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    公开号:WO1991003824A1
    申请号:PCT/JP1990/001154
    申请日:1990-09-11
    公开日:1991-03-21
    发明作者:Hiromichi Hiramatsu；Toshio Ooji；Yasuo Shibasaki
    申请人:Hitachi, Ltd.；
    IPC主号:H01F38-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 回 転 電 気 機 械
    [0003] 「技術分野」
    [0004] 本発明は、 回転電気機械に関するものであり、 より詳 細には例えばロータリ ト ラ ンスのような、 外側コアと外 側コア内に外側コアとの間に相対回転運動を与えるよう に配設された内側コァとを有する回転電気機械に関する ものである。
    [0005] 「背景技術」
    [0006] この種の回転電気機械にあっては、 外側コアの内周面 および内側コアの外周面に複数のコイルが軸線方向に互 いに隔てて埋設されている。 各コイルは、 外側コアの内 周面または内側コァの外周面に形成された溝内に埋設さ れている。
    [0007] 従来、 円形断面の金属線を複数巻く こ とにより各コィ ルは構成されている。 この様なコイ ルを溝に埋設するた め、 溝の断面形状の寸法は、 コイルの断面形状の寸法よ り十分大き く なっている。
    [0008] すなわち、 コ イ ルの溝内での占有率は低い。 よって内 側コアのコ イ ルと、 このコ イ ルと対面する外側コアのコ ィ ルとの間の結合係数も低いので、 回転電気機械の効率 も低く なる。
    [0009] 「発明の開示」
    [0010] よって、 本発明は、 コ イ ルの溝内での占有率を高め、 よって内側コアのコ イルと、 このコイ ルと対面する外側 コアのコイルとの間の結合係数を高め、 高効率の面転電 気機械を得ることを目的とする。
    [0011] この目的を達成するため、 本発明においては、 コアの 溝内のコィルの金属線の横断面形状が非円形となってい る。
    [0012] 「図面の簡単な説明 J
    [0013] 第 1図は、 第 3図に示されたロータ リ ト ラ ンスのロー タコア内のコイルを示す破断断面図、
    [0014] 第 2 IIは、 従来のロータ リ ト ラ ンスのロータコア内の コイルを示す破断断面図、
    [0015] 第 3図は、 本発明の一実施例を適用した口一タ リ トラ ンスを示す縦断面図、
    [0016] 第 4図は、 第 3図のロータリ ト ラ ンスのロータコアを 示す一部破断斜視図、
    [0017] 第 5図は、 コイルが装着される前のロータコアを示す 一部破断斜視図、
    [0018] 第 6図は、 コ イルをロータコアに装着する装置の全体 を示す斜視図、
    [0019] 第 7図は、 第 6図の装置の側面図、
    [0020] 第 8図は、 第 6図の装置のコイルの形成装置の詳細を 示す正面図、
    [0021] 第 9図および第 1 0図は、 それぞれ第 8図の K一 K線 および X— X線から見た図、
    [0022] 第 1 1 A図から第 1 1 H図までは、 コイ ルのロータコ ァへの装着手順を示す図、 第 1 2図は、 本発明の別の実施例を適用したロータリ トランスのロータコア内のコィルを示す破断断面図、 第 1 3図は、 コイルが装着されたロータコアを示す断 面図、
    [0023] 第 1 4図は、 第 1 3図のロータコァを示す拡大された 一部破断断面図、
    [0024] 第 1 5図および第 1 6図はコ イルの伸びを示す線図、 第 1 7図は、 ロータコアとプッ シャとの位置関係を示 す拡大された縦断面図、
    [0025] 第 1 8図は、 コ イ ル溝内でのコイ ルの動きを示す断面 図、
