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电动风机

文献发布时间:2023-06-19 12:25:57


电动风机

技术领域

本公开涉及一种电动风机。

背景技术

电动风机应用于电动吸尘器等各种电气设备。搭载于电动吸尘器的电动风机采用可获得较高的抽吸压力的离心风扇作为旋转风扇。离心风扇安装于电动机的旋转轴,通过高速旋转,来产生期望的风压。

使用了离心风扇的电动风机例如包括电动机、安装于电动机的旋转轴的离心风扇、覆盖离心风扇的风扇壳体以及安装于风扇壳体的风扇壳体间隔件(例如,参照专利文献1)。

为了提高电动风机的鼓风效率,重要的是确保风扇壳体与风扇壳体间隔件之间的气密性。然而,在至今为止的电动风机中,无法充分地确保风扇壳体与风扇壳体间隔件之间的气密性,而导致鼓风效率的下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-180165号公报

发明内容

本公开即是为了解决这样的课题而做成的。本公开的目的在于提供一种能够提高风扇壳体与风扇壳体间隔件之间的气密性的电动风机等。

为了达成上述目的,在本公开的电动风机的一技术方案中,电动风机包括:转子,其具有旋转轴;离心风扇,其具有第1开口,并且该离心风扇安装于旋转轴;风扇壳体,其具有开口端位于比第1开口的开口端靠外侧的位置的第2开口,并且该风扇壳体覆盖离心风扇;以及风扇壳体间隔件,其具有与第1开口连通的第3开口,并且该风扇壳体间隔件安装于风扇壳体。风扇壳体间隔件具有:间隔部,其将第1开口的开口端与第2开口的开口端之间堵塞;以及盖部,其自第2开口的开口端朝向外方延伸并且覆盖风扇壳体的外表面。盖部具有朝向风扇壳体的外表面突出并且包围第2开口的环状的突起。突起位于第2开口的开口端与盖部的顶端部之间并且与风扇壳体的外表面接触。

本公开的电动风机能够提高风扇壳体与风扇壳体间隔件之间的气密性,因此能够提高电动风机的鼓风效率。

附图说明

图1是实施方式的电动风机的外观立体图。

图2是实施方式的电动风机的剖视图。

图3是从上方观察实施方式的电动风机的情况下的、风扇壳体间隔件、风扇壳体以及离心风扇的分解立体图。

图4是从下方观察实施方式的电动风机的情况下的、风扇壳体间隔件、风扇壳体以及离心风扇的分解立体图。

图5是实施方式的电动风机的风扇壳体间隔件的立体图。

图6是实施方式的电动风机的在图2中由虚线包围的区域VI的放大剖视图。

图7是实施方式的电动风机的沿通过风扇壳体间隔件的固定部的截面切断时的局部放大剖视图。

图8是表示实施方式的电动风机的风扇壳体间隔件向风扇壳体组装时的情形的图。

图9是比较例的电动风机的放大剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图,说明本公开的实施方式。另外,以下说明的实施方式均表示本公开的一个具体例。因而,以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等是一个例子,主旨不在于限定本公开。由此,将以下的实施方式的构成要素中的未记载于表示本公开的最上位概念的独立权利要求的构成要素作为任意的构成要素来说明。

另外,各图是示意图,不一定是严密地图示的图。此外,在各图中,对实质上相同的结构标注相同的附图标记,省略或简化重复的说明。

(实施方式)

首先,使用图1和图2,说明实施方式的电动风机1的整体的结构。图1是实施方式的电动风机1的外观立体图。图2是实施方式的电动风机1的剖视图。图2表示电动风机1的沿通过旋转轴13的轴心C的平面切断时的截面。另外,在图2中,仅图示出现在截面中的线图。图2所示的粗线箭头表示被抽吸到电动风机1内的空气的流动。

在后述的说明中,为了方便,将轴心C延伸的方向设为上下方向。具体而言,在图2中,在轴心C延伸的方向上,相对于转子11而言将离心风扇20所位于的输出轴侧设为上侧,相对于转子11而言将第2轴承部17所位于的输出轴相反侧设为下侧。该上下方向是为了容易理解以下的说明而确定的方向。因而,该上下方向根据电动风机1的使用状态等而具有与实际产生的上下方向不同的情况。

如图1和图2所示,本实施方式中的电动风机1包括电动机10、离心风扇20、风扇壳体30、风扇壳体间隔件40、空气引导部50、电动机壳体60。电动机10具有转子11和定子12。离心风扇20安装于电动机10所具有的旋转轴13。风扇壳体30覆盖离心风扇20。风扇壳体间隔件40安装于风扇壳体30。自离心风扇20排出的空气流入空气引导部50。电动机壳体60收纳电动机10。

