BR102013007929A2

BR102013007929A2 - Máquina elétrica rotativa

Info

Publication number: BR102013007929A2
Application number: BRBR102013007929-4A
Authority: BR
Inventors: Ryuta Kagawa; Kenji Matsuura; Koji Uemura
Original assignee: Yaskawa Denki Seisakusho Kk
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2015-06-16
Also published as: CN103378691A; US20130278249A1; CN103378691B; US9151638B2; JP5692147B2; JP2013223382A

Abstract

Máquina elétrica rotativa. Objeto: para facilitar a conexão/desconexão de um detector de rotação. Solução: uma máquina elétrica rotativa, segundo as configurações, inclui uma unidade da máquina-elétrica-rotativa, um detector de rotação, um acoplamento de oldham e uma anilha. A unidade da máquina-elétrica-rotativa inclui um eixo. O detector de rotação inclui um corpo principal e um pino de entrada de rotação que é rotacionalmente previsto no corpo principal. O acoplamento de oldham acopla o pino de entrada de rotação do detector de rotação e o eixo um ao outro, permitindo qualquer deslocamento em um sentido interseccional ao sentido axial. A anilha é fornecida com a unidade da máquina-elétrica-rotativa, enquanto está posicionada com relação ao eixo. A anilha inclui uma porção engatada na qual o corpo principal do detector de rotação é engatado na anilha. [figura selecionada] fig. 2.

Description

“MÁQUINA ELÉTRICA ROTATIVA” Campo técnico As configurações divulgadas neste documento estão relacionadas a máquinas elétricas rotativas.

Estado anterior da técnica As máquinas elétricas rotativas, incluindo detectores de rotação, tais como codificadores, são conhecidas. Um detector de rotação detecta a posição rotacional de um eixo de uma máquina elétrica rotativa, detectando a posição rotacional de um pino de entrada de rotação que é acoplado ao eixo da máquina elétrica rotativa e gira juntamente com o eixo.

Em uma máquina elétrica rotativa conhecida, um pino de entrada de rotação de um detector de rotação e um eixo da máquina elétrica rotativa são acoplados um ao outro com uma mola laminada, em que qualquer deslocamento axial entre o eixo e o pino de entrada de rotação é absorvida pela mola (ver PTL 1, por exemplo).

Lista de referência Literatura de patente PTL 1 Publicação de pedido de patente japonesa não examinada N° 2007-181315 Resumo da invenção Problema técnico Ainda há espaço para melhorias na técnica conhecida acima descrita em termos de facilitação do engate ou desengate do detector de rotação na ou da máquina elétrica rotativa.

Este é um objetivo de um aspecto das configurações para fornecer uma máquina elétrica rotativa em que conectar/desconectar um detector de rotação de/na máquina elétrica rotativa é facilitado.

Solução para o problema Uma máquina elétrica rotativa, segundo um aspecto das configurações, inclui uma unidade da máquina-elétrica-rotativa, um detector de rotação, um acoplamento de Oldham e a respectiva anilha. A unidade da máquina-elétrica-rotativa inclui um eixo. O detector de rotação inclui um corpo principal e um pino de entrada de rotação que é rotacionalmente previsto no corpo principal. O acoplamento de Oldham acopla o pino de entrada de rotação do detector de rotação e o eixo um ao outro, permitindo qualquer deslocamento em um sentido interseccional ao sentido axial. A anilha é fornecida com a unidade da máquina-elétrica-rotativa, enquanto está posicionada com relação ao eixo. A anilha inclui uma porção engatada na qual o corpo principal do detector de rotação é engatado na anilha.

Efeitos vantajosos da invenção Segundo um dos aspectos das configurações, a conexão/desconexão do detector de rotação de/na máquina elétrica rotativa é facilitado.

Breve descrição dos desenhos A Fig. 1 é uma visão esquemática lateral que ilustra uma configuração de um motor de acordo com uma primeira configuração. A Fig. 2 é uma visão seccional esquemática do lado do motor. A Fig. 3 é um diagrama que ilustra uma configuração de um acoplamento de Ol-dham ilustrado na Fig. 2. A Fig. 4A é uma visão frontal esquemática de uma anilha ilustrada na Fig. 2. A Fig. 4B é uma visão seccional esquemática tomada na linha IVB-IVB e vista no sentido das setas na Fig. 4A. A Fig. 5 é uma visão esquemática ampliada ilustrando um codificador e peças periféricas ilustradas na Fig. 2. A Fig. 6 é uma visão esquemática seccional lateral de um motor de acordo com uma segunda configuração. A Fig. 7A é uma visão frontal esquemática de uma anilha de acordo com a segunda configuração. A Fig. 7B é uma visão seccional esquemática tomada na linha VIIB-VIIB e vista no sentido das setas na Fig. 7A.

Descrição das configurações As configurações da máquina elétrica rotativa mencionadas no presente pedido serão descritas agora em detalhes, com referência aos desenhos que acompanham. Enquanto a descrição que se segue diz respeito a um caso exemplar em que a máquina elétrica rotativa divulgada pelo presente pedido é um motor, a máquina elétrica rotativa divulgada pelo presente pedido pode ser um gerador. Além disso, as configurações seguintes não limitam a presente invenção. (Primeira configuração) A Fig. 1 é uma visão esquemática lateral que ilustra uma configuração de um motor de acordo com uma primeira configuração. Como ilustrado na Fig. 1, um motor 1, segundo a primeira configuração, é um motor equipado com codificador e inclui uma unidade de motor 10 e uma unidade do codificador 20. A seguir, para esclarecer a relação posicionai, existe um eixo X e um eixo Y que são ortogonais entre si, e o sentido positivo do eixo Z é definido como um sentido vertical ascendente. A unidade do motor 10 inclui um eixo 11, um gabinete 12, um estator 13 e um rotor 14. O eixo 11 é um membro colunar que é rotacionalmente apoiado pelo gabinete 12. O gabinete 12 apoia o eixo 11 com uma interposição do rolamento não ilustrada entre eles, de modo que o eixo 11 é rotativo. O estator 13 é fixado à circunferência interna do gabinete 12. O estator 13 inclui um núcleo do estator 13a e uma bobina do estator 13b. O rotor 14 é fornecido no lado circunferencial interno do estator 13, de tal modo a estar de frente para o estator 13 com uma abertura de ar. O rotor 14 inclui um núcleo de rotor cilíndrico 14a disposto ao redor da circunferência externa do eixo 11, e a pluralidade de ímãs permanentes 14b dispostos na circunferência externa do núcleo do rotor 14a. O rotor 14 gira de forma coaxial com o eixo 11.

