(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に支承された回転子と、この回転子と対向した位置に配設された固定子を有し、外部から供給された冷却液が回転子と固定子間を流れるよう構成されるモータであって、前記固定子の巻線と回転子とを区分するように固定子鉄心と固定側間にキャンを配設するものにおいて、
前記固定子鉄心と固定側間に配設されるキャンに冷却液を環流させるための複数の切欠きを設け、且つ前記固定側に円周方向の溝部を穿設し、この溝部に前記キャンの一端側に形成された複数の切欠き側を嵌挿すると共に、この切欠きに回り止め用のコマを嵌合し、半練状のシーリング剤を溝部に注入して前記キャンを固定したことを特徴とする高速回転電機のキャン固定方法。
【請求項２】
前記キャンは、回転子の軸受けに形成された溝部と固定子鉄心間に配置され、前記溝部に半練状のシーリング剤を挿入してキャンを固定したことを特徴とする請求項１記載の高速回転電機のキャン固定方法。
【請求項３】
前記シーリング剤は、半練状のシリコンコンパウンドであることを特徴とする請求項１又は２記載の高速回転電機のキャン固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速回転電機に係わり、特に冷却媒体による撹拌流から固定子巻線を保護するために設けられるキャンの固定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車関連製品の開発、試験に使用される高速回転機（ダイナモメータ）は、エンジンと同等の低慣性、高速、大トルクのものが要求されている。この要求を満たすために、回転子の径を極力小さくした設計としているために巻線の発熱密度が大きくなっている。このため、冷却水または冷却油によって冷却する構造が採られている。その際、回転電機の回転子および固定子が冷却液中に浸した状態で運転すると、回転子の回転で発生する撹拌流によって固定子巻線の絶縁が破壊し、かつ、巻線自身に破損が生ずる場合がある。したがって、冷却構造を採る場合には固定子巻線を保護する必要がある。この保護のために、図４で示すように、固定子巻線と回転子間を区分するキャンを配設することが行われている。
【０００３】
図４において、固定子１と回転子２との間にキャン４を配設して固定子と回転子の部屋を分離し、回転子冷却用の液体が固定子側に入らないように構成したものである。キャン４の一端部は固定側であるブラケット７か又は軸受５に固着される。
高速回転機においては、回転子の軸方向の中間部に回転子を回転自在に支承するための軸受が設けられて回転子の曲げ剛性を高め、回転子の危険速度を上げるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４で示すような高速回転機の固定子巻線３は、回転子の回転によって発生する撹拌流による影響はキャン４によって阻止される。このため固定子巻線３の絶縁等の破壊は生じないが、回転子の危険速度を上げるよう構成されているために軸受間が狭く、巻線及び絶縁を含めたスペースが非常に狭くなっているためキャンの取付作業が困難なものとなっている。
図５，図６は、ボルトとネジを用いた従来のキャン取付の部分図を示したものである。
【０００５】
図５は、キャン４の一端にフランジ部分４ａを形成し、そのフランジ部分４ａをブラケット７か軸受５にボルトを介して固着したものである。この取付方法の場合、フランジ部分４ａを形成するためには金型等が必要となって高価なものとなる。この欠点を除くために、フランジ部分４ａと、筒部４ｂとを別個に製作して接着剤にて固定すると、この接着剤の冷却油に対する接着強度と寿命及び接着面積が確保できない問題を有している。
【０００６】
図６は、キャン４を筒状に形成し、固定部への取付けは鉄板等をＬ字状に形成した２個の取付具８を用い、キャンを挟んでボルトによって固着する。この取付方法の場合、スペースの少ない部分での金属製の取付具、又はボルトでの固着となっているため、固定子巻線３の製作ばらつきにより、金属部分と巻線及び配線との間の空間距離の確保ができなくなり、また、取付具の取付用ボルトと回転子の軸６とのスペースがなくなる等の問題点を有している。
【０００７】
