(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容されて両端部が前記スロットの両端から突出する導体からなる上層コイル辺及び下層コイル辺と、径方向外端部が前記下層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる下層コイル端部と、径方向外端部が前記上層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる上層コイル端部とを備え、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル端部の径方向内端部が電気的に接続されてなる回転電機の電機子コイルの製造方法であって、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記下層コイル端部と、前記下層コイル端部と一体に形成されて前記各下層コイル端部を接続する連接片部とからなる内側円板を形成し、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記上層コイル端部と、前記上層コイル端部と一体に形成されて前記各上層コイル端部を接続する連接片部とからなる外側円板を形成し、
前記電機子鉄心に嵌入された回転軸に前記内側円板を嵌着後、更に前記外側円板を嵌着するとともに、前記上層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル辺の端部を接続し、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記下層コイル辺の端部を接続し、前記両コイル端部の径方向内端部同士を接続し、そしてその後、前記連接片部を除去することにより、前記上層コイル端部は整流子片を兼ねることを特徴とする回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項２】
前記各スロットは一対の前記上層コイル辺及び前記下層コイル辺を収容し、前記上層コイル端部及び前記下層コイル端部はそれぞれ前記スロット数の２倍に等しい数だけ形成される請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項３】
前記連接片部は、前記内側円板の内周端部及び前記外側円板の外周端部に形成される請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項４】
前記連接片部は輪板形状を有する請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項５】
前記電機子鉄心の一端側の前記下層コイル端部、前記下層コイル辺、前記電機子鉄心の一端側の前記上層コイル端部及び前記上層コイル辺は一体に形成されて略１ターンのコイル導体を構成し、前記電機子鉄心の他端側の前記下層コイル端部及び上層コイル端部は前記内側円板及び外側円板により構成される請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項６】
前記電機子鉄心の一端側の前記下層コイル端部は前記下層コイル辺と一体に形成され、前記電機子鉄心の一端側の前記上層コイル端部は前記上層コイル辺と一体に形成され、前記電機子鉄心の他端側の前記下層コイル端部及び上層コイル端部は前記内側円板及び外側円板により構成される請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項７】
前記電機子鉄心の両側に前記内側円板及び外側円板を一対づつ嵌着する請求項１記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項８】
回転電機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容されて両端部が前記スロットの両端から突出する導体からなる上層コイル辺及び下層コイル辺と、径方向外端部が前記下層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる下層コイル端部と、径方向外端部が前記上層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる上層コイル端部とを備え、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル端部の径方向内端部が電気的に接続されてなる回転電機の電機子コイルの製造方法であって、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記下層コイル端部と、前記下層コイル端部と一体に形成されて前記各下層コイル端部を接続する連接片部とからなる内側円板を導体板から打ち抜き、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記上層コイル端部と、前記上層コイル端部と一体に形成されて前記各上層コイル端部を接続する連接片部とからなる外側円板を導体板から打ち抜き、
