(57)【要約】【課題】ステータとロータとを有する組立体の組立装置において、駆動装置により駆動されて昇降する第２保持部材へのロータの載置作業の効率の向上を図り、以て組立作業の効率の向上を図る。【解決手段】回転電機のステータ３にロータ４を組み付ける組立装置１は、上面１７ａに載置されたステータ３を保持する第１保持部材１０と、上面２１ａに載置されたロータ４を保持する第２保持部材２０と、保持部材２０を保持部材１０に対して昇降させる駆動装置５０とを備える。駆動装置５０は、上面２１ａよりも下方に配置されたエアシリンダ５１と、上下方向に伸縮する駆動ロッド５２とを有し、駆動ロッド５２は、上面２１ａよりも下方で保持部材２０に連結される。ロータ４を保持した保持部材２０が、駆動ロッド５２を介してエアシリンダ５１により駆動されて第１位置から下降して第２位置を占めるとき、ロータ４がステータ３の径方向内方で収容状態になる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタと前記アウタの径方向内方に収容された収容状態で所定位置に配置されたインナとを有する組立体を組み立てるために、前記アウタおよび前記インナの一方である第１部材に、前記アウタおよび前記インナの他方である第２部材を組み付ける組立装置において、
第１上面を有すると共に前記第１上面に載置された前記第１部材を保持する第１保持部材と、第２上面を有すると共に前記第２上面に載置された前記第２部材を保持する第２保持部材と、第１位置と前記第１位置よりも下方の第２位置との間で前記第２保持部材を前記第１保持部材に対して昇降させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、前記第２上面よりも下方に配置された駆動部と、前記駆動部と前記第２保持部材とを連結すると共に前記第１保持部材に対して上下方向に伸縮する伸縮部とを有し、
前記伸縮部は、前記第２上面よりも下方で前記第２保持部材に連結され、
前記第２部材を保持した前記第２保持部材が、前記伸縮部を介して前記駆動部により駆動されて前記第１位置から下降して前記第２位置を占めるとき、前記インナが前記収容状態になることを特徴とする組立装置。
【請求項２】
請求項１記載の組立装置において、
前記所定位置は、前記アウタと前記インナとが同心状態になる位置であり、
前記アウタまたは前記インナは、前記アウタおよび前記インナを互いに吸引し合う磁気力を発生させる磁石を有し、
前記伸縮部は、前記第２保持部材が前記第１位置を占めるときに前記第１保持部材に対して伸長状態にあり、前記第２保持部材が前記第２位置を占めるときに前記第１保持部材に対して収縮状態にあることを特徴とする組立装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の組立装置において、
前記第２保持部材は、前記第２上面を有すると共に上下方向に貫通する貫通孔が設けられた載置部材と、前記第２上面上で前記第２部材を位置決めする位置決め装置とを有し、
前記位置決め装置は、前記貫通孔に上下方向に挿通されると共に前記第２部材の内周面に径方向で当接可能に径方向に移動可能な複数の爪から構成される爪群を有し、
前記爪群は、拡径することにより、前記第２保持部材が前記第２位置を占めるときに前記インナが前記所定位置を占めるように前記第２部材を位置決めし、かつ前記第２上面との間で前記第２部材を把持することを特徴とする組立装置。
【請求項４】
請求項３記載の組立装置において、
前記第２部材は、磁石を有し、
磁性体から形成される前記載置部材は、上下方向での段差部と、前記段差部の上部に連なると共に前記段差部に対して径方向内方に位置する径方向内方部と、前記段差部の下部に連なると共に前記段差部に対して径方向外方に位置する外周部とを有し、
前記径方向内方部は前記第２上面を有し、
前記第２上面および前記外周部は、前記磁石よりも径方向内方に配置されることを特徴とする組立装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の組立装置において、
前記第２保持部材は、上下方向で前記第１保持部材と前記載置部材との間に配置されると共に前記第１保持部材に複数の案内体を介して支持される中間部材と、前記載置部材と前記中間部材とを連結する連結体とを有し、
前記中間部材には、前記伸縮部が連結されると共に、前記位置決め装置が設けられ、
前記案内体は、前記第２保持部材を上下方向に移動可能に案内することを特徴とする組立装置。
【請求項６】
前記第２保持部材に保持された前記第２部材が前記第１部材に挿入されるときに、径方向で前記第１部材および前記第２部材の間であって上下方向に前記第１部材および前記第２部材に渡って配置される非磁性体製のスペーサを備える請求項２または４記載の組立装置において、
前記スペーサは、前記アウタと前記所定位置にある前記インナとの径方向間隔を維持し、
前記アウタおよび前記インナは、前記磁石の磁気力により前記スペーサを挟持した状態で一体に結合されていることを特徴とする組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウタと該アウタの径方向内方に配置されるインナとを有する組立体を組み立てる組立装置に関する。そして、前記組立体は、例えば、回転電機のステータとロータとから構成される。
【背景技術】
【０００２】
