JPWO2019211965A1

JPWO2019211965A1 - Motor and electric blower

Info

Publication number: JPWO2019211965A1
Application number: JP2020517036A
Authority: JP
Inventors: 藤田　克敏; 克敏藤田; 哲夫嶋崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-05-01
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2021-05-13
Also published as: WO2019211965A1

Abstract

電動送風機（１）及び電動機（２）は、筐体であるフレーム（４０）と、フレーム（４０）内に配置され、回転軸となるシャフト（１３）が固定された回転子（１０）と、フレーム（４０）内において、回転子（１０）の外周側に配置された固定子（２０）と、フレーム（４０）内に配置され、固定子（２０）を囲むヨーク（３０）とを備え、ヨーク（３０）の外面とフレーム（４０）の内面との間には、回転軸に沿った方向への通風路となる隙間（Ｇ）が形成されている。The electric blower (1) and the electric motor (2) are a frame (40) which is a housing, a rotor (10) which is arranged in the frame (40) and a shaft (13) which is a rotation axis is fixed. In the frame (40), a stator (20) arranged on the outer peripheral side of the rotor (10) and a yoke (30) arranged in the frame (40) and surrounding the stator (20) are provided. A gap (G) is formed between the outer surface of the yoke (30) and the inner surface of the frame (40) to serve as a ventilation path in the direction along the rotation axis.

Description

本開示は、電動機及び電動送風機に関し、特に、直流電動機及びこれを備える電動送風機に関する。 The present disclosure relates to a motor and an electric blower, and more particularly to a DC motor and an electric blower including the DC motor.

電動機は、家庭用電気機器をはじめとして種々の機器に用いられている。例えば、電動機は、電気掃除機に用いられている。具体的には、電動機は、電気掃除機に搭載される電動送風機に用いられる。 Motors are used in various devices including household electric appliances. For example, motors are used in vacuum cleaners. Specifically, the electric motor is used for an electric blower mounted on a vacuum cleaner.

従来、家庭用の電気掃除機は、主にコード式掃除機を使用し、補助的に充電式掃除機を使用するという、使い分けがなされていた。 Conventionally, household vacuum cleaners have been used properly, mainly using a cord-type vacuum cleaner and auxiliary using a rechargeable vacuum cleaner.

近年、家庭用の電気掃除機においては、充電式掃除機の基本性能が向上したことに加え、掃除方法の多様化に伴って、充電式掃除機の需要が急速に高まっている。つまり、家庭用の電気掃除機として、充電式掃除機のみを使用する家庭が増えている。充電式掃除機については、掃除機本体のみで掃除を完了できる程の吸い込み仕事率（いわゆる掃除機の吸い込み能力）を有することが要望されるとともに、掃除機自体が小型かつ軽量であること及び静粛であること等が要望されている。これらの電気掃除機の性能は、電気掃除機に搭載される電動送風機の吸い込み性能、大きさ、重量及び静音性等に直結することになる。 In recent years, in household vacuum cleaners, in addition to the improvement in the basic performance of rechargeable vacuum cleaners, the demand for rechargeable vacuum cleaners is rapidly increasing with the diversification of cleaning methods. In other words, an increasing number of households use only rechargeable vacuum cleaners as household vacuum cleaners. Rechargeable vacuum cleaners are required to have a suction power (so-called vacuum cleaner suction capacity) that allows cleaning to be completed with only the vacuum cleaner itself, and the vacuum cleaner itself is small and lightweight and quiet. Etc. are required. The performance of these vacuum cleaners is directly linked to the suction performance, size, weight, quietness, etc. of the electric blower mounted on the vacuum cleaner.

一般的に、充電式掃除機の電動送風機には電動機として直流電動機（ＤＣモータ）が用いられる。直流電動機は、回転子鉄心及び巻線コイルによって構成された回転子（電機子）と、回転子に対向する固定子とを備える。固定子は、複数の永久磁石とヨークとによって構成される。 Generally, a DC motor (DC motor) is used as an electric motor for an electric blower of a rechargeable vacuum cleaner. A DC motor includes a rotor (armature) composed of a rotor core and a winding coil, and a stator facing the rotor. The stator is composed of a plurality of permanent magnets and a yoke.

この種の電動機として、例えば、特許文献１には、回転子と、磁石及びヨークからなる固定子とを備えるファンモータが開示されている。特許文献１に開示されたファンモータでは、回転子、磁石及びヨークがアルミニウム製の筐体（ケース）に収納されている。 As an electric motor of this type, for example, Patent Document 1 discloses a fan motor including a rotor and a stator composed of a magnet and a yoke. In the fan motor disclosed in Patent Document 1, the rotor, magnet, and yoke are housed in an aluminum housing (case).

特開平７−１１１７５０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-111750

しかしながら、従来の電動機では、重量の増加及び騒音の発生を抑制しつつ、吸い込み性能等の性能を向上させることが難しい。 However, with a conventional motor, it is difficult to improve performance such as suction performance while suppressing an increase in weight and generation of noise.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、重量の増加及び騒音の発生を抑制しつつ、優れた性能を有する電動機及び電動送風機等を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and an object of the present disclosure is to provide an electric motor, an electric blower, and the like having excellent performance while suppressing an increase in weight and generation of noise.

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、筐体と、前記筐体内に配置され、回転軸となるシャフトが固定された回転子と、前記筐体内において、前記回転子の外周側に配置された固定子と、前記筐体内に配置され、前記固定子を囲むヨークと、を備え、前記ヨークの外面と前記筐体の内面との間には、前記回転軸に沿った方向への通風路となる隙間が形成されている。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric motor according to the present disclosure is a housing, a rotor arranged in the housing and having a shaft serving as a rotation shaft fixed, and the rotor in the housing. A stator arranged on the outer peripheral side of the housing and a yoke arranged in the housing and surrounding the stator are provided, and an outer surface of the yoke and an inner surface of the housing are provided along the rotation axis. A gap is formed to serve as a ventilation path in the vertical direction.

また、本開示に係る電動送風機の一態様は、上記の電動機と、前記電動機が有する前記シャフトに取り付けられた回転ファンと、を備える。 Further, one aspect of the electric blower according to the present disclosure includes the above-mentioned electric motor and a rotary fan attached to the shaft of the electric motor.

本開示によれば、重量の増加及び騒音の発生を抑制しつつ、優れた性能を有する電動機及び電動送風機等を実現できる。 According to the present disclosure, it is possible to realize an electric motor, an electric blower, and the like having excellent performance while suppressing an increase in weight and generation of noise.

図１は、実施の形態に係る電動送風機を上方から見たときの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the electric blower according to the embodiment when viewed from above. 図２は、実施の形態に係る電動送風機を下方から見たときの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the electric blower according to the embodiment when viewed from below. 図３は、実施の形態に係る電動送風機の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the electric blower according to the embodiment. 図４は、実施の形態に係る電動送風機の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric blower according to the embodiment. 図５は、実施の形態に係る電動送風機の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the electric blower according to the embodiment. 図６は、ファンケースを外した状態の電動送風機の上面図である。FIG. 6 is a top view of the electric blower with the fan case removed. 図７は、比較例の電動送風機の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the electric blower of the comparative example.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of the components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。 Further, in the present specification and drawings, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis represent the three axes of the three-dimensional Cartesian coordinate system. The X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other and both are orthogonal to the Z-axis.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and duplicate description will be omitted or simplified.

（実施の形態）
図１〜図５を用いて、実施の形態に係る電動送風機１の構成について説明する。図１は、実施の形態に係る電動送風機１を上方から見たときの斜視図であり、図２は、同電動送風機１を下方から見たときの斜視図である。図３は、同電動送風機１の分解斜視図である。図４は、同電動送風機１の断面図である。図５は、同電動送風機１の断面図である。(Embodiment)
The configuration of the electric blower 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a perspective view of the electric blower 1 according to the embodiment when viewed from above, and FIG. 2 is a perspective view of the electric blower 1 when viewed from below. FIG. 3 is an exploded perspective view of the electric blower 1. FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric blower 1. FIG. 5 is a cross-sectional view of the electric blower 1.

