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    公开号:WO1985004057A1
    申请号:PCT/JP1985/000092
    申请日:1985-02-27
    公开日:1985-09-12
    发明作者:Shigeki Kawada；Yoichi Amemiya；Masatoyo Sogabe；Noboru Iwamatsu
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02K5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 同 期 回 転 電 機
    [0003] 〔技術分野〕
    [0004] 本発明は同期 HI転電機に関し、 さ らに詳し く は、 積層鉄心が 回転電機の外殻の一部をなす同期回転電機に関する。
    [0005] 〔背景技術〕
    [0006] 一般に、 同期回転電機、 例えば、 永久磁石界磁型同期モータ を交流サーボモータとして用いる場合、 モータの外殻には工作 機械等のモータ取付け部に正確に取り付けるためのいんろう部 即ち密着型'嵌合部や取付け端面が形成される。 そして、 ロータ シャフ トに対するモータの外殻のいんろう部の同心度やロータ シャフ トの軸線に対するモータの外殻の取付け端面の直角度等 には高い精度が要求される。
    [0007] 従来から、 固定子の積層鉄心が回転電機の外殻の一部をなす ように構成した同期回転電機が用いられている。 従来の一般的 な同期回転電機の固定子組立体の構造を第 1 図に示す。 この図 を参照すると、 固定子鉄心 2 は軸線方向に積層された多数の薄 板からなっている。 巻線を施した固定子鉄心 2 の両端にはそれ それ厚陶の端板 3 , 4が設けられている。 第 2図にも示すよう に、 複数個のタイ ロ 'ン ド 5が固定子鉄心 2及び端板 3 , 4に形 成された嵌合溝に嵌め込まれ、 タイ ロ ッ ド 5 は固定子鉄心 2及 び端板 3 , 4 に溶接されている。 これにより、 固定子鉄心 2 の 薄板が相互に固定されるとともに、 端板 3 , 4が固定子鉄心 2 に対して強固に固定されている。 溶接後に、 端板 3 , 4の外端部にはいんろう部 3 a , 4 aが それぞれ機狨加工によって精密に仕上げられる。 一方、 ブラケ ッ ト 6 , 7には端扳 3 , 4のいんろう部 3 a , 4 aに適合する 穴 6 a , 7 や軸受部材のための取付け穴 6 b , 7 が機械加 ェによつて精密に仕上げられる。 更に、 前ブラケ ブ ト 6にはェ 作機械等の取付け部に適合するいんろう部 6 c及び取付け端面 6 dが機械加工によって精密に仕上げられる。 ブラケッ ト 6， 7 はこれらの機械加工の'後に端扳 3 , 4のいんろう部 3 a , 4 aに嵌め込まれ、 複数個の締付けボルト 8によって強固に固 定される。
    [0008] このような従来の固定子においては、 上述したように、 固定 子鉄心 2 と靖扳 3 , との溶接組立体及びブラケッ ト 6 , 7が 個々に機械加工された後に該溶接組立体とブラケッ ト 6 , 7 と の組付けが行われるため、 精密加工すべき箇所が増えてしまう また、 機械加工によって生じる假々の寸法誤差が該溶接組立体 とブラケッ トとの結合によって累積されるので、 固定子の最終 精度が低下してしまう。 更にまた、 固定子鉄心 2が溶接される ため、 第 2図においてニ点鎮線で示すように、 固定子鉄心 2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 の増大を招く。
    [0009] 第 3図は従来の別の固定子の構造を示すものである。 この図 を参照すると、 巻線を施した積層型固定子鉄心 2 の両端には前 ブラケッ ト 6及び後ブラケッ ト 7がそれぞれ直接取り付けられ ている。 固定子鉄心 2及びブラケッ ト 6 , 7は複数個の締付け ボル ト 8により締結固定されている。 軸受部材のためのブラケ ッ ト 6 , 7 の取付け穴 6 b , 7 bや、 前ブラケ ッ ト 6 のいんろ う部 6 c , 取付け端面 6 d等はボル ト 8 による固定子鉄心及び ブラケ ッ 卜の固定の後に機械加工によって形成される。 したが つて、 寸法誤差の累積という問題は生じない。 また、 固定子鉄 心 2 とブラケ ッ ト 6 , 7 との組付け前に積層型固定子鉄心 2 自 体を堅固に形成しておく必要がな く 、 鉄心自体には形崩れ防止 のための簡単な処理、 例えば、 T I G溶接等を行なっておけ.ば 十分である。 したがって、 固定子鉄心 2が大き く熱変形するこ とはない。
