TW201528655A - 電動送風機及電動吸塵器 - Google Patents

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Kazuhiko Baba
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Takehiko Ajima
Shuichi Odaka
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

由具有定子鐵心及磁場線圈的定子、以及配置於該定子之內側的轉子構成的電動送風機。其中,該定子鐵心,在磁極中心線35向轉動方向的後側偏移的2處鐵心分割位置25a、25b被分割為2個C字形狀部9A、9B。該2個C字形狀部9A、9B,在和該磁極中心線35垂直方向的位置,其鐵心部分具有3個直線部向外側膨出為U字狀的形狀,使用由向外側膨出的該U字形狀形成的和該轉子的外周之間形成的空間30及32,以及夾住中央的直線部的腕部9Ac及9Bc並和空間30及32對稱之位置的空間31及33,以作為捲裝該磁場線圈的區域,並且,使得和該轉子相對部分的徑方向的寬度在越靠近該鐵心分割位置25a、25b越近的位置越小。

Description

電動送風機及電動吸塵器
本發明係關於電動送風機及電動吸塵器。
搭載於電動吸塵器之送風部(blower)和馬達(motor)形成為一體的電動送風機,一般是使用30000~45000r/min之高轉數。因此,在電動送風機中,係使用具有2個磁極的磁場線圈之定子(stator)、以及在定子的內側的具有電機子線圈及整流子的轉子(rotor)所構成的整流子馬達。
在過去的電動送風機中,磁極係從外形略成正方形的軛鐵(yoke)向內側突出,其磁極角(磁極先端的圓弧的兩端和軸中心連結的2直線所成的角度)為120度~140度。磁場線圈係捲裝在此磁極的周圍,若使跨越磁極的左右兩側之間的線圈端部(coil end)以最短路徑的直線連結,則會干擾到轉子,所以,在外徑側使其彎曲繞過。另外,捲上磁場線圈的磁極左右的側面並不是平行而是向內徑側展開的斜面,為軛鐵圍住其外側的形狀。因此,在將線圈捲裝在磁極周圍時,使線料(wire)從磁極先端和軛鐵之間的開口部滑入,利用線料的張力而捲附在磁極根部。其結果為,線圈的排列方式由過程決定,難以整列線圈(使線圈規則地整齊而高密度地並排),線圈占積率(實際捲裝的卷線,佔用語配置卷線所準備的空間的 比例)低,而且,因為卷線常變長,所以妨礙了電動送風機的效率提高以及輕量化。
提高線圈占積率的方法為,例如,在後述的專利文獻1中,揭露後述技術:以在磁極根部分割的分割鐵心(core)為定子鐵心(stator core),在定子鐵心外將事先型捲成形或以繞線管(bobbin)卷高密度地捲裝的線圈(一個元件狀態)安裝在分割的單獨磁極,藉此提高線圈占積率。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2010-200467號公報
但是,依據上述過去的技術,磁場線圈還是卷裝在磁極角大的磁極的周圍,必須要將跨越磁極左右兩側之間的線圈端部在外徑側彎曲繞過。為了達成線圈端部的的彎曲和整列線圈,必須要先不使線圈端部彎曲而實施整列線圈,之後,再單獨把線圈端部變形為彎曲的形狀。因此,會產生使線圈端部變形時線圈的排列亂掉,或使絕緣皮膜損傷的情況,另外,在使其變形後必須要使用清漆(varnish)、自融著線(表面事先塗有熱融著樹脂的線料)等,以將線圈之間固定,因此,其生產性及經濟性明顯降低。而且,鐵心分割位置為磁極的根部,所以,所有的磁束線都跨越分割面,使得鐵心分割進一步導致效率低下。
