JPH0487537A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は出力が４００Ｗ未満の小形の電動機の簡単な方
法により組立でき、かつ使用材料も少なくてすむ構造に
関する。

〔従来の技術〕

電動機は一般に固定子と回転子から構成され、外側に固
定子をもつものは、フレームによりこの固定子を覆う構
造とするのが、通常の方法である。

固定子は、誘導機の場合は巻線が施され、直流機の場合
は界磁として巻線を施すこともあるが、４００Ｗ未満の
小形機では、永久磁石を使用するのが大部分である。こ
れらの固定子は、環状のフレームの内径に固着してその
両側の開端をエンドブラケットで閉鎖して、それらに軸
受を設けて回転子のシャフトを支承するかまたは、金属
板をコ字状断面の円筒体に仕上げて、これをフレームと
してその中心固定子を支持固着して、コ字状断面の開放
端にエンドブラケットを当接して電動機のフレームを形
成して、電動機の機能を得ていた。

この方法では、固定子を収納したフレームとエンドブラ
ケットを締結する手段が必要であり、この方法としては
ねじによる締結または、フレームまたエンドブラケット
に爪を設けて、これを係合させて相互の締結をはかる方
法がとられていた。

また、フレームは固定子の外側に設けるために材料量も
多く要する構造である。このため電動機の質量も大きく
なり電動機の外形寸法も大きくなるのが通例である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、固定子の外側にフレームを形成してそ
の両端または片側にエンドブラケットと係合させるため
の、ねじやフレームまたはエンドブラケットに設けた爪
によって締結をする必要があり組立上の手数がかかると
ともに、ねじなどの部品点数を多く使用するという点で
問題があった。

また、固定子の外側にフレームを形成する方式では、フ
レームやエンドブラケットを構成する材料も大きなもの
となり、材料節約の点からも不利であった。さらに電動
機を組立るにあたっては、エンドブラケットとフレーム
を締結するための、ねじを締付ける動作が必要であり、
爪で締結するものにあっては、締結のための爪を係合さ
せて折曲げて係止させるなど複雑な動作が必要であり、
組立の作業が複雑であった。

本発明の目的とするところは、これらの問題点を解決し
た、組立性のよい電動機の構造を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するためには、固定子を中心として電動
機の軸方向に、回転子、複数のエンドブラケットおよび
軸受などを順次重ねる構造とすることである。電動機と
しての橋上２回転子のシャフトを回転自在に支承するこ
とは必須であり、この構造を改良することにより電動機
全体の組立性は大幅に改善されるもので、本発明はこれ
を実施するものである。つぎの改良はフレームやエンド
ブラケットなどの電動機の外被となる部品の素材の使用
量の低減であり、これは外被に相当する部分の外径を小
さくすることと、外被を省略できる部分はこれを省略す
ることである。

すなわち、電動機の構成としては固定子となる例えば直
流機の場合においては、界磁用の円環状の永久磁石とこ
れを中心とし、その内径に回転子を配置し、そのつぎに
は回転子の両側に板材をコ字状断面にプレス絞り加工な
どによって形成した有底円筒体を配置し、各々には軸受
穴を設は直流機では一方にブラシ支持機構を設けるもの
としこの有底円筒体の開放端を固定子である環状の永久
磁石の内径に近接した端面に当接するものである。

つぎに軸受として外径に止め軸を持つ玉軸受（通称ＮＲ
ベアリングと呼ばれている）を２個準備し、一方の玉軸
受の止め輪には環状に打抜いたばね鋼板を波状に成形し
た玉軸受に対して軸方向に予圧を与える予圧ばねを係合
し、各々の玉軸受の内輪をシャフトに嵌合させる。一方
正軸受の外輪は有底円筒体の底部の軸受穴に嵌合させて
、最後にシャフトの回転子をはさんで両端に設けた、固
定子と回転子側の相対寸法を規制するＥリング溝に、Ｅ
リングを係合させて、電動機の所定寸法に軸方向寸法を
規制し、予圧ばねを圧縮したことによる力を有底円筒体
のエンドブラケットの固定子への押圧力として利用して
電動機としてのシャフトの回転機能を維持するとともに
、電動機の外被も兼ねるものである。

