JP5062651B2 - 回転電機の固定子 - Google Patents

Description

この発明は、回転電機の固定子、特に、鋼板を積層してなる固定子鉄心と、この固定子鉄心のスロットに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心の両端部より突出した上下固定子コイルで形成されているコイル端を支持する回転電機の固定子の構造に関するものである。

従来の回転電機の固定子コイル端部における支持構造においては、固定子鉄心に巻回された上部コイルおよび下部コイルが前記鉄心の両端より突出して、前記上部コイルと下部コイルを電気的に結合させることにより、コイル端部が構成されている。このような固定子コイル端部の支持構造において、回転電機を稼動させると、上下固定子コイルを流れる電機子電流により発生する磁界、および回転子コイルを流れる界磁電流により発生する磁界の影響により、コイル端部の上下固定子コイルおよび固定子鉄心には発電機運転周波数の２倍周波数の電磁力が作用し、振動が発生する。

このような振動が共振を発生しないよう、コイル端部支持部材と、上下コイル間および隣接コイル間に絶縁物を注入し、一体硬化させるコイル端部の支持構造においても、当該部の固有振動数を電磁加振周波数から外すように設計されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００１−５０７９２０号公報

コイル端部を一体硬化させる方式の支持構造では、例えばコイル間を絶縁テープなどで固縛する方式のコイル端部支持構造と比して剛性が高くなるため、その固有振動数が電磁加振周波数に接近する可能性があった。

また、固有振動数がコイルサイズの設計をした段階で一定値に固定されてしまって調整ができないという難点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機の固定子では、固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に配設される所定の表面接着性を有するテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を危険周波数域から回避した所定状態とするようにしたものである。

この発明によれば、コイル部材相互間にテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材を介在させることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値とするよう簡潔な構成で的確に調整でき、コイル設計の自由度を容易に確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１および図２について説明する。図１は実施の形態１における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図２は図１のII−II線における断面図である。

この発明による実施の形態１における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す図１において、回転電機の固定子ＳＴには、鋼板等の磁性板を積層して構成された固定子鉄心１に巻回され固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられた上部固定子コイル２および下部固定子コイル３が固定子鉄心１の両端より突出して、上部コイル２と下部コイル３を電気的に結合させることにより、コイル端部６が構成されている。上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材を押さえ板５とコイル端部支持部材７によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル２，３のコイル部材間の空間に液状の絶縁物４を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部６が一体化され、剛性が高められている。

図２に示すように、固定子コイル２，３は押さえ板５と支持部材７に挟まれた形で円周状に配置されており、更に液状の絶縁物４を流し込む時には、固定子コイル２，３に挟まれるように端から作業用ブロック（図示せず）を挿入して液状の絶縁物４がこぼれるのを防ぐ。流し込んだ液状の絶縁物４が硬化すれば、固定子ＳＴを回転させ、液状の絶縁物４の流し込みが済んでいない部分が下になる位置まで回転させる。このようにして全周の固定子コイル２，３間の空間に液状の絶縁物４の流し込みを行う。
絶縁物４は、例えばエポキシ樹脂とガラス繊維から成る混合物である。また、図２に示すように、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３には、当該コイルと絶縁物４との接着をある程度妨げるようなテープ１１を巻回し、コイル２，３と絶縁物４との接着性を調節している。
テープ１１は、物質との接着性が極めて低い、例えばシリコンやテフロン（登録商標）などを含むような所定の表面接着性を有する絶縁性の材料である。このテープ１１は、その所定の表面接着性によってコイル端６の剛性および固有振動数を設計時に調整された値とするものである。
上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材は、絶縁物４の少なくとも一部がテープ１１を介して上下固定子コイル２，３のコイル部材に結合されるように絶縁物４により固着される。

