JPH09502079A - 電気回転機械用のスロット付き巻線型の固定子、前記固定子を製造する製造方法、および前記固定子を具備する機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 各固定子ラミネーション（２）は隣接した次のラミネーションに対して固定子（１，３）の軸線（４）の周りでスロットのピッチに一致した角度の倍数に等しい一定角度（α）だけ角度的にずれており、また正方形であり、その各角（５）は先端が排除されて面取りされた円形の外形（６）になっている。各ラミネーション（２）の二つの面取り角（５）の少なくとも一つは、二つの外形（６）が延長されたまたは重ねられた領域における少なくとも一つの溶接点（１１）によって隣接した二つのラミネーション（２）の対応する面取り角（５）へ連結される。溶接点（１１）は固定子の軸線（４）に関して周期的に再配置されるようなそれぞれの所定角度位置に配置され、軸線（４）の周りに規則的に分布するため、溶接点（１１）は固定子の軸線（４）に対し略平行な溶接点（１１）の溶接ライン（１５ａ，１５ｂ）に従って整列している。

Description

【発明の詳細な説明】 電気回転機械用のスロット付き巻線型の固定子、前記固定子を製造する製造方法 、および前記固定子を具備する機械 本発明は電気回転機械用のスロット付き巻線型の固定子、および前記固定子を 製造する製造方法に関する。また本発明は上記固定子を具備する機械に関する。 多くの電気回転機械、モータ、または電流発生器では、固定子の外形は円筒形 であり、この固定子はディスク状のプレートを相対して積み重ね、突合わせ接合 して形成されている。この構造には欠点がある。第一に上記プレートは概してロ ールや長方形の金属板から切り出されるため、円形のプレートに切り出すには材 料が大量に無駄になる。第二にこのタイプの固定子では、固定子の外周面、即ち 相対して配置され、突合わせ接合されたプレートの縁部から構成される交換面が 冷却すべき質量に対して非常に小さいため、外側からの冷却が困難である。 これら欠点を排除した固定子の構造が考えられてきた。概して、各プレートは 隣接した次のプレートから一定角度（α）だけ固定子の軸線に対して角度方向へ ずれており、上記一定角度はスロットのピッチに一致した角度の倍数に等しく、 各プレートは略正多角形、特に正方形であり、プレートの各角はその先端を切り 取られて面取りされており、該面取り角の二等分線に対し対称な円形輪郭または 略円形輪郭になっており、該円形輪郭は全ての面取り角において同一であると共 に上記一定角度（α）と略等しいまたは上記一定角度（α）より大きい中心角を 有する扇形に一致し、固定子の軸線に対する上記円形輪郭までの距離および円形 輪郭の形状は前記固定子の 軸線に対して垂直な平面へ投影したときにプレートの円形輪郭が次の隣接したプ レートの円形輪郭を実質的に延長しまたは前記輪郭に部分的に重なるよう上記一 定角度（α）に従って決定される。 上記構造によりプレートを切り出す際に無駄になる磁性材料の量を低減でき、 磁性プレート群の等価磁性直径を増大でき、そして固定子の軸線に対し同じ位置 関係にあるプレートの面取り角の間に互いに離間して形成された空間を横断して 空気を通すことにより固定子の冷却性能を改善できる。 これら利点にもかかわらず、産業上、上記構造は利用されておらず、これは主 に、簡単に信頼性高くプレートを互いに接続し、固定子およびモータの組立の全 段階で全く安全に扱い、プレート群を形成できないという理由からである。 実際、磁性プレートは非常に薄く、別の磁性プレートに対して回転された種々 の面取り角は互いに支持されず、また保護されない。従ってこれら面取り角は露 出しており、非常に僅かな衝撃を受けたときや取り扱われているうちに容易に変 形し、歪み、損傷を受けてしまう。 本発明の目的は公知の固定子の構造の欠点を排除し、回転したプレートを簡単 で信頼性高く互いに接続した上記タイプの構造と、上記固定子を製造する製造方 法と、上記固定子を有する電気回転機械とを提供することである。 本発明によると、上述のタイプの固定子は、各プレートの面取り角のうち二つ 毎に少なくとも一つは、二つの円形輪郭が延長されたまたは重ねられた位置にお いて、二つの隣接した各プレートの対応する面取り角へ少なくとも一つの溶接点 により接続されており、上記溶接点は固定子の軸線に対し周期的に再配置される 所定角度位置にそれぞれ配置されると共に溶接点が固定子の軸線に対し略平行な 溶接点の溶接ラインに沿って整列するように上記軸線の周りに略規則的に分布し ている。 従って各プレートの面取り角のうち二つ毎に少なくとも一つ、好ましくは各面 取り角は、プレート群の前のプレートおよび次のプレートの対応するそれぞれの 面取り角へ二つの溶接点により固定される。 