(57)【要約】【課題】回転子から電動送風機の本体への振動伝達を低減しつつ、回転子の軸ずれに起因する弊害の発生を抑制できる電動送風機を提供する。【解決手段】電動送風機は、固定子及び回転子を有するモータ部と、回転子の軸６ａに固定されたファンと、ファンが発生させた気流をモータ部に導入する案内羽根を有するブロワー部と、軸６ａを支持する軸受７と、軸受７の外周面に接触する軸受ハウジング４ｂと、を備え、軸受７の外周面と軸受ハウジング４ｂの内周面との間に、軸６ａに対し垂直な一つの方向に軸受７が変位可能となる隙間１６，１７がある。【選択図】図３
2016040450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子及び回転子を有するモータ部と、
前記回転子の軸に固定されたファンと、
前記ファンが発生させた気流を前記モータ部に導入する案内羽根を有するブロワー部と、
前記軸を支持する軸受と、
前記軸受の外周面に接触する軸受ハウジングと、
を備え、
前記軸受の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、前記軸に対し垂直な一つの方向に前記軸受が変位可能となる隙間がある電動送風機。
【請求項２】
前記軸に対し垂直な断面において、前記軸受ハウジングの内周の形状は、前記軸受の外径に対応する直径を有する二つの半円を長さの等しい二つの線分でつないだ形状である請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
前記回転子に設けられた整流子と、
前記整流子に接触するブラシと、
を備え、
前記ブラシは、前記一つの方向に対し垂直な方向から前記整流子に接触する請求項１または請求項２に記載の電動送風機。
【請求項４】
前記固定子には対向する一対の磁極部が形成され、前記一つの方向は、前記固定子の前記一対の磁極部の対向する方向に対し垂直な方向である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動送風機。
【請求項５】
前記隙間に配置された緩衝部材を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動送風機。
【請求項６】
前記軸受の変位を中心位置に戻すように付勢する付勢手段を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示された従来の電動送風機では、回転子の軸受を永久磁石を用いた反発式の磁気軸受で構成し、磁石の反発力によって軸受を空中に浮かせることによって、回転子及びファンのアンバランスによる回転振動が電動送風機の本体に伝わることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１４６２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の電動送風機では、回転子の軸受が空中に浮いており、軸受と軸受ハウジングとの間にクリアランスがあることから、回転子の中心がモータ中心からずれることで、整流子とブラシとの接触が不均一になる。そのため、火花発生及びブラシ磨耗の早期化など、整流状態が悪化するという弊害がある。また、回転子の中心がモータ中心からずれることで、固定子の磁極部と回転子とのクリアランスが変動し、磁気振動の影響を受け、回転子の揺れが悪化するという弊害がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、回転子から電動送風機の本体への振動伝達を低減しつつ、回転子の軸ずれに起因する弊害の発生を抑制できる電動送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電動送風機は、固定子及び回転子を有するモータ部と、回転子の軸に固定されたファンと、ファンが発生させた気流をモータ部に導入する案内羽根を有するブロワー部と、軸を支持する軸受と、軸受の外周面に接触する軸受ハウジングと、を備え、軸受の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に、軸に対し垂直な一つの方向に軸受が変位可能となる隙間があるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電動送風機によれば、回転子の軸を支持する軸受の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に、軸に対し垂直な一つの方向に軸受が変位可能となる隙間を設けたことで、回転子から電動送風機の本体への振動伝達を低減しつつ、回転子の軸ずれに起因する弊害の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の電動送風機を示す断面図である。
