JPH066943A - 交流整流子電動機 - Google Patents
交流整流子電動機Info
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- JPH066943A JPH066943A JP16080392A JP16080392A JPH066943A JP H066943 A JPH066943 A JP H066943A JP 16080392 A JP16080392 A JP 16080392A JP 16080392 A JP16080392 A JP 16080392A JP H066943 A JPH066943 A JP H066943A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電磁気的な原因で発生する脈動トルクによる機
械的な振動を低減し、整流性能を向上させた交流整流子
電動機の提供。 【構成】磁極部２Ａを非対称磁極とすると共に回転子の
径方向に伸びた複数のスリット２１を設け、電機子鉄心
３のティース１９に少なくとも１個のスリット２２を設
けたことを特徴とする。 【効果】前記構成によれば、磁極部の下にあるティース
の数が常に同じくなる。これにより、主磁束の変動が小
さくなって脈動トルクが小さくなり、機械的振動が小さ
くなって電動機の整流性能が向上することにより、電動
機の性能向上およびブラシの長寿命化を図ることができ
る。
械的な振動を低減し、整流性能を向上させた交流整流子
電動機の提供。 【構成】磁極部２Ａを非対称磁極とすると共に回転子の
径方向に伸びた複数のスリット２１を設け、電機子鉄心
３のティース１９に少なくとも１個のスリット２２を設
けたことを特徴とする。 【効果】前記構成によれば、磁極部の下にあるティース
の数が常に同じくなる。これにより、主磁束の変動が小
さくなって脈動トルクが小さくなり、機械的振動が小さ
くなって電動機の整流性能が向上することにより、電動
機の性能向上およびブラシの長寿命化を図ることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無補極の交流整流子電動
機に関し、特に電気掃除機および電動工具用交流整流子
電動機に関する。
機に関し、特に電気掃除機および電動工具用交流整流子
電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の電気掃除機および電動工
具用交流整流子電動機は、常に小形・軽量、高効率、ブ
ラシの長寿命が要求されている。このブラシの長寿命化
に対しては電動機の整流能力不足ということで、特公昭
６１−１４７４４号公報に記載のように、ブラシの比抵
抗と電機子コイルの巻回数との関係を最適化したものが
提案されている。また、電機子反作用を低減するため
に、実開昭６２−２１７４４号公報に記載のように、固
定子鉄心の磁極部に複数のスリットを設けることが提案
されている。
具用交流整流子電動機は、常に小形・軽量、高効率、ブ
ラシの長寿命が要求されている。このブラシの長寿命化
に対しては電動機の整流能力不足ということで、特公昭
６１−１４７４４号公報に記載のように、ブラシの比抵
抗と電機子コイルの巻回数との関係を最適化したものが
提案されている。また、電機子反作用を低減するため
に、実開昭６２−２１７４４号公報に記載のように、固
定子鉄心の磁極部に複数のスリットを設けることが提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、電動
機本体の整流性能の向上に着目したものであり、電磁気
的な原因による脈動トルクによって整流性能が悪化する
ことについては配慮されていないため、特に３０，００
０ｒｐｍ近傍で動作する電気掃除機および電動工具用交
流整流子電動機においては、機械的な原因により、整流
性能が悪化して所望の性能が得られない問題があった。
機本体の整流性能の向上に着目したものであり、電磁気
的な原因による脈動トルクによって整流性能が悪化する
ことについては配慮されていないため、特に３０，００
０ｒｐｍ近傍で動作する電気掃除機および電動工具用交
流整流子電動機においては、機械的な原因により、整流
性能が悪化して所望の性能が得られない問題があった。
【０００４】本発明の目的は、電磁気的な原因で発生す
る脈動トルクによる機械的な振動を低減し、整流性能を
向上して所望の性能が得られる電気掃除機および電動工
具用交流整流子電動機を提供することにある。
