(57)【要約】【課題】部品点数の増加および必要以上の組み立て精度を要することなくファンカバーの当接部とディフューザの隣接する上流側ブレードの先端側との間の気密性を向上した電動送風機を提供する。【解決手段】ファンカバー16は、吸込口に連通する吸気口を備える。ファンカバー16は、吸気口の外方に面状に形成した当接部82を備える。ディフューザ15は、遠心ファン14と電動機との間に位置するディフューザ本体71を備える。ディフューザ15は、ディフューザ本体71から突出し遠心ファン14の周囲に位置する複数の上流側ブレード72を備える。ディフューザ15は、上流側ブレード72の先端側と当接部82との当接により変形して上流側ブレード72の先端側を当接部82に圧接させる薄肉部78を備える。【選択図】図１
2013044315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備えた電動機と、
中央部に吸込口を備え、前記電動機の回転軸に連結された遠心ファンと、
この遠心ファンの周囲に吹き出された空気を前記電動機側へと整流する樹脂製の整流板と、
前記遠心ファンの少なくとも一部および前記整流板を覆って前記電動機に取り付けられたファンカバーとを具備し、
前記ファンカバーは、
前記吸込口に連通する吸気口と、
この吸気口の外方に面状に形成された当接部とを備え、
前記整流板は、
前記遠心ファンと前記電動機との間に位置する整流板本体と、
この整流板本体から突出し前記遠心ファンの周囲に位置する複数の静翼と、
これら静翼の先端側と前記当接部との当接により変形して前記静翼の先端側を前記当接部に圧接させる変形部とを備えている
ことを特徴とした電動送風機。
【請求項２】
変形部は、各静翼の基端側の位置で整流板本体に形成された薄肉部である
ことを特徴とした請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
変形部は、各静翼のそれぞれに整流板本体からの突出方向に対して交差する方向に沿って形成されたスリットである
ことを特徴とした請求項１記載の電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、遠心ファンの少なくとも一部および整流板を覆って電動機に取り付けられたファンカバーを備えた電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気掃除機などに用いられる電動送風機は、回転軸を備えた電動機本体およびこの電動機本体を収容するフレームを有する電動機と、この電動機の回転軸に接続された遠心ファンと、この遠心ファンと電動機本体との間に位置する整流板であるディフューザと、遠心ファンおよび整流板を覆ってフレームに圧入されるファンカバーとを備えている。
【０００３】
ディフューザは、円板状の整流板本体であるディフューザ本体と、このディフューザ本体から突出して遠心ファンの外周に対向し遠心ファンから吹き出した空気を整流する複数の静翼である上流側ブレードと、ディフューザ本体から突出して電動機側へと空気を導く下流側ブレードとを有している。
【０００４】
また、ファンカバーには、中央部に円形状の吸気口が形成されている。この吸気口は、遠心ファンの中央部に形成された吸込口と連通接続されている。また、ファンカバーには、吸気口の外方に当接部が面状に形成されている。この当接部は、ファンカバーをフレームに圧入した際にディフューザの上流側ブレードの先端側と接触することで、隣接するブレード間に空気が通過する風路を区画するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディフューザは、一般的に合成樹脂で形成される。そのため、上流側ブレードのディフューザ本体からの突出量は、各上流側ブレードで微妙にばらつきが生じる。特に、上流側ブレードの枚数が多い場合には、各上流側ブレードのディフューザ本体からの突出量を均一とすることが容易でない。そのため、ファンカバーをフレームに圧入した際、当接部とディフューザの上流側ブレードとの間に隙間が生じることがあり、このような隙間が生じた場合、空気が風路の外部に漏れて電動送風機の効率が低下する。
【０００７】
そこで、上記特許文献１では、全ての上流側ブレードに密着する円環状のシール部材をディフューザとは別体で用い、このシール部材を全ての上流側ブレードの先端側とファンカバーの当接部との間に介在させることで当接部と上流側ブレードとの隙間をなくすように構成している。
