JP6518946B2 - 電動送風機とそれを用いた電気掃除機 - Google Patents
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Description
本発明は、電気掃除機等に使用される電動送風機および電気掃除機に関するものである。
従来の電気掃除機などに使用される電動送風機として図７、図８に示されるようなものがあった（例えば、特許文献１、２参照）。図７は、上記従来の電動送風機の構成、及び空気の流れを示す半断面図、図８は、同電動送風機の電源端子部の拡大図である。
図７において、従来の電動送風機１は、電動機２と、電動機２の出力軸３の一端に固定された回転ファン４と、回転ファン４の外周に位置し回転ファン４より吐き出された気流を整流する複数の案内翼５を有するディフューザ６と、回転ファン４とディフューザ６とを覆い中央に吸気口７を有するファンケース８によって構成されている。
電動機２は、界磁ユニット９と電機子ユニット１０とカーボンブラシ（図示せず）と、それらを内蔵するブラケットＡ１１とブラケットＢ１２とから構成されている。
前記界磁ユニット９は、電磁鋼板を積層して成る界磁鉄心１３と、界磁巻線１４と、それらの絶縁性を確保するための樹脂製の界磁巻枠１５とから成り、界磁巻線１４の一端はカーボンブラシ（図示せず）に電気的に接続され、もう一端は電源端子１６に接続されている。
前記界磁ユニット９は、電磁鋼板を積層して成る界磁鉄心１３と、界磁巻線１４と、それらの絶縁性を確保するための樹脂製の界磁巻枠１５とから成り、界磁巻線１４の一端はカーボンブラシ（図示せず）に電気的に接続され、もう一端は電源端子１６に接続されている。
また、図８に示すように前記電源端子１６は、界磁巻枠１５に設けられた端子台１７に圧入固定した後、略直角に折り曲げられているため屈曲部１８が形成されていた。
次に、電機子ユニット１０は、出力軸３に圧入固定された電磁鋼板を積層して成る電機子鉄心１９に電機子巻線２０が施され、前記電機子巻線２０は出力軸３に圧入固定された整流子２１に電気的に接続されている。
次に、電機子ユニット１０は、出力軸３に圧入固定された電磁鋼板を積層して成る電機子鉄心１９に電機子巻線２０が施され、前記電機子巻線２０は出力軸３に圧入固定された整流子２１に電気的に接続されている。
界磁ユニット９は、電源端子１６が負荷側（回転ファン４側）に位置するようにブラケットＢ１２内に圧入固定され、電機子ユニット１０は、出力軸３に圧入された軸受２２を介して回転自在となるよう、ブラケットＡ１１とブラケットＢ１２とで保持されている。また、ブラケットＢ１２の反負荷側には、吸込み気流を排出するために排気口２３が設けられ、負荷側の電源端子１６近傍にはブラケットＢ１２との絶縁距離を確保するようにした開口部２４が設けられている。
上記従来の電動送風機の構成において、電動送風機１が運転されると、電動機２は電源端子１６から電力が供給され、界磁巻線１４で生成される主磁束と、電機子巻線２０に流れる電流との電磁作用により、電機子巻線２０にトルクが発生して電機子ユニット１０が回転する。
通常、電気掃除機用の電動送風機１は、約４０、０００ｒ／ｍｉｎから４５、０００ｒ／ｍｉｎの高速で回転する。この電機子ユニット１０の回転動作により、出力軸３に固定された回転ファン４が高速で回転することで空気が吸気口７から吸い込まれ気流が発生する。
吸引された気流は、図７の矢印で示すようにファンケース８の吸気口７より、回転ファン４内部を通過した後にその外周から排出され、ディフューザ６を経由して電動機２内に導かれ、電動機２に内蔵された界磁巻線１４、電機子巻線２０、カーボンブラシ（図示せ
ず）、軸受２２等を冷却した後、排気口２３から電動送風機１外部へと排出されるが、吸引された一部の気流は、電源端子１６近傍に設けた開口部２４から電動送風機１外部へ排出される。
ず）、軸受２２等を冷却した後、排気口２３から電動送風機１外部へと排出されるが、吸引された一部の気流は、電源端子１６近傍に設けた開口部２４から電動送風機１外部へ排出される。
しかしながら、上記従来の電動送風機の技術では、ブラケットＢ１２は一般的に導電性のある鉄やアルミなどの金属材料で構成されることが多く、電源端子１６とブラケットＢ１２との絶縁距離を確保するため、ブラケットＢ１２に設けた開口部２４の開口面積を大きくする必要があった。
従って、吸込まれた気流の開口部２４から排出される空気量が増加するため、ブラケットＢ１２内に導かれる空気量が減少することになり、その結果ブラケットＢ１２に内蔵された界磁巻線１４、電機子巻線２０、カーボンブラシ、軸受２２などの冷却効果の低下を招いていた。
その結果、前述の各部の温度が高くなり、カーボンブラシの早期摩耗、整流子２１の真円度の悪化、軸受２２のグリス劣化による早期破壊等の異常が発生する危険性を高めるという課題があった。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動送風機の温度上昇を低減すると共に、電源端子の屈曲部での破断を防止し、信頼性の高い電動送風機および電気掃除機を実現することを目的とする。
