JP3553608B2 - リード線の導電性外装を接地導体に接続する装置 - Google Patents

Description

本発明は、リニア・モータのインダクタのスロットに置かれた電気リード線の導電性外装を接地導体に接続する装置に関する。
DE−Ｃ 30 06 382は、リニア・モータのインダクタに対する３相AC巻き線を開示しており、そこでは、個々の巻き線材のリード線が、製造の際に一緒に機械的に永久結合された後、インダクタのスロットに配置される。機械的な永久結合は、この場合、巻き線先端部をリード線と一緒に保持するクランプであって、リード線外装と、インダクタに沿って巻き線先端部を越えて案内される接地導体との間で電気的接続を同時に生成するクランプにより実現される。
接地導体の役割は、容量性充電電流を放電し、アース障害を検出し、且つ障害の局在化をもたらすように、３相AC巻き線への個々のリード線の導電性外装をアース電位に接続することである。そのねらいはまた、リード線に接触するリスクに対する防禦を確実にすることである。
しかし、環境の影響によりクランプ部で腐食が発生するので、上述のクランプ結合による巻き線先端部への接地導体の結合は、３相巻き線の長期の使用の場合に連続的な低いコンタクト抵抗を保証しないということが分かった。
それゆえ、本発明の目的は、腐食の心配がなく、且つ、リード線の密結合を複雑にしない、リード線の導電性外装を接地導体に接続する装置を提示することである。
本発明は、スロット領域でリード線の外周の半分以上を包囲する金属製シェルによりこの目的を達成する。その金属製シェルは、その内径がリード線の外径より僅かに小さく、且つ、インダクタで平行に配置される各スロットに固着される。
本発明は、リード線を金属製シェル内に置くことによって比較的長いセクションにわたり金属製シェル上でリード線がその都度、電気的に接続されることを可能にする。金属製シェルの内径がリード線の外径よりわずかに小さくなっているので、リード線の外装に金属製シェルをぴったりと密着させることができ、その結果、金属製シェルが、インダクタのスロット内で、可能な場合にはそこに置かれたリード線と共に固定され得る。リード線は、その180゜以上にわたり外周上で強固に締めつけられるので、金属製シェル内でしっかりと保持される。この主のマウンティングは、金属製シェルと接地導体との間の電気接続とは無関係である。それはまた、金属製シェルをインダクタのスロットに固定した後に、金属製シェル内にリード線を置くことを可能にする。
金属製シェルは、スロットと同程度の長さでよい。しかし、もし、金属製シェルの一端が、スロットの長手方向でスロットを僅かに突出する場合、耐腐食性クランプ・ネジ結合又は溶接のような、非常に簡単な方法で接地導体との接続を形成できる。後者の接続法は、特に、スロットから突出していないか又はスロットより短い金属製シェルに対して効果的である。
金属製シェルは、ねじ又はクランプ部材によりスロットに固定できる。しかし、金属製シェルは好ましくは弾性的であり、曲がりの幅及び角度がスロットに圧入されたときにその内壁に向かって拡張する程度の寸法であるような外側に曲がった長手エッジを具備する。これにより、金属製シェルをその中に置かれてリード線と一緒に非常に容易に装着できる。このユニットはスロットに圧入でき、２つの外側に曲がった長手エッジはスロットの内壁に沿って滑り、圧入の最後に金属製シェルの弾性により外側に拡がり、その結果、金属製シェルが回転及び変位できないようにスロットに自動的に着座し、且つ、対応してケーブルをしっかりと保持するからである。
スロットの内壁は、金属製シェルの長手エッジを保持する長手凹みを具備する。これは更に、インダクタのスロットにおける金属製シェルのしっかりとした着座を改善する。というのは、金属製シェルをスロットに圧入したとき、長手エッジがその長手凹みに係止されるからである。
上述の実施例では、インダクタのスロットへの金属製シェルの着座は、金属製シェルの弾性により確保されている。というのは、金属製シェルがスロット内で拡がるからである。しかし、このとき、金属製シェルの外側形状をスロットの内側形状に対応させることで、このスプリング特性無しにスロット内に金属製シェルを固定することも可能である。この場合、金属製シェルは、インダクタの端面からぴったり合うように押し入れられる。
インダクタのスロットは、プラスチック材料で被覆できる。これにより、スロットの外径と金属製シェルの外径との関係が良くなる。プラスチックは、スロットに注入すればよい。
装置はまた、スロットに挿入されてそこに固定されたモールド材に受容される金属製シェルを有し、モールド材の内側形状が金属製シェルの外側形状に対応している。そのようなモールド材は、例えば、金属製シェルを固定される前又は後に、インダクタに挿入される射出成型のプラスチック材として形成され得る。これは、インダクタの同様に形成された素スロットに挿入できる異なる径及び／又は材料のリード線に対し別のタイプのモールド材を用意できるという利点をもたらす。
また、プラスチック被覆又はモールド材を使用する場合、モールド材の内側の長手エッジに係止する金属製シェル上の外側に曲がった長手エッジを予め用意しておけるという利点がある。
モールド材は、インダクタのスロット内で回転できないようにしっかりと着座するように、スロットは少なくとも１つの外側が手突起及び／又は少なくとも１つの外側長手凹みを有することができ、スロットの内側形状は、モールド材の外側形状に対応する。その結果として、モールド材とスロットを回転力に対してロックすることとなり、モールド材は、インダクタに装着されるときに、長手方向にスロットに押し込まれる。この種の装着を実現するのには、モールド材の一つの長手突起、又は、その他の一つの外側長手凹みで十分である。
少なくとも１つの長手端で、金属製シェルは、接地導体（15）に対する接続素子（16）を具備する。これは、例えば、接地導体に溶接、クランプ又はねじ止めされ得る金属製接続タブである。そのような接続タブは同時に、AC巻き線のリード線のためのマウント素子としては機能しないので、耐腐食性の接続をこの箇所に生成すればよい。
