JPH0789724B2 - 三相発電機のステ−タを支承するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来技術 本発明は請求の範囲第１項に記載した装置から出発して
いる。三層発電機における積層薄板ステータを両方の隣
接するケーシング部分の間に配置する公知の構成を示し
た第１図からは、ステータを成す積層薄板はそれぞれベ
ンチレータ側のＡ支承シールド12もしくはスリツプリン
グ側のＢ支承シールド13の嵌合孔に締込まれかつ同時に
センタリングされている。この場合には個々のステータ
積層薄板10はさらに適当なリベツト結合11により、例え
ばステータヨークの周方向に亙つて分配され、纏めて保
持されている。このような公知のステータ固定装置にお
いては振動技術的に見てステータが隣接するケーシング
壁と剛性的に連結されているという欠点がある。これに
よつて三相発電機において騒音の発生の原因となる放射
面が著しく大きくなり、しかも発電機部分（ステータ、
支承シールド）の固有共振周波数が場合によつては特別
に有害な周波数範囲に移動させられることがある。さら
に支承シールド12と13との間にステータを固定する公知
の装置においては、両方のケーシング部分を取付けるこ
とによりステータの変形が生じかつステータ孔14が場合
によつては非円形になることがある。

本発明の課題は電気的な機械、有利には自動車のバツテ
リーのために設けられた三相発電機におけるステータの
ために、騒音の発生が最小で、しかもステータがケーシ
ングに確実にかつセンタリングされて保持されるような
固定の可能性を提供することである。

発明の効果 前記課題は請求の範囲第１項に記載した特徴を有する本
発明の装置によつて解決された。本発明の装置の利点
は、三相発電機のケーシングにステータをセンタリング
して取付けることが容易になりかつステータ内孔の変形
が著しく回避されることである。さらに特に有利である
ことは、ステータ振動が直接ではなく遮断リングもしく
は遮断セクタを介して発電機ケーシングに伝達され、こ
れによつてステータとケーシングとから半径方向に放射
される騒音の減少が達成されることである。

請求の範囲第２項以下に記載した処置によつては請求の
範囲第１項に記載した装置の有利な実施例と改良が可能
である。特に有利であるのは第１実施例の如くステータ
ヨークを支承する遮断リングを配置することによつてス
テータ面が外にに向かつて完全に遮蔽されることであ
る。さらにこの場合にはステータの円筒形のリング面が
遮断リングに対して所定の間隔をおいて保持され、この
間隔により緩衝作用が与えられるようになつていると有
利である。前記間隔は緩衝作用を付加的に強めるシール
材もしくは緩衝材で充填しておくこともできる。

本発明の別の実施例においても少なくとも所定の円周角
に亙つて、遮蔽する遮断リングに対しステータヨーク外
壁は半径方向の間隔をおいて配置されている。この場合
にはステータヨークを形成するステータ積層薄板が特別
なケーシング形状と関連して遮断リング効果をもたらす
ような形式であらかじめ加工、つまり打抜かれている
と、遮断リングを完全に省略することもできる。

図 面 本発明の実施例は図面に示してあり、以下これについて
詳細に説明する。第１図にはきわめて簡略化した断面図
で、ステータヨークを三相発電機のケーシングの両側に
当接させられたＡ支承シールドとＢ支承シールドの間に
支承しかつ緊締する従来の構成が示されている。第２図
には簡略化した断面図で、ステータ積層薄板がリングシ
エルを成す遮断リングにより支承されている本発明の第
１実施例が示されている。第３図は曲げ変形される前の
遮断リングの基本形を示す図、第４図は変形された状態
にある遮断リングの断面構造を示す図、第５図は円周セ
クタに分割されたラジアル遮断リングを用いたステータ
支承装置の実施例を示す図、第６図はラジアル遮断リン
グを両側に示されたケーシング壁と一緒に図示した展開
図又は平面図、第７図と第８図はラジアル遮断リングが
適当に打貫かれかつ予備加工されたステータ積層薄板自
体から直接的に形成されている、第２図と第６図とに示
した解決原理を有する別の実施例を示した図である。