経験ではこれら溶接点はプレート群内において各プレートの面取り角に十分な 剛性を持たせ、固定子およびモータの連続した組立段階での種々の作業中に上記 プレート群を扱うことができるようにするのに十分である。 上記の事柄は、隣接した二つのプレートの角度方向へ移動した角度αがスロッ トのピッチに一致した角度に小さな整数を掛けた積に等しい小さな値であるため 、なおさら当てはまる。 従って正方形に切断されたプレートにおいて、各プレートは少なくとも二つ、 好ましくは四つの溶接点により隣接したプレートへ接続される。 更にプレート群はこれら個々の溶接点によっては剛的にはならない。逆にプレ ート群は、引張力が軸線方向における二つの端部に掛けらるとアコーディオンの 様に僅かに伸び、各プレートまたは各面取り角が溶接点間で僅かに変形し、各プ レートが動き、隣接したプレートから僅かに離れる。 しかしながら上記引張力が排除されるとプレート群は元の形状に戻り、上記引 張力がなければ固定子を安全で信頼性高く組み立てることが十分に可能な程度に 安定した形状をとる。 最後に溶接点が大きな応力および／または繰り返し応力を支持することを意図 しないかぎりは、これらプレートの厚さが非常に薄いため、延長されたまたは重 ねられた二つの磁性プレートの面取り角 は溶接点により容易に連結される。 本発明の他の特徴によると、本発明の第一の特徴に従った固定子を製造する製 造方法は、 所定の輪郭に従った各面取り角を有する略正多角形、特に正方形のプレートを 切り出し、 前のプレートから一定角度（α）だけ各プレートをずらしつつ相対してプレー トを積み重ねる工程を具備する。 本発明によると、上記製造方法は、各プレートの前記面取り角のうち二つ毎に 少なくとも一つを、それに対応する隣接した二つの各プレートの面取り角へ少な くとも一つの溶接点により接続する工程を具備する。 本発明の好適実施形態によると、固定子のスロットの底部の絶縁スリーブによ りプレートが互いに確実に圧縮される。 これら絶縁スリーブはスロット内に設置された巻線から固定子のプレートを絶 縁する目的を有する。プレートは、巻線と固定子の内壁との間における絶縁スリ ーブの圧縮と、固定子により保持された絶縁スリーブの数が多いことと、そして 絶縁スリーブの端部とプレート群の端部のプレートとの間における接触とにより 、互いに圧縮された状態で保持される。実際、典型的には絶縁スリーブの端部は プレート群に圧縮力をかけつつプレート群の方へ折り返される。 また本発明は電気回転機械に関する。 この電気回転機械は本発明の固定子を具備することを特徴とする。 本発明の利点ある実施形態によると、電気回転機械は、軸線に対し略平行な長 手溝を固定子の周囲に形成する溝形成手段を具備し、これら長手溝は固定子の側 では開口し、更に冷却流体入口または冷却流体出口と直接連通している。 プレートを回転することで上述の接触したプレートにより覆われ ていないプレートの縁部分、即ち突出部分が形成される。上述したように固定子 の周囲に溝を設けることにより、固定子の周面に接触させつつこれら突出部分間 においてプレートに略平行な横断方向へと冷却流体、特に空気を循環させること が可能となる。 本発明の好適実施形態によると、少なくとも幾つかの長手溝は該長手溝の少な くとも一つの端部を通じて冷却流体入口または冷却流体出口と直接連通している 。 本発明の好適実施形態によると、長手溝は互いに離間して設けられている。 本発明の好適実施形態によると、隣接した二つの長手溝の間に位置する固定子 の一部は電気回転機械の周囲媒体と少なくとも部分的に接触している。 従って冷却流体は、プレートの二つの突出部分の間の長手溝の壁の脇を通って 吸引されたり放出されたりして、各長手溝内の経路で循環する。また冷却流体の 経路は特に短い。 本発明の他の好適実施形態によると、長手溝は隣接しており、第一群の長手溝 と第二群の他の長手溝とは冷却流体入口および冷却流体出口とそれぞれ直接連通 している。 この場合、流体は長手溝を通って入り込み、プレートの突出部分間の長手溝の 壁の脇を通り、隣接した長手溝を通って出る。 本発明の好適実施形態によると、長手溝は第一端部を通じて上記冷却流体入口 および冷却流体出口とそれぞれ連通しており、これら長手溝は第一端部の反対側 の第二端部において密閉されている。 例えば隣接した長手溝の密閉された端部が固定子の軸線方向において対向した 位置を占めることが可能である。 本発明の好適実施形態によると、長手溝の壁の少なくとも一部はハウジングの 壁からなる。 例えば長手溝は固定子に対向した長手溝の面がハウジングの壁からなるように 形成されている。従って追加的な壁を設置する必要がなくなる。これにより長手 溝内の流体とハウジングの外側との間の熱交換が促進される。また材料の節約も 達成される。 本発明の利点ある実施形態によると、冷却流体出口に流体圧縮手段を取り付け る。 