(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とそれらを内装するケーシングとを有し、前記回転子のシャフト一端側のみを前記ケーシングの片側に設けた軸受けを介して支持する回転子片持ち支持構造で、前記回転子のシャフトの前記軸受けにより支持されていない側の一端が原動機のシャフト一端と連結可能な永久磁石式回転電機において、
前記回転子のシャフトは、前記原動機のシャフトと非連結状態にある時にその軸方向、径方向、周方向の動きが拘束されるように、前記軸受けで支持されていない側が前記ケーシングの一端面に拘束用連結部材を介して連結され、
前記拘束用連結部材の一端側は、前記回転子のシャフトの軸受けで支持されていない側のシャフト端面に螺子部材を介して取り付けられ、もう一端側は、前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けられていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項２】
固定子と回転子とそれらを内装するケーシングとを有し、前記回転子のシャフト一端側のみを前記ケーシングの片側に設けた軸受けを介して支持する回転子片持ち支持構造で、前記回転子のシャフトの前記軸受けにより支持されていない側の一端が原動機のシャフト一端と連結可能な永久磁石式回転電機において、
前記回転子のシャフトは、前記原動機のシャフトと非連結状態にある時にその軸方向、径方向、周方向の動きが拘束されるように、前記軸受けで支持されていない側が前記ケーシングの一端面に拘束用連結部材を介して連結され、
前記回転子のシャフトには、前記軸受けで支持されていない側のシャフト端部に前記原動機のシャフトと直結するためのフランジ部が一体に設けられており、
前記拘束用連結部材の一端側は、前記シャフト端部の前記フランジ部の一端面に螺子部材を介して取り付けられ、もう一端側は、前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けられていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項３】
固定子と回転子とそれらを内装するケーシングとを有し、前記回転子のシャフト一端側のみを前記ケーシングの片側に設けた軸受けを介して支持する回転子片持ち支持構造で、前記回転子のシャフトの前記軸受けにより支持されていない側の一端が原動機のシャフト一端と連結可能な永久磁石式回転電機において、
前記回転子のシャフトは、前記原動機のシャフトと非連結状態にある時にその軸方向、径方向、周方向の動きが拘束されるように、前記軸受けで支持されていない側が前記ケーシングの一端面に拘束用連結部材を介して連結され、
前記回転子のシャフトには、前記軸受けで支持されてない側のシャフトに、第１のフランジ部と第２のフランジ部とが設けられており、
前記第１のフランジ部は、前記原動機のシャフトと直結するために前記回転子のシャフト一端に設けられ、前記第２のフランジ部は、前記拘束用連結部材に対応して設けられ、
前記拘束用連結部材の一端側は、前記第２のフランジ部の一端面に螺子部材を介して取り付けられ、もう一端側は前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けられていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項４】
請求項２記載の永久磁石式回転電機において、
前記回転子のシャフト端部のフランジ部端面には、前記拘束用連結部材の一端側を螺子部材を介して取り付けるための螺子穴が、前記回転子のシャフトを前記原動機のシャフトと連結する場合の螺子穴と共に併設されている永久磁石式回転電機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の永久磁石式回転電機において、
前記拘束用連結部材は複数個であり、それぞれが一対のL字形金具からなり、その一対のL字形金具の一辺同士を突き合せて、この突き合せ辺同士を、螺子部材を介して結合し、また前記一対のL字形金具は、前記回転子のシャフトの軸受けされていない側と前記ケーシングの一端面とに螺子部材を介して取り付けられており、
