(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部が形成された多数の鋼鈑を、上記各切り欠き部の位置を揃えた状態で積層して形成される固定子鉄心と、上記各切り欠き部に沿って介挿される複数のコアボルトと、上記各コアボルトを介して上記固定子鉄心を周囲から締結する支持リングとを備え、上記支持リングの締結後に上記各コアボルトを上記支持リングに溶接により固着一体化して構成されている回転電機の固定子であって、上記支持リングが、周上に一箇所切断部を有するリング状に形成された一対の帯状部材と、この両帯状部材の一端および他端に設けられ互いを連結できる一対の連結部材と、上記両帯状部材の周方向に所定の間隔を介して配置され上記両帯状部材同士を連結する複数の板状部材とでなることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項２】
コアボルトの断面形状は、溶接される側の辺が長い長方形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
コアボルトの断面形状は、溶接される側の辺が長い台形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
コアボルトの断面形状は、溶接される側の辺を半径とする半円形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
支持リングと固定子鉄心の外周面との間に弾性部材が介在されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
多数の鋼鈑の各外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部を形成する工程と、上記各切り欠き部の位置を揃えて上記各鋼鈑を積層することにより固定子鉄心を形成する工程と、上記各鋼鈑の切り欠き部に沿ってコアボルトを介挿する工程と、上記固定子鉄心の周囲に支持リングを配置し上記各コアボルトを介して上記固定子鉄心を周囲から締結する工程と、上記各コアボルトと上記支持リングを溶接により固着一体化する工程とを包含したことを特徴とする回転電機の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼板を積層してなる固定子鉄心の周囲に複数のコアボルトを配置し、このコアボルトを介して周囲に配置された支持リングにより固定子鉄心を周囲から締結した後、各コアボルトと支持リングを溶接により固着一体化して構成される回転電機の固定子鉄心およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１はこの種の従来の回転電機の固定子の構成を示す斜視図、図１２は図１１における回転電機の固定子の要部の構成を示す断面図である。
図において、１は回転電機の外枠、２はこの外枠１内に軸方向に所定の間隔を介して配置される複数の枠板、３はこれら各枠板２で支持される籠状のボアリング、４はこのボアリング３の内側に、例えば溶接５などにより固着され軸方向に延在して配置される断面円形状のコアボルトで、周方向に所定の間隔を介して複数本取り付けられている。６はボアリング３と各コアボルト４の間に介挿される弾性部材、７は外周面の各コアボルト４とそれぞれ対応する位置に、コアボルト４の外周面に嵌合可能な切り欠き部８ａが形成された鋼板８を、多数枚積層して形成される固定子鉄心である。
【０００３】
従来の回転電機の固定子は上記のように構成され、まず外枠１内に配置された各枠板２に、ボアリング３が固着一体化される。次いで、図１２に示すようにボアリング３の内周側に、周方向に所定の間隔を介して各コアボルト４が溶接５により固着されるが、この時、ボアリング３と各コアボルト４の間には弾性部材６が介挿されて、寸法誤差等の不具合が吸収される。次に、各鋼板８を各切り欠き８ａ位置を各コアボルト４の位置に合わせて嵌合させながら一枚ずつ積層し、全枚数の積層が完了すると、最後に図示はしないが例えば各鋼板８を軸方向に貫通するスルーボルトにより軸方向に締め付け固定して固定子鉄心７を形成することにより組み立てられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転電機の固定子は以上のように構成され組み立てられているので、固定子鉄心７を形成するためには、鋼板８を例えば５万枚程度積層する必要があり、外枠１内の限られたスペース内で、且つ各鋼板８の外周面に形成された切り欠き部８ａを、各コアボルト４に嵌合させながら一枚ずつ積層しなければならないので、作業効率が悪く長い工期を要するという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮化が可能な回転電機の固定子およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る回転電機の固定子は、外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部が形成された多数の鋼鈑を、各切り欠き部の位置を揃えた状態で積層して形成される固定子鉄心と、各切り欠き部に沿って介挿される複数のコアボルトと、各コアボルトを介して固定子鉄心を周囲から締結する支持リングとを備え、支持リングの締結後に各コアボルトを支持リングに溶接により固着一体化して構成した回転電機の固定子であって、支持リングが、周上に一箇所切断部を有するリング状に形成された一対の帯状部材と、両帯状部材の一端および他端に設けられ互いを連結できる一対の連結部材と、両帯状部材の周方向に所定の間隔を介して配置され両帯状部材同士を連結する複数の板状部材とでなるようにしたものである。
【０００７】
又、この発明の請求項２に係る回転電機の固定子は、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺が長い長方形に形成するようにしたものである。
【０００８】
又、この発明の請求項３に係る回転電機の固定子は、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺が長い台形に形成するようにしたものである。
【０００９】
又、この発明の請求項４に係る回転電機の固定子は、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺を半径とする半円形に形成するようにしたものである。
