特開 2024-81300 自己始動形同期電動機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081300

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】自己始動形同期電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/24 20060101AFI20240611BHJP

   H02K 19/14 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H02K1/24 A

H02K19/14 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194819

(22)【出願日】2022-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古田 洋士

【テーマコード（参考）】

5H601

5H619

【Ｆターム（参考）】

5H601AA29

5H601CC01

5H601DD01

5H601DD11

5H601GB24

5H601GB26

5H619BB15

5H619PP02

5H619PP04

(57)【要約】

【課題】ポールヘッドに流れる電流の偏りを抑制可能な自己始動形同期電動機を提供する。
【解決手段】自己始動形同期電動機は、筐体と、前記筐体に収容された固定子と、前記固定子に囲まれるとともに回転軸まわりに回転可能なシャフトと、前記固定子と前記シャフトとの間で前記回転軸の径方向に延びた突極と、前記径方向において前記突極と前記固定子との間に位置するポールヘッドと、前記ポールヘッドに設けられた孔を通過して前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける締結部材と、前記孔に嵌め込まれるとともに前記孔の内周面に接触する導電部材と、を有し、前記シャフトに取り付けられた回転子と、を備え、前記ポールヘッドと前記導電部材とは、互いに同一の材料で形成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体に収容された固定子と、
前記固定子に囲まれるとともに回転軸まわりに回転可能なシャフトと、
前記固定子と前記シャフトとの間で前記回転軸の径方向に延びた突極と、前記径方向において前記突極と前記固定子との間に位置するポールヘッドと、前記ポールヘッドに設けられた孔を通過して前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける締結部材と、前記孔に嵌め込まれるとともに前記孔の内周面に接触する導電部材と、を有し、前記シャフトに取り付けられた回転子と、
を備え、
前記ポールヘッドと前記導電部材とは、互いに同一の材料で形成される、
自己始動形同期電動機。

【請求項2】

筐体と、
前記筐体に収容された固定子と、
前記固定子に囲まれるとともに回転軸まわりに回転可能なシャフトと、
前記固定子と前記シャフトとの間で前記回転軸の径方向に延びた突極と、前記径方向において前記突極と前記固定子との間に位置するポールヘッドと、前記ポールヘッドに設けられた孔を通過して前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける締結部材と、前記孔に嵌め込まれるとともに前記孔の内周面に接触する導電部材と、を有し、前記シャフトに取り付けられた回転子と、
を備え、
前記ポールヘッドは、前記径方向の外側に向く曲面状の第１外面を有し、
前記導電部材は、前記径方向の外側に向くとともに前記第１外面に沿って延びる曲面状の第２外面を有する、
自己始動形同期電動機。

【請求項3】

前記孔は、前記締結部材が通過する第１孔と、前記第１孔に連通して前記導電部材が嵌め込まれるとともに前記第１孔よりも断面が大きい第２孔と、を有し、
前記締結部材は、前記第１孔を通過する柱部と、前記柱部の端部に設けられて前記第２孔に位置するとともに前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける頭部と、前記頭部から突出して前記第２孔に位置する第１雄ネジとを有し、
前記導電部材は、前記第１雄ネジと嵌合する第１雌ネジを有する、
請求項１又は２に記載の自己始動形同期電動機。

【請求項4】

前記導電部材の外周面は、前記第２孔の内周面に接触し、
前記導電部材の外周面及び前記第２孔の内周面はそれぞれ、前記突極に向かって先細る、
請求項３に記載の自己始動形同期電動機。

【請求項5】

前記孔は、前記締結部材が通過する第１孔と、前記第１孔に連通して前記導電部材が嵌め込まれるとともに前記第１孔よりも断面が大きい第２孔と、を有し、
前記締結部材は、前記第１孔を通過する柱部と、前記柱部の端部に設けられて前記第２孔に位置するとともに前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける頭部と、を有し、
前記ポールヘッドは、前記第２孔の内周面に設けられた第２雌ネジを有し、
前記導電部材は、当該導電部材の外周面に設けられるとともに前記第２雌ネジと嵌合する第２雄ネジを有する、
請求項１又は２に記載の自己始動形同期電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自己始動形同期電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、突極に巻線が巻き付けられた突極形の回転子と、巻線が巻き付けられた固定子と、を備えた自己始動形同期電動機が知られている。突極に、例えばボルトによってポールヘッドが取り付けられる。

