TW201546374A - 電動送風機及吸塵器 - Google Patents

Abstract

提供能謀求減少振動及噪音的電動送風機及吸塵器。 電動送風機(10)係具備轉子之構造，該轉子具有：設置成旋轉自如的軸(31)、及一體成形在軸(31)的稀土類系之黏結磁鐵。以葉輪(34)的外徑為(Di)、軸承(36、37)的外徑為(Db)、軸承蓋(22)的最小內徑為(Dc)、稀土類黏結磁鐵的外徑為(Dm)時，滿足Di>Db>Dc>Dm之關係的構造。

Description

電動送風機及吸塵器

本發明係關於電動送風機及吸塵器。

一般而言，已知有為了減少震動和噪音，而使用DC無刷馬達者作為使用在吸塵器的電動送風機(例如，參照專利文獻1)。

構成專利文獻1的電動送風機之轉子組裝體，係軸的一端部安裝有磁鐵，軸的另一端部安裝有葉輪。軸的磁鐵和葉輪之間安裝有軸承匣。軸承匣具備：壓入於軸的一對軸承、配置在軸承間的預壓彈簧、以及外嵌於一對軸承的外箱。

這種轉子組裝體係於組裝後組裝在外殼。

〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特表2012-518751號公報

專利文獻1的電動送風機係藉由接著劑將磁鐵安裝於軸。藉此，磁鐵和軸之間因為隔介著接著劑而多少形成有間隙。因此，難以調整磁鐵和軸之間的同芯度，而有因為同芯度降低使得產生震動及噪音之問題。

※由於在上述請求項未裝設「葉輪」、「外殼和轉子」之構造，因此「與軸和葉輪之同芯度偏離」及「外殼和轉子間的同芯度的偏離」之課題未有記載。

本發明係為了解決前述習知之問題者，其目的在於提供能謀求減少震動及噪音的電動送風機及吸塵器。

本發明的電動送風機之特徴為具備轉子，該轉子具有：設置成旋轉自如的軸、及一體成形在前述軸的稀土類系之黏結磁鐵。

又，本發明之吸塵器之特徵係具備前述電動送風機而構成。

根據本發明，黏結磁鐵係一體成形於軸，因此能高精度地確保軸和黏結磁鐵之同芯度。

根據本發明可獲得能謀求減少震動及噪音之電動送風機及吸塵器。

1‧‧‧吸塵器

10‧‧‧電動送風機

20‧‧‧外殼

22‧‧‧軸承蓋

30‧‧‧轉子組裝體(轉子)

31‧‧‧軸

32‧‧‧轉子芯(黏結磁鐵)

33‧‧‧軸承組裝體

34‧‧‧葉輪

36、37‧‧‧軸承

40‧‧‧定子組裝體

41‧‧‧定子芯

Di‧‧‧葉輪的外徑

Db‧‧‧軸承的外徑

Dc‧‧‧軸承蓋的最小內徑

Dm‧‧‧轉子芯的外徑

圖1係適用本實施形態的電動送風機之吸塵器的外觀之外觀斜視圖。

圖2係將吸塵器本體示意地表示之剖視圖。

圖3係本實施形態的電動送風機之剖視圖。

圖4係將電動送風機的一部分切開以剖面表示之立體圖。

圖5(a)係轉子組裝體之側視圖，(b)為轉子組裝體之剖視圖。

圖6(a)係表示轉子組裝體對外殼的組裝之說明圖，(b)為軸承蓋的一端部之放大剖視圖，(c)為表示相同的組裝後的様子之說明圖。

圖7(a)~(c)係表示轉子組裝體的組裝順序之說明圖。

以下，參照附圖說明本發明之實施形態。此外，提到電動送風機的「前、後」時，以圖3所示之方向為基準。

如圖1所示，吸塵器1係具備吸塵器本體2、軟管3、設置有手持操作SW等之操作管4、作為接頭管之延長管5、以及第1、第2吸入具6、7而構成。

如圖2所示，吸塵器本體2的內部配置有：使吸引力 產生的電動送風機10、配置在集塵室2c用以捕集由電動送風機10的吸引力吸入的塵埃之紙袋8(捕集構件)、還有讓經由紙袋8去除塵埃的空氣通過之過濾器9等。

