专利名称：电动风机以及用于制造该电动风机的叶轮的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于真空吸尘器的电动风机，以及用于制造该电动风机的叶轮的方法。
一传统的电动风机的叶轮包括一设置在其中心部并带有一抽吸口的前板；一与所述前板相对设置的后板；以及设置在前板和后板之间的诸叶片。每个叶片上均设有若干个用于插入固定待变形的凸起，这些凸起插入在形成于前板和后板内的若干个方孔内，各凸起从前板和后板向外凸伸的部分被压扁，从而通过插入固定将各叶片固定于前板和后板。叶轮的所有构件都是用铝合金制成。用一螺钉将这样组装成的叶轮紧固到一电动机的转轴上，并在叶轮上方罩一个风扇罩壳，这样就形成了一个电动风机。
本发明设计了一种旨在用于一新型真空吸尘器的电动风机，该风机可以在较高的工作速度下工作，从而能高效率地产生较大的抽吸风量。
由于传统的电动风机是如上所述的那样通过藉插入固定将从前板和后板凸伸的凸起部分压扁构造而成的，因而各凸起的被压扁部分从前板和后板的外表面凸出。当叶轮高速旋转时，与叶轮的各个被压扁部分的运动相对的空气阻力是相当大的，这种空气阻力会阻碍电动风机工作速度的提高。
例如JP-A No．1-310198中建议了一种用于解决这一问题的技术，使用插入固定而被压扁的各凸起部分的端部尖角变得圆滑，藉以减小与各凸起的被压扁部分的运动相对的空气阻力。
虽然在JP-A No．1-310198中建议的技术使用插入固定而被压扁的各凸起部分的端部尖角变得圆滑，藉以减小与各凸起的被压扁部分的运动相对的空气阻力，但是被压扁部分还是保留在前板和后板的外表面上。因此，对空气阻力的减小是有一定的限度的，被压扁的部分对增大电动风机的工作速度而言是一个很大的障碍。
电动风机的速度增大必然使叶轮内的应力增大。因而必须增大叶轮的刚性。传统叶轮的各个构件是通过插入固定而相互紧固的，并且由插入固定而形成的各构件的连接强度低于叶片和板件的强度。因此，藉插入固定组装而构成的叶轮的刚度不是很高，故使叶轮转速的增大受到限制。
电动风机的速度增大必然使电动机转轴上的载荷增大。因此，必须通过减小由铝制成的叶轮的重量来减小施加在电动机转轴上的载荷。
因此，本发明的一个目的在于解决上述问题，并且提供一种设有一叶轮的电动风机，所述叶轮能减小与其旋转运动相对的空气阻力，具有较强的刚性，以及能减小驱动该叶轮旋转的一电动机的转轴上的载荷，并且能在较高的工作速度下工作。本发明还提供了一种用于制造这样一种电动风机的叶轮的方法。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种电动风机，包括一被一壳体罩覆的电动机；一固定于包含在电动机内的一转轴上的叶轮；设置在叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及一罩覆叶轮和诸固定导向叶片的风扇罩壳；其中，叶轮包括一具有一抽吸口的前板、一与前板相对设置的后板、设置在前板和后板之间的多个叶片；以及，至少是前板或后板之一与诸叶片一体成形。
根据本发明的第二方面，叶轮包括一前板；一与前板相对设置的后板；设置在前板和后板之间的多个叶片；其中，至少是前板或后板之一与诸叶片一体成形，在没有与诸叶片形成一体的另一个板件的表面上形成了一钎焊金属层，该另一板件是通过该钎焊金属层焊接于诸叶片。
根据本发明，叶轮形成为一体式结构，它没有以前那种因插入固定而形成的被压扁的凸起。因此，本发明的叶轮不会像有压扁凸起的叶轮那样受到空气阻力，并且不会像有压扁凸起的叶轮那样产生噪声。设有本发明叶轮的一电动风机可以在很高的工作速度下工作，因而可以提高真空吸尘器的抽吸效率。
本发明的这些和其它的目的将通过下文结合附图所作的描述而变得清楚。
