JPH077918A

JPH077918A - 固定子鉄心

Info

Publication number: JPH077918A
Application number: JP6001045A
Authority: JP
Inventors: Alan W Fanning; アラン・ウエイン・ファニング
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1993-01-15
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-01-10
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: US5440600A; EP0606974A1; DE69406810D1; EP0606974B1; JP3464515B2; KR940018878A

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁ポンプに用いられる固定子鉄心を提供す
る。【構成】固定子鉄心１８は、中心軸線５２から半径方
向外向きに伸びていて、包括的に半径方向内側の中孔５
４及び半径方向外側の円周面５６を形成する様に円周方
向に相接触する複数個のテーパつき積層板５０を含む。
各々の積層板は半径方向内側及び外側の縁５０ａ，５０
ｂを持つと共に、内側の縁５０ａから外側の縁５０ｂに
向って増加する厚さを持ち、円周面５６に隣接して実質
的に連続した通路を作る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は液体金属冷却形核分裂原子炉プ
ラントの中で導電性の液体金属冷却材を循環させるのに
普通使われる形式の様な環状直線流電磁誘導ポンプの改
良に関する。こう云う冷却材循環用ポンプと液体金属冷
却形核分裂原子炉並びにその動作又は作用は、例えば１
９８５年４月２日に発行された米国特許第４，５０８，
６７７号に記載されている。

【０００２】

【発明の背景】液体金属を推進させる為の環状直線流電
磁誘導ポンプは、一般的に、環状の流路又はダクトを、
環状固定子コイル及び固定子鉄心を多数交互に設けて構
成されるコラムで囲んで構成されている。こう云う形式
の電磁ポンプは、一般的に単一固定子環状直線流誘導ポ
ンプの名前で知られており、液体金属冷却形核分裂原子
炉に使われることが、１９８９年８月２２日に発行され
た米国特許第４，８５９，８８５号及び１９８９年１１
月２１日に発行された同第４，８８２，５１４号に記載
されている。

【０００３】然し、こう云う米国特許に記載されるより
も更に融通性のある直線流電磁誘導ポンプの設計が二重
固定子装置によって構成されている。この電磁ポンプ装
置は、上に掲げた米国特許に記載される様な単一固定子
装置の他に、ポンプの中心の線形液体流路又はダクトの
中に同心に収容され且つ封入されている２番目の又は内
側の固定子装置を有する。２番目の固定子コラムも、多
数の環状固定子コイル及び固定子鉄心を交互に設けて構
成されている。外側及び内側の固定子又は二重の固定子
は、組合さって、環状流れダクトを直線的に通過する液
体に作用する。

【０００４】この二重固定子形の構成のポンプの設計
は、ポンプの単位寸法当たりの圧送容量が一層大きく、
又はその代りに、同等の容量が一層小形のポンプ装置に
よって得られる。従って、二重固定子ポンプは、取分け
効率が一層高く融通性が大きいと云う利点がある。上に
引用した米国特許第４，５０８，６７７号、同第４，８
５９，８８５号及び同第４，８８２，５１４号の内容を
こゝで引用しておく。

【０００５】

【発明の要約】電磁ポンプ用の固定子鉄心は、中心軸線
から半径方向外向きに伸びていて、包括的に半径方向内
側の中孔及び半径方向外側の円周面を形成する様に円周
方向に相接触する複数個のテーパつき積層板を有する。
各々の積層板は半径方向内側及び外側の縁を持つと共
に、その厚さが内側の縁から外側の縁に向って増加し
て、円周面に沿って実質的に連続した通路を作る。

【０００６】この発明の好ましい実施例並びにこの発明
のその他の目的及び利点は、以下図面について詳しく説
明する所から明らかになろう。

【０００７】

【好ましい実施例の説明】次に図面について説明する。
特に図１、２及び３について説明すると、導電液体装置
に用いる二重固定子環状直線流電磁誘導ポンプ１０が、
典型的には、次に述べる部品を組立てゝ構成される。ポ
ンプ・ハウジング１２は、普通は円筒形の装置である
が、電磁誘導装置を封入し、液体金属冷却形核分裂原子
炉内で冷却材媒質として普通使われる液体ナトリウム金
属の侵食性の環境内に没した状態でポンプを動作させる
ことが出来る様にするのに必要な保護作用をする。ポン
プ集成体の内側固定子４０が、中心の支持柱１４に固定
されていて、それによって支持される。

