换向器马达、电动送风机以及电动吸尘器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供能充分提高具有使用了方向性电磁钢板的定子铁心的换向器马达的磁回路的效率的换向器马达、电动送风机以及电动吸尘器。换向器马达(3)具备：具有定子铁心(9)及励磁绕组(10)的定子(7)；和具有电枢绕组(17)且配置于定子的内侧的转子(8)，定子铁心通过层叠以长边方向作为易磁化方向的带状的方向性电磁钢板(94)形成，方向性电磁钢板的面的法线与转子的旋转轴垂直，定子铁心以铁心分割面(25a、25b)为界被分割成第一定子铁心(9A)及第二定子铁心(9B)，从转子的旋转轴方向观察，铁心分割面相对于定子的磁极中心线位于转子的旋转方向的后方。
【专利说明】换向器马达、电动送风机以及电动吸尘器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换向器马达、电动送风机以及电动吸尘器。
【背景技术】
[0002]公知有鼓风部与马达形成一体的电动送风机。电动送风机搭载于电动吸尘器等。通常，电动送风机以每分钟30000?45000转的高速旋转而进行使用。因此，在电动送风机中使用换向器马达，该马达由定子和转子构成，定子具备2个磁极以及励磁绕组，转子位于定子的内侧、且具备电枢绕组以及换向器。
[0003]在现有的电动送风机中，定子铁心形成为外形近似正方形的边框形状，且具备从180°对置的两边分别向内侧突出的近似月牙形的磁极。磁通的流动如下:从转子铁心的表面经过定子铁心与转子铁心的对置面的空隙进入一方的磁极的前端，在磁极背面被分成两路，并通过磁轭到达另一方的磁极背面并汇合，然后从另一方的磁极的前端经过定子铁心与转子铁心的对置面的空隙进入转子铁心，沿将2个磁极彼此连结的方向横截转子铁心回到最初的位置，从而形成一圈。此外，磁轭是指定子铁心的没有磁极的两边。在磁极的根部以及边框形状的角部，磁通边画弧边逐渐改变朝向。即，在现有的定子铁心中，磁通的朝向在定子铁心内的各个场所是变化的。因此，作为定子铁心的材料，通常使用磁特性不具有方向性的无方向性电磁钢板。即，将通过冲压而冲裁出的无方向性电磁钢板沿马达的轴向层叠固定，由此形成定子铁心。磁特性具有方向性的方向性电磁钢板的压延方向被称为易磁化方向，磁特性比无方向性电磁钢板优异。另一方面，与方向性电磁钢板的压延方向成直角的方向的磁特性比无方向性电磁钢板差。当在现有的定子铁心使用方向性电磁钢板的情况下，与使用无方向性电磁钢板的情况相比，在磁通的方向与易磁化方向一致的部位磁回路的效率提高，但在二者不一致的部位磁回路的效率下降。结果，总的来说磁回路的效率下降而马达效率降低。因此，在现有的定子铁心难以采用方向性电磁钢板。
[0004]在下述专利文献I中，公开有如下技术:组合由层叠的方向性电磁钢板构成的多个块体而构成定子铁心，在每个块体使磁通的方向与易磁化方向大致一致。
[0005]专利文献1:日本特开2010 - 093945号公报
[0006]在专利文献I的技术中，存在如下课题。在定子铁心的磁极的根部以及边框形状的角部，磁通边画弧边逐渐改变朝向。在这些部分，磁通的方向与易磁化方向并不充分一致。因此，在专利文献I的技术中，无法充分提高磁回路的效率。另外，在块体的接合面即定子铁心的分割面，以分割面为界，在两侧的区域存在因利用冲压进行的方向性电磁钢板的冲裁所引起的变形，在该区域磁特性降低。在专利文献I的技术中，定子铁心的分割面存在于磁极的根部以及边框形状的角部。因此，由于全部的磁通都经过定子铁心的分割面，因此在磁特性低的分割面两侧的区域受到效率降低的影响。在专利文献I的技术中，为了使磁通的方向与易磁化方向充分一致，需要将定子铁心分割为更多的块体。然而，越是将定子铁心分割为较多的块体，定子铁心的分割面的数量越增加，因此也就更多地受到定子铁心的分割面所引起的效率降低的影响，无法充分地提高磁回路的效率。实用新型内容
[0007]本实用新型是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够充分提高换向器马达的磁回路的效率的换向器马达、电动送风机以及电动吸尘器，该换向器马达具有使用了方向性电磁钢板的定子铁心。
