JPS6155335B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電動機や発電機等において、固定子
と回転子間の電気的空隙量を均一にするための芯
出し方法および芯出し装置に関する。

この種の芯出し方法および芯出し装置を、圧縮
機用電動機の固定子を圧縮機のクランクケースに
組立てる場合を例にとつて、図面を参照しながら
説明する。

第１図〜第３図において、クランクケース１に
モータ固定子２が複数個のボルト３を介して、移
動可能程度の力で仮締めされている。

モータ軸４に対して摺動可能に外挿するブツシ
ユ５を一体に内挿するテーパ軸６は、上部に長穴
７（軸方向に長軸を有する）を所要個数有すると
ともに、中間部イから下方に向つて半径方向内方
に縮少する形状をなし、下部には所要個数のネジ
８が螺合している。

ハンドル９の下部はテーパ軸６の上部小径に摺
動可能に外挿されるとともに、テーパ軸６の長穴
７に係合するピン１０が圧入されている。またハ
ンドル９の上部は図示しない駆動源に連結される
把手１１が取付けられている。

１２は張りチヤツクで、その中にテーパ軸６お
よびハンドル９を受け入れるためテーパ軸６と正
確に同芯であり、第２図に示す如くスリーブ状を
なしている。

この張りチヤツク１２には、底部から上部に向
い半径方向外方に拡がるようにテーパづけされた
円錐台形状の縦方向のボア１３が形成されてい
る。このボア１３の下半部１３ａはテーパ軸６の
テーパ面６ａと係合するが、ボア１３の上半部１
３ｂはハンドル９の下部およびテーパ軸６の肩部
６ｂを摺動可能に内挿している。

張りチヤツク１２には、さらに連続した縦方向
の第１の溝１５および第２の溝１６が、張りチヤ
ツク１２の周囲に円周方向に間隔をあけて設けて
ある。溝１５，１６の全部は張りチヤツク１２を
通り、ボア１３と張りチヤツク１２の外面の間に
半径方向に伸びている。溝１５は張りチヤツク１
２の上部で開口し、張りチヤツク１２の底部の直
上で終つているのに対し、溝１６は張りチヤツク
１２の底部に開口し、張りチヤツク１２の上部直
下に終つている。この構造によつて張りチヤツク
１２は半径方向に膨張することができる。

一方、張りチヤツク１２の外周面はモータ固定
子２と正確に同芯になつており、張りチヤツク１
２の下部には長穴１４が所要個数設けられてい
て、この長穴１４はテーパ軸６に取り付けられた
ネジ８に係合するようになつている。

つぎに芯出し手順について説明する。

クランクケース１を取付装置１７に固定したの
ち、モータ固定子２をクランクケースの突起部１
８にボルト３を介して仮締めする。

ついでピン１０によつて連結されたハンドル９
とテーパ軸６を張りチヤツク１２に内挿したと
き、張りチヤツク１２の外径はモータ固定子２の
内径より小さいため、モータ固定子２の内周と張
りチヤツク１２の外周の間に隙間をもたせてブツ
シユ５をモータ軸４に挿入しつつ図示せぬ駆動源
でハンドル９の把手１１に下方へ力を伝えると、
ピン１０とテーパ軸６の長穴７の下端が当接し
て、テーパ軸６を下方へ押し下げる。

その結果、テーパ軸６とボア１３の各テーパ部
６ａと１３ａが係合して張りチヤツク１２を半径
方向に膨脹させ、モータ固定子２をモータ軸４と
同芯にし位置決めを行なう。そこでボルト３を締
め付けてモータ固定子２をクランクケース１に固
定する。ついでハンドル９の把手１１を上方に移
動させる。テーパ軸６に固定されたネジ８が張り
チヤツク１２の長穴１４の上部に係合するので、
張りチヤツク１２はテーパ軸６とともに上方に引
き抜かれる。

