(57)【要約】      （修正有）【課題】回転電機として、ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流および交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子において、磁極鉄心構造、巻線構造を基本の構成として組立性を一層改善し、シンプル化し、生産性向上をはかる。【解決手段】巻線がボビンなどの集中巻き構造の特徴を生かし、棒状の磁極鉄心を採用し、巻線のブロック（モジュール）化をはかり、組立作業性を向上した構造とする。磁極鉄心の材質は鉄の焼結材、電磁鋼板の積層鉄心、絶縁鉄粉および絶縁鉄線の単独又はこれら二つ以上の組み合わせにて構成して作成する。また、固定子の極数や機器容量の異なる鉄心に縦横に対応できるようにしている。コイルや電気絶縁材にアルミやチタンの陽極酸化皮膜を用いて、電機の飛躍的な耐熱性の向上をはかっている。  【選択図】      図１ａ
2006296001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機として、ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流または交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子において、巻線により電磁結合される棒状磁極鉄心と、磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）と、磁極鉄心保持板と、巻線体と、各相の仕切板とからなり、磁極鉄心および磁路形成鉄心は鉄系焼結材、電磁鋼板の積層、鉄線、鉄粉のブロック化したものによるものとし、電磁結合される磁極鉄心は磁路形成鉄心（側壁）の孔と棒状磁極鉄心端部のエッジにて形成し、回転子に面する棒状磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とした磁路・磁極構造を有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１において、該磁極形成鉄心のヨーク部外周に、円弧状の磁路形成鉄心を設け、磁路・磁極構造の軸方向や円周方向の磁路長を短くしたことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１において、該磁極鉄心の磁路部内周に棒状磁極鉄心を保持する非磁性体の円筒状のリングを設け、実質空隙長を大きくし、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１において、該磁極鉄心の磁路部内周の全周又は一部に円弧状の磁界調整リングを鉄系焼結材、電磁鋼板又は線状の積層材にて設け空隙の磁界を円滑にして特性を改善するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状の磁界調整リングを鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設け空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状の磁界調整リングを非磁性体を介して鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設け、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項３から請求項６を組み合わせ、空隙の磁界をより円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項１において、それを多相電機に用いる場合に、隣接する各相相互の磁極変位角度を（１から２）＊３６０／極数＊相数（度）とし、位相調整器を用いずに最適な特性を持たせるようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
請求項１、２および８において、上述の回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を固定保持するための連通した広角度孔を持つ支持枠を設け、磁極鉄心を組立てるようにしたことを特徴とする回転電機。
【請求項１０】
請求項１、２および８において、上述の多相回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を隣接する相相互にはみ出し的に固定保持したことを特徴とする回転電機。
【請求項１１】
請求項１において、コイル材にアルミやチタン線の表皮を陽極酸化皮膜処理を施すか、更に架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した電線を用いたことを特徴とした回転電気。
【請求項１２】
請求項１１において、スロット絶縁材にアルミやチタン材の表皮を陽極酸化皮膜処理を施すか、架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した物を用いたことを特徴とした回転電気。
【請求項１３】
請求項１において、コイル材に冷媒を通す貫通材を用いたことを特徴とした回転電気。
【請求項１４】
請求項１において、コイルと併置して冷媒を通すコイル状の貫通管を設けたことを特徴とした回転電気。
【請求項１５】
請求項１において、コイル材に超伝導材を用いたことを特徴とした回転電気。
【請求項１６】
