送風裝置以及吸塵器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種送風裝置以及吸塵器，送風裝置包括：馬達，馬達具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及將軸支承為能夠以中心軸線為中心旋轉的軸承；以及葉輪，葉輪固定于軸。葉輪具有固定于軸的葉輪輪轂以及固定于葉輪輪轂的葉輪主體。葉輪主體具有：基底部，基底部具有朝向下側開口的孔部且朝向徑向擴展；圓環狀的護罩，護罩與基底部的上表面在軸向上隔著間隙相向；以及多個動葉片，動葉片連接基底部和護罩。葉輪輪轂具有沿軸向延伸的圓筒狀的輪轂筒部和從輪轂筒部的外周面向徑向外側擴展的圓盤狀的凸緣部。輪轂筒部的至少一部分固定于孔部。基底部的下表面與凸緣部的上表面接觸。
【專利說明】
送風裝置以及吸塵器
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種送風裝置以及吸塵器。
【背景技術】
[0002]以往公知有葉輪被固定于旋轉軸的電動送風機(例如，日本特開2010-38027號公報)。
[0003]在上述這種電動送風機中，為了提高送風效率而優選縮小葉輪與風扇殼體之間的間隙。但是在縮小間隙的情況下，一旦葉輪相對于旋轉軸的軸精度差，就會存在葉輪與風扇殼體接觸的情況。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所例示的一實施方式的目的之一在于，鑒于上述問題點，提供一種具有能夠以良好的軸精度，將葉輪相對于軸固定的結構的送風裝置。并且，目的之一在于提供一種具有這種送風裝置的吸塵器。
[0005]本實用新型所例示的一實施方式所涉及的送風裝置包括:馬達，所述馬達具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及將所述軸支承為能夠以所述中心軸線為中心旋轉的軸承；以及葉輪，所述葉輪固定于所述軸，所述葉輪具有:葉輪輪轂，所述葉輪輪轂固定于所述軸；以及葉輪主體，所述葉輪主體固定于所述葉輪輪轂，所述葉輪主體具有:基底部，所述基底部具有在下側開口的孔部，且朝向徑向擴展;圓環狀的護罩，所述護罩在軸向上與所述基底部的上表面隔著間隙相向；以及多個動葉片，所述動葉片連接所述基底部和所述護罩，所述葉輪輪轂具有:圓筒狀的輪轂筒部，所述輪轂筒部沿軸向延伸；以及圓盤狀的凸緣部，所述凸緣部從所述輪轂筒部的外周面朝向徑向外側擴展，所述輪轂筒部的至少一部分固定于所述孔部，所述基底部的下表面與所述凸緣部的上表面接觸。
[0006]所述孔部在軸向上貫通所述基底部，所述輪轂筒部的上端部比所述基底部朝向上側突出，且所述輪轂筒部的上端部的外周面具有隨著朝向徑向外側擴展而軸向高度降低的圓環狀的輪轂斜面部。
[0007]所述基底部的上表面具有隨著朝向徑向外側擴展而軸向高度降低的圓環狀的基底斜面部。
[0008]所述基底斜面部為隨著從上側向下側相對于軸向的傾斜度變大的曲面。
[0009]所述葉輪具有所述輪轂斜面部與所述基底斜面部連續構成的圓環狀斜面。
[0010]所述輪轂筒部的下端與所述軸承的內圈接觸。
[0011]所述葉輪輪轂具有位于所述凸緣部的上表面的輪轂嵌合部，所述基底部具有位于所述基底部的下表面的基底嵌合部，所述輪轂嵌合部為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的一個，所述基底嵌合部為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的另一個，所述輪轂嵌合部與所述基底嵌合部互相嵌合。
[0012]所述葉輪輪轂為金屬制品。
[0013]所述凸緣部的徑向外端位于比所述軸承的徑向外端靠徑向外側的位置。
[0014]本實用新型所例示的一實施方式的吸塵器具有上述送風裝置。
[0015]根據本實用新型的一實施方式，提供一種具有能夠以良好的軸精度將葉輪相對于軸固定的結構的送風裝置。并且，提供一種具有這種送風裝置的吸塵器。
[0016]有以下的本實用新型優選實施方式的詳細說明，參照附圖，可以更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征、要素、步驟、特點和優點。
【附圖說明】
[0017]圖1為示出實施方式的送風裝置的剖視圖。
[0018]圖2為實施方式的送風裝置的分解立體圖。
[0019]圖3為從下側觀察實施方式的馬達的立體圖。
[0020]圖4為實施方式的定子的立體圖。
[0021]圖5為示出實施方式的定子、電路板以及下蓋的分解立體圖。
[0022]圖6為實施方式的馬達的平剖圖，且為圖1中的V1-VI剖視圖。
[0023]圖7為示出旋轉傳感器的實施方式的說明圖。
[0024]圖8為從下側觀察實施方式的靜葉片部件的立體圖。
[0025]圖9為放大表示實施方式的葉輪、靜葉片部件以及葉輪機殼的一部分的剖視圖。
[0026]圖10為實施方式的靜葉片部件的側視圖。
[0027]圖11為實施方式的葉輪的動葉片的平面圖。
[0028]圖12為示出實施方式的吸塵器的立體圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，參照附圖對本實用新型的實施方式所涉及的馬達進行說明。在附圖中，適當地示出XYZ坐標系作為三維正交坐標系。在XYZ坐標系中，Z軸方向作為與圖1所示的中心軸線J的軸向平行的方向。Y軸方向為與Z軸方向正交的方向，且作為圖1的左右方向。X軸方向作為與Y軸方向和Z軸方向這兩個方向正交的方向。
