JP6239295B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は電気掃除機に係り、特にパアーブラシと呼ばれる電動機によって駆動される回転清掃体を有する吸込具を備えた電気掃除機に関する。 The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly to a vacuum cleaner including a suction tool having a rotary cleaning body driven by an electric motor called a par brush.
電気掃除機は一般に集塵装置や電動送風機を備えた掃除機本体と、清掃面の塵埃を吸引する吸込具と、これらの間を連結する延長管や吸引ホースとで構成され、通称キャニスタータイプと呼ばれる構造を有している。そして、掃除機本体は上述した集塵装置と電動送風機とを収納する収納筐体を備えており、この収納筐体の側部及び底部に車輪を介して清掃面上を自在に移動可能に設けられている。 A vacuum cleaner is generally composed of a vacuum cleaner body equipped with a dust collector and an electric blower, a suction tool for sucking dust on the cleaning surface, and an extension pipe and suction hose connecting between them. It has a structure called. The main body of the vacuum cleaner is provided with a storage housing for storing the dust collector and the electric blower described above, and is provided on the side and bottom of the storage housing so as to be freely movable on the cleaning surface via wheels. It has been.
このような電気掃除機における床用の吸込具はブラシ等からなる回転清掃体を備えており、この回転清掃体を駆動するための電動機が吸込具に設けられている。 The suction tool for floors in such an electric vacuum cleaner is provided with the rotary cleaning body which consists of a brush etc., and the electric motor for driving this rotary cleaning body is provided in the suction tool.
ところで、この種の電動機においては、特開２００７−１８９８７４号公報（特許文献１）に記載されているように断面がほぼ小判状に形成され、かつ一対の対抗する、曲面部と平面部を有するハウジングの曲面部の内側に、マグネットを固定し、その内側に、ロータを回転自在に配置した構成が採用されている。 By the way, in this kind of electric motor, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-189874 (Patent Document 1), the cross section is formed in a substantially oval shape, and has a pair of opposed curved surface portion and flat surface portion. A configuration is adopted in which a magnet is fixed inside the curved surface portion of the housing and a rotor is rotatably arranged inside the magnet.
また、特開２００９−２７８８４４号公報（特許文献２）に記載されているようにハウジングの平面部にロータの軸方向の長さよりも大きい長孔を開け、薄いマグネットを用いることで、ロータを大径化してトルクアップを図ったものが提案されている。 Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-278844 (Patent Document 2), a large hole larger than the axial length of the rotor is formed in the flat portion of the housing, and a thin magnet is used to increase the size of the rotor. There are proposals for increasing the torque by increasing the diameter.
しかしながら、上述した従来の電動機の場合、軽量化を行うとハウジングを薄くした場合は磁気回路の抵抗が増え電動機のトルクの低下を及ぼす。また、トルクの低下を避けるためロータを大径化した場合は大径化したロータとハウジングの干渉を避けるため、ハウジングの平面部へ長孔を開ける必要が発生する。しかしながら、ハウジング平面部へ長孔をあけると、マグネットの磁気回路が長孔によって寸断されることになるため、電動機の効率が低下するなどの問題があり、電動機の効率確保と軽量化が両立出来ないという問題があった。 However, in the case of the above-described conventional motor, when the weight is reduced, when the housing is thinned, the resistance of the magnetic circuit increases and the torque of the motor is reduced. Further, when the diameter of the rotor is increased in order to avoid a decrease in torque, it is necessary to open a long hole in the flat portion of the housing in order to avoid interference between the rotor having the increased diameter and the housing. However, if a long hole is made in the flat part of the housing, the magnetic circuit of the magnet will be broken by the long hole, causing problems such as a decrease in the efficiency of the motor, and ensuring both efficiency and weight reduction of the motor can be achieved. There was no problem.
本発明の目的は、電動機の効率を落とさずに軽量化を達成することができる吸込具を備えた電気掃除機を提供することにある。
The objective of this invention is providing the vacuum cleaner provided with the suction tool which can achieve weight reduction, without reducing the efficiency of an electric motor.
本発明の特徴は掃除機本体と、掃除機本体に接続されたホースと、ホースに接続された手元操作部と、手元操作部と接続された延長管と、延長管に取り付けられる吸込具とを備えた掃除機において、吸込具は内部に回転清掃体と、回転清掃体を回転駆動する電動機とを有しており、電動機のハウジング内に設置された２つのマグネットと、マグネットの配置位置から90度ずらしたハウジングの外周に鋼板材を配置し、前記鋼板材は前記ハウジングより漏れている磁力を利用して前記ハウジングへ取り付けられていることを特徴とすることによる。 The features of the present invention are a vacuum cleaner body, a hose connected to the vacuum cleaner body, a hand operating part connected to the hose, an extension pipe connected to the hand operating part, and a suction tool attached to the extension pipe. In the vacuum cleaner provided, the suction tool includes a rotary cleaning body and an electric motor that rotationally drives the rotary cleaning body, and includes two magnets installed in the housing of the electric motor, and 90 positions from the magnet arrangement position. This is because a steel plate material is arranged on the outer periphery of the housing which is shifted by a certain degree, and the steel plate material is attached to the housing by using a magnetic force leaking from the housing .
本発明によれば、電動機のハウジング内に設置されたマグネットと、ハウジングのマグネットの配置位置から90度ずらした外周に鋼板材を追加し、磁気回路を必要な箇所のみ確保することにより、ハウジングを薄くすることによる効率悪化を防ぎつつ、軽量化を行えるようにした。
According to the present invention, a steel plate material is added to the outer periphery of the magnet installed in the motor housing and 90 ° from the position of the housing magnet, and the housing is secured by securing only the necessary magnetic circuit. The weight can be reduced while preventing the deterioration of efficiency due to thinning.
以下、本発明の一つの実施形態について添付図面を参照して説明するが、吸込具において、回転清掃体１１０（図３（ａ）参照）が配置される側を前側、吸口継手１０Ｂ（図３（ａ）参照）が接続される側を後側として説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the suction tool, the side on which the rotary cleaning body 110 (see FIG. 3A) is disposed is the front side, and the suction joint 10B (FIG. 3). The side to which (a) is connected will be described as the rear side.
図２に示すように、電気掃除機１は掃除機本体２と、この掃除機本体2に接続されたホース３と、ホース３に接続された手元操作部４と、手元操作部４と接続された延長管５と、延長間5に取付られる吸込具１０とを備えて構成されている。 As shown in FIG. 2, the vacuum cleaner 1 is connected to the cleaner body 2, the hose 3 connected to the cleaner body 2, the hand operation unit 4 connected to the hose 3, and the hand operation unit 4. The extension tube 5 and the suction tool 10 attached between the extensions 5 are configured.
掃除機本体２の内部には、図示しない吸引力を発生させる吸い込み用電動送風機や、この吸い込み用電動送風機の吸引力で集塵した塵埃を収容する集塵部等が内蔵されており、手元操作部４のハンドル部に設けられた運転スイッチＳＷの操作等によって吸い込み用電動送風機の運転が制御されるようになっている。 The vacuum cleaner main body 2 includes a suction electric blower that generates a suction force (not shown) and a dust collection unit that stores dust collected by the suction force of the suction electric blower. The operation of the suction electric blower is controlled by operating the operation switch SW provided on the handle portion of the unit 4.
ホース３の一端は掃除機本体２の集塵部と連通するように掃除機本体２の接続口２ａに接続され、ホース３の他端は手元操作部４に接続されている。延長管５は二つの管体５ａ、５ｂから構成されて伸縮可能であり、管体５ａの一端が手元操作部４の他端に接続されている。
吸込具１０は図３（ｂ）に示すように、下面（掃除面）に吸込口１００が開口され、この吸込口１００内に回転清掃体１１０が配置されている。この回転清掃体１１０は駆動手段としての後記する電動機１２０により回転駆動される。
One end of the hose 3 is connected to the connection port 2 a of the cleaner body 2 so as to communicate with the dust collecting part of the cleaner body 2, and the other end of the hose 3 is connected to the hand operation unit 4. The extension pipe 5 is composed of two pipe bodies 5 a and 5 b and can be expanded and contracted, and one end of the pipe body 5 a is connected to the other end of the hand operation section 4.
