CN204030739U - 电动鼓风机和电吸尘器 - Google Patents
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Abstract
一种电动鼓风机和电吸尘器,该电动鼓风机包括:定子,具有定子铁芯和励磁绕组;及转子,配置在定子内侧,定子铁芯在2个铁芯分割位置被分割成2个C形状部,铁芯分割位置是从磁极中心线向旋转方向的反方向偏移的位置,C形状部,具有在与磁极中心线垂直的方向的位置上其铁芯部分由3个直线部呈U形地向外侧突出的形状,并使用空间(30、32)和空间(31、33)作为卷绕励磁绕组的区域,而且使与转子相对的部分的径向宽度越靠近铁芯分割位置越小,空间(30、32)是由向外侧突出的U形形状与转子的外周之间形成的,空间(31、33)位于隔着中央直线部的臂部与空间(30、32)对称的位置,在被分割成C形状部的状态下卷绕励磁绕组。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动鼓风机和电吸尘器。
背景技术
搭载在电吸尘器等中的、鼓风部和电动机成为一体的电动鼓风机,通常以30000~45000r/min这样的高转速使用。因此,在电动鼓风机中使用换向器电动机,其包括:磁极为2个且具有励磁绕组的定子、以及位于定子的内侧且具有电枢绕组和换向器的转子。
在以往的电动鼓风机中,磁极从外形呈大致正方形的磁轭向内侧突出,磁极角(将磁极前端的圆弧的两端与轴中心连接的2条直线所形成的角度)为120°~140°。围绕该磁极卷绕励磁绕组,如果用作为最短路径的直线对穿过磁极的左右两侧之间的线圈端部进行连接,则与转子产生干涉,因此使其向外径侧弯曲来绕行。此外,卷绕有励磁绕组的磁极的左右侧面是不平行而向内径侧扩展的斜面,成为磁轭包围其外侧的形态。因此,在围绕磁极卷绕绕组时,使绕组线(wire)从磁极前端与磁轭之间的开口部滑入,利用绕组线的张力将其卷绕于磁极根部。其结果,绕组的排列方式只能听其自然,难以对绕组进行整齐排列(有规则地将绕组整齐且高密度地排列)并且绕组占空系数(实际卷绕的绕组相对于为了配置绕组而准备的空间所占的比例)较低,此外,绕组长度较长,所以妨碍电动鼓风机的效率提高和轻量化。
作为提高绕组占空系数的方法,例如在下述的专利文献1中公开有如下技术:在磁极的根部对定子铁芯进行分割而得到分割铁芯,将在定子铁芯的外部预先模绕成型或者由绕线管高密度地卷绕而成的绕组(1个部件状态)组装于分割后单独的磁极,由此提高绕组占空系数。
现有专利文献
专利文献1:日本特开2010-200467号公报
发明内容
然而,根据上述的以往的技术,仍然围绕磁极角较大的磁极卷绕励磁绕组,这需要使穿过磁极的左右两侧之间的线圈端部向外径侧弯曲来绕行。为了同时实现线圈端部的弯曲和绕组的整齐排列,首先,不使线圈端部弯曲而对绕组实施整齐排列,然后需要仅使线圈端部变形成规定的弯曲形状。因此,在使线圈端部变形时存在使绕组的排列紊乱、损伤绝缘皮膜的情况,此外,在变形后,需要通过使用漆、自粘线(在表面预先涂布有会热熔融的树脂的绕组线)等方式将绕组彼此固接,存在生产率和经济性显著下降的问题。进而,由于铁芯分割位置是磁极的根部,所以全部磁通线穿过分割面,因铁芯分割而导致效率下降。
此外,在搭载于家庭用电吸尘器的电动鼓风机中,定子铁芯的轴向高度通常为磁极的内径的1/3~1/2左右,并且线圈端部长度的长短对电动鼓风机的效率产生的影响较大。因此,从提高电动鼓风机的效率的观点出发,期望避免使线圈端部向外径侧弯曲来绕行。
本实用新型是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种电动鼓风机,能够容易地对励磁绕组进行绕组的整齐排列,能够提高效率并实现轻量化。
