JP5686991B2 - Electric motor and electric motor assembling method - Google Patents
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Description
本発明は、1つのロータ(回転子)と1つのステータ(固定子)とを具備する電気モータ、特にリラクタンスモータに関し、ステータは、2つの部分に分離したモータハウジング内に収容され、それらのハウジング部品はそれぞれ同様のベアリングブリッジ部を設けられ、ベアリングブリッジ部内には、ロータのロータシャフトを支持する転がり軸受けまたは滑り軸受けが収容され、かつ、さらにステータを覆う絶縁体が設けられ、それに対してステータコイルが装着される。 The present invention relates to an electric motor, in particular a reluctance motor, comprising one rotor (rotor) and one stator (stator), the stator being housed in a motor housing separated into two parts, the housings Each component is provided with a similar bearing bridge portion, and a rolling bearing or a sliding bearing for supporting the rotor shaft of the rotor is accommodated in the bearing bridge portion, and an insulator covering the stator is further provided for the stator. A coil is attached.
この種の電気モータは、公知の技術である。例えば、特許文献1がある。ロータは可能な限りステータと同軸の方向に設定される。種々の不具合のために、ロータシステムには、通常、振動が発生する。このため、通常は、あまり重要でない範疇の用途に用いられ、その場合、軸方向の共振振動数は明らかに回転振動数よりも高くなっている。システムの共振振動数を保持するためには、それに対応する剛性が必要である。内部ロータを具備する電気モータにおいては、ベアリングブリッジ部内に軸受けが設けられ、ベアリングブリッジ部は、ステータに対して軸方向外方に装着される。これに関係して、開発されたシステムは、厚い壁厚を必要とすると同時に、特別な構成、例えばリブを必要とする。ロータシャフトの軸受けは、ボールベアリング等のベアリングを必要とする。ステータの中心位置は、通常、ベアリングシート上に予め規定されている。仕上げ処理されない部品に起因して、同軸度に対する許容誤差に対する悪影響が生じる。
This type of electric motor is a known technique. For example, there is
ステータのポールがプラスチック絶縁体により被覆されている電気モータも公知であり、その絶縁体の上にステータコイルが巻かれている。 An electric motor in which a stator pole is covered with a plastic insulator is also known, and a stator coil is wound on the insulator.
公知技術に関しては、本発明の課題とする問題がある。特に、ステータに対してロータ軸を正確に同軸の方向とすることにおいて問題がある。さらに、振動技術的に良好な設計を実現することにおいても、問題がある。 Regarding the known technology, there is a problem that is the subject of the present invention. In particular, there is a problem in making the rotor shaft accurately coaxial with respect to the stator. Furthermore, there is a problem in realizing a good design in terms of vibration technology.
本発明の課題は、上述の技術状況に関連する。すなわち、合理的な製造方法により、当該技術の電気モータにおける振動工学的に好ましい設計を提供することにある。 The subject of the present invention relates to the above-mentioned technical situation. That is, it is to provide a vibration engineering preferred design in the electric motor of the related art by a rational manufacturing method.
上記の問題は、本発明の構成により解決される。その構成においては、ベアリングとベアリングブリッジ部とが接着接合され、かつ/または、ベアリングブリッジ部がスペーサ部品を介して、関係する絶縁体と接着接合されている。この構成によれば、組立技術の点で好ましい方法により、ステータに対するロータの同軸の方向を得ることができる。ベアリングのベアリングブリッジ部内での固定が接着接合により行われ、好適構成においては、接着剤を間隙充填するように使用する。
ベアリングを収容するベアリングブリッジ部が、先ず、粗い予備位置決めを行う。微調整は、接着剤ベース内におけるベアリングの方向により行われる。接着剤の硬化後にステータに対するロータシャフトの同軸の方向が固定される。
この構成と組み合わせる、またはこれに替わる構成においては、ベアリングブリッジ部が、スペーサ部品の相互接続により、関係する絶縁体と接着接合されている。この構成は独自の重要性を有している。すなわち、ベアリングとベアリングブリッジ部との接着が完了していることを不要とすることができる。このことはまた、好適には間隙を充填する接着剤による接着が行われ、接着剤ベース(所定の厚さをもつ未硬化の接着剤の層)中におけるスペーサ部品の方向により、接着剤の硬化後に正確な方向が固定される。さらに好適な構成においては、ベアリングのベアリングブリッジ部との接着接合、及び/または、スペーサ部品によるベアリングブリッジ部の絶縁体との接着接合は、双方のベアリングブリッジ部の領域で行われる。所定の装置により、ロータは、ステータ外郭に対して中心となるように位置決めされる。
各組立段階における自由度を確保するために、ベアリングブリッジ部とスペーサ部品の間に、好適にはさらにベアリングとベアリングブリッジ部の間に、所定の大きさの間隙、特に環状間隙が設定されている。それにより、結合する際に衝突することはない。スペーサ部品を各ベアリングブリッジに適用することにより、システムの共振振動数が著しく高くなる。これにより、ベアリングブリッジ部の壁厚を、特に、ベアリングを収容する収容部領域における壁厚を、薄くすることができる。特に、この壁厚は、最小の場合に0.1mmの数倍程度、最大の場合でも2mmとすることができる。これにより、汎用的なベアリングブリッジ部に比べて、重量が大幅に低減される。好ましい接着接合により、個々の部品の許容誤差が補償される、すなわち打ち消される。
The above problem is solved by the configuration of the present invention. In that configuration, the bearing and the bearing bridge portion are adhesively bonded and / or the bearing bridge portion is adhesively bonded to the related insulator via the spacer component. According to this configuration, the coaxial direction of the rotor with respect to the stator can be obtained by a method preferable in terms of assembly technology. The bearing is fixed within the bearing bridge by adhesive bonding, and in a preferred configuration, the adhesive is used to fill the gap.
