JP6536054B2 - Electric blower and electric vacuum cleaner provided with the electric blower - Google Patents
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Description
本発明は電動送風機に関し、その電動送風機を備えた電気掃除機に関する。 The present invention relates to an electric blower, and to an electric vacuum cleaner provided with the electric blower.
従来、電動機の回転軸に遠心ファンをナット止めすることで固定している電動送風機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric blower in which a centrifugal fan is fixed to a rotating shaft of an electric motor by nut fastening (see, for example, Patent Document 1).
電動送風機は、高速で遠心ファンを回転させるため、電動機の回転軸がバランスよく回転しないと振動が発生し、その振動が騒音の原因となったり電動送風機の性能低下につながったりする。 Since the electric blower rotates the centrifugal fan at high speed, vibrations occur if the rotating shaft of the motor does not rotate in a well-balanced manner, which causes noise and leads to a decrease in the performance of the electric blower.
電動送風機の回転のバランスを悪くする要因として、特許文献1に記載の電動送風機のように、電動機の金属の回転軸に金属の遠心ファンをナット止めしていることが挙げられる。電動機の回転軸と遠心ファンを組み合せて、ファンの水平度等を確認しながらナット止めで固定するのであるが、どうしても組立て上のばらつきが発生してしまい、それにより電動送風機の回転のバランスが悪くなるという課題がある。
As a factor which worsens the balance of rotation of an electric blower, having carried out the nut stop of the metal centrifugal fan to the metal rotating shaft of an electric motor like the electric blower of
また、電動送風機の回転のバランスが悪いものについては、一部を削除、削る等の後加工をしてバランスを取るようにするが、後加工を行う頻度が高く、組立ての作業性がよくないという課題もある。 In addition, with regard to the motor blower with poor balance of rotation, post-processing such as removing or scraping is performed to achieve balance, but the frequency of post-processing is high and the workability of assembly is not good There is also a problem called.
本発明は、かかる課題を解決するために、電動機の回転軸と遠心ファンを一体で形成することにより、別体の電動機の回転軸と遠心ファンの組立て上のばらつきが発生せず、電動送風機の回転のバランスが取りやすい電動送風機を提供することを目的とする。 According to the present invention, in order to solve the problem, the rotary shaft of the motor and the centrifugal fan are integrally formed, so that variations in assembly of the rotary shaft of the separate motor and the centrifugal fan do not occur. An object of the present invention is to provide an electric blower that can be easily balanced in rotation.
課題を解決する本発明に係る電動送風機は、固定子鉄心に界磁巻線を巻いて成る固定子と、回転軸を有し、回転軸に電機子鉄心と整流子が設けられ、電機子鉄心に巻かれた電機子巻線と整流子が接続されて成る電機子から成る電動機と、電動機の電機子の回転軸に設けられた遠心ファンと、を備え、回転軸と遠心ファンを、繊維強化樹脂にて一体で形成し、繊維強化樹脂で形成したシュラウドを、遠心ファンを覆うように接着あるいは溶着で遠心ファンに接合固定しているものである。
An electric blower according to the present invention, which solves the problem, has a stator formed by winding a field winding around a stator core, and a rotating shaft, and an armature core and a commutator are provided on the rotating shaft. A motor comprising an armature winding and a armature connected to a commutator, and a centrifugal fan provided on a rotary shaft of the motor armature, the rotary shaft and the centrifugal fan being fiber reinforced A shroud integrally formed of a resin and formed of a fiber reinforced resin is bonded and fixed to the centrifugal fan by bonding or welding so as to cover the centrifugal fan .
本発明によれば、電動機の回転軸と遠心ファンを一体で形成することにより、別体の電動機の回転軸と遠心ファンの組立て上のばらつきが発生しないので、電動送風機の回転のバランスが取りやすくなる。 According to the present invention, since the rotational shaft of the motor and the centrifugal fan are integrally formed, there is no variation in assembly of the rotational shaft of the separate motor and the centrifugal fan, so that the rotation of the electric blower can be balanced easily. Become.
また、電動送風機の回転のバランスが取りやすくなるので、バランスを取るための後加工を行う頻度を抑制でき、後加工に掛ける時間を短縮できることから電動送風機の組立て作業性も向上する。 In addition, since the rotation of the electric blower can be easily balanced, the frequency of post-processing for balancing can be suppressed, and the time taken for post-processing can be shortened, so that the assembling workability of the electric blower is also improved.
実施の形態1.
