1.本说明书公开的技术涉及一种电动作业机。
背景技术:
2.在涉及电动作业机的技术领域中,已知一种专利文献1所公开的具有电机的空气压缩机。[现有技术文献][专利文献]
[0003]
专利文献1:日本发明专利公开公报特开2017-038462号
技术实现要素:
[0004]
在无刷电机中,
转子的
永磁铁可能发生涡流损耗。当发生涡流损耗时,永磁铁的温度上升,其结果,永磁铁的磁力可能减小。当永磁铁的磁力减小时,电机的性能可能下降。
[0005]
本说明书所公开的技术的目的在于,抑制电机性能的下降。
[0006]
本说明书公开一种电动作业机。电动作业机也可以具有内转子型无刷电机和输出部,其中,
所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在转子的周围的定子;所述输出部由转子直接或者间接驱动。转子也可以具有转子铁芯和多个
磁极部,多个所述磁极部被配置在转子铁芯的周向上。定子也可以具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于定子铁芯;所述线圈隔着绝缘体被卷绕在定子铁芯的齿部。磁极部也可以包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部。1个磁极部也可以由多个永磁铁构成。也可以在设无刷电机的感应电压为va,设无刷电机的电源电压为vb,设无刷电机的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示第1磁极部和第2磁极部的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
×
vb。[发明效果]
[0007]
根据本说明书所公开的技术,能够抑制电机性能的下降。
附图说明
[0008]
图1是表示第1实施方式所涉及的电动作业机的立体图。图2是表示第1实施方式所涉及的电机的从后方观察到的立体分解图。图3是表示第1实施方式所涉及的电机的从前方观察到的立体分解图。图4是表示第1实施方式所涉及的定子和转子的从后方观察到的立体分解图。图5是表示第1实施方式所涉及的定子和转子的从前方观察到的立体分解图。图6是示意性地表示第1实施方式所涉及的定子的图。图7是示意性地表示第1实施方式所涉及的线圈的接线状态的图。图8是表示第1实施方式所涉及的转子的从后方观察到的立体图。
图9是表示第1实施方式所涉及的转子的从前方观察到的立体图。图10是表示第1实施方式所涉及的转子铁芯的从前方观察到的立体图。图11是表示第1实施方式所涉及的电源电压与第1感应电压常数的关系的图。图12是表示第1实施方式所涉及的电源电压与第2感应电压常数的关系的图。图13是用于说明感应电压的图。图14是表示线圈的接线结构的图。图15是表示电角度与感应电压的关系的图。图16是表示电角度与感应电压的关系的图。图17是表示第1实施方式所涉及的电动作业机的动力源所使用的电机的各部位的尺寸的图。图18是表示第1实施方式所涉及的开口宽度与磁铁宽度的比和电机的感应电压的关系的图。图19是表示第1实施方式所涉及的涡流损耗、和开口宽度与磁铁宽度的比的关系的图。图20是表示第1实施方式所涉及的磁极部的立体图。图21是表示第1实施方式所涉及的磁极部的立体图。图22是表示第1实施方式所涉及的横向分割配置中的分割数与涡流损耗比率的关系的图。图23是表示第1实施方式所涉及的磁极部的立体图。图24是从轴向观察第1实施方式所涉及的磁极部的图。图25是从轴向观察第1实施方式的变形例所涉及的磁极部的图。图26是表示第1实施方式所涉及的纵向分割配置中的分割数与涡流损耗比率的关系的图。图27是用于说明第1实施方式所涉及的永磁铁的总周长的图。图28是表示第1实施方式所涉及的分割数、总周长、总周长比率和涡流损耗比率的关系的图。图29是用于说明第2实施方式所涉及的嵌入量的概念图。图30是用于说明第2实施方式所涉及的嵌入量的图。图31是表示第2实施方式所涉及的嵌入量与转子铁芯的外径的比、涡流损耗比率和感应电压比率的关系的图。图32是表示电机的剖面构造的示意图。图33是表示另一电机的剖面构造的示意图。图34是用于说明电机的空孔的结构和温度上升的关系一例的图。附图标记说明1:电动作业机;2:外壳;2a:电机收容部;2b:电池保持部;2c:后握把部;3:前握把部;4:护手部;5:电池安装部;6、6a:电机;7:扳机开关;8:扳机锁定杆;9:导向杆;10:锯链(输出部);11:控制器;12:电池组;17:风扇;18:螺钉;19:通孔;20:定子;21:定子铁芯;21a:轭部;21t:齿部;21u:极弧;22:前绝缘体;22d:螺纹孔;22p:突出部;22s:支承部;22t:突出部;23:后绝缘体;23t:突出部;24:线圈;24u:u相线圈;24u1:u相线圈;24u2:u相线圈;24v:v
相线圈;24v1:v相线圈;24v2:v相线圈;24w:w相线圈;24w1:w相线圈;24w2:w相线圈;25:电源线;25u:u相电源线;25v:v相电源线;25w:w相电源线;26:熔接端子;26u:u相熔接端子;26v:v相熔接端子;26w:w相熔接端子;27:短路部件;27a:开口;27u:u相短路部件;27v:v相短路部件;27w:w相短路部件;28:绝缘部件;28a:主体部;28b:螺纹凸台部;28c:支承部;28d:开口;29:连接线;29e:结束卷绕部分;29s:开始卷绕部分;30:转子;31:转子铁芯;31b:桥部;31f:前端部;31r:后端部;31s:外表面;31w:分隔壁;32:转子轴;33:永磁铁;34:磁极部;34n:第1磁极部;34s:第2磁极部;37:轴开口;40:传感器基板;41:板部;42:螺纹凸台部;43:磁传感器;44:信号线;45:开口;50:磁铁孔;51:外侧支承面;51e:边缘;71:空隙;73:树脂;119:空孔;ca:假想圆;da:嵌入量;dr:外径;la:第1假想线;lr:第2假想线(基准线)。
具体实施方式
[0009]
在1个或者1个以上的实施方式中,电动作业机也可以具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在转子的周围的定子;所述输出部由转子直接或者间接驱动。转子也可以具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在转子铁芯的周向上。定子也可以具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于定子铁芯;所述线圈隔着绝缘体被卷绕在定子铁芯的齿部。磁极部也可以包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部。1个磁极部也可以由多个永磁铁构成。
[0010]
在上述的结构中,1个磁极部由多个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。因此,抑制永磁铁的温度的上升,由此抑制永磁铁的磁力的减小。因此,抑制电机的性能的下降。
[0011]
在1个或者1个以上的实施方式中,也可以为,在设无刷电机的感应电压为va,设无刷电机的电源电压为vb,设无刷电机的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示第1磁极部和第2磁极部的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
×
vb。
[0012]
在上述的结构中,在适用于电动作业机的无刷电机中,能够减小涡流损耗。满足上述的条件的无刷电机是表示磁极部的数量的极数为8且转速在10000[rpm]以上的无刷电机。
[0013]
在1个或者1个以上的实施方式中,在1个磁极部,多个永磁铁也可以沿轴向配置。
[0014]
在上述的结构中,1个磁极部由沿轴向配置的多个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。沿轴向配置的永磁铁的数量可以是2个,也可以是3个,也可以是4个,也可以是5个以上的任意的多个。
[0015]
在1个或者1个以上的实施方式中,1个磁极部也可以由沿轴向配置的至少3个永磁铁构成。
[0016]
在上述的结构中,1个磁极部由沿轴向配置的至少3个永磁铁构成,能够减小涡流损耗。
[0017]
在1个或者1个以上的实施方式中,定子铁芯也可以具有从齿部的径向内端部向周向突出的极弧。也可以为,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁在转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。
[0018]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,1个磁极部由沿轴向配置的至少3个永磁铁构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0019]
在1个或者1个以上的实施方式中,1个磁极部也可以由沿轴向配置的至少2个永磁铁构成。
[0020]
在上述的结构中,1个磁极部由沿轴向配置的至少2个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。
[0021]
在1个或者1个以上的实施方式中,定子铁芯也可以具有从齿部的径向内端部向周向突出的极弧。也可以为,在设表示第1齿部的第1极弧与第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁在转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.3≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。