[0008]本实用新型的换向器马达具备:定子，该定子具有定子铁心以及励磁绕组；以及转子，该转子具有电枢绕组、且配置于定子的内侧，上述换向器马达的特征在于，定子铁心通过层叠以长边方向作为易磁化方向的带状的方向性电磁钢板形成，方向性电磁钢板的面的法线与转子的旋转轴垂直，定子铁心以铁心分割面为界被分割为第一定子铁心以及第二定子铁心，从转子的旋转轴方向观察，铁心分割面相对于定子的磁极中心线位于转子的旋转方向的后方。
[0009]技术方案2所涉及的换向器马达的特征在于，在技术方案I中，上述定子铁心具有:形成磁极的磁极部；以及绕组安装部，与上述磁极部距上述转子的旋转轴的距离相比，上述绕组安装部距上述转子的旋转轴的距离远，上述励磁绕组安装于上述绕组安装部。
[0010]技术方案3所涉及的换向器马达的特征在于，在技术方案I或2中，上述铁心分割面位于上述换向器马达额定运转时的电中性轴的直角方向附近。
[0011]技术方案4所涉及的换向器马达的特征在于，在技术方案I或2中，在上述定子铁心的磁极部，上述方向性电磁钢板的多个层的端部分别与上述转子对置。
[0012]技术方案5提供一种电动送风机，其特征在于，上述电动送风机具备:技术方案I或2所述的换向器马达；以及风扇，该风扇由上述换向器马达驱动。
[0013]技术方案6提供一种电动吸尘器，其特征在于，上述电动吸尘器具备技术方案5所述的电动送风机。
[0014]根据本实用新型，能够充分提高换向器马达的磁回路的效率，该换向器马达具有使用了方向性电磁钢板的定子铁心。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是示出本实用新型的实施方式I的电动送风机的纵剖视图。
[0016]图2是从转子的旋转轴方向的鼓风部侧观察本实用新型的实施方式I的换向器马达的主要部分的剖视图。
[0017]图3是从图2仅将定子铁心提取出来的图。
[0018]图4是通过电磁场解析求出的本实用新型的实施方式I的换向器马达的磁通线图的例子。
[0019]图5是示出实施励磁绕组的整列绕线的自动机器的例子亦即飞叉式绕线机的示意图。
[0020]图6是从转子的旋转轴方向的鼓风部侧观察本实用新型的实施方式2的换向器马达的主要部分的剖视图。
[0021]图7是从图6仅将定子铁心提取出来的图。
[0022]图8是通过电磁场解析求出的本实用新型的实施方式2的换向器马达的磁通线图的例子。
[0023]图9是示出本实用新型的实施方式3的换向器马达制造方法的切断工序的例子的示意图。
[0024]图10是示出本实用新型的实施方式3的换向器马达制造方法的弯曲加工工序的例子的示意图。
[0025]图11是示出本实用新型的实施方式4的电动吸尘器的剖视图。
[0026]标号说明
[0027]1:电动送风机；2:鼓风部；3:换向器马达；4:风扇；5:风扇导向部；6:框架；7:定子；8:转子；9:定子铁心；9A:第一定子铁心；9B:第—■定子铁心；10:励磁绕组；11:轴；12:转子铁心；13:换向器；14、15:轴承；16:端部；17:电枢绕组；18:换向器片(segment) ；19:电刷；20:空隙；21:支架;22、24:绝缘部件；23:楔块(wedge) ;25a、25b:铁心分割面;26a、26b:磁极；27:铁心固定工具；28:飞叉臂；29:管嘴;30、31、32、33:区域；34:线;40:电动吸尘器;41:吸尘器主体；42:吸入口 ；43:集尘部；44:排出P ;91A、92A、91B、92B:磁极部；93A、93B:绕组安装部；94:方向性电磁钢板;100、110:装置；101:卷材；102:开卷机;103、112:辊式给料机；104:刀具；105:排出机构；113:弯曲加工辊；941:端部。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。此外，对各图中共用的部件标注相同的标号并省略重复的说明。另外，本实用新型包含以下所示的各实施方式的所有组入口 ο
[0029]实施方式1.
