(57)【要約】【課題】本発明は、シャフトの芯出しを確実に行うことができるロータ組立装置を提供する。【解決手段】ロータ組立装置１，２は、鋼板を積層してなるロータコア２２の中央孔２２ａ内に、フランジ３１を有するシャフト２１を挿入した状態で、シャフト２１に螺着されたナット２３とフランジ３１とでロータコア２２を挟み込んで、ロータコア２２をシャフト２１に固定するためのロータ組立装置であって、シャフト２１のフランジ３１側の端部２１ａを挿入するための開口１３ａが形成された台座部１３と、台座部１３の開口１３ａ内に挿入されると共に、シャフト２１のフランジ３１の平面部又はシャフト２１の端部２１ａの先端面を支持する軸力受け部１２，１４と、を備え、軸力受け部１２，１４の開口の中心と、シャフト２１の中心とは一致する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層してなるロータコアの中央孔内に、フランジを有するシャフトを挿入した状態で、前記シャフトに螺着されたナットと前記フランジとで前記ロータコアを挟み込んで、前記ロータコアを前記シャフトに固定するためのロータ組立装置であって、
前記シャフトの前記フランジ側の端部を挿入するための開口が形成された台座部と、
前記台座部の前記開口内に挿入されると共に、前記シャフトの前記フランジの平面部又は前記シャフトの前記端部の先端面を支持する軸力受け部と、を備え、
前記軸力受け部の前記開口の中心と、前記シャフトの中心とは一致する、
ロータ組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板を積層してなるロータコアを、シャフトとナットでロータ組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００２−０９５１９７号公報がある。この公報には、シャフトと、シャフトの外周側に装着されるアマチュアコアと、により構成される電動機用回転子が記載されている。シャフトに装着されたアマチュアコアは、例えば、手作業でシャフトに螺着されたナットによって固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０９５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シャフトに対するナットの螺着を自動化する場合には、シャフトの中心とナットの中心とが一致した状態にならなければナットを螺着させることができなかった。そのため、シャフトの芯出しが重要であった。
本発明は、シャフトの芯出しを確実に行うことができるロータ組立装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるロータ組み付け装置は、鋼板を積層してなるロータコアの中央孔内に、フランジを有するシャフトを挿入した状態で、前記シャフトに螺着されたナットと前記フランジとで前記ロータコアを挟み込んで、前記ロータコアを前記シャフトに固定するためのロータ組立装置であって、前記シャフトの前記フランジ側の端部を挿入するための開口が形成された台座部と、前記台座部の前記開口内に挿入されると共に、前記シャフトの前記フランジの平面部又は前記シャフトの前記端部の先端面を支持する軸力受け部と、を備え、前記軸力受け部の前記開口の中心と、前記シャフトの中心とは一致する。
これにより、シャフトの中心と、ロータコアをシャフトに固定するためのナットの中心位置を一致させることが可能である。
【発明の効果】
【０００６】
シャフトの芯出しを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に係るロータ組立装置の縦断面図である。
【図２】ロータ組立装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ロータ組立装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】軸力受け部の斜視図である。
【図５】実施の形態２に係るロータ組立装置の縦断面図である。
【図６】実施の形態３に係るロータ組立装置の縦断面図である。
【図７】他の実施形態に係るロータ組立装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ロータ組立装置１は、組立対象であるロータ１１と、ロータ１１の軸力を受ける軸力受け部１２と、ロータ１１の回転を抑止する台座部１３と、を備える。
【０００９】
ロータ１１は、上下方向に延在するシャフト２１と、シャフト２１が貫通するロータコア２２と、ロータコア２２の上部に配置され、シャフト２１が螺着されるナット２３と、を備える。
【００１０】
シャフト２１は、略円柱状で上下方向に延在してロータ組み立て装置１に配置される。シャフト２１の中心線Ｌ１は、上下方向に延在する。シャフト２１には、下端部２１ａより上部に形成されて、下端部２１ａより大径に形成されたフランジ３１と、フランジ３１より上部に設けられて、ロータコア２２を取り付けるためのロータコア取付部２１ｂと、ロータコア取付部２１ｂより上部に形成されたナット取付部２１ｃと、を備える。図２に示すように、ロータコア取付部２１ｂ及びナット取付部２１ｃには、上下方向に延在する２つのキー溝２１ｄが形成されている。また、ナット取付部２１ｃには、ナット２３と係合する雄ネジ（図示せず）が形成されている。
