(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子の巻線を成す複数の巻線間の電圧を測定するための複数の端子と、
前記固定子が内壁に設けられて前記固定子の軸方向に分割されるケースと、
分割された一方の前記ケースの端部において爪状に外部に配置された固定子移動装置とを備えた電動機の軸心調整方法であって、
前記固定子の巻線を成す複数の巻線の各電圧を測定し、
前記固定子移動装置の先端部を外側に開く方向に曲げることで前記固定子移動装置の根元部分が前記ケースの内側にせり出して前記固定子を前記ケースの内側に押し出して、前記固定子の各巻線の電圧が均一になるように固定子の位置を調整することを特徴とする電動機の軸心調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の組み立て時の軸心調整を可能にする装置を有する電動機と、その軸心調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、特開平７−１５９２６号公報に記載された従来の電動機の軸心調整方法を説明する横断面図である。図１１において、フレーム支持装置５およびエンドブラケット支持装置６ａ、６ｂを用い、取り付けボルト４を緩めた状態で電動機を運転して、発生する騒音を騒音測定装置７で測定し、周波数解析装置９にて該測定された騒音の周波数成分およびレベルを解析して、固定位置制御装置１０に入力する。
【０００３】
固定位置制御装置１０は、該装置内に蓄積しているデータベースを参照して、騒音測定値が最小となるエンドブラケット２ａ、２ｂの固定位置を算出し、嵌合位置調整装置１１ａ、１１ｂに指令を与えて、エンドブラケット支持装置６ａ、６ｂを移動させ、ボルト締め装置８で取り付けボルト４をフレーム１に締め付ける。
【０００４】
以上のようにして、回転軸の偏心により発生する騒音を最小にするように軸心を調整する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電動機の軸心調整は、騒音測定装置７により騒音測定し、その測定結果を周波数解析装置９によって解析し、さらに、予め蓄積されたデータベースを基準として、演算処理を行なった上でエンドブラケット２ａ、２ｂの固定位置を算出しなければならないので、まず、データベースを作成する作業が複雑で時間を要する。しかも、軸心を調整するのに、エンドブラケット２ａ、２ｂの固定位置を決定した後に取り付けボルト４を締め付けるので、作業が複雑になってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、データベースを作成せず、騒音測定装置７の測定結果のみではエンドブラケット２ａ、２ｂの固定位置は試行錯誤で捜さなければならないので、より一層作業が複雑になっていた。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単に固定子と回転子との空隙を調整できる電動機の軸心調整方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる電動機の軸心調整方法は、固定子の巻線を成す複数の巻線間の電圧を測定するための複数の端子と、固定子が内壁に設けられて固定子の軸方向に分割されるケースと、分割された一方のケースの端部において爪状に外部に配置された固定子移動装置とを備えた電動機の軸心調整方法であって、電動機の固定子の巻線を成す複数の巻線間の各電圧を測定し、固定子移動装置の先端部を外側に開く方向に曲げることで固定子移動装置の根元部分がケースの内側にせり出して固定子をケースの内側に押し出して、固定子の巻線間の各電圧が均一になるように固定子の位置を調整するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の軸方向断面図を示す。図２は、本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の径方向断面図を示す。図３は、本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の固定子巻線および電圧測定器との接続を説明する回路図である。
【００１１】
図１および図２において、単相誘導電動機は、
中央に軸３１を有する回転子３２と、
薄い鋼板を多数積層してなり、前記回転子３２を貫通させる孔を中央部に有する固定子３４と、
該固定子３４のスロットに巻回された主巻線３６および補助巻線３８と、
