JP6952931B1 - Rotating machine - Google Patents
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Abstract
軸受固定部材60aがシャフト20から落下しやすい、または、軸受取り外し作業の作業性が悪いという課題に対し、周方向で閉じたシャフト貫通穴63が設けられた軸受固定部材60aを備え、軸受固定部材60aは外周から内側に向かって切り欠いた形状である切り欠き部62aが設けられ、切り欠き部62aの中心軸AXに最も近い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L1は、軸受50aの外周53の半径L2よりも小さく、かつ、シャフト貫通穴63の内周の中心軸AXから最も遠い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L3よりも大きいことを特徴とする回転電機100aを提供する。To solve the problem that the bearing fixing member 60a easily falls from the shaft 20 or the workability of the bearing removal work is poor, the bearing fixing member 60a provided with the shaft through hole 63 closed in the circumferential direction is provided, and the bearing fixing member 60a is provided. The 60a is provided with a notch portion 62a having a shape notched from the outer circumference to the inside, and the radial distance L1 between the portion of the notch portion 62a closest to the central axis AX and the central axis AX is the bearing 50a. Provided is a rotary electric machine 100a characterized in that it is smaller than the radius L2 of the outer peripheral 53 and larger than the radial distance L3 between the central axis AX and the portion farthest from the central axis AX on the inner circumference of the shaft through hole 63. do.
Description
本開示は、軸受を有する回転電機に関するものである。 The present disclosure relates to a rotary electric machine having a bearing.
回転電機では、固定子にフレームを介して取り付けられるブラケットに軸受が設置され、回転子が固着されたシャフトが軸受に回転自在に支持されて、回転子が回転する。軸受がシャフトの中心軸が伸びる中心軸方向へ移動することを防止するため、軸受をブラケットに押さえる軸受固定部材がブラケットに取り付けられる。軸受固定部材は、中心にシャフトが通るシャフト貫通穴が設けられている。 In a rotary electric machine, a bearing is installed on a bracket attached to a stator via a frame, and a shaft to which the rotor is fixed is rotatably supported by the bearing to rotate the rotor. In order to prevent the bearing from moving in the direction of the central axis where the central axis of the shaft extends, a bearing fixing member that holds the bearing to the bracket is attached to the bracket. The bearing fixing member is provided with a shaft through hole through which the shaft passes in the center.
回転子と軸受との中心軸方向の隙間は、回転電機の全長を短くするために、狭いことが多い。そのため、回転電機の保守点検で軸受を交換する際に、軸受をシャフトから抜くための工具である引抜工具の爪を軸受に掛ける作業の作業性が悪く、軸受の交換に時間がかかる。 The gap between the rotor and the bearing in the central axial direction is often narrow in order to shorten the total length of the rotating electric machine. Therefore, when replacing the bearing in the maintenance and inspection of the rotary electric machine, the workability of hooking the claw of the drawing tool, which is a tool for pulling out the bearing from the shaft, on the bearing is poor, and it takes time to replace the bearing.
従来の回転電機について開示する特許文献1には、シャフト貫通穴の一方向にシャフト貫通穴から外周に至る切り欠きを設けた軸受固定部材が開示されている。シャフト貫通穴の一方向に外周に至る切り欠きを設けたことで、軸受固定部材の着脱がシャフトの側方からできるようになっており、軸受固定部材を取り外した状態にして軸受の取り外しができるようにしている。 Patent Document 1 which discloses a conventional rotary electric machine discloses a bearing fixing member provided with a notch extending from the shaft through hole to the outer circumference in one direction of the shaft through hole. By providing a notch extending to the outer circumference in one direction of the shaft through hole, the bearing fixing member can be attached and detached from the side of the shaft, and the bearing can be removed with the bearing fixing member removed. I am doing it.
しかしながら、特許文献1に開示されている軸受固定部材では、シャフト貫通穴の一方向に外周に至る切り欠きを設けたことで、軸受取り外し作業に伴う軸受固定部材の取り外しの際に、軸受固定部材がシャフトから落下しやすいという課題があった。 However, the bearing fixing member disclosed in Patent Document 1 is provided with a notch extending to the outer periphery in one direction of the shaft through hole, so that the bearing fixing member is removed when the bearing fixing member is removed during the bearing removal work. There was a problem that it was easy to fall from the shaft.
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、軸受固定部材がシャフトから落下することなく、軸受取り外し作業の作業効率を向上できる回転電機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a rotary electric machine capable of improving the work efficiency of bearing removal work without the bearing fixing member falling from the shaft.
本開示にかかる回転電機は、固定子と固定子を支持する固定子支持部とを有する固定子構造と、固定子構造に取り付けられたブラケットと、ブラケットに配置された軸受と、軸受により回転可能に支持されたシャフトと、シャフトに固着された回転子と、軸受と回転子との間に配置されてブラケットに取り付けられ、シャフトが通る周方向で閉じたシャフト貫通穴が設けられ、軸受をブラケットに押さえて固定する軸受固定部材とを備え、軸受固定部材は、回転子に対向する第1面と、軸受に対向する第2面とを有し、かつ軸受固定部材の外周から軸受固定部材の内側に向かって第1面から第2面まで貫通されるように切り欠いた形状である切り欠き部が設けられ、切り欠き部のシャフトの中心軸に最も近い箇所と中心軸との径方向の距離は、軸受の外周の半径よりも小さく、かつ、シャフト貫通穴の内周の中心軸から最も遠い箇所と中心軸との径方向の距離よりも大きく、切り欠き部において軸受の端面が露出するものである。 The rotary electric machine according to the present disclosure can be rotated by a stator structure having a stator and a stator support portion that supports the stator, a bracket attached to the stator structure, a bearing arranged on the bracket, and a bearing. The shaft supported by the shaft, the rotor fixed to the shaft, and the bearing and the rotor are mounted on the bracket, and a shaft through hole closed in the circumferential direction through which the shaft passes is provided to bracket the bearing. The bearing fixing member has a first surface facing the rotor and a second surface facing the rotor, and the bearing fixing member is provided from the outer periphery of the bearing fixing member. A notch portion having a shape notched so as to penetrate from the first surface to the second surface toward the inside is provided, and the portion of the notch portion closest to the central axis of the shaft and the central axis in the radial direction distance is smaller than the radius of the outer periphery of the bearing and the shaft through hole much larger than the radial distance between the farthest point and the central axis from the inner periphery of the central axis of the exposed end face of the bearing in the notches it is intended to.
