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JP2020096530A - Electric blower and vacuum cleaner - Google Patents

Electric blower and vacuum cleaner Download PDF

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JP2020096530A
JP2020096530A JP2020043646A JP2020043646A JP2020096530A JP 2020096530 A JP2020096530 A JP 2020096530A JP 2020043646 A JP2020043646 A JP 2020043646A JP 2020043646 A JP2020043646 A JP 2020043646A JP 2020096530 A JP2020096530 A JP 2020096530A
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electric blower
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則和 伊藤
湧井 真一
Shinichi Wakui
真一 湧井
菊地 聡
Satoshi Kikuchi
菊地  聡
佐藤 繁則
Shigenori Sato
繁則 佐藤
賢宏 伊藤
Masahiro Ito
賢宏 伊藤
靖 金賀
Yasushi Kanega
靖 金賀
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Abstract

【課題】高速回転化及び効率低下の抑制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。【解決手段】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、ハウジングが構成され、前記ハウジング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供えられると共に、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、前記冷却風が前記カバーと前記ステータ間を通る。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric blower capable of high-speed rotation and suppression of efficiency decrease, and an electric vacuum cleaner provided with the electric blower. SOLUTION: The outer periphery of the rotor core is provided with one cover provided so as to cover from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core, and a stator and a housing are configured on the outer periphery of the cover. The housing is provided with an opening for guiding the wind generated in the blower portion to the rotor core and the stator, the rotor core is composed of a magnet, and the cover is an austenitic stainless steel containing 12% or more of nickel. The cooling air passes between the cover and the stator. [Selection diagram] Fig. 3

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 an electric 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。 2. Description of the Related Art As a conventional electric blower for an electric vacuum cleaner, a brushless motor has been proposed for downsizing, and a structure corresponding to high-speed rotation has been proposed. For example, in a rotor assembly that constitutes an electric blower described in Patent Document 1, a rotor core (magnet) is attached to one end of a shaft, an impeller is attached to the other end of the shaft, and a rotor core of the shaft and an impeller are provided. A bearing is attached between the two.

特表2012−518751号公報Special table 2012-518751 gazette

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, rare earth magnets such as samarium-cobalt magnets and samarium-iron-nitrogen magnets have small toughness and may be broken by centrifugal force. Further, as a manufacturing method, when insert molding of the rotor core onto the shaft is performed, internal stress may be generated due to the difference in shrinkage ratio during cooling, which may cause 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 that can be rotated at high speed without being affected by the type of magnet and the manufacturing method, and an electric vacuum cleaner including the electric blower. .. Furthermore, it aims at providing the electric blower which suppresses the fall of efficiency, and the electric vacuum cleaner provided with the same.

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、ハウジングが構成され、前記ハウジング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供えられると共に、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、前記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。 According to the present invention, a blower unit is configured by a rotary shaft that is 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. A cylindrical rotor core provided in, the centrifugal impeller, at least one bearing arranged between the rotor core, and an outer periphery of the rotor core from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core. A cover is provided so as to cover the outer periphery of the cover with a stator and a housing, and the housing is provided with an opening for guiding the wind generated in the blower unit to the rotor core and the stator. In addition, the rotor core is made of a magnet, the cover is made of austenitic stainless steel containing 12% or more of nickel, and 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。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric blower which can be rotated at high speed, and can suppress the fall of the efficiency of an electric blower by suppressing the magnetic flux fall by temperature rise by cooling a rotor effectively, and this. An electric vacuum cleaner provided with can be provided.

