JP2008031902A - Electric blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータと遠心ファンとの間に配設された整流板を備えた電動送風機に関する。 The present invention relates to an electric blower including a current plate arranged between a motor and a centrifugal fan.
従来、この種の電動送風機は、電動機としてのモータと、このモータの回転軸の先端部に設けられた遠心ファンとの間に、例えば合成樹脂製の整流板が設けられている。そして、モータは、本体ケース内に収容され、整流板は、遠心ファンから吹き出された空気を整流して本体ケース内へと通過させ、この空気により本体ケース内のモータなどを冷却するように構成されている(例えば、特許文献1参照。)。
近年、電気掃除機に使用される電動送風機には、風量、あるいは送風効率などに対して、様々な性能が要求され、それぞれの要求された性能に対応した特性に設定する必要がある。 In recent years, electric blowers used in vacuum cleaners are required to have various performances with respect to the air volume or the blowing efficiency, and it is necessary to set characteristics corresponding to the required performances.
しかしながら、上述のような電動送風機では、特性が異なるもの毎に異なる複数の整流板全体を設計および製造しなければならず、製造性が良好でないという問題点を有している。 However, the electric blower as described above has a problem in that productivity is not good because a plurality of different rectifying plates must be designed and manufactured for each of those having different characteristics.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性を向上できる電動送風機を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the electric blower which can improve manufacturability.
本発明は、モータと遠心ファンとの間に配設された整流板が、遠心ファンから吹き出された空気を外周側へと整流する複数の上流翼を有する上流風路部と、この上流風路部の上流翼により整流された空気を外周側からモータ側へと整流する複数の下流翼を有する下流風路部とを備え、この下流風路部は、上流風路部とは別個に設けられてこの上流風路部と軸方向に連結されているものである。 The present invention relates to an upstream air passage portion having a plurality of upstream blades in which a rectifying plate disposed between the motor and the centrifugal fan rectifies air blown from the centrifugal fan to the outer peripheral side, and the upstream air passage A downstream air passage portion having a plurality of downstream blades for rectifying the air rectified by the upstream blades from the outer peripheral side to the motor side, and the downstream air passage portion is provided separately from the upstream air passage portion. The lever is connected to the upstream air passage portion in the axial direction.
本発明によれば、整流板を、上流風路部と、この上流風路部と別個に設けられた下流風路部とを軸方向に連結して形成することにより、異なる種類の上流風路部あるいは下流風路部の組み合わせを変えるだけで、複数の異なる特性に容易に対応可能となり、製造性を向上できる。 According to the present invention, the rectifying plate is formed by connecting the upstream air passage portion and the downstream air passage portion provided separately from the upstream air passage portion in the axial direction, thereby different types of upstream air passages. It is possible to easily cope with a plurality of different characteristics only by changing the combination of the section or the downstream air passage section, and the productivity can be improved.
