特許 7226218 回転電機の仮固定治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】回転電機の仮固定治具

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20230214BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019172024

(22)【出願日】2019-09-20

(65)【公開番号】P2021052444

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2022-02-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】諏訪園 祥子

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７４７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５３８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６５４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０７０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０４６３１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／００－１５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０４－１５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータを取り付けた円筒形のフレームに対してロータを仮固定する回転電機の仮固定治具であって、
基端側が前記フレームの一端側に着脱可能に取り付けられ、先端側が前記ロータへ着脱可能に連結される板状の支持部材と、
頭部とそれに連結したおねじ部を有し、前記頭部が前記ロータに対して当接離反移動可能となるように、前記支持部材の先端側に前記おねじ部が螺合される仮固定座と、
前記支持部材の先端側及び前記仮固定座を貫通して前記ロータに着脱可能に螺合する仮固定ボルトと、
頭部とそれに連結した軸部を有し、前記軸部が前記支持部材の先端側を貫通して前記仮固定座の頭部に当接する回り止めボルトと、を備えたことを特徴とする回転電機の仮固定治具。

【請求項2】

前記仮固定座の頭部は中空を有した六角柱に形成され、前記支持部材の先端側における回り止めボルト貫通部位は、回り止めボルトの軸部が前記六角柱の頭部外周面に当接する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機の仮固定治具。

【請求項3】

前記支持部材が前記フレームに取り付けられた状態で、前記フレームの一端側に取り付けられるカバーであって、前記支持部材の先端側の回り止めボルト貫通部位と対向する位置に回り止めボルト挿入用穴部が設けられたカバーを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機の仮固定治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機、例えばビルトインモータの駆動軸への着脱時における回転子と固定子を仮固定する、回転電機の仮固定治具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のビルトインタイプのモータの組立方法の一例を以下に説明する。まず、ステータを内径に装着した円筒形のフレームと、永久磁石を外径に装着したロータの相対位置を決め、一端が前記フレームの軸方向一端に着脱可能に取り付けられ、他端部に仮固定座のねじ部がねじ込まれる仮固定治具を用いて、該仮固定治具の一端をボルトにより貫通させて、仮固定治具の一端をフレーム端面に締結し、仮固定治具の他端部と、その他端部のロータ端面に対向する面に配設した仮固定座とをボルトによって貫通させてロータ端面に締結して仮固定を行う。

【0003】

次に、前記仮固定座を締結している側のボルトを外して、仮固定座のねじ部を仮固定治具の他端部側にねじ込むことで、ロータと仮固定座の間に隙間を作ってロータの回転を可能とし、その後フレームの一端側にカバーを取り付ける。

【0004】

尚、ロータを仮固定する装置、方法は、従来、特許文献１、２に記載のものが提案されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－１０７０４８号公報

【文献】特開２００９－１０７７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら前述したモータの組立方法の一例では、仮固定座が仮固定治具の裏側、すなわち仮固定治具の他端部のロータ端面に対向する面側にあるため、仮固定座が緩んでいるかどうかの確認がしづらい。

【0007】

また、仮固定座は、ボルト貫通用の貫通穴を有することからねじ部のねじの呼び（おねじの外径の直径）が大きいため、簡単な回り止め機構を設けることができず、モータの運転中に緩んで、回転するロータに接触する恐れがある。

【0008】

また、カバーを取り付けた状態では仮固定座の緩みを確認することができない。 本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、簡単な機構により仮固定座の緩みを阻止して仮固定座とロータの接触を防止することができる回転電機の仮固定治具及びこれを使用する回転電機の組立方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するための請求項１に記載の回転電機の仮固定治具は、
ステータを取り付けた円筒形のフレームに対してロータを仮固定する回転電機の仮固定治具であって、
基端側が前記フレームの一端側に着脱可能に取り付けられ、先端側が前記ロータへ着脱可能に連結される板状の支持部材と、
頭部とそれに連結したおねじ部を有し、前記頭部が前記ロータに対して当接離反移動可能となるように、前記支持部材の先端側に前記おねじ部が螺合される仮固定座と、
前記支持部材の先端側及び前記仮固定座を貫通して前記ロータに着脱可能に螺合する仮固定ボルトと、
頭部とそれに連結した軸部を有し、前記軸部が前記支持部材の先端側を貫通して前記仮固定座の頭部に当接する回り止めボルトと、を備えたことを特徴とする。