为了解决上述问题而实现发明目的,本实用新型涉及的第一种形态的电动鼓风机,其包括:定子,其具有定子铁芯和励磁绕组;以及转子,其配置在上述定子的内侧,上述定子铁芯在2个铁芯分割位置被分割成2个为C形状部的第1定子铁芯和第2定子铁芯,上述2个铁芯分割位置是从磁极中心线向旋转方向的反方向偏移的位置,上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯,具有在与上述磁极中心线垂直的方向的位置上其铁芯部分由3个直线部呈U形地向外侧突出的形状,并使用第1区域和第2区域作为卷绕上述励磁绕组的区域,而且使与上述转子相对的部分的径向宽度越靠近上述铁芯分割位置越小,其中,上述第1区域是由向外侧突出的上述U形形状与上述转子的外周之间形成的区域,上述第2区域位于隔着上述3个直线部中的中央直线部的铁芯部分与上述第1区域对称的位置,在被分割成上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯的状态下卷绕上述励磁绕组。
此外,本实用新型涉及的第二种形态的电动鼓风机,其包括:定子,其具有定子铁芯和励磁绕组;以及转子,其配置在上述定子的内侧,上述定子铁芯在2个铁芯分割位置被分割成2个为C形状部的第1定子铁芯和第2定子铁芯,上述2个铁芯分割位置是从磁极中心线向旋转方向的反方向偏移的位置,上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯,具有在与上述磁极中心线垂直的方向的位置上其铁芯部分由3个直线部呈U形地向外侧突出的形状,并使用第1区域和第2区域作为卷绕上述励磁绕组的区域,而且在与上述转子相对的部分的径向宽度从上述3个直线部朝向上述铁芯分割位置变小的前端部分设置有与另一个被分割成C形状部的定子铁芯相接的抵接部,其中,上述第1区域是由向外侧突出的上述U形形状与上述转子的外周之间形成的区域,上述第2区域位于隔着上述3个直线部中的中央直线部的铁芯部分与上述第1区域对称的位置,在被分割成上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯的状态下卷绕上述励磁绕组。
此外,本实用新型涉及的第三种形态的电动鼓风机,在上述第二种形态的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,使上述抵接部的径向宽度大于或等于上述前端部分的径向宽度。
此外,本实用新型涉及的第四种形态的电动鼓风机,在上述第二种形态的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,对于所具有的2个上述抵接部的与另一个被分割成C形状部的上述定子铁芯相接的部分的形状,使一个抵接部的形状为凹形,使另一个抵接部的形状为凸形。
此外,本实用新型涉及的第五种形态的电动鼓风机,在上述第三种形态的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,对于所具有的2个上述抵接部的与另一个被分割成C形状部的上述定子铁芯相接的部分的形状,使一个抵接部的形状为凹形,使另一个抵接部的形状为凸形。
此外,本实用新型涉及的第六种形态的电动鼓风机,在上述第一至第五种形态中任一项的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,围绕上述直线状的铁芯部分以环形绕组方式卷绕上述励磁绕组,在上述定子铁芯中,使流过2个励磁绕组的电流的方向从转子轴方向观察为相对于上述磁极中心线为非对称的方向来对上述励磁绕组进行接线。
此外,本实用新型涉及的第七种形态的电动鼓风机,在上述第一至第五种形态中任一项的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,在上述第1区域将上述励磁绕组以三角排列状的配置进行卷绕,将上下层的绕组线彼此交叉的交叉点配置在上述第1区域以外的区域。
此外,本实用新型涉及的第八种形态的电动鼓风机,在上述第六种形态的电动鼓风机中,在上述第1定子铁芯和上述第2定子铁芯中,在上述第1区域将上述励磁绕组以三角排列状的配置进行卷绕,将上下层的绕组线彼此交叉的交叉点配置在上述第1区域以外的区域。
此外,本实用新型涉及的第九种形态的电吸尘器,包括上述第一至第八种形态中任一项的电动鼓风机。
本实用新型涉及的电动鼓风机,起到能够容易地对励磁绕组进行绕组的整齐排列,能够提高效率并实现轻量化的效果。
附图说明
图1是表示电动鼓风机的内部的概略结构的纵截面图。
