(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、該非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記ロータシャフトは、シャフトの長さ方向に中空部を有し、前記大径部に隣接する軸受部に接続した圧縮機側ロータ軸と、前記永久磁石セグメント及び該セグメントに隣接する軸端側ロータシャフトとを有し、それらは前記中空部に挿入された連結用軸と連結用ナットによって締結され、
前記非磁性円筒体の他端が前記軸端側ロータシャフトに溶接固定され、
前記大径部と前記非磁性円筒体の突き合わせ部に形成された溶接開先を溶接したことを特徴とする永久磁石発電機のロータ。
【請求項２】
ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記ロータシャフトは、シャフトの長さ方向に中空部を有し、前記大径部に隣接する軸受部に接続した圧縮機側ロータ軸と、前記永久磁石セグメント及び該セグメントに隣接する軸端側ロータシャフトとを有し、それらは前記中空部に挿入された連結用軸と連結用ナットによって締結され、
前記大径部と前記非磁性円筒体固定部のロータとが分割され、それらは前記連結用軸とナットにより連結されていることを特徴とする永久磁石発電機のロータ。
【請求項３】
前記分割されたロータシャフトと非磁性円筒体との接合面を溶接固定したことを特徴とする請求項２記載の永久磁石発電機のロータ。
【請求項４】
ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記大径部に連続するロータシャフトの端部の径を縮小し、その縮小部の端部に前記非磁性円筒体の一端を固定し、該非磁性円筒体と前記ロータシャフトの縮小部とを重ね溶接したことを特徴とする永久磁石発電機のロータ。
【請求項５】
ロータシャフトを有する永久磁石発電機ロータと、該ロータの外周に配置された固定子と、ロータシャフトとの延長線上に配置された圧縮機とタービンとを有するガスタービンであって、ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、該大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記大径部に前記非磁性円筒体の一端が溶接固定され、前記大径部と前記非磁性円筒体の突合せ部に形成された溶接開先を溶接したことを特徴とするガスタービン。
【請求項６】
ロータシャフトを有する永久磁石発電機ロータと、該ロータの外周に配置された固定子と、ロータシャフトとの延長線上に配置された圧縮機とタービンとを有するガスタービンであって、ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記大径部と前記非磁性円筒体の固定部のロータとが分割されていることを特徴とするガスタービン。
【請求項７】
前記分割されたロータシャフトと非磁性円筒体との接合面を溶接固定したことを特徴とする請求項６記載のガスタービン。
【請求項８】
ロータシャフトを有する永久磁石発電機ロータと、該ロータの外周に配置された固定子と、ロータシャフトとの延長線上に配置された圧縮機とタービンとを有するガスタービンであって、ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有し、
前記大径部に連続するロータシャフトの端部の径を縮小し、その縮小部の端部に前記非磁性円筒体の一端を固定し、該非磁性円筒体と前記ロータシャフトの縮小部とを重ね溶接したことを特徴とするガスタービン。
【請求項９】
中空部と大径部を有するロータシャフトと、該大径部に挿入された磁性円筒体と、上記磁性円筒体の外面に配置された複数個の永久磁石セグメントと、永久磁石セグメントの端部に接触して配置された軸端側ロータとを順次積層し、前記大径部又はその近傍に形成された非磁性円筒体の支持部につき合わせて非磁性円筒体を焼き嵌めして、前記永久磁石セグメントに非磁性円筒体を固定し、前記大径部又はその近傍に形成された支持部に溶接開先を形成し、非磁性円筒体を前記ロータシャフトに固定することを特徴とする永久磁石発電機ロータの製造方法。
