JP2008306842A - ステータの調整締結方法及びステータの調整締結システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ロータの軸心に対するステータの位置の調整及び締結ボルトの締結を良好に行い、締結後の状態で、ロータに対するステータの同心度が比較的厳格な基準を満足できるステータの調整締結方法を得るとともに、このような方法を使用するステータの調整締結システムを得ることにある。
【解決手段】本体軸3周りにチャック4を備え、前記チャック4が縮径位置にある縮径姿勢でチャック4をステータS内に挿入可能で、チャック4が縮径位置から拡径した拡径姿勢において、本体軸3に対するステータSの内径面位置を心出し調整可能な調整具1であって、チャック4の本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、モータケースMCに設けられたロータRの軸支部RASを基準として位置決め可能な調整具1を使用して、ロータ軸心に対するステータSの位置を調整して締結する。
【選択図】図3
【解決手段】本体軸3周りにチャック4を備え、前記チャック4が縮径位置にある縮径姿勢でチャック4をステータS内に挿入可能で、チャック4が縮径位置から拡径した拡径姿勢において、本体軸3に対するステータSの内径面位置を心出し調整可能な調整具1であって、チャック4の本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、モータケースMCに設けられたロータRの軸支部RASを基準として位置決め可能な調整具1を使用して、ロータ軸心に対するステータSの位置を調整して締結する。
【選択図】図3
Description
本発明は、モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するステータの調整締結方法に関するとともに、この方法に使用するステータの調整締結システムに関する。
近来、自動車の駆動源としてエンジン及びモータ駆動装置を備えた、所謂ハイブリッド車が燃費、環境保護等の点から注目を集めている。この種のハイブリッド車にあっては、モータ駆動装置はバッテリーから電力を得て駆動力を発生するモータとして働き、その駆動力を走行機構側に伝えモータ走行を行う他、エンジンから駆動力を得てジェネレータとして働き、バッテリーの充電の用を果たす場合もある。さらに、制動時には車が余分に有する慣性力を電力として回収する、所謂、回生動作もする。さらに、モータ駆動装置がエンジンの始動用に使用される場合もある。
従って、ハイブリッド車に備えられるモータ駆動装置は、そのロータが変速機構側及びエンジン側に駆動連結されて、駆動力の授受が可能とされている。
従って、ハイブリッド車に備えられるモータ駆動装置は、そのロータが変速機構側及びエンジン側に駆動連結されて、駆動力の授受が可能とされている。
モータ駆動装置は、ステータと当該ステータ内に収納されるロータとを備えており、これらステータ及びロータは、モータケース側から支持される。ステータの支持は固定支持であり、ロータの支持は、モータケースに設けられる軸支部からの回転支持である。通常、ハイブリッド車にあっては、モータケースは単独で設けられることは少なく、変速機構が内部に収納されるミッションケースの一部がモータケースに兼用される。
モータ駆動装置においてステータ・ロータ間のギャップ及び同心度はモータ駆動装置の性能を決める極めて重要な要件であり、厳密に調整管理される。
この種の調整を行う技術として、特許文献1、特許文献2に開示されている技術がある。
特許文献1に開示の技術は、「電動機の製造方法及びその方法を使用する治具」に係り、この技術では、ステータの内周面、軸受ハメアイ部及び軸受ホルダハメアイ部とに嵌合する治具をステータとエンドブラケットに挿入して、ステータの心出しを行う。その後、締結ボルトにてステータを締結して位置決めを完了する。
特許文献1に開示の技術は、「電動機の製造方法及びその方法を使用する治具」に係り、この技術では、ステータの内周面、軸受ハメアイ部及び軸受ホルダハメアイ部とに嵌合する治具をステータとエンドブラケットに挿入して、ステータの心出しを行う。その後、締結ボルトにてステータを締結して位置決めを完了する。
特許文献2に開示の技術は、「ステータの組付け治具およびステータの組付け構造ならびに回転電機」に係り、この文献には、所謂チャック機構を利用したステータの組付け治具が開示されている。当該治具は、ステータコアの内径よりも径が小さい棒状の第1位置決め部と、当該第1位置決め部の側面から突出し、ステータコアの長手方向の中央部の横断面においてステータコアの中心と第1位置決め部の中心とを一致させるようにステータコアの内周に当接する第2位置決め部とを備えている。
ステータの組付けに際しては、この治具をステータ内に挿入し、第2位置決め部をステータコアの内周に当接させることで、ステータコアの心出しを良好に行うことができる。この特許文献2の開示には、特許文献1に記載されているような、締結ボルトの締結操作に関しては何も述べられていない。従って、当該文献独特の治具を使用してステータの心出しを行った状態で、締結ボルトを締結するとしても、ステータの形状、心の位置には何ら変化が起こらないことが仮定されている。
ステータの組付けに際しては、この治具をステータ内に挿入し、第2位置決め部をステータコアの内周に当接させることで、ステータコアの心出しを良好に行うことができる。この特許文献2の開示には、特許文献1に記載されているような、締結ボルトの締結操作に関しては何も述べられていない。従って、当該文献独特の治具を使用してステータの心出しを行った状態で、締結ボルトを締結するとしても、ステータの形状、心の位置には何ら変化が起こらないことが仮定されている。
さて、近来、上記のようなモータ駆動装置は大型化しつつあり、ステータとロータとの同心度を従来の基準(例えば0.1mm)より格段に厳格な基準(例えば0.05mm)としないと、ロータの回転時に振動が大きくなりこの振動に起因する音が発生しやすい。
しかしながら、上述の特許文献に開示の技術では、それぞれ以下のような問題があることが判明した。
しかしながら、上述の特許文献に開示の技術では、それぞれ以下のような問題があることが判明した。
特許文献1の問題点
この文献に開示の技術では、独特の治具を嵌合させた状態で締結ボルトを締結するが、締結ボルトの締結に伴ってステータコアが傾く(治具の軸心に対してステータコアの軸心が傾いた状態となる)ため、締結後に治具がステータコア内に固定されてしまい、治具を抜くことができなくなる場合ある。さらに、ステータに対して治具を軸方向に挿脱させる、治具の取付け・取外しの際に、ステータ内径と治具外径が当たり、傷やワニスのはがれによる異物を発生させることがあり、製品性能・品質の確保が難しい。
特許文献2の問題点
この文献に開示の技術では、実質的にステータの軸方向の中央部位のみで心出しを行うため、先に示したような厳格な基準を保障できない。
またステータは後述するように積層構造が採用され、内部にワニスという非金属樹脂が付着しているため、締結ボルトの締結時にステータ全体の形状がつぶれることがあり、ロータに対するステータの同心度が変化する。結果、治具により心出しを完了したステータについて、締結工程を経た後に心出しが良好に行われた状態を保持するのが難しい。
この文献に開示の技術では、独特の治具を嵌合させた状態で締結ボルトを締結するが、締結ボルトの締結に伴ってステータコアが傾く(治具の軸心に対してステータコアの軸心が傾いた状態となる)ため、締結後に治具がステータコア内に固定されてしまい、治具を抜くことができなくなる場合ある。さらに、ステータに対して治具を軸方向に挿脱させる、治具の取付け・取外しの際に、ステータ内径と治具外径が当たり、傷やワニスのはがれによる異物を発生させることがあり、製品性能・品質の確保が難しい。
特許文献2の問題点
この文献に開示の技術では、実質的にステータの軸方向の中央部位のみで心出しを行うため、先に示したような厳格な基準を保障できない。
またステータは後述するように積層構造が採用され、内部にワニスという非金属樹脂が付着しているため、締結ボルトの締結時にステータ全体の形状がつぶれることがあり、ロータに対するステータの同心度が変化する。結果、治具により心出しを完了したステータについて、締結工程を経た後に心出しが良好に行われた状態を保持するのが難しい。
本発明の目的は、ロータの軸心に対するステータの位置の調整及び締結ボルトの締結を良好に行い、締結後の状態で、ロータに対するステータの同心度に関し比較的厳格な基準を満足しうるステータの調整締結方法を得るとともに、このような方法を使用するステータの調整締結システムを得ることにある。
上記目的を達成するための、モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するステータの調整締結方法の特徴手段は、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具を使用して、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するに、