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。The electric vacuum cleaner which mounts the electric blower in this embodiment is shown, (a) is a perspective view at the time of using it as a stick type, (b) is a side view at the time of using an 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 longitudinal cross-sectional view of the cleaner body in which the electric blower according to the present embodiment is mounted. 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 showing 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 showing a 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 longitudinal section showing 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 a 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 board which comprises a centrifugal impeller is shown, (a) is a perspective view, (b) is a side view, (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 removed the shroud of the centrifugal impeller. 遠心羽根車の縦断面図である。It is a longitudinal cross-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 blade 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 a guide vane, (b) is a rear view of the guide vane, (c) is a longitudinal sectional view of the guide vane. 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 flow of the air 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 a fan casing, (b) is a longitudinal cross-sectional view of a 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。FIG. 3A is a perspective view in which a housing and a bearing cover are integrated, and FIG. 3B is a rear view in which a housing and a bearing cover are integrated. 図5の電動送風機のA−A線での断面図である。It is sectional drawing in the AA line 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。16A is a sectional view taken along the line BB of FIG. 16A, and FIG. 16B is a sectional view taken along the line C-C of FIG. 16A. 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。FIG. 11P 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. 11B is a simplified view of FIG. 11P 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 materials. 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, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, below, although the case where it applies to a rechargeable vacuum cleaner 400 that can be used by appropriately switching between a stick type and a handy type will be described as an example, but various types such as only a stick type and a handy type can be used. 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。 FIG. 1 shows an electric vacuum cleaner equipped with an electric blower according to the present embodiment, (a) is a perspective view when used as a stick type, and (b) is a side view when the electric vacuum cleaner is used as a handy type. is there.

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, an electric vacuum cleaner 400 is a vacuum cleaner that houses a dust collection chamber 401 for collecting dust and an electric blower 200 (FIG. 2) that generates a suction airflow necessary for collecting the dust. Main body 410, telescopic pipe 402 that is provided to be able to extend and contract with respect to the main body 410 of the vacuum cleaner, grip portion 403 that is rotatably provided at one end of the telescopic pipe 402, and turning on/off of electric blower 200 provided on the grip portion 403. The switch unit 404a and the switch unit 404b (see FIG. 1B) for performing the above are configured.

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 electric 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 and locked on the side opposite to the telescopic pipe 402 and locked. Further, a suction body 405 is attached to the other end of the cleaner body 410, and the cleaner body 410 and the suction body 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 electric vacuum cleaner 400 shown in FIG. 1B is in a handy state, in which the telescopic pipe 402 is housed in the cleaner body 410, and the grip portion 403 is rotated to the telescopic pipe 402 side. Further, the rotated grip portion 403 is clamped by a clamp member 407 provided on the upper surface of the cleaner body 410. Further, a suction body (gap nozzle) 408 is attached to the other end of the cleaner body 410, and the cleaner body 410 and the suction body 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 electric 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 stored in the cleaner body 410 is changed. The blower 200 (see FIG. 2) operates to generate a suction air flow. Then, dust is sucked from the suction ports 405 and 408, and is collected in the dust collecting chamber 401 of the cleaner 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 cleaner body equipped with the electric blower according to this embodiment. 2 is a handy state, in which the suction body 408 (see FIG. 1B) is removed from the cleaner 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 cleaner body 410, an electric blower 200 that generates a suction force, a battery unit 420 that supplies 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 suction ports 405 and 408 (see FIGS. 1A and 1B) passes through the flow path 440 (see FIG. 1A) provided in the cleaner body 410, and the air of the electric blower 200 is removed. It is sent to the dust collection chamber 401 arranged in the front and collected in the dust collection chamber 401. Then, the air from which dust has been separated in the dust collection 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 cleaner 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 this 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 includes a fan casing 204, guide vanes 205, a housing 208, fixing screws 218 and 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 inlet 206 is formed in the fan casing 204. The guide vane 205 includes a plurality of diffuser vanes 13, a diffuser 205a having a substantially triangular flow path 18, and a return guide 205b having a plurality of return guide vanes 14 on the back surface of the diffuser 205a. Further, the guide vanes 205 are fixed to the housing 208 via fixing screws 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 vanes 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 the 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 includes 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 bearings 212, 212 and the spring 217 form a bearing portion.

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 rotary shaft 207, but a screw may be provided at the end (tip) of the rotary 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, 212 are provided at substantially the center of the rotating shaft 207 in the axial direction G (direction in which the rotating shaft 207 extends) so as to be separated from each other in the axial direction G (see FIG. 3 ). The centrifugal impeller 203 is fixed to one end of the rotating shaft 207, and the 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). Further, when plastic deformation is usually performed by working such as deep drawing, austenite transforms to martensite and has magnetism. Therefore, in this example, an alloy containing nickel in a proportion of 12% or more is used in order to stabilize austenite and suppress transformation during processing (see FIG. 23). Further, when a material having a nickel content of 12% or less is used, it is returned to austenite from martensite by heat treatment by heating to 900° C. or higher after processing.

