特許 6844998 回転電機の分解方法および固定子引き抜き治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6844998

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】回転電機の分解方法および固定子引き抜き治具

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20210308BHJP

【ＦＩ】

   H02K15/02 A

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-232648(P2016-232648)

(22)【出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-93565(P2018-93565A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2017年12月25日

【審判番号】不服2019-14446(P2019-14446/J1)

【審判請求日】2019年10月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 亮太

【合議体】

【審判長】 窪田 治彦

【審判官】 堀川 一郎

【審判官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１６−５０７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−９８７３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H02K 15/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、
円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、
前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、それぞれ中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板および上部端板と、
前記上部端板の上方に設けられ前記下部端板および前記上部端板を閉鎖側に締め付ける上部ナットと、
下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板および前記上部端板の貫通孔を貫通し前記下部端板支持部と結合し、前記上部ナットと螺合するおねじが形成されたねじ付ロッドと、
を備え、
前記テーパ部の最大外径は前記下部端板および前記上部端板が開放状態において前記円筒状部材の内径より大きくかつ前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成されている、
ことを特徴とする固定子引き抜き治具。

【請求項2】

前記下部端板の外径は、前記固定子鉄心の内径より小さいことを特徴とする請求項１に記載の固定子引き抜き治具。

【請求項3】

回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、
円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、
前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板と中央にめねじが形成された円板状の上部端板と、
下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板の貫通孔を貫通し前記上部端板と螺合するねじ付ロッドと、
を備え、
前記テーパ部の最大外径は前記下部端板および前記上部端板が開放状態において前記円筒状部材の内径より大きくかつ前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成されている、
ことを特徴とする固定子引き抜き治具。

【請求項4】

回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、
円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、
前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板と中央に貫通孔が形成された円板状の上部端板と、
前記上部端板の上部に設けられた上部ナットと、
下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板の貫通孔を貫通し前記上部ナットと螺合するねじ付ロッドと、
を備え、
前記テーパ部の最大外径は、前記下部端板および前記上部端板が開放状態において、前記円筒状部材の内径より大きく、前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成され、
前記上部端板の貫通孔の内径は、前記ねじ付ロッドの外径よりも大きく形成されていることを特徴とする固定子引き抜き治具。

【請求項5】

回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心および前記固定子鉄心を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解方法であって、
前記回転子を前記固定子の中から軸方向に引き抜く回転子引き抜きステップと、
前記回転子引き抜きステップの後に、前記固定子を内蔵する前記フレームを、軸芯を鉛直方向に直立させる直立ステップと、
前記固定子鉄心の内面に沿って請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の固定子引き抜き治具を挿入する治具挿入ステップと、
前記固定子引き抜き治具を前記固定子の内側から押し付けることにより前記固定子を把持する把持ステップと、
前記把持ステップの後に、前記固定子を引き抜くために、前記フレームを加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップの後に、前記固定子引き抜き治具を引き上げることにより前記固定子を上方に前記フレームから引き抜く固定子引き抜きステップと、
を有することを特徴とする回転電機の分解方法。

【請求項6】

前記把持ステップは、
前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内側に密着するまで、上部端板の軸方向の上部に設けられた上部ナットを締め付ける円筒状部材拡張ステップと、
トルク管理の下で前記上部ナットを締め付ける締め付けステップと、
を有することを特徴とする請求項５に記載の回転電機の分解方法。

【請求項7】

前記直立ステップの後であって前記治具挿入ステップの前に、前記固定子鉄心の内面に保護用パッキンを布設する保護ステップをさらに有し、前記把持ステップでは、前記保護用パッキンを介して前記固定子引き抜き治具を前記固定子鉄心の内面に押し付けることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の回転電機の分解方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転電機の分解方法および固定子引き抜き治具に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機において、点検、交換あるいは補修のために固定子を引き抜く方法、あるいは、引き抜きを容易にする構造としては、固定子鉄心を、健全側ブロックと補修側ブロックに２分して取り扱う方法（特許文献１参照）、あるいは、固定子鉄心の軸方向の一方の外径を縮小させておく等がある。

【0003】

あるいは、フレームが円筒形状の場合には、さらに容易な方法がある。具体的には、反負荷側から固定子と同径の円筒状の治具を挿入し、負荷側に固定子ごと押し込むことにより、固定子を引き抜く方法である。押し込みは、回転電機を、円筒状の治具が固定子の下側になるように、回転軸を鉛直方向に立てた状態で、フレームを下方に移動させることにより行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４５１９５９８号公報

【特許文献2】特公平７−２２８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

回転電機の中には、フレームの軸方向の一方の端部が絞られて径が小さくなっているものがある。このような回転電機においては、径の縮小された端部の開口から挿入できる円筒状の治具の径が小さくなる。このため、円筒状の治具が、固定子鉄心の端部と干渉してしまい、前述の固定子ごと押し込む方法は採用できず、現実的に、固定子を交換する方法がなかった。

【0006】

すなわち、フレームの軸方向の一方の端部が絞られて径が小さくなっているタイプの回転電機については、固定子の引き抜きが困難で、固定子の交換等が必要となった場合には、回転電機一式を交換せざるを得なかった。このような場合でも、固定子の交換が可能な方法が望まれていた。また、このような制約が無い通常のフレームの場合でも、出来る限り固定子の交換を容易にする方法が望まれていた。

【0007】

そこで、本発明は、点検、補修のために、回転電機の分解を容易とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するため、本発明は、回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、
円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、それぞれ中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板および上部端板と、前記上部端板の上方に設けられ前記下部端板および前記上部端板を閉鎖側に締め付ける上部ナットと、下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板および前記上部端板の貫通孔を貫通し前記下部端板支持部と結合し、前記上部ナットと螺合するおねじが形成されたねじ付ロッドと、を備え、前記テーパ部の最大外径は前記下部端板および前記上部端板が開放状態において前記円筒状部材の内径より大きくかつ前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成されている、ことを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板と中央にめねじが形成された円板状の上部端板と、下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板の貫通孔を貫通し前記上部端板と螺合するねじ付ロッドと、を備え、前記テーパ部の最大外径は前記下部端板および前記上部端板が開放状態において前記円筒状部材の内径より大きくかつ前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成されている、ことを特徴とする。
また、本発明は、回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられて固定子鉄心および固定子巻線を有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解のための固定子引き抜き治具であって、円筒状であって軸方向の両端部間で軸方向に連続して延びるスリットが形成され径が増大可能で、軸方向の両端には、軸方向の端部に向かって内径が増大するテーパ部が形成された円筒状部材と、前記円筒状部材の両端部を閉鎖するように配置され、軸方向の端部に向かって外径が増大するテーパ部が形成され、中央に貫通孔が形成された円板状の下部端板と中央に貫通孔が形成された円板状の上部端板と、前記上部端板の上部に設けられた上部ナットと、下端に下部端板支持部が形成され前記下部端板の貫通孔を貫通し前記上部ナットと螺合するねじ付ロッドと、を備え、前記テーパ部の最大外径は、前記下部端板および前記上部端板が開放状態において、前記円筒状部材の内径より大きく、前記円筒状部材の外径より小さく、前記下部端板および前記上部端板が前記上部ナットによって閉鎖状態で締め付けられることにより前記円筒状部材が前記固定子鉄心の内面に密着可能に形成され、前記上部端板の貫通孔の内径は、前記ねじ付ロッドの外径よりも大きく形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、回転子と、前記回転子の径方向外側に設けられた円筒状の固定子鉄心および前記固定子鉄心を貫通する固定子巻線とを有する固定子と、前記固定子の径方向外側に設けられたフレームと、を備える回転電機の分解方法であって、前記回転子を前記固定子の中から軸方向に引き抜く回転子引き抜きステップと、前記回転子引き抜きステップの後に、前記固定子を内蔵する前記フレームを、軸芯を鉛直方向に直立させる直立ステップと、前記固定子鉄心の内面に沿って上述の固定子引き抜き治具を挿入する治具挿入ステップと、前記固定子引き抜き治具を前記固定子の内側から押し付けることにより前記固定子を把持する把持ステップと、前記把持ステップの後に、前記固定子を引き抜くために、前記フレームを加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップの後に、前記固定子引き抜き治具を引き上げることにより前記固定子を上方に前記フレームから引き抜く固定子引き抜きステップと、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、点検、補修のための回転電機の分解が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の対象とする回転電機の構成例を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の手順を示すフロー図である。

【図3】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の回転子の引き抜きステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法のフレーム直立ステップおよびその後のパッキン布設ステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図5】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の構成を示す斜視図である。

【図6】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の変形例の構成を示す斜視図である。

【図7】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の中央空洞部への挿入時の状態を示す斜視図である。

【図8】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の締め付け時の状態を示す斜視図である。

【図9】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の締め付け時の初期の状態を示す概念的な断面図である。

【図10】第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の締め付け時の後半の状態を示す概念的な断面図である。

【図11】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の治具挿入ステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図12】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の把持ステップの詳細手順を示すフロー図である。

【図13】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の把持ステップ終了時の状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図14】第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の固定子引き抜きステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【図15】第２の実施形態に係る固定子引き抜き治具の構成を示す斜視図である。

【図16】第２の実施形態に係る固定子引き抜き治具のねじ付ロッド、下部ナットおよび上部ナットの関係を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回転電機の分解方法および引き抜き治具について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

【0014】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の対象とする回転電機の構成例を示す長手方向に沿った立断面図である。回転電機１００は、基礎台１の上に据え付けられている。なお、基礎台１と回転電機１００とを結合する基礎ボルト等の表示は省略している。

【0015】

回転電機１００は、回転子１０と、固定子２０およびフレーム３０を有する。回転子１０は、軸方向に延びたロータシャフト１１と、ロータシャフト１１の径方向外側に取り付けられた円筒状の回転子鉄心１２とを有する。固定子２０は、回転子鉄心１２の径方向外側に間隔をあけて配された円筒状の固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１の径方向内側に形成された図示しないスロット内を貫通する複数の固定子巻線２２とを有する。

【0016】

ロータシャフト１１の軸方向の一方の端部には、結合対象、すなわち、当該回転電機１００が電動機ならば駆動対象機器、当該回転電機１００が発電機ならば原動機と結合する結合部１１ａが形成されている。以下、軸方向に、結合部１１ａの方向を結合側、これと反対の方向を反結合側と言うこととする。

【0017】

フレーム３０は、固定子鉄心２１の径方向外側に配されて、回転子鉄心１２および固定子２０を収納する。フレーム３０は、軸方向に筒状に延びているが、結合部１１ａに近い方の第１端部３０ａの近傍には、内面が径方向内側に突出した径縮小部３０ｃが形成されている。

【0018】

図２は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の手順を示すフロー図である。

【0019】

まず、回転子１０を固定子鉄心２１の内側から軸方向の外側に引き抜く（ステップＳ１０）。図３は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の回転子の引き抜きステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。ロータシャフト１１の結合部１１ａに延長シャフト７１を取り付け、ロータシャフト１１および延長シャフト７１にそれぞれワイヤ７２を掛けて、軸方向にこれらのワイヤ７２を、反結合側（図３の右側）に水平移動させる。

【0020】

図示していないが、回転子鉄心１２が、フレーム３０の第１端部３０ａの反対側の第２端部３０ｂより軸方向外側に出たら、回転子鉄心１２近傍のロータシャフト１１のフレーム３０の第２端部３０ｂから出た部分に、ワイヤ７２を掛け替えて、さらに水平移動させ、ロータシャフト１１を含めて、フレーム３０の軸方向外側に移動することにより、回転子１０を引き抜く。この結果、フレーム３０内には、固定子２０が残った状態となる。

【0021】

次に、フレーム３０を直立させる。すなわち、フレーム３０の軸が鉛直となり、かつ、フレーム３０の結合側の第１端部３０ａが下になるように、固定子２０を収納した状態のフレーム３０を直立させる（ステップＳ２０）。図４は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法のフレーム直立ステップおよびその後のパッキン布設ステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。固定子巻線２２の固定子巻線導体２３は、フレーム３０の外側に引き出した状態とする。

【0022】

この状態では、フレーム３０内に固定子２０が取り付けられており、回転子鉄心１２が配されていた固定子鉄心２１の径方向内側に、中央空洞部２５が形成されている。

【0023】

次に、固定子鉄心２１の内面に、固定子２０の内面の保護のために保護用パッキン７５を布設する（ステップＳ３０）。

【0024】

図５は、第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の構成を示す斜視図である。固定子引き抜き治具６０は、円筒状部材６１、下部端板６２、上部端板６３、ねじ付ロッド６４、下部ナット６５ａおよび上部ナット６５ｂを有する。下方から上方に向かって、下部ナット６５ａ、下部端板６２、円筒状部材６１、上部端板６３、および上部ナット６５ｂの順に並んでいる。下部端板６２および上部端板６３それぞれの中央には、ねじ付ロッド６４の外径より大きな内径の貫通孔が形成されている。ねじ付ロッド６４は、下部端板６２および上部端板６３を上下に貫通している。また、ねじ付ロッド６４にはおねじが形成され、下部ナット６５ａおよび上部ナット６５ｂそれぞれと螺合している。

【0025】

円筒状部材６１は、板材をほぼ円筒状に折り曲げたものであり、側面に軸方向の両端部間をつなぐように軸方向に連続して延びるスリット６１ｃが形成されている。円筒状部材６１の下端には、下方に向かって内径が増大するテーパ部６１ａが、円筒状部材６１の上端には、上方に向かって内径が増大するテーパ部６１ｂが、それぞれ形成されている。

【0026】

下部端板６２には、軸方向に下方になるほど径が増大するようなテーパ部６２ａが形成されている。また、上部端板６３には、軸方向に上方になるほど径が増大するようなテーパ部６３ａが形成されている。

【0027】

円筒状部材６１の外径、下部端板６２および上部端板６３の最外径は、固定子鉄心２１の内面の保護のために保護用パッキン７５を布設した状態でも中央空洞部２５に軸方向の外側から挿入可能なように所定の寸法より小さく形成されている。

【0028】

また、円筒状部材６１と下部端板６２および上部端板６３との相対的な寸法関係では、以下の条件を満たしている。まず、下部端板６２のテーパ部６２ａおよび上部端板６３のテーパ部６３ａそれぞれの最大外径は、円筒状部材６１のテーパ部６１ａの最小内径より大きくなっている。また、下部端板６２のテーパ部６２ａおよび上部端板６３のテーパ部６３ａそれぞれの最小外径は、円筒状部材６１のテーパ部６１ａの最大外径よりも小さくなっている。

【0029】

なお、以上の説明では、下部ナット６５ａを設けている場合を示したが、これに限定されない。下部ナット６５ａは、下部端板６２が、ねじ付ロッド６４から脱落することを防止するための支持のための下部端板支持部である。したがって、下部ナット６５ａの代わりに固定された部材でもよい。

【0030】

図６は、固定子引き抜き治具の変形例の構成を示す斜視図である。この変形例においては、下部ナットに代えて下部端板支持部６６がねじ付ロッド６４の下端に取り付けられている。下部端板支持部６６は、これに載る下部端板６２を支持する。

【0031】

あるいは、下部端板６２とねじ付ロッド６４をたとえば溶接で結合させてもよい。この場合は、溶接部が下部端板支持部ということになる。

【0032】

図７は、第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の中央空洞部への挿入時の状態を示す斜視図である。固定子引き抜き治具６０の挿入の際は、固定子引き抜き治具６０は、円筒状部材６１が変形、すなわち径が拡がる直前まで、下部ナット６５ａを締めこんだ状態とする。

【0033】

図８は、第１の実施形態に係る固定子引き抜き治具の締め付け時の状態を示す斜視図である。上部ナット６５ｂを締め付けて、下部端板６２と上部端板６３間の距離を減少させることによって、円筒状部材６１に形成されたスリット６１ｃの間隔を広げ、円筒状部材６１の外径を増大させることができる。

【0034】

図９は、固定子引き抜き治具の締め付け時の初期の状態を示す概念的な断面図である。なお、図では、見にくくなるため円筒状部材６１、下部端板６２および上部端板６３に断面を示すハッチングの図示を省略している。図９は、下部端板６２のテーパ部６２ａおよび上部端板６３のテーパ部６３ａそれぞれの最小内径が、円筒状部材６１のテーパ部６１ａの最小内径より小さい場合を示している。

【0035】

この場合、下部端板６２のテーパ部６２ａの内径最小部６２ｂおよび上部端板６３のテーパ部６３ａの内径最小部６３ｂのそれぞれの辺が、円筒状部材６１のテーパ部６１ａに接触する状態である。したがって、上部ナット６５ｂを締め付けて、下部端板６２と上部端板６３間の間隔を減少させる際には、円筒状部材６１のテーパ部６１ａに接触部分である下部端板６２の内径最小部６２ｂおよび上部端板６３の内径最小部６３ｂの辺を介して力が作用することになる。

【0036】

図１０は、固定子引き抜き治具の締め付け時の後半の状態を示す概念的な断面図である。図９と同様に断面を示すハッチングを省略している。図９に示す状態の中で円筒状部材６１の外面が、固定子鉄心２１の内面に接するに至らない場合は、上部ナット６５ｂをさらに締め付けて円筒状部材６１のテーパ部６１ａの最小内径が拡がり、下部端板６２のテーパ部６２ａおよび上部端板６３のテーパ部６３ａの最小内径よりも大きくなると、図１０に示す状態に移行する。

【0037】

この場合、円筒状部材６１の上下のテーパ部６１ａの内径最小部６１ｄの辺がそれぞれ、下部端板６２のテーパ部６２ａおよび上部端板６３のテーパ部６３ａに接触する状態である。

【0038】

なお、以上の説明では、固定子引き抜き治具６０を挿入する時点の固定子引き抜き治具６０の状態が図９に示す状態で、その後に、図１０に示す状態に移行する場合を示したが、最初から、図１０に示す状態の場合であってもよい。ただし、この場合は、図９に示す状態から始める場合に比べて、円筒状部材６１の外径の広がり代が小さくなるので、注意が必要である。

【0039】

前述のように、図９に示す状態においては、円筒状部材６１のテーパ部６１ａに接触する下部端板６２の内径最小部６２ｂおよび上部端板６３の内径最小部６３ｂは、それぞれの端板の内側の平面とテーパ部の円錐台状の曲面との交差部分（稜線部分）である。このため、接触部分でのかじり等を防止するために、この接触部分を、丸みを帯びた形状にしてもよい。

【0040】

また、図１０に示す状態においても、接触部分でのかじり等を防止するために、円筒状部材６１の内径最小部６１ｄの角（稜線部分）の接触部分を、丸みを帯びた形状にしてもよい。

【0041】

保護用パッキン７５を布設した後に、固定子鉄心２１の内側の中央空洞部２５に固定子引き抜き治具６０を挿入する（ステップＳ４０）。図１１は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の治具挿入ステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。固定子引き抜き治具６０は、下部ナット６５ａと上部ナット６５ｂが接近していない状態であり、円筒状部材６１の外径は、保護用パッキン７５を施した固定子鉄心２１の内面よりも小さい状態であり、中央空洞部２５（図４）に挿入可能である。

【0042】

図１２は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の把持ステップの詳細手順を示すフロー図である。把持ステップＳ５０では、まず、円筒状部材６１が、固定子鉄心２１の内面に密着するまで、上部ナット６５ｂを締め付けて円筒状部材６１の径を拡張する（ステップＳ５１）。円筒状部材６１が固定子鉄心２１の内面に密着したことは、ねじ付ロッド６４を回す際の必要トルク、あるいはトルク反力が急増することにより判断することができる。

【0043】

次に、トルク管理を行いながら上部ナット６５ｂを締め付ける（ステップＳ５２）。トルク管理は、上部ナット６５ｂを回す際にトルクレンチ等を用いることにより可能である。図１３は、第１の実施形態に係る回転電機の分解方法の把持ステップ終了時の状態を示す長手方向に沿った立断面図である。この状態では、下部端板６２と上部端板６３は円筒状部材６１の内側の空洞部に軸方向の下方および上方からそれぞれ食い込んでいる状態である。

【0044】

なお、固定子鉄心２１の内面には、円筒状部材６１による荷重がかかるが、保護パッキン７５を介しているため、固定子鉄心２１の内面は保護される。

【0045】

次に、固定子を引き抜く準備として、フレームの加熱を行う（ステップＳ６０）。組み立て時に、フレームを加熱して固定子鉄心の焼嵌めを行うが、その逆の手順となる。次に、固定子引き抜き治具６０を引き上げることにより、固定子２０を上方に引き抜く（ステップＳ７０）。図１４は、固定子引き抜きステップの状態を示す長手方向に沿った立断面図である。

【0046】

以上のように、本第１の実施形態によれば、従来のような円筒筒状で固定子を引き抜く方法が困難な場合、たとえば、フレームの端部が絞られている場合であっても、固定子の引き抜き、回転電機の分解が可能となる。また、絞られていない場合であっても、本第１の実施形態による方法を使用すれば、回転電機の分解が容易となる。

【0047】

［第２の実施形態］
本実施形態は、第１の実施形態の変形である。

【0048】

図１５は、第２の実施形態に係る固定子引き抜き治具の構成を示す斜視図である。固定子引き抜き治具８０においては、上部端板８３には、上部ナット８５ｂを回転に対して拘束するナット用穴８３ｃが形成されている。図示しないが、下部端板８２にも、下部ナット８５ａを回転に対して拘束するナット用穴が形成されている。

【0049】

図１６は、第２の実施形態に係る固定子引き抜き治具のねじ付ロッド、下部ナットおよび上部ナットの関係を示す斜視図である。

【0050】

固定子引き抜き治具８０においては、ねじ付ロッド８４の下部ナット８５ａと螺合するおねじ８４ａと、ねじ付ロッド８４の上部ナット８５ｂと螺合するおねじ８４ｂとは、形成されているねじの方向が互いに反対方向、すなわち、おねじ８４ｂは、おねじ８４ａの逆ねじとなっている。このため、下部ナット８５ａと上部ナット８５ｂが回転することなしにその角度方向が固定されていれば、ねじ付ロッド６４の一方向の回転に対して、下部ナット６５ａと上部ナット６５ｂとが互いに接近し、反対方向の回転に対しては、下部ナット６５ａと上部ナット６５ｂとが互いに離れることになる。

【0051】

その他の点では、本第２の実施形態は、第１の実施形態と同様である。

【0052】

今、固定子引き抜き治具８０を、中央空洞部２５に挿入する前に、下部ナット８５ａを下部端板８２のナット用穴に、また、上部ナット８５ｂを上部端板８３のナット用穴８３ｃに、それぞれ嵌めこんでおく。嵌め込みは、下部端板６２と上部端板６３とが円筒状部材６１に接するまで上部ナット８５ｂを締めこんだ後に、円筒状部材６１が、若干、径を増加する程度に、たとえば、上部端板６３を下部端板６２側に押し付けて、その位置まで上部ナット８５ｂを締め付けた後に、上部端板６３を元の位置に復帰させることで実施可能である。

【0053】

この後、固定子引き抜き治具８０を、中央空洞部２５に挿入した状態において、下部ナット８５ａと上部ナット８５ｂとが互いに接近する方向にねじ付ロッド８４を回転させると、これに押されて下部端板８２と上部端板８３とが接近する方向に移動する。この結果、下部端板８２と上部端板８３は、軸方向外側から円筒状部材６１の内側の空洞部に食い込んでいき、この結果、円筒状部材６１のスリット６１ｃの間隔が広がり、円筒状部材６１の径が増大することになる。

【0054】

なお、本第２の実施形態では、下部端板８２および上部端板８３には、ねじ付ロッド８４の外径より大きな内径の貫通孔が形成されており、ねじ付ロッド８４に形成された上部逆方向のおねじが、下部ナット８５ａおよび上部ナット８５ｂと螺合する方式である。しかしながら、必ずしも、このような構成には限定されない。たとえば、第１の変形例として、下部端板８２および上部端板８３に単なる貫通孔を形成する代わりに、下部端板８２および上部端板８３にめねじを形成してもよい。なお、この場合も、下部端板８２に形成するめねじと、上部端板８３に形成するめねじは逆方向である必要がある。この変形例の場合は、下部ナットおよび上部ナットは不要である。この場合は、ねじ付ロッド８４の回転により下部端板８２および上部端板８３が空回りをしないように、固定子引き抜き治具８０を、中央空洞部２５に挿入する段階で、円筒状部材６１を若干広げて、下部端板８２と円筒状部材６１との間の摩擦力および上部端板８３と円筒状部材６１との間の摩擦力を確保しておく必要がある。

【0055】

また、第２の変形例としては、下部端板８３には単なる貫通孔を形成し、図６で示したような下部端板支持部で下部端板を支持する方式でもよい。

【0056】

本第２の実施形態あるいはその変形例では、少なくとも、ねじ付ロッド８４の回転を、上部端板８３の軸方向への移動に変換する変換機構の存在が共通している。すなわち、第２の実施形態および第１の変形例においては、変換機構は、上部ナット８５ｂと上部ナット用穴８３ｃであり、第２の変形例においては、上部端板８３に形成されためねじ部分である。

【0057】

以上のような本第２の実施形態あるいはその変形例の構成および方法によれば、上方から、フレーム３０内の上部ナットまで上部ナットの締付用の治具を挿入して上部ナットを回すのに比べて、フレーム３０の上方まで延びたねじ付ロッド８４を回転させるだけで、円筒状部材６１の径を増大させることができ、作業効率の向上およびより安全な作業環境を確保することができる。

【0058】

［その他の実施形態］
以上、本発明の第１の実施形態を説明したが、第１の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、第１の実施形態では、フレームの軸方向の一方の端部が絞られているタイプの回転電機を例にとって説明したが、これには限定されず、絞られていないフレームについても、有効である。

【0059】

さらに、第１の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。第１の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0060】

１…基礎台、１０…回転子、１１…ロータシャフト、１１ａ…結合部、１２…回転子鉄心、２０…固定子、２１…固定子鉄心、２２…固定子巻線、２３…固定子巻線導体、２５…中央空洞部、３０…フレーム、３０ａ…第１端部、３０ｂ…第２端部、３０ｃ…径縮小部、５０…回転電機、６０…固定子引き抜き治具、６１…円筒状部材、６１ａ、６１ｂ…テーパ部、６１ｃ…スリット、６１ｄ…内径最小部、６２…下部端板、６２ａ…テーパ部、６２ｂ…内径最小部、６３…上部端板、６３ａ…テーパ部、６３ｂ…内径最小部、６４…ねじ付ロッド、６５ａ…下部ナット、６５ｂ…上部ナット、６６…下部端板支持部、７１…延長シャフト、７２…ワイヤ、７５…保護用パッキン、８０…固定子引き抜き治具、８２…下部端板、８３…上部端板、８３ｃ…ナット用穴、８４…ねじ付ロッド、８４ａ、８４ｂ…おねじ、８５ａ…下部ナット、８５ｂ…上部ナット、１００…回転電機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】