JPH0652984B2 - 直流電動機用ア−マチャ - Google Patents
直流電動機用ア−マチャInfo
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- JPH0652984B2 JPH0652984B2 JP59146545A JP14654584A JPH0652984B2 JP H0652984 B2 JPH0652984 B2 JP H0652984B2 JP 59146545 A JP59146545 A JP 59146545A JP 14654584 A JP14654584 A JP 14654584A JP H0652984 B2 JPH0652984 B2 JP H0652984B2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/04—Balancing means
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流電動機用アーマチャに係り、特に振動の主
原因となるアンバランスの修正に適した構造の直流電動
機用アーマチャに関する。
原因となるアンバランスの修正に適した構造の直流電動
機用アーマチャに関する。
従来、電動機用アーマチャのアンバランス修正について
は、島津評論第３２巻第２号（１９５７）第１７３〜１
７７頁の繁沢，河盛，中山による「小形モータロータの
つりあわせ法」と題する文献において論じられているよ
うに、特定のウェイト（おもり）をロータの軽点に取付
ける付加方法と、ロータの一部を削除する除去方法とが
代表的なものとして知られている。
は、島津評論第３２巻第２号（１９５７）第１７３〜１
７７頁の繁沢，河盛，中山による「小形モータロータの
つりあわせ法」と題する文献において論じられているよ
うに、特定のウェイト（おもり）をロータの軽点に取付
ける付加方法と、ロータの一部を削除する除去方法とが
代表的なものとして知られている。
上記従来技術のうち、付加方法による修正の場合は、微
小量の調整が困難であり、また除去方法による修正は、
微少な調整が比較的簡単にできるものの、アーマチャコ
ア外周を削除する場合には、理論的に界磁とのエアギャ
ップが変化し、特に永久磁石式直流電動機では、明らか
に磁気振動を発生し易いという問題があった。
小量の調整が困難であり、また除去方法による修正は、
微少な調整が比較的簡単にできるものの、アーマチャコ
ア外周を削除する場合には、理論的に界磁とのエアギャ
ップが変化し、特に永久磁石式直流電動機では、明らか
に磁気振動を発生し易いという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、容易にしかも高精度にして広範囲のアン
バランス修正ができ、バランスが良好で振動特性に優れ
た直流電動機用アーマチャを提供することにある。
するところは、容易にしかも高精度にして広範囲のアン
バランス修正ができ、バランスが良好で振動特性に優れ
た直流電動機用アーマチャを提供することにある。
本発明は、シャフトが圧入してあるアーマチャコアを有
する直流電動機用アーマチャにおいて、 前記アーマチャコアのコイル挿入用のスロット溝底とシ
ャフト圧入部との間のコア領域に５個以上の同一断面形
状の小孔が前記シャフトと同心の円周上に等間隔に且つ
該シャフトと平行に貫通して配設され、前記小孔のうち
前記アーマチャコアのアンバランス量が集中する点Ｐの
ベクトル方向と反対側の３個の隣り合う小孔がアンバラ
ンス修正用として選択され、この選択された小孔に３元
ベクトル合成によって前記点Ｐと反対側の点Ｐ′にアン
バランス修正の偶力が作用するように重量配分されたバ
ランスピンが圧入により装填され、 この圧入されたバランスピンは、棒状形で前記小孔の長
さに対してピン長を短くして、前記選択された小孔の中
央部或いは端部に局所的に位置することにより一組或い
は二組の３元ベクトル合成のバランスピンを用いた一面
アンバランス修正或いは二面アンバランス修正が可能な
圧入構造にしてあり、且つそのピン長を変えてアンバラ
ンス修正の３元ベクトル合成に必要な重量調整がしてあ
ることを特徴とする。
する直流電動機用アーマチャにおいて、 前記アーマチャコアのコイル挿入用のスロット溝底とシ
ャフト圧入部との間のコア領域に５個以上の同一断面形
状の小孔が前記シャフトと同心の円周上に等間隔に且つ
該シャフトと平行に貫通して配設され、前記小孔のうち
前記アーマチャコアのアンバランス量が集中する点Ｐの
ベクトル方向と反対側の３個の隣り合う小孔がアンバラ
ンス修正用として選択され、この選択された小孔に３元
ベクトル合成によって前記点Ｐと反対側の点Ｐ′にアン
バランス修正の偶力が作用するように重量配分されたバ
ランスピンが圧入により装填され、 この圧入されたバランスピンは、棒状形で前記小孔の長
さに対してピン長を短くして、前記選択された小孔の中
央部或いは端部に局所的に位置することにより一組或い
は二組の３元ベクトル合成のバランスピンを用いた一面
アンバランス修正或いは二面アンバランス修正が可能な
圧入構造にしてあり、且つそのピン長を変えてアンバラ
ンス修正の３元ベクトル合成に必要な重量調整がしてあ
ることを特徴とする。
上記構成において、アーマチャコアと同心の円周上に等
間隔で配設されるアンバランス修正用の小孔を５個以上
としたのは、これらの小孔のうちバランスピン（おも
り）を装填（ここでは圧入による装填）すべき小孔を３
個選択して、３元ベクトル合成によるアンバランス修正
を可能にするためである。
間隔で配設されるアンバランス修正用の小孔を５個以上
としたのは、これらの小孔のうちバランスピン（おも
り）を装填（ここでは圧入による装填）すべき小孔を３
個選択して、３元ベクトル合成によるアンバランス修正
を可能にするためである。
すなわち、アンバランス修正用の小孔を総数が４個以下
とする場合には、第１１図に示すようにベクトル合成可
