JP2971546B2 - 整流子装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は直流電動機などの回転電機の整流子装置に係
り、とくに整流子の絶縁構造を改善した整流子装置に関
する。

（従来の技術） 従来の整流子装置の一例を第５図に示す。整流子片
（１）を片間絶縁材（図示せず）を介して多数配列して
円筒形に形成し、ガラスヤーンバインド巻などの締結体
（２）で緊縛し、テープ巻回段付の円筒絶縁体（３）を
介して支持部材（４）により回転軸（５）に取り付け
る。しかるのちにライザ（６）側および反ライザ側とも
に整流子端面（７）と円筒絶縁体（３）の段部側面
（８）の間に溝（8a）を設け、絶縁保護部材（９）を圧
縮装着し、外周面には熱硬化性ワニスを塗布して加熱硬
化の絶縁処理を施す。

（発明が解決しようとする課題） 回転電機、特に産業用直流機整流子装置は日常多量の
カーボンダストを主成分とする塵埃などを有する厳しい
環境に曝され、かつ、最近は高電圧、高速回転で運転さ
れるようになってきたために、前記塵埃が前記整流子装
置の周辺に堆積したり、付着したりすることは避けられ
ない。このカーボンダストが整流子片間を短絡し、隣接
する整流子片（１）の間、またはアース間の円筒絶縁体
（３）を損傷させ回転電機として致命的事故を誘発す
る。さらに整流子は運転中の温度上昇により熱伸びす
る。この熱伸びは運転停止によって収縮し従って運転及
び停止の繰り返しのたびに伸縮も繰り返される。このた
め整流子と円筒絶縁体（３）もその都度伸縮力を受ける
と共に熱膨張差による寸法差も加わって前記整流子と円
筒絶縁体（３）との間に軸方向の相対変化が生ずる。こ
れを絶縁保護部材（９）の伸長また収縮によって吸収し
ている。ところが整流子片（１）は常に一定の位置で熱
伸び及び収縮を行わずライザ（６）側または反ライザ側
にずれることがある。従って絶縁保護部材（９）には、
極端な圧縮または伸びが加えられるため、整流子端面
（７）と絶縁保護部材（９）との間に剥離が生じて、整
流子端面（７）と絶縁保護部材（９）との接触面に隙間
を作ることになる。こうして生じた隙間には前記カーボ
ンダストを主成分とする塵埃が侵入し、これが長期間に
亘り堆積されると隣接する整流子片（１）の間で短絡す
るという問題点がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは整流子が熱影響によって熱伸縮し、ライザ
側または反ライザ側に移動しようとしても、整流子片
（１）の端面即ち整流子端面（７）と絶縁保護部材
（９）との間に塵埃がたまる隙間が生じないようにした
構造を有する整流子装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明において第１の手
段としては、整流子片と片間絶縁材とを交互に配列して
円筒状に形成した整流子と、この整流子を両端段付円筒
絶縁体を介して回転軸上に支持する支持部材とを有する
回転電機の整流子装置において、円筒絶縁体の外周にエ
ポキシガラステープのバインド（PGバインドと称する有
沢製作所商品名のものあり）を巻回して段差を設けこの
段差部と整流子端面の空間段差部に、リング状のゴム状
弾性を有する絶縁保護部材を装着したことを特徴とする
整流子装置を提供する。

尚、絶縁保護部材はゴム状弾性体の生ゴムを装着し、
加熱加圧加硫接着によって強度を高めたものとしてもよ
い。

また、第２の手段としては、整流子片と片間絶縁材と
を交互に配列して円筒状に形成した整流子と、この整流
子を両端段付円筒絶縁体を介して回転軸上に支持する支
持部材とを有する回転電機の整流子装置において、円筒
絶縁体の両端の外径の外側に位置するところの整流子端
面に切り込み溝を設け、この溝内と円筒絶縁体の段部側
面を覆う位置までリング状のゴム状弾性を有する絶縁保
護部材を装着したことを特徴とする整流子装置を提供す
る。

（作 用） 第１の手段のように構成されたものにおいては、PGバ
インドがあるために円筒絶縁体の外周に強固な段差がで
き、整流子端面と円筒絶縁体の段部側面との間を絶縁保
護部材で覆うようにして密閉できるから、整流子端面と
円筒絶縁体の段部側面との間にカーボンダストを主成分
とする塵埃が入らず、整流子片間の短絡事故を防止する
ことができる。

