JPH0126401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、エンドターン保持装置等の回転電
機用締付装置に関し、特に不整列を修正し周期的
な締め直しを可能にする締付装置に関するもので
ある。

従来技術 多くの回転電機では、それぞれのステータスロ
ツトが内側コイル導体と外側コイル導体とを有す
るように同軸的に置かれた二つの導体グループか
らなるステータコイルの構造が用いられている。
これらの円筒形に組合わせられたものは、一般
に、回転電機ステータの各端から軸方向外方に延
び、その中心軸から径方向に延びている。斯様な
形とすることによつて、エンドターンは、内側コ
イルグループと外側コイルグループとがステータ
から軸方向に進むのに従つて離れるような二つの
同軸の円錐形のコイル導体の組合わせからなるこ
とになる。

斯様なステータコイルのエンドターン部分は、
それが片持支持されていることと、その回転電機
のロータの回転と、回転磁場とのために、厳しい
振動が与えられる。今までにこれに対応して、多
くの手段が試みられた。例えば、米国特許第
3344296号には、上述の振動に対抗することので
きる支持を与えるために、内側円錐形コイルに径
方向外向きの力を作用させる張力紐を用いること
が示されている。同様に、米国特許第2994735号
では、個々のエンドターン導体の動きを防ぐため
に、それぞれのエンドターンがフープ状の結合バ
ンドに縛り付けられている。

また、米国特許第3344297号には、リングの半
径方向内面に沿つておかれ、エンドターンの間を
半径方向に外向きに延びて、ボルトを持つ連結装
置で、軸方向の支え部材に連結されるＪ字形のバ
ーが記載されている。米国特許第3949257号では、
円錐形のエンドターンに径方向外向きの力を働か
せるためのバンドが用いられている。

ステータコイルのエンドターン部分の動きを抑
えるために、エンドターンに径方向外向きの力を
作用させるもの及び内側および外側の円錐形エン
ドターンを一諸に引張る圧縮力を作用させること
を含めて、色々の方法が利用できる。その他の例
が米国特許第1238280号、第3348085号、第
3089048号および第4126799号。

上述の従来技術においては、ステータのコイル
エンドに連続的な力を作用させるというコイイル
締付装置にとつての主な機能に対して、材料を持
つクリープの存在が問題である。そこで、この目
的で使用される装置が周期的に締直しできる様に
できれば都合がよい。

また、締付力の作用する、二つの互いに背面と
なる面が互いに平行でなければ、剛体の締付装置
は横方向の力を受けて、破壊するか少くともその
効果が下がるであろう。例えば、ネジの設けられ
た棒が使用される場合にこれが締付られる面に垂
直でなければ、軸の揃つてない圧力面へナツトが
締付られると曲げモーメントが現われる。

発明の目的 この発明の目的は、周期的な締直しの可能なエ
ンドターン保持装置となり、また装置のボルトの
締められる面に対する非垂直性を補正するための
装置の軸線合わせの手段ともなるものを得ること
である。

発明の構成 この発明によれば、少なくとも一端にネジを有
する円筒形ロツドと、それぞれ貫通した中心孔を
有する二つの非平行な面を有し、円筒形ロツドが
上記中心孔を通つて延びて非平面関係に配置され
た２つの環状スペーサと、上記２つの環状スペー
サのうち一方の環状スペーサの第１の外平面に対
して共平面関係に設けられ、実質的に平坦な面を
持つ部材と、ネジが形成され貫通した中心孔を有
し、上記円筒形ロツドのネジ端にネジ係合し、上
記２つの組合わされた環状スペーサのうちの一方
の第２の外平面に対して共平面関係にある平面を
有する環状部材とを備え、上記環状部材が上記第
２の外平面に力を加え、上記部材の上記平坦な面
が上記第１の外平面に力を加え、上記２つの環状
スペーサは上記環状部材と上記部材の上記平坦な
面との間で圧縮されており、上記２つの環状スペ
ーサが上記円筒形ロツド周囲で回動可能であり、
上記円筒形ロツドおよび上記環状部材がネジ付ス
タツド型部材であり、かつ上記環状スペーサ、上
記環状部材および上記円筒形ロツドが、熱硬化性
テープにより取り巻かれて上記環状部材と上記円
筒形ロツドとの相対位置が固定されてなる締付装
置が得られる。

