CN111630751B - 定子、电机、送风机、电动吸尘器及手干燥装置 - Google Patents
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Abstract
定子具备磁轭,所述磁轭以包围轴线的方式延伸并具有外周和内周。磁轭具有从外周突出的铆接部,且在与铆接部不同的位置具有分割面。磁轭在外周与内周之间具有供磁通流动的磁路。在将磁路的宽度设为L1并将磁轭的包含铆接部的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
Description
技术领域
本发明涉及定子、电机以及具备电机的送风机、电动吸尘器及手干燥装置。
背景技术
一般来说,电机的定子具有将电磁钢板等层叠要素层叠并用铆接部一体地固定而成的定子铁芯。为了降低铁损,优选将铆接部设置于尽可能不遮挡形成于定子铁芯的磁路的位置。因此,提出了在定子铁芯的外周形成凸部并在该凸部设置铆接部的方案(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-325846号公报(参照图1)
发明内容
发明要解决的课题
近年来,开发了将多个分割铁芯组合而成的分割构造的定子铁芯。在这样的分割构造的定子铁芯中,由于与一体型的定子铁芯相比铆接部变多,所以期望进一步提高铁损的降低效果。
本发明为解决上述课题而做出,其目的在于提高定子铁芯中的铁损的降低效果。
用于解决课题的手段
本发明的定子具备磁轭,所述磁轭以包围轴线的方式延伸并具有外周和内周,所述磁轭具有从外周突出的铆接部,且在与铆接部不同的位置具有分割面。磁轭在外周与内周之间具有供磁通流动的磁路,在将磁路的宽度设为L1并将磁轭的包含铆接部的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
本发明的定子具备磁轭,所述磁轭以包围轴线的方式延伸,并在以轴线为中心的周向上具有第一磁轭部和第二磁轭部。第一磁轭部及第二磁轭部均具有外周和内周。磁轭具有从第二磁轭部的外周突出的铆接部,且在第一磁轭部或第二磁轭部,在与铆接部不同的位置具有分割面。从轴线到第一磁轭部的外周的距离大于从轴线到第二磁轭部的外周的距离。
发明的效果
根据本发明,通过在磁轭的磁路的宽度L1与磁轭的包含铆接部的宽度L2之间使L1<L2<2.6×L1成立,从而能够抑制铆接部对在磁路中流动的磁通的影响,并提高铁损的降低效果。另外,通过在磁轭的第一磁轭部及第二磁轭部中的、从轴线到外周的距离较小的第二磁轭部的外周设置铆接部,从而能够抑制施加于铆接部的外力,由此,能够提高铁损的降低效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的电机的剖视图。
图2是示出实施方式1的定子的俯视图。
图3是放大地示出实施方式1的定子的一部分的图。
图4是放大地示出实施方式1的定子的形成有铆接部的部分的图。
图5是示出比较例的定子的俯视图。
图6是放大地示出比较例的定子的一部分的图。
图7是放大地示出比较例的定子的形成有铆接部的部分的图。
图8是示出磁轭的最大宽度L2与宽度比L2/L1的关系的图表。
图9是示出宽度比L2/L1与铆接部的铁芯效率的关系的图表。
图10是示出宽度比L2/L1与铆接部的铁芯质量的关系的图表。
图11是示出铆接部的铁芯效率与铁芯质量的关系的图表。
图12是示出比较例的定子的俯视图。
图13是示出实施方式2的电机的剖视图。
图14是放大地示出实施方式2的定子的一部分的图。
图15是示出实施方式3的电机的剖视图。
图16是示出实施方式4的电机的剖视图。
图17是示出应用各实施方式的电机的送风机的结构例的图。
图18是示出具备应用各实施方式的电机的送风机的电动吸尘器的图。
图19是示出具备应用各实施方式的电机的送风机的手干燥装置的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本发明的实施方式。此外,本发明不由该实施方式限定。
实施方式1.