請求項１５において、回転子の磁石部をコイルに置き換え、コイル材に超伝導材を用いたことを特徴とした回転電機。
【請求項１７】
請求項１から１６において、上述の回転電機において、電磁結合される磁極鉄心の磁路部（ヨーク部）及び磁路形成鉄心を珪素鋼板と電気絶縁性を有する非磁性体にて積層構成にし、磁界の調整や高周波磁界発生時の渦電流を防止し、高性能及び高効率を可能にした磁路・磁極構造を有することを特徴とする回転電機。
【請求項１８】
請求項１において、同期回転電機に適用し、コイルに流れる電流の位相制御を行い回転子磁極との位相を変化して出力増加や変動を制御するようにしたことを特徴とした回転電気。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流及び交流電磁石を複数個組み合わせて使われる回転電機において、小型機器のみならず大型機器までの分野への普及拡大のための回転電機お呼び電磁機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に従来の発電機や電動機の固定子に用いられている電磁結合のための巻線は分布巻きが行われている。且つ、積層した電磁鋼板に巻線挿入用に設けられているスロットに巻線を組み込み製作している。
巻線組み込み後巻線端部を接続、エンドコイルの成形や固定等非常に複雑面倒な作業で作業性が悪く、工程も長く、作業中の傷付き等による使用時絶縁破壊等の信頼性の低下、狭いスロットや巻線間の絡みや干渉、または組線作業の作業性をよくする為のスロット占積率の低下（通常５０％以下）、余分なエンドコイルの延長によるコスト増、エンドコイル部の抵抗損の増加や漏洩磁束の増加等による効率低下や出力低下等をまねいていた。
また生産の機械化が難しく、それを実施した場合に設備費に多額の費用がかかっていた。また低電圧や中型・大型機器の場合巻線の徑が大きくなり一層作業性を悪くしてさらに大幅なコスト高になっていた。
【０００３】
在来の構造で極数を変更する場合巻き線を変えて行っているが、特別に鉄心の外形を大きくして対処する場合は別として、通常８極が限度となっている。
【０００４】
磁石式電動機や発電機の場合、出力調整、起動トルク調整及び効率アップ調整は巻き線および回転子における固定式の磁石の強さの調整が主体となっている。鉄心は一体積層が一般的で、分割方式は皆無である。
【０００５】
また、在来の鉄心巻線構造を超高温環境で使用される電機は周囲温度とコイルの温度上昇値を合せた温度は２５０度が限度である。
【０００６】
従来の回転電機は低速、低出力時の効率が非常に低く磁石式回転電機でも２０から３０％が一般的である。
【０００７】
この改善のために最近、発電機および電動機の固定子を例えばボビン型電磁石で構成し、回転子は例えば磁石又は電磁石及びこれらの組み合せを使用した磁極鉄心において、固定子の回転子との空隙部に面する磁極の形状を平行四辺形に形成すると共に、円周方向に、直線的または偏位することにより、固定子あるいは回転子に単独又は相方にスキュー効果等を持たせた方式の磁極構造とした特許文献１がある。
【特許文献１】特許公開２０００−３２４７６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しよとする課題は、交流発電機や電動機等の固定子や回転子の巻線及び鉄心構造及びその構成等により、構造のシンプル化、複合機能電機の実現等を解決すること。交流発電機や電動機等の固定子や回転子の巻線及び鉄心構造及びその構成等により、鉄心構造・構成・材質、および巻線構造のシンプル化、少量、多種、多量生産にも対応可能な複合構造等を実現し、さらに小型から大型回転電機まで幅広く実用化を行う技術課題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
回転電機の固定子や回転子の巻線構造をシンプル化するため、鉄心構造・構成・材質、および巻線構造のシンプル化である。例えば巻線がボビンなどの集中巻きの構造で磁極鉄心部の磁界形成が出来る構造としてある。構造的に磁界にも電流損失が少なく、作業性を配慮した鉄心とし、その材質は鉄の焼結材、電磁鋼板の積層鉄心、鉄線および鉄粉を絶縁した鉄心を単一か複数組み合わせて構成して作成されている。
これらをより確実に具体化する構成を工夫した回転電機および電磁機器を本発明とするものである。
【００１０】
第１の発明は、回転電機として、ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流または交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子において、巻線により電磁結合される棒状磁極鉄心と、磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）と、磁極鉄心保持板と、巻線体と、各相の仕切板とからなり、磁極鉄心および磁路形成鉄心は鉄系焼結材、電磁鋼板の積層、絶縁被服鉄線、絶縁被服鉄粉のいずれか一つかこれら二つ以上を組み合わせブロック化したものとし、電磁結合される磁極鉄心は側板の孔と棒状磁極鉄心端部のエッジによる接触また勘合にて形成し、回転子に面する棒状磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とした磁路・磁極構造を有することを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、発明１において、該磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