[发明专利]换向器电动机以及使用该换向器电动机的电动吸尘器

说明书

技术领域

本发明涉及换向器电动机以及使用该换向器电动机的电动吸尘器

背景技术

电动吸尘器或电动工具，从其操作性的观点来看，优选搭载的电动机小型轻质。作为使电动机小型轻质化的手段，例如非专利文献1所述，采用设定高旋转速度、设定较高的铁芯的磁感应强度等方法。

一方面，电动吸尘器在小型轻质化的同时，被要求的性能还有吸入力。吸入力在很大程度上依存于电动送风机的输出，但是家用电动吸尘器中能供应于电动送风机的电力有限，因此，通过提高换向器电动机效率使电动机输出增加，是提高吸入力的关键，强烈要求降低换向器电动机的损失。

例如，作为降低电动机铁损的技术记载于专利文献1。此处公开的技术，是通过将定子铁芯压入箱体，防止对定子铁芯施加应力、铁损增大的技术，通过在定子铁芯和箱体之间形成空隙，抑制应力发生，防止铁损增大。

另外，通过蚀刻加工来加工磁性体的方法在专利文献2中有所记载。

另一方面，在换向器电动机中，正在进行减少脉动转矩、减小机器振动，提高电动机的整流性能、提高电刷寿命的实验。

减少脉动转矩的技术在专利文献3、专利文献4中有所公开。以下，对这些现有例进行说明。

图10以及图11表示现有例1(引用于专利文献3)、现有例2(引用于专利文献4)的换向器电动机的截面构成。1是定子，2是电枢，3是定子铁芯，4是轴，5、6是励磁线圈，7是电枢铁芯，8是主磁极，10是电枢线圈。

另外，41是定子沟槽、42是电枢沟槽、43是齿。

通过来自以集中卷绕方式卷装的励磁线圈5、6的主磁通和来自卷绕于电枢铁芯7的电枢线圈10的电枢反作用磁通之间磁性的相互作用，在定子铁芯3产生转矩。

在现有例1中，将相对于转子旋转方向位于主磁极前进侧的主磁极8前端的铁芯设定成短于位于电枢2的后进侧的主磁极8前端的铁芯，相对于换向器电动机的中心轴呈非对称铁芯结构。即，相对于中心轴，令主磁极的右侧开口度(θ2)与左侧开口度(θ1)互不相同，使θ2＜θ1。由此，利用主磁极的非对称结构，抑制来自所述电枢2的反作用磁通造成的影响，谋求脉动转矩的减少。

此处，为了实现所述非对称铁芯形状，励磁线圈5、6的线圈占有面积在主磁极8的定子沟槽41的左右不同，因此励磁线圈5的占有面积自然为左侧定子沟槽＞右侧定子沟槽。因此，在以集中卷绕方式卷装于主磁极时，如果适应左侧的线圈占有面积，则从右侧会发生线圈变形，因此没有办法只得以右侧的小的线圈占有面积的部分进行卷绕安装，结果不能充分确保足够的卷绕圈数而使转矩降低。

现有例2相对于所述现有例1，是主磁极8不是非对称铁芯形状的情况，是充分确保励磁线圈5、6的占有面积的例子。

在电枢2的前进侧相对于主磁极的主磁极前端部分，通过利用冲孔加工设置贯通孔，由此操作铁芯的磁阻，实现与所述现有例1的非对称铁芯结构等价的磁回路。由此，励磁线圈5、6相对于主磁极8的左右的线圈占有面积可以相同，因此可以在主磁极8前端部分不变形的情况下卷绕安装集中卷绕的励磁线圈5、6，解决现有例1中的转矩减少的课题。

但是在上述现有例1、现有例2中，定子铁芯3的主磁极8及其前端、电枢铁芯的沟槽、齿，都是通过采用了冲孔的机械加工来制作的，存在着由于冲孔加工引起的电磁钢板的塑性变形，使得磁特性劣化而使铁损增大的课题。

以上，在现有例1中，虽然起到了减少脉动转矩的效果，但是存在着转矩减少以及冲孔加工产生的塑性变形的导入引起铁损增加的课题；在现有例2中，虽然起到了减少脉动转矩和改善转矩的效果，但是冲孔加工引起的铁损增加的课题还没有解决。

专利文献1：日本特开2004-201428号公报

专利文献2：日本特开2000-197320号公报

专利文献3：日本特开平07-298592号公报

专利文献4：日本特开平2003-153471号公报

非专利文献1：日本电器学会旋转机研究会资料RM-96-28“关于吸尘器用通用电动机的电力密度的提高”

发明内容

本发明要解决的课题是得到一种防止换向器电动机的转矩的减少，同时降低脉动转矩，至少防止与空隙15相对的定子铁芯3的主磁极8及其贯通孔、位于电枢铁芯7外周的电枢沟槽42以及齿43的，因冲孔加工引起的不必要的铁损增加，高效率、高性能的换向器电动机。

并且，另一个课题是最终使电动吸尘器的基本性能即吸入力提高。

本发明的换向器电动机的特征在于，通过蚀刻加工形成电磁钢板的齿以及沟槽。

发明效果