JP4507275B2 - 回転電機の固定子鉄心 - Google Patents
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Description
図5において、31は回転軸、32は軸受、33はブラケット、34は回転子鉄心、35は押さえ板、36は電磁鋼板、37は固定子鉄心、38はスロット、39は固定子巻線、40は溶接ビートである。固定子鉄心37は、複数のスロット38が打ち抜かれ、かしめ加工をされた電磁鋼板36を所定の長さに積層し、その両端に押さえ板35を装着して、前記押さえ板35から電磁鋼板36、さらにもう一方の押さえ板35までの長さ方向に、複数ヵ所において溶接により固定される。なお、前記電磁鋼板36のかしめ加工はなくても良く、金属板を外周にあてて金属板とともに溶接する方法も用いられている。このように固定子鉄心37の製作に溶接を用いる場合、溶接時の金属の熱歪により両側の押さえ板35が歪み平行度が悪くなる。このため、溶接後に、押さえ板35の側面及びいんろう部を機械加工してブラケット33が装着される。
図6は第2の従来技術による回転電機の固定子鉄心を示す図で、(a)は端面保護装置の分解図、(b)は端面保護装置が取り付いた状態での固定子鉄心の構成図である(特許文献1参照)。
図6において、10は固定子鉄心、11は固定子鉄心積層体、14はコイル、20は端面保護装置、21、22は面板、21A、22Aは開口部、21B、22Bはいんろう部、21Cは通し孔、22Cはねじ部、23は調整パイプ(パイプ状の棒状部材)、24はボルトである。これは、溶接を用いないで固定子鉄心を固定するものであり、まず、面板21、22、積層公差に加工された調整パイプ23及びボルト24からなる端面保護装置20を用い、この端面保護装置20の各構成要素にワニス付着防止用離型剤を塗布してから、面板21、22を固定子鉄心積層体11の両端部にいんろう基準で取り付け、面板21、22間に調整パイプ23を挿入してこれにボルト24を通し、基準トルクで締め付け固定する。その後固定子コイル挿入、ワニス処理及び乾燥を行い、端面保護装置20を取り外す。そしてブラケットにはいんろう部21B、22Bを用いて固定子鉄心積層体11を直接嵌合するものである。これにより、固定子鉄心の製作後の機械加工が不要となり、作業時間を短縮することができる。
なお、図示していないが、前記固定子鉄心の内周側には、軸受を介して回転自在に支持された回転軸に、薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心が装着された回転子が配置されている。
第2の従来技術による回転電機の固定子鉄心では、溶接を用いず、端面保護装置を取り付けて固定子コイルの挿入、ワニス処理後に取り外すものであり、固定子鉄心の中央が撓んで回転子と接触したり、通電による電磁振動や回転子の回転による機械的振動等により振動しやすくなったりして、剛性が低下することが考えられる。また、回転電機の大きさ、つまり固定子鉄心の外径寸法、積層長さにより端面保護装置を設計、製作しておく必要があり、生産準備に手間がかかる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、押さえ板の側面の研削、溶接ビートの研磨、スパッタの研削を不要とし、溶接ビートの出来栄えによって見かけの品質を落とすことなく、巻線の鉄粉混入を防止し、剛性を低下させず、生産準備に手間がかかることなく、つまり、剛性を低下させず、生産性と美粧性を向上させることができる固定子鉄心を有する回転電機を提供することを目的とするものである。
請求項1に記載の発明は、固定子鉄心は、スロットが設けられていない複数の部分に貫通穴を設けた電磁鋼板と、装着した際に相対する位置に同じ大きさの貫通穴を設けた一対の押さえ板と、両端にめねじが形成された金属ピンよりなり、前記電磁鋼板の両側に前記押さえ板を装着し、前記押さえ板と前記電磁鋼板の貫通穴に前記金属ピンを挿入し、前記押さえ板の外側からボルトで締め付けた構造であり、前記貫通穴に挿入された金属ピンの外周には、断面がC型で径方向に反力を有するスプリングピンであって前記金属ピンと同数のスプリングピンが、前記金属ピンの挿入方向に連続するように装着されており、前記金属ピンの挿入方向において、前記スプリングピンのうちの1つのスプリングピンの長さが他のスプリングピンの長さよりも短くなっており、前記金属ピンの挿入方向における前記1つのスプリングピンの位置は、前記金属ピンごとに異なるものとするものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記固定子鉄心に挿入される金属ピンは、両端におねじが形成されたもので、押さえ板の外側からナットで締め付けた構造とするものである。
