JP3414883B2 - 回転電機界磁コイルの極間接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は回転電機界磁コイルの
極間接続装置に関し、特に回転電機の回転子の磁極鉄心
に巻かれた隣り合う界磁コイルを互いに電気的に接続す
る回転電機界磁コイルの極間接続装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２９は実開昭５５−１６７７４３号公
報に示された従来の突極形の回転電機回転子に用いる回
転電機界磁コイルの極間接続装置の一例を示す。図２９
に於いて、１は回転子のリム、２ａ、２ｂ、２ｃはリム
１の外周側に嵌合部３を介して取付られ、肩部２ｅを持
つ複数の磁極鉄心、４ａ、４ｂ、４ｃは磁極鉄心２ａ、
２ｂ、２ｃの外周部にそれぞれ巻回された界磁コイル、
５はそれぞれの磁極鉄心２ａ、２ｂ、２ｃの肩部２ｅと
界磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃとの間、またそれぞれの界
磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃとリム１との間に設けられた
絶縁物である。６は上部から口出しされた隣り合う界磁
コイル４ａ、４ｂを互いに電気的に接続する上部極間接
続片，７は下部から口出しされた隣り合う界磁コイル４
ｂ、４ｃを互いに電気的に接続する下部極間接続片であ
り、上部極間接続片６と、下部極間接続片７とは周方向
に交互に配置されている。８は上部極間接続片６および
下部極間接続片７をリム１に対して支持する支柱である
支持ボルトであり、上部極間接続片６と支柱８との間を
絶縁するための絶縁物８ｃが設けられている。

【０００３】このような従来の回転電機界磁コイルの極
間接続装置に於いて、回転電機が運転されると図３０に
示す如き作用力を受ける。即ち、極間接続片６および７
には全長に亙って回転子径方向外側に向かう自重遠心力
が作用し、この遠心力により曲げ応力が生ずる。この遠
心力は、上部極間接続片６に於いては、絶縁物８ｃを介
して支持ボルト８によりリム１に支持されている。この
支持ボルト８は回転子の回転時にも伸びが殆ど無いた
め、支持ボルト８によって支持される上部極間接続片６
の接続部は径方向に変位しない。

【０００４】一方、界磁コイル４ａ、４ｂ、４ｃは運転
時の通電による熱膨張をし、また回転による遠心力によ
りリム１，磁極鉄心２ａ、２ｂ、２ｃおよび界磁コイル
４ａ、４ｂ、４ｃが径方向外側に変位するために、特に
上部極間接続片６と界磁コイル４ａ、４ｂとの間の接続
部即ち口出し部が径方向に変位する。このような径方向
の変位は図３０で強制変位として表されている。この強
制変位のために極間接続片６には曲げ応力が作用する。

【０００５】このようにして回転電機界磁コイルの極間
接続装置には、遠心力による曲げ応力と強制変位による
曲げ応力とが同時に作用する。遠心力による曲げ応力を
低減するためには、極間接続片の厚さを大きくして曲げ
剛性を上げれば良い。一方、強制変位による曲げ応力を
低減するためには、極間接続片の厚さを小さくして剛性
を下げて可撓性を持たせれば良い。曲げ剛性を上げるた
めの手段として、フランジ部を設ける等により断面係数
を大きくすることもあるが、それでは極間接続片として
界磁コイル４ａ、４ｂから延びた口出し導体をそのまま
使用できずに、加工が必要となるために実用的ではな
く、極間接続片の厚さを大きくすることが実用的であ
る。

【０００６】このように、回転電機の運転時に極間接続
片に発生する曲げ応力を低減するためには、極間接続片
の厚さを一方では厚く、他方では薄くする必要があり、
相反する条件間で妥協を図らねばならない。

【０００７】図３１は、従来の極間接続片６、７に発生
する曲げ応力の大きさを縦軸に表し、従来の極間接続片
の厚さ（Ｈ）と長さ（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）を横軸に表し
たグラフである。ここでは、Ｈ／Ｌが大きい程極間接続
片の剛性が高いことを示しており、自重遠心力のみが作
用した時に発生する応力（○印）はＨ／Ｌが大きくなる
ほど減少していき、強制変位のみが作用した時に発生す
る応力（□印）はＨ／Ｌが大きくなるほど増大して行
く。従って、これらが組み合わされて、自重遠心力と強
制変位とが同時に作用した時に発生する曲げ応力（◆
印）は、グラフから明らかな通り、Ｈ／Ｌが０．０１と
０．０２との間である時に最小となる。このようにし
て、極間接続片に発生する遠心力による曲げ応力と強制
変位による曲げ応力との総和を最小にするように極間接
続片の板厚を選定し、電気的に必要な厚さにまで複数枚
積層して、機械的および電気的に問題の無い極間接続片
を構成していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年に於
いては、回転電機の高速大容量化により、極間接続片に
作用する負荷である自重遠心力や強制変位量が増大して
きており、従来の極間接続片６、７に作用する負荷によ
り発生する曲げ応力が、極間接続片の強度を大きく越え
てしまうおそれがある。また、最近の回転電機は１日に
数回の起動停止が行われ、運転時間を約３０年と考える
と、起動停止が１０⁴回乃至１０⁵回程度の回数にもな
り、過大な曲げ応力が回転電機の起動停止毎に極間接続
片に繰り返し作用し、極間接続片は疲労損傷により破断
事故を起こす可能性があった。