【０００８】この発明の対象とする二重固定子電磁ポン
プ１０は、その中を液体金属が通過するのを磁気的に推
進する環状流路１６を有する。環状流路１６は外側の流
れ導管１８と、その内に同心に配置されていて且つ相隔
たる一層小形の内側の流れ導管２０とによって限定され
ている。入口２２が環状流路１６に対する入口となり、
出口２４から吐出が行なわれることにより、全体的に底
の入口２２から頂部の出口２４まで上向きに、ポンプ１
０の中での液体金属の誘導作用による直線的な流れが実
現される。

【０００９】外側固定子２６は、ポンプ・ハウジング１
２と外側の流れ導管１８の間に配置された環状コラムを
有し、導管１８の外側の周りを円周方向に伸びる。外側
固定子２６は全体として普通の設計にすることが出来、
固定子鉄心の内の外側鉄心２８と固定子の外側コイル３
０とを持つ多数の環状固定子装置を交互に積重ねて構成
される。固定子コイル３０は普通は、銅金属の電気導体
ストリップ又はリボンを適当な寸法のコイル状の装置に
巻装して、電気絶縁物を巻付けることによって構成され
る。コイル端子又は電力リード線が外側コイル３０の外
周から伸びている。固定子鉄心２８は普通は、横に並ん
で整合して、複合装置になる様に積層した薄い鉄要素又
は積層板を持っている。鉄要素を連続的な複合リングに
積層してもよいし、或いは多数の個別の複合装置又はパ
ッケージに積層し、それらのパッケージを一緒に組立て
ゝリング形にしてもよい。

【００１０】米国特許第４，８２２，５１４号に示され
る様な普通の単一固定子電磁ポンプでは、固定子鉄心２
８及び固定子コイル３０を互いに重ねて交互に積重ね、
環状流れ導管１８を取囲むコラムを形成して、磁気的な
推進作用を持つ直線的な流路を作る。環状流れダクトの
外側にある固定子コイル及び鉄心のこの単一コラムが、
パルス状の液体金属を推進する力を発生する。

【００１１】この発明が主に用いられる二重固定子環状
直線流電磁ポンプ１０では、単一固定子ポンプの設計と
共通な上に述べた外側固定子２６の他に、内側固定子４
０が、内側流れ導管２４の内側に配置されていて、導管
２０を外周として、それによって取囲まれる環状コラム
を有する。外側固定子２６と同様に、内側固定子４０
は、絶縁された銅金属の電気導体ストリップを適当な寸
法のコイル状の装置に巻装した内側コイル４２で構成さ
れるのが典型的であり、図４に示す様に、コイル４２の
内側から伸びる端子又はリード線４６を有する。内側固
定子４０も図１に示す様な固定子の内側鉄心又はリング
４８を持ち、これらは薄い鉄要素又は積層板を横に整合
させて連続的な複合リングに積層したものである。内側
固定子コイル４２及び固定子鉄心４８が互いに重ね合わ
せて交互に積重ねられ、内側流れ導管２０の内部に封入
され且つそれによって取囲まれる環状コラムを形成す
る。コイル４２は鉄心４８から絶縁されている。

【００１２】外側及び内側固定子２６，４０は共に、導
電性の銅コイル３０，４２を絶縁された磁性鉄心２８，
４８と環状コラムとして交互に積重ねて構成される同等
の部品から組立てられるが、その組立て及び動作では、
対処すべき状況又は因子にかなりの違いがある。例え
ば、外側固定子２６では、コイル３０及び鉄心２８の相
次ぐ層の整合は、これらの環状要素が円筒形の外側流れ
導管１８の外側の周りに取付けられる事実によって保証
される。然し、内側固定子４０では、内側流れ導管２０
は内側固定子の積重ね又はコラム４０の外側にあり、導
管２０は、１例としての手順では、この固定子装置が組
立てられてその配線が完了するまでは、固定子装置の周
りに取付けられていない。その為、内側固定子の部品を
整合させることが必要である。

【００１３】更に、二重固定子環状直線流誘導電磁ポン
プの外側及び内側固定子２６，４０から、流路１６の中
を推進させられる液体金属への熱伝達が、固定子と環状
流れダクトとの界面に存在するすき間に実質的に依存し
ている。即ち、このすき間が大きければ、熱伝達が低下
して、固定子温度が上昇するが、すき間が小さいと、反
対の効果を生ずる。

