特開 2024-86232 回転電機の製造方法および回転電機

(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】P2024086232

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】回転電機の製造方法および回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20240620BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201256

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】辻永 成樹

【テーマコード（参考）】

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H615AA01

5H615BB01

5H615BB02

5H615PP28

5H615SS33

(57)【要約】

【課題】塗膜の損傷による耐久性の低下を低減する回転電機の製造方法を提供するとともに、塗膜の損傷を低減し、耐久性を向上する回転電機を提供する。
【解決手段】一実施形態による回転電機１０の製造方法では、組み立て工程、および塗布工程を含む。組み立て工程は、回転電機１０を組み立てる。塗布工程は、前記回転電機１０自己修復能力のある修復塗料を塗布する。一実施形態による回転電機１０は、本体および塗装部３０を備える。本体は、複数の部品から構成されている。塗装部３０は、前記部品の少なくとも一部に塗布され、自己修復能力を有する塗料で形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機を組み立てる組み立て工程と、
前記回転電機に自己修復能力のある修復塗料を塗布する塗布工程と、
を含む回転電機の製造方法。

【請求項2】

前記塗布工程は、前記回転電機を組み立てる前に実行する第一塗布工程を含む、
請求項１記載の回転電機の製造方法。

【請求項3】

前記塗布工程は、
前記回転電機を組み立てる前に実行する第一塗布工程と、
前記組み立て工程の後、前記回転電機の出荷前に実行する第二塗布工程を含む、
請求項１記載の回転電機の製造方法。

【請求項4】

前記第一塗布工程と前記第二塗布工程とは、異なる色彩の塗料を用いる、
請求項３記載の回転電機の製造方法。

【請求項5】

前記第一塗布工程は、前記回転電機を構成する部品に前記修復塗料を塗布するとともに、
前記組み立て工程は、前記修復塗料が塗布された前記部品を組み立てる、
請求項２記載の回転電機の製造方法。

【請求項6】

複数の部品から構成されている回転電機の本体と、
前記部品の少なくとも一部に塗布され、自己修復能力を有する塗料で形成される塗装部と、
を備える回転電機。

【請求項7】

前記塗装部は、前記部品が互いに接する部位に設定されている、
請求項６記載の回転電機。

【請求項8】

前記塗装部は、前記本体とは別体で前記本体に取り付けられる外部品の装着部位に設定されている、
請求項６記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、回転電機の製造法および回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機は、錆などの腐食などへの耐久性を高めて表面の保護を図るために外郭となる本体を構成する各部品の表面に塗装による塗膜が設けられている。本体は、例えばケース、ブラケットおよび端子箱などの複数の部品で構成されている。これらの部品から回転電機の組み付けを行なう場合、部品は互いに接触する。そのため、部品の表面に設けられている塗膜は、組み立て時において擦れや傷によって損傷することがある。このように、各部品の塗膜が損傷すると、保護機能が低下し、各部品の耐久性の低下を招くという問題がある。

【0003】

また、回転電機は、メーカから顧客への納入後、設備への据え付け作業、検査および維持作業などが施される。このように納入後においても、据え付け時の作業時や検査時における他の機器との接触などによって、部品の表面に設けられている塗膜が損傷することがある。この場合も、耐久性の低下を招くという問題だけでなく、美感が損なわれることから顧客による苦情の原因になるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１０９６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、塗膜の損傷による耐久性の低下を低減する回転電機の製造方法を提供することを目的とする。
また、塗膜の損傷を低減し、耐久性を向上する回転電機を提供することを他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、一実施形態による回転電機の製造方法では、組み立て工程、および塗布工程を含む。組み立て工程は、回転電機を組み立てる。塗布工程は、前記回転電機に自己修復能力のある修復塗料を塗布する。
また、他の課題を解決するために、一実施形態による回転電機は、本体および塗装部を備える。本体は、複数の部品から構成されている。塗装部は、前記部品の少なくとも一部に塗布され、自己修復能力を有する塗料で形成される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態による回転電機を示す概略的な正面図

【図2】図１の矢印II方向から見た概略図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように回転電機１０は、ケース１１、ブラケット１２およびカバー１３を備えている。これら、ケース１１、ブラケット１２およびカバー１３は、回転電機１０の外郭を形成する構造体である。回転電機１０は、モータまたは発電機として用いられる。また、回転電機１０は、各種の電気的な端子が収納される端子箱１４を備えている。ケース１１は、ほぼ円筒形状に形成されている。ケース１１は、外周壁から径方向の外側へ板状に突出する複数のフィン１５を有している。