图1是根据本发明的一叶轮的分解立体图；图2是根据本发明一较佳实施例的一叶轮的放大的局部剖视图；图3是根据本发明一较佳实施例的一叶轮的放大的局部剖视图；图4是根据本发明一较佳实施例的一叶轮的放大的局部剖视图；图5是根据本发明的一叶轮的分解立体图；图6是根据本发明的一真空吸尘器的立体图；图7是根据本发明的一电动风机的纵剖视图；图8是根据本发明的一叶轮的立体图；图9是根据本发明的一叶轮的平面视图；图10根据本发明的一叶轮的平面视图；图11是根据本发明的一叶轮的纵剖视图；图12是根据本发明的一叶轮的分解立体图；图13是根据本发明的一叶轮的纵剖视图；图14是根据本发明的一叶轮的纵剖视图；图15是根据本发明的一叶轮的分解立体图16是根据本发明的一叶轮的分解立体图；下面将结合各附图来描述本发明的各较佳实施例。
图6是涉及本发明一较佳实施例的一个真空吸尘器的立体图。
参见图6，其中示出了一个吸尘器本体601，它一体地设有若干个内部装置，并包括一电动风机；一软管602，其一端连接于形成在吸尘器本体601内的一抽吸口；一软管手柄603；一连接于软管602另一端(软管手柄603)的延伸杆604；一连接于延伸杆604的抽吸口605；一附连于软管手柄603的开关操作装置606；一附连于软管手柄603的第一红外线发光装置607；一附连于软管手柄603的第二红外线发光装置608；一附连于除尘装置601上壁的红外线接收装置609；以及一天花板610。
下面将结合图6来描述与本发明实施例有关的真空吸尘器的操作。
操作者按下布置在开关操作装置606中的一个开关按钮。随后，借助第一红外线反射装置607和第二红外线反射装置608发送相应于该操作开关按钮之代码的红外线信号。在通常的使用状态下，第一红外线反射装置607是垂直向上的。因此，由第一红外线反射装置607发出并射到房间的天花板或墙壁上的红外线信号将在那里发生反射，并落到红外线接收装置609上。第二红外线反射装置608相对于水平面倾斜向下。因此，由第二红外线反射装置608发出的红外线信号直接落到红外线接收装置609上。红外线信号由布置在吸尘器本体601上的红外线光电装置(未示)所接收，一控制电路(未示)可按照这些红外线信号来控制吸尘器本体601的操作。
下面将结合图7来描述安装在吸尘器本体601内的电动风机的结构。
一电动风机701包括一电动机717和一风机718。电动机717包括一壳体702；一固定于壳体702的定子703；一支承在位于壳体702上的轴承704和719内的转子轴705；一固定安装在转子轴705上的转子706；一固定安装在转子轴705上的换向器707；一电气连接于所述换向器707的电刷708；以及一用于保持电刷708并连接于壳体702的电刷支座709。
换向器707的圆周上设有若干个换向器杆，它们连接于卷绕在转子706上的线圈。
电刷708固定在电刷支座709中，并压抵着换向器707，而且借助一弹簧710与换向器707滑动接触。一电气连接于电刷的导电线711将电刷708与一外部电极电气连接。导电线711与一附连于电刷支座709的端子(未示)相连。一端部支架720附连于壳体702，藉以将风机718连接于电动机717。
端部支架720设有一空气入口716，由风机718吹送的空气可通过该入口流向电动机717。端部支架720上设有若干个固定的引导叶片714。设置在固定引导叶片714上游侧的一叶轮712借助一螺母713紧固于转子转轴705。一罩壳715被强制地放置并固定于端部支架720，在该罩壳的中心部内设有一抽吸口721当电动机被驱动时，转子706旋转，与转子706同轴的叶轮712被带动旋转，从而由风扇罩壳715的抽吸口721将空气吸入。空气流经叶轮712和固定引导叶片714，随后通过空气入口716流向电动机717。
下面将结合图8和9来描述叶轮712的结构。
图8和9分别是根据本发明实施例的叶轮712的立体图和平面图。
参见图8和9，叶轮712包括一前板101，其上设有一抽吸口801；一位于前板下方并与之相对的后板102；夹设在前板101和后板102之间的诸叶片103。如图9所示，诸叶片103是弯曲的。前板101、后板102和诸叶片103限定了多个空气出口802。当叶轮712旋转时，经抽吸口801被吸入叶轮的空气从空气出口802流向电动机以使电动机冷却，并通过吸尘器本体的排放口排出。