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、界磁鉄心及び前記界磁鉄心の両端面に装着した界磁巻枠に巻回された界磁巻線、及び前記界磁巻枠に前記界磁巻線の端部を電気的に接続した電源端子を圧入固定する端子台を設けた界磁ユニットと、出力軸に圧入固定された電機子鉄心に巻回された電機子巻線、及び前記出力軸に圧入固定された
整流子と軸受から構成された電機子ユニットと、前記界磁ユニットと前記電機子ユニットを収納するブラケットと、前記出力軸に固定された回転ファンと、前記回転ファンの外周方向に位置し複数の固定翼を備えたディフューザとから構成される電動送風機において、絶縁材料から成る端子保護カバーを前記電源端子近傍に設けた開口部を塞ぐように固定し、前記端子保護カバーに設けたスリット部に前記電源端子が挿入できるようにし、前記スリット部の幅を前記電源端子の厚みと略同一にし、前記電源端子に本体の端子が挿入される際、前記本体の端子が前記電源端子および前記スリット部に当接されたもので、端子保護カバーにより開口部から排出される空気が遮断されて、電動機内部の発熱部品を冷却する空気量が増えるので、熱的ダメージを低減することができる。また、端子保護カバーに設けたスリット部に挿入された電源端子に掃除機本体側の端子を接続すると、スリット部と掃除機本体側の端子が当接し、電源端子の屈曲部への応力を低減してその屈曲部での破断を防止することができる。
整流子と軸受から構成された電機子ユニットと、前記界磁ユニットと前記電機子ユニットを収納するブラケットと、前記出力軸に固定された回転ファンと、前記回転ファンの外周方向に位置し複数の固定翼を備えたディフューザとから構成される電動送風機において、絶縁材料から成る端子保護カバーを前記電源端子近傍に設けた開口部を塞ぐように固定し、前記端子保護カバーに設けたスリット部に前記電源端子が挿入できるようにし、前記スリット部の幅を前記電源端子の厚みと略同一にし、前記電源端子に本体の端子が挿入される際、前記本体の端子が前記電源端子および前記スリット部に当接されたもので、端子保護カバーにより開口部から排出される空気が遮断されて、電動機内部の発熱部品を冷却する空気量が増えるので、熱的ダメージを低減することができる。また、端子保護カバーに設けたスリット部に挿入された電源端子に掃除機本体側の端子を接続すると、スリット部と掃除機本体側の端子が当接し、電源端子の屈曲部への応力を低減してその屈曲部での破断を防止することができる。
本発明は、電動送風機の冷却効果を高め、かつ電源端子の破断を防止した信頼性の高い電動送風機及び電気掃除機を提供することができる。
第１の発明は、界磁鉄心及び前記界磁鉄心の両端面に装着した界磁巻枠に巻回された界磁巻線、及び前記界磁巻枠に前記界磁巻線の端部を電気的に接続した電源端子を圧入固定する端子台を設けた界磁ユニットと、出力軸に圧入固定された電機子鉄心に巻回された電機子巻線、及び前記出力軸に圧入固定された整流子と軸受から構成された電機子ユニットと、前記界磁ユニットと前記電機子ユニットを収納するブラケットと、前記出力軸に固定された回転ファンと、前記回転ファンの外周方向に位置し複数の固定翼を備えたディフューザとから構成される電動送風機において、絶縁材料から成る端子保護カバーを前記電源端子近傍に設けた開口部を塞ぐように固定し、前記端子保護カバーに設けたスリット部に前記電源端子が挿入できるようにしたもので、端子保護カバーにより開口部から排出される空気が遮断されて、電動機内部の発熱部品を冷却する空気量が増えるので、熱的ダメージを低減することができる。また、端子保護カバーに設けたスリット部に挿入された電源端子に掃除機本体側の端子を接続すると、スリット部と掃除機本体側の端子が当接し、電源端子の屈曲部への応力を低減してその屈曲部での破断を防止することができる。
第２の発明は、特に、第１の発明のスリット部の幅を電源端子の厚みと略同一にしたもので、スリット部からの空気の漏れを防止でき、また掃除機本体側の端子の保持もできるので、電源端子の屈曲部の応力を低減し破断も防止できる。
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明のスリット部の外周部分にリブを設けたもので、掃除機本体側の端子をより確実に保持できるので、更に電源端子の屈曲部の破断を防止できる。
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の端子保護カバーの外周部に爪部を形成し、前記爪部はブラケットの開口部の縁部と嵌合するようにしたもので、端子保護カバーを開口部に確実に固定できるようになる。
第５の発明に係る電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動送風機を用いたもので、信頼性の高い電気掃除機を実現できる。
