(57)【要約】【課題】部品点数を増やすことなく、簡素な構成で、軸受をモータケースに固定する際の芯ずれを高精度に調整することができる回転電機を得ることを目的としている。【解決手段】底部を有する円筒状のフレーム３と、フレーム３内に固定された固定子１と、底部を有する円筒状であり、固定子１に開口部がかぶさり、フレーム３と結合されたブラケット４と、固定子１の内周部と隙間を介して配設され、フレーム３の底部の中央とブラケット４の底部の中央に回転自在に支持される回転軸２６に固定され、固定子１の中心軸と同軸に回転する回転子２とを備える回転電機であり、固定子１の一部がフレーム３の開口部から突出しており、フレーム３の開口部から突出した固定子１の外周部とブラケット４の内周部との間にブラケット４を径方向に移動させて回転軸２６の芯ずれを修正する隙間９が設けられているようにする。【選択図】図１
2010273411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部を有する円筒状のフレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央それぞれに軸受を介して回転自在に支持される回転軸に固定され、上記軸受の間に回転子鉄心を有し、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機の製造方法において、
上記固定子を上記フレームに固定し、上記固定子内に上記回転子を配設し、上記ブラケットを上記固定子にかぶせた後、
上記回転軸の芯ずれの量を測定し、
上記測定した芯ずれの量に下記式（１）に示すてこ比を乗じた値だけ、上記ブラケットを径方向に移動させて上記芯ずれを修正して上記フレームと上記ブラケットとを固定することを特徴とする回転電機の製造方法。
てこ比＝（フレーム側の軸受と回転子鉄心のブラケット側軸方向端面との距離）／（フレーム側の軸受とブラケット側の軸受との距離）・・・式（１）
【請求項２】
上記固定子を上記フレームから一定量突出させ、上記固定子に上記ブラケットをかぶせた際に上記突出した固定子の外周部と上記ブラケットの内周部との間に上記固定子の内周部と上記回転子の外周部との隙間の量に上記てこ比を乗じた値の隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の製造方法。
【請求項３】
底部を有する円筒状のフレームと、上記フレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央に回転自在に支持される回転軸に固定され、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機において、
上記固定子の一部が上記フレームの開口部から突出しており、
上記フレームの開口部から突出した固定子の外周部と上記ブラケットの内周部との間に上記ブラケットを径方向に移動させて上記回転軸の芯ずれを修正する隙間が設けられたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
上記フレームと上記ブラケットとの固定はレーザ溶接によることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
上記フレームの開口部及び上記ブラケットの開口部にフランジ部と上記フランジ部から放射状に張り出した耳部とが設けられ、上記耳部の中央にねじ穴が設けられ、上記フレーム及び上記ブラケットの上記フランジ部同士及び上記耳部同士が突合せられ、上記レーザ溶接による溶接箇所が上記耳部の根元付近にあることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
上記フレームの開口部及び上記ブラケットの開口部にフランジ部と上記フランジ部から放射状に張り出した耳部とが設けられ、上記耳部の中央にねじ穴が設けられ、上記フレーム及び上記ブラケットの上記フランジ部同士及び上記耳部同士が突合せられ、上記フレーム及び上記ブラケットの上記フランジ部同士の突合せた面にシール剤を有し、かつ、上記レーザ溶接による溶接箇所は上記耳部の先端付近であることを特徴とする請求項４記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ファンモータ等のように運転時に静寂性を要求される小形の回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機では、回転軸が配設された電機子と、この電機子が収容されたモータケースと、回転軸を軸承する軸受と、モータケースに配設され、軸受を保持する軸受保持部を有する軸受カバーとを備えた回転電機において、回転軸の軸心と軸受の軸心との芯ずれを修正するために、軸受保持部を軸受カバーの中央から偏芯した位置に配設して軸受カバーをモータケースの中心軸線を基準軸として所定の回転角度に調整し、モータケースに軸受カバーをかしめて固定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８９５３１号公報（第３頁〜第４頁、図１〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような回転電機にあっては、モータケースと軸受カバーが分離した構成になるため、部品点数が増え製造コストが増加するという問題があった。
【０００５】
また、モータケースに軸受カバーをかしめて固定する際にかかる大きな力によって軸受カバーが回転したり、モータケースが変形したりして新たな芯ずれが生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、部品点数を増やすことなく、簡素な構成で、軸受をモータケースに固定する際の芯ずれを高精度に調整することができる回転電機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る回転電機の製造方法は、底部を有する円筒状のフレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央それぞれに軸受を介してに回転自在に支持される回転軸に固定され、上記軸受の間に回転子鉄心を有し、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機の製造方法において、
上記固定子を上記フレームに固定し、上記固定子内に上記回転子を配設し、上記ブラケットを上記固定子にかぶせた後、
上記回転軸の芯ずれの量を測定し、
上記測定した芯ずれの量に下記式（１）に示すてこ比を乗じた値だけ、上記ブラケットを径方向に移動させて上記芯ずれを修正して上記フレームと上記ブラケットとを固定するものである。
てこ比＝（フレーム側の軸受と回転子鉄心のブラケット側軸方向端面との距離）／（フレーム側の軸受とブラケット側の軸受との距離）・・・式（１）
【０００８】
本発明に係る回転電機は、底部を有する円筒状のフレームと、上記フレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央に回転自在に支持される回転軸に固定され、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機において、
上記固定子の一部が上記フレームの開口部から突出しており、
上記フレームの開口部から突出した固定子の外周部と上記ブラケットの内周部との間に上記ブラケットを径方向に移動させて上記回転軸の芯ずれを修正する隙間が設けられたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る回転電機の製造方法によれば、底部を有する円筒状のフレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央それぞれに軸受を介して回転自在に支持される回転軸に固定され、上記軸受の間に回転子鉄心を有し、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機の製造方法において、
上記固定子を上記フレームに固定し、上記固定子内に上記回転子を配設し、上記ブラケットを上記固定子にかぶせた後、
上記回転軸の芯ずれの量を測定し、
上記測定した芯ずれの量に下記式（１）に示すてこ比を乗じた値だけ、上記ブラケットを径方向に移動させて上記芯ずれを修正して上記フレームと上記ブラケットとを固定するものであるので、新たな部品を追加することなく、ブラケットを径方向に適正量移動させることにより回転子の芯ずれ修正が可能となり、回転電機の製造コストを下げることができる。
てこ比＝（フレーム側の軸受と回転子鉄心のブラケット側軸方向端面との距離）／（フレーム側の軸受とブラケット側の軸受との距離）・・・式（１）
【００１０】
本発明に係る回転電機によれば、底部を有する円筒状のフレームと、上記フレーム内に固定された固定子と、底部を有する円筒状であり、上記固定子に開口部がかぶさり、上記フレームに固定されたブラケットと、上記固定子の内周部と隙間を介して配設され、上記フレームの底部の中央と上記ブラケットの底部の中央に回転自在に支持される回転軸に固定され、上記固定子の中心軸と同軸に回転する回転子とを備えた回転電機において、
上記固定子の一部が上記フレームの開口部から突出しており、