）外周に、磁路形成鉄心Ａを設け、磁路・磁極構造の軸方向や円周方向の長さを短くしたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、発明１において、該磁極鉄心の磁路部内周に棒状磁極鉄心を保持する磁性体や非磁性体かまたはこれらを組み合わせた円筒状のリングを設け、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、発明１において、該磁極鉄心の磁路部内周に全周又は一部に円弧状の磁界調整リングを鉄系焼結材、電磁鋼板又は線状の積層材にて設け空隙の磁界を円滑にして特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、発明１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状か複数の円弧状の磁界調整リングを鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設け空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、発明１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状の磁界調整リングを非磁性体を介して鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設け、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
第７の発明は、発明４から発明６を組み合わせ、空隙の磁界をより円滑にしてコギングをなくし、特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、発明１において、それを多相電機に用いる場合に、隣接する各相相互の磁極変位角度を（１〜２）＊３６０／極数＊相数（度）とし、位相調整器を用いずに最適な特性を持たせるようにし、回転電機各相の磁界の独自性を持たせたことを特徴とする。
【００１８】
第９の発明は、上述の回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を固定保持するための連通した広角度孔を持つ支持枠を設け、空隙部の磁極面を連続的に拡大して磁極鉄心を組立てるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
第１０の発明は、多相回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を隣接する相相互にはみ出し的に固定保持し回転磁界の形成を円滑にしたことを特徴とする。
【００２０】
第１１の発明は、発明1から１０において、コイル材にアルミやチタン線の表皮を陽極酸化皮膜処理又は更に架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した電線を用いたことを特徴とする。
【００２１】
第１２の発明は、発明１１において、スロット絶縁材にアルミやチタン材の表皮を陽極酸化皮膜処理を施すか、更に架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した物を用いたことを特徴とする。
【００２２】
第１３の発明は、発明１１において、コイル状の冷媒を通す貫通材を用いたことを特徴とする。
【００２３】
第１４の発明は、発明１１において、コイルと併置して冷媒を通すコイル状の貫通管を設けたことを特徴とする。
【００２４】
第１５の発明は、発明１１において、コイル材に超伝導材を用いたことを特徴とする。
【００２５】
第１６の発明は、発明１５において、回転子の磁石部のアルミやチタン皮膜の陽極酸化コイル材に換え耐熱性向上をしたり、超伝導材を用いて容量を大幅にアップ（約１５倍程度）したことを特徴する。
【００２６】
第１７の発明は、発明１から１６において、電磁結合される磁極鉄心の磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）及び磁路形成鉄心を珪素鋼板と電気絶縁性を有する非磁性体にて積層構成にし、磁界の調整や高周波磁界発生時の渦電流を防止し、高性能及び高効率を可能にした磁路・磁極構造を有することを特徴とする。
【００２７】
第１８の発明は、同期回転電機に適用し、コイルに流れる電流の位相制御を行い回転子磁極との位相を変化して出力増加や変動を制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明は、回転電機として、ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流または交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子において、巻線により電磁結合される棒状磁極鉄心と、磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）と、磁極鉄心保持板と、巻線体と、各相の仕切板とからなり、磁極鉄心および磁路形成鉄心は鉄系焼結材、電磁鋼板の積層、絶縁被服鉄線、絶縁被服鉄粉のいずれか一つかこれら二つ以上を組み合わせブロック化したものとし、電磁結合される磁極鉄心は側板の孔と棒状磁極鉄心端部のエッジによる接触または勘合にて形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とした磁路・磁極構造を有し、ブロックごとに相対して「ロの字形」に組立て閉磁路を形成する。係る構造によって、各相のビルディングブロックを形成して、磁路・磁極構造として形成させている。この結果、電磁結合される磁極鉄心における磁力の強化の確実性、とともに、加工性、組立作業性等の生産性の強化を図ることができる。
