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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorantriebsvorrichtung
mit einem Motorgehäuse, einem Rotor, der von dem Motorgehäuse
gestützt ist und sich in dessen Inneren dreht, und einem Stator,
der konzentrisch zu dem Rotor an dem äußeren Umfang
des Rotors angeordnet ist, und auf ein Einstellverfahren zum Einstellen
der Position des Stators relativ zu der Achsmitte des Rotors und
auf eine Einstellvorrichtung, die das Einstellverfahren anwendet.
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Stand der Technik
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In
der Vergangenheit wurde auf sogenannte Hybridfahrzeuge mit einer
Maschine und einer Motorantriebsvorrichtung als Automobilantriebsquellen
mit Bezug auf eine Kraftstoffeffizienz, Umweltschutz usw. Augenmerk
gelegt. Bei dieser Art eines Hybridfahrzeugs wirkt die Motorantriebsvorrichtung
als ein Motor zum Erhalten einer Energie von einer Batterie, um
eine Antriebskraft zu erzeugen, überträgt die
Antriebskraft zu einer Seite eines Betriebsmechanismus, und bewirkt
dadurch, dass das Fahrzeug durch den Motor angetrieben wird. Die
Motorantriebsvorrichtung kann ferner als ein Generator wirken, der eine
Antriebskraft von der Maschine erhält und diese Antriebskraft
verwendet, um die Batterie aufzuladen. Die Motorantriebsvorrichtung
führt ferner einen sogenannten Regenerationsbetrieb aus,
in dem die überschüssige Massenkraft des Fahrzeugs
als Energie während einer Bremsung gesammelt wird. Die
Motorantriebsvorrichtung kann ferner während einer Maschineninbetriebnahme
verwendet werden.
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Demgemäß ist
ein Rotor der Motorantriebsvorrichtung, die in einem Hybridfahrzeug
vorgesehen ist, mit einer Seite eines Drehzahländerungsmechanismus
und der Seite der Maschine wirkverbunden, um eine Übertragung
der Antriebskraft zu ermöglichen.
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Die
Motorantriebsvorrichtung hat einen Stator und einen Rotor, der innerhalb
des Stators aufgenommen ist, und der Stator und der Rotor sind von
einer Seite des Motorgehäuses gestützt. Der Stator
ist ortsfest gestützt, wohingegen der Rotor von einem Wellenstützabschnitt,
der in dem Motorgehäuse vorgesehen ist, drehbar gestützt
ist. In einem Hybridfahrzeug ist das Motorgehäuse selten
separat vorgesehen, und üblicherweise wirkt ein Teil eines
Getriebegehäuses, das den Drehzahländerungsmechanismus
in dessen Inneren aufnimmt, als das Motorgehäuse.
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In
der Motorantriebsvorrichtung sind der Spalt und die Konzentrizität
zwischen dem Stator und dem Rotor außerordentlich wichtige
Elemente zum Bestimmen der Leistung der Motorantriebsvorrichtung
und werden daher genau bestimmt und eingestellt.
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Eine
Technik, die im Patentdokument 1 offenbart ist, ist eine
Technik zum Ausführen dieser Art von Einstellung. Diese
Technik bezieht sich auf eine Spalteinstellvorrichtung für
einen Elektroautomobilmotor, die den Spalt durch aufrechtes Vorsehen
von Einstellschrauben 46 in einem Schwungradgehäuse 12 (äquivalent
zu dem Motorgehäuse, das vorstehend beschrieben ist), und
durch Einstellen einer äußeren Umfangsstelle eines
Statorkerns 42 einstellt. Ein Stator 14 in diesem
Beispiel ist vergleichsmäßig dünn. In
anderen Worten ist die Statordicke in der Richtung einer Drehachse
(die mit einer Achsmitte des Stators übereinstimmt) eines
Rotors vergleichsmäßig klein.
- Patentdokument
1: Japanische
- Patentanmeldungsoffenlegungsschrift JP-A-7-241050
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Darstellung der Erfindung
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Jedoch
sind in dem beschriebenen Einstellverfahren gemäß dem
Stand der Technik andere Komponenten (die Einstellschrauben 46)
als die wesentlichen Komponenten der Motorantriebsvorrichtung erforderlich,
und außerdem müssen Schraubenlöcher in
dem Motorgehäuse vorgesehen werden, und daher ist dieses
Einstellverfahren nicht bevorzugt.
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Außerdem
ist es in der Vergangenheit erforderlich gewesen, die Dicke der
Motorantriebsvorrichtung in der Achsrichtung des Rotors zu erhöhen,
um die Leistungsanforderungen einer Motorantriebsvorrichtung für
ein Hybridfahrzeug zu erfüllen. 1 ist eine
schematische Darstellung, die die schematische Struktur einer dicken
Motorantriebsvorrichtung zeigt, die konstruiert ist, um diesen Anforderungen
zu entsprechen. Die linke Seite der Zeichnung entspricht einer Maschinenraumseite
ER, in der eine Maschine E angeordnet ist, und die rechte Seite
der Zeichnung entspricht einer Drehzahländerungsmechanismuskammerseite
TR, in der ein Drehzahländerungsmechanismus T angeordnet
ist.
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Ein
Stator S ist durch einen Statorkern SC und einer Statorwicklung
SW relativ zu dem Statorkern SC gebildet. Wie in 2 gezeigt
ist, ist der Statorkern SC durch Schichten einer großen
Anzahl von im Wesentlichen ringförmigen Stahlplatten p
konstruiert und ist durch Befestigungsschrauben b1, die Fixierungsabschnitte
in der Schichtrichtung durchdringen, die in einer vorbestimmten
Phase in der Umfangsrichtung jeder Stahlplatte p vorgesehen sind,
an einem Motorgehäuse ortsfest befestigt. Ferner wird ein
Verstemmen, ein Schweißprozess oder ein ähnlicher
Prozess auf die Stahlplatten p angewandt, die den Statorkern SC
in einer vorbestimmten Phase in der Umfangsrichtung bilden, so dass
eine Relativbewegung zwischen den Stahlplatten p in einem gewissen
Ausmaß verhindert wird.
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Die
Position des Statorkerns in der Längsrichtung von 1 (äquivalent
zu der axialen Richtung des Rotors) wird gemäß einer
Sitzfläche bestimmt, die an dem Motorgehäuse vorgesehen
ist. Dessen Position in der Vertikalrichtung (äquivalent
zu der radialen Richtung des Rotors) wird andererseits durch Anziehen
der vorstehend erwähnten Befestigungsschrauben bestimmt,
da der Gehäuseraum an der Motorgehäuseseite einen
entsprechenden Spielraum hat.
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In
der vorstehend beschriebenen Struktur treten, wenn die Statordicke
(die Dicke in der Achsrichtung des Rotors) vergleichsmäßig
dünn ist, wie in der in dem Patentdokument 1 offenbarten
Technik, keine Probleme auf, wenn die Statorposition relativ zu
der Achsmitte des Rotors (die Statorachsmittenposition) vergleichsmäßig
grob geführt wird. Wenn sich jedoch die Anforderungen des
Motors erhöhen und sich die Dicke der Motorantriebsvorrichtung
erhöht, erhöhen sich Schwingungen, die durch den
sich drehenden Motor (einschließlich einer Ungleichmäßigkeit
in der Drehung des Rotors) erzeugt werden, wenn ein herkömmliches
Führungsverfahren angewandt wird.
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Die
Erfinder haben durch Untersuchungen herausgefunden, dass die Ursache
dieses Problems eine Verformung des Statorgehäuses ist,
die erzeugt wird, wenn die Befestigungsschrauben angezogen werden. 3A und 3B stellen
diese Verformung dar. Die Zeichnungen zeigen einen Zustand, in dem
ein beschichteter Statorkern senkrecht angeordnet ist, wobei A einen
Zustand zeigt, in dem die Befestigungsschrauben nicht angezogen
sind, und B einen Zustand zeigt, in dem die Befestigungsschrauben
angezogen sind. In 3B tritt, wenn die Befestigungsschrauben
angezogen sind, eine Relativbewegung zwischen den Stahlplatten gemäß den
individuellen Charakteristika des Statorkerns auf, und als Ergebnis
ist es nicht möglich, die Linearität der Achsmitte
des Stators aufrecht zu erhalten. In diesem Zustand weicht eine
Kernachsmittenposition in einer Dickenrichtungszwischenposition
des Statorkerns von der Achsmitte des Rotors ab, und eine Einstellung muss
ausgeführt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen
Probleme vorgeschlagen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Statorpositionseinstellverfahren, mit dem die Position
eines Stators relativ zu einer Achsmitte eines Rotors genau und
schnell eingestellt werden kann, und eine Vorrichtung bereitzustellen,
die dieses Verfahren anwendet.
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Darstellung der Erfindung
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Um
die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, bezieht
sich eine erste charakteristische Gestaltung eines Einstellverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Motorantriebsvorrichtung
mit einem Motorgehäuse, einem Rotor, der von dem Motorgehäuse
gestützt ist und sich in dessen Inneren dreht, und einem
Stator, der an einem äußeren Umfang des Rotors
konzentrisch zu dem Rotor angeordnet ist, wobei das Verfahren verwendet
wird, um eine Position des Stators relativ zu einer Achsmitte des
Rotors einzustellen. Die Position einer Innendurchmesserfläche
des Stators relativ zu der Achsmitte des Rotors wird in einem nicht
eingesetzten Zustand, in dem der Stator innerhalb des Motorgehäuses
aufgenommen ist und der Rotor nicht in den Stator eingesetzt ist,
unter Verwendung eines Einstellwerkzeugs eingestellt, das unter
Verwendung eines Rotorwellenstützabschnitts zum Stützen
des Rotors an dem Motorgehäuse als eine Referenz positioniert wird.
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Mit
dem vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung wird die Position des Stators unter Verwendung
eines Raums (der Raum, in dem der Rotor positioniert ist, wenn dieser
eingesetzt ist), der in dem Inneren des Motorgehäuses ausgebildet
ist, eingestellt, wobei der Stator in dem Motorgehäuse
aufgenommen ist.
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Der
Raum für den Rotor ist üblicherweise groß genug
zum Einsetzen eines Einstellwerkzeugs, und eine Position des Stators
in einer radialen Richtung relativ zu der Achsmitte des Rotors kann
unter Verwendung dieses Raums eingestellt werden. Als Ergebnis kann
die Position des Stators genau eingestellt werden, und das Ergebnis
daraus kann verwendet werden.
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Außerdem
wird mit dieser Gestaltung die Innendurchmesserfläche des
Stators von der Innenseite durch Positionieren des Einstellwerkzeugs
unter Verwendung des Rotorwellenstützabschnitts, der als eine
Wellenstützreferenz dient, wenn der Rotor aufgenommen ist,
als eine Referenz eingestellt, und daher kann eine Konzentrizität
zwischen dem Rotor und dem Stator, wenn der Rotor eingesetzt ist,
genau abgeleitet werden.
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Als
Ergebnis kann eine Einstellung unter Verwendung des Einstellverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung genau und schnell
ausgeführt werden.
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Der
Begriff „Positionierung unter Verwendung des Wellenstützabschnitts
als eine Referenz" ist ein Konzept, das sowohl den Begriff „ein
Gehäuse, in dem eine Positionierung direkt von jedem Wellenstützabschnitt
ausgeführt wird" als auch den Begriff „ein Fall,
in dem eine Positionierung von einer Referenzposition (die Position
einer Positioniereinrichtung, die nachstehend beschrieben ist) zum
Bestimmen der Position des Wellenstützabschnitts" umfasst.
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Eine
Einstellvorrichtung, die dieses Einstellverfahren verwendet, kann
die nachstehende Struktur haben.