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 flange portion 250a bent inward in the radial direction at one axial end of the cover 250 itself. When the cover 250 is inserted from one end side of the rotating shaft 207, the flange portion 250a comes into contact with the end surface 209a of the rotor core 209 and is hooked to be positioned. As described above, by covering the rotor core 209 with the cover 250, it is possible to prevent the rotor core 209 from being broken and scattered when the rotor core 209 is rotated at a 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 magnetized, 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 reduced (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 decreasing (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。 A spring 217 is provided on the rotating shaft 207 between the bearing 212 and the bearing 212. The bearing 212 includes, 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, 212 in directions away from each other. As a result, rattling of the bearing 212 is prevented, so that the sound 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 in this 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 divided 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 that houses the centrifugal impeller 203, and guide vanes 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 is configured to include a rotor core 209 (see FIG. 4) fixed to the 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 this 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 conductor wire 211 is wound around a stator core 210, and the conductor wire 211 forms a phase winding together. The phase winding is electrically connected to a circuit unit (not shown) included 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 the end of the rotating shaft 207 opposite to the end where the centrifugal impeller 203 is fixed. The rotor core 209 is composed of, for example, a rare earth-based bond magnet. The rare earth-based bonded magnet is made by mixing rare earth 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. The rotor core 209 is formed integrally with the rotary 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。 As described above, by configuring the rotor core 209 with the bond magnet, the electric blower 200 can be reduced in weight. 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 this embodiment, a permanent magnet is used for the rotor core 209, but the present invention is not limited to this, and it is a kind of non-commutator motor capable of high-speed rotation of, for example, 80,000 rpm or more. 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, 212 are provided on the rotating shaft 207 between the centrifugal impeller 203 and the rotor core 209. The bearings 212, 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 balance adjustment, 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). The ring member 213 is made of a non-magnetic material that has a larger specific gravity than the rotor core 209. The ring member 213 can be formed by, for example, a sintered product (sintered body) such as a copper material or a machine process.

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。 As described above, by forming the ring member 213 with a non-magnetic material such as copper, the magnetic circuit that acts when the rotor assembly 230 is rotated (the magnetic circuit that operates between the rotor core 209 and the stator core 210) is adversely affected. It is possible to prevent giving. Further, by using a sintered product of copper material, the dimensional accuracy can be increased and the manufacturing cost can be reduced.

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 is a non-magnetic material having a larger specific gravity than the rotor core 209, and stainless alloy, gold, silver, lead, or the like can 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 positioning sleeve 214 for the bearing 212 between the rotor core 209 side bearing 212 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 that encloses the bearings 212, 212. Bearings 212, 212, a sleeve 216, and a spring 217 are provided in the bearing cover 215. The spring 217 is arranged in a compressed state and abuts the outer rings of the bearings 212, 212 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, which are heat sinks for cooling the bearing 212 and are long in the rotation axis direction, 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 blade 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. The stator core 210 arranged at the end of the housing 208 in the axial direction G is fixed to the housing 208 with a 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 shifted 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 (force in the thrust direction) that pulls the rotor core 209 toward the stator core 210 acts, thereby preventing rattling in the axial direction G of the rotor during high-speed rotation, and noise and vibration can be reduced. When the centrifugal impeller 203 rotates at high speed, the rotor assembly 230 generates a force that pulls the rotor assembly 230 toward the centrifugal impeller 203. Since this force and the force generated by shifting the magnetic center are in opposite directions, the mechanical loss during high-speed rotation is 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 directed to the stator core 210 side 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 a shroud plate constituting the centrifugal impeller, (a) is a perspective view, (b) is a side view, (c) is a rear view, and FIG. Is a perspective view showing a state in which the shroud plate is removed from the centrifugal impeller, FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the centrifugal impeller, and FIG. 11 is a perspective view of the rotor assembly as seen 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 includes a shroud plate 1, a hub plate 2, and a plurality of blades 3. The hub plate 2 and the blades 3 are integrally formed of 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 has a ring-shaped suction opening 4 formed in the center thereof for sucking air. The suction opening 4 is formed with a straight line portion 5 extending substantially parallel to the rotary shaft 207 (see FIG. 6). The tip 5a of the linear portion 5 is formed so that the plate thickness (in the radial direction) is thinner 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 from the suction opening 4 into a 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 line portion 5 and the curved surface portion 6 are smoothly connected and that the curved surface portion 6 faces the outer diameter in the radial direction. 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 shape end of the shroud plate 1. Further, the concave groove 7 is formed with a through hole 8 that fits with a claw 10 (see FIG. 9) formed on 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 rotary shaft 207 (see FIG. 4) is inserted and fixed is formed in the center of the hub plate 2. The blades 3 integrally formed 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 radially inner side toward the radially outer side. The boss 9 has a curved surface 9a formed radially outward from the shaft side.