前記モータケース内に前記ステータを収納し、前記ロータが前記ステータ内に挿入されていない未挿入状態で、
前記調整具を前記ロータの軸支部を基準として位置決めして、前記縮径姿勢で、チャック全体をステータ内に挿入する第1工程と、
前記チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更させて、前記ステータを心出し調整する第2工程と、
前記締結ボルトを締結して、ステータをモータケースに締結する第3工程と、
前記チャックを拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック全体を前記ステータから取り出す第4工程とを実行することにある。
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具を使用して、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するに、
前記モータケース内に前記ステータを収納し、前記ロータが前記ステータ内に挿入されていない未挿入状態で、
前記調整具を前記ロータの軸支部を基準として位置決めして、前記縮径姿勢で、チャック全体をステータ内に挿入する第1工程と、
前記チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更させて、前記ステータを心出し調整する第2工程と、
前記締結ボルトを締結して、ステータをモータケースに締結する第3工程と、
前記チャックを拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック全体を前記ステータから取り出す第4工程とを実行することにある。
本願に係るステータの調整締結方法では、本願独特の調整具と締結操作機構を使用する。
ここで、調整具は、本体軸周りにチャックを備えた構成としており、この調整具は、モータケースに設けられたロータの軸支部を基準として位置決め可能とされている。そこで、先ず、調整具の使用にあたっては、モータケースに設けられたロータの軸支部を基準として位置決めした状態で、チャック全体をステータ内に収納する(第1工程)。この工程においては、チャックを縮径姿勢とすることで、収納を良好に行うことができる。
ここで、調整具は、本体軸周りにチャックを備えた構成としており、この調整具は、モータケースに設けられたロータの軸支部を基準として位置決め可能とされている。そこで、先ず、調整具の使用にあたっては、モータケースに設けられたロータの軸支部を基準として位置決めした状態で、チャック全体をステータ内に収納する(第1工程)。この工程においては、チャックを縮径姿勢とすることで、収納を良好に行うことができる。
収納を完了した後、チャックをその縮径姿勢から拡径姿勢へ姿勢変更することで、ステータコアの内径面の位置を調整して、ステータの心出しを実行する(第2工程)。このとき、チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされていることから、ステータコアを軸方向過半の部位で調整可能であり、ステータコアの内径面の過半をチャックの外形面の形状に合わせて位置決めすることで、ばらつきを防止でき厳格な基準を満足できる。
上記のようにして心出しを完了した状態で、締結ボルトを締結して、ステータをモータケースに締結する(第3工程)。
その後、チャックをその拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック全体をステータから取り出す(第4工程)。従って、ステータの心出しを良好に完了した状態を維持したまま締結を完了し、問題なくチャックをステータから取り出すことができる。
上記のようにして心出しを完了した状態で、締結ボルトを締結して、ステータをモータケースに締結する(第3工程)。
その後、チャックをその拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック全体をステータから取り出す(第4工程)。従って、ステータの心出しを良好に完了した状態を維持したまま締結を完了し、問題なくチャックをステータから取り出すことができる。
上記のステータの調整締結方法を実行するに、第3工程において、前記締結ボルトの締結操作に伴って、前記チャック全体を本体軸に沿って締結方向に移動させることが好ましい。第3工程において、締結ボルトを締結するとステータコアはその締結方向に縮む。この時、チャックが定位置に留まっていると、チャックが当接している部位とそれ以外との部位とで挙動に差が生じ、後者部位の内径面が内側に移動する場合がある。これに対して、チャック全体を本体軸に沿って締結方向に移動させると、ステータコア、チャック間で無理な力がかかるのを防止でき、良好に締結を完了できる。
さらに、これまで説明してきたステータの調整締結方法を実行するに、前記第3工程において、前記チャックによる前記ステータコアへの付勢力を、前記第2工程における付勢力より弱めることが好ましい。
チャックによるステータコアへの付勢力を、第2工程における付勢力より弱めることで、締結操作時において、ステータコア、チャック間に無理な力かかかるのを低減でき良好に締結を完了できる。
チャックによるステータコアへの付勢力を、第2工程における付勢力より弱めることで、締結操作時において、ステータコア、チャック間に無理な力かかかるのを低減でき良好に締結を完了できる。
上記ステータの調整締結方法を使用する、モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するステータの調整締結システムの特徴構成は、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具と、
前記締結ボルトを締結する締結操作機構とを備えたことにある。
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具と、
前記締結ボルトを締結する締結操作機構とを備えたことにある。
このステータの調整締結システムは、調整具と締結操作機構とを備えて構成されるが、
調整具自体がロータの軸支部を基準に位置決め可能とされているため、ロータの軸心に対するステータの心出しを良好に行える。さらに、チャックがその縮径姿勢と拡径姿勢とを取ることが可能とされていることで、チャック全体のステータ内への挿入及びステータからの取り出しを良好に行える。
また、チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされることで、心出し調整に際してステータの過半部位をチャックに当接させて、ステータコアを適切に位置決めできる。
調整具自体がロータの軸支部を基準に位置決め可能とされているため、ロータの軸心に対するステータの心出しを良好に行える。さらに、チャックがその縮径姿勢と拡径姿勢とを取ることが可能とされていることで、チャック全体のステータ内への挿入及びステータからの取り出しを良好に行える。
また、チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされることで、心出し調整に際してステータの過半部位をチャックに当接させて、ステータコアを適切に位置決めできる。
さらに、このシステムには締結操作機構を備えることで、調整具によるステータの調整状態及びチャックによるステータの位置決め状態に対応して締結ボルトの締結を行える。よって、締結ボルトの締結を完了した状態で、良好なステータの心出しを完了できる。
このステータの調整締結システムに備えられる、モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整する調整具は、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能に構成され、
前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具となる。
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能に構成され、
前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具となる。
さて、上記のステータの調整締結システムにおいて、
前記調整具が、
前記本体軸を備え、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決めされる調整具本体と、
前記チャックを前記縮径姿勢から前記拡径姿勢に姿勢変更自在に備えるとともに、前記調整具本体に対して、本体軸軸方向に移動自在なチャック作動部とを有して構成されることが好ましい。