以下、本発明の一実施の形態の電動送風機の構成を図面を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of an electric blower according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5に電動送風機1を示し、この電動送風機1は、例えば図示しない電気掃除機、あるいは産業用ブロワなどに用いられるものである。また、この電動送風機1は、モータ2が略有底円筒状の本体ケース3内に配設されているとともに、この本体ケース3の外部に、整流用の整流板4と、モータ2により回転される遠心ファン5とがモータ2側から順次取り付けられ、かつ、この遠心ファン5がファンカバー6により覆われている。
FIG. 5 shows an electric blower 1, and this electric blower 1 is used, for example, in a vacuum cleaner (not shown) or an industrial blower. In the electric blower 1, a motor 2 is disposed in a substantially bottomed cylindrical
なお、以下、モータ2側を後側、ファンカバー6側を前側として説明する。
In the following description, the motor 2 side is the rear side and the
モータ2は、本体ケース3の中心軸に沿って配置された回転軸11と、この回転軸11の外周面に設けられた円筒状の整流子としてのコンミュテータ12および回転子としての電機子であるアーマチュア13と、固定子としてのステータ14と、一対のブラシ装置であるカーボンブラシ組立15,15とを備えている。
The motor 2 is a rotating shaft 11 disposed along the central axis of the
回転軸11は、軸方向の他端部である前端部が、整流板4に挿通され、この前端部に遠心ファン5が取り付けられている。
The rotary shaft 11 has a front end portion that is the other end portion in the axial direction inserted through the rectifying
コンミュテータ12は、導電性を有し、回転軸11の外周面に固定されてこの回転軸11と一体に回転するもので、外周面にカーボンブラシ組立15,15の先端部が摺接している。
The
アーマチュア13は、コンミュテータ12よりも前方の回転軸11の外周面に固定されるとともにステータ14の内周側に配置され、コンミュテータ12と電気的に接続されている。
The
ステータ14は、鉄板が多数積層された平面視四角形板状のステータコア21を有し、このステータコア21の中心部に、アーマチュア13が挿入される略四角形状の挿入孔部22が穿設され、この挿入孔部22は、内周部がアーマチュア13の外周面に所定の間隙を介して対向している。
The
各カーボンブラシ組立15は、本体ケース3に穿設された一対のブラシ部取付孔24(一方のみ図示)に先端部が挿入されて固定されている。また、各カーボンブラシ組立15は、カーボンブラシ25と、このカーボンブラシ25を保持するブラシホルダ26と、このブラシホルダ26に収容された付勢部材としてのばね27と、ブラシホルダ26に設けられた端子28とをそれぞれ有している。
Each
カーボンブラシ25は、長手方向の一端部がブラシホルダ26から本体ケース3の中心軸方向に突出してコンミュテータ12の外周面に摺接してこのコンミュテータ12と電気的に導通するとともに、長手方向の他端部がブラシホルダ26に挿入されている。
The
このブラシホルダ26は、カーボンブラシ25の長手方向の一端部がブラシ部取付孔24に挿入され、長手方向の他端部が本体ケース3から外方に突出している。
In the
ばね27は、カーボンブラシ25をコンミュテータ12の外周面に押圧するものである。
The
端子28は、ブラシホルダ26の長手方向の他端部に突設され、家庭用商用交流電源、あるいは電池などの図示しない電源部に電気的に接続されている。
The
本体ケース3は、略有底円筒状のケース体としての胴体フレーム31と、この胴体フレーム31の前端部に取り付けられアーマチュア13を軸方向に支持する回転子支持板としてのフレーム32とを有している。
The
胴体フレーム31は、軸方向の一端である後端面すなわち底面の中心部に、円筒状のモータヘッド部34が後方に突出して設けられている。また、この胴体フレーム31の前端部には、フレーム32が取り付けられる開口部35が形成され、この開口部35の周縁部には、フレーム32の両端部が固定されるフランジ部36が突設されている。さらに、この胴体フレーム31の前端部寄りの外周面には、カーボンブラシ組立15,15がそれぞれ取り付けられる一対のブラシ部取付孔24(一方のみ図示)と、遠心ファン5から吹き出された空気を外部に排気する角孔状の複数の排気口38(一つのみ図示)とがそれぞれ穿設されている。
The