電気絶縁性の薄板又は膜からなる絶縁連結材を前記内側円板の各前記下層コイル端部に貼着した後、前記連接片部を除去して連接片部無しの内側円板を形成し、
電気絶縁性の薄板又は膜からなる絶縁連結材を前記外側円板の各前記上層コイル端部に貼着した後、前記連接片部を除去して連接片部無しの外側円板を形成し、
前記電機子鉄心に嵌入された回転軸に前記内側円板を嵌着後、更に前記外側円板を嵌着するとともに、前記上層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル辺の端部を接続し、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記下層コイル辺の端部を接続し、前記両コイル端部の径方向内端部同士を接続することにより、前記上層コイル端部は整流子片を兼ねることを特徴とする回転電機の電機子コイルの製造方法。
【請求項９】
前記絶縁連結材の両面に前記内側円板及び外側円板を貼着する請求項８記載の回転電機の電機子コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転電機、例えば直流電動機の電機子コイルの製造方法又は前記製造方法で製造された電機子コイルを備える回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スタータ等の小型直流電動機の回転子は、モールド成形を含む整流子製造工程、電機子コイル巻装工程、整流子組付け工程、整流子片に電機子コイルを接合する接合工程を順番に実施して製造される。
一方、特開昭６３−１９４５４１号公報は、回転軸に嵌められたモ−ルド樹脂筒（絶縁材）の表面部に軸方向に伸びるブラシ接触部を部分的に埋め込み、かつモ−ルド樹脂筒の内部に周方向に傾斜しつつ軸方向へ延伸する内側導体を埋め込み、ブラシ接触部の一端から径方向へ外側ライザ部へ延設し、この外側ライザ部と電機子鉄心との間にてこれら両者から電気絶縁しつつ内側導体の一端から径方向に内側ライザ部を延伸させてなる整流子片を開示している。このようにすれば、コイルエンドを省略することができる。
【０００３】
また、整流子片を径方向に放射状に配列したサーフェイス型整流子も知られている。サーフェイス型整流子では、整流子片を上記モ−ルド樹脂筒の外周部に担持しなくてもよいので、高速回転において有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の回転電機の回転子の製造方法は、上述の如く製造工程が複雑多岐にわたり、熟練作業の連続で自動化も容易でないという問題があった。
また、上記した従来の回転子は、電機子コイルのコイルエンドが電機子鉄心から軸方向に膨設されるためスペースの増大が不可避であり、しかもこのコイルエンドに大きな遠心力がかかってしまうのでその対策を必要とするという不具合、更に、回転軸に嵌着される整流子のモールド樹脂筒がその外周部に整流子片を担持する構造であるので、高速回転時の耐遠心力及び冷却性能に劣るという不具合を本質的に内包している。すなわち、その外周部において整流子片を担持するモ−ルド樹脂筒は整流子片をその遠心力に抗して保持しなければならず、さらに整流子片の抵抗発熱及びブラシによる摩擦熱の影響を受けるので、大きな熱的、機械的負荷が掛かる。
【０００５】
また、上記したサーフェイス型整流子では、コイルを必要ピッチ湾曲するために電機子鉄心の端面からコイルのコイルエンド収容空間を介してこのサーフェイス型整流子を配設し、更にその外側にブラシを横置きせねばならず、モータの軸方向長及び体格、重量が増大するという問題がある。また、コイルエンドに掛かる遠心力によりモータの高速回転が制限されるという問題がある。
【０００６】
更に、上記公報の整流子片は、径大なライザ部を有するので半径に比例する整流子片の遠心力が従来より格段に増大し、それを担持するモ−ルド樹脂筒の負担が大きく、モータを高速回転することができないという問題を内包する。また、モ−ルド樹脂筒中に整流子片すなわちブラシ接触部及び内側導体の両方を径方向に二段に担持せねばならず、モ−ルド樹脂筒の負担は従来の場合より一層過酷となっている。また、ブラシとの摩擦によりブラシ接触部で発した摩擦熱を両ライザ部まで伝達する必要があるので、ブラシ接触部や内側軸方向導体部を支持するモ−ルド樹脂筒はかなり高温となってしまう。更に、内側導体を周方向に斜設せねばならないので、モ−ルド樹脂筒の軸方向長を短縮できない不具合がある。
【０００７】
上述の問題に鑑み、本発明者らは、直流電動機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容されるコイル辺と、電機子鉄心の端面に沿って回転軸と略直角に延設されるコイル端部とを有し、コイル辺をスロットに収容した後、コイル端部の径方向外端部をコイル辺の端部に接合し、更に、コイル端部の径方向内端部を他のコイル端部の径方向内端部に接合して回転電機の電機子コイル（以下、この形式の電機子コイルを円板状コイルエンド型電機子コイルともいう）を構成する技術を開発し、出願した。この電機子コイルは後述するように多くの利点を有する。
