(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板を積層してなり、内周部に界磁コイルを装着する複数のスロットが周方向に等間隔に形成され、外部から挿入されるボルトを挿通可能な通し穴が形成された鉄心と、
前記鉄心の最外層に備えられ、前記ボルトの挿通穴が形成された押え板と、
前記押え板と前記ボルトのボルト頭との間に介在し、前記通し穴の径より小さく形成された穴部を有する絶縁性の座金と、
を備え、
前記座金は、前記スロットにより前記鉄心に形成される歯部が成す形状に対応した凸部を有し、
前記鉄心の前記歯部に前記座金の前記凸部を嵌め合わせ、かつ、前記ボルトを挿通した状態にて、前記ボルトのネジ部の外周面と前記通し穴との間には隙間が形成されること、
を特徴とする回転電機の固定子。
【請求項２】
前記通し穴は、前記鉄心の軸中心から前記歯部を通る位置に設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
前記凸部は、３つの前記歯部が成す形状に対応して形成されていること、を特徴とする請求項２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記通し穴は、前記鉄心の軸中心から前記スロットを通る位置に設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記凸部は、２つの前記歯部が成す形状に対応して形成されていること、を特徴とする請求項４に記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記座金と前記ボルトのボルト頭との間に介在するスプリングワッシャを備えたこと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
前記穴部の中心は、前記ボルトを挿通した状態にて前記通し穴の中心に概略一致すること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の回転電機の固定子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の固定子と、前記固定子内に配置された回転子と、前記固定子と前記回転子とを内包するフレームと、前記回転子に配設された回転子軸を支持する軸受とを備えた回転電機。
【請求項９】
電磁鋼板を積層してなり、内周部に界磁コイルを装着する複数のスロットが周方向に等間隔に形成され、外部から挿入されるボルトを挿通可能な通し穴が形成された鉄心と、
前記鉄心の最外層に備えられ、前記ボルトの挿通穴が形成された押え板と、
前記押え板と前記ボルトのボルト頭との間に介在し、前記通し穴の径より小さく形成された穴部を有する絶縁性の座金と、
を備え、
前記穴部には、周方向に沿って、前記ボルトのネジ部の外周面に当接可能に各々座金の中心方向に延設され、弾性を有する複数の突起部が形成され、
前記各突起部は、前記ネジ部が前記通し穴に挿入された際、前記各突起部の内径側端部が前記ネジ部の外周面と接した状態で前記通し穴の内部へ入り込むこと、
を特徴とする回転電機の固定子。
【請求項１０】
前記各突起部は、前記穴部に前記ボルトが挿入されたとき、前記外周面に当接した状態で前記ボルトの挿入方向に変形すること、を特徴とする請求項９に記載の回転電機の固定子。
【請求項１１】
前記座金と前記ボルトのボルト頭との間に介在するスプリングワッシャを備えたこと、を特徴とする請求項９または１０に記載の回転電機の固定子。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１つに記載の固定子と、前記固定子内に配置された回転子と、前記固定子と前記回転子とを内包するフレームと、前記回転子に配設された回転子軸を支持する軸受とを備えた回転電機。
【請求項１３】
電磁鋼板を積層してなり、内周部に界磁コイルを装着する複数のスロットが周方向に等間隔に形成され、外部から挿入されるボルトを挿通可能な通し穴が形成された鉄心と、
前記鉄心の最外層に備えられ、前記ボルトの挿通穴が形成された押え板と、
前記押え板と前記ボルトのボルト頭との間に介在し、前記通し穴の径より小さく形成された穴部を有する絶縁性の座金と、
を備え、
前記押え板には、前記座金を収容可能な座ぐり部が前記挿通穴の周囲に形成され、
前記ボルトを挿通した状態にて、前記ボルトのネジ部の外周面と前記通し穴との間には隙間が形成され、かつ、前記穴部が前記ネジ部の外周面と接しており、
前記座金の外径は、前記座ぐり部の直径と等しい大きさに形成されていること、
を特徴とする回転電機の固定子。
