JP3465241B2 - 回転電機の固定子構造 - Google Patents

回転電機の固定子構造

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JP3465241B2 JP17321894A JP17321894A JP3465241B2 JP 3465241 B2 JP3465241 B2 JP 3465241B2 JP 17321894 A JP17321894 A JP 17321894A JP 17321894 A JP17321894 A JP 17321894A JP 3465241 B2 JP3465241 B2 JP 3465241B2
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子構造
に関し、特にステッピングモータの固定子構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ステッピングモータは、OA機器、コン
ピュータの周辺機器その他の産業機器などに使用されて
おり、ステッピングモータはいまやこれ等の機器と切っ
ても切れないものとなっている。ステッピングモータ
は、回転子の構造によって、PM型、VR型、HB型に
分類されるが、いずれにしてもコイルが捲回された固定
磁極の内側で回転する回転子を軸承する軸受構造を設け
なければならない。
【0003】図5は従来から用いられているステッピン
グモータの分解斜視図である。同図において、51は固
定子組立体である。該固定子組立体51は有底円筒状に
形成されており、内部の詳細は後に述べる。該固定子5
1の側部には、端子部53が設けられる。この端子部に
は、後に外部回路と接続するための導線が半田付けされ
るが、導線は図には示されていない。固定子の外周部分
は導磁性金属板からなるヨーク55となっている。57
は固定子組立体51の内筒部に表出している上固定磁極
であり、59は同じく下固定磁極である。固定子組立体
51の側面には位置決め用の複数個の位置決め突起61
が設けられている。
【0004】63は固定子組立体51の内部で回転する
回転子であり、その外周部の周囲はN極とS極に着磁さ
れている。65は固定子組立体51の側面に固定される
側面板である。側面板65の中央には、回転子63の回
転軸67を軸承する軸受69が固定されている。該軸受
69を中心とした円周上であって固定子組立体51の側
面に設けられた位置決め突起61に対応する位置には位
置決め穴71が貫設されている。該位置決め穴71の外
周であって軸受69側には、抵抗溶接用の突起73が固
定子組立体51方向すなわち下側方向に突出されてい
る。なお、突起73は、相隣る位置決め穴71の中間に
設けられることもある。また74は固定子51の中央部
分に設けられた回転子63挿入用の穴に嵌合して軸受6
9の中心を位置決めする中心出し突起であり、下側に突
出している。
【0005】図6は前述のようなステッピングモータの
組立前の側断面図である。図6において、75は上固定
子コイル、77は下固定子コイルである。なお、この固
定子組立体51は、その組み立てに当たって、固定磁極
を形成したカップ状のヨーク55の2個の組み合わせ体
の内部に上固定子コイル75を組み込んだものと、固定
磁極を形成したカップ状のヨーク55の2個の組み合わ
せ体の内部に下固定子コイル77を組み込んだものとを
射出成型機の型内で重ねた後、固定子組立体51の内部
に合成樹脂を注入してこれで満たす。この時、位置決め
突起61をこの射出した合成樹脂にて形成する。なお、
79は合成樹脂注入時の注入口に残った残留樹脂であ
り、81は注入され合成樹脂83により保持された軸承
である。なお、図5において、85はステッピングモー
タの取付部であり、87は取付穴である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6に示すように、上
述の如き従来の回転電機は、このように形成された固定
子組立体51の上に側面板65を配置し、位置決め穴7
1に位置決め突起61を挿通して重ね、ヨーク55と側
面板65との間に圧力を加えながらパルス電流を印加
し、突起73部分を加熱し、図7において89で示す部
分を溶着して固定子組立体51の側面に側面板65を抵
抗溶接する。ところで、この抵抗溶接を行なった時に生
じる金属粉末が固定子組立体51のヨーク55と側面板
65との間を通って固定子と回転子間のギャップ内にの
り込む。そして金属粉末は側面板65とヨ−ク55との
間に残留する。そして、製品となった回転電機を動作さ
せると、振動などで残留した金属粉末が移動を始め、あ
るものは回転子63の磁力で引き寄せられて回転子と固
定子のギャップ内に入り込み、回転子の円滑な回転を阻
