(57)【要約】【課題】本発明は、楔が軸方向に許容移動寸法以上に移動しない信頼性の高い構造を有した回転子を提供する。【解決手段】回転子２は、シャフト２１と回転子界磁巻線２２と楔２３とロック溝２１２とコーキング部２３１と第１のポンチロック２１３と第２のポンチロック２３２とを備える。コーキング部２３１は、楔２３から突出しロック溝２１２に嵌合する。第１のポンチロック２１３は、ロック溝２１２に隣接した第１のコイルスロット２１１の縁から楔２３へ向かって突出し楔２３に接する。第２のポンチロック２３２は、楔２３から第１のコイルスロット２１１の縁へ向かって突出し軸方向Ｌにコーキング部２３１に対して第１のポンチロック２１３を挟むように第１のコイルスロット２１１の縁および第１のポンチロック２１３に接する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に対して放射状に外周面に開口し前記中心軸に沿う軸方向に延びる第１のコイルスロットを有するシャフトと、
前記第１のコイルスロットに収納される回転子界磁巻線と、
前記第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され前記回転子界磁巻線を保持する楔と、
前記軸方向に前記楔の中央部に対応する前記外周面に前記第１のコイルスロットの縁から前記シャフトの周方向に沿って形成されたロック溝と、
前記ロック溝に向かって前記楔から突出し前記ロック溝に嵌合するコーキング部と、
前記ロック溝に隣接した前記第１のコイルスロットの縁から前記楔へ向かって突出し前記楔に接する第１のポンチロックと、
前記楔から前記第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第１のポンチロックを挟むように前記第１のコイルスロットの縁および前記第１のポンチロックに接する第２のポンチロックと
を備えることを特徴とする回転子。
【請求項２】
前記コイルスロットの縁から前記楔へ向かって突出し前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第２のポンチロックを挟むように前記楔および前記第２のポンチロックに接する第３のポンチロック
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の回転子。
【請求項３】
前記楔から前記第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第３のポンチロックを挟むように前記第１のコイルスロットの縁および前記第３のポンチロックに接する第４のポンチロック
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の回転子。
【請求項４】
前記コーキング部は、前記第１のコイルスロットの両側の縁から前記周方向へそれぞれ延びるロック溝に対し前記楔からそれぞれ突出して嵌合する２か所に設けられ、
前記第１のポンチロックは、２つの前記コーキング部を前記軸方向に両側から挟む４か所に設けられ
前記第２のポンチロックは、４つの前記第１のポンチロックを前記軸方向に両側から挟む４か所に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の回転子。
【請求項５】
シャフトの中心軸に対して放射状に外周面に開口し前記中心軸に沿う軸方向に延びる第１のコイルスロットに回転子界磁巻線が収納された回転子と、
前記シャフトの外周を囲って配置される鉄心の内周面に前記中心軸に対して放射状に開口し前記軸方向に沿って延びる第２のコイルスロットに固定子界磁巻線が収納された固定子と、
前記第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され前記回転子界磁巻線を保持する楔と、
前記軸方向に前記楔の中央部に対応する前記外周面に前記第１のコイルスロットの縁から前記シャフトの周方向に沿って形成されたロック溝と、
前記ロック溝に向かって前記楔から突出し前記ロック溝に嵌合するコーキング部と、
前記ロック溝に隣接した前記第１のコイルスロットの縁から前記楔へ向かって突出し前記楔に接する第１のポンチロックと、
前記楔から前記第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第１のポンチロックを挟むように前記第１のコイルスロットの縁および前記第１のポンチロックに接する第２のポンチロックと
を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
