(57)【要約】【課題】コイル押さえが内周側に落ち込むことを防止して、界磁巻線の変形を確実に防止する。【解決手段】周方向に隣接する界磁巻線１０４，１０４の間には、コイル押さえ部材１１０が備えられている。コイル押さえ部材１１０のコイル押さえ１１１は楔形状となっており、その端面は、コイル押さえ絶縁板１１２を介して界磁巻線１０４の側面に対向している。コイル押さえ絶縁板１１２は、界磁巻線１０４に固定されており、周方向に沿う方向の幅は外周側から内周側に向かうにしたがい増加するテーパ形状となっている。このため、界磁巻線１０４に外周側に向かう力が作用したとき、コイル押さえ絶縁板１１２はコイル押さえ１１１に対して外周側に向かう力を作用し、コイル押さえ１１１の内周側への落ち込みを防止する。【選択図】図１
2017051012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の周方向の複数箇所に配置された界磁鉄心に界磁巻線が巻回され、周方向に隣接する界磁巻線の間にコイル押さえ部材を備えている回転電機において、
前記コイル押さえ部材は、
周方向に隣接する界磁巻線の間に配置され、周方向に沿う方向の幅が外周側から内周側に向かうにしたがい減少している楔形状となっているコイル押さえと、
前記界磁巻線の側面に固定されて、前記コイル押さえの周方向の端面に接触するコイル押さえ絶縁板と、
前記コイル押さえを径方向の外周側から内周側に向かって付勢する付勢機構と、
を有し、
前記コイル押さえ絶縁板は、周方向に沿う方向の幅が、外周側から内周側に向かうにしたがい増加していることを特徴とするコイル押さえ部材。
【請求項２】
請求項１において、
前記コイル押さえと前記コイル押さえ絶縁板は、両者が相対移動可能な状態で接触していることを特徴とするコイル押さえ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイル押さえ部材に関し、界磁巻線を押え付けて界磁巻線の変形を防止するコイル押さえ部材を改良したものである。
【背景技術】
【０００２】
回転界磁形の突極形回転電機の回転子では、シャフト（またはシャフトに固定された回転子継鉄）に界磁鉄心が周方向に複数配置されており、各界磁鉄心に界磁巻線が巻回されて界磁極が形成されている。
回転子が回転すると界磁巻線には遠心力が働き、界磁巻線に変形（巻ずれ）が発生する恐れがある。そこで、周方向に隣接する界磁巻線の間にコイル押さえ部材を備えて、コイル押さえ部材により界磁巻線の側面を抑え付けて界磁巻線の変形を防止している。
【０００３】
ここで従来技術に係るコイル押さえ部材を、図３を参照して説明する。同図において、１は回転子Ｒのシャフトまたは回転子継鉄であり、以降はシャフト１と略記する。
このシャフト１には、周方向の複数箇所に等間隔で界磁鉄心２が配置されている。各界磁鉄心２には、界磁絶縁３を介して、界磁巻線４が巻回されて界磁極５が形成されている。
【０００４】
周方向に隣接する界磁巻線４，４間にはコイル押さえ部材１０が配置されている。
コイル押さえ部材１０のコイル押さえ１１は、周方向に隣接する界磁巻線４，４の間に配置されており、周方向に沿う方向の幅が外周側から内周側に向かうにしたがい減少する楔形状となっている。このコイル押さえ１１の周方向の両端面は、コイル押さえ絶縁板１２を挟んで、界磁巻線４の側面に対向している。
コイル押さえ１１の外周端部には、軸方向に伸びる凹部１１ａが形成されており、更にコイル押さえ１１には外周端部から内周端部にまで貫通する孔１１ｂが形成されている。凹部１１ａの径は、孔１１ｂの径よりも大きくなっている。
【０００５】
コイル支え１３は、周方向に隣接する界磁巻線４，４の内周側面に、界磁絶縁３を介して当接する状態で配置されている。コイル支え１３の内周側面には凹部１３ａが形成されている。
シャフト１の周面のうち、コイル支え１３の凹部１３ａに対向する部分には、凹部１ａが形成されている。凹部１３ａと凹部１ａとで形成される空間には、圧縮ばね１４が配置されている。圧縮ばね１４のばね力により、コイル支え１３ひいては界磁巻線４が、外周側に押されている。外周側に押された界磁巻線４は、界磁鉄心２の頭部に対して、内周側から当接することにより位置規制される。
【０００６】
コイル押さえ１１の凹部１１ａ及び孔１１ｂにはボルト１５が挿通されている。ボルト１５の頭部１５ａは凹部１１ａに位置し、軸部１５ｂが孔１１ｂを貫通し、ねじ部１５ｃがコイル支え１３に螺合している。
ボルト１５の頭部１５ａとコイル押さえ１１の凹部１１ａの底面との間には、圧縮ばね１６が配置されている。ボルト１５の締め付け力により、コイル押さえ１１は、径方向の外周側から内周側に向かって付勢される。このようにコイル押さえ１１が付勢されることにより、楔形のコイル押さえ１１の周方向の両端面が、コイル押さえ絶縁板１２を介して、界磁巻線４の側面を押圧することになる。