【０００８】
しかしながら、この構成の場合、シール部材が別途必要になるため、部品点数が増加する。また、例えばディフューザ自体を複数に分割して形成し、それらを組み立てることも考えられるものの、この構成の場合には特に分割した部分同士の連結部などにおいて高い組み立て精度が要求される。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、部品点数の増加および必要以上の組み立て精度を要することなくファンカバーの当接部と整流板の隣接する静翼の先端側との間の気密性を向上した電動送風機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態の電動送風機は、回転軸を備えた電動機を有する。また、この電動送風機は、中央部に吸込口を備え、電動機の回転軸に連結された遠心ファンを有する。さらに、この電動送風機は、遠心ファンの周囲に吹き出された空気を電動機側へと整流する樹脂製の整流板を有する。そして、この電動送風機は、遠心ファンの少なくとも一部および整流板を覆って電動機に取り付けられたファンカバーを有する。ファンカバーは、吸込口に連通する吸気口を備える。また、このファンカバーは、吸気口の外方に面状に形成された当接部を備える。整流板は、遠心ファンと電動機との間に位置する整流板本体を備える。また、この整流板は、整流板本体から突出し遠心ファンの周囲に位置する複数の静翼を備える。さらに、この整流板は、静翼の先端側と当接部との当接により変形して静翼の先端側を当接部に圧接させる変形部を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の電動送風機の整流板の一部を示す断面図であり、(a)はファンカバーの装着前の状態を示し、(b)はファンカバーの装着状態を示す。
【図２】同上電動送風機の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】同上電動送風機を示す分解斜視図である。
【図４】第２の実施形態の電動送風機の整流板の一部を示す断面図であり、(a)はファンカバーの装着前の状態を示し、(b)はファンカバーの装着状態を示す。
【図５】第３の実施形態の電動送風機の整流板の一部を示す断面図であり、(a)はファンカバーの装着前の状態を示し、(b)はファンカバーの装着状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、第１の実施形態の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１３】
図２および図３において、11は電動送風機を示し、この電動送風機11は、例えば電気掃除機、あるいはブロワなどに用いられるものである。そして、この電動送風機11は、電動機13と、この電動機13に接続されて回転駆動される遠心ファン14と、これら電動機13と遠心ファン14との間に位置する整流板であるディフューザ15と、遠心ファン14およびディフューザ15の一部を覆う略円筒状のファンカバー16とを備えており、図示しない制御手段により動作が制御される。なお、以下、便宜的に、電動機13側を下側、遠心ファン14側(ファンカバー16側)を上側として説明する。
【００１４】
電動機13は、本体部であるモータ本体部21と、このモータ本体部21を保持する胴体ケースとしてのフレーム22とを有している。
【００１５】
モータ本体部21は、例えば四角形枠状の固定子25の内方に回転子26が配置されて構成されたインナロータ型の周知のものであり、本実施形態では、ブラシ装置27を用いる整流子モータとするが、例えばブラシレスモータなどでもよい。
【００１６】
固定子25は、ステータ、あるいはフィールドとも呼ばれるもので、界磁巻線29により周方向に複数の固定磁極を形成する。
【００１７】
また、回転子26は、ロータ、あるいは電機子すなわちアーマチュアとも呼ばれるもので、回転中心となる出力軸である回転軸31に、ブラシ装置27と摺接する整流子32、および、この整流子32に電気的に接続され回転磁極を形成する回転子本体としてのアーマチュアコア33が一体的に形成されている。
【００１８】