本開示にかかる回転電機によれば、軸受固定部材がシャフトから落下することなく、軸受取り外し作業の作業効率を向上できる。 According to the rotary electric machine according to the present disclosure, the work efficiency of the bearing removal work can be improved without the bearing fixing member falling from the shaft.
以下に、本開示の実施の形態にかかる回転電機を図面に基づいて詳細に説明する。本開示の実施の形態では、回転電機が誘導電動機である例で説明する。 Hereinafter, the rotary electric machine according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment of the present disclosure, an example in which the rotary electric machine is an induction motor will be described.
実施の形態1.
まず、本開示の実施の形態1にかかる回転電機の構成を説明する。図1は、本開示の実施の形態1にかかる回転電機を示す断面図である。図1では、中心軸AXより上側は断面を示し、中心軸AXより下側は外観を示している。Embodiment 1.
First, the configuration of the rotary electric machine according to the first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to the first embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, the upper side of the central axis AX shows the cross section, and the lower side of the central axis AX shows the appearance.
図1において、回転電機100aは、固定子31と、フレーム32と、ブラケット40a,40bと、軸受50a,50bと、軸受固定部材60aと、回転子10と、シャフト20とを備える。回転子10は、固定子31に対してシャフトの回転中心である中心軸AXを軸に回転可能に設置される。以下の説明では、中心軸AXが伸びる方向を中心軸方向、中心軸AXを中心に回転する方向を周方向、中心軸AXと垂直な方向を径方向と記述する。
In FIG. 1, the rotary
固定子31は固定子鉄心311とコイルエンド312を含む。固定子31は、固定子31を支持する固定子支持部であるフレーム32に嵌合されて固着され、固定子31とフレーム32で固定子構造30を構成している。すなわち、回転電機100aは固定子構造30を備える。固定子構造30は固定子31と、固定子を支持する固定子支持部であるフレーム32を有している。固定子構造30の一部であるフレーム32の両側には、ブラケット40a,40bが取り付けられている。すなわち、固定子構造30にブラケット40a,40bが取り付けられている。ブラケット40a,40bには、軸受50a,50bが配置されている。軸受50aはベアリングであり、外輪51と内輪52を有し、外輪51に対して内輪52が回転する。軸受50aは、外輪51がブラケット40aに接するように配置されている。
The
回転子10は、回転子鉄心11と、回転子鉄心11の両端面に設けられたエンドリング12を含む。すなわち、回転子鉄心11とエンドリング12は、回転子10の一部である。回転子10は、シャフト20に嵌合され固着されている。シャフト20は、軸受50a,50bにより中心軸AXを軸に回転可能に支持される。回転子10はシャフト20とともに中心軸AXを軸に回転可能となっている。シャフト20の軸受50aが取り付けられた方向の軸端の端面である軸端面21には、中心軸AXと軸端面21とが交わる中心に有底の穴であるセンターホール211が設けられている。
The
軸受固定部材60aは、中心軸方向において、軸受50aと回転子10との間に配置され、ブラケット40aに取り付けられている。換言すると、軸受固定部材60aは、中心軸方向において、軸受50aに対してブラケット40aがある側と反対側に配置され、ブラケット40aに取り付けられている。軸受固定部材60aは、周方向で閉じたシャフト貫通穴63が設けられており、シャフト貫通穴63にシャフト20が通っている。軸受固定部材60aは、軸受50aをブラケット40aに押さえて固定している。より詳細には、軸受固定部材60aは、中心軸方向において回転子10が配置される側からブラケット40a側に向かって、軸受50aの外輪51をブラケット40aに押さえて、軸受50aの外輪51をブラケット40aに固定している。このことで、軸受固定部材60aは、軸受50aが中心軸方向へ移動することを防止している。
The
次に、軸受固定部材60aについて詳細に説明する。図2は、本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材の外観図であり、軸受固定部材60aが回転電機100aの中に配置された場合に中心軸方向で軸受50a側となる方向から見た外観を示している。図3は、本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材60aを図2のA−A線に沿って切断した断面図である。図4は、本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材を図2のB−B線に沿って切断した断面図である。図1における軸受固定部材60aの断面は、図2におけるC−C線に沿って切断した断面を示している。図2において、中心軸AXは点で示している。また、軸受50aの外周53の一部を点線で示している。
Next, the bearing
図2において、軸受固定部材60aは、中心軸方向から見て中心軸AXを中心とした円弧である外周61aを有する円板状の形状をしており、シャフト貫通穴63と、2つの切り欠き部62aと、4つのねじ穴64が設けられている。
In FIG. 2, the
シャフト貫通穴63は、軸受固定部材60aが回転電機100aに配置された場合に、中心軸AXを中心とするシャフト20が通るように設けられている。図2において、シャフト貫通穴63は、中心軸AXを中心にして中心軸方向に貫通する円形の穴である。シャフト貫通穴63の穴径は、軸受固定部材60aが回転電機100aに配置されてシャフト貫通穴63にシャフト20が通る位置のシャフト20の径よりも大きい。すなわち、シャフト貫通穴63は、シャフト20の断面よりも大きい。このことで、ブラケット40aに取り付けられた軸受固定部材60aとシャフト20が接触せずに、シャフト20が回転することができる。