調整具を、調整具本体と、この調整具本体に対して本体軸軸方向に移動自在なチャック作動部を設けることで、ステータに対するチャック作動部の相対位置を締結ボルトの締結操作時に適切な位置関係に保つことが可能となる。さらに、チャック作動部に、チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更自在に備えることで、チャック作動部の本体軸軸方向への移動に際しても、チャックの姿勢を良好に保てる。
前記調整具が、
前記本体軸を備え、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決めされる調整具本体と、
前記チャックを前記縮径姿勢から前記拡径姿勢に姿勢変更自在に備えるとともに、前記調整具本体に対して、本体軸軸方向に移動自在なチャック作動部とを有して構成されることが好ましい。
調整具を、調整具本体と、この調整具本体に対して本体軸軸方向に移動自在なチャック作動部を設けることで、ステータに対するチャック作動部の相対位置を締結ボルトの締結操作時に適切な位置関係に保つことが可能となる。さらに、チャック作動部に、チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更自在に備えることで、チャック作動部の本体軸軸方向への移動に際しても、チャックの姿勢を良好に保てる。
また、このように、チャック作動部を調整具本体に対して本体軸軸方向に移動自在とする構成において、当該チャック作動部を、本体軸軸方向に移動操作する移動操作機構を備えることが好ましい。
移動操作機構を備えることで、締結ボルトの締結操作時に、ステータコアが縮むのに合わせて、調整具本体引いてはステータに対して、チャック作動部の本体軸軸方向における位置を適切に移動操作できる。
移動操作機構を備えることで、締結ボルトの締結操作時に、ステータコアが縮むのに合わせて、調整具本体引いてはステータに対して、チャック作動部の本体軸軸方向における位置を適切に移動操作できる。
さて、前記チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更操作する姿勢操作機構、これまで説明してきた締結操作機構及び移動操作機構を、個別に若しくは連動して動作制御する動作制御装置を備えると、本願に係るステータの調整締結システムを使用しての調整・締結操作の進行状態に応じて、動作制御装置が働くこととで、適切な作業シーケンスで調整、締結を進められる。一方、各機構間の動作連携も適切に実現できる。
また、前記チャックによる前記ステータコアへの付勢力を調整する付勢力調整機構を備えることも好ましい。
このように付勢力調整機構を備えることで、拡径姿勢においてチャックからステータコアへかかる付勢力を適切に調整できる。また、締結ボルトの締結操作時に、ステータコアが縮むのに合わせて、ステータ内径面を適切な付勢力で付勢できる。
このように付勢力調整機構を備えることで、拡径姿勢においてチャックからステータコアへかかる付勢力を適切に調整できる。また、締結ボルトの締結操作時に、ステータコアが縮むのに合わせて、ステータ内径面を適切な付勢力で付勢できる。
さらに、これまで説明してきたステータの調整締結システムにおいて、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の90%以上とされることが好ましい。このようにしておくと、チャックでステータコアの内径面のほぼ全面を位置決め調整することとなり、精度のよい心出しを行える。
一方、チャックの本体軸周方向の長さに関しては、チャックの本体軸周方向長さがステータコアの内径面の周方向長さの50%以上とされることが好ましい。このようにすることで、ステータコアの内径面に関して、本体軸軸方向の過半を適切に調整でき、精度のよい心出しを行える。
次に、モータケースに対する調整具の位置決めに関して説明すると、
モータケースが、内部にステータ及びロータが収納されるモータケース本体と、モータケース本体のロータの軸方向の端部開口を覆うカバーとを備えて構成され、
ロータの軸支部として、カバーに設けられる第一軸支部と、第一軸支部とはロータ本体を挟んで反対側に位置される第二軸支部とを備え、
第一軸支部及び第二軸支部の何れか一方、若しくは、両方を基準として前記調整具が位置決めされることが好ましい。
モータケースが、内部にステータ及びロータが収納されるモータケース本体と、モータケース本体のロータの軸方向の端部開口を覆うカバーとを備えて構成され、
ロータの軸支部として、カバーに設けられる第一軸支部と、第一軸支部とはロータ本体を挟んで反対側に位置される第二軸支部とを備え、
第一軸支部及び第二軸支部の何れか一方、若しくは、両方を基準として前記調整具が位置決めされることが好ましい。
この構成の場合は、調整具の位置決めは、モータ駆動装置の組み付け状態で基準となる第一軸支部及び第二軸支部の一方もしくは両方を基準とすることとなり、ロータの回転軸を位置決めする軸支部を利用した位置決めを行うことが可能となり、ステータとロータの同心度を厳密に合わせることが可能となる。
ここで、第一軸支部及び第二軸支部の何れか一方を基準とする場合は、例えば、ロータが鉛直方向を向く姿勢に、モータケース、及びそれに収納されるステータを維持して、一方の軸支部を基準に、比較的簡単に心出しを行い、作業を進めることが可能となる。
一方、両方を基準とする場合は、実際にロータを軸支する対となる軸支部を基準とすることとなり、確実に同心度を確保できる。
ここで、「軸支部を基準に位置決めする」とは、「各軸支部から直接に位置決めを行う場合」と、「当該軸支部の位置を決める基準位置(後に示す位置決め手段の位置)から位置決めを行う場合」との両方を含む概念である。
ここで、第一軸支部及び第二軸支部の何れか一方を基準とする場合は、例えば、ロータが鉛直方向を向く姿勢に、モータケース、及びそれに収納されるステータを維持して、一方の軸支部を基準に、比較的簡単に心出しを行い、作業を進めることが可能となる。
一方、両方を基準とする場合は、実際にロータを軸支する対となる軸支部を基準とすることとなり、確実に同心度を確保できる。
ここで、「軸支部を基準に位置決めする」とは、「各軸支部から直接に位置決めを行う場合」と、「当該軸支部の位置を決める基準位置(後に示す位置決め手段の位置)から位置決めを行う場合」との両方を含む概念である。
各軸支部に関しては、具体的には以下の構成とできる。
1.前記第二軸支部が、モータケース本体に保持される軸支ベアリングを備えて構成される場合は、第二軸支部を基準として位置決めするに、少なくとも軸支ベアリングの内径面を基準として位置決めすることができる。
この場合、ロータを支持するための軸支ベアリングを直に使用するため、ロータ組み付け状態におけるステータ、ロータ間の関係を確実に模擬することとなり、正確且つ迅速な調整を行うことができる。
1.前記第二軸支部が、モータケース本体に保持される軸支ベアリングを備えて構成される場合は、第二軸支部を基準として位置決めするに、少なくとも軸支ベアリングの内径面を基準として位置決めすることができる。
この場合、ロータを支持するための軸支ベアリングを直に使用するため、ロータ組み付け状態におけるステータ、ロータ間の関係を確実に模擬することとなり、正確且つ迅速な調整を行うことができる。
2.前記第一軸支部が、前記カバーに保持される軸支ベアリングを備え、このカバーをモータケース本体に対して位置決めする位置決め手段がカバーとモータケース本体との間に設けられている構成の場合は、第一軸支部を基準として前記調整具を位置決めするに、位置決め手段のモータケース本体側の位置を基準として位置決めすることができる。
この場合、ロータを支持するための軸支ベアリングを直に使用することなく、この軸支ベアリングを保持するカバーに対し、これを位置決めする位置決め手段の位置を基準とすることで、間接的にではあるが、ロータ組み付け状態におけるステータ、ロータ間の関係を確実に模擬することとなり、この構成の場合も、正確且つ迅速な調整を行うことができる。
このように位置決め手段の位置を基準とする場合において、この手段が、前記モータカバーの端面開口に設定される少なくとも2位置を基準として前記カバーを位置決めする構成である場合は、前記第一軸支部を基準として前記調整具を位置決めするに、少なくとも前記2位置を基準として位置決めすることが好ましい。
この端面開口は、比較的大きな開口となるため、その外周近傍の少なくとも2位置を基準とすることで、ロータの軸心の軸径方向における位置を正確に得ることが可能となる。そして、間接的にではあるが、ロータ組み付け状態におけるステータ、ロータ間の関係を確実に模擬することとなり、この構成の場合も、正確且つ同心度を出す上で正確且つ迅速な調整を行うことができる。
以下、本願に係るステータの調整締結方法を使用するステータの調整締結システム100を図面に基づいて説明する。説明に際しては、当該ステータの調整締結システム100を使用してステータ位置が調整され、ステータSがモータケースに締結されるモータ駆動装置M周りの構造を先ず説明し、次にステータの調整締結システム100の構造を説明するとともに、最後に、そのステータの調整締結システム100を使用してのステータSの調整及びその締結手順について説明する。
