CN101548453A - 定子线圈的加热装置及加热方法 - Google Patents
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Abstract
提供没有加热温度产生偏差那样的问题，可缩短定子线圈的加热处理的时间，可有效地防止由线圈头的磁通导致的铁心的局部热变形的定子线圈的加热装置和加热方法。定子线圈的加热装置(A)对卷绕在环状铁心(F)的定子线圈(L)进行加热；其中：具有高频感应加热用线圈头(1、11)和屏蔽体(2、12)；该高频感应加热用线圈头(1、11)相对于突出在上述环状铁心(F)的厚度方向端面(Fa、Fb)的环状的线圈绕回部(La、Lb)从铁心(F)的厚度方向外方施加高频感应作用进行加热；该屏蔽体(2、12)将上述铁心(F)的厚度方向端面(Fa、Fb)从由上述线圈头(1、11)产生的高频磁通屏蔽开来。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如在机动车用发电机等的定子的制造工序中使用的定子线圈的加热装置及加热方法。
背景技术
一般情况下，在机动车用发电机的定子制造工序中，在将三相的定子线圈卷装在环状铁心上后，使清漆浸渍到定子线圈整体，该定子线圈包含突出在铁心的轴向端面的环状线圈绕回部，在该状态下对定子线圈进行加热，使上述浸渍的清漆硬化干燥。
以往，在使上述清漆浸渍定子线圈后，一边使其旋转，一边将定子整体插入到加热炉中，由热风使上述清漆硬化干燥。
然而，在利用加热炉对清漆进行硬化干燥的方法中，在将定子投入到加热炉后，缓慢地使该定子温度升温，所以，为了满足使清漆材料硬化所需要的温度、时间条件，加热处理时间变长，使用电力量也相应增加，成本变高。另外，需要时常将炉内温度保持一定，所以，必须在工件投入前使炉内温度升温，在将工件全部搬出之前保持炉内温度，所以，成本更高。
可是，对于在将清漆浸渍到定子线圈之前对定子线圈进行预备加热的工序，与以往相比，为了实现作业效率的提高，以及通过缩短加热时间来实现低电力化等，提出了这样的方案，即，在环状铁心的空心部配置高频感应加热用线圈头(コイルヘツド)，由高频感应方式迅速地加热定子线圈和铁心。
进行了将使用这样的高频感应加热用线圈头的加热装置导入到使浸渍在定子线圈的清漆硬化干燥的工序的尝试。即，使高频感应加热用线圈头相对于分别突出在定子铁心厚度方向(铁心的轴向)两侧的线圈绕回部从铁心的厚度方向外方相向地设置，通过由高频感应加热用线圈头进行高频感应加热，对上述定子线圈进行加热。
另外，以往还提出这样的技术，该技术在定子线圈中通电，使该定子线圈自身发热，从而对定子线圈加热(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开昭60-82050号公报
然而，在采用感应加热方式对定子线圈进行加热的场合，从感应加热用线圈头发生的磁通的一部分作用在了铁心的厚度方向的端面。铁心通常由硅钢片的层叠体构成，所以，有时在铁心的厚度方向的导热性低，仅对上述铁心的厚度方向的端面局部加热。这样，存在铁心的厚度方向的端面部位发生热变形的危险，这样使得存在对定子线圈的加热变得不充分的问题。
另外，在对定子线圈通电使自身发热的方法中，存在定子线圈的种类导致自身发热温度产生偏差的倾向，存在难以采用的问题。
另一方面，在制造机动车用发电机等定子的场合，有时使清漆浸渍到卷装于环状铁心的内周侧的定子线圈或进行树脂模制，需要在该清漆浸渍工序或树脂模制之前对定子线圈和铁心进行加热。
以往，在清漆浸渍或树脂模制之前，由热风加热炉对定子线圈整体进行加热。
可是，在上述以往的场合，从定子的表面逐渐加热，所以，加热时间长。因此，使用电力量也相应变大。
另外，为了均匀地对定子的线圈和铁心加热、均热，很费时间，难以将定子线圈保持于预定温度，结果，难以良好地使涂覆到定子线圈的清漆浸渍，或产生裂纹，损害树脂成形品的质量。
因此，为了减少定子内的温度偏差及通过加热时间减少实现低电力化等，提出了这样的技术方案，即，在环状铁心的空心部配置高频感应加热用线圈头，按高频感应加热方式迅速地加热定子线圈和铁心。
另外，还提出这样的技术方案，该技术方案除了如记载于上述专利文献1那样由高频感应加热方式进行加热外，还在定子线圈中通电，使线圈自身发热，更均匀地加热定子线圈。