电动机10为使离心风扇20旋转的电动机。本实施方式中的电动机10为有刷换向器电动机,包括转子11、定子12、旋转轴13、换向器14、电刷15、第1轴承部16、第2轴承部17。

转子11(转子)具有旋转轴13。转子11为内转子,如图2所示,配置于定子12的内侧。具体而言,转子11与定子12之间隔着微小的气隙地被定子12包围。转子11以旋转轴13的轴心C为旋转中心旋转。转子11例如以40000rpm高速旋转。

转子11为电枢。转子11具有转子芯11a(转子铁心)和隔着绝缘体卷绕于转子芯11a的绕组线圈11b。另外,在图2中,示意性地示出绕组线圈11b。转子芯11a为由磁性材料构成的磁性体。作为一个例子,转子芯11a为多个电磁钢板沿旋转轴13的轴心C的方向(轴心方向)层叠而成的层叠体。转子芯11a具有沿径向突出的多个齿部。通过使电流在绕组线圈11b流动,从而各齿部产生作用于定子12的磁力。

定子12(定子)与转子11相对地配置,产生作用于转子11的磁力。定子12以包围转子11的方式配置。定子12构成为在气隙面沿周向交替地呈现N极和S极。在该情况下,定子12既可以构成为沿周向配置有多个永磁体,也可以由具有多个齿部的定子芯和卷绕于定子芯的绕组线圈构成。定子12例如固定于电动机壳体60。

旋转轴13是成为转子11旋转时的中心的轴。旋转轴13沿作为轴心方向的长度方向延伸。旋转轴13例如为金属棒。旋转轴13固定于转子11。具体而言,旋转轴13例如以贯穿了转子11的转子芯11a的中心的状态固定于转子芯11a。作为一个例子,旋转轴13通过相对于被设于转子芯11a的中心孔压入或热压配合,从而固定于转子芯11a。

旋转轴13所具有的一侧的端部(离心风扇20侧的端部)利用第1轴承部16支承。旋转轴13所具有的另一侧的端部利用第2轴承部17支承。第1轴承部16和第2轴承部17例如为支承旋转轴13的球轴承。第1轴承部16和第2轴承部17能够使用滑动轴承等其他的轴承。如此,旋转轴13的两端部利用第1轴承部16和第2轴承部17保持为旋转自如。

旋转轴13的一侧的端部自第1轴承部16突出。在旋转轴13的顶端部安装有离心风扇20。

换向器14安装于旋转轴13。换向器14固定于旋转轴13的位于转子11与第1轴承部16之间的部分。换向器14与转子11所具有的绕组线圈11b电连接,并与电刷15滑动接触。换向器14由在旋转轴13的旋转方向上互相绝缘分开的多个换向器片构成。

电刷15为通过与换向器14接触从而向转子11供给电力用的供电刷。电刷15通过与换向器14接触从而向换向器14供给电枢电流。电刷15例如为碳刷。电刷15实质上为纵长状的长方体。

电刷15以能够与换向器14滑动接触的方式配置。电刷15设有一对。一对电刷15以夹持换向器14的方式隔着换向器14相对地配置。具体而言,一对电刷15的内侧的顶端部抵接于换向器14。电刷15的长度方向的内侧(旋转轴13侧)的端面成为与换向器14之间的接触面。

离心风扇20向由风扇壳体30和电动机壳体60构成的轮廓壳体(外壳)内抽吸空气。离心风扇20安装于电动机10所具有的旋转轴13的规定的部位,通过旋转轴13旋转而旋转。离心风扇20安装于旋转轴13的顶端部。离心风扇20例如能够通过向形成于离心风扇20的贯通孔压入旋转轴13,而固定于旋转轴13。另外,离心风扇20也可以通过利用设于旋转轴13的端面的螺纹将紧固螺母紧固,从而加压保持于旋转轴13。

离心风扇20具有用于吸入空气的吸入口20a(进气口)和用于将自吸入口20a吸入的空气吹出的吹出口20b(排气口)。离心风扇20的吸入口20a为第1开口。在轴心C延伸的方向上,吸入口20a向转子11安装于旋转轴13的位置的相反侧开口。

离心风扇20具有:第1侧板21,其设有吸入口20a;第2侧板22,其与第1侧板21隔开规定的间隙地面向第1侧板21;以及多个风扇翼23,该多个风扇翼23夹持在第1侧板21和第2侧板22之间。第1侧板21、第2侧板22以及多个风扇翼23例如由铝板这样的金属板构成,但并不限定于此。