能な小孔が２個以下になってしまう（第１１図では、ａ
〜ｄがアンバランス修正用小孔、Ｕｐがアンバランス量
（ベクトル）、Ｗｐがアンバランス修正量（ベクト
ル）、この図ではａ，ｂがアンバランス修正の２元ベク
トル合成に使用する小孔として選択されている）。この
ようなベクトル合成可能な小孔は、アンバランスベクト
ルＵｐに対しコア中心で直角に交わる線イを境として反
アンバランスベクトル（修正ベクトル）側Ｐにある小孔
（図ではａ，ｂ）である。
とする場合には、第１１図に示すようにベクトル合成可
能な小孔が２個以下になってしまう（第１１図では、ａ
〜ｄがアンバランス修正用小孔、Ｕｐがアンバランス量
（ベクトル）、Ｗｐがアンバランス修正量（ベクト
ル）、この図ではａ，ｂがアンバランス修正の２元ベク
トル合成に使用する小孔として選択されている）。この
ようなベクトル合成可能な小孔は、アンバランスベクト
ルＵｐに対しコア中心で直角に交わる線イを境として反
アンバランスベクトル（修正ベクトル）側Ｐにある小孔
（図ではａ，ｂ）である。
以上からすれば、３個の小孔を用いて３元ベクトル合成
によるアンバランス修正を行う場合には、円周上に等間
隔に配置される小孔の総数ｎが５個以上必要となる。第
２図では、一例として、アーマチャコア１に６個のアン
バランス修正用小孔７を配設し、そのうち３個のみの小
孔を選択してバランスピン８を装填した状態を示す。
によるアンバランス修正を行う場合には、円周上に等間
隔に配置される小孔の総数ｎが５個以上必要となる。第
２図では、一例として、アーマチャコア１に６個のアン
バランス修正用小孔７を配設し、そのうち３個のみの小
孔を選択してバランスピン８を装填した状態を示す。
３元ベクトル合成を利用してアンバランス修正の偶力を
発生させることで、アンバランス修正に用いる小孔を１
個あるいは２個選択した場合よりも高精度で量的に広範
囲のアンバランス修正が可能になる。なお、その詳細
は、実施例の項で第６図及び第８図のアンバランス修正
可能データに基づき説明してあるので、参照されたい。
発生させることで、アンバランス修正に用いる小孔を１
個あるいは２個選択した場合よりも高精度で量的に広範
囲のアンバランス修正が可能になる。なお、その詳細
は、実施例の項で第６図及び第８図のアンバランス修正
可能データに基づき説明してあるので、参照されたい。
上記アンバランス修正の合成ベクトルを形成するために
装填される各バランスピンの重量の配分は、予め測定し
たアンバランス量及びその位置から自ずと定まるアンバ
ランス修正ベクトルを基にベクトル分解することで求ま
る。
装填される各バランスピンの重量の配分は、予め測定し
たアンバランス量及びその位置から自ずと定まるアンバ
ランス修正ベクトルを基にベクトル分解することで求ま
る。
第９図は一例として３元ベクトル分解の原理を示す。
すなわち、第９図では、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅがアンバラ
ンス修正用の小孔で、アンバランスの集中ベクトルがＵ
ｐとすれば、アンバランス修正ベクトルＷｐが反対方向
にある。この時のアンバランス修正のベクトル合成に用
いる小孔（バランスピンを装填する小孔）として、ａ，
ｅ，ｄを選択しており、小孔ａ，ｅ，ｄに充填すべきバ
ランス修正用のピンの重量配分は、下記の３元ベクトル
分解によって求められる。
ンス修正用の小孔で、アンバランスの集中ベクトルがＵ
ｐとすれば、アンバランス修正ベクトルＷｐが反対方向
にある。この時のアンバランス修正のベクトル合成に用
いる小孔（バランスピンを装填する小孔）として、ａ，
ｅ，ｄを選択しており、小孔ａ，ｅ，ｄに充填すべきバ
ランス修正用のピンの重量配分は、下記の３元ベクトル
分解によって求められる。
すなわち、このベクトル の比を重量に換算すれば、各小孔ａ，ｂ，ｃに充填すべ
きバランスピンの重量配分を算出できる。
きバランスピンの重量配分を算出できる。
本発明では、棒状のバランスピンが小孔に圧入され、各
バランスピンの重量はピン長を変えることで調整される
が、このような構成をなすことで次の作用がなされる。
バランスピンの重量はピン長を変えることで調整される
が、このような構成をなすことで次の作用がなされる。
これを第１２図の（ａ）により説明すると、小孔７に棒
状形のバランスピン８が圧入されるため、圧入後はバラ
ンスピン８と小孔７とが同一断面形状となり、バランス
ピン８が小孔７とその周方向Ｓにどのような相対位置関
係にあって装填されても、アーマチャコアにおけるバラ
ンスピン８の重心位置ひいてはベクトルの方向が不変の
状態に保たれる。従って、バランスピンを容易に高精度
の位置決めを伴いつつ装填できる。また装填後は、バラ
ンスピン８の周面が小孔７壁面に密着して強固に固定さ
れ、その結果、ベクトルの変動をなくし安定した正確な
アンバランス修正用の合成ベクトルが確保できる。
状形のバランスピン８が圧入されるため、圧入後はバラ
ンスピン８と小孔７とが同一断面形状となり、バランス
ピン８が小孔７とその周方向Ｓにどのような相対位置関
係にあって装填されても、アーマチャコアにおけるバラ
ンスピン８の重心位置ひいてはベクトルの方向が不変の
状態に保たれる。従って、バランスピンを容易に高精度
の位置決めを伴いつつ装填できる。また装填後は、バラ
ンスピン８の周面が小孔７壁面に密着して強固に固定さ
れ、その結果、ベクトルの変動をなくし安定した正確な
アンバランス修正用の合成ベクトルが確保できる。
なお、第１２図（ｂ），（ｃ）に示すように小孔７と装
填されるおもり８′或いは８″とが同一断面形状でない
場合には、これらのバランスピンが小孔７の周方向Ｓに
おいて位置が変わった状態で装填されると、アーマチャ
コアにおけるバランスピンの重心位置ひいてはベクトル
の方向が変化する。従って、バランスピンが小孔と同一
断面形状を呈しない場合に合成ベクトルでアンバランス
修正をしようとしても、装填されるバランスピンの位置