つぎに回転子１９をモータ軸４に焼嵌めによつ
て取付けると、第３図に示す状態に組立てられ
る。

しかしながら、上述した芯出し方法にはつぎの
ような欠点がある。

(1) 固定子と回転子の空隙量が不均一となる。こ
れは、芯出し要具の案内穴とモータ軸との隙間
の片寄り、および芯出し要具の各構成部品の偏
心量と、回転子の内外径の偏心量とが合成され
るからである。

(2) 張りチヤツクによる機械的芯出し方法である
ため、モータ軸または固定子穴の倒れに対する
矯正能力に欠け、空隙の均一芯出しに限界があ
る。

(3) 前記(1)項、(2)項の欠点が解消されても、固定
子に設けられたスリツト溝形状にバラツキが存
在すると、空隙不均一と同じ現象となり、電動
機特性の不具合（振動発生、始動トルクのバラ
ツキ、効率低下等）が同様に発生する。

このように従来の機械的芯出し方法および装置
では、方法自体も構成部品も精度に限界が存在す
る。

この発明は上記事情を根本的に改善したもの
で、空隙不均一による電動機特性等の不具合を解
消し、高い精度を有する芯出し方法および芯出し
装置を提供する。

即ち、この発明の芯出し方法は回転子が固定さ
れた電動軸を保持するケース及びこのケースに前
記回転子の外側に位置するように仮締めされた固
定子を備えた電動機等の前記固定子と回転子間の
空隙を均一に芯出しする方法において、前記固定
子に低電圧を印加し、前記空隙の不均一によつて
生じる平衡磁気吸引力の方向と力の大きさを荷重
測定器で測定して、前記磁気吸引力の方向と力を
バランスする方向に前記固定子を移動させ、前記
固定子と回転子間の電気的空隙量を均一にするこ
とを特徴とするものである。

またこの発明の芯出し装置は回転子が固定され
た電動軸を保持するケースを位置決めするベース
に一軸方向に移動可能に装着された外枠と、この
外枠に対し同外枠の移動方向と直角方向に移動可
能に装着された内枠と、この内枠に設けられ、前
記ケースに仮締めされた固定子に接触可能で、前
記回転子と固定子間の空隙の不均一によつて生ず
る不平衡磁気吸引力の方向と力の大きさを測定す
るとともに、前記外枠および内枠の移動によつて
前記回転子と固定子間の電気的空隙量を均一に調
整する荷重測定器と、を具備してなる装置であ
る。

以下、圧縮用電動機（たとえば分相起動単相誘
導電動機）の固定子をクランクケースに組立てる
一実施例に基づいて、第４図〜第９図を参照しな
がらこの発明を説明する。

第４図〜第５図において、ベース５０に固定さ
れたブラケツト５１，５２には、外枠５３を左右
方向（以後Ｚ軸方向と称す）に摺動可能にガイド
する軸５４，５５が固定されている。ブラケツト
５１はハンドル５６を回転可能に軸支している。
ハンドル５６の軸方向の移動は、ハンドル５６の
大径部５６ａとハンドル５６に固定したリング５
７によつて阻止されている。そしてハンドル５６
の先端部のネジは外枠５３に螺合しており、外枠
５３はハンドル５６の回転により軸５４，５５に
ガイドされて、Ｚ軸方向に移動するようになつて
いる。

ブラケツト５２に固定された位置決め部材５８
はプレート５９とＵ字状ブラケツト６０から構成
され、クランクケース１側の穴６１にはクランク
ケース１のシリンダーヘツド接続部１ａに内挿さ
れるプラグ６２を圧入している。さらにシリンダ
ーヘツド接続部１ａのＵ字状ブラケツト６０に圧
入されたピン６３と係合する穴６４が所要個数設
けられている。

クランクケース１の反シリンダーヘツド部１ｃ
にはピン６５に回動可能に軸支された押し付けレ
バー６６の一端が当接し、押し付けレバー６６に
螺合したボルト６７でクランクケース１を前記位
置決め部材５８に押し付けることにより、クラン
クケース１を固定している。