これにより界磁巻線４に遠心力が作用しても界磁巻線４の変形（巻ずれ）の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−９１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで図３に示すコイル押さえ部材１０において、ボルト１５の締め付け力を強くしている場合において、加工誤差やコイル押さえ絶縁板１２の材質によっては、疲労劣化等により、コイル押さえ絶縁板１２が、外周側から内周側に向かうに従い幅（周方向に沿う方向の幅）が狭くなった楔形に変形してしまう可能性があった。
【０００９】
図４はコイル押さえ絶縁板１２とコイル押さえ１１との接触部分を、模式的に誇張して描いたものであり、実線の状態は、コイル押さえ絶縁板１２が当初の設計通りに外周側から内周側に向かう全ての位置において幅（周方向に沿う方向の幅）が等しい状態を表しており、点線の状態は、疲労劣化等により、コイル押さえ絶縁板１２が外周側から内周側に向かうに従い幅（周方向に沿う方向の幅）が狭くなって楔形に変形した状態を示す。
【００１０】
図４の点線で示すように、コイル押さえ絶縁板１２が外周側から内周側に向かうに従い周方向に沿う方向の幅が狭くなって楔形に変形した場合には、コイル押さえ絶縁板１２は内周側から外周側に移動し、一方、コイル押さえ１１が径方向内側に落ち込んでしまう（径方向内側に向かって移動してしまう）。このようにコイル押さえ１１が径方向内側に移動してしまうと、コイル押さえ１１による界磁巻線４への押し付け力が弱くなる恐れがある。
【００１１】
本発明は、上記従来技術に鑑み、コイル押さえ部材のコイル押さえが径方向の内周側に向かって落ち込むことを防止して、界磁巻線を確実に抑えることができるコイル押さえ部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明は、
回転子の周方向の複数箇所に配置された界磁鉄心に界磁巻線が巻回され、周方向に隣接する界磁巻線の間にコイル押さえ部材を備えている回転電機において、
前記コイル押さえ部材は、
周方向に隣接する界磁巻線の間に配置され、周方向に沿う方向の幅が外周側から内周側に向かうにしたがい減少している楔形状となっているコイル押さえと、
前記界磁巻線の側面に固定されて、前記コイル押さえの周方向の端面に接触するコイル押さえ絶縁板と、
前記コイル押さえを径方向の外周側から内周側に向かって付勢する付勢機構と、
を有し、
前記コイル押さえ絶縁板は、周方向に沿う方向の幅が、外周側から内周側に向かうにしたがい増加していることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、
前記コイル押さえと前記コイル押さえ絶縁板は、両者が相対移動可能な状態で接触していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コイル押さえ絶縁板の周方向に沿う方向の幅が、外周側から内周側に向かうにしたがい増加しているため、界磁巻線に対して径方向の外周側に向かう力が作用しても、コイル押さえの内周側への落ち込みを防止でき、界磁巻線の変形を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るコイル押さえ部材を示す構成図。
【図２】本発明の実施例に係るコイル押さえ部材において、コイル押さえ絶縁板とコイル押さえとの接触部分を模式的に誇張して描いた説明図。
【図３】従来技術に係るコイル押さえ部材を示す構成図。
【図４】従来技術に係るコイル押さえ部材において、コイル押さえ絶縁板とコイル押さえとの接触部分を模式的に誇張して描いた説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るコイル押さえ部材を、実施例に基づき詳細に説明する。
【００１７】
〔実施例〕
実施例に係るコイル押さえ部材１１０を、要部を示す構造図である図１と、コイル押さえ絶縁板とコイル押さえとの接触部分を模式的に誇張して描いた図２を参照して説明する。
両図において、１０１は回転子Ｒのシャフトまたは回転子継鉄であり、以降はシャフト１０１と略記する。
このシャフト１０１には、周方向の複数箇所に等間隔で界磁鉄心１０２が配置されている。各界磁鉄心１０２には、界磁絶縁１０３を介して、界磁巻線１０４が巻回されて界磁極１０５が形成されている。
【００１８】
周方向に隣接する界磁巻線１０４，１０４間にはコイル押さえ部材１１０が配置されている。
コイル押さえ部材１１０のコイル押さえ１１１は、周方向に隣接する界磁巻線１０４，１０４の間に配置されており、周方向に沿う方向の幅が外周側から内周側に向かうにしたがい減少する楔形状となっている。このコイル押さえ１１１の周方向の両端面１１１αは、コイル押さえ絶縁板１１２を挟んで、界磁巻線１０４の側面１０４αに対向している。