中心軸に対して放射状に外周面に開口し前記中心軸に沿う軸方向に延びる第１のコイルスロットを有するシャフトと、
前記第１のコイルスロットに収納される回転子界磁巻線と、
前記第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され前記回転子界磁巻線を保持する楔と、
前記軸方向に前記楔の中央部に対応する前記外周面に前記第１のコイルスロットの縁から前記シャフトの周方向に沿って形成されたロック溝と
を備える回転子の製造方法であって、
前記ロック溝に対峙する前記楔の縁を変形させることによって前記ロック溝に嵌合するコーキング部を前記ロック溝へ向かって突出させる第１の成形工程と、
前記ロック溝に隣接した前記第１のコイルスロットの縁を変形させることによって、前記楔に接する第１のポンチロックを突出させる第２の成形工程と、
前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第１のポンチロックを挟む位置の前記楔を変形させることによって、前記第１のコイルスロットの縁および前記第１のポンチロックに接する第２のポンチロックを突出させる第３の成形工程と
を有することを特徴とする回転子の製造方法。
【請求項７】
前記第１のコイルスロットに対して前記楔が前記軸方向に変位した移動量を印す指標を設ける基準設置工程と、
前記第３の成形工程の後で、前記楔に対して前記軸方向に沿って一定以上の荷重を加える負荷工程と、
前記負荷工程によって前記第１のコイルスロットに対して前記楔が許容移動寸法以上に変位したか確認する確認工程と
を有することを特徴とする請求項６に記載の回転子の製造方法。
【請求項８】
前記確認工程で前記第１のコイルスロットに対して前記楔が前記許容移動寸法以上に変位していた場合、前記第２の成形工程および前記第３の成形工程の少なくとも１つを再度実施する
ことを特徴とする請求項７に記載の回転子の製造方法。
【請求項９】
前記確認工程で前記第１のコイルスロットに対して前記楔が前記許容移動寸法以上に変位していた場合、前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第２のポンチロックを挟む位置の前記第１のコイルスロットの縁を変形させることによって、前記楔および前記第２のポンチロックに接する第３のポンチロックを突出させる第４の成形工程を実施する
ことを特徴とする請求項７に記載の回転子の製造方法。
【請求項１０】
前記第４の成形工程を実施した後、再度前記確認工程を実施し、前記第１のコイルスロットに対して前記楔が前記許容移動寸法以上に変位していた場合、前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第３のポンチロックを挟む位置の前記楔の縁を変形させることによって、前記第１のコイルスロットの縁及び前記第３のポンチロックに接する第４のポンチロックを突出させる第５の成形工程を実施する
ことを特徴とする請求項８に記載の回転子の製造方法。
【請求項１１】
前記確認工程は、前記軸方向へ前記楔に対して１０００〜３５００［Ｎ］の範囲で加えられる荷重Ｘ［Ｎ］と、前記荷重Ｘ［Ｎ］が加えられたときに前記第１のコイルスロットに対する前記楔の許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］との関係が、次式を満足することを確認する
【数１】
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ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の回転子の製造方法。
【請求項１２】
前記回転子界磁巻線は、冷却ガスを送通するために前記シャフトの半径方向に貫通する第１の孔を有し、
前記楔は、前記第１の孔に対応する位置に前記シャフトの半径方向に貫通する第２の孔を有し、
前記負荷工程は、前記第２の孔に装着されるスタッドに対して前記軸方向に荷重を加える
ことを特徴とする請求項７に記載の回転子の製造方法。
【請求項１３】
中心軸に対して放射状に外周面に開口し前記中心軸に沿う軸方向に延びる第１のコイルスロットを有するシャフトと、
前記第１のコイルスロットに収納される回転子界磁巻線と、
前記第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され前記回転子界磁巻線を保持する楔と、
前記軸方向に前記楔の中央部に対応する前記外周面に前記第１のコイルスロットの縁から前記シャフトの周方向に沿って形成されたロック溝と、
前記ロック溝に向かって前記楔から突出し前記ロック溝に嵌合するコーキング部と、