The bearing bridge portion that accommodates the bearing first performs rough preliminary positioning. Fine adjustment is made by the bearing orientation in the adhesive base. After the adhesive is cured, the coaxial direction of the rotor shaft relative to the stator is fixed.
In a configuration combined with or alternative to this configuration, the bearing bridge portion is adhesively bonded to the associated insulator by the interconnection of the spacer components. This configuration has its own importance. That is, it is possible to make it unnecessary to complete the bonding between the bearing and the bearing bridge portion. This also means that the adhesive is preferably glued to fill the gap, and depending on the orientation of the spacer parts in the glue base (layer of uncured glue with a given thickness) Later the exact direction is fixed. In a further preferred configuration, the adhesive bonding of the bearing to the bearing bridge and / or the bonding of the bearing bridge to the insulator by the spacer component takes place in the area of both bearing bridges. With a predetermined device, the rotor is positioned so as to be centered with respect to the stator shell.
In order to ensure the freedom in each assembly stage, a gap of a predetermined size, in particular an annular gap, is set between the bearing bridge part and the spacer part, preferably between the bearing and the bearing bridge part. . Thereby, there is no collision when joining. By applying a spacer component to each bearing bridge, the resonant frequency of the system is significantly increased. Thereby, the wall thickness of a bearing bridge part can be made thin especially in the accommodating part area | region which accommodates a bearing. In particular, the wall thickness can be several times as small as 0.1 mm at the minimum and 2 mm at the maximum. Thereby, compared with a general purpose bearing bridge part, a weight is reduced significantly. A preferred adhesive bond compensates, i.e. cancels out, the tolerances of the individual parts.
以下に、さらに別の特徴を、本発明の電気モータの好適な実施例を示した図面を参照して説明する。各従属項の特徴にもそれぞれ独自の重要性がある。 In the following, further features will be described with reference to the drawings showing preferred embodiments of the electric motor of the present invention. Each dependent feature also has its own importance.
さらに好適な構成において、ベアリングブリッジ部には、ベアリングを収容するための壺型の形状が形成されている。この壺状部は、接着剤を充填する環状間隙を考慮した大きさの直径を有し、ベアリングを完全に収容できる高さを有する。ベアリングブリッジ部は、金属板曲げ部品から作製され、壺状部は、ベアリングブリッジ部と一体的で、均一な材料により形成されている。 In a more preferred configuration, the bearing bridge portion is formed with a bowl shape for accommodating the bearing. The flange has a diameter that allows for an annular gap filled with adhesive, and has a height that can completely accommodate the bearing. The bearing bridge portion is manufactured from a metal plate bending part, and the hook-shaped portion is integrated with the bearing bridge portion and is formed of a uniform material.
スペーサ部品は、好適な構成においては、ベアリングブリッジ部の壺状部に嵌合する壺型の形状に形成され、その中心にはロータシャフトのための貫通孔が形成されている。壺形状のスペーサ部品の直径は、ベアリングブリッジ部の壺状部の外壁に重なるように壺状部の外壁の直径に適合し、さらに上記と同様に、接着剤を充填する環状間隙を考慮した大きさの直径とされている。スペーサ部品の中心の貫通孔は、ベアリングブリッジ部の壺状部と重なったときに同様にロータシャフトのための貫通孔となる位置に形成され、好適には同じ直径とされる。 In a preferred configuration, the spacer component is formed in a hook shape that fits into the hook-like portion of the bearing bridge portion, and a through hole for the rotor shaft is formed at the center thereof. The diameter of the flange-shaped spacer part is adapted to the diameter of the outer wall of the flange-shaped part so as to overlap the outer wall of the flange-shaped part of the bearing bridge part, and in the same manner as described above, the diameter is large considering the annular gap filling the adhesive It is the diameter. The through hole at the center of the spacer component is formed at the same position as the through hole for the rotor shaft when it overlaps with the flanged portion of the bearing bridge portion, and preferably has the same diameter.
さらに好適な構成において、スペーサ部品は、プラスチック材料から、さらに好適には硬質プラスチック材料から、プラスチック射出成形により形成される。これに関係して、スペーサ部品がステータの絶縁体と同じプラスチック材料から作製されることにより、スペーサ部品が絶縁体と接着接合可能となる。 In a further preferred configuration, the spacer part is formed by plastic injection molding from a plastic material, more preferably from a hard plastic material. In this connection, the spacer component is made of the same plastic material as the stator insulator, so that the spacer component can be bonded to the insulator.
