JP3169807B2 - ロータ組み付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジング内に保
持されたステータに対して簡単な機構によってロータを
組み付けることが可能なロータ組み付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の装置の駆動手段として、例えば、
永久磁石式ブラシレスモータが用いられている。この永
久磁石式ブラシレスモータは、ハウジングと、前記ハウ
ジング内に固定されるステータと、前記ハウジング内に
回転自在に軸支されるロータとから構成される。

【０００３】本発明者が案出した前記永久磁石式ブラシ
レスモータの組み付け方法によれば、ハウジング内の所
定部位にステータを固定した後、第１クランプ手段によ
って前記ステータを所定位置に位置決め保持し、さら
に、第２クランプ手段によって前記ステータに対応する
位置に位置決め保持されたロータを、油圧シリンダまた
は電動モータ等の駆動作用下に変位させてステータに挿
入することにより、ステータに対するロータの組み付け
作業を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
永久磁石式ブラシレスモータの組み付け方法では、ハウ
ジング内に相互に組み付けられるロータおよびステータ
を別個に設けられた第１クランプ手段および第２クラン
プ手段によってそれぞれ所定位置に位置決め保持する必
要があるため、比較的大きな機械的設備を要し製造コス
トが高騰するという不都合がある。

【０００５】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、簡単な機構によって廉価に製造す
ることができるとともに、ステータに対するロータの組
み付け作業を簡便に行うことが可能なロータ組み付け装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ハウジングに保持されたロータ挿入用
シャフトにロータが回転自在に軸着されるように前記ハ
ウジング内に保持されたステータに対してロータを組み
付ける装置であって、前記ロータの一端面に形成された
環状係止部を挟持する爪部と、手動操作することにより
前記爪部を開閉するレバーとを有し、前記爪部の開閉作
用下に前記ロータを挟持する把持機構と、前記ロータの
孔部に挿通自在に設けられ前記ロータ挿入用シャフトと
同軸に連結可能な位置決めシャフトと、前記位置決めシ
ャフトの軸線方向に沿って前記把持機構と一体的に摺動
変位するピストンとを有する変位機構と、前記ピストン
に設けられ、変位終端位置で該ピストンの変位動作を制
動させる制動手段と、を備え、手動によるレバーの操作
作用下に爪部を介して環状係止部を挟持し、前記爪部に
よってロータが挟持された状態を維持しながら位置決め
用シャフトの軸線方向に沿って前記ロータおよび把持機
構を手動で変位させ、ハウジング内に保持されたステー
タに対してロータが組み込まれた変位終端位置で前記制
動手段の制動作用によってその変位が停止されることを
特徴とする。

【０００７】本発明によれば、手動によるレバーの操作
作用下に爪部を開閉させ、前記爪部を介してロータの一
端面に形成された環状係止部を挟持した後、前記爪部に
よってロータが挟持された状態を維持しながら位置決め
用シャフトの軸線方向に沿って前記ロータおよび把持機
構を手動で変位させる。この場合、ハウジング内に保持
されたステータに対してロータが組み込まれた変位終端
位置で制動手段の制動作用が発揮され、ロータおよび把
持機構の変位が停止される。

【０００８】このように、本発明では、ロータを挟持す
る把持機構と、前記把持機構によって挟持されたロータ
をステータ側に変位させる変位機構とからなる簡単な機
構によって構成されるため、従来のように大きな機械的
設備を必要とすることがなく、作業者が手動で簡便にロ
ータの組み付け作業を行うことができる。

【０００９】また、ロータは、それぞれ同軸に連結され
る位置決めシャフトおよびロータ挿入用シャフトの案内
作用下に位置決めされた状態でステータに組み付けられ
るため、従来のようにロータおよびステータをそれぞれ
位置決めする必要がなく、ロータの組み付け作業の簡素
化を図ることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るロータ組み付け装置
について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。

【００１１】図１に示されるように、本実施形態に係る
ロータ組み付け装置１０は、基本的には、一組の爪部１
２ａ、１２ｂを介して着磁済みのロータ１４を把持する
把持機構１６と、前記把持機構１６と一体的に設けら
れ、前記ロータ１４を略鉛直上下方向（矢印ＸまたはＹ
方向）に沿って変位させる変位機構１８とから構成され
る。

