(57)【要約】【課題】高効率で、しかも低騒音の電動送風機を提供する。【解決手段】電機子（図示せず）の一端に固定されたインペラ１１と、インペラ１１を覆うケーシング（図示せず）と、樹脂などの材料からなり、ケーシングの中央に設けられ、インペラ１１の吸込口１１ａと接触してエアータイトを行うためのタイトキャップ１６とを備え、タイトキャップ１６の先端部に、樹脂などからなると共に吸込口１１ａに当接するフィルムを円筒状に形成した円筒タイト部材９０を、円周方向に径違いで且つ略等間隔で複数枚配置すると共に、円筒タイト部材９０の隣同士の間隔を、吸込口１１ａの先端の肉厚以下に設定したもので、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６に設けた円筒状のフィルムとの接触による摩擦抵抗を極力低減できるため、タイト性を確保しつつ、摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つ摩擦音も同時に低減することができる。【選択図】図１
2009250113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエア−ガイドと、前記インペラを覆うケーシングと、樹脂などの材料からなり、前記ケーシングの中央に設けられ、前記インペラの吸込口と接触してエアータイトを行うためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップの先端部に、樹脂などからなると共に前記吸込口に当接するフィルムを円筒状に形成した円筒タイト部材を、円周方向に径違いで且つ略等間隔で複数枚配置すると共に、前記円筒タイト部材の隣同士の間隔を、前記吸込口の先端の肉厚以下に設定したことを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
フィルムの面角度が、吸込口の立ち上がり面角度に対し略平行になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
インペラの吸込口の先端断面を鋭角形状としたことを特徴とする請求項１又２に記載の電動送風機。
【請求項４】
円筒タイト部材を、内周側から外周側に向かって高さが徐々に高くなるように配したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項５】
フィルムの表面に、シリコンなどからなる潤滑剤を塗布することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項６】
円筒タイト部材の端面の先端断面形状を、略円形とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動送風機。
【請求項７】
塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動送風機を備え、前記電動送風機を前記集塵室に連通させた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機と、それを搭載した電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電動送風機としては、例えば、特許文献１に記載されたようなものがある。
【０００３】
図６は、上記特許文献１に記載された従来の電動送風機の半断面図、図７は、同電動送風機の要部拡大断面図である。
【０００４】
図６、７において、従来の電動送風機１９は、ファン部３１とモータ部３２から構成され、モ−タ部３２は、整流子５２と電機子巻線２２を有する電機子５１を備え、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。
【０００５】
電機子５１の軸５３の両端には、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。
【０００６】
７は、カ−ボンブラシ８を内蔵すると共に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。
【０００７】
ファン部３１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間に形成された整流用のエアーガイド１０を有し、インペラ１１の上方はケ−シング１２で覆われている。
【０００８】
インペラ１１は、スペーサー（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。エアーガイド１０は、ネジ（図示せず）等にて負荷側ブラケット５に固定されており、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）等にて固定してある。
【０００９】
１６は、ケ−シング１２の吸気口１６ａ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の中央部へは溶着等で固定しており、インペラ１１の吸込口１１ａとタイトキャップ１６とが接触することで、タイト性を確保している。
【００１０】
タイトキャップ１６とインペラ１１の吸込口１１ａの詳細な接触タイト構成は、図７の拡大断面図に示すように構成されている。インペラ１１は、図６に示すように、実際に吸引力を発生させるためのブレード１００を、円盤状のプレートウシロ１０２と、傘型状のプレートマエ１０１で挟み込むように形成されており、前記ブレード１００とプレートウシロ１０２、及びプレートマエ１０１とは、ブレード１００に設けた突起（図示せず）をかしめることで固定されている。樹脂などからなるタイトキャップ１６は、ケーシング１２内面側に溶着リブ（図示せず）を有し、前記溶着リブを溶着することで、ケーシング１２に固定される。
【００１１】