As shown in FIG. 3B, the suction tool 10 has a suction port 100 opened in a lower surface (cleaning surface), and a rotary cleaning body 110 is disposed in the suction port 100. The rotary cleaning body 110 is rotationally driven by an electric motor 120 described later as a driving means.
吸込具１０は図２に示すように、下部分を形成する下ケース１１、および下ケース１１の上部に被着された上ケース１２を備える吸口本体１０Ａと、吸口本体１０Ａの後方に取り付けられ、内部に空気の通路Ｒ１（図４参照）が形成された吸口継手１０Ｂとを備える。これらの下ケース１１、上ケース１２および吸口継手１０Ｂの主たる部品は、軽量で硬質の材料、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂材料で形成されている。 As shown in FIG. 2, the suction tool 10 is attached to the rear side of the suction body 10 </ b> A, the lower body 11 that forms the lower part, and the suction body 10 </ b> A that includes the upper case 12 that is attached to the upper part of the lower case 11. And a suction joint 10B having an air passage R1 (see FIG. 4) formed therein. The main parts of the lower case 11, the upper case 12, and the suction joint 10B are made of a light and hard material, for example, a synthetic resin material such as ABS resin.
ここで、吸口継手１０Ｂには、図３（ａ）に示すように、他端部（吸口本体１０Ａ側）に回動軸７が設けられており、吸口継手１０Ｂは、この回動軸７が、下ケース１１と上ケース１２との間に挟みこまれてこれらに支持されることにより、吸口本体１０Ａに対して上下方向に回動可能に設けられている。また、吸込具１０は回動部７ｂを中心として左右方向に回動可能に設けられている。 Here, as shown in FIG. 3A, the suction joint 10B is provided with a rotating shaft 7 at the other end (the suction body 10A side). By being sandwiched between and supported by the lower case 11 and the upper case 12, the upper case body 10 </ b> A is provided so as to be rotatable in the vertical direction. Moreover, the suction tool 10 is provided so that rotation in the left-right direction centering on the rotation part 7b is possible.
更に、吸口継手１０Ｂには、後部側に図示しない接触ピンが設けられており、この接触ピンを介して吸込具１０の電動機１２０に電力が供給されるようになっている。 Further, the suction joint 10B is provided with a contact pin (not shown) on the rear side, and electric power is supplied to the electric motor 120 of the suction tool 10 through this contact pin.
また、吸口本体１０Ａには、前部から左右側方にかけて、下ケース１１と上ケース１２との間にバンパー８が介設されている。バンパー８はゴムや合成ゴム等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体１０Ａ内の気密を保持するとともに、電気掃除機１の使用時に吸口本体１０Ａが家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付きと吸口本体１０Ａへの衝撃を吸収するようになっている。 Further, a bumper 8 is interposed between the lower case 11 and the upper case 12 from the front part to the left and right sides of the suction body 10A. The bumper 8 is made of an elastic material such as rubber or synthetic rubber. The bumper 8 keeps the airtightness in the mouthpiece body 10A during use, and when the mouthpiece body 10A collides with furniture or the like when the vacuum cleaner 1 is used, It absorbs scratches on furniture and the like and impacts on the mouthpiece main body 10A.
下ケース１１の下面に開口する吸込口１００は断面略湾曲凹状とされており、図４に示すように、吸込口１００の後方には吸込通路１０１が開口形成されている。この吸込通路１０１は吸口継手１０Ｂの前記した通路Ｒ１（図４（ｂ）参照）に連通している。また、１１ｂ、１１ｃはブラシカバーであり、更に、図4(b)にあるように下ケース11にはブラシ駆動スイッチ１１aと車輪１１ｄが取り付けられている。下ケース１１の前側吸込口１００には回転清掃体１１０画配置されている。図５において、参照番号１１３はローラ部材であり、１１３‘はそのローラ部材の外周側端部である。 The suction port 100 opened on the lower surface of the lower case 11 has a substantially curved concave shape in cross section, and a suction passage 101 is formed in the rear of the suction port 100 as shown in FIG. The suction passage 101 communicates with the passage R1 (see FIG. 4B) of the suction joint 10B. Reference numerals 11b and 11c denote brush covers, and a brush drive switch 11a and wheels 11d are attached to the lower case 11 as shown in FIG. A rotating cleaning body 110 is arranged in the front suction port 100 of the lower case 11. In FIG. 5, reference numeral 113 is a roller member, and 113 ′ is an outer peripheral side end portion of the roller member.
また、下ケース１１と上ケース１２との間には、図６（ａ）に示すように隔壁１３ｅを隔てて電動機収容室１３が形成されており、この電動機収容室１３に電動機１２０が収容されている。 Further, as shown in FIG. 6A, a motor housing chamber 13 is formed between the lower case 11 and the upper case 12 with a partition wall 13e therebetween, and the motor 120 is housed in the motor housing chamber 13. ing.
図６（ａ）、(b)において、１１０は回転清掃体であり、この回転清掃体１１０は回転清掃体の軸部110aに軸支されている。11点は筒状基体であり、これは回転清掃体１１０を構成し、これに清掃部材１１２ａ、１１２b、１１２cが取り付けられている。１１２ａ、１１２bは清掃部材１１２ａの外周である。 6A and 6B, reference numeral 110 denotes a rotary cleaning body, and the rotary cleaning body 110 is pivotally supported by a shaft portion 110a of the rotary cleaning body. 11 points | pieces are a cylindrical base | substrate, This comprises the rotary cleaning body 110, and the cleaning members 112a, 112b, and 112c are attached to this. 112a and 112b are outer peripheries of the cleaning member 112a.
参照番号１３は電動機収容室であり、電動機収容室１３内に電動機支持部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３dが配置されている。また、参照番号１２５は電動機のカバー部材である。回転清掃体１１０の一端には大径の歯付きプーリ１３０が取り付けられ、また電動機１２０の回転軸には小径の歯付きプーリ１３１が取り付けられており、両者は歯付きベルト１３２で連動されている。したがって、電動機の回転が回転清掃体１１０に伝えられるようになっている。また、歯付きベルト１３２はテンショナー１３３でその張力が調整されるようになっている。参照番号１２４ａは電動機の回転軸である。 Reference numeral 13 denotes an electric motor housing chamber, and electric motor support portions 13 a, 13 b, 13 c, and 13 d are arranged in the electric motor housing chamber 13. Reference numeral 125 is a cover member of the electric motor. A large-diameter toothed pulley 130 is attached to one end of the rotary cleaning body 110, and a small-diameter toothed pulley 131 is attached to the rotating shaft of the electric motor 120, and both are linked by a toothed belt 132. . Therefore, the rotation of the electric motor is transmitted to the rotary cleaning body 110. The tension of the toothed belt 132 is adjusted by a tensioner 133. Reference numeral 124a is a rotating shaft of the electric motor.
尚、電動機収容室１３は図７に示すように、隔壁１３ｅに設けられた開口部１３ｅ’を通じて、電動機収容室１３の前方に設けられる後記する通路Ｒ３に連通している。 As shown in FIG. 7, the motor housing chamber 13 communicates with a later-described passage R3 provided in front of the motor housing chamber 13 through an opening 13e 'provided in the partition wall 13e.
また、電動機収容室１３は、下ケース１１の中央部側に形成された通路Ｒ４を通じて、吸口継手１０Ｂの回動軸７の端部開口７ａに連通している。回動軸７は吸口本体１０Ａの内部に設けられた通路Ｒ１に連通している。 Further, the motor housing chamber 13 communicates with the end opening 7a of the rotating shaft 7 of the suction joint 10B through a passage R4 formed on the center side of the lower case 11. The rotating shaft 7 communicates with a passage R1 provided in the mouthpiece body 10A.
尚、電動機収容室１３には、図７に示すように、仕切り部１３ｆが設けられており、電動機収容室１３に電動機１２０を収容した状態で、仕切り部１３ｆによって、電動機収容室１３が左右に仕切られるようになっている。つまり、仕切り部１３ｆを隔てて、図中右側の室に開口１２２ｂが位置し、図中左側の室に開口１２２ｃが位置するようになっており、電動機１２０内（ハウジング１２２内）を介して左右の室が連通している。 In addition, as shown in FIG. 7, the motor housing chamber 13 is provided with a partition portion 13f. With the motor 120 housed in the motor housing chamber 13, the motor housing chamber 13 is moved left and right by the partition portion 13f. It is designed to be partitioned. In other words, the opening 122b is located in the right chamber in the figure and the opening 122c is located in the left chamber in the figure across the partition portion 13f, and the left and right sides through the motor 120 (in the housing 122). The rooms are in communication.
