JPH08505036A - 高電力密度電動機・発電機用固定子とその作成方法 - Google Patents
高電力密度電動機・発電機用固定子とその作成方法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.回転形電気機械的トランスジューサ用の環状固定子であって、 少なくともいくつかが同じである複数のセグメントと、 放射状の外側部分と半径方向の内側の歯部分とを持つ軸方向に延びる本体を含 む前記セグメントと、 前記半径方向の内側の歯部分よりも円周に沿った幅が広く、複数の前記セグメ ントが環状構成で組み立てられる場合、複数のスロットは前記半径方向の内側の 歯部分の間で決まりかつ前記放射状の外側部分は、帰路を形成するため相互に接 触している前記放射状の外側部分と、 隣接するセグメントの対応する面と接触するため、軸方向に延びる半径方向の 側面を持つ前記放射状の外側部分と、 を含むことを特徴とする固定子。 2.少なくとも2つのセグメントを含む、請求項1記載の固定子であって、前 記セグメントのそれぞれは複数の前記半径方向に内側に向かって延びる歯部分を 含み、複数の前記歯は歯本体と歯先端を持ち、かつ少なくとも前記歯の先端のい くつかは組合わされる歯本体より円周に沿った幅が広いことを特徴とする固定子 。 3.請求項1記載の固定子であって、前記セグメントは、燐酸鉄の第1のコー ティングと熱塑性樹脂の第2のコーティングを持つ鉄粉から形成されることを特 徴とする固定子。 4.請求項1記載の固定子であって、セグメントは、端と端を軸方向につない で配置された複数の部分の重ね合わせであることを特徴とする固定子。 5.請求項1記載の固定子であって、半径方向に内側に向かって延びる歯部分 の上に巻線をさらに含むことを特徴とする固定子。 6.請求項1記載の固定子であって、前記少なくとも2個の結合されたセグメ ントによって形成される環の外径のまわりに同心円状に配置された環をさらに含 むことを特徴とする固定子。 7.請求項6記載の固定子であって、前記環は外側に向かって放射状に延びる 冷却フィンを有することを特徴とする固定子。 8.複数のセグメントから電気機械的トランスジューサの固定子をつくる方法 であって、前記セグメントは、放射状の外側部分と半径方向の内側の歯部分と少 なくとも歯の半分とを備えた軸方向に延びる本体を有し、前記放射状の外側部分 は前記半径方向の内側の歯部分よりも円周に沿った幅が広いので、複数の前記セ グメントが環状構成で配置される場合、帰路を形成するため各側部において各セ グメントの軸方向に延びる半径方向の側部は、隣接セグメントの軸方向に延びる 半径方向の側部に接触でき、前記帰路はそこから半径方向に内側に向かって突き 出る複数の歯を持ち、 それによって一行の歯が生成されるように前記複数のセグメントを直線に並べ ることと、 電機子巻線をつくるため前記直線に並べられた歯を巻き線することと、 円周に沿って配置されたセグメントの歯が半径方向に内側に向くように円周状 構造体をつくるため、セグメントを円周に沿って配置することと、 セグメントを円周状に維持するため、円周に沿って配置されたセグメントの外 形の周りに環を締まりばめで密着させることと、 を含むことを特徴とする方法。 9.請求項8記載の方法であって、前記セグメントは、1つまたはそれ以上の 歯を持つことを特徴とする方法。 10. 請求項8記載の方法であって、前記セグメントは、燐酸鉄の第1のコー ティングと熱塑性樹脂の第2のコーティングを持つ鉄粉から形成されることを特 徴とする方法。 11. 請求項8記載の方法であって、前記環は円周に沿って配列されたセグメ ントの外径よりも小さい内径を持ち、 円周に沿って結合されたセグメントの外径の寸法を前記環の内径よりも小さく するために、円周に沿って配列されたセグメントを冷却することと、 前記環を、冷却された前記円周に沿って配列されたセグメントに密着させるこ とと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 12. 請求項8記載の方法であって、前記環は、前記円周に沿って配置された セグメントの外径よりも小さい内径を持ち、 前記環の内径を、前記円周に沿って配置されたセグメントの外径よりも大きい 寸法に膨張させるため、前記環を加熱することと、 加熱した前記環を前記セグメントの周りに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 13. 請求項8記載の方法であって、前記環は、外側に向かって放射状に延び る冷却フィンを有することを特徴とする方法。 14. 複数のセグメントから電気機械的トランスジューサの固定子をつくる方 法であって、前記セグメントは、半径方向の内側および外側表面と2つの軸方向 に延びる半径方向の表面を決める帰路を持ち、前記帰路は、帰路の半径方向内側 表面に必要な要素を全て含んで形成された少なくとも半分の歯を持ち、 前記複数のセグメントの少なくともいくつかを、湾曲した治具上であって、治 具の開いた部分を決める前記治具の2つの対向する止め具要素の間に、並べるこ とと、 第1のセグメントの第1の軸方向に延びる側面は、隣接セグメントの軸方向に 延びる側面に接触するように、前記セグメントが並べられかつ前記セグメントの 前記歯は、半径方向に内側に向いていることと、 前記セグメントが前記治具に密着して取り付けられるように前記止め具要素を 調整することと、 治具の前記開いた部分の間で電機子の電線を持ち込むことを含み電機子巻線を つくるため前記半径方向に内側に向かって延びる歯を巻き線することと、 完全で閉じた円形構造体をつくるため、前記並べられて巻かれたセグメントに 1つまたはそれ以上のセグメントを追加することと、 前記追加されたセグメントを前記電線を使って巻き線することと、 前記治具から前記円形に配列されて巻かれたセグメントを取り外すことと、 セグメントを円周状に維持するため、円周に沿って配置されたセグメントの外 形の周りに環を締まりばめで密着させることと、 を含むことを特徴とする方法。 15. 