CN104257325A - 电动吸尘器 - Google Patents
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Abstract
电动吸尘器在吸入用具上具有用于驱动旋转清扫体的电动机,减小电动机的吸入用具的前后方向的尺寸。电动吸尘器(1)具有产生吸引力的吸尘器主体(2)和与吸尘器主体连通的吸入用具(10),吸入用具具有清扫清扫面的旋转清扫体(110)和产生用于旋转旋转清扫体的动力的电动机(120),电动机具有磁心(124b)、覆盖磁心且与磁心的轴向正交的截面为具有长直径和短直径的大致椭圆形状的壳体、以及配置于磁心的轴向端部的刷部(127),电动机的转矩为大致30mN·m以上,若将磁心的轴向长度定义成L、将磁心的直径定义成D,则L/D为大致2~大致3,壳体的短直径尺寸为大致22mm以下。
Description
本发明是申请号为201110139054.2、发明名称为“电动吸尘器”、申请日为2011年5月23日的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有吸入用具(例如动力刷)的电动吸尘器,该吸入用具具有利用电动机驱动的旋转清扫体。
背景技术
一般而言,电动吸尘器具有:具有集尘装置的吸尘器主体:以及吸引清扫面的灰尘的吸入用具,并且具有用延长管或吸引管连接吸尘器主体和吸入用具之间的被称为卧式的结构。而且,吸尘器主体在其内部具有集尘装置和电动鼓风机,通过车轮设置成能够移动自如。这种电动吸尘器的地板用的吸入用具,具有由刷子等构成的旋转清扫体,用于驱动该旋转清扫体的电动机设置于吸入用具上(例如参照专利文献1、2)。
在专利文献1、2所述的电动吸尘器的吸入用具中,并列设置旋转清扫体和电动机,通过用电动机使旋转清扫体旋转,刮起清扫面的灰尘,并吸引灰尘。
另外,在具有这种旋转清扫体的电动吸尘器中,还已知将旋转清扫体的旋转力作为相对于清扫面使吸入用具向前方移动的力而使用的结构,在该电动吸尘器中还已知设置减速机构等而放大电动机的转矩的结构。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-136603号公报
专利文献2:日本特开2009-22338号公报
但是,在上述现有的电动吸尘器中,由于设置于吸入用具上的电动机的尺寸(吸入用具的前后方向上的与电动机的轴部正交的截面的尺寸)比较大,因此大致T字形状的吸入用具的臂部的前后方向的尺寸变大,存在如下危险:不能在想要清扫的间隙等插入大致T字形状的吸入用具的臂部等。
在此,要减小电动机的上述尺寸,需要减小电动机所具有的磁心的直径,要减小磁心的直径,需要减小线圈的直径,或者减少线圈的匝数。但是,若这样减小线圈的直径,则由于电流密度提高,因此发生热量,存在电动机的使用寿命变短的可能性。另外,若减少线圈的匝数,则造成电动机的转矩的降低。
于是,只是单纯地减小磁心的直径,存在如下危险:电动机的使用寿命变短,或者不能得到驱动旋转清扫体所需要的转矩。
发明内容
本发明解决上述现有的问题,其目的在于提供一种如下电动吸尘器:在吸入用具具有用于驱动旋转清扫体的电动机的电动吸尘器中,能够减小电动机的吸入用具的前后方向的尺寸。
本发明的电动吸尘器具有产生吸引力的吸尘器主体和与上述吸尘器主体连通的吸入用具,其特征在于:上述吸入用具具有清扫清扫面的旋转清扫体和产生用于旋转上述旋转清扫体的动力的电动机,上述电动机具有磁心、覆盖上述磁心的截面为大致椭圆形状的壳体、以及配置于上述磁心的轴向端部上的刷部,上述电动机的转矩为大致30mN·m以上,若将上述磁心的轴向长度定义成L、将上述磁心的直径定义成D,则L/D为大致2~大致3,上述壳体的大致椭圆形状的短轴尺寸为大致22mm以下。