以上のように、この発明による実施の形態１によれば、固定子コイル２，３のコイル部材にテープ１１を巻回しているので、この部分と絶縁物４との間の接着が妨げられ、よって固定子コイル２，３と絶縁物４が一体で振動することがなくなるので、固定子コイル２，３と絶縁物４が固着状態で接着されているときと比較して結果的にコイル端６の剛性が下がり、よって固有振動数を下げることができ、固定子コイル２，３のコイル端６における剛性および固有振動数が設計時に調整された所定状態とされる。
また、テープ１１の巻回しをする面積を変化させることにより接着面積も変化するので、これによってコイル端部６の剛性および固有振動数を設計時に調整することができる。したがって、従来構造と比較して、より確実に危険周波数域を回避し、信頼性の高い回転電機を提供することができる。
さらに、予めテープ１１を巻回する面積を決定しておくことにより、設計の段階でコイル端６部の固有振動数を調整することが可能となり、これによって、製作後に固有振動数を調整するために行っていた様々な作業、例えばコイル端部６に補強を追加したり、錘を設置する、という作業がなくなり、製作後の調整作業は製作誤差を調整する作業等の最低限の作業で済むことになって、製作後に費やす調整費用などのコストを低減することができる。

ここで、テープ１１を巻回するのは上部固定子コイル２のみのコイル部材あるいは下部固定子コイル３のみのコイル部材でもよい。また、固定子コイル２，３に巻き付けられるテープ１１に代えて、塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、シート状の材料を巻き付けても良い。

（１Ａ）この発明による実施の形態１によれば、固定子鉄心１、前記固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられコイル端６を前記固定子鉄心１の端部から突出する固定子コイル２，３を備え、前記固定子コイル２，３として互いに固定子ＳＴの径方向において隣り合う第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３を設けたものにおいて、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に設けられる所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物４からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記テープ１１等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物４からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ１１等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物４からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル２，３のコイル端６における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（１Ｂ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項の構成において、前記接着調整部材は、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向する前記コイル部材の少なくともいずれかの表面に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ１１からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性テープで構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（１Ｃ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項の構成において、前記接着調整部材は、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性シートで構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（１Ｄ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項の構成において、前記接着調整部材は、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイルのコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図３および図４について説明する。図３は実施の形態２における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図４は図３のIV−IV線における断面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

上記実施の形態１では、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３に直接テープ１１を巻回していたが、上下固定子コイルの２，３の本数が多く、作業性に問題がある。また、上下固定子コイル２，３にテープ１１を巻回した場合、コイル端部６は、軸方向にのみ剛性を下げることになり、剛性を下げる方向を選択できないという問題がある。

そこで、この実施の形態２においては、図３および図４に示すように、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３のコイル部材の間に、表面にテープ１１を巻回した絶縁ブロック１２ａ，１２ｂを挿入したものであり、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂは、例えばガラス基材の紐などにより固定子コイル２，３のコイル部材に固定される。
そして、実施の形態１と同様に、上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材を押さえ板５とコイル端部支持部材７によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル２，３のコイル部材間の空間に液状の絶縁物４を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部６が一体化され、剛性が高められている。
絶縁ブロック１２ａ，１２ｂは、絶縁物４の少なくとも一部がテープ１１を介して上下固定子コイル２，３のコイル部材と結合されるように上下固定子コイル２，３のコイル部材間においてコイル端６の一部として絶縁物４により固着されている。
このように、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂを挿入することにより、固定子コイル２，３へのテープ１１の巻回作業がなくなり、作業性が向上する。また、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３の間に挿入することにより、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの周面に設けられテープ１１によって半径方向および周方向への接着性が低下し、コイル端部６の軸方向への剛性低下はわずかのまま、半径方向および周方向への剛性を下げることができる。

ここで、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの数は、この実施の形態では２個であるが、コイル端部６の軸方向に１個でもよく３個でもよい。また、それ以上の数でもよい。また、すべての上下固定子コイル２，３間に挿入しなくてもよく、例えば１つ置きなどでもよい。
そして、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの表面に巻き付けられるテープ１１に代えて、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。