前記L字形金具同士を前記回転子の軸方向にずらし調整できるように、前記突き合せ辺の一方に設けた螺子部材通し穴に遊びを設けてあり、この突き合せ辺同士のずらし調整により前記回転子のシャフトと前記ケーシング端面とのL字形金具取付部の軸方向のずれを吸収できる構造にしてある永久磁石式回転電機。
【請求項６】
請求子５記載の永久磁石式回転電機において、
前記突き合せ辺の一方に設けた螺子部材通し穴は、該穴に通される雄ねじ部材の直径より大きくして前記遊びを設けるか、或いは回転子の軸方向に延びる長穴形状にして前記遊びを確保している永久磁石式回転電機。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の永久磁石式回転電機において、
前記ケーシングの外周からケーシング径方向すなわち前記回転子の前記軸受けで支持されていない側のシャフト部位に向けて、雄螺子付きの複数のシャフト押さえロッドが前記ケーシングに設けた螺子穴を通して装着されており、このシャフト押さえロッドにより、前記回転子のシャフトを挟み込むように押さえることにより、前記回転子の径方向、軸方向、周方向の拘束を補強している永久磁石式回転電機。
【請求項８】
請求項1から７のいずれか１項記載の片持ち支持構造を有する永久磁石式回転電機が、前記拘束用連結部材を除去した状態で鉄道車両用原動機に直結されて、鉄道車両に搭載されていることを特徴とする車両用永久磁石式回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子のシャフト一端側のみを回転電機ケーシングの片側に設けた軸受けを介して支持する回転子の片持ち支持構造を有する永久磁石式回転電機及びこれを用いた鉄道車両などの車両用永久磁石式回転電機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両に使用される回転電機としてはこれまで、巻線型発電機や誘導電動機が用いられてきたが、近年、永久磁石の高性能化、低価格化や高性能なインバータの普及により、小型軽量化、高効率化を可能とする永久磁石式回転電機を採用する気運が高まっている。【０００３】
このような中、鉄道車両に搭載する発電機を、車両内での限られたスペースに配置するため、発電機の回転子シャフトのうち、原動機と直結する側の軸受けを無くして（いわゆる回転子シャフトの片持ち支持構造：オーバーハング構造）、軸受けを無くした側のシャフトを、直結対象の原動機側の軸受けによって支持するいわゆる軸受兼用型の片持ち支持構造が提案されている。【０００４】
このような回転電機（例えば発電機）の回転子の片持ち支持構造は、原動機と直結するまで継続する。ところで、従来型となる巻線式発電機では、回転子に巻線が施されており、その巻線に電流を通電することにより回転子が電磁石となる。このため、回転子に電流を通電しない限り発電機には磁束が存在せず磁気吸引力等も発生しない。一方、永久磁石式発電機を適用した場合、回転子には永久磁石があるため、常に発電機内に磁束が存在し回転子と固定子間の空隙部に磁気吸引力が発生している。このため、磁気吸引力による回転子の移動、及び固定子との接触が懸念されることから、原動機と直結されるまでは、片持ち支持構造の回転子は、その移動を拘束できる発電機構造が必要となる。また、原動機及び発電機のメンテナンス時に原動機と発電機との連結部を切り離す必要があるため、メンテナンス時にも回転子の移動を拘束できる構造が必要とされる。【０００５】
発電機などの回転電機で回転子を片持ち支持する構造の場合には、回転子のシャフトが原動機と直結するまでは、回転子が動かないように固定する必要があり、そのため、下記特許文献に示すように、様々な形式の回転子を固定する回転電機構造が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2007-325449号公報
【特許文献２】特開2007-325426号公報
【特許文献３】特開昭62-040035号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２では、例えばエレベータの巻上機に用いられる片持ち軸回転電動機の輸送保護装置として、電動機の回転子の軸受けで支持されていない側を、電動機ケーシング一端のフランジ部端面に螺子止めした一対の固定板により、回転子シャフトの径方向から挟み込んで、回転子の径方向及び軸方向の動きを拘束する技術が開示されている。より具体的には、特許文献１では、固定板を電動機ケーシングのフランジ端面と凹凸嵌め合いさせ、かつ各固定板の一端を回転子シャフトの外周に設けた段差部に係合させて、回転子の径方向及び軸方向の動きを拘束している。特許文献２では、固定板の一端がＵ字形状をし、このＵ字部で回転子シャフトを挟み込むことで、回転子の軸方向及び径方向を拘束している。【０００８】
