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発明の名称 回転電機の固定子
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−110771(P2007−110771A)
公開日 平成19年4月26日(2007.4.26)
出願番号 特願2005−295829(P2005−295829)
出願日 平成17年10月11日(2005.10.11)
代理人 【識別番号】100088199
【弁理士】
【氏名又は名称】竹中 岑生
発明者 青木 寛英 / 河瀬 千春
要約 課題
コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得る。

解決手段
固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端を固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備えたものにおいて、固定子コイル2,3のコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に配設される所定の表面接着性を有するテープ11と、互いに対向するコイル部材相互間に充填される絶縁物4とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間にテープ11を介在させることにより固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とするようにした。
特許請求の範囲
【請求項1】
固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備えたものにおいて、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に配設される所定の表面接着性を有する接着調整部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項2】
固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第1および第2の固定子コイルを設けたものにおいて、前記第1および第2の固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に設けられる所定の表面接着性を有する接着調整部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項3】
固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第1および第2の固定子コイルを設けたものにおいて、前記第1および第2の固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられ所定の表面接着性を有する接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項4】
前記所定の表面接着性を有する接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材は、環状であることを特徴とする請求項3に記載の回転電機の固定子。
【請求項5】
固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第1および第2の固定子コイルと、前記第1および第2の固定子コイルのコイル端を構成し固定子の周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材とを設けたものにおいて、固定子の周方向において隣り合い互いに対向するコイル部材相互間に所定の表面接着性を有する接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項6】
前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向する前記コイル部材の少なくともいずれかに巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されることを特徴とする請求項2に記載の回転電機の固定子。
【請求項7】
前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかに巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されることを特徴とする請求項2に記載の回転電機の固定子。
【請求項8】
前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されることを特徴とする請求項2に記載の回転電機の固定子。
【請求項9】
前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されることを特徴とする請求項3から請求項5までのいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項10】
前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されることを特徴とする請求項3から請求項5までのいずれかに記載の回転電機の固定子。
【請求項11】
前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されることを特徴とする請求項3から請求項5までのいずれかに記載の回転電機の固定子。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、回転電機の固定子、特に、鋼板を積層してなる固定子鉄心と、この固定子鉄心のスロットに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心の両端部より突出した上下固定子コイルで形成されているコイル端を支持する回転電機の固定子の構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の回転電機の固定子コイル端部における支持構造においては、固定子鉄心に巻回された上部コイルおよび下部コイルが前記鉄心の両端より突出して、前記上部コイルと下部コイルを電気的に結合させることにより、コイル端部が構成されている。このような固定子コイル端部の支持構造において、回転電機を稼動させると、上下固定子コイルを流れる電機子電流により発生する磁界、および回転子コイルを流れる界磁電流により発生する磁界の影響により、コイル端部の上下固定子コイルおよび固定子鉄心には発電機運転周波数の2倍周波数の電磁力が作用し、振動が発生する。
【0003】
このような振動が共振を発生しないよう、コイル端部支持部材と、上下コイル間および隣接コイル間に絶縁物を注入し、一体硬化させるコイル端部の支持構造においても、当該部の固有振動数を電磁加振周波数から外すように設計されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特表2001−507920号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
コイル端部を一体硬化させる方式の支持構造では、例えばコイル間を絶縁テープなどで固縛する方式のコイル端部支持構造と比して剛性が高くなるため、その固有振動数が電磁加振周波数に接近する可能性があった。
【0006】
また、固有振動数がコイルサイズの設計をした段階で一定値に固定されてしまって調整ができないという難点があった。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明に係る回転電機の固定子では、固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に配設される所定の表面接着性を有する接着調整部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたものである。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
実施の形態1.
