(57)【要約】【課題】リブ２の許容範囲内の正確な配置と溶接時の熱変形をダブテールに積層鉄心１を挿入可能な程度に抑えること。【解決手段】回転電機の外枠の内側に取付けられた隔板３により、リブ２を介して固定子鉄心を支持するようにし、リブ２と隔板３との間に位置調整用ブロック片４を介挿し、この位置調整用ブロック片４とリブ２との接合部を揺動可能にして裕度を持たせ、かつこの位置調整用ブロック片４と隔板３との嵌合部に裕度を持たせ、リブ２および位置調整用ブロック片４間の接合部、位置調整用ブロック片４および隔板３間の嵌合部をそれぞれ溶接した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の外枠の内側に取付けられた隔板により、リブを介して固定子鉄心を支持するようにした回転電機の固定子において、
前記リブと前記隔板との間に位置調整用ブロック片を介挿し、この位置調整用ブロック片と前記リブとの接合部を揺動可能にして裕度を持たせ、かつこの位置調整用ブロック片と前記隔板との嵌合部に裕度を持たせ、前記リブおよび位置調整用ブロック片間の接合部、位置調整用ブロック片および隔板間の嵌合部をそれぞれ固定したことを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項２】
前記隔板の嵌合部に所定の幅および奥行きを持った切り欠き部を設け、前記位置調整用ブロック片の嵌合部に前記切り欠き部の幅よりも狭く、奥行きよりも深い形状の溝を設け、これら隔板および位置調整用ブロック片を嵌合させた状態で、リブの長手方向に対して直角方向に移動可能とした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】
前記位置調整用ブロック片の断面形状をリブの断面形状とほぼ相似の形状とした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４】
前記隔板の厚みよりも、前記位置調整用ブロック片の嵌合溝の寸法を大きくして両者をすきまをあけて嵌合したあと、位置調整用ブロック片とリブとの嵌合部を溶接した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】
前記隔板と前記位置調整用ブロック片とを仮固定の状態に嵌合した後、前記位置調整用ブロック片と前記リブとを溶接固定し、固定子鉄心をリブで支持した状態で、前記隔板と前記位置調整用ブロック片とを溶接した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６】
前記隔板の厚みよりも、前記位置調整用ブロック片の嵌合溝の寸法を大きくして隔板と位置調整用ブロック片との間隙にスペーサを挿入し、隔板と位置調整用ブロック片とを固定す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７】
前記位置調整用ブロック片を前記隔板に嵌合させた後、位置調整用ブロック片と隔板とを締結手段を用いて固定す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８】
回転電機の外枠の内側に取付けられた隔板により、リブを介して固定子鉄心を支持するようにした回転電機の固定子の製造方法において、
前記リブと前記隔板との間に位置調整用ブロック片を介挿し、この位置調整用ブロック片と前記リブとの接合部を揺動可能にして裕度を持たせ、かつこの位置調整用ブロック片と前記隔板との嵌合部に裕度を持たせ、前記リブおよび位置調整用ブロック片間の接合部、位置調整用ブロック片および隔板間の嵌合部の位置関係を調整した上でそれぞれ固定することを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の固定子を備えた回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子鉄心を隔板によって外枠に取り付けるようにした回転電機，回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービン発電機のように大形の回転電機の場合、外枠を構造的に補強するとかあるいは給排気室を仕切ることを目的として外枠の内側に環状の隔板を所定間隔毎に設けており、この環状の隔板に溶接されたリブを介して固定子鉄心を固定しているのが一般的である。前記固定子鉄心は、通常扇形に打ち抜かれた珪素鋼板を所定寸法まで積層したのち、外枠の内側に順次円周方向に配置して環状に形成されている。
【０００３】
なお、固定子鉄心の外周面にはダブテール形状の溝を設けており、この溝をリブに形成したダブテール状突起に嵌め込むことにより固定子鉄心をリブに固定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