The shaft through
また、図2において、シャフト貫通穴63は周方向で閉じた穴である。このことで、シャフト貫通穴63にシャフト20を通せば、軸受固定部材60aはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがなく、軸受固定部材60aがシャフト20から落下することがない。
Further, in FIG. 2, the shaft through
本実施の形態では、シャフト貫通穴63が中心軸AXを中心とした円形の穴である例で説明するが、シャフト貫通穴63は、シャフト20が通り、シャフト20に軸受固定部材60aが接触せず、周方向で閉じた穴であれば、多角形の穴であったり、中心軸AXから中心がずれた穴であってもよい。
In the present embodiment, the shaft through
図2において、切り欠き部62aは、中心軸AXを中心とした円弧である軸受固定部材60aの外周61aから軸受固定部材60aの内側に向かって切り欠いた形状である。切り欠き部62aは、2つの切り欠き側面621aと切り欠き端面622aとから構成されている。以下の説明において、シャフトの中心軸AXを含んで径方向に伸びる平面であって、切り欠き部62aの形状の基準となる平面を基準平面XRと称して説明する。
In FIG. 2, the
切り欠き側面621aは、軸受固定部材60aの外周61aから内側に伸びる平面である。切り欠き側面621aは、基準平面XRから一定の長さである切り欠き幅Hの半分の(H/2)だけ離れて基準平面XRに平行な平面である。1つの切り欠き部62aに含まれる2つの切り欠き側面621aは、互いに一定の距離Hだけ離れて平行である。
The notched
切り欠き端面622aは、1つの切り欠き部62aに含まれる2つの切り欠き側面621aを軸受固定部材60aの内側の端で接続する面である。図2において、切り欠き端面622aは、中心軸AXから一定の径方向の距離L1だけ離れて中心軸AXと平行かつ基準平面XRと垂直な平面である。
The
軸受固定部材60aを中心軸方向から見た図2において、基準平面XRは、基準平面XRの中心軸方向の射影である径方向に伸びる直線で示されている。切り欠き側面621aは、基準平面XRの射影である直線から、切り欠き幅Hの半分である(H/2)だけ離れて平行な2本の直線として示されており、外周61aから軸受固定部材60aの内側に伸びている。切り欠き端面622aは、中心軸AXから距離L1だけ離れて基準平面XRの射影である直線に垂直な直線として示されている。軸受固定部材60aを中心軸方向から見た切り欠き部62aの形状は、切り欠き側面621aの射影である軸受固定部材60aの外周61aから内側に伸びる2つの平行な直線が、直線の内側の端で接続された、U字形状である。
In FIG. 2 when the
軸受固定部材60aに設けられた2つの切り欠き部62aは、中心軸方向から見た図2の外観図において、中心軸AXの点に関して点対称な位置にあり、周方向の角度で等間隔な位置にある。
The two
切り欠き端623aは、切り欠き部62aの中心軸AXに最も近い箇所であり、図2において、切り欠き端面622aと基準平面XRとが交わる線である。切り欠き端623aと中心軸AXとの径方向の距離は距離L1である。距離L1は、軸受50aの外周53の半径L2よりも小さい。すなわち、切り欠き部62aのシャフト20の中心軸AXに最も近い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L1は、軸受50aの外周53の半径L2よりも小さい。このことで、軸受50aの回転子10側の端面に、後述する引抜工具の爪931が掛合することができる掛合面領域が生じる。
The
切り欠き部62aのシャフト20の中心軸AXに最も近い箇所である切り欠き端623aと中心軸AXとの距離L1は、シャフト貫通穴63の半径L3よりも大きい。図2においてシャフト貫通穴63は、中心軸AXを中心にして中心軸方向に貫通する円形の穴であるので、シャフト貫通穴63の半径L3は、シャフト貫通穴63の内周の中心軸AXから最も遠い箇所と中心軸AXとの径方向の距離である。すなわち、切り欠き部62aのシャフト20の中心軸AXに最も近い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L1は、シャフト貫通穴63の内周の中心軸AXから最も遠い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L3よりも大きい。このことで、切り欠き部62aは外周61aからシャフト貫通穴63に到達していないので、シャフト貫通穴63は周方向で閉じた穴であり、シャフト貫通穴63にシャフト20を通せば、軸受固定部材60aはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがない。
The distance L1 between the
軸受固定部材60aの外周61aの半径は、軸受50aの外周53の半径L2よりも大きい。図2において、軸受固定部材60aの中心軸AXから最も遠い箇所である外周61aと中心軸AXとの距離は、軸受固定部材60aの外周61aの半径であり、軸受50aの外周53の半径L2より大きい。
The radius of the
ねじ穴64は、内周に雌ねじが切ってある。ブラケット40aの軸受固定部材60aが取り付けられる側と反対側から、ブラケット40aに設けられた図示しないねじ貫通穴に、図示しない取付ねじが通されて、軸受固定部材60aのねじ穴64の内周の雌ねじと螺合する。取付ねじを締めることで、軸受固定部材60aが軸受50aをブラケット40aに押さえて固定し、軸受固定部材60aがブラケット40aに取り付けられる。
The
図2において、軸受固定部材60aは、軸受固定部材60aの軸受50a側の端面に、軸受50aが浅く入るよう円柱状に削られた、軸受50aが嵌合する有底の穴である軸受嵌合穴66が設けられている。軸受固定部材60aは、軸受嵌合穴66の底部に、軸受50aと中心軸方向に接する押圧面67を有する。軸受固定部材60aは、押圧面67を介して軸受50aを中心軸方向のブラケット40a側へ押し、軸受50aをブラケット40aに押さえて軸受50aを固定する。詳細には、押圧面67は軸受50aの外輪51と接する。また、軸受固定部材60aは、軸受嵌合穴66の側面の内周に、軸受50aの外周53と接する内周面661を有する。軸受固定部材60aの押圧面67の内周側には、軸受固定部材60aと軸受50aの内輪52とが接触することを避けるための接触回避段差672が設けられている。本実施の形態1では、軸受固定部材60aが軸受嵌合穴66および内周面661を有する例で説明するが、軸受固定部材60aは、軸受嵌合穴66および内周面661を有さず、軸受固定部材60aの軸受50a側の端面に押圧面67を有してもよい。