る脈動トルクによる機械的な振動を低減し、整流性能を
向上して所望の性能が得られる電気掃除機および電動工
具用交流整流子電動機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、環状をな
すハウジングの内周側に、ヨーク部と磁極部とからなる
固定子鉄心および界磁巻線からなる固定子と、なす形ス
ロットを有する電機子鉄心および整流子からなる回転子
とを備え、この磁極部を非対称磁極とすると共に回転子
の径方向に伸びた複数のスリットを設け、電機子鉄心の
ティース部に少なくとも１個のスリットを設けることに
より、達成される。
すハウジングの内周側に、ヨーク部と磁極部とからなる
固定子鉄心および界磁巻線からなる固定子と、なす形ス
ロットを有する電機子鉄心および整流子からなる回転子
とを備え、この磁極部を非対称磁極とすると共に回転子
の径方向に伸びた複数のスリットを設け、電機子鉄心の
ティース部に少なくとも１個のスリットを設けることに
より、達成される。
【０００６】
【作用】磁極部を非対称磁極とすると共に回転子の径方
向に伸びた複数のスリットを設け、電機子鉄心のティー
ス部に少なくとも１個のスリットを設けることにより、
磁極部の下にあるティースの数が常に同じくなる。これ
により、主磁束の変動が小さくなって脈動トルクが小さ
くなり、機械的振動が小さくなって電動機の整流性能が
向上することにより、電動機の性能向上およびブラシの
長寿命化が達成できる。
向に伸びた複数のスリットを設け、電機子鉄心のティー
ス部に少なくとも１個のスリットを設けることにより、
磁極部の下にあるティースの数が常に同じくなる。これ
により、主磁束の変動が小さくなって脈動トルクが小さ
くなり、機械的振動が小さくなって電動機の整流性能が
向上することにより、電動機の性能向上およびブラシの
長寿命化が達成できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１２によ
り説明する。
り説明する。
【０００８】本発明は電気掃除機および電動工具の駆動
源として用いられる交流整流子電動機を対象としている
が、ここでは電気掃除機用の電動送風機を例にとって説
明する。
源として用いられる交流整流子電動機を対象としている
が、ここでは電気掃除機用の電動送風機を例にとって説
明する。
【０００９】図１は本発明の固定子鉄心と電機子鉄心の
形状図を示す。図において、ヨーク部２Ｂと磁極部２Ａ
とからなる固定子鉄心２、固定子鉄心２の内周側にはス
ロット開口部２０とスロット１８からなるなす形スロッ
トおよびティース１９を有する電機子鉄心３が設けられ
ている。そして、後述する理由により、固定子鉄心２に
は固定子スリット２１を設けると共に非対称磁極とし、
電機子鉄心３のティース１９の頭部に回転子スリット２
２を設けている。また、固定子鉄心外径Ｂ／Ａが１．３
以上となるように設定している。非対称磁極は、回転方
向を矢印方向Ｚとした場合、電機子反作用で増磁側に当
る磁極片２Ｄの下にティース１９の中心が来たとき、減
磁側に当る磁極片２Ｃの下にスロット開口部２０の中心
が来るように設定している。２３は磁極部２Ａに設けた
くぼみである。
形状図を示す。図において、ヨーク部２Ｂと磁極部２Ａ
とからなる固定子鉄心２、固定子鉄心２の内周側にはス
ロット開口部２０とスロット１８からなるなす形スロッ
トおよびティース１９を有する電機子鉄心３が設けられ
ている。そして、後述する理由により、固定子鉄心２に
は固定子スリット２１を設けると共に非対称磁極とし、
電機子鉄心３のティース１９の頭部に回転子スリット２
２を設けている。また、固定子鉄心外径Ｂ／Ａが１．３
以上となるように設定している。非対称磁極は、回転方
向を矢印方向Ｚとした場合、電機子反作用で増磁側に当
る磁極片２Ｄの下にティース１９の中心が来たとき、減
磁側に当る磁極片２Ｃの下にスロット開口部２０の中心
が来るように設定している。２３は磁極部２Ａに設けた
くぼみである。
【００１０】図９には電気掃除機用電動送風機の概略構
造を示す。図において、ハウジング１内には両端が軸受
１２で支承されたシャフト１１が配置されている。該シ
ャフト１１には円周上に複数このスロットが形成された
電機子鉄心３が固定され、該鉄心３には各スロットと内
に巻回された複数個のコイル（図１０参照）で構成され
た電機子巻線５が巻装されている。シャフト１１の一端
には円周方向に配列された複数個の整流子辺６Ａ、６Ｂ
…（図１０参照）からなる整流子６が固定されている。