图2是从鼓风部侧的轴向观察换向器电动机的主要部分的图。
图3是表示实施方式1的定子铁芯的形状的图。
图4是表示对绕组进行整齐排列后的状态的图。
图5是表示通过锭翼绕线机对绕组进行整齐排列的状况的图。
图6是表示实施方式2的定子铁芯的形状的图。
图7是表示实施方式2的定子铁芯的形状的图。
图8是表示通过电磁场解析求出的使用图7的定子铁芯的情况下的磁通线图的示例的图。
图9是在空间30、32中使一个角部为大致120°的情况的示例的图。
图10是表示具有电动鼓风机的电吸尘器的截面图。
图11是表示实施方式6的定子铁芯的形状的图。
图12是图11的定子铁芯的抵接部的放大图。
图13是表示实施方式7的定子铁芯的形状的图。
图14是图13的定子铁芯的抵接部的放大图。
符号说明
1 电动鼓风机;2 鼓风部;3 换向器电动机;4 风扇;5 风扇导流部;6 框架;7 定子;8 转子;9 定子铁芯;9A、9B C形状部;9Aa、9Ba 左端部;9Ab、9Ad、9Bb、9Bd 肩部;9Ac、9Bc 臂部;9Ae、9Be 右端部;9Af、9Bf 右扩大部;9Ag、9Bg 左扩大部;10 励磁绕组;11 轴;12 转子铁芯;13 换向器;14、15 轴承;16 轴端部;17 电枢绕组;18 换向器片;19 电刷;20 空隙;21 支架;22 绝缘部件;23 楔块;24 绝缘部件;24a、24b壁面;25a、25b 铁芯分割位置;26a、26b 磁极;27 铁芯固定夹具;28锭翼臂;29 线嘴;30、31、32、33 空间;34 绕组线;34a 导入线;35磁极中心线;36 旋转方向;37 旋转;38 前后移动;41 吸尘器主体;42 吸入口;43 集尘部;44 排出口。
具体实施方式
下面,基于附图,对本实用新型涉及的电动鼓风机的实施方式进行详细说明。此外,本实用新型不限定于下述实施方式。
实施方式1
结构
图1是表示本实施方式涉及的电动鼓风机的内部的概略结构的纵截面图。电动鼓风机1大致划分,由产生吸入力的鼓风部2、以及驱动鼓风部2的换向器电动机3这两个单元构成。电动鼓风机1例如能够应用于电吸尘器。
鼓风部2包括:风扇4,其具有多个扇叶;以及风扇导流部5,其覆盖风扇4,将伴随风扇4的旋转而流通的空气导向换向器电动机3的内部。流通的空气将因运转而发热的换向器电动机3冷却,并且从设置于框架6的开口部(未图示)排出。
换向器电动机3包括:定子7,其固定在杯(筒)状的框架6的内侧,发挥励磁的作用;以及转子8,其隔着空隙20与定子7的内侧相对地配置,以旋转自由的方式被支承,发挥电枢的作用。此外,对于无法收纳在框架6的内侧的一部分,开口部、切口等(未图示)设置在框架6上并使其向外侧突出。
定子7包括:定子铁芯9,其通过将多片电磁钢板层叠固接而成;以及励磁绕组10,其隔着绝缘部件卷绕于定子铁芯9。在定子7中,通过使电流流过励磁绕组10,在定子7的内侧产生磁场。
转子8包括:轴11,其配置于中心;转子铁芯12,其呈环状,围绕轴11地被固定,通过将多片电磁钢板层叠固接而成;电枢绕组17,其隔着绝缘部件卷绕于转子铁芯12;以及换向器13,其与转子铁芯12分离地配置,围绕轴11地被固定。转子8通过轴11和轴承14、15以旋转自由的方式支承于框架6。
鼓风部2一侧的轴承14收纳在支架21中,该支架21以横跨框架6的开口部架设的形状设置。此外,另一方(与鼓风部2侧相反的一侧)的轴承15收纳在框架6的底部。
在轴11的鼓风部2一侧的轴端部16固定有风扇4,伴随转子8的旋转,风扇4被旋转驱动。通过熔融(热铆接)等方法将构成电枢绕组17的多个线圈的始端(开始卷绕的端头)和终端(结束卷绕的端头)与换向器13的换向器片18电连接。保持于框架6上、由弹簧推压于换向器13并与其滑动接触的一对电刷19,与电源(未图示)连接,通过换向器13将电流(电枢电流)供给到电枢绕组17。
通过由定子7产生的磁场和电枢电流,在转子8产生旋转转矩。在转子8中,为了使旋转方向不变,以与转子8的相位相匹配地切换流过电枢电流的线圈的方式,对电枢绕组17与换向器片18进行接线。