【請求項１４】
前記座金と前記ボルトのボルト頭との間に介在するスプリングワッシャを備えたこと、を特徴とする請求項１３に記載の回転電機の固定子。
【請求項１５】
前記穴部の中心は、前記ボルトを挿通した状態にて前記通し穴の中心に概略一致すること、を特徴とする請求項１３または１４に記載の回転電機の固定子。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の固定子と、前記固定子内に配置された回転子と、前記固定子と前記回転子とを内包するフレームと、前記回転子に配設された回転子軸を支持する軸受とを備えた回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に適用される回転電機の固定子に関して、特に、固定子鉄心の固定手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子は、内周側に界磁コイルを取付けるためのスロットが形成された電磁鋼板を積層してなる鉄心と、この鉄心の両端に配設される押え板とで構成されている。
【０００３】
鉄心の固定方法としては、鉄心と押え板の外周側を溶接する手法があるが、この場合、溶接部が導通経路となり、固定子外周部にかご型の電気回路が形成されることから、回転磁界発生時に渦電流が流れて損失が発生し、出力の低下や機器の発熱を招く結果となる。また、溶接作業は、人が行なう場合には熟練度が求められ、機械で自動化すれば設備投資負担が発生する。そこで、鉄心の固定方法として、鉄心および押え板の周方向にそれぞれ複数のボルト穴を形成し、それらのボルト穴に挿入され鉄心と絶縁されたボルトの端部を、鉄心と絶縁されたナットで締め付けることによって、電磁鋼板を圧縮して鉄心として形状を保持させるという方法が考えられる。
【０００４】
ただし、回転電機の回転中に発生する振動や電磁力によって鉄心の電磁鋼板が移動すると、界磁コイルの通電時にボルトと電磁鋼板とが接触し、ボルトと鉄心との間の絶縁が失われ回転電機の効率が低下する場合や回転電機が破損する可能性がある。従って、鉄心は、運転時の電磁力や振動などの要因によって各電磁鋼板がずれることがないように、充分な圧縮力にて締め付ける必要がある。特に、鉄道車両に適用される回転電機の固定子は、非常に重い構造物となるので、ボルトには大きな締結力が要求される。
【０００５】
下記特許文献１に示される従来技術は、ボルト穴に嵌合可能な形状の円筒部材と平板状の絶縁座金とを一体に構成した部材を、ボルトと押え板との間に介在させるよう構成することで、円筒部材の外周面がボルト穴の内周面に嵌合して、ボルトの外周面とボルト穴の内周面との間にクリアランスを確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２９９２７２号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では、絶縁座金に円筒部材を設置しなければならず、絶縁座金の製造コストが増大するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転電機の効率を損なうことがなく製造コストの低減化を図ることが可能な回転電機および回転電機の固定子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電磁鋼板を積層してなり、内周部に界磁コイルを装着する複数のスロットが周方向に等間隔に形成され、外部から挿入されるボルトを挿通可能な通し穴が形成された鉄心と、前記鉄心の最外層に備えられ、前記ボルトの挿通穴が形成された押え板と、前記押え板と前記ボルトのボルト頭との間に介在し、前記通し穴の径より小さく形成された穴部を有する絶縁性の座金と、を備え、前記座金は、前記スロットにより前記鉄心に形成される歯部が成す形状に対応した凸部を有し、前記鉄心の前記歯部に前記座金の前記凸部を嵌め合わせ、かつ、前記ボルトを挿通した状態にて、前記ボルトのネジ部の外周面と前記通し穴との間には隙間が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、鉄心に形成されたボルト通し穴の中心に、ボルトの軸中心を一致させる絶縁ワッシャを用いるようにしたので、ボルトと鉄心が接触することなく絶縁を保つことから回転電機の効率を損なうことがなく製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる一の絶縁ワッシャの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる他の絶縁ワッシャの構成を示す図である。