外枠５３の枠６８，６９間には軸７０，７１が
固定され、内枠７２を上下方向（以後Ｘ軸方向と
称す）に摺動可能にガイドしている。外枠５３の
枠６８には、ハンドル７３が回転可能に軸支さ
れ、ハンドル７３の大径部７３ａとハンドル７３
に固定されたリング７４によつてハンドル７３の
軸方向の移動が阻止されるとともに、ハンドル７
３の先端部のネジが内枠７２に螺合して、内枠７
２をＸ軸方向に移動可能にしている。

内枠７２の各枠７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２
ｄにはつぎに説明するように荷重測定装置７５が
夫々設けられている。

すなわち、ハンドル７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，
７６ｄは夫々内枠７２の枠７２ａ，７２ｂ，７２
ｃ，７２ｄに螺合し、その先端部は、大径部７６
ｅとハンドル７６に固定されたリング７７との間
にほゞ逆三角形状をなすセンサー取付板７８を挾
んでいる。一方、このセンサー取付板７８には、
内枠７２に固定されたガイドピン７９が、前記ハ
ンドル７６の回転で移動するセンサー取付板７８
を回り止めするとともに摺動可能に案内すべくハ
ンドル７６の両側部に設けられている。

さらにセンサー取付板７８の逆三角形の頂点部
には、荷重測定器８０ａ〜８０ｄが取付けられて
いる。

荷重測定器８０の先端部はたとえばロードセル
に代表されるセンサー８１が設けられ、他端部は
内枠７２に設けられた穴８２に遊嵌している。

そして各荷重測定器８０ａ〜８０ｄは夫々メー
タ８３ａ〜８３ｄに接続されている。

なお、４は回転子１９がすでに固定されている
モータ軸、２はクランクケース１に仮締めされた
固定子であり、また、内枠７２の枠７２ｃと外枠
５３の枠８４は言うまでもなく、位置決め部材５
８のＵ字状ブラケツト６０と干渉しないように切
欠かれている。

つぎに芯出し方法を説明する。

モータ軸４に回転子１９を固定した状態でクラ
ンクケース１を位置決め部材５８と押し付けレバ
ー６６で挾みつけて、位置固定する。

回転子１９と固定子２間の空隙を適当に保持し
た状態で内枠７２の枠７２ａに取付けたハンドル
７６ａを回すと、センサー取付板７８は枠７２ａ
に固定された２本のガイドピン７９によつて、Ｚ
軸方向へ平行移動する。このとき、センサー取付
板７８に取付けられた荷重測定器８０ａを固定子
２に接触させ、数Kgの予荷重をかける。内枠７２
に取付けられた他の３ケ所の荷重測定器８０ｂ〜
８０ｄも、同一の予荷重となるようセツトする。

そして第６図の回路に示すように主巻線Ａ、補
助巻線Ｂの抵抗値を同一にする調整抵抗Ｒを接続
し、コイルが焼損しない程度（回転子１９が回転
しない程度）の電圧（たとえば20V）を印加する
と、主巻線Ａと補助巻線Ｂによつて第７図、第８
図に示すような交番磁界が発生する。このとき、
前述した予荷重をセツトした際に第９図の如く固
定子２と回転子１９の空隙ｌ（lmは最小空隙位
置）にバラツキがあると、空隙の狭い部分の固定
子２と回転子１９間の磁気抵抗が小さくなり、磁
束密度が増加して、固定子２は空隙の狭い方向に
吸引されることになる。