【００１４】図１の２６に示す様な外側固定子では、固
定子と流れ導管１８の間の界面のすき間は、ステンレス
鋼の様な典型的な導管材料が熱膨張係数が大きく、固定
子鉄心の典型的な材料は一層小さい熱膨張係数を持つと
云う有利な条件によって、最小限に抑えられる。この
為、ポンプを動作温度にした時、外側流れ導管１８の熱
膨張が外側固定子２６の熱膨張を越え、こうして界面で
密なはめ合せを保証する。

【００１５】然し、二重固定子誘導電磁ポンプの内側固
定子４０では、同じ又は同様な部品の構成材料を使う
と、逆の事態になる。即ち、ポンプ１０を動作温度にし
た時、内側流れ導管２０が内側固定子鉄心４８から離れ
る向きに移動する。更に状況を複雑にするのは、外側及
び内側流れ導管１８，２０の間の目立った熱膨張の差に
よって、ポンプを通る流路１６の寸法が変化する様なこ
とを避ける為に、外側及び内側流れ導管１８，２０は同
じ材料で作ると云う条件があることである。この為、ポ
ンプの動作温度で、固定子鉄心と流れ導管との界面に於
けるすき間を最小限に抑える様な内側固定子の設計を提
供するはっきりとした必要性がある。

【００１６】内側固定子コイル４２の電気端子又はリー
ド線４６が、内側コイル４２から内向きに突出してい
る。これは内側導管２０が内側コイル４２の外周へのア
クセスを妨げているからである。コイル４２の両端を使
って、電源に接続する為の端子とする。更に、コイル４
２は、多重巻線により、或いは互いに上下に重ね合せた
２層又は多くの層を組合せることにより、銅等の金属の
ストリップ又はリボン４４を２つ又は更に多くの層に巻
装することによって作ることが好ましい。

【００１７】図４には、導電液体装置に使われる外側又
は内側固定子２６，４０を全体として代表する環状固定
子コイル装置が略図で示されているが、直線流電磁誘導
ポンプ１０に使われる内側固定子４０の場合について説
明する。前に述べた様に、内側固定子４０は、横方向に
出て行く電力端子４６を持つ銅導体４４を巻装した固定
子内側コイル４２を内側鉄心４８の固定子鉄心リングと
交互に積重ね又は配置した多数の環状固定子部品で構成
される環状固定子コラムを有する。典型的には、固定子
内側コイル４２は、２層の巻線として重ね合せたものを
含めて、銅ストリップ又はテープを巻装して形成され、
電力端子４６は、このコイル巻線を用いた環状固定子コ
イル装置を使う場所に応じて、外周面から半径方向に
（外側固定子２６の場合）又は内面から中心に向って内
向きに（内側固定子４０の場合）、コイル巻線の片側か
ら横方向外向きに突出する。内側固定子鉄心リング４８
は、米国特許第４，８８２，５１４号に例示される様
に、個別の鉄要素を複合リングに組合せて組立てるのが
普通である。図４に示す様に、環状固定子コイル４２及
び固定子鉄心リング４８が互いに上下に交互に積重ねら
れて、環状固定子コイル装置又は内側固定子４０となる
コラムを形成する。

【００１８】図４に示す様な環状固定子鉄心４０を従来
技術に示される様な電磁誘導ポンプ、特に図５に断面図
で示す様な二重固定子電磁誘導ポンプに用いることが出
来る。図５は図２には示されていない更に細かい部分を
示している。単一固定子装置直線流電磁誘導ポンプで
は、単一の環状固定子コイル装置が外側流れ導管１８を
取囲んでおり、米国特許第４，８５９，８８５号に示さ
れる様に、内側流れ導管１８の内側に簡単な磁束を通す
鉄心を設けることが出来る。図１及び５に示す様な二重
固定子直線流電磁誘導ポンプでは、外側流れ導管１８を
取囲む環状外側固定子２６の他に、２番目の環状固定子
コイル装置、即ち、内側固定子４０が内側流れ導管２０
の内側に封入され且つこの導管によって取囲まれてい
る。この二重固定子コイルの設計は、ポンプ容量を高め
るか、又はその代りに一層小形のポンプで同等の容量が
得られる。然し、何れの場所又はポンプ形式でも環状固
定子コイル装置は、固定子コイルの電力端子４６の配置
を別とすると、固定子コイルと組合さって環状流路１６
を形成している対の流れ導管１８，２０が向い合った配
置になっている為、同様にすることが出来る。即ち、単
一コイル・ポンプの固定子コイル装置又は二重固定子ポ
ンプの外側固定子２６は、外側流れ導管１８を密に取囲
む環状固定子コラムで構成することが出来、この為電力
端子４６及び電力を供給するリード線はコラムの外面に
設けなければならないが、逆に、二重コイル・ポンプの
２番目の内側固定子４０では、内側流れ導管２０がこの
２番目又は内側の環状固定子４０の外面を密に取囲んで
おり、この為、電力端子４６及び電力を供給するリード
線はコラムの内面に設けなければならない。