〔作用〕

このような構成により、電動機は固定子の内側に配置し
た回転子とこの中央を貫通して固着されたシャフトに対
し有底円筒体のエンドブラケットを装着し、そのあと２
個の止め軸付き玉軸受をシャフトに係合、一方の玉軸受
の外周に軸受を軸方向に予圧する予圧ばねを係合し、最
後にシャフトのＥリング溝にＥリングを入れて電動機と
しての機能を発揮できるという簡単な組立操作で組立て
ることができるものである。こうして組立られた電動機
は、その外被となるエンドブラケットの固定子へ対して
の軸方向の力は十分作用するが、回転方向に対しての回
り止めの力が不足する場合には、固定子とエンドブラケ
ットの相互に回り止めの係合部を設けることもできる。

また、玉軸受の内輪側は外輪側よりも直径が小さいため
、シャフトと玉軸受の内輪との間にこれを相対的に回動
させようとするような力が働くときには、シャフトと玉
軸受との間ですべり現象をおこして、クリープと称する
問題を起すことも考えられる。この防止方法としては、
玉軸受内輪とシャフトの嵌合部は電動機の外部に露呂し
ていることから、ここに接着剤を流し込み玉軸受の内輪
とシャフトの間を接着固定することで防止できる。

この接着剤としては、液状の嫌気性接着剤が適している
。この作業もまた組立工程において簡単にできるもので
ある。

つぎの作用としては、エンドブラケットである有底円筒
体がその外径を固定子内径と近似にすることができるこ
とで、固定子の外径を覆う場合に比べて小さな外径です
むことは、これを形成する素材の寸法が小さくてすみ材
料の節約が可能であるとともに、電動機の小形軽量化に
役立つものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

図において１は電動機で、この実施例においては固定子
２が円筒状の永久磁石で形成されている永久磁石界磁形
の直流用の電動機を示すものである。なお、固定子２は
内径側に複数の巻線を収納する溝を持ちそこに巻線が施
された誘導電動機用の固定子であってもよく、固定子が
回転子の外側に位置するものにはすへて適用できる。３
は回転子で回転子鉄心４とこれに施された回転子巻線５
があり、この巻線の端末は整流子６に接続されている。

７は回転子鉄心４の中央部を貫通してこれに固着されて
いるシャフトで前記整流子６もこれに固着されている。

８は板材をプレスで成形加工したりまたは、樹脂材を成
形してなる有底円筒体のエンドブラケットで底部には、
止め軸付きの玉軸受１０の外輪を支承する軸受穴９を設
けてあり、固定子２の両側に配置する２個のエンドブラ
ケット８の一方には、ブラシ１１を保持して整流子６に
対して通電可能なブラシ保持器１２が設けられこれを介
して電動機１は電源により付勢される。

電動機１が誘導電動機の場合には、このブラシ保持器１
２は不要である。玉軸受１０の外輪には、その外輪の径
よりも突出して軸方向すなわちシャフト７の長平方向に
は位置を規制された止め輪１３が設けられ、各々のエン
ドブラケット８に対応して玉軸受１０が設定される。そ
して一方の玉軸受１０の止め輸１３とエンドブラケット
８の間には板状の環体でこれを板面に直角方向に波形に
成形して軸方向に押圧することにより荷重を生じる予圧
ばね１４が係合され、電動機１の組立終了後は、玉軸受
１０に軸方向の予圧を与えるとともに固定子２とエンド
ブラケット８との間の軸方向の結合力を得るものである
。玉軸受１０の内輪をシャフト７を案内として挿入し、
外輪はエンドブラケット８の軸受穴９に嵌合させる。つ
ぎにシャフト７の回転子３の両側には、電動機１の組立
後の各部品の相対的位置を決定する所定の位置に、Ｅ形
止め輪１６（以下、Ｅリングという）を挿入する溝１７
を設けである。このような構成において、予圧ばね１４
を押圧しながらシャフト７にＥリング１６を挿入するも
のであり、これにより電動機１の組立は完了する。図面
に示す実施例は固定子２である円筒状の永久磁石に複数
個所のエンドブラケット８の回転方向の力を受けて固定
子２とエンドブラケット８の回転方向の相対的移動を防
止する回り止め凹部１８を設けている。一方エンドブラ
ケット８にも前記の回り止め凹部１８と対応する突起１
５を設けて、これを回り止め凹部１８に係合させて、軸
方向の基準と相対的な回り止めとしている。しかし、回
り止めの必要ない場合には、エンドブラケット８の開放
側端面を固定子２の両端面に当接するだけでよい。

