JPH0472462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は主に鉄道車両の主電動機などに使用
される回転電機に関し、特にフレームレスの誘導
機形回転電機に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に従来の車両用主電動機（誘導機形回転電
動機）は、第１３図乃至第１５図に示す如く、薄
板鉄板を多数枚積層してなるステータ鉄心１の両
端側に鉄心押え２を設け、それらを溶接３により
一体に結合し、且つステータ鉄心１の内周側スロ
ツト４にコイル５を装着している。また、そのコ
イル５のステータ鉄心１両端側にオーバーハング
しているコイルエンド部５ａを、上記両端鉄心押
え２からそれぞれ突出したコイル支え６にバイン
ドリング７を介して絶縁性紐８でもつて縛り付け
て振動等を生じないように保持している。こうし
てコイル５付き鉄心組立体９を構成し、この鉄心
組立体９をフレーム１０内に嵌合固定している。

このフレーム１０は一端に軸受ハウジング部１
０ａを結合してなる円筒状のもので、この他端側
に軸受ブラケツト１１が取付けられ、この軸受ブ
ラケツト１１と上記軸受ハウジング１０ａとに設
けた軸受１２によりロータ軸１３が支承されて、
それと一体に回転するロータ鉄心１４が上記ステ
ータ鉄心１内周部に配して設けられている構成で
ある。

なお、フレーム１０には車両台車に取付ける為
の取付ノーズ１５と取付足１６及びセフテーノー
ズ１７が溶接されていると共に、通電時の昇温を
防ぐため冷却風を機内に流入させる入気口１００
が一端側に設けられていると共に、他端側には吐
き出し口１０１が設けられている。

ところで、上述した従来の車両用主電動機で
は、ステータ鉄心組立体外周全体を覆うフレーム
１０を備えた構成であることから、外径寸法が大
きく、どうしても大出力化（小形・軽量化）が図
れない問題があつた。特に最近の車両の性能アツ
プ、スピードアツプ、省エネルギー化、加速性能
アツプなどの要求を実現するには、該主電動機の
大出力化（小形・軽量化）が重要なテーマであ
る。

そこで、最近では車両用主電動機の特性を十分
に生かすため、固定子としては前述したステータ
鉄心組立体９が有れば性能上十分であるので、そ
の外周全体を覆うようなフレーム１０を削除した
フレームレス誘導機形回転電機の使用が考えられ
て来ている。

現在考えられているフレームレス誘導機形回転
電機は、第１６図及び第１７図に示す如き構成で
ある。つまり、ステータ鉄心１の両端に両端鉄心
押え２０を溶接２１により固定する。この両端鉄
心押え２０はそれぞれ外端方（反ステータ鉄心
側）に向けて延出する円筒状の外端フレーム部２
２を一体に有したもので、この両外端フレーム部
２２でステータ鉄心１からオーバーハングするコ
イル５のエンド部５ａの外周囲を覆うと共に、こ
のコイルエンド部５ａを内周部に溶接固定したコ
イル支え２３にバインドリング７を介して絶縁性
紐８で縛つて保持する構成である。

また、フレームレスであることから、両端鉄心
押え２０相互に跨がつて補強板２４を溶接固定す
ると共に、同様に補強板を兼ねるように取付ノー
ズ２５、取付足２６、セフテーノーズ２７を溶接
固定している。

なお、上記両外端フレーム部２２の外端部には
図示しないがそれぞれ軸受ブラケツトを取付け、
これに軸受を介してロータ軸を支承してロータ鉄
心ステータ鉄心内周部に回転可能に設けている。

こうしたフレームレス誘導機形回転電機であれ
ば、フレームの厚さ分ステータ鉄心１を大きくで
きるので、従来のものより大幅な大出力化（小
形・軽量化）が図れれて、車両性能アツプ、スピ
ードアツプ、省エネルギー化、加速性能アツプな
どに大いに貢献できる。

