(57)【要約】【課題】熱変形によるコイルの熱応力を小さくする電流接続手段を備えた回転機を提供する。【解決手段】フレーム５内部のステータ３内に配設されたコイル４と、コイル４に接続された端子台８と、端子台８に接続され、フレーム５により絶縁されて支持され、フレーム５の外部に取り出された接続端子金具７ａとを有し、接続端子金具７ａが、コイル４の熱変形による力を吸収するように、弾性機能を有するＵ字状の湾曲部を備えた回転機。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内部のステータ内に配設されたコイルと、前記コイルに電流を供給する電流接続手段とを有する回転機において、
前記電流接続手段が、前記コイルの熱変形による力を吸収するように、弾性機能を有することを特徴とする回転機。
【請求項２】
請求項１記載の回転機において、
前記弾性機能として、前記電流接続手段が、湾曲部若しくは屈曲部のいずれか一方、又は、両方を有することを特徴とする回転機。
【請求項３】
請求項２記載の回転機において、
前記湾曲部をＵ字状としたことを特徴とする回転機。
【請求項４】
請求項２記載の回転機において、
前記屈曲部をくの字状としたことを特徴とする回転機。
【請求項５】
請求項１記載の回転機において、
前記弾性機能として、前記電流接続手段がらせん部を有することを特徴とする回転機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータや発電機等の回転機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータや発電機等の回転機のステータ内に配設されたコイルは、電流を流すために、ステータを支持するフレームの外部の端子へ接続する必要がある。そのため、一般的には、コイルの端部に接続用の端子台を設け、この端子台に接続金具を取付け、この接続金具を、フレームを貫通して外部に取り出すことで、フレームの外部へ接続できるようにしている。従来例となる構造を、図５を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来のモータを示し、（ａ）は側面の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ線矢視断面図である。
【０００４】
図５（ａ）に示すように、従来のモータは、回転軸となるシャフト１と、シャフト１と同軸に支持されるロータ２と、ロータ２の周囲に配設されるステータ３と、ステータ３内部の長手方向に配設されるコイル４とを有しており、ステータ３は回転機の筐体となるフレーム５の内側に支持され、又、シャフト１は、図示していない軸受けとともにフレーム５の両端部に配設されるブラケット６に支持される。
【０００５】
モータは、ステータ３内部に配設されるコイル４に電流を流すことで、ステータ３に磁束を形成し、永久磁石を有するロータ２に磁束を及ぼして、ロータ２を回転させる。そのため、図５（ａ）にしめす端子接続金具１７、端子台８等を介して、コイル４に外部から電流を供給している。
【０００６】
具体的には、モータは、コイル４に接続された端子台８と、端子台８に接続され、フレーム５により絶縁されて支持され、フレーム５の外部に取り出された棒状の接続端子金具１７とを有する。端子台８は、ナット９等により、その両側から接続端子金具１７に固定される。
【０００７】
通常コイル４には複数の端子台８が接続されており、例えば、図５（ｂ）に示すモータでは、３相の交流電流を供給するために、３つの端子接続金具１７を有しており、各々の端子台８がナット９により端子接続金具１７に固定されて、コイル４側に接続される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
コイル４は電流が流れると、ジュール熱のため発熱し、熱変形１０を起こす。一方、フレーム５は、外気に直接触れるため、コイル４の温度より低く、熱変形も小さく、フレーム５に固定される端子接続金具１７の固定位置もほとんど変位しない。ところが、コイル４と端子接続金具１７は、電流供給のため互いに接続されているため、これらの接続部分に、熱による互いの変形量の違いの影響が現れる。
【０００９】