Na unidade do motor 10 configurada conforme descrito acima, quando uma corrente elétrica flui através da bobina do estator 13b do estator 13, um campo magnético rotativo é produzido no lado interno do estator 13. Com a interação entre o campo magnético giratório e os campos magnéticos produzidos por ímãs permanentes 14b do rotor 14, o rotor 14 gira. Com a rotação do rotor 14, o eixo 11 gira. A unidade de codificação 20 é disposta em um lado contrário da carga da unidade do motor 10. A unidade do codificador 20 inclui um codificador que detecta a posição rotaci-onal do eixo 11.0 codificador inclui um corpo principal, que compreende elementos internos e um substrato, e um pino de entrada de rotação disposto rotacionalmente no corpo principal. O pino de entrada de rotação do codificador é acoplado ao eixo 11 da unidade do motor 10. O codificador detecta a posição rotacional do eixo 11, detectando a posição rotacional do pino de entrada de rotação que gira junto com o eixo 11.

Aqui, no motor 1, segundo a primeira configuração, o pino de entrada de rotação do codificador e o eixo 11 são acoplados um ao outro com um acoplamento de Oldham. O acoplamento de Oldham é um acoplamento de eixo que acopla dois eixos, permitindo qualquer deslocamento relativo em um sentido cruzando o sentido axial. O acoplamento de eixos utilizando um acoplamento de Oldham é feito através da aplicação de uma chave disposta em um dos eixos e o acoplamento de Oldham em uma ranhura da chave no outro. Assim, ao contrário de um acoplamento do eixo de mola laminada, dois eixos podem ser acoplados um ao outro sem usar quaisquer membros de fixação, como parafusos. Portanto, o pino de entrada de rotação do codificador é facilmente engatado, ou desengatado, ao eixo 11. O acoplamento de Oldham é capaz de transmitir a rotação do eixo 11 ao pino de entrada de rotação, mesmo se não houver qualquer deslocamento entre o eixo do pino de entrada de rotação e a linha central do eixo 11. No entanto, a quantidade de deslocamento axial permitida pelo acoplamento de Oldham é menor do que aquela do acoplamento de eixo de mola laminada ou similar. Assim, em uma situação onde qualquer deslocamento axial tende a ocorrer, por exemplo, em um caso em que o eixo 11 tem um diâmetro grande e existe uma grande variação na posição axial correspondente às tolerâncias dimensionais, pode ocorrer um deslocamento axial que exceda o montante de deslocamento axial permitido pelo acoplamento de Oldham.

Assim, o motor 1, segundo a primeira configuração, é fornecido com um anilha para estabelecer com segurança a concentricidade entre a rotação do pino de entrada do codifi- cador e o eixo 11. Isto é, uma anilha é acoplada à unidade do motor 10 e a anilha e o eixo 11 estão centralizados um em relação ao outro. Posteriormente, o corpo principal do codificador é fixado na anilha. Desta forma, o eixo do pino de entrada de rotação do codificador e a linha central do eixo 11 são dispostos de forma a coincidir um com o outro, independentemente das tolerâncias dimensionais do eixo 11. A configuração do motor 1 descrita acima ainda será descrita em detalhes. A Fig. 2 é uma visão seccional esquemática lateral do motor 1. A configuração da unidade do motor 10 será a primeira a ser descrita. Como ilustrado na Fig. 2, a unidade do motor 10 ainda inclui um suporte lateral de contra carga 15. O suporte lateral de contra carga 15 é um membro que cobre o lado da contra carga da unidade de motor 10 e é encaixado no gabinete 12. O suporte lateral de contra carga 15 é fornecido com um rolamento 15a, com o qual o eixo 11 é rotacionalmente apoiado. O eixo 11 se projeta ligeiramente a partir do suporte lateral de contra carga 15. O suporte lateral de contra carga 15 tem a forma tal que uma porção central dele se projeta em direção à unidade do motor 10. Desse modo, o suporte lateral de contra carga 15 tem um recesso 15b sobre uma lateral mais próxima da unidade do codificador 20. A configuração da unidade do codificador 20 será descrita agora. A unidade do codificador 20 inclui um codificador 21, um acoplamento de Oldham 22 e uma anilha 23. O codificador 21 é um detector de rotação que detecta a posição rotacional do eixo 11.0 codificador 21 inclui um corpo principal 211 e um pino de entrada de rotação 212. O corpo principal 211 é fixado à anilha 23 a ser descrita abaixo, sendo assim fixada ao suporte lateral de contra carga 15 com a anilha 23 entremeada. O pino de entrada de rotação 212 é acoplado ao eixo 11 da unidade do motor 10, com o acoplamento de Oldham 22 entremeado, que será descrito a seguir, girando assim em conjunto com o eixo 11. O corpo principal 211 inclui um rolamento 211a, um disco 211b, um elemento emissor de luz 211c e elemento receptor de luz 211 d. O rolamento 211a apoia o pino de entrada de rotação 212 de modo que o pino de entrada de rotação 212 seja rotativo. O disco 211b é um membro circular do tipo chapa com um padrão de fenda predeterminado e é fixado a uma extremidade do pino de entrada de rotação 212, rodando em conjunto com o pino de entrada de rotação 212. O elemento emissor de luz 211c e o elemento receptor de luz 211 d são dispostos em todo o disco 211b separados uns dos outros.