【０００８】
しかしながら、上記した円板状コイルエンド型電機子コイルにおいて、多数のコイル端部をコイル辺に個別に接合するには、まずそれらを正確に位置決めする必要があり、コイル辺はスロットにより規制されて容易に所定の空間位置に保持される。しかし、上記接合時に多数のコイル端部を正確に位置決めし、保持することは簡単ではなく、複雑な位置決め機構又は手順を必要とすることが推測される。
【０００９】
もちろん、コイル辺及びコイル端部を予め一体化することも可能であるが、折り曲げ工程が必要となり、また、コイル辺をスロットに軸方向から挿入するのが困難となり、スロット開口が充分に広いオープンスロットを用いねばならないという重大な問題が派生してしまう。
本発明は上記問題点に鑑み、その一つの目的は、コイル辺とコイル端部との接合前に各コイル端部の位置決めが容易な円板状コイルエンド型電機子コイルの製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、コイル辺をスロットへ軸方向から挿入可能でしかもコイル辺とコイル端部との接合前に各コイル端部の位置決めが容易な円板状コイルエンド型電機子コイルの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の構成は、回転電機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容されて両端部が前記スロットの両端から突出する導体からなる上層コイル辺及び下層コイル辺と、径方向外端部が前記下層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる下層コイル端部と、径方向外端部が前記上層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる上層コイル端部とを備え、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル端部の径方向内端部が電気的に接続されてなる回転電機の電機子コイルの製造方法であって、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記下層コイル端部と、前記下層コイル端部と一体に形成されて前記各下層コイル端部を接続する連接片部とからなる内側円板を形成し、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記上層コイル端部と、前記上層コイル端部と一体に形成されて前記各上層コイル端部を接続する連接片部とからなる外側円板を形成し、
前記電機子鉄心に嵌入された回転軸に前記内側円板を嵌着後、更に前記外側円板を嵌着するとともに、前記上層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル辺の端部を接続し、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記下層コイル辺の端部を接続し、前記両コイル端部の径方向内端部同士を接続し、そしてその後、前記連接片部を除去することにより、前記上層コイル端部が整流子片を兼ねることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２の構成は、上記第１の構成において更に、前記各スロットが一対の前記上層コイル辺及び前記下層コイル辺を収容し、前記上層コイル端部及び前記下層コイル端部はそれぞれ前記スロット数の２倍に等しい数だけ形成されることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の構成は、上記第１の構成において更に、前記連接片部が、前記内側円板の内周端部及び前記外側円板の外周端部に形成されることを特徴としている。
本発明の第４の構成は、上記第１の構成において更に、前記連接片部が輪板形状を有することを特徴としている。
【００１４】
本発明の第５の構成は、上記第１の構成において更に、前記電機子鉄心の一端側の前記下層コイル端部、前記下層コイル辺、前記電機子鉄心の一端側の前記上層コイル端部及び前記上層コイル辺が一体に形成されて略１ターンのコイル導体を構成し、前記電機子鉄心の他端側の前記下層コイル端部及び上層コイル端部は前記内側円板及び外側円板により構成されることを特徴としている。
【００１５】
本発明の第６の構成は、上記第１の構成において更に、前記電機子鉄心の一端側の前記下層コイル端部が前記下層コイル辺と一体に形成され、前記電機子鉄心の一端側の前記上層コイル端部は前記上層コイル辺と一体に形成され、前記電機子鉄心の他端側の前記下層コイル端部及び上層コイル端部が前記内側円板及び外側円板により構成されることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第７の構成は、上記第１の構成において更に、前記電機子鉄心の両側に前記内側円板及び外側円板を一対づつ嵌着することを特徴としている。