なお、図４は、シャフト１３の軸心Ｃを通る平面で切断したときの断面（ＸＺ断面）を示しており、図５は、シャフト１３の軸心Ｃを法線とする平面で切断したときの断面（ＸＹ断面）を示している。また、図４及び図５では、断面のみを図示している。さらに、図５では、回転子１０における回転子鉄心１１及び巻線コイル１２のうち巻線コイル１２については省略し、回転子鉄心１１のみを図示している。 Note that FIG. 4 shows a cross section (XZ cross section) when the shaft 13 is cut in a plane passing through the axis C, and FIG. 5 is a cross section when the shaft 13 is cut in a plane having the axis C as a normal. (XY cross section) is shown. Further, in FIGS. 4 and 5, only a cross section is shown. Further, in FIG. 5, of the rotor core 11 and the winding coil 12 in the rotor 10, the winding coil 12 is omitted, and only the rotor core 11 is shown.

図１〜図４に示すように、電動送風機１は、電動機２と、電動機２が有するシャフト１３に取り付けられた回転ファン３と、を備える。電動機２は、回転ファン３を回転させるファンモータである。 As shown in FIGS. 1 to 4, the electric blower 1 includes an electric motor 2 and a rotary fan 3 attached to a shaft 13 of the electric motor 2. The electric motor 2 is a fan motor that rotates the rotary fan 3.

図３及び図４に示すように、電動機２は、回転子１０と、固定子２０と、ヨーク３０と、フレーム４０と、を備える。回転子１０、固定子２０及びヨーク３０は、フレーム４０内に配置されている。本実施の形態における電動機２は、ブラシ付き整流子電動機であり、さらに、整流子１４と、ブラシ１５とを備える。また、電動機２は、直流電源を入力とする直流電動機である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the electric motor 2 includes a rotor 10, a stator 20, a yoke 30, and a frame 40. The rotor 10, the stator 20, and the yoke 30 are arranged in the frame 40. The electric motor 2 in the present embodiment is a commutator electric motor with a brush, and further includes a commutator 14 and a brush 15. Further, the electric motor 2 is a DC motor that receives a DC power supply as an input.

電動送風機１は、電動機２に加えて、さらに、回転ファン３から排出された空気が流れ込むエアガイド４と、フレーム４０の開口部４０ａを跨るように配置されたブラケット５と、回転ファン３を収納するファンケース６とを有する。電動送風機１の外殻は、フレーム４０とファンケース６とによって構成されている。 In addition to the motor 2, the electric blower 1 further houses an air guide 4 into which the air discharged from the rotary fan 3 flows, a bracket 5 arranged so as to straddle the opening 40a of the frame 40, and the rotary fan 3. It has a fan case 6 and a fan case 6. The outer shell of the electric blower 1 is composed of a frame 40 and a fan case 6.

図４に示すように、電動機２において、回転子１０（ロータ）は、固定子２０との間に微小なエアギャップを介して固定子２０の内側に配置されている。回転子１０は、シャフト１３の軸心Ｃを回転中心として回転する。回転子１０は、例えば、５０，０００ｒｐｍで高速回転する。 As shown in FIG. 4, in the motor 2, the rotor 10 (rotor) is arranged inside the stator 20 via a minute air gap with the stator 20. The rotor 10 rotates about the axis C of the shaft 13 as the center of rotation. The rotor 10 rotates at high speed, for example, at 50,000 rpm.

本実施の形態において、回転子１０は、電機子であり、回転子鉄心１１（ロータコア）と、インシュレータを介して回転子鉄心１１に巻回された巻線コイル１２とを有する。なお、図３及び図４において、巻線コイル１２は、模式的に示している。図４に示すように、回転子鉄心１１は、複数の電磁鋼板がシャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）に積層された積層体である。回転子鉄心１１は、複数のティース部１１ａを有する。巻線コイル１２に電流が流れることで、回転子１０は、固定子２０に作用させる磁力を発生させる。 In the present embodiment, the rotor 10 is an armature and has a rotor core 11 (rotor core) and a winding coil 12 wound around the rotor core 11 via an insulator. In addition, in FIG. 3 and FIG. 4, the winding coil 12 is schematically shown. As shown in FIG. 4, the rotor core 11 is a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in a direction in which the axial center C of the shaft 13 extends (rotational axis direction). The rotor core 11 has a plurality of teeth portions 11a. When an electric current flows through the winding coil 12, the rotor 10 generates a magnetic force acting on the stator 20.

図４に示すように、回転子１０の中心には、回転軸となるシャフト１３が固定されている。シャフト１３は、例えば金属棒であり、回転子鉄心１１を貫通する状態で回転子鉄心１１に固定されている。例えば、シャフト１３は、回転子鉄心１１の中心孔に圧入したり焼き嵌めしたりすることで回転子鉄心１１に固定されている。 As shown in FIG. 4, a shaft 13 serving as a rotation axis is fixed to the center of the rotor 10. The shaft 13 is, for example, a metal rod, and is fixed to the rotor core 11 in a state of penetrating the rotor core 11. For example, the shaft 13 is fixed to the rotor core 11 by press-fitting or shrink-fitting into the central hole of the rotor core 11.

回転子１０から一方側に突出するシャフト１３の第１部位１３ａは、第１軸受け部１６に支持されている。一方、回転子１０から他方側に突出するシャフト１３の第２部位１３ｂは、第２軸受け部１７に支持されている。一例として、第１軸受け部１６及び第２軸受け部１７は、シャフト１３を支持するベアリングである。このように、シャフト１３は、回転自在な状態で第１軸受け部１６と第２軸受け部１７とに保持されている。なお、第１軸受け部１６は、ブラケット５に固定されており、第２軸受け部１７は、フレーム４０の底部に波形ワッシャ１８を介して、弾性保持されている。 The first portion 13a of the shaft 13 projecting from the rotor 10 to one side is supported by the first bearing portion 16. On the other hand, the second portion 13b of the shaft 13 projecting from the rotor 10 to the other side is supported by the second bearing portion 17. As an example, the first bearing portion 16 and the second bearing portion 17 are bearings that support the shaft 13. In this way, the shaft 13 is held by the first bearing portion 16 and the second bearing portion 17 in a rotatable state. The first bearing portion 16 is fixed to the bracket 5, and the second bearing portion 17 is elastically held at the bottom of the frame 40 via a corrugated washer 18.

本実施の形態において、シャフト１３の第１部位１３ａは、第１軸受け部１６から突出している。第１軸受け部１６から突出したシャフト１３の先端部には、回転ファン３が取り付けられている。 In the present embodiment, the first portion 13a of the shaft 13 protrudes from the first bearing portion 16. A rotary fan 3 is attached to the tip of the shaft 13 protruding from the first bearing portion 16.

また、シャフト１３の第２部位１３ｂには、整流子１４が取り付けられている。具体的には、整流子１４は、シャフト１３における回転子鉄心１１と第２軸受け部１７との間に配置されている。整流子１４は、シャフト１３の回転方向に互いに絶縁分離された複数の整流子片（セグメント）によって構成されている。整流子１４は、回転子１０が有する巻線コイル１２と電気的に接続されている。 A commutator 14 is attached to the second portion 13b of the shaft 13. Specifically, the commutator 14 is arranged between the rotor core 11 of the shaft 13 and the second bearing portion 17. The commutator 14 is composed of a plurality of commutator pieces (segments) isolated from each other in the rotation direction of the shaft 13. The commutator 14 is electrically connected to the winding coil 12 of the rotor 10.

整流子１４には、図３に示されるブラシ１５が接触している。ブラシ１５は、整流子１４に接触することで回転子１０に電力を供給する給電ブラシである。一例として、ブラシ１５は、カーボンブラシである。 The brush 15 shown in FIG. 3 is in contact with the commutator 14. The brush 15 is a power feeding brush that supplies electric power to the rotor 10 by coming into contact with the commutator 14. As an example, the brush 15 is a carbon brush.

