JPS63501329A - 三相発電機のステ−タを支承するための装置 - Google Patents

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】 三相発電機のステータを支承するだめの装置従来技術 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。三相発電機におけ 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もしくはスリップリング側の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ット結合１１により、例えばステータヨークの周方向 に互って分配されて、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。これによっ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っ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が場合によっ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ッ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って解決 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、これによってス 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っては請求の範囲第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ってステータ面が外に向 かっ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、この間隔によシ緩衝 作用が与えられるようになっ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互って、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シ、以下これにつ断面図で、ステータヨークを ｌ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ェ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、リベット結合１１によっ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って、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って保持されている。

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 半割シェ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８字の形を有している２つの遮断リング部分から構成されている。

両方の半割シェ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２０ｔ−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分２１＆、２１ｂの、隣接する側 脚部２２とを貫くリベット結合１１′によっ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って延びる脚部、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ってもちろん有利に はきわめて鋭角な角度を成して延びておシ、ステータ中央部においてほぼ０．０ ５ｍｍからＱ、１ｍｉ＜、ばあいによってはそれ以上の間隔が生せしめられてい ることが明らかである。この間隔によっては、遮断リング２１がその全周に亙っ 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って確実に保持 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、は 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２１ａ１２１ｂから突出し、これらのリングフランジ２ ４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６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だ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 て符号りとＥとで示されている。第３図にはリベット結合１１′ヲ得るだめの孔 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っ 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 れによっ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、ステータラ 遮断リング部分を介して支承することと相俟って、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２ １ａ、２１ｂの外径を正確に、ことに同心的に打抜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へのしつかシした 滑シ嵌めで組込まれる。この２つのケーシング部分の取付けによってはステータ はもはや変化されない。

何故ならば前記取付は力は遮断リング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。これによって 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。これによっ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、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ｌ要な特徴であるが、全周に亙って行なわれるのではなく、所定 のセクタに互ってのみ行なわれる。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って、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）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）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）Ａと 呼ぶ有利には円周角の大き々セグメン）１接続させることができる。この緊締セ グメン）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′ヲ緊締しかつセンタ 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の周囲に亙ってセ 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）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 ）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）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ット間隔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，Ｒ２ｔ　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）Ｂのだ 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０．０５１ｍ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’（ｉ−備えだステータヨーク２０”ｅ３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）Ａの範囲が発電機の幅方向、っまシ軸方向で見て、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よシも長いので、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 ニッ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。これによってステ 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 材料の剛性度によっ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）Ａはケーシングと不動にかつセグメントＣ，ハ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げあいによっては打抜き開口３６を取付けるこ とを含めて、ラジアルリングの材料及び厚さ並びに性質によって決定することが できる。第６図では緊締セグメン）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ってステータの半径方向 の大きい偏位振幅（く０．１朋）はケーシングの剛性の作用によって阻止される 。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）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ヲも同時にしっかシ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って、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）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、緊締結合に除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 示すように外周に互っ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つのスリット３９がステータの積層薄 板に配置されている。このスリット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って、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シ、スリッ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） Ｂが両側で接続され、この移行又は連結セグメン）Ｂは大きな円周角度を有する 緊締セグメン）Ａに移行する。この実施例において緊締セグメン）Ｂの範囲に互 ってのみ有効にしっかりと緊締されることを保証するためには、実除的ではない 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）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 によって行なわれている。

この場合にも適当な切欠きによってスリット開口３６′がステータの積層薄板の 外側の面範囲自体によシ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 隔によって形成された内部の中空室又は範囲、つまシ第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人シールもしくは緩衝材で充填しておくこと かで−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タ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、ビトン又ハソれに類似した（プラスチッ 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。