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Eine
Einstellvorrichtung, die sich auf eine Motorantriebsvorrichtung
mit einem Motorgehäuse, einem Rotor, der von dem Motorgehäuse
gestützt ist und sich in dessen Inneren dreht, und einem
Stator bezieht, der an einem äußeren Umfang des
Rotors konzentrisch zu dem Rotor angeordnet ist, zum Einstellen
einer Position des Stators relativ zu einer Achsmitte des Rotors
hat eine Abstützung, die ein Einstellwerkzeug in einem
nicht eingesetzten Zustand, in dem der Stator innerhalb des Motorgehäuses
aufgenommen ist und der Rotor nicht in den Stator eingesetzt ist,
unter Verwendung eines Rotorwellenstützabschnitts zum Stützen
des Rotors an dem Motorgehäuse als eine Referenz positionieren
kann.
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In
der Statorpositionseinstellvorrichtung ermöglicht die Abstützung
eine Positionierung des Einstellwerkzeugs unter Verwendung des Rotorwellenstützabschnitts
als eine Referenz durch Bestimmen der Position des Einstellwerkzeugs
relativ zu dem Referenzrotorwellenstützabschnitt. Die Achsmitte des
Rotors und die Achsmitte des Stators können dann unter
Verwendung des vorteilhaft positionierten Einstellwerkzeugs genau
und schnell ausgerichtet werden.
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In
dem vorstehend beschriebenen Einstellverfahren, wenn das Motorgehäuse
einen Motorgehäusehauptkörper, der den Stator
und den Rotor in dessen Inneren aufnimmt, und eine Trennabdeckung hat,
die eine Öffnung in einem Endabschnitt des Motorgehäusehauptkörpers
in einer axialen Richtung des Rotors abdeckt, bilden bevorzugt ein
erster Wellenstützabschnitt, der an der Trennabdeckung
vorgesehen ist, und ein zweiter Wellenstützabschnitt, der an
einer Seite eines Rotorhauptkörpers gegenüberliegend
zu dem ersten Wellenstützabschnitt positioniert ist, den
Rotorwellenstützabschnitt, und das Einstellwerkzeug wird
bevorzugt unter Verwendung von einem oder sowohl dem ersten Wellenstützabschnitt als
auch dem zweiten Wellenstützabschnitt als eine Referenz
positioniert.
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In
diesem Fall wird eine Positionierung des Einstellwerkzeugs über
die Abstützung unter Verwendung von einem oder sowohl dem
ersten Wellenstützabschnitt als auch dem zweiten Wellenstützabschnitt,
die als Referenzen dienen, wenn die Motorantriebsvorrichtung zusammengebaut
wird, als eine Referenz ausgeführt. Daher kann eine Positionierung unter
Verwendung der Wellenstützabschnitte zum Positionieren
einer Drehwelle des Rotors ausgeführt werden, und die Konzentrizität
des Stators und des Rotors kann genau abgestimmt werden.
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Wenn
ein Abschnitt des ersten Wellenstützabschnitts und des
zweiten Wellenstützabschnitts als eine Referenz verwendet
wird, kann der Vorgang durch Halten des Motorgehäuses und
des Stators, der darin in einer Stellung aufgenommen ist, in der der
Rotor in der senkrechten Richtung orientiert ist, erleichtert werden,
wobei zum Beispiel eine vergleichsmäßig einfache
Zentrierung unter Verwendung von einem Abschnitt der Wellenstützabschnitte als
eine Referenz ausgeführt wird.
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Andererseits
wird, wenn beide Wellenstützabschnitte als eine Referenz
verwendet werden, das Paar Wellenstützabschnitte, das tatsächlich
verwendet wird, um den Rotor zu stützen, als Referenz verwendet,
und daher kann eine Konzentrizität zuverlässig
sichergestellt werden.
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Der
Begriff „Positionierung unter Verwendung des Wellenstützabschnitts
als eine Referenz" ist ein Konzept, das sowohl den Begriff „ein
Fall, in dem eine Positionierung direkt von jedem Wellenstützabschnitt
ausgeführt wird" als auch den Begriff „ein Fall,
in dem eine Positionierung von einer Referenzposition (die Position
einer Positioniereinrichtung, die nachstehend beschrieben ist) zum
Bestimmen der Position des Wellenstützabschnitts" umfasst.
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Eine
Einstellvorrichtung, die dieses Einstellverfahren verwendet, kann
die nachstehende Struktur haben.
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Wenn
das Motorgehäuse einen Motorgehäusehauptkörper,
der den Stator und den Rotor in dessen Inneren aufnimmt, und eine
Trennabdeckung hat, die eine Öffnung in einen Endabschnitt
des Motorgehäusehauptkörpers in einer axialen
Richtung des Rotors abdeckt, bilden bevorzugt der erste Wellenstützabschnitt,
der an der Trennabdeckung vorgesehen ist, und der zweite Wellenstützabschnitt,
der an einer Seite eines Rotorhauptkörpers gegenüberliegend
zu dem ersten Wellenstützabschnitt positioniert ist, den
Rotorwellenstützabschnitt, und die Abstützung
und das Einstellwerkzeug werden unter Verwendung von einem oder
sowohl dem ersten Wellenstützabschnitt als auch dem zweiten
Wellenstützabschnitt als eine Referenz positioniert.
-
Weiter
kann in dem vorstehend beschriebenen Statorpositonseinstellverfahren
und der Vorrichtung, wenn der zweite Wellenstützabschnitt
ein Wellenstützlager hat, das an dem Motorgehäusehauptkörper
gehalten wird, eine Positionierung unter Verwendung von zumindest
einer Innendurchmesserfläche des Wellenstützlagers
als eine Referenz ausgeführt werden, um eine Positionierung
unter Verwendung des zweiten Wellenstützabschnitts als
eine Referenz auszuführen.
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In
diesem Fall wird das Wellenstützlager zum Stützen
des Rotors direkt verwendet, und daher kann das Verhältnis
zwischen dem Stator und dem Rotor, wenn der Rotor eingesetzt ist,
zuverlässig simuliert werden. Infolgedessen kann eine Einstellung
genau und schnell ausgeführt werden.
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Weiter
kann in dem vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellverfahren
und der Vorrichtung, wenn der erste Wellenstützabschnitt
ein Wellenstützlager hat, das an der Trennabdeckung gehalten
wird, und Positioniereinrichtungen zum Positionieren der Trennabdeckung
an dem Motorgehäusehauptkörper zwischen der Trennabdeckung
und dem Motorgehäusehauptkörper vorgesehen sind, eine
Positionierung unter Verwendung einer Position der Positioniereinrichtungen
an der Motorgehäusehauptkörperseite als eine Referenz
ausgeführt werden, um das Einstellwerkzeug unter Verwendung des
ersten Wellenstützabschnitts als eine Referenz zu positionieren.
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In
diesem Fall wird das Wellenstützlager zum Stützen
des Rotors nicht direkt verwendet, und stattdessen wird die Position
der Positioniereinrichtungen, die die Trennabdeckung zum Halten
des Wellenstützlagers positionieren, als eine Referenz
verwendet. Infolgedessen kann das Verhältnis zwischen dem
Stator und dem Rotor, wenn der Rotor eingesetzt ist, zuverlässig
wenn auch indirekt simuliert werden, und daher kann auch in diesem
Fall eine Einstellung genau und schnell ausgeführt werden.
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Wenn
die Position der Positioniereinrichtungen als eine Referenz auf
diese Weise verwendet wird und die Positioniereinrichtung die Trennabdeckung
unter Verwendung von zumindest zwei Positionen, die in einer Endflächenöffnung
des Motorgehäusehauptkörpers als eine Referenz
festgelegt sind, positioniert, wird eine Positionierung bevorzugt unter
Verwendung der zumindest zwei Positionen als eine Referenz ausgeführt,
um die Position des Einstellwerkzeugs unter Verwendung des ersten
Wellenstützabschnitts als eine Referenz zu positionieren.
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Die
Endflächenöffnung ist eine vergleichsweise große Öffnung,
und daher kann die Position der Rotorachsmitte in der radialen Richtung
unter Verwendung von zwei Positionen nahe des äußeren Umfangs
davon als Referenzen genau erhalten werden. Infolgedessen kann das
Verhältnis zwischen dem Stator und dem Rotor, wenn der
Rotor eingesetzt ist, zuverlässig wenn auch indirekt simuliert werden,
und daher kann auch in diesem Fall eine Einstellung genau und schnell
ausgeführt werden, so dass eine Konzentrizität
genau abgeleitet wird.
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Eine
zweite charakteristische Gestaltung des Statorpositionseinstellverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Anordnungsschritt zum
Anordnen des Motorgehäusehauptkörpers in einer
senkrechten Stellung, so dass die eine Endabschnittsöffnung
an einer oberen Seite positioniert ist, einen Einsetzschritt zum
Einsetzen des Stators in den Motorgehäusehauptkörper
in der axialen Richtung des Rotors und einen Einstellschritt auf,
der in dem nicht eingesetzten Zustand ausgeführt wird,
in dem der Rotor nicht in den Stator eingesetzt ist, um den Stator,
der in dem Motorgehäusehauptkörper aufgenommen
ist und in der senkrechten Stellung positioniert ist, von einer
Stelle an einer unteren Seite einer Zwischenstelle des Stators in
dessen Vertikalrichtung radial zu bewegen.
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Gemäß dieser
charakteristischen Gestaltung kann die Position des Stators unter
Verwendung eines Raums (der Raum, in dem der Rotor positioniert ist,
wenn dieser eingesetzt ist), der in dem Inneren des Motorgehäuses
ausgebildet ist, eingestellt werden, wobei der Stator in dem Motorgehäuse
aufgenommen ist. Weiter ist der Stator, der in der senkrechten Stellung
des Motorgehäusehauptkörpers aufgenommen ist,
in der axialen Richtung des Rotors derart gestützt, dass
der Rotor von unterhalb in dem Motorgehäusehauptkörper
gestützt ist. Zu diesem Zeitpunkt wirkt die Last des Stators
selbst auf diese Stelle an der unteren Seite. Infolgedessen kann, wenn eine
in der senkrechten Richtung an der oberen Seite gelegene Stelle
des Stators durch das Einstellwerkzeug gedrängt wird, der
gesamte Stator einfach relativ zu der axialen Richtung geneigt werden,
so dass sich die Stelle an der unteren Seite nicht bewegt. In diesem
Fall kann es schwierig sein, eine Positionseinstellung vorteilhaft
auszuführen. Gemäß dieser Gestaltung
wird der Stator durch das Einstellwerkzeug von einer Stelle an der
unteren Seite einer Zwischenstelle des Stators in dessen senkrechter Richtung
radial bewegt, und daher kann eine Positionseinstellung des Stators
vorteilhaft ausgeführt werden. Als Ergebnis kann die Genauigkeit
der Positionseinstellung verbessert werden.
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Eine
Einstellvorrichtung, die dieses Einstellverfahren verwendet, kann
die nachstehende Struktur haben.
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Ein
Stellungshaltewerkzeug zum Halten des Motorgehäuses in
einer senkrechten Stellung, so dass eine Endabschnittsöffnung
an einer oberen Seite positioniert ist, ist vorgesehen, und das
Einstellwerkzeug stellt die Position des Stators relativ zu der Achsmitte
des Rotors durch radiales Bewegen des Stators, der in dem Motorgehäusekörper
aufgenommen ist, der in der senkrechten Stellung angeordnet ist,
von einer Stelle einer unteren Seite einer Zwischenstelle des Stators
in dessen senkrechter Richtung ein.
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Gemäß dieser
charakteristischen Gestaltung ebenso wie in dem vorstehend beschriebenen
Einstellverfahren kann eine Positionseinstellung des Stators vorteilhaft
ausgeführt werden, und als Ergebnis kann die Genauigkeit
der Positionseinstellung verbessert werden.
