JP6906651B2

JP6906651B2 - Electric blower and vacuum cleaner

Info

Publication number: JP6906651B2
Application number: JP2020043646A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　則和; 則和伊藤; 湧井　真一; 真一湧井; 菊地　聡; 菊地　　聡; 佐藤　繁則; 繁則佐藤; 賢宏伊藤; 靖金賀
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: JP2020096530A

Description

本発明は、電動送風機およびこれを搭載した電気掃除機に関する。 The present invention relates to an electric blower and a vacuum cleaner equipped with the electric blower.

従来の電気掃除機用の電動送風機としては、小型化のためにブラシレスモータを用い、高速回転化に対応した構造のものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の電動送風機を構成しているロータ組立体は、シャフトの一端にロータコア（マグネット）が取り付けられ、シャフトの他端に羽根車が取り付けられ、シャフトのロータコアと羽根車との間に軸受が取り付けられている。 As an electric blower for a conventional vacuum cleaner, a brushless motor is used for miniaturization, and a structure corresponding to high-speed rotation has been proposed. For example, in the rotor assembly constituting the electric blower described in Patent Document 1, a rotor core (magnet) is attached to one end of the shaft, an impeller is attached to the other end of the shaft, and the rotor core and the impeller of the shaft are attached. Bearings are installed between.

特表２０１２−５１８７５１号公報Special Table 2012-518751

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、ロータコアに掛かる遠心力による強度を考慮しなければならず、ロータコアとして使用できるマグネット及び、製造方法が限られる問題があった。 However, in the invention described in Patent Document 1, the strength due to the centrifugal force applied to the rotor core must be taken into consideration, and there is a problem that the magnet that can be used as the rotor core and the manufacturing method are limited.

たとえば、磁石の種類としては希土類磁石であるサマリウムコバルト磁石や、サマリウム鉄窒素磁石等はじん性が小さいことから、遠心力で割れてしまう恐れがある。また、製造方法としては、シャフトへのロータコアのインサート成型を行うと、冷却時の収縮率の差より内部応力が発生し、割れてしまう恐れがある。 For example, samarium-cobalt magnets and samarium-iron-nitrogen magnets, which are rare earth magnets, have low toughness and may be cracked by centrifugal force. Further, as a manufacturing method, when the rotor core is inserted into the shaft, internal stress is generated due to the difference in shrinkage rate at the time of cooling, and there is a risk of cracking.

本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、マグネットの種類や、製造方法に影響されず高速回転化が可能な電動送風機およびこれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。更に、効率の低下を抑制する電動送風機およびこれを備えた電気掃除機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an electric blower capable of high-speed rotation without being influenced by the type of magnet and a manufacturing method, and an electric vacuum cleaner provided with the electric blower. .. Another object of the present invention is to provide an electric blower that suppresses a decrease in efficiency and a vacuum cleaner equipped with the electric blower.

本発明は、回転自在に設けられた回転軸と、前記回転軸の一端に設けられた遠心羽根車と、前記遠心羽根車よりも直径の大きいディフューザにより送風機部が構成されると共に、前記回転軸に設けられる筒状のロータコアと、前記遠心羽根車と、前記ロータコアの間に配置された少なくても一つの軸受けと、前記ロータコアの外周に、前記ロータコアの軸方向の一端側から他端側まで覆うように設けられた１つのカバーを備え、前記カバーの外周へはステータと、合成樹脂製のハウジングが構成され、前記ハウジングには前記軸受けを内包する軸受カバーを固定する略２重円筒状の支持部が備えられるとともに前記支持部の外周側には前記送風機部にて発生した風を前記ロータコア及び前記ステータへと導く開口が備えられ、前記軸受カバーの外周には長方形の冷却フィンが複数設けられるとともに、当該軸受カバーが非磁性金属材料製であって前記ハウジングとインサート成形によって一体化され、前記冷却フィンは、前記支持部の内径側の略円筒部と前記支持部の外径側の略円筒部との間に配置されるとともに、前記冷却フィンの軸方向の長さが前記内径側の略円筒部の軸方向の長さと略同一であり、かつ、前記外径側の略円筒部の軸方向の長さが前記冷却フィンの軸方向の長さの略半分であり、前記ロータコアは磁石で構成されるとともに、前記カバーはニッケルを１２％以上含んでいるオーステナイト系ステンレスで構成されており、冷却風が前記カバーと前記ステータ間を通ることを特徴とする。 In the present invention, the blower portion is configured by a rotary shaft rotatably provided, a centrifugal impeller provided at one end of the rotary shaft, and a diffuser having a diameter larger than that of the centrifugal impeller, and the rotary shaft. A cylindrical rotor core provided in the rotor core, the centrifugal impeller, at least one bearing arranged between the rotor cores, and an outer circumference of the rotor core from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core. It is provided with one cover provided so as to cover the cover, and a stator and a synthetic resin housing are configured on the outer periphery of the cover, and the housing has a substantially double cylindrical shape for fixing a bearing cover including the bearing. with the support portion is provided the supporting portion outer peripheral side opening for guiding the wind generated by the blower unit to the rotor core and the stator is provided it is in the, plurality of rectangular cooling fins on the outer periphery of the bearing cover The bearing cover is made of a non-magnetic metal material and is integrated with the housing by insert molding, and the cooling fins are provided on a substantially cylindrical portion on the inner diameter side of the support portion and on the outer diameter side of the support portion. It is arranged between the substantially cylindrical portion, the axial length of the cooling fin is substantially the same as the axial length of the substantially cylindrical portion on the inner diameter side, and the substantially cylindrical portion on the outer diameter side. The axial length of the cooling fin is approximately half the axial length of the cooling fin, the rotor core is made of a magnet, and the cover is made of austenite-based stainless steel containing 12% or more of nickel. The cooling air passes between the cover and the stator.

本発明によれば、高速回転化が可能かつ、冷却風によりロータを効果的に冷却することによる温度上昇による磁束低下抑制により、電動送風機の効率の低下の抑制を行うことができる電動送風機およびこれを備えた電気掃除機を提供できる。
According to the present invention, an electric blower capable of high-speed rotation and suppressing a decrease in magnetic flux due to a temperature rise due to effective cooling of the rotor by cooling air, thereby suppressing a decrease in efficiency of the electric blower. Can provide a vacuum cleaner equipped with.

本実施形態における電動送風機を搭載した電気掃除機を示し、（ａ）はスティック型として使用する際の斜視図、（ｂ）は電気掃除機をハンディ型として使用する際の側面図である。An electric vacuum cleaner equipped with an electric blower in the present embodiment is shown, (a) is a perspective view when used as a stick type, and (b) is a side view when using the electric vacuum cleaner as a handy type. 本実施形態における電動送風機を搭載した掃除機本体の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the vacuum cleaner main body which mounted the electric blower in this embodiment. 本実施形態における電動送風機を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the electric blower in this embodiment. 電動送風機のロータ組立体を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the rotor assembly of an electric blower. 本実施形態における電動送風機を示す側面図である。It is a side view which shows the electric blower in this embodiment. 本実施形態における電動送風機を示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the electric blower in this embodiment. 遠心羽根車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the centrifugal impeller. 遠心羽根車を構成するシュラウド板の外観図を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。The external view of the shroud plate constituting the centrifugal impeller is shown, (a) is a perspective view, (b) is a side view, and (c) is a rear view. 遠心羽根車のシュラウドを取り外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the shroud of a centrifugal impeller is removed. 遠心羽根車の縦断面図である。It is a vertical sectional view of a centrifugal impeller. ロータ組立体をリング部材側から見たときの斜視図である。It is a perspective view when the rotor assembly is seen from the ring member side. 遠心羽根車の羽根とロータコアとの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the vane of a centrifugal impeller and a rotor core. （ａ）は案内翼の斜視図、（ｂ）は案内翼の背面図、（ｃ）は案内翼の縦断面図である。(A) is a perspective view of the guide wing, (b) is a rear view of the guide wing, and (c) is a vertical sectional view of the guide wing. ディフューザ内の空気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the air flow in a diffuser. （ａ）はファンケーシングの斜視図、（ｂ）はファンケーシングの縦断面図である。(A) is a perspective view of the fan casing, and (b) is a vertical sectional view of the fan casing. （ａ）はハウジングと軸受カバーを一体化した斜視図、（ｂ）はハウジングと軸受カバーを一体化した背面図である。(A) is a perspective view in which the housing and the bearing cover are integrated, and (b) is a rear view in which the housing and the bearing cover are integrated. 図５の電動送風機のＡ−Ａ線での断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the electric blower of FIG. （ａ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、（ｂ）は図１６（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。(A) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 16 (a), and (b) is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 16 (a). 軸受カバーの斜視図である。It is a perspective view of a bearing cover. カバーを磁性体とした際の図１１Ｐ視簡易図である。11 is a simplified view of FIG. 11P when the cover is made of a magnetic material. カバーを非磁性体とした際の図１１Ｐ視簡易図である。FIG. 11P is a simplified view when the cover is made of a non-magnetic material. 透磁率と材料の関係である。It is the relationship between magnetic permeability and material. ニッケル量と透磁率の関係である。It is the relationship between the amount of nickel and the magnetic permeability.

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、スティック型とハンディ型とを適宜切り替えて使用できる充電式の電気掃除機４００に適用した場合を例に挙げて説明するが、スティック型のみ、ハンディ型のみ、など様々なタイプの電気掃除機に適用することができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following, the case where it is applied to a rechargeable vacuum cleaner 400 that can be used by appropriately switching between the stick type and the handy type will be described as an example, but various types such as stick type only and handy type only will be described. It can be applied to vacuum cleaners.

図１は本実施形態における電動送風機を搭載した電気掃除機を示し、（ａ）はスティック型として使用する際の斜視図、（ｂ）は電気掃除機をハンディ型として使用する際の側面図である。 1A and 1B show a vacuum cleaner equipped with an electric blower according to the present embodiment, FIG. 1A is a perspective view when the vacuum cleaner is used as a stick type, and FIG. 1B is a side view when the vacuum cleaner is used as a handy type. be.

図１（ａ）に示すように、電気掃除機４００は、塵埃を集塵する集塵室４０１および集塵するのに必要な吸込気流を発生させる電動送風機２００（図２）を収納する掃除機本体４１０、掃除機本体４１０に対して伸縮自在に設けられた伸縮パイプ４０２、伸縮パイプ４０２の一端に回動自在に設けられたグリップ部４０３、グリップ部４０３に設けられた電動送風機２００の入切を行うスイッチ部４０４ａおよびスイッチ部４０４ｂ（図１（ｂ）参照）を備えて構成されている。 As shown in FIG. 1A, the vacuum cleaner 400 is a vacuum cleaner that houses a dust collecting chamber 401 that collects dust and an electric blower 200 (FIG. 2) that generates a suction airflow necessary for collecting dust. On / off of the main body 410, the telescopic pipe 402 provided to be expandable and contractible with respect to the vacuum cleaner main body 410, the grip portion 403 rotatably provided at one end of the telescopic pipe 402, and the electric blower 200 provided in the grip portion 403. The switch unit 404a and the switch unit 404b (see FIG. 1B) are provided.

