JPH09140082A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を極力削減し、また組立作業性を大
幅に改善すること。 【解決手段】 二つの分割フレーム８と９とにより、従
来技術のようなハウジングと２個のエンドブラケットと
同様の形状及び機能を果たすので、部品点数を削減でき
る。また、両フレーム８，９のハウジング上半部８１，
ハウジング下半部９１の内径をステータ６の外径とほぼ
同寸法に形成するだけでハウジング上半部８１，ハウジ
ング下半部９１とステータ６とを容易に組み付けできる
ため、従来技術のようにハウジング内径をステータより
小さくすることが不要になり、ハウジング内周にステー
タを焼きばめや圧入する作業が不要になり、極めて簡単
に組み付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組立性を改善した
した回転電機に係り、特に小型として使用するのに好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】回転電機の従来技術としては、図１２に
示すものがある。即ち、図１２に示す回転電機は、ハウ
ジング１の内周部にステータ６が保持され、そのハウジ
ング１の軸方向の両端にエンドブラケット２ａ，２ｂが
嵌合して、ボルト等の締結手段により固定されている。

【０００３】エンドブラケット２ａ，２ｂの内部にはシ
ャフト４を回転自在に支承する軸受３，３が保持されて
いる。シャフト４の軸方向の途中位置の外周部にはロー
タ５が固定され、該ロータ５がハウジング１内のステー
タ６と対向する位置に配置される。

【０００４】このような回転電機は、ハウジング１とそ
の両端に取付けられるエンドブラケット２ａ，２ｂとは
予め別の部品として形成されており、ステータ６を保持
したハウジング１に対し、その両端から２個のエンドブ
ラケット２ａ，２ｂが挟むようにして組付けられる。

【０００５】また、ステータ６をハウジング１に固定す
る場合、確実に固定させるため、ステータ６の外径が、
ハウジング１の内径より若干大きめに形成されているの
で、固定作業に際しては、ハウジング１を熱することに
よってハウジング１の内径を大きくさせた後、ステータ
６を挿入し固定している。或いは、熱しなくとも、ステ
ータ６をハウジング１に圧入することによって固定して
いる。なお図１２において、符号７は、ハウジング１の
外周に軸方向に沿って複数突設された放熱フィンであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術の回転電機にあっては、ハウジング１に対し、
２個のエンドブラケット２ａ，２ｂを組付ける構成であ
るので、それだけ部品点数が多くなる問題があるばかり
でなく、組立作業工数がそれだけ増える問題もある。こ
のような部品点数の増加はそれだけ保守管理上にも悪影
響を及ぼす。

【０００７】しかも、両者１と２ａ，２ｂとの組付けに
は予めハウジング１の内周にステータ６を固定するが、
ハウジング１が筒状であることから、上述の如く、ハウ
ジング１の内径よりステータ６の外径を若干大きく形成
する必要がある。そのため、ステータ６の組付けは、ハ
ウジング１に対し熱を加えてから挿入したり、或いは圧
入したりしなければならないので、作業に極めて手間が
かかると云う問題がある。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、部品点数を極力削減することができ、また組立作
業性を大幅に改善し得る回転電機を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的のため、本願発
明では、筒状のハウジングと、該ハウジングの軸方向の
両端に各々位置し、かつシャフトを回転自在に支承する
エンドブラケットとを有する回転電機において、ハウジ
ング部と各エンドブラケット部とが一体に形成されると
共に、互いに突き合わせたとき、シャフトの軸心に沿っ
て半分に分割される二つの分割フレームを形成したこと
を特徴とする。

【００１０】本発明では、上述の如く、ハウジング部と
各エンドブラケット部とが一体に形成されると共に、互
いに突き合わせたとき、シャフトの軸心に沿って半分に
分割される二つの分割フレームを形成したので、該二つ
の分割フレームが、互いに突き合わせると、従来技術の
ようなハウジングと２個のエンドブラケットと同様の形
状及び機能を果たすので、それだけ部品点数を削減する
ことができる。

【００１１】また、二つの分割フレームにした場合、一
方の分割フレームに対し、ステータ，ロータ等を有する
シャフトを順次セットした後、これに他方の分割フレー
ムを組み合わせることにより回転電機を組み付けること
ができる。この場合、二つの分割フレームにすると、両
フレームの内径をステータの外径より小さくする必要が
なく、ほぼ同寸法に形成するだけで二つの分割フレーム
間にステータを容易に組み付けることができる。

【００１２】そのため、従来技術のようにハウジング内
径をステータより小さくすることが不要になり、従っ
て、ハウジングの内周にステータを焼きばめしたり、圧
入したりする作業が不要になるので、極めて簡単に組み
付けることができる。