【0010】

また請求項２に記載の回転電機の仮固定治具は、請求項１において、
前記仮固定座の頭部は中空を有した六角柱に形成され、前記支持部材の先端側における回り止めボルト貫通部位は、回り止めボルトの軸部が前記六角柱の頭部外周面に当接する位置に形成されていることを特徴とする。

【0011】

また請求項３に記載の回転電機の仮固定治具は、請求項１又は２において、
前記支持部材が前記フレームに取り付けられた状態で、前記フレームの一端側に取り付けられるカバーであって、前記支持部材の先端側の回り止めボルト貫通部位と対向する位置に回り止めボルト挿入用穴部が設けられたカバーを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

（１）請求項１～３に記載の発明によれば、回り止めボルトの軸部を仮固定座の頭部に当接させて仮固定座の回転を阻止することができ、支持部材の先端側と仮固定座の螺合状態が緩むことを防止できる。このため、仮固定座とロータの接触が防止される。また、簡単な構造によって仮固定座の回り止め機構が構成される。
（２）請求項３に記載の発明によれば、カバーを取り付けた後に仮固定座が緩んでいないことを確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例１におけるロータとステータの仮固定時の回転電機を表し、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図。

【図2】本発明の実施例１における、ロータを回転軸に本固定したときの回転電機を表し、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図。

【図3】本発明の実施例２における、ロータを回転軸に本固定したときの回転電機を表し、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図。

【図4】本発明の実施形態における板状の支持部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図5】本発明の実施形態における仮固定座を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図6】本発明の実施形態における仮固定ボルトを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。

【図7】本発明の実施形態における仮固定座と回り止めボルトの関係を表し、（ａ）は回り止めボルトが挿入された状態でロータ端面から仮固定座の頭部を見た説明図、（ｂ）は回り止めボルトの正面図、（ｃ）は回り止めボルトの側面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。

【実施例1】

【0017】

本発明はステータを取り付けた円筒形のフレームに対してロータを仮固定する回転電機（ビルトインモータ）に適用され、ここではエレベータの巻上機のモータに適用した実施例を説明する。

【0018】

図１は仮固定時におけるモータを表し、（ａ）は要部側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図である。図２は本固定時におけるモータを表し、（ａ）は要部側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図である。

【0019】

図１、図２のモータ１１０において、１１１は環状をなすステータ１１２を内周面に同軸をなして取り付けた円筒形のフレームである。１１３は、ステータ１１２の内部に配設され、外周面に永久磁石１２０が装着されたロータである。１１４は、ロータ１１３の径方向中央部に装着される網車の回転軸である。

【0020】

２０は、一端側をフレーム１１１の軸方向一端に着脱可能とし、他端側をロータ１１３へ着脱可能とし、ステータ１１２を取り付けたフレーム１１１に対してロータ１１３を仮固定する仮固定治具である。

【0021】

１１５は、仮固定治具２０がフレーム１１１に取り付けられた状態でフレーム１１１の軸方向一端側に取り付けられ、フレーム１１１の内側と外側を仕切るように覆う円板形のカバーである。

【0022】

前記仮固定治具２０は、基端側がフレーム１１１の一端側に着脱可能に取り付けられ、先端側がロータ１１３へ着脱可能に取り付けられる、板状の支持部材としてのブラケット２１と、頭部とおねじ部を有し、頭部がロータ１１３に対して当接離反移動可能となるように、おねじ部がブラケット２１の先端側に螺合される、仮固定座としてのスペーサ２２と、ブラケット２１の先端側及びスペーサ２２を貫通して、ロータ１１３に設けられた仮固定台座部１１３ａに着脱可能に螺合する仮固定ボルト２３と、ブラケット２１の基端側をフレーム１１１の一端側に着脱可能に取り付ける取付ボルト２４と、ブラケット２１の先端側を貫通してスペーサ２２の頭部に当接し、スペーサ２２の回転を阻止する回り止めボルト２５と、を備えている。

【0023】

尚、図１では、仮固定ボルト２３がブラケット２１の先端側及びスペーサ２２を貫通してロータ１１３の仮固定台座部１１３ａに螺合しているが、回り止めボルト２５はブラケット２１の先端側の後述するボルト穴２１ｅには挿入されておらず、図２では、仮固定ボルト２３がブラケット２１の先端側の後述するボルト穴２１ｃから外されており、回り止めボルト２５はブラケット２１の先端側（のボルト穴２１ｅ）に挿入され貫通している状態を示している。