インペラ１１とケーシング１２、すなわちインペラ１１とタイトキャップ１６との同軸が、部品及び組立のばらつきで若干ずれた場合でも安定したタイト性を確保するために、一般に、タイトキャップ１６先端の断面樹脂肉厚は約１ｍｍ前後となるように設計するとともに、インペラ１１の吸込口１１ａの内径を、前記タイトキャップ１６の吸気口１６ａの先端外周径よりも小さく設計している。
【００１２】
従って、タイトキャップ１６を溶着固定したケーシング１２を、量産工程で組立てる際、タイトキャップ１６の吸気口１６ａの外径とインペラ１１の吸込口１１ａの内径は完全に圧接となるが、インペラ１１を回転させ、圧接部を一気に削り取ることで、タイトキャップ１６の吸気口１６ａの外径とインペラ１１の吸込口１１ａ内径を隙間なくタイト性を確保しつつ、スムースに回転できる寸法設定に仕上げている。
【００１３】
以上のように従来の電動送風機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ーガイド１０を通過した後、モ−タ部３２の電機子５１の電機子巻線２２、界磁９の界磁巻線２３をそれぞれ冷却し、反負荷側ブラケット６を通過して後方に排気される。
【００１４】
図８は、前記電動送風機１９が組み込まれた従来の電気掃除機の概略構成を示す図である。
【００１５】
図８において、電気掃除機本体６１（以下、「本体６１」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、前述の電動送風機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が順に接続されている。
【００１６】
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、空気と共に吸引され、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内に集められる。
【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】
【００１７】
しかしながら、上記従来の電動送風機の構成では、インペラ１１の吸込口１１ａの中心は、プレートマエ１０１自体の吸込口１０１ａの中心の精度が高かった場合でも、プレートウシロ１０２とブレード１００を介してプレートマエ１０１は固定、及び位置決めされているため、軸５３の中心と必ずしも一致するものではない。また、タイトキャップ１６の中心についても、上述したように、ケーシング１２へは溶着で固定されており、且つタイトキャップ１６とケーシング１２の嵌め込み部自体にも、若干のクリアランスを持たせているために、溶着のばらつきなどにより、タイトキャップ１６の中心は、軸５３の中心とは必ずしも一致しなくなる。
【００１８】
従って、実際の量産組立時においては、インペラ１１の吸込口１１ａの中心、タイトキャップ１６の中心との間に、若干のずれが生じるのが実状である。従って、インペラ１１の吸込口１１ａの中心とタイトキャップ１６の中心が一致している場合において、図７に示す片側削れ幅Ａを０．１ｍｍ有する設計狙いとした場合、インペラ１１の吸込口１１ａの中心とタイトキャップ１６の中心が、今までの経験上Ｍａｘ０．５ｍｍ前後のずれが生じるため、片側削れ幅ＡのＭａｘは０．６ｍｍ前後の削り幅となってしまっている。
【００１９】
この場合、図７（ｂ）のケーシング１２圧入後の拡大図を見てもわかるように、片側削れ幅Ａが増せば、面接触面積も増加し、タイトキャップ１６の目的であるタイト性向上を図ることができる。しかしながら、面接触面積が増加することで、面接触部分での摩擦抵抗が増大し、回転に対するロスとなってしまい、タイト性が向上できても、トータルとして電動送風機１９の高効率化効果を最大限引き出せなくなってしまう。また、面接触面積が増加することで、面接触部分での摩擦音が増加し、騒音へも悪影響を与えると共に、回転が停止する直前などにおいて、面接触部分でビビリからくる異常音が発生するという課題があった。
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するもので、タイトキャップとインペラとの接触による摩擦抵抗を低減し、より高効率化、及び低騒音化を図った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】
【００２１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機は、電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラを覆うケーシングと、樹脂などの材料からなり、前記ケーシングの中央に設けられ、前記インペラの吸込口と接触してエアータイトを行うためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップの先端部に、樹脂などからなると共に前記吸込口に当接するフィルムを円筒状に形成した円筒タイト部材を、円周方向に径違いで且つ略等間隔で複数枚配置すると共に、前記円筒タイト部材の隣同士の間隔を、前記吸込口の先端の肉厚以下に設定したもので、インペラ吸込口とタイトキャップに設けた円筒状のフィルムとの接触による摩擦抵抗を極力低減できるため、タイト性を確保しつつ、摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つ摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、電気掃除機の吸込み性能の向上、及び低騒音化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の電動送風機は、タイトキャップとインペラとの接触による摩擦抵抗を極力低減できるため、タイト性を確保しつつ、より高効率化、及び低騒音化を図った電動送風機を提供することができるものである。