(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を打ち抜いて形成された多数の薄板片を積層することによって構成される筒状の固定子鉄心と、
前記固定子鉄心を収納保持する固定子カバーと、
前記固定子鉄心を、当該固定子鉄心の積層方向に貫通する取付孔と、
前記取付孔に挿入され、前記固定子鉄心を前記固定子カバーに固定するボルトと、
前記固定子鉄心と前記ボルトの頭部との間に複数個重ねて介在され、前記頭部を前記固定子鉄心に対して絶縁する絶縁ワッシャとを備え、
複数の前記絶縁ワッシャは、前記薄板片を打ち抜くための前記鋼板と同じ種類の鋼板を打ち抜くことにより形成されると共に、それらの外径寸法及び内径寸法が、前記頭部から前記固定子鉄心に向かうに従って、漸次小さくなるように重ねられる
ことを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機の固定子おいて、
前記薄板片及び前記絶縁ワッシャは、珪素鋼板を打ち抜くことにより形成される
ことを特徴とする回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子鉄心をボルトによって固定する際に、固定子鉄心とボルト頭部との間に、絶縁ワッシャを介在させるようにした回転電機の固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の中には、回転子の径方向外側に固定子を配置したものがある。一般的に、この固定子は、鋼鈑の積層体からなる筒状の固定子鉄心や、この固定子鉄心を積層状態に保持する固定子カバー等から構成されており、固定子鉄心は、その積層方向に挿入されたボルトによって固定子カバーに固定されている。
【０００３】
このように、固定子鉄心をボルトによって固定する場合には、固定子鉄心とボルト頭部とが電気的に接続してしまい、回転電機の損失を招くおそれがある。そこで、従来から、固定子鉄心とボルト頭部との間に、絶縁ワッシャを介在させるようにしている。そして、このような、従来の回転電機の固定子としては、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、絶縁ワッシャの材質としては、樹脂やセラミックス等の絶縁材料が多く採用されている。しかしながら、そのような材質からなる絶縁ワッシャは、絶縁材料によって形成されていない通常のワッシャに比べて、高価なものとなっている。
【０００６】
また、絶縁ワッシャと固定子鉄心とが、互いに異なった材質で形成されていると、その分、ボルトの締め付けトルクが、絶縁ワッシャと固定子鉄心とに均一に作用し難くなり、締め付けトルクの大きさによっては、比較的小さな部材となる絶縁ワッシャが、割れてしまうおそれがある。
【０００７】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、固定子鉄心とボルト頭部との間の絶縁を維持しつつ、固定子鉄心を強固に固定すると共に、製造コストを抑えることができる回転電機の固定子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決する第一の発明に係る回転電機の固定子は、鋼板を打ち抜いて形成された多数の薄板片を積層することによって構成される筒状の固定子鉄心と、前記固定子鉄心を収納保持する固定子カバーと、前記固定子鉄心を、当該固定子鉄心の積層方向に貫通する取付孔と、前記取付孔に挿入され、前記固定子鉄心を前記固定子カバーに固定するボルトと、前記固定子鉄心と前記ボルトの頭部との間に複数個重ねて介在され、前記頭部を前記固定子鉄心に対して絶縁する絶縁ワッシャとを備え、複数の前記絶縁ワッシャは、前記薄板片を打ち抜くための前記鋼板と同じ種類の鋼板を打ち抜くことにより形成されると共に、それらの外径寸法及び内径寸法が、前記頭部から前記固定子鉄心に向かうに従って、漸次小さくなるように重ねられることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第二の発明に係る回転電機の固定子は、第一の発明に係る回転電機の固定子において、前記薄板片及び前記絶縁ワッシャは、珪素鋼板を打ち抜くことにより形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