【図３】図３は、図１および図２に示される絶縁ワッシャを用いて鉄心にボルトを装着した状態を示すＡ−Ａ断面矢視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる絶縁ワッシャの構成を示す図である。
【図５】図５は、図４に示される絶縁ワッシャを用いて鉄心にボルトを装着した状態を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁ワッシャの構成を示す図である。
【図７】図７は、図６に示される絶縁ワッシャを用いて鉄心にボルトを装着した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる回転電機および回転電機の固定子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる一の絶縁ワッシャ３０ａの構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１にかかる他の絶縁ワッシャ３０ｂの構成を示す図であり、図３は、図１および図２に示される絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂを用いて鉄心１７にボルト２０を装着した状態を示すＡ−Ａ断面矢視図である。なお、図１では、絶縁ワッシャ３０ａに形成された穴部１５ａと電磁鋼板１２ａに形成された通し穴１４ａとの関係を説明するため、便宜上、押え板１３の図示を省略している。図２においても同様に押え板１３の図示を省略している。
【００１４】
まず、本実施の形態にかかる回転電機の固定子の構成を説明する。
【００１５】
図１〜図３において、回転電機の固定子は、主たる構成として、薄板状の電磁鋼板１２ａ、１２ｂを積層して構成された鉄心１７と、ボルト２０と、絶縁性の座金である絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂと、押え板１３とを有して構成されている。
【００１６】
鉄心１７の内周部には、界磁コイル（図示せず）を装着する複数のスロット１０が周方向に等間隔に形成されている。
【００１７】
図１および図３において、電磁鋼板１２ａを積層してなる鉄心１７には、外部から挿入されるボルト２０を挿通可能な複数の通し穴１４ａが周方向に形成されている。この通し穴１４ａは、鉄心１７の軸中心から歯部１１を通る位置に設けられている。なお、図１には、簡単のため、通し穴１４ａが１つのみ示されているが、実際には、電磁鋼板１２ａの周方向に複数の通し穴１４ａが形成されているものとする。
【００１８】
図２および図３において、電磁鋼板１２ｂを積層してなる鉄心１７には、外部から挿入されるボルト２０を挿通可能な複数の通し穴１４ｂが周方向に形成されている。この通し穴１４ｂは、鉄心１７の軸中心からスロット１０を通る位置に設けられている。なお、図２には、簡単のため通し穴１４ｂが１つのみ示されているが、実際には、電磁鋼板１２ｂの周方向に複数の通し穴１４ｂが形成されているものとする。
【００１９】
図３において、鉄心１７の端面には、鉄心１７を覆う押え板１３が配設され、この押え板１３には、ボルト２０の挿通穴が形成されているものとする。
【００２０】
絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂは、押え板１３とボルト頭２２との間に介在するように設置されている。なお、図３には、鉄心１７の一端側に設置された押え板１３のみ示されているが、鉄心１７の他端側にも押え板１３と同様の押え板が設置されているものとする。絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂに関しても同様である。
【００２１】
ボルト２０は、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂと押え板１３とを介して、通し穴１４ａ、１４ｂに挿入される。ネジ部２１の長さは、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂの厚みｔと、各押え板１３の厚みと、鉄心１７の厚みと、ナットの高さとを合算した長さ以上に形成されているものとする。
【００２２】
各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、図示しないナットを締め付けることにより、各押え板１３を介して圧縮される。各電磁鋼板１２ａ、１２ｂ間にはこの圧縮力によって摩擦力が生じるため、各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、鉄心１７としての形状が保持される。
