(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に複数のスロットを有する電機子鉄心と、
この電機子鉄心を支持する回転軸と、
直線状のコイル辺、このコイル辺の両端から前記コイル辺に対して略直角に伸びる一対のコイル端部、各コイル端部の先端から略直角に前記コイル辺と反対側へ伸びる一対のコイル突出部を有し、前記コイル辺が前記スロット内に挿入されて前記電機子鉄心に組み立てられる複数の下層コイル導体と、
内周縁に複数の嵌合溝を有する中空円板状に設けられ、前記嵌合溝が前記コイル突出部に嵌合して前記コイル端部の軸方向端面上に装着される円板状絶縁体とを備えた回転電機の電機子において、
複数の前記コイル導体を前記電機子鉄心に組み立てた後、前記コイル突出部群の外径に前記円板状絶縁体を挿入する電機子の組立て装置であって、
前記電機子鉄心を前記回転軸の両側で保持する鉄心保持手段と、
前記電機子鉄心に組み立てられた複数の前記下層コイル導体のコイル突出部群を周方向に位置決めする位置決め手段と、
周方向に位置決めされた前記コイル突出部群を径方向内側へ縮径する縮径手段と、
前記嵌合溝と前記コイル突出部との周方向位置を合わせた状態で、径方向内側へ縮径されている前記コイル突出部群の外径に軸方向から前記円板状絶縁体を挿入する絶縁体挿入手段とを備えていることを特徴とする回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記コイル突出部を収容するガイド溝を有し、このガイド溝にて前記コイル突出部の周方向の両側面を規制し、
前記縮径手段は、前記コイル辺の長手方向の端部を径方向外側から内側へ向かって押圧する押圧手段を具備し、
前記絶縁体挿入手段は、周方向に位置決めされている前記コイル突出部に対し、前記嵌合溝の周方向位置を合わせた状態で前記円板状絶縁体を保持していることを特徴とする請求項１に記載した回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項３】
前記位置決め手段により前記コイル突出部群を周方向に位置決めする際に、前記ガイド溝から外れている一部の前記コイル突出部を前記ガイド溝内に収めるための手段として、前記位置決め手段を前記電機子鉄心の周方向に所定の範囲で回転させる位置決め回転手段を有していることを特徴とする請求項２に記載した回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載した組立て装置により前記円板状絶縁体を前記電機子鉄心に組み立てる電機子の製造方法であって、
前記位置決め手段により前記コイル突出部群を周方向に位置決めした後、
前記縮径手段にて前記コイル突出部群を径方向内側へ縮径し、
続いて、前記嵌合溝と前記コイル突出部との周方向位置を合わせた状態で、前記絶縁体挿入手段により、径方向内側へ縮径されている前記コイル突出部群の外径に前記円板状絶縁体を挿入し、
その後、前記縮径手段の作用を解除して前記コイル突出部群を径方向外側へ拡径することにより、前記コイル突出部群をそれぞれ前記嵌合溝に嵌合させることを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載した組立て装置により前記円板状絶縁体を前記電機子鉄心に組み立てる電機子の製造方法であって、
前記位置決め手段により前記コイル突出部群を周方向に位置決めする際に、前記位置決め回転手段により前記位置決め手段を所定の範囲で回転させることで、前記ガイド溝から外れている一部の前記コイル突出部を前記ガイド溝内に収めて前記コイル突出部群の周方向位置を規制した後、
前記縮径手段にて前記コイル突出部群を径方向内側へ縮径し、
続いて、前記嵌合溝と前記コイル突出部との周方向位置を合わせた状態で、前記絶縁体挿入手段により、径方向内側へ縮径されている前記コイル突出部群の外径に前記円板状絶縁体を挿入し、
その後、前記縮径手段の作用を解除して前記コイル突出部群を径方向外側へ拡径することにより、前記コイル突出部群をそれぞれ前記嵌合溝に嵌合させることを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
【請求項６】
外周に複数のスロットを有する電機子鉄心と、
この電機子鉄心を支持する回転軸と、
直線状のコイル辺、このコイル辺の両端から前記コイル辺に対して略直角に伸びる一対のコイル端部、各コイル端部の先端から略直角に前記コイル辺と反対側へ伸びる一対のコイル突出部を有し、前記コイル辺が前記スロット内に挿入されて前記電機子鉄心に組み立てられる複数のコイル導体と、
内周縁に複数の嵌合溝を有する中空円板状に設けられ、前記嵌合溝が前記コイル突出部に嵌合して前記コイル端部の軸方向端面上に装着される円板状絶縁体とを備えた回転電機の電機子において、
複数の前記コイル導体を前記電機子鉄心に組み立てた後、前記コイル突出部群の外径に前記円板状絶縁体を挿入する電機子の組立て装置であって、
前記電機子鉄心を回転可能に保持する鉄心保持手段と、
前記電機子鉄心の軸方向外側にて前記円板状絶縁体を回転可能に保持する絶縁体保持手段と、
前記電機子鉄心の回転に伴って前記コイル突出部の径方向外周端を案内する円弧状のコイルガイド部を有し、このコイルガイド部に沿って前記コイル突出部の径方向位置を規制するコイル突出部規制手段と、
