CN110916557B - 一种吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸尘器，包括外壳和吸尘头；外壳两端分别连接电机和吸尘头，电机输出端连接涡轮；电机包括转子系统、电机组件，转子系统包括转轴，转轴上设置一对并联轴承，并联轴承包括转轴轴承和定子轴承；转轴轴承为接触式轴承，转轴轴承套设于转轴上且与转轴紧配合；定子轴承为非接触式轴承，定子轴承套设于转轴轴承上，定子轴承内壁与转轴轴承外壁之间留有间隙，定子轴承固定于定子上；电机组件包括套设于转轴上的定子磁极及线圈，转轴位于定子磁极及线圈内的轴段设置磁芯；外壳内设置过滤装置、将外壳隔成两部分，靠近并联轴承电机的部分容纳涡轮，靠近吸尘头的部分为集尘腔。本发明的吸尘器吸风量大，清扫更干净，且成本低廉。

Description

一种吸尘器

技术领域

本发明涉及吸尘器技术领域，具体涉及一种吸尘器。

背景技术

吸尘器电机要求具有小体积和高转速的特点。目前，国内外主要的吸尘器产品大都采用串激电机或有刷直流电机，为了实现体积的小型化和轻量化，同时满足更大的吸力效果，常常需要提高转速。然而，这类电机一般是由机壳、永久磁钢、碳刷、转子和转子绕组构成，其在运转时，因碳刷和换向器之间会产生高速摩擦同时使转子绕组不断切换电流，导致了碳刷与换向器之间容易产生火花，若转速过高将导致碳刷与换向器之间严重磨损，从而影响产品寿命，甚至迅速烧毁。若采用常规无刷电机作为吸尘器电机，在高转速下，其轴承由于机械摩擦导致能量损耗、温度升高，从而造成轴承损坏，使检修和更换更频繁，导致现有的无刷电机其无法承受过高转速，使得转速最大只能做到80000RPM左右，无法实现超高转速150000RPM的高性能，吸风量小。使用磁悬浮轴承的电机存在成本过高的问题，进而导致吸尘器成本上升。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种吸尘器，可解决现有吸尘器吸风量小、易损坏的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种吸尘器，包括外壳和吸尘头；所述外壳两端分别连接电机和吸尘头，所述电机输出端连接涡轮；还包括电机，所述电机包括转子系统、电机组件，所述转子系统包括转轴，所述转轴上设置一对并联轴承，所述并联轴承包括转轴轴承和定子轴承；所述转轴轴承为接触式轴承，所述转轴轴承套设于转轴上且与转轴紧配合；所述定子轴承为非接触式轴承，所述定子轴承套设于转轴轴承上，所述定子轴承内壁与转轴轴承外壁之间留有间隙，所述定子轴承固定于定子上；

所述电机组件包括套设于转轴上的定子磁极及线圈，所述转轴位于定子磁极及线圈内的轴段设置磁芯；所述外壳内设置过滤装置、将外壳隔成两部分，靠近所述并联轴承电机的部分容纳涡轮，靠近所述吸尘头的部分为集尘腔。

所述电机输入端连接电路板，所述电路板连接电源。

所述外壳上设置把手。

所述外壳和吸尘头之间设置把杆。

所述把杆和外壳之间设置软管。

所述电机外部罩设箱体，所述箱体底部设置滚轮。

所述集尘腔内设置有防回流罩。

所述防回流罩为漏斗形，所述防回流罩的漏斗室朝向吸尘头固定在集尘腔内。

所述电机组件设置在一对所述并联轴承的中间或左侧或右侧。

所述转轴上设置至少一个与所述转轴一体成型或固定为一体的推力盘，所述推力盘上设置推力轴承。

所述推力盘及推力轴承设置在一对并联轴承的左侧或/和右侧。

所述电机外部罩设壳体。

所述转轴轴承为滚珠轴承，所述定子轴承为空气轴承；所述空气轴承呈环形筒状，其外壁设置阻尼器；所述空气轴承外壁平行于端面设置至少一个环形槽，所述环形槽内嵌套阻尼器、所述阻尼器为环形胶圈，且所述胶圈顶部凸出于空气轴承外壁；所述空气轴承的环形端面上沿轴向环绕、均布设置多个凸块，所述空气轴承设置凸块的一端设置防转动端盖，所述防转动端盖上对应所述凸块设置防转动孔，所述凸块嵌入防转动孔内且所述防转动端盖通过螺钉固定在定子端面上。

