(57)【要約】【課題】回転子の巻線加工に必要な、回転子コア端部に隣接するスペースを縮小する巻線装置及び回転子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明による巻線装置は、ワークである回転子２の回転子軸心ＡＸｓに直交するフライヤ回転軸線ＡＸｆ回りに回転しながら線材６を回転子２のコア２３に線材６を巻き付けるフライヤ５を具備し、回転子軸心ＡＸｓに沿う方向におけるコア２３の中心位置とフライヤ回転軸線ＡＸｆとが互いに偏倚するように回転子２が該巻線装置にセットされる。【選択図】図３
2008278587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークである回転子（２）の回転子軸心（ＡＸｓ）に直交するフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転しながら線材（６）を前記回転子（２）のコア（２３）に巻き付けるフライヤ（５）を具備する巻線装置であって、
前記回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向における前記コア（２３）の中心位置と前記フライヤ回転軸線（ＡＸｆ）とが互いに偏倚するように前記回転子（２）が該巻線装置にセットされることを特徴とする巻線装置。
【請求項２】
前記回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向で前記コア（２３）から離間されて配置された整流子（２４）を具備する前記回転子（２）をワークとする、請求項１に記載の巻線装置であって、
前記回転子（２）が該巻線装置にセットされたとき、前記フライヤ回転軸線（ＡＸｆ）は、前記整流子（２４）から遠ざかる方向で前記コア（２３）の前記中心位置から偏倚していることを特徴とする巻線装置。
【請求項３】
ワークである回転子（２）の回転子軸心（ＡＸｓ）に直交するフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転するフライヤ（５）を用い、
前記フライヤ（５）を前記回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向における前記回転子（２）のコア（２３）の中心位置から偏倚した前記フライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転させながら線材（６）を前記コア（２３）に巻き付けることを特徴とする回転子の製造方法。
【請求項４】
前記回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向で前記コア（２３）から離間されて配置された整流子（２４）を具備する前記回転子（２）をワークとする請求項３に記載の回転子の製造方法であって、
前記フライヤ（５）を、前記整流子（２４）から遠ざかる方向で前記コア（２３）の前記中心位置から偏倚した前記フライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転させることを特徴とする回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の回転子の巻線装置及び回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の回転子のコアに線材を巻き付けるための巻線装置として、フライヤを備えるタイプのものは例えば特許文献１で知られている。このタイプの巻線装置は、フライヤ１０５及び回転子１０２の模式的斜視図である図６に示されるように、フライヤ１０５を回転子軸心ＡＸｓに直交するフライヤ回転軸線ＡＸｆ回りに回転させながら、フライヤ１０５の先端に設けたノズルから線材１０６を送出し、線材１０６をガイド部１０４によって回転子のコアの所定の複数のスリット（図示せず）に案内して、前記スリットを含む経路に沿って巻回するものである。
【０００３】
図７は、整流子１２４を有する回転子１０２が従来技術による巻線装置にセットされた状態を模式的に示す側面図であって、フライヤ回転軸線ＡＸｆ及びフライヤ先端の円軌道Ｔも示される。この図に示されるように、従来技術による巻線装置では、フライヤ回転軸線ＡＸｆの位置と回転子コア１２３の軸方向長さＬに関する中心線ＣＬとは一致している。
【０００４】
図８は、やはり整流子１２４を有する回転子１０２がセットされた状態の従来技術による巻線装置の主要部の回転子軸心ＡＸｓを含む平面における平面断面図である。整流子１２４が設けられた側のシャフト１２１ａが巻線装置の保持部のチャック部１３１によってチャッキングされることにより、回転子１０２は巻線装置に固定されている。チャック部１３１は、回転子１０２を固定するだけではなく、整流子１２４をカバーする機能も有していて、その外形輪郭は、巻線加工時に線材との干渉を避けるように先細にテーパが付けられた円筒状を呈している（なお、本明細書では「チャック部」を「整流子カバー」とも呼ぶ）。また、図８の巻線装置は、図示されないが回転子軸心ＡＸｓに対称の一対のフライヤを有しており、これら一対のフライヤからそれぞれ引き出された線材（図示せず）が回転子のコア１２３の側方両側に配置された二つのガイド部１０４によってそれぞれガイドされてコア１２３の所定のスロット（図示せず）に導かれる。
【０００５】