したがって、リブのダブテール状突起の位置精度が不十分であると扇形積層板の位置寸法が許容公差域に収まらず、極端な場合には隣り合う積層板同士がオーバーラップしたり、あるいは扇形積層板をリブに挿入することが不可能となるといった不具合が発生する惧れがある。
【０００５】
一般には、リブに形成するダブテール状突起の機械加工はリブを隔板に溶接した後に行うか、あるいはダブテール状突起をボルトないしはリーマによりリブに取付けることで位置精度を高めるようにしている。
【特許文献１】特開平２−１７４５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、リブを隔板に溶接した後に機械加工を行う方法の場合は、特殊な工作機械を必要とするので大形の回転電機の場合は設備能力を超えることが考えられる。またダブテール状突起をボルトで固定する方法の場合は、穴あけ加工時や組立時の作業性が低下するので好ましくない。
【０００７】
しかしながら、ダブテール状突起を機械加工したリブを隔板に対して溶接する方法は、外枠の製作段階で生ずる隔板の変形、ないしは正規位置からの偏差により、指定された位置に対して許容できない位置にリブを溶接する結果となる可能性がある。また溶接時の熱変形でリブに歪が生じ、その修正処理が行えない場合、扇形状の積層板を環状に形成した状態でリブに取付けることが不可能となる。
【０００８】
したがって、上述の従来の固定子支持構造においては、リブの許容範囲内の正確な配置と溶接時の熱変形をダブテールに積層鉄心を挿入可能な程度に抑えることが必要となる。
【０００９】
そこで、上記特許文献１ではさらに隔板の両側面を挟むようにして、隔板とリブとの間に補助板を介在させ、隔板とリブ、リブと補助板とをそれぞれ溶接するように構成している。しかしながら、隔板の両側面に補助板をそれぞれ溶接することは、作業性が極めて悪いという欠点があった。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の課題を解決するためになされたもので、隔板とリブの間に位置調整用ブロック片を挿入し、この位置調整用ブロック片によって隔板の変形および正規位置からの偏差を許容し、さらに溶接時に発生するリブの熱変形の修正ないしはリブの熱変形を抑えることを可能とする回転電機，回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に係る回転電機の固定子の発明は、回転電機の外枠の内側に取付けられた隔板により、リブを介して固定子鉄心を支持するようにした回転電機の固定子において、前記リブと前記隔板との間に位置調整用ブロック片を介挿し、この位置調整用ブロック片と前記リブとの接合部を揺動可能にして裕度を持たせ、かつこの位置調整用ブロック片と前記隔板との嵌合部に裕度を持たせ、前記リブおよび位置調整用ブロック片間の接合部、位置調整用ブロック片および隔板間の嵌合部をそれぞれ固定したことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に係る回転電機の固定子の製造方法の発明は、回転電機の外枠の内側に取付けられた隔板に対して、固定子鉄心を支持するリブを固定するようにした回転電機の固定子の製造方法において、前記リブと前記隔板との間に位置調整用ブロック片を介挿し、この位置調整用ブロック片と前記リブとの接合部を揺動可能にして裕度を持たせ、かつこの位置調整用ブロック片と前記隔板との嵌合部に裕度を持たせ、前記リブおよび位置調整用ブロック片間の接合部、位置調整用ブロック片および隔板間の嵌合部の位置関係を調整した上でそれぞれ固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リブと隔板の間に隔板を挟むような形状に形成された位置調整用ブロック片を介挿し、この位置調整用ブロック片とリブとを凸状部および凹部によって接合するようにし、一方この接合部の反対側の面で位置調整用ブロック片と隔板とを溝で嵌合するようにしたので、隔板の変形ないしは正規位置からの偏差を許容し、さらに位置調整用ブロック片とリブ、位置調整用ブロック片と隔板との溶接時の熱変形を抑えることの可能な回転電機，回転電機の固定子および回転電機の固定子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図を通じて同一部分には同一符号を付けて説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子の組立状態を示す斜視図であり、また図２は図１をＡ矢視方向に見た側面図、図３は図１をＢ矢視方向に見た平面図である。
【００１６】
図１〜図３において、１は扇形に打ち抜かれた珪素鋼鈑を所定の厚みまで積層してなる扇形の積層鉄心であり、外周面にダブテール溝１ａを形成している。２は珪素鋼鈑の積層方向に適宜の長さに形成されたリブであり、このリブ２は一方の面に前記ダブテール溝１ａと嵌合するダブテール状突起２ａを形成して接合面とし、この接合面の反対側に位置する面に軸方向に延びる円弧状の凸条部２ｂを形成している。