このような拘束構造は、例えば鉄道車両用発電機に比べて比較的小型であるエレベータ仕様の回転電機では、有効な輸送保護手段であるが、鉄道車両仕様の発電機、特に数MW級の回転子片持ち支持構造の永久磁石式回転電機に適用する場合には、次の理由により充分とはいえない。すなわち、数MW級の永久磁石式回転電機の場合には、回転電機内部の磁気吸引力が非常に大きいために、原動機と直結前は、外的力が回転方向に作用すると、その回転方向の拘束に対して十分に対処されないことが予想される。【０００９】
回転子にかような回転方向の変位が生じると、原動機等と連結する場合、片持ち支持構造の回転電機の回転子シャフトと原動機のシャフトとの連結に際して、周方向に対しての位置決めが困難となり、組み立て性、メンテナンス性が悪化することが予想される。【００１０】
ちなみに、その他の従来技術として、特許文献３では、回転子と固定子との間に吸着防止のためのスペーサを設け、そのスペーサは回転機を組み立て後に取外せる構造としている。この構造は、回転子、固定子間の吸着防止を目的としているため、回転子そのものを固定した構造でない。したがって、片持ち支持構造のような回転子の回転方向（周方向）の拘束については、対応しきれない。また、スペーサの取り外しなどに比較的手間を要したり、一度、スペーサを取外したら再度取り付けることが困難であり、組立性、メンテナンス性の面で考慮すべき点がある。【００１１】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、容量の大きい（磁気吸引力の大きい）回転子片持ち支持構造の永久磁石式回転電機であっても、原動機と連結する前の回転子の拘束構造として、回転子の軸方向、径方向のみならず回転方向（周方向）の拘束にも充分に対処し得る永久磁石式回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、回転子のシャフト一端側のみを回転電機ケーシングの片側に設けた軸受けを介して支持する回転子片持ち支持構造で、回転子のシャフトの前記軸受けにより支持されていない側の一端が原動機のシャフト一端と連結可能な永久磁石式回転電機において、次のような特徴を有する。【００１３】
前記回転子のシャフトは、原動機のシャフトと非連結状態にある時にその軸方向、径方向、周方向の動きが拘束されるように、前記軸受けで支持されていない側が前記ケーシングの一端面に拘束用連結部材を介して連結されている。【００１４】
本発明の好ましい態様を例示すれば次の通りである。【００１５】
前記拘束用連結部材の一端側は、回転子のシャフトの軸受けで支持されていない側のシャフト端面に螺子部材を介して取り付けられ、もう一端側は、前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けられている。【００１６】
例えば、前記回転子のシャフトには、前記軸受けで支持されていない側のシャフト端部に前記原動機のシャフトと直結するためのフランジを一体に設け、前記拘束用連結部材の一端側を、前記シャフト端部の前記フランジの一端面に螺子部材を介して取り付け、もう一端側を、前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けてもよい。【００１７】
また、前記回転子のシャフトには、前記軸受けで支持されてない側のシャフトに、第１のフランジ部と第２のフランジとが設けられており、前記第１のフランジ部は、前記原動機のシャフトと直結するために前記回転子のシャフト一端に設けられ、前記第２のフランジ部は、前記拘束用連結部材に対応して設けられ、前記拘束用連結部材の一端側は、前記第２のフランジ部の一端面に螺子部材を介して取り付けられ、もう一端側は前記ケーシングの一端面に螺子部材を介して取り付けられるようにしてもよい。【００１８】
