JPH07303346A - 電動機とその電動機を具えている装置 - Google Patents

電動機とその電動機を具えている装置

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JPH07303346A
JPH07303346A JP5268921A JP26892193A JPH07303346A JP H07303346 A JPH07303346 A JP H07303346A JP 5268921 A JP5268921 A JP 5268921A JP 26892193 A JP26892193 A JP 26892193A JP H07303346 A JPH07303346 A JP H07303346A
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JP
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electric motor
rotor
suspension element
mass
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JP5268921A
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English (en)
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Jacobus Crucq
クルック ヤコブス
Paulus A A Kootwijk
アルフォンサス アーノルドゥス コートヴィック パウルス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
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    • HELECTRICITY
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    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 懸架要素における振動を抑制するための手段
が回転子の回転子軸の位置に不利に影響しない種類の電
動機を提供することが本発明の目的である。 【構成】 電動機1は固定子3と回転子軸7を有する回
転子5とを具えている。回転子軸7はボールベアリング
9によって固定子3に対して支持されている。このボー
ルベアリング9は外部装置に対して電動機1の懸架のた
めの懸架要素11へ直接に接続されている。弾性要素13が
懸架要素11における振動を抑制するために懸架要素11と
固定子3との間に配設されている。前記弾性要素の剛性
b に対する回転子軸とベアリング装置との剛性Ka
比が回転子質量Mr に対する固定子質量Ms の比と等し
く、即ちKa /Kb =Ms /Mr とする。装置にこの電
動機1が使用さた場合には、その装置のフレームへは少
ししか振動が伝達されないので、装置自身も少ししか振
動を発生せず、且つ少ししか騒音を発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子軸と、固定子
と、外部装置へこの電動機を固定するための少なくとも
1個の懸架要素と、前記固定子に対して回転子軸を支持
するベアタング装置、及び前記懸架要素における振動を
抑制するための手段を具えている電動機に関するもので
ある。前記懸架要素においては、回転子と固定子との間
の空隙における磁気力により振動が発生され、回転子及
び固定子溝の避けられない存在によって、あるいは回転
子の偏心的回転によって前記空隙が均一ではないので、
その磁気力は大きさが変化する。このことの結果とし
て、回転子と固定子との双方が等しい大きさであるが反
対方向の半径方向の力を受ける。回転子と固定子との間
の電動機の部分のばね特性によって、特に回転子軸の曲
げ強さとベアリング剛性とによって、回転子と固定子と
は逆位相で半径方向に振動する。これらの振動が騒音を
発生し且つ懸架要素を介して周囲へ伝達される。
【0002】
【従来の技術】冒頭部分に定義した種類の電動機は(こ
こに参考として組み込まれる)ドイツ特許明細書第1140
277 号から既知である。前記既知の電動機においては、
懸架要素における振動は回転子軸ベアリングと懸架要素
との間に緩衝要素を配設することにより低減される。こ
のことは前記懸架要素が零振動点、すなわち周囲に対し
て制止している点に置かれ且つ従って振動しない構造を
生じる。これらの緩衝要素は電動機の他の部分に関連し
て迎合的である。結果として、この電動機の振動特性は
大きい振幅を有するので、これらの部分の位置は大幅に
変化し、これは駆動されるべき部分へ結合される回転子
軸に対して特に望ましくない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】懸架要素における振動
を抑制するための手段が回転子軸の位置に不利に影響し
ない、冒頭部分に定義した種類の電動機を提供すること
が本発明の目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
による電動機は、懸架要素が前記ベアリング装置へ直接
接続されており、且つ前記振動抑制手段が本質的に弾力
ある特性を有し、且つ固定子へ前記懸架要素を接続する
少なくとも1個の弾性要素を具えていることを特徴とす
る。懸架要素がベアリング装置へ直接に接続されている
ので、懸架要素における振動を抑制するための手段は、
回転子軸の位置に不利に影響できない。ベアリング装置
へ懸架要素を直接に接続すること、且つその上懸架要素
における振動を抑制することは、懸架要素と固定子との
間にほとんどもっぱら弾力のある特性を有する要素を配
設することにより可能である。このことは図面を参照し
て後で説明しよう。この構造のもう一つの利点は実質的
騒音低減が得られることである。前記弾性要素の剛性は
実質的に回転対称であり、すなわちあらゆる半径方向に
おいて少なくとも実質的に等しい大きさの剛性である。
【0005】本発明による電動機の一実施例は、前記弾
性要素の剛性Kb に対する回転子軸とベアリング装置と
の剛性Ka の比が回転子質量Mr に対する固定子質量M
s の比と等しい、即ちKa /Kb =Ms /Mr であるこ
とを特徴とする。このことが達成された場合には、懸架
要素における振動は零に低減され得る。
【0006】本発明による電動機の好適な実施例は、前