スペーサ部品及び/またはベアリングは、周方向に延在する径方向厚さが可変の接着用間隙により、ベアリングブリッジ部及び/または絶縁体と接合されている。この場合、各々に設けられる接着用間隙の平均的な径方向厚さは、最小の場合に0.1mmの数倍程度である。従って、好適な接着用間隙の厚さは、0.3mm〜2mmである。
この間隙により、ベアリングシート上のベアリングにおいて、並びに/または、絶縁体及びベアリングブリッジ部に対するスペーサ部品において、十分な可動性が付与される。接着用間隙に接着剤が充填された状態におけるこのような可動性は、ロータをステータに対して正確に同軸の方向とするために利用される。正確な同軸方向として最終的に見出された位置は、接着剤が硬化することにより固定される。接着剤が硬化した状態において、周方向に延在する接着用間隙は、所定の確立された方向における修正された径方向厚さを有する。理想的な場合、すなわち各構成部品に組立誤差のない場合には、接着用間隙は、周方向において径方向厚さが均一となる。
The spacer component and / or the bearing are joined to the bearing bridge portion and / or the insulator by an adhesive gap extending in the circumferential direction and having a variable radial thickness. In this case, the average radial thickness of the bonding gap provided in each is about several times 0.1 mm in the minimum case. Therefore, the preferable thickness of the bonding gap is 0.3 mm to 2 mm.
This clearance provides sufficient mobility in the bearing on the bearing seat and / or in the spacer components for the insulator and bearing bridge. Such mobility in the state where the adhesive gap is filled with the adhesive is used to make the rotor have a precise coaxial direction with respect to the stator. The position finally found as the exact coaxial direction is fixed as the adhesive cures. In the cured state of the adhesive, the circumferentially extending bonding gap has a modified radial thickness in a predetermined established direction. In an ideal case, that is, when there is no assembly error in each component, the bonding gap has a uniform radial thickness in the circumferential direction.
好適な構成においては、スペーサ部品は、軸方向に沿ってベアリングとの間に介在するベアリングブリッジ部の壺状部壁部と覆い重なり、軸方向から見た場合には、ベアリングを収容するベアリングブリッジ部の壺状部底部により少なくとも部分的に覆われている。さらに好適には、スペーサ部品の底部が、これに対して平行に延在するベアリングブリッジ部の壺状部底部により完全に覆われる。 In a preferred configuration, the spacer component covers the flange-like wall portion of the bearing bridge portion interposed between the bearing portion along the axial direction, and when viewed from the axial direction, the bearing bridge receives the bearing. At least partially covered by the bottom of the bowl-shaped part. More preferably, the bottom of the spacer part is completely covered by the saddle bottom of the bearing bridge part extending parallel thereto.
部品を良好に固定するために、特に、スペーサ部品を絶縁体と接着により固定するために、スペーサ部品の壺形状の外壁に対して特別な構造を付与する、すなわち、径方向に凹凸を具備する構造を付与する。従って、本発明の構成の更に別の形態では、スペーサ部品の壺形状の外壁に、径方向に突出し軸方向に延在するリブが設けられる。 In order to fix the components well, in particular, to fix the spacer components by bonding to the insulator, a special structure is given to the outer wall of the bowl shape of the spacer components, that is, it has unevenness in the radial direction. Give structure. Therefore, in still another embodiment of the configuration of the present invention, ribs protruding in the radial direction and extending in the axial direction are provided on the flange-shaped outer wall of the spacer component.
また、ベアリングブリッジ部の壺状部とステータの絶縁体との間の径方向の間隙を完全に充填するために、スペーサ部品が完全な環状とされる。ベアリングブリッジ部の壺状部及びステータの絶縁体の双方とスペーサ部品が接着接合された状態では、システムの共振振動数を高くするスペーサ部品が、環状領域を充填していることになる。 Also, in order to completely fill the radial gap between the flange portion of the bearing bridge portion and the insulator of the stator, the spacer component is made into a complete ring shape. In a state where both the flange portion of the bearing bridge portion and the insulator of the stator are bonded and joined to the spacer component, the spacer component that increases the resonance frequency of the system fills the annular region.
本発明はさらに、ロータ及びステータを備えた電気モータ、好適にはリラクタンスモータの組立方法に係る。ステータは、2つの分離した部品からなるモータハウジングに収容され、各ハウジング部品はそれぞれベアリングブリッジ部を形成され、各ベアリングブリッジ部内には、ロータのロータシャフトに装着された転がり軸受けまたは滑り軸受け(ベアリング)が収容され、さらにステータを被覆する絶縁体が設けられる。絶縁体にはステータコイルが巻かれる。先ず、ステータポールに絶縁体を被覆したステータが組み立てられ、その後、ステータコイルが巻かれる。 The invention further relates to a method for assembling an electric motor, preferably a reluctance motor, comprising a rotor and a stator. The stator is accommodated in a motor housing composed of two separate parts, and each housing part is formed with a bearing bridge portion, and in each bearing bridge portion, a rolling bearing or a sliding bearing (bearing) mounted on the rotor shaft of the rotor. And an insulator for covering the stator. A stator coil is wound around the insulator. First, a stator having an insulator coated on a stator pole is assembled, and then a stator coil is wound.