実施例の説明 三相発電機においてステータヨークをこれに隣接するＡ
支承シールドとＢ支承シールドとの間に緊締する第１図
に示した公知の構造については特に説明を加える必要は
ないと判断する。つまり、ステータヨークは適当な形を
有する個々の鉄製薄板から構成されており、リベツト結
合11によつて積層板ステータの形にまとめられて両側に
接するケーシング部分の嵌合部分内に配置されている。

本発明によるステータ支承装置の第２図に示された実施
例においては、この場合にもＡ支承シールドとＢ支承シ
ールドとから形成することのできる、ステータの両側に
隣接するケーシング部分12′と13′とステータヨーク20
との間に、支承又は遮断リング構造21が配置されること
によつて、ステータヨーク20は三相発電機ケーシング内
に保持されている。この支承又は遮断リング構造21は一
方ではステータヨーク20に適当な形式で固定され、他方
では三相発電機ケーシングに同心的に、例えば支承シー
ルド13′の嵌合孔22に嵌合させることによつて保持され
ている。以下において遮断リングとして呼ぶ支承機能を
持つ遮断リング構造は、それぞれ半割シエル状に構成さ
れかつ第４図の横断面で示されているようにほぼ扁平に
変形されたＳ字の形を有してある２つの遮断リング部分
から構成されている。

両方の半割シエル形状の遮断リング部分21a,21bから形
成された遮断リング21は、ステータヨーク20を半径方向
で外側からリング状に取囲む他に、ステータヨーク20を
側方からも、つまり内方へ向けられた両方の側脚部22
で、少なくとも積層板ステータ全体における確実な固定
が有利には積層板ステータと遮断リング部材21a,21b
の、隣接する側脚部22とを貫くリベツト結合11′によつ
て可能になるように、ステータを軸方向の外側リング面
において掴んでいる。

第２図からは、各遮断リング部分の互いに向き合つて延
びる脚部、換言すれば部分リング面23がステータヨーク
20の外側リング面に向かつてもちろん有利にはきわめて
鋭角な角度を成して延びており、ステータ中央部におい
てほぼ0.05mmから0.1mm、ばあいによつてはそれ以上の
間隔が生ぜしめられていることが明らかである。この間
隔によつては、遮断リング21がその全周に亙つて三相発
電機の両方のケーシング部分により緊締されることによ
つて確実に保持されたステータとケーシングとの間の有
効な遮断が達成される。この場合には両方のケーシング
部分に対する遮断リング21の緊締と固定は、ほぼ軸方向
に延びるリング面又は部分脚部23から外向きに延びるリ
ングフランジ24が各遮断リング部分21a,21bから突出
し、これらのリングフランジ24が嵌合孔22内で押し合わ
されて両方のケーシング部分により保持されていること
で行なわれている。第４図においては上方に延びる部分
脚部として示されている両方のリングフランジ24はリン
グフランジ24が緊締されることにより、同時に以下に記
述する形式で積層板ステータをセンタリングする。

この場合には各遮断リング部分は中断されずに孔等をあ
けずに構成するか又は打抜かれた軸方向に延びる長孔
（第３図に符号25で示された長孔）を設けることもでき
る。第３図は遮断リング部分を製造するための中間製品
を曲げ工程もしくは変形工程の前の段階で示した図であ
る。この場合には各曲げ縁は第３図において符号ＤとＥ
とで示されている。第３図にはリベツト結合11′を得る
ための孔も図示されている。

さらに遮断リングの材料の選択、厚さ及び打抜かれた長
孔の個数と幅比とによつてステータの範囲でほぼ遮断作
用を達成することができる。この場合には内部に位置す
るステータヨークの外リング面に対してリング面23が軽
く鋭角を成して、つまり僅かに傾斜して延びることによ
り、ステータヨークの外リング面に対する内方の中空室
26と、ケーシング壁に対する両側の間隔室27とが得ら
れ、これによつて確実な耐振動性が得られる。打抜かれ
た長孔25は通気のために付加的に横断面を拡大するのに
役立つ。