【０００９】このような高速大容量化に対して、従来技
術に於いては、強制変位の繰り返しに対して十分な可撓
性を持たせるように厚さを小さくすれば遠心力による曲
げ応力が大きくなり、また遠心力にたいして十分な強度
を持たせるようにすれば、強制変位を吸収する可撓性が
不足し、強制変位による曲げ応力と遠心力による曲げ応
力との両者の繰り返し作用に対して極間接続片に十分な
強度を持たせることが困難になってきている。

【００１０】極間接続片の強度が不足すると、極間接続
片が疲労損傷を受け、亀裂が発生して破断するなどの可
能性があった。極間接続片が破断すると、回転電機の機
能は失われ、その補修に多大な労力と時間を要するだけ
でなく、大型の発電機の場合、電力系統にも大きな影響
を与えることになる。

【００１１】他方、下部極間接続片には支持ボルトが無
く、極間接続片自体の遠心力を極間接続片自体のの剛性
によって支持するようにしているため、極間接続片自体
の遠心力および極間接続片の接続部、ボルト、ナット等
の遠心力による曲げモーメントが作用し、回転速度が大
きい場合に極間接続片の界磁コイルに過大な曲げモーメ
ントが作用することになる。従って、下部極間接続片に
ついても上部極間接続片のものと同様の課題がある。

【００１２】従って、この発明は上述のような課題を解
決するためになされたものであり、極間接続片に作用す
る曲げ応力を低減させ、信頼性の高い回転電機界磁コイ
ルの極間接続装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の回転電機
界磁コイルの極間接続装置は、回転電機の回転子の磁極
鉄心に巻かれた隣り合う界磁コイルを互いに電気的に接
続する回転電機界磁コイルの極間接続装置であって、隣
り合う界磁コイル間に延び、これらを互いに電気的に接
続する極間接続片と、極間接続片を回転子に対して径方
向に弾性的に支持する弾性体を持ち、回転電機の回転に
よって生ずる極間接続片に作用する曲げ応力を弾性体の
変形によって吸収する支持装置とを備え、支持装置が回
転子に取り付けられて径方向に延び、回転電機の運転時
に極間接続片に対して相対的に変位する支柱を備え、弾
性体が支柱と極間接続片との間に設けられてなる回転電
機界磁コイルの極間接続装置である。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【実施例】

実施例１．図１および２にはこの発明の回転電機界磁コ
イルの極間接続装置の１実施例を示す。この発明は図２
９に示す回転電機に適用されるが、図１および２には極
間接続装置の説明に必要な部分だけを示してあり、回転
電機の他の部分は図２９に示されているものと同じであ
る。図１および２に示す回転電機界磁コイルの極間接続
装置は、回転電機の回転子のリム１に取付られた複数の
界磁コイル４のうち隣り合う界磁コイル４ａ、４ｂを互
いに電気的に接続する極間接続装置である。極間接続装
置は、隣り合う界磁コイル４ａ、４ｂ間に延び、これら
を互いに電気的に接続する極間接続片６と、極間接続片
６を回転子リム１に対して径方向に弾性的に支持する弾
性体１０を持ち、回転電機の回転によって生ずる極間接
続片６に作用する曲げ応力を弾性体１０の変形によって
吸収する支持装置２０とを備えている。

【００３８】極間接続片６は、界磁コイル４ａ、４ｂ間
で略周方向に直線状に延びた導体である。図示の例で
は、極間接続片６は、隣り合う界磁コイルの一方４ａの
上端から周方向に引き出された第１極間接続片即ち口出
し導体６ａと、他方の界磁コイル４ｂの上端から周方向
に一方の界磁コイル４ａの方に向かって引き出され、中
間で互いに重ね合わされた接続部６ｃを持つ第２極間接
続片即ち口出し導体６ｂとで構成されている。接続部６
ｃには図示してないが貫通孔が形成され、この貫通孔内
に絶縁材料で形成されたスリーブ９が挿入されている。
スリーブ９は、図示してない中心孔を持ち、両端に２つ
の口出し導体６ａおよび６ｂの接続部６ｃを互いに電気
的に密に接続させるフランジ９ａ、９ｂを持っている。

