(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リムと、
前記回転子リムの外周側に取り付けられた回転子鉄心と、前記回転子鉄心に巻かれた界磁巻線とを有する複数の磁極と、
前記磁極間に設置され、前記界磁巻線の変形を抑制する機能を有するコイルブラケットとを備え、
前記コイルブラケットは、個々の前記磁極に取り付けられており、かつ、前記磁極の吊り上げ用のロープを挿入するための挿入口を有する、突極型回転電機。
【請求項２】
固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リムと、
前記回転子リムの外周側に取り付けられた回転子鉄心と、前記回転子鉄心に巻かれた界磁巻線とを有する複数の磁極と、
前記磁極間に設置され、前記界磁巻線の変形を抑制する機能を有するコイルブラケットとを備え、
前記回転子リムと前記界磁巻線との間に、前記磁極の吊り上げ用のロープを挿入するための隙間が設けられており、
前記回転子リムの外周面では、前記界磁巻線に面する部分が、前記コイルブラケットに面する部分よりも窪んでいる、
突極型回転電機。
【請求項３】
前記界磁巻線の形状は、前記磁極の外周側から見て、上端側から下端側へと幅が狭まる楔形状である、請求項１または２に記載の突極型回転電機。
【請求項４】
さらに、共通の前記磁極間に設置された複数の前記コイルブラケットを同時に回転させるための回転操作部を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の突極型回転電機。
【請求項５】
固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リムと、前記回転子リムの外周側に取り付けられた複数の磁極と、前記磁極間に設置されたコイルブラケットと、を備える突極型回転電機の分解方法であって、
個々の前記磁極に取り付けられた前記コイルブラケットに設けられた挿入口にロープを挿入し、
前記ロープを用いて前記磁極を吊り上げる、
突極型回転電機の分解方法。
【請求項６】
固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リムと、前記回転子リムの外周側に取り付けられた複数の磁極と、前記磁極間に設置されたコイルブラケットと、を備える突極型回転電機の分解方法であって、
前記回転子リムと前記磁極の界磁巻線との間に設けられた隙間にロープを挿入し、
前記ロープを用いて前記磁極を吊り上げ、
前記回転子リムの外周面では、前記界磁巻線に面する部分が、前記コイルブラケットに面する部分よりも窪んでいる、
突極型回転電機の分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、突極型回転電機およびその分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来の突極型回転電機の構造を示す平面図である。図１２の突極型回転電機は、固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リム１と、回転子リム１の外周側に取り付けられ、突極型の回転子鉄心２ａの周りに界磁巻線２ｂが巻かれた複数の磁極２とを備えている。従来の突極型回転電機では、回転子全体を分解することなく磁極２のみを分解する場合、界磁巻線２の変形防止用に磁極２間に設置されたコイルブラケット３を分解する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平１−１５０４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、磁極２を分解する場合にコイルブラケット３を分解する必要があると、次のような問題がある。第１に、コイルブラケット３の分解しやすさを考慮すると、コイルブラケット３の設置場所が磁極２の上端近傍や下端近傍に限定され、中央部付近に設置することができない。第２に、コイルブラケット３を磁極２の中央部付近に設置せざるを得ない場合は、回転子リム１の内側からコイルブラケット３を分解可能な構造を採用せざるを得ない。
【０００５】
そこで、本発明は、コイルブラケットを分解せずに、あるいはコイルブラケットを容易に分解しつつ磁極を分解可能な突極型回転電機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一の実施形態による突極型回転電機は、固定子枠を貫通する回転軸に取り付けられた回転子リムを備える。さらに、前記回転電機は、前記回転子リムの外周側に取り付けられた回転子鉄心と、前記回転子鉄心に巻かれた界磁巻線とを有する複数の磁極を備える。さらに、前記回転電機は、前記磁極間に設置され、前記界磁巻線の変形を抑制する機能を有するコイルブラケットを備える。さらに、前記回転子リム、前記磁極、または前記コイルブラケットは、前記磁極の吊り上げ用のロープを挿入するための挿入口を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図２】第２実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図３】第３実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図４】第４実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図５】第５実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図６】第６実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図７】第７実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図８】第８実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【図９】第９実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。