整流子６の外周面（表面）には、ハウジング１に支承さ
れたブラシ保持器７内のポケット８に納められたブラシ
１０がコイルスプリング９により圧接されている。ハウ
ジング１の内周側には、電機子鉄心３の外周に対応した
位置に、固定子鉄心２が固定され、、該固定子鉄心２に
は界磁巻線４が巻回されている。電動機への給電は、界
磁巻線４→ブラシ１０→整流子６→電機子巻線５を通し
て行われる。また、電動送風機であるので、ハウジング
１の外周面にブラケット１３を固定し、このブラケット
１３およびハウジング１を介してディフューザ１５およ
びファンケーシング１４を支承し、ファン１６はボス１
６Ａを介してシャフト１１にボルト１７で固定されてい
る。
造を示す。図において、ハウジング１内には両端が軸受
１２で支承されたシャフト１１が配置されている。該シ
ャフト１１には円周上に複数このスロットが形成された
電機子鉄心３が固定され、該鉄心３には各スロットと内
に巻回された複数個のコイル（図１０参照）で構成され
た電機子巻線５が巻装されている。シャフト１１の一端
には円周方向に配列された複数個の整流子辺６Ａ、６Ｂ
…（図１０参照）からなる整流子６が固定されている。
整流子６の外周面（表面）には、ハウジング１に支承さ
れたブラシ保持器７内のポケット８に納められたブラシ
１０がコイルスプリング９により圧接されている。ハウ
ジング１の内周側には、電機子鉄心３の外周に対応した
位置に、固定子鉄心２が固定され、、該固定子鉄心２に
は界磁巻線４が巻回されている。電動機への給電は、界
磁巻線４→ブラシ１０→整流子６→電機子巻線５を通し
て行われる。また、電動送風機であるので、ハウジング
１の外周面にブラケット１３を固定し、このブラケット
１３およびハウジング１を介してディフューザ１５およ
びファンケーシング１４を支承し、ファン１６はボス１
６Ａを介してシャフト１１にボルト１７で固定されてい
る。
【００１１】図１０には２極機でスロット当りに上下層
のそれぞれコイル辺数が２の場合を示し、電機子コイル
５Ａ、５Ｂ…の各スロット１８Ａ〜１８Ｃ内への巻装状
態を示す図である。図において、コイル５Ａは、コイル
始端を整流子辺６Ａに接続され、スロット１８Ａと１８
Ｂに挿入され、コイル終端が整流子辺６Ｂに接続され
る。同一のスロット１８Ａと１８Ｂに挿入される他のコ
イル５Ｂは、コイル始端を整流子辺６Ｂに、コイル終端
を整流子辺６Ｃに接続される。同様に、コイル５Ｃ、コ
イル５Ｄはスロット１８Ｂと１８Ｃに挿入され、コイル
始終端を整流子６に接続している。
のそれぞれコイル辺数が２の場合を示し、電機子コイル
５Ａ、５Ｂ…の各スロット１８Ａ〜１８Ｃ内への巻装状
態を示す図である。図において、コイル５Ａは、コイル
始端を整流子辺６Ａに接続され、スロット１８Ａと１８
Ｂに挿入され、コイル終端が整流子辺６Ｂに接続され
る。同一のスロット１８Ａと１８Ｂに挿入される他のコ
イル５Ｂは、コイル始端を整流子辺６Ｂに、コイル終端
を整流子辺６Ｃに接続される。同様に、コイル５Ｃ、コ
イル５Ｄはスロット１８Ｂと１８Ｃに挿入され、コイル
始終端を整流子６に接続している。
【００１２】ここで、電機子の回転方向を矢印のＺ方向
とすると、ブラシ１０Ａは、コイル辺５Ａの整流が終了
する時点を示し、電機子が１整流子辺の間隔Ｔｃだけ回
転した場合であるブラシ１０Ａ1は、コイル５Ｂの整流
が終了する時点を示したものであり、同一スロット中に
あるコイル５Ａとコイル５Ｂでは、コイル５Ａの方が先
に整流を終える前位のコイルとなり、コイル５Ｂは後か
ら整流を終えるので後位のコイルとなる。この時、特徴
的なことは先に整流を終える前位のコイル５Ａの整流終
了時には同一スロット中にブラシ１０Ａで短絡されたコ
イル５Ｂが存在し、両コイル間には相互誘導作用が働
く。これに対し、後から整流を終える後位のコイル５Ｂ
の整流終了時にはスロット１８Ｂ中のコイル５Ｃの片側
のコイル辺がブラシ１０Ｂ1で短絡されているので、両
コイル間にも相互誘導作用が働くが、コイル５Ａの場合
よりも小さい。
とすると、ブラシ１０Ａは、コイル辺５Ａの整流が終了
する時点を示し、電機子が１整流子辺の間隔Ｔｃだけ回
転した場合であるブラシ１０Ａ1は、コイル５Ｂの整流
が終了する時点を示したものであり、同一スロット中に
あるコイル５Ａとコイル５Ｂでは、コイル５Ａの方が先
に整流を終える前位のコイルとなり、コイル５Ｂは後か
ら整流を終えるので後位のコイルとなる。この時、特徴
的なことは先に整流を終える前位のコイル５Ａの整流終
了時には同一スロット中にブラシ１０Ａで短絡されたコ