この発明による実施の形態1を図1および図2について説明する。図1は実施の形態1における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図2は図1のII−II線における断面図である。
【0011】
この発明による実施の形態1における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す図1において、回転電機の固定子STには、鋼板等の磁性板を積層して構成された固定子鉄心1に巻回され固定子鉄心1のスロットSLに設けられた上部固定子コイル2および下部固定子コイル3が固定子鉄心1の両端より突出して、上部コイル2と下部コイル3を電気的に結合させることにより、コイル端部6が構成されている。上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材を押さえ板5とコイル端部支持部材7によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル2,3のコイル部材間の空間に液状の絶縁物4を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部6が一体化され、剛性が高められている。
【0012】
図2に示すように、固定子コイル2,3は押さえ板5と支持部材7に挟まれた形で円周状に配置されており、更に液状の絶縁物4を流し込む時には、固定子コイル2,3に挟まれるように端から作業用ブロック(図示せず)を挿入して液状の絶縁物4がこぼれるのを防ぐ。流し込んだ液状の絶縁物4が硬化すれば、固定子STを回転させ、液状の絶縁物4の流し込みが済んでいない部分が下になる位置まで回転させる。このようにして全周の固定子コイル2,3間の空間に液状の絶縁物4の流し込みを行う。
絶縁物4は、例えばエポキシ樹脂とガラス繊維から成る混合物である。また、図2に示すように、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3には、当該コイルと絶縁物4との接着をある程度妨げるようなテープ11を巻回し、コイル2,3と絶縁物4との接着性を調節している。
テープ11は、物質との接着性が極めて低い、例えばシリコンやテフロン(登録商標)などを含むような所定の表面接着性を有する絶縁性の材料である。このテープ11は、その所定の表面接着性によってコイル端6の剛性および固有振動数を設計時に調整された値とするものである。
上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材は、絶縁物4の少なくとも一部がテープ11を介して上下固定子コイル2,3のコイル部材に結合されるように絶縁物4により固着される。
【0013】
以上のように、この発明による実施の形態1によれば、固定子コイル2,3のコイル部材にテープ11を巻回しているので、この部分と絶縁物4との間の接着が妨げられ、よって固定子コイル2,3と絶縁物4が一体で振動することがなくなるので、固定子コイル2,3と絶縁物4が固着状態で接着されているときと比較して結果的にコイル端6の剛性が下がり、よって固有振動数を下げることができ、固定子コイル2,3のコイル端6における剛性および固有振動数が設計時に調整された所定状態とされる。
また、テープ11の巻回しをする面積を変化させることにより接着面積も変化するので、これによってコイル端部6の剛性および固有振動数を設計時に調整することができる。したがって、従来構造と比較して、より確実に危険周波数域を回避し、信頼性の高い回転電機を提供することができる。
さらに、予めテープ11を巻回する面積を決定しておくことにより、設計の段階でコイル端6部の固有振動数を調整することが可能となり、これによって、製作後に固有振動数を調整するために行っていた様々な作業、例えばコイル端部6に補強を追加したり、錘を設置する、という作業がなくなり、製作後の調整作業は製作誤差を調整する作業等の最低限の作業で済むことになって、製作後に費やす調整費用などのコストを低減することができる。
【0014】
ここで、テープ11を巻回するのは上部固定子コイル2のみのコイル部材あるいは下部固定子コイル3のみのコイル部材でもよい。また、固定子コイル2,3に巻き付けられるテープ11に代えて、塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、シート状の材料を巻き付けても良い。
【0015】
(1A)この発明による実施の形態1によれば、固定子鉄心1、前記固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端6を前記固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備え、前記固定子コイル2,3として互いに固定子STの径方向において隣り合う第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3を設けたものにおいて、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に設けられる所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物4からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記テープ11等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物4からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ11等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物4からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル2,3のコイル端6における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0016】
(1B)この発明による実施の形態1によれば、前記(1A)項の構成において、前記接着調整部材は、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向する前記コイル部材の少なくともいずれかの表面に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ11からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性テープで構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0017】
(1C)この発明による実施の形態1によれば、前記(1A)項の構成において、前記接着調整部材は、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性シートで構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0018】
(1D)この発明による実施の形態1によれば、前記(1A)項の構成において、前記接着調整部材は、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイルのコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0019】
実施の形態2.