図１（ａ）に示す電気掃除機４００は、スティック状態であり、伸縮パイプ４０２が伸ばされて、グリップ部４０３が伸縮パイプ４０２と逆側に回動してロックされた状態である。また、掃除機本体４１０の他端には吸口体４０５が取り付けられ、掃除機本体４１０と吸口体４０５とが接続部４０６で繋がれている。 The vacuum cleaner 400 shown in FIG. 1A is in a stick state, in which the telescopic pipe 402 is extended and the grip portion 403 is rotated to the opposite side of the telescopic pipe 402 and locked. A mouthpiece 405 is attached to the other end of the vacuum cleaner body 410, and the vacuum cleaner body 410 and the mouthpiece 405 are connected by a connecting portion 406.

図１（ｂ）に示す電気掃除機４００は、ハンディ状態であり、伸縮パイプ４０２が掃除機本体４１０内に収納され、グリップ部４０３が伸縮パイプ４０２側に回動した状態である。また、回動したグリップ部４０３は、掃除機本体４１０の上面に設けられたクランプ部材４０７にクランプされている。また、掃除機本体４１０の他端部には吸口体（隙間ノズル）４０８が取り付けられ、掃除機本体４１０と吸口体４０８とが接続部４０６で繋がれている。 The vacuum cleaner 400 shown in FIG. 1B is in a handy state, in which the telescopic pipe 402 is housed in the vacuum cleaner main body 410, and the grip portion 403 is rotated toward the telescopic pipe 402. Further, the rotated grip portion 403 is clamped to a clamp member 407 provided on the upper surface of the vacuum cleaner main body 410. A mouthpiece (gap nozzle) 408 is attached to the other end of the vacuum cleaner body 410, and the vacuum cleaner body 410 and the mouthpiece 408 are connected by a connecting portion 406.

以上の電気掃除機４００において、グリップ部４０３のスイッチ部４０４ａ（図１（ａ）参照）またはスイッチ部４０４ｂ（図１（ｂ）参照）を操作することで、掃除機本体４１０に収納された電動送風機２００（図２参照）が作動し、吸込気流を発生させる。そして、吸口体４０５，４０８から塵埃を吸込み、接続部４０６を通して掃除機本体４１０の集塵室４０１に集塵する。 In the above vacuum cleaner 400, by operating the switch portion 404a (see FIG. 1A) or the switch portion 404b (see FIG. 1B) of the grip portion 403, the electric power housed in the vacuum cleaner main body 410 is electrically operated. The blower 200 (see FIG. 2) operates to generate a suction airflow. Then, dust is sucked from the mouthpieces 405 and 408, and is collected in the dust collecting chamber 401 of the vacuum cleaner main body 410 through the connecting portion 406.

図２は本実施形態における電動送風機を搭載した掃除機本体の縦断面図である。なお、図２は、ハンディ状態であり、掃除機本体４１０から吸口体４０８（図１（ｂ）参照）を取り外した状態である。 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a vacuum cleaner main body equipped with an electric blower according to the present embodiment. Note that FIG. 2 shows a handy state in which the mouthpiece 408 (see FIG. 1B) is removed from the vacuum cleaner main body 410.

図２に示すように、掃除機本体４１０の内部には、吸引力を発生させる電動送風機２００、電動送風機２００に電力を供給する電池ユニット４２０、駆動用回路４３０が設けられている。 As shown in FIG. 2, inside the vacuum cleaner main body 410, an electric blower 200 for generating suction force, a battery unit 420 for supplying electric power to the electric blower 200, and a drive circuit 430 are provided.

吸口体４０５，４０８（図１（ａ）、（ｂ）参照）から吸い込まれた空気は、掃除機本体４１０に設けられた流路４４０（図１（ａ）参照）を通って電動送風機２００の前方に配置された集塵室４０１に送られ、集塵室４０１内に集塵される。そして、集塵室４０１で塵挨が分離された後の空気は、電動送風機２００、駆動用回路４３０を通り、掃除機本体４１０に形成された排気口（不図示）から外部に排出される。 The air sucked from the mouthpieces 405 and 408 (see FIGS. 1 (a) and 1 (b)) passes through the flow path 440 (see FIG. 1 (a)) provided in the vacuum cleaner main body 410 of the electric blower 200. It is sent to the dust collecting chamber 401 arranged in front and collected in the dust collecting chamber 401. Then, the air after the dust is separated in the dust collecting chamber 401 passes through the electric blower 200 and the drive circuit 430, and is discharged to the outside from an exhaust port (not shown) formed in the vacuum cleaner main body 410.

図３は本実施形態における電動送風機を示す分解斜視図である。 FIG. 3 is an exploded perspective view showing the electric blower according to the present embodiment.

図３に示すように、電動送風機２００は、ＤＣブラシレスモータであり、ファンケーシング２０４、案内翼２０５、ハウジング２０８、固定ねじ２１８，２１９、ロータ組立体２３０、ステータ２４０などで構成されている。 As shown in FIG. 3, the electric blower 200 is a DC brushless motor, and is composed of a fan casing 204, a guide blade 205, a housing 208, fixing screws 218, 219, a rotor assembly 230, a stator 240, and the like.

ファンケーシング２０４には空気吸込口２０６が形成されている。案内翼２０５は、複数のディフューザ羽根１３，略三角形状の流路１８を備えたディフューザ２０５ａと、該ディフューザ２０５ａの裏面に複数のリターンガイド羽根１４を備えたリターンガイド２０５ｂと、を備えている。また、案内翼２０５は、固定ねじ２１８を介してハウジング２０８に固定されている。 An air suction port 206 is formed in the fan casing 204. The guide blade 205 includes a diffuser 205a having a plurality of diffuser blades 13 and a substantially triangular flow path 18, and a return guide 205b having a plurality of return guide blades 14 on the back surface of the diffuser 205a. Further, the guide blade 205 is fixed to the housing 208 via a fixing screw 218.

ステータ２４０は、固定ねじ２１９を介してハウジング２０８に固定されている。ロータ組立体２３０は、案内翼２０５およびハウジング２０８に挿通され、ロータ組立体２３０に設けられたロータコア２０９がステータ２４０と対向する位置に配置される。 The stator 240 is fixed to the housing 208 via fixing screws 219. The rotor assembly 230 is inserted through the guide blade 205 and the housing 208, and the rotor core 209 provided in the rotor assembly 230 is arranged at a position facing the stator 240.

図４は電動送風機のロータ組立体を示す分解斜視図である。 FIG. 4 is an exploded perspective view showing a rotor assembly of an electric blower.

図４に示すように、ロータ組立体２３０は、遠心羽根車２０３、回転軸２０７、ロータコア２０９、軸受２１２，２１２、リング部材２１３、ばね２１７およびカバー２５０によって構成されている。なお、軸受２１２，２１２とばね２１７とで軸受部が構成されている。 As shown in FIG. 4, the rotor assembly 230 is composed of a centrifugal impeller 203, a rotating shaft 207, a rotor core 209, bearings 212 and 212, a ring member 213, a spring 217, and a cover 250. The bearing portion is composed of the bearings 212 and 212 and the spring 217.

遠心羽根車２０３は、熱可塑性樹脂製であり、回転軸２０７の一端（先端）に固定されている。回転軸２０７は、細長い円柱形状のものであり、鉄などの磁性材料によって構成されている。本実施形態では、遠心羽根車２０３を回転軸２０７に圧入固定しているが、回転軸２０７の端部（先端）にねじを設け、遠心羽根車２０３を固定ナットによって固定してもよい。 The centrifugal impeller 203 is made of a thermoplastic resin and is fixed to one end (tip) of the rotating shaft 207. The rotating shaft 207 has an elongated cylindrical shape and is made of a magnetic material such as iron. In the present embodiment, the centrifugal impeller 203 is press-fitted and fixed to the rotating shaft 207, but a screw may be provided at the end (tip) of the rotating shaft 207 and the centrifugal impeller 203 may be fixed by a fixing nut.

また、回転軸２０７の軸方向Ｇ（回転軸２０７が延在する方向）の略中央には、軸受２１２，２１２が互いに軸方向Ｇに離間して設けられている（図３参照）。また、回転軸２０７の一端には遠心羽根車２０３が固定され、回転軸２０７の他端にはリング部材２１３が固定されている。 Further, bearings 212 and 212 are provided at substantially the center of the rotary shaft 207 in the axial direction G (the direction in which the rotary shaft 207 extends) so as to be separated from each other in the axial direction G (see FIG. 3). A centrifugal impeller 203 is fixed to one end of the rotating shaft 207, and a ring member 213 is fixed to the other end of the rotating shaft 207.

カバー２５０は、非磁性の薄板を筒状に形成したものであり、本実施例においては、磁性を持たないオーステナイト系のステンレス合金を用いている(図２２参照)。また、通常深絞り等の加工により、塑性変形を行うとオーステナイトがマルテンサイトへ変態し、磁性を持つ。そこで、本実施例においては、オーステナイトを安定させ、加工時の変態を抑えるためにニッケルを割合１２％以上入れた合金を使用している(図２３参照)。また、ニッケルの割合が１２％以下の材料を使用する場合は加工後に９００度以上に加熱し熱処理を行い、マルテンサイトからオーステナイトへ戻し使用することとする。 The cover 250 is formed by forming a non-magnetic thin plate into a tubular shape, and in this embodiment, an austenitic stainless alloy having no magnetism is used (see FIG. 22). In addition, austenite is transformed into martensite and has magnetism when plastically deformed by processing such as deep drawing. Therefore, in this embodiment, an alloy containing 12% or more of nickel is used in order to stabilize austenite and suppress transformation during processing (see FIG. 23). When a material having a nickel content of 12% or less is used, it is heat-treated by heating it to 900 ° C. or higher after processing, and then returned from martensite to austenite for use.

また、カバー２５０は、カバー２５０自身の軸方向の一端に径方向内側に折り曲げられたつば部２５０ａが形成されている。カバー２５０が回転軸２０７の一端側から挿通されることにより、つば部２５０ａがロータコア２０９の端面２０９ａに当接して引っ掛かることで位置決めされる。このように、カバー２５０でロータコア２０９を被覆することによって、ロータコア２０９を高速で回転させた時に、ロータコア２０９が破損して飛び散るのを防止できる。 Further, the cover 250 has a brim portion 250a bent inward in the radial direction at one end of the cover 250 itself in the axial direction. When the cover 250 is inserted from one end side of the rotating shaft 207, the brim portion 250a is positioned by being caught in contact with the end surface 209a of the rotor core 209. By covering the rotor core 209 with the cover 250 in this way, it is possible to prevent the rotor core 209 from being damaged and scattered when the rotor core 209 is rotated at high speed.

ところで、カバー２５０が磁性を帯びていると、ロータコア２０９の磁束がカバー２５０を通ってロータコア２０９に戻るため、ロータコア２０９に作用する力が弱くなり、電動送風機２００としての効率が低下する(図２０参照)。そこで、カバー２５０を非磁性の材料で形成することで、ロータコア２０９の磁束を、カバー２５０を通してステータコア２１０に透過させることができ、電動送風機２００の効率が低下するのを防止できる(図２１参照)。 By the way, when the cover 250 is magnetic, the magnetic flux of the rotor core 209 returns to the rotor core 209 through the cover 250, so that the force acting on the rotor core 209 is weakened and the efficiency of the electric blower 200 is lowered (FIG. 20). reference). Therefore, by forming the cover 250 with a non-magnetic material, the magnetic flux of the rotor core 209 can be transmitted to the stator core 210 through the cover 250, and the efficiency of the electric blower 200 can be prevented from being lowered (see FIG. 21). ..