No codificador 21 configurado como descrito acima, quando o eixo 11 gira, o pino de entrada de rotação 212 gira, pelo qual o disco 211b do corpo principal 211 gira. Além disso, no codificador 21, o elemento emissor de luz 211c emite luz em direção ao disco 211b, a luz transmitida através do padrão de fendas do disco 211b é recebida peio elemento receptor de luz 211 d, e uma quantidade de pulsos correspondentes ao número de vezes que a luz é recebida pelo elemento receptor de luz 211d é calculada, de modo que a altera- ção posicionai e bidirecional do eixo 11 seja determinada. O codificador 21, segundo a primeira configuração, é um codificador conhecido como tipo completo, em que o corpo principal 211 e o pino de entrada de rotação 212 estão integrados e unidos com antecedência. Isto é, o codificador 21 é disposto em um estado onde o pino de entrada de rotação 212 está posicionado avançado com relação ao corpo principal 211. O acoplamento de Oldham 22 é um acoplamento de eixo que acopla o pino de entrada de rotação 212 do codificador 21 e o eixo 11 um ao outro, permitindo qualquer deslocamento em um sentido interseccional ao sentido axial. Aqui, uma configuração do acoplamento de Oldham 22 será descrita com referência à Fig. 3. A Fig. 3 é um diagrama que ilustra a configuração de um acoplamento de Oldham 22 ilustrado na Fig. 2.

Como ilustrado na Fig. 3, o acoplamento de Oldham 22 inclui um primeiro cubo 160, um deslizador 170 e um segundo cubo 180. O primeiro cubo 160 e o segundo cubo 180 são feitos, por exemplo, de metal, tais como ligas de alumínio. O deslizador 170, que funciona como um acoplamento intermediário, é feito de resina, tais como resina de acetal ou nylon. Portanto, a transmissão de calor entre os eixos é suprimida. O primeiro cubo 160 e o segundo cubo 180 podem ser feitos de resina em vez de metal. O primeiro cubo 160 possui um furo central 161 disposto desde a porção central e funcionando como um furo do eixo, e dois furos laterais 162 dispostos em ambos os lados radiais do furo central 161, simetricamente um ao outro em relação ao furo central 161. Da mesma forma, o segundo cubo 180 possui um furo central 181 disposto desde a porção central e funcionando como um furo do eixo, e dois furos laterais 182 dispostos em ambos os lados radiais do furo central 181, simetricamente um ao outro em relação ao furo central 181.

Como descrito acima, os primeiro e segundo cubos 160 e 180 têm, cada um, os furos laterais 162 ou 182 (correspondente a sulcos de chave). Os furos laterais 162 e 182 funcionam como regiões que engatam com o deslizador 170. Desse modo, o aumento da espessura do acoplamento de Oldham 22 em sentido axial (sentido X) é suprimido. O primeiro cubo 160 também tem projeções 163 dispostas em ambos os lados de cada um dos furos laterais 162, no sentido Z, e cada um com uma forma transversal trape-zoidal. O primeiro cubo 160 também tem um sulco de montagem 165 em uma superfície circunferencial externa. Da mesma forma, o segundo cubo 180 tem projeções 183 dispostas em ambos os lados de cada um dos furos laterais 182, no sentido Y, e cada um com uma forma transversal trapezoidal. O segundo cubo 180 também tem um sulco de montagem 185 em uma superfície circunferencial externa. O deslizador 170 inclui projeções 171a e 171b passando pelas porções planas 174a e 174B. Duas projeções 171a estão dispostas lado a lado no sentido Y, enquanto duas projeções 171b estão dispostas lado a lado no sentido Z. Isto é, o sentido em que as projeções 171a estão dispostas e o sentido em que as projeções 171b estão dispostas estão a 90 graus umas em relação às outras. As projeções 171a têm as respectivas fendas 172a, e as projeções 171b têm as respectivas fendas 172b.

Além disso, o deslizador 170 tem, em ambos os lados de cada uma das projeções 171a e 171b, paredes laterais 173a ou 173b subindo a partir da porção plana 174a ou 174b. As paredes laterais 173b estão na parte posterior das projeções 171a. As paredes laterais 173a estão na parte posterior das projeções 171b. Portanto, a força do deslizador 170 no sentido axial (sentido X) é aumentada, e a espessura do deslizador 170 no sentido axial pode ser reduzida. O deslizador 170 tem também cavidades 175a, que são fornecidas em ambos os lados de cada uma das projeções 171a e estão deprimidos a partir da porção plana 174a e, da mesma forma, cavidades 175b que estão dispostas em ambos os lados de cada uma das projeções 171b e estão deprimidas a partir da porção plana 174b. O deslizador 170 também tem sulcos de montagem 177 e 178 em uma superfície circunferencial externa. O primeiro cubo 160, o deslizador 170 e o segundo cubo 180 que estão configurados como descritos acima, em forma combinada, formam o acoplamento de Oldham 22. Agora será descrito um método de montagem do acoplamento de Oldham 22.

Um pino de acoplamento 141 é montado no furo central 161 do primeiro cubo 160, pelo qual o primeiro cubo 160 e o pino de acoplamento 141 são acoplados um ao outro. O pino de acoplamento 141 é um pino se projetando de uma extremidade do eixo 11, perto da unidade do codificador 20, e sendo paralelo ao sentido axial do eixo 11.0 pino de acoplamento 141 está disposto de forma coaxial com o eixo 11.

Além disso, um pino de acoplamento 195 do pino de entrada de rotação 212 é montado no furo central 181 do segundo cubo 180, pelo qual o pino de acoplamento 195 do pino de entrada de rotação 212 é acoplado ao segundo cubo 180. O pino de acoplamento 195 é um pino se projetando de uma extremidade do pino de entrada de rotação 212, perto do eixo 11, e sendo paralelo ao sentido axial do pino de entrada de rotação 212. O pino de acoplamento 195 está disposto de forma coaxial com o pino de entrada de rotação 212.

Além disso, as projeções 171a do deslizador 170 são montadas nos furos laterais 162 do primeiro cubo 160, e as cavidades 175a do deslizador 170 são encaixadas nas projeções 163 do primeiro cubo 160, sendo o primeiro cubo 160 encaixado no deslizador 170. Da mesma forma, as projeções 171b do deslizador 170 são montadas nos furos laterais 182 do segundo cubo 180, e as cavidades 175b do deslizador 170 são encaixadas nas projeções 183 do segundo cubo 180.

