JP2001069720A - Structure for positioning rotor in axial direction in dynamo-electric machine - Google Patents
Structure for positioning rotor in axial direction in dynamo-electric machineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機における
回転子の固定子に対する軸方向位置決め固定に関するも
のであり、特に回転検出器をとりつけた回転電機に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine in which the rotor is axially fixed to a stator, and more particularly to a rotating electric machine having a rotation detector.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の発明は、特開平7−245917
号公報に記載のように、回転電機の外被に設けた軸心が
回転電機の径方向となる開口部を設け、この開口部に回
転位置検出器の固定部を差し込んでシャフトに取り付け
られた回転部と結合し、固定部の外部に外部接続用のリ
ード線または電気的接続具を設け、固定部を外から開口
へ固定する固定手段とを設けることを特徴とする回転位
置検出器を備えるサーボモータとなっていた。2. Description of the Related Art A conventional invention is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-245917.
As described in the publication, an opening provided such that a shaft center provided in a jacket of the rotating electric machine is in a radial direction of the rotating electric machine was provided, and a fixing portion of a rotation position detector was inserted into this opening and attached to the shaft. A rotational position detector, wherein the rotational position detector is provided with an external connection lead wire or an electrical connector provided outside the fixed part, and fixed means for fixing the fixed part from the outside to the opening. It was a servo motor.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、回転
検出器の固定部を回転電機の径方向から取付けるという
構造につての記載であり、回転検出器の回転側と固定側
の軸方向位置合わせについて明確な記載がなく、回転検
出器の固定側を径方向から取り付ける際の回転側との軸
方向位置合わせに関して問題があった。The above prior art describes a structure in which a fixed portion of a rotation detector is mounted from a radial direction of a rotating electric machine, and an axial position between a rotation side and a fixed side of the rotation detector is described. There is no clear description of the alignment, and there is a problem with the axial alignment with the rotating side when the fixed side of the rotation detector is mounted from the radial direction.
【0004】本発明の目的は、回転電機に取付けられる
回転検出器の回転側と固定側の軸方向位置合わせを容易
に行えるような構造を提供することにある。[0004] It is an object of the present invention to provide a structure that facilitates axial alignment of a rotation side and a fixed side of a rotation detector attached to a rotating electric machine.
【0005】また、もう一つの目的は回転電機の出力軸
先端より軸方向荷重が入力された場合でも、回転子の固
定子に対する相対的な軸方向ずれを防止し、回転検出器
の破損を防止する構造を容易に得られるようにすること
にある。Another object is to prevent a relative displacement of the rotor with respect to the stator in the axial direction even when an axial load is input from the output shaft end of the rotating electric machine, thereby preventing damage to the rotation detector. The purpose of the present invention is to make it easy to obtain a structure that performs
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、回転電機の回転検出器を取付ける軸方向位置を、回
転子の固定子に対する軸方向位置決め固定を行なう軸受
側に近い位置に設けるようにしたものである。In order to achieve the above object, an axial position where a rotation detector of a rotating electrical machine is mounted is provided at a position close to a bearing on which a rotor is axially positioned and fixed relative to a stator. It was made.
【0007】また、上記もう一つの目的を達成するため
に、回転子の固定子に対する軸方向位置決め固定を行な
う軸受の位置を、反出力軸側軸受としたものである。In order to achieve another object, the position of the bearing for axially positioning and fixing the rotor with respect to the stator is set as a non-output shaft side bearing.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0009】図1は、本発明の一実施例である回転電機
1の断面図である。回転子2は、出力軸側軸受3、反出
力軸側軸受4を介して固定側の出力軸側エンドブラケッ
ト5、反出力軸側エンドブラケット6に回転可能に支持
されている。このエンドブラケット5、6はステータフ
レーム7に結合されて軸受3、4を収納できる箱部が形
成されている。また、ステータフレーム7には固定子8
が保持されている。FIG. 1 is a sectional view of a rotating electric machine 1 according to one embodiment of the present invention. The rotor 2 is rotatably supported by the fixed output shaft side end bracket 5 and the non-output shaft side end bracket 6 via the output shaft side bearing 3 and the non-output shaft side bearing 4. The end brackets 5 and 6 are connected to the stator frame 7 to form a box that can accommodate the bearings 3 and 4. The stator 8 has a stator 8
Is held.