【００２３】
通し穴１４ａ、１４ｂの穴径ｄ１は、ボルト２０の直径ｄ２よりも大きく形成されている。なお、直径ｄ２と穴径ｄ１との関係は、絶縁と作業性の観点からは、穴径ｄ１を広くして、ボルト２０との空隙を大きくした方が望ましいが、穴径ｄ１を大きくしすぎると、ボルト頭２２と押え板１３との座面が小さくなり、ボルト２０に大きな軸力をかけることができなくなる。すなわち、各電磁鋼板１２ａ、１２ｂ間における摩擦力の向上が望めないため、機械的な信頼性を損なうこととなるだけでなく、穴径ｄ１の拡大に伴い鉄心１７内の磁路が減少することとなる。そのため、穴径ｄ１は、直径ｄ２の１．２倍程度に留めておくことが望ましい。具体的には、直径ｄ２が１２ｍｍである場合、穴径ｄ１は約１４ｍｍ程度となる。このとき、穴径ｄ１と直径ｄ２との隙間ｓは、１ｍｍ程度である。なお、図３では、説明の便宜上、隙間ｓが大きめに表現されている。
【００２４】
次に、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂの構成を説明する。
【００２５】
図１において、絶縁ワッシャ３０ａは、スロット１０の形成により鉄心１７に形成される歯部１１が成す形状に対応した凸部３２ａと、押え板１３とボルト２０との間に介在し、通し穴１４ａの径より小さく形成された穴部１５ａと、を有して構成されている。また、穴部１５ａの中心は、歯部１１の形状に凸部３２ａを重ね、かつ、ボルト２０を挿通した状態にて、通し穴１４ａの中心に概略一致する。
【００２６】
なお、図１に示される絶縁ワッシャ３０ａには、３つの歯部１１が成す形状に対応して形成された凸部３２ａが形成されているが、凸部３２ａの形状は、これに限定されるものではなく、例えば４つ以上の歯部１１が成す形状に対応して形成されたものであってもよい。
【００２７】
絶縁ワッシャ３０ａを拡大した図において、凸部３２ａは、歯部１１が成す形状にて位置決めされるため、穴部１５ａの中心位置は、通し穴１４ａの中心に概略一致することとなる。従って、ボルト２０の軸中心位置は、通し穴１４ａの中心に概略一致し、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａとの間には隙間ｓが形成される。
【００２８】
図２において、絶縁ワッシャ３０ｂは、スロット１０の形成により鉄心１７に形成される歯部１１が成す形状に対応した凸部３２ｂと、押え板１３とボルト２０との間に介在し、通し穴１４ｂの径より小さく形成された穴部１５ｂと、を有して構成されている。また、穴部１５ｂの中心は、歯部１１の形状に凸部３２ｂを重ね、かつ、ボルト２０を挿通した状態にて、通し穴１４ｂの中心に概略一致する。
【００２９】
なお、図２に示される絶縁ワッシャ３０ｂには、２つの歯部１１が成す形状に対応して形成された凸部３２ｂが形成されているが、凸部３２ｂの形状は、これに限定されるものではなく、例えば３つ以上の歯部１１が成す形状に対応して形成されたものであってもよい。
【００３０】
絶縁ワッシャ３０ｂを拡大した図において、凸部３２ｂは、歯部１１が成す形状にて位置決めされるため、穴部１５ｂの中心位置は、通し穴１４ｂの中心に概略一致することとなる。従って、ボルト２０の軸中心位置は、通し穴１４ｂの中心に概略一致し、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ｂとの間には隙間ｓが形成される。
【００３１】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる回転電機の固定子は、ボルト２０を挿通可能な複数の通し穴１４ａ、１４ｂが周方向に形成された鉄心１７と、鉄心１７の両端を覆いボルト２０の挿通穴が形成された押え板１３と、通し穴１４ａ、１４ｂの径より小さく形成された穴部１５ａ、１５ｂを有する絶縁性の絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂと、を備え、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂは、スロット１０の形成により鉄心１７に形成される歯部１１が成す形状に対応した凸部３２ａ、３２ｂを有し、穴部１５ａ、１５ｂの中心は、歯部１１の形状に凸部３２ａ、３２ｂを重ね、かつ、ボルト２０を挿通した状態にて通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致するようにしたので、ボルト２０の軸中心位置が通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致し、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａ、１４ｂとの間に隙間ｓを設けることが可能である。