(57)【要約】【課題】電動送風機において、インペラ吸込口とケーシングの中央部に固定したタイトキャップとのタイト性を確保しつつ、電動送風機の高効率化も実現すること。【解決手段】ケーシングを２部品で構成し、外側のケーシングＡ１２ａを、エア−ガイド１０の上方から圧入し、その後内側のケーシングＢ１２ｂを、ケーシングＡ１２ａの上方より圧入し、回転するインペラ１１の天面とタイトキャップ１６内周リブの底面との接触直後に、ケーシングＡ１２ａとケーシングＢ１２ｂとの圧入を停止し、ケーシングＡ１２ａとケーシングＢ１２ｂとの接合を行う電動送風機の組み立て方法としたので、インペラ１１の天面内周部とタイトキャップ１６内周リブの外周部とのスラスト方向の切削嵌合代を１ｍｍ以下に形成でき、吸込口でのタイト性を確保しつつ、タイトキャップ１６の削りカス発生量を削減できるようになるため、電動送風機の高効率化を実現できる。【選択図】図１
2009232490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するための複数枚のディフューザーを配設したエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周には、インペラ吸込口と接触タイトを行うための樹脂などの材料からなり略ドーナツ状で内周に下方へ延びるリブを有するタイトキャップを、中央に具備したケーシングを設けると共に、前記ケーシングを、前記エアーガイドのディフューザ最内周先端部より中央部側で、ケーシングの外側を構成するケーシングＡとケーシングの内側を構成するケーシングＢとの２部品で構成し、前記ケーシングＡを、前記エア−ガイドの上方から、前記ディフューザーの天面と衝突するまで圧入して接合し、その後、前記タイトキャップを具備したケーシングＢを、前記ケーシングＡの上方より圧入し、回転する前記インペラの天面とタイトキャップ内周リブの底面との接触直後に前記ケーシングＡとケーシングＢとの圧入を停止して、インペラとタイトキャップのタイト性を確保しつつ、ケーシングＡとケーシングＢとの接合を行う電動送風機の組み立て方法。
【請求項２】
塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される吸気部と、請求項１に記載の組み立て方法を用いて組み立てられた電動送風機を備えた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものであり、特にインペラ吸引口のタイト性の向上、及び樹脂削りカス付着防止による整流作用向上により高効率化を実現し、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動送風機としては特許文献１のような電動送風機がある。
【０００３】
従来この種の電動送風機１９は図５に示されるような構造になっていた。モ−タ部３２の５１は整流子５２、電機子巻線２２を有する電機子で、前記電機子巻線２２は電機子コアー７０の外周に巻かれている。前記電機子５１はモ−タの軸５３の両端に軸受４が圧入され、この軸受４を負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６にて支持している。７はカ−ボンブラシ８を内蔵した金属からなるブラシホルダ−であり、反負荷側ブラケット６にて保持されている。９は界磁巻線２３を有する界磁で、前記界磁巻線２３は界磁コアー７２の外周に巻かれている。
【０００４】
ファン部３１の１０は負荷側ブラケット５と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ１１間に形成した整流用のエア−ガイドであり、インペラ１１の吹き出し方向には複数枚のディフューザー１０２が配設されており、インペラ１１の上方はケ−シング１２で覆われている。インペラ１１は、傘形状のプレートマエ１０１と円板形状のプレートウシロ１０３とで、複数枚のブレード１００を挟持して構成されており、ブレード１００はプレートマエ１０１とプレートウシロ１０３に設けた穴に挿入され、カシメによって機械的固定をされているものである。前述のように構成されたインペラ１１は、スペ−サ−（図示せず）、座金１４、及びナット１５により軸５３に固定され軸５３とともに回転する。エア−ガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定しており、負荷側ブラケット５と反負荷側ブラケット６もネジ（図示せず）やカシメ等にて固定してある。１６は、ケ−シング１２の吸気口を形成する樹脂などからなるタイトキャップであり、ケ−シング１２中央部へは溶着等で固定しており、インペラ１１の吸込口を形成するプレートマエ１０１とタイトキャップ１６は接触することで、タイト性を確保している。
【０００５】
このような構造で電動送風機１９は構成されており、作用としてはインペラ１１が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ１１の吹き出し口外周に設けた整流用のエア−ガイド１０を通過した後、モ−タ部３２の電機子５１、界磁９の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気される。