【００３９】支持装置２０は、回転子リム１に取り付け
られて径方向外側に向かって延び、回転電機の運転時に
極間接続片６に対して相対的に変位する（即ち、図示の
例では極間接続片６が変位しても実質的に動かない）支
柱８を備えている。上述の弾性体１０は支柱８と極間接
続片６との間に設けられている。

【００４０】支持装置２０の支柱８は、図示の例では極
間接続片６の接続部６ｃに嵌合された絶縁性のスリーブ
９の中心孔を貫通して延びて、スリーブ９の径方向移動
を妨げない一本のボルト８である。ボルト８は回転子リ
ム１にねじ込まれて固着されており、ボルト８には、ス
リーブ９のフランジ９ａの上面と止めナット８ａとの間
に設けられた第１のコイルばね１０ａと、スリーブ９の
フランジ９ｂの下面と止めナット８ｂとの間に設けられ
た第２のコイルばね１０ｂとからなる弾性体１０が圧縮
状態で嵌められていて、極間接続片６を径方向両側（図
で上下）から支持している。弾性体１０は例えばコイル
ばねのように荷重と変位の関係が略直線的に変化するも
のを用い、弾性定数は、先に説明した強制変位の大きさ
に等しい撓み量が得られるような値とするのが望ましい
が、他の弾性材料を用いることもできる。弾性体１０の
荷重と変位の関係が直線的に変化するように選定されて
いる。

【００４１】このような回転電機界磁コイルの極間接続
装置に於いては、回転電機が運転されると回転子の回転
による遠心力が作用して、リム１、嵌合部３、磁極鉄心
２の肩部２ｅが変形し、極間接続片６の界磁コイル４
ａ、４ｂ側は回転速度の二乗に比例して半径方向外側に
大きく変位する。即ち先に図３０に関連して説明した強
制変位が生ずる。

【００４２】また、極間接続片６の接続部６ｃには、極
間接続片６自体の遠心力および極間接続片６の上下に配
置した絶縁性スリーブ９に掛かる遠心力により径方向外
側に向かって変位させようとする力が作用し、極間接続
片６の接続部６ｃは上部のばね１０ａを圧縮状態から更
に圧縮させると同時に下部のばね１０ｂの圧縮状態を解
放して伸ばし、図２に示す如く、径方向外側（図で上
方）に変位した状態となる。このとき、弾性体１０の荷
重と変位の関係が直線的に変化するように選定されてい
るため、接続部６ｃの径方向外側への変位は、強制変位
と同様に、回転速度の二乗に比例した大きさとなる。

【００４３】従って、極間接続片６の界磁コイル４ａ、
４ｂから出る側である口出し部の径方向変位量（強制変
位）および極間接続片６の接続部６ｃの径方向変位量
（自重遠心力による変位）は、共に回転速度の二乗に比
例する大きさであるので、弾性体であるばねの材質（特
に弾性定数）、形状、寸法等を適切に組み合わせて適切
なばね定数を選択してあるので、極間接続片６の両端部
（両口出し部）に於ける強制変位と極間接続片６の中央
の接続部６ｃの径方向変位とを、すべての回転速度に於
いて略等しくなり、極間接続片６に強制変位により作用
する曲げ応力を大幅に低減することができる。

【００４４】このような回転電機界磁コイルの極間接続
装置に於いては、隣り合う界磁コイル４ａ、４ｂ間に延
びてこれらを互いに電気的に接続する極間接続片６を、
回転子リム１に対して径方向に弾性的に支持する弾性体
１０を持ち、もって回転電機の運転時に生ずる極間接続
片６に作用する曲げ応力を弾性体１０の変形によって吸
収する支持装置２０を備えているので、運転時の熱およ
び遠心力により極間接続片６に作用する曲げ応力を低減
でき、極間接続装置の信頼性を高めることができる。

【００４５】また、回転子リム１から径方向に延びた支
柱８と極間接続片６との間に弾性体が設けられているの
で、直線状の極間接続片をそのまま使用できて上部極間
接続片に適用するのに特に有利であり、極間接続装置の
組立が容易である。また、支柱８が極間接続片６を貫通
した一本のボルトであり、弾性体１０が支柱８に嵌めら
れて極間接続片６を径方向両側から支持するばね１０
ａ、１０ｂであるので、構造が簡単でばねによる弾性支
持の調整が容易に行える。更に、弾性体１０がコイルば
ね１０ａ、１０ｂであるので、ストロークが大きく、大
きな変位にも容易に対応できる。

