JP3676832B2 - 溝の閉塞構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、導体棒またはコイルを充填した、電気機械の固定子成層鉄心の溝を、溝閉塞片で閉塞するための溝閉塞構造（溝シール構造）に関し、更に詳しくは、この溝閉塞片がそれぞれ、少なくとも一つの上側の角柱体と下側の角柱体を備え、この上側の角柱体の下面が傾斜して延び、上側の角柱体寄りの下側の角柱体の上面が上側の角柱体の下面の傾斜と反対方向に傾斜して延び、両角柱体を相対的に摺動させることにより、実際のくさび止めを行うことができる溝閉塞構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の溝閉塞構造は例えばスイス国特許第５２５２８１号明細書によって知られている。
【０００３】
電気機械の溝内に設けた導体棒およびコイルには、導体を流れる電流と空隙内の磁場の相互作用を受けて、力が交互に作用する。従って、この導体を溝内で遊びを生じないように固定する必要がある。これは一般的に、機械的な予荷重をかけて行われる。
【０００４】
公知のほとんどの溝閉塞構造の場合には、導体棒またはコイルは、載置された補償条片と台形のくさびによって溝の底に押しつけられる。運転中の着座現象を補償するために、弾性的な中間層、例えば波形ばねが溝くさびとコイルの間に設けられる（ドイツ連邦共和国特許第２１６５７２７号明細書）かあるいは溝くさび自体が、冒頭に述べたスイス国特許第５２５５８１号明細書の場合のように、弾性的な要素として作用する。
【０００５】
スイス国特許第５２５５８１号明細書記載の構造の場合には、いわゆる二重傾斜くさびが使用される。このくさびは二つまたは三つの部分積層本体長さにわたって延び、従って個別的にくさび止め可能であり、かつ再締付け可能である。この理由から、ドイツ連邦共和国特許第２１６５７２号明細書記載の構造と比較して、比較的に短い弾性移動距離しか必要としない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公知の溝閉塞構造から出発して、本発明の根底をなす課題は、弾性的な中間層を用いないで比較的に大きな弾性移動を可能にする溝閉塞構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明に従い、上側の角柱体の下面が凹形に湾曲し、下側の角柱体の上面が凸形に湾曲し、下面の曲率半径が上面の曲率半径よりも大きいことによって解決される。
【０００８】
本発明の効果は特に、この異なるような力の伝達によって、上側の角柱体の弾力性がその長手方向に対して横方向に非常に良好に利用可能であることにある。それによって、半径方向における大きな弾性移動距離が供され、この弾性移動距離はコイル構造体の着座現象を良好に補償可能である。これにより、保守間隔が延び、機械の用途が拡がる。
【０００９】
【実施例】
次に、図に基づいて、本発明の実施例およびそれによって得られる利点を詳しく説明する。
【００１０】
図には、本発明の実施例が略示してある。
図において、１は上側の角柱体（以下、溝くさびと呼ぶ）を示し、２は下側の角柱体（以下、舌片と呼ぶ）を示している。溝くさびと舌片は一緒に、絶縁体３を備えた導体棒４を、固定子成層鉄心５に押抜き加工された溝６の底に対して押しつける。これは、溝くさび１を固定子成層鉄心５の凹部７に対して支持することによって行われる。
【００１１】
溝くさび１はガラス繊維で補強された強度の大きな合成樹脂からなり、その長手方向に対して横方向に弾力性を有する。舌片２寄りの溝くさび１の下面８は、凹形に湾曲している。この曲率半径はｒ_K で示してある。溝くさび１寄りの舌片２の上面９は、凸形に湾曲している。この曲率半径はｒ_Z で示してある。溝くさび１の下面８の曲率半径ｒ_K は舌片２の上面９の曲率半径ｒ_Z よりも大きく、しかも少なくとも５％だけ大きい。