前記回転子３２、固定子３４、主巻線３６および補助巻線３８を収納するフレーム４０およびブラケット４２と、
前記フレーム４０の端に形成されている凹部４０ａに外輪が嵌合固定され、内輪が軸３１に嵌合固定する軸受４４と、
前記ブラケット４２の端に形成されている凹部４２ａに外輪が嵌合固定され、内輪が軸３１に嵌合固定する軸受４６と
により構成され、前記回転子３２の外径と前記固定子３４の内径との間に所定の空隙ｇを有するように形成される。
【００１２】
前記フレーム４０の端部には、前記ブラケット４２の端部を収納可能とした爪状の固定子移動用調整片４３が設けられている。該固定子移動用調整片４３は、各巻線に対向する位置に、つまり図２においては４個所に配置する。
【００１３】
該固定子移動用調整片４３は断面形状として略Ｌ形状を有しており、前記フレーム４０の内壁に固定子３４が嵌合されている状態で、該固定子移動用調整片４３の先端部を外側に開く方向に曲げることによって、該固定子移動用調整片４３の根元部分を内側にせり出させ、固定子の位置を内側に押し出すことができるように構成されている。
【００１４】
図２に示すごとく、主巻線３６は四つの極３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに巻回されており、それぞれの極の巻線の間に中間端子ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１が用意されている。上記それぞれの端子から、前記フレーム４０の外殻に用意された端子箱９０に用意された主外部端子９１（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１）へリード線で接続される。
【００１５】
上記のように構成された電動機の回転子の軸心調整方法を、図２、図３および図４によって説明する。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１における電動機の主巻線および補助巻線が、主外部端子９１によって、電源６９および電圧測定器７０に接続されていることを示す回路図である。
【００１７】
図２において前記回転子３２は、前記固定子３１の内径に対して軸心がずれている。図４は、図３における回路によって駆動されている状態でのコイル電圧と回転子軸心の偏心量との関係を示す曲線図である。
【００１８】
まず、スイッチ６７をオンすると、交流電源６９から主外部端子９１の内Ａ１、Ｅ１を介して電動機の主巻線３６と、コンデンサ７５を通じて補助巻線３８とに電流が流れ、回転子３２が回転する。
【００１９】
この電動機の回転状態において、電圧測定器７０の入力端子Ｉ１、Ｉ２を、主外部端子９１のＡ１−Ｂ１間、Ｂ１−Ｃ１間、Ｃ１−Ｄ１間、Ｄ１−Ｅ１間を順に接続して、主巻線３６ａの電圧値Ｖａ、３６ｂの電圧値Ｖｂ、３６ｃの電圧値Ｖｃ、３６ｄの電圧値Ｖｄをそれぞれ測定し、各電圧値を比較する。
【００２０】
回転子３２と固定子３４との軸心が一致していれば、つまり空隙ｇが円周のすべてにおいて一定であれば、測定した電圧値Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄは同一の値となり、空隙ｇを調整する必要はない。
【００２１】
しかし、図２に示すように、回転子３２の軸心が固定子中心Ｏ点から右側にずれているとすれば、右側の空隙ｇ１が狭く、左側の空隙ｇ２が広くなる。
【００２２】
狭い空隙側の主巻線３６ａから発生する磁束は回転子３２へ流れ、回転子３２が近くなることで磁束密度が上昇する。また、反対に広い空隙側の主巻線３６ｃから発生する磁束は回転子３２へ流れ、回転子３２が遠いことから磁束密度が低下する。
【００２３】
この磁束の不均一によって、主巻線の各極で測定される電圧は、図４に示すように狭い空隙ｇ１に対応する主巻線３６ａの電圧値Ｖａが高くなり、広い空隙ｇ２に対応する主巻線３６ｃの電圧値Ｖｃが低くなる。
【００２４】
このように、電動機を回転状態で、各主巻線の電圧値を測定しながら、電圧値の低い、つまり空隙の広い側にある調整片４３を外側に曲げることによって、固定子３４を内側に押し出すように移動させ、これによって各電圧値がほぼ同一になるまで調整する。これにより、回転子３２と固定子３４との空隙ｇが円周に沿って均一となり、電動機の騒音および振動を最も低く抑圧することができる。
【００２５】
以上、本実施の形態１では、電圧値の測定を主巻線で行なったが、補助巻線の各極の電圧値を測定して、これに基づいて軸心の調整を行なうようにしてもよい。