実際、ハウジングの外側の冷却流体の多くでは、過剰圧とならない圧縮を行う ことにより流体、特に空気をより効率的に循環できることが分かった。これは特 に上記長手溝における循環に当てはまる。 非限定的な実施形態として示した添付図面を参照して記載した幾つかの好適実 施形態に対する以下の説明を読めば本発明の更なる特徴および利点をより明らか に理解できるであろう。 図１は本発明の固定子の第一実施形態の斜視図である。 図２は図１の固定子の軸方向断面図である。 図３は本発明の固定子の第二実施形態の斜視図である。 図４は図３の固定子の軸方向断面図である。 図５は本発明の電気回転機械の第一実施形態の斜視図である。 図６は図５の電気回転機械の断面図である。 図７は図６の電気回転機械の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った長手断面図である。 図８は図５の電気回転機械のハウジングの斜視図である。 図９は本発明の電気回転機械の第二実施形態の斜視図である。 図１０は図９の電気回転機械の断面図である。 図１１は図１０の線ＸＩ−ＸＩに沿った長手断面図である。 図１２は図１１を類似であるが、電気回転機械の第三実施形態を示した長手断 面図である。 図１３は電気回転機械の第四実施形態のハウジングの斜視図であ る。 図１４は本発明の電気回転機械のハウジングの他の実施形態の斜視図である。 図１５は図１４のハウジングの正面図である。 図１６は図１５の線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿った断面図である。 図１７は図１５と類似であるが、図１４から１６のハウジングを有する電気回 転機械の図１６の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿った部分長手断面図である。 図１８および１９はそれぞれ本発明の方法の実施形態におけるプレート溶接の 動作を略図で示した正面図および平面図である。 図１および図２は本発明の電気回転機械用のスロット付き巻線型の固定子１を 示している。この固定子はモータの一部であるが、電流生成器用の固定子として も使用可能である。 固定子１は相対して積み重ねられた金属製のプレート２からなる。しかしなが ら相対して積み重ねられ、突合わせ接合された金属製の二つのプレートの群から 固定子を形成してもよい。従ってプレートについての以下の記述は二つのプレー トからなるプレート群にも同様に有効である。上記プレート群は二つ以上のプレ ートを含んでいてもよい。等価磁性直径を増大する効果はプレート群に含まれる プレート数が増えると減少する。またこれら状況においてはプレートと冷却流体 との間の熱交換面も減少する。これら二つの場合においてプレートまたはプレー ト群は互いに実質的に同一である。 プレート２は略正多角形である。本実施形態では正多角形は正方形である。各 プレート２において、固定子の軸線４から最も離れた各部分、本実施形態ではプ レート２の四つの角５は、各々、先端を切り取られて面取りされた所定の輪郭に なっている。各面取り角５の縁部６は実質的に軸線４を中心とした円の円弧の形 状である。各 面取り角５の円の径は全てのプレートで同一である。上記径はプレートの全ての 面取り角５においても同一である。 各プレート２は前のプレートに対し固定子の軸線４の周りで一定角度αだけ回 転されている。この角度は実質的に４５°の倍数とは異なる。 更に角度αは３６００°の倍数の分数であり、更に度表示における角度は３６ ０°を固定子のスロットの数で割った値の倍数である。本実施形態での角度αは ２２．５°であり、これは上記条件を満たすものである。 プレート２の各面取り角５において、縁部６を形成する上記円の径は、幾何学 的に考えてプレートの正方形の周囲辺に接する円の径よりも実質的に大きい。更 にこの径は、連続する二つのプレート２ａおよび２ｂのいずれかにおいて、固定 子の軸線方向で見ると、即ち図２のように軸線４に対して垂直な平面へ投影して 見ると、一致した円弧７ａおよび７ｂが延長されまたは重ねられ、円弧が実質的 に連続的になるのに十分小さい径である。 図２の実施形態では非常に薄い分離部１１が二つの一致する円弧７ａおよび７ ｂの間に見られる。 図３および図４は本発明の固定子の他の実施形態を示している。この実施形態 での固定子３は、プレートの面取り角５の縁部６を構成する円の径が前記の実施 形態よりも小さいことを除いて、前記の実施形態と同様である。従ってプレート の面取り角５の縁部６を構成する円弧１４ａおよび１４ｂは二つずつで相互に部 分的に重なり合い、図４で示した固定子の軸線方向の断面図のような連続的な円 を形成する。 