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 welding rib 11 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 from the claw 10 to the inner diameter side. 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。 While inserting the claw 10 of the blade 3 into the through hole 8 (see FIG. 8A) of the shroud plate 1, the concave groove 7 (see FIG. 8C) of the shroud plate 1 and the blade 3 are engaged, 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.
Thereby, the welding can be simplified because the welding can be performed only from the axial direction from the curved surface portion 6 of the shroud plate 1 to the outer diameter. 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 suppress 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, the welding ribs 11 of the blades 3 are melted and welded to the shroud plate 1 in the flow passage where the pressure increases from the vicinity of the center of the flow passage to the outlet, so that the space between the blades 3 is welded. 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 centrifugal impeller 203, which is closer to the front edge side than the claw 10 of the blade 3, 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 due to welding do not occur on the inclined surface 12 of the blade 3. .. That is, the air can be smoothly flowed 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, the suction opening 4 (see FIG. 8A) is formed in the shroud plate 1, and the straight line portion 5 and the curved surface portion 6 are formed 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 extends from the axial direction G in the radial direction. Therefore, the flow of the air in the axial direction G that has flowed in from the suction opening 4 can be made to flow into the blades 3 while being smoothly turned to the radial direction, 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 curved surface portion 6 of the shroud plate 1 and the inclined surface 12 of the blade 3 work closely due to centrifugal force on the leading edge side, so that the blade 3 and the shroud plate 1 are connected on the inlet side. The gap is eliminated, and the efficiency of the electric motor section 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, in order to prevent deformation due to heat generated from the electric blower 200 and the like, heat resistance is 100° C. or higher, and tensile strength is high to withstand centrifugal stress. It is desirable to use an engineering plastic material having 100 MPa or more. For example, polyether ether ketone (PEEK) or PEEK containing carbon fiber is more preferable. This makes it possible to realize a resin centrifugal impeller 203 that is lighter in weight than the metallic 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 pressurized and accelerated in the centrifugal impeller 203 and is discharged from the centrifugal impeller 203. The airflow discharged from the centrifugal impeller 203 is guided to the guide vanes 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 along the circumferential direction on the outer circumference of the back surface side of the blade 3 of the hub plate 2 (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 manufactured rotor assembly 230. At this time, the convex portion 2a of the hub plate 2 and the end surface 213a of the balance adjusting ring member 213 attached to the shaft end of the rotating shaft 207 are adjusted. , Are removed 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 cutting the outer peripheral edge portion 203a (outer peripheral side) of the centrifugal impeller 203, it is possible to correct the balance with a smaller amount of scraping than the inner peripheral side. Further, by forming the ring member 213 with a material having a larger specific gravity than the rotor core 209, the shape of the ring member 213 can be made smaller than that formed with resin, and the electric blower 200 can be downsized. Therefore, by providing the ring member 213 at the end of the rotating shaft 207, it is possible to suppress the amount of unbalance during rotation of the rotating body (rotor assembly 230), and 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 rotary shaft 207 (the ring member 213 and the centrifugal impeller 203), the balance adjustment becomes easy. In this way, the amount of unbalance 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 diagram showing the relationship between the blades of the centrifugal impeller and the rotor core. Note that FIG. 12 shows a state where the shroud plate 1 of the rotor assembly 230 is removed, and the central portion of the centrifugal impeller 203 is simplified.