従来、アウタとしてのステータと該ステータの径方向内方に配置されるインナとしてのロータを有する組立体を備える回転電機において、該組立体を組み立てるときには、ステータの上方で該ステータと同心状態になるように位置決めされたロータを、下方に配置されたステータに向けて徐々に下降させることにより組み付けられる（例えば、特許文献１参照）。
また、回転電機の組立において、ステータおよびロータを有する組立体を組み立てるときに、ステータの内周とロータの外周との間に円筒状のスペーサを介在させることも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８０３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３１２２４１号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下方に配置されたステータに対して上方から下降させたロータを組み付けることにより組立体を組み立てる際、ロータを下降させる駆動装置が、ロータを保持するロータ保持部材の上方に配置されて、駆動装置がロータ保持部材を介してロータを吊り下げた状態で、ロータをステータに組み付ける場合、ロータを、ロータ保持部材に保持させ、さらに駆動装置によりロータ保持部材と共に吊り下げた状態にするのに手間がかかり、組立体の組立作業の効率が低下する。
【０００５】
また、ロータが吊り下げられた状態で駆動装置の伸縮部に支持されていると、ロータが下降してステータに近づくにつれて、磁石によるロータとステータとの吸引力が強くなる一方で、前記伸縮部が伸張状態になり、またロータおよびロータ保持部材をステータと同心状態で案内するための案内部材も伸張状態になることから、駆動装置における伸縮部には強力な吸引力による撓みが生じ易い。そして、この撓みによるステータとロータとの偏心状態やステータとロータとの接触を回避するには、駆動装置の伸縮部や案内部材の強度や剛性を高める必要があるため、組立装置が大型化する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、アウタとインナとを有する組立体の組立装置において、駆動装置により駆動されて昇降する第２保持部材へのアウタまたはインナである第２部材の載置作業の効率の向上を図り、以て組立作業の効率の向上を図ることを目的とする。
そして、本発明は、さらに、組立装置の小型化を図ること、また組立装置の耐久性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、アウタ（３）と前記アウタ（３）の径方向内方に収容された収容状態で所定位置に配置されたインナ（４）とを有する組立体（２）を組み立てるために、前記アウタ（３）および前記インナ（４）の一方である第１部材（３）に、前記アウタ（３）および前記インナ（４）の他方である第２部材（４）を組み付ける組立装置において、第１上面（１７ａ）を有すると共に前記第１上面（１７ａ）に載置された前記第１部材（３）を保持する第１保持部材（１０）と、第２上面（２１ａ）を有すると共に前記第２上面（２１ａ）に載置された前記第２部材（４）を保持する第２保持部材（２０）と、第１位置と前記第１位置よりも下方の第２位置との間で前記第２保持部材（２０）を前記第１保持部材（１０）に対して昇降させる駆動装置（５０）とを備え、前記駆動装置（５０）は、前記第２上面（２１ａ）よりも下方に配置された駆動部（５１）と、前記駆動部（５１）と前記第２保持部材（２０）とを連結すると共に前記第１保持部材（１０）に対して上下方向に伸縮する伸縮部（５２）とを有し、前記伸縮部（５２）は、前記第２上面（２１ａ）よりも下方で前記第２保持部材（２０）に連結され、前記第２部材（４）を保持した前記第２保持部材（２０）が、前記伸縮部（５２）を介して前記駆動部（５１）により駆動されて前記第１位置から下降して前記第２位置を占めるとき、前記インナ（４）が前記収容状態になる組立装置である。
【０００８】
これによれば、アウタおよびインナを有する組立体の組立装置において、第１保持部材の第１上面に保持された第１部材に対して組み付けられる第２部材は、第２保持部材の第２上面に載置され、しかも第２保持部材を第１保持部材に対して昇降させる駆動装置の駆動部は第２上面よりも下方に配置されると共に該駆動部により駆動されて伸縮する伸縮部は第２上面よりも下方で第２保持部材に連結されるので、駆動部および伸縮部が、第２保持部材への第２部材の載置作業の障害になることはなく、第２部材は単に第２保持部材の第２上面に載置されればよい。この結果、第２部材の載置作業の効率が向上し、ひいてはアウタと該アウタの径方向内方に収容された収容状態で所定位置に配置されたインナを有する組立体の組立作業の効率が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の組立装置において、前記所定位置は、前記アウタ（３）と前記インナ（４）とが同心状態になる位置であり、前記アウタ（３）または前記インナ（４）は、前記アウタ（３）および前記インナ（４）を互いに吸引し合う磁気力を発生させる磁石（４ｂ）を有し、前記伸縮部（５２）は、前記第２保持部材（２０）が前記第１位置を占めるときに前記第１保持部材（１０）に対して伸長状態にあり、前記第２保持部材（２０）が前記第２位置を占めるときに前記第１保持部材（１０）に対して収縮状態にあるものである。