電動送風機10係隔著防震橡膠2b而收容在 吸塵器本體2的電動送風機室2a。如圖3所示，電動送風機10具備：外殼20、轉子組裝體(轉子)30、以及定子組裝體40。

〔外殼〕

如圖3所示，外殼20為合成樹脂製，具有支撐轉子組裝體30的支撐部21。支撐部21呈大致圓筒狀，位於外殼20前部的內側。在支撐部21的內側固定有金屬製構成的圓筒狀之軸承蓋22。軸承蓋22係一體成形在外殼20(支撐部21)。本實施形態中，將軸承蓋22作為嵌入品藉由嵌入成形形成外殼20。在軸承蓋22的內面內嵌有轉子組裝體30具備的軸承36、37。

在支撐部21的前端部形成有朝軸方向延伸的 螺絲孔21a。在螺絲孔21a可螺合固定螺絲21b。在支撐部21的前端部，藉由固定螺絲21b的螺合而固定設置有擴散板25(靜翼)。

在外殼20後部的外周面，形成有朝徑方向延 伸的延伸部23。延伸部23支撐著裝設在外殼20周圍的外箱26之後端部。在外殼20的後部內空間形成有配置定子組裝體40之空間。

〔轉子組裝體〕

如圖5(a)、(b)所示，轉子組裝體30具備：軸31、轉子芯32、軸承組裝體33、以及葉輪34。轉子芯32、軸承組裝體33、葉輪34係安裝在軸31。

軸31朝前後方向延伸，形成為具有階段之圓柱狀。轉子芯32形成在軸31之一端部亦即後部31a周圍，由稀土類系的黏結磁鐵構成。稀土類系的黏結磁鐵可由稀土類系磁性粉末和有機黏結劑混合作成。作為稀土類系的黏結磁鐵，例如可使用釤鐵氮磁鐵等。

轉子芯32係一體成形於軸31。本實施形態中，藉由嵌入成形將轉子芯32成形。即，轉子芯32係一體形成於軸31，不會有如以往隔著接著劑而造成的間隙。此外，釤鐵氮磁鐵比通常的(燒結型)鐵氧體磁鐵之磁力強且亦容易加工，因此適合做為被要求小型且高速旋轉的吸塵器1的電動送風機10。

此外，在軸31的後部31a的外周面施行鐵氧體加工。藉由滾花加工可將轉子芯32強力結合於軸31。

軸承組裝體33係用於使轉子組裝體30固設在外殼20之構件，配置在轉子芯32和葉輪34之間。軸承組裝體33具備：一對軸承36、37、間隔件38、以及彈簧39。

一對軸承36、37使用相同者。間隔件38負有使圓筒形的一對軸承36、37隔著預先設定的距離之任 務。彈簧39係包圍間隔件38的線圈彈簧，以壓縮狀態配置，分別抵接在各軸承36、37的外輪而賦予預壓。

葉輪34為合成樹脂製，直接連結於軸31的 另一端側亦即前部。葉輪34為利用離心力之離心型葉輪，高速旋轉時葉輪34內的壓力上昇變大，從在外箱26的蓋部26b開口形成的吸入部26c吸入空氣。吸入的空氣通過葉輪34(參照圖3、圖4)變成高速的空氣流朝外周側吐出。從葉輪34吐出的空氣流被引導至擴散板25。擴散板25形成有將從葉輪34吐出的空氣流朝外周方向引導的擴散板流路。如圖4所示，通過擴散板流路的空氣流被引導至外殼20和外箱26(主體部26a)的空間S1，從導出口23a被導出至電動送風機10的外部。導出口23a形成在外殼20的延伸部23。

