JP2004060514A - Motor-driven blower and electric vacuum cleaner - Google Patents

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JP2004060514A
JP2004060514A JP2002219338A JP2002219338A JP2004060514A JP 2004060514 A JP2004060514 A JP 2004060514A JP 2002219338 A JP2002219338 A JP 2002219338A JP 2002219338 A JP2002219338 A JP 2002219338A JP 2004060514 A JP2004060514 A JP 2004060514A
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electric blower
dust
output shaft
brushless motor
casing
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JP2002219338A
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Japanese (ja)
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Takeshi Tokuda
徳田 剛
Yoshitaka Murata
村田 吉隆
Takeshi Nishimura
西村 剛
Kazuhisa Morishita
森下 和久
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2314/00Personal or domestic articles, e.g. household appliances such as washing machines, dryers

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  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven blower and an electric vacuum cleaner of high reliability capable of precluding a drop in suction power and preventing dust from intruding. <P>SOLUTION: The motor-driven blower having an inverter motor part is furnished with a plurality of bearings 17 holding an output shaft 13, each 17 being composed of an inner ring 29, an outer ring 30 and a plurality of balls 31, and at least one of the bearings 17 has one end held by the outer ring 30 and other end having a contact type seal part 32 contacting with and sliding on the inner ring 29, wherein dust intrusion into the bearings 17 can be precluded even if fine dust is inhaled, and it is possible to accomplish the intended motor-driven blower of high reliability without dropping the lifetime of the bearings 17. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機に使用される電動送風機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の遠心分離型電気掃除機について図10〜図12を用いて説明する。
【0003】
図11、図12に示すように、電気掃除機1は、掃除機本体2に、ホース3が着脱自在に接続され、ホース3の他端には操作部を形成する先端パイプ4が備えられている。
【0004】
先端パイプ4には延長管5と、塵埃を吸引する吸込具6が着脱自在に接続されている。掃除機本体2の前方に形成された凹部7に、ホース3と連通し前記吸込具6から空気と共に吸い込まれた塵埃を旋回させて捕集する遠心分離型の集塵部8が着脱自在に装着されている。
【0005】
本体凹部7の後方には、吸引力を発生させる電動送風機9と、排気フィルタ10、回路制御装置(図示せず)、コード巻き取り装置(図示せず)等が内蔵されている。
【0006】
また、従来の遠心分離型の電気掃除機1には、図10に示すように整流子モータ11で駆動する電動送風機9が用いられていた。12は出力軸13に整流子14、ロータコア15を圧入し、前記ロータコア15に絶縁材料を介してロータコイル16が巻線されて成るロータである。前記ロータ12は出力軸13の両端にベアリング17が圧入され、ケーシングである負荷側ブラケット18と反負荷側ブラケット19にて支持されている。20はカ−ボンブラシ21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19にて保持されている。22はステータコア23に絶縁材料を介してステータコイル24が巻線されたステータである。また、出力軸13にはインペラ25が固定されており、その外周には通風路を形成するエアーガイド26が配設されており、ケーシング27がこれらを覆うように取り付けられている。また、前記反負荷側ブラケット19には排気口28が設けられている。また、前記ベアリング17は、内輪29と外輪30の間に複数個のボール31を内蔵し、前記ボール31はリテーナー(図示せず)で保持されて、その両端部を1対のシール部32で覆われて構成されている。
【0007】
上記構成において、電力が供給されるとステータコイル24に流れる電流により磁界が発生する。またその磁界中に配置されたロータコイル16にもカーボンブラシ21と整流子14を介して電流が流れる。この時前記ロータコイル16に「フレミングの左手の法則」に従って電磁力が作用しトルクが生じロータ12が回転する。次にロータ12が回転することによりロータ12の出力軸13に固定されたインペラ25が回転し空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気はインペラ25の外周から排出されエアーガイド26を介してモータ11内に導かれ排気口28より排出される。
【0008】