複数のセグメントから電気機械的トランスジューサの固定子をつくる方 法であって、前記セグメントは、半径方向の内側および外側表面と2つの軸方向 に延びる半径方向の表面を決める帰路を持ち、前記帰路は、帰路の半径方向内側 表面に必要な要素を全て含んで形成された少なくとも半分の歯を持ち、 固定子を形成するため、閉じこめリングの上に複数のセグメントを組み立てる ことと、 第1のセグメントの第1の軸方向に延びる側面が、隣接セグメントの軸方向に 延びる側面に接触するように、前記セグメントが並べられかつ前記セグメントの 前記歯は、前記帰路が閉じこめリングの壁面によりマスクされるように、半径方 向に内側に向いていることと、 歯の先端24をマスクでマスクすることと、 組立られたセグメントにエポキシ・コーティングを適用することと、 前記歯の先端から前記マスクを取り外すことと、 電機子巻き線をつくるため、前記半径方向に内側に向かって延びる歯を巻き線 することと、 を含むことを特徴とする方法。 16. 請求項14記載の方法であって、前記環は、前記円周に沿って配置され たセグメントの外径よりも小さい内径を持ち、 円周に沿って結合されたセグメントの外径の寸法を前記環の内径よりも小さく するため、円周に沿って配列されたセグメントを冷却することと、 前記環を、前記冷却されたセグメントに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 17. 請求項14記載の方法であって、前記環は、前記円周に沿って配置され たセグメントの外径よりも小さい内径を持ち、 前記環の内径を、前記円周に沿って配置されたセグメントの外径よりも大きい 寸法に膨張させるため、前記環を加熱することと、 加熱した前記環を前記セグメントの周りに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 18. 請求項15記載の方法であって、前記閉じこめリングは、前記円周に沿 って配置されたセグメントの外径よりも小さい内径を持ち、 円周に沿って結合されたセグメントの外径の寸法を、前記閉じこめリングの内 径よりも小さくするために、円周に沿って配列されたセグメントを冷却すること と、 前記閉じこめリングを、前記冷却されたセグメントに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 19. 請求項15記載の方法であって、前記閉じこめリングは、前記円周に沿 って配置されたセグメントの外径よりも小さい内径を持ち、 前記閉じこめリングの内径を、前記円周に沿って配置されたセグメントの外径 よりも大きい寸法に膨張させるため、前記閉じこめリングを加熱することと、 加熱した前記閉じこめリングを前記セグメントの周りに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 20. 回転形電気機械的トランスジューサ用の環状固定子であって、 少なくともいくつかが同じである複数のセグメントと、 半径方向の内側部分と放射状の外側の歯部分とを持つ軸方向に延びる本体を含 む前記セグメントと、 前記放射状の外側の歯部分よりも円周に沿った幅が広く、複数の前記セグメン トが環状構成で組み立てられる場合、複数のスロットは前記放射状の外側の歯部 分の間で決まりかつ前記半径方向の内側部分は、帰路を形成するため相互に接触 している前記半径方向の内側部分と、 隣接するセグメントの対応する端面と接触するため、軸方向に延びる放射状の 側面を持つ前記半径方向の内側部分と、 を含むことを特徴とする固定子。 21. 請求項20記載の固定子であって、前記セグメントは、燐酸鉄の第1の コーティングと熱塑性樹脂の第2のコーティングを持つ鉄粉から形成されること を特徴とする固定子。 22. 複数のセグメントから電気機械的トランスジューサの固定子をつくる方 法であって、前記セグメントは、半径方向の内側部分と放射状の外側の歯部分と 少なくとも1つの歯とを備えた軸方向に延びる本体を有し、前記半径方向の内側 部分は前記放射状の外側の歯部分よりも円周に沿った幅が広いので、複数の前記 セグメントが環状構成で配置される場合、帰路を形成するため各側部において各 セグメントの軸方向に延びる放射状の側部は、隣接セグメントの軸方向に延びる 放射状の側部に接触でき、前記帰路はそこから放射状に外側に向かって突き出る 複数の歯を持ち、円周に沿って配置されたセグメントの歯が放射状に外側に向く ように、セグメントを円周の周りに配置することと、 電機子巻線をつくるため前記直線に並べられた歯を巻き線することと、 を含むことを特徴とする方法。 23. 請求項22記載の方法であって、前記セグメントは1つまたはそれ以上 の歯を持つことを特徴とする方法。 24. 請求項22記載の方法であって、前記セグメントは、燐酸鉄の第1のコ ーティングと熱塑性樹脂の第2のコーティングを持つ鉄粉から形成されることを 特徴とする方法。 25. 請求項22記載の方法であって、複数の前記セグメントの帰路の軸方向 の長さは、前記歯の軸方向の長さより長く、前記長さの差は、前記セグメントの 放射状の外側部分に少なくとも1つの環状の肩を決め、 前記セグメントを円周状の位置に維持するため、環状の保持リングを前記セグ メントと肩の周りで締まりばめで密着させること、 を含むことを特徴とする方法。 26. 請求項25記載の方法であって、前記保持リングは、環状の肩の外径よ りも小さい内径を持ち、 前記肩の寸法を前記保持リングの内径よりも小さくするために、円周に沿って 配列されたセグメントを冷却することと、 前記リングを、前記冷却されたセグメントに密着させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。 27. 請求項25記載の方法であって、前記保持リングは、環状の肩の外径よ りも小さい内径を持ち、 前記リングの内径を、前記肩の外径よりも大きい寸法に膨張させるため、前記 リングを加熱することと、 前記セグメントを円周状に維持するため、加熱した前記リングを前記肩に密着 させることと、 をさらに含むことを特徴とする方法。
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