As projeções 171a e 171b têm as respectivas fendas 172a e 172b. Assim, as projeções 171a e 171b são ambas flexíveis em um sentido que corta um sentido em que uma das fendas 172a e 172b correspondentes se estende. Além disso, cada uma das paredes laterais 173b tem duas cavidades 176b, para que a espessura das paredes laterais 173b não se torne grande. Assim, as paredes laterais 173b são flexíveis. O mesmo se aplica às paredes laterais 173a. Desse modo, os primeiro e segundo cubos 160 e 180 estão encaixados no deslizador 170 com elevada capacidade de deslizamento. O primeiro cubo 160 e o segundo cubo 180 têm configurações semelhantes. Assim, o primeiro cubo 160 é engatado ao deslizador 170 de tal forma que a ranhura do conjunto 165 do primeiro cubo 160 e a ranhura do conjunto 177 do deslizador 170 são contínuas uma em relação à outra, e o segundo cubo 180 é engatado ao deslizador 170 de tal forma que a ranhura do conjunto 185 do segundo cubo 180 e a ranhura do conjunto 178 do deslizador 170 são contínuas uma em relação à outra, facilitando o trabalho do conjunto. O comportamento do acoplamento de Oldham 22 que é montado conforme descrito acima será descrito a seguir. O pino de acoplamento 141 gira com a rotação do eixo 11, pelo qual o primeiro cubo 160 gira. Com a rotação do primeiro cubo 160, o deslizador 170 e o segundo cubo 180 giram, e o pino de acoplamento 195 gira. Com a rotação do pino de acoplamento 195, a pino de entrada de rotação 212 do codificador 21 gira.

Em um caso onde os eixos do pino de acoplamento 141 e o pino de acoplamento 195 não coincidem entre si e são excêntricos um em relação ao outro, as projeções 171a e 171b do deslizador 170 do acoplamento de Oldham 22 deslizam dentro dos respectivos furos laterais 162 e 182 dos cubos 160 e 180, e a excentricidade é assim absorvida, pelo qual a rotação do pino de acoplamento 141 é transmitida para o pino de acoplamento 195. Em um caso onde os eixos do pino de acoplamento 141 e o pino de acoplamento 195 não coincidem entre si e estão em ângulos que também estão desviados um em relação ao outro, as projeções 171a e 171b do deslizador 170 do acoplamento de Oldham 22 deslizam dentro dos respectivos furos laterais 162 e 182 dos cubos 160 e 180, e a excentricidade é assim absorvida, pelo qual a rotação do pino de acoplamento 141 é transmitida para o pino de acoplamento 195.

Como descrito acima, com o acoplamento de Oldham 22, e como primeiro e segundo cubos 160 e 180 estão encaixados no deslizador 170 com elevada capacidade de deslizamento, ocorre a transmissão precisa de rotação. Além disso, ao contrário do acoplamento do eixo da mola laminada semelhante, nenhum membro de fixação, tais como parafusos, é utilizado. Portanto, o pino de entrada de rotação 212 é facilmente engatado, ou desengata-do, ao eixo 11.

Além disso, uma vez que o deslizador 170 tem as paredes laterais 173a e 173b, a força do deslizador 170 é aumentada. Portanto, a espessura do deslizador 170 no sentido axial pode ser reduzida.

Referindo-se agora a Fig. 2, a anilha 23 será descrita. A anilha 23 é um membro engatado ao suporte lateral de contra carga 15 da unidade do motor 10 e está disposta para alinhamento entre os eixos do pino de entrada de rotação 212 do codificador 21 e eixo 11.

Uma configuração da anilha 23 será descrita agora com referência as Figs. 4A e 4B. A Fig. 4A é uma visão frontal esquemática da anilha 23 ilustrada na Fig. 2. A Fig. 4B é uma visão seccional esquemática tomada na linha IVB-IVB e vista no sentido das setas na Fig. 4A. A Fig. 4A é uma visão frontal esquemática da anilha 23 ilustrada na Fig. 2 vista de um lado em que o codificador 21 está disposto.

Conforme ilustrado nas Figs. 4A e 4B, a anilha 23 é um membro substancialmente cilíndrico com aberturas em suas duas extremidades. A anilha 23 tem os furos do primeiro parafuso 23a e os furos do segundo parafuso 23b que se estendem através dela a partir de uma das faces da extremidade no sentido X até a outra.

Os furos do primeiro parafuso 23a funcionam como porções de engate em que os parafusos 31 (ver Fig. 2) que prendem a anilha 23 ao suporte lateral de contra carga 15 devem ser inseridos. Enquanto os quatro furos do primeiro parafuso 23a estão dispostos na anilha 23 em um intervalo de 90 graus no exemplo ilustrado na Fig. 4A, o número de furos do primeiro parafuso 23a não está limitado a eles. O diâmetro dos primeiros furos 23a é ligeiramente maior que o diâmetro dos parafusos 31 (ver Fig. 2). Desse modo, o trabalhador ou outro colega pode ajustar de forma precisa a posição da anilha 23 após prender temporariamente a anilha 23 a o suporte lateral de contra carga 15.

Os furos do segundo parafuso 23b funcionam como porções de engate em que os parafusos 32 (ver Fig. 2) que prendem o corpo principal 211 do codificador 21 à anilha 23 devem ser inseridos. Da mesma forma que os furos do primeiro parafuso 23a, enquanto os quatro furos do segundo parafuso 23b estão dispostos na anilha 23 em um intervalo de 90 graus no exemplo ilustrado na Fig. 4A, o número de furos do segundo parafuso 23b não está limitado a eles.

Os furos do segundo parafuso 23b estão cada um em uma posição tal que a distância entre a posição central P1 de uma circunferência interna 23c_1 da anilha 23 e uma posição central P2 do furo do segundo de parafuso 23b é idêntica à distância a partir da posição central de cada um dos furos do parafuso 211e (ver Fig. 2) dispostos no corpo principal 211 do codificador 21 até o eixo do pino de entrada de rotação 212 (ver Fig. 2).