モータヘッド部34には、モータ2の回転軸11の軸方向の一端部である後端部が挿入されて回転自在に軸支される軸受としてのベアリング41が配設されているとともに、このベアリング41の後部に、このベアリング41に予圧を加えるスラストばね43が収容されている。
The
また、各ブラシ部取付孔24は、胴体フレーム31を中心軸方向に貫通してそれぞれ設けられている。
Each brush
一方、フレーム32は、長手状に形成されたフレーム本体45と、このフレーム本体45の両端部に一体に設けられた螺子止め部46とを備えている。
On the other hand, the
フレーム本体45は、中央部に取付凹部47が形成され、この取付凹部47から両端部の螺子止め部46へと取付凹部47の突出方向と反対側へと傾斜している。また、このフレーム本体45には、取付凹部47の周囲に、整流板4を螺子止めする一対の整流板螺子止め孔48,48が穿設されている。
The frame
取付凹部47は、モータ2の回転軸11の軸方向の他端部である前端部が圧入されて回転自在に軸支されるベアリング53が内部に保持されているとともに、外周部が整流板4に挿通されている。また、この取付凹部47の底部の中央部には、回転軸11が前側に突出される突出孔54が穿設されている。
The
整流板螺子止め孔48,48には、螺子56(一方のみ図示)が挿通されている。
Screws 56 (only one is shown) are inserted through the current
各螺子止め部46は、フレーム本体45に対して両側方向に拡開状に形成され、それぞれの螺子止め部46に一対の螺子孔58(一方のみ図示)が穿設されている。これら螺子孔58には、螺子59(一方のみ図示)が挿通され、この螺子59が、胴体フレーム31のフランジ部36に穿設された螺子止め孔61に螺子止め固定されている。
Each
また、整流板4は、ディフューザとも呼ばれ、遠心ファン5から吹き出された空気を整流してモータ2側へと流すもので、モータ2と遠心ファン5との間に位置し、本体ケース3の前端部を閉塞するように取り付けられている。そして、この整流板4は、図1に示すように、上流風路部63と、この上流風路部63とは別個に設けられた下流風路部64とを軸方向に連結して構成されている。
The rectifying
上流風路部63は、円環状の上流平板部としてのリング形状板66,67間に、複数の上流翼としての上流ブレード68が一体的に形成されている。
In the upstream
リング形状板66は、前面が平坦状に形成されてファンカバー6に密着するように構成されている。
The ring-
リング形状板67は、後面が平坦状に形成されて下流風路部64に密着するように構成されている。また、このリング形状板67には、上流風路部63と下流風路部64との周方向の位置決めをするための上流位置決め部としての位置決め凸部、すなわち回り止め凸部である位置決めリブ69が後方、すなわち下流風路部64側に突設されている。
The ring-
各上流ブレード68は、整流板4の中心側から外周方向に向かうように平面渦巻き状に設けられ、周方向に互いに略等しい間隔に離間されている。このため、各上流ブレード68の間には、整流板4の外周に連続する案内風路としての上流案内風路71が区画形成されている。この上流案内風路71は、遠心ファン5から吹き出された空気を内周側から外周側へと螺旋状に案内するものである。
The
さらに、これら上流ブレード68は、遠心ファン5の外周よりも外方に位置し、この遠心ファン5の外周に対向して、平面視でリング形状板66の内周縁と外周縁との間に形成され、外周縁部がリング形状板67から外周方向へ若干突出している。したがって、これら上流ブレード68の外周縁部とリング形状板67の外周縁部とには、外周凹部72がそれぞれ形成されている。
Further, these
ここで、上流風路部63は、その材質、あるいは、上流ブレード68の枚数および前後寸法すなわち高さ寸法などが異なる複数種類が用意されている。
Here, a plurality of types of upstream
例えば、上流風路部63は、遠心ファン5の吹き出し側である外周に対向しているため、特に低風量高圧時に、応力が集中し温度が高くなって入り口側である整流板4の中心側の端部にて変形などが生じやすくなるから、高耐熱性の合成樹脂などにより形成されているもの、あるいは、アルミニウムなどの金属により形成されているものなどを選択する。
For example, since the upstream
そして、上流ブレード68は、高さ寸法が小さいと真空度が増し、高さ寸法が大きいと風量が増すとともに、枚数が多いと送風効率が向上するので、所望の真空度、風量および送風効率に対応して、それらの枚数が設定されている。
The
例えば、図1および図2に示す上流風路部63aは、上流ブレード68の枚数が11枚に設定され、図3に示す上流風路部63bは、上流ブレード68の枚数が7枚に設定され、図4に示す上流風路部63cは、上流ブレード68の枚数が11枚、高さ寸法が上流風路部63a,63bよりも大きく設定されている。
For example, in the upstream