（２Ａ）この発明による実施の形態２によれば、固定子鉄心１、前記固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられコイル端６を前記固定子鉄心１の端部から突出する固定子コイル２，３を備え、前記固定子コイルとして互いに固定子ＳＴの径方向において隣り合う第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３を設けたものにおいて、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられ所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック１２ａ，１２ｂからなる固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物４からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記テープ１１等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物４からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ１１等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物４からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル２，３のコイル端６における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（２Ｂ）この発明による実施の形態２によれば、前記（２Ａ）項における構成において、前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１２ａ，１２ｂからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ１１からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（２Ｃ）この発明による実施の形態２によれば、前記（２Ａ）項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１２ａ，１２ｂからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（２Ｄ）この発明による実施の形態２によれば、前記（２Ａ）項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１２ａ，１２ｂからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図５および図６について説明する。図５は実施の形態３における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図６（ａ）は図５のVI−VI線における断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のVI部分を拡大して示す拡大断面図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１および実施の形態２のいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

上記実施の形態２では、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３のコイル部材の間に所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック１２ａ，１２ｂを挿入した例を示したが、この実施の形態３では、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂの代わりに、所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた環状の絶縁リング１６ａ，１６ｂを挿入したものである。
そして、実施の形態１と同様に、上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材を押さえ板５とコイル端部支持部材７によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル２，３のコイル部材間の空間に液状の絶縁物４を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部６が一体化され、剛性が高められている。
絶縁リング１６ａ，１６ｂは、絶縁物４の少なくとも一部がテープ１１を介して上下固定子コイル２，３のコイル部材と結合されるように上下固定子コイル２，３のコイル部材間においてコイル端６の一部として絶縁物４により固着されている。

実施の形態２の絶縁ブロック１２ａ，１２ｂはコイルの間の数だけ必要であったが、図５に示すように、環状リング１６ａ，１６ｂ（図６では、環状リング１６ｂのみ図示）は全周を巡るものであるから、絶縁ブロック１２ａ，１２ｂに比べ、明らかに部品点数は減る。
絶縁リング１６ａ，１６ｂは、例えばガラス基材の紐などにより固定子コイル２、３に固定される。

これにより、上記の通り部品点数を大幅に減らすことができ、作業性が向上し、製作コストが低減される。

ここで、絶縁リング１６ａ，１６ｂの数は、コイル端部６の軸方向に１個でもよく３個でもよい。また、それ以上の数でもよい。
そして、絶縁リング１６ａ，１６ｂの表面に巻き付けられるテープ１１に代えて、絶縁リング１６ａ，１６ｂの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁リング１６ａ，１６ｂの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。

（３Ａ）この発明による実施の形態３によれば、固定子鉄心１、前記固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられコイル端６を前記固定子鉄心１の端部から突出する固定子コイル２，３を備え、前記固定子コイル２，３として互いに固定子ＳＴの径方向において隣り合う第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３を設けたものにおいて、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられた所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた環状リング１６ａ，１６ｂからなる環状の固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁物４からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物４からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイル２，３のコイル端６における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（３Ｂ）この発明による実施の形態３によれば、前記（３Ａ）項における構成において、前記接着調整部材は、前記環状リング１６ａ，１６ｂからなる環状の固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ１１からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（３Ｃ）この発明による実施の形態３によれば、前記（３Ａ）項における構成において、前記接着調整部材は、前記環状リング１６ａ，１６ｂからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（３Ｄ）この発明による実施の形態３によれば、前記（３Ａ）項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記環状リング１６ａ，１６ｂからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の径方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた環状の固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図７および図８について説明する。図７は実施の形態４における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図８は図７におけるVIII方向から斜視図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１から実施の形態３までのいずれかにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

上記実施の形態３では、主に半径方向および周方向への剛性を低下させたが、この実施の形態４では、固定子コイル２を構成し固定子コイル２のコイル端６を形成して固定子ＳＴの周方向において互いに隣接する固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃの間に、表面に所定の表面接着性を有するテープ１１からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを挿入することにより、主に周方向への剛性が低下する。また、固定子コイル３を構成し固定子ＳＴの周方向において互いに隣接する固定子コイル部材３ａ，３ｂ，３ｃの間にも、表面に所定の表面接着性を有するテープ１１からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが挿入され、固定子コイル２の場合と同様の構成とされている。
そして、実施の形態１と同様に、上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材を押さえ板５とコイル端部支持部材７によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル２，３のコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間の空間に液状の絶縁物４を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部６が一体化され、剛性が高められている。ここで、図８には押さえ板５が省略されている。
絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、絶縁物４の少なくとも一部がテープ１１を介して上下固定子コイル２，３のコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃと一体にされるように上下固定子コイル２，３のコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間においてコイル端６の一部として絶縁物４により固着されている。
これによって、半径方向への剛性の変化が小さく抑えられるという効果がある。