【０００６】
前記電動送風機１９が電気掃除機に組み込まれる場合については、図６のような構造となっていた。電気掃除機本体６１（以下、本体と称す）は中央部に設けられた格子隔壁５３により集塵室８１とモ−タ室８２に分けられており、集塵室８１には紙袋５４、モ−タ室８２には電動送風機１９が備えつけられている。本体６１には接続パイプ６０、ホ−ス５９、先端パイプ５８、延長管５７、ノズル５６が接続されている。よって作用としては、電動送風機１９の吸引力によりノズル５６から集められたゴミは、延長管５７、先端パイプ５８、ホ−ス５９、接続パイプ６０を通り、集塵室８１の紙袋５４に集められる。
【特許文献１】特開平７−６３１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電動送風機１９では、インペラ１１吸込口を形成するプレートマエ１０１とケーシング１２の中央部に溶着などで固定した樹脂などからなるタイトキャップ１６が接触することで、吸込口でのタイト性を確保しているが、実際の量産上における各種ばらつきを考慮して、前記ばらつきの最大最小でも確実にスラスト方向でのタイトを確保するために、プレートマエ１０１の先端部とタイトキャップ１６先端部のオーバーラップ代を平均で１ｍｍ以上確保した設計寸法としていた。そのため、オーバーラップ代の約１ｍｍ間で発生したタイトキャップ１６の削れカスが、吸引流路の一部に付着し、付着した凹凸などにより乱流を発生させてしまったり、オーバーラップ代が平均で１ｍｍ以上と比較的長いため、面接触による摩擦熱が大きく、結果摩擦熱により接触している面のタイトキャップ１６を削り過ぎてしまい、隙間を発生させてしまう課題があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、ケーシング１２を２部品化構成とし、インペラ１１吸込口とタイトキャップ１６とが接触するスラスト方向のオーバーラップ代を１ｍｍ以下で組み立てを行うことにより、吸込口でのタイト性を確保しつつ、タイトキャップ１６の削れカス発生量を削減できるため、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機の組み立て方法は、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するための複数枚のディフューザーを配設したエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周には、インペラ吸込口と接触タイトを行うための樹脂などの材料からなり略ドーナツ状で内周に下方へ延びるリブを有するタイトキャップを、中央に具備したケーシングを設けると共に、前記ケーシングを、前記エアーガイドのディフューザ最内周先端部より中央部側で、ケーシングの外側を構成するケーシングＡとケーシングの内側を構成するケーシングＢとの２部品で構成し、前記ケーシングＡを、前記エア−ガイドの上方から、前記ディフューザーの天面と衝突するまで圧入して接合し、その後、前記タイトキャップを具備したケーシングＢを、前記ケーシングＡの上方より圧入し、回転する前記インペラの天面とタイトキャップ内周リブの底面との接触直後に前記ケーシングＡとケーシングＢとの圧入を停止して、インペラとタイトキャップのタイト性を確保しつつ、ケーシングＡとケーシングＢとの接合を行うものである。
【００１０】
これによって、吸込口でのタイト性を確保しつつ、回転するインペラの天面内周部とタイトキャップ内周リブの外周部とのスラスト方向の切削嵌合代を１ｍｍ以下に形成して、タイトキャップの削りカス発生量を削減できるため、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動送風機の組み立て方法は、ケーシングを２部品化構成とすることで、インペラ吸込口とタイトキャップとが接触するスラスト方向のオーバーラップ代を１ｍｍ以下で組み立てを行うことが可能となるため、吸込口でのタイト性を確保しつつ、タイトキャップの削れカス発生量を削減できる。結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するための複数枚のディフューザーを配設したエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周には、インペラ吸込口と接触タイトを行うための樹脂などの材料からなり略ドーナツ状で内周に下方へ延びるリブを有するタイトキャップを、中央に具備したケーシングを設けると共に、前記ケーシングを、前記エアーガイドのディフューザ最内周先端部より中央部側で、ケーシングの外側を構成するケーシングＡとケーシングの内側を構成するケーシングＢとの２部品で構成し、前記ケーシングＡを、前記エア−ガイドの上方から、前記ディフューザーの天面と衝突するまで圧入して接合し、その後、前記タイトキャップを具備したケーシングＢを、前記ケーシングＡの上方より圧入し、回転する前記インペラの天面とタイトキャップ内周リブの底面との接触直後に前記ケーシングＡとケーシングＢとの圧入を停止して、インペラとタイトキャップのタイト性を確保しつつ、ケーシングＡとケーシングＢとの接合を行う電動送風機の組み立て方法としたことにより、吸込口でのタイト性を確保しつつ、回転するインペラの天面内周部とタイトキャップ内周リブの外周部とのスラスト方向の切削嵌合代を１ｍｍ以下に形成して、タイトキャップの削りカス発生量を削減でき、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