In FIG. 2, the
軸受固定部材60aが内周面661を有する場合は、軸受固定部材60aをブラケット40aに取り付ける際に、内周面661が軸受50aの外周53と嵌合することにより、軸受固定部材60aの径方向の位置決めが容易にできるようになり、軸受交換における軸受固定部材60aの取り付け作業の作業効率を向上できる。また、軸受固定部材60aが切り欠き部62aと内周面661とを有する場合は、切り欠き部62aにより内周面661が中心軸AXから離れる方向に微少に広がることのできる柔軟性を軸受固定部材60aが備え、内周面661と軸受50aの嵌合性が良くなり、軸受交換における軸受固定部材60aの取り付け作業の作業効率をさらに向上できる。
If the
次に、本開示の実施の形態1における回転電機100aにおいて、回転電機100aを分解して回転子10と一体となった部材群を取り出し、引抜工具を用いて軸受50aをシャフト20から引き抜いて取り外す作業について説明する。この作業は、回転電機100aの保守点検における軸受交換で行われる。
Next, in the rotary
まず、図1における組み上がっている状態の回転電機100aから、ブラケット40aを固定子構造30に固定している図示していない取付ねじを取り外し、ブラケット40aに軸受固定部材60aを固定している図示していない取付ねじを取り外して、ブラケット40aを固定子構造30から取り外す。さらに、回転子10、シャフト20、軸受50a、軸受固定部材60aを含む回転子10と一体となった部材群を、固定子構造30から取り出す。
First, a mounting screw (not shown) for fixing the
次に、シャフト20から軸受50aを引き抜いて取り外す。図5は、本開示の実施の形態1にかかる軸受取り外し作業の概要図である。図5では、中心軸AXより上側は断面を示し、中心軸AXより下側は外観を示している。図5における軸受固定部材60aの断面は、図2におけるA−A線に沿って切断した断面を示している。
Next, the
図5において、シャフト20は、回転子10に嵌合され固着されている。また、シャフト20には、軸受50aの内輪52が嵌合されて軸受50aが取り付けられており、軸受50aを取り外す前の状態である。中心軸方向で回転子10と軸受50aとの間には、軸受固定部材60aが配置され、軸受固定部材60aに設けられたシャフト貫通穴63をシャフト20が通っている。
In FIG. 5 , the
図5において、シャフト20の軸受50aが取り付けられた方向の軸端には、引抜工具が取り付けられている。引抜工具は、シャフト20に嵌合された部材をシャフト20から引き抜いて取り外す工具である。引抜工具はプーラーとも呼ばれる。
In FIG. 5 , a drawing tool is attached to the shaft end in the direction in which the
引抜工具は、引抜工具の中央に配置された円柱状の支柱910と、支柱910から支柱910の長手方向に対して垂直な方向に伸びる梁920と、梁920の2つの先端に梁920から折り曲がる方向に回転可能に取り付けられた2つの腕930を備える。腕930の先端には腕930の長手方向に対して垂直で支柱910に向かって突出した爪931をそれぞれ有する。支柱910の一端は円錐形状であり、円錐形状がシャフト20の軸端面21のセンターホール211に当てられ、支柱910はシャフト20に対してシャフト20の中心軸AXを中心に回転可能である。支柱910の側面の外周面には雄ねじ形状が形成されている。梁920の中央には、支柱910の雄ねじ形状に嵌合する雌ねじ形状が内周に形成された穴が設けられている。支柱910の雄ねじ形状と、梁920の穴の雌ねじ形状が嵌合するように、支柱910に梁920が取り付けられており、支柱910が回転すると支柱910の長手方向に梁920が移動する。支柱910の他端側には、支柱910の長手方向に対して垂直な方向に伸びるハンドル940を有する。梁920には図示しない梁の長さを調節する機構が備えられ、引き抜く対象の部材の大きさに合わせて、梁920の長さを調節する。
The extraction tool includes a
軸受固定部材60aは、軸受固定部材60aの外周61aから軸受固定部材60aの内側に向かって切り欠いた形状である切り欠き部62aが設けられている。引抜工具の爪931を軸受50aの回転子10側の端面に掛合させる際には、引抜工具の2つの腕930を梁920に対して曲げることで、腕930の先端の爪931が、軸受固定部材60aの切り欠き部62aと軸受50aの回転子10側の端面が形成する空間に入り、軸受50aの回転子10側の端面に爪931が掛合する。このように、回転子10と軸受50aとの中心軸方向の隙間が狭くても、軸固定部材60aに切り欠き部62aが設けられていることで、工具が掛合する空間が形成され、引抜工具の爪931を軸受50aに掛ける作業の作業性が良くなり、軸受50aの取り外し作業の作業効率を向上できる。
The
引抜工具の爪931を軸受50aに掛合させた後は、引抜工具のハンドル940により支柱910を回すことで、梁920および腕930が回転子10から離れる方向に移動し、それに連れて腕930の先端の爪931が掛合する軸受50aもシャフト20上を回転子10から離れる方向に移動して、軸受50aがシャフト20から引き抜かれて取り外される。
After engaging the
切り欠き部62aの中心軸AXに最も近い箇所である切り欠き端623aと中心軸AXとの距離L1は、軸受50aの外周53の半径L2よりも小さい。このことにより、軸受50aの軸受固定部材60a側の端面の一部が切り欠き部62aで形成される空間に露出する。このことで、軸受50aの軸受固定部材60a側の端面上に、引抜工具の爪931が掛合することができる面領域が生じ、軸受50aに引抜工具の爪931を掛合することが容易となる。このことで、軸受50aの取り外し作業の作業効率を向上できる。
The distance L1 between the
切り欠き部62aの中心軸AXに最も近い箇所である切り欠き端623aと中心軸AXとの距離L1は、シャフト貫通穴63の半径L3よりも大きい。このことにより、切り欠き部62aはシャフト貫通穴63に到達していないので、シャフト貫通穴63は周方向で閉じた穴であり、シャフト貫通穴63にシャフト20を通せば、軸受固定部材60aはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがなく、軸受取り外し作業の途中に軸受固定部材60aがシャフト20から落下することがない。このことから、軸受取り外し作業の作業効率を向上できる。
The distance L1 between the