然而，在将高频感应加热用线圈头配置于环状铁心的空心部，由高频感应加热方式加热定子线圈和铁心的方法中，从高频感应加热用线圈头产生的磁通的大部分作用在铁心的外周部的厚度方向端部。铁心通常多由硅钢片的层叠体构成，所以，有时在铁心的厚度方向导热性不好，仅该部位局部地受到加热，存在引起热变形、绝缘树脂的损伤的危险，另一方面，存在线圈的加热未充分进行的问题。
另外，在除了由高频感应加热方式进行的加热外，还对定子线圈通电使定子线圈自身发热，从而加热铁心和定子线圈的方法中，存在定子线圈的不同使得自身发热温度发生偏差，对定子线圈通电时发生电磁力，定子线圈整体振动这样的问题。另外，还存在用于通电的端子的定位难以进行，难以进行自动化，或在连接定子线圈与通电用电源时连接不良在连接端子间产生火花这样的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述实现情况而作出的，其目的在于提供一种没有加热温度产生偏差那样的问题、可缩短定子线圈的加热处理时间、可有效防止线圈头的磁通所导致的铁心局部热变形的定子线圈的加热装置及加热方法。
另外，本发明的目的还在于提供一种即使不对定子线圈通电，也可由高频感应加热方式防止铁心的局部加热产生的温度上升，而且可均匀地加热线圈和铁心的定子线圈的加热装置和加热方法。
上述目的由以下的手段达成。
(1)定子线圈的加热装置，对卷绕在环状铁心的定子线圈进行加热；其特征在于：具有感应加热用线圈头和屏蔽体；该感应加热用线圈头对突出在上述环状铁心的厚度方向端面的环状线圈绕回部从铁心的厚度方向外方施加感应作用，对线圈进行加热；该屏蔽体将上述铁心的厚度方向端面从由上述线圈头产生的磁通屏蔽开来。
(2)前项1所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体相对于上述感应加热用线圈头设置成一体。
(3)前项1或2所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述线圈头按与上述线圈绕回部的环状直径大致相同直径卷绕在同一平面上或卷绕成筒状，相对于上述铁心的厚度方向两侧的线圈绕回部按分别从厚度方向外方相向的状态配置在与铁心相同的轴上，上述屏蔽体为将铁心的厚度方向外周侧端面从由上述线圈头产生的磁通屏蔽开来的环状屏蔽体。
(4)前项1或2所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述线圈头以环形卷绕在同一平面上或卷绕成筒状，相对于上述铁心的厚度方向两侧的线圈绕回部分别在周向的任意位置按从上述厚度方向外方相向的状态配置着，上述屏蔽体为将铁心的厚度方向外周侧端面从由上述线圈头产生的磁通屏蔽开来的弧状屏蔽体，在对上述定子线圈进行感应加热时，上述定子绕其轴旋转地构成。
(5)一种定子线圈的加热方法，由感应加热用线圈头对卷绕在环状铁心的定子线圈进行感应加热；其特征在于：一边由屏蔽体对作用在上述铁心的厚度方向端面的由上述线圈头产生的磁通进行屏蔽，一边对突出在上述环状铁心的厚度方向端面的环状线圈绕回部从铁心的厚度方向外方施加感应作用，对线圈进行加热。
(6)一种定子线圈的加热装置，具有高频感应加热装置，该高频感应加热装置将高频感应加热用线圈头插入到在内周侧卷装了定子线圈的环状铁心的空心部，从而对上述定子线圈和铁心进行加热；该高频感应加热装置具有屏蔽体，该屏蔽体位于与上述铁心相同的轴上，分别配置在该铁心的厚度方向的两外侧，阻止从上述线圈头发生的磁通波及到上述铁心的外周部。
(7)前项6所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体为筒形或环形。
(8)前项6或7所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体配置在上述铁心径向的定子线圈的外侧端部附近。
(9)前项6～8中任何一项所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方的端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部。