【００２９】
第２の発明は、発明１において、該磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）外周に、磁路形成鉄心を設け、磁路・磁極構造の軸方向や円周方向の長さを短くできるようにし、電磁結合される磁極鉄心における磁力の強化の確実性、とともに、加工性、組立作業性等の生産性の強化を図ることができる。
【００３０】
第３の発明は、発明１において、該磁極鉄心の磁路部内周に棒状磁極鉄心を保持する磁性体や非磁性体かまたはこれらを組み合わせた円筒状のリングを設け、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善することができる。
【００３１】
第４の発明は、発明１において、該磁極鉄心の磁路部内周に全周又は一部に円弧状の磁界調整リングを鉄系焼結材、電磁鋼板又は線状の積層材にて設け空隙の磁界を円滑にして特性を改善するようにしたことを特徴とする。
【００３２】
第５の発明は、発明１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状か複数の円弧状の磁界調整リングを鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設けることにより、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善することができる。
【００３３】
第６の発明は、発明１において、回転子の外周の軸方向の一部か全長に渡って円筒状の磁界調整リングを非磁性体を介して鉄系焼結材または電磁鋼板の積層材にて設けることにより、空隙の磁界を円滑にしてコギングをなくし、特性を改善することができる。
【００３４】
第７の発明は、発明４から発明６を組み合わせることにより、空隙の磁界をより円滑にしてコギングをなくし、特性を改善することができる。
【００３５】
第８の発明は、発明１において、それを多相電機に用いる場合に、隣接する各相相互の磁極変位角度を  ３６０／極数＊相数から（１〜２）＊３６０／極数＊相数（度）とし各相の磁界の独自性を持たせ、コイル端末に位相調整部を設けずに特性の最適化を図ることができる。
【００３６】
第９の発明は、上述の回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を固定保持するための連通した広角度孔を持つ支持枠を設け、空隙部の磁極面を連続的に拡大して特性を２０から３０％改善することができる。。
【００３７】
第１０の発明は、多相回転電機において、電磁結合される磁極鉄心は棒状に形成し、回転子に面する磁極鉄心の磁極部（ポールピース部）の形状を略平行四辺形とし、該磁極部（ポールピース部）の形状を隣接する相相互にはみ出し的に固定保持し回転磁界の形成を円滑にし，コギングの低減と大幅な特性改善をすることができる。
【００３８】
第１１の発明は、発明1から１０において、コイル材にアルミやチタン線の表皮を陽極酸化皮膜処理単独か、架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した電線を用いることにより、コイルの耐熱性を飛躍的（２００から３００度）に向上できる。
【００３９】
第１２の発明は、発明１１において、スロット絶縁材にアルミやチタン材の表皮を陽極酸化皮膜処理単独か、架橋型耐熱シリコーン樹脂で硬質化した物を用いることにより、コイルの耐熱性を飛躍的（２００から３００度）に向上できる。
【００４０】
第１３の発明は、発明１１において、コイル状の冷媒を通す貫通材を用いて、コイルの冷却を効果的に行わせることができる。
【００４１】
第１４の発明は、発明１１において、コイルと併置して冷媒を通すコイル状の貫通管を設けることにより、コイル部の冷却を効果的に行わせることができる。
【００４２】
第１５の発明は、発明１１において、コイル材に超伝導材を用いて、コイルの電流容量を向上し、飛躍的な機器の容量アップを可能にする。
【００４３】
第１６の発明は、発明１５において、回転子の磁石部のコイル材に超伝導材を用いて、コイルの電流容量を向上して回転子の磁極の磁力の飛躍的な向上により機器の容量アップを可能にする。
【００４４】
第１７の発明は、発明１から１６において、電磁結合される磁極鉄心の磁路形成鉄心（側壁や補助ヨーク部）及び磁路形成鉄心を珪素鋼板と電気絶縁性を有する非磁性体にて積層構成にし、磁界の調整や高周波磁界発生時の渦電流を防止し、機器の高性能及び高効率化を可能にする。
【００４５】
第１８の発明は、同期回転電機に適用した場合、コイルに流れる電流のコンデンサーやリアクターにて位相制御を行い回転子磁極との位相を変化して駆動力を変化させ、出力増加や変動を制御することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
