CN115298443A - 电动风机 - Google Patents

Abstract

电动风机所具备的离心风扇包括具有吸气口的护罩、与护罩相对的毂以及配置在护罩和毂之间的多个叶片，对于多个叶片中的每个叶片而言，内周侧端部位于吸气口内，且以该内周侧端部的护罩侧部分相对于毂侧部分位于离心风扇的旋转方向的正侧的方式倾斜，对于毂侧的端面的在毂的主表面的面内方向上的曲率半径，外周侧端部的该曲率半径比内周侧端部的该曲率半径大，对于毂侧部分的侧面和毂的主表面所成的角度，外周侧端部的该角度比内周侧端部的该角度大，内周侧部分的入口角是40度以上。

Description

电动风机

技术领域

本公开涉及电动风机。本公开特别是涉及一种通过电动机的动力而使离心风扇旋转来进行送风的电动风机。

背景技术

电动风机使用于电动吸尘器等各种电气设备。在搭载于电动吸尘器的电动风机中，为了得到高抽吸压力而使用离心风扇。离心风扇安装于电动风机的电动机的旋转轴，通过以高速进行旋转而产生期望的风压。

例如，在电动风机中，使用图11A和图11B所示的结构的离心风扇20X。图11A是以往的离心风扇20X的俯视图。图11B是以往的离心风扇20X的剖视图，是图11A的XIb-XIb线的剖视图。

如图11A和图11B所示，以往的离心风扇20X具有：护罩21X，其具有吸气口20a；毂22X，其与护罩21X相对；以及多个叶片23X，其被护罩21X和毂22X夹持。

在图11A和图11B所示的离心风扇20X中，作为叶片23X，使用从内周侧端部23b朝向外周侧端部23c向与旋转方向相反的方向延伸的后向叶片。在图11A和图11B所示的离心风扇20X中，为了提高效率，使叶片23X的内周侧端部23b比吸气口20a的开口端缘稍微向中央侧突出。也就是说，在俯视吸气口20a时，叶片23X的内周侧端部23b的前端位于吸气口20a的开口内。在如此构成的离心风扇20X中，从吸气口20a吸入的空气通过离心风扇20X的旋转而压缩为高压并从排气口20b排出。

以往，在专利文献1公开有这种离心风扇。在专利文献1公开的离心风扇中，为了得到高抽吸压力，使用后向叶片作为叶片，使叶片的外周侧的出口角形成为实质上为40度以下。而且，在专利文献1公开的离心风扇中，为了提高效率，使叶片的内周侧端部比吸气口的开口端缘向中央侧突出。此时，若如图11A和图11B那样构成为叶片的内周侧端部相对于毂实质上垂直，则从吸气口吸入的空气与叶片的内周侧端部碰撞而产生的碰撞损失增大，抽吸压力降低。

因此，在专利文献1公开的离心风扇中，使叶片的内周侧端部倾斜。在该情况下，若以图11A和图11B所示的离心风扇20X为例，则使叶片23X的内周侧端部23b以护罩侧部分23b1相对于毂侧部分23b2位于离心风扇20X的旋转方向的正侧的方式相对于毂22X的主表面倾斜。

另一方面，还已知有以下技术：不是通过研究离心风扇本身的结构，而是通过在电动风机设置其他部件来获得高抽吸压力。例如，在专利文献2公开有以下的电动风机：通过在离心风扇的吸气口侧设置对向离心风扇吸入的空气进行整流的树脂制的导轮，而能够得到高抽吸压力。

近年来，作为电动风机，期望得到更高的抽吸压力。在该情况下，在专利文献1公开的离心风扇中，考虑使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧进一步延长。然而，若使叶片的内周侧端部朝向中央侧延长，则由于离心风扇旋转时的离心力，叶片的内周侧端部有可能塑性变形。

此时，通过使叶片的内周侧端部倾斜，不仅能够抑制从吸气口吸入的空气与叶片的内周侧端部碰撞而产生的碰撞损失，还由于对于叶片的内周侧端部的从吸气口突出的部分的长度来说，护罩侧部分的该长度比毂侧部分的该长度短，因此，难以产生因离心力而引起的叶片的内周侧端部的变形。

然而，在专利文献1公开的离心风扇的构造中，使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧延长时的延长长度存在极限。也就是说，即使试图使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧延长以试图得到高抽吸压力，也会因离心力而导致叶片的内周侧端部塑性变形。

对于专利文献2公开的使用了离心风扇的电动风机，虽然得到了高抽吸压力，但是由于另外设置导轮，因此，材料费用和制造费用增加。若设置导轮，则离心风扇的重量增加，电动风机的振动增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2757501号公报

专利文献2：日本特许第3796974号公报

发明内容

本公开是为了解决这样的问题而完成的。本公开的目的在于提供一种电动风机，即使不设置导轮，也能够抑制因离心力而引起的叶片的变形并且得到高抽吸压力。

为了达成上述目的，本公开的电动风机的一技术方案包括：转子，其具有旋转轴；以及离心风扇，其安装于所述旋转轴，所述离心风扇具有：护罩，其具有吸气口；毂，其与所述护罩相对；以及多个叶片，其具有从内周侧端部至外周侧端部向与所述离心风扇的旋转方向相反的方向侧延伸的形状，并且配置在所述护罩和所述毂之间，对于所述多个叶片中的每个叶片而言，所述内周侧端部在从所述护罩和所述毂的层叠方向观察时位于所述吸气口内，且所述内周侧端部以该内周侧端部的护罩侧部分相对于毂侧部分位于所述旋转方向的正侧的方式倾斜，对于所述毂侧的端面的在所述毂的主表面的面内方向上的曲率半径，所述外周侧端部的该曲率半径比所述内周侧端部的该曲率半径大，对于所述毂侧部分的侧面和所述毂的主表面所成的角度，所述外周侧端部的该角度比所述内周侧端部的该角度大，内周侧部分的入口角是40度以上。

此外，优选的是，在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的前端连结而得到的假想圆的直径是所述吸气口的直径的87％以下。