上述までの手順は、公知の技術である。この手順により、ステータポールを被覆する絶縁体上にステータコイルを巻いた後、ロータシャフトを具備するロータが、ステータを貫通した状態となるように通される。その後、モータハウジング及びこれに形成されたベアリングブリッジ部により、ロータシャフトの方向が決定され、ロータシャフトに装着された転がり軸受けまたは滑り軸受けが、ベアリングブリッジ部の所定の収容部に挿入される。 The procedure up to the above is a known technique. According to this procedure, after winding the stator coil on the insulator covering the stator pole, the rotor including the rotor shaft is passed through the stator. Thereafter, the direction of the rotor shaft is determined by the motor housing and the bearing bridge portion formed on the motor housing, and the rolling bearing or the sliding bearing attached to the rotor shaft is inserted into a predetermined housing portion of the bearing bridge portion.
上述の公知技術の問題は、本発明の構成により解決される。すなわち、ベアリングブリッジ部を装着した後、ステータに対するロータの方向が、未硬化の接着剤による調整により決定される。すなわち、ロータシャフトに装着されたベアリングのベアリングブリッジ部に対する位置調整により決定される。同時に、この接着剤による調整は、ベアリングブリッジ部がスペーサ部品を介して絶縁体と固定された状態で行われることが好ましい。この構成によれば、ステータに対するロータシャフトの正確な同軸の方向を得ることができる。
さらに、組立技術の点で良好な方法により、各部品の許容誤差を大きくとることができる。このために、ロータシャフト上のベアリングは、ハウジング部品のベアリングブリッジ部内で接着剤により固定される。その場合、接着領域上に塗布される接着剤により、ステータに対するロータシャフトの同軸の方向が決定され、そして、接着剤が硬化することにより、決定された方向に固定される。このために、各ベアリングは、その関係するベアリングブリッジ部内において所定間隙をもって支持される。
好適な構成においては、ベアリングを取り囲む環状間隙が設けられ、この環状間隙は、塗布されたまたは付着された接着剤により充填されることにより閉じられる。これにより、組立時においては、ベアリングブリッジ部の収容部の内側においてベアリングが傾斜可能である。これにより、ステータに対するロータシャフトの同軸の方向を見出すことができる。
The above-mentioned problems of the known technology are solved by the configuration of the present invention. That is, after mounting the bearing bridge portion, the direction of the rotor relative to the stator is determined by adjustment with an uncured adhesive. That is, it is determined by adjusting the position of the bearing mounted on the rotor shaft with respect to the bearing bridge portion. At the same time, the adjustment by the adhesive is preferably performed in a state where the bearing bridge portion is fixed to the insulator via the spacer component. According to this structure, the exact coaxial direction of the rotor shaft with respect to the stator can be obtained.
Furthermore, the tolerance of each component can be increased by a method that is favorable in terms of assembly technology. For this purpose, the bearing on the rotor shaft is fixed with an adhesive in the bearing bridge part of the housing part. In that case, the adhesive applied on the bonding area determines the coaxial direction of the rotor shaft relative to the stator and is fixed in the determined direction as the adhesive cures. For this purpose, each bearing is supported with a predetermined gap in its associated bearing bridge.
In a preferred arrangement, an annular gap is provided surrounding the bearing, which is closed by being filled with applied or applied adhesive. Thereby, at the time of an assembly, a bearing can incline inside the accommodating part of a bearing bridge part. Thereby, the coaxial direction of the rotor shaft with respect to the stator can be found.
好適な構成においては、スペーサ部品が設けられ、このスペーサ部品は、ベアリングブリッジ部特にベアリング収容部の領域と絶縁体の間に設置される。このスペーサ部品は、ベアリングブリッジ部との間と同様に、絶縁体との間においても接着接合される。これにより、ロータシャフトの正確な方向の、より微細な調整が可能となる。こうして決定された位置は、接着剤の硬化後に固定される。
スペーサ部品を適用した結果、システムの共振振動数が高くなる。未硬化の接着剤による調整により、特に、ベアリングブリッジ部に対するベアリングの位置の調整により、さらに、スペーサ部品を介したベアリングブリッジ部と絶縁体との固定により、電気モータにおけるロータシャフト方向決定及び組立のための良好かつ簡易な方法が得られる。
In a preferred configuration, a spacer part is provided, which is placed between the bearing bridge part, in particular the area of the bearing housing part, and the insulator. This spacer component is adhesively bonded to the insulator as well as to the bearing bridge portion. This allows finer adjustment of the exact direction of the rotor shaft. The position thus determined is fixed after the adhesive is cured.
As a result of applying the spacer components, the resonant frequency of the system is increased. By adjusting with the uncured adhesive, in particular by adjusting the position of the bearing relative to the bearing bridge part, and by fixing the bearing bridge part and the insulator via spacer parts, the rotor shaft direction in the electric motor can be determined and assembled. A good and simple method for obtaining is obtained.