これによれば、第２保持部材が駆動装置により駆動されて第１位置から第２位置に向かって下降して第１部材に近づくことで、アウタまたはインナが有する磁石による吸引力が第１，第２部材間で大きくなるときにも、伸縮部は伸長状態から収縮状態に移行するので、伸縮部が収縮状態から伸長状態に移行する場合に比べて、伸縮部の撓みを小さくできる。この結果、伸縮部の撓みを小さくするための伸縮部の剛性や強度を高める要求は低いので、アウタとインナとを同心状態で組み立てる組立装置を小型化できる。また、伸縮部の摺動部の摩耗を低減できて、組立装置の耐久性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の組立装置において、前記第２保持部材（２０）は、前記第２上面（２１ａ）を有すると共に上下方向に貫通する貫通孔（２１ｈ）が設けられた載置部材（２１）と、前記第２上面（２１ａ）上で前記第２部材（４）を位置決めする位置決め装置（３０）とを有し、前記位置決め装置（３０）は、前記貫通孔（２１ｈ）に上下方向に挿通されると共に前記第２部材（４）の内周面（４ｓ）に径方向で当接可能に径方向に移動可能な複数の爪（３２）から構成される爪群（３１）を有し、前記爪群（３１）は、拡径することにより、前記第２保持部材（２０）が前記第２位置を占めるときに前記インナ（４）が前記所定位置を占めるように前記第２部材（４）を位置決めし、かつ前記第２上面（２１ａ）との間で前記第２部材（４）を把持するものである。
これによれば、第２保持部材の載置部材上で第２部材を位置決めする位置決め装置が、該第２部材を載置部材に保持する機能を兼ねるので、第２部材の載置作業の効率が向上し、ひいては組立体の組立作業の効率が向上する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の組立装置において、前記第２部材（４）は、磁石（４ｂ）を有し、磁性体から形成される前記載置部材（２１）は、上下方向での段差部（２１ｂ）と、前記段差部（２１ｂ）の上部に連なると共に前記段差部（２１ｂ）に対して径方向内方に位置する径方向内方部（２１ｉ）と、前記段差部（２１ｂ）の下部に連なると共に前記段差部（２１ｂ）に対して径方向外方に位置する外周部（２１ｏ）とを有し、前記径方向内方部（２１ｉ）は前記第２上面（２１ａ）を有し、前記第２上面（２１ａ）および前記外周部（２１ｏ）は、前記磁石（４ｂ）よりも径方向内方に配置されるものである。
これによれば、磁石を有する第２部材が載置される磁性体製の載置部材の外周部は、載置部材の段差部により、かつ径方向で磁石から離れているため、磁石および該磁石を有する第２部材に吸着されない。さらに、第２部材が載置される径方向内方部の第２上面および外周部は、磁石よりも径方向内方に配置されるので、径方向内方部が磁石に吸着されることがなく、しかも径方向内方部を小型化できる。この結果、位置決め装置による第２部材の移動が容易になり、第２部材の位置決めを含む、載置部材への第２部材の載置作業の効率が向上する。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の組立装置において、前記第２保持部材（２０）は、上下方向で前記第１保持部材（１０）と前記載置部材（２１）との間に配置されると共に前記第１保持部材（１０）に複数の案内体（４１）を介して支持される中間部材（２２）と、前記載置部材（２１）と前記中間部材（２２）とを連結する連結体（２３）とを有し、前記中間部材（２２）には、前記伸縮部（５２）が連結されると共に、前記位置決め装置（３０）が設けられ、前記案内体（４１）は、前記第２保持部材（２０）を上下方向に移動可能に案内するものである。
これによれば、駆動装置の伸縮部は、第１部材が載置される載置部材よりも下方に位置する中間部材に結合され、第２保持部材を上下方向に移動可能に案内する案内体は、中間部材と第１保持部材との間に配置されるので、伸縮部および案内体を上下方向で短縮化することができる。この結果、吸引力による伸縮部および案内体の撓みを一層小さくできるので、伸縮部や案内体の摺動部の摩耗を低減できて、組立装置の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記第２保持部材に保持された前記第２部材（４）が前記第１部材（３）に挿入されるときに、径方向で前記第１部材（３）および前記第２部材（４）の間であって上下方向に前記第１部材（３）および前記第２部材（４）に渡って配置される非磁性体製のスペーサ（７０）を備える請求項２または４記載の組立装置において、前記スペーサ（７０）は、前記アウタ（３）と前記所定位置にある前記インナ（４）との径方向間隔を維持し、前記アウタ（３）および前記インナ（４）は、前記磁石（４ｂ）の磁気力により前記スペーサ（７０）を挟持した状態で一体に結合されているものである。
これによれば、第１部材への第２部材の挿入時に、第１部材がスペーサにより磁石の吸引力によるアウタおよびインナとの接触を防止しながら、スペーサに案内されて第２部材を第１部材に円滑に挿入できるので、組立作業の効率が向上する。
さらに、組立体の組立が終了した後も、スペーサを介してアウタおよびインナが一体に結合された状態にあるので、アウタとインナとの接触を確実に防止しながら、組立体の搬送や機械への組付が容易になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アウタとインナとを有する組立体の組立装置において、駆動装置により駆動されて昇降する第２保持部材へのアウタまたはインナである第２部材の載置作業の効率の向上、ひいては組立作業の効率の向上が可能になる。さらに、本発明によれば、組立装置の小型化が可能になり、また組立装置の耐久性の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態である組立装置の斜視図である。