回転軸31は、軸方向の一端部である上端部が、ディフューザ15に挿通され、この上端部に遠心ファン14が接続されている。また、この回転軸31は、両端側がベアリング35，36によりそれぞれ回転自在に保持されている。
【００１９】
また、フレーム22は、略有底円筒状の第１フレーム41とこの第１フレーム41の上端部に径方向に沿って配置された第２フレーム42とを有している。
【００２０】
第１フレーム41は、例えば金属、あるいは合成樹脂などにより形成され、内部に固定子25を保持している。また、この第１フレーム41の下端側には、各ブラシ装置27が取り付けられるブラシ取付孔44が互いに対向する位置に開口形成されているとともに、これらブラシ取付孔44の間の位置に、複数の排気口45が開口形成されている。さらに、この第１フレーム41の下端部には、ベアリング35を保持するモータヘッド部46が同軸状に形成されている。
【００２１】
第２フレーム42は、例えば金属、あるいは合成樹脂などにより形成され、両端部がねじ51を介して第１フレーム41の上端側に径方向に沿って固定されている。また、この第２フレーム42の中央部には、ベアリング36を内側に保持するベアリング保持部52が上側へと突出するように形成されており、このベアリング保持部52の外側が、ディフューザ15を固定する部分となっている。
【００２２】
また、各ブラシ装置27は、図示しない電源に対して電気的に接続される角柱状のカーボンブラシ54を内部に移動可能に保持しており、このカーボンブラシ54の先端側が整流子32に圧接されて電気的に接続されている。
【００２３】
また、遠心ファン14は、回転軸31と一体的に回転するもので、例えばアルミニウムなどの金属により形成されている。この遠心ファン14は、一のファンプレート(シュラウド)である円板状の下部ファンプレート56、この下部ファンプレート56に対して所定の間隙を介して略平行に対向し中央部に吸込口57を備えた他のファンプレート(シュラウド)である円板状の上部ファンプレート58、および、これらファンプレート56，58の間に一体的に挟持固定された平面視で渦巻状のブレードである複数のファン翼59を備えている。
【００２４】
電動機13側に位置する下部ファンプレート56は、中央部に丸孔状の孔部61が形成されており、この孔部61に挿通された回転軸31の上端部が、ワッシャ63，64およびナット65を介して遠心ファン14と一体的に連結される。そして、この一方のワッシャ63の下側には、間隙を保持するための円筒状のスリーブ67が当接している。
【００２５】
また、上部ファンプレート58は、周縁部から吸込口57へと徐々に上方すなわち下部ファンプレート56から離間される側へと突出するように形成されている。
【００２６】
また、図３に示す各ファン翼59は、吸込口57の外方から、各ファンプレート56，58の周縁部近傍に亘って円弧状に湾曲して延びている。
【００２７】
また、ディフューザ15は、電動機13と遠心ファン14との間に位置し、遠心ファン14から外周側へと吹き出された空気を整流して電動機13側へと導くもので、例えばガラス繊維を含むナイロンなどの合成樹脂によって一体成形されている。さらに、このディフューザ15は、円板状の整流板本体としてのディフューザ本体71と、このディフューザ本体71の一主面である上面から上方へと突出して遠心ファン14の周囲に位置する複数の静翼である上流側ブレード72と、ディフューザ本体71の他主面である下面から下方へと突出した複数の下流側ブレード73とを一体に有している。そして、このディフューザ15は、ディフューザ本体71の中央部に形成された保持孔部75に対して第２フレーム42のベアリング保持部52が下側から挿入されており、ねじ76を介して第２フレーム42と固定されている。したがって、ディフューザ本体71は、電動機13と遠心ファン14との間に位置している。
【００２８】