軸受固定部材60aの切り欠き部62aの切り欠き幅Hは、軸受50aの大きさで決まる引抜工具の爪931の幅よりも大きい長さとする。
The notch width H of the
また、軸受固定部材60aに設けられた切り欠き部62aの数は2である。一般的な引抜工具の爪931の数は2が多く、切り欠き部62aの数を必要最低限の2にすることで、軸受50aと軸受固定部材60aとが接触する押圧面67の接触面積を多くすることができ、軸受50aにかかる単位面積当たりの荷重を分散することができる。このことで、軸受50aおよび軸受固定部材60aの信頼性を向上することができる。また、切り欠き部62aの数を必要最低限にすることで、切り欠き部62aの加工に必要な加工コストを抑えることができる。
Further, the number of notched
本開示の実施の形態1では、以上のように、固定子31と固定子31を支持する固定子支持部であるフレーム32とを有する固定子構造30と、固定子構造30に取り付けられたブラケット40aと、ブラケット40aに配置された軸受50aと、軸受50aにより回転可能に支持されたシャフト20と、シャフト20に固着された回転子10と、軸受50aと回転子10との間に配置されてブラケット40aに取り付けられ、シャフト20が通る周方向で閉じたシャフト貫通穴63が設けられ、軸受50aをブラケット40aに押さえて固定する軸受固定部材60aとを備え、軸受固定部材60aは軸受固定部材60aの外周61aから軸受固定部材60aの内側に向かって切り欠いた形状である切り欠き部62aが設けられ、切り欠き部62aのシャフト20の中心軸AXに最も近い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L1は、軸受50aの外周53の半径L2よりも小さく、かつ、シャフト貫通穴63の内周の中心軸AXから最も遠い箇所と中心軸AXとの径方向の距離L3よりも大きいので、軸受固定部材60aがシャフトから落下することなく、軸受取り外し作業の作業効率を向上できる。
In the first embodiment of the present disclosure, as described above, the
さらに、軸受固定部材60aに設けられた切り欠き部62aの数は2であるので、軸受50aと軸受固定部材60aとの接触面積が多く、軸受50aにかかる単位面積当たりの荷重を分散することができ、軸受50aおよび軸受固定部材60aの信頼性を向上することができる。また、切り欠き部62aの加工に必要な加工コストを最低限に抑えることができる。
Further, since the number of
実施の形態2.
図6は、本開示の実施の形態2にかかる軸受固定部材の外観図である。図6において、図2と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。図6は、軸受固定部材60bが回転電機の中に配置された場合に中心軸方向の軸受50a側となる方向から見た外観を示している。本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材60aとは、軸受固定部材60bに設けられた切り欠き部62aの数が4であり、切り欠き部62aの数が、軸受固定部材60bをブラケットに取り付けるために軸受固定部材60bに設けられた複数のねじ穴64の数と同じ数であることが、相違している。
Embodiment 2.
FIG. 6 is an external view of the bearing fixing member according to the second embodiment of the present disclosure. In FIG. 6 , those having the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding configurations, and the description thereof will be omitted. FIG. 6 shows the appearance of the
図6の軸受固定部材60bにおいて、4つのねじ穴64と、ねじ穴64の数と同じ4つの切り欠き部62aが周方向に交互に、中心軸AXを中心とした周方向の角度で等間隔に、配置されている。
In the
ねじ穴64で取付ねじが軸受固定部材60bをブラケット40aの方向に押さえる力は、軸受固定部材60bの構造を伝達して、軸受固定部材60bが押圧面67にて軸受50aを押さえる荷重の周方向の分布となる。切り欠き部62aの数とねじ穴64の数が同じである本実施の形態においては、切り欠き部62aの数とねじ穴64の数が違う場合より、軸受固定部材60bが押圧面67にて軸受50aを押さえる荷重の周方向の分布が、隣り合うねじ穴64の間によって違いが生じず、荷重の周方向の分布のばらつきが抑えられる。
The force with which the mounting screw presses the
このような軸受固定部材60bを備えた実施の形態2の回転電機であっても、実施の形態1と同様に、シャフト貫通穴63が周方向で閉じており、軸受固定部材60bはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがなく、軸受取り外し作業の途中に軸受固定部材60bがシャフト20から落下することがない。また、軸受固定部材60bに設けられた切り欠き部62aにより、軸受50aに引抜工具の爪931を掛合することが容易となり、軸受50aの取り外し作業の作業効率を向上できる。
Even in the rotary electric machine of the second embodiment provided with such a
さらには、軸受固定部材60bは、ブラケット40aに取り付けるための複数のねじ穴64が設けられ、切り欠き部62aの数がねじ穴64の数と同じ数であることから、軸受固定部材60bが軸受50aを押さえる荷重の周方向の分布のばらつきが抑えられ、軸受を均等に押さえることができ、回転電機100aの品質を向上できる。
Further, since the
実施の形態3.
図7は、本開示の実施の形態3にかかる軸受固定部材の外観図である。図7において、図2と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。図7は、軸受固定部材60cが回転電機の中に配置された場合に中心軸方向の軸受50a側となる方向から見た軸受固定部材60cの外観を示している。本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材60aとは、切り欠き部62cが、周方向で隣り合うねじ穴64の各々の中心を結んだ複数の直線により構成される多角形の外側にあることが、相違している。また、軸受固定部材60cに設けられた切り欠き部62cの数は4としている。
Embodiment 3.