【図２】図１の組立装置により組立体が組み立てられたとき平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線での組立装置の部分断面図および組立体の断面図である。
【図４】図１の組立装置によるステータの保持工程を説明する図であり、図３と同様の図である。
【図５】図１の組立装置によるロータの保持工程を説明する図であり、図３と同様の図である。
【図６】図１の組立装置によるロータの載置状態を説明する図であり、図２のＶＩ−ＶＩ線での組立装置の部分断面図および組立体の断面図である。
【図７】図１の組立装置によるロータの組付工程を説明する図であり、図３と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明の実施形態である組立装置１は、機械としての回転電機が備える組立体２（図２，図３参照）であって、該回転電機のステータ３とロータ４とを有する組立体２を組み立てるための装置である。
ここで、回転電機は、電動機、または発電機、または電動機および発電機の両機能を有する回転機械である。
【００１７】
図２，図３に示されるように、ロータ４は、アウタとしてのステータ３の径方向内方に収容された収容状態で所定位置に配置されるインナである。ここで、前記所定位置は、ステータ３の中心軸線Ｌｓとロータ４の中心軸線Ｌｒとが一致する同心状態になる位置である。
電機子としての環状のステータ３は、円環状のヨーク３ａと該ヨーク３ａに巻回されたコイル３ｂとから構成されるコイル体３ｃと、コイル体３ｃを保持するホルダ３ｅとを有する。界磁としての円環状のロータ４は、環状のヨーク４ａに埋設された状態で、円環状に、かつ中心軸線Ｌｒを中心とした同一円周上に配置された磁石である永久磁石４ｂを有する。
ステータ３には中心軸線Ｌｓが通る中心孔３ｈが設けられ、ロータ４には中心軸線Ｌｒが通る中心孔４ｈが設けられる。
【００１８】
なお、明細書および特許請求の範囲において、径方向および周方向は、アウタのアウタ中心軸線（この実施形態では、中心軸線Ｌｓ）、インナのインナ中心軸線（この実施形態では、中心軸線Ｌｒ）または組立装置１の組立中心軸線Ｌａを中心とする径方向および周方向であるとし、軸線方向は、アウタ中心軸線、インナ中心軸線または組立中心軸線Ｌａに平行な方向であるとする。また、説明の便宜上、上下方向は軸線方向であるとし、上下方向に直交する方向は水平方向であるとする。
【００１９】
図１，図３を参照すると、組立装置１は、組立装置１が設置される設置部である床５の設置面５ａに置かれると共に第１部材としてのステータ３を保持する第１保持部材１０と、第１保持部材１０に対して上下方向に移動可能に支持されると共に第２部材としてのロータ４を保持する第２保持部材２０と、第２保持部材２０を上下方向に平行に移動するように案内する案内部材４０と、第２保持部材２０を駆動して上下方向に平行に昇降させる駆動装置５０と、駆動装置５０および第２保持部材２０の位置決め装置３０を操作する操作部６５，６３と、組立体２においてステータ３とロータ４との径方向隙間を維持するためのスペーサ７０とを備える。
【００２０】
図１〜図３を参照すると、第１保持部材１０は、設置面５ａに設置されるベース部材１１と、該ベース部材１１に設けられる保持部本体１６とから構成される。
ベース部材１１は、ベースプレート１３と駆動装置５０のエアシリンダ５１が取り付けられる取付部としての取付プレート１４とを有するベース本体１２と、設置面５ａに対してベース本体１２の高さを調整可能に支持する基部を構成する４つの脚１５とを有する。各脚１５は、設置面５ａに接する高さ調整部としての調整ネジ１５ａとを有し、その回動により調整ネジ１５ａを移動させることで脚１５の長さが調整されて、ベース本体１２が水平状態に調整される。取付プレート１４は、ボルト（図示されず）によりベースプレート１３に結合される。
ベースプレート１３には、保持部本体１６と、エアシリンダ５１を操作する操作部６５と、位置決め装置３０のエアシリンダ３４（図６参照）を操作する操作部６３が設けられる。
【００２１】
保持部本体１６は、ベースプレート１３に固定されて設けられると共にステータ３が載置される基準台Ｂと、組立体２の組立中心軸線Ｌａを規定する基準台Ｂに対してステータ３を位置決めする第１位置決め部としての１対の嵌合部であるピン１８と、基準台Ｂに対するステータ３の固定および解放を行うための固定具としての１対のクランプ１９とを有する。
【００２２】
基準台Ｂは、組立中心軸線Ｌａの周方向に間隔をおいて配置された複数である所定数の、ここでは６つの柱状の基準座１７から構成される。各基準座１７は、同一の水平面上に位置する載置面としての第１上面１７ａを有する。上下方向でステータ３を位置決めする各上面１７ａには、ステータ３のコイル体３ｃをその外周で保持する環状のホルダ３ｅが載置される。
【００２３】
これら基準座１７のうち、前記所定数よりも小さい数である複数の、ここでは２つの特定基準座１７Ａには、ステータ３を周方向および径方向で位置決めするピン１８が上面１７ａに設けられる。上面１７ａから上方に突出するピン１８は、ステータ３に設けられた位置決め部としての１対の嵌合部である孔６に嵌合する。
【００２４】
