JP3594982B2 - Electric blower - Google Patents

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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電気掃除機等に用いられる電動送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の電動送風機の構造を示す断面図であり、図において、１はフレームで、軸受ハウジング２が設けられている。３はフレーム１の開口部に固定されたブラケットで、このブラケット３には軸受ハウジング２と対向する軸受ハウジング４が設けられている。
また、５は固定子６と回転子７とからなる電動機部で、その回転軸８はフレーム１とブラケット３の軸受ハウジング２，４に配設された軸受９ａ，９ｂの間に支持されている。
また、１８は防塵ワッシャーであり、例えば整流子１３により摩耗したカーボン刷子１７のカーボン粉が軸受９ｂ内に進入しないように回転軸８に圧入固定されている。図１２は、防塵ワッシャーの構成を示す図である。
また、１０はブラケット３に固定された固定ファン、１１は回転軸８に装着された回転ファン、１２はファンカバーで、外縁先端外周がブラケット３の外周に圧入固定され、固定ファン１０及び回転ファン１１を覆っている。
【０００３】
図１１は従来の電動送風機における回転子の外観の構成を示す図であり、図において、１３は整流子、１４は積層コア、１５は巻線、１６は絶縁部材を示す。以上のような構成において、電源がＯＮされることにより、電動機部５の回転子７が回転し、回転軸８に装着されている回転ファン１１が高速で回転し、送風が開始される。
【０００４】
このような電動送風機では、回転ファン１１を高速で回転させるため、回転体にアンバランスがあるとひどい振動が発生してしまう。従って、回転体のアンバランス修正が不可欠となってくるが、この修正は、つりあい試験機などで試験しながら、積層コア１４の外周を削って行っている。そして、アンバランス量のひどいものは、数回の修正を行わなければならないが、どの程度でアンバランス修正が行えたかを示す割合を直行率と言う。例えば、自動バランス修正機で修正できたものをＡ、自動バランス修正機で修正しきれず、手動で修正したものをＢとすると直行率＝［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］×１００（％）となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電動送風機では、回転体のアンバランス修正が難しいという問題点があった。
【０００６】
周知のように、回転体のアンバランス修正は、動的なつりあい、すなわち、ダイナミック・バランス（ｄｙｎａｍｉｃ ｂａｌａｎｃｅ）を取る必要があるが、このような電動送風機におけるアンバランスは、静的な不つりあい（ｓｔａｔｉｃ ｕｎｂａｌａｎｃｅ）、特に製造時の回転子のスタティック・アンバランス、つまり、回転子を構成する部品、回転軸に積層コア、整流子、巻線、絶縁紙、ワニス等を組付けた時の総合のアンバランスによるもの（これを本明細書では初期アンバランスと言う）が大きいにも係わらず、従来の電動送風機の構造では全てのアンバランスに対して積層コアの外周を削って修正していたので、１回に切削できる量には上限があるためアンバランス修正の直行率が低く、また、積層コアの外周を切削し過ぎることによる性能のバラツキを生じていた。
【０００７】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、初期アンバランスを簡単に低減できる構造とすることにより、アンバランス修正の直行率の向上を図ると共に性能のバラツキの少ない電動送風機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる電動送風機は、固定子と回転子とからなり回転軸を有する電動機と、前記電動機によって回転する回転ファンと、前記回転軸を支持する軸受と、前記軸受の外径よりも小さく形成され、前記軸受の位置決めのために前記回転軸に設けられた留め輪とを備え、前記留め輪を、質量の分布を非対称としたアンバランス部材として用い、前記回転子のアンバランス位置と逆位相に装着したものである。
【００１０】
また、この発明に係わる電動送風機は、固定子と回転子とからなり回転軸を有する電動機と、前記電動機によって回転する回転ファンと、前記回転軸を支持する軸受と、前記軸受の外径と略同じ径を有し、前記回転軸に設けた防塵ワッシャーとを備え、前記防塵ワッシャーの質量分布を回転軸に対して非対称としたアンバランス部材として用い、前記回転子のアンバランス位置と逆位相に装着したものである。
【００１１】
また、この発明における電動送風機は、前記アンバランス部材を複数組み合わせて前記回転軸に装着したものである。
【００１２】
【作用】
この発明における電動送風機は、通電時に高速回転する回転子に、アンバランスを有する部材を回転子のアンバランス位置と位相をずらして装着することにより、回転子の初期アンバランス量の低減が図れる。
【００１３】
【実施例】
実施例１．
以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１はこの発明の電動送風機の構造を示す断面図、図２はこの発明の電動送風機における回転子の外観の構成を示す図であり、これらの図において、図１０〜図１２と同一符号は同一又は相当部分を示し、１９は回転軸８の整流子１３側に装着されたアンバランス部材である。
【００１４】
図３は、このアンバランス部材１９を説明するための図であり、図に示すように、アンバランス部材１９は質量の分布が非対称な略リング状に形成され、矢印Ｐの方向に質量分布が偏っている（これをアンバランス位置方向と言うこととする）。
【００１５】