モータ駆動装置周りの構造
図1は、ミッションケースMC(モータケースの一例)内に収納され、組付け状態にあるモータ駆動装置M周りの断面構造を示す図面であり、図2は、モータ駆動装置Mを構成するステータSの支持及びロータRの支持構造を明らかにすべく、分解して示した図面である。
図1において、左側がエンジンEが配設されるエンジン室ER側の部位であり、右側が変速機構Tが配設される変速機構室TR側の部位である。先にも示したように、モータ駆動装置MのロータRは、エンジンE及び変速機構Tと駆動連結可能に構成されており、それぞれに対して駆動力の授受が可能となっている。
図1は、ミッションケースMC(モータケースの一例)内に収納され、組付け状態にあるモータ駆動装置M周りの断面構造を示す図面であり、図2は、モータ駆動装置Mを構成するステータSの支持及びロータRの支持構造を明らかにすべく、分解して示した図面である。
図1において、左側がエンジンEが配設されるエンジン室ER側の部位であり、右側が変速機構Tが配設される変速機構室TR側の部位である。先にも示したように、モータ駆動装置MのロータRは、エンジンE及び変速機構Tと駆動連結可能に構成されており、それぞれに対して駆動力の授受が可能となっている。
図1、2からも判明するように、モータ駆動装置MはステータSとロータRとを備えて構成されている。この組付け状態で、ロータRの位置は、ミッションケースMCにより支持される一対の軸支ベアリングBRGにより決まり、ロータRの心はステータSの心と所定の心出し精度を持って一致している。これら一対の軸支ベアリングBRGを基準に決まるロータRの回転軸の中心を軸心Zrと呼び、当該回転軸に沿った方向を、単に軸方向(図1のD1で示す方向)と呼び、その直交方向を軸径方向(図1のD2で示す方向)と呼び、その周りの方向を軸周方向(図1のD3で示す方向)と呼ぶ。このロータRの軸心Zrに、ステータSの軸心Zsを合わせるのが、本願における心出しの目標となる。
ステータSは、ステータコアSCと、このステータコアSCに対するステータコイルSWから構成され、ステータコアSCは、図2に示す様に概略リング状の鋼板pを多数枚積層して構成される。積層方向は、軸方向D1と一致している。各鋼板pは、周方向の所定位相において、かしめ或いは溶接処理により鋼板p相互間の相対移動が規制される構成が採用されている。さらに、各鋼板pには、周方向均等に3箇所、径方向に突出する突出部p1が設けられており、各突出部p1にステータコアSCをミッションケースMCに締結固定するためのボルト挿通孔p2が設けられている。積層構造のステータコアSCは締結ボルトb1でミッションケースMCに設けられる座面MC1に締結固定される。
各鋼板pの内径側には、内径側に櫛歯状に突出するティースtが設けられている。ステータコイルSWは、このティースt間の空隙部を介して巻かれる。ティースtの内径側端面t1は周方向に延びる端面とされている。
また、このステータコイルSWは、ワニスが含浸されて、絶縁状態で固定されている。更に、鋼板p間も、ワニスが含浸されて、水等の浸入を防止した状態で固定されている。また、このようにワニスが含浸されていることで、熱伝導率が向上され、放熱性が向上されている。
また、このステータコイルSWは、ワニスが含浸されて、絶縁状態で固定されている。更に、鋼板p間も、ワニスが含浸されて、水等の浸入を防止した状態で固定されている。また、このようにワニスが含浸されていることで、熱伝導率が向上され、放熱性が向上されている。
ステータSのミッションケースMC内の位置決めに関して説明すると、軸方向D1における位置決めは、ステータコアSCの、図1において右側に示す端面(主には突出部p1の端面)がミッションケースMCに設けられた座面MC1に当接することにより決まる。ミッションケースMC内に形成されたステータ収納空間は、軸径方向D2(図1において上下方向)において、所定の余裕を見込むものとされており、ステータSがミッションケースMCに、締結ボルトb1を使用して締結されない限りにおいて所定のがたを有するものとなる。従って、締結ボルトb1の締結後、ミッションケースMCに対する軸径方向D2におけるステータSの軸心位置が定まることとなる。
ミッションケースMCに対するステータSの軸周方向D3の位相は、先に説明した突出部p1に対するミッションケースMCに設けられる座面MC1の軸周方向D3の位相位置に基づいて決まるものであり、ミッションケースMCへのステータSの挿入操作及び締結ボルトb1による締結操作により決まる。
ロータRは、ロータ軸RAの周りにロータ本体RBを備えて構成されており、このロータ軸RAは、エンジン室ER側に設けられる軸支ベアリングBRG1及び変速機構室TR側に設けられる軸支ベアリングBRG2の両方から軸支される。
図1、2からも判明するように、モータ駆動装置室MRは、エンジン室ERと変速機構室TRとの間の独立の区画室として形成されている。図示する例の場合、モータ駆動装置室MRと変速機構室TRとの間には、ミッションケースMCと一体の仕切り壁Wが設けられており、この壁Wに前記ロータRを支持するための一方の軸支ベアリングBRG2が備えられている。
一方、モータ駆動装置室MRとエンジン室ERとの間には、ミッションケースMCに取り付け固定される仕切りカバーCを設けている。この仕切りカバーCは、図1において左側からミッションケースMCの端面開口MCOを覆うことで、モータ駆動装置室MRを区画する。図1、2からも判明するように、この仕切りカバーCは、端面開口MCOに複数設けられたノックピンnpによって、軸径方向D2及び軸周方向D3の位置が決まる。この仕切りカバーCには、前記ロータRを支持するための他方の軸支ベアリングBRG1が備えられている。
以上説明した構成から判明するように、モータ駆動装置MのロータRは、仕切り壁Wに設けられる軸支ベアリングBRG2及び仕切りカバーCに設けられる軸支ベアリングBRG1により回転可能に支持される。本願にあっては、前者のロータRの軸支部RASをケース側軸支部RAS2(第二軸支部の一例)と呼び、後者のロータRの軸支部RASをカバー側軸支部RAS1(第一軸支部の一例)と呼ぶ。
ステータの調整締結システム
本願に係るステータの調整締結システム100を図3〜6に示した。
図3は、調整具1を主としたステータの調整締結システム100の構成の概略を示した図であり、この図にあっては、ミッションケースMC内にステータSが挿入された状態で、ステータSの位置を調整可能な調整具1をステータ内に配設した状態を示している。この図3には、調整具1の他、調整具1を成す調整具本体1aに対してチャック作動部1bを本体軸軸方向(図3の上下方向で、使用に際しては、先の軸方向D1に合わせられる)に移動操作するための移動操作機構101、チャック作動部1bに備えられるチャック4を姿勢変更操作するための姿勢操作機構102、締結ボルトb1を締結する締結操作機構103、移動操作機構101、姿勢操作機構102及び締結操作機構103を動作制御する動作制御装置104も示している。
図4は図3に対応する平面図であり、ミッションケースMC内に収納されたステータSと調整具1を示したものである。図5は図3のV−V断面を示す図であり、図6は調整具1のみの斜視図である。
以下、順に説明する。
本願に係るステータの調整締結システム100を図3〜6に示した。
図3は、調整具1を主としたステータの調整締結システム100の構成の概略を示した図であり、この図にあっては、ミッションケースMC内にステータSが挿入された状態で、ステータSの位置を調整可能な調整具1をステータ内に配設した状態を示している。この図3には、調整具1の他、調整具1を成す調整具本体1aに対してチャック作動部1bを本体軸軸方向(図3の上下方向で、使用に際しては、先の軸方向D1に合わせられる)に移動操作するための移動操作機構101、チャック作動部1bに備えられるチャック4を姿勢変更操作するための姿勢操作機構102、締結ボルトb1を締結する締結操作機構103、移動操作機構101、姿勢操作機構102及び締結操作機構103を動作制御する動作制御装置104も示している。
図4は図3に対応する平面図であり、ミッションケースMC内に収納されたステータSと調整具1を示したものである。図5は図3のV−V断面を示す図であり、図6は調整具1のみの斜視図である。
以下、順に説明する。
調整具
調整具1は、図3に示すように、略T字型を成す調整具本体1aと、この調整具本体1aに対して、本体軸軸方向に移動自在に備えられるチャック作動部1bとを備えて構成されている。
調整具本体1aは、調整具1の上側に位置され、本体軸軸方向とは直交する方向(図3の左右方向で、使用に際しては、先の軸径方向D2に合わせられる)に配設される端面プレート2と、この端面プレート2が固定される本体軸3とを備えて構成されている。