第２の手段のように構成されたものにおいては、整流
子端面の切り込み部から円筒絶縁体の段部側面との間を
絶縁保護部材で覆うようにして密閉するから、整流子端
面と円筒絶縁体の段部側面との間にカーボンダストを主
成分とする塵埃が入らず、整流子片間の短絡事故を防止
することができる。

（実施例） 次に本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。尚、従来例の第５図と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。

実施例１ 第１図に第１の実施例を示す。整流子端面（７）から
約5mm、離れた位置に約5mm高さにPGバインド（10）（エ
ポキシガラステープのバインドのことで有沢製作所の商
品名）を巻回して段差部を設け、整流子端面（７）と、
前記段差部との間の空間段差部に、例えばフッ素ゴムま
たはエチレンプロピレンゴムあるいはクロロプレンゴム
などの合成ゴムで加熱加圧成形された断面が矩形のリン
グ状のゴム状弾性を有する絶縁保護部材（９）を圧縮し
て装着し、接着により強固に固着する。さらに、この絶
縁保護部材（９）の外表面には、ガラスヤーンバインド
（11）を巻いて加熱硬化する。さらに、絶縁保護部材
（９）およびガラスヤーンバインドの外周面には四フッ
化エチレン樹脂塗料を塗布乾燥して絶縁塗膜（12）を形
成する。

次に作用について述べる。整流子端面（７）からPGバ
インド（10）を約5mm離したのは工作を容易にするため
である。回転電機の運転及び停止に伴う温度変化により
整流子（１）と円筒絶縁体（３）の熱収縮の差によって
生じる空間段差部の寸法変化、約0.5から1.5mmを、ゴム
状弾性体の絶縁保護部材（９）の弾性により十分に追従
し、変形して吸収し得ると共に、整流子端面（７）と円
筒絶縁体（３）にゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）を
接着により固着し、さらに、ガラスヤーンバインド（1
1）を巻回してあるために、整流子端面（７）と段部側
面（８）との間の両者間に隙間が生じようとしても常に
密封状態が保たれるために、カーボンダストを含む塵埃
が、隙間に堆積するなどの不都合がなくなるので従来の
ような侵入した塵埃などによって隣接する整流子片
（１）間で短絡されるという不具合がなくなる。そし
て、ゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）およびガラスヤ
ーンバインド（11）の外表面には四フッ化エチレン樹脂
系塗料を塗布して絶縁塗膜（12）を形成してあるから塵
埃付着性を改善するので、耐防塵効果は極めて顕著であ
る。尚、絶縁塗膜（12）を設けなくても耐防塵効果は大
である。また低速のものならばガラスヤーンバインド
（11）を設けなくても強度は耐えられる。

このように構成したことにより、整流子片（１）は円
筒絶縁体（３）に対して整流子端面（７）と段部側面
（８）が当接しているから位置ずれは少なく、絶縁保護
部材（９）および絶縁塗膜（12）は大きな変形能を有
し、回転電機の運転及び停止に伴う大きな熱伸縮、及び
熱膨張収縮が発生した場合の整流子の大きな寸法変化に
もゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）と絶縁塗膜（12）
に亀裂が発生することなく十分に追従して変形し得るた
め、寸法変化の大きな整流子装置においては、その防塵
効果は極めて顕著である。

参考例 次に参考例について第２図を参照して説明する。これ
は実施例１より運転時の遠心力が小さい場合に有効にな
るものである。即ち、整流子端面（７）から約5mm離れ
た位置に約5mm高さにPGバインド（10）（エポキシガラ
ステープのバインドのことで有沢製作所の商品名）を巻
回して段差部を設け、整流子端面（７）と前記段差部と
の間の空間段差部に、例えばフッ素ゴムまたはエチレン
プロピレンゴムあるいはクロロプレンゴムなどの合成ゴ
ムの生ゴムを装着し、加熱加圧加硫成形によりゴム状弾
性を有する絶縁保護部材（９）を強固に固着する。さら
に、この絶縁保護部材（９）の外表面には、四フッ化エ
チレン樹脂塗料を塗布乾燥して絶縁塗膜（12）を形成す
る。