Assim, quando o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado à anilha 23 inserindo os parafusos 32 (ver Fig. 2) nos furos do segundo parafuso 23b e nos furos do parafuso 211e (ver Fig. 2), o eixo do pino de entrada 212 de rotação vem a coincidir com a posição central P1 da circunferência interna 23c_1 da anilha 23. A anilha 23 ainda inclui um primeiro flange 23c e um segundo flange 23d. O primeiro flange 23c é um flange disposto de forma a fazer com que a circunferência interna da su- perfície de uma extremidade mais próxima do suporte lateral de contra carga 15 se projete radialmente para dentro. O primeiro flange 23c está disposto para posicionamento provisório da anilha 23. O segundo flange 23d é um flange disposto de forma a fazer com que a circunferência externa da superfície de uma extremidade mais próxima do corpo principal 211 do codificador 21 se projete radialmente para fora. Com o segundo flange 23d, a anilha 23 tem uma região 23d_1 na superfície de sua extremidade que é plana em toda a periferia da mesma, sem os furos do primeiro parafuso 23a e os furos do segundo parafuso 23b. A região 23d_1 (a seguir denominada "região plana 23d_1") é usada para tornar a anilha 23 perpendicular no sentido axial do eixo 11, conforme descrito abaixo.

Um processo de posicionamento da anilha 23 será descrito agora. O trabalhador ou outro colega primeiramente posiciona a anilha 23 em relação ao suporte lateral de contra carga 15. Neste passo, o trabalhador ou outro colega posiciona a anilha 23 em relação ao suporte lateral de contra carga 15, de modo que as posições dos furos do primeiro parafuso 23a dispostos na anilha 23 coincidam com as posições dos furos dos parafusos 15c (ver Fig. 2) dispostos no suporte lateral de contra carga 15. Em seguida, o trabalhador ou outro colega insere os parafusos 31 nos furos do primeiro parafuso 23a e nos furos do parafuso 15c, prendendo frouxamente (aperta temporariamente) a anilha 23 no suporte lateral de contra carga 15.

Ao posicionar da anilha 23 em relação ao suporte lateral de contra carga 15, o trabalhador ou outro colega põe a superfície circunferencial interna do primeiro flange 23c da anilha 23 em contato com a guia 15d disposta no suporte lateral de contra carga 15. Assim, a anilha 23 é posicionada provisoriamente. Portanto, o posicionamento dos primeiros furos do parafuso 23a e trabalhos associados é facilitado. Para ativar o ajuste fino da posição da anilha 23, uma pequena lacuna está disposta entre a guia 15d do suporte lateral de contra carga 15 e o primeiro flange 23c da anilha 23.

Posteriormente, o trabalhador ou outro colega faz a centralização da anilha 23. Especificamente, o trabalhador ou outro colega engata um instrumento de medição destinado a centralização no eixo 11 e mede o deslocamento entre a posição central P1 (ver Fig. 4B) da circunferência interna 23c_1 da anilha 23 e a linha central do eixo 11, utilizando o instrumento de medição.

Aqui, o instrumento de medição de centralização é, por exemplo, um aparelho pequeno de teste, um medidor analógico ou similar, e é utilizado para a medição do deslocamento (o grau de excentricidade) a partir de um eixo de referência. O deslocamento é obtido medindo a distância entre o eixo de referência em diferentes posições ao longo do sentido circunferencial.

Por exemplo, no caso de um medidor analógico ser usado como instrumento de medição para centralização, o eixo 11 é girado por uma rotação, enquanto a ponta (elemento de medição) do medidor anaíógico acoplado ao eixo 11 é mantida pressionada contra a circunferência interna 23c_1 da anilha 23, pela qual o deslocamento é medido. Depois de ajustar a posição da anilha 23 de forma precisa, de tal forma que o deslocamento seja reduzido, o trabalhador ou outro colega executa a medição acima com o instrumento de medição novamente.

Além disso, quando o deslocamento entre a posição central P1 da circunferência interna 23c_1 da anilha 23 e a linha central do eixo 11 se torna um valor predeterminado ou menor (por exemplo, 0), o trabalhador ou outro colega faz o aperto final dos parafusos 31. Assim, a anilha 23 é fixada no suporte lateral de contra carga 15 em um estado onde a posição central P1 da circunferência interna 23c_1 coincide com a linha central do eixo 11, isto é, em um estado onde a circunferência interna 23c_1 é concêntrica com o eixo 11.

Como descrito acima, a anilha 23 é posicionada de modo que a posição central P1 da circunferência interna 23c_1 coincide com a linha central do eixo 11.

Em seguida, o trabalhador ou outro colega torna a anilha 23 perpendicular ao sentido axial do eixo 11 utilizando a região plana 23d_1 incluída na anilha 23. Por exemplo, como descrito acima, o trabalhador ou outro colega engata um medidor analógico ao eixo 11 e gira o eixo 11 por uma revolução, enquanto a ponta (elemento de medição) do medidor analógico é mantida pressionada contra a região plana 23d_1. Assim, a inclinação da região plana 23d_1 em relação ao sentido axial do eixo 11, isto é, a perpendicularidade da anilha 23, é medida.

Como descrito acima, a região plana 23d_1 se estende sobre a totalidade da periferia da superfície da anilha 23, perto do codificador 21. Portanto, a anilha 23 pode ser facilmente disposta perpendicularmente ao sentido axial do eixo 11.

Se a perpendicularidade medida fica dentro de um intervalo especificado, o trabalhador ou outro colega determina que a anilha 23 foi engatada perpendicularmente ao sentido axial do eixo 11, e termina o trabalho de posicionamento da anilha 23. Em contraste, se a perpendicularidade medida excede o intervalo especificado, o trabalhador ou outro colega muda as posições dos furos do primeiro parafuso 23a (faz com que os furos do primeiro parafuso 23a coincidam com os furos de parafusos diferentes 15c), por exemplo. Se a perpendicularidade não fica dentro do intervalo especificado mesmo após a mudança de posições, a anilha 23 é substituída por uma nova e o processo de posicionamento acima é feito novamente com a nova anilha 23.

Aqui foi descrito um caso exemplar em que a perpendicularidade da anilha 23 é medida utilizando a região plana 23d_1. Como alternativa, por exemplo, a perpendicularidade pode ser medida utilizando uma região plana 23c_2 incluída no primeiro flange 23c. Isto é, a anilha 23 precisa apenas incluir uma região que seja plana sobre a totalidade da perife- ria sobre qualquer uma das superfícies voltadas para o sentido axial do eixo 11.