尚、下ケース１１の下面には、図５に示すように、ブラシ駆動スイッチ１１ａ、ブラシカバー１１ｂ，１１ｃ、車輪１１ｄが設けられている。 As shown in FIG. 5, a brush drive switch 11a, brush covers 11b and 11c, and wheels 11d are provided on the lower surface of the lower case 11.
ブラシ駆動スイッチ１１ａは、吸込具１０の下面が清掃面に接触しているか否かを検出するスイッチである。ブラシ駆動スイッチ１１ａは、車輪を備え、この車輪がばね等の付勢手段によって常に下ケース１１の下面から突出するように設けられている。 The brush drive switch 11a is a switch that detects whether or not the lower surface of the suction tool 10 is in contact with the cleaning surface. The brush drive switch 11a includes wheels, and is provided so that the wheels always protrude from the lower surface of the lower case 11 by biasing means such as a spring.
そして、車輪が飛び出して清掃面と接触していないと検出されたときには、吸込具１０に備わる制御基板１０Ｃ（図７参照）によって電動機１２０が停止される。また、車輪が押し込まれて清掃面と接触していると検出されたときには、制御基板１０Ｃ（図７参照）によって電動機１２０が駆動される。 When it is detected that the wheel has popped out and is not in contact with the cleaning surface, the electric motor 120 is stopped by the control board 10C (see FIG. 7) provided in the suction tool 10. Further, when it is detected that the wheel is pushed into contact with the cleaning surface, the electric motor 120 is driven by the control board 10C (see FIG. 7).
また、ブラシカバー１１ｂ，１１ｃは、下ケース１１に対して取り外し可能であり、これらを下ケース１１から取り外すことによって回転清掃体１１０の取り外しが可能となる。 Further, the brush covers 11 b and 11 c can be detached from the lower case 11, and the rotary cleaning body 110 can be detached by removing these from the lower case 11.
車輪１１ｄは、手元操作部４で操作される前後動や回転操作の応力を受けて吸込具１０の底面を清掃面に密着させ、これにより吸込具１０の操作性能を向上する役割をなすものである。また、下ケース１１と上ケース１２との間には、図６（ａ）に示すように、電動機１２０を冷却するための後記する冷却用空気が通流する通路Ｓ１が形成されている。 The wheel 11d receives the stress of the forward / backward movement or the rotation operation operated by the hand operation unit 4 and brings the bottom surface of the suction tool 10 into close contact with the cleaning surface, thereby improving the operation performance of the suction tool 10. is there. Further, as shown in FIG. 6A, a passage S <b> 1 through which cooling air to be described later for cooling the electric motor 120 flows is formed between the lower case 11 and the upper case 12.
吸込口１００に配置される回転清掃体１１０は、図６（ａ）に示すように、筒状基体１１１と、この筒状基体１１１の外周面から径方向に突出するようにして固定された繊維等による刷毛状の清掃部材１１２ａ〜１１２ｃが径方向に突出するようにして固定され構成されている。清掃部材１１２ａ〜１１２ｃは回転清掃体１１０の軸方向に沿ってそれぞれ螺旋状に設けられており、清掃面との接触を可能としてその回転駆動力により清掃面の塵埃を掻き出すように作用する。 As shown in FIG. 6A, the rotary cleaning body 110 disposed in the suction port 100 includes a cylindrical base 111 and fibers fixed so as to protrude in the radial direction from the outer peripheral surface of the cylindrical base 111. The brush-like cleaning members 112a to 112c are fixed and configured so as to protrude in the radial direction. The cleaning members 112a to 112c are respectively provided in a spiral shape along the axial direction of the rotary cleaning body 110. The cleaning members 112a to 112c enable contact with the cleaning surface and act to scrape dust on the cleaning surface by the rotational driving force.
清掃面がフローリングなどの場合は、回転清掃体１１０に対する摩擦抵抗が少ないため、電動機１２０にかかる負荷が小さいが、清掃面がじゅうたんなどの場合は、回転清掃体１１０に対する摩擦抵抗が大きいため、電動機１２０にかかる負荷が大きくなる。よって、電動機１２０は、回転清掃体１１０がじゅうたんなどに接した場合にも回転できるだけのトルクが必要である。 When the cleaning surface is flooring or the like, the frictional resistance against the rotary cleaning body 110 is small, so the load on the motor 120 is small. However, when the cleaning surface is a carpet or the like, the frictional resistance against the rotary cleaning body 110 is large, The load applied to 120 increases. Therefore, the motor 120 needs to have enough torque to rotate even when the rotary cleaning body 110 comes into contact with the carpet or the like.
ここで、清掃部材１１２ａ〜１１２ｃの長さや数、また、それぞれの断面形状等は適宜設定することができる、また、清掃部材の何本かを、ゴム等の軟質材からなるブレードとしても良い。 Here, the length and number of the cleaning members 112a to 112c, their cross-sectional shapes, and the like can be set as appropriate, and some of the cleaning members may be blades made of a soft material such as rubber.
本実施形態では、図５，図６（ａ）に示すように、毛足の長い清掃部材１１２ａ，１１２ｂの外周側端部１１２ａ’，１１２ｂ’は、回転清掃体１１０の両端部分に設けた表面が刷毛等の軟質材で構成されている円筒状のローラ部材１１３（図３参照）の外周側端部１１３’より、長くなるように設定されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 5 and FIG. 6A, the outer peripheral side end portions 112 a ′ and 112 b ′ of the cleaning members 112 a and 112 b with long bristle are surfaces provided at both end portions of the rotary cleaning body 110. Is set to be longer than the outer peripheral side end 113 ′ of the cylindrical roller member 113 (see FIG. 3) made of a soft material such as a brush.
これにより、清掃面と清掃部材１１２ａ〜１１２ｃの十分なラップ量を確保し、塵埃の掻き出し力や拭き機能を有するようにすると共に、吸込具１０を清掃面においたときには、清掃部材が撓み、ローラ部材１１３が清掃面に接触し、吸込具１０が自ら進む力を発生する。そのため、軽い力で吸込具を操作可能となる。 Accordingly, a sufficient wrap amount between the cleaning surface and the cleaning members 112a to 112c is ensured to have a dust scraping force and a wiping function, and when the suction tool 10 is placed on the cleaning surface, the cleaning member bends and the rollers The member 113 comes into contact with the cleaning surface, and the suction tool 10 generates a force that advances by itself. Therefore, the suction tool can be operated with a light force.
尚、回転清掃体１１０の上部側に、吸込口１００における負圧の大きさによって撓んで開口する、図示しない吸気口を形成して、上ケース１２の上方空間に浮遊する塵埃を吸込口１００内に取り込むように構成してもよい。 In addition, an air inlet (not shown) that is bent and opened by the magnitude of the negative pressure in the air inlet 100 is formed on the upper side of the rotary cleaning body 110, and dust floating in the upper space of the upper case 12 is collected in the air inlet 100. You may comprise so that it may take in.
回転清掃体１１０は、その 軸方向両端部に延出する図示しない軸を有しており、これらの軸が吸込口１００の内側両端に設けられた図示しない軸受けに支持されることで、吸込口１００内に回転自在に設けられている。尚、回転清掃体１１０の一端には、電動機１２０からの回転駆動力を受ける大径プーリ１３０（図６（ｂ）参照）が設けられている。 The rotary cleaning body 110 has shafts (not shown) extending to both ends in the axial direction, and these shafts are supported by bearings (not shown) provided at both inner ends of the suction port 100, thereby It is rotatably provided in 100. Note that one end of the rotary cleaning body 110 is provided with a large-diameter pulley 130 (see FIG. 6B) that receives the rotational driving force from the electric motor 120.
