JP2015095947A - Pm type stepping motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、騒音を低減したPM型ステッピングモータに関する。 The present invention relates to a PM type stepping motor with reduced noise.
クローボール型のPM型ステッピングモータは安価に製造できることから、多方面に使用されている。このモータは、構造がシンプルであり、製造コストが抑えられるが、他方において、品質を安定させるための対策、更に騒音が発生することへの対策が必要であった。特許文献1には、クローポール型のPM型ステッピングモータにおける騒音を抑制する方法が示されている。特許文献1には、コイルボビンの内周面にステータの極歯と略同形状の極歯収納部を形成し、そこに極歯を収め、騒音を抑える技術が記載されている。 The claw ball type PM stepping motor is used in many fields because it can be manufactured at low cost. This motor has a simple structure and can be manufactured at a low cost. However, on the other hand, it is necessary to take measures to stabilize the quality and to generate noise. Patent Document 1 discloses a method for suppressing noise in a claw pole type PM stepping motor. Patent Document 1 describes a technique in which a pole tooth storage portion having substantially the same shape as the pole teeth of the stator is formed on the inner peripheral surface of the coil bobbin, and the pole teeth are stored therein to suppress noise.
しかしながら、本発明者は、特許文献1に記載している方法を実施しても騒音に対しては、効果が十分には得られないことを実験により見出した。そこで、本発明は、騒音を下げることができるクローポール型のPM型ステッピングモータを得ることを目的とする。 However, the present inventor has found through experimentation that even if the method described in Patent Document 1 is carried out, a sufficient effect cannot be obtained against noise. Therefore, an object of the present invention is to obtain a claw pole type PM stepping motor capable of reducing noise.
請求項1に記載の発明は、励磁用コイルが巻回され内周に窪みが形成されている略筒状の部分を有するボビンを挟み込むように配置され、それぞれが前記ボビンの内側に位置する複数の極歯を有する内ヨークおよび外ヨークを備え、前記ボビンの前記窪みに前記内ヨークの複数の極歯と前記外ヨークの複数の極歯が収納される2組のステータと、シャフト、前記シャフトに固着されるロータコアおよび前記ロータコアの外周に配置されるマグネットを有し、前記2組のステータに対して回転自在な状態のロータとを備え、前記窪みにおいて、前記ボビンの内周面と、前記内ヨークの複数の極歯の外周面および前記外ヨークの複数の極歯の外周面とが接着剤により接着されていることを特徴とするPM型ステッピングモータである。請求項1に記載の発明によれば、極歯がボビンに接着により固定されるので、極歯の振動が抑えられ、騒音の発生が抑えられる。なお、窪みへの極歯の収容は、極歯の一部であっても良いし、全部であっても良い。 The invention according to claim 1 is arranged so as to sandwich a bobbin having a substantially cylindrical portion in which an excitation coil is wound and a depression is formed on the inner periphery, each of which is located inside the bobbin. An inner yoke and an outer yoke having a plurality of pole teeth, and two sets of stators in which a plurality of pole teeth of the inner yoke and a plurality of pole teeth of the outer yoke are housed in the recess of the bobbin, a shaft, and the shaft A rotor core fixed to the outer periphery of the rotor core and a magnet disposed on an outer periphery of the rotor core, the rotor being rotatable with respect to the two sets of stators, and an inner peripheral surface of the bobbin in the recess, The PM stepping motor is characterized in that an outer peripheral surface of a plurality of pole teeth of the inner yoke and an outer peripheral surface of the plurality of pole teeth of the outer yoke are bonded with an adhesive. According to the first aspect of the present invention, since the pole teeth are fixed to the bobbin by adhesion, the vibration of the pole teeth is suppressed and the generation of noise is suppressed. In addition, the part of the pole tooth may be accommodated in the depression, or the whole of the pole tooth may be contained.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記窪みにおける前記ボビンの内周面と、前記内ヨークの複数の極歯の外周面および前記外ヨークの複数の極歯の外周面との間には、クリアランスが設けられており、前記クリアランスに前記接着剤が充填されていることを特徴とする。請求項2に記載の発明によれば、極歯の交差が吸収され、またボビンの内径が小さめに仕上がった場合に、極歯が軸側に倒れこむように変形する問題の発生が抑えられる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the inner peripheral surface of the bobbin in the recess, the outer peripheral surface of the plurality of pole teeth of the inner yoke, and the plurality of pole teeth of the outer yoke. A clearance is provided between the outer peripheral surface and the adhesive is filled in the clearance. According to the second aspect of the present invention, when the intersection of the pole teeth is absorbed and the bobbin has a small inner diameter, it is possible to suppress the occurrence of a problem that the pole teeth are deformed so as to fall down on the shaft side.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記ボビンの軸方向両面と、前記内ヨークおよび前記外ヨークが接する面が接着により固定されていることを特徴とする。請求項3に記載の発明によれば、騒音の発生が更に抑えられる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, both the axial direction both surfaces of the bobbin and the surface where the inner yoke and the outer yoke contact are fixed by adhesion. . According to the invention described in claim 3, the generation of noise is further suppressed.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発明において、前記2組のステータの各内ヨークの対向する面が接着により固定されていることを特徴とする。請求項4に記載の発明によれば、内ヨーク同士を接着剤で固定しない場合に比較して、振動の発生を抑えることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the opposing surfaces of the inner yokes of the two sets of stators are fixed by adhesion. . According to invention of Claim 4, generation | occurrence | production of a vibration can be suppressed compared with the case where inner yokes are not fixed with an adhesive agent.