前記絶縁体保持手段に保持されている前記円板状絶縁体を所定角度傾斜した姿勢で支持し、且つ前記コイル突出部に対して前記円板状絶縁体を軸方向から弾性力により押圧する押圧手段を具備した絶縁体挿入手段と
を備えていることを特徴とする回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項７】
請求項６に記載した回転電機の電機子の組立て装置において、
前記絶縁体保持手段は、前記円板状絶縁体の外径と略同一円弧を有する絶縁体ガイド部を有し、この絶縁体ガイド部に沿って前記円板状絶縁体を回転可能に保持していることを特徴とする回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載した回転電機の電機子の組立て装置において、
コイル突出部規制手段は、前記コイル突出部を導入する導入部を有し、この導入部が任意の位置から前記コイルガイド部の接線方向に開口して設けられていることを特徴とする回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項９】
請求項６〜８に記載した何れかの回転電機の電機子の組立て装置において、
前記絶縁体挿入手段は、前記押圧手段が前記円板状絶縁体の周方向に複数箇所設けられ、前記コイル突出部規制手段の導入部からコイルガイド部へ移行する部位と周方向に略近い位置に設けられた前記押圧手段に最も大きな弾性力が付与されていることを特徴とする回転電機の電機子の組立て装置。
【請求項１０】
請求項６〜９に記載した何れかの組立て装置により前記円板状絶縁体を前記電機子鉄心に組み立てる電機子の製造方法であって、
前記電機子鉄心を回転させながら前記コイル突出部規制手段により前記コイル突出部の径方向位置を規制しつつ、前記絶縁体保持手段に保持されている前記円板状絶縁体を前記押圧手段により所定角度傾斜した姿勢で前記コイル突出部に対して軸方向から押圧することにより、前記嵌合溝に前記コイル突出部を順次嵌合させて前記コイル突出部群の外径に前記円板状絶縁体を挿入することを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載した電機子の製造方法において、
前記組立て装置により一方の円板状絶縁体を組み立てる際に、予め他方の円板状絶縁体を他方のコイル突出部群の外周に挿入してから前記一方の円板状絶縁体の組立てを行うことを特徴とする回転電機の電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の電機子の組立て装置、及びその組立て装置を用いて組み立てられる電機子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特願平７−３２６９８３号の「回転電機の回転子の製造方法」がある。この先願に記載された回転子は、図６に示す様に、電機子鉄心３に所定数の下層コイル導体７と上層コイル導体８とを組み立てて構成され、各下層コイル導体７のコイル端部７ｂと電機子鉄心３の軸方向端面との間、及び各下層コイル導体７のコイル端部７ｂと各上層コイル導体８のコイル端部８ｂとの間に、それぞれ円板状絶縁体（内側絶縁体４と外側絶縁体５）が組み込まれている。
その組立て方法として、先ず内側絶縁体４の中空部を回転軸２に通して内側絶縁体４を電機子鉄心３の端面に装着した後、所定数の下層コイル導体７を電機子鉄心３に組み立てる。続いて、外側絶縁体５の中空部を各下層コイル導体７のコイル突出部７ｃの外径に挿入して外側絶縁体５をコイル端部７ｂの端面上に装着した後、所定数の上層コイル導体８を電機子鉄心３に組み立てる方法が記載されている。なお、外側絶縁体５は、図９に示す様に、その中空部の内周縁に複数の嵌合溝５ｂが設けられ、これらの嵌合溝５ｂが各下層コイル導体７のコイル突出部７ｃに嵌合した状態で装着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、外側絶縁体５は、高速回転時に下層コイル導体７のコイル突出部７ｃが遠心力で径方向外側へ拡がろうとするのを規制するために、コイル突出部７ｃの径方向外周面と嵌合溝５ｂの径方向内周面との間に微小なクリアランス（図１５に示す電機子鉄心３の中心からコイル突出部７ｃの径方向外周面までの距離ｙと、図９に示す外側絶縁体５の中心から嵌合溝５ｂの径方向外周面までの距離Ｙとの差）しか設定されていない。
また、コイル突出部７ｃの周方向の位置決めを行うために、図１５に示すコイル突出部７ｃの周方向幅ｘと図９に示す嵌合溝５ｂの周方向幅Ｘとの間にも微小なクリアランスしか設定されていない。このため、外側絶縁体５をコイル突出部７ｃの外径に挿入するのが非常に困難であった。
【０００４】
