JP2009232490A - Assembling method of electric air blower, and electric cleaner equipped with electric air blower assembled by using the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に電気掃除機に使用される電動送風機に関するものであり、特にインペラ吸引口のタイト性の向上、及び樹脂削りカス付着防止による整流作用向上により高効率化を実現し、電気掃除機の基本性能である吸引力の向上を図るものである。 The present invention relates to an electric blower mainly used in an electric vacuum cleaner, and in particular, achieves high efficiency by improving the tightness of the impeller suction port and improving the rectifying action by preventing resin shavings from adhering to the electric vacuum cleaner. The suction power, which is the basic performance of the machine, is improved.
従来の電動送風機としては特許文献1のような電動送風機がある。
There exists an electric blower like
従来この種の電動送風機19は図5に示されるような構造になっていた。モ−タ部32の51は整流子52、電機子巻線22を有する電機子で、前記電機子巻線22は電機子コアー70の外周に巻かれている。前記電機子51はモ−タの軸53の両端に軸受4が圧入され、この軸受4を負荷側ブラケット5と反負荷側ブラケット6にて支持している。7はカ−ボンブラシ8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6にて保持されている。9は界磁巻線23を有する界磁で、前記界磁巻線23は界磁コアー72の外周に巻かれている。
Conventionally, this type of
ファン部31の10は負荷側ブラケット5と、負荷であり空気吸引、吹き出し用のインペラ11間に形成した整流用のエア−ガイドであり、インペラ11の吹き出し方向には複数枚のディフューザー102が配設されており、インペラ11の上方はケ−シング12で覆われている。インペラ11は、傘形状のプレートマエ101と円板形状のプレートウシロ103とで、複数枚のブレード100を挟持して構成されており、ブレード100はプレートマエ101とプレートウシロ103に設けた穴に挿入され、カシメによって機械的固定をされているものである。前述のように構成されたインペラ11は、スペ−サ−(図示せず)、座金14、及びナット15により軸53に固定され軸53とともに回転する。エア−ガイド10は、ネジ(図示せず)等にて負荷側ブラケット5に固定しており、負荷側ブラケット5と反負荷側ブラケット6もネジ(図示せず)やカシメ等にて固定してある。16は、ケ−シング12の吸気口を形成する樹脂などからなるタイトキャップであり、ケ−シング12中央部へは溶着等で固定しており、インペラ11の吸込口を形成するプレートマエ101とタイトキャップ16は接触することで、タイト性を確保している。
10 of the
このような構造で電動送風機19は構成されており、作用としてはインペラ11が回転することによって発生する吹き出し風が、インペラ11の吹き出し口外周に設けた整流用のエア−ガイド10を通過した後、モ−タ部32の電機子51、界磁9の巻線を冷却し、反負荷側ブラケット6を通過して後方に排気される。
The
前記電動送風機19が電気掃除機に組み込まれる場合については、図6のような構造となっていた。電気掃除機本体61(以下、本体と称す)は中央部に設けられた格子隔壁53により集塵室81とモ−タ室82に分けられており、集塵室81には紙袋54、モ−タ室82には電動送風機19が備えつけられている。本体61には接続パイプ60、ホ−ス59、先端パイプ58、延長管57、ノズル56が接続されている。よって作用としては、電動送風機19の吸引力によりノズル56から集められたゴミは、延長管57、先端パイプ58、ホ−ス59、接続パイプ60を通り、集塵室81の紙袋54に集められる。
従来の電動送風機19では、インペラ11吸込口を形成するプレートマエ101とケーシング12の中央部に溶着などで固定した樹脂などからなるタイトキャップ16が接触することで、吸込口でのタイト性を確保しているが、実際の量産上における各種ばらつきを考慮して、前記ばらつきの最大最小でも確実にスラスト方向でのタイトを確保するために、プレートマエ101の先端部とタイトキャップ16先端部のオーバーラップ代を平均で1mm以上確保した設計寸法としていた。そのため、オーバーラップ代の約1mm間で発生したタイトキャップ16の削れカスが、吸引流路の一部に付着し、付着した凹凸などにより乱流を発生させてしまったり、オーバーラップ代が平均で1mm以上と比較的長いため、面接触による摩擦熱が大きく、結果摩擦熱により接触している面のタイトキャップ16を削り過ぎてしまい、隙間を発生させてしまう課題があった。
In the conventional
本発明は上記課題を解決するもので、ケーシング12を2部品化構成とし、インペラ11吸込口とタイトキャップ16とが接触するスラスト方向のオーバーラップ代を1mm以下で組み立てを行うことにより、吸込口でのタイト性を確保しつつ、タイトキャップ16の削れカス発生量を削減できるため、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。
The present invention solves the above-mentioned problem, and the
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動送風機の組み立て方法は、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するための複数枚のディフューザーを配設したエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周には、インペラ吸込口と接触タイトを行うための樹脂などの材料からなり略ドーナツ状で内周に下方へ延びるリブを有するタイトキャップを、中央に具備したケーシングを設けると共に、前記ケーシングを、前記エアーガイドのディフューザ最内周先端部より中央部側で、ケーシングの外側を構成するケーシングAとケーシングの内側を構成するケーシングBとの2部品で構成し、前記ケーシングAを、前記エア−ガイドの上方から、前記ディフューザーの天面と衝突するまで圧入して接合し、その後、前記タイトキャップを具備したケーシングBを、前記ケーシングAの上方より圧入し、回転する前記インペラの天面とタイトキャップ内周リブの底面との接触直後に前記ケーシングAとケーシングBとの圧入を停止して、インペラとタイトキャップのタイト性を確保しつつ、ケーシングAとケーシングBとの接合を行うものである。 