回転軸２０７には、軸受２１２と軸受２１２との間にばね２１７が設けられている。軸受２１２は、例えば、外輪２１２ａ、内輪２１２ｂおよび複数の玉２１２ｃによって構成され、外輪２１２ａがハウジング２０８に固定され、内輪２１２ｂが回転軸２０７に固定されている。ばね２１７は、コイルスプリングで構成され、各軸受２１２，２１２の外輪２１２ａを互いに離間する方向に付勢している。これにより、軸受２１２におけるがたつきを防止することで、電動送風機２００の音や振動を抑制している。 The rotating shaft 207 is provided with a spring 217 between the bearing 212 and the bearing 212. The bearing 212 is composed of, for example, an outer ring 212a, an inner ring 212b, and a plurality of balls 212c, the outer ring 212a is fixed to the housing 208, and the inner ring 212b is fixed to the rotating shaft 207. The spring 217 is composed of a coil spring and urges the outer rings 212a of the bearings 212 and 212 in a direction in which they are separated from each other. As a result, the rattling of the bearing 212 is prevented, and the noise and vibration of the electric blower 200 are suppressed.

図５は本実施形態における電動送風機を示す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing the electric blower according to the present embodiment.

図５に示すように、電動送風機２００は、送風機部２０１と電動機部２０２に大別される。送風機部２０１は、遠心羽根車２０３（図３参照）と、該遠心羽根車２０３を収納するファンケーシング２０４と、案内翼２０５（図３参照）とを含んで構成されている。 As shown in FIG. 5, the electric blower 200 is roughly classified into a blower unit 201 and an electric motor unit 202. The blower unit 201 includes a centrifugal impeller 203 (see FIG. 3), a fan casing 204 for accommodating the centrifugal impeller 203, and a guide blade 205 (see FIG. 3).

電動機部２０２は、ハウジング２０８内に収納される回転軸２０７（図３参照）に固定されるロータコア２０９（図４参照）と、ハウジング２０８に固定されるステータコア２１０とを含んで構成されている。 The electric motor unit 202 includes a rotor core 209 (see FIG. 4) fixed to a rotating shaft 207 (see FIG. 3) housed in the housing 208, and a stator core 210 fixed to the housing 208.

図６は本実施形態における電動送風機の縦断面図である。 FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the electric blower according to the present embodiment.

図６に示すように、ステータ２４０は、ステータコア２１０の周りに導線２１１が巻かれ、一緒になって相巻線を形成している。この相巻線は、電動送風機２００に備わる図示しない回路部に電気的に接続されている。 As shown in FIG. 6, in the stator 240, a conducting wire 211 is wound around the stator core 210, and together they form a phase winding. This phase winding is electrically connected to a circuit portion (not shown) provided in the electric blower 200.

ロータコア２０９は、回転軸２０７における遠心羽根車２０３が固定されている端部と逆側の端部に設けられている。このロータコア２０９は、例えば、希土類系のボンド磁石によって構成されている。希土類系のボンド磁石は、希土類系磁性粉末と有機バインダーとを混合して作られる。希土類系のボンド磁石としては、例えば、サマリウム鉄窒素磁石や、ネオジム磁石等を用いることができる。また、ロータコア２０９は、回転軸２０７に一体成形されている。 The rotor core 209 is provided at an end of the rotating shaft 207 opposite to the end to which the centrifugal impeller 203 is fixed. The rotor core 209 is composed of, for example, a rare earth-based bond magnet. Rare earth-based bond magnets are made by mixing rare earth-based magnetic powder and an organic binder. As the rare earth-based bond magnet, for example, a samarium iron-nitrogen magnet, a neodymium magnet, or the like can be used. Further, the rotor core 209 is integrally molded with the rotating shaft 207.

このように、ロータコア２０９をボンド磁石で構成することで、電動送風機２００を軽量化することができる。また、ボンド磁石を使用することで、リング部材２１３を軽量化することができ、電動送風機２００の軽量化を図ることができる。 By forming the rotor core 209 with a bond magnet in this way, the weight of the electric blower 200 can be reduced. Further, by using the bond magnet, the weight of the ring member 213 can be reduced, and the weight of the electric blower 200 can be reduced.

なお、本実施形態では、ロータコア２０９に永久磁石を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば毎分８０，０００回転以上の高速回転を可能とする無整流子電動機の一種であるリラクタンスモータなどを使用してもよい。 In the present embodiment, a permanent magnet is used for the rotor core 209, but the present invention is not limited to this, and is a kind of non-commutator motor capable of rotating at a high speed of 80,000 rpm or more, for example. A reluctance motor or the like may be used.

回転軸２０７には、遠心羽根車２０３とロータコア２０９との間に、軸受２１２，２１２が設けられている。軸受２１２，２１２は、軸方向に離間して配置され、回転軸２０７を回転自在に支持している。 Bearings 212 and 212 are provided on the rotating shaft 207 between the centrifugal impeller 203 and the rotor core 209. The bearings 212 and 212 are arranged apart from each other in the axial direction and rotatably support the rotating shaft 207.

リング部材２１３は、バランス調整用のものであり、回転軸２０７におけるロータコア２０９側の端部（回転軸２０７の他端）に設けられている。また、リング部材２１３は、ロータコア２０９よりも比重が大きく、かつ、非磁性の材料で構成されている。なお、リング部材２１３は、例えば銅材などの焼結品（燒結体）や機械加工で形成することができる。 The ring member 213 is for adjusting the balance, and is provided at the end of the rotating shaft 207 on the rotor core 209 side (the other end of the rotating shaft 207). Further, the ring member 213 has a higher specific gravity than the rotor core 209 and is made of a non-magnetic material. The ring member 213 can be formed by, for example, a sintered product (sintered body) such as a copper material or machining.

このように、リング部材２１３を銅などの非磁性材料で形成することで、ロータ組立体２３０を回転させる際に作用する磁気回路（ロータコア２０９とステータコア２１０との間に働く磁気回路）に悪影響を与えるのを防止することができる。また、銅材の燒結品を使用することにより、寸法精度を高くでき、かつ安価に製造できる。 By forming the ring member 213 from a non-magnetic material such as copper in this way, the magnetic circuit (magnetic circuit acting between the rotor core 209 and the stator core 210) that acts when the rotor assembly 230 is rotated is adversely affected. It can be prevented from giving. Further, by using a boiled copper material, the dimensional accuracy can be improved and the product can be manufactured at low cost.

また、リング部材２１３としては、ロータコア２０９よりも比重が大きく、かつ、非磁性の材料であれば、銅に限定されるものではなく、ステンレス合金、金、銀、鉛などを用いることもできる。 Further, the ring member 213 is not limited to copper as long as it has a higher specific gravity than the rotor core 209 and is a non-magnetic material, and stainless alloys, gold, silver, lead and the like can also be used.

また、回転軸２０７には、ロータコア２０９側の軸受２１２とロータコア２０９との間に、軸受２１２の位置決め用スリーブ２１４が設けられている。 Further, the rotating shaft 207 is provided with a sleeve 214 for positioning the bearing 212 between the bearing 212 on the rotor core 209 side and the rotor core 209.

ハウジング２０８は、合成樹脂製であり、軸受２１２，２１２を内包する軸受カバー２１５を固定する支持部２６を有している。軸受カバー２１５内には、軸受２１２，２１２と、スリーブ２１６と、ばね２１７と、が設けられている。ばね２１７は、圧縮された状態で配置され、軸受２１２，２１２の外輪にそれぞれ当接して予圧を付与している。 The housing 208 is made of synthetic resin and has a support portion 26 for fixing the bearing cover 215 including the bearings 212 and 212. Bearings 212 and 212, sleeves 216, and springs 217 are provided in the bearing cover 215. The spring 217 is arranged in a compressed state, and abuts on the outer rings of the bearings 212 and 212, respectively, to apply a preload.

軸受カバー２１５の外周には、軸受２１２の冷却用のヒートシンクである回転軸方向に長い複数の冷却フィン２７が設けられている。また、軸受カバー２１５は、非磁性金属材料製であり、樹脂製のハウジング２０８とインサート成形によって一体化されている。 A plurality of cooling fins 27 long in the rotation axis direction, which are heat sinks for cooling the bearing 212, are provided on the outer periphery of the bearing cover 215. Further, the bearing cover 215 is made of a non-magnetic metal material, and is integrated with the resin housing 208 by insert molding.

また、ハウジング２０８の支持部２６には、軸方向Ｇに延在するねじ穴２８が形成されている。ねじ穴２８には固定ねじ２１８が螺合可能で、固定ねじ２１８の螺合によって案内翼２０５がハウジング２０８に固定される。 Further, a screw hole 28 extending in the axial direction G is formed in the support portion 26 of the housing 208. A fixing screw 218 can be screwed into the screw hole 28, and the guide wing 205 is fixed to the housing 208 by screwing the fixing screw 218.

また、ハウジング２０８には、ハウジング２０８内に空気が流れ込む開口３４と、電動送風機２００の外部に空気を排出する排気口３５とが形成されている。また、ハウジング２０８の軸方向Ｇの端部に配置されるステータコア２１０は、固定ねじ２１９によってハウジング２０８に固定されている。 Further, the housing 208 is formed with an opening 34 through which air flows into the housing 208 and an exhaust port 35 for discharging air to the outside of the electric blower 200. Further, the stator core 210 arranged at the end of the housing 208 in the axial direction G is fixed to the housing 208 by the fixing screw 219.

ロータコア２０９の磁気センタＬ１は、ステータコア２１０の磁気センタＬ２に対して軸方向Ｇにずれた状態で配置されている。なお、磁気センタＬ１は、ロータコア２０９の軸方向Ｇの中心であり、磁気センタＬ２は、ステータコア２１０の軸方向Ｇの中心である。これによって、ロータコア２０９をステータコア２１０側に引っ張る力（スラスト方向の力）が作用し、これにより高速回転時にロータの軸方向Ｇのガタつきを防止することが可能となり音や振動を低減できる。また、遠心羽根車２０３により高速回転時には、ロータ組立体２３０が、遠心羽根車２０３側へ引っ張られる力が発生する。この力と、磁気センタをずらすことで発生する力が逆方向となるため、高速回転時の機械損が減り高効率化を図ることができる。更に、組立時、ロータ組立体２３０を軸受けカバー２１５内へ挿入する際、ステータコア２１０側へと向かう力が発生するため作業性の向上を図ることができる。 The magnetic center L1 of the rotor core 209 is arranged in a state of being displaced in the axial direction G with respect to the magnetic center L2 of the stator core 210. The magnetic center L1 is the center of the rotor core 209 in the axial direction G, and the magnetic center L2 is the center of the stator core 210 in the axial direction G. As a result, a force that pulls the rotor core 209 toward the stator core 210 (thrust direction force) acts, which makes it possible to prevent rattling in the axial direction G of the rotor during high-speed rotation and reduce noise and vibration. Further, when the centrifugal impeller 203 rotates at high speed, a force is generated in which the rotor assembly 230 is pulled toward the centrifugal impeller 203 side. Since this force and the force generated by shifting the magnetic center are in opposite directions, mechanical loss during high-speed rotation can be reduced and high efficiency can be achieved. Further, at the time of assembly, when the rotor assembly 230 is inserted into the bearing cover 215, a force toward the stator core 210 is generated, so that workability can be improved.

