电动风机及搭载它的电动吸尘器制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供不导致组装性变差和成本增加、高转矩且抑制转矩波动的电动风机，以及具有高吸入性能且抑制振动、噪声的电动吸尘器。本发明专利技术的转子组装体安装有旋转轴，且在所述旋转轴安装有离心叶轮、磁体、轴承，该转子组装体的特征在于：所述旋转轴通过嵌入成形直接安装有磁体，所述磁体的极数为2n+2(n＝整数)，且磁场取向是极性各向异性取向。

Electric fan and its electric vacuum cleaner

【技术实现步骤摘要】
电动风机及搭载它的电动吸尘器
本专利技术涉及电动风机及搭载它的电动吸尘器。
技术介绍
近年来，无线杆式吸尘器的需要日益变高。无线杆式吸尘器为了轻量化而采用低电压的电池，但电动风机中也要求小型化。但是，作为电动风机，产生能够充分确保垃圾清理性能的吸入力、也就是风扇输出及风量成为必须条件。为了满足该条件，作为电动风机，通过将驱动的转速高速化，而进行风扇的高输出化及小型化。因此，电动风机采用无刷电机，并将转速设为80000min-1以上的例子较多。为了达成小型及高速化，电机采用磁体，但作为其形式，为了成为小型且尽可能地抑制高速旋转的离心力，大多也采用将磁体直接安装于旋转体的旋转轴的形式。即成为表面磁体型。例如，专利文献1中公开有使用了将磁体直接注塑成形(嵌入成形)于旋转轴的表面磁体型的电动风机(参照权利要求书)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-154425号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1所记载的电动风机在成形磁体时，为了使磁体具有磁场取向，在模具内使用取向用磁体而进行成形。磁体为大致圆筒形，在圆筒形内配置有嵌入成形的磁性体的旋转轴。此时，作为磁场取向，使磁粉的磁矩统一在一定方向，且是至少形成一对磁极的磁场，且在与旋转轴垂直的截面上的腔室中，是以与方向垂直于旋转轴的截面平行的方式赋予的偶数极磁化。由此，成为在作为磁性体的旋转轴的附近收敛且在磁通密度测量位置的区间可扩大磁通密度的极大区域的取向，旋转轴的旋转稳定，能够进行比现有的磁体稳定的高速旋转。本专利技术的课题在于，使用磁性体的旋转轴嵌入成形圆筒形的磁体，不牺牲最大磁通密度地实现高转矩化的转子组装体、电动风机和电动吸尘器。用于解决课题的方案本专利技术中，提供一种转子组装体，其安装有旋转轴，且在所述旋转轴安装有离心叶轮、磁体、轴承，该转子组装体的特征在于：所述旋转轴通过嵌入成形直接安装有磁体，所述磁体的极数为2n+2(n＝整数)，且磁场取向是极性各向异性取向。专利技术效果通过将磁体的磁场取向设为极性各向异性取向，不改变磁体的表面磁通密度分布中的最大磁通密度的大小地对旋转轴直接进行注塑成形，由此能够实现电动风机的高转矩化。由此，能够提供吸入性能高、高功率的电动风机和使用它的电动吸尘器。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的转子组装体的分解立体图。图2中(a)是表示现有的磁体的伪径向取向时的磁通方向的磁体截面图，(b)是现有的磁体的伪径向取向时的表面磁通密度分布图。图3(a)是表示实施方式1的磁体的极性各向异性取向时的磁通方向的磁体截面图，图3(b)是实施方式1的磁体的极性各向异性取向时的表面磁通密度分布图。图4中(a)是现有的磁体的伪径向取向时的磁场解析所得的电动机的磁通密度分布图，(b)是实施方式1的磁体的极性各向异性取向时的磁场解析所得的电动机的磁通密度分布图。图5中(a)是现有的磁体的伪径向取向时的磁场解析所得的转矩波形图，(b)是实施方式1的磁体的极性各向异性取向时的磁场解析所得的转矩波形图。图6是表示本专利技术的实施方式2的电动风机的截面图。图7是表示本专利技术的实施方式2的电动风机的分解立体图。图8表示搭载了本专利技术的实施方式3的电动风机的电动吸尘器，(a)是以杆型使用时的立体图，(b)是将电动吸尘器以手提型使用时的侧视图。图9是搭载了本专利技术的实施方式3的电动风机的吸尘器主体的纵截面图。具体实施方式适当参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。