JPH07163085A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームが、鋼板製で、プレス成形により形
成した軸方向に延びる凹部と凸部とを周方向に複数個有
するものにおいて、そのフレームの凸部部分での振動の
発生を抑制し、全体としての振動及び騒音の低減を図
る。 【構成】 フレーム１の凸部３にボルト座１４で固定す
る吊上げ用のアイボルト３１の先端部を、ステータコア
５に当接させて、その凸部３をアイボルト３１を介して
ステータコア５により固定支持するようにした。この場
合、ボルト座１４を凸部３の軸方向中心部よりずらして
設けたり、ボルト座１４をフランジ部を有するものとし
て、そのフランジ部を凸部３に固着して設けたり、ある
いはアイボルト３１の先端部をステータコア５に弾性体
を介して当接させたり、アイボルト３１の先端部をステ
ータコア５に螺挿したり、アイボルト３１に代え、六角
ボルトを用いたりすることもそれぞれ有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フレームが軸方向に延
びる凹部と凸部とを周方向に複数個有する回転電機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１３及び図１４に示す構成
の回転電機が供されている。このものでは、フレーム１
が、鋼板製で、プレス成形により形成した軸方向に延び
る凹部２を周方向に複数個有しており、その各間の部分
が凸部３となっている。

【０００３】上記凹部２の内側には、ステータコイル４
を装設したステータコア５が圧入されており、ステータ
コア５の内方には、軸方向の両端部に冷却フィン６を有
する導体７を鋳込み成形したロータコア８が挿入されて
いる。このロータコア８を装着した回転軸９は、両側の
軸受ブラケット１０，１１にそれぞれ軸受１２，１３を
介して支持されており、軸受ブラケット１０，１１はフ
レーム１の軸方向両端部に取着されている。

【０００４】又、フレーム１の特に最上部の凸部３に
は、軸方向の中心部にボルト座１４が溶接で取着され、
これのねじ孔１５に吊上げ用のアイボルト１６が螺挿さ
れて固定されている。

【０００５】この構成で、ロータコア８と一体に冷却フ
ィン６が回転されることにより、図１３に矢印で示すよ
うに、軸受ブラケット１０，１１に形成された通風孔１
７，１８から、ステータコア５の外周面とフレーム１の
凸部３裏側との間の隙間１９部分、そして、フレーム１
の最上部以外の凸部３に形成された通風孔２０へと冷却
風を流し、ステータコア５及びステータコイル４の効果
的な冷却をするようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のものの場
合、運転時にステータコア５とロータコア８との間で生
じる電磁振動や、ロータコア８の回転アンバランス等に
よる加振力によって、図１５ないし図１７に示すよう
に、フレーム１の凸部３が振動し、特に最上部の凸部３
においてはその振動が大きく、回転電機としての振動、
騒音が大きくなるという問題点を有していた。この場
合、最上部の凸部３に対して、残りの凸部３は先の図１
４に示すように通風孔２０が形成されていて、振動の音
響放射面積が小さく、更に横上部の凸部３では通風孔２
０が切起こし２１により形成されていて、剛性が強く、
振動が小さくなる。しかし、最上部の凸部３にはそれら
がなく、このため、最上部の凸部３の振動が大きくなる
のである。

【０００７】そして更に、インバータ運転では、電源周
波数が変化するため、フレーム１の凸部３の固有振動数
と電磁振動とが共振を起こして騒音が著しく大きくなる
ものであり、そのときの固有振動モードを測定した結果
を図１８に示す。この図１８においては、破線が振動モ
ードの節点（振動しない位置）を示しており、騒音が問
題となる周波数域（５０〜５０００［Ｈｚ］）では８個
もの多くのモードが検出された。従って又、図１９に示
すように、騒音がピーク点に達する数も８個と多くなっ
ていた。