【請求項１０】
中空部と大径部を有するロータシャフトと、該大径部に挿入された磁性円筒体と、上記磁性円筒体の外面に配置された複数個の永久磁石セグメントと、永久磁石セグメントの端部に接触して配置された軸端側ロータとを順次積層し、
前記大径部又はその近傍に形成された非磁性円筒体の支持部につき合わせて非磁性円筒体を焼き嵌めし、
前記永久磁石セグメントに非磁性円筒体を固定し、
前記大径部又はその近傍に形成された支持部に溶接開先を形成し、
非磁性円筒体を前記ロータシャフトに固定し、上記のようにして製造された永久磁石発電機ロータと、圧縮機とタービンとを一軸上に配置し、連結用軸を貫通させ、連結用ナットによりー体化し、
ケーシングに固定された固定子を、永久磁石発電機ロータの永久磁石集合体に対応して配置する、
ことを特徴とするガスタービンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ガスタービン用永久磁石発電機ロータ、その製造方法及びタービン，圧縮機及び永久磁石発電機ロータが同一軸上に配置して構成されるガスタービン並びにその製造方法に関する。特に本発明はマイクロガスタービンに適する発電機ロータ及びガスタービン構成とそれらの製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるガスタービンでは，特許文献２に開示されているように、発電機，圧縮機，タービンが同一回転軸ロータ上に，前述の順に，配置される構造が知られている。このようなガスタービンに用いられる発電機としては，回転ロータに永久磁石を固定した永久磁石型発電機ロータが多い。永久磁石型発電機ロータとしては，円柱状の永久磁石，軸受部を非磁性の円筒状保持体（金属製パイプ）により，焼き嵌めし，一体化する発電機ロータが，特許文献１に示されている。また、特許文献２には発電機ロータ、圧縮機及びタービンを同軸上に連結し、タイボルト及びナットで一体化したマイクロガスタービンが開示されている。【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，６６７，１２３号公報
【特許文献２】特開２００１−０１２２５６号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発電機ロータにおいては、永久磁石集合体をパイプ状の非磁性の金属保持体に挿入して、これらを固定する際に、焼き嵌め法により固定する方法がある。この方法においては、永久磁石集合体をパイプ状保持体に挿入する前に、永久磁石集合体を冷却し、パイプ状保持体を加熱する。挿入後、保持体を冷却することにより、保持体が収縮し、反対に永久磁石集合体が膨張して、両者を固定する。ところが，永久磁石集合体の外径と、保持体の内径との差は極めて僅かで、しかも永久磁石体及び保持体の長手方向における膨張率の違いがあるために、加熱した保持体と冷却した永久磁石集合体をすばやく正確に嵌合することが容易ではない。例えば永久磁石集合体の挿入過程で保持体の内壁に接触しただけで、焼き嵌めが失敗となることがある。このことは、永久磁石集合体を挿入する場合の目印や停止位置が定まっていないというために起こる障害である。また、永久磁石集合体と保持体の熱膨張係数が異なるために、保持体の冷却及び永久磁石集合体の温度上昇に際して、それらの軸方向の位置が明確に決まらないと、最終的に永久磁石集合体の両端と保持体の両端部の位置が一致しなくなり、様々な後加工が必要となる可能性がある。【０００５】
以上述べたように、従来の焼き嵌め方式の永久磁石発電機ロータの製造組み立てにおいては、種々の問題点がある。従って本発明の課題は、焼き嵌め方式の永久磁石発電機ロータの製造を簡単にし、寸法精度の高い永久磁石発電機ロータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は焼き嵌め式永久磁石発電機ロータのシャフトに非磁性円筒体（保持体）の端部を規定する手段を設け、この手段によって永久磁石発電機ロータをパイプ状非磁性保持体に挿入する際に、保持体の端部位置を正確に規制することにより、焼き嵌め作業を簡単かつ確実に行うものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば，非磁性円筒体を焼き嵌めするに当たり、ロータシャフトに形成した規制部によって、非磁性円筒体の位置決めを容易、確実に行えるので、焼き嵌め作業が容易になり、かつ精度の高い焼き嵌めが行える。