In order to solve the conventional problems, an electric blower assembly method of the present invention includes an armature having an armature winding, a shaft, and a commutator, a field having a field winding, and an armature of the armature. An anti-load side bracket and a load side bracket holding a brush holder for rotatably supporting one end and making electrical connection with the commutator, and an air outlet for air blowing fixed to one end of the armature An impeller, an air guide provided with a plurality of diffusers for rectifying the air blown from the impeller outlet, and the impeller and the outer periphery of the air guide for tight contact with the impeller suction port A casing having a tight cap made of a material such as resin and having a rib with a rib extending downward on the inner periphery is provided at the center, and the casing is The air guide is composed of two parts, a casing A that forms the outside of the casing and a casing B that forms the inside of the casing, on the center side from the innermost peripheral tip of the diffuser of the air guide. From above, press-fit until it collides with the top surface of the diffuser, then press-fit the casing B equipped with the tight cap from above the casing A, inside the top surface of the rotating impeller and the tight cap Immediately after contact with the bottom surface of the peripheral rib, the press-fitting of the casing A and the casing B is stopped, and the casing A and the casing B are joined while securing the tightness of the impeller and the tight cap.
これによって、吸込口でのタイト性を確保しつつ、回転するインペラの天面内周部とタイトキャップ内周リブの外周部とのスラスト方向の切削嵌合代を1mm以下に形成して、タイトキャップの削りカス発生量を削減できるため、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。 As a result, while securing tightness at the suction port, the cutting fitting margin in the thrust direction between the inner peripheral portion of the rotating impeller and the outer peripheral portion of the tight cap inner peripheral rib is formed to be 1 mm or less. Since the amount of scraped debris generated from the cap can be reduced, as a result, it is possible to provide an electric blower that achieves higher efficiency by preventing scrap debris from adhering to the intake flow path and generating gaps due to increased frictional heat. It becomes possible.
本発明の電動送風機の組み立て方法は、ケーシングを2部品化構成とすることで、インペラ吸込口とタイトキャップとが接触するスラスト方向のオーバーラップ代を1mm以下で組み立てを行うことが可能となるため、吸込口でのタイト性を確保しつつ、タイトキャップの削れカス発生量を削減できる。結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。 In the method for assembling the electric blower of the present invention, since the casing has a two-part configuration, it is possible to assemble with an overlap margin of 1 mm or less in the thrust direction in which the impeller suction port and the tight cap contact each other. The tight cap scraping amount can be reduced while securing the tightness at the suction port. As a result, it becomes possible to provide an electric blower that is more efficient by preventing the adhesion of shavings in the intake passage and the generation of a gap due to an increase in frictional heat.