上記のように電動送風機9が駆動されると、吸込具6から空気と共に塵埃が吸い込まれ延長管5、ホース3を介して遠心分離集塵部8内に流入する。遠心分離集塵部8内で空気と塵埃が旋回し遠心力により塵埃のみが分離され、きれいな空気のみ電動送風機9内を通って掃除機本体2外へ排出されるものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の従来の整流子モータを、特に遠心集塵部を有する電気掃除機1に採用すると、遠心分離集塵部8においては、吸引風が旋回することで圧力損失が大きくなり、電気掃除機の吸い込み仕事率が低下するという問題があった。
【0010】
また、そこで塵埃を旋回させるのに、高速回転が可能なインバータモータを採用して吸い込み仕事率を向上させることが可能であるが、そうすると吸引力の向上により、電動送風機内に侵入する塵埃が増加し、インバータモータの回転性能を損なうという問題があった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するもので、吸い込み仕事率の低下を防ぐとともに、塵埃の侵入を防止した信頼性の高い電動送風機および電気掃除機を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ステータと自在に回転するロータを備えたブラシレスモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記ブラシレスモータ部の電力制御を行うインバータ回路部と、前記インペラおよびブラシレスモータ部を覆うケーシングと、前記出力軸を前記ケーシングに保持する複数のベアリングを備え、前記ベアリングは一対の内輪と外輪と複数個のボールで構成されるとともに、前記ベアリングの少なくとも1つは、一端が前記外輪にて保持され、他端は内輪と接触かつ摺動する接触型のシール部を有する構成としたもので、細かい塵埃が電動送風機内に吸い込まれてもベアリング内への塵埃侵入を防止できるので、高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなく信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、ステータと自在に回転するロータを備えたブラシレスモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記ブラシレスモータ部の電力制御を行うインバータ回路部と、前記インペラおよびブラシレスモータ部を覆うケーシングと、前記出力軸を前記ケーシングに保持する複数のベアリングを備え、前記ベアリングは一対の内輪と外輪と複数個のボールで構成されるとともに、前記ベアリングの少なくとも1つは、一端が前記外輪にて保持され、他端は内輪と接触かつ摺動する接触型のシール部を有する構成としたもので、細かい塵埃が電動送風機内に吸い込まれてもベアリング内への塵埃侵入を防止できるので、高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなく信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0014】
本発明の請求項2記載の発明は、シール部の下面が、内輪と接触かつ摺動するもので、高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなく信頼性の高い電動送風機を実現できると共にコストの低減が図れるものである。
【0015】
本発明の請求項3記載の発明は、ステータと自在に回転するロータを備えたブラシレスモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記ブラシレスモータ部の電力制御を行うインバータ回路部と、前記インペラおよびブラシレスモータ部を覆うケーシングと、前記出力軸を前記ケーシングに保持する複数のベアリングを備え、前記ベアリングは一対の内輪と外輪と複数個のボールで構成されるとともに、前記ベアリングの少なくとも1つの近傍に、塵埃の侵入を防止するための略円盤状のスリンガーを設けたもので、更にベアリング内への塵埃侵入を防止できるので、高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなく信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0016】
本発明の請求項4記載の発明は、略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに当接させ、出力軸の回転とともに前記スリンガーが前記ケーシングと摺動するもので、ベアリングへの塵埃侵入を更に少なくして高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなくなりより信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0017】
本発明の請求項5記載の発明は、略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに固定し、前記スリンガー内を出力軸が回転するもので、スリンガーの摩擦による損失を抑制して効率の低下を防止できるものである。
【0018】
本発明の請求項6記載の発明は、略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに固定したシール部材に当接させ、出力軸の回転とともに前記スリンガーが前記シール部材と摺動するもので、完全にベアリング内への塵埃の侵入を防止して信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0019】
本発明の請求項7記載の発明は、インバータ回路部の表面を、耐水性のあるポッティング材でコーティングしてなるもので、水などの導電性の液体を吸い込んだ場合の回路素子の破壊を防止して信頼性の高い電動送風機を実現できる。
【0020】
本発明の請求項8記載の発明は、上記請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動送風機を、掃除機本体に内蔵させ、塵埃を吸引する吸込具と連通させたもので、小型・軽量で吸い込み力が強く信頼性の高い電気掃除機を実現できる。
【0021】
本発明の請求項9記載の発明は、吸引風を発しブラシレスモータ部を有する電動送風機と、塵埃を旋回させて遠心分離する遠心分離集塵部を備えた掃除機本体と、前記電動送風機および前記遠心分離集塵部に連通し、塵埃を吸引する吸込具を備え、前記電動送風機の吸気上流側に塵埃を捕捉するフィルタを設けたもので、高速回転時でもベアリングの寿命を低下させることがなく信頼性の高い電気掃除機を実現できる。
【0022】
【実施例】
以下、本発明の第1の実施例を、図1〜図3を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【0023】
図1に示すように、電気掃除機1は、掃除機本体2に、ホース3が着脱自在に接続され、ホース3の他端には操作部を形成する先端パイプ4が備えられている。先端パイプ4には延長管5と、吸込具6が着脱自在に接続されている。掃除機本体2の前方に形成された凹部7に、ホース3と連通し前記吸込具6から空気と共に吸い込まれた塵埃を旋回させて捕集する遠心分離型の集塵部8が着脱自在に装着されている。本体凹部7の後方には、吸引力を発生させる電動送風機9と、排気フィルタ10、回路制御装置(図示せず)、コード巻き取り装置(図示せず)等が内蔵されている。