なお、各コイル突出部７ｃを径方向外周から放射状に縮径して、前記クリアランスを増加させた状態で外側絶縁体５をコイル突出部７ｃの外径に挿入することも考えられる。しかし、この場合、コイル突出部７ｃの周方向の位置決めが成されていないため、外側絶縁体５の嵌合溝５ｂとコイル突出部７ｃとが周方向に位置ずれしたまま外側絶縁体５をコイル突出部７ｃの外径に挿入すると、それまで縮径していたコイル突出部７ｃを径方向外側へ戻した時に、コイル突出部７ｃが嵌合溝５ｂの角部等に干渉して外側絶縁体５に割れや欠け等が生じる可能性がある。あるいは、外側絶縁体５との干渉によってコイル突出部７ｃに変形が生じる恐れもあった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、円板状絶縁体（外側絶縁体）に割れや欠け等が生じることなく、あるいはコイル突出部に変形が生じることもなく、コイル突出部の外径に円板状絶縁体を容易に挿入できる電機子の組立て装置及び製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明による電機子の組立て装置は、電機子鉄心を回転軸の両側で保持する鉄心保持手段と、電機子鉄心に組み立てられた複数の下層コイル導体のコイル突出部群を周方向に位置決めする位置決め手段と、周方向に位置決めされたコイル突出部群を径方向内側へ縮径する縮径手段と、嵌合溝とコイル突出部との周方向位置を合わせた状態で、径方向内側へ縮径されているコイル突出部群の外径に軸方向から円板状絶縁体を挿入する絶縁体挿入手段とを備えている。この組み立て装置によれば、各コイル突出部を周方向に位置決めした状態で径方向内側に縮径することにより、下層コイル導体のコイル突出部と円板状絶縁体の嵌合溝との周方向位置を一致させた状態でコイル突出部と嵌合溝とのクリアランスを大きく確保できる。その結果、コイル突出部群の外径に円板状絶縁体を挿入した後、コイル突出部群を径方向外側に拡径して元の状態に戻した時に、嵌合溝の角部等がコイル突出部と干渉することなく、確実にコイル突出部を嵌合溝に嵌合させることができる。
【０００６】
（請求項２の手段）
位置決め手段は、コイル突出部を収容するガイド溝を有し、このガイド溝にてコイル突出部の周方向の両側面を規制しているため、ガイド溝に沿ってコイル突出部を径方向内側へ縮径することができる。
縮径手段は、押圧手段を具備し、この押圧手段によりコイル辺の長手方向の端部を径方向外側から内側へ向かって押圧することにより、位置決め手段によって周方向に位置決めされているコイル突出部群を径方向内側へ縮径することができる。
絶縁体挿入手段は、ガイド溝によって周方向に位置決めされたコイル突出部と嵌合溝との周方向位置を合わせた状態で円板状絶縁体を保持することができる。従って、この絶縁体挿入手段により円板状絶縁体を軸方向に移動させてコイル突出部群の外径に挿入すれば、必然的に嵌合溝とコイル突出部との周方向位置を合わせることができる。
【０００７】
（請求項３の手段）
本発明の組立て装置は、位置決め手段によりコイル突出部群を周方向に位置決めする際に、ガイド溝から外れている一部のコイル突出部をガイド溝内に収めるための手段として、位置決め手段を電機子鉄心の周方向に所定の範囲で回転させる位置決め回転手段を有している。これにより、ガイド溝から外れている一部のコイル突出部を確実にガイド溝内に収めることができ、全てのコイル突出部（コイル突出部群）を位置決め手段により位置決めすることができる。
【０００８】
（請求項４の手段）
請求項１または２に記載した組立て装置により円板状絶縁体を電機子鉄心に組み立てる電機子の製造方法であって、位置決め手段によりコイル突出部群を周方向に位置決めした後、縮径手段にてコイル突出部群を径方向内側へ縮径し、続いて、嵌合溝とコイル突出部との周方向位置を合わせた状態で、絶縁体挿入手段により、径方向内側へ縮径されているコイル突出部群の外径に円板状絶縁体を挿入し、その後、縮径手段の作用を解除してコイル突出部群を径方向外側へ拡径することによりコイル突出部群をそれぞれ嵌合溝に嵌合させることを特徴とする。
この製造方法によれば、コイル突出部群の外径に円板状絶縁体を挿入した後、コイル突出部群を径方向外側に拡径して元の状態に戻した時に、嵌合溝の角部等がコイル突出部と干渉することなく、確実にコイル突出部を嵌合溝に嵌合させることができる。
【０００９】
（請求項５の手段）
請求項３に記載した組立て装置により円板状絶縁体を電機子鉄心に組み立てる電機子の製造方法であって、位置決め手段によりコイル突出部群を周方向に位置決めする際に、位置決め回転手段により位置決め手段を所定の範囲で回転させることにより、ガイド溝から外れている一部のコイル突出部をガイド溝内に収めることができる。これにより、全てのコイル突出部（コイル突出部群）がガイド溝内に収まることで、コイル突出部群の周方向位置を規制することができる。
【００１０】
（請求項６〜１１の手段）
本発明の組立て装置によれば、電機子鉄心を回転させながらコイル突出部規制手段によりコイル突出部の径方向位置を規制しつつ、絶縁体保持手段に保持されている円板状絶縁体を押圧手段により所定角度傾斜した姿勢でコイル突出部に対して軸方向から押圧することにより、コイル突出部が順次嵌合溝に嵌合して、コイル突出部群の外径に円板状絶縁体を挿入することができる。これにより、嵌合溝の角部等がコイル突出部と干渉することなく、全てのコイル突出部を確実に嵌合溝に嵌合させることができる。
【００１１】