第1侧板21为位于上游侧(风扇壳体30侧)的上板。设于第1侧板21的吸入口20a(第1开口)与风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)相对。吸入口20a例如为圆形的贯通孔。第1侧板21实质上为截头圆锥状。吸入口20a设于第1侧板21的顶部。能够通过将具有与吸入口20a对应的贯通孔的圆形的平板拉深加工成实质上的截头圆锥状而形成这样形状的第1侧板21。

第2侧板22为位于下游侧(电动机壳体60侧)的下板。第2侧板22为圆形的平板。在第2侧板22的中央部设有贯通孔。旋转轴13隔着风扇毂和垫板等插入固定于该贯通孔。

多个风扇翼23分别为呈圆弧状弯曲的板状,并呈放射状配置。多个风扇翼23以等间隔呈漩涡状地配置于第1侧板21与第2侧板22之间。各个风扇翼23利用铆接与第1侧板21和第2侧板22分别固定。多个风扇翼23例如为6个,风扇翼23的个数并不限定于6个,也可以是11个等。

由相邻的两个风扇翼23以及第1侧板21和第2侧板22包围的空间为供自吸入口20a流入到离心风扇20内的空气通过的通风路径。该通风路径的径向外侧的开口为吹出口20b。通风路径沿着将旋转轴13的轴心C设为法线的平面以漩涡状形成有多个。也就是说,吹出口20b向沿着旋转轴13的轴心C的方向开口,并跨离心风扇20的周向地形成有多个。

风扇壳体30为覆盖离心风扇20和空气引导部50的盖。具体而言,风扇壳体30为由金属材料构成的金属盖。风扇壳体30在内部具有离心风扇20和空气引导部50。也就是说,离心风扇20和空气引导部50收纳于风扇壳体30。

风扇壳体30具有覆盖离心风扇20和空气引导部50的上方部分的盖部31(第1风扇壳体部)以及覆盖离心风扇20和空气引导部50的侧方部分的侧壁部32(第2风扇壳体部)。

风扇壳体30固定于电动机壳体60。具体而言,通过连接风扇壳体30的侧壁部32和电动机壳体60的开口端,从而固定风扇壳体30和电动机壳体60。

风扇壳体30具有用于吸入外部空气的吸入口30a(进气口)。吸入口30a为设于盖部31的中央部的圆形的贯通孔。风扇壳体30的吸入口30a为第2开口,与作为第1开口的离心风扇20的吸入口20a相对。

风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)的开口端30a1位于比离心风扇20的吸入口20a(第1开口)的开口端20a1靠外侧的位置。也就是说,风扇壳体30的吸入口30a的开口直径大于离心风扇20的吸入口20a的开口直径。在俯视时,风扇壳体30的开口端30a1包围离心风扇20的开口端20a1。因而,在俯视时,在离心风扇20的开口端20a1与风扇壳体30的开口端30a1之间存在圆环状的间隙。

在风扇壳体30安装有风扇壳体间隔件40。风扇壳体30的外表面包含安装风扇壳体间隔件40的安装面。具体而言,风扇壳体间隔件40以包围风扇壳体30的吸入口30a的方式安装于风扇壳体30的盖部31。也就是说,供风扇壳体间隔件40安装于风扇壳体30的安装面为盖部31的外表面的一部分。

风扇壳体间隔件40堵塞形成于离心风扇20的开口端20a1与风扇壳体30的开口端30a1之间的圆环状的间隙。当离心风扇20旋转时,空气自风扇壳体30的吸入口30a向风扇壳体30内流入。此时,离心风扇20的吹出口20b附近成为高压,因此,在离心风扇20的第1侧板21与风扇壳体30的盖部31之间的空间路径产生风压差,而试图产生自离心风扇20的吹出口20b朝向风扇壳体30的吸入口30a去的循环流。但是,如上所述,通过设置风扇壳体间隔件40,能够降低循环流。也就是说,通过设置风扇壳体间隔件40,能够防止压力泄漏。相比于不设置风扇壳体间隔件40的情况,能够提高电动风机1的鼓风效率。通过设置风扇壳体间隔件40,还能够保护风扇壳体30。