また、非磁性円筒体の両端をロータシャフトに溶接固定するので、円筒体内に腐食性ガスや液体などが侵入しなくなり、信頼性の高い永久磁石発電機ロータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１による永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図２】本発明の実施例２を示す永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図３】本発明の実施例３を示す永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図４】本発明の実施例４を示す永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図５】本発明の実施例５を示す永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図６】本発明の実施例６を示す永久磁石発電機のロータ構造の一部断面図。
【図７】本発明の実施例７によるマイクロガスタービン構造の一部断面図。
【符号の説明】
【０００９】
１…永久磁石発電機のロータ構造、２…タービン翼、３…圧縮機翼、４…連結用軸、５…連結用ナット、６…磁性体パイプ、７…圧縮機側ロータ軸、７ａ…二分割タイプの圧縮機側ロータ軸の圧縮機側、７ｂ…二分割タイプの圧縮機側ロータ軸の軸端側、
８…軸端側ロータ軸、９…リング状永久磁石、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ…リング状永久磁石、１０…非磁性円筒体（金属性パイプ）、１１…溶接開先（溶接用溝）、１２…軸端側溶接部溶け込み深さ、１３…圧縮機側溶接部溶け込み深さ、１３ａ…圧縮機側溶接部溶け込み深さ、
１３ｂ…圧縮機側溶接部の有効な接合範囲、１４ａ…圧縮機側ロータ軸端面の傾斜部、
１４ｂ…非磁性金属パイプの圧縮機側端面の傾斜部、１５…溶接部、２１…発電機固
定子。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態を例示すれば以下のとおりである。【００１１】
１）ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有する永久磁石発電機のロータ。【００１２】
２）前記ロータシャフトは、シャフトの長さ方向に中空部を有し、前記大径部に隣接する軸受部に接続した圧縮機側ロータ軸と、前記永久磁石セグメント及び該セグメントに隣接する軸端側ロータシャフトとを有し、前記中空部に挿入された連結用軸と連結用ナットによって締結されている前記永久磁石発電機のロータ。上記連結用軸はロータシャフト、圧縮機シャフト及びタービンシャフトの全体を貫通しても良いし、特許文献２に開示されたように、発電機ロータシャフトと圧縮機シャフトを貫通する中空部に挿入し、これを中実のタービンシャフトとを接続するようにしても良い。【００１３】
３）前記大径部に前記非磁性円筒体の一端が溶接固定された前記永久磁石発電機のロータ。【００１４】
４）前記非磁性円筒体の他端が前記軸端側ロータシャフトに溶接固定されている前記永久磁石発電機のロータ。【００１５】
５）前記大径部と前記非磁性円筒体の突合せ部に形成された溶接開先を溶接した前記永久磁石発電機のロータ。【００１６】
６）前記非磁性円筒体の他端と前記軸端側ロータシャフトとが円周溶接されている前記永久磁石発電機のロータ。【００１７】
７）前記大径部と前記非磁性円筒体固定部のロータとが分割されている前記永久磁石発電機のロータ。【００１８】
８）前記分割されたロータシャフトと非磁性円筒体との接合面を溶接固定した前記永久磁石発電機のロータ。【００１９】
９）前記大径部と前記非磁性円筒体の間に形成された溝部内面のロータシャフトと非磁性円筒体の接合面近傍を溶接した前記永久磁石発電機のロータ。【００２０】