ステータ孔の申し分のない、ひいては簡易化されたセン
タリングは、ステータを遮断リング部分を介して支承す
ることと相俟つて、遮断リング部分に適当な形が与えら
れ、つまり第４図に示された形状に曲げられかつステー
タに固定された後で、ステータ孔をマンドレルを介して
センタリングし、次いで遮断リング部分21a,21bの外径
を正確に、ことに同心的に打抜くことにより、外周にお
いて超正確に同心的に打抜くことで行なうことができ
る。次いで遮断リングは同心的に設けられたケーシング
嵌合孔22へのしつかりした滑り嵌めて組込まれる。この
２つのケーシング部分の取付けによつてはステータはも
はや変化されない。何故ならば前記取付け力は遮断リン
グ21の外リング面24だけに作用しかつ外リング面24を緊
締し、ステータ自体には作用しないからである。これに
よつてステータ孔の真円性も保証される。又、遮断リン
グ部分の支持面をケーシングの固定のために加工する必
要はなくなる。

遮断リングを介して積層板ステータを支承する構成の別
の有利な実施例は、両側の遮断リング部分のためにステ
ータヨークの各端薄板が互いに接近する方向に曲げら
れ、適当な形状に構成されていることである。第２図で
はこれは図平面で見て右側の積層薄板28で示されてい
る。この積層薄板28は２重機能で同時に上方部分におい
て遮断リング部分の既に述べた構造に移行している。こ
れによつて相応の重量節減が得られる。

第５図と第６図に示された実施例及び第７図と第８図に
示された変化実施例とにおいては、遮断リングはステー
タヨーク20′の外リング面の上に載設されたラジアルリ
ング29である。このラジアルリング29はステータヨーク
のリング状のステータヨークの上に、車輪のタイヤ又は
樽筐のように載設されている。ステータ孔は符号14′で
示されており、ラジアルリング29をステータヨーク20′
の外面に固定することは、この実施例の重要な特徴であ
るが、全周に亙つて行なわれるのではなく、所定のセク
タに亙つてのみ行なわれる。このセクタは第５図では符
号Ｃで示されている。この個所では以後固定セグメント
Ｃと呼ぶそれぞれのセグメント範囲はステータヨーク
と、しかも固定セグメントＣに与えられた円周角でカバ
ーされた範囲内で、例えば適当な溶接シーム又は点溶接
によつて、符号30で示されているように剛性的に結合さ
れている。

前記実施例と二者択一的にラジアルリング29は別のセグ
メントに分割しておくこともできる。すなわち、各固定
セグメントＣの両側にいわゆる移行又は連結セグメント
Ｂを配置し、この移行又は連結セグメントＢに固定セグ
メントＣを一体的に移行させ、両側でこの移行又は連結
セグメントＢに以後緊締セグメントＡと呼ぶ有利には円
周角の大きなセグメントを接続させることができる。こ
の緊締セグメントＡはステータヨーク20′をＡ支承シー
ルド31もしくはＢ支承シールド32である両側のケーシン
グ部分にステータヨーク20′を緊締しかつセンタが動か
ないように固定するために役立つ。ラジアルリング29の
周囲に亙つてセグメント又はセクタに分割することは、
第５図の実施例では、円周角度が均一な互いに間隔をお
いて配置された４つの緊締セグメントＡが形成され、各
緊締セグメントの両側に移行又は連結セグメントが接続
され、この移行又は連結セグメントＢにそれぞれ１つの
固定セグメントＣが移行するように行なわれる。セクタ
又はセグメントにこのように分割することには別の特徴
が付属している。この特徴は、１つの固定セグメントＣ
から別の固定セグメントへの円弧経過に、各緊締セグメ
ントの中央部まで拡大し、次いで再び減少するスリツト
間隔33がステータ外面に対して与えられており、３つの
互いに異なる半径R1,R2,R3が形成されていることであ
る。この場合には半径R3は最小半径のでありかつステー
タヨークの外側半径に相応しているのに対し、半径R2は
連結セグメントＢのための移行半径であり、半径R1はス
テータヨーク20の外面に対する最大間隔で示されてい
る。この間隔はこの場合にも0.1mmから0.05mmの間にあ
ることができ、そのつどの寸法に相応して、経験的に求
められた放射及び騒音データに基づいても与えられる。

