CN107276344B - 旋转电机的制造装置及旋转电机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够在组装转子与定子时以较高的精度防止转子与定子的接触的旋转电机的制造装置。制造装置具备:装置主体;第一支承部件,能够支承转子的旋转轴的一个端部;第二支承部件,能够支承转子的旋转轴的另一端部;第二托架保持部,能够装卸地保持第二托架;工作台,能够沿第一支承部件的中心轴线方向相对移动,并且能够载置定子;第一托架支承部,设于工作台,能够支承第一托架;临时托架,能够装卸地装配于定子;临时托架支承部,能够装卸地设于工作台或者装置主体,能够支承临时托架;以及定子支承部,能够从至少三个方向朝向定子的中心方向对载置于工作台的定子的外周面进行按压,并且能够切换按压状态与非按压状态。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及旋转电机的制造装置及旋转电机的制造方法。
背景技术
在转子或者定子的某一方配置有永磁体的永磁体型旋转电机中,在组装转子与定子时,需要防止因永磁体的吸引力而相互接触。若转子与定子因永磁体的吸引力而接触,则转子与定子相互吸附,存在为了分离而费事、或因接触时的冲击导致永磁体等损伤的问题。
因此,例如在专利文献1中,为了防止转子与定子的接触,公开了如下这种构成。此外,括号内的数字表示引用文献1中的附图标记。在专利文献1中,将定子(3)的壳体(5)配置于基台(7),并且以使转子轴(21)与延长轴(22)的中心轴线一致的方式配置转子(2)。而且,通过驱动机构(9)使转子(2)沿转子轴(21)以及延长轴(22)的中心轴线移动,由此将转子(2)插入到定子(3)的内侧。由此,能够使转子(2)沿转子轴(21)以及延长轴(22)水平移动,从而保持转子(2)与定子(3)的距离,能够防止转子(2)与定子(3)的接触。
然而,在上述构成中,将壳体(5)仅载置于基台(7)上。这里,一般来说,形成旋转电机外壳的壳体大多由铸件构成。但是,铸件在外形尺寸上容易出现误差,因此仅单纯地将壳体(5)载置于基台(7),难以使轴插入孔(57)的中心与转子轴(21)的中心以较高精度一致。而且,若轴插入孔(57)的中心与转子轴(21)的中心未准确地一致,则在将转子(2)插入到定子(3)内时,转子(2)与定子(3)在径向上的距离容易变得不稳定。于是,转子(2)与定子(3)的距离较短的部分容易产生较强的吸附力而相互接触。
在该情况下,为了使轴插入孔(57)的中心与转子轴(21)的轴心准确地一致,例如需要针对壳体(5)将与基台(7)接触的接触面进行切削加工等,以较高的精度确保该接触面与轴插入孔(57)的中心位置的位置关系。然而,若采用这样的构成,则会增加额外的工时,其结果,可制造性降低,并且成本增大。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2005-57915号公报
发明内容
因此,提供一种能够在组装转子与定子时以较高的精度防止转子与定子的接触的旋转电机的制造装置及旋转电机的制造方法。
实施方式的旋转电机的制造装置是用于制造旋转电机的制造装置,上述旋转电机具备:转子,具有旋转轴以及永磁体;定子,具有线圈,在内部收容上述转子;第一托架,设于上述定子的一个端侧;第一轴承,嵌入到形成于上述第一托架的第一轴承安装孔中,将上述旋转轴的一个端侧支承为能够旋转;第二托架,设于上述定子的另一个端侧;以及第二轴承,嵌入到形成于上述第二托架的第二轴承安装孔中,将上述旋转轴的另一个端侧支承为能够旋转。制造装置具备:装置主体,具有基面;第一支承部件,在从上述基面分离的状态下设于上述装置主体,将上述转子的旋转轴的一个端部支承为能够装卸,并且上述第一支承部件能够插通到上述第一托架的上述第一轴承安装孔中,上述第一支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线与该第一支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;第二支承部件,在上述第一支承部件的中心轴线方向上与上述第一支承部件分离设置,将上述旋转轴的另一个端部支承为能够装卸,并且上述第二支承部件能够插通于上述第二托架的上述第二轴承安装孔中,上述第二支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线以及上述第一支承部件的中心轴线与该第二支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;第二托架保持部,在能够使上述第二支承部件插通于上述第二轴承安装孔的状态下将上述第二托架保持为能够装卸;工作台,设置在上述基面上,能够沿上述第一支承部件的中心轴线方向相对地移动,并且能够载置安装有上述第一托架的状态下的上述定子;第一托架支承部,设于上述工作台,能够对上述第一托架进行支承;临时托架,取代上述第二托架而以能够装卸的方式装配于上述定子;临时托架支承部,以能够装卸的方式设于上述工作台或者上述装置主体,在上述临时托架装配于上述定子的状态下将上述定子载置于上述工作台的情况下,能够对上述临时托架进行支承;以及定子支承部,设于上述工作台,能够从至少三个方向朝向上述定子的中心方向对载置于上述工作台的上述定子的外周面进行按压,并且能够切换按压状态与非按压状态。