此外，被引導至空間S1的空氣流係通過外殼20的縫隙S2流入外殼20內，通過轉子芯32和定子組裝體40之間、定子組裝體40之不圖示的導線之間，被導出至電動送風機10的外部。藉此，將外殼20內的各部冷卻。

在葉輪34的中心部，安裝有藉由燒結等形成的金屬製之支撐套筒34a。支撐套筒34a具有讓軸31壓入之內周面。這種支撐套筒34a係嵌入成形在葉輪34。葉輪34藉由將軸31壓入支撐套筒34a而固設在軸31的前部。

〔定子組裝體〕

如圖3所示，定子組裝體40配置在外殼20的後部內空間。定子組裝體40具備配置在轉子芯32的對向側之定子芯41。定子芯41的周圍捲繞有不圖示之導線，一起形成相捲線。相捲線係電連接於電動送風機10具備的不圖示之電路部。

如圖6所示，在如以上之電動送風機10，以 葉輪34的外徑(底部34c的外徑)為Di、軸承36、37的外徑為Db、軸承蓋22的最小內徑為Dc、轉子芯32的外徑為Dm時，該等之關係設定成Di>Db>Dc>Dm。

如此地，軸承36、37的外徑Db比葉輪34的 外徑Di小，軸承蓋22的最小內徑Dc(一端開口22a的開口緣22b的內徑，參照圖6(b))比外徑Db小，進一步轉子芯32的外徑Dm比最小內徑Dc小，因此插入於軸承蓋22內的轉子芯32通過一端開口22a(參照圖3)的最小內徑Dc之部分，插通在定子組裝體40的內側。同時地，軸承組裝體33插入軸承蓋22內，後部側的軸承36從內側(前側)抵接在軸承蓋22的開口緣22b，定位於開口緣22b(參照圖6(c))。

接著，說明轉子組裝體30之製造及組裝。 首先，如圖7(a)所示，藉由嵌入成形而將轉子芯32一體成形於軸31的後部31a。此時，一邊加上磁場一邊嵌入成型，即能具有對轉子芯32磁化用的斜率。又，另外藉由將支撐套筒34a作為嵌入品之嵌入成形而將葉輪34成形。

其後，如圖7(b)所示，在軸31的中央外周 面31c安裝有軸承組裝體33。於該情形，將後部側的軸承36壓入固定於軸31，組裝間隔件38和彈簧39之後，壓入固定前部側的軸承37。後部側的軸承36藉由軸31的突狀部31b定位於既定位置。

然後，如圖7(c)所示，隔著間隔件35將軸 31的前部壓入葉輪34的支撐套筒34a，藉由緊固嵌合將葉輪34固定在軸31。葉輪34係支撐部34b的內面抵接於軸31前部的傾斜部31e、小徑部31d而定位在軸31的前部。

根據以上組裝轉子組裝體30。

此外，如圖5(b)所示，支撐套筒34a配置在接近葉輪34的底部34c之位置而固設於軸31。藉此，能適當抑制以底部34c和軸31的中心之交點Y1作為中心所產生的有顧慮之搖晃(圖中箭頭X1方向的葉輪34之搖晃)。

接著，調整轉子組裝體30的旋轉平衡。調整時使用專用的工具，實際上以高速使轉子組裝體30旋轉來觀察平衡。例如，削除不平衡部分等來調整平衡。又，於此時點由於尚未進行磁化，因此亦能削除轉子芯32取得平衡。

調整平衡結束後進行磁化，使轉子芯32具有磁力。磁化結束後，在外殼20組入轉子組裝體30。即，轉子組裝體30係於調整平衡後組入外殼20，因此能在維持良好 的平衡狀態下，組裝電動送風機10。

此外，如圖6(a)所示，在外殼20預先固定有擴散板25，通過擴散板25將轉子組裝體30插入外殼20。

轉子組裝體30和軸承蓋22係如前述，軸承 36、37的外徑Db比葉輪34的外徑Di小，軸承蓋22的最小內徑Dc比外徑Db小，進一步轉子芯32的外徑Dm比最小內徑Dc小，因此能將轉子組裝體30平順地組裝到外殼20(軸承蓋22)(參照圖6(c))。