【0024】
ここで、電動送風機9は、図3に示すように、ブラシレスモータ部34とファン部35によって構成されている。
【0025】
前記ブラシレスモータ部34は、ケーシングである負荷側ブラケット18と、反負荷側ブラケット19により筐体を構成しており、その内部には所望極数に着磁された永久磁石36と、ベアリング17を出力軸13に固定して成るロータ12と、前記永久磁石36に相対するように複数のスロットを設けたステータコア23に所望相数の巻線37が施されたステータ22が内蔵されている。
【0026】
次に、ブラシレスモータ部34内に内蔵したインバーター回路部33は、複数の電子部品を実装した基板38で成っており、その外形は反負荷側ブラケット18の内周に略沿った円形で、中心部には出力軸13を貫くドーナツ状の孔が設けられている。また、ロータ12の出力軸13に固定されたセンサーマグネット39の磁極を検知するホール素子などの位置検出素子40も前記基板38上に実装されている。
【0027】
ファン部35は、ブラシレスモータ部34の出力軸13に固定されたインペラ25と、インペラ25の外周部に配され、インペラ25から流出する気流を徐々に圧力回復しながらブラシレスモータ部34内部へ導く通風路を形成するエアーガイド26と、これらを覆う吸い込み口41を設けたケーシング27が備えられ、ブラシレスモータ部34の負荷側ブラケット18に一体的に取り付けられている。
【0028】
また、図2のように、電動送風機9の吸い込み口41の吸気上流側近傍に細かい塵埃を捕獲するフィルタ42が設けられている。
【0029】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0030】
まず、ブラシレスモータ部34に電力が供給されると、ステータ22で発生した磁界と、ロータ12に固定した永久磁石36の磁界との反発、吸引力でロータ12が回転し始める。
【0031】
次に、センサーマグネット39と、ホール素子などの位置検出素子40でロータ12の位置を検出しながら、回路部33でステータ22の巻線37に流れる電流の向きを切り換えて発生する磁界の向きを切替えることにより、磁力の反発、吸引力を利用してロータ12を継続して回転し続けさせるものである。
【0032】
そして、上記のように電動送風機9のロータ12が高速で回転すると、ロータ12の出力軸13に固定されたインペラ25が高速で回転して吸引力を発生させる。吸引された気流はケーシング27の吸い込み口41からインペラ25内に流入し、その外周より排出される。その後気流はエアーガイド26内の通路を通って減速、圧力回復されながら反負荷側ブラケット19内へと導かれる。
【0033】
このとき、ファン部35から排出された気流は、基板38上に実装された発熱部品を通過するので、大風量の外気の冷たい空気で冷却することができ、非常に効率よく発熱部品を冷却することができると共に省スペース化が図れ、小型でコンパクトな電動送風機9を実現できるものである。
【0034】
また、この時ロータ12が高速で回転するため、遠心分離集塵部8で捕捉しきれない細かい塵埃が電動送風機9内へ吸い込まれベアリング17内に侵入すると、高速で回転しているためわずかな塵埃でもベアリング17のボール31や内輪29、外輪30の転送面に付着してベアリング17の寿命を低下させる危険性があったが、電動送風機9前方に設けたフィルタ42により細かい塵埃を捕捉できるので信頼性の高い電気掃除機を実現できるものである。
【0035】
(実施例2)
次に本発明の第2の実施例を、図4を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0036】
ブラシレスモータ部34を構成するベアリング17のシール部32を可撓性材料で形成し内輪29と接触、かつ摺動するように構成している。
【0037】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0038】
空気と一緒に吸い込まれた塵埃の比較的大きめのものは遠心分離集塵部8で捕捉されるが、細かい塵埃はブラシレスモータ部34内へ吸い込まれる事があった。しかし、シール部32が内輪29と接触してシール部しており、ベアリング17内に塵埃が侵入する事はない。従ってベアリング17の寿命を低下させる事はなく、信頼性の高い電動送風機を実現できるものである。特に高速回転するブラシレスモータ部34では非常に効果が大きい。
【0039】
(実施例3)
次に本発明の第3の実施例を、図5を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0040】
ベアリング17の近傍に出力軸13と固定されて同時に回転する円盤状のスリンガー43を設けている。
【0041】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0042】
細かい塵埃がブラシレスモータ部34内へ吸い込まれた時、スリンガー43によりベアリング17への塵埃の侵入を防止する事ができ、ベアリング17の寿命を低下させる事はなく、信頼性の高い電動送風機を実現できるものである。
【0043】
(実施例4)
次に本発明の第4の実施例を、図6を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0044】
出力軸13に固定されたスリンガー43の外周端部44を、ブラシレスモータ部34を構成する反負荷側ブラケット19に接触、摺動させるように設けたものである。
【0045】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0046】
細かい塵埃がブラシレスモータ部34内へ吸い込まれた時、スリンガー43の外周端部44と反負荷側ブラケット19が接触、摺動しているため、ベアリング17への塵埃の侵入を完全に防止でき、ベアリング17の寿命を低下させる事はなく、信頼性の高い電動送風機9を実現できるものである。
【0047】
(実施例5)
次に本発明の第5の実施例を、図7を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0048】
出力軸13に固定されたスリンガー43の外周端部44を反負荷側ブラケット19に接着剤などで固定し、スリンガー43の内径部45と出力軸13が接触、摺動するように設けている。
【0049】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0050】
スリンガー43の内径部45と出力軸13と摺動摩擦力の方が、スリンガ―43外周端部44と反負荷側ブラケット19との摺動摩擦力よりも小さくなるので、摩擦損失によるブラシレスモータ部34の効率の低下を抑制することが出来る。
【0051】
(実施例6)
次に本発明の第6の実施例を、図8を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0052】
出力軸13に固定されたスリンガー43を金属などで構成し、その外周端部44と当接するシール部材46を反負荷側ブラケット19に設けたものである。
【0053】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0054】
