JP2014230449A - 突極形回転電機の回転子 - Google Patents

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Abstract

【課題】この発明は、簡単な構成で界磁コイルの巻線中の絶縁紙の挙動を防止することができる突極形回転電機の回転子を提供するものである。
【解決手段】複数の界磁極胴部と界磁極頭部が形成されるとともに中央部に軸穴が形成された薄板の鋼板を複数積層して構成された突極界磁極鉄心と、前記突極界磁極鉄心の界磁極胴部に巻着される界磁コイルと、前記界磁コイルを支持する絶縁材で構成されたコイル受けと、前記界磁コイルと前記突極界磁極鉄心とを絶縁する絶縁紙とを有する突極形回転電機の回転子であって、前記絶縁紙の一端側は、前記突極界磁極鉄心の前記界磁極胴部と前記コイル受けの前記界磁極胴部に相対する界磁極胴部側支持面との間に挟持されたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば突極形回転電機の回転子に係わり、特に突極界磁極鉄心が、界磁極胴部とこの界磁極胴部の先端に設けられた界磁極頭部とを有する薄板が複数積層されて形成され、かつ積層された界磁極胴部に界磁コイルが巻回配置されている突極形回転電機の回転子に関するものである。
従来、突極形回転電機の回転子において、コイルの冷却性能を向上させるために、種々工夫がなされてきた。例えば、実公平１−２７４０５号公報では、コアの通風路とスロットを分離してコイル受けを軸方向に２個以上に分割することで冷却性能（通風路の確保、冷却風を直接コイルにあてること）を向上している。
先行文献の実公平１−２７４０５号公報の構造では、コイル受けとコイル、コアとコイルの絶縁対策が必要となる場合がある。この絶縁を絶縁紙で行い、例えば、特開２００４−３２８８４４号公報に示されるような巻線機で巻線作業が行われる。
図３および図４は例えば従来の突極形回転電機の回転子の一例を示すものであり、図３は従来の突極形回転電機の回転子を示す断面図である。図４は従来の突極形回転電機の回転子を示す図３のＣ部の拡大図である。
突極界磁極鉄心１は界磁極胴部１ａとこの界磁極胴部１ａの先端に設けられた界磁極頭部１ｂとを有する薄板５が複数積層されて形成されている。突極界磁極鉄心１の両端については薄板５より幅寸法が小さい短絡板６として構成されている。
突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａと界磁極胴部１ａとの間に界磁コイル３３を支持するコイル受け２２を取り付け、そのコイル受け２２のコイル受け面２２ａ、界磁極胴部１ａの側面、コイル受け２２と相対向する界磁極頭部１ｂの対向面に接するようにコ字状の絶縁紙３４を設置する。
そして、巻線機（図示せず）のノズル５０からコイル素線３３ａを供給して突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａ部にコ字状の絶縁紙３４を介して巻回して界磁コイル３３を形成するようにしている。
実公平１−２７４０５号公報 特開２００４−３２８８４４号公報
上述した従来の突極形回転電機の回転子は、特開２００４−３２８８４４号公報に示されるような巻線機で巻線作業を行った場合には、図３に示すように、コイル素線３３ａの巻線中にコイル素線３３ａや絶縁紙３４が動いてしまうために、巻回されている最中のコイル素線３３ａが矢印Ｂ部において絶縁紙３４を折り曲げながら（噛み込みながら）巻線されるような状態がある。絶縁紙３４を噛み込んだ状態でコイル素線３３ａが巻かれてしまうと、必要な絶縁距離を確保することができなくなる。
また、コイル素線３３ａの巻線中において、コイル素線３３ａが巻回配置される位置に絶縁紙３４があるため、正しい位置にコイル素線３３ａを整列させることが困難となるという課題があった。
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あり、その目的は、簡単な構成で界磁コイルの巻線中の絶縁紙の挙動を防止することができる突極形回転電機の回転子を提供するものである。
この発明に係わる突極形回転電機の回転子は、複数の界磁極胴部と界磁極頭部が形成されるとともに中央部に軸穴が形成された薄板の鋼板を複数積層して構成された突極界磁極鉄心と、前記突極界磁極鉄心の界磁極胴部に巻着される界磁コイルと、前記界磁コイルを支持する絶縁材で構成されたコイル受けと、前記界磁コイルと前記突極界磁極鉄心とを絶縁する絶縁紙とを有する突極形回転電機の回転子であって、前記絶縁紙の一端側は、前記突極界磁極鉄心の前記界磁極胴部と前記コイル受けの前記界磁極胴部に相対する界磁極胴部側支持面との間に挟持されたものである。
この発明に係わる突極形回転電機の回転子によれば、絶縁紙の一端側は、突極界磁極鉄心の界磁極胴部とコイル受けの界磁極胴部に相対する界磁極胴部側支持面との間に挟持されるようにしたので、簡単な構成で界磁コイルの巻線中の絶縁紙の挙動を防止することができる突極形回転電機の回転子を得ることができる。
この発明の実施の形態１に係わる突極形回転電機の回転子を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係わる突極形回転電機の回転子を示す図１のＡ部の拡大図である。 従来の突極形回転電機の回転子を示す断面図である。 従来の突極形回転電機の回転子を示す図３のＣ部の拡大図である。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１および図２に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わる突極形回転電機の回転子を示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わる突極形回転電機の回転子を示す図１のＡ部の拡大図である。