調整具1は、図3に示すように、略T字型を成す調整具本体1aと、この調整具本体1aに対して、本体軸軸方向に移動自在に備えられるチャック作動部1bとを備えて構成されている。
調整具本体1aは、調整具1の上側に位置され、本体軸軸方向とは直交する方向(図3の左右方向で、使用に際しては、先の軸径方向D2に合わせられる)に配設される端面プレート2と、この端面プレート2が固定される本体軸3とを備えて構成されている。
前記本体軸3は円柱状の支持部材として構成されており、その下側部位に前記第二軸支部RAS2に嵌合する先端嵌合部3aを備えて構成されるとともに、その上側部位に、調整具1を上下方向において支持して搬送するための搬送支持部3bを備え、当該搬送支持部3bに下側から当接する状態で、前記端面プレート2が締結固定されている。
前記端面プレート2は、図4に示す平面視で、概略、方形を成す方形プレートとして構成されている。
調整具の心出し構造
端面プレート2の長手方向端近傍には、ミッションケースMCの端部開口MCOに設けられたノックピンnpを利用して、この端面プレート2を位置決めするためのピン係合部材2aが、それぞれ連結されている。ピン係合部材2aは、図4からも判明するように、一対のボルト2bにて端面プレート2の長手方向端夫々に固定されており、各ピン係合部材2aに、ノックピンnpが進入するための位置決め孔2cを備えている。そして、図3に示されるように、ピン係合部材2aは、位置決め孔2cにノックピンnpが進入した状態で、ミッションケースMCの端部開口MCOを構成する端面に載置される。
端面プレート2の長手方向端近傍には、ミッションケースMCの端部開口MCOに設けられたノックピンnpを利用して、この端面プレート2を位置決めするためのピン係合部材2aが、それぞれ連結されている。ピン係合部材2aは、図4からも判明するように、一対のボルト2bにて端面プレート2の長手方向端夫々に固定されており、各ピン係合部材2aに、ノックピンnpが進入するための位置決め孔2cを備えている。そして、図3に示されるように、ピン係合部材2aは、位置決め孔2cにノックピンnpが進入した状態で、ミッションケースMCの端部開口MCOを構成する端面に載置される。
従って、調整具1は、先端嵌合部3aをケース側軸支部RAS2に備えられる軸支ベアリングBRG2内に進入させるとともに、端面プレート2の長手方向端に設けられたピン係合部材2aの位置決め孔2cにノックピンnpを進入させることで、ミッションケースMCに対して、軸方向D1、軸径方向D2及び軸周方向D3において位置決めすることができる。
即ち、調整具1は、上記ケース側軸支部RAS2により軸径方向D2において位置決めされ、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cにより軸方向D1及び軸周方向D3において位置決めされる。
即ち、調整具1は、上記ケース側軸支部RAS2により軸径方向D2において位置決めされ、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cにより軸方向D1及び軸周方向D3において位置決めされる。
また、軸周方向D3において、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cの締結ボルトb1に対する相対位置により、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cによりミッションケースMCに位置決めされる調整具1と、上記締結ボルトb1によりミッションケースMCに締結固定されたステータSとの相対位置が決定される。
尚、装置1をミッションケースMCに位置決めするための位置決め手段としては、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cの代わりに、ボルト及びボルト穴等の別の手段を採用しても構わない。
尚、装置1をミッションケースMCに位置決めするための位置決め手段としては、上記ノックピンnp及び位置決め孔2cの代わりに、ボルト及びボルト穴等の別の手段を採用しても構わない。
先に説明したように、調整具1は、調整具本体1aとチャック作動部1bとを備えて構成されている。図3に示すように、チャック作動部1bは、本体軸3に対して、その軸方向に移動自在な作動部本体5と、この作動部本体5に収納されて流体圧の給排に従って、作動部本体5内において同じく本体軸軸方向に移動する移動用ピストン6と、その移動用ピストン6の位置に従って揺動軸周りに揺動する揺動部材7と、この揺動部材7の揺動姿勢に従って、本体軸軸方向に対して直交する方向に拡径若しくは縮径されるチャック4とを備えて構成されている。
そして、以下に詳細に示すように、この調整具1は、ミッションケースMC内にステータSを収容し、ステータSが軸方向D1で支持され、ステータS内にロータRが挿入されていないロータ未挿入状態で、そのチャック4をステータS内に位置させて、チャック4を働かせることで、ステータSの位置を調整可能(ロータRの軸心ZrにステータSの軸心Zsを合わせることが可能)に構成されている。
調整具本体に対するチャック作動部の移動構造
調整具本体1aに対するチャック作動部1bの本体軸軸方向の移動を実現するために、調整具1には移動用ボルト8が設けられるとともに、この移動用ボルト8を回動させるための移動操作機構101が設けられている。この移動操作機構101は、所謂、ナットランナーを好適に採用できる。
図3に示すように、作動部本体5は概略円筒状の部材として構成されており、その上側部位に前記端面プレート2の軸側に設けられた雌ネジ部2dに螺合される移動用ボルト8が回転自在に係合されている。当該作動部本体5と移動用ボルト8との間で、移動用ボルト8は相対回転可能とされているが、本体軸軸方向において係合する係合部5aが設けられ、本体軸軸方向の相対移動は規制される。従って、移動用ボルト8が先に説明した移動操作機構101により回転動作されると、この移動用ボルト8は端面プレート2に螺合されていることから、本体軸軸方向である上下方向の移動し、同時に、作動部本体5は本体軸軸方向に移動する。
調整具本体1aに対するチャック作動部1bの本体軸軸方向の移動を実現するために、調整具1には移動用ボルト8が設けられるとともに、この移動用ボルト8を回動させるための移動操作機構101が設けられている。この移動操作機構101は、所謂、ナットランナーを好適に採用できる。
図3に示すように、作動部本体5は概略円筒状の部材として構成されており、その上側部位に前記端面プレート2の軸側に設けられた雌ネジ部2dに螺合される移動用ボルト8が回転自在に係合されている。当該作動部本体5と移動用ボルト8との間で、移動用ボルト8は相対回転可能とされているが、本体軸軸方向において係合する係合部5aが設けられ、本体軸軸方向の相対移動は規制される。従って、移動用ボルト8が先に説明した移動操作機構101により回転動作されると、この移動用ボルト8は端面プレート2に螺合されていることから、本体軸軸方向である上下方向の移動し、同時に、作動部本体5は本体軸軸方向に移動する。
作動部本体に対するチャックの移動構造
作動部本体5に対するチャック4の本体軸軸方向に直交する方向の移動を実現するために、作動部本体5には移動用ピストン6が設けられるとともに、この移動用ピストン6を作動部本体5に対して本体軸軸方向に移動するための流体圧供給機構102(これが本願における姿勢操作機構として働くとともに、付勢力調整機構としても働く)が設けられている。この流体圧供給機構102は、エアーポンプ102aと、そのポンプ102aから吐出される圧力空気を、後述する上側流体圧室5uと下側流体圧室5dとに適宜切換える切換弁機構102bとから好適に構築される。
さらに、当該移動用ピストン6の下端部位に一方の係合部7aを、前記ピストン4の内径側部位に他方の係合部7bを備えた揺動部材7が設けられている。
作動部本体5に対するチャック4の本体軸軸方向に直交する方向の移動を実現するために、作動部本体5には移動用ピストン6が設けられるとともに、この移動用ピストン6を作動部本体5に対して本体軸軸方向に移動するための流体圧供給機構102(これが本願における姿勢操作機構として働くとともに、付勢力調整機構としても働く)が設けられている。この流体圧供給機構102は、エアーポンプ102aと、そのポンプ102aから吐出される圧力空気を、後述する上側流体圧室5uと下側流体圧室5dとに適宜切換える切換弁機構102bとから好適に構築される。
さらに、当該移動用ピストン6の下端部位に一方の係合部7aを、前記ピストン4の内径側部位に他方の係合部7bを備えた揺動部材7が設けられている。
図3、図5に示すように、作動部本体5と移動用ピストン6との間には、移動用ピストン6の流体圧受け部を挟む構成で上側流体圧室5u、下側流体圧室5dが個別に設けられており、流体圧室5u,5dへの流体圧の供給・流体圧室5u,5dからの流体圧の除去に伴って、移動用ピストン6を本体軸軸方向に移動制御できるように構成されている。さらに、両流体圧室5u,5dの圧力状態を調整することで、移動用ピストン6に位置を、その最下位置から最上位置に渡る任意の位置に位置制御できるように構成されている。
