JP4249625B2 - 楔固定した巻線棒を有する発電機 - Google Patents

Description

この発明は、発電機の技術分野に関する。この発明は、請求項１の上位概念にもとづく発電機に関する。

そのような機器は、例えば特許文献１により周知である。

従来の技術では、多数の解決法が知られており、それらは、発電機巻線の巻線棒を、固定子の巻線棒用に設けた切り込み内に楔固定することを可能とするなどである。そのような楔固定構成に対する例が、特許文献２または特許文献３にある。

初めに述べた特許文献１で公開されているとともに、図１と２に部分的に図示したような、間にある波形ばねを持つ楔固定構成が実証されている。図１と２により、周知の発電機１０は、二重構造の巻線棒１３を有し、それらは、固定子１１の上方が開いた切り込み１２内に配置されている。これらの切り込み１２は、傾斜面または平行面を持つ楔構造を用いて塞がれ、そのような構造は、（上方の）閉鎖用楔１７と（下方の）対抗用楔１５とを有する。閉鎖用楔１７と対抗用楔１５との間には、弾力性のあるスペーサーとして、繊維強化エポキシ樹脂から成る波形ばね１６が挿入されている。各対抗用楔１５の下には、巻線棒の寸法におけるばらつきをならすために、様々な数の充填用ストリップ１４が配備されている。

閉鎖用楔１７は、側面にスリット１９を設けており、それらのスリットは、閉鎖用楔を挿入した時に、固定子の積層コアにある冷却用スリット１８と一線に並び、それによって冷却用スリット１８への空気の流入が可能となるように配置されている。波形ばね１６を利用することによって、「自動的に追従する」システムが出来上がる。それによって、一定の動作期間後における新たに楔固定することが、通常不必要となる。この楔固定構成の別の利点は、閉鎖用楔１７が、楔固定する場合に、切り込み１２の側面に対して相対的にずれないということにある。

しかし、図１と２にもとづく楔固定の場合、完全な構成を作り出すのに必要な時間的な負担が甚大であることが欠点である。
米国特許第３，９４９，２５５号明細書 米国特許第３，９７６，９０１号明細書 米国特許第４，３６９，３８９号明細書

そのため、この発明の課題は、周知の構成の欠点を回避するとともに、特にこの構成を作り出すのに必要な時間を大幅に低減することを特徴とする、発電機における巻線棒を楔固定するための構成を実現することである。

この課題は、請求項１の特徴全体によって解決される。この発明の核心は、閉鎖用楔と波形ばねとの間に対抗用楔を配置することと、閉鎖用楔と対抗用楔との間の間隔を変化させることができる、所定の位置に位置を固定された調整部品を配備することとにある。楔を時間をかけて相応に挿入することによって波形ばねの所要の締め付けを実現する代わりに、新しい構成では、先ず、波形ばねを締め付けないか、あるいはほんの僅かに締め付けて楔を挿入し、続いて調整部品を簡単に動かし、それに伴って楔の間隔を変化させることによって、最終的な所要の締め付けを達成するものである。

この発明の有利な実施形態においては、これらの調整部品は、位置を固定された回転軸の周りを回転することが可能であり、この位置を固定された回転軸の周りに、この調整部品を回転させることによって、閉鎖用楔と対抗用楔との間の間隔を変化させることができるものである。このような調整方法は、特に容易に機能させることができるとともに、実現することもできる。

特に、これらの調整部品は、閉鎖用楔に回転可能な形で軸支されるとともに、閉鎖用楔とは逆の方向を向いた面で対抗用楔上に支持されており、その際これらの調整部品は、有利にはそれぞれ一つのボルト部分を有し、このボルト部分によって、閉鎖用楔の穿孔内に回転可能な形で軸支されている。

実施形態の第一の有利な改善構成は、これらの調整部品のボルト部分が、雄のねじ山を有することと、閉鎖用楔の穿孔が、この雄のねじ山に適合する雌のねじ穴として形成されていることとを特徴としている。そこで、これらの調整部品を回転させることによって、ねじのピッチに応じて、多かれ少なかれ、楔の間隔の変化を起こしている。

実施形態の第二の有利な改善構成は、これらの調整部品が、それぞれ一つの円盤部分を有し、この円盤部分は、閉鎖用楔と対抗用楔との間にあり、ボルト部分と同軸であることと、この円盤部分の上側と下側ならびにこの円盤部分の領域内における閉鎖用楔の下側と対抗用楔の上側が、この円盤部分を回転させた場合に、閉鎖用楔と対抗用楔との間の間隔が変化するように構成されることとを特徴としている。こうすることによって、特に、回転角と間隔の変化との間において、ねじの場合に与えられるような線形的な依存関係とは異なる依存関係を有する調整手段を実現することができる。