【００１０】
又、この発明の請求項５に係る回転電機の固定子は、請求項１において、支持リングと固定子鉄心との間に弾性部材を介在させるようにしたものである。
【００１１】
又、この発明の請求項６に係る回転電機の固定子の製造方法は、多数の鋼鈑の各外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部を形成する工程と、各切り欠き部の位置を揃えて各鋼鈑を積層することにより固定子鉄心を形成する工程と、各鋼鈑の切り欠き部に沿ってコアボルトを介挿する工程と、固定子鉄心の周囲に支持リングを配置し各コアボルトを介して固定子鉄心を周囲から締結する工程と、各コアボルトと支持リングを溶接により固着一体化する工程とを包含するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の要部の構成を示す側面図、図２は図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す断面図、図３は図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面を示す断面図、図４は図１に示す支持リングの構成を示す斜視図、図５はコアボルトと支持リングの固着部の構成を示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図、図６は支持リングの締め付け方法を説明するための図である。
【００１３】
図において、１１は支持リングで、図４に示すように周上に一箇所切断部を有するリング状に形成された一対の帯状部材１２、１３と、両帯状部材１２、１３の一端および他端同士を連結し、それぞれ対応する位置にボルト締付用穴１４ａ、１５ａが形成された一対の連結部材１４、１５と、両帯状部材１２、１３の周方向に所定の間隔を介して配置され、両帯状部材１２、１３同士を連結する複数の板状部材１６とで構成されている。１７は外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部１７ａが形成された多数の鋼板で、切り欠き部１７ａは後述のコアボルトが嵌合可能な形状に形成されており、積層されることにより固定子鉄心１８が構成される。１９は断面形状が正方形に形成された複数の棒状のコアボルト、２０はこれら各コアボルト１９と支持リング１１との間を固着一体化する溶接部である。
【００１４】
次に、上記のような各部材で構成されるこの発明の実施の形態１における回転電機の固定子の組み立て方法について図に基づいて説明する。
まず、多数の鋼板１７の外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部１７ａを形成する。次いで、図２および図３に示すように各鋼板１７を、その切り欠き部１７ａの位置をほぼ揃えた状態で積層する。次に、各鋼板１７の切り欠き部１７ａによって形成される各溝に沿ってそれぞれコアボルト１９を介挿するとともに、支持リング１１を図６（Ｂ）に示すように両連結部材１４、１５間を広げ、積層された各鋼板１７の外周側に挿入し所定の数だけ配置する。
【００１５】
次に、図示はしないが各支持リング１１の板状部材１６と各鋼板１７の外周面の間に弾性部材を介挿させた後、各支持リング１１の両連結部材１４、１５を図６（Ａ）に示すように元の状態に戻し、各ボルト締付用穴１４ａ、１５ａを介して締め付けボルト（図示せず）で締め付けることにより、各コアボルト１９の外側面を弾性部材を介して支持リング１１により鋼板１７側に押圧し、図５に示すように各コアボルト１９を各鋼板１７の切り欠き部１７ａ内に押し込むことにより、各鋼板１７は各コアボルト１９を基準にして整列状態となる。そして、この整列状態で各コアボルト１９と支持リング１１の両帯状部材１２、１３の間に溶接部２０を形成して固着一体化し、図示はしないがスルーボルトで各鋼板１７を積層方向に締め付けることにより、固定子鉄心１８が構成されるとともに、図示はしないが一体化された支持リング１１と固定子鉄心１８は回転電機の外枠（図示せず）内に組み込まれて回転電機の固定子が完成する。
【００１６】
このように上記実施の形態１によれば、外周面に複数の切り欠き部１７ａが形成された多数の鋼板１７を、切り欠き部１７ａの位置をほぼ揃えた状態で積層するとともに、各切り欠き部１７ａに沿ってそれぞれコアボルト１９を介挿し、その周囲から支持リング１１で締め付けて、各コアボルト１９を各切り欠き部１７ａ内に押し込むことにより、各鋼板１７を各コアボルト１９を基準にして整列状態とし、この整列状態で支持リング１１とコアボルト１９の間を溶接により固着一体化して、固定子鉄心１８を構成するようにしているので、従来の場合のようにスペース的に限られた外枠内で、何万枚という鋼板を一枚ずつ積層する必要がなくなり、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮が可能になる。又、支持リング１１の板状部材１６により各鋼板１７の外周面との間に弾性部材を介挿できるようにしているので、固定子鉄心１８の振動が他に伝達されるのを防止することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の構成を示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図、図８ないし図１０はこの発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の図７とは異なる構成をそれぞれ示す正面断面図である。
図７において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。２１は鋼板１７の切り欠き部１７ｂに介挿されるコアボルトで、溶接部２０が形成される側の辺が長い長方形の断面形状を有している。
【００１８】
このように上記実施の形態２によれば、コアボルト２１の断面形状を溶接部２０が形成される側の辺が長い長方形としているので、溶接部２０を長くとることができ機械的強度の向上を図ることができる。
