JPH0210779Y2

JPH0210779Y2 -

Info

Publication number: JPH0210779Y2
Application number: JP11806684U
Authority: JP
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1990-03-16
Also published as: JPS6066243U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、例えばハイブリツド形ステツピング
モータのような小型電動機の改良に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、半径方向内方に向つて突出する複数の突
極と、複数のねじ挿通孔と、を有する小型電動機
用固定子である。第１１図はその一例を示すもの
で、同図において、符号５１で示すものが固定子
であつて、５２，５２，…はその突極、５３はね
じ挿通孔である。ねじ挿通孔５３は、巻線に対た
て該ねじ挿通孔５３に挿通したねじが邪魔になら
ないよう突極５２の基端部に設けられている。

しかし、固定子５１が小型になる程、回転子用
のスペース、突極５２の長さを充分とらなけらば
ならない必要上、基端部の幅寸法Ａを小さくせざ
るを得なくなるため、ねじ挿通孔５３の大きさを
犠性にするか、或いは図においてねじ挿通孔５３
の回りの符号Ｃで示す幅寸法を犠性にするしかな
いこととなつている。すなわち、ねじ挿通孔５３
の大きさを犠性にすると、取り付け強度が損なわ
れることになる一方、幅寸法Ｃを犠性にすると、
磁束通路が狭くなつてしまうこととなり、いずれ
にしても好ましい結果は得られないものとなつて
いる。

また従来、第１２図に示すように、突極５２′
と突極５２′との間の突極間スペースに突出部５
４を設け、この突出部５４にねじ挿通孔５３を設
けたものがある。このものによれば、回転子用の
スペース、突極５２の長さの確保には影響のない
部分にねじ挿通孔５３を設けているので、第１図
に示すものの問題点を解消し得るものとなつてい
る。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、固定子５１′の大きさの割に突
極５２′の数が多くなつた場合、即ち多極となつ
た場合には、当然のことながら突極５２′同志が
接近することになるため、突極間スペースが狭く
なることとなる。そうすると、ねじ挿通孔５３に
挿通したねじが巻線の邪摩になつてしまう、言い
換えれば巻線スペースが充分とれなくなつてしま
うという問題点を有している。

したがつて、本考案は、上記した問題点を解消
すること、即ち、電動機の小型化、多極化が行な
われたとしても充分な大きさのねじ挿通孔を巻線
スペースに影響を与えずに設けることができるよ
うにすること、をその技術的課題としている。

（問題点を解決するための手段）そのため、本考案にあつては、複数の突極間ス
ペースの中に、他の突極間スペースよりも広く設
定した拡幅部を設け、この拡幅部に、ねじ挿通孔
形成用の突出部を設け、その両側に凹部を設けて
これを巻線用スペースとして利用するようにした
ことを特徴としている。

すなわち換言すれば、ねじ挿通孔形成用突出部
を配すべき突極間スペースを、その分、他の突極
間スペースよりも広く設定されたものとなつてい
る。

（実施例）以下に本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図ないし第１０図は、本考案に係る固定子
を適用したハイブリツド形小型モータを示すもの
であつて、このものは、12極構成で、かつ、回転
子が１回転中に200ステツプする200ステツピング
形のものである。

第１図、第２図において、１はモータケースと
しての上蓋、２はモータケースとしての下蓋であ
り、上蓋１と下蓋２との間に本考案の固定子３が
介在する構成とされている。上蓋１、下蓋２に
は、第１図、第５図に示すように、取付ネジ孔４
が形成されている。上蓋１と下蓋２とには、第５
図、第６図、第９図、第１０図に示す回転子５が
軸支され、回転子５は、ロータマグネツト６とロ
ータコア７と、ロータコア８と、ロータ軸９とか
ら構成され、ロータマグネツト６はロータコア７
と、ロータコア８との間に存在し、ロータコア
７，８はロータマグネツト６に磁気結合されてい
る。各ロータコア７，８の外周には、第５図、第
６図に示すように歯部１０，１１がそれぞれ形成
されている。ここでは、ステツピング数Ｎが200
回とされているので、ハイブリツド形ステツピン
グモータの相数ｍを４とすると、ロータコア７，
８の各歯数は、このステツピング数Ｎと相数ｍと
により求められる。すなわち、歯数Ｚ＝Ｎ／ｍ＝200／４＝50（個）であるから、ロータコア７，８の各々が必要とす
る歯数Ｚは50個である。各歯部１０，１１は、第
５図に示すように、交互に配列される。ロータコ
ア７，８の直径Ｄは、これを歯車にたとえて、歯
車のモジユールを記号Ｍで表現すると、直径Ｄと
総歯数とモジユールＭとの間に、以下の関係があ
るので、これにより求められる。