コイル押さえ１１１の外周端部には、軸方向に伸びる凹部１１１ａが形成されており、更にコイル押さえ１１１には外周端部から内周端部にまで貫通する孔１１１ｂが形成されている。凹部１１１ａの径は、孔１１１ｂの径よりも大きくなっている。
本実施例では、後述するように、コイル押さえ絶縁板１１２の形状に特徴がある。
【００１９】
コイル支え１１３は、周方向に隣接する界磁巻線１０４，１０４の内周側面に、界磁絶縁１０３を介して当接する状態で配置されている。コイル支え１１３の内周側面には凹部１１３ａが形成されている。
シャフト１０１の周面のうち、コイル支え１１３の凹部１１３ａに対向する部分には、凹部１０１ａが形成されている。凹部１１３ａと凹部１０１ａとで形成される空間には、圧縮ばね１１４が配置されている。圧縮ばね１１４のばね力により、コイル支え１１３ひいては界磁巻線１０４が、外周側に押されている。外周側に押された界磁巻線１０４は、界磁鉄心１０２の頭部に対して、内周側から当接することにより位置規制される。
【００２０】
コイル押さえ１１１の凹部１１１ａ及び孔１１１ｂにはボルト１１５が挿通されている。ボルト１１５の頭部１１５ａは凹部１１１ａに位置し、軸部１１５ｂが孔１１１ｂを貫通し、ねじ部１１５ｃがコイル支え１１３に螺合している。
ボルト１１５の頭部１１５ａとコイル押さえ１１１の凹部１１１ａの底面との間には、圧縮ばね１１６が配置されている。ボルト１１５の締め付け力により、コイル押さえ１１１は、径方向の外周側から内周側に向かって付勢される。
このように、コイル押さえ金具１１３に螺合したボルト１１５と、コイル押さえ１１１との間に、ばね１１６を配置することにより、コイル押さえ１１１を径方向の外周側から内周側に向かって付勢する付勢機構が構成されている。
【００２１】
このようにコイル押さえ１１１が付勢されることにより、楔形のコイル押さえ１１１の周方向の両端面１１１αが、コイル押さえ絶縁板１１２を介して、界磁巻線１０４の側面１０４αを押圧することになる（図２参照）。
これにより界磁巻線１０４に遠心力が作用しても界磁巻線１０４の変形（巻ずれ）の発生を防止している。
【００２２】
ここでコイル押さえ絶縁板１１２について説明する。
コイル押さえ絶縁板１１２は、界磁巻線１０４の側面１０４αに、固定設置されている。このコイル押さえ絶縁板１１２は、周方向に沿う方向の幅が、外周側から内周側に向かうにしたがい増加している。つまり、コイル押さえ絶縁板１１２はテーパ形状になっており、しかもテーパ形状の角度は、加工誤差や材料の劣化により、径方向の内側が外側に対して薄くなることがない範囲の角度に設定している。
【００２３】
コイル押さえ１１１の端面１１１αは、コイル押さえ絶縁板１１２の傾斜に応じた傾斜となって、コイル押さえ絶縁板１１２に接触している。この場合、コイル押さえ１１１とコイル押さえ絶縁板１１２は低摩擦状態で接触しており、両者は接触しつつ相対移動可能な状態になっている。
【００２４】
このような形状になっているコイル押さえ絶縁板１１２がコイル押さえ１１１に接触しているため、界磁巻線１０４が遠心力荷重により径方向外側に移動しようとすると、コイル押さえ絶縁板１１２によりコイル押さえ１１１を径方向の外周側に向かって押し上げる力が作用する。このためコイル押さえ１１１が径方向の内周側に落ち込む現象を防止することができる。
この結果、コイル押さえ１１１による界磁巻線１０４への押し付け力を確保して、界磁巻線１０４の変形（巻ずれ）を確実に防止することができる。
また、ボルト１１５による締め付け力を強くして、コイル押さえ１１１による界磁巻線１０４への押し付け力を確保しても、ボルト１１５の疲労寿命を伸ばすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、回転界磁形の突極形回転電機の回転子において、界磁巻線の変形を防止する各種のコイル押さえ部材に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１，１０１  シャフトまたは回転子継鉄
１ａ，１０１ａ  凹部
２，１０２  界磁鉄心
３，１０３  界磁絶縁
４，１０４  界磁巻線
１０４α  側面
５，１０５  界磁極
１０，１１０  コイル押さえ部材
１１，１１１  コイル押さえ
１１ａ，１１１ａ  凹部
１１ｂ，１１１ｂ  孔
１１１α  端面
１２，１１２  コイル押さえ絶縁板
１３，１１３  コイル支え
１３ａ，１１３ａ  凹部
１４，１１４  圧縮ばね
１５，１１５  ボルト
１５ａ，１１５ａ  頭部
１５ｂ，１１５ｂ  軸部
１５ｃ，１１５ｃ  ねじ部
１６，１１６  圧縮ばね
Ｒ  回転子
【図１】
2017051012.tif 000003
【図２】
2017051012.tif 000004
【図３】
2017051012.tif 000005
【図４】
2017051012.tif 000006