JPS60180451A - 同期回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鬼所豊肢血分昇 本発明は同期回転電機に関し、さらに詳しくは、積層鉄
心が回転電機の外被の一部をなす同期回転電機に関する
。

従来抜直点皿肌嘉 一般に、同期回転電機、例えば、永久磁石界磁型同期電
動機を交流サーボモータとして用いる場合、モータの外
被には工作機械等のモータ取付は部に正確に取り付ける
ためのインロ一部や取付は面が形成される。そして、イ
ンロ一部とモータのシャフトとの間の同心度やモータの
外被に形成される取付は面とシャフトとの間の直角度等
には高い機械的寸法精度が要求される。

従来から、固定子の積層鉄心が回転電機の外被の一部を
なすように構成した同期回転電機が用いられている。こ
の種の同期回転電機の固定子は、概略的に、巻線を備え
た積層鉄心と、回転子のシャフトを軸受部材を介してそ
れぞれ回転可能に支持するための一対のブラケットとを
備えており、積層鉄心と一対のブラケットは締（−ｊけ
部材により締結固定されている。

しかしながら、積層鉄心自体は多数の鋼板を積層したも
のであり、一定形状を保ちにくいため、かかる構造の固
定子を製造する場合には、機械的寸法精度及び強度の低
下を防止するための工夫が必要になる。

積層鉄心が回転電機の外被の一部を構成する従来の一般
的な固定子の構造を第１図に示す。この図を参照すると
、固定子は、固定子巻線２を施した積層鉄心１を備えて
おり、この積層鉄心１の両端にはそれぞれ厚肉の端板３
．４が設けられている。積層鉄心１と端板３，４は、第
２図にも示すように、積層鉄心１の外周に沿って軸方向
に延びる複数個のタイロッド５により強固に固定されて
いる。タイロッド５は積層鉄心１及び端板３．４に形成
された嵌合溝に嵌め込まれた状態で積層鉄心１及び端板
３，４に強固に溶接されている。溶接後に端板３，４と
積層鉄心Ｉとの結合体には精密な機械加工が施され、端
板３，４の端部にはインロ一部３ａ、４ａが形成される
。一方、回転子のシャフトそれぞれ軸受部材を介して回
転可能に支持するための前プラケット６及び後ブラケッ
ト７には、軸受部材取付は部６ａ、７ａに予め精密な機
械加工が施される。シャフトの出力端部側を軸受部材を
介して支持するための前プラケット６には工作機械等の
取イ」け部に正確に取り付けるためのインロ一部６ｂ及
び取イ」け面６Ｃが形成される。前プラケット６及び後
ブラケット７は機械加工を終えた後に端板３，４のイン
ロ一部３ａ、４ａに嵌め込まれ、複数個の締付Ｇ）部材
（８通ボルト）８によって強固に締結固定される。

このような構造の固定子の場合、積層鉄心１と端板３．
４との結合体及びブラケソｌ−６，７を個々に機械加工
した後に組み付けるため、精密加工すべき個所が増える
という欠点がある。また、機械加工時に住しる寸法誤差
が該結合体とブラケットとの結合によって累積され、前
プラケット６のインロ一部６ｂと回転子のシャフトとの
同心度や前プラケット６の取イ」け面６Ｃと回転子のシ
ャフトとの直角度のずれが大きくなるという欠点がある
。また、積層鉄心１と端板３，４とタイロッド５とを強
固に溶接するため、第２図において二点鎖線で示すよう
に、積層鉄心１には溶接による大きな歪が生じ、同期回
転電機の出力トルクむらが大きくなる原因となる。

一方、第３図に示すように、固定子巻線２を施した積層
鉄心ｌの両端に前プラケット６及び後ブラケット７を設
けて複数個の締付は部材（貫通ボルト）８により積層鉄
心１とブラケット６．７とを締結固定した後に、ブラケ
ット６．７の軸受部材取付は部５ａ、７ａや前プラケッ
ト６のインロ一部６ｂ、取付は面６０等の機械加工を施
して同期回転電機の固定子を形成する方法が考えられて
いる。この方法の場合、積層鉄心１及びブラケット６．
７の組付は後に機械加工が施されるので、機械加工によ
る寸法誤差の累積という問題は生しない。また、積層鉄
心１には組付り前の機械加工を施さないので、積層鉄心
１を強固に固化しておく必要はなく、形崩れ防止のため
の簡単な処理、例えば、ＴＩＧ溶接等を行えば十分とな
る。このため、積層鉄心１が大きく熱変形することもな
くなる。

