(57)【要約】【課題】組み立て完了後でも、また、車両や装置等に実装された状態でも容易に中性点に接続された各相コイルの試験を行うことのできる回転電機を提供する。【解決手段】回転電機のケース１２には、アクセス開口部１４が形成され、その内部に、Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃがそれぞれ絶縁状態で分離配置されている。回転電機の使用時には、アクセス開口部１４に短絡プラグ２０を挿入し、Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃを短絡させて中性点を形成し通常機能させる。一方、各相コイルに関する試験を行う場合には、短絡プラグ２０を抜脱し、各相コイルを分離すると共に、ケース１２から露出させ、個々に特性試験を行うことを可能にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相コイルで構成される回転電機において、
前記多相コイルが巻回された固定子と当該固定子に対して回転する回転子とを収納するケースに、前記固定子の各相の片側端子を短絡して形成される中性点形成部を外部に露出する開口部を形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、
前記中性点を構成する各相コイルの端子は、個々に分離され、前記開口部内に個別配置され、
個別配置された各端子は、前記開口部から着脱自在に挿入可能な短絡プラグにより相互に短絡され中性点を形成することを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項２記載の回転電機において、
前記短絡プラグは、開口部を密閉するシール機構を有することを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機、特に、多相コイルで構成される回転電機の組み立て完了後でも容易に内部の相コイルの性能試験を行うことのできる回転電機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機、例えば、三相交流電動機では、ケース内部の円筒状の固定子に巻回されたＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルに順次電流を流すことにより回転磁界を発生させ、内周側または外周側に回転自在に配置した回転子を回転させるものである。この回転磁界を発生させるためのＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの各一端は、相互に接続され中性点を形成し、電気的に浮いた状態になっている。
【０００３】
通常、この中性点は、回転電機の組み立て時に、ケース内部で各相コイルの一端をよじり、カシメや半田付け等により結線した後、固定子またはケース内壁に固定されていた。また、このような中性点の形成作業を容易に行えるように、例えば、固定子の絶縁層の一部に短絡ピンや短絡板を形成しておき、各相コイルの一端をこの短絡ピン（短絡板）において結線するものが提案されている。この場合、よじり作業と固定作業を同時に行えるので、作業効率の向上に寄与している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０７６９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転電機においては、組み立て完了後（ケースが密閉された後）や車両や装置に実装後にメンテナンス等の目的のために、各相コイルに対し特性試験を行いたい場合がある。例えば、絶縁抵抗試験や、部分放電開始電圧試験、インパルス試験、ｔａｎδ試験等を行いたい場合がある。このような場合、従来の回転電機の場合、中性点は密閉されたケースの内部に配置されているので、ケースを外したり、結線された中性点をバラバラに分離しなければならず、作業効率が著しく悪かった。また、このような場合は、回転電機を車両や装置に搭載した状態で分解するのは困難であり、さらに作業効率の低下を招いていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、組み立て完了後でも、また、車両や装置等に実装された状態でも容易に中性点に接続された各相コイルの試験を行うことのできる回転電機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、多相コイルで構成される回転電機において、前記多相コイルが巻回された固定子と当該固定子に対して回転する回転子とを収納するケースに、前記固定子の各相の片側端子を短絡して形成される中性点形成部を外部に露出する開口部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、回転電機は、組み立て完了後でも、また、車両や装置等に実装された状態でも、ケース外部から容易にケース内部の中性点形成部にアクセスすることが可能になり、中性点に関する特性試験を容易に行うことができる。
【０００９】
上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記中性点を構成する各相コイルの端子は、個々に分離され、前記開口部内に個別配置され、個別配置された各端子は、前記開口部から着脱自在に挿入可能な短絡プラグにより相互に短絡され中性点を形成することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、短絡プラグの抜脱時には、中性点を構成していた各相コイルの端子は分離され、かつ開口部より露出する。そして、試験のための試験端子を露出した各端子に接続することが可能となり、回転電機を分解することなく、また、搭載状態から降ろすことなく所望の試験を行うことができる。さらに、短絡プラグの装着時には、短絡プラグを介して中性点を形成し、回転電機を正規に機能させることができる。
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記短絡プラグは、開口部を密閉するシール機構を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、短絡プラグ及び開口部の存在が回転電機の機密性を損なうことがなくなり、回転電機を正規に機能させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の回転電機の中性点形成部１０の部分拡大図が示されている。図１（ａ）は、中性点形成部１０を中心とする上視断面図であり、図１（ｂ）は中性点形成部１０を中心とする側視断面図である。前述したように、例えば、三相交流電動機では、円筒形のケース１２（一部のみ図示）内部に、円筒状の固定子と回転子（共に不図示）とを収納し、固定子に巻回されたＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルに順次電流を流すことにより当該固定子に回転磁界を発生させ、固定子の内周側（インナーロータタイプ）または外周側（アウターロータタイプ）に回転自在に配置した回転子を回転させている。そして、回転磁界を発生させるためのＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの各一端は、通常、相互に接続され中性点を形成し、密閉されたケース１２内部に納められている。
【００１５】