【００１２】
溝くさび１の凹形の面８は更に、くさび長手方向に緩やかに傾斜している（図３参照）。舌片２の面９は、同じ大きさで反対方向に傾斜している（図５参照）。これにより、溝くさび１と舌片２は二重傾斜くさびを形成するので、舌片２を溝くさび１に軸方向に押し込んだときに、半径方向の押圧力が導体棒４に発生する。その際、合成樹脂積層体からなる滑り基層１０が導体棒４の絶縁体３を保護し、同時に導体棒３の半径方向高さの製作誤差を補償する働きをする。
【００１３】
溝くさび１の軸方向の長さは例えば、溝くさびが固定子成層鉄心の半径方向換気スリットを覆いかつ隣接する両換気スリットのほぼ中央で終わるように採寸されている。この換気スリットの位置は図４において矢印Ｌで示してある。溝くさびは勿論、複数の換気スリットを覆うことができる。溝くさび１の端面に設けた軸方向に延びるスリット１１は、適切な工具または装置によって、溝くさびと相対的に舌片２を摺動させることを可能にする。このような装置はスイス国特許第５２５５８１号明細書に記載されている。この明細書には、前述の二重傾斜くさび構造の組み立ての重要な詳細全部が記載されている。これに補足して指摘すると、舌片２の押し込みの前に、溝６内の導体棒４またはコイルは加熱および圧力下で前処理される。これは通常は、溝を一時的に閉塞し、圧力媒体を充填可能な管またはホースを一時的な溝閉塞部と導体の間に挿入することによって達成される。これにより、溝６内で導体集合体が装着される。冒頭に述べた作用によって続いて生じる導体集合体の応力は、もはや危険な弛緩現象を生じない。それにもかかわらずこの現象が生じると、本発明によって可能な溝くさび１の大きな半径方向弾性移動距離がこの作用を補償する。接触面８または９を凹凸に形成することにより、溝くさび１の中央の区間においてのみ力が溝くさびに加えられ、そして両面８，９がほとんど完全に接触するまで、比較的に大きな弾性運動距離（図１の寸法ｆ）が供される。
【００１４】
図２は本発明の変形例を示している。この二重傾斜くさび構造の場合には、溝くさび１の下側の面８′が平らに形成されている。舌片２は舌片長手方向に延びる条片状の突出部１２を除いて、同様に平らな面９′を備えている。条片状の突出部１２は特に、舌片２と一体に形成されている。突出部の幅は溝６の幅の約２０％であり、代表的な例では溝幅が４０〜７５ｍｍのときに突出部の幅は１０〜１５ｍｍである。
【００１５】
条片状の突出部１２の高さは最大弾性移動距離ｆ′に応じて決まり、１〜２ｍｍである。図２の二重傾斜くさびのその他の構造および組み立ては図１の二重傾斜くさびの構造および組み立てと同じである。
【００１６】
上記の代わりに、条片状の突出部１２を、舌片２寄りの溝くさび１の面８に形成し、特にこの溝くさびと一体に形成してもよい。その際、溝くさび１寄りの舌片２の面９は平らに形成される。この変形は図には示していない。
【００１７】
図６と７に示した本発明の実施例は、共通の特徴として中間片１３，１３′を備えている。この中間片は舌片２と関連して弾性移動距離ｆ（たとえ図１，２の実施例の場合よりも小さな寸法であっても）を増大させる。
【００１８】
図６の構造では、導体棒４寄りの舌片の下面１４は、曲率半径ｒ_Z ′で凹形に形成されている。一方、舌片２寄りの中間片１３の面１５は曲率半径ｒ_U で凸形に形成されている。ここでは中間片が滑り基層１０の機能の全部または一部を受け持つことができるので、この滑り基層は薄く形成可能であるかまたは省略可能である。従って、溝６を深くする必要がない。
【００１９】
図７の構造では、中間片１３′が舌片２寄りのその面１６に、条片状の突出部１２を備えている。一方、中間片１３′寄りの舌片２の下面１７は平らである。この場合にも、図６と同様に、中間片１３′は滑り基層１０の機能の全部または一部を受け持つことができるので、滑り基層は薄く形成可能であるかまたは省略することが可能である。従って、溝６を深くする必要がない。この実施例は特に改装のために適している。なぜなら、固有の二重傾斜くさびを変更する必要がないからである。