ここで、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの数は、この実施の形態ではコイル端部６の軸方向に２個設けたものを示したが、コイル端部６の軸方向に１個でもよく３個でもよい。また、それ以上の数でもよい。また、すべてのコイル隣接間に挿入しなくてもよく、例えば１つ置きなどでもよい。
そして、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面に巻き付けられるテープ１１に代えて、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。

（４Ａ）この発明による実施の形態４によれば、固定子鉄心１、前記固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられコイル端６を前記固定子鉄心１の端部から突出する固定子コイル２，３を備え、前記固定子コイル２，３として互いに固定子ＳＴの径方向において隣り合う第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３と、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３を構成し前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を形成して固定子ＳＴの周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃとを設けたものにおいて、固定子ＳＴの周方向において隣り合う固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ相互間および前記固定子コイル部材３ａ，３ｂ，３ｃ相互間にそれぞれ設けられ所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからなる固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ相互間に充填される絶縁物４からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ相互間および前記コイル部材３ａ，３ｂ，３ｃ相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物４からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ１１等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイルのコイル端６における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（４Ｂ）この発明による実施の形態４によれば、前記（４Ａ）項における構成において、前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有するテープ１１からなる絶縁性テープで構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（４Ｃ）この発明による実施の形態４によれば、前記（４Ａ）項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからなる固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（４Ｄ）この発明による実施の形態４によれば、前記（４Ａ）項における構成において、前 前記接着調整部材は、前記絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからなる固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、固定子の周方向において互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

実施の形態５．
この発明による実施の形態５を図９および図１０について説明する。図９は実施の形態５における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。図１０は図９におけるＸ方向から見た斜視図である。
この実施の形態５において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１から実施の形態４までにおける構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

この実施の形態５においては、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３のコイル端６を形成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃには当該コイルと絶縁物４との接着を妨げるようなテープ１１を巻回し、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３のコイル端６を形成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃとコイル部材３ａ，３ｂ，３ｃとの間には表面に所定の表面接着性を有するテープ１１からなる接着調整部材を巻回した絶縁ブロック１２ａ，１２ｂを挿入し、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３のコイル端６を形成し固定子ＳＴの周方向において互いに隣接する固定子コイル２ａと２ｂの間，２ｂと２ｃの間，３ａと３ｂの間，３ｂと３ｃの間には、表面にテープ１１を巻回した絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを挿入したものである。
そして、実施の形態１と同様に、上下固定子コイル２，３のコイル端６を形成するコイル部材を押さえ板５とコイル端部支持部材７によって挟み込み、これによって形成された上下固定子コイル２，３のコイル部材間の空間に液状の絶縁物４を流し込み、これを常温で硬化させることにより、コイル端部６が一体化されている。ここで、図１０では押さえ板５が省略して示されている。
絶縁ブロック１２ａ，１２ｂおよび絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、絶縁物４の少なくとも一部がテープ１１を介して上下固定子コイル２，３のコイル部材と接合されるように上下固定子コイル２，３のコイル部材間においてコイル端６の一部として絶縁物４により固着されている。

これにより、コイル端６において、半径方向、周方向および軸方向への剛性を低減することができる。
よって、実施の形態１から実施の形態４までと比較して、半径方向，周方向および軸方向の３次元の固有振動の調整が可能となり、きめ細かい振動対策を講じることが可能となる。

ここで、適用する手法は、例えば、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３にテープ１１を巻回する手法と、上部固定子コイル２および下部固定子コイル３の間に絶縁ブロック１２ａ，１２ｂを挿入する手法のみの組み合わせのように、２つの手法や３つ以上の手法を選択して組み合わせてもよい。

そして、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面に巻き付けられるテープ１１に代えて、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面に塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの表面にシート状の材料を巻き付けても良い。
また、固定子コイル２，３に巻き付けられるテープ１１に代えて、塗料を塗布し塗膜を形成しても良く、また、シート状の材料を巻き付けても良い。