    [0026] 第 1 9図は、 コイル線材の伸び一荷重線図、
    [0027] 第 2 0図は、 さらに別の実施例のコイルを示す斜視図、 第 2 1図は、 別の実施例のロータリ ト ラ ンスを示す断 面図、 そして
    [0028] 第 2 2図は、 第 2 1図のロータ リ トランスの斜視図で ある。
    [0029] 「発明の実施するための最良の形態」
    [0030] 本発明の一実施例を適用したロータ リ ト ラ ンス 1 は、 第 3図に示されるように、 外側の管状コアすなわちロー タコア 1 0 と、 ロータコア 1 0内に相対回転運動自在に 配設された内側の管状コアすなわちステータコアとを備 えている。
    [0031] 第 4図に示されるように、 ロータリ トランス 1 の口一 タコア 1 0の内周面には、 コ イ ル 1 2を収容するチャ ン ネル断面形状を有する複数個の円周方向コ イ ル溝 1 1が 軸線方向に互いに隔てて形成されている。 さらに、 ロー タコア 1 0の内周面には、 軸線と平行な複数の軸線方向 ターミナル溝 1 3が円周方向に互いに隔置して形成され ている。 コイル 1 2の端部は、 ターミナル溝 1 3内を口 ータコア 1 0の外まで延びている。
    [0032] 第 1図に示されるように、 コ イ ル溝 1 1 に埋設された コ イ ル 1 2 は、 金属線を複数画、 図示実施例の場合は 2 回、 巻いたものである。 各金属線の断面形状は楕円形と なっており、 コイル溝 1 1内に密接して嵌まっている。 第 1図に示されたロータコア 1 0 は、 第 2図に示され たロータコアに比して、 コ イ ルの溝内の占有率が高く な つている。 これにより、 内側コアのコイルとの間の結合 係数は、 従来のものに比して高く なる。 さらに、 従来の ものにあっては、 コイル溝の寸法がコ イ ルのそれに比し て十分大きいので、 コィルは接着剤 1 2 ' により コイル 溝内に保持されている。 しかし、 第 1図に示されたロー タコア 1 0では、 コイル 1 2 はコィル溝 1 1内に密接し て嵌まっているため、 接着剤を用いる必要はない。 よつ て、 接着剤の存在により生じる漏洩ィ ンダクタンスの増 加を防ぐことができる。
    [0033] 次に、 第 1図に示されたロータコア 1 0へのコイル 1 2の装着装置について第 6図から第 1 0図までを参照 して説明する。
    [0034] 第 6図および第 7図に示されるように、 コ イ ル装着装 置は、 金属線を複数回巻いて、 前段成形コイ ルを形成し そのコイ ルを保持するコ イ ル保持治具 2 0 と、 そのコィ ル保持治具 2 0を開閉させるための拡張機構部 3 0 と、 コィル保持治具 2 0及び拡張機構部 3 0 の回転位置決め を行うモータ部 4 0 と、 前記コ イ ル保持治具 2 0 に巻か れた前段成形コィルの端部の処理を行うためのフォーミ ングガイ ド部 5 0 と、 前段成形コィ ルに溶剤を塗布して その形状を固定させるための溶剤塗布部 6 0 と、 ロー夕 コア 1 0を保持するためのコア保持部 7 0 と、 コア保持 部 7 0 の位置決めを行うコア位置決め部 8 0 と、 ロータ コア 1 0 のコ イ ル溝 1 1 に押し込まれたコイ ル 1 2を更 に拡開整形するためのコィル整形部 9 0 と、 各動作をコ ン ト ロールする制御装置 （図示しない） とにより構成さ れている。
    [0035] コィル保持治具 2 0 は、 円形断面形状の金属線材 2 4 が卷線され前段成形コィルが形成されるプッ シャ 2 1 と、 前段成形コィルの端部を一時的に保持するェン ドフ ッ ク 2 9 と、 線材 2 4の一端を掛け止めしておく ワイヤフッ ク 2 8 とから成っている。