【００１９】図５に示す実施例では、外側鉄心２８の積
層板が円周方向に互いに接し、半径方向に伸びている。
積層板は普通は平坦な板金部品であるから、外側鉄心２
８の内径では互いに相接するが、必然的に互いに遠ざか
る向きに発散する。これは、外側鉄心２８の外径の円周
はその内径よりも大きいからである。図５は、外側鉄心
２８の積層板が群に分けて配置されていて、外側鉄心２
８の円周に沿って等間隔のＶ字形の空所があることを示
している。外側鉄心２８は、流路１６の中で液体金属を
効率よく推進する為に、その上に支持された外側コイル
３０によって発生された磁束通路を制御する為に主に設
けられている。２次的に、外側鉄心２８は外側固定子か
らの熱を伝導によって流路１６に運び、そこで散逸され
て、ポンプ１０を冷却する。外側鉄心２８の積層板が外
側導管１８に沿って相接触しているから、それらが有効
に磁束を流路１６に一様に伝える。

【００２０】然し、内側鉄心４８を同じ様に構成する
と、Ｖ字形の空所は必然的に内側導管２０の隣りに位置
ぎめされ、内側コイル４２によって発生された磁束に切
れ目が生ずる。これは内側固定子４０を冷却する為に内
側固定子４０から流路１６へ熱を運ぶ効率を下げること
にもなる。図５に示し、図６に更に詳しく示す様に、こ
の発明の１実施例の固定子内側鉄心４８は、共通の中心
軸線５２から半径方向外向きに伸びて、包括的に共通の
内径Ｄ_iを持つ半径方向内側の中孔５４と、共通の外径
Ｄ_oを持つ半径方向外側の円周面５６を形成する様に円
周方向に相接触する複数個のテーパつきの鉄の積層板５
０を持つことが好ましい。何枚かの積層板５０は互いに
同長であって同一平面内にあり、略一様なリングを形成
する。図７及び８に示す様に、各々の積層板５０は半径
方向内側の縁５０ａ及び半径方向外側の縁５０ｂを持つ
と共に、円周方向に計った厚さＴが内側の縁５０ａか
ら、図６及び８に示す様に外側の縁５０ｂに向って、そ
して好ましくは外側の縁まで増加する。外側の縁５０ｂ
は内側の縁５０ａより一層厚手、即ちＴ_oがＴ_iより大
きく、こうして隣合った積層板５０が外側の縁５０ｂで
相接触して、図６に示す様に、円周面５６並びに中孔５
４に隣接して、好ましくはそれに沿って、実質的に連続
した切れ目のない通路を作り、内側コイル４２からの磁
束を流路１６に伝える一様な通路を作ることが好まし
い。

【００２１】図６−８に示す好ましい実施例では、各々
の積層板５０は内側の縁５０ａから外側の縁５０ｂまで
実質的に密実である。積層板５０の厚さＴは内側の縁５
０ａから、外側の縁５０ｂの近くまで、好ましくは外側
の縁までの全体にわたって直線的に連続的に増加して、
積層板５０が内側の縁５０ａから外側の縁５０ｂまで少
なくとも部分的には連続的に隣接する積層板と接触する
ことが好ましい。図８に示す様に、各々の積層板５０は
円周方向に向い合った第１及び第２の側面５０ｃ，５０
ｄを持ち、その各々が平坦であって、隣接する積層板５
０の夫々第１及び第２の側面５０ｃ，５０ｄに沿って完
全に隣接する積層板５０と接触し、内側鉄心４８の円周
方向に沿って実質的に連続した通路を作ることが好まし
い。