另外,实施方式的旋转电机的制造方法是用来使用上述制造装置制造上述旋转电机的制造方法。实施方式的制造方法包括:第一托架组装工序,将上述第一托架组装于上述定子;临时托架装配工序,取代上述第二托架而将临时托架装配于上述定子;载置工序,在上述第一托架组装工序以及上述临时托架装配工序之后执行,将组装有上述第一托架并且装配了上述临时托架的上述定子载置于上述工作台;定子支承部动作工序,在上述载置工序之后执行,使上述定子支承部动作;临时托架支承部拆卸工序,在上述定子支承部动作工序之后执行,从上述工作台或者上述装置主体拆卸上述临时托架支承部;转子插入工序,在上述定子支承部动作工序之后执行,使上述第一支承部件与上述工作台沿上述第一支承部件的中心轴线方向相对地移动,从与上述第一托架相反的一侧向上述定子内插入上述转子;以及第二托架组装工序,在上述转子插入工序以及上述临时托架支承部拆卸工序之后执行,将上述第二托架组装于插入了上述转子的上述定子。
附图说明
图1是表示成为一实施方式的制造装置的制造对象的旋转电机的一个例子的剖面图。
图2是表示从前方观察一实施方式的制造装置的外观的立体图。
图3是表示从后方观察一实施方式的制造装置的外观的立体图。
图4是放大从后方观察一实施方式的制造装置的外观的立体图的一部分而示出的图。
图5是表示在一实施方式的制造方法中执行的各工序的流程的流程图。
图6是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其1)。
图7是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其2)。
图8是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其3)。
图9是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其4)。
图10是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其5)。
图11是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其6)。
图12是示意地表示一实施方式的各工序中的制造装置的状态的图(其7)。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边说明一实施方式。
[旋转电机的构成]
首先,作为本实施方式的制造对象的一个例子,对图1所示的旋转电机70的构成进行说明。图1所示的旋转电机70是所谓的内转子型的永磁体型旋转电机,具备转子80和定子90。转子80具有转子芯81、多个永磁体82、以及旋转轴83。转子芯81例如是通过层叠电磁钢板而形成的。永磁体82设于转子芯81的外周表面。即,在本实施方式的情况下,旋转电机70是在转子芯81的表面设有永磁体82的SPM(Surface Permanent Magnet,表面式永磁体)型的旋转电机。此外,旋转电机70并不限定于SPM型,也可以是在转子芯的内部埋入有永磁体的IPM(Interior Permanent Magnet,内嵌式永磁体)型。
旋转轴83的中心轴线J1通过转子80以及定子90的中心。另外,旋转轴83的两端部从转子芯81的两端部突出。转子80与旋转轴83一体地旋转。旋转轴83的一个端侧部分831的外径比另一个端侧部分832的外径大。此外,在以下的说明中,将一个端侧部分831称作第一端部831,将另一个端侧部分832称作第二端部832。在本实施方式的情况下,第一端部831为负荷侧,连接成为驱动对象的负荷。另外,第二端部832为非负荷侧,不连接负荷。
定子90具有定子主体91和定子壳体92。定子主体91虽然未被详细图示,例如是在层叠电磁钢板而形成的定子芯设有卷绕导线而形成的线圈来构成的。定子壳体92构成定子90的外壳,例如由铸件形成。此外,也可以是定子主体91的外壳兼作定子壳体92的构成。定子主体91以及定子壳体92整体形成为筒状。定子主体91插入到定子壳体92的内侧。定子主体91例如通过区别于制造装置10的装置插入到定子壳体92的内侧。而且,转子80收容在定子90的内侧,即收容在定子壳体92的内侧且是定子主体91的内侧。
另外,旋转电机70具有第一轴承71、第二轴承72、第一托架73、以及第二托架74。第一轴承71将旋转轴83的负荷侧部分即第一端部831支承为能够旋转。第二轴承72将旋转轴83的与负荷侧相反的一侧部分即第二端部832支承为能够旋转。在本实施方式的情况下,第一轴承71具有自动调心功能。而且,第一轴承71的外径比第二轴承72的外径大。
