JP3041034U - 積層鉄心インナロータ形回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案は、小型で大きなトルクを得る手段と
して小空隙で大きな磁気エネルギーを有する磁石を使用
するため空隙の磁束密度が高まることと関連し、実装上
の障害となっていた固定子巻線へのパルス電流通電によ
る固定子磁極微振動での耳障りな電磁騒音の抑制を実現
するにある。 【解決手段】本考案に成る積層鉄心インナロータ形回転
電機は、固定子とこれを挟持する対の筐体との案内嵌合
部が固定子鉄心外周面端部もしくは内周面端部で、前記
固定子との締結固着での押圧当接部が、前記固定子に巻
装される巻線の両端露出部内周面より内側に構成され、
而も／もしくは該押圧当接部に弾性部材が介挿される如
く構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、プリンター等のＯＡ機器その他広く使用されているハイブリッド形 ステッピングモータに代表される回転電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４〜図８により従来技術の内容・構成を説明する。図６，７は本発明とも共 通の正面及び外観斜視図、図８は従来技術の例の断面図であり、永久磁石１１を ２個の回転子鉄心１３で挟持するようにして回転軸１２に固定した回転子４を備 えるハイブリッド形ステッピングモータを示している。

【０００３】 図８において前部筐体１と後部筐体２で固定子３が挟持され、前記両筐体１， ２の夫々の軸受箱に嵌着された２つの軸受５で前記固定子３の内周面に小空隙を 介して設けられた回転子４が回転自在に軸支されている。該例のステッピングモ ータの固定子鉄心は、図４に示すようにほぼ環状のヨークより放射状に１２個の 磁極が配置され該磁極の内周面に複数の極歯が設けられた磁性体の薄板３ー１を 積層して形成され、回転子鉄心は図５に示すようにその外周面に所定数の極歯が 形成された磁性体の薄板１３ー１を積層して形成されている。

【０００４】 図４に示す固定子鉄心薄板３ー１の積層体の各磁極先端３ー３には、上述の通 り夫々７個の極歯が形成されており、通常０．０５〜０．１０ｍｍ程度の小空隙 を介して回転子鉄心１３と対向している。上述の通り回転子鉄心１３にもその外 周面に等ピッチの極歯が形成されている。

【０００５】 図７及び図８に示すように、当該回転機の組立形成は、図４に見る固定子鉄心 薄板３ー１の外周面の４隅近傍に穿設された貫通孔６’とこれに対応して両筐体 １，２に形成されたネジ孔６に、締結ネジ７を螺合・挿通して固着される。 該 例では、固定子３と同心状に保持される回転子４は、前記両筐体１，２に嵌着さ れた軸受５で軸支され、固定子鉄心薄板３ー１の４隅の円弧部３ー２と前記筐体 １，２の嵌合部との嵌着により同心度が保持されている。そして上述小空隙は、 小型で大きなトルクを得る手段の一つで、例示するハイブリッド形ステッピング モータでは回転子４を構成する永久磁石１１に希土類磁石等磁気エネルギーの大 きなものの採用も配慮される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述の如き従来の構成は、小型で大きなトルクを得る手段として小空隙で大き な磁気エネルギーを有する磁石を使用するため空隙の磁束密度が高まり、この状 態で固定子巻線にパルス電流を通電して回転子を駆動すると、固定子磁極が微振 動し、耳障りな電磁騒音として実装上の障害となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に成る積層鉄心インナロータ形回転電機は、固定子とこれを挟持する対 の筐体との案内嵌合部が固定子鉄心の外周面端部もしくは内周面端部で、前記固 定子との締結固着での押圧当接部が、前記固定子に巻装される巻線の両端露出部 内周面より内側に形成され、而も／もしくは該押圧当接部に弾性部材が介挿され る如く構成されている。

【０００８】 上述の如き構成においては、固定子磁極の先端３ー３近傍で筐体により当接押 圧されるので、通電駆動の際に積層鉄心の磁極先端３ー３が電磁振動で微少に離 接して発生する電磁騒音を抑制することが出来る。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下図面によって本考案の実施例を説明する。図１，図２及び図３は、夫々本 考案に成る実施例で、図１に示す第１の実施例では、同心状に対向配置される回 転子４と固定子３との間の小空隙の均等確保は、図４，７を参照して、固定子３ の外周面４隅の円弧部３ー２と前後両筐体１，２の４隅の嵌合部１ー１，２ー１ との嵌着に拠っている。

【００１０】 そして前後両筐体1、２の内径部に設けられた巻線９の両端の露出部を収容す るための凹部１ー３及び２ー３の内側端面で前記巻線９の両端の露出部の内側に ある端面１ー２及び２ー２が、固定子３の外周面の４隅の円弧部３ー２と前後両 筐体1、２の４隅の嵌合部１ー１，２ー１とが嵌着され締結ネジ７により緊定さ れた時に固定子３の両端面に当接し固定子３の磁極の先端３ー３を押圧固定する ように形成されている。

【００１１】 上述の例では図４に示すように固定子３の外周形状が部分的に四角形であるた め４隅の円弧部での嵌合となっているが、固定子外周が円形であれば当然に全周 での嵌合となる。該例については特に図示はしない。

【００１２】 固定子３が通電動作の際に電磁振動を派生させる箇所は、機械的にも強度が弱 い磁極の先端３ー３の内周面であり、ここを押圧固定することが電磁振動に伴う 騒音を抑制するために有効であり、例えば４２mm角で全長が４０mmの大きさのハ イブリッド形ステッピングモータでは、本発明の構成により１５cmの距離で測定 し騒音は５〜６dB低減することが確認されている。

