(57)【要約】【課題】固定子鉄心の組立てが容易で、回転振動に対する剛性の高い回転電機の固定子フレームを提供する。【解決手段】一対の側面部、底面部、及び一対の端面部を有する、上面を開放した直方体状を成す回転電機の固定子フレームであって、一対の側面部の、前記端面部近くの内面に、それぞれ縦向きに、一体的に設けられた板状の第１の補強部材を設ける。この板状の第１の補強部材の上部間に架け渡され、両端部には、前記板状の第１の補強部材と接合して一体的に連結される板状の縦材がそれぞれ設けられた横断部、及びこの横断部の中間部から前記軸芯方向に一体的に分岐形成され、端部が前記端面部の内面に接合して一体的に連結される縦断部からなる第２の補強部材とにより補強を行う。【選択図】図１
2019115093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の側面部、底面部、及び一対の端面部を有する、上面を開放した直方体状を成し、円筒状の内周面を有する固定子鉄心を、その軸芯方向が、前記側面部に沿う状態で収容した回転電機の固定子フレームであって、
前記一対の側面部の、前記端面部近くの内面に、それぞれ縦向きに、一体的に設けられた板状の第１の補強部材と、
前記板状の第１の補強部材の上部間に架け渡され、両端部には、前記板状の第１の補強部材と接合して一体的に連結される板状の縦材がそれぞれ設けられた横断部、及びこの横断部の中間部から前記軸芯方向に一体的に分岐形成され、端部が前記端面部の内面に接合して一体的に連結される縦断部からなる第２の補強部材と、
を備えた回転電機の固定子フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転振動に対する補強を施した回転電機の固定子フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の一種である電動機の回転子振動抑制には軸受部の振動抑制が必要であり、固定子フレームの軸受取付部の剛性が重要である。軸受取付部の剛性向上には、それを支える固定子フレーム全体の剛性向上が必要となる。固定子フレーム全体の剛性を向上させるため、従来は、固定子フレームに、溶接構成で補強を施し、この固定子フレームに固定子鉄心を嵌合する方法が採られていた。
【０００３】
このような構成では、固定子フレームの剛性は高まるが、固定子鉄心を焼嵌めする工程が必要となり、焼嵌め設備と、多くの作業時間とが必要であった。一方で、固定子フレームに大きな開口部を設け、この開口から固定子を内部に設置する構造では、固定子鉄心の組立は容易であるものの、固定子フレームの剛性は、大きな開口のため低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公報：ＵＳ９１１２３９２Ｂ２
【特許文献２】ヨーロッパ特許公報：ＥＰ２９６３７８０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、固定子鉄心の組立てが容易で、回転振動に対する剛性の高い回転電機の固定子フレームを提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る回転電機の固定子フレームは  一対の側面部、底面部、及び一対の端面部を有する、上面を開放した直方体状を成し、円筒状の内周面を有する固定子鉄心を、その軸芯方向が、前記側面部に沿う状態で収容した回転電機の固定子フレームであって、前記一対の側面部の、前記端面部近くの内面に、それぞれ縦向きに、一体的に設けられた板状の第１の補強部材と、前記板状の第１の補強部材の上部間に架け渡され、両端部には、前記板状の第１の補強部材と接合して一体的に連結される板状の縦材がそれぞれ設けられた横断部、及びこの横断部の中間部から前記軸芯方向に一体的に分岐形成され、端部が前記端面部の内面に接合して一体的に連結される縦断部からなる第２の補強部材と  を備えている。
【０００７】
上記構成によれば、固定子フレームの軸受取付部を高い剛性を有する構造に補強できるので、回転電機としての運転時に生じる振動を抑制することができ、さらなる低振動化も可能となる
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転電機の固定子フレームの上面図である。
【図２】図１の矢視Ａ-Ａ部分の上部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２において、この実施の形態における回転電機の固定子フレーム１１は、
一対の側面部１１ａ、底面部１１ｂ、及び一対の端面部１１ｃ（図示右側の端面部は図示を省略）を有する、上面を開放した直方体状を成している。この直方体状の固定子フレーム１１内には、円筒状の内周面を有する固定子鉄心１２が、その軸芯方向が、側面部１１ａに沿う状態で収容されている。固定子鉄心１２の内周部分には、周知のように、図示しない回転子が回転自在に設けられ、回転電機を構成する。
【００１１】
なお、固定子フレーム１１の開放された上面には、回転電機として組み立てられた状態において、この開放された上面を覆うように、図示しない冷却部が一体的に設置され、回転電機としての運転時に、固定子フレーム１１内に生じた熱気を、循環冷却する。
【００１２】
ここで、回転電機の一種である電動機の回転子振動抑制には、固定子フレーム１１の軸受取付部の剛性が重要であることを前述した。そこで、この実施の形態では、固定子フレーム１１の軸受取付部の剛性を高めるため、以下に説明する補強組立てを施した。
