(57)【要約】【課題】渦電流損を低減することができる回転機の固定子の保持構造を提供する。【解決手段】鋼板を積層して形成した固定子鉄心１１を周方向Ｄｃに配置した複数の柱部材１２で保持する回転機の固定子１０の保持構造において、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両側面を、固定子鉄心１１の外周面１１ａに溶接で固定し、柱部材１２から見て、溶接した溶接部分１４の外側の固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｂを設けると共に、柱部材１２の底面と固定子鉄心１１の外周面１１ａとの間であって、柱部材１２の底面１２ａに対面する固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｃを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄心の外周を前記固定子鉄心の周方向に配置した複数の柱部材で保持する回転機の固定子の保持構造において、
前記柱部材の前記周方向における両側面を、前記固定子鉄心の外周面に溶接で固定し、前記柱部材から見て、溶接した部分の外側の前記外周面に第１の溝を設けると共に、
前記柱部材の底面と前記外周面との間に空間部を設けた
ことを特徴とする回転機の固定子の保持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記柱部材の底面に対面する前記外周面に設けた第２の溝である
ことを特徴とする回転機の固定子の保持構造。
【請求項３】
請求項１に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記柱部材の底面に設けた第３の溝である
ことを特徴とする回転機の固定子の保持構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記第１の溝は、前記鋼板の積層方向に沿って設けられている
ことを特徴とする回転機の固定子の保持構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記鋼板の積層方向に沿って設けられている
ことを特徴とする回転機の固定子の保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の固定子の保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に、回転機の固定子の外観図を示す。回転機の固定子２０は、複数の鋼板を絶縁しつつ積層して形成した略円筒状の固定子鉄心２１を、複数のキーバー２２と、複数のキーバー２２の両端に配置されたエンドプレート２３とで保持する保持構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１９６０４８号公報
【特許文献２】特許第３４７２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に開示された固定子においては、図４に示すように、固定子鉄心２１の外周面２１ａにキー溝２１ｂを設け、キー溝２１ｂにキーバー２２を嵌め合わせる構造となっている。つまり、キーバー２２の一部が固定子鉄心２１に埋め込まれた構造となっている。このような構造では、固定子鉄心２１を通る磁束φの経路にキーバー２２が存在し、多くの磁束がキーバー２２を通り、その結果、キーバー２２に渦電流が流れ、大きな渦電流損が発生していた。
【０００５】
このような渦電流損を低減するため、キー溝２１ｂ及びキーバー２２に代えて、図５（ａ）に示すように、固定子鉄心２１の外周面２１ａ上に柱部材２５を設置することが考えられる。例えば、図５（ｂ）に示すように、溶接（溶接部分２４）により、柱部材２５を固定子鉄心２１の外周面２１ａ上に固定する。このような構造では、固定子鉄心２１の外側に柱部材２５があるため、柱部材２５を通る磁束は少なく、渦電流損が小さくなることが期待される。
【０００６】
しかしながら、図５（ｂ）に示す構造においては、固定子鉄心２１の外周面２１ａに柱部材２５が密着しているので、実際には、図５（ｃ）に示すように、固定子鉄心２１の内部を通る磁束φが、固定子鉄心２１の外周面２１ａの近傍の柱部材２５の一部に漏れてしまう（図中の磁束φ１参照）。そして、柱部材２５を通る磁束φ１が変動することにより、渦電流が流れ、大きな損失が発生することになる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、渦電流損を低減することができる回転機の固定子の保持構造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】
上記課題を解決する第１の発明に係る回転機の固定子の保持構造は、
固定子鉄心の外周を前記固定子鉄心の周方向に配置した複数の柱部材で保持する回転機の固定子の保持構造において、
