JP2013128409A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転子と固定子を干渉させずに挿入することができるとともに、回転子を固定子に挿入した後、ガイド部材分のイナーシャを減らした回転電機を得ること。
【解決手段】筒状のフレーム41と、該フレーム内に保持される固定子30と、前記フレーム41の端部に外周部が取付けられ内周部で軸受43を保持するブラケット42と、前記軸受43に支持されるシャフト22と該シャフトに支持される回転子コア21から成り、該回転子コアが前記固定子30内に配置される回転子20と、ネジ穴44aを有し、前記回転子を前記固定子30内に挿入するときに、前記回転子コア21に外周部が該回転子コアの外周部から径方向に突出するように取付けられ、挿入後に、前記ブラケット42のネジ通し孔42aから挿し込まれた引抜きネジ47が前記ネジ穴44aにねじ込まれ、前記引抜きネジ47を引っ張って、前記回転子コア21から取外されるガイド部材44と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】筒状のフレーム41と、該フレーム内に保持される固定子30と、前記フレーム41の端部に外周部が取付けられ内周部で軸受43を保持するブラケット42と、前記軸受43に支持されるシャフト22と該シャフトに支持される回転子コア21から成り、該回転子コアが前記固定子30内に配置される回転子20と、ネジ穴44aを有し、前記回転子を前記固定子30内に挿入するときに、前記回転子コア21に外周部が該回転子コアの外周部から径方向に突出するように取付けられ、挿入後に、前記ブラケット42のネジ通し孔42aから挿し込まれた引抜きネジ47が前記ネジ穴44aにねじ込まれ、前記引抜きネジ47を引っ張って、前記回転子コア21から取外されるガイド部材44と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、回転電機に関するものである。
従来、比較的小型の汎用誘導電動機などの回転子と固定子との間の空隙が小さいものや、永久磁石式回転電機などの回転子と固定子との間に磁気的な吸引力が働くものにおいて、回転子を固定子に挿入するとき、回転子と固定子の同芯を保つことができず、回転子が固定子に干渉(当接)してしまう、という問題がある。
この問題を解決するための、回転子と固定子の同芯を保ちながら組立てる方法として、回転子の端部に、回転子外径より大きく固定子内径より小さい径の端板を取付け、回転子を固定子に挿入する方法がある。この方法によれば、回転子を固定子に挿入するとき、回転子と固定子の同芯を保つことができるので、回転子が固定子と干渉して組立に工数がかかるのを防止することができる。
従来、筒状に一体成形されたハウジング内に、永久磁石モータを内蔵し、該永久磁石モータを、前記ハウジングの内周面に固定された固定子と、該固定子の内部に回転可能に配置された回転コアを有する回転子で構成し、前記回転子の回転子コアの軸方向両端部の少なくとも一方に、複数の突起を有して成るプレートを配置し、前記永久磁石モータの回転を工具に伝達してこれを回転駆動する電動工具において、前記プレートの少なくとも2つの突起の外径を前記回転子コアの外径より大きく、且つ、前記固定子の内径よりも小さく設定したものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、外周面にマグネットを貼着配設固定した外径D3のロータのシャフトに固定した後部ベアリングに外径d2のベアリングホルダーを嵌着してロータ組立体とし、内径Dのステータの後部に内周面が、内径D1の端部から長さl1の傾斜ガイド面及び内径D2の円筒ガイド面を有する後部ブラケットを配設しておき、D>D2≧d2≧D3の関係の下で、ロータ外面先端を後部ブラケットの傾斜面で案内してロータの芯出しをしながらロータをステータ内に挿入し、次いでシャフト前端を前部ブラケットに固定した前部ベアリング内に挿入すると共に、後部ベアリングのベアリングホルダーを案内部材として後部ブラケット内周面に摺動させて、ロータ組立体をステータに挿入するものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載された技術によれば、回転子を固定子に挿入した後、回転子に配置されたプレートを取外すことができないため、回転子のイナーシャがプレート分だけ大きくなる。そのため、そのイナーシャ分の出力を消費してしまう、という問題があった。