害したり、回転ノイズを発生させたりする。また最悪の
場合には回転子を停止させてしまうようなことにもな
る。
【0007】本発明は、上述のような従来の欠点を改善
しようとするものであり、その目的は、軸受を設けた側
面板を固定子の側面に固定し、該軸受に回転子を回転自
在に軸承した回転電機における固定子構造において、固
定子組立体に側面板を溶接した際に生じる金属粉が固定
子と回転子のギャップ内に入り込まないような新規な構
造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記のような本発明の目
的を達成するために、本願の請求項1に記載の発明は、
軸受を設けた側面板を固定子の側面に固定し、該軸受に
回転子を回転自在に軸承した回転電機における固定子構
造において、該固定子の側面から回転軸方向に突出した
位置決め突起と、該位置決め突起に対応した所定位置に
明けられこれと嵌合した位置決め穴を有し回転軸と上記
位置決め突起とを結んだ直線のほぼ上にあり、かつ前記
位置決め突起よりも外側部分で溶接により固定子の側面
に固定された側面板と、少なくとも前記固定子の側面、
または、前記固定子の側面に対向する前記側面板の面
で、前記溶接の個所よりも更に外側近傍に位置し、金属
粉末を外方に飛散させるための傾斜角度を有するスリッ
トと、を具備したことを特徴とする回転電機の固定子構
造を提供する。本願の請求項2に記載の発明は、軸受を
設けた側面板を固定子の側面に固定し、該軸受に回転子
を回転自在に軸承した回転電機における固定子構造にお
いて、該固定子の側面から回転軸方向に突出した位置決
め突起と、該位置決め突起に対応した所定位置に明けら
れこれと嵌合した位置決め穴を有し回転軸と上記位置決
め突起とを結んだ直線のほぼ上にあり、かつ前記位置決
め突起よりも外側部分で溶接により固定子の側面に固定
された側面板と、少なくとも前記固定子の側面、また
は、前記固定子の側面に対向する前記側面板の面で、前
記溶接の個所よりも更に外側近傍に位置し、金属粉末を
外方に飛散させるための傾斜角度を有するスリットと、
を具備したことを特徴とする回転電機の固定子構造用の
ものであって、溶接用の突起の位置が軸受と位置決め穴
を結んだ直線のほぼ上にありかつ軸受から位置決め穴に
向かって該位置決め穴の外方に溶接用の突起を設けたこ
とを特徴とする側面板を提供する。本願の請求項3に記
載の発明は、軸受を設けた側面板を固定子の側面に固定
し、該軸受に回転子を回転自在に軸承した回転電機にお
ける固定子構造において、該固定子の側面から回転軸方
向に突出した位置決め突起と、該位置決め突起に対応し
た所定位置に明けられこれと嵌合した位置決め穴を有し
回転軸と上記位置決め突起とを結んだ直線のほぼ上にあ
り、かつ前記位置決め突起よりも外側部分で溶接により
固定子の側面に固定された側面板と、少なくとも前記固
定子の側面、または、前記固定子の側面に対向する前記
側面板の面で、前記溶接の個所よりも更に外側近傍に位
置し、金属粉末を外方に飛散させるための傾斜角度を有
するスリットと、を具備したことを特徴とする回転電機
の固定子構造用のものであって、溶接用の突起の位置が
回転軸と位置決め突起を結んだ直線のほぼ上にありかつ
回転軸から位置決め突起に向かって該位置決め突起の外
方に溶接用の突起を設けたことを特徴とする固定子組立
体を提供する。本願の請求項4に記載の発明は、請求項
1に記載の発明に加えて、前記スリットが側面板側に設
けられていることを特徴とする回転電機の固定子構造を
提供する。本願の請求項5に記載の発明は、請求項1に
記載の発明に加えて、前記スリットが固定子組立体側に
設けられていることを特徴とする回転電機の固定子構造
を提供する。
【0009】
【作用】固定子の側面から回転軸方向に突出した位置決
め突起を設けておくとともに、側面板には、前記位置決
め突起に対応した所定位置に明けられ、これと嵌合する
位置決め穴を設ける。また、回転軸と上記位置決め突起
とを結んだ直線のほぼ上にあって、かつ前記位置決め突
起よりも外側部分に抵抗溶接の際に溶融する突起を設け
ておき、固定子の側面に側面板を固定する時、この突起
を溶融させる。溶接の際に生じた金属粉末は位置決め突
起に邪魔されて、回転子方向には飛散しない。
【0010】
【実施例】次に本発明の一実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。図1は本発明をステッピングモータに適用
した一実施例の側面板の断面図であり、図2はその正面
図である。なお、従来例と同一部分には同一の図面符号
を付し、その説明は省略する。これらの図において、1
0は側面板である。側面板10の中央には、回転軸67
が挿通する軸受69が設けられている。回転軸67を中
心としてその周囲には、従来例と同様に位置決め穴71