本願発明は、上記したものに限定されず、その他種々の具体的態様のものが考えられるが、それらについては、発明の実施例の項で説明する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、容量の大きい（磁気吸引力の大きい）回転子片持ち支持構造の永久磁石式回転電機であっても、原動機と連結する前には、回転子の軸方向、径方向のみならず回転方向（周方向）の拘束にも充分に対処し得る回転電機保護に優れた回転子の拘束構造を提供することができる。しかも、拘束用連結部材の着脱も簡便に行い得るので、回転電機の組立作業、メンテナンス作業の簡便化にも貢献できる永久磁石式回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例となる車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図。
【図２】図１の車両用永久磁石式発電機の右側面図。
【図３】上記第１実施例に用いるＬ字金具１２ａの断面図。
【図４】上記Ｌ字金具１２ａの上面図。
【図５】上記第１実施例の他の態様を示す軸方向部分断面図。
【図６】本発明の第２実施例となる車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図。
【図７】図６の車両用永久磁石式発電機の右側面図。
【図８】上記第２実施例の他の態様を示す軸方向部分断面図。
【図９】本発明の第３実施例となる、車両用永久磁石式発電機の軸方向部分断面図。
【図１０】図９の車両用永久磁石式発電機の右側面図。
【図１１】本発明の第４実施例となる、車両用永久磁石式発電機の軸方向部分断面図。
【図１２】本発明の第１実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の途中状態を示す説明図。
【図１３】本発明の第１実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の完了状態を示す説明図。
【図１４】本発明の第５実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の途中状態を示す説明図。
【図１５】本発明の第５実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の完了状態を示す説明図。
【図１６】本発明の第６実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の途中状態を示す説明図。
【図１７】本発明の第６実施例に係る車両用永久磁石式発電機と原動機との連結作業の完了状態を示す説明図。
【図１８】本発明の上記実施例１〜６の車両用永久磁石式発電機を鉄道車両に搭載した例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明の具体的な形態を、下記実施例およびその図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分は同じ番号を付与している。
【実施例１】
【００２２】
図1は、本発明の第1実施例となる車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図である。数MW級の鉄道車両車用発電機に使用され、600〜2500min-1の範囲で回転する。【００２３】
発電機ケーシング２の中に、回転子３と固定子４が内装されている。回転子３には回転子鉄心５に界磁極となる永久磁石６が埋設され、回転子鉄心５と回転子シャフト７は締結されている。【００２４】
固定子４には、回転子の回転により励起される電力を取り出すための固定子コイル８が装着されている。【００２５】
発電機ケーシング２は、円筒状のヨーク（円筒フレーム）２ａとその一端に配置した軸受け内装のエンドブラケット２ｂともう一端に配置した開口形のブラケット２ｃからなる。
ケーシング一端側となるブラケット２ｃ側が原動機１０１（図１１、図１２に示す）との連結側となり、発電機単体では原動機連結側の端部には、軸受けは配置されない構造となる。すなわち、本実施例に係る発電機は、回転子３のシャフト一端側のみをケーシングの片側（エンドブラケット）２ｂに設けた軸受け９を介して支持する片持ち支持構造を採用し、軸受け９により支持されていない側のシャフト一端が原動機の出力シャフトの一端と連結可能になる。【００２６】
回転子シャフト７のうち原動機の出力シャフトと連結する側は、その一端がケーシング一端面（すなわちエンドブラケット２ｃの外側端面２ｃ´）と面一になるような長さを有しており、このシャフト一端にフランジ部１０が設けられている。フランジ部１０の原動機連結側の一端もケーシング一端面２ｃ´と面一になる。ここで、面一とは、寸法誤差、組立誤差による多少の面ずれ分も含むものである。【００２７】