以下に、さらに別の特徴を、本発明の電気モータの組立方法の好適な実施例を示した図面を参照して説明する。各従属項の特徴にもそれぞれ独自の重要性がある。 In the following, further features will be described with reference to the drawings showing preferred embodiments of the method for assembling an electric motor of the present invention. Each dependent feature also has its own importance.
さらに好適な構成においては、ステータ上へのベアリングブリッジ部の取り付けに先立って、軸方向においてベアリングブリッジ部の内方にスペーサ部品が接着剤により予備固定される。このスペーサ部品の予備固定は、さらに次の組立段階において、特にロータシャフト方向決定段階において、スペーサ部品の微調整が可能となるように行われる。先ず、接着剤の硬化により、スペーサ部品の方向が固定される。ベアリングブリッジ部上に予備固定されたスペーサ部品とともに、ベアリングブリッジ部がステータに対して取り付けられる。このとき、互いに接合されるスペーサ部品と絶縁体の壁の一方または双方の接着剤領域に接着剤が設けられることにより、スペーサ部品と絶縁体の間の周方向に延在する領域の間隙が充填され、決定された方向が固定されるように作用する。 In a further preferred configuration, prior to the mounting of the bearing bridge on the stator, the spacer part is pre-fixed with an adhesive in the interior of the bearing bridge in the axial direction. This preliminary fixing of the spacer component is performed so that the spacer component can be finely adjusted in the next assembly stage, particularly in the rotor shaft direction determination stage. First, the direction of the spacer component is fixed by curing the adhesive. A bearing bridge portion is attached to the stator along with spacer parts pre-fixed on the bearing bridge portion. At this time, an adhesive is provided in the adhesive region of one or both of the spacer component and the insulator wall to be joined to each other, thereby filling a gap in the circumferentially extending region between the spacer component and the insulator. And the determined direction is fixed.
別の構成においては、ステータ上へのベアリングブリッジ部の取り付けの前に、スペーサ部品が接着剤により絶縁体上に予備固定される。この別の構成においても、接着剤による予備固定が実現され、そして、ロータシャフト及び/またはベアリングブリッジの方向決定の段階における必要な変位が可能となる。スペーサ部品は、ベアリングブリッジ部に対向した面に接着剤を塗布される。これに替えて、ベアリングブリッジ部のスペーサ部品と接合される面に接着剤を塗布してもよい。 In another configuration, the spacer component is pre-fixed on the insulator with an adhesive prior to mounting the bearing bridge on the stator. In this alternative configuration also, pre-fixing with an adhesive is realized and the necessary displacement in the stage of rotor shaft and / or bearing bridge orientation determination is possible. The spacer component is coated with an adhesive on the surface facing the bearing bridge portion. Instead of this, an adhesive may be applied to the surface of the bearing bridge portion to be joined with the spacer component.
上述で提示した通り、絶縁体により被覆されたステータに対してロータシャフトが通され、スペーサ部品が相互接合した状態にてベアリングブリッジ部が装着され、その後、ロータシャフトにベアリングが装着される。ベアリング内側におけるロータシャフトとの固定もまた接着により行ってもよい。ロータシャフトと共同作用するベアリングは、ボールベアリング外壁と収容部内壁の間の周方向の間隙に沿ってベアリングブリッジ部の壺形状の収容部に収容される。この間隙は接着剤により充填され、収容部内部でのベアリングの方向が、ステータに対してロータシャフトが同軸の方向となるように変更可能である。この方法が完了した状態において、ベアリングブリッジ部の収容部内部においてベアリングの傾斜を最も小さくすることができ、それにより正確なロータシャフト方向が得られる。間隙を充填する接着剤は、硬化後にロータシャフト方向を固定する。 As presented above, the rotor shaft is passed through the stator covered with the insulator, the bearing bridge portion is mounted in a state where the spacer parts are joined together, and then the bearing is mounted on the rotor shaft. The fixing with the rotor shaft inside the bearing may also be performed by adhesion. The bearing that cooperates with the rotor shaft is accommodated in the bowl-shaped accommodating portion of the bearing bridge portion along the circumferential gap between the outer wall of the ball bearing and the inner wall of the accommodating portion. The gap is filled with an adhesive, and the direction of the bearing inside the accommodating portion can be changed so that the rotor shaft is coaxial with the stator. In a state where this method is completed, the inclination of the bearing can be minimized within the housing portion of the bearing bridge portion, thereby obtaining an accurate rotor shaft direction. The adhesive filling the gap fixes the rotor shaft direction after curing.
以下、実施例を示した図面を参照して本発明を説明する。
図1を参照して、4/2型リラクタンスモータの形態である電気モータ1を説明する。2相モータは、ロータシャフト2上に共に回転するようにロータ3が取り付けられている。ロータ3は、互いに直径方向に反対向きの2つのロータポール4を具備する。ロータ3は、電気モータ1の稼働中に、幾何学上のロータ軸xに沿ったロータシャフト2の周りで回転する。
The present invention will be described below with reference to the drawings showing examples.