【００４６】以上の説明では、極間接続片６の接続部６
ｃの径方向内外（図で上下）にそれぞれ圧縮コイルばね
１０ａ、１０ｂを設けた弾性体１０としてあるが、弾性
体１０を径方向外側（図で上）にだけ設けた場合につい
ても、同様の機能が得られる。また、コイルばね等の自
由状態の弾性体の一端を接続部６ｃの径方向内側に固着
し、他端を支持ボルト８に固着し、径方向外側の弾性体
を省略しても同様の効果が得られる。更に、この支持装
置２０を下部極間接続片７（図２９）に適用することも
できる。

【００４７】実施例２．図３および４には、この発明の
回転電機界磁コイルの極間接続装置の別の実施例を示
す。図３は回転電機停止時の極間接続装置の状態を示
し、図４は回転電機が運転されたときの極間接続装置の
状態を示してある。この極間接続装置に於いては、支持
装置２０の弾性体１０が、スリーブ９のフランジ９ａの
上面と止めナット８ａとの間に設けられた第１の皿ばね
１０ｃと、スリーブ９のフランジ９ｂの下面と止めナッ
ト８ｂとの間に設けられた第２の皿ばね１０ｄとからな
っており、弾性体１０は支柱８に僅かに圧縮状態で嵌め
られており、極間接続片６を径方向両側（図で上下）か
ら弾性的に支持している。

【００４８】このような回転電機界磁コイルの極間接続
装置に於いては、弾性体１０が皿ばね１０ｃ、１０ｄで
あるので、弾性体１０の径方向寸法が小さくなって支柱
８を短くでき、支柱８に作用する遠心力も小さくなるの
で支柱８を小型にできる。

【００４９】実施例３．図５および６に示すこの発明の
実施例に於いては、図３および４の実施例の弾性体１０
の皿ばね１０ｃ、１０ｄに、それぞれ更に皿ばね１０
ｅ、１０ｆが同じ向きで重ねて組み合わされている。

【００５０】この実施例に於いては、弾性体１０が複数
個組み合わせた皿ばね１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ
で構成されているので、組み合わせる皿ばねの枚数や形
状を調整すること等により弾性体１０のばね定数の選定
が容易で、皿ばねの直径を小さくでき、このため支柱の
太さも小さくでき、支柱に作用する遠心力も小さくなる
ので支柱を小型にできる。

【００５１】実施例４．図７および８に示すこの発明の
実施例に於いては、図３および４の実施例の弾性体１０
の皿ばね１０ｃ、１０ｄに、それぞれ更に皿ばね１０
ｇ、１０ｈが向き合わせて重ねて組み合わされている。
回転電機界磁コイルの極間接続装置は回転電機停止時は
図７の状態、回転電機運転時には図８に示す状態とな
る。

【００５２】この実施例に於いては、弾性体１０の複数
個の皿ばね１０ｃ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｈが向き合わ
せて配置されているので、弾性体１０のストロークを大
きくすることができる。

【００５３】実施例５．図９乃至１１にはこの発明の回
転電機界磁コイルの極間接続装置の更に別の実施例を示
す。図９および１０は回転電機停止時の極間接続装置を
示し、図１１は回転電機運転時の極間接続装置の状態を
示す。この極間接続装置に於いては、支持装置２１の支
柱が極間接続片６近傍に配置された二本の支柱１３であ
り、弾性体が支柱１３と極間接続片６とに接続された板
ばね１２である。即ち、支持装置２１は、回転子リム１
から径方向外側に向かって延びた２本のボルトである支
柱１３を備えている。支柱１３の先端には、回転子の軸
に平行かつ極間接続片６の延長方向に対して直角な方向
に延びた板ばね１２の両端がナット１４により結合され
ている。この板ばね１２の中央部には、極間接続片６が
ボルト・ナット１１および絶縁スペーサ１６からなる連
結装置を介して取り付けられている。２枚の極間接続片
６ａ、６ｂの互いに重ね合わされた接続部６ｃは絶縁ス
ペーサ１６を介してボルト・ナット１１により締結され
て互いに電気的に密に接続されると共に、極間接続片６
と板ばね１２との間は絶縁スペーサ１６により互いに電
気的に絶縁されている。板ばね１２は、それ自体が遠心
力に対して強度上の問題を持たないように、例えばばね
鋼などの高強度材、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などの比較
的強度の高い材料によって構成する。