<电机100的结构>
图1是示出本发明的实施方式1的电机100的剖视图。电机100是永久磁铁同步电机,是利用逆变器驱动的单相电机。电机100例如用于电动吸尘器或手干燥装置等的送风机110(参照图17)。
电机100具有:转子5,所述转子5具有轴50;以及定子1,所述定子1以包围转子5的方式设置。定子1固定在金属制的圆筒状的壳体4的内侧。壳体4具有外周41和内周42,定子1嵌合于内周42。
在以下的说明中,将作为轴50的旋转中心的轴线C1的方向称为“轴向”。另外,将以轴50的轴线C1为中心的周向(在图1等中用箭头R1示出)称为“周向”。另外,将以轴50的轴线C1为中心的半径方向称为“径向”。另外,将与轴向平行的截面中的剖视图称为“纵剖视图”。
转子5具有轴50和固定在轴50的周围的永久磁铁51、52。永久磁铁51、52在周向上等间隔地配置,并分别构成磁极。永久磁铁51的外周面例如为N极,永久磁铁52的外周面例如为S极,但也可以相反。
在此,两个永久磁铁51和两个永久磁铁52在周向上交替地配置。即,转子5具有四个磁极。但是,转子5的磁极数量不限于四个,只要是两个以上即可。
定子1经由气隙配置在转子5的径向外侧。定子1具有定子铁芯10、绝缘部3及线圈(例如图17所示的线圈35)。
定子铁芯10是在轴向上层叠多个层叠要素并用铆接部15一体地固定而成的部件。在此,层叠要素为电磁钢板,板厚例如为0.25mm。
定子铁芯10具有:磁轭11,所述磁轭11包围转子5;以及多个齿12,所述多个齿12在从磁轭11趋向转子5的方向上(即向径向内侧)延伸。齿12在周向上等间隔地配置。齿12的数量与转子5的磁极数量同数,在此为四个。但是,齿12的数量为两个以上即可。齿12具有与转子5相向的齿前端部13。齿前端部13形成为周向上的长度比齿12的其他部分长。
在定子铁芯10中,在周向上相邻的两个齿12之间形成有槽。在槽内配置有绝缘部3,所述绝缘部3用具有绝缘性的树脂构成。绝缘部3例如设置成覆盖磁轭11的内周侧的壁面、齿12的周向上的两端面及轴向上的两端面。
通过使树脂与定子铁芯10一体成形或者将成形为其他部件的树脂成形体组装于定子铁芯10,从而形成绝缘部3。在齿12上经由绝缘部3卷绕有线圈(例如图17所示的线圈35)。绝缘部3将定子铁芯10与线圈绝缘。
图2是示出定子铁芯10的俯视图。定子铁芯10的磁轭11在周向上具有第一磁轭部21和第二磁轭部22。第一磁轭部21和第二磁轭部22在周向上交替地配置。
第一磁轭部21是定子1中的位于径向最外侧的部分,呈以轴线C1为中心的圆弧状延伸。第一磁轭部21在周向上等间隔地配置。第一磁轭部21的数量与齿12的数量同数,在此为四个。
第一磁轭部21具有位于径向外侧的外周21a和位于径向内侧的内周21b。第一磁轭部21的外周21a与壳体4(图1)的圆筒状的内周42卡合。第一磁轭部21的内周21b与上述槽相向。
第二磁轭部22位于在周向上相邻的第一磁轭部21之间。第二磁轭部22具有将直线状部分呈V字形组合而成的形状,所述直线状部分从第一磁轭部21的端部相对于周向向径向内侧倾斜地延伸。齿12从第二磁轭部22的位于径向最内侧的部分即V字的顶点部分延伸。第二磁轭部22的数量与齿12的数量同数,在此为四个。
第二磁轭部22具有外周22a和内周22b。第二磁轭部22在以轴线C1为中心的径向上位于比第一磁轭部21靠内侧的位置。换句话说,从轴线C1到第二磁轭部22的外周22a的距离小于从轴线C1到第一磁轭部21的外周21a的距离。因此,即使第一磁轭部21的外周21a与壳体4(图1)抵接,第二磁轭部22的外周22a也不与壳体4抵接。第二磁轭部22的内周22b面向上述槽。
在第一磁轭部21的周向上的中心形成有分割面14。定子铁芯10由形成于第一磁轭部21的分割面14分割为每个齿12的分割铁芯2(图3)。在此,定子铁芯10分割为四个分割铁芯2。在此,分割面14为平面(在图2中为直线),但也可以设置凸部或凹部。
定子铁芯10利用铆接部15一体地固定。铆接部15形成为从第二磁轭部22的外周22a向外侧突出。铆接部15在周向上位于齿12与分割面14之间。