Agora, o processo de conectar o codificador 21 ao eixo 11 será descrito com referência à Fig. 2. A conexão do codificador 21 ao eixo 11 é feita após a conclusão do processo de posicionamento da anilha 23 descrito acima.

Em primeiro lugar, o trabalhador ou outro colega conecta o deslizador 170 (ver Fig. 3) do acoplamento de Oldham 22 ao primeiro cubo 160 (ver Fig. 3) disposto no eixo 11.

Em seguida, o trabalhador ou outro colega alinha os furos dos parafusos 211e dispostos no corpo principal 211 do codificador 21 com os furos do segundo parafusa 23b dispostos na anilha 23. Neste estado, o trabalhador ou outro colega insere os parafusos 32 dentro dos furos 211e e 23b e prende o corpo principal 211 à anilha 23.

Quando o corpo principal 211 for fixado na anilha 23, o pino de entrada de rotação 212 é posicionado de modo que o seu eixo coincida com a posição central P1 (ver Fig. 4B) da circunferência interna 23c_1 da anilha 23. Neste ínterim, a anilha 23 é posicionada de modo que a posição central P1 da circunferência interna 23c_1 coincida com a linha central do eixo 11 através do processo descrito acima para posicionamento da anilha 23.

Assim, após o trabalhador ou outro colega prender o corpo principal 211 à anilha 23, o trabalhador ou outro colega encaixa o segundo cubo 180 (ver Fig. 3) disposto no pino de entrada de rotação 212 no deslizador 170, segundo o qual o pino de entrada de rotação 212 e o eixo 11 são acoplados um ao outro com os eixos coincidindo um ao outro.

Conforme descrito acima, na primeira configuração, a anilha 23 posicionada em relação ao eixo 11 é fixada ao suporte lateral de contra carga 15, e o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado em seguida na anilha 23, segundo o qual o pino de entrada de rotação 212 é facilmente posicionado em relação ao eixo 11. O trabalhador ou outro colega pode conectar a anilha 23, o acoplamento de Oldham 22 e o codificador 21 ao eixo 11a partir de um lado. Mais especificamente, o sentido em que os parafusos 31 são inseridos, o sentido em que o deslizador 170 (ver Fig. 3) é conectado ao primeiro cubo 160 (ver Fig. 3), o sentido em que o segundo cubo 180 (ver Fig. 3) é conectado ao deslizador 170 e o sentido em que os parafusos 32 são inseridos são os mesmos, especificamente, no sentido positivo X. Assim, o trabalhador ou outro colega pode facilmente conectar ou desconectar a anilha 23, o acoplamento de Oldham 22 e o codificador 21 ao/do eixo 11.

Outra configuração da unidade do codificador 20 será descrita agora. A unidade do codificador 20 ainda inclui uma tampa 24 e uma unidade de ventilador de refrigeração 25. A tampa 24 é um membro que cobre a abertura na cavidade 15b disposta no suporte lateral de contra carga 15 e é fixada ao suporte lateral de contra carga 15 com os parafusos 33. O codificador 21 é fornecido em um espaço na cavidade 15b do suporte lateral de contra carga 15, coberto pela tampa 24, e está protegido pelo suporte lateral de contra carga 15 e a tam- pa 24. A unidade do ventilador de refrigeração 25 é um membro que inclui um ventilador de refrigeração que refrigera o motor 10 e está disposto na lateral de contra carga da unidade do motor 10, em relação à cavidade 15b do suporte lateral de contra carga 15. O motor 1 não inclui necessariamente a unidade do ventilador de refrigeração 25.

Agora, a relação de tamanho entre o eixo 11 e o codificador 21 e a relação posicionai entre a anilha 23 e o acoplamento de Oldham 22 serão descritas com referência à Fig. 5. A Fig. 5 é uma visão esquemática ampliada ilustrando o codificador 21 e peças periféricas ilustradas na Fig. 2.

Em primeiro lugar, a relação de tamanho entre o eixo 11 e o codificador 21 será descrita. O eixo 11 incluído no motor 1, segundo a primeira configuração, é um eixo de tamanho grande com um diâmetro grande. Especificamente, conforme ilustrado na Fig. 5, um diâmetro máximo L1 do eixo 11 é maior do que o diâmetro do disco 211b, dispostos no corpo principal 211 do codificador 21.

Quanto maior o tamanho do eixo 11, maiores as suas tolerâncias dimensionais. Assim, quanto maior o tamanho do eixo 11, maior o erro na posição axial do eixo 11. Portanto, se o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado utilizando furos de parafusos dispostos antecipadamente no suporte lateral de contra carga 15, e em ambas as direções, em vez de usar a anilha 23, pode ocorrer um deslocamento axial que excede o montante de deslocamento axial permitido pelo acoplamento de Oldham 22. Isto ocorre porque, conforme o tamanho do eixo 11 torna-se maior, o erro na distância entre a posição central de cada um dos furos dos parafusos dispostos antecipadamente no suporte lateral de contra carga 15, e em ambas as direções, e a linha central do eixo 11 torna-se maior.

Em relação a isso, o motor 1, segundo a primeira configuração, inclui o anilha 23. Além disso, após o anilha 23 e o eixo 11 estarem centralizados um em relação ao outro, o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado na anilha 23 nos furos do segundo parafuso 23b dispostos na anilha 23. Assim, mesmo se houver um grande erro na posição axial do eixo 11 por conta do tamanho do eixo 11 ser grande, a posição da anilha 23, ou seja, as posições dos furos do segundo parafuso 23b podem ser determinadas de acordo com o erro. Portanto, o eixo do pino de entrada de rotação 212 pode ser disposto de forma a coincidir com a linha central do eixo 11, independentemente do erro.

Se o eixo 11 for um pequeno eixo com um pequeno diâmetro (por exemplo, se o diâmetro máximo do eixo 11 é menor ou igual ao diâmetro do disco 211b incluído no codificador 21), as tolerâncias dimensionais do eixo 11 são pequenas. Assim, o erro na posição axial do eixo 11 é pequeno. Portanto, mesmo se o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado nos furos dos parafusos dispostos antecipadamente no suporte lateral de contra carga 15, e em ambas as direções, o eixo do pino de entrada de rotação 212 do codificador 21 e a linha central do eixo 11 podem ser dispostos de modo a coincidir um com o outro com certa precisão.