しかしながら、上記構成のフレームレス誘導機
形回転電機では、その組立時の作業性に問題があ
つた。即ち、上記外端フレーム部２２付き鉄心押
え２０をステータ鉄心両端に溶接固定した状態
で、そのステータ鉄心１内周のスロツト４にコイ
ル５を装着し、その後にコイル５のエンド部５ａ
をコイル支え２３にバインドリング７を介して絶
縁性紐８で縛り付けて、車両走行中の振動による
該コイル５の折損防止を図るが、その際両外端フ
レーム部２２内周面とコイルエンド部５ａとの間
の〓間Ｇが小さく、且つコイル支え２３が両外端
フレーム部２２の内方に位置していることから、
そのコイル支え２３にコイルエンド部５ａを絶縁
性紐８等で縛り付ける作業が非常に困難で、且つ
手探り作業となり多くの時間を要し、適確な縛り
付けがなかなかできない問題があつた。

また、そのコイルエンド部５ａには口出部２８
があり、その口出部２８と渡りバー２９との絶縁
テーピング作業も困難で、特に矢印Ｘ及びＹ方向
からしか作業員が目視確認できないので、その内
側面（鉄心押え２０側面）の絶縁テーピング状態
が確認しずらく信頼性が十分に確保できなかつ
た。また、その口出部２８の支え２３に対する絶
縁性紐８等での縛り付け作業も困難であつた。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、誘
導機形回転電機の特性を十分に生かし、車両性能
やスピードのアツプ等に大いに貢献できて、大幅
な大出力化（小形・軽量化）が図れると共に、組
立が容易で作業性に優れ、高い信頼性が確保でき
るフレームレス誘導機形回転電機を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

この発明の回転電機は、上記目的を達成すべ
く、フレームレス誘導機形回転電機で、そのステ
ータ鉄心両端の両端鉄心押えから一体又は別体に
延出する外端フレーム部の周面に開口部を設け、
この開口部から外端フレーム部内周のコイル支え
に対するコイルエンド部の固定作業等を行ない得
るようになし、その固定作業終了後には該開口部
を別途カバーにより閉塞できるようになしたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図乃至第３図に
より説明する。なおその図中前述した第１３図乃
至第１７図のものと同一構成をなすものには同一
符号を付して説明の簡略化を図る。

ここで、ステータ鉄心１の両端に溶接３１によ
り固定された両端鉄心押え３０は、その各々の外
側（反ステータ鉄心側）に一体に延出した外端フ
レーム部３２を有する。この両外端フレーム部３
２は全体的に円筒かご形状のもので、各々両端鉄
心押え３０から反ステータ鉄心側に軸線に沿つて
一体に突設した複数のリブ３２ａと、その先端に
一体に配する外端リング３２ｂとで構成されてい
る。

その複数のリブ３２ａは、第２図に示す如く円
周方向に等間隔を存して配し、この各リブ３２ａ
相互間に開口部Ａをそれぞれ構成している。な
お、その各リブ３２ａは外端フレーム部３２が第
１６図及び第１７図の如く全周に亘るものと強度
的に等価的となるように比較的肉厚とされてい
る。こうした両外端フレーム３２の例えば一つお
きのリブ３２ａの途中内周面側にコイル支え３３
が溶接等により取付けられている。

こうして外端フレーム部３２付き両端鉄心押え
３０をステータ鉄心１の両端に溶接した状態で、
コイル５が該ステータ鉄心１のスロツト４に装着
され、そのコイル５の両端コイルエンド部５ａ
が、上記外端フレーム部３２の開口部Ａから手を
差延べてコイル支え３３にバインドリング７を介
して絶縁性紐８により縛り付け作業することで固
定されている。

また、そのコイル５の一端側コイル口出部２８
とこれにろう付け溶接した渡りバー２９とが、外
端フレーム３２に開放外端側と開口部Ａとから手
を差述べて作業することにより絶縁テーピングさ
れていると共に、支え２３にバインドリング７を
介して絶縁性紐８により縛り付け固定されてい
る。

こうした組立作業後、上記両外端フレーム部３
２に各開口部Ａを全て閉塞すべく、その両外端フ
レーム部３２の外周面に薄板状のカバー３４がそ
れぞれ巻付けられて、その両側縁部が溶接３５す
ることで固定されている。

なお、上述したステータ組立品に対して、その
両外端フレーム部３２の各開放外端にそれぞれ軸
受ブラケツト１１，１１′が取付けられ、その両
端軸ブラケツト１１，１１′に軸受１２を介して
ロータ軸１３が支承され、これと一体に回転する
ロータ鉄心１４が上記ステータ鉄心１内周部に配
設されてフレームレス誘導回転電機全体が構成さ
れている。