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Weiter
wird in dem vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellverfahren
und der Einstellvorrichtung eine Positionierung des Einstellwerkzeugs
in einer radialen Richtung des Rotors bevorzugt unter Verwendung
des zweiten Wellenstützabschnitts ausgeführt,
und eine Positionierung des Einstellwerkzeugs in einer Umfangsrichtung
des Rotors wird bevorzugt unter Verwendung einer Vielzahl von Positionierbauteilen
ausgeführt, die an einer Seite des Rotorhauptkörpers
gegenüberliegend zu dem ersten Wellenstützabschnitt
positioniert sind.
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Gemäß dieser
Gestaltung kann das Einstellwerkzeug in der radialen Richtung des
Rotors unter Verwendung des zweiten Wellenstützabschnitts,
der an der unteren Seite des Motorgehäusehauptkörpers positionier
ist, als eine Referenz positioniert werden, und eine Positionierung
in der Umfangsrichtung des Rotors kann unter Verwendung der Vielzahl
von Positionierbauteilen ausgeführt werden, die an der
Seite des Rotorhauptkörpers gegenüberliegend zu
dem zweiten Wellenstützabschnitt positioniert sind. Infolgedessen
kann das Einstellwerkzeug stabil in der Referenzposition positioniert
und gestützt werden.
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Weiter
hat in dem vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellverfahren
und der Einstellvorrichtung das Einstellwerkzeug bevorzugt eine
Drehwelle, die sich in der axialen Richtung des Rotors erstreckt
und unter Verwendung von einem oder sowohl dem ersten Wellenstützabschnitt
als auch dem zweiten Wellenstützabschnitt als eine Referenz
gestützt wird, wobei die Position des Stators bevorzugt eingestellt
wird, wenn sich die Drehwelle dreht.
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Gemäß dieser
Gestaltung kann das Einstellwerkzeug vorteilhaft in der Referenzposition
unter Verwendung von einem oder sowohl dem ersten Wellenstützabschnitt
als auch dem zweiten Wellenstützabschnitt als eine Referenz
gestützt werden. Außerdem kann ein Vorgang zum
Einstellen der Position des Stators einfach durch Drehen der Drehwelle
ausgeführt werden, während das Einstellwerkzeug
in der Referenzposition gestützt ist. Als ein Ergebnis
kann die Genauigkeit der Statorpositionseinstellung verbessert werden.
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Eine
dritte charakteristische Gestaltung des Statorpositionseinstellverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Messeinrichtung
zum Messen der Position des Stators relativ zu der Achsmitte des
Rotors von einer Statorinnenseite in dem nicht eingesetzten Zustand,
in dem der Stator innerhalb des Motorgehäuses aufgenommen
ist und der Rotor nicht in den Stator eingesetzt ist, wobei die
Position des Stators durch das Einstellwerkzeug von der Statorinnnenseite
auf der Grundlage eines Messergebnisses der Messeinrichtung eingestellt
wird.
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Mit
dem Statorpositionsmess- und Einstellverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung wird die Position des Stators unter Verwendung
eines Raums (der Raum, in dem der Rotor positioniert ist, wenn dieser
eingesetzt ist), der in dem Inneren des Motorgehäuses ausgebildet
ist, gemessen und eingestellt, wobei der Stator in dem Motorgehäuse
aufgenommen ist.
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Der
Raum für den Rotor ist groß genug zum Einsetzen
eines Messinstruments, das die Messeinrichtung bildet, oder eines
Einstellinstruments, das eine Einstelleinrichtung bildet, und daher
kann die Position des Stators in der radialen Richtung des Rotors
unter Verwendung dieses Raums gemessen und eingestellt werden. Als
Ergebnis kann die Position des Stators in der vorliegenden Erfindung
genau gemessen werden, und das Ergebnis daraus kann verwendet werden,
um eine Einstellung auszuführen.
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Außerdem
wird in dieser Gestaltung eine Messung von der Statorinnenseite
ausgeführt, und eine Einstellung wird auch von der Innenseite
unter Verwendung des Messergebnisses ausgeführt. Daher
kann der Einstellbetrag einfach und geeignet aus dem Messergebnis
abgeleitet werden, und eine Einstellung kann genau und schnell ausgeführt
werden. Ein Messprozess, der durch die Messeinrichtung ausgeführt
wird, und ein Einstellprozess, der durch die Einstelleinrichtung
ausgeführt wird, können gleichzeitig oder hintereinander
ausgeführt werden, und auf diese Weise kann ein außerordentlich
genaues Einstellergebnis schnell und vorteilhaft erhalten werden.
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Eine
Einstellvorrichtung, die dieses Einstellverfahren verwendet, kann
die nachstehende Struktur haben.
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Messeinrichtungen
zum Messen der Position des Stators relativ zu der Achsmitte des
Rotors von einer Statorinnenseite in einem nicht eingesetzten Zustand,
in dem der Stator innerhalb des Motorgehäuses aufgenommen
ist und der Rotor nicht in den Stator eingesetzt ist, sind vorgesehen,
wobei das Einstellwerkzeug die Position des Stators von der Statorinnenseite
auf der Grundlage eines Messergebnisses der Messeinrichtungen einstellt.
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Gemäß dieser
charakteristischen Gestaltung kann ebenso wie in dem vorstehend
beschriebenen Einstellverfahren ein außerordentlich genaues
Einstellergebnis schnell und vorteilhaft erhalten werden.
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Weiter
hat in der vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellvorrichtung
das Motorgehäuse bevorzugt einen Motorgehäusehauptkörper,
der den Stator und den Rotor in dessen Inneren aufnimmt, und eine
Trennabdeckung, die eine Öffnung in einen Endabschnitt
des Motorgehäusehauptkörpers in einer axialen
Richtung des Rotors abdeckt, wobei ein erster Wellenstützabschnitt,
der an der Trennabdeckung vorgesehen ist, und ein zweiter Wellenstützabschnitt,
der an einer Seite eines Rotorhauptkörpers gegenüberliegend
zu dem ersten Wellenstützabschnitt positioniert ist, bevorzugt
den Rotorwellenstützabschnitt bilden. Ein Abstandssensor,
der die Messeinrichtungen bildet, und ein Einstellwerkzeug, der
die Einstelleinrichtung bildet, sind bevorzugt unter Verwendung
von einem oder sowohl dem ersten Wellenstützabschnitt als
auch dem zweiten Wellenstützabschnitt als eine Referenz
positioniert.
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Mit
dieser Gestaltung wird eine Positionierung des Abstandssensors,
der die Messeinrichtung bildet, und des Einstellwerkzeugs, der die
Einstelleinrichtung bildet, unter Verwendung von einem oder sowohl
dem ersten Wellenstützabschnitt als auch dem zweiten Wellenstützabschnitt,
die als Referenzen dienen, wenn die Motorantriebsvorrichtung zusammengebaut
wird, als eine Referenz ausgeführt. Infolgedessen kann
eine Positionierung unter Verwendung der Wellenstützabschnitte
zum Bestimmen der Achsmitte des Rotors als eine Referenz ausgeführt werden,
und daher kann eine Konzentrizität zwischen dem Stator
und dem Rotor genau in Übereinstimmung mit einem Zustand
angepasst werden, in dem der Rotor eingesetzt ist.
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Wenn
ein Abschnitt des ersten Wellenstützabschnitts und des
zweiten Wellenstützabschnitts als eine Referenz verwendet
wird, kann der Vorgang durch Halten des Motorgehäuses und des
Stators, der darin in einer Stellung aufgenommen ist, in der der
Rotor in einer senkrechten Richtung orientiert ist, erleichtert
werden, wobei zum Beispiel eine vergleichsmäßig
einfache Zentrierung unter Verwendung von einem der Wellenstützabschnitte
als eine Referenz ausgeführt wird.
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Andererseits
wird, wenn beide Wellenstützabschnitte als eine Referenz
verwendet werden, das Paar Wellenstützabschnitte, das tatsächlich
verwendet wird, um den Rotor zu stützen, als Referenz verwendet,
und daher kann eine genau Konzentrizität sichergestellt
werden, selbst wenn zum Beispiel eine Messung und eine Einstellung
in einer horizontalen Stellung ausgeführt werden.
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Weiter
hat in der vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellvorrichtung
der zweite Wellenstützabschnitt bevorzugt ein Wellenstützlager,
das an dem Motorgehäusehauptkörper gehalten wird,
wobei zum Positionieren der Messeinrichtung und der Einstelleinrichtung
unter Verwendung des zweiten Wellenstützabschnitts als
eine Referenz eine Positionierung unter Verwendung von zumindest
einer Innendurchmesserfläche des Wellenstützlagers
als eine Referenz bevorzugt ausgeführt wird.
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In
diesem Fall wird das Wellenstützlager zum Positionieren
des Rotors direkt verwendet, und daher kann das Verhältnis
zwischen dem Stator und dem Rotor, wenn der Rotor eingesetzt ist,
zuverlässig simuliert werden. Infolgedessen kann eine Messung und
eine Einstellung genau ausgeführt werden.
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Weiter
wird in der vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellvorrichtung,
wenn der erste Wellenstützabschnitt ein Wellenstützlager
hat, das an der Trennabdeckung gehalten wird, und Positioniereinrichtungen
zum Positionieren der Trennabdeckung an dem Motorgehäusehauptkörper
zwischen der Trennabdeckung und dem Motorgehäusehauptkörper
vorgesehen sind, eine Positionierung bevorzugt unter Verwendung
einer Position der Positioniereinrichtungen an der Motorgehäusehauptkörperseite als
eine Referenz ausgeführt, um die Messeinrichtung und die
Einstelleinrichtung unter Verwendung des ersten Wellenstützabschnitts
als eine Referenz zu positionieren.
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In
diesem Fall wird das Wellenstützlager zum Stützen
des Rotors nicht direkt verwendet, stattdessen wird die Position
der Positioniereinrichtungen, die die Trennabdeckung zum Halten
des Wellenstützlagers positionieren, als eine Referenz
verwendet. Infolgedessen kann das Verhältnis zwischen dem
Stator und dem Rotor, wenn der Rotor eingesetzt ist, zuverlässig
wenn auch indirekt simuliert werden, und daher kann auch in diesem
Fall eine Messung und eine Einstellung genau ausgeführt
werden.
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Weiter
ist in der vorstehend beschriebenen Statorpositionseinstellvorrichtung
die Messeinrichtung bevorzugt in gleichen Abständen in
der Umfangsrichtung des Rotors angeordnet, und die Einstelleinrichtung
ist bevorzugt in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung
des Rotors angeordnet.
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Der
Stator weist im Wesentlichen eine zylindrische Form auf. Infolgedessen
kann durch Messen und Einstellen der Positionen der Stellen an der
Innendurchmesserfläche an dem Stator in gleichen Abständen
in der Umfangsrichtung, um die Mitte des Stators einzustellen, die
Position der Mitte des Stators schnell bestimmt werden, und eine
Einstellung kann schnell abgeschlossen werden.
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Weiter
sind die Messeinrichtungen und die Einstelleinrichtungen bevorzugt
abwechselnd in der Umfangsrichtung des Rotors angeordnet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, weist der Stator im Wesentlichen eine
zylindrische Form auf. Infolgedessen kann durch abwechselndes Anordnen der
Messeinrichtung und der Einstelleinrichtung eine Messung und eine
Einstellung unter Verwendung des Innenraums des Stators effektiv
im Hinblick auf beide Einrichtungen (die Messeinrichtung und die
Einstelleinrichtung) ausgeführt werden.
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Weiter
ist die Messeinrichtung bevorzugt in der Umfangsrichtung des Rotors
verteilt angeordnet, und die Einstelleinrichtung ist bevorzugt ein
Einstellwerkzeug mit einer Drehwelle, die in der axialen Richtung
des Rotors angeordnet ist.