[0030]图1是示出本实用新型的实施方式I的电动送风机的纵剖视图。如图1所示，本实施方式I的电动送风机I具有:产生吸入力的鼓风部2 ;以及驱动鼓风部2的换向器马达3。电动送风机I例如能够应用于电动吸尘器。
[0031]鼓风部2具备:具备多个翼部的风扇4;以及覆盖风扇4的风扇导向部5。风扇导向部5将随着风扇4的旋转而流动的空气向换向器马达3的内部引导。该流动的空气边对随着运转而发热的换向器马达3进行冷却，边从设置于框架6的开口部(省略图示)排出。
[0032]换向器马达3具备:固定于杯状或者筒状的框架6的内侧的定子7 ;以及在定子7的内侧隔着空隙20与其对置配置的转子8。定子7发挥励磁的作用。转子8被支承为旋转自如，并发挥电枢的作用。换向器马达3的未被收纳于框架6的内侧的一部分从形成于框架6的开口部或者切口部向外侧露出。
[0033]定子7具备:将多张方向性电磁钢板层叠固定而成的定子铁心9 ;以及隔着绝缘部件24卷绕于定子铁心9的励磁绕组10。通过使电流在励磁绕组10流动，使定子7的内侧产生磁场。
[0034]转子8具备:配置于中心的轴11 ;固定在轴11周围的环状的转子铁心12 ;隔着绝缘部件22卷绕于转子铁心12的电枢绕组17 ;以及在远离转子铁心12的位置固定在轴11周围的换向器13。转子铁心12通过将多张电磁钢板层叠固定而成。轴11经由轴承14、15而支承于框架6。由此，转子8能够相对于框架6自由旋转。位于鼓风部2侧的一方的轴承14被收纳于支架21，该支架21以横截框架6的开口部的方式架桥设置。位于与鼓风部2侧相反的一侧的另一方的轴承15被收纳于框架6的底部。
[0035]在轴11的鼓风部2侧的端部16固定有风扇4。随着转子8的旋转，风扇4被旋转驱动。构成电枢绕组17的多个线圈的始端即卷绕开始的末端以及终端即卷绕结束的末端通过熔融(fusing)即热敛缝等方法与换向器13的换向器片18电连接。一对电刷19由框架6保持，并由弹簧按压于换向器13而与换向器13滑动接触。电刷19与电源(省略图示)连接，经由换向器13向电枢绕组17供给电流即电枢电流。另外，励磁绕组10与电枢绕组17串联连接，从相同的电源也向励磁绕组10供给电流。借助由定子7产生的磁场以及电枢电流，在转子8产生转矩。为了使转子8的旋转方向恒定，电枢绕组17与换向器片18以使得与转子8的相位对应而电枢电流所流动的线圈切换的方式接线。
[0036]图2是从转子8的旋转轴方向的鼓风部2侧观察本实施方式I的换向器马达3的主要部分的剖视图。图3是从图2仅将定子铁心9提取出来的图。转子8的旋转方向能够利用电枢绕组17与换向器片18的连接的组合设定。转子8的旋转方向根据鼓风部2的翼部的朝向决定。在本实施方式I中，转子8的旋转方向在图2中为左旋即逆时针方向。
[0037]如图2以及图3所示，从转子8的旋转轴方向观察，定子铁心9呈环状。定子铁心9以2个部位的铁心分割面25a、25b为界被分割为第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B。第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B呈近似C字形状。从转子8的旋转轴方向观察，铁心分割面25a、25b位于相对于定子铁心9的磁极中心线朝转子8的旋转方向后方偏移的位置。另外，在本实施方式I中，铁心分割面25a、25b位于换向器马达3额定运转时的电中性轴的直角方向附近。在以下的说明中，将换向器马达3额定运转时的电中性轴简称为“电中性轴”。在本实施方式I中，铁心分割面25a、25b位于与电中性轴垂直且通过转子8的中心的平面的位置或其附近的位置。铁心分割面25a、25b相对于磁极中心线位于转子8的旋转方向后方是指:铁心分割面25a、25b位于使磁极中心线向与转子8的旋转方向相反的方向旋转锐角的角度后的位置。
[0038]第一定子铁心9A具有:位于铁心分割面25a侧的磁极部91A ;位于铁心分割面25b侧的磁极部92A ;以及位于磁极部91A、92A之间的绕组安装部93A。第二定子铁心9B具有:位于铁心分割面25b侧的磁极部91B ;位于铁心分割面25a侧的磁极部92B ;以及位于磁极部91B、92B之间的绕组安装部93B。磁极部91A、92A、91B、92B呈以转子8的旋转轴为中心的圆弧状。在第一定子铁心9A的绕组安装部93A以及第二定子铁心9B的绕组安装部93B，隔着绝缘部件24卷绕有励磁绕组10。利用楔块23来防止隔着绝缘部件22卷绕于转子铁心12的电枢绕组17脱落。