    [0036] プッ シャ 2 1 は、 大径部 2 1 1 と、 これと一体に形成 された小径部 2 1 2 とを有する。 ブッ シャ 2 1 は、 軸線 方向に 4個のブッ シャ片 2 1 ' に等分に分割されている。 線材 2 が巻線されるコ イ ルガイ ド 2 5力 第 9図に示 すように、 小径部 2 1 2 の外周面に形成されている。 コ ィルガイ ド 2 5にはコィルを収容可能な幅を持つ溝 251 が形成されており、 その両端部には線材 2 4の線径の 1 ノ 2以下の高さのス ト ツバ 2 5 2が形成されている。
    [0037] エン ドフ ッ ク 2 9 は、 ブッ シャ 2 1 の端面に設けられ ており、 コィル保持治具 2 0のコイ ルガイ ド 2 5に卷線 されたコイ ルの端部をロータコア 1 0のターミナル溝
    [0038] 1 3内に装着できるように、 一時的に保持するためのも のである。
    [0039] また、 ワイ ヤフ ック 2 8 は、 プッ シャ 2 1 の大径部 2 1 1 に固設されているため、 ブッ シャ 2 1 の回転と同 期する。 更に、 ワイヤフック 2 8 は、 コア保持部 7 0を 摺動移動した場合でもコア保持部 7 0 と干渉しないよう にプッ シャ 2 1 の軸線から半径方向外方に設けられてい る。 ワイヤフック 2 8には線材 2 の一端を掛け止めす るフック 2 8 1が設けられている。
    [0040] 拡張機構部 3 0 は、 プッ シャ 2 1を取り付けるッメ部
    [0041] 3 1 と、 ッメ部 3 1 に開閉運動を与えるエアーチヤ ック 3 2 と、 開閉量を調整するス ト ツバ 3 9 と、 エア一チヤ ック 3 2に駆動用エアーを供給するエアーフィ一ドバイ ブ 3 3 と、 エアーチャ ック 3 2を保持するフランジ 3 4 と、 フランジ 3 4に取り付けられモータ部 4 0の回転力 をタイ ミ ングベル ト 3 5により受けるためのタイ ミ ング プーリ 3 6 と、 フランジ 3 4の回転を円滑にするための ベアリ ング 3 7 と、 ブラケッ ト 3 8 とから成っている。
    [0042] ッメ部 3 1 は、 プッ シャ 2 1 の大径部 2 1 1を保持し、 エアーチャ ック 3 2 により開閉してプッ シャ 2 1 のプッ シャ片 2 1 ' 同士を互いに半径方向に遠近動作させる。 エアーチャ ック 3 2 は、 所定圧のエアーが供給される ことにより開閉動作を行う もので、 チャ ックが回転して もエアーの供給が継続して行えるロータ リ形である。 ス ト ツバ 3 9 は、 ッメ部 3 1 に当接し、 プッ シャ 2 1 が前段成形コ ィルの内径と前段成形コ ィ ルのコ イ ル溝内 への押し込み量とを調節するものである。 このス ト ツバ 3 9 の位置を調整するこ とにより内径の異なるロータコ ァ 1 0や深さの異なるコイ ル溝 1 1 に対応できるよう に なっている。
    [0043] エアーフ ィー ドパイ ブ 3 3 は、 ロータ リ形エアーチヤ ック 3 2 に駆動用のエアーを供給するもので、 ェアーチ ャ ッ ク 3 2 に固定され、 その回転に影響されるこ とな く エアーを供給するこ とが可能である。
    [0044] フラ ンジ 3 4 は、 エアーチャ ック 3 2 のッメ部 3 1 と 反対側の端面を保持する。 フラ ンジ 3 4 には、 内部をェ ァーフ ィー ドパイ ブ 3 3が通り、 その外周にはタイ ミ ン グプーリ 3 6 とべァリ ング 3 7 が取り付けられた管状蚰 3 4 1 が突設されている。
    [0045] モータ部 4 0 は、 モータ 4 1 と、 モータ 4 1 により画 転されるタイ ミ ングプーリ 4 2 と、 ブラケ ッ ト 4 3から 成っている。 モータ 4 1 により回転されたタイ ミ ングプ ーリ 4 2 はタイ ミ ングベル ト 3 5を介して拡張機構部 3 0 のフラ ンジ 3 4を回転させる。