スリンガー43を金属で構成しているため強度が強く、かつ平面度の精度が良いのでシール部材46との間のシール部効果が向上する。また摺動部の耐久性も向上してシール部効果を長く維持でき、ベアリング17の寿命を低下させる事はなく、信頼性の高い電動送風機9を実現できるものである。
【0055】
(実施例7)
次に本発明の第7の実施例を、図9を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0056】
ブラシレスモータ部34内に配設された回路部33の表面を耐水性のあるポッティング材47でコーティングしたものである。
【0057】
上記構成による作用は以下の通りである。
【0058】
水などの導電性の液体が誤って吸い込まれてブラシレスモータ部34内に侵入した場合でも、ポッティング材47で回路部33表面をコーティングしているので電気的ショートなどの故障を防止することができる。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、吸い込み仕事率の低下を防ぐとともに、塵埃の侵入を防止した信頼性の高い電動送風機および電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電気掃除機本体の全体図
【図2】同掃除機本体の断面図
【図3】同電動送風機の断面図
【図4】本発明の第2の実施例を示す電動送風機のベアリングの断面図
【図5】本発明の第3の実施例を示す電動送風機の断面図
【図6】本発明の第4の実施例を示す電動送風機の断面図
【図7】本発明の第5の実施例を示す電動送風機の断面図
【図8】本発明の第6の実施例を示す電動送風機の断面図
【図9】本発明の第7の実施例を示す電動送風機の断面図
【図10】従来の電動送風機の断面図
【図11】同掃除機本体の断面図
【図12】同電気掃除機の全体図
【符号の説明】
1 電気掃除機
2 掃除機本体
8 遠心分離集塵部
9 電動送風機
12 ロータ
13 出力軸
17 ベアリング
18 負荷側ブラケット
19 反負荷側ブラケット
22 ステータ
25 インペラ
26 エアーガイド
29 内輪
30 外輪
32 シール部
33 インバータ回路部
34 ブラシレスモータ部
35 ファン部
42 フィルタ
43 スリンガー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric blower used for a vacuum cleaner.
[0002]
[Prior art]
A conventional centrifugal vacuum cleaner will be described with reference to FIGS.
[0003]
As shown in FIGS. 11 and 12, in the vacuum cleaner 1, a hose 3 is detachably connected to a cleaner body 2, and a distal end pipe 4 forming an operation unit is provided at the other end of the hose 3. I have.
[0004]
An extension pipe 5 and a suction tool 6 for sucking dust are detachably connected to the tip pipe 4. A centrifugal separation type dust collection unit 8 that communicates with the hose 3 and swirls and collects dust sucked together with air from the suction tool 6 is detachably mounted in a recess 7 formed in front of the cleaner body 2. Have been.
[0005]
An electric blower 9 for generating a suction force, an exhaust filter 10, a circuit control device (not shown), a cord winding device (not shown), and the like are provided behind the main body concave portion 7.
[0006]
Further, the conventional centrifugal vacuum cleaner 1 uses an electric blower 9 driven by a commutator motor 11 as shown in FIG. Reference numeral 12 denotes a rotor in which a commutator 14 and a rotor core 15 are press-fitted into an output shaft 13 and a rotor coil 16 is wound around the rotor core 15 via an insulating material. Bearings 17 are press-fitted into both ends of the output shaft 13 of the rotor 12, and are supported by a load-side bracket 18 and a non-load-side bracket 19, which are casings. Reference numeral 20 denotes a brush holder made of metal having a built-in carbon brush 21 and held by the non-load side bracket 19. Reference numeral 22 denotes a stator in which a stator coil 24 is wound around a stator core 23 via an insulating material. Further, an impeller 25 is fixed to the output shaft 13, and an air guide 26 that forms a ventilation path is provided on an outer periphery thereof, and a casing 27 is attached so as to cover these. Further, an exhaust port 28 is provided in the non-load side bracket 19. The bearing 17 has a plurality of balls 31 built in between an inner ring 29 and an outer ring 30, and the balls 31 are held by a retainer (not shown). It is configured to be covered.