前記柱部材の前記周方向における両側面を、前記固定子鉄心の外周面に溶接で固定し、前記柱部材から見て、溶接した部分の外側の前記外周面に第１の溝を設けると共に、
前記柱部材の底面と前記外周面との間に空間部を設けた
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る回転機の固定子の保持構造は、
上記第１の発明に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記柱部材の底面に対面する前記外周面に設けた第２の溝である
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る回転機の固定子の保持構造は、
上記第１の発明に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記柱部材の底面に設けた第３の溝である
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係る回転機の固定子の保持構造は、
上記第１から第３のいずれか１つの発明に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記第１の溝は、前記鋼板の積層方向に沿って設けられている
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係る回転機の固定子の保持構造は、
上記第１から第４のいずれか１つの発明に記載の回転機の固定子の保持構造において、
前記空間部は、前記鋼板の積層方向に沿って設けられている
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転機の固定子において、固定子の外周を保持する柱部材の溶接した部分の周囲に第１の溝を設けると共に、空間部（第２の溝又は第３の溝）を設けたので、固定子から柱部材へ漏れる磁束を減少させて、渦電流損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る回転機の固定子の保持構造の実施形態の一例（実施例１）を示す図であり、（ａ）は回転機の固定子の外観図、（ｂ）は固定子と柱部材の断面図、（ｃ）は固定子と柱部材の磁束の流れを示す図である。
【図２】本発明に係る回転機の固定子の保持構造の実施形態の他の一例（実施例２）を示す図であり、（ａ）は固定子と柱部材の断面図、（ｂ）は固定子と柱部材の磁束の流れを示す図である。
【図３】回転機の固定子を示す外観図である。
【図４】回転機の固定子とキーバーの磁束の流れを示す断面図である。
【図５】（ａ）は回転機の固定子の断面図、（ｂ）は固定子と柱部材の断面図、（ｃ）は固定子と柱部材の磁束の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る回転機の固定子の保持構造について、図１及び図２を参照して、その実施形態を説明する。
【００１６】
［実施例１］
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施例の回転機の固定子の保持構造を示す図であり、図１（ａ）は回転機の固定子の外観図、図１（ｂ）は固定子と柱部材の断面図、図１（ｃ）は固定子と柱部材の磁束の流れを示す図である。
【００１７】
本実施例の回転機の固定子（ステータ）１０も、複数の鋼板（例えば、電磁鋼板）を絶縁しつつ積層して形成した略円筒状の固定子鉄心（ステータコア）１１を、複数の柱部材１２と両端のエンドプレート１３とで保持する保持構造となっており、固定子鉄心１１の外周の周方向Ｄｃに配置された複数の柱部材１２で固定子鉄心１１の外周を保持すると共に、複数の柱部材１２の両端に配置されたエンドプレート１３で固定子鉄心１１の両端を保持している。
【００１８】
そして、本実施例の固定子１０においては、図１（ｂ）に示すように、溶接（溶接部分１４）により、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両側面を、固定子鉄心１１の外周面１１ａ上に固定して、設置している。この溶接部分１４は、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両側に、鋼板の積層方向に沿って設けられている。そして、柱部材１２側から見て、溶接部分１４の外側の外周面１１ａに溝１１ｂ（第１の溝）を設けている。この溝１１ｂも、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両側に、鋼板の積層方向に沿って設けられている。
【００１９】