決めに厳しい精度が要求され、現実には困難である。
填されるおもり８′或いは８″とが同一断面形状でない
場合には、これらのバランスピンが小孔７の周方向Ｓに
おいて位置が変わった状態で装填されると、アーマチャ
コアにおけるバランスピンの重心位置ひいてはベクトル
の方向が変化する。従って、バランスピンが小孔と同一
断面形状を呈しない場合に合成ベクトルでアンバランス
修正をしようとしても、装填されるバランスピンの位置
決めに厳しい精度が要求され、現実には困難である。
また、本発明においては、バランスピンは、前記小孔の
長さに対してピン長を短くして、アンバランス修正のた
めに選択された小孔の中央部或いは端部に局所的に位置
することにより一組或いは二組の３元ベクトル合成のバ
ランスピンを用いた一面アンバランス修正或いは二面ア
ンバランス修正が可能になる。
長さに対してピン長を短くして、アンバランス修正のた
めに選択された小孔の中央部或いは端部に局所的に位置
することにより一組或いは二組の３元ベクトル合成のバ
ランスピンを用いた一面アンバランス修正或いは二面ア
ンバランス修正が可能になる。
すなわち、円筒形のアーマチャコアのバランスの集中
は、アーマチャコアの端部に表われ性質を有している
が、この表われ方としては、（ｉ）アーマチャコアの一
端に表われる場合（一面アンバランス）のほかに、（i
i）第３図の矢印イ，ロに示すようにアーマチャコア１
の両端部Ａ，Ｂに同一方向で表われる場合（二面アンバ
ランス）や（iii）第４図の矢印イ，ハに示すようにア
ーマチャコア１の両端部Ａ，Ｂに異なる方向に表われる
場合（二面アンバランス）がある。
は、アーマチャコアの端部に表われ性質を有している
が、この表われ方としては、（ｉ）アーマチャコアの一
端に表われる場合（一面アンバランス）のほかに、（i
i）第３図の矢印イ，ロに示すようにアーマチャコア１
の両端部Ａ，Ｂに同一方向で表われる場合（二面アンバ
ランス）や（iii）第４図の矢印イ，ハに示すようにア
ーマチャコア１の両端部Ａ，Ｂに異なる方向に表われる
場合（二面アンバランス）がある。
そして、（ｉ）の場合は、そのアンバランスが集中する
アーマチャー端面において、そのアンバランス集中点と
反端側の３個の隣り合う小孔にアンバランス修正の一組
（３個）の３元ベクトル合成用バランスピンを圧入すれ
ばよく（一面アンバランス修正）、（ii）の場合は、第
３図に示すようにアンバランス集中点と反対側の３個の
隣り合う小孔７の中央部に前記イ，ロのトータルアンバ
ランスを打ち消すように重量配分された一組の３元ベク
トル合成用バランスピン８を圧入すればよく（二面アン
バランス修正）、（iii）の場合には、第４図に示すよ
うにアンバランスが集中するアーマチャコアの各端部
Ａ，Ｂにそれぞれ、アンバランス集中点と反対側の３個
の隣り合う小孔７にアンバランス修正の３元ベクトル合
成用バランスピン８ａ，８ｂ（計２組のアンバランスピ
ン）を圧入すればよく（二面アンバランス修正）、その
アンバランスの態様に応じて上記各種の一面又は二面ア
ンバランス修正が可能になる。
アーマチャー端面において、そのアンバランス集中点と
反端側の３個の隣り合う小孔にアンバランス修正の一組
（３個）の３元ベクトル合成用バランスピンを圧入すれ
ばよく（一面アンバランス修正）、（ii）の場合は、第
３図に示すようにアンバランス集中点と反対側の３個の
隣り合う小孔７の中央部に前記イ，ロのトータルアンバ
ランスを打ち消すように重量配分された一組の３元ベク
トル合成用バランスピン８を圧入すればよく（二面アン
バランス修正）、（iii）の場合には、第４図に示すよ
うにアンバランスが集中するアーマチャコアの各端部
Ａ，Ｂにそれぞれ、アンバランス集中点と反対側の３個
の隣り合う小孔７にアンバランス修正の３元ベクトル合
成用バランスピン８ａ，８ｂ（計２組のアンバランスピ
ン）を圧入すればよく（二面アンバランス修正）、その
アンバランスの態様に応じて上記各種の一面又は二面ア
ンバランス修正が可能になる。
本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る直流電動機用アーマチ
ャの斜視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面斜視図であ
る。
ャの斜視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面斜視図であ
る。
第１図，第２図において、１はアーマチャコア、２はシ
ャフト、３はコンミテータ、４はコイル、５はアーマチ
ャコア１のシャフト圧入孔を示す。アーマチャコア１の
コイル挿入用スロット６の溝底とシャフト圧入孔５との
間に、シャフト２と平行に５個以上（第２図では６個）
の同一断面形状の小孔７がシャフト２と同心の円周上に
等間隔となるように配設してある。
ャフト、３はコンミテータ、４はコイル、５はアーマチ
ャコア１のシャフト圧入孔を示す。アーマチャコア１の
コイル挿入用スロット６の溝底とシャフト圧入孔５との
間に、シャフト２と平行に５個以上（第２図では６個）
の同一断面形状の小孔７がシャフト２と同心の円周上に
等間隔となるように配設してある。
小孔７は、アーマチャコア１にシャフト２を圧入する前
にあらかじめアーマチャコア１のプレス打ち抜きと同時
に容易に加工することができる。
にあらかじめアーマチャコア１のプレス打ち抜きと同時
に容易に加工することができる。
この小孔７のうちアンバランス修正用のバランスピン８
を装填すべき小孔が選択される。バランスピン８として
は、棒状形の金属材が使用され、圧入により装填される
ために、圧入後はバランスピン８は小孔７と同一断面形
状を呈する。バランスピン８はその開口断面積及び長さ
の形状により重量が決まる。
を装填すべき小孔が選択される。バランスピン８として
は、棒状形の金属材が使用され、圧入により装填される
ために、圧入後はバランスピン８は小孔７と同一断面形
