JPS5837786B2 - 回転子巻線と整流子の接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流機や交流整流子機などに採用されている回
転子巻線と整流子の接続方法に係り、特６こ比較的隣接
ライザ間隔の小さい整流子と回転子巻線との接続方法に
関するものである。

周知のように一般に採用されているこの種回転電機の整
流子は、整流子と回転子巻線を電気的に結合するために
ライザが用いられ、そしてこのライザは、回転軸上６こ
絶縁を介して固定された整流子の、その軸方向一方端部
から樹立し、、上方端部で回転子巻線に結合されている
のが普通である。

而してこのようにライザを備えた整流子の製造方法及び
整流子と回転子巻線との接続方法は一般には次のような
方法で行なわれている。

すなわち、まず予めライザが結合された整流子片を複数
個準備し、この整流子片を、絶縁を介しながら周方向に
並設固着して環状の整流子を作成する。

次いでこの整流子を回転軸上に乗置固定したのち、前記
ライザの外方端部をやはり同じ回転軸上に配されている
回転子巻線の端部に結合し、完成するようにしている。

ここで問題となるのは、ライザと巻線端部の接続の関係
である。

この両者の接続はろう付により行なわれるが、ろう付作
業を行うために第６図に示すようにろう付装置が用いら
れる。

すなわち整流子片１から樹立しているライザ２の一方端
部と巻線端部３とをろうを挟んで重ね合せ、この重ね合
せ部をろう付装置の加熱部４で挟み前記ろうを溶解せし
めて両者を接続するわけである。

図からも明らかなように、このろう付装置の加熱部４は
、ある大きさ（厚み約３０ｍｍ）をもっており、これに
比較し隣接ライザ間隔が小さく（５〜７朋）前述したろ
う付作業時Ｃこは隣接ライザが邪魔になるのでわきへ押
し曲げておき作業空間をとる必要がある。

このろう付作業は全周すべてのライザについて行なわれ
、各ライザは隣接ライザのろう付作業時に押し曲げられ
ることになる、それもその曲げ方向は左右に振られるこ
とになる。

第７図はこの場合の弊害を説明するためのものである。

すなわち、ろう付作業によりライザ２が数回となく左右
に押し曲げられると、時として、ライザ２の根本近傍に
き裂５が発生することがある。

またき裂を発生しないまでも残留応力をもつ場合が多々
あり、これが回転電機の運転中の振動や遠心力、また熱
応力の関係などで破損し回転電機に悪影響を及ぼす嫌い
がある。

このライザのき裂発生を防止するためにまず考えられる
ことは、ライザ自体をある程度フレキシブルに形成する
ことであろう。

すなわちライザを薄板からなる積層体となし、ある程度
押し曲げても残留応力やき裂が発生しないようにするの
である。

このき裂の発生はライザの厚さが大きい程顕著である。

この厚みと発生応力の関係を第８図を用いて説明すると
次のようになる。

ろう付作業のために必要なライザ長さｌにおけるたわみ
量をδとすると、ライザ２の根本に発生する曲げ応力σ
ｂは、 で表わされる。

すなわち、ろう付作業のための強制たわみ量δを一定と
した場合、ライザに発生する曲げ応力σｂは、ライザ１
枚の厚みｔに比例する。

ライザの必要断面積は、ライザに流れる電流値から決定
されるから、曲げ応力の値を低くするにはライザを周方
向に対して複数個の薄板に分割すればよいことがわかる
。

このようにライザを複数枚の薄板からなる積層体とすれ
ば、ろう付作業時（こ前述したようなき裂や残留応力が
発生することがなく一般の回転電機であれば特６こ問題
になることはないであろう。

しかしながらこの度の綿密な実験の結果次のような新た
な問題があることが明らかとなったのである。

すなわち、例えば分塊圧延機の駆動に用いられている直
流電動機などにおいては、インゴットの咬込み時に過大
な振動加速炭がライザ部Ｃこ作用し、前述したような曲
げ剛性の低いライザ、すなわちライザを複数枚の薄板で
形成したものではびびり振動や共振現象を起こし易く、
これらによリライザは疲労破損し、やはり回転電機の運
転０こ支障をきたしてしまうということである。

本発明はこれにかんがみなされたものであり、従ってそ
の目的とするところは、接続作業が容易であり、かつ耐
振動性に優れたライザが得られるようなその接続方法を
提供するにある。

すなわち本発明は、夫々のライザを周方向に積層した複
数枚の導電性薄板で形成するとともに、まずこの積層し
たライザを回転子巻線に固着し、その後に夫々のライザ
の積層薄板を、例えば接着剤やろう付など（こより固着
一体化せしめるようになし、所期の目的を達成するよう
（こしたものである０ 以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する
。

第１図Ｃこは本発明の接続方法６こて製造された回転子
の要部が断面で示され、また第２図にはライザ部周辺が
斜視図で示されている。

整流子は主に整流子片１と、たの整流子片を保持し、か
つ回転軸２１上に乗置されたＶ形リング６により形成さ
れている。

整流子片１はその内側部分６こダブテール状凸部７を有
し、絶縁８を介して■形ノング６に嵌合保持されている
。

またこの整流子片１はその複数個が夫々絶縁９を介して
周方向ζこ並設され全体で環状をなすよう形成されてい
る。

整流子片１の表面ａは、平滑な面をなし、この表、面で
刷子（図示なし）と摺動し固定部との通電が行なわれる
。

さらに整流子片１には、その軸方向一方端部に径方向に
開口した溝１０が設けられ、この溝に回転子巻線端部３
と整流子片１を電気的に結合するためのライザ２２が嵌
合固着される。