[0022]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在[0.3≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有进一步增加的倾向。因此,在[0.3≦wa/wm]的条件下,1个磁极部由沿轴向配置的至少2个永磁铁构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0023]
在1个或者1个以上的实施方式中,表示磁极部的数量的极数也可以在6以上(至少为6)。
[0024]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,1个磁极部由多个永磁铁构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0025]
在1个或者1个以上的实施方式中,也可以为,在设表示永磁铁在转子的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm,且设表示磁极部的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm+lm/pn)
×
pn≧2
×
(wm/pn+lm)
×
pn。
[0026]
在上述的结构中,在1个磁极部由沿轴向配置的多个永磁铁构成的情况下,能够有效减小涡流损耗。
[0027]
在1个或者1个以上的实施方式中,在1个磁极部,多个永磁铁也可以沿周向配置。
[0028]
在上述的结构中,1个磁极部由沿周向配置的多个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。沿周向配置的永磁铁的数量可以是2个,也可以是3个,也可以是4个,也可以是5个以上的任意的多个。
[0029]
在1个或者1个以上的实施方式中,1个磁极部也可以由沿周向配置的至少2个永磁铁构成。
[0030]
在上述的结构中,1个磁极部由沿周向配置的至少2个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。
[0031]
在1个或者1个以上的实施方式中,定子铁芯也可以具有从齿部的径向内端部向周向突出的极弧。也可以为,在设表示第1齿部的第1极弧与第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,设表示永磁铁在转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁
[0032]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损
耗有增加的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,1个磁极部由沿周向配置的至少2个永磁铁构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0033]
在1个或者1个以上的实施方式中,表示磁极部的数量的极数也可以在6以上。
[0034]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,1个磁极部由多个永磁铁构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0035]
在1个或者1个以上的实施方式中,也可以为,在设表示永磁铁在转子的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm,且设表示磁极部的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm/pn+lm)
×
pn≧2
×
(wm+lm/pn)
×
pn。
[0036]
在上述的结构中,在1个磁极部由沿周向配置的多个永磁铁构成的情况下,能够有效减小涡流损耗。
[0037]
在1个或者1个以上的实施方式中,电动作业机也可以具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在转子的周围的定子;所述输出部由转子直接或者间接驱动。转子也可以具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在转子铁芯的周向上。定子也可以具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于定子铁芯;所述线圈隔着绝缘体被卷绕在定子铁芯的齿部。磁极部也可以包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部。磁极部也可以由被配置在转子铁芯的内部的永磁铁构成。也可以为,在设表示磁极部的数量的极数为pn,且设彼此相邻的第1磁极部的永磁铁和第2磁极部的永磁铁所形成的角度为θ的情况下,满足条件θ=180[
°
]
×
(pn-2)/pn。
[0038]
在上述的结构中,1个磁极部由被配置在转子铁芯的切线方向上的永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。因此,抑制永磁铁的温度的上升,由此抑制永磁铁的磁力的减小。因此,抑制电机的性能的降低。
[0039]
在1个或者1个以上的实施方式中,转子铁芯也可以具有用于配置永磁铁的磁铁孔。磁铁孔也可以具有与朝向径向外侧的永磁铁的外表面相向的外侧支承面。在磁铁孔中,也可以在比外侧支承面靠径向外侧的位置形成有空隙。也可以在定子铁芯的外表面与空隙的径向外端部之间配置转子铁芯的桥部。在设通过假想圆与第1假想线的交点,且沿与外侧支承面平行的方向延伸的第2假想线为基准线lr,设基准线lr与外侧支承面的径向上的距离为嵌入量da,设转子铁芯的外径为dr的情况下,满足条件0.017≦da/dr,其中,所述假想圆通过桥部的径向内端部,所述第1假想线以与外侧支承面正交的方式通过外侧支承面的边缘。
[0040]
在上述的结构中,通过永磁铁的位置向径向内侧位移,能够减小涡流损耗。
[0041]
在1个或者1个以上的实施方式中,定子铁芯也可以具有从齿部的径向内端部向周向突出的极弧。在设表示第1齿部的第1极弧与第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁在转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。
[0042]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,永磁铁的位置向径向内侧位移,据此能够有效减小涡流损耗。
[0043]
在1个或者1个以上的实施方式中,表示磁极部的数量的极数也可以在6以上。
[0044]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,永磁铁的位置向径向内侧位移,据此能够有效减小涡流损耗。
[0045]
在1个或者1个以上的实施方式中,电动作业机也可以具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在转子的周围的定子;所述输出部由转子直接或者间接驱动。转子也可以具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在转子铁芯的周向上。定子也可以具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于定子铁芯;所述线圈隔着绝缘体被卷绕在定子铁芯的齿部。磁极部也可以包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部。磁极部也可以由被固定于转子铁芯的永磁铁构成。转子铁芯也可以具有轴开口和多个空孔,其中,所述轴开口用于配置转子轴;多个所述空孔在径向上形成在轴开口与转子铁芯的外表面之间。
[0046]
在上述的结构中,当转子旋转时,空气在空孔中流通。据此,抑制永磁铁的温度的上升,由此抑制永磁铁的磁力的减小。因此,抑制电机的性能的下降。
[0047]
在1个或者1个以上的实施方式中,1个磁极部也可以由多个永磁铁构成。
[0048]
在上述的结构中,1个磁极部由多个永磁铁构成,据此能够减小涡流损耗。
[0049]
在1个或者1个以上的实施方式中,定子铁芯也可以具有从齿部的径向内端部向周向突出的极弧。也可以为,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁在转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。
[0050]
在上述的结构中,能够抑制永磁铁的温度的上升。即,在[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有增加的倾向,且永磁铁的温度有上升的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,空气在空孔中流通,据此抑制永磁铁的温度的上升。
[0051]
在1个或者1个以上的实施方式中,表示磁极部的数量的极数也可以在6以上。
[0052]
在上述的结构中,能够抑制永磁铁的温度的上升。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向,永磁铁的温度有上升的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,空气在空孔中流通,据此抑制永磁铁的温度的上升。