また、請求項９に記載した様に、一方の円板状絶縁体の組立てを行う前に、予め他方の円板状絶縁体を他方のコイル突出部群の外周に挿入しておく（但し、この場合、嵌合溝にコイル突出部が嵌合していない）ことにより、一方の円板状絶縁体の各嵌合溝に一方の各コイル突出部がそれぞれ嵌合した時点で、必然的に他方のコイル突出部が位置決めされるため、他方の円板状絶縁体の各嵌合溝にそれぞれ他方の各コイル突出部が嵌合して、他方のコイル突出部群の外径に確実に外側絶縁体を挿入することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は絶縁体組立て装置の断面図である。
本実施例は、例えば図６に示すスタータモータの電機子（アーマチャ）１に適用される。
電機子１は、回転軸２、電機子鉄心３、電機子コイル（後述する）、及び円板状絶縁体４、５等から構成される。
電機子鉄心３は、複数枚のコアシートを積層して構成され、回転軸２の外周に嵌合して回転軸２と一体に回転可能に設けられている。電機子鉄心３の外周部には、所定数（例えば２５個）のスロット６（図７参照）がそれぞれ軸方向に沿って凹設され、各スロット６が電機子鉄心３の周方向に等ピッチに設けられている。
【００１３】
電機子コイルは、それぞれスロット６の数と同数の下層コイル導体７と上層コイル導体８から成る。その下層コイル導体７と上層コイル導体８は、電気抵抗の低い純銅または純アルミニウムを材料として、それぞれ以下に述べる所定の形状に整形されている。
下層コイル導体７は、図８に示す様に、直線状のコイル辺７ａと、このコイル辺７ａの両端からコイル辺７ａに対して略直角に伸びる一組のコイル端部７ｂと、各コイル端部７ｂの先端から略直角にコイル辺７ａと反対側へ伸びる一組のコイル突出部７ｃとから成り、一組のコイル端部７ｂがコイル辺７ａを中心として互いに反対側へ所定角度傾斜して設けられている（図８（ｂ）参照）。この下層コイル導体７は、図６に示す様に、コイル辺７ａが下層側スロット絶縁紙９（図７参照）を介してスロット６内に挿入され、両コイル端部７ｂがそれぞれ電機子鉄心３の端面と略平行に回転軸２側へ伸びた状態で電機子鉄心３に組み立てられている。
【００１４】
上層コイル導体８は、直線状のコイル辺８ａと、このコイル辺８ａの両端からコイル辺８ａに対して略直角に伸びる一組のコイル端部８ｂと、各コイル端部８ｂの先端から略直角にコイル辺８ａと反対側へ伸びる一組のコイル突出部８ｃとから成り、一組のコイル端部８ｂがコイル辺８ａを中心として互いに反対側へ所定角度傾斜して設けられている。この上層コイル導体８は、図６に示す様に、コイル辺８ａが上層側スロット絶縁紙１０（図７参照）を介してスロット６内の下層コイル辺７ａの外側に挿入され、両コイル端部８ｂがそれぞれ下層コイル端部７ｂの外側を略平行に回転軸２側へ伸びた状態で電機子鉄心３に組み立てられている。なお、上層コイル導体８の全体形状は、図８に示した下層コイル導体７と略同じであるが、一方（図６の右側）のコイル端部８ｂは、その端面上をブラシ（図示しない）が摺動する整流子辺として形成されている。
【００１５】
円板状絶縁体４、５は、電機子鉄心３の端面と下層コイル導体７のコイル端部７ｂとの間に介在されて両者を絶縁する一組の内側絶縁体４と、下層コイル導体７のコイル端部７ｂと上層コイル導体８のコイル端部８ｂとの間に介在されて両者を絶縁する一組の外側絶縁体５とから成る。
内側絶縁体４は、中央部に回転軸２の外径に嵌合できる程度の丸孔４ａを有し、下層コイル導体７を電機子鉄心３に組み立てる前に、軸方向から丸孔４ａに回転軸２を通して電機子鉄心３の両端面に装着される。
外側絶縁体５（５Ａ、５Ｂ）は、中央部に下層コイル突出部７ｃの外径に嵌合できる程度の丸孔５ａを有し、下層コイル導体７を電機子鉄心３に組み立てた後（上層コイル導体８を組み立てる前）、以下に説明する絶縁体組立て装置１１により組み立てられる。なお、丸孔５ａの内周縁には、図９に示す様に、複数の嵌合溝５ｂが全周に渡って等ピッチに設けられている。
【００１６】
（絶縁体組立て装置１１の説明）
絶縁体組立て装置１１は、図１に示す様に、回転軸２の両端面を両側から挟み込んで電機子鉄心３を保持する一組のセンタ１２、このセンタ１２の外周に嵌装された一組のコイルガイド１３、このコイルガイド１３の外周に嵌装された一組のプッシャ１４、電機子鉄心３に組み立てられた下層コイル導体７のコイル突出部７ｃを径方向内側へ縮径するための縮径ユニット（下述する）等より構成されている。
センタ１２は、図示しないアクチュエータにより駆動されて軸方向（図１の矢印方向）に移動可能に設けられている。
【００１７】
コイルガイド１３は、センタ１２とは別駆動のアクチュエータ（図示しない）によりセンタ１２の外周面を軸方向（図１の矢印方向）に摺動可能に設けられている。コイルガイド１３の外周面には、複数のガイド溝１３ａが軸方向に沿って凹設され、その各ガイド溝１３ａが周方向に等ピッチに設けられている。このガイド溝１３ａは、図２に示す様に、電機子鉄心３に組み立てられた各下層コイル導体７のコイル突出部７ｃが嵌合することにより、コイル突出部７ｃの両側面を規制して周方向に位置決めすることができる。但し、ガイド溝１３ａは、下層コイル導体７が電機子鉄心３に組み立てられた状態で、図３に示す様に、コイル突出部７ｃの径方向内周端とガイド溝１３ａの底面との間に所定の隙間ｓを有する程度の溝深さｈに形成されている。