状を呈する。バランスピン８はその開口断面積及び長さ
の形状により重量が決まる。
ところで、各小孔７のうちバランスピン８を装填すべき
小孔７を１個のみ利用する場合のアンバランス修正量
は、バランスピン８の重さと、その重心位置とシャフト
２の中心間の距離Ｄ／２との積をアンバランスの重心位
置とシャフト２との中心間の距離Ｌで除算した値以下と
なる。
小孔７を１個のみ利用する場合のアンバランス修正量
は、バランスピン８の重さと、その重心位置とシャフト
２の中心間の距離Ｄ／２との積をアンバランスの重心位
置とシャフト２との中心間の距離Ｌで除算した値以下と
なる。
しかし、小孔７は、アーマチャ１の形状、磁気特性およ
び機械的強度によって小孔７の断面積が制約を受け、極
端に大きくすることができない。したがって、本実施例
では小孔７のうち３元ベクトル合成可能な３個の小孔７
にバランスピン８を装填して、より大きなアンバランス
量までを広範囲に修正可能にする。
び機械的強度によって小孔７の断面積が制約を受け、極
端に大きくすることができない。したがって、本実施例
では小孔７のうち３元ベクトル合成可能な３個の小孔７
にバランスピン８を装填して、より大きなアンバランス
量までを広範囲に修正可能にする。
ところで、小孔７の総数ｎが奇数の場合は、多元ベクト
ル合成可能な小孔７の数の最大値Ｎは、 また、ｎが偶数の場合は、 となる。
ル合成可能な小孔７の数の最大値Ｎは、 また、ｎが偶数の場合は、 となる。
そして、本発明では、アンバランス修正用ベクトルを３
元ベクトル合成により形成するため、バランスピン８が
装填される小孔７を３個とするので、上記小孔７の数を
５個以上とする。
元ベクトル合成により形成するため、バランスピン８が
装填される小孔７を３個とするので、上記小孔７の数を
５個以上とする。
第９図はアンバランス修正用の小孔が奇数個（一列とし
て５個）の場合のアンバランス修正方法の説明図で、小
孔７を符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで示す。
て５個）の場合のアンバランス修正方法の説明図で、小
孔７を符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで示す。
この３元ベクトル合成方式によれば、発明の作用の項で
も既述したように、アンバランス集中をベクトルＵｐで
示した場合、その反アンバランス側の小孔ａ，ｅ，ｄが
バランスピン８を装填しべき小項として選択される。そ
して、予め測定したアンバランス量（ベクトルＵｐ）か
ら求まるアンバランス修正ベクトルＷｐに対して３元ベ
クトル分解を展開することで、小孔ａ，ｅ，ｄにおける
合成のためのベクトルＷａ，Ｗｅ，Ｗｄが算出され、こ
れらの各ベクトルＷａ，Ｗｅ，Ｗｄに相当の重さのバラ
ンスピン８が配分される。各バランスピン８の重量はバ
ランスピン８が全て同一断面形状（小孔７に対しても同
一断面形状）であるので、そのピン長を変えることで調
整される。
も既述したように、アンバランス集中をベクトルＵｐで
示した場合、その反アンバランス側の小孔ａ，ｅ，ｄが
バランスピン８を装填しべき小項として選択される。そ
して、予め測定したアンバランス量（ベクトルＵｐ）か
ら求まるアンバランス修正ベクトルＷｐに対して３元ベ
クトル分解を展開することで、小孔ａ，ｅ，ｄにおける
合成のためのベクトルＷａ，Ｗｅ，Ｗｄが算出され、こ
れらの各ベクトルＷａ，Ｗｅ，Ｗｄに相当の重さのバラ
ンスピン８が配分される。各バランスピン８の重量はバ
ランスピン８が全て同一断面形状（小孔７に対しても同
一断面形状）であるので、そのピン長を変えることで調
整される。
第５図も上記同様にｎ＝６とした場合の３元ベクトル合
成方式によりアンバランス修正を行ったときの説明図で
ある。本図では、アンバランス量がＰ点に集中している
場合、その偶力としてＰ′点にベクトル合成できるよう
に、小孔７のうちｆ点、ｇ点及びｈ点に位置するものに
それぞれ重量調整されたバランスピン８を圧入により装
填する。そして、この図ではａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを結ぶ
線が最大アンバランス修正線を示している。
成方式によりアンバランス修正を行ったときの説明図で
ある。本図では、アンバランス量がＰ点に集中している
場合、その偶力としてＰ′点にベクトル合成できるよう
に、小孔７のうちｆ点、ｇ点及びｈ点に位置するものに
それぞれ重量調整されたバランスピン８を圧入により装
填する。そして、この図ではａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを結ぶ
線が最大アンバランス修正線を示している。
第６図は第５図の小孔７のうち隣り合う３点を用いて３
元ベクトル合成によるアンバランス修正を行ったときの
角度θに対するアンバランス修正量を算出したものを図
式化して、２元ベクトル合成によってアンバランス修正
したアンバランス修正量と比較した説明図である。３元
ベクトルを用いてのアンバランス修正量の最大可能範囲
は、第６図の最大アンバランス修正曲線ｊで表され、そ
の下側領域がバランスピン８によってアンバランス修正
可能の領域となる。この曲線ｊは次式で表される。
元ベクトル合成によるアンバランス修正を行ったときの
角度θに対するアンバランス修正量を算出したものを図
式化して、２元ベクトル合成によってアンバランス修正
したアンバランス修正量と比較した説明図である。３元
ベクトルを用いてのアンバランス修正量の最大可能範囲
は、第６図の最大アンバランス修正曲線ｊで表され、そ
の下側領域がバランスピン８によってアンバランス修正
可能の領域となる。この曲線ｊは次式で表される。
ここに、 Ｓ：アンバランス修正量 Ｍ：装填されるバランスピンの重量 ｌ：シャフト２の中心から小孔７の中心までの距離 α：アンバランス修正に用いる３個の小孔のうちアンバ
ランス修正点Ｐ′を挟む位置にある２個の小孔間のアー