【0003】

自己始動形同期電動機の始動時において、ポールヘッドの外面には、固定子に巻き付けられた巻線から発生した回転磁界による電磁誘導によって渦電流が流れる。回転子は、ポールヘッドの外面を流れる渦電流によって回転を始める。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１６５７４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ポールヘッドの外面には、ボルトが通る孔が設けられる。ポールヘッドの外面を流れる渦電流は、当該孔には流れない。そのため、ポールヘッドの外面を流れる渦電流に偏りが生じ、当該ポールヘッドは局所的に発熱するおそれがある。

【0006】

本発明が解決する課題の一例は、ポールヘッドに流れる電流の偏りを抑制可能な自己始動形同期電動機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態の自己始動形同期電動機は、筐体と、前記筐体に収容された固定子と、前記固定子に囲まれるとともに回転軸まわりに回転可能なシャフトと、前記固定子と前記シャフトとの間で前記回転軸の径方向に延びた突極と、前記径方向において前記突極と前記固定子との間に位置するポールヘッドと、前記ポールヘッドに設けられた孔を通過して前記ポールヘッドを前記突極に取り付ける締結部材と、前記孔に嵌め込まれるとともに前記孔の内周面に接触する導電部材と、を有し、前記シャフトに取り付けられた回転子と、を備え、前記ポールヘッドと前記導電部材とは、互いに同一の材料で形成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の回転電機によれば、ポールヘッドに流れる電流の偏りを抑制可能な自己始動形同期電動機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態の自己始動形同期電動機の断面図である。

【図2】図２は、本実施形態の回転子の断面図である。

【図3】図３は、本実施形態のポールヘッドの平面図である。

【図4】図４は、本実施形態の回転子の一部を拡大した断面図である。

【図5】図５は、本実施形態の回転子の一部を拡大した分解断面図である。

【図6】図６は、本実施形態の変形例の回転子の一部を拡大した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本実施形態に係る自己始動形同期電動機１を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、並びに当該構成によってもたらされる作用及び結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。なお、本明細書では、序数は、部品や部材を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0011】

＜実施形態＞
図１は、本実施形態に係る自己始動形同期電動機１の断面図である。本実施形態の自己始動形同期電動機１は、例えば、突極形の同期機である。図１に示すように、自己始動形同期電動機１は、筐体２と、固定子３と、シャフト４と、回転子５と、二つの軸受６と、を備える。

【0012】

以下の各図では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、筐体２の長手方向に沿う方向であり、前後方向とも称され得る。Ｙ方向は、筐体２の短手方向に沿う方向であり、左右方向とも称され得る。Ｚ方向は、筐体２の上下方向に沿う方向であり、上下方向とも称され得る。なお、本実施形態における前後左右上下のような方向を示す表現は、便宜上の呼称であり、自己始動形同期電動機１の位置、姿勢、及び使用態様を限定するものではない。

【0013】

筐体２は、金属等により箱型に形成される。筐体２は、固定子３と回転子５とを収容している。前後方向（Ｘ方向）における筐体２の両端には、Ｘ方向に開口した開口部２１が設けられている。

【0014】

固定子３は、固定子鉄心３１と、固定子巻線３２と、を有する。固定子鉄心３１は、筐体２に固定されている。固定子鉄心３１は、径方向における回転子５の外側に位置し、回転子５を囲む円筒状に形成されている。固定子巻線３２は、軸方向に延びるように固定子鉄心３１の内周部３１ａに形成された複数のスロット（不図示）内を貫通して、当該固定子鉄心３１に固定されている。

【0015】

シャフト４は、固定子３に囲まれた回転軸Ａｘまわりに回転可能なように、二つの軸受６を介して筐体２に支持されている。言い換えると、二つの軸受６は、シャフト４を筐体２に対して回転可能に支持している。回転軸Ａｘは、例えば、シャフト４の中心軸（中心線）である。なお、回転軸Ａｘは、シャフト４の中心軸と異なっても良い。

