JPH02106143A

JPH02106143A - 回転電機の回転子

Info

Publication number: JPH02106143A
Application number: JP25699388A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Yoguchi; 与口　広光
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-04-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は回転電機に係り、特に回転子のコイル端部支持
構造に関する。

（従来の技術）従来より採用されている回転電機の回転子のコイル端部
支持構造の一例を、第３図の部分断面図を使って説明す
る。

鉄心１より突出した上コイル２ａと下コイル２ｂは組番
縁テープや電気バインド用非磁鋼線等の支持部材３によ
り、遠心力によるコイルの変形を防止している。

本方式では、回転電機の容量の増加、及び、回転半径の
増大に対しては、支持部材３の強度を確保するため、幅
広く多層巻する必要がある。この結果、冷却効率の低下
問題と、巻回し回数に対して寸法上の制約から強度確保
が不可能な機種がでる等の問題があった。

このため、第４図のように、コイル２の端部内側に、鉄
心１に強固に固定した支えリング４を反力受けとし、非
磁性のＵボルト５で固定する方式が考えられている。こ
のＵボルト５によるコイル端部支持構造を第５図（ａ）
、　（ｂ）に示す要部詳細図を使って説明する。

鉄心１から突出したコイル２は、絶縁されたコイルサポ
ート８を介してＵボルト５の先端のＲ部と当たっている
。Ｕボルト５の平行部間にはコイル２．絶縁物９．支え
リングが、コイル固定部材のサドル６を介してナツト７
で締め付けられ回り止めされている。

（発明が解決しようとする課題）このように構成されたコイル端部支持構造の最弱点部は
、Ｕボルト５のネジ部となる。Ｕボルト５に適切な締め
付は力が与えられない場合には、コイル２．絶縁物９．
Ｕボルト５自身の遠心力が起動停止のたびに変動荷重と
なって、Ｕボルト５のネジ部に作用し、疲破壊にいたる
恐れもある。

この対策として、Ｕボルト５の寸法を大きくすれば、コ
イルの間隔に収まらなかったり、Ｕボルト５自身の重量
増加により遠心力が増え、効果が低減する等の問題があ
った。また、Ｕボルト５の強度を冷間加工などで高めて
も、ネジ部のような切り欠きに対しては、疲労強度を大
幅に高めることができない問題もある。

第６図は締め付は材のＵボルト５と、被締め付は材のコ
イル２．絶縁物９．支えリング４の外力（遠心力）　Ｆ
ａに対する変動荷重ＦｂｔＦｃを示す線図である。ここ
で、Ｆｂはボルトに作用する変動荷重、ＦＣは被締め付
は材の変動荷重である。Ｕボルト５の疲労強度に対して
は、適切な初期締め付は方Ｆ１をＵボルト５に与えるこ
とで、外力Ｆａに対するボルト５の変動荷重Ｆｂは著し
く低減でき、疲労強度を大幅に高めることができる。

上記理由から、疲労強度アップのためＵボルト５に初期
締め付は方Ｆよを与え、冷却効率低下防止のため、コイ
ル２と支えリング間の絶縁物９の寸法を小さくすると、
第５図（ａ）、’　（ｂ）のように支えリング４がコイ
ル２に近付き、直径は大きくなる。

このために、支えリング４は輸送上の制限を受け、分割
、　ｆＪｌ地溶接することが多い。また、支えリング４
の直径増加は、自身の遠心力も増加させ、支えリング４
板幅を増加しなければならないという欠点も持つ。

この結果、Ｕボルト５が長くなり、Ｕボルト５自身の遠
心力増加を招く結果となっている。

本発明は、上記欠点を改善するためになされたものであ
り、起動停止にともなうＵボルトに作用する変動荷重を
低減し、小型で一体輸送可能な支えリングにより、信頼
性の高い回転電機を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の回転電機の回転子は、
鉄心より突出したコイル端部の上コイルと下コイルをコ
イル固定部材を介してＵボルトで設定初期締め付は力を
与えて固定し、前記固定部材のサドルやコイルサポート
とコイル端部内側の反力受けとなる鉄心最内周側に配置
した支えリングを高剛性の結合部材で機械的に一体化し
、コイル端部を間接的に反力受けに結合した構成とする
。