二つの同軸の円錐形の配列を形成するエンドタ
ーン間に圧縮力を与えるために、これらの円錐形
の内側と外側のエンドターンの両方を通る様に、
半径方向に、両端にネジの設けられた、剛体のバ
ー即ちロツドが置かれる。このバーは、内側コイ
ルからさらに中へ寄つたものと、外側コイルから
さらに外にあるものとの二つのリング状の部材の
それぞれの孔に通される。このバーの両端に、ナ
ツト即ち環状部材を組合わせるのに適するネジ部
分が形成される。

このバーの両端で、リングとナツトとの間に、
二つの環状スペーサがおかれる。これらのスペー
サは大体環状であり、裏表二つの互いに平行でな
い面をそれらを貫く中心孔とがある。斯様な対を
形成するスペーサは、それらの中心孔を通る、ネ
ジ部分を持つバーのナツトとリングとの間におか
れる。それぞれのスペーサの非平行な平面の一つ
が、そのスペーサと対を作るスペーサの平らな表
面と面接触する様におかれる。斯様な形に組合わ
されたスペーサ対に、互いに接触する二つの内面
と二つの外向きの面とができることになる。二つ
のスペーサを相対的に回転させると、二つの外面
の作る角度が精密に決定できる。これらの外面の
一つがリングの表面に接しており、もう一つはナ
ツトに接しているので、これらの二つのスペーサ
をそれらの共通軸を中心として相対的に回動させ
て、リングとナツトとの間の非平行性を補償でき
ることになる。斯様な空間的補償手段を設けるこ
とによつて、側方への力とその力で与えられるネ
ジバー即ち円筒形ロツドに対するモーメントが最
少のものとなる。

この発明で、締付装置の周期的な締め直しがで
きる手段が得られる。上で述べた様に、在来の締
付装置は、使用中に材料のクリープによつて緩み
がちである。この発明の成される前には、締付装
置のナツトの固定にピンが用いられていた。絶縁
物が縮んで締付装置が緩むと、ピンを抜き取り、
ナツトを締め直した後に新しいピンが挿し込まれ
た。これらのピンはナツトを通して、バーの中心
線に垂直に挿し込まれるので、ピンがバーのネジ
面に達する。また、このピンをその位置に固定す
るのにエポキシ樹脂を用いる場合、樹脂はネジ面
へ入り込み、後でナツトの締め直される時に傷が
付く原因になる。この発明では、ネジ付きバーの
一方の端でナツトとスペーサ等に、熱硬化性テー
プを巻き付けて、この問題が除かれる。このテー
プは硬化すると積極的な固定手段となり、しかも
後で締め直しのために取り除くことができる。こ
の発明のバーは両端にネジ部分を形成できるの
で、一つのナツトはピンで固定し、もう一つのナ
ツトはテープで固定してもよい。締め直しには一
方のナツトを取ればよい。

ロツクピンを用いる場合には、バーの中心線に
平行にナツトの平面を通る孔が形成される。ピン
はナツトとスペーサとを通して、リングへ挿し込
まれる。締付装置の締め直しにはこのピンを取り
外す必要はないが、バーのネジ面を傷付けること
なしにピンを抜き取る事ができ、ナツトとバーと
の境のネジ面へ樹脂が入らない。

以上に述べたことから、この発明によつて、周
期的な締め直しが容易で、ナツトとボルトで締め
られる面との間の非平行性の空間的補償で、装置
の軸ずれの調整される手段となるエンドターン締
付装置の得られることが明らかになつたはずであ
る。

実施例 次に図面に示されるこの発明の実施例について
説明する。

第１図に発電機のエンドターンにおけるこの発
明の実施例が示されている。このエンドターンは
発電機ステータから回転軸方向に延びる内側導体
１０と外側導体１２とからなつている。内側導体
１０は他の複数の内側導体と組になつて一つの円
錐面に配列され、外側導体１２も他の外側導体と
共に別の円錐面を形成する。これらの円錐面は、
ステータの軸から外へ延びる軸と同軸関係を持つ
ものである。