【００１３】
第２の発明は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される吸気部と、第１の発明により組み立てられた電動送風機とを備えた電気掃除機としたもので、高効率の電動送風機を搭載することにより、電気掃除機の吸込み性能の向上を図ることができる。
【００１４】
（実施の形態）
以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。従来の技術と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。従来のタイトキャップ１６の詳細な構成は、図４の拡大断面図に示すように構成されている。電動送風機１９を実際量産で組み立てする場合においては、最後の工程で、負荷側ブラケット５（モータ構成によっては、反負荷側ブラケット６の場合も有）に、ケーシング１２を圧入する。この時に、樹脂などからなるタイトキャップ１６先端部とインペラ１１吸込口、すなわち傘形状からなるプレートマエ１０１先端部との接触が行われるが、プレートマエ１０１先端部の内側に、タイトキャップ１６先端部が入り込む構成としていることから、入り込んだスラスト方向のオーバーラップ代は、樹脂などで形成されたタイトキャップ１６側が削り取られる。削り取る方法としては、インペラ１１が回転すれば必然的にオーバーラップしているタイトキャップ１６側が削り取られるが、ケーシング１２を負荷側ブラケット５に圧入する際、インペラ１１を回転させた状態で圧入する場合や、インペラ１１は回転させない状態で完全にケーシング１２を圧入し、圧入後に一気にインペラ１１を回転させて削り取る方法がある。いずれの場合においても、図４に示す従来の量産を考慮した場合は、オーバーラップ代（Ｂ−Ｃ間寸法）が１ｍｍ以上必要となってしまうため、１ｍｍ以上という比較的長い寸法で削り取られたタイトキャップ１６の樹脂は、削れカス１０６となって、タイトキャップ１６先端入口部に付着してしまう。図４の先端接触部の拡大図に示すように、先端部で発生する空気洩れは図に示すような流れとなるため、必然的にタイトキャップ１６先端入口部に付着してしまい、吸気の流れを妨げ、結果乱流を発生させ、ロスとなってしまう。この不具合現象を防ぐためには、オーバーラップ代（Ｂ−Ｃ間寸法）を極力短くすればよいわけであるが、負荷側の軸受４のインペラ１１側面をＡとした時、インペラ１１吸込口であるプレートマエ１０１先端部Ｂの位置は、スペーサーや座金１４を介し、ブレード１００をプレートウシロ１０３、プレートマエ１０１で挟み、カシメ固定したインペラ１１完成品の高さ寸法で決まるが、これらの部品については、鉄板、アルミなどで製作されているものが多いため、部品及び組み立て後における寸法ばらつきは比較的小さい。しかしながら、タイトキャップ１６先端入口部Ｃの位置は、プレートマエ１０１先端部Ｂと同じく、負荷側の軸受４のインペラ１１側面Ａを基準とした寸法構成を成しており、負荷側ブラケット５にビスなどで固定されたエアーガイド１０のディフューザー１０２の天面Ｄでケーシング１０２の位置が固定され、且つケーシング１０２に溶着などで固定されたタイトキャップ１６の先端入口部Ｃ位置が決定される。この時、エアーガイド１０が樹脂で成型されているために、比較的寸法ばらつきが大きいこと、またケーシング１２に樹脂などからなるタイトキャップ１６を溶着などで固定しているために、溶着寸法ばらつきが大きいことから、Ｃ位置については、量産を考えた場合、スラスト方向に比較的大きく寸法がばらつく。従って、Ｂ−Ｃ間のオーバーラップ寸法については、量産水準で１ｍｍ以上を確保しておかなければ、量産ばらつきによっては、Ｂ−Ｃがオーバーラップせず、隙間が生じ、吸込性能が大幅に低下する不具合が発生してしまうことになる。また仮に、ケーシング１２を工程で圧入する際、圧入位置が検出できる設備などにより、Ｂ−Ｃ間のオーバーラップ代が１ｍｍに達し得ない時点で、ケーシング１２の圧入を停止する設備構成を設けることは設備上可能であるが、この場合、エアーガイド１０ディフューザー１０２の天面Ｄにケーシング１２が当たらない状態で停止し、Ｄ面に隙間が発生する可能性があるため、Ｄ面で洩れが発生し吸込性能が大幅に低下してしまう。
【００１５】
上述のような不具合を改善するために、図１に示すように、ケーシング１２を２分割化した構成とし、負荷側ブラケット５と圧入する側のケーシング１２をケーシングＡ１２ａ、接合圧入部を１０４−ａとし、タイトキャップ１６が溶着された側のケーシング１２をケーシングＢ１２ｂ、接合圧入部を１０４−ｂとする。