プッシャ１４は、図示しないアクチュエータによりコイルガイド１３の外周面を軸方向（図１の矢印方向）に摺動可能に設けられ、電機子鉄心３と軸方向に対向する端面上に各々外側絶縁体５Ａ、５Ｂを保持している。なお、プッシャ１４は、コイルガイド１３のガイド溝１３ａと嵌合溝５ｂとの周方向位置を一致させた状態で外側絶縁体５Ａ、５Ｂを保持することができる。
【００１８】
縮径ユニットは、電機子鉄心３のスロット６に挿入された下層コイル辺７ａの一方の端部を径方向外側から内側へ向かって押圧するための縮径爪１５と、この縮径爪１５を径方向に作動させる作動装置（下述する）とを備える。
縮径爪１５は、電機子鉄心３の各スロット６毎に用意され、電機子鉄心３の外周に配置される保持リング１６の貫通孔１６ａ（図５参照）に放射状に挿入されている。
作動装置は、図５に示す様に、カム溝１７を有する可動円盤（図示しない）、この可動円盤に回転力を付与するアクチュエータ（図示しない）、可動円盤と対向して可動円盤と平行に配された固定円盤１８、縮径爪１５を押圧する押圧矢１９等より構成される。
【００１９】
可動円盤に形成されたカム溝１７は、径方向の外周側から内周側へ向かうに連れて曲率が次第に小さくなる略スクロール状に形成されている。
固定円盤１８には、半径方向に伸びるガイド穴１８ａが放射状に複数（スロット６数と同数）形成されている。
押圧矢１９は、ガイド穴１８ａに案内されて固定円盤１８の径方向にスライド可能に設けられたスライド部２０を具備し、このスライド部２０より内径方向へ棒状に突き出す様に設けられている。スライド部２０には、平面形状が円形を成すカムフォロア２１が螺子２２等により固定され、可動円盤のカム溝１７内に嵌合してカム溝１７内を移動可能に設けられている。なお、カムフォロア２１は、可動円盤が静止している時に、図５に示す様に、カム溝１７の外径側端部に位置している。
【００２０】
続いて、絶縁体組立て装置１１による外側絶縁体５Ａ、５Ｂの組立て方法（本発明の電機子の製造方法）を説明する。
まず、電機子鉄心３の各スロット６にコイル辺７ａを挿入して全ての下層コイル導体７を組み立てる。
次に、両センタ１２にて回転軸２の両端面を挟み込んで電機子鉄心３を保持する。この時、電機子鉄心３は、回転しない様に周方向に位置決めされている。
次に、アクチュエータにより一方のコイルガイド１３をセンタ１２の外周面に沿って移動させ、ガイド溝１３ａに一方のコイル突出部７ｃを嵌合させて各コイル突出部７ｃの周方向位置を規制する。
【００２１】
次に、縮径ユニットの縮径爪１５により、スロット６から突出しているコイル辺７ａの一方の端部（図１の右端部／一方のコイル端部７ｂの径方向外周端）を押圧する。具体的には、アクチュエータにより可動円盤を回転させると、カムフォロア２１が可動円盤のカム溝１７内を内径側へ移動するため、そのカムフォロア２１が固定されたスライド部２０も固定円盤１８のガイド穴１８ａを内径側へ移動する。その結果、スライド部２０を具備する押圧矢１９が内径方向へ移動することにより、押圧矢１９が保持リング１６に組み込まれている縮径爪１５を押し出し、その縮径爪１５がコイル辺７ａの一方の端部を径方向内側へ押圧する。
【００２２】
これにより、一方のコイル端部７ｂが電機子鉄心３の端面に沿って径方向内側へ移動し、そのコイル端部７ｂの移動に伴って、一方のコイル突出部７ｃがガイド溝１３ａ内を径方向内側へ押し込まれて縮径される（図４参照）。
この状態（一方のコイル突出部７ｃ群が縮径された状態）で、アクチュエータにより一方のプッシャ１４を軸方向から押し出して、プッシャ１４の端面上に保持されている外側絶縁体５Ａの丸孔５ａをコイル突出部７ｃ群の外周に挿入する。この後、作動装置により縮径爪１５を径方向外側へ移動させて、コイル辺７ａに付与していた押圧力を解除する。これにより、一方のコイル突出部７ｃ群が径方向外側へ拡がって、それぞれ外側絶縁体５Ａの嵌合溝５ｂに嵌合する。
【００２３】
次に、縮径ユニットに対して、両センタ１２にて保持されている電機子鉄心３を軸方向に移動させ、縮径爪１５の径方向内側にコイル辺７ａの他方の端部を配置する。
以後、一方の外側絶縁体５Ａの丸孔５ａを一方のコイル突出部７ｃの外径に挿入する工程と同様に、他方の外側絶縁体５Ｂの丸孔５ａを他方のコイル突出部７ｃの外径に挿入して他方の外側絶縁体５Ｂを組み立てる。
両方の外側絶縁体５Ａ、５Ｂを組立てた後、電機子鉄心３を最初にセットした位置（図１に示す位置）まで戻し、プッシャ１４、コイルガイド１３、センタ１２の順に電機子鉄心３から離脱させる。以上の一連の動作により、両外側絶縁体５Ａ、５Ｂの組み立てが終了する。
【００２４】
（第１実施例の効果）
本実施例の絶縁体組立て装置１１による外側絶縁体５の組立て方法では、各コイル突出部７ｃの両側面をガイド溝１３ａにて規制した状態（つまり各コイル突出部７ｃが周方向に位置決めされた状態）で、更に縮径ユニットにて各コイル突出部７ｃを径方向内側に縮径するため、コイル突出部７ｃを外側絶縁体５の嵌合溝５ｂと周方向位置を合わせた状態で、コイル突出部７ｃと嵌合溝５ｂとの径方向クリアランスを大きく確保できる。その結果、コイル突出部７ｃ群の外周に外側絶縁体５を挿入した後、コイル突出部７ｃ群を径方向外側に拡径して元の状態に戻した時に、嵌合溝５ｂの角部等がコイル突出部７ｃと干渉することなく、確実にコイル突出部７ｃを嵌合溝５ｂに嵌合させて外側絶縁体５をコイル突出部７ｃ群の外径に挿入することができる。これにより、外側絶縁体５の組立て時において、外側絶縁体５の割れや欠け、あるいはコイル突出部７ｃの変形等を防止できる。