【００５４】この実施例に於いては、支持装置２１の支
柱が極間接続片の近くに配置された少なくとも二本の支
柱１３であり、弾性体が支柱１３と極間接続片６との間
に接続されているので、極間接続片６が二本の支柱１３
に取付られた弾性体１２により弾性支持されており、強
制変位が生じたときにも極間接続片６の接続部６ｃは弾
性体１２の変形により図１１に示す如く径方向に変位す
ることができる。また、様々な形式の回転電機回転子あ
るいは回転電機界磁コイルの形式に対応できる。更に、
極間接続片６を弾性支持する弾性体が板ばね１２である
ので、構成が簡単で製造および組立が容易であり、極間
接続装置を小型にできる。また、二本の支柱１３と弾性
体１２とを回転子リム１に取り付けた後に、極間接続片
６を弾性体１２に固着することにより極間接続片６の固
定ができるので、作業性、組立性が良くなるという効果
がある。

【００５５】実施例６．図１２乃至図１４に示すこの発
明の回転電機界磁コイルの極間接続装置に於いては、支
持装置２２が、図９乃至１１に示すものと同様に、ボル
ト・ナット１１および絶縁スペーサ１６からなり、２枚
の極間接続片６ａ、６ｂの互いに重ね合わされた接続部
６ｃを絶縁スペーサ１６を介してボルト・ナット１１に
より締結して互いに電気的に密に接続する連結装置を備
えている。連結装置はまた絶縁スペーサ１６とボルト・
ナット１１とにより、弾性体である板ばね１５に結合さ
れている。極間接続片６と板ばね１５との間は絶縁スペ
ーサ１６により互いに電気的に絶縁されている。

【００５６】板ばね１５は、図から明らかな通り、一端
で回転子のリム１にボルト１７等の固着装置により直接
取付られ、他端で極間接続片６に連結装置を介して取付
られたばねであって、図示の例では、略Ω（オメガ）字
形で、その２つの脚部１８が回転子リム１にボルト１７
により取付られ、中央の湾曲部１９が極間接続片６を締
結する連結装置のボルト・ナット１１に接続された曲が
り板ばねである。この板ばね１５には、それ自体が遠心
力に対して強度上の問題を持たないように、例えばばね
鋼などの高強度材、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などの比較
的強度の高い材料によって構成してある。

【００５７】このように構成された回転電機界磁コイル
の極間接続装置に於いては、極間接続装置は回転電機の
停止時には図１２および１３に示す常態となり、回転電
機運転時には図１４に示す状態となる。回転電機の運転
中は、極間接続片６を弾性支持する板ばね１５である弾
性体が極間接続片６に作用する遠心力および極間接続片
６自体の移動による曲げ応力を吸収するように変位して
作用するので、構成が簡単で製造および組立が容易であ
り、極間接続装置を小型にできる。また、支持装置２２
のばねが、一端で回転子リム１に直接取付られて他端で
極間接続片に取付られ、略Ω（オメガ）字形で、その２
つの脚部が回転子に取付られ、中央の湾曲部が極間接続
片に接続された板ばねである。従って、支柱が必要な
く、径方向だけでなく周方向の変位も弾性支持により吸
収でき、ばねストロークを大きくでき、構造が簡単で軽
量である。

【００５８】弾性体の板ばね１５が略Ω（オメガ）字形
で、その２つの脚部１８が回転子リム１に取付られ、中
央の湾曲部１９が極間接続片６に接続された板ばね１５
であるので、先の実施例に必要であった支柱が必要な
く、径方向だけでなく周方向の変位も曲がった板ばね１
５の弾性支持により吸収でき、ばねストロークを大きく
でき、構造が簡単で軽量である。

【００５９】これまで説明して来たこの発明の回転電機
界磁コイルの極間接続装置に於いては、極間接続片６が
界磁コイル４ａ、４ｂ間で略周方向に略直線状に延びた
直線導体であるので、界磁コイル４ａ、４ｂから周方向
に引き出された口出し導体をそのまま特別の加工をせず
に使用できるため、特に図２９に示す下部極間接続片７
ではなく、上部極間接続片６のための極間接続装置とし
て用いるものとして適切である。