[0039]如图3所示，第一定子铁心9A的磁极部9IA以及第二定子铁心9B的磁极部92B形成定子铁心9的一方的磁极26a。第一定子铁心9A的磁极部92A以及第二定子铁心9B的磁极部91B形成定子铁心9的另一方的磁极26b。磁极26a、26b的内周侧隔着规定的空隙20与转子8对置。连结以转子8的旋转轴为中心的周方向上的磁极26a的长度的中央、与以转子8的旋转轴为中心的周方向上的磁极26b的长度的中央的直线相当于磁极中心线。在本实施方式I中，铁心分割面25a、25b相对于磁极中心线倾斜。然而，并不限定于这种结构，也可以使铁心分割面25a、25b位于磁极中心线的位置。
[0040]第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B具有在相对于磁极中心线大致垂直的方向的位置向外侧鼓出的形状。利用该鼓出的形状，形成供励磁绕组10卷绕的绕组安装部93A、93B。绕组安装部93A、93B与磁极部91A、92A、91B、92B相比，位于距转子8的旋转轴的距离远的位置。在绕组安装部93A与转子8的外周之间形成有区域30，在绕组安装部93B与转子8的外周之间形成有区域31。励磁绕组10使用区域30以及夹着绕组安装部93A而位于区域30的相对侧的区域32，并通过环形绕组的方式，安装在绕组安装部93A的周围。同样，励磁绕组10使用区域31以及夹着绕组安装部93B而位于区域31的相对侧的区域33，并通过环形绕组的方式，安装在绕组安装部93B的周围。
[0041]用图2中的圆点标记以及叉标记来示出励磁绕组10的卷绕方向。圆点标记表示从纸面的里侧朝向近前侧的电流的流动，叉标记表示从纸面的近前侧朝向里侧的电流的流动。励磁绕组10的卷绕方向也可以是与图2的例子相反的方向的彼此的组合。此外，作为励磁绕组10的卷绕方法，除了环形绕组之外，也存在如下方法:避开与转子8之间的干涉而从区域30迂回过渡至区域31，且在转子8的旋转轴方向的相反侧避开与转子8之间的干涉而从区域31迂回过渡并返回至区域30，并将此反复进行规定的匝数。该方法与环形绕组相比，具有即便不使用区域32、33也无妨的优点。另一方面，该方法存在如下缺点:难以进行整列绕线，并且由于用于避免与转子8之间的干涉的线圈端部的迂回形状而绕线长度变长。因此，通常环形绕组为更好的选择的案例较多。
[0042]由励磁绕组10产生的磁通在磁极26a、26b之间沿着磁极中心线的方向。电中性轴是相对于如下的合成磁通的方向成直角方向的轴，该合成磁通是由励磁绕组10产生的磁通与由电枢绕组17产生的磁通的合成磁通。电中性轴的直角方向相对于磁极中心线朝转子8的旋转方向后方偏移。因而，2个部位的铁心分割面25a、25b的位置与磁极中心线之间的角度根据由励磁绕组10以及电枢绕组17分别产生的磁通的平衡来设定。具体而言，可以使用电磁场解析或者试制评价的结果等决定。
[0043]定子铁心9通过将弯曲加工后的多张带状的方向性电磁钢板94层叠固定而构成。该带状的方向性电磁钢板94的长边方向为易磁化方向。另外，所层叠的各个方向性电磁钢板94的面的法线与转子8的旋转轴垂直。即，从转子8的旋转轴方向观察，方向性电磁钢板94的层叠方向与定子铁心9的磁路的长边方向大致垂直。另外，方向性电磁钢板94的易磁化方向为沿着磁路的方向。将方向性电磁钢板94层叠后的厚度与从转子8的旋转轴方向观察时的定子铁心9的磁路宽度(磁极以及磁轭的宽度)相当。另外，带状的方向性电磁钢板94的宽度即短边方向的长度与在转子8的旋转轴方向上的定子铁心9的长度相当。
[0044]构成第一定子铁心9A的多张带状的方向性电磁钢板94分别以从磁极部91A经由绕组安装部93A而到达磁极部92A的方式连续。同样，构成第二定子铁心9B的多张带状的方向性电磁钢板94分别以从磁极部91B经由绕组安装部93B而到达磁极部92B的方式连续。