[0053]
在1个或者1个以上的实施方式中,表示磁极部的数量的极数也可以比表示线圈的数量的槽数多。
[0054]
在上述的结构中,能够有效地抑制电机的性能的降低。在极数比槽数多的情况下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数比槽数多的情况下,通过采用上述的结构,能够有效减小涡流损耗。
[0055]
在1个或者1个以上的实施方式中,也可以为,极数为8,槽数为6。
[0056]
在上述的结构中,能够有效地抑制电机性能的下降。在极数为8,槽数为6的情况下,可能发生涡流损耗。因此,在极数为8,槽数为6的情况下,通过采用上述的结构,能够有效减小涡流损耗。
[0057]
下面,一边参照附图一边对本技术所涉及的实施方式进行说明,但本技术并不限定于实施方式。以下所说明的实施方式的结构要素能够适宜地组合。另外,还存在不使用一
部分结构要素的情况。
[0058]
在实施方式中,使用“左”、“右”、“前”、“后”、“上”和“下”等用语来说明各部的位置关系。这些用语表示以电动作业机的中心为基准的相对位置或者方向。
[0059]
电动作业机具有电机。在实施方式中,将与电机的旋转轴线ax平行的方向适宜地称为轴向。将电机的旋转轴线ax的放射方向适宜地称为径向。将绕电机的旋转轴线ax的方向适宜地称为周向或者旋转方向。将平行于以电机的旋转轴线ax为中心的假想圆的切线的方向适宜地称为切线方向。
[0060]
在径向上,将距电机的旋转轴线ax较近的位置或者接近电机的旋转轴线ax的方向适宜地称为径向内侧,将距电机的旋转轴线ax较远的位置或者远离电机的旋转轴线ax的方向适宜地称为径向外侧。将周向上的一侧的位置或者一侧的方向适宜地称为周向一侧,将周向上的另一侧的位置或者另一侧的方向适宜地称为周向另一侧。将切线方向上的一侧的位置或者一侧的方向适宜地称为切线方向一侧,将切线方向上的另一侧的位置或者另一侧的方向适宜地称为切线方向另一侧。
[0061]
[第1实施方式]对第1实施方式进行说明。
[0062]
<电动作业机>图1是表示本实施方式所涉及的电动作业机1的立体图。在本实施方式中,电动作业机1是作为园艺工具(outdoor power equipment)的一种的链锯。
[0063]
电动作业机1具有外壳2、前握把部3、护手部(handguard)4、电池安装部5、电机6、扳机开关7、扳机锁定杆(trigger lock lever)8、导向杆9、锯链10和控制器11。
[0064]
外壳2由合成树脂形成。外壳2具有电机收容部2a、电池保持部2b和后握把部2c。
[0065]
电机收容部2a收容电机6。电池保持部2b连接在电机收容部2a的后部。电池安装部5被配置在电池保持部2b。电池保持部2b收容控制器11。后握把部2c连接在电池保持部2b的后部。
[0066]
前握把部3由合成树脂形成。前握把部3是管状的部件。前握把部3连接在电池保持部2b。前握把部3的一端部和另一端部分别连接在电池保持部2b的表面。作业者能够在用手握持前握把部3和后握把部2c的状态下使用电动作业机1来实施作业。
[0067]
护手部4被配置在前握把部3的前方。护手部4被固定于电机收容部2a。护手部4保护作业者的握持前握把部3的手。
[0068]
在电池安装部5安装电池组12。电池组12相对于电池安装部5可拆装。电池组12包括二次电池。在本实施方式中,电池组12包括充电式的锂离子电池。通过被安装在电池安装部5,电池组12能够向电动作业机1供给电力。电机6基于从电池组12供给的电力来进行驱动。控制器11基于从电池组12供给的电力进行工作。
[0069]
电机6是电动作业机1的动力源。电机6产生用于使锯链10旋转的旋转力。电机6是无刷电机。
[0070]
作业者为了驱动电机6而操作扳机开关7。扳机开关7被设置于后握把部2c。通过操作扳机开关7使其向上方移动,电机6进行驱动。通过解除对扳机开关7的操作,电机6停止。
[0071]
扳机锁定杆8被配置在后握把部2c。通过操作扳机锁定杆8而允许对扳机开关7的操作。
[0072]
导向杆9被支承于外壳2。导向杆9是板状的部件。锯链10包括连接在一起的多个刀具。锯链10被配置在导向杆9的周缘部。当操作扳机开关7时,电机6进行驱动。电机6和锯链10通过包括链轮的动力传递机构(未图示)相连接。通过电机6的驱动,锯链10沿导向杆9的周缘部移动。
[0073]
<电机>图2是表示本实施方式所涉及的电机6的从后方观察到的立体分解图。图3是表示本实施方式所涉及的电机6的从前方观察到的立体分解图。图4是表示本实施方式所涉及的定子20和转子30的从后方观察到的立体分解图。图5是表示本实施方式所涉及的定子20和转子30的从前方观察到的立体分解图。
[0074]
在本实施方式中,电机6是内转子型的无刷电机。如图2、图3、图4和图5所示,电机6具有定子20和相对于定子20旋转的转子30。定子20被配置在转子30的周围。转子30以旋转轴线ax为中心进行旋转。
[0075]
(定子)定子20具有定子铁芯21、前绝缘体22、后绝缘体23、线圈24、电源线25、熔接端子(fusingterminal)26、短路部件27和绝缘部件28。前绝缘体22和后绝缘体23可以通过一体成型而被固定于定子铁芯21。
[0076]
定子铁芯21包括层叠的多块钢板。钢板是由以铁为主成分的金属制成的板。定子铁芯21为筒状。定子铁芯21具有支承线圈24的多个齿部21t。齿部21t从定子铁芯21的内表面向径向内侧突出。在实施方式中,齿部21t设置有6个。
[0077]
前绝缘体22是由合成树脂制成的电绝缘部件。前绝缘体22被固定在定子铁芯21的前部。前绝缘体22是筒状。前绝缘体22具有支承线圈24的多个突出部22t。突出部22t从前绝缘体22的内表面向径向内侧突出。在实施方式中,突出部22t设置有6个。
[0078]
后绝缘体23是由合成树脂制成的电绝缘部件。后绝缘体23被固定在定子铁芯21的后部。后绝缘体23是筒状。后绝缘体23具有支承线圈24的多个突出部23t。突出部23t从后绝缘体23的内表面向径向内侧突出。在实施方式中,突出部23t设置有6个。
[0079]
齿部21t的前端部和突出部22t的后端部连接在一起。齿部21t的后端部和突出部23t的前端部连接在一起。
[0080]
线圈24隔着前绝缘体22和后绝缘体23被卷绕在定子铁芯21的齿部21t。线圈24设置有多个。在实施方式中,线圈24设置有6个。线圈24隔着突出部22t和突出部23t分别卷绕在多个齿部21t上。线圈24被配置在齿部21t、突出部22t和突出部23t的周围。线圈24和定子铁芯21通过前绝缘体22和后绝缘体23而被绝缘。
[0081]
多个线圈24通过卷绕1根线材而形成。在周向上相邻的线圈24通过作为线材的一部分的连接线29相连接。连接线29是一个线圈24与另一个线圈24之间的线材。连接线29被支承于前绝缘体22。
[0082]
电源线25通过控制器11连接于电池组12。电池组12作为电机6的电源部来发挥作用。电池组12通过控制器11向电机6供给驱动电流。控制器11控制从电池组12向电机6供给的驱动电流。通过控制器11向电源线25供给来自电池组12的驱动电流。
[0083]
熔接端子26通过连接线29连接于线圈24。熔接端子26是导电部件。熔接端子26在旋转轴线ax的周围配置有多个。熔接端子26以与线圈24的数量相同的数量设置。在实施方
式中,熔接端子26设置有6个。
[0084]
熔接端子26被支承于前绝缘体22。在实施方式中,前绝缘体22具有支承熔接端子26的支承部22s。支承部22s沿周向隔开间隔而设置有6个。支承部22s具有从前绝缘体22的前表面向前方突出的一对突出部22p。熔接端子26通过被配置在一对突出部22p之间而被支承于支承部22s。
[0085]
连接线29被支承于支承部22s。连接线29被支承于突出部22p的径向外侧的外表面。熔接端子26在被配置在一对突出部22p之间的状态下被连接于连接线29。在熔接端子26的折弯部分的内侧配置有连接线29。熔接端子26和连接线29被焊接在一起。通过熔接端子26和连接线29被焊接在一起,熔接端子26连接于连接线29。
[0086]
短路部件27连接熔接端子26和电源线25。短路部件27是导电部件。在与旋转轴线ax正交的平面内,短路部件27弯曲。短路部件27设置有多个。在实施方式中,短路部件27设置有3个。短路部件27连接一条电源线25和一对熔接端子26(短路)。短路部件27具有用于配置熔接端子26的前部的开口27a。通过将熔接端子26的前部配置于开口27a,熔接端子26和短路部件27被连接在一起。
[0087]
绝缘部件28支承电源线25和短路部件27。绝缘部件28由合成树脂制成。绝缘部件28具有主体部28a、螺纹凸台部28b和支承部28c。
[0088]
主体部28a为环状。在实施方式中,短路部件27的至少一部分被配置在主体部28a的内部。短路部件27通过嵌件成型被固定于主体部28a。熔接端子26通过短路部件27被支承于主体部28a。3个短路部件27通过主体部28a而相互绝缘。
[0089]
螺纹凸台部28b从主体部28a的周缘部向径向外侧突出。在主体部28a的周缘部设置有4个螺纹凸台部28b。
[0090]
支承部28c从主体部28a的下部向下方突出。支承部28c支承电源线25。
[0091]
电源线25、熔接端子26、短路部件27和绝缘部件28被配置在比定子铁芯21靠前方的位置。熔接端子26的至少一部分被配置在比短路部件27和绝缘部件28靠后方的位置。
[0092]
图6是示意性地表示实施方式所涉及的定子20的图。图7是示意性地表示实施方式所涉及的线圈24的接线状态的图。
[0093]