そして、回転清掃体１１０に掻き出された塵埃は、図４（ｂ）に示すように、吸込口１００から吸込通路１０１を通じて吸口継手１０Ｂの前記した通路Ｒ１に運ばれ、その後、延長管５（図２参照）やホース３を通じて掃除機本体２の図示しない集塵室に吸引される。 Then, as shown in FIG. 4B, the dust scraped out by the rotary cleaning body 110 is conveyed from the suction port 100 to the passage R1 of the suction joint 10B through the suction passage 101, and then the extension pipe 5 ( 2) or through a hose 3 and sucked into a dust collecting chamber (not shown) of the cleaner body 2.
図7にあるように、電動機収容室１３は、吸口本体１０Ａの左右方向では腕部１０Ａ１内に形成されている。電動機１２０は、電動機１２０から飛び出した軸部１２４ａが吸口本体１０Ａの外側に位置し、カバー部材１２５が吸口本体１０Ａの中央側に位置するように配置される。 As shown in FIG. 7, the motor housing chamber 13 is formed in the arm portion 10A1 in the left-right direction of the suction body 10A. The electric motor 120 is disposed such that the shaft portion 124a that protrudes from the electric motor 120 is located outside the inlet body 10A, and the cover member 125 is located at the center side of the inlet body 10A.
電動機収容室１３内には、電動機１２０を支持するための支持部１３ａ，１３ｂが下ケース１１に形成され、支持部１３ｃ，１３ｄが上ケース１２に形成されている。各支持部１３ａ〜１３ｄは、いずれも、電動機１２０の一端部に設けられるカバー部材１２５（図１参照）の四隅部分をそれぞれ支持するようになっている。 In the motor housing chamber 13, support portions 13 a and 13 b for supporting the motor 120 are formed in the lower case 11, and support portions 13 c and 13 d are formed in the upper case 12. Each of the support portions 13a to 13d is configured to support four corner portions of a cover member 125 (see FIG. 1) provided at one end portion of the electric motor 120, respectively.
尚、カバー部材１２５と各支持部１３ａ〜１３ｄとの間には、隙間Ｓ１がそれぞれ形成されるようになっており、この隙間Ｓ１は、電動機１２０を冷却した後の冷却用空気の通り道として機能するようになっている。 A gap S1 is formed between the cover member 125 and each of the support portions 13a to 13d. The gap S1 functions as a passage for cooling air after the motor 120 is cooled. It is supposed to be.
一方、吸口本体１０Ａの他方の腕部１０Ａ２には、図７に示すように、後部側に基板収容室１４が設けられており、この基板収容室１４には、電動機１２０を駆動制御するための制御基板１０Ｃが配置されている。この基板収容室１４を形成する上ケース１２の後部には、スリット１２ａ（図１１参照、以下同じ）が形成されており、このスリット１２ａを通じて上ケース１２の後方から冷却用の空気が導入されるようになっている。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the other arm portion 10 </ b> A <b> 2 of the suction mouth main body 10 </ b> A is provided with a substrate housing chamber 14 on the rear side, and this substrate housing chamber 14 is used for driving and controlling the motor 120. A control board 10C is arranged. A slit 12a (see FIG. 11, the same applies hereinafter) is formed in the rear portion of the upper case 12 forming the substrate housing chamber 14, and cooling air is introduced from the rear of the upper case 12 through the slit 12a. It is like that.
また、基板収容室１４には、吸口本体１０Ａの後端部に設けられた後端スリット１５０（図１１参照）から導入された冷却用の空気も流入するように構成されている。 In addition, cooling air introduced from a rear end slit 150 (see FIG. 11) provided at the rear end portion of the suction body 10A also flows into the substrate storage chamber 14.
基板収容室１４は、前側の隔壁１４ａに設けられた開口部１４ｂを通じて下ケース１１の上面と上ケース１２との間に形成される通路Ｒ３に連通している。この通路Ｒ３は、腕部１０Ａ１側において、電動機収容室１３を仕切る隔壁１３ｅに設けられた開口部１３ｅ’（図９参照）を通じて電動機収容室１３に連通している。尚、図9において１４a,１３ｅは隔壁であり、また１４b, １３ｅ’は開口部であり、１５はユニットカバーである。 The substrate housing chamber 14 communicates with a passage R3 formed between the upper surface of the lower case 11 and the upper case 12 through an opening 14b provided in the front partition 14a. The passage R3 communicates with the motor housing chamber 13 through an opening 13e '(see FIG. 9) provided in the partition wall 13e that partitions the motor housing chamber 13 on the arm portion 10A1 side. In FIG. 9, 14a and 13e are partition walls, 14b and 13e 'are openings, and 15 is a unit cover.
電動機１２０は、図１及び図１０に示すように、フロントキャップ１２１と、フロントキャップ１２１に一端部が固定される断面（断面の輪郭）が略小判形状とされたハウジング１２２と、ハウジング１２２の他端部に取り付けられるリアキャップ１２３と、ハウジング１２２内に配置され、フロントキャップ１２１およびリアキャップ１２３に回転自在に支持される回転軸である電動機軸１２４a
を有するアーマチュア１２４と、リアキャップ１２３の端部に被せられるカバー部材１２５と、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 10, the electric motor 120 includes a front cap 121, a housing 122 whose one end is fixed to the front cap 121 (a cross-sectional outline) having a substantially oval shape, and other than the housing 122. A rear cap 123 attached to the end, and an electric motor shaft 124a which is disposed in the housing 122 and is a rotation shaft rotatably supported by the front cap 121 and the rear cap 123.
And an armature 124 having a cover member 125 that covers the end portion of the rear cap 123.
またハウジング１２２は吸気開口１２２ｂと排気開口１２２ｃ及び１２２dを有している。１２３ｃはリアキャップ１２３に設けた段差面である。ハウジング１２２の曲面部の内側には、図１２（ｂ）に示すようにマグネット１２２ａが接着材及び、U字スプリング２０１により固定されている。 The housing 122 has an intake opening 122b and exhaust openings 122c and 122d. A step surface 123c is provided on the rear cap 123. Inside the curved surface portion of the housing 122, a magnet 122a is fixed by an adhesive and a U-shaped spring 201 as shown in FIG.
ここで、ハウジング１２２には、マグネット１２２ａの短幅方向の中央位置と一致した略長方形の長孔２０２を電動機の軸方向に設けている（図1，図１４（ａ），図１４（ｂ）参照）。ここで、長孔２０２の幅（電動機軸に直交する方向の幅長さ）は広すぎるとトルクの減少を招くため、図１３に示すようなシミュレーション結果より、モータ幅（電動機軸に直交する方向の幅長さ）の１５％付近が望ましく、軽量化優先の際でも、３０％以下にする必要がある。 Here, the housing 122 is provided with a substantially rectangular long hole 202 in the axial direction of the motor that coincides with the center position in the short width direction of the magnet 122a (FIGS. 1, 14A, 14B). reference). Here, if the width of the long hole 202 (width length in the direction orthogonal to the motor shaft) is too wide, the torque is reduced. Therefore, from the simulation results shown in FIG. 13, the motor width (direction orthogonal to the motor shaft). 15% of the width) is desirable, and even when weight reduction is prioritized, it is necessary to make it 30% or less.
本実施例では、片側の曲面部にのみ長孔２０２を設けているが、両側に長孔２０２を設けても良い。また、長孔２０２の形状は長方形に限らず、円形状の孔をモータの軸方向に並べる等の方法でも構わない。この際は長孔の形状はどのような形状でも構わないが、製作の観点から見ると長方形の長孔が最も適している。 In the present embodiment, the long hole 202 is provided only on the curved surface portion on one side, but the long hole 202 may be provided on both sides. Further, the shape of the long hole 202 is not limited to a rectangle, and a circular hole may be arranged in the motor axial direction. In this case, the shape of the long hole may be any shape, but from the viewpoint of production, a rectangular long hole is most suitable.
ハウジング１２２には、フロントキャップ１２１側の外周面に、冷却用の空気をハウジング１２２内に導入するための吸気開口１２２ｂが形成されている。 In the housing 122, an intake opening 122 b for introducing cooling air into the housing 122 is formed on the outer peripheral surface on the front cap 121 side.