[0007]
In the above configuration, when power is supplied, a magnetic field is generated by the current flowing through the stator coil 24. A current also flows through the carbon brush 21 and the commutator 14 to the rotor coil 16 arranged in the magnetic field. At this time, an electromagnetic force acts on the rotor coil 16 in accordance with the “Fleming's left hand rule” to generate torque, and the rotor 12 rotates. Next, when the rotor 12 rotates, the impeller 25 fixed to the output shaft 13 of the rotor 12 rotates to suck air. The sucked air is discharged from the outer periphery of the impeller 25, guided into the motor 11 via the air guide 26, and discharged from the exhaust port 28.
[0008]
When the electric blower 9 is driven as described above, dust is sucked together with air from the suction tool 6, and flows into the centrifugal separator 8 via the extension pipe 5 and the hose 3. The air and the dust swirl in the centrifugal dust collecting section 8, and only the dust is separated by the centrifugal force, and only the clean air is discharged to the outside of the cleaner main body 2 through the electric blower 9.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
When the conventional commutator motor having such a configuration is employed particularly in the electric vacuum cleaner 1 having a centrifugal dust collecting unit, the centrifugal dust collecting unit 8 causes a large pressure loss due to the swirling of the suction air, thereby reducing the electric power. There is a problem that the suction power of the vacuum cleaner is reduced.
[0010]
In addition, it is possible to improve the suction power by adopting an inverter motor that can rotate at a high speed to turn the dust there, but the improvement of the suction force increases the dust entering the electric blower. However, there is a problem that the rotation performance of the inverter motor is impaired.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable electric blower and a vacuum cleaner that prevent a reduction in suction power and prevent dust from entering.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a brushless motor unit having a stator and a freely rotating rotor, an impeller provided on an output shaft of the rotor, and an inverter circuit unit for controlling power of the brushless motor unit. A casing that covers the impeller and the brushless motor portion; and a plurality of bearings that hold the output shaft to the casing. The bearing includes a pair of inner and outer rings and a plurality of balls. At least one has a configuration in which one end is held by the outer ring and the other end has a contact-type seal portion that contacts and slides with the inner ring, so that even if fine dust is sucked into the electric blower, the inside of the bearing is not changed. Highly reliable electric ventilation without reducing the life of bearings even at high speeds It can be realized.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a brushless motor unit having a stator and a freely rotatable rotor, an impeller provided on an output shaft of the rotor, and an inverter circuit unit for controlling power of the brushless motor unit. A casing that covers the impeller and the brushless motor portion; and a plurality of bearings that hold the output shaft to the casing. The bearing includes a pair of inner and outer rings and a plurality of balls. At least one has a configuration in which one end is held by the outer ring and the other end has a contact-type seal portion that contacts and slides with the inner ring, so that even if fine dust is sucked into the electric blower, the inside of the bearing is not changed. A highly reliable electric blower that does not reduce the life of the bearing even at high speeds It can be current.
[0014]
According to the invention of claim 2 of the present invention, the lower surface of the seal portion comes into contact with and slides with the inner ring, so that a highly reliable electric blower can be realized without reducing the life of the bearing even at high speed rotation. The cost can be reduced.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a brushless motor unit having a stator and a freely rotatable rotor, an impeller provided on an output shaft of the rotor, and an inverter circuit unit for controlling power of the brushless motor unit. A casing that covers the impeller and the brushless motor portion; and a plurality of bearings that hold the output shaft to the casing. The bearing includes a pair of inner and outer rings and a plurality of balls. A substantially disk-shaped slinger for preventing intrusion of dust is provided at least in the vicinity of at least one. Further, dust intrusion into the bearing can be prevented, so that the life of the bearing is not reduced even during high-speed rotation. A highly reliable electric blower can be realized.
[0016]
The invention according to claim 4 of the present invention provides a substantially disk-shaped slinger on the impeller side of the bearing and abuts the casing, and the slinger slides on the casing with the rotation of the output shaft. Dust intrusion is further reduced, and the life of the bearing is not reduced even during high-speed rotation, so that a more reliable electric blower can be realized.
[0017]
According to the invention of claim 5 of the present invention, a substantially disk-shaped slinger is provided on the impeller side of the bearing and fixed to the casing, and the output shaft rotates in the slinger, thereby suppressing loss due to friction of the slinger. It is possible to prevent a decrease in efficiency.
