(57)【要約】【課題】突磁極コイルの軸方向中央部の温度上昇を抑え、突磁極コイル内の温度差も低減できて突磁極コイルの小形化および長寿命化を図る。【解決手段】回転子軸１に、放射方向に延びる複数個の突磁極鉄心部２ａを有する回転子鉄心２が装着され、この突磁極鉄心部２ａにそれぞれ突磁極コイル３が巻装されている。隣接する突磁極コイル３，３間の回転子軸１側には、回転子軸１の軸方向に沿って延びる通風路１０が構成され、また隣接する突磁極コイル３の各側面を押さえつける複数個の押さえ部材７が設けられている。回転子鉄心２の通風路１０の入り口部には、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部２ｃが設けられている。傾斜部２ｃにより、通風路１０内に空気が流れ込みやすくなり、通風路１０内の風量が増大し突磁極コイル３，３間およびコイル押さえ部材７，７間を通して外部に放出される冷却風量が増大する。【選択図】図１
2007189849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子軸に、放射方向に延びる複数個の突磁極鉄心部を有する回転子鉄心を装着し、この回転子鉄心の前記突磁極鉄心部にそれぞれ突磁極コイルを巻装し、隣接する前記突磁極コイル間の前記回転子軸側に前記回転子軸の軸方向に沿って延びる通風路を構成するとともに隣接する前記突磁極コイルの各側面を押さえつける複数個の押さえ部材を、前記回転子軸の軸方向に所定の間隔をおいて配設した突極形回転電機の回転子において、前記回転子鉄心の前記通風路の入り口部に、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部を設けたことを特徴とする突極形回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突極形回転電機の回転子に係り、特に突磁極コイルの冷却性を改善した突極形回転電機の回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の突極形回転電機の回転子として図３ないし図５に示すものが知られている。図３ないし図５は、従来の４極タイプにおける突極形回転電機の回転子の主要部を示すもので、図３は回転子の主要部を示す断面図、図４は図３のIV−IV線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図、図５は回転子の主要部を示す斜視図である。
【０００３】
図３ないし図５において、回転子軸１には回転子鉄心２が装着されている。この回転子鉄心２には、放射方向に延びる４個の突磁極鉄心部２ａが形成されていて、各突磁極鉄心部２ａには突磁極コイル３が巻装されている。各突磁極コイル３は、ほぼ長方形のコイル導体と、そのコイル導体よりもやや小形で相似形の長方形状の導体間絶縁材とが互い違いに配列され多数が積層され、両者間の絶縁がなされている。各突磁極コイル３は、その軸方向両側に設けられた絶縁カラー４，４を介して突磁極シュー５と回転子鉄心２の段部２ｂに挟まれて固定されている。突磁極シュー５は、突磁極コイル３を巻装した後に突磁極鉄心部２ａに押さえボルト６により取り付けられている。
【０００４】
隣合う突磁極コイル３，３の対向する側面には、Ｌ字状をなす複数個のコイル押さえ部材７が配設されている。これらコイル押さえ部材７は、回転子軸１の軸方向に沿って間隔をおいて設けられ、それぞれ回転子鉄心２および回転子軸１に螺合された植込みボルト８および植込みボルト８に螺合するナット９により、突磁極コイル３，３の側面を押さえつけるようにして回転子鉄心２および回転子軸１に取り付けられている。
【０００５】
このコイル押さえ部材７は、回転子が極めて高速で回転することにより突磁極コイル３の導体および導体間絶縁材に強い遠心力が働くことから、この遠心力によって突磁極コイル３内の導体および導体間絶縁材が移動したり、飛び出したりするのを防止するために設けられている。図５では、コイル押さえ部材７は、二ヶ所に配置されている状態を示している。
【０００６】
隣合う突磁極コイル３，３間の回転子軸１側には、回転子軸１の軸方向に沿って延びる通風路１０が構成されている。この通風路１０は、回転子鉄心２の軸方向両側に開口しており、その両開口の入口部からそれぞれ冷却風が強制的に送り込まれている。
【０００７】
また通風路１０は、隣合う突磁極コイル３，３間にも開口されており、通風路１０に供給された冷却風は、この隣合う突磁極コイル３，３間とコイル押さえ部材７との間の隙間を通して放出されるようになっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３３７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようなコイル押さえ部材７を取り付けた突極形回転電機の回転子においては、突磁極コイル３の軸方向両端部や突磁極鉄心部２ａの先端部は、回転子の外側の空気や通風路１０を流れる多量の冷却空気で冷却されるので、温度上昇が比較的低く抑さえられる。
【０００９】