このようなラジアルリング29を備えたステータヨーク2
0′を３相発電機ケーシングの両側の支承シールドに固
定した場合には、補足的な特徴として各緊締セグメント
Ａの範囲が発電機の幅方向、つまり幅方向で見て、所定
の僅かな両側の間隔34だけ隣接するセグメントB,Cより
も長いので、それぞれ緊締セグメントＡにおいてはラジ
アルリング29とステータヨーク20′とから成るユニツト
が両側の支承シールド31と32とに固定的に緊締される
（第６図参照）のに対し、連結セグメントＢと固定セグ
メントＣの範囲ではケーシングが両側の支承シールド31
と32でステータに接触しないことになる。これによつて
ステータとケーシングとの間には、両方のセグメントＡ
とＣとの間のラジアルリング材料の剛性度によつて決め
られる所定の遮断程度が得られる。この場合にはセグメ
ントＡはケーシングと不動にかつセグメントＣはステー
タと不動に結合されている。この場合にも遮断程度はば
あいによつては打抜き開口36を取付けることの含めて、
ラジアルリングの材料及び厚さ並びに性質によつて決定
することができる。第６図では緊締セグメントＡの軸方
向の有効長さは符号35で示されている。

遮断リングをラジアルリングの形状に構成することによ
つてステータの半径方向の大きい偏位振幅（＜0.1mm）
はケーシングの剛性の作用によつて阻止される。さらに
第５図においてはラジアルリング29の周方向に分配され
て押込み変形部37が示されている。この押込み変形部は
緊締セグメントＡの範囲に通過通路38を形成する。この
通過通路を通して両方のケーシング支承シールド31と32
とを互いに結合する適当な形式の緊締部材が緊締セグメ
ントをも同時にしつかりと緊締するように導入される。
さらにこのような組立原理によつて、維持された遮断原
理による適当な騒音低減の達成に加えて、ステータのセ
ンタリングされた組立の簡易化の達成が得られる。何故
ならば緊締部材は緊締セグメントＡだけに係合するが、
公知の形式でロータ軸の転がり軸受を受容する両側の支
承シールドに対するステータ孔の申し分のないセンタリ
ングを保証するので、緊締結合に際してステータ孔が非
円形に変形されないからである。

さらに第５図と第６図の実施例では第７図と第８図とに
示されているようにステータの積層薄板自体が遮断リン
グ構造として働くようにすることができる。

この実施例ではステータヨークを構成するすべての積層
薄板は第７図の平面図で示すように外周に亙つて打抜き
かつ構成することができる。つまり、周方向に均一に分
配されて、この実施例の場合には４つのスリツト39がス
テータの積層薄板に配置されている。このスリツト39は
ほぼ第５図に示されているような間隔を形成する。さら
にこのように構成することによつて、外周に生じる固定
セグメントはステータの積層薄板と一体になり、スリツ
ト範囲だけにラジアルリング構造が認められるように構
成される。固定セグメントには移行又は連結セグメント
Ｂが両側で接続され、この移行又は連結セグメントＢは
大きな円周角度を有する緊締セグメントＡに移行する。
この実施例において緊締セグメントＢの範囲に亙つての
み有効にしつかりと緊締されることを保証するために
は、実際的ではないと想われるステータヨークの構造の
軸方向の長さを変えるのではなく、自由なステータセグ
メントＢ及びＣに対する所望の間隔34′の形成は緊締セ
グメントＡの緊締に役立つケーシング範囲にそれぞれ接
続する適当なケーシング切欠き40によつて行なわれてい
る。この場合にも適当な切欠きによつてスリツト開口3
6′がステータの積層薄板の外側の面範囲自体により形
成された遮断リング構造に周方向に延びるように設けら
れている。