図５に示す従来のモータの構造では、端子接続金具１７が固定されるフレーム５の熱変形が小さく、更に、棒状の端子接続金具１７自体の剛性が高く、変形しにくいため、コイル４の熱変形１０を強制的に拘束することとなる。そのため、コイル４に熱ひずみが発生し、コイル４が大きな熱応力を有することとなる。この熱応力は、コイル４の断線等の問題の原因となり、モータの寿命を短くするおそれがある。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、熱変形によるコイルの熱応力を小さくする電流接続手段を備えた回転機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係る回転機は、筐体内部のステータ内に配設されたコイルと、前記コイルに電流を供給する電流接続手段とを有し、前記電流接続手段が、前記コイルの熱変形による力を吸収するように、弾性機能を有することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する本発明に係る回転機は、前記弾性機能として、前記電流接続手段が、湾曲部若しくは屈曲部のいずれか一方、又は、両方を有することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明に係る回転機は、前記湾曲部をＵ字状としたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明に係る回転機は、前記屈曲部をくの字状としたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する本発明に係る回転機は、前記弾性機能として、前記電流接続手段がらせん部を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る回転機は、図５に示す従来の回転機と略同等の構成でよい。即ち、回転軸となるシャフト１と、シャフト１と同軸に支持されるロータ２と、ロータ２の周囲に配設されるステータ３と、ステータ３内の長手方向に配設されるコイル４とを有しており、ステータ３は回転機の筐体となるフレーム５の内側に支持され、又、シャフト１は、軸受けとともにフレーム５の両端部に配設されるブラケットに支持される。又、コイル４に外部から電流を供給するための電流接続手段として、コイル４に接続された端子台８と、端子台８にナット９により接続され、フレーム５により絶縁材等を介して支持され、フレーム５の外部へ取り出された端子接続金具７とを有している。
【００１７】
従来、コイル４の熱変形による力を電流接続手段側で吸収することができず、電流接続手段側の剛性の強さが、反力としてコイル４の変形を拘束し、大きな熱応力を生じさせていた。しかしながら、本発明では、コイル４の熱変形による熱応力を低減するために、剛性の高い端子接続金具７の形状を工夫し、端子接続金具７に弾性機能を持たせることで、熱変形による力を端子接続金具７側で吸収し、熱応力を小さくする構造とした。
【００１８】
具体的には、湾曲部や屈曲部を設けたり、らせん状の構造としたりすることで、剛性の高い端子接続金具７に弾性機能を持たせた。この具体的な実施例を、図１乃至図４において示す。なお、本発明は、図に示すもののみに限定するものではない。
【００１９】
図１は、本発明に係る実施形態の一例を示すモータの端部の断面図である。
【００２０】
従来は直線の棒状であった端子接続金具１７（図５参照）を、図１に示すように、本実施例では、端子接続金具７ａが、湾曲部となるＵ字状の形状を有するものとした。Ｕ字状の形状を有することで、端子接続金具７ａを変形しやすくして、端子接続金具７ａに弾性機能を持たせることができる。そのため、端子接続金具７ａ自体が、コイル４の熱変形時に、コイル４の熱変形による力を、Ｕ字状の湾曲部で吸収することができ、コイル４の熱変形を拘束しにくくして、コイル４の熱応力を低減することができる。
【００２１】
図２は、本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部の断面図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施例では、端子接続金具７ｂが、屈曲部となるくの字状の形状を有するものとした。くの字状の形状を有することで、端子接続金具７ｂを変形しやすくして、端子接続金具７ｂに弾性機能を持たせることができる。そのため、端子接続金具７ｂ自体が、コイル４の熱変形時に、コイル４の熱変形による力を、くの字状の屈曲部で吸収することができ、コイル４の熱変形を拘束しにくくして、コイル４の熱応力を低減することができる。
【００２３】
又、図１に示すＵ字状の形状を有する端子接続金具７ａを用いて、コイル４と接続する場合、コイル４に接続する端子台８の更に内側方向に接続端子金具７ａの一部があり、そこがよりロータ２側に近づくため、ロータ２とステータ３との間隔が狭い場合には接続に無理が生じる場合がある。しかしながら、このような場合でも、図２に示すような、くの字状の形状を有する端子接続金具７ｂを用いることで、コイル４の熱応力を低減する弾性機能を有するとともに、端子接続金具７ｂを直線の棒状とすることもなく、コイル４と端子接続金具７ｂとを接続することができる。
【００２４】
