JPH08149740A - 電動機のステータ組体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前部支持部材側に異なる機能を有した多種類
のステータ組体の組立工程を少なくとも部分的に共通化
できる電動機のステータ組体を提供する。 【構成】 ステータ組体１０は、ステータコア１４と、
ステータコア１４の前端及び後端に配置されてステータ
コア１４を固定挟持する前部支持部材１６及び後部支持
部材１８とを備える。前部支持部材１６は、ステータコ
ア１４に固定される補助要素２２と、補助要素２２の前
端に取着される主要素２４とからなる。主要素２４の中
心孔３０には軸２８を支持する前部軸受３２が設置され
る。後部支持部材１８の中心孔４２には軸２８を支持す
る後部軸受４４が設置される。主要素２４は、ステータ
コア１４、後部支持部材１８、及び補助要素２２からな
る半組立品に仕上げ加工を施した後に補助要素２２に固
定される。主要素２４の代わりに、ブレーキハウジング
として作用する主要素を補助要素２２に連結できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動機のステータ組体
に関し、特に、空隙を介してロータを包囲するステータ
コアと、ステータコアの軸方向前端及び後端にそれぞれ
配置され、ステータコアを固定的に挟持するとともにそ
れぞれに前部軸受及び後部軸受を介してロータを回転可
能に支持する前部支持部材及び後部支持部材とを具備す
る電動機のステータ組体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステータがロータの外側に配置さ
れる形式の電動機において、特に外径寸法を縮小するた
めに、ステータコアを収容支持するハウジングを省略し
たものが知られている。この種の電動機では、一般にス
テータコアは、その軸方向両端にそれぞれ配置された一
対の支持部材によって固定的に挟持され、それによりス
テータ組体が形成される。

【０００３】電動機の軸の出力端側を前とした場合、一
対の支持部材のうち前部支持部材は、ステータコアの軸
方向前端面に当接固定される周壁部と、周壁部の前端か
ら一体的に半径方向内方へ延設される端壁部とを備え
る。端壁部の中心にはロータの軸が貫通する孔が画定さ
れ、この孔に軸を回転可能に支持する前部軸受が設置さ
れる。さらに、前部支持部材の端壁部の外縁には、電動
機の駆動対象機械への取付用フランジが形成される。

【０００４】後部支持部材は、ステータコアの軸方向後
端面に当接固定される筒状壁部を形成する第１要素と、
第１要素の後端に取着されて半径方向へ延びる端壁部を
形成する第２要素とからなる。第１要素はロータを挿入
可能な中心開口を有し、また第２要素の中心にはロータ
の軸が貫通する孔が画定され、この孔に軸を回転可能に
支持する後部軸受が設置される。

【０００５】従来のこの種のステータ組体にロータを組
込む際には、まずステータコアに前部支持部材と後部支
持部材の第１要素とを固定し、次にそれらの内部空間に
ロータを挿入して前部支持部材に設置した前部軸受に軸
を支持させ、最後に後部支持部材の第２要素に設置した
後部軸受に軸を支持させつつ第２要素を第１要素に連結
する。

【０００６】ところでステータコアは、一般に珪素鋼板
等の複数の磁性薄板を積層し、かつ例えば溶接やかしめ
により相互に結合して形成される。したがって、相互結
合時に生じる磁性薄板の微少な反りや撓みに起因して、
積層形成されたステータコアが軸線に関して若干の撓み
を有する場合がある。このような撓んだステータコア
に、軸受設置部に予め仕上げ加工を施した前部支持部材
及び後部支持部材を固定すると、前部軸受及び後部軸受
のそれぞれの軸線が同一直線上に配置されず、軸を支持
できなくなる恐れが生じる。そこで従来は、まだ仕上げ
加工されていない前部支持部材と後部支持部材の第１要
素とをステータコアに固定し、それらを治具により一体
に支持した状態で、前部支持部材の軸受取付面、前部支
持部材の駆動対象機械への取付面（インロー部）、第１
要素の第２要素取付面等を切削仕上げ加工した後、この
第１要素に、別工程で軸受取付面や第１要素への取付面
を仕上げ加工された第２要素を連結している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなステータ
組体を有する電動機をサーボモータに適用する場合、軸
を静止保持するためのブレーキユニットを軸に装着する
ことがある。この場合、一般にブレーキユニットは、そ
の回転部が軸の前端側に固定され、その静止部がブレー
キハウジングに収容される。ブレーキハウジングは、前
述の前部支持部材の代わりにステータコアの軸方向前端
面に配置される。ブレーキハウジングには、前部支持部
材と同様に前部軸受が設置され、かつ駆動対象機械への
取付用フランジが形成される。ここで前述のように、ス
テータコアの撓みによる軸受の軸線ずれを排除するため
に、ブレーキハウジングとステータコアとの間に、ステ
ータコアの軸方向前端面に当接固定される筒状の補助要
素が配置される。

