CN111648984A - 电动鼓风机以及电动吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动鼓风机以及电动吸尘器，提供能够通过简单的结构实现长寿命化的电动鼓风机以及具备该电动鼓风机的电动吸尘器。电动鼓风机(1)具备风扇(2)以及使风扇(2)旋转的马达(11)。马达(11)具有转轴(27)、配置于转轴(27)的磁铁部(30)、主轴(26)以及轴承(32)。主轴(26)与配置于转轴(27)的风扇(2)一起旋转。轴承(32)将转轴(27)保持为能够旋转。风扇(2)将吸入侧作为靠磁铁部(30)侧而配置。轴承(32)相对于风扇(2)而配置于与磁铁部(30)相反一侧。

Description

电动鼓风机以及电动吸尘器

本申请基于日本专利申请2019-038769(申请日：2019年3月4日)，并享受该申请的优先权利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及具有具备磁铁部的马达的电动鼓风机以及具备该电动鼓风机的电动吸尘器。

背景技术

以往，电动鼓风机的马达的转轴通过多个轴承保持为旋转自如。在这样的电动鼓风机中，已知如下的电动鼓风机：为了避免由于通过风扇旋转产生的负压而引起的轴承的一端部与另一端部之间的压力差，轴承内部的旋转体与保持旋转体的保持架之间的润滑剂漏出而短寿命化，而通过其他部件覆盖轴承的端部。然而，优选能够不使用其他部件地使电动鼓风机的结构更简化且长寿命化。

发明内容

本发明要解决的课题在于，提供能够通过简单的结构实现长寿命化的电动鼓风机以及具备该电动鼓风机的电动吸尘器。

实施方式的电动鼓风机具备风扇、以及使风扇旋转的马达。马达具有转轴、配置于转轴的磁铁部、主轴、以及轴承。主轴与配置于转轴的风扇一起旋转。轴承能够旋转地保持转轴。风扇使吸入侧作为靠磁铁部侧而配置。轴承相对于风扇而配置于与磁铁部相反一侧。

附图说明

图1是表示一个实施方式的电动鼓风机的截面图。

图2A是从吸入侧表示一个实施方式的电动鼓风机的风扇的立体图。

图2B是从排气侧表示一个实施方式的电动鼓风机的风扇的立体图。

图3是一个实施方式的电动鼓风机的与图1的I-I相当的位置的截面图。

图4是表示具备一个实施方式的电动鼓风机的电动吸尘器的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式进行说明。

在图1中，1表示电动鼓风机。电动鼓风机1产生负压，通过负压吸入空气，并且将在内部通过了的空气进行排气。以下，在本实施方式中，将电动鼓风机1吸入空气的一侧或者上游侧定义为一端部侧，将空气被排气的一侧或者下游侧定义为另一端部侧。在图1中，将箭头A侧作为一端部侧，将箭头B侧作为另一端部侧。

电动鼓风机1具备通过旋转而产生负压的风扇2。风扇2由合成树脂或者金属形成。在本实施方式中，风扇2为涡轮风扇或者3D风扇。所谓涡轮风扇是指具备圆锥状的基座部、以及设置于基座部的多个叶片的风扇。即，在本实施方式中，风扇2具备圆锥状的基座部3以及设置于基座部3的多个叶片4。如图2A以及图2B所示那样，基座部3从吸入侧即一端部朝向排气侧即另一端部扩大地形成。风扇2形成为，从一端部的中央部吸入、向另一端部的外周部侧排气。此外，在基座部3的中央部形成有凸台状的圆筒部即轴承部5。此外，叶片4一体地设置于基座部3的表面。各叶片4从基座部3的一端部朝向另一端部，相对于基座部3的稜线弯曲地形成。此外，风扇2不限定于涡轮风扇或者3D风扇，也可以是具备多个叶片4的2D风扇。

风扇2由风扇罩6覆盖。在本实施方式中，风扇罩6具备圆筒状的罩主体部7、以及突出地设置于罩主体部7的一端部的圆筒状的吸入部8。吸入部8形成为，从另一端部朝向一端部逐渐缩径。风扇2的一端部侧插入地配置于吸入部8。吸入部8的前端部即一端部被开口为罩吸入口9。罩吸入口9与风扇2的叶片4之间的间隙成为供所吸入的空气通过的通气口10。