この発明による実施の形態2を図3および図4について説明する。図3は実施の形態2における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図4は図3のIV−IV線における断面図である。
この実施の形態2において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0020】
上記実施の形態1では、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3に直接テープ11を巻回していたが、上下固定子コイルの2,3の本数が多く、作業性に問題がある。また、上下固定子コイル2,3にテープ11を巻回した場合、コイル端部6は、軸方向にのみ剛性を下げることになり、剛性を下げる方向を選択できないという問題がある。
【0021】
そこで、この実施の形態2においては、図3および図4に示すように、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3のコイル部材の間に、表面にテープ11を巻回した絶縁ブロック12a,12bを挿入したものであり、絶縁ブロック12a,12bは、例えばガラス基材の紐などにより固定子コイル2,3のコイル部材に固定される。
そして、実施の形態1と同様に、上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材を押さえ板5とコイル端部支持部材7によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル2,3のコイル部材間の空間に液状の絶縁物4を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部6が一体化され、剛性が高められている。
絶縁ブロック12a,12bは、絶縁物4の少なくとも一部がテープ11を介して上下固定子コイル2,3のコイル部材と結合されるように上下固定子コイル2,3のコイル部材間においてコイル端6の一部として絶縁物4により固着されている。
このように、絶縁ブロック12a,12bを挿入することにより、固定子コイル2,3へのテープ11の巻回作業がなくなり、作業性が向上する。また、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3の間に挿入することにより、絶縁ブロック12a,12bの周面に設けられテープ11によって半径方向および周方向への接着性が低下し、コイル端部6の軸方向への剛性低下はわずかのまま、半径方向および周方向への剛性を下げることができる。
【0022】
ここで、絶縁ブロック12a,12bの数は、この実施の形態では2個であるが、コイル端部6の軸方向に1個でもよく3個でもよい。また、それ以上の数でもよい。また、すべての上下固定子コイル2,3間に挿入しなくてもよく、例えば1つ置きなどでもよい。
そして、絶縁ブロック12a,12bの表面に巻き付けられるテープ11に代えて、絶縁ブロック12a,12bの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック12a,12bの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。
【0023】
(2A)この発明による実施の形態2によれば、固定子鉄心1、前記固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端6を前記固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備え、前記固定子コイルとして互いに固定子STの径方向において隣り合う第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3を設けたものにおいて、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられ所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック12a,12bからなる固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物4からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記テープ11等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物4からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ11等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物4からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル2,3のコイル端6における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0024】
(2B)この発明による実施の形態2によれば、前記(2A)項における構成において、前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック12a,12bからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ11からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0025】
(2C)この発明による実施の形態2によれば、前記(2A)項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック12a,12bからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0026】
(2D)この発明による実施の形態2によれば、前記(2A)項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック12a,12bからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0027】
実施の形態3.