従って、本発明に係る回転電機の固定子によれば、絶縁ワッシャを、薄板片を形成するための鋼板と同じ種類の鋼板から形成することにより、ボルトによる締め付けトルクが、固定子鉄心及び絶縁ワッシャに対して、均一に作用するため、絶縁ワッシャが割れることなく、固定子鉄心を強固に固定することができる。更に、固定子鉄心と絶縁ワッシャとが、互いに異なった種類の鋼板から形成されるときと比べて、固定子の製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る固定子を適用した回転電機の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】固定子鉄心とボルト頭部との間に複数の絶縁ワッシャを介在させたときの様子を示した斜視図である。
【図４】外径寸法が異なる２種類の絶縁ワッシャを介在させたときの様子を示した縦断面図である。
【図５】外径寸法及び内径寸法が互いに異なる複数種類の絶縁ワッシャを介在させたときの様子を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る回転電機の固定子について、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１及び図２に示すように、回転電機１は、当該回転電機１の中心軸周りに回転可能に支持される回転子１１と、この回転子１１の径方向外側に固定される筒状の固定子１２とから構成されている。更に、固定子１２は、固定子鉄心２１、固定子カバー２２、ボルト２３、及び、絶縁ワッシャ２４等から構成されている。
【００１８】
固定子鉄心２１は、多数の薄板片２１ａを積層した積層体となっており、これらの薄板片２１ａは、珪素鋼板を打ち抜くことによって、環状に形成されている。
【００１９】
即ち、珪素鋼板の表面は、過電流を制限するための薄い絶縁被膜で覆われており、このような珪素鋼板から環状に打ち抜かれた薄板片２１ａを多数積層した固定子鉄心２１は、全体として、絶縁機能を有することになる。
【００２０】
そして、固定子鉄心２１には、複数の取付孔２１ｂが形成されている。これらの取付孔２１ｂは、固定子鉄心２１を積層方向に貫通する貫通孔となっており、当該固定子鉄心２１の周方向において、等間隔で配置されている。
【００２１】
また、固定子カバー２２は、固定子鉄心２１を積層状態で収納保持するものであって、この固定子鉄心２１には、複数のねじ孔２２ａが形成されている。これらのねじ孔２２ａは、取付孔２１ｂと対接可能となるねじ孔となっており、固定子鉄心２１（固定子カバー２２）の周方向において、等間隔で配置されている。
【００２２】
よって、ボルト２３を、固定子鉄心２１の取付孔２１ｂに挿入して、固定カバー２２のねじ孔２２ａに締結することにより、固定子鉄心２１を固定子カバー２２内に固定することができる。
【００２３】
更に、固定子鉄心２１とボルト２３の頭部２３ａとの間には、絶縁ワッシャ２４が介在されている。このように、絶縁ワッシャ２４を介在させることにより、ボルト２３の頭部２３ａは、固定子鉄心２１に対して絶縁されることになる。そして、絶縁ワッシャ２４は、珪素鋼板を打ち抜くことによって、環状に形成されている。
【００２４】
つまり、固定子鉄心２１を構成する多数の薄板片２１ａと、絶縁ワッシャ２４とは、同じ種類の珪素鋼板から打ち抜かれて形成されることになる。
【００２５】
従って、絶縁ワッシャ２４を、薄板片２１ａを形成するための珪素鋼板と同じ種類の珪素鋼板から形成することにより、ボルト２３による締め付けトルクが、固定子鉄心２１及び絶縁ワッシャ２４に対して、均一に作用するため、絶縁ワッシャ２４が割れることなく、固定子鉄心２１を固定子カバー２２に強固に固定することができる。更に、固定子鉄心２１及び絶縁ワッシャ２４を、同じ種類の珪素鋼板から形成することにより、固定子１２の製造コストを抑えることができる。
【００２６】
なお、図１及び図２に示した実施形態では、１個の絶縁ワッシャ２４を介在させるようにしているが、図３に示すように、複数個の絶縁ワッシャ２４を介在させるようにしても構わない。
【００２７】
ここで、上述したように、絶縁ワッシャ２４は、珪素鋼板の打ち抜き加工によって得られる部品となっているが、絶縁ワッシャ２４を珪素鋼板から打ち抜くと、その絶縁ワッシャ２４において切断部分となる外周縁部及び内周縁部には、ばりが打ち抜き方向に向けて発生してしまう。このばりの発生は、珪素鋼板の表面に形成される絶縁被膜を破るようにして起こるため、発生したばりの表面には、絶縁被膜が覆われていないことが多い。
【００２８】
これにより、同じ外径寸法及び内径寸法を有する絶縁ワッシャ２４を複数個重ねて使用すると、ワッシャ重ね方向（積層方向）において隣接した絶縁ワッシャ２４の各外周縁部及び各内径縁部に発生したばりは、ワッシャ径方向において、それぞれ同じ位置となる。そして、隣接した絶縁ワッシャ２４の各外周縁部及び各内径縁部に発生したばり同士が、それぞれ接触すると、それらの接触したばり同士が電気的に接続された状態となり、その接触したばり間に電気的な閉回路が形成される。この結果、回転電機１における磁束の変化に伴って、その閉回路に渦電流が流れることになり、回転電機１の損失を招くおそれがある。