前記ロック溝に隣接した前記第１のコイルスロットの縁から前記楔へ向かって突出し前記楔に接する第１のポンチロックと、
前記楔から前記コイルスロットの縁へ向かって突出し前記軸方向に前記コーキング部に対して前記第１のポンチロックを挟むように前記第１のコイルスロットの縁および前記第１のポンチロックに接する第２のポンチロックと
を備える回転電機の回転子の前記楔の固定状態確認方法であって、
前記第１のコイルスロットに対して前記楔が前記軸方向に変位した移動量を印す指標を設け、
前記楔に対して前記軸方向に沿って一定の荷重を加え、
前記第１のコイルスロットに対して前記楔が許容移動寸法以上に変位したか確認する
ことを特徴とする固定状態確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子界磁巻線を楔で保持する回転子、この回転子を備える回転電機、軸方向に楔を固定する回転子の製造方法、および楔が軸方向に固定されたことを確認する楔の固定状態確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、回転子界磁巻線に直流電流を供給し、回転子が回転することで変化する磁束によって発生する誘導起電力を固定子側で取り出す。回転子界磁巻線は、扁平な銅帯であって、コイル状に成形されている。回転子のシャフトは、回転中心軸に沿う方向に延びるコイルスロットが放射状に形成されている。回転子界磁巻線は、コイルスロットに積層されて納められている。各回転子界磁巻線どうしは、ターン絶縁によって層間が絶縁されている。また、回転子界磁巻線とコイルスロットとの間は、クリページブロックおよびスロット絶縁などによって、対地絶縁されている。回転子界磁巻線は、回転中の遠心力でコイルスロットから飛び出さないように楔によって保持されている。
【０００３】
楔は、コイルスロットに蓋をするようにシャフトの全長に渡って装着されている。回転子界磁巻線およびシャフトが運転中に熱伸び差を生じることを考慮し、楔は、軸方向に複数に分割され、互いにぶつからないようにギャップを有した状態に配置されている。また、回転子は、運転中に温度が上昇する回転子界磁巻線を冷却するための冷却機構が設けられる。この冷却機構は、コイルスロットの底部に設けられる冷却ガス送通経路と、回転子界磁巻線および楔を回転子の半径方向に貫通した通風孔と、冷却ガス送通経路から通封口を径外方向へ抜けて回転子の外周側に排気される冷却ガスとで構成される。
【０００４】
運転中に楔が軸方向へ移動すると、通風孔が塞がってしまい冷却性能が低下してしまうだけでなく、楔どうしが衝突することによって回転子が振動してしまう可能性がある。そのため、楔どうしの間のギャップを維持できるように、軸方向の動きを抑える必要がある。楔が軸方向にずれないようにするために、シャフトの外周に周方向に設けられた溝の位置に合わせて楔の縁を叩き出してコーキングする、いわゆる「かしめ」を行うことが知られている。楔の一部にかしめ部を設けることは、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−６２３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シャフトのコイルスロットおよび楔は、それぞれ製造較差による寸法のばらつきを少なからず有している。そのため、楔をコーキングする場合、作業員の経験と勘を頼りに手作業で一つ一つコーキングしている。コーキング後の目視検査において、隙間やがた付きが無いことが確認されている場合でも、運転中に楔が回転子の軸方向に沿って変位する場合もある。
【０００７】
また、楔を一度コーキングによって変形させた部分は、加工硬化が生じているため、コーキングの程度が不十分であったからといって、二度、三度と繰り返し同じ箇所をコーキングすることができない。したがって、楔をコイルスロットに対して確実に固定できることが求められており、また、コーキングによって固定した楔が運転中に移動しないことを保証できる定量的な評価方法が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、楔が軸方向に許容移動寸法以上に移動しない信頼性の高い構造を有した回転子、この回転子を備えることで冷却性能が安定した回転電機、およびこの回転子の製造方法、ならびにこの回転子の楔が許容移動寸法以内に固定されていることを確認する固定状態確認方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態の回転子は、シャフトと回転子界磁巻線と楔とロック溝とコーキング部と第１のポンチロックと第２のポンチロックとを備える。