图2是从鼓风部2一侧的轴向观察换向器电动机3的主要部分的图。其中,框架6、转子8是截面图,励磁绕组10的右侧一半是从轴向观察的图,左侧一半是截面图。此外,图3是从图2中仅选取定子铁芯9,表示本实施方式的定子铁芯9的形状的图。转子8在中心具有轴11,在转子铁芯12隔着绝缘部件22卷绕有电枢绕组17,并由楔块(wedge)23防止其脱落。转子8的旋转方向36基于鼓风部2的扇叶的朝向决定,但是在从鼓风部2一侧的轴向观察的图中,设为其是左旋(逆时针方向)。在2个铁芯分割位置25a、25b,定子铁芯9被分割成2个C形状部9A、9B(第1定子铁芯、第2定子铁芯)。分别由C形状部9A的左端部9Aa和C形状部9B的右端部9Be、以及C形状部9A的右端部9Ae和C形状部9B的左端部9Ba各构成1个磁极26a、26b。与磁极26a、26b的内侧,隔着规定的空隙20相对地配置有转子8。
2个铁芯分割位置25a、25b位于相对于转子8对称的位置,并且位于从磁极中心线35向转子8的旋转方向的反方向偏移的位置。具体而言,是电中性轴的附近。由励磁绕组10产生的磁通在磁极26a、26b之间是沿着磁极中心线35的方向,但是由于合成了由电枢绕组17产生的磁通,所以电中性轴从磁极中心线35向旋转方向的反方向偏移。因此,2个铁芯分割位置25a、25b从磁极中心线35偏移的角度,通过由励磁绕组10和电枢绕组17各自产生的磁通的平衡来设定。
2个C形状部9A、9B的与转子8的轴垂直的截面形状(轴向观察),为相对于转子8的中心成大致点对称的大致相同形状。在2个C形状部9A、9B中,位于与磁极中心线35大致垂直的方向的位置的中央部,分别由肩部9Ab、臂部9Ac、肩部9Ad、以及肩部9Bb、臂部9Bc、肩部9Bd各3个直线部构成U形,从磁极26a、26b的两端向外侧突出,在与转子8的外周之间设置有大致方形的空间30、32(第1区域)。在大致方形的空间30、32、以及与其隔着中央的直线部的臂部9Ac、9Bc对称的空间31、33(第2区域),围绕臂部9Ac、9Bc以环形绕组方式卷绕有励磁绕组10。以使流过隔着磁极中心线35左右2个励磁绕组10的电流的方向,从转子8的轴向观察时为相对于磁极中心线35非对称地流动的方向来进行接线。在图2中,圆形标记中有点和圆形标记中有叉的记号表示电流方向。此外,关于流过励磁绕组10的电流的方向,不限于图2中的方向,也可以是彼此相反方向的组合。
作用
在电动鼓风机1中,通过使换向器电动机3的定子铁芯9为以上的结构,不需要为了避免与转子8发生干涉而使励磁绕组10的线圈端部弯曲。此外,作为放置励磁绕组10的第1层的表面的臂部9Ac、9Bc是直线状,励磁绕组10的左右的空间开放,由此易于对放置绕组线的位置进行控制,易于对绕组进行整齐排列。此外,对电动机性能没有贡献的无用的空间变小,磁路长度变短。下面,对上述的理由进行更详细的说明。
通常,在高密度地配置通常使用的圆截面的绕组线的情况下,如图4的截面图所示的那样,几乎没有间隙地以绕组线线径d的间隔排列第1层。图4是表示对绕组进行整齐排列后的状态的图。此外,为了简化说明,图4所示的匝数和配置与图3所示的匝数和配置不同。在整齐排列的绕组中,在结束某层的配置而转移到其上1层时,需要进行与前1匝绕组线交叉而改变绕组线的方向的控制,但是由于绝缘部件24具有壁面24a、24b,可容易地控制绕组线。具体而言,图4所示的第1层最终匝的绕组线的方向和转移到第2层时绕组线的方向的部分属于这种情况。第2层以后,通过以沿着其下一层的绕组线彼此之间的凹部的方式装载绕组线,来防止位置偏移,可容易地对绕组进行整齐排列(所谓“三角排列”)。因此,放置第1层的表面沿着绕组线排列的方向呈直线状适合于整齐排列的绕组。
实施绕线的自动装置例如使用如图5的概要图中所示的锭翼(flyer)绕线机。图5是表示通过锭翼绕线机对绕组进行整齐排列的状况的图。在锭翼绕线机中,用铁芯固定夹具27固定C形状部9A或9B,通过使锭翼臂28围绕臂部9Ac或9Bc旋转来进行绕线,锭翼臂28在前端具有用于引导绕组线34的线嘴29。在图5中,对放置绕组线34的位置的控制,通过同步地控制锭翼臂28的旋转37和前后移动38来进行。导入线34a是通过锭翼绕线机将绕组线34卷绕于C形状部9A或9B时的导入部。然而,绕组线34由于通常使用φ2以下的铜电线或铝电线,所以刚性较小,此外,因直到插通到线嘴29中为止的变形经历而残留有弯曲特征,所以从线嘴29的出口出来的绕组线34不是笔直的,存在放置绕组线34的位置偏离目标位置而使绕组的整齐排列乱掉的情况。为了减少这种现象,线嘴29越靠近放置绕组线34的表面越好。因此,开放励磁绕组10的左右的空间而能使线嘴29靠近适合于对绕组进行整齐排列。此外,在采用固定线嘴29而使C形状部9A或9B旋转的主轴(spindle)绕线方式的情况下也同样。