本発明の第８の構成は、回転電機の電機子鉄心の外周面に形成されたスロットに収容されて両端部が前記スロットの両端から突出する導体からなる上層コイル辺及び下層コイル辺と、径方向外端部が前記下層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる下層コイル端部と、径方向外端部が前記上層コイル辺の端部に電気的に接続されて径内方向へ延在する導体からなる上層コイル端部とを備え、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル端部の径方向内端部が電気的に接続されてなる回転電機の電機子コイルの製造方法であって、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記下層コイル端部と、前記下層コイル端部と一体に形成されて前記各下層コイル端部を接続する連接片部とからなる内側円板を導体板から打ち抜き、
略渦巻き状又は略径方向に延在する分離溝を挟んで円板状に配置された所定数の前記上層コイル端部と、前記上層コイル端部と一体に形成されて前記各上層コイル端部を接続する連接片部とからなる外側円板を導体板から打ち抜き、
電気絶縁性の薄板又は膜からなる絶縁連結材を前記内側円板の各前記下層コイル端部に貼着した後、前記連接片部を除去して連接片部無しの内側円板を形成し、
電気絶縁性の薄板又は膜からなる絶縁連結材を前記外側円板の各前記上層コイル端部に貼着した後、前記連接片部を除去して連接片部無しの外側円板を形成し、
前記電機子鉄心に嵌入された回転軸に前記内側円板を嵌着後、更に前記外側円板を嵌着するとともに、前記上層コイル端部の径方向外端部及び前記上層コイル辺の端部を接続し、前記下層コイル端部の径方向外端部及び前記下層コイル辺の端部を接続し、前記両コイル端部の径方向内端部同士を接続することにより、前記上層コイル端部は整流子片を兼ねることを特徴とする回転電機の電機子コイルの製造方法である。
【００１７】
本発明の第９の構成は、上記第８の構成において更に、前記絶縁連結材の両面に前記内側円板及び外側円板を貼着することを特徴としている。
【００１８】
【作用及び発明の効果】
本発明の第１の構成では、互いの径方向内端部が接合された上層コイル端部及び下層コイル端部により電機子コイルのコイルエンドを構成するので、以下の効果を奏する。
まず、この電機子コイルは、上記構造を有するためにコイルエンドの部分となるコイル端部の軸方向寸法が短く、モータの体格、重量を縮小、低減できるとともに、従来の略円筒状のコイルエンドに比べて高速回転時の撓みなどが小さくなるので、高速回転による小型大出力化が実現する。
【００１９】
また、コイル端部は半ターンのコイル導体の径小側に位置する端部を他のコイル導体の同様の端部に接続して電機子コイルを構成するので、コイル構造が極めて簡単であり、各半ターンのコイル導体は、プレス加工及び折り曲げ加工のみで形成でき、従来の電機子鉄心への複雑な巻線作業を省略できるので、電機子コイルの製造及び組立が従来より格段に簡単となる。
【００２０】
更に、連接片部により円板状に結合された各コイル端部を各コイル辺の端部に個別に接合した後、連接片部を切除するので、各下層コイル端部及び上層コイル端部の相対位置合わせが極めて簡単となる。すなわち、上記円板の位置をセットすることにより全コイル端部の位置を合わせることができる。
また更に、コイル辺をスロットに軸方向に挿入することがなく、異型スロットの採用を回避することができる。
【００２１】
なお、連接片部とコイル端部との接続は、両者が仮に連結されていればよい。  本発明では更に、上層コイル端部が整流子片を兼ねるので、回転電機の軸方向長を一層縮小でき、従来の円筒型整流子の省略を実現することができる。
本発明の第２の構成では、上記第１の構成において更に、電機子コイル構造を簡単とすることができる。
【００２２】
すなわち、電機子鉄心の一端側の上層コイル辺、上記一端側の下層コイル端部、下層コイル辺、電機子鉄心の他端側の下層コイル端部、上記他端側の上層コイル端部、上層コイル辺により１ターン分の電機子コイルが形成され、上記構成を繰り返して接続することにより所定数の電機子コイルを構成することができる。
本発明の第３の構成では、上記第１の構成において更に、前記連接片部が、前記内側円板の内周端部及び前記外側円板の外周端部に形成されるので、それらの切除が容易となる。
【００２３】
本発明の第４の構成では、上記第１の構成において更に、前記連接片部が輪板形状を有するので、それらの切除が容易となる。すなわち、輪板をまとめて一挙に切除することもできる。また、各連接片部が回転軸の径方向の等位置にあるので、回転軸を回転しつつ順番に切除していってもよい。
本発明の第５の構成では、上記第１の構成において更に、電機子鉄心の一端側の下層コイル端部、上層コイル端部、下層コイル辺及び上層コイル辺が一体に形成されるので、コイル辺をスロットへ軸方向に挿入できる利点を確保しつつコイル辺とコイル端部との接続箇所を半減することができる。