FIG. 7 is an external view of the bearing fixing member according to the third embodiment of the present disclosure. In FIG. 7 , those having the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding configurations, and the description thereof will be omitted. FIG. 7 shows the appearance of the
図7において、周方向で隣り合うねじ穴64の各々の中心を結んだ直線であるねじ穴間基準線641が点線で示されており、複数のねじ穴間基準線641により構成される多角形である基準線多角形642が示されている。図7において、軸受固定部材60cは4つのねじ穴64が設けられており、基準線多角形642は四角形である。
In FIG. 7 , the screw
切り欠き部62cは、軸受固定部材60cを中心軸AXが伸びる方向の軸受50a側から見て、基準線多角形642の外側にある。換言すると、切り欠き部62cを構成する面は、基準線多角形642の外側にある。すなわち、切り欠き部62cを構成する2つの切り欠き側面621cと切り欠き端面622cは、基準線多角形642の外側にある。
The
切り欠き部62cが、周方向で隣り合うねじ穴64の各々の中心を結んだ複数のねじ穴間基準線641により構成される基準線多角形642の外側にあることで、切り欠き部62cが形成する空間が基準線多角形642の内側と交わることはない。すなわち、軸受固定部材60cの隣り合うねじ穴64の間のねじ穴間基準線641に沿った部分は、軸受固定部材60cを構成する材料が欠けることなく充填された構造となっている。このことで、軸受固定部材60cにおける周方向で隣り合うねじ穴64の間の剛性が高くなり、軸受固定部材60cの歪みが少なく、複数のねじ穴64で取付ねじから加えられる力が確実に押圧面67の全体に伝達されて軸受50aを均等に全体的に押さえることができ、軸受固定部材60cが軸受50aを押さえる荷重の周方向の分布のばらつきが抑えられる。
Since the
このような軸受固定部材60cを備えた実施の形態3の回転電機であっても、実施の形態1と同様に、シャフト貫通穴63が周方向で閉じており、軸受固定部材60cはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがなく、軸受取り外し作業の途中に軸受固定部材60cがシャフト20から落下することがない。また、軸受固定部材60cに設けられた切り欠き部62cにより、軸受50aに引抜工具の爪931を掛合することが容易となり、軸受50aの取り外し作業の作業効率を向上できる。
Even in the rotary electric machine of the third embodiment provided with such a
さらには、軸受固定部材60cは、ブラケット40aに取り付けるための3つ以上のねじ穴64が設けられ、切り欠き部62cは、軸受固定部材60cを中心軸AXが伸びる方向の軸受50a側から見て、周方向で隣り合うねじ穴64の各々の中心を結んだ複数の直線であるねじ穴間基準線641により構成される基準線多角形642の外側にあることから、軸受固定部材60cにおける周方向で隣り合うねじ穴64の間の剛性が高くなり、軸受50aを均等に全体的に押さえることができ、軸受固定部材60cが軸受50aを押さえる荷重の周方向の分布のばらつきが抑えられ、回転電機100aの品質を向上できる。
Further, the
実施の形態4.
図8は、本開示の実施の形態4にかかる回転電機を示す断面図である。図9は、本開示の実施の形態4にかかる軸受固定部材の外観図である。図10は、本開示の実施の形態4にかかる軸受取り外し作業の概要図である。図8,図10では、中心軸AXより上側は断面を示し、中心軸AXより下側は外観を示している。図8,図9,図10において、図1,図2,図5と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。本開示の実施の形態1にかかる軸受固定部材60aとは、軸受固定部材60dは切り欠き部が設けられておらず、軸受固定部材60dの外周61dの半径L4が回転子10の外周13の半径L5よりも大きく、軸受固定部材60dのシャフト20の中心軸からの径方向の距離が回転子10の外周13の半径L5よりも大きい部分である突出部68が設けられていること、が相違している。
Embodiment 4.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to the fourth embodiment of the present disclosure. FIG. 9 is an external view of the bearing fixing member according to the fourth embodiment of the present disclosure. FIG. 10 is a schematic view of the bearing removing operation according to the fourth embodiment of the present disclosure. In FIGS. 8 and 10, the upper side of the central axis AX shows the cross section, and the lower side of the central axis AX shows the appearance. In FIGS. 8, 9, and 10, those having the same reference numerals as those in FIGS. 1, 2, and 5 indicate the same or corresponding configurations, and the description thereof will be omitted. With respect to the
図8において、本開示の実施の形態4の軸受固定部材60dは、実施の形態1と同様に、中心軸方向において軸受50aと回転子10との間に配置され、ブラケット40aに取り付けられている。軸受固定部材60dは、軸受50aをブラケット40aに押さえて固定している。軸受固定部材60dに設けられているシャフト貫通穴63にはシャフト20が通っている。軸受固定部材60dの外周61dの半径L4は、実施の形態1と違い、回転子10の外周13の半径L5よりも大きい。
In FIG. 8, the