従って図１および図３を参照すると、プレート２を一定角度αだけ回転するこ とにより、固定子１は略円筒形状となり、回転された プレートの一定角度αは固定子の周面にブレード１０を形成する。略正方形で互 いに２２．５°だけ回転されたプレートでは、四つのブレード１０が形成される 。 上記のように重なっているため、その重なった領域には図３にあるように隣接 した二つの面取り角を分離する分離線はなく、明らかにブレード１０が見られる 。 プレートを積み重ねて回転し、プレート群を一旦形成すると、プレートを互い に接続して、前記円弧７ａ、７ｂまたは１４ａ、１４ｂでなされる少なくとも二 つの溶接点１１により前のプレートまたはプレート群へ各プレートまたはプレー ト群を固定する。 また図２および図４の参照番号９で示したように各プレートの各溶接点１１に 僅かに波型の部分を設けることも可能であり、これによりプレート２の円形縁部 ６によって形成されたプレート群の円筒形の外側輪郭に対し外方へ溶接点１１が 出てしてしまう危険性を排除することができる。 これら溶接点１１は一つ一つ形成される。しかしながら以下に示した一つの実 施形態の本発明の方法のように溶接点の溶接ラインを設定して溶接を行うことに も利点がある。 本発明の好適実施形態によると、本発明の固定子を製造する製造方法は幾つか の連続した工程を具備する。 初めの一つの工程ではプレート２を相対して積み重ねて上記の固定子１または ３を形成する。次の工程では各プレートの面取り角のうち二つ毎に少なくとも一 つを、それに対応する隣接した二つの各プレートの面取り角へ少なくとも一つの 溶接点１１により接続する。 図１８および図１９を参照すると、次の工程では軸線４に対し略平行な連続し た軌道１５ａ、１５ｂに沿った固定子１の表面において、作動した溶接ヘッド７ ０の一つを固定子１に対して移動して溶 接する。これら軌道１５ａ、１５ｂは各プレート２の面取り角のうち二つ毎に少 なくとも一つを、それに対応する隣接した各プレート２の面取り角５へ少なくと も一つの溶接点１１により溶接するように配置されている。従って各プレートは 少なくとも二つの溶接点により隣接した各プレートへ接続されている。本実施形 態ではこれら軌道１５ａ、１５ｂは図１および図２の鎖線で示した。 軸線４を垂直にした状態で固定子が配置されたプレート７２に対して同時に垂 直へ可動な幾つかの溶接ヘッド７０を有する従来の機械により溶接が行われる。 プレート７２はその軸線の周りで回転自在である。上記機械はプレートの心だし と割り出しとを行う図示していない円筒形のチャックを具備する。また上記機械 は溶接作業中にプレート群に軸線方向の力をかけることが可能な図示していない 圧縮手段を具備する。 本実施形態では軌道１５ａ、１５ｂは直線であり、プレート群の軸線４に対し 平行である。プレートの略正方形の形状や一定角度αとして選択された２２．５ °という値を考慮し、また各プレートの面取り角のうち二つ毎に一つを対応する 面取り角へ溶接すると仮定すれば、図１８および図１９では八つの軌道１５ａお よび１５ｂがあり、これにより二つの溶接点により隣接したプレートを接続する ことが可能となる。この場合、この作業に使用する機械は四つの溶接ヘッド７０ を有する。 溶接点により各面取り角がそれに対応する隣接した二つのプレートの面取り角 へ接続される好適実施形態では、各プレートは四つの溶接点によりそれに隣接し た二つの各プレートへ接続され、固定子は図２で示したようにその周面に１６個 の溶接点の軌道、即ち溶接ライン１５ａ、１５ｂを有する。 図１８および図１９の本実施形態においては、軌道１５ａ、１５ ｂの数ｎが、偶数、本実施形態では八つであり、溶接ヘッド７０の数、本実施形 態では四つの二倍であるとき、本発明の製造方法は、 作動したｎ／２個の溶接ヘッド７０をｎ／２個の初めの軌道１５ａに沿って固 定子の表面において固定子１へと同時に移動して溶接し、 固定子１に対して軸線から溶接ヘッド７０を離し、 固定子の軸線４の周りで所定角度βだけ回転した固定子１へと溶接ヘッド７０ を移動し、 溶接ヘッド７０を固定子１の表面まで戻し、 作動した溶接ヘッド７０をｎ／２個の残りの軌道１５ｂに沿って固定子の表面 において固定子１へと同時に移動して溶接する工程を具備する。 この場合、角度βは角度αと等しく、２２．５°である。１６個の軌道では、 四つの溶接ヘッド７０が固定子１または３の表面に沿って二つの前後経路を移動 する。 溶接ヘッド７０が固定子１の軸線方向へ沿った第一方向へ初めの軌道１５ａを 移動、例えば上方へ移動し、第一方向とは反対方向へ残りの軌道１５ｂを移動、 例えば下方へ移動することが可能である。プレート７２を角度β、即ち２２．５ °だけその軸線周りに回転することにより、固定子に対して溶接ヘッド７０が回 転したことになる。 八つの溶接ヘッドを備えた機械を用いて、溶接点の八つの溶接ラインを一つの 経路とし、または溶接点の１６個の溶接ラインを二つの経路とすることも可能で ある。 