フランジ部１０の原動機連結と反対側端面には、発電機を冷却するためのファン１１が設けられている。【００２８】
回転子３のシャフト７は、図１に示すように、原動機の出力シャフト１０２と非連結状態にある時に、その軸方向、径方向、周方向の動きが拘束されるように、軸受け９で支持されていない側（本実施例ではフランジ１０の原動機連結側の端面１０´）がケーシング２の一端面（ブラケット端面）２ｃ´に複数個の拘束用連結部材１２を介して連結されている。【００２９】
拘束用連結部材１２は、種々の形態のものが考えられる。本実施例では、各拘束用連結部材１２は、一対のL字形金具１２ａ，１２ｂからなり、L字形金具１２ａ，１２ｂの一辺１２ａ´，１２ｂ´同士を突き合せて、この突き合せ辺同士を、螺子部材１４を介して結合している。またL字形金具１２ａ，１２ｂは、回転子のシャフト７の軸受けされていない側の端面（本実施例ではフランジ端面１０´）とケーシングの一端面２ｃ´とに螺子部材（本実施例ではボルト）１４を介して取り付けられている。L字形金具１２ａ，１２ｂ同士を回転子３の軸方向にずらし調整できるように、一方のL字形金具１２ａの突き合せ辺１２ａ´に設けたボルト通し穴（螺子部材通し穴）１２１に遊びを設けてある。この突き合せ辺同士のずらし調整により回転子３のシャフト７の一端面（フランジ端面１０´）とケーシング端面２ｃ´とのL字形金具取付箇所同士に、部品（例えば回転子シャフト７とケーシング２）との軸方向の組立誤差や寸法誤差により軸方向のずれが生じた場合にも、そのずれを吸収できる構造にしてある。【００３０】
例えば、L字形金具１２ａのボルト通し穴１２１は、図３及び図４に示すように回転子の軸方向に延びる長穴形状、すなわち長穴方向の穴径をボルト１４の直径よりも大きくして、回転子の軸方向に遊びを確保している。図４の一点鎖線に示すようにボルト１４のヘッド１４´の径は長穴１２１の短手方向の幅よりも大きくしてある。このボルト通し穴１２１は、長穴に代えてボルトの直径より大きくして遊びを設けるようにしてもよい（図示省略）。一対のＬ字形金具１２は、本実施例では、図２に示すように、ケーシング２の一端開口周縁に沿って等間隔に４箇所配置した構成としているが、これに限定するものではなく、その他の個数としても問題ない。なお、図３の符号１２２は、L字金具１２ａをケーシング端面２ｃ´にボルト１４により螺子止めする場合のボルト通し穴である。【００３１】
なお、図５に示すように、回転子シャフト７とケーシング２との軸方向の組立誤差や寸法誤差による回転子３のフランジ端面１０´とケーシング端面２ｃ´との間に軸方向の組立誤差や寸法誤差により軸方向のずれが生じた場合に、図８に示すように、フランジ端面１０´とケーシング端面２ｃ´との間にスペーサ２０を介在させて、そのずれを吸収する構造にしてもよい。【００３２】
なお、図２に示すように、回転子シャフト７端部のフランジ部端面１０´には、L字金具（拘束用連結部材）１２（１２ｂ）の一端側をボルト１４を介して取り付けるための螺子穴（図２では、L字金具１２ｂにより隠れている）が、回転子シャフト７のフランジ１０を原動機の出力シャフトと連結する場合の複数の螺子穴３０と共に併設されている。【００３３】
本実施例によれば、回転子３と固定子４との間に磁気吸引力が作用している場合に外的力などが作用しても、回転子３の移動を軸方向、径方向、周方向（回転）の全ての方向に対して拘束することが可能となる。これにより、原動機１０１と連結するまでの発電機１の輸送中に、回転子３が移動して損傷することを防止でき、且つ、原動機１０１との連結作業中も回転子３の回転を拘束していることから、カップリグ等の位置決めがやりやすくなり、作業性が向上する。また、発電機１と原動機１０１の連結後にメンテナンスする際にも、連結した状態のままで、回転子３の移動を拘束するためのＬ字形金具（拘束用連結部材）１２を取り付けることのできる構成としているため、メンテナンス性も向上する（以下に図１２を参照して述べている）。【００３４】
図１２に、本実施例に係る車両用永久磁石式発電機１と原動機１０１を連結した図である。原動機１０１としては、例えば電動機や内燃機関（例えばディーゼルエンジン）がある。図１２に示すように、発電機１の回転子片持ち支持構造の回転子シャフト７に設けたフランジ部１０を原動機１０１の出力シャフト１０２に設けたフランジ１０３と直結状態で連結している。【００３５】