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, N and S. Thus, the number of blades 3 is n (n is an integer) times the number of poles of the rotor core 209. With this configuration, the pole position and the blade position are rotationally symmetric for each pole regardless of the position of the rotor core pole position and the radial position of the centrifugal impeller blade position. The force generated by the rotor core 209 is evenly applied to the blades 3 of the centrifugal impeller 203 to reduce noise and vibration. The number of blades 3 is not limited to this embodiment as long as the number of blades 3 is n times the number of poles of rotor core 209, 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。 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. This makes it possible to reduce the amount of unbalance of the magnetic flux densities of the N pole and the S pole in the rotor core 209, reduce noise and vibration, and improve the efficiency of the electric blower 200.

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 vanes 205 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. 13A is a perspective view of the guide vane, FIG. 13B is a rear view of the guide vane, FIG. 13C is a longitudinal sectional view of the guide vane, and FIG. 14 is an explanatory diagram 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 vanes 205 are made of resin, and have a plurality of diffuser vanes 13, a plurality of return guide vanes 14 formed on the downstream side of the diffuser vanes 13, and a diffuser vane. A partition plate 15 for partitioning the space 13 and the return guide vane 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 16 a for inserting the rotor assembly 230 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 locations around the through hole 16a. The guide blade 205 is fixed to the housing 208 by inserting a fixing screw 218 (see FIG. 3) into the through hole 16b and screwing the fixing screw 218 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 vanes 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 each other to prevent leakage to the blower unit 201 (see FIG. 6) side.

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. 13C, 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 (downward 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 vanes 205 allow the air flowing out from the gap between the diffuser vanes 13 and the diffuser vanes 13 to the outer peripheral end side of the diffuser vanes 13 to flow toward the return guide vanes 14 (see FIG. 13B). A substantially triangular flow path (communication path) 18 is formed. The inflow flow 19 to the diffuser vane 13 is decelerated in the diffuser flow path R1 (see FIG. 3) surrounded by the diffuser vane 13, the partition plate 15 and the fan casing 204 which are adjacent to each other, and hits the inner surface 204b of the fan casing 204. , And becomes an outflow 20 which is turned in the axial direction G through the flow path 18 having a substantially triangular shape. The outflow 20 has a flow component in the swirling direction, and the return guide vanes 14 (see FIG. 13B) turn the swirling flow into a radially 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 vane 205 includes a plurality of diffuser vanes 13, and the air flow is decelerated between the vanes of the diffuser vanes 13, whereby the kinetic energy of the air flow is converted into pressure energy and the pressure rises. The airflow 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 rear edge of the diffuser 205a. Although the diffuser with blades is used in the present 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 blade 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 vanes 14 of the return guide 205b flows into the housing 208 through the openings 34 of the housing 208, cools the cooling fins 27 of the bearing cover 215, and cools the bearing 212 via the bearing cover 215. (See Figure 6). Further, the air cools the rotor core 209, the stator core 210, and the conductor wire 211 and is discharged to the outside.
As a result, each part inside the housing 208 is cooled. A part of the airflow that has passed through the return guide vanes 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 vane 14 is provided so as to be located in the opening 34 (see FIG. 6) of the housing 208. The flow turned radially inward by the return guide vanes 14 hits the cooling fins 27 of the bearing cover 215 through the openings 34 of the housing 208, and the bearing 212 is effectively cooled. This makes it possible to realize the electric blower 200 with the bearing 212 having high reliability.

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 blades 13, and the partition plate 15 is gently inclined (see FIG. 13(c)), it has a substantially triangular shape in plan view. The flow passage 18 (see FIG. 14) can smoothly flow to the return guide blade 14, and bending loss can be reduced. Thereby, the efficiency of the electric motor section 202 can be improved. Further, since sufficient airtightness can be obtained by 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 electric motor portion 202 can be further improved. You can