また、ハウジング１２２のリアキャップ１２３側には、冷却用の空気をハウジング１２２内から排出するための排気開口１２２ｃが形成されている。さらに、ハウジング１２２内でマグネット１２２ａとコア１２４ｂとの間には、図１２（ｂ）に示すように、電動機１２０（ハウジング１２２）の内部へ流入する、後記する冷却用の空気が流れる隙間Ｓ３が形成されている。 Further, an exhaust opening 122 c for discharging cooling air from the housing 122 is formed on the rear cap 123 side of the housing 122. Furthermore, a gap S3 between the magnet 122a and the core 124b in the housing 122, as shown in FIG. 12B, flows into the inside of the electric motor 120 (housing 122) and through which cooling air described later flows. Is formed.
更に、ハウジング１２２の平面側へは鋼板材３０１を取付けている。鋼板材３０１はその一部をリアキャップに引っ掛けると共に、ハウジング１２２より漏れている磁力を利用しハウジング１２２へ取付けられている。 Further, a steel plate material 301 is attached to the flat side of the housing 122. A part of the steel plate 301 is hooked on the rear cap and attached to the housing 122 using the magnetic force leaking from the housing 122.
フロントキャップ１２１は、図１０（ｃ）に示すように、ハウジング１２２の一端部に取り付けられる側面視で略小判形状を呈しており、中央部には、アーマチュア１２４の軸部１２４ａを支持するための軸受け部１２１ａが設けられている。 As shown in FIG. 10C, the front cap 121 has a substantially oval shape in a side view attached to one end portion of the housing 122, and a central portion for supporting the shaft portion 124 a of the armature 124. A bearing 121a is provided.
アーマチュア１２４は、図１２（ｃ）に示すように、出力軸となる軸部１２４ａを有し、軸部１２４ａにコア１２４ｂと、コンミテータ１２４ｃが固着されている。コア１２４ｂは、鉄心片を積層して製造され、軸部１２４ａを中心にして放射状に延びる複数（例えば、本実施形態では７個）のティース１２４ｄ（図１２（ｂ）参照、以下同じ）を有する。 As shown in FIG. 12C, the armature 124 has a shaft portion 124a serving as an output shaft, and a core 124b and a commutator 124c are fixed to the shaft portion 124a. The core 124b is manufactured by laminating iron core pieces, and has a plurality (for example, seven in this embodiment) of teeth 124d (see FIG. 12B, the same applies hereinafter) extending radially around the shaft portion 124a. .
ティース１２４ｄは、軸方向から見て略Ｔ字状に形成されており、これらティース１２４ｄ間に軸方向に長い蟻溝状のスロット（例えば、本実施形態では７個）が形成されている。ティース１２４ｄには、スロットを介してコイルが巻装されている。 The teeth 124d are formed in a substantially T shape when viewed from the axial direction, and long dovetail slots (for example, seven in this embodiment) are formed between the teeth 124d in the axial direction. A coil is wound around the tooth 124d through a slot.
リアキャップ１２３は、図１、図１０（ａ）に示すように、ハウジング１２２の端部に装着される有底円筒状を呈しており、図１２（ｃ）に示すように、底部１２３ｄの中央部分に、アーマチュア１２４の軸部１２４ａの端部が挿入されて支持される軸受け部１２３ａが設けられている。 The rear cap 123 has a bottomed cylindrical shape that is attached to the end of the housing 122 as shown in FIGS. 1 and 10A, and the center of the bottom 123d is shown in FIG. The part is provided with a bearing portion 123a into which the end portion of the shaft portion 124a of the armature 124 is inserted and supported.
また、リアキャップ１２３の端部には、図１、図１０（ｂ）に示すように、電動機用基板１２３ｂが装着されている。この電動機用基板１２３ｂは、カバー部材１２５で周縁部が覆われるようになっている。尚、カバー部材１２５は、リアキャップ１２３の段差面１２３ｃに装着されるようになっている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 10B, an electric motor substrate 123 b is attached to the end portion of the rear cap 123. The periphery of the electric motor board 123b is covered with a cover member 125. The cover member 125 is attached to the stepped surface 123c of the rear cap 123.
リアキャップ１２３の底部１２３ｄの内側には、図１２（a）、図１４（ｂ）に示すように、ブラシ部１２７が設けられている。ブラシ部１２７は、略環状とされたブラシホルダ１２７ａと、このブラシホルダ１２７ａに摺動自在に収容された導電性のブラシ１２７ｂと、を有している。ブラシ１２７ｂは、アーマチュア１２４のコンミテータ１２４ｃのセグメント１２４ｆに摺接するようになっており、底部１２３ｄに突設された支軸１２６ａに保持されたばね部材１２６ｂによってコンミテータ１２４ｃに向けて付勢されている。尚、ばね部材１２６ｂの先端部１２６ｃ（図１２（ａ）参照）は、ブラシ１２７ｂに向けて折曲されている。 A brush portion 127 is provided inside the bottom portion 123d of the rear cap 123 as shown in FIGS. 12 (a) and 14 (b). The brush part 127 has a substantially annular brush holder 127a and a conductive brush 127b slidably accommodated in the brush holder 127a. The brush 127b is in sliding contact with the segment 124f of the commutator 124c of the armature 124, and is urged toward the commutator 124c by a spring member 126b held by a support shaft 126a protruding from the bottom 123d. In addition, the front-end | tip part 126c (refer Fig.12 (a)) of the spring member 126b is bent toward the brush 127b.
本実施形態では、図１２（ａ）に示すように、コンミテータ１２４ｃを挟んで２つのブラシ部１２７を有しており、電動機１２０の軸方向から見ると、２つのブラシ１２７ｂは、ハウジング１２２の略小判形状の対角線上に配置されている。断面が略四角形状の電動機収容室１３に対しても対角線上に配置されることとなる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 12A, two brush portions 127 are sandwiched between the commutators 124 c, and when viewed from the axial direction of the electric motor 120, the two brushes 127 b are substantially the same as the housing 122. It is arranged on the diagonal line of the oval shape. The motor housing chamber 13 having a substantially square cross section is also arranged diagonally.
そして、各ブラシ１２７ｂの外周側端面１２７ｃは、ハウジング１２２の略小判形状よりも外周側に位置しており、かつ、ハウジング１２２の略小判形状が内接する四角形（図中二点鎖線で図示した四角形）よりも内周側に位置している。 Further, the outer peripheral side end face 127c of each brush 127b is located on the outer peripheral side of the substantially oval shape of the housing 122, and is a rectangle (indicated by a two-dot chain line in the figure) that is inscribed in the substantially oval shape of the housing 122. ) Is located on the inner periphery side.
つまり、図１５（ａ）に示すように、断面略四角形状の電動機収容室１３内において、ハウジング１２２の略小判形状の対角線上において、ハウジング１２２の外側に形成される隅部のデッドスペースＤＳに、２つのブラシ１２７ｂを逃がすようにして配置することができる。これによって、その分、電動機収容室１３の高さ寸法Ｈ１を小さくすることができる。 That is, as shown in FIG. 15A, in the motor housing chamber 13 having a substantially rectangular cross section, the dead space DS at the corner formed outside the housing 122 on the diagonal line of the housing 122 is formed. The two brushes 127b can be arranged so as to escape. Thereby, the height dimension H1 of the electric motor housing chamber 13 can be reduced accordingly.
図１５（ｂ）は、比較例として、断面略小判形状のハウジング１２２の長径上に、２つのブラシ１２７ｂを配置した例であり、本実施形態と同様に２つのブラシ１２７ｂを配置すると、長径方向の外側に２つのブラシ１２７ｂが突出してしまい、この突出する分、電動機収容室１３の高さ寸法Ｈ１が大きくなってしまう。 FIG. 15B shows an example in which two brushes 127b are arranged on the long diameter of the housing 122 having a substantially oval cross section as a comparative example. When two brushes 127b are arranged in the same manner as in the present embodiment, the long diameter direction is shown. The two brushes 127b protrude outside the, and the height dimension H1 of the electric motor housing chamber 13 is increased by this protrusion.