(電動送風機の構成)
図1は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の概略構成を示す斜視図、図2は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の内部構成を示す、遠心ファンの回転中心を通る位置で側面方向から見た断面図、図3は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の固定子の概略を示す斜視図、図4(a)は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の電機子の電機子巻線を巻いていない状態の概略を示す斜視図、図4(b)は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の電機子の概略を示す斜視図、図5(a)は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の遠心ファンと回転軸を一体で形成した部材の側面方向から見た図、図5(b)は図5(a)の遠心ファンと回転軸を一体で形成した部材を、遠心ファン(上方)側からみた斜視図、図5(c)は図5(a)の遠心ファンと回転軸を一体で形成した部材を、遠心ファンの回転中心を通る位置で側面方向から見た断面図、図6(a)は本発明の実施の形態1に係る電動送風機の遠心ファンと回転軸を一体で形成した部材と、それに取り付けられるシュラウドを側面方向から見た図、図6(b)はシュラウドが取り付けられた電動送風機の遠心ファンと回転軸を一体で形成した部材を、遠心ファンの回転中心を通る位置で側面方向から見た断面図ある。
(Configuration of electric blower)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the electric blower according to
以下、図1から図6により本発明の実施の形態1に係る電動送風機の構成について説明する。
なお、それぞれの図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略することがある。
Hereinafter, the configuration of the electric blower according to
In each of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and a part of the description may be omitted.
図1に示す100は本発明の実施の形態1に係る電動送風機であり、外郭はフレーム1とファンカバー2で構成される。フレーム1は円筒形で一端面が開口し他端面が有底の形状をしており、その開口を覆うようにファンカバー2が取り付けられている。
フレーム1及びファンカバー2は金属材、あるいは樹脂材から成っている。フレーム1及びファンカバー2を金属材で形成するときは、金型による絞り加工により形成される。フレーム1及びファンカバー2を樹脂材で形成するときは、金型による射出(インジェクション)成形により形成される。
The
ファンカバー2には、電動送風機100を運転するときに空気を吸気するための円形の吸気口2aが設けられている。フレーム1には吸気した空気を排出するための排気口1a、1bが設けられている。なお、1a、1b以外にも図示しない排気口が設けられている。
The
フレーム1とファンカバー2に囲まれた内部には、電動送風機100を動作させるための固定子3と電機子6が配置されている。固定子3は図3に示すように、主に固定子鉄心4と界磁巻線5で構成されており、固定子鉄心4に界磁巻線5が巻かれている。固定子3は固定子鉄心4に界磁巻線5が巻かれた状態でフレーム1に固定されている。
Inside the
固定子鉄心4は、図示しないが薄板の電磁鋼板(例えば0.1〜1.0mm程度の板厚のもの)を金型で同一形状に打ち抜き、所定の厚さになるまで複数枚積層することにより形成されている。界磁巻線5は、例えば銅線のような導電性を有する所定の線径の線材である。
The
次に、電機子6は図4に示すように、主に回転軸7a、電機子鉄心8、整流子9、電機子巻線10で構成されている。図4(a)に示すように円形状の電機子鉄心8に電機子巻線10が巻かれ、図4(b)に示す形状となる。
Next, as shown in FIG. 4, the
電機子鉄心8も固定子鉄心4と同様に、薄板の電磁鋼板(例えば0.1〜1.0mm程度の板厚のもの)を金型で同一形状に打ち抜き、所定の厚さになるまで複数枚積層することにより形成されている。
Similarly to the
電機子鉄心8は回転軸7aに固定される。電機子巻線10は、図示しない絶縁部材を挟んで電機子鉄心8に巻き回され、電機子鉄心8と同様に回転軸7aに固定された整流子9と接続される。電機子巻線10も線径は異なるが、界磁巻線5と同様に銅線のような導電性を有する所定の線径の線材である。
The armature core 8 is fixed to the rotating
図2に示すように電機子6の回転軸7aは軸受14a、14bで回転自在に支持されている。軸受14aは、電機子6を、軸受14aを介してフレーム1に固定する固定部材12の軸受保持部12aに取り付けられている。固定部材12をフレーム1に固定することで、電機子2の回転軸7aの上方の位置が決まる。
As shown in FIG. 2, the
回転軸7aは、遠心ファン7bと一体で形成され、回転軸と遠心ファンの一体成形部材7を構成している。遠心ファン7bにはシュラウド15が取り付けられている。回転軸7a、遠心ファン7bについては後段で詳しく説明する。
The rotating
シュラウド15が取り付けられた遠心ファン7bを囲むように、フレーム1に対してファンカバー2が取り付けられている。ファンカバー2には、円形の吸気口2aの周囲を囲んで、全周にシール部材用溝2bが設けられている。
A
シール部材用溝2bには、図2に示すようにシール部材16が設けられている。シール部材16は図示しないがシール部材用溝2bに全周に渡って設けられている。シール部材16は、一例として紫外線を照射することで硬化させることができる紫外線硬化性シリコーン樹脂が用いられる。この樹脂は、主成分がシリコーンであるので、耐熱性、ヒートサイクル性に優れており、硬化後はゴム弾性を有する硬化物となる。