マチャコア中心からの角度 θ：アンバランス修正に用いる３個の小孔のうち真中に
位置する小孔とアンバランス修正点Ｐ′間のアーマチャ
コア中心からの角度 第６図の曲線（破線）ｊ′は、アンバランス修正に用い
るベクトル合成の小孔７を２個（例えば第５図の位置に
アンバランス修正位置Ｐ′がある場合はｇとｈに相当す
る小孔７）を用いてアンバランス量を２元ベクトルによ
り修正した場合の最大アンバランス修正可能曲線であ
る。
ランス修正点Ｐ′を挟む位置にある２個の小孔間のアー
マチャコア中心からの角度 θ：アンバランス修正に用いる３個の小孔のうち真中に
位置する小孔とアンバランス修正点Ｐ′間のアーマチャ
コア中心からの角度 第６図の曲線（破線）ｊ′は、アンバランス修正に用い
るベクトル合成の小孔７を２個（例えば第５図の位置に
アンバランス修正位置Ｐ′がある場合はｇとｈに相当す
る小孔７）を用いてアンバランス量を２元ベクトルによ
り修正した場合の最大アンバランス修正可能曲線であ
る。
そして、３元ベクトル合成の場合と２元ベクトル合成の
場合の最大アンバランス修正量を比較した場合、３元ベ
クトル合成の方が２元ベクトル合成よりもアーマチャコ
アの周方向の角度θ全域においてほゞ均一にしかも修正
量の可能領域を大きくできる（３元ベクトル合成による
アンバランス修正は、２元ベクトル合成の約１．９倍の
範囲の修正量）ことが上記（３）式を用いて判明した。
場合の最大アンバランス修正量を比較した場合、３元ベ
クトル合成の方が２元ベクトル合成よりもアーマチャコ
アの周方向の角度θ全域においてほゞ均一にしかも修正
量の可能領域を大きくできる（３元ベクトル合成による
アンバランス修正は、２元ベクトル合成の約１．９倍の
範囲の修正量）ことが上記（３）式を用いて判明した。
第７図は、小孔７が奇数個の場合のアンバランス修正方
法の説明図でｎ＝５の場合を例示してある。第５図と同
様にアンバランス量がＰ点に集中している場合、その偶
力としてＰ′点にベクトル合成できるように、小孔７の
うちｆ′点、ｇ′点及びｈ′点に位置するものにそれぞ
れバランスピン８などを適量装填することにより３元ベ
クトル合成によるアンバランス修正を行った。この図で
はａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′，ｅ′を結ぶ線が最大アンバ
ランス修正線を示している。
法の説明図でｎ＝５の場合を例示してある。第５図と同
様にアンバランス量がＰ点に集中している場合、その偶
力としてＰ′点にベクトル合成できるように、小孔７の
うちｆ′点、ｇ′点及びｈ′点に位置するものにそれぞ
れバランスピン８などを適量装填することにより３元ベ
クトル合成によるアンバランス修正を行った。この図で
はａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′，ｅ′を結ぶ線が最大アンバ
ランス修正線を示している。
第８図は第７図で示したｎ＝５で３元ベクトル合成のア
ンバランス修正を行ったときの角度θに対するアンバラ
ンス修正量を算出したものを図式化して、２元ベクトル
合成によってアンバランス修正したアンバランス修正量
と比較した説明図である。３元ベクトル合成を用いての
アンバランス修正量の最大可能範囲は、第８図の最大ア
ンバランス修正曲線ｋで表され、この曲線ｋは次式で表
される。
ンバランス修正を行ったときの角度θに対するアンバラ
ンス修正量を算出したものを図式化して、２元ベクトル
合成によってアンバランス修正したアンバランス修正量
と比較した説明図である。３元ベクトル合成を用いての
アンバランス修正量の最大可能範囲は、第８図の最大ア
ンバランス修正曲線ｋで表され、この曲線ｋは次式で表
される。
第８図の曲線（破線）ｋ′は、ｎ＝５の場合に２元ベク
トル方式によりアンバランス修正を行った場合の最大ア
ンバランス修正可能曲線である。
トル方式によりアンバランス修正を行った場合の最大ア
ンバランス修正可能曲線である。
そして、この場合にも３元ベクトルの場合と２元ベクト
ルの場合の最大アンバランス修正量を比較した場合、３
元ベクトルの方が２元ベクトルよりも広範囲の修正量
（修正可能領域）を確保できることが判明した。
ルの場合の最大アンバランス修正量を比較した場合、３
元ベクトルの方が２元ベクトルよりも広範囲の修正量
（修正可能領域）を確保できることが判明した。
第３図，第４図はそれぞれ第２図のアーマチャコアのＹ
−Ｙ線断面図で、上記のようにして設けた小孔７に、バ
ランスピン８を装填して上記同様の３元ベクトル合成方
式によりアンバランス修正をする。
−Ｙ線断面図で、上記のようにして設けた小孔７に、バ
ランスピン８を装填して上記同様の３元ベクトル合成方
式によりアンバランス修正をする。
第３図は、アンバランスの集中が矢印イ，ロに示すよう
にアーマチャコア１の両端部（二面）Ａ，Ｂに同一方向
で表われるであり、第４図は、アンバランスの集中が矢
印イ，ハに示すようにアーマチャコア１の両端部（二
面）Ａ，Ｂに異なる方向に表われる場合を例示してい
る。
にアーマチャコア１の両端部（二面）Ａ，Ｂに同一方向
で表われるであり、第４図は、アンバランスの集中が矢
印イ，ハに示すようにアーマチャコア１の両端部（二
面）Ａ，Ｂに異なる方向に表われる場合を例示してい
る。
そして、前者の場合は、第３図に示すようにアンバラン
ス集中点と反対側の３個の隣り合う小孔７の中央部に前
記イ，ロのトータルのアンバランスを打ち消すよう重量
配分された一組（３個）の３元ベクトル合成用バランス
ピンを圧入すればよく（二面アンバランス修正）、後者
の場合には、第４図に示すようにアンバランスが集中す
るアーマチャコアの各端部Ａ，Ｂにそれぞれ、アンバラ
ンス集中点と反対側の３個の隣り合う小孔７にアンバラ
ンス修正の３元ベクトル合成用バランスピン８ａ，８ｂ
（計２組のアンバランスピン）を圧入すればよい（二面
アンバランス修正）。そのほか、アンバランスの態様に
応じて上記各種の一面又は二面アンバランス修正が可能