図３は、本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は端子接続金具の斜視図である。
【００２５】
図３に示すように、本実施例では、端子接続金具７ｃが、湾曲部、屈曲部を有することで、端子接続金具７ｃを変形しやすくして、端子接続金具７ｃに弾性機能を持たせることができる。具体的には、端子接続金具７ｃは、１つの湾曲部が、２つの屈曲部に挟まれてクランク状に構成されており、図３（ａ）に示す正面から見た図では、クランク状に見え、図３（ｂ）に示す斜視図では、１つの湾曲部の端部に２本の棒状の金具が上下に配設されたように見える。
【００２６】
本発明では、電流接続手段である端子接続金具に弾性機能を持たせるため、１つ又は複数の湾曲部を有する構成としてもよいし、１つ又は複数の屈曲部を有する構成としてもよいし、１つ又は複数の湾曲部及び１つ又は複数の屈曲部を有する構成としてもよく、図３に示す端子接続金具７ｃは、その一例である。
【００２７】
上記構造であるため、端子接続金具７ｃ自体が、コイル４の熱変形時に、コイル４の熱変形による力を、湾曲部及び屈曲部で吸収することができ、コイル４の熱変形を拘束しにくくして、コイル４の熱応力を低減することができる。
【００２８】
ロータ２とステータ３との間隔が狭い場合でも、本実施例の端子接続金具７ｃを用いることで、コイル４の熱応力を低減する弾性機能を有するとともに、端子接続金具７ｃを直線の棒状とすることもなく、コイル４と端子接続金具７ｃとを接続することができる。
【００２９】
図４は、本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は端子接続金具の斜視図である。
【００３０】
図４に示すように、本実施例では、端子接続金具７ｄが、らせん部となるらせん状の形状を有するものとした。らせん状の形状を有することで、バネのように端子接続金具７ｄを変形しやすくして、端子接続金具７ｄに弾性機能を持たせることができる。そのため、端子接続金具７ｄ自体が、コイル４の熱変形時に、コイル４の熱変形による力を、らせん部で吸収することができ、コイル４の熱変形を拘束しにくくして、コイル４の熱応力を低減することができる。
【００３１】
ロータ２とステータ３との間隔が狭い場合でも、本実施例の端子接続金具７ｄを用いることで、コイル４の熱応力を低減する弾性機能を有するとともに、端子接続金具７ｄを直線の棒状とすることもなく、コイル４と端子接続金具７ｄとを接続することができる。
【００３２】
図１乃至図４に示す実施例の場合、コイル４の熱変形の方向が、シャフト１の長手方向のみではなく、シャフト１の円周方向、法線方向であっても、端子接続金具７は、その変形に対応できる構造であり、コイル４に対する端子接続金具７の接続方向を工夫することで、コイル４の熱応力をより低減するようにすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、回転機が、筐体内部のステータ内に配設されたコイルと、前記コイルに電流を供給する電流接続手段とを有し、前記電流接続手段が、前記コイルの熱変形による力を吸収するように、弾性機能を有するので、接続端子金具がコイルの熱変形を拘束しにくくできるため、コイル自体の熱応力が緩和でき、疲労寿命を長くできる。即ち、回転機の信頼性を向上させることとなり、長期間の使用が可能となる。又、電流接続手段側の負荷となる応力も低減できるため、電流接続手段の端子台を小型化することができ、更に、電流接続手段の端子接続金具が弾性を有するため、組立時の位置決め精度が低くても、組立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示すモータの端部の断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部の断面図である。
【図３】本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は端子接続金具の斜視図である。
【図４】本発明に係る実施形態の他の一例を示すモータの端部であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は端子接続金具の斜視図である。
【図５】従来のモータを示し、（ａ）は側面の断面図、（ｂ）は端部の断面図である。
【符号の説明】
１　　シャフト
２　　ロータ
３　　ステータ
４　　コイル
５　　フレーム
７ａ〜７ｄ　端子接続金具
８　　端子台
９　　ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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