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。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の外観図、図２は、同電動送風機の電源端子近傍の拡大図である。なお、上記従来の電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
図１は、本発明の実施の形態１における電動送風機の外観図、図２は、同電動送風機の電源端子近傍の拡大図である。なお、上記従来の電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
図１、２において、本実施の形態における電動送風機１において、界磁巻枠１５の端子台１７に固定された電源端子１６近傍のブラケットＢ１２に開口部２４が設けられ、前記開口部２４を塞ぐ端子保護カバー２５が取り付けられている。前記端子保護カバー２５に
は電源端子１６に対向して電源端子１６を通すことのできるスリット部２６が設けられている。また、スリット部２６の幅を電源端子１６の厚みと略同一に設定している。
は電源端子１６に対向して電源端子１６を通すことのできるスリット部２６が設けられている。また、スリット部２６の幅を電源端子１６の厚みと略同一に設定している。
本実施の形態における電動送風機１は以上のように構成されているので、電動送風機１が運転されると、電機子ユニット１０の出力軸３に固定された回転ファン４が高速で回転することにより空気が吸い込まれ気流が発生する。吸引された気流は、ファンケース８の吸気口７より、回転ファン４内部を通過した後にその外周部から排出され、ディフューザ６内を経由して電動機２内に導かれ、電動機２に内蔵された界磁巻線１４、電機子巻線２０、カーボンブラシ（図示せず）、軸受２２等を冷却した後、ブラケットＢ１２の排気口２３から電動送風機１外部へと排出される。
従来は、吸引された気流の一部は、電源端子１６近傍に設けた開口部２４から電動送風機１外部へ排出されるが、本実施の形態における電動送風機の特徴である端子保護カバー２５がブラケットＢ１２の開口部２４を塞ぐことにより空気の排出を遮断するので、電動機２内に導かれる冷却風が増加し、電動機２内部の界磁ユニット９、電機子ユニット１０、カーボンブラシ（図示せず）などの冷却効果を向上させて熱的ダメージを低減することができる。
また、スリット部２６の幅を電源端子１６の厚みと略同一にしているので、スリット部２６からの空気の漏れを防止でき、また掃除機本体（図示せず）側の端子２７の保持もできるので、電源端子１６の屈曲部１８の応力を低減し破断も防止できる。
また、図３に示すように、電動機２の電源端子１６に本体の端子２７を挿入する際、端子保護カバー２５に設けたスリット部２６の幅を前記本体の端子２７の厚みと略同一に設定して当接するように構成すれば、掃除機本体の端子２７に接続されたリード線２８の微振動による電源端子１６の屈曲部１８への応力を低減できるため、屈曲部１８の破断を防止することができる。
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における電動送風機の電源端子近傍の拡大縦断面図である。なお、上記従来の電動送風機および第１の実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
図４は、本発明の実施の形態２における電動送風機の電源端子近傍の拡大縦断面図である。なお、上記従来の電動送風機および第１の実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
本実施の形態における電動送風機は、図４に示すようには、電動機２のブラケットＢ１２に設けた開口部２４を塞ぐ端子保護カバー２５のスリット部２６の外周にリブ２９を設けたものである。
本実施の形態における電動送風機は以上のように構成されているので、電源端子１６に掃除機本体の端子２７を挿入した時に、掃除機本体の端子２７が端子保護カバー２５で確実に保持され、更に電源端子１６の屈曲部１８への応力を低減することができる。また、リブ２９の端面部に曲面部を形成するようにすれば、掃除機本体の端子２７の挿入が容易になり、作業性を向上させることができることは言うまでもない。
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における電動送風機の電源端子近傍の拡大横断面図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
図５は、本発明の実施の形態３における電動送風機の電源端子近傍の拡大横断面図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