另外,在用於家庭用的電動吸塵器的電動送風機中,定子鐵心之軸方向高度表磁極內徑短1/3~1/2,線圈端部長度的長短對於電動送風機的效率有很大的影響。因此,就提高電動送風機的效率的觀點而言,最好避免將線圈端部在外徑側彎曲繞過。
本發明為了解決上述問題,其目的在於提供電動送風機,其使得磁場線圈的整列線圈容易達成,並能提高效率及達到輕量化。
為了解決上述課題並達成目的,本發明電動送風機,其係由具有定子鐵心及磁場線圈的定子、以及配置於該定子之內側的轉子構成;其中,該定子鐵心,在磁極中心線向轉動方向的後側偏移的2處鐵心分割位置,分割為2個C字形狀部的第1定子鐵心及第2定子鐵心;該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,在和該磁極中心線垂直方向的位置,最外側的鐵心部分為3個直線(straight)部並向外側膨出為U字狀,藉由向外側膨出的上述U字形狀,使用在和該轉子的外周之間形成的第1區域,以及夾住該3個直線部當中中央的直線部的鐵心部分並和該第1區域對稱之位置的第2區域,以作為捲裝該磁場線圈的區域,並且,使得和該轉子對向部分的徑方向的寬度在越靠近該鐵心分割位置之處越小。
依據本發明的電動送風機,使得磁場線圈的整列線圈容易達成,並能提高效率及達到輕量化。
1‧‧‧電動送風機
2‧‧‧送風部
3‧‧‧整流子馬達
4‧‧‧風扇
5‧‧‧風扇引導部
6‧‧‧殼體
7‧‧‧定子
8‧‧‧轉子
9‧‧‧定子鐵心
9A‧‧‧C字形狀部
9Aa‧‧‧左端部
9Ab‧‧‧肩部
9Ac‧‧‧腕部
9Ad‧‧‧肩部
9Ae‧‧‧右端部
9B‧‧‧C字形狀部
9Ba‧‧‧左端部
9Bb‧‧‧肩部
9Bc‧‧‧腕部
9Bd‧‧‧肩部
9Be‧‧‧右端部
10‧‧‧磁場線圈
11‧‧‧軸
12‧‧‧轉子鐵心
13‧‧‧整流子
14‧‧‧軸承
15‧‧‧軸承
16‧‧‧軸端部
17‧‧‧電機子線圈
18‧‧‧片段
19‧‧‧刷體
20‧‧‧空隙
21‧‧‧支架
23‧‧‧楔形物
24‧‧‧絕緣構材
24a、24b‧‧‧壁面
25a、25b‧‧‧鐵心分割位置
26a、26b‧‧‧磁極
27‧‧‧鐵心固定治具
28‧‧‧錠翼臂
29‧‧‧噴嘴
30、32‧‧‧空間
31、33‧‧‧空間
34‧‧‧線料
34a‧‧‧導入線
35‧‧‧磁極中心線
36‧‧‧轉動方向
37‧‧‧轉動
38‧‧‧前後移動
41‧‧‧吸塵器本體
42‧‧‧吸入口
43‧‧‧集塵部
44‧‧‧排出口
第1圖為顯示電動送風機的內部之概略構造的縱斷面圖。
第2圖為顯示從送風部側的軸方向觀看整流子馬達的主要部分的圖。
第3圖為顯示實施形態1的定子鐵心的形狀的圖。
第4圖為顯示整列線圈狀態的圖。
第5圖為顯示由錠翼(flyer)捲線機的整列線圈的樣子的圖。
第6圖為顯示實施形態2的定子鐵心的形狀的圖。
第7圖為顯示實施形態2的定子鐵心的形狀的圖。
第8圖為用電磁分析(electro-magnetic analysis)求出的使用第7圖的定子鐵心時的磁束線圖之例。
第9圖為在空間30及32中單方的角部為120度時的例子。
第10圖為具有電動送風機的電動吸塵器的斷面圖。
第11圖為顯示實施形態6的定子鐵心的形狀的圖。
第12圖為顯示實施形態6的定子鐵心的形狀的圖。
第13圖為顯示實施形態7的定子鐵心的形狀的圖。
第14圖為顯示實施形態7的定子鐵心的形狀的圖。
以下,使用圖面詳細說明本發明電動送風機的實施形態。另外,本發明並不限定於此實施形態。
實施形態1
(構成)
第1圖為顯示電動送風機的內部之概略構造的縱斷面圖。電動送風機1,大致上由2個單元構成,亦即:產生吸進力的送風部(blower)2以及驅動送風部2的整流子馬達3。電動送風機1能夠適用於例如電動吸塵器。
送風部2包括:具有複數枚翼片的風扇(fan)4;以及蓋住風扇4並隨著風扇4的轉動,將流通的空氣導入整流子馬達3內部的風扇引導部(fan guide)5。流通的空氣,冷卻隨著運轉而發熱的整流子馬達3,並從設置在殼體(frame)6的開口部(圖未顯示)排出。