特に、そのような非線形的な調整は、円盤部分と両方の楔の対向する面において、互いに適合する開口部と、平面から突き出た隆起部を設けて、それらが、円盤部分の回転に応じて、互いに噛み合うか、または噛み合わなくなる場合に実現される。

この発明の別の実施形態にもとづき、閉鎖用楔の穿孔を貫通口として実現し、ならびに調整部品を動かすための器具を受け入れることができる窪みをボルト部品の上側に設けた場合に、調整部品は、特に簡単に動かすことができる。

別の実施構成は、従属請求項で明らかにされている。

以下においては、図面と関連して、実施例にもとづき、この発明をさらに詳しく説明する。

図３には、この発明の有利な実施例による、発電機２０の楔固定構成部分の分解組立図が描かれている。巻線棒１３を中に持つ（図示していない）切り込みは、（上方の）閉鎖用楔２３とその下にある対抗用楔２１とを有する平行な楔構成によって閉鎖されている。両方の楔２３と２１は、直に連なっている。対抗用楔２１の下には、繊維強化エポキシ樹脂から成る波形ばね１６が、波形ばね１６の下には、充填用ストリップ１４が配置されている。波形ばね１６と充填用ストリップ１４の機能は、従来の技術から成る楔固定構成の場合と同じである。

さて、周知の楔固定構成と異なり、この発明においては、楔２３と２１との間の所定の場所に、局所的な調整部品２２が配備されており、この部品を用いて、楔２３，２１間の間隔を素早くかつ簡単に変化させることができる。この方法では、時間をかけて楔２３，２１を互いにずらす必要はなく、調整部品２２を調整することによって、波形ばね１６の所望の締め付けを達成することができる。

図３に描いた実施例では、単独の調整部品２２が、固定位置に配置された（垂直な）回転軸の周りを回転可能な部品として構成されている。調整部品２２は、（上方の）円筒形のボルト部分２７と（下方の）丸い円盤部分３１から構成されている。両方の部分２７，３１は、回転軸に対して同軸となる形に構成されている。調整部品２２は、ボルト部分２７で、閉鎖用楔２３の穿孔２４内に回転可能な形で軸支されている。調整部品２２は、円盤部分３１で、両方の楔２３と２１との間に留まり、特に円盤部分３１の下側３３で、対抗用楔２１の上側で支持されている。調整部品２２は、有利には一体化されており、非磁性材料から作られている。調整部品２２の調整は、回転軸の周りに一定の角度だけ回転させることによって行う。

調整部品２２の回転は、両方の楔２３と２１との間の間隔の変化と関連している。この場合、回転角と間隔との間の線形的な関係は、この発明の有利な実施形態において、ボルト部品２７が雄のねじ山を持ち、この雄のねじ山で、調整部品２２が、雌のねじ穴として形成された穿孔２４内にねじ込み可能である場合に生じる。そして、調整部品２２が、回転して、雌のねじ穴２４からねじ戻された場合に、両方の楔２３と２１との間の間隔は、拡大し、対抗用楔２１の下にある波形ばね１６が、強く圧迫されて、そのため強く締め付けられることとなる。この場合、この目的に適ったこととして、調整部品２２の調整は、上方から穿孔２４を通して、それ用に配備した窪み２６の中で回転しない形で、例えば、六角ソケットの形状または同等のものに対して、ボルト部分２７に差し込むことができる器具を用いて行われる。

調整部品２２における別の形の調整機構を、円盤部分３１と楔２３，２１の対向する面２５，３２または３３，３０を特殊な形で形成することによって実現することができる。図３に図示した実施例では、対抗用楔２１の上側３０に、半円形の横断面を持つ、十字形に配置した縦長の二つの開口部２９を設けている。円盤部分３１の下側３３には、それに対応する半円柱形の隆起部２８が、平面から突き出ている。調整部品２２のそれぞれ９０°互いに離れた４つの回転位置では、隆起部２８が開口部２９の一つに噛み合って、円盤部分３１が、その下側３３で、対抗用楔２１の上側３０と面的に接して、両方の楔２３，２１の間隔が最小限となる。調整部品２２を、これらの位置の一つから回転させてずらすと、隆起部２８と開口部２９は、噛み合わなくなり、両方の楔２３，２１の間隔は、隆起部２８の高さだけ拡大する。このスイッチと似た、非線形的な調整部品２２の調整特性によって、波形ばね１６の締め付けを、非常に素早くかつ効率的にする形で改善することができる。