[0045]图4是通过电磁场解析求出的本实施方式I的换向器马达3的磁通线图的例子。如图4所示，定子铁心9的磁通线除了铁心分割面25a、25b附近之外均沿着方向性电磁钢板94的长边方向即易磁化方向。特别是即便在磁极部91A、92A与绕组安装部93A之间的弯曲的部分、以及磁极部91B、92B与绕组安装部93B之间的弯曲的部分，磁通的方向与方向性电磁钢板94的长边方向即易磁化方向也几乎一致。方向性电磁钢板94虽然易磁化方向的磁特性优异，但其直角方向的磁特性差。根据本实施方式I的换向器马达3，无需增多定子铁心9的分割数就能够提高定子铁心9的磁通的方向与方向性电磁钢板94的易磁化方向之间的一致程度。因而，在定子铁心9中，能够主要活用方向性电磁钢板94的仅优异的一方的磁特性，因此能够实现磁回路的效率提高。结果，能够实现换向器马达3以及电动送风机I的效率提尚。
[0046]并且，在本实施方式I中，从转子8的旋转轴方向观察，定子铁心9的铁心分割面25a、25b位于相对于磁极中心线朝转子8的旋转方向后方偏移的位置，特别是位于电中性轴的直角方向附近，由此能够得到以下的效果。如图4所示，磁通线夹着连结位于电中性轴的直角方向附近的铁心分割面25a、25b的直线被分成在左侧环绕的回路与在右侧环绕的回路这两路。因此，磁通不经过铁心分割面25a、25b。由此，在本实施方式I中，能够可靠地抑制因磁通经过定子铁心9的分割面而引起的效率降低的影响，因此磁回路的效率进一步提尚。
[0047]此外，在铁心分割面25a、25b附近磁通密度低，因此即便铁心分割面25a、25b与电中性轴的直角方向稍有偏移，其影响也小。B卩，即便铁心分割面25a、25b与电中性轴的直角方向稍有偏移，也能够得到与上述效果相同的效果。由此，即便由于因换向器马达3运转中的负荷的变动等引起的磁通的平衡的变动而致使电中性轴稍微偏移，也能够达成上述效果。另外，也可以以定子铁心9的刚性提高或者换向器马达3的组装性提高等为目的，在励磁绕组10的安装后，在铁心分割面25a、25b使用焊接或者粘合等方法来接合第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B。即便在以这种方式进行接合的情况下对磁通的影响也小，因此能够得到与上述效果相同的效果。
[0048]此外，随着转子8的旋转，磁通线相对于转子铁心12相对旋转。因此，优选转子铁心12由无方向性电磁钢板构成。即优选通过将多张无方向性电磁钢板沿转子8的旋转轴方向层叠固定而构成转子铁心12。
[0049]另外，在本实施方式I中，定子铁心9被分割为第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B，由此能够容易地进行励磁绕组10的整列绕线。图5是示出实施励磁绕组10的整列绕线的自动机器的例子亦即飞叉式绕线机的示意图。图5所示的飞叉式绕线机具有:固定第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B的铁心固定工具27 ;以及在前端具备对线34进行引导的管嘴29的飞叉臂28。铁心固定工具27以使得飞叉臂28的旋转轴与绕组安装部93A或者93B的中心轴一致的方式，固定第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B。线34在飞叉臂28内通过，并被从管嘴29输出。飞叉臂28边旋转边沿其旋转轴的方向移动。通过利用这种飞叉式绕线机将线34卷绕于第一定子铁心9A的绕组安装部93A或者第二定子铁心9B的绕组安装部93B，能够形成励磁绕组10。通过同步地控制飞叉臂28的旋转与在旋转轴方向的移动，来进行安置线34的位置的控制。然而，线34通常使用直径2mm以下的铜电线或者铝电线，因此刚性小。另外，根据到插通于管嘴29为止的变形经历，在线34残留有弯痕。因此，从管嘴29的出口出来的线34不笔直，存在安置线34的位置从目标位置偏移而整列绕线紊乱的情况。为了抑制该现象，管嘴29与安置线34的面越近越好。因而，励磁绕组10左右的空间敞开而管嘴29能够挨近的情况适于整列绕线。在本实施方式I中，定子铁心9被分割为第一定子铁心9A以及第二定子铁心9B，由此能够使管嘴29接近绕组安装部93A或者93B，因此能够容易并且正确地进行励磁绕组10的整列绕线。此外，即便在采用将管嘴29 一方固定并使第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B —方旋转的、所谓的主轴绕线方式的情况下，情形也相同，也能够得到与上述效果相同的效果。
[0050]实施方式2.