此外,由于铁芯分割位置25a、25b位于电中性轴的附近,磁通密度较低,穿过铁芯分割面的磁通线较少,所以能够抑制由铁芯分割导致的效率下降。
此外,作为不需要使励磁绕组10的线圈端部弯曲,而使放置第1层的表面为直线状从而容易地对绕组进行整齐排列的其它方法,还有不是围绕臂部9Ac、9Bc而是围绕肩部9Ab、9Ad、以及9Bb、9Bd形成为环形绕组的方法。然而,在这种情况下,在空间30、32中需要有使线嘴29通过的空间,由于在该部分不能配置绕组,所以不适合于定子铁芯9的小型化、轻量化。
效果
如以上所述,根据本实施方式,不需要为了避免与转子8发生干涉而使励磁绕组10的线圈端部弯曲,放置励磁绕组10的第1层的表面(臂部9Ac、9Bc)呈直线状,并且励磁绕组10的左右的空间开放,由此可容易地对放置绕组线的位置进行控制,容易地对绕组进行整齐排列。此外,对电动机性能没有贡献的无用的空间变小,磁路长度变短。此外,铁芯分割位置25a、25b的磁通密度较低,因此能够抑制由铁芯分割导致的效率下降。由此,能够实现电动鼓风机1的效率提高和轻量化。
实施方式2
在本实施方式中,关于构成定子铁芯9的2个C形状部9A、9B的形状,对与实施方式1不同的部分进行说明。
结构
在电动鼓风机1中,如果2个C形状部9A、9B的与转子8相对的左端部9Aa、右端部9Be、以及右端部9Ae、左端部9Ba的径向宽度(磁路宽度)分别越靠近铁芯分割位置25a、25b越小则更好。图6和图7中示出应用的示例。图6和图7与图3同样是从轴向观察定子铁芯9的图,是表示本实施方式的定子铁芯9的形状的图。在图6中,在铁芯分割位置25a、25b以很小的宽度设置有C形状部9A和C形状部9B抵接的面。此外,在图7中,是与图6大致相同的形状,但是在铁芯分割位置25a、25b设置有很小的间隙来分离C形状部9A和C形状部9B,按R形磨圆各前端部分。
作用
在电动鼓风机1中,通过使C形状部9A、9B为以上结构,能够抑制效率下降并实现轻量化。下面,对理由进行更详细的说明。
图8是表示通过电磁场解析求出的使用图7的定子铁芯9的情况下的磁通线图的示例的图。此外,使用图6的定子铁芯9的情况下的磁通线图也与图8相同。即,在铁芯分割位置25a、25b的附近,磁通密度较低,因此形状的自由度较大,能够设计成期望的形状。电中性轴是大致连接铁芯分割位置25a和铁芯分割位置25b的直线,因此磁通线成为左侧环路和右侧环路这两路,其中,左侧环路是依序连接转子铁芯12、C形状部9A的9Aa、9Ab、9Ac、9Ad、9Ae、转子铁芯12而构成,右侧环路是依序连接转子铁芯12、C形状部9B的9Be、9Bd、9Bc、9Bb、9Ba、转子铁芯12而构成。
经过距离铁芯分割位置25a较近的位置的磁通线,会经过距离铁芯分割位置25b较近的位置(外圈),经过距离铁芯分割位置25a较远的位置的磁通线,会经过距离铁芯分割位置25b较远的位置(内圈)。即,在左端部9Aa、右端部9Be、以及右端部9Ae、左端部9Ba,距离铁芯分割位置25a、25b越近磁通线数越少,而距离其越远磁通线数越多。因此,即使距离铁芯分割位置25a、25b越近磁路宽度越小,磁通密度也不会饱和,能够抑制效率下降,并且能够与减小磁路宽度相对应地实现轻量化。
效果
如以上所述,根据本实施方式,在2个C形状部9A、9B中,分别使其与转子8相对的部分的径向上的宽度越靠近铁芯分割位置25a、25b越小。由此,能够抑制效率下降,进一步实现轻量化。
实施方式3
在本实施方式中,关于励磁绕组10的绕线方法,对与实施方式1、2不同的部分进行说明。
结构