次に作用について述べる。回転電機の運転及び停止に
伴う温度変化により整流子（１）と円筒絶縁体（３）の
熱収縮の差によって生じる空間段差部の寸法変化、約0.
5から1.5mmをゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）の弾性
により十分に追従して変形して吸収し得ると共に、整流
子端面（６）と円筒絶縁体（３）にゴム状弾性体の絶縁
保護部材（９）を加硫接着により固着しているため、整
流子端面（７）と段部側面（８）との間の両者間に隙間
が生じたとしても、ゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）
が大きな変形能を有しているため、常に密封状態が保た
れるために、カーボンダストを含む塵埃が、隙間に堆積
するなどの不都合がなくなるので従来のような侵入した
塵埃などによって隣接する整流子片（１）間で短絡され
るという不具合がなくなる。そして、ゴム状弾性体の絶
縁保護部材（９）の外表面には四フッ化エチレン樹脂系
塗料を塗布して絶縁塗膜（12）を形成してあるから塵埃
付着性を改善するので、耐防塵効果は極めて顕著であ
る。尚絶縁塗膜（12）を設けなくても防塵効果は大であ
る。

このように構成したことにより、整流子片（１）は円
筒絶縁体（３）に対して整流子端面（７）と段部側面
（８）が当接しているから位置ずれは少なく、絶縁保護
部材（９）および絶縁塗膜（12）は大きな変形能を有
し、回転電機の運転及び停止に伴う大きな熱伸縮、及び
熱膨張収縮が発生した場合の整流子の大きな寸法変化に
もゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）と絶縁塗膜（12）
に亀裂が発生することなく十分に追従して変形し得るた
め、寸法変化の大きな整流子装置においては、その防塵
効果は極めて顕著である。

実施例２ 次に第２の実施例について第３図を参照して説明す
る。円筒絶縁体（３）の外径の外側に位置するところの
整流子端面（７）から高さ約5mm、奥行約5mmのリング状
切り込み溝（13）を機械加工によって設け、この整流子
片の切り込み溝部（13）および整流子端面（７）と接し
ている円筒絶縁体（３）の段部側面（８）を覆うよう
に、例えばフッ素ゴムまたはエチレンプロピレンゴムあ
るいはクロロプレンゴムなどの合成ゴムで加熱加圧成形
された断面が矩形のリング状のゴム状弾性を有する絶縁
保護部材（９）を圧縮して装着し、その一部を切り込み
溝（13）内に押し込んだ状態で接着により強固に固着す
る。さらに、この絶縁保護部材（９）の外表面には、ガ
ラスヤーンバインド（11）を巻いて加熱硬化する。さら
に、絶縁保護部材（９）およびガラスヤーンバインド
（11）の外周面には、四フッ化エチレン樹脂塗料を塗布
乾燥して絶縁塗膜（12）を形成する。

次に作用について述べる。回転電機の運転及び停止に
伴う温度変化により整流子（１）と円筒絶縁体（３）の
熱収縮の差によって生じる空間段差部の寸法変化、約0.
5から1.5mmをゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）の弾性
により十分に追従して変形して吸収し得ると共に、整流
子端面（７）と円筒絶縁体（３）にゴム状弾性体の絶縁
保護部材（９）を接着により固着し、さらに、ガラスヤ
ーンバインド（11）を巻回してあるために、整流子端面
（７）と段部側面（８）との間の両者間に隙間が生じて
も常に密封状態が保たれるために、カーボンダストを含
む塵埃が、隙間に堆積するなどの不都合がなくなるので
従来のような侵入した塵埃などによって隣接する整流子
片（１）間で短絡されるという不具合がなくなる。そし
て、ゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）およびガラスヤ
ーンバインド（11）の外表面には四フッ化エチレン樹脂
系塗料を塗布して絶縁塗膜（12）を形成してあるから塵
埃付着性を改善するので、耐防塵効果は極めて顕著であ
る。尚絶縁塗膜（12）を設けなくても耐防塵効果は大で
ある。

このように構成したことにより、整流子片（１）は円
筒絶縁体（３）に対して整流子端面（７）と段部側面
（８）が当接しているから位置ずれは少なく、絶縁保護
部材（９）および絶縁塗膜（12）は大きな変形能を有
し、回転電機の運転及び停止に伴う大きな熱伸縮、及び
熱膨張収縮が発生した場合の整流子の大きな寸法変化に
もゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）と絶縁塗膜（12）
に亀裂が発生することなく十分に追従して変形し得るた
め、寸法変化の大きな整流子装置においては、その防塵
効果は極めて顕著である。