図４は、アンバランス部材１９が装着された回転子７を、図２の白抜きの矢印の方向から見た図であり、アンバランス部材１９は矢印Ｑで示す回転子７のアンバランス位置方向と逆位相に同じアンバランス量（矢印Ｐ）で装着される。
【００１６】
この発明の電動送風機は以上のように、回転子７のアンバランス位置方向Ｑとアンバランス部材１９のアンバランス位置方向Ｐとを逆位相で装着することにより、回転子７のスタティック・アンバランスは、同じアンバランス量を持つアンバランス部材１９により打ち消されるため、初期アンバランスを低減でき、ダイナミック・バランスを取るためのアンバランス修正の直行率を向上させることができる。
なお、この実施例１では、整流子１３側にアンバランス部材１９を装着することとしているが、回転軸８上の適当な位置に装着すれば良く、従ってアンバランス部材１９の装着だけでダイナミック・アンバランスの修正もある程度可能となる。
【００１７】
実施例２．
図５は、この発明の実施例２を説明するための図であり、この実施例２では、１９ａ〜１９ｃに示すように、アンバランス量の異なる複数のアンバランス部材を用意し、回転子７のアンバランス量と均衡するように一つまたは複数を組み合わせて装着することとしたもので、回転子７のアンバランス量が大きい場合や、微妙なバランス調整に有効な手段となる。
【００１８】
実施例３．
図６は、この発明の実施例３を説明するための図であり、実施例１または実施例２で用いたアンバランス部材１９を歯形形状とする他の実施例である。２０は歯形アンバランス部材であり、実施例１同様回転軸８の整流子１３側に装着されている。この実施例３では、歯形アンバランス部材２０を装着後、回転子のアンバランス位置と同位相側の歯形部分の歯を削る（または折る）ことによりアンバランスの修正の直行率を向上させることができる。（例えば図６中の斜線部分の歯を削るまたは折る。）
なお、上記実施例２と同様にアンバランス量の異なる複数の歯形アンバランス部材を用意し、回転子７のアンバランス量と均衡するように一つまたは複数を組み合わせて使用することも可能である。
【００１９】
実施例４．
図７は、この発明の実施例４を説明するための図であり、２１は軸受の位置決めに利用されている留め輪であるが、この実施例４では、留め輪２１を質量の分布が非対称になるように製造し、これをアンバランス部材として利用するものであり、このようにすることで別個にアンバランス部材を設けて装着する必要がなくなる。
【００２０】
実施例５．
図８は、この発明の実施例５を説明するための図であり、この実施例５ではアンバランス量の異なる複数の留め輪２１ａ〜２１ｃを用意し、回転子７のアンバランス量と均衡するように一つまたは複数を組み合わせて使用することとしたもので、上記実施例２と同様、回転子７のアンバランス量が大きい場合や、微妙なバランス調整に有効な手段となる。
【００２１】
実施例６．
図９は、この発明の実施例６を説明するための図であり、この実施例６では防塵ワッシャーを質量分布が非対称となるように形成し、これをアンバランス部材２２として利用するものであり、このようにすることで別個にアンバランス部材を設けて装着する必要がなくなる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明の電動送風機は、以上、説明したように、回転子のアンバランス位置方向と位相をずらしてアンバランス部材を装着することにより、アンバランス部材のアンバランスで回転子のスタティック・アンバランスを打ち消し、回転子の初期アンバランス量を低減してアンバランス修正の直行率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、初期アンバランス量を低減した装置が得られるので、アンバランス修正時の積層コアの切削量も少なくなり、切削量に起因する性能のバラツキが少ない装置が得られる等の効果がある。
【００２４】
また、回転軸に設けられた留め輪を、質量の分布を非対称としたアンバランス部材として用い、回転子のアンバランス位置と逆位相に装着した構成により、別個にアンバランス部材を設けて装着する必要がなくなる。
また、回転軸に設けた防塵ワッシャーの質量分布を回転軸に対して非対称としたアンバランス部材として用い、回転子のアンバランス位置と逆位相に装着した構成により、別個にアンバランス部材を設けて装着する必要がなくなる。
また、アンバランス部材を複数組み合わせて回転軸に装着した構成により、アンバランス量が大きい場合や、微妙なバランス調整に有効な手段となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電動送風機の構造を示す断面図である。
【図２】この発明の電動送風機における回転子の外観の構成を示す斜視図である。
【図３】アンバランス部材を説明するための図である。
【図４】アンバランス部材の装着位置関係を示す図である。
【図５】この発明の実施例２を説明するための図である。
【図６】この発明の実施例３を説明するための図である。
【図７】この発明の実施例４を説明するための図である。
【図８】この発明の実施例５を説明するための図である。
【図９】この発明の実施例６を説明するための図である。
【図１０】従来の電動送風機の構造を示す断面図である。
【図１１】従来の回転子の外観の構成を示す斜視図である。
【図１２】従来の防塵ワッシャーの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ フレーム
３ ブラケット
６ 固定子
７ 回転子
８ 回転軸
１０ 固定ファン
１１ 回転ファン
１２ ファンカバー
１３ 整流子
１４ 積層コア
１９ アンバランス部材
２０ 歯形アンバランス部材
２１ 留め輪