在本实施方式中,6个线圈24通过卷绕1根线材而形成。如图6和图7所示,线材从开始卷绕部分29s开始卷绕于齿部21t。通过在周向上相邻的齿部21t上分别依次卷绕线材来形成6个线圈24。线材在结束卷绕部分29e结束卷绕。
[0094]
如图7所示,电池组12通过控制器11向电源线25供给驱动电流。被供给到电源线25的驱动电流通过短路部件27被向熔接端子26供给。被供给到熔接端子26的驱动电流通过连接线29被向线圈24供给。
[0095]
在本实施方式中,驱动电流包括u相驱动电流、v相驱动电流和w相驱动电流。
[0096]
如图4、图5、图6和图7所示,电源线25包括被供给u相驱动电流的u相电源线25u、被供给v相驱动电流的v相电源线25v、和被供给w相驱动电流的w相电源线25w。
[0097]
短路部件27包括:u相短路部件27u,其连接于u相电源线25u;v相短路部件27v,其连接于v相电源线25v;和w相短路部件27w,其连接于w相电源线25w。
[0098]
熔接端子26包括:一对u相熔接端子26u,其连接于u相短路部件27u;一对v相熔接端子26v,其连接于v相短路部件27v;和一对w相熔接端子26w,其连接于w相短路部件27w。
[0099]
6个线圈24分别被分配给u(u-v)相、v(v-w)相和w(w-u)相中的任一个相。
[0100]
一对线圈24被分别分配给u相、v相、w相。6个线圈24包括被分配给u相的一对u相线圈24u、被分配给v相的一对v相线圈24v、和被分配给w相的一对w相线圈24w。
[0101]
一对u相线圈24u在径向上相向配置。一对v相线圈24v在径向上相向配置。一对w相线圈24w在径向上相向配置。如图6所示,在周向上,在u相线圈24u1的一旁配置v相线圈24v1,在v相线圈24v1的一旁配置w相线圈24w1,在w相线圈24w1的一旁配置u相线圈24u2,在u相线圈24u2的一旁配置v相线圈24v2,在v相线圈24v2的一旁配置w相线圈24w2。u相线圈24u1和u相线圈24u2在径向上相向配置。v相线圈24v1和v相线圈24v2在径向上相向配置。w相线圈24w1和w相线圈24w2在径向上相向配置
[0102]
如图6所示,一个u相熔接端子26u连接于连接在周向上相邻的u相线圈24u1和v相线圈24v1的连接线29。另一个u相熔接端子26u连接于连接在周向上相邻的u相线圈24u2和v相线圈24v2的连接线29。一个v相熔接端子26v连接于连接在周向上相邻的v相线圈24v1和w相线圈24w1的连接线29。另一个v相熔接端子26v连接于连接在周向上相邻的v相线圈24v2和w相线圈24w2的连接线29。一个w相熔接端子26w连接于连接在周向上相邻的w相线圈24w1和u相线圈24u2的连接线29。另一个w相熔接端子26w连接于连接在周向上相邻的w相线圈24w2和u相线圈24u1的连接线29。
[0103]
u相短路部件27u连接u相电源线25u和一对u相熔接端子26u中的每一个u相熔接端子26u(短路)。u相电源线25u被配置在u相短路部件27u的一端部。一个u相熔接端子26u被配置在u相短路部件27u的另一端部。另一个u相熔接端子26u被配置在u相短路部件27u的中间部。
[0104]
v相短路部件27v连接v相电源线25v和一对v相熔接端子26v中的每一个v相熔接端子26v(短路)。v相电源线25v被配置在v相短路部件27v的一端部。一个v相熔接端子26v被配置在v相短路部件27v的另一端部。另一个v相熔接端子26v被配置在v相短路部件27v的中间部。
[0105]
w相短路部件27w连接w相电源线25w和一对w相熔接端子26w中的每一个w相熔接端子26w(短路)。w相电源线25w被配置在w相短路部件27w的一端部。一个w相熔接端子26w被配置在w相短路部件27w的另一端部。另一个w相熔接端子26w被配置在w相短路部件27w的中间部。
[0106]
如图7所示,1组u相线圈24u1、v相线圈24v1和w相线圈24w1被三角形接线。1组u相线圈24u2、v相线圈24v2和w相线圈24w2被三角形接线。一个三角形接线和另一个三角形接线被并联配置。在实施方式中,6个线圈24以一串两并的方式被三角形接线。
[0107]
在u相电源线25u中输入u相驱动电流的情况下,通过u相短路部件27u分别向一对u相熔接端子26u供给u相驱动电流。在一对u相线圈24u中的一个u相线圈24u1被励磁为n极的情况下,另一个u相线圈24u2被励磁为s极。被励磁为n极的u相线圈24u1的相邻的v相线圈24v1被励磁为s极,被励磁为s极的u相线圈24u2的相邻的v相线圈24v2被励磁为n极。
[0108]
在v相电源线25v中输入v相驱动电流的情况下,通过v相短路部件27v分别向一对v相熔接端子26v供给v相驱动电流。在一对v相线圈24v中的一个v相线圈24v1被励磁为n极的情况下,另一个v相线圈24v2被励磁为s极。被励磁为n极的v相线圈24v1的相邻的w相线圈24w1被励磁为s极,被励磁为s极的v相线圈24v2的相邻的w相线圈24w2被励磁为n极。
[0109]
在w相电源线25w中输入w相驱动电流的情况下,通过w相短路部件27w分别向一对w相熔接端子26w供给w相驱动电流。在一对w相线圈24w中的一个w相线圈24w1被励磁为n极的情况下,另一个w相线圈24w2被励磁为s极。被励磁为n极的w相线圈24w1的相邻的u相线圈24u1被励磁为s极,被励磁为s极的w相线圈24w2的相邻的u相线圈24u2被励磁为n极。
[0110]
(传感器基板)电动作业机1具有传感器基板40,该传感器基板40具有用于检测转子30的旋转的磁传感器43。作为磁传感器43,示例出霍尔传感器。传感器基板40被配置在比前绝缘体22靠前方的位置。传感器基板40以与前绝缘体22相向的方式来配置。传感器基板40具有板部41、螺纹凸台部42、磁传感器43和信号线44。
[0111]
板部41为环状。螺纹凸台部42从板部41的周缘部向径向外侧突出。在板部41的周缘部设置有4个螺纹凸台部42。
[0112]
磁传感器43检测转子30的旋转。磁传感器43被支承于板部41。磁传感器43包括霍尔元件。磁传感器43设置有3个。
[0113]
磁传感器43的检测信号通过信号线44被输出给控制器11。控制器11根据磁传感器43的检测信号来向多个线圈24供给驱动电流。
[0114]
<绝缘部件、传感器基板与前绝缘体的固定>支承短路部件27的绝缘部件28、传感器基板40和前绝缘体22被4根螺钉18固定。以在周向上信号线44的位置和电源线25的至少一部分的位置一致的方式,通过螺钉18来固定绝缘部件28、传感器基板40和前绝缘体22。
[0115]
在绝缘部件28的螺纹凸台部28b设置有用于配置螺钉18的中间部的开口28d。在传感器基板40的螺纹凸台部42设置有用于配置螺钉18的中间部的开口45。在前绝缘体22的前表面设置有4个螺纹孔22d。在螺钉18的中间部被配置在开口28d和开口45的状态下,螺钉18的顶端部与螺纹孔22d相结合。据此,绝缘部件28、传感器基板40和前绝缘体22被螺钉18固定。
[0116]
<转子>图8是表示实施方式所涉及的转子30的从后方观察到的立体图。图9是表示实施方式所涉及的转子30的从前方观察到的立体图。
[0117]
如图8和图9所示,转子30具有转子铁芯31、转子轴32和磁极部34。转子30以旋转轴线ax为中心进行旋转。
[0118]
图10是表示本实施方式所涉及的转子铁芯31的从前方观察到的立体图。转子铁芯31包括层叠的多块钢板。钢板是由以铁为主成分的金属制成的板。转子铁芯31以包围旋转轴线ax的方式来配置。
[0119]
转子铁芯31实质上为圆筒状。在转子铁芯31的中央部形成有轴开口37。轴开口37以贯穿转子铁芯31的前表面和后表面的方式来形成。转子铁芯31具有前端部31f和后端部31r。
[0120]
转子轴32沿轴向延伸。转子轴32被配置在转子铁芯31的内侧。转子轴32被配置在转子铁芯31的轴开口37。转子铁芯31和转子轴32被固定在一起。转子轴32的前部从转子铁芯31的前端部31f向前方突出。转子轴32的后部从转子铁芯31的后端部31r向后方突出。转子轴32的前部以可旋转的方式被未图示的前轴承进行支承。转子轴32的后部以可旋转的方
式被未图示的后轴承进行支承。
[0121]
上述的锯链10是由转子30直接驱动的电动作业机1的输出部。上述的链轮被直接固定于转子轴32。即,在实施方式中,电机6以所谓的直接驱动方式来驱动锯链10。在电机6与链轮之间没有配置减速机构。另外,也可以在电机6与链轮之间配置减速机构。即,作为电动作业机1的输出部的锯链10也可以由转子30间接驱动。通过配置减速机构,能够以更高转矩来驱动锯链10。
[0122]
在转子铁芯31的周向上配置多个磁极部34。转子铁芯31的周向是旋转轴线ax的周向。磁极部34由被固定于转子铁芯31的永磁铁33构成。在本实施方式中,在旋转轴线ax的周围隔开间隔配置有8个磁极部34。
[0123]
磁极部34包括彼此为异极的第1磁极部34n和第2磁极部34s。第1磁极部34n和第2磁极部34s在转子铁芯31的周向上交替配置。在旋转轴线ax的周围隔开间隔配置有4个第1磁极部34n。在旋转轴线ax的周围隔开间隔配置有4个第2磁极部34s。构成第1磁极部34n的永磁铁33以n极朝向径向外侧且s极朝向径向内侧的方式被固定于转子铁芯31。构成第2磁极部34s的永磁铁33以s极朝向径向外侧且n极朝向径向内侧的方式被固定于转子铁芯31。
[0124]
在本实施方式中,永磁铁33被配置在转子铁芯31的内部。电机6是内置式永磁(ipm:interior permanent magnet)电机。
[0125]
永磁铁33是钕铁硼烧结磁铁(ndfeb烧结磁铁)。永磁铁33的剩余磁通密度在1.0t以上且1.5t以下。
[0126]