各荷重測定器８０ａ〜８０ｄに接続された各メ
ータ８３ａ〜８３ｄによつて、予荷重から変化し
た荷重を目視することができる。

第９図の状態では、荷重測定器８０ａと８０ｂ
にかかる荷重は予荷重より増加し、荷重測定器８
０ｃと８０ｄにかかる荷重は予荷重より減少す
る。

ハンドル７３，５６を回転させて各荷重測定器
８０ａ〜８０ｄにかかる荷重が均一になるよう調
整する。

すなわち、ハンドル７３を回せば固定子２は回
転子１９との間に有する空隙量だけ荷重測定器８
０ｂ，８０ｄを介して内枠７２とともにｘ軸方向
に移動する。またハンドル５６を回せば固定子２
は回転子１９との間に有する空隙量だけ荷重測定
器８０ａ，８０ｃを介して内枠７２、外枠５３と
ともにＺ軸方向に移動する。以上の操作で各メー
タ８３ａ〜８３ｄの値が同一になり、磁気吸引力
の最もバランスした位置が求められ、固定子２は
ボルト３を締めつけてクランクケース１に固定さ
れる。

以上で明らかなように、この発明によれば、従
来の機械的な芯出し方式に比べ、電動機構成部品
の高精度の加工が不必要となる。そして固定子と
回転子間の電気的空隙量を均一にするもの（電気
的芯出し方式）であるから、固定子のスリツト溝
形状にバラツキが存在しても、満足すべき電動機
特性を得ることができる。

なお、この発明の応用範囲としては、磁気回路
の作用を利用し機械動力を電力に変換する発電
機、電力から機械動力を得る電動機類において、
固定子と回転子の空隙芯出しに広く適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮機用電動機の張りチヤツクによる
従来の固定子芯出し方法を示す要部断面図、第２
図は張りチヤツクの一部断面図、第３図は芯出し
完了済みの状態を示す要部断面図である。第４図
はこの発明の一実施例を示す圧縮機用電動機の芯
出し装置の平面図、第５図は第４図−線に沿
う断面図、第６図は上記実施例における電動機の
接続状態を示す回路図、第７図および第８図は上
記実施例における交番磁界の発生状況の説明図、
第９図は固定子の吸引状況の説明図である。 １……クランクケース、２……モータ固定子、
４……モータ軸、５……ブツシユ、６……テーパ
軸、７……長穴、９……ハンドル、１０……ピ
ン、１１……把手、１２……張りチヤツク、１３
……ボア、１５，１６……溝、１９……回転子、
５０……ベース、５１，５２……ブラケツト、５
３……外枠、５４，５５……軸、５６……ハンド
ル、５７……リング、５８……位置決め部材、５
９……プレート、６０……Ｕ字状ブラケツト、６
２……プラグ、６３……ピン、６５……ピン、６
６……押し付けレバー、６７……ボルト、６８，
６９……枠、７０，７１……軸、７２……内枠、
７３……ハンドル、７４……リング、７６ａ〜７
６ｄ……ハンドル、７７……リング、７８……セ
ンサー取付板、７９……ガイドピン、８０ａ〜８
０ｄ……荷重測定器、８１……センサー、８３ａ
〜８３ｄ……メータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転子が固定された電動軸を保持するケース
   及びこのケースに前記回転子の外側に位置するよ
   うに仮締めされた固定子を備えた電動機等の前記
   固定子と回転子間の空隙を均一に芯出しする方法
   において、前記固定子に低電圧を印加し、前記空
   隙の不均一によつて生じる平衡磁気吸引力の方向
   と力の大きさを荷重測定器で測定して、前記磁気
   吸引力の方向と力をバランスする方向に前記固定
   子を移動させ、前記固定子と回転子間の電気的空
   隙量を均一にすることを特徴とする電動機等の芯
   出し方法。 ２ 回転子が固定された電動軸を保持するケース
   を位置決めするベースに一軸方向に移動可能に装
   着された外枠と、この外枠に対して同外枠の移動
   方向と直角方向に移動可能に装着された内枠と、
   この内枠に設けられ、前記ケースに仮締めされた
   固定子に接触可能で、前記回転子と固定子間の空
   隙の不均一によつて生じる不平衡磁気吸引力の方
   向と力の大きさを測定するとともに、前記外枠及
   び内枠の移動によつて前記回転子と固定子間の電
   気的空隙量を均一に調整する荷重測定器と、を具
   備したことを特徴とする電動機等の芯出し装置。