この固着はろう付やはんだ付などζこより行なわれる。

ライザ２２はこのようＩこその両端で整流子片１と回転
子巻線３の端部を電気的Ｃこ結合すればよいわけで条状
に形成されているが、かように形成されながらも詳しく
は次のように形成される。

それはライザ部を拡大して示した第２図より明らかとな
る。

すなわちライザ２２は、１つの整流子片に対し、複数枚
の条件薄板１２の積層により形成されるのである。

この場合条状の薄板１２の積層方向は、ろう付時のライ
ザの曲げ方向である周方向になされる。

次にこのようなライザによる回転子巻線と整流子との接
続方法について説明する。

第３図及び第４図はその接続方法の部分的な過程を示す
ものである。

まず第３図に示すように、巻線３の端部に、複数枚（こ
の図では２枚の場合を示す）の条状の薄板よりなるライ
ザ２２を重ね合わせ順次ろう付、固着していく。

この場合隣接ライザ間隔が狭いのでろう付作業ζこその
隣接ライザが邪魔になるが、前述もしたようにライザ２
２は、薄板が周方向に積層されていることからライザ自
体曲げ易く、シたがって図に示すように彎曲させて作業
空間を確保しつつ容易にろう付作業が可能なのである。

このよう６こしてすべての巻線３の端部０こライザ２２
をろう付する。

そしてこのろう付完了後次のような作業をする。

すなわち、第４図に示すように例えば接着剤１３などに
よりライザの薄板１２を一体化するのである。

この一体化によりライザ２２は単体となり運転中におい
ても積層された薄板間でびびり振動や共振現象がなくな
り疲労破損が充分に防止されるのである。

尚以上の説明では積層薄板１２を一体化するｌこあたり
、ライザの対向面を接着剤にて固着するよう（こしたが
、常に接着剤で固着しなければならないわけではなく、
例えば積層対・向面間で置きろうなどにより固着するよ
うにしてもよいことは勿論である。

このようにして接続されるライザはまず接続作業時にお
いてはライザ２２自体が曲がり易く、シたがってライザ
２２と巻線３の端部との接続作業時に前述したようなき
裂や応力が残ることはなく、また回転電機の運転中Ｃこ
はライザの薄板は一体化されているのでびびりを生ずる
ことはないから振動に対して堅牢なものとすることがで
きるのである。

尚以上の説明ではライザの積層薄板１２を固着するのに
その対向面で行なうようにしているが、次のようにする
とさらに有利である。

すなわち第５図の一部に示すように、薄板１２の固着を
その薄板の側壁面Ｃの部分で、例えばはんだ付あるいは
ろう付１４により行うのである。

このようにして固着するようにすると、軸方向、すなわ
ち整流子上方部の空間から固着作業ができるので非常Ｃ
こその作業がやり易く実用的である。

また薄板の側壁面を固着する場合であっても同図左側に
示してあるように、この固着を不連続固着部２０となし
、この固着部分の長さを調節することによりライザの固
有振動を変化せしめ菟運転中の回転子の振動と一致しな
いよう６こすることも可能である。

以上種々述べてきたように、本発明の回転子巻線と整流
子の接続方法によれば、夫々のライザを周方向に積層し
た複数枚の薄板で形成するとともζこ、この積層したラ
イザを整流子片に固着し、その後に夫々のライザの積層
薄板を固着一体化するよう６こしたから、ライザと回転
子巻線との接続作業時はライザが彎曲し易いのでその作
業が容易にでき、さらｌこ整流子の運転中６こはライザ
が一体化されていることから、ライザの積層薄板間のび
びり振動や、共振現象がなくなり疲労破損が充分６こ防
止され、したがって接続作業容易にして耐振性に優れた
堅牢なライザ部を有する回転子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接続方法にて製造された回転子の要部
を示す縦断側面図、第２図はそのライザ周辺を示す断面
斜視図、第３図及び第４図は本発明の接続方法を説明す
るための説明図で、ライザ周辺を示す斜視図、第５図は
本発明の他の実施例を示すライザ周辺の斜視図、第６図
は従来の接続方法を説明するためのもので、ライザ周辺
を示す斜視図、第７図はその縦断正面図、第８図はライ
ザの強度関係を説明するためのライザの線図である０ １・・・・・・整流子片、２，２２・・・・・・ライザ
、３・・・・・・回転子巻線、１２・・・・・・薄板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸上に電気的絶縁を介して乗置され、かつ複数
   個の整流子片から形成された整流子と、この整流子と同
   一の回転軸上に配された回転子巻線とを備え、この回転
   子巻線と前記整流子との結合を、前記整流子片の一部分
   から径方向外方にのびて配されたライザを介して行うよ
   うになした回転子巻線と整流子の接続方法Ｃこおいて、
   前記ライザを、周方向に積層した複数枚の薄板で形成す
   るととも６こ、この積層したライザを前記回転子巻線に
   固着し、その後夫々のライザの積層薄板を固着一体化す
   るようにしたことを特徴とする回転子巻線と整流子の接
   続方法。 ２ 前記ライザの積層薄板を固着一体化するにあたり、
   積層薄板の積層側壁面をろう付することにより固着一体
   化するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回転子巻線と整流子の接続方法。 ３ 前記ライザの積層側壁筒をろう付するに際し、その
   ろう付部分がライザの長手方向６こ不連続となるように
   施こしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   回転子巻線と整流子の接続方法。