【0016】

以下の説明では、便宜上、回転軸Ａｘの軸方向、径方向、および周方向が定義されている。軸方向は、回転軸Ａｘに沿う方向である。径方向は、回転軸Ａｘと直交する方向である。周方向は、回転軸Ａｘまわりの方向である。なお、以下の説明では、特に言及しない限り、軸方向、径方向、および周方向は、回転軸Ａｘの軸方向、径方向、および周方向である。

【0017】

シャフト４は、筐体２の開口部２１を貫通するように、回転軸Ａｘに沿って軸方向に延びている。シャフト４のうち軸方向の両端部４ａ、４ｂの間の部分は、筐体２に収容されている。一方、シャフト４の軸方向の両端部４ａ、４ｂは、筐体２から外部に突出している。

【0018】

一方の端部４ａは、例えば、種々の結合対象と結合される。また、他方の端部４ｂには、外扇が固定されている。外扇は、例えば外扇カバーに覆われ、シャフト４と一体に回転する。

【0019】

シャフト４における二つの軸受６と回転子５とのそれぞれの間には、内扇４１が固定されている。内扇４１は、シャフト４と一体に回転し、閉空間において冷却用気体を循環させる。

【0020】

図２は、本実施形態に係る回転子５の断面図である。図２に示すように、回転子５は、回転子鉄心５１と、複数の回転子巻線５２と、複数のポールヘッド５３と、複数のスタッドボルト５４と、複数のナット５５と、複数のブラケット５６とを有する。なお、スタッドボルト５４は締結部材の一例であり、ナット５５は導電部材の一例である。

【0021】

図１に示すように、回転子鉄心５１は、シャフト４のうち軸方向の両端部４ａ、４ｂの間の部分に取り付けられている。このため、回転子鉄心５１は、筐体２に収容されるとともに、シャフト４と一体に回転する。

【0022】

二つの軸受６は、筐体２の開口部２１に設けられている。すなわち、回転子鉄心５１は、軸方向において二つの軸受６の間に位置している。二つの軸受６は、例えば、すべり軸受等である。

【0023】

図２に示すように、回転子鉄心５１は、中央部５１０と、複数の突極５１１を有する。中央部５１０は、シャフト４に取り付けられている。突極５１１は、中央部５１０から固定子鉄心３１の内周部３１ａに向かって径方向外側に突出している。言い換えると、突極５１１は、固定子３とシャフト４との間で回転軸Ａｘの径方向に延びている。内周部３１ａは、例えば、固定子鉄心３１の内周面、又は固定子鉄心３１の径方向内側の端部である。

【0024】

回転子巻線５２は、回転子鉄心５１の突極５１１の側面５１１ａに巻き付いている。言い換えると、回転子巻線５２は、突極５１１を囲んでいる。側面５１１ａは、突極５１１が延びる方向と交差する方向（例えば軸方向および周方向）に向く突極５１１の外面である。回転子巻線５２は、例えば、ブラケット５６によって突極５１１に固定されている。

【0025】

各ポールヘッド５３は、対応する突極５１１の回転軸Ａｘの径方向の外側における端部に取り付けられる。各ポールヘッド５３は、突極５１１の側面５１１ａから軸方向及び周方向に張り出している。これにより、各ポールヘッド５３は、回転子巻線５２を径方向外側から押さえる。このため、ポールヘッド５３は、径方向において突極５１１と固定子鉄心３１の内周部３１ａとの間に位置する。

【0026】

ポールヘッド５３は、端面５３ａと底面５３ｂとを有する。端面５３ａは、径方向の外側に向くとともに略周方向に延びる円弧状の曲面である。端面５３ａの半径は、固定子鉄心３１の内周部３１ａの半径より短い。そのため、端面５３ａは、内周部３１ａから離間し、当該端面５３ａと内周部３１ａとの間に隙間が形成される。なお、端面５３ａの中心は、固定子鉄心３１の内周部３１ａの中心と異なっていても良い。また、端面５３ａは第１外面の一例である。底面５３ｂは、端面５３ａの反対側に位置し、突極５１１に向いている。

【0027】

図３は、本実施形態に係るポールヘッド５３の平面図である。図３に示すように、ポールヘッド５３には、複数の孔５３１が設けられている。なお、本実施形態では、複数の孔５３１は、２列に並んで開口しているが、孔５３１の個数や配置位置は適宜変更しても良い。