ステータ３は、各基準座１７の上面１７ａに上方から載置されることで、基準座１７により、その中心軸線Ｌｓと組立中心軸線Ｌａと一致する同心状態になるように、すなわちステータ３が組立装置１に対して心出しされるように、位置決めされた後、操作部１９ａを有するクランプ１９の押圧部１９ｂにより上面１７ａに押圧されて、基準座１７に固定されて保持される。各クランプ１９は、支柱１９ｃを介してベースプレート１３に設けられる。
【００２５】
図１〜図３，図６を参照すると、ベース本体１２に対して昇降可能に支持される第２保持部材２０は、ロータ４が上方から載置される載置面としての第２上面２１ａを有する載置部材としての載置プレート２１と、載置プレート２１よりも下方に配置されると共に駆動装置５０の駆動ロッド５２が連結される中間部材としての中間プレート２２と、載置プレート２１と中間プレート２２とを一体に結合する連結体２３と、中間プレート２２に設けられてステータ３の中心軸線Ｌｓとロータ４の中心軸線Ｌｒとを一致させる心出し用位置決め装置３０とを有する。
連結体２３は、１以上の、ここでは周方向に等間隔に配置された複数としての３つの連結柱２３ａにより構成される。各連結柱２３ａは、上端部および下端部において、ボルト（図示されず）により、載置プレート２１および中間プレート２２にそれぞれ固定される。複数の連結柱２３ａは、位置決め装置３０の周囲に配置されるので、第２保持部材２０の剛性が高くなる。
【００２６】
磁性体（例えば、鋼）から形成される載置プレート２１は、上下方向での段差部２１ｂと、段差部２１ｂの上部に連なると共に段差部２１ｂに対して径方向内方に位置する径方向内方部としての内周部２１ｉと、段差部２１ｂの下部に連なると共に段差部２１ｂに対して径方向外方に位置する外周部２１ｏとを有する環状部材である。外周部２１ｏを含めて、載置プレート２１の全体は、永久磁石４ｂよりも径方向内方に配置される。
【００２７】
水平面上に位置する上面２１ａを有する内周部２１ｉは、ロータ４に設けられた位置決め部としての嵌合部である孔７に嵌合する位置決め部としての嵌合部であるピン２４を有する。該ピン２４は上面２１ａから上方に突出していて、組立中心軸線Ｌａとピン２４の中心とを半径として該ピン２４を中心とする仮想円周上にロータ４の中心軸線Ｌｒが位置するように、ロータ４を位置決めする。
さらに、内周部２１ｉは、組立中心軸線Ｌａが通る位置に、上下方向に貫通する貫通孔である中心孔２１ｈを形成する。
【００２８】
各連結柱２３ａが結合される外周部２１ｏは、永久磁石４ｂよりも径方向内方に空隙を形成して位置し、しかも上下方向で永久磁石４ｂから下方に、内周部２１ｉよりも離れて位置する。このため、外周部２１ｏおよび段差部２１ｂが永久磁石４ｂ、さらにはロータ４に吸着されることがないので、外周部が永久磁石４ｂまたはロータ４に吸着される載置プレートに比べて、位置決め装置３０によりロータ４を移動させるときの位置決めが容易になる。
【００２９】
位置決め装置３０は、載置プレート２１に載置されたロータ４の中心孔４ｈおよび載置プレート２１の中心孔２１ｈに上下方向に挿通されると共にロータ４の内周部４ｉの内周面４ｓに径方向で当接可能に径方向に移動可能な複数の、ここでは３つの可動体である爪３２から構成される可動位置決め部としての爪群３１と、ハウジング３３内に収納されて中間プレート２２に固定されて各爪３２を径方向に移動させる駆動部（図示されず）とを有する。各爪３２は、ロータ４の内周部４ｉと上下方向で係合可能な係合部３２ａを有する。また、各爪３２は、ロータ４が載置プレート２１に載置された状態で、ロータ４の最上部から上方に突出しない。
【００３０】
中間プレート２２に取り付けられて固定された前記駆動部は、アクチュエータとしての空気圧式シリンダ装置であるエアシリンダ３４を備える。操作部６３（図１参照）により操作される圧縮空気が給排されて作動するエアシリンダ３４は、バネにより径方向内方に付勢された各爪３２が当接するテーパ状の駆動体（図示されず）を上下方向に駆動して、各爪３２を、一斉に、かつ同じ移動量で径方向に移動させる。
【００３１】
ロータ４が上方から載置プレート２１に載置されるとき、各爪３２が径方向内方に移動することにより爪群３１が縮径した縮径位置を占めている状態で、ロータ４の中心孔４ｈに爪群３１が挿通されて、ロータ４が上面２１ａに載置される。
そして、載置プレート２１が後記第２位置（図３参照）を占める状態において、爪群３１は、各爪３２が径方向外方に移動することにより拡径した拡径位置を占めることで、ロータ４とステータ３とが同心状態になる位置を占めるように、かつ組立中心軸線Ｌａと両中心軸線Ｌｓ，Ｌｒとが一致するようにロータ４を位置決めすると同時に、上下方向で係合部３２ａにより上面２１ａとの間でロータ４を把持する。これにより、ロータ４が載置プレート２１に固定されて保持される。
また、爪群３１が縮径した縮径位置を占めるとき、各爪３２からロータ４が解放されて、載置プレート２１からのロータ４の取外しが可能になる。
【００３２】
図１〜図３，図６を参照すると、上下方向で取付プレート１４と中間プレート２２との間に配置されて載置プレート２１および中間プレート２２を上下方向に平行に移動可能に案内する案内部材４０は、１以上の、ここでは複数である４つの柱状の案内体４１と、基準台Ｂ上に載置されたステータ３に対して上下方向でロータ４および載置プレート２１を位置決めする位置決め部としてのストッパ部を構成する１以上の、ここでは複数である２つのストッパ体４５とから構成される。
位置決め装置３０のハウジング３３の周囲で周方向に等間隔に配置される４つの案内体４１のそれぞれは、取付プレート１４に固定されて設けられた案内部としての案内筒４２と、中間プレート２２に固定されて設けられた被案内部としての支持ロッド４３とから構成される。取付プレート１４およびベースプレート１３を上下方向に貫通して延びている支持ロッド４３は、案内筒４２に摺動可能に嵌合して、上下方向に平行に移動可能である。
【００３３】
図１，図６に示されるように、組立中心軸線Ｌａを挟んで対向して配置された２つのストッパ体４５のそれぞれは、取付プレート１４に設けられた固定側ストッパ４６と、中間プレート２２に設けられた可動側ストッパ４７とを有する。固定側ストッパ４６は、上下方向での位置が調整可能な調整可能ストッパであり、可動側ストッパ４７は、上下方向での位置が調整不能な固定ストッパである。調整可能な固定側ストッパ４６を調整することにより、上下方向における、載置プレート２１の位置、したがって載置プレート２１に支持されたロータ４の位置が調整される。この結果、組立装置１上での組立体２におけるステータ３とロータ４との上下方向での位置調整が可能である。なお、固定側ストッパ４６および可動側ストッパ４７の少なくともいずれか一方が調整可能ストッパであってよい。
【００３４】
図１，図３を参照すると、駆動装置５０は、アクチュエータとしてのエアシリンダ５１と同様のエアシリンダ５１と、駆動部としてのエアシリンダ５１により駆動されてベース本体１２に対して上下方向に平行に伸縮する伸縮部としての駆動ロッド５２とを有する。エアシリンダ５１は、両上面１７ａ，２１ａ、中間プレート２２および位置決め装置３０よりも下方に配置され、ベースプレート１３よりも下方で、ベースプレート１３に取り付けられて固定される。駆動ロッド５２は、エアシリンダ５１と第２保持部材２０の中間プレート２２とを連結する。
【００３５】
操作部６５（図１参照）により操作されて圧縮空気が給排されて作動するエアシリンダ５１は、駆動ロッド５２を伸縮させることにより、載置プレート２１の上面２１ａに載置されたステータ３よりも上方の位置である第１位置（図６参照。以下、「第１位置」という。）と、該第１位置よりも下方の第２位置（図３参照。以下、「第２位置」という。）との間で、載置プレート２１をベース本体１２に対して昇降させる。
【００３６】
組立中心軸線Ｌａと一致する中心軸線を有する駆動ロッド５２は、載置プレート２１およびその上面２１ａよりも下方において、中間プレート２２に連結され、載置プレート２１、中間プレート２２および位置決め装置３０を一体に、基準座１７に支持されているステータ３の径方向内方において昇降させる。
【００３７】
第１位置は、駆動ロッド５２が伸長状態にあるときの位置であり、ロータ４が載置プレート２１の上面２１ａに載置される載置位置であり、組付準備位置である。また、前記第２位置は、駆動ロッド５２が収縮状態にあるときの位置であり、ロータ４が各基準座１７の上面１７ａに載置されたステータ３の径方向内方に収容された収容状態でステータ３と同心状態で配置される組付完了位置である。
【００３８】
図１に示される挿入ガイドとしてのスペーサ７０は、切り口７１を有することで縮径および拡径が容易な薄肉の円筒状部材であり、載置プレート２１が第１位置および第２位置の間の中間位置（図７参照）を占めて、載置プレート２１に保持されたロータ４が基準座１７に保持されたステータ３に挿入されるときに、径方向でロータ４およびステータ３の間であって上下方向にロータ４およびステータ３に渡って配置される非磁性体（例えば、合成樹脂）から形成される部材である。
スペーサ７０は、径方向でのステータ３と所定位置にあるロータ４との径方向間隔を維持し、ステータ３およびロータ４は、永久磁石４ｂの磁気力によりスペーサ７０を挟持した状態で一体に結合されている。したがって、組立装置１での組立体２の組立が終了したとき、組立体２はステータ３とロータ４とでスペーサ７０を挟持した状態で、組立装置１から取り外される。
【００３９】
以下、図３〜図７を参照して、組立装置１による組立体２の組立方法について説明する。
図４を参照すると、第１工程としてのステータ保持工程では、エアシリンダ５１により駆動ロッド５２が収縮状態にあって、載置プレート２１が第２位置を占める状態で、ロボットに把持されたステータ３が、各基準座１７の上方から上面１７ａに向けて下方に移動して、ピン１８と孔６（図６参照）との嵌合により位置決めされた状態で、ステータ３が上面１７ａに載置される。次いで、クランプ１９により各基準座１７に固定される（図５参照）。
【００４０】
図５を参照すると、第２工程としてのロータ保持工程では、先ずエアシリンダ５１により駆動ロッド５２が上方に伸長して、第２位置にある載置プレート２１、中間プレート２２（いずれも図５において二点鎖線で示される。）および位置決め装置３０が各案内体４１に案内されて上方に移動して、駆動ロッド５２が伸長状態になり、載置プレート２１が第１位置を占める。
このとき、位置決め装置３０の爪群３１は縮径位置にある。次いで、ロボットに把持されたロータ４が、各載置プレート２１の上方から上面２１ａに向けて下方に移動して、爪群３１が中心孔４ｈに挿通された後、ピン２４と孔７（図６参照）との嵌合により位置決めされた状態で、ステータ３が上面２１ａに載置される。
【００４１】
その後、図６に示されるように、位置決め装置３０のエアシリンダ３４により各爪３２が径方向外方に移動することで、爪群３１が拡径位置を占めて、各爪３２により、ロータ４の中心軸線Ｌｒがステータ３の中心軸線Ｌｓおよび組立中心軸線Ｌａと一致するようにロータ４が位置決めされ、かつ各爪３２の係合部３２ａにより各爪３２と上面２１ａとの間でロータ４が把持されて、ロータ４が載置プレート２１に固定される。