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In
diesem Fall wird die Position des Stators zuverlässig unter
Verwendung der verteilten Stellen an der Innendurchmesserfläche
des Stators bestimmt, und die Ergebnisse dieser Bestimmung werden
verwendet, um eine Einstellung auszuführen. Die Einstelleinrichtung
kann eine Einstellung durch eine Drehung der Drehwelle ausführen,
die in der axialen Richtung des Rotors angeordnet ist. Durch Anordnen
der Drehwelle in der axialen Richtung des Rotors kann die Mitte
der Messeinstelleinrichtung und die Mittenrichtung der Drehwelle
unter Verwendung eines gemeinsamen Mechanismus vorteilhaft in Übereinstimmung
gebracht werden. Als Ergebnis kann eine Konzentrizität
zu der Achsmitte des Rotors erhöht werden, und die Zuverlässigkeit,
Genauigkeit und Geschwindigkeit der Einstellung können
verbessert werden.
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Infolgedessen
kann durch Anwenden des Statorpositionseinstellverfahrens und der
Einstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
eine außerordentlich zuverlässige Vorrichtung,
die geringe Vibrationen usw. erzeugt, selbst für eine vergleichsmäßig
große Motorantriebsvorrichtung bereitgestellt werden, die
einen Stator mit großer Dicke hat.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur einer Motorantriebsvorrichtungskammer zeigt.
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2 ist
eine Ansicht, die eine Fügestruktur von verschiedenen Teilen
zeigt, die das Motorantriebsgehäuse bilden.
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3 ist eine beispielhafte Ansicht, die
eine Verformung eines Statorkerns zeigt, die mit einer Befestigung
einhergeht.
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4 ist
eine senkrechte Schnittansicht einer Messeinstellvorrichtung im
Einsatz.
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5 ist
eine Draufsicht der Messeinstellvorrichtung im Einsatz.
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6 ist
eine Schnittansicht, die einen Querschnitt entlang einer Linie VI-VI
in 4 zeigt.
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7 ist
eine Perspektivansicht der Messeinstellvorrichtung.
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8 ist
eine Explosionsansicht der Messeinstellvorrichtung.
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9 ist
eine beispielhafte Ansicht eines Prozesses zum Fixieren eines Stators
an einem Getriebegehäuse.
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10 ist
eine beispielhafte Ansicht eines Prozesses zum Fixieren des Stators
an dem Getriebegehäuse.
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11 ist
eine beispielhafte Ansicht eines Prozesses zum Fixieren des Stators
an dem Getriebegehäuse.
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12 ist
eine illustrative Ansicht eines Prozesses zum Fixieren des Stators
an dem Getriebegehäuse.
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13 ist
eine beispielhafte Ansicht eines Prozesses zum Fixieren des Stators
an dem Getriebegehäuse.
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- 1
- MESSEINSTELLVORRICHTUNG
(STATORPOSITIONSMESSVORRICHTUNG)
- 2
- ENDFLÄCHENPLATTE
- 3
- SENSORSTAB
(ABSTÜTZUNG)
- 4
- STATORPOSITIONSEINSTELLMECHANISMUS
- 5
- NOCKENWELLE
- 6
- EXZENTRISCHER
NOCKEN
- 7
- STIFT
- 8
- FÜHRUNGSWELLE
- 9
- MITTENWELLE
- 10
- BETRIEBSVORRICHTUNG
- 12
- ANNÄHERND
QUADRATISCHE PLATTE
- 13
- VERBINDUNGSPLATTE
- 14
- FÜHRUNGSSTIEL
- 18
- STIFTEINSTELLBAUTEIL
- BRG
- WELLENSTÜTZLAGER
- E
- MASCHINE
- M
- MOTORANTRIEBSVORRICHTUNG
- MC
- GETRIEBEGEHÄUSE
(MOTORGEHÄUSE)
- np
- SCHLAGSTIFT
- p
- STAHLPLATTE
- R
- ROTOR
- RAS
- WELLENSTÜTZABSCHNITT
- S
- STATOR
- SC
- STATORKERN
- SW
- STATORWICKLUNG
- T
- DREHZAHLÄNDERUNGSMECHANISMUS
- t
- ZAHN
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Wege zur Ausführung
der Erfindung
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Die
Struktur um eine Motorantriebsvorrichtung M, an der eine Statorpositionsmessung/Einstellung
unter Verwendung einer Messeinstellvorrichtung 1 ausgeführt
wird, die eine Statorpositionsmessvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung darstellt, die Struktur der Messeinstellvorrichtung 1 und
ein Vorgang zum Fixieren eines Stators S unter Verwendung der Vorrichtung 1 sind
nachstehend beschrieben.
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Struktur um die Motorantriebsvorrichtung
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1 ist
eine Ansicht, die die Querschnittsstruktur um einer Motorantriebsvorrichtung
M zeigt, die in einem Getriebegehäuse MC (ein Beispiel
eines Motorgehäuses) aufgenommen ist und daran angebracht
ist, während 2 eine Explosionsansicht ist, die
die Stützstruktur eines Stators S und eine Stützstruktur
eines Rotors R darstellt, die die Motorantriebsvorrichtung M bilden.
In 1 ist die linke Seite die Stelle eines Maschinenraums
ER, in dem eine Maschine E angeordnet ist, und die rechte Seite
ist die Stelle einer Änderungsmechanismuskammer TR, in
der ein Drehzahländerungsmechanismus T angeordnet ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Rotor der Motorantriebsvorrichtung
M derart gestaltet, um mit der Maschine E und dem Drehzahländerungsmechanismus
T antriebsgekoppelt zu sein, und er ist in der Lage, eine Antriebskraft
zu und von der Maschine E beziehungsweise dem Drehzahländerungsmechanismus
T zu übertragen.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, hat die Motorantriebsvorrichtung
M den Stator S und den Rotor R. Wenn der Rotor eingesetzt ist, stimmt
die Drehachse des Rotors E mit der Drehachse des Stators S überein,
und die axiale Mittenposition des Rotors R ist durch ein Paar Wellenstützlager
BRG bestimmt, die durch das Getriebegehäuse MC gestützt sind.
Die Mitte der Drehachse des Rotors R, die auf der Grundlage des
Paares Wellenstützlager BRG bestimmt wird, ist nachstehend
als die Achsmitte bezeichnet. Die Richtung entlang der Drehachse
ist vereinfacht als die axiale Richtung (die Richtung, die durch
D1 in 1 angezeigt ist) bezeichnet, eine waagrechte Richtung
dazu wird als die radiale Richtung (die Richtung, die durch D2 in 1 angezeigt ist)
bezeichnet, und die umlaufende Richtung ist als die Umfangsrichtung
(die Richtung, die durch D3 in 1 angezeigt
ist) bezeichnet.
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Der
Stator S ist durch einen Statorkern SC und eine Statorwicklung SW
relativ zu dem Statorkern SC gebildet. Der Statorkern SC ist durch
Schichten einer großen Anzahl von im Wesentlichen ringförmigen
Stahlplatten p konstruiert, wie in 2 gezeigt ist.
Die Schichtrichtung stimmt mit der Achsrichtung D1 überein.
Jede Stahlplatte p verwendet eine Struktur, in der eine Relativbewegung
zwischen den Stahlplatten p durch einen Verstemm- oder Schweißprozess
in einer vorbestimmten Phase in der Umfangsrichtung verhindert wird.
Weiter ist jede Stahlplatte p mit Vorsprungsabschnitten p1 versehen,
die in der radialen Richtung an drei Stellen in gleichen Abständen in
der Umfangsrichtung vorstehen, und ein Schraubeneinsatzloch p2 zum
ortsfesten Befestigen des Statorkerns SC an dem Getriebegehäuse
MC ist in jedem Vorsprungsabschnitt b1 vorgesehen. Die geschichtete
Struktur des Statorkerns SC ist durch Befestigungsschrauben b1,
die als Befestigungseinrichtungen dienen, an einer Sitzfläche
MC1 ortsfest befestigt, die in dem Getriebegehäuse MC vorgesehen ist.
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Zähne
t, die radial nach innen in einer Kammform vorstehen, sind an der
Innendurchmesserseite jeder Stahlplatte p vorgesehen. Die Statorwicklung
SW ist über Aussparungsabschnitte zwischen jedem Zahn t
gewickelt. Innendurchmesserseitige Endflächen t1 der jeweiligen
Zähne t bilden eine Endfläche aus, die sich in
der Umfangsrichtung erstreckt.
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Die
Statorwicklung SW ist mit Lack beschichtet und in einem isolierten
Zustand fixiert. Die Räume zwischen den Stahlplatten p
sind auch mit Lack beschichtet, so dass die Stahlplatten p in einem
Zustand fixiert sind, in dem sie vor einem Eindringen von Wasser
oder dergleichen geschützt sind. Weiter werden durch Anwenden
dieser Lackbeschichtung Verbesserungen in der thermischen Leitfähigkeit
und Wärmestrahlung erreicht.
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Um
den Stator S in dem Getriebegehäuse MC zu positionieren,
wird eine Positionierung in der axialen Richtung D1 durch einen
Kontakt zwischen der Endfläche des Statorkerns SC, die
an der rechten Seite von 1 (insbesondere die Endfläche
der Vorsprungsabschnitte p1) gezeigt ist, und der Sitzfläche
MC1 bestimmt, die in dem Getriebegehäuse MC vorgesehen
ist. Ein Statoraufnahmeraum, der in dem Getriebegehäuse
MC ausgebildet ist, ist mit einem vorbestimmten Spielraum in der
radialen Richtung D2 (die Vertikalrichtung in 1)
derart ausgebildet, dass der Stator S eine vorbestimmte Lockerheit
aufweist, wenn dieser nicht an dem Getriebegehäuse MC unter
Verwendung der Befestigungsschrauben b1 befestigt ist. Demgemäß wird
die Achsmittenposition des Stators S in der radialen Richtung D2
des Getriebegehäuses MC bestimmt, nachdem die Befestigungsschrauben
b1 angezogen wurden.
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Die
Phase des Stators S relativ zu dem Getriebegehäuse MC in
der Umfangsrichtung D3 wird auf der Grundlage der Phasenposition
in der Umfangsrichtung D3 der Sitzfläche MC1, die an dem
Getriebegehäuse MC vorgesehen ist, relativ zu den erwähnten
Vorsprungsabschnitten p1 bestimmt und wird in Übereinstimmung
mit dem Vorgang zum Einsetzen des Stators S in das Getriebegehäuse
MC und mit dem Befestigungsvorgang, der durch die Befestigungsschrauben
b1 ausgeführt wird, festgelegt.
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Der
Rotor R wird durch einen Rotorhauptkörper RB gebildet,
der an dem Umfang einer Rotorwelle RA vorgesehen ist, und die Rotorwelle
RA ist von einem Wellenstützlager BRG1, das an der Maschinenraumseite
ER vorgesehen ist, und einem Wellenstützlager BRG2 gestützt,
das an der Drehzahländerungsmechanismuskammerseite TR vorgesehen
ist.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Motorantriebsvorrichtungskammer
MR als ein unabhängiger Teil zwischen dem Maschinenraum
ER und der Drehzahländerungsmechanismuskammer TR ausgebildet.
In dem Fall des in den Zeichnungen gezeigten Beispiels ist eine
Trennwand W, die einstückig mit dem Getriebegehäuse
MC ausgebildet ist, zwischen der Rotorantriebsvorrichtungskammer
MR und der Drehzahländerungsmechanismuskammer TR vorgesehen,
und eines der Wellenstützlager BRG2 zum Stützen
des Rotors R ist an der Wand W vorgesehen.