    [0046] フ ォーミ ングガイ ド部 5 0 は、 プッ シャ 2 1 の外周に 卷線された線材 2 4を上から押え込み、 線材 2 4 の浮き 上がりを防止するためのフォーミ ングガイ ド 5 1 と、 フ ォーミ ングガイ ド 5 1を保持するガイ ド板 5 2 と、 ガイ ド板 5 2 に取り付けられ、 フォーミ ングガイ ド 5 1 の下 降を制限するためのス ト ツバ 5 3 と、 ス ト ッノ、 · 5 3に当 接しフォーミ ングガイ ド 5 1 の下降量を調節するための アジヤスタ 5 4 と、 フォーミ ングガイ ド 5 1 の上下動を 行わせるエアーシリ ンダ 5 5 と、 フォーミ ングガイ ド 5 1 の案内となるリニアガイ ド 5 6 と、 ブロ ック 5 7 と ブロ ック 5 7を支えるブラケッ ト 5 8 とから成っている。
    [0047] フォーミ ングガイ ド 5 1 は、 第 8図に示すように線材 2 4の直径とほぼ同じ厚さとなっている。 これにより線 材 2 4の端部処理の際にその曲点で適度な曲率を線材 2 4に与えることができ、 かつロータコア 1 0のターミ ナル溝 1 3内に収納できる寸法とすることができる。 こ のフォーミ ングガイ ド 5 1 の線材 2 4 との接触部分には、 第 9図に示されるように、 プッ シャ 2 1 の溝 2 5 1 に線 材 2 4を巻線した状態でス ト ツパ 2 5 2が充分入る凹所 5 1 1が形成されている。 凹所 5 1 1 の深さは線材 2 4 の線径とほぼ同程度になっている。 この凹所 5 1 1 によ り、 線材 2 4の端部処理の際、 線材 2 4を充分押えるこ とができるため、 線材 2 4の浮き上がりを防止すること ができる。
    [0048] 溶剤塗布部 6 0 は、 自己融着性を持つ線材 2 4間を接 着するためのものである。 溶剤塗布部 6 0 は、 溶剤を線 材 2 4 に滴下するノ ズル 6 1 と、 収納した溶剤をノ ズル 6 1 に供給するためのシ リ ンジ 6 2 と、 シ リ ンジ 6 2を 支持する支持板 6 3 と、 支持板 6 3が取り付けられたべ ース 6 4 と、 ベース 6 4 に取り付けられシ リ ンジ 6 2 の 下降を制限するためのス ト ツバ 6 5 と、 ス ト ツバ 6 5に 接触し下降量を調節するためのアジヤスタ 6 6 と、 ベー ス 6 4を駆動してシ リ ンジ 6 2を上下動させるためのェ アーシリ ンダ 6 7 と、 上下動する際の案内となるリニア ガイ ド 6 8 と、 ブロ ック 6 9 と、 ブロ ック 6 9を支える ブラケッ ト 6 9 1 とから成っている。
    [0049] コァ保持部 7 0 は、 ロータコア 1 0を保持しておく た めのコアホルダ 7 1 と、 コアホルダ 7 1を保持するため のホルダ板 7 2 と、 ホルダ板 7 2に取り付けコアホルダ 7 1 の回転方向の位置決めを行う面り ドメ 7 3 と、 ロー タコア 1 0を上下方向に偏心させるための上ガイ ド 7 4、 下ガイ ド 7 5 と、 上ガイ ド 7 4 に取り付けられた L型金 具 7 6 と、 下ガイ ド 7 5に取り付けられた T型金具 Ί 7 と、 T型金具 7 7 へ L型金具 7 6を押さえつけておく た めの予圧スプリ ング 7 8 と、 予圧スプリ ング 7 8を付勢 する予圧ボル ト 7 9 と、 ブラケッ ト 7 2 1から成ってい る。
    [0050] コア位置決め部 8 0 は、 コア保持部 Ί 0を取り付ける ためのプレー ト 8 1 と、 プレー ト 8 1上に設置しコア保 持部 7 0の T型金具 7 7を介レてロータコア 1 0を上下 方向に偏心移動させるためのジグシリ ンダ 8 2 と、 コア JP90 01154
    [0051] 1 0 保持部 7 0をブッ シャ 2 1 のところへ移動させる際の案 内となるリ ニアガイ ド 8 3 と、 リ ニアガイ ド 8 3の側面 に取り付けられロータコア 1 0 のコイル溝 1 1 のピッチ に合わせてコァ保持部 7 0を送るためのコアポジショナ 8 4 と、 コアポジショナ 8 4の溝部に接触、 押圧して位 置決めを行うスブリ ングプラ ンジャ 8 5 と、 スプリ ング ブランジャ 8 5を保持するためのホルダ 8 6 と、 ス ト ツ ノ、 · 8 7 とから成っている。