【0009】

ケース１１は、内周側に図示しない固定子が設けられている。固定子は、例えば永久磁石や電磁石で形成されている。回転電機１０は、軸部材１６を備えている。軸部材１６は、図示しない回転子と一体に形成されている。回転子は、例えば永久磁石や電磁石で形成されている。回転子は、ケース１１に設けられている固定子の内周側に位置しており、固定子との電磁気的な力によって軸部材１６を中心に回転する。軸部材１６は、ケース１１の内側において軸方向の各端部が図示しない軸受部材によって回転可能に支持されている。

【0010】

ブラケット１２は、ケース１１の軸方向において一方の端部側に設けられている。ブラケット１２は、中心に軸部材１６が貫く穴部１７を有している。軸部材１６は、一方の端部がこの穴部１７を貫いてブラケット１２からケース１１と反対側に突出している。このブラケット１２から突出する軸部材１６は、図示しない外部の装置に接続される。カバー１３は、ケース１１の軸方向においてブラケット１２と反対側の端部に設けられている。カバー１３は、内部に図示しないファンを収容している。図示しないファンは、軸部材１６と一体に設けられ、軸部材１６とともに回転し、ケース１１を通して回転電機１０を冷却する空気の流れを形成する。回転電機１０は、上記に加え、保持部１８および台座部１９を備えている。

【0011】

端子箱１４は、ケース１１の外側に設けられており、固定子や回転子と電気的に接続されている図示しない配線の端子を収容している。端子箱１４は、内部の確認および保守を行なうために開閉可能に構成されている。端子箱１４は、ロック部２１によって閉鎖した状態が維持される。保持部１８は、ケース１１の外側に設けられている。保持部１８は、例えば回転電機１０を図示しない外部の設備に設置するとき、クレーンなどの機器で吊下げる際に用いられる。台座部１９は、ケース１１の径方向において保持部１８と反対側の端部に設けられている。台座部１９は、例えば回転電機１０を設備に設置するとき、例えばボルトなどの図示しない締結部材が挿入される。回転電機１０は、この台座部１９を通して設備に固定される。

【0012】

ブラケット１２は、図２に示すように径方向外側に突出する突出部２２を有している。突出部２２は、周方向へ複数設けられている。ケース１１は、図１に示すようにこの突出部２２に対応して設けられている固定部２３を有している。突出部２２と固定部２３とは、回転電機１０の軸方向において対向している。図２に示す例の場合、突出部２２および固定部２３は、周方向へ概ね等間隔に３箇所設けられている。突出部２２および固定部２３は、等間隔に限らず不等間隔でもよく、３箇所以上設けてもよい。突出部２２は、回転電機１０の軸方向へ貫く挿入部２４を有している。同様に、固定部２３は、軸方向へ図示しない雌ねじが形成されている。突出部２２および固定部２３には、締結部材２５が取り付けられる。締結部材２５は、例えば雄ねじが形成されたボルトである。突出部２２および固定部２３に締結部材２５を取り付けることにより、ブラケット１２はケース１１に固定される。カバー１３は、図１に示すように締結部材２６によってケース１１に固定される。カバー１３は、回転電機１０の周方向へ複数設けられている締結部材２６によってケース１１に固定される。

【0013】

上述したケース１１、ブラケット１２、カバー１３、端子箱１４、軸部材１６、保持部１８、台座部１９、ロック部２１、締結部材２５および締結部材２６は、回転電機１０を構成する部品に相当する。また、回転電機１０は、これらケース１１、ブラケット１２、カバー１３、端子箱１４、軸部材１６、保持部１８、台座部１９およびロック部２１の各部品から本体が構成され、締結部材２５および締結部材２６から外部品が構成されている。

【0014】

本実施形態の場合、回転電機１０は、塗料によって塗装されている。回転電機１０は、全体を塗装してもよく、予め設定した特定の位置を塗装してもよい。また、本実施形態では、回転電機１０は、通常の塗装による塗膜とは別に、自己修復能力を有する塗料で形成される塗装部３０を備えている。塗装部３０を形成する塗料は、いわゆる自己修復塗料である。自己修復塗料とは、塗膜の表面に生じた傷が時間の経過とともに塗料自身の力で修復され、塗膜が概ね形成された当初の状態に回復する性質を有する塗料である。

【0015】

塗装部３０は、回転電機１０の複数の位置に設けられている。図１および図２に示す例の場合、回転電機１０は、第一塗装部３１および第二塗装部３２を有している。第一塗装部３１は、ケース１１とブラケット１２とを固定する部分に設けられている、具体的には、第一塗装部３１は、ケース１１の固定部２３、ブラケット１２の突出部２２、およびケース１１とブラケット１２とを締結する締結部材２５に設けられている。これら第一塗装部３１を構成する固定部２３、突出部２２および締結部材２５は、ケース１１にブラケット１２を取り付けるときに互いに接触する。そこで、この第一塗装部３１を自己修復塗料で形成することにより、ケース１１とブラケット１２との取り付け時の接触によって第一塗装部３１に生じた傷は、時間の経過とともに修復される。