また、この電動送風機を電気掃除機に搭載することで、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上、及び低騒音化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第１の発明は、電機子の一端に固定されたインペラと、前記インペラからの吹き出し風を整流するエアーガイドと、前記インペラを覆うケーシングと、樹脂などの材料からなり、前記ケーシングの中央に設けられ、前記インペラの吸込口と接触してエアータイトを行うためのタイトキャップとを備え、前記タイトキャップの先端部に、樹脂などからなると共に前記吸込口に当接するフィルムを円筒状に形成した円筒タイト部材を、円周方向に径違いで且つ略等間隔で複数枚配置すると共に、前記円筒タイト部材の隣同士の間隔を、前記吸込口の先端の肉厚以下に設定したもので、インペラ吸込口とタイトキャップに設けた円筒状フィルムとの接触による摩擦抵抗を極力低減できるため、タイト性を確保しつつ、摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つ摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００２５】
第２の発明は、特に、第１の発明のフィルムの面角度が、吸込口の立ち上がり面角度に対し略平行になるようにしたもので、複数枚有した円筒状のフィルムの隙間にインペラの吸込口の先端が入り込みやすくなり、その結果、よりタイト性を確保しつつ、より摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つより摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００２６】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明のインペラの吸込口の先端断面を鋭角形状としたもので、複数枚の円筒状のフィルムの隙間にインペラの吸込口の先端が入り込みやすくなり、その結果、よりタイト性を確保しつつ、より摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つより摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００２７】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の円筒タイト部材を、内周側から外周側に向かって高さが徐々に高くなるように配したもので、インペラの吸込口の外周面側でのタイト性をより向上することが可能となる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明のフィルムの表面に、シリコンなどからなる潤滑剤を塗布するもので、より摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つより摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００２９】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の円筒タイト部材の端面の先端断面形状を、略円形とするもので、インペラ吸込口との接触が上述の略円形部で接触、すなわち線接触することにより、より摩擦によるロスを極力低減できるとともに、且つより摩擦音も同時に低減することが可能となる。
【００３０】
第７の発明の電気掃除機は、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動送風機を備えたもので、電気掃除機の吸込み性能の向上、及び低騒音化を図ることができる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動送風機のケーシングの圧入前後の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図である。尚、上記従来の電動送風機と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態における電動送風機は、図１に示すように、タイトキャップ１６のインペラ１１の吸込口１１ａと当接する先端部に、樹脂などからなるフィルムを円筒状に形成した円筒タイト部材９０を、円周方向に径（φ）違いで、且つ高さＬは均等とし、且つ隣同士の間隔ＴＯが等間隔になるように複数枚配置し、かつ、その間隔ＴＯを、インペラ１１の吸込口１１ａの先端の板厚Ｔ１以下になるようにしたもので、他の構成は、従来の電動送風機と同じである。
【００３４】
上述のように構成された本実施の形態における電動送風機の、動作、作用については、図１で示すように、タイトキャップ１６の先端部に円筒タイト部材９０を配設した状態でケーシング１２を負荷側ブラケット５に圧入すると、圧入後の部分拡大図からもわかるように、インペラ１１の吸込口１１ａ先端が、複数枚の円筒タイト部材９０のいずれかの隙間に入り込み、図１（ｂ）に示すように、ケーシング１２の圧入後のような状態となる。この時、インペラ１１の吸込口１１ａのプレートマエ１０１の先端内周エッジのａ点、及びプレートマエ１０１の外側表面ｂ点とも、円筒タイト部材９０とは、面接触ではなく線接触であるため、摩擦抵抗は少なく、回転に対するロス、及び摩擦音の発生も大幅に低減することになる。また、ａ点とｂ点の２箇所でエアータイトが実施できるため、よりタイト性の精度、及び安定性向上も図ることが可能となる。
【００３５】