本発明によれば、騒音が低減されたクローポール型のPM型ステッピングモータが得られる。 According to the present invention, a claw pole type PM stepping motor with reduced noise can be obtained.
(実施形態)
図1および図2には、本発明を利用したクローポール型のPM型ステッピングモータ100が示されている。PM型ステッピングモータ100は、ステータ400、ロータ500、ステータ400の前面に取り付けられたフロントプレート600、およびステータ400の背面に取り付けられたエンドプレート700を有している。
(Embodiment)
1 and 2 show a claw pole type
ステータ400は、A相ステータ200とB相ステータ300とにより構成されている。A相ステータ200とB相ステータ300とは、同じものであり、互いに軸方向で反転させたものを背中合わせに結合することで、ステータ400が構成されている。
Stator 400 includes A-phase
A相ステータ200とB相ステータ300とは同じものであるので、以下、B相ステータ300について説明する。図3には、B相ステータ300を軸方向で切断した側面断面図が示されている。B相ステータ300は、ステータヨークを構成するステータ内ヨーク310およびステータ外ヨーク320を有し、更にボビン330を有している。
Since the
ステータ内ヨーク310は、電磁鋼鈑等の軟磁性材料で構成された平たい円環形状を有し、その内側の縁から軸方向に突出する複数の極歯311を有している。ステータ外ヨーク320は、電磁鋼鈑等の軟磁性材料で構成され、円筒部321、円筒部321の他端側にある平たい円環形状の円環部322、円環部322の内側の縁から軸方向に突出する複数の極歯323を有している。
The stator
ステータ内ヨーク310の外縁がステータ外ヨーク320の円筒部321の縁に接触する状態で、ステータ内ヨーク310とステータ外ヨーク320とが結合している。この状態において、極歯311と323が周方向において互いに交互に隙間を有した状態で噛み合う位置関係となっている。また、極歯311,323と円筒部321の間のドーナツ状の空間に励磁用のコイル340(図2参照)が巻回されたボビン330が収められる。ボビン330の軸方向における端面には、円環部322に設けられた孔部に嵌合する凸部が設けられている。この孔部への凸部の嵌合により、ボビン330の位置決めが行われている。
The stator
図4には、ボビン330を軸方向で切断した側面断面図が示されている。ボビン330は、樹脂製であり、円筒部331、円筒部331両端のフランジ部332,333を有している。ボビン330の円筒部331の内周には、極歯311と323が収まる窪み331a,331bが設けられている。
FIG. 4 is a side sectional view of the
B相ステータ300として組み上げた状態、すなわち、ステータ内ヨーク310とステータ外ヨーク320とが結合し、ステータ外ヨーク320の内側にコイル340が巻回されたボビン330が収められた状態において、ボビン330内側の窪み331aには、極歯311の厚み方向における一部が収まり、窪み331bには、極歯323の厚み方向における一部が収まる。なお、窪み331a,331bに極歯311,323の完全に収める構造も可能であるが、ボビン330の肉厚をその分厚くする必要がある。
In the assembled state as the B-
軸に垂直な方向から見た窪み331aの正面形状は、極歯311に合わせた形状を有し、同様な視点から見た窪み331bの形状は、極歯332に合わせた形状を有している。極歯311,323は、プレス成型により形成され、窪み331a,331bは、樹脂で構成されたボビン330を射出成型法で形成する際に形成されている。中央に複数の極歯が突設されたステータ外ヨーク320とステータ内ヨーク310は、ボビン330を挟み込むように配置され、それぞれの極歯311,323がボビン330の内周面の窪み331a,331bに嵌る構造となっている。極歯311,323の外周面とボビン330の内周面(窪み331a,331bの底面:軸中心側の面)との間には、クリアランス(隙間)が設けてあり、極歯311,323の側面と窪み331a,331bの側面とはクリアランス無く嵌り込む構造となっている。
The front shape of the
極歯311,323とボビン330の内周面との間に僅かなクリアランスが設けてあるのは、極歯311,323は板金のプレス加工により形成されるため、極歯311,323を折り曲げる際の公差を吸収し、かつボビン330の成型時の公差により極歯311,323がロータマグネット501との間に設定されたギャップ内に入り込まないようにするためである。すなわち、ボビン330の内径と軸方向から見た極歯311,323の外径をクリアランスなく設計した場合、ボビン330の成型時に内径が小さめに仕上がった場合に、極歯311,323が内側に倒れこむように変形し、極歯311,323とロータマグネット501間のギャップを狭める可能性、および極歯311,323の噛み合いにズレが生じる可能性が生じる。この問題が生じないようにするために、上述したクリアランスを設け、極歯311,323の上述した変形が生じないようにしている。
A slight clearance is provided between the