イル５Ｂが存在し、両コイル間には相互誘導作用が働
く。これに対し、後から整流を終える後位のコイル５Ｂ
の整流終了時にはスロット１８Ｂ中のコイル５Ｃの片側
のコイル辺がブラシ１０Ｂ1で短絡されているので、両
コイル間にも相互誘導作用が働くが、コイル５Ａの場合
よりも小さい。
【００１３】コイル辺数が２の場合、両コイル間の相互
誘導作用が異なると、整流子辺の一枚置きにブラックバ
ーが発生するため、両コイルの巻回数を調整して各コイ
ルの整流性能を等しくするのが特公昭６１−１４７４４
号公報に記載の技術である。
誘導作用が異なると、整流子辺の一枚置きにブラックバ
ーが発生するため、両コイルの巻回数を調整して各コイ
ルの整流性能を等しくするのが特公昭６１−１４７４４
号公報に記載の技術である。
【００１４】また、電機子反作用による主磁束の偏磁も
整流性能に悪影響を与えることから、実開昭６２−２１
７４４号公報に記載のように、界磁鉄心に複数のスリッ
トを設けて電機子反作用を低減する方法が提案されてい
る。
整流性能に悪影響を与えることから、実開昭６２−２１
７４４号公報に記載のように、界磁鉄心に複数のスリッ
トを設けて電機子反作用を低減する方法が提案されてい
る。
【００１５】ところで、電磁気的な観点から整流性能に
ついて考えてみる。図１１は従来の固定子鉄心と電機子
鉄心の形状図を示す。図において、ヨーク部２Ｂと磁極
部２Ａとからなる固定子鉄心２、固定子鉄心２の内周側
にはスロット開口部２０とスロット１８からなるなす形
スロットおよびティース１９を有する電機子鉄心３が設
けられ、磁極部２Ａには磁極片２Ｃが設けられている。
また、一般的に極弧率は７０％前後に設定され、極弧度
は電機子中心からの極弧度はθ3で対称に設けられてい
る。また、固定子鉄心外径Ａ1／Ｂ1がほぼ１となるよう
に設定されている。
ついて考えてみる。図１１は従来の固定子鉄心と電機子
鉄心の形状図を示す。図において、ヨーク部２Ｂと磁極
部２Ａとからなる固定子鉄心２、固定子鉄心２の内周側
にはスロット開口部２０とスロット１８からなるなす形
スロットおよびティース１９を有する電機子鉄心３が設
けられ、磁極部２Ａには磁極片２Ｃが設けられている。
また、一般的に極弧率は７０％前後に設定され、極弧度
は電機子中心からの極弧度はθ3で対称に設けられてい
る。また、固定子鉄心外径Ａ1／Ｂ1がほぼ１となるよう
に設定されている。
【００１６】図１２は図１１のような固定子と電機子鉄
心において、界磁巻線４のみ励磁した場合の軸トルクの
測定結果を示す。その結果、図中に示すトルク脈動とな
り、最大値−最小値間の変動量は定格トルクの２０％に
も達することを確認した。これより、整流性能の良否は
トルク脈動の大小（トルク脈動が大きくなるとブラシが
おどって整流子との接触が悪くなり、延いてはブラシか
ら火花を発生しやすくなる）に関係することから、電動
機の整流悪化の原因は電機子コイルに関係するものの他
に電磁気的な原因によっても影響されていることを発見
した。そして、固定子鉄心２の磁極部２Ａの下の入るテ
ィース１９の数が４つの場合と５つの場合とがあり、磁
気抵抗が脈動することにより、図１２に示したトルク脈
動を生ずることを見出した。
心において、界磁巻線４のみ励磁した場合の軸トルクの
測定結果を示す。その結果、図中に示すトルク脈動とな
り、最大値−最小値間の変動量は定格トルクの２０％に
も達することを確認した。これより、整流性能の良否は
トルク脈動の大小（トルク脈動が大きくなるとブラシが
おどって整流子との接触が悪くなり、延いてはブラシか
ら火花を発生しやすくなる）に関係することから、電動
機の整流悪化の原因は電機子コイルに関係するものの他
に電磁気的な原因によっても影響されていることを発見
した。そして、固定子鉄心２の磁極部２Ａの下の入るテ
ィース１９の数が４つの場合と５つの場合とがあり、磁
気抵抗が脈動することにより、図１２に示したトルク脈
動を生ずることを見出した。
【００１７】本発明はこれに鑑みなされたもので、図１
に示したように、固定子鉄心２に固定子スリット２１を
設けると共に非対称磁極とし、電機子鉄心３のティース
１９の頭部に回転子スリット２２を設けている。
に示したように、固定子鉄心２に固定子スリット２１を
設けると共に非対称磁極とし、電機子鉄心３のティース
１９の頭部に回転子スリット２２を設けている。
【００１８】図２は図１の位置から１／２スロットピッ
チＰｓだけ回転させたときの本発明の固定子鉄心と電機
子鉄心の形状図を示す。図２中の符号は図１と同一符号
である。