【００２２】１実施例では、各々の積層板５０は適当に
テーパをつけた板金で作って、対称的なテーパにするこ
とが出来る。図８に示すこの発明の別の実施例では、積
層板５０は、破線で示す様に、最初は一定の厚さを持つ
鉄板であってよく、それを普通の方法で加工して、５８
に示す余分の部分を除去して、テーパつきの積層板５０
にすることが出来る。この実施例では、この為、第１の
側面５０ｃは、このテーパをつける為に、内側の縁５０
ａから外側の縁５０ｂまでの加工面を有する。

【００２３】図６及び８に示す様に、各々の積層板５０
の第１及び第２の側面５０ｃ，５０ｄはその間に鋭角Ａ
の内角を持っていて、内側鉄心４８の中心軸線５２を中
心とし、幾つかの積層板５０を横に並べて完全なリング
を形成した時、積層板５０が、内側鉄心４８に沿って完
全に、切れ目なく互いに相接触する。積層板５０は、従
来公知の様に、その中での渦電流損失を減らす為に出来
る限り薄く作ることが好ましく、内側の縁５０ａに於け
る積層板５０の厚さＴ_iを約４０ミル（１．０mm）、外
側の縁５０ｂの厚さＴ_oを約７０ミル（１．８mm）にす
る。

【００２４】図６に示す様に、積層板５０が相接触して
完全なリングを作るが、普通の接着剤により、又は内側
及び外側のバンド（図面に示してない）により、又はこ
れから詳しく説明するタイロッドを使うことにより、適
当に一緒に結合することが出来る。図７について説明す
ると、各々の積層板５０は鍵形にして、内側の縁５０ａ
に隣接して全体的に四角の鉄の背部又は単に背部と呼ぶ
５０ｅを持つと共に、そこから半径方向外向きに外側の
縁５０ｂまで伸びる細長い矩形の軸部又は歯５０ｆを持
つことが好ましい。図６に示す様な積層板５０の幾つか
の軸部５０ｆが円周方向に相接触して、内側鉄心４８に
沿って連続的な桟（ledge ）を作り、その上に内側コイ
ル４２をのせて背部５０ｅに当てゝ支持する。こうして
内側コイル４２に通る電流によって発生される磁束は、
幾つかの積層板５０の軸部５０ｆ及び背部５０ｅを通る
有効で一様な通路を持ち、流路１６の中で液体金属を効
率よく推進させる。

【００２５】図９−１１に示すのは、５０Ａと記した別
の実施例の積層板５０であり、これは図６に示すのと略
同一の内側鉄心４８を形成する様に配置することが出来
る。この実施例では、各々の積層板５０Ａは同じ様に鍵
形であって、内側の縁５０ａ、外側の縁５０ｂ、第１の
側面５０ｃ、第２の側面５０ｄ、背部５０ｅ及び軸部５
０ｆを有する。然し、この実施例では、各々の積層板５
０は最初は平坦で一定の厚さ、即ち厚さｔを持つ板金部
品であり、これを普通の方法で型押し又は引抜きをし
て、内側の縁５０ａから外側の縁５０ｂに向って増加す
るテーパを持たせる。更に具体的に云うと、図９に示す
積層板５０は同一平面上の周縁５０ｇを持ち、これは好
ましくは、軸部５０ｆ及び背部５０ｅの少なくとも頂部
及び底部に沿って内側の縁から外側の縁５０ａ，５０ｂ
まで、第１及び第２の側面５０ｃ，５０ｄの両方に沿っ
て、積層板５０の周りを完全に伸びる幅の狭いバンドで
ある。更に、背部５０ｅの内側の縁５０ａ及び軸部５０
ｆの外側の縁５０ｂに沿ってもそうであることが好まし
い。従って、周縁５０ｇが積層板５０ａを完全に取巻
き、この積層板は更に第１の側面５０ｃにテーパつきの
中心の凹み又は凹部５０ｈを持ち、周縁５０ｇの範囲内
で、軸部５０ｆに沿って背部５０ｅからのその深さｄが
増加する（図１１参照）。凹み５０ｈの反対側は、第２
の側面５０ｄにテーパつきの中心の隆起部又は台部５０
ｊを形成するが、これは第１の側面５０ｃの凹み５０ｈ
に対して相補的であって、周縁５０ｇの範囲内で、軸部
５０ｆに沿って、背部５０ｅから高さｈが増加する（図
９−１１参照）。