が貫設されている。
【0011】該位置決め穴71は、固定子組立体51の
側部から突出している位置決め突起61に対応した所定
位置に明けられている。回転軸67が挿通する軸受69
の中心点と上記位置決め突起61が挿通する位置決め穴
71とを結んだ直線Lのほぼ上であって、かつ前記位置
決め突起よりも外側部分には、抵抗溶接の時に溶融する
突起12が突設されている。
【0012】固定子組立体51に側面板10を固着する
場合、まず、固定子組立体51の上に側面板10を配置
し、位置決め穴71に位置決め突起61を挿通して重
ね、ヨーク55と側面板10との間に圧力を加えながら
パルス電流を印加し、突起12部分を加熱し図3におい
て14で示す部分を溶着して固定子組立体51の側面に
側面板65を抵抗溶接する。この抵抗溶接時に金属粉末
は突起12を中心として周囲に飛散するが、回転子63
方向に飛散した金属粉末は固定子組立体51から立設さ
れた位置決め突起に行く手を阻まれて、回転子63方向
へは飛散しない。そして、残留した金属粉末も、使用中
に位置決め突起に行く手を阻まれて回転子63方向へ移
動しない。なお、この実施例において、側面板10に位
置決め穴71と突起12を形成する際に、図1に示すよ
うに、該突起12の外側近傍に角度θをもった傾斜を付
しておけば溶接作業の際飛散する金属粉末はこの傾斜が
作り出す小さな隙間(スリット)から外方に飛散するの
で都合がよい。
【0013】上記実施例では、抵抗溶接用の突起を側面
板65側に形成していたが、これにこだわる事無く、次
の実施例では、図4に示すように、固定子組立体51の
側面ヨーク55に突起16を形成してもよい。勿論該突
起16は、回転軸の挿通位置と位置決め突起61とを結
んだ直線上であって、位置決め突起61よりも外側に形
成されている。
【0014】なお、上記実施例において、抵抗溶接を行
なった時に生じる金属粉末を外部に逸走させるスリット
は上記のように側面板65の位置決め穴71の外側に形
成したが、これをヨーク側に形成してもよい。また本発
明はスッテッピングモータに適用できるばかりでなく、
小型の電動機や発電機にも適用できることはいうまでも
ない。
【0015】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は軸
受を設けた側面板を固定子の側面に固定し、該軸受に回
転子を回転自在に軸承した回転電機における固定子構造
において、固定子の側面から回転軸方向に突出した位置
決め突起を設けておくとともに、側面板には前記位置決
め突起に対応した所定位置に明けられ、これと嵌合する
位置決め穴を設け、また、回転軸と上記位置決め突起と
を結んだ直線のほぼ上にあって、かつ前記位置決め突起
よりも外側部分に抵抗溶接の際に溶融する突起を設けて
いるので、固定子の側面に側面板を溶接固定する時に生
じる金属粉末は位置決め突起に邪魔されて、回転子方向
には飛散しない。このため、回転電機のように、使用中
に金属粉末が固定磁極と回転子間のギャップに入り込ん
で、雑音を発生したり、また回転を停止するようなこと
は起こらない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の側面板を示す断面図
【図2】側面板の正面図
【図3】ステッピングモータの断面図
【図4】本発明の他の実施例の斜視図
【図5】従来例の分解斜視図
【図6】従来例の分解断面図
【図7】従来例の断面図
【符号の説明】
10・・・・・側面板 12・・・・・突起 14・・・・・溶接部分 16・・・・・突起 51・・・・・固定子組立体 53・・・・・端子部 55・・・・・ヨーク 57・・・・・上固定磁極 59・・・・・下固定磁極 61・・・・・位置決め突起 63・・・・・回転子 65・・・・・側面板 67・・・・・回転軸 69・・・・・軸受 71・・・・・位置決め穴 73・・・・・突起 74・・・・・中心出し突起 75・・・・・上固定子コイル 77・・・・・下固定子コイル 79・・・・・軸受 81・・・・・残留樹脂 83・・・・・合成樹脂 85・・・・・取付部 87・・・・・取付穴 89・・・・・溶接部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−58754(JP,A) 特開 平4−351455(JP,A) 特開 平5−146138(JP,A) 特開 昭62−138053(JP,A) 実開 平4−54452(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 37/00 H02K 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸受を設けた側面板を固定子の側面に固定
    し、該軸受に回転子を回転自在に軸承した回転電機にお