【００２４】
本発明の第６の構成では、上記第１の構成において更に、一端側の下層コイル端部が下層コイル辺と一体に形成され、一端側の上層コイル端部が上層コイル辺と一体に形成されるので、コイル辺をスロットへ軸方向に挿入できる利点を確保しつつコイル辺とコイル端部との接続箇所を半減することができる。
本発明の第７の構成では、上記第１の構成において更に、電機子鉄心の両側にそれぞれ内側円板及び外側円板のペアを嵌着するので、下層コイル辺及び上層コイル辺の折り曲げ加工を省略することができる。
【００２５】
本発明の第８の構成では、コイル端部（下層コイル端部又は上層コイル端部をいう）を僅かに連接片部で相互接続した状態で導体板から円板状に打ち抜き、その後、この円板状のワークに電気絶縁性の絶縁連結材を貼着して各コイル端部を円板状に保持した後、連接片部を除去し、下層コイル端部と下層コイル辺との接合又は上層コイル端部と上層コイル辺との接合後、絶縁連結材を剥離するか又はせずに電機子コイルを組み立てるので、組付け時のコイル端部の位置合わせの容易性を確保しつつ、その後の絶縁連結材の除去工程を省略できるので、作業工程が格段に簡単となる。
【００２６】
本発明の第９の構成は、上記第９の構成において更に、内側円板及び外側円板を絶縁連結材の両面に貼着して一体化するので、電機子鉄心に円板を装着し、位置決めする作業が一度でよく、工程を更に短縮することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の回転電機の電機子コイルの製造方法の各実施例を説明する。これらの実施例は車両用スタータモータの回転子への適用例である。なお、車両用スタータモータは通常の整流子型直流電動機であり、その固定子構造自体は周知であるので、その説明は省略する。
【００２８】
（実施例１）
図１にこの実施例の回転子の分解図を示す。
１３はローター（回転子）であり、棒状の鋼材から鍛造・切削加工などで形成されたシャフト１１のほぼ中央部に積層式の電機子鉄心１２が嵌着、固定されている。電機子鉄心１２の外周部の一部を図２（ａ）に拡大図示する。電機子鉄心１２の外周部には所定数のスロット１２ａが互いに周方向一定間隔離れて略軸方向に形成されている。電機子鉄心１２の外周付近には図３に示すように電機子コイルのコイル導体１４が配設されている。コイル導体１４は電機子コアのスロット数と同数設けられており、図３にその１ターン分を示す。コイル導体１４は上層コイル辺１４ａと、下層コイル辺１４ｂと、それらの反整流子側の端部を接続するいわゆるコイルエンドであるコイル端部１４ｅとからなり、これらは一体に形成されている。上層コイル辺１４ａの先端部は短小細軸形状の嵌め込み部１４ｃを構成しており、同様に、下層コイル辺１４ｂの先端部は短小細軸形状の嵌め込み部１４ｄを構成している。同一のコイル導体１４の上層コイル辺１４ａ及び下層コイル辺１４ｂは互いに所定角度離れた一対のスロット１２ａに軸方向から挿入されており、各スロット１２ａには互いに異なるコイル導体１４の下層コイル辺１４ｂ及び上層コイル辺１４ａが一対、上下に収容されている。この種のコイル導体１４は例えば電線等を材料として通常の巻線機によって形成されることができる。
【００２９】
次に、下コイルエンドプレート（本発明でいう内側円板）１５を図４にて説明する。この下コイルエンドプレート１５は円板状に形成されており、その内周端部は輪板状のつなぎ部（連接片部）１５ａからなる。円筒をスロット数と同数に分割した形状の接続突起１５ｂがつなぎ部１５ａの外周端部から軸方向反電機子鉄心向きに突設されている。また、円板をスロット数と同数に分割した形状のコイル端部１５ｃがつなぎ部１５ａの外周端部から径方向外側へ向けて配設されている。各コイル端部１５ｃはそれぞれ一定幅の略渦巻き状の溝部ｄを隔ててそれぞれ渦巻き状に配設されており、各コイル端部１５ｃの外周端部近傍にはコイル導体１４の下層コイル辺１４ｂの嵌め込み部１４ｄが嵌入される穴（あるいは切り欠きでもよい）１５ｄが設けられている。
【００３０】
次に、上コイルエンドプレート（本発明でいう外側円板）１６を図５にて説明する。この上コイルエンドプレート１６は円板状に形成されており、その外周端部は輪板状のつなぎ部（連接片部）１６ａからなり、上コイルエンドプレート１６の内周端部には円筒をスロット数と同数に分割した形状の接続突起１６ｂが軸方向反電機子鉄心向きに突設されている。また、円板をスロット数と同数に分割した形状のコイル端部１６ｃがつなぎ部１６ａの内周端部から径方向内側へ向けて配設されている。各コイル端部１６ｃはそれぞれ一定幅の略渦巻き状の溝部を隔ててそれぞれ渦巻き状に配設されており、各コイル端部１６ｃの外周端部近傍にはコイル導体１４の上層コイル辺１４ａの嵌め込み部１４ｃが嵌入される穴（あるいは切り欠きでもよい）１６ｄが設けられている。
【００３１】
これらの下コイルエンドプレート１５及び上コイルエンドプレート１６は銅などの良導電性材から鍛造、プレス、切削などの加工方法により形成される。
次に、図１を参照してこの回転子の製造工程を説明する。