【0016】

第二塗装部３２は、ケース１１とカバー１３とを固定する部分に設けられている。具体的には、第二塗装部３２は、カバー１３の外周壁および締結部材２６に設けられている。これら第二塗装部３２を構成するカバー１３の外周壁および締結部材２６は、ケース１１にカバー１３を取り付けるときに互いに接触する。そこで、この第二塗装部３２を自己修復塗料で形成することにより、ケース１１とカバー１３との取り付け時の接触によって第二塗装部３２に生じた傷は、時間の経過とともに修復される。

【0017】

回転電機１０は、第一塗装部３１および第二塗装部３２の他に、第三塗装部３３および第四塗装部３４を有している。第三塗装部３３は、保持部１８を含む領域に設けられている。第三塗装部３３を構成する保持部１８は、回転電機１０を設備に設置するとき、例えば回転電機１０を吊下げるクレーンのフックなど外部の機器と接触する。そこで、この第三塗装部３３を自己修復塗料で形成することにより、回転電機１０の設備への設置時に外部の機器との接触によって保持部１８に生じた傷は、時間の経過とともに修復される。

【0018】

第四塗装部３４は、端子箱１４を含む領域に設けられている。具体的には、第四塗装部３４は、ロック部２１の周囲の端子箱１４に形成されている。第四塗装部３４が形成されるロック部２１の周囲の端子箱１４は、回転電機１０の整備や保守時において、開閉が繰り返されることで互いに接触する。そこで、この第四塗装部３４を自己修復塗料で形成することにより、端子箱１４の開閉で生じる傷は、時間の経過とともに修復される。

【0019】

次に、回転電機１０の製造方法について説明する。
回転電機１０は、組み立て工程と、塗布工程とを経て製造される。組み立て工程は、回転電機を１０構成する各部品を組み立てる工程である。塗布工程は、回転電機１０に自己修復能力を有する塗料によって塗装部３０を形成する工程である。回転電機１０は、各部品の組み立てが完了した後、設置工程において、設備に設置される。

【0020】

塗布工程は、第一塗布工程と、第二塗布工程とを含んでいる。第一塗布工程は、回転電機１０の各部品を組み立てる組み立て工程に先立って実施される。第二塗布工程は、回転電機１０の各部品を組み立てた後に実施される。回転電機１０は、組み立て工程に先立って、第一塗布工程として、第一塗装部３１および第二塗装部３２が形成される。第一塗装部３１は、上述の通り、ブラケット１２をケース１１に固定するための部位に形成される。そのため、第一塗装部３１を構成するケース１１、ブラケット１２および締結部材２５は、第一塗布工程で自己修復塗料が塗布される。第二塗装部３２は、上述の通り、カバー１３
をケース１１に固定するための部位に形成される。そのため、第二塗装部３２を構成するカバー１３および締結部材２６は、第一塗布工程で自己修復塗料が塗布される。

【0021】

第一塗布工程が完了した回転電機１０の部品は、組み立て工程において組み立てられる。すなわち、ケース１１とブラケット１２とは締結部材２５によって固定され、ケース１１とカバー１３とは締結部材２６によって固定される。ケース１１にブラケット１２を取り付けるとき、固定部２３、突出部２２および締結部材２５は、互いに接触する。そのため、固定部２３、突出部２２および締結部材２５は、この接触によって互いに傷が生じる。固定部２３、突出部２２および締結部材２５は、第一塗布工程において自己修復塗料が塗布されて第一塗装部３１が形成されている。その結果、取り付け時に固定部２３、突出部２２および締結部材２５に生じた傷は、第一塗装部３１の自己修復塗料によって時間の経過とともに修復される。また、ケース１１にカバー１３を取り付けるとき、カバー１３および締結部材２６は、互いに接触する。そのため、カバー１３および締結部材２６は、この接触によって互いに傷が生じる。カバー１３および締結部材２６は、第一塗布工程において自己修復塗料が塗布されて第二塗装部３２が形成されている。その結果、取り付け時にカバー１３および締結部材２６に生じた傷は、第二塗装部３２の自己修復塗料によって時間の経過とともに修復される。したがって、回転電機１０の各部品の組み立て時に各部品の接触部分である第一塗装部３１および第二塗装部３２に生じた傷は、回転電機１０の納品時までに修復される。

【0022】

組み立て工程が完了した回転電機１０は、第二塗布工程として第三塗装部３３および第四塗装部３４が形成される。第三塗装部３３は、上述の通り保持部１８を含む領域である。そのため、第三塗装部３３を構成する保持部１８は、第二塗布工程で自己修復塗料が塗布される。第四塗装部３４は、上述の通り、端子箱１４を含む領域である。そのため、第四塗装部３４を構成する端子箱１４は、ロック部２１の周囲を中心に第二塗布工程で自己修復塗料が塗布される。

【0023】

第二塗布工程が完了した回転電機１０は、設置工程において納品先の設備に設置される。すなわち、回転電機１０は、保持部１８を通してクレーンなどの機器によって扱われる。設置工程において回転電機１０を扱うとき、保持部１８とクレーンなどの外部の機器とは、互いに接触する。そのため、保持部１８は、この接触によって傷が生じる。保持部１８は、第二塗布工程において自己修復塗料が塗布されて第三塗装部３３が形成されている。その結果、設置工程において保持部１８に生じた傷は、第三塗装部３３の自己修復塗料によって時間の経過とともに修復される。また、設置工程における配線などの作業において、端子箱１４は開閉が繰り返される。そのため、ロック部２１の周囲を含む端子箱１４は、開閉の繰り返しや他の工具などとの接触によって傷が生じる。ロック部２１の周囲を含む端子箱１４は、第二塗布工程において自己修復塗料が塗布されて第四塗装部３４が形成されている。その結果、設置工程においてロック部２１の周囲を含む端子箱１４に生じた傷は、第四塗装部３４の自己修復塗料によって時間の経過とともに修復される。したがって、設置工程において回転電機１０に生じた傷は、時間の経過とともに修復される。特に、端子箱１４は、回転電機１０の設備への設置後であっても、保守や点検のために開閉が繰り返される。これら保守や点検で端子箱１４の開閉があると、ロック部２１の周囲は傷が生じる。このように設備への設置後に回転電機１０に生じた傷も、自己修復塗料で形成されている第四塗装部３４によって時間の経過とともに修復される。

【0024】

第一塗布工程において形成される第一塗装部３１および第二塗装部３２と、第二塗布工程において形成される第三塗装部３３と第四塗装部３４とは、同一の色彩の塗料を用いてもよいし、異なる色彩の塗料を用いてもよい。第一塗布工程と第二塗布工程とで異なる色彩の自己修復塗料を用いることにより、作業箇所の明確化が図られ、作業の確実性および効率化を図ることができる。

【0025】

以上説明したように、本実施形態では、回転電機１０は、第一塗布工程を含んで製造される。第一塗布工程では、回転電機１０の組み立て時に部品の接触が予想される部位に自己修復塗料による塗装部３０が形成される。これにより、回転電機１０の組み立て工程において互いの接触で部品に生じる傷は、塗装部３０における自己修復塗料によって、時間の経過とともに修復される。その結果、回転電機１０の組み立て工程で生じた傷は、回転電機１０の納品時までに修復される。したがって、塗膜の損傷による耐久性の低下を低減することができるとともに、納品時における美感の低下を回避することができる。

【0026】

また、本実施形態では、回転電機１０は、第二塗布工程を含んで製造される。第二塗布工程では、回転電機１０の設備への設置時に外部の機器との接触が予想される部位、または回転電機１０の保守や点検時に部品同士の接触や外部の工具などとの接触が予想される部位に、自己修復塗料による塗装部３０が形成される。これにより、回転電機１０の設備への取り付け時、または回転電機１０の保守や点検時に生じる傷は、塗装部３０における自己修復塗料によって、時間の経過とともに修復される。その結果、回転電機１０の設備への設置時、または保守や点検時に生じた傷は、回転電機１０の運転中に修復される。したがって、塗膜の損傷による耐久性の低下を低減することができるとともに、使用時における美感の低下を回避することができる。

【0027】

（その他の実施形態）
上述の第一塗装部３１、第二塗装部３２、第三塗装部３３および第四塗装部３４は、あくまでも例示である。すなわち、塗装部３０は、これらの４箇所に限らず、傷の発生が予想される部位を中心に任意に設定することができる。例えば塗装部３０は、台座部１９に設けてもよい。回転電機１０は、台座部１９を通して図示しない設備に固定される。この場合、回転電機１０は、図示しないボルトなどの締結部材を用いて設備に固定される。そのため、台座部１９と図示しない締結部材との間には接触が生じる。そこで、台座部１９に塗装部３０を設けることによって、回転電機１０の設置時に生じた傷は塗装部３０の自己修復塗料によって修復される。したがって、塗膜の損傷による耐久性の低下を低減することができるとともに、使用時における美感の低下を回避することができる。

【0028】

以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

【符号の説明】

【0029】

図面中、１０は回転電機、１１はケース（本体）、１２はブラケット（本体）、１３はカバー（本体）、１４は端子箱（本体）、１６は軸部材（本体）、１８は保持部（本体）、１９は台座部（本体）、２１はロック部（本体）、２５は締結部材（外部品）、２６は締結部材（外部品）、３０は塗装部を示す。

【図1】

【図2】