なお、例えば図８および図９に示すように、それぞれコアボルト２２、２３の断面形状を、溶接部２０が形成される側の辺が長い台形として、鋼板１７の各切り欠き部１７ｃ、１７ｄに介挿するようにしても良く、溶接部２０を長くとることができ機械的強度の向上を図ることができることは勿論のこと、コアボルト２２、２３と各切り欠き部１７ｃ、１７ｄの当接部における楔効果により各鋼板１７の整列をさらに容易に行うことができる。又、図１０に示すように、コアボルト２４の断面形状を溶接部２０が形成される側の辺を半径とする半円形として、鋼板１７の切り欠き部１７ｅに介挿するようにしても、上記と同様に機械的強度の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部が形成された多数の鋼鈑を、各切り欠き部の位置を揃えた状態で積層して形成される固定子鉄心と、各切り欠き部に沿って介挿される複数のコアボルトと、各コアボルトを介して固定子鉄心を周囲から締結する支持リングとを備え、支持リングの締結後に各コアボルトを支持リングに溶接により固着一体化して構成した回転電機の固定子であって、支持リングが、周上に一箇所切断部を有するリング状に形成された一対の帯状部材と、両帯状部材の一端および他端に設けられ互いを連結できる一対の連結部材と、両帯状部材の周方向に所定の間隔を介して配置され両帯状部材同士を連結する複数の板状部材とでなるようにしたので、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮化が可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【００２０】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺が長い長方形に形成するようにしたので、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮化が可能であることは勿論、機械的強度の向上を図ることが可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【００２１】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺が長い台形に形成するようにしたので、機械的強度の向上は勿論のこと鋼板の整列をさらに容易とすることが可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【００２２】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１において、コアボルトの断面形状を、溶接される側の辺を半径とする半円形に形成するようにしたので、機械的強度の向上を図ることが可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【００２３】
又、この発明の請求項５によれば、請求項１において、支持リングと固定子鉄心との間に弾性部材を介在させるようにしたので、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮化が可能であることは勿論、固定子鉄心の振動が他へ伝達されるのを防止することが可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【００２４】
又、この発明の請求項６によれば、多数の鋼鈑の各外周面に周方向に所定の間隔を介して複数の切り欠き部を形成する工程と、各切り欠き部の位置を揃えて各鋼鈑を積層することにより固定子鉄心を形成する工程と、各鋼鈑の切り欠き部に沿ってコアボルトを介挿する工程と、固定子鉄心の周囲に支持リングを配置し各コアボルトを介して固定子鉄心を周囲から締結する工程と、各コアボルトと支持リングを溶接により固着一体化する工程とを包含するようにしたので、鉄心積みの作業効率の向上および工期の短縮化が可能な回転電機の固定子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における回転電機の固定子の要部の構成を示す側面図である。
【図２】  図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す断面図である。
【図３】  図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面を示す断面図である。
【図４】  図１に示す支持リングの構成を示す斜視図である。
【図５】  コアボルトと支持リングの固着部の構成を示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
【図６】  支持リングの締め付け方法を説明するための図である。
【図７】  この発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の構成を示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は側面断面図である。
【図８】  この発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の図７とは異なる構成を示す正面断面図である。
【図９】  この発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の図７とは異なる構成を示す正面断面図である。
【図１０】  この発明の実施の形態２における回転電機の固定子のコアボルトと支持リングの固着部分の図７とは異なる構成を示す正面断面図である。
【図１１】  従来の回転電機の固定子の構成を示す斜視図である。
【図１２】  図１１における回転電機の固定子の要部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  支持リング、１７  鋼板、１７ａ〜１７ｅ  切り欠き部、１８  固定子鉄心、
１９，２１，２２，２３，２４  コアボルト、２０  溶接部。
【図１】
0003886703.tif 000002
【図２】
0003886703.tif 000003
【図３】
0003886703.tif 000004
【図４】
0003886703.tif 000005
【図５】
0003886703.tif 000006
【図６】
0003886703.tif 000007
【図７】
0003886703.tif 000008
【図８】
0003886703.tif 000009
【図９】
0003886703.tif 000010
【図１０】
0003886703.tif 000011
【図１１】
0003886703.tif 000012
【図１２】
0003886703.tif 000013