従って、従来技術のように、平板状の座金に円筒部材を設置しなくとも、平板状の座金（絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂ）だけでネジ部２１の外周面と通し穴１４ａの内周面との間にクリアランスを確保することが可能である。その結果、回転電機の効率を損なうことがなく、製造コストの低減化を図ることが可能である。また、従来技術に比して座金の構成が簡略化されるため、固定子の生産に伴う環境負荷を低減可能である。
【００３２】
また、本実施の形態にかかる絶縁ワッシャ３０ａは、図１に示すように、３つの歯部１１が成す形状に対応した凸部３２ａを有するので、穴部１５ａの中心位置を、通し穴１４ａの中心に精度よく合わせることが可能である。
【００３３】
また、本実施の形態にかかる絶縁ワッシャ３０ｂは、図２に示すように、２つの歯部１１が成す形状に対応した凸部３２ｂを有するので、穴部１５ｂの中心位置を、通し穴１４ｂの中心に精度よく合わせることができると共に、絶縁ワッシャ３０ａに比して、加工が容易なので製造コストを一層低減することが可能である。
【００３４】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２にかかる絶縁ワッシャ３０ｃの構成を示す図であり、図５は、図４に示される絶縁ワッシャ３０ｃを用いて鉄心１７にボルト２０を装着した状態を示す断面図である。以下、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００３５】
まず、本実施の形態にかかる回転電機の固定子の構成を説明する。
【００３６】
回転電機の固定子は、主たる構成として、鉄心１７、ボルト２０、絶縁ワッシャ３０ｃ、および押え板１３を有して構成されている。実施の形態１にかかる固定子と異なる点は、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂの代わりに絶縁ワッシャ３０ｃを用いている点である。なお、図５には、鉄心１７の一端側に設置された押え板１３のみ示されているが、鉄心１７の他端側にも押え板１３と同様の押え板が設置されているものとする。絶縁ワッシャ３０ｃに関しても同様である。
【００３７】
ボルト２０は、絶縁ワッシャ３０ｃと押え板１３とを介して、通し穴１４ａ、１４ｂに挿入される。ネジ部２１の長さは、絶縁ワッシャ３０ｃの厚みｔと、各押え板１３の厚みと、鉄心１７の厚みと、ナットの高さとを合算した長さ以上に形成されているものとする。各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、図示しないナットを締め付けることにより、各押え板１３を介して圧縮される。各電磁鋼板１２ａ、１２ｂ間にはこの圧縮力によって摩擦力が生じるため、各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、鉄心１７としての形状が保持される。
【００３８】
次に、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて絶縁ワッシャ３０ｃの構成を説明する。
【００３９】
図４（ａ）は、絶縁ワッシャ３０ｃの穴部１５ｃにボルト２０を挿入する前の状態を示す図であり、図４（ｂ）は、絶縁ワッシャ３０ｃの穴部１５ｃにボルト２０を挿入した状態を示す図である。
【００４０】
図４（ａ）において、絶縁ワッシャ３０ｃは、押え板１３とボルト２０との間に介在すると共に、ボルト２０が挿入される穴部１５ｃを有する。穴部１５ｃには、周方向に沿って配設され、ボルト２０の外周面に当接可能に各々絶縁ワッシャ３０ｃの中心方向に延設され、弾性を有する複数の突起部３１が形成されている。
【００４１】
各突起部３１は、各々同じ長さＬに形成され、穴部１５ｃにボルト２０を挿入したときネジ部２１の外周面に接触した状態で鉄心１７側に落ち込むように変形する。なお、鉄心１７の他端側に設置された図示しない絶縁ワッシャ３０ｃは、鉄心１７側に変形するように取り付ける。
【００４２】
絶縁ワッシャ３０ｃは、通し穴１４ａ、１４ｂの中心と絶縁ワッシャ３０ｃの中心とが一致するように設置することが望ましい。このように絶縁ワッシャ３０ｃを設置することによって、ネジ部２１の軸中心位置が通し穴１４ａ、１４ｂの中心点に一致しやすくなり、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａ、１４ｂとの間には、図５に示すような隙間ｓが形成される。