シャフトは、中心軸に沿う軸方向に延びている第１のコイルスロットを有している。この第１のコイルスロットは、中心軸に対して放射状にシャフトの外周面に開口している。回転子界磁巻線は、第１のコイルスロットに収納される。楔は、第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され、遠心力に対し回転子界磁巻線を保持する。ロック溝は、軸方向に楔の中央部に対応するシャフトの外周面に、第１のコイルスロットの縁からシャフトの周方向に沿って形成される。コーキング部は、ロック溝に向かって楔から突出しロック溝に嵌合する。第１のポンチロックは、ロック溝に隣接した第１のコイルスロットの縁から楔へ向かって突出し楔に接するように設ける。第２のポンチロックは、楔から第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し、軸方向にコーキング部に対して第１のポンチロックを挟むように第１のコイルスロットの縁および第１のポンチロックに接するように設ける。
【００１０】
本発明の一形態の回転電機は、回転子と固定子と楔とロック溝とコーキング部と第１のポンチロックと第２のポンチロックとを備える。回転子は、シャフトの中心軸に対して放射状に外周面に開口し中心軸に沿う軸方向に沿って延びる第１のコイルスロットに、回転子界磁巻線が収納される。固定子は、シャフトの外周を囲って配置される鉄心の内周面に中心軸に対して放射状に開口し軸方向に沿って延びる第２のコイルスロットに、固定子界磁巻線が収納される。楔は、第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され、遠心力に対し回転子界磁巻線を保持する。ロック溝は、軸方向に楔の中央部に対応するシャフトの外周面に、第１のコイルスロットの縁からシャフトの周方向に沿って形成される。コーキング部は、ロック溝に向かって楔から突出し、ロック溝に嵌合する。第１のポンチロックは、ロック溝に隣接した第１のコイルスロットの縁から楔へ向かって突出し、楔に接する。第２のポンチロックは、楔から第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し、軸方向にコーキング部に対して第１のポンチロックを挟むように第１のコイルスロットの縁および第１のポンチロックに接する。
【００１１】
本発明の一形態の回転子の製造方法は、シャフトと回転子界磁巻線と楔とロック溝とを備える回転子の製造方法であることを前提とし、第１の成形工程と第２の成形工程と第３の成形工程とを有する。第１の成形工程では、ロック溝に対峙する楔の縁を変形させることによって、ロック溝に嵌合するコーキング部をロック溝へ向かって突出させる。第２の成形工程では、ロック溝に隣接した第１のコイルスロットの縁を変形させることによって、楔に接する第１のポンチロックを突出させる。第３の成形工程では、軸方向にコーキング部に対して第１のポンチロックを挟む位置の楔を変形させることによって、第１のコイルスロットの縁および第１のポンチロックに接する第２のポンチロックを突出させる。
【００１２】
さらに、第１から第３の成形工程が施された回転子の楔の固定状態を確認するために、基準設置工程と、負荷工程と、確認工程とを有する。基準設置工程では、第１のコイルスロットに対して楔が軸方向に変位した移動量を印す指標を設ける。負荷工程では、第３の成形工程の後で、楔に対して軸方向に沿って一定の荷重を加える。確認工程では、負荷工程によって第１のコイルスロットに対して楔が許容移動寸法以上に変位したか確認する。
【００１３】
本発明の回転電機の回転子の楔の固定状態確認方法は、回転子がシャフトと回転子界磁巻線と楔とロック溝とコーキング部と第１のポンチロックと第２のポンチロックとを備えることを前提とする。シャフトは、中心軸に沿う軸方向に延びる第１のコイルスロットを有する。この第１のコイルスロットは、中心軸に対して放射状にシャフトの外周面に開口する。回転子界磁巻線は、第１のコイルスロットに収納される。楔は、第１のコイルスロットの開口を塞ぐように装着され、遠心力に対し回転子界磁巻線を保持する。ロック溝は、軸方向に楔の中央部に対応するシャフトの外周面に、第１のコイルスロットの縁からシャフトの周方向に沿って形成される。コーキング部は、ロック溝に向かって楔から突出し、ロック溝に嵌合する。第１のポンチロックは、ロック溝に隣接した第１のコイルスロットの縁から楔へ向かって突出し、楔に接する。第２のポンチロックは、楔から第１のコイルスロットの縁へ向かって突出し、軸方向にコーキング部に対して第１のポンチロックを挟むように第１のコイルスロットの縁および第１のポンチロックに接する。