(10)前项6～9中任何一项所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：围住上述铁心的外周部地配置位于铁心厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头。
(11)一种定子线圈的加热方法，将高频感应加热用线圈头插入到在内周侧卷绕了定子线圈的环状铁心的空心部，对上述定子线圈进行高频感应加热；其特征在于：屏蔽体阻止从上述高频感应加热用线圈头发生的磁通波及到上述铁心的外周部，在使该屏蔽体位于与上述铁心相同轴上地将其分别配置在该铁心的厚度方向的两外侧后，在上述线圈头施加交流电压而对上述定子线圈和铁心加热。
(12)前项11所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述屏蔽体为筒形或环形。
(13)前项11或12所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述屏蔽体配置在上述铁心的径向的定子线圈的外侧端部附近。
(14)前项11～13中任何一项所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方的端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部。
(15)前项11～14中任何一项所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：围住上述铁心的外周部地配置位于铁心厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头。
按照记载于前项(1)的发明，不使用热风加热炉，而是使用感应加热用线圈头对定子线圈进行加热，所以，例如可缩短在线圈浸渍清漆后的加热硬化干燥工序中的加热时间。而且，没有按利用加热炉的热风加热方式进行硬化干燥的场合那样加热处理时间变长，使用电力量相应增加，成本变高那样的问题，也没有环境上的问题。
另外，也没有对定子线圈通电的方法那样在自身发热温度产生偏差的问题，可进行良好的加热处理。
特别是由于用屏蔽体将铁心的厚度方向端面从由感应加热用线圈头发生的磁通屏蔽开来，所以，消除了铁心的端面受到局部加热而发生热变形等的危险。另外，由于这样在定子线圈作用大部分的磁通，所以，定子线圈被按良好的效率加热，可使清漆等迅速硬化干燥。
按照记载于前项(2)的发明，屏蔽体相对于感应加热用线圈头一体地设置，所以，可在设置感应加热用线圈头的同时安放屏蔽体，可实现加热准备作业的迅速化。
按照记载于前项(3)的发明，使用与突出在铁心的厚度方向两侧端面的环状线圈绕回部大致相同直径的感应加热用线圈头，所以，可在固定定子的状态下由从感应加热用线圈头发生的磁通同时地对线圈绕回部的全周进行加热。
另外，在进行感应加热时，由环状屏蔽体对铁心厚度方向端面的外周侧进行屏蔽，所以，各端面的热变形有效地得到防止。
按照记载于前项(4)的发明，在上述线圈绕回部的周向的任意的一部分相向配置感应加热用线圈头，使定子线圈绕轴旋转，进行感应加热，即使不使用与线圈绕回部相同直径的那样的线圈头，也可容易地进行感应加热处理。
按照记载于前项(5)的发明，不使用加热炉，而是使用感应加热用线圈头对定子线圈进行加热，所以，例如可在短时间按良好效率进行在线圈浸渍清漆后的加热硬化干燥工序。
按照记载于前项(6)的发明，具有屏蔽体，该屏蔽体位于与环状铁心相同的轴上，分别配置在该铁心的厚度方向两外侧，阻止从高频感应加热用线圈头发生的磁通波及到上述铁心的外周部，所以，由高频感应加热装置线圈头发生的磁通对铁心外周部的波及被抑制，从内周部的加热成为主流，另一方面，大部分高频磁通透过定子线圈，该定子线圈充分地受到加热。为此，消除了仅铁心外周部的厚度方向端部局部地受到加热，引起热变形、绝缘树脂的损伤等的问题，同时，可均匀地对定子线圈和铁心进行加热。由于原本不对定子线圈通电，所以，不会产生由通电引起的定子线圈的发热温度偏差、定子线圈的振动、通电时的端子的定位困难性、通电连接时的连接不良引起的火花发生这样的问题。