在电动鼓风机1中,在定子铁芯9的内侧的空间30、32中,使励磁绕组10为三角排列状的配置,如果将上下层的绕组线彼此交叉的交叉点配置在空间30、32以外(定子铁芯9的外侧的空间31、33或轴向上侧和下侧的线圈端部)则更好。
作用
通过使励磁绕组10的绕线状态为以上结构,能够缩小定子铁芯9的外形(具体而言,肩部9Ab、9Ad、9Bb、9Bd的长度),提高效率,并且实现轻量化。下面,对理由进行更详细的说明。
空间30、32的截面积大致是臂部(9Ac、9Bc)的长度与肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的长度之积。由于臂部(9Ac、9Bc)的长度由转子8的外径和磁极角决定,所以作为提高效率、实现轻量化的方法,要尽可能地缩短肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的长度。空间30、32的必需截面积是用空间30、32的绕组占空系数去除励磁绕组10的截面积而得到的,因此只要提高空间30、32的绕组占空系数,就能够缩短肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的长度。因此,在空间30、32中,使励磁绕组10为三角排列状的配置即可。然而,在具有上下层的绕组线彼此交叉的交叉点的截面中,与三角排列状的部位相比绕组占空系数较低,但是需要在定子铁芯9的内侧的空间30、32、定子铁芯9的外侧的空间31、33、轴向上侧的线圈端部、轴向下侧的线圈端部这4个部位中的至少任一个部位设置交叉点。因此,由于在具有交叉点的一侧绕线区域在层方向上扩大,所以将交叉点配置在定子铁芯9的外侧的空间31、33、轴向上侧和下侧的线圈端部即可。
效果
如以上所述,根据本实施方式,在使绕组进行整齐排列时,将交叉点配置在定子铁芯9的内侧的空间30、32以外的空间。由此,能够缩小定子铁芯9的铁芯外形,提高效率并实现轻量化。
实施方式4
此外,在实施方式1~3中,使大致方形的空间30、32的外侧的各2个部位的角部的角度为大致90°并进行了说明,但是不限于此。例如可以使一个或两个角部为大致120°,在这种情况下,与角部为大致90°的情况同样,可容易地将励磁绕组10配置成三角排列状。图9是表示在空间30、32中使一个角部为大致120°的情况的示例的图。在这种情况下,在空间31、33中,也有1个角部为大致120°。这样,在使一个角部为大致120°的情况下,在对绕组进行整齐排列时,能够容易地将其配置成三角排列状。
实施方式5
对实际将在实施方式1~4中说明的电动鼓风机1搭载在制品中的情况进行说明。图10是表示具有电动鼓风机的电吸尘器的截面图。电吸尘器包括:吸入口42,其将外部空气吸入到吸尘器主体41内;集尘部43,其收集所吸入的外部空气中的粉尘;排出口44,其将吸入的外部空气排出;以及电动鼓风机1,其产生将外部空气从吸入口42吸入并从排出口44排出的空气流,从吸入口42吸入的空气经由集尘部43、电动鼓风机1、排出口44,排出到吸尘器主体41的外部。这样,通过将电动鼓风机1组装在电吸尘器中,使电吸尘器也能够提高效率、实现轻量化。此外,作为一个示例,对将电动鼓风机1搭载在电吸尘器中的情况进行了说明,但是不限于此,也能够将电动鼓风机1组装在其它制品中。
实施方式6
结构
对于实施方式2的由图6~图8所示的定子铁芯9,2个C形状部9A、9B的与转子8相对的左端部9Aa和右端部9Be、以及右端部9Ae和左端部9Ba,如果在前端部分扩大径向宽度进行抵接则更好。图11中示出应用的示例,图12中示出放大了图11的抵接部的示例。图11和图12与图6同样,是从轴向观察定子铁芯9的图,是表示本实施方式的定子铁芯9的形状的图。图11和图12中所示的虚线表示在前端部分没有扩大径向宽度的情况下的轮廓。没有扩大的情况是指与实施方式2的图6相同的情况。在C形状部9A中,在右端部9Ae一侧扩大的部分为右扩大部9Af,在左端部9Aa一侧扩大的部分为左扩大部9Ag。同样,在C形状部9B中,在右端部9Be一侧扩大的部分为右扩大部9Bf,使在左端部9Ba一侧扩大的部分为左扩大部9Bg。以下,对于右扩大部9Af、左扩大部9Ag、右扩大部9Bf、左扩大部9Bg,在不特别区分的情况下有时将其称为扩大部。此外,在2个C形状部9A、9B中,包含扩大部且与另一个C形状部相接的部分为抵接部。