【００１７】
３は隔板であり、前述の如く回転電機の外枠の軸方向に所定間隔に外枠内面に固定されている。４は前記リブ２と隔板３との間に介挿した位置調整用ブロック片であり、リブ２側の面に円弧状の凹部４ａを形成し、この凹部４ａの反対側に位置する面に対して前記隔板３と嵌合するための嵌合溝４ｂを形成している。
【００１８】
しかも位置調整用ブロック片４の円弧状の凹部４ａは前記リブ２に形成した凸条部２ｂに対して面接触して位置調整のために多少揺動可能に形成され、また嵌合溝４ｂは隔板３に対して無理なく嵌合できるように隔板３の厚みよりも若干幅を広げてある。ここで便宜上、凸条部２ｂと凹部４ａと係り合う部分を接合部と称し、嵌合溝４ｂと隔板３との係り合う部分を嵌合部と称する。
【００１９】
図１の固定子鉄心の組立てに際しては、まず位置調整用ブロック片４の嵌合溝４ｂを隔板３に嵌めて仮に位置決め（仮固定）する。次に、この位置調整用ブロック片４の凹部４ａにリブ２の凸条部２ｂを面接触させる。さらに、隔板３、位置調整用ブロック片４およびリブ２の位置関係を維持した状態で、扇形の積層鉄心１のダブテール溝１ａを前記リブ２のダブテール状突起２ａに嵌合する。
【００２０】
その後、リブ２と位置調整用ブロック片４との接触面の周囲を溶接部５により溶接し、さらに位置調整用ブロック片４と隔板３との嵌合部の周囲を溶接部６により溶接する。このように、位置調整用ブロック片４を隔板３およびリブ２と嵌合するように構成したことから、リブ２は隔板３に対し強固に固定されるようになる。
【００２１】
以上述べたように、本実施の形態によればリブ２と隔板３との間に位置調整用ブロック片４を介挿してリブ２と隔板３との間の位置関係に若干の裕度を与えるようにした上で、リブ２と位置調整用ブロック片４とを溶接部５により溶接し、位置調整用ブロック片４と隔板３とを溶接部６により溶接するようにしたので、従来技術のように、リブ２を直接隔板３に取付ける場合よりも溶接代を拡張することが可能な回転電機の固定子およびその製造方法を提供することができる。
【００２２】
（第２の実施の形態）
図４および図５は本発明の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図であり、それぞれ図２（Ａ矢視図）および図３（Ｂ矢視図）に対応する図である。
【００２３】
本実施の形態は、積層鉄心１とリブ２との嵌合関係は第１の実施の形態の場合と変わらないが、隔板３−１と位置調整用ブロック片４−１との嵌合関係のみ変更している。すなわち、隔板３−１の嵌合部の形状は第１の実施の形態のように平坦ではなく、図５で示すように適当な幅と奥行きをもった切り欠き部３ａを設け、これに対して位置調整用ブロック片４−１にはこの切り欠き部３ａを形成する三つの縁部に嵌合するようなコ字状の溝部４ｂを設けている。この場合、この溝部４ｂと切り欠き部周囲の縁部との間に若干の隙間が形成されるようにそれぞれの寸法を定め、積層鉄心１から外枠方向を見たときに、円周方向および径方向に隙間が形成される。
【００２４】
この結果、溶接部５により位置調整用ブロック片４−１をリブ２に溶接し、さらに位置調整用ブロック片４−１を隔板３−１に嵌合させた状態で、リブ２の長手方向に対して直交する２方向に隙間分だけ若干移動可能となる。すなわちリブ２の長手方向をＺ方向としたとき、Ｘ方向、Ｙ方向の２方向に隙間分だけ位置の調整が可能となり、隔板３の外枠の製作段階で生ずる隔板の変形、ないしは正規位置からの偏差を許容することが可能な上に、リブ２は正確な配置を行った後、溶接部６により隔板３−１に取付けることができるので、位置調整用ブロック片とリブ、位置調整用ブロック片と隔板との溶接時の熱変形を抑えることの可能な回転電機の固定子およびその製造方法を提供することができる。
【００２５】
（第３の実施の形態）
図６および図７は本発明の第３の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図であり、それぞれ第２の実施の形態の図４（Ａ矢視図）および図５（Ｂ矢視図）に対応する図である。
本実施の形態が第２の実施の形態と比べて異なるところは、位置調整用ブロック片４−２の外周形状を四角にせずに、リブ２の断面形状と相似する形状としたことにある。
【００２６】
このように位置調整用ブロック片４−２の外周形状をリブ２の断面形状と相似する形状とすることにより、図７から明らかなように、位置調整用ブロック片４−２と隔板３−１との溶接部６は、リブ２の外周から等距離になる。
【００２７】
この結果、隔板３−１と位置調整用ブロック片４−２を溶接部６で溶接する際に発生するリブ２の熱変形を位置調整用ブロック片４−２とリブ２の断面積の相似比に応じて低くすることが可能となる。
【００２８】
（第４の実施の形態）