风扇罩6被安装于马达11。马达11位于风扇2的一端部侧。马达11为无刷马达。马达11由驱动电路13驱动。驱动电路13配置于风扇2的上游侧即电动鼓风机1的一端部侧。此外，马达11具备框架14。框架14由合成树脂等形成。在本实施方式中，框架14具备第一框架体15以及第二框架体16。第一框架体15形成为圆筒状。第一框架体15从一端部遍及到另一端部而具有固定或者大致固定的外径尺寸。在本实施方式中，第一框架体15形成为与风扇罩6的罩主体部7相同直径或者大致相同直径。第二框架体16形成为圆板状。如图3所示，第二框架体16具备成为电动鼓风机1的吸入口的通气孔18。通气孔18形成有一个或者多个。第二框架体16的通气孔18之间成为放射状地延伸的臂部19。第二框架体16安装于第一框架体15的一端部。风扇罩6的吸入部8、以及位于吸入部8内侧的风扇2的一端部侧，在第二框架体16的另一端部侧、位于第一框架体15的另一端部侧的内部。此外，框架14不限定于由第一框架体15和第二框架体16构成，也可以由三个以上的框架体构成，也可以由一个框架体一体构成。

如图1所示那样，马达11具备定子20。定子20位于框架14的内部。在本实施方式中，定子20位于第一框架体15的内部。定子20位于相对于第二框架体16向另一端部侧远离的位置。

定子20具备定子铁芯21。定子铁芯21是将电磁钢板等磁性体层叠而形成的。定子铁芯21一体地具备成对的齿22、以及在齿22之间形成磁路的磁轭部23。齿22朝向中心轴突出。齿22位于相互对置的前端部彼此分离的位置。在齿22的前端部形成有开口部24。此外，定子20具备卷绕于各齿22的线圈。线圈相对于齿22绝缘，在各齿22形成固定磁极。此外，线圈以及齿22对置配置于框架14的通气孔18。

此外，马达11具备主轴26。主轴26构成转子，与风扇2一体地进行旋转。主轴26具备与风扇2连接的转轴27。转轴27是由金属等形成的长条的棒状体。转轴27的另一端部侧插通于风扇2的基座部3的图2B所示的轴承部5，被一体地固定于风扇2。此外，图1所示的主轴26具备磁铁部30。磁铁部30固定于转轴27。磁铁部30使用烧结磁铁、粘结磁铁等。磁铁部30形成为圆筒状，同轴状地插通有转轴27。磁铁部30靠近转轴27的一端部而配置。磁铁部30位于开口部24，并被配置为外周面相对于定子铁芯21的齿22的前端部隔着间隙而对置。此外，磁铁部30的另一端部位于与风扇2的一端部对置的位置。磁铁部30位于风扇2的吸入侧。

并且，马达11具备轴承32。轴承32将转轴27保持为旋转自如。轴承32具备：与转轴27连接的圆环状的内圈51；包围内圈51的圆环状的外圈52；位于这些内圈51与外圈52之间的多个旋转体53；以及对这些旋转体53进行保持的保持架54。旋转体53使用滚珠、滚柱。在旋转体53与保持架54之间保持有作为润滑剂的油脂。

轴承32具备多个。在本实施方式中，具备一对轴承32。对轴承32设定第一轴承32a和第二轴承32b。第一轴承32a与第二轴承32b位于在转轴27的纵长方向或者轴向上相互分离的位置，由此使主轴26或者转子的旋转轴稳定。并且，第一轴承32a以及第二轴承32b夹着磁铁部30而分别配置在转轴27的一端部以及另一端部。

配置在转轴27的一端部的第一轴承32a是一对轴承中相对于风扇2位于较远位置一方的轴承。第一轴承32a由框架14保持。第一轴承32a相对于磁铁部30位于与风扇2相反侧的位置。在本实施方式中，第一轴承32a安装于第二框架体16的中央部所形成的图3所示的保持孔部33。在保持孔部33固定有图1所示的外圈52的外周部。