しかしながら、この方法の場合、積層鉄心ｌが十分な定
形性を有していないため、締付はロッド８を締め込んだ
場合に、第４図に概略的に示すように、締付はロッド８
の締付は量のばらつきによって積層鉄心１及びブラケッ
ト６．７の同心度が大きくずれてしまうことがあり、こ
のため、その後の機械加工が困難になることがある。ま
た、締付けを行なった後に積層鉄心１が変形し得るため
、固定子の定形性を保ちにくく、その後の機械加工が困
難になって高い機械的寸法精度を得ることが出来な（な
ったり、十分な強度が得られなくなったりする問題があ
る。

発割勿且剪 本発明は、積層鉄心が同期回転電機の外被の一部をなす
形式の従来の同期回転電機の問題点に鑑み、高い機械的
寸法精度と十分な強度が得られる同期回転電機を提供す
ることを目的とする。

発則嬰盪底 上記目的は、本発明によれば、同期回転電機の外被の一
部を構成する積層鉄心と、該積層鉄心に設けられた固定
子巻線と、前記積層鉄心を貫通して延びる複数個の締付
は部材と、該締付は部材により前記積層鉄心の両端面に
堅固に締結固定された一対のブラケットと、前記ブラ、
ケラトに軸受部材を介して回転可能に支持された回転子
と、前記積層鉄心を貫通して延び且つ両端面が前記ブラ
ケットに当接する締付は量規制用のロッドとを備え、前
記ブラケットの軸受部材取付は部、外部取付は面等機械
的寸法精度の必要な部分は前記積層鉄心と前記一対のブ
ラケットとが前記締付は部材により堅固に締結固定され
た状態で機械加工により形成されていることを特徴とす
る同期回転電機により達成される。

溌訓江に１１別 以下、図面の第５図ないし第７図を参照して本発明の好
ましい実施例を説明する。

第５図は本発明を永久磁石界磁型同期電動機に適用した
ー実施例番示すものである。これらの図を参照すると、
永久磁石界磁型同期電動機の固定子２０は積層した多数
の鋼板２２からなる積層鉄心２１を備えており、この積
層鉄心２１には固定子巻線２３が一般的なやり方で設け
られている。

積層鉄心２１の中央には積層鉄心２１の両端面２１ａ、
’２１ｂ間に延びる円筒状の穴２１ｃが形成されている
。回転子２４は永久磁石と継鉄を組み合わせた本体２５
と、この本体２５に結合されたシャフト２６とを備えて
いる。

積層鉄心２１の両端面２１ａ、２１ｂには前ブラケット
２７及び後ブラケット２８の端面２７ａ。

２８ａがそれぞれ当接せしめられている。両ブラケット
２７．２８の中央には軸受部材取付は部２７ｂ、２８ｂ
がそれぞれ形成されている。前ブラケット２７の軸受部
材取付は部２７ｂにはシャフト２６の出力端側を回転可
能に支持するための軸受部材としてのヘアリング２９が
圧入等の手段により取り（」けられるようになっている
。シャフト２６の基端側を回転可能に支持するための軸
受部ｌｆＡ’３０はヘアリング３１とこのベアリング３
１を保持するボルダ３２とを備えており、ホルダ３２ば
後ブラケット２８の軸受部材取付は部２８ｂに嵌め込ま
れてボルト３３で固定されるようになっている。

前ブラケット２７及び後ブラケット２８は、ここでは８
本の締付は部材により積層鉄心２１の両端面に締結固定
されている。第６図及び第７図を参照すると、ここでは
、８本の締付は部材は４本の第１締付は部材３４と４本
の第２締付は部材３５とからなっており、第１締付は部
材３４と第２締付は部材３５は周方向に交互に配列され
ている。