この場合、図１５（ａ）に二点鎖線で示すように、断面略小判形状のハウジング１２２の長径上に設けた２つのブラシ１２７ｂ’を短く設定すれば、電動機収容室１３の高さ寸法Ｈ１内に２つのブラシ１２７ｂ’を収容することができるが、その分、２つのブラシ１２７ｂ’がブラシ１２７ｂに比べて短くなってしまい、ブラシ１２７ｂ’の長寿命化を図ることができない。 In this case, as shown by a two-dot chain line in FIG. 15A, if the two brushes 127b ′ provided on the long diameter of the housing 122 having a substantially oval cross section are set short, the height dimension H1 of the motor housing chamber 13 is set. The two brushes 127b 'can be accommodated in the inside, but the two brushes 127b' are shortened as compared with the brushes 127b, and the life of the brushes 127b 'cannot be extended.
これに対して、本実施形態では、図１２（ａ）に示すように、ハウジング１２２の略小判形状の対角線上において、各ブラシ１２７ｂの外周側端面１２７ｃが、ハウジング１２２の略小判形状よりも外周側に位置しており、かつ、ハウジング１２２の略小判形状が内接する四角形Ｔ（図中二点鎖線で図示した四角形）よりも内周側に、２つのブラシ１２７ｂを配置した構成としたので、前記した比較例（図１５（ｂ））と同様の長さを有した２つのブラシ１２７ｂをそのまま電動機１２０に用いることができ、ブラシ１２７ｂの長寿命化、ひいては電動機１２０の長寿命化を図ることが可能である。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 12A, the outer peripheral side end surface 127 c of each brush 127 b is on the outer periphery of the substantially oval shape of the housing 122 on the diagonal line of the oval shape of the housing 122. Since the two brushes 127b are arranged on the inner peripheral side of the rectangular shape T (rectangular shape shown by a two-dot chain line in the figure) that is located on the side and in which the substantially oval shape of the housing 122 is inscribed, Two brushes 127b having the same length as in the comparative example (FIG. 15B) can be used as they are for the electric motor 120, and the life of the brushes 127b is extended, and consequently the life of the electric motor 120 is extended. Is possible.
尚、ブラシ部１２７は、２つ設けたものに限られることはなく、ハウジング１２２の略小判形状が内接する四角形Ｔの四隅に対応して４つ設けてもよい。 The number of the brush portions 127 is not limited to two, and four brush portions 127 may be provided corresponding to the four corners of the quadrangle T in which the substantially oval shape of the housing 122 is inscribed.
電動機１２０は、カバー部材１２５の弾力性を利用して下ケース１１および上ケース１２により形成される電動機収容室１３に収容されている。ここで、カバー部材１２５は合成ゴム等の弾力性を有する材料でできている。したがって、電動機１２０の振動が下ケース１１および上ケース１２に伝わり難い構造となっている。 The electric motor 120 is accommodated in the electric motor accommodating chamber 13 formed by the lower case 11 and the upper case 12 by using the elasticity of the cover member 125. Here, the cover member 125 is made of an elastic material such as synthetic rubber. Therefore, the vibration of the electric motor 120 is difficult to be transmitted to the lower case 11 and the upper case 12.
尚、フロントキャップ１２１にも、図１に示すように、合成ゴム等の弾力性を有するブッシュ１２８が装着され、このブッシュ１２８を介して、下ケース１１に設けられた支持部１１ｆ及び、ユニットカバー１５に設けられた支持部１５ｆにフロントキャップ１２１側が支持されるようになっている（図７参照）。したがって、電動機１２０は、フロントキャップ１２１側においても防振構造が採られている。 As shown in FIG. 1, the front cap 121 is also provided with a bush 128 having elasticity such as synthetic rubber, and the support portion 11f provided in the lower case 11 and the unit cover via the bush 128. The front cap 121 side is supported by a support portion 15f provided at 15 (see FIG. 7). Therefore, the motor 120 has a vibration-proof structure also on the front cap 121 side.
そして、電動機１２０の軸部１２４ａには、図６（ｂ）に示すように、小径プーリ１３１が装着されるとともに、回転清掃体１１０の端部の軸部１１０ａには、大径プーリ１３０が装着されている。これらの間に歯付きベルト１３２が架け渡されて、小径プーリ１３１から大径プーリ１３０に動力が伝達される。また、歯飛びを防止するため、小径プーリ１３１及び大径プーリ１３０と歯付きベルト１３２の噛合う歯数を多くするために、テンショナー１３３を設けている。 Then, as shown in FIG. 6B, a small diameter pulley 131 is mounted on the shaft portion 124a of the electric motor 120, and a large diameter pulley 130 is mounted on the shaft portion 110a at the end of the rotary cleaning body 110. Has been. A toothed belt 132 is bridged between them, and power is transmitted from the small diameter pulley 131 to the large diameter pulley 130. In order to prevent tooth skipping, a tensioner 133 is provided in order to increase the number of teeth with which the small-diameter pulley 131 and the large-diameter pulley 130 mesh with the toothed belt 132.
次に、電動機１２０に電流が流れた際のハウジング１２２に設けた長い長孔２０２について図１６に示す電動機の簡易図で説明する。 Next, the long long hole 202 provided in the housing 122 when a current flows through the motor 120 will be described with reference to a simplified diagram of the motor shown in FIG.
マグネット１２２ａによる発生する磁界をＨＭとし、図１６の位置において、コイルに電流が流れるとすると、コイルを流れることによって発生する磁束はＨＣ１，ＨＣ２となる。 If the magnetic field generated by the magnet 122a is HM and a current flows through the coil at the position shown in FIG. 16, the magnetic flux generated by flowing through the coil becomes HC1 and HC2.
磁束ＨＭ、磁束ＨＣ1及び磁束ＨＣ２共に、電磁鋼板から出来ているハウジング１２２を磁気回路としているが、図１６においてコイルに電流を流すことにより生じる実線で示す磁束の流れと、マグネット１２２aによって生じる磁束の流れを矢印で示しているが図面を２つの直交する線分で４分割してみると第２象限と第４象限、つまり図示のＳ部において、コイルによる磁束ＨＣ１及び磁束ＨＣ２がマグネットによる磁束ＨＭと逆向きとなっており、コイルによって生じる磁束ＨＣ１及び磁束ＨＣ２がマグネットから発生する磁束ＨＭを弱めてしまっている。 The magnetic flux HM, the magnetic flux HC1, and the magnetic flux HC2 are made of a magnetic circuit made of a housing 122 made of a magnetic steel sheet. In FIG. 16, the flow of magnetic flux shown by the solid line generated by passing a current through the coil and the magnetic flux generated by the magnet 122a. Although the flow is indicated by arrows, when the drawing is divided into four by two orthogonal line segments, in the second quadrant and the fourth quadrant, that is, in the S portion shown in the figure, the magnetic flux HC1 and the magnetic flux HC2 by the coil are the magnetic flux HM by the magnet. The magnetic flux HC1 and the magnetic flux HC2 generated by the coil weaken the magnetic flux HM generated from the magnet.
そのため、本実施例においては、磁束ＨＣ１を弱めるために、ハウジング１２２の幅方向（電動機軸と直交する方向）の円弧部の中央に、電動機１２０の軸方向に長い長方形の長孔２０２を設けている。これにより、磁束ＨＣ１の磁気回路が途中で途切れるため、磁束ＨＣ１が弱まることで磁束ＨＭを弱める影響が少なくなる。 Therefore, in this embodiment, in order to weaken the magnetic flux HC1, a rectangular long hole 202 that is long in the axial direction of the electric motor 120 is provided in the center of the arc portion in the width direction of the housing 122 (direction orthogonal to the electric motor axis). Yes. As a result, the magnetic circuit of the magnetic flux HC1 is interrupted in the middle, and the influence of weakening the magnetic flux HM due to the weakening of the magnetic flux HC1 is reduced.
尚、ハウジング１２２は平板状の鋼板を折り曲げて端部をつき合わせて製作するが、この突き合せ部に長孔２０２を設けるとハウジング１２２の成形維持効果が損なわれる恐れがある場合は、突き合せ部と反対側の面に長孔２０２を設けることで対応するのが実際的である。 The housing 122 is manufactured by bending a flat steel plate and joining the end portions. If the long hole 202 is provided in the abutting portion, the effect of maintaining the molding of the housing 122 may be impaired. It is practical to respond by providing the long hole 202 on the surface opposite to the portion.