ところで、コアと整流子は、コアの端面にも線材が巻き付けられるので所定の間隔で離間されている。一般的にこの間隔が広い回転子は線材の巻き付けが容易であるが、狭い回転子の場合には、線材が整流子カバーに干渉して線材が損傷されることがあった。また、前記間隔が更に狭い場合、図８においては整流子カバー１３１とガイド部１０４との間の符号１１０で指示される隙間が狭くなることから、その隙間１１０で線材が渋滞して線材をスロットに案内できないという問題も生じた。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３３２９１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、回転子の巻線加工に必要な、回転子コアの端部に隣接するスペースを縮小する巻線装置及び回転子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を達成するための技術的手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の巻線装置又は回転子の製造方法を提供する。
【０００９】
請求項１に記載の巻線装置は、ワークである回転子（２）の回転子軸心（ＡＸｓ）に直交するフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転しながら線材（６）を回転子（２）のコア（２３）に巻き付けるフライヤ（５）を具備し、回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向におけるコア（２３）の中心位置とフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）とが互いに偏倚するように回転子（２）が該巻線装置にセットされることを特徴としている。これにより、フライヤ（５）の円軌道をスペース的に余裕のある方向にずらすことができるので、回転子のコア（２３）に隣接する例えば整流子カバーのような巻線加工中の線材（６）に対する障害物の影響を緩和することができる。あるいは、回転子（２）の巻線加工に必要な、回転子コア（２３）の端部に隣接するスペースを縮小することができる。
【００１０】
請求項２に記載の巻線装置は、回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向でコア（２３）から離間されて配置された整流子（２４）を具備する回転子（２）をワークとする、請求項１に記載の巻線装置において、回転子（２）が該巻線装置にセットされたとき、フライヤ回転軸線（ＡＸｆ）は、整流子（２４）から遠ざかる方向でコア（２３）の中心位置から偏倚していることを特徴としている。フライヤ（５）の円軌道は整流子（２４）から遠ざかる方向にずれるので、巻線加工中の線材（６）が整流子（２４）或いは整流子カバーから受けるスペース的な影響が緩和される。
【００１１】
請求項３に記載の回転子の製造方法は、ワークである回転子（２）の回転子軸心（ＡＸｓ）に直交するフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転するフライヤ（５）を用い、フライヤ（５）を回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向における回転子（２）のコア（２３）の中心位置から偏倚したフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転させながら線材（６）をコア（２３）に巻き付けることを特徴としている。これにより、フライヤ（５）の円軌道をスペース的に余裕のある方向にずらすことができるので、回転子（２）のコア（２３）に隣接する例えば整流子カバーのような巻線加工中の線材（６）に対する障害物の影響を緩和することができる。あるいは、回転子（２）の巻線加工に必要な、回転子コア（２３）の端部に隣接するスペースを縮小することができる。
【００１２】
請求項４に記載の回転子の製造方法は、回転子軸心（ＡＸｓ）に沿う方向でコア（２３）から離間されて配置された整流子（２４）を具備する回転子（２）をワークとする請求項３に記載の回転子の製造方法において、フライヤ（５）を整流子（２４）から遠ざかる方向でコア（２３）の中心位置から偏倚したフライヤ回転軸線（ＡＸｆ）回りに回転させることを特徴としている。フライヤ（５）の円軌道は整流子（２４）から遠ざかる方向にずれるので、巻線加工中の線材（６）が整流子（２４）或いは整流子カバーから受けるスペース的な影響が緩和される。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。図１及び２は、本発明の実施例による巻線装置のそれぞれ正面図及び平面図であり、図３は、図２の領域Ａで示される要部の、回転子軸心ＡＸｓを含む平面における拡大平面断面図である。本実施例の巻線装置は、ワークである回転子２を保持する保持部３、線材６を回転子２のコア２３に形成されたスロットに案内するガイド部４、線材６を回転子２のコア２３に巻き付けるフライヤ５、線材６を供給するコイルパック部７、線材に所定の張力を付与するテンション装置８、ベース部９、及び線材６の最初の端を保持する線端チャック（図示せず）を具備している。また、前記ガイド部４、フライヤ５、コイルパック部６、及びテンション装置８は、図示されたように対称にそれぞれが一対ずつ備えられており、したがって本実施例の巻線装置は２本又は２束の線材６を回転子２に対して同時に巻き付けることができるものである。
【００１５】