内側導体１０から半径方向内側に、平坦な面を
有する部材即ち内側リング１４がおかれ、この内
側リングと内側導体１０との間にパツド１６が挾
まれている。外側導体１２の外側に平坦な面を有
する部材即ち外側リング１８がおかれ、この外側
リングと外側導体１２とに別のパツド２０が挟ま
れている。二つのリング１４と１８とのそれぞれ
に、半径方向の、円筒形ロツド即ちバー２２を受
け入れる中心孔が設けられている。このバー２２
は両端に、リング１４または１８を通る部分にネ
ジの形成された部分２４と２６がある。

外側リング１８の外面には、第１の環状部材即
ちナツト２９から締付力を与えられる圧力面即ち
全体として平坦な面２８がある。同じ様に、内側
リング１４の内面にも第２の環状部材即ちナツト
３２からの締付力を受ける圧力面即ち全体として
平坦な面３０がある。これらのナツト２９と３２
が締付られ、リングに力が加えられると、二つの
導体１０と１２が近付けられ、バー２２に引張力
が与えられる。しかし、二つのリングの圧力面２
８，３０の少くとも一つがバー２０に垂直でない
場合には、横方向の力が発生して、バー２２が曲
げられたり、不都合な応力が発生したりする。

斯様な横方向の力の発生を防ぐために、４個の
環状スペーサ即ちスペーサ４０，４１，４２，４
３が設けられている。これらのスペーサはそれぞ
れ二つの非平行面とこれらの面を貫く中心孔とを
備えている。これらのスペーサは二つずつが対に
されて、バーの両端に一対ずつおかれる。即ち、
第１のスペーサ４０と第２のスペーサ４１が外側
リング１８のさらに外におかれ、第３のスペーサ
４２と第４のスペーサ４３とは内側リング１４の
さらに内側におかれる。

ここでしばらく第１のスペーサ４０と第２のス
ペーサ４１とに注目する。第１のナツト２９の平
坦な面とリングの平坦な面２８との間の空間的な
補償が、これらのスペーサで得られることがわか
る。スペーサ対を形成しているスペーサの一方と
他方との間に相対的な回転を与えて、二つのスペ
ーサのそれぞれの外面の間に望みの角度を形成す
る様に調整できる。このことによつて、バー２２
の中心軸と第１のナツト２９の中心軸とを正しく
一致させることができる。このことについてもつ
て詳しく後で述べる。同じ様に、第３のスペーサ
４２と第４のスペーサ４３とを回転させて、リン
グ１４とバー２２との間の調整ができる。斯様な
補償がなければ、ナツト２９と３２とが締め付け
られる時、圧力を受ける互いに平行でない面が存
在して、バー２２に横方向の力が作用する。

第１図で、二つのバネ座５４，５５の両側にワ
ツシヤ５１，５２が一つずつおかれている。ナツ
ト２９と３２とが締付られると、これらのバネ座
金はバー２２に引張力を与え続ける力を作り出
す。この発明の装置或いはエンドターンを構成す
るどれかの部品に材料のクリープで締付装置に緩
みを生じさせる様な縮みが発生すると、これはバ
ネ座金の弾性によつて補正されて、バー２２に働
く引張力が保たれる。

第２のナツト３２と内側リング１４との間に相
対的な移動が生ずることを防ぐために、第２のナ
ツト３２と第３及び第４のスペーサ４２，４３を
通して、内側リング１４へ入る孔をあけ、この孔
にピン６０が挿し込まれる。このピン６０はバー
２２の中心線に平行であつて、バー２２のネジ部
分２６に影響がない。

第１のナツト２９は、硬化性の被覆、例えば熱
硬化性テープ６２でバー２２の第１のネジ部分２
４に固定される。締付装置の締め直しの必要な
時、この熱硬化性テープ６２は取除くことが可能
である。熱硬化性テープ６２が取除かれ、第１の
ナツト２９を締付けた後、このナツト２９とスペ
ーサ４０，４１とバー２２のネジ部分２４との回
りに新しい熱硬化性テープ６２が取付けられる。