図７は遠心羽根車の斜視図、図８は遠心羽根車を構成するシュラウド板の外観図を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図、図９は遠心羽根車からシュラウド板を取り外した状態を示す斜視図、図１０は遠心羽根車の縦断面図、図１１はロータ組立体をリング部材側から見たときの斜視図である。
である。 7 is a perspective view of the centrifugal impeller, FIG. 8 is an external view of the shroud plate constituting the centrifugal impeller, FIG. 7A is a perspective view, FIG. 7B is a side view, and FIG. 9C is a rear view. Is a perspective view showing a state in which the shroud plate is removed from the centrifugal impeller, FIG. 10 is a vertical sectional view of the centrifugal impeller, and FIG. 11 is a perspective view of the rotor assembly as viewed from the ring member side.
Is.

図７に示すように、遠心羽根車２０３は、シュラウド板１と、ハブ板２と、複数枚の羽根３とによって構成されている。ハブ板２と羽根３は、熱可塑性樹脂で一体成形されている。 As shown in FIG. 7, the centrifugal impeller 203 is composed of a shroud plate 1, a hub plate 2, and a plurality of blades 3. The hub plate 2 and the blade 3 are integrally molded with a thermoplastic resin.

図８（ａ）に示すように、シュラウド板１は、中央部に空気を吸い込む円環状の吸込開口４が形成されている。この吸込開口４には、回転軸２０７（図６参照）と略平行に延びる直線部５が形成されている。この直線部５の先端５ａは、板厚（径方向）が基端よりも薄く形成されている（図１０参照）。 As shown in FIG. 8A, the shroud plate 1 is formed with an annular suction opening 4 for sucking air in the central portion. A straight portion 5 extending substantially parallel to the rotation shaft 207 (see FIG. 6) is formed in the suction opening 4. The tip 5a of the straight portion 5 is formed to have a thinner plate thickness (diameter direction) than the base end (see FIG. 10).

図８（ｂ）に示すように、シュラウド板１は、吸込開口４から流入した軸方向流れを径方向流れに転向する曲面部６が形成されている。 As shown in FIG. 8B, the shroud plate 1 is formed with a curved surface portion 6 that diverts the axial flow flowing in from the suction opening 4 to the radial flow.

図８（ｃ）に示すように、シュラウド板１は、直線部５と曲面部６が滑らかに接続され、曲面部６から外径に向けて半径方向を向くように構成されている。また、シュラウド板１の背面には、曲面部６から外径に向けて、羽根３と対応する位置に凹状溝７が形成されている。この凹状溝７は、シュラウド板１の内径端から外形端まで延設されている。また、凹状溝７には、各羽根３に形成された爪１０（図９参照）と嵌合する貫通孔８が形成されている。 As shown in FIG. 8 (c), the shroud plate 1 is configured such that the straight portion 5 and the curved surface portion 6 are smoothly connected and face the radial direction from the curved surface portion 6 toward the outer diameter. Further, on the back surface of the shroud plate 1, a concave groove 7 is formed at a position corresponding to the blade 3 from the curved surface portion 6 toward the outer diameter. The concave groove 7 extends from the inner diameter end to the outer diameter end of the shroud plate 1. Further, the concave groove 7 is formed with a through hole 8 for fitting with a claw 10 (see FIG. 9) formed in each blade 3.

図９に示すように、ハブ板２の中央には、回転軸２０７（図４参照）が挿入、固定される凸形状のボス９が形成されている。ハブ板２と一体成形されている羽根３は、周方向に等間隔で設置されており、径方向内側から径方向外側に向かうにつれて、回転方向に後退する羽根形状を有している。ボス９は、軸側から径方向外側に向けて曲面９ａが形成されている。 As shown in FIG. 9, a convex boss 9 into which the rotation shaft 207 (see FIG. 4) is inserted and fixed is formed in the center of the hub plate 2. The blades 3 integrally molded with the hub plate 2 are installed at equal intervals in the circumferential direction, and have a blade shape that recedes in the rotational direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction. The boss 9 has a curved surface 9a formed from the axial side to the outer side in the radial direction.

羽根３の上面には、突起状の爪１０が形成されるとともに、爪１０から外径側に溶着用のリブ１１が形成されている。また、羽根３の上面には、爪１０から内径側にシュラウド板１の曲面部６と密着するように羽根３の圧力面（凸面）側に傾斜面１２が形成されている。なお、溶着用のリブ１１の形状（断面形状）は、三角形や、半円形や、台形としてもよい。 A protruding claw 10 is formed on the upper surface of the blade 3, and a rib 11 for welding is formed on the outer diameter side of the claw 10. Further, on the upper surface of the blade 3, an inclined surface 12 is formed on the pressure surface (convex surface) side of the blade 3 so as to be in close contact with the curved surface portion 6 of the shroud plate 1 on the inner diameter side from the claw 10. The shape (cross-sectional shape) of the rib 11 for welding may be triangular, semicircular, or trapezoidal.

羽根３の爪１０をシュラウド板１の貫通孔８（図８（ａ）参照）に挿入するとともに、シュラウド板１の凹状溝７（図８（ｃ）参照）と羽根３とを係合させ、爪１０およびリブ１１をシュラウド板に溶着加工により接合することで、遠心羽根車２０３が形成される。 The claw 10 of the blade 3 is inserted into the through hole 8 of the shroud plate 1 (see FIG. 8A), and the concave groove 7 of the shroud plate 1 (see FIG. 8C) is engaged with the blade 3. The centrifugal impeller 203 is formed by joining the claw 10 and the rib 11 to the shroud plate by welding.

なお、シュラウド板１の曲面部６と羽根３の傾斜面１２には溶着加工を施していない。
これにより、シュラウド板１の曲面部６から外径にかけての略軸方向からの溶着加工のみで行うことができるので、溶着加工を簡略化できる。また、リブ１１は凹状溝７内で溶融するが、リブ１１の体積を、凹状溝７に羽根３が挿入された際の隙間の体積よりも小さくしている。そのため、溶融した樹脂材が遠心羽根車２０３の流路内にはみ出すことを抑制できる。 The curved surface portion 6 of the shroud plate 1 and the inclined surface 12 of the blade 3 are not welded.
As a result, the welding process can be performed only from the substantially axial direction from the curved surface portion 6 to the outer diameter of the shroud plate 1, so that the welding process can be simplified. Further, the rib 11 melts in the concave groove 7, but the volume of the rib 11 is made smaller than the volume of the gap when the blade 3 is inserted into the concave groove 7. Therefore, it is possible to prevent the molten resin material from protruding into the flow path of the centrifugal impeller 203.

また、遠心羽根車２０３は、流路中央付近から出口までの圧力の高くなる流路内は、羽根３の溶着リブ１１が溶融し、シュラウド板１と溶着されているため、羽根３間での漏れを防止することができる。 Further, in the centrifugal impeller 203, since the welding rib 11 of the blade 3 is melted and welded to the shroud plate 1 in the flow path where the pressure from the vicinity of the center of the flow path to the outlet is high, the welding rib 11 is welded between the blades 3. Leakage can be prevented.

また、遠心羽根車２０３の前縁側となる、羽根３の爪１０より前縁側には、シュラウド板１の曲面部６の形状と一致するように傾斜面１２が形成されている。また、遠心羽根車２０３では、特に入口流れが重要であり、シュラウド板１の曲面部６には溶着加工を施していないため、羽根３の傾斜面１２には溶着によるバリなどが発生していない。すなわち、入口側で流れを乱すことが無く、空気を羽根３にスムーズに流入させることができる。 Further, an inclined surface 12 is formed on the front edge side of the blade 3 which is the front edge side of the centrifugal impeller 203 so as to match the shape of the curved surface portion 6 of the shroud plate 1. Further, in the centrifugal impeller 203, the inlet flow is particularly important, and since the curved surface portion 6 of the shroud plate 1 is not welded, burrs or the like due to welding do not occur on the inclined surface 12 of the blade 3. .. That is, the air can smoothly flow into the blade 3 without disturbing the flow on the inlet side.

さらに、図１０に示すように、遠心羽根車２０３では、シュラウド板１に吸込開口４（図８（ａ）参照）が形成され、直線部５と曲面部６とが滑らか面となるように形成されるとともに、ハブ板２の流路面のボス９が軸方向Ｇから径方向に向かうように曲面９ａ（図９参照）が形成されている。そのため、吸込開口４から流入した軸方向Ｇの空気の流れを径方向流れにスムーズに転向させながら羽根３に流入させることができ、遠心羽根車２０３の入口での曲がり損失を低減することができる。 Further, as shown in FIG. 10, in the centrifugal impeller 203, a suction opening 4 (see FIG. 8A) is formed in the shroud plate 1, and the straight portion 5 and the curved surface portion 6 are formed so as to be smooth surfaces. At the same time, a curved surface 9a (see FIG. 9) is formed so that the boss 9 on the flow path surface of the hub plate 2 is directed in the radial direction from the axial direction G. Therefore, the air flow in the axial direction G flowing in from the suction opening 4 can be smoothly converted to the radial flow and flowed into the blades 3, and the bending loss at the inlet of the centrifugal impeller 203 can be reduced. ..

また、遠心羽根車２０３の作動時においては、遠心力により前縁側がシュラウド板１の曲面部６と羽根３の傾斜面１２が密着するように働くため、入口側で羽根３とシュラウド板１の隙間がなくなり、電動機部２０２（電動送風機２００）の高効率化を図ることができる。 Further, when the centrifugal impeller 203 is operated, the front edge side works so that the curved surface portion 6 of the shroud plate 1 and the inclined surface 12 of the blade 3 are in close contact with each other due to the centrifugal force. The gap is eliminated, and the efficiency of the electric motor unit 202 (electric blower 200) can be improved.

また、遠心羽根車２０３は熱可塑性樹脂製によって構成されているが、電動送風機２００などから発生する熱による変形等を防ぐため、特に耐熱性が１００℃以上、遠心応力に耐えるために引張強度が１００ＭＰａ以上あるエンジニアリングプラスティック材料を使用することが望ましい。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ＰＥＥＫにカーボン繊維が含まれているものであるとより望ましい。これにより、金属製の遠心羽根車よりも軽量化が図られ、強度を確保し、高速回転に耐えることができる樹脂製の遠心羽根車２０３を実現できる。 Further, although the centrifugal impeller 203 is made of a thermoplastic resin, it has a heat resistance of 100 ° C. or higher and a tensile strength to withstand centrifugal stress in order to prevent deformation due to heat generated from an electric blower 200 or the like. It is desirable to use an engineering plastic material having a pressure of 100 MPa or more. For example, it is more desirable that polyetheretherketone (PEEK) or PEEK contains carbon fiber. As a result, it is possible to realize a resin centrifugal impeller 203 that is lighter in weight than a metal centrifugal impeller, secures strength, and can withstand high-speed rotation.

電動機部２０２を駆動して遠心羽根車２０３を回転させると、ファンケーシング２０４の空気吸込口２０６から空気が流入し、遠心羽根車２０３内に流入する。流入した空気は、遠心羽根車２０３内で昇圧および増速され、遠心羽根車２０３から吐出される。遠心羽根車２０３から吐出された空気流は、案内翼２０５に導かれる。 When the electric motor unit 202 is driven to rotate the centrifugal impeller 203, air flows in from the air suction port 206 of the fan casing 204 and flows into the centrifugal impeller 203. The inflowing air is boosted and accelerated in the centrifugal impeller 203, and discharged from the centrifugal impeller 203. The air flow discharged from the centrifugal impeller 203 is guided to the guide blade 205.