更に、溶接部分１４を除く、柱部材１２の底面１２ａと固定子鉄心１１の外周面１１ａとの間であって、柱部材１２の底面１２ａに対面する固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｃ（空間部、第２の溝）を設けている。この溝１１ｃも、鋼板の積層方向に沿って設けられている。溝１１ｃの幅は、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける幅より狭くなっており、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両端部のみが固定子鉄心１１の外周面１１ａに接触し、溶接部分１４により、固定子鉄心１１の外周面１１ａに固定されている。
【００２０】
このように、図１（ｂ）に示した構造では、溶接部分１４の周囲、即ち、溶接部分１４の両側に溝１１ｂ及び溝１１ｃが配置されている。
【００２１】
そして、図１（ｃ）に示すように、柱部材１２側から見て、溶接部分１４の外側に溝１１ｂを設けているので、固定子鉄心１１の外周面１１ａ付近を通っていた磁束φの流れが、固定子鉄心１１のより内側を通ることになる（磁束φａ参照）。
【００２２】
溝１１ｂを設けただけでも、渦電流損の低減の効果はあるが、本実施例では、更に、固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｃを設けている。図５（ｃ）では、柱部材の底面が固定子鉄心の外周面に密着していたが、本実施例では、固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｃを設けることにより、固定子鉄心１１の外周面１１ａと柱部材１２の底面１２ａとの接触面積が小さくなる。その結果、柱部材１２に磁束φが漏れにくくなり、固定子鉄心１１に多くの磁束φａが流れることになる。
【００２３】
このような構造とすることにより、柱部材１２を通る磁束φｂが減るので、磁束φｂの変化に起因する渦電流損を低減することができる。
【００２４】
［実施例２］
本実施例の回転機の固定子の保持構造は、一部の構造を除いて、実施例１に示した保持構造と同等である。そのため、同等の機能の構成には同じ符号を付して、重複する説明は省略すると共に、図１（ａ）に示したような外観図の図示も省略する。ここで、図２（ａ）、（ｂ）は、本実施例の回転機の固定子の保持構造を示す図であり、図２（ａ）は固定子と柱部材の断面図、図２（ｂ）は固定子と柱部材の磁束の流れを示す図である。
【００２５】
実施例１と同様に、本実施例の固定子１０においても、図２（ａ）に示すように、溶接（溶接部分１４）により、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両側面を、固定子鉄心１１の外周面１１ａ上に固定して、設置しており、そして、柱部材１２側から見て、溶接部分１４の外側の外周面１１ａに溝１１ｂを設けている。
【００２６】
更に、実施例１では、固定子鉄心１１の外周面１１ａに溝１１ｃを設けているのに対して、本実施例では、この溝１１ｃに代えて、柱部材１２の底面に溝１２ｂ（空間部、第３の溝）を設けている。この溝１２ｂも、溶接部分１４を除く、柱部材１２の底面と固定子鉄心１１の外周面１１ａとの間に配置されており、又、鋼板の積層方向に沿って設けられている。溝１２ｂの幅は柱部材１２の幅より狭くなっており、柱部材１２の周方向Ｄｃにおける両端部のみが固定子鉄心１１の外周面１１ａに接触し、溶接部分１４により、固定子鉄心１１の外周面１１ａに固定されている。
【００２７】
このように、図２（ａ）に示した構造でも、溶接部分１４の周囲、即ち、溶接部分１４の両側に溝１１ｂ及び溝１２ｂが配置されている。
【００２８】
そして、図２（ｂ）に示すように、柱部材１２側から見て、溶接部分１４の外側に溝１１ｂを設けているので、固定子鉄心１１の外周面１１ａ付近を通っていた磁束φの流れが、固定子鉄心１１のより内側を通ることになる（磁束φａ参照）。
【００２９】
溝１１ｂを設けただけでも、渦電流損の低減の効果はあるが、本実施例では、更に、柱部材１２の底面に溝１２ｂを設けている。図５（ｃ）では、柱部材の底面が固定子鉄心の外周面に密着していたが、本実施例では、柱部材１２の底面に溝１２ｂを設けることにより、固定子鉄心１１の外周面１１ａと柱部材１２の底面との接触面積が小さくなる。その結果、柱部材１２に磁束φが漏れにくくなり、固定子鉄心１１に多くの磁束φａが流れることになる。
【００３０】
このような構造とすることにより、柱部材１２を通る磁束φｂが減るので、磁束φｂの変化に起因する渦電流損を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、回転機に好適なものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  固定子
１１  固定子鉄心
１１ａ  外周面
１１ｂ、１１ｃ  溝
１２  柱部材
１２ａ  底面
１２ｂ  溝
１３  エンドプレート
１４  溶接部分
【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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