また、特許文献2に記載された技術によれば、ベアリングの剛性が小さいと、回転子組立体の磁石の吸引力により、回転子がベアリングを支点にして傾き、固定子に吸引されて干渉し組立性が悪化する、という問題があった。さらに、回転子と固定子を干渉させずに挿入するためには、後部ブラケットの軸方向長さを、回転子コアの軸方向長さより大きくする必要がある、という問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子と固定子を干渉させずに挿入することができるとともに、回転子を固定子に挿入した後、ガイド部材分のイナーシャを減らした回転電機を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筒状のフレームと、該フレーム内に保持される固定子と、前記フレームの端部に外周部が取付けられ内周部で軸受を保持するブラケットと、前記軸受に支持されるシャフトと該シャフトに支持される回転子コアから成り、該回転子コアが前記固定子内に配置される回転子と、ネジ穴を有し、前記回転子を前記固定子内に挿入するときに、前記回転子コアに外周部が該回転子コアの外周部から径方向に突出するように取付けられ、挿入後に、前記ブラケットのネジ通し孔から挿し込まれた引抜きネジが前記ネジ穴にねじ込まれ、前記引抜きネジを引っ張って、前記回転子コアから取外されるガイド部材と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、回転子と固定子を干渉させずに挿入することができ、回転子と固定子に挿入した後、ガイド部材分のイナーシャを減らすことができる、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる回転電機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる回転電機の実施の形態1を示す断面図であり、図2は、実施の形態1の回転電機の組立途中の状態を示す断面図であり、図3は、図2のB―B線に沿う断面図である。図4は、実施の形態1の回転電機の他の例の組立途中の状態を示す断面図である。
図1は、本発明にかかる回転電機の実施の形態1を示す断面図であり、図2は、実施の形態1の回転電機の組立途中の状態を示す断面図であり、図3は、図2のB―B線に沿う断面図である。図4は、実施の形態1の回転電機の他の例の組立途中の状態を示す断面図である。
図1〜図3に示すように、実施の形態1の回転電機10は、円筒状のフレーム41と、フレーム41内に保持される固定子30と、フレーム41の両端部に外周部が取付けられ内周部で軸受43の外輪43aを保持する円盤状のブラケット42と、軸受43の内輪に支持されるシャフト22とシャフト22に支持される回転子コア21から成り、回転子コア21が固定子30内に配置される回転子20と、回転子20を固定子30内に挿入するときに回転子コア21に取付けられ、外周部が回転子コア21の外周部から径方向に突出して回転子コア21の外周部が固定子30に干渉(当接)しないように回転子20の挿入をガイドし、挿入後に回転子コア21から取外されるガイド部材としての端板44と、を備えている。
端板44は、外径が回転子コア21の外径より大きく、内径が軸受43の外輪43aの外径より小さい環状に形成され、回転子コア21から取外された後に、軸受43の外輪43aの内側面に当接するようにブラケット42の内側面に軸受固定ネジ45によりネジ止めされる。
端板44の外径は、回転子コア21の外径より大きく、固定子30の内径より小さくなっている。端板44の内径は、シャフト22に嵌合した軸受43の外輪43aの外径より小さく、外輪43aの内径より大きく、かつ、回転子コア21の段部21aに嵌合する寸法となっている。
また、環状の端板44には、軸受固定ネジ45がねじ込まれる複数のネジ穴44aが設けられ、ブラケット42には、軸受固定ネジ45を挿通する複数のネジ通し孔42aが設けられている。複数のネジ通し孔42aは、複数のネジ穴44aに対応して設けられている。
図2及び図3に示すように、回転電機10の組立時には、端板44は、回転子コア21の段部21aに嵌合され、ブラケット42に設けられたネジ通し孔42aの径より頭部の径が小さい1本以上の端板取付ネジ46により、回転子コア21の端面に固定されている。
回転電機10の組立時には、端板44が端板取付ネジ46により固定されている回転子20及び軸受43が一体的に固定子30内へ挿入され、端板44が挿入ガイドとなって、固定子30に回転子コア21が当たることなく回転子20を挿入することができる。
次に、図2に示すように、固定子30内に回転子20を挿入した後、回転子コア21の端面に固定された端板44から、ネジ通し孔42aを通して端板取付ネジ46を取外す。次に、ネジ通し孔42aに軸受固定ネジ45より長い端板引抜ネジ47を挿入し、端板44のネジ穴44aに端板引抜ネジ47をねじ込む。
端板引抜ネジ47を引っ張って、端板44を回転子コア21の段部21aから引抜き、ブラケット42及び軸受43の外輪43aの内側面に当接させる。端板引抜ネジ47が挿入されていないブラケット42のネジ通し孔42aに軸受固定ネジ45を挿し込み、端板44のネジ穴44aにねじ込んで端板44をブラケット42及び軸受43の外輪43aに固定する。次に、端板引抜ネジ47を取外し、替わりに軸受固定ネジ45を挿し込んでねじ止めする。端板44を回転子コア21から取外して、ブラケット42に固定するので、回転子2のイナーシャを小さくすることができる。
また、回転子コア21の端面に端板44を取付けるので、回転子コア21と軸受43との間に端板44の厚さ分の隙間を設けるだけでよく、回転電機10の全長を短くすることができる。なお、端板取付ネジ46の替わりに、ピン等の連結部材により、端板44を回転子コア21の端面に取付けるようにしてもよい。
図4に示すように、回転電機10の組立時に、端板44を、固定子30への挿入側となる回転子コア21の端面にのみ取付けるようにしてもよい。このようにしても、固定子30に回転子コア21が干渉することなく挿入することができる。
実施の形態2.