になる。そのほか、アンバランスがアーマチャコアの一
端Ａ或いはＢに表われる場合（一面アンバランス）に
は、そんアンバランスが集中するアーマチャ一端面にお
いて、そのアンバランス集中点と反対側の３個の隣り合
う小孔にアンバランス修正の一組（３個）の３元ベクト
ル合成用バランスピンを圧入すればよい（一面アンバラ
ンス修正）。
ス集中点と反対側の３個の隣り合う小孔７の中央部に前
記イ，ロのトータルのアンバランスを打ち消すよう重量
配分された一組（３個）の３元ベクトル合成用バランス
ピンを圧入すればよく（二面アンバランス修正）、後者
の場合には、第４図に示すようにアンバランスが集中す
るアーマチャコアの各端部Ａ，Ｂにそれぞれ、アンバラ
ンス集中点と反対側の３個の隣り合う小孔７にアンバラ
ンス修正の３元ベクトル合成用バランスピン８ａ，８ｂ
（計２組のアンバランスピン）を圧入すればよい（二面
アンバランス修正）。そのほか、アンバランスの態様に
応じて上記各種の一面又は二面アンバランス修正が可能
になる。そのほか、アンバランスがアーマチャコアの一
端Ａ或いはＢに表われる場合（一面アンバランス）に
は、そんアンバランスが集中するアーマチャ一端面にお
いて、そのアンバランス集中点と反対側の３個の隣り合
う小孔にアンバランス修正の一組（３個）の３元ベクト
ル合成用バランスピンを圧入すればよい（一面アンバラ
ンス修正）。
第４図のアンバランス修正を模式化した図面が第１０図
に示してある。なお、いずれの場合にも、３元ベクトル
分解による演算によってアンバランス量に応じて重量配
分されたバランスピン８が装填される。
に示してある。なお、いずれの場合にも、３元ベクトル
分解による演算によってアンバランス量に応じて重量配
分されたバランスピン８が装填される。
上記実施例によれば、３元ベクトル合成によってアンバ
ランス修正を行う方式を採用しており、しかも、１組或
いは２組の３元ベクトル合成用バランスピンを用いてア
ンバランス態様に応じた１面又は２面アンバランス修正
を可能にするので、広範囲にして高精度のアンバランス
修正を可能にする利点がある。
ランス修正を行う方式を採用しており、しかも、１組或
いは２組の３元ベクトル合成用バランスピンを用いてア
ンバランス態様に応じた１面又は２面アンバランス修正
を可能にするので、広範囲にして高精度のアンバランス
修正を可能にする利点がある。
また、全てのバランスピン８は小孔７と同一断面形状を
呈して装填されるため、発明の作用の項でも第１２図に
基づき既述したように、バランスピン８が小孔７の周方
向Ｓのどのような位置にあって装填されてとしても、ア
ーマチャコアにおけるバランスピン８の重心位置が変わ
らず合成要素たる各ベクトルが常に同じ方向性を保つ。
その結果、装填時のバランスピン８の位置決めが容易で
ある。また、装填後は、バランスピン８の外周全体が小
孔７内周に密着固定されてその変位を確実に防止してバ
ランスピン８の重心位置を一定に保ち、正確なアンバラ
ンス修正を確保する。
呈して装填されるため、発明の作用の項でも第１２図に
基づき既述したように、バランスピン８が小孔７の周方
向Ｓのどのような位置にあって装填されてとしても、ア
ーマチャコアにおけるバランスピン８の重心位置が変わ
らず合成要素たる各ベクトルが常に同じ方向性を保つ。
その結果、装填時のバランスピン８の位置決めが容易で
ある。また、装填後は、バランスピン８の外周全体が小
孔７内周に密着固定されてその変位を確実に防止してバ
ランスピン８の重心位置を一定に保ち、正確なアンバラ
ンス修正を確保する。
また、以上のことから計算機を用いた簡単なベクトル演
算によりアンバランス修正量に相当する各小孔のバラン
スピンの配分量を算出でき、アンバランス修正作業を容
易に行い得る。
算によりアンバランス修正量に相当する各小孔のバラン
スピンの配分量を算出でき、アンバランス修正作業を容
易に行い得る。
小孔７及び装填されるバランスピン８は、断面が円形の
ほかに多角形状等各種形状のものを利用でき、さらに、
先端にテーパをつけることなどにより小孔７への挿入性
を高めることができる。また、バランスピン８は小孔７
に圧入によって装填されるので、装填作業の自動化を可
能にする。バランスピン８の材料としては、鉄、銅、
鉛、アルミニウム等の金属材が最適である。
ほかに多角形状等各種形状のものを利用でき、さらに、
先端にテーパをつけることなどにより小孔７への挿入性
を高めることができる。また、バランスピン８は小孔７
に圧入によって装填されるので、装填作業の自動化を可
能にする。バランスピン８の材料としては、鉄、銅、
鉛、アルミニウム等の金属材が最適である。
なお、従来のアーマチャコア削除方法では、その削除量
が形状的に制限されるため、大きなアンバランス量をも
つアーマチャのときは充分修正できず、また、場合によ
っては回転時に風切り音が発生するなどの問題があり、
さらに近年用途が拡大されてきた永久磁石を界磁とする
直流電動機の場合は、極端にアーマチャコア１を削除す
ると、界磁とのエアギャップが一定ならないため磁気振
動を発生するおそれがある。本発明の実施例では、アー
マチャコア１とスロット座とシャフト圧入口５との間に
設けた小孔７を利用してアンバランスを修正するように
してあるため、磁気特性に全く影響を与えず、しかも、
３元ベクトル合成方式を採用することで、アンバランス
修正量の可能範囲を大きくでき、アーマチャコア１の外
周部には何らかの傷を与えることなくアンバランス修正
ができる。また、従来の樹脂等をアーマチャコア１外周
部に付加する方法では、一般にアーマチャコア１とコン
ミテータ３間のコイル４上に樹脂を付着させることが多
いが、アンバランス量に相当する量の樹脂を付着させ
て、その上、その付着させた樹脂の重心位置とアーマチ
ャの軸心間距離をばらつきなく一定にすることが困難で
あり、通常は、１次修正として粗修正を行い、さらにア
ーマチャコア１の削除により所定の精度以内に修正する