一方、図1および図2に示すように、下流風路部64は、例えば高耐熱性の合成樹脂などにより形成され、略円板状の下流平板部としての下流風路部本体74の後側に、複数の下流翼としての下流ブレード75を一体的に備えている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the downstream air passage portion 64 is formed of, for example, a highly heat-resistant synthetic resin and the rear side of the downstream air passage portion
下流風路部本体74は、中央部に、モータ2側に突出した凹部76が設けられ、この凹部76の中央部には、フレーム32の取付凹部47が挿通される挿通孔77が穿設されているとともに、この挿通孔77の周囲に、螺子56が螺子止めされる螺子孔78が穿設されている。また、この下流風路部本体74の外周縁部の前側、すなわち上流風路部63側には、上流風路部63と下流風路部64とのそれぞれの中心位置を位置合わせするための位置合わせ部としての段差状の位置合わせ段部79が全周に連続した円環状に形成されている。そして、この位置合わせ段部79には、上流風路部63の位置決めリブ69が挿通嵌合されて上流風路部63と下流風路部64との周方向の位置決めをするための下流位置決め部としての回り止め部である位置決め孔81が穿設されている。そして、この位置決め孔81と、位置決めリブ69とにより、位置決め部82が構成されている。
The downstream air passage section
下流ブレード75は、下流風路部本体74から後側へと突設され、中心側から外周方向に向かうように上流ブレード68と反対方向の平面渦巻き状に設けられ、下流風路部本体74の周方向に互いに略等しい間隔に離間され、例えば16枚形成されている。このため、各下流ブレード75の間には、下流風路部本体74の外周部に連続する下流案内風路83が区画形成されている。この下流案内風路83は、下流風路部本体74の外周縁部にて外周凹部72を介して上流案内風路71に連通し、この上流案内風路71により外周方向へと案内された吸込風を整流板4の後側で中心側へと螺旋状に案内するものである。
The
図5に戻って、遠心ファン5は、モータ2の回転軸11と一体的に回転するもので、円板状に設けられた後面シュラウド85、この後面シュラウド85の前方に位置する前面シュラウド86、および、これらシュラウド85,86の間に一体に設けられたファン翼87を備えている。
Returning to FIG. 5, the centrifugal fan 5 rotates integrally with the rotating shaft 11 of the motor 2, and includes a
後面シュラウド85は、モータ2の回転軸11が嵌挿される嵌挿孔91が中心部に穿設されている。また、この後面シュラウド85は、回転軸11が挿通される円環状の後部ファンワッシャ93と前部ファンワッシャ94とで前後に挟持されている。そして、前部ファンワッシャ94は、ナット95により回転軸11の前端側に固定されている。
The
一方、前面シュラウド86には、丸孔状の通風孔97が中心部に穿設され、この通風孔97の周囲から、後面シュラウド85に向けて傾斜状に拡径されている。
On the other hand, the
ファン翼87は、平面視で通風孔97の周縁部近傍から遠心ファン5の外周方向に向かうように、整流板4の上流ブレード68と反対方向の平面渦巻き状に設けられ、複数の吸気風路98を区画形成する壁状に形成されている。これら吸気風路98は、整流板4の上流案内風路71に連通している。
The
そして、ファンカバー6は、遠心ファン5の外径寸法に略対応する平面視円形状のカバー本体101と、このカバー本体101の外周縁部に額縁状に形成された額縁部102と、この額縁部102の外周縁部から後側に突設された嵌着部103とを有している。
The
カバー本体101の中央部には、丸孔状の吸込口105が開口形成され、この吸込口105の周縁部から外周方向へと、遠心ファン5の前面シュラウド86の形状に対応して傾斜状に形成されている。また、このカバー本体101の後面の吸込口105の外周縁部には、遠心ファン5の通風孔97の周縁部が摺接してこの通風孔97を吸込口105に気密に接続するシール部材106が取り付けられている。
A round hole-
額縁部102は、カバー本体101の外周縁部に対して後側に段差状に形成され、電動送風機1の中心軸に対して略直交する平坦面である額縁面102aを有し、この額縁面102aの内側に整流板4のリング形状板66の前面側が密着している。
The
そして、嵌着部103は、整流板4の外周面に対向するように形成され、胴体フレーム31のフランジ部36の外周縁部に後端部が嵌合されている。
The
次に、上記一実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
まず、整流板4は、所望の特性に対応する上流風路部63を選択し、位置決めリブ69と位置決め孔81とを位置合わせしつつ、下流風路部64の位置合わせ段部79上に、選択した上流風路部63のリング形状板67を載置して組み立てる。
First, the rectifying
この組み立てた整流板4を電動送風機1に組み付けることで、上流風路部63と下流風路部64とが、ファンカバー6とフレーム32とにより前後から挟持されることで、これら上流風路部63と下流風路部64との連結状態が維持される。
By assembling the rectifying