    ける固定子構造において、該固定子の側面から回転軸方
    向に突出した位置決め突起と、該位置決め突起に対応し
    た所定位置に明けられこれと嵌合した位置決め穴を有し
    回転軸と上記位置決め突起とを結んだ直線のほぼ上にあ
    り、かつ前記位置決め突起よりも外側部分で溶接により
    固定子の側面に固定された側面板と、少なくとも前記固
    定子の側面、または、前記固定子の側面に対向する前記
    側面板の面で、前記溶接の個所よりも更に外側近傍に位
    置し、金属粉末を外方に飛散させるための傾斜角度を有
    するスリットと、を具備したことを特徴とする回転電機
    の固定子構造。
  2. 【請求項2】軸受を設けた側面板を固定子の側面に固定
    し、該軸受に回転子を回転自在に軸承した回転電機にお
    ける固定子構造において、該固定子の側面から回転軸方
    向に突出した位置決め突起と、該位置決め突起に対応し
    た所定位置に明けられこれと嵌合した位置決め穴を有し
    回転軸と上記位置決め突起とを結んだ直線のほぼ上にあ
    り、かつ前記位置決め突起よりも外側部分で溶接により
    固定子の側面に固定された側面板と、少なくとも前記固
    定子の側面、または、前記固定子の側面に対向する前記
    側面板の面で、前記溶接の個所よりも更に外側近傍に位
    置し、金属粉末を外方に飛散させるための傾斜角度を有
    するスリットと、を具備したことを特徴とする回転電機
    の固定子構造用のものであって、溶接用の突起の位置が
    軸受と位置決め穴を結んだ直線のほぼ上にありかつ軸受
    から位置決め穴に向かって該位置決め穴の外方に溶接用
    の突起を設けたことを特徴とする側面板。
  3. 【請求項3】軸受を設けた側面板を固定子の側面に固定
    し、該軸受に回転子を回転自在に軸承した回転電機にお
    ける固定子構造において、該固定子の側面から回転軸方
    向に突出した位置決め突起と、該位置決め突起に対応し
    た所定位置に明けられこれと嵌合した位置決め穴を有し
    回転軸と上記位置決め突起とを結んだ直線のほぼ上にあ
    り、かつ前記位置決め突起よりも外側部分で溶接により
    固定子の側面に固定された側面板と、少なくとも前記固
    定子の側面、または、前記固定子の側面に対向する前記
    側面板の面で、前記溶接の個所よりも更に外側近傍に位
    置し、金属粉末を外方に飛散させるための傾斜角度を有
    するスリットと、を具備したことを特徴とする回転電機
    の固定子構造用のものであって、溶接用の突起の位置が
    回転軸と位置決め突起を結んだ直線のほぼ上にありかつ
    回転軸から位置決め突起に向かって該位置決め突起の外
    方に溶接用の突起を設けたことを特徴とする固定子組立
    体。
  4. 【請求項4】前記スリットが側面板側に設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固定子構
    造。
  5. 【請求項5】前記スリットが固定子組立体側に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の固
    定子構造。
JP17321894A 1994-07-01 1994-07-01 回転電機の固定子構造 Expired - Lifetime JP3465241B2 (ja)

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EP95304566A EP0690549B1 (en) 1994-07-01 1995-06-28 An electrical rotating machine
DE69501368T DE69501368T2 (de) 1994-07-01 1995-06-28 Elektrische drehende Maschine
US08/497,979 US5689145A (en) 1994-07-01 1995-07-03 Stator structure that removes metal particles from the stator structure

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EP0690549A1 (en) 1996-01-03
EP0690549B1 (en) 1998-01-07
DE69501368T2 (de) 1998-04-16
DE69501368D1 (de) 1998-02-12
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