[0018]
In the invention according to claim 6 of the present invention, a substantially disk-shaped slinger is provided on the impeller side of the bearing and abuts against a seal member fixed to the casing, and the slinger slides on the seal member as the output shaft rotates. Therefore, it is possible to completely prevent dust from entering the bearings and realize a highly reliable electric blower.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, the surface of the inverter circuit portion is coated with a water-resistant potting material, which prevents the destruction of circuit elements when a conductive liquid such as water is sucked. As a result, a highly reliable electric blower can be realized.
[0020]
The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that the electric blower according to any one of claims 1 to 7 is incorporated in a cleaner body and communicates with a suction device that sucks dust, and is small in size.・ A lightweight, high suction power and highly reliable vacuum cleaner can be realized.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electric blower having a brushless motor unit which emits suction air, a vacuum cleaner main body having a centrifugal dust collecting unit for turning dust and centrifugally separating the dust, the electric blower and the electric blower. It is provided with a suction device that communicates with the centrifugal dust collecting unit, sucks dust, and has a filter that captures dust on the upstream side of the intake of the electric blower, without reducing the life of the bearing even at high speed rotation. A highly reliable vacuum cleaner can be realized.
[0022]
【Example】
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the same components as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0023]
As shown in FIG. 1, the vacuum cleaner 1 has a hose 3 detachably connected to a cleaner body 2, and a distal end pipe 4 forming an operation unit at the other end of the hose 3. An extension pipe 5 and a suction tool 6 are detachably connected to the tip pipe 4. A centrifugal separation type dust collection unit 8 that communicates with the hose 3 and swirls and collects dust sucked together with air from the suction tool 6 is detachably mounted in a recess 7 formed in front of the cleaner body 2. Have been. An electric blower 9 for generating a suction force, an exhaust filter 10, a circuit control device (not shown), a cord winding device (not shown), and the like are provided behind the main body concave portion 7.
[0024]
Here, the electric blower 9 includes a brushless motor unit 34 and a fan unit 35, as shown in FIG.
[0025]
The brushless motor unit 34 has a casing constituted by a load-side bracket 18 and a non-load-side bracket 19, which are casings, and includes a permanent magnet 36 magnetized to a desired number of poles and a bearing 17 therein. The rotor 12 fixed to the output shaft 13 and the stator 22 having a desired number of phases of windings 37 on a stator core 23 having a plurality of slots opposed to the permanent magnets 36 are built in.
[0026]
Next, the inverter circuit section 33 built in the brushless motor section 34 is composed of a board 38 on which a plurality of electronic components are mounted, and its outer shape is a circle substantially along the inner circumference of the non-load side bracket 18 and has a center. The portion is provided with a donut-shaped hole passing through the output shaft 13. Further, a position detecting element 40 such as a Hall element for detecting a magnetic pole of a sensor magnet 39 fixed to the output shaft 13 of the rotor 12 is also mounted on the substrate 38.
[0027]
The fan unit 35 is disposed on the outer periphery of the impeller 25 fixed to the output shaft 13 of the brushless motor unit 34, and guides the airflow flowing out of the impeller 25 into the brushless motor unit 34 while gradually recovering the pressure. An air guide 26 that forms a ventilation path and a casing 27 that has a suction port 41 that covers the air guide 26 are provided, and are integrally attached to the load-side bracket 18 of the brushless motor unit 34.
[0028]
Further, as shown in FIG. 2, a filter 42 for capturing fine dust is provided in the vicinity of the intake upstream side of the suction port 41 of the electric blower 9.
[0029]
The operation of the above configuration is as follows.
[0030]
First, when power is supplied to the brushless motor unit 34, the rotor 12 starts rotating due to repulsion and attraction between the magnetic field generated by the stator 22 and the magnetic field of the permanent magnet 36 fixed to the rotor 12.
[0031]
Next, while detecting the position of the rotor 12 with the sensor magnet 39 and the position detecting element 40 such as a Hall element, the circuit section 33 switches the direction of the current flowing through the winding 37 of the stator 22 to change the direction of the magnetic field generated. By switching, the rotor 12 is continuously rotated by utilizing the repulsion and the attractive force of the magnetic force.
[0032]
When the rotor 12 of the electric blower 9 rotates at a high speed as described above, the impeller 25 fixed to the output shaft 13 of the rotor 12 rotates at a high speed to generate a suction force. The sucked airflow flows into the impeller 25 from the suction port 41 of the casing 27 and is discharged from the outer periphery thereof. Thereafter, the airflow is guided through the passage in the air guide 26 into the non-load-side bracket 19 while being decelerated and recovered in pressure.