（５Ａ）この発明による実施の形態５によれば、固定子鉄心１、前記固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられコイル端６を前記固定子鉄心１の端部から突出する固定子コイル２，３を備え、前記固定子コイル２，３として互いに固定子ＳＴの径方向において隣り合う第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３と、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３を構成し前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を形成して固定子ＳＴの周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃを設けたものにおいて、前記第１の固定子コイル２および第２の固定子コイル３のコイル端６を構成し互いに対向するコイル部材２ａと３ａの間，２ｂと３ｂの間，２ｃと３ｃの間および前記固定子ＳＴの周方向において隣り合う固定子コイル部材２ａと２ｂの間，２ｂと２ｃの間，３ａと３ｂの間，３ｂと３ｃの間にそれぞれ設けられ所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を表面に設けた絶縁ブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからなる固形状介挿部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁物４からなる絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ相互間および前記コイル部材３ａ，３ｂ，３ｃ相互間に前記所定の表面接着性を有するテープ１１等からなる接着調整部材を介在させて前記絶縁物４からなる絶縁部材の少なくとも一部が前記テープ１１等からなる接着調整部材を介して前記コイル部材と一体にされるように前記絶縁物４からなる絶縁部材を互いに対向する前記コイル部材相互間に充填することにより前記固定子コイルのコイル端６における剛性および固有振動数を所定状態とするようにしたので、固定子の径方向および周方向において互いに対向するコイル部材相互間に接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。
（５Ｂ）この発明による実施の形態５によれば、前記（５Ａ）項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されるようにしたので、互いに対向するコイル部材相互間に絶縁性テープで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（５Ｃ）この発明による実施の形態５によれば、前記（５Ａ）項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されるようにしたので、絶縁性シートで構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

（５Ｄ）この発明による実施の形態５によれば、前記（５Ａ）項における構成において、前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されるようにしたので、絶縁性塗膜で構成される接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材を設けることにより、コイル端部の固有振動数を適切な値に調整でき、コイル設計の自由度を確保できる回転電機の固定子を得ることができる。

この発明による実施の形態では、次の（１）項から（５）項までに示される構成が示されている。

（１）鋼板を積層してなる固定子鉄心１と、この固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心１の両端部より突出した上下固定子コイル２，３で形成されているコイル端６を支持する構造で、コイル２，３間に絶縁物４が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、上下固定子コイル２，３に、絶縁性の表面接着性が低いテープ１１を巻き付け、コイル２，３間に注入、硬化される絶縁物４とコイル２，３との間の接着率を調整することにより、コイル端６の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。

（２）鋼板を積層してなる固定子鉄心１と、この固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられた巻線とを備え、前記固定子鉄心１の両端部より突出した上下固定子コイル２，３で形成されているコイル端６を支持する構造で、コイル２，３間に絶縁物４が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、前記上下固定子コイル２，３の間に、表面に絶縁性の、表面接着性が低いテープ１１を巻き付けた絶縁物よりなるブロック１２ａ，１２ｂを挿入し、前記コイル２，３間に注入、硬化される絶縁物４とコイル２，３との間の接着率を調整することにより、コイル端６の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。

（３）絶縁物よりなるブロックは、環状リング１６ａ，１６ｂであることを特徴とする前記（１）項記載の回転電機の固定子。

（４）鋼板を積層してなる固定子鉄心１と、この固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられた巻線とを備え、コイル２，３を構成し前記固定子鉄心１の両端部より突出した隣接する固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃで形成されているコイル端６を支持する構造で、コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間に絶縁物４が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、前記隣接する固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃの間に、表面に絶縁性の、表面接着性が低いテープ１１を巻き付けた絶縁物４よりなるブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを挿入し、前記コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間に注入、硬化される絶縁物４とコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃとの間の接着性を調整することにより、コイル端６の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする回転電機の固定子。