この発明による実施の形態3を図5および図6について説明する。図5は実施の形態3における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図6(a)は図5のVI−VI線における断面図である。図6(b)は図6(a)のVI部分を拡大して示す拡大断面図である。
この実施の形態3において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1および実施の形態2のいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0028】
上記実施の形態2では、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3のコイル部材の間に所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック12a,12bを挿入した例を示したが、この実施の形態3では、絶縁ブロック12a,12bの代わりに、所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた環状の絶縁リング16a,16bを挿入したものである。
そして、実施の形態1と同様に、上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材を押さえ板5とコイル端部支持部材7によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル2,3のコイル部材間の空間に液状の絶縁物4を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部6が一体化され、剛性が高められている。
絶縁リング16a,16bは、絶縁物4の少なくとも一部がテープ11を介して上下固定子コイル2,3のコイル部材と結合されるように上下固定子コイル2,3のコイル部材間においてコイル端6の一部として絶縁物4により固着されている。
【0029】
実施の形態2の絶縁ブロック12a,12bはコイルの間の数だけ必要であったが、図5に示すように、環状リング16a,16b(図6では、環状リング16bのみ図示)は全周を巡るものであるから、絶縁ブロック12a,12bに比べ、明らかに部品点数は減る。
絶縁リング16a,16bは、例えばガラス基材の紐などにより固定子コイル2、3に固定される。
【0030】
これにより、上記の通り部品点数を大幅に減らすことができ、作業性が向上し、製作コストが低減される。
【0031】
ここで、絶縁リング16a,16bの数は、コイル端部6の軸方向に1個でもよく3個でもよい。また、それ以上の数でもよい。
そして、絶縁リング16a,16bの表面に巻き付けられるテープ11に代えて、絶縁リング16a,16bの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁リング16a,16bの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。
【0032】
(3A)この発明による実施の形態3によれば、固定子鉄心1、前記固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端6を前記固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備え、前記固定子コイル2,3として互いに固定子STの径方向において隣り合う第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3を設けたものにおいて、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられた所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた環状リング16a,16bからなる環状の固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物4からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物4からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル2,3のコイル端6における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0033】
(3B)この発明による実施の形態3によれば、前記(3A)項における構成において、前記接着調整部材は、前記環状リング16a,16bからなる環状の固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ11からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0034】
(3C)この発明による実施の形態3によれば、前記(3A)項における構成において、前記接着調整部材は、前記環状リング16a,16bからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0035】
(3D)この発明による実施の形態3によれば、前記(3A)項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記環状リング16a,16bからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0036】
実施の形態4.
この発明による実施の形態4を図7および図8について説明する。図7は実施の形態4における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図8は図7におけるVIII方向から斜視図である。
この実施の形態4において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態3までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0037】
上記実施の形態3では、主に半径方向および周方向への剛性を低下させたが、この実施の形態4では、固定子コイル2を構成し固定子コイル2のコイル端6を形成して固定子STの周方向において互いに隣接する固定子コイル部材2a,2b,2cの間に、表面に所定の表面接着性を有するテープ11からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック13a,13b,13c,13dを挿入することにより、主に周方向への剛性が低下する。また、固定子コイル3を構成し固定子STの周方向において互いに隣接する固定子コイル部材3a,3b,3cの間にも、表面に所定の表面接着性を有するテープ11からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック13a,13b,13c,13dが挿入され、固定子コイル2の場合と同様の構成とされている。
そして、実施の形態1と同様に、上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材を押さえ板5とコイル端部支持部材7によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル2,3のコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間の空間に液状の絶縁物4を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部6が一体化され、剛性が高められている。ここで、図8には押さえ板5が省略されている。
絶縁ブロック13a,13b,13c,13dは、絶縁物4の少なくとも一部がテープ11を介して上下固定子コイル2,3のコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cと一体にされるように上下固定子コイル2,3のコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間においてコイル端6の一部として絶縁物4により固着されている。
これによって、半径方向への剛性の変化が小さく抑えられるという効果がある。
【0038】
ここで、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの数は、この実施の形態ではコイル端部6の軸方向に2個設けたものを示したが、コイル端部6の軸方向に1個でもよく3個でもよい。また、それ以上の数でもよい。また、すべてのコイル隣接間に挿入しなくてもよく、例えば1つ置きなどでもよい。
そして、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面に巻き付けられるテープ11に代えて、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。
【0039】
(4A)この発明による実施の形態4によれば、固定子鉄心1、前記固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端6を前記固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備え、前記固定子コイル2,3として互いに固定子STの径方向において隣り合う第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3と、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3を構成し前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を形成して固定子STの周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cとを設けたものにおいて、固定子STの周方向において隣り合う固定子コイル部材2a,2b,2c相互間および前記固定子コイル部材3a,3b,3c相互間にそれぞれ設けられ所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック13a,13b,13c,13dからなる固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c相互間に充填される絶縁物4からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材2a,2b,2c相互間および前記コイル部材3a,3b,3c相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物4からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ11等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイルのコイル端6における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0040】
(4B)この発明による実施の形態4によれば、前記(4A)項における構成において、前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック13a,13b,13c,13dからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ11からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0041】
(4C)この発明による実施の形態4によれば、前記(4A)項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック13a,13b,13c,13dからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0042】
(4D)この発明による実施の形態4によれば、前記(4A)項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック13a,13b,13c,13dからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0043】
実施の形態5.