そしてこの固定状態確認方法では、第１のコイルスロットに対して楔が軸方向へ変位した移動量を印す指標を設け、楔に対して軸方向に沿って一定の荷重を加え、第１のコイルスロットに対して楔が許容移動寸法以上に変位したか確認する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の回転子によれば、楔が軸方向に許容移動寸法以上に移動しない信頼性の高い構造を有している。運転中に楔がシャフトの軸方向にずれないので、回転子の重量バランスが維持され、安定した性能を得られる。また、回転子界磁巻線を冷却するために設けられた第１の孔に対して、楔に設けられる第２の孔の位置がずれない。したがって、この回転子を備えることで、回転電機の冷却性能も安定する。
【００１５】
さらに、本発明の回転子の製造方法によれば、第１のポンチロックと第２のポンチロックとがシャフトの軸方向に係合しており、第１のコイルスロット内において楔が軸方向に対してしっかりと固定される。また、本発明の楔の固定状態確認方法によれば、第１のコイルスロットに対して楔が軸方向に許容移動寸法以上に移動しないことを簡単な方法で確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の回転電機の概略を示す断面図。
【図２】図１に示した回転電機の回転子の一部を切り欠いて示す斜視図。
【図３】図２に示した回転子の楔のロック部を示す平面図。
【図４】図２に示した回転子の楔の装着手順を示すフローチャート。
【図５】図３に示した楔の固定状態確認方法を示す斜視図。
【図６】図４に示した固定状態確認方法によって楔が移動した状態の平面図。
【図７】図３に示したロック部に第３及び第４のポンチロックを施した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態の回転子２、この回転子２を有した回転電機１、回転子２の製造方法、及び、楔２３の固定状態確認方法は、図１から図７を参照して説明する。図１に示す回転電機１は、回転子２と固定子３とを備える。回転子２は、図２に示すシャフト２１と、回転子界磁巻線２２と、楔２３と、ロック溝２１２とを備え、さらに図３に示すコーキング部２３１と、第１のポンチロック２１３と、第２のポンチロック２３２とを備える。
【００１８】
また、回転子２は、図１に示すようにシャフト２１の両端に軸受２４と内扇２５とを有している。内扇２５は、軸受２４よりも中央寄りに取り付けられている。軸受２４よりも内側の範囲の回転子２は、外枠４に覆われている。
【００１９】
図２に示すように、シャフト２１は、中心軸に対して放射状に外周面に開口する複数の第１のコイルスロット２１１を有している。それぞれの第１のコイルスロット２１１は、中心軸に沿う軸方向Ｌに平行に延びている。回転子界磁巻線２２は、銅製の条であり、シャフト２１の半径方向にターン絶縁２７１を間に挟みながら積層され、第１のコイルスロット２１１に収納されている。また、第１のコイルスロット２１１の内壁と回転子界磁巻線２２との絶縁のために、スロット絶縁２７２が挿入されている。
【００２０】
楔２３は、図２に示すように第１のコイルスロット２１１の開口を全長に渡って塞ぐように装着され、回転子２が回転することによって作用する遠心力で回転子界磁巻線２２が飛び出さないように、回転子界磁巻線２２を保持する。楔２３は、図１に示すように軸方向Ｌにおいて複数に分割されており、互いに隙間を開けて配置されている。また、図２に示すようにクリページブロック２７３およびダンパバー２８が、回転子界磁巻線２２と楔２３との間に挿入されている。
【００２１】
ロック溝２１２は、軸方向に楔２３の中央部に対応するシャフト２１の外周面に、図２および図３に示すようにシャフト２１の周方向Ｃに沿って形成されている。したがって、楔２３がシャフト２１の軸方向に複数に分割されている場合、ロック溝２１２は、それら各楔２３の中央部に対応する位置にそれぞれ形成される。
【００２２】
第１のコイルスロット２１１に対して楔２３を軸方向Ｌに動かないように留めるためのロック部を図３に拡大して示す。図３に示すように、コーキング部２３１は、第１のコイルスロット２１１の両側の縁から周方向Ｃに延びるロック溝２１２に向って楔２３から突出し、ロック溝２１２にそれぞれ嵌合する。コーキング部２３１は、楔２３が第１のコイルスロット２１１に装着されて位置決めされた後、鏨（たがね）を使って成形される。第１のポンチロック２１３は、２つのコーキング部２３１をそれぞれ軸方向Ｌに挟むように、シャフト２１側に４つ設けられる。第１のポンチロック２１３は、ロック溝２１２に隣接した第１のコイルスロット２１１の縁から楔２３へ向って突出し、楔２３に接している。第１のポンチロック２１３は、コーキング部２３１が成形された後、ポンチを使って成形される。第２のポンチロック２３２は、コーキング部２３１に対して４つの第１のポンチロック２１３を外側から挟むように、楔２３側に４つ設けられる。第２のポンチロック２３２は、楔２３から第１のコイルスロット２１１の縁へ向って突出し、第１のコイルスロット２１１の縁および第１のポンチロック２１３にそれぞれ接する。