叶轮712需高速旋转以产生较高的抽吸量。叶轮必须是轻型的，而作用于叶轮712的空气阻力必须是比较小的，以便使叶轮能高速旋转。下面将结合图1至4来描述这样一种结构，它能有效地形成轻型结构叶轮712，并且能减小作用于叶轮712的空气阻力。
图1是根据本发明实施例的叶轮712的分解立体图。
如图1所示，前板101和诸叶片103是形成为一体的结构。
前板101和诸叶片103是通过注射模制的工艺而形成为一体式结构的。这种注射模制工艺类似于那种用于模制树脂的注射模制工艺，即，在一不用熔炉的注射模制机内对一种轻金属颗粒进行搅拌和熔解，并将熔融的轻金属注入一模具而形成一模制品。
前板101和诸叶片103可以通过注射模制工艺形成为如图1所示的一体式结构。在该实施例中，由于诸叶片103和前板101通过模制一体成形，所以在前板101的外表面上不会有因插入固定而形成的压扁的凸起。因此，作用在前面板101上的空气阻力较小。
在该实施例中，前板101和诸叶片103的一体式结构是用ASTM(美国材料测试协会)所规定的AZ91D等级的镁合金来制造的。镁合金AZ91D包含8．3-9．7wt．％的Al，0．35-1．0wt．％的Zn和0．15-0．50wt．％的Mn，它具有很高的可模制性，并且是一种没有Cu、Ni和Fe含量的高纯度的合金。
在该实施例中，前板101和诸叶片103的一体式结构也可以用美国ASTM标准所规定的AM60B等级的镁合金代替AZ91D等级的镁合金来制造，镁合金AM60B包含5．5-6．5wt．％的Al，0．22wt．％的Zn和0．24-0．6wt．％的Mn。
镁合金的比重是大约1．8g／cm3，大约是比重为2．7g／cm3的铝合金的2／3。
下面将结合图2来描述一种将后板102连结于和前板101形成一体的诸叶片103上的方法。
后板102是用JIS(日本工业标准)规定的A5052等级的铝-镁合金(即铝合金)来制造的。后板102的内表面上涂覆了一钎焊金属层201。在该实施例中，形成钎焊金属层201的钎焊金属是Zn。
该实施例采用电镀工艺在后板102的内表面上形成钎焊金属层。所述电镀工艺的步骤包括脱脂、水洗、电镀、水洗和干燥。利用合适温度的适当的电解溶液，并且在一段适当的电镀时间内施加具有适当电流密度的电流，就可以在后板102上形成所需的锌钎焊金属层201。
将与诸叶片103一体设置的前板101和后板102保持为同轴邻接状态，并且不对它们施加任何压力，或者说施加的压力不会使前板101、后板102和诸叶片103变形，将前板101、后板102和诸叶片103在低于它们熔点的适当温度下、在一段适当的时间内加热，从而通过钎焊将后板102连结于诸叶片103。
当以一合适温度在一段适当时间内加热时，钎焊金属层201熔化并渗入后板102和诸叶片103，藉以形成诸反应部202，这些反应部将后板202牢牢地连结于诸叶片103。
在该实施例中，由于后板102是通过钎焊连结于诸叶片103，所以在后板103的外表面上不存在因插入固定而形成的被压扁的凸起。
虽然该实施例采用电镀工艺在后板102上形成钎焊金属层201，但钎焊金属层201也可以借助物理蒸镀工艺、化学蒸镀工艺、离子电镀工艺、喷射工艺或这些工艺中某些工艺的组合来形成。
虽然该实施例采用的是锌的钎焊金属层，但也可以用例如Sn或Pb之类的低熔点金属以及以这样一类金属为主要成分的低熔点合金来作为钎焊材料。
较佳的低熔点合金是Zn-Sn合金、Zn-Pb合金、Sn-Pb合金、Zn-Mg合金和Zn-Al合金。
虽然该实施例采用了A5052等级(JIS)的铝合金来形成后板102，但Al-Mn合金(系列3000，JIS)、Al-Si合金(系列4000，JIS)、Al-Cu-Mg合金(系列2000，JIS)、Al-Mg-Si合金(系列6000，JIS)和Al-Zn-Mg合金(系列7000，JIS)都是可以用来形成后板102的材料。