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。 15A is a perspective view of the fan casing, and FIG. 15B 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 vanes 205 (see FIG. 3) from the outside, and has a circular shape in plan view. A plate 21 and an annular side plate 22 that extends continuously in the axial direction in the peripheral portion 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。 On the side plate 22 of the fan casing 204, a plurality of protrusions 23 are formed on the edge portion on the side 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 this embodiment, three protrusions 23 are formed, but the number is not limited to three, and four or more protrusions 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 has an air suction port 206 formed in the center of the upper plate 21. A concave portion 204a is formed on the inner surface of the edge portion of the air suction port 206, and the linear portion 5 of the centrifugal impeller 203 is arranged in the concave portion 204a (see FIG. 6). The centrifugal impeller 203 is arranged so as to have a small gap between the fan casing 204 and the tip of the straight portion 5, and the amount of air leaked to the suction opening 4 side of the centrifugal impeller 203 by the air pressurized by the centrifugal impeller 203 is reduced. It has a structure. As a result, the sealing effect can be enhanced, and the efficiency of the electric motor section 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 formed with the fan casing 204. In this embodiment, the airtight holding member (elastic member) 25 and the fan casing 204 are integrally formed by insert molding. Further, the gate direction is set to the opposite side (outside) to the surface on which the centrifugal impeller 203 is arranged so that no gate mark is left inside. The ribs 13a (see FIG. 13A) provided on the diffuser blade 13 bite into the airtight holding member 25, so that the airtightness between the fan casing 204 and the guide blades 205 is maintained. This can prevent leakage between the guide vanes 205 between the diffuser blades 13 and improve the efficiency of the electric blower 200.

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。 16A is a perspective view in which the housing and the bearing cover are integrated, FIG. 16B 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 in FIG. 18A is a sectional view taken along line BB in FIG. 16A, FIG. 18B is a sectional view taken along line CC in FIG. 16A, 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 that encloses the bearings 212, 212 (see FIG. 6). The support portion 26 has a substantially double-cylindrical shape, and is located inside the front portion (the upper portion in 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, which are heat sinks for cooling the bearing 212, are provided on the outer peripheral side of the bearing cover 215. The cooling fins 27 are long in the rotation axis direction, and are integrally formed with the support portion 26 of the housing 208. Since the bearing cover 215 has a complicated shape in which the cooling fins 27 are provided on the outer periphery, the bearing cover 215 can be manufactured by die casting to reduce the production cost and obtain high dimensional accuracy. As a material used for the bearing cover 215 and the cooling fin 27, an aluminum alloy which is a non-magnetic metal and has a 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 this 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 blade 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, it is possible to prevent air leakage from the electric motor portion 202 side to the blower portion 201 side.

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 side of the blower unit 201, and is fitted and connected to the fixing hole 24 of the fan casing 204. It is possible to secure the positioning accuracy of the fan casing 204 in the axial direction by the connection by fitting instead of the connection by the adhesive, and thus the airtightness between the fan casing 204 and the guide vanes 205 can be secured. Further, it is possible to reduce the variation in the tip clearance between the concave portion 204a of the fan casing 204 (see FIG. 6) and the linear portion 5 of the centrifugal impeller 203 (see FIG. 6), and improve the performance of the electric blower 200. Therefore, it is possible to reduce the performance variation.

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。 In the housing 208, the openings 34 (see FIG. 16A) formed between the bridges 30 so that the air flows into the housing 208, and the rotor core 209, the stator core 210, and the conductive wire 211 are directly cooled to the outside without cooling. Exhaust ports 35 (see FIG. 16B) for discharging the 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。 Inside the frame 31, inclined portions 36 (see FIG. 16A) are provided at a plurality of locations. Air that has flowed out from the flow path 18 (see FIG. 14) having a substantially triangular shape of the guide vanes 205 easily flows into the opening 34 by the return guide vane 14 (see FIG. 13B) and the inclined portion 36. ing. The air that has flowed in through the openings 34 hits a plurality of cooling fins 27 that are heat sinks provided in the bearing cover 215 and that are long in the rotation axis direction, and flow. The cooling fin 27 has a rectangular plate shape. The heat generated in the bearing 212 is transferred by heat conduction through the bearing cover 215 made of a non-magnetic metal material and is radiated by the cooling fins 27, so that 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 conductor 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 in the bearing 212 is radiated by the heat sink (cooling fin 27) provided in the bearing cover 215, so that the bearing 212 can be effectively cooled, and highly reliable electric drive is possible. The 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 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 fin 27 is arranged at the position of the opening 34 of the housing 208, but the cooling fin 27 is not arranged in the bridge 30 of the housing 208. 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 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 the swirling flow component flowing out from the flow path 18 having a substantially triangular shape (see FIG. 14) is diverted by the return guide vanes 14 into the swirling flow inward in the radial direction, and the cooling fins of the heat sink. 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, and a sufficient heat dissipation effect is achieved. 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 approximately 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 bearing fins 215 have high rigidity, and the cooling fins 27 are included by the substantially cylindrical portion 26a on the inner side and the substantially cylindrical portion 26b on the outer side of the substantially double-cylindrical support portion 26. In such a manner that the cooling fin 27 extends over the inner cylindrical portion 26a and the outer cylindrical portion 26b, the housing 208 is integrally formed. 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 achieved.