明らかに、これに相当する面構造を、円盤部分３１の上側と閉鎖用楔２３の下側２５に設けることも可能である。同様に、ある一定の調整特性を実現するために、面構造の別の、例えば、傾斜した形状が考えられる。この場合、調整によって、波形ばね１６の所要の締め付けを実現できるということが重要である。この発明の範囲においては、さらに、閉鎖用楔２３毎に、一つまたは複数の調整部品を配備することが可能である。

従来の技術にもとづく、発電機の楔固定構成部分の分解組立図 図１の楔固定を完了した機器の部分図 この発明の有利な実施例による楔固定構成部分の分解組立図

符号の説明

１０，２０ 発電機
１１ 固定子（積層コア）
１２ 切り込み
１３ 巻線棒
１４ 充填用ストリップ
１５，２１ 対抗用楔
１６ 波形ばね
１７，２３ 閉鎖用楔
１８ 冷却用スリット
１９ スリット
２２ 調整部品
２４ 穿孔（雌のねじ穴）
２５ 下側（閉鎖用楔）
２６ 窪み
２７ ボルト部分
２８ 隆起部
２９ 開口部
３０ 上側（対抗用楔）
３１ 円盤部分
３２ 上側（円盤部分）
３３ 下側（円盤部分）

Claims (6)

1. 巻線棒（１３）を有する発電機（２０）であって、これらの巻線棒は、これらの巻線棒に対して設けられた発電機（２０）の切り込み（１２）内に収められており、その際切り込み（１２）は、それぞれ閉鎖用楔（２３）で閉鎖されるとともに、閉鎖用楔（２３）とそれらの下にある巻線棒（１３）との間には、波形ばね（１６）が配備されており、これらの波形ばねは、対抗用楔（２１）を用いて締め付けられており、これらの対抗用楔は、閉鎖用楔（２３）とそれらの下にある巻線棒（１３）との間に配置されている発電機において、
   対抗用楔（２１）は、閉鎖用楔（２３）と波形ばね（１６）との間に配置されていることと、
   位置を固定された調整部品（２２）が配備されており、これらの調整部品を用いて、閉鎖用楔（２３）と対抗用楔（２１）との間の間隔を変化させることができることと、
   調整部品（２２）は、位置を固定された回転軸の周りに回転することが可能であり、閉鎖用楔（２３）と対抗用楔（２１）との間の間隔は、この位置を固定された回転軸の周りに調整部品（２２）を回転させることによって変化させることができることと、
   調整部品（２２）は、閉鎖用楔（２３）に回転可能な形で軸支されており、その閉鎖用楔（２３）とは逆の方向を向いた面で、対抗用楔（２１）上に支持されていることと、
   調整部品（２２）は、それぞれボルト部分（２７）を有し、これらのボルト部分で、閉鎖用楔（２３）の穿孔（２４）内に回転可能な形で軸支されていることと、
   調整部品（２２）は、それぞれ一つの円盤部分（３１）を有し、この円盤部分は、閉鎖用楔（２３）と対抗用楔（２１）との間にあり、ボルト部分（２７）と同軸の位置にあることと、
   円盤部分（３１）の上側と下側（３２，３３）ならびに円盤部分（３１）の領域内における閉鎖用楔（２３）の下側（２５）と対抗用楔（２１）の上側（３０）は、円盤部分（３１）を回転させた場合に、閉鎖用楔（２３）と対抗用楔（２１）との間の間隔が変化するように構成されていることと、
   を特徴とする発電機。
2. 調整部品（２２）のボルト部分（２７）は、雄のねじ山を有することと、閉鎖用楔（２３）の穿孔（２４）は、この雄のねじ山に適合する雌のねじ穴として形成されていることとを特徴とする請求項１に記載の発電機。
3. 円盤部分（３１）と両方の楔（２１，２３）の対向する面には、互いに適合する、開口部（２９）と平面から突き出た隆起部（２８）が設けられており、これらは、円盤部分（３１）の回転に応じて、互いに噛み合うか、あるいは噛み合わなくなることを特徴とする請求項１に記載の発電機。
4. 閉鎖用楔（２３）の穿孔（２４）は、貫通口として実現されていることと、ボルト部分（２７）の上側に、窪みが設けられており、この窪みの中に、調整部品（２２）を動かすための器具を差し込むことができることとを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の発電機。
5. 閉鎖用楔（２３）毎に、複数の調整部品（２２）を配備していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の発電機。
6. 調整部品（２２）は、非磁性材料から構成されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の発電機。

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