【0010】回転電機1の発生する駆動力を取り出す回
転子2のシャフト9先端には、インボリュートスプライ
ンの加工が施されており、駆動力を取り出せるようにな
っている。The end of the shaft 9 of the rotor 2 for taking out the driving force generated by the rotating electric machine 1 is processed with an involute spline so that the driving force can be taken out.
【0011】また、この回転電機1の回転を検出するた
めの回転検出器10が回転子2の反出力軸側端に取付け
られている。A rotation detector 10 for detecting the rotation of the rotating electric machine 1 is attached to the end of the rotor 2 on the side opposite to the output shaft.
【0012】回転子2へ取付けられる軸受3、4の軸方
向位置決めは、シャフト9に設けられた段差に突き当て
ることによってなされており、シャフト9外径と軸受
3、4の内径との結合は、圧入によってなされている。The axial positioning of the bearings 3 and 4 attached to the rotor 2 is performed by abutting against a step provided on the shaft 9, and the coupling between the outer diameter of the shaft 9 and the inner diameter of the bearings 3 and 4 is performed. , Made by press fitting.
【0013】この回転子2の固定子8に対する軸方向の
位置決めは、反出力軸側エンドブラケット6に形成され
る軸受収納箱部で反出力軸側軸受4を軸受固定板11と
で挟み込み、反出力軸側エンドブラケット6と軸受固定
板11をボルト12を用いて締付け固定する構造となっ
ている。The positioning of the rotor 2 in the axial direction with respect to the stator 8 is performed by sandwiching the non-output shaft side bearing 4 with the bearing fixing plate 11 in a bearing storage box formed on the non-output shaft side end bracket 6. The structure is such that the output shaft side end bracket 6 and the bearing fixing plate 11 are tightened and fixed using bolts 12.
【0014】また、出力軸側エンドブラケット5の出力
軸側軸受3を収納する箱部分には、固定子8を含む固定
側部品と回転子2を含む回転側部品の製作寸法公差によ
って組立て時に発生する軸方向組み立て集積公差の吸
収、および回転側と固定側との熱膨張伸びの差分を吸収
するためにスキマ13が設けられている。The box portion of the output shaft side end bracket 5 that houses the output shaft side bearing 3 is generated at the time of assembly due to the manufacturing dimensional tolerance of the fixed side component including the stator 8 and the rotating side component including the rotor 2. The gap 13 is provided to absorb the tolerance in the axial assembly and the thermal expansion and expansion between the rotating side and the fixed side.
【0015】また、本例の回転電機1に取付けられる回
転検出器10は光学式エンコーダであり、回転検出器1
0の回転側には周方向円周上等ピッチに複数のスリット
が切られている回転板14がシャフト9と一体に回転す
るよう取り付けられ、回転板14を挟み込む形でホトカ
プラを配した固定側のモジュール15が反出力側エンド
ブラケット6に取り付けられている。これにより回転子
2が回転することによって、この回転板14が回転して
モジュール15に内蔵されるホトカプラの光を回転板1
4に形成されたスリットが遮断したり通したりすること
で、回転子2の回転方向、回転速度を検出できるように
なっている。The rotation detector 10 attached to the rotating electric machine 1 of the present embodiment is an optical encoder.
A rotating plate 14 having a plurality of slits cut at equal pitches in the circumferential direction is attached to the rotating side of the rotating shaft 0 so as to rotate integrally with the shaft 9, and a fixed side on which a photocoupler is arranged so as to sandwich the rotating plate 14. Is mounted on the non-output side end bracket 6. As a result, when the rotor 2 rotates, the rotating plate 14 rotates, and the light of the photocoupler built in the module 15 is transmitted to the rotating plate 1.
The rotation direction and the rotation speed of the rotor 2 can be detected by blocking or passing the slit formed in the rotor 4.