【００１２】前記変位機構１８は、実質的にシリンダか
らなり、筒状を呈するシリンダチューブ２０と、前記シ
リンダチューブ２０の両端部を閉塞してシリンダ室２２
（以下、必要に応じてシリンダ室２２ａ、２２ｂともい
う）を画成するヘッドカバー２４およびロッドカバー２
６と、前記ヘッドカバー２４およびロッドカバー２６に
よってシリンダチューブ２０の軸線方向に沿って保持さ
れ、所定範囲がロッドカバー２６から外部に突出して露
呈するセンタシャフト（位置決めシャフト）２８とを含
む。なお、前記シリンダ室２２には圧油３０が注入さ
れ、前記センタシャフト２８の一端部がナット部材３２
によってヘッドカバー２４に固定されるとともに、その
他端部には後述する係合凸部３４（図２参照）に嵌挿す
る係合凹部３６が画成される。

【００１３】さらに、変位機構１８は、シール部材３８
を介して前記センタシャフト２８に外嵌されるととも
に、前記センタシャフト２８の軸線方向に沿って摺動変
位するピストン４０と、前記ピストン４０に設けられ、
上部側のシリンダ室２２ａと下部側のシリンダ室２２ｂ
とを連通させる狭小な貫通孔からなるオリフィス（制動
手段）４２とを有する。なお、前記ピストン４０の外周
部には、上部側および下部側のシリンダ室２２ａ、２２
ｂをそれぞれ気密に保持するためのシール部材４４が設
けられる。また、前記ピストン４０には、上部側のシリ
ンダ室２２ａから下部側のシリンダ室２２ｂにのみ圧油
を流通させるチェック弁（図示せず）を設けることによ
り、上部側のシリンダ室２２ａに対する負荷を軽減して
ピストン４０を矢印Ｙ方向に簡便に変位させることが可
能となる。

【００１４】把持機構１６は、前記ピストン４０の一端
部に刻設されたねじ部に螺着されるリング状の把持ブロ
ック４６と、前記把持ブロック４６の相互に対向する一
組の突起部４８ａ、４８ｂに軸着される連結ピン５０を
支点として矢印方向に揺動変位する一組のレバー５２
ａ、５２ｂと、前記レバー５２ａ、５２ｂの一端部に軸
着されたピン部材５４に係合する長溝５６が画成された
一組のプレート５８ａ、５８ｂと、前記プレート５８
ａ、５８ｂにそれぞれ固着され、作業者が前記レバー５
２ａ、５２ｂを把持することにより相互に離間する方向
に変位してロータ１４を挟持する一組の爪部１２ａ、１
２ｂと、前記把持ブロック４６とレバー５２ａ（５２
ｂ）との間に係止され、弾発力を介して、常時、前記レ
バー５２ａ（５２ｂ）を矢印方向と反対方向に押圧する
ばね部材６０とから構成される。

【００１５】なお、前記ヘッドカバー２４およびロッド
カバー２６には、図示しないロボットのアーム等にロー
タ組み付け装置１０を固定するための複数の固定用シャ
フト６２ａ、６２ｂが軸線方向に沿って連結される。

【００１６】次に、ステータに対して組み付けられるロ
ータ１４について説明する。

【００１７】このロータ１４は、図２並びに図３に示さ
れるように、前記一組の爪部１２ａ、１２ｂによって挟
持される環状係止部６４と、外周部に固着された着磁済
みの磁石６６と、センタシャフト２８が挿通自在に画成
され軸線方向に沿って貫通する孔部６８と、前記孔部６
８の両端部にそれぞれ設けられた一組の軸受部材７０
ａ、７０ｂとを含む。また、前記ロータ１４の下部側の
外周部には、螺旋状を呈するギヤ歯７２が刻設される。

【００１８】次に、前記ロータ１４が組み込まれるステ
ータ７８等について説明する。

【００１９】ハウジング７４には、コイル７６が巻回さ
れたリング状のステータ７８と、前記ハウジング７４の
略中央部に軸受部材８０を介して回転自在に軸支され、
軸線方向に沿ってロータ１４が挿入されるロータ挿入用
シャフト８２とが設けられる。前記ロータ挿入用シャフ
ト８２の一端部には、前述したように、センタシャフト
２８の係合凹部３６に嵌挿する係合凸部３４が形成され
る。