このテープ６２は、割れが生じにくく円周方向
の動きに対して強固に固定できるので回り止め機
能が優れている。これは、熱硬化性樹脂が何等か
の外力により割れを生じて回り止め機能が失われ
やすいのと対照的である。

第１図に内側導体１０と外側導体１２とは冷却
媒体管路とのコネクタ７０と７１を備えるものと
して示されているが、このことはこの発明に直接
の関係を持つものではない。上で述べた様な内側
と外側とのエンドターン配列を持つステータ導体
構成であれば、任意のタイプのものでこの発明の
装置を利用して締め付けできる。

第２図はこの発明の装置の空間的補償について
示すものである。この図にネジ付きバー（例え
ば、第１図の符号２２で示されるバー）と上で述
べた内側または外側リングに設けられた半径方向
の孔とのそれぞれの中心軸線の不一致が、この発
明のスペーサにより補償されることが描かれてい
る。この軸線の不一致は、リングの平坦な面とナ
ツトの平坦な面との間の非平行からくるものが少
くない。

第２図で、締付られる物体１１０に対するネジ
付きバー１２２の関係が示されている。この物体
１１０は上述の内側または外側導体（第１図の符
号１０または１２で示されるもの）に相当する。
この締付られる物体１１０との間にパツド１１６
を挾んで、平坦な面を有する部材即ちリング１１
４がある。このパツド１１６は両側から圧力を受
けてそれらの圧力面の形に順応しやすい性質を持
つものである。これらの部品は上で述べたリング
とパツド（第１図で符号１４と１６で示されるも
の）に相当するものである。これらのパツド（第
１図の符号１６と２０及び第２図の符号１１６で
示されるもの）がリングの隣りにおかれている様
に図に示されているが、これらはこの発明の条件
ではなく、単にその両側にある部品の折れ合いを
良くするためにおかれているにすぎない。

リング１１４に、略々平坦な面１３０がある。
この面１３０は、リング１１４を全体として半経
方向に貫中心孔１３３に大体垂直である。理想的
な状態として、バー１２２と孔１３３とは同軸で
あつて、バー１２２のネジ部分に結合されるナツ
ト１６１の平坦な面１５９とリング１１４の平坦
な面１３０とが平行であることが望ましい。とこ
ろが、普通はバー１２２と中心孔１３３とは完全
には同軸でなく、そのためにナツト１６１の平坦
な面１５９とリング１１４の平坦な面１３０とが
完全には平行でなくなる。上で述べた様に斯様な
軸心のずれはナツト１６１で締付けられる場合
に、バー１２２に横方向の力が作用する原因とな
り得る。

斯様な軸ずれの発生を防ぐために、この発明で
は１対の環状のスペーサ１７１と１７２が用いら
れる。これらのスペーサのそれぞれに二つの互い
に平行でない平面がある。即ち、スペーサ１７１
に互いに非平行な平面１８１と１８２があり、ス
ペーサ１７２には同じ様に互いは非平行な平面１
８５と１８６がある。これらのスペーサをバー１
２２の廻りで相対的に回転させると、第２図で角
度Ａで示されている二つのスペーサのそれぞれの
外面で形成される角度が変化する。斯様様にする
と、二つの平面１８２と１８５との間では滑りが
生ずるが、リング１１４の面１３０とスペーサの
面１８１との間の接触は保たれる。斯様にして、
スペーサの面１８６とバー１２２とが互いに垂直
となる様に二つのスペーサが位置決めされる。そ
こで、ナツト１６１を締付ればナツトの圧力面１
５９とスペーサ１７２の面１８６とが互いに平行
となり、横方向の力が最小になる。