本发明人认识到,在吸入用具上具有用于驱动旋转清扫体的电动机的电动吸尘器中,为了减小电动机的吸入用具的前后方向的尺寸,有效的是实现与旋转清扫体并列设置的电动机的小型化,并且为此,有效的是减小与电动机的轴部正交的截面的尺寸,并且基于该认识,维持用于驱动旋转清扫体的转矩,并且探讨了磁心的轴向长度和磁心的直径的关系。其结果可知:电动机的转矩为大致30mN·m以上,将覆盖电动机的磁心的壳体的截面形状做成大致椭圆形状,在将磁心的轴向长度设为L、将磁心的直径设为D时,做成L/D为大致2~大致3,并且通过将壳体的短直径尺寸设为大致22mm以下,能够具有足以驱动旋转清扫体的转矩,且能够减小吸入用具的前后方向的尺寸。
本发明的效果如下。
根据本发明,得到能够使吸入用具的前后宽度小型化的电动吸尘器。
附图说明
图1是表示本实施方式的电动吸尘器的整体的外观立体图。
图2中,(a)是表示吸入用具的俯视图,(b)是表示吸入用具的主视图。
图3是省略吸入用具的一部分的仰视图。
图4是吸入用具的分解立体图。
图5是表示在拆卸上壳的状态下的吸入用具的内部结构的俯视图。
图6中,(a)是吸入用具的侧视图,(b)是沿图2(a)的A-A线的剖视图。
图7中,(a)是沿图2(a)的B-B线的剖视图,(b)是沿图2(a)的C-C线的剖视图。
图8是表示用于驱动旋转清扫体的电动机的放大立体图。
图9是表示电动机的图,(a)是主视图,(b)是左视图,(c)是右视图。
图10中,(a)是沿图9(a)的W-W线的剖视图,(b)是电动机的仰视图。
图11中,(a)是沿图9(a)的X-X线的放大剖视图,(b)是沿图9(a)的Y-Y线的放大剖视图,(c)是沿图9(c)的Z-Z线的剖视图。
图12中,(a)是模式说明图,(b)是比较例的模式说明图。
图13是表示冷却用的空气的流动的说明图。
图14是表示后端狭缝的说明图。
图15是表示冷却用的空气的流动的说明图。
图16是表示其他的冷却用的空气的流动的说明图。
图中:
1-电动吸尘器,2-吸尘器主体,10-吸入用具,10A-吸口主体,10B-吸口接头,11-下壳,12-上壳,13-电动机容纳室,14-基板容纳室,100-吸入口,110-旋转清扫体,111-筒状基体,120-电动机,122-定子(壳体),124b-磁心,122b、122c-开口,127-刷部,127b-刷子。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式参照附图来进行说明。此外,在以下说明中,在吸入用具中,将配置旋转清扫体110(参照图2(a))的一侧作为前侧、将连接吸口接头10B(参照图2(a))的一侧作为后侧来进行说明。
如图1所示,电动吸尘器1具有:吸尘器主体2、软管3、把手操作部4、延长管5、作为吸入用具的第二吸入用具6和第一吸入用具10。
在吸尘器主体2的内部,内装有产生未图示的吸引力的电动鼓风机和容纳用该电动鼓风机的吸引力来收集的灰尘的集尘部等,通过设置于把手操作部4的手柄部上的运转开关SW的操作等来控制电动鼓风机的运转。
软管3的一端和吸尘器主体2的连接口2a连接而与吸尘器主体2的集尘部连通,软管3的另一端与把手操作部4连接。延长管5由两个管体5a、5b构成且能够伸缩,管体5a的一端与把手操作部4的另一端连接。
第二吸入用具6是与延长管5的管体5b的另一端连接的吸入用具,在另一端能够连接第一吸入用具10,在图1中表示连接的例子。第二吸入用具6通过拆卸第一吸入用具10,能够单独作为吸入灰尘的吸入用具而发挥作用。
第一吸入用具10是与第二吸入用具6的另一端连接的吸入用具,如图2(b)所示,在下面(清扫面)开设吸入口100,在该吸入口100内配置旋转清扫体110。该旋转清扫体110利用作为驱动机构的后述的电动机120来旋转驱动。此外,第一吸入用具10(以下简称为吸入用具10)还能够与图1所示的延长管5的另一端(上游侧)或把手操作部4的另一端(上游侧)连接。
如图1所示,吸入用具10具有吸口主体10A和吸口接头10B,吸口主体10A具有形成下部分的下壳11及覆盖安装于下壳11的上部的上壳12,吸口接头10B安装于吸口主体10A的后方,并且在内部形成有空气的通道R1(参照图6)。这些下壳11、上壳12以及吸口接头10B的主要的部件,由轻量且硬质的材料、例如ABS树脂等的合成树脂材料形成。
在此,如图2(a)所示,在吸口接头10B的另一端部(吸口主体10A侧)设置转动轴7,通过该转动轴7夹入下壳11和上壳12之间而被这些部件支撑,吸口接头10B相对于吸口主体10A在上下方向能够转动地设置。