２次修正を行うことが多く、さらにアンバランス部に付
加した樹脂等を高速回転にも耐え得るようにテープによ
りバインドすることもあり、非常に作業性が悪い。これ
に対して、本実施例に係るものは、小孔７にバランスピ
ン８を圧入により装填するだけであり、バランスピン８
等の重心位置はつねにほゞ一定しており、かつバランス
ピン８の重さを長さを変えることで、容易に制御しやす
く、簡単な演算によりアンバランス修正のためのベクト
ル合成値を求めることができ、作業性が良好である。
が形状的に制限されるため、大きなアンバランス量をも
つアーマチャのときは充分修正できず、また、場合によ
っては回転時に風切り音が発生するなどの問題があり、
さらに近年用途が拡大されてきた永久磁石を界磁とする
直流電動機の場合は、極端にアーマチャコア１を削除す
ると、界磁とのエアギャップが一定ならないため磁気振
動を発生するおそれがある。本発明の実施例では、アー
マチャコア１とスロット座とシャフト圧入口５との間に
設けた小孔７を利用してアンバランスを修正するように
してあるため、磁気特性に全く影響を与えず、しかも、
３元ベクトル合成方式を採用することで、アンバランス
修正量の可能範囲を大きくでき、アーマチャコア１の外
周部には何らかの傷を与えることなくアンバランス修正
ができる。また、従来の樹脂等をアーマチャコア１外周
部に付加する方法では、一般にアーマチャコア１とコン
ミテータ３間のコイル４上に樹脂を付着させることが多
いが、アンバランス量に相当する量の樹脂を付着させ
て、その上、その付着させた樹脂の重心位置とアーマチ
ャの軸心間距離をばらつきなく一定にすることが困難で
あり、通常は、１次修正として粗修正を行い、さらにア
ーマチャコア１の削除により所定の精度以内に修正する
２次修正を行うことが多く、さらにアンバランス部に付
加した樹脂等を高速回転にも耐え得るようにテープによ
りバインドすることもあり、非常に作業性が悪い。これ
に対して、本実施例に係るものは、小孔７にバランスピ
ン８を圧入により装填するだけであり、バランスピン８
等の重心位置はつねにほゞ一定しており、かつバランス
ピン８の重さを長さを変えることで、容易に制御しやす
く、簡単な演算によりアンバランス修正のためのベクト
ル合成値を求めることができ、作業性が良好である。
以上のように本発明によれば、電動機用アーマチャにお
いて、３元ベクトル合成を利用して、しかも種々のアン
バランス態様に応じて一面アンバランス修正，２面アン
バランス修正を選択でき、しかも、そのベクトル合成に
用いるバランスピンのアーマチャコアにおける重心位置
に変化をきたすことなく確実に固定した状態で装填し得
る構成としてあるので、アンバランス修正を高精度にし
てその修正量の可能範囲を拡大することができる。
いて、３元ベクトル合成を利用して、しかも種々のアン
バランス態様に応じて一面アンバランス修正，２面アン
バランス修正を選択でき、しかも、そのベクトル合成に
用いるバランスピンのアーマチャコアにおける重心位置
に変化をきたすことなく確実に固定した状態で装填し得
る構成としてあるので、アンバランス修正を高精度にし
てその修正量の可能範囲を拡大することができる。
しかもアンバランス修正を簡単な演算と容易な作業によ
り実現することができる。また磁気特性に全く影響を与
えないので、バランスが良好な振動特性に優れたものに
できるという効果がある。
り実現することができる。また磁気特性に全く影響を与
えないので、バランスが良好な振動特性に優れたものに
できるという効果がある。
第１図は本発明の直流電動機用アーマチャの一実施例を
示す斜視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面斜視図、第
３図及び第４図はそれぞれ第１図のアーマチャコアのＹ
−Ｙ線断面図、第５図、第７図はそれぞれ開口部数が偶
数、奇数の場合のアンバランス修正方法の説明図、第６
図、第８図はそれぞれ第５図、第７図の場合のアンバラ
ンス修正可能領域説明図、第９図、第１０図、第１１図
は本発明のアンバランス修正の原理を示す説明図、第１
２図は上記実施例におけるアンバランス修正用開口部に
おもりを装填した状態と他の形状のおもり装填状態とを
部分的に比較して示す説明図である。 １…アーマチャコア、２…シャフト、３…コンミテー
タ、４…コイル、５…アーマチャコアのシャフト圧入
孔、６…コイル挿入用スロット、７…開口部、８，８
ａ，８ｂ…おもり（金属材）。
示す斜視図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面斜視図、第
３図及び第４図はそれぞれ第１図のアーマチャコアのＹ
−Ｙ線断面図、第５図、第７図はそれぞれ開口部数が偶
数、奇数の場合のアンバランス修正方法の説明図、第６
図、第８図はそれぞれ第５図、第７図の場合のアンバラ
ンス修正可能領域説明図、第９図、第１０図、第１１図
は本発明のアンバランス修正の原理を示す説明図、第１
２図は上記実施例におけるアンバランス修正用開口部に
おもりを装填した状態と他の形状のおもり装填状態とを
部分的に比較して示す説明図である。 １…アーマチャコア、２…シャフト、３…コンミテー
タ、４…コイル、５…アーマチャコアのシャフト圧入
孔、６…コイル挿入用スロット、７…開口部、８，８
ａ，８ｂ…おもり（金属材）。
フロントページの続き (72)発明者 富手 寿男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 坪田 清政 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 高橋 明 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭57−83746（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−143001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−102703（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭29−5127（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】シャフトが圧入してあるアーマチャコアを