１０）前記大径部に連続するロータシャフトの端部の径を縮小し、その縮小部の端部に前記非磁性円筒体の一端を固定し、該非磁性円筒体と前記ロータシャフトの縮小部とを重ね溶接した前記永久磁石発電機のロータ。【００２１】
１１）前記永久磁石セグメントの内側に配置され、前記ロータシャフトを磁気的に結合する磁性円筒体を有する前記永久磁石発電機のロータ。【００２２】
１２）ロータシャフトを有する永久磁石発電機ロータと、該ロータの外周に配置された固定子と、ロータシャフトとの延長線上に配置された圧縮機とタービンとを有するガスタービンであって、ロータシャフトと、シャフトの軸長方向の剛性を増加する大径部と、大径部に一端を支持された非磁性円筒体と、非磁性円筒体の内径と密着し、ロータシャフトの外周との間に固定されロータシャフトとの軸方向に配置された複数個の永久磁石セグメントと、非磁性円筒体の他端をロータシャフトに固定する手段とを有するガスタービン。【００２３】
１３）前記ロータシャフトは、前記大径部に隣接する軸受部に接続した圧縮機側ロータ軸と、前記永久磁石セグメント及び該セグメントに隣接する軸端側ロータシャフトとを有し、前記圧縮機、タービン及びロータシャフトは前記中空部に挿入された連結用軸と連結用ナットによって締結されている前記ガスタービン。【００２４】
１４）前記大径部に前記非磁性円筒体の一端が溶接固定された前記ガスタービン。【００２５】
１５）前記非磁性円筒体の多端が前記軸端側ロータシャフトに溶接固定されている前記ガスタービン。【００２６】
１６）前記大径部と前記非磁性円筒体の突合せ部に形成された溶接開先を溶接した前記ガスタービン。【００２７】
１７）前記非磁性円筒体の他端と前記軸端側ロータシャフトとが円周溶接されている前記ガスタービン。【００２８】
１８）前記大径部と前記非磁性円筒体固定部のロータとが分割されている前記ガスタービン。【００２９】
１９）前記分割されたロータシャフトと非磁性円筒体との接合面を溶接固定した前記ガスタービン。【００３０】
２０）前記大径部と前記非磁性円筒体の間に形成された溝部内面のロータシャフトと非磁性円筒体の接合面近傍を溶接した前記ガスタービン。【００３１】
２１）前記大径部に連続するロータシャフトの端部の径を縮小し、その縮小部の端部に前記非磁性円筒体の一端を固定し、該非磁性円筒体と前記ロータシャフトの縮小部とを重ね溶接した前記ガスタービン。【００３２】
２２）前記永久磁石セグメントの内側に配置され、前記ロータシャフトを磁気的に結合する磁性円筒体を有する前記ガスタービン。【００３３】
２３）中空部と大径部を有するロータシャフトと、該大径部に挿入された磁性円筒体と、上記磁性円筒体の外面に配置された複数個の永久磁石セグメントと、永久磁石セグメントの端部に接触して配置された軸端側ロータとを順次積層し、前記大径部又はその近傍に形成された非磁性円筒体の規制部（支持部）につき合わせて非磁性円筒体を焼き嵌めして、前記永久磁石セグメントに非磁性円筒体を固定し、前記大径部又はその近傍に形成された支持部に溶接開先を形成し、非磁性円筒体を前記ロータシャフトに固定する永久磁石発電機ロータの製造方法。【００３４】
本発明は，磁性円筒体の外周に軸方向に積層配置された複数のリング状永久磁石９と前記リング状永久磁石９と同径に加工されたロータ軸７と８の外周に非磁性円筒体（金属パイプ）１０を焼き嵌めし，前記非磁性金属パイプ１０によって前記リング状永久磁石９と前記ロータ軸７と８とを結合する永久磁石発電機のロータ構造において，非磁性金属パイプ１０とロータ軸７と８との結合をあらゆる使用条件で一体構造とすることができる永久磁石発電機のロータ構造とそれを用いたガスタービンを提供するものである。【００３５】
永久磁石セグメントの集合体９はリング状に成形する。一般にこの種の永久磁石は希土類元素を主成分とする焼結体からなるので、磁性円筒体６にできるだけ密着して配置するためには、リング状とするのが好ましい。【００３６】
以下，本発明の実施形態を図面に従って説明する。
（実施例１）