来自图1所示的转子5的永久磁铁51(N极)的磁通在齿12内向径向外侧流动并侵入磁轭11,并在磁轭11内在从第二磁轭部22向第一磁轭部21的方向上流动。另外,流向转子5的永久磁铁52(S极)的磁通在磁轭11内在从第一磁轭部21向第二磁轭部22的方向上流动并侵入齿12,在齿12内向径向内侧流动。
因此,在磁轭11及齿12中形成有作为磁通的通路的磁路。在磁轭11中,第二磁轭部22的外周22a与内周22b之间的区域及第一磁轭部21的外周21a与内周21b之间的区域成为磁路。
<铆接部15的配置>
图3是放大地示出定子铁芯10的一部分的图。图4是放大地示出图3中用虚线IV包围的部分的图。如上所述,铆接部15设置成从磁轭11的第二磁轭部22的外周22a进一步向外周侧突出。
即,铆接部15设置成向第二磁轭部22的磁路的外侧突出。此外,最优选使铆接部15整体位于磁路的外侧,但如图3所示,铆接部15的至少一部分位于磁路的外侧也可。
将第二磁轭部22的宽度(即从内周22b到外周22a的距离)设为宽度L1。由于宽度L1是第二磁轭部22中的磁路的宽度,所以也称为磁路宽度。
与此相对,将第二磁轭部22的包含铆接部15的宽度设为宽度L2。宽度L2是从第二磁轭部22的内周22b到铆接部15的最突出的部分的距离,也称为最大宽度。宽度L1、L2均为与磁通流动的方向正交的方向上的尺寸,在图3及图4所示的例子中,是与第二磁轭部22延伸的方向正交的方向上的尺寸。
在此,磁路宽度L1和最大宽度L2被设定为满足L1<L2<L1×2.6。由于铆接部15从第二磁轭部22的外周22a向外侧突出,所以最大宽度L2大于磁路宽度L1(即成为L1<L2)。另外,如后所述,通过满足L2<L1×2.6,从而能够降低铆接部15等的应力对在第二磁轭部22中流动的磁通的影响,并抑制铁损。
磁路宽度L1例如为2.8mm,如上所述,最大宽度L2被设定为满足L1<L2<L1×2.6。此外,图4是将图3所示的第二磁轭部22中的、磁通流动的方向上的长度B(例如6mm)的区域放大得到的图。
<作用>
接着,关于实施方式1的作用,与比较例进行对比并说明。图5是示出比较例的定子铁芯10的俯视图,图6是放大地示出比较例的定子铁芯10的一部分的图。此外,为了便于说明,也对比较例的定子铁芯标注与实施方式1的定子铁芯10相同的附图标记。
如图5及图6所示,在比较例的定子铁芯10中,在磁轭11的第二磁轭部22的宽度方向上的中心即磁路的中心形成有铆接部15。除了铆接部15的配置,比较例的定子铁芯10与实施方式1的定子铁芯10同样地构成。
一般来说,通过将多块利用冲压机冲裁得到的电磁钢板层叠并用铆接部一体地固定,从而形成定子铁芯10。在冲裁工序和铆接工序中,应力(更具体而言为剪切应力)作用于电磁钢板的加工面。这样,受到应力的部分的磁特性劣化,当磁通通过该部分时,会导致铁损的增加。
图7是放大地示出图6中用虚线VII包围的部分的图。在定子铁芯10的第二磁轭部22,沿着外周22a及内周22b,存在在冲裁工序中受到应力的部分71、72。另外,沿着铆接部15的外周,存在在铆接工序中受到应力的部分73。
将这些受到应力的部分71、72、73称为应力作用部。应力作用部71、72、73的宽度均与电磁钢板的厚度T1相同。此外,在图7中,应力作用部71、72、73用阴影线示出。
第二磁轭部22内的磁通在第二磁轭部22的延伸方向即用箭头F示出的方向上流动。在第二磁轭部22中没有受到应力的磁路是从外周22a到铆接部15的宽度A1的部分和从内周22b到铆接部15的宽度A2的部分。
由于第二磁轭部22的宽度(即磁路宽度)为L1,所以当将铆接部15的直径设为D1时,没有受到应力的磁路宽度A(=A1+A2)用以下的式(1)表示。
A=L1-T1×4-D1…(1)
虽然越增大没有受到应力的磁路宽度A则越能够降低铁损,但减小电磁钢板的厚度T1及铆接部15的直径D1存在极限,另外,当增大宽度L1时,定子1会大型化。