【０００８】このような構成では、軸に対する軸受の心
合せや駆動対象機械に対する軸の心合せを得るために、
まだ仕上げ加工されていない補助要素と後部支持部材の
第１要素とをステータコアに固定し、それらを治具によ
り一体に支持した状態で、補助要素及び第１要素を切削
仕上げ加工した後、補助要素及び第１要素に、別工程で
軸受取付面等を仕上げ加工されたブレーキハウジング及
び第２要素を連結している。

【０００９】このように、ブレーキユニットを備える電
動機と備えない電動機とでは、切削仕上げ加工を施す段
階のステータの半組立品が互いに異なる構成を有するの
で、それぞれに対応した切削機械の動作設定が必要とな
り、加工作業を煩雑にしていた。また、特にブレーキユ
ニットを備える電動機のステータ組体は、上記のように
部品点数が多いので、コストが増加するとともに組立作
業が煩雑になる課題があった。

【００１０】本発明の目的は、例えば軸の出力端側にブ
レーキユニットを備える電動機と備えない電動機等、前
部支持部材側に異なる機能を有した多種類のステータ組
体を備える電動機に関し、ステータ組体の組立工程を少
なくとも部分的に共通化して、各電動機の製造コストを
低減できる電動機のステータ組体を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、ブレーキユニット付き電動機
のステータ組体の部品点数を削減して組立作業を簡略化
できる電動機のステータ組体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、空隙を介してロータを包囲するステータ
コアと、ステータコアの軸方向前端面及び後端面にそれ
ぞれ当接配置され、ステータコアを固定的に挟持すると
ともにそれぞれに前部軸受及び後部軸受を介してロータ
を回転可能に支持する前部支持部材及び後部支持部材と
を具備する電動機のステータ組体において、後部支持部
材は、後部軸受を中心に設置する半径方向へ延びる壁を
有し、前部支持部材は、ロータを挿入可能な開口を有し
てステータコアの軸方向前端面に固定される補助要素
と、前部軸受を中心に設置する半径方向へ延びる壁を有
して補助要素に固定的に連結される主要素とを備え、異
なる機能を有する複数の主要素から所望の主要素を選択
して随時に補助要素に連結できることを特徴とする電動
機のステータ組体を提供する。

【００１２】

【作用】ステータコアに前部支持部材の補助要素と後部
支持部材とを固定した状態で、補助要素の主要素取付
面、後部支持部材の軸受取付面等を切削仕上げ加工す
る。前部支持部材の主要素は、駆動対象機械への取付面
や軸受取付面等が別工程で仕上げ加工される。次いで後
部支持部材に後部軸受を設置し、前部支持部材の主要素
に前部軸受を設置する。次に、ステータコア、補助要
素、及び後部支持部材によって形成される内部空間に、
補助要素の開口からロータを挿入して、後部支持部材の
後部軸受にロータ軸を支持させる。最後に、前部支持部
材の主要素の前部軸受に軸を支持させつつ主要素を補助
要素に連結する。