所述防转动端盖上设置十字形孔，包括相互垂直连通的四个防转动孔，所述凸块对应设置为四个，各个所述凸块分别嵌入各个防转动孔内，相邻两个所述防转动孔之间设置螺钉孔，所述定子端面设置螺钉孔一，所述螺钉孔与螺钉孔一对齐后用螺钉紧固。

本发明所涉及的并联轴承的定义为：包括至少两个不同直径的轴承，各轴承由外向内或由内向外依次嵌套，工作时并联轴承中的各轴承轴线相互平行，各轴承之间为全部嵌套或部分嵌套。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的吸尘器时吸风量大，清扫更干净，且成本低廉。

(2)本发明吸尘器电机所用的并联轴承胶圈不容易磨损，使用寿命高。

(3)电机同一转轴上的多个径向轴承的转速可以自适应调节，不需要人为设定或调节转速，能够达到同步转动的效果。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1-3是本发明提供的三种吸尘器的结构示意图。

图4是本发明一种电机的结构示意图。

图5是本发明电机的并联轴承实施例一的结构示意图。

图6是本发明电机的并联轴承实施例二的结构示意图。

图7是本发明电机的并联轴承实施例三的结构示意图。

图8是本发明电机的并联轴承实施例四的结构示意图。

图9是本发明电机中并联轴承布置在轴两端的结构示意图。

图10是本发明电机中并联轴承的一种固定方式示意图。

图11是本发明电机中具有凸块的并联轴承的侧视图。

图12是本发明电机中并联轴承的防转动端盖的结构示意图。

图13是本发明电机中具有凸块的空气轴承侧视图。

图14-17是本发明电机中转子系统的布设方式示意图。

附图编号：1-转轴轴承，2-定子轴承，21-胶圈，22-凸块，4-定子，41-螺钉孔一，5-防转动端盖，51-防转动孔，52-螺钉孔，6-中间轴承，100-转轴，101-磁芯，200-推力轴承，210-推力盘，300-第一并联轴承，400-电机组件，401-定子磁极及线圈，500-第二并联轴承，600-压气机，700-涡轮，851-外壳，8511-把手，852-电机，853-吸尘头，855-过滤装置，856-电路板，857-集尘腔，8571-防回流罩，858-把杆，859-软管，861-箱体，862-滚轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1-3，本发明提供一种吸尘器，包括外壳851和吸尘头853；所述外壳851两端分别连接电机和吸尘头853，所述电机输出端连接涡轮700；所述电机包括转子系统、电机组件400，所述转子系统包括转轴100，所述转轴100上设置一对并联轴承，所述并联轴承包括转轴轴承1和定子轴承2；所述转轴轴承1为接触式轴承，所述转轴轴承1套设于转轴100上且与转轴100紧配合；所述定子轴承2为非接触式轴承，所述定子轴承2套设于转轴轴承1上，所述定子轴承2内壁与转轴轴承1外壁之间留有间隙，所述定子轴承2固定于定子4上；

所述电机组件400包括套设于转轴100上的定子磁极及线圈401，所述转轴100位于定子磁极及线圈401内的轴段设置磁芯101；所述外壳851内设置过滤装置855、将外壳851隔成两部分，靠近所述并联轴承电机852的部分容纳涡轮700，靠近所述吸尘头853的部分为集尘腔857。

所述电机852输入端连接电路板856，所述电路板856连接电源。

所述外壳851上设置把手8511。

所述外壳851和吸尘头853之间设置把杆858。

所述把杆858和外壳851之间设置软管859。

所述电机852外部罩设箱体861，所述箱体861底部设置滚轮862。

所述集尘腔857内设置有防回流罩8571。

所述防回流罩8571为漏斗形，所述防回流罩8571的漏斗室朝向吸尘头853固定在集尘腔857内。

所述电机组件400设置在一对所述并联轴承的中间或左侧或右侧。

所述转轴100上设置至少一个与所述转轴100一体成型或固定为一体的推力盘210，所述推力盘210上设置推力轴承200。

所述推力盘210及推力轴承200设置在一对并联轴承的左侧或/和右侧。

所述电机852外部罩设壳体。

吸尘器实施例一

参见图1，一种使用并联轴承电机的吸尘器，包括外壳851、电机852和吸尘头853；外壳851两端分别连接电机852和吸尘头853，电机852输出端连接涡轮700，过滤装置8585设置在外壳851内，将外壳851隔成两部分，靠近电机852的部分容纳涡轮700，靠近吸尘头853的部分为集尘腔857，电机852输入端连接电路板856，电路板856连接电源，用于控制电机852的启停，外壳851上设置把手8511，集尘腔857内设置有漏斗形的防回流罩8571，防回流罩8571的漏斗室朝向吸尘头853，以防止集尘腔857内的灰尘从吸尘头853落出。