記弾性要素が完全蝶番により相互接続された2個の同心
共面円環により形成され、該円環の一方は前記懸架要素
へ直接接続されており且つ他方の円環は固定子へ接続さ
れていることを特徴とする。この弾性要素は単純な動作
によって円盤から製造され得る。
【0007】本発明はさらに、本発明による電動機を具
えている装置に関連しており、その懸架要素がその装置
のフレームへ固定される。本発明による電動機を使用し
た装置は、電動機により少ししか振動を発生しないか又
は振動を発生せず、結果としてそのような装置も少しし
か騒音を発生しない。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して、実例によって本発明
をもっと詳細に説明しよう。
【0009】図1は本発明による電動機1の断面図であ
る。この電動機は固定子3と回転子軸7を有する回転子
5とを具えている。回転子軸はボールベアリング9を具
えているベアリング装置によって固定子に対して支持さ
れている。そのボールベアリングはスリーブ11により形
成された懸架要素へ直接に接続されている。これらのス
リーブは、例えば真空掃除機(図示せず)のハウジング
のような外部装置へ固定されている。懸架要素における
振動を抑制するための手段は、このスリーブ11と固定子
3との間に配設されている。これらの手段は固定子へ懸
架要素を接続している弾性要素13を具えている。電動機
が一方側においてのみ外部装置へ接続される場合には、
ここに示されたような懸架要素と弾性要素とは、電動機
の一方側にだけ配設されてもよい。他方側においては、
ボールベアリングはその時固定子へ直接にか又はカバー
を介して接続され得る。
【0010】図2は、完全蝶番19により相互接続された
二つの同心共面円環15, 17により形成された弾性要素13
の一つを示している。弾性要素が製造される円盤内に孔
21が作られた後に形成されるブリッジ部分により、完全
蝶番19は構成されている。円盤が二つの円環の相互接続
のために幾つかの位置で中断されている円形溝23を形成
されることで、二つの円環15, 17が得られる。この完全
弾性要素の代わりに、懸架要素と固定子との間に、例え
ばプラスチックブロックにより形成された、複数の個別
の弾性要素を配設することが可能である。更にその上、
各側における一つの懸架要素の代わりに、弾性要素とボ
ールベアリングとの間に幾つかの懸架要素を設けること
が可能である。これらの懸架要素は、外部装置へこの電
動機を固定するために、例えば、穴又はねじ切りされた
部分を有するブロックにより形成されてもよい。
【0011】その弾性要素の存在の効果を図解するため
に、今一方は弾性要素を有し且つ他方は弾性要素を有し
ない二つの電動機を相互に比較しよう。
【0012】図1に示した電動機の質量−ばね系が弾性
要素無しに図3に示してある。懸架要素は固定子へ直接
にか又はカバーを介して接続さている。回転子の質量M
r は矩形25により、また固定子の質量Ms は矩形27よ
り、図式的に表現されている。懸架要素の質量は正方形
29として表現されており且つ固定子質量へ直接に接続さ
ている。回転子と固定子との間の電動機の部分のばね剛
性、特に回転子軸の曲げ強さとベアリング剛性とは、剛
性Ka を有するばね31として図式的に表現されている。
回転子と固定子との間の空隙における磁気力は回転子と
固定子との双方において半径方向力を発生し、その力が
この質量−ばね系を励起する。これらの励起力Fは矢印
として表現されている。
【0013】図4は、図3に示した質量−ばね系に関連
する、励起力Fの周波数の関数としての回転子(実線)
及び懸架要素と共に固定子(破線)の振動の振幅を示し
ているグラフである。
【0014】弾性要素を設けられた図1に示した電動機
の質量−ばね系が図5に示されている。懸架要素は弾性
要素を介して固定子へ接続されている。回転子の質力M
r は矩形33により、且つ固定子の質量Ms は矩形35によ
り図式的に表現されている。懸架要素の質量は棒37によ
り表現さている。回転子と固定子との間の電動機の部分
のばね剛性の合計は、剛性Ka を有するばね39として図
式的に表現さている。弾性要素のばね剛性は剛性Kb
有するばね41として図式的に表現さている。
【0015】図6は、図5に示した質量−ばね系に関連
する、励起力Fの周波数の関数としての回転子(実
線)、固定子(破線)、及び懸架要素(一点鎖線)の振
動の振幅を示しているグラフである。本発明による電動
機の懸架要素が、弾性要素を有しない電動機の振動より
小さい振動を有することは明らかである。懸架要素の振
動は、弾性要素の剛性Kb に対する回転子と懸架要素と
の間の電動機の部分の剛性の合計Ka の比が、回転子質
量Mr に対する固定子質量Ms の比に等しく、即ちKa
/Kb =Ms /Mr とすることにより、零に低減するこ
とができる。このことが、電動機への何らの別の改作を
必要とせずに、固定子と懸架要素との間へ弾性要素を配
設することにより、あらゆる現存する電動機の懸架要素
における振動を抑制することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電動機の断面図を示している。
【図2】弾性要素の一例を示している。
【図3】懸架要素における振動を抑制するための手段を
有しない既知の電動機の質量−ばね系を図式的に示して
いる。
【図4】図3に示した既知の電動機に対する、周波数の
関数として回転子と固定子との振動を図解しているグラ
フである。
【図5】本発明による電動機の質量−ばね系を図式的に
示している。
【図6】図5に示した電動機に対する、周波数の関数と
して回転子、固定子、及び懸架要素の振動を図解してい
るグラフである。
【符号の説明】
1 電動機 3 回転子 5 固定子 7 回転子軸 9 ボールベアリング 11 スリーブ 13 弾性要素 15, 17 同心共面円環 19 完全蝶番 21 孔 23 円形溝 25 回転子の質力Mr を表現する矩形 27 固定子の質量Ms を表現する矩形 29 懸架要素の質量を表現する正方形 31 剛性Ks を有するばね 33 回転子の質力Mr を表現する矩形 35 固定子の質量Ms を表現する矩形 37 懸架要素の質量を表現する棒 39 剛性Ka を有するばね 41 剛性Kb を有するばね F 励起力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パウルス アルフォンサス アーノルドゥ ス コートヴィック オランダ国 3511 エムペー ユトレヒト アーサー ファン シェンデルストラー ト 555