[0051]接下来，参照图6?图8，对本实用新型的实施方式2进行说明，以与上述实施方式I的不同点为中心进行说明，对相同部分或者相当部分标注相同的标号并省略说明。
[0052]图6是从转子8的旋转轴方向的鼓风部2侧观察本实施方式2的换向器马达3的主要部分的剖视图。图7是从图6仅将定子铁心9提取出来的图。如图6以及图7所示，在本实施方式2中，在定子铁心9的磁极部9认、924、9川、928中，随着接近铁心分割面25a、25b，所层叠的方向性电磁钢板94的层数逐渐减少。另外，在定子铁心9的磁极部91A、92A、91B、92B中，方向性电磁钢板94的多个层的端部941分别与转子8对置。即，所层叠的方向性电磁钢板94的各层的端部941形成与转子8的对置面即定子铁心9的内周面。越是磁极部91A、92A、91B、92B的内侧的层，则方向性电磁钢板94的端部941与铁心分割面25a、25b之间的距离越大。越接近铁心分割面25a、25b，则定子铁心9的磁路宽度越逐渐变小。
[0053]在本实施方式2中，根据以上的结构，磁通线彼此的间隔变得更加均匀，每一张方向性电磁钢板94中的磁通密度也变得更加均匀，因此与实施方式I相比，能够进一步提高磁通的方向与方向性电磁钢板94的易磁化方向的一致程度。在本实施方式2中，铁心分割面25a、25b相对于磁极中心线倾斜。然而，并不限定于这样的结构，也可以使铁心分割面25a、25b位于磁极中心线的位置。即便在使铁心分割面25a、25b位于磁极中心线的位置的情况下，通过形成为越接近铁心分割面25a、25b则所层叠的方向性电磁钢板94的层数越减少的结构，能够得到与上述效果类似的效果。在本实施方式2中，优选构成为:随着接近铁心分割面25a、25b，从所层叠的方向性电磁钢板94的内侧的层开始而层依次减少。
[0054]图8是通过电磁场解析求出的本实施方式2的换向器马达3的磁通线图的例子。如图8所示，磁通线夹着连结位于电中性轴的直角方向附近的铁心分割面25a、25b的直线被分成在左侧环绕的回路与在右侧环绕的回路这两路。在接近铁心分割面25a的部位从转子铁心12过渡至定子铁心9的磁通线在接近铁心分割面25b的部位从定子铁心9过渡至转子铁心12。在远离铁心分割面25a的部位从转子铁心12过渡至定子铁心9的磁通线在远离铁心分割面25b的部位从定子铁心9过渡至转子铁心12。因而，磁极26a、26b中的磁通线的根数在接近铁心分割面25a、25b的部位少，且随着远离铁心分割面25a、25b而逐渐增加。在本实施方式2中，越接近铁心分割面25a、25b则磁路宽度越逐渐变小，因此磁通线彼此的间隔变得更均匀，磁通密度也变得更均匀。在方向性电磁钢板94的层叠中，构成为使所层叠的每一张钢板的端部941成为与转子8的对置面即定子铁心9的内周面，并且越是接近铁心分割面25a、25b的部分则方向性电磁钢板94的层叠数越逐渐变少，由此能够可靠地实现上述的效果。根据本实施方式2，与实施方式I相比，能够进一步提高磁回路的效率。结果，能够进一步提高换向器马达3以及电动送风机I的效率。另外，根据本实施方式2，与实施方式I相比，能够减少方向性电磁钢板94的使用量，能够实现换向器马达3以及电动送风机I的轻量化。
[0055]实施方式3.