そして、電動送風機1は、端子28へと給電されることでモータ2が駆動し、回転軸11が遠心ファン5と一体に回転すると、この遠心ファン5の回転により生じる負圧によりファンカバー6の通風孔97から電動送風機1内へと空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、通風孔97を介して遠心ファン5の吸気風路98に流入した後、ファン翼87に沿って遠心ファン5の外周方向へと吹き出される。
Then, when the motor 2 is driven by supplying power to the terminal 28 and the rotating shaft 11 rotates integrally with the centrifugal fan 5, the electric blower 1 is driven by the negative pressure generated by the rotation of the centrifugal fan 5. Air is sucked into the electric blower 1 from the
この遠心ファン5から吹き出された空気は、整流板4の上流風路部63の上流案内風路71に流入し、上流ブレード68に沿って整流板4の前面側を中心軸側から外周方向へと螺旋状に案内された後、外周凹部72を介して整流板4の外周部から下流案内風路83に流入し、下流ブレード75に沿って整流板4の下流風路部64を外周側から中心軸方向へと螺旋状に案内されて静圧化され、フレーム32の両側を経由して胴体フレーム31の開口部35から本体ケース3内へと流入する。
The air blown out from the centrifugal fan 5 flows into the upstream
そして、本体ケース3内へとモータ2側に流入した空気は、ステータ14に吹き付けられてこのステータ14を冷却するとともに、さらにカーボンブラシ組立15のカーボンブラシ25を冷却しつつ、排気口38から電動送風機1の外部へと排気される。
The air that has flowed into the
上述したように、上記一実施の形態によれば、整流板4を、上流風路部63と、この上流風路部63と別個に設けられた下流風路部64とを軸方向に連結して形成することにより、異なる種類の上流風路部63と下流風路部64との組み合わせを変えるだけで、複数の異なる特性に容易に対応可能となり、複数の特性に対応した複数種類の整流板自体を製造せずに済み、製造性を向上できる。
As described above, according to the embodiment, the rectifying
本実施の形態では、上流風路部63として、例えば材質、上流ブレード68の枚数、あるいは高さ寸法などが異なるものを選択して用いることができる。
In the present embodiment, as the upstream
例えば、上流風路部63を樹脂で形成した場合には、整流板4の製造コストを低減できるとともに、整流板4、ひいては電動送風機1の軽量化が可能になる。
For example, when the upstream
また、上流風路部63をアルミニウムなどの金属で形成した場合には、上流ブレード68の肉厚を大きくすることなく強度を確保できるので、上流ブレード68の肉厚による空気抵抗を低減して整流作用を確保して送風効率を確保できるとともに、上流案内風路71を広く確保でき、かつ、上流風路部63により電動送風機1の放熱効果を得ることができる。
In addition, when the upstream
特に、整流板4においては、下流風路部64よりも、遠心ファン5に近い上流風路部63の方が、電動送風機1の特性への影響が大きいから、この上流風路部63を適宜選択できるようにすることで、この整流板4を用いた電動送風機1の特性を、より効率よく変化させることができる。
In particular, in the rectifying
さらに、上流風路部63と下流風路部64との間に、互いの周方向の固定位置を位置決めする位置決め部82を形成することで、上流風路部63と下流風路部64との周方向の位置合わせが容易になる。
Further, by forming a positioning portion 82 for positioning the fixed positions in the circumferential direction between the upstream
そして、上流風路部63と下流風路部64とは、ファンカバー6とフレーム32とにより前後から挟持されているため、互いに接着および乾燥などする工程が必要なく、製造性がより向上するとともに、例えば一方が損傷した場合などでも、交換などが容易となる。
Since the upstream
また、上流風路部63の前側に、リング形状板66を設けることで、このリング形状板66が、ファンカバー6の額縁部102の額縁面102aに略隙間なく密着し、上流ブレードの先端部を直接額縁面に当接させる従来のように、上流案内風路71を通過する空気に乱流を発生させる、額縁面102aと整流板4との間での隙間が形成されることを防止でき、送風効率の低下を防止でき、かつ、上流風路部63側に、額縁面102aとの隙間を閉塞するための精密な加工が必要ないので、製造性をも向上できる。