在该实施例中，叶轮712的前板101和诸叶片103是用镁合金制成，叶轮712的后板102是比重比镁合金大的铝合金制成，叶轮712安装在电动机的转轴上，后板102在电动机的那一侧上。因此，可以抑制因其上载荷分布不均而造成的转子轴的扰动，并且可以降低噪声，降低炭刷的磨损，延长电动风机的使用寿命。
虽然该实施例采用铝合金的后板102，但也可以用与形成前板101和诸叶片103相同的镁合金材料来制造后板102。
下面将结合图2来描述本发明的第二实施例。
图2是本发明第二实施例的一叶轮的放大局部剖视图。
该实施例的叶轮712与第一实施例的叶轮712类似，它具有由镁合金制成、并形成一体式结构的前板101和叶片103。
该实施例所采用的镁合金是美国的ASTM标准规定的AZ91D等级或AM60B等级的镁合金。前板101和诸叶片103借助注射模制工艺形成为一个一体式结构。
后板102是与前板101和诸叶片103的一体式结构相对设置的，与前述的一体式结构类似，它也是用ASTM标准的AZ91D等级的镁合金制成。在后板102的内表面上预先形成了一个锌钎焊金属层201。
在该实施例中，后板102上的钎焊金属层201是这样形成的，即用AZ91D等级的镁合金钎焊金属层并借助热辊加压连结工艺来覆盖后板102。
在热辊加压连结工艺中，以分别低于后板102和一金属片(锌片)熔点的适当温度对后板102和该金属片加热，藉以形成钎焊金属层201，将后板102和该金属片叠置，在一对滚动的辊子之间对叠置的后板102和金属片进行压制，就可以在后板102上形成具有所需厚度的钎焊金属层201。钎焊金属层201也可以用另一种方法来形成，即使叠置的后板102和金属片通过一对滚动的辊子之间，在该对辊子两端施加一电流，并在成对的辊子之间对后板102和用于形成钎焊金属层201的金属片进行压制，并将后板102和金属片分别加热至低于后板102和金属片熔点的温度。当采用该方法时，在使后板102和金属片通过成对的滚动辊子之前，无需对它们加热，它们可以借助施加于成对滚动辊子两端的电流来加热。
将一体设有诸叶片103的前板101和设有钎焊金属层201的后板102保持同轴邻接状态，并且不对它们施加任何压力，或者说施加的压力不会使前板101、后板102和诸叶片103变形，将前板101、后板102和诸叶片10在低于它们熔点的温度下在一段适当时间内加热，从而通过钎焊用钎焊金属层201将后板102连结于诸叶片103。
当以一合适的温度在一段适当时间内加热时，钎焊金属层201熔化并渗入后板102和诸叶片103，藉以形成诸反应部202，这些反应部将后板202牢牢地连结于诸叶片103。
在该实施例中，由于后板102是通过钎焊连结于诸叶片103，所以在后板103的外表面上不存在因插入固定而形成的被压扁的凸起。因此，作用于后板102外表面的空气阻力较小。
虽然该实施例采用的是锌钎焊金属层，但也可以用例如Sn或Pb之类的低熔点金属以及以这样一类金属为主要成分的低熔点合金来作为钎焊材料。较佳的低熔点合金是Zn-Sn合金、Zn-Pb合金、Sn-Pb合金、Zn-Mg合金和Zn-Al合金。
虽然该实施例采用了AZ91D等级的镁合金来形成后板102，但美国ASTM标准的AM31B等级的镁合金(含大约2．8wt．％的Al，大约0．87wt．％的Zn和大约0．41wt．％的锰)或ASTM标准的AM60M等级的镁合金也可以被用来形成后板102。
下面将结合图3来描述本发明的第三实施例。
图3是根据本发明第三实施例的一叶轮712的放大的局部剖视图。
该实施例的叶轮712与前述两实施例的叶轮712类似，它具有由镁合金制成、并形成一体式结构的前板101和诸叶片103。
该实施例所采用的镁合金是美国的ASTM标准规定的AZ91D等级或AM60B等级的镁合金。前板101和诸叶片103借助注射模制工艺形成为一个一体式结构。