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 approximately half the length of the cooling fin 27, but when the rigidity of the housing 208 is sufficiently high, the outer diameter side 26b is used to enhance the cooling effect. The length of the substantially cylindrical portion 26b may be shortened, and the length of the portion of the cooling fin 27 that is exposed to the cooling air may be increased.

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 the cooling fins 27 is provided at the end of the bearing cover 215 in the axial direction. The reference surface 37 is a reference surface when insert-molding the bearing cover 215 and the resin housing 208, and is a reference when cutting the inner diameter 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 the reference surface when the inner diameter is cut by a lathe or the like. Moreover, it is possible to reduce the number of parts to be machined by a lathe. As a result, the dimensional accuracy is improved, the central axes of the stator core 210 attached to the housing 208 and the rotor core 209 attached to the rotating shaft 207 are aligned with each other, and the efficiency of the electric motor section 202 is improved, and vibration and noise are further improved. It is possible to obtain the electric blower 200 that can reduce 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。 Although the reference surface 37 has a cylindrical shape in the present embodiment, the reference surface 37 is not limited to this, and may have a polyhedral shape as long as it can be used as a reference for cutting the inner diameter and a reference for insert-molding the housing 208. Any shape may be used.

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 assembled into the housing 208 after being magnetized, but since the bearing cover 215 is made of a non-magnetic metal, it is not affected by the attraction 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 that are long in the rotation axis direction are provided as a heat sink, and the cooling fins 27 have a rectangular plate shape, but a pin shape such as a large number of columnar shapes, conical shapes, or prismatic shapes. May be That is, any shape may be used as long as it has a shape projecting in the circumferential direction so that the cooling fins 27 extend over the substantially cylindrical portion 26a on the inner side and the cylindrical portion 26b on the outer side in order to radiate heat from the bearing. By forming the cooling fin 27 into a pin shape, the volume can be reduced to obtain the same surface area, and the mass can be reduced.

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 electric vacuum cleaner 400, the output of the electric vacuum cleaner 400 can be improved. Further, since the efficiency of the electric motor unit 202 is improved, when the same output is obtained, the input of the electric blower 200 can be lowered, and the operating time of the rechargeable vacuum cleaner having the battery unit 420 as a drive source can be extended. You can

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
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
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shroud plate 2 Hub plate 2a Convex part 3 Blade 4 Suction opening 5 Straight part 6 Curved part 7 Recessed groove 8 Through hole 9 Boss 10 Protruding claw 11 Rib 12 Sloping surface 13 Diffuser blade 14 Return guide blade 15 Partition plate 16 Through Hole 17 Convex part 18 Flow path of substantially triangular shape 19 Inflow flow to diffuser blade 20 Outflow flow from diffuser blade 21 Upper plate 22 Side plate 23 Protrusion 24 Fixing hole 25 Airtight holding member 26 Support part 27 Cooling fin 28 Screw hole 29 Recess 30 bridge 31 frame 32 screw hole 33 claw-like protrusion 34 opening 35 exhaust port 36 inclined part 37 reference surface 200 electric blower 201 blower part 202 electric motor part 203 centrifugal impeller 203a outer peripheral edge 204 fan casing 205 guide vane 205a diffuser 205b return Guide 206 Suction port 207 Rotating shaft 208 Housing 209 Rotor core 210 Stator core 211 Conductor 212 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 axis direction R1 Diffuser flow path R2 Return guide flow path

Claims (7)