[0033]
At this time, the airflow discharged from the fan unit 35 passes through the heat-generating components mounted on the board 38, so that the airflow can be cooled by a large amount of outside air, and the heat-generating components can be cooled very efficiently. Thus, a small and compact electric blower 9 can be realized.
[0034]
Further, at this time, since the rotor 12 rotates at a high speed, fine dust that cannot be caught by the centrifugal separation dust collecting unit 8 is sucked into the electric blower 9 and enters the bearing 17, so that the rotor 12 rotates at a high speed and thus a slight Although there is a danger that the dust adheres to the ball 31 of the bearing 17 and the transfer surface of the inner ring 29 and the outer ring 30 to shorten the life of the bearing 17, fine dust can be captured by the filter 42 provided in front of the electric blower 9. A highly reliable vacuum cleaner can be realized.
[0035]
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0036]
The seal portion 32 of the bearing 17 constituting the brushless motor portion 34 is formed of a flexible material so as to be in contact with the inner ring 29 and to slide.
[0037]
The operation of the above configuration is as follows.
[0038]
The relatively large dust sucked together with the air is captured by the centrifugal dust collecting unit 8, but fine dust may be sucked into the brushless motor unit 34. However, since the seal portion 32 is in contact with the inner ring 29 to form a seal portion, dust does not enter the bearing 17. Therefore, the life of the bearing 17 is not reduced, and a highly reliable electric blower can be realized. In particular, the effect is very large in the brushless motor section 34 rotating at high speed.
[0039]
(Example 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0040]
In the vicinity of the bearing 17, a disk-shaped slinger 43 fixed to the output shaft 13 and simultaneously rotating is provided.
[0041]
The operation of the above configuration is as follows.
[0042]
When fine dust is sucked into the brushless motor part 34, the slinger 43 can prevent dust from entering the bearing 17, and does not shorten the life of the bearing 17, thereby realizing a highly reliable electric blower. You can do it.
[0043]
(Example 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0044]
The outer peripheral end 44 of the slinger 43 fixed to the output shaft 13 is provided so as to contact and slide with the non-load-side bracket 19 constituting the brushless motor unit 34.
[0045]
The operation of the above configuration is as follows.
[0046]
When fine dust is sucked into the brushless motor portion 34, the outer peripheral end portion 44 of the slinger 43 and the non-load side bracket 19 are in contact with and sliding, so that dust can be completely prevented from entering the bearing 17, The life of the bearing 17 is not shortened, and a highly reliable electric blower 9 can be realized.
[0047]
(Example 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0048]
The outer peripheral end 44 of the slinger 43 fixed to the output shaft 13 is fixed to the non-load side bracket 19 with an adhesive or the like, and the inner diameter 45 of the slinger 43 and the output shaft 13 are provided so as to contact and slide.
[0049]
The operation of the above configuration is as follows.
[0050]
Since the sliding friction force between the inner diameter portion 45 of the slinger 43 and the output shaft 13 is smaller than the sliding friction force between the outer peripheral end portion 44 of the slinger 43 and the non-load side bracket 19, the brushless motor portion 34 due to friction loss is generated. A decrease in efficiency can be suppressed.
[0051]
(Example 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0052]
The slinger 43 fixed to the output shaft 13 is made of metal or the like, and a seal member 46 that comes into contact with the outer peripheral end 44 is provided on the non-load side bracket 19.
[0053]
The operation of the above configuration is as follows.
[0054]
Since the slinger 43 is made of metal, the strength is high and the accuracy of the flatness is good, so that the effect of the seal portion between the slinger 43 and the seal member 46 is improved. In addition, the durability of the sliding portion is improved, the sealing portion effect can be maintained for a long time, and the life of the bearing 17 is not shortened, and the highly reliable electric blower 9 can be realized.
[0055]
(Example 7)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0056]
The surface of the circuit section 33 provided in the brushless motor section 34 is coated with a water-resistant potting material 47.
[0057]
The operation of the above configuration is as follows.
[0058]
Even if a conductive liquid such as water is accidentally sucked and enters the brushless motor section 34, the circuit section 33 surface is coated with the potting material 47, so that a failure such as an electrical short can be prevented. .