【００１１】
図３に示すように、フランジ３１には、外周から中央に向かって径方向に延在する２本のキー溝３１ｂが形成されている。ここでキー溝３１ｂは、フランジ３１の下面から上面に貫通するように形成されている。また、キー溝３１ｂは、シャフト２１のキー溝２１ｄと連通している。フランジ３１の直径は、ロータコア２２の直径より小さく、後述するロータコア２２の中央孔２２ａの径より大きい。また、フランジ３１の上面は、ロータコア２２の下面に当接する。なお、キー溝３１ｂは、上下で貫通しないようにフランジ３１の下面側にのみ設けられていても良い。
【００１２】
図１及び図２に示すように、ロータコア２２は、中心が貫通した略円形の鋼板を積層したものである。ロータコア２２には、中央部分を貫通する中央孔２２ａが設けられている。中央孔２２ａ内にシャフト２１が挿入された場合に、ロータコア２２は、シャフト２１のロータコア取付部２１ｂに配置される。また、中央孔２２ａを形成している壁部から径方向に向かって、２本の凸状のキー２２ｂが形成されている。なお、凸状のキー２２ｂは、例えば３本または４本で形成されていてもよく、これらの本数に限られない。
【００１３】
ナット２３は、ナット取付部２１ｃに螺着され、ロータコア２２の固定を行う。ナット２３とロータコア２２の間には、ワッシャー２４が配置されている。
【００１４】
図４に示すように、軸力受け部１２は、上下方向を軸方向とする円柱形状を有している。軸力受け部１２の上部には、円柱状に切り欠かれた挿入部１２ａが形成されている。この挿入部１２ａは、リング状の壁部１２ｂにより囲まれ、内部に底部１２ｃを有する。なお、挿入部１２ａの径は、シャフト２１の下端の径と略同一である。また、壁部１２ｂの上端を先端部１２ｄとする。
【００１５】
台座部１３には、上下方向を軸線として、中央を貫通する開口１３ａが設けられている。台座部１３の開口１３ａの径は、円柱状である軸力受け部１２の外径と略同一の径である。開口１３ａには、軸力受け部１２が下方から挿入され、軸力受け部１２が台座部１３に固定されている。また、台座部１３の上面には、２本の凸状のキー１３ｂが形成されている。２本の凸状のキー１３ｂは、フランジ３１に形成されている２つのキー溝３１ｂに係合する。
【００１６】
ここで、ロータ組立装置１によるロータ１１の組み立て動作について説明する。
【００１７】
軸力受け部１２が、台座部１３の下方から開口１３ａに挿入された状態でセットされた状態で、シャフト２１の下端部２１ａが、台座部１３の開口１３ａに上から挿入される。なお、フランジ３１のキー溝３１ｂに、台座部１３のキー１３ｂが係合した状態なる。
【００１８】
ここで、軸力受け部１２の壁部１２ｂの先端部１２ｄは、フランジ３１の下面の一部に当接する。これにより、軸力受け部１２は、壁部１２ｂの先端部１２ｄにおいてシャフト２１の軸力を受ける。
【００１９】
このとき、シャフト２１の下端部２１ａは、軸力受け部１２の開口１２ａ内に挿入された状態であり、シャフト２１の中心軸線Ｌ１と、軸力受け部１２の中心軸線Ｌ２が一致した状態になる。
【００２０】
ここで、シャフト２１のロータコア取付部２１ｂには、ロータコア２２が配置される。ロータコア２２の下端は、フランジ３１の上面に接する。このとき、ロータコア２２の凸状のキー２２ｂが、シャフト２１のキー溝２１ｄに係合することにより、ロータコア２２とシャフト２１の周方向の位置ずれが発生しない。
【００２１】
シャフト２１の上方において、ナット２３をシャフト２１の中心軸線Ｌ１に合わせて配置させる。このとき、シャフト２１の中心軸線Ｌ１が軸力受け部１２の中心軸線Ｌ２に一致していることに基づいて、ナット２３の位置決めを行う。その後、回転自在なナット締結具Ｃに装着されたナット２３を下降させ、ナット２３をシャフト２１に螺着させる。
【００２２】
ここで、シャフト２１は、台座部１３の凸状のキー１３ｂがフランジ３１のキー溝３１ｂに係合されていることにより、ナット２３を螺着するための回転力によってシャフト２１が回転せず、ナット２３をシャフト２１に螺着させることができる。
【００２３】
このようにして、シャフト２１の中心軸線Ｌ１と軸力受け部１２の中心軸線Ｌ２の芯出しを行っているので、シャフト２１の上端の位置が確定し、ナット２３を矢印Ｆ方向に降下させながら、シャフト２１に確実に螺着させることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図５を参照して、ロータ組立装置２について説明する。なお、実施の形態１に示したロータ組立装置１と同一の構成物品については同一の符号を付し、説明を省略する。ロータ組み付け装置２は、ロータ１１の軸力を受ける軸力受け部１４と、ロータ１１の回転を抑える台座部１３と、を備える。
【００２５】