チＰｓだけ回転させたときの本発明の固定子鉄心と電機
子鉄心の形状図を示す。図２中の符号は図１と同一符号
である。
【００１９】図１と図２より、固定子鉄心２の磁極部２
Ａに固定子スリット２１および電機子鉄心３のティース
１９の頭部の中心に回転子スリット２２を設け、かつ非
対称磁極としたことにより、ティース１９の数を回転子
スリット２２を境にして２個と数えると、固定子鉄心２
の磁極部２Ａの下にあるティース１９の数が、図１の場
合が７個、１／２スロットピッチＰｓ回転させたときの
図２の場合も７個と常に同じくなる。これにより、回転
子の位置に対応した主磁束の変動が小さくなる。
Ａに固定子スリット２１および電機子鉄心３のティース
１９の頭部の中心に回転子スリット２２を設け、かつ非
対称磁極としたことにより、ティース１９の数を回転子
スリット２２を境にして２個と数えると、固定子鉄心２
の磁極部２Ａの下にあるティース１９の数が、図１の場
合が７個、１／２スロットピッチＰｓ回転させたときの
図２の場合も７個と常に同じくなる。これにより、回転
子の位置に対応した主磁束の変動が小さくなる。
【００２０】この結果、図３に示すように、界磁巻線４
のみ励磁した場合の軸トルクは、スロットピッチ当り２
つのピークを持つが、最大値−最小値間の変動量は定格
トルクの５％程度に小さくできることを確認した。
のみ励磁した場合の軸トルクは、スロットピッチ当り２
つのピークを持つが、最大値−最小値間の変動量は定格
トルクの５％程度に小さくできることを確認した。
【００２１】図４は本発明の他の実施例である固定子鉄
心と電機子鉄心の形状図を示す。図１と同一符号は同一
物である。図１と異なるのは、固定子スリット２１の形
状と配置であり、電機子鉄心３は回転子スリットを設け
ない場合について示した。すなわち、固定子スリット２
１を図中に示すように、固定子鉄心２中を流れる磁束の
方向に曲がったく形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの
ように設定し、かつ間隔をＣ＞Ｄ＞Ｅのように設定して
いる。これより、図５に示すように、（イ）の磁極部２
Ａの中心下にあるティース１９Ａの界磁起磁力に対する
磁束密度は、く形スリットの場合、図１に示したストレ
ートスリットの場合に対し界磁起磁力の大きい領域で、
く形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの間隔をＣ＞Ｄ＞
Ｅにしたことにより磁気回路の飽和の関係で大きくなっ
ている。これに対し、（ロ）のティース１９Ａの隣のテ
ィース１９Ｂの場合の界磁起磁力に対する磁束密度は、
逆にく形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの間隔をＣ＞
Ｄ＞Ｅにしたことにより磁気回路の飽和の関係で、界磁
起磁力を増加するに従ってストレートスリットの場合よ
りもく形スリットの場合の方が小さくなる。すなわち、
スリットの形状および配置を適正にすることにより、同
芯磁極であってもトルク脈動低減に効果のある非同芯磁
極の磁束分布とすることができる。
心と電機子鉄心の形状図を示す。図１と同一符号は同一
物である。図１と異なるのは、固定子スリット２１の形
状と配置であり、電機子鉄心３は回転子スリットを設け
ない場合について示した。すなわち、固定子スリット２
１を図中に示すように、固定子鉄心２中を流れる磁束の
方向に曲がったく形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの
ように設定し、かつ間隔をＣ＞Ｄ＞Ｅのように設定して
いる。これより、図５に示すように、（イ）の磁極部２
Ａの中心下にあるティース１９Ａの界磁起磁力に対する
磁束密度は、く形スリットの場合、図１に示したストレ
ートスリットの場合に対し界磁起磁力の大きい領域で、
く形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの間隔をＣ＞Ｄ＞
Ｅにしたことにより磁気回路の飽和の関係で大きくなっ
ている。これに対し、（ロ）のティース１９Ａの隣のテ
ィース１９Ｂの場合の界磁起磁力に対する磁束密度は、
逆にく形スリット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの間隔をＣ＞
Ｄ＞Ｅにしたことにより磁気回路の飽和の関係で、界磁
起磁力を増加するに従ってストレートスリットの場合よ
りもく形スリットの場合の方が小さくなる。すなわち、