与此相对,在实施方式1中,如图4所示,铆接部15从第二磁轭部22的外周22a突出。在该实施方式1中,也与比较例同样地,沿着外周22a及内周22b存在应力作用部71、72,沿着铆接部15的外周存在应力作用部73。此外,在铆接部15的外周侧,应力作用部71、73接合,宽度成为2×T1。
如上所述,当将第二磁轭部22的最大宽度(即从第二磁轭部22的内周22b到铆接部15的最突出的部分的距离)设为L2时,在第二磁轭部22中没有受到应力的磁路宽度W1用以下的式(2)表示。
W1=L2-T1×4-D1…(2)
对式(1)和式(2)进行比较可知,实施方式1中的磁路宽度W1与比较例中的磁路宽度A相比,大(L2-L1)。由此,能够使在没有受到应力的磁路中流动的磁通的量增加并降低铁损。
接着,说明作为第二磁轭部22的磁路宽度L1与最大宽度L2之比的宽度比L2/L1。在此,将磁路宽度L1设为2.8mm,将铆接部15的直径D1设为1mm,将电磁钢板的板厚T1设为0.25mm,使最大宽度L2从2.8mm变化到7.3mm。将磁路宽度L1及最大宽度L2均为2.8mm的情况下的磁路宽度W1设为0.8mm。
图8是示出最大宽度L2与宽度比L2/L1的关系的图表。如图8所示,通过将磁路宽度L1设为2.8mm,并使最大宽度L2从2.8mm变化到7.3mm,从而使宽度比L2/L1从1变化到2.6,并通过解析调查铁芯效率的变化。
图9是示出宽度比L2/L1与铁芯效率的关系的图表。铁芯效率是指在最大宽度L2的第二磁轭部22中流动的磁通中的、在没有受到应力的磁路(磁路宽度W1)中流动的磁通的比例。
从图9可知,宽度比L2/L1变得越大,则铁芯效率越上升。这是由于,宽度比L2/L1变得越大,则铆接部15从第二磁轭部22的外周22a的突出量越增加,没有受到应力的磁路宽度W1越增加。
另外,从图9可知,当宽度比L2/L1达到2.6时,铁芯效率达到100%。在宽度比L2/L1为2.6的情况下,磁路宽度L1=2.8mm,与此相对,最大宽度L2=7.3mm,没有受到应力的磁路宽度W1=5.3mm。这样,通过使没有受到应力的磁路宽度W1变大,从而使应力的影响难以波及到在磁路中流动的磁通,铁芯效率提高。
图10是示出宽度比L2/L1与包含铆接部15的区域的铁芯质量的关系的图表。包含铆接部15的区域的铁芯质量是指第二磁轭部22中的、如图4所示沿着磁路的方向上的长度(即与L1、L2正交的方向上的长度)B1的区域的质量。以下,为了简单起见,将包含铆接部15的区域的铁芯质量称为铆接部的铁芯质量。
在此,长度B1为1.5mm。其相当于在直径D1为1mm的铆接部15的两侧分别加上电磁钢板的板厚T1的0.25mm而得到的长度。另外,铆接部的铁芯质量用相对值表示,所述相对值将宽度比L2/L1为1.2(L1=2.8mm、L2=3.3mm)的情况作为100%(基准值)。
从图10可知,宽度比L2/L1变得越大,则铆接部的铁芯质量越增加。这是由于,宽度比L2/L1变得越大,则铆接部15从第二磁轭部22的外周22a的突出量越增加,第二磁轭部22的外周22a侧的扩张部分变得越大。
图11是示出铁芯效率与铆接部的铁芯质量的关系的图表,是从图9及图10的结果得到的图表。从图11可知,铁芯效率越增加,则铆接部的铁芯质量也越增加。在电机100的轻量化这一点上,铆接部的铁芯质量越小则越优选。
如上所述,铁芯效率在宽度比L2/L1为2.6时达到100%。因此,优选在1<(L2/L1)<2.6的范围以铁芯效率尽可能大且铆接部的铁芯质量尽可能小的方式选择宽度比L2/L1。
接着,说明将铆接部15设置于第二磁轭部22的外周22a带来的作用效果。图12是示出另一比较例的定子铁芯10的俯视图。为了便于说明,也对图12的比较例的定子铁芯标注与实施方式1的定子铁芯10相同的附图标记。
在图12所示的定子铁芯10中,铆接部15形成为从第二磁轭部22的内周22b突出。在该结构中,也能够增大没有受到应力的磁路宽度。然而,当铆接部15向第二磁轭部22的内周22b突出时,线圈难以卷绕在槽中,占空系数降低。另外,由于与壳体4嵌合的第一磁轭部21的外周21a远离铆接部15,所以有可能在外周21a侧在电磁钢板之间产生层叠方向上的间隙。