此外，配置于转轴27的另一端部的第二轴承32b，是一对轴承中相对于风扇2位于较近位置一方的轴承。第二轴承32b相对于风扇2位于与磁铁部30相反侧的位置。在第二轴承32b与磁铁部30之间配置有风扇2。第二轴承32b位于风扇2的排气侧。在本实施方式中，第二轴承32b由作为整流体的整流板35保持。整流板35对从风扇2排出的空气进行整流。整流板35具备：圆环状的外围部37；周围由外围部37包围的圆形状的主体部38；以及将主体部38与外围部37进行连结的一个或者多个整流翼39。在整流板35与马达11之间夹入有风扇罩6。在外围部37与马达11的框架14的第一框架体15之间，夹入有风扇罩6的罩主体部7。在本实施方式中，外围部37形成为与框架14的第一框架体15为相同直径或者大致相同直径。此外，在整流板35上突出地设置有保持第二轴承32b的轴承保持部40。轴承保持部40突出地设置于主体部38。轴承保持部40的前端部延伸到风扇2的内部。在此，所谓风扇2的内部，是指比风扇2相对于任意平面的投影形状的外形靠内侧的部分。在本实施方式中，轴承保持部40为，作为前端部的一端部位于比风扇2的另一端部靠一端部的位置。此外，轴承保持部40的一端部，在风扇2的基座部3的背后插入于由基座部3和轴承部5包围的空间部41。空间部41朝向第二轴承32b而逐渐扩径。在轴承保持部40的一端部形成有凹部42。在凹部42中固定有第二轴承32b。第二轴承32b的一端部相对于风扇2的轴承部5分离地对置，另一端部与凹部42的底部相抵接。在本实施方式中，第二轴承32b的整体位于风扇2的内部，但也可以是第二轴承32b的至少一部分位于风扇2的内部。此外，主体部38与外围部37之间成为通气开口43。整流翼39位于通气开口43。整流翼39位于在整流板35的周向上相互分离的位置。

如图4所示那样，电动鼓风机1被用于电动吸尘器45。电动吸尘器45具备主体46、控制电路、风路48、以及集尘部49。控制电路对电动鼓风机1等进行控制。风路48与电动鼓风机1的吸入侧连通地形成。集尘部49将经由风路48与空气一起被吸入的尘埃进行收集。此外，在图4中示出使用者使主体46在被吸尘面上行驶而进行吸尘的地板走行式的电动吸尘器45，但也可以是在主体46上连接有直管状的风路48的柱式、立式、直接把持主体46而进行吸尘的手持式、或者主体46自主行驶而进行吸尘的自走式等的各种吸尘器。

接下来，对一个实施方式的电动鼓风机1的动作进行说明。

当通过驱动电路13来驱动马达11，而主轴26与风扇2一起旋转时，由于通过风扇2的旋转而产生的负压，向电动鼓风机1吸入空气。空气沿着驱动电路13的整体流动并且从一端部的通气孔18向框架14的内部流入，并在定子20的绕组之间、开口部24朝向另一端部流动，而对定子20以及磁铁部30进行冷却。进一步，空气向罩吸入口9与风扇2之间的通气口10流入，并在通过风扇2的叶片4而向风扇2的外周侧在吸入部8内流过之后，从风扇2的外周侧起由整流板35的整流翼39整流，并且从通气开口43向另一端部被排出。

如上所述，根据一个实施方式，风扇2将吸入侧作为靠磁铁部30侧而配置，第二轴承32b相对于风扇2配置在与磁铁部30相反一侧，因此在第二轴承32b的位置，从风扇2排出空气而压力被释放，因此第二轴承32b的一端部与另一端部之间的压力差小。因此，能够抑制由于第二轴承32b的一端部与另一端部之间的压力差而导致的空气向内部流入，能够抑制尘埃向第二轴承32b的内部侵入、旋转体53与保持架54之间的润滑剂流出，因此通过不使用其他部件等的简单结构就能够使电动鼓风机1长寿命化。

此外，在第二轴承32b相对于风扇2配置在靠磁铁部30侧的情况下，为了抑制第二轴承32b的两端部之间的压力差，必须使风扇2与第二轴承32b之间取得足够的距离，与此相对，在本实施方式的情况下，第二轴承32b相对于风扇2配置在与磁铁部30相反一侧，因此不需要增加风扇2与第二轴承32b之间的距离，能够抑制电动鼓风机1在轴向上大型化。

进而，在现有技术中，将风扇2的吸入侧作为靠磁铁部30侧来进行配置，并且在风扇2的吸入侧的内侧设置洼坑部，在该洼坑部的内部配置第二轴承32b而对第二轴承32b的端部进行密封。在该情况下，必须使风扇2的基座部3的一端部侧的直径尺寸大于在内部配置有第二轴承32b的洼坑部的直径尺寸，因此在使风扇2的直径尺寸固定的情况下，叶片4的宽度变窄，电动鼓风机1的性能降低，并且，在使叶片4的宽度固定的情况下，风扇2的直径尺寸变大，电动鼓风机1在径向上大型化。与此相对，在本实施方式的情况下，第二轴承32b相对于风扇2配置在与磁铁部30相反侧，因此与现有技术相比，难以导致电动鼓风机1的性能降低、径向的大型化。