另外,吸入用具10以转动部7b为中心在左右方向能够转动地设置。
并且,在吸口接头10B,在后部侧设置未图示的接触销,通过该接触销对吸入用具10的电动机120供电。
另外,在吸口主体10A,从前部一直到左右侧方,在下壳11和上壳12之间设置缓冲器8。缓冲器8由橡胶或合成橡胶等的弹性材料形成,在使用时保持吸口主体10A内的气密,并且在使用电动吸尘器1时当吸口主体10A与家具等碰撞时,吸收对该家具等的损伤和对吸口主体10A的冲击。
在下壳11的下面进行开口的吸入口100,做成截面大致弯曲凹状(参照图7(a)),如图3所示,在吸入口100的后方开口形成吸入通道101。该吸入通道101与吸口接头10B的上述通道R1(参照图6(b))连通。
另外,如图7(a)所示,在下壳11和上壳12之间,隔着隔壁13e形成电动机容纳室13,在该电动机容纳室13容纳电动机120。
此外,如图5所示,电动机容纳室13通过设置于隔壁13e上的开口部13e’,与设置于电动机容纳室13的前方的后述的通道R3连通。
另外,电动机容纳室13通过形成于下壳11的中央部侧的通道R4,与吸口接头10B的转动轴7的端部开口7a连通。转动轴7与设置于吸口主体10A的内部的通道R1连通。
此外,如图5所示,在电动机容纳室13设置隔壁部13f,在将电动机120容纳在电动机容纳室13的状态下,电动机容纳室13利用隔壁部13f在左右隔开。即,隔着隔壁部13f,开口122b位于附图中右侧室,开口122c位于附图中左侧室,左右室通过电动机120内(定子122内)而连通。
此外,如图3所示,在下壳11的下面设置刷子驱动开关11a、刷罩11b、11c、车轮11d。
刷子驱动开关11a是检测吸入用具10的下表面是否与清扫面接触的开关。刷子驱动开关11a具有车轮,该车轮设置成利用弹簧等的加力机构总是从下壳11的下面突出。而且,在检测出车轮突出而未与清扫面接触时,电动机120利用吸入用具10所具有的控制基板10C(参照图5)而停止。另外,在检测出车轮被压入而与清扫面接触时,利用控制基板10C(参照图5)驱动电动机120。
另外,刷罩11b、11c能够相对于下壳11拆卸,通过从下壳11拆卸刷罩11b、11c,能够拆卸旋转清扫体110。
车轮11d受到用把手操作部4操作的前后移动和旋转操作的应力,而使吸入用具10的底面与清扫面贴紧,由此起到提高吸入用具10的操作性能的作用。
另外,如图7(a)所示,在下壳11和上壳12之间形成有通道S2,该通道S2使用于冷却电动机120的后述的冷却用空气流通。
如图7(a)所示,配置于吸入口100上的旋转清扫体110具有:筒状基体111;毛刷状的清扫部件112a~112c,从该筒状基体111的外周面向径向突出而固定并由纤维等构成;以及叶片112d,同样地向径向突出而固定并由软质材料构成。如图3、图4所示(未详细图示),清扫部件112a~112c及叶片112d沿旋转清扫体110的轴向分别设置成螺旋状,做成能够与清扫面接触,从而起到如下作用:利用其旋转驱动力刮出清扫面的灰尘。在清扫面为地板等的情况下,由于相对于旋转清扫体110的摩擦力少,因此对电动机120施加的负荷小,而在清扫面为地毯等的情况下,由于相对于旋转清扫体110的摩擦力大,因此对电动机120施加的负荷大。于是,电动机120需要在旋转清扫体110与地毯等接触的情况下也能够旋转的转矩。
在此,清扫部件112a~112c及叶片112d的长度和数量以及各自的截面形状等能够适当设定。如图7(a)所示,在本实施方式中,在从旋转清扫体110的轴向观察时,毛长的清扫部件112a、112b的外周侧端部112a’、112b’,长度设置成与设置于旋转清扫体110的两端部分的圆筒状的滚子部件113(参照图3)的外周侧端部113’大致一致。
此外,还可以构成为:在旋转清扫体110的上部侧形成根据吸入口100的负压的大小而弯曲且开口的未图示的吸气口,从而在吸入口100内引入浮游于上壳12的上方空间的灰尘。