【００１３】このとき例えば、取付用フランジとしての
み作用する主要素と、ブレーキハウジングとしても作用
する主要素とのいずれかの主要素を、所望により選択し
て補助要素に連結できる。したがって、ブレーキユニッ
トを備える電動機と備えない電動機とで、切削仕上げ加
工を施す段階のステータの半組立品は同一構成を有する
ので、両電動機の組立工程が部分的に共通化されてそれ
らの製造コストが低減される。また、ブレーキユニット
を備える電動機のステータ組体の部品点数が従来に比べ
て削減されるので、その組立作業が簡略化される。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明をその好
適な実施例に基づき詳細に説明する。各図面において、
同一の構成要素には共通の参照符号を付す。図１は、本
発明の実施例による電動機のステータ組体１０を示す。
ステータ組体１０は、空隙を介してロータ１２を包囲す
るステータコア１４と、ステータコア１４の軸方向前端
及び後端にそれぞれ配置されてステータコア１４を固定
的に挟持する前部支持部材１６及び後部支持部材１８と
を備える。ステータコア１４は、珪素鋼板等の複数の磁
性薄板を積層し、かつ例えば溶接やかしめにより相互に
結合して形成される。ステータコア１４の内周部に周方
向へ等間隔に形成される複数のスロット１９（図２参
照）には、それぞれ巻線２０が設置される。

【００１５】前部支持部材１６は、ステータコア１４の
軸方向前端面に当接固定される筒状壁部を形成する補助
要素２２と、補助要素２２の前端に取着されて半径方向
へ延びる端壁部を形成する主要素２４とからなる。補助
要素２２は、ロータ１２を挿入可能な中心開口２６を備
える。主要素２４の中心にはロータ１２の軸２８が貫通
する孔３０が画定され、孔３０に軸２８を回転可能に支
持する前部軸受３２が設置される。さらに主要素２４の
外縁には、電動機の駆動対象機械への取付用フランジ３
４が半径方向外方へ突設される。取付用フランジ３４に
は、取付ボルト（図示せず）が貫通するボルト孔３６
（図４参照）が形成される。

【００１６】後部支持部材１８は、ステータコア１４の
軸方向後端面に当接固定される周壁部３８と、周壁部３
８の後端から一体的に半径方向内方へ延設される端壁部
４０とを備える。端壁部４０の中心にはロータ１２の軸
２８が貫通する孔４２が画定され、孔４２に軸２８を回
転可能に支持する後部軸受４４が設置される。巻線２０
を設置したステータコア１４に、前部支持部材１６の補
助要素２２と後部支持部材１８とが、複数のボルト４６
（図２参照）によって固定される。ボルト４６は、例え
ば後部支持部材１８から挿入され、ステータコア１４を
貫通して、補助要素２２に設けた雌ねじ部４８（図３参
照）に螺着される。この半組立品の状態で、ステータコ
ア１４の積層構造の絶縁防水処理及び巻線２０の固着処
理の目的で、樹脂含浸工程が実施される。

【００１７】さらに、この半組立品を治具（図示せず）
により支持して、補助要素２２の主要素取付面５０、後
部支持部材１８の軸受取付面５２等を切削仕上げ加工す
る。前部支持部材１６の主要素２４は、駆動対象機械へ
の取付面５４や軸受取付面５６等が別工程で仕上げ加工
される。次いで、後部支持部材１８の孔４２の軸受取付
面５２に後部軸受４４を設置し、前部支持部材１６の主
要素２４の孔３０の軸受取付面５６に前部軸受３２を設
置する。次に、ステータコア１４、補助要素２２、及び
後部支持部材１８によって形成される内部空間に、補助
要素２２の中心開口２６からロータ１２を挿入して、後
部支持部材１８の後部軸受４４に軸２８を支持させる。
最後に、前部支持部材１６の主要素２４の前部軸受３２
に軸２８を支持させつつ、主要素２４を補助要素２２に
連結する。なお図４に示すように、主要素２４は複数の
ボルト５８によって補助要素２２に固定される。これら
ボルト５８は、雌ねじ部４８とは別の位置で補助要素２
２に設けた雌ねじ部６０（図３参照）に螺着される。

【００１８】ステータ組体１０は、主要素２４の代わり
に、図５に示すようなブレーキハウジングとして作用す
る主要素６２を補助要素２２に連結できる。主要素６２
は、補助要素２２の軸方向前端面に固定される周壁部６
４と、周壁部６４の前端から一体的に半径方向内方へ延
設される端壁部６６とを備える。端壁部６６の中心には
ロータ１２の軸２８が貫通する孔６８が画定され、孔６
８に軸２８を回転可能に支持する前部軸受７０が設置さ
れる。主要素６２の外縁には、電動機の駆動対象機械へ
の取付用フランジ７２が形成される。さらに主要素６２
は、ブレーキユニットの静止部（コイル７４のみ図示）
を収容して固定支持する。ブレーキユニットの回転部
（図示せず）は、静止部に対応して軸２８の前端側に固
定的に連結される。