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Eine
Trennabdeckung C, die an dem Getriebegehäuse MC ortsfest
angebracht ist, ist zwischen der Motorantriebsvorrichtungskammer
MR und dem Maschinenraum ER vorgesehen. Die Trennabdeckung C deckt
eine Endflächenöffnung MCO des Getriebegehäuses
MC von der linken Seite in 1 ab, wodurch
die Motorantriebsvorrichtungskammer MR definiert ist. Wie in 1 und 2 gezeigt
ist, wird die Position der Trennabdeckung C in der radialen Richtung
D2 und der Umfangsrichtung D3 durch eine Vielzahl von Schlagstiften
np bestimmt, die in der Endflächenöffnung MCO
vorgesehen sind. Das andere Wellenstützlager BRG1 zum Stützen
des Rotors R ist an der Trennabdeckung C vorgesehen.
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Wie
aus der vorstehend beschriebenen Struktur klar erkennbar ist, ist
der Rotor R der Motorantriebsvorrichtung M durch das Wellenstützlager BRG2,
das an der Trennwand W vorgesehen ist, und durch das Wellenstützlager
BRG1 drehbar gestützt, das an der Trennabdeckung C vorgesehen
ist. In der vorliegenden Gestaltung ist ein Rotorwellenstützabschnitt
RAS des erstgenannten Lagers als ein gehäuseseitiger Wellenstützabschnitt
RAS2 (ein Beispiel eines zweiten Wellenstützabschnitts)
bezeichnet, und ein Rotorwellenstützabschnitt RAS des letztgenannten
Lagers ist als ein abdeckungsseitiger Wellenstützabschnitt
RAS1 (ein Beispiel eines ersten Wellenstützabschnitts)
bezeichnet.
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Statorpositionsmesseinstellvorrichtung
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4 bis 8 zeigen
die Struktur der Messeinstellvorrichtung 1.
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4 ist
eine Schnittansicht, die die Hauptbauteile der Struktur der Messeinstellvorrichtung 1 zeigen
und einen Zustand darstellen, in dem der Stator in das Getriebegehäuse
MC eingesetzt ist, wobei die Messeinstellvorrichtung 1 angeordnet
ist, um die Position des Stators S messen und einstellen zu können.
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5 ist
eine Draufsicht, die zu 4 korrespondiert, 6 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI von 4, 7 ist
eine Ansicht, die die Messeinstellvorrichtung 1 alleine
zeigt, und 8 ist eine Explosionsansicht
davon.
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Die
Messeinstellvorrichtung 1 ist derart gestaltet, um die
Position des Stators S (die Position des Stators S in der radialen
Richtung D2) in einem Zustand zu messen, in dem der Stator S in
dem Getriebegehäuse MC aufgenommen ist, der Stator S in der
axialen Richtung D1 des Rotors R gestützt ist und der Rotor
R nicht in den Stator S eingesetzt ist. Weiter ist die Messeinstellvorrichtung 1 derart
gestaltet, um die Position des Stators S (die Position einer Achsmitte
Ss des Stators S relativ zu einer Achsmitte Rs des Rotors R, wenn
der Rotor R an dem Getriebegehäuse MC gestützt
ist) auf der Grundlage des Messergebnisses messen zu können.
Die Messeinstellvorrichtung 1 ist ferner derart gestaltet,
dass deren Achse (angezeigt durch Z in 4) sowohl
von dem gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt RAS2
als auch dem abdeckungsseitigen Wellenstützabschnitt RAS1
bestimmt wird.
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Wie
in 4, 6, 7 und 8 gezeigt
ist, ist die Messeinstellvorrichtung 1 derart gestaltet,
dass Endflächenplatten 2, die ein oberes/unteres
Paar in 4 ausbilden, durch Sensorstäbe 3 ortsfest
verbunden sind, die an vier Stellen in der Umfangsrichtung D3 vorgesehen
sind. Vier Statorpositionseinstellmechanismen 4 sind angeordnet,
um sich zwischen dem oberen/unteren Paar der Endflächenplatten 2 in
gleichen Abständen zwischen den jeweiligen Sensorstäben 3 zu
erstrecken. Die Statorpositionseinstellmechanismen 4 weisen
jeweils einen exzentrischen Nocken 6 an einer Nockenwelle 5 auf, die
in der axialen Richtung D1 angeordnet ist.
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An
den oberen und den unteren Endflächenplatten 2 ist
eine Endflächenplatte 2d, die an der unteren Seite
positioniert ist, durch eine im Wesentlichen ringförmige
Endflächenplatte 2d gebildet, und die vier Sensorstäbe 3 sind
in Stellen nahe dem äußeren Umfang von einer Endfläche
davon ortsfest verbunden. Jeder Sensorstab 3 ist genau
an der ringförmigen Endflächenplatte 2d unter
Verwendung eines Stiftpaars 7 positioniert. Eine Führungswelle 8 ist an
der Mitte der gegenüberliegenden Endfläche an der
Endfläche fixiert, mit der die Sensorstäbe 3 ortsfest
verbunden sind.
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Wie
in 4 gezeigt ist, hat die Führungswelle 8 an
ihrer oberen Endseite einen Verbindungsabschnitt 8a, der
mit der ringförmigen Endflächenplatte 2d verbunden
ist, und einen Befestigungsabschnitt 8b an ihrer äußeren
Umfangsstelle, der in das Wellenstützlager BRG2 gepasst
ist, das den vorstehend erwähnten gehäuseseitigen
Wellenstützabschnitt RS2 bildet. Ein erstes Mittenwelleneinsetzloch 8c,
in das eine erste Mittenwelle 9a eingesetzt ist, ist in
der Mitte einer unteren Endseite vorgesehen. Die erste Mittenwelle 9a ist
ein Führungsbauteil, das an einer Betriebsvorrichtung 10 vorgesehen
ist, die während eines Betriebs verwendet wird, um den Stator
S an dem Getriebegehäuse MC zu fixieren, und sie ist vorgesehen,
um entlang einer Achse Z, die in 4 gezeigt
ist, d. h. die axiale Richtung D1, von einem Startpunkt, der in
einer waagrechten Ebene zu der Achse Z bestimmt wird, bewegbar zu
sein. In dem Fixierungsvorgang sind die erste Mittenwelle 9a und eine
zweite Mittenwelle 9b, die nachstehend beschrieben ist,
in Positionen an einer Drehachse Zr des Rotors R angeordnet, die
als eine hypothetische Referenz während des Vorgangs dient.
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Verbindungsstützabschnitte
einschließlich Stützlager 11 zum drehbaren
Stützen der Nockenwelle 5 sind an der ringförmigen
Endflächenplatte 2d in gleichmäßig
voneinander beabstandeten Stellen in der Umfangsrichtung D3 vorgesehen.
Lager, die die Achskraft aufnehmen können, um eine Last
von der Nockenwelle 5 in der axialen Richtung D1 aufzunehmen,
werden als die Stützlager 11 verwendet.
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An
den oberen und den unteren Endflächenplatten 2 ist
eine Enflächenplatte 2u, die an der oberen Seite
positioniert ist, durch eine annähernd quadratische Platte 12 mit
einer im Wesentlichen annähernd quadratischen Form und
durch eine Verbindungsplatte 13 mit einer im Wesentlichen
ringförmigen Form gebildet, wie in der Draufsicht in 5 gezeigt
ist. Die annähernd quadratische Platte 12 und die
Verbindungsplatte 13 sind einstückig durch Schraubverbindungen
ausgebildet.
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Die
anderen Enden der vorstehend erwähnten vier Sensorstäbe 3 sind
mit Stellen nahe dem äußeren Umfang der Verbindungsplatte 13 ortsfest
verbunden. In diesen Verbindungspositionen ist jeder Sensorstab 3 genau
durch das Stiftpaar 7 positioniert. Die annähernd
quadratische Platte 12 ist an der gegenüberliegenden
Endfläche zu der Endfläche positioniert, mit der
die Sensorstäbe 3 ortsfest verbunden sind. Wie
in 4 gezeigt ist, ist ein Führungsstiel 14 an
der annähernd quadratischen Platte 12 fixiert.
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Der
Führungsstiel 14 ist durch Schrauben mit der annähernd
quadratischen Platte 12 an der gegenüberliegenden
Endfläche zu den Sensorstäben 3 verbunden,
und ein Mittenwellendurchgangsloch 14a zum Einsetzen der
zweiten Mittenwelle 9b ist an einer Innendurchmesserstelle
vorgesehen. Die zweite Mittenwelle 9b wird verwendet, um
die Messeinstellvorrichtung 1 zu führen, und wird
ferner gemeinsam mit der ersten Mittenwelle 9a zum Referenzpositionieren
während des Fixierungsvorgangs verwendet.
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Verbindungsstützabschnitte 15 zum
drehbaren Stützen der Nockenwelle 5 sind an der
Verbindungsplatte 13 in vier gleichmäßig
beabstandeten Stellen in der Umfangsrichtung D3 vorgesehen. Jeder
Verbindungsstützabschnitt 15 hat ein Radiallagerpaar 16 zum
Sicherstellen, dass die Nockenwelle 5 in der axialen Richtung
D1 zentriert ist, und eine Stiftschraube 17 zum Blockieren
einer Drehung der Nockenwelle 5.
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Ein
Stifteingriffsbauteil 18 zum Positionieren der annähernd
quadratischen Platte 12 ist mit der annähernd
quadratischen Platte 12 in der Umgebung jedes Endes in
deren Längsrichtung unter Verwendung der Schlagstifte np
verbunden, die in der Endabschnittsöffnung MCO des Getriebegehäuses
MC vorgesehen sind. Wie in 5 gezeigt
ist, sind die Stifteingriffsbauteile 18 an jedem Ende der
annähernd quadratischen Platte 12 in der Längsrichtung durch
ein Schraubenpaar 19 fixiert, und jedes Stifteingriffsbauteil 18 hat
ein Positionierloch 18a zum Einsetzen des Schlagstifts
np. Wie in 4 gezeigt ist, ist das Stifteingriffsbauteil 18,
wenn der Schlagstift np in das Positionierloch 18a eingesetzt
ist, an der Endfläche der Endabschnittsöffnung
MCO in dem Getriebegehäuse MC platziert.
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In
der Messeinstellvorrichtung 1 kann durch Einsetzen der
Führungswelle 8 in das Wellenstützlager
BRG2, das in dem gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt
RAS2 vorgesehen ist, und durch Einsetzen des Schlagstifts np in
das Positionierloch 18a in das Stifteingriffsbauteil 18,
das an den Enden der annähernd quadratischen Platte 12 in
der Längsrichtung vorgesehen ist, die Vorrichtung 1 in
der axialen Richtung D1, der radialen Richtung D2 und der Umfangsrichtung
D3 relativ zu dem Getriebegehäuse MC positioniert werden.
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Insbesondere
wird die Vorrichtung 1 in der radialen Richtung D2 durch
den gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt RAS2
und in der axialen Richtung D1 und Umfangsrichtung D3 durch den
Schlagstift np und das Positionierloch 18a positioniert.
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Weiter
wird die Relativposition zwischen der Messeinstellvorrichtung 1,
die in dem Getriebegehäuse MC durch den Schlagstift np
und das Positionierloch 18a positioniert ist, und dem Stator
S, der an dem Getriebegehäuse MC durch die Befestigungsschrauben
b1 befestigt und fixiert ist, in der Umfangsrichtung D3 durch die
Relativposition des Schlagstifts np und des Positionierlochs 18a relativ
zu den Befestigungsschrauben b1 bestimmt. Wie in 6 gezeigt ist,
ist deren Relativposition in der Umfangsrichtung D3 ferner derart
festgelegt, dass ein vorderes Sensorende 20a eines Abstandssensors 20,
der an der Vorrichtung 1 gestützt ist, und die
innendurchmesserseitige Endfläche t1 der Zähne
t, die an dem Stator S vorgesehen sind, angeordnet sind, um zueinander zugewandt
zu sein, wobei deren jeweilige Mitten im Wesentlichen übereinstimmend
sind. Somit kann der Spalt zwischen dem vorderen Sensorende 20a und der
innendurchmesserseitigen Endfläche t1 durch den Abstandssensor 20 genau
gemessen werden.