第1の発明は、電機子巻線、軸、及び整流子を有する電機子と、界磁巻線を有する界磁と、前記電機子の一端を回転自在に支持し整流子と電気的接続をするためのブラシホルダーを保持した反負荷側ブラケット及び負荷側ブラケットと、前記電機子の一端に固定され外周に空気吹き出し用の吹き出し口を設けたインペラと、前記インペラ吹き出し口からの吹き出し風を整流するための複数枚のディフューザーを配設したエア−ガイドと、前記インペラ、エアーガイドの外周には、インペラ吸込口と接触タイトを行うための樹脂などの材料からなり略ドーナツ状で内周に下方へ延びるリブを有するタイトキャップを、中央に具備したケーシングを設けると共に、前記ケーシングを、前記エアーガイドのディフューザ最内周先端部より中央部側で、ケーシングの外側を構成するケーシングAとケーシングの内側を構成するケーシングBとの2部品で構成し、前記ケーシングAを、前記エア−ガイドの上方から、前記ディフューザーの天面と衝突するまで圧入して接合し、その後、前記タイトキャップを具備したケーシングBを、前記ケーシングAの上方より圧入し、回転する前記インペラの天面とタイトキャップ内周リブの底面との接触直後に前記ケーシングAとケーシングBとの圧入を停止して、インペラとタイトキャップのタイト性を確保しつつ、ケーシングAとケーシングBとの接合を行う電動送風機の組み立て方法としたことにより、吸込口でのタイト性を確保しつつ、回転するインペラの天面内周部とタイトキャップ内周リブの外周部とのスラスト方向の切削嵌合代を1mm以下に形成して、タイトキャップの削りカス発生量を削減でき、結果、吸気流路内への削りカスの付着や、摩擦熱増加による隙間の発生を防止し、より高効率化を図った電動送風機を提供することが可能となる。 According to a first aspect of the present invention, an armature having an armature winding, a shaft, and a commutator, a field having a field winding, and one end of the armature are rotatably supported and electrically connected to the commutator. Anti-load-side bracket and load-side bracket holding a brush holder, an impeller fixed to one end of the armature and provided with an air outlet for air blowing on the outer periphery, and air flow from the impeller outlet is rectified The air guide having a plurality of diffusers to be arranged, and the outer periphery of the impeller and air guide are made of a material such as resin for contact tightness with the impeller suction port, and are substantially donut-shaped and downward on the inner periphery A casing having a tight cap having a rib extending to the center is provided, and the casing is disposed closer to the center than the innermost peripheral end of the diffuser of the air guide. The casing A is composed of two parts, a casing A constituting the outside of the casing and a casing B constituting the inside of the casing. The casing A is press-fitted from above the air guide until it collides with the top surface of the diffuser. After that, the casing B provided with the tight cap is press-fitted from above the casing A, and the casing A and the casing B immediately after contact between the top surface of the rotating impeller and the bottom surface of the inner peripheral rib of the tight cap. While securing the tightness of the impeller and the tight cap while securing the tightness of the impeller and the tight cap, the assembly method of the electric blower that joins the casing A and the casing B is ensured while the tightness at the suction port is secured. The cutting fitting allowance in the thrust direction between the inner peripheral part of the top surface of the rotating impeller and the outer peripheral part of the inner peripheral rib of the tight cap is 1 mm. It can be formed underneath to reduce the amount of shavings generated from the tight cap. As a result, it prevents the sticking of shavings into the intake flow path and the generation of gaps due to increased frictional heat, resulting in higher efficiency. A blower can be provided.
第2の発明は、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通するように接続される吸気部と、第1の発明により組み立てられた電動送風機とを備えた電気掃除機としたもので、高効率の電動送風機を搭載することにより、電気掃除機の吸込み性能の向上を図ることができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum cleaner comprising: a dust collecting chamber for collecting dust; an air intake unit connected to communicate with the dust collecting chamber; and the electric blower assembled according to the first invention; Therefore, by installing a highly efficient electric blower, the suction performance of the vacuum cleaner can be improved.