ブラシ１５は、整流子１４に摺接可能に一対設けられている。一対のブラシ１５は、整流子１４を挟持するように整流子１４を挟んで対向して配置される。具体的には、一対のブラシ１５の内側の先端部は、整流子１４に当接している。ブラシ１５が整流子１４に接触することで、ブラシ１５に供給される電機子電流が整流子１４を介して回転子１０が有する巻線コイル１２に流れる。 A pair of brushes 15 are provided so as to be slidable with the commutator 14. The pair of brushes 15 are arranged so as to sandwich the commutator 14 and face each other with the commutator 14 interposed therebetween. Specifically, the inner tips of the pair of brushes 15 are in contact with the commutator 14. When the brush 15 comes into contact with the commutator 14, the armature current supplied to the brush 15 flows through the commutator 14 to the winding coil 12 of the rotor 10.

図４及び図５に示すように、固定子２０（ステータ）は、フレーム４０内において、回転子１０の外周側に配置されている。本実施の形態において、固定子２０は、回転子１０の周方向に亘って互いに間隔をあけて配置された複数の磁石２１を有する。磁石２１は、トルクを発生するための磁束を作る界磁石であり、例えばＳ極及びＮ極を有する永久磁石である。複数の磁石２１の各々は、上面視において、厚さが略一定の円弧形状である。具体的には、複数の磁石２１の各々は、図５中、中央部分よりも左右の端部のほうが、複数の磁石２１の各々と回転子１０との間に存在するギャップ幅が広くなる形状をしている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the stator 20 (stator) is arranged on the outer peripheral side of the rotor 10 in the frame 40. In the present embodiment, the stator 20 has a plurality of magnets 21 arranged so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotor 10. The magnet 21 is a field magnet that creates a magnetic flux for generating torque, and is, for example, a permanent magnet having an S pole and an N pole. Each of the plurality of magnets 21 has an arc shape having a substantially constant thickness when viewed from above. Specifically, in FIG. 5, each of the plurality of magnets 21 has a shape in which the gap width existing between each of the plurality of magnets 21 and the rotor 10 is wider at the left and right ends than at the central portion. I'm doing.

本実施の形態では、固定子２０は、回転子１０を介して対向する２つの磁石２１によって構成されている。各磁石２１の内面と回転子１０（回転子鉄心１１）の外周面との間には、微小なエアギャップが存在する。磁石２１は、ヨーク３０に固定されている。 In the present embodiment, the stator 20 is composed of two magnets 21 facing each other via the rotor 10. There is a minute air gap between the inner surface of each magnet 21 and the outer peripheral surface of the rotor 10 (rotor core 11). The magnet 21 is fixed to the yoke 30.

図５に示すように、ヨーク３０は、固定子２０を囲っている。具体的には、ヨーク３０は、磁石２１を囲っている。ヨーク３０は、磁石２１とともに磁気回路（界磁）を構成している。したがって、ヨーク３０は、固定子２０の一部とみなしてもよい。 As shown in FIG. 5, the yoke 30 surrounds the stator 20. Specifically, the yoke 30 surrounds the magnet 21. The yoke 30 and the magnet 21 form a magnetic circuit (field). Therefore, the yoke 30 may be regarded as a part of the stator 20.

ヨーク３０は、厚さが一定の筒状であり、回転子１０及び固定子２０（磁石２１）の全体を囲っている。ヨーク３０の厚さは、一例として、１．２ｍｍ〜２．４ｍｍである。なお、ヨーク３０の厚さは、これに限らない。ヨーク３０は、鉄等の磁性材料によって構成されている。具体的には、ヨーク３０は、厚さが１．６ｍｍの鉄板によって構成されている。 The yoke 30 has a tubular shape having a constant thickness, and surrounds the entire rotor 10 and stator 20 (magnet 21). The thickness of the yoke 30 is, for example, 1.2 mm to 2.4 mm. The thickness of the yoke 30 is not limited to this. The yoke 30 is made of a magnetic material such as iron. Specifically, the yoke 30 is made of an iron plate having a thickness of 1.6 mm.

本実施の形態において、ヨーク３０は、上面視の外周形状及び内周形状が略小判形状（レーストラック形状）の筒体であり、ＸＹ断面において、円弧部３１と直線部３２とを有する。このように、ヨーク３０に直線部３２を設けてヨーク３０の断面形状を略小判形状にすることで、断面形状が円形のヨーク（つまり円筒のヨーク）と比べて磁路を短くすることができ、ヨーク３０（磁路）での損失を抑えることができる。 In the present embodiment, the yoke 30 is a tubular body having a substantially oval shape (race track shape) in the outer peripheral shape and the inner peripheral shape in the top view, and has an arc portion 31 and a straight portion 32 in the XY cross section. In this way, by providing the straight portion 32 on the yoke 30 and making the cross-sectional shape of the yoke 30 substantially oval, the magnetic path can be shortened as compared with a yoke having a circular cross-sectional shape (that is, a cylindrical yoke). , The loss in the yoke 30 (magnetic path) can be suppressed.

ヨーク３０の円弧部３１の内側には、一対の磁石２１が回転子１０を挟んで対向するように配置されている。具体的には、一対の磁石２１の各々は、円弧部３１の内周面に沿った形状を有しており、磁石２１の外周面と円弧部３１の内周面とが密着するように配置されている。 Inside the arc portion 31 of the yoke 30, a pair of magnets 21 are arranged so as to face each other with the rotor 10 interposed therebetween. Specifically, each of the pair of magnets 21 has a shape along the inner peripheral surface of the arc portion 31, and is arranged so that the outer peripheral surface of the magnet 21 and the inner peripheral surface of the arc portion 31 are in close contact with each other. Has been done.

フレーム４０は、ヨーク３０等の電動機２を構成する部品を収納する筐体（ケース）である。本実施の形態において、フレーム４０は、電動送風機１及び電動機２の外郭部材（外殻）である。したがって、フレーム４０内に収納されるヨーク３０は、外郭部材ではない。このように、フレーム４０とヨーク３０とを別部材にすることによって、フレーム４０とヨーク３０とを異なる材料によって構成することができる。具体的には、磁性材料によって構成されたヨーク３０に対して、フレーム４０を非磁性材料によって構成するこができる。このため、フレーム４０を軽くて丈夫な金属材料によって構成することができる。本実施の形態において、フレーム４０は、アルミニウムによって構成されている。 The frame 40 is a housing (case) for accommodating parts constituting the electric motor 2 such as the yoke 30. In the present embodiment, the frame 40 is an outer shell member (outer shell) of the electric blower 1 and the electric motor 2. Therefore, the yoke 30 housed in the frame 40 is not an outer member. By making the frame 40 and the yoke 30 separate members in this way, the frame 40 and the yoke 30 can be made of different materials. Specifically, the frame 40 can be made of a non-magnetic material with respect to the yoke 30 made of a magnetic material. Therefore, the frame 40 can be made of a light and durable metal material. In this embodiment, the frame 40 is made of aluminum.

フレーム４０は、開口部４０ａを有する有底筒状体である。フレーム４０の厚さは、一定であり、一例として、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍである。なお、フレーム４０の厚さは、これに限らない。本実施の形態において、フレーム４０の厚さは、ヨーク３０の厚さよりも薄く、１．０ｍｍである。また、図１〜図４に示すように、フレーム４０の側壁部及び底部には、回転ファン３の回転によって吸引した空気を排出するための複数の排気口４０ｂが形成されている。 The frame 40 is a bottomed tubular body having an opening 40a. The thickness of the frame 40 is constant, and as an example, it is 0.6 mm to 1.2 mm. The thickness of the frame 40 is not limited to this. In the present embodiment, the thickness of the frame 40 is 1.0 mm, which is thinner than the thickness of the yoke 30. Further, as shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of exhaust ports 40b for discharging the air sucked by the rotation of the rotating fan 3 are formed on the side wall portion and the bottom portion of the frame 40.

図４及び図５に示すように、ヨーク３０の外面とフレーム４０の内面との間には、シャフト１３の軸心Ｃの方向（回転軸方向）への通風路となる隙間Ｇが形成されている。本実施の形態において、隙間Ｇは、複数形成されている。具体的には、４つの隙間Ｇが形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, a gap G is formed between the outer surface of the yoke 30 and the inner surface of the frame 40 to serve as a ventilation path in the direction of the axis C of the shaft 13 (rotational axis direction). There is. In the present embodiment, a plurality of gaps G are formed. Specifically, four gaps G are formed.