しかしながら、図１のように、円筒タイト部材９０の面角度と、インペラ１１の吸込口１１ａのプレートマエ１０１の立ち上がり面角度が異なる場合、すなわち平行でない場合、ケーシング１２を圧入した際に、プレートマエ１０１の先端部がうまく間隔ＴＯに入り込まずに、円筒タイト部材９０自体を変形させてしまう恐れがある。
【００３６】
そこで、図２に示すように、円筒タイト部材９０の配置面角度を、インペラ１１の吸込口１１ａのプレートマエ１０１の立ち上がり先端面角度と略平行になるように配置するようにすれば、図２に示すように、インペラ１１の吸込口１１ａ先端部が、スムースに複数枚有した円筒タイト部材９０の等間隔の間隔ＴＯに入り込むことができるようになり、円筒タイト部材９０の変形などによる組立不具合を削減することが可能となる。
【００３７】
更に、円筒タイト部材９０の変形などによる組立不具合を削減するために、図３に示すように、インペラ１１の吸込口１１ａの先端、すなわちプレートマエ１０１の先端部に鋭角なエッジ加工を施すことで、より不具合削減を実施することが可能となる。
【００３８】
また、上記円筒タイト部材９０は、複数枚がほぼ均等高さで配置されているため、インペラ１１の吸込口１１ａのプレートマエ１０１の立ち上がり面角度によっては、プレートマエ１０１の外側表面でのタイトに際し、円筒タイト部材９０の高さが足りずに、プレートマエ１０１の表面に接触しない事態が生じる場合がある。
【００３９】
この様な不具合を解決するために、図４に示すように、円筒タイト部材９０の高さＬを、内周側から外周側に向かって、徐々に高くなるように配置すれば、より確実にプレートマエ１０１の表面に円筒タイト部材９０を接触させることができ、ケーシング１２は共用で、インペラ１１の吸込口１１ａのプレートマエ１０１の立ち上がり角度の異なるインペラ１１を組み込む仕様を量産する場合などにおいても、より確実に円筒タイト部材９０を接触させ、タイトの安定性確保を行うことができる。
【００４０】
また、上記円筒タイト部材９０については、図４に示すｃ点の場合を例に挙げれば、線接触とは言うものの、プレートマエ１０１の立ち上がり面角度が緩やかな場合については、線接触から面接触に近くなり、摩擦抵抗が増加してしまう恐れがある。この摩擦抵抗増加を防止するため、円筒タイト部材９０のフィルム表面にシリコンなどからなる潤滑剤を表面に塗布するようにすれば、仮に、面接触になった場合や、また線接触であっても、より摩擦抵抗を低減し、回転時のロス低減に寄与することが可能となる。
【００４１】
しかしながらこの場合、円筒タイト部材９０とプレートマエ１０１は、３０，０００〜４５，０００回転（ｒｐｍ）という、非常に高速で接触をし続けているため、円筒タイト部材９０の表面に塗布した潤滑剤は、削り取られて、いずれかは効果を失ってしまう。そこで、図５に示すように、円筒タイト部材９０の先端断面形状を略円形とすれば、基本的にどのような場合であっても、線接触となるため、面接触になり摩擦抵抗が増加することなく、常に安定的にロス低減効果を得ることが可能となる。
【００４２】
また、高効率で低騒音の上記電動送風機１９を、図８に示すような電気掃除機の本体６１に組み込んだ場合には、本体６１の吸込み性能の向上、及び低騒音化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、フィルム状の円筒タイト部材でのロス、及び騒音低減により、小型・軽量で、且つ高効率・低騒音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】
【００４４】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における電動送風機の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入前）、（ｂ）同円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入後）
【図２】（ａ）他の例を示す電動送風機の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入前）、（ｂ）同円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入後）
【図３】他の例を示す電動送風機の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図
【図４】（ａ）他の例を示す電動送風機の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入前）、（ｂ）同電動送風機の円筒タイト部材近傍の部分拡大断面図（ケーシングの圧入後）
【図５】他の例を示す電動送風機の円筒タイト部材近傍の拡大断面図
【図６】従来の電動送風機の半断面図
【図７】（ａ）同電動送風機の要部拡大断面図（ケーシングの圧入前）、（ｂ）同電動送風機の要部拡大断面図（ケーシングの圧入後）
【図８】従来の電動送風機を搭載した電気掃除機の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００４５】
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
１１ａ  吸込口
１２    ケーシング
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
９０    円筒タイト部材
【図１】
2009250113.tif 000003
【図２】
2009250113.tif 000004
【図３】
2009250113.tif 000005
【図４】
2009250113.tif 000006
【図５】
2009250113.tif 000007
【図６】
2009250113.tif 000008
【図７】
2009250113.tif 000009
【図８】
2009250113.tif 000010