また、各上流側ブレード72は、ディフューザ本体71よりも薄肉のリブ状に形成されており、このディフューザ本体71の外周寄りの位置に配置されている。各上流側ブレード72は、平面視でディフューザ本体71の径方向に対して傾斜しており、ディフューザ本体71の中心側の側面である内側面側からディフューザ本体71の外側の側面である外側面側へと円弧状に突出するように湾曲して形成されている。さらに、各上流側ブレード72は、ディフューザ本体71の周方向に略等間隔で配置されており、一端側がディフューザ本体71の内周側に位置して遠心ファン14の外周に対向し、他端側がディフューザ本体71の外縁に位置している。そして、図１(a)および図１(b)に示すように、各上流側ブレード72の基端側の位置には、ディフューザ本体71の上面に、変形部としての薄肉部78が形成されている。また、各上流側ブレード72は、ファンカバー16に先端側である上端側が圧接されることにより、ファンカバー16と互いに隣接する上流側ブレード72，72との間に風路Ｗを形成するものであり、それぞれの上端側が、電動送風機11を組み立てた際のディフューザ15に対するファンカバー16の相対的な位置である最終予定位置Ａよりも相対的に上方に突出している。
【００２９】
この薄肉部78は、ディフューザ本体71の他部と比較して厚さ寸法が小さい、すなわち薄肉状に形成され、ファンカバー16と各上流側ブレード72の上端側との当接によって電動機13側である下側に変形することで各上流側ブレード72の上端側をファンカバー16に対して圧接させるものであり、各上流側ブレード72全体の基端に沿って溝状に連続して形成されている。また、この薄肉部78は、ファンカバー16側である上側に向けて徐々に各上流側ブレード72の側方へと拡開しており、断面視で鋭角三角形状となっている。なお、図１において、薄肉部78の変形量は、説明をより明確にするために誇張して示している。
【００３０】
また、図２および図３に示す各下流側ブレード73は、ディフューザ本体71の外周寄りの位置に配置され、径方向に対して傾斜し、かつ、各上流側ブレード72と交差する方向に沿って円弧状に形成されている。
【００３１】
また、ファンカバー16は、例えば亜鉛めっき鋼板などの金属によりプレス成形されており、電動機13のフレーム22の第１フレーム41の上端側の外周縁部に圧入嵌合される。このファンカバー16は、円筒状の外板部81と、この外板部81の一端部である上端部から中心側へと面状に延びる延出部としての整流板対向部である当接部82と、この当接部82の中心側から一端側である上方に向けて段差状に突出する段差部としてのカバー突出部83と、このカバー突出部83の一端部である上端部から中心側へと徐々に上側へと突出するように形成された遠心ファン対向部である傾斜部84と、この傾斜部84の一端部である上端部から中心側へと延びる壁部としての平板部85とを一体に有しており、この平板部85の中央部に、ファンカバー16の軸方向に沿う円筒状の筒部86が一体に形成され、この筒部86の内側が丸孔状の吸気口87となっている。なお、当接部82、カバー突出部83、傾斜部84および平板部85により、外板部81に連続しファンカバー16の遠心ファン14およびディフューザ15の上流側(上側)を覆う覆い部88が形成されている。
【００３２】
外板部81は、ファンカバー16の最外周を構成するものであり、吸気口87の外部に位置し、フレーム22の第１フレーム41の外縁部に対して下端部が圧入固定される。
【００３３】
当接部82は、吸気口87の外方に円環状に位置し、ファンカバー16(外板部81)の軸方向に対して交差(直交)する方向に沿って平面状に形成されており、図１(a)および図１(b)に示すように、ディフューザ15の各上流側ブレード72の上端側が圧接されることで薄肉部78を変形させる部分である。
【００３４】
また、筒部86は、例えばバーリング加工などによって平板部85の中央部に形成されており、下側、すなわち遠心ファン14側へと突出している。また、この筒部86は、外板部81およびカバー突出部83と同軸状に形成されている。さらに、この筒部86の外周と平板部85との間には、円環状のシール部材92が取り付けられている。
【００３５】
このシール部材92は、ファンカバー16の吸気口87と遠心ファン14の吸込口57とを気密に接続するとともに、遠心ファン14から外周方向へと吹き出された空気の吸込口57への循環流を遮断するものであり、軟質で、かつ、弾性、耐熱性および滑り性を有する部材などにより形成されている。そして、このシール部材92は、内周面全体が筒部86の外周に密着し、下側に遠心ファン14の吸込口57の周縁部が圧接されている。
【００３６】
次に、上記第１の実施形態の作用を説明する。
【００３７】