フレーム４０は、フレーム４０の側壁部の一部がヨーク３０から離れる方向（つまり軸心Ｃを中心とする径方向の外方）に膨出する膨出部４１を有している。言い換えれば、フレーム４０は、フレーム４０の側壁部の一部が回転軸であるシャフト１３と交差する方向に向かって膨出する膨出部４１を有している。隙間Ｇは、この膨出部４１とヨーク３０との間の空間領域である。また、膨出部４１は、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）に延在している。したがって、隙間Ｇも、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向に延在している。膨出部４１は、突条に形成されたリブであり、例えば、フレーム４０の側壁部をプレス加工することによって形成することができる。 The frame 40 has a bulging portion 41 in which a part of the side wall portion of the frame 40 bulges in a direction away from the yoke 30 (that is, outward in the radial direction centered on the axis C). In other words, the frame 40 has a bulging portion 41 in which a part of the side wall portion of the frame 40 bulges in a direction intersecting the shaft 13 which is a rotation axis. The gap G is a spatial region between the bulging portion 41 and the yoke 30. Further, the bulging portion 41 extends in the direction in which the axial center C of the shaft 13 extends (rotational axis direction). Therefore, the gap G also extends in the direction in which the axial center C of the shaft 13 extends. The bulging portion 41 is a rib formed in a ridge, and can be formed by, for example, pressing the side wall portion of the frame 40.

膨出部４１は、複数の隙間Ｇの各々と一対一に対応して複数形成されている。本実施の形態において、膨出部４１は、図５に示すように、周方向に沿って９０°間隔で４つ形成されている。したがって、隙間Ｇも周方向に沿って９０°間隔で４つ形成されている。なお、膨出部４１の断面形状（つまり、隙間Ｇの断面形状）は、ヨーク３０の周方向に沿って長尺状の略四角形である。 A plurality of bulging portions 41 are formed one-to-one with each of the plurality of gaps G. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, four bulging portions 41 are formed at intervals of 90 ° along the circumferential direction. Therefore, four gaps G are also formed at 90 ° intervals along the circumferential direction. The cross-sectional shape of the bulging portion 41 (that is, the cross-sectional shape of the gap G) is an elongated substantially quadrangle along the circumferential direction of the yoke 30.

複数の膨出部４１のうちの一つは、磁石２１と対向する位置に形成されている。また、複数の膨出部４１のうちの他の一つは、隣り合う２つの磁石２１の間の周方向の空間領域に対向する位置に形成されている。本実施の形態では、４つの膨出部４１のうちの対向する一対の膨出部４１の各々は、一対の磁石２１の各々と対向する位置に形成されており、４つの膨出部４１のうち残りの一対の膨出部４１の各々は、一対の磁石２１の間の周方向の空間領域と対向する位置に形成されている。 One of the plurality of bulging portions 41 is formed at a position facing the magnet 21. Further, the other one of the plurality of bulging portions 41 is formed at a position facing the spatial region in the circumferential direction between the two adjacent magnets 21. In the present embodiment, each of the pair of bulging portions 41 facing each other among the four bulging portions 41 is formed at a position facing each of the pair of magnets 21, and the four bulging portions 41 of the four bulging portions 41. Each of the remaining pair of bulging portions 41 is formed at a position facing the spatial region in the circumferential direction between the pair of magnets 21.

また、フレーム４０の側壁部のうち隣り合う２つの膨出部４１の間の部位は、凹部４２となっている。つまり、フレーム４０の側壁部に複数の膨出部４１を形成することで、フレーム４０の側壁部に凹部４２が形成される。 Further, a portion of the side wall portion of the frame 40 between two adjacent bulging portions 41 is a recess 42. That is, by forming a plurality of bulging portions 41 on the side wall portion of the frame 40, the recess 42 is formed on the side wall portion of the frame 40.

フレーム４０の凹部４２は、ヨーク３０に接触している。これにより、凹部４２が形成された箇所においてヨーク３０がフレーム４０に支持される。つまり、ヨーク３０は、フレーム４０に保持されている。具体的には、ヨーク３０は、凹部４２から押圧を受けることでフレーム４０に保持されている。この場合、ヨーク３０は、例えば、圧入又は隙間ばめ等によってフレーム４０に保持されている。なお、ヨーク３０は、かしめ等によってフレーム４０に固定されていてもよい。 The recess 42 of the frame 40 is in contact with the yoke 30. As a result, the yoke 30 is supported by the frame 40 at the position where the recess 42 is formed. That is, the yoke 30 is held by the frame 40. Specifically, the yoke 30 is held by the frame 40 by receiving pressure from the recess 42. In this case, the yoke 30 is held by the frame 40 by, for example, press fitting or gap fitting. The yoke 30 may be fixed to the frame 40 by caulking or the like.

本実施の形態において、凹部４２の内面は、ヨーク３０の外面に面接触している。具体的には、凹部４２の内面が湾曲面であり、ヨーク３０の外面が湾曲面であるので、湾曲面同士を密着させている。これにより、ヨーク３０をフレーム４０に安定して保持させることができる。なお、凹部４２とヨーク３０との接触状態は、面接触である場合に限らず、線接触又は点接触であってもよいが、面接触とした方が、より安定した状態でヨーク３０をフレーム４０に保持させることができる。 In the present embodiment, the inner surface of the recess 42 is in surface contact with the outer surface of the yoke 30. Specifically, since the inner surface of the recess 42 is a curved surface and the outer surface of the yoke 30 is a curved surface, the curved surfaces are brought into close contact with each other. As a result, the yoke 30 can be stably held by the frame 40. The contact state between the recess 42 and the yoke 30 is not limited to the case of surface contact, and may be line contact or point contact, but surface contact is more stable when the yoke 30 is framed. It can be held at 40.

フレーム４０の側壁部における膨出部４１以外の部位は、フレーム４０を固定するための凹部４２となっている。つまり、フレーム４０の凹部４２（固定部）以外の個所が膨出部４１となっており、図５に示すように、フレーム４０は、ＸＹ断面において、凹部４２以外の箇所（つまり膨出部４１の箇所）の外径が大きくなった形状となっている。 The portion of the side wall of the frame 40 other than the bulging portion 41 is a recess 42 for fixing the frame 40. That is, the portion of the frame 40 other than the recess 42 (fixed portion) is the bulging portion 41, and as shown in FIG. 5, the frame 40 has a portion other than the recess 42 (that is, the bulging portion 41) in the XY cross section. The shape has a larger outer diameter.

以上のように構成される電動機２では、ブラシ１５に供給される電機子電流が整流子１４を介して回転子１０が有する巻線コイル１２に流れる。これにより、回転子１０に磁束が発生し、この回転子１０の磁束と固定子２０の磁石２１から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が回転子１０を回転させるトルクとなり、回転子１０が回転する。 In the motor 2 configured as described above, the armature current supplied to the brush 15 flows through the commutator 14 to the winding coil 12 of the rotor 10. As a result, a magnetic flux is generated in the rotor 10, and the magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux of the rotor 10 and the magnetic flux generated from the magnet 21 of the stator 20 becomes the torque for rotating the rotor 10, and the rotor 10 becomes a torque. Rotates.

回転子１０が回転することによって、回転子１０に固定されたシャフト１３が軸心Ｃを中心として回転する。これにより、電動機２が有するシャフト１３に取り付けられた回転ファン３が回転する。 As the rotor 10 rotates, the shaft 13 fixed to the rotor 10 rotates about the axis C. As a result, the rotary fan 3 attached to the shaft 13 of the motor 2 rotates.

図４に示すように、回転ファン３は、フレーム４０とファンケース６とにより構成される外殻（ハウジング）内に空気を吸引する。一例として、回転ファン３は、高い吸引圧力が得られる遠心ファンである。回転ファン３が回転することにより風圧が発生し、ファンケース６の吸気口６ａから空気が吸い込まれ、回転ファン３から空気が排出される。回転ファン３から排出された空気はエアガイド４に流れ込む。 As shown in FIG. 4, the rotary fan 3 sucks air into an outer shell (housing) composed of the frame 40 and the fan case 6. As an example, the rotary fan 3 is a centrifugal fan that can obtain a high suction pressure. Wind pressure is generated by the rotation of the rotary fan 3, air is sucked from the intake port 6a of the fan case 6, and air is discharged from the rotary fan 3. The air discharged from the rotary fan 3 flows into the air guide 4.