吸尘器实施例二

参见图2，本吸尘器实施例是在吸尘器实施例一的基础上，在外壳851和吸尘头853之间设置把杆858，以延长吸尘器的长度。

吸尘器实施例三

参见图3，本吸尘器实施例是在吸尘器实施例二的基础上，在把杆858和外壳851之间设置软管859，以增大吸尘头853的吸尘范围。另外，电机852外部罩设箱体61，箱体61底部设置滚轮62。

上述实施例的吸尘过程是：通电后，涡轮700以高转速产生较高的吸力，在吸力的作用下，空气高速排出，而吸尘头853内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差，在此压差的作用下，可吸入含灰尘的空气。灰尘等杂物通过吸尘头进入集尘腔857，灰尘等杂物滞留在集尘腔857内，空气经过滤装置8585净化后，再由机体尾部排出。

具体地，本发明电机的转子系统的布设方式包括但不限于以下四种：

(1)无推力轴承：参见图14，转轴100上依次套设第一并联轴承300、电机组件400、第二并联轴承500、涡轮700；

(2)左端设推力轴承：参见图15，转轴100上依次设置推力盘210及推力轴承200、第一并联轴承300、电机组件400、第二并联轴承500、涡轮700；

(3)右端设推力轴承：参见图16，转轴100上依次设置第一并联轴承300、电机组件400、第二并联轴承500、推力盘210及推力轴承200、涡轮700；

(4)左右端均设置推力轴承：参见图17，转轴100上依次设置推力盘210及推力轴承200、第一并联轴承300、电机组件400、第二并联轴承500、推力盘210及推力轴承200、涡轮700。

上述转子系统中涉及的推力轴承200为非接触式轴承。

进一步地，推力轴承200为气体轴承，其具体可以为动压轴承、静压轴承或者动静压混合轴承中的任一种。

电机852参见图5。本发明的并联轴承具体应用时，转轴100上设置成对的并联轴承，参见图9，转轴100转动时，带动转轴轴承1内圈转动，转轴轴承1外圈或者最外围中间轴承6的外圈在空气轴承或者油膜浮环轴承的作用下转动。且同一转轴上的多个并联轴承的转速会根据受力进行自适应调节，达到同步转动的效果。

并联轴承实施例一

所述转轴轴承1为滚珠轴承，所述定子轴承2为空气轴承。

参见图5，本实施例中并联轴承包含一个转轴轴承1和一个定子轴承2。转轴轴承1套设于转轴100上，定子轴承2套设于转轴轴承1外，并与转轴轴承1外壁保持一定的间隙。

所述空气轴承呈环形筒状，其外壁平行于端面设置至少一个环形槽，所述环形槽内嵌套阻尼器、所述阻尼器为环形胶圈21，且所述胶圈21顶部凸出于空气轴承外壁。

参见图10、11、12、13，所述空气轴承的环形端面上沿轴向环绕、均布设置多个凸块22，所述空气轴承设置凸块22的一端设置防转动端盖5，所述防转动端盖5上对应所述凸块22设置防转动孔51，所述凸块22嵌入防转动孔51内且所述防转动端盖5通过螺钉固定在定子4端面上。

进一步地，防转动端盖5上设置十字形孔，包括相互垂直连通的四个防转动孔51，所述凸块22对应设置为四个，各个凸块22分别嵌入各个防转动孔51内，相邻两个防转动孔51之间设置螺钉孔52，定子4端面设置螺钉孔一41，螺钉孔52与螺钉孔一41对齐后用螺钉紧固。

并联轴承实施例二

参见图6，所述并联轴承还包括至少一个中间轴承6，所述中间轴承6为接触式轴承，所述中间轴承6套设于转轴轴承1和定子轴承2之间，所述定子轴承2与中间轴承6之间留有间隙。

所述中间轴承6为滚珠轴承。

具体地，并联轴承包括一个转轴轴承1、一个定子轴承2和一个中间轴承6。

本实施例是在实施例一的基础上，在转轴轴承1上套设一个中间轴承6(或依次外套多个中间轴承6且各中间轴承6同轴)，定子轴承2套设于最外围的中间轴承6外，并与最外围的中间轴承6外壁保持一定的间隙。