【００４３】
なお、絶縁ワッシャ３０ｃの内径は、特に限定されるものではないが、例えば、通し穴１４ａ、１４ｂの穴径ｄ１より小さく設定することが望ましい。このようにすれば、ボルト２０を通し穴１４ａ、１４ｂに通した際に各突起部３１が全体的に撓るため、穴部１５ａの中心位置を通し穴１４ａ、１４ｂの中心に精度よく合わせることができる。
【００４４】
また、絶縁ワッシャ３０ｃの外径は、特に限定されるものではないが、ボルト２０の締結力を押え板１３に伝達可能なように、ボルト頭２２の外径よりも広く形成されているものとする。また、突起部３１は、３つに限定されるものではなく、例えば、ネジ部２１を支持可能に配設されていれば４つ以上であってもよい。
【００４５】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる回転電機の固定子は、押え板１３とボルト２０との間に介在し穴部１５ｃを有する絶縁ワッシャ３０ｃを備え、穴部１５ｃには、周方向に沿って配設され、ボルト２０の外周面に当接可能に各々絶縁ワッシャ３０ｃの中心方向に延設され、弾性を有する複数の突起部３１が形成されるようにしたので、穴部１５ｃにボルト２０が挿入されたとき、ネジ部２１が各突起部３１に支持され、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａとの間に隙間ｓを設けることが可能である。その結果、環状の座金（絶縁ワッシャ３０ｃ）だけでネジ部２１の外周面と通し穴１４ａの内周面との間にクリアランスを確保できるため、ボルトと鉄心間の絶縁、およびナットと鉄心間の絶縁が得られ、回転電機の効率を損なうことがなく、かつ、実施の形態１にかかる回転電機の固定子に比して、その製造コストを抑えることが可能である。
【００４６】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３にかかる絶縁ワッシャ３０ｄの構成を示す図であり、図７は、図６に示される絶縁ワッシャ３０ｄを用いて鉄心１７にボルト２０を装着した状態を示す断面図である。以下、実施の形態１、２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４７】
まず、本実施の形態にかかる回転電機の固定子の構成を説明する。
【００４８】
回転電機の固定子は、主たる構成として、鉄心１７、ボルト２０、絶縁ワッシャ３０ｄ、および押え板１３ａを有して構成されている。実施の形態２にかかる固定子と異なる点は、絶縁ワッシャ３０ｃの代わりに絶縁ワッシャ３０ｄを用いており、さらに、押え板１３の代わりに、座ぐり部１６を有する押え板１３ａを用いている点である。なお、図７には、鉄心１７の一端側に設置された押え板１３ａのみ示されているが、鉄心１７の他端側にも押え板１３ａと同様の押え板が設置されているものとする。絶縁ワッシャ３０ｄに関しても同様である。
【００４９】
鉄心１７の端面には、鉄心１７を覆う押え板１３ａが配設され、この押え板１３ａにはボルト２０の挿通穴が形成されている。また、この挿通穴の周囲には、絶縁ワッシャ３０ｄを収容可能な座ぐり部１６が形成されている。
【００５０】
ボルト２０は、絶縁ワッシャ３０ｄと押え板１３ａとを介して、通し穴１４ａ、１４ｂに挿入される。ネジ部２１の長さは、絶縁ワッシャ３０ｄの厚みｔと、座ぐり部１６の高さ分を除く押え板１３ａの厚みと、鉄心１７の厚みと、ナットの高さとを合算した長さ以上に形成されているものとする。各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、図示しないナットを締め付けることにより、各押え板１３ａを介して圧縮される。各電磁鋼板１２ａ、１２ｂ間にはこの圧縮力によって摩擦力が生じるため、各電磁鋼板１２ａ、１２ｂは、鉄心１７としての形状が保持される。
【００５１】
次に、絶縁ワッシャ３０ｄの構成を説明する。
【００５２】
図６において、絶縁ワッシャ３０ｄは、押え板１３ａとボルト２０との間に介在し、通し穴１４ａ、１４ｂの径より小さく形成された穴部１５ｄを有する。穴部１５ｄの中心は、ボルト２０を挿通した状態にて、通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致する。
【００５３】