まず、電機子鉄心１２に絶縁処理を施した上、スロット数と同数のコイル導体１４をスロット１２ａへ反ブラシ側（反整流子側ともいう）から軸方向へ貫挿する。
【００３２】
次に、下コイルエンドプレート１５を電機子鉄心１２の回転軸に遊嵌し、各コイル導体１４の嵌め込み部１４ｄを下コイルエンドプレート１５の穴１５ｄに個別に圧入して、全てのコイル導体１４の下層コイル辺１４ｂが下コイルエンドプレート１５の各下層コイル端部１５ｃと個別に接合される。この接合状態を図６に示す。
【００３３】
次に、上コイルエンドプレート１６を電機子鉄心１２の回転軸に遊嵌し、各コイル導体１４の嵌め込み部１４ｃを上コイルエンドプレート１６の穴１６ｄに個別に圧入して、全てのコイル導体１４の上層コイル辺１４ａが上コイルエンドプレート１６の各上層コイル端部１６ｃと個別に接合される。この接合状態を図７に示す。
【００３４】
次に、上コイルエンドプレート１６と下コイルエンドプレート１５との接合を行う。両プレート１５、１６はコイル導体１４に接合後、図７に示すように、接続突起１５ｂと接続突起１６ｂとが径方向に重なるように配設されており、この重なった状態の両接続突起１５ｂ、１６ｂをＴＩＧ溶接などによりそれぞれスロット数に等しいペアだけ接合する。
【００３５】
次に、つなぎ部１５ａ、１６ａの除去を行う。すなわち、外周面が先端側へ径小となった円筒状の回転砥石を図７中、右側からつなぎ部１５ａと回転軸１１との間へ軸方向に挿入し、つなぎ部１５ａを削って除去する。また同様に、内周面が先端側へ径大となった円筒状の回転砥石を図７中、右側からつなぎ部１６ａの外側へ軸方向に挿入し、つなぎ部１６ａを削って除去する。このため、つなぎ部１５ａはコイル端部１５ｃの連結に支障が無い範囲で細幅に形成することが好ましい。これにより、電機子鉄心１２への電機子コイル１４の組付けを終了する。なお、つなぎ部１５ａ及びつなぎ部１６ａの除去は、切削にて除去してもよい  。
【００３６】
（実施例２）
実施例１の変形実施例である実施例２を図８を参照して以下に説明する。
この実施例はコイル導体２４の構成が実施例１のコイル導体１４と異なっている。すなわち、実施例１のコイル導体１４はスロット数と同数であり、上層コイル辺１４ａ、下層コイル辺１４ｂ、コイル端部１４ｅが一体化されて略Ｕ字状に形成されている。上記コイル導体１４の代わりに、この実施例では、コイル導体２４、２５が用いられている。コイル導体２４は下層コイル辺２４ａと下層コイル端部２４ｂとからなり、コイル導体２５は上層コイル辺２５ａと上層コイル端部２５ｂとからなる。コイル導体２４、２５は図９、図１０に示されるように、それぞれ略Ｌ字状の導体からなり、電線等を材料として通常の巻線機によって形成される。コイル端部２４ｂの径方向内端部及びコイル端部２５ｂの径方向内端部は、例えば溶接などで接合される。また、下層コイル辺２４ａの先端部が下コイルエンドプレート２６の下層コイル端部と接合され、上層コイル辺２５ａの先端部が上コイルエンドプレート２７の上層コイル端部と接合される点は実施例１の場合と同じである。
【００３７】
本実施例では、下層コイル辺２４ａ及び上層コイル辺２５ａは広開口（オープン型）のスロット１２０の外周側からスロット１２０内に押し込まれ、その後、スロット１２０の両側の電機子鉄心２２の爪部２２０がスロット開口閉塞側に倒される。
なお、この実施例で重要なことは、図８では図示省略したが、実施例１の下コイルエンドプレート１５に相当する下コイルエンドプレート２６が実施例１の穴１５ｄの代わりに図１１に示すように各下層コイル端部２６ｃの外周に各下層コイル端部２６ｃ毎に１個の切り欠き溝２６ｄを有し、実施例１の上コイルエンドプレート１６に相当する上コイルエンドプレート２７が実施例１の穴１６ｄの代わりに図１２に示すように各上層コイル端部２７ｃの外周に各上層コイル端部２７ｃ毎に１個の切り欠き溝２７ｄを有する点にある。なお、２６ｂ、２７ｂは接続突起であり、２６ａ、２７ａはつなぎ部であることは実施例１と同じである。
【００３８】
図８を用いて回転子の製造順序を以下に説明する。
電機子鉄心２２に絶縁処理を施した後、コイル導体２４を各スロット１２０へ１個づつ装着する。次に、下コイルエンドプレート２６を回転軸１１に遊嵌するとともに、コイル導体２４の先端部を溝２６ｄに嵌合、固定する。この状態を図１３に示す。
【００３９】
次に、コイル導体２５を各スロット１２０へ１個づつ装着する。次に、上コイルエンドプレート２７を回転軸１１に遊嵌するとともに、コイル導体２５の先端部が溝２７ｄに嵌合、固定される。装着後の状態を図１４に示す。
次に、コイル導体２４のコイル端部２４ｂの径方向内端部とコイル導体２５のコイル端部２５ｂの径方向内端部とを溶接等により接合する。
【００４０】
次に、下コイルエンドプレート２６と上コイルエンドプレート２７との溶接による接合を行う。この接合自体は実施例１と同じであるので、説明を省略する。
次に、実施例１と同様につなぎ部の切除又は磨滅を行い、電機子を得る。
（実施例３）
実施例１の変形実施例である実施例３を図１５を参照して以下に説明する。
【００４１】
この実施例は、実施例１のコイル導体１４を、下層コイル辺をなすコイル導体３４（図１６参照）と、上層コイル辺をなすコイル導体３５（図１７参照）と、片側の下コイルエンドプレート１５の一個の下層コイル端部と、片側の上コイルエンドプレート１６の一個の上層コイル端部とで構成するものである。
すなわち、この実施例は電機子鉄心１２の両側にそれぞれ実施例１で説明したプレート１５、１６を各一対づつ配設し、それらをただ上層コイル辺又は下層コイル辺のみをなす直線状のコイル導体３４、３５で接合するものである。コイル導体３４、３５はスロット１２ａに軸方向に挿入することができる。
【００４２】
図１５を用いて回転子の製造順序を以下に説明する。電機子鉄心１２に絶縁処理を施した上、コイル導体３４を各スロット（図示せず）へ装着し、次に、両方の下コイルエンドプレート１５を装着し、コイル導体３４の両先端部を下コイルエンドプレート１５の穴１５ｄに嵌め、次に、コイル導体３５を各スロットに装着する。この状態を図１８に示す。
【００４３】
次に、両方の上コイルエンドプレート１６を装着し、コイル導体３５の両先端部を上コイルエンドプレート１６の穴１６ｄに嵌める。この状態を図１９に示す。
次に、上コイルエンドプレート１６の径方向内端部と下コイルエンドプレート１５の径方向内端部との溶接による接合を行う。
【００４４】
その後、つなぎ部１５ａ、１６ａを磨滅、切削などにより除去し、各コイル端部１５ｃ、１６ｃを分離し、電機子コイルを完成する。
なお、上記実施例において、上層コイル端部１６ｃはサーフェイス型の整流子の整流子片を兼ねている。
（実施例４）
他の実施例を図２０、図２１を参照して説明する。なお、図２０はこの実施例で用いる円板状でつなぎ部無しの上コイルエンドプレート１６’の製造装置を示す模式側面図であり、図２１は図２０の装置で予備打ち抜き工程、貼着工程を終えたワークの模式平面形状を示す。なお、下コイルエンドプレート１５’の製造装置、工程は上記上コイルエンドプレート１６のそれらと同じであるので図示及び説明を省略する。また、図２１で示す円板状でつなぎ部有りの上コイルエンドプレート１６は図１に示すものと同じであるが、模式的に単なる輪板として略示されている。
【００４５】
この実施例は、図１に示す上記実施例１において、つなぎ部（連接片部）１５ａ、１６ａを除去し、その代わりに、下層コイル辺の先端部が嵌合する穴又は溝１５ｄを塞がないように各下層コイル端部１５ｃを輪板状の電気絶縁材（絶縁連結材）１００（図２１参照）に接着し、同様に、上層コイル辺の先端部が嵌合する穴又は溝１６ｄを塞がないように各上層コイル端部１６ｃを輪板状の上記電気絶縁材１００と同一形状の電気絶縁材（図示せず）に接着したものである。
【００４６】
したがって、この実施例では、つなぎ部１５ａが切除されてその代わりに各下層コイル端部１５ｃが電気絶縁材１００で一体化された円板状の下コイルエンドプレート１５’が電機子鉄心１２に装着され、同様に、つなぎ部１６ａが切除されてその代わりに各下層コイル端部１６ｃが不図示の電気絶縁材で一体化された円板状の下コイルエンドプレート１６’が電機子鉄心１２に装着される。  このようにすれば、電機子コイル組付け後のつなぎ部１５ａ、１６ａの除去作業を省略できる。なお、電気絶縁材１００は電機子コイルの組付け後、剥離することも可能であるが、そのままにしておいてもなんら問題は生じない。また、上記実施例では、電気絶縁材１００、１０１を粘着テープとしたが、電気絶縁性を有する輪板状の硬質樹脂薄板を接着剤で各下層コイル端部１５ｃ又は各上層コイル端部１６ｃに貼付してもよい。当然、上層コイル端部１６ｃが整流子片を兼ねる場合、この硬質樹脂薄板は上層コイル端部１６ｃの内側に貼付されることが好ましい。このようにすれば、この硬質樹脂薄板は下層コイル端部１５ｃと上層コイル端部１６ｃとの間の電気絶縁を行う介在電気絶縁物を兼ねることもできる。同様に、下層コイル端部１５ｃに貼付される上記硬質樹脂薄板は電機子鉄心１３の端面との間の介在電気絶縁物を兼ねることもできる。
【００４７】
次に、上記した電気絶縁材１００で連結された各下層コイル端部１５ｃを有するつなぎ部無しの上コイルエンドプレート１６’の製造工程を以下に説明する。なお、つなぎ部無しの下コイルエンドプレート１５’の製造工程も同じであるのでその説明は省略する。
まず、実施例１と同じ工程でつなぎ部１６ａで連結された上コイルエンドプレート１６をプレス機４０１で導体板５００から打ち抜く。なお、この時、重要なことは打ち抜かれた各上コイルエンドプレート１６がつなぎ部５０２により両側の帯板５０１に連結され、更につなぎ部５０２により互いに一列に連結されていることである。図２１において、１６ｆは回転軸１１を遊嵌するための穴である。
【００４８】
次に、導体板５００を貼着装置４０２に送り、この上コイルエンドプレート１６の所定位置（穴１６ｄを除く）に輪板形状の電気絶縁材１００を貼付する。すなわち、この貼付は上記した一列に連結された上コイルエンドプレート１６の列を一方向に貼着装置４０２に送ることにより実行される。