旋转清扫体110具有向其轴向两端部伸出的未图示的轴,通过在设置于吸入口100的内侧两端上的未图示的轴承上支撑这些轴,旋转自如地设置于吸入口100内。此外,在旋转清扫体110的一端设置受到来自电动机120的旋转驱动力的大直径滑轮130(参照图7(b))。
而且,如图6(b)所示,被旋转清扫体110刮出的灰尘从吸入口100通过吸入通道101运送到吸口接头10B的上述通道R1,之后,通过延长管5(参照图1)和软管3被吸引到吸尘器主体2的未图示的集尘室。
如图5所示,用于驱动旋转清扫体110的电动机120容纳于形成在下壳11和上壳12之间的电动机容纳室13内。电动机容纳室13在吸口主体10A的一方的臂部10A1将长度方向设成与吸入口100(旋转清扫体110)相同而并列设置。在吸口主体10A的中央部形成通道R2。形成通道R2的侧壁兼作电动机容纳室13的长度方向的一端的隔壁。于是,电动机容纳室13靠近通道R2而邻接。另一方面,吸口主体10A的侧壁兼作电动机容纳室13的长度方向的另一端的隔壁。于是,电动机容纳室13在吸口主体10A的左右方向,形成于整个臂部10A1内。电动机120配置成从电动机120突出的轴部124a位于吸口主体10A的外侧,且罩部件125位于吸口主体10A的中央侧。
电动机容纳室13形成为在左右方向细长的室,在本实施方式中,如图7(a)所示,设置成:在将吸入口100的前后方向的宽度设为D1、将电动机容纳室13的前后方向的宽度设为D2时,成为D1>D2。
具体而言,吸入口100在通过旋转清扫体110的中心的水平线上的宽度D1设定为34~38mm,同样地电动机容纳室13在通过电动机120的中心的水平线上的宽度D2设定为26~28mm。即,D1/D2设定为大致1.3~大致1.4。
在电动机容纳室13内,在下壳11形成有用于支撑电动机120的支撑部13a、13b,在上壳12形成有支撑部13c、13d。各支撑部13a~13d都分别支撑设置于电动机120的一端部上的罩部件125(参照图8)的四角部分。
此外,在罩部件125和各支撑部13a~13d之间分别形成间隙S1,该间隙S1作为冷却电动机120之后的冷却用空气的通道而发挥作用。
另一方面,如图5所示,在吸口主体10A的另一方的臂部10A2,在后部侧设置基板容纳室14,在该基板容纳室14配置有用于驱动控制电动机120的控制基板10C。在形成该基板容纳室14的上壳12的后部,形成有狭缝12a(参照图4、以下相同),通过该狭缝12a从上壳12的后方导入冷却用的空气。另外,在基板容纳室14内还能够流入从设置于吸口主体10A的后端部上的后端狭缝150(参照图5、图14等)导入的冷却用的空气。
基板容纳室14通过设置于前侧的隔壁14a上的开口部14b,与形成于下壳11的上面和上壳12(在图5中未图示)之间的通道R2(参照图13)连通。该通道R2在臂部10A1侧,通过设置于隔开电动机容纳室13的隔壁13e上的开口部13e’,与电动机容纳室13连通。
如图8所示,电动机120具有:前盖121;一端部固定在前盖121上且截面(截面的轮廓)为大致椭圆形状的定子122(壳体);安装于定子122的另一端部的后盖123;配置于定子122内,且旋转自如地支撑于前盖121及后盖123上的电枢124;以及覆盖在后盖123的端部的罩部件125。
如图9(c)所示,前盖121在安装于定子122的一端部上的侧面观察时呈大致椭圆形状,在中央部设有用于支撑电枢124的轴部124a的轴承部121a。
如图11(c)所示,电枢124具有作为输出轴的轴部124a,在轴部124a固定磁心124b和转换器124c。磁心124b层压铁心片而制造,并且具有多个(例如在本实施方式中为7个)齿部124d(参照图11(b)、以下相同),该齿部124d以轴部124a为中心以放射状延伸。齿部124d从轴向观察,形成为大致T字状,在这些齿部124d之间形成有在轴向上长的燕尾槽状的槽(例如在本实施方式中为7个)。在齿部124d,通过槽卷绕安装未图示的线圈。