此外，优选的是，在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，对于所述多个叶片中的每个叶片而言，与所述吸气口同心且直径比所述吸气口的直径小的圆和该叶片的所述毂侧的端面所成的角大于所述入口角。

此外，优选的是，对于所述多个叶片中的每个叶片而言，所述内周侧端部的所述毂侧部分的侧面和所述毂的主表面所成的角度是75度以下，且所述外周侧端部的所述毂侧部分的侧面相对于所述毂的主表面垂直。

此外，优选的是，对于所述多个叶片中的每个叶片而言，外周侧部分的出口角是40度以下。

此外，优选的是，在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的毂侧的前端连结而得到的假想圆的直径小于将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的护罩侧的前端连结而得到的假想圆的直径。

根据以上内容，即使不设置导轮，也能够抑制因离心力而引起的叶片的变形并且能够得到高抽吸压力。

附图说明

图1是实施方式的电动风机的外观立体图。

图2是实施方式的电动风机的剖视图。

图3是实施方式的电动风机的拆卸了风扇壳体和离心风扇的状态的分解立体图。

图4是实施方式的离心风扇的分解立体图。

图5是实施方式的离心风扇的俯视图。

图6是离心风扇的拆下了护罩的状态的俯视图。

图7A是实施方式的离心风扇的俯视图。

图7B是该离心风扇的剖视图，是图7A的VIIb-VIIb线的剖视图。

图8是表示在实施方式的离心风扇中毂和叶片之间的关系的图。

图9是实施方式的离心风扇的放大剖视图。

图10是表示实施方式的离心风扇的叶片的应力和叶片的内周侧端部的从吸气口的开口端缘朝向中央侧突出的部分的长度之间的关系的图。

图11A是以往的离心风扇的俯视图。

图11B是以往的离心风扇的剖视图，是图11A的XIb-XIb线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式均示出本公开的一具体例。因而，由以下的实施方式示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等是一例，并非旨在限定本公开。由此，对于以下的实施方式的构成要素中的独立权利要求未记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。

此外，在本说明书和附图中，X轴、Y轴以及Z轴表示三维正交坐标系的三轴。X轴和Y轴是互相正交且均与Z轴正交的轴。在本实施方式中，Z轴方向是旋转轴11a的轴线C的方向。

另外，各图是示意图，不一定是严格图示的图。此外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。

(实施方式)

首先，使用图1～图3对实施方式的电动风机1的整体的结构进行说明。图1是实施方式的电动风机1的外观立体图。图2是该电动风机1的剖视图。图2示出由穿过旋转轴11a的轴线C的平面剖切时的截面(XZ截面)。图3是该电动风机1的拆卸了风扇壳体50和离心风扇20的状态的分解立体图。另外，在图2中，仅图示在截面上出现的线条图。图2所示的粗线箭头表示被抽吸至电动风机1内的空气的主要的流动。

如图1～图3所示，电动风机1包括：电动机10；离心风扇20，其安装在电动机10具有的旋转轴11a；固定构件30，其用于将离心风扇20固定于旋转轴11a；空气引导件40，从离心风扇20排出的空气流入该空气引导件40；风扇壳体50，其覆盖离心风扇20；风扇壳体间隔件60，其安装于风扇壳体50；马达壳体70，其容纳电动机10；以及支架80。电动风机1例如能够使用于电动吸尘器。

电动机10是使离心风扇20旋转的风扇马达。作为一例，电动机10是以直流电源为输入的直流电动机。在本实施方式中，电动机10是有刷换向器电动机。

具体地说，电动机10包括转子11(rotor)、定子12(stator)、第1轴承13、第2轴承14、换向器15以及刷16。

转子11具有旋转轴11a。转子11以旋转轴11a的轴线C作为旋转中心旋转。转子11例如以50000rpm(revolutions per minute：每分钟转数)进行高速旋转。在本实施方式中，转子11是内转子，如图2所示，配置于定子12的内侧。

旋转轴11a是成为转子11旋转时的中心的纵长状的轴。旋转轴11a例如是金属棒。旋转轴11a固定于转子11的中心。具体地说，旋转轴11a以向转子11的两侧延伸的方式，以贯穿转子11的转子铁芯11b的中心的状态固定于转子铁芯11b。旋转轴11a例如通过压入或热压配合于转子铁芯11b的中心孔而固定于转子铁芯11b。

作为一例，转子11是电枢，具有转子铁芯11b(转子芯)和隔着绝缘体卷绕于转子铁芯11b的绕组线圈11c(转子线圈)。在图2中，示意地示出绕组线圈11c。

转子铁芯11b是卷绕有绕组线圈11c的电枢芯。转子铁芯11b是由磁性材料构成的磁性体。作为一例，转子铁芯11b是多个电磁钢板在旋转轴11a的轴线C的方向(轴线方向)上层叠的层叠体。另外，转子铁芯11b不限于电磁钢板的层叠体，也可以是由磁性材料构成的块状体。旋转轴11a固定于转子铁芯11b。旋转轴11a以贯穿转子铁芯11b的中心的状态固定于转子铁芯11b。转子铁芯11b具有在与旋转轴11a的轴线C正交的方向即径向上突出的多个齿部。

绕组线圈11c具有分别卷绕于转子铁芯11b的多个齿部的线圈。该线圈在齿部上卷绕多圈。具体地说，线圈是隔着绝缘体以分布绕组的方式卷绕于齿部的分布绕组线圈。

绕组线圈11c与换向器15电连接。具体地说，绕组线圈11c与换向器15的换向器片电连接。转子铁芯11b的齿部与定子12之间隔着微小的气隙配置。电流经由换向器15向绕组线圈11c流动，从而转子11产生作用于定子12的磁力。

定子12位于与转子11相对的位置，产生作用于转子11的磁力。具体地说，定子12以包围转子11的转子铁芯11b的方式配置。定子12与作为电枢的转子11一起构成磁路。