【図１０】第１０実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。
【図１１】第１１実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。
【図１２】従来の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。Ｘ方向とＹ方向は水平方向に相当し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。
【００１０】
図１の突極型回転電機は、回転子リム１と、磁極２と、コイルブラケット３と、磁極用キー４とを備えている。
【００１１】
回転子リム１は、円筒形または多角筒形の固定子枠をＺ方向に貫通する回転軸に取り付けられている。回転子リム１の外周側には、複数の磁極２が取り付けられている。磁極２の個数は、例えば３２個である。
【００１２】
各磁極２は、回転子リム１の外周側に取り付けられた突極型の回転子鉄心２ａと、回転子鉄心２ａの周りに巻かれ、励磁を行う界磁巻線２ｂと、回転子鉄心２ａと界磁巻線２ｂとの間に介在する絶縁カラー２ｃとを有している。絶縁カラー２ｃは、本開示の絶縁材料の例である。
【００１３】
磁極用キー４は、回転子リム１に磁極２を取り付けるために、回転子リム１と磁極２との間に打ち込まれた楔である。
【００１４】
コイルブラケット３は、界磁巻線２ｂの変形を抑制するために、磁極２間に設置されている。本実施形態のコイルブラケット３は、個々の磁極２ごとに用意されており、個々の磁極２の時計回り側と反時計回り側の側面に取り付けられている。図１には、図中左側の磁極２の時計回り側の側面に取り付けられたコイルブラケット３と、図中右側の磁極２の反時計回り側の側面に取り付けられたコイルブラケット３が例示されている。これらのコイルブラケット３の間には、微少な隙間が設けられている。この隙間は、界磁巻線２ｂの変形が許容範囲内に収まる程度の広さ（例えば２〜３ｍｍ）に設定されている。
【００１５】
また、本実施形態のコイルブラケット３は、磁極２の吊り上げ用のロープを挿入するための、切り欠き状の挿入口１１を有している。よって、本実施形態では、挿入口１１に挿入したロープを用いて磁極２を吊り上げることで、磁極２を分解することができる。ロープとしては、例えばナイロンスリングを使用する。なお、突極型回転電機の運転中に界磁巻線２ｂに加わる力が大きい場合は、着脱可能なブロックを挿入口１１内に挿入し、挿入口１１を埋める構造としてもよい。このブロックは、磁極用キー４と共に、磁極２の吊り上げ時に取り外すものとする。
【００１６】
以上のように、本実施形態では、コイルブラケット３に、磁極２の吊り上げ用のロープを挿入するための挿入口１１が設けられている。また、本実施形態では、コイルブラケット３が、隣接する磁極２間で共有されておらず、個々の磁極２ごとに分割されて取り付けられている。
【００１７】
よって、本実施形態によれば、各磁極２を、挿入口１１に挿入したロープを用いてコイルブラケット３ごと吊り上げることができる。よって、本実施形態によれば、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００１８】
本実施形態の突極型回転電機は、磁極２の分解時にコイルブラケット３を分解する必要がないため、突極型回転電機のメンテナンスが容易であり、保守性に優れている。また、本実施形態によれば、コイルブラケット５の取り付け位置が磁極２の上端近傍や下端近傍のみに制限されず、磁極２の中央部付近への取り付けも可能となる。その結果、コイルブラケット３で界磁巻線２ｂの変形を抑制する構造の突極型回転電機の適用範囲を広げることができる。
【００１９】
なお、本実施形態の挿入口１１は、コイルブラケット３の側面部に設けられているが、コイルブラケット３の中央部に設けられていてもよい。また、本実施形態の挿入口１１のサイズは、磁極２の吊り上げ用のロープを挿入可能なサイズであれば、どのようなサイズであってもよい。
【００２０】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００２１】
本実施形態では、隣接する磁極２間に、これらの磁極２に共通のコイルブラケット３が設置されている。また、コイルブラケット３は、磁極２の吊り上げ用のロープを挿入するための挿入口１１を、磁極２との接触部に有している。また、コイルブラケット３は、磁極２間に、磁極２と切り離されて設置されている。
【００２２】
よって、本実施形態では、挿入口１１にロープを挿入して磁極２を吊り上げると、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみが吊り上がる。よって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００２３】
なお、第２実施形態には、第１実施形態に比べて、コイルブラケット３の設置が容易であるという利点がある。一方、第１実施形態には、第２実施形態に比べて、磁極２の吊り上げ時に磁極２に加わる摩擦力が小さく、磁極２を吊り上げやすいという利点がある。
【００２４】
（第３実施形態）
図３は、第３実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００２５】
本実施形態では、吊り上げロープの挿入口１１が、絶縁カラー２ｃに設けられている。また、コイルブラケット３は、磁極２間に、磁極２と切り離されて設置されている。
【００２６】