【００６０】実施例７．図１５および図１６には、この
発明の回転電機界磁コイルの極間接続装置の更に別の実
施例を示し、この極間接続装置に於いては、極間接続片
２６が界磁コイル４ａ、４ｂ間で径方向成分を持った曲
がり部を有するガル・ウイング形の導体である。即ち、
極間接続片２６は、隣り合う界磁コイルの一方４ａの上
端から周方向に引き出された第１極間接続片即ち口出し
導体２６ａと、他方の界磁コイル４ｂの上端から周方向
に一方の界磁コイル４ａの方に向かって引き出され、中
間で互いに重ね合わされた接続部２６ｃを持つ第２極間
接続片即ち口出し導体２６ｂとで構成されている。図か
ら明らかな通り、各口出し導体２６ａ、２６ｂは、それ
ぞれの口出し部２６ｄ、２６ｅと接続部２６ｃとが周方
向（図で横方向）に延びているが、径方向位置（高さ）
は接続部２６ｃの方が口出し部２６ｄ、２６ｅよりも低
くされており、またその間を接続するように径方向（図
で縦方向）成分を持って延びた曲がり部である径方向導
体２６ｆを備え、全体としてガル・ウイング形にされて
いる。この極間接続装置は、支持装置２０を含めてその
他の部分については図１および２の構成（実施例１）と
同一である。

【００６１】この回転電機界磁コイルの極間接続装置に
於いては、極間接続片２６が界磁コイル４ａ、４ｂ間で
径方向成分を持った曲がり部である径方向導体２６ｄを
有するガル・ウイング形の導体であるので、極間接続片
２６自体が周方向の変位を吸収することができ、より信
頼性の高い極間接続装置を得ることができる。また、支
持装置２０の支柱８の高さを適切に選択することによ
り、口出し導体が界磁コイル４ａ、４ｂから出る径方向
位置および支柱８の高さに拘わらず、極間接続片２６の
接続部２６ｃの径方向位置を個々の回転子の設計に適切
に対応させることができる。

【００６２】実施例８．図１７および１８に示す実施例
の回転電機界磁コイルの極間接続装置は、弾性体として
皿ばね１０ｃ、１０ｄを用いた図３および４に示す極間
接続装置（実施例２）に対応する構成であり、ガル・ウ
イング形の極間接続片２６が直線状の極間接続片６と異
なることを除いて、実施例２と同様の構成である。

【００６３】実施例９．図１９および２０に示す実施例
の回転電機界磁コイルの極間接続装置は、弾性体として
極間接続片６の上下各側にそれぞれ同じ向きの２枚の皿
ばね１０ｃ、１０ｅおよび１０ｄ、１０ｆを用いた図５
および６に示す極間接続装置（実施例３）に対応する構
成であり、極間接続片２６がガル・ウイング形で直線状
の極間接続片６と異なることを除いて、実施例３と同様
の構成である。

【００６４】実施例１０．図２１および２２に示す実施
例の回転電機界磁コイルの極間接続装置は、弾性体とし
て極間接続片６の上下各側にそれぞれ対向させた２枚の
皿ばね１０ｃ、１０ｇおよび１０ｄ、１０ｈを用いた図
７および８に示す極間接続装置（実施例４）に対応する
構成であり、極間接続片２６がガル・ウイング形で直線
状の極間接続片６と異なることを除いて、実施例４と同
様の構成である。

【００６５】実施例１１．図２３乃至２５に示す実施例
の回転電機界磁コイルの極間接続装置は、図９乃至１１
に示す極間接続装置（実施例５）に対応する構成であっ
て、支持装置２１の支柱が極間接続片６の近くに配置さ
れた少なくとも二本の支柱１３であり、弾性体が支柱１
３と極間接続片６との間に接続されていて、極間接続片
６が二本の支柱１３に取付られた弾性体１２により弾性
支持されている点は同じで、極間接続片２６がガル・ウ
イング形で直線状の極間接続片６と異なることを除い
て、実施例５と同様の構成である。

【００６６】実施例１２．図２６乃至２８に示す実施例
の回転電機界磁コイルの極間接続装置は、図１２乃至１
４に示す極間接続装置（実施例６）に対応する構成であ
って、板ばね１５が、略Ω（オメガ）字形で、その２つ
の脚部１８が回転子リム１にボルト１７により取付ら
れ、中央の湾曲部１９が極間接続片６を締結する連結装
置のボルト・ナット１１に接続された曲がり板ばねであ
る点は同じで、極間接続片２６がガル・ウイング形で直
線状の極間接続片６と異なることを除いて、実施例６と
同様の構成である。

【００６７】

【発明の効果】請求項１記載の回転電機界磁コイルの極
間接続装置に於いては、隣り合う界磁コイル間に延びて
これらを互いに電気的に接続する極間接続片を、回転子
に対して径方向に弾性的に支持する弾性体を持ち、もっ
て回転電機の運転時に生ずる極間接続片に作用する曲げ
応力を弾性体の変形によって吸収する支持装置を備え、
回転子から径方向に延びた支柱と極間接続片との間に弾
性体が設けられているので、運転時の熱および遠心力に
より極間接続片に作用する曲げ応力を低減でき、極間接
続装置の信頼性を高めることができるとともに、直線状
の極間接続片をそのまま使用できて上部極間接続片に適
用するのに特に有利であり、極間接続装置の組立が容易
である。