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Es
ist anzumerken, dass weitere Einrichtungen wie z. B. eine Schraube
und ein Schraubenloch als Positioniereinrichtung zum Positionieren
der Vorrichtung 1 in dem Getriebegehäuse MC anstelle
des Schlagstifts np und des Positionierlochs 18a verwendet
werden können.
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Messung und Einstellung der
Statorposition
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Die
Anordnung, durch die der Stator relativ zu der Messeinstellvorrichtung 1 positioniert
wird, ist vorstehend beschrieben. Nachstehend sind eine Messung
und eine Einstellung der Position des Stators S beschrieben.
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Wie
in 4, 6, 7 und 8 gezeigt
ist, ist der Abstandssensor 20 durch die Sensorstäbe 3 gestützt,
die als Abstützungen dienen, um die Position der Innendurchmesserfläche
des Statorkerns SC des Stators S relativ zu der Achsmitte des Rotors
R messen zu können. Insbesondere sind fünf Abstandssensoren 20 an
jedem Sensorstab 3 vorgesehen, die an vier voneinander
gleichmäßig beabstandeten Stellen in der Umfangsrichtung
D3 angeordnet sind.
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Wirbelstromabstandssensoren,
die die Distanz zu einem Leiter gemäß einer Schwankung
eines Wirbelstroms innerhalb des Leiters erfassen, der durch eine
elektromagnetische Induktion erzeugt wird, werden als die Abstandssensoren 20 angewandt.
Die fünf Abstandssensoren 20 sind in geeigneter
Weise relativ zu der Breite des Statorkerns SC, der in 4 gezeigt
ist, in der axialen Richtung D1 an fünf im Wesentlichen
voneinander gleichmäßig beabstandeten Stellen
einschließlich der Umgebung der zwei Enden des Statorkerns
SC angeordnet, um den Spalt zwischen den vorderen Sensorenden 20a und der
innendurchmesserseitigen Endfläche t1 oder in anderen Worten
die vordere Endfläche der Zähne t messen zu können.
Somit kann die Position des Stators S relativ zu der Achsmitte des
Rotors R in der axialen Richtung D1 erfasst werden. Die Abstandssensoren 20 bilden
eine Messeinrichtung.
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Unter
Verwendung der fünf Abstandssensoren 20, die in
jedem Sensorstab 3 angeordnet sind, kann die Position des
Stators S an verschiedenen Stellen entlang der axialen Richtung
D1 erfasst werden.
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Da
der Abstandssensor 20 ein berührungsloser Abstandssensor
ist, wie z. B. der vorstehend erwähnte Wirbelstromabstandssensor,
der wahlweise auf einen magnetischen Körper oder einen
Leiter anspricht, ist es weiter möglich, die Position der
innendurchmesserseitigen Endfläche t1 des Statorkerns SC
genau zu messen, ohne dass die Messung durch Substanzen beeinflusst
werden, die zwischen dem Abstandssensor 20 und dem Statorkern
SC verschieden von dem magnetischen Körper oder Leiter
angeordnet sind, insbesondere ein Lack, der an der radialen Fläche
des Statorkerns SC anhaftet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sind die Sensorstäbe 3 in
vier voneinander gleichmäßig beabstandeten Stellen
in der Umfangsrichtung D3 vorgesehen, und daher kann die Position
des Stators S an verschiedenen Stellen entlang der Umfangsrichtung
D3 bestimmt werden, und außerdem kann die Kreismittenposition
des Stators S aus der Ausgabe der Abstandssensoren 20,
die an den vier Stellen in der Umfangsrichtung D3 angeordnet sind,
bestimmt werden. Durch Berechnen eines Durchschnittswerts der Kreismittenposition
des Stators S in jeder Position in der axialen Richtung D1 kann
die Position der Achsmitte (die Durchschnittsachsmitte Ss, die in 3B gezeigt
ist) des Stators S bestimmt werden.
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In
der Messeinstellvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung bilden das Paar Endflächenplatten 2,
die durch die Sensorstäbe 3 verbunden sind, die
Bauteile, die zu den Endflächenplatten 2 zugehörig
sind, und die Abstandssensoren 20 die Messeinrichtung.
Weiter bilden der Mechanismus zum Positionieren und Stützen
der Abstandssensoren 20 relativ zu den Rotorwellenstützabschnitten
RAS, d. h. das Paar Endflächenplatten 2, die Sensorstäbe 3,
die Führungswelle 8, das Stifteingriffsbauteil 18,
usw. eine Abstützung.
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Als
Ergebnis kann mit der Messeinstellvorrichtung 1 die Achse
Z der Messeinstellvorrichtung 1 mit der Position der hypothetischen
Achse Zr des Rotors R in Übereinstimmung gebracht werden,
und daher kann, wie vorstehend beschrieben ist, die Position des
Stators S (die Position des Statorkerns SC) relativ zu der Achsmitte
des Rotors R durch Erhalten der Ausgabe der Abstandssensoren 20 genau
bestimmt werden.
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Wie
in 4, 6, 7 und 8 gezeigt
ist, ist der exzentrische Nocken 6 an jeder Nockenwelle 5 vorgesehen,
die an vier voneinander gleichmäßig beabstandeten
Stellen in der Umfangsrichtung D3 vorgesehen sind. Wie in 6 gezeigt ist,
hat der exzentrische Nocken 6 eine Nockenfläche 6s,
die von einer Achsmitte 5z der Nockenwelle 5 versetzt
ist. Die Nockenfläche 6s kann eine Position erreichen,
die von einer Position nahe der Achsmitte 5z der Nockenwelle
entfernt ist, wenn sich die Nockenwelle 5 dreht. Wie in 4 und 6 gezeigt ist,
ist die Nockenfläche 6s angeordnet, um an die
innere Umfangsfläche des Statorkerns Sc nahe dieser entfernten
Position anzustoßen, und es ist daher möglich,
den Stator in der radialen Richtung D2 durch Drücken der
inneren Umfangsfläche des Statorkerns SC (die innendurchmesserseitige
Endfläche t1 der Zähne t) zu bewegen.
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Eine
Einstellung in der radialen Richtung D2 ist vorstehend beschrieben,
aber in der Messeinstellvorrichtung 1 finden auch besondere
Messungen hinsichtlich der Anordnungsposition des Nockens 6 statt.
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Wie
in 4 und 7 gezeigt ist, ist der Nocken 6 in
einer Position angeordnet, die zu dem unteren Endabschnitt des Statorkerns
SC in der axialen Richtung D1 korrespondiert. In dieser Position stößt
der Statorkern SC an die Sitzfläche MC1 an, wenn dieser
in dem Getriebegehäuse MC eingesetzt ist. In diesem Beispiel
ist insbesondere der Nocken 6 derart angeordnet, dass die
untere Endfläche (Bodenfläche) des Nockens 6 im
Wesentlichen in einer identischen Ebene zu der Sitzfläche
MC1 des Getriebegehäuses MC positioniert ist, die die untere
Endfläche des Statorkerns SC (Stator S) stützt.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird eine Einstellung der Statorposition
unter Verwendung der Messeinstellvorrichtung 1 in einer
senkrechten Stellung ausgeführt, wobei die Öffnung
MCO des Getriebegehäuses MC zu der oberen Seite offen ist.
In diesem Zustand wirkt die Last des Stators S auf die Stahlplatte
p des Statorkerns in der Nähe der Sitzfläche MC1,
und es ist daher besonders bevorzugt, die Position der Stahlplatte
p in dieser Stelle einzustellen. Die Erfinder haben herausgefunden,
dass, wenn die oberseitige Stelle des Statorkerns SC in einer senkrechten
Richtung (die axiale Richtung D1) durch den Nocken 6 während
einer Einstellung gedrückt wird, während die senkrechte
Stellung gehalten wird, sich der gesamte Stator S einfach relativ
zu der axialen Richtung D1 neigt und die Stahlplatte p, die die Sitzfläche
MC1 berührt, nicht einfach bewegt werden kann. Als Ergebnis
kann der Stator S in seinen Ausgangszustand nach einer Einstellung
durch den exzentrischen Nocken 6 zurückkehren,
so dass ein Einstellfehler auftritt.
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Infolgedessen
ist in der Messeinstellvorrichtung 1, die Nockenposition
nahe dem unteren Ende des Statorkerns SC, wie vorstehend beschrieben
ist, festgelegt, so dass die Position des Stators S in der radialen
Richtung D2 geeignet an verschiedenen Stellen in der Umfangsrichtung
D3 unter Verwendung der exzentrischen Nocken 6 eingestellt
werden kann, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung
D3 angeordnet sind.
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In
der Messeinstellvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Einstelleinrichtung durch das Paar Endflächenplatten 2,
die durch die Sensorstäbe 3 verbunden sind, die
Bauteile, die zu den Endflächenplatten 2 zugehörig
sind, und den Statorpositionseinstellmechanismus 4 gebildet.
Außerdem bildet der Statorpositionseinstellmechanismus 4 ein
Einstellwerkzeug, das als die Einstelleinrichtung dient, und die
Nockenwelle 5 bildet dessen Drehwelle.
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Statorpositionseinstellung
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Nachstehend
ist ein Prozessablauf zum Messen der Position des Stators S unter
Verwendung der Messeinstellvorrichtung 1, zum Ausführen
einer Einstellung auf der Grundlage des Messergebnisses und zum
Fixieren des Stators S an dem Getriebegehäuse MC beschrieben.
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Dieser
Prozessablauf hat einen Anordnungsprozess zum Anordnen des Getriebegehäuses
MC an der Betriebsvorrichtung 10 in einer senkrechten Stellung,
einen Einsetzprozess zum Einsetzen des Stators S in das Getriebegehäuse
MC, einen temporären Halteprozess zum temporären
Halten des Stators S in dem Getriebegehäuse MC, einen Anordnungsprozess
zum Anordnen der Messeinstellvorrichtung 1 in dem Stator
S, einen Messprozess zum Messen der Statorposition, einen Einstellbetragableitungsprozess
zum Ableiten eines Einstellbetrags des Stators S auf der Grundlage
des Messergebnisses, einen Freigabeprozess zum Freigeben der temporären
Halterung, einen Einstellprozess zum Einstellen der Statorposition
ohne Befestigungskraft, und einen Fixierungsprozess zum Befestigen
und Fixieren des Stators S an dem Getriebegehäuse MC.
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Diese
Prozesse sind nachstehend beschrieben.
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1. Anordnungsprozess zum senkrechten
Anordnen
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In
diesem Prozess wird das Getriebegehäuse MC an der Betriebsvorrichtung 10 in
einer senkrechten Stellung angeordnet. Wie in 9 gezeigt ist,
wird das Getriebegehäuse MC derart angeordnet, dass die
Endabschnittsöffnung MCO des Getriebegehäuses
MC an der oberen Seite ist und der gehäuseseitige Wellenstützabschnitt
RAS2, der an dem Getriebegehäuse MC vorgesehen ist, an
der unteren Seite ist. Die Achse Z der ersten und der zweiten Mittenwelle 9a, 9b,
die an der Betriebsvorrichtung 10 vorgesehen sind, stimmt
mit der hypothetischen Achse Zr des Rotors R überein, die
in dem Getriebegehäuse MC festgelegt ist. Die Betriebsvorrichtung 10 bildet
ein Stellungshaltewerkzeug.
-
Zu
diesem Zeitpunkt wird das Wellenstützlager BRG2 in den
gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt RAS2 in das
Getriebegehäuse MC eingesetzt, und der Schlagstift np wird
in einer vorbestimmten Stelle in der Endflächenöffnung
MCO eingesetzt. Unter Verwendung dieser zwei Bauteile BRG2 und np
ist die Messeinstellvorrichtung 1 in der Erstreckung des Stators
S positioniert.