并联轴承实施例三

进一步地，所述滚珠轴承、滚柱轴承、陶瓷轴承或四氟乙烯轴承为单层、双层或多层。本发明实施例一和实施例二中的转轴轴承1的滚珠轴承或滚柱轴承可为一体式多层轴承，滚珠层或滚柱层设置为多层，参见图7。多层滚珠轴承或滚柱轴承包括相互嵌套的内圈、中间圈和外圈，其内圈和中间圈之间、中间圈和外圈之间，分别嵌入滚珠或滚柱。

并联轴承实施例四

当本发明的转轴轴承1选用角接触球轴承时，由于轴承内圈固定在转轴100上，外圈、保持架与滚珠之间会发生相对位移，通俗来讲是指轴承内部滚珠过于松动，需要采用适当的处理措施。

参见图8，所述转轴轴承1为相对设置的一对角接触球轴承，两个角接触球轴承的外圈之间设置预载弹簧；所述预载弹簧的两头分别固定在两个角接触球轴承外圈端部。

通过调节弹簧的预载力，可以使滚珠和保持架之间靠近或远离，即可以使轴承内部摩擦力增大或减小，以达到适用于所需工况条件下的摩擦力的目的。

进一步地，所述转轴100套设于转轴轴承内的轴段表面涂覆四氟乙烯防磨涂层。

进一步地，所述定子轴承2固定在定子4上的方式为键连接、销连接、销钉连接、螺栓连接中的一种。

进一步地，所述转轴轴承1为滚珠轴承、滚柱轴承、陶瓷轴承或四氟乙烯轴承。

进一步地，所述定子轴承2为空气轴承、油膜浮环轴承或可倾瓦轴承。

进一步地，所述滚珠轴承、滚柱轴承、陶瓷轴承或四氟乙烯轴承可为单列、双列或多列。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (12)

1.一种吸尘器，包括外壳和吸尘头；所述外壳两端分别连接电机和吸尘头，所述电机输出端连接涡轮；其特征在于，所述电机包括转子系统、电机组件，所述转子系统包括转轴，所述转轴上设置一对并联轴承，所述并联轴承包括转轴轴承和定子轴承；所述转轴轴承为接触式轴承，所述转轴轴承套设于转轴上且与转轴紧配合；所述定子轴承为非接触式轴承，所述定子轴承套设于转轴轴承上，所述定子轴承内壁与转轴轴承外壁之间留有间隙，所述定子轴承固定于定子上；

所述电机组件包括套设于转轴上的定子磁极及线圈，所述转轴位于定子磁极及线圈内的轴段设置磁芯；所述外壳内设置过滤装置、将外壳隔成两部分，靠近所述并联轴承电机的部分容纳涡轮，靠近所述吸尘头的部分为集尘腔；

所述转轴轴承为滚珠轴承，所述定子轴承为空气轴承；所述空气轴承呈环形筒状，其外壁设置阻尼器；所述空气轴承外壁平行于端面设置至少一个环形槽，所述环形槽内嵌套阻尼器、所述阻尼器为环形胶圈，且所述胶圈顶部凸出于空气轴承外壁；所述空气轴承的环形端面上沿轴向环绕、均布设置多个凸块，所述空气轴承设置凸块的一端设置防转动端盖，所述防转动端盖上对应所述凸块设置防转动孔，所述凸块嵌入防转动孔内且所述防转动端盖通过螺钉固定在定子端面上，所述电机输入端连接电路板，所述电路板连接电源。

2.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述外壳上设置把手。

3.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述外壳和吸尘头之间设置把杆。

4.如权利要求3所述的一种吸尘器，其特征在于，所述把杆和外壳之间设置软管。

5.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述电机外部罩设箱体，所述箱体底部设置滚轮。

6.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述集尘腔内设置有防回流罩。

7.如权利要求6所述的一种吸尘器，其特征在于，所述防回流罩为漏斗形，所述防回流罩的漏斗室朝向吸尘头固定在集尘腔内。

8.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述电机组件设置在一对所述并联轴承的中间或左侧或右侧。

9.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述转轴上设置至少一个与所述转轴一体成型或固定为一体的推力盘，所述推力盘上设置推力轴承。

10.如权利要求9所述的一种吸尘器，其特征在于，所述推力盘及推力轴承设置在一对并联轴承的左侧或/和右侧。

11.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述电机外部罩设壳体。

12.如权利要求1所述的一种吸尘器，其特征在于，所述防转动端盖上设置十字形孔，包括相互垂直连通的四个防转动孔，所述凸块对应设置为四个，各个所述凸块分别嵌入各个防转动孔内，相邻两个所述防转动孔之间设置螺钉孔，所述定子端面设置螺钉孔一，所述螺钉孔与螺钉孔一对齐后用螺钉紧固。