金属製シェルは、機能的には、スチール、好ましくはステンレス・スチールからなる。金属製シェルとリード線の導電性外装との間の接続の最適な腐食抵抗は、材料の適切な選択によって確保され得る。
接地導体に接続素子を介して永久的に接続される複数の金属製シェルは、インダクタのスロットに挿入され得るマウント・ユニットを形成する。そのようなマウント・ユニットは、単一の打ち抜き工程でステンレス・スチール板から形成され得る。それは特に、インダクタの複数のスロットに多数の金属製シェルを迅速に装着することを可能にする。
本発明に従った装置の実施例を、以下の図面を参照して、詳細に説明する。
図１は、３相AC巻き線を具備するリニア・モータのインダクタを斜めから見た模式図を示す。
図２は、インダクタの一つのスロットを、そこに含まれる金属製シェルと共に斜視図として示す。
図３は、インダクタのスロット内で、金属製シェルとそこに保持されたリード線の断面図を示す。
図４は、インダクタのスロットにおける金属製シェルの断面図を示す。
図５は、インダクタ内に挿入されて、リード線を保持するモールド材を示す。
図６は、マウント・ユニットとしての複数の金属製シェルを示す。
図１には、リニア・モータのインダクタ10の一部が示され、インダクタ10のスロット11に３相AC巻き線の線材12が配置される。これらの線材は、例えば導電性ゴムを混入されたような、低導電性の材料から形成された外装を具備する、電気的に絶縁された電気リード線からなる。
巻き線の線材12は、金属製シェル13によりインダクタ10のスロット11内に保持され、金属製シェル13は、リード線をその都度、外周の半分以上にわたり包み込み、且つ、スロット11内にしっかりと動かないように着座させる。このために、金属製シェル12は、長手開口で長手エッジ14を曲げてあり、そして、これらの長手エッジ14は、各金属製シェル13がスロットに押し込まれてその空所内で拡がり、自動的にもはや外れなくなる程度の寸法で作られ、且つ、曲げられている。金属製シェル13は、その内径が線材12の外径よりも僅かに小さくなっているので、リード線をはめ込むときには、金属製シェル13は僅かに押される。その結果、金属製シェルは、その弾性によりリード線をしっかりと包み込み、リード線の導電性外装と良好な電気接続を形成する。金属製シェル13は、例えば各スロット11を越えて突出する接続タブにより、金属製シェル13の領域でインダクタに沿って案内される接地導体に比較的容易に接続することができる。接続タブはまた、アース電位に直接、接続することができる。
図２に、そのような接地導体15を示す。この図は、インダクタ10の一部をスロット11と共に拡大して示し、スロット11には金属製シェル13が挿入されている。この場合、金属製シェル13の２つのエッジ14は、スロット11の内壁の方に広がっており、その結果、金属製シェル13はスロット11内にしっかりと着座している。金属製シェル13は、スロット11から突出しており、その頂部に接続タブ16を設けてある。接続タブ16は例えば、頂部に溶接してもよい。この接続タブ16は、17で、例えばねじ止め又は溶接により接地導体15に電気的に接続する。もしも、接地導体15をこの部分でインダクタ10に固定するならば、電気的接続に続く、この点17での接地導体15への金属製シェル13の接続により、インダクタ10で金属製シェル13の追加的な機械的固定を与えることができる。
勿論、金属製シェル13をインダクタ10に装着した後に、金属製シェル13に各線材12を押し込むこともまた可能である。リード線の弾性がそれを可能にするからである。更には、金属製シェル13はスロット11より短くしても良く、その場合、接続タブ16はスロット11に入り込む。
図３は、図２に示す構成の断面図をリード線の線材12と共に、但し、金属製シェル13と接地導体との間の電気接続を除いて、示す。金属製シェル13が、線材12をその外周の半分以上にわたり囲むこと、金属製シェル13がその開口部分で、スロット11の内壁にしっかりと着座し外側方向に曲がった長手エッジ14を具備すること、この結果、金属製シェル13が内部にリード線を保持しつつスロット11内にしっかりと着座していることが、示されている。更には、金属製シェル13がリード線の外装との広い範囲での電気的接続を保証することが、示されている。
図４は、インダクタ10のスロット11の右側及び左側の内壁上にある２つの長手凹み20を示す。金属製シェルは、長手エッジ14により長手凹み20に係止される。ここで同様に、リード線（図４には図示せず。）は、金属製シェル13の弾性によって、可能ならばそれ自身の柔軟性と相俟って、保持される。
図５は、リード材の柔軟性のみに従うリード線の固定法を示す。インダクタ10のスロット11'には、モールド材25が挿入されている。モールド材25は、例えば、射出成型されるプラスチック材料からなる。それは、スロット11'の内側形状に適合する外形を形成する上方の長手突起27及び下方の長手凹み28を具備し、これにより、モールド材25は、その長手方向でスロット11'に押し込まれ、回転できないようにその中でしっかりと固定される。
その開口近くで、モールド材25は、モールド材25に金属製シェル13を挿入した時に、金属製シェル13の外側に曲がった長手エッジ14が係止される内側長手エッジ26を、その両側に具備する。それは必ずしも、弾性材料からなる必要は無いが、これは、金属製シェル13をモールド材25にしっかりと固定するのに役立つ。
図５にはまた、電気リード線の線材12が図示されており、その線材12は、図示した矢印の方向に下からモールド材に圧入され、その中にしっかりと着座する。このプロセスでは、柔軟なリード線材料が圧縮されるが、線材12が金属製シェル13内の最終位置に到達した時に再び拡張できる。
この目的には、リード線の外側に、滑りやすく導電性のコーティングを設けるのが好ましい。
図６は、複数の金属製シェル13、それらの上に設けられた接続タブ16及び、当該タブに接続する接地導体15からなるマウント・ユニットを示す。これは、インダクタにおけるスロットの位置交差を補償するように機能する湾曲部18を具備すると共に、アース電位に接続するケーブル19に接続する。