传感器基板40被配置在比转子铁芯31靠前方的位置。传感器基板40的板部41被配置在转子轴32的前部周围。磁传感器43被支承于板部41。磁传感器43被配置在与转子铁芯31的前端部31f相向的位置。磁传感器43在被配置在与转子铁芯31的前端部31f相向的位置的状态下检测转子30的旋转。磁传感器43通过检测永磁铁33的磁通来检测旋转方向上的转子30的位置。
[0127]
在转子轴32的后部固定有风扇17。风扇17被配置在比转子铁芯31靠后方的位置。风扇17的至少一部分被配置在与转子铁芯31的后端部31r相向的位置。当转子轴32旋转时,风扇17与转子轴32一起旋转。
[0128]
转子铁芯31具有在周向上隔开间隔而设置的多个磁铁孔50。永磁铁33被配置在磁铁孔50中。磁铁孔50的数量为8个。多个磁铁孔50沿周向等间隔设置。在与旋转轴线ax正交的平面内,多个磁铁孔50的形状相同。在与旋转轴线ax正交的平面内,多个磁铁孔50的尺寸相等。
[0129]
在配置于磁铁孔50的永磁铁33的表面与磁铁孔50的内表面的至少一部分之间形成有空隙71。在空隙71中配置有树脂73。
[0130]
在本实施方式中,在转子铁芯31上形成有通孔19。通孔19以贯穿转子铁芯31的前表面和后表面的方式形成。在径向上,通孔19形成在转子铁芯31的轴开口37与转子铁芯31的外表面31s之间。在旋转轴线ax的周围形成有4个通孔19。在与旋转轴线ax正交的平面内,通孔19为圆弧状。通过通孔19使转子铁芯31轻量化。
[0131]
<极数和槽数>在本实施方式中,表示磁极部34的数量的极数比表示线圈24的数量的槽数多。另外,优选为,表示磁极部34的数量的极数在6以上。如上所述,在实施方式中,电机6具有8个
磁极部34,且具有6个线圈24。即,表示磁极部34的数量的极数为8。表示线圈24的数量的槽数为6。另外,表示第1磁极部34n和第2磁极部34s的数量的极对数为4。
[0132]
<感应电压常数>规定出表示电机6的性能的第1感应电压常数ea[v/krpm]和第2感应电压常数eb[v/krpm
·
极对数]。在设电机6的感应电压为va[v]且设电机6的转速为n[krpm]的情况下,第1感应电压常数ea用以下式(1)表示。
[0133]
ea=va/n
…
(1)
[0134]
在设电机6的电源电压为vb[v],且设表示第1磁极部34n和第2磁极部34s的数量的极对数为pi的情况下,第2感应电压常数eb用以下式(2)表示。在本实施方式中,电机6的电源电压是电池组12的额定电压。
[0135]
eb=ea/pi
…
(2)
[0136]
另外,所谓感应电压va是指,相对于与线圈24交链的磁通的增减,在妨碍该磁通的增减的方向产生的电压。响应于转子30的旋转,在电机6的u端子、v端子和w端子的各个端子之间产生感应电压。
[0137]
在实施方式中,电机6满足以下式(3)的条件。
[0138]
eb≦0.025
×
vb
…
(3)
[0139]
图11是表示本实施方式所涉及的电源电压vb与第1感应电压常数ea的关系的图。图11是表示在极数为8的电机6中以10000[rpm]的转速n产生所期望的感应电压va的情况下的第1感应电压常数ea与电源电压vb的关系。
[0140]
图12是表示本实施方式所涉及的电源电压vb与第2感应电压常数eb的关系的图。在实施方式中,极对数为4,因此,图12表示在极数为8的电机6中以40000[rpm]的转速n产生所期望的感应电压va的情况下的第2感应电压常数eb与电源电压vb的关系。
[0141]
式(3)表示适用于电动作业机1的电机6的条件。如图11和图12所示,满足式(3)的条件的电机6是指,表示磁极部34的数量的极数为8且转速在10000[rpm]以上的无刷电机。
[0142]
<感应电压>对感应电压进行说明。图13是用于说明感应电压的图。为了简化,图13表示2极3槽的被三角形接线的转子的旋转方向的位置与感应电压的关系。图14是表示线圈的接线结构的图。图14所示的3个线圈如图15所示的那样被三角形接线。图15是表示电角度与感应电压的关系的图。
[0143]
所谓感应电压是指,相对于与线圈交链的磁通的增减,在妨碍该磁通的增减的方向产生的电压。电机响应于转子的旋转,在u端子、v端子和w端子的各个端子之间产生感应电压。
[0144]
图13所示的角度表示转子的旋转角度(机械角度)。图13所示的例子为2极,因此,转子的旋转角度(机械角度)等于电角度。所谓电角度是指,将n极和s极旋转1个周期时定义为360度的角度。例如如果为2极电机,则在机械角度为1度的情况下,电角度也为1度。如果为4极电机,在机械角度为1度的情况下,电角度为2度。如图14所示,在使定子旋转的情况下,控制器11根据磁传感器43的检测结果按多种切换模式来切换多个fet。通过施加与转子的位置对应的驱动电压使电流流过线圈,将卷绕有线圈的齿部作为电磁铁,通过利用齿部和转子的吸引和排斥来使转子进行旋转。在各端子间产生的感应电压e如图15所示。
[0145]
与电机的驱动相关的感应电压仅使用图15所示的感应电压中的一部分。图16是表示电角度与感应电压的关系的图。如图16所示,以电角度90度为中心的电角度60度范围的平均感应电压与电机驱动有关。在实施方式中,将图16所示的电角度60度范围的平均值定义为感应电压e。图28所示的6个fet在电角度360度范围内按6种切换模式进行通电,因此,使用电角度60度相应的感应电压。
[0146]
在设线圈的匝数为n且与线圈的一圈交链的磁通数为φ的情况下,感应电压e用以下公式来表示。
[0147]
[数学公式1]
[0148]
由公式可知,感应电压e的大小由磁通的变化量决定。即,磁通的绝对值越大则感应电压e越大。另外,在转速高的情况下、极数多且磁通的变化速度快的情况下,感应电压e变大。
[0149]
<开口宽度和磁铁宽度>图17是用于说明本实施方式所涉及的电动作业机1的动力源所使用的电机6的各部位的尺寸的图。如图17所示,定子铁芯21具有:环形的轭21a;齿部21t,其从朝向径向内侧的轭21a的内表面向径向内侧突出;和极弧21u,其从齿部21t的径向内端部向周向突出。极弧21u分别从1个齿部21t的径向内端部向周向一侧及另一侧突出。
[0150]
在本实施方式中,在设表示第1齿部21t的第1极弧21u与第2齿部21t中的被配置在第1极弧21u的一旁的第2极弧21u的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁33在转子30的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,电机6满足以下式(4a)的条件,其中,所述第2齿部21t在周向上被配置在第1齿部21t的一旁。
[0151]
0.2≦wa/wm...(4a)
[0152]
另外,电机6也可以满足以下的式(4b)的条件。
[0153]
0.3≦wa/wm...(4b)
[0154]
图18是表示第1实施方式所涉及的开口宽度wa与磁铁宽度wm的比和电机6的感应电压va的关系的图。另外,在图18中,纵轴的感应电压va表示设开口宽度wa为规定值时的感应电压va为100[%]时的相对值即感应电压比率。
[0155]
如图18所示,开口宽度wa与磁铁宽度wm的比越大则感应电压va越大。即,开口宽度wa与磁铁宽度wm的比越大则电机6的性能越高。例如,在磁铁宽度wm为一定的情况下,开口宽度wa越大则感应电压va越大,开口宽度wa越大则电机6的性能越高。
[0156]
图19是表示本实施方式所涉及的涡流损耗和开口宽度wa与磁铁宽度wm的比的关系的图。另外,在图19中,纵轴的涡流损耗表示设开口宽度wa为规定值时的涡流损耗为100[%]时的相对值即涡流损耗比率。
[0157]
如图18所示,开口宽度wa与磁铁宽度wm的比越大则感应电压va越大,然而,如图19所示,开口宽度wa与磁铁宽度wm的比越大则涡流损耗越大。当涡流损耗变大时,永磁铁33的温度上升,其结果,永磁铁33的磁力可能减小。当永磁铁33的磁力减小时,电机6的性能可能下降。
[0158]
另外,在图19中,“spm环”表示与环状的永磁铁被配置在转子铁芯的周围的转子有关的涡流损耗比率。“spm区段”表示与长方体状的多个永磁铁被固定在转子铁芯的外表面上的转子有关的涡流损耗比率。“ipm板”表示与图10等所示的板状的永磁铁被配置在转子铁芯的内部的转子有关的涡流损耗比率。这样,即使转子的构造不同,开口宽度wa与磁铁宽度wm的比越大则涡流损耗越大的倾向也一样。
[0159]
为了提高电机6的性能,在开口宽度wa与磁铁宽度wm的比大的状态下,降低涡流损耗是有效的。例如,在满足式(4a)或者式(4b)的条件的电机6中降低涡流损耗也是有效的。本发明人深入研究的结果发现,如果由多个永磁铁33构成1个磁极部34,则即使开口宽度wa与磁铁宽度wm的比大,也能够降低涡流损耗。
[0160]
<永磁铁的横向分割>图20和图21分别是表示本实施方式所涉及的磁极部34的立体图。如上所述,转子30具有沿周向配置的8个磁极部34。磁极部34包括第1磁极部34n和第2磁极部34s。第1磁极部34n和第2磁极部34s在周向上交替配置。如图20和图21所示,在1个磁极部34,多个永磁铁33沿轴向配置。图20表示在1个磁极部34沿轴向配置有2个永磁铁33的例子。图21表示在1个磁极部34沿轴向配置有4个永磁铁33的例子。
[0161]
永磁铁33为板状。永磁铁33为长方体状。永磁铁33在周向上长。构成1个磁极部34的多个永磁铁33的尺寸彼此相同。即,多个永磁铁33在轴向上的尺寸、在周向(切线方向)上的尺寸和在径向上的尺寸彼此相同。
[0162]
在以下的说明中,将多个永磁铁33沿轴向配置适宜地称为横向分割配置,将沿轴向配置的永磁铁33的数量适宜地称为分割数。图20是表示永磁铁33按分割数2进行横向分割配置的例子。图21表示永磁铁33按分割数4进行横向分割配置的例子。