    [0052] コィル整形部 9 0 は、 前段成形コィルを拡開整形する ための治具 9 1 と、 治具 9 1を固定した L型のブレー ト
    [0053] 9 2 と、 プレー ト 9 2をコア保持部 7 0に対して前、 後 進させるためのリ ニアガイ ド 9 3 とから成っている。
    [0054] コィル整形部 9 0の前進 （第 8図において左方） によ り、 治具 9 1がロータコア 1 0内に挿入される。
    [0055] 治具 9 1 は、 ロータコア 1 0の内径寸法に比して 0. 2 咖だけ小径の外径を有する中空のゴム製の筒であって、 その外径を 0. 4 〜 0. 5 跏拡大させることができる弾性を 有している。 ス ト ツバ 9 5 は、 プレー ト 9 2の前進を制 跟する。
    [0056] 次に、 ロータコア 1 0へのコ イ ル 1 2 の装着手順につ いて第 1 1 A図から第 1 1 H図までを参照して説明する < まず、 第 1 1 A図に示されるように、 コイル保持治具 2 0 は、 プッ シャ 2 1が開閉機構部 3 0によって閉じら れている。
    [0057] 次に、 第 1 1 B図に示されるように、 線材 2 の一端 をワイヤフ ック 2 8に掛け止めして、 コイルガイ ド 2 5 に巻画し前段成形コィルを形成する。
    [0058] 前段成形コィルの端部はヱン ドフ ック 2 9 に掛け止め されて、 ロータコアのターミナル溝 1 3にその端部が入 るように整形される （第 1 1 C図） 。
    [0059] コィル保持治具 2 0 はロータコア 1 0内に前段成形コ ィルとコィル溝とが整合するように挿入され位置決めさ れる （第 1 1 D図） 。
    [0060] 次に、 ブッ シャ 2 1 を半径方向外方に拡開して、 前段 成形コイルをロータコア 1 0 のコイル溝 1 1 に嵌め込む (第 1 1 E図） 。
    [0061] ブッ シャ 2 1を閉じ、 ロータコア 1 0をコィル保持治 具 2 0から引き抜く。 コ イル 1 2 はロータコア 1 0 のコ ィル溝 1 1内に収納されている （第 1 1 F図） 。
    [0062] ロータコア 1 0 のコイ ル溝 1 1内に装着されたコ イル 1 2を更に拡開し、 コイ ル 1 2 の内径寸法とロータコア 1 0の内径寸法とを一致させるための治具 9 1を挿入し、 コイル 1 2をコィル溝 1 1 に押圧する （第 1 1 G図） 。 最後に、 治具 9 1がロータコア 1 0から引き抜かれる (第 1 1 H図） 。
    [0063] 上述の装着において、 コア保持都 7 0において保持さ れるロータコア 1 0 は、 第 5図に示される形状を呈して いる。 ロータコア 1 0のコイル溝 1 1 の寸法は以下の条 件を満たすようになつている。 すなわち 2 d = £ < W ,
    [0064] d > D 2
    [0065] ここで、 dは前段成形コイ ルを形成する線材 2 4の径 を表わす （第 1図） 。
    [0066] このロータコア 1 0を用いて、 前述の手順に沿って前 述の装置により コイルをロータコアに装着すると、 第 1 図に示されるような楕円断面形状の線材からなるコイル 1 2が得られる。
    [0067] また、 ロータコア 1 0のコィル溝 1 1 の寸法を変えた 場合、 例えば以下の条件を満たすようになつている場合、 すなわち、
    [0068] 2 d = £≥ W 2
    [0069] d > D 2
    [0070] コイ ル溝 1 1 に装置されたコィルの線材の断面形状は、 第 1 2図に示されるように矩形となる。 この場合、 第 1 図のものに比して、 より占有率が増加し、 結合係数が高 められる。