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子軸と、固定子と、外部装置へこの
    電動機を固定するための少なくとも1個の懸架要素と、
    前記固定子に対して回転子軸を支持するベアタング装
    置、及び前記懸架要素における振動を抑制するための手
    段を具えている電動機において、 前記懸架要素が前記ベアリング装置へ直接接続されてお
    り、且つ前記振動抑制手段が本質的に弾力ある特性を有
    し且つ固定子へ前記懸架要素を接続する少なくとも1個
    の弾性要素を具えている、ことを特徴とする電動機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電動機において、前記弾
    性要素の剛性Kb に対する回転子軸とベアリング装置と
    の剛性Ka の比が回転子質量Mr に対する固定子質量M
    s の比と等しい、即ちKa /Kb =Ms /Mr であるこ
    とを特徴とする電動機。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の電動機において、
    前記弾性要素が完全蝶番により相互接続された2個の同
    心共面円環により形成され、該円環の一方は前記懸架要
    素へ直接接続されており且つ他方の円環は固定子へ接続
    されていることを特徴とする電動機。
  4. 【請求項4】 前記懸架要素が装置のフレームへ固着さ
    れている、前記請求項のいずれか一項に記載された電動
    機を具えている装置。
JP5268921A 1992-10-30 1993-10-27 電動機とその電動機を具えている装置 Pending JPH07303346A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP92203345 1992-10-30
NL92203345:1 1992-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07303346A true JPH07303346A (ja) 1995-11-14

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ID=8211005

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JP5268921A Pending JPH07303346A (ja) 1992-10-30 1993-10-27 電動機とその電動機を具えている装置

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US (1) US5612583A (ja)
EP (1) EP0595410B1 (ja)
JP (1) JPH07303346A (ja)
DE (1) DE69304171T2 (ja)

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