[0030]并且，在以下的說明中，以中心軸線J所延伸的方向(Z軸方向)為上下方向。將Z軸方向的正側(+Z側)稱為“上側(軸向上側)”，將Z軸方向的負側(-Z側)稱為“下側(軸向下偵吖’。此外，上下方向、上側以及下側只是為了說明而使用的名稱，并不限定實際的位置關系和方向。并且，只要不特殊要求，將與中心軸線J平行的方向(Z軸方向)簡稱為“軸向”，將以中心軸線J為中心的徑向簡稱為“徑向”，將以中心軸線J為中心的周向簡稱為“周向”。
[0031]如圖1以及圖2所示，送風裝置I具有馬達10、葉輪70、靜葉片部件60以及葉輪機殼80。在馬達10的上側(+Z側)安裝有靜葉片部件60。葉輪機殼80安裝于靜葉片部件60的上側。在靜葉片部件60與葉輪機殼80之間容納有葉輪70。葉輪70以能夠繞中心軸線J旋轉地安裝于馬達10。
[0032]如圖1所示，馬達10包括機殼20、下蓋22、具有軸31的轉子30、定子40、電路板50、旋轉傳感器51、下側軸承52a以及上側軸承52b。在本實施方式中，上側軸承52b對應于軸承。由此，馬達10具有軸31以及軸承。
[0033]機殼20為容納轉子30和定子40的有蓋的圓筒容器。機殼20具有圓筒狀的周壁21、位于周壁21的上端的上蓋部23以及位于上蓋部23的中央部的上側軸承保持部27。在機殼20的內側面固定有定子40。上側軸承保持部27呈從上蓋部23的中央部向上側突出的筒狀。上側軸承保持部27將上側軸承52b保持在內部。
[0034]如圖1以及圖3所示，在機殼20的周壁21的上部側設有在徑向上貫通機殼20的貫通孔25、26。三個部位的貫通孔25與三個部位的貫通孔26沿周向交替地位于機殼20的周壁21(參照圖6)。通過該結構，從后述的排氣口95排出的空氣的一部分流進機殼20內，從而能夠對后述的定子鐵芯41以及線圈42進行冷卻。在機殼20的周壁21與上蓋部23之間設有沿周向包圍上蓋部23的臺階部28。
[0035]在機殼20的下側(-Z側)的開口部安裝有下蓋22。在下蓋22的中央部設有從下蓋22的下表面朝向下側突出的筒狀的下側軸承保持部22c。下側軸承保持部22c保持下側軸承52a0
[0036]如圖3所示，在下蓋22的沿周向的三個部位設有在徑向上具有寬度的圓弧狀的貫通孔22a。在下蓋22的外周端的三個部位設有呈直線狀將下蓋22的外周部切掉的缺口部22b。機殼20的下側的開口端20a與缺口部22b之間的間隙為馬達10的下側開口部24。
[0037]如圖1所示，轉子30具有軸31、轉子磁鐵33、下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34。軸31沿上下延伸的中心軸線J配置。轉子磁鐵33為在徑向外側沿周向(θζ方向)包圍軸31的圓筒狀。轉子磁鐵33固定于軸31。下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34為具有與轉子磁鐵33相同的外徑的圓筒狀。下側磁鐵固定部件32以及上側磁鐵固定部件34從軸向兩側夾住轉子磁鐵33并安裝于軸31。上側磁鐵固定部件34在中心軸線方向的上側部分具有外徑比下側(轉子磁鐵33側)小的小徑部34a。
[0038]軸31被下側軸承52a和上側軸承52b支承為能夠以中心軸線為中心(θζ方向)旋轉。也就是說，軸承將軸31支承為能夠繞中心軸線J旋轉。在軸31的上側(+Z側)的端部安裝有葉輪70 ο也就是說，葉輪70固定于軸31 ο葉輪70與軸31形成為一體，且以中心軸線為中心旋轉。
[0039]定子40位于轉子30的徑向外側。定子40沿周向(θζ方向)包圍轉子30。如圖4以及圖5所示，定子40具有定子鐵芯41、多個(三個)上側絕緣件43、多個(三個)下側絕緣件44以及線圈42。
[0040]如圖5所示，定子鐵芯41具有鐵芯背部41a和多個(三個)齒部41b。鐵芯背部41a呈以中心軸線為中心的環狀。鐵芯背部41a具有這樣的結構:三個部位的直線部41c與三個部位的圓弧部41d沿周向交替存在。齒部41b分別從直線部41c的內周面向徑向內側延伸。齒部41b沿周向等間隔配置。
[0041]另外，在本說明書中，所謂的“某部件為環狀”不僅指一周整體連續相連的情況，還包括一周的一部分不連續的情況。并且所謂的“某部件為環狀”還包括某部件由多個部件構成，且多個部件沿環狀配置的情況。例如，也可是鐵芯背部41a由多個鐵芯片構成，且多個鐵芯片沿周向配置。
[0042]在鐵芯背部41a的圓弧部41d的上表面分別配置有向定子40的內側引導排氣的傾斜部件46 ο傾斜部件46具有厚度隨著從徑向外側向內側變薄的形狀。
[0043]上側絕緣件43為覆蓋定子鐵芯41的上表面和側面的一部分的絕緣部件。上側絕緣件43分別對應于三個齒部41b設置。上側絕緣件43具有上側外周壁部43a、上側內周壁部43e以及上側絕緣部43d。上側外周壁部43a位于鐵芯背部41a的上側。上側內周壁部43e位于齒部41b的末端的上側。上側內周壁部43e與上側絕緣部43d的徑向內端連接。上側內周壁部43e比上側絕緣部43d朝向周向兩側延伸。上側絕緣部43d在徑向上連接上側外周壁部43a和上側內周壁部43e，并位于齒部41b的卷繞有線圈的部位的上側。