電動送風機11を組み立てる際には、まず、第１フレーム41内にモータ本体部21を収容し、ベアリング35に回転軸31の下端部を挿入固定するとともに、第２フレーム42を第１フレーム41にねじ51により固定し、ベアリング36に回転軸31の上端側を挿入固定し、第１フレーム41のブラシ取付孔44にブラシ装置27を取り付ける。
【００３８】
さらに、第２フレーム42のベアリング保持部52の外側をディフューザ15の保持孔部75に挿入してディフューザ15を第２フレーム42に取り付け、ねじ76により固定する。
【００３９】
また、ベアリング保持部52よりも突出した回転軸31にスリーブ67、ワッシャ63、上記製造した遠心ファン14およびワッシャ64を順次取り付け、ナット65によりこれらを回転軸31に連結固定する。
【００４０】
一方、プレス加工などにより予め形成したファンカバー16に対して、シール部材92を筒部86の外周に取り付け、このファンカバー16の外板部81を、第１フレーム41に圧入して固定する。
【００４１】
このとき、図１(b)に示すように、ファンカバー16が最終予定位置Ａとなることで、ディフューザ15の各上流側ブレード72の上端側が当接部82に当接して薄肉部78が下方へと変形し、各上流側ブレード72の上端側が当接部82の下面に圧接された状態でこの下面と面一な状態となる。したがって、ファンカバー16の当接部82と互いに隣接する上流側ブレード72，72との間に風路Ｗが気密に形成される。
【００４２】
そして、この状態で遠心ファン14を適宜回転させることにより、吸込口57の周縁部をシール部材92の下側に食い込ませ、吸込口57と吸気口87とを気密に接続する。
【００４３】
そして、電動機13を駆動させると、回転軸31に連結された遠心ファン14が回転することで負圧を発生させ、吸気口87および吸込口57を介して空気を遠心ファン14へと吸い込む。この後、各ファン翼59により導かれた空気は、遠心ファン14から外周方向へと吹き出され、ディフューザ15の上流側ブレード72により整流されつつディフューザ15の外周方向へと流れ、さらにディフューザ15の下流側ブレード73により整流されつつ第１フレーム41内へと流入し、電動機13(のモータ本体部21および各ブラシ装置27など)を冷却した後、各排気口45から排気される。
【００４４】
上述したように、上記第１の実施形態によれば、各上流側ブレード72の基端側の位置でディフューザ本体71の上面に形成された薄肉部78を用いることにより、各上流側ブレード72の先端側と当接部82との当接により変形して各上流側ブレード72の先端側を当接部82に圧接させる変形部を容易に構成できる。
【００４５】
また、薄肉部78は、ディフューザ15を成形する際の型抜き方向となる各上流側ブレード72の突出方向に沿って深さ方向を有するため、成形が容易になる。
【００４６】
次に、第２の実施形態を図４を参照して説明する。なお、上記第１の実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
この第２の実施形態は、上記第１の実施形態のディフューザ15が、薄肉部78に代えて、変形部としての薄肉部94を備えるものである。
【００４８】
この薄肉部94は、図４(a)に示すように、ディフューザ本体71の他部と比較して厚さ寸法が小さい、すなわち薄肉状に形成され、ファンカバー16と各上流側ブレード72の上端側との当接によって電動機13側である下側に変形することで各上流側ブレード72の上端側をファンカバー16に対して圧接させるものであり、ディフューザ15のディフューザ本体71の各上流側ブレード72の基端側で、かつ、電動機13側である下側の主面に溝状に形成されている。また、この薄肉部94は、各上流側ブレード72全体に亘って連続している。
【００４９】
そして、電動送風機11の組み立ての際に、ファンカバー16の外板部81を、第１フレーム41に圧入して固定すると、図４(b)に示すように、ファンカバー16が最終予定位置Ａとなることで、ディフューザ15の各上流側ブレード72の上端側が当接部82に当接して薄肉部94が下方へと変形し、各上流側ブレード72の上端側が当接部82の下面に圧接された状態でこの下面と面一な状態となる。したがって、ファンカバー16の当接部82と互いに隣接する上流側ブレード72，72との間に風路Ｗが気密に形成される。なお、図４において、薄肉部94の変形量は、説明をより明確にするために誇張して示している。
【００５０】