    [0071] 次に、 結合係数について説明する。
    [0072] コィル溝 1 1内に装着されたコイル 1 2 は、 ブッ シャ 2 1 の円弧部と同心状となる円弧部 1 2 c と、 ブッ シャ 片 2 1 ' 間を延在する直線部 1 2 £からなつている。 こ のコィル円弧部の中心は半径方向にしか力が作用せず、 直線部と比べて作用する力が小さい。 よって、 プッ シャ 2 1 はコイルの円弧部の中心がコィ ル溝 1 3 と対応する ようにコア内に挿入される。 これにより、 コ イ ルの端部 がターミ ナル溝へ引きずられる恐れや、 他のコイ ルとの 摩擦などの干渉の恐れもない （第 1 3図、 第 1 4図） 。 次に、 コイル 1 3 の伸び率に関して、 直線部と円弧部 では伸び率が異なる。 このことを表すために、 円弧部の 中心を角度 0 ° となるようにして、 コイ ル 1 3の円周の 位置を第 1 5図に示すように定め、 コィルの各場所にお ける伸び率を示すと第 1 6図のようになる。 第 1 6図か ら明らかなように、 伸び率は角度 4 5 ° 即ちコイ ル 1 2 の直線部ほど大き く、 円弧部の中心ではほぼ 0 となり、 伸び率のグラフはほぼ s i nカーブを描く。 このことか らも円弧部の中心では力が作用しないことがわかる。 ま た本実施例では、 最大伸び率である 4 5度の位置でも ト ラ ンスとしての電気的特性が劣化しないよう、 予めコィ ルの塑性変形後の伸び率を見込んだ直径を有する線材 2 4を使用し、 所望の特性が得られるようになつている, すなわち、 塑性変形後の伸び率を見込んだ線材 2 4を 使用することで ト ラ ンスとしての性能は向上する。 線材 2 4の伸び率の限界値をコ イ ル 1 2、 ロータコア 1 0間 の漏洩ィ ンダクタンス、 結合係数等より求め、 この限界 値の範囲内の伸び率となるようにロータコア 1 0内にコ ィル 1 2を挿入後拡開することでロータコア 1 0 は形成 される。
    [0073] 次に、 コイ ルの伸び率の設定方法について説明する。 コイルが装着される部分のプッ シャの外径を D 3 、 コァの内径を D 2 、 ク リ アラ ンスを C、
    [0074] 前段成形コィ ルの線径を d とすると （第 1 7図） 、 次 式の関係が成立する。
    [0075] D 3 = D 2 ( c + d ) … （1) ク リアランス Cは、 第 1 7図に示したように、 コア 1 0の内径と、 ブッ シャ 2 1 に巻線されたコ イ ル 1 2の 径とのすきま部の寸法である。
    [0076] コィノレ 1 2をコア 1 0に接着後、 スプリ ングバックを 起こしてもコ イ ル溝 1 1から半径方向内方に突出しない 条件 （以下、 幾何学的制約） を満たす伸び率の限界は、 次の式より求めることができる。
    [0077] D 2 - D 3
    [0078] a I = + X (2)
    [0079] D
    [0080] ここで、 Xは、 第 1 8図に示したようにコ イ ル 1 2を プッ シャ 2 1 により拡開した後に生じるコ イ ル 1 2 のス ブリ ングバック量である。
    [0081] また、 結合係数 Kは、 ある一定値より低ければトラ ン スとしての役目を果たさなく なり、 結合係数 Kが一定値 以上をとるようにしなければいけない。 よって、 伸び率 ！ はこの条件を満たすものでなければならない。
    [0082] 以下に、 結合係数 Kを求める式を表わす。
    [0083] ここで、 K ： 結合係数 D ： 溝中心径
    [0084] £！ ： 溝深さ £ g ： ギャ ップ長
    [0085] S i ： 対向面積 N ： 巻線数
    [0086] d ： 線材径
    [0087] ： イ ンダクタ ンス定数
    [0088] ギャ ップ長 g は、 ロータコア 1 0 のコイ ルとステー タコアのコイル 1 3 との間のすきまの寸法である。