図８は本発明の第４の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図である。
本実施の形態は、先に位置調整用ブロック片４−３をリブ２に溶接部５で溶接固定し、その後に位置調整用ブロック片４−３の嵌合溝４ｂに隔板３をすきま嵌め（僅かなすきまをあけて嵌合）とすることを特徴とする。
【００２９】
本実施の形態によれば、位置調整用ブロック片４−３と隔板３とをすきま嵌めした後、位置調整用ブロック片４−３とリブ２とを溶接部５にて一体化するようにしたので、その一体化した部分を隔板３から取外すことが可能となり、例えば熱処理を実施することで、溶接部５を溶接したときに発生する熱変形や熱応力を解放することが可能となる。
【００３０】
（第５の実施の形態）
図９は本発明の第５の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図である。
本実施の形態は、隔板３に嵌合された状態の位置調整用ブロック片４−４を溶接部５でリブ２に仮固定した後、積層鉄心１をリブ２にダブテール結合させ、さらにその後に溶接部６で隔板３と位置調整用ブロック片４−４とを溶接することを特徴とするものである。
【００３１】
本実施の形態によれば、固定子鉄心を構成する積層鉄心１をリブ２に取付ける際に、リブ２の位置精度が許容される範囲から外れていても修正が可能であり、また積層鉄心１に合せて正規の位置にリブ２を配置することが可能となる。
【００３２】
（第６の実施の形態）
図１０は本発明の第６の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図である。
本実施の形態は、位置調整用ブロック片４−５に設けた嵌合溝４ｂの幅を隔板３の板厚の寸法よりも大きくとり、隔板３と位置調整用ブロック片４−５の嵌合溝４ｂ間に形成された隙間にスペーサ７を挿入して位置調整用ブロック片４−５と隔板３との固定を可能としたものである。
【００３３】
本実施の形態により、リブ２の長手方向にも対しても裕度ができるので、位置調整用ブロック片４−５とリブ２を溶接部５にて一体化した後に隔板３から取外す場合、固定子の再組立時の作業を円滑に実施することができる。
【００３４】
（第７の実施の形態）
図１１は本発明の第７の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図である。
本実施の形態は、位置調整用ブロック片４−６に設けた嵌合溝４ｂの幅を隔板３の板厚寸法より大きい値とし、隔板３と位置調整用ブロック片４−６とをボルト８により固定するようにしたものである。
【００３５】
本実施の形態によれば、第６の実施の形態と同様、リブ２の長手方向にも対しても裕度ができるので、位置調整用ブロック片４−６とリブ２を溶接部５にて一体化した後に隔板３から取外す場合、固定子の再組立時の作業を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る回転電機の固定子の組立状態を示す斜視図。
【図２】図１をＡ矢視方向に見た側面図。
【図３】図１のＢ矢視方向に見た平面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子の図２相当の側面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る回転電機の固定子の図３相当の平面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る回転電機の固定子の図２相当の側面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る回転電機の固定子の図３相当の平面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る回転電機の固定子の一部を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１…積層鉄心、１ａ…ダブテール溝、２…リブ、２ａ…ダブテール状突起、２ｂ…凸状部、３…隔板、４…位置調整用ブロック片、４ａ…凹部、４ｂ…嵌合溝、４−１、４−２、４−３、４−４、４−５、４−６…位置調整用ブロック片、５，６…溶接部、７…スペーサ、８…ボルト。
【図１】
2006025524.tif 000003
【図２】
2006025524.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006025524.tif 000008
【図７】
2006025524.tif 000009
【図８】
2006025524.tif 000010
【図９】
2006025524.tif 000011
【図１０】
2006025524.tif 000012
【図１１】
2006025524.tif 000013