図１１に示すように、遠心羽根車２０３は、ハブ板２の羽根３の裏面側の外周に凸部２ａが周方向に沿って形成されている（図１０参照）。換言すると、遠心羽根車２０３の外周縁部２０３ａは、内周側よりも軸方向Ｇに肉厚に形成されている。製造された各ロータ組立体２３０について、バランス調整が行われるが、このときハブ板２の凸部２ａと、回転軸２０７の軸端に取り付けられているバランス調整用のリング部材２１３の端面２１３ａと、を軸方向Ｇから削ることで（穴Ｐ１，Ｐ２参照）、バランスを修正する。 As shown in FIG. 11, in the centrifugal impeller 203, a convex portion 2a is formed on the outer periphery of the blade 3 of the hub plate 2 on the back surface side along the circumferential direction (see FIG. 10). In other words, the outer peripheral edge portion 203a of the centrifugal impeller 203 is formed to be thicker in the axial direction G than on the inner peripheral side. Balance adjustment is performed on each of the manufactured rotor assemblies 230. At this time, the convex portion 2a of the hub plate 2 and the end surface 213a of the balance adjustment ring member 213 attached to the shaft end of the rotating shaft 207 , Is cut from the axial direction G (see holes P1 and P2) to correct the balance.

このように、遠心羽根車２０３の外周縁部２０３ａ（外周側）を削ることで、内周側を削るよりも少しの削り量でバランスを修正することができる。また、リング部材２１３をロータコア２０９よりも比重の大きい材料で形成することで、リング部材２１３の形状を樹脂で形成する場合よりも小さくすることができ、電動送風機２００の小型化が可能になる。よって、回転軸２０７の端部にリング部材２１３を設けることで、回転体（ロータ組立体２３０）の回転時のアンバランス量を抑制することができ、振動や騒音の低減を図ることができ、電動送風機２００の高効率化を図ることができる。また、回転軸２０７の両端（リング部材２１３と遠心羽根車２０３）でバランスを調整することができるので、バランス調整が容易になる。このように、遠心羽根車２０３を含めた回転体（ロータ組立体２３０）のアンバランス量を小さくでき、振動や騒音の低減が図られ、毎分８０，０００回転以上の高速回転を可能とする電動送風機２００を実現することができる。 In this way, by scraping the outer peripheral edge portion 203a (outer peripheral side) of the centrifugal impeller 203, the balance can be corrected with a smaller amount of scraping than the inner peripheral side. Further, by forming the ring member 213 with a material having a specific gravity larger than that of the rotor core 209, the shape of the ring member 213 can be made smaller than that when the ring member 213 is formed of resin, and the electric blower 200 can be miniaturized. Therefore, by providing the ring member 213 at the end of the rotating shaft 207, it is possible to suppress the amount of imbalance during rotation of the rotating body (rotor assembly 230), and it is possible to reduce vibration and noise. The efficiency of the electric blower 200 can be improved. Further, since the balance can be adjusted at both ends of the rotating shaft 207 (ring member 213 and centrifugal impeller 203), the balance adjustment becomes easy. In this way, the amount of imbalance of the rotating body (rotor assembly 230) including the centrifugal impeller 203 can be reduced, vibration and noise can be reduced, and high-speed rotation of 80,000 rpm or more is possible. The electric blower 200 can be realized.

図１２は遠心羽根車の羽根とロータコアとの関係を示す模式図である。なお、図１２は、ロータ組立体２３０のシュラウド板１を取り外した状態を示し、また遠心羽根車２０３の中心部分を簡略化して示している。 FIG. 12 is a schematic view showing the relationship between the blades of the centrifugal impeller and the rotor core. Note that FIG. 12 shows a state in which the shroud plate 1 of the rotor assembly 230 is removed, and the central portion of the centrifugal impeller 203 is shown in a simplified manner.

図１２に示すように、ロータ組立体２３０では、遠心羽根車２０３の羽根３の枚数は、８枚であり、ロータコア２０９の極数は、Ｎ極とＳ極の２極である。このように、羽根３の枚数を、ロータコア２０９の極数のｎ（ｎは整数）倍となっている。このように構成することで、ロータコアの極位置と、遠心羽根車の羽根のラジアル方向の位置がどの位置で組まれても、極の位置と羽根の位置とが極ごとに回転対称となるので、ロータコア２０９で発生する力が、均一に遠心羽根車２０３の羽根３へ均一に掛かり、音や振動を低減できる。なお、羽根３の枚数がロータコア２０９の極数のｎ倍であれば、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 As shown in FIG. 12, in the rotor assembly 230, the number of blades 3 of the centrifugal impeller 203 is eight, and the number of poles of the rotor core 209 is two poles, N pole and S pole. In this way, the number of blades 3 is n (n is an integer) times the number of poles of the rotor core 209. With this configuration, no matter where the pole position of the rotor core and the radial position of the blades of the centrifugal impeller are assembled, the pole position and the blade position are rotationally symmetric for each pole. , The force generated by the rotor core 209 is uniformly applied to the blades 3 of the centrifugal impeller 203, and noise and vibration can be reduced. As long as the number of blades 3 is n times the number of poles of the rotor core 209, the number of blades 3 is not limited to this embodiment and can be changed as appropriate.

また、ロータコア２０９のＮ極とＳ極との境界のウエルド２０９ｂは、回転軸２０７の軸中心Ｏを通るように構成されている。これにより、ロータコア２０９におけるＮ極、Ｓ極の磁束密度のアンバランス量を小さくすることができ、音や振動を低減できると共に、電動送風機２００の高効率化を図ることが可能になる。 Further, the weld 209b at the boundary between the north pole and the south pole of the rotor core 209 is configured to pass through the axis center O of the rotation shaft 207. As a result, the amount of imbalance in the magnetic flux densities of the north and south poles of the rotor core 209 can be reduced, noise and vibration can be reduced, and the efficiency of the electric blower 200 can be improved.

次に図１３および図１４を参照して、本実施形態の案内翼２０５について説明する。図１３（ａ）は案内翼の斜視図、（ｂ）は案内翼の背面図、（ｃ）は案内翼の縦断面図、図１４はディフューザ内の流れを示す説明図である。 Next, the guide wing 205 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. 13A is a perspective view of the guide blade, FIG. 13B is a rear view of the guide blade, FIG. 13C is a vertical cross-sectional view of the guide blade, and FIG. 14 is an explanatory view showing a flow in the diffuser.

図１３（ａ）に示すように、案内翼２０５は、樹脂製であり、複数枚のディフューザ羽根１３と、該ディフューザ羽根１３の下流側に形成された複数枚のリターンガイド羽根１４と、ディフューザ羽根１３とリターンガイド羽根１４との間を仕切る仕切板１５と、が一体に成形されている。 As shown in FIG. 13A, the guide blade 205 is made of resin, and has a plurality of diffuser blades 13, a plurality of return guide blades 14 formed on the downstream side of the diffuser blade 13, and a diffuser blade. A partition plate 15 for partitioning between the 13 and the return guide blade 14 is integrally formed.

ディフューザ羽根１３の上面には、リブ１３ａが形成され、このリブ１３ａがファンケーシング２０４（図６参照）の内面２５ａ（図６参照）に当接している。ディフューザ２０５ａ側では、ファンケーシング２０４とディフューザ羽根１３と仕切板１５とでディフューザ流路Ｒ１（図６参照）を構成している。 A rib 13a is formed on the upper surface of the diffuser blade 13, and the rib 13a is in contact with the inner surface 25a (see FIG. 6) of the fan casing 204 (see FIG. 6). On the diffuser 205a side, the fan casing 204, the diffuser blades 13, and the partition plate 15 form a diffuser flow path R1 (see FIG. 6).

仕切板１５の中央には、ロータ組立体２３０を挿通する貫通孔１６ａが形成されている。また、仕切板１５には、貫通孔１６ａの周囲には、貫通孔１６ｂが複数箇所に形成されている。貫通孔１６ｂに固定ねじ２１８（図３参照）を挿通し、ハウジング２０８のねじ穴２８に螺合することによって、案内翼２０５がハウジング２０８に固定される。 A through hole 16a through which the rotor assembly 230 is inserted is formed in the center of the partition plate 15. Further, in the partition plate 15, through holes 16b are formed at a plurality of places around the through holes 16a. The guide blade 205 is fixed to the housing 208 by inserting the fixing screw 218 (see FIG. 3) into the through hole 16b and screwing it into the screw hole 28 of the housing 208.

図１３（ｂ）に示すように、リターンガイド２０５ｂ側では、仕切板１５とリターンガイド羽根１４とでリターンガイド流路Ｒ２（図６参照）を構成している。また、リターンガイド２０５ｂ側の貫通孔１６ｂの外周には、円筒状の凸部１７が形成されている。この凸部１７とハウジング２０８の凹部２９（図３参照）とが嵌め合わさることで送風機部２０１（図６参照）側への漏れを防止している。 As shown in FIG. 13B, on the return guide 205b side, the partition plate 15 and the return guide blades 14 form a return guide flow path R2 (see FIG. 6). Further, a cylindrical convex portion 17 is formed on the outer periphery of the through hole 16b on the return guide 205b side. The convex portion 17 and the concave portion 29 (see FIG. 3) of the housing 208 are fitted to prevent leakage to the blower portion 201 (see FIG. 6).

図１３（ｃ）に示すように、ディフューザ羽根１３の外径側は軸方向にゆるやかに傾斜し、軸方向（図示下方）に傾斜したディフューザ流路Ｒ３を形成している。 As shown in FIG. 13 (c), the outer diameter side of the diffuser blade 13 is gently inclined in the axial direction to form a diffuser flow path R3 inclined in the axial direction (lower part in the drawing).

図１４に示すように、案内翼２０５は、ディフューザ羽根１３の外周端側にディフューザ羽根１３とディフューザ羽根１３との隙間から流出した空気をリターンガイド羽根１４（図１３（ｂ）参照）側に流す略三角形状の流路（連通路）１８が形成されている。ディフューザ羽根１３への流入流れ１９は、隣り合うディフューザ羽根１３と仕切板１５とファンケーシング２０４とで囲まれたディフューザ流路Ｒ１（図３参照）内で減速されて、ファンケーシング２０４の内面２０４ｂに当たって、略三角形の形状をした流路１８を通って軸方向Ｇに転向した流出流れ２０となる。流出流れ２０は旋回方向の流れ成分を有しており、リターンガイド羽根１４（図１３（ｂ）参照）によって旋回流れを半径方向内向きの流れに転向する。 As shown in FIG. 14, the guide blade 205 causes the air flowing out from the gap between the diffuser blade 13 and the diffuser blade 13 to flow toward the return guide blade 14 (see FIG. 13B) on the outer peripheral end side of the diffuser blade 13. A substantially triangular flow path (communication passage) 18 is formed. The inflow flow 19 to the diffuser blade 13 is decelerated in the diffuser flow path R1 (see FIG. 3) surrounded by the adjacent diffuser blade 13, the partition plate 15, and the fan casing 204, and hits the inner surface 204b of the fan casing 204. , The outflow flow 20 is turned in the axial direction G through the flow path 18 having a substantially triangular shape. The outflow flow 20 has a flow component in the swirling direction, and the return guide blade 14 (see FIG. 13B) converts the swirling flow into a radial inward flow.