诸叶片103上设有多个固定凸起301。后板102是用A5052等级(JIS)的Al-Mg合金制成。后板102上设有多个孔302，以分别在相应于诸叶片103的各固定凸起301的位置上接纳固定凸起301。较佳的是，各固定凸起301的高度等于后板102的厚度。
下面将描述一种用来将后板102紧固于前板101和诸叶片103的一体式结构的方法。
与前板101形成一体的诸叶片103的各固定凸起301被插入到后板102的孔302中，通过对插入孔302的凸起301进行能满足有关焊接电流、焊接时间、电极质量、电极直径等条件的点焊(即电阻焊)，就可以形成反应部303，从而将后板102牢牢地连接于前板101和诸叶片103的一体式结构。固定凸起的部分和孔302周围的后板部分在焊接过程中熔化。
用激光焊接工艺、电子束焊接工艺或激光焊接工艺和电子束焊接工艺的组合可以代替点焊工艺将后板102连接于前板101和诸叶片103的一体式结构。
虽然该实施例采用了A5052等级(JIS)的铝合金来形成后板102，但Al-Mn合金(系列3000，JIS)、Al-Si合金(系列4000，JIS)、Al-Cu-Mg合金(系列2000，JIS)、Al-Mg-Si合金(系列6000，JIS)和Al-Zn-Mg合金(系列7000，JIS)都是可以用来形成后板102的材料。
在该实施例中，诸叶片103和后板102焊接在一起，在后板102的外表面上不存在任何因插入固定而形成的用于将后板102紧固于诸叶片103的被压扁凸起。因此，作用在前板101和后板102之外表面上的空气阻力较小。
下面将结合图4来描述本发明的第四实施例。
图4是根据本发明第四实施例的一叶轮712的放大的局部剖视图。
该实施例的叶轮712与前述各实施例的叶轮712类似，它具有由镁合金制成、并形成一体式结构的前板101和叶片103。
该实施例所采用的镁合金是美国的ASTM标准规定的AZ91D等级或AM60B等级的镁合金。前板101和诸叶片103借助注射模制工艺形成为一个一体式结构。
诸叶片103上设有多个固定凸起301。后板102是用A5052等级(JIS)的Al-Mg合金制成。后板102上设有多个孔302，以分别在相应于诸叶片103的各固定凸起301的位置上接纳固定凸起301。在后板102的内表面上形成有一锌钎焊金属层401。
该实施例采用电镀工艺在后板102的内表面上形成钎焊金属层。所述电镀工艺的步骤包括脱脂、水洗、电镀、水洗和干燥。利用合适温度的适当电解溶液，并且在一段适当的电镀时间内施加具有适当电流密度的电流，就可以在后板102上形成所需的锌钎焊金属层401。
下面将描述一种用来将后板102紧固于前板101和诸叶片103的一体式结构的方法。
与前板101形成一体的诸叶片103的各固定凸起301从钎焊金属层401的那一侧被插入到后板102的孔302中。在低于所述一体式结构和后板102的熔点的温度下，在所需加热时间内对它们加热，从而利用钎焊金属层401藉助钎焊将所述一体式结构和后板相互连结。在合适的温度下在所需时间内加热，就可以使钎焊金属层401渗入一体式结构和后板102而形成反应部402。
借助一具所需温度、压力和加热时间的热压工艺使得后板102的插有固定凸起301的孔302周围的部分熔化，从而形成将一体式结构和后板102相互连结的反应部403。在受热和受压时，后板102在孔302周围的部分以及固定凸起301的部分将熔化。
虽然在该实施例中是利用钎焊进而是热压将一体式结构804和后板102相互连结，但热压也可以在钎焊之前进行。
虽然该实施例采用电镀工艺在后板102上形成钎焊金属层401，但钎焊金属层401也可以借助物理蒸镀工艺、化学蒸镀工艺、离子电镀工艺、喷射工艺或这些工艺中某些工艺的组合来形成。
虽然该实施例采用的是锌的钎焊金属层，但也可以用例如Sn或Pb之类的低熔点金属以及以这样一类金属为主要成分的低熔点合金来作为钎焊材料。较佳的低熔点合金是Zn-Sn合金、Zn-Pb合金、Sn-Pb合金、Zn-Mg合金和Zn-Al合金。