上記製造方法における次の工程では、軸線方向における固定子１の端部からプ レート２を適切な圧縮手段により互いに軸線方向へ圧縮する。この場合、電気回 転機械の分野では公知である固定子のス ロットの底部の絶縁スリーブ（図示せず）によりプレートを確実に互いに圧縮し 、各スリーブは固定子の全長にわたり延び、その自由端は固定子の方へ折り返さ れる。 巻線は従来と同様にスロット内に取り付けられる。図１から図４を参照すると 、端部品１６が取り付けられるが、これらは従来のものであるので詳細には示さ ない。これら端部品は実際には端部の巻線を冷却流体から保護する必要がある場 合にのみ必要なものである。 図５、図６および図７には、図１および図２の固定子と同一の固定子を具備す る機械、本実施形態においてはモータ１７を示している。またモータは図３およ び図４の固定子と同じ固定子を具備することも可能である。このモータ１７は図 ８で示したハウジング１８と、回転子１９と、出力軸２０とを有する。モータ１ ７はそれ自身の軸線として固定子１の軸線４を有する。 モータ１７は固定子１の周囲に軸線４と略平行で、図６に示したようにモータ １７の周囲に等間隔で分布する四つの長手溝２１を形成する溝形成手段を具備す る。長手溝２１は互いに離間して設けられている。 長手溝２１の壁の一部２２はハウジング１８の壁からなり、残りの部分２４は 固定子１の周面からなる。従って長手溝２１は固定子の側において開口している 。 更に長手溝２１は冷却流体出口、本実施形態では空気と直接連通している。ま たこれら長手溝２１は冷却流体入口とも直接連通している。長手溝２１はモータ の端部フランジ２５ａ、２５ｂそれぞれの近傍で二つの端部２３ａ、２３ｂを通 じて冷却流体出口と直接連通している。 図５、図６および図８を参照すると、隣接した二つの長手溝２１の間における 固定子の各部分はモータの周囲媒体、本実施形態では 空気と少なくとも部分的に接触している。この目的でハウジング１８は隣接した 二つの長手溝２１の間に貫通する楕円または卵型の三つの開口部２６を有し、こ れら開口部２６を通して固定子１のプレート２が見える。 特に図５から図８に示したハウジング１８は対応する長手溝２１の部分２２を 各々が形成する四つの角部分を有する略正方形の断面形状の周面を有する。 ハウジングは隣接した二つの角部分２２の間において軸線４に近くて固定子１ の外径よりも僅かに大きい内径を有する円筒形状の内部形状を備えた領域９６を 有する。従ってこれら領域９６の内壁は固定子１の外周壁に実質的に接し、上述 の三つの開口部２６を有する。 空気出口には圧縮手段が取り付けられる。この目的でモータ１７はモータの出 力軸２０へ剛的に連結された端部フランジ２５ａ、２５ｂ内にそれぞれ配置され た二つのファン２７ａおよび２７ｂを具備し、これらファン２７ａおよび２７ｂ は端部フランジ２５ａ、２５ｂの開口部２９と連通している。モータはファン２ ７ａおよび２７ｂが長手溝２１のそれぞれの端部２３ａ、２３ｂにおいて圧縮作 用をするようになっている。 この圧縮作用により、周囲空気は楕円の開口部２６を通って長手溝２１へ入り 込み、固定子１のプレート２と直接接する。領域９６の内壁が固定子に接してい るため、開口部２６を通って固定子へ入ったり固定子から出たりする空気（矢印 ３０参照）は、図６の矢印７５で示したようにプレート２の面取り角５間におけ る軸線４に対して垂直な平面において循環させられ、長手溝２１へと入り込む。 空気はファン２３ａおよび２３ｂまで長手溝を循環し、そして開口部２９から放 出される。空気の循環は矢印７５および３０で示した。 図９から図１１に示した本発明のモータの他の実施形態においては、モータ９ ０は隣接した二つの溝３１、３２を具備する。本実施形態においては、これら溝 はハウジング９７の内壁８０と固定子の周面８１とからなり、径方向のリブ９８ が内壁８０に対し内方へ固定子まで突出している。 第一群の溝３１と第二群の溝３２とはモータのそれぞれの端部フランジ３５ａ および３５ｂの開口部８３からなる冷却流体入口および冷却流体出口と直接連通 している。 溝３１および３２は空気入口および空気出口それぞれと第一端部４０を通じて 連通している。これら溝は第一端部４０の反対側の第二端部４１では密閉、即ち シールされている。 この目的のために固定子はその端部の少なくとも一方に比較的軟質で絶縁不透 過性の特にプラスチックの材料からなる軸線方向に関する端部プレート３６ａ、 ３６ｂを有する。本実施形態の二つの端部プレート３６ａ、３６ｂは固定子の内 周径に略等しい内径を有する。各端部プレート３６ａ、３６ｂは、プレートまた は当てはまるならばプレート群の厚さにわたり貫通する適切な貫通手段によりプ レート２または固定子の端部のプレート２のプレート群へ固定される。