【００２５】
（変形例）
本実施例では、図５に示す作動装置によって縮径爪１５を作動させているが、外周方向から複数のアクチュエータにて同時に縮径する方法でも良い。
また、両外側絶縁体５Ａ、５Ｂを片方ずつ組み立てているが、縮径ユニットを二組用意してコイル辺７ａの両端部外周に配置することにより、両外側絶縁体５Ａ、５Ｂを同時に組み立てる様に構成しても良い。
本実施例の鉄心保持手段は、センタ１２にて回転軸２を両側から挟み込んで電機子鉄心３を保持する構成であるが、回転軸２の外径を回転自在に保持する構造でも良い。
【００２６】
（第２実施例）
図１０は絶縁体組立て装置１１の断面図である。
本実施例は、第１実施例に記載したコイルガイド１３のガイド溝１３ａによってコイル突出部７ｃ群の位置決めを行う際に、その一部のコイル突出部７ｃがガイド溝１３ａから外れて位置決めされないという不具合を解消するための手段として、コイルガイド回転ユニット３３を付加した一例を示すものである。なお、コイルガイド回転ユニット３３以外は、第１実施例に記載した絶縁体組立て装置１１を使用することができるため、コイルガイド回転ユニット３３以外の説明は省略する。
【００２７】
コイルガイド回転ユニット３３は、図１１に示すように、コイルガイド１３を駆動するためのアクチュエータ３４と、このアクチュエータ３４の出力軸３４ａに具備された伝達プッシャ３５とを備え、この伝達プッシャ３５に係合するシャフト３６を介してコイルガイド１３を回転揺動させることができる。
アクチュエータ３４は、図１１の矢印Ａで示すように、出力軸３４ａを往復動（進退）させることができる。
伝達プッシャ３５は、一定の間隔を空けて対向する一組の係合板を出力軸３４ａに直交して組み付けられている。
シャフト３６は、コイルガイド１３の半径方向外側へ延びて設けられ、先端部が伝達プッシャ３５を構成する一組の係合板の間に挿入されている。なお、シャフト３６の先端部は、伝達プッシャ３５の移動に追従できるように、略球形状に整形されている。
以上の構成から成るコイルガイド回転ユニット３３は、アクチュエータ３４の出力軸３４ａが作動すると、出力軸３４ａと一体に伝達プッシャ３５が移動し、更にシャフト３６が伝達プッシャ３５の移動に追従することで、図１１の矢印Ｂで示すように、センタ１２を回転中心としてコイルガイド１３を所定の揺動範囲で回転揺動させることができる。
【００２８】
次に、コイルガイド回転ユニット３３の作動を重点的に説明する。
電機子鉄心３に全ての下層コイル導体７を組み立てた後、両センタ１２にて回転軸２の両端面を挟み込んで電機子鉄心３を保持する。
次に、図示しないアクチュエータにより一方のコイルガイド１３をセンタ１２の外周面に沿って移動させ、コイルガイド１３のガイド溝１３ａに一方のコイル突出部７ｃを嵌合させる。この時、全てのコイル突出部７ｃが一度にガイド溝１３ａに収まるとは限らない。つまり、図１１に示すように、一部のコイル突出部７ｃ１がガイド溝１３ａから外れる場合が起こりうる。そこで、一方のコイルガイド１３をセンタ１２の外周面に沿って移動させた後、コイルガイド回転ユニット３３によりコイルガイド１３を所定の揺動範囲で回転揺動させる。このコイルガイド１３の回転揺動運動により、ガイド溝１３ａより外れていた一部のコイル突出部７ｃ１がガイド溝１３ａ内に収まることで、全てのコイル突出部７ｃを位置決めできる。
【００２９】
以後、第１実施例と同様に、スロット６から突出しているコイル辺７ａの一方の端部（図１０の右端部）を押圧することにより、一方のコイル突出部７ｃをガイド溝１３ａ内にて径方向内側へ押し込んで縮径する。この状態で、一方のプッシャ１４を軸方向から押し出して、プッシャ１４の端面上に保持されている外側絶縁体５Ａの丸孔５ａ（図９参照）をコイル突出部７ｃ群の外周に挿入する。この後、縮径爪１５を径方向外側へ移動させてコイル辺７ａに付与していた押圧力を解除することにより、一方のコイル突出部７ｃ群が径方向外側へ拡がって、それぞれ外側絶縁体５Ａの嵌合溝５ｂに嵌合する。以上により、外側絶縁体５Ａの組み立てを完了する。
【００３０】
（第２実施例の効果）
本実施例では、コイルガイド１３のガイド溝１３ａによりコイル突出部７ｃ群を位置決めする際に、コイルガイド回転ユニット３３によりコイルガイド１３を所定の揺動範囲で回転揺動させている。これにより、ガイド溝１３ａから外れている一部のコイル突出部７ｃ１をガイド溝１３ａ内に収めることができ、全てのコイル突出部７ｃ（コイル突出部群）の周方向位置をガイド溝１３ａにて確実に規制することができる。
【００３１】
（第３実施例）
図１２は絶縁体組立て装置２３の断面図である。
本実施例の絶縁体組立て装置２３は、図１２に示す様に、装置のベース部材を構成するガイドベースプレート２４、電機子鉄心３に組み立てられた下層コイル導体７の一方のコイル突出部７ｃの径方向位置を規制する先端揃えプレート２５、一方のコイル突出部７ｃの軸方向外側で一方の外側絶縁体５Ａを保持する絶縁体ガイドプレート２６、この絶縁体ガイドプレート２６に保持された外側絶縁体５Ａを片面側（図１２の右側）より支持する可動プレート２７等より構成されている。