整流子馬達3包括:固定在杯(cup)(筒)狀的殼體6的內側之作為場磁鐵的定子7;以及在定子7的內側透過空隙20相對配置並以可自由轉動的方式被支持之作為電機子的轉子8。另外,沒有收入在殼體6的內側的部分,在殼體6設有開口部、缺口等(圖未顯示)並突出到外側。
定子7包括:由複數枚電磁鋼板積層固定而成的定子鐵心9;以及藉由絕緣構材捲裝在定子鐵心9的磁場線圈10。在定子7中,藉由使電流流過磁場線圈10,在定子7內側產生磁場。
轉子8包括:配置在中心的軸(shaft)11、固定在軸11周圍的複數枚電磁鋼板積層固定而成的環狀的轉子鐵心(rotor core)12、藉由絕緣構材捲裝在轉子鐵心12上的電機子線圈17、及和轉子鐵心12隔離配置並固定在軸11周圍的整流子13。轉子8係由軸11及軸承(bearing)14、軸承15以可自由轉動的方式支撐在殼體6。
送風部2側的軸承14,係收納在橫跨殼體6的開口部設置為架橋形狀的支架(bracket)21。另外,另一邊(和送風部2側相反的一側)的軸承15,則收納在殼體6的底部。
風扇4係固定在軸11的送風部2側的軸端部16,風扇4隨著轉子8的轉動而被驅動轉動。構成電機子線圈17的複數的線圈(coil)的始端(開始捲的一端)和終端(捲完的一端)用熔融(fusing)等的方法和整流子13的片段(segment)18電性地連接。固持在殼體6,藉由彈簧按壓向整流子13並滑動接觸的一對刷體19,和電源(圖未顯示)連接,透過整流子13,將電流(電機子電流)供應給電機子線圈17。
藉由定子7所產生的磁場和電機子電流,在轉子8產生轉矩。在轉子8,由於轉動方向是一定的,配合轉子8的相位,電機子電流流過的線圈以切換的方式和電機子線圈17及片段18連結。
第2圖為顯示從送風部2側的軸方向觀看整流子馬達3的主要部分的圖。不過,殼體6、轉子8為斷面圖,磁場線圈10的右側半為從軸方向觀看的圖而左側半為斷面圖。另外,第3圖為從第2圖中挑出定子鐵心9,顯示本實施形態的定子鐵心9的形狀的圖。轉子8,其中心有軸11,電機子線圈17藉由絕緣構材22捲裝在轉子鐵心12上,並藉由楔形物(wedge)23擋住。轉子8的轉動方向36,係由送風部2的翼片的方向決定,在從送風部2側的軸方向觀看的圖中為左旋(逆時針方向)。定子鐵心9,在2處的鐵心分割位置25a、25b分割為2個C字形狀部9A、9B(即為第1定子鐵心、第2定子鐵心)。C字形狀部9A的 左端部9Aa和C字形狀部9B的右端部9Be、以及C字形狀部9A的右端部9Ae和C字形狀部9B的左端部9Ba,分別構成1個磁極26a、26b。在磁極26a、26b的內側,轉子8隔著既定的空隙20相對配置。
2處的鐵心分割位置25a、25b,係位於相對於轉子8的對稱位置上,係位於從磁極中心線35向轉子8的轉動方向的後側偏移的位置。具體言之,在電性中性軸的旁邊。由磁場線圈10產生的磁束,在磁極26a、26b間係沿著磁極中心線35的方向,但因為和電機子線圈17產生的磁束合成,所以電性中性軸從磁極中心線35向轉動方樣的後側偏移。因此,2處的鐵心分割位置25a、25b從磁極中心線35偏移的角度,係依據分別由磁場線圈10和電機子線圈17產生的磁束的平衡狀況來設定。