例えば端 部プレート３６ａ、３６ｂはボルト止めされる。端部プレートはある地点３８で 固定子の外周面を越えて延び、溝３１、３２の上記端部４１における上記シール を形成する。 隣接した溝のシールされた端部４１は固定子の軸線方向において対向した位置 を占める。更に溝は図１０で示したように溝において空間的に交互に第一溝群と 第二溝群とに属する。 モータ９０はハウジング９７の外側の端部フランジ３５ｂの延長上に出力軸２ ０へ剛的に連結されたファン９１を具備し、このファンは上述した換気回路で空 気を循環するのに十分な圧縮を提供する ように配設されている。ファンを出た空気はファン９１を包囲しつつファン９１ を保護する転向部材９２によりハウジング９７の周面へと戻される。 従って空気は以下のように循環する。ファン９１による圧縮により空気が溝３ １の端部４０において開口部８３を通って入り込む（矢印９５ａ参照）。溝が第 二端部４１で密閉されているため、空気は図１０の矢印９５ｂで示したように固 定子の周面でプレート２間でリブ９８の脇を横切って透過し、隣接した溝３２へ 達する。溝３２は端部４１で密閉されているが、端部４０では開放されているた め、そこを通って熱せられた空気がファン９１の方へと逃げる（矢印９５ｃ参照 ）。空気は最後に転向部材９２により放出される。空気の循環は図９から図１１ においては矢印９５ａ、９５ｂ、９５ｃで示した。 図１２にはモータの他の実施形態を示した。図１２のモータ２８は、端部プレ ート３６ａおよび３６ｂをベアリング５１ａおよび５１ｂへそれぞれ接続する二 つの円形のカバー５０ａおよび５０ｂを具備することを除いて、図１１に示した ものと同様である。ベアリング５１ａおよび５１ｂは各端部フランジ３５ａ、３ ５ｂをモータの出力軸２０の端部５４ａ、５４ｂへ接続する。カバー５０ａおよ び５０ｂは、固定子の周面を冷却する空気回路に対して、回転子１９と、端部品 １６および端部の巻線を具備する固定子の端部との不透過絶縁を確実なものとす るように形成されている。カバー５０ａおよび５０ｂは適切な材料、例えば金属 やプラスチックなどから作製されている。空気の循環は図９から図１１で説明し たのと同様である。 図１３は本発明のモータのハウジングの他の実施形態を示している。ハウジン グ６０はその内部にハウジングの軸線に対し略平行な １２個のバンド６１を具備し、これらバンド６１は互いに離間して設けられ、こ れらの面が固定子（図示せず）の周面に接するよう配置され、また一旦固定子が ハウジング６０内に配置されると固定子と接触するように配置されている。この バンド６１はバンド６１と同じ長さの略径方向への長手リブ６２によりハウジン グの壁へ接続されている。バンド６１および長手リブ６２は連続的であり、また 固定子の外側の冷却流体、本実施形態では空気に対し不透過性である。 ハウジング１８、６０および９７のそれぞれの形状は軽金属や繊維強化プラス チック材の鋳型成形や射出成形によって製造されるのに適している。 いずれの場合においても、ハウジングは外部媒体からモータを適切に隔離する という一つの機能だけを有するわけではない。従来のハウジングにより通常達し える機械的な機能は端部フランジによりなされ、これら端部フランジは、公知の ように、互いに所定距離だけ離れた状態で端部フランジを維持するのに適した管 状の空間要素を通るネジによって互いに固定される。 同様にフランジはモータの固定脚、およびここでは挙げる必要がないモータの 従来の固定具全てを保持するのに適している。 図１４から図１８に示した実施形態においては、ハウジング１００は、軽金属 または繊維強化プラスチック材の鋳型成形または射出成形によってか、または切 断、圧延、溶接およびスタンピングされたプレートを用いて作製されるのに適し ている。 ハウジング１００は概して円筒形の形状を有し、その周面に幾つかの長い開口 部１０１、本実施形態では六つの開口部１０１を有する。 ハウジング１００の円筒壁１０２は、ハウジングの内部へ向かっ て狭まる概ね先端を除去されたピラミッドのような連続周壁１０４によって、固 定子１の外側で実質的に接すると共に固定子において内部開口部１０６を形成す る内周縁部１０５まで各開口部１０１の周縁部１０３から延長されている。 内部開口部１０６の軸線方向の長さは、固定子の長さに略等しいため、内部開 口部１０６は図５から図８のハウジング１８の開口部２６の一部の役割をする。 各開口部１０１、１０６の連続周壁１０４は、ハウジング１８の壁９６と同様に 、隣接した二つの長手溝２１から開口部１０１、１０６を分離し、これら長手溝 ２１はハウジングの円筒壁１０２と、隣接した開口部の連続周壁１０４とにより 形成されている。この連続周壁１０４は開口部を通って吸引された空気を、対応 する長手溝２１へ達するまえに、回転したプレート２の面取り角５間で内周縁部 １０５の脇を通す。 