しかしながら、突磁極コイル３の軸方向に沿う側面は、隣接する突磁極コイル３，３間にコイル押さえ部材７が存在するために突磁極コイル３の側面の長手方向に沿う冷却風の流れが阻害されており、この冷却風の流れによる冷却が期待できない。このため突磁極コイル３の軸方向中央部は、突磁極コイル３，３間とコイル押さえ部材７間の隙間から放出される冷却風による冷却に依存することになり、突磁極コイル３の軸方向中央部に対する冷却性が悪く、温度上昇が大きくなり、突磁極コイル３内の温度差が大きくなっていた。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、突磁極コイルの軸方向中央部の温度上昇を抑え、突磁極コイル内の温度差も低減できて突磁極コイルの小形化および長寿命化を図ることのできる突極形回転電機の回転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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明による突極形回転電機の回転子においては、回転子軸に、放射方向に延びる複数個の突磁極鉄心部を有する回転子鉄心を装着し、この回転子鉄心の突磁極鉄心部にそれぞれ突磁極コイルを巻装し、隣接する突磁極コイル間の回転子軸側に回転子軸の軸方向に沿って延びる通風路を構成するとともに隣接する突磁極コイルの各側面を押さえつける複数個の押さえ部材を、回転子軸の軸方向に所定の間隔をおいて配設した突極形回転電機の回転子において、回転子鉄心の通風路の入り口部に、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通風路の入り口部に開口面積が大きくなる傾斜部が形成されているために、入り口部から冷却風が通風路内に流れ込みやすくなり、通風路内の風量が増大して突磁極コイルの側面を冷却する風量を増大させることができる。これにより突磁極コイルの軸方向中央部の温度上昇を抑えることができ、突磁極コイル内の温度差も低減することができて突磁極コイルの小形化および長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を説明する。図１は、本発明による突極形回転電機の回転子の主要部を示す断面図である。図２は、図１のII−II線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図である。図１および図２において、回転子軸１には回転子鉄心２が装着されている。この回転子鉄心２には、放射方向に延びる４個の突磁極鉄心部２ａが形成されていて、各突磁極鉄心部２ａには突磁極コイル３が巻装されている。各突磁極コイル３は、平板状のコイル導体と、そのコイル導体とほぼ同じ形状で同じ大きさの導体間絶縁材とが互い違いに配列され多数が積層され、両者間の絶縁がなされたエッジワイズ形となっていて、端部を外側に向けて巻装されている。
【００１４】
各突磁極コイル３は、その軸方向両側に設けられた絶縁カラー４，４を介して突磁極シュー５と回転子鉄心２の段部２ｂに挟まれて固定されている。突磁極シュー５は、突磁極コイル３を巻装した後に突磁極鉄心部２ａに押さえボルト６により取り付けられている。
【００１５】
また隣合う突磁極コイル３，３間には、Ｌ字状をなす複数個のコイル押さえ部材７が回転子軸１の軸方向に沿って間隔をおいて配設されており、それぞれ突磁極鉄心部２ａおよび回転子軸１に螺合された植え込みボルト８および植込みボルト８に螺合する締付けナット９を介して回転子鉄心２および回転子軸１に固定されている。
【００１６】
隣合う突磁極コイル３，３間の回転子軸１側には、回転子軸１の軸方向に沿って延びる通風路１０が構成されている。この通風路１０は、回転子鉄心２の軸方向両側に開口しており、その両開口の入り口部からそれぞれ冷却風が強制的に送り込まれている。
【００１７】
また通風路１０は、隣合う突磁極コイル３，３間にも開口されており、通風路１０に供給された冷却風は、この隣合う突磁極コイル３，３間とコイル押さえ部材７との間の隙間を通して放出されるようになっている。
【００１８】
ここで本実施の形態においては、通風路１０の入り口部を構成する回転子鉄心２の軸方向両側の開口部に、開口面積が拡大する方向に傾斜する傾斜部２ｃが形成されている。この傾斜部２ｃは、回転子鉄心２の突磁極鉄心部２ａに面取り加工を施して構成することができる。
【００１９】
このように構成すれば、通風路１０における冷却風の入り口部が傾斜部２ｃにより広がっているために、通風路１０内に空気が流れ込みやすくなり、通風路１０内の風量を増大させることができる。これにより通風路１０内から突磁極コイル３，３間およびコイル押さえ部材７，７間を通して外部に放出される冷却風量を増大させることができるので、突磁極コイル３の側面の冷却性を改善して軸方向中央部の温度上昇を抑えることができ、突磁極コイル３内の温度差も低減されて突磁極コイル３の小形化および長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、通風路１０を形成する側面部分の端部だけでなくて回転子鉄心２の端部にも傾斜部２ｃを設けることにより、回転子軸１にかかる遠心力を低減することができ、回転子軸１の応力増大を防ぐことができる。すなわち、かりに傾斜部２ｃを、通風路１０を形成する側面部分の端部のみとすれば、その外周に位置する回転子鉄心２や突磁極コイル３や突磁極シュー５などの部品の遠心力は変わらないままで、しかも回転子軸１の断面積が減ることになり回転子軸１の応力が増大してしまうが、この実施形態では上記構成により回転子軸１０の応力の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による突極形回転電機の回転子の主要部を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図である。
【図３】従来の４極タイプにおける突極形回転電機の回転子の主要部を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿って切断して平面状に展開した展開断面図である。
【図５】回転子の主要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…回転子軸
２…回転子鉄心
２ａ…突磁極鉄心部
２ｂ…段部
２ｃ…傾斜部
３…突磁極コイル
４…絶縁カラー
５…突磁極シュー
６…押さえボルト
７…コイル押さえ部材
８…植込みボルト
９…ナット
１０…通風路
【図１】
2007189849.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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