次に、巻線装置を説明する前に、ワークである回転子２について説明する。図４は、本実施例の巻線装置の加工対象品である回転子２を示しており、この回転子２は、シャフト２１と、軸方向の８本のスロット２２が形成された略円筒状のコア２３と、コア２３よりも小さな直径を有する略円筒状の整流子２４とをシャフト２１上に具備している。コア２３は軸方向の長さＬを有していて、整流子２４とは間隔Ｃで離間されている。整流子２４はスロット２２と同数の複数のコイルフック２５を備えており、このコイルフック２５には線材６が一回巻き掛けられる。図４にはスロット２２間に巻装された線材は示されていないが、本実施例における回転子２では、図のスロット２２ａと２２ｃ或いはスロット２２ｂと２２ｄのように、一本おきの一対のスロット２２が巻線対象スロットとされる。
【００１６】
再び図１及び３に戻って本実施例の巻線装置を説明すると、巻線装置の各フライヤ５は、回転子軸心ＡＸｓに直交する共通のフライヤ回転軸線ＡＸｆを中心に回転し、その結果フライヤ５の先端はフライヤ回転軸線ＡＸｆに直交する平面内で円軌道に従って旋回する。このフライヤ５の先端の旋回によってこの先端から線材６が引き出され、引き出された線材６がガイド部４によって巻線対象の一組のスロット２２ａ及び２２ｃへ案内される。ガイド部４は、線材６をスロット２２へ案内するように斜面を有するブロック状の部材として形作られて、フライヤ５の先端の前記円軌道の内側に配置されている。また、ガイド部４はフライヤ回転軸線ＡＸｆと平行な方向で進退可能に構成されている。
【００１７】
保持部３は、回転子２の整流子側のシャフト端部２１ａをチャッキングすることにより回転子２を巻線装置に対して固定すると共に、巻線すべきスロット２２を巻線位置に配置するためにチャッキングしたシャフト２１を所定の角度だけ回転させることができるように構成されている。このため、保持部３は、回転子２のシャフト２１をチャッキングするチャック部３１と、チャック部３１を前進、後退、回転、及びチャッキング作動させる駆動部３２とを具備している。チャック部３１は、シャフトの端部２１ａをチャッキングするだけでなく整流子２４を覆うようにも形成されており、このため本明細書ではチャック部３１は「整流子カバー３１」とも呼ばれる。この整流子カバー３１の外形輪郭は、巻線加工時において線材６が整流子カバー３１に干渉しないように、先細のテーパが付けられた円筒状に形作られている。
【００１８】
次に、図３及び５を参照して回転子とフライヤとの関係について説明する。なお、図５は、巻線装置にセットされたときの回転子２とフライヤ回転軸線ＡＸｆ及びフライヤ先端の円軌道Ｔを模式的に示す側面図である。図３及び５に示されるように本発明においては、回転子２が巻線装置にセットされたとき、フライヤ回転軸線ＡＸｆと、回転子２のコア２３の全長Ｌの中心線ＣＬとは重なり合わずに互いに偏倚する。特に本実施例ではフライヤ回転軸線ＡＸｆは整流子２４から遠ざかるように前記中心線ＣＬから距離Ｄで偏倚している。このように回転子２を巻線装置に配置すると、図３に示されるように、整流子カバー３１とガイド部４との間に形成される三角形状の隙間１０が、図７で示される従来技術の装置、即ちフライヤ回転軸線ＡＸｆとコア１２３の中心線が重なり合う装置の場合に比較して拡大し、その結果スロット２２に案内されるべき線材６が前記隙間１０に渋滞したり整流子カバー３１に干渉することなく、線材６は確実にコア２３に巻き付けられる。
【００１９】
次に、本発明による回転子の製造方法について図３及び５を参照して説明する。この製造方法はフライヤ５を用いて実施され、前記フライヤ５はワークである回転子２の回転子軸心ＡＸｓに直交するフライヤ回転軸線ＡＸｆを中心にして回転する。本発明による回転子の製造方法においては、フライヤ回転軸線ＡＸｆは、回転子軸心ＡＸｓに沿う方向におけるコア２３の中心位置から距離Ｄだけ整流子２４から遠ざかる方向に偏倚している。線材を前記コア２３に巻き付ける工程において、フライヤが前述のようにコア２３の中心位置から偏倚したフライヤ回転軸線ＡＸｆ回りに回転する。
【００２０】
前述した実施例においては、回転子２は整流子２４を具備するものであって、フライヤ回転軸線ＡＸｆが回転子２の整流子２４から遠ざかる方向でコア２３の中心位置から偏倚していたが、本発明においては整流子を具備しない回転子をワークとしてもよい。例えば整流子を具備しない回転子を固定するためのチャッキング又はクランプ装置がコアに比較的近接する場合等に、フライヤ回転軸線ＡＸｆは前記チャッキング又はクランプ装置から遠ざかる方向にコアの中心位置から偏倚されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係る巻線装置の正面図である。
【図２】図１の巻線装置の平面図である。
【図３】図２で示された巻線装置の要部の拡大平面断面図である。
【図４】巻線加工の対象となる回転子の斜視図である。
【図５】前記巻線装置のフライヤ回転軸線と回転子との関係を模式的に表す側面図である。
【図６】従来の巻線装置の要部を模式的に示す斜視図である。
【図７】従来の巻線装置におけるフライヤ回転軸線と回転子との関係を模式的に表す側面図である。
【図８】従来の巻線装置の要部の平面断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２    回転子
４    ガイド部
５    フライヤ
６    線材
２３    コア
２４    整流子
３１    整流子カバー
ＡＸｆ    フライヤ回転軸線
ＡＸｓ    回転子軸心
【図１】
2008278587.tif 000003
【図２】
2008278587.tif 000004
【図３】
2008278587.tif 000005
【図４】
2008278587.tif 000006
【図５】
2008278587.tif 000007
【図６】
2008278587.tif 000008
【図７】
2008278587.tif 000009
【図８】
2008278587.tif 000010