A
シール部材16は、シュラウド15の上端15a(図6参照)とファンカバー2との間の空間を埋めている。シュラウド15の上端15aとファンカバー2は隙間なく接触していることが望ましい。
The
電動送風機100の性能を確保するため、本来であれば吸気口2aから吸込んだ空気を、全てシュラウド15のシュラウド開口15b(図6参照)から遠心ファン7b内に導入するのであるが、シュラウド15の上端15aとファンカバー2との間に隙間が存在した場合、吸気口2aから吸込んだ空気の一部がファンカバー2とシュラウド15の上面との隙間に流れ込み、電動送風機100の効率が低下してしまう。
In order to ensure the performance of the
また、遠心ファン7bが送り出した空気がファンカバー2とシュラウド15の上面との隙間に流れ込みショートカットしてしまうことで、やはり電動送風機100の効率が低下してしまう。
In addition, the air sent out by the centrifugal fan 7b flows into the gap between the
シュラウド15の上端15aとファンカバー2は隙間なく接触させるときに、両者を直接接触させると、ファンカバー2は固定されていて、シュラウド15が取り付けられた遠心ファン7bは高速で回転するため擦れ音が発生し、騒音の原因となる虞がある。また、摩擦によりシュラウド15の摩耗が促進される等して電動送風機100に不具合が発生する虞がある。
When the upper end 15a of the
そのため、弾性を有するシール部材16を介し、シュラウド15の上端15aをファンカバー2に接触させるようにして、電動送風機100の効率を確保し、不具合の発生を抑制している。
Therefore, the upper end 15a of the
軸受14bは、電機子鉄心8と同様に回転軸7aに固定される。軸受14bが、フレーム1の底部に設けられた軸受保持部1cに挿入固定されることにより、電機子2の回転軸7aの下方の位置が決まる。
The bearing 14 b is fixed to the
このように取り付けられた電機子6は、電機子鉄心4の内側に軸受14a、14bにより回転自在に配置される。
The
さらにフレーム1にはブラシ11a、11bが取り付けられており、図示しない例えばバネのような付勢部材で整流子9に当接している。このブラシ3から整流子9に電流が供給され、電機子2が回転し電動送風機100の回転力を発生する。
Further, brushes 11a and 11b are attached to the
それから、遠心ファン7bの下部空間には整流翼13が取り付けられている。整流翼13は、遠心ファン7bが吸気した空気を、フレーム1内部に導くための案内羽根である。
Then, the straightening
(回転軸と遠心ファンの構成)
図5に示すように、遠心ファン7bと回転軸7aは、一体で形成された回転軸と遠心ファンの一体成形部材7となっている。回転軸と遠心ファンの一体成形部材7は主材料に繊維強化樹脂を用い、金型による射出(インジェクション)成形によって一体で成形されている。一体で成形することで、回転軸に遠心ファンをナット止めしている従来の遠心ファンと回転軸の組立て体に比べて、組立て時のばらつきによる遠心ファンの回転のアンバランスが抑制でき、遠心ファンの回転のバランスが取りやすくなる。
(Configuration of rotary shaft and centrifugal fan)
As shown in FIG. 5, the centrifugal fan 7b and the
なお、繊維強化樹脂とは、例えば、炭素(カーボン)繊維のような繊維を含有させた樹脂材料のことで、繊維を含有させることで高強度となり、また対摩耗性等に優れた特性を持つこと等から、この繊維強化樹脂で成形された部品は、金属材料で形成する部品と置き換えることも可能となる。このように金属材料で形成する部品と置き換えた場合、金属よりも比重が軽くなることから、軽量化が図れるようになる。 A fiber reinforced resin is, for example, a resin material containing fibers such as carbon (carbon) fibers. By containing fibers, it becomes high in strength, and has excellent properties against abrasion etc. From this point of view, it is possible to replace the part molded with the fiber reinforced resin with a part formed with a metal material. Thus, when it substitutes with the components formed with a metal material, since specific gravity becomes lighter than a metal, weight reduction can be achieved.
遠心ファン7bは、ファン底面7cと、21aから21hの羽根形状で構成されている。羽根形状21aから21hは同一形状であり、水平のファン底面7cから上方へ垂直に、均等の間隔で内側から外側へ向かって渦を巻くように、また徐々に高さが低くなるように設けられている。 The centrifugal fan 7b has a fan bottom surface 7c and a blade shape of 21a to 21h. The blade shapes 21a to 21h have the same shape, and are provided so as to spiral upward from the horizontal fan bottom surface 7c upward, at equal intervals, from the inside to the outside, and to gradually decrease in height. ing.