[0044]下側絕緣件44為覆蓋定子鐵芯41的下表面和側面的一部分的絕緣部件。下側絕緣件44分別對應于三個齒部41b設置。下側絕緣件44具有下側外周壁部44a、下側內周壁部44c以及下側絕緣部44b。下側外周壁部44a位于鐵芯背部41a的下側。下側內周壁部44c位于齒部41b的末端的下側。下側內周壁部44c與下側絕緣部44b的徑向內端連接。下側內周壁部44c比下側絕緣部44b朝向周向兩側延伸。下側絕緣部44b在徑向上連接下側外周壁部44a和下側內周壁部44c，并位于齒部41b的卷繞有線圈的部位的下側。
[0045]上側絕緣件43與下側絕緣件44在軸向上夾持定子鐵芯41的齒部41b。線圈42被卷繞于被上側絕緣件43的上側絕緣部43d和下側絕緣件44的下側絕緣部44b覆蓋的齒部41b的周圍。
[0046]位于定子鐵芯41的鐵芯背部41a上的三個上側外周壁部43a在定子鐵芯41的上側包圍線圈42。上側外周壁部43a在周向的兩端具有第一側端面43b和第二側端面43c。第一側端面43b為相對于徑向傾斜且面向徑向外側的傾斜面。第二側端面43c為相對于徑向傾斜且面向徑向內側的傾斜面。上側外周壁部43a的外周面中的位于直線部41c上的部分成為與直線部41c的外周面對齊的沿軸向延伸的平坦面43f。在平坦面43f的周向的兩側設有沿機殼20的內周面配置的圓弧狀的面。
[0047]如圖6所示，在周向上相鄰的上側外周壁部43a彼此隔著規定的間隔分離。在相鄰的上側外周壁部43a，其中一個上側外周壁部43a的第一側端面43b與另一個上側外周壁部43a的第二側端面43c在周向上隔著間隙CL相向配置。第一側端面43b的相對于徑向的傾斜度與第二側端面43c的相對于徑向的傾斜度不同。更為詳細地說，位于相鄰的上側外周壁部43a之間的間隙CL的徑向外側的開口部90的周向的寬度比徑向內側的開口部91的周向的寬度大。
[0048]配置在鐵芯背部41a上的傾斜部件46位于間隙CL的下方。傾斜部件46被夾在第一側端面43b與第二側端面43c之間。間隙CL位于機殼20的貫通孔26的徑向內側。貫通孔26與間隙CL形成將從機殼20的外側流進的排氣引導到定子40的內側的空氣流路。從上側觀察到的間隙CL相對于徑向的傾斜方向(從徑向外側朝向徑向內側的方向)與從靜葉片部件60排出的排氣的沿周向的流通方向一致。也就是說，與葉輪70的旋轉方向一致。
[0049]如圖6所示，通過相對地擴大間隙CL的入口側的開口部90，能夠從貫通孔26吸入更多的排氣，通過相對地縮窄出口側的開口部91的寬度，能夠使從間隙CL排出的空氣更準確地朝向目標位置(線圈42)流通。由此，通過從貫通孔26流進的空氣，能夠進一步高效地對定子鐵芯41和線圈42進行冷卻。
[0050]如圖5所示，位于鐵芯背部41a的下側的三個下側外周壁部44a在定子鐵芯41的下偵U包圍線圈42。在周向上相鄰的下側外周壁部44a之間留有間隙，但下側外周壁部44a彼此也可在周向上互相接觸。下側外周壁部44a的外周面中的位于鐵芯背部41a的直線部41c的下側的部分成為與直線部41c的外周面對齊的沿軸向延伸的平坦面44d。在平坦面44d的周向的兩側設有沿機殼20的內周面配置的圓弧狀的面。
[0051]在平坦面44d上設有沿軸向延伸的多個(圖示三個)板狀部45。如圖6所示，板狀部45大致垂直于平坦面44d豎立。板狀部45的徑向外側的末端到達機殼20的內周面。板狀部45將下側外周壁部44a與機殼20之間的區域沿周向劃分成多個區域。
[0052]如圖1以及圖6所示，電路板50配置在定子40與下蓋22之間。如圖5所示，電路板50具有:圓環狀的主體部50a;以及三個突出部50b，所述突出部50b從主體部50a的外周緣相對于徑向朝向傾斜方向的外側突出。主體部50a具有供軸31穿過的貫通孔。電路板50固定于下側絕緣件44。
[0053]如圖6所示，在電路板50至少裝配三個旋轉傳感器51。旋轉傳感器51例如為霍爾元件。電路板50也可與線圈42電連接。在這種情況下，向線圈42輸出驅動信號的驅動電路也可裝配于電路板50。
[0054]如圖6以及圖7所示，旋轉傳感器51被夾在在周向上相鄰的下側內周壁部44c的末端部之間配置。三個旋轉傳感器51在周向上隔120°等間隔配置。旋轉傳感器51的徑向內側的面與轉子磁鐵33相向。
[0055]在本實施方式的情況下，轉子磁鐵33配置在轉子30的軸向的中心部。因此，旋轉傳感器51通過相當于從電路板50到轉子磁鐵33的軸向長度的導線51a與電路板50連接。
[0056]三個旋轉傳感器51通過被夾持在在周向上相鄰的下側內周壁部44c的末端部之間配置，例如與在下側磁鐵固定部件32下配置傳感器磁鐵，進而在傳感器磁鐵下配置旋轉傳感器51的結構相比，能夠縮短馬達10的軸向長度。
[0057]也可在下側內周壁部44c的末端部設置支承旋轉傳感器51的機構。例如，設置插入旋轉傳感器51的凹部，能夠抑制旋轉傳感器51在徑向上移動。或者，也可通過搭扣配合等，將旋轉傳感器51固定于下側內周壁部44c。
[0058]下蓋22安裝于容納定子40和電路板50的機殼20的開口端20a。如圖1所示，下蓋22的三個貫通孔22a的至少一部分位于比電路板50的主體部50a的外周端靠徑向外側的位置。
[0059]在軸向上觀察，下蓋22的外周的缺口部22b與定子鐵芯41的直線部41c、上側絕緣件43的平坦面43f以及下側絕緣件44的平坦面44d大致一致配置。馬達10的下表面的下側開口部24成為定子40與機殼20之間的空氣流路FP的排氣口。