Em seguida, será descrita a relação posicionai entre a anilha 23 e o acoplamento de Oldham 22. Como ilustrado na Fig. 5, no motor 1, segundo a primeira configuração, um plano de conexão f1 entre o pino de entrada de rotação 212 e o acoplamento de Oldham 22 está mais próximo do eixo 11 do que um plano de conexão f2 entre o corpo principal 211 do codificador 21 e a anilha 23. O piano de conexão f1 é, especificamente, um plano deslizante (a porção plana 174b) do deslizador 170 (ver Fig. 3) para o segundo cubo 180 (ver Fig. 3) disposto no pino de entrada de rotação 212.

Tal como descrito acima, o plano de conexão f1 é colocado mais próximo do eixo 11 do que o plano de conexão f2. Assim, comparando com um caso onde o plano de conexão f1 está mais próximo do corpo principal 211 do codificador 21 do que o plano de conexão f2, a unidade do codificador 20 pode ser feita mais fina no sentido axial do eixo 11.

Além disso, enquanto o motor 1 estiver em funcionamento, ocorrem vibrações com a rotação do eixo 11. Essas vibrações causam algum desvio posicionai na linha central do eixo 11. Se ocorre qualquer mudança posicionai na linha central do eixo 11, a linha central do eixo 11 é deslocada do eixo do pino de entrada de rotação 212. Desse modo, o deslizador 170 (ver Fig. 3) do acoplamento de Oldham 22 desliza sobre o primeiro e o segundo cubo 160 e 180 (ver Fig. 3), de modo a absorver o deslocamento axial. Com tal movimento deslizante, ocorrem vibrações em um sentido que cruza o sentido axial no plano de conexão f 1, entre o deslizador 170 e o segundo cubo 180. O mesmo se aplica a um plano de conexão f3 entre o deslizador 170 e o primeiro cubo 160.

Aqui, supondo que o plano de conexão f1 e o plano de conexão f2 se estendem no mesmo plano, as vibrações que ocorreram no plano de conexão f1 tendem a ser transmitidas ao plano de conexão f2 em alguns casos. Se essas vibrações são transmitidas ao corpo principal do codificador 21, a precisão da detecção do codificador 21 pode se deteriorar. A este respeito, no motor 1, segundo a primeira configuração, o plano de conexão f1 é escalonado em relação a um plano incluindo o plano de conexão f2. Por conseguinte, as vibrações que ocorreram no plano de conexão f1 são difíceis de transmitir ao plano de conexão f2, e a deterioração da precisão da detecção do codificador 21 é evitada.

Além disso, no motor 1, de acordo com a primeira configuração, o plano de conexão f3 entre o eixo 11 e o acoplamento de Oldham 22 é mais próximo do codificador 21 do que um plano de conexão f4 entre a anilha 23 e o suporte lateral de contra carga 15. O plano de conexão f3 é, especificamente, um plano deslizante (a porção plana 174a) do deslizador 170 (ver Fig. 3) para o primeiro cubo 160 (ver Fig. 3) disposto no eixo 11.

Portanto, no motor 1, conforme a primeira configuração, as vibrações que ocorreram no plano de conexão f3 são difíceis de transmitir ao plano de conexão f4. Por conseguinte, a deterioração da precisão de detecção do codificador 21 é evitada, assim como o deslocamento da anilha 23.

Segundo estudos realizados pelos inventores e outros colegas, no caso em que um plano para o qual as vibrações estão sendo transmitidas é escalonado em relação a um plano onde ocorre a vibração, conforme a primeira configuração, os componentes de vibrações e a rigidez em sentidos diferentes do sentido em que se estende o plano em que ocorre a vibração são tidos como contribuintes para dificultar a transmissão de vibrações. Observa-se que o mecanismo de redução da transmissão das vibrações aqui descrita é apenas baseado em estudos conduzidos pelos inventores e outros colegas, e a configuração de acordo com a primeira configuração também pode, obviamente, reduzir a transmissão de vibrações utilizando quaisquer outros mecanismos.

Como descrito acima, o motor 1, segundo a primeira configuração, inclui a unidade do motor 10, o codificador 21, o acoplamento de Oldham 22 e a anilha 23. A unidade do motor 10 inclui o eixo 11.0 codificador 21 inclui o corpo principal 211 e o pino de entrada de rotação 212, rotacionalmente dispostos no corpo principal 211. O acoplamento de Oldham 22 acopla o pino de entrada de rotação 212 do codificador 21 e o eixo 11, permitindo qualquer deslocamento em um sentido interseccional ao sentido axial. A anilha 23 está acoplada à unidade do motor 10, ainda sendo posicionada em relação ao eixo 11, e tem os furos do segundo parafuso 23b nos quais o corpo principal 211 do codificador 21 é conectado à anilha. Assim, no motor 1, de acordo com a primeira configuração, a conexão/desconexão do codificador 21 de/para o eixo 11 é facilitada. (Segunda configuração) Enquanto a primeira configuração descrita acima se refere a um caso exemplar onde a anilha é um membro com uma forma substancialmente cilíndrica, a forma da anilha não está limitada a uma forma substancialmente cilíndrica. A descrição a seguir diz respeito a outra configuração de exemplo da anilha. A Fig. 6 é uma visão esquemática seccional lateral de um motor 1a de acordo com uma segunda configuração. Na descrição seguinte, elementos idênticos aos descritos acima são representados pelos algarismos de referência dados aos elementos acima descritos, e a descrição redundante é omitida.

Como ilustrado na Fig. 6, o motor 1a, de acordo com a segunda configuração, inclui uma unidade do codificador 20a, em vez da unidade do codificador 20, de acordo com a primeira configuração. A unidade do codificador 20a inclui uma anilha 23_1, em vez da anilha 23, segundo a primeira configuração. A anilha 23_1 é um membro com forma similar a um cálice que cobre o codificador 21. A anilha 23_1 é feita de um material metálico, como o ferro, tendo elevada permeabilidade magnética.