遠心ファン7bはこのままでは空気を吸い込むファンとして機能しないため、ファンとして機能するように羽根形状21aから21hを覆い、ファン底面7cと羽根形状21aから21hを挟み込むようにするための部品が必要となる。そのため、図6に示すようにシュラウド15を取り付けている。シュラウド15も繊維強化樹脂を射出(インジェクション)成形で形成したものである。
Since the centrifugal fan 7b does not function as a fan to suck in air as it is, parts for covering the blade shapes 21a to 21h and sandwiching the fan bottom surface 7c and the blade shapes 21a to 21h are required to function as fans. . Therefore, as shown in FIG. 6, the
シュラウド15は、内側から外側へ向かって徐々に高さが低くなるように設けられている羽根形状21aから21hと倣うように、内側から外側へ向かって徐々に高さが低くなる傘のような形状をしていて、羽根形状21aから21hのそれぞれの全長の上端と接触するように形成されている。
The
羽根形状21aから21hのそれぞれの全長の上端と接触する箇所で、遠心ファン7bとシュラウド15は接着あるいは溶着等の接合方法で、接合固定される。
The centrifugal fan 7b and the
また、ファン底面7cの羽根形状21aから21hが形成されている面側の、遠心ファン7bの回転中心を含む中央部に突起形状7dが設けられている。突起形状7dは羽根形状21aから21hの最も高い位置よりも低い高さで突出している。 Further, on the side of the fan bottom surface 7c on which the blade shapes 21a to 21h are formed, a protrusion shape 7d is provided at a central portion including the rotation center of the centrifugal fan 7b. The protrusion shape 7d protrudes at a lower height than the highest position of the blade shapes 21a to 21h.
突起形状7dは、その最も高い位置からファン底面7cに向かって、徐々に下がりながら拡がるように形成されている。なお、本実施の形態では、曲線で徐々に下がりながら拡がるようになっているが、直線で徐々に下がりながら拡がるようになっていてもよい。 The projection shape 7d is formed so as to expand gradually from the highest position toward the fan bottom surface 7c. In the present embodiment, the curve is expanded while gradually decreasing. However, the curve may be expanded while gradually decreasing.
このように形成することで、吸気口2aから吸気した空気が、図6(b)に示すように、
シュラウド15のシュラウド開口15bを通り、シュラウド15が取り付けられた遠心ファン7bの中に吸込まれ、その吸込まれた空気が遠心方向にスムーズに流れるようになり、圧力損失等が抑制できる。
By forming in this way, the air taken in from the intake port 2a is shown in FIG. 6 (b),
The air is sucked through the shroud opening 15b of the
次に、回転軸7aは水平のファン底面7cの、羽根形状21aから21hが設けられている面の裏面側に、水平のファン底面7cから回転軸7aの中心が遠心ファン7bの回転中心が同一線上となる位置に、垂直に形成されている。
Next, on the back side of the horizontal fan bottom surface 7c on which the blade shapes 21a to 21h are provided, the
回転軸7aは軸受14a、14bに回転自在に支持されるので、安定した回転を得るために少なくともファン底面7cから始まる軸の起点から、軸受14bが固定される位置までは軸の径を同一にする必要がある。
The
そのため、回転軸7aは、回転軸7aが設けられているファン底面7c(裏面)の、回転軸7aの起点から回転軸7aの先端に向かって、その外周がファン底面7c(裏面)に対して傾斜していないように形成されている。
Therefore, the
回転軸7aの外周がファン底面7cに対して傾斜していないようにするために、回転軸と遠心ファンの一体成形部材7を射出(インジェクション)成形するときに、図7(a)に示すように射出(インジェクション)成形の金型をA、B、Cのそれぞれの方向に割る構成としている。
As shown in FIG. 7A when injection molding of the integrally formed
B方向とC方向は、金型の合わせ位置が回転軸7aの中心線と同じ位置になるようにしている。このように金型を割ることで回転軸7aの径を同一にして寸法精度を確保することができるので、回転軸7aの外周がファン底面7c(裏面)に対して傾斜していないように形成できる。
The B direction and the C direction are such that the mold alignment position is the same as the center line of the
図7(b)に示すD方向とE方向に金型を割る方法もあるが、回転軸7aの外周がファン底面7c(裏面)に対して傾斜していないように形成するために、回転軸7aには抜き勾配を付けることができない。
There is also a method of dividing the mold in the D direction and the E direction shown in FIG. 7B, but in order to form the outer periphery of the
この構成で問題なく金型から回転軸7aが抜ければこのままでよい。しかし、抜けが悪い場合には、回転軸7aの先端をパイプ状の突き出しピンで突くようにして金型から取り外すようにしなければならない。だが、このようにピンで突き出すときに回転軸7aが変形する虞があるため、回転軸7aの中心に芯金を入れて変形を防ぐようにする必要がある。
If the
そのため、図7(b)に示すD方向とE方向に金型を割る方法で、回転軸7aの先端をパイプ状の突き出しピンで突くようにして金型から取り外すようにするときには、回転軸7aの中心に金型に固定された芯金を入れるので、図8(a)、(b)に示すように回転軸7aの中心に芯金を抜いた空洞ができる。例えば、回転軸7aの直径がφ8mmであれば、直径φ3mm程度の空洞ができるような芯金が入れられる。
Therefore, when the tip of the