第一托架73以及第二托架74整体形成为板状。第一托架73设于定子90的一端侧。另外,第二托架74设于定子90的另一端侧。在本实施方式的情况下,第一托架73相对于定子90设于负荷侧即第一端部831侧。另外,第二托架74相对于定子90设于与负荷侧相反的一侧。
第一托架73具有第一轴承安装孔731。第一轴承安装孔731是在其厚度方向上圆形贯通第一托架73的中心部分而形成的。第一轴承安装孔731的内径尺寸成为与第一轴承71的外径尺寸大致相同的尺寸。而且,第一轴承71通过压入而嵌入第一轴承安装孔731。
同样,第二托架74具有第二轴承安装孔741。第二轴承安装孔741是在其厚度方向上圆形贯通第二托架74的中心部分而形成的。第二轴承安装孔741的内径尺寸成为与第二轴承72的外径尺寸大致相同的尺寸。而且,第二轴承72通过压入而嵌入第二轴承安装孔741。在该情况下,第一轴承安装孔731的内径比第二轴承安装孔741的内径大。
[制造装置的构成]
接下来,参照图2~图4对本实施方式的旋转电机的制造装置10(以下,称作制造装置10)的构成进行说明。制造装置10能够组装图1所示的永磁体型旋转电机70。制造装置10如图2以及图3所示那样具备装置主体20。装置主体20具有架台21以及基板22。架台21是用于设置制造装置10的各机构的基座。基板22由长方形状的平板构成,在上表面形成有平坦的基面221。制造装置10的各机构以基面221为基准配置。
制造装置10具备定子移动机构30、定子保持机构40以及转子保持机构50。定子移动机构30是用于使组装有第一托架73的定子90与基面221平行移动的机构。定子移动机构30具有导轨31、滑动件32、工作台33以及驱动部34。导轨31是所谓的线性导轨,在基面221上设有两根。两根导轨31平行配置。滑动件32构成为能够沿导轨31顺畅地移动。
工作台33由矩形的板构成,跨越在两根导轨31上设置的各滑动件32地设置。工作台33能够经由滑动件32沿导轨31相对于基面221平行地移动。驱动部34例如由具有小齿轮的马达、以及卡合于小齿轮的齿条等构成。在该情况下,齿条固定于滑动件32。而且,若马达驱动,则该马达的旋转力通过小齿轮以及齿条转换为向直线方向的运动而传递到工作台33。由此,在驱动部34驱动时,工作台33能够沿导轨31的长度方向顺畅地移动。此外,在以下的说明中,将导轨31的长度方向、即滑动件32的移动方向设为制造装置10的前后方向。
定子保持机构40设置在工作台33上,用于将定子90保持在工作台33上。另外,制造装置10具有临时托架11。即,工作台33构成为,能够对安装了第一托架73以及临时托架11的状态下的定子90进行载置。
临时托架11是为了使定子90保持于定子保持机构40而使用的夹具。临时托架11在使定子90保持于定子保持机构40时,取代第二托架74而可装卸地安装于定子90。临时托架11是与第二托架74类似的形状,整体形成为板状。在该情况下,如图4等所示,在临时托架11的中心部形成有内径比第二轴承安装孔741的内径大的连通孔111。
定子保持机构40具有第一托架支承部41、临时托架支承部42、以及多个定子支承部43。如图3所示,第一托架支承部41设于第一托架73的下方。第一托架支承部41例如形成为块状,并固定在工作台33上。第一托架支承部41对于组装有第一托架73的定子90,支撑第一托架73。
在该情况下,第一托架支承部41的第一托架73侧的面、即上端面411形成为被实施了切削加工等的平坦面。由此,从基面221至第一托架支承部41的上端面411的尺寸确保了较高的尺寸精度。另外,如图6等所示,第一托架73的下端面732、即与第一托架支承部41接触的接触面形成为被实施了切削加工等的平坦面,并作为定子90的定位的基准面之一发挥功能。在定子90安装有第一托架73的情况下,以较高的精度确保了从下端面732至定子90的中心的距离尺寸。
在该情况下,第一托架支承部41也作为用于确定第一托架73相对于基面22的位置、换言之是第一托架73相对于第一支承部件52以及第二支承部件55的中心的位置的第一托架定位部发挥功能。另外,在该情况下,第一托架73的下端面732也能够被用作设置旋转电机70时的基准面。
临时托架支承部42与第一托架支承部41同样地形成为例如块状。临时托架支承部42设于定子90中的与第一托架73相反的一侧、即第二托架74所组装的位置的下方。换言之,临时托架支承部42设于安装临时托架11的位置的下方。
在该情况下,如图6等所示,临时托架支承部42的临时托架11侧的面、即上端面421形成为被实施了切削加工等的平坦面。而且,从基面221至临时托架支承部42的上端面421的尺寸成为较高的尺寸精度。另外,如图4所示,临时托架11的下端面112形成为被实施了切削加工等的平坦面,并作为定子90的定位的基准面之一发挥功能。在定子90安装有临时托架11的情况下,以较高的精度确保了从下端面112至定子90的中心的尺寸精度。在该情况下,临时托架支承部42也作为确定临时托架11相对于基面22的位置、换言之是临时托架11相对于第一支承部件52以及第二支承部件55的中心的位置的临时托架定位部发挥功能。