実施例３ 次に第３の実施例について第４図を参照して説明す
る。整流子端面（７）には高さ5mm、奥行約5mmの切込み
溝（13）を設け、この整流子片の切り込み溝部（13）お
よび整流子端面（７）と接している円筒体絶縁体（３）
を段部側面（８）を覆うように、例えばフッ素ゴムまた
はエチレンプロピレンゴムあるいはクロロプレンゴムな
どの合成ゴムの生ゴムが装着されたのち加熱加圧加硫成
形により強固に固着されて絶縁保護部材（９）の大部分
が弾性絶縁体に形成される。そして、この絶縁保護部材
（９）の外表面には、四フッ化エチレン樹脂塗料を塗布
乾燥して絶縁塗膜（12）を形成する。

次に作用について述べる。回転電機の運転及び停止に
伴う温度変化により整流子（１）と円筒絶縁体（３）の
熱収縮の差によって生じる空間段差部の寸法変化、約0.
5から1.5mmをゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）の弾性
により十分に追従して変形して吸収し得ると共に、整流
子端面（７）と円筒絶縁体（３）にゴム状弾性体の絶縁
保護部材（９）を加硫接着により接着したので、整流子
端面（７）と段部側面（８）との間の両者間に隙間が生
じても常に密封状態が保たれるために、カーボンダスト
を含む塵埃が、隙間に堆積するなどの不都合がなくなる
ので従来のような侵入した塵埃などによって隣接する整
流子片（１）間で短絡されるという不具合がなくなる。
そして、ゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）の外表面に
は四フッ化エチレン樹脂系塗料を塗布して絶縁塗膜（1
2）を形成してあるから塵埃付着性を改善するので、塵
埃効果は極めて顕著である。尚絶縁塗膜（12）を設けな
くても耐防塵効果は大である。

このように構成したことにより、整流子片（１）は円
筒絶縁体（３）に対して整流子端面（７）と段部側面
（８）が当接しているから位置ずれは少なく、絶縁保護
部材（９）および絶縁塗膜（12）は大きな変形能を有
し、回転電機の運転及び停止に伴う大きな熱伸縮、及び
熱膨張収縮が発生した場合の整流子の大きな寸法変化に
もゴム状弾性体の絶縁保護部材（９）と絶縁塗膜（12）
に亀裂が発生することなく十分に追従して変形し得るた
め、寸法変化の大きな整流子装置においても、その防塵
効果は極めて顕著である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、整流子端面と円
筒絶縁体の段部側面との間を密封する絶縁保護部材を設
けたので、カーボンダストを主成分とする塵埃が入ら
ず、整流子片の短絡事故を防止し、信頼性の高い整流子
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第４図は本発明の整流子装置の第
１ないし第３実施例を示す縦断面図、第２図は参考例の
縦断面図、第５図は従来例を示す縦断面図である。 １……整流子片、２……締結体、３……円筒絶縁体、 ４……支持部材、５……回転軸、６……ライザ、 ７……整流子端面、８……段部側面、 ９……絶縁保護部材、10……PGバインド、 11……ガラスヤーンバインド、12……絶縁塗膜、 13……切り込み溝。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】整流子片と片間絶縁材とを交互に配列して
   円筒状に形成した整流子と、この整流子を両端段付円筒
   絶縁体を介して回転軸上に支持する支持部材とを有する
   回転電機の整流子装置において、円筒絶縁体の両端外周
   にエポキシガラステープのバインドを巻回して段差を設
   けこの段差部と整流子端面で形成する空間段差部に、整
   流子の熱膨張収縮を吸収する絶縁保護部材を圧縮して装
   着し、接着により固着し、その外周にガラスヤーンバイ
   ンドを設け、さらにその外周に絶縁塗膜を設けたことを
   特徴とする整流子装置。
2. 【請求項２】整流子片と片間絶縁材とを交互に配列して
   円筒状に形成した整流子と、この整流子を両端段付円筒
   絶縁体を介して回転軸上に支持する支持部材とを有する
   回転電機の整流子装置において、円筒絶縁体の両端の外
   径の外側に位置するところの整流子端面に切り込み溝を
   設け、この溝内と円筒絶縁体の段部側面を覆う位置ま
   で、リング状のゴム状弾性を有する絶縁保護部材を圧縮
   して装着し、その一部を、前記溝内に押し込んだ状態で
   接着により固着したことを特徴とする整流子装置。