在此,如图10(a)所示,若将磁心124b的轴向长度定义成L、将磁心124b的直径定义成D,则L/D成为大致2~大致3。若L/D小于2,则为了得到用于驱动旋转清扫体110的所需的转矩,需要加大磁心124b的直径D,电动机容纳室13的前后方向的宽度D2(参照图7(a))变大而吸入用具10的臂部10A1变得大型化,因此不优选。而且,在直径D变得小型化的磁心124b中,每一个槽的匝数必然增多,但是若磁心124b的轴向长度短,则在卷绕线圈的过程中,卷绕的端部成为膨胀的状态,不能卷绕预定匝数的线圈。另外,由于若L/D大于3,则电动机120在轴向上变长,因此电动机容纳室13的左右方向的长度变大而吸入用具10的臂部10A1在左右方向上变得大型化,因此不优选。
具体而言,在本实施方式中,磁心124b的直径D为大致16mm,线圈的匝数设定为大致80~大致100。通过这种结构,能够实现磁心124b的直径D的小型化,并且能够确保用于得到所需的磁力的线圈匝数。另外,线圈的截面的直径为大致0.09mm。在此,若线圈的截面的直径小于0.09mm,则电流密度提高而线圈产生的热量变多,因此不优选。
此外,上述的槽的数量不限定于7个,还可以设置成其他的个数、例如8个。
如图11(a)所示,转换器124c具有以狭缝124e绝缘的多个区段124f,在各区段124f,一端电固定于形成线圈的绕线上。
如图11(b)、(c)所示,在定子122,在其内周侧在周向上隔着间隔固定有磁场用的形成为瓦状的两个磁铁122a。即,本实施方式的电动机120是槽的个数为7个、磁铁122a设置两个的2极7槽的马达。
在定子122,在前盖121侧的外周面形成有开口122b,该开口122b用于在定子122内导入冷却用的空气。
另外,在定子122的后盖123侧形成有开口122c,该开口122c用于从定子122内排出冷却用的空气。
如11(b)所示,在这种定子122的磁铁122a和磁心124b之间形成有间隙S3,该间隙S3用于使流入电动机120(定子122)的内部的后述的冷却用的空气流动。
如图8、图9(a)所示,后盖123形成为安装于定子122的端部上的有底圆筒状,如图11(c)所示,在底部123d的中央部分设有插入电枢124的轴部124a的端部并支撑的轴承部123a。
另外,如图8、图9(b)所示,在后盖123的端部安装有电动机用基板123b。该电动机用基板123b以罩部件125覆盖周边部。此外,罩部件125安装于后盖123的阶梯面123c上。
如图10(b)所示,在后盖123的底部123d的内侧设有刷部127。刷部127具有:形成为大致环状的刷架127a;以及滑动自如地容纳于该刷架127a的导电性的刷子127b。刷子127b与电枢124的转换器124c的区段124f滑动接触,利用保持于突设在底部123d上的支撑轴126a上的弹簧部件126b,向转换器124c被加力。此外,弹簧部件126b的前端部126c(参照图11(a))向刷子127b折弯。
在本实施方式中,如图11(a)所示,隔着转换器124c具有两个刷部127,若从电动机120的轴向观察,则两个刷部127b配置于定子122的大致椭圆形状的对角线上。相对于截面为大致四边形状的电动机容纳室13也配置于对角线上。而且,各刷子127b的外周侧端面127c位于比定子122的大致椭圆形状更靠外周侧的位置,且位于比由定子122的大致椭圆形状内切的四边形(附图中以双点划线图示的四边形)更靠内周侧的位置。
即,如图12(a)所示,在截面大致四边形状的电动机容纳室13内,在定子122的大致椭圆形状的对角线上,在形成于定子122的外侧上的角部的静区DS,能够放过两个刷子127b。由此,相应地能够减小电动机容纳室13的高度尺寸H1。
图12(b)是比较例,是在截面大致椭圆形状的定子122的长直径上配置两个刷子127b的例子,若与本实施方式相同地配置两个刷子127b,则两个刷子127b向长直径方向的外侧突出,与该突出部分相应地电动机容纳室13的高度尺寸H1变大。
在该情况下,如图12(a)以双点划线所示,若将设置于截面大致椭圆形状的定子122的长直径上的两个刷子127b’设定成短,则能够在电动机容纳室13的高度尺寸H1内容纳两个刷子127b’,但是相应地两个刷子127b’与刷子127b相比变短,不能实现刷子127b’的长寿命化。