よって、本実施形態では、挿入口１１にロープを挿入して磁極２を吊り上げると、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみが吊り上がる。よって、本実施形態によれば、第１、第２実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００２７】
第３実施形態は例えば、挿入口１１をコイルブラケット３に設けるよりも磁極２に設ける方が望ましい場合に有効である。一方、絶縁カラー２ｃの厚みが増して界磁巻線２ｂの設置スペースが狭くなることが望ましくない場合には、第１、第２実施形態を採用することが有効である。
【００２８】
なお、本実施形態のコイルブラケット３は、第２実施形態と同様に隣接する磁極２間で共有する代わりに、第１実施形態と同様に個々の磁極２ごとに用意してもよい。これは、後述する各実施形態でも同様である。
【００２９】
（第４実施形態）
図４は、第４実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００３０】
本実施形態では、回転子リム１と界磁巻線２ｂとの間に、磁極２の吊り上げ用のロープを挿入するための隙間１２が設けられている。前述の第１から第３実施形態では、この隙間１２の幅が、吊り上げロープを挿入不可能な狭い幅に設定されているのに対し、本実施形態では、この隙間１２の幅が、吊り上げロープを挿入可能な広い幅に設定されている。また、本実施形態のコイルブラケット３は、磁極２間に、磁極２と切り離されて設置されている。
【００３１】
よって、本実施形態では、隙間１２にロープを挿入して磁極２を吊り上げると、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみが吊り上がる。よって、本実施形態によれば、第１から第３実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００３２】
第４実施形態は例えば、磁極２やコイルブラケット３に挿入口１１を設けることが望ましくない場合に有効である。
【００３３】
（第５実施形態）
図５は、第５実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００３４】
本実施形態では、第４実施形態と同様に、回転子リム１と界磁巻線２ｂとの間に、吊り上げロープを挿入するための隙間１２が設けられている。ただし、本実施形態では、回転子リム１の外周面の形状が、第４実施形態と異なっている。
【００３５】
符号Ｓ1は、回転子リム１の外周面のうち、界磁巻線２ｂに面する部分を示す。また、符号Ｓ2は、回転子リム１の外周面のうち、コイルブラケット３に面する部分を示す。本実施形態では、外周面部分Ｓ1が外周面部分Ｓ2よりも窪んでいる。その結果、回転子リム１と界磁巻線２ｂとの間に、吊り上げロープを挿入可能な隙間１２が形成されている。
【００３６】
よって、本実施形態によれば、隙間１２に挿入したロープを用いて磁極２を吊り上げることで、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみを吊り上げることができる。よって、本実施形態によれば、第１から第４実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００３７】
なお、第５実施形態には、第４実施形態に比べて、回転子リム１の外周面の位置がより外側となるので、はずみ車効果をより大きくできるという利点がある。
【００３８】
（第６実施形態）
図６は、第６実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００３９】
本実施形態では、界磁巻線２ｂに、吊り上げロープを挿入するための挿入口１１となる凹みができるように、界磁巻線２ｂの断面形状が調整されている。そして、この凹み（挿入口１１）の表面には、界磁巻線２ｂを吊り上げロープから保護するためのクッション材５が取り付けられている。クッション材５の例としては、フェルトが挙げられる。
【００４０】
よって、本実施形態では、挿入口１１にロープを挿入して磁極２を吊り上げると、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみが吊り上がる。よって、本実施形態によれば、第１から第５実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００４１】
第６実施形態は例えば、第３実施形態と同様、挿入口１１をコイルブラケット３に設けるよりも磁極２に設ける方が望ましい場合に有効である。一方、凹み（挿入口１１）により界磁巻線２ｂの設置スペースが狭くなることが望ましくない場合には、第１、第２実施形態を採用することが有効である。
【００４２】
（第７実施形態）
図７は、第７実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００４３】
本実施形態では、吊り上げロープの挿入口１１が、回転子リム１における回転子鉄心２ａとの接触部に設けられている。具体的には、挿入口１１が、回転子鉄心２ａの中心線に対し、磁極用キー３の反対側の位置に設けられている。この挿入口１１には、スペーサが挿入されている。
【００４４】
磁極２を分解する際にはまず、磁極用キー３とスペーサを取り外す。次に、挿入口１１にロープを挿入する。次に、磁極２の外周側にもロープを引っ掛けて、磁極２をロープで吊り上げる。こうして、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００４５】
なお、磁極用キー３を取り出した後の穴も、挿入口１１として使用するようにしてもよい。ただし、この場合には、この穴のサイズを、吊り上げロープを挿入可能なサイズに設定する必要がある。
【００４６】
（第８実施形態）