而して、上述した構成のフレームレス誘導回転
電機であれば、その組立体作業が容易で信頼性の
高いものが得られる。つまり、上述した如くステ
ータ鉄心１の両端鉄心押え３０から延出する外端
フレーム部３２の周囲に開口部Ａがあるので、こ
の開口部Ａを第３図に示すようにカバー３４で閉
塞する前の段階で、この開口部Ａから作業員が手
を差延べてコイル支え３３にコイルエンド部５ａ
をバインドリング７を介して絶縁性紐８により縛
り付けることができる。従つて、そのコイルエン
ド部５ａの縛り付け固定作業が非常に容易簡便に
行ない得るようになる。また同様にしてコイルエ
ンド部５ａ端の口出部２８と渡りバー２９との絶
縁テーピング作業も容易簡便にできるようにな
り、その際テーピング状態を第３図に示すＸ、
Ｙ、Ｚ方向から内外全面に亘り目視確認すること
が出来て、信頼性の向上が図れるようになる。な
お、その口出部２８の支え３３に対する縛り付け
固定作業も同じく容易に行ない得るようになる。

こうした作業後、カバー３４を取付けて開口部
Ａを閉塞すれば、第１６図で示したと同様のステ
ータ鉄心組立品が得られる。この状態で第１図に
示す如く両端軸受ブラケツト１１，１１′を取付
け、軸受１２によりロータ軸１３を介してロータ
鉄心１４を組付ければ、フレームレス誘導機形回
転電機が簡単に完成できる。

こうして組立てた回転電機であれば、大出力化
（小形・軽量化）が図れ、車両用主電動機が台車
の限られた小スペスに据付けできて、車両特性及
びスピード、加速性能等の向上や、重量軽減によ
る省エネルギー化に大いに貢献できるようにな
る。

次に、この発明の各種異なる他の実施例を第４
図乃至第１２図により説明する。

まず、第４図に示すものは、外端フレーム部３
２の開口部Ａを閉塞するカバー３４を、上記実施
例の如く溶接により固定せずに、後の保守点検時
等に容易に着脱可能となるように、ゴムパツキン
等のシール部材３６を介在してボルト３７により
締付け固定した構成である。

また、第５図に示すものは、円筒形状の外端フ
レーム部４２ａを設け、その外端フレーム部４２
ａの周壁に開口部として複数の窓孔Ｂを適当間隔
を存して形成した構成である。なお、この各窓孔
Ｂを一個ずつ閉塞する複数のカバー４４が設けら
れている。これらのカバー４４は溶接４５により
固定するものと、シール部材４６を介在してボル
ト４７により締付け固定するものとの両方の組合
わせとされている。

第６図に示すものは、外端フレーム部５２の開
口部Ａ又は窓孔Ｂ周縁に凹段部５２ｃを形成し、
その凹段部５２ｃ内の加工面にカバー５４を直接
密着するように嵌め込んでボルト５７により固定
した構成である。

第７図及び第８図に示すものは、平板状のカバ
ー６４を用いた構成で、外端フレーム部６２外周
面に機械加工等により平坦面６２ｃを設け、その
平坦面６２ｃ中央部に開口部としての窓孔Ｂを形
成し、上記平板状のカバー６４を平坦面６２ｃに
密着させてボルト６７により固定したものであ
る。

第９図に示すものは、鉄心押え３０からその外
径より一回り小径な外径Ｄ寸法の外端フレーム部
７２を突設した構成で、重量軽減が更に図れる。
なお、この小径外端フレーム部７２のリブ７２ａ
には前述のコイル支えの代わりに止め穴７２ｃを
形成し、これにコイルエンド部５ａをバインドリ
ング７を介して絶縁性紐８により縛り付けて固定
している。

第１０図に示すものは、外端フレーム部８２の
各窓孔Ｂをその外周から閉塞するものとして、該
外端フレーム部８２外周面にボルト８７とナツト
８８によりバンド式に締付け固定されるカバー８
４を設けた構成である。なお、そのカバー８４の
外端フレーム部８２の外周への接合面にはシール
剤を塗布すると良い。