相对于此,在本实施方式中,如图12(a)所示,由于在定子122的大致椭圆形状的对角线上,各刷子127b的外周侧端面127c位于比定子122的大致椭圆形状更靠外周侧的位置,且在比由定子122的大致椭圆形状内切的四边形T(附图中以双点划线图示的四边形)更靠内周侧的位置配置两个刷子127b,因此,能够将具有与上述比较例(图12(b))相同的长度的两个刷子127b照旧用于电动机120上,能够实现刷子127b的长寿命化进而实现电动机120的长寿命化。
此外,刷部127不限于只设置两个,也可以与由定子122的大致椭圆形状内切的四边形T的四角相对应而设置四个。
若再参照图8继续进行说明,则罩部件125是如上所述安装于后盖123的阶梯面123c上的罩,由合成橡胶等的具有弹性的绝缘部件形成。罩部件125在从轴向观察时,与刷部127(在图8中只图示一方)对应的部分向径向突出,由此,上面125c相对于与此邻接的侧面125a成为垂直的面。相同地,下面125d相对于与此邻接的侧面125b成为垂直的面。即,罩部件125具有彼此处于垂直关系的上面125c、侧面125a、下面125d、侧面125b。
另外,在罩部件125的底面形成有开口部125e,通过该开口部125e从电动机用基板123b引出导线。
此外,在将罩部件125安装在后盖123上的状态下,侧面125a与定子122的侧面120a(参照图9(b))拉平,而且,侧面125b与定子122的侧面120b(参照图9(b))拉平。在本实施方式中,如7(a)所示,利用设置于下壳11上的两个支撑部13a、13b和设置于上壳12上的两个支撑部13c、13d,支撑罩部件125的外周面的对应的部位。即,电动机120利用罩部件125的弹性而容纳于由下壳11及上壳12形成的电动机容纳室13内。从而,成为电动机120的振动难以传递到下壳11及上壳12上的结构。此外,如图5所示,在前盖121安装合成橡胶等的具有弹性的衬套128,通过该衬套128,在设置于下壳11上的支撑部11f支撑前盖121侧(参照图5)。从而,电动机120在前盖121侧也采用防振结构。
如图7(a)所示,这种电动机120设置如下,在将配置于吸入口100上的旋转清扫体110的最大直径设为D3、将电动机120的大致椭圆形状的短直径设为D4时,设定成D3>D4,D3/D4为大致1.3~大致1.7。
具体而言,将旋转清扫体110的最大直径D3设定为31mm,电动机120的短直径D4设定为大致22mm。在此,考虑到磁心124b的外径、定子122的厚度、磁铁122a的厚度以及磁心124b与磁铁122a的间隙S3等,短直径D4优选设定为大致19.6mm以上。要减小臂部10A1的前后方向的宽度,需要减小旋转清扫体110的最大直径D3及电动机120的大致椭圆形状的短直径D4。但是,由于在短直径D4小于19.6mm的情况下,间隙S1变小,因此存在如下危险:不能在间隙S1得到足以冷却电动机120的风量。另一方面,在短直径D4为22mm的情况下,间隙S1变大,能够在间隙S1得到足以冷却电动机120的风量。因此,电动机120的短直径D4设定为大致22mm。但是,若通过材料的最佳化等能够实现效率高的电动机120,则损失少,能够抑制发热量,因此能够减小短直径D4。
另外,设定如下,在将臂部10A1的前后方向的宽度设为L1、将旋转清扫体110的中心和电动机120的中心之间的水平距离设为L2时,L1/L2为大致1.8~1.9。
具体而言,臂部10A1的前后方向的宽度L1为66~67mm,将水平距离L2设定为34~35mm。
而且,如图7(b)所示,在电动机120的轴部124a安装小直径滑轮131,并且在旋转清扫体110的端部的轴部110a安装大直径滑轮130,在它们之间架设同步带132,将动力从小直径滑轮131传递到大直径滑轮130。
而且,如上所述设定的电动机120,旋转速度为大致5000~大致7000rpm,产生大致30mN·m以上的转矩,能够以大致30%以上的效率驱动旋转清扫体110。
以下,对电动机120的冷却进行说明。若将电动机120设为细长,则损失变大,相应地所产生的热量也增加。于是,需要冷却电动机120。