【0028】

図４は、本実施形態に係る回転子５の一部を拡大した断面図である。図４に示すように、複数の孔５３１は、径方向に延びてポールヘッド５３を貫通し、端面５３ａ及び底面５３ｂに開口する。孔５３１は、突極５１１に設けられた穴５１２と連通する。複数の孔５３１はそれぞれ、第１孔５３１ａと、第２孔５３１ｂと、を有する。

【0029】

第１孔５３１ａは、ポールヘッド５３の底面５３ｂに開口する孔５３１の一部である。第２孔５３１ｂは、ポールヘッド５３の端面５３ａに開口する孔５３１の一部である。第２孔５３１ｂは、第１孔５３１ａに連通する。第２孔５３１ｂは、ナット５５を嵌め込み可能なように形成されている。すなわち、第２孔５３１ｂの内径は、ナット５５の外径と略等しい。

【0030】

第２孔５３１ｂの直径は、第１孔５３１ａの直径よりも大きい。言い換えると、第２孔５３１ｂは、第１孔５３１ａよりも断面が大きい。そのため、孔５３１には突起５３２が設けられる。突起５３２は、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１から突出し、第１孔５３１ａを形成する。

【0031】

第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１は、例えば、テーパー加工が施されており、突極５１１に向かって先細っている。言い換えると、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１は、突極５１１に向かって先細る傾斜部５３１ｂ２を有する。

【0032】

スタッドボルト５４は、ポールヘッド５３の孔５３１を通過して突極５１１の穴５１２に挿入される。スタッドボルト５４は、柱部５４１と、頭部５４２と、雄ネジ５４３と、突出部５４４と、を有する。なお、雄ネジ５４３は第１雄ネジの一例である。

【0033】

柱部５４１は、スタッドボルト５４においてポールヘッド５３の第１孔５３１ａを通過するとともに、突極５１１の穴５１２に挿入される部分である。すなわち、柱部５４１の外径は、第１孔５３１ａの直径より若干小さい。

【0034】

図４に示すように、柱部５４１の外周面には、雄ネジ５４１ａが設けられている。雄ネジ５４１ａは、穴５１２の内周面に設けられた雌ネジ５１２ａと嵌合する。これにより、柱部５４１は、突極５１１の穴５１２に取り付けられる。

【0035】

頭部５４２は、柱部５４１の一方の端部５４１ｂに設けられる。頭部５４２は、スタッドボルト５４がポールヘッド５３の孔５３１に挿入された状態において、第２孔５３１ｂに位置する。

【0036】

頭部５４２は、柱部５４１よりも外径が大きい円柱形状である。そして、頭部５４２は、スタッドボルト５４がポールヘッド５３の孔５３１に挿入された際に突起５３２と接触する位置に設けられる。そのため、頭部５４２は、第１孔５３１ａを覆うことが可能である。すなわち、スタッドボルト５４をポールヘッド５３の孔５３１および突極５１１の穴５１２に挿入した際、頭部５４２は、ポールヘッド５３の突起５３２を径方向の外側から押さえる。これにより、頭部５４２は、ポールヘッド５３を突極５１１に取り付けることができる。

【0037】

突出部５４４は、頭部５４２から径方向外側に突出している。雄ネジ５４３は、突出部５４４に設けられる。雄ネジ５４３は、スタッドボルト５４がポールヘッド５３の孔５３１に挿入された状態において、第２孔５３１ｂに位置する。

【0038】

なお、突出部５４４の端面には、図示されない六角ボルト用穴等の、作業者が工具等を用いてスタッドボルト５４を回転させ、雄ネジ５４１ａを雌ネジ５１２ａに嵌合させるための穴を設けても良い。

【0039】

ナット５５は、スタッドボルト５４を覆うとともに、ポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌め込まれる。ナット５５は、ポールヘッド５３と同一の材料で形成される。これにより、ポールヘッド５３とナット５５との間の電気抵抗が低減される。

【0040】

図５は、本実施形態に係る回転子５の一部を拡大した分解断面図である。図５に示すように、ナット５５は、端面５５ａを有する。端面５５ａは、径方向の外側に向く。端面５５ａは、図５に示すポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌め込まれる前には、略平坦に形成される。

【0041】

本実施形態では、例えば、ナット５５をポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌め込んだ際、ナット５５におけるポールヘッド５３の第２孔５３１ｂから外部に露出した部分に対してヤスリ掛け等の研削加工や研磨加工を行う。そのため、ヤスリ掛け等を行われる前のナット５５の厚さは、当該ナット５５をポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌め込んだ際、ポールヘッド５３の端面５３ａから露出するような厚さに設定される。

【0042】

ヤスリ掛け等の研削加工や研磨加工によって、ナット５５の端面５５ａは、図４に示すようにポールヘッド５３の端面５３ａに沿って延びる円弧状の曲面になる。これにより、ナット５５の端面５５ａとポールヘッド５３の端面５３ａとによる段差が生じにくくなる。なお、端面５５ａは第２外面の一例である。

【0043】

本実施形態では、ヤスリ掛け後のナット５５の厚さは、２～３ｍｍ程度である。しかし、ナット５５の厚さは、少なくとも２ｍｍ以上あれば良い。一般的にポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流は、当該端面５３ａから２ｍｍ～３ｍｍ程度の深さまで流れる。そのため、本実施形態では、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流が端面５３ａを流れ易い。

【0044】

ナット５５には、凹部５５１と、二つの穴５５２と、が設けられている。凹部５５１は、径方向内側におけるナット５５の端部から径方向外側に凹んでいる。

【0045】

凹部５５１には、スタッドボルト５４の突出部５４４が嵌まる。そのため、凹部５５１の内径は、突出部５４４の外径と略同等である。さらに、凹部５５１の深さは、突出部５４４の長さより若干長い。

【0046】

二つの穴５５２は、例えば、作業者が工具等を用いてナット５５をポールヘッド５３の孔５３１に嵌め込むための穴である。穴５５２は、ナット５５の端面５５ａに開口している。なお、穴５５２のサイズは、孔５３１と比較して極めて小さく、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる電流に影響を与えない大きさである。

【0047】

本実施形態では、二つの穴５５２が設けられているが、穴５５２の数やサイズ等は、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる電流に影響を与えない範囲で適宜変更して良い。また、穴５５２は、ナット５５の端面５５ａに行うヤスリ掛け等の研削加工や研磨加工によって無くなっても良い。

【0048】

ナット５５は、雌ネジ５５３をさらに有する。なお、雌ネジ５５３は、第１雌ネジの一例である。雌ネジ５５３は、凹部５５１の内周面に設けられている。そのため、雌ネジ５５３は、スタッドボルト５４の雄ネジ５４３と嵌合する。

【0049】

第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１と接触するナット５５の外周面５５ｂは、内周面５３１ｂ１と同様に突極５１１に向かって先細っている。言い換えると、ナット５５の外周面５５ｂは、突極５１１に向かって先細る傾斜部５５４を有する。

【0050】

これにより、ナット５５をポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌め込んだ際、ナット５５の外周面５５ｂと第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１との間の隙間が生じにくくなる。

【0051】

自己始動形同期電動機１を始動させる場合、固定子３の固定子巻線３２に電流を流す。固定子巻線３２に電流が流れることで、固定子３において回転磁界が発生する。固定子３において発生した回転磁界によって電流が誘導され、突極５１１に取り付けられたポールヘッド５３の端面５３ａには渦電流が流れる。そして、ポールヘッド５３が当該ポールヘッド５３の端面５３ａに流れる渦電流によって励磁されることで、回転子５は回転を始める。

【0052】

ポールヘッド５３の端面５３ａに流れる渦電流は、ポールヘッド５３の端面５３ａに沿って流れる。ポールヘッド５３の端面５３ａには、ポールヘッド５３の第２孔５３１ｂに嵌まったナット５５の端面５５ａが露出している。

【0053】

ナット５５の端面５５ａは、ポールヘッド５３の端面５３ａに沿う円弧状の曲面である。そのため、ナット５５は、ポールヘッド５３の端面５３ａに対して実質的に段差なく嵌まる。さらに、ナット５５は、外周面５５ｂが突極５１１に向かって先細っていることによって、内周面５３１ｂ１に対して隙間なく第２孔５３１ｂに嵌まる。これにより、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流は、互いに接触する内周面５３１ｂ１および外周面５５ｂを通って、ポールヘッド５３とナット５５との間で流れる。従って、渦電流は、端面５３ａ，５５ａ全体を流れ易くなる。