図１は本発明の一実施例である永久磁石発電機のロータ構造１の上側半分を断面にした半断面図である。ロータシャフトは、圧縮機に連結される軸端部７と、それに隣接するベアリング部１９と、大径部３０と、複数のリング状永久磁石９と、その永久磁石の中心部に配置された磁性円筒体６と、軸端側ロータ軸８とからなる。永久磁石集合体９に対応して固定子２１が配置され、更に固定子の外周にケーシングが配置される。なお、図１においては固定子２１を片側しか示していないが、ロータシャフトに対して同心的に配置されることは言うまでもない。以下、図２〜図７においては固定子及びケーシングを省略して示した。なお、発電機ロータの固定子及びケーシング等の具体的構成の一例が特開２００４−３３６９１７号公報に開示されている。本発明ではこのような構成例を採用することができる。また、圧縮機及びタービンについてもケーシングが必須であり、その構成例として、例えば特許文献２に記載された物がある。ケーシングについては周知の事項であるので、詳細な説明は省略する。【００３７】
複数の永久磁石セグメント同士或いはセグメントと磁性円筒体６とを、特許文献１に記載されたように、接着剤を用いて固定することもできる。本実施例では焼き嵌めによって、永久磁石セグメントと磁性円筒体６との均一な接触を達成する。なお、特許文献１においても、非磁性円筒体（保持パイプ）を焼き嵌めにより永久磁石集合体に固定する方法及び非磁性円筒体の両端部を溶接により、ロータシャフトの端部に溶接することを開示しているが、前述のように、焼き嵌めという作業が極めて高度な熟練技術を必要とし、しかも非磁性円筒体の位置決めができないような状態で行うため、確実に正確な焼き嵌めができ難いと言う問題がある。【００３８】
図の大径部３０の右側には、非磁性円筒体１０の左側端部の位置決めをする規制手段１７が形成される。これによって、非磁性円筒体１０を永久磁石集合体９上に焼き嵌めする際に、正確かつ確実に非磁性円筒体を挿入することができる。磁性円筒体６は、大径部３０、永久磁石集合体９及び軸端８を磁気的に接続するための手段である。なお、ロータシャフトの大径部に磁性円筒体６を挿入するための環状穴２５及び軸端８部にも環状穴２６を形成して、磁性円筒体が安定に固定されるようにする。【００３９】
大径部３０と非磁性円筒体１０の接触部には、焼き嵌め終了後、溶け込み深さ１３を形成して、溶接部１５により密封、固定する。この場合、圧縮機側溶接部の溶接部１５の溶け込み深さ１３の下に未溶着部を生じることになるので、初期き裂として強度設計をする必要がある。また、非磁性円筒体の他の端部も、溶け込み深さ１２を形成して溶接部１５により密封する。この溶接により、非磁性円筒体内即ち発電機ロータ内に腐食性ガスや水分が浸入するのを確実に防止することができ、信頼性の高い発電機ロータとなる。以下の説明において、同符号は同一部分を示す。また、それぞれの実施例における特徴的な主要部のみを説明することとする。
（実施例２）
図２は、本発明に他の実施例による発電機ロータの構造を示す一部断面図である。軸端側ロータ軸８の端面の外周面側と軸端側の非磁性金属パイプ１１の端面の内周面側が溶接される。この場合の溶接による溶接部１５の軸端側溶接部溶け込み深さが１２で示されている。圧縮機側ロータ軸７と焼き嵌めされた非磁性金属パイプ１１の圧縮機側の端面が接する部分の圧縮機側ロータ軸７には圧縮機側ロータ軸端面に傾斜部１４ａをつけた溶接用溝（開先）１１を設けて外周側を広く開放し，非磁性金属パイプ１１の端面の内周面側とロータ軸の端面の外周面側とを溶接することができる。この場合の溶接による溶接部１５は非磁性円筒体（金属パイプ）１０の端面の内周面側では浅く，ロータ軸の端面の外周面側では深くなり，有効な接合深さは１３ｂとなる。【００４０】
本実施例によれば，圧縮機側ロータ軸７と軸端側ロータ軸８の両者と非磁性金属パイプ１０との結合をあらゆる使用条件で一体構造とすることができ，永久磁石型発電機ロータ構造の信頼性を高めることができる。
（実施例３）
図３は本発明の実施例である永久磁石発電機のロータ構造１の上側半分を断面にした半断面図である。圧縮機側ロータ軸７と焼き嵌めされた非磁性円筒体（金属パイプ）１０の圧縮機側の端面が接する部分の圧縮機側ロータ軸７には圧縮機側ロータ軸端面に傾斜部１４ａをつけ，さらに非磁性金属パイプの圧縮機側の端面を含む端面にも傾斜部１４ｂをつけた溶接用溝（開先）１１を設けて外周側をさらに広く開放し，前記非磁性金属パイプの端面の内周面側とロータ軸の端面の外周面側表面に溶け込み深さが直角となるように溶接することを可能としている。深さ１３ｂは実施例１よりも深くなる。