虽然该实施例采用热压工艺将前板101和诸叶片103的一体式结构与后板103相互连结，但采用激光焊接工艺、电子束焊接工艺、电阻焊接或这些工艺中的某些相结合的工艺也是可行的。
虽然该实施例采用了A5052等级(JIS)的铝合金来形成后板102，但Al-Mn合金(系列3000，JIS)、Al-Si合金(系列4000，JIS)、Al-Cu-Mg合金(系列2000，JIS)、Al-Mg-Si合金(系列6000，JIS)和Al-Zn-Mg合金(系列7000，JIS)都是可以用来形成后板102的材料。
在该实施例中，由于诸叶片103和后板102焊接在一起，所以在后板102的外表面上不存在任何因插入固定而形成的用于将后板102紧固于诸叶片103的被压扁凸起。因此，作用在前板101和后板102之外表面上的空气阻力较小。
在前述的第一至第四实施例中，前板101和诸叶片103形成为一体式结构。如图5所示，诸叶片103也可以与后板102形成为一体式结构，而前板则可以采用前述第一至第四实施例中所述的任何一种连接方法连接于诸叶片103。
在本发明的第一至第四实施例中，叶轮是轻型的，作用在板件表面上的空气阻力得以减小，当消耗功率1000W时，可使电动风机的叶轮在45，000至50，000rpm的转速范围内旋转，并使真空吸尘器有550W或更高的抽吸功率。
接着，将结合图10和11来描述根据较佳实施例的注射模制结构。
在该较佳实施例中，利用冲压作业或机床切削作业将一前板101的内径和外径同轴加工，以便修正因模制应力而在前板101的内外径上产生的振荡或弯曲或类似现象，并改善其同轴精度。借助以上的配置，可以减小因模制作业而产生的叶轮712的不平衡量，因而提高其平衡精度。
特别是，用于电动吸尘器的电动风机701在高速旋转的情况下，它不仅能有效地降低振动噪声，而且能提高叶轮712内外周尺寸的精确度，从而使其相对于风扇罩壳715或固定导向叶片714的组合尺寸较为稳定，进而降低空气动力性能方面的扰动。
在该较佳实施例中，在抽吸口801的内周侧的一熔融金属开口1001处曾经形成过一薄膜状的门1002，以便使熔融金属沿圆周均匀地流向前板101。
此外，在其外周设置了两个熔融金属储备器，用以防止熔融金属在充填时量不够。虽然这些储备器在进行金属注射模制时为获得稳定的质量是必须的，但在产品制成后就不需要了，因而在模制作业后应该将它们去除。
在图11中，去除箭头所指示的各内、外周部分。在该较佳实施例中，在前板101的内周和外周上布置了熔融金属开口1001或防止充填量不够的熔融金属储备器1003，在对前述的内周和外周进行后期加工的同时可以将它们去掉，因而加工步骤没有增加。
作为另一个较佳实施例，图12示出的立体图表示后板102和诸叶片103一体模制的状态。在这种情况下，不但可以如上所述的那样提高平衡精度或空气动力学性能，而且可以使其形成为如图13和14所示的结构。也就是说，在图13中，将后板102的刚性最弱的内周部分做得较厚，以增大其刚性。这样对一高速的旋转机器而言是特别有效的。
在图13中，靠近抽吸口801的空气流动通道的那些叶轮712部分向上凸伸，以加强入口处的流动，进而加强空气动力学性能。
另外，在图14中，凸伸部分在转轴705的相反方向上延伸，因而形成了一个用于转轴705的固定部分，从而可以不采用已有技术中用来固定该构件另一个单独的毂件。
在图15和16中，叶片103的厚度发生变化，以形成一个所谓的叶轮形状。在图15所示的例子中，布置了用于前板101的各固定爪，而在图16所示的例子中，减小了叶片103的厚部，以获得一较为平均的厚度，并提高模制成形能力。
由于叶片103和相配的板件是一体成形的，所以使上述的两个例子变得可能。与前述已有技术中利用较薄板件来形成叶片和板件的情况相比，这两个例子可使设计时的自由度增大，并且由于在叶轮712内可获得最佳的流动适应性，因而也提高了空气动力学性能。