具体的に基本的構成として、図１ａに示すように本発明の回転電機１はボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流または交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子４と、磁石を複数個組み合わせて使われる回転子５と、回転軸８、エンドブラケット２、筐体３等からなる。６は軸受である。図１ｂは在来の回転電機１１で、在来の複雑で電工作業に多くの工数を要する巻線７１を施した固定子４１を装着した筐体３１、エンドブラケット２１、回転軸８１に装着された回転子５１より構成されている。６１は軸受である。本案のボビン巻線固定子は電工作業がシンプルで作業時間を少なくできるほか、作業中の傷がつきずらく製品の信頼性が高く、コイル材に超伝導材やアルミやチタンなどの陽極酸化皮膜を施した電線を導入可能になり、耐熱温度の向上や容量アップを可能にできるなどの数多くの特徴をもっている。
【００４７】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例１を図２ａ、図２ｂに示す。ボビン式巻線と磁極鉄心とによって形成する直流または交流電磁石を複数個組み合わせて使われる固定子４において、巻線により電磁結合される棒状磁極鉄心３３と、棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４と、左右に対峙して設けた側壁磁極鉄心３２と、巻線体７とから構成されている。また棒状磁極鉄心３３および棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４は鉄系焼結材３３a、３４ａ珪素鋼板の積層３３ｂ、３４ｂ絶縁を施した鉄線３３ｃ、３４ｃおよび絶縁鉄粉を固化したブロック３３ｄ、３４ｄ等により形成されている。
磁極鉄心は「一種類か二種類以上の棒状鉄心３３、３４と棒状鉄心間を連結する磁極の側壁部鉄心３２」にてロの字形磁路が形成されている。また、３７は対面の位置に来る磁路形成鉄心３３、３４、背面の位置に来る棒状磁路形成鉄心３４（ヨーク部）の連結の機能を有するヨーク部連結鉄心である。３８は棒状磁極鉄心３３を空隙部で保持している磁極ホルダーで珪素鋼板か非磁性体金属で出来ている。３５は巻線７と磁路形成鉄心との電気絶縁ボビンで、回転電機の耐熱性を確保する場合にアルミやチタン金属材の表面を陽極酸化皮膜(必要に応じて耐熱シリコーン樹脂にて硬質アルマイト処理を施す)を形成してもちいる。電線材も絶縁ボビン３５同様の被膜絶縁処理をしたものを用いれば、巻線の耐熱性を３００℃以上にすることは容易になる。
【００４８】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例２を図３ａ、図３ｂ、図３ｃに示す。
図３ａは３相のボビン式固定子４で、棒状磁極鉄心３３と棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４の長さを各相とも１相の軸方向幅にして、各相内で磁路を完結するようにしている例で、隣接する相間の磁界の漏洩を防ぎ、構造が簡単で組み立て工数を少なくできる。
電気特性も通常の性能を実現できる。
図３ｂは３相のボビン式固定子４で、棒状磁極鉄心３３と棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４の長さを各相とも１相の軸方向幅のもの３３、３４と２相分の幅のもの３３ａ、３４ａとで構成し、各相の磁界の相互乗り入れを実現したもので、回転磁界のスムーズな形成に有効である。
図３ｃは３相のボビン式固定子４で、棒状磁極鉄心３３と棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４の長さを各相とも１相の軸方向幅のもの３３、３４と２相分の幅のもの３３ａ、３４ａのもの(図示せず)と３相に跨る幅のもの３３ｂ、３４ｂとで構成し、各相の磁界のよりスムーズな相互乗り入れを実現したもので、回転磁界のスムーズな形成に有効でより性能向上が可能となる。発電機に用いた場合の出力電圧の増加、入力電流の低下に役立つ。
【００４９】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例３を図４ａ、図４ｂ、図４ｃ、図４ｄ、図４ｅ
に示す。本実施例は磁極数の変更が容易な側壁磁極鉄心３２の構造に関するもので、図４ａは本実施例を採用した固定子４の断面図である。図４ｂは４極専用の側壁磁極鉄心３２で一体構造になっている。この場合４極以外の極数には対応できない。Ａは棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４を挿入する孔、Ｂは棒状磁極鉄心３３を挿入する孔となっている。図４ｃは側壁磁極鉄心３２を４分割にした分割鉄心３２Ａの構造図で、これを用いて図４ｄ、図４ｅはそれぞれ４極、８極に適用した例を示している。また、外形の大きくすればさらに極数の多い機器の側壁磁極鉄心３２を製造可能となる。
【００５０】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例４を図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄ、図５ｅに示す。本実施例は磁極数の変更が容易な側壁磁極鉄心３２の構造に関するもので、図５ａは本実施例を採用した固定子４の断面図である。図５ｂは４極専用の側壁磁極鉄心３２で一体構造になっている。この場合４極以外の極数には対応できない。Ａは棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４を挿入する孔、Ｂは棒状磁極鉄心３３を挿入する孔となっている。図５ｃは側壁磁極鉄心３２を１２分割にした３種類の分割鉄心３２Ｘ、３２Ｙ、３２Ｚの構造図で、これらを用いて図５ｄ、図４ｅはそれぞれ２極、１２極に適用した例を示している。また、外形の大きくすればさらに極数の多い機器の側壁磁極鉄心３２を製造可能となる。