Claims (12)

1. リニア・モータのインダクタのスロットに置かれるリード線の導電性外装を接地導体に接続する装置であって、スロット領域でリード線（12）の外周の半分以上を囲み、且つ、その内径がリード線（12）の外径より僅かに小さい金属製シェル（13）であって、インダクタ（10）で平行に配置される各スロットに固着される金属製シェル（13）を具備することを特徴とする装置。
2. 金属製シェル（13）が弾性的であり、且つ、外側に曲がった長手エッジ（14）を具備し、当該長手エッジの曲がりの幅及び角度は、スロット（11）に圧入されたときに、その内壁に向かって拡張する寸法であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. スロット（11）の内壁が金属製シェル（13）の長手エッジ（14）を保持する長手凹み（20）を具備することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 金属製シェル（13）の外側形状が、スロット（11）の内側形状に対応することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置。
5. スロット（11）が、プラスチック材料で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置。
6. 金属製シェル（13）を受容するモールド材（25）がスロット（11'）に挿入されてそこに固定され、モールド材（25）の内側形状が金属製シェル（13）の外側形状に対応することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 金属製シェル（13）が、被覆の又はモールド材（25）の内側長手エッジ（26）に係止する外側に曲がった長手エッジ（14）を具備することを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
8. モールド材（25）が、少なくとも１つの外側長手突起（27）及び／又は少なくとも１つの外側長手凹み（28）を具備し、スロット（11'）の内側形状がモールド材（25）の外側形状に対応することを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
9. 金属製シェル（13）が、少なくとも１つの長手端で接地導体（15）に対する接続素子（16）を具備することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の装置。
10. 接続素子が金属製接続タブ（16）であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 金属製シェル（13）がスチール、好ましくはステンレス・スチールからなることを特徴とする請求項１乃至10の何れか１項に記載の装置。
12. 接続素子（16）により接地導体（15）に永久的に接続する複数の金属製シェル（13）が、インダクタ（10）のスロット（11）に挿入されるマウント・ユニットを形成することを特徴とする請求項９乃至11の何れか１項に記載の装置。

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