【0054】

また、本実施形態では、ポールヘッド５３とナット５５とは、互いに同一の材料で形成され、ポールヘッド５３とナット５５との電気抵抗には実質的に差がないため、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流は、端面５３ａ全体を流れ易い。

【0055】

従って、本実施形態の自己始動形同期電動機１では、ポールヘッド５３を流れる電流の偏りを抑制可能である。

【0056】

以上のように、本実施形態の自己始動形同期電動機１は、筐体２と、固定子３と、シャフト４と、回転子５と、を備える。固定子３は、筐体２に収容されている。シャフト４は、固定子３に囲まれるとともに回転軸Ａｘまわりに回転可能である。回転子５は、シャフト４に取り付けられており、突極５１１と、ポールヘッド５３と、スタッドボルト５４と、ナット５５と、を有する。突極５１１は、固定子３とシャフト４との間で回転軸Ａｘの径方向に延びている。ポールヘッド５３は、径方向において突極５１１と固定子３との間に位置する。スタッドボルト５４は、ポールヘッド５３に設けられた孔５３１を通過して当該ポールヘッド５３を突極５１１に取り付ける。ナット５５は、孔５３１に嵌め込まれるとともに孔５３１の内周面５３１ｂ１に接触する。ポールヘッド５３とナット５５とは、互いに同一の材料で形成されている。

【0057】

回転子５が回転し始めると、固定子３が発生させる回転磁界によってポールヘッド５３の端面５３ａには渦電流が流れる。ポールヘッド５３に設けられた孔５３１には、ナット５５が嵌め込まれている。ポールヘッド５３とナット５５とは、互いに同一の材料で形成されている。そのため、ポールヘッド５３およびナット５５の電気抵抗には、実質的に差がない。これにより、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流は、ナット５５の端面５５ａを含むポールヘッド５３の端面５３ａ全体に流れ易くなる。従って、本実施形態の自己始動形同期電動機１では、ポールヘッド５３に流れる電流の偏りを抑制可能である。

【0058】

また、本実施形態では、ポールヘッド５３は、径方向の外側に向く曲面状の端面５３ａを有する。ナット５５は、径方向の外側に向くとともにポールヘッド５３の端面５３ａに沿って延びる曲面状の端面５５ａを有する。

【0059】

ナット５５の端面５５ａは、ポールヘッド５３の端面５３ａに沿っている。そのため、ポールヘッド５３には、当該ポールヘッド５３の端面５３ａとナット５５の端面５５ａとの間に段差は生じにくい。これにより、ポールヘッド５３の端面５３ａを流れる渦電流は、当該端面５３ａとナット５５の端面５５ａとを含むポールヘッド５３の端面５３ａ全体に流れる。従って、本実施形態の自己始動形同期電動機１は、ポールヘッド５３に流れる電流の偏りを抑制可能である。

【0060】

また、本実施形態では、孔５３１は、第１孔５３１ａと、第２孔５３１ｂと、を有する。第１孔５３１ａには、スタッドボルト５４が通過する。第２孔５３１ｂは、第１孔５３１ａに連通してナット５５が嵌め込まれるとともに第１孔５３１ａよりも断面が大きい。スタッドボルト５４は、柱部５４１と、頭部５４２と、雄ネジ５４３と、を有する。柱部５４１は、第１孔５３１ａを通過する。頭部５４２は、柱部５４１の端部５４１ｂに設けられて第２孔５３１ｂに位置するとともにポールヘッド５３を突極５１１に取り付けている。雄ネジ５４３は、頭部５４２から突出して第２孔５３１ｂに位置する。ナット５５は、雄ネジ５４３と嵌合する雌ネジ５５３を有する。

【0061】

スタッドボルト５４は、頭部５４２によってポールヘッド５３を突極５１１に取り付けるとともに、雄ネジ５４３によってナット５５を当該スタッドボルト５４に取り付ける。すなわち、スタッドボルト５４は、ポールヘッド５３を突極５１１に取り付けるとともに、回転子５が回転することによる遠心力によってナット５５が飛散することを防ぐ。これにより、自己始動形同期電動機１の部品点数増加が抑制されるとともに、回転子５が回転することによる遠心力によってポールヘッド５３が飛散することを抑制できる。