定子12构成为在气隙面上沿周向交替地呈现N极和S极。在该情况下，定子12可以构成为在周向上配置多个永磁体，也可以是由定子芯和卷绕于定子芯的绕组线圈构成，该定子芯具有产生主磁通的多个齿部。定子12是绕组线圈卷绕于多个电磁钢板层叠而成的定子芯的励磁组装体。定子12例如固定于马达壳体70。

第1轴承13和第2轴承14支承旋转轴11a。第1轴承13支承旋转轴11a的一侧的端部(离心风扇20侧的端部)。第2轴承14支承旋转轴11a的另一侧的端部(与离心风扇20侧相反的一侧的端部)。第1轴承13和第2轴承14是支承旋转轴11a的轴承。作为一例，第1轴承13和第2轴承14是球轴承。但是，不限于此，也可以是滑动轴承等其他轴承。如此，旋转轴11a被第1轴承13和第2轴承14保持为旋转自如。另外，第1轴承13固定于支架80，第2轴承14固定于马达壳体70的底部。

旋转轴11a的一侧的端部从第1轴承13突出。离心风扇20安装于旋转轴11a的从第1轴承13突出的前端部。在旋转轴11a中，将安装有离心风扇20的部分(第1轴承13侧的部分)称为输出轴，将与离心风扇20侧相反的一侧的部分(第2轴承14侧的部分)称为输出轴相反侧轴。

换向器15安装于旋转轴11a。因而，换向器15与旋转轴11a一起旋转。在本实施方式中，换向器15位于转子铁芯11b的第1轴承13侧的位置。具体地说，换向器15安装在旋转轴11a的转子铁芯11b和第1轴承13之间的部位。

换向器15具有以包围旋转轴11a的方式呈圆环状排列的多个换向器片。多个换向器片在旋转轴11a的旋转方向上互相绝缘分离。多个换向器片中的各个换向器片与转子11的绕组线圈11c电连接。

刷16与换向器15接触。刷16是用于向转子11的绕组线圈11c供给电力的供电刷。通过刷16与换向器15接触，而使供给到刷16的电枢电流经由换向器15向绕组线圈11c流动。刷16由导电材料构成。作为一例，刷16是由碳构成的导电性的碳刷，是长条状的实质上的长方体。

刷16以能够与换向器15滑动接触的方式配置。在本实施方式中，刷16设有一对。一对刷16以夹持换向器15的方式相对地配置。刷16配置为受到来自于扭转弹簧等刷簧的按压力而与换向器15滑动接触，并且能够在从旋转轴11a的外周朝向轴线C的径向上移动。刷16例如容纳于刷保持器。

离心风扇20是旋转风扇的一例，通过旋转而抽吸空气。具体地说，离心风扇20向由风扇壳体50和马达壳体70构成的外廓框体(外壳)内抽吸空气。通过使用离心风扇20作为旋转风扇，而能够得到高抽吸压力。通常来说，作为离心风扇，还有高风量高压型的西洛克形的离心风扇，但在本实施方式中，使用低风量高压型的涡轮形的离心风扇。

离心风扇20安装于电动机10具有的旋转轴11a的规定的部位，通过旋转轴11a旋转而进行旋转。离心风扇20安装于旋转轴11a的一侧的前端部。离心风扇20例如通过向设于离心风扇20的贯通孔压入旋转轴11a而固定于旋转轴11a。在电动机10的驱动下，离心风扇20旋转从而产生风压，从风扇壳体50的吸气口50a吸入空气，空气经由离心风扇20的内部之后，从离心风扇20排出。从离心风扇20排出的空气流入空气引导件40。

离心风扇20具有用于吸入空气的吸气口20a(吸入口)和用于将从吸气口20a吸入的空气排出的排气口20b(喷出口)。离心风扇20包括：护罩21，其具有吸气口20a；毂22，其与护罩21相对；以及多个叶片23，其配置在护罩21和毂22之间。另外，后面叙述离心风扇20的详细的结构。

离心风扇20被固定构件30固定于旋转轴11a。固定构件30具有风扇毂31、第1垫板32、第2垫板33以及风扇止挡件34。风扇毂31和风扇止挡件34作为紧固螺母发挥功能，具有与旋转轴11a螺合的螺纹孔。风扇毂31、第1垫板32、第2垫板33以及风扇止挡件34由金属材料构成。

在将离心风扇20安装于旋转轴11a时，将离心风扇20的毂22夹在第1垫板32和第2垫板33之间，利用拧入旋转轴11a的风扇毂31和风扇止挡件34将夹着毂22的第1垫板32和第2垫板33进一步夹住并加压。由此，能够利用固定构件30将离心风扇20加压保持于旋转轴11a。

从离心风扇20排出的空气流入空气引导件40。空气引导件40具有形成气流的流路的功能。例如，空气引导件40具有对从离心风扇20排出的空气的流动进行整流而使其顺畅地向马达壳体70流入的功能。具体地说，空气引导件40一边使被离心风扇20压缩的空气逐渐地向大气压恢复一边将其向马达壳体70的内部引导。

空气引导件40具有多个扩散翼41。多个扩散翼41分别是呈圆弧状弯曲的板形状，并呈放射状竖立设置。具体地说，多个扩散翼41以成为螺旋状的方式配置。空气引导件40例如由树脂材料构成，但不限于此，也可以由金属材料构成。

空气引导件40与风扇壳体50的侧壁部52之间空开间隙地配置。流入空气引导件40的空气穿过由多个扩散翼41构成的通风路径，穿过空气引导件40和风扇壳体50的侧壁部52之间的间隙而流入马达壳体70。

风扇壳体50是容纳离心风扇20的框体。风扇壳体50是覆盖离心风扇20和空气引导件40的罩。作为一例，风扇壳体50是由金属材料构成的金属罩。但是，风扇壳体50也可以是由树脂材料构成的树脂罩。

风扇壳体50具有覆盖离心风扇20和空气引导件40的上方部分的盖部51和覆盖离心风扇20和空气引导件40的侧方部分的侧壁部52。风扇壳体50具有用于吸入外部气体的吸气口50a(吸入口)。吸气口50a是设于盖部51的中央部的圆形的贯通孔。风扇壳体50的吸气口50a与离心风扇20的吸气口20a相面对。