図１２には、発電機１と原動機１０１のシャフト７，１０２同士を、フランジ１０，１０３を介して連結した状態で、回転子３の移動を拘束するためのL字金具１２（１２ａ，１２ｂ）を取外す直前の状態が示されている。このような構成にすることで、発電機１と原動機１０１とを連結した状態にて、拘束用の連結部材（L字金具１２ａ，１２ｂ）の取り付け、取り外しが可能となりメンテナンス性が向上する。図１３は、図１２の状態、すなわち、回転子シャフト７に設けたフランジ部１０と原動機出力シャフト１０２に設けたフランジ１０３とをボルト１４により連結した後にL字金具１２ａ，１２ｂを取り外した状態を示すものである。この図１３の状態では、発電機の回転子シャフト７のうち、軸受けを無くした側のシャフト部が、直結対象の原動機側出力シャフト１０２の軸受けによって支持される。
【実施例２】
【００３６】
図６は本発明の第２実施例となる、車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図、図７はその右側面図（軸受けでシャフトが支持されていない側から見た側面図）である。【００３７】
本実施例と第１実施例との相違点は、本実施例では、発電機のケーシング２の端面２ｃ´と回転子シャフト７のフランジ端面１０´間を連結する回転子シャフト拘束用の連結部材として、第１実施例のようなL字金具１２ａ，１２ｂに代えて、板形状の金具１５を使用した。本実施例でも、発電機部品の回転子シャフト及びケーシング間の軸方向の組立誤差分を吸収する方法として、実施例１と同様にスペーサ２０（図８参照）を設けても良い。このような構成にすることで、部品点数を最小限にして回転子３と固定子４に働く磁気吸引力による、回転子３の移動を軸方向、径方向、周方向（回転）の全ての方向に対して拘束することが可能となり、実施例１と同様の効果を得られる。
【実施例３】
【００３８】
図９に本発明の第３実施例となる、車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図を示す。本実施例の構成は第１実施例で示した発電機の構成に加えて、次のような構成をさらに付加したものである。【００３９】
すなわち、本実施例では、第１実施例の構成に加えて、発電機ケーシング２の外周からケーシング径方向すなわち回転子３の軸受け９で支持されていない側のシャフト部位に向けて、雄螺子１６ａ付きの複数のシャフト押さえロッド１６がケーシング２に設けた螺子穴２０１を通して装着され、このシャフト押さえロッド１６により回転子シャフトの一部（本実施例ではフランジ部１０の外周面）を挟み込むように押さえることにより、回転子３の径方向、軸方向、周方向の拘束を補強している。シャフト押さえロッド１６は、例えばボルト状のものであり、その雄螺子部１６ａが螺子穴２０１に対応して設けられ、ロッド先端がフランジ部１０の外周面へ接触する位置までねじ込まれている。図１０に本実施例の発電機の右側面図を示す。図１０に示すように、シャフト押さえロッド１６は４本使用し、２本１組で対向するように配置される。図１０中ではロッド１６は、４本としているが、４本以上の偶数本のロッド１６を対向するよう配置すればその数を限定するものではない。このような構成にすることで、拘束用の連結部材１２（L字金具或いは板状金具など）を固定しているボルト１４の変形、破損が生じた場合でも、シャフト押さえロッド１６を設けることで、回転子３の移動を軸方向、径方向に対して拘束することが可能となる。また、かようなロッド１６を設けることで回転子３と固定子４の磁気吸引力による接触を回避することができる。更に、拘束用の連結部材１２が無くても回転子３を拘束できることから、発電機１を原動機１０１とカップリング等の連結する際に、ロッド１６の螺子込み量を調整することで、回転子の径方向微調整が可能となり、回転子３の芯出し精度を向上することができる。無論、この実施例３の構成は実施例２にも適用可能であり同様の効果を得られる。
【実施例４】
【００４０】
図１１に本発明の第４実施例となる、車両用永久磁石式発電機の軸方向断面図を示す。【００４１】