(1) 請求項1に記載の発明によると、固定子鉄心は、スロットが設けられていない複数の部分に貫通穴を設けた電磁鋼板と、装着した際に相対する位置に同じ大きさの貫通穴を設けた一対の押さえ板と、両端にめねじが形成された金属ピンよりなり、前記電磁鋼板の両側に前記押さえ板を装着し、前記押さえ板と前記電磁鋼板の貫通穴に前記金属ピンを挿入し、前記押さえ板の外側からボルトで締め付けた構造とするものであり、押さえ板の側面の研削、溶接ビートの研磨、スパッタの研削を不要とし、溶接ビートの出来栄えによって見かけの品質を落とすことなく、巻線の鉄粉混入を防止し、剛性を低下させず、生産準備に手間がかかることなく、つまり、剛性を低下させず、生産性と美粧性を向上させたものとすることができる。
(2) 請求項2に記載の発明によると、前記固定子鉄心に挿入される金属ピンは、両端におねじが形成され、押さえ板の外側からナットで締め付けた構造とするもので、金属ピンのねじ切り加工が比較的簡単で、金属ピンの長さの公差も大きくでき、作業性を向上させることができる。
(3)また、請求項1、2に記載の発明によると、スプリングピンの径方向の反ぱつ力により、さらに電磁鋼板の上下、左右のずれを修正し、固定子鉄心としての剛性を向上させることができる。さらに、スプリングピンの切れ目において電磁鋼板のずれが生じたり、剛性が落ちたりすることを防止することができる。
図1において、35は押さえ板、36は電磁鋼板、38はスロット、41は貫通穴、42は座ぐり部、43はめねじ加工あり金属ピン、44はワッシャ、45はボルトである。
ここで、固定子鉄心は、スロット38が設けられていない複数の部分に貫通穴41を設けた電磁鋼板36と、装着した際に相対する位置に同じ大きさの貫通穴41を設けた一対の押さえ板35と、両端にめねじが形成されためねじ加工あり金属ピン43よりなり、前記電磁鋼板36の両側に前記押さえ板35を装着し、前記押さえ板35と前記電磁鋼板36の貫通穴41に前記めねじ加工あり金属ピン43を挿入し、前記押さえ板35の外側からボルト45で締め付けた構造とするものである。前記めねじ加工あり金属ピン43は、めねじはタップ加工により形成され、その深さは前記ボルト45の締め付け深さよりも深く、長さは一対の押さえ板35と電磁鋼板36の合計厚さと同じ、または若干短く、その直径は貫通穴41の内径と同じものである。
本発明が第1の従来技術と異なるところは、押さえ板35と電磁鋼板36の固定を溶接ではなく、貫通穴41にめねじ加工あり金属ピン43を挿入してボルト45で締め付けた点である。また、第2の従来技術と異なるところは、端面保護装置の取り付け、取り外しをせず、押さえ板35と電磁鋼板36に貫通穴41を設け、これを用いて固定した点である。
これにより、押さえ板35の側面の研削、溶接ビートの研磨、スパッタの研削を不要とし、溶接ビートの出来栄えによって見かけの品質を落とすことなく、巻線の鉄粉混入を防止し、剛性を低下させず、生産準備に手間がかかることなく、つまり、剛性を低下させず、生産性と美粧性を向上させたものとすることができる。
なお、押さえ板35には座ぐり部42を設けているが、特に無くても良い。
図において、35は押さえ板、36は電磁鋼板、41は貫通穴、42は座ぐり部、44はワッシャ、46はおねじ加工あり金属ピン、47はナットである。ここで、前記固定子鉄心に挿入される金属ピンは、両端におねじが形成され、押さえ板の外側からナットで締め付けた構造とするものである。前記おねじ加工あり金属ピン46は、そのねじ加工の長さはナット47の締め付け長さよりも長く、長さは一対の押さえ板35と電磁鋼板36と2つのナットの合計厚さと同じ、または若干長く、その直径は貫通穴41の内径と同じものである。
これにより、金属ピンのねじ加工が比較的簡単となり、金属ピンの長さの公差も大きくでき、作業性を向上させることができる。
図3(a),(b)において、35は押さえ板、36は電磁鋼板、41は貫通穴、42は座ぐり部、43はめねじ加工あり金属ピン、44はワッシャ、45はボルト、48はスプリングピンである。
ここで、前記固定子鉄心に挿入される金属ピン43の外周に、断面がC型で径方向に反力を有するスプリングピン48を連続して装着し、押さえ板35の外側から締め付けた構造とするものである。