Further, by providing a ring-shaped
なお、上記一実施の形態において、位置決め部82としては、例えば下流風路部64側に凸部を形成し、上流風路部63側に凹部を形成する構成、あるいは、これら風路部63,64の双方に凹凸部を形成する構成など、他の様々な構成とすることができる。また、位置決め部82としては、凹凸形状に限定されるものではない。
In the above embodiment, as the positioning portion 82, for example, a convex portion is formed on the downstream air passage portion 64 side and a concave portion is formed on the upstream
さらに、位置決め部82を複数形成するなどにより、上流風路部63と下流風路部64との周方向への位置合わせができれば、位置合わせ段部79を必ずしも設ける必要はない。
Further, if the positioning of the upstream
そして、上記一実施の形態では、上流風路部63を下流風路部64に対して適宜選択したが、下流風路部64を上流風路部63に対して選択する構成、あるいは、風路部63,64をともに選択する構成でもよい。
In the above embodiment, the upstream
また、電動送風機1は、電気掃除機、あるいは産業用ブロワなど以外の用途も可能である。 Moreover, the electric blower 1 can be used for purposes other than a vacuum cleaner or an industrial blower.
1 電動送風機
2 モータ
4 整流板
5 遠心ファン
11 回転軸
63 上流風路部
64 下流風路部
68 上流翼としての上流ブレード
75 下流翼としての下流ブレード
82 位置決め部
1 Electric blower 2
11 Rotation axis
63 Upstream section
64 Downstream air passage
68 Upstream blade as upstream blade
75 Downstream blade as downstream blade
82 Positioning part
Claims (2)
前記回転軸の一端側に設けられた遠心ファンと、
前記モータと前記遠心ファンとの間に配設された整流板とを具備し、
前記整流板は、
前記遠心ファンから吹き出された空気を外周側へと整流する複数の上流翼を有する上流風路部と、
この上流風路部の上流翼により整流された空気を外周側から前記モータ側へと整流する複数の下流翼を有する下流風路部とを備え、
この下流風路部は、前記上流風路部とは別個に設けられてこの上流風路部と軸方向に連結されている
ことを特徴とした電動送風機。 A motor with a rotating shaft;
A centrifugal fan provided on one end of the rotating shaft;
A rectifying plate disposed between the motor and the centrifugal fan;
The current plate is
An upstream air passage section having a plurality of upstream blades for rectifying the air blown from the centrifugal fan to the outer peripheral side;
A downstream air passage portion having a plurality of downstream blades for rectifying the air rectified by the upstream blades of the upstream air passage portion from the outer peripheral side to the motor side;
The downstream air passage portion is provided separately from the upstream air passage portion and is connected to the upstream air passage portion in the axial direction.
ことを特徴とした請求項1記載の電動送風機。 The electric blower according to claim 1, wherein at least one of the upstream air passage portion and the downstream air passage portion has a positioning portion that positions a fixed position in a circumferential direction of each other.
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