【００２０】さらに、ロータ挿入用シャフト８２には第
１ギヤ８４が軸着され、前記第１ギヤ８４は一組の軸受
部材８６ａ、８６ｂに回転自在に軸支された第２ギヤ８
８と噛合し、前記第２ギヤ８８の外周面には第３ギヤ９
０が同軸に外嵌される。なお、第３ギヤ９０の外周面に
は螺旋状のギヤ歯９２が刻設され、第３ギヤ９０のギヤ
歯９２とロータ１４のギヤ歯７２とが噛合するようにロ
ータ１４とステータ７８とが組み付けられる。

【００２１】本発明の実施形態に係るロータ組み付け装
置１０は、基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその動作並びに作用効果について説明する。

【００２２】まず、固定用シャフト６２ａ、６２ｂを介
して図示しないロボットのアーム等にロータ組み付け装
置１０を固定しておく。また、ハウジング７４の所定部
位には、既にステータ７８が組み込まれているものとす
る。

【００２３】作業者は、一組のレバー５２ａ、５２ｂを
手で把持し且つばね部材６０の弾発力に抗して図１に示
す矢印方向に押圧することにより、相互に対向する一組
の爪部１２ａ、１２ｂを離間する方向に変位させる。次
いで、レバー５２ａ、５２ｂを開放すれば前記ばね部材
６０の弾発作用下に前記爪部１２ａ、１２ｂによってロ
ータ１４の環状係止部６４が挟持される。この場合、ロ
ータ１４の中央部に画成された貫通する孔部６８にセン
タシャフト２８が挿入される。

【００２４】続いて、作業者は、このように爪部１２
ａ、１２ｂによってロータ１４を挟持した状態を維持し
ながら、センタシャフト２８の係合凹部３６をロータ挿
入用シャフト８２の係合凸部３４に嵌挿し、前記ロータ
１４をステータ７８側（矢印Ｘ方向）に向かって手動で
変位させる（図２参照）。

【００２５】すなわち、作業者の手動操作によって前記
ロータ１４は、爪部１２ａ、１２ｂによって挟持された
状態を保持しながらセンタシャフト２８の軸線方向に沿
って摺動するピストン４０と一体的に下方側（矢印Ｘ方
向）に変位し、センタシャフト２８と略同一の直径に形
成され且つ同軸に連結されたロータ挿入用シャフト８２
をロータ１４の孔部６８に嵌挿することにより、該ロー
タ１４がロータ挿入用シャフト８２に沿ってステータ７
８に組み込まれる。

【００２６】この場合、同軸に連結されたセンタシャフ
ト２８およびロータ挿入用シャフト８２の案内作用下に
ロータ１４がステータ７８の所定位置に組み込まれるた
め、従来のように、ロータ１４およびステータ７８をそ
れぞれ位置決めして保持する手段を設ける必要がなく、
簡単な構成でロータ１４とステータ７８とを位置決めし
て組み付けることが可能となる。なお、ロータ１４は、
まだ制動状態にないため比較的高速でロータ挿入用シャ
フト８２に沿って変位する。

【００２７】前記ロータ１４の変位終端位置において、
ロータ１４の下部側の外周部に刻設されたギヤ歯７２と
第３ギヤ９０の外周部に刻設されたギヤ歯９２とが噛合
する際、上部側と下部側のシリンダ室２２ａ、２２ｂを
それぞれ連通させるオリフィス４２の絞り作用によって
下部側のシリンダ室２２ｂに負荷がかかり、矢印Ｘ方向
に向かって変位するピストン４０の動作が制動される
（図３参照）。その際、ロータ挿入用シャフト８２は自
由状態にあるため、ロータ１４の重力による押圧作用下
にロータ１４側のギヤ歯７２と第３ギヤ９０側のギヤ歯
９２とがそれぞれ円滑に噛合しながらステータ７８に対
してロータ１４が組み付けられる。従って、ステータ７
８に向かって比較的高速で変位するロータ１４を変位終
端位置で減速させることにより、前記ロータ１４と第３
ギヤ９０の噛合部位に損傷を与えることなく円滑にロー
タ１４をステータ７８に組み込むことができる。なお、
ロータ１４の組み込みが完了した後、ロータ１４の外周
面に保持された磁石６６とステータ７８との間には、所
定幅のクリアランスが設けられる。