本発明が目的とするところは、キャンの簡単な取付方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、軸受に支承された回転子と、この回転子と対向した位置に配設された固定子を有し、外部から供給された冷却液が回転子と固定子間を流れるよう構成されるモータであって、前記固定子の巻線と回転子とを区分するように固定子鉄心と固定側間にキャンを配設するものにおいて、
前記固定子鉄心と固定側間に配設されるキャンに冷却液を環流させるための複数の切欠きを設け、且つ前記固定側に円周方向の溝部を穿設し、この溝部に前記キャンの一端側に形成された複数の切欠き側を嵌挿すると共に、この切欠きに回り止め用のコマを嵌合し、半練状のシーリング剤を溝部に注入して前記キャンを固定したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２は、前記キャンは、回転子の軸受けに形成された溝部と固定子鉄心間に配置され、前記溝部に半練状のシーリング剤を挿入してキャンを固定したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第３は、前記シーリング剤は、半練状のシリコンコンパウンドであることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す回転電機の部分図を示したもので、この回転電機は三相誘導電動機よりなる。１０は固定子で、フレーム１３に固着された固定子鉄心１１のスロットに固定子巻線１２が嵌挿されている。２０は回転子で、回転軸２１に固定された鉄心には回転子バーが貫通され、その両端をエンドリングにて短絡してかご形の回転子が構成されている。回転子２０は、その直結側及び反直結側において、それぞれ軸受１５によって軸支されている。軸受１５はそれぞれブラケット１４に固定されるが、このブラケット１４のそれぞれには図示省略された給液口が設けられ、かつ、各給液口と連通した流路が外周面側から回転軸２１にまで達するようにブラケットおよび静圧軸受を貫通して設けられている。更に、このブラケットには必要に応じて軸方向に貫通孔が設けられる。
【００１２】
なお、回転子の軸方向の中間部には、回転子を回転自在に支持するための軸受が設けられて、回転子の曲げ剛性を高め、回転子のクリチカル，すなわち、危険速度を上げ、回転子をより細長くすることによって更なる低慣性化を実現している。
【００１３】
３０は非磁性体の絶縁物よりなるキャンで、このキャン３０は固定子巻線１２と回転子１０との間を区分するように固定子鉄心１１と固定側であるブラケット１４又は軸受１５（以下軸受で説明する）の間に配置される。そのために、軸受１５の内側には溝部１５ａが円周方向に穿設され、キャン３０の各一端はそれぞれこの溝部１５ａに嵌挿され、また、各他端は固定子鉄心側に当接している。
キャン３０は、図２で示すようにその一端側に複数の切欠き３１を有した円筒状に形成され、その径は、固定子鉄心１１の内径とキャン３０の内径とが略同一となるように形成される。切欠き３１は、回転子の回転に伴う冷却油の撹拌流が固定子鉄心１１から軸方向に突出した部分の固定子巻線１２に直接当らない位置に設けられる。
【００１４】
次にキャンの固定方向について説明する。
図３（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図で、先ずキャン３０が軸受の溝部１５ａに嵌挿されたときの切欠き３１に対向する位置の全部、若しくは任意の位置に（ｂ）図で示すような金属性よりなる回り止め用のコマ４０を配設し、このコマ４０はボルト４１を介して軸受１５に固定される。コマ取り付け後は、コマ４０とこのコマの配設されてない残りの溝部１５ａに半練状のシーリング剤５０を流し込み、キャン３０をその切欠き３１の部分にコマ４０を嵌合するようにして溝部１５ａに差し込む。このときキャン３０の他端は固定子鉄心に当接されるが、シーリング剤が半練状のためにキャン取り付け時の軸方向長さ調節をすることなく溝部１５ａに差し込まれる深さで調節対応ができる。
【００１５】
半練状のシーリング剤としては、シリコンコンパウンド等が使用され、このシリコンコンパウンドは時間の経過と共に固化し、固化することによってキャンと軸受間が固定され、且つ、キャンとコマ間の隙間もなくなるので、回転方向が正転，逆転を繰り返してもキャンがコマで叩かれることがなく、キャンの破損が防止される。