例えば、図8(a)では、回転軸7aの中心に空洞22が形成されている。空洞22は回転軸7aから突起形状7dの内部まで延び、突起形状7dの先端部に樹脂が一部残る袋形状23が形成される。
For example, in FIG. 8A, the cavity 22 is formed at the center of the
また、図8(b)では、回転軸7aの中心に空洞24が形成されている。空洞24は回転軸7aから突起形状7dの先端まで延び貫通している。
Moreover, in FIG.8 (b), the
このように、回転軸7aの先端をパイプ状の突き出しピンで突くようにして金型から取り外すようにするときに、回転軸7aの中心に芯金を入れるので回転軸7aの中心に芯金を抜いた空洞ができるが、これにより回転軸7aの変形を抑制することができ、回転軸7aの径を同一にして寸法精度を確保することができる。
As described above, when the end of the
ここまで説明した電動送風機100について、その組立て手順の概略を説明すると、まず、フレーム1に固定子3を取り付け固定する。フレーム1側への取り付けは、ここでひとまず終了し、次に、軸受14aを固定部材12の軸受保持部12aに取り付ける。その後、固定部材12と整流翼13を図示しないネジ止め等の固定手段で固定する。
To explain the outline of the assembling procedure of the
次に、整流翼13側から軸受14aに、シュラウド15が取り付けけられた遠心ファン7bと一体に成形された回転軸7aを挿入する。その後、電機子鉄心8と整流子9を回転軸7aに挿入固定し、電機子鉄心8に電機子巻線10を巻き付け、電機子巻線10を整流子9に接続する。さらに、その後、回転軸7aの先端付近に軸受14bを挿入固定する。
Next, the
そして、その後、固定子3を取り付けたフレーム1に、固定部材12と整流翼13と軸受14aと、シュラウド15が取り付けけられた遠心ファン7bと一体に成形された回転軸7aと、電機子巻線10で接続された電機子鉄心8と整流子9と軸受14bを組立てたものを、軸受14bがフレーム1の底部に設けられた軸受保持部1cに挿入されるようにして組み込む。
After that, on the
次に、フレーム1と固定部材12を、図示しない例えばネジのような締結部材で固定する。このとき、フレーム1側から固定部材12側に向かってネジを締めることになる。その後、ブラシ11aと11bを、図示しない付勢部材で整流子9に当接するようにしてフレーム1に取り付ける。
Next, the
そして、最後に、シュラウド15が取り付けられた遠心ファン7bを覆うようにファンカバー2を取り付けて電動送風機100が完成する。
And finally, the
以上のように組み立てられる電動送風機において、電動送風機の回転軸と遠心ファンを、繊維強化樹脂を用いて一体で形成したので、組立て時のばらつきによる遠心ファンの回転のアンバランスが抑制でき、遠心ファンの回転のバランスが取りやすくなる。 In the electric fan assembled as described above, since the rotating shaft of the electric fan and the centrifugal fan are integrally formed using a fiber reinforced resin, unbalance in the rotation of the centrifugal fan due to variations during assembly can be suppressed, and the centrifugal fan Makes it easy to balance the rotation of the
よって、遠心ファンの回転のアンバランスを修正するために行う後加工に供する作業時間を短くすることができ、電動送風機の組立てに要する時間を低減することも可能となって、組立てコストを抑えながら組立て作業性の向上が図れる。 Therefore, it is possible to shorten the time required for post-processing to correct the unbalance of the rotation of the centrifugal fan, and to reduce the time required for assembling the electric blower, thereby suppressing the assembly cost. Assemblability can be improved.
さらに、電動送風機の回転軸と遠心ファンを、繊維強化樹脂を用いて一体で形成したので、回転軸と遠心ファンを金属材で形成したものに比べ重量が軽くなるので、電動送風機全体としての軽量化を図ることができる。 Furthermore, since the rotary shaft of the electric blower and the centrifugal fan are integrally formed of fiber reinforced resin, the weight is reduced compared to the rotary shaft and the centrifugal fan formed of metal material, so the weight of the electric blower as a whole is reduced. Can be implemented.
実施の形態2.
(回転軸と遠心ファンの構成)
本発明の実施の形態2に係る電動送風機は、本発明の実施の形態1に係る電動送風機と回転軸と遠心ファンの構成が異なり、それ以外は本発明の実施の形態1に係る電動送風機と同様の構成である。よって、ここでは本発明の実施の形態1に係る電動送風機と異なる箇所について説明し、それ以外の説明は省略する。
Second Embodiment
(Configuration of rotary shaft and centrifugal fan)
The electric blower according to the second embodiment of the present invention differs from the electric blower according to the first embodiment of the present invention in the configuration of the rotary shaft and the centrifugal fan, except for the electric blower according to the first embodiment of the present invention and It is the same composition. Therefore, the difference from the electric blower according to the first embodiment of the present invention will be described here, and the description other than that will be omitted.