突極形回転電機の回転子は、図１および図２に示すように、突極界磁極鉄心１は複数の界磁極胴部１ａと界磁極頭部１ｂが形成されるとともに中央部に軸穴１ｃが形成された薄板の薄板５を複数積層して構成されている。突極界磁極鉄心１の両端については薄板５より幅寸法が小さい短絡板６として構成されている。突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａには界磁コイル３が巻着されている。
突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａと界磁極胴部１ａとの間に界磁コイル３を支持する絶縁材で構成されたコイル受け２を取り付けている。界磁コイル３と突極界磁極鉄心１とを絶縁する絶縁紙４は、界磁極胴部１ａの側面、コイル受け２と相対向する界磁極頭部１ｂの対向面に接するように配置されている。そして、絶縁紙４の一端側４ａは、突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａとコイル受け２の界磁極胴部１ａに相対する界磁極胴部側支持面２ｂとの間に挟持されている。なお、突極界磁極鉄心１は、中心部に形成された軸穴１ｃ周辺から等間隔で放射状に突出した例えば４極で構成された場合を示している。
界磁コイル３を突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａに巻着させるには、巻線機（図示せず）のノズル５０からコイル素線３ａを供給して突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａ部に絶縁紙４を介して巻回して界磁コイル３を形成する。
絶縁紙４の一端側４ａは、突極界磁極鉄心１の界磁極胴部１ａとコイル受け２の界磁極胴部１ａに相対する界磁極胴部側支持面２ｂとの間に挟持されており、コイル受け２のコイル受け面２ａには存在しないので、コイル素線３ａの巻線中に絶縁紙４の一端側４ａの挙動が皆無とすることができるため、絶縁紙４をコイル素線３ａで噛み込むということを抑制することができる。また、コイル受け２を絶縁材で構成したことにより、コイル受け２のコイル受け面２ａの絶縁紙４の配置は不要となるため、絶縁紙４の使用量を抑制することができる。
また、突極界磁極鉄心１の界磁極頭部１ｂの側部に突起１ｂ１を設け、絶縁紙４の他端側４ｂに突起１ｂ１に係止させる穴（図示せず）を鉄心積層方向に複数形成し、絶縁紙４の他端側４ｂの穴を界磁極頭部１ｂの側部の突起１ｂ１に係止させている。
界磁極頭部１ｂの側部の突起１ｂ１は、例えば、界磁極頭部１ｂの側部に突起を有する薄板５を複数積層して構成された鉄心ブロックと界磁極頭部１ｂの側部に突起を有しない薄板５を複数積層して構成された鉄心ブロックとを交互に積層することで界磁極頭部１ｂの側部に突起１ｂ１を備えた突極界磁極鉄心１を形成している。巻線時には絶縁紙４の他端側４ｂに形成した穴を界磁極頭部１ｂの側部に形成した突起１ｂ１に嵌め込んで係止させて固定する。
このように、絶縁紙４の他端側４ｂにおいても固定することができるため、コイル素線３ａの巻線中の絶縁紙４の他端側４ｂでの絶縁紙４の噛み込みを抑制することができる。また、絶縁紙４の厚みが厚くなると固定力を大きくする必要があるが、この発明の構造であれば絶縁紙４と界磁極頭部１ｂの側部の突起１ｂ１との嵌め合い代を変更することで固定力を容易に変更することができる。さらに、コイル素線３ａの巻線後には絶縁紙４の他端側４ｂの穴と界磁極頭部１ｂの側部の突起１ｂ１との係止状態を解除して絶縁紙４の他端側４ｂを界磁コイル３の外周部を包むように折り曲げておく。
ところで、上述した実施の形態においては、４極からなる突極形回転電機の回転子の場合について述べたが、これに限定されるものではないことは言うまでもない。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
この発明は、簡単な構成で界磁コイルの巻線中の絶縁紙の挙動を防止することができる突極形回転電機の回転子の実現に好適である。
１ 突極界磁極鉄心、１ａ 界磁極胴部、１ｂ 界磁極頭部、１ｂ１ 突起、１ｃ 軸穴、２ コイル受け、２ｂ 界磁極胴部側支持面、３ 界磁コイル、４ 絶縁紙、４ａ 一端側、４ｂ 他端側。

Claims (2)

  1. 複数の界磁極胴部と界磁極頭部が形成されるとともに中央部に軸穴が形成された薄板の鋼板を複数積層して構成された突極界磁極鉄心と、前記突極界磁極鉄心の界磁極胴部に巻着される界磁コイルと、前記界磁コイルを支持する絶縁材で構成されたコイル受けと、前記界磁コイルと前記突極界磁極鉄心とを絶縁する絶縁紙とを有する突極形回転電機の回転子であって、前記絶縁紙の一端側は、前記突極界磁極鉄心の前記界磁極胴部と前記コイル受けの前記界磁極胴部に相対する界磁極胴部側支持面との間に挟持されたことを特徴とする突極形回転電機の回転子。
  2. 前記突極界磁極鉄心の前記界磁極頭部の側部に突起を設け、前記絶縁紙の他端側に前記突起に係止させる穴を形成し、前記絶縁紙の他端側の前記穴を前記界磁極頭部の側部の前記突起に係止させたことを特徴とする請求項１に記載の突極形回転電機の回転子。

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