【0062】

また、本実施形態では、ナット５５の外周面５５ｂは、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１に接触する。ナット５５の外周面５５ｂおよび第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１はそれぞれ、突極５１１に向かって先細る。

【0063】

ポールヘッド５３に設けられた第２孔５３１ｂにナット５５を嵌め込んだ際、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１とナット５５の外周面５５ｂとの間には隙間が生じるおそれがある。この隙間は、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１およびナット５５の外周面５５ｂが突極５１１に向かって先細っているため、ナット５５が第２孔５３１ｂに嵌め込まれるにつれて小さくなる。これにより、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１とナット５５の外周面５５ｂとの間には隙間が生じにくくなる。

【0064】

（変形例）
本実施形態では、ポールヘッド５３の端面５３ａにおいて、スタッドボルト５４およびナット５５により段差および隙間が生じにくくなっている。しかし、ポールヘッド５３端面５３ａに段差および隙間を生じにくくする構成は、これに限らない。

【0065】

図６は、本実施形態に係る変形例の回転子５Ａの一部を拡大した断面図である。図６に示すように、変形例の回転子５Ａは、下記に説明される構成を除き、前記実施形態の回転子５と同様の構成を備えている。よって、本変形例によっても、前記実施形態と同様の構成に基づく効果が得られる。

【0066】

本変形例では、回転子５Ａは、前記実施形態のナット５５と異なるナット５５Ａを有する。さらに、ポールヘッド５３の第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１は、突極５１１に向かって先細っておらず、略一定の内径を有する。ポールヘッド５３は、内周面５３１ｂ１に雌ネジ５３３を有している。なお、雌ネジ５３３は第２雌ネジの一例である。

【0067】

ナット５５Ａは、外周面５５ｂに雄ネジ５５５と有する。なお、雄ネジ５５５は第２雄ネジの一例である。雄ネジ５５５は、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１に設けられた雌ネジ５３３と嵌合する。そのため、ナット５５Ａの外周面５５ｂとポールヘッド５３の第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１との間の隙間は、雄ネジ５５５と雌ネジ５３３とが嵌合することにより埋まる。これにより、ナット５５Ａは、第２孔５３１ｂに実質的に隙間なく嵌まる。

【0068】

ナット５５Ａは、雄ネジ５５５と雌ネジ５３３との嵌合によりポールヘッド５３に取り付けられる。このため、スタッドボルト５４は、雄ネジ５４３と突出部５４４とを省略される。さらに、ナット５５Ａは、凹部５５１を省略される。

【0069】

以上のように、ポールヘッド５３は、第２孔５３１ｂの内周面５３１ｂ１に設けられた雌ネジ５３３を有する。ナット５５Ａは、当該ナット５５Ａの外周面５５ｂに設けられるとともに雌ネジ５３３と嵌合する雄ネジ５５５を有する。ナット５５Ａは、雄ネジ５５５と第２孔５３１ｂに設けられた雌ネジ５３３とが嵌合することによりポールヘッド５３の孔５３１に嵌め込まれる。これにより、ナット５５Ａが、回転子５Ａが回転することによる遠心力によって飛散することをさらに抑制できる。

【0070】

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他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、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0071】

１…自己始動形同期電動機、２…筐体、３…固定子、４…シャフト、５、５Ａ…回転子、５１１…突極、５３…ポールヘッド、５３ａ…端面（第１外面）、５３１…孔、５３１ａ…第１孔、５３１ｂ…第２孔、５３１ｂ１…内周面、５３３…雌ネジ（第２雌ネジ）、５４…スタッドボルト（締結部材）、５４１…柱部、５４１ｂ…端部、５４２…頭部、５４３…雄ネジ（第１雄ネジ）、５５、５５Ａ…ナット（導電部材）、５５ａ…端面（第２外面）、５５ｂ…外周面、５５３…雌ネジ（第１雌ネジ）、５５５…雄ネジ（第２雄ネジ）、Ａｘ…回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】