风扇壳体50固定于马达壳体70。具体地说，通过使风扇壳体50的侧壁部52和马达壳体70的开口部70a的开口端连接，而使风扇壳体50和马达壳体70固定在一起。

在风扇壳体50安装有风扇壳体间隔件60。风扇壳体间隔件60是具有与风扇壳体50的吸气口50a相对应的开口的薄环状的筒体。风扇壳体间隔件60以包围风扇壳体50的吸气口50a的方式安装于风扇壳体50的盖部51。风扇壳体间隔件60堵塞在离心风扇20的吸气口20a和风扇壳体50的吸气口50a之间形成的圆环状的间隙。风扇壳体间隔件60的开口与离心风扇20的吸气口20a连通。风扇壳体间隔件60的开口直径与离心风扇20的吸气口20a的开口直径大致相同。

若离心风扇20旋转则离心风扇20的排气口20b附近成为高压。因此，在离心风扇20的护罩21和风扇壳体50的盖部51之间的空间路径产生风压差，而试图产生从离心风扇20的排气口20b朝向风扇壳体50的吸气口50a的循环流。但是，通过设置风扇壳体间隔件60，能够减少这样的循环流。也就是说，通过设置风扇壳体间隔件60，能够避免压力释放，与不设置风扇壳体间隔件60的情况相比较，能够提高电动风机1的送风效率。

马达壳体70是容纳电动机10的框体。具体地说，马达壳体70容纳转子11和定子12等构成电动机10的部件。马达壳体70是电动风机1和电动机10的外廓构件(外壳)。马达壳体70例如是由金属材料构成的金属壳体。

马达壳体70是具有开口部70a的有底圆筒形状的框体(框)。马达壳体70具有底部和圆筒状的侧壁部。马达壳体70的开口部70a被风扇壳体50覆盖。

此外，在马达壳体70的底部和侧壁部设有用于将由于离心风扇20的旋转而吸入的空气排出的多个排气口70b。也就是说，排气口70b是用于将由离心风扇20抽吸到马达壳体70的空气喷出的喷出口。马达壳体70也作为支架(第1支架)发挥功能，在马达壳体70的底部固定有第2轴承14。

此外，以覆盖马达壳体70的开口部70a的局部的方式配置有支架80(第2支架)。支架80例如以横跨马达壳体70的开口部70a的方式配置。在支架80设有多个开口。被空气引导件40整流的空气穿过支架80的开口和马达壳体70的未被支架80覆盖的部分而流入马达壳体70内。支架80例如由树脂材料构成。但是，不限于此，也可以是由金属材料构成。另外，在支架80固定有第1轴承13。

在如此构成的电动风机1中，若电动机10的转子11旋转，则在转子11的旋转轴11a安装的离心风扇20旋转，从风扇壳体50的吸气口50a向风扇壳体50的内部抽吸空气。从风扇壳体50的吸气口50a吸入的空气从离心风扇20的吸气口20a流入离心风扇20的内部，被朝向离心风扇20的径向外侧离心送风而从排气口20b排出。此时，由离心风扇20吸入的空气被离心风扇20压缩为高压。从离心风扇20排出的空气向包围离心风扇20的空气引导件40流入，由空气引导件40具有的扩散翼41向风扇壳体50的侧壁部52引导而形成涡流，并流入马达壳体70内。流入马达壳体70内的空气一边对电动机10的转子11和定子12进行冷却，一边从马达壳体70的排气口70b向电动风机1的外部排出。

接着，参照图2和图3，并且使用图4～图9对在本实施方式的电动风机1使用的离心风扇20的详细的结构详细地说明。图4是实施方式的离心风扇20的分解立体图。图5是该离心风扇20的俯视图。图6是离心风扇20的拆下了护罩21的状态的俯视图。图7A是实施方式的离心风扇的俯视图。图7A是实施方式的离心风扇20的俯视图。图7B是该离心风扇的剖视图，是图7A的VIIb-VIIb线的剖视图。图8是示出在该离心风扇20中毂22和叶片23之间的关系的图。图9是该离心风扇的放大剖视图。

另外，图8示出图6的VIII-VIII线的剖视图，但仅图示6个叶片23中的叶片23A。

如图4～图9所示，离心风扇20是由护罩21、毂22以及多个叶片23构成的风扇组装体。

护罩21和毂22是空开间隙层叠的一对风扇板。在护罩21和毂22中，护罩21是位于上游侧(风扇壳体50侧)的上板，毂22是位于下游侧(马达壳体70侧)的下板。在俯视离心风扇20时，护罩21的外形和毂22的外形相同。护罩21和毂22的俯视时的外形是圆形。

多个叶片23是配置在护罩21和毂22之间的风扇翼。多个叶片23以相对于护罩21和毂22竖立设置的方式配置。多个叶片23夹持于护罩21和毂22之间。在本实施方式中，使用6个叶片23，但叶片23的个数不限于6个。例如，叶片23的个数也可以是9个或11个等。

护罩21、毂22以及叶片23均是金属板制，由厚度恒定的金属板构成。在本实施方式中，护罩21、毂22以及叶片23均由铝板构成。护罩21、毂22以及多个叶片23通过铆接而固定。

如上所述，离心风扇20具有用于吸入空气的吸气口20a。吸气口20a设于护罩21。设于护罩21的吸气口20a是贯通孔，如图2所示，与风扇壳体50的吸气口50a相对。在俯视离心风扇20时，吸气口20a是圆形。

护罩21是扁平的实质上圆锥台状的筒体。吸气口20a设于护罩21的顶部。这样的形状的护罩21能够通过将具有与吸气口20a相对应的贯通孔的圆形的平板深冲加工为扁平的实质上圆锥台形而形成。