与此相对,在该实施方式1中,由于将铆接部15设置于第二磁轭部22的外周22a,所以能够抑制在第一磁轭部21的外周21a侧产生电磁钢板的间隙。由此,能够提高电机100的旋转轴的位置精度。
接着,说明将铆接部15设置于第二磁轭部22而不是设置于第一磁轭部21带来的作用效果。如上所述,由于第一磁轭部21的外周21a与壳体4嵌合,所以当在第一磁轭部21的外周21a设置铆接部15时,来自壳体4的应力作用于铆接部15。因此,除了在冲裁工序及铆接工序中作用的应力之外,来自壳体4的应力也作用于铆接部15,成为铁损进一步增加的原因。
与此相对,在该实施方式1中,由于将铆接部15设置于第二磁轭部22而不是第一磁轭部21,所以来自壳体4的应力不会作用于铆接部15。因此,能够提高铁损的降低效果。
<实施方式1的效果>
如以上说明的那样,在实施方式1的定子1中,铆接部15设置成从磁轭11的第二磁轭部22的外周22a突出,在第二磁轭部22的外周22a与内周22b之间形成的磁路的宽度L1和第二磁轭部22的包含铆接部15的宽度L2满足L1<L2<2.6×L1。因此,铆接部15的应力的影响难以波及到在磁路中流动的磁通。由此,能够降低铁损。
特别是由于定子1具有用分割面14分割得到的分割构造,与一体结构的定子相比铆接部15的数量较多,所以通过按上述方式设置铆接部15,从而能够提高铁损的降低效果。
另外,在实施方式1中,由于铆接部15从第二磁轭部22的外周22a突出,所以不会影响线圈的卷绕,能够抑制占空系数的降低。
另外,在实施方式1中,由于铆接部15在周向上设置于齿12与分割面14之间,所以能够抑制电磁钢板的间隙相对于在分割面14作用的外力而变大。
另外,在实施方式1中,由于从轴线C1到第二磁轭部22的外周22a的距离比从轴线C1到第一磁轭部21的外周21a的距离短,且铆接部15设置于第二磁轭部22,所以即便使定子1与壳体4嵌合,来自壳体4的应力也不会作用于铆接部15,由此,能够提高铁损的降低效果。
实施方式2.
接着,说明本发明的实施方式2。图13是示出实施方式2的电机100A的剖视图。图14是放大地示出实施方式2的电机100A的定子1A的一部分的剖视图。
实施方式2的电机100A与实施方式1的电机100的不同点在于:定子1A在第一磁轭部21的外周21a而不是在第二磁轭部22具有铆接部15。
铆接部15以将分割面14夹入的方式在第一磁轭部21各自的外周21a各形成有两个。当将在第一磁轭部21的外周21a与内周21b之间形成的磁路的宽度(磁路宽度)设为L1、将第一磁轭部21的包含铆接部15的宽度(最大宽度)设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
电机100A还具备供定子铁芯10A嵌合的壳体4A。壳体4A具有从其内周42向第一磁轭部21突出的抵接部43。抵接部43的数量与磁轭11A的第一磁轭部21的数量相同。各抵接部43与第一磁轭部21的外周21a上的两个铆接部15之间的部分抵接。抵接部43也称为突出部。实施方式2的电机100A的其他结构与实施方式1的电机100相同。
在该实施方式2中,铆接部15设置于第一磁轭部21的外周21a,但壳体4A的抵接部43与第一磁轭部21的外周21a的铆接部15以外的部分抵接。因此,来自壳体4A的应力不会作用于铆接部15,能够抑制应力对在磁路中流动的磁通的影响。由此,能够提高铁损的降低效果。
另外,在该实施方式2中,由于与实施方式1相比铆接部15配置在接近分割面14的位置,所以能够提高抑制电磁钢板的间隙相对于在分割面14作用的外力而变大的效果。
另外,由于在形成于第一磁轭部21的外周21a与内周21b之间的磁路的宽度L1和第一磁轭部21的包含铆接部15的宽度L2之间L1<L2<2.6×L1成立,所以与实施方式1同样地,能够提高铁损的降低效果。
实施方式3.