【００４２】
図７を参照すると、ロータ４の組付工程では、先ずスペーサ７０がステータ３の中心孔３ｈ内に上方から部分的に挿入された後に、エアシリンダ５１により駆動ロッド５２が下方に収縮して、載置プレート２１、中間プレート２２および位置決め装置３０が、ロータ４と共に各案内体４１に案内されて下方に移動する。ロータ４が載置された載置プレート２１が第１位置から第２位置に下降する中間位置で、図７に示されるように、ロータ４がステータ３の上部に配置されたスペーサ７０の径方向内方に挿入されて、スペーサ７０がステータ３およびロータ４に渡って位置する状態になる。この状態のスペーサ７０により、ロータ４が永久磁石４ｂの磁気力によりステータ３と接触することなくスペーサ７０に沿ってステータ３の中心孔３ｈ内に挿入される。
【００４３】
次いで、エアシリンダ５１により駆動ロッド５２がさらに収縮して収縮状態になって、載置プレート２１が第２位置を占める（図３参照）。このとき、ロータ４は、ステータ３の径方向内方に収納されてステータ３と同心状態になる位置に配置され、組立体２の組立が完了する。
図３を参照すると、その後、位置決め装置３０のエアシリンダ３４（図６参照）により各爪３２が径方向内方に移動して爪群３１が縮径位置を占め、クランプ１９によるステータ３の固定が解除されて、組立体２はステータ３とロータ４とでスペーサ７０を挟持した状態で、組立装置１から取り外される。そして、スペーサ７０は、組立体２が回転電機に組み付けられた後に、組立体２から取り外される。
【００４４】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
回転電機のステータ３にロータ４を組み付ける組立装置１において、上面１７ａを有すると共に該上面１７ａに載置されたステータ３を保持する第１保持部材１０と、上面２１ａを有すると共に該上面２１ａに載置されたロータ４を保持する第２保持部材２０と、第２保持部材２０を第１保持部材１０に対して昇降させる駆動装置５０とを備え、駆動装置５０は、上面２１ａよりも下方に配置されたエアシリンダ５１と、エアシリンダ５１と第２保持部材２０とを連結すると共に上下方向に伸縮する駆動ロッド５２とを有し、駆動ロッド５２は、上面２１ａよりも下方で第２保持部材２０に連結され、ロータ４を保持した第２保持部材２０が、駆動ロッド５２を介してエアシリンダ５１により駆動されて第１位置から下降して第２位置を占めるとき、ロータ４がステータ３の径方向内方で前記収容状態になる。
この構造によれば、第１保持部材１０の上面１７ａに保持されたステータ３に対して組み付けられるロータ４は、第２保持部材２０の上面２１ａに載置され、しかも駆動装置５０のエアシリンダ５１は上面２１ａよりも下方に配置されると共に該エアシリンダ５１により駆動されて伸縮する駆動ロッド５２は上面２１ａよりも下方で第２保持部材２０に連結されるので、エアシリンダ５１および駆動ロッド５２が、第２保持部材２０へのロータ４の載置作業の障害になることはなく、ロータ４は単に上面２１ａに載置されればよい。この結果、ロータ４の載置作業の効率が向上し、ひいてはステータ３と該ステータ３の径方向内方に収容された収容状態で所定位置に配置されたロータ４とを有する組立体２の組立作業の効率が向上する。
【００４５】
ステータ３の径方向内方にロータ４が同心状態で収容される組立体２において、ロータ４は、ステータ３およびロータ４を互いに吸引し合う磁気力を発生させる磁石４ｂを有し、駆動ロッド５２は、第２保持部材２０が第１位置を占めるときに第１保持部材１０に対して伸長状態にあり、第２保持部材２０が第２位置を占めるときに第１保持部材１０に対して収縮状態にある。
この構造によれば、第２保持部材２０が駆動装置５０により駆動されて第１位置から第２位置に向かって下降してステータ３に近づくことで、ロータ４が有する磁石４ｂによる吸引力がステータ３およびロータ４間で大きくなるときにも、駆動ロッド５２は伸長状態から収縮状態に移行するので、駆動ロッド５２が収縮状態から伸長状態に移行する場合に比べて、駆動ロッド５２の撓みを小さくできる。この結果、駆動ロッド５２の撓みを小さくするための駆動ロッド５２や案内体４１の剛性や強度を高める要求は低いので、ステータ３とロータ４とを同心状態で組み立てる組立装置１を小型化できる。また、駆動ロッド５２や案内体４１の摺動部の摩耗を低減できて、組立装置１の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
第２保持部材２０は、上面２１ａを有すると共に上下方向に貫通する貫通孔としての中心孔２１ｈが設けられた環状の載置プレート２１と、上面２１ａ上でロータ４を位置決めする位置決め装置３０とを有し、位置決め装置３０は、中心孔２１ｈに上下方向に挿通されると共にロータ４の内周面４ｓに径方向で当接可能に径方向に移動可能な複数の爪３２から構成される爪群３１を有し、爪群３１は、拡径することにより、第２保持部材２０が第２位置を占めるときにロータ４が前記所定位置を占めるようにロータ４を位置決めし、かつ上面２１ａとの間でロータ４を把持する。
この構造により、第２保持部材２０の載置プレート２１上でロータ４を位置決めする位置決め装置３０が、該ロータ４を載置プレート２１に保持する機能を兼ねるので、ロータ４の載置作業の効率が向上し、ひいては組立体２の組立作業の効率が向上する。