【００２８】このようにステータ７８に対してロータ１
４が組み付けられた後、作業者は、再びレバー５２ａ、
５２ｂを把持することによりロータ１４から爪部１２
ａ、１２ｂを離間させ、さらに、センタシャフト２８に
沿ってピストン４０を手動で原位置に復帰させて、次な
るロータ１４の組み付け作業に待機することが可能とな
る。

【００２９】本実施形態に係るロータ組み付け装置１０
では、ロータ１４を挟持する把持機構１６と、前記把持
機構１６によって挟持されたロータ１４をステータ７８
側に変位させる変位機構１８とからなる簡単な機構によ
って構成されるため、従来のように大きな機械的設備を
必要とすることがなく廉価に製造することが可能とな
る。

【００３０】また、同軸に連結されるセンタシャフト２
８とロータ挿入用シャフト８２とに沿ってロータ１４を
変位させることにより、該ロータ１４は位置決めされた
状態でステータ７８に組み付けられるため、従来のよう
にロータ１４およびステータ７８をそれぞれ位置決めす
る必要がなくロータ１４およびステータ７８の組み付け
作業の簡素化を図ることができる。

【００３１】さらに、作業者は、特別に熟練した技術を
必要とすることなく、ステータ７８に対するロータ１４
の組み付け作業を簡便に行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係るロータ組み付け装置によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３３】すなわち、このロータ組み付け装置は、把
持機構と変位機構とからなる簡単な機構によって構成さ
れるため、従来のように大きな機械的設備を必要とする
ことがなく、作業者が手動で簡便にロータの組み付け作
業を行うことができる。

【００３４】また、従来のようにロータおよびステータ
をそれぞれ位置決めする必要がなく、それぞれ同軸に連
結される位置決めシャフトおよびロータ挿入用シャフト
を介してロータおよびステータを簡便に位置決めするこ
とができることから、組み付け作業の簡素化を図ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るロータ組み付け装置の
縦断面図である。

【図２】図１に示すロータ組み付け装置を用いて、ハウ
ジング内に固定されたステータに対してロータを組み込
む状態の動作説明図である。

【図３】図１に示すロータ組み付け装置を用いて、ハウ
ジング内に固定されたステータにロータを組み込んだ状
態の動作説明図である。

【符号の説明】

１０…ロータ組み付け装置 １２ａ、１
２ｂ…爪部 １４…ロータ １６…把持
機構 １８…変位機構 ２０…シリ
ンダチューブ ２２、２２ａ、２２ｂ…シリンダ室 ２８…セン
タシャフト ３０…圧油 ３４…係合
凸部 ３６…係合凹部 ４２…オリ
フィス ５２ａ、５２ｂ…レバー ７６…コイ
ル ７８…ステータ ８２…ロー
タ挿入用シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−284647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−78004（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−339254（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−225506（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−62866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−187574（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 15/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに保持されたロータ挿入用シャ
   フトにロータが回転自在に軸着されるように前記ハウジ
   ング内に保持されたステータに対してロータを組み付け
   る装置であって、前記ロータの一端面に形成された環状係止部を挟持する
   爪部と、手動操作することにより前記爪部を開閉するレ
   バーとを有し、前記 爪部の開閉作用下に前記ロータを挟
   持する把持機構と、 前記ロータの孔部に挿通自在に設けられ前記ロータ挿入
   用シャフトと同軸に連結可能な位置決めシャフトと、前
   記位置決めシャフトの軸線方向に沿って前記把持機構と
   一体的に摺動変位するピストンとを有する変位機構と、前記ピストンに設けられ、変位終端位置で該ピストンの
   変位動作を制動させる制動手段と、 を備え、手動によるレバーの操作作用下に爪部を介して
   環状係止部を挟持し、前記爪部によってロータが挟持さ
   れた状態を維持しながら位置決め用シャフトの軸線方向
   に沿って前記ロータおよび把持機構を手動で変位させ、
   ハウジング内に保持されたステータに対してロータが組
   み込まれた変位終端位置で前記制動手段の制動作用によ
   ってその変位が停止されることを特徴とするロータ組み
   付け装置。