図9は、軸受固定部材60dが回転電機100dの中に配置された場合に中心軸方向の軸受50a側となる方向から見た軸受固定部材60dの外観を示している。図9では、回転子10の外周13を点線で示している。図9において、軸受固定部材60dは外周から内側に切り欠いた形状は無く、円板状の形状である。軸受固定部材60dの外周61dの半径L4は、回転子10の外周13の半径L5より大きい。すなわち、軸受固定部材60dのシャフト20の中心軸AXからの径方向の距離が回転子10の外周13の半径L5よりも大きい部分である突出部68が設けられている。図9において、軸受固定部材60dは、円板状の外周が全周にわたって、中心軸AXからの径方向の距離が回転子10の外周の半径L5よりも大きい突出部68となっている。また、軸受固定部材60dは、シャフト貫通穴63と、4つのねじ穴64が設けられている。実施の形態1と同様に、シャフト貫通穴63が周方向で閉じており、軸受固定部材60dはシャフト20の側方にシャフト20から外れることがなく、軸受取り外し作業の途中に軸受固定部材60dがシャフト20から落下することがない。
FIG. 9 shows the appearance of the
図10において、軸受固定部材60dは、中心軸方向において軸受50aと回転子10との間に配置され、軸受固定部材60dが有するシャフト貫通穴63をシャフト20が通っている。中心軸AXからの径方向の距離が回転子10の外周13の半径L5よりも大きい部分である突出部68が、回転子10より径方向の外側に突出している。突出部68が回転子10より径方向外側に突出しているので、軸受固定部材60dと回転子10との隙間が狭くても、突出部68の回転子10側の端面は回転子10の径方向外側の空間に露出している。
In FIG. 10, the
図10において、シャフト20の軸受50aが取り付けられた方向の軸端には、引抜工具が取り付けられている。
In FIG. 10, a drawing tool is attached to the shaft end in the direction in which the
本開示の実施の形態4では、引抜工具を用いて軸受50aをシャフト20から引き抜いて取り外す作業において、引抜工具の爪931は、軸受固定部材60dの突出部68の回転子10側の端面に掛合させる。引抜工具からの引き抜く力を、掛合させた突出部68から軸受固定部材60dを経由して軸受50aに伝え、軸受固定部材60dとともに軸受50aを引き抜き取り外す。引抜工具の爪931を突出部68に掛合させる際には、腕930の先端の爪931が、軸受固定部材60aの突出部68の回転子10側の端面と回転子10の外周面が形成する空間に入り、突出部68の回転子10側の端面に爪931が掛合する。このように、回転子10と軸受50aとの中心軸方向の隙間が狭くても、軸固定部材60dに突出部68が設けられていることで、工具が掛合する空間が形成され、引抜工具の爪931を掛ける作業の作業性が良くなり、軸受50aの取り外し作業の作業効率を向上できる。
In the fourth embodiment of the present disclosure, in the work of pulling out the
引抜工具の爪931を軸受固定部材60dに掛合させた後は、引抜工具のハンドル940により支柱910を回すことで、梁920および腕930が中心軸方向の回転子10から離れる方向に移動し、それに連れて腕930の先端の爪931が掛合する軸受固定部材60dおよび軸受固定部材60dに隣接している軸受50aがシャフト20に対して中心軸方向の回転子10から離れる方向に移動して、軸受50aがシャフト20から引き抜かれて取り外される。
After the
本開示の実施の形態4では、以上のように、固定子31と固定子31を支持する固定子支持部であるフレーム32とを有する固定子構造30と、固定子構造30に取り付けられたブラケット40aと、ブラケット40aに配置された軸受50aと、軸受50aにより回転可能に支持されたシャフト20と、シャフト20に固着された回転子10と、軸受50aと回転子10との間に配置されてブラケット40aに取り付けられ、シャフト20が通る周方向で閉じたシャフト貫通穴63が設けられ、軸受50aをブラケット40aに押さえて固定する軸受固定部材60dとを備え、軸受固定部材60dは、軸受固定部材60dのシャフト20の中心軸AXからの径方向の距離が回転子10の外周の半径L5よりも大きい部分である突出部68が設けられているので、軸受固定部材60dがシャフト20から落下することなく、軸受取り外し作業の作業効率を向上できる。
In the fourth embodiment of the present disclosure, as described above, the
さらには、軸受固定部材60dに切り欠き部を設けなくてもよく、軸受50aと軸受固定部材60dとが接触する押圧面67の接触面積が多くなって、軸受50aにかかる単位面積当たりの荷重を分散することができ、軸受50aおよび軸受固定部材60dの信頼性を向上することができる。また、切り欠き部の加工が不要であり、加工コストを抑えることができる。
Further, it is not necessary to provide a notch in the
なお、本実施の形態4では、軸受固定部材60dの外形は円板状であり、円板状の外周が全周にわたって中心軸AXからの径方向の距離が回転子10の外周の半径L5よりも大きい突出部68となっている例で説明したが、外周の一部が、中心軸からの径方向の距離が回転子10の外周の半径L5よりも大きい突出部68となっていてもよい。外周の一部が、突出部68となっている場合には、外周が全周にわたって突出部68となっている場合よりも、軸受固定部材60dの質量が小さくなり、回転電機100dの軽量化となる。軸受固定部材60dの外形が円板状であり、円板状の外周が全周にわたって突出部68となっている場合は、軸受固定部材60dの外形の加工がしやすく、加工コストを抑え、生産性を向上することができる。
In the fourth embodiment, the outer shape of the
なお、本開示の各実施の形態では、固定子構造30が固定子31とフレーム32で構成される例で説明したが、固定子構造30は固定子31と固定子31をモールドする樹脂で構成され、モールドされた樹脂で固定子31が支持され、モールドされた樹脂にブラケット40aが取り付けられてもよい。また、固定子構造30は固定子31だけで構成され、固定子31に直接ブラケット40aが取り付けられてもよい。固定子構造30が固定子31だけで構成される場合、回転電機が使用される装置等に固定子31が直接嵌合されるなどして固定子31が支持され、固定子31が固定子支持部を兼ねる。
In each embodiment of the present disclosure, the example in which the
本開示の各実施の形態では、回転電機は誘導電動機である例で説明したが、回転子に磁石を有するサーボモータ、リラクタンストルクにより駆動するリラクタンスモータなどであってもよい。 In each embodiment of the present disclosure, the rotary electric machine has been described as an induction motor, but it may be a servo motor having a magnet in the rotor, a reluctance motor driven by a reluctance torque, or the like.