此外，如图4和图7A所示，护罩21具有多个贯通孔21a。多个贯通孔21a以沿着各叶片23的延伸方向延伸的方式形成为狭缝状。作为一例，多个贯通孔21a均为长条状的方孔。多个贯通孔21a与各叶片23的多个第1凸部23a1一对一对应地形成。在各贯通孔21a插入叶片23的第1凸部23a1。

毂22与护罩21空开规定的间隙地相对地配置。毂22是平坦的圆形的平板。

如图4所示，毂22具有多个贯通孔22a。多个贯通孔22a以沿着各叶片23的延伸方向延伸的方式形成为狭缝状。作为一例，多个贯通孔22a均为长条状的方孔。多个贯通孔22a与各叶片23的多个第2凸部23a2一对一对应地形成。在各贯通孔22a插入叶片23的第2凸部23a2。另外，毂22的贯通孔22a的形状和大小与护罩21的贯通孔21a的形状和大小相同，但不限于此。

此外，在毂22的中央部设有圆形的贯通孔22b。转子11的旋转轴11a插入贯通孔22b。通过将旋转轴11a插入贯通孔22b并由固定构件30将毂22固定于旋转轴11a，而能够将离心风扇20固定于旋转轴11a。

如图4和图7A所示，各叶片23具有设于护罩21侧的端面的多个第1凸部23a1和设于毂22侧的端面的多个第2凸部23a2。第1凸部23a1是以向护罩21侧突出的方式设置的突起。第2凸部23a2是以向毂22侧突出的方式设置的突起。

第1凸部23a1设于与护罩21的贯通孔21a相对应的位置，插入贯通孔21a。第1凸部23a1的长度(突出量)设定为比护罩21的板厚长的尺寸。由此，在第1凸部23a1插入护罩21的贯通孔21a时，第1凸部23a1的前端部从贯通孔21a突出。

第2凸部23a2设于与毂22的贯通孔22a相对应的位置，插入贯通孔22a。第2凸部23a2的长度(突出量)设定为比毂22的板厚长的尺寸。由此，在第2凸部23a2插入毂22的贯通孔22a时，第2凸部23a2的前端部从贯通孔22a突出。

通过将第1凸部23a1的从护罩21的贯通孔21a突出的前端部压扁并铆接，并且将第2凸部23a2的从毂22的贯通孔22a突出的前端部压扁并铆接，而能够将叶片23固定于护罩21和毂22。也就是说，第1凸部23a1和第2凸部23a2是铆接固定用突起。另外，具有第1凸部23a1和第2凸部23a2的叶片23例如能够通过对构成叶片23的金属板进行冲裁而形成。

如图6所示，在俯视离心风扇20时，多个叶片23均形成为弯曲。多个叶片23在周向上等间隔地配置，以螺旋的方式呈放射状排列。

多个叶片23均是后向叶片，具有从内周侧端部23b至外周侧端部23c向与离心风扇20的旋转方向相反的方向侧延伸的形状。换言之，各叶片23以从外周侧端部23c至内周侧端部23b沿离心风扇20的旋转方向延伸的方式弯曲。

如图7A和图7B所示，由相邻的两个叶片23、护罩21和毂22包围的空间是从吸气口20a流入离心风扇20内的空气穿过的通风路径。该通风路径的径向外侧的开口成为排气口20b。该通风路径沿着将旋转轴11a的轴线C作为垂直线的平面呈螺旋状形成有多个。也就是说，排气口20b在与旋转轴11a的轴线C正交的方向(径向)上开口，沿离心风扇20的周向形成有多个。由于叶片23是后向叶片，因此，相邻的两个叶片23之间的通风路径以从叶片23的内周侧端部23b至外周侧端部23c向与离心风扇20的旋转方向相反的方向侧延伸的方式弯曲。

如图4、图7A～图9所示，在形成为弯曲的各叶片23中，对于作为毂22侧的端面的毂侧端面23d的在毂22的主表面(毂面)的面内方向上的曲率半径，外周侧端部23c的该曲率半径比内周侧端部23b的该曲率半径大。也就是说，在俯视离心风扇20时，在各叶片23中，外周侧端部23c的毂侧端面23d的曲率半径大于内周侧端部23b的毂侧端面23d的曲率半径。换言之，在各叶片23中，内周侧端部23b的毂侧端面23d的曲率半径小于外周侧端部23c的毂侧端面23d的曲率半径。

在本实施方式中，各叶片23中的形成毂侧端面23d的曲线(在图9中为粗线所示的线)由曲率半径分别不同的多个圆弧的组合构成。具体地说，各叶片23中的形成毂侧端面23d的曲线由曲率半径不同的四个圆弧的组合构成。上述的四个曲率半径从外周侧端部23c至内周侧端部23b依次减小。另外，各叶片23中的形成毂侧端面23d的曲线也可以是渐开曲线。各叶片23中的形成护罩侧端面的曲线与形成毂侧端面23d的曲线相同。

如图5和图7A所示，对于多个叶片23中的每个叶片23而言，在俯视离心风扇20时，内周侧端部23b比吸气口20a的开口端缘朝向中央侧突出。也就是说，在从护罩21和毂22的层叠方向观察时，各叶片23的内周侧端部23b超过吸气口20a的开口端缘而位于吸气口20a内。具体地说，在俯视吸气口20a时，各叶片23的内周侧端部23b从吸气口20a暴露，各叶片23的内周侧端部23b的前端位于吸气口20a的开口内。

在本实施方式中，叶片23的从吸气口20a的开口端缘朝向中央侧突出的部分的长度(突出长度)在所有的叶片23中都是相同的。因而，连结各叶片23的内周侧端部23b的前端而得到的形状为圆形。此外，如此连结各叶片23的内周侧端部23b的前端而得到的假想圆与吸气口20a为同心圆。连结多个叶片23各自的内周侧端部23b的前端而得到的假想圆的直径为吸气口20a的直径的87％以下。