With reference to FIG. 1, the
ロータ3を取り囲むステータ5は、ロータ3の周方向の4箇所において90度毎に互いに同形状のステータポール6を具備する。これらのステータポール6は、各々の巻き枠にステータコイル7を巻かれている。
The
ステータ5に対するステータコイル7の電気的絶縁のために、ステータポール6並びにステータポール6同士の間に周方向に延在するステータ壁は、プラスチック製射出成形品として形成された絶縁体8により被覆されている。図4の断面図に示すように絶縁体8は、ステータ領域にてステータコイル7を隣接させて被覆するための殻のように形成されている。
In order to electrically insulate the
さらに、ステータ5は、その外面を取り囲むモータハウジング9内に収容されている。モータハウジング9は、ステータ5を少なくとも部分的に覆う2つのハウジング部品10、11から構成され、これらのハウジング部品は組立状態において互いに接続されている。
Furthermore, the
各ハウジング部品10及び11は、ロータ軸xに対し交差する断面方向のベアリングブリッジ部12をそれぞれ形成され、その中央にロータシャフト2を貫通させる壺状部13を形成されている。その壺状部底部14は、本質的に水平方向すなわちロータ軸xの断面方向に延在し、壺状部底部14は、ステータ5に向かって軸方向に沿った内方に向いている。壺状部底部14の周縁を取り囲む壺状部壁部15は、壺状部底部14の面に対して垂直方向に向いている。そして、壺状部壁部15における壺状部底部14の反対側の端部領域において、さらに径方向外側に延在してベアリングブリッジ部12のブリッジ部分を形成している。
Each
各壺状部13は、転がり軸受けまたは滑り軸受けであるベアリング16を収容する役割を果たす。図示の例では、ボールベアリングがそれぞれ示されている。
Each
壺状部13の内径は、ベアリング16の外径よりもやや大きく形成されており、それにより、ベアリング16は、別の手段を設けることなく、壺状部13の内部でロータ軸xの断面方向に移動したり傾斜したりすることができる。壺状部13の内径は、挿入されたベアリングがその周囲に約0.2〜1mmの、好適には約0.3mmの間隙を有するように設定される。
The inner diameter of the hook-shaped
軸方向における壺状部13の高さは、同じ方向におけるベアリング16の厚さに相当しており、それによりベアリング16が壺状部13内に完全に収容される。
The height of the
図示の実施例においては、各ベアリング16に対し、ロータシャフト2が貫通する内側リング17の領域においてロータシャフト2が圧入されている。
In the illustrated embodiment, the
外側リング18と壺状部壁部15の間に設けられた環状の接着用間隙24は、接着剤19により充填されている(図5参照)。接着剤19は、壺状部壁部15の内面または外側リング18の外面のいずれかに塗布される。これに替えて、接着剤19を環状の間隙24内に注入してもよい。
An
接着剤19は、先ず、それ自体が硬化する前に、ベアリングブリッジ部12の壺状部13内でベアリング16を予備固定する役割を果たす。
The adhesive 19 first serves to pre-fix the
図示の実施例においては、壺状部13の材料厚さ、特に壺状部底部14及び壺状部壁部15の材料厚さは、ベアリングブリッジ部12のブリッジ部分の材料厚さと同じに形成され、さらに、金属板曲げ加工されるハウジング部品10及び11と全体的に同じ材料厚さである。これにより、壺状部13において比較的薄い壁構造が得られる。
In the illustrated embodiment, the material thickness of the
さらに壺状部13は、同じく壺状の形状をもつスペーサ部品20により囲まれている(図5参照)。このスペーサ部品20は、ベアリングブリッジ部12の壺状部13と、ステータ5の絶縁体8との連結部分を形成している。
Furthermore, the bowl-shaped
スペーサ部品20は、プラスチック射出成形により形成され、ステータ5の絶縁体8と同じプラスチック材料からなる。
The
スペーサ部品20は、軸方向に沿って壺状部13より内方に位置するように、かつ、径方向については壺状部13の外面と絶縁体8の対向する内壁面の間の間隙における橋渡しを行うように、充填リング21として形成されている。この充填リング21は、円筒形の環状部22と、スペーサ部品底部23とを具備する。環状部22は、スペーサ部品20の底面23に対して垂直に延在している。
The
スペーサ部品20の環状部22の内径は、壺状部壁部15の外径に対して大きく設定されており、それにより、壺状部13を取り囲んだ状態にて壺状部壁部15と環状部22の間に円筒形の間隙が形成される。その間隙は、径方向の幅が0.2〜1mm、好適には0.3〜0.5mmである。このようにベアリング16と壺状部15の間に設けられた接着用間隙24と同様に、環状部22の内壁面と壺状部壁部15の外面の間にも接着用間隙24が形成され、接着剤19が充填される。
The inner diameter of the
さらに、環状部22の外壁面と絶縁体8の内壁面の間にも接着用間隙24が形成されている。この接着用間隙24にも、接着剤19が充填される。環状部22の外壁面の構造をローレット加工26の形態とすることにより、スペーサ部品20の好適な固定が実現される。
Furthermore, a
この構成により、ベアリングブリッジ部12、特に壺状部13が、スペーサ部品20を介して対応する絶縁体8と接着剤により接合される。この接着接合は、硬化する前に、先ず、各部品を予備固定する役割を果たす。
With this configuration, the bearing
これらの接着用間隙24の各々の中に設けられた間隙充填用の接着剤19により、それ自体が硬化する前に、ステータ5に対するロータ軸xの正確な同軸の方向を確保でき、これにより、ロータシャフト2の正確な方向及びロータシャフト2に装着されたロータ3のステータ5内での所定の正確な方向を確保できる。
The gap filling adhesive 19 provided in each of these