【００１６】
このような構成の場合の量産における組み立て方法としては、基本的に従来同様、ケーシング１２を量産工程の最後に圧入するが、ケーシング１２を２分割化構成としているため、まず始めに、負荷側ブラケット５と圧入する側のケーシングＡ１２ａを圧入する。その後、最後にタイトキャップ１６を溶着した側のケーシングＢ１２ｂを、ケーシングＡ１２ａに設けた接合圧入部１０４−ａと１０４−ｂで圧入、固定を行う。この際、ケーシングＢ１２ｂはエアープレス機などの設備を使用して圧入を行うが、インペラ１１を回転させながら圧入する場合においては、電装送風機１９の消費電力を連続的に自動測定しながら、圧入を行う。ケーシングＢ１２ｂに有したタイトキャップ１６の先端が、インペラ１１の吸込口に接すると、一時的にモータ拘束状態になり消費電力が急激にアップするため、この消費電力の急激なアップを電力計で感知し、エアープレス機にフィードバックし、ケーシングＢ１２ｂの圧入を停止する。前述のような設備で、エアープレス機の圧入速度、電力計の停止判断スレッシュなど微調整を行いながら、Ｂ−Ｃ間のオーバーラップ代が１ｍｍ以内に収まる設備調整を行うことで、従来では１ｍｍ以上確保しなければならなかったオーバーラップ代を、１ｍｍ以内に収めることが可能となる。特に図１に示す実施の形態の場合の特徴は、ケーシング１２を２分割化したことで、エアーガイド１０ディフューザー１０２の天面Ｄは、ケーシングＡ１２ａで確実にタイトできた状態で出来るため、個別にタイトキャップ１６の位置がスラスト方向に上下しても、ディフューザー１０２天面Ｄのタイトをくずすことなく、安定した吸込性能を確保することができるとともに、Ｂ−Ｃ間のオーバーラップ代が１ｍｍ以内であることから、インペラ１１の回転によって削り取られたタイトキャップ１６の削りカス１０６も少なく、タイトキャップ１６先端に付着することも激減できる。また、１ｍｍ以下であることから、面接触による摩擦熱の発生も抑えることができるため、削り取った後の摩擦熱発生も少なく、結果タイトキャップ１６とインペラ１１吸込口との隙間を最小に抑える事が可能である。
【００１７】
更に図２に示すように、インペラ１１のプレートマエ１０１の内面を、なしじ状（サンドペーパー状）の加工を施すことで、タイトキャップ１６を削り取る際、細かな粉末状になるように削り取るため、更に削りカス１０６がタイトキャップ１６先端に付着することを防止することが出来る。更に、削りカス１０６は、場合によってはタイトキャップ１６先端ではなく、プレートマエ１０１内面に付着し、ロスとなることもあったが、図２のようにプレートマエ１０１内面をなしじ状にすることで、表面は凹凸となるため、より内面への付着も防止することが可能となる。
【００１８】
また、図３に示すように、ケーシング１２の接合圧入部１０４−ａ、１０４−ｂについて、上下方向でタイトを行うための、タイトパッキン１０５を挿入することで、更に吸引性能の安定性を向上を図ることも可能である。接合圧入部については、基本的に周方向の圧入の面圧入によってタイトを行っているが、面圧入では非常に微妙な隙間が発生する可能性が懸念される。従って、図３に示すように、上下方向にドーナツ形状のタイトパッキン１０５を挿入することで、確実に接合圧入部でのタイトを行うことが可能となる。
【００１９】
最後に上述で示してきた電動送風機１９を図６に示す電気掃除機本体６１に組み込んだ場合には、より高効率化を図った電動送風機の搭載が可能となるため、本体６１の吸込性能の向上を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、本発明にかかる電動送風機の組み立て方法は、吸込口でのタイト性向上により、小型・軽量で、且つ高効率な吸引性能を得ることが可能であるため、床移動型交流掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示すタイトキャップ近傍の拡大部分断面図
【図２】同インペラのプレートマエ内面をなしじ状とした場合の拡大部分断面図
【図３】同接合圧入部にタイトパッキン挟持時の拡大部分断面図
【図４】従来例におけるタイトキャップ近傍の拡大部分断面図
【図５】従来例における電動送風機の側面部分断面図
【図６】従来例における電気掃除機の部分断面図
【符号の説明】
【００２２】
５      負荷側ブラケット
６      反負荷側ブラケット
９      界磁
１０    エアーガイド
１１    インペラ
１２    ケーシング
１２ａ  ケーシングＡ
１２ｂ  ケーシングＢ
１６    タイトキャップ
１９    電動送風機
２２    電機子巻線
２３    界磁巻線
５１    電機子
５２    整流子
５３    軸
１０１  プレートマエ
１０２  ディフューザー
１０４  接合圧入部
１０５  タイトパッキン
１０６  削りカス
【図１】
2009232490.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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