临时托架支承部42例如通过螺栓等紧固部件加以固定,从而能够装卸地设置在工作台33上。即,临时托架支承部42能够装卸地设于装置主体20。临时托架支承部42对于安装有临时托架11的定子90,支承临时托架11部分。此外,也可以将临时托架支承部42能够装卸地设于基面221。
多个定子支承部43分别构成为能够与工作台33一体地移动。定子支承部43具有图4所示的柱塞431和设于内部的未图示的弹簧等。定子支承部43中,通过施加油压、气压、或者水压等驱动压力,使得柱塞431突出。由此,定子支承部43成为按压并支承定子90的状态、即按压状态。另外,定子支承部43中,若解除驱动压力,则由于弹簧的弹力而柱塞431的突出解除而被引导入内。由此,定子支承部43成为解除定子90的按压支承的状态、即未按压支承定子90的非按压状态。
定子支承部43从至少三个方向朝向定子90的中心按压工作台33上载置的定子90的外周面,由此对定子90进行支承。在本实施方式的情况下,从上表面、下表面以及左右侧面这四个方向朝向定子90的中心以大致点接触状态按压工作台33上载置的定子90的外周面,由此能够对定子90进行支承。在该情况下,各定子支承部43包括支承定子90的下表面的下表面支承部43A、支承定子90的左右侧面的侧面支承部43B、43C、以及支承定子90的上表面的上表面支承部43D。此外,各定子支承部43的配置或数量能够根据定子90的外形而适当地变更。
而且,定子保持机构40具有侧壁部44、45以及顶壁部46。侧壁部44、45以覆盖定子90的相对置的侧面的方式设于工作台33。顶壁部46以覆盖定子90的上表面的方式隔着侧壁部44、45设于工作台33。顶壁部46能够装卸地设于侧壁部44、45。在本实施方式的情况下,顶壁部46通过铰链而能够开闭地设于对置的侧壁部44、45中的一方。另外,下表面支承部43A设于工作台33。侧面支承部43B、43C分别设于侧壁部44、45。而且,上表面支承部43D设于顶壁部46。
转子保持机构50具有第一台座部51、第一支承部件52、第二台座部53、第二托架保持部54、以及第二支承部件55。如图2以及图3所示,第一台座部51在基面221上设于工作台33的一个移动端侧。第一支承部件52形成为圆柱轴状。第一支承部件52的一个端部被第一台座部51支承为不能旋转。由此,第一支承部件52在与基面221分离的状态下设于装置主体20。在该情况下,第一支承部件52形成为能够插通到第一托架73的第一轴承安装孔731中。即,第一支承部件52的外径尺寸比第一轴承安装孔731的内径尺寸小。
如图2所示,第一支承部件52具有第一承接部521。第一承接部521形成为将圆筒形的单侧部分、在该情况下是上侧部分切出开口而成的形状,能够装卸地接受并支承转子80的第一端部831。如图9所示,在转子80的第一端部831载置于第一承接部521的状态下,旋转轴83的中心轴线J1与第一支承部件52的中心轴线J2在同一线上。即,在该情况下,旋转轴83的中心与第一支承部件52的中心一致。
第二台座部53在基面221上设于工作台33的另一端部侧、即与第一台座部51相反的一侧。并且,第二台座部53设于能够沿导轨31移动的辅助滑动件35上。但是,在利用制造装置10制造旋转电机70时,第二台座部53通过固定销36以不能移动的方式固定于基面221。
第二托架保持部54在能够使第二支承部件55插通于第二托架74的第二轴承安装孔741的状态下可装卸地保持第二托架74。第二托架保持部54设于第二台座部53的上端部、即与基面221相反的一侧的端部。第二托架保持部54例如如图7~图12所示那样,形成为具有比第二轴承安装孔741的内径稍小的外径的圆柱状,能够以负公差嵌合于第二轴承安装孔741。而且,通过将第二托架保持部54插入第二轴承安装孔741,由此第二托架保持部54对第二托架74进行支承。此外,第二托架保持部54也可以是通过例如螺栓等保持第二托架74的构成,还可以是支承第二托架74的下表面等的构成。
如图3所示,第二支承部件55与第一承接部521相同地形成为将圆筒形的单侧部分、在该情况下是上侧部分切出开口而成的形状。由此,第二支承部件55能够将转子80的第二端部832可装卸地接受并支承。因此,第二支承部件55作为第二承接部发挥功能。如图9等所示,在转子80的第二端部832载置于第二支承部件55的状态下,旋转轴83的中心轴线J1与第二支承部件55的中心轴线J3在同一线上。即,在该情况下,旋转轴83的中心与第二支承部件55的中心一致。
另外,在本实施方式的情况下,转子保持机构50如图2~图4以及图6等所示那样具有手柄56。伴随着手柄56的旋转,第二支承部件55相对于第二台座部53的突出尺寸发生变更。在该情况下,使用者通过使手柄56旋转,能够调整第二支承部件55相对于第一支承部件52的距离L。由此,能够根据转子80的旋转轴83的长度尺寸调整转子保持机构50中的第一支承部件52与第二支承部件55之间的距离尺寸L。