【００６８】

【００６９】請求項２記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、支柱が極間接続片を貫通した一本
の支柱であり、弾性体が支柱に嵌められて極間接続片を
径方向両側から支持するばねであるので、構造が簡単で
ばねによる弾性支持の調整が容易に行える。

【００７０】請求項３記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、弾性体がコイルばねであるので、
ストロークが大きく、大きな変位にも容易に対応でき
る。

【００７１】請求項４記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、弾性体が皿ばねであるので、弾性
体の径方向寸法が小さくなって支柱を短くでき、支柱に
作用する遠心力も小さくなるので支柱を小型にできる。

【００７２】請求項５記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、弾性体が複数個組み合わせた皿ば
ねであるので、ばね定数の選定が容易で、皿ばねの直径
を小さくでき、このため支柱の太さも小さくでき、支柱
に作用する遠心力も小さくなるので支柱を小型にでき
る。更にばねのストロークを大きくすることもできる。

【００７３】請求項６記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、支柱が極間接続片近傍に配置され
た少なくとも二本の支柱であり、弾性体が支柱と極間接
続片とに接続されているので、極間接続片が二本の支柱
に取付られた弾性体により弾性支持され、設計の自由度
が増す。

【００７４】請求項７記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、極間接続片を弾性支持する弾性体
が板ばねであるので、構成が簡単で製造および組立が容
易であり、極間接続装置を小型にできる。

【００７５】請求項８記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、支持装置が、一端で回転子に直接
取付られて他端で極間接続片に取付られたばねであるの
で、支柱が必要なく、径方向だけでなく周方向の変位も
弾性支持により吸収でき、ばねストロークを大きくで
き、構造が簡単で軽量である。

【００７６】請求項９記載の回転電機界磁コイルの極間
接続装置に於いては、ばねが略Ω（オメガ）字形で、そ
の２つの脚部が回転子に取付られ、中央の湾曲部が極間
接続片に接続された板ばねであるので、支柱が必要な
く、径方向だけでなく周方向の変位も弾性支持により吸
収でき、ばねストロークを大きくでき、構造が簡単で軽
量である。

【００７７】請求項１０記載の回転電機界磁コイルの極
間接続装置に於いては、極間接続片が界磁コイル間で略
周方向に略直線状に延びた直線導体であるので、界磁コ
イルから出た口出し導体を特別の加工をせずに使用で
き、特に上部極間接続片用の極間接続装置として適切で
ある。

【００７８】請求項１１記載の回転電機界磁コイルの極
間接続装置に於いては、極間接続片が界磁コイル間で径
方向成分を持った曲がり部を有するガル・ウイング形の
導体であるので、極間接続片自体が周方向の変位を吸収
することができる。また口出し導体が界磁コイルから出
る径方向位置および支柱の高さに拘わらず極間接続片の
支持部の径方向位置を適切に選定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図であ
る。

【図２】 図１の回転電機界磁コイルの極間接続装置を
回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図３】 この発明の実施例２の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図であ
る。

【図４】 図３の回転電機界磁コイルの極間接続装置を
回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図５】 この発明の実施例３の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図であ
る。

【図６】 図５の回転電機界磁コイルの極間接続装置を
回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図７】 この発明の実施例４の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図であ
る。

【図８】 図７の回転電機界磁コイルの極間接続装置を
回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図９】 この発明の実施例５の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図であ
る。

【図１０】 図９の線Ａ−Ａに沿った要部概略断面図で
ある。

【図１１】 図９および１０の回転電機界磁コイルの極
間接続装置を回転電機運転状態で示す要部概略断面図で
ある。

【図１２】 この発明の実施例６の回転電機界磁コイル
の極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図で
ある。

【図１３】 図１２の線Ｂ−Ｂに沿った要部概略断面図
である。

【図１４】 図１２および１３の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機運転状態で示す要部概略断面図
である。

【図１５】 この発明の実施例７の回転電機界磁コイル
の極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図で
ある。

【図１６】 図１５の回転電機界磁コイルの極間接続装
置を回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図１７】 この発明の実施例８の回転電機界磁コイル
の極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図で
ある。

【図１８】 図１７の回転電機界磁コイルの極間接続装
置を回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図１９】 この発明の実施例９の回転電機界磁コイル
の極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図で
ある。