[0163]
图22是表示本实施方式所涉及的横向分割配置中的分割数与涡流损耗比率的关系的图。如图22所示,分割数越多则越能减小涡流损耗比率。
[0164]
另外,在电机6满足上述的式(4a)的条件的情况下,1个磁极部34也可以由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成。如图18所示,在电机6满足式(4a)的条件的情况下,涡流损耗比率有增加的倾向。因此,在电机6满足式(4a)的条件的情况下,1个磁极部34也可以由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成,据此能够有效地减少涡流损耗。
[0165]
另外,在电机6满足上述的式(4b)的条件的情况下,1个磁极部34也可以由沿轴向配置的至少2个永磁铁33构成。如图18所示,在电机6满足式(4b)的条件的情况下,涡流损耗比率有增加的倾向。因此,在电机6满足式(4b)的条件的情况下,1个磁极部34由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成,据此,能够有效地减小涡流损耗。
[0166]
<永磁铁的纵向分割>图23是表示第1实施方式所涉及的磁极部34的立体图。如图23所示,在1个磁极部34,也可以在周向上配置多个永磁铁33。图23是表示在1个磁极部34在周向上配置有2个永磁铁33的例子。另外,在图23所示的例子中,电机6满足上述式(4a)的条件。
[0167]
永磁铁33为板状。永磁铁33为长方体状。永磁铁33在轴向上长。构成1个磁极部34的多个永磁铁33的尺寸彼此相同。即,多个永磁铁33在轴向上的尺寸、在周向(切线方向)上的尺寸和在径向上的尺寸彼此相同。
[0168]
在以下的说明中,将在周向上配置多个永磁铁33适宜地称为纵向分割配置,将在
周向上配置的永磁铁33的数量适宜地称为分割数。图23表示永磁铁33按分割数2进行纵向分割配置的例子。
[0169]
图24是从轴向观察本实施方式所涉及的磁极部34的图。如图24所示,优选为构成1个磁极部34的2个(多个)永磁铁33被插入1个磁铁孔50。
[0170]
图25是从轴向观察本实施方式的变形例所涉及的磁极部34的图。如图25所示,也可以在构成1个磁极部34的2个永磁铁33之间配置转子铁芯31的一部分。即,转子铁芯31的一部分也可以作为分隔2个永磁铁33的分隔壁31w来发挥作用。
[0171]
图26是表示本实施方式所涉及的纵向分割配置中的分割数与涡流损耗比率的关系的图。另外,在图26中一并示出横向分割配置中的分割数与涡流损耗比率的关系。
[0172]
如图26所示,按分割数4进行横向分割配置的情况下的涡流损耗比率和按分割数2进行纵向分割配置的情况下的涡流损耗比率实质上相同。即,根据转子30的构造,与横向分割配置相比,进行分割数少的纵向分割配置更能减小涡流损耗比率。
[0173]
<永磁铁的总周长>本发明人发现,永磁铁33的总周长影响涡流损耗比率的减小效果。图27是用于说明本实施方式所涉及的永磁铁33的总周长的图。如图27所示,在设表示永磁铁33在转子30的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm,且设表示永磁铁33在转子30的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm的情况下,永磁铁33的总周长lt用以下式(5)表示。
[0174]
lt=2
×
(wm+lm)...(5)
[0175]
本发明人发现,在设没有分割永磁铁33的情况下的总周长和分割了永磁铁33的情况下的总周长的比为总周长比率的情况下,涡流损耗比率为接近(1/总周长比率)^2的值。图28是表示本实施方式所涉及的分割数、总周长、总周长比率与涡流损耗比率的关系的图。
[0176]
将永磁铁33进行横向分割配置还是纵向分割配置也可以计算总周长的关系,在得到有利的结果的方向进行分割。
[0177]
在进行横向分割配置的情况下,即在1个磁极部34沿轴向配置多个永磁铁33的情况下,优选为以满足以下式(6)的条件的方式来配置。另外,在进行纵向分割配置的情况下,即在1个磁极部34沿周向配置多个永磁铁33的情况下,优选为以满足以下式(7)的条件的方式进行配置。在式(6)和式(7)中,pn是表示磁极部34的数量的极数。
[0178]2×
(wm+lm/pn)
×
pn≧2
×
(wm/pn+lm)
×
pn...(6)
[0179]2×
(wm/pn+lm)
×
pn≧2
×
(wm+lm/pn)
×
pn...(7)
[0180]
<效果>如以上说明的那样,在本实施方式中,电动作业机1具有电机6和锯链10,其中,所述电机6是具有转子30和被配置在转子30的周围的定子20的内转子型的无刷电机;所述锯链10是由转子30直接或者间接驱动的输出部。转子30具有转子铁芯31和被配置在转子铁芯31的周向上的多个磁极部34。定子20具有定子铁芯21、前绝缘体22及后绝缘体23和线圈24,其中,所述前绝缘体22及所述后绝缘体23被固定于定子铁芯21;所述线圈24隔着前绝缘体22及后绝缘体23被卷绕在定子铁芯21的齿部21t。磁极部34包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部34n和第2磁极部34s。1个磁极部34由多个永磁铁33构成。
[0181]
在上述的结构中,1个磁极部34由多个永磁铁33构成,据此能够减小涡流损耗。因此,抑制永磁铁33的温度的上升,且抑制永磁铁33的磁力的减小。因此,抑制电机6的性能的
下降。
[0182]
在本实施方式中,在设电机6的感应电压为va,设电机6的电源电压为vb,设电机6的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示第1磁极部34n和第2磁极部34s的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
×
vb。
[0183]
在上述的结构中,在适用于电动作业机1的电机6中能够减少涡流损耗。满足式(3)所示的条件的电机6是表示磁极部34的数量的极数为8且转速在10000[rpm]以上的无刷电机。
[0184]
在本实施方式中,在1个磁极部34中,多个永磁铁33沿轴向配置。
[0185]
在上述的结构中,1个磁极部34由沿轴向配置的多个永磁铁33构成,据此能够减少涡流损耗。沿轴向配置的永磁铁33的数量也可以是2个,也可以是3个,也可以是4个,也可以是5个以上的任意的多个。
[0186]
在本实施方式中,1个磁极部34由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成。
[0187]
在上述的结构中,1个磁极部34由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成,据此能够减少涡流损耗。
[0188]
在本实施方式中,定子铁芯21具有从齿部21t的径向内端部向周向突出的极弧21u。在设表示第1齿部21t的第1极弧21u与第2齿部21t中的被配置在第1极弧21u的一旁的第2极弧21u的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁33在转子30的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部21t在周向上被配置在第1齿部21t的一旁。
[0189]
在上述的结构中,能够有效地减小涡流损耗。即,在式(4a)所示的[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,1个磁极部34由沿轴向配置的至少3个永磁铁33构成,据此能够有效地减小涡流损耗。
[0190]
在本实施方式中,1个磁极部34由沿轴向配置的至少2个永磁铁33构成。
[0191]
在上述的结构中,1个磁极部34由沿轴向配置的至少2个永磁铁33构成,据此能够减小涡流损耗。
[0192]
在本实施方式中,定子铁芯21具有从齿部21t的径向内端部向周向突出的极弧21u。在设表示第1齿部21t的第1极弧21u与第2齿部21t中的被配置在第1极弧21u的一旁的第2极弧21u的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁33在转子30的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.3≦wa/wm,其中所述第2齿部21t在周向上被配置在第1齿部21t的一旁。
[0193]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在式(4b)所示的[0.3≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有进一步增加的倾向。因此,在[0.3≦wa/wm]的条件下,1个磁极部34由沿轴向配置的至少2个永磁铁33构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0194]
在本实施方式中,表示磁极部34的数量的极数在6以上。
[0195]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,1个磁极部34由多个永磁铁33构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0196]
在本实施方式中,在设表示永磁铁33在转子30的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm,