前記揺動部材7は、前記作動部本体5に設けられた揺動軸1z周りに揺動自在とされており、その本体軸側7a(内径側)で移動用ピストン6に係合されており、その本体軸軸方向の先端側7b(図3の下側)で、チャック4に係合されている。
前記チャック4は、図3、図5及び図6から判明するように、周方向に均等に4個備えられており、本体軸側に延び、揺動部材7に係合する内径側係合部4aと、この内径側係合部4aの外径側に一体に設けられ、図5、図6に示すように断面形状が円弧状で本体軸軸方向に長い爪部4bを備えて構成されている。
このチャック4は本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅(ステータコアSCの軸方向D1の長さで図2に示すL1)の50%以上(具体的には90%以上)とされるとともに、4個のチャック4について、その本体軸周方向長さの合計がステータコアSCの内径面(ティースtの先端を接続して形成される面)の周方向長さ(ステータコアSCの内径面の軸周方向D3の円周長さ)の50%以上(具体的には60%程度)とされている。また、揺動部材7も周方向に均等に4個備えられている。
前記チャック4は、図3、図5及び図6から判明するように、周方向に均等に4個備えられており、本体軸側に延び、揺動部材7に係合する内径側係合部4aと、この内径側係合部4aの外径側に一体に設けられ、図5、図6に示すように断面形状が円弧状で本体軸軸方向に長い爪部4bを備えて構成されている。
このチャック4は本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅(ステータコアSCの軸方向D1の長さで図2に示すL1)の50%以上(具体的には90%以上)とされるとともに、4個のチャック4について、その本体軸周方向長さの合計がステータコアSCの内径面(ティースtの先端を接続して形成される面)の周方向長さ(ステータコアSCの内径面の軸周方向D3の円周長さ)の50%以上(具体的には60%程度)とされている。また、揺動部材7も周方向に均等に4個備えられている。
上記構成を採用することで、前記移動用ピストン6がその最上位置に位置する状態では、チャック4が本体軸側に引退して縮径姿勢とされ、その最下位置に位置する状態では、チャック4が外径側(ステータの内周面側)に張り出した拡径姿勢とされる。さらに、この移動用ピストン6の位置の制御で、ステータがある程度締結された状態で、チャック4のステータ内径面への付勢力を調整できる。
締結ボルトの締結構造
本願に係るステータの調整締結システム100は、調整具1の動作に連動して、或いは、調整具1の動作とは独立に締結ボルトb1を締結操作機構103を備えて構成されている。この締結操作機構103として、所謂、ナットランナーが好適に採用できる。
図2、図3及び図4に示すように、ステータSの周方向所定部位には締結ボルトb1が挿通されるボルト挿通孔p2が備えられ、このボルト挿通孔p2に締結ボルトb1は貫通されて、ミッションケースMCに締結される。図4に示すように、締結ボルトb1の平面視における配設位置は、調整具1に備えられる端面プレート2を避けた位置とされており、ミッションケースMCの上方から、締結ボルトb1の頭部が直接見える位置関係となっている。そこで、先に説明した締結操作機構103により締結ボルトb1の頭部を回動させることで、前記調整具1の動作に連動して、或いは、調整具1の動作とは独立に上記締結を良好に完了できる。
本願に係るステータの調整締結システム100は、調整具1の動作に連動して、或いは、調整具1の動作とは独立に締結ボルトb1を締結操作機構103を備えて構成されている。この締結操作機構103として、所謂、ナットランナーが好適に採用できる。
図2、図3及び図4に示すように、ステータSの周方向所定部位には締結ボルトb1が挿通されるボルト挿通孔p2が備えられ、このボルト挿通孔p2に締結ボルトb1は貫通されて、ミッションケースMCに締結される。図4に示すように、締結ボルトb1の平面視における配設位置は、調整具1に備えられる端面プレート2を避けた位置とされており、ミッションケースMCの上方から、締結ボルトb1の頭部が直接見える位置関係となっている。そこで、先に説明した締結操作機構103により締結ボルトb1の頭部を回動させることで、前記調整具1の動作に連動して、或いは、調整具1の動作とは独立に上記締結を良好に完了できる。
動作制御装置
本願に係るステータの調整締結システム100は、調整具1、移動操作機構101、姿勢操作機構102及び締結操作機構103が備えられているが、動作制御装置104は、前記姿勢操作機構102を所定のタイミングで動作制御するとともに、締結操作機構103が働いて締結ボルトb1が締結される締結操作に連動して、移動操作機構101を働かせて、チャック作動部1bを本体軸軸方向先端側(図3の下側)に移動させる構成が採用されている。即ち、締結操作機構103を働かせて、ステータSを締結ボルトb1で締付ける操作を実行すると、ステータSは順次、締付け操作で縮まる(高さが低くなる)こととなるが、この締付け操作に連動して、チャック4を下側に移動させることで、ステータSの心出し状態を守りながら、無理なく締結を完了できる。
本願に係るステータの調整締結システム100は、調整具1、移動操作機構101、姿勢操作機構102及び締結操作機構103が備えられているが、動作制御装置104は、前記姿勢操作機構102を所定のタイミングで動作制御するとともに、締結操作機構103が働いて締結ボルトb1が締結される締結操作に連動して、移動操作機構101を働かせて、チャック作動部1bを本体軸軸方向先端側(図3の下側)に移動させる構成が採用されている。即ち、締結操作機構103を働かせて、ステータSを締結ボルトb1で締付ける操作を実行すると、ステータSは順次、締付け操作で縮まる(高さが低くなる)こととなるが、この締付け操作に連動して、チャック4を下側に移動させることで、ステータSの心出し状態を守りながら、無理なく締結を完了できる。
調整・締結操作
以下、本願に係るステータの調整締結システム100を使用してミッションケースMCにステータSを締結する作業を、工程順に、図7〜図10を参照しながら説明する。
1 第1工程
図7に示すように、ミッションケースMC内にステータSを収納し、ロータRがステータS内に挿入されていない未挿入状態で、調整具1がロータの軸支部を基準として位置決めされた状態で、縮径姿勢で、チャック4全体をステータS内に挿入する。
この時、締結ボルトb1はステータSを締付けることなく、ステータSを軸周方向D3においてその概略の位置決めができる程度にミッションケースMCに螺合させておく。
この状況で、調整具本体1aの先端嵌合部3aが、ミッションケースMCに嵌合された軸支ベアリングBRG2に嵌合し、端面プレート2が、ミッションケースMCに打ち込まれたノックピンnpにより位置決めされるため、本願にあっては、調整具1の心出しはロータRの軸心Zrを基準に行うこととなる。
この時、調整具本体1aとチャック作動部1bとの相対位置関係は、チャック作動部1bが最も上側(調整具本体1aに対して相対下降可能な位置)としておく。
以下、本願に係るステータの調整締結システム100を使用してミッションケースMCにステータSを締結する作業を、工程順に、図7〜図10を参照しながら説明する。
1 第1工程
図7に示すように、ミッションケースMC内にステータSを収納し、ロータRがステータS内に挿入されていない未挿入状態で、調整具1がロータの軸支部を基準として位置決めされた状態で、縮径姿勢で、チャック4全体をステータS内に挿入する。
この時、締結ボルトb1はステータSを締付けることなく、ステータSを軸周方向D3においてその概略の位置決めができる程度にミッションケースMCに螺合させておく。
この状況で、調整具本体1aの先端嵌合部3aが、ミッションケースMCに嵌合された軸支ベアリングBRG2に嵌合し、端面プレート2が、ミッションケースMCに打ち込まれたノックピンnpにより位置決めされるため、本願にあっては、調整具1の心出しはロータRの軸心Zrを基準に行うこととなる。
この時、調整具本体1aとチャック作動部1bとの相対位置関係は、チャック作動部1bが最も上側(調整具本体1aに対して相対下降可能な位置)としておく。
2 第2工程
図8に示すように、チャック4全体をステータS内に挿入した状態で、動作制御装置104が姿勢操作機構102を働かせて、チャック4をその縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更させて、ステータコアSCの内径面位置を心出し調整する。この時、姿勢操作機構102の働きにより、作動部本体5に備えられる上側流体圧室5uに流体圧力が供給され、下側流体圧室5dから流体圧力が排除されることで、移動用ピストン6は下降操作され、チャック4の姿勢が縮径姿勢から拡径姿勢に変化させられる。従って、ステータSがロータRの軸心Zr基準で心出しされる。