このために、ロータシャフト−ロータ・ユニットは、ロータシャフト2上に固定されたベアリング16と共に、径方向においても軸方向においても壺状部13の接着剤ベース内に配置され、かつさらに傾斜可能とされている。各接着用間隙24により、壺状部13内におけるベアリング16の所定の方向を確保でき、そして、正確なロータシャフト方向が確保されかつ接着剤19が硬化した後、ロータシャフト位置が固定される。
For this purpose, the rotor shaft-rotor unit, together with the bearing 16 fixed on the
同時に、スペーサ部品20が、接着用間隙24によりベアリングブリッジ部12の壺状部13及びステータ5の絶縁体8と接着されることにより、そのベアリングブリッジ部12の正確な向きが得られる。さらに、ロータシャフト2のための貫通孔25を中心に形成したスペーサ部品底部23上で壺状部底部14が好適に支持され、その貫通孔25は、実質的に、スペーサ部品底部23上に覆い重なる壺状部底部14の貫通孔でもある。
At the same time, the
接着剤19の硬化後に、スペーサ部品20も固定され、それにより、ベアリングブリッジ部12が絶縁体8に対して固定される。
After the adhesive 19 is cured, the
絶縁体8及びステータコイル7を具備するステータ5を完成させ組み立て、ロータ3を緩く収容した後、次のように組立てが行われる。
スペーサ部品20の環状部22の外壁面に、エポキシ樹脂ベースの接着剤、特に二液性接着剤を塗布した後、スペーサ部品20を絶縁体8の収容部内に圧入(プレス嵌め)する。この圧入により、ここでは間隙を生じない。接着剤は3〜5分以内に硬化する。この硬化時間は、圧入を補助するこの接着固定が、その後の組立てを直ちに行うために十分な硬度となる時間である。この組立段階の後、ステータ5の両端にそれぞれスペーサ部品20が取付けられる。この場合、圧入であるので、ステータ5とスペーサ部品20の間を後から調整することはできない。
After the
After an epoxy resin-based adhesive, particularly a two-component adhesive, is applied to the outer wall surface of the
次の組立段階の前に、一方のベアリングブリッジ部12の壺状部13の外壁に同程度の接着剤を塗布し、その後、ステータ5とベアリングブリッジ部12が、所定の軸方向距離をもって互いに圧入される。この場合も、接着と圧入により、後の組立段階を直ちに続けることを確保する。また好適にはこの場合も、その後の調整は行われない。なぜなら、スペーサ部品20と壺状部13の壁部の間の約0.3〜0.5mmの間隙により、部品の誤差補償が可能だからである。
Before the next assembly stage, the same amount of adhesive is applied to the outer wall of the
次の組立段階において、他方のベアリングブリッジ部12について同様の手順が実行される。その接着剤硬化後、2つのベアリングブリッジ部12を、例えば溶接により互いに固定することにより、モータハウジング9が閉じられる。
In the next assembly stage, a similar procedure is performed for the other
所定の組立装置により、ロータ3とステータ5が互いに望ましい位置で固定される。壺状部13の内壁に、嫌気性接着剤が塗布される。嫌気性接着剤は、空気を遮断された状態で金属に接触すると硬化する性質がある。その硬化時間は、促進剤(例えば銅塩)により大きく短縮される。ベアリング16は、ロータシャフト2に圧入され、そして各ロータシャフト端部において各端部に対して及び互いに対しても一定の位置を占める。
The
さらに次の段階において、ロータ3とステータポール6の間の間隙のために、モータハウジング9に対するロータ3、ロータシャフト2及びベアリング16の軸方向が設定される。この設定に関して、ベアリングの外側リングと壺状部13の間の間隙は約0.3mmとされている。この方向が確保されると、クランプまたは同様の器具の補助により互いの位置が固定され、かつ、促進剤を選択的に含む間隙内の接着剤がベアリング16の周囲を濡らすと、約2分後に硬化が完了する。クランプされた部品は、短時間で予め設定された位置にて硬化する。その後、クランプが取り除かれる。これにより、ロータ3とステータ5の正確な同軸の方向が固定される。
In the next stage, due to the gap between the
設定され、間隙を充填する接着剤19を設けられた接着用間隙24により、組立技術の点で好ましい方法にて、製造誤差を補償することができる。スペーサ部品20を設けたことにより、完成した電気モータ1の共振振動数が高くなり、それにより、ベアリングブリッジ部12の壁厚を格段に低減できる。このことは、電気モータ1の重量に関しても好ましく低減されることを意味する。
With the
開示された全ての特徴は(それ自体)本発明に関係する。上述された本発明の各態様、特にそれらの各特徴を含め、本発明の1又は複数の他の態様及びそれらの特徴と組合せ可能である。関連し添付された優先権書類の開示内容(先の特許出願の複写)もまた、本願の請求の範囲におけるこれらの書類の特徴を含めるために、その開示全体を本願の開示に含めるものとする。 All features disclosed are per se related to the present invention. Each of the aspects of the present invention described above, in particular their respective features, may be combined with one or more other aspects of the present invention and their characteristics. The disclosure content of the related and attached priority documents (copies of previous patent applications) is also included in the disclosure of this application in order to include the features of these documents in the claims of this application. .