案内翼２０５のディフューザ２０５ａは、複数のディフューザ羽根１３を備え、空気流がディフューザ羽根１３の羽根間で減速されることによって、空気流のもつ運動エネルギーが圧力エネルギーに変換され圧力が上昇する。ディフューザ２０５ａから吐出された空気流は、ファンケーシング２０４の内面とディフューザ２０５ａの後縁間で形成された流路１８（図１４参照）からリターンガイド２０５ｂに流入する。なお、本実施形態では羽根付ディフューザを用いているが、羽根無しディフューザとしてもよい。その場合は、案内翼の外径側に支柱を複数本設け、ファンケーシング２０４を支持する。 The diffuser 205a of the guide blade 205 includes a plurality of diffuser blades 13, and the air flow is decelerated between the blades of the diffuser blades 13, so that the kinetic energy of the air flow is converted into pressure energy and the pressure rises. The air flow discharged from the diffuser 205a flows into the return guide 205b from the flow path 18 (see FIG. 14) formed between the inner surface of the fan casing 204 and the trailing edge of the diffuser 205a. Although a diffuser with blades is used in this embodiment, a diffuser without blades may be used. In that case, a plurality of columns are provided on the outer diameter side of the guide blades to support the fan casing 204.

リターンガイド２０５ｂのリターンガイド羽根１４を通過した空気は、ハウジング２０８の開口３４からハウジング２０８内部に流入し、軸受カバー２１５の冷却フィン２７が冷却され、軸受カバー２１５を介して軸受２１２が冷却される（図６参照）。また、空気は、ロータコア２０９、ステータコア２１０、導線２１１を冷却して外部へ排出される。
これによって、ハウジング２０８内の各部が冷却される。リターンガイド羽根１４を通過した空気流の一部は、ハウジング２０８の排気口３５から外部へ排出される。 The air that has passed through the return guide blade 14 of the return guide 205b flows into the inside of the housing 208 through the opening 34 of the housing 208, the cooling fins 27 of the bearing cover 215 are cooled, and the bearing 212 is cooled through the bearing cover 215. (See FIG. 6). Further, the air cools the rotor core 209, the stator core 210, and the conducting wire 211 and is discharged to the outside.
As a result, each part in the housing 208 is cooled. A part of the air flow that has passed through the return guide blade 14 is discharged to the outside from the exhaust port 35 of the housing 208.

リターンガイド羽根１４は、ハウジング２０８の開口３４（図６参照）に位置するように設けられている。リターンガイド羽根１４によって半径方向内向きに転向した流れは、ハウジング２０８の開口３４から軸受カバー２１５の冷却フィン２７に当たり、軸受２１２が効果的に冷却される。これによって、軸受２１２の信頼性が高い電動送風機２００を実現できる。 The return guide blade 14 is provided so as to be located at the opening 34 (see FIG. 6) of the housing 208. The flow turned inward in the radial direction by the return guide blade 14 hits the cooling fins 27 of the bearing cover 215 from the opening 34 of the housing 208, and the bearing 212 is effectively cooled. Thereby, the electric blower 200 with high reliability of the bearing 212 can be realized.

ファンケーシング２０４とディフューザ羽根１３と仕切板１５とで形成されたディフューザ流路Ｒ１（図６参照）は、ゆるやかに傾斜しているため（図１３（ｃ）参照）、平面視略三角形の形状をした流路１８（図１４参照）からリターンガイド羽根１４へスムーズに流れることができ、曲がり損失を低減することができる。これによって、電動機部２０２の高効率化を図ることができる。また、リターンガイド２０５ｂの円筒状の凸部１７（図１３（ｃ）参照）とハウジング２０８の凹部２９（図３参照）で十分な気密が得られるので、電動機部２０２の効率をさらに向上させることができる。 Since the diffuser flow path R1 (see FIG. 6) formed by the fan casing 204, the diffuser blade 13, and the partition plate 15 is gently inclined (see FIG. 13 (c)), the shape of the diffuser flow path R1 (see FIG. 6) is substantially triangular in plan view. It is possible to smoothly flow from the flow path 18 (see FIG. 14) to the return guide blade 14, and the bending loss can be reduced. As a result, the efficiency of the motor unit 202 can be improved. Further, since sufficient airtightness can be obtained from the cylindrical convex portion 17 (see FIG. 13C) of the return guide 205b and the concave portion 29 (see FIG. 3) of the housing 208, the efficiency of the motor portion 202 can be further improved. Can be done.

図１５（ａ）はファンケーシングの斜視図、（ｂ）はファンケーシングの縦断面図である。 15 (a) is a perspective view of the fan casing, and FIG. 15 (b) is a vertical sectional view of the fan casing.

図１５（ａ）に示すように、ファンケーシング２０４は、遠心羽根車２０３（図３参照）および案内翼２０５（図３参照）を外方から覆う略傘形状であり、平面視円形状の上板２１と、上板２１の周縁部に連続して軸方向に延在する円環状の側板２２とを備えている。 As shown in FIG. 15A, the fan casing 204 has a substantially umbrella shape that covers the centrifugal impeller 203 (see FIG. 3) and the guide blade 205 (see FIG. 3) from the outside, and is above the circular shape in a plan view. A plate 21 and an annular side plate 22 extending in the axial direction continuously on the peripheral edge of the upper plate 21 are provided.

ファンケーシング２０４の側板２２には、上板２１側とは逆側の縁部に複数の突起２３が形成されている。突起２３は、周方向に間隔を置いて形成されている。また、突起２３には、ファンケーシング２０４をハウジング２０８に固定する固定孔２４が形成されている。なお、本実施形態では、突起２３が３個形成されているが、３個に限定されるものではなく、４個以上設けてもよい。 The side plate 22 of the fan casing 204 is formed with a plurality of protrusions 23 on the edge opposite to the upper plate 21 side. The protrusions 23 are formed at intervals in the circumferential direction. Further, the protrusion 23 is formed with a fixing hole 24 for fixing the fan casing 204 to the housing 208. In the present embodiment, three protrusions 23 are formed, but the number is not limited to three, and four or more may be provided.

図１５（ｂ）に示すように、ファンケーシング２０４には、上板２１の中央に、空気吸込口２０６が形成されている。空気吸込口２０６の縁部内面には、凹部２０４ａが形成され、凹部２０４ａ内に遠心羽根車２０３の直線部５が配置されている（図６参照）。ファンケーシング２０４と直線部５の先端は小さな隙間を有するように遠心羽根車２０３が配置され、遠心羽根車２０３で昇圧された空気が遠心羽根車２０３の吸込開口４側へ漏れる空気量を少なくする構造となっている。これにより、シール効果を高めることができ、電動機部２０２の効率をさらに向上させることができる。 As shown in FIG. 15B, the fan casing 204 is formed with an air suction port 206 in the center of the upper plate 21. A recess 204a is formed on the inner surface of the edge portion of the air suction port 206, and a straight portion 5 of the centrifugal impeller 203 is arranged in the recess 204a (see FIG. 6). The centrifugal impeller 203 is arranged so that the fan casing 204 and the tip of the straight portion 5 have a small gap, and the amount of air that is boosted by the centrifugal impeller 203 leaks to the suction opening 4 side of the centrifugal impeller 203 is reduced. It has a structure. As a result, the sealing effect can be enhanced, and the efficiency of the motor unit 202 can be further improved.

ファンケーシング２０４の上板２１の内面には弾性体を用いた気密保持部材２５が配置されている。気密保持部材２５はゴムやエラストマー等の弾性材料からなり、ファンケーシング２０４に一体成形されている。本実施形態では、インサート成形により気密保持部材（弾性部材）２５とファンケーシング２０４とを一体成形している。また、ゲート方向を遠心羽根車２０３の配置する面とは逆側(外側)とし、内側へゲート跡が残らないようにしている。ディフューザ羽根１３に設けたリブ１３ａ（図１３（ａ）参照）が気密保持部材２５に食い込むことで、ファンケーシング２０４と案内翼２０５との気密性が保持される。これによって、案内翼２０５のディフューザ羽根１３間での漏れを防止することができ、電動送風機２００の効率を向上させることができる。 An airtight holding member 25 using an elastic body is arranged on the inner surface of the upper plate 21 of the fan casing 204. The airtight holding member 25 is made of an elastic material such as rubber or elastomer, and is integrally molded with the fan casing 204. In the present embodiment, the airtightness holding member (elastic member) 25 and the fan casing 204 are integrally molded by insert molding. Further, the gate direction is set to the opposite side (outside) of the surface on which the centrifugal impeller 203 is arranged so that no gate mark is left inside. The rib 13a (see FIG. 13A) provided on the diffuser blade 13 bites into the airtightness holding member 25, so that the airtightness between the fan casing 204 and the guide blade 205 is maintained. As a result, leakage between the diffuser blades 13 of the guide blade 205 can be prevented, and the efficiency of the electric blower 200 can be improved.

図１６（ａ）はハウジングと軸受カバーを一体化した斜視図、（ｂ）はハウジングと軸受カバーを一体化した背面図、図１７は図５の電動送風機のＡ−Ａ線での断面図、図１８（ａ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図、（ｂ）は図１６（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図、図１９は軸受カバーの斜視図である。 16 (a) is a perspective view in which the housing and the bearing cover are integrated, FIG. 16 (b) is a rear view in which the housing and the bearing cover are integrated, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA of the electric blower of FIG. 18 (a) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 16 (a), FIG. 18 (b) is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 16 (a), and FIG. 19 is a perspective view of the bearing cover. ..

図１６（ａ）に示すように、ハウジング２０８は、合成樹脂製であり、軸受２１２，２１２（図６参照）を内包する軸受カバー２１５を固定する支持部２６を有している。支持部２６は、略２重円筒状を呈しており、ハウジング２０８の前部（図示上部）の内側に位置している。 As shown in FIG. 16A, the housing 208 is made of synthetic resin and has a support portion 26 for fixing the bearing cover 215 including the bearings 212 and 212 (see FIG. 6). The support portion 26 has a substantially double cylindrical shape and is located inside the front portion (upper part of the drawing) of the housing 208.

図１６（ｂ）に示すように、支持部２６の内側の略円筒部２６ａには、非磁性金属材料で製作された軸受カバー２１５が固定されている。軸受カバー２１５の外周側の略円筒部２６ｂには軸受２１２の冷却用のヒートシンクである回転軸方向に長い複数の冷却フィン２７が設けられ、ハウジング２０８の支持部２６と一体成形されている。軸受カバー２１５は、外周に冷却フィン２７が設けられている複雑な形状であるため、ダイカストで製作することで生産コストを抑え、高い寸法精度を得ることができる。軸受カバー２１５と冷却フィン２７の使用素材としては、非磁性金属で熱伝導率の高いアルミニウム合金が望ましい。 As shown in FIG. 16B, a bearing cover 215 made of a non-magnetic metal material is fixed to the substantially cylindrical portion 26a inside the support portion 26. A plurality of cooling fins 27 long in the rotation axis direction, which are heat sinks for cooling the bearing 212, are provided on the substantially cylindrical portion 26b on the outer peripheral side of the bearing cover 215, and are integrally molded with the support portion 26 of the housing 208. Since the bearing cover 215 has a complicated shape in which cooling fins 27 are provided on the outer periphery, the production cost can be suppressed and high dimensional accuracy can be obtained by manufacturing the bearing cover 215 by die casting. As the materials used for the bearing cover 215 and the cooling fins 27, an aluminum alloy that is a non-magnetic metal and has high thermal conductivity is desirable.