风扇壳体间隔件40具有用于吸入外部空气的吸入口40a(进气口)。吸入口40a为设于风扇壳体间隔件40的中央部的圆形的贯通孔。风扇壳体间隔件40的吸入口40a为第3开口,与作为第1开口的离心风扇20的吸入口20a连通。风扇壳体间隔件40的吸入口40a的开口直径与离心风扇20的吸入口20a的开口直径大致相同。在俯视时,风扇壳体间隔件40的开口端40a1与离心风扇20的开口端20a1大致重叠。另外,关于风扇壳体间隔件40的详细,后述说明。

由于离心风扇20的旋转而自风扇壳体30的吸入口30a吸入的空气被自离心风扇20的吸入口20a吸入并自吹出口20b吹出,而向空气引导部50流入。

空气引导部50具有对自离心风扇20吹出的空气整流而使其顺畅地向电动机壳体60流入的功能。空气引导部50具有多个扩散翼51。多个扩散翼51分别为呈圆弧状弯曲的板形状,并呈放射状配置。具体而言,多个扩散翼51以成为漩涡状的方式配置。空气引导部50例如由树脂材料构成,但并不限定于此,也可以由金属材料构成。

电动机壳体60为收纳电动机10的壳体(框)。具体而言,电动机壳体60收纳转子11和定子12。也就是说,电动机壳体60在内部具有转子11和定子12。电动机壳体60例如为由金属材料构成的金属壳体。

电动机壳体60为具有开口部的有底圆筒形状。电动机壳体60具有底部和圆筒状的侧壁。在电动机壳体60的底部和侧壁设有用于将由于离心风扇20的旋转而吸入的空气吹出的多个吹出口60a。也就是说,吹出口60a为将利用离心风扇20吸入到电动机壳体60的空气排出的排气口。

此外,以将电动机壳体60的开口部的局部覆盖的方式配置有支架61。支架61例如以跨电动机壳体60的开口部的方式配置。在支架61设有多个开口。经空气引导部50整流的空气通过支架61的开口和电动机壳体60的未由支架61覆盖的部分,而向电动机壳体60内流入。支架61例如由树脂材料构成,但并不限定于此,也可以由金属材料构成。

在这样构成的电动风机1中,当电动机10的转子11旋转时,离心风扇20旋转,空气被自风扇壳体30的吸入口30a向风扇壳体30的内部抽吸。由此,空气自离心风扇20的吸入口20a向离心风扇20的内部流入。抽吸到离心风扇20的空气被离心风扇20的风扇翼23压缩成高压,自离心风扇20的外周侧部的吹出口20b沿径向排出。自离心风扇20排出的空气被包围离心风扇20的空气引导部50的扩散翼51向风扇壳体30的侧壁部32引导,成为旋转流,向电动机壳体60内流入。流入到电动机壳体60内的旋转流一边冷却电动机10的转子11和定子12,一边自电动机壳体60的吹出口60a向电动风机1的外部排出。

接着,针对本实施方式的电动风机1所使用的风扇壳体间隔件40的详细结构,将风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的连接关系以及风扇壳体间隔件40与离心风扇20之间的连接关系也包含在内地使用图3~图7进行说明。图3是从上方观察实施方式的电动风机1的情况下的、风扇壳体间隔件40、风扇壳体30以及离心风扇20的分解立体图。图4是从下方观察实施方式的电动风机1的情况下的、风扇壳体间隔件40、风扇壳体30以及离心风扇20的分解立体图。图5是实施方式的电动风机1的风扇壳体间隔件40的立体图。图6是实施方式的电动风机1的在图2中由虚线包围的区域VI的放大剖视图。此外,图7是实施方式的电动风机1的沿通过风扇壳体间隔件40的固定部413的截面切断时的局部放大剖视图。

如图3~图7所示,风扇壳体间隔件40具有间隔部410和盖部420。风扇壳体间隔件40由树脂材料构成。具体而言,风扇壳体间隔件40为间隔部410和盖部420由树脂材料一体地形成的树脂成形品。风扇壳体间隔件40利用超声波熔接固定于风扇壳体30,因此由热塑性树脂构成。风扇壳体间隔件40例如由ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯腈丁二烯苯乙烯)树脂或聚丙烯构成。

如图6和图7所示,间隔部410以将离心风扇20的吸入口20a(第1开口)的开口端20a1与风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)的开口端30a1之间堵塞的方式形成。具体而言,间隔部410俯视为圆环状,以跨离心风扇20的开口端20a1和风扇壳体30的开口端30a1的方式形成。风扇壳体间隔件40的吸入口40a设于该间隔部410。因而,风扇壳体间隔件40的开口端40a1设于间隔部410。