【0024】

次に、仮固定治具２０を構成する各部の詳細を図４～図７とともに説明する。図４において、ブラケット２１は、所定厚さで板状に形成された基端側（図４中、上側）に、厚さ方向（図４（ａ）中、紙面に対する垂直方向、図４（ｂ）中、左右方向）で取付ボルト２４が差し込まれるボルト穴２１ａが形成されている。

【0025】

ブラケット２１の、前記ボルト穴２１ａが設けられている基端側と反対側の終端部位は背面（図４（ａ）中、紙面に向かって奥面、図４（ｂ）中、右面）方向に屈曲された後、その屈曲終端がさらに下側に屈曲され、その先端側に、厚肉となる台座部２１ｂが設けられている。

【0026】

この台座部２１ｂにおいて、仮固定ボルト２３および回り止めボルト２５が挿入される面をボルト挿入面２１ｂａとし、取付ボルト２４により基端側がフレーム１１１の一端側に取り付けられたときにロータ１１３の仮固定台座部１１３ａ側に対向する面を座面２１ｂｂとしている。

【0027】

台座部２１ｂには、厚さ方向（図４（ａ）中、紙面に対する垂直方向、図４（ｂ）中、左右方向）に、ボルト挿入面２１ｂａから座面２１ｂｂまでの間を貫通して、仮固定ボルト２３が差し込まれるボルト穴２１ｃが形成されている。

【0028】

また、台座部２１ｂの座面２１ｂｂと厚さ方向（図４（ａ）中、紙面に対する垂直方向、図４（ｂ）中、左右方向）中程との間に、当該厚さ方向へ軸方向を向けためねじ部２１ｄが、ボルト穴２１ｃの同軸上で当該ボルト穴２１ｃよりも大径をなして形成されている。

【0029】

また、ボルト穴２１ｃ、めねじ部２１ｄの下方近傍には、台座部２１ｂの厚さ方向（図４（ａ）中、紙面に対する垂直方向、図４（ｂ）中、左右方向）に、回り止めボルト２５がねじ込まれるボルト穴２１ｅが形成されている。尚、ボルト穴２１ｅの内周には図示省略のめねじ部が形成されている。

【0030】

図５において、スペーサ２２は、外周面にねじ山を形成した円柱形状のおねじ部２２ｄが、中空を有した六角柱形状の頭部２２ｂの軸心上に軸心を位置させるように立設（連結）され、おねじ部２２ｄがブラケット２１のめねじ部２１ｄに螺合すると共に、ブラケット２１のボルト穴２１ｃと連通して仮固定ボルト２３が差し込まれるボルト穴２２ｃが頭部２２ｂ及びおねじ部２２ｄの軸心上を貫通するようにして形成されている。

【0031】

図６において、仮固定ボルト２３は、頭部２３ａが、ブラケット２１のボルト穴２１ｃの直径よりも大きい径サイズを有し、軸部２３ｂが、ブラケット２１のボルト穴２１ｃの長さ（台座部２１ｂのボルト挿入面２１ｂａから座面２１ｂｂまでの長さ）とスペーサ２２の頭部２２ｂ内のボルト穴２２ｃの長さの合計よりも長く形成されている。

【0032】

図７（ｂ）、（ｃ）において、回り止めボルト２５は、頭部２５ａがブラケット２１のボルト穴２１ｅの直径よりも大きい径サイズを有し、軸部２５ｂが、ブラケット２１の台座部２１ｂのボルト挿入面２１ｂａから座面２１ｂｂまでの長さよりも長く、ブラケット２１のめねじ部２１ｄに螺合されたスペーサ２２の頭部２２ｂに届く長さとなっている。尚、軸部２５ｂの外周には図示省略のおねじ部が形成されている。

【0033】

図７（ａ）はスペーサ２２のおねじ部２２ｄがブラケット２１のめねじ部２１ｄに螺合され、台座部２１ｂのボルト穴２１ｅに回り止めボルト２５をねじ込んだ状態で、ロータ１１３の端面からスペーサ２２の頭部２２ｂを見た図であり、回り止めボルト２５の軸部２５ｂがスペーサ２２の六角柱形状の頭部２２ｂの頭部角の軌道（図示二点鎖線）上に位置して頭部２２ｂの外周面に当接することで、スペーサ２２の回転（緩み）を阻止している。