本開示の各実施の形態では、軸受固定部材60a,60b,60c,60dの外形は、中心軸AX方向から見て中心軸AXを中心とした円弧である外周を有する円板状の形状である例で説明したが、軸受固定部材は、外周の中心軸AXから最も遠い箇所と中心軸AXとの距離が、軸受50aの外周53の半径L2よりも大きく、軸受50aをブラケット40aに押さえて軸受固定部材をブラケット40aに取り付けることが可能な形状であれば、中心軸方向から見て外周が多角形の板状であってもよい。軸受固定部材の中心軸方向から見た外形を円弧形状にした場合は、軸受固定部材の外周での変形歪みを抑制し、軸受固定部材が軸受50aを押さえる力の分布の周方向のばらつきを抑えることができる。
In each embodiment of the present disclosure, the outer shape of the
本開示の各実施の形態では、軸受50aはベアリングである例で説明したが、滑り軸受などでもよい。
In each embodiment of the present disclosure, the
本開示の各実施の形態では、軸受固定部材60a,60b,60c,60dは2つの軸受の内の一方の軸受50aのみに設置され、他方の軸受50bには設置されない例で説明したが、両方の軸受50a,50bに設置されてもよい。
In each of the embodiments of the present disclosure, the
なお、本開示は、開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present disclosure, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the disclosure.
10 回転子、11 回転子鉄心、12 エンドリング、13 回転子外周、20 シャフト、21 軸端面、30 固定子構造、31 固定子、32 フレーム、40a,40b ブラケット、50a,50b 軸受、53 軸受外周、60a,60b,60c,60d 軸受固定部材、61a,61d 軸受固定部材外周、62a,62c 切り欠き部、63 シャフト貫通穴、64 ねじ穴、66 軸受嵌合穴、67 押圧面、68 突出部、100a,100d 回転電機、211 センターホール、621a,621c 切り欠き側面、622a,622c 切り欠き端面、623a,623c 切り欠き端、641 ねじ穴間基準線、642 基準線多角形、661 内周面、672 接触回避段差、910 支柱、920 梁、930 腕、931 爪、940 ハンドル、AX 中心軸 10 rotor, 11 rotor core, 12 end ring, 13 rotor outer circumference, 20 shaft, 21 shaft end face, 30 stator structure, 31 stator, 32 frame, 40a, 40b bracket, 50a, 50b bearing, 53 bearing outer circumference , 60a, 60b, 60c, 60d Bearing fixing member, 61a, 61d Bearing fixing member outer circumference, 62a, 62c Notch, 63 Shaft through hole, 64 Thread hole, 66 Bearing fitting hole, 67 Pressing surface, 68 Protruding part, 100a, 100d rotary electric machine, 211 center hole, 621a, 621c notched side surface, 622a, 622c notched end surface, 623a, 623c notched end, 641 screw hole reference line, 642 reference line polygon, 661 inner peripheral surface, 672 Contact avoidance step, 910 stanchion, 920 bearing, 930 arm, 931 claw, 940 handle, AX central axis
Claims (4)
前記固定子構造に取り付けられたブラケットと、
前記ブラケットに配置された軸受と、
前記軸受により回転可能に支持されたシャフトと、
前記シャフトに固着された回転子と、
前記軸受と前記回転子との間に配置されて前記ブラケットに取り付けられ、前記シャフトが通る周方向で閉じたシャフト貫通穴が設けられ、前記軸受を前記ブラケットに押さえて固定する軸受固定部材と
を備え、
前記軸受固定部材は、前記回転子に対向する第1面と、前記軸受に対向する第2面とを有し、かつ前記軸受固定部材の外周から前記軸受固定部材の内側に向かって前記第1面から前記第2面まで貫通されるように切り欠いた形状である切り欠き部が設けられ、
前記切り欠き部の前記シャフトの中心軸に最も近い箇所と前記中心軸との径方向の距離は、前記軸受の外周の半径よりも小さく、かつ、前記シャフト貫通穴の内周の前記中心軸から最も遠い箇所と前記中心軸との径方向の距離よりも大きく、前記切り欠き部において前記軸受の端面が露出することを特徴とする回転電機。 A stator structure having a stator and a stator support portion that supports the stator, and a stator structure.
The bracket attached to the stator structure and
The bearings placed on the bracket and
A shaft rotatably supported by the bearing and
The rotor fixed to the shaft and
A bearing fixing member that is arranged between the bearing and the rotor and is attached to the bracket, is provided with a shaft through hole that is closed in the circumferential direction through which the shaft passes, and presses and fixes the bearing to the bracket. Prepare,
The bearing fixing member has a first surface facing the rotor and a second surface facing the bearing, and the first surface from the outer periphery of the bearing fixing member toward the inside of the bearing fixing member . A notch portion having a notched shape is provided so as to penetrate from the surface to the second surface.
The radial distance between the notch portion closest to the central axis of the shaft and the central axis is smaller than the radius of the outer circumference of the bearing and is from the central axis on the inner circumference of the shaft through hole. farthest point and much larger than the radial distance between the center axis, the rotary electric machine the end surface of the bearing in the notch is characterized by exposed.
前記切り欠き部の数は複数の前記ねじ穴の数と同じ数であることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。 The bearing fixing member is provided with a plurality of screw holes for attaching to the bracket.
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the number of the cutouts is the same as the number of the plurality of screw holes.
前記切り欠き部は、前記軸受固定部材を前記中心軸が伸びる方向の前記軸受側から見て、周方向で隣り合う前記ねじ穴の各々の中心を結んだ複数の直線により構成される多角形の外側にあることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機。 The bearing fixing member is provided with three or more screw holes for attaching to the bracket.
The notch is a polygonal shape formed by a plurality of straight lines connecting the centers of the screw holes adjacent to each other in the circumferential direction when the bearing fixing member is viewed from the bearing side in the direction in which the central axis extends. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotary electric machine is located on the outside.
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