间隔部410具有与离心风扇20的开口端20a1连接的第1连接部411和与风扇壳体30的开口端30a1连接的第2连接部412。如图5所示,第1连接部411和第2连接部412朝向离心风扇20突出,并且形成为圆环状。

第1连接部411形成为较薄的圆筒状,并连接于离心风扇20的开口端20a1。具体而言,如图6和图7所示,第1连接部411的侧壁面与离心风扇20的第1侧板21的内表面接触。因而,第1连接部411成为因离心风扇20的旋转而与离心风扇20的第1侧板21滑动接触。第2连接部412以相比风扇壳体30的盖部31而言进入到风扇壳体30的内部的形态连接于风扇壳体30的开口端30a1。具体而言,第2连接部412的侧壁面与风扇壳体30的盖部31的厚度方向的侧面接触。

如图5和图7所示,风扇壳体间隔件40具有用于将风扇壳体间隔件40固定于风扇壳体30的固定部413。固定部413设于间隔部410。具体而言,固定部413作为第2连接部412的一部分而设有多个。多个固定部413以自第2连接部412朝向离心风扇20突出的方式形成。具体而言,如图5所示,多个固定部413以包围风扇壳体间隔件40的吸入口40a的方式等间隔地配置成圆环状。固定部413设有8个。各个固定部413的侧壁面与第2连接部412的侧壁面齐平,并与第2连接部412的侧壁面同样地与风扇壳体30的盖部31的厚度方向的侧面接触。

固定部413为与风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)的开口端30a1熔接的熔接部。风扇壳体间隔件40通过固定部413与风扇壳体30的开口端30a1熔接,从而固定于风扇壳体30的开口端30a1。例如,固定部413利用超声波熔接而熔接于风扇壳体30的开口端30a1。也就是说,利用超声波振动和加压力使由热塑性树脂形成的固定部413熔融,并将固定部413接合于金属制的风扇壳体30。

如图6和图7所示,盖部420自风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)的开口端30a1朝向外方延伸,并且覆盖风扇壳体30的外表面。盖部420俯视为圆环状,以沿着风扇壳体30的盖部31的外表面(安装面)向外方扩展的方式形成。另外,如图3所示,在盖部420的上表面形成有自吸入口40a呈放射状形成的多个肋。

如图6和图7所示,盖部420具有朝向风扇壳体30的外表面突出的突起421。突起421在包含轴心C在内的截面上为顶端变细的形状。如图5所示,突起421为包围风扇壳体间隔件40的吸入口(第3开口)40a的环状。因而,突起421为包围风扇壳体30的吸入口30a(第2开口)的环状。突起421为圆环状。

如图6和图7所示,突起421位于风扇壳体30的吸入口30a的开口端30a1与盖部420的顶端部422之间,并且与风扇壳体30的外表面接触。具体而言,突起421位于间隔部410所具有的固定部413与盖部420的顶端部422之间。突起421与风扇壳体30的安装风扇壳体间隔件40的安装面接触。突起421自设于盖部420的靠风扇壳体30侧的面的凹部的内表面(底面)突出。突起421与风扇壳体30的盖部31的外表面接触。也就是说,突起421成为将盖部420与风扇壳体30之间的间隙分隔开的分隔部。

突起421自盖部420的内表面突出,至少顶端到达风扇壳体30的外表面。具体而言,突起421以弯曲的方式变形,并沿着风扇壳体30的外表面倾斜。由此,能够使突起421与风扇壳体30的外表面紧密接触,将突起421压接于风扇壳体30的外表面。也就是说,突起421压接于风扇壳体30的外表面。突起421以向自风扇壳体30的吸入口30a朝向外方去的方向扩展的方式弯曲。也就是说,突起421以在自突起421的根部部分朝向顶端去时向远离风扇壳体30的开口端30a1的方向扩展的方式变形,压接于风扇壳体30的外表面。

此外,盖部420的顶端部422具有以包围风扇壳体30的吸入口30a的方式呈环状与风扇壳体30的外表面紧密接触的第1压接面422a。第1压接面422a压接于风扇壳体30的盖部31的外表面。也就是说,盖部420的顶端部422在第1压接面422a对风扇壳体30的盖部31施加按压。第1压接面422a例如为宽度恒定为0.1mm的圆环状。

而且,盖部420具有压接部423,该压接部423位于风扇壳体30的吸入口30a的开口端30a1与突起421之间。压接部423具有以包围风扇壳体30的吸入口30a的方式呈环状与风扇壳体30的外表面压接的第2压接面423a。第2压接面423a与第1压接面422a同样地压接于风扇壳体30的盖部31的外表面。也就是说,压接部423在第2压接面423a对风扇壳体30的盖部31施加按压。