Ｄ≒50M さて、本考案の固定子３は、第３図、第７図に
示すように、リング形状とされ、薄板が積層され
て形成されているものである。この固定子３は、
半径方向内方に向かつて突出する複数個の突極１
２を有しており、この突極１２によつて囲まれた
領域が突極対向空間１２Ａとされている。この複
数個の突極１２は、第３図に示す中心Ｏを通るＸ
−Ｘ線を境にして２分されて突極群１４，１５を
構成しており、この突極群１４，１５は、Ｘ−Ｘ
線を境に対称となつている。複数の突極１２，１
２，…の基端部間にそれぞれ形成される突極間ス
ペースのうち、突極群１４と突極群１５との間の
ものは、他の突極間スペースよりも広く形成され
て蓋体１，２への取り付けスペース１６，１７と
されており、図示の如く取り付けスペース１７は
取り付けスペース１６より広くなつている。取り
付けスペース１６は拡幅部を構成するもので、こ
の取り付けスペース１６には突極１２の基端部よ
りも内方に突出する突出部１６Ａが形成され、こ
の突出部１６Ａの両側に巻線スペース用の凹部１
６Ｂ，１６Ｂが形成されている。突出部１６Ａに
は、Ｘ−Ｘ線上に、ねじ挿通孔となる取り付け孔
１８が形成されている。すなわち、取り付け孔１
８を形成するための突出部１６Ａ設置用の突極間
スペースを広く形成するようにしたから、固定子
３が小型となつて突極基端部の幅Ａが狭くなつた
としても、突出部１６Ａを設けることにより取り
付け孔１８を小さくする必要がなく、かつ、突極
１２，１２，…の数が増えて、これらが互いに接
近する構造となつても、巻線スペース用の凹部１
６Ｂ，１６Ｂを設けるようにしたからモータの小
型化及び多極化を同時になし得るものとなつてい
る。一方、取り付けスペース１７には半円形の逃
がし部１９が形成されている。突極１２が突出す
る方向と直交する方向の該突極１２の幅は、その
突極基部２０からその突極先端２１までにかけて
略同一に形成されている。なお、この突極基部
は、半円形状とされて、突極の強度を保証してい
る。各突極群１４，１５における各突極間の角度
αは、以下に説明する式から求められる。

α＝360゜／Ｎ／ｍ×Ｃ±360゜／Ｎここで、記号Ｃは、極数を定めるための定数で
あり、12極構成の場合、Ｃ＝４である。

ステツピング数Ｎ＝200、相数ｍ＝４であり、
Ｃ＝４であるから、α＝27゜となる。なお、±は一
を選択した。このように、各突極群１４，１５の
突極間は等間隔となつているが、取り付けスペー
ス１６，１７の大きさが異なるため、各突極の配
置は、中心Ｏを中心とした点対称とはなつておら
ず、わずかづつずれている。

各突極先端２１には、歯部２２が形成されてい
る。各突極先端２１に形成されている歯数は、こ
こでは３個とされている。第４図に示す突極先端
幅l₁は次のようにして求められる。

まず、突極先端２１の歯部２２は、ロータコア
７，８の歯部１０，１１に近接して臨む構成であ
るので、この歯部１０によつて形成される仮想円
Ｐの全周は、Dπとなる。突極先端幅l₁は、第４
図に示すように、この全周の一部を構成するもの
であり、ロータコア７，８の周回り方向１個当た
りの歯幅は、全周を総歯数の２倍で割つたもので
あるから、Dπ／100となる。この１個当たりの歯幅は、突極１２の歯部２２の周回り方向歯幅に等し
いものであり、ここでは、この歯部２２の歯数が
突極１２について３個とされ、歯部２２の間に
は、この歯幅と等しい幅の谷が２個存在するの
で、突極先端幅l₁は、１個当たりの歯幅Dπ／100を５倍としたものと略等しい。

すなわち、 l₁≒５×Dπ／100 したがつて、 l₁≒2.5πM となる。

また、突極先端２１とこの突極先端２１に隣接
する突極先端２１との間の突極先端間隙幅l₂は、
突極間の角度αと仮想円の全周との積が弧長とな
るので、この弧長から突極先端幅l₁を差し引いた
ものとして求められる。

すなわち、 l₂≒Dπ・α／360−l₁ ≒3.93M 突極先端間隙幅l₂と突極先端幅l₁との比は、歯
数を犠牲にすることなくボビン２３の装着を容易
にするという観点から、１対１ないし３とするの
が最も望ましく、ここでは、突極先端間隙幅l₂と
突極先端幅l₁との比は１：２となつている。