【００２３】
さらに、図１および図２に示すようにシャフト２１は、運転中の回転子界磁巻線２２を冷却するための冷却ガスを流すサブスロット２１５を有している。サブスロット２１５は、第１のコイルスロット２１１の底部に沿って設けられている。回転子界磁巻線２２は、シャフト２１の半径方向Ｒに貫通する第１の孔２２１を有し、楔２３は、この第１の孔２２１に対応する位置に第２の孔２３４を有している。なお、ターン絶縁２７１、クリページブロック２７３およびダンパバー２８も、第１の孔２２１および第２の孔２３４に対応する位置に貫通穴を有している。
【００２４】
固定子３は、図１に示すように外枠４の内側に取り付けられ、回転子２の外周に配置されている。固定子３は、同じ形に型抜きされた鋼板を軸方向Ｌに積層した鉄心３１によって構成されている。一定の間隔おきの鋼板の間に間隔片を挿入することによって、回転子２の中心軸に対して放射状に貫通したダクト３２を鉄心３１に形成している。固定子３は、軸方向Ｌに延びる第２のコイルスロット３１１を有している。この第２のコイルスロット３１１は、回転子２に向って開口している。第２のコイルスロット３１１は、固定子界磁巻線３３を収納している。固定子界磁巻線３３の両端に形成されるエンド部３３１は、固定子３の端部から突出している。
【００２５】
図１において外枠４の上部には、複数本の放熱管で構成される熱交換器を有している。また、外枠４は、内部に冷却ガスを封入している。冷却ガスは、回転子２が回転すると、内扇２５によってシャフト２１の軸方向Ｌに沿ってシャフト２１の中央に向って送られる。冷却ガスは、回転子２のサブスロット２１５に入り、遠心力によって第１の孔２２１および第２の孔２３４をシャフト２１の半径方向Ｒに通り抜ける。また、回転子２と固定子３の隙間に入った冷却ガスは、回転子２の外周へ抜けた冷却ガスとともに、固定子３のダクト３２を内側から外側に通り抜ける。固定子３のダクト３２を抜けた冷却ガスは、熱交換器の放熱管へ送られる。冷却ガスは、放熱管を通る間に冷やされ、再び外枠４の中へ戻される。このように、冷却ガスは、外枠４と熱交換器の間を循環する。
【００２６】
以上のように構成される回転電機１の回転子２の製造方法について、楔２３の固定状態の健全性を評価する固定状態確認方法も含め、図４から図７を参照して以下に説明する。楔２３の固定状態確認方法も含めた回転子２の製造方法を図４のフローチャートに示す。このフローチャートには、回転子界磁巻線２２を第１のコイルスロット２１１に挿入した後、楔２３を装着することから楔２３が設計どおり取り付けられたことを確認するまでについて示されている。回転子界磁巻線２２が装着されるまでおよび楔２３の固定が完了した後の作業は、従来と同じであるので、省略している。
【００２７】
図４に示すように、この回転子２の製造方法では、回転子界磁巻線２２が収納された第１のコイルスロット２１１に楔２３が装着され、第１の孔２２１や第２の孔２３４などを利用して位置決め（Ｓ１）が実施される。位置決めが終わると次に、鏨を使ってコーキング部２３１を作る第１の成形工程（Ｓ２）を実施する。楔２３が軸方向Ｌにおいて分割された複数で構成されている場合、楔２３の装着および位置決め（Ｓ１）と第１の成形工程（Ｓ２）は、１つの第１のコイルスロット２１１ごとに実施される。
【００２８】
コーキングが完了すると、コーキング部２３１を挟むようにロック溝２１２に隣接した位置をポンチで叩いて第１のポンチロック２１３を作る第２の成形工程（Ｓ３）を実施する。さらに、コーキング部２３１に対して第１のポンチロック２１３を挟むように、ポンチで叩いて第２のポンチロック２３２を形成する第３の成形工程（Ｓ４）を実施する。第１のポンチロック２１３および第２のポンチロック２３２は、それぞれ４か所に設けられる。このとき、４つの第１のポンチロック２１３および４つの第２のポンチロック２３２は、どの順序で整形されてもよい。
【００２９】
第２のポンチロック２３２が成形されると、次に固定状態確認方法が実施される。固定状態確認方法では、まず、図５に示すように、第１のコイルスロット２１１に対して軸方向Ｌに沿う楔２３の相対的な変位を印す指標として、罫書き線Ｍを書く基準設置工程（Ｓ５）を実施する。罫書き線Ｍは、油性インキで書かれてもよいし、シャフト２１および楔２３に青竹を塗布した所に鉄筆で罫書いてもよい。また、罫書き線Ｍを設ける代わりに、楔２３の移動量を計測できるようにダイヤルゲージを設置しても良い。