【００２６】テーパつきの凹み５０ｈは、最初は平坦な
積層板５０の中心領域を塑性変形させることによって普
通の方法で形成することが出来るが、これと同時に第２
の側面５０ｄに中心の隆起部５０ｊが形成される。周縁
５０ｇは、背部５０ｅ及び軸部５０ｆの上側及び下側
で、並びに内側及び外側の縁５０ａ，５０ｂの両方に沿
って、積層板５０の周りを完全に伸びて、中心の凹み５
０ｈを形成することが出来る様に型押し機械に適当に締
付けられるバンドとなることが好ましい。

【００２７】図１０に示す様に、隣合った積層板５０
（鎖線で示してある）は背中合せの対として配置するこ
とが好ましく、各対は完全にその夫々の周縁５０ｇに沿
って突合せ接触になっており、次に隣接する積層板は完
全にその隆起部５０ｊに沿って突合せ接触になってい
る。各々の積層板５０は一定の厚さを持つ板金の型押し
によって形成されるが、中心の凹み５０ｈ及び隆起部５
０ｊは、内側の縁５０ａに於ける小さい厚さＴ_iから外
側の縁５０ｂに隣接した一層大きい厚さＴ_oまで直線的
に増加する投影の厚さを作る。図１０に示す様に、型押
し積層板５０Ａは、中心の隆起部５０ｊの半径方向の範
囲全体に沿って、内側の縁５０ａから殆んど完全に外側
の縁５０ｂまで、隣接する積層板５０Ａと接触する形に
なっている。この結果、外側の縁５０ｂで隣合った積層
板の対の間に生ずる比較的小さい末端のすき間は、出来
るだけ小さくすることが出来、又は希望によっては、中
心の隆起部５０ｊの端と出会うまで、外側の縁５０ｂを
加工して除くことによって、除去することが出来る。

【００２８】積層板５０Ａは図７及び８に示す積層板５
０の様に密実ではないが、それでも、周縁５０ｇ又は隣
接する中心の隆起部５０ｊの何れかに沿って、内側の縁
５０ａから外側の縁５０ｂに近い所まで少なくとも部分
的には連続的に、隣接する積層板と相接触する。隣接す
る中心の凹部５０ｈの間に必然的に空所が出来、隣接す
る隆起部５０ｊが互いに接触する所でも、隣接する周縁
５０ｇの間に別の空所が出来る。然し、積層板５０Ａが
内側鉄心４８の周りの円周方向に一様に構成されてい
て、その中に磁束を一様に通し、薄い板金を使っている
為に、渦電流損失は小さい。相接触する積層板５０Ａ
は、外側の縁５０ｂへの、そして流路１６への有効な熱
伝導路をも作る。

【００２９】例えば図７及び９に示す様に、各々の積層
板５０，５０Ａは、夫々その内側及び外側の縁５０ａ，
５０ｂに隣接して半径方向内側及び外側の孔６０，６２
を持つことが好ましく、積層板、例えば５０は、図１２
に示す様に群又はセクタ６４に分けて組立てることが好
ましい。図１３乃至１８に全般的に示す様な１対のタイ
ロッド６６が、セクタ６４の夫々内側及び外側の孔を通
抜けて、各々のセクタ６４にある積層板を互いに固定結
合する。図１２に示す様に、各々のセクタ６４は２つの
端板６８を持っていてよく、これらはその中間にある積
層板５０と略同じ形であってよいが、一層厚手にして、
タイロッド６６によって各々のセクタ６４にある積層板
５０を挟みつけることが出来る様にする。

【００３０】個々のセクタ６４を締付ける為の適当な形
のタイロッド６６又は機械的な結合部材が図１３乃至図
１８に示されており、夫々の孔６０，６２を通抜けて、
各々の要素を共通の場所で通抜ける。図７、９及び１２
に示す様な内側の孔６０は、小さい方の寸法が磁束通路
に対して垂直な向きを持つ細長い溝孔であることが好ま
しい。更に具体的に云うと、内側の孔６０の長い方の寸
法は、完成された内側鉄心４８の中心軸線５２（図６参
照）と平行に伸び、短い方の寸法が半径方向又は中心軸
線５２に対して垂直に配置されている。然し、外側の孔
６２は、長い方の寸法が半径方向又は中心軸線５２に対
して垂直に設けられ、短い方の寸法が中心軸線５２と平
行に伸びている。こうして、タイロッド６６が内側鉄心
４８を通る磁束通路に対して持つ悪影響は極く小さくな
る。