【００１９】このように主要素６２は、ステータコア１
４、後部支持部材１８、及び補助要素２２からなる半組
立品に前述のようにして仕上げ加工を施した後に、主要
素２４と同様に複数のボルト（図示せず）によって補助
要素２２に固定できる。また主要素６２は、駆動対象機
械への取付面７６や軸受取付面７８等が別工程で仕上げ
加工される。したがって、ブレーキユニットを備える電
動機と備えない電動機との組立工程が、ステータの半組
立品に切削仕上げ加工を施す段階まで共通化されるの
で、両電動機の製造コストが低減される。また、後部支
持部材１８は一体部材であるので、ブレーキユニットを
備える電動機のステータ組体の部品点数が従来に比べて
削減され、その組立作業が簡略化される。

【００２０】以上、本発明を好適な実施例に基づいて説
明したが、本発明は例えば、駆動対象機械の取付部の形
状に対応して異なる形状の取付用フランジを有した多種
類のステータ組体を製造する場合にも、極めて有効に作
用する。この場合、前部支持部材を、取付用フランジを
有する主要素とステータコアに固定される補助要素とに
分割することにより、あらゆる種類のステータ組体に関
し、半組立品の仕上げ加工の段階までは組立工程が共通
化され、以て製造コストが低減される。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ステータ組体の後部支持部材を一体部材とし、かつ
前部支持部材を、ステータコアに固定される補助要素と
補助要素に固定的に連結される主要素とから形成して、
異なる機能を有する複数の主要素から所望の主要素を選
択して随時に補助要素に連結できる構成とした。したが
って本発明によれば、例えば軸の出力端側にブレーキユ
ニットを備える電動機と備えない電動機等、前部支持部
材側に異なる機能を有した多種類のステータ組体を備え
る電動機に関し、ステータ組体の組立工程が、少なくと
も主要素を補助要素に連結する前段階まで共通化され、
それにより各電動機の製造コストが低減される。また、
ブレーキユニット付き電動機のステータ組体の部品点数
が従来に比べて削減されるので、その組立作業が簡略化
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電動機のステータ組体の
部分断面分解側面図で、ロータとともに示す。

【図２】図１の線II−IIに沿って示す断面図である。

【図３】図１の線 III−III に沿って示す断面図であ
る。

【図４】図１の線IV−IVに沿って示す断面図である。

【図５】図１のステータ組体とは異なる前部支持部材を
有した本発明の他の実施例による電動機のステータ組体
の部分断面分解側面図である。

【符号の説明】

１２…ロータ １４…ステータコア １６…前部支持部材 １８…後部支持部材 ２０…巻線 ２２…補助要素 ２４、６２…主要素 ２６…中心開口 ２８…軸 ３０、４２、６８…孔 ３２、７０…前部軸受 ３４、７２…取付用フランジ ４４…後部軸受 ４６、５８…ボルト ４８、６０…雌ねじ部 ７４…コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空隙を介してロータを包囲するステータ
   コアと、該ステータコアの軸方向前端及び後端にそれぞ
   れ配置され、該ステータコアを固定的に挟持するととも
   にそれぞれに前部軸受及び後部軸受を介して該ロータを
   回転可能に支持する前部支持部材及び後部支持部材とを
   具備する電動機のステータ組体において、 前記後部支持部材は、前記後部軸受を中心に設置する半
   径方向へ延びる壁を有して前記ステータコアの軸方向後
   端面に当接固定され、 前記前部支持部材は、前記ロータを挿入可能な開口を有
   して前記ステータコアの軸方向前端面に当接固定される
   補助要素と、前記前部軸受を中心に設置する半径方向へ
   延びる壁を有して該補助要素に固定的に連結される主要
   素とを備え、 異なる機能を有する複数の主要素から所望の主要素を選
   択して随時に前記補助要素に連結できること、を特徴と
   する電動機のステータ組体。