【0016】この回転検出器10の回転板14とモジュ
ール15の軸方向取付け位置関係は、モジュール15に
形成される狭いホトカプラ間の中央に、回転板14が位
置するようにしなければならない。The axial position of the rotary plate 14 of the rotation detector 10 and the module 15 in the axial direction must be such that the rotary plate 14 is located at the center between narrow photocouplers formed on the module 15.
【0017】図1の構造では、固定子8を含む固定側部
品と、回転子2を含む回転側部品との軸方向組み立て基
準を反出力側軸受4を基点としており、また回転検出器
10が軸方向組み立て基準である反出力軸受4に極近い
軸方向位置に取付けられているため、回転電機1の各部
品の組み立ての公差集積および熱膨張による伸びの差分
が回転検出器10における回転板14のモジュール15
に対する軸方向取付け位置関係に与える影響を少なく出
来る。In the structure shown in FIG. 1, the reference for assembling the stationary component including the stator 8 and the rotating component including the rotor 2 in the axial direction is based on the non-output bearing 4, and the rotation detector 10 Since it is mounted at an axial position very close to the anti-output bearing 4 which is an axial assembly reference, the difference in elongation due to integration of tolerance of assembly of each component of the rotary electric machine 1 and expansion due to thermal expansion is determined by the rotation plate 14 in the rotation detector 10. Module 15 of
, The influence on the axial mounting position relationship can be reduced.
【0018】これにより、各部品を組み上げて行くだけ
で回転検出器10のモジュール15に形成される狭いホ
トカプラ間のスキマ中央に回転板14を位置させること
が可能になる。Thus, the rotating plate 14 can be positioned at the center of the gap between the narrow photocouplers formed in the module 15 of the rotation detector 10 only by assembling the components.
【0019】図2には、回転子2の固定子8に対する軸
方向位置決め固定を図1に対し反出力軸側軸受4から出
力軸側軸受3とした場合、つまり回転検出器10の軸方
向取付け位置を、回転電機1における回転子2の固定子
8に対する軸方向位置決め固定する軸受3から離れた反
対側の反出力軸側軸受4の側に位置するよう構成した場
合の図である。FIG. 2 shows a case where the rotor 2 is axially positioned and fixed with respect to the stator 8 from the bearing 4 on the side opposite to the output shaft to the bearing 3 on the output shaft in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a case where the rotor is configured to be positioned on a side opposite to an output shaft-side bearing that is opposite to a bearing that is axially positioned and fixed relative to a stator of the rotor in the rotary electric machine;
【0020】この構造では、固定子8を含む固定側部品
と回転子2を含む回転側部品との軸方向組み立て基準を
出力軸側軸受3を基点としており、軸方向組立集積公差
の吸収および熱膨張伸びの差分吸収をするためのスキマ
13は反出力軸側軸受4の側に設定される。この場合回
転検出器10は、軸方向組立の公差および熱膨張の差分
が集積するを吸収する部分に位置するため、回転板14
のモジュール15に対する軸方向組付け位置関係に与え
る影響が大きい。この結果、回転板14をモジュール1
5に形成される狭いホトカプラ間に位置させることがで
きなくなる場合がある。In this structure, the reference of the axial assembly of the fixed component including the stator 8 and the rotating component including the rotor 2 is based on the output shaft bearing 3, and the absorption and heat absorption of the axial assembly integration tolerance. A gap 13 for absorbing the differential expansion and elongation is set on the side of the bearing 4 opposite to the output shaft. In this case, since the rotation detector 10 is located at a portion that absorbs the accumulation of the axial assembly tolerance and the thermal expansion difference,
Greatly affects the axial positional relationship with respect to the module 15. As a result, the rotating plate 14 is connected to the module 1
5 may not be able to be located between the narrow photocouplers formed.
【0021】一方、図3には図2での回転電機1に減速
機16を結合する場合の図を示す。On the other hand, FIG. 3 shows a case where the reduction gear 16 is connected to the rotating electric machine 1 in FIG.