エアガイド４は、気体の流れを整流するためのガイド板として回転ファン３の外周に配置された複数のディフューザ翼を有する。例えば、エアガイド４は、回転ファン３の回転によってファンケース６の吸気口６ａから吸引された空気の流れを整流して旋回流を生成し、吸引した気体をフレーム４０へと滑らかに流し込む。 The air guide 4 has a plurality of diffuser blades arranged on the outer periphery of the rotary fan 3 as a guide plate for rectifying the flow of gas. For example, the air guide 4 rectifies the flow of air sucked from the intake port 6a of the fan case 6 by the rotation of the rotating fan 3 to generate a swirling flow, and the sucked gas smoothly flows into the frame 40.

ブラケット５は、エアガイド４とともにフレーム４０の開口部４０ａを覆う板部材である。本実施の形態において、ブラケット５は、図６に示すように、フレーム４０の開口部４０ａを完全に塞ぐことなく、フレーム４０の開口部４０ａを跨るように配置されている。つまり、フレーム４０にブラケット５が取り付けられた状態において、フレーム４０にはエアガイド４で整流された空気の通風路として開口が存在しており、エアガイド４で整流された空気は、この開口を通過してフレーム４０内に流入する。また、ブラケット５には開口孔５ａが形成されている。したがって、エアガイド４で整流された空気は、ブラケット５の開口孔５ａも通過してフレーム４０内に流入する。 The bracket 5 is a plate member that covers the opening 40a of the frame 40 together with the air guide 4. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the bracket 5 is arranged so as to straddle the opening 40a of the frame 40 without completely closing the opening 40a of the frame 40. That is, in the state where the bracket 5 is attached to the frame 40, the frame 40 has an opening as a ventilation path for the air rectified by the air guide 4, and the air rectified by the air guide 4 has this opening. It passes through and flows into the frame 40. Further, the bracket 5 is formed with an opening hole 5a. Therefore, the air rectified by the air guide 4 also passes through the opening hole 5a of the bracket 5 and flows into the frame 40.

図５及び図６に示すように、ブラケット５は、上面視において、フレーム４０の凹部４２と重なるように配置されている。具体的には、ブラケット５は、隣り合う２つの凹部４２の間に形成された膨出部４１と極力重ならないように、４つの凹部４２のうち対向する一対の凹部４２に跨るように配置されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the bracket 5 is arranged so as to overlap the recess 42 of the frame 40 in the top view. Specifically, the bracket 5 is arranged so as to straddle a pair of recesses 42 facing each other among the four recesses 42 so as not to overlap with the bulge 41 formed between the two adjacent recesses 42 as much as possible. ing.

図１〜図４に示すように、ファンケース６は、回転ファン３を収納する筐体である。ファンケース６は、回転ファン３及びエアガイド４を覆うカバーである。ファンケース６は、フレーム４０に固定されている。ファンケース６は、外気を吸引するための吸気口６ａを有している。 As shown in FIGS. 1 to 4, the fan case 6 is a housing for accommodating the rotary fan 3. The fan case 6 is a cover that covers the rotary fan 3 and the air guide 4. The fan case 6 is fixed to the frame 40. The fan case 6 has an intake port 6a for sucking outside air.

このように構成される電動送風機１では、電動機２が備える回転子１０が回転すると、回転ファン３が回転し、ファンケース６が有する吸気口６ａからファンケース６の内部に空気が吸引される。これにより、回転ファン３の内部に空気が流れ込み、回転ファン３に吸引された空気は、回転ファン３が含むファン翼により高圧に圧縮されて、回転ファン３の外周側部から径方向に排出され、回転ファン３を囲むエアガイド４のディフューザ翼によってファンケース６の外周部へと導かれてエアガイド４とファンケース６との間の空間部で旋回流となり、フレーム４０内に流入する。フレーム４０内に流入した空気は、フレーム４０の排気口４０ｂから電動送風機１の外に排出される。 In the electric blower 1 configured in this way, when the rotor 10 included in the electric motor 2 rotates, the rotating fan 3 rotates, and air is sucked into the fan case 6 from the intake port 6a of the fan case 6. As a result, air flows into the rotary fan 3, and the air sucked by the rotary fan 3 is compressed to a high pressure by the fan blades included in the rotary fan 3 and discharged in the radial direction from the outer peripheral side portion of the rotary fan 3. , It is guided to the outer peripheral portion of the fan case 6 by the diffuser blade of the air guide 4 surrounding the rotating fan 3, and becomes a swirling flow in the space between the air guide 4 and the fan case 6 and flows into the frame 40. The air that has flowed into the frame 40 is discharged to the outside of the electric blower 1 from the exhaust port 40b of the frame 40.

次に、実施の形態に係る電動送風機１及び電動機２の作用効果について、本開示に至った経緯も含めて説明する。 Next, the operational effects of the electric blower 1 and the electric motor 2 according to the embodiment will be described together with the background to the present disclosure.

電気掃除機等に搭載される電動送風機は、小型且つ軽量でありながらも、高い吸い込み性能及び静音性等の優れた性能を備えることが要望されている。 An electric blower mounted on an electric vacuum cleaner or the like is required to have excellent performance such as high suction performance and quietness while being small and lightweight.

固定子が永久磁石とヨークとによって構成された電動機を有する電機送風機の吸い込み性能を改善するには、固定子の磁束発生に用いられる永久磁石の性能を十分に発揮させる必要がある。そこで、磁束の通路となるヨークの厚さを厚くすることが考えられる。 In order to improve the suction performance of an electric blower having an electric motor in which the stator is composed of a permanent magnet and a yoke, it is necessary to fully exert the performance of the permanent magnet used for generating the magnetic flux of the stator. Therefore, it is conceivable to increase the thickness of the yoke that serves as the passage of the magnetic flux.

この場合、ヨークが外郭部材（外殻）となっている電動機では、ヨークの厚さを厚くすると、電動機全体の重量アップにつながってしまうので、電動機の重量アップを抑制するために、電動機の外郭部材とヨークとを別部材とし、外郭部材を軽量の材料で構成することが考えられる。このとき、外郭部材となる筐体の外側にヨークを配置する構造では、筐体を構成する材料をヨークの材質と同様に磁束を通す材料によって構成する必要があるが、筐体の内側にヨークを配置する構造にすることによって、筐体の材料として磁束を通さない材料を選択することができる。これにより、筐体の材質をヨークよりも比重の軽い材質にすることができるので、電動機の軽量化を図ることができる。 In this case, in an electric motor in which the yoke is an outer shell member (outer shell), increasing the thickness of the yoke leads to an increase in the weight of the entire electric motor. It is conceivable that the member and the yoke are separate members, and the outer member is made of a lightweight material. At this time, in the structure in which the yoke is arranged on the outside of the housing which is the outer member, the material constituting the housing must be made of a material that allows magnetic flux to pass through like the material of the yoke. By adopting a structure in which the above is arranged, a material that does not allow magnetic flux to pass through can be selected as the material of the housing. As a result, the material of the housing can be made of a material having a lighter specific gravity than that of the yoke, so that the weight of the motor can be reduced.

筐体の内側にヨーク及び永久磁石が配置された電動機では、対となる永久磁石の間に位置する部分のヨークの寸法についてはできるだけ短くした方が、磁路での損失を抑えることができる。そこで、対となる永久磁石の間に位置するヨークの形状を、ヨークの内側に回転自在に保持される回転子と接触させることなく、回転子から漏れる磁束の影響を抑えられる形状にするとよい。 In an electric motor in which a yoke and permanent magnets are arranged inside the housing, the loss in the magnetic path can be suppressed by shortening the size of the yoke of the portion located between the pair of permanent magnets as much as possible. Therefore, it is preferable that the shape of the yoke located between the pair of permanent magnets is a shape that can suppress the influence of the magnetic flux leaking from the rotor without contacting the rotor that is rotatably held inside the yoke.