2個C字形狀部9A、9B中,垂直於轉子8的軸的斷面形狀(軸方向視),對於轉子8的中心為略點對稱的略同形狀。2個C字形狀部9A、9B中,位於和磁極中心線35略垂直的方向的位置的中央部,分別由肩部9Ab、腕部9Ac、肩部9Ad、以及肩部9Bb、腕部9Bc、肩部9Bd的各3個直線部形成U字形狀,從磁極26a、26b的兩端向外側膨出,在和轉子8的外周之間形成略四角形狀的空間30、32(第1區域)。在略四角形狀的空間30、32,以及夾著中央的直線部的腕部9Ac、腕部9Bc且對稱的空間31、33(第2區域),磁場線圈10在腕部9Ac及腕部9Bc的周圍捲裝為環形(toroidal)卷。夾著磁極中心線35,流到左右2個磁場線圈10的電流的方向為,從轉子8的軸方向觀之,對磁極中心線35為非對稱地流動方向連線。在第2圖中,圓圈 中有一點和圓圈中有打叉的(x-mark)記號係表示卷的方向。另外,流到磁場線圈10的電流的方向,並不限定於第2圖的方向,也可以為反方向的組合。
(作用)
在電動送風機1中,將整流子馬達3的定子鐵心9構成如上述,藉此能夠避免和轉子8的干擾,因此不需要把磁場線圈10的線圈端部彎曲。另外,作為設置磁場線圈10的第1層的面之腕部9Ac、腕部9Bc為直線狀,磁場線圈10的左右的空間是開放的,藉此,容易控制線料安置的位置,而容易整列線圈。另外,對於馬達性能沒有貢獻的無用的空間變少,而縮短磁路長。將上述的理由更詳細說明如後。
通常,以高密度配置一般所使用的圓斷面的線料的情況下,如第4圖的斷面圖所示,幾乎沒有空隙地以線料線徑d的間隔排列第1層。第4圖為顯示整列線圈狀態的圖。另外,為了使說明簡單化,第4圖所示之卷數和配置,和第3圖所示之卷數和配置不同。在整列線圈中,每一層的配置結束並移到更上一層時,必須控制為和一圈(turn)前的線料交差並改變線料的方向,藉由絕緣構材24的壁面24a、24b,使得容易進行線料的控制。具體言之,就是第4圖所示的第1層的最後一圈的線料的方向和移到第2層時的線料的方向的部分。第2層之後,把線料沿著下面一層的線料之間的凹部設置,藉此防止位置偏移,而可以容易做到整列線圈(所謂的「稻草包堆積」)。因此,第1層放置的面,沿著線料排列的方向為直線狀,而適於做成整列線圈。
執行捲線的自動機,例如第5圖的概要圖所示般,使用錠翼(flyer)捲線機。第5圖顯示由錠翼(flyer)捲線機的整列線圈的樣子的圖。錠翼捲線機中,用鐵心固定治具27固定C字形狀部9A或9B,使得在尖端設置引導線料34的噴嘴(nozzle)29的錠翼臂(flyer arm)28在腕部9Ac或腕部9Bc的周圍轉動,以進行捲線。在第5圖中,安置線料34的位置的控制,係藉由將錠翼臂28的轉動37和前後移動38同步控制而執行。導入線34a係為用錠翼捲線機將線料34捲在C字形狀部9A或9B時的導入部。但是,線料34通常是採用2以下的銅電線或鋁電線,所以其剛性低,另外,由於在插通噴嘴29之前的變形過程而殘留有彎曲的舊態,所以從噴嘴29的出口出來的線料34並非筆直,安置線料34的位置偏移了目標位置而使得整列線圈亂掉。為了減少此一現象,噴嘴29靠近安置線料34的面較佳。因此,磁場線圈10的左右的空間是開放的而讓噴嘴29可以靠近,而適用於整列線圈。另外,在固定噴嘴29,而讓C字形狀部9A或9B轉動的紡錘(spindle)捲線方式的情況下亦然。
另外,鐵心分割位置25a、25b在電性中性軸附近其磁束密度低,跨過鐵心分割面的磁束線少藉此,能夠抑制因為鐵心分割而造成的效率低下。
另外,不需要彎曲磁場線圈10的線圈端部,安置第1層的面為直線狀,而容易達成整列線圈的其他方法為,不捲在腕部9Ac和腕部9Bc的周圍,而是捲在肩部9Ab、9Ad及9Bb、9Bd的周圍成為環形(toroidal)卷。但是,在此情況下,在空間30、32中必須要有噴嘴29通過的空間,在該部分無法配 置線圈,所以不適合定子鐵心9的小型化及輕量化。
(效果)
如上所述之說明,依據本實施形態,不需為了避免和轉子8的干擾而將磁場線圈10的線圈端部彎曲,安置磁場線圈10的第1層的面(腕部9Ac及腕部9Bc)為直線狀,磁場線圈10的左右空間為開放的,藉此使得容易控制安置線料的位置,而容易整列線圈。另外,對於馬達性能沒有貢獻的無用的空間變少,而縮短磁路長。再者,藉由使鐵心分割位置25a、25b的磁束密度低,而能夠抑制因為鐵心分割而造成的效率低下。藉由這些特徵,能夠達成電動送風機1的效率提升以及輕量化。