压接部423为自顶端部422朝向风扇壳体30的外表面突出的凸部。如图5所示,压接部423为包围风扇壳体30的吸入口30a的圆环状。作为凸部的压接部423的顶面为宽度恒定的环状的平面。压接部423的顶面的整个面与风扇壳体30的外表面面接触。因而,第2压接面423a为宽度恒定的环状的平面。第2压接面423a例如为宽度恒定为1.0mm的圆环状。

如图6和图7所示,压接部423位于风扇壳体30的开口端30a1与突起421之间。也就是说,突起421位于压接部423与盖部420的顶端部422之间。

如此,风扇壳体间隔件40的盖部420朝向径向外侧在压接部423、突起421以及顶端部422这三个部位压接于风扇壳体30的外表面。在将风扇壳体间隔件40安装于风扇壳体30时,盖部420的压接部423、突起421以及顶端部422压接于风扇壳体30。

关于这一点,使用图8进行说明。图8是表示实施方式的电动风机1的风扇壳体间隔件40向风扇壳体30组装时的情形的图。

如图8所示,在将风扇壳体间隔件40组装于风扇壳体30之前,风扇壳体间隔件40的突起421未弯曲变形,而是朝向风扇壳体30笔直地延伸。

在组合风扇壳体间隔件40和风扇壳体30的情况下,使风扇壳体间隔件40的第2连接部412的侧壁面和固定部413的侧壁面与风扇壳体30的盖部31的厚度方向的侧面接触,并将风扇壳体间隔件40向风扇壳体30按压。

此时,风扇壳体间隔件40的盖部420的压接部423、突起421以及顶端部422这三个部位被压接于风扇壳体30的外表面。具体而言,顶端部422和压接部423轻微压接于风扇壳体30的外表面,与风扇壳体30之间的压接部分为第1压接面422a和第2压接面423a。

突起421的顶端相比沿着盖部420的内表面的面而言突出。因此,在将风扇壳体间隔件40组装于风扇壳体30时,突起421碰到风扇壳体30的外表面而被压弯并以倾斜的方式变形。突起421的剖视形状为靠径向外侧的面比靠径向内侧的面立起的实质上的锐角三角形(也就是说,靠径向外侧的面与铅垂方向所成的倾斜角小于靠径向内侧的面与铅垂方向所成的倾斜角的、实质上的锐角三角形)。因此,突起421在被风扇壳体30的外表面按压的过程中以向朝向外方的方向扩展的方式弯曲,以图7所示的形状变形。

在该状态下,利用超声波熔接将风扇壳体间隔件40与风扇壳体30接合。也就是说,利用超声波振动和加压力使由热塑性树脂形成的固定部413熔融并将固定部413与金属制的风扇壳体30接合。由此,能够将风扇壳体间隔件40与风扇壳体30接合。由此,能够以压接部423、突起421以及顶端部422这三个部位压接于风扇壳体30的外表面的状态将风扇壳体间隔件40组装于风扇壳体30。

接着,针对本实施方式的电动风机1的作用效果,将获得本实施方式的电动风机1的经过也包含在内地使用图9进行说明。图9是比较例的电动风机1X的放大剖视图。另外,图9对应于图6。

如图9所示,比较例的电动风机1X与上述实施方式的电动风机1的不同在于风扇壳体间隔件40X的结构,除此以外为与电动风机1同样的结构。具体而言,在上述实施方式的电动风机1的风扇壳体间隔件40中,在盖部420设有突起421和压接部423,相对于此,在比较例的电动风机1X的风扇壳体间隔件40X中,在盖部420X未设置突起421和压接部423。

如图9所示,在比较例的电动风机1X中,在使离心风扇20旋转时,离心风扇20的吹出口20b附近成为高压。因此,在风扇壳体30的内部产生压力差,相对地,风扇壳体30的吸入口30a附近成为负压。由此,即使在风扇壳体30安装了具有间隔部410和盖部420X的风扇壳体间隔件40X,也可能由于风扇壳体30的内外的风压差而如图9的箭头所示那样空气自盖部420X与风扇壳体30的外表面之间的界面进入风扇壳体30的内部。也就是说,风扇壳体30与风扇壳体间隔件40X之间的气密性下降。该结果,电动风机1X的鼓风效率下降。相对于此,在本实施方式中的电动风机1中,如图6和图7所示,风扇壳体间隔件40的盖部420具有朝向风扇壳体30的外表面突出并且包围风扇壳体30的相当于第2开口的吸入口30a的环状的突起421。突起421位于风扇壳体30的作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1与盖部420的顶端部422之间,并且与风扇壳体30的外表面接触。