本实施方式不限定于以下的内容，能够在本专利技术主旨的范围内适当变更并实施。＜第一实施方式＞图1是表示转子组装体230的分解立体图。如图1所示，转子组装体230由离心叶轮203、旋转轴207、磁体209、轴承212、212、环部件213、弹簧217和罩250构成。此外，利用轴承212、212和弹簧217构成轴承部。离心叶轮203固定于旋转轴207的轴向G的一端。本实施例中，将离心叶轮203压入固定于旋转轴207，但也可以在旋转轴207的端部(前端)设置螺纹，并将离心叶轮203利用固定螺母进行固定。磁体209设置于旋转轴207的、固定有离心叶轮203的端部的相反侧的轴向G的端部侧。该磁体209利用例如稀土类的粘结磁体构成。稀土类的粘结磁体通过将稀土类磁性粉末和有机粘合剂混合而制作。作为稀土类的粘结磁体，例如能够使用钐铁氮磁体、钕磁体等。另外，磁体209一体成形于旋转轴207。另外，磁体209被罩250以与外周面接触的状态覆盖。罩250是将非磁性的薄板形成为筒状的部件，例如，利用向不锈钢中大量混合了镍的材料构成。环部件213是平衡调整用的部件，设置于旋转轴207的磁体209侧的端部。另外，环部件213利用比重大于磁体209且非磁性的材料构成。例如能够由铜材等的烧结品(烧结体)、机械加工形成。另外，作为环部件213，如果是比重大于磁体209且非磁性的材料，则不限定于铜。旋转轴207中，轴承212、212设置于离心叶轮203与磁体209之间。轴承212、212沿着轴向隔开间隔地配置，可旋转地支承旋转轴207。在轴承212、212之间设置有线圈状的弹簧217，对轴承212、212的外圈施加预压。弹簧217的形状不限制于圆筒形或鼓形等。图2的(a)(b)是以现有的平行取向将磁体209嵌入成形于旋转轴207时的磁通的简易截面图和表面磁通密度(模拟结果)。在此，说明磁体209的极数为4(＝2×1+2)的情况。如图2的(a)所示，磁通向旋转轴209收敛，因此，成为伪径向取向那样的磁通的方向。因此，图2的(b)所示的表面磁通密度中，磁通径向地发散，因此，成为最大表面磁通密度从正弦波的波形降低的大致梯形波，成为大致最大大磁通密度的范围扩大的形状。图3(a)和图3(b)以实施方式1的极性各向异性取向将磁体209嵌入成形于旋转轴207时的磁通的简易截面图和表面磁通密度(模拟结果)。在此，作为比较，也说明磁体209的极数为4(＝2×1+2)的情况。如图3(a)所示，磁体209为4极的各向异性取向时，成为磁通流不横穿旋转轴207而朝向相邻的反极的取向。于是，如图3(b)所示，能够得到磁通没有浪费地集中于极的大致正弦波的表面磁通密度分布。图4是磁场解析中的磁通密度分布的结果。图4的(a)是图2的(a)那样成为伪径向取向时的磁通密度分布。图4的(b)是图3(a)那样极性各向异性取向中的磁通密度分布。由比较可知，为极性各向异性时的电机内的磁通密度较高。图5是磁场解析中的转矩波形的结果。图5的(a)是图2的(a)那样成为伪径向取向时的转矩波形。图5的(b)是图3(a)那样极性各向异性取向中的转矩波形。由比较可知，流通同一电流时的转矩(平均转矩)和转矩波动(波形的最大峰值与最小峰值的差)较小。通过以上内容可知，在具有旋转轴和安装于上述旋转轴的离心叶轮、磁体、轴承的转子组装体中，上述旋转轴通过嵌入成形直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子组装体，其安装有旋转轴，且在所述旋转轴安装有离心叶轮、磁体、轴承，该转子组装体的特征在于：/n所述旋转轴通过嵌入成形直接安装有磁体，所述磁体的极数为2n+2(n＝整数)，且磁场取向是极性各向异性取向。/n

【技术特征摘要】
20180822 JP 2018-1551291.一种转子组装体，其安装有旋转轴，且在所述旋转轴安装有离心叶轮、磁体、轴承，该转子组装体的特征在于：
所述旋转轴通过嵌入成形直接安装有磁体，所述磁体的极数为2n+2(n＝整数)，且磁场取向是极性各向异性取向。


2.一种电动风机，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤贤宏，伊藤则和，菊地聪，浅海勇介，
申请(专利权)人：日立环球生活方案株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP