WO2021186526A1

WO2021186526A1 - 回転電機

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Publication number: WO2021186526A1
Application number: PCT/JP2020/011615
Authority: WO
Inventors: 直廣重
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2022-09-17

Abstract

回転軸（５）の周囲にリング状に配置され、冷媒流路の形成に用いられる仕切り板（６）は、複数の絶縁部材よりなる仕切り板分割体（１１）を周方向に結合させた構造である。隣接する仕切り板分割体（１１）は周方向の端面となる分割面（６ａ）において突き合わされて結合されている。分割面（６ａ）に各々形成された溝部（１３ａ）は、仕切り板分割体（１１）の分割面（６ａ）同士が突き合わされたことで連通して一つの孔部（１３０ａ）を形成する。孔部（１３０ａ）は、例えば仕切り板（６）の厚さ方向にその開口形状を掃引した形状である。孔部（１３０ａ）の内部には絶縁部材よりなる結合体（１２ａ）が挿入され、結合体（１２ａ）と仕切り板分割体（１１）との間に摩擦力が生じて両者が結合される。

Description

回転電機

　本願は回転電機に関するものである。

　回転電機の内部構成部を冷却する冷媒を流すために、回転電機の内部空間を仕切る仕切り板を用いて冷媒流路が形成される。例えば、仕切り板は、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）材で構成され、回転軸を取り巻く形状に形成され、周方向に二分割された部材が結合されてなる構成である（例えば、特許文献１参照）。また、仕切り板を金属材料にて構成することが開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、回転軸を取り囲む形状である仕切り板を結合可能な分割構造にて構成することが開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特開2018-182839号公報特開昭59-61448号公報特開2019-103275号公報

　上述のように、引用文献１にあっては、回転電機の内部に設けられた仕切り板が絶縁部材であるＦＲＰ材で形成され、さらに分割構造である例が開示されている。しかし、分割された二つのＦＲＰ材を結合させるために冷媒流路を構成する面部から延出された縁部が必要であり、その縁部を二枚重ね合わせ、その重ね合わされた縁部を締結材にて固定することで結合させる構成であった。締結材として金属ボルトを用いれば構成要素の導電部との間に絶縁距離を確保する必要が生じ、回転電機の小型化において支障があった。また、仕切り板にボルト締結に必要となる縁部を設けることによって、仕切り板自体の寸法が大きくなるという点においても、回転電機の小型化において支障があった。

　引用文献２にあっては、仕切り板が金属製であるため、コイルエンドと仕切り板の間に絶縁距離をとる必要があり、その結果、回転電機全長が大きくなるという課題があった。
　また、引用文献３にあっては、仕切り板が結合可能な分割構造であることについて詳細な内容を開示しておらず、具体的な構成が不明である。

　本願は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、回転電機のさらなる小型化を目的とするものである。

　本願に係わる回転電機は、フレームの内部に配置された円筒状の固定子、上記固定子の内周側に回転軸に支持されて配置された回転子、上記回転軸に固定され、軸方向に沿って機内側に冷媒を送風するファン、上記フレームの内部の上記固定子の軸方向外側に配置され、上記回転軸の周囲の吸気部から径方向外側に延伸されて冷媒流路を形成する仕切り板を備え、上記仕切り板は、絶縁部材で形成され、周方向に複数に分割された仕切り板分割体が分割面において突き合わされて結合され、隣接する上記仕切り板分割体の上記分割面には各々溝部が形成されて連通した孔部が形成され、上記孔部には絶縁部材よりなる結合体が二つの上記仕切り板分割体の両方にまたがって配設されたことを特徴とするものである。

　本願の回転電機によれば、仕切り板の厚さを増すことなく仕切り板全体を絶縁部材で構成でき、回転電機の小型化という本願特有の効果を得ることが可能となる。

実施の形態１による回転電機の側断面図である。実施の形態１の回転電機の仕切り板の平面図である。図２の仕切り板を構成する仕切り板分割体の一つを示す平面図である。実施の形態１の仕切り板分割体の分割面の溝部に結合体が挿入される状態を示す側面図である。実施の形態１の仕切り板の要部拡大斜視図である。実施の形態２の仕切り板分割体の要部拡大平面図である。実施の形態２の仕切り板の平面図である。実施の形態２の仕切り板分割体の分割面の溝部の拡大斜視図である。実施の形態２の仕切り板の要部拡大斜視図である。実施の形態３の仕切り板の要部拡大斜視図である。図１０の仕切り板から結合体を取り外す状態を示す要部拡大斜視図である。実施の形態５の仕切り板分割体の分割面の溝部の拡大斜視図である。実施の形態５の仕切り板の要部拡大斜視図である。

実施の形態１．
　本願の実施の形態１による回転電機１００について、図１から図５を用いて説明する。図１は実施の形態１による回転電機１００の軸に沿った方向の側断面図である。図１に示すように、回転電機１００は、フレーム１、固定子２、回転子３、ブラケット４、回転軸５、仕切り板６、ファン７（軸流ファン）、コイルエンド８、熱交換器９等を主な構成要素として備えている。

　円筒状の固定子２はフレーム１の内部に固定され、回転軸５に一体化された回転子３が固定子２の内周側に回転可能に支持されている。フレーム１の軸方向の両端部には円環状の部材であるブラケット４が設けられており、回転電機１００の内部空間を密閉している。回転子３の軸方向の両端部から回転軸５が機外側に延伸し、ブラケット４に係合している。回転軸５にはフレーム１の内部において軸方向に沿って機内側に冷媒１０を送風するファン７が設けられている。

　例えば、熱交換器９はフレーム１の上部に配置され、この熱交換器９で冷却された冷媒１０（冷媒の流れる方向を矢印で示した）は、フレーム１の内部において、軸方向両端部の仕切り板６によって仕切られた空間よりなる冷媒流路を通り、ファン７によって機内側、つまり回転子３、固定子２、コイルエンド８の側に送られて各部材を冷却し、径方向外側へ流れて熱交換器９に再度還流される。仕切り板６は、フレーム１の内部の固定子２の軸方向外側に配置され、回転軸５の周囲の吸気部から径方向外側に延伸されて冷媒流路を形成している。仕切り板６は絶縁部材によって構成されており、例えばガラス繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製である。

　図２は、回転電機１００の内部にて冷媒流路を形成する仕切り板６の平面図であり、軸に垂直な平面形状を示している。仕切り板６はその中心部に回転軸５を通すための開口部を有するリング状に形成されており、その開口部は冷媒１０を軸方向機内側に送る吸気部となる。図２の例では、周方向に４等分されてなる仕切り板分割体１１が結合体１２によって結合され、一体化された仕切り板６が示されている。
　例えば、この仕切り板６は、その外周側をフレーム１と結合させることで回転電機１００の内部に固定されている。

　図２に示すように、仕切り板６は、周方向に複数の仕切り板分割体１１が結合されてなる構成である。一つの仕切り板分割体１１の周方向の端面が分割面６ａである。例えば、分割面６ａは回転軸５から放射状に伸びる状態に形成されている。仕切り板６の分割数は適宜調整することができ、また、仕切り板６を等間隔に分割する以外に、一つを半円、他をより小さいパーツに分割するなどの調整も可能であることは言うまでもない。

　さらに、仕切り板分割体１１の分割面６ａは回転軸５から放射状に伸びる面部とする以外に、別の方向に設けることも可能であり、回転電機１００の製造時またはメンテナンス時に回転軸５からの仕切り板６の取り外しが容易となるように、分割面６ａの伸びる方向を調整することが可能である。
　なお、仕切り板６の内周部に位置する吸気部の開口形状については、図１に例示するように軸方向に滑らかに傾斜する曲面部を持つ漏斗状に形成することが可能である。

　また、図２に示すように、仕切り板６は隣接する仕切り板分割体１１の分割面６ａ同士が突き合わされた突き合わせ面部に結合体１２を嵌入させて、結合体１２と仕切り板分割体１１との摩擦力によって仕切り板分割体１１同士を結合した構成である。
　図２の例では、仕切り板分割体１１の内周部から外周部にかけての径方向において、一つの分割面６ａ内の離間した２か所にそれぞれ結合体１２を配置しているが、結合体１２の個数および配置は適宜調整することが可能であることは言うまでもない。

　図３は、一つの仕切り板分割体１１の拡大平面図であり、周方向の端面となる分割面６ａに形成された溝部１３は、その平面形状が四角形となるように開口され、分割面６ａに開口された開口部６ｂが分割面６ａに垂直に所定の深さに掘り下げられ、かつ、図３に示す平面形状が軸方向に掃引された形状に設けられている。溝部１３は結合体１２を挿入する孔部１３０の一部を構成する。

　図３の仕切り板分割体１１に同形状の仕切り板分割体１１が分割面６ａにおいて突き合わされると、分割面６ａには二つの溝部１３が連通してなる孔部１３０が形成される。この孔部１３０は、仕切り板６の一方の表面側（後述する機外側表面部１１ａ）に穿たれた開口形状が、仕切り板６の他方の表面側（後述する機内側表面部１１ｂ）にかけて一方向に掃引された形状であり、この実施の形態１の例では軸方向に孔部１３０が設けられている。

　図４は、仕切り板分割体１１の分割面６ａの溝部１３に結合体１２が挿入される状態を示した側面図であり、仕切り板分割体１１の一方の平面である機外側表面部１１ａから結合体１２が挿入される。図４に示すように、仕切り板分割体１１の分割面６ａには、溝部１３の開口部６ｂが開口されている。そして、二枚の仕切り板分割体１１の分割面６ａの形状が面対称に設けられたことにより、互いの分割面６ａが完全に重なるように突き合わされた状態にあっては、各々の仕切り板分割体１１が有する開口部６ｂは共通した開口領域となって一つの孔部１３０を形成する。一つの孔部１３０には一つの結合体１２が挿入され、隣接する仕切り板分割体１１の間に結合体１２が掛け渡されて配置され、結合体１２は繋ぎ部材としての役割を担っている。

　なお、隣接する二つの仕切り板分割体１１に設けられた溝部１３の形状は、上述のように同形状であってもよいし、また異なる形状であってもよい。孔部１３０に挿入する結合体１２の仕切り板分割体１１の厚さ方向に沿った長さ（軸方向の寸法）は、仕切り板分割体１１の厚さと等しい場合に仕切り板６の表面部に凹凸が生じることがないため、空気抵抗を低減でき、結合体１２がより短い場合には構成材料の低減化が可能となり、結合体１２がより長い場合には表面部から突出した突出部に加工を施すことで組み立て時に利用できる係合部等を付加的に形成することが可能である。
　結合体１２は絶縁部材によって構成され、仕切り板６と同じ材料であっても、また異なる材料であってもよい。

　また、図５は軸を上下方向とした場合の仕切り板６の要部拡大斜視図であり、一つの結合体１２を介して二つの仕切り板分割体１１が結合された状態を示している。例えば、結合体１２は柱状形状に形成され、隣接する仕切り板分割体１１の間に嵌入されている。
　ここで、仕切り板分割体１１と結合体１２の間の間隙を埋め、二枚の仕切り板分割体１１同士を結合する結合体１２の機能を向上させる目的で、仕切り板分割体１１と結合体１２とを接着剤で接着してもよい。

　このように、仕切り板６は、周方向に複数に分割されてなる仕切り板分割体１１が、その端面となる分割面６ａにおいて突き合わされて互いに結合された構成である。隣接する仕切り板分割体１１の分割面６ａに各々形成された溝部１３が連通することで一つの孔部１３０が形成され、この孔部１３０に絶縁部材よりなる結合体１２が隙間なく挿入される。結合体１２は孔部１３０を埋める形状に形成される。結合体には二つの仕切り板分割体１１の両方にまたがって配設され、仕切り板分割体１１と結合体１２とが接合され、全体としてリング状の絶縁部材よりなる仕切り板６が形成される。

　この実施の形態１の回転電機１００の作用について説明する。仕切り板６は、ファン７によって送風される冷媒１０を仕切り板６の機外側から機内側に送るための流路を形成する役割を持つ。回転電機１００の運転にともなって、回転子３の回転により誘起される電磁加振力に代表される外力が仕切り板６に作用した場合、隣接する仕切り板分割体１１同士が分離して仕切り板分割体１１の間に間隙が生じると、その間隙を通じて冷媒１０が機内側から機外側に流出し、所望の冷却効果が得られなくなる場合がある。そのため、隣接する仕切り板分割体１１同士の分離を抑制し、仕切り板６に間隙が生じないように仕切り板分割体１１同士を結合させる必要がある。

　図２から５に示すように、溝部１３を構成する全ての面（内壁面および底面）の溝部１３によって穿たれた孔部１３０の内側に向かう方向の法線ベクトルは、径方向および仕切り板分割体１１の外部に向かう成分を持っている。この法線ベクトルが、分割面６ａから仕切り板分割体１１の内部に向かう方向の成分を持たない構成である場合、仕切り板分割体１１同士を分割面６ａと垂直な方向に分離させようとする外力が仕切り板６に作用した際には、仕切り板分割体１１と結合体１２との間に生じる摩擦力が仕切り板分割体１１同士の分離を防ぐ力として働く。

　図２から４に示す例では、仕切り板分割体１１の分割面６ａには溝部１３が軸に沿って形成され、その溝部１３に結合体１２が挿入されている。そのため、仕切り板６の径方向に外力が生じたとしても、結合体１２が二つの仕切り板分割体１１の間にまたがって軸方向に延在して配置されているため、分割面６ａにおける結合体１２を中心とした回動を抑制でき、ズレを防止することができる。

　また、仕切り板６の周方向の仕切り板分割体１１同士を引き離す方向への外力が生じたとしても、結合体１２を配設した構造とすることによって、結合体１２と仕切り板分割体１１との接合面積を、結合体１２を設けない場合の分割面６ａの面積よりも増大させることができ、結合体１２と仕切り板分割体１１との摩擦力を増大させることができるため、隣接する仕切り板分割体１１同士の分離を防ぎ、隙間が生じることを抑制することが可能となる。

　このように、結合体１２を用いた仕切り板分割体１１の結合方法を採用することで、金属ボルトを用いることなく、かつボルト締結のための仕切り板の縁部を設けることなく仕切り板分割体１１同士の結合が可能となる。さらに、仕切り板分割体１１および結合体１２が絶縁部材によって形成されたものであることから、従来の締結材として金属ボルトを用いた回転電機の構造において必須であったコイルエンド８と仕切り板６との間の所定の絶縁距離を確保することが不要となり、仕切り板６の中に結合体１２を埋め込む構成であるため、仕切り板６自体の軸方向の寸法が大きくならず、回転電機１００の全長を従来のものよりも短縮することができ、装置の小型化が可能となる。

　なお、上述の結合体１２として、図２等に軸に垂直な平面形状が方形であるものを例示したが、突き合わされた二つの分割面６ａが引き離される方向に力が加えられた場合に、結合体１２が脱落することを抑制するために、上述したように接着剤による接着等の手段を用いることが有効である。本構成によれば、分割面６ａに溝部１３が設けられることで接着面となる表面積が増大し、接着性能が向上することは言うまでもない。
　また、仕切り板分割体１１の一つの分割面６ａに形成する溝部１３および結合体１２の本数は２本に限定されることなく、１本とすること、あるいは３本以上とすることが可能であり、形成する仕切り板６の形状（径方向の寸法および軸方向の厚み等の外形）等に応じて変化させることが可能であることは言うまでもない。

実施の形態２．
　次に、本願の実施の形態２の回転電機１００について、図６から図９を用いて説明する。上述の実施の形態１のものにあっては、二つの仕切り板分割体１１に設けられた溝部１３が突き合わせ面にて連通されてなる孔部１３０が設けられ、その孔部１３０に結合体１２が挿入されて一体化された仕切り板６を得ることについて説明した。そして、実施の形態１による回転電機１００は、仕切り板分割体１１の分割面６ａから掘り下げられた溝部１３の開口部６ｂの開口寸法が深さ方向（分割面６ａに垂直な方向）に同じであり、溝部１３の開口部６ｂの形状と溝部１３の底面部の形状が同形状となる例を示していた。

　これに対し、本実施の形態２に係る回転電機１００は、図６に仕切り板分割体１１の軸に垂直な要部拡大平面図を示すように、分割面６ａに形成された溝部１３ａの開口寸法が、底面部よりもで最も広く、分割面６ａに近いほど狭く形成され、溝部１３ａによって形成された孔部１３０ａに挿入される結合体１２ａ（後述する）の分割面６ａに垂直な方向への脱落防止が可能な形状であることを特徴としている。

　図７は実施の形態２の仕切り板６の軸に垂直な平面形状を示すものであり、隣接する仕切り板分割体１１はくさび状の結合体１２ａによって結合されている。結合体１２ａが挿入される孔部１３０ａの軸方向に垂直な平面形状は、周方向における中間的な位置、例えば分割面６ａにおいてくびれ部分を有する形状である。
　図８に、仕切り板分割体１１の分割面６ａに形成された溝部１３ａの拡大斜視図を示すように、溝部１３ａは底面部が広く、開口部６ｂが狭くなるように、三つの平面部（内壁面および底面）によって囲まれて形成され、その内部の空間は、対向配置されるもう一つの溝部１３ａ（図示せず）と共同で連通した孔部１３０ａを形成する。

　図９に仕切り板分割体１１の要部拡大斜視図を示すように、くびれ部分を持つ孔部１３０ａには断面形状がくさび状である結合体１２ａが軸方向に沿って隙間なく挿入されている。
　結合体１２ａの形状は、上述の実施の形態１に係る回転電機１００と同様に、二枚の仕切り板分割体１１を互いの分割面６ａが完全に重なるように隣接させたときに二箇所の溝部１３ａを連通させた孔部１３０ａを構成する面で囲まれた外形形状を持つ柱状形状である。

　図６に示したように、仕切り板分割体１１の分割面６ａに設けられた溝部１３ａは少なくとも一つの面部を有し、その面部の孔部１３０ａに向かう向きの法線ベクトル６ｃは、分割面６ａから仕切り板分割体１１の内部に向かう向き（内向き）の成分を有している。図６等の例では、一つの溝部１３ａの中で左右の内壁面（側面）の法線ベクトル６ｃが内向きの成分を有している。

　次に、この実施の形態２の回転電機１００の作用について説明する。実施の形態２に係る回転電機１００は、上述の実施の形態１のものと同様の効果に加え、次のような効果を付加的に得ることができる。
　実施の形態１のように溝部１３を構成する全ての面部の法線ベクトルが分割面６ａから仕切り板分割体１１に内向きの成分を持たない場合、仕切り板分割体１１同士を分割面６ａに垂直な方向について分離させようとする外力が仕切り板６に作用した際に、仕切り板分割体１１同士の分離を防ぐ力は仕切り板分割体１１と結合体１２ａの間に生じる摩擦力のみであった。しかし、本実施の形態２のように、くびれ部を持つ孔部１３０ａにくさび部を持つ結合体１２ａを挿入する構成とすることで、仕切り板分割体１１と結合体１２ａの剛性によって、仕切り板分割体１１同士の分離を防ぐことが可能となる。

　通常、回転電機１００は少なくとも数年という長期間の運用を前提としており、運用されている期間において仕切り板分割体１１と結合体１２ａの間には繰り返し摩擦力が作用し、仕切り板分割体１１もしくは結合体１２ａ、またはその両方の摩耗が進行しうる。仕切り板分割体１１および結合体１２ａの摩耗が進行すると、仕切り板分割体１１と結合体１２の間に生じる摩擦力は経時的に減少し、ついには仕切り板分割体１１と結合体１２ａとの間に加わる摩擦力が完全に消失、つまり仕切り板分割体１１と結合体１２ａが分離し、結合体１２ａが脱落するなどして仕切り板分割体１１同士を間隙なく結合するという結合体１２ａの機能が失われる場合がある。

　本実施の形態２では、図６に示したように、溝部１３ａを構成する面部のうち少なくとも一つの面部の法線ベクトル６ｃが分割面６ａから仕切り板分割体１１に内向きとなる成分を持つ。そのため、仕切り板分割体１１同士を分割面６ａと垂直な方向に分離させようとする外力が仕切り板６に加わった際には、結合体１２ａには引張応力が加わる。そのため、仕切り板分割体１１または結合体１２ａまたはその両方が変形しなければ、隣接する仕切り板分割体１１同士が分離することはない。つまり、仕切り板分割体１１および結合体１２が持つ剛性によって仕切り板分割体１１同士の分離を抑制することができる。
　このような構成とすることで、仕切り板分割体１１同士を間隙が生じないよう結合させた状態をより安定的に保持することが可能となり、回転電機１００の冷媒１０による冷却性能の低下を抑制することができる。

　なお、孔部１３０ａおよび結合体１２ａの軸方向に垂直な平面形状が径方向に対称的に形成され、径方向の両端にくびれ部およびくさび部が設けられた例を示していたが、くびれ部およびくさび部が片側のみに形成されていても、仕切り板分割体１１および結合体１２ａの剛性による仕切り板分割体１１同士の分離抑制効果を得ることができる。また、くびれ部およびくさび部の形状は図６から図９に示した形状に限らず、円弧状など曲面形状を有していてもよい。

実施の形態３．
　次に、図１０および図１１を用いて実施の形態３に係る回転電機１００について説明する。図１０は仕切り板６の要部拡大斜視図であり、隣接する仕切り板分割体１１を結合体１２ａで結合させた構成であって、結合体１２ａの一端が突出部１４として仕切り板分割体１１の表面部から突出した状態を示すものであり、図１１は、図１０の結合体１２ａを仕切り板分割体１１の突き合わせ面部から引き抜く状態を示した要部拡大斜視図である。本実施の形態３の回転電機１００は上述の実施の形態２の回転電機１００と同様の構成を備えるが、以下の点において異なる。

　実施の形態３による回転電機１００では、図１０に示すように、仕切り板分割体１１の一方の表面（機外側表面部）から結合体１２ａの突出部１４が軸方向の機外側に突出し、仕切り板分割体１１の厚さ方向に結合体１２ａが充填されており、結合体１２ａの端面と仕切り板分割体の他方の表面（機内側表面部）は面一となるように結合体１２ａの挿入状態が調整されている。その突出部１４には、例えば結合体１２ａを仕切り板６から引き抜くための治具を係合させる係合部１５が設けられている。

　結合体１２ａが隣接する仕切り板分割体１１の溝部１３ｂによって形成される孔部１３０ａに配置された際、突出部１４が仕切り板６の機外側表面より突出する長さは、例えば５ｃｍ以上とすることが適切であり、より好ましくは１０ｃｍ以上とすることが適切である。この突出部１４は、分割面６ａに対して垂直とならない角度、例えば図１０に示すように、分割面６ａに平行となる方向に突出部１４内を一方向に貫通する貫通孔よりなる係合部１５を有している。
　図１１に示すように、係合部１５となる貫通孔には、結合体１２ａの引き抜き時に棒状の治具１６が挿入され、この治具１６が機外側に引っ張られることで力が加えられるため、引き抜き時のバランスを保つため、突出部１４の中心部を通過する位置に貫通孔が開口されていることが望ましい。また、貫通孔の開口端の形状は円形が好ましいが、楕円形または多角形の形状であってもよい。

　本実施の形態３の回転電機１００の作用について説明する。実施の形態３に係る回転電機１００は上述の実施の形態１および２のものと同様の効果を奏するものであり、さらに次のような特有の効果を得ることができる。
　回転電機１００の運用に際し、定期点検などで回転子３を取り外すために仕切り板分割体１１を分離させる必要が生じる場合が想定される。本実施の形態３のものは、結合体１２ａが溝部１３ａに配置された際に仕切り板６の機外側表面部から突出する突出部１４を有しており、突出部１４の一つの側面部から結合体１２ａの内部を一方向に貫通し別の側面部に至る貫通孔よりなる係合部１５が設けられている。そのため、図１１に示すように、係合部１５の貫通孔に、その開口寸法より小径の棒状の治具１６を挿入し、回転電機１００の機外側に向かって治具１６を引くことで、結合体１２ａを仕切り板分割体１１から軸方向に引き抜くことが可能となる。その後、仕切り板分割体１１を分離させて回転子３を取り外し、点検が終了した後、回転子３を配置し再度孔部１３０ａに結合体１２ａを埋め込んで仕切り板分割体１１同士を結合させることで仕切り板６を一体構造に戻すことができ、点検前の回転電機１００の構成に復元させることが可能となる。

　なお、突出部１４の仕切り板分割体１１への没入を抑制するために、仕切り板分割体１１の他方の表面側に突き抜け防止用の突起部を孔部１３０ａの内側に突出させる要領で配設し、結合体１２ａ側にはその突起部を収納する凹部を形成するなど、挿入深さの調整が可能な構成とすることも有効である。
　また、上述の例では係合部１５として貫通孔を設けることを示したが、引き抜きに用いる治具を係合させることが可能な形状であれば貫通孔以外の構造を採用することが可能であり、これら係合部１５に関連する構造を、上述の実施の形態１において説明した結合体１２および孔部１３０の構造に適用させてもよいことは言うまでもない。

実施の形態4．
　次に、実施の形態４の回転電機１００について説明する。実施の形態４の回転電機１００は、上述した実施の形態１のものと外径形状は同様であるが、結合体１２の構成部材の線膨張係数が仕切り板分割体１１の構成部材の線膨張係数よりも大きい点に特徴がある。

　本実施の形態４の回転電機１００の作用について説明する。実施の形態４に係る回転電機１００は、回転電機１００の運転時、機内の温度は約７０度と、少なくとも常温よりも高温となる。そのため、回転電機１００の運転時は仕切り板分割体１１および結合体１２は機内の温度上昇に伴ってそれぞれを構成する材料がもつ線膨張係数に応じた割合で膨張する。本実施の形態４のように、仕切り板分割体１１の線膨張係数よりも結合体１２の線膨張係数が大きい場合、機内の温度が高温になると仕切り板分割体１１よりも結合体１２の方がより大きく膨張し、結合体１２には圧縮応力が生じる。この圧縮応力により仕切り板分割体１１と結合体１２の間に発生する摩擦力は増大し、仕切り板分割体１１同士を結合させる結合体１２の機能は向上する。

　仕切り板分割体１１と結合体１２の線膨張係数差は、機内の温度上昇時に仕切り板分割体１１に発生する応力が仕切り板分割体１１を構成する材料の降伏応力よりも小さく、かつ結合体１２に生じる応力が結合体１２を構成する材料の降伏応力よりも小さくなるよう、つまり、仕切り板分割体１１と結合体１２の線膨張係数差によって塑性変形が生じない範囲となるように、運転時温度と材料の降伏応力から算出される。

実施の形態５．
　次に、図１２および図１３を参照して実施の形態５の回転電機１００について説明する。上述の実施の形態１から４においては、仕切り板６に形成された結合体１２（または１２ａ）を挿入する孔部１３０（または１３０ａ）が、軸に垂直な断面形状が軸方向に掃引された形状に形成され、柱状形状の結合体１２（または１２ａ）の中心線が軸に平行である例を示していたが、この実施の形態５に係る回転電機１００では、結合体１２ｂを挿入する溝部１３ｂによって構成される孔部１３０ｂが、軸方向に対して交差する方向に延びて形成されている。つまり、孔部１３０ｂの軸方向に垂直な断面形状は同じ開口形状であるが、その開口形状が掃引される方向が軸と平行ではなく、軸方向に対して傾いた方向である点に特徴がある。

　図１２は、仕切り板分割体１１の要部拡大斜視図の一例を示すものであり、孔部１３０ｂの一部となる溝部１３ｂを示している。隣接する仕切り板分割体１１が突き合わされる面部（分割面６ａ）において、孔部１３０ｂは軸方向（仕切り板６の厚さ方向）に対して交差するように設けられている。よって図１２に示すように、溝部１３ｂの開口部６ｂは分割面６ａにおいて平行四辺形の形状をなし、さらに溝部１３ｂの手前（機内側または機外側）と奥行（機外側または機内側）で深さが異なっている。
　図１３に仕切り板６の要部拡大斜視図を示す。図１３において、上下が軸方向、左右が分割面６ａに垂直な方向、奥行が径方向に相当している。二つの仕切り板分割体１１を結合させる結合体１２ｂは、仕切り板分割体１１の一方の表面から他方の表面に向かって、分割面６ａに垂直な方向と径方向とに傾斜するように傾けて開口された孔部１３０ｂに挿入されている。

　次に、本実施の形態５の回転電機１００の作用について説明する。この実施の形態５に係る回転電機１００では、溝部１３ｂの形状が、軸方向における断面形状を仕切り板分割体１１の厚さ方向（軸方向）に対して傾斜させて掃引させた形状である。これに合わせて結合体１２ｂの形状も仕切り板分割体１１の厚さ方向に対して傾斜させた柱状形状に形成される。このような形状の結合体１２ｂによって二枚の仕切り板分割体１１を結合した構造にあっては、仕切り板分割体１１の厚さ方向（軸方向）および径方向について二枚の仕切り板分割体１１が互いに逆方向に変位するように分離させようとする外力が作用した場合に、仕切り板分割体１１または結合体１２、またはその両方が変形する必要がある。そのため、仕切り板分割体１１と結合体１２の間に加わる摩擦力（表面積増大により増加する）に加えて仕切り板分割体１１および結合体１２が持つ剛性によって仕切り板分割体１１同士が仕切り板分割体１１の厚さ方向について互いに逆方向に変位することで分離することを防ぐことができる。このようにすれば、仕切り板分割体１１同士に間隙を生じさせず、冷媒１０による冷却性能の低下を抑制することが可能となる。
　なお、図１２および図１３に示した例では結合体１２ｂを仕切り板６の突き合わせ面部において、分割面６ａに垂直な方向および径方向の両方に傾けて挿入させたが、分割面６ａに垂直な方向のみまたは径方向のみに傾けても結合体１２ｂの剛性による一定の結合力は得ることが可能である。

実施の形態６．
　次に、本実施の形態６の回転電機１００について説明する。実施の形態６の回転電機１００の構造は上述した実施の形態１のものと外形形状は同様であるが、結合体１２が熱硬化性樹脂によって構成されている点に特徴がある。熱硬化性樹脂が硬化する温度は常温よりも高く、回転電機１００の運転温度よりも低いことが好ましい。

　本実施の形態６の回転電機１００の作用について説明する。この実施の形態６に係る回転電機１００では、フレーム１に仕切り板分割体１１を組付ける際、寸法公差により溝部１３によりなる孔部１３０に結合体１２を嵌め込めなくなるという事態を回避するために、結合体１２を熱硬化性樹脂によって構成している。常温では未硬化である熱硬化性樹脂にて結合体１２を構成すれば、仕切り板６の最初の組み立て時には、孔部１３０に対して結合体１２を弾性変形させながら嵌め込むことが可能となる。孔部１３０に挿入された段階で未硬化の状態である結合体１２は、その後の回転電機１００の運転に伴う機内の温度上昇によって硬化が進行して高剛性化し、隙間なく孔部１３０に充填され、仕切り板分割体１１の分離を抑制する効果を発揮することが可能となる。

　本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
　従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

　１　フレーム、　２　固定子、　３　回転子、　４　ブラケット、　５　回転軸、　６　仕切り板、　６ａ　分割面、　６ｂ　開口部、　６ｃ　法線ベクトル、　７　ファン、　８　コイルエンド、　９　熱交換器、　１０　冷媒、　１１　仕切り板分割体、　１１ａ　機外側表面部、　１１ｂ　機内側表面部、　１２、１２ａ、１２ｂ　結合体、　１３、１３ａ、１３ｂ　溝部、　１４　突出部、　１５　係合部、　１６　治具、　１００　回転電機、　１３０、１３０ａ、１３０ｂ　孔部

Claims

　フレームの内部に配置された円筒状の固定子、
　上記固定子の内周側に回転軸に支持されて配置された回転子、
　上記回転軸に固定され、軸方向に沿って機内側に冷媒を送風するファン、
　上記フレームの内部の上記固定子の軸方向外側に配置され、上記回転軸の周囲の吸気部から径方向外側に延伸されて冷媒流路を形成する仕切り板を備え、
　上記仕切り板は、絶縁部材で形成され、周方向に複数に分割された仕切り板分割体が分割面において突き合わされて結合され、隣接する上記仕切り板分割体の上記分割面には各々溝部が形成されて連通した孔部が形成され、上記孔部には絶縁部材よりなる結合体が二つの上記仕切り板分割体の両方にまたがって配設されたことを特徴とする回転電機。
　上記仕切り板分割体の上記分割面に形成された上記孔部は、上記仕切り板の一方の表面側に穿たれた開口形状が、上記仕切り板の他方の表面側にかけて一方向に掃引された形状であることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
　上記仕切り板分割体の上記分割面は、上記回転軸から放射状に伸びて形成され、
　リング状に形成された上記仕切り板の内周から外周に至る上記分割面の中間的な位置に上記結合体が配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回転電機。
　隣り合う二つの上記仕切り板分割体の上記分割面に形成された上記孔部は、軸方向に垂直な断面が周方向における中間的な位置においてくびれ部分を有する形状であり、上記孔部に二つの上記仕切り板分割体を連結するくさび状の上記結合体が挿入されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の回転電機。
　上記仕切り板分割体の上記分割面に設けられた上記溝部は少なくとも一つの面部を有し、上記面部の上記孔部に向かう向きの法線ベクトルが、上記分割面から上記仕切り板分割体の内部に向かう向きの成分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の回転電機。
　上記結合体を挿入する上記孔部は、軸方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の回転電機。
　上記結合体を挿入する上記孔部は、軸方向に対して交差する方向に延びて形成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の回転電機。
　上記結合体は、上記仕切り板の一方の表面側から機外側に突出した突出部を有し、上記突出部には上記結合体の上記仕切り板への脱着に用いる治具を係合させる係合部が設けられたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の回転電機。
　上記結合体は、上記仕切り板分割体よりも線膨張係数が大きい材料によって形成されたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の回転電機。
　上記結合体は、熱硬化性樹脂により形成されたことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の回転電機。