【００２６】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図を用いて説明する。
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の軸方向断面図を示す。図６は、本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の径方向断面図を示す。図７は図５に示す単相誘導電動機の固定子の分解斜視図である。図８は、本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の固定子巻線および電圧測定器との接続を説明する回路図である。
【００２８】
構造的に、本発明の実施の形態１と同一の部分については説明を省略する。
【００２９】
固定子３４は、図７に示すごとく樹脂製でリング状の中継端子取付け部材８０と、
上記中継端子取付け部材を嵌合固定する樹脂製で、側面に複数の櫛部８２ａを有し、主巻線３６および補助巻線３８が巻回される巻回部８２ｃを有する内部鉄心８２と、
上記内部鉄心８２の外径を嵌合固定する、リング状の外部鉄心８４から構成される。
【００３０】
中継端子取付け部材８０は、９０度振り分けで４個所にそれぞれ３端子の中継端子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３、ｄ１〜ｄ３を有している。
【００３１】
固定子３４の主巻線３６および補助巻線３８はそれぞれの巻線の極の間で上記中継端子に巻回され、各極の巻線の電圧を測定可能とするように配線されている。
【００３２】
実際には、中継端子はそれぞれの３端子を全て使用するわけではないが、方向性を無くし、共用化するために用意されている。
【００３３】
フレーム４０の端部には、前記ブラケット４２の端部を収納可能とした爪状の固定子移動用調整片４３が設けられている。該固定子移動用調整片４３は、各巻線に対向する位置に、つまり図６においては８個所に配置する。
【００３４】
端子箱９０は、主巻線の上記各中継端子からの複数のリード線が接続された主外部端子台９１および補助巻線の上記各中継端子からの複数のリード線が接続された補助外部端子台９３とにより構成されている。
【００３５】
上記のように構成された電動機の回転子の軸心調整方法を、図８および図９によって説明する。
【００３６】
図８は、本発明の実施の形態２における電動機の主巻線および補助巻線が、主外部端子台９１および補助外部端子台９３によって、電源６９および電圧測定器７０に接続されていることを示す回路図である。図９は、図８における回路によって駆動されている状態での巻線電圧と回転子軸心の偏心量との関係を示す曲線図である。
【００３７】
スイッチ６７をオンすると、交流電源６９から主外部端子台９１のＡ１、Ａ２を介して電動機の主巻線３６と、コンデンサ７５を通じて補助巻線３８とに電流が流れ、回転子３２が回転する。
【００３８】
この電動機の回転状態において、電圧測定器７０の入力端子Ｉ１、Ｉ２を、主外部端子９１のＡ２−Ｄ１間、Ｄ１−Ｃ１間、Ｃ１−Ｂ１間、Ｂ１−Ａ１間を順に接続して、主巻線３６ａの電圧値Ｖｍａ、３６ｂの電圧値Ｖｍｂ、３６ｃの電圧値Ｖｍｃ、３６ｄの電圧値Ｖｍｄをそれぞれ測定する。
【００３９】
同様に、補助外部端子９３のＤ３−Ｄ２間、Ｄ２−Ｃ３間、Ｃ３−Ｂ２間、Ｂ２−Ａ３間を順に接続して、補助巻線３８ａの電圧値Ｖｓａ、３８ｂの電圧値Ｖｓｂ、３８ｃの電圧値Ｖｓｃ、３８ｄの電圧値Ｖｓｄをそれぞれ測定する。
【００４０】
その上で、測定したこれらの電圧値を比較する。
【００４１】
回転子３２と固定子３４との軸心が一致していれば、即ち空隙ｇが円周のすべてにおいて一定であれば、測定した電圧値Ｖｍａ〜Ｖｍｄ、Ｖｓａ〜Ｖｓｄは同一の値となり、空隙ｇを調整する必要はない。
【００４２】
しかし、図６に示すように、回転子３２の軸心が固定子中心Ｏ点から右側にずれているとすれば、右側の空隙ｇ１が狭く、空隙ｇ４がやや狭く、左側の空隙ｇ２が広く、空隙ｇ３がやや広くなる。
【００４３】
狭い空隙側の主巻線３６ｄから発生する磁束は回転子３２へ流れ、回転子３２が近くなることで磁束密度が上昇する。また、反対に広い空隙側の主巻線３６ｂから発生する磁束は回転子３２へ流れ、回転子３２が遠いことから磁束密度が低下する。
【００４４】
よって、図９に示すように、均一空隙ｇを基準として、空隙ｇ１に対応する主巻線３６ｄの電圧値Ｖｍｄが高くなり、空隙ｇ４に対応する補助巻線３８ｃの電圧値Ｖｓｃがやや高くなり、空隙ｇ２に対応する主巻線３６ｂの電圧値Ｖｍｂが低くなり、空隙ｇ３に対応する補助巻線３８ａの電圧値Ｖｓａがやや低くなる。