在定子铁芯9中,可以使用例如熔接或粘接等方法使C形状部9A的包含左扩大部9Ag的抵接部和C形状部9B的包含右扩大部9Bf的抵接部的两侧固接。同样,可以使用例如熔接或粘接等方法使C形状部9A的包含右扩大部9Af的抵接部和C形状部9B的包含左扩大部9Bg的抵接部的两侧固接。
在图11所示的定子铁芯9中,2个C形状部9A、9B的磁通线图与图8相同。如图6和图7所示,为了实现轻量化,对于C形状部9A的左端部9Aa和右端部9Ae的形状、C形状部9B的左端部9Ba和右端部9Be的形状,如果基于磁通线的根数设定其径向宽度,则在铁芯分割位置25a、25b其径向宽度接近于0,2个C形状部9A、9B的与转子8相对的左端部9Aa和右端部9Be、以及右端部9Ae和左端部9Ba的前端部分尖锐。在前端部分尖锐的情况下,即使使2个C形状部9A、9B抵接,刚性也较低,此外,在将抵接部熔接的情况下熔接深度不足,在粘接的情况下粘接面积不足。抵接的部分的径向宽度需要有基于必要的刚性的大小。
作用
如图11和图12所示,在C形状部9A设置右扩大部9Af、左扩大部9Ag,在C形状部9B设置右扩大部9Bf、左扩大部9Bg,使用可确保并增大与另一个C形状部抵接的抵接面积的抵接部,由此能够提高C形状部9A、9B的刚性。此外,在将抵接部固接的情况下,除了能够进一步提高刚性以外,还能够将2个C形状部9A、9B作为1个部件来处理。
如图11所示,C形状部9A的形状如下:与转子8相对的部分的径向宽度从肩部9Ab、臂部9Ac、肩部9Ad这3个直线部朝向各铁芯分割位置25a、25b变小,在径向宽度变小的前端部分设置有抵接部,其径向宽度大于径向宽度变小的前端部分的宽度,但是不限于此。对于抵接部的径向宽度,也可以使与转子8相对的部分的径向宽度与朝向各铁芯分割位置25a、25b变小的前端部分的宽度为相同的宽度。只对C形状部9A进行了说明,但C形状部9B也同样如此。
效果
根据本实施方式,2个C形状部9A、9B设置有扩大部,使用包含扩大部的抵接部与另一个C形状部抵接。由此,C形状部9A、9B的刚性得到提高,从而在具有定子铁芯9的电动鼓风机1中,能够降低噪音和振动。此外,由于能够将2个C形状部9A、9B作为1个部件来处理,所以能够提高生产率,实现制造成本的降低。
实施方式7
结构
在实施方式6中,在2个C形状部9A、9B中设置包含扩大部的抵接部,但如果将抵接部的形状设置成楔形(dovetail)的凹部和凸部而使其嵌合则更好。图13中示出应用的示例,图14中示出放大了图13的抵接部的示例。图13和图14与图6同样是从轴向观察定子铁芯9的图,是表示本实施方式的定子铁芯9的形状的图。图13和图14中所示的虚线表示在前端部分没有扩大径向宽度的情况下的轮廓。这里,在C形状部9A中,在包含右扩大部9Af的抵接部中设置凹部,在包含左扩大部9Ag的抵接部中设置凸部。同样,在C形状部9B中,在包含右扩大部9Bf的抵接部中设置凹部,在包含左扩大部9Bg的抵接部中设置凸部。
在定子铁芯9中,可以使用例如熔接或粘接等方法使C形状部9A的包含左扩大部9Ag的抵接部和C形状部9B的包含右扩大部9Bf的抵接部的两侧固接。同样,可以使用例如熔接或粘接等方法使C形状部9A的包含右扩大部9Af的抵接部和C形状部9B的包含左扩大部9Bg的抵接部的两侧固接。
作用
如图13和图14所示,在2个C形状部9A、9B中,通过采用使包含扩大部的抵接部的形状为楔形的凹部和凸部并且在与另一个C形状部抵接时凹部与凸部嵌合的结构,能够提高C形状部9A、9B的刚性,进而能够将2个C形状部9A、9B作为1个部件来处理。此外,能够容易地实现C形状部9A、9B的与转子8相对的面的同轴。
效果
根据本实施方式,使2个C形状部9A、9B的抵接部的形状为楔形的凹部和凸部。由此,C形状部9A、9B的刚性得到提高,从而在具有定子铁芯9的电动鼓风机1中,能够降低噪音和振动。此外,能够将2个C形状部9A、9B作为1个部件来处理,而且容易地实现与转子8相对的面的同轴,从而能够提高生产率,实现制造成本的降低。
如上所述,本实用新型涉及的电动鼓风机对于空气的送风是有效的,特别适合于电吸尘器等。