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、ハウジングが構成され、前記ハウジング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供えられると共に、
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、前記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電気掃除機用の電動送風機。
A rotation shaft that is rotatably provided,
A centrifugal fan impeller provided at one end of the rotating shaft, and a blower unit composed of a diffuser having a larger diameter than the centrifugal impeller,
A cylindrical rotor core provided on the rotating shaft,
The centrifugal impeller, and at least one bearing arranged between the rotor core,
On the outer circumference of the rotor core, one cover provided so as to cover from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core is provided.
A stator and a housing are formed on the outer periphery of the cover, and the housing is provided with an opening for guiding the wind generated in the blower unit to the rotor core and the stator.
The rotor core is made of a magnet, the cover is made of austenitic stainless steel containing 12% or more of nickel, and the cooling air passes between the cover and the stator. Electric blower for.
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、ハウジングが構成され、前記ハウジング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供えられると共に、
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%未満の
オーステナイト系ステンレスで構成されており、形状を形成後熱処理を施していると共に、前記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電気掃除機用の電動送風機。
A rotation shaft that is rotatably provided,
A centrifugal fan impeller provided at one end of the rotating shaft, and a blower unit composed of a diffuser having a larger diameter than the centrifugal impeller,
A cylindrical rotor core provided on the rotating shaft;
The centrifugal impeller, and at least one bearing arranged between the rotor core,
On the outer circumference of the rotor core, one cover provided so as to cover from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core is provided.
A stator and a housing are formed on the outer periphery of the cover, and the housing is provided with an opening for guiding the wind generated in the blower unit to the rotor core and the stator.
The rotor core is composed of a magnet, and the cover is composed of austenitic stainless steel containing less than 12% of nickel. After the shape is formed, heat treatment is performed, and the cooling air blows between the cover and the stator. An electric blower for an electric vacuum cleaner characterized by passing through.
該カバーは、カバー自身の軸方向の一端に径方向内側に延びるつば部を有する請求項1又は2に記載の電気掃除機用の電動送風機。 The electric blower for an electric vacuum cleaner according to claim 1 or 2, wherein the cover has a flange portion that extends radially inward at one axial end of the cover itself. 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の電動送風機の内、最高回転数は毎分80,000回転〜100,000回転で動作し、電動送風機入力はおおよそ200W〜500Wの範囲にあり、ロータコアの直径が5mm〜15mmの範囲にあることを特徴とする電気掃除機用の電動送風機。 Among the electric blowers according to any one of claims 1 to 3, the maximum rotation speed operates at 80,000 to 100,000 revolutions per minute, and the electric blower input is in the range of approximately 200W to 500W. An electric blower for an electric vacuum cleaner, characterized in that the rotor core has a diameter in the range of 5 mm to 15 mm. 前記カバーは、深絞りで形成され、前記カバー自身の軸方向の一端に径方向内側に延びるつば部を有するカバーである請求項1乃至4の何れか1項に記載の電気掃除機用の電動送風機。 The electric motor for a vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, wherein the cover is formed by deep drawing and has a flange portion that extends radially inward at one axial end of the cover itself. Blower. 請求項1乃至5の何れか1項に記載の電動送風機を備えたことを特徴とする電気掃除機。 An electric vacuum cleaner comprising the electric blower according to any one of claims 1 to 5. 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、
前記回転軸に設けられる直径よりも軸方向長さの方が長い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、ニッケルの量が12%未満のオーステナイト系ステンレスで構成されてる電気掃除機用の電動送風機の製造方法であって、
前記カバーを、深絞りによる塑性変形を伴う加工を施した後、熱処理を施すことを特徴とする電気掃除機用の電動送風機の製造方法。
A rotation shaft that is rotatably provided,
A centrifugal impeller provided at one end of the rotating shaft,
A cylindrical rotor core whose axial length is longer than the diameter provided on the rotating shaft;
The centrifugal impeller, and at least one bearing arranged between the rotor core,
On the outer circumference of the rotor core, one cover provided so as to cover from one end side to the other end side in the axial direction of the rotor core is provided.
The rotor core is composed of a magnet,
The cover is a method for manufacturing an electric blower for an electric vacuum cleaner, which is made of austenitic stainless steel containing less than 12% nickel.
A method for manufacturing an electric blower for an electric vacuum cleaner, characterized in that the cover is subjected to a process involving plastic deformation by deep drawing and then subjected to a heat treatment.
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