【００３２】
ガイドベースプレート２４は、断面略Ｌ字形に設けられて、上端中央部にＵ字状に開口する軸支部２４ａが設けられ、この軸支部２４ａにて回転軸２の他端側外周面を回転自在に支持している。プレート２４の一端側は、保持された電機子鉄心３の下側を通って電機子鉄心３の一端側まで延設され、その軸方向端面が電機子鉄心３の一端側端面より若干軸方向外側に位置している。
なお、軸支部２４ａの内側（図１２の右側）には、電機子鉄心３に付加されるスラスト方向の力を受けるスラスト軸受２８が配されている。
先端揃えプレート２５は、ガイドベースプレート２４の軸方向端面に隣接して配され、プレート２５の上部側に略Ｖ字形に開く開口部が設けられている。この開口部は、図１３に示す様に、電機子鉄心３の回転に伴ってコイル突出部７ｃの径方向外周端を導入する導入部２５ａと、導入されたコイル突出部７ｃの径方向位置を規制するガイド部２５ｂとを有している。ガイド部２５ｂは、コイル突出部７ｃを径方向内側に若干縮径できる程度の円弧面によって形成され、導入部２５ａは、任意の位置からガイド部２５ｂの接線方向に開口して設けられている。
【００３３】
絶縁体ガイドプレート２６は、ガイドベースプレート２４との間に先端揃えプレート２５を挟み込んでスクリュ２９等によりガイドベースプレート２４に固定されている。この絶縁体ガイドプレート２６には、図１３に示す様に、プレート２６の上部側にＵ字状に開く開口部が設けられ、この開口部のガイド部２６ａにて外側絶縁体５Ａの外径を保持している。なお、ガイド部２６ａは、外側絶縁体５Ａの外径と略同一の円弧状に設けられている。
可動プレート２７は、絶縁体ガイドプレート２６の軸方向外側（図１２の右側）に配されて、ガイドベースプレート２４に対し案内シャフト３０に沿って軸方向に進退可能に設けられ、絶縁体ガイドプレート２６と先端揃えプレート２５とを貫通してガイドベースプレート２４に螺着された調節螺子３１により軸方向位置を調節可能に設けられている。なお、案内シャフト３０は、図１４に示す様に、調節螺子３１の両側に配されており、可動プレート２７の移動を案内するとともに、可動プレート２７の回転規制を行っている。
【００３４】
可動プレート２７には、図１４に示す様に、上端中央部にＵ字状に開口する軸支部２７ａが設けられ、この軸支部２７ａにて回転軸２の一端側外周面を回転自在に支持している。また、可動プレート２７には、軸支部２７ａの周囲に４本の押圧弾性体３２（例えばスプリングプランジャ）が具備されている。この押圧弾性体３２は、絶縁体ガイドプレート２６に保持された外側絶縁体５Ａを片面側から支持するもので、本実施例では、各押圧弾性体３２のスプリング荷重を調節してプランジャ３２ａの突出長さを変更することにより、図１２に示す様に、外側絶縁体５Ａを所定角度傾けた姿勢で支持している。具体的には、先端揃えプレート２５の導入部２５ａからガイド部２５ｂへ移行する部位と周方向に略近い位置に設けられた押圧弾性体３２Ａ（図１４参照）のプランジャ３２ａの突出長さが最大となる様に設定されている。
【００３５】
続いて、絶縁体組立て装置２３による外側絶縁体５Ａの組立て方法（本発明の電機子の製造方法）を説明する。
先ず、電機子鉄心３に組み立てられた各下層コイル導体７の他方のコイル突出部７ｃ群の外径に、予め他方の外側絶縁体５Ｂの丸孔５ａを挿入する。但し、この時、コイル突出部７ｃと外側絶縁体５Ｂの嵌合溝５ｂとは嵌まり合っていない。つまり、他方のコイル突出部７ｃが位置決めされていない状態で、その外周に外側絶縁体５Ｂの丸孔５ａが挿入されている。
次に、ガイドベースプレート２４の軸支部２４ａと可動プレート２７の軸支部２７ａとで回転軸２の両端外周面を回転自在に支持して、下層コイル導体７が組み立てられた電機子鉄心３を装置にセットする。
【００３６】
次に、電機子鉄心３を所定方向（図１３の反時計回転方向）に回転させながら、調節螺子３１により可動プレート２７を電機子鉄心３側へ前進させて、絶縁体ガイドプレート２６に保持されている外側絶縁体５Ａを電機子鉄心３側へ移動させ、傾斜している外側絶縁体５Ａの一部がコイル突出部７ｃに当接し、そのコイル突出部７ｃを軸方向に若干押圧する位置で可動プレート２７を停止する（図１２に示す状態）。この場合、可動プレート２７を前進させた後から電機子鉄心３を回転させても良い。なお、電機子鉄心３は、図示しないアクチュエータにより一定速度で回転させても良いし、手動により回転させても良い。
【００３７】
電機子鉄心３が回転すると、コイル突出部７ｃが先端揃えプレート２５の導入部２５ａの斜辺に当接してからガイド部２５ｂに沿って移動する際に、そのガイド部２５ｂの円弧形状に倣ってコイル突出部７ｃの径方向位置が若干縮径された状態で規制される。同時に、押圧弾性体３２により外側絶縁体５Ａの一部がコイル突出部７ｃ（先端揃えプレート２５の導入部２５ａからガイド部２５ｂへ移行する部位を通過するコイル突出部７ｃ）に押圧されているため、１つのコイル突出部７ｃが外側絶縁体５Ａの嵌合溝５ｂに嵌合すると、そのコイル突出部７ｃとともに外側絶縁体５Ａも一緒に回転するため、以後、順次コイル突出部７ｃが嵌合溝５ｂに嵌合して、コイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ａが挿入される。