【０００８】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、フレームの凸部部分での振
動の発生を抑制して、全体としての振動及び騒音の低減
を図り得る回転電機を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の回転電機においては、フレームが、鋼板製
で、プレス成形により形成した軸方向に延びる凹部と凸
部とを周方向に複数個有し、その凹部の内側にステータ
コアを圧入し、このステータコアの外周面とフレームの
凸部裏側との間の隙間部分に冷却風を流すようにすると
共に、凸部に吊上げ用のアイボルトをボルト座で固定し
て設けたものにあって、そのアイボルトの先端部をステ
ータコアの外周面に当接させたことを特徴とする。

【００１０】この場合、ボルト座は凸部の軸方向中心部
よりずらして設けると良い。

【００１１】又、ボルト座は、フランジ部を有し、この
フランジ部をフレームの凸部に固着して設けられている
と良い。

【００１２】更に、アイボルトの先端部はステータコア
の外周面に弾性体を介して当接させていても良い。

【００１３】そして、アイボルトの先端部は、ステータ
コアの外周面に当接させることに代えて、ステータコア
に螺挿させていても良い。

【００１４】又、アイボルトに代えて、六角ボルトを用
いても良い。

【００１５】

【作用】上記手段によれば、アイボルトの先端部をステ
ータコアの外周面に当接させることによって、フレーム
の凸部がアイボルトを介してステータコアにより固定支
持されることになり、その剛性が高められて、振動の発
生が抑制され、固有振動モードの数が減じられる。

【００１６】この場合、ボルト座を凸部の軸方向中心部
よりずらして設けたものでは、フレームの凸部の固有振
動モードの数を更に減じることができる。

【００１７】又、ボルト座をフランジ部を有するものと
して、そのフランジ部をフレームの凸部に固着して設け
たものでは、フレームの凸部を幅広く固定支持できて、
その剛性を更に高めることができる。

【００１８】更に、アイボルトの先端部をステータコア
の外周面に弾性体を介して当接させたものでは、その弾
性体により振動減衰効果が得られ、ステータコアからフ
レームの凸部へ振動が伝わりにくくなる。

【００１９】そして、アイボルトの先端部をステータコ
アに螺挿したものでは、フレームの凸部がステータコア
に一層堅固に固定支持されることになり、その剛性が更
に高められる。

【００２０】又、アイボルトに代えて、六角ボルトを用
いたものでは、そのボルトを介しての固定支持がフレー
ムの特定の凸部だけでなく、それ以外の凸部でもできる
ようになるから、フレームの全体の剛性を高めることが
できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例につき、図１ない
し図４を参照して説明する。まず図１及び図２には先の
図１３及び図１４と同一の部分に同一の符号を付して示
しており、従って、鋼板製のフレーム１には、プレス成
形によって、軸方向に延びる凹部２を周方向に複数個形
成しており、その各間の部分が凸部３となっている。

【００２２】上記凹部２の内側には、ステータコイル４
を装設したステータコア５を圧入しており、ステータコ
ア５の内方には、軸方向の両端部に冷却フィン６を有す
る導体７を鋳込み成形したロータコア８を挿入してい
る。このロータコア８を装着した回転軸９は、両側の軸
受ブラケット１０，１１にそれぞれ軸受１２，１３を介
して支持しており、軸受ブラケット１０，１１はフレー
ム１の軸方向両端部に取着している。

【００２３】この構成で、ロータコア８と一体に冷却フ
ィン６が回転されることにより、図２に矢印で示すよう
に、軸受ブラケット１０，１１に形成した通風孔１７，
１８から、ステータコア５の外周面とフレーム１の凸部
３裏側との間の隙間１９部分、そして、フレーム１の最
上部以外の凸部３に形成した通風孔２０へと冷却風を流
し、ステータコア５及びステータコイル４の効果的な冷
却をするようになっている。

【００２４】しかして、フレーム１の特に最上部の凸部
３には、軸方向の中心部にボルト座１４を溶接で取着し
ており、これのねじ孔１５に、従来の吊上げ用のアイボ
ルト１６に代えて、それよりねじ部３１ａの長い吊上げ
用のアイボルト３１を螺挿し、その先端部をステータコ
ア５の外周面に当接させて固定している。