【図２０】 図１９の回転電機界磁コイルの極間接続装
置を回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図２１】 この発明の実施例１０の回転電機界磁コイ
ルの極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図
である。

【図２２】 図２１の回転電機界磁コイルの極間接続装
置を回転電機運転状態で示す要部概略図である。

【図２３】 この発明の実施例１１の回転電機界磁コイ
ルの極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図
である。

【図２４】 図２３の線Ｃ−Ｃに沿った要部概略断面図
である。

【図２５】 図２３および２４の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機運転状態で示す要部概略断面図
である。

【図２６】 この発明の実施例１２の回転電機界磁コイ
ルの極間接続装置を回転電機停止状態で示す要部概略図
である。

【図２７】 図２６の線Ｄ−Ｄに沿った要部概略断面図
である。

【図２８】 図２６および２７の回転電機界磁コイルの
極間接続装置を回転電機運転状態で示す要部概略断面図
である。

【図２９】 従来の回転電機界磁コイルの極間接続装置
を示す要部概略断面図である。

【図３０】 従来の回転電機界磁コイルの極間接続装置
に於ける自重遠心力と強制変位の作用を説明するための
図である。

【図３１】 従来の極間接続片に発生する応力を表すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 回転子、２ａ、２ｂ 磁気鉄心、４ａ、４ｂ 界磁
コイル、６ 極間接続片、１０、１２、１５ 弾性体、
２０、２１、２２ 支持装置、８、１３ 支柱、１０
ａ、１０ｂ コイルばね、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１
０ｆ、１０ｇ、１０ｈ 皿ばね、２６ ガル・ウイング
形導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 周一 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 中央研究所内 (72)発明者 津曲 一幸 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三菱電機株式会社 神戸製作所内 (72)発明者 片岡 憲二 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三菱電機株式会社 神戸製作所内 (56)参考文献 特開 平５−91689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71448（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−77246（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−130403（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−174947（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−25931（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 3/52 H02K 3/18

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機の回転子の磁極鉄心に巻かれた
   隣り合う界磁コイルを互いに電気的に接続する回転電機
   界磁コイルの極間接続装置であって、隣り合う上記界磁
   コイル間に延び、これらを互いに電気的に接続する極間
   接続片と、上記極間接続片を上記回転子に対して径方向
   に弾性的に支持する弾性体を持ち、回転電機の回転によ
   って生ずる上記極間接続片に作用する曲げ応力を上記弾
   性体の変形によって吸収する支持装置とを備え、上記支
   持装置が上記回転子に取り付けられて径方向に延び、回
   転電機の運転時に上記極間接続片に対して相対的に変位
   する支柱を備え、上記弾性体が上記支柱と上記極間接続
   片との間に設けられてなる回転電機界磁コイルの極間接
   続装置。
2. 【請求項２】 上記支柱が上記極間接続片を貫通した一
   本の支柱であり、上記弾性体が上記支柱に嵌められて上
   記極間接続片を径方向両側から支持するばねである請求
   項１記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
3. 【請求項３】 上記弾性体がコイルばねである請求項１
   あるいは２記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
4. 【請求項４】 上記弾性体が皿ばねである請求項１ある
   いは２記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
5. 【請求項５】 上記皿ばねが複数個組み合わされてなる
   請求項４記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
6. 【請求項６】 上記支柱が上記極間接続片近傍に配置さ
   れた少なくとも二本の支柱であり、上記弾性体が上記支
   柱と上記極間接続片とに接続されてなる請求項１記載の
   回転電機界磁コイルの極間接続装置。
7. 【請求項７】 上記弾性体が板ばねである請求項１ある
   いは６記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
8. 【請求項８】 上記支持装置が、一端で上記回転子に直
   接取付られて他端で上記極間接続片に取付られたばねで
   ある請求項１記載の回転電機界磁コイルの極間接続装
   置。
9. 【請求項９】 上記ばねが略Ω（オメガ）字形で、その
   ２つの脚部が上記回転子に取付られ、中央の湾曲部が上
   記極間接続片に接続された板ばねである請求項８記載の
   回転電機界磁コイルの極間接続装置。
10. 【請求項１０】 上記極間接続片が上記界磁コイル間で
    略周方向に略直線状に延びた導体である請求項１乃至９
    のいずれか記載の回転電機界磁コイルの極間接続装置。
11. 【請求項１１】 上記極間接続片が上記界磁コイル間で
    径方向成分を持った曲がり部を有するガル・ウイング形
    の導体である請求項１乃至９のいずれか記載の回転電機
    界磁コイルの極間接続装置。