【００１３】しかも、従来技術のようにハウジングとエ
ンドブラケットとで形成される空間では外部から見えな
いところでの作業であったのに対し、一方の分割フレー
ムが開口されているので、ステータ，シャフト等の組立
作業性が極めて容易となる。その結果、組立作業を大幅
に改善し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１乃至
図１１により説明する。図１及び図２は本発明による回
転電機の第一の実施例を示している。本実施例におい
て、図１の従来技術と異なるのは、ハウジング部分とエ
ンドブラケット部分とが一体に形成されてフレームをな
すと共に、そのフレームが互いに軸心を通る二つの分割
フレーム８，９に分割形成された点にある。

【００１５】具体的に述べると、図２及び図３に示すよ
うに、分割フレーム８，９のうち、一方の分割フレーム
８は、ハウジングの上半分の形状をなすハウジング上半
部８１と、それに対応しハウジングの軸方向の両端に配
置されるよう、エンドブラケット２ａ，２ｂの上半分の
形状をなすエンブラ上半部８２，８３とが一体に成形さ
れることにより形成され、その内側が下方に開口されて
いる。

【００１６】他方の分割フレーム９は、ハウジングの下
半分の形状をなすハウジング下半部９１と、それに対応
しハウジングの軸方向の両端に配置されるよう、エンド
ブラケット２ａ，２ｂの下半分の形状をなすエンブラ下
半部９２，９３とが一体に成形されるこにとより形成さ
れ、その内側が上方に開口されている。

【００１７】そして、分割フレーム８のハウジング上半
部８１と、分割フレーム９のハウジング下半部９１とは
互いに組み合わされたとき、その内周にステータ６を固
定し得る大きさをなしている。また、分割フレーム８の
エンブラ上半部８２，８３と、分割フレーム９のエンブ
ラ下半部９２，９３とは互いに組み合わされたとき、そ
の中心部に、シャフト４を回転自在に支承するための軸
受３を保持し得る大きさをなしている。そのため、エン
ブラ上半部８２，８３と、エンブラ下半部９２，９３と
の側部には軸受３を保持し得る保持部８４と９４とが夫
々設けられている。

【００１８】さらに、分割フレーム８と分割フレーム９
とは互いに組み合わされたとき、分割フレーム８におけ
るハウジング上半部８１，エンブラ上半部８２，８３
と、分割フレーム９におけるハウジング下半部９１，エ
ンブラ下半部９２，９３との夫々が、シャフト５の軸心
を通る水平線に沿って当接することにより、外枠形状を
なすようにしている。従って、分割フレーム８と９と
は、シャフト５の軸心を通る水平線に沿って夫々分割さ
れている。

【００１９】またさらに、分割フレーム８と分割フレー
ム９との互いに当接する開口部にはフランジ８５，９５
が側方に突設され、図示しないボルト等の締結手段で互
いに締め付けられるようにしている。そして、分割フレ
ーム９の底部には、該分割フレーム９が下半部を果たす
ことから、取付けベースとしての脚９６が一体に設けら
れている。

【００２０】このような分割フレーム８と９とは、軽量
化を図るため、例えばアルミもしくはその合金等により
形成されることが好ましいが、鋳物であっても良いのは
勿論である。また、分割フレーム９のハウジング下半部
９１の外周部には、ステータ６とロータ５とによって構
成される電気部からの熱の冷却効果を高めるため、放熱
フィン９７が設けられているが、この放熱フィンは図示
していないものの、分割フレーム８のハウジング上半部
８１の外周部にも同様に設けられる。

【００２１】なお、シャフト５と軸受３とステータ６と
の位置関係は従来技術と同様であり、即ち、シャフト５
の両端部が軸受３，３によって支承され、軸受３，３が
分割フレーム８のエンブラ上半部８２・８３，分割フレ
ーム９のエンブラ下半部９２・９３間に保持され、シャ
フト５と対向する位置にステータ６が配置される。

【００２２】実施例の回転電機は、上記の如き構成より
なるので、以下のようにして組み付けられる。

【００２３】即ち、まず分割フレーム８と９とのうち、
下側に位置する分割フレーム９を用意し、その分割フレ
ーム９内のハウジング下半部９１の所定位置にステータ
６を収容し、次いで、そのステータ６内にシャフト４を
挿通し、該シャフト４の両端部に装着された軸受３，３
を分割フレーム９のエンブラ下半部９２，９３の所定位
置に保持させる。この場合、シャフト４の軸方向途中位
置の外周には軸受３と同様、予めロータ５を取付けてお
く。