スリットの形状および配置を適正にすることにより、同
芯磁極であってもトルク脈動低減に効果のある非同芯磁
極の磁束分布とすることができる。
【００２２】図６は本発明の他の実施例を示すスリット
形状図である。図１と異なるのは、図３に示したよう
に、脈動トルクの周波数が２倍となり、付属部材（図示
せず）との共振点が重なった場合には所望の特性が得ら
れなくなるので、回転子スリット２２を図中に示すよう
に２個に増加し、脈動トルクの周波数を変更したもので
ある。
形状図である。図１と異なるのは、図３に示したよう
に、脈動トルクの周波数が２倍となり、付属部材（図示
せず）との共振点が重なった場合には所望の特性が得ら
れなくなるので、回転子スリット２２を図中に示すよう
に２個に増加し、脈動トルクの周波数を変更したもので
ある。
【００２３】図７は本発明の他の実施例を示すスロット
形状図である。ティース１９の側面部とスロット開口部
２０の口部２４の内周側との交点をＦ、スロット開口部
２０の口部２４の下側の端部をＧとした場合、通常、そ
この部分の半径は最大でもＦとＧの長さを最大としたＲ
１が設定される。しかし、口部２４の厚みδが狭くなる
と、これによっても先に示した脈動トルクのピーク値が
左右されることを発見した。すなわち、Ｒ１の値によっ
てティースを流れる磁束が狭められる結果であり、半径
の値をＲ１の値よりも大きいＲ２に設定することによ
り、より脈動トルクのピーク値を低減できる効果があ
る。
形状図である。ティース１９の側面部とスロット開口部
２０の口部２４の内周側との交点をＦ、スロット開口部
２０の口部２４の下側の端部をＧとした場合、通常、そ
この部分の半径は最大でもＦとＧの長さを最大としたＲ
１が設定される。しかし、口部２４の厚みδが狭くなる
と、これによっても先に示した脈動トルクのピーク値が
左右されることを発見した。すなわち、Ｒ１の値によっ
てティースを流れる磁束が狭められる結果であり、半径
の値をＲ１の値よりも大きいＲ２に設定することによ
り、より脈動トルクのピーク値を低減できる効果があ
る。
【００２４】また、図８は同芯磁極で、固定子外径Ａ1
／Ｂ1がほぼ１の場合に固定子スリット２１を設けた場
合であり、固定子外径Ａ1／Ｂ1の関係で固定子スリット
２１の数が小さくなるが、固定子スリット２１を設けな
い場合よりも脈動トルクのピーク値を低減できる効果が
ある。
／Ｂ1がほぼ１の場合に固定子スリット２１を設けた場
合であり、固定子外径Ａ1／Ｂ1の関係で固定子スリット
２１の数が小さくなるが、固定子スリット２１を設けな
い場合よりも脈動トルクのピーク値を低減できる効果が
ある。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、磁極部を非対称磁極と
すると共に回転子の径方向に伸びた複数のスリットを設
け、電機子鉄心のティース部に少なくとも１個のスリッ
トを設けることにより、磁極部の下にあるティースの数
が常に同じくなる。これにより、主磁束の変動が小さく
なって脈動トルクが小さくなり、機械的振動が小さくな
って電動機の整流性能が向上することにより、電動機の
性能向上およびブラシの長寿命化が達成する交流整流子
電動機を提供できる。
すると共に回転子の径方向に伸びた複数のスリットを設
け、電機子鉄心のティース部に少なくとも１個のスリッ
トを設けることにより、磁極部の下にあるティースの数
が常に同じくなる。これにより、主磁束の変動が小さく
なって脈動トルクが小さくなり、機械的振動が小さくな
って電動機の整流性能が向上することにより、電動機の
性能向上およびブラシの長寿命化が達成する交流整流子
電動機を提供できる。
【図１】本発明の固定子鉄心と電機子鉄心の形状図であ
る。
る。
【図２】本発明の１／２スロットピッチ回転した場合の
固定子鉄心と電機子鉄心の形状図である。
固定子鉄心と電機子鉄心の形状図である。
【図３】鉄心形状における軸トルクを示す図である。
【図４】本発明の他の実施例である固定子鉄心と電機子
鉄心の形状図である。
鉄心の形状図である。
【図５】本発明における界磁起磁力に対するティースの
磁束密度を示す図である。
磁束密度を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示すスリット形状図であ
る。
る。
【図７】本発明の他の実施例を示すスロット形状図であ
る。
る。
【図８】本発明の他の実施例を示す固定子鉄心と電機子
鉄心の形状図である。
鉄心の形状図である。
【図９】電気掃除機用電動送風機の概略構造図である。