實施形態2
在本實施形態中,針對構成定子鐵心9的2個C字形狀部9A及9B,就不同於實施形態1的部分進行說明。
(構成)
在電動送風機1中,2個C字形狀部9A及9B的和轉子8相對的左端部9Aa、右端部9Be以及右端部9Ae、左端部9Ba中徑方向的寬幅(磁路幅),分別在靠近鐵心分割位置25a、25b的地方縮小。在第6及7圖中顯示適用的例子。第6及7圖,和第3圖一樣是從軸方向觀看定子鐵心9的圖,為顯示本實施形態的定子鐵心9的形狀之圖。在第6圖中,在鐵心分割位置25a、25b中設有小寬度的C字形狀部9A和C字形狀部9B的抵接面。另外,在第7圖中,和第6圖的形狀幾乎是相同的,但是,在鐵心分割位置25a、25b設有微小的空隙,將C字形狀部9A和C字形狀部9B隔開,且各尖端部分為R形狀的圓球形。
(作用)
在電動送風機1中,將C字形狀部9A及C字形狀部9B構成如上述,能夠抑制效率低下並能達成輕量化。將上述的理由更詳細說明如後。
第8圖為用電磁分析(electro-magnetic analysis)求出的使用第7圖的定子鐵心9時的磁束線圖之例。另外,用第6圖的定子鐵心9時的磁束線圖也和第8圖相同。亦即,鐵心分割位置25a、25b附近的磁束密度低,所以,形狀的自由度高,能夠設計成希望的形狀。電性的中性軸,幾乎就是連結鐵心分割位置25a和鐵心分割位置25b的直線,因此,磁束線成為2部分:依序連結轉子鐵心12、C字形狀部9A的9Aa、9Ab、9Ac、9Ad、9Ae、轉子鐵心12的左側的環(loop);以及依序連結轉子鐵心12、C字形狀部9B的9Be、9Bd、9Bc、9Bb、9Ba、轉子鐵心12的右側的環(loop)。
通過靠近鐵心分割位置25a的磁束線通過(外環)靠近鐵心分割位置25b的位置,而通過遠離鐵心分割位置25a的磁束線通過(內環)遠離鐵心分割位置25b的位置。亦即,在左端部9Aa、右端部9Be、以及右端部9Ae、左端部9Ba中,越靠近鐵心分割位置25a及鐵心分割位置25b的磁束線的條數越少,越遠離鐵心分割位置25a及鐵心分割位置25b的磁束線的條數越多。因此,即使越靠近鐵心分割位置25a及鐵心分割位置25b的磁路幅越小,也不會使磁束密度飽和而能夠抑制效率低下,而能夠達成相應於磁路幅之縮小的輕量化。
(效果)
如上所述之說明,依據本實施形態,在2個C字形狀部9A及C字形狀部9B中,使得和轉子8相對部分的徑方向的寬幅越靠近鐵心分割位置25a及鐵心分割位置25b就越小。藉此,能夠抑制效率低下,並能進一步達成輕量化。
實施形態3
在本實施形態中,針對磁場線圈10的捲線方法,就相異於實施形態1和2的部分進行說明。
(構成)
在電動送風機1中,在定子鐵心9的內側的空間30、32中,係將磁場線圈10配置為稻草包堆積狀,將上下層的線料彼此交差的交差點(cross point)配置在空間30、32之外(定子鐵心9的外側的空間31、33,或者軸方向上側及下側的線圈端部)更佳。
(作用)
藉由將磁場線圈10的捲線狀態做成如上的構成,能夠縮小定子鐵心9的外形(具體言之,為肩部9Ab、9Ad、9Bb、9Bd的長度),而能夠達成效率提高以及輕量化。將上述的理由更詳細說明如後。