具体地说，如图7A所示，连结6个叶片23各自的内周侧端部23b的护罩侧部分23b1的最前端而得到的假想圆A的直径LA为吸气口20a的直径LO的87％以下。此外，连结6个叶片23各自的内周侧端部23b的毂侧部分23b2的最前端而得到的假想圆B的直径LB也为吸气口20a的直径LO的85％以下。另外，假想圆B的直径LB比假想圆A的直径LA小且为吸气口20a的直径LO的85％以下。也就是说，构成假想圆B的叶片23的内周侧端部23b的毂侧部分23b2的最前端位于比构成假想圆A的叶片23的内周侧端部23b的护罩侧部分23b1的最前端靠中央侧的位置。

如图7B和图8所示，在毂22竖立设置的叶片23的至少内周侧端部23b相对于毂22的主表面(毂面)倾斜。在本实施方式中，对于多个叶片23中的每个叶片23而言，内周侧端部23b的护罩侧部分23b1以相对于毂侧部分23b2位于离心风扇20的旋转方向的正侧的方式，相对于护罩21和毂22的层叠方向倾斜。

在该情况下，在各叶片23中，对于毂侧部分的侧面和毂22的主表面所成的角度，外周侧端部23c的该角度比内周侧端部23b的该角度大。具体地说，如图8所示，在将叶片23的内周侧端部23b的端缘中的毂侧部分23b2的侧面和毂22的主表面所成的角度(第1倾斜角)作为θ1、将叶片23的外周侧端部23c的端缘中的毂侧部分的侧面和毂22的主表面所成的角度(第2倾斜角)作为θ2时，θ2＞θ1。

作为一例，在各叶片23的内周侧端部23b，内周侧端部23b的毂侧部分23b2的侧面和毂22的主表面所成的角度为75度以下。也就是说，θ1≤75°。第1倾斜角θ1为65°≤θ1≤70°的话较佳。在本实施方式中，θ1＝67°。

此外，在各叶片23的外周侧端部23c中，外周侧端部23c的毂侧部分的侧面相对于毂22的主表面垂直。也就是说，各叶片23的外周侧端部23c不倾斜。另外，在本说明书中，考虑到制造公差和尺寸公差，垂直是指90°±2°。因而，θ2＝90°±2°。

如此构成的各叶片23以叶片23相对于毂22的主表面的倾斜角度从外周侧端部23c至内周侧端部23b逐渐增大的方式倾斜。因而，在各叶片23中，内周侧端部23b的前端的倾斜角最大，外周侧端部23c的前端的倾斜角最小。

如图9所示，在俯视离心风扇20时(也就是说，在俯视毂22时)，在各叶片23的内周侧部分中，在将叶片23上的任意的点处的叶片23的切线和吸气口20a的开口端缘的切线所成的角α1(锐角)作为入口角时，入口角α1被设定为规定的值。入口角α1是叶片23的吸入侧相对于吸气口20a的角度。

在各叶片23中，叶片23的内周侧部分的入口角α1为40度以上。也就是说，α1≥40°。叶片23的内周侧部分的入口角α1的上限没有特别限定，例如为60度。在本实施方式中，叶片23的内周侧部分的入口角α1为45°。

此外，在俯视离心风扇20时，在各叶片23的外周侧部分中，在将叶片23上的任意的点处的叶片23的切线和毂22的外缘的切线所成的角α2(锐角)作为出口角时，出口角α2被设定为规定的值。出口角α2是叶片23的喷出侧相对于毂22的角度。

在各叶片23中，叶片23的外周侧部分的出口角α2为40度以下。也就是说，α2≤40°。在本实施方式中，叶片23的内周侧部分的入口角α2为25°。

对于多个叶片23中的每个叶片23而言，与吸气口20a同心且直径比吸气口20a的直径小的圆和该叶片23的毂侧端面23d所成的角(锐角)大于入口角α1。具体地说，吸气口20a的同心圆和叶片23的毂侧端面23d之间的交差角度从叶片23和吸气口20a之间的交差部分朝向叶片23的内周侧端部23b的前端部逐渐增大。也就是说，各叶片23的内周侧端部23b的毂侧部分23b2的曲率半径从吸气口20a朝向内周侧端部23b的前端逐渐减小。

接着，对使用了本实施方式的离心风扇20的电动风机1的作用效果连同得到本公开的原委也包含在内进行说明。

在电动风机中，作为用于送风的旋转风扇，使用了能够得到高抽吸压力的离心风扇。作为离心风扇，具有高风量高压型的西洛克形的离心风扇。但是，已知有容易小型化和薄型化的低风量高压型的涡轮形的离心风扇。

涡轮形的离心风扇例如包括：护罩，其具有吸气口；毂，其与护罩相对；以及多个叶片，其被护罩和毂夹持。作为叶片，使用后向叶片。

以往，在这样的构造的离心风扇中，为了实现性能的提高，提出了使叶片的内周侧端部比吸气口的开口端缘向中央侧突出。此时，若构成为叶片的内周侧端部相对于毂实质上垂直，则从吸气口吸入的空气与叶片的内周侧端部碰撞而产生的碰撞损失增大，抽吸压力降低。因此，使叶片的内周侧端部相对于毂倾斜。

在该情况下，为了得到更高的抽吸压力，考虑使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧进一步延长。然而，若使叶片的内周侧端部朝向中央侧延长，则叶片的内周侧端部有可能因离心风扇旋转时的离心力而塑性变形。

此时，通过使叶片的内周侧端部倾斜，不仅能够抑制空气与叶片碰撞而产生的碰撞损失，还能够在一定程度上抑制叶片的内周侧端部因离心力而变形。但是，使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧延长时的延长长度存在极限。也就是说，即使使叶片的内周侧端部在倾斜的状态下朝向吸气口的中央侧延长以试图得到高抽吸压力，也会因离心力而导致叶片的内周侧端部塑性变形。因此，使叶片的内周侧端部延长存在极限。

例如，针对叶片的从吸气口的开口端缘朝向中央侧突出的部分，使毂侧部分的长度向中央侧延长至吸气口的开口直径的实质上85％的位置，并且使护罩侧部分的长度向中央侧延长至吸气口的开口直径的实质上90％的位置。由此，叶片的内周侧端部因离心力而塑性变形。