図9(a)は本発明の実施の形態2に係る電動送風機の遠心ファンと回転軸をインサート成形で一体とした部材を、遠心ファン(上方)側から見た斜視図、図9(b)は図9(a)の遠心ファンと回転軸をインサート成形で一体とした部材を、遠心ファンの回転中心を通る位置で側面方向から見た断面図である。
以下、図9(a)及び図9(b)により本発明の実施の形態2に係る電動送風機の回転軸と遠心ファンの構成について説明する。
Fig.9 (a) is the perspective view which looked at the member which united the centrifugal fan and rotating shaft by insert molding of the electric
Hereinafter, the configuration of the rotary shaft and the centrifugal fan of the electric blower according to
31は金属回転軸と遠心ファンのインサート成形一体部材である。遠心ファン31bは樹脂成形、金属回転軸31aは金属加工で形成されている。樹脂である遠心ファン31bを射出(インジェクション)成形するときに、金属回転軸31aを金型内に挿入し、金属回転軸31aに樹脂を固着させて、金属回転軸31aと一体となった遠心ファン31bを成形している。なお、遠心ファン31bの主材料には、例えば、炭素(カーボン)繊維のような繊維を含有させた繊維強化樹脂を用いている。
図9(a)に示すように遠心ファン31bは、ファン底面31cと、41aから41hの羽根形状で構成されている。羽根形状41aから41hは同一形状であり、水平のファン底面31cから上方へ垂直に、均等の間隔で内側から外側へ向かって渦を巻くように、また徐々に高さが低くなるように設けられている。 As shown to Fig.9 (a), the centrifugal fan 31b is comprised by the fan bottom face 31c, and the blade | wing shape of 41a to 41h. The blade shapes 41a to 41h have the same shape, and are provided so as to spiral upward from the horizontal fan bottom surface 31c upward, at equal intervals, from the inside to the outside, and to gradually decrease in height. ing.
また、ファン底面31cの羽根形状41aから41hが形成されている面側の、遠心ファン31bの回転中心を含む中央部に突起形状31dが設けられている。また、金属回転軸31aは図9(b)に示すように突起形状31dと同じ高さまで、羽根形状41aから41hが形成されている面側に貫通していて、突起形状31dの一部を構成している。 Further, on the side of the fan bottom surface 31c on which the blade shapes 41a to 41h are formed, a projection shape 31d is provided at a central portion including the rotation center of the centrifugal fan 31b. Further, as shown in FIG. 9 (b), the metal rotary shaft 31a penetrates to the same height as the projection shape 31d, on the side where the blade shapes 41a to 41h are formed, and constitutes a part of the projection shape 31d. doing.
突起形状31dは羽根形状41aから41hの最も高い位置よりも低い高さで突出している。突起形状31dは、その最も高い位置からファン底面31cに向かって、徐々に下がりながら拡がるように形成されている。なお、本発明の実施の形態1と同様、曲線で徐々に下がりながら拡がるようになっているが、直線で徐々に下がりながら拡がるようになっていてもよい。 The projection shape 31d protrudes at a lower height than the highest position of the blade shapes 41a to 41h. The projection shape 31 d is formed to expand from the highest position toward the fan bottom surface 31 c while gradually lowering. In the same manner as in the first embodiment of the present invention, the curve is made to spread gradually while being lowered, but it may be made to spread while being gradually lowered by a straight line.
このように形成することで、本発明の実施の形態1と同様、シュラウド15が取り付けられた遠心ファン31bの中を、空気がスムーズに流れるようになり、圧力損失等が抑制できる。
By forming in this manner, as in the first embodiment of the present invention, the air smoothly flows in the centrifugal fan 31b to which the
以上のように組み立てられる電動送風機において、、電動送風機の金属回転軸と遠心ファンを、遠心ファンに繊維強化樹脂を用い金属回転軸をインサート成形して一体部材として形成したので、本発明の実施の形態1と同様、組立て時のばらつきによる遠心ファンの回転のアンバランスが抑制でき、遠心ファンの回転のバランスが取りやすくなる。 In the electric blower assembled as described above, the metal rotating shaft and the centrifugal fan of the electric blower are formed as an integral member by insert molding the metal rotating shaft using a fiber reinforced resin in the centrifugal fan, so the embodiment of the present invention As in the first aspect, it is possible to suppress the imbalance in the rotation of the centrifugal fan due to the dispersion at the time of assembly, and it becomes easy to balance the rotation of the centrifugal fan.
よって、本発明の実施の形態1と同様、遠心ファンの回転のアンバランスを修正するために行う後加工に供する作業時間を短くすることができ、電動送風機の組立てに要する時間を低減することも可能となって、組立てコストを抑えながら組立て作業性の向上が図れる。 Therefore, as in the first embodiment of the present invention, it is possible to shorten the working time for post-processing to correct the imbalance in rotation of the centrifugal fan, and to reduce the time required for assembling the electric blower. As a result, the assembly workability can be improved while suppressing the assembly cost.