極歯311,323の外周面とボビン330の内周面(窪み331a,331bの底面:軸中心側の面)との間に設けられたクリアランスには、接着剤が充填され、この接着剤により極歯311,323がボビン330に固着されている。接着剤は、例えばエポキシ系の接着剤が使用されるが、硬化後のヒケが小さく、ある程度の柔軟性のある接着剤であれば種類は問わない。接着剤としては、ある程度の柔軟性を有し、ショア硬度が50以下のものが好ましい。
The clearance provided between the outer peripheral surface of the
また、上述した極歯311,323とボビン330との接着に加えて、ボビン330のフランジ部332とステータ内ヨーク310との接着、ボビン330のフランジ部333とステータ外ヨーク320の円環部322との接着を行ってもよい。この状態が図6に示されている。なお、図5には、極歯311,323とボビン330との接着を行い、ステータヨークとフランジ部332,333の接着を行わなかった場合の例が示されている。
Further, in addition to the adhesion between the
以上がB相ステータ300の構造であるが、A相ステータ200とB相ステータ300は同じ構造を有している。A相ステータ200とB相ステータ300とが背中合わせで結合されてステータ400が構成されている。ここで、A相ステータ200のステータ内ヨーク210とB相ステータ300のステータ内ヨーク310との対向する接触面には、凸部と凹部が設けられており、この凸部と凹部を嵌合させることで、A相ステータ200とB相ステータ300との位置合わせが行われている。また、この位置合わせが行われた状態において、A相ステータ200のステータ内ヨーク210とB相ステータ300のステータ内ヨーク310の対向する接触面は、接着剤により相互に固着されている。そしてA相ステータ200とB相ステータ300はステータ外ヨーク同士の外周部を複数個所溶接で固定している。
The above is the structure of the B-
ステータ400の内側には、ロータ500が回転自在な状態で収められている。ロータ500は、円筒形状のロータマグネット501を有している。ロータマグネット501は、周方向に沿ってSNSN・・と極性が交互に反転するように着磁された永久磁石である。ロータマグネット501は、円柱形状のロータコア502の外周に固定されている。ロータコア502の軸中心には、スリーブ504を介して、回転軸となるシャフト503が固定されている。
Inside the
シャフト503は、軸受601によりフロントプレート600に回転自在な状態で保持され、軸受701によりエンドプレート700に回転自在な状態で保持されている。なお、フロントプレート600は、A相ステータ200のステータ外ヨークの円環部に固定され、エンドプレート700は、B相ステータ300のステータ外ヨーク320の円環部322に固定されている。
The
また、ロータコア502は、スペーサ505,ホルダー506,507により、軸方向における位置が調整されている。ホルダー506、507は、有底筒状のカップ形状を有し、互いに向い合せで組み合わされ、その内側にコイルばね508が収められている。コイルばね508により、軸受601,701に予圧が与えられている。
Further, the position of the
(測定データ)
サンプルとして、極歯311,323とボビン330との接着を行い、ステータヨークとフランジ部332,333の接着を行わなかった場合の実施形態1のサンプル(図5の構造)、極歯311,323とボビン330との接着を行い、更にステータヨークとフランジ部332,333の接着を行った場合の実施形態2のサンプル(図6の構造)、極歯311,323とボビン330との接着およびボビン330とステータヨークとの接着を行わなかった比較例のサンプル(図7の構造)を作製し、その他はすべて同じ構造で作製した。そして、同一条件で駆動し、その際の騒音を測定した。この測定の結果を図8に示す。また、下記表1に各サンプルの違いをまとめたものを示す。
(measurement data)
As a sample, the
図8から、実施形態1の構造とすることで、比較例に比較して6.8dBもの騒音低減効果が得られることが分かる。また、実施形態2の構造とすると更に実施形態1の構造に比較して2.0dB(比較例に対して8.8dB)の騒音低減効果が得られることが分かる。 From FIG. 8, it can be seen that the noise reduction effect of 6.8 dB can be obtained by using the structure of the first embodiment as compared with the comparative example. Further, when the structure of the second embodiment is used, it can be seen that a noise reduction effect of 2.0 dB (8.8 dB with respect to the comparative example) can be obtained as compared with the structure of the first embodiment.