【００３０】
罫書き線Ｍが罫書かれた後、ロック溝２１２に近い位置の第２の孔２３４にスタッド７を装着する。そして、軸方向Ｌに沿ってインパルスハンマー８で一定以上の荷重を印加する負荷工程（Ｓ６）を実施する。インパルスハンマー８は、打撃力を測定するセンサを内蔵しており、出力ケーブル８１を介して出力することができる。負荷工程（Ｓ６）は、軸方向Ｌに沿って図５に矢印Ｗ＋，Ｗ−で示す両方向について実施される。一定以上の荷重を加える手段は、段取りなどを考慮するとインパルスハンマー８が簡易である。安定した荷重を加えることを考慮すると、インパルスハンマー８の代わりに、ロードセルを用いたり、バネ秤とチェーンブロックを組み合わせて用いたりしてもよい。
【００３１】
インパルスハンマー８で加える荷重Ｘ［Ｎ］は、１０００〜３５００Ｎの範囲である場合に、楔２３の許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］とすると、次式で示される。  
【数１】
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【００３２】
この式によれば、荷重Ｘ［Ｎ］が２０００Ｎの場合、許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］は、約０．３ｍｍである。つまり、インパルスハンマー８で叩いたときの計測値が２０００Ｎの場合、楔２３が０．３ｍｍを超えて移動していなければ、楔２３が固定されていると判定する。この式は、コーキング部２３１、第１のポンチロック２１３、第２のポンチロック２３２を設けた回転子２のモックアップに実機と同じ運転条件を負荷し、楔２３が移動していなかったものについて、軸方向に荷重を加え、楔２３が動いたものについて、その荷重と移動量を計測した結果から得られた実験式である。つまり、この式を満足することが確認されれば、コーキング部２３１、第１のポンチロック２１３、第２のポンチロック２３２を施した実機の回転子２の楔２３は、軸方向に動かないことが保証される。
【００３３】
図６に示すように、印加した荷重Ｘ［Ｎ］に対して楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］を超えていないか判定（Ｓ７）し、超えていなければ、この楔２３について固定作業を完了する。そして、次の楔２３の装着から固定までを繰り返す。
【００３４】
楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］を超えていた場合、第１のポンチロック２１３を作った第２の成形工程（Ｓ３）および第２のポンチロック２３２を作った第３の成形工程（Ｓ４）が１回目であるか判断（Ｓ８）し、１回目であった場合は、第２の成形工程（Ｓ３）と第３の成形工程（Ｓ４）を再度実施し、図４中のＳ５からＳ７に示した固定状態確認方法を再実施する。これによって、楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以内になれば、楔２３の固定作業が完了する。
【００３５】
また、２回目の第２の成形工程（Ｓ３）及び第３の成形工程（Ｓ４）が行われてもなお楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以上である場合、Ｓ８の判断を経て、今度は図７に示す第３のポンチロック２１４が設けられているか判断（Ｓ９）する。第３のポンチロック２１４が施工されていない場合、第３のポンチロック２１４を作る第４の成形工程（Ｓ１０）を実施する。
【００３６】
第３のポンチロック２１４は、シャフト２１側である第１のコイルスロット２１１の縁をポンチで叩いて成形される。第３のポンチロック２１４は、図７に示すように、第１のコイルスロット２１１の縁から楔２３へ向って突出し、コーキング部２３１に対して４つの第２のポンチロック２３２を外側から挟む位置の４か所に設けられる。この第３のポンチロック２１４は、第１のコイルスロット２１１の縁および第２のポンチロック２３２に接する。つまり、第２のポンチロック２３２は、第１のポンチロック２１３および第３のポンチロック２１４にそれぞれ挟まれ、軸方向Ｌの動きが係止される。第３のポンチロック２１４が設けられることによって、楔２３を軸方向Ｌに拘束する力は増大する。
【００３７】