さらに、電動送風機の遠心ファンを、繊維強化樹脂を用いて形成したので、遠心ファンを金属材で形成したものに比べ重量が軽くなるので、電動送風機全体としての軽量化を図ることができる。 Furthermore, since the centrifugal fan of the electric blower is formed using a fiber reinforced resin, the weight is reduced as compared with the centrifugal fan formed of a metal material, so that the weight of the electric blower as a whole can be reduced.
(電気掃除機の構成)
図10は本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機を搭載した一実施例の電気掃除機の概略構成を示す側面方向から見た断面図である。
以下図10により本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機を搭載した一実施例の電気掃除機の概略構成について説明する。
(Configuration of vacuum cleaner)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric vacuum cleaner of an embodiment equipped with the electric blower according to
The schematic configuration of an electric vacuum cleaner according to one embodiment equipped with the electric fan according to the first embodiment of the present invention or the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図10に示すように200は、本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機を搭載した一実施例の電気掃除機であり、本体50内に集塵容器51、制御基板52、本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機100、図示しない電源コードのコードリールを有している。
As shown in FIG. 10,
また、図示しないが吸込具と軟質管部と硬質管部で構成された塵埃を吸引するためのホース体が、ホース体挿入口56に挿入される。
Further, although not shown, a hose body for suctioning dust, which is constituted by a suction tool, a soft pipe portion and a hard pipe portion, is inserted into the hose
集塵容器51は吸引した塵埃を集積するためのものであり、集塵袋を使用するタイプとサイクロン式のような集塵袋を使用しないタイプのものがあり、電気掃除機200は本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機を搭載した一実施例の電気掃除機であるので、どちらを使用してもよく、集塵容器のタイプに限定されることなく本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機を搭載できる。
The dust collection container 51 is for collecting suctioned dust, and there are a type using a dust collection bag and a type not using a dust collection bag such as a cyclone type, and the
制御基板52は、図示しない操作部の操作により塵埃を吸引するために電動送風機100の駆動を制御したりするものである。
The control board 52 controls the drive of the
本体50の側面には車輪53、下面にはキャスター54が設けられている。車輪53、キャスター54により本体50の引き回しが可能になる。ハンドル55は本体50を持ち運んだりするためのものである。
A wheel 53 is provided on the side surface of the
なお、当然ながら電気掃除機200はホース体を用いない、例えばハンディタイプのものでも、本発明の実施の形態1あるいは本発明の実施の形態2に係る電動送風機100を搭載することができ、掃除機の形態により搭載が限定されるものではない。
As a matter of course, the
(電気掃除機の動作)
前述のような電気掃除機100に内包された電動送風機100を駆動すると、電動送風機100により空気が吸い込まれ、図示しないホース体で塵埃を含んだ空気の吸引を行うことができる。吸引された塵埃を含んだ空気は、集塵容器51で塵埃と空気に分離されて塵埃は集積され、塵埃の取り除かれた空気は電動送風機100を経由して本体50の外へ排出される。
(Operation of vacuum cleaner)
When the
以上のように、電気掃除機に回転軸と遠心ファンを、繊維強化樹脂を用いて一体で形成、あるいは遠心ファンを、繊維強化樹脂を用いて形成した、軽量化された電動送風機を搭載することで電気掃除機全体が軽量化でき、電気掃除機の持ち運び、取り扱いのときの負担が軽減できる。 As described above, the electric vacuum cleaner is integrally provided with the rotary shaft and the centrifugal fan by using the fiber reinforced resin, or the centrifugal fan is formed by using the fiber reinforced resin. The weight of the entire vacuum cleaner can be reduced, and the burden on carrying and handling the vacuum cleaner can be reduced.