（５）鋼板を積層してなる固定子鉄心１と、この固定子鉄心１のスロットＳＬに設けられた巻線とを備え、コイル２，３を構成し前記固定子鉄心１の両端部より突出した上下固定子コイル２，３および隣接する固定子コイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃで形成されているコイル端６を支持する構造で、コイル２，３を構成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間に絶縁物４が注入、硬化されるコイル端部支持構造において、上下固定子コイル２，３を構成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃに絶縁性の、表面接着性が低いテープ１１を巻き付け、さらに、固定子コイル２，３を構成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃの上下間および隣接間に前記テープ１１を巻き付けた絶縁物よりなるブロック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを挿入し、前記コイル２，３を構成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ間に注入，硬化される絶縁物４とコイル２，３を構成するコイル部材２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃとの間の接着性を調整することにより、コイル端６の剛性および固有振動数を変化させることを特徴とする前記（１）項から前記（４）記載の回転電機の固定子。

この発明による実施の形態によれば、固定子鉄心の両端部より突出した上部および下部固定子コイルに、表面の接着性の低いテープを巻き付けたので、コイル端部６の剛性および固有振動数を調整することができ、信頼性の高い回転電機が得られるとともに、コイルサイズによらないコイル端部の固有値設計が実現できる。

この発明による実施の形態１における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。 図１のII−II線における断面図である。 この発明による実施の形態２における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。 図３のIV−IV線における断面図である。 この発明による実施の形態３における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。 図５のVI−VI線における断面図である。 この発明による実施の形態４における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。 図７におけるVIII方向から見た斜視図である。 この発明による実施の形態５における回転電機固定子コイル端部の支持構造を示す側面図である。 図９におけるＸ方向から見た斜視図である。

符号の説明

１ 固定子鉄心、２ 上部固定子コイル、２ａ〜２ｃ コイル部材、３ 下部固定子コイル、３ａ〜３ｃ コイル部材、４ 絶縁物、５ 押さえ板、６ コイル端部、７ コイル端部支持部材、１１ 接着調整部材としての絶縁テープ、１２ａ，１２ｂ，１３ａ〜１３ｄ 絶縁ブロック、１６ａ，１６ｂ 絶縁リング。

Claims (11)

1. 固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備えたものにおいて、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に配設される所定の表面接着性を有するテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材と、前記複数のコイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を危険周波数域から回避した所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
2. 固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第１および第２の固定子コイルを設けたものにおいて、前記第１および第２の固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に設けられる所定の表面接着性を有するテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を危険周波数域から回避した所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
3. 固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第１および第２の固定子コイルを設けたものにおいて、前記第１および第２の固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材相互間に設けられ所定の表面接着性を有するテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を危険周波数域から回避した所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
4. 前記所定の表面接着性を有する接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材は、環状であることを特徴とする請求項３に記載の回転電機の固定子。
5. 固定子鉄心、前記固定子鉄心のスロットに設けられコイル端を前記固定子鉄心の端部から突出する固定子コイルを備え、前記固定子コイルとして互いに固定子の径方向において隣り合う第１および第２の固定子コイルと、前記第１および第２の固定子コイルのコイル端を構成し固定子の周方向において隣り合う複数の固定子コイル部材とを設けたものにおいて、固定子の周方向において隣り合い互いに対向するコイル部材相互間に所定の表面接着性を有するテフロン（登録商標）を含む絶縁性材料からなる接着調整部材を表面に設けた固形状介挿部材と、互いに対向する前記コイル部材相互間に充填される絶縁部材とを設け、互いに対向する前記コイル部材相互間に前記接着調整部材を介在させることにより前記固定子コイルのコイル端における剛性および固有振動数を危険周波数域から回避した所定状態とすることを特徴とする回転電機の固定子。
6. 前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向する前記コイル部材の少なくともいずれかに巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の固定子。
7. 前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかに巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の固定子。
8. 前記コイル部材に設けられる接着調整部材は、前記固定子コイルのコイル端を構成し互いに対向するコイル部材の少なくともいずれかの表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されることを特徴とする請求項２に記載の回転電機の固定子。
9. 前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性テープで構成されることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の回転電機の固定子。
10. 前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材に巻き付けられた所定の表面接着性を有する絶縁性シートで構成されることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の回転電機の固定子。
11. 前記固形状介挿部材に設けられる接着調整部材は、前記固形状介挿部材の表面に形成された所定の表面接着性を有する絶縁性塗膜で構成されることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の回転電機の固定子。

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