【図１０】整流子と電機子コイルの接続図である。
【図１１】従来の固定子鉄心と電機子鉄心の形状図であ
る。
る。
【図１２】従来の鉄心形状における軸トルクを示す図で
ある。
ある。
１…ハウジング、２…固定子鉄心、２Ａ…磁極部、２Ｂ
…ヨーク部、 ２Ｃ，２Ｄ…磁極片、３…電機子鉄心、
４…界磁巻線、５…電機子巻線、６…整流子、１０…ブ
ラシ、１８…スロット、１９…ティース、２０…スロッ
ト開口部、２１…固定子スリット、２２…回転子スリッ
ト。
…ヨーク部、 ２Ｃ，２Ｄ…磁極片、３…電機子鉄心、
４…界磁巻線、５…電機子巻線、６…整流子、１０…ブ
ラシ、１８…スロット、１９…ティース、２０…スロッ
ト開口部、２１…固定子スリット、２２…回転子スリッ
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 和雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 豊島 久則 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内 (72)発明者 石井 吉太郎 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内
Claims (6)
- 【請求項１】環状をなすハウジングの内周側に、ヨーク
部と磁極部とからなる固定子鉄心および界磁巻線からな
る固定子と、なす形スロットを有する電機子鉄心および
整流子からなる回転子を備えた交流整流子電動機におい
て、前記磁極部を非対称磁極とすると共に前記回転子の
径方向に伸びた複数のスリットを設け、前記電機子鉄心
のティース部に少なくとも１個のスリットを設けたこと
を特徴とする交流整流子電動機。 - 【請求項２】請求項１において、前記固定子鉄心の最大
外径で、前記磁極側の長さをＡ、反磁極側の長さをＢと
した場合、Ｂ／Ａ＝１．３以上に設定したことを特徴と
する交流整流子電動機。 - 【請求項３】請求項１において、前記固定子鉄心の前記
磁極部に前記回転子の径方向に伸びた複数のスリットを
設けると共に、該スリットがその途中から前記ヨーク部
の方向に曲がっていることを特徴とする交流整流子電動
機。 - 【請求項４】環状をなすハウジングの内周側に、ヨーク
部と磁極部とからなる固定子鉄心および界磁巻線からな
る固定子と、なす形スロットを有する電機子鉄心および
整流子からなる回転子を備えた交流整流子電動機におい
て、前記磁極部に前記回転子の径方向に伸びた複数のス
リットを設けたことを特徴とする交流整流子電動機。 - 【請求項５】請求項４において、前記固定子鉄心の前記
磁極部に前記回転子の径方向に伸びた複数のスリットを
設けると共に、該スリットがその途中から前記ヨーク部
の方向に曲がっていることを特徴とする交流整流子電動
機。 - 【請求項６】環状をなすハウジングの内周側に、ヨーク
部と磁極部とからなる固定子鉄心および界磁巻線からな
る固定子と、なす形スロットを有する電機子鉄心および
整流子からなる回転子を備えた交流整流子電動機におい
て、前記なす形スロットのティースとスロット開口部の
口部との半径をＲ２としたことを特徴とする交流整流子
電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16080392A JPH066943A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 交流整流子電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16080392A JPH066943A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 交流整流子電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066943A true JPH066943A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15722783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16080392A Pending JPH066943A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 交流整流子電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066943A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0865979A (ja) * | 1994-06-06 | 1996-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 整流子電動機の界磁組立体、該界磁組立体を有する整流子電動機、および界磁組立体の製造方法 |