突極１２は、第７図ないし第１０図に示すよう
に、ボビン２３が挿通されている。このボビン２
３はその挿通方向に交互に位置をずらして配置さ
れている。このボビン２３には、励磁用コイル２
４が整列巻回されている。各ボビン２３によつて
取り囲まれた部分はボビン対向空間とされてい
る。ボビン２３は、その挿通方向両端にフランジ
２５，２６を有しており、ボビン対向空間に臨む
フランジ２５には、上蓋に近い側にボビン対向空
間に向かつて突出する受け部が形成されている。
この受け部２７には、第７図、第９図、第１０図
に示すコイル接続用基板２８の載置面として機能
するもので、このコイル接続用基板２８の中央に
は、回転軸９の挿通孔２９が形成され、コイル接
続用基板２８の外周は、フランジ２５の端面に当
接されて、ボビン２３の抜け止めがなされてい
る。励磁用コイル２４の端末線は、第８図に示す
切り溝を通して引き出され、コイル接続用基板に
接続されている。この端末線の接続面とは反対側
の面には、第７図に示すリード線３１が接続さ
れ、このリード線３１は第２図に示すゴムプツシ
ユを介して外に引き出されるようになつている。

実施例のモータによれば、突極の幅をその突出
方向にその突極基部２０から突極先端２１までに
かけて略同一に形成し、かつ、突極先端間隙幅l₂
と突極先端幅l₁との比が１対１ないし３に形成し
たので、突極先端に形成される歯数を犠牲にする
ことなくボビン２３の装着を容易にすることがで
きる。しかも、突極群１４，１５が互いに対称と
なる位置に取り付けスペース１６，１７を設ける
構成としたので、磁束の流れが一様となり、磁束
が各突極１２に均等配分されて、回転トルクの向
上を図ることができる。この実施例によれば、ボ
ビン２３のその挿通方向を従来のものに較べて長
くすることができるので、同一巻数であつてもボ
ビン２３の径を小さくすることができ、したがつ
てステツピングモータの薄型化を図ることができ
る。

以上実施例について説明したが本考案はこれに
限らず以下のものをも含むものである。

(イ) ステツピング数Ｎを400回、かつ、12突極構
成、しかも、突極の歯数６個の場合。

ロータコアの歯数Ｚ＝100
（ただし、ｍ＝４）突極角度α＝27.9゜（ただし、Ｃ＝８）突極先端幅l₁＝17.28M 突極先端間隙幅l₂＝7.07M 突極先端幅l₁と突極先端間隙幅l₂との比 l₂：l₁＝１：2.5 (ロ) ステツピング数Ｎを100回、かつ、８突極構
成、しかも、突極の歯数２個の場合。

ロータコアの歯数Ｚ＝25
（ただし、ｍ＝４）突極角度α＝39.6゜（ただし、Ｃ＝３）突極先端幅l₁＝4.71M 突極先端間隙幅l₂＝3.93M 突極先端幅l₁と突極先端間隙幅l₂との比 l₂：l₁＝１：1.2 （考案の効果）以上述べて来たことからも明らかなように、本
考案によれば、ねじ挿通孔形成用突出部を配すべ
き突極間スペースを、その分他の突極間スペース
よりも広く設定したから、電動機の小型化並びに
多極化がなされたとしても充分な大きさのねじ挿
通孔を巻線スペースに影響を与えずに設けること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案をステツピングモータに適用
した実施例を示す平面図、第２図は、第１図に示
したステツピングモータの側面図、第３図は、本
考案に係る固定子の平面図、第４図は固定子の突
極を部分的に拡大した拡大図、第５図は、上蓋を
取り除いて、回転子と下蓋とを示した平面図、第
６図は、第６図の側面図、第７図は、ボビン対向
空間にコイル接続用基板を配置した状態を示す平
面図、第８図は、突極にボビンを装着した状態を
示す正面拡大図、第９図は、突極にボビンを装着
した状態を示す側面拡大図、第１０図は第１図に
示すステツピングモータの拡大半断面図、第１１
図は、従来の固定子の一例を示す平面図、第１２
図は、従来の固定子の他の例を示す平面図であ
る。３……固定子、５……回転子、１２……突極、
１６……取り付けスペース（拡幅部）、１６Ａ…
…突出部、１６Ｂ……巻線スペース用凹部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

半径方向内方に向つて突出する複数の突極と、
複数のねじ挿通孔と、を有する小型電動機用固定
子において、隣り合う突極同志により形成される
複数の突極間スペースの中に、他の部分よりも広
い拡幅部を設け、該拡幅部に、前記突極の基端部
よりも内方に突出する突出部を設け、該突出部の
両側には巻線スペース用の凹部を設け、前記突出
部に前記ねじ挿通孔を設けたことを特徴とする小
型電動機用固定子。