A 金型の割方向、B 金型の割方向、C 金型の割方向、D 金型の割方向、E 金型の割方向、1 フレーム、1a 排気口、1b 排気口、1c 軸受保持部、2 ファンカバー、2a 吸気口、2b シール部材用溝、3 固定子、4 固定子鉄心、5 界磁巻線、6 電機子、7 回転軸と遠心ファンの一体成形部材、7a 回転軸、7b 遠心ファン、7c ファン底面、7d 突起形状、8 電機子鉄心、9 整流子、10 電機子巻線、11a ブラシ、11b ブラシ、12 固定部材、12a 軸受保持部、13 整流翼、14a 軸受、14b 軸受、15 シュラウド、15a シュラウド上端、15b シュラウド開口、16 シール部材、21a 羽根形状、21b 羽根形状、21c 羽根形状、21d 羽根形状、21e 羽根形状、21f 羽根形状、21g 羽根形状、21h 羽根形状、22 空洞、23 袋形状、24 空洞、31 金属回転軸と遠心ファンのインサート成形一体部材、31a 金属材の回転軸、31b 樹脂材の遠心ファン、31c ファン底面、31d 突起形状、41a 羽根形状、41b 羽根形状、41c 羽根形状、41d 羽根形状、41e 羽根形状、41f 羽根形状、41g 羽根形状、41h 羽根形状、50 掃除機本体、51 集塵容器、52 制御基板、53 車輪、54 キャスター、55 ハンドル、56 ホース体挿入口、100 電動送風機、200 電気掃除機。 A mold split direction, B mold split direction, C mold split direction, D mold split direction, E mold split direction, 1 frame, 1a exhaust port, 1b exhaust port, 1c bearing holder , 2 fan cover, 2a intake port, 2b seal member groove, 3 stator, 4 stator core, 5 field winding, 6 armature, 7 integrally formed member of rotating shaft and centrifugal fan, 7a rotating shaft, 7b Centrifugal fan, 7c fan bottom surface, 7d protrusion shape, 8 armature core, 9 commutator, 10 armature winding, 11a brush, 11b brush, 12 fixing member, 12a bearing holding portion, 13 straightening vane, 14a bearing, 14b bearing , 15 shroud, 15a shroud upper end, 15b shroud opening, 16 seal member, 21a blade shape, 21b blade shape, 21c blade shape, 21d blade shape, 21e blade shape, 1f blade shape, 21g blade shape, 21h blade shape, 22 cavity, 23 bag shape, 24 cavity, 31 insert forming integral member of metal rotating shaft and centrifugal fan, 31a metal material rotating shaft, 31b resin material centrifugal fan, 31c Fan bottom, 31d projection shape, 41a blade shape, 41b blade shape, 41c blade shape, 41d blade shape, 41e blade shape, 41f blade shape, 41g blade shape, 41h blade shape, 50 cleaner body, 51 dust collection container, 52 Control board, 53 wheels, 54 casters, 55 handles, 56 hose body insertion openings, 100 electric blowers, 200 electric vacuum cleaners.
Claims (7)
前記電動機の前記電機子の前記回転軸に設けられた遠心ファンと、を備え、
前記回転軸と前記遠心ファンを、繊維強化樹脂にて一体で形成し、繊維強化樹脂で形成したシュラウドを、前記遠心ファンを覆うように接着あるいは溶着で前記遠心ファンに接合固定していることを特徴とする電動送風機。 A stator comprising a field winding wound around a stator core, and a rotating shaft, and an armature core and a commutator provided on the rotating shaft, the armature winding wound around the armature core and the above A motor comprising an armature to which a commutator is connected;
A centrifugal fan provided on the rotation shaft of the armature of the motor;
The rotary shaft and the centrifugal fan are integrally formed of a fiber reinforced resin, and a shroud formed of a fiber reinforced resin is bonded and fixed to the centrifugal fan by adhesion or welding so as to cover the centrifugal fan. Electric blower with features.
前記ファン底面の前記複数の羽根形状を備える一面側の、前記遠心ファンの回転中心を含む中央部には、前記複数の羽根形状が延びる方向と同一方向に、前記複数の羽根形状の最も高い位置よりも低い高さで突出した突起形状が設けられ、該突起形状は前記ファン底面の一面側に向かって、徐々に拡がるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動送風機。 The centrifugal fan has a fan bottom surface having a plurality of blade shapes on one side, and the rotation center of the centrifugal fan and the axial center of the rotation axis are vertical on the back side of the fan bottom surface having the plurality of blade shapes Comprising the rotation axis at a position colinear with the direction,
The highest position of the plurality of blade shapes in the same direction as the direction in which the plurality of blade shapes extend in the central portion including the rotation center of the centrifugal fan on one surface side including the plurality of blade shapes of the fan bottom The motor-driven blower according to claim 1, further comprising: a protruding projection having a height lower than that of the fan, wherein the projection is formed to gradually expand toward one surface of the bottom surface of the fan. .
前記電動機の前記回転軸に設けられた、繊維強化樹脂で形成された遠心ファンと、を備え、
前記遠心ファンを射出成形するときに前記回転軸をインサートして、前記回転軸と前記遠心ファンを一体として形成し、繊維強化樹脂で形成したシュラウドを、前記遠心ファンを覆うように接着あるいは溶着で前記遠心ファンに接合固定していることを特徴とする電動送風機。 The stator has a stator formed by winding a field winding around a stator core, and a rotating shaft formed of a metal material, and an armature core and a commutator are provided on the rotating shaft, and wound around the armature core. An electric motor comprising an armature winding and an armature formed by connecting the commutator;
And a centrifugal fan formed of a fiber reinforced resin provided on the rotating shaft of the motor.
When the centrifugal fan is injection molded, the rotary shaft is inserted to integrally form the rotary shaft and the centrifugal fan, and a shroud formed of a fiber reinforced resin is bonded or welded so as to cover the centrifugal fan. A motor-driven blower characterized by being joined and fixed to the centrifugal fan .
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