在本实施方式中,利用吸尘器主体2所具有的未图示的电动鼓风机的吸引力,从与吸入用具10的吸入口100分开设置的导入口导入空气,将该空气作为冷却用的空气而使用。
如图13所示,作为上述的导入口,在吸口主体10A的下壳11的后部侧设置后端狭缝150。如图14所示,该后端狭缝150在设置于下壳11上的车轮11d的前方,设置成开口朝向上方倾斜后方。
在此,如图15所示,后端狭缝150与通道R2连通,该通道R2形成于与后端狭缝150连续的上板151和未图示的下板之间,另外,该通道R2与基板容纳室14连通。从而,通过后端狭缝150导入的冷却用的空气,通过通道R2流入基板容纳室14,冷却控制基板10C。另外,通过上壳12的狭缝12a,臂部10A2的后方的空气导入到基板容纳室14,还利用该空气冷却控制基板10C。
流入基板容纳室14的冷却空气,之后通过隔壁14a的开口部14b流入通道R3,从通道R3通过隔壁13e的开口部13e’流入电动机容纳室13。
之后,流入电动机容纳室13的冷却用的空气,通过电动机容纳室13的电动机120的开口122b流入定子122内,通过磁心124b和磁铁122a之间冷却磁心124b。
之后,冷却了定子122内的空气,从开口122c或形成于侧面上的开口122d(参照图9(a))向电动机120的外部排出,流入通道R4。而且,从通道R4通过吸口接头10B的转动轴7的端部开口7a流入吸口接头10B内,流入通道R1。于是,冷却用的空气在电动机120内从自电动机120突出的轴部124a侧向罩部件125侧流动。即,冷却用的空气在电动机120内从吸口主体10A的外侧向中央侧流动。
从而,通过电动机120内冷却电动机120的空气,与可能从刷子127b产生的灰尘等一起流入通道R1。
此外,如图16所示,也可以在上壳12的与电动机容纳室13对应的位置设置狭缝12c,通过该狭缝12c向电动机容纳室13直接导入冷却用的空气。在该情况下,使导入到电动机容纳室13的空气,从开口122b通过电动机120内从开口122c排出,将该空气通过隔壁13e的开口部13e’向下壳11的前侧引导。而且,通过形成于下壳11的上面上的狭缝11g,将空气引导到吸入口100内,将该空气从吸入口100吸引到通道R1。
根据这种结构,也能够适当冷却电动机120。此外,还可以构成为:在狭缝12c等配置未图示的过滤器,抑制灰尘流入电动机容纳室13内。
以下,对在本实施方式中能够得到的效果进行说明。
(1)电动机120的转矩为大致30mN·m以上,将覆盖电动机120的磁心124b的定子122的截面形状做成大致椭圆形状,在将磁心124b的轴向长度设为L、将磁心124b的直径设为D时,L/D设为大致2~大致3,并且,将壳体的短直径尺寸设为大致22mm以下,从而,具有足以驱动旋转清扫体11的转矩,并且能够尽可能地减小吸入用具10的前后方向的尺寸。从而,吸入用具10的臂部10A1、10A2的前后方向的尺寸变小,能够在想要清扫的间隙等中适当地插入大致T字形状的吸入用具10的臂部10A1、10A2等。
(2)由于电动机120的转矩为大致30mN·m以上,因此能够适当地驱动设置于旋转清扫体10上的旋转清扫体110,能够适当地刮起清扫面的灰尘并适当地吸引。另外,在将旋转清扫体110的旋转力作为相对于清扫面使吸入用具10向前方移动的力而使用的情况下,也能够得到充分的驱动力,能够得到操作容易使用方便的良好的电动吸尘器1。
(3)由于电动机120与旋转清扫体110并列设置并配置成其短直径侧成为吸入用具10的前后方向,因此与并列设置并配置成电动机120的长直径侧成为吸入用具10的前后方向的情况相比,能够减小吸入用具10的前后方向上的电动机120的设置空间,由此,能够尽可能减小吸入用具10的前后方向的尺寸。
(4)由于从电动机120向旋转清扫体110的动力的传递,通过小直径滑轮131、同步带132及大直径滑轮130而进行,因此与在中间部分使用轴等的减速机构相比,能够简化传递机构,相应地能够降低噪音。