このように、各上流側ブレード72の先端側と当接部82との当接により変形して各上流側ブレード72の先端側を当接部82に圧接させる変形部として、各上流側ブレード72の基端側の位置でディフューザ本体71の下面に形成された薄肉部94を用いることにより、上記第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５１】
次に、第３の実施形態を図５を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
この第３の実施形態は、上記各実施形態のディフューザ15が、薄肉部78，94に代えて、変形部としてのスリット96を各上流側ブレード72に備えるものである。
【００５３】
各スリット96は、図５(a)に示すように、各上流側ブレード72の内側面72aに、各上流側ブレード72全体に亘って連続して形成されている。すなわち、各スリット96は、各上流側ブレード72のディフューザ本体71からの突出方向に対して交差する水平方向に沿って形成されている。また、各スリット96は、各上流側ブレード72の内側方へと徐々に拡開状に形成され、断面視で鋭角三角形状となっている。さらに、各スリット96の深さ寸法は、例えば各上流側ブレード72の厚さ寸法の半分以下に設定されている。
【００５４】
そして、電動送風機11の組み立ての際に、ファンカバー16の外板部81を、第１フレーム41に圧入して固定すると、図５(b)に示すように、ファンカバー16が最終予定位置Ａとなることで、ディフューザ15の各上流側ブレード72の上端側が当接部82に当接してスリット96にて各上流側ブレード72が撓み、各上流側ブレード72の上端側が当接部82の下面に圧接された状態でこの下面と面一な状態となる。したがって、ファンカバー16の当接部82と互いに隣接する上流側ブレード72，72との間に風路Ｗが気密に形成される。なお、図５において、スリット96での各上流側ブレード72の変形量は、説明をより明確にするために誇張して示している。
【００５５】
このように、各上流側ブレード72のディフューザ本体71からの突出方向に対して交差する方向に沿って形成したスリット96を用いることにより、各上流側ブレード72の先端側と当接部82との当接により変形して各上流側ブレード72の先端側を当接部82に圧接させる変形部を容易に構成できる。
【００５６】
そして、以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ディフューザ15のディフューザ本体71から突出し遠心ファン14の周囲に位置する複数の上流側ブレード72の先端側とファンカバー16の当接部82との当接により変形して上流側ブレード72の先端側を当接部82に圧接させる変形部である薄肉部78、薄肉部94、あるいはスリット96を備えることにより、例えば上流側ブレードと当接部との間に気密性を向上するための別部材を用いる場合のように部品点数を増加させることなく、また、例えば上流側ブレードの上端を当接部に気密に圧接するためにディフューザを複数に分割する場合のように必要以上の組み立て精度を要することなく、ファンカバー16を電動機13のフレーム22に圧入して取り付けるだけでファンカバー16の当接部82とディフューザ15の隣接する上流側ブレード72，72の上端側との間の気密性を向上できる。
【００５７】
なお、上記各実施形態において、電動送風機11は、電気掃除機、あるいはブロワなどの他にも、任意の機器に適用できる。
【００５８】
また、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
11    電動送風機
13    電動機
14    遠心ファン
15    整流板であるディフューザ
16    ファンカバー
31    回転軸
57    吸込口
71    整流板本体としてのディフューザ本体
72    静翼である上流側ブレード
78，94    変形部としての薄肉部
82    当接部
87    吸気口
96    変形部としてのスリット
【図１】
2013044315.tif 000003
【図２】
2013044315.tif 000004
【図３】
2013044315.tif 000005
【図４】
2013044315.tif 000006
【図５】
2013044315.tif 000007