[0060]如圖1以及圖2所示，靜葉片部件60具有第一靜葉片部件61a和第二靜葉片部件61b。第一靜葉片部件61a與第二靜葉片部件61b在軸向上層疊并安裝在馬達10的上表面。第一靜葉片部件61a具有下部靜葉片支承環62、安裝環63、三個連接部64以及多個下部靜葉片67b。下部靜葉片支承環62與安裝環63同軸配置，且被在徑向上延伸的三個連接部64連接。三個連接部64在周向上隔著120°等間隔配置。連接部64具有在軸向上貫通的貫通孔64a。三個貫通孔64a在周向上隔著120度等間隔配置。安裝環63在上表面具有與安裝環63同心的凹槽63a。
[0061]多個下部靜葉片67b從下部靜葉片支承環62的外周面向徑向外側突出。多個下部靜葉片67b在周向上等間隔配置。下部靜葉片支承環62的外周面為末端朝向上側縮窄的錐形狀。下部靜葉片67b具有徑向的寬度隨著朝向上側而增大的形狀。
[0062]第二靜葉片部件61b具有圓環板狀的支承體66a、從支承體66a的外周緣向下側延伸的圓筒狀的上部靜葉片支承環66b、多個上部靜葉片67a、與上部靜葉片67a的徑向外側連接的外周環65以及從支承體66a的外周緣向上側突出的圓環狀的突出部66c。多個上部靜葉片67a在徑向上將上部靜葉片支承環66b的外周面與外周環65的內周面連接。上部靜葉片支承環66b在下端部的外周側具有遍及一周延伸的臺階部66d。
[0063]如圖8所示，支承體66a具有:安裝環68，所述安裝環68從中央部的下表面朝向下側延伸；以及三個圓柱凸部69，所述圓柱凸部69從支承體66a的下表面向下側突出。安裝環68具有:圓筒狀的筒部68a;以及圓環狀的突出部68b，所述突出部68b在筒部68a的下側的端面從徑向的外周部向下側突出。三個圓柱凸部69具有相同的外徑以及高度，且在周向上隔著120°等間隔配置。在本實施方式中，圓柱凸部69為中空，且在下側的端面69a的中央具有在軸向上貫通的貫通孔69b。
[0064]如圖1以及圖9所示，在第一靜葉片部件61a的安裝環63中插入有馬達10的上側軸承保持部27。如圖1所示，第一靜葉片部件61a的下部靜葉片支承環62的下端面與面向馬達1的臺階部28的上側的臺階面28a接觸。
[0065]第二靜葉片部件61b安裝于第一靜葉片部件61a。如圖9所示，在第二靜葉片部件61b的安裝環68中插入有上側軸承保持部27。安裝環68的下側末端的突出部68b嵌入到第一靜葉片部件61a的凹部63a中。第二靜葉片部件61b的上部靜葉片支承環66b的臺階部66d嵌入到下部靜葉片支承環62的上側開口端。上部靜葉片支承環66b的外周面與下部靜葉片支承環62的外周面在軸向上平滑連接。
[0066]第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69被插入到第一靜葉片部件61a的貫通孔64a中。圓柱凸部69的端面69a與馬達10的上蓋部23的上表面接觸。通過穿過圓柱凸部69的貫通孔69b和上蓋部23的螺紋孔23a的螺栓BT來固定第二靜葉片部件61b和馬達10。第一靜葉片部件61a通過第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69在周向上被定位，且被第二靜葉片部件61b的安裝環68以及上部靜葉片支承環66b按壓，從而固定于馬達10。
[0067]在本實施方式中，由兩個部件(第一靜葉片部件61a、第二靜葉片部件61b)構成靜葉片部件60，但只有第二靜葉片部件61b與馬達10的金屬的機殼20固定。通過使用這種固定方式，在送風裝置I的溫度變化時，能夠抑制馬達10與靜葉片部件60之間的緊固狀態產生不良。
[0068]具體地說，在將共用的螺栓BT穿過第一靜葉片部件61a和第二靜葉片部件61b兩方而固定于馬達10的情況下，螺栓BT緊固兩個樹脂部件，從而體積變化量會因溫度變化而變大。如果這樣，則有可能在低溫環境下產生靜葉片部件60收縮而晃動的問題。針對于此，在本實施方式中，由于使第二靜葉片部件61b的圓柱凸部69的端面69a與機殼20接觸并利用螺栓BT緊固，因此能夠縮小由螺栓BT固定的樹脂部件的厚度。由此，溫度變化時的體積變化量變小，從而能夠抑制緊固松動。
[0069]如圖10所示，上部靜葉片67a與下部靜葉片67b在周向上配置相同的數量。上部靜葉片67a與下部靜葉片67b—一對應且在軸向上排列配置。在本實施方式的情況下，上部靜葉片67a相對于軸向的傾斜角度比下部靜葉片67b相對于軸向的傾斜角度大。為了使朝向葉輪70的旋轉方向傾斜的方向流動的排氣高效地流進上部靜葉片67a之間，上部靜葉片67a被以較大的角度傾斜配置。為了不使從排氣口 95排出的排氣流向徑向外側，下部靜葉片67b將排氣朝向下方引導。
[0070]在本實施方式中，間隙67c為沿水平方向延伸的間隙，但也可是沿相對于水平方向傾斜的方向延伸的間隙。在作為沿傾斜方向延伸的間隙的情況下，優選為與上部靜葉片67a的傾斜方向相同的方向。通過設置這種傾斜方向的間隙，使排氣通過間隙，從而能夠有效利用整個排氣流路93。
[0071]在本實施方式中，如圖9所示，在排氣口95的附近排氣流路93朝向徑向外側移動。也就是說，第一靜葉片部件61a的下部靜葉片支承環62的外周面為直徑隨著朝向下側而變大的錐形狀。并且，第二靜葉片部件61b的外周環65中的與下部靜葉片支承環62在徑向上相向的下部環65b為內周徑朝向下側擴展的裙狀。通過這些結構，排氣流路93以保持徑向的寬度不變地隨著朝向下側而朝向徑向外側擴展。如果像這樣，排氣流路93的水平截面積隨著靠近排氣口 95而逐漸變大。由此，能夠降低空氣從排氣口 95排出時的排氣音。
[0072]如圖1所示，葉輪70將從在上側開口的吸氣口70a吸入的流體經由內部的流路排到徑向外側。葉輪70具有葉輪主體71和葉輪輪轂72。