[0056]接下来，参照图9以及图10对本实用新型的实施方式3进行说明，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对相同部分或者相当部分标注相同的标号并省略说明。
[0057]图9是示出本实用新型的实施方式3的换向器马达制造方法的切断工序的例子的示意图。图10是示出本实用新型的实施方式3的换向器马达制造方法的弯曲加工工序的例子的示意图。
[0058]本实施方式3的换向器马达制造方法是制造本实用新型的换向器马达3的方法。本实施方式3的换向器马达制造方法的特征在于制造定子铁心9的工序。制造定子铁心9的工序包括方向性电磁钢板94的切断工序、弯曲加工工序以及层叠固定工序。
[0059]在切断工序中，将方向性电磁钢板94切断成规定的长度L以及宽度W的长方形的带状。方向性电磁钢板94的长边方向即长度L的方向为易磁化方向。第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B的所层叠的各层方向性电磁钢板94的长度L与各层的磁路长度对应，且各自不同。另一方面，方向性电磁钢板94的宽度W即短边方向的长度与在转子8的旋转轴方向上的定子铁心9的长度相当。因此，各层方向性电磁钢板94的宽度W相等。因此，在制造定子铁心9时，如图9所示，适当准备卷绕有以成为宽度W的方式预先进行了分切加工的带状的方向性电磁钢板94的卷材101。切断工序中使用的装置100具有:从卷材101输出方向性电磁钢板94的开卷机102 ;用一对辊夹持从开卷机102输出的方向性电磁钢板94并进行输送的辊式给料机103 ;将从辊式给料机103输送来的方向性电磁钢板94的短边切断的刀具104 ;以及将由刀具104切断后的方向性电磁钢板94排出的排出机构105。切断的方法可以是剪切、冲压等任意方法。
[0060]方向性电磁钢板94的长度L根据配置于第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B的层叠方向上的哪一位置而不同。因此，在切断工序中，需要针对每一张改变方向性电磁钢板94的长度L。为了与该情况对应，装置100具有控制刀具104相对于方向性电磁钢板94的长边方向的相对位置的伺服机构。即，在装置100中具有伺服机构，该伺服机构控制由辊式给料机103的辊的旋转角度决定的方向性电磁钢板94的进给量、以及使刀具104下落的时机。通过控制刀具104相对于方向性电磁钢板94的长边方向的相对位置，能够控制方向性电磁钢板94的长度L。根据使用这种装置100的切断工序，能够生产率良好地制造每一张长度L都不同的方向性电磁钢板94。
[0061]此外，控制刀具104相对于方向性电磁钢板94的长边方向的相对位置的伺服机构的结构并不限定于本实施方式3的结构。代替本实施方式3的结构，也可以形成为使刀具104沿方向性电磁钢板94的长边方向移动的结构。
[0062]弯曲加工工序是将通过切断工序被切断后的方向性电磁钢板94在规定的弯曲位置以规定弯曲半径进行弯曲加工的工序。作为弯曲加工的方法，辊式弯曲比较合适。在弯曲加工工序中，如图10所示，利用装置110进行辊式弯曲，该装置110具备用一对辊夹着方向性电磁钢板94并进行输送的辊式给料机112、以及多个弯曲加工辊113。方向性电磁钢板94的弯曲位置以及弯曲半径根据配置于第一定子铁心9A或者第二定子铁心9B的层叠方向上的哪一位置而不同。因此，在弯曲加工工序中，需要针对每一张改变方向性电磁钢板94的弯曲位置以及弯曲半径。为了与该情况对应，装置110具有伺服机构，该伺服机构控制弯曲加工辊113相对于方向性电磁钢板94的相对位置。即，装置110具有伺服机构，该伺服机构控制由辊式给料机112的辊的旋转角度决定的方向性电磁钢板94的进给量、以及使弯曲加工辊113相对于辊式给料机112沿图10中的上下方向移动的移动量。通过控制利用辊式给料机112进行进给的方向性电磁钢板94的进给量、以及弯曲加工辊113相对于辊式给料机112的相对位置，能够控制方向性电磁钢板94的弯曲位置以及弯曲半径。根据使用这种装置110的弯曲加工工序，能够生产率良好地制造每一张弯曲位置以及弯曲半径都不同的方向性电磁钢板94。
[0063]此外，控制弯曲加工辊113相对于方向性电磁钢板94的相对位置的伺服机构的结构并不限定于本实施方式3的结构。代替本实施方式3的结构，也可以形成为使辊式给料机112的辊相对于弯曲加工辊113沿图10中的上下方向移动的结构。另外，作为辊式弯曲之外的弯曲加工的方法，例如存在利用冲模和冲头进行的冲压式弯曲，但是，为了改变弯曲位置以及弯曲半径，需要准备多种模具，成本变高，因此并不合适。
[0064]在层叠固定工序中，将经过切断工序以及弯曲加工工序而形成的多张方向性电磁钢板94彼此以层叠的状态固定。作为固定的方法，存在焊接、粘合等方法。通过以上的方法，能够廉价且高速地制造定子铁心9。在本实施方式3的换向器马达制造方法中，除了制造定子铁心9的工序以外，能够应用公知的方法。
[0065]实施方式4.