空間30、32的截面積,大略為腕部(9Ac、9Bc)的長度和肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的長度之乘積。腕部(9Ac、9Bc)的長度係由轉子8的外徑和磁極角來決定,所以盡量縮短肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的長度可作為提高效率及輕量化的手段。空間30、32的必要截面積為,將磁場線圈10的截面積除以空間30、32的線圈占積率所得的結果,所以若 提高空間30、32的線圈占積率,就能夠縮短肩部(9Ab、9Ad、9Bb、9Bd)的長度。因此,在空間30、32將磁場線圈10配置為稻草包堆積狀即可。但是,具有上下層的線料彼此交差的交差點的斷面中,其線圈占積率會低於稻草包堆積狀的位置,可是,必須要在下列4處中至少一者設置交差點:定子鐵心9的內側的空間30、32;定子鐵心9的外側的空間31、33;軸方向上側的線圈端部;軸方向下側的線圈端部。因此,具有交差點的一側中,在層方向上的線圈區域擴大了,所以可以將交差點配置在定子鐵心9的外側的空間31、33以及軸方向上側及下側的線圈端部。
(效果)
如上所述之說明,依據本實施形態,在整列線圈時將交差點配置在除了定子鐵心9的內側的空間30、32以外的空間。藉此,能夠縮小定子鐵心9的外型,並能提高效率及達到輕量化。
實施形態4
另外,在實施形態1~3中,係將略四角狀的空間30、32的外側的各2個隅角的角度說明為略成90度,但本發明並不限定於此。例如,單側或兩側為120度亦可,在此情況下,也和隅角為約90度的情況一樣,容易將磁場線圈10配置為稻草包堆積狀。第9圖為在空間30及32中單方的角部為120度時的例子。在此情況下,在空間31、33中也是有單側的隅角為約120度。如上述,在單側的隅角為約120度的情況下,在整列線圈時,也可以容易地配置為稻草包堆積狀。
實施形態5
在此說明將實施形態1~4中說明的電動送風機1實際使用在製品的情況。第10圖為具有電動送風機的電動吸塵器的斷面圖。電動吸塵器包括:將外部氣體吸入吸塵器本體41的吸入口42、將已吸入的外部氣體中的粉塵集中的集塵部43、將已吸入的外部氣體排出的排出口44、產生使得外部氣體從吸入口42吸入並從排出口44排出的空氣流的電動送風機1,從吸入口42被吸入的空氣經過集塵部43、電動送風機1、排出口44而排出到吸塵器本體41的外部。如此,藉由將電動送風機1安裝在電動吸塵器中,就能夠使電動吸塵器也能達到效率提高及輕量化。另外,係說明將電動送風機使用於電動吸塵器的情況以作為一個例子,但本發明並不限定於此,電動送風機1也可以安裝在其他的製品上。
實施形態6
(構成)
關於實施形態2的第6圖到第8圖所示的定子鐵心9,較佳為:2個C字形狀部9A及9B的和轉子8相對的左端部9Aa、右端部9Be以及右端部9Ae、左端部9Ba,將在其尖端部分的徑方向的寬度擴大並使其抵接。在第11圖中顯示適用的例,在第12圖中顯示將第11圖的抵接部放大後的狀態。第11圖及第12圖和第6圖一樣是從軸方向觀看定子鐵心9的圖,為表示本實施形態的定子鐵心9的形狀之圖。在第11圖及第12圖中所示之虛線,係表示在尖端部分的徑方向的寬度未擴大之情況下的輪廓。所謂未擴大之情況,係為和實施形態2的第6圖一樣。在C字形狀部9A中,在右端部9Ae側已擴大的部分作為右擴大部9Af,左端 部9Aa側已擴大的部分作為左擴大部9Ag。同樣地,在C字形狀部9B中,在右端部9Be側已擴大的部分作為右擴大部9Bf,左端部9Ba側已擴大的部分作為左擴大部9Bg。以下,在不特別區分的情況下,將右擴大部9Af、左擴大部9Ag、右擴大部9Bf、左擴大部9Bg稱之為擴大部。另外,在2個C字形狀部9A及9B中,和包括擴大部的其他的C字形狀部相接的部分為抵接部。
在定子鐵心9中,也可以用例如溶接或黏著等方式將包含C字形狀部9A的左擴大部9Ag之抵接部和包含C字形狀部9Ba的右擴大部9Bf的抵接部的兩側固接。同樣地,也可以用例如溶接或黏著等方式將包含C字形狀部9A的右擴大部9Af之抵接部和包含C字形狀部9B的左擴大部9Bg的抵接部的兩側固接。