另外,如图2、图3所示,制造装置10具备控制面板12以及操作装置13。虽然未详细图示,控制面板12具有用于对驱动部34的马达进行驱动控制的驱动电路、用于对定子支承部43的驱动压力进行控制的电磁阀、以及用于对这些驱动电路或电磁阀进行控制的计算机等。操作装置13具有监视器131或多个开关132等。使用者通过操作开关132,能够进行制造装置10的动作的开始或者停止。
[制造工序]
接下来,也参照图5~图12对通过制造装置10进行的旋转电机70的制造工序进行说明。
此外,在以下的说明中,“组装”的意思是,将构成旋转电机70的部件作为旋转电机70的构成要素而进行组装。另外,“装配”的意思是,将未构成旋转电机70的部件以能够装卸的方式进行安装等。而且,“安装”的意思是将夹具等以能够装卸的方式安装于制造装置10等。
另外,在以下的说明中,将图6~图12中的纸面的右侧设为制造装置10的前侧,将纸面的左侧设为制造装置10的后侧。
首先,制造工序开始(图5的开始)时,作业者执行图5的步骤S11的第一托架组装工序、步骤S12的临时托架装配工序、以及步骤S13的临时托架支承部安装工序。在步骤S11的第一托架组装工序中,作业者将第一托架53组装于定子90。在步骤S12的临时托架装配工序中,作业者将临时托架11装配于定子90。然后,在步骤S13的临时托架支承部安装工序中,作业者将临时托架支承部42安装于制造装置10的工作台33。在该情况下,可以任意地更换步骤S11~S13的执行顺序。
接下来,作业者在步骤S14中执行载置工序。作业者在进行载置工序时,开放顶壁部46并且使各定子支承部43为非按压状态。在载置工序中,作业者如图6所示那样将组装有第一托架73并且装配了临时托架11的定子90,经由定子保持机构40载置于工作台33。若定子90被载置于工作台33,则第一托架73被第一托架支承部41支承,并且临时托架11被临时托架支承部42支承。
在该情况下,如图6等所示,第一托架73的下端面732在接触于第一托架支承部41的上端面411的状态下被支承。这里,定子90的中心线J1通过第一托架73的中心、即第一轴承安装孔731的中心。而且,以较高的尺寸精度确保了从第一托架73的中心至下端面732的距离尺寸H11、以及从第一托架支承部41的上端面411至基面22的距离尺寸H21。因此,在第一托架73被第一托架支承部41支承的状态下,从第一托架73的中心以及定子90的中心至基面22的距离尺寸H31成为较高的尺寸精度。
同样,临时托架11的下端面112被临时托架支承部42的上端面421支承。这里,定子90的中心线J1通过临时托架11的中心、即连通孔111的中心。而且,以较高的尺寸精度确保了从临时托架11的中心至下端面112的距离尺寸H12、以及从临时托架支承部42的上端面421至基面22的距离尺寸H22。因此,在临时托架11被临时托架支承部42支承的状态下,从临时托架11的中心以及定子90的中心至基面22的距离尺寸H32成为较高的尺寸精度。
即,关于定子90,由于第一托架73被第一托架支承部41支承、并且临时托架11被临时托架支承部42支承,从而能够以较高的精度确保从基面22至第一托架73、定子90、以及临时托架11的中心的距离H31、H32。换言之,由于第一托架73被第一托架支承部41支承,并且临时托架11被临时托架支承部42支承,从而能够以较高的精度使第一托架73、定子90、以及临时托架11的中心与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心一致。
接下来,作业者如步骤S15所示那样执行定子支承部动作工序。在定子支承部动作工序中,作业者如图7所示那样关闭顶壁部46。并且,对操作装置13进行操作,对定子支承部43施加驱动压力而使定子支承部43驱动。由此,定子主体91在被从四方朝向定子90的中心按压的状态下被支承。在该情况下,各定子支承部43从定子90的四方朝向定子90的中心以大致均等的力进行按压,因此在定子支承部43的驱动前后,定子90的中心位置难以发生变化。换句话说,即使在定子支承部动作工序后,第一托架73、定子90以及临时托架11的中心与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心也以较高的精度相一致。
接下来,作业者如步骤S16所示那样执行临时托架支承部拆卸工序。由此,如图7所示,作业者从工作台33拆卸临时托架支承部42。在该情况下,定子90由各定子支承部43支承。因此,即使在从工作台33拆卸临时托架支承部42之后,第一托架73以及定子90的中心与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心也以较高的精度相一致。
接下来,作业者在使工作台33后退之后,执行步骤S17所示的第二托架安装工序。由此,作业者如图8所示那样使第二托架74保持于第二托架保持部54。此时,由于工作台33后退,因此第一支承部件52与第二支承部件55之间的上方部分开放。因此,转子80能够插入到第一支承部件52与第二支承部件55之间。