玉軸受１０の内輪はシャフト７と嵌合していするが、双
方に回転方向の力が働くと玉軸受１０とシャフト７が相
対的な運動すなわち、すべりを生じクリープとも呼ばれ
る現象を生じる。これを防止しないと玉軸受１０の内輪
とシャフト７が異常磨耗して、電動機１の運転時に異常
な音響や振動を発生することになり運転上の支障を生じ
ることになる。これを防止するためには、露出させであ
る玉軸受１０の内輪とシャフト７の間を接着することが
可能で、この接着剤としては液体の嫌気性接着剤が適し
ており、本発明の電動機１の構造によれば、電動機１の
組立後に容易に接着剤を注入することができるように形
成しである。この嫌気性接着剤は玉軸受１０の内輪とシ
ャフト７の微小なすきま部分に浸透して、空気と触れな
くなると固まり接着力が生じ両者の相対的運動を防止で
きるように構成するものである。

エンドブラケット８は、固定子８の内径側の寸法を基準
として、これに適合する外径とすることで形成でき、こ
れが電動機１の外被を構成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、固定子２とその内側に配置する回転子
３をもつシャフト７を中心として、２個のエンドブラケ
ット８．止め輪付きの２個の玉軸受１０，１個の予圧ば
ね１４および２個のＥリング１６によって電動機１の組
立が完成するもので、組立手順が軸方向に同一方向に積
重ねる形で簡単なため組立の自動化も容易であり、組立
の手数を減らすことができる。また、構成部品も組立の
ためのねじなどを必要とせず１部品点数の低減にも役立
つものである。

つぎに固定子２の外周には外被を持たないのでその部分
の材料の節約ができると同時に、固定子２の外周を他の
部材で覆うことなく、固定子２の内周側に当接するエン
ドブラケット８で電動機１の外被とすることで、エンド
ブラケット８は固定子２の内径に対応すればよく、外径
に対応する場合に比較して、エンドブラケット８の素材
料を節約することができ、資源の節約に役立つものであ
る。

また、軸受としての玉軸受１０の内輪とシャフト７の間
の接着を容易にする構造として１両者間のすべりを生じ
るときには、接着によりこれを防止することができ、運
転中の駆音や振動を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の直流電動機の正面断面図、
第２図は同じく側面図、第３図は同じく構成部品の見取
図である。 １・・・電動機、２・・・固定子、３・・・回転子、４
・・・回転子鉄心、５・・・回転子巻線、６・・・整流
子、７・・・シャフト、８・・・エンドブラケット、９
・・・軸受穴、１０・・・玉軸受、１１・・・ブラシ、
１２・・・ブラシ保持器、１３・・・止め輪、１４・・
・予圧ばね、１５・・・突起、荊１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円環状の固定子（２）の内径側に対向して設けた回
   転子（３）の中心に貫通固着したシャフト（７）を介し
   て２個の止め輪付き玉軸受（１０）と１個の予圧ばね（
   １４）および２個のエンドブラケット（８）の各々の開
   放側端面を固定子（２）の両端面の内径側に所定圧力で
   シャフト（７）の軸方向に押圧するよう、シャフト（７
   ）に設けたＥリングのための溝（１７）とＥリング（１
   ６）によつて構成されたことを特徴とする電動機。 ２、請求項第１項において、固定子（２）の内径側とエ
   ンドブラケット（８）の開放側端面に両者の回転方向の
   相対運動を防止する凹部（１８）と突起（１５）を設け
   たことを特徴とする電動機。 ３、玉軸受（１０）の内輪にシャフト（７）が嵌合する
   場合において、玉軸受（１０）の内輪とシャフト（７）
   の間の嵌合すきまに液状の嫌気性接着剤を流し込むよう
   玉軸受（１０）の内輪が電動機（１）の外部に露して玉
   軸受（１０）の内輪とシャフト（７）とが接着されてい
   ることを特徴とする電動機。