ハウジング１００はその端部に軸線方向に関する端部フランジ１０７ａ、１０ ７ｂを収容するのに適しており、ハウジングの従来の機械的機能はハウジング１ ００または端部フランジ１０７ａ、１０７ｂのいずれかによって達成される。 勿論、本発明は説明してきた実施形態に限定されるものではなく、本発明の範 囲から逸脱することなく種々の方法で変更したり改良したりすることが可能であ る。 従って溶接点をはんだ点や接着点に置き換えたり、延長されまたは重ねられる ように円弧６を面取り角の二等分線に対し対称な凹および／または凸多角形輪郭 と置き換えたり、固定子１を回転シリンダの周面ではない形状の周面にすること も可能である。 溶接点のそれぞれの所定角度位置が周期的に再配置されるならば、溶接点の溶 接ライン１５ａ、１５ｂを固定子１、３の軸線４の周りに等間隔で分布させる必 要はない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電気回転機械用のスロット付き巻線型の固定子（１；３）であって、相対 して積み重ねられた金属製のプレート（２）からなり、各プレート（２）は隣接 した次のプレート（２）から一定角度（α）だけ上記固定子（１；３）の軸線（ ４）に対して角度方向へずれており、上記一定角度（α）は前記スロットのピッ チに一致した角度の倍数に等しく、各プレート（２）は略正多角形、特に正方形 であり、該プレートの各角（５）はその先端を切り取られて面取りされており、 該面取り角（５）の二等分線に対し対称な円形輪郭（６）または略円形輪郭にな っており、該円形輪郭は全ての面取り角（５）において同一であると共に上記一 定角度（α）と略等しいまたは上記一定角度（α）より大きい中心角を有する扇 形に一致し、前記固定子（１；３）の軸線（４）に対する上記円形輪郭までの距 離および円形輪郭の形状は前記固定子（１；３）の軸線に対して垂直な平面へ投 影したときにプレート（２）の円形輪郭（６）が次の隣接したプレート（２）の 円形輪郭（６）を実質的に延長しまたは前記円形輪郭（６）に部分的に重なるよ う上記一定角度（α）に従って決定される固定子において、各プレート（２）の 前記面取り角（５）のうち二つ毎に少なくとも一つは、二つの円形輪郭（６）が 延長されたまたは重ねられた位置において、二つの隣接した各プレート（２）の 対応する面取り角（５）へ少なくとも一つの溶接点（１１）により接続されてお り、上記溶接点（１１）は前記固定子（１；３）の軸線に対し周期的に再配置さ れる所定角度位置にそれぞれ配置されると共に溶接点（１１）が固定子（１；３ ）の軸線（４）に対し略平行な溶接点（１１）の溶接ライン（１５ａ，１５ｂ） に沿って整列するように上記軸線（４）の周りに略規則的に分 布していることを特徴とする固定子。 ２． 個々に積み重ねられた同一形状の少なくとも二つのプレート（２）を具備 する一群と前記各プレート（２）とを置き換えたことを特徴とする請求項１に記 載の固定子。 ３． 各プレート（２）が僅かに波状の部分を各溶接点（１１）に備えることを 特徴とする請求項１または２に記載の固定子（１；３）。 ４． 前記溶接点（１１）の溶接ライン（１５ａ，１５ｂ）が固定子（１；３） の軸線の周りに規則的に分布していることを特徴とする請求項１から３のいずれ か一つに記載の固定子。 ５． 固定子の内側面に設けられたスロットが固定子（１；３）の軸線（４）に 対し僅かに傾斜した固定子において、対応する溶接点（１１）により形成された 前記溶接ライン（１５ａ，１５ｂ）が固定子（１；３）の軸線（４）に対して等 しい傾斜角度で傾斜したブレードの形状を有することを特徴とする請求項１から ４のいずれか一つに記載の固定子。 ６． 前記固定子（１；３）はその端部の少なくとも一方に比較的軟質で絶縁不 透過性の特にプラスチックの材料からなる軸線方向に関する端部プレート（３６ ａ，３６ｂ）を有し、該端部プレート（３６ａ，３６ｂ）は固定子（１；３）の 内周面の径に略等しい内径を有し、該端部プレート（３６ａ，３６ｂ）はプレー ト（２）の厚さにわたり貫通する貫通手段により前記固定子（１；３）の端部の プレート（２）へ固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一 つに記載の固定子（１；３）。 ７． 請求項１から６のいずれか一つに記載の固定子（１：３）を製造する製造 方法であって、 所定の輪郭（６）に従った各面取り角（５）を有する正多角形、 特に正方形のプレート（２）を切り出し、 前のプレート（２）から一定角度（α）だけ各プレート（２）をずらしつつ相 対してプレート（２）を積み重ねる製造方法において、 各プレート（２）の前記面取り角（５）のうち二つ毎に少なくとも一つを、そ れに対応する隣接した二つの各プレート（２）の面取り角へ少なくとも一つの溶 接点（１１）により接続することを特徴とする製造方法。 ８． 作動した溶接ヘッド（７０）の一つを軸線（４）に対し略平行な連続した 軌道（１５ａ，１５ｂ）に沿って固定子（１；３）の表面において固定子（１； ３）へと移動して溶接し、前記軌道は各プレートの面取り角のうち二つ毎に少な くとも一つを、それに対応する隣接した各プレート（２）の面取り角へ少なくと も一つの溶接点（１１）により溶接するように配置されていることを特徴とする 請求項７に記載の製造方法。 ９． 軌道（１５ａ，１５ｂ）の数ｎが偶数であると共に溶接ヘッド（７０）の 二倍であり、 作動したｎ／２個の溶接ヘッド（７０）をｎ／２個の初めの軌道（１５ａ）に 沿って固定子（１；３）の表面において固定子（１；３）へと同時に移動して溶 接し、 固定子（１；３）に対し軸線（４）から溶接ヘッド（７０）を離し、 固定子（１；３）の軸線（４）の周りで所定角度（β）だけ回転した固定子（ １；３）へと溶接ヘッド（７０）を移動し、 該溶接ヘッド（７０）を固定子（１；３）の表面まで戻し、 作動した溶接ヘッド（７０）をｎ／２個の残りの軌道（１５ｂ）に沿って固定 子（１；３）の表面において固定子（１；３）へと同時に移動して溶接すること を特徴とする請求項８に記載の製造方法。 １０． 前記溶接ヘッド（７０）が固定子（１；３）の軸線方向に沿って第一方 向へと初めの軌道（１５ａ）を移動し、また前記溶接ヘッド（７０）が第一方向 の反対方向に沿って残りの軌道（１５ｂ）を移動することを特徴とする請求項９ に記載の製造方法。 １１． 固定子（１；３）のスロットの底部の絶縁スリーブによりプレート（２ ）が互いに確実に圧縮されることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一つ に記載の製造方法。 １２． 請求項１から６のいずれか一つに記載の固定子（１；３）を具備するこ とを特徴とする電気回転機械（１７；９０；２８）。 １３． 前記軸線（４）に対し略平行な長手溝（２１；３１；３２）を固定子（ １；３）の周囲に形成する溝形成手段を具備し、これら長手溝（２１；３１；３ ２）は固定子（１；３）の側では開口し、更に冷却流体入口または冷却流体出口 と直接連通していることを特徴とする請求項１２に記載の電気回転機械。 １４． 少なくとも幾つかの長手溝（２１；３１；３２）が該長手溝の少なくと も一つの端部（４０）を通じて前記冷却流体入口または冷却流体出口と連通して いることを特徴とする請求項１３に記載の電気回転機械。 １５． 前記長手溝（２１）は互いに離間して設けられていることを特徴とする 請求項１３または１４に記載の電気回転機械。 １６． 隣接した二つの長手溝（２１）の間に位置する固定子（１；３）の一部 は電気回転機械の周囲媒体と少なくとも部分的に接触しており、電気回転機械の ハウジング（１８；１００）は固定子（１；３）の上記一部の前側に少なくとも 一つの貫通した楕円形の開口部（２６；１０６）を有し、該開口部の縁部（９６ ；１０５）は前記固定子（１；３）へ略接し、上記開口部（１０６）またはこれ ら開口部（２６）は固定子（１；３）の軸線方向の略全長にわた り延びることを特徴とする請求項１５に記載の電気回転機械。 １７． 前記長手溝（３１，３２）が隣接しており、第一群の長手溝（３１）と 第二群の他の長手溝（３２）とは冷却流体入口および冷却流体出口とそれぞれ直 接連通していることを特徴とする請求項１３または１４に記載の電気回転機械。 １８． 前記長手溝（３１，３２）は第一端部（４０）を通じて空気入口および 空気出口とそれぞれ連通しており、第一端部（４０）の反対側の第二端部（４１ ）において密閉されていることを特徴とする請求項１７に記載の電気回転機械。 １９． 隣接した長手溝（３１，３２）の密閉された第二端部（４１）が固定子 （１；３）の軸線方向において対向した位置を占めることを特徴とする請求項１ ８に記載の電気回転機械。 ２０． 前記長手溝（３１，３２）は該長手溝（３１，３２）において空間的に 交互に第一溝群と第二溝群とにそれぞれ属することを特徴とする請求項１７から １９のいずれか一つに記載の電気回転機械。 ２１． 前記長手溝（２１；３１，３２）の壁の少なくとも一部（２２；８０） はハウジングの壁からなることを特徴とする請求項１３から２０のいずれか一つ に記載の電気回転機械。 ２２． 前記冷却流体出口に流体圧縮手段（２３ａ，２３ｂ；９１）を取り付け たことを特徴とする請求項１３から２１のいずれか一つに記載の電気回転機械。 ２３． 前記ハウジングは軽金属または繊維強化プラスチック材の鋳型成形また は射出成形によって製造されるのに適し、または切断、圧延、溶接またはスタン ピングされたプレートを用いて製造されるのに適していることを特徴とする請求 項１３から２２のいずれか一つに記載の電気回転機械。