軸力受け部１４は、挿入部１４ａを形成する壁部１４ｂを有している。ここで、壁部１４ｂの高さは、実施の形態１に示した軸力受け部１２の壁部１２ｂより低く形成されている。挿入部１４ａに設けられている底部１４ｃには、シャフト２１の下端部２１ａの端面が当接する。したがって、底部１４ｃによって、シャフト２１の軸方向の反力を受けることができる。このとき、シャフト２１の中心軸線Ｌ１と軸力受け部１４の中心軸線Ｌ３が一致することで、シャフト２１の芯出しを行うことができる。
【００２６】
実施の形態１に示した軸力受け部１２と、実施の形態２に示した軸力受け部１４のどちらを利用するかで、シャフト２１の軸力を受ける位置を変更できる。すなわち、シャフト２１の軸力を、軸力受け部１２の壁部１２ｂの先端部１２ｄで支持するか、軸力受け部１４の底部１４ｃで支持するかを切り替えることができる。
【００２７】
（実施の形態３）
図６を参照して、ロータ組立装置３について説明する。なお、実施の形態１及び実施の形態２に示したロータ組立装置１，２と同一の構成物品については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
ロータ組み付け装置３は、ロータ１１の回転を抑止する台座部１３と、ロータ１１の軸力を受ける軸力受け部１６と、軸力受け部１６を下から支持するスプリング１５と、を備える。
【００２９】
スプリング１５の上端は、軸力受け部１６に下面に固定されている。スプリング１５の下端は、図示しない台座で支持されている。スプリング１５は、例えば圧縮コイルバネである。
【００３０】
軸力受け部１６は、挿入部１６ａを形成する壁部１６ｂを有している。挿入部１６ａに設けられている底部１６ｃには、シャフト２１の下端部２１ａの端面が当接する。したがって、底部１６ｃにより、シャフト２１の軸方向の反力を受けることができる。このとき、シャフト２１の中心軸線Ｌ１と軸力受け部１６の中心軸線Ｌ４が一致することで、シャフト２１の芯出しを行うことができる。
【００３１】
軸力受け部１６の壁部１６ｂの外面は、台座部１３の開口１３ａの壁部に対して、軸方向に摺動する。よって、軸力受け部１６は、台座部１３に沿って上下方向に変位可能である。
【００３２】
ここで、ロータ組立装置３により複数の種類のロータ１１を組み立てることができる。ロータ１１の種類に応じてロータコア２２の厚さが異なると、ロータコア２２の下端を支えるフランジ３１の位置の設計変更が行われ、ロータ１１の種類に応じて、フランジ３１と、シャフト２１の下端部２１ａの下面の間の距離が異なることになる。このような場合に、ロータ組立装置３は利用される。
【００３３】
このように、スプリング１５で軸力受け部１６を下から支持し、軸力受け部１６を台座部１３の開口１３ａ内で自由に上下動可能とすることにより、シャフト２１の下端部２１ａの下面からフランジ３１までの距離が異なる複数のモータ１１についてナット２３の螺着を行う際に、軸力受け部１６の軸方向の位置調整を行う必要が無い。
【００３４】
なお上記では、ロータ組み立て装置３は、実施の形態２で示したロータ組み立て装置２と同様に、シャフト２１の下端部２１ａが軸力受け部１６の底部１６ｃに当接することにより軸力を受けるものとして説明したが、スプリング１５を、第１の実施形態の軸力受け部１２に適用することができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３６】
図７に示すように、他の実施形態に係るロータ組み立て装置４において、フランジ３１の下面には、内側に向かって傾斜するテーパ部３１ｅが形成され、台座部１３の内側上面には、テーパ部３１ｅと当接するテーパ部１３ｄが形成されている。
【００３７】
このように、フランジ３１のテーパ部３１ｅと、台座１３のテーパ部１３ｄとを用いて、台座１３上のロータ１１の芯出し調整することにより、ロータ１１の軸線の位置調整が容易になると共に、芯出しの精度の向上を図ることができる。なお、第１〜第３の実施形態と同様に、フランジ３１と台座１３は、フランジ３１に形成されたキー溝３１ｆと台座１３に設けられた凸状のキー１３ｅにより、キー連結されている。
【符号の説明】
【００３８】
１，２，３，４…ロータ組立装置、１１…ロータ、１２…軸力受け部、１２ａ…挿入部、
１２ｂ…壁部、１２ｃ…底部、１２ｄ…先端部、１３…台座、１３ａ…開口、１３ｂ…キー、１３ｄ…テーパ部、１３ｅ…キー、１４…軸力受け部、１４ａ…挿入部、１４ｂ…壁部、１４ｃ…底部、１４ｄ…先端部、１５…スプリング、１６…軸力受け部、１６ａ…挿入部、１６ｂ…壁部、１６ｃ…底部、２１…シャフト、２１ｂ…ロータコア取付部、２１ｃ…ナット取付部、２１ｄ…キー溝、２２…ロータコア、２２ａ…中央孔、２２ｂ…キー、２３…ナット、２４…ワッシャー、３１…フランジ、３１ｂ…キー溝、３１ｅ…テーパ部、３１ｆ…キー溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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