【００２０】
勿論、図７の装置の場合にも、条片状の突出部１２を舌片２の下面１７に形成し、中間片の上面１６を平らに形成することができる。
図６，７の実施例の場合には、溝くさび１の半径方向の弾力性が、中間片１３または１３′を持たない実施例の場合よりも小さい。なぜなら、舌片の横方向弾力性が溝くさびの横方向弾力性に加算されるからである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明による溝閉塞構造は、弾性的な中間層を用いないで比較的に大きな弾性移動を可能にする。すなわち、特別な力伝達によって、上側の角柱体の弾力性がその長手方向に対して横方向に非常に良好に利用可能であり、それによって、半径方向における大きな弾性移動距離が供される。この弾性移動距離はコイル構造体の着座現象を良好に補償するので、保守間隔が延び、機械の用途が拡がるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】二分割された溝閉塞を備えた本発明の第１の実施例を示す図である。この場合、異なる曲率半径を有する凸形面と凹形面を介して力が加えられる。
【図２】二分割された溝閉塞を備えた本発明の第２の実施例を示す図である。この場合、下側の角柱体の中央区間の条片状の突出部を介して力が加えられる。
【図３】図２の閉塞構造の上側の角柱体の縦断面図である。
【図４】図２の閉塞構造の上側の角柱体の平面図である。
【図５】図２の閉塞構造体の下側の角柱体の側面図である。
【図６】コイルと下側の角柱体の間に中間片を備えた、図１に示した実施例の変形例を示す図である。この場合、中間片の上面は凸形に湾曲し、下側の角柱体の下面は凹形に湾曲している。
【図７】コイルと下側の角柱体の間に中間片を備えた、図２に示した実施例の変形例を示す図である。この場合、中間片の上面は条片状の突出部を備えている。
【符号の説明】
１ 溝くさび
２ 舌片
３ 絶縁体
４ 導体棒
５ 固定子成層鉄心
６ 固定子成層鉄心の溝
７ 固定子成層鉄心の凹部
８ 溝くさびの凹面
８′ 溝くさびの平らな面
９ 舌片の凸面
９′ 舌片の平らな面
１０ 滑り基層
１１ 溝くさびの軸方向スリット
１２ 条片
１３，１３′ 中間片
１４ 舌片の凹面
１５ 中間片の凸面
１６ 中間片の上面
１７ 舌片の下面
ｆ，ｆ′ 弾性移動距離
Ｌ 換気スリットの位置
ｒ_K 溝くさびの凹面の曲率半径
ｒ_Z 舌片の凸面の曲率半径
ｒ_Z ′ 舌片の凹面の曲率半径
ｒ_U 中間片の凸面の曲率半径

Claims (3)

1. 導体棒（４）またはコイルを充填した、電気機械の固定子成層鉄心（５）の溝（６）を、溝閉塞片で閉塞するための溝閉塞構造であって、この溝閉塞片がそれぞれ、少なくとも一つの上側の角柱体（１）と下側の角柱体（２）を備え、両角柱体（１，２）をその長手方向に相対的に摺動させることにより、実際のくさび止めを行うことができる、溝閉塞構造において、上側の角柱体（１）の下面（８）が凹形に湾曲し、下側の角柱体（２）の上面（９）が凸形に湾曲し、下面（８）の曲率半径（ｒ_K ）が上面（９）の曲率半径（ｒ_Z ）よりも大きいことを特徴とする溝閉塞構造。
2. 下面（８）の曲率半径（ｒ_K ）が上面（９）の曲率半径（ｒ_Z ）よりも少なくとも５％だけ大きいことを特徴とする請求項１の溝閉塞構造。
3. 導体棒（４）またはコイルと下側の角柱体の間に中間片（１３）が設けられ、下側の角柱体（２）寄りの中間片の上面（９）が凸形に湾曲し、中間片（１３）寄りの下側の角柱体（２）の下面が凹形に湾曲し、下側の角柱体の下面の曲率半径（ｒ_K ）が中間片（１３）の上面の曲率半径（ｒ_Z ）よりも大きいことを特徴とする請求項１の溝閉塞構造。

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