【００２９】
そこで、絶縁ワッシャ２４を複数個重ねて使用する場合には、図４及び図５に示すような、絶縁ワッシャ２５ａ，２５ｂ及び絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを採用して、上記問題を解決しても構わない。
【００３０】
具体的に、図４に示した実施形態では、２種類の絶縁ワッシャ２５ａ，２５ｂを、ボルト軸方向（積層方向）において、交互に介在させている。このとき、絶縁ワッシャ２５ａの外径寸法と、絶縁ワッシャ２５ｂの外径寸法とは、異なった外径寸法となっている。これにより、隣接した絶縁ワッシャ２５ａ，２５ｂの各外周縁部に発生したばりは、ワッシャ径方向において、互いにずれることになる。
【００３１】
従って、隣接した絶縁ワッシャ２５ａ，２５ｂの各外周縁部にばりが発生しても、それらのばり同士は、ワッシャ径方向においてずれているため、ワッシャ重ね方向において接触することが無くなる。この結果、ワッシャ重ね方向におけるばり同士の接触に起因した渦電流の発生を、抑えることができるので、回転電機１の損失を防止することができる。
【００３２】
また、図５に示した実施形態では、複数種類の絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを、ボルト軸方向（積層方向）において、順に介在させている。このとき、絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、外径寸法及び内径寸法が、互いに異なった寸法となると共に、それらの外径寸法及び内径寸法が、漸次小さくなるように重ねられている。
【００３３】
これにより、隣接した絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂの各外周縁部及び各内周縁部に発生したばりは、ワッシャ径方向において、互いにずれることになる。また、隣接した絶縁ワッシャ２６ｂ，２６ｃの各外周縁部及び各内周縁部に発生したばりは、ワッシャ径方向において、互いにずれることになる。更に、隣接した絶縁ワッシャ２６ｃ，２６ｄの各外周縁部及び各内周縁部に発生したばりは、ワッシャ径方向において、互いにずれることになる。
【００３４】
従って、隣接した絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂの各外周縁部及び各内周縁部、隣接した絶縁ワッシャ２６ｂ，２６ｃの各外周縁部及び各内周縁部、及び、隣接した絶縁ワッシャ２６ｃ，２６ｄの各外周縁部及び各内周縁部のそれぞれにばりが発生しても、それらのばり同士は、ワッシャ径方向においてずれているため、ワッシャ重ね方向において接触することが無くなる。この結果、ワッシャ重ね方向におけるばり同士の接触に起因した渦電流の発生を、抑えることができるので、回転電機１の損失を防止することができる。
【００３５】
更に、絶縁ワッシャ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、それらの外径寸法及び内径寸法が、ボルト２３の頭部２３ａから固定子鉄心２１に向かうに従って、漸次小さくなるように配置されているため、ボルト２３の締め付けトルクを、ボルト２３の中心に向けて集中させることができる。これにより、固定子鉄心２１を固定子カバー２２に強固に固定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る回転電機の固定子においては、固定子鉄心とボルト頭部との間の絶縁を絶縁ワッシャによって容易に行うことができるため、回転電機の効率向上において、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      回転電機
１１      回転子
１２      固定子
２１      固定子鉄心
２１ａ    薄板片
２１ｂ    取付孔
２２      固定子カバー
２２ａ    ねじ孔
２３      ボルト
２４，２５ａ，２５ｂ，２６ａ〜２６ｄ      絶縁ワッシャ
【図１】
0006515322.tif 000002
【図２】
0006515322.tif 000003
【図３】
0006515322.tif 000004
【図４】
0006515322.tif 000005
【図５】
0006515322.tif 000006