第１締付は部材３４には両ブラケット２７．２８間の締
付は量を一定量に規制するための支持ロッド３６が一体
に設けられている。こ０．支持ロッド３６は積層鉄心２
１の両端面間に延びる穴２１ｄに挿入されており、支持
ロッド３６の両端面は両ブラケット２７．−２８の端面
２７ａ、２’８ａに当接している。支持ロッド３６の両
端面にはねし穴（図示せず）が形成されており、第１締
付は部材３４は支持ロッド３６のねし穴に螺合可能な一
対の締付はボルト３７．３８を有している。両ブラケッ
ト２７．２８には締付はボルト３７．３８を挿通させる
ための穴２７ｃ、２８ｃがそれぞれ積層鉄心２１の穴２
１ｄと同軸に設けられている。

各第２締イ」け部材３５は積層鉄心２１の穴２１ｅを貫
通して延び°るロッド３９と、このロッド３９の両端面
に形成されたねし穴（図示せず）に螺合可能な一対の締
付＆Ｊポル＋−４ｏ：　４１とを備えている。ロッド３
９は支持ロッド３６よりも長く設定されており、両ブラ
ケソｌ−２７，’２８の端面２７ａ、２８ａにはそれぞ
れロッド３９の両端部を挿通させるための穴２７ｄ、２
８ｄが開口しており、穴２７ｄ、２８ｄの底部には締付
レノボルト４０．４１を挿通させるための穴２７ｅ、２
８ｅが開口している。　前ブラケット２７には工作機械
等の電動機取イ：ｔ　ｂノ部に嵌合させるためのインロ
一部２７ｆ及び取付は面２７ｇが形成されている。

上記構成の電動機において、固定子２０の両ブラケソ１
２７．２８における軸受部材数イ」け部２７ｂ、２８ｂ
や前ブラケット２７のインロ一部２７ｒや取付は面２７
ｇなどは、両ブラケット２７゜２８と積層鉄心２１とを
第１及び第２の締付は部４、ｌ’３４．３５によって締
結固定した状態で軸受部材取付は部、インロ一部等のい
ずれかを基準面として機械加工することにより形成され
る。もしも、機械加工後に積層鉄心とブラケットとを組
み付けた場合には、各加工部の寸法公差が累積されるこ
ととなるが、本発明による上記構成の固定子２゜におい
ては、そのような問題は生じない。したがって、高い寸
法精度の固定子２ｏが得られることとなる。

両フラケソト２７．２８間に積層鉄心２１を挟んで第１
及び第２の締付は部材３４．３５を締め込むと、積層鉄
心２１が軸方向にられて圧縮されるが、各第１締付は部
材３４は、各第１蹄付は部月３４の支持ロッド３６の両
端面が両ブラケット２７．２８の端面に当接するまで締
め込むことができる。したがって、積層鉄心２１の締込
み量は円周方向の各位置において均等に保たれることと
なり、積層鉄心２１及びブラケット２７．２８の軸心が
大きくずれるようなことはなくなる。したがって、締結
後の上述した機械加工を支障なく行なうことができるよ
うになる。また、締付は荷重のもとで両フラケソ）２７
．２８は剛性を有する支持ロッド３６と連結されるので
、固定子２０の定形性が保たれるとともに、固定子２０
の剛性が高まる。

回転子２４、ヘアリング２９及び軸受部＋、１３０は予
め機械加工された状態で機械加工が終了した固定子２０
に組みイ」けられる。

以上、一実施例につき説明したが、本発明による同期回
転電機は上記実施例の態様のみに限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で更に種々
の変更を加えることができる。

例えば、積層鉄心２１の両端に前後のブラケ。

１−２７．２８を堅固に結合する前に、積層鉄心２１自
体の型部れを防止するための仮止め処理を積層鉄心２１
に施こずことかできる。この仮止め処理としては、例え
ば、接着剤による接着、Ｔ　Ｉ　Ｇ溶接、クリップ等に
よる締結等の手段を用いることができる。

また、」二記実施例におりる第２締イ」Ｕ部月３５はロ
ッド３９と一対の締伺はボルト４０．４１とを有してい
るが、例えば第３図に示すような貫通ボルトを一方のブ
ラケットに螺合させるように構成してもよい。

さらに、上記実施例においては支持ロッド３６が第１締
付は部材３４と一体に形成されているが、締伺は部材と
は別個に形成した複数個の支持ロッドを複数個の締付は
部拐の間に単独状態で配置するようにしてもよい。この
場合、支持ロッドの両端面にねじ穴を設ける必要はない
。