実験では、ボビンに溝はあるが極歯を接着していない状態(比較例)に比較して、更に極歯を接着した状態のもの(第1の実施形態)で、騒音値が大きく改善されている(図8参照)。これは、ボビン内周面に極歯を収納できる溝が形成されることによって、溝内で極歯が固定されるが、ボビン内周面と極歯外周面にはわずかなクリアランスがあるため、振動の原因となり騒音を招くものと考えられる。よって、極歯を収納する溝を付けただけでは、騒音改善効果は十分ではなく、極歯の外周面をボビンに接着により固定することにより、極歯が振動しなくなり、騒音に対する大きな改善効果が得られたものと推察される。 In the experiment, compared with the state where the bobbin has grooves but the pole teeth are not bonded (Comparative Example), the noise level is greatly improved in the state where the pole teeth are further bonded (first embodiment). (See FIG. 8). This is because the pole teeth are fixed in the groove by forming a groove that can accommodate the pole teeth on the bobbin inner peripheral surface, but there is a slight clearance between the bobbin inner peripheral surface and the pole tooth outer peripheral surface, It is thought to cause vibration and cause noise. Therefore, the noise improvement effect is not enough just by attaching the groove for storing the pole teeth, and by fixing the outer peripheral surface of the pole teeth to the bobbin by adhesion, the pole teeth will not vibrate, and there is a great improvement effect on noise. It is assumed that it was obtained.
なお、比較例における内ヨークの同士の背中合わせ面の接着を行わず、単にA相ステータ200の内ヨーク210とB相ステータ300の内ヨーク310同士を押し付けて接触させただけの構造とした場合、比較例よりも更に騒音が増加することが判明している。
In addition, when the back-to-back surfaces of the inner yokes in the comparative example are not bonded, the
(その他)
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
(Other)
The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.
100…PM型ステッピングモータ、200…A相ステータ、210…ステータ内ヨーク、300…B相ステータ、310…ステータ内ヨーク、311…極歯、320…ステータ外ヨーク、321…円筒部、322…円環部、323…極歯、330…ボビン、331…円筒部、331a…窪み、331b…窪み、332…フランジ部、333…フランジ部、340…コイル、400…ステータ、500…ロータ、501…マグネット、502…ロータコア、503…シャフト、504…スリーブ、505…スペーサ、506…ホルダー、507…ホルダー、508…コイルばね、600…フロントプレート、601…軸受、700…エンドプレート、701…軸受。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
シャフト、前記シャフトに固着されるロータコアおよび前記ロータコアの外周に配置されるマグネットを有し、前記2組のステータに対して回転自在な状態のロータと
を備え、
前記窪みにおいて、前記ボビンの内周面と、前記内ヨークの複数の極歯の外周面および前記外ヨークの複数の極歯の外周面とが接着剤により接着されていることを特徴とするPM型ステッピングモータ。 An inner yoke and an outer member each having a plurality of pole teeth positioned inside the bobbin are arranged so as to sandwich a bobbin having a substantially cylindrical portion in which an excitation coil is wound and a depression is formed on the inner periphery. Two sets of stators each including a yoke, wherein the plurality of pole teeth of the inner yoke and the plurality of pole teeth of the outer yoke are housed in the recess of the bobbin;
A rotor having a shaft, a rotor core fixed to the shaft, and a magnet disposed on an outer periphery of the rotor core, the rotor being rotatable with respect to the two sets of stators;
In the recess, the inner peripheral surface of the bobbin, the outer peripheral surface of the plurality of pole teeth of the inner yoke, and the outer peripheral surface of the plurality of pole teeth of the outer yoke are bonded by an adhesive. Type stepping motor.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
WO2017098202A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Dyson Technology Limited | A stator assembly |
JP2020061911A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 日本電産サンキョー株式会社 | motor |
US11183895B2 (en) | 2015-12-11 | 2021-11-23 | Dyson Technology Limited | Electric motor |
-
2013
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017098202A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Dyson Technology Limited | A stator assembly |
AU2016366625B2 (en) * | 2015-12-11 | 2019-02-21 | Dyson Technology Limited | A stator assembly |
GB2545413B (en) * | 2015-12-11 | 2019-04-03 | Dyson Technology Ltd | A stator assembly |
RU2687295C1 (en) * | 2015-12-11 | 2019-05-13 | Дайсон Текнолоджи Лимитед | Stator assembly |
US11038385B2 (en) | 2015-12-11 | 2021-06-15 | Dyson Technology Limited | Stator assembly |
US11183895B2 (en) | 2015-12-11 | 2021-11-23 | Dyson Technology Limited | Electric motor |
JP2020061911A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 日本電産サンキョー株式会社 | motor |
JP7148354B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-10-05 | 日本電産サンキョー株式会社 | motor |
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