本実施形態では、軸受カバー２１５をインサート品とするインサート成形によりハウジング２０８を形成している。樹脂製のハウジング２０８の支持部２６の端部には、回転軸方向に延在するねじ穴２８（図１６（ａ）参照）が形成されている。ねじ穴２８には固定ねじ２１８が螺合可能で、固定ねじ２１８の螺合によって案内翼２０５がハウジング２０８に固定設置されている。 In the present embodiment, the housing 208 is formed by insert molding using the bearing cover 215 as an insert product. A screw hole 28 (see FIG. 16A) extending in the rotation axis direction is formed at the end of the support portion 26 of the resin housing 208. A fixing screw 218 can be screwed into the screw hole 28, and the guide wing 205 is fixedly installed in the housing 208 by screwing the fixing screw 218.

ねじ穴２８より外径側には環状の凹部２９が設けられている。この凹部２９とリターンガイド２０５ｂ側の円筒状の凸部１７（図１３（ｂ）参照）が嵌め合わされることによって、電動機部２０２側から送風機部２０１側への空気漏れを防止することができる。 An annular recess 29 is provided on the outer diameter side of the screw hole 28. By fitting the concave portion 29 and the cylindrical convex portion 17 (see FIG. 13B) on the return guide 205b side, air leakage from the motor portion 202 side to the blower portion 201 side can be prevented.

支持部２６の外周部はブリッジ３０（図１６（ａ）参照）によって、略円筒状のフレーム３１につながれている。フレーム３１のブリッジ３０がある端部には、ステータコア２１０（図６参照）を固定するねじ穴３２が設けられている。ねじ穴３２には固定ねじ２１９が螺合可能で、固定ねじ２１９の螺合によってステータコア２１０がハウジング２０８に固定される。 The outer peripheral portion of the support portion 26 is connected to a substantially cylindrical frame 31 by a bridge 30 (see FIG. 16A). A screw hole 32 for fixing the stator core 210 (see FIG. 6) is provided at the end of the frame 31 where the bridge 30 is located. A fixing screw 219 can be screwed into the screw hole 32, and the stator core 210 is fixed to the housing 208 by screwing the fixing screw 219.

また、フレーム３１における送風機部２０１側の端部には爪状の突起３３が設けられ、ファンケーシング２０４の固定孔２４と嵌合接続される。接着剤による接続ではなく嵌合による接続により、ファンケーシング２０４の軸方向の位置決め精度を確保することができ、このことでファンケーシング２０４と案内翼２０５との気密性が確保できる。また、ファンケーシング２０４の凹部２０４ａ（図６参照）と遠心羽根車２０３の直線部５（図６参照）の先端隙間のばらつきを小さくすることができ、電動送風機２００の性能向上を図ることができ、性能ばらつきを小さくすることができる。 Further, a claw-shaped protrusion 33 is provided at the end of the frame 31 on the blower portion 201 side, and is fitted and connected to the fixing hole 24 of the fan casing 204. The axial positioning accuracy of the fan casing 204 can be ensured by the connection by fitting instead of the connection by adhesive, and thus the airtightness between the fan casing 204 and the guide blade 205 can be ensured. Further, the variation in the tip gap between the recess 204a of the fan casing 204 (see FIG. 6) and the straight portion 5 of the centrifugal impeller 203 (see FIG. 6) can be reduced, and the performance of the electric blower 200 can be improved. , Performance variation can be reduced.

ハウジング２０８には、ハウジング２０８内に空気が流れ込むようにブリッジ３０間に形成される開口３４（図１６（ａ）参照）と、ロータコア２０９、ステータコア２１０、導線２１１を冷却せずに直接外部に空気を排出する排気口３５（図１６（ｂ）参照）が複数箇所に形成されている。 The housing 208 has an opening 34 (see FIG. 16A) formed between the bridges 30 so that air can flow into the housing 208, and air directly to the outside without cooling the rotor core 209, the stator core 210, and the conducting wire 211. Exhaust ports 35 (see FIG. 16B) are formed at a plurality of locations.

フレーム３１の内側には、傾斜部３６（図１６（ａ）参照）が複数箇所に設けられている。案内翼２０５の略三角形の形状をした流路１８（図１４参照）から流出した空気が、リターンガイド羽根１４（図１３（ｂ）参照）と傾斜部３６によって開口３４に流入し易い構造となっている。開口３４から流入した空気は、軸受カバー２１５に設けたヒートシンクである回転軸方向に長い複数の冷却フィン２７に当たって流れる。冷却フィン２７は長方形の板形状である。軸受２１２で発生した熱は、非磁性金属材料で製作させた軸受カバー２１５を熱伝導で伝わり、冷却フィン２７で放熱され、軸受２１２が効果的に冷却される。 Inclined portions 36 (see FIG. 16A) are provided at a plurality of locations on the inside of the frame 31. The structure is such that the air flowing out from the substantially triangular shaped flow path 18 (see FIG. 14) of the guide blade 205 easily flows into the opening 34 by the return guide blade 14 (see FIG. 13 (b)) and the inclined portion 36. ing. The air flowing in from the opening 34 hits a plurality of cooling fins 27 long in the rotation axis direction, which are heat sinks provided on the bearing cover 215, and flows. The cooling fins 27 have a rectangular plate shape. The heat generated in the bearing 212 is transmitted by heat conduction to the bearing cover 215 made of a non-magnetic metal material, dissipated by the cooling fins 27, and the bearing 212 is effectively cooled.

ところで、電動機部２０２では、ステータコア２１０に巻かれた導線２１１で発生する銅損の割合よりも、軸受２１２で発生する機械損の方が大きく、軸受２１２を効果的に冷却することが重要である。ハウジング２０８を樹脂製としても、軸受２１２で発生した熱を軸受カバー２１５に設けたヒートシンク（冷却フィン２７）で放熱させることで、軸受２１２を効果的に冷却することができ、信頼性が高い電動送風機２００を提供することができる。 By the way, in the motor unit 202, the mechanical loss generated in the bearing 212 is larger than the ratio of the copper loss generated in the conducting wire 211 wound around the stator core 210, and it is important to effectively cool the bearing 212. .. Even if the housing 208 is made of resin, the heat generated by the bearing 212 is dissipated by the heat sink (cooling fins 27) provided on the bearing cover 215, so that the bearing 212 can be effectively cooled and the bearing 212 is highly reliable. A blower 200 can be provided.

さらに、ハウジング２０８を樹脂製としているため、ハウジング２０８を軽量化でき、電動送風機２００を軽量化することができる。本実施形態では、軸受カバー２１５と樹脂製のハウジング２０８とをインサート成形で一体化しているが、樹脂製のハウジング２０８に軸受カバー２１５を圧入してもよい。 Further, since the housing 208 is made of resin, the weight of the housing 208 can be reduced and the weight of the electric blower 200 can be reduced. In the present embodiment, the bearing cover 215 and the resin housing 208 are integrated by insert molding, but the bearing cover 215 may be press-fitted into the resin housing 208.

図１７に示すように、軸受カバー２１５は、ハウジング２０８の開口３４の位置に冷却フィン２７が配置されているが、ハウジング２０８のブリッジ３０には、冷却フィン２７が配置されていない。また、ブリッジ３０には、冷却フィン２７ではなく、リブ２６ｃ（図１６（ｂ）参照）が設けられている。リブ２６ｃは、ハウジング２０８の略２重円筒形状の略円筒部２６ａ，２６ｂとブリッジ３０とを接続し、ハウジング２０８の剛性を高める効果を奏する。 As shown in FIG. 17, in the bearing cover 215, the cooling fins 27 are arranged at the positions of the openings 34 of the housing 208, but the cooling fins 27 are not arranged on the bridge 30 of the housing 208. Further, the bridge 30 is provided with ribs 26c (see FIG. 16B) instead of the cooling fins 27. The rib 26c connects the substantially double cylindrical shaped substantially cylindrical portions 26a and 26b of the housing 208 to the bridge 30, and has the effect of increasing the rigidity of the housing 208.

略三角形の形状をした流路１８（図１４参照）から流出した旋回流れ成分を有している空気が、リターンガイド羽根１４によって旋回流れを半径方向内向きの流れに転向され、ヒートシンクの冷却フィン２７に直接あたるため十分な冷却効果が得られる。これにより、ブリッジ３０に冷却フィン２７を設けずとも十分な冷却効果が得られ、周方向に均等に冷却フィンの数を設けるよりも、冷却フィンの数を少なくでき、十分な放熱効果を奏しながら軽量化の効果も奏することができる。 The air having a swirling flow component flowing out of the substantially triangular shaped flow path 18 (see FIG. 14) is converted from the swirling flow to a radial inward flow by the return guide blade 14, and the cooling fins of the heat sink are used. Since it directly hits 27, a sufficient cooling effect can be obtained. As a result, a sufficient cooling effect can be obtained without providing the cooling fins 27 on the bridge 30, and the number of cooling fins can be reduced as compared with the case where the number of cooling fins is evenly provided in the circumferential direction, while achieving a sufficient heat dissipation effect. The effect of weight reduction can also be achieved.

図１８（ａ），（ｂ）に示すように、ハウジング２０８と軸受カバー２１５はインサート成形によって一体化している。ハウジング２０８の支持部２６は、略２重円筒形状をしており、内径側の略円筒部２６ａの軸方向の長さは、冷却フィン２７の軸方向の長さとほぼ同一であるが、外径側の略円筒部２６ｂの軸方向の長さは、冷却フィン２７の軸方向の長さのおよそ半分程度となっている。 As shown in FIGS. 18A and 18B, the housing 208 and the bearing cover 215 are integrated by insert molding. The support portion 26 of the housing 208 has a substantially double cylindrical shape, and the axial length of the substantially cylindrical portion 26a on the inner diameter side is substantially the same as the axial length of the cooling fin 27, but the outer diameter. The axial length of the substantially cylindrical portion 26b on the side is about half the axial length of the cooling fin 27.

このように軸受カバー２１５には冷却フィン２７が設けられているため剛性が高く、略２重円筒形状の支持部２６の内側の略円筒部２６ａと外側の略円筒部２６ｂにより冷却フィン２７を包含するように（内側の略円筒部２６ａと外側の略円筒部２６ｂに冷却フィン２７が渡るように）ハウジング２０８と一体成形されている。このため、軸受カバー２１５とハウジング２０８の剛性を高くすることができ、毎分８０，０００回転以上の高速回転を可能とすることができる。 As described above, since the bearing cover 215 is provided with the cooling fins 27, the rigidity is high, and the cooling fins 27 are included by the substantially cylindrical portion 26a inside the substantially double cylindrical support portion 26 and the substantially cylindrical portion 26b outside. It is integrally molded with the housing 208 (so that the cooling fins 27 pass over the inner substantially cylindrical portion 26a and the outer substantially cylindrical portion 26b). Therefore, the rigidity of the bearing cover 215 and the housing 208 can be increased, and high-speed rotation of 80,000 rpm or more can be enabled.