本実施形態の場合、この中性点形成部１０を露出させるために、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ケース１２の一部にアクセス開口部１４を形成している。通常、回転電機の中性点形成部１０は密閉されたケース１２内部に配置されるため、回転電機の組み立て完了後には中性点形成部１０にはアクセスすることはできない。つまり、中性点を利用した各相コイルの検査を行おうとする場合、ケース１２を開封して固定子を露出させなければならない。本実施形態においては、中性点形成部１０を外部に露出するためのアクセス開口部１４を形成することにより、容易に中性点形成部１０の露出を可能とし、中性点を利用した各相コイルの特性試験を行うことができるようにしている。
【００１６】
さらに、本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃが、相互に絶縁された状態で、端子台１８に固定されている。そして、Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃの先端部のみが、アクセス開口部１４により形成される外部露出空間Ａに露出している。つまり、この状態のみでは、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃは、個々に分離して中性点を形成していない。
【００１７】
そして、本実施形態においては、短絡プラグ２０をアクセス開口部１４に挿入し、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃを相互に電気的に接続することにより、回転電機使用時の中性点を形成する。短絡プラグ２０は、図１（ｃ）に示すように、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃを受け入れる開口部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有し、その内部が銅板等で構成される短絡板２２で接続されている。また、短絡プラグ２０の外周面には、シール機構として、Ｏリング２４が配置され、短絡プラグ２０がアクセス開口部１４に挿入された場合に、ケース１２内部の気密を維持できるようになっている。もちろん、シール機構は、Ｏリング以外の任意の手段で構成してよい。このように、短絡プラグ２０がアクセス開口部１４に挿入装着されている場合には、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃの接続による中性点の形成と共に、従来と同様に、中性点をケース１２の内部で、外部と遮断した状態で気密配置することができる。
【００１８】
なお、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃは、その先端部がアクセス開口部１４に突出している状態であれば、固定方法は任意である。例えば、図２に示すように、ケース１２の内部側で、各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃをそれぞれ内壁面に固定し、先端部のみをアクセス開口部１４側に突出させるようにしてもよい。この場合、各端子の先端部は絶縁樹脂で相互に分離固定される必要がある。もちろん、アクセス開口部１４を形成する壁面を絶縁体で構成してもよい。なお、短絡プラグ２０には、アクセス開口部１４に着脱する時に掴む取っ手２６が形成され、着脱操作を容易にできるように配慮されている。
【００１９】
このように、短絡プラグ２０により中性点を形成する構成とすることにより、当該短絡プラグ２０の抜脱により各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃを電気的に分離すると同時に、個別にケース１２から露出させることができる。その結果、各相間の特性試験や各相と固定子コアとの間の特性試験を、ケース１２の開封や固定子の露出を行わなくても、また、車両や装置から回転電機を降ろすことなく、容易に行うことが可能となる。
【００２０】
例えば、特性試験を行いたい場合、図３に示すように、回転電機２８のケース１２のアクセス開口部１４から短絡プラグ２０を抜き取り、その代わりに、図示しない試験装置のコネクタ３０を装着する。このコネクタ３０は、短絡プラグ２０と略同一形状を呈し、アクセス開口部１４を介して容易に各Ｕ相コイル端子１６ａ、Ｖ相コイル端子１６ｂ、Ｗ相コイル端子１６ｃに接続できるようになっている。
【００２１】
コネクタ３０を有する試験装置は、例えば、絶縁抵抗試験機や部分放電開始電圧試験機、インパルス試験機、ｔａｎδ試験機等であり、モードの切り換えによりＵ相コイルに関する試験、Ｖ相コイルに関する試験、Ｗ相コイルに関す試験等を順次切り換えることができる。もちろん、各種試験間の切り換えができるマルチ試験機であってもよい。さらに、この他にも必要に応じた試験を行うことができる。また、各相コイルの電力供給側端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃもケース１２から露出しているので、端子３２ａ，３２ｂ，３２ｃを併せて用いた試験を行うこともできる。
【００２２】
なお、各図で示した短絡プラグ２０の形状は、一例であり、短絡プラグ２０の到着時に個々に分離した各相コイルの端部を相互に接続し中性点を形成し、また短絡プラグ２０を抜脱することにより、各相コイルの分離と露出を同時に行う構成であれば、形状を適宜変更しても本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、短絡プラグ２０を挿入するのみで、アクセス開口部１４を気密にすると共に、Ｏリング２４や各相端子と短絡板２２との接続により、短絡プラグ２０の固定維持を行っているが、必要に応じて、ロック機構を設けてもよい。また、ネジ等により固定維持を行うようにしてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では、回転電機として、三相交流電動機を例にとって説明したが、三相のジェネレータであっても同様な効果を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転電機は、組み立て完了後でも、また、車両や装置等に実装された状態でも、ケース外部から容易にケース内部の中性点形成部にアクセスすることが可能になり、中性点に関する試験を行うことができる。また、短絡プラグを抜脱時には、中性点を構成していた各相コイルの端子は分離され、かつ開口部より露出される。そして、試験のための試験端子を露出した各端子に接続することが可能となり、回転電機を分解することなく、また、搭載状態から降ろすことなく所望の試験を行うことができる。さらに、短絡プラグの装着時には、中性点を構成し、回転電機を正規に機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機の中性点形成部の部分拡大図である。
【図２】本発明の実施形態に係る回転電機の中性点形成部の各相コイルの端子露出の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転電機の短絡プラグの抜脱と試験機側のコネクタの接続を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  中性点形成部、１２  ケース、１４  アクセス開口部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  相コイル端子、１８  端子台、２０  短絡プラグ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  開口部、２２  短絡板、２４  Ｏリング、２６  取っ手、２８  回転電機、３０  コネクタ、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  電力供給側端子。
【図１】
2004320955.tif 000003
【図２】
2004320955.tif 000004
【図３】
2004320955.tif 000005