次に、貼着４０２を出た上コイルエンドプレート１６は第２のプレス機４０３へ送られ、ここで、つなぎ部１６ａ、５０２を切除されて、一枚の上コイルエンドプレート１６を構成する各上層コイル端部１６ｃが個別に分離されるとともに、他の上コイルエンドプレート１６や帯板５０１からも分離されて、回転軸１１に遊嵌可能な上コイルエンドプレート１６’となる。当然、上コイルエンドプレート１６’の各上層コイル端部１６ｃは上記した電気絶縁材１００で相互分離不能となっている。
【００４９】
（実施例５）
他の実施例を図２２を参照して説明する。
この実施例は一枚の略輪板状の電気絶縁材１００の一面に下コイルエンドプレート１５を貼付し、他面に上コイルエンドプレート１６を貼付してなる両面接着型のプレート体６００を回転軸１１に遊嵌するものである。このようにしても、実施例１のコイル導体１５、１６の下層コイル辺１５ｃ及び上層コイル辺１６ｃとこれらプレート１５、１６の穴（又は溝）１５ｄ、１６ｄとをなんら支障なく接合（嵌合）することができる。
【００５０】
この両面接着型のプレート体３００の製造工程を以下に説明する。
まず、実施例４と同じ工程で電気絶縁材１００が貼付された下コイルエンドプレート１５’を形成し、更に同じ工程で上記の電気絶縁材１００とは別の電気絶縁材１００が貼付された上コイルエンドプレート１６’を形成する。次に、上記両電気絶縁材１００、１００を接着すればよい。もちろん、単一の電気絶縁材の両面に下コイルエンドプレート１５と上コイルエンドプレート１６とを貼付することも可能である。このようにすればつなぎ部１５ａ、１６ａの除去工程を省略できる他、組付け工程も簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の回転子の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は電機子鉄心１２の外周部の径方向拡大断面図である。
（ｂ）は回転軸付電機子鉄心１２の軸方向の側面図である。
【図３】実施例１のコイル導体１４の斜視図である。
【図４】（ａ）は実施例１の下コイルエンドプレート１５の軸方向断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図５】（ａ）は実施例１の上コイルエンドプレート１６の軸方向断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図６】（ａ）は実施例１の回転子の下コイルエンドプレート１５装着直後の状態を示す軸方向半断面図である。
（ｂ）は（ａ）の径方向正面図である。
【図７】（ａ）は実施例１の回転子の上コイルエンドプレート１６装着直後の状態を示す軸方向半断面図である。
（ｂ）は（ａ）の径方向正面図である。
【図８】実施例２の回転子の分解斜視図である。
【図９】実施例２のコイル導体２４の側面図である。
【図１０】実施例２のコイル導体２５の側面図である。
【図１１】（ａ）は実施例２の下コイルエンドプレート２６の軸方向断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図１２】（ａ）は実施例２の上コイルエンドプレート２７の軸方向断面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図１３】
（ｂ）は実施例２の回転子の下コイルエンドプレート２６装着直後の状態を示す軸方向断面図である。
（ａ）は（ｂ）のＡ矢視図である。
（ｃ）は（ｂ）のＢ矢視図である。
【図１４】
（ａ）は実施例２の回転子の上コイルエンドプレート２７装着直後の状態を示す軸方向断面図である。
（ｂ）は（ａ）の軸方向矢視の正面図である。
【図１５】実施例３の回転子の分解斜視図である。
【図１６】（ｃ）は実施例３の下層コイル辺をなすコイル導体３４の平面図である。
（ａ）は（ｃ）のコイル導体３４の先端部の平面図である。
（ｂ）は（ｃ）のコイル導体３４のＡ方向矢視図である。
【図１７】（ｃ）は実施例３の上層コイル辺をなすコイル導体３５の平面図である。
（ａ）は（ｃ）のコイル導体３５の先端部の平面図である。
（ｂ）は（ｃ）のコイル導体３５のＡ方向矢視図である。
【図１８】（ａ）は実施例３の下コイルエンドプレート２６の下コイルエンドプレート１５装着直後の状態を示す軸方向半断面図である。
（ｂ）は（ａ）の軸方向矢視の正面図である。
【図１９】（ａ）は実施例３の回転子の上コイルエンドプレート１６装着直後の状態を示す軸方向半断面図である。
（ｂ）は（ａ）の径方向正面図である。
【図２０】実施例４の上コイルエンドプレート１６’を製造する装置のブロック図である。
【図２１】図２０の装置で電気絶縁材１００を貼着された上コイルエンドプレート１６を示す（上コイルエンドプレート１６’の半製品を示す）模式平面図である。
【図２２】実施例５の複合コイルエンドプレート６００を示す軸方向（厚さ方向）断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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