（作　用）本発明は以上のように構成されているので、コイル締め
付は部材たるＵボルトの重量低下による変動荷重低減が
可能となり、信頼性を高めると共に、反力受けの支えリ
ングを小さくでき、重量も低減されるので、輸送制限の
緩和・加工組立時間の短縮がはかれる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を使って説明する
。

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明による回転子のコイル
端部支持構造の要部構成図である。

鉄心１より突出したコイル２は、外周側にＲ形状をもつ
Ｕボルト５とＲ形状を持つコイルサポート８．絶縁物９
．サドル６、ナツト７により、上コイル２ａと下コイル
２ｂが同時に設定初期締め付は方Ｆ工て一体化されてい
る。コイル２の内側には、鉄心１の最内周に反力受けの
支えリング４が配置され、Ｕポル１へ５と比べ高い剛性
を持つボルトｌＯでサドル６と一体化されている。

このように構成された本実施例においては、Ｕボルト５
の長さが従来の支えリング４の板幅だけ短くなる。この
結果、Ｕボルト５自身の遠心力Ｆａの低減が可能となる
。また、Ｕボルト５の遠心力Ｆａによる伸びもＵボルト
５自身が短くなっただけ低減され、コイル２の変形が低
下する。

反力受けの支えリング５が鉄心１の最内周に配置してい
るため、支えリング４自身の遠心力が低減され、板幅の
低減が可能となる。この結果、支えリング４の重量は半
減も可能となる。

本実施例のコイル端部支持構造を採用することにより、
コイル締め付は部材のＵボルトの重量低下による変動荷
重低減が可能となり、疲労強度が著しく改善される。こ
の結果、Ｕボルト径を小径にでき、コイル本数が多く、
コイル間隔の狭い機種に対しても、本構造の適用が可能
となる。また、反力受けを小さく重量低減できることか
ら、一体輸送できる支えリングを採用できる機種が増え
、輸送制限の緩和・加工組立時間の短縮等の長所を持つ
。

（他の実施例）次に本発明の他の実施例を第２図（ａ）、　（ｂ）を参
照して説明する。

回転子に対して、Ｕボルト５のＲ形状部を内側としてコ
イル２を固定し、絶縁されたコイルサポート８と支えリ
ング４とをサドル１１を介してボルト１０で固定しであ
る。

本実施例においては、Ｕボルト５はボルト５自身の遠心
力がネジ部にかからず、前記実施例よりＵボルトに作用
する変動荷重が少なくなる利点を持つ。本実施例でも前
記実施例と同様に前記した効果があることは明らかであ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、コイルを固定するＵボルトの長さ
を短くし、反力受けとなる支うリングをコイル端部内側
の鉄心最内周に配置し、コイル端部をコイル固定部材と
支えリングとで間接的に結合したことによって、Ｕボル
トの変動荷重低減による疲労強度の向上が達成され、信
頼性の高い回転電機の提供が可能となる。また、Ｕボル
トの強度アップから、Ｕボルト径を大きくする必要がな
いので、採用可能な機種の拡大が可能となる。更に、反
力受けが小径となることから、輸送制限がふｔ和され、
組立加工時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の一実施例に係る回転
子・の要部構成図、第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明の
他の実施例を定回転子の要部構成図、第３図および第４
図は従来の回転子の要部を示す断面図、第５図（ａ）、
　（ｂ）は従来の回転子の要部構成図、第６図は遠心力
とＵボルトに作用する変動荷重との関係を示す図である
。１・・・鉄心２ａ・・・上コイル３・・・支持部材５・・・Ｕボルト７・・・ナツト９・・・絶縁物１１・・・サドル２・・・コイル２ｂ・・・下コイル４・・・支えリング６・・・サドル８・・・コイルサポート１０・・・ボルト代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健（ｂ）第１図（０Ｌ）＜ｂ）（ｂ）第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

コイル端部内側に反力受けを設け、コイル端部をこの反
力受けに固定して鉄心より突出したコイル端部の遠心力
による変形を防止するコイル端部支持構造を有する回転
電機の回転子において、コイル端部をコイル固定部材を
介してＵボルトにて固定し、前記固定部材と反力受けを
結合部材で一体化したことを特徴とする回転電機の回転
子。