对于这样的问题，本发明人进行了深入研究，结果发现，在作为叶片而使用后向叶片的离心风扇中，通过使叶片的内周侧端部倾斜并且增大叶片的内周侧的入口角，即使叶片的内周侧端部从吸气口的开口端缘朝向中央侧大幅突出，也能够抑制叶片因离心力而变形。也就是说，发现了能够使叶片的内周侧端部朝向吸气口的中央侧超过到目前为止被认为存在极限的使叶片的内周侧端部延长时的延长长度地大幅突出的构造。

具体地说，在本实施方式的电动风机1使用的离心风扇20具有：护罩21，其具有吸气口20a；毂22，其与护罩21相对；以及多个叶片23，其具有从内周侧端部23b至外周侧端部23c向与离心风扇20的旋转方向相反的方向侧延伸的形状，并配置在护罩21和毂22之间。对于多个叶片23中的每个叶片23而言，内周侧端部23b在从护罩21和毂22的层叠方向观察时位于吸气口20a内，且以该内周侧端部23b的护罩侧部分23b1相对于毂侧部分23b2位于离心风扇20的旋转方向的正侧的方式倾斜，对于毂侧端面23d的在毂22的主表面的面内方向上的曲率半径，外周侧端部23c的该曲率半径比内周侧端部23b的该曲率半径大，对于内周侧端部23b的毂侧部分23b2的侧面和毂22的主表面所成的角度，外周侧端部23c的该角度比内周侧端部23b的该角度大。

而且，在本实施方式中，在这样的构造的离心风扇20中，将叶片23的内周侧部分的入口角α1设为40度以上。也就是说，增大离心风扇20的入口角。例如，能够通过减小叶片23的内周侧端部23b的曲率半径而增大入口角α1。

关于该点，对于以往的离心风扇的叶片，叶片的形成毂侧端面的曲线以曲率半径从外周侧端部至内周侧端部依次减小的方式由三个圆弧的组合构成。对于本实施方式的离心风扇20的叶片23，通过对该由三种圆弧构成的离心风扇进一步在内周侧导入比第三个曲率半径的圆弧小的第四个曲率半径的圆弧而构成叶片23的形成毂侧端面23d的曲线，从而将入口角α1设为40度以上。

通过这样构成，而能够在结构上增大叶片23的内周侧端部23b的强度。由此，能够使因离心力而作用于叶片23的内周侧端部23b的应力分散。由此，即使使叶片23的内周侧端部23b从吸气口20a的开口端缘朝向中央侧大幅突出以得到高抽吸压力，也能够抑制叶片23的内周侧端部23b因离心力而塑性变形。

在此，对叶片23的内周侧端部23b的从吸气口20a的开口端缘朝向中央侧突出的部分的长度(突出长度)进行了实验，因此，对于该实验结果，使用图10进行说明。图10是表示实施方式的离心风扇20的叶片23的应力和叶片23的内周侧端部23b的从吸气口20a的开口端缘朝向中央侧突出的部分的长度(也就是说，叶片23的内周侧端部23b的突出长度)之间的关系的图。

在本实验中，在离心风扇20的叶片23的毂22侧的入口角α1分别为34.7度、41.8度、52.6度的情况下，通过构造分析求出使离心风扇20以46000[r/min]高速旋转时施加于叶片23的应力。此时，在各个入口角α1的情况下，改变几次叶片23的内周侧端部23b的突出长度，求出施加于叶片23的应力。在图10中示出该结果。另外，在本实验中，使用了护罩21的外径和毂22的直径为75mm、护罩21的吸气口20a的直径为32mm、具有6个叶片23的离心风扇20。叶片23使用由铝构成的板厚0.6mm的铝板。

在此，从铝材的拉伸强度的观点出发，若叶片23的应力超过300[MPa]，则成为叶片23塑性变形的区域。

因而，如图10所示，可知在入口角α1为34.7度的情况下，至少在叶片23的突出长度为5.8[mm]时，叶片23的应力超过300[MPa]。也就是说，在入口角α1为34.7度的情况下，无法使叶片23的突出长度比5.8[mm]长，根据图10可知，叶片23的突出长度只能延长到约5[mm]。

可知在入口角α1为41.8度的情况下，至少在叶片23的突出长度为8[mm]时，叶片23的应力超过300[MPa]。根据图10可知，在入口角α1为41.8度的情况下，能够使叶片23的突出长度延长到约7.5[mm]。在该情况下，将多个叶片23各自的内周侧端部23b的前端连结而得到的假想圆的直径在护罩21侧为吸气口20a的直径的87％以下。此外，能够使多个叶片23各自的内周侧端部23b向中央侧延长至毂22侧为吸气口20a的直径的85％以下的位置。

如此，通过将入口角α1设为40度以上，而能够大幅延长叶片23的内周侧端部23b的从吸气口20a的开口端缘朝向中央侧突出的部分的长度。由此，即使叶片23的内周侧端部23b的毂侧部分23b2的长度向中央侧延长至吸气口20a的开口直径的85％以下的位置，也能够防止叶片23因离心力而变形。

另外，如图10所示，在入口角α1为52.6度的情况下，认为叶片23的应力不会超过300[MPa]。也就是说，在入口角α1为52.6度的情况下，原理上能够在多个叶片23彼此在吸气口20a的中央处接触之前最大限度地延长叶片23的突出长度。不过，若入口角α1超过50度，则在使叶片23的内周侧端部23b相对于毂22倾斜的状态的构造中，难以在构造上使形成毂侧端面23d的曲线的曲率半径较小。因而，入口角α1是50度以下的话较佳。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的电动风机1，即使使叶片23的内周侧端部23b的毂侧部分23b2的长度向中央侧延长至吸气口20a的开口直径的85％以下的位置，也能够抑制叶片23的内周侧端部23b因离心力而变形。并且，通过使叶片23的内周侧端部23b相对于毂22倾斜，不仅能够抑制叶片23的变形，还能抑制从吸气口20a吸入的空气与叶片23的内周侧端部23b碰撞而产生的碰撞损失。由此，能够得到更高的抽吸压力。因而，能够容易地得到具有与设置导轮的情况的离心风扇同等的高抽吸压力的电动风机。