【００１３】
すなわち、固定子フレーム１１において、その端面部１１ｃが軸受取付部となる。このため、固定子フレーム１１を構成する一対の側面部１１ａの、端面部１１ｃ近くの内面に、それぞれ縦向きに、板状の補強部材１４を一体的に設ける。この板状の補強部材１４は、平行配置された２本の細柱１４ａを介して、固定子フレーム１１の側面部１１ａの内面に、溶接などにより一体的に取り付けられている。この細柱１４ａを含む板状の補強部材１４を第１の補強部材と呼ぶ。
【００１４】
この第１の補強部材１４に対し、固定子フレーム１１内に、組み立て式の第２の補強部材１５を設ける。この第２の補強部材１５は、柱材からなる横断部１５ａと、その長さ方向中間部から一体的に分岐形成された、同じく柱材からなる縦断部１５ｂとを有する。
【００１５】
横断部１５ａは、固定子フレーム１１の横断方向（図１の上下方向）に沿って配置されるもので、前述した板状の第１の補強部材１４の上部間に架け渡される。そして、その両端部には、板状の第１の補強部材１４と、全長に亘って接合する板状の縦材１５ａ１がそれぞれ設けられている。これら板状の縦材１５ａ１は、板状の第１の補強部材１４との接合状態において、図示しないおボルトなどの連結具により、板状の第１の補強部材１４と一体的に連結される。
【００１６】
縦断部１５ｂは、前述のように横断部１５ａの中間部からＴ字状に一体的に分岐形成されており、固定子フレーム１１の縦断方向（軸芯方向でもある：図示横方向）に配置されている。そして、この縦断部１５ｂの端部は、端面部１１ｃの内面に接合し、この接合状態にてボルトなどの連結具により一体的に連結される。
【００１７】
上記構成において、固定子フレーム１１は、上面を開放しているため、回転電機として組み立てる際、固定子鉄心１２を固定子フレーム１１の開放された上面から内部に容易に挿入できる。固定子フレーム１１内に挿入した後、図示しない脚部を固定子フレーム１１側に強固に連結することにより固定子鉄心１２の設置作業が完了する。
【００１８】
このため、従来のように、溶接などにより強固に形成した固定子フレーム内に、その軸方向に沿って固定子鉄心を挿入し、焼嵌め、溶接などにより固定子フレーム内に設置する場合に比べ、はるかに作業が容易であり、作業時間を大幅に短縮できる。また、焼嵌め設備を要しないことから設備コストも大幅に低減される。
【００１９】
上述した固定子鉄心１２の設置後、固定子フレーム１１の、軸受取付部の補強を行う。まず、固定子フレーム１１の、軸受取付部となる端面部近くの両内側面に、予め一体的に設けておいた第１の補強部材１４間に、第２の補強部材１５を配置する。すなわち、第２の補強部材１５の横断部１５ａを、固定子フレーム１１の横断方向に沿って配置し、前述した板状の第１の補強部材１４の上部間に架け渡す。そして、その両端部に設けた板状の縦材１５ａ１を、板状の第１の補強部材１４と、その全長に亘って接合させると共に、この接合状態で、図示しないボルトなどの連結具により、板状の縦材１５ａ１と板状の第１の補強部材１４と一体的に連結する。
【００２０】
このとき、横断部１５ａの中間部からＴ字状に一体的に分岐形成された縦断部１５ｂは、固定子フレーム１１の縦断方向に配置され、その端部は、端面部１１ｃの内面に接合しているので、この接合状態にてボルトなどの連結具により一体的に連結する。
【００２１】
このような補強組立てにより、固定子フレーム１１は、上面が開放されているものの、端面部１１ｃ、及びその近傍からなる軸受取付部では、第２の補強部材１５の横断部１５ａにより上面部が覆われ、かつ、その両端に設けられた板状の縦材１５ａ１が、固定子フレーム１１の内側面に設けた第１の補強部材１４と一体的に連結していることから横断面方向に強固な剛性を得ることができる。
【００２２】
また、この横断部１５ａからＴ字状に分岐形成された縦断部１５ｂの端部が、固定子フレーム１１の端面部と一体的に連結していることから縦断方向（軸芯方向）にも高い剛性を得ることができる。
【００２３】
このように、固定子フレーム１１の軸受取付部を第１の補強部材１４及び第２の補強部材１５により横断方向及び縦断方向に補強して高い剛性を得るように構成したので、回転電機としての運転時に、図示しない回転子の回転に伴う振動や磁気振動が図示しない軸受に伝わっても、固定子フレームは上述した高い剛性により、これを受容することができるので、さらなる低振動化が可能となる。
【００２４】
また、第１の補強部材１４及び第２の補強部材１５による補強組立ては、固定子フレーム１１内への固定子鉄心１２の設置作業後に行うことができるので、これらの補強構造が、固定子鉄心１２の設置作業の邪魔になることはなく、全体的な組み立て作業の容易化、及び短時間化を可能とする。
【００２５】
また、第１の補強部材１４及び第２の補強部材１５の縦材１５ａ１は共に板状材であるが、これらは一体的に連結されることから、両者を合わせた断面積と同じ断面積の柱材と同等以上の強度が得られる。また、第２の補強部材１５の縦材１５ａ１を板状材としたことから、第２の補強部材１５全体の軽量化が成され、上述のように第１の補強部材と一体的に連結されることにより、充分な強度が得られると共にその取扱が容易となる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１１…固定子フレーム
１２…固定子鉄心
１４…第１の補強部材
１５…第２の補強部材
１５ａ…横断部
１５ａ１…縦材
１５ｂ…縦断部
【図１】
2019115093.tif 000003
【図２】
2019115093.tif 000004