上記フレームの開口部から突出した固定子の外周部と上記ブラケットの内周部との間に上記ブラケットを径方向に移動させて上記回転軸の芯ずれを修正する隙間が設けられたものであるので、新たな部品を追加することなく、ブラケットを径方向に適正量移動させることにより回転子の芯ずれ修正が可能となり、回転電機の製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る回転電機の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】本発明に係る回転電機の実施の形態１を示す斜視図である。
【図３】図２においてブラケットをはずした状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る回転電機の実施の形態２を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る回転電機の実施の形態１を示す断面図、図２は、本発明に係る回転電機の実施の形態１を示す斜視図、図３は、図２においてブラケットをはずした状態を示す斜視図である。ここでは、図１、図２及び図３に基づき小形の誘導機を例に説明する。
【００１３】
本実施の形態１の回転電機は、底部を有する円筒状のフレーム３と、フレーム３内に固定された固定子１と、底部を有する円筒状であり、固定子１に開口部がかぶさり、フレーム３と結合されて空間を形成するブラケット４と、固定子１の内周部と隙間を介して配設され、フレーム３の底部の中央とブラケット４の底部の中央に回転自在に支持される回転軸２６に固定され、固定子１の中心軸と同軸に回転する回転子２とを備える回転電機であり、固定子１の一部がフレーム３の開口部から突出しており、フレーム３の開口部から突出した固定子１の外周部とブラケット４の内周部との間に所定寸法の隙間９が設けられている。
【００１４】
固定子１は、固定子鉄心１１、固定子鉄心１１に巻回された固定子巻線１５、固定子鉄心１１と固定子巻線１５とを絶縁するインシュレータ１４を備えている。固定子鉄心１１は、環状の固定子鉄心継鉄部１２と固定子鉄心継鉄部１２から径方向に突出し周方向に所定の間隔で配設された固定子鉄心歯部１３から成り、固定子巻線１５は固定子鉄心歯部１３の周囲にインシュレータ１４を介して巻回されている。固定子１は、開口部と底部を有する略円筒状のフレーム３の開口部に一部開口部から突出させて圧入され、フレーム３に固定されている。
【００１５】
回転子２は、回転子鉄心２１、導体２５、回転軸２６、軸受２７ａ，２７ｂから成る。回転子鉄心２１は、環状の回転子鉄心継鉄部２２と回転子鉄心継鉄部２２から径方向に突出し周方向に所定の間隔で配設された回転子鉄心歯部２３から成り、アルミニウムからなる導体２５が、回転子鉄心歯部１２の間の溝部にアルミダイキャスト製法によって鋳込まれている。回転子鉄心２１の中央部には回転軸２６が貫通固定されており、一対の軸受２７ａ，２７ｂが、回転軸２６に回転子鉄心２１の端面から略同距離の位置に回転子鉄心２１を挟むように固定されている。軸受２７ａの外周はフレーム３の底部の中央に設けられた凹形状の第１のハウジング５ａに嵌め込まれている。
【００１６】
ブラケット４は、フレーム３と同様に開口部と底部を有する略円筒状であり、ブラケット４の開口部は、フレーム３の開口部から突出した固定子１の外周と隙間９を介して嵌め込まれ、フレーム３の開口部とブラケット４の開口部とがつき合わせられ結合されて空間を形成する。また、軸受２７ｂの外周はブラケット４の底部の中央に設けられた凹形状の第２のハウジング５ｂに嵌め込まれている。軸受２７ａ，２７ｂはそれぞれ第１のハウジング５ａと第２のハウジング５ｂに回転自在に嵌め込まれ、回転子２は固定子１の中心軸と同軸に回転する。
【００１７】
隙間９の量は、回転子２の外周と固定子１の内周との間の隙間の量に[てこ比]を乗じた量に略等しくなるように設定されている。ただし、[てこ比]＝（フレーム３側の軸受２７ａと回転子鉄心１１のブラケット４側の端面との距離）÷（フレーム３側の軸受２７ａとブラケット４側の軸受２７ｂとの距離）である。
【００１８】
フレーム３とブラケット４の開口側端面には円盤状のフランジ部６ａ，６ｂが設けられ、また、略等間隔にフランジ部６ａ，６ｂの外周から放射状に突出した３つの耳部７が設けられており、耳部７に回転電機を筐体等に取り付けるためのねじ穴７ａが開けられている。後述する、調整作業の終了後、フランジ部６ａ，６ｂは、突合せ面の端面を耳部７の根元付近の溶接部８でレーザ溶接することにより互いに固定されている。
【００１９】
以下、このような構成の回転電機の回転軸の組立方法について説明する。