通过设为该结构,如图6和图7所示,在形成于盖部420的与风扇壳体30相对的面的凹部,位于比突起421靠顶端部422侧的位置的空间H成为高压,位于比突起421靠吸入口40a侧的位置的空间L成为负压。因而,在突起421作用有试图使突起421更进一步与风扇壳体30紧密接触的力。也就是说,突起421成为风扇壳体间隔件40与风扇壳体30紧密接触的紧密接触部(紧贴部)。因此,能够提高风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性。由此,能够提高电动风机1的鼓风效率。

而且,由于突起421与用于将风扇壳体间隔件40固定于风扇壳体30的固定部413分离,因此能够确保稳定的气密性。

此外,在本实施方式中的电动风机1中,突起421沿着风扇壳体30的外表面倾斜。

根据该结构,能够增大突起421与风扇壳体30的接触面。因而,能够进一步提高风扇壳体30与风扇壳体间隔件40之间的气密性。因而,能够进一步提高电动风机1的鼓风效率。此外,在本实施方式的电动风机1中,突起421以向自风扇壳体间隔件40的相当于第3开口的吸入口40a朝向外方去的方向扩展的方式弯曲。

根据该结构,由于风扇壳体30的内外的风压差,突起421进一步向倾倒的方向变形。由此,离心风扇20的旋转速度越快,风扇壳体30的内外的风压差变得越大,而越能够增大突起421与风扇壳体30之间的接触面积。因而,离心风扇20越高速旋转,越能够提高风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性。

此外,在本实施方式的电动风机1中,突起421为顶端变细的形状。具体而言,如图8所示,变形前的突起421的剖视形状是纵横比为2以上的实质上的锐角三角形。因此,如图6和图7所示,当突起421被按压于风扇壳体30时,能够容易地使突起421弯曲。

另外,突起421也可以由与风扇壳体间隔件40的除突起421以外的部分不同的树脂材料构成。具体而言,能够由比盖部420柔软的具有橡胶弹性的弹性体构成突起421。由此,在将突起421按压于风扇壳体30的外表面时,能够容易地使突起421变形。例如,能够将风扇壳体间隔件40的除突起421以外的部分设为ABS树脂,并由具有橡胶弹性的硅树脂等构成突起421。在由不同的树脂材料构成突起421和除突起421以外的部分的情况下,能够利用二色成型来制作突起421和除突起421以外的部分。

此外,在本实施方式的电动风机1中,盖部420的顶端部422具有第1压接面422a,该第1压接面422a以包围风扇壳体30的相当于第2开口的吸入口30a的方式呈环状与风扇壳体30的外表面紧密接触。

根据该结构,能够将突起421和顶端部422这两个部位设为风扇壳体间隔件40与风扇壳体30紧密接触的紧密接触部。由此,能够容易地确保风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的较高且较稳定的气密状态。也就是说,在风扇壳体间隔件40与风扇壳体30紧密接触的紧密接触部为一个部位的情况下,有时因风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的紧密接触程度(压接状态),存在这样的可能性:风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性容易产生变化,导致风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性变得不稳定。相对于此,将风扇壳体间隔件40与风扇壳体30紧密接触的紧密接触部设为突起421和顶端部422这两个部位。由此,相比于紧密接触部为一个部位的情况,能够大幅地抑制风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性的变化。例如,通过除突起421的紧密接触部以外,还设置顶端部422的紧密接触部,或者除顶端部422的紧密接触部以外还设置突起421的紧密接触部,能够大幅地抑制风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性的变化。由此,能够容易地确保风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的较高且较稳定的气密状态。因而,能够维持电动风机1的较高的鼓风效率。

此外,在本实施方式的电动风机1中,盖部420具有压接部423,该压接部423位于风扇壳体30的作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1与突起421之间。压接部423具有第2压接面423a,该第2压接面423a以包围风扇壳体30的相当于第2开口的吸入口30a的方式呈环状压接于风扇壳体30的外表面。

根据该结构,压接部423也成为风扇壳体间隔件40与风扇壳体30紧密接触的紧密接触部,因此,能够进一步容易地确保风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的较高且较稳定的气密状态。特别是,通过将突起421、顶端部422以及压接部423这三个部位设为紧密接触部,能够更进一步大幅地抑制风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性的变化。例如,除顶端部422的第1紧密接触部和压接部423的第2紧密接触部以外,还设置突起421作为第3紧密接触部,从而能够更进一步大幅地抑制风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的气密性的变化。由此,能够进一步容易地确保风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的较高且较稳定的气密状态。因而,能够进一步容易地维持电动风机1的较高的鼓风效率。