１８，２２ 防塵ワッシャー[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an electric blower used for a vacuum cleaner or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional electric blower. In the figure, reference numeral 1 denotes a frame provided with a bearing housing 2. Reference numeral 3 denotes a bracket fixed to the opening of the frame 1, and the bracket 3 is provided with a bearing housing 4 facing the bearing housing 2.
Reference numeral 5 denotes an electric motor unit including a stator 6 and a rotor 7, and a rotating shaft 8 is supported between bearings 9a and 9b provided on the frame 1 and the bearing housings 2 and 4 of the bracket 3. .
Reference numeral 18 denotes a dustproof washer, which is press-fitted and fixed to the rotating shaft 8 so that, for example, carbon powder of the carbon brush 17 worn by the commutator 13 does not enter the bearing 9b. FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the dustproof washer.
Reference numeral 10 denotes a fixed fan fixed to the bracket 3, reference numeral 11 denotes a rotary fan mounted on the rotary shaft 8, reference numeral 12 denotes a fan cover, and the outer periphery of the outer edge is press-fitted and fixed to the outer periphery of the bracket 3, and the fixed fan 10 and the rotary fan 11 is covered.
[0003]
FIG. 11 is a view showing a configuration of an outer appearance of a rotor in a conventional electric blower, in which 13 is a commutator, 14 is a laminated core, 15 is a winding, and 16 is an insulating member. In the above-described configuration, when the power is turned on, the rotor 7 of the electric motor unit 5 rotates, the rotating fan 11 mounted on the rotating shaft 8 rotates at a high speed, and the blowing starts.
[0004]
In such an electric blower, since the rotating fan 11 is rotated at a high speed, severe vibration is generated if the rotating body has imbalance. Therefore, it is indispensable to correct the unbalance of the rotating body, but this correction is performed by cutting the outer periphery of the laminated core 14 while performing a test using a balancing tester or the like. In cases where the imbalance amount is severe, correction must be performed several times, and the ratio indicating the extent to which the imbalance correction has been performed is referred to as the orthogonality ratio. For example, if the correction made by the automatic balance corrector is A, and the correction made manually by the automatic balance corrector is B, the straightness ratio is [A / (A + B)] × 100 (%).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional electric blower described above has a problem that it is difficult to correct the imbalance of the rotating body.