    [0010] しかしながら、 この後者の方法の場合、 積層型固定子鉄心 2 は大きな外力を受けると型崩れを起こす。 このため、 締付けボ ル ト 8を締め込んだ場合に、 第 4図に模式的に示すように、 締 付けボル ト 8 の締付け量のばらつきによって固定子鉄心 2 に対 するブラケ ッ ト 6 , 7の同心度が大き く ずれてしま う。 このた め、 その後の機械加工が困難になる。 また、 締付けの後に固定 子鉄心 2が軸線方向に伸縮変形し得るため、 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 精度を得ることができな く 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。
    [0011] 〔発明の開示〕
    [0012] 本発明の 1 つの目的は、 積層鉄心が罔期回転電機の外殻の一 部をなす同期回転電機の問題点を解消し、 高い機械的精度と十 分な強度を有する同期回転電機を提供するこ とにある。
    [0013] 上記目的は、 本発明によれば、 軸線方向に積層された多数の 薄板からなり同期回転電機の外殻の一部をなす固定子鉄心と、 前記固定子鉄心に巻き付けられた巻線と、 前記固定子鉄心の両 端にそれぞれ取り付けられた一対のブラケッ トと、 該ブラケッ トに取り付けられる軸受部材を介してそれぞれ前記ブラケツ ト に対し回転可能に支持される口ータ組立体と、 前記ブラケッ ト と前記固定子鉄心とを軸線方向に締めつけて前記ブラケッ トと 前記固定子鉄心とを強固に締結する複数個の締付け部材と、 前 記固定子鉄心を蝕線方向に貫通して延び且つ前記固定子鉄心が 所定長さまで圧縮されたときに両端面が前記ブラケ、ソ トにそれ ぞれ当接して前記ブラケ ッ ト間の距離を規制する少なく とも 2 本以上の同一長さのロ ッ ドとを備えてなる同期回転電機により 達成される。
    [0014] この同期回転電機において、 ブラケッ トには軸受部材のため の取付け部や、 同期回転電機を使用する工作機械等に取り付け るためのいんろう部、 端面等のような機械的精度の必要な部分 を精密加工する必要がある。 その加工は、 固定子鉄心とブラケ ッ ト とが締付け部材により堅固に締結された後に行われる。 各 締付け部材による固定子鉄心の締付け量は口 ッ ドの長さによつ て同一に規制される。 したがって、 固定子鉄心の軸線に対して ブラケッ トの同心度がずれることはない。 ロ ッ ドの両端がブラ ケッ トにそれぞれ当接している状態で固定子鉄心は軸線方向に 強固に締め付けられているので、 固定子鉄心の定型性がブラケ ッ トの機械加工時においてさえも十分保たれる。 したがって、 機械的精度の高い同期回転電機を提供することができる。
    [0015] 本発明の上記及び他の特徴及び利点は添付図面を参照した以 下の詳細な説明によって一層明らかになるであろう。 〔図面の簡単な説明〕
    [0016] 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伏態を概略的に示す斜視 図、
    [0017] 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、
    [0018] 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、
    [0019] 第 5図は本発明の一実施例を示す永久磁石界磁同型期回転電 機の第 6図中 V - V線に ¾つた断面図、
    [0020] 第 6図は第 5図に示す同期回転電機の固定子の第 5図中 VI - VI線に沿つた断面図、
    [0021] 第 7図は第 5図に示す同期電動機の固定子の第 5図中 W - W 線に沿つた断面図である。
    [0022] 〔発明を実施するための最良の形態〕
    [0023] 第 5図ないし第 7図を参照すると、 本発明による同期電動機 の固定子は軸線方向に積層された多数の薄鋼板 2 2からなる固 定子鉄心 2 1 を備えている。 固定子鉄心 2 1 には巻線 2 3が設 けられている。 固定子鉄心 2 1 の中央には軸線方向に貫通する 円筒状の穴 2 1 aが形成されている。