絶縁ワッシャ３０ｄの外径ｄ４は、押え板１３ａに形成された座ぐり部１６の直径ｄ５と概略等しい大きさとすることが望ましい。外径ｄ４の大きさを座ぐり部１６の直径ｄ５と概略同じ大きさとすることによって、座ぐり部１６に収納された状態の絶縁ワッシャ３０ｄの中心位置は、通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致することとなる。従って、穴部１５ｄにボルト２０が挿入されたとき、ネジ部２１は、絶縁ワッシャ３０ｄの内周面で位置決めされるので、ネジ部２１の軸中心位置は、通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致することとなる。その結果、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａ、１４ｂとの間には隙間ｓが形成される。
【００５４】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる回転電機の固定子は、押え板１３ａとボルト２０との間に介在し、通し穴１４ａ、１４ｂの径より小さく形成された穴部１５ｄを有する絶縁ワッシャ３０ｄを備え、押え板１３ａには、絶縁ワッシャ３０ｄを収容可能な座ぐり部１６がボルト２０の挿通穴の周囲に形成され、穴部１５ｄの中心は、ボルト２０を挿通した状態にて通し穴１４ａ、１４ｂの中心に概略一致するようにしたので、穴部１５ｄにボルト２０が挿入されたとき、ボルト２０が穴部１５ｄに支持され、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａ、１４ｂとの間に隙間ｓを設けることが可能である。このように、環状の座金（絶縁ワッシャ３０ｄ）だけで、ネジ部２１の外周面と通し穴１４ａ、１４ｂの内周面との間にクリアランスを確保できるため、ボルトと鉄心間の絶縁、およびナットと鉄心間の絶縁が得られ、回転電機の効率を損なうことがなく、かつ、絶縁ワッシャ３０ｄの加工コストを低減化することが可能である。
【００５５】
なお、実施の形態１〜３にかかる回転電機の固定子は、ボルト２０を締め付けた状態で電気絶縁性の樹脂に含浸させることによって、ボルト２０と鉄心１７との空隙に樹脂が充填される。このようにすれば、固定子は、機械的な強度と絶縁性能の双方においてより信頼性の高い構造を得ることができる。充填の方法としては、減圧環境下で固定子を樹脂に含浸した後に、大気圧に復圧する方法が考えられる。
【００５６】
また、実施の形態１〜３にかかる回転電機の固定子は、絶縁ワッシャ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄとボルト頭２２との間に、スプリングワッシャを介在させるようにすれば、ボルト２０を締め付けた状態で当該固定子を電気絶縁性の樹脂に含浸させる工程において、樹脂が通し穴１４ａ、１４ｂ内に効率的に充填され、より信頼性の高い固定子を得ることが可能である。
【００５７】
また、実施の形態１〜３にかかる回転電機の固定子は、鉄心１７を固定するためにボルト２０とナットを用いているが、ボルト２０の代わりに、両ネジボルトと、両ネジボルトの両端にそれぞれ螺入されるナットと、を用いてもよい。
【００５８】
また、実施の形態１〜３に示した固定子は、一般的な回転電機に適用可能であり、その場合の回転電機の態様は、実施の形態１〜３に示した固定子と、この固定子内に配置された回転子と、固定子と回転子とを内包するフレームと、回転子に配設された回転子軸を支持する軸受とを備えるものとする。
【００５９】
また、実施の形態１〜３に示した回転電機の固定子は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明は、鉄道車両に適用される回転電機の固定子に適用可能であり、特に、回転電機の効率を損なうことがなく、製造コストの低減化を図ることができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  スロット
１１  歯部
１２ａ、１２ｂ  電磁鋼板
１３、１３ａ  押え板
１４ａ、１４ｂ  通し穴
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  穴部
１７  鉄心
２０  ボルト
２１  ネジ部
２２  ボルト頭
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ  絶縁ワッシャ（座金）
３１  突起部
３２ａ、３２ｂ  凸部
ｄ１  穴径
ｄ２、ｄ５  直径
ｄ３  内径
ｄ４  外径
Ｌ  突起部の長さ
ｓ  隙間
ｔ  絶縁ワッシャの厚み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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