【００３１】タイロッド６６は、図１３に６６ａと記し
たタイロッドの第１の実施例を含めて、任意の適当な形
を取り得る。この第１のタイロッド６６ａは矩形断面を
持っていて、分割して曲げた後端を持ち、セクタ６４内
に当該タイロッド６６ａを結合する。図１４は両端にね
じ山を設けた丸棒であって、ナットを用いて各々のセク
タ６４を一緒に結合する第２のタイロッド６６ｂを示
す。図１５は第３の矩形タイロッド６６ｃを示してお
り、この場合両端は端板６８に面一に溶接することが出
来る。図１６は同長の２つの矩形部分に分けて形成され
た第４のタイロッド６６ｄを示しており、その両端は別
々に曲げられていて、タイロッド６６ｄをセクタ６４に
結合する。図１７は筒形の第５の矩形タイロッド６６ｅ
を示しており、その両端はきのこ形にし又は塑性変形さ
せて、これによりタイロッド６６ｅをセクタ６４に結合
する。図１８は第６の密実な矩形のタイロッド６６ｆを
示しており、その両端はやはりきのこ形にし又は塑性変
形させて、これによりタイロッド６６ｆをセクタ６４に
結合する。

【００３２】種々の実施例のタイロッド６６は、積層板
の群をしっかりと締付ける為に機械的な結合を希望する
所で、セクタ６４内の内側又は外側の孔に希望する様に
用いることが出来る。別の実施例では、内側及び外側の
孔６０，６２を省略し、積層板５０は普通の方法で適当
に、接着剤を用いて積層板５０結合することが出来る。

【００３３】振動による損傷の惧れを軽減する為、固定
子セクタ６４を連続的なリング状に締付けて内側鉄心４
８を形成することが非常に望ましい。内側固定子４０で
は、図１９に示す様に、各々の積層板装置の鉄を整合リ
ング７０の外径に当てつけて引張ることにより、この作
用を行なうことが出来る。この為には、整合リング７０
の内径から伸びる半径方向の向きのボルト７２を鉄要素
のパッケージ又はセクタ６４に設けたねじ孔７４に係合
させる。この為、整合リング７０は内側固定子積層板鉄
心４８の集成体の一体の一部分になる。

【００３４】従って、整合リング７０が中孔５４内に同
軸に配置され、ボルト７２が半径方向外向きにリング７
０を通り、セクタ６４と螺合して、セクタ６４をリング
７０に固定結合する。図１９に示す様に、最後のセクタ
６４は弓形部分であって、好ましい製造上の許容公差に
合せた寸法にして、ボルト７２がセクタ６２を半径方向
内向きに引張る時、最後のセクタ６４が隣接したセクタ
の間にくさび形に割込んで、内側鉄心４８の円周に沿っ
て締付ける力を発生する様にする。

【００３５】内側固定子４０の熱膨張を最大にする為、
整合リング７０は３０４又は３１６ステンレス鋼の様な
熱膨張の大きい合金で作られる。従って、内側鉄心４８
の膨張率は整合リング７０及び積層板５０の膨張率の合
成である。一層高い動作温度と組合さって、この合成の
膨張率は、内側固定子鉄心４８が内側流れ導管２０と比
肩し得る様な熱膨張をすることを保証するのに十分であ
る。この為、内側鉄心と流れ導管の間のすき間が最小限
に抑えられ、内側固定子の温度も最低に抑えられる。更
に、組立ての時に締まりばめを使うことにより、内側流
れ導管２０は完全な内側固定子４０に対するかなりのバ
ンド・クランプとして作用する。

【００３６】この発明の好ましい実施例と考えられるも
のを説明したが、以上の説明から、当業者にはこの発明
のその他の変更が容易に考えられよう。従って、この発
明の範囲内に含まれるこの様な全ての変更は特許請求の
範囲に属するものと承知されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重固定子環状直線流電磁ポンプの縦断面図。