第２図で、ナツト１６１とこれに近いスペーサ
１７２との間にワツシヤ１９０が示されている
が、これはこの発明の条件となるものではない。
適当な角度Ａを得るために、二つのスペーサ１７
１，１７２を回動させた後で、互いに接触する面
１８２，１８５に於てこれらのスペーサを接着す
ることができる。また、スペーサ１７１はリング
１１４と、接触面１８１と１３０に於て接着する
ことができる。二つのスペーサ１７１，１７２と
リング１１４とが互いに接着されると、バー１２
２に垂直な面１８６を持つ単一の略々剛性のブロ
ツクが形成される。この垂直であることによつ
て、スペーサ或いはこの実施例ではワツシヤ１９
０にナツト１６１が締付られればバー１２２に作
用する横方向の力が最小になる。

また、第２図に示される様な形のスペーサは、
他の部品例えばバネ座金（第２図に示されてな
い）と組合わせて利用できることが明らかであ
る。ナツト１６１とスペーサ１７１，７２との間
に、それらの間を押し広げる力を保持させるため
に、バネ座金を設けることは効果がある。

スペーサ１７１，１７２またはリング１１４と
ナツト１６１との間の相対的な動きを防ぐため
に、これらの部品に予め形成されている孔に、ピ
ンを差込むことができる。バーの中心線に平行に
そのピンが差込まれると、バー１２２のネジに影
響を与えないで、ナツト１６１は効果的にリング
１４にロツクされ得る。

第３図に、第１図のナツト３２とこれに挿込ま
れたロツクピン６０とが示されている。即ち、リ
ング１４とこれに挿通されたバー（第１図の符号
２２）のネジ部の端２６にネジ結合されたナツト
３２とこれらに挾まれたスペーサの一つ４３とが
みえる。これらのナツト３２とスペーサ４３とス
ペーサ４２（第３図では見えないが、第１図に示
されている）とリング１４とに挿込まれたピン６
０の頭が示されている。ピン６０はリング１４の
中心線に近いナツト３２の角に挿込まれている
が、他の位置とすることも可能である。

発明の効果 この発明により、バーのネジ部分を傷付けるこ
とがなく、締め付け部品の軸ずれの空間的補償の
可能な、締め直しのできる締付装置が得られたこ
とが明らかになつた。さらにまた、以上には特定
の好ましい実施例について説明したが、この発明
の範囲内で変形することも可能である。例えば、
バーの一方の端でこの発明の軸ずれの補償とロツ
クする部品を利用し、他の端では別の適当な結合
方法を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転電機のエンドターンにおけるこの
発明の締付装置の実施例を示す図、第２図はこの
発明による軸ずれ補償を要領を示す図、第３図は
第１図の線−から見たこの発明のロツクピン
を示す図である。 １４……内側リング（部材）、１８……外側リ
ング（部材）、２２……バー（円筒形ロツド）、２
４，２６……ネジ、２８……平坦な面、２９……
第１のナツト（環状部材）、３０……平坦な面、
３２……第２のナツト（環状部材）、４０，４１，
４２，４３……環状スペーサ、６２……熱硬化性
テープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一端にネジを有する円筒形ロツド
   と、それぞれ貫通した中心孔を有する二つの非平
   行な面を有し、円筒形ロツドが上記中心孔を通つ
   て延びて共平面関係に配置された２つの環状スペ
   ーサと、上記２つの環状スペーサのうち一方の環
   状スペーサの第１の外平面に対して共平面関係に
   設けられ、実質的に平坦な面を持つ部材と、 ネジが形成され貫通した中心孔を有し、上記円
   筒形ロツドのネジ端にネジ係合し、上記２つの組
   合わされた環状スペーサのうちの一方の第２の外
   平面に対して共平面関係にある平面を有する環状
   部材とを備え、 上記環状部材が上記第２の外平面に力を加え、
   上記部材の上記平坦な面が上記第１の外平面に力
   を加え、上記２つの環状スペーサは上記環状部材
   と上記部材の上記平坦な面との間で圧縮されてお
   り、上記２つの環状スペーサが上記円筒形ロツド
   周囲で回動可能であり、上記円筒形ロツドおよび
   上記環状部材がネジ付スタツド型部材であり、か
   つ上記環状スペーサ、上記環状部材および上記円
   筒形ロツドが、熱硬貨性テープにより取り巻かれ
   て上記環状部材と上記円筒形ロツドとの相対位置
   が固定されてなる締付装置。