【００４７】
磁性体から形成される載置プレート２１は、上下方向での段差部２１ｂと、段差部２１ｂの上部に連なると共に段差部２１ｂに対して径方向内方に位置する内周部２１ｉと、段差部２１ｂの下部に連なると共に段差部２１ｂに対して径方向外方に位置する外周部２１ｏとを有し、内周部２１ｉは上面２１ａを有し、上面２１ａおよび外周部２１ｏは、磁石４ｂよりも径方向内方に配置される。
この構造により、磁石４ｂを有するロータ４が載置される磁性体製の載置プレート２１の外周部２１ｏは、段差部２１ｂにより、かつ径方向で磁石４ｂから離れているため、磁石４ｂおよび該磁石４ｂを有するロータ４に吸着されない。さらに、ロータ４が載置される内周部２１ｉの上面２１ａおよび外周部２１ｏは、磁石４ｂよりも径方向内方に配置されるので、内周部２１ｉが永久磁石４ｂに吸着されることがなく、しかも内周部２１ｉを小型化できる。この結果、位置決め装置３０によるロータ４の移動が容易になり、ロータ４の位置決めを含む、載置プレート２１へのロータ４の載置作業の効率が向上する。
【００４８】
第２保持部材２０は、上下方向で第１保持部材１０と載置プレート２１との間に配置されると共に第１保持部材１０に複数の案内体４１を介して支持される中間プレート２２と、載置プレート２１と中間プレート２２とを連結する連結体２３とを有し、中間プレート２２には、駆動ロッド５２が連結されると共に、位置決め装置３０が設けられ、案内体４１は、第２保持部材２０を上下方向に移動可能に案内する。
この構造によれば、駆動装置５０の駆動ロッド５２は、ステータ３が載置される載置プレート２１よりも下方に位置する中間プレート２２に結合され、第２保持部材２０を上下方向に移動可能に案内する案内体４１は、中間プレート２２と第１保持部材１０との間に配置されるので、駆動ロッド５２および案内体４１を上下方向で短縮化することができる。この結果、吸引力による駆動ロッド５２および案内体４１の撓みを一層小さくできるので、駆動ロッド５２や案内体４１の摺動部の摩耗を低減できて、組立装置１の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
組立装置１は、第２保持部材２０に保持されたロータ４が第１保持部材１０に保持されたステータ３に挿入されるときに、径方向でステータ３およびロータ４の間であって上下方向にステータ３およびロータ４に渡って配置される非磁性体製のスペーサ７０を備え、スペーサ７０は、ステータ３と、該ステータ３と同心状態にあるロータ４との径方向間隔を維持し、ステータ３およびロータ４は、磁石４ｂの磁気力によりスペーサ７０を挟持した状態で一体に結合されている。
この構造により、ステータ３へのロータ４の挿入時に、ステータ３がスペーサ７０により磁石４ｂの吸引力によるステータ３およびロータ４との接触を防止しながら、スペーサ７０に案内されてロータ４をステータ３に円滑に挿入できるので、組立作業の効率が向上する。
さらに、組立体２の組立が終了した後も、スペーサ７０を介してステータ３およびロータ４が一体に結合された状態にあるので、ステータ３とロータ４との接触を確実に防止しながら、組立体２の搬送や機械への組付が容易になる。
【００５０】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
第１部材がロータまたはインナで、第２部材がステータまたはアウタであってもよい。また、インナがステータで、アウタがロータ４であってもよい。
基準台Ｂは、柱状部材に支持されるプレートによりに構成されてもよい。
貫通孔は、１つの中心孔２１ｈでなく、載置プレートに周方向に間隔をおいて設けられた複数の貫通孔であってもよい。この場合、各貫通孔に１または複数の爪３２が挿通される。
駆動装置の駆動部は、作業者が直接操作するマニュアル式の操作部であってもよい。
組立体は、回転電機以外の回転機械、または回転機械以外の機械に備えられてもよい。その場合、アウタの径方向内方に収容された収容状態でインナの前記所定位置は、アウタとインナが同心状態でない位置（例えば、所定偏心量で偏心した位置）であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１            組立装置
２            組立体
３            ステータ
４            ロータ
１０          第１保持部材
１７          基準座
１７ａ        上面（第１上面）
２０          第２保持部材
２１          載置プレート（載置部材）
２１ａ        上面（第２上面）
２３          連結体
３０          位置決め装置
３１          爪群
４１          案内体
５０          駆動装置
５１          エアシリンダ（駆動部）
５２          駆動ロッド（伸縮部）
Ｌａ        組立中心軸線
Ｌｓ，Ｌｒ  中心軸線
【図１】
2011167029.tif 000003
【図２】
2011167029.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011167029.tif 000006
【図５】
2011167029.tif 000007
【図６】
2011167029.tif 000008
【図７】
2011167029.tif 000009