また、シーリング剤として、例えばレジン等の接着剤を使用した場合、耐油性や組付け時の硬化時間等において問題が生じるが、シリコンコンパウンドの場合にはこの種の問題は生じない。
【００１６】
なお、高速回転電機の冷却は次のように行われる。
高速回転電機を冷却する冷却液は、その効率をあげるために純水や絶縁油等の絶縁性の高い液体を使用することにより、直接巻線に触れても問題のないものが使用される。その液体（潤滑油）は、図示省略したポンプからブラケット１４に設けられた流路を通って回転電機内に供給される。その一つは静圧軸受１５と静圧軸受ジャーナルとの間のクリアランス部を周方向に旋回しながら軸方向外側のブラケット室に至り、この室を経て排出口より外部に排出されるルートがあり、他のルートとしては、反直結側の静圧軸受１５と静圧軸受ジャーナルとの間の僅かなクリアランス部を周方向に旋回しながら軸方向外部に至り、軸方向に貫通された孔を通してキャン３０と固定子に囲まれた部屋に入るルートがある。
【００１７】
更に回転子側を冷却するルートとしては、図示省略されているが、フレーム１３の軸方向の略中心位置より径方向に向けて設けられた給液口より冷却液が供給され、固定子１０と回転子２０との間隙を左右の軸方向に進み固定子鉄心の端部に至る。その端部には、固定子鉄心１１の内径と略同一の内径を有するキャン３０が配設されていることにより、間隙を流れた冷却液はキャン３０の筒内部に導入される。キャン３０の内部は、回転子が回転することに伴う撹拌流が生じており、この撹拌流によって冷却液は図２の矢印で示すように切欠き３１から送出される。このとき、キャン３０に形成された切欠き３１は、送出される冷却液が固定子巻線１２に直接吹き付けない位置に予め形成されていることにより、固定子巻線１２は撹拌流による影響を受けず、しかも撹拌流の速度を利用して積極的に冷却される。固定子巻線を冷却した冷却液は、フレーム１３の内周部と固定子鉄心１１の外周部との間に設けられた戻り流路を経て軸中心部に循環し、排出口１７より回転電機の外部に排出される。
【００１８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、固定子巻線と回転子との間に切欠きを有するキャンを固定するために、固定子鉄心の内径と略同径の固定側円周方向に溝部を設け、この溝部にキャンを挿入して切欠き部分に回り止め用のコマを嵌挿すると共に半練状のシーリング剤にて固定したものである。したがって、キャンの組み立て作業が容易となるばかりでなく、キャンの固定が半練状のシーリング剤であるために、組み込み時に傾いてもシーリング剤が垂れることがなく、キャン組み立て時の長さ方向や径方向のキャン製作誤差に対しても対応が可能となる。また、組み立て後は時間の経過と共に強固に固定され、しかも、回転機の回転方向の撹拌流に対して、金属性の回り止め用のコマとの隙間を容易に詰めることができ、正逆両回転方向に対しても対応できる。
また、シーリング剤としてシリコンコンパウンドを使用した場合には、耐油性が強いので、より耐久性を増すことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す部分構成図。
【図２】本発明に使用されるキャンの構成図。
【図３】本発明のキャン取付けの説明図図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ面図、（ｂ）はコマ構成図、（ｃ）は部分拡大図。
【図４】従来の回転電機を示す一部縦断正面図。
【図５】従来のキャン取付け説明図。
【図６】従来の他のキャン取付け説明図。
【符号の説明】
１０…固定子
１１…固定子鉄心
１２…固定子巻線
１３…フレーム
１４…ブラケット
１５…軸受
１５ａ…溝部
２０…回転子
２１…回転軸
３０…キャン
３１…切欠き
４０…回り止め用コマ
４１…ボルト
５０…半練状シーリング剤
【図１】
0003815274.tif 000002
【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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