しかしながら、このような形状のヨークを用いて、このヨークと相似的な形状を有する筐体をヨークの外側にヨークと密着させて配置すると、回転子のシャフトに取り付けられた回転ファンから排出される空気の筐体内での通り道が、回転子と永久磁石とによって塞がれた部分以外しかなくなるため、空気の通風路を十分に確保することができなくなる。この点について、図７を用いて説明する。図７は、比較例の電動送風機１Ｘの断面図である。 However, if a yoke having such a shape is used and a housing having a shape similar to this yoke is arranged on the outside of the yoke in close contact with the yoke, the yoke is discharged from the rotating fan attached to the shaft of the rotor. Since the passage of air in the housing is limited to the portion blocked by the rotor and the permanent magnet, it is not possible to secure a sufficient ventilation path for air. This point will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the electric blower 1X of the comparative example.

図７に示すように、比較例の電動送風機１Ｘは、電動機２Ｘとして、回転子１０と、回転子１０に対向する固定子２０（磁石２１）と、回転子１０及び固定子２０を囲む筒状のヨーク３０と、回転子１０、固定子２０及びヨーク３０を収納するフレーム４０Ｘとを備える。固定子２０を構成する一対の磁石２１は、回転子１０を挟んで対向する位置に配置されている。ヨーク３０は、磁路での損失を抑えるために、対となる磁石の間に位置する部分を直線部３２にしている。具体的には、ヨーク３０は、平面視形状が略小判形状になっており、円弧部３１及び直線部３２を有する。フレーム４０Ｘは、ヨーク３０と相似形の断面形状を有している。また、小型の電動送風機１Ｘにするために、フレーム４０Ｘは、ヨーク３０の外側にヨーク３０と密着した状態で配置されている。 As shown in FIG. 7, the electric blower 1X of the comparative example has a tubular shape that surrounds the rotor 10, the stator 20 (magnet 21) facing the rotor 10, and the rotor 10 and the stator 20 as the motor 2X. The yoke 30 and the frame 40X for accommodating the rotor 10, the stator 20, and the yoke 30 are provided. The pair of magnets 21 constituting the stator 20 are arranged at positions facing each other with the rotor 10 interposed therebetween. The yoke 30 has a straight portion 32 at a portion located between the paired magnets in order to suppress loss in the magnetic path. Specifically, the yoke 30 has a substantially oval shape in a plan view, and has an arc portion 31 and a straight portion 32. The frame 40X has a cross-sectional shape similar to that of the yoke 30. Further, in order to make the small electric blower 1X, the frame 40X is arranged on the outside of the yoke 30 in close contact with the yoke 30.

このように構成された比較例の電動送風機１Ｘでは、電動機２が備える回転子１０に固定された回転ファン３（不図示）から排出される空気のフレーム４０Ｘ内での通風路のスペースは、図７の散点状のハッチングを施した部分のみとなる。このため、フレーム４０Ｘ内では、回転ファン３から排出される空気を十分に通過させるだけの空間領域が不足し、電動送風機１Ｘとして高い吸い込み性能を得ることができない。 In the electric blower 1X of the comparative example configured in this way, the space of the ventilation path in the frame 40X of the air discharged from the rotating fan 3 (not shown) fixed to the rotor 10 included in the motor 2 is shown in FIG. Only the part where the dotted hatching of 7 is applied. Therefore, in the frame 40X, there is not enough space to allow the air discharged from the rotary fan 3 to pass sufficiently, and it is not possible to obtain high suction performance as the electric blower 1X.

この場合、回転ファン３から排出される空気の通風路を確保するために、回転ファン３を覆うように設けられるファンケース６（不図示）の外周部に開口部を設けたり、ファンケース６とフレーム４０Ｘとの接続部分に開口部を設けたりする方法が考えられるが、これらの方法を採用すると、回転ファン３から発生する音が直接外部へ排出されることになり、振動等によって騒音が発生する。つまり、騒音の発生という新たな問題が生じてしまう。 In this case, in order to secure a ventilation path for the air discharged from the rotary fan 3, an opening is provided in the outer peripheral portion of the fan case 6 (not shown) provided so as to cover the rotary fan 3, or the fan case 6 and the fan case 6 are provided. A method of providing an opening at the connection portion with the frame 40X can be considered, but if these methods are adopted, the sound generated from the rotating fan 3 is directly discharged to the outside, and noise is generated due to vibration or the like. To do. In other words, a new problem of noise generation arises.

そこで、本願発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討した結果、回転子及び固定子を収納する筐体（フレーム）のサイズが小さくても、重量の増加及び騒音の発生を抑制しつつ、優れた性能を有する電動機及電動送風機等を実現できることを見出した。 Therefore, as a result of diligent studies to solve such a problem, the inventors of the present application have increased the weight and generated noise even if the size of the housing (frame) for accommodating the rotor and the stator is small. We have found that it is possible to realize an electric motor and an electric blower with excellent performance while suppressing them.

具体的には、本実施の形態に係る電動送風機１及び電動機２では、まず、フレーム４０内に、回転子１０と固定子２０とヨーク３０とを配置している。 Specifically, in the electric blower 1 and the electric motor 2 according to the present embodiment, first, the rotor 10, the stator 20, and the yoke 30 are arranged in the frame 40.

このように、フレーム４０とは別部材のヨーク３０をフレーム４０内に配置することで、フレーム４０の材料として磁束を通さない材料を選択することができる。よって、フレーム４０の材質をヨーク３０よりも比重の軽い材質にすることができる。これにより、電動送風機１及び電動機２の重量の増加を抑制できるので、電動送風機１及び電動機２の軽量化を図ることができる。 In this way, by arranging the yoke 30 which is a member different from the frame 40 in the frame 40, a material that does not allow magnetic flux to pass through can be selected as the material of the frame 40. Therefore, the material of the frame 40 can be made of a material having a lighter specific gravity than that of the yoke 30. As a result, it is possible to suppress an increase in the weight of the electric blower 1 and the electric motor 2, so that the weight of the electric blower 1 and the electric motor 2 can be reduced.

この場合、ヨーク３０を単にフレーム４０内に配置すると、上記のように、フレーム４０内の通風路となりうる空間領域が狭くなってしまう。しかし、本実施の形態に係る電動送風機１及び電動機２では、ヨーク３０の外面とフレーム４０の内面との間に、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）への通風路となる隙間Ｇが形成されている。 In this case, if the yoke 30 is simply arranged in the frame 40, the space area that can be a ventilation path in the frame 40 becomes narrow as described above. However, in the electric blower 1 and the electric motor 2 according to the present embodiment, there is a ventilation path between the outer surface of the yoke 30 and the inner surface of the frame 40 in the direction in which the axis C of the shaft 13 extends (rotational axis direction). A gap G is formed.

この構成により、フレーム４０内にヨーク３０が配置されていたとしても、フレーム４０内において、空気の通風路を広く確保することができる。つまり、ファンケース６に開口部を設けることなく、回転ファン３から排出される空気の通風路を、フレーム４０内に十分確保することができる。したがって、ファンケース６に開口部を設けることによる騒音の発生を回避しつつ、電動送風機１の吸い込み性能を向上させることができる。また、フレーム４０内の空気の通風路を広く確保することで、フレーム４０内の冷却効果を向上させることもできるので、電動送風機１及び電動機２の出力性能の低下を抑制できる。 With this configuration, even if the yoke 30 is arranged in the frame 40, it is possible to secure a wide air passage in the frame 40. That is, it is possible to sufficiently secure a ventilation path for air discharged from the rotating fan 3 in the frame 40 without providing an opening in the fan case 6. Therefore, it is possible to improve the suction performance of the electric blower 1 while avoiding the generation of noise due to the provision of the opening in the fan case 6. Further, by securing a wide air passage in the frame 40, the cooling effect in the frame 40 can be improved, so that deterioration of the output performance of the electric blower 1 and the electric motor 2 can be suppressed.

このように、本実施の形態によれば、回転子１０及び固定子２０を収納するフレーム４０（筐体）のサイズが小さくても、重量の増加及び騒音の発生を抑制しつつ、優れた性能を有する電動送風機１及び電動機２を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the size of the frame 40 (housing) for accommodating the rotor 10 and the stator 20 is small, the performance is excellent while suppressing the increase in weight and the generation of noise. It is possible to realize the electric blower 1 and the electric motor 2 having the above.