在第11圖所示的定子鐵心9中,在2個C字形狀部9A及9B中的磁束線圖和第8圖相同。如第6圖及第7圖所示,為了要輕量化,基於磁束線的條數在徑方向的寬度設定C字形狀部9A的左端部9Aa及右端部9Ae的形狀、C字形狀部9B的左端部9B及右端部9Be的形狀,則在鐵心分割位置25a、25b上的徑方向的寬度接近0,2個C字形狀部9A及9B的和轉子8相對左端部9Aa和右端部9Be、以及右端部9Ae和左端部9Ba的尖端部分是尖的。在尖端部分是尖的情況下,2個C字形狀部9A及9B即使抵接其剛性也很低,另外,將抵接部溶接時其溶接深度不足,在黏著時則黏著的面積不足。抵接部分的徑方向的寬度,必須要有基於必要的剛性所決定的尺寸。
(作用)
如第11圖及第12圖所示,在C字形狀部9A設有右擴大部9Af及左擴大部9Ag、在C字形狀部9B設有右擴大部9Bf及左擴大部9Bg,使用確保和其他的C字形狀部的連接面積並變大的抵接部,藉此,能夠提高C字形狀部9A及9B的剛性。另外,使抵接部固接時,更在提高剛性之外,能夠將2個C字形狀部9A及9B作為1個元件來進行操作。
如第11圖所示,C字形狀部9A的形狀,為將和轉子8相對的部分之徑方向的寬度,從肩部9Ab、腕部9Ac、肩部9Ad的3個直線部向鐵心分割位置25a、25b的方向縮小,在徑方向的寬度已縮小的尖端的部分,設置徑方向的寬度大於徑方向的寬度已縮小的尖端部分的寬度的抵接部,但並不以此為限。關於抵接部的徑方向的寬度,也可以為:使得和轉子8相對的部分的徑方向的寬度,相同於向各鐵心分割位置25a、25b縮小後的尖端的部分的寬度。上述已針對C字形狀部9A進行說明,C字形狀部9B的部分也是一樣。
(效果)
依據本實施形態,2個C字形狀部9A及9B設有擴大部,使用包含擴大部的抵接部以和其他的C字形狀部抵接。藉此,提高C字形狀部9A及9B的剛性,並能夠達成在包含定子鐵心9的電動送風機1中的噪音和震動的減少。另外,將2個C字形狀部9A及9B作為1個元件來進行操作,藉此能夠達成製造成本的降低。
實施形態7
(構成)
在實施形態6中,在2個C字形狀部9A及9B中設置包含擴大部的抵接部,抵接部的形狀為設置燕尾狀(dovetail)的凹部和凸部並彼此嵌合為佳。在第13圖中顯示適用之例,在第14圖中顯示將第13圖的抵接部放大後的狀態。第13圖及第14圖和第6圖一樣是從軸方向觀看定子鐵心9的圖,為表示本實施形態的定子鐵心9的形狀之圖。在第13圖及第14圖中所示之虛線,係表示在尖端部分的徑方向的寬度未擴大之情況下的輪廓。在此,在C字形狀部9A中,在包含右擴大部9Af的抵接部設置凹部,在包含左擴大部9Ag的抵接部設置凸部。同樣地,在C字形狀部9B中,在包含右擴大部9Bf的抵接部設置凹部,在包含左擴大部9Bg的抵接部設置凸部。
在定子鐵心9中,也可以用例如溶接或黏著等方式將包含C字形狀部9A的左擴大部9Ag之抵接部和包含C字形狀部9B的右擴大部9Bf的抵接部的兩側固接。同樣地,也可以用例如溶接或黏著等方式將包含C字形狀部9A的右擴大部9Af之抵接部和包含C字形狀部9B的左擴大部9Bg的抵接部的兩側固接。
(作用)
如第13圖及第14圖所示,在2個C字形狀部9A及9B中係構成為,包含擴大部的抵接部的形狀為燕尾狀的凹部和凸部,在其他的C字形狀部抵接時凹部和凸部嵌合,藉此能夠提高C字形狀部9A及9B的剛性,而且能夠將2個C字形狀部9A及9B作為1個元件來進行操作。另外,能夠使C字形狀部9A及9B的和轉子8相對的同軸容易移出。
(效果)
依據本實施形態,使2個C字形狀部9A及9B抵接部的形狀為燕尾狀的凹部和凸部。藉此,能夠提高C字形狀部9A及9B的剛性,並能夠達成在包含定子鐵心9的電動送風機1中的噪音和震動的減少。另外,將2個C字形狀部9A及9B作為1個元件來進行操作,且能夠使和轉子8相對的同軸容易移出,藉此能夠提高生產性並達成製造成本的降低。
產業上利用的可能性
如上述,本發明的電動送風機,適用於空氣之送風,尤其是適用於電動吸塵器等。
9A、9B‧‧‧C字形狀部
9Aa、9Ba‧‧‧左端部