Aqui, uma configuração da anilha 23_1 será descrita com referência as Figs. 7A e 7B. A Fig. 7A é uma visão frontal esquemática da anilha de acordo com a segunda configuração. A Fig. 7B é uma visão seccional esquemática tomada na linha VIIB-VIIB e vista no sentido das setas na Fig. 7A.

Como ilustrado na Fig. 7A, o primeiro flange 23f incluído na anilha 23_1 tem uma forma se projetando radialmente para dentro, mais do que o primeiro flange 23c da anilha 23, segundo a primeira configuração. Especificamente, o primeiro flange 23f se projeta até uma posição entre o corpo principal 211 do codificador 21 e o eixo 11 (ver Fig. 6).

Além disso, como ilustrado na Fig. 7B, a anilha 231 inclui uma parede lateral 23g. A parede lateral 23g tem forma tal que o segundo flange 23d incluído na anilha 23, segundo a primeira configuração, é estendido ao longo da cavidade 15b do suporte lateral de contra carga 15 (ver Fig. 6). Isto é, a parede lateral 23g reside entre o suporte lateral de contra carga 15 e o corpo principal 211 do codificador 21. A superfície da extremidade superior da parede lateral 23g forma uma região plana 23g_1, que é plana em sua totalidade. Assim, o trabalhador ou outro colega pode tornar a anilha 231 perpendicular ao sentido axial do eixo 11, utilizando a região plana 23g_1.

Como ilustrado na Fig. 7A, a anilha 23_1 tem os furos do primeiro parafuso 23a e os furos do segundo parafuso 23b que são dispostos nas mesmas posições que os da anilha 23, segundo a primeira configuração. A anilha 23_1 configurada como descrito acima funciona não apenas como um membro que posiciona o pino de entrada de rotação 212, mas também como uma blindagem magnética que protege o codificador 21 do magnetismo externo.

Por exemplo, no caso de a unidade do motor 10 incluir um freio eletromagnético que freia o eixo 11, o freio eletromagnético é disposto no lado da contra carga do eixo 11, ou seja, perto do codificador 21. Em tal caso, um fluxo magnético produzido pelo freio eletromagnético pode atravessar pelo eixo 11 do codificador 21 e influenciar a saída do codificador 21. A este respeito, no motor 1a, de acordo com a segunda configuração, a anilha 23_1 é feita de um material metálico com elevada permeabilidade magnética. Além disso, o primeiro flange 23f reside entre o corpo principal 211 do codificador 21 e o eixo 11. Portanto, o fluxo magnético produzido pelo freio eletromagnético flui para o primeiro flange 23f da anilha 231. Além disso, o fluxo magnético que atingiu a anilha 23_1 passa do primeiro flange 23f através da parede lateral 23g e sai para o exterior. Portanto, o fluxo magnético produzido pelo freio eletromagnético é impedido de alcançar o codificador 21.

Além disso, no motor 1a, qualquer fluxo magnético produzido no exterior pode pas- sar através do suporte lateral de contra carga 15 no sentido radial do eixo 11 e entrar na cavidade 15b do suporte lateral de contra carga 15. A anilha 231, no entanto, tem a parede lateral 23g localizada entre o suporte lateral de contra carga 15 e o corpo principal 211 do codificador 21. Portanto, tal fluxo magnético também é impedido de alcançar o codificador 21.

Como descrito acima, na segunda configuração, a anilha 23_1 tem a forma de uma taça, e o codificador 21 é disposto no lado interno da anilha 23_1. Assim, a influência de qualquer fluxo magnético no codificador 21 é reduzida.

Enquanto cada uma das configurações acima trata de um caso exemplar em que o corpo principal 211 do codificador 21 é fixado à anilha 23 ou 23_1 com parafusos, o método de fixação do corpo 211 do codificador 21 à anilha 23 ou 231 não se limita a utilizar parafusos. Ou seja, as porções de conexão incluídas na anilha 23 ou 23_1 para conectar o corpo principal 211 à anilha 23 ou 23_1 não estão limitados aos furos dos parafusos, como os furos do segundo parafuso 23b.

Outros efeitos e modificações favoráveis podem ser facilmente obtidos por aqueles qualificados na técnica. Portanto, configurações mais amplas da presente invenção não são limitadas pelas configurações típicas específicas e detalhadas ilustradas e descritas acima. Portanto, várias alterações podem ser feitas a essas configurações sem sair do espírito ou do escopo do conceito geral da invenção, definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

1. Máquina elétrica rotativa CARACTERIZADA pelo fato de que é composta de: uma unidade de máquina-elétrica-rotativa incluindo um eixo; um detector de rotação incluindo um corpo principal e um pino de entrada de rotação que é rotacionalmente previsto no corpo principal; um acoplamento de Oldham que acopla o pino de entrada de rotação do detector de rotação e o eixo um ao outro, permitindo qualquer deslocamento em um sentido intersec-cional ao sentido axial; e uma anilha disposta na unidade máquina-elétrica-rotativa sendo posicionada em relação ao eixo, a anilha inclui uma porção de conexão na qual o corpo principal do detector de rotação é conectado à anilha.

2. Máquina elétrica rotativa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o corpo principal do detector de rotação inclui um disco com um padrão predeterminado e que gira em conjunto com o pino de entrada de rotação; e um elemento emissor de luz e um elemento receptor de luz que são dispostos em todo o disco separados uns dos outros, e onde o eixo tem um diâmetro maior do que o disco.

3. Máquina elétrica rotativa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que um plano de conexão entre o pino de entrada de rotação e o acoplamento de Oldham está mais próximo do eixo do que um plano de conexão entre a anilha e o corpo principal do detector de rotação.

4. Máquina elétrica rotativa, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que um plano de conexão entre o eixo e o acoplamento de Oldham está mais próximo do detector de rotação do que um plano de conexão entre a anilha e a unidade-máquina-elétrica-rotativa.

5. Máquina elétrica rotativa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a anilha é um membro substancialmente cilíndrico disposto de tal forma que uma circunferência interna seja concêntrica com o eixo, a anilha incluindo, na superfície de uma extremidade no sentido axial, uma região que é plana sobre toda a periferia da superfície da extremidade.