如此，根据本实施方式的电动风机1，即使不设置导轮，也能够抑制因离心力而引起的叶片的变形并且能够得到高抽吸压力。

此外，在本实施方式的电动风机1中，如上所述，对于将多个叶片23各自的内周侧端部23b的前端连结而得到的假想圆的直径，毂22侧的该假想圆的直径为吸气口20a的直径的85％以下。对于假想圆的直径，护罩21侧的该假想圆的直径为吸气口20a的直径的87％以下。

由此，能够使倾斜的叶片23的内周侧端部23b比吸气口20a的开口端缘向中央侧大幅突出，因此，能够实现能得到更高的抽吸压力的电动风机1。

此外，在电动风机1中，对于多个叶片23中的每个叶片23而言，与吸气口20a同心且直径比吸气口20a的直径小的圆和叶片23的毂侧端面23d所成的角大于入口角α1。

根据该结构，能够使曲率半径减小到倾斜的叶片23的内周侧端部23b的前端。由此，能够实现这样的电动风机1：即使使叶片23的内周侧端部23b进一步向中央侧大幅突出，也能够进一步抑制叶片23的内周侧端部23b变形，并且具有更高的抽吸压力。

此外，在电动风机1中，对于多个叶片23中的每个叶片23而言，内周侧端部23b的毂侧部分23b2的侧面和毂22的主表面所成的角度为75度以下，外周侧端部23c的毂侧部分的侧面相对于毂22的主表面垂直。

根据该结构，能够进一步抑制叶片23的内周侧端部23b因离心力而变形。

此外，在电动风机1中，对于多个叶片23中的每个叶片23而言，外周侧部分的出口角α2为40度以下。

根据该结构，能够实现能得到更高的抽吸压力的电动风机1。

此外，在电动风机1中，在俯视离心风扇20时，吸气口20a是圆形，将多个叶片23各自的内周侧端部23b的毂22侧的前端连结而得到的假想圆的直径小于将多个叶片23各自的内周侧端部23b的护罩21侧的前端连结而得到的假想圆的直径。

(变形例)

以上，基于实施方式对本公开的电动风机1进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式。

例如，在上述实施方式中，作为使用于电动风机1的电动机10，使用了有刷换向器马达，但不限于此。电动机10也可以是无刷马达等。

此外，在上述实施方式中，对电动风机1使用于电动吸尘器的情况进行了说明，但不限于此。例如，电动风机1也可以使用于烘手机(日文：エアタオル)等其他电气设备。

此外，对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，或者在不脱离本公开的主旨的范围内将实施方式中的构成要素和功能任意地组合而实现的形态也包含于本公开。

产业上的可利用性

本公开的技术能够利用于使用电动风机的各种电气设备。本公开的技术作为使风扇以高速旋转的搭载于电动吸尘器等的电动风机特别有用。

附图标记说明

1、电动风机；10、电动机；11、转子；11a、旋转轴；11b、转子铁芯；11c、绕组线圈；12、定子；13、第1轴承；14、第2轴承；15、换向器；16、刷；20、离心风扇；20a、50a、吸气口；20b、70b、排气口；21、护罩；21a、22a、22b、贯通孔；22、毂；23、23A、叶片；23a1、第1凸部；23a2、第2凸部；23b、内周侧端部；23b1、护罩侧部分；23b2、毂侧部分；23c、外周侧端部；23d、毂侧端面；30、固定构件；31、风扇毂；32、第1垫板；33、第2垫板；34、风扇止挡件；40、空气引导件；41、扩散翼；50、风扇壳体；51、盖部；52、侧壁部；60、风扇壳体间隔件；70、马达壳体；70a、开口部；80、支架。

Claims (6)

1.一种电动风机，其中，

该电动风机包括：

转子，其具有旋转轴；以及

离心风扇，其安装于所述旋转轴，

所述离心风扇具有：

护罩，其具有吸气口；

毂，其与所述护罩相对；以及

多个叶片，其具有从内周侧端部至外周侧端部向与所述离心风扇的旋转方向相反的方向侧延伸的形状，并且配置在所述护罩和所述毂之间，

对于所述多个叶片中的每个叶片而言，

所述内周侧端部在从所述护罩和所述毂的层叠方向观察时位于所述吸气口内，且所述内周侧端部以该内周侧端部的护罩侧部分相对于毂侧部分位于所述旋转方向的正侧的方式倾斜，

对于所述毂侧的端面的在所述毂的主表面的面内方向上的曲率半径，所述外周侧端部的该曲率半径比所述内周侧端部的该曲率半径大，

对于所述毂侧部分的侧面和所述毂的主表面所成的角度，所述外周侧端部的该角度比所述内周侧端部的该角度大，

内周侧部分的入口角是40度以上。

2.根据权利要求1所述的电动风机，其中，

在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，

将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的前端连结而得到的假想圆的直径是所述吸气口的直径的87％以下。

3.根据权利要求1或2所述的电动风机，其中，

在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，对于所述多个叶片中的每个叶片而言，与所述吸气口同心且直径比所述吸气口的直径小的圆和该叶片的所述毂侧的端面所成的角大于所述入口角。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动风机，其中，

对于所述多个叶片中的每个叶片而言，所述内周侧端部的所述毂侧部分的侧面和所述毂的主表面所成的角度是75度以下，且所述外周侧端部的所述毂侧部分的侧面相对于所述毂的主表面垂直。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动风机，其中，

对于所述多个叶片中的每个叶片而言，外周侧部分的出口角是40度以下。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的电动风机，其中，

在俯视所述离心风扇时，所述吸气口是圆形，将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的毂侧的前端连结而得到的假想圆的直径小于将所述多个叶片各自的所述内周侧端部的护罩侧的前端连结而得到的假想圆的直径。

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