本実施例は、第３実施例で示した発電機の構成に加えて、発電機ケーシング２の外周側の原動機連結側と反対側にも、シャフト押さえ用のシャフト押さえロッド１６を装着したものである。ロッド１６は、回転子シャフト７に接触する位置までねじ込まれている。ロッド１６を配置する周方向位置は実施例３で示した位置と同じである。このような構成にすることで、原動機の連結側と反対側にもロッド１６があることから、ロッド１６でシャフト７を押さえた状態で、ブラケット２ｂをヨーク２から取外すことで、軸受け９の交換が可能となりメンテナンス性が向上する。無論、この実施例４の構成は実施例２にも適用可能であり同様の効果を得られる。
【実施例５】
【００４２】
図１４に本発明の第５実施例となる、車両用永久磁石式発電機と原動機を連結した図を示している。図１４は、図１２同様に、発電機１と原動機１０１のシャフト７，１０２同士を、フランジ１０，１０３を介して連結した状態で、回転子３の移動を拘束するためのL字金具１２（１２ａ，１２ｂ）を取外す直前の状態が示されている。【００４３】
本実施例では、発電機シャフト７を発電機ケーシング２の端面２ｃ´よりさらに外側に伸びる構造とし、その伸びたシャフト７の先端に設けた原動機連結用のフランジ部（第１のフランジ部）１０と、シャフト途中に設けた拘束用連結部材を取り付けるフランジ部（第２のフランジ部）１７を設け、その第２のフランジ部１７の一端面１７´とケーシング端面２ｃ´とを拘束用の連結部材１２（L字金具１２ａ，１２ｂ）を介して連結している。本実施例の発電機の回転子シャフト７に設けた第１のフランジ部１０は、原動機１０１の出力シャフト１０２に設けたフランジ１０３との連結に専ら使用される。このように構成にすることで、原動機１０１と連結した状態にて、拘束用連結部材１２の取り付け、取り外しが可能となりメンテナンス性が向上する。図１５は、図１４の状態、すなわち、回転子シャフト７に設けたフランジ部１０と原動機出力シャフト１０２に設けたフランジ１０３とをボルト１４により連結した後に、もう一つのフランジ１７と発電機ケーシング端面２ｃ´から拘束用連結部材１２（L字金具１２ａ，１２ｂ）を取り外した状態を示すものである。
【実施例６】
【００４４】
図１６に本発明の第６実施例となる車両用永久磁石式発電機と原動機を連結した図を示す。図１６に示すように、本実施例では、発電機１の回転子３から伸びたシャフト７と原動機１０１とを、継手による連結部材１８を介して連結している。図１６では、発電機１の回転子シャフト７と原動機１０１の出力シャフト１０２を、継手１８を介して連結した状態で、回転子３の移動を拘束するための拘束用の連結部材１２（１２ａ，１２ｂ）を取り外す直前の状態を示すものである。このような構成にすることで、発電機１と原動機１０１と連結した状態にて、拘束用の連結部材１２（１２ａ，１２ｂ）取り外しが可能となりメンテナンス性が向上する。また、継手１８を用いて発電機回転子シャフト７と原動機出力シャフト１０２を連結することで、発電機１と原動機１０１の軸方向長さを調節することができる。【００４５】
図１７は、図１６の状態、すなわち、回転子シャフト７と原動機出力シャフト１０２とを継手１８を介して連結した後に、フランジ１７と発電機ケーシング端面２ｃ´から拘束用連結部材１２（L字金具１２ａ，１２ｂ）を取り外した状態を示すものである。
【実施例７】
【００４６】
図１８は、本発明の上記実施例１〜６の車両用永久磁石式発電機を鉄道車両に搭載したシステム例を示す。電車１００は、第１実施例から第７実施例で示した発電機１と原動機１０１、変換機１０５、電池１０６を備え、原動機１０１が駆動することで、発電機１で発電し変換機１０５を介して電池１０６に充電する。また、本発明では、原動機１０１を動力減としているが例えば、水車、風力、タービンでも十分適用が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…発電機、２…発電機ケーシング、３…回転子、４…固定子、５…回転子鉄心、６…永久磁石、７…回転子シャフト、９…軸受け、１０、１７…フランジ部、１２、１３、１５…拘束用連結具、１２ａ、１２ｂ…Ｌ字金具、１４…ボルト、１６…シャフト拘束用ロッド、１８…発電機・原動機連結用継手、スペーサ、１００…電車、１０１…エンジン、１０２…原動機出力シャフト、１０３…フランジ、１０５…変換機、１０６…電池。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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