また、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２において、回転子１０は、回転子鉄心１１と、回転子鉄心１１に巻回された巻線コイル１２と、を有する。固定子２０は、回転子１０の周方向に亘って互いに間隔をあけて配置された複数の磁石２１を有する。ヨーク３０は、回転軸に沿って延伸した筒状である。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, the rotor 10 has a rotor core 11 and a winding coil 12 wound around the rotor core 11. The stator 20 has a plurality of magnets 21 arranged at intervals from each other over the circumferential direction of the rotor 10. The yoke 30 has a tubular shape that extends along the axis of rotation.

この構成により、電動送風機１及び電動機２の小型化を図ることができるとともに性能を向上させることができる。特に、ヨーク３０を全周に亘って連続する筒状にすることによって部分的に分断されたヨークと比べて磁路での損失を抑制することができるので、電動送風機１及び電動機２の性能を向上させることができる。 With this configuration, the electric blower 1 and the electric motor 2 can be miniaturized and their performance can be improved. In particular, by making the yoke 30 a continuous tubular shape over the entire circumference, it is possible to suppress the loss in the magnetic path as compared with the partially divided yoke, so that the performance of the electric blower 1 and the electric motor 2 can be improved. Can be improved.

また、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２では、フレーム４０に膨出部４１が形成されており、隙間Ｇは、膨出部４１とヨーク３０との間の空間領域となっている。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, the bulging portion 41 is formed in the frame 40, and the gap G is a space region between the bulging portion 41 and the yoke 30.

このようにフレーム４０に膨出部４１を設けることによって、隙間Ｇを容易に形成することができるだけではなく、膨出部４１が補強リブとして機能するのでフレーム４０の強度を向上させることができる。これにより、フレーム４０の振動を抑制することができるので、騒音を抑えることができる。したがって、電動送風機１及び電動機２の静音性が向上する。 By providing the bulging portion 41 in the frame 40 in this way, not only the gap G can be easily formed, but also the bulging portion 41 functions as a reinforcing rib, so that the strength of the frame 40 can be improved. As a result, the vibration of the frame 40 can be suppressed, so that noise can be suppressed. Therefore, the quietness of the electric blower 1 and the electric motor 2 is improved.

特に、フレーム４０とヨーク３０とが異なる材料によって構成されている場合において、仮にフレーム４０の材料がヨーク３０よりも強度の低い材料によって構成されていると、フレーム４０の強度が低下し、振動が増加して騒音が大きくなるおそれがある。しかし、本実施の形態のように、フレーム４０に膨出部４１が形成されていることで、フレーム４０とヨーク３０とが異なる材料によって構成されていても、フレーム４０の強度を向上させることができる。これにより、フレーム４０の振動を抑えて騒音を抑制することができる。 In particular, when the frame 40 and the yoke 30 are made of different materials, if the material of the frame 40 is made of a material having a strength lower than that of the yoke 30, the strength of the frame 40 is lowered and vibration is caused. It may increase and the noise may increase. However, since the bulging portion 41 is formed in the frame 40 as in the present embodiment, the strength of the frame 40 can be improved even if the frame 40 and the yoke 30 are made of different materials. it can. As a result, the vibration of the frame 40 can be suppressed and the noise can be suppressed.

本実施の形態において、フレーム４０は、非磁性材料によって構成されている。具体的には、フレーム４０は、アルミニウムによって構成されている。 In this embodiment, the frame 40 is made of a non-magnetic material. Specifically, the frame 40 is made of aluminum.

この構成により、フレーム４０の軽量化を図ることができるので、電動送風機１及び電動機２の重量が増加することを抑制することができる。 With this configuration, the weight of the frame 40 can be reduced, so that the weight increase of the electric blower 1 and the electric motor 2 can be suppressed.

また、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２では、隙間Ｇが複数形成されており、膨出部４１は、複数の隙間Ｇの各々と一対一に対応して複数形成されている。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, a plurality of gaps G are formed, and a plurality of bulging portions 41 are formed one-to-one with each of the plurality of gaps G.

この構成により、フレーム４０内の空気の通風路を一層広く確保することができるので、吸い込み性能が一層向上する。また、膨出部４１を複数形成することで、フレーム４０の強度が一層向上する。これにより、フレーム４０の振動を一層抑制することができるので、騒音をさらに抑えることができる。 With this configuration, the air passage in the frame 40 can be secured more widely, so that the suction performance is further improved. Further, by forming a plurality of bulging portions 41, the strength of the frame 40 is further improved. As a result, the vibration of the frame 40 can be further suppressed, so that the noise can be further suppressed.

さらに、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２では、フレーム４０の側壁部のうち隣り合う２つの膨出部４１の間の部位である凹部４２は、ヨーク３０に接触している。これにより、膨出部４１によってフレーム４０内の隙間Ｇを確保しつつ、凹部４２が形成された箇所でヨーク３０がフレーム４０に支持される。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, the recess 42, which is a portion between two adjacent bulges 41 in the side wall portion of the frame 40, is in contact with the yoke 30. As a result, the yoke 30 is supported by the frame 40 at the position where the recess 42 is formed, while securing the gap G in the frame 40 by the bulging portion 41.

また、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２において、複数の膨出部４１のうちの一つは、磁石２１と対向する位置に形成されている。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, one of the plurality of bulging portions 41 is formed at a position facing the magnet 21.

この構成により、フレーム４０内の狭くなりがちな部分に通風路となる隙間Ｇを形成することができる。したがって、フレーム４０全体における空気の流れを均一化することができるので、電動送風機１及び電動機２の性能をさらに向上させることができる。 With this configuration, a gap G serving as a ventilation path can be formed in a portion of the frame 40 that tends to be narrow. Therefore, since the air flow in the entire frame 40 can be made uniform, the performance of the electric blower 1 and the electric motor 2 can be further improved.

この場合、複数の膨出部４１のうちの他の一つは、隣り合う２つの磁石２１の間の周方向の空間領域に対向する位置に形成されているとよい。 In this case, the other one of the plurality of bulging portions 41 may be formed at a position facing the spatial region in the circumferential direction between the two adjacent magnets 21.

この構成により、隣り合う２つの磁石２１の間に生じる周方向の空間領域を第１通風路とし、膨出部４１により形成される隙間Ｇを第２通風路として、ヨーク３０を介して位置する第１通風路と第２通風路とをフレーム４０内に形成することができる。これにより、第１通風路及び第２通風路によって回転ファン３から排出される大容量の空気を効率良く流すことができるので、電動送風機１の吸い込み性能をさらに向上させることができる。 With this configuration, the space region in the circumferential direction generated between the two adjacent magnets 21 is used as the first ventilation path, and the gap G formed by the bulging portion 41 is used as the second ventilation path, and is located via the yoke 30. The first ventilation passage and the second ventilation passage can be formed in the frame 40. As a result, a large amount of air discharged from the rotating fan 3 can be efficiently flowed through the first ventilation passage and the second ventilation passage, so that the suction performance of the electric blower 1 can be further improved.

また、本実施の形態における電動送風機１及び電動機２では、フレーム４０の開口部４０ａを跨るようにブラケット５が配置されている。ブラケット５は、上面視において、フレーム４０の凹部４２と重なるように配置されている。 Further, in the electric blower 1 and the electric motor 2 in the present embodiment, the bracket 5 is arranged so as to straddle the opening 40a of the frame 40. The bracket 5 is arranged so as to overlap the recess 42 of the frame 40 in the top view.

この構成により、ブラケット５を膨出部４１と極力重ならないように配置することができるので、ブラケット５によって隙間Ｇが塞がれてしまう部分を極力少なくすることができる。これにより、隙間Ｇに流れ込もうとする空気がフレーム４０によって遮断されることを抑制できるので、隙間Ｇにスムーズに空気を導くことができる。したがって、電動送風機１の吸い込み性能を一層向上させることができる。 With this configuration, the bracket 5 can be arranged so as not to overlap the bulging portion 41 as much as possible, so that the portion where the gap G is blocked by the bracket 5 can be minimized. As a result, it is possible to prevent the air that is about to flow into the gap G from being blocked by the frame 40, so that the air can be smoothly guided to the gap G. Therefore, the suction performance of the electric blower 1 can be further improved.