【0022】回転電機1の発生する駆動力を取り出すた
めに、シャフト9先端にはインボリュートスプライン加
工が施され、減速機16のシャフト17と結合させて使
用される。この回転電機1と減速機16とを結合させる
際、双方間に傾きが生じるとスプライン部の接触摩擦に
よって双方のシャフトに軸方向荷重18、19が発生す
る。この場合、回転子2の軸方向位置決め固定を出力軸
側軸受3としているため、軸方向荷重18がシャフト9
外径と出力軸側軸受3の内径との圧入による嵌合力を上
回ると、反出力側軸受4の部分に設定した軸方向組み立
て集積公差吸収、および熱膨張伸びの差分を吸収するた
めのスキマ13の分だけ回転子2が軸方向に移動してし
まうこととなる。この結果、回転検出器10の回転板1
4が軸方向に移動してモジュール15と接触し、回転検
出器10を破損してしまうこととなる。In order to take out the driving force generated by the rotating electric machine 1, the tip of the shaft 9 is subjected to involute spline processing, and is used in combination with the shaft 17 of the speed reducer 16. When the rotating electric machine 1 and the speed reducer 16 are coupled, if an inclination occurs between the two, axial loads 18 and 19 are generated on both shafts due to contact friction of the spline portions. In this case, since the rotor 2 is axially positioned and fixed by the output shaft side bearing 3, the axial load 18 is
When the fitting force due to the press fitting of the outer diameter and the inner diameter of the output shaft side bearing 3 is exceeded, a gap 13 for absorbing the difference in the axial assembly integration tolerance set in the portion of the non-output side bearing 4 and the difference in thermal expansion and elongation. The rotor 2 moves in the axial direction. As a result, the rotating plate 1 of the rotation detector 10
4 moves in the axial direction and comes into contact with the module 15, thereby damaging the rotation detector 10.
【0023】また、図2の構造で軸方向荷重18が加わ
っても回転子2が軸方向に移動しないようにするために
は、図4に示すようにシャフト9に出力軸側軸受3の軸
方向抜け止め溝20を加工し、軸受4をシャフト9に圧
入した後、Cリング21を組込み抜け止めをする必要が
出てくる。この構造では、溝加工、Cリング部品費など
の費用が発生し、また溝加工を行なうことによる応力集
中によってシャフト9が破損してしまうことが心配され
る。In order to prevent the rotor 2 from moving in the axial direction even when an axial load 18 is applied in the structure shown in FIG. 2, the shaft 9 of the output shaft side bearing 3 is attached to the shaft 9 as shown in FIG. After machining the directional retaining groove 20 and press-fitting the bearing 4 into the shaft 9, it becomes necessary to incorporate the C-ring 21 to prevent the bearing from falling off. In this structure, costs such as groove processing and C-ring component cost are generated, and there is a concern that the shaft 9 may be damaged by stress concentration due to the groove processing.
【0024】そこで、図1のように回転子2の固定子8
に対する軸方向位置決め固定構造とすることにより、回
転検出器10の回転板14とモジュール15の軸方向位
置合わせが容易に行なえ、かつ軸方向荷重18が発生し
た場合においてもこの荷重を反出力軸側軸受4で受ける
ことができるため、低コストでシャフト9破損の危険性
を増さず、回転子2の軸方向移動を防止でき、またこれ
によって回転検出器10の破損も防止できる。Therefore, as shown in FIG.
, The rotation plate 14 of the rotation detector 10 and the module 15 can be easily aligned in the axial direction, and even when an axial load 18 is generated, the load is applied to the opposite side of the output shaft. Since it can be received by the bearing 4, the risk of damage to the shaft 9 is increased at low cost, the axial movement of the rotor 2 can be prevented, and the damage of the rotation detector 10 can also be prevented.
【0025】さらに、本発明の構造は減速機16の結合
時のみでなく、シャフト9と減速機シャフト17の駆動
力伝達がヘリカルギヤによって結合されている場合で、
ギヤのねじれ角分力によって定常的にシャフト9に軸方
向荷重18が加わるような構造の場合にも有効である。Further, the structure of the present invention can be applied not only when the speed reducer 16 is connected but also when the driving force transmission between the shaft 9 and the speed reducer shaft 17 is connected by a helical gear.