[0073]葉輪主體71具有基底部73、護罩75以及多個動葉片74。基底部73朝向徑向擴展。基底部73為圓盤狀，且在中央部具有沿軸向貫通的基底部貫通孔73a。在本實施方式中，基底部貫通孔73a對應于孔部。也就是說，基底部73具有在下側開口的孔部。在本實施方式中，孔部在軸向上貫通基底部73。另外，孔部在下側開口即可，也可不必在軸向上貫通基底部73。
[0074]基底部貫通孔73a的周圍作為朝向上側伸出的圓錐面狀的基底斜面部73b。基底部73的上表面具有基底斜面部73b。基底斜面部73b為軸向高度隨著朝向徑向外側擴展而降低的圓環狀。因此，能夠將流進葉輪70內的空氣沿基底斜面部73b順暢地輸送到徑向外側。由此，能夠減少流進葉輪70內的空氣的損失，從而能夠提高送風裝置I的送風效率。
[0075]基底斜面部73b為隨著從上側向下側相對于軸向的傾斜度變大的曲面。因此，能夠將流進葉輪70內的空氣沿基底斜面部73b更順暢地輸送到徑向外側。由此，能夠進一步提高送風裝置I的送風效率。
[0076]如圖9所示，基底部73具有位于基底部73的下表面的基底嵌合部73c。基底嵌合部73c為在軸向上凹陷的凹部。更為詳細地說，基底嵌合部73c從基底部73的下表面向上側凹陷。雖然省略了圖示，但基底嵌合部73c沿周向設置多個。基底嵌合部73c沿周向延伸。
[0077]如圖1所示，護罩75為在軸向上與基底部73的上表面隔著間隙相向的圓環狀。護罩75為末端朝向軸向上側縮窄的圓筒狀。護罩75的中央的開口部為葉輪70的吸氣口 70a。
[0078]動葉片74為在基底部73的上表面從徑向內側向外側延伸的沿周向彎曲的板狀部件。動葉片74沿軸向立起配置。多個動葉片74連接基底部73和護罩75。如圖11所示，多個動葉片74在基底部73的上表面沿周向(θζ方向)配置。如圖1所示，動葉片74從基底部73的上表面沿軸向垂直立起。
[0079]如圖11所示，在本實施方式中，三種動葉片74以同一種類彼此沿周向等間隔配置。在本實施方式中，多個動葉片74包括多個(三個)第一動葉片74a、多個(三個)第二動葉片74b、以及多個(六個)第三動葉片74c。三個第一動葉片74a在周向上隔著120°等間隔配置。第二動葉片74b配置在在周向上相鄰的第一動葉片74a的中間位置。三個第二動葉片74b也在周向上隔著120°等間隔配置。第三動葉片74c配置在在周向上相鄰的第一動葉片74a與第二動葉片74b的中間位置。六個第三動葉片74c在周向上隔著60°等間隔配置。
[0080]在俯視圖(XY視圖)上，動葉片74在基底部73的上表面上帶有曲率地延伸。動葉片74的一端位于基底部73的外周緣。動葉片74的另一端位于比基底部73的外周緣靠徑向內側的位置。
[0081]也就是說，第一動葉片74a、第二動葉片74b以及第三動葉片74c的徑向外側的端部均位于基底部73的外周緣。另一方面，第一動葉片74a的內周側的端部Pl位于最靠基底部73的中心的位置。第二動葉片74b的內周側的端部P2位于比第一動葉片74a的端部Pl靠徑向外側的位置。第三動葉片74c的內周側的端部P3位于比第二動葉片74b的端部P2更靠徑向外側的位置。通過該結構，由于能夠減小葉輪70內的亂流，因此葉輪70的送風效率提高。
[0082]第一動葉片74a、第二動葉片74b以及第三動葉片74c均具有朝向逆時針方向呈弓形彎曲的形狀。第一動葉片74a由曲率半徑不同的四個圓弧構成。第一動葉片74a的凸狀的葉片面74d在長度方向上具有三個拐點CP11、CP12、CP13。第二動葉片74b由曲率半徑不同的三個圓弧構成。第二動葉片74b的凸狀的葉片面74e在長度方向上具有兩個拐點CP2UCP22。第三動葉片74c由曲率半徑不同的兩個圓弧構成。第三動葉片74c的凸狀的葉片面74f在長度方向上具有一個拐點CP31。
[0083]在本實施方式中，第一動葉片74a的拐點CP11、第二動葉片74b的拐點CP21以及第三動葉片74c的拐點CP31在基底部73中配置在相同的半徑位置Cl上。并且，比第一動葉片74a的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑、比第二動葉片74b的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑以及比第三動葉片74c的半徑位置Cl靠外側的部分的曲率半徑彼此一致。
[0084]接下來，第一動葉片74a的拐點CP12、第二動葉片74b的拐點CP22以及第三動葉片74c的端部P3在基底部73配置在相同的半徑位置C2上。并且，第一動葉片74a的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑、第二動葉片74b的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑以及第三動葉片74c的半徑位置Cl與半徑位置C2之間的部分的曲率半徑彼此一致。
[0085]接下來，第一動葉片74a的拐點CP13、第二動葉片74b的端部P2在基底部73配置在相同的半徑位置C3上。并且，第一動葉片74a的半徑位置C2與半徑位置C3之間的部分的曲率半徑以及第二動葉片74b的半徑位置C2與半徑位置C3之間的部分的曲率半徑彼此一致。
[0086]本實施方式的動葉片74(74a至74c)使葉片面74d至74f的曲率半徑在每一個葉輪70的徑向的區域不同。另一方面，即使是不同種類的動葉片74(第一動葉片74a至第三動葉片74c)，但屬于相同徑向區域的部分彼此也為相同的曲率半徑。