【００２４】そして、ステータ６，軸受３，シャフト
４，ロータ５を有する分割フレーム９に対し、分割フレ
ーム８を上方から組み合わせ、両者８，９をボルト等の
締結手段にて締め付けることにより、回転電機全体を組
み付ける。

【００２５】従って、実施例の回転電機は、二つの分割
フレーム８と９とにより、従来技術のようなハウジング
と２個のエンドブラケットと同様の形状及び機能を果た
すので、それだけ部品点数を削減することができる。

【００２６】また、上下の二つに分割する分割フレーム
８と９とにした場合、上述の如く、下半部となる分割フ
レーム９に対し、ステータ６，ロータ４及び軸受３を有
するシャフト４を順次セットした後、これに上半部とな
る分割フレーム８を組み合わせることにより回転電機を
組み付けることができる。

【００２７】この場合、上下二つの分割フレーム８と９
とにすると、両フレーム８，９のハウジング上半部８
１，ハウジング下半部９１の内径をステータ６の外径よ
り小さくすることがなく、ほぼ同寸法に形成するだけで
ハウジング上半部８１，ハウジング下半部９１とステー
タ６とを容易に組み付けることができる。そのため、従
来技術のようにハウジング内径をステータより小さくす
ることが不要になり、従って、ハウジングの内周にステ
ータを焼きばめしたり、圧入したりする作業が不要にな
るので、極めて簡単に組み付けることができる。

【００２８】しかも、従来技術のようにハウジングとエ
ンドブラケットとで形成される空間では外部から見えな
いところでの作業であったのに対し、分割フレーム９の
上方が開口されているので、ステータ６，シャフト４等
の組立作業性が極めて容易となる。その結果、組立作業
を大幅に改善し得る。

【００２９】図３及び図４は本発明による第二の実施例
を示している。この実施例は、分割フレーム８と９とが
垂直線に沿って左右に分割形成されたものである。即
ち、この分割フレーム８と９とのうち、一方の分割フレ
ーム８は図示左側に位置する形状をなし、他方の分割フ
レーム９は図示右側に位置する形状をなしている。従っ
て、双方の分割フレーム８と９との底部には脚８６，９
６が夫々設けられている。なお、図において図１，図２
と同一符号のものは同一部分もしくは相当するものを表
している。

【００３０】このように、分割フレーム８，９が左右に
分割された場合、回転電機の組付けに際しては、例えば
図４に示すように、一方の分割フレーム９にステータ６
と軸受３，ロータ５を有するシャフト４とを夫々組付
け、これに分割フレーム８を組み合わせて締結すること
により行える。但し、この場合、ステータ６等を組み付
ける分割フレーム９は、図示例では垂直方向に起立した
状態で組付けているが、実際には作業性の便宜上、水平
に置いたりして組付けられることがある。従って、この
実施例によれば、基本的には前記第一の実施例と同様の
作用効果がある。

【００３１】また図示実施例では、分割フレーム８，９
が垂直方向に分割された例を示したが、例えば斜め４５
度の角度で分割してもよいのは勿論であり、何れにしろ
シャフト４の軸線を通る線に沿って二つに分割される
と、部品点数及び作業工数の点から効果を得ることがで
きる。なお、以降の各実施例の説明では、垂直方向に半
分割された分割フレーム８と９とを用いて述べる。

【００３２】図５は本発明による第三の実施例を示して
いる。この実施例は、ステータ６が角形形状に形成され
る一方、水平線に沿って上下に分割された分割フレーム
８と９とがそれに対応する形状に形成されたものであ
る。

【００３３】即ち、ステータ６は、図６に示す如くほぼ
真四角に形成され、その中心部にロータ５を配置し得る
よう円形の孔が貫通して形成されている。分割フレーム
８と９とは、前記真四角のステータ６に対応するよう、
角形状に形成されている。そして、分割フレーム９にス
テータ６及び軸受３，ロータ５を有するシャフト４を組
み付け、これに分割フレーム８を組み合わせて構成され
た回転電機を駆動すると、ステータ６が真四角に形成さ
れると共に、分割フレーム８，９がそれに対応した角形
状であるので、ステータ６が分割フレーム８，９内で空
転することを防止できる。

【００３４】従って、ステータを円筒形状に形成した場
合、回転電機の駆動時にステータが空転するおそれがあ
ることから回り止めピンが必要となるが、本実施例で
は、上述の如き四角形状のステータ６と、それに対応す
る形状の分割フレーム８，９とに形成すれば、ステータ
６の空転を防止できるばかりでなく、回り止めピンが不
要となり、それだけ部品点数の削減及び作業工数の低減
を図ることができる。