ただ、この突き合せ部の成形維持効に問題なければ、磁束ＨＣ２においても上述した長孔２０２と対向(対角線上)するハウジング位置に同様の長孔を設けることによって同様の効果を得ることができる。 However, if there is no problem in the shape maintaining effect of the butt portion, the same effect can be obtained by providing the same long hole at the housing position facing (on the diagonal line) the above-described long hole 202 in the magnetic flux HC2. .
一方磁束ＨＭへの影響においては、円弧状のマグネットであるため磁束密度が小さいマグネット１２２ａの円弧の頂点を長孔２０２の中央と一致させているため影響は殆ど無い。そのため、長孔２０２を追加することで、軽量化とトルク向上を効率を落とさずに行うことが出来る。 On the other hand, the influence on the magnetic flux HM is hardly affected because the top of the arc of the magnet 122a having a small magnetic flux density is made coincident with the center of the long hole 202 because it is an arc-shaped magnet. Therefore, by adding the long hole 202, it is possible to reduce the weight and improve the torque without reducing the efficiency.
長方形の長孔２０２の仕様であるが、幅の長さ(電動機軸に直交する方向の長さ)については図１３に示すようなシミュレーション結果より、電動機幅（電動機軸に直交する方向の幅長さ）の１５％付近以下が望ましいものであるが、必ずしもこれに限定されず、その製品仕様によって適切に選択されれば良いものである。 Although it is a specification of the rectangular long hole 202, the width (length in the direction orthogonal to the motor shaft) is determined from the simulation results as shown in FIG. 13, and the motor width (width in the direction orthogonal to the motor shaft). However, it is not necessarily limited to this, and may be selected appropriately according to the product specifications.
また、長孔２０２の長さ(電動機軸方向の長さ)であるが、図１２（ｃ)ではマグネット１２２aの軸方向長さの約半分程度の長さに設定してあるが、これについても必ずしもこれに限定されず、その製品仕様によって適切に選択されれば良いものである。 The length of the long hole 202 (the length in the motor shaft direction) is set to about half the length in the axial direction of the magnet 122a in FIG. 12C. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and may be selected appropriately according to the product specifications.
更に、付随的な効果として、長孔を設けることにより電動機のハウジングの重量を軽くすることが可能となるため電動機軽量化が期待できるものである。 Further, as an incidental effect, the weight of the motor housing can be reduced by providing a long hole, so that a reduction in the weight of the motor can be expected.
ここで、軽量化を目的に磁気回路となっているハウジング１２２を薄くすると、ハウジング１２２が飽和してしまい、磁束HMが小さくなることから、トルクが減少し効率が悪化する。そのため、マグネット１２２aより生じる磁束が集まる位置(マグネット１２２aを配置している箇所と90度ずらした位置)に、鋼板材３０１を配置することにより、トルクを弱めずにハウジングを薄くすることが可能となる。これにより、ハウジング１２２における、円弧状の箇所の肉厚を薄くした分軽量化が可能となる。 Here, if the housing 122, which is a magnetic circuit, is thinned for the purpose of reducing the weight, the housing 122 is saturated and the magnetic flux HM is reduced, so that the torque is reduced and the efficiency is deteriorated. Therefore, by disposing the steel plate material 301 at a position where magnetic flux generated from the magnet 122a gathers (position shifted 90 degrees from the position where the magnet 122a is disposed), the housing can be thinned without weakening the torque. Become. As a result, the housing 122 can be reduced in weight by reducing the thickness of the arcuate portion.
尚、本実施例では、ハウジング１２２の肉厚を1.6mmから1.2mmへ変更し、0.4mmの厚さの鋼板材３０１を配置している。これにより、約10gの軽量化を行っていると共に、図１８に示すにフラックスメータによる測定値が鋼板材有無にて大きく異なり、ハウジング肉厚1.6mmの時と、1.2mmと鋼板材を合わせた際の値がほぼ同程度となっていることから、トルクの減少も最小限に抑えられていることがわかる。 In the present embodiment, the thickness of the housing 122 is changed from 1.6 mm to 1.2 mm, and a steel plate material 301 having a thickness of 0.4 mm is disposed. As a result, the weight is reduced by about 10 g, and the measured value by the flux meter is greatly different depending on the presence or absence of the steel plate material as shown in FIG. 18, and the steel plate material is combined with 1.2 mm when the housing thickness is 1.6 mm. Since the values at the time are almost the same, it can be seen that the decrease in torque is also minimized.
次に、電動機１２０の冷却について説明する。 Next, cooling of the electric motor 120 will be described.
本実施形態では、掃除機本体２に備わる図示しない電動送風機の吸引力により、吸込具１０の吸込口１００とは別に設けた導入口より空気を導入して、これを冷却用の空気として用いている。 In the present embodiment, air is introduced from an inlet provided separately from the suction port 100 of the suction tool 10 by the suction force of an electric blower (not shown) provided in the cleaner body 2, and this is used as cooling air. Yes.
図１１に示すように、前記した導入口として、吸口本体１０Ａの下ケース１１の後部側には、後端スリット１５０が設けられている。この後端スリット１５０は、下ケース１１に設けられた車輪１１ｄの前方において、上方斜め後方に開口が向く状態に設けられている。 As shown in FIG. 11, a rear end slit 150 is provided on the rear side of the lower case 11 of the suction body 10A as the introduction port. The rear end slit 150 is provided in a state in which the opening faces obliquely upward and rearward in front of the wheel 11 d provided in the lower case 11.
ここで、後端スリット１５０は、図１７に示すように、これに連続する上板１５１と、図示しない下板との間に形成される通路Ｒ２に連通しており、また、この通路Ｒ２は、基板収容室１４に連通している。したがって、後端スリット１５０を通じて導入された冷却用の空気は、通路Ｒ２を通じて基板収容室１４に流入し、制御基板１０Ｃを冷却する。また、上ケース１２のスリット１２ａを通じて、腕部１０Ａ２の後方の空気が基板収容室１４に導入され、この空気によっても制御基板１０Ｃが冷却される。 Here, as shown in FIG. 17, the rear end slit 150 communicates with a passage R2 formed between an upper plate 151 continuous therewith and a lower plate (not shown). , Communicated with the substrate housing chamber 14. Therefore, the cooling air introduced through the rear end slit 150 flows into the substrate storage chamber 14 through the passage R2 and cools the control substrate 10C. Further, air behind the arm portion 10A2 is introduced into the substrate housing chamber 14 through the slit 12a of the upper case 12, and the control substrate 10C is also cooled by this air.
基板収容室１４に流入した冷却空気は、その後、隔壁１４ａの開口部１４ｂを通じて通路Ｒ３に流入し、通路Ｒ３から隔壁１３ｅの開口部１３ｅ’を通じて電動機収容室１３に流入する（図７，図９参照）。 The cooling air flowing into the substrate housing chamber 14 then flows into the passage R3 through the opening 14b of the partition wall 14a, and then flows into the motor housing chamber 13 from the passage R3 through the opening 13e 'of the partition wall 13e (FIGS. 7 and 9). reference).
その後、電動機収容室１３に流入した冷却用の空気は、電動機収容室１３の電動機１２０の開口１２２ｂを通じてハウジング１２２内に流入し、コア１２４ｂとマグネット１２２ａとの間を通過してコア１２４ｂを冷却する。 Thereafter, the cooling air flowing into the motor housing chamber 13 flows into the housing 122 through the opening 122b of the motor 120 in the motor housing chamber 13, passes between the core 124b and the magnet 122a, and cools the core 124b. .
その後、ハウジング１２２内を冷却した空気は、開口１２２ｃや側面に形成される開口１２２ｄ（図９（ａ）参照）から電動機１２０の外部に排出され、通路Ｒ４に流入する。そして、通路Ｒ４から吸口継手１０Ｂの回動軸７の端部開口７ａを介して吸口継手１０Ｂ内に流入し、通路Ｒ１に流れ込む。よって、冷却用の空気は、電動機１２０内を、電動機１２０から飛び出した軸部１２４ａ側からカバー部材１２５側へ向かって流れる。つまり、冷却用の空気は、電動機１２０内を、吸口本体１０Ａの外側から中央側へ向かって流れる。 Thereafter, the air that has cooled the inside of the housing 122 is discharged to the outside of the electric motor 120 through the opening 122c and the opening 122d formed on the side surface (see FIG. 9A), and flows into the passage R4. And it flows in into the suction joint 10B from the passage R4 through the end opening 7a of the rotation shaft 7 of the suction joint 10B, and flows into the passage R1. Therefore, the cooling air flows in the electric motor 120 from the side of the shaft portion 124 a protruding from the electric motor 120 toward the cover member 125. That is, the cooling air flows in the electric motor 120 from the outside of the inlet body 10A toward the center side.