[0066]接下来，参照图11，对本实用新型的实施方式4进行说明，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对相同部分或者相当部分标注相同的标号并省略说明。
[0067]图11是示出本实用新型的实施方式4的电动吸尘器的剖视图。如图11所示，本实施方式4的电动吸尘器40具有:搭载有本实用新型的电动送风机I的吸尘器主体41 ;向吸尘器主体41的内部吸入外部空气的吸入口 42 ;收集吸入至吸尘器主体41的内部的空气中的粉尘的集尘部43 ;以及将吸入至吸尘器主体41的内部的空气向吸尘器主体41的外部排出的排出口 44。电动送风机I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、电动送风机1、以及排出口 44而向吸尘器主体41的外部排出。
[0068]通过以上述方式将电动送风机I组装于电动吸尘器40，电动吸尘器40也能够实现效率提高。此外，作为一个例子，对将电动送风机I搭载于电动吸尘器40的情况进行了说明，但是供本实用新型的电动送风机I组装的产品并不限定于电动吸尘器40，例如也能够组装于手干燥装置等其他产品。另外，本实用新型的换向器马达3的用途并不限定于电动送风机I以及电动吸尘器40，例如也能够应用于电动工具、混合器、咖啡研磨机等。
【权利要求】
1.一种换向器马达， 该换向器马达具备: 定子，该定子具有定子铁心以及励磁绕组；以及 转子，该转子具有电枢绕组、且配置于所述定子的内侧， 所述换向器马达的特征在于， 所述定子铁心通过层叠带状的方向性电磁钢板形成，该方向性电磁钢板以长边方向作为易磁化方向， 所述方向性电磁钢板的面的法线与所述转子的旋转轴垂直， 所述定子铁心以铁心分割面为界而被分割为第一定子铁心以及第二定子铁心， 从所述转子的旋转轴方向观察，所述铁心分割面相对于所述定子的磁极中心线位于所述转子的旋转方向的后方。
2.根据权利要求1所述的换向器马达，其特征在于， 所述定子铁心具有: 形成磁极的磁极部；以及 绕组安装部，与所述磁极部距所述转子的旋转轴的距离相比，所述绕组安装部距所述转子的旋转轴的距离远， 所述励磁绕组安装于所述绕组安装部。
3.根据权利要求1或2所述的换向器马达，其特征在于， 所述铁心分割面位于所述换向器马达额定运转时的电中性轴的直角方向附近。
4.根据权利要求1或2所述的换向器马达，其特征在于， 在所述定子铁心的磁极部，所述方向性电磁钢板的多个层的端部分别与所述转子对置。
5.一种电动送风机，其特征在于， 所述电动送风机具备: 权利要求1或2所述的换向器马达；以及 风扇，该风扇由所述换向器马达驱动。
6.一种电动吸尘器，其特征在于， 所述电动吸尘器具备权利要求5所述的电动送风机。
【文档编号】H02K1/17GK204205747SQ201420677677
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】桶谷直弘, 马场和彦, 早津守, 安岛武彦, 尾高秀一, 浜崎光将 申请人:三菱电机株式会社, 三菱电机家用机器株式会社