且设表示磁极部34的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm+lm/pn)
×
pn≧2
×
(wm/pn+lm)
×
pn。
[0197]
在上述的结构中,在1个磁极部34由沿轴向配置的多个永磁铁33构成的情况下,满足式(6)所示的条件[2
×
(wm+lm/pn)
×
pn≧2
×
(wm/pn+lm)
×
pn],据此能够有效减小涡流损耗。
[0198]
在本实施方式中,在1个磁极部34中多个永磁铁33沿周向配置。
[0199]
在上述的结构中,1个磁极部34由沿周向配置的多个永磁铁33构成,据此能够减小涡流损耗。沿周向配置的永磁铁33的数量可以是2个,也可以是3个,也可以是4个,也可以是5个以上的任意的多个。
[0200]
在本实施方式中,1个磁极部34由沿周向配置的至少2个永磁铁33构成。
[0201]
在上述的结构中,1个磁极部34由沿周向配置的至少2个永磁铁33构成,据此能够减小涡流损耗。
[0202]
在本实施方式中,定子铁芯21也可以具有从齿部21t的径向内端部向周向突出的极弧21u。在设表示第1齿部21t的第1极弧21u与第2齿部21t中的被配置在第1极弧21u的一旁的第2极弧21u的距离的开口宽度为wa,且设表示永磁铁33在转子30的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部21t在周向上被配置在第1齿部21t的一旁。
[0203]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在(4a)所示的[0.2≦wa/wm]的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在[0.2≦wa/wm]的条件下,1个磁极部34由沿周向配置的至少2个永磁铁33构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0204]
在本实施方式中,表示磁极部34的数量的极数在6以上。
[0205]
在上述的结构中,能够有效减小涡流损耗。即,在极数在6以上的条件下,涡流损耗有增加的倾向。因此,在极数在6以上的条件下,1个磁极部34由多个永磁铁33构成,据此能够有效减小涡流损耗。
[0206]
在本实施方式中,在设表示永磁铁33在转子30的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm且设表示磁极部34的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm/pn+lm)
×
pn≧2
×
(wm+lm/pn)
×
pn。
[0207]
在上述的结构中,在1个磁极部34由沿周向配置的多个永磁铁33构成的情况下,满足式(7)所示的条件[2
×
(wm/pn+lm)
×
pn≧2
×
(wm+lm/pn)
×
pn],据此能够有效减小涡流损耗。
[0208]
[第2实施方式]对第2实施方式进行说明。在以下的说明中,对与上述的实施方式相同或者同等的结构要素标注相同的附图标记,简化或者省略对其结构要素的说明。
[0209]
<永磁铁的嵌入量>在上述的实施方式中,说明为在开口宽度wa与磁铁宽度wm的比大的情况下为了减小涡流损耗而由多个永磁铁33构成1个磁极部34的例子。本发明人发现,在1个磁极部34由1个或者多个永磁铁33构成的情况下,通过使永磁铁33的位置向径向内侧位移,即使开口宽度wa与磁铁宽度wm的比大,也能够减小涡流损耗。
[0210]
图29是用于说明本实施方式所涉及的嵌入量的概念图。通过从图29所示的[状态
1]使永磁铁33的位置向径向内侧位移而成为[状态2],能够减小涡流损耗。
[0211]
另外,在本实施方式中,电机6也可以满足上述的式(4a)的条件。
[0212]
另外,在调整嵌入量来减小涡流损耗的情况下,图17所示的彼此相邻的第1磁极部34n的永磁铁33和第2磁极部34s的永磁铁33所构成的角度θ优选为满足以下式(8)的条件。在式(8)中,pn是表示磁极部34的数量的极数。
[0213]
θ=180[
°
]
×
(pn-2)/pn...(8)
[0214]
式(8)是指,被配置在1个磁铁孔50中的永磁铁33以沿切线方向延伸的方式来配置。
[0215]
图30是用于说明本实施方式所涉及的嵌入量da的图。如图30所示,转子铁芯31具有用于配置永磁铁33的磁铁孔50。磁铁孔50具有与朝向径向外侧的永磁铁33的外表面相向的外侧支承面51。在与旋转轴线ax正交的平面内,外侧支承面51平行于转子铁芯31的切线方向。在磁铁孔50中,在比外侧支承面51靠径向外侧的位置形成有空隙71。在转子铁芯31的外表面31s与空隙71的径向外端部之间配置转子铁芯31的桥部31b。
[0216]
在与旋转轴线ax正交的平面内,规定出通过桥部31b的径向内端部的假想圆ca。在与旋转轴线ax正交的平面内,外侧支承面51在与空隙71的边界处具有边缘51e。边缘51e与永磁铁33的切线方向的端部一致。在与旋转轴线ax正交的平面内,规定出通过边缘51e的第1假想线la。在与旋转轴线ax正交的平面内,第1假想线la被规定为与外侧支承面51正交。在与旋转轴线ax正交的平面内,规定出通过假想圆ca和第1假想线la的交点且沿与外侧支承面51平行的方向延伸的第2假想线lr。第2假想线lr是嵌入量da的基准线lr。嵌入量da是指基准线lr与外侧支承面51在径向上的距离。
[0217]
在设转子铁芯的外径为dr的情况下,以满足以下的式(9)的条件的方式来确定嵌入量da。
[0218]
0.017≦da/dr
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0219]
图31是表示本实施方式所涉及的嵌入量da与转子铁芯31的外径dr的比、涡流损耗比率和感应电压比率的关系的图。如图31所示,嵌入量da与转子铁芯31的外径dr的比越大,则涡流损耗比率和感应电压比率分别越小。但是,涡流损耗比率比感应电压比率急剧地减小。因此,通过使永磁铁33的位置向径向内侧位移,能够不使感应电压比率相应减小而降低涡流损耗比率。即,通过使永磁铁33的位置向径向内侧位移,能够不使电机6的性能相应减小而降低涡流损耗比率。
[0220]
<效果>如以上说明的那样,在本实施方式中,磁极部34包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部34n和第2磁极部34s。磁极部34由被配置在转子铁芯31的内部的永磁铁33构成。在设表示磁极部34的数量的极数为pn,且设彼此相邻的第1磁极部34n的永磁铁33和第2磁极部34s的永磁铁33所形成的角度为θ的情况下,满足条件θ=180[
°
]
×
(pn-2)/pn。
[0221]
在上述的结构中,通过满足式(8)所示的条件[θ=180[
°
]
×
(pn-2)/pn],能够减少涡流损耗。因此,抑制永磁铁33的温度上升,由此抑制永磁铁33的磁力的减小。因此,抑制电机6的性能的降低。
[0222]
在本实施方式中,嵌入量da和转子铁芯的外径dr满足条件0.017≦da/dr。
[0223]
在上述的结构中,通过以满足式(9)所示的条件[0.017≦da/dr]的方式使永磁铁
33的位置向径向内侧位移,能够减小涡流损耗。
[0224]
[其他实施方式]图32是表示电机的截面结构的的示意图。如图32所示,第1实施方式的转子铁芯31具有:轴开口37,其用于配置转子轴32;和多个通孔19,其在径向上形成在轴开口37与转子铁芯31的外表面31s之间。在上述的结构中,当转子30旋转时,空气在通孔19中流通。据此,抑制永磁铁33的温度上升,由此抑制永磁铁33的磁力的减小。因此,抑制电机6的性能的下降。
[0225]
如图32所示,优选为电机6设置有沿轴向贯穿转子铁芯31的通孔19,但并不限定于此。电机6优选为转子铁芯31设置有沿轴向延伸且一方开口的空孔,图33是表示另一电机的剖面构造的示意图。图33所示的电机6a的转子铁芯31a形成有空孔119。空孔119沿转子轴32的轴向延伸,其位于风扇17的相反侧的端部119a被敞开,风扇17侧的端部119b在转子铁芯31a的内部封闭。这样,通过设置一方的端部119b封闭的空孔119,空气在空孔119的内部流动,抑制永磁铁33的温度的上升,由此抑制永磁铁33的磁力的减小。因此,抑制电机6的性能的下降。
[0226]
图34是用于说明电机的空孔的结构和温度上升的关系一例的图。在图34中示出将在转子铁芯31上没有形成空孔的情况下、和以20a的电流在一定时间驱动具有通孔19的电机6和具有空孔119的电机6a的情况下的温度上升进行比较的结果。如图34所示,在设没有设置空孔的情况为100的情况下,通过设置通孔19,能够使温度上升约为30,通过设置空孔119,能够使温度上升约为80。据此,通过对电机的转子铁芯设置空孔,能够抑制温度上升。
[0227]
另外,在上述的实施方式中,电机6是内置式永磁(ipm:interior permanent magnet)电机。电机6也可以是在转子铁芯31的外表面粘贴有永磁铁的表面式永磁(spm:surface permanent magnetic)电机。
[0228]
在上述的实施方式中,电动作业机1为作为园艺工具(outdoor power equipment)的一种的链锯。园艺工具并不限定于链锯。作为园艺工具,示例有绿篱机、草坪修剪机、除草机和鼓风机。
[0229]
在上述的实施方式中,电动作业机1为园艺工具。电动作业机1也可以是电动工具。作为电动工具而示例有冲击钻、起子钻、振动起子钻、角钻、螺丝钻、电锤、锤钻、圆锯和往复锯。