本実施の形態における電動送風機は、図５に示すようには、端子保護カバー２５の両端に爪部３０を設け、前記爪部３０は電動機２のブラケットＢ１２の開口部２４の端部で係
止できるようにしたものである。
止できるようにしたものである。
これによって、端子保護カバー２５を電動送風機１の外側から確実に取り付けることができ、作業性の向上が図れると供に、端子保護カバー２５の保持を確実にできるようになる。
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の構成図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
図６は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の構成図である。なお、上記実施の形態における電動送風機と同一構成部品については同一符号を付して、一部その説明を省略する。
本実施の形態における電気掃除機は、上記実施の形態１〜３における電動送風機１のいずれかを内蔵した掃除機本体３１と、掃除機本体３１内の集塵室（図示せず）と連通した延長管３２と、ホース３３と、吸込み具３４とで構成されている。
本実施の形態における電気掃除機は、以上のように構成されているので、電動送風機１で発生した気流により、吸込み具３４から空気と塵埃を吸込み、延長管３２、ホース３３を経由して、集塵室（図示せず）内に内蔵したフィルター（図示せず）で塵埃を捕集することができる。
このとき、上記実施の形態１〜３で説明した優れた電動送風機１を内蔵しているので、信頼性の高い電気掃除機を実現することができる。
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、信頼性向上が図れるため、電気掃除機など電動送風機を用いる家庭用電化機器、産業機器等の信頼性改善用途にも幅広く適用できる。
１ 電動送風機
２ 電動機
３ 出力軸
４ 回転ファン
５ 案内翼
６ ディフューザ
７ 吸気口
８ ファンケース
９ 界磁ユニット
１０ 電機子ユニット
１１ ブラケットＡ
１２ ブラケットＢ（ブラケット）
１３ 界磁鉄心
１４ 界磁巻線
１５ 界磁巻枠
１６ 電源端子
１７ 端子台
１８ 屈曲部
１９ 電機子鉄心
２０ 電機子巻線
２１ 整流子
２２ 軸受
２３ 排気口
２４ 開口部
２５ 端子保護カバー
２６ スリット部
２７ 端子
２８ リード線
２９ リブ
３０ 爪部
３１ 掃除機本体
３２ 延長管
３３ ホース
３４ 吸込み具
２ 電動機
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４ 回転ファン
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Claims (4)
- 界磁鉄心及び前記界磁鉄心の両端面に装着した界磁巻枠に巻回された界磁巻線、及び前記界磁巻枠に前記界磁巻線の端部を電気的に接続した電源端子を圧入固定する端子台を設けた界磁ユニットと、出力軸に圧入固定された電機子鉄心に巻回された電機子巻線、及び前記出力軸に圧入固定された整流子と軸受から構成された電機子ユニットと、前記界磁ユニットと前記電機子ユニットを収納するブラケットと、前記出力軸に固定された回転ファンと、前記回転ファンの外周方向に位置し複数の固定翼を備えたディフューザとから構成される電動送風機において、
絶縁材料から成る端子保護カバーを前記電源端子近傍に設けた開口部を塞ぐように固定し、前記端子保護カバーに設けたスリット部に前記電源端子が挿入できるようにし、
前記スリット部の幅を前記電源端子の厚みと略同一にし、
前記電源端子に本体の端子が挿入される際、前記本体の端子が前記電源端子および前記スリット部に当接されることを特徴とする電動送風機。 - スリット部の外周部分にリブを設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動送風機。
- 端子保護カバーの外周部に爪部を形成し、前記爪部はブラケットの開口部の縁部と嵌合するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機を用いた電気掃除機。
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| JP2016012585A JP6518946B2 (ja) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 電動送風機とそれを用いた電気掃除機 |
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- 2016-01-26 JP JP2016012585A patent/JP6518946B2/ja not_active Expired - Fee Related
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