-
2. Einsetzprozess
-
Wie
in 9 gezeigt ist, ist der Stator S in der vertikalen
Stellung in das Getriebegehäuse MC eingesetzt. Dieser Einsetzvorgang
wird durch Absenken des Stators S in das Getriebegehäuse
MC ausgeführt, so dass der Stator S an der Sitzfläche
MC1 gestützt wird, die in dem Getriebegehäuse
MC vorgesehen ist. Wenn einmal das Einsetzen abgeschlossen ist,
ist die Position in der Vertikalrichtung (die Position in der Achsrichtung
D1) des Stators S fixiert, und das Relativphasenverhältnis
(die Position in der Umfangsrichtung D3) zwischen dem Getriebegehäuse
MC und dem Stator S ist auch im Wesentlichen fixiert. Andererseits
wird, wie vorstehend beschrieben ist, eine leichte Lockerheit in
der waagrechten Richtung (die Position in der radialen Richtung
D2) zugelassen.
-
3. Temporärer Halteprozess
-
Wie
in 9 gezeigt ist, wird der Stator S innerhalb des
Getriebegehäuses MC in einem befestigten Zustand unter
Verwendung der Befestigungsschrauben b1 temporär gehalten.
Die Befestigungskraft zu diesem Zeitpunkt ist im Wesentlichen identisch
zu der Befestigungskraft, die erzeugt wird, wenn der Stator S an
dem Getriebegehäuse MC fixiert ist. Wenn dieser Befestigungsvorgang
ausgeführt wird, kann sich der Statorkern SC abhängig
von seinen individuellen Charakteristika verformen, wie in 3B gezeigt
ist.
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4. Anordnungsprozess
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Wie
in 10 gezeigt ist, wird die Messeinstellvorrichtung 1 innerhalb
des Getriebegehäuses MC angeordnet, wobei der Stator S
in einem befestigten Zustand ist. Dieser Anordnungsvorgang wird unter
Verwendung der zweiten Mittenwelle 9b ausgeführt,
um die erste Mittenwelle 9a in die Führungswelle 8 einzusetzen,
während die Messeinstellvorrichtung 1 durch einen
Führungsabschnitt 14a gehalten wird.
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Während
des Absenkvorgangs wird der Befestigungsabschnitt 8b der
Führungswelle 8, die an der unteren Seite positioniert
ist, durch das Wellenstützlager BRG2 in dem gehäuseseitigen
Wellenstützabschnitt RAS2 geführt und in diesem
zentriert. Die Stifteingriffsbauteile 18, die an den zwei
Endstellen der annähernd quadratischen Platte 12 vorgesehen
ist, die an der oberen Seite positioniert ist, werden durch die
Schlagstifte np positioniert.
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Mit
dieser Struktur bewirkt das Wellenstützlager BRG2 eine
Zentrierungsfunktion und die Schlagstifte np bewirken auch eine
Zentrierungsfunktion. Außerdem wird die gesamte Vorrichtung 1 von
der unteren Seite durch die Endflächenöffnung
MCO gestützt.
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5. Messprozess
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Wie
in 11 gezeigt ist, wird die Position der innendurchmesserseitigen
Endfläche t1 der Zähne t, die an dem Statorkern
SC vorgesehen sind, als die Ausgabe der Abstandssensoren 20 unter
Verwendung der Abstandssensoren 20 gemessen, während
die Messeinstellvorrichtung 1 in dem Getriebegehäuse
MC angeordnet ist.
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Die
Ausgabe der Abstandssensoren 20 wird von jedem Abstandssensor 20 an
einer unterschiedlichen Position in der Vertikalrichtung erfasst,
und die Kreismittenposition des Stators S in unterschiedlichen Vertikalrichtungspositionen
(Positionen in der Achsrichtung D1) wird als der Verformungszustand der
Innendurchmesserfläche des befestigten Stators S durch
einen Rechner (nicht gezeigt) bestimmt, der gestaltet ist, um die
Position des Stators S auf der Grundlage der Ausgabe der Abstandssensoren 20 zu bestimmen.
Als Ergebnis werden, wie in 3B gezeigt
ist, Kreismittenpositionen in jeder Höhe von der Seite
der Sitzfläche MC1 durch eine jeweilige Position des Stators
S zu einer Stelle nahe dem oberen Ende individuell als Koordinaten
in einer senkrechten Ebene zu der axialen Richtung D1 bestimmt.
Der Rechner, der diesen Berechnungsprozess ausführt, bildet
eine Statorpositionsableitungseinrichtung. Die vorstehend erwähnte
jeweilige Position des Stators S zeigt die Position der Achsmitte
des Stators S an, die als ein Durchschnittswert der Mittenkreispositionen des
Stators S an der jeweiligen Position in der axialen Richtung D1
bestimmt wird.
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Es
ist anzumerken, dass, wenn die Achsmittenpositionen des Rotors R
und des Stators S in diesem Messprozess übereinstimmen,
muss der nachfolgende Einstellprozess nicht ausgeführt
werden, und die Motorantriebsvorrichtung M kann durch Entfernen
der Messeinstellvorrichtung 1 von dem Getriebegehäuse
MC und durch Anbringen des Rotors R vervollständigt werden.
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6. Freigabeprozess
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Wie
in 12 gezeigt ist, wird der befestigte Zustand des
Stators S durch Lockern der Befestigungsschrauben b1 freigegeben,
wodurch der Stator S in einem freien Zustand festgelegt ist, in
dem keine Befestigungskraft auf diesen aufgebracht wird.
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7. Einstellbetragableitungsprozess
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Wie
in 3D gezeigt ist, wird die Position des Stators
S derart eingestellt, dass die durchschnittliche Achsmitte Ss, die
ein Durchschnittswert der Kreismittenpositionen des Stators S in
jeder Höhe ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs
relativ zu der hypothetisch festgelegten Achsmitte Rs des Rotors
R liegt, wobei der Stator S in einem befestigen Zustand ist. Infolgedessen
wird der Durchschnittswert der Kreismittenpositionen in jeder durch den
vorstehend erwähnten Rechner bestimmten Position in der
Vertikalrichtung berechnet, wodurch die durchschnittliche Achsmitte
Ss des Stators S bestimmt wird. Die korrekte Kreismittenposition
(Sb in 3D) des untersten Abschnitts,
der die Sitzfläche berührt und die durchschnittliche
Achsmitte Ss innerhalb des Sollbereichs beinhaltet, wird dann als
eine Solleinstellposition bestimmt. Die Position, in der der unterste
Abschnitt die Kreismittenposition Sb des Stators S die Sitzfläche
MC1 des Getriebegehäuses MC berührt, verändert
sich unabhängig davon nicht, ob der Stator S in dem befestigten
Zustand oder dem freien Zustand ist, und daher wird die Kreismittenposition
Sb des untersten Abschnitts als die Solleinstellposition festgelegt,
wenn der Stator S in einem nicht befestigten Zustand ist. 3C zeigt
das Verhältnis zwischen dem untersten Abschnitt der Kreismittenposition
Sb und der Achsmitte Rs des Rotors R. Es ist anzumerken, dass die
Solleinstellposition als die Position des Stators bestimmt wird,
wenn die durchschnittliche Achsmitte Ss der Innendurchmesserfläche
des Stators S mit der Achsmitte Rs des Rotors R in der jeweiligen
Position des Stators S entlang der axialen Richtung des Rotors R übereinstimmt.
-
Es
ist anzumerken, dass der unterste Abschnitt der Kreismittenposition
Sb, die als die Solleinstellposition des Stators S festgelegt ist,
auf der Grundlage einer Exzentrizitätsinformation, die
sich auf die Exzentrizität der Achsmitte Ss des befestigten Stators
S zu der Achsmitte Rs des Rotors R bezieht, abgeleitet werden kann.
-
Insbesondere
wird in dem Messprozess, der vorstehend beschrieben ist, die Exzentrizitätsrichtung
und ein Exzentrizitätsabstand a der Achsmitte Ss des Stators
S in dem befestigten Zustand relativ zu der Achsmitte Rs des Rotors
R, wie in 3b gezeigt ist, als die vorstehend
erwähnte Exzentrizitätsinformation bestimmt. Dann
wird unter Verwendung einer Achsmitte Sso des Stators S vor der
Einstellung in dem freien Zustand, der durch den vorstehend beschriebenen
Freigabeprozess hergestellt wird, als eine Referenz eine Position,
die um den Exzentrizitätsabstand, der als der vorstehend
beschriebene exzentrische Zustand bestimmt wird, in einer Richtung entgegengesetzt
zu der Exzentrizitätsrichtung versetzt ist, die als die
vorstehend beschriebene Exzentrizitätsinformation bestimmt
wird, als der unterste Abschnitt der Kreismittenposition Sb abgeleitet,
die als die Solleinstellposition des Stators S dient.
-
Wenn
infolgedessen der Stator S mit der Kreismittenposition Sb, die auf
diese Weise als deren unterste Abschnittsposition abgeleitet wird,
in dem befestigten Zustand ist, stimmt dessen Achsmitte Ss mit der
Achsmitte Rs des Rotors R überein. In diesem Fall kann
ein Vorgang ausgeführt werden, um den Stator S von seiner
derzeitigen Position in die Richtung entgegengesetzt zu der Exzentrizitätsrichtung um
den Exzentrizitätsabstand a zu verlagern.
-
Weiter
kann anstelle der vorstehend beschriebenen Exzentrizitätsinformation
die Kreismittenposition Sb des untersten Abschnitts als die Solleinstellposition
des Stators S auf der Grundlage einer Bewegungsinformation, die
sich auf die Bewegung der Achsmitte Ss des Stators S in dem befestigten Zustand
von der Achsmitte Sso des Stators S in dem freien Zustand bezieht,
abgeleitet werden.
-
Insbesondere
wird nach dem Messen der Achsmitte Ss des Stators S in dem befestigten
Zustand in dem vorstehend beschriebenen Messprozess, wie in 3B gezeigt
ist, die Achsmitte Sso des Stators S vor der Einstellung in dem
freien Zustand gemessen, der durch den vorstehend beschriebenen
Freigabeprozess hergestellt wird. Eine Bewegungsrichtung und ein
Bewegungsabstand b der Achsmitte Ss des Stators S in dem befestigten Zustand,
wie in 3B gezeigt ist, relativ zu der Achsmitte
Sso des Stators S in dem freien Zustand werden dann als die Bewegungsinformation
bestimmt. Dann wird unter Verwendung der Achsmitte Rs des Rotors
R als eine Referenz eine Position, die um den Bewegungsabstand b,
der als der vorstehend beschriebene Bewegungszustand bestimmt wird,
in einer Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung versetzt
ist, die als die vorstehend beschriebene Bewegungsinformation bestimmt
wird, als der unterste Abschnitt der Kreismittenposition Sb abgeleitet,
die als die Solleinstellposition des Stators S dient. Wenn der Stator
S mit der Kreismittenposition Sb, die auf diese Weise als dessen
unterste Abschnittsposition abgeleitet wird, in dem befestigten Zustand
ist, stimmt die Achsmitte Ss mit der Achsmitte Rs des Rotors R überein.
Es ist anzumerken, dass die Messung der Achsmitte Ss des Stators
S in dem freien Zustand nach einer Messung der Achsmitte Ss des
Stators S in dem befestigten Zustand ausgeführt wird, und
daher kann, wenn die Achsmitte Ss des Stators S in dem befestigten
Zustand bereits mit der Achsmitte Rs des Rotors R übereinstimmt,
die Messung der Achsmitte RS des Stators S in dem freien Zustand
unterlassen werden, um die Vorgangsdauer zu reduzieren. In diesem
Fall kann ein Vorgang ausgeführt werden, um den Stator
S in der Richtung entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung um den
Bewegungsabstand b unter Verwendung der Achsmitte Rs des Rotors
R als eine Referenz zu verlagern.