接下来,作业者在步骤S18中执行转子安装工序。在转子安装工序中,作业者如图9所示那样将转子80通过第一支承部件52与第二支承部件55之间的上方部分而配置于第一支承部件52与第二支承部件55之间。在该情况下,作业者将转子80的第一端部831插入第一承接部521,并且将第二端部832插入第二支承部件55。由此,转子80被保持于转子保持机构50。在该情况下,转子80的旋转轴83的中心轴线J1与第一支承部件52的中心轴线J2以及第二支承部件55的中心轴线J3一致,并且通过了第一托架73、定子90、以及第二托架74的中心。此外,第一轴承71以及第二轴承72在执行转子安装工序之前被组装于转子80的第一端部831以及第二端部832。
接下来,作业者在步骤S19中执行转子插入工序。在该情况下,作业者例如对操作装置13的开关132进行操作,由此执行转子插入工序。制造装置10在执行转子插入工序时,使第一支承部件52与工作台33沿第一支承部件52的中心轴线J2方向相对地移动,由此从与第一托架73相反的一侧将转子80插入定子90内。即,在本实施方式的情况下,如图10所示,制造装置10使驱动部34驱动而使工作台33向第二托架保持部54侧前进。由此,第一轴承71被压入第一托架73的第一轴承安装孔731,并且转子80被收纳于定子90内。
接下来,作业者在步骤S20中执行第二托架组装工序。在该情况下,作业者如图11所示那样从第二托架保持部54拆卸第二托架74,之后,将第二托架74组装于定子90。由此,旋转电机70的组装结束(图5的结束)。之后,作业者如图12所示那样开放顶壁部46,将组装结束后的旋转电机70从制造装置10拆卸。
如以上那样,实施方式的制造装置10具备装置主体20、第一支承部件52、第二支承部件55、第二托架保持部54、工作台33、第一托架支承部41、临时托架11、临时托架支承部42、以及定子支承部43。装置主体20具有基面22。
第一支承部件52在从基面22分离的状态下设于装置主体20,将转子80的旋转轴83的一个端部、在该情况下是第一端部831能够装卸地进行支承,并且构成为能够插通于第一托架73的第一轴承安装孔731。另外,第一支承部件52构成为,能够在使转子80从基面22分离的状态下,并且在旋转轴83的中心轴线J1与该第一支承部件52的中心轴线J2在同一线上的状态下,支承转子80。
第二支承部件55被设为在第一支承部件52的中心轴线J2方向上与第一支承部件52分开。第二支承部件55将转子80的旋转轴83的另一个端部、在该情况下是第二端部832能够装卸地进行支承,并且构成为能够插通于第二托架74的第二轴承安装孔741。第二支承部件55构成为,能够在使转子80从基面22分离的状态下,并且在旋转轴83的中心轴线J1以及第一支承部件52的中心轴线J2与该第二支承部件55的中心轴线J3在同一线上的状态下,支承转子80。
第二托架保持部54设置在装置主体20的基面22上,在能够使第二支承部件55插通于第二轴承安装孔741的状态下可装卸地保持第二托架74。工作台33设置在基面22上,能够沿第一支承部件52的中心轴线J2方向相对地移动,并且构成为能够对安装有第一托架73的状态下的定子90进行载置。在该情况下,第一支承部件52构成为不能移动,工作台33构成为能够移动。第一托架支承部41设于工作台33,并构成为能够对第一托架73进行支承。
在旋转电机70的组装过程中,临时托架11取代第二托架74而能够装卸地装配于定子90。临时托架支承部42能够装卸地设于工作台33或者装置主体20。在本实施方式的情况下,临时托架支承部42设于工作台33。另外,临时托架支承部42构成为,在临时托架11装配于定子90的状态下定子90载置于工作台33的情况下,能够对临时托架11进行支承。
而且,定子支承部43设于工作台33。在该情况下,定子支承部43构成为能够与工作台33一体地移动。定子支承部43能够从至少三个方向朝向定子90的中心方向按压工作台33上载置的定子90的外周面。在本实施方式的情况下,定子支承部43构成为能够从四个方向朝向定子90的中心方向按压定子90的外周面。定子支承部43通过驱动压力的切换能够切换按压状态与非按压状态。定子支承部43在按压状态时支承定子90,在非按压状态时不支承定子90。
另外,实施方式的制造方法具备第一托架安装工序(步骤S11)、临时托架装配工序(步骤S12)、载置工序(步骤S14)、定子支承部动作构成(步骤S15)、临时托架支承部拆卸工序(步骤S16)、转子插入工序(步骤S19)、以及第二托架组装工序(步骤S20)。
第一托架组装工序是将第一托架73组装于定子90的工序。临时托架装配工序是取代第二托架74而将临时托架11装配于定子90的工序。载置工序是在第一托架组装工序以及临时托架装配工序之后执行的、将组装有第一托架73并且装配了临时托架11的定子90载置于工作台33的工序。