[0087]在本實施方式中，從軸向上觀察，半徑位置C3與葉輪機殼80的吸氣口80a—致。因此，在吸氣口 8 O a的內側只配置有比第一動葉片7 4 a的拐點CP13靠內周側的部分。
[0088]如圖1所示，葉輪輪轂72固定于軸31。葉輪輪轂72具有輪轂筒部72a和凸緣部72b。輪轂筒部72a為沿軸向延伸的圓筒狀。
[0089]葉輪輪轂72通過將輪轂筒部72a從下側插入到基底部貫通孔73a中而被安裝于葉輪主體71。輪轂筒部72a的至少一部分固定于基底部貫通孔73a。輪轂筒部72a既可通過壓入固定于基底部貫通孔73a，也可使用粘接劑等固接于基底部貫通孔73a。由此，葉輪主體71固定于葉輪輪轂72。
[0090]輪轂筒部72a的下端與上側軸承52b的內圈接觸。因此，輪轂筒部72a作為決定葉輪70的軸向位置的墊圈發揮作用。由此，由于不必另外設置墊圈，因此能夠減少送風裝置I的部件個數。
[0091]輪轂筒部72a的上端部比基底部73朝向上側突出。輪轂筒部72a的上端部的外周面具有輪轂斜面部72d。輪轂斜面部72d為軸向高速隨著朝向徑向外側擴展而降低的圓環狀。因此，能夠將流進葉輪70內的空氣順暢地沿輪轂斜面部72d輸送到徑向外側。由此，能夠降低流進葉輪70內的空氣的損失，從而能夠進一步提高送風裝置I的送風效率。輪轂斜面部72d為末端縮窄的錐形狀。
[0092]并且，例如，如果在輪轂筒部的上端部不比基底部朝向上側突出的情況下增大基底部與輪轂筒部固定的部分的軸向的尺寸，則有可能導致基底部在軸向上大型化的問題。針對于此，如果使輪轂筒部的上端部比基底部朝向上側突出，則能夠抑制基底部在軸向上大型化，且能夠增大固定部分的軸向尺寸。但是，如果只使輪轂筒部的上端部突出，則存在有因與輪轂筒部的上端部接觸的空氣在葉輪內滯留而產生漩渦等，造成空氣損失增大的問題。
[0093]針對于此，根據本實施方式，使輪轂筒部72a的上端部比基底部73靠上側突出，且設置輪轂斜面部72d。由此，能夠抑制基底部73在軸向上大型化，從而能夠抑制空氣的損失增大。并且，由于能夠確保基底部73與輪轂筒部72a的固定的部分的軸向尺寸大，因此能夠牢固地將輪轂筒部72a與基底部73固定。
[0094]葉輪70具有輪轂斜面部72d與基底斜面部73b連續構成的圓環狀斜面70b。圓環狀斜面70b將從葉輪70的吸氣口 70a吸入的流體向徑向外側引導。由此，沿輪轂斜面部72d和基底斜面部73b連續且順暢地將空氣輸送到徑向外側。因此，能夠進一步減少空氣的損失，從而能夠進一步提高送風裝置I的送風效率。輪轂斜面部72d與基底斜面部73b在軸向上平滑連接。
[0095]例如，在只在基底部的上表面構成圓環狀斜面的情況下，如果增大圓環狀斜面的軸向的尺寸，則存在有基底部在軸向上大型化的問題。針對于此，根據本實施方式，由于由基底部73和葉輪輪轂72構成圓環狀斜面70b，因此即使不提高基底斜面部73b，通過增大輪轂筒部72a(輪轂斜面部72d)的長度，也能夠增大圓環狀斜面70b的最大高度。因此，能夠抑制基底部73的厚度增加，從而能夠實現理想形狀的圓環狀斜面70b。
[0096]如圖1以及圖2所示，凸緣部72b為從輪轂筒部72a的外周面向徑向外側擴展的圓盤狀。在圖1中，凸緣部72b從輪轂筒部72a的外周面的下部向徑向外側擴展。凸緣部72b從下側支承葉輪主體71。基底部73的下表面與凸緣部72b的上表面接觸。因此，能夠以良好的軸精度將葉輪主體71相對于葉輪輪轂72固定。葉輪輪轂72由于具有沿軸向延伸的輪轂筒部72a，因此能夠相對于軸31以良好的軸精度固定。由此，能夠以良好的軸精度將葉輪主體71相對于軸31而固定。也就是說，使葉輪主體71擴展的方向與軸31延伸的方向正交，能夠將葉輪主體71固定于軸31。因此，根據本實施方式，能夠得到這樣的送風裝置1:該送風裝置I具有能夠以良好的軸精度將葉輪70相對于軸31而固定的結構。由此，由于能夠使葉輪70穩定地旋轉，因而容易將空氣吸入到送風裝置I內。并且，容易縮小葉輪70與葉輪機殼80之間的間隙，從而能夠提高送風裝置I的送風效率。
[0097]凸緣部72b的徑向外端位于比上側軸承52b的徑向外端靠徑向外側的位置。因此，能夠通過凸緣部72b，遍及徑向的寬廣范圍而從下方支承葉輪主體71。由此，能夠穩定地保持葉輪70，從而高速旋轉時的穩定性提高。也就是說，由于能夠通過凸緣部72b遍及徑向寬廣的范圍而從下方支承葉輪主體71，因此能夠減小葉輪70相對于軸31的振動。
[0098]例如，在將葉輪輪轂和葉輪主體制成單一的部件的情況下，為了以良好的軸精度將葉輪相對于軸固定，而需要以高精度來制造整個葉輪。因此，存在有葉輪的制造成本增大的問題。針對于此，根據本實施方式，由于具有凸緣部72b的葉輪輪轂72與葉輪主體71分體設置，因此只要以高精度制造葉輪輪轂72，就能夠以良好的軸精度將葉輪70相對于軸31而固定。因此，能夠抑制葉輪70的制造成本增大，且能夠得到能夠以良好的軸精度相對于軸31而固定的葉輪70。
[0099]葉輪輪轂72為金屬制品。由此，能夠以高精度制造葉輪輪轂72。因此，能夠以更加良好的軸精度將葉輪70固定于軸31。并且，能夠牢固地連接軸31和葉輪70。因此，能夠穩定地使葉輪70高速旋轉。并且，由于能夠將輪轂斜面部72d制成金屬面，因此能夠將圓環狀斜面70b的上側末端的表面平滑化。