軸承36、37能藉由接著劑固定在軸承蓋22。

根據以上說明之本實施形態的電動送風機 10，由於以嵌入成形(一體成形)將轉子芯32形成於軸31，因此不需如以往為了接著劑而設置的間隙，而能提昇軸31和轉子芯32的同芯度。因而，得到能謀求減少震動及噪音之電動送風機10。

又，在軸31的後部31a之表面施加滾花加 工，能將轉子芯32強力結合於軸31，因此能防止轉子芯32空轉。

又，葉輪34係以藉由支撐套筒34a之壓入固 定，以緊固嵌合而固定於軸31，不需如以往為了接著劑而設置的間隙，而能提昇軸31和葉輪34的同芯度。因而，得到能謀求減少震動及噪音之電動送風機10。

如此地，不使用接著劑，藉由嵌入成形和壓入構成同芯度優異之轉子組裝體30，因此得到減少震動及噪音之電動送風機10。

轉子組裝體30係於調整全體的平衡後組入外殼20，因此得到減少震動及噪音之電動送風機10。

又，轉子組裝體30和軸承蓋22，係軸承36、37的外徑Db比葉輪34的外徑Di小，軸承蓋22的最小內徑Dc比外徑Db小，進一步轉子芯32的外徑Dm比最小內徑Dc小，因此轉子組裝體30對外殼20的組裝平順，組裝性優異。又，由於組裝性優異，組裝前調整好的轉子組裝體30之平衡在組裝後也能良好地維持。

前述實施形態中，將轉子芯32設置在軸31的後部31a，但不限定於此，亦可一體成形在軸31的其他位置。

此外，外殼20的形狀等，只要能支撐轉子組裝體30者，可以是任意形狀。

10‧‧‧電動送風機

20‧‧‧外殼

21‧‧‧支撐部

21a‧‧‧螺絲孔

21b‧‧‧固定螺絲

22‧‧‧軸承蓋

22a‧‧‧開口

23‧‧‧延伸部

25‧‧‧擴散板

26‧‧‧外箱

26a‧‧‧主體部

26b‧‧‧蓋部

26c‧‧‧吸入部

30‧‧‧轉子組裝體(轉子)

31‧‧‧軸

32‧‧‧轉子芯(黏結磁鐵)

33‧‧‧軸承組裝體

34‧‧‧葉輪

34a‧‧‧支撐套筒

35、38‧‧‧間隔件

36、37‧‧‧軸承

39‧‧‧彈簧

40‧‧‧定子組裝體

41‧‧‧定子芯

Claims (5)

1. 一種電動送風機，其特徴為具備轉子，該轉子具有：設置成旋轉自如的軸、及一體成形在前述軸的稀土類系之黏結磁鐵。
2. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中，前述稀土類系的黏結磁鐵係一體成形在前述軸的一端部，前述轉子具有：安裝在前述軸的另一端部之葉輪、及在前述稀土類系的黏結磁鐵和前述葉輪之間安裝在前述軸之軸承，且具備：設置有支撐前述軸承的軸承蓋之外殼，以前述葉輪的外徑為Di、前述軸承的外徑為Db、前述軸承蓋的最小內徑為Dc、前述稀土類黏結磁鐵的外徑為Dm時，滿足Di>Db>Dc>Dm之關係。
3. 如申請專利範圍第1項之電動送風機，其中，具備支撐套筒，該支撐套筒具有讓前述軸壓入的內周面，前述支撐套筒係一體成形在前述葉輪。
4. 如申請專利範圍第2項之電動送風機，其中，前述軸承蓋係一體成形在前述外殼。
5. 一種吸塵器，其特徴為：具備如申請專利範圍第1至4項中任一項之電動送風機而構成。