【００２５】この構成によると、アイボルト３１の先端
部をステータコア５の外周面に当接させたことによっ
て、フレーム１の最上部の凸部３はステータコア５にア
イボルト３１を介して固定支持されることになり、それ
によって、その剛性が高められ、振動の発生が抑制され
る。このため、インバータ運転で電源周波数が変化する
ことによりフレーム１の最上部の凸部３の固有振動数と
電磁振動とにより共振が起きても、その振動を小さく抑
制できるものであり、回転電機全体として振動及び騒音
を低減できる。

【００２６】又、このものの場合、フレーム１の最上部
の凸部３はアイボルト３１によって固有振動モード上の
腹の部分が支持されるもので、それにより、固有振動モ
ードの数を減じることができる。図３はこのことを示し
ており、図１８に示した従来のものの固有振動モードの
数に比して、騒音が問題になる周波数域（５０〜５００
０［Ｈｚ］）で、固有振動モードを３つに減じることが
できた。よって、インバータ運転で電源周波数が変化し
ても、共振を起こす頻度が少なく、図４に示すように、
騒音がピーク点に達する数も３つに減じることができる
ものであり、回転電機全体として振動及び騒音をやはり
低減することができる。

【００２７】以上に対して、図５ないし図７は本発明の
第２実施例を示すもので、前述のボルト座１４に代わる
ボルト座３２をフレーム１の凸部３の軸方向中心部より
ずらして設けたものを示しており、このようにすること
によって、騒音が問題になる周波数域（５０〜５０００
［Ｈｚ］）での固有振動モードを更に２つに減じること
ができるものであり（図６参照）、従って、インバータ
運転で電源周波数が変化しても、共振を起こす頻度が更
に少なく、騒音がピーク点に達する数も２つに減じるこ
とができるものであり（図７参照）、回転電機全体とし
て振動及び騒音を更に低減することができる。

【００２８】図８は本発明の第３実施例を示すもので、
前述のボルト座１４に代え、フランジ部３３を有するボ
ルト座３４を用いて、そのフランジ部３３をフレーム１
の凸部３に固着して設けたものを示しており、このよう
にすることによって、フレーム１の凸部３を幅広く固定
支持できて、その剛性を更に高めることができる。従っ
て、このものでも、回転電機全体として振動及び騒音を
更に低減することができる。

【００２９】図９は本発明の第４実施例を示すもので、
アイボルト３１の先端部を、ステータコア５の外周面
に、ゴム板やプラスチック板等の弾性体３５を介して当
接させたものを示しており、その弾性体３５によって振
動減衰効果が得られ、ステータコア１からフレーム１の
凸部３へ振動が伝わりにくくなるから、やはり回転電機
全体として振動及び騒音を更に低減することができる。

【００３０】図１０は本発明の第５実施例を示すもの
で、上記アイボルト３１に代えて、それより更にねじ部
３６ａの長い吊上げ用のアイボルト３６をボルト座１４
に螺挿して、その先端部をステータコア５のねじ穴３７
に螺挿して固定したものを示しており、このようにする
ことによって、フレーム１の凸部３を一層堅固に固定支
持できるもので、その剛性を更に高め得、回転電機全体
として振動及び騒音を一段と低減することができる。

【００３１】図１１は本発明の第６実施例を示すもの
で、アイボルト３１に代えて六角ボルト３８を用いたも
のを示しており、このものでは、その六角ボルト３８が
吊上げ用でなく通常のものであるから、それを介しての
固定支持がフレーム１の最上部の凸部３だけでなく、そ
れ以外の凸部３でも図１２に示すように設定できもの
で、これにより、フレーム１の全体の剛性を高めること
ができ、回転電機全体として振動及び騒音をなお一層低
減することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の回転電機は以上説明したとおり
のもので、下記の効果を奏する。第１に、フレームが、
鋼板製で、プレス成形により形成した軸方向に延びる凹
部と凸部とを周方向に複数個有し、その凹部の内側にス
テータコアを圧入し、このステータコアの外周面とフレ
ームの凸部裏側との間の隙間部分に冷却風を流すように
すると共に、凸部に吊上げ用のアイボルトをボルト座で
固定して設けたものにおいて、そのアイボルトの先端部
をステータコアの外周面に当接させたことにより、フレ
ームの凸部をアイボルトを介してステータコアにより固
定支持でき、その剛性を高め得て、振動の発生を抑制
し、固有振動モードの数を減じ得るから、回転電機全体
としての振動及び騒音の低減を達成することができる。