    [0089] また、 対向面積 S i は、 コイルが揷入されているロー タコアのコイル溝 1 1 の両側のステータと対向する部分 の面積である。
    [0090] 結合係数 Kが 1 に近ければ近いほど、 またコィルの円 周上の場所による結合係数の変化が小さいほど、 そのコ ィルの信号の伝達率が良いことになる。
    [0091] この理論結合係数 Kの変化する許容範囲として、
    [0092] K ' = 0. 0 0 5 と設定する。
    [0093] こ こで、 実測値 D 2 = 1 5. 3 5、 ク リ アラ ンス C = 0. 1、 コィルの線柽 d = 0. 1 6 1を（1)式に代入すると- D 3 = 1 4. 8 2譲となる。
    [0094] また、 幾何学的制約による伸び率 or , は、 （1)式により 求めたブッ シャの外形 D 3 、 コアの内径 D 2 、 スプリ ン グバック量 Xを (2)式に代入すると、
    [0095] , = 4. 6 %となる。
    [0096] 次に、 コア 1 0 のコイ ル溝 1 1 にコ ィ ルを塑性変形し て挿入する際に、 コイルを形成する線材に被覆のはがれ クラ ック等の発生により予期できない抵抗の急激な上昇 によるコィルの電気的性能の低下を生じない限界の伸び 率 0： 2 ¾：求める。
    [0097] 第 1 9図に示すように、 線材は伸び率 2 0 %以上にな らないと破断しないが、 伸び率 1 4〜 1 5 %以上になる と被覆のはがれ、 クラ ックを発生して急激な抵抗の変化 をきたす恐れがある。 そこで、 伸び率は最大でも 1 3 % 程度に押さえる必要がある。
    [0098] さらに、 ト ラ ンスとしての電気的性能の制約によって 決まる伸び率 or 2 を求める。
    [0099] まず、 （3)式に上記各数値を代入すると、
    [0100] K = 0.9 1 となる。
    [0101] この実際の K = 0.9 1 は、 本実施例のロータ リ トラ ン スのとる値である。 また、 上記したように結合係数の変 化率の許容範囲として定めた K ' = 0.0 0 5から結合係 数は実際には、 Κ = 0.9 0 5を満たせば良いことになる。 結合係数変化後の Κ = 0.9 0 5を (3)式に代入すると、 線 柽 = 0· 1 5 7 0議となる。
    [0102] 即ち、 電気的性能の制約により求まる伸び率 α2 は、 塑性変形前の実測値 d - 0. 1 6 4 1腿、 及び塑性変形後 の d , = 0. 1 5 7 0 mmより、 α2 = 9.2 %となる。 よつ て、 伸び率は、 4.6〜9.2 %にすることが最も望ましい。
    [0103] さらに別の実施例として、 第 2 0図に示されるように、 楕円形断面形状または矩形断面形状を有する金属線によ り コイル 1 2を形成して、 ロータコア 1 0またはステー タコァの溝内に埋設しても良い。 また、 前述の装置を用いて、 第 2 1図および第 2 2図 に示される形式のロータ リ ト ラ ンスを形成するこ とがで き る。 このロータ リ ト ラ ンスは、 イ ンナーステ一タ コ ア 1 0 わ と、 アウターステータコア 1 0 a と、 両者間に配 設された中間ロータコア 1 0 c とを有する。 このロータ リ ト ラ ンスにおいても、 前述のロータ リ ト ラ ンスと同様 の効果を得ることができる。
    [0104] 「産業上の利用可能性」
    [0105] このよ う なロータ リ ト ラ ンス 1 は、 例えばビデオテー プレコーダ （ V T R ) のテープ走行系に用いることがで きる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 外側の管状コアと、 該外側コア内に該外側コアと の間に相対回転運動を与えるように配設された内側のコ ァとを有し、 前記外側コアの内周面の溝内におよび前記 内側コアの外周面の溝内にそれぞれ金属線の複数巻きの コイルが埋設されている回転電気機械において、 前記内 側コアおよび外側コアの少なく ともどちらか一方の前記 コィルの金属線の横断面の形状が非円形断面形状である ことを特徴とする面転電気機械。