【0034】

次に、上記のように構成された仮固定治具２０を使用する、回転電機であるエレベータの巻上機のモータの組立方法を説明する。

【0035】

まず、工場において、環状をなすステータ１１２を内周面に同軸をなして取り付けた円筒形のフレーム１１１の一端側（図１（ａ）中、左端側、図１（ｂ）中、紙面に向かって手前側）に対して、スペーサ２２のおねじ部２２ｄをめねじ部２１ｄに各々螺合させた複数（本実施例では３つ）のブラケット２１の基端側を周方向に沿って規定間隔（本実施例では等間隔）でそれぞれ配設して、ボルト穴２１ａに取付ボルト２４を各々差し込んで貫通させてフレーム１１１の一端側に螺合させ、当該ブラケット２１の基端側をフレーム１１１にそれぞれ取り付ける。

【0036】

そして、環状をなすロータ１１３をステータ１１２の内部に配設して、スペーサ２２の頭部２２ｂをロータ１１３の仮固定台座部１１３ａにそれぞれ当接させるように、ブラケット２１のめねじ部２１ｄに対するスペーサ２２のおねじ部２２ｄの螺合位置を各々調整し、仮固定ボルト２３をブラケット２１のボルト穴２１ｃにそれぞれ差し込んでスペーサ２２のボルト穴２２ｃを経由して貫通させ、ロータ１１３の仮固定台座部１１３ａにそれぞれ螺合させる。

【0037】

これにより、ロータ１１３は、ステータ１１２と同軸をなすように仮固定治具２０でフレーム１１１に仮固定される。

【0038】

そして、フレーム１１１に対してロータ１１３を仮固定したら、現場にまで搬送し、網車の回転軸１１４をロータ１１３の内部に挿入してロータ１１３に回転軸１１４を装着した後、仮固定ボルト２３をそれぞれ外すと共に、スペーサ２２の頭部２２ｂをロータ１１３の仮固定台座部１１３ａからそれぞれ離反させるように、ブラケット２１のめねじ部２１ｄに対するスペーサ２２のおねじ部２２ｄの螺合位置を各々調整し、ブラケット２１の台座部２１ｂの座面２１ｂｂにスペーサ２２の頭部２２ｂをそれぞれ当接させる。

【0039】

これにより、ロータ１１３は、ステータ１１２と同軸をなすように回転可能に回転軸１１４に本固定される。

【0040】

尚、スペーサ２２のおねじ部２２ｄをブラケット２１のめねじ部２１ｄにねじ込んだとき、その螺合部がわずかに緩んでも、ロータ１１３とスペーサ２２の頭部２２ｂは接触しない隙間を有するものとする。

【0041】

次に、ブラケット２１のボルト挿入面２１ｂａ側からボルト穴２１ｅに回り止めボルト２５をねじ込んで回り止めボルト２５の軸部２５ｂの先端側をスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接させる（図２参照）。

【0042】

そして、フレーム１１１の内側と外側とを仕切るように覆う円板形のカバー１１５を当該フレーム１１１の一端側に同軸をなして配設し、当該カバー１１５を取付ボルト１１６でブラケット２１及びフレーム１１１に取り付けることにより、エレベータの巻上機のモータ１１０が現場で組み立てられて据え付けられる。

【0043】

前記回り止めボルト２５をブラケット２１のボルト穴２１ｅに差し込んだ際、軸部２５ｂの先端側が、図７（ａ）の二点差線で示すスペーサ２２の頭部２２ｂの頭部角の軌道上に位置するため、該軸部２５ｂの先端側が頭部２２ｂの外周面に接触し、それ以上スペーサ２２は回転することができない。

【0044】

このため、スペーサ２２がブラケット２１の台座部２１ｂから緩んでスペーサ２２とロータ１１３が接触することを防止することができる。

【0045】

また、細いボルトを回り止めボルト２５として使用できるため、簡単な構造によって仮固定座（スペーサ２２）の回り止め機構が構成される。

【実施例2】

【0046】

実施例２では、ロータ１１３の本固定が行われ、カバー１１５が取り付けられた後に、カバー１１５の外側から回り止めボルトをブラケット２１のボルト穴２１ｅに差し込んで、その軸部先端側をスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接させてスペーサ２２の回転を阻止するとともに、カバー１１５の外側から回り止めボルトが大きく緩んでいないかを確認できるように構成した。