【図２】図１に示す電動送風機のモータ部の正面図である。
【図３】図１に示す電動送風機を軸受ハウジングの位置で軸に垂直な平面で切断した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２の電動送風機を軸受ハウジングの位置で軸に垂直な平面で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の電動送風機を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態１の電動送風機１は、モータ部２及びブロワー部３を備える。モータ部２は、モータフレーム４、固定子５、及び回転子６を備える。モータフレーム４の形状は、おおむね、一端面側が開口した有底筒状の形状である。固定子５及び回転子６は、モータフレーム４内に収納される。固定子５は、モータフレーム４に固定される。固定子５は、固定子鉄心及び界磁巻線を備える。回転子６は、軸６ａと、軸６ａに固定された電機子鉄心６ｂと、電機子鉄心６ｂに巻回された電機子巻線６ｃと、電機子巻線６ｃに接続される整流子６ｄとを備える。回転子６は、軸６ａの一端側に配置された軸受７、及び、軸６ａの他端側に配置された軸受８により、回転可能に支持される。
【００１１】
モータフレーム４の底部４ａの中央部分には、軸受７の外周面に接触する軸受ハウジング４ｂが形成されている。軸受７は、軸受ハウジング４ｂに保持される。モータフレーム４の端面が開口した側には、ブラケット９が取り付けられている。ブラケット９は、略Ｉ字型の形状を有する。ブラケット９は、モータフレーム４の端面の開口部に、橋渡しをするように固定されている。ブラケット９の中央部分には、軸受８の外周面に接触する軸受ハウジング９ａが形成されている。軸受８は、軸受ハウジング９ａに保持される。
【００１２】
モータフレーム４の外周壁部には、ブラシ保持器１０が取り付けられている。ブラシ保持器１０には、整流子６ｄに接触することで給電するブラシ１１が収納されている。ブラシ１１は、バネ等で付勢されることで整流子６ｄの外周面に接触する。ブラシ１１は、ブラケット９の長手方向に平行な方向に挿入されている。モータ部２では、固定子５に通電することによって界磁を発生させ、ブラシ１１を通して回転子６に通電して電磁石とすることで、回転子６が回転する。
【００１３】
ブロワー部３は、ブラケット９に取り付けられた固定案内羽根１２と、ブラケット９及び固定案内羽根１２を貫通して突出した軸６ａに、ネジ１３により固定されたファン１４と、固定案内羽根１２及びファン１４を覆うように取り付けられたファンカバー１５とを備える。ファンカバー１５は、吸気口１５ａを備える。ファン１４は、回転子６と一体となって回転する。
【００１４】
図２は、図１に示す電動送風機１のモータ部２の正面図である。すなわち、図２は、電動送風機１のブロワー部３を取り外した状態を示す。図２に示すように、モータフレーム４の端面の開口部の、略Ｉ字型のブラケット９により覆われない領域により、風路が確保される。ファン１４の回転により発生した気流は、固定案内羽根１２に案内され、上記風路を通ってモータ部２の内部に導かれ、モータ部２の内部を冷却した後、モータフレーム４の外周壁に形成された排気孔（図示省略）を通って、機外へ排出される。
【００１５】
図３は、図１に示す電動送風機１を軸受ハウジング４ｂの位置で軸６ａに垂直な平面で切断した断面図である。図３に示すように、軸受７の外周面と、軸受ハウジング４ｂの内周面との間には、軸６ａに対し垂直な一つの方向に軸受７が変位可能となる隙間１６，１７（クリアランス）が設けられている。当該一つの方向は、図３中の横方向である。この方向を以下「変位可能方向」と称する。軸６ａに垂直な断面において、軸受ハウジング４ｂの内周の形状は、二つの半円４１，４２を、長さＬの等しい二つの線分４３，４４でつないだ形状（略長円形）である。半円４１，４２は、軸受ハウジング４ｂの外径に対応する直径を有する。すなわち、半円４１，４２の直径は、軸受ハウジング４ｂの外径に実質的に等しい。互いに平行に位置する線分４３，４４の間隔は、軸受ハウジング４ｂの外径に実質的に等しい。このような軸受ハウジング４ｂは、軸受７が隙間１６，１７の範囲内で変位可能方向に変位できるように軸受７を保持し、かつ、変位可能方向に直交する方向には軸受７が実質的に変位できないように軸受７を保持する。
【００１６】