図８は、第８実施形態の突極型回転電機の構造を示す平面図である。
【００４７】
本実施形態の突極型回転電機の構造は、第２実施形態と同様である。ただし、本実施形態のコイルブラケット３は、界磁巻線２ｂとの接触部にすべり材料６が張り付けられている。すべり材料６の例としては、ポリテトラフルオロエチレン部材が挙げられる。
【００４８】
本実施形態によれば、磁極２を吊り上げる際、界磁巻線２ｂとコイルブラケット３との間の摩擦力がすべり材料６により低減されるため、磁極２を分解しやすくなる。
【００４９】
（第９実施形態）
図９は、第９実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。図９(ａ)は、磁極２の外周側から見た界磁巻線２ｂの断面形状を示し、図９(ｂ)は、隣接する磁極２側から見た界磁巻線２ｂの断面形状を示す。なお、符号２１は、吊り上げロープを示す。
【００５０】
本実施形態では、界磁巻線２ｂに、吊り上げロープを挿入するための挿入口１１となる吊り穴が形成されている。具体的には、複数の吊り穴（挿入口１１）が、界磁巻線２ｂ内において、回転子鉄心２ａの上方に形成されている。
【００５１】
よって、本実施形態では、挿入口１１にロープを挿入して磁極２を吊り上げると、コイルブラケット３を突極型回転電機内に残したまま、磁極２のみが吊り上がる。よって、本実施形態によれば、第１から第８実施形態と同様に、コイルブラケット３を分解することなく、磁極２を分解することができる。
【００５２】
第９実施形態は例えば、第３、第６実施形態と同様、挿入口１１をコイルブラケット３に設けるよりも磁極２に設ける方が望ましい場合に有効である。一方、吊り穴（挿入口１１）により界磁巻線２ｂの設置スペースが狭くなることが望ましくない場合には、第１、第２実施形態を採用することが有効である。
【００５３】
（第１０実施形態）
図１０は、第１０実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。図１０(ａ)、図１０(ｂ)は、磁極２の外周側から見た界磁巻線２ｂ（およびコイルブラケット３）の断面形状を示す。
【００５４】
本実施形態の突極型回転電機の構造は、第９実施形態と同様である。ただし、本実施形態の界磁巻線２ｂの形状は、磁極２の外周側から見て、上端側から下端側へと幅が狭まる楔形状となっている。このような形状には、磁極２を吊り上げやすいという利点がある。
【００５５】
本実施形態では、界磁巻線２ｂの形状を、上端側から下端側へと幅が狭まる楔形状に設定したことに伴い、コイルブラケット３の形状が、上端側から下端側へと幅が広がる楔形状に設定されている（図１０(ｂ)を参照）。
【００５６】
なお、本実施形態の界磁巻線２ｂの形状は、第１から第８実施形態や、後述する第１１実施形態に適用してもよい。
【００５７】
（第１１実施形態）
図１１は、第１１実施形態の突極型回転電機の構造を示す側面図である。図１１は、磁極２の外周側から見た界磁巻線２ｂおよびコイルブラケット３の断面形状を示す。
【００５８】
図１１の突極型回転電機は、共通の磁極２間に設置された複数のコイルブラケット３を同時に回転させるための回転操作部７を備えている。作業者は、この回転操作部７を操作することで、これらのコイルブラケット３を同時に回転させ、これらのコイルブラケット３の装着操作、脱着操作を一度に行うことができる。
【００５９】
本実施形態によれば、磁極２を吊り上げる際に、回転操作部７によりコイルブラケット３を脱着させることで、コイルブラケット３を完全に分解することなく、磁極１の吊り上げを実施することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、磁極２の中央部付近など、作業者の手の届きにくい場所にコイルブラケット３を設置しても、コイルブラケット３を簡単に脱着させることが可能となる。
【００６１】
なお、本実施形態における回転操作部７は、第１〜第１０実施形態のいずれに適用してもよい。
【００６２】
以上、第１〜第１１実施形態について説明したが、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を意図したものではない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施することができる。また、これらの実施形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことにより、様々な変形例を得ることもできる。これらの形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれており、特許請求の範囲およびこれに均等な範囲には、これらの形態や変形例が含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１：回転子リム、２：磁極、
２ａ：回転子鉄心、２ｂ：界磁巻線、２ｃ：絶縁カラー、
３：コイルブラケット、４：磁極用キー、
５：クッション材、６：すべり材料、７：回転操作部、
１１：挿入口、１２：隙間、２１：吊り上げロープ
【図１】
0005717659.tif 000002
【図２】
0005717659.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005717659.tif 000005
【図５】
0005717659.tif 000006
【図６】
0005717659.tif 000007
【図７】
0005717659.tif 000008
【図８】
0005717659.tif 000009
【図９】
0005717659.tif 000010
【図１０】
0005717659.tif 000011
【図１１】
0005717659.tif 000012
【図１２】
0005717659.tif 000013