【００３５】なお図示実施例では、ステータ６がほぼ真
四角に形成された例を示したが、これに限定されるもの
ではなく、要はステータ６の空転を防げるよう多角形状
であればよい。

【００３６】図６及び図７は本発明による第四の実施例
を示している。この場合は、分割された分割フレーム８
と９とを組み合わせたとき、それら両者のフランジ８５
と９５とをインロー嵌合させることにより組み合わせの
容易さと確実性とを得るようにしたものである。即ち、
例えば図７（ａ）に示すように、分割フレーム８のフラ
ンジ８５の内側端部に凹部８５ａが形成され、その凹部
８５ａに対応する突起９５ａが、分割フレーム９のフラ
ンジ９５の内側端部に突設されている。そして、分割フ
レーム８と９とを組み合わせたとき、突起９５ａが凹部
８ａに係合することにより、分割フレーム８と９とを容
易にかつ確実に組み合わせることができると共に、雨水
等に対する防水機能を果たすことができる。

【００３７】なお、この場合、上記と逆の形態となるよ
うに、即ち、図７（ｂ）に示すように、フランジ８５に
突起８５ｂが、フランジ９５に凹部９５ｂが夫々形成さ
れても同様である。

【００３８】このようなインロー嵌合構造は、前述した
各実施例に適用することができ、しかも分割フレーム
８，９の成形時に容易に一体に形成することができる。

【００３９】図８乃至図１１は本発明による他の実施例
を種々示している。この実施例は、分割フレーム８，９
が夫々従来のハウジングとエンドブラケットとを一体に
した形状であることから、この分割フレーム８，９に種
々の機能を有する部材をさらに一体に形成したものであ
る。

【００４０】即ち、図８及び図９に示す実施例は、分割
フレーム８，９の内側に、ステータ６とロータ５とから
なる電気部を送風冷却し得る風を整流させ、回転電機内
部を効率的に冷却させるため、ファンガイド８８，９８
が突設されている。ファンガイド８８は、分割フレーム
８のハウジング上半部８１の内側の両端部において内方
に向かってかつ垂直方向に突設されている。ファンガイ
ド９８は、分割フレーム９のハウジング下半部９１の内
側の両端部においてファンガイド８８と同様にして突設
されている。従って、分割フレーム８と９とが組み合わ
せられると、両ファンガイド８８と９８とで環状板が形
成されることとなる。

【００４１】この実施例によれば、分割フレーム８，９
の夫々にファンガイド８８，９８が一体に形成され、し
かも半分割のフレーム形状とすることによってファンガ
イド８８，９８の形成が容易となるので、ファンガイド
を用いる従来技術に比較すると、それだけ部品点数，組
立工数を削減することができる。

【００４２】図１０に示す実施例は、分割フレーム８，
９のハウジング上半部８１，ハウジング下半部９１の内
側において、軸方向の両端部に冷却用のリブ８９，９９
が突設されている。このリブ８９，９９は、ハウジング
上半部８１，ハウジング下半部９１の内側においてステ
ータ６を除いた位置に設けられており、ロータ５の羽根
５ａの回転によって生じる通風をガイドすることによ
り、回転電機の内部やハウジング上半部８１・下半部９
１を冷却するようにしている。

【００４３】この実施例によれば、ファンガイド８８，
９８を設けた図８，図９に示す実施例と類似した効果を
得ることができる。

【００４４】図１１に示す実施例は、密閉形の回転電機
と開放形の回転電機との何れにも共用できるようにした
ものである。即ち、下半部となる分割フレーム９に通風
口１００が形成され、該通風口１００により、一方の外
部から分割フレーム９内に風が入り込み、またその風が
分割フレーム９内を通過して他方の外部に出るようにし
たものである。そのため、通風口１００は、分割フレー
ム９のハウジング下半部９１，エンブラ下半部９２・９
３に複数設けられ、しかも雨水等が浸入しにくいような
形状をなしている。

【００４５】このように、分割フレーム９に通風口１０
０を設けた場合、この分割フレーム９を用いて密閉形及
び開放形の回転電機を夫々構成することができるので、
双方のタイプのものに共用することが可能となる。従っ
て、タイプ別に夫々異なった部材をいちいち形成するこ
とがないので、製作上の点で有利となるばかりでなく、
部品管理上の点からも有利である。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、ハウジング部と各エンドブラケット部とが一体
に形成されると共に、互いに突き合わせたとき、シャフ
トの軸心に沿って半分に分割される二つの分割フレーム
を形成したので、回転電機としてそれだけ部品点数を削
減することができ、また従来技術のようにハウジングの
内周にステータを焼きばめしたり、圧入したりする作業
が不要になり、極めて簡単に組み付けることができる結
果、組立作業を大幅に改善し得る効果がある。特に、分
割フレームを垂直方向に沿って半分割すると、下半分の
分割フレームに必要部品のセットすることが容易に行え
るので、作業性のいっそうの向上を図り得る。