[0100]例如，在將圖1所示的葉輪輪轂72以及基底部73與相同形狀的葉輪輪轂以及基底部制造成由樹脂成型的單一部件的情況下，如果增大軸與葉輪輪轂的固定部分的軸向的尺寸，則會在軸的上端部附近產生局部的樹脂的厚度變薄的部位，且葉輪的強度降低的問題。針對于此，通過將葉輪輪轂72與基底部73分開制成金屬制品，能夠抑制葉輪70的強度降低，且能夠確保軸31與葉輪70的固定部分的軸向的尺寸。
[0101]如圖2所示，葉輪輪轂72具有位于凸緣部72b的上表面的輪轂嵌合部72c。輪轂嵌合部72c為朝向軸向突出的凸部。更為詳細地說，輪轂嵌合部72c從凸緣部72b的上表面向上側突出。輪轂嵌合部72c沿周向設置多個。輪轂嵌合部72c沿周向延伸。輪轂嵌合部72c的與周向正交的截面形狀例如為矩形。
[0102]如圖9所示，輪轂嵌合部72c與基底嵌合部73c相互嵌合。由此，抑制葉輪主體71與葉輪輪轂72在周向上相對移動。
[0103]另外，也可是輪轂嵌合部72c為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的一個，而基底嵌合部73c為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的另一個。也就是說，也可是輪轂嵌合部72c為從凸緣部72b的上表面向下側凹陷的凹部，而基底嵌合部73c為從基底部73的下表面向下側突出凸部。
[0104]葉輪70通過從下側將軸31的上端部嵌入到葉輪輪轂72的輪轂筒部72a而被固定于軸31。如圖1以及圖9所示，與軸31連接的葉輪70配置在第二靜葉片部件61b的圓環狀的突出部66c的內側。因此，突出部66c位于葉輪70的排氣口 70c的附近。
[0105]突出部66c與后述的葉輪機殼80的排氣引導部83—起將從葉輪70排出的排氣向下側引導。在本實施方式中，突出部66c的外周面為隨著朝向徑向外側而朝向下方傾斜的傾斜面。突出部66c的外周面為向外側凸的平滑的曲面形狀。
[0106]突出部66c的外周面的下端與圓筒狀的上部靜葉片支承環66b的外周面平滑連續。因此，突出部66c的下端相對于水平方向的傾斜角度為大致90°。突出部66c的上端位于葉輪70的基底部73的外周端緊靠徑向外側的位置。突出部66c的上端位于比基底部73的下表面靠上側的位置，但位于比基底部73的外周端的上表面靠下側的位置。
[0107]在本實施方式的送風裝置I中，由于突出部66c具有上述的形狀以及配置，因此能夠將從葉輪70排出的空氣以不擾亂氣流的方式順暢地向下方引導。在葉輪70的排氣口 70c的下端，空氣被從基底部73的外周端朝向大致水平方向排出。在本實施方式中，由于突出部66c的上端位于比基底部73的上表面靠下的位置，因此所排出的空氣不會與突出部66c碰撞，而沿著突出部66c的外周面被引導。由此，能夠高效地輸送空氣。并且，通過設置突出部66c，能夠減少從排氣口 70c向徑向外側排出的空氣流進第二靜葉片部件61b與基底部73的軸向間隙。
[0108]如圖1所示，葉輪機殼80為在上側具有吸氣口80a，且末端朝向軸向上側縮窄的圓筒狀。葉輪機殼80具有:位于吸氣口 80a的開口端的吸氣引導部81 ；容納葉輪70的葉輪機殼主體部82;以及從葉輪機殼主體部82的外周緣向徑向外側以及下側延伸的裙狀的排氣引導部83。
[0109]葉輪機殼主體部82具有與葉輪70的護罩75相似的截面形狀。葉輪機殼主體部82的內側面(下表面)與護罩75的外側面(上表面)隔著相同的間隔相向。
[0110]朝向徑向內側突出的圓環狀的吸氣引導部81位于葉輪機殼主體部82的內周側的上端部。如圖9所示，吸氣引導部81從上側覆蓋護罩75的上端面75b。在吸氣引導部81的下表面與護罩75的上端面75b之間存在有朝向徑向延伸的寬度狹窄的間隙。
[0111]葉輪機殼主體部82的外周側端部82a朝向下側繞護罩75的外周端彎曲。在外周側端部82a的內周面與護罩75的外側端面之間存在有朝向軸向上側延伸的寬度狹窄的間隙。
[0112]排氣引導部83在下端面的徑向內側具有遍及周向一周的臺階部83a。如圖9所示，臺階部83a嵌入到第二靜葉片部件61b的外周環65的臺階部65a。排氣引導部83的內周面與外周環65的內周面在上下方向上平滑連接，從而構成排氣流路的外周側的壁面。
[0113]排氣引導部83的內周面與位于葉輪70的下側的第二靜葉片部件61b的突出部66c的外周面一起構成將從葉輪70向徑向外側排出的排氣向下側引導的排氣流路92。
[0114]如圖9所示，排氣流路92與靜葉片部件60的排氣流路93連接。如圖10所示，靜葉片部件60的排氣流路93由上部靜葉片67a間的流路和下部靜葉片67b間的流路形成。排氣流路93的朝外部的連接部為排氣口 95。
[0115]本實施方式的送風裝置I通過利用馬達10使葉輪70旋轉，如圖1所示，從吸氣口80a將空氣引到葉輪70內，并經由葉輪70內的空氣流路向徑向外側排出空氣。從葉輪70排出的排氣經由排氣流路92，流進上部靜葉片67a之間的區域。上部靜葉片67a對排氣進行整流并向下側排出。下部靜葉片67b將排氣的流通方向朝向下側并朝向徑向外側引導。之后，排氣從排氣口 95被排到送風裝置I的外部。
[0116]從排氣口95向下側排出的排氣的一部分沿馬達10的機殼20的外周面向下側流動。并且，從排氣口 95排出的排氣的其他部分從設置于機殼20的貫通孔25、26流進馬達10的內部。