Claims (9)
1.一种电动鼓风机,其包括:定子,其具有定子铁芯和励磁绕组;以及转子,其配置在所述定子的内侧,所述电动鼓风机的特征在于:
所述定子铁芯在2个铁芯分割位置被分割成2个为C形状部的第1定子铁芯和第2定子铁芯,所述2个铁芯分割位置是从磁极中心线向旋转方向的反方向偏移的位置,
所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯,具有在与所述磁极中心线垂直的方向的位置上其铁芯部分由3个直线部呈U形地向外侧突出的形状,并使用第1区域和第2区域作为卷绕所述励磁绕组的区域,而且使与所述转子相对的部分的径向宽度越靠近所述铁芯分割位置越小,其中,所述第1区域是由向外侧突出的所述U形形状与所述转子的外周之间形成的区域,所述第2区域位于隔着所述3个直线部中的中央直线部的铁芯部分与所述第1区域对称的位置,
在被分割成所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯的状态下卷绕所述励磁绕组。
2.一种电动鼓风机,其包括:定子,其具有定子铁芯和励磁绕组;以及转子,其配置在所述定子的内侧,所述电动鼓风机的特征在于:
所述定子铁芯在2个铁芯分割位置被分割成2个为C形状部的第1定子铁芯和第2定子铁芯,所述2个铁芯分割位置是从磁极中心线向旋转方向的反方向偏移的位置,
所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯,具有在与所述磁极中心线垂直的方向的位置上其铁芯部分由3个直线部呈U形地向外侧突出的形状,并使用第1区域和第2区域作为卷绕所述励磁绕组的区域,而且在与所述转子相对的部分的径向宽度从所述3个直线部朝向所述铁芯分割位置变小的前端部分设置有与另一个被分割成C形状部的定子铁芯相接的抵接部,其中,所述第1区域是由向外侧突出的所述U形形状与所述转子的外周之间形成的区域,所述第2区域位于隔着所述3个直线部中的中央直线部的铁芯部分与所述第1区域对称的位置,
在被分割成所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯的状态下卷绕所述励磁绕组。
3.根据权利要求2所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,使所述抵接部的径向宽度大于或等于所述前端部分的径向宽度。
4.根据权利要求2所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,对于所具有的2个所述抵接部的与另一个被分割成C形状部的所述定子铁芯相接的部分的形状,使一个抵接部的形状为凹形,使另一个抵接部的形状为凸形。
5.根据权利要求3所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,对于所具有的2个所述抵接部的与另一个被分割成C形状部的所述定子铁芯相接的部分的形状,使一个抵接部的形状为凹形,使另一个抵接部的形状为凸形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,围绕所述直线状的铁芯部分以环形绕组方式卷绕所述励磁绕组,
在所述定子铁芯中,使流过2个励磁绕组的电流的方向从转子轴方向观察为相对于所述磁极中心线为非对称的方向来对所述励磁绕组进行接线。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,在所述第1区域将所述励磁绕组以三角排列状的配置进行卷绕,将上下层的绕组线彼此交叉的交叉点配置在所述第1区域以外的区域。
8.根据权利要求6所述的电动鼓风机,其特征在于:
在所述第1定子铁芯和所述第2定子铁芯中,在所述第1区域将所述励磁绕组以三角排列状的配置进行卷绕,将上下层的绕组线彼此交叉的交叉点配置在所述第1区域以外的区域。
9.一种电吸尘器,其特征在于,包括:
权利要求1至8中任一项所述的电动鼓风机。
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