したがって、電動機１２０内を通過して電動機１２０を冷却した空気は、ブラシ１２７ｂから生じる可能性のある塵埃等とともに通路Ｒ１に流れ込む。尚、図１１に示すように、上ケース１２における電動機収容室１３に対応する位置にスリット１２ｃを設け、このスリット１２ｃを通じて電動機収容室１３に直接、冷却用の空気を導入してもよい。 Therefore, the air that has passed through the electric motor 120 and has cooled the electric motor 120 flows into the passage R1 together with dust or the like that may be generated from the brush 127b. In addition, as shown in FIG. 11, the slit 12c may be provided in the position corresponding to the electric motor storage chamber 13 in the upper case 12, and cooling air may be directly introduced into the electric motor storage chamber 13 through the slit 12c.
このように構成することによっても、電動機１２０を好適に冷却することができる。尚、スリット１２ｃ等に図示しないフィルターを配置して塵埃が電動機収容室１３内に流入するのを抑制するように構成してもよい。 Also with this configuration, the electric motor 120 can be suitably cooled. A filter (not shown) may be disposed in the slit 12c or the like so as to suppress dust from flowing into the electric motor housing chamber 13.
また、電動機の開口１２２Ｃより排出される空気は高温となるため、周囲の樹脂の軟化等を引き起こす可能性があるため、通路Ｒ３から、開口１２２Ｃより排出される空気を冷却するための、空気を混ぜるためのバイパス２０３を設けてもよい（図９参照）。但しその際は開口部１３ｅ’とバイパス２０３の流路面積の割合に注意する必要がある。 In addition, since the air discharged from the opening 122C of the motor becomes high temperature, there is a possibility that the surrounding resin may be softened. Therefore, air for cooling the air discharged from the opening 122C from the passage R3 is used. A bypass 203 for mixing may be provided (see FIG. 9). However, in that case, it is necessary to pay attention to the ratio of the flow path area between the opening 13e 'and the bypass 203.
尚、本実施例における鋼板材の配置は、掃除機吸口用の電動機に限らず、マグネットを用いた、流モータに関しても効率やトルクを犠牲にせずに軽量化を行う方法として有効である。 The arrangement of the steel plate material in the present embodiment is not limited to the electric motor for the vacuum cleaner suction port, but is effective as a method of reducing the weight without sacrificing efficiency and torque even with respect to the flow motor using a magnet.
1…電気掃除機、2…掃除機本体、3…ホース、4…手元操作部、5…延長管、5a…延長管、5b… 長管、7…回動軸、7a…吸口継手の端部開口、7b…回動部、8…バンパー、10… 吸込具、10A…吸口本体、10A1…吸口本体腕部、10A2…吸口本体腕部、10B…吸口継手、10C…制御基板、11…下ケース、11a…ブラシ駆動スイッチ、11b…ブラシカバー、11c…ブラシカバー、11d…車輪、11f…支持部、12…上ケース、12a…スリット、12c…スリット、13…電動機収容室、13a…電動機支持部、13b…電動機支持部、13c…電動機支持部、13d…電動機支持部、13e…隔壁、13e…開口部、13f…仕切り部、14…基板収容室、14a…隔壁、14b…開口部、15…ユニットカバー、15f…支持部、100…吸込口、101…吸込通路、110…回転清掃体、110a…回転清掃体の軸部、111…筒状基体、112a…清掃部材、112a…清掃部材112aの外周、112b…清掃部材、112b…清掃部材112bの外周、112c…清掃部材、112d…清掃部材、113…ローラ部材、120…電動機、121…フロントキャップ、121a…軸受部、122…ハウジング、122a…マグネット、122b…開口（吸気）、122c…開口（排気）、122d…開口（排気）、123…リアキャップ、123a…軸部、123b…電動機用基板、123c…段差面、123d…底部、124…アーマチュア、124a…電動機軸部、124b…コア、124c…コンミテータ、124d…ティース、124f…コンミテータのセグメント、125…カバー部材、126a…支軸、126b…ばね部材、126c…ばね部材の先端部、127…ブラシ部、127a…ブラシホルダ、127b…ブラシ、127c…ブラシの外周側面、128…ブッシュ、130…大径プーリ、131…小系プーリ、132…歯付きベルト、133…テンショナー、150…後端スリット、151…上板、201…Ｕ字スプリング、202…長孔、203…バイパス、301…鋼板材。 1 ... Vacuum cleaner, 2 ... Vacuum cleaner body, 3 ... Hose, 4 ... Hand control, 5 ... Extension tube, 5a ... Extension tube, 5b ... Long tube, 7 ... Rotating shaft, 7a ... End of suction joint Opening, 7b ... Rotating part, 8 ... Bumper, 10 ... Suction tool, 10A ... Suction body, 10A1 ... Suction body arm, 10A2 ... Suction body arm, 10B ... Suction joint, 10C ... Control board, 11 ... Lower case , 11a ... Brush drive switch, 11b ... Brush cover, 11c ... Brush cover, 11d ... Wheel, 11f ... Supporting part, 12 ... Upper case, 12a ... Slit, 12c ... Slit, 13 ... Motor housing chamber, 13a ... Motor supporting part , 13b ... Electric motor support, 13c ... Electric motor support, 13d ... Electric motor support, 13e ... Bulkhead, 13e ... Opening, 13f ... Partition, 14 ... Substrate housing chamber, 14a ... Bulkhead, 14b ... Opening, 15 ... Unit cover, 15f ... support part, 100 ... suction port, 101 ... suction passage, 110 ... rotary cleaning body, 110a ... shaft part of rotary cleaning body, 111 ... cylindrical substrate, 112a ... cleaning member, 112a ... cleaning The outer periphery of the cleaning member 112a, 112b ... the cleaning member, 112b ... the outer periphery of the cleaning member 112b, 112c ... the cleaning member, 112d ... the cleaning member, 113 ... the roller member, 120 ... the electric motor, 121 ... the front cap, 121a ... the bearing portion, 122 ... Housing 122a ... Magnet 122b ... Opening (intake) 122c ... Opening (exhaust) 122d ... Opening (exhaust) 123 ... Rear cap 123a ... Shaft part 123b ... Motor substrate 123c ... Step surface 123d ... Bottom, 124 ... Armature, 124a ... Motor shaft, 124b ... Core, 124c ... Commutator, 124d ... Teeth, 124f ... Segment of commutator, 125 ... Cover member, 126a ... Support shaft, 126b ... Spring member, 126c ... Spring member Tip part, 127 ... Brush part, 127a ... Brush holder, 127b ... Brush, 127c ... Outer peripheral side of brush, 128 ... Bush, 130 ... Large pulley, 131 ... Small pulley, 132 ... Toothed belt, 133 ... Tensioner, 150 ... rear end slit, 151 ... upper plate, 201 ... U-shape Pulling, 202 ... elongated hole, 203 ... bypass, 301 ... steel plate.
Claims (2)
前記吸込具は内部に回転清掃体と、前記回転清掃体を回転駆動する電動機とを有しており、前記電動機のハウジング内に設置された２つのマグネットと、前記マグネット配置位置と90度位置をずらした前記ハウジングの外周に鋼板材を配置し、前記鋼板材は前記ハウジングより漏れている磁力を利用して前記ハウジングへ取り付けられていることを特徴とする電気掃除機。 A vacuum cleaner main body, a hose connected to the vacuum cleaner main body, a hand operating part connected to the hose, an extension pipe connected to the hand operating part, and a suction tool attached to the extension pipe In a vacuum cleaner
The suction tool includes a rotary cleaning body and an electric motor that rotationally drives the rotary cleaning body, and includes two magnets installed in a housing of the electric motor, the magnet arrangement position, and the 90-degree position. A vacuum cleaner characterized in that a steel plate material is disposed on the outer periphery of the shifted housing, and the steel plate material is attached to the housing using a magnetic force leaking from the housing .
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