国際調査報告 ｌｌ１１＃Ｉ１ｍＩＡＰ＃ＫｐＣＴＩＤＥ８６１００３２６入ＮＮＥＸ　Ｔｏ　 Ｔ！：Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴｉＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電気的な機械、特に自動車及びそれに類似した三相発電機におけるステータ を支承するための装置であって、ステータ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）により受容されている形式のものにおいて、ステータヨ ーク（２０）と両側からステータヨーク（２０）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′）との間に遮断リング（２１）が 配置されており、この遮断リング（２１）がステータヨーク（２０）の外リング 面に対して所定の半径方向の間隔を有していることを特徴とする、電気的な機械 のステータを支承するための装置。 ２．電気的な機械、特に自動車及びそれに類似した三相発電機におけるステータ を支承するための装置であって、ステータ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）により受容されている形式のものにおいて、ステータヨ ーク（２０′）が外周において両側のケーシング部分（Ａ支承シールド３１、Ｂ 支承シールド３２）により所定の円周角度だけに亙って少なくとも間接的に保持 されており、同時に所定の円周角度に亙って別個の緊締部材（連結ラジアルリン グ２９）に対して半径方向の間隔が与えられていることを特徴とする、電気的な 機械のステータを支承するための装置。 ３．遮断リング（２１）が半割シェル状の２つの遮断リング部分（２１ａ，２１ ｂ）から成り、これらの遮断リング部分（２１ａ，２１ｂ）が側方のリングフラ ンジ（脚部分２２）で積層板ステータを両側で掴んでおり、これらのリングフラ ンジが互いに向き合って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）が共通の鉛直フランジ（２４）を有しており、この鉛 直フランジ（２４）が鉛直フランジ（２４）を両側から緊締するＡ支承シールド とＢ支承シールド（２３′，１３′）の嵌合孔（２２）に差込まれている、請求 の範囲第１項記載の電気的な機械のステータを支承するための装置。 ４．両側の遮断リング部分（２１ａ，２１ｂ）の移行リング面（２３）がステー タヨークの外リング面に対してもＡ支承シールド（１２′）及びＢ支承シールド （１３′）の内側リング面に対しても鋭角を成している、請求の範囲第１項及び 第５項記載の電気的な機械のステータを支承するための装置。 ５．ステータヨーク（２０）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）によって形成された下方に延びるリングフランジ（２２ ）が、周方向に分割されたリベット結合（１１′）によってステータヨークと結 合されている、請求の範囲第１項、第５項又は第４項記載の電気的な機械のステ ータを支承するための装置。 ６．両方の遮断リング部分から成る遮断リングが、遮断リング部分（２１ａ，２ １ｂ）をステータヨークに固定したあとでステータヨークがステータ孔でマンド レルの上に差嵌められ、同時にケーシングの嵌合孔に嵌合させるために役立つ両 方の合わせられた鉛直フランジ（２４）が正確に同心的に打抜かれることによっ て、正確に同心的に構成されている、請求の範囲第４項又は第５項記載の電気的 な機械のステータを支承するための装置。 ７．遮断リング（２１）の軸方向に延びる円筒状の部分面に（打抜かれた）長孔 （２５）が配置されており、この長孔（２５）の材料厚さ、個数及び残つている 部分の幅に対する比がステータの遮断の程度をほぼ決定している、請求の範囲第 ４項から第６項までのいずれか１つの項に記載の電気的な機械のステータを支承 するための装置。 ８．遮断リングがステータヨーク（２０′）の外周の上に配置されたラジアルリ ング（２９）であって、このラジアルリング（２９）が所定の、有利には周方向 に均一に分配された円周範囲（固定セグメントＣ）に亙つてステータヨーク（２ ０′）の外側のリング表面と固定的に結合され、この円周範囲の間に位置する円 周範囲が移行範囲（緊縮セグメントＡ、連結セグメントＢ）を含めてステータヨ ーク表面に対して間隔をむいて延びており、より大きな間隔を有しかつ両側で移 行又は連結セグメント（Ｂ）に移行する中央の緊縮セグメント（Ａ）が三相発電 機ケーシング（Ａ支承シールド３１、Ｂ支承シールド）の両側で接触する端面に しっかりと緊締するために役立つ、請求の範囲第２項記載の電気的な機械のステ ータを支承するための装置。 ９．ラジアルリング（２９）がステータヨークの周方向にほぼ均一な間隔をおい て分配された少なくとも３つの固定セグメント（Ｃ）を有しており、この固定セ グメント（Ｃ）が積層板ステータの表面にシーム溶接、点溶接、リベット等で結 合されてすり、それぞれ固定セグメント（Ｃ）の両側に接続された移行又は連結 セグメント（Ｂ）と、両側でこの連結セグメント（Ｂ）により挾まれた緊締セグ メント（Ａ）とを有し、この緊締セグメント（Ａ）がより大きな円周角度に亙っ て拡開しており、積層板ステータの鉄薄板長さに比べて大きい緊締長さを有して おり、ステータがステータを両側で緊締するろ相発電機のＡ支承シールド（３１ ）とＢ支承シールド（３２）とによつて緊締セグメント（Ａ）を介してだけ保持 されている、請求の範囲第８項記載の電気的な機械のステータを支承するための 装置。 １０．緊縮セグメント（Ａ）が押込み変形部（３７）を有し、この押込み変形部 （３７）が両側に接触するケーシング部分のための緊締部材（緊締ねじ、緊定ボ ルト）の通過開口（３８）を有している、請求の範囲第９項記載の電気的な機械 のステータを支承するための装置。 １１．ラジアルリング（２９）の交互に配置された緊締セグメント（Ａ）、連結 セグメント（Ｂ）及び固定セグメント（Ｃ）がステータ固有の杖層薄板の周面に 近い範囲のスリット（３９）自体によつて形成されており、固定セグメント（ｃ ）が隣接するステータ積層薄板と一体に構成され、緊縮セグメント（Ａ）の範囲 だけで行なわれる緊締が各緊締セグメント（Ａ）に隣接したケーシングの両側の 切欠き（４０）によつて達成されている、請求の範囲第８項、第９項又は第１０ 項に記載の電気的な機械のステータを支承するための装置。 １２．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積層板ステータの端部積層薄板（２８）を適当に成形するこ とで形成されている、請求の範囲第１項及び第３項から第７項までのいずれか１ つの項に記載の電気的な機械のステータを支承する装置。 １３．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）にシール材又は 緩衝材（シリコンゴム、ビトン）が入れられている、請求の範囲第１項から第１ ２項までのいずれか１つの項に記載の電気的な機械のステータを支承するための 装置。