最初に、回転電機を仮組する。まず、固定子巻線１５の巻回が完了した固定子１をフレーム３に一部突出させて圧入する。次に、回転子２を固定子１内に挿入し、回転子２のフレーム３側の軸受２７ａをフレーム３の第１のハウジング５ａに嵌め込む。さらに、ブラケット４を固定子１にかぶせ、回転子２のブラケット４側の軸受２７ｂをブラケット４の第２のハウジング５ｂに嵌め込む。
【００２０】
続いて、芯ずれを修正する。まず、フレーム３とブラケット４を固定した状態で固定子巻線１５に通電し、回転子２を回転させる。次に、芯ずれ検出手段を用いて回転軸２６の芯ずれ量を測定する。芯ずれ検出手段としては、例えば、回転電機が発生する振動・騒音、巻線電流の高調波歪、巻線電圧の不平衡などを測定することにより芯ずれ量を求める。さらに、測定された芯ずれ量を修正するように、フレーム３とブラケット４を相対移動させる。このとき、フレーム３側の軸受２７ａを支点にして、ブラケット４側の軸受２７ｂを、芯ずれ量に[てこ比]を乗じた分だけ半径方向に移動することによって芯ずれが修正される。固定子１の外周とブラケット４の内周との間の隙間９の量を上記のように設定することによって、ブラケット４を径方向に移動させて芯ずれの修正する際にブラケット４の移動量が、固定子の外周部によって回転子２が固定子１に干渉しないように制限される。
【００２１】
最後に、フレーム３とブラケット４とを相互に固定する。まず、芯ずれ修正が完了した状態でフレーム３とブラケット４を保持する。次に、フランジ部６ａ，６ｂの付合せ面の端面であり、かつ、耳部７の根元付近を溶接部８として、溶接部８にＹＡＧレーザを順次照射してフレーム３とブラケット４とを溶接する。ＹＡＧレーザの照射位置と出力を適切に調整すれば、溶接による歪は無視できる程小さくできる。
【００２２】
ここで、耳部７の根元付近を溶接部８とする理由は以下のとおりである。フレーム３とブラケット４を深絞り加工によって成型した場合、耳部７がフランジ部６ａ，６ｂの合わせ面に垂直な方向に反ることが多い。そのため、フレーム３とブラケット４を突合せると互いの耳部７の間に隙間が生じることがある。この場合、回転電機を筐体等にねじ締めすると、耳部７の間の隙間が閉じるのに伴ってブラケット４が変形し芯ずれが生じる。これを抑制するためには、ねじ穴７ａに近い部分を拘束することが有効であり、したがって、耳部７の根元が溶接部８として適切である。
【００２３】
以上のような本実施の形態１の構成によれば、固定子１の一部がフレーム３の開口部から突出しており、フレーム３の開口部から突出した固定子の外周部と上記ブラケットの内周部との間に所定寸法の隙間９が設けられているので、新たな部品を追加することなく、ブラケット４を径方向に適正量移動させることにより回転子２の芯ずれ修正が可能となり、回転電機の製造コストを下げることができる。
【００２４】
また、フレーム３とブラケット４の固定にレーザ溶接を用いることによって、溶接による歪を無視できる程度に小さくできるので、溶接による固定の際の芯ずれを抑制でき、高精度の芯ずれ修正が可能となり、回転電機の品質を向上させることができる。
【００２５】
なお、ここでは誘導機の例を示したが、本発明の適用範囲は誘導機に限るものではなく、一般の回転電機に適用可能である。
【００２６】
実施の形態２．
図４は、本発明に係る回転電機の実施の形態２を示す斜視図である。
本実施の形態２では、フレーム３のフランジ部６ｂとブラケット４のフランジ部６ａとの突合せ面に湿気浸入防止用のシール剤を塗布し、フランジ部６ａ，６ｂの耳部７の先端を溶接部８とする。耳部７にシール剤を塗布しないようにすることで、フランジ部６ａ，６ｂからはみ出したシール剤によってレーザ溶接が不安定になることを防止できる。この場合、レーザ溶接の前に、耳部７を互いに押し当てて隙間をなくす工程を追加すればよい。
【００２７】
本実施の形態２の構成によれば、フランジ部６ａ，６ｂの突合せ面に塗布されたシール剤によって、湿気に強く、かつ、回転電機を筐体等にねじ締めする時の芯ずれを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  固定子、２  回転子、３  フレーム、４  ブラケット、５ａ  第１のハウジング、
５ｂ  第２のハウジング、６ａ，６ｂ  フランジ部、７  耳部、８  レーザ溶接箇所、
１２  固定子鉄心継鉄部、１３  固定子鉄心歯部、１４  インシュレータ、
１５  固定子巻線、２１  回転子鉄心、２２  回転子鉄心継鉄部、
２３  回転子鉄心歯部、２５  導体、２６  回転軸、２７ａ，２７ｂ  軸受。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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