在上述较佳实施例中，前板101和叶片103是用镁合金一体成形的。这种镁合金是美国ASTM AZ91D类型。AZ91D合金含有8．3-9．7wt．％的铝，0．35-1．0wt．％的锌和0．15-0．50wt．％的锰，其模制成形特性优良，而且是一种高纯度的产品，其中的铜、镍和铁的夹杂量很有限。
在该较佳实施例中，虽然前板101和叶片103的一体式结构是用AZ91D镁合金制成，但采用美国ASTM标准的AM60B镁合金也是较理想的，该种合金含有5．5-6．5wt．％的铝，0．22wt．％的锌，以及0．24-0．6wt．％的锰。
镁合金的比重(g／cm3)大约是1．8，因而相对于比重为2．7的铝合金而言，可获得一种较轻的产品。
此外，在该较佳实施例中，虽然后板102是用A5052(JIS标准)的铝合金来形成的，但Al-Mn合金(系列3000)、Al-Si合金(系列4000)、Al-Cu-Mg合金(系列2000)、Al-Mg-Si合金(系列6000)和Al-Zn-Mg合金(系列7000)的任何一种都是可以用来形成后板102的材料。
如上所述，根据本发明，在叶轮712中采用镁合金可使叶轮712的重量减轻，进而使施加于转轴的载荷减小。
此外，根据本发明，整体形成的叶轮可消除各紧固凸起，因而可以减小因这些紧固凸起而引起的空气阻力和噪声等。
另外，根据本发明，在模制成形作业之后，通过附加一冲压或机床切削作业或类似作业，即可对前板101的内外径进行同轴加工，这样就可以校正因模制应力而在内外径部分上产生的扭转和弯曲，并提高了同轴精度。借助如上所述的配置，可减小因模制成形作业而产生的叶轮712的不平衡量，因而提高了平衡精度。特别是在用于电动吸尘器或类似产品的电动风机高速旋转的情况下，利用本发明不但能高效地降低振动噪声，而且能提高叶轮712之内外圆周的尺寸精度，风扇罩壳与固定导向叶片之间的组合尺寸得以稳定，以及消除空气动力学性能方面的扰动。此外，在前板101的内周和外周上分别布置了模制作业所需的熔融金属开口或用于防止充填金属量不够的熔融金属储备器，它们可以在对前述的内外径部分进行后期加工的同时加以去除，因而不会增加加工步骤。
应该理解，以上的描述仅仅是对本发明的较佳实施例作出的，本技术领域的熟练人员在不偏离本发明精神和保护范围的情况下，还可以作出种种变型和改动。
权利要求
1．一种电动风机，包括一被一壳体罩覆的电动机；一固定安装于包括在所述电动机内的一转轴上的叶轮；设置在所述叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及一罩覆所述叶轮和所述诸固定导向叶片的风扇罩壳；其中，所述叶轮是用一镁合金制成。
2．一种电动风机，包括一被一壳体罩覆的电动机；一固定安装于包括在所述电动机内的一转轴上的叶轮；设置在所述叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及一罩覆所述叶轮和所述诸固定导向叶片的风扇罩壳；其中，所述叶轮包括一具有一抽吸口的前板、一与所述前板相对设置的后板、设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；以及，至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片一体成形。
3．一种电动风机，包括一被一壳体罩覆的电动机；一固定安装于包括在所述电动机内的一转轴上的叶轮；设置在所述叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及一罩覆所述叶轮和所述诸固定导向叶片的风扇罩壳；其中，所述叶轮包括一具有一抽吸口的前板、一与所述前板相对设置的后板、设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；以及，至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片是用一种镁合金一体成形。