| JP2011083181A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Hitachi Appliances Inc | 交流整流子電動機およびそれを用いた電動送風機 |
| JP2011109909A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Johnson Electric Sa | モータ及び電気パーキングブレーキシステム |
| CN102651598A (zh) * | 2011-02-25 | 2012-08-29 | 日立空调·家用电器株式会社 | 交流换向器电动机及使用了该电动机的电动送风机 |
| JP2013013212A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Hitachi Appliances Inc | 整流子電動機及びそれを用いた電動送風機及び電気掃除機 |
| JP2014057486A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Hitachi Appliances Inc | 交流整流子電動機 |
| CN103986249A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 日立空调·家用电器株式会社 | 交流整流子电动机和使用其的电动风机 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16080392A patent/JPH066943A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0865979A (ja) * | 1994-06-06 | 1996-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 整流子電動機の界磁組立体、該界磁組立体を有する整流子電動機、および界磁組立体の製造方法 |
| JP2011083181A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Hitachi Appliances Inc | 交流整流子電動機およびそれを用いた電動送風機 |
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| US9033117B2 (en) | 2009-11-17 | 2015-05-19 | Johnson Electric S.A. | Motor and electric parking brake system |
| CN102651598A (zh) * | 2011-02-25 | 2012-08-29 | 日立空调·家用电器株式会社 | 交流换向器电动机及使用了该电动机的电动送风机 |
| JP2013013212A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Hitachi Appliances Inc | 整流子電動機及びそれを用いた電動送風機及び電気掃除機 |
| JP2014057486A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Hitachi Appliances Inc | 交流整流子電動機 |
| CN103986249A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 日立空调·家用电器株式会社 | 交流整流子电动机和使用其的电动风机 |
| CN103986249B (zh) * | 2013-02-08 | 2016-06-01 | 日立空调·家用电器株式会社 | 交流整流子电动机和使用其的电动风机 |
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