一方のコイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ａが挿入されると、必然的に他方の各コイル突出部７ｃが位置決めされるため、それまで大まかに挿入されていた他方の外側絶縁体５Ｂの各嵌合溝５ｂにそれぞれ各コイル突出部７ｃが嵌合して、他方のコイル突出部７ｃ群の外径に確実に外側絶縁体５Ｂが挿入される。
【００３８】
（第３実施例の効果）
本実施例の絶縁体組立て装置２３による組立て方法によれば、コイル突出部７ｃに嵌合溝５ｂの角部等が干渉することなく、確実に嵌合溝５ｂにコイル突出部７ｃを嵌合させることができる。その結果、第１実施例と同様に、外側絶縁体５の組立て時において、外側絶縁体５の割れや欠け、あるいはコイル突出部７ｃの変形等を防止できる。
また、本実施例では、一方のコイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ａが挿入されると、連動して他方の各コイル突出部７ｃ群の外径にも外側絶縁体５Ｂが挿入されるため、両外側絶縁体５Ａ、５Ｂを片側ずつ交互に組み立てる場合と比較して、組立て工程に要する時間を短縮できる。
【００３９】
（変形例）
本実施例では、一方のコイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ａを挿入する前に、予め他方のコイル突出部７ｃ群の外径に大まかに外側絶縁体５Ｂを挿入しているが、一方のコイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ａを挿入した後、同様の方法で他方のコイル突出部７ｃ群の外径に外側絶縁体５Ｂを挿入しても良い。
この第３実施例に示す鉄心保持手段は、軸支部２４ａ、２７ａにて回転軸２の外周を保持する構造であるが、第１実施例および第２実施例で説明した様に、回転軸２の両端面を両側から挟み込んで保持する構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁体組立て装置の断面図である（第１実施例）。
【図２】外側絶縁体の組立て工程を示す軸方向正面図である。
【図３】ガイド溝とコイル突出部との位置関係を示す平面図である。
【図４】ガイド溝とコイル突出部との位置関係を示す平面図である。
【図５】縮径ユニットの構成を示す部分拡大図である。
【図６】アーマチャの半断面図である。
【図７】アーマチャの分解斜視図である。
【図８】（ａ）は下層コイル導体の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ視図、（ｃ）は（ａ）のＢ視図である。
【図９】外側絶縁体の半平面図である。
【図１０】絶縁体組立て装置の断面図である（第２実施例）。
【図１１】第２実施例の作動説明図である（第２実施例）。
【図１２】絶縁体組立て装置の断面図である（第３実施例）。
【図１３】先端揃えプレートの開口部と絶縁体ガイドプレートの開口部の形状を示す軸方向正面図である。
【図１４】絶縁体組立て装置の可動プレート側から見た軸方向正面図である。
【図１５】コイル突出部の周方向幅を示す軸方向正面図である。
【符号の説明】
１    電機子
２    回転軸
３    電機子鉄心
５    外側絶縁体（円板状絶縁体）
５ｂ  嵌合溝
６    スロット
７    下層コイル導体
７ａ  コイル辺
７ｂ  コイル端部
７ｃ  コイル突出部
１１    絶縁体組立て装置（本発明の組立て装置：第１、２実施例）
１２    センタ（鉄心保持手段）
１３    コイルガイド（位置決め手段）
１３ａ  ガイド溝
１４    プッシャ（絶縁体挿入手段）
１５    縮径爪（縮径手段）
２３    絶縁体組立て装置（本発明の組立て装置：第３実施例）
２４ａ  軸支部（鉄心保持手段）
２５    先端揃えプレート（コイル突出部規制手段）
２５ａ  導入部
２５ｂ  ガイド部（コイルガイド部）
２６    絶縁体ガイドプレート（絶縁体保持手段）
２６ａ  ガイド部（絶縁体ガイド部）
２７    可動プレート（絶縁体挿入手段）
２７ａ  軸支部（鉄心保持手段）
３２    押圧弾性体（押圧手段）
３３    コイルガイド回転ユニット（位置決め回転手段）
【図１】
0003591305.tif 000002
【図２】
0003591305.tif 000003
【図３】
0003591305.tif 000004
【図４】
0003591305.tif 000005
【図５】
0003591305.tif 000006
【図６】
0003591305.tif 000007
【図７】
0003591305.tif 000008
【図８】
0003591305.tif 000009
【図９】
0003591305.tif 000010
【図１０】
0003591305.tif 000011
【図１１】
0003591305.tif 000012
【図１２】
0003591305.tif 000013
【図１３】
0003591305.tif 000014
【図１４】
0003591305.tif 000015
【図１５】
0003591305.tif 000016