【００４７】また請求項２によれば、二つの分割フレー
ムの内側に内部冷却用のファンガイドを一体に設け、冷
却特性を向上し得るので、ファンガイドを用いる従来技
術に比較すると、それだけ部品点数，組立工数を削減す
ることができ、ひいては部品の管理が容易となる効果も
あり、しかも半分割のフレーム形状とすることによって
ファンガイドの形成が容易となる効果もある。

【００４８】さらに請求項３によれば、二つの分割フレ
ームの内側に放熱用のリブを一体に設けたので、請求項
２と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転電機の第一の実施例であっ
て、ステータ等を組み付けた下半部の分割フレームと上
半部の分割フレームとを組み合わせる状態を示す一部断
面の説明用側面図。

【図２】同じく下半部の分割フレームと上半部の分割フ
レームとを組み合わせる状態を示す説明用正面図。

【図３】本発明による回転電機の第二の実施例であっ
て、ステータ等を組み付けた左半部の分割フレームと右
半部の分割フレームとわ組み合わせる状態を示す説明用
側面図。

【図４】同じく左半部の分割フレームと右半部の分割フ
レームとを組み合わせる状態を示す説明用正面図。

【図５】本発明による回転電機の第三の実施例を示す図
２に対応する説明用正面図。

【図６】本発明による回転電機の第四の実施例を示すフ
ランジのインロー構造の概略図。

【図７】同じく一方の分割フレームのフランジに凹部
を、かつ他方の分割フレームのフランジに突起を設けた
状態を示す図６のＡ部拡大図（ａ），及び一方の分割フ
レームのフランジに突起を、かつ他方の分割フレームの
フランジに凹部を設けた状態を示す図６のＡ部拡大図
（ｂ）。

【図８】本発明による回転電機の他の実施例であって、
分割フレーム内にファンガイドを設けた一部断面の説明
用側面図。

【図９】ファンガイドを有する分割フレームを互いに組
み付けた状態を示す上半分断面の説明用正面図。

【図１０】本発明による回転電機の他の実施例であっ
て、分割フレーム内に放熱用のリブを設けた状態を示す
上半分断面の説明用正面図。

【図１１】本発明による回転電機の他の実施例であっ
て、下半部の分割フレームに通風口を設けた状態を示す
説明用正面図。

【図１２】従来技術の回転電機の一構成例を示す上半分
断面の説明図。

【符号の説明】

１…ハウジング、２ａ，２ｂ…エンドブラケット、３…
軸受、４…シャフト、５…ロータ、６…ステータ、８，
９…分割フレーム、８１…ハウジング上半部、８２，８
３…エンブラ上半部、９１…ハウジング下半部、９２，
９３…エンブラ下半部、８８…ハウジング上半部に設け
たファンガイド、９８…ハウジング下半部に設けたファ
ンガイド、８９…ハウジング上半部に設けた放熱用のリ
ブ、９９…ハウジング下半部に設けた放熱用のリブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小俣 剛 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 関根 昭裕 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 竹田 高広 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 須川 英一郎 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 鈴木 利文 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のハウジングと、該ハウジングの軸
   方向の両端に各々位置し、かつシャフトを回転自在に支
   承するエンドブラケットとを有する回転電機において、
   ハウジング部と各エンドブラケット部とが一体に形成さ
   れると共に、互いに突き合わせたとき、シャフトの軸心
   に沿って半分に分割される二つの分割フレームを形成し
   たことを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 筒状のハウジングと、該ハウジングの軸
   方向の両端に各々位置するエンドブラケットとを有する
   回転電機において、ハウジング部と各エンドブラケット
   部とが一体に形成されると共に、互いに突き合わせたと
   き、シャフトの軸心に沿って半分に分割される二つの分
   割フレームを形成し、該二つの分割フレームの内側に内
   部冷却用のファンガイドを一体に設けたことを特徴とす
   る回転電機。
3. 【請求項３】 筒状のハウジングと、該ハウジングの軸
   方向の両端に各々位置するエンドブラケットとを有する
   回転電機において、ハウジング部と各エンドブラケット
   部とが一体に形成されると共に、互いに突き合わせたと
   き、シャフトの軸心に沿って半分に分割される二つの分
   割フレームを形成し、該二つの分割フレームの内側に放
   熱用のリブを一体に設けたことを特徴とする回転電機。