支持ロッドは積層鉄心の偏った締付けを防止するもので
あるから、少なくとも２本以上必要であるが、好ましく
は、３本以上の支持ロッドを積層鉄心の周方向に間隔を
開けて配列するのがよい。

発朋塑勘皿 以上の説明から明らかなように、本発明による同期回転
電機は、同期回転電機の外被の一部を構成する積層鉄心
と、該積層鉄心に設けられた固定子巻線と、前記積層鉄
心を貫通して延びる複数個の締イ」け部材と、該締付は
部月により前記積層鉄心の両端に堅固に締結固定された
一対のブラケットと、前記ブラケットに軸受部材を介し
て回転可能に支持された回転子と、前記積層鉄心を貫通
して延び且つ両端面が前記ブラケットに当接する締付は
量規制用の支持ロッドとを備え、前記ブラケットの軸受
部材取付は部、外部取付は面等機械的寸法精度の必要な
部分は前記積層鉄心と前記一対のブラケットとか前記締
付は部材により堅固に締結固定された状態で機械加工に
より形成されていることを特徴とするものであるから、
一対のブラケット間の間隔か支持ロッドによって均等に
一定に保たれた状態で積層鉄心と一対のブラケットとが
堅固に締結固定されることとなる。したがって、積層鉄
心とブラケットとの軸心ずれを防止できるとともに固定
子の定形性及び剛性を高めることができるようになる°
。また、ブラケットの軸受部材取付は部、外部取付は面
等機械的寸法精度の必要な部分は積層鉄心と一対のブラ
ケットとが締付は部材により堅固に締結固定された状態
で機械加工により形成されるから、固定子の機械的寸法
精度を高めることができるようになり、機械的寸法精度
の高い同期回転電機を提供できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の同期回転電機の固定子の構造を−示す断
面図、第２図は第１図に示す固定子の変形状態を概略的
に示す斜視図、第３図は従来の他の同期回転電機の固定
子の構造を示す断面図、第４図は第３図に示す固定子の
変形状態を概略的に示す正面図、第５図は本発明の一実
施例を示す永久磁石界磁型同期電動機の第６図中ｖ−ｙ
線に沿った断面図、第６図は第５図に示す同期電動機の
固定子の第５図中Ｖｌ−Ｖｌ線に沿った断面図、第７図
　゛は第５図に示す同期電動機の固定子の第５図中■−
■線に沿った断面図である。 ２１−積層鉄心、 ２３−固定子巻線、 ２７、　２８−　ブラケット、 ３４．３５−締付は部材、 ３６−支持ロッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同期回転電機の外被の一部を構成する８層鉄心と、
   該積層鉄心に設けられた固定子巻線と、前記積層鉄心を
   貫通して延びる複数個の締付は部材と、該締付は部材に
   より前記積層鉄心の両端面に堅固に締結固定された一対
   のブラケットと、前記ブラケットに軸受部材を介して回
   転可能に支持された回転子と、前記積層鉄心を貫通して
   延び且つ両端面が前記ブラケットに当接する締付は量規
   制用のロンドとを備え、前記ブラケットの軸受部祠取付
   は部、外部取付は面等機械的寸法精度の必要な部分は前
   記積層鉄心と前記一対のブラケットとが前記締付は部材
   により堅固に締結固定された状態で機械加工により形成
   されていることを特徴とする同期回転電機。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した同期回転電機にお
   いて、前記複数個の締付は部材のうちの少なくとも一部
   の締付は部材が前記支持ロンドと一体に形成されている
   ことを特徴とする同期回転電機。 ３、特許請求の範囲第２項に記載した同期回転電機にお
   いて、前記支持ロンドの両端面にはそれぞれねじ穴が形
   成されており、前記支持ロンドと一体の前記締付は部材
   は前記支持ロンドの両端面のねじ穴に蝮合する一対のボ
   ルトを備えていることを特徴とする同期回転電機。 ４、特許請求の範囲第１項に記載した同期回転電機の固
   定子において、前記積層鉄心には予め該積層鉄心自体の
   型部れを防止するための仮止め処理が施されていること
   を特徴とする同期回転電機。 ５、特許請求の範囲第１項に記載した同期回転電機にお
   いて、前記回転子は永久磁石界磁回転子であることを特
   徴とする同期回転電機。