This is also effective in a structure in which the axial load 18 is constantly applied to the shaft 9 by the component of the torsion angle of the gear.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、回転電機に取付けられる回転検出器の回転
側と固定側の軸方向位置合わせを容易に行える。また回
転電機の出力軸側から軸方向荷重が入力されても、軸方
向移動止め用の加工および部品を組込むことなく、回転
子が軸方向に移動することを防止でき、回転検出器破損
を防止する効果がある。Since the present invention is constructed as described above, it is easy to axially align the rotation side and the fixed side of the rotation detector attached to the rotating electric machine. Also, even if an axial load is input from the output shaft side of the rotating electric machine, the rotor can be prevented from moving in the axial direction without machining and components for stopping the axial movement, preventing damage to the rotation detector. Has the effect of doing
【図1】本発明の一実施例の回転電機断面図。FIG. 1 is a sectional view of a rotating electric machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】軸方向位置決めを出力側軸受とした図。FIG. 2 is a view showing an output-side bearing for axial positioning.
【図3】軸方向位置決めを出力側軸受としたものに減速
機を組合わせる場合の図。FIG. 3 is a diagram showing a case where a reduction gear is combined with an output-side bearing for axial positioning.
【図4】回転子の軸方向固定にCリングを使用した場合
の断面図。FIG. 4 is a sectional view when a C-ring is used for fixing the rotor in the axial direction.
1…回転電機、2…回転子、3…出力軸側軸受、4…反
出力軸側軸受、5…出力軸側エンドブラケット、6…反
出力軸側エンドブラケット、7…ステータフレーム、8
…固定子、9…シャフト、10…回転検出器、11…軸
受固定板、12…ボルト、13…スキマ、14…回転
板、15…モジュール、16…減速機、17…減速機シ
ャフト、18…回転電機に入力する軸方向荷重、19…
減速機に入力する軸方向荷重、20…軸方向方向抜け止
め溝、21…Cリング。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating electric machine, 2 ... Rotor, 3 ... Output shaft side bearing, 4 ... Non-output shaft side bearing, 5 ... Output shaft side end bracket, 6 ... Non-output shaft side end bracket, 7 ... Stator frame, 8
... stator, 9 ... shaft, 10 ... rotation detector, 11 ... bearing fixing plate, 12 ... bolt, 13 ... clearance, 14 ... rotating plate, 15 ... module, 16 ... reduction gear, 17 ... reduction gear shaft, 18 ... Axial load input to the rotating electric machine, 19 ...
Axial load to be input to the reduction gear, 20 ... axial direction retaining groove, 21 ... C-ring.
Claims (3)
で、かつ回転速度等を検出する検出器を取付けたものに
おいて、回転子の固定子に対する軸方向位置決め固定を
検出器取付け位置に近い側の軸受とすることを特徴とす
る回転電機。1. A rotating electric machine having a plurality of bearings mounted on a rotor and having a detector for detecting a rotational speed or the like mounted thereon, wherein the axial positioning and fixing of the rotor with respect to the stator are close to the detector mounting position. A rotating electric machine characterized by being a bearing on the side.
で、かつ回転速度等を検出する検出器を取付けられてい
る回転電機において、回転子の固定子に対する軸方向位
置決め固定を反出力軸側軸受とすることを特徴とする回
転電機。2. A rotating electric machine having a plurality of bearings mounted on a rotor and having a detector for detecting a rotational speed or the like mounted thereon, wherein the positioning of the rotor relative to the stator in the axial direction is fixed by an output shaft. A rotating electric machine characterized by a side bearing.
ルギヤで形成されている回転電機。3. The rotating electric machine according to claim 2, wherein the output shaft is formed by a helical gear.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24475099A JP2001069720A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Structure for positioning rotor in axial direction in dynamo-electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=17123348
Family Applications (1)
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JP24475099A Pending JP2001069720A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Structure for positioning rotor in axial direction in dynamo-electric machine |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007053879A (en) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Motor with revolution detector |
WO2018100663A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | 株式会社日立製作所 | Elevator governor and elevator device |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24475099A patent/JP2001069720A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109803911A (en) * | 2016-11-30 | 2019-05-24 | 株式会社日立制作所 | Elevator used governor and lift appliance |
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