本実施の形態１の電動送風機１によれば、回転子６及びファン１４のアンバランスによる回転振動が発生した場合であっても、軸受７が変位可能方向に変位できることで、その回転振動が電動送風機１の本体（モータフレーム４）に伝達することを抑制できる。このため、電動送風機１の振動を抑制できる。また、変位した軸受７の外周面が、軸受ハウジング４ｂの半円４１または４２の箇所に接触したとき、両者が面接触となるので、磨耗などを抑制できる。
【００１７】
軸受７の変位可能方向は、図１中では紙面に垂直な方向に相当し、図２中の左右方向（横方向）に相当する。ブラシ１１の挿入方向は、図１中の左右方向（横方向）である。すなわち、ブラシ１１は、図１中の横方向から整流子６ｄに接触する。したがって、ブラシ１１は、軸受７の変位可能方向に対し垂直な方向から整流子６ｄに接触する。軸受７の変位に伴い、軸６ａ及び整流子６ｄは、図１中で、紙面に垂直な方向には変位するが、横方向には変位しない。よって、軸受７が変位しても、整流子６ｄとブラシ１１との距離が変動することを抑制できるので、整流子６ｄとブラシ１１との接触状態の変動を抑制できる。このため、火花の発生及びブラシ１１の摩耗の早期化など、軸受７の変位に伴う弊害の発生を抑制でき、整流状態の悪化を防止できる。
【００１８】
固定子５には対向する一対の磁極部が形成される。例えば、図１において、軸６ａに対し左側の半空間に一方の磁極部（Ｎ極またはＳ極）が形成され、軸６ａに対し右側の半空間に他方の磁極部（Ｓ極またはＮ極）が形成される。また、図２において、軸６ａに対し上側の半空間に一方の磁極部（Ｎ極またはＳ極）が形成され、軸６ａに対し下側の半空間に他方の磁極部（Ｓ極またはＮ極）が形成される。固定子５の磁極部の対向する方向は、図１中の紙面上の左右方向（横方向）に相当し、図２中の上下方向に相当する。軸受７の変位に伴い、回転子６は、図１中で、紙面に垂直な方向には変位するが、横方向には変位しない。よって、軸受７が固定子５の一対の磁極部の対向する方向に対し垂直な方向に変位しても、固定子５の磁極部と回転子６との距離が変動することを抑制できる。これにより、磁気振動の影響を抑制し、回転子６の揺れを防止できる。仮に、図１中で、回転子６が横方向に変位可能であるとすると、交流電流の流れ方向の変化によって固定子５の磁束が変化することで、回転子６が固定子５の磁極方向への軸ずれ（磁気振動）が生じる。これに対し、本実施の形態１によれば、そのような軸ずれ及び磁気振動の発生を確実に抑制できる。
【００１９】
上述した実施の形態１では、軸６ａを支持する一方の軸受７が軸受ハウジング４ｂにより変位可能に保持される構成例について説明したが、本発明では、軸６ａを支持する他方の軸受８が軸受ハウジング９ａにより変位可能に保持される構成としても良い。また、本発明では、軸受７及び軸受８の双方が変位可能となる構成にしても良い。
【００２０】
実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図４は、本発明の実施の形態２の電動送風機１を軸受ハウジング４ｂの位置で軸６ａに垂直な平面で切断した断面図である。
【００２１】
図４に示すように、本実施の形態２では、軸受７の外周面と、軸受ハウジング４ｂの内周面との間の隙間１６，１７に、緩衝部材１８，１９がそれぞれ配置されている。緩衝部材１８，１９としては、例えばゴム板などの弾性材料を好ましく用いることができる。軸受７が変位可能方向に変位することで隙間１６，１７の大きさが変化すると、それに伴って緩衝部材１８，１９が伸縮する。これにより、回転子６及びファン１４のアンバランスによる回転振動を吸収することができ、回転振動が電動送風機１の本体（モータフレーム４）に伝達することをより確実に抑制できる。
【００２２】
緩衝部材１８，１９は、軸受７の変位を中心位置に戻すように付勢する付勢手段としての機能を有する。このような付勢手段を設けることで、軸６ａがモータ中心から大きくずれることを確実に抑制できるので、回転子６及びファン１４の回転振動をより確実に抑制できる。この付勢手段は、隙間１６，１７に配置する緩衝部材１８，１９に限らず、他の位置にバネを設けることで構成しても良い。
【符号の説明】
【００２３】
１  電動送風機、２  モータ部、３  ブロワー部、４  モータフレーム、４ａ  底部、４ｂ  軸受ハウジング、５  固定子、６  回転子、６ａ  軸、６ｂ  電機子鉄心、６ｃ  電機子巻線、６ｄ  整流子、７，８  軸受、９  ブラケット、９ａ  軸受ハウジング、１０  ブラシ保持器、１１  ブラシ、１２  固定案内羽根、１３  ネジ、１４  ファン、１５  ファンカバー、１５ａ  吸気口、１６，１７  隙間、１８，１９  緩衝部材、４１，４２  半円、４３，４４  線分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016040450.tif 000006