（実施例４）
図４は本発明の実施例である永久磁石発電機のロータ構造１に対応する上側半分を断面にした半断面図である。永久磁石発電機のロータ構造１において，ロータ軸と焼き嵌めされた非磁性金属パイプの圧縮機側の端面を含む面で圧縮機側ロータ軸７を圧縮機側７ａと軸端側７ｂの二分割にする。二分割部分を突き合わせ、仮固定しておいた状態で非磁性円筒体を永久磁石集合体に焼き嵌めした後、前記突合せ部を離して非磁性円筒体とロータシャフトとを溶接固定する。前記非磁性金属パイプ１１の端面の内周面側と圧縮機側ロータ軸の軸端側７ｂ端面の外周面側とを溶接し，溶接後にこれら圧縮機側７ａと軸端側７ｂを連結軸と連結用ナットによって連結して圧縮機側ロータ軸７を構成する。また、軸端側ロータシャフト８と非磁性円筒体の他端も溶接固定する。
（実施例５）
図４は本発明の実施例である永久磁石発電機のロータ構造１に対応する上側半分を断面にした半断面図である。永久磁石発電機のロータ構造において，大径部に一端を固定するように非磁性金属パイプ１１を焼き嵌めした後、突合せ部に溶接開先を形成する。圧縮機側端の溶接を、前記非磁性円筒体（金属パイプ）１０と圧縮機側ロータ軸７の外周面に行う。
（実施例６）
図６は本発明の実施例である永久磁石発電機のロータ構造１に対応する上側半分を断面にした半断面図である。永久磁石発電機のロータ構造において，圧縮機側ロータ軸７に焼き嵌めされた非磁性金属パイプ１１の圧縮機側の端面が接する部分の径を縮小し、非磁性円筒体（金属パイプ）縮小部の内周面側とロータ軸外周面側とを重ね溶接する。
（実施例７）
図７は本発明の実施例によるマイクロガスタービンの構造を示す一部断面であり、永久磁石発電機ロータ１と、圧縮機３とタービン２が同軸上に配置される。それらはロータシャフトに形成された中空部に挿入された連結用軸（ボルト）４及び連結用ナット５により一体化される。また、永久磁石発電機ロータ１の永久磁石に対応して固定子２１が配置され、発電機を構成する。ロータの非磁性円筒体の一端はロータの大径部との突合せ部で固定され、かつ溶接部１５によって固定される。また、非磁性円筒体の他端も溶接部１５によりロータに固定される。【００４１】
なお、図７に示すマイクロガスタービンは以下のようにして製造される。なお、工程順序は必要に応じて変更できる。
イ．中空部と大径部を有するロータシャフトと、該大径部に挿入された磁性円筒体と、上記磁性円筒体の外面に配置された複数個の永久磁石セグメントと、永久磁石セグメントの端部に接触して配置された軸端側ロータとを順次積層する。
ロ．前記大径部又はその近傍に形成された非磁性円筒体の支持部につき合わせて非磁性円筒体を焼き嵌めする。なお、永久磁石集合体は予め冷却しておくのが好ましい。
ハ．前記永久磁石セグメントに非磁性円筒体を固定する。
ニ．前記大径部又はその近傍に形成された支持部に溶接開先を形成する。
ホ．非磁性円筒体を前記ロータシャフトに固定する。
へ．上記のようにして製造された永久磁石発電機ロータと、圧縮機とタービンとを一軸上に配置し、連結用軸を貫通させ、連結用ナットにより一体化する。
ト．ケーシングに固定された固定子を、永久磁石発電機ロータの永久磁石集合体９に対応して配置する。【００４２】
以上のようにして構成されるガスタービンは、非磁性円筒体を永久磁石セグメントに挿入、焼き嵌めする作業の簡単化と信頼性が向上し、かつ非磁性円筒体の端部の溶接固定によって信頼性の高い永久磁石発電機及びガスタービンが提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、特にマイクロガスタービンなどの小型のガスタービン用の永久磁石発電機のロータ及びその発電機を備えたガスタービンに適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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