接着,说明本发明的实施方式3。图15是示出实施方式3的电机100B的剖视图。
实施方式3的电机100B具备定子1B和转子5A。转子5A具有轴50和安装于轴50的永久磁铁51、52。在此,永久磁铁51、52分别各设置有一个。即,转子5A的磁极数量为两个。但是,转子5A的磁极数量不限于两个,只要是两个以上即可。
定子1B具有定子铁芯10B、绝缘部3及线圈(例如图17所示的线圈35)。定子铁芯10B具有磁轭31和从磁轭31向轴线C1延伸的多个齿32。在此,齿32的数量为两个,但只要是两个以上即可。
磁轭31具有沿着以轴线C1为中心的圆周的圆弧状的第一磁轭部61和以相对于该圆周形成弦的方式呈直线状延伸的第二磁轭部62。在此,两个第一磁轭部61和两个第二磁轭部62在周向上交替地配置。但是,第一磁轭部61及第二磁轭部62的数量均为两个以上即可。
第一磁轭部61具有位于径向外侧的外周61a和位于径向内侧的内周61b。第一磁轭部61的外周61a与壳体4的圆筒状的内周42卡合。齿32从第一磁轭部61的内周61b向转子5A延伸。第一磁轭部61的内周61b与槽相向。
第二磁轭部62具有位于径向外侧的外周62a和位于径向内侧的内周62b。从轴线C1到第二磁轭部62的外周62a的距离小于从轴线C1到第一磁轭部61的外周61a的距离。因此,即使第一磁轭部61的外周61a与壳体4抵接,第二磁轭部62的外周62a也不与壳体4抵接。第二磁轭部62的内周62b面向槽。
在第二磁轭部62的周向上的中心形成有分割面34。在此,两个分割面34相对于轴线C1隔开180度的间隔配置。但是,分割面34的数量为两个以上即可。定子铁芯10B由形成于第二磁轭部62的分割面34分割为每个齿32的分割铁芯。
在定子铁芯10B的各个第二磁轭部62的外周62a形成有铆接部15。铆接部15以夹着分割面34的方式在各个第二磁轭部62的外周62a各设置有两个。
当将在第二磁轭部62的外周62a与内周62b之间形成的磁路的宽度设为L1、将第二磁轭部62的包含铆接部15的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
电机100B还具备供定子铁芯10B嵌合的壳体4。壳体4的结构与实施方式1的壳体4相同。定子铁芯10B的第一磁轭部61的外周61a与壳体4的内周42抵接。第二磁轭部62的外周62a不与壳体4的内周42抵接。因此,来自壳体4的外力不会作用于铆接部15。
在该实施方式3中,也是将铆接部15设置成从磁轭31的第二磁轭部62的外周62a突出,在第二磁轭部62的外周62a与内周62b之间形成的磁路的宽度L1和第二磁轭部62的包含铆接部15的宽度L2满足L1<L2<2.6×L1。因此,铆接部15的应力的影响难以波及到在磁路中流动的磁通,能够降低铁损。
另外,由于从轴线C1到第二磁轭部62的外周62a的距离小于从轴线C1到第一磁轭部61的外周61a的距离,且铆接部15设置于第二磁轭部62,所以即便使定子1B与壳体4的内周42嵌合,来自壳体4的应力也不会作用于铆接部15,能够抑制应力对在磁路中流动的磁通的影响。由此,能够提高铁损的降低效果。
实施方式4.
接着,说明本发明的实施方式4。图16是示出实施方式4的电机100C的剖视图。
实施方式4的电机100C的定子1C的定子铁芯10C的形状与实施方式3的电机100B不同。定子铁芯10C具有磁轭31和从磁轭31向轴线C1延伸的多个齿32。在此,齿32的数量为两个,但只要是两个以上即可。
在该实施方式4中,磁轭31的整体形成为以轴线C1为中心的环状。在磁轭31形成有分割面34。在此,两个分割面34相对于轴线C1隔开180度的间隔配置。但是,分割面34的数量为两个以上即可。定子铁芯10C由形成于磁轭31的分割面34分割为每个齿32的分割铁芯。
磁轭31具有外周31a和内周31b。在磁轭31的外周31a形成有铆接部15。铆接部15以夹着分割面34的方式在磁轭31的外周31a各设置有两个。
在将在磁轭31的外周31a与内周31b之间形成的磁路的宽度设为L1、将磁轭31的包含铆接部15的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
电机100C还具备供定子铁芯10C嵌合的壳体4B。壳体4B具有从其内周42突出的两个抵接部45。抵接部45与磁轭31的外周31a上的两个铆接部15之间的部分抵接。实施方式4的电机100C的其他结构与实施方式1的电机100相同。
在该实施方式4中,铆接部15设置于环状的磁轭31的外周31a,但壳体4B的抵接部45与磁轭31的外周31a的铆接部15以外的部分抵接。因此,来自壳体4B的应力不会作用于铆接部15,能够抑制应力对在磁路中流动的磁通的影响。由此,能够提高铁损的降低效果。