9Ab、9Ad、9Bb、9Bd‧‧‧肩部
9Ac、9Bc‧‧‧腕部
9Ae、9Be‧‧‧右端部
25a、25b‧‧‧鐵心分割位置
26a、26b‧‧‧磁極
30、31、32、33‧‧‧空間
35‧‧‧磁極中心線

Claims (7)

  1. 一種電動送風機,其係由具有定子鐵心及磁場線圈的定子、以及配置於該定子之內側的轉子構成;其中,該定子鐵心,在磁極中心線向轉動方向的後側偏移的2處鐵心分割位置,被分割為2個C字形狀部的第1定子鐵心及第2定子鐵心;該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,在和該磁極中心線垂直方向的位置,其鐵心部分具有3個直線部向外側膨出為U字狀的形狀,使用由向外側膨出的該U字形狀形成的和該轉子的外周之間形成的第1區域,以及夾住該3個直線部當中的中央的直線部的鐵心部分並和該第1區域對稱之位置的第2區域,以作為捲裝該磁場線圈的區域,並且,使得和該轉子相對部分的徑方向的寬度在越靠近該鐵心分割位置越近的位置越小。
  2. 一種電動送風機,其係由具有定子鐵心及磁場線圈的定子、以及配置於該定子之內側的轉子構成;其中,該定子鐵心,在磁極中心線向轉動方向的後側偏移的2處鐵心分割位置,被分割為2個C字形狀部的第1定子鐵心及第2定子鐵心;該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,在和該磁極中心線垂直方向的位置,其鐵心部分具有3個直線部向外側膨出為U字狀的形狀,使用由向外側膨出的該U字形狀形成的和該轉子的外周之間形成的第1區域,以及夾住該3個直線部當中的中央的直線部的鐵心部分並和該第1區域對稱之位置的第2 區域,以作為捲裝該磁場線圈的區域,並且,在使得和該轉子相對部分的徑方向的寬度在從該3個直線部向該鐵心分割位置的方向縮小的尖端的部分,設置和分割出的其他的C字形狀部的定子鐵心相接的抵接部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電動送風機,該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,使得該抵接部的徑方向的寬度大於或等於該尖端部分的徑方向的寬度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電動送風機,該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,具有2個的該抵接部的和該已分割的其他的C字形狀部的定子鐵心相接的部分的形狀,為一方的抵接部的形狀為凹形狀,另一方的抵接部的形狀為凸形狀。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之電動送風機,該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,將該磁場線圈在該直線狀的鐵心部分的周圍轉裝為環形卷,在該定子鐵心中,使得流向2個磁場線圈的電流的方向為,從轉子軸方向觀之對該磁極中心線為非對稱方向地連結該磁場線圈。
  6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述之電動送風機,該第1定子鐵心及該第2定子鐵心,在該第1區域中將該磁場線圈捲裝為稻草包堆積狀的配置,將上下層的線料彼此交差的交差點配置在該第1區域以外的區域。
  7. 一種電動吸塵器,其特徵在於使用如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之電動送風機。
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