この発明による実施の形態5を図9および図10について説明する。図9は実施の形態5における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図10は図9におけるX方向から見た斜視図である。
この実施の形態5において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態1から実施の形態4までにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【0044】
この実施の形態5においては、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3のコイル端6を形成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cには当該コイルと絶縁物4との接着を妨げるようなテープ11を巻回し、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3のコイル端6を形成するコイル部材2a,2b,2cとコイル部材3a,3b,3cとの間には表面に所定の表面接着性を有するテープ11からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック12a,12bを挿入し、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3のコイル端6を形成し固定子STの周方向において互いに隣接する固定子コイル2aと2bの間,2bと2cの間,3aと3bの間,3bと3cの間には、表面にテープ11を巻回した絶縁ブロック13a,13b,13c,13dを挿入したものである。
そして、実施の形態1と同様に、上下固定子コイル2,3のコイル端6を形成するコイル部材を押さえ板5とコイル端部支持部材7によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル2,3のコイル部材間の空間に液状の絶縁物4を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部6が一体化されている。ここで、図10では押さえ板5が省略して示されている。
絶縁ブロック12a,12bおよび絶縁ブロック13a,13b,13c,13dは、絶縁物4の少なくとも一部がテープ11を介して上下固定子コイル2,3のコイル部材と接合されるように上下固定子コイル2,3のコイル部材間においてコイル端6の一部として絶縁物4により固着されている。
【0045】
これにより、コイル端6において、半径方向、周方向および軸方向への剛性を低減することができる。
よって、実施の形態1から実施の形態4までと比較して、半径方向,周方向および軸方向の3次元の固有振動の調整が可能となり、きめ細かい振動対策を講じることが可能となる。
【0046】
ここで、適用する手法は、例えば、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3にテープ11を巻回する手法と、上部固定子コイル2および下部固定子コイル3の間に絶縁ブロック12a,12bを挿入する手法のみの組み合わせのように、2つの手法や3つ以上の手法を選択して組み合わせてもよい。
【0047】
そして、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面に巻き付けられるテープ11に代えて、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック13a,13b,13c,13dの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。
また、固定子コイル2,3に巻き付けられるテープ11に代えて、塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、シート状の材料を巻き付けても良い。
【0048】
(5A)この発明による実施の形態5によれば、固定子鉄心1、前記固定子鉄心1のスロットSLに設けられコイル端6を前記固定子鉄心1の端部から突出する固定子コイル2,3を備え、前記固定子コイル2,3として互いに固定子STの径方向において隣り合う第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3と、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3を構成し前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を形成して固定子STの周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cを設けたものにおいて、前記第1の固定子コイル2および第2の固定子コイル3のコイル端6を構成し互いに対向するコイル部材2aと3aの間,2bと3bの間,2cと3cの間および前記固定子STの周方向において隣り合う固定子コイル部材2aと2bの間,2bと2cの間,3aと3bの間,3bと3cの間にそれぞれ設けられ所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック13a,13b,13c,13dからなる固形状介挿部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁物4からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材2a,2b,2c相互間および前記コイル部材3a,3b,3c相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ11等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物4からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ11等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物4からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイルのコイル端6における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向および周方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
(5B)この発明による実施の形態5によれば、前記(5A)項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されるようにしたので、互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0049】
(5C)この発明による実施の形態5によれば、前記(5A)項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0050】