[0059]
【The invention's effect】
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable electric blower and a vacuum cleaner that prevent a reduction in suction power and prevent intrusion of dust.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a main body of a vacuum cleaner showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main body of the vacuum cleaner. FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric blower. FIG. 5 is a cross-sectional view of an electric blower showing a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of an electric blower showing a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view of an electric blower showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view of an electric blower showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a seventh embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of an electric blower showing an example. FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional electric blower. FIG. 11 is a cross-sectional view of the main body of the vacuum cleaner. FIG. 12 is an overall view of the electric vacuum cleaner.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum cleaner 2 Vacuum cleaner main body 8 Centrifugal separation dust collection part 9 Electric blower 12 Rotor 13 Output shaft 17 Bearing 18 Load side bracket 19 Non-load side bracket 22 Stator 25 Impeller 26 Air guide 29 Inner ring 30 Outer ring 32 Seal part 33 Inverter circuit Unit 34 brushless motor unit 35 fan unit 42 filter 43 slinger

Claims (9)

ステータと自在に回転するロータを備えたブラシレスモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記ブラシレスモータ部の電力制御を行うインバータ回路部と、前記インペラおよびブラシレスモータ部を覆うケーシングと、前記出力軸を前記ケーシングに保持する複数のベアリングを備え、前記ベアリングは一対の内輪と外輪と複数個のボールで構成されるとともに、前記ベアリングの少なくとも1つは、一端が前記外輪にて保持され、他端は内輪と接触かつ摺動する接触型のシール部を有する構成とした電動送風機。A brushless motor section having a stator and a freely rotatable rotor; an impeller provided on an output shaft of the rotor; an inverter circuit section for controlling power of the brushless motor section; and a casing covering the impeller and the brushless motor section. And a plurality of bearings for holding the output shaft in the casing, wherein the bearing is constituted by a pair of inner and outer rings and a plurality of balls, and at least one of the bearings has one end formed by the outer ring. An electric blower having a configuration in which a contact-type seal portion is held and the other end is in contact with and slides with the inner ring. シール部の下面が、内輪と接触かつ摺動する請求項1記載の電動送風機。The electric blower according to claim 1, wherein a lower surface of the seal portion contacts and slides with the inner ring. ステータと自在に回転するロータを備えたブラシレスモータ部と、前記ロータの出力軸に備えられたインペラと、前記ブラシレスモータ部の電力制御を行うインバータ回路部と、前記インペラおよびブラシレスモータ部を覆うケーシングと、前記出力軸を前記ケーシングに保持する複数のベアリングを備え、前記ベアリングは一対の内輪と外輪と複数個のボールで構成されるとともに、前記ベアリングの少なくとも1つの近傍に、塵埃の侵入を防止するための略円盤状のスリンガーを設けた電動送風機。A brushless motor section having a stator and a freely rotatable rotor; an impeller provided on an output shaft of the rotor; an inverter circuit section for controlling power of the brushless motor section; and a casing covering the impeller and the brushless motor section. And a plurality of bearings for holding the output shaft in the casing, the bearings comprising a pair of inner and outer rings and a plurality of balls, and preventing intrusion of dust near at least one of the bearings. An electric blower provided with a substantially disk-shaped slinger. 略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに当接させ、出力軸の回転とともに前記スリンガーが前記ケーシングと摺動する請求項3記載の電気掃除機。The vacuum cleaner according to claim 3, wherein a substantially disk-shaped slinger is provided on the impeller side of the bearing and abuts the casing, and the slinger slides on the casing as the output shaft rotates. 略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに固定し、前記スリンガー内を出力軸が回転する請求項3記載の電動送風機。The electric blower according to claim 3, wherein a substantially disk-shaped slinger is provided on the impeller side of the bearing and fixed to the casing, and an output shaft rotates in the slinger. 略円盤状のスリンガーをベアリングのインペラ側に設けるとともにケーシングに固定したシール部材に当接させ、出力軸の回転とともに前記スリンガーが前記シール部材と摺動する請求項3記載の電動送風機。The electric blower according to claim 3, wherein a substantially disk-shaped slinger is provided on the impeller side of the bearing and abuts against a seal member fixed to the casing, and the slinger slides on the seal member as the output shaft rotates. インバータ回路部の表面を、耐水性のあるポッティング材でコーティングしてなる請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気掃除機。The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 6, wherein a surface of the inverter circuit unit is coated with a water-resistant potting material. 上記請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動送風機を、掃除機本体に内蔵させ、塵埃を吸引する吸込具と連通させた電気掃除機。An electric vacuum cleaner, wherein the electric blower according to any one of claims 1 to 7 is incorporated in a cleaner body and communicates with a suction device for sucking dust. 吸引風を発しブラシレスモータ部を有する電動送風機と、塵埃を旋回させて遠心分離する遠心分離集塵部を備えた掃除機本体と、前記電動送風機および前記遠心分離集塵部に連通し、塵埃を吸引する吸込具を備え、前記電動送風機の吸気上流側に塵埃を捕捉するフィルタを設けた電気掃除機。An electric blower having a brushless motor unit that emits suction air, a cleaner main body having a centrifugal dust collecting unit for turning dust and centrifugally separating the dust, and communicating with the electric blower and the centrifugal dust collecting unit to remove dust. An electric vacuum cleaner comprising: a suction device for suctioning; and a filter for capturing dust at an upstream side of the electric blower.
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