定子支承部动作工序是在载置工序之后执行的、使定子支承部43动作而成为按压状态的工序。临时托架支承部拆卸工序是在定子支承部动作工序之后执行的、从工作台33或者装置主体20拆卸临时托架支承部43的工序。转子插入工序是在定子支承部动作工序之后执行的、使第一支承部件52与工作台33沿第一支承部件52的中心轴线J2方向相对地移动而从与第一托架73相反的一侧将转子80插入定子90内的工序。而且,第二托架组装工序是在转子插入工序以及临时托架支承部拆卸工序之后执行的、将第二托架74组装于插入有转子80的定子90的工序。
据此,在将定子90载置于工作台33上时,定子90经由第一托架73以及临时托架11被第一托架支承部41以及临时托架支承部42支承。并且,若定子支承部43动作,则定子支承部43的柱塞431突出,接触于定子90的外周面而支承定子90。此时,各柱塞431的突出量适当地变化,从而即使定子90的外周面的尺寸精度较低,也能够将定子90的中心位置保持为与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心位置一致的状态。
即,据此,能够在定子保持机构40保持定子90、转子保持机构50保持转子80的状态下,使转子80的旋转轴83的中心轴线J1与定子90的中心以较高的精度相一致。由此,在将转子80插入定子90时,能够使转子80的外周面与定子90的内周面的距离稳定。
换句话说,据此,能够抑制转子80的外周面与定子90的内周面的距离产生不均衡。因此,能够抑制转子80与定子90之间产生的、永磁体82所产生的吸附力的偏差。由此,在转子80的插入工序中,能够以较高的精度防止转子80与定子90接触。其结果,转子80对于定子90的插入工序变得容易,并且能够减少转子80吸附于定子90的情况下的转子80的剥离作业,进而能够减少制造工序、制造成本。另外,能够抑制定子90与转子80碰撞而永磁体82破损的情况,因此能够抑制永磁体82的破损等引起的旋转电机70的品质降低。
另外,在该情况下,即使定子90的外周面的尺寸精度较低,也能够将定子90的中心位置保持为与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心位置一致的状态。换句话说,无需为了将定子90的中心位置保持为与第一支承部件52以及第二支承部件55的中心位置一致的状态而对定子90的外表面、即定子壳体92的外表面进行切削加工等。因此,在这一点,也能够减少制造工序。
这里,如图2等所示,为了将转子80配置于第一支承部件52与第二支承部件55之间,需要使定子90向后方退避而确保用于将转子80配置于第一支承部件52与第二支承部件55之间的空间。而且,在该情况下,第一支承部件52需要在使定子90向后方退避了的状态下,贯通定子90地使第一承接部521向定子90的外侧露出。因此,第一支承部件52的长度尺寸需要至少设为大于等于定子90的长度尺寸。但是,由于第一支承部件52必须以悬臂梁状态支承转子80,因此伴随着其长度尺寸的增大而容易挠曲。
因此,第一托架73的第一轴承安装孔731的内径被设定为比第二托架74的第二轴承安装孔741的内径大。在该情况下,第一托架73成为负荷侧,第二托架74成为与负荷侧相反的一侧。而且,第一支承部件52构成为通过第一托架73的第一轴承安装孔731。
据此,与第一托架73与第二托架74的配置相反的情况相比,能够尽量增大第一支承部件52的外径。而且,通过尽量增粗第一支承部件52,能够提高第一支承部件52的刚性。由此,能够抑制安装了转子80的情况下的第一支承部件52的挠曲,其结果,在将转子80插入定子90时,能够使转子80的外周面与定子90的内周面的距离更稳定。
换句话说,通过提高第一支承部件52的刚性,能够进一步抑制转子80的外周面与定子90的内周面的距离产生不均衡。因此,能够以更高的精度抑制在转子80与定子90之间产生的、因永磁体82引起的吸附力的偏差。由此,在转子80的插入工序中,能够以更高的精度防止转子80与定子90的接触。另外,由于能够提高第一支承部件52的刚性,因此制造装置10也能够应对于长度尺寸较大的旋转电机70。
以上说明了本发明的一实施方式,但该实施方式只是作为例子提示,不意图限定发明的范围。该新的实施方式能够以其他各种方式来实施,在不脱离发明主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中,也包含在权利要求所记载的发明及其均等范围内。
Claims (3)
1.一种旋转电机的制造装置,用于制造旋转电机,该旋转电机具备:
转子,具有旋转轴以及永磁体;
定子,具有线圈,在内部收容上述转子;
第一托架,设于上述定子的一个端侧;
第一轴承,嵌入到形成于上述第一托架的第一轴承安装孔中,将上述旋转轴的一个端侧支承为能够旋转;
第二托架,设于上述定子的另一个端侧;以及
第二轴承,嵌入到形成于上述第二托架的第二轴承安装孔中,将上述旋转轴的另一个端侧支承为能够旋转,
上述旋转电机的制造装置具备:
装置主体,具有基面;