（変形例）
以上、本開示に係る電動機及び電動送風機について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。(Modification example)
The electric motor and the electric blower according to the present disclosure have been described above based on the embodiment, but the present disclosure is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施の形態において、フレーム４０は、アルミニウム等の金属材料によって構成されていたが、これに限らない。例えば、フレーム４０は、樹脂材料等の非磁性材料によって構成されていてもよい。フレーム４０を樹脂製にすることで、同じ重量の金属製のフレーム４０と比べて、サイズを大きくできるので、隙間Ｇをより広くすることができる。あるいは、フレーム４０を樹脂製にすることで、同じ大きさの金属製のフレーム４０と比べてさらに軽量化を図ることができる。また、フレーム４０を樹脂製にすることによって、フレーム４０の成形を容易に行うこともできる。 For example, in the above embodiment, the frame 40 is made of a metal material such as aluminum, but the frame 40 is not limited to this. For example, the frame 40 may be made of a non-magnetic material such as a resin material. By making the frame 40 made of resin, the size can be increased as compared with the metal frame 40 having the same weight, so that the gap G can be made wider. Alternatively, by making the frame 40 made of resin, it is possible to further reduce the weight as compared with the metal frame 40 having the same size. Further, by making the frame 40 made of resin, the frame 40 can be easily molded.

また、上記実施の形態において、フレーム４０に形成された膨出部４１は、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）に延在する形状であったが、これに限らない。例えば、膨出部４１は、フレーム４０の側壁部に対して、ドット状に部分的に形成されていてもよい。また、膨出部４１の断面形状は、一様であってもよいが、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向において部分的に異なっていてもよい。例えば、膨出部４１は、部分的に凹んでいてもよい。 Further, in the above embodiment, the bulging portion 41 formed in the frame 40 has a shape extending in the direction in which the axial center C of the shaft 13 extends (rotational axis direction), but the present invention is not limited to this. For example, the bulging portion 41 may be partially formed in a dot shape with respect to the side wall portion of the frame 40. Further, the cross-sectional shape of the bulging portion 41 may be uniform, but may be partially different in the direction in which the axial center C of the shaft 13 extends. For example, the bulging portion 41 may be partially recessed.

また、上記実施の形態において、フレーム４０の側壁部に形成された膨出部４１は、４つであったが、これに限るものではなく、１つ、２つ、３つ、あるいは、５つ以上であってもよい。例えば、３つの膨出部４１を形成する場合、フレーム４０内の磁石２１を２つにしたままで、３つの膨出部４１を周方向に１２０°間隔でフレーム４０に形成することができる。なお、複数の膨出部４１を形成する場合、膨出部４１は、周方向に等間隔で形成するとよいが、これに限るものではない。 Further, in the above embodiment, the number of bulging portions 41 formed on the side wall portion of the frame 40 is four, but the present invention is not limited to this, and one, two, three, or five. It may be the above. For example, when forming the three bulging portions 41, the three bulging portions 41 can be formed on the frame 40 at intervals of 120 ° in the circumferential direction while keeping the two magnets 21 in the frame 40. When forming a plurality of bulging portions 41, the bulging portions 41 may be formed at equal intervals in the circumferential direction, but the present invention is not limited to this.

また、上記実施の形態において、固定子２０を構成する磁石２１は、２つであったが、これに限るものではない。例えば、磁石２１は、４つであってもよい。 Further, in the above embodiment, the number of magnets 21 constituting the stator 20 is two, but the present invention is not limited to this. For example, the number of magnets 21 may be four.

また、上記実施の形態において、電動機２は、ブラシ付きの電動機であったが、これに限らない。例えば、電動機２は、ブラシレスの電動機であってもよい。 Further, in the above embodiment, the electric motor 2 is an electric motor with a brush, but the present invention is not limited to this. For example, the electric motor 2 may be a brushless electric motor.

また、上記実施の形態において、固定子２０は、磁石２１ではなく、固定子鉄心と固定子鉄心に巻回された巻線コイルとによって構成されていてもよい。なお、この場合、固定子鉄心にヨーク部が形成されるので、ヨーク３０は、補助ヨークとして機能する。 Further, in the above embodiment, the stator 20 may be composed of a stator core and a winding coil wound around the stator core instead of the magnet 21. In this case, since the yoke portion is formed on the stator core, the yoke 30 functions as an auxiliary yoke.

また、上記実施の形態では、電動機２を電動送風機１に用いる例を説明したが、これに限らず、電動機２は、電動送風機１以外の電気機器に用いてもよい。 Further, in the above embodiment, the example in which the electric motor 2 is used for the electric blower 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and the electric motor 2 may be used for an electric device other than the electric blower 1.

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, a form obtained by applying various modifications to the above embodiment that can be conceived by a person skilled in the art, or a form realized by arbitrarily combining the components and functions in the embodiment without departing from the gist of the present disclosure. Is also included in this disclosure.

本開示の電動機及び電動送風機は、充電式掃除機等の電気掃除機等の家庭用電気機器をはじめとして種々の電気機器に利用することができる。 The motors and electric blowers of the present disclosure can be used for various electric appliances including household electric appliances such as electric vacuum cleaners such as rechargeable vacuum cleaners.

１、１Ｘ電動送風機
２、２Ｘ電動機
３回転ファン
４エアガイド
５ブラケット
５ａ開口孔
６ファンケース
６ａ吸気口
１０回転子
１１回転子鉄心
１１ａティース部
１２巻線コイル
１３シャフト
１３ａ第１部位
１３ｂ第２部位
１４整流子
１５ブラシ
１６第１軸受け部
１７第２軸受け部
１８波形ワッシャ
２０固定子
２１磁石
３０ヨーク
３１円弧部
３２直線部
４０、４０Ｘフレーム（筐体）
４０ａ開口部
４０ｂ排気口
４１膨出部
４２凹部1, 1X Electric blower 2, 2X Motor 3 Rotating fan 4 Air guide 5 Bracket 5a Opening hole 6 Fan case 6a Intake port 10 Rotor 11 Rotor iron core 11a Teeth part 12 Winding coil 13 Shaft 13a First part 13b Second part 14 Commutator 15 Brush 16 1st bearing 17 2nd bearing 18 Corrugated washer 20 Stator 21 Magnet 30 York 31 Arc part 32 Straight part 40, 40X Frame (housing)
40a opening 40b exhaust port 41 bulge 42 recess

Claims

With the housing
A rotor, which is arranged in the housing and has a shaft as a rotation axis fixed,
In the housing, a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor and
A yoke, which is arranged in the housing and surrounds the stator, is provided.
A gap serving as a ventilation path in the direction along the rotation axis is formed between the outer surface of the yoke and the inner surface of the housing.
Electric motor.

The rotor has a rotor core and a winding coil wound around the rotor core.
The stator has a plurality of magnets spaced apart from each other over the circumferential direction of the rotor.
The yoke has a tubular shape extending along the axis of rotation.
The motor according to claim 1.

The housing has a bulging portion in which a part of the side wall portion of the housing bulges away from the yoke in a direction intersecting the rotation axis and extends in a direction along the rotation axis. Have,
The gap is a spatial region between the bulge and the yoke.
The motor according to claim 2.

A plurality of the gaps are formed,
A plurality of the bulging portions are formed one-to-one with each of the plurality of gaps.
The motor according to claim 3.

One of the plurality of bulging portions is formed at a position facing the magnet.
The motor according to claim 4.

The other one of the plurality of bulges is formed at a position facing the spatial region in the circumferential direction between the two adjacent magnets.
The motor according to claim 5.

The recess, which is a portion between the two adjacent bulges in the side wall of the housing, is in contact with the yoke.
The motor according to any one of claims 4 to 6.

Brackets are arranged so as to straddle the opening of the housing.
The bracket is arranged so as to overlap the recess in the top view.
The motor according to claim 7.

The housing and the yoke are made of different materials.
The motor according to any one of claims 1 to 8.

The housing is made of a non-magnetic material.
The motor according to claim 9.

The housing is made of aluminum.
The electric motor according to claim 10.

The housing is made of a resin material.
The electric motor according to claim 10.

The motor according to any one of claims 1 to 12, and the motor
A rotary fan attached to the shaft of the motor.
Electric blower.