[0006]
As is well known, the unbalance correction of a rotating body needs to be dynamically balanced, that is, a dynamic balance is required. However, the unbalance in such an electric blower has a static unbalance ( Static unbalance, especially the static imbalance of the rotor at the time of manufacturing, that is, the total component when the laminated core, the commutator, the winding, the insulating paper, the varnish, etc. are assembled on the rotating shaft and the rotating shaft. In spite of the large unbalance (this is referred to as the initial unbalance in the present specification), in the structure of the conventional electric blower, all the unbalances are corrected by cutting the outer periphery of the laminated core. , Since there is an upper limit to the amount that can be cut at one time, the orthogonality rate of imbalance correction is low, and the outer periphery of the laminated core is cut too much It had caused the variation in performance due to the fact.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and by adopting a structure that can easily reduce the initial imbalance, an electric blower that improves the straightness rate of the imbalance correction and has less variation in performance. It is intended to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An electric blower according to the present invention includes an electric motor including a stator and a rotor and having a rotating shaft, a rotating fan rotated by the electric motor, a bearing supporting the rotating shaft, and smaller than an outer diameter of the bearing. And a retaining ring provided on the rotating shaft for positioning of the bearing, wherein the retaining ring is used as an unbalanced member having an asymmetric mass distribution, and has an opposite phase to the unbalanced position of the rotor. It is attached to.
[0010]
Further, the electric blower according to the present invention includes a motor having a rotating shaft composed of a stator and a rotor, a rotating fan rotated by the motor, a bearing for supporting the rotating shaft, and an outer diameter of the bearing. Having the same diameter, provided with a dustproof washer provided on the rotating shaft, using the mass distribution of the dustproof washer as an unbalanced member that is asymmetrical with respect to the rotating shaft, in an opposite phase to the unbalanced position of the rotor. It is the one that was attached.
[0011]
In the electric blower according to the present invention, a plurality of the unbalanced members are combined and mounted on the rotating shaft.
[0012]
[Action]
In the electric blower according to the present invention, an initial unbalance amount of the rotor can be reduced by mounting a member having an unbalance to the rotor that rotates at a high speed when energized while shifting the phase from the unbalance position of the rotor.
[0013]
【Example】
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the electric blower of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the appearance of the rotor of the electric blower of the present invention. In these drawings, the same reference numerals as those in FIGS. The same or corresponding portions are shown, and 19 is an unbalanced member mounted on the commutator 13 side of the rotating shaft 8.
[0014]
FIG. 3 is a diagram for explaining the unbalance member 19. As shown in the figure, the unbalance member 19 is formed in a substantially ring shape in which the distribution of mass is asymmetric, and the mass distribution is It is biased (this is called the unbalance position direction).
[0015]
FIG. 4 is a view of the rotor 7 on which the unbalance member 19 is mounted as viewed from the direction of the white arrow in FIG. With the same unbalance amount (arrow P) in opposite phase.
[0016]
As described above, the electric blower according to the present invention mounts the unbalance position direction Q of the rotor 7 and the unbalance position direction P of the unbalance member 19 in opposite phases, so that the static imbalance of the rotor 7 is reduced. Since the unbalance is canceled by the unbalance member 19 having the same unbalance amount, the initial imbalance can be reduced, and the direct ratio of the imbalance correction for obtaining the dynamic balance can be improved.
In the first embodiment, the unbalance member 19 is mounted on the commutator 13 side, but may be mounted at an appropriate position on the rotating shaft 8. Correction of imbalance is also possible to some extent.
[0017]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a view for explaining a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, as shown in 19a to 19c, a plurality of unbalance members having different amounts of unbalance are prepared, and a rotor 7 is provided. And one or a combination of them is mounted so as to be balanced with the unbalance amount of the rotor 7. This is an effective means for the case where the unbalance amount of the rotor 7 is large or for fine balance adjustment.
[0018]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a view for explaining the third embodiment of the present invention, which is another embodiment in which the unbalance member 19 used in the first or second embodiment has a tooth shape. Reference numeral 20 denotes a tooth-shaped unbalanced member, which is mounted on the commutator 13 side of the rotating shaft 8 as in the first embodiment. In the third embodiment, after the tooth profile unbalance member 20 is mounted, the orthogonality of the correction of the unbalance can be improved by cutting (or folding) the teeth of the tooth profile portion in the same phase as the unbalance position of the rotor. it can. (For example, the teeth in the hatched portion in FIG. 6 are cut or broken.)
It is also possible to prepare a plurality of tooth-shaped unbalance members having different amounts of imbalance as in the second embodiment, and use one or a plurality of them in combination so as to balance the amount of unbalance of the rotor 7. .
[0019]
Embodiment 4. FIG.
FIG. 7 is a view for explaining Embodiment 4 of the present invention. Reference numeral 21 denotes a retaining ring used for positioning a bearing. In Embodiment 4, the retaining ring 21 has an asymmetric mass distribution. , And is used as an unbalance member. In this manner, it is not necessary to separately provide an unbalance member and mount it.