[0230]
在上述的实施方式中,电动作业机也可以是清洁器。
[0231]
在上述的实施方式中,电动作业机的电源使用被安装于电池安装部的电池组12。电动作业机的电源也可以使用商用电源(交流电源)。
技术特征:
1.一种电动作业机,其特征在于,具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在所述转子的周围的定子;所述输出部由所述转子直接或者间接驱动,所述转子具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在所述转子铁芯的周向上,所述定子具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于所述定子铁芯;所述线圈隔着所述绝缘体被卷绕在所述定子铁芯的齿部,所述磁极部包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部,1个所述磁极部由多个永磁铁构成,在设所述无刷电机的感应电压为va,设所述无刷电机的电源电压为vb,设所述无刷电机的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示所述第1磁极部和所述第2磁极部的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
×
vb。2.根据权利要求1所述的电动作业机,其特征在于,在1个所述磁极部中,多个所述永磁铁沿轴向配置。3.根据权利要求2所述的电动作业机,其特征在于,1个所述磁极部由沿轴向配置的至少3个永磁铁构成,所述定子铁芯具有从所述齿部的径向内端部向周向突出的极弧,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示所述永磁铁在所述转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中,所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。4.根据权利要求2所述的电动作业机,其特征在于,1个所述磁极部由沿轴向配置的至少2个永磁铁构成,所述定子铁芯具有从所述齿部的径向内端部向周向突出的极弧,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示所述永磁铁在所述转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.3≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。5.根据权利要求3或4所述的电动作业机,其特征在于,表示所述磁极部的数量的极数在6个以上。6.根据权利要求3至5中任一项所述的电动作业机,其特征在于,在设表示所述永磁铁在所述转子的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm,且设表示所述磁极部的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm+lm/pn)
×
pn≧2
×
(wm/pn+lm)
×
pn。7.根据权利要求1所述的电动作业机,其特征在于,在1个所述磁极部,多个所述永磁铁沿周向配置。8.根据权利要求7所述的电动作业机,其特征在于,1个所述磁极部由沿周向配置的至少2个永磁铁构成,所述定子铁芯具有从所述齿部的径向内端部向周向突出的极弧,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离
的开口宽度为wa,且设表示所述永磁铁在所述转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。9.根据权利要求8所述的电动作业机,其特征在于,表示所述磁极部的数量的极数在6以上。10.根据权利要求8或9所述的电动作业机,其特征在于,在设表示所述永磁铁在所述转子的轴向上的尺寸的磁铁长度为lm,且设表示所述磁极部的数量的极数为pn的情况下,满足条件2
×
(wm/pn+lm)
×
pn≧2
×
(wm+lm/pn)
×
pn。11.一种电动作业机,其特征在于,具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在所述转子的周围的定子;所述输出部由所述转子直接或者间接驱动,所述转子具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在所述转子铁芯的周向上,所述定子具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于所述定子铁芯;所述线圈隔着所述绝缘体被卷绕在所述定子铁芯的齿部,所述磁极部包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部,所述磁极部由被配置在所述转子铁芯的内部的永磁铁构成,在设表示所述磁极部的数量的极数为pn,设彼此相邻的所述第1磁极部的永磁铁和所述第2磁极部的永磁铁所形成的角度为θ的情况下,满足条件θ=180[
°
]
×
(pn-2)/pn,在设所述无刷电机的感应电压为va,设所述无刷电机的电源电压为vb,设所述无刷电机的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示所述第1磁极部和所述第2磁极部的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
×
vb。12.根据权利要求11所述的电动作业机,其特征在于,所述转子铁芯具有用于配置所述永磁铁的磁铁孔,所述磁铁孔具有与朝向径向外侧的所述永磁铁的外表面相向的外侧支承面,在所述磁铁孔中,在比所述外侧支承面靠径向外侧的位置形成有空隙,在所述转子铁芯的外表面与所述空隙的径向外端部之间配置所述转子铁芯的桥部,在设通过假想圆与第1假想线的交点,且沿与所述外侧支承面平行的方向延伸的第2假想线为基准线lr,设所述基准线lr与所述外侧支承面的径向上的距离为嵌入量da,设所述转子铁芯的外径为dr的情况下,满足条件0.017≦da/dr,其中,所述假想圆通过所述桥部的径向内端部;所述第1假想线以与所述外侧支承面正交的方式通过所述外侧支承面的边缘。13.根据权利要求12所述的电动作业机,其特征在于,所述定子铁芯具有从所述齿部的径向内端部向周向突出的极弧,在设表示第1齿部的第1极弧与第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示所述永磁铁在所述转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。14.根据权利要求13所述的电动作业机,其特征在于,表示所述磁极部的数量的极数在6以上。
15.一种电动作业机,其特征在于,具有内转子型无刷电机和输出部,其中,所述内转子型无刷电机具有转子和被配置在所述转子的周围的定子;所述输出部由所述转子直接或者间接驱动,所述转子具有转子铁芯和多个磁极部,多个所述磁极部被配置在所述转子铁芯的周向上,所述定子具有定子铁芯、绝缘体和线圈,其中,所述绝缘体被固定于所述定子铁芯;所述线圈隔着所述绝缘体被卷绕在所述定子铁芯的齿部,所述磁极部包括沿周向交替配置且彼此为异极的第1磁极部和第2磁极部,所述磁极部由被固定于所述转子铁芯的永磁铁构成,所述转子铁芯具有轴开口和多个空孔,其中,所述轴开口用于配置转子轴;多个所述空孔在径向上形成在所述轴开口与所述转子铁芯的外表面之间,在设所述无刷电机的感应电压为va,设所述无刷电机的电源电压为vb,设所述无刷电机的转速为n时va/n所示的第1感应电压常数为ea[v/krpm],设表示所述第1磁极部和所述第2磁极部的数量的极对数为pi时ea/pi所示的第2感应电压常数为eb[v/krpm
·
极对数]的情况下,满足条件eb≦0.025
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vb。16.根据权利要求15所述的电动作业机,其特征在于,1个所述磁极部由多个永磁铁构成。17.根据权利要求15所述的电动作业机,其特征在于,所述定子铁芯具有从所述齿部的径向内端部向周向突出的极弧,在设表示第1齿部的第1极弧和第2齿部中的被配置在第1极弧的一旁的第2极弧的距离的开口宽度为wa,且设表示所述永磁铁在所述转子的切线方向上的尺寸的磁铁宽度为wm的情况下,满足条件0.2≦wa/wm,其中所述第2齿部在周向上被配置在第1齿部的一旁。18.根据权利要求16或17所述的电动作业机,其特征在于,表示所述磁极部的数量的极数在6以上。19.根据权利要求1至18中任一项所述的电动作业机,其特征在于,表示所述磁极部的数量的极数比表示所述线圈的数量的槽数多。20.根据权利要求19所述的电动作业机,其特征在于,所述极数为8,所述槽数为6。
技术总结
本发明提供一种电动作业机。电动作业机具有内转子型无刷电机和输出部,内转子型无刷电机具有转子和配置在转子周围的定子;输出部由转子直接或间接驱动。转子具有转子铁芯和配置在转子铁芯的周向上的多个磁极部。定子具有定子铁芯、绝缘体和线圈。磁极部包括第1磁极部和第2磁极部。1个磁极部由多个永磁铁构成。在设无刷电机的感应电压为Va,设无刷电机的电源电压为Vb,设无刷电机的转速为N时Va/N所示的第1感应电压常数为Ea[V/krpm],设表示第1磁极部和第2磁极部的数量的极对数为Pi时Ea/Pi所示的第2感应电压常数为Eb[V/krpm
技术研发人员:
神田圭
受保护的技术使用者:
株式会社牧田
技术研发日:
2022.06.16
技术公布日:
2023/3/10