有する直流電動機用アーマチャにおいて、 前記アーマチャコアのコイル挿入用のスロット溝底とシ
ャフト圧入部との間のコア領域に５個以上の同一断面形
状の小孔が前記シャフトと同心の円周上に等間隔に且つ
該シャフトと平行に貫通して配設され、前記小孔のうち
前記アーマチャコアのアンバランス量が集中する点Ｐの
ベクトル方向と反対側の３個の隣り合う小孔がアンバラ
ンス修正用として選択され、この選択された小孔に３元
ベクトル合成によって前記点Ｐと反対側の点Ｐ′にアン
バランス修正の偶力が作用するように重量配分されたバ
ランスピンが圧入により装填され、 この圧入されたバランスピンは、棒状形で前記小孔の長
さに対してピン長を短くして、前記選択された小孔の中
央部或いは端部に局所的に位置することにより一組或い
は二組の３元ベクトル合成のバランスピンを用いた一面
アンバランス修正或いは二面アンバランス修正が可能な
圧入構造にしてあり、且つそのピン長を変えてアンバラ
ンス修正の３元ベクトル合成に必要な重量調整がしてあ
ることを特徴とする直流電動機用アーマチャ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59146545A JPH0652984B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 直流電動機用ア−マチャ |
| DE8585108707T DE3580528D1 (de) | 1984-07-13 | 1985-07-12 | Laeufer fuer gleichstrommotor. |
| EP85108707A EP0168055B1 (en) | 1984-07-13 | 1985-07-12 | Armature for direct current motor |
| US06/754,926 US4644201A (en) | 1984-07-13 | 1985-07-15 | Armature for direct current motor with imbalance correction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59146545A JPH0652984B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 直流電動機用ア−マチャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126454A JPS6126454A (ja) | 1986-02-05 |
| JPH0652984B2 true JPH0652984B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=15410073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59146545A Expired - Fee Related JPH0652984B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 直流電動機用ア−マチャ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4644201A (ja) |
| EP (1) | EP0168055B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0652984B2 (ja) |
| DE (1) | DE3580528D1 (ja) |
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| JP2009219309A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Aichi Elec Co | 永久磁石回転機の回転子 |
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- 1984-07-13 JP JP59146545A patent/JPH0652984B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1985
- 1985-07-12 DE DE8585108707T patent/DE3580528D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-12 EP EP85108707A patent/EP0168055B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-15 US US06/754,926 patent/US4644201A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0168055A2 (en) | 1986-01-15 |
| DE3580528D1 (de) | 1990-12-20 |
| EP0168055B1 (en) | 1990-11-14 |
| JPS6126454A (ja) | 1986-02-05 |
| US4644201A (en) | 1987-02-17 |
| EP0168055A3 (en) | 1987-04-01 |
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