【0047】

図３は、実施例２における、ロータを回転軸に本固定したときの回転機の要部を表しており、図２、図４～図７と同一部分は同一符号をもって示している。

【0048】

図３において、図２と異なる点は、カバー１１５の、ブラケット２１の台座部２１ｂのボルト穴２１ｅ（回り止めボルト貫通部位）と対向する位置に、ボルト穴２１ｅと略同径の回り止めボルト挿入用穴部１１５ｅを設けたことと、前記回り止めボルト２５に代えて、図７と同様に構成された回り止めボルトであって、且つ回り止めボルト挿入用穴部１１５ｅからブラケット２１のボルト穴２１ｅに回り止めボルトを挿入したときに、軸部の先端側がスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接できる軸部の長さに形成した回り止めボルト３５を設けたことにある。

【0049】

本実施例２に係る仮固定治具を使用するモータの組立方法は、ロータ１１３を回転軸１１４に本固定するまでは実施例１で述べた組立方法と同一であるので、ここでは本固定後の方法を説明する。

【0050】

回り止めボルト挿入用穴部１１５ｅが設けられたカバー１１５を、ブラケット２１が取り付けられたフレーム１１１の一端側に同軸をなして配設し、当該カバー１１５を取付ボルト１１６によってブラケット２１及びフレーム１１１に取り付ける。

【0051】

そして、回り止めボルト３５をカバー１１５の回り止めボルト挿入用穴部１１５ｅに差し込んで、ブラケット２１のボルト穴２１ｅにねじ込み、回り止めボルト３５の軸部先端側をスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接させる。これによって、実施例１の場合と同様にスペーサ２２の回転を阻止することができる（回り止め機能）。

【0052】

また、回り止めボルト３５はその頭部側がカバー１１５の外側に露出しているので、回り止めボルト３５の状態から、前記回り止め機能を果たしているか否かを判断することができる。

【0053】

すなわち、前記回り止めボルト３５の差し込み、ねじ込み動作を行った結果、回り止めボルト３５の頭部および軸部の境界部位とカバー１１５の外表面との間に所定距離以上の間隔が空いている場合は、回り止めボルト３５の軸部の先端側がスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に届いておらず回り止め機能は果たせていない。

【0054】

また、回り止めボルト３５の頭部および軸部の境界部位とカバー１１５の外表面との間に隙間がなく、且つ回り止めボルト３５の緩み感が無い又は大幅な緩み感が無い場合は、回り止めボルト３５の軸部の先端側がスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接し、正しく回り止め機能が果たせている。

【0055】

また、回り止めボルト３５の頭部および軸部の境界部位とカバー１１５の外表面との間に隙間は無いが、回り止めボルト３５に大幅な緩み感がある場合は、スペーサ２２とブラケット２１の台座部２１ｂの螺合状態が大きく緩んで、スペーサ２２の頭部２２ｂが大幅にロータ１１３の仮固定台座部１１３ａ側に移動し、回り止めボルト３５の軸部の先端側がスペーサ２２の頭部２２ｂの外周面に当接していない（回り止め機能が果たせていない）と判断することができる。

【0056】

以上のように本実施例２によれば、実施例１と同様に、スペーサ２２がブラケット２１の台座部２１ｂから緩んでスペーサ２２とロータ１１３が接触することを防止することができ、また、簡単な構造によって仮固定座（スペーサ２２）の回り止め機構が構成される。さらに、カバー（１１５）を取り付けた後に、カバーの外側から仮固定座（スペーサ２２）が緩んでいないことを確認することができる。

【符号の説明】

【0057】

２０…仮固定治具
２１…ブラケット
２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２２ｃ…ボルト穴
２２…スペーサ
２２ｂ，２３ａ，２５ａ…頭部
２２ｄ…おねじ部
２３…仮固定ボルト
２３ｂ，２５ｂ…軸部
２４，１１６…取付ボルト
２５，３５…回り止めボルト
１１０…モータ
１１１…フレーム
１１２…ステータ
１１３…ロータ
１１３ａ…仮固定台座部
１１４…回転軸
１１５…カバー
１１５ｅ…回り止めボルト挿入用穴部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】