    [0024] 固定子鉄心 2 1 の両端面には前ブラケ ッ ト 2 4及び後ブラケ ッ ト 2 5がそれぞれ当接せしめられている。 この実施例におい ては、 ブラケッ ト 2 4 , 2 5 は 4本の締付け部材 2 Sによって 固定子鉄心 2 1 の両端に固定されている。 前ブラケ ッ ト 2 4の 中心穴 2 4 a にはベア リ ング 2 7が取り付けられている。 後ブ ラケ ッ ト 2 5 の中心穴 2 5 a にはベア ング 2 8を保持するホ ルダ 2 8 aが嵌合しており、 ホルダ 1 8 a はねじによつて後ブ ラケッ ト 2 5 に取り付けられている。 永久磁石界磁回転子組立 体 2 9 のシャフ ト 3 0 はベアリ ング 2 7 , 2 8 によってブラケ ッ ト. 2· 4 , 2 5に対し茴転可能に支持されている。
    [0025] ブラケッ ト 2 4 , 2 5 の間には固定子鉄心 2 1を軸線方向に 貫通して延びる同一長さの 4本のロ ッ ド 3 1が設けられている , 口 ッ ド 3 1及び締付け部材 2 6 は固定子鉄心 2 1内で周方向に 互いに交互に配置されている。 各ロ ッ ド 3 1 は固定子铁心 2 1 が軸線方向に所定長さまで圧縮されたときにその両端面がブラ ケッ ト 2 4 , 2 5 にそれぞれ当接してブラケッ ト 2 4 , 2 5間 の距離を規制する。
    [0026] 各ロ ッ ド 3 1 はその両端にねじ穴 3 2をそれぞれ有しており ブラケッ ト 2 4 , 2 5 はロ ッ ド 3 1 のねじ穴 3 2に螺合するボ ル ト 3 3 によってそれぞれロ ッ ド 3 1に連結されている。
    [0027] この実施例においては、 各締付け部材 2 6 は一対のボル ト 3 4 とロ ッ ド 3 1 より も長い連結バ一 3 5 とを備えている。 各 連結バー 3 5 は固定子鉄心 2 1を軸線方向に貫通して延びてお り、 各連結バ一 3 5 の両端部はブラケッ ト 2 4 , 2 5 に設けら れた穴 3 6 , 3 7内にそれぞれ摺動可能に嵌合している。 各連 結バー 3 5 はその両端面にねじ穴 3 8をそれぞれ有している。 ボル ト 3 4はそれぞれブラケッ ト 2 4 , 2 5 の穴 3 6 , 3 7を 貫通して延びて連結バー 3 5 のねじ穴 3 8 に螺合している。 固定子鉄心 2 1 に対してブラケッ ト 2 4 , 2 5を取り付ける 場合、 各締付け部材 2 6を締め込むと、 積層型固定子鉄心 2 1 は各ロ ッ ド 3 1 の両端面がブラケッ ト 2 4 , 2 5 に当接するま で軸線方向に圧縮される。 ロ ッ ド 3 1 の長さは互いに同一であ るので、 固定子鉄心 2 1 の圧縮量はその円周方向の各位置にお いて均等に保たれることとなる。 したがって、 固定子鉄心 2 1 に対す！）ブラケ ツ ト 2 .4 , 2 5 の軸心のずれを防止することが できる。 したがって、 締結後の後述する機械加工を支障な く行 う ことができるようになる。 また、 締付け荷重のもとでブラケ ツ ト 2 4 , 2 5 は剛性を有する口 ッ ド 3 1 によつて堅固に連結 されるので、 固定子の定形性が保たれる。 したがって、 剛性の 高い固定子を得ることができる。
    [0028] 前ブラケ ッ ト 2 4には電動機を工作機械等の穴 （図示せず） に嵌合させるためのいんろう部 2 4 bや、 電動機を工作機械等 の面に衝合させるための取付け面 2 4 cが形成される。 電動機 の回転子 2 9 のシャフ ト 3 0 は工作機械等のシャフ ト （図示せ ず） に連結される。 工作機械等のシャフ 卜に対する電動機のシ ャフ ト 3 0 の同心度の精度を高めるためには、 シャ フ ト 3 0 に 対するブラケ ッ ト 2 4 , 2 5 の穴 2 4 a , 2 5 a の同心度の精 度を高める必要がある。 また、 シャフ ト 3 0 に対する前ブラケ ッ ト 2 4のいんろう部 2 4 bの同心度やシャフ ト 3 0 に対する 前ブラケ ッ ト 2 4の端面 2 4 c の直角度等の精度を高める必要 がある。 本発明によれば、 これら精度の要求される箇所の精密 な機械加工はブラケ ッ ト 2 4 , 2 5を締付け部材 2 6 によって 固定子鉄心 2 1 に強固に固定した後に軸受部材取付け穴、 いん ろう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精 密に仕上げることができる。 もしも、 仕上げ加工後に固定子鉄 心 2 1 にブラケッ ト 2 4 , 2 5を組み付けた場合には、 各加工 部の寸法交差が累積されることとなるが、 本発明によればこの ような問題を解消することができる。 したがって、 高い寸法精 度の電動機の固定子を得ることができる。 回転子 2 9やホルダ2 8 a は精密に機械加工された後に機械加工が終了した固定子 に組み^けられる。