4．如权利要求3所述的电动风机，其特征在于，所述前板和诸叶片是用一种镁合金形成为一个一体式结构，而所述后板是用一种铝合金制成。
5．一种叶轮，包括一前板；一与所述前板相对设置的后板；设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；其中，至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片是通过注射模制工艺、压铸工艺、切削工艺或压制工艺而一体成形的。
6．一种叶轮，包括一前板；一与所述前板相对设置的后板；设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；其中，至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片一体成形，在没有与诸叶片形成一体的另一个板件上形成了一钎焊金属层，所述另一板件是通过该钎焊金属层焊接于所述诸叶片。
7．如权利要求6所述的叶轮，其特征在于，用来形成钎焊金属层的表面处理工艺是电镀工艺、蒸镀工艺、离子电镀工艺、喷射工艺或某些上述工艺的组合。
8．一种叶轮，包括一前板；一与所述前板相对设置的后板；设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；其中，至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片一体成形，所述诸叶片上设有多个凸起，没有与诸叶片形成一体的另一板件具有一涂覆了钎焊金属层的表面，在该另一块板上相应于所述各叶片凸起的位置上设有若干个孔；所述叶片的多个凸起分别插入所述板件的孔内，所述各叶片通过所述钎焊金属层焊接于所述板件，所述各凸起被加热并焊接于所述板件。
9．如权利要求8所述的叶轮，其特征在于，所述各凸起是借助激光焊接工艺、电子束焊接工艺、电阻焊接工艺或上述某些工艺的组合来加热并焊接于所述板件。
10．一种电动风机，包括一储存在一壳体内的电动机；一固定安装在所述电动机的一转轴上的叶轮；设置在所述叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及用于罩覆所述叶轮和所述诸固定导向叶片的风扇罩壳；所述叶轮的改进包括一具有一抽吸口的前板、一与所述前板相对设置并具有一用于所述转轴的固定部分的后板、以及设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片一体成形，在一体成形之后，机加工所述一体成形板件的内周表面和外周表面。
11．一种电动风机，包括一储存在一壳体内的电动机；一固定安装在所述电动机的一转轴上的叶轮；设置在所述叶轮下游侧的诸固定导向叶片；以及用于罩覆所述叶轮和所述诸固定导向叶片的风扇罩壳；所述叶轮的改进包括一具有一抽吸口的前板、一与所述前板相对设置并具有一用于所述转轴的固定部分的后板、以及设置在所述前板和所述后板之间的多个叶片；至少是所述前板或所述后板之一与所述诸叶片通过一注射模制工艺或压铸工艺一体成形，在一体成形之后，所述板件的内周表面和外周表面借助一冲压加工或一机械加工工艺再进行加工。
全文摘要
由于在以往的电动风机叶轮的板件的表面上因插入固定而形成了被压扁的凸起,所以在降低作用其上的空气阻力时受到限制,而空气阻力是使电动风机工作速度增大的一个很大的障碍。一叶轮包括:一具有一抽吸口的前板、一与前板相对设置的后板、以及设置在前板和后板之间的多个叶片。至少是所述前板或后板之一与诸叶片一体成形。
文档编号F04D29/00GK1205399SQ9811548
公开日1999年1月20日 申请日期1998年7月8日 优先权日1998年7月8日
发明者尾花健, 中村清美, 稻垣正寿, 青野泰久, 冈村久宣, 须贺久央, 常乐文夫 申请人:株式会社日立制作所