1 電気モータ
2 ロータシャフト
3 ロータ
4 ロータポール
5 ステータ
6 ステータポール
7 ステータコイル
8 絶縁体
9 モータハウジング
10 ハウジング部品
11 ハウジング部品
12 ベアリングブリッジ部
13 壺状部
14 壺状部底部
15 壺状部壁部
16 ベアリング
17 内側リング
18 外側リング
19 接着剤
20 スペーサ部品
21 充填リング
22 環状部
23 スペーサ部品底部
24 間隙
25 貫通孔
26 ローレット加工
x ロータ軸
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記ベアリング(16)が前記ベアリングブリッジ部(12)と接着接合され、かつ、前記ベアリングブリッジ部(12)がスペーサ部品(20)を介して前記絶縁体(8)と接着接合されており、前記接着接合は、径方向の所定の幅をもって形成された接着用間隙(24)に充填された接着剤(19)により行われ、それにより前記接着剤(19)の硬化前に前記ステータ(5)に対する前記ロータ(3)の同軸方向を確保することを特徴とする電気モータ。 An electric motor (1) including a reluctance motor comprising a rotor (3) and a stator (5), the stator (5) being housed in a motor housing (9) comprising two separate housing parts, Each housing part (10, 11) is formed with a bearing bridge portion (12), and each bearing bridge portion (12) is a rolling bearing or a sliding bearing mounted on the rotor shaft (2) of the rotor (3). The electric motor (1) in which a bearing (16) is accommodated and an insulator (8) covering the stator (5) is provided, and a stator coil (7) is wound on the insulator (8). )
The bearing (16) is adhesive bonded to the bearing bridge (12), One or the bearing bridge (12) are adhesively bonded said insulator via a spacer part (20) and (8), The adhesive bonding is performed by an adhesive (19) filled in an adhesive gap (24) formed with a predetermined radial width, whereby the stator (5) is cured before the adhesive (19) is cured. An electric motor characterized in that a coaxial direction of the rotor (3) is secured with respect to .
前記スペーサ部品(20)がその周囲において、前記ベアリングブリッジ(12)及び前記絶縁体(8)との間に径方向厚さが可変である接着用間隙(24)を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電気モータ。 The bearing (16) has an adhesive gap (24) with a variable radial thickness between the bearing (16) and the bearing bridge (12), and / or
The spacer part (20) has an adhesive gap (24) having a variable radial thickness between the bearing bridge (12) and the insulator (8) at the periphery thereof. Item 5. The electric motor according to any one of Items 1 to 4.
前記ベアリングブリッジ部(12)を装着した後、前記ベアリングブリッジ部(12)がスペーサ部品(20)を介して前記絶縁体(8)に接着接合された状態にて、前記ロータシャフト(2)上に装着した前記ベアリング(16)の前記ベアリングブリッジ部(12)に対する接着剤調整により、前記ステータ(5)に対する前記ロータの方向を決定し、前記接着剤調整は、前記ベアリング(16)と前記ベアリングブリッジ部(12)の間に径方向の所定の幅をもって形成された接着用間隙(24)に充填された接着剤(19)により行うことを特徴とする電気モータの組立方法。 A rotor (3) and a stator (5), the stator (5) being housed in a motor housing (9) comprising two separate housing parts, each housing part (10, 11) being a bearing bridge; Each bearing bridge portion (12) accommodates a bearing (16) which is a rolling bearing or a sliding bearing attached to the rotor shaft (2) of the rotor (3), and the stator An assembly method of an electric motor (1) including a reluctance motor, in which an insulator (8) covering (5) is provided, and a stator coil (7) is wound on the insulator (8), In the method for assembling the electric motor, the stator (5) covered with the stator ball (6) by the insulator (8) is assembled, and then the stator coil is wound. Te,
After mounting the bearing bridge portion (12), the bearing bridge portion (12) is bonded to the insulator (8) via a spacer component (20), and the rotor shaft (2) is mounted. The direction of the rotor relative to the stator (5) is determined by adjusting the adhesive of the bearing (16) attached to the bearing bridge portion (12), and the adjustment of the adhesive is performed by adjusting the bearing (16) and the bearing. A method for assembling an electric motor, comprising: using an adhesive (19) filled in a bonding gap (24) formed with a predetermined radial width between bridge portions (12) .
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