    [0029] 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。
    [0030] 例えば、 積層型固定子鉄心 2 1 の両端にブラケッ ト 2 4 , 2 5を堅値に取り付ける前に、 積層型固定子鉄心 2 1自体の型 崩れを防止するための仮止め処理を鉄心 2 1 に施すことができ る。 この仮止め処理としては、 例えば、 接着剤、 T I G溶接、 ク リ ツプ等のような簡易締結手段を用いるこ とができる。
    [0031] また、 上記実施例における各締付け部材 2 6 は一対のボル ト と連锆バーとを有しているが、 例えば第 3図に示すような貫通 ボル トであってもよい。
    [0032] さらに、 ブラケ ッ ト 2 4 , 2 5 の内端面にはロ ッ ド 3 1 の両 端部に適合する凹所を形成してもよい。 まお ^ 上記実施例にお けるボル ト 3 3 は省略してもよい。 締付け部材 2 6ゃロッ ド 3 1 の本数は上記の本数に限られることはない。 〔産業上の利用可能性〕
    [0033] 本発明による同期回転電機は永久磁石界磁電動機や他の同期 回転電機に適用するこ とができ、 小型で寸法精度及び強度の高 い同期回転電機を提供するこ とができる。
    权利要求:
    Claims丄 u 請 求 の 範 囲
    1. 軸線方向に積層された多数の薄板からなり同期回転電機 の外殻の一部をなす固定子鉄心と、
    前記固定子鉄心に巻き付けられた巻線と、
    前記固定子鉄心の両端にそれぞれ取り付けられた一対のブラ ケッ トと、
    該ブラケッ トに取り付けられる蝕受部材を介してそれぞれ前 記ブラケ ツ トに対し面転可能に支持される口ータ組立体と、 前記ブラケッ トと前記固定子鉄心とを軸線方向に締めつけて 前記ブラケッ ト と前記固定子鉄心とを強固に締結する複数個の 締付け部材と、
    前記固定子鉄心を敏線方向に貫通して延び且つ前記固定子鉄 心が所定長さまで圧縮されたときに両端面が前記ブラケッ トに それぞれ当接して前記ブラケ ッ ト間の距離を規制する少なく と も 2本以上の同一長さの口 ッ ドとを備えてなる同期回転電機。
    2. 前記各口 ッ ドはその雨端面にねじ穴をそれぞれ有してお り、 前記ブラケ ッ トは前記口ッ ドの前記ねじ穴に螺合するボル トによって前記口 ッ ドに連結されていることを特徴とする請求 の範囲第 1項に記載の同期回転電機。
    3. 前記各締付け部材は前記口 ッ ドより も長い連結バーと一 対のボル トとを備えており、 前記各連結バーの両端都は前記ブ ラケッ トに設けられた穴内にそれぞれ摺動可能に嵌合しており 前記各連結バーはその両端面にねじ穴をそれぞれ有しており、 前記ボルトばそれぞれ前記ブラケッ トの穴を貫通して延びて前 記連結バーのねじ穴に螺合していることを特徵とする請求の範 丄丄 囲第 1項に記載の同期回転電機。
    4. 前記固定子鉄心には予め該固定子鉄心自体の型崩れを防 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請求 の範囲第 1 項に記載の同期回転電機。
    5. 前記回転子は永久磁石界磁回転子であるこ とを特徵とす る請求の範囲第 1項に記載の同期回転電機。
    类似技术:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP59034370A|JPH0213541B2|1984-02-27|1984-02-27||
    JP59/34370||1984-02-27||KR8570270A| KR910007782B1|1984-02-27|1985-02-27|동기 회전기|
    DE8585901080A| DE3579538D1|1984-02-27|1985-02-27|Synchrone elektrische rotierende maschine.|
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