[0117]經由貫通孔25流進馬達10的內部的一部分的排氣流進圖6所示的定子40與機殼20之間的空氣流路FP。在空氣流路FP內，排氣向下側流動。如圖4所示，在空氣流路FP內露出了直線部41c(定子鐵芯41)的外周面，且由排氣對該外周面進行冷卻。多個板狀部45位于空氣流路FP內，且對在空氣流路FP內流通的排氣進行整流。通過該結構，在空氣流路FP內流通的排氣的送風效率提高。在空氣流路FP流通的排氣從馬達10的下側開口部24向下方排出。
[0118]經由貫通孔26流進馬達10內的一部分的排氣，如圖6所示，經由間隙CL流進定子40的內側。構成間隙CL的第一側端面43b、第二側端面43c以及傾斜部件46將穿過間隙CL的排氣引導至線圈42的側面。也就是說，與不設置傾斜部件46的情況相比，能夠減少通過間隙CL的排氣與圓弧部41d的上表面接觸而造成的排氣效率降低。通過該結構，能夠高效地冷卻作為馬達10的發熱部位的線圈42。排氣在線圈42的周圍朝向下方流通，并從馬達10的下表面的貫通孔22a向下方排出。
[0119]在本實施方式的送風裝置I中，呈以中心軸線為中心的環狀的排氣口95配置在比馬達10靠上側的位置。由此，不需要在馬達10的徑向外周側設置用于排氣的空氣流路部件。其結果是，能夠使用更大外徑的的馬達10，從而能夠不增大送風裝置I的外徑而提高送風能力。或者維持送風能力不變而將送風裝置I小型化。
[0120]另外，排氣口95配置在比定子40靠上側的位置即可。由于以定子40的大小來決定馬達10的能力與外徑之間的關系，因此只要排氣口95至少配置在比定子40靠上側的位置，就能夠從馬達10的外徑將排氣口 95配置在內側。
[0121]并且，在本實施方式中，送風裝置I具有三個間隙CL和三個空氣流路FP。通過該結構，能夠利用從間隙CL流進徑向內側的空氣高效地冷卻定子鐵芯41和線圈42，且能夠利用經由空氣流路FP朝向軸向流動的空氣冷卻定子鐵芯41。
[0122]本實用新型的送風裝置例如能夠應用于吸塵器。圖12所示的吸塵器100具有本申請實用新型所涉及的送風裝置。由此，能夠得到送風效率良好的吸塵器100。
[0123]上述的各結構在不相互矛盾的情況下，能夠適當地組合。并且，本實用新型的送風裝置也可應用于除吸塵器之外的電氣設備。
【主權項】
1.一種送風裝置，其包括: 馬達，所述馬達具有沿上下延伸的中心軸線配置的軸以及將所述軸支承為能夠以所述中心軸線為中心旋轉的軸承；以及葉輪，所述葉輪固定于所述軸， 所述葉輪具有: 葉輪輪轂，所述葉輪輪轂固定于所述軸；以及 葉輪主體，所述葉輪主體固定于所述葉輪輪轂， 所述葉輪主體具有: 基底部，所述基底部具有在下側開口的孔部，且朝向徑向擴展； 圓環狀的護罩，所述護罩在軸向上與所述基底部的上表面隔著間隙相向；以及 多個動葉片，所述動葉片連接所述基底部和所述護罩， 所述送風裝置的特征在于， 所述葉輪輪轂具有: 圓筒狀的輪轂筒部，所述輪轂筒部沿軸向延伸；以及 圓盤狀的凸緣部，所述凸緣部從所述輪轂筒部的外周面朝向徑向外側擴展， 所述輪轂筒部的至少一部分固定于所述孔部， 所述基底部的下表面與所述凸緣部的上表面接觸。2.根據權利要求1所述的送風裝置，其特征在于， 所述孔部在軸向上貫通所述基底部， 所述輪轂筒部的上端部比所述基底部朝向上側突出， 所述輪轂筒部的上端部的外周面具有隨著朝向徑向外側擴展而軸向高度降低的圓環狀的輪轂斜面部。3.根據權利要求2所述的送風裝置，其特征在于， 所述基底部的上表面具有隨著朝向徑向外側擴展而軸向高度降低的圓環狀的基底斜面部。4.根據權利要求3所述的送風裝置，其特征在于， 所述基底斜面部為隨著從上側向下側相對于軸向的傾斜度變大的曲面。5.根據權利要求4所述的送風裝置，其特征在于， 所述葉輪具有所述輪轂斜面部與所述基底斜面部連續構成的圓環狀斜面。6.根據權利要求1至5中的任一項所述的送風裝置，其特征在于， 所述輪轂筒部的下端與所述軸承的內圈接觸。7.根據權利要求1至5中的任一項所述的送風裝置，其特征在于， 所述葉輪輪轂具有位于所述凸緣部的上表面的輪轂嵌合部， 所述基底部具有位于所述基底部的下表面的基底嵌合部， 所述輪轂嵌合部為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的一個， 而所述基底嵌合部為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的另一個， 所述輪轂嵌合部與所述基底嵌合部相互嵌合。8.根據權利要求1至5中的任一項所述的送風裝置，其特征在于， 所述葉輪輪轂為金屬制品。9.根據權利要求1至5中的任一項所述的送風裝置，其特征在于，所述凸緣部的徑向外端位于比所述軸承的徑向外端靠徑向外側的位置。10.根據權利要求6所述的送風裝置，其特征在于，所述葉輪輪轂具有位于所述凸緣部的上表面的輪轂嵌合部，所述基底部具有位于所述基底部的下表面的基底嵌合部，所述輪轂嵌合部為朝向軸向突出的凸部以及朝向軸向凹陷的凹部中的一個，而所述基底嵌合部為朝向軸向突出的凸部以朝向軸向凹陷的凹部中的另一個，所述輪轂嵌合部與所述基底嵌合部相互嵌合。11.根據權利要求10所述的送風裝置，其特征在于，所述葉輪輪轂為金屬制品。12.根據權利要求11所述的送風裝置，其特征在于，所述凸緣部的徑向外端位于比所述軸承的徑向外端靠徑向外側的位置。13.—種吸塵器，其特征在于，具有權利要求1至12中任一項所述的送風裝置。
【文檔編號】A47L5/22GK205592169SQ201620320562
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】澤崎基, 鹽澤和彥, 早光亮介
【申請人】日本電產株式會社