【００５１】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例５を図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図６ｄ、図６ｅに示す。本実施例は棒状磁極鉄心３３、３４をヨーク部で保持連結するヨーク部連結鉄心３７および磁極ホルダー３８の構造に関するもので、図６ａは本実施例を採用した固定子４の断面図である。図６ｂは２極から１２極まで適用できるヨーク部連結鉄心３７の構造図である。
Ａは棒状磁路形成鉄心（補助ヨーク部）３４を挿入する孔である。図６ｃはヨーク部連結鉄心３７を４分割したヨーク部連結鉄心３７Ａの構造図で、材料取および量産時の工具代を安くすることが可能で製造コストを低減できる。図６ｄ、図６ｅは磁極ホルダー３８の構造説明図で、３８Ａは鉄系材を用いた磁極ホルダーで磁極の磁界強化やコギング低下に効果がある。３８Ｂは非磁性体を用いた磁極ホルダーで空隙部の磁界の調整やコギング低下に効果がある。
【００５２】
本発明のボビン式巻線を用いた固定子４の実施例６を図７ａ、図７ｂ、図７ｃ、図７ｄに示す。本実施例はボビン式巻線７およびその電気絶縁材３５に関するもので、特に巻線７に用いる電線の表面の絶縁処理および巻線と鉄心類との電気絶縁強化にアルミ線、アルミ箔、アルミ剛体やチタン線、チタン箔、チタン剛体を用いてこれらの表面を陽極酸化し、化学処理時に生じる細孔を耐熱性シリコーン樹脂で硬質処理を施して用いることにより、３００℃以上の耐熱性を持たせることができる。図７ｃの４２は巻線７の表面を上記箔を表面に捲いて処理した例を示し、図７ｄは巻線７のアルミ電線７４に陽極酸化硬質処理被膜７３を、銅生地７５にアルミを表面クラッドして陽極酸化硬質処理被膜７３Ａを、中空のアルミ電線７４に陽極酸化硬質処理被膜７３Ｂを施したものに冷却管７６を通した電線の例を示している。
中空の冷却管は超伝導線を製作する場合に有効となる。
【００５３】
本発明の活用例として、一般産業用機器、家庭用電機器、自動車・車両用機器、医療機器、風力・水力・火力等の電機器等、応用範囲は極めて広く利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明実施例の回転電機
【図２】本発明実施例の固定子の説明図
【図３】本発明実施例の固定子の他の説明図
【図４】本発明実施例の固定子の側壁磁極鉄心の極数変更対応説明図
【図５】本発明実施例の固定子の側壁磁極鉄心の他の極数変更対応説明図
【図６】本発明実施例の固定子の棒状磁極鉄心ホルダーの説明図
【図７】本発明実施例巻線および絶縁材の耐熱性向上説明図
【符号の説明】
【００５５】
１，１１：回転電機
２，２１：エンドブラケット
３、３１：筐体
４，４１：固定子
５，５１：回転子
６，６１：軸受
７，７１：巻線
８，８１：軸
３２,３２Ａ,３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚ：側壁磁極鉄心
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ：棒状磁極鉄心
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ：棒状磁路形成鉄心
３５：電気絶縁ボビン
３７，３７Ａ：ヨーク部連結鉄心
３８，３８Ａ，３８Ｂ：磁極ホルダー
３９：側板
４２：アルミ箔絶縁シート
７３，７３Ａ，７３Ｂ：陽極酸化膜
７４：アルミ線
７５：銅線
７６：冷却管
Ａ，Ｂ：貫通孔
【図１ａ】
2006296001.tif 000003
【図１ｂ】
2006296001.tif 000004
【図２ａ】
2006296001.tif 000005
【図２ｂ】
2006296001.tif 000006
【図３ａ】
2006296001.tif 000007
【図３ｂ】
2006296001.tif 000008
【図３ｃ】
2006296001.tif 000009
【図４ａ】
2006296001.tif 000010
【図４ｂ】
2006296001.tif 000011
【図４ｃ】
2006296001.tif 000012
【図４ｄ】
2006296001.tif 000013
【図４ｅ】
2006296001.tif 000014
【図５ａ】
2006296001.tif 000015
【図５ｂ】
2006296001.tif 000016
【図５ｃ】
2006296001.tif 000017
【図５ｄ】
2006296001.tif 000018
【図５ｅ】
2006296001.tif 000019
【図６ａ】
2006296001.tif 000020
【図６ｂ】
2006296001.tif 000021
【図６ｃ】
2006296001.tif 000022
【図６ｄ】
2006296001.tif 000023
【図６ｅ】
2006296001.tif 000024
【図７ａ】
2006296001.tif 000025
【図７ｂ】
2006296001.tif 000026
【図７ｃ】
2006296001.tif 000027
【図７ｄ】
2006296001.tif 000028