第一支承部件,在从上述基面分离的状态下设于上述装置主体,将上述转子的旋转轴的一个端部支承为能够装卸,并且上述第一支承部件能够插通到上述第一托架的上述第一轴承安装孔中,上述第一支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线与该第一支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;
第二支承部件,在上述第一支承部件的中心轴线方向上与上述第一支承部件分离设置,将上述旋转轴的另一个端部支承为能够装卸,并且上述第二支承部件能够插通于上述第二托架的上述第二轴承安装孔中,上述第二支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线以及上述第一支承部件的中心轴线与该第二支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;
第二托架保持部,在能够使上述第二支承部件插通于上述第二轴承安装孔的状态下将上述第二托架保持为能够装卸;
工作台,设置在上述基面上,能够沿上述第一支承部件的中心轴线方向相对地移动,并且能够载置安装有上述第一托架的状态下的上述定子;
第一托架支承部,设于上述工作台,能够对上述第一托架进行支承;
临时托架,取代上述第二托架而以能够装卸的方式装配于上述定子;
临时托架支承部,以能够装卸的方式设于上述工作台或者上述装置主体,在上述临时托架装配于上述定子的状态下将上述定子载置于上述工作台的情况下,能够对上述临时托架进行支承;以及
定子支承部,设于上述工作台,能够从至少三个方向朝向上述定子的中心方向对载置于上述工作台的上述定子的外周面进行按压,并且能够切换按压状态与非按压状态。
2.如权利要求1所述的旋转电机的制造装置,其中,
上述第一轴承安装孔的内径比上述第二轴承安装孔的内径大。
3.一种旋转电机的制造方法,该旋转电机具备:
转子,具有旋转轴以及永磁体;
定子,具有线圈,在内部收容上述转子;
第一托架,设于上述定子的一个端侧;
第一轴承,嵌入到形成于上述第一托架的第一轴承安装孔中,将上述旋转轴的一个端侧支承为能够旋转;
第二托架,设于上述定子的另一个端侧;以及
第二轴承,嵌入到形成于上述第二托架的第二轴承安装孔中,将上述旋转轴的另一个端侧支承为能够旋转,
上述旋转电机的制造方法使用旋转电机的制造装置来执行,该旋转电机的制造装置具备:
装置主体,具有基面;
第一支承部件,在从上述基面分离的状态下设于上述装置主体,将上述转子的旋转轴的一个端部支承为能够装卸,并且上述第一支承部件能够插通到上述第一托架的上述第一轴承安装孔中,上述第一支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线与该第一支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;
第二支承部件,在上述第一支承部件的中心轴线方向上与上述第一支承部件分离设置,将上述旋转轴的另一个端部支承为能够装卸,并且上述第二支承部件能够插通于上述第二托架的上述第二轴承安装孔中,上述第二支承部件能够在使上述转子从上述基面分离的状态下,并且在上述旋转轴的中心轴线以及上述第一支承部件的中心轴线与该第二支承部件的中心轴线在同一线上的状态下支承上述转子;
第二托架保持部,在能够使上述第二支承部件插通于上述第二轴承安装孔的状态下将上述第二托架保持为能够装卸;
工作台,设置在上述基面上,能够沿上述第一支承部件的中心轴线方向相对地移动,并且能够载置安装有上述第一托架的状态下的上述定子;
第一托架支承部,设于上述工作台,能够对上述第一托架进行支承;
临时托架,取代上述第二托架而以能够装卸的方式装配于上述定子;
临时托架支承部,以能够装卸的方式设于上述工作台或者上述装置主体,在上述临时托架装配于上述定子的状态下将上述定子载置于上述工作台的情况下,能够对上述临时托架进行支承;以及
定子支承部,设于上述工作台,能够从至少三个方向朝向上述定子的中心方向对载置于上述工作台的上述定子的外周面进行按压,并且能够切换按压状态与非按压状态,
上述旋转电机的制造方法包括:
第一托架组装工序,将上述第一托架组装于上述定子;
临时托架装配工序,取代上述第二托架而将临时托架装配于上述定子;
载置工序,在上述第一托架组装工序以及上述临时托架装配工序之后执行,将组装有上述第一托架并且装配了上述临时托架的上述定子载置于上述工作台;
定子支承部动作工序,在上述载置工序之后执行,使上述定子支承部动作;
临时托架支承部拆卸工序,在上述定子支承部动作工序之后执行,从上述工作台或者上述装置主体拆卸上述临时托架支承部;
转子插入工序,在上述临时托架支承部拆卸工序之后执行,使上述第一支承部件与上述工作台沿上述第一支承部件的中心轴线方向相对地移动,从与上述第一托架相反的一侧向上述定子内插入上述转子;以及
第二托架组装工序,在上述转子插入工序以及上述临时托架支承部拆卸工序之后执行,将上述第二托架组装于插入了上述转子的上述定子。
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