さらに本発明の１実施例によれば、ステータヨークに対
する遮断リング構造の間隔によつて形成された内部の中
空室又は範囲、つまり第２図に示された実施例において
は遮断リングとステータヨークとの間と連結セグメント
Ｂと緊締セグメントＡとステータヨーク面との間及び
（又は）固定セグメントＣと連結セグメントＢとケーシ
ングとの間の空間に適当なシールもしくは緩衝材で充填
しておくことができる。これは注入、プレス、間挿、締
込み等で行なうことが可能である。これらのシールもし
くは緩衝材はステートとケーシングとの遮断を保証し、
腐蝕を防止し、振幅の大きな振動の減衰部材として作用
する。シールもしくは緩衝部材の材料としては例えばシ
リコンゴム、ビトン又はそれに類似した（プラスチツ
ク）材料が適している。

明細書、特許請求の範囲及び図面に示された特徴は個別
的にも互いに随意に組合わせて用いることも可能であ
る。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的な機械、特に自動車及びそれに類似
   したもののための三相発電機におけるステータ（20）を
   支承するための装置であって、ステータ（20）が両側で
   ケーシング部分（Ａ支承シールド、Ｂ支承シールド）に
   より受容されており、ステータ（20）と両側のケーシン
   グ部分（12′,13′）で形成される遮断機構との間に半
   径方向の間隔が設けられている形式のものにおいて、騒
   音減衰と着坐センタリングとのために、半割シェル状の
   ２つの遮断リング部分（21a,21b）から成る遮断リング
   （21）が設けられており、この遮断リング（21）の遮断
   リング部分（21a,21b）がステータ（20）を両側で側方
   リングフランジ（側脚部22）で掴んでおりかつ半径方向
   に突出する共通のリングフランジ（24）に移行してお
   り、該リングフランジ（24）が少なくとも片側で、該リ
   ングフランジ（24）を緊締するケーシング部分（Ａ支承
   シールド12′、Ｂ支承シールド13′）の嵌合孔（24′）
   に嵌合させられていることを特徴とする、三相発電機の
   ステータを支承するための装置。
2. 【請求項２】半割シェル状の両方の遮断リング部分（21
   a,21b）の側方リングフランジ（側脚部22）がそれぞれ
   軸方向に延びるハーフリング面（23）に移行しており、
   これらのハーフリング面（23）がステータ表面に対して
   半径方向の間隔を保って互いに向き合って延びておりか
   つ上方へ折曲げられた端部分で共通の半径方向のリング
   フランジ（24）を形成している、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】両側の遮断リング部分（21a,21b）のハー
   フリング面（23）がステータの外側リング面に対して
   も、両方のケーシング部分を形成するＡ及びＢ支承シー
   ルド（12′,13′）に対しても鋭角を成している、請求
   項２記載の装置。
4. 【請求項４】ステータ（ステータヨーク）を両側で側方
   から掴む、半割シェル状の遮断リング部分（21a,21b）
   より形成された、半径方向内方へ延びる側方リングフラ
   ンジ（22）が周方向に分配されたリベット結合部（1
   1′）によってステータヨークに結合されている、請求
   項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 【請求項５】両方の遮断リング部分（21a,21b）から成
   る遮断リング（21）が、遮断リング部分（21a,21b）を
   ステータヨークに固定したあとで、ステータヨークをス
   テータ孔でマンドレルの上に差嵌め、ケーシングの嵌合
   孔（22）における緊締に役立つ、互いに合わせられた半
   径方向のリングフランジ（24）が中心的に正確に打抜か
   れることで、正確にセンタリングされている、請求項３
   又は４記載の装置。
6. 【請求項６】遮断リング（21）の円筒形の、軸方向に延
   びる部分面に、打抜かれた長手方向孔（25）が配置さ
   れ、材料厚さ、長手方向孔（25）の数及び残った部分の
   幅に対する長手方向孔（25）の幅比がステータの遮断作
   用の程度をほぼ決定している、請求項３から５までのい
   ずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】全体として遮断リング（21）を形成する両
   方の遮断リング部分（21a,21b）の少なくとも一方がス
   テータの各端薄板（28）に適当な形が与えられることに
   より形成されている、請求項１から６までのいずれか１
   項記載の装置。
8. 【請求項８】電気的な機械、特に自動車及びそれに類似
   したものの三相発電機のステータ（20）を支承するため
   の装置であって、ステータ（20′）が両側でケーシング
   部分（Ａ支承シールド、Ｂ支承シールド）により受容さ
   れており、所定の円周角だけに亘って、ステータ（2
   0′）と両側のケーシング部分（31,32）との間に、半径
   方向の間隔（33）を形成する遮断機構が設けられている
   形式のものにおいて、騒音減衰と着坐センタリングとの
   ために遮断機構がステータ（ステータヨーク20′）の外
   周に配置されたラジアルリング（29）から成り、このラ
   ジアルリング（29）が周方向に分配された固定セグメン
   ト（Ｃ）を介してステータヨーク（20′）の外側のリン
   グ表面に結合され、間に位置する、連結セグメント
   （Ｂ）と緊締セグメント（Ａ）を形成する移行範囲がス
   テータヨーク（20′）の表面に対して間隔をおいて延在
   するように配置され、緊締セグメント（Ａ）がケーシン
   グ部分（Ａ支承シールド31、Ｂ支承シールド32）の両側
   に接触する端面間での剛性な緊締に役立っていることを
   特徴とする、三相発電機のステータを支承する装置。
9. 【請求項９】ラジアルリング（29）における緊締セグメ
   ント（Ａ）の両側に同様にステータヨーク表面に対して
   間隔をおいて延在する連結セグメント（Ｂ）が接続され
   ており、この連結セグメント（Ｂ）がステータヨーク表
   面と固定的に結合された固定セグメント（Ｃ）に移行し
   ている、請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】ラジアルリング（29）の緊締セグメント
    （Ａ）、連結セグメント（Ｂ）、固定セグメント（Ｃ）
    とが一様な順序でステータヨーク（20′）の周方向に分
    配されている、請求項８又は９記載の装置。
11. 【請求項１１】ラジアルリング（29）がほぼ一様な間隔
    をおいてステータヨークの周面に分配された３つの固定
    セグメント（Ｃ）を有し、該固定セグメント（Ｃ）がス
    テータの表面に溶接、点溶接又はリベット又はそれに類
    似したものによって結合されており、大きな円周角に亘
    って延在する緊締セグメント（Ａ）が、ステータの鉄長
    さに比べて大きい緊締長さ（35）を有し、ステータヨー
    ク（20′）が三相発電機の両側で緊締するＡ支承シール
    ド（31）及びＢ支承シールド（32）によって緊締セグメ
    ント（Ａ）だけを介して保持されるように構成されてい
    る、請求項10記載の装置。
12. 【請求項１２】緊締セグメント（Ａ）が半径方向外方へ
    向けられた押込み変形部（37）を有し、この押込み変形
    部（37）が両側に接触する支承シールドのための緊締部
    材（緊締ボルト、緊締ねじ）のための貫通開口（38）を
    備えている、請求項11記載の装置。
13. 【請求項１３】交番する緊締セグメント、連結セグメン
    ト及び固定セグメントを有するラジアルリング（29）が
    ステータ固有の薄板自体からその外周に近い範囲にスリ
    ット（39）を設けることで形成されており、固定セグメ
    ント（Ｃ）が隣接するステータ鉄薄板と一体に構成さ
    れ、両側の支承シールド（31′,32′）による緊締が緊
    締セグメント（Ａ）の範囲だけで成されることが、緊締
    セグメント（Ａ）にそれぞれ隣接してケーシングに設け
    られた切欠き（40）によって達成されている、請求項８
    から12までのいずれか１項記載の装置。
14. 【請求項１４】各遮断リングとステータヨークもしくは
    ケーシング部分との間に形成された間隔、中空室及びリ
    ング面（26,33,39,40,27）にシール又は減衰材料（シリ
    コンゴム、ビトン）が配置されている、請求項１から14
    までのいずれか１項記載の装置。