(5D)この発明による実施の形態5によれば、前記(5A)項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
【0051】
この発明による実施の形態では、次の(1)項から(5)項までに示される構成が示されている。
【0052】
(1)鋼板を積層してなる固定子鉄心1と、この固定子鉄心1のスロットSLに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心1の両端部より突出した上下固定子コイル2,3で形成されているコイル端6を支持する構造で、コイル2,3間に絶縁物4が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、上下固定子コイル2,3に、絶縁性の表面接着性が低いテープ11を巻き付け、コイル2,3間に注入、硬化される絶縁物4とコイル2,3との間の接着率を調整することにより、コイル端6の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。
【0053】
(2)鋼板を積層してなる固定子鉄心1と、この固定子鉄心1のスロットSLに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心1の両端部より突出した上下固定子コイル2,3で形成されているコイル端6を支持する構造で、コイル2,3間に絶縁物4が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、前記上下固定子コイル2,3の間に、表面に絶縁性の、表面接着性が低いテープ11を巻き付けた絶縁物よりなるブロック12a,12bを挿入し、前記コイル2,3間に注入、硬化される絶縁物4とコイル2,3との間の接着率を調整することにより、コイル端6の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。
【0054】
(3)絶縁物よりなるブロックは、環状リング16a,16bであることを特徴とする前記(1)項記載の回転電機の固定子。
【0055】
(4)鋼板を積層してなる固定子鉄心1と、この固定子鉄心1のスロットSLに設けられた巻線とを備え、コイル2,3を構成し前記固定子鉄心1の両端部より突出した隣接する固定子コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cで形成されているコイル端6を支持する構造で、コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間に絶縁物4が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、前記隣接する固定子コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cの間に、表面に絶縁性の、表面接着性が低いテープ11を巻き付けた絶縁物4よりなるブロック13a,13b,13c,13dを挿入し、前記コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間に注入、硬化される絶縁物4とコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cとの間の接着性を調整することにより、コイル端6の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。
【0056】
(5)鋼板を積層してなる固定子鉄心1と、この固定子鉄心1のスロットSLに設けられた巻線とを備え、コイル2,3を構成し前記固定子鉄心1の両端部より突出した上下固定子コイル2,3および隣接する固定子コイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cで形成されているコイル端6を支持する構造で、コイル2,3を構成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間に絶縁物4が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、上下固定子コイル2,3を構成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cに絶縁性の、表面接着性が低いテープ11を巻き付け、さらに、固定子コイル2,3を構成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cの上下間および隣接間に前記テープ11を巻き付けた絶縁物よりなるブロック13a,13b,13c,13dを挿入し、前記コイル2,3を構成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3c間に注入,硬化される絶縁物4とコイル2,3を構成するコイル部材2a,2b,2c,3a,3b,3cとの間の接着性を調整することにより、コイル端6の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする前記(1)項から前記(4)記載の回転電機の固定子。
【0057】
この発明による実施の形態によれば、固定子鉄心の両端部より突出した上部および下部固定子コイルに、表面の接着性の低いテープを巻き付けたので、コイル端部6の剛性および固有振動数を調整することができ、信頼性の高い回転電機が得られるとともに、コイルサイズによらないコイル端部の固有値設計が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】この発明による実施の形態1における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【図3】この発明による実施の形態2における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。
【図4】図3のIV−IV線における断面図である。
【図5】この発明による実施の形態3における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。
【図6】図5のVI−VI線における断面図である。
【図7】この発明による実施の形態4における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。
【図8】図7におけるVIII方向から見た斜視図である。
【図9】この発明による実施の形態5における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。
【図10】図9におけるX方向から見た斜視図である。
【符号の説明】
【0059】
1 固定子鉄心、2 上部固定子コイル、2a〜2c コイル部材、3 下部固定子コイル、3a〜3c コイル部材、4 絶縁物、5 押さえ板、6 コイル端部、7 コイル端部支持部材、11 接着調整部材としての絶縁テープ、12a,12b,13a〜13d 絶縁ブロック、16a,16b 絶縁リング。




 

 


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