【００３３】第２に、上記ボルト座を凸部の軸方向中心
部よりずらして設けたことにより、フレームの凸部の固
有振動モードの数を更に減じることができて、回転電機
全体としての振動及び騒音を更に低減することができ
る。

【００３４】第３に、上記ボルト座をフランジ部を有す
るものとして、そのフランジ部をフレームの凸部に固着
して設けたことにより、フレームの凸部を幅広く固定支
持することができ、その剛性を更に高める得るから、同
じく回転電機全体として振動及び騒音を更に低減するこ
とができる。

【００３５】第４に、上記アイボルトの先端部をステー
タコアの外周面に弾性体を介して当接させたことによ
り、振動減衰効果が得られ、ステータコアからフレーム
の凸部へ振動が伝わりにくくできるから、やはり回転電
機全体として振動及び騒音を更に低減することができ
る。

【００３６】第５に、上記アイボルトの先端部を、ステ
ータコアの外周面に当接させることに代えて、ステータ
コアに螺挿したことにより、フレームの凸部を一層堅固
に固定支持できて、その剛性を更に高め得るから、回転
電機全体としての振動及び騒音も一段と低減することが
できる。

【００３７】第６に、上記アイボルトに代えて、六角ボ
ルトを用いたことにより、そのボルトを介しての固定支
持がフレームの特定の凸部だけでなく、それ以外の凸部
でもできて、フレームの全体の剛性を高め得るから、回
転電機全体として振動及び騒音をなお一層低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体の縦断正面図

【図２】全体の半縦断側面図

【図３】フレームの凸部の振動モードを示した図

【図４】騒音についての特性図

【図５】本発明の第２実施例を示す図２部分相当拡大図

【図６】図３相当図

【図７】図４相当図

【図８】本発明の第３実施例を示す図１部分相当拡大図

【図９】本発明の第４実施例を示す図５相当図

【図１０】本発明の第５実施例を示す図５相当図

【図１１】本発明の第６実施例を示す図２相当図

【図１２】図１相当図

【図１３】従来例を示す図２相当図

【図１４】図１相当図

【図１５】フレームの振動の様子を上半部の縦断側面図
（ａ）と全体の縦断正面図（ｂ）とで示した図

【図１６】フレームの異なる振動の様子を示した図１５
相当図

【図１７】フレームの更に異なる振動の様子を示した図
１５相当図

【図１８】図３相当図

【図１９】図４相当図

【符号の説明】

１はフレーム、２は凹部、３は凸部、５はステータコ
ア、１４はボルト座、１９は隙間、３１はアイボルト、
３２はボルト座、３３はフランジ部、３４はボルト座、
３５は弾性体、３６はアイボルト、３８は六角ボルトを
示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームが、鋼板製で、プレス成形によ
   り形成した軸方向に延びる凹部と凸部とを周方向に複数
   個有し、その凹部の内側にステータコアを圧入し、この
   ステータコアの外周面とフレームの凸部裏側との間の隙
   間部分に冷却風を流すようにすると共に、凸部に吊上げ
   用のアイボルトをボルト座で固定して設けたものにおい
   て、そのアイボルトの先端部をステータコアの外周面に
   当接させたことを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 ボルト座を凸部の軸方向中心部よりずら
   して設けたことを特徴とする請求項１記載の回転電機。
3. 【請求項３】 ボルト座が、フランジ部を有し、このフ
   ランジ部をフレームの凸部に固着して設けられているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機。
4. 【請求項４】 アイボルトの先端部を、ステータコアの
   外周面に弾性体を介して当接させたことを特徴とする請
   求項１、２又は３記載の回転電機。
5. 【請求項５】 アイボルトの先端部を、ステータコアの
   外周面に当接させることに代えて、ステータコアに螺挿
   したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の回転電
   機。
6. 【請求項６】 アイボルトに代えて、六角ボルトを用い
   たことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載
   の回転電機。