另外,由于在磁轭31的外周31a与内周31b之间形成的磁路的宽度L1和磁轭31的包含铆接部15的宽度L2满足L1<L2<2.6×L1,所以与实施方式1同样地,能够提高铁损的降低效果。
<送风机>
接着,说明应用实施方式1~4的电机100~100C的送风机的结构例。图17是示出具备实施方式1的电机100的送风机110的示意图。送风机110具备实施方式1的电机100、利用电机100驱动的叶轮106、107及箱体101。
壳体4覆盖电机100的定子1及转子5,并固定于箱体101。转子5的轴50由轴承46、47能够旋转地支承于壳体4。轴50在轴向上贯通壳体4,并在轴50的两端安装有叶轮106、107。叶轮106、107例如是离心叶片或涡轮叶片。
在壳体4形成有用于使空气在壳体4内流通的孔4a、4b、4c。孔4a、4b在轴向上贯通壳体4,孔4c在径向上贯通壳体4。
箱体101覆盖电机100、叶轮106、107。箱体101具有用于将空气吸入到箱体101内的吸入口102、103、用于从箱体101排出空气的排出口104、105及分别覆盖叶轮106、107的风扇罩108、109。
在通过使电流在定子1的线圈35中流动而使转子5旋转时,叶轮106、107与轴50一起旋转。由此,叶轮106、107生成气流,如用箭头I示出的那样,空气从吸入口102、103流入到箱体101内,如用箭头E示出的那样,空气从排出口104、105排出。另外,流入到箱体101内的空气的一部分经由孔4a、4b、4c在壳体4内通过,由此,电机100被冷却。
在该送风机110中,通过使用由于铁损的降低而电机效率提高的电机100,从而能够得到较高的运转效率。此外,也可以使用实施方式2~4的电机100A~100C中的任一个来代替实施方式1的电机100。
<电动吸尘器>
接着,说明使用送风机110的电动吸尘器,所述送风机110应用了实施方式1~4的电机100~100C。图18是示出电动吸尘器8的示意图,所述电动吸尘器8使用了具备实施方式1的电机100的送风机110(图17)。
电动吸尘器8具备吸尘器主体81、与吸尘器主体81连接的管83以及与管83的前端部连接的吸引部84。在吸引部84设置有用于吸引包含尘埃的空气的吸引口85。在吸尘器主体81的内部配置有集尘容器82。
在吸尘器主体81的内部配置有送风机110,所述送风机110从吸引口85向集尘容器82吸引包含尘埃的空气。送风机110例如具有图17所示的结构。另外,在吸尘器主体81设置有由用户把持的抓握部86,在抓握部86设置有通断开关等操作部87。
当用户把持着抓握部86而对操作部87进行操作时,送风机110工作,电机100旋转。当送风机110工作时,产生吸引风,尘埃与空气一起经由吸引口85及管83而被吸引。被吸引的尘埃收纳于集尘容器82。
该电动吸尘器8通过使用具备由于铁损的降低而电机效率提高的电机100的送风机110,从而能够得到较高的运转效率。此外,也可以使用实施方式2~4的电机100A~100C中的任一个来代替实施方式1的电机100。
<手干燥装置>
接着,说明使用送风机110的手干燥装置,所述送风机110应用了实施方式1~4的电机100~100C。图19是示出手干燥装置9的示意图,所述手干燥装置9使用了具备实施方式1的电机100的送风机110(图17)。
手干燥装置9具有箱体91和固定在箱体91的内部的送风机110。送风机110例如具有图17所示的结构。箱体91具有吸气口92和送风口93,在送风口93的下侧具有供用户插入手的手插入部94。送风机110通过使气流产生,从而经由吸气口92吸引箱体91外部的空气,并经由送风口93向手插入部94吹送空气。
在将手干燥装置9的电源接通时,向送风机110供给电力,对电机100进行驱动。在送风机110驱动的期间,从吸气口92吸引手干燥装置9外部的空气,并从送风口93送风。当用户将手插入到手插入部94中时,能够利用从送风口93吹送的空气吹走附着于手的水滴或使之蒸发。
手干燥装置9通过使用具备由于铁损的降低而电机效率提高的电机100的送风机110,从而能够得到较高的运转效率。此外,也可以使用实施方式2~4的电机100A~100C中的任一个来代替实施方式1的电机100。
以上,具体地说明了本发明的优选的实施方式,但本发明不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的要旨的范围进行各种改良或变形。
附图标记的说明