(実施の形態)
以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。従来の技術と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。従来のタイトキャップ16の詳細な構成は、図4の拡大断面図に示すように構成されている。電動送風機19を実際量産で組み立てする場合においては、最後の工程で、負荷側ブラケット5(モータ構成によっては、反負荷側ブラケット6の場合も有)に、ケーシング12を圧入する。この時に、樹脂などからなるタイトキャップ16先端部とインペラ11吸込口、すなわち傘形状からなるプレートマエ101先端部との接触が行われるが、プレートマエ101先端部の内側に、タイトキャップ16先端部が入り込む構成としていることから、入り込んだスラスト方向のオーバーラップ代は、樹脂などで形成されたタイトキャップ16側が削り取られる。削り取る方法としては、インペラ11が回転すれば必然的にオーバーラップしているタイトキャップ16側が削り取られるが、ケーシング12を負荷側ブラケット5に圧入する際、インペラ11を回転させた状態で圧入する場合や、インペラ11は回転させない状態で完全にケーシング12を圧入し、圧入後に一気にインペラ11を回転させて削り取る方法がある。いずれの場合においても、図4に示す従来の量産を考慮した場合は、オーバーラップ代(B−C間寸法)が1mm以上必要となってしまうため、1mm以上という比較的長い寸法で削り取られたタイトキャップ16の樹脂は、削れカス106となって、タイトキャップ16先端入口部に付着してしまう。図4の先端接触部の拡大図に示すように、先端部で発生する空気洩れは図に示すような流れとなるため、必然的にタイトキャップ16先端入口部に付着してしまい、吸気の流れを妨げ、結果乱流を発生させ、ロスとなってしまう。この不具合現象を防ぐためには、オーバーラップ代(B−C間寸法)を極力短くすればよいわけであるが、負荷側の軸受4のインペラ11側面をAとした時、インペラ11吸込口であるプレートマエ101先端部Bの位置は、スペーサーや座金14を介し、ブレード100をプレートウシロ103、プレートマエ101で挟み、カシメ固定したインペラ11完成品の高さ寸法で決まるが、これらの部品については、鉄板、アルミなどで製作されているものが多いため、部品及び組み立て後における寸法ばらつきは比較的小さい。しかしながら、タイトキャップ16先端入口部Cの位置は、プレートマエ101先端部Bと同じく、負荷側の軸受4のインペラ11側面Aを基準とした寸法構成を成しており、負荷側ブラケット5にビスなどで固定されたエアーガイド10のディフューザー102の天面Dでケーシング102の位置が固定され、且つケーシング102に溶着などで固定されたタイトキャップ16の先端入口部C位置が決定される。この時、エアーガイド10が樹脂で成型されているために、比較的寸法ばらつきが大きいこと、またケーシング12に樹脂などからなるタイトキャップ16を溶着などで固定しているために、溶着寸法ばらつきが大きいことから、C位置については、量産を考えた場合、スラスト方向に比較的大きく寸法がばらつく。従って、B−C間のオーバーラップ寸法については、量産水準で1mm以上を確保しておかなければ、量産ばらつきによっては、B−Cがオーバーラップせず、隙間が生じ、吸込性能が大幅に低下する不具合が発生してしまうことになる。また仮に、ケーシング12を工程で圧入する際、圧入位置が検出できる設備などにより、B−C間のオーバーラップ代が1mmに達し得ない時点で、ケーシング12の圧入を停止する設備構成を設けることは設備上可能であるが、この場合、エアーガイド10ディフューザー102の天面Dにケーシング12が当たらない状態で停止し、D面に隙間が発生する可能性があるため、D面で洩れが発生し吸込性能が大幅に低下してしまう。
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those of the conventional technology are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The detailed configuration of the conventional
上述のような不具合を改善するために、図1に示すように、ケーシング12を2分割化した構成とし、負荷側ブラケット5と圧入する側のケーシング12をケーシングA12a、接合圧入部を104−aとし、タイトキャップ16が溶着された側のケーシング12をケーシングB12b、接合圧入部を104−bとする。
In order to improve the above problems, as shown in FIG. 1, the
このような構成の場合の量産における組み立て方法としては、基本的に従来同様、ケーシング12を量産工程の最後に圧入するが、ケーシング12を2分割化構成としているため、まず始めに、負荷側ブラケット5と圧入する側のケーシングA12aを圧入する。その後、最後にタイトキャップ16を溶着した側のケーシングB12bを、ケーシングA12aに設けた接合圧入部104−aと104−bで圧入、固定を行う。この際、ケーシングB12bはエアープレス機などの設備を使用して圧入を行うが、インペラ11を回転させながら圧入する場合においては、電装送風機19の消費電力を連続的に自動測定しながら、圧入を行う。ケーシングB12bに有したタイトキャップ16の先端が、インペラ11の吸込口に接すると、一時的にモータ拘束状態になり消費電力が急激にアップするため、この消費電力の急激なアップを電力計で感知し、エアープレス機にフィードバックし、ケーシングB12bの圧入を停止する。