第３のポンチロック２１４を作る第４の成形工程（Ｓ１０）を施工した後、図４中のＳ５からＳ７に示した固定状態確認方法を実施する。そして、楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以下であれば、この楔２３の固定作業を完了する。楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以上の場合、第２の成形工程（Ｓ３）および第３の成形工程（Ｓ４）が施工されたのが１回目であるか判断（Ｓ８）される。この実施形態の場合、上述の通り既に２回の第２の成形工程（Ｓ３）および第３の成形工程（Ｓ４）を実施しているので、さらに第３のポンチロック２１４が施工されているか判断（Ｓ９）する。この判断においても、既に第４の成形工程（Ｓ１０）によって第３のポンチロック２１４が設けられているので、第４のポンチロック２３３を作る第５の成形工程（Ｓ１１）に進む。
【００３８】
第４のポンチロック２３３は、楔２３側の縁をポンチで叩いて成形される。第４のポンチロック２３３は、図７に示すように、楔２３側から第１のコイルスロット２１１の縁へ向って突出し、コーキング部２３１に対して４つの第３のポンチロック２１４を外側から挟む位置となる４か所に設けられる。第４のポンチロック２３３は、第１のコイルスロット２１１の縁および第３のポンチロック２１４に接する。つまり、第３のポンチロック２１４は、第２のポンチロック２３２および第４のポンチロック２３３にそれぞれ挟まれ、軸方向Ｌの動きが係止される。第４のポンチロック２３３が設けられることによって、第１のコイルスロット２１１と楔２３との係合範囲は、第３のポンチロック２１４まで設けられている場合に比べて拡大されるので、楔２３を軸方向Ｌに拘束する力がさらに増大する。
【００３９】
第５の成形工程（Ｓ１１）を施工した後、第３のポンチロック２１４を作る第４の成形工程（Ｓ１０）を施工したときと同様に、図４中のＳ５からＳ７に示した固定状態確認方法が行われる。このときの固定状態確認方法の確認工程（Ｓ７）において移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以内に収まらない場合は、第４の成形工程（Ｓ１０）や第５の成形工程（Ｓ１１）を再度実施してもよいし、第４のポンチロック２３３の外側にさらに第５のポンチロックをシャフト２１側に施工してもよい。また、第４の成形工程（Ｓ１０）を施工した後の固定状態確認方法で楔２３の移動量が許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］を超えた場合、第５の成形工程（Ｓ１１）を実施する前に、第４の成形工程（Ｓ１０）を再度実施してもよい。いずれの場合も、ポンチロックがシャフト２１側と楔２３側から交互に突出して互いに係合するように形成されていればよい。
【００４０】
本実施形態において、第１のポンチロック２１３、第２のポンチロック２３２、第３のポンチロック２１４、第４のポンチロック２３３は、コーキング部２３１を中心に軸方向Ｌへ対称に配置されている。これらのポンチロックは、楔２３が軸方向Ｌへ移動しないように互いに係合させるものであるから、コーキング部２３１に対して近い範囲に設けられていればよい。つまり、コーキング部２３１に対して軸方向Ｌに片側に、第１のポンチロック２１３、第２のポンチロック２３２、第３のポンチロック２１４、第４のポンチロック２３３が設けられていてもよい。
【００４１】
なお、コーキング部２３１を成形する第１の成形工程（Ｓ２）、第１のポンチロック２１３を成形する第２の成形工程（Ｓ３）、第２のポンチロック２３２を成形する第３の成形工程（Ｓ４）の施工順序は、上述したとおりの順番に限らず、楔２３が軸方向Ｌに対して許容移動寸法Ｙ［ｍｍ］以上動かないように止まるのであれば、どれを先に施工してもよい。また、本実施形態の説明の便宜上、図３、図５、図６、図７において楔２３と第１のコイルスロット２１１との間に設けられる隙間を大きく図示している、実際にはもっと小さいものである。
【符号の説明】
【００４２】
１…回転電機、２…回転子、２１…シャフト、２１１…第１のコイルスロット、２１２…ロック溝、２１３…第１のポンチロック、２１４…第３のポンチロック、２２…回転子界磁巻線、２３…楔、２３１…コーキング部、２３２…第２のポンチロック、２３３…第４のポンチロック、３…固定子、３１…鉄心、３１１…第２のコイルスロット、３３…固定子界磁巻線、Ｌ…軸方向、Ｃ…周方向、Ｍ…罫書き線（指標）、Ｘ…荷重、Ｙ…許容移動寸法。
【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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