(5)在电动机120的定子122的大致椭圆形状的对角线上,各刷子127b的外周侧端面127c位于比定子122的大致椭圆形状更靠外周侧的位置,且在比由定子122的大致椭圆形状内切的四边形T(图11(a)中用双点划线图示的四边形)更靠内周侧的位置配置两个刷子127b,因此能够将具有与上述的比较例(图11(b))相同的长度的两个刷子127b照旧使用于电动机120,能够实现刷子127b的长寿命化,进而实现电动机120的长寿命化。
(6)由于通过电动机120内冷却电动机20的空气,与可能从刷子127b产生的灰尘等一起流入通道R1,因此能够冷却电动机120,并且能够将可能从刷子127b产生的灰尘等适当地吸引到吸尘器主体2侧。从而,能够实现电动机120的长寿命化。另外,由于能够维持电动机120的良好的旋转,因此能有效地防止噪音。
(7)由于定子122的大致椭圆形状的截面的短直径为大致19.6mm以上,因此具有足以驱动旋转清扫体110的转矩,并且能够尽可能减小吸入用具10的前后方向的尺寸。
(8)由于磁心124b的直径D为大致16mm,因此具有足以驱动旋转清扫体110的转矩,并且能够尽可能地减小吸入用具10的前后方向的尺寸。
(9)由于形成于磁心124b上的用于卷绕线圈的槽的个数为大致7个,线圈的匝数为大致80~大致100,线圈的截面的直径为大致0.09mm,因此具有足以驱动旋转清扫体110的转矩,并且能够尽可能地减小吸入用具10的前后方向的尺寸。
(10)由于电动机120的旋转速度为大致5000~大致7000rpm,电动机120的效率为大致30%以上,因此具有足以驱动旋转清扫体110的转矩,并且能够尽可能地减小吸入用具10的前后方向的尺寸。
(11)在电动吸尘器1工作而吸尘器主体2产生了吸引力的情况下,从吸入用具10的外部向电动机120的内部流入的空气,在形成于磁心124b和定子122(磁铁122a)之间的空间流动,因此能够适当地冷却电动机120,能够实现电动机120的长寿命化。
(12)由于在磁心124b和定子122(磁铁122a)之间形成空间,在定子122的轴向一端侧的侧面及轴向另一端侧的侧面形成开口122b、122c,因此能够适当地冷却电动机120,能够实现电动机120的长寿命化。
Claims (5)
1.一种电动吸尘器,具有产生吸引力的吸尘器主体和与上述吸尘器主体连通的吸入用具,其特征在于,
上述吸入用具具有清扫清扫面的旋转清扫体和产生用于旋转上述旋转清扫体的动力的电动机,
上述电动机具有:磁心;覆盖上述磁心的截面为大致椭圆形状的壳体;以及配置于上述磁心的轴向端部上的刷部,
上述刷部具有至少两个刷子,
若从上述电动机的轴向观察,则上述至少两个上述刷子在通过上述壳体的大致椭圆形状的中心的线上配置为,各刷子的外周侧端面位于比上述壳体的大致椭圆形状更靠外周侧且比上述壳体的大致椭圆形状所内接的长方形更靠内周侧位置。
2.根据权利要求1所述的电动吸尘器,其特征在于,
上述吸入用具具有:形成于上述吸入用具的左右方向的中央部的通道;以及形成于从上述通道的侧壁至上述吸入用具的左右方向的外壁之间且截面为大致四边形的电动机容纳室,
上述电动机以大致椭圆形状的短直径方向成为上述吸入用具的前后方向的朝向配置于上述电动机容纳室内。
3.根据权利要求1或2所述的电动吸尘器,其特征在于,
在上述壳体的端部形成有用于从上述壳体内排出冷却用空气的开口,
若从上述电动机的轴向观察,上述刷子的外周侧端面通过上述开口而突出于比上述壳体的大致椭圆形状更靠外周侧且比上述壳体的大致椭圆形状所内接的长方形更靠内周侧位置。
4.根据权利要求3所述的电动吸尘器,其特征在于,
上述刷部滑动自如地容纳于刷架,
若从上述电动机的轴向观察,上述刷架的外周侧端面通过上述开口而突出于比上述壳体的大致椭圆形状更靠外周侧且比上述壳体的大致椭圆形状所内接的长方形更靠内周侧位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动吸尘器,其特征在于,
在上述壳体的端部安装有罩部件,
若从上述电动机的轴向观察,上述罩部件的外周面在与上述刷子的外周侧端面对应的位置上位于比上述刷子的外周侧端面进一步更靠外周侧的位置。
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