これにより、前記スプリングピンの径方向の反発力により、さらに前記電磁鋼板の上下、左右のずれを修正し、固定子鉄心としての剛性を向上させることができる。
なお、押さえ板35と電磁鋼板36の固定は、おねじ加工あり金属ピンを挿入してナットで締め付けても良い。
図4において、35は押さえ板、36は電磁鋼板、41は貫通穴、42は座ぐり部、43はめねじ加工あり金属ピン、44はワッシャ、45はボルト、48(a)は長さの長いスプリングピン、48(b)は長さの短いスプリングピンである。ここで、前記固定子鉄心に挿入される金属ピンの外周に、長さの異なるスプリングピンを異なる順番で装着し、押さえ板の外側から締め付けた構造とするものである。これにより、前記スプリングピンの切れ目において前記電磁鋼板のずれが生じたり、剛性が落ちたりすることを防止することができる。
なお、スプリングピンの長さは2種類以上でも良く、押さえ板35と電磁鋼板36の固定は、おねじ加工あり金属ピンを挿入してナットで締め付けても良い。
11 固定子鉄心積層体
14 コイル
20 端面保護装置
21、22 面板
21A、22A 開口部
21B、22B いんろう部
21C 通し孔
22C ねじ部
23 調整パイプ(パイプ状の棒状部材)
24 ボルト
31 回転軸
32 軸受
33 ブラケット
34 回転子鉄心
35 押さえ板
36 電磁鋼板
37 固定子鉄心
38 スロット
39 固定子巻線
40 溶接ビート
41 貫通穴
42 座ぐり部
43 めねじ加工あり金属ピン
44 ワッシャ
45 ボルト
46 おねじ加工あり金属ピン
47 ナット
48 スプリングピン
48a 長さの長いスプリングピン
48b 長さの短いスプリングピン
Claims (2)
- 軸受を介して回転自在に支持された回転軸に、薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心が装着された回転子と、
内周面を前記回転子鉄心と径方向の空隙を介して対向させるとともに、複数のスロットを有する固定子鉄心と、この固定子鉄心に装着された固定子コイルとからなる固定子と、
前記固定子の両面に取り付けられたブラケットと、を備え、
前記固定子鉄心は、スロットが設けられていない複数の部分に貫通穴を設けた電磁鋼板と、装着した際に相対する位置に同じ大きさの貫通穴を設けた一対の押さえ板と、両端にめねじが形成された金属ピンよりなり、前記電磁鋼板の両側に前記押さえ板を装着し、前記押さえ板と前記電磁鋼板の貫通穴に前記金属ピンを挿入し、前記押さえ板の外側からボルトで締め付けた構造であり、
前記貫通穴に挿入された金属ピンの外周には、断面がC型で径方向に反力を有するスプリングピンであって前記金属ピンと同数のスプリングピンが、前記金属ピンの挿入方向に連続するように装着されており、
前記金属ピンの挿入方向において、前記スプリングピンのうちの1つのスプリングピンの長さが他のスプリングピンの長さよりも短くなっており、
前記金属ピンの挿入方向における前記1つのスプリングピンの位置は、前記金属ピンごとに異なることを特徴とする回転電機。 - 軸受を介して回転自在に支持された回転軸に、薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心が装着された回転子と、
内周面を前記回転子鉄心と径方向の空隙を介して対向させるとともに、複数のスロットを有する固定子鉄心に、複数回巻回して形成された固定子コイルが装着された固定子と、
前記固定子の両面に取り付けられたブラケットと、を備え、
前記固定子鉄心は、スロットが設けられていない複数の部分に貫通穴を設けた電磁鋼板と、装着した際に相対する位置に同じ大きさの貫通穴を設けた一対の押さえ板と、両端におねじが形成された金属ピンよりなり、前記電磁鋼板の両側に前記押さえ板を装着し、前記押さえ板と前記電磁鋼板の貫通穴に前記金属ピンを挿入し、前記押さえ板の外側からナットで締め付けた構造であり、
前記貫通穴に挿入された金属ピンの外周には、断面がC型で径方向に反力を有するスプリングピンであって前記金属ピンと同数のスプリングピンが、前記金属ピンの挿入方向に連続するように装着されており、
前記金属ピンの挿入方向において、前記スプリングピンのうちの1つのスプリングピンの長さが他のスプリングピンの長さよりも短くなっており、
前記金属ピンの挿入方向における前記1つのスプリングピンの位置は、前記金属ピンごとに異なることを特徴とする回転電機。
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