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8. Einstellprozess
-
Wie
in 12 gezeigt ist, wird der Stator S durch ein geeignetes
Drehen der Nockenwelle 5 bewegt und eingestellt, so dass
die untere Abschnittsposition des Stators S mit der geeigneten untersten Abschnittskreismittenposition
Sb eingestellt wird, die in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt wird.
Diese Bewegung und diese Einstellung des Stators S wird durch Drehen
der Nockenwelle 5 ausgeführt, so dass ein Teil
der inneren Umfangsfläche des Statorkerns Sc in der Umfangsrichtung
D3 durch die Nockenfläche 6s des exzentrischen
Nockens 6 radial nach außen gedrückt
wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der exzentrische Nocken 6 in
einer Position angeordnet, die zu dem unteren Endabschnitt des Statorkerns
Sc korrespondiert, und daher wird die unterste Abschnittskreismittenposition
des Stators S bevorzugt bewegt und eingestellt.
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Somit
ist die durchschnittliche Achsmitte Ss der jeweiligen Position des
Stators S in dem befestigten Zustand, der durch die Befestigungsschrauben b1
festgelegt ist, innerhalb des zulässigen Bereichs positioniert.
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9. Fixierungsprozess
-
Wenn
einmal der vorstehend beschriebene Einstellprozess abgeschlossen
ist, wird der Stator S an dem Getriebegehäuse MC wieder
unter Verwendung der Befestigungsschrauben b1 befestigt und fixiert,
wie in 13 gezeigt ist. Durch Ausführen
des vorstehend beschriebenen Mess- und Einstellprozesses kann eine
Zentrierung mit einem außerordentlich hohen Genauigkeitsgrad
selbst in der Motorantriebsvorrichtung M ausgeführt werden,
die den geschichteten Statorkern Sc verwendet, der dazu neigt, sich
in einen befestigten Zustand zu verformen. In dem wie in 3D gezeigten
Endzustand stimmen die Achsmitte des Rotors R und die des Stators
S in der maßgeblichen Position m überein.
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10. Wellenstützprozess
-
Wenn
die Achsmitte Rs des Rotors R und die Achsmitte Ss des Stator S
auf diese Weise übereinstimmen, wird die Messeinstellvorrichtung
von dem Getriebegehäuse MC entfernt, der Rotor E wird eingesetzt,
und somit ist die Motorantriebsvorrichtung M fertig zusammengebaut.
-
Weiter
kann, wenn die Achsmitte Rs des Rotors R und die Achsmitte Ss des
Stators S in dem vorstehend beschriebenen Messprozess miteinander übereinstimmen,
die Messeinstellvorrichtung 1 von dem Getriebegehäuse
MC entfernt werden und der Rotor R kann derart eingesetzt werden,
dass die Motorantriebsvorrichtung M fertig zusammengebaut ist.
-
(Weitere Ausführungsbeispiele)
-
- (1) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Messeinstellvorrichtung unter Verwendung sowohl von dem
Wellenstützlager, das an dem gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt
vorgesehen ist, als auch den Schlagstiften zentriert, die an der
Endabschnittsöffnung vorgesehen sind. Wenn jedoch ein Vorgang
in einer senkrechten Stellung mit der Messeinstellvorrichtung, die
in einer senkrechten Richtung gestützt ist, ausgeführt
wird, wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel,
und es versucht wird, die Achsmitte der Messeinstellvorrichtung
zu der Achsmitte des Rotors auszurichten, kann die radiale Richtungsposition
im Wesentlichen an einem Ende der Vertikalrichtung bestimmt werden,
und daher kann ein Bauteil von dem Wellenstützlager, das
an dem gehäuseseitigen Wellenstützabschnitt vorgesehen
ist, und der Schlagstifte, die an der Endabschnittsöffnung
vorgesehen sind, als eine Referenz verwendet werden.
- (2) Weiter kann in einer Struktur, in der der gehäuseseitige
Wellenstützabschnitt und der abdeckseitige Wellenstützabschnitt
vorgesehen sind, wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, anstelle des Vorsehens des gehäuseseitigen
Wellenstützabschnitts zwischen der Motorantriebsvorrichtungskammer
und Drehzahländerungsmechanismuskammer und des Vorsehens
des abdeckseitigen Wellenstützabschnitts zwischen dem Maschinenraum
und der Motorantriebsvorrichtungskammer, der abtriebsseitige Wellenstützabschnitt
zwischen der Motorantriebsvorrichtungskammer und der Drehzahländerungsmechanismuskammer
vorgesehen sein und der gehäuseseitige Wellenstützabschnitt
zwischen dem Maschinenraum und der Motorantriebsvorrichtungskammer
vorgesehen sein.
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In
den vorstehend beschriebenen Beispielen ist einer der Wellenstützabschnitte
an der Gehäuseseite vorgesehen und der andere Wellenstützabschnitt
ist an der Abdeckungsseite vorgesehen. Jedoch kann ein Trennabdeckungspaar,
das die Motorantriebsvorrichtungskammer definiert, vorgesehen sein
und ein Wellenstützabschnittspaar kann derart vorgesehen
sein, dass die zwei Trennabdeckungen die Wellenstützlager
entsprechend stützen. Infolgedessen ist in der vorliegenden
Anmeldung der Wellenstützabschnitt mit einem Wellenstützlager,
das durch eine bestimmte Trennabdeckung gestützt ist, als
der erste Wellenstützabschnitt bezeichnet, und der Wellenstützabschnitt,
der an der Seite des Rotorhauptkörpers gegenüberliegend
zu dem ersten Wellenstützabschnitt positioniert ist, ist
als der zweite Wellenstützabschnitt bezeichnet.
- (3) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
dienen vier Stellen an der Statorinnendurchmesserfläche,
die in der Umfangsrichtung D3 angeordnet sind, als Mess- und Einstellgegenstände,
aber die Anzahl der Mess- und Einstellstellen ist nicht begrenzt,
die Messung der Einstellung ist so lange möglich, wenn
zumindest drei Mess- und Einstellstellen in der Umfangsrichtung
vorgesehen sind. Wenn die Anzahl der Mess- und Einstellstellen erhöht
wird, kann die Achsmittenposition des Stators S allmählich
genauer gemessen und eingestellt werden. Weiter hat das Vorsehen
von vier Stellen den Vorteil, dass eine direkte Messung und Einstellung
der Koordinaten der zentralen Achsposition mit orthogonalen Koordinaten
ermöglicht wird.
-
Außerdem
ist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Anzahl der Messstellen gleich wie die Anzahl der Einstellstellen,
aber deren Anzahl kann auch unterschiedlich sein.
-
Weiter
können bezogen auf die Phase der Umfangsrichtung D3 die
Phasen der Statorinnendurchmesserflächenstellen, die als
Messgegenstände dienen, und die Phase der Statorinnendurchmesserflächenstellen,
die als Einstellgegenstände dienen, übereinstimmen.
In diesem Fall wird die Messung bevorzugt durch Halten der derzeitigen
Achsposition des exzentrischen Nockens (die Position, in der die
Stahlplatte, die die Sitzfläche berührt, in der
radialen Richtung eingestellt werden kann) und durch Anbringen eines
Abstandssensors an einer Stelle in dessen oberen Richtung ausgeführt,
um eine Statorkerneinstellung auszuführen. Somit kann sowohl eine
Messung als auch eine Einstellung bevorzugt ausgeführt
werden. Wenn diese Struktur angewandt wird, kann ein Einstellbetrag
einfach abgeleitet werden.
-
Weiter
sind in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
fünf Stellen, die in gleichen Abständen in der
Achsrichtung D1 an der Innendurchmesserfläche des Stators
S angeordnet sind, als die durch die Abstandssensoren 20 zu
messenden Messstellen festgelegt, aber die Anzahl der Messstellen
ist nicht darauf beschränkt, solange zumindest zwei Stellen,
die an den zwei Endseiten des Stators S positioniert sind, als Messstellen
festgelegt sind, kann der ungefähre Anordnungszustand des Stators
S entlang der Achsrichtung D1 gemessen werden. Es ist jedoch anzumerken,
dass der Anordnungszustand des Stators S genauer gemessen werden
kann, wenn die Anzahl der Messstellen groß ist.
- (4) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird ein Wirbelstromabstandssensor als ein berührungsloser
Abstandssensor verwendet, der wahlweise auf einen magnetischen Körper
oder einen Leiter anspricht, ferner können weitere Bauarten
von Abstandssensoren wie z. B. ein magnetischer Abstandssensor,
der den Abstand zu einem magnetischen Körper gemäß der Schwankungen
im magnetischen Feld in der Nähe des magnetischen Körpers,
die durch eine magnetische Induktion erzeugt wird, angewandt werden.
Jede
weitere Bauart von Sensoren kann angewandt werden, solange die Position
der Innenumfangsfläche des Statorkerns erfasst werden kann.
- (5) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird die Position der Statorinnendurchmesserfläche unter
Verwendung des exzentrischen Nockens eingestellt, ferner kann ein
Einstellmechanismus mit einer Mitte in der axialen Mitte des Rotors
verwendet werden, der einen Einstellabschnitt aufweist, dessen Durchmesser vergrößert
oder verkleinert werden kann.
- (6) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind die Abstandssensoren angeordnet, um Positionen an der Innendurchmesserfläche
des Statorkerns oder in anderen Worten Positionen an der innendurchmesserseitigen Endfläche,
d. h. die vordere Endfläche der Zähne, zu messen,
ferner können die Abstandssensoren angeordnet sein, um
Positionen an einer anderen radialen Fläche wie z. B. der
Außendurchmesserfläche des Statorkerns zu messen,
und die Position des Statorkerns kann auf der Grundlage der Ausgabe
der Abstandssensoren bestimmt werden.
- (7) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird der Anordnungsprozess zum Anordnen der Messeinstellvorrichtung 1 in
dem Stator S nach dem temporären Halteprozess zum temporären
Halten des Stators S in dem Getriebegehäuse MC ausgeführt,
wohingegen diese Prozessabfolge umgedreht werden kann, wenn es geeignet
ist.
- (8) In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der Nocken 6 in einer Position korrespondierend zu
dem unteren Endabschnitt des Statorkerns SC oder in anderen Worten
in einer Position in der Nähe der Position angeordnet, in
der der Statorkern SC die Sitzfläche MC1 berührt.
Die Anordnungsposition des Nockens 6 ist nicht darauf beschränkt.
Der Nocken 6 kann in einer beliebigen Position angeordnet
sein, in der die Position des Stators S geeignet eingestellt werden
kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Nocken 6 angeordnet, um eine Stelle des Stators S an der
unteren Seite der Mitte in der Vertikalrichtung zu bewegen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Das
Statorpositionsmessverfahren und die Statorpositionsmessvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung können
effektiv als ein Statorpositionsmessverfahren und eine Statorpositionsmessvorrichtung
verwendet werden, die die Position eines Statorkerns relativ zu
der Achsmitte eines Rotors in einer z. B. in einem Hybridfahrzeug
angeordneten Motorantriebsvorrichtung messen können, wodurch eine
Statorpositionierung und eine Einstellung schnell und einfach ausgeführt
werden können.
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Zusammenfassung
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Eine
Statorpositionseinstellvorrichtung, mit der die Position eines Stators
relativ zu einer Achsmitte eines Rotors genau und schnell eingestellt
werden kann, und dessen Einstellverfahren sind offenbart. In einem
nicht eingesetzten Zustand, in dem der Stator in einem Motorgehäuse
derart aufgenommen ist, dass der Stator in einer axialen Richtung
eines Rotors gestützt ist und der Rotor nicht in den Stator eingesetzt
ist, wird die Position des Stators relativ zu der Achsmitte des
Rotors unter Verwendung eines Einstellwerkzeugs eingestellt, das
unter Verwendung eines Rotorwellenstützabschnitts zum Stützen
des Rotors an dem Motorgehäuse als eine Referenz gestützt
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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