此外，第二轴承32b的另一端部与轴承保持部40的凹部42的底部抵接，由此另一端部侧由轴承保持部40密封。因此，空气更难以向第二轴承32b内流入，因此能够更有效地抑制第二轴承32b内部的润滑剂流出、尘埃的侵入，能够使电动鼓风机1更长寿命化。

特别是，在风扇2为涡轮风扇的情况下，真空度提高，因此当第二轴承32b处于风扇2的吸入侧时，一端部与另一端部之间的压力差变得更大。因此，通过如本实施方式那样，相对于风扇2在与磁铁部30相反侧配置第二轴承32b，由此即使在风扇2为涡轮风扇的情况下，也能够抑制由于由压力差导致的空气流入而引起的润滑剂从第二轴承32b内部流出。

此外，在马达11为无刷马达的情况下，磁铁部30使用烧结磁铁、粘结磁铁。特别是，粘结磁铁不耐热，因此通过使风扇2的吸入侧与位于转轴27周围的磁铁部30对置，由此能够通过向风扇2的中心侧吸入的空气更有效地对磁铁部30进行冷却，能够抑制由于热导致的磁铁部30的劣化、由于磁铁部30的过热导致的电动鼓风机1的性能降低。

通过将第二轴承32b保持于整流板35，由此不需要用于保持第二轴承32b的另外的部件，能够使结构简化，能够使电动鼓风机1低成本化。

第二轴承32b配置于风扇2内侧的位置，因此能够将第二轴承32b配置于更没有空气流动的场所，因此能够更有效地抑制尘埃向第二轴承32b内部的侵入、第二轴承32b内部的润滑剂流出，能够抑制由于润滑剂的流出导致的短寿命化。此外，由于第一轴承32a与第二轴承32b之间的距离变近，因此能够使主轴26或者转轴27变短，能够提高电动鼓风机1的刚性，能够实现低振动化以及低噪声化。

特别是，风扇2是基座部3为圆锥形状的涡轮风扇，因此通过利用基座部3的另一端部侧的空间部41，在该空间部41中配置第二轴承32b，由此无需较大地改变风扇2的吸入侧的形状，就能够确保叶片4的足够宽度而确保电动鼓风机1的性能。

通过将使马达11驱动的驱动电路13配置于风扇2的上游侧，由此能够使吸入风接触驱动电路13整体，而有效地冷却驱动电路13。

通过将电动鼓风机1用于电动吸尘器45，由此能够提供一种小型、轻量、长寿命、且低噪声的电动吸尘器45。

此外，在上述一个实施方式中，第二轴承32b只要相对于风扇2配置在与磁铁部30相反一侧，则其位置不限定于风扇2的内部。

第二轴承32b只要相对于风扇2位于与磁铁部30相反一侧，则不限定于由整流板35保持，也可以构成为由风扇2的与磁铁部30相反侧的任意构造体保持。

电动鼓风机1不限定于利用于吸引吸尘器，也可以利用于对吹风机等的排气进行利用的电动吸尘器，还可以利用于电动吸尘器以外的电气设备。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其应变包含于发明的范围、主旨，并且包含于专利请求的范围记载的发明和其等同的范围。

Claims (5)

1.一种电动鼓风机，其特征在于，具备：

风扇；以及

马达，使上述风扇旋转，

上述马达具有：

转轴；

磁铁部，配置于上述转轴；

主轴，与配置于上述转轴的上述风扇一起旋转；以及

轴承，将上述转轴保持为能够旋转，

上述风扇将吸入侧作为靠上述磁铁部侧而配置，

上述轴承相对于上述风扇而被配置于与上述磁铁部相反一侧。

2.如权利要求1所述的电动鼓风机，其特征在于，

上述风扇为涡轮风扇。

3.如权利要求2所述的电动鼓风机，其特征在于，

上述轴承配置于上述风扇内侧的位置。

4.如权利要求1至3任一项所述的电动鼓风机，其特征在于，

具备使上述马达驱动的驱动电路，

上述驱动电路配置于上述风扇的上游侧。

5.一种电动吸尘器，其特征在于，

具备权利要求1至4任一项所述的电动鼓风机。

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