図8に示すように、チャック4全体をステータS内に挿入した状態で、動作制御装置104が姿勢操作機構102を働かせて、チャック4をその縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更させて、ステータコアSCの内径面位置を心出し調整する。この時、姿勢操作機構102の働きにより、作動部本体5に備えられる上側流体圧室5uに流体圧力が供給され、下側流体圧室5dから流体圧力が排除されることで、移動用ピストン6は下降操作され、チャック4の姿勢が縮径姿勢から拡径姿勢に変化させられる。従って、ステータSがロータRの軸心Zr基準で心出しされる。
3 第3工程
図9に示すように、動作制御装置104からの指令を受けて、締結操作機構103が働き締結ボルトb1が締結されるとともに、移動操作機構101が働き、締結ボルトb1の締結操作に伴って、チャック4全体を本体軸3に沿って締結方向に移動させる。このようにしてステータSをミッションケースMCに締結することができる。
この第3工程にあっては、締結ボルトb1の締結操作と、作動部本体5の下降移動操作(例えば、締結ボルトb1による締め付けによるステータコアSCの縮み分の半分だけの下降移動操作)とを連動して行うため、ステータコアSCに無理をかけることがなく、第2工程で得られた心出し状態のまま、ステータSの締結を完了できる。この第3工程にあっては、先に説明した第2工程の最終段階でチャック4が取っている姿勢を守る(両流体圧室5u,5dの圧力状態をそのままとしておく)ものとしてもよいし、チャック4によるステータS内周面への付勢力を低減する(両流体圧室5u,5dの圧力状態を、移動用シリンダ6が付勢力の低減分だけ上側へ移動するものとする)としておいても良い。
図9に示すように、動作制御装置104からの指令を受けて、締結操作機構103が働き締結ボルトb1が締結されるとともに、移動操作機構101が働き、締結ボルトb1の締結操作に伴って、チャック4全体を本体軸3に沿って締結方向に移動させる。このようにしてステータSをミッションケースMCに締結することができる。
この第3工程にあっては、締結ボルトb1の締結操作と、作動部本体5の下降移動操作(例えば、締結ボルトb1による締め付けによるステータコアSCの縮み分の半分だけの下降移動操作)とを連動して行うため、ステータコアSCに無理をかけることがなく、第2工程で得られた心出し状態のまま、ステータSの締結を完了できる。この第3工程にあっては、先に説明した第2工程の最終段階でチャック4が取っている姿勢を守る(両流体圧室5u,5dの圧力状態をそのままとしておく)ものとしてもよいし、チャック4によるステータS内周面への付勢力を低減する(両流体圧室5u,5dの圧力状態を、移動用シリンダ6が付勢力の低減分だけ上側へ移動するものとする)としておいても良い。
4 第4工程
図10に示すように、動作制御装置104が姿勢操作機構102を働かせて、作動部本体5に備えられる下側流体圧室5dに流体圧力が供給され、上側流体圧室5uから流体圧力が排除されることで、移動用ピストン6は上昇操作され、チャック4を拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック4全体をステータSから取り出す。このようにして、ステータSの調整・締結を良好に完了することができる。
図10に示すように、動作制御装置104が姿勢操作機構102を働かせて、作動部本体5に備えられる下側流体圧室5dに流体圧力が供給され、上側流体圧室5uから流体圧力が排除されることで、移動用ピストン6は上昇操作され、チャック4を拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック4全体をステータSから取り出す。このようにして、ステータSの調整・締結を良好に完了することができる。
(別実施形態)
調整具の心出し関係
(1)上記の実施の形態では、ケース側軸支部に備えられる軸支ベアリングと、端部開口に備えられるノックピンの両方を用いて、調整具の心出しを行ったが、上記実施の形態のように縦姿勢で、調整具を鉛直方向に支持して作業を行い、調整具の軸心をロータの軸心に合わせようとする場合、軸径方向の位置は、実質的に、上下方向の何れか一方で決めることが可能となるため、ケース側軸支部に備えられる軸支ベアリングと、端部開口に備えられるノックピンの何れか一方を基準として使用するものとしてもよい。
調整具の心出し関係
(1)上記の実施の形態では、ケース側軸支部に備えられる軸支ベアリングと、端部開口に備えられるノックピンの両方を用いて、調整具の心出しを行ったが、上記実施の形態のように縦姿勢で、調整具を鉛直方向に支持して作業を行い、調整具の軸心をロータの軸心に合わせようとする場合、軸径方向の位置は、実質的に、上下方向の何れか一方で決めることが可能となるため、ケース側軸支部に備えられる軸支ベアリングと、端部開口に備えられるノックピンの何れか一方を基準として使用するものとしてもよい。
(2)さらに、ケース側軸支部とカバー側軸支部とを設ける構成にあっても、上記実施の形態に示す様に、モータ駆動装置室と変速機構室との間にケース側軸支部を、エンジン室とモータ駆動装置室との間にカバー側軸支部を設ける他、モータ駆動装置室と変速機構室との間にカバー側軸支部を設け、エンジン室とモータ駆動装置室との間にケース側軸支部を設ける構成としてもよい。
これまで説明してきた例では、一方の軸支部がケース側に、他方の軸支部がカバー側に設けられることとしたが、モータ駆動装置室を区画する一対の仕切りカバーを設け、両方の仕切りカバーがそれぞれ軸支ベアリングを保持するものとして一対の軸支部を設ける構成としてもよい。そこで、本願にあっては、特定の仕切りカバーに保持された軸支ベアリングを有して構成される軸支部を第一軸支部と呼び、この第一軸支部に対してロータ本体を挟んで反対側に位置される軸支部を第二軸支部と呼ぶ。また、この仕切りカバー(カバーの一例)が取付けられる部材をモータケース本体と呼ぶ。
これまで説明してきた例では、一方の軸支部がケース側に、他方の軸支部がカバー側に設けられることとしたが、モータ駆動装置室を区画する一対の仕切りカバーを設け、両方の仕切りカバーがそれぞれ軸支ベアリングを保持するものとして一対の軸支部を設ける構成としてもよい。そこで、本願にあっては、特定の仕切りカバーに保持された軸支ベアリングを有して構成される軸支部を第一軸支部と呼び、この第一軸支部に対してロータ本体を挟んで反対側に位置される軸支部を第二軸支部と呼ぶ。また、この仕切りカバー(カバーの一例)が取付けられる部材をモータケース本体と呼ぶ。
調整具本体に対するチャック作動部の移動構造関係
(3)上記の実施の形態にあっては、第3工程における締結ボルトの締結に伴ってチャック作動部を下降操作する目的から調整具本体に対してチャック作動部を下降させたが、第3工程においてチャックによるステータ内径面への付勢力を低減し、チャックを軸径方向において位置固定しておくだけの構造、或いは、第3工程においてチャックをフリーとしておく構造を採用する場合は、必ずしも上記調整具本体に対するチャック作動部の相対移動を可能とする相対移動自在な構成を採用する必要はない。即ち、調整具本体に直接チャックを備えた単純な構造としてもよい。
(3)上記の実施の形態にあっては、第3工程における締結ボルトの締結に伴ってチャック作動部を下降操作する目的から調整具本体に対してチャック作動部を下降させたが、第3工程においてチャックによるステータ内径面への付勢力を低減し、チャックを軸径方向において位置固定しておくだけの構造、或いは、第3工程においてチャックをフリーとしておく構造を採用する場合は、必ずしも上記調整具本体に対するチャック作動部の相対移動を可能とする相対移動自在な構成を採用する必要はない。即ち、調整具本体に直接チャックを備えた単純な構造としてもよい。
作動部本体に対するチャックの移動構造関係
(4)上記の実施の形態においては、軸周方向D3に4箇所均等に配設されたチャックによりステータコアの内径面部位を調整の対象としたが、この調整箇所の数は、これに限定されず、軸周方向に少なくとも3箇所を調整箇所とすれば、調整が可能となる。但し、調整箇所の数が多いほど正確なステータSの軸心位置の調整が可能となる。
さらに、軸周方向D3における位相に関して、調整の対象とするステータコアの内径面部位の位相と、締結の対象とするステータの位相とが一致していていることが好ましい。締結ボルトで締付けられる位相部位は内径側へ張り出しやすいが、この変形を適切に抑制することができる。
(4)上記の実施の形態においては、軸周方向D3に4箇所均等に配設されたチャックによりステータコアの内径面部位を調整の対象としたが、この調整箇所の数は、これに限定されず、軸周方向に少なくとも3箇所を調整箇所とすれば、調整が可能となる。但し、調整箇所の数が多いほど正確なステータSの軸心位置の調整が可能となる。