    2 . 請求の範囲第 1項の面転電気機械において、 金属 線の前記横断面形状が楕円形状であることを特徴とする 回転電気機械。
    3 . 請求の範囲第 1項の面転電気機械において、 金属 線の前記横断面形状が矩形であることを特徴とする画転 電気機械。
    4 . 請求の範囲第 1項の回転電気機械において、 金属 線の前記横断面が偏平であることを特徴とする回転電気 機械。
    5 . 請求の範囲第 1項の回転電気機械において、 前記 溝の寸法より大きい寸法を有する円形断面の金属線の複 数巻きの前段成形コィルを前記溝内に押し込むことによ り前記非円形断面形状が形成されていることを特徴とす る回転電気機械。
    6 . 請求の範囲第 5項の面転電気機械において、 前記 外側コアの内周面の溝内の前記コイルは、 軸線方向に 4 分割されかつ半径方向に拡張自在な円柱体に巻き付けら れた前記前段成形コィルを該円柱体を拡張させることに より前記溝内に押し込むことにより形成されていること を特徴とする面転電気機械。
    7 . 請求の範囲第 6項の回転電気機械において、 前 記溝の軸線方向長さが前記前段成形コィルの軸線方向長 さより大き くかつ前記溝の半径方向深さが前記前段成形 コ イ ルの線径より小さいことを特徴とする面転電気機械 <
    8 . 請求の範囲第 6項の回転電気機械において、 前記 溝の軸線方向長さが前記前段成形コィルの軸線方向長さ より小さ くかつ前記溝の半径方向深さが前記前段成形コ ィルの線径より大きいことを特徴とする回転電気機械。
    9 . 請求の範囲第 6項の面転電気機械において、 該回 転電気機械がロータ リ ト ラ ンスであることを特徴とする 回転電気機械。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE4091518T0||
    JP2986876B2|1999-12-06|
    JPH03174707A|1991-07-29|
    DE4091518T1|1991-10-10|
    KR970004572B1|1997-03-29|
    KR960008791B1|1996-07-03|
    KR920702000A|1992-08-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-03-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE KR |
    1991-10-10| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 4091518 Country of ref document: DE Date of ref document: 19911010 |
    1991-10-10| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 4091518 Country of ref document: DE |
    1996-02-29| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1019960701053 Country of ref document: KR |
    1996-12-06| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1019960706952 Country of ref document: KR |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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