[0020]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 8 is a view for explaining a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a plurality of retaining rings 21a to 21c having different amounts of unbalance are prepared and balanced with the amount of unbalance of the rotor 7. Thus, one or a combination of a plurality of them is used, which is an effective means for a case where the unbalance amount of the rotor 7 is large or for a fine balance adjustment, as in the second embodiment.
[0021]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a view for explaining a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, a dustproof washer is formed so that the mass distribution is asymmetric, and this is used as the unbalance member 22. By doing so, it is not necessary to separately provide an unbalance member and mount it.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the electric blower according to the present invention mounts the unbalanced member out of phase with the unbalanced position direction of the rotor to mount the unbalanced member, thereby reducing the static unbalance of the rotor by the unbalance of the unbalanced member. It is possible to cancel and reduce the initial imbalance amount of the rotor to improve the straightness ratio of the imbalance correction.
[0023]
Furthermore, since an apparatus with a reduced initial imbalance amount can be obtained, the amount of cutting of the laminated core at the time of imbalance correction is reduced, and there is an effect that an apparatus with less variation in performance due to the amount of cutting is obtained.
[0024]
In addition, the retaining ring provided on the rotating shaft is used as an unbalanced member having an asymmetric mass distribution, and is mounted separately from the unbalanced position of the rotor. Eliminates the need.
Also, the mass distribution of the dustproof washer provided on the rotating shaft is used as an unbalanced member that is asymmetrical with respect to the rotating shaft, and the unbalanced member is separately provided by a configuration mounted in a phase opposite to the unbalanced position of the rotor. There is no need to wear it.
Further, the configuration in which a plurality of unbalance members are combined and mounted on the rotating shaft is an effective means for a case where the amount of unbalance is large or for fine balance adjustment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an electric blower according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an outer appearance of a rotor in the electric blower of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining an unbalanced member.
FIG. 4 is a diagram showing a mounting positional relationship of an unbalance member.
FIG. 5 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing the structure of a conventional electric blower.
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the appearance of a conventional rotor.
FIG. 12 is a view showing a configuration of a conventional dustproof washer.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 frame 3 bracket 6 stator 7 rotor 8 rotating shaft 10 fixed fan 11 rotating fan 12 fan cover 13 commutator 14 laminated core 19 unbalance member 20 tooth shape unbalance member 21 retaining rings 18, 22 dust-proof washer

Claims (3)

固定子と回転子とからなり回転軸を有する電動機と、前記電動機によって回転する回転ファンと、前記回転軸を支持する軸受と、前記軸受の外径よりも小さく形成され、前記軸受の位置決めのために前記回転軸に設けられた留め輪とを備え、
前記留め輪を、質量の分布を非対称としたアンバランス部材として用い、前記回転子のアンバランス位置と逆位相に装着したことを特徴とする電動送風機。A motor having a rotating shaft composed of a stator and a rotor, a rotating fan rotated by the motor, a bearing supporting the rotating shaft, and formed to be smaller than an outer diameter of the bearing, for positioning the bearing. And a retaining ring provided on the rotating shaft,
An electric blower, wherein the retaining ring is used as an unbalanced member having an asymmetric mass distribution, and is mounted in an opposite phase to an unbalanced position of the rotor. 固定子と回転子とからなり回転軸を有する電動機と、前記電動機によって回転する回転ファンと、前記回転軸を支持する軸受と、前記軸受の外径と略同じ径を有し、前記回転軸に設けた防塵ワッシャーとを備え、
前記防塵ワッシャーの質量分布を回転軸に対して非対称としたアンバランス部材として用い、前記回転子のアンバランス位置と逆位相に装着したことを特徴とする電動送風機。A motor having a rotating shaft composed of a stator and a rotor, a rotating fan rotated by the motor, a bearing supporting the rotating shaft, having a diameter substantially equal to an outer diameter of the bearing, and With the provided dustproof washer,
An electric blower, wherein a mass distribution of the dustproof washer is used as an unbalanced member that is asymmetrical with respect to a rotation axis, and is mounted in an opposite phase to an unbalanced position of the rotor. 前記アンバランス部材を複数組み合わせて前記回転軸に装着したことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の電動送風機。The electric blower according to claim 1, wherein a plurality of the unbalance members are combined and mounted on the rotating shaft.
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