此外,在本实施方式的电动风机1中,风扇壳体间隔件40具有固定部413,该固定部413用于将风扇壳体间隔件40固定于风扇壳体30。

根据该结构,能够将风扇壳体间隔件40容易地固定于风扇壳体30。特别是,通过相对于突起421、顶端部422以及压接部423的紧密接触部另外设置固定部413,能够利用固定部413将风扇壳体间隔件40可靠地固定于风扇壳体30,并且能够利用紧密接触部确保风扇壳体间隔件40与风扇壳体30之间的稳定的气密性。

此外,在本实施方式的电动风机1中,固定部413熔接于风扇壳体30的作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1。

由此,通过使固定部413熔融,能够将固定部413与风扇壳体30的开口端30a1接合。

例如,固定部413(熔接部)利用超声波熔接而熔接于风扇壳体30的作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1。在该情况下,固定部413由热塑性树脂构成即可。

由此,能够利用超声波振动和加压力使固定部413熔融,将固定部413与风扇壳体30的开口端30a1接合。

如上所述,本实施方式的电动风机1包括:转子11,其具有旋转轴13;离心风扇20,其具有作为第1开口的吸入口20a,并且该离心风扇20安装于旋转轴13;风扇壳体30,其具有开口端30a1位于比作为第1开口的吸入口20a的开口端20a1靠外侧的位置的作为第2开口的吸入口30a,并且该风扇壳体30覆盖离心风扇20;以及风扇壳体间隔件40,其具有与作为第1开口的吸入口20a连通的作为第3开口的吸入口40a,并且该风扇壳体间隔件40安装于风扇壳体30。风扇壳体间隔件40具有:间隔部410,其将作为第1开口的吸入口20a的开口端20a1与作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1之间堵塞;以及盖部420,其自作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1朝向外方延伸,并且覆盖风扇壳体30的外表面。盖部420具有朝向风扇壳体30的外表面突出并且包围作为第2开口的吸入口30a的环状的突起。突起421位于作为第2开口的吸入口30a的开口端30a1与盖部420的顶端部422之间,并且与风扇壳体30的外表面接触。

由此,电动风机1能够提高风扇壳体30与风扇壳体间隔件40之间的气密性,因此能够提高电动风机1的鼓风效率。

(变形例)

以上,基于实施方式说明了本公开的电动风机,但本公开并不限定于上述实施方式。

例如,在上述实施方式中,作为电动风机1所使用的电动机10,使用了有刷换向器电动机,但并不限定于此。电动机10也可以是无刷电动机等。

此外,上述实施方式中的电动风机1能够用于电动吸尘器或干手器等。此外,电动风机1并不限定于应用于电动吸尘器或干手器,也可以应用于汽车用设备等,还可以应用于其他的家庭用设备或产业用设备。

此外,通过对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态、或在不脱离本公开的主旨的范围内将各实施方式中的构成要素和功能任意组合而实现的形态也包含在本公开中。

产业上的可利用性

本公开的技术能够利用于使用电动风机的各种电气设备。本公开的技术作为搭载于使离心风扇高速旋转的电动吸尘器等的电动风机是特别有用的。

附图标记说明

1、电动风机;10、电动机;11、转子;11a、转子芯;11b、绕组线圈;12、定子;13、旋转轴;14、换向器;15、电刷;16、第1轴承部;17、第2轴承部;20、离心风扇;20a、吸入口(第1开口);20a1、开口端;20b、吹出口;21、第1侧板;22、第2侧板;23、风扇翼;30、风扇壳体;30a、吸入口(第2开口);30a1、开口端;31、盖部;32、侧壁部;40、风扇壳体间隔件;40a、吸入口(第3开口);40a1、开口端;50、空气引导部;51、扩散翼;60、电动机壳体;60a、吹出口;61、支架;410、间隔部;411、第1连接部;412、第2连接部;413、固定部;420、盖部;421、突起;422、顶端部;422a、第1压接面;423、压接部;423a、第2压接面。

相关技术
  • 用于风扇或通风机、泵或压缩机的电动机,用于操作该电动机的方法和具有一个或多个电动机/通风机的通风机系统
  • 电动送风机以及具备了该电动送风机的电动吸尘器
技术分类

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