なお、本実施形態では、外径側の略円筒部２６ｂが冷却フィン２７の長さのおよそ半分程度であるが、ハウジング２０８の剛性が十分高い場合は、冷却効果を高めるために、外径側の略円筒部２６ｂの長さを短くし、冷却フィン２７における冷却風があたる部分の長さを長くしてもよい。 In the present embodiment, the substantially cylindrical portion 26b on the outer diameter side is about half the length of the cooling fin 27, but when the rigidity of the housing 208 is sufficiently high, the outer diameter side is used to enhance the cooling effect. The length of the substantially cylindrical portion 26b of the above may be shortened, and the length of the portion of the cooling fin 27 exposed to the cooling air may be lengthened.

図１９に示すように、軸受カバー２１５の軸方向の端部には冷却フィン２７が設けられていない円筒の基準面３７が設けられている。基準面３７は、軸受カバー２１５と樹脂製のハウジング２０８とをインサート成形するときの基準面で、軸受２１２（図６参照）の外輪２１２ａ（図４参照）を固定する内径切削時の基準となる。基準面３７を円筒形状とすることで、旋盤などによる内径切削時の基準面を容易に構成することができる。しかも、旋盤などによる機械加工する箇所を少なくできる。これにより、寸法精度の向上が図られ、ハウジング２０８に取り付けられるステータコア２１０と、回転軸２０７に取り付けられるロータコア２０９の中心軸が一致し、電動機部２０２の高効率化が図られ、さらに振動や騒音の低減を図ることができる電動送風機２００を得ることができる。 As shown in FIG. 19, a cylindrical reference surface 37 without cooling fins 27 is provided at the axial end of the bearing cover 215. The reference surface 37 is a reference surface for insert molding the bearing cover 215 and the resin housing 208, and serves as a reference for inner diameter cutting for fixing the outer ring 212a (see FIG. 4) of the bearing 212 (see FIG. 6). .. By forming the reference surface 37 into a cylindrical shape, it is possible to easily form a reference surface when cutting the inner diameter with a lathe or the like. Moreover, the number of parts to be machined by a lathe or the like can be reduced. As a result, the dimensional accuracy is improved, the central axis of the stator core 210 attached to the housing 208 and the central axis of the rotor core 209 attached to the rotating shaft 207 are aligned, and the efficiency of the motor unit 202 is improved, and vibration and noise are further improved. It is possible to obtain an electric blower 200 capable of reducing the noise.

なお、本実施形態では、基準面３７を円筒形状としているが、これに限定されるものではなく、多面体形状としても良く、内径切削する基準とハウジング２０８とをインサート成形する基準とすることができればどのような形状でもよい。 In the present embodiment, the reference surface 37 has a cylindrical shape, but the present invention is not limited to this, and a polyhedral shape may be used as long as the reference for cutting the inner diameter and the reference for insert molding the housing 208 can be used. It may have any shape.

ここで、ロータコア２０９が着磁された後にハウジング２０８に組み込まれるが、軸受カバー２１５は非磁性金属で製作されているため、磁石による吸引力の影響を受けることが無く、組立性に優れている。 Here, the rotor core 209 is incorporated into the housing 208 after being magnetized, but since the bearing cover 215 is made of non-magnetic metal, it is not affected by the attractive force of the magnet and is excellent in assembling property. ..

また、本実施形態では、ヒートシンクとして回転軸方向に長い複数の冷却フィン２７を備えており、冷却フィン２７を長方形の板形状としているが、多数の円柱形、円錐形、角柱形などのピン形状としてもよい。つまり、軸受を放熱するために内側の略円筒部２６ａと外側の略円筒部２６ｂに冷却フィン２７が渡るように周方向に突出する形状であれば、どのような形状でもよい。なお、冷却フィン２７をピン形状とすることで、同一表面積を得るのに体積を小さくすることができ、質量を軽くすることができる。 Further, in the present embodiment, a plurality of cooling fins 27 long in the rotation axis direction are provided as a heat sink, and the cooling fins 27 have a rectangular plate shape, but a large number of pin shapes such as a cylinder, a cone, and a prism shape. May be. That is, any shape may be used as long as the cooling fins 27 project in the circumferential direction so as to pass through the inner substantially cylindrical portion 26a and the outer substantially cylindrical portion 26b in order to dissipate heat from the bearing. By forming the cooling fins 27 into a pin shape, the volume can be reduced and the mass can be reduced in order to obtain the same surface area.

このように構成された電動送風機２００を電気掃除機４００に搭載することで、電気掃除機４００の出力を向上させることができる。また、電動機部２０２の効率が向上することで、同じ出力を得る場合は電動送風機２００の入力を低くすることができ、電池ユニット４２０を駆動源とする充電式掃除機において運転時間を長くすることができる。 By mounting the electric blower 200 configured in this way on the vacuum cleaner 400, the output of the vacuum cleaner 400 can be improved. Further, by improving the efficiency of the motor unit 202, the input of the electric blower 200 can be lowered when the same output is obtained, and the operation time of the rechargeable vacuum cleaner using the battery unit 420 as a drive source can be lengthened. Can be done.

１シュラウド板
２ハブ板
２ａ凸部
３羽根
４吸込開口
５直線部
６曲面部
７凹状溝
８貫通孔
９ボス
１０突起状の爪
１１リブ
１２傾斜面
１３ディフューザ羽根
１４リターンガイド羽根
１５仕切板
１６貫通穴
１７凸部
１８略三角形状の流路
１９ディフューザ羽根への流入流れ
２０ディフューザ羽根からの流出流れ
２１上板
２２側板
２３突起
２４固定孔
２５気密保持部材
２６支持部
２６ａ内径側の略円筒部
２６ｂ外径側の略円筒部
２７冷却フィン
２８ねじ穴
２９凹部
３０ブリッジ
３１フレーム
３２ねじ穴
３３爪状の突起
３４開口
３５排気口
３６傾斜部
３７基準面
２００電動送風機
２０１送風機部
２０２電動機部
２０３遠心羽根車
２０３ａ外周縁部
２０４ファンケーシング
２０５案内翼
２０５ａディフューザ
２０５ｂリターンガイド
２０６吸込口
２０７回転軸
２０８ハウジング
２０９ロータコア
２１０ステータコア
２１１導線
２１２軸受（軸受け）
２１３リング部材
２１４位置決め用スリーブ
２１５軸受カバー
２１６スリーブ
２１７ばね
２１８固定ねじ
２１９固定ねじ
２３０ロータ組立体
２４０ステータ
２５０カバー
４００電気掃除機
４１０掃除機本体
Ｇ軸方向
Ｒ１ディフューザ流路
Ｒ２リターンガイド流路 1 Shroud plate 2 Hub plate 2a Convex part 3 Blade 4 Suction opening 5 Straight part 6 Curved part 7 Concave groove 8 Through hole 9 Boss 10 Protruding claw 11 Rib 12 Inclined surface 13 Diffuser blade 14 Return guide blade 15 Partition plate 16 Penetration Hole 17 Convex part 18 Approximately triangular flow path 19 Inflow flow to diffuser blade 20 Outflow flow from diffuser blade 21 Top plate 22 Side plate 23 Protrusion 24 Fixing hole 25 Airtight holding member 26 Support part
26a Approximately cylindrical part on the inner diameter side
26b Approximately cylindrical part on the outer diameter side 27 Cooling fin 28 Screw hole 29 Recess 30 Bridge 31 Frame 32 Screw hole 33 Claw-shaped protrusion 34 Opening 35 Exhaust port 36 Inclined part 37 Reference surface 200 Electric blower 201 Blower part 202 Motor part 203 Centrifugal Impeller 203a Outer peripheral edge 204 Fan casing 205 Guide wing 205a Diffuser 205b Return guide 206 Suction port 207 Rotating shaft 208 Housing 209 Rotor core 210 Stator core 211 Lead wire 212 Bearing (bearing)
213 Ring member 214 Positioning sleeve 215 Bearing cover 216 Sleeve 217 Spring 218 Fixing screw 219 Fixing screw 230 Rotor assembly 240 Stator 250 Cover 400 Vacuum cleaner 410 Vacuum cleaner body G Axial direction R1 Diffuser flow path R2 Return guide flow path

Claims

With a rotating shaft that is rotatably provided,
The blower unit is composed of a centrifugal impeller provided at one end of the rotating shaft and a diffuser having a diameter larger than that of the centrifugal impeller.
A tubular rotor core provided on the rotating shaft and
With at least one bearing located between the centrifugal impeller and the rotor core,
The outer circumference of the rotor core is provided with one cover provided so as to cover the rotor core from one end side to the other end side in the axial direction.
A stator and a housing made of synthetic resin are formed on the outer periphery of the cover, and the housing is provided with a substantially double cylindrical support portion for fixing the bearing cover including the bearing, and the outer peripheral side of the support portion. opening for guiding the wind generated by the blower unit to the rotor core and the stator is provided we are in,
A plurality of rectangular cooling fins are provided on the outer circumference of the bearing cover, and the bearing cover is made of a non-magnetic metal material and integrated with the housing by insert molding.
The cooling fin is arranged between a substantially cylindrical portion on the inner diameter side of the support portion and a substantially cylindrical portion on the outer diameter side of the support portion, and the axial length of the cooling fin is on the inner diameter side. It is substantially the same as the axial length of the substantially cylindrical portion, and the axial length of the substantially cylindrical portion on the outer diameter side is approximately half the axial length of the cooling fin.
The rotor core while being formed by magnets, the cover is composed of austenitic stainless steel containing nickel 12% or more, vacuum cleaner, characterized in that the cold却風passes between the cover and the stator Electric blower for.

With a rotating shaft that is rotatably provided,
The blower unit is composed of a centrifugal impeller provided at one end of the rotating shaft and a diffuser having a diameter larger than that of the centrifugal impeller.
A tubular rotor core provided on the rotating shaft and
With at least one bearing located between the centrifugal impeller and the rotor core,
The outer circumference of the rotor core is provided with one cover provided so as to cover the rotor core from one end side to the other end side in the axial direction.
A stator and a housing made of synthetic resin are formed on the outer periphery of the cover, and the housing is provided with a substantially double cylindrical support portion for fixing the bearing cover including the bearing, and the outer peripheral side of the support portion. opening for guiding the wind generated by the blower unit to the rotor core and the stator is provided we are in,
A plurality of rectangular cooling fins are provided on the outer circumference of the bearing cover, and the bearing cover is made of a non-magnetic metal material and integrated with the housing by insert molding.
The cooling fin is arranged between a substantially cylindrical portion on the inner diameter side of the support portion and a substantially cylindrical portion on the outer diameter side of the support portion, and the axial length of the cooling fin is on the inner diameter side. It is substantially the same as the axial length of the substantially cylindrical portion, and the axial length of the substantially cylindrical portion on the outer diameter side is approximately half the axial length of the cooling fin.
The rotor core while being formed by magnets, the cover is composed of austenitic stainless steel less than 12% of nickel, with is subjected to post-formation heat treatment the shape, cold却風is between the said cover stator An electric blower for vacuum cleaners that is characterized by passing through.

The electric blower for a vacuum cleaner according to claim 1 or 2, wherein the cover has a brim portion extending inward in the radial direction at one end in the axial direction of the cover itself.

Highest rotational speed operates per minute 80,000 rotating 100,000 rotate in the range of approximately electric blower input 200W～500W, of claims 1 to 3 diameters of the rotor core is in the range of 5mm~15mm The electric blower for the vacuum cleaner according to any one item.

The electric power for a vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, wherein the cover is formed by a deep drawing and has a brim portion extending inward in the radial direction at one end in the axial direction of the cover itself. Blower.

An electric vacuum cleaner provided with the electric blower according to any one of claims 1 to 5.