【図２】図１の二重固定子環状直線流電磁ポンプを線Ａ
−Ａで切った横断面図。

【図３】図２の環状直線流電磁ポンプの二重固定子集成
体を線Ｂ−Ｂで切った部分的な断面図。

【図４】電磁ポンプに使われる１例としての電気固定子
の斜視図。

【図５】図１に示した電磁ポンプを図２と同様に線Ａ−
Ａで切った横断面図で、内側及び外側固定子鉄心を更に
詳しく示している。

【図６】複数個の相接するテーパつきの積層板を含む、
図５に示した内側鉄心の斜視図。

【図７】図６に示した１枚の積層板を線７−７から見た
側面図。

【図８】図７に示した積層板を線８−８から見た平面
図。

【図９】この発明の別の実施例による固定子鉄心積層板
の斜視図。

【図１０】図９に示した積層板を線１０−１０から見た
平面図。

【図１１】図９に示す固定子積層板を線１１−１１で切
った横断面図。

【図１２】タイロッドを用いて２つの端板の間に結合さ
れる複数個の積層板を含むセクタの斜視図。

【図１３】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１４】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１５】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１６】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１７】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１８】タイロッドの１例を示す斜視図。

【図１９】この発明の別の実施例による、図６に示した
内側鉄心の一部分を分解した斜視図。

【符号の説明】

５０積層板５０ａ半径方向内側の縁５０ｂ半径方向外側の縁５２中心軸線５４中孔５６円周面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気コイル（４２）を支持してその磁束
を通す固定子鉄心（４８）に於て、共通の中心軸線（５
２）から半径方向外向きに伸びていて、包括的に半径方
向内側の中孔（５４）及び半径方向外側の円周面（５
６）を形成する様に円周方向に相接触する複数個のテー
パつき積層板（５０）を有し、各々の積層板は半径方向
内側の縁（５０ａ）及び半径方向外側の縁（５０ｂ）を
持つと共に、その厚さが前記内側の縁から前記外側の縁
に向って増加して前記円周面に隣接して実質的に連続し
た通路を作る固定子鉄心。
【請求項２】前記積層板の厚さが前記内側の縁から前
記外側の縁近くまで直線的に増加し、この為前記積層板
が、前記内側の縁から前記外側の縁の近くまで、隣接す
る積層板と少なくとも部分的に連続的に接触する様にし
た請求項１記載の固定子鉄心。
【請求項３】各々の前記積層板が、鍵形であって、前
記内側の縁に隣接して全体的に四角の背部（５０ｅ）を
持つと共に、そこから半径方向外側に前記外側の縁まで
伸びる細長い軸部（５０ｆ）を持ち、該軸部が円周方向
に相接触してその上にコイルを支持する請求項２記載の
固定子鉄心。
【請求項４】各々の前記積層板が前記内側の縁から前
記外側の縁まで実質的に密実である請求項３記載の固定
子鉄心。
【請求項５】各々の前記積層板が第１及び第２の向い
合った側面（５０ｃ，５０ｄ）を持ち、第１の側面（５
０ｃ）は前記内側の縁から前記外側の縁までの加工面を
持っていてテーパがつけられている請求項４記載の固定
子鉄心。
【請求項６】各々の前記積層板が前記内側の縁から前
記外側の縁まで伸びる第１及び第２の向い合った側面
（５０ｃ，５０ｄ）と、前記軸部及び背部の上下に沿っ
て、前記内側の縁から外側の縁まで前記第１及び第２の
側面に沿って前記積層板の周りを伸びる同一平面内の周
縁（５０ｇ）と、前記第１の側面内にあって、前記周縁
の範囲内で前記軸部に沿って前記背部から深さが増加す
る様に伸びるテーパつきの中心凹部（５０ｈ）と、前記
第２の側面にあって前記第１の側面の凹部と相補形で、
前記周縁の範囲内で前記軸部に沿って前記背部から高さ
が増加する様に伸びるテーパつきの中心隆起部（５０
ｊ）とを有する請求項３記載の固定子鉄心。
【請求項７】前記周縁が前記内側及び外側の縁の両方
に沿って前記積層板の周りを完全に伸びており、隣接す
る積層板同士は背中合せの対として配置されていて、各
々の対は完全に前記周縁にわたって突合せ接触し、次に
隣接する積層板が完全に前記隆起部に沿って突合せ接触
している請求項６記載の固定子鉄心。
【請求項８】各々の前記積層板が板金部品であり、前
記第１の側面の中心凹部が前記第２の側面の中心の隆起
部を形成している請求項７記載の固定子鉄心。