さらに、軸周方向D3における位相に関して、調整の対象とするステータコアの内径面部位の位相と、締結の対象とするステータの位相とが一致していていることが好ましい。締結ボルトで締付けられる位相部位は内径側へ張り出しやすいが、この変形を適切に抑制することができる。
ロータの軸心に対するステータの位置の調整及び締結ボルトの締結を良好に行い、締結後の状態で、ロータに対するステータの同心度が比較的厳格な基準を満足できるステータの調整締結方法を得ることができた。
1 調整具
1a 調整具本体
1b チャック作動部
1z 揺動軸
2 端面プレート(方形プレート)
2a ピン係合部材
2b ボルト
2c 位置決め孔
2d 雌ネジ部
3 本体軸
4 チャック
4a 内径側係合部
4b 爪部
5 作動部
5a 上側流体圧室
5b 下側流体圧室
6 移動用ピストン
7 揺動部材
8 移動用ボルト
100 ステータの調整締結システム
101 移動操作機構
102 姿勢操作機構(流体圧供給機構・付勢力調整機構)
103 締結操作機構
104 動作制御装置
BRG 軸支ベアリング
E エンジン
M モータ駆動装置
MC ミッションケース(モータケース)
np ノックピン
p 鋼板
R ロータ
RAS 軸支部
S ステータ
SC ステータコア
SW ステータコイル
T 変速機構
t ティース
1a 調整具本体
1b チャック作動部
1z 揺動軸
2 端面プレート(方形プレート)
2a ピン係合部材
2b ボルト
2c 位置決め孔
2d 雌ネジ部
3 本体軸
4 チャック
4a 内径側係合部
4b 爪部
5 作動部
5a 上側流体圧室
5b 下側流体圧室
6 移動用ピストン
7 揺動部材
8 移動用ボルト
100 ステータの調整締結システム
101 移動操作機構
102 姿勢操作機構(流体圧供給機構・付勢力調整機構)
103 締結操作機構
104 動作制御装置
BRG 軸支ベアリング
E エンジン
M モータ駆動装置
MC ミッションケース(モータケース)
np ノックピン
p 鋼板
R ロータ
RAS 軸支部
S ステータ
SC ステータコア
SW ステータコイル
T 変速機構
t ティース
Claims (14)
- モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するステータの調整締結方法であって、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具を使用して、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するに、
前記モータケース内に前記ステータを収納し、前記ロータが前記ステータ内に挿入されていない未挿入状態で、
前記調整具を前記ロータの軸支部を基準として位置決めして、前記縮径姿勢で、チャック全体をステータ内に挿入する第1工程と、
前記チャックを縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更させて、前記ステータを心出し調整する第2工程と、
前記締結ボルトを締結して、ステータをモータケースに締結する第3工程と、
前記チャックを拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させて、チャック全体を前記ステータから取り出す第4工程とを実行するステータの調整締結方法。 - 前記第3工程において、前記締結ボルトの締結操作に伴って、前記チャック全体を本体軸に沿って締結方向に移動させる請求項1記載のステータの調整締結方法。
- 前記第3工程において、前記チャックによる前記ステータコアへの付勢力を、前記第2工程における付勢力より弱める請求項1又は2記載のステータの調整締結方法。
- モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整して締結するステータの調整締結システムであって、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能な調整具であって、前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具と、
前記締結ボルトを締結する締結操作機構とを備えたステータの調整締結システム。 - 前記調整具が、
前記本体軸を備え、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決めされる調整具本体と、
前記チャックを前記縮径姿勢から前記拡径姿勢に姿勢変更自在に備えるとともに、前記調整具本体に対して本体軸軸方向に移動自在なチャック作動部とを有して構成される請求項4記載のステータの調整締結システム。 - 前記チャック作動部を、前記本体軸軸方向に移動操作する移動操作機構を備えた請求項5記載のステータの調整締結システム。
- 前記チャックを前記縮径姿勢から前記拡径姿勢に姿勢変更する姿勢操作機構、前記締結操作機構及び前記移動操作機構を、個別に若しくは連動して動作制御する動作制御装置を備えた請求項6記載のステータの調整締結システム。
- 前記チャックによる前記ステータコアへの付勢力を調整する付勢力調整機構を備えた請求項4記載のステータの調整締結システム。
- 前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の90%以上とされる請求項4〜8の何れか一項記載のステータの調整締結システム。
- 前記チャックの本体軸周方向長さがステータコアの内径面の周方向長さの50%以上とされる請求項4〜9の何れか一項記載のステータの調整締結システム。
- 前記モータケースが、内部に前記ステータ及びロータが収納されるモータケース本体と、前記モータケース本体のロータの軸方向の端部開口を覆うカバーとを備えて構成され、
前記ロータの軸支部として、前記カバーに設けられる第一軸支部と、前記第一軸支部とはロータ本体を挟んで反対側に位置される第二軸支部とを備え、
前記第一軸支部及び第二軸支部の何れか一方、若しくは、両方を基準として前記調整具が位置決めされる請求項4〜10の何れか一項記載のステータの調整締結システム。 - 前記第二軸支部が、前記モータケース本体に保持される軸支用ベアリングを備え、
前記第二軸支部から前記調整具を位置決めするに、少なくとも前記軸支用ベアリングの内径面を基準として位置決めする請求項11記載のステータの調整締結システム。 - 前記第一軸支部が、前記カバーに保持される軸支ベアリングを備え、前記カバーを前記モータケース本体に対して位置決めする位置決め手段が前記カバーとモータケース本体との間に設けられ、
前記第一軸支部から前記調整具を位置決めするに、前記位置決め手段のモータケース本体側の位置を基準として位置決めする請求項11又は12記載のステータの調整締結システム。 - モータケース、前記モータケースから軸支されて内部で回転するロータ、前記ロータと同心に前記ロータの外周に配設されるステータを備え、ロータ軸心に沿ってステータを締結する締結ボルトを周方向に複数備え、前記複数の締結ボルトにより前記ステータが前記モータケースに締結される構成のモータ駆動装置に関し、ロータ軸心に対する前記ステータの位置を調整する調整具であって、
本体軸周りにチャックを備え、前記チャックが縮径位置にある縮径姿勢で前記チャックをステータ内に挿入可能で、前記チャックが前記縮径位置から拡径した拡径姿勢において、前記本体軸に対するステータコアの内径面の位置を心出し調整可能に構成され、
前記チャックの本体軸軸方向長さがステータの鋼板積層幅の50%以上とされ、前記モータケースに設けられた前記ロータの軸支部を基準として位置決め可能な調整具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007151478A JP2008306842A (ja) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | ステータの調整締結方法及びステータの調整締結システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007151478A JP2008306842A (ja) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | ステータの調整締結方法及びステータの調整締結システム |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|
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- 2007-06-07 JP JP2007151478A patent/JP2008306842A/ja active Pending
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