前述のような設備で、エアープレス機の圧入速度、電力計の停止判断スレッシュなど微調整を行いながら、B−C間のオーバーラップ代が1mm以内に収まる設備調整を行うことで、従来では1mm以上確保しなければならなかったオーバーラップ代を、1mm以内に収めることが可能となる。特に図1に示す実施の形態の場合の特徴は、ケーシング12を2分割化したことで、エアーガイド10ディフューザー102の天面Dは、ケーシングA12aで確実にタイトできた状態で出来るため、個別にタイトキャップ16の位置がスラスト方向に上下しても、ディフューザー102天面Dのタイトをくずすことなく、安定した吸込性能を確保することができるとともに、B−C間のオーバーラップ代が1mm以内であることから、インペラ11の回転によって削り取られたタイトキャップ16の削りカス106も少なく、タイトキャップ16先端に付着することも激減できる。また、1mm以下であることから、面接触による摩擦熱の発生も抑えることができるため、削り取った後の摩擦熱発生も少なく、結果タイトキャップ16とインペラ11吸込口との隙間を最小に抑える事が可能である。
As an assembly method in mass production in the case of such a configuration, the
更に図2に示すように、インペラ11のプレートマエ101の内面を、なしじ状(サンドペーパー状)の加工を施すことで、タイトキャップ16を削り取る際、細かな粉末状になるように削り取るため、更に削りカス106がタイトキャップ16先端に付着することを防止することが出来る。更に、削りカス106は、場合によってはタイトキャップ16先端ではなく、プレートマエ101内面に付着し、ロスとなることもあったが、図2のようにプレートマエ101内面をなしじ状にすることで、表面は凹凸となるため、より内面への付着も防止することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 2, the inner surface of the
また、図3に示すように、ケーシング12の接合圧入部104−a、104−bについて、上下方向でタイトを行うための、タイトパッキン105を挿入することで、更に吸引性能の安定性を向上を図ることも可能である。接合圧入部については、基本的に周方向の圧入の面圧入によってタイトを行っているが、面圧入では非常に微妙な隙間が発生する可能性が懸念される。従って、図3に示すように、上下方向にドーナツ形状のタイトパッキン105を挿入することで、確実に接合圧入部でのタイトを行うことが可能となる。
Further, as shown in FIG. 3, the stability of the suction performance is further improved by inserting the
最後に上述で示してきた電動送風機19を図6に示す電気掃除機本体61に組み込んだ場合には、より高効率化を図った電動送風機の搭載が可能となるため、本体61の吸込性能の向上を図ることが可能となる。
Finally, when the
以上のように、本発明にかかる電動送風機の組み立て方法は、吸込口でのタイト性向上により、小型・軽量で、且つ高効率な吸引性能を得ることが可能であるため、床移動型交流掃除機にかかわらず、小型化が利点となるハンディー型や、縦型、又は直流充電式掃除機等の用途にも使用できるものである。 As described above, the method for assembling the electric blower according to the present invention can obtain a compact, lightweight and highly efficient suction performance by improving the tightness at the suction port. Regardless of the machine, it can also be used for applications such as handy type, vertical type, or DC rechargeable vacuum cleaner, where downsizing is an advantage.
5 負荷側ブラケット
6 反負荷側ブラケット
9 界磁
10 エアーガイド
11 インペラ
12 ケーシング
12a ケーシングA
12b ケーシングB
16 タイトキャップ
19 電動送風機
22 電機子巻線
23 界磁巻線
51 電機子
52 整流子
53 軸
101 プレートマエ
102 ディフューザー
104 接合圧入部
105 タイトパッキン
106 削りカス
5 Load-
12b Casing B
16
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CN117927489A (en) * | 2024-03-21 | 2024-04-26 | 浙江白马科技有限公司 | Garden blower |
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- 2008-03-19 JP JP2008071009A patent/JP2009232490A/en active Pending
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