【００４５】
このように、電動機を回転状態で、各主巻線および補助巻線の各極の電圧値を測定しながら、電圧値の低い、つまり空隙の広い側にある調整片４３を外側に曲げることによって、固定子３４を内側に押し出すように移動させ、これによって各電圧値がほぼ同一になるまで調整する。これにより、回転子３２と固定子３４との空隙ｇが円周に沿って均一となり、電動機の騒音および振動を最も低く抑圧することができる。
【００４６】
上記の実施の形態において、空隙ｇを調整する固定子移動装置としてフレーム４０の端部に設けた爪状調整片によるものとして説明したが、図１０に示すようなボルト４５をフレーム４０およびブラケット４２の側面に螺合させて、ボルト４５によって固定子を移動させるようにしてもよい。
【００４７】
上記固定子移動装置は、実施の形態１においては４個所、実施の形態２においては８個所として図中にも示しているが、個数においてはこの限りではなく、固定子の歯の数と同数まで増やしてもよい。
【００４８】
また、固定子移動装置の数を制限する場合には、固定子移動装置の配置は、周方向において固定子３４の歯の位置に合わせて設置する。または、主巻線および補助巻線の中央部に対向する位置に合わせて設置すればよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明になる電動機は、固定子の巻線を成す複数のコイル間の電圧を測定するための複数の端子と、固定子が内壁に設けられて固定子の軸方向に分割されるケースと、分割された一方のケースの端部において爪状に外部に配置され、先端部を外側に開く方向に曲げられると根元部分がケースの内側にせり出して固定子をケースの内側に押し出す固定子移動機構とを備えているので、電圧値を均一にするように固定子を移動させることにより固定子と回転子との空隙を均一にすることができ、騒音や振動の低い電動機が得られる。
また、ケースが軸方向に２分割され、固定子移動機構が、分割されたケースの一方の端部に形成された爪状片からなり、該爪状片の折り曲げ動作により固定子を移動させるので、固定子の移動を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の軸方向断面図。
【図２】  本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の径方向断面図。
【図３】  本発明の実施の形態１による単相誘導電動機の固定子コイルおよび電圧測定器との接続を説明する回路図。
【図４】  コイル電圧と回転子軸心の偏心量との関係を示す曲線図。
【図５】  本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の軸方向断面図。
【図６】  本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の径方向断面図。
【図７】  図５に示す単相誘導電動機の固定子の分解斜視図
【図８】  本発明の実施の形態２による単相誘導電動機の固定子コイルおよび電圧測定器との接続を説明する回路図。
【図９】  コイル電圧と回転子軸心の偏心量との関係を示す曲線図。
【図１０】  本発明の他の実施の形態による単相誘導電動機の軸方向断面図。
【図１１】  従来の電動機の軸心調整方法の説明図。
【符号の説明】
３１  軸、    ３２  回転子、    ３４  固定子、
３６  主巻線、  ３８  補助巻線、
４０  フレーム、    ４２  ブラケット、
４３  固定子移動用調整片、    ４５  ボルト
６９  交流電源、    ７０  電圧測定器、
８０  中継端子取付け部材、    ８２  内部鉄心、    ８４  外部鉄心、
９０  端子箱、    ９１  主外部端子、    ９３  補助外部端子
【図１】
0004461568.tif 000002
【図２】
0004461568.tif 000003
【図３】
0004461568.tif 000004
【図４】
0004461568.tif 000005
【図５】
0004461568.tif 000006
【図６】
0004461568.tif 000007
【図７】
0004461568.tif 000008
【図８】
0004461568.tif 000009
【図９】
0004461568.tif 000010
【図１０】
0004461568.tif 000011
【図１１】
0004461568.tif 000012