【００１３】 固定子３が電磁鋼板の積層で形成される場合、薄板の積層では各薄板間に微少 な隙間が存在し常に軸方向にばね性を備えるため通電による電磁力に呼応する如 く振動するのが騒音の原因であり、本考案の構成は固定子磁極先端部を定常的に 押圧保持するので騒音抑制を安定的に維持するのである。

【００１４】 図２は第２の実施例を示す断面図である。固定子３と回転子４との同心度保持 の手段として、図に見るように固定子３の内周面の端部３ー４に、両筐体１，２ の内部の軸受箱先端に形成された嵌合部１ー４及び２ー４を嵌着し、固定子３の 内周面の端部３ー４に両側から締結ネジ７により押圧力を付与する構成である。

【００１５】 従来技術では上述図８に示すように固定子３と両筐体１，２との嵌合は固定子 ３の外周面であり、従って外周面端部だけに押圧力が付与されるため磁極先端内 周面端部での押圧作用は無く、電磁振動抑制効果が期待できなかったものである 。

【００１６】 上述図２に見る第２の実施例では、両筐体１，２の内部の軸受箱先端に形成さ れた嵌合部１ー４及び２ー４を固定子３の内周面の端部３ー４に嵌入するような 構成であるので、図１との対比で判るように回転子の軸方向寸法が短くなり、出 力トルクの面では上述第１実施例に対し不利となるが、固定子内周面での嵌合が 空隙の均等保持の点では優れることとなり、又固定子鉄心の磁極先端部３ー３を 押し圧するようになっており、結果的に振動・騒音抑制の面では有利である。

【００１７】 図３は第３の実施例で、上述図２に示す第２の実施例に、固定子３と筐体１， ２との嵌着当接面に弾性部材１０を介挿配置するものである。該弾性部材１０は 例えばゴムで形成されたＯリング等任意で、積層寸法の誤差等で積層された固定 子３へ付与される押圧力がばらつくのを吸収できる。図示はしないが、当該弾性 部材１０を図１に示す第１の実施例に適用することも出来る。

【００１８】

【考案の効果】

本考案に成る積層鉄心インナロータ形回転電機は、固定子磁極の先端近傍で筐 体により当接押圧保持されるので、通電駆動の際の積層鉄心の特に磁極先端部で の電磁振動による微少な離接に伴う電磁騒音を抑制することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に成る第１の実施例の断面図である。

【図２】本考案に成る第２の実施例の断面図である。

【図３】本考案に成る第３の実施例の断面図である。

【図４】本考案に係る固定子鉄心薄板の例の正面図であ
る。

【図５】本考案に係る回転子鉄心薄板の例の正面図であ
る。

【図６】本考案及び従来施術を説明するための正面図で
ある。

【図７】本考案及び従来技術を説明するための外観斜視
図である。

【図８】従来技術の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 前部筐体 １ー１ 前部筐体の４隅の嵌合部 １ー２ 前部筐体の内側の端面 １ー３ 前部筐体の内側の巻線の端部を収容する凹部 １ー４ 前部筐体の内側の軸受箱の先端に設けた嵌合部 ２ 後部筐体 ２ー１ 後部筐体の４隅の嵌合部 ２ー２ 後部筐体の内側の端面 ２ー３ 後部筐体の内側の巻線の端部を収容する凹部 ２ー４ 後部筐体の内側の軸受箱の先端に設けた嵌合部 ３ 固定子 ３ー１ 固定子鉄心薄板 ３ー２ 固定子鉄心薄板の４隅の円弧部 ３ー３ 固定子鉄心薄板の磁極の先端部 ３ー４ 固定子の内周面 ４ 回転子 ５ 軸受 ６ ネジ孔 ６’ ネジの貫通孔 ７ 締結ネジ ８ 予圧バネ ９ 固定子巻線 １０ 弾性部材 １１ 永久磁石 １２ 回転軸 １３ 回転子鉄心 １３ー１ 回転子鉄心薄板

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周が略環状を成しその内側から中心に
   向かう複数個の磁極を有する磁性体薄板の積層体より成
   る固定子鉄心と前記磁極に巻装される巻線とを備える固
   定子と、該固定子を挟持するようにして嵌着保持される
   対の筐体と、前記固定子の内周面に小空隙を介して設け
   られ前記筐体に保持された軸受により回転自在に軸支さ
   れる回転子とを有するインナロータ形回転電機におい
   て、前記固定子とこれを挟持する対の筐体との案内嵌合
   部が固定子鉄心外周面端部であると共に、前記固定子と
   の締結固着での押圧当接部が、前記固定子に巻装される
   巻線の両端露出部の内周面より内側に形成されているこ
   と、を特徴とする積層鉄心インナロータ形回転電機。
2. 【請求項２】 外周が略環状を成しその内側から中心に
   向かう複数個の磁極を有する磁性体薄板の積層体より成
   る固定子鉄心と前記磁極に巻装される巻線を備える固定
   子と、該固定子を挟持するようにして嵌着保持される対
   の筐体と、前記固定子の内周面に小空隙を介して設けら
   れ前記筐体に保持された軸受により回転自在に軸支され
   る回転子とを有するインナロータ形回転電機において、
   前記固定子とこれを挟持する対の筐体との案内嵌合部が
   固定子鉄心の内周面端部であると共に、前記固定子との
   締結固着での押圧当接部が、前記固定子に巻装される巻
   線の両端露出部の内周面より内側に構成されているこ
   と、を特徴とする積層鉄心インナロータ形回転電機。
3. 【請求項３】 筐体と固定子との締結固着での押圧当接
   部に、弾性部材が介挿されていること、を特徴とする請
   求項１，２に記載の積層鉄心インナロータ形回転電機。