図5は、本発明にかかる回転電機の実施の形態2を示す断面図であり、図6は、実施の形態2の回転電機の組立途中の状態を示す断面図である。図5及び図6に示すように、実施の形態2の回転電機12においては、ガイド部材として、実施の形態1の端板44の替わりに、軸受ハウジング50を用いている。
図5は、本発明にかかる回転電機の実施の形態2を示す断面図であり、図6は、実施の形態2の回転電機の組立途中の状態を示す断面図である。図5及び図6に示すように、実施の形態2の回転電機12においては、ガイド部材として、実施の形態1の端板44の替わりに、軸受ハウジング50を用いている。
軸受ハウジング50は、外径が回転子コア21の外径より大きく、内径が軸受43の外輪43aの外径と同一にされ、かつ、内径が、外輪43aの外径より小さく外輪43aの内径より大きい内フランジ50aを有し、全体として円筒状に形成されている。軸受ハウジング50は、回転子コア21から取外された後に、軸受43の外輪43aを保持するようにブラケット42に軸受固定ネジ45によりネジ止めされる。
すなわち、実施の形態2の回転電機12においては、内フランジ50aを有する円筒状の軸受ハウジング50を用いて、回転子コア21の挿入をガイドし、軸受43のブラケット42への固定を行っている。軸受ハウジング50を用いると、ネジ穴50bの深さを深くすることができ、軸受43と回転子コア21との間の距離を短くして、回転電機12の全長を短くすることができる。
実施の形態3.
図7は、本発明にかかる回転電機の実施の形態3を示す組立途中の状態の断面図であり、図8は、図7のA−A線に沿う断面図である。実施の形態3の回転電機13においては、実施の形態1の環状の端板44の替わりに、外径が回転子コア21の外径より大きい環状の板を2つに分割した2つの円弧状の端板60を用いている。2つの円弧状の端板60を回転子コア21に取付け、回転子コア21の挿入ガイドとしている。
図7は、本発明にかかる回転電機の実施の形態3を示す組立途中の状態の断面図であり、図8は、図7のA−A線に沿う断面図である。実施の形態3の回転電機13においては、実施の形態1の環状の端板44の替わりに、外径が回転子コア21の外径より大きい環状の板を2つに分割した2つの円弧状の端板60を用いている。2つの円弧状の端板60を回転子コア21に取付け、回転子コア21の挿入ガイドとしている。
回転子2を、2つの円弧状の端板60でガイドして固定子30に挿入した後、回転子コア21から端板60を取外すことができる。端板60を回転電機13の軸受43の抜止め用として用いない場合にも、固定子30に回転子コア21が干渉することなく挿入することができ、回転子20の挿入後に端板60を取外せば、回転子20のイナーシャ及び回転電機13の重量を小さくすることができる。
以上のように、本発明にかかる回転電機は、回転子のイナーシャが小さく、制御用回転電機として有用である。
10 回転電機、20 回転子、21 回転子コア、21a 段部、22 シャフト、30 固定子、41 フレーム、42 ブラケット、42a ネジ通し孔、43 軸受、43a 外輪、44 端板(ガイド部材)、44a ネジ穴、45 軸受固定ネジ、46 端板取付ネジ、47 端板引抜ネジ、50 軸受ハウジング、50a 内フランジ、50b ネジ穴、60 円弧状の端板。
Claims (3)
- 筒状のフレームと、
該フレーム内に保持される固定子と、
前記フレームの端部に外周部が取付けられ内周部で軸受を保持するブラケットと、
前記軸受に支持されるシャフトと該シャフトに支持される回転子コアから成り、該回転子コアが前記固定子内に配置される回転子と、
ネジ穴を有し、前記回転子を前記固定子内に挿入するときに、前記回転子コアに外周部が該回転子コアの外周部から径方向に突出するように取付けられ、挿入後に、前記ブラケットのネジ通し孔から挿し込まれた引抜きネジが前記ネジ穴にねじ込まれ、前記引抜きネジを引っ張って、前記回転子コアから取外されるガイド部材と、
を備えることを特徴とする回転電機。 - 前記ガイド部材は、外径が前記回転子コアの外径より大きく、内径が前記軸受の外径より小さい環状に形成され、前記回転子コアから取外された後に、前記軸受の外輪の内側面に当接するように前記ブラケットの内側面にネジ止めされることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記ガイド部材は、外径が前記回転子コアの外径より大きく、内径が前記軸受の外輪の外径と同一にされ、かつ、内径が前記外輪の外径より小さい内フランジを有する軸受ハウジングとして筒状に形成され、前記回転子コアから取外された後に、前記軸受の外輪を保持するように前記ブラケットにネジ止めされることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013032401A JP2013128409A (ja) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013032401A JP2013128409A (ja) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | 回転電機 |
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JP2008118647A Division JP5334447B2 (ja) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | 回転電機 |
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Cited By (2)
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CN107659071A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-02-02 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种用于拆卸分体式直流伺服电机转子的装置 |
CN110323873A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-10-11 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于安装小型分装式力矩电机的装置 |
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2013
- 2013-02-21 JP JP2013032401A patent/JP2013128409A/ja not_active Withdrawn
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