第１１図及び第１２図に示すものは、上記第７
図で述べた実施例と同様に、外端フレーム部９２
外周面に機械加工等により平坦面９２ｃを設け、
この平坦面９２ｃに中央部の窓孔Ｂを閉塞する平
板状のカバー９４を密着させるが、その際カバー
９４は外面部に板ばね９４ａを有して、その板ば
ね９４ａを外端フレーム部９２に設けた止め金具
９５に弾性係止せしめることで圧接固定される構
成である。更に、第１図から第１２図までの閉塞
するカバーは冷却風吐き出し用として格子状に多
数の孔を有するものでもよい。

なお、上記第４図乃至第１２の各実施例の上述
した以外の構成は第１図乃至第３図に示したもの
と同様であるので説明を省略するが、全て最初の
実施例と同様の作用効果を有する。

〔発明の効果〕

この発明は上述した如く、外周全体を覆う大き
なフレームのような不要なものを削除したフレー
ムレス誘導機形回転電機であるから、誘導機形回
転電機の特性を十分に生かし、車両性能やスピー
ドのアツプ等に大いに貢献できて大出力化（大幅
な小形・軽量化）が図れると共に、ステータ鉄心
両端の両端鉄心押えから一体又は別体に延出する
外端フレーム部の周面に開口部を設け、この開口
部から外端フレーム部内周のコイル支えに対する
コイルエンド部の固定作業等を簡便に行うことが
でき、その固定作業終了後には該開口部を別途カ
バーにより閉塞できる構成としたから、組立が非
常に容易で作業性に優れ、高い信頼性が確保でき
る極めて実用性大で高性能な回転電機が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す組立状態の
断面図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図は第１図の組立過程での一部分の断面
図、第４図はこの発明の第２実施例を示す一部分
の断面図、第５図はこの発明の第３実施例を示す
断面図、第６図はこの発明の第４実施例を示す一
部分の断面図、第７図はこの発明の第５実施例を
示す一部分の断面図、第８図は第７図の−線
に沿う断面図、第９図はこの発明の第６実施例を
示す一部分の断面図、第１０図はこの発明の第７
実施例を示す断面図、第１１図はこの発明の第８
実施例を示す一部分の断面図、第１２図は第１１
図のカバーのみの断面図、第１３図は従来の回転
電機の断面図、第１４図は第１３図のＸ−Ｘ線に
沿う一部分の断面図、第１５図は第１３図の回転
電機のフレームを示す斜視図、第１６図は最近考
えられたフレームレス回転電機のステータ鉄心組
立品の断面図、第１７図は同斜視図である。 １……ステータ鉄心、５……コイル、５ａ……
コイルエンド部、３３，７２ｃ……コイル支え、
８……絶縁性紐、３０……鉄心押え、３２，４
２，５２，６２，７，８２，９２……外端フレー
ム部、３２ａ……リブ、３４，４４，５４，６
４，７４，８４，９４……カバー、３６，４６…
…シール部材、Ａ……開口部、Ｂ……開口部（窓
孔）、１００……入気口、１０１……吐き出し口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレームレス誘導機形回転電機において、ス
   テータ鉄心の両端鉄心押えから一体又は別体にそ
   れぞれ反ステータ鉄心側に延出して前記ステータ
   鉄心からオーバーハングしているコイルエンド部
   より更に外端方までに亘る外端フレーム部を設
   け、この外端フレーム部の内周に上記コイルエン
   ド部を支持する為のコイル支えを設けると共に、
   外端フレーム部の周面部に前記コイル支えに対す
   るコイルエンド部の固定作業用の開口部を設け、
   且つその開口部を閉塞するカバーを備えて構成し
   たことを特徴とする回転電機。 ２ 外端フレーム部は周方向に間隔を存して相互
   間に開口部を構成する状態に配する複数のリブを
   主体とするかご形状の構造であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の回転電機。 ３ 外端フレーム部は開口部として一個以上の窓
   孔を有した円筒状の構造であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の回転電機。 ４ カバーは外端フレーム部の開口部に溶接又は
   シール部材を介して締付け固定される構成である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項いずれかに記載の回転電機。