1、1A、1B、1C定子,2分割铁芯,3绝缘部,4壳体,5、5A转子,8电动吸尘器,9手干燥装置,10、10A、10B、10C定子铁芯,11、31磁轭,12、32齿,13、33齿前端部,14、34分割面,15铆接部,21、61第一磁轭部,21a、61a外周,21b、61b内周,22、62第二磁轭部,22a、62a外周,22b、62b内周,35线圈,41外周,42内周,43、45抵接部,50轴,51、52永久磁铁,71、72、73应力作用部,81吸尘器主体,82集尘容器,91箱体,92吸气口,93送风口,94手插入部,100、100A、100B、100C电机,101箱体,102、103吸入口,104、105排出口,106、107叶轮,110送风机。
Claims (14)
1.一种电机,其中,
所述电机具备:
定子,所述定子具备磁轭和齿,所述磁轭以包围轴线的方式延伸,所述齿从所述磁轭向以所述轴线为中心的径向的内侧延伸;
转子,所述转子在所述径向上配置在所述定子的内侧;以及
壳体,所述壳体在内侧固定所述定子的所述磁轭,
所述磁轭具有第一磁轭部和第二磁轭部,所述第一磁轭部在以所述轴线为中心的周向上呈圆弧状延伸,所述第二磁轭部在所述第一磁轭部与所述齿之间相对于所述周向倾斜地呈直线状延伸,
所述第一磁轭部及所述第二磁轭部均具有外周和内周,
所述磁轭具有从所述第二磁轭部的所述外周突出的铆接部,且在所述第一磁轭部具有分割面,
从所述轴线到所述第一磁轭部的所述外周的距离大于从所述轴线到所述第二磁轭部的所述外周的距离,所述第二磁轭部的所述外周不与所述壳体抵接。
2.根据权利要求1所述的电机,其中,
所述第二磁轭部在所述外周与所述内周之间具有磁路,
在将所述磁路的宽度设为L1并将所述第二磁轭部的包含所述铆接部的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
3.根据权利要求2所述的电机,其中,
所述宽度L1是从所述第二磁轭部的所述内周到所述外周的距离,
所述宽度L2是从所述第二磁轭部的所述内周到所述铆接部的最突出的部分的距离。
4.根据权利要求2或3所述的电机,其中,
在所述磁路中,磁通沿所述第二磁轭部的延伸方向流动。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电机,其中,
所述第二磁轭部具有将呈直线状延伸的部分呈V字形组合而成的形状。
6.一种电机,其中,
所述电机具备:
定子,所述定子具有磁轭,所述磁轭以包围轴线的方式延伸;
转子,所述转子在以所述轴线为中心的径向上配置在所述定子的内侧;以及
壳体,所述壳体在内侧固定所述定子的所述磁轭,
所述磁轭具有外周和内周,并具有从所述外周突出的铆接部,且在与所述铆接部不同的位置具有分割面,
所述壳体具有抵接部,所述抵接部向所述定子的所述外周突出地与所述磁轭的所述铆接部以外的部分抵接。
7.根据权利要求6所述的电机,其中,
所述电机还具备从所述磁轭向所述轴线延伸的齿,
所述铆接部在以所述轴线为中心的周向上设置于所述齿与所述分割面之间。
8.根据权利要求6或7所述的电机,其中,
所述磁轭在所述外周与所述内周之间具有磁路,
在将所述磁路的宽度设为L1并将所述磁轭的包含所述铆接部的宽度设为L2时,L1<L2<2.6×L1成立。
9.根据权利要求8所述的电机,其中,
所述宽度L1是从所述磁轭的所述内周到所述外周的距离,
所述宽度L2是从所述磁轭的所述内周到所述铆接部的最突出的部分的距离。
10.根据权利要求6或7所述的电机,其中,
所述磁轭在以所述轴线为中心的周向上具有第一磁轭部和第二磁轭部,
所述第一磁轭部及所述第二磁轭部均具有外周和内周,
从所述轴线到所述第一磁轭部的所述外周的距离大于从所述轴线到所述第二磁轭部的所述外周的距离,
所述铆接部设置于所述第一磁轭部。
11.根据权利要求10所述的电机,其中,
所述定子还具备从所述磁轭向所述径向的内侧延伸的齿,
所述第一磁轭部在所述周向上呈圆弧状延伸,
所述第二磁轭部在所述第一磁轭部与所述齿之间相对于所述周向倾斜地呈直线状延伸。
12.一种送风机,其中,所述送风机具有:
权利要求1至11中任一项所述的电机;以及
叶轮,所述叶轮由所述电机驱动而旋转。
13.一种电动吸尘器,其中,所述电动吸尘器具备:
吸引部,所述吸引部具有吸引口;
集尘容器,所述集尘容器收纳尘埃;以及
权利要求12所述的送风机,所述送风机从所述吸引部向所述集尘容器吸引包含尘埃的空气。
14.一种手干燥装置,其中,所述手干燥装置具备:
箱体,所述箱体具有吸气口及送风口;以及
权利要求12所述的送风机,所述送风机配置在所述箱体的内部,从所述吸气口吸引空气并从所述送风口吹送空气。
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