按照记载于前项(7)的发明，由筒形或环形的屏蔽体可有效地抑制由高频感应加热装置线圈头发生的磁通波及到铁心的外周部。
按照记载于前项(8)的发明，上述屏蔽体配置在上述铁心的径向的定子线圈的外侧端部附近，所以，可更确实地阻止由线圈头发生的磁通波及到铁心的外周部，同时，可从内周部加热，由层叠铁心每片的导热均匀地进行加热。
按照记载于前项(9)的发明，高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部，所以，与仅在铁心的厚度方向上的中央部设置线圈头的卷绕部的场合相比，可使由线圈头产生的来自两卷绕部的高频磁通有效地透过定子线圈，可按更好的效率进行加热。
按照记载于前项(10)的发明，围住铁心的外周部地配置位于铁心的厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头，所以，由该外侧线圈头也对定子线圈和铁心进行感应加热。为此，利用从内外两侧的感应加热，与仅由内侧的线圈头进行的加热相比，可减少铁心、定子线圈温度上升之前的加热时间，加热所需的能量也少，电力下降。
按照记载于前项(11)的发明，配置屏蔽体进行高频感应加热，所以，由高频感应加热用线圈头发生的磁通对铁心外周部的波及被抑制，从内周部的加热成为主流。另一方面，大部分高频磁通透过定子线圈，该定子线圈充分地受到加热，消除了引起铁心外周部的厚度方向端部的热变形、绝缘树脂的损伤等问题，同时，可均匀地对定子线圈和铁心进行加热。
按照记载于前项(12)的发明，由筒形或环形的屏蔽体可有效地抑制由高频感应加热装置线圈头发生的磁通波及到铁心的外周部。
按照记载于前项(13)的发明，上述屏蔽体配置在上述铁心的径向的定子线圈的外侧端部附近，所以，可更确实地阻止由线圈头发生的磁通波及到铁心的外周部。
按照记载于前项(14)的发明，高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部，所以，与仅在铁心的厚度方向上的中央部设置线圈头的卷绕部的场合相比，可使由线圈头产生的来自两卷绕部的高频磁通有效地透过定子线圈，可按更好的效率进行加热。
按照记载于前项(15)的发明，围住铁心的外周部地配置位于铁心的厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头，进行高频感应加热，所以，由该外侧线圈头也对定子线圈和铁心进行感应加热，与仅由内侧的线圈头进行的加热相比，可减少铁心、定子线圈温度上升之前的加热时间，加热所需的能量也少。
附图说明
图1为示出本发明一实施形式的定子线圈的加热装置的分解透视图。
图2为按放置在定子上的状态示出定子线圈的加热装置的俯视图。
图3为按放置在定子上的状态示出定子线圈的加热装置的半剖视图。
图4为兼用于说明定子线圈的加热装置的动作的要部放大图。
图5为按放置在定子上的状态示出本发明另一实施形式的定子线圈的加热装置的透视图。
图6为示出本发明另一实施形式的定子线圈的加热装置的定子回转驱动机构的剖视图。
图7为示出包含本发明再另一实施形式的加热装置的定子的制造系统的概略俯视图。
图8为示出该定子的制造系统的概略正视图。
图9为示出本发明一实施形式的定子线圈和铁心的高频感应加热装置的正视图。
图10为示出该高频感应加热装置的剖视图。
图11为示出该高频感应加热装置的线圈头的透视图。
图12为示出该高频感应加热装置的筒形屏蔽体的透视图。
图13(A)为由夹持装置移送定子的状况的说明图，(B)为将定子移送到加热用区域进行放置的状态的图。
图14(C)为示出在定子放置高频感应加热装置的线圈头的状况的图，(D)为将受到了加热的定子移送到清漆涂覆用区域的状况的说明图。
图15为将清漆涂覆在加热后的定子线圈的状况的说明图。
图16为示出本发明另一实施形式的定子线圈和铁心的高频感应加热装置的正视剖视图。
图17为示出本发明再另一实施形式的定子线圈和铁心的高频感应加热装置的正视剖视图。
符号说明
1、11 高频感应加热用线圈头
2、12 屏蔽体
A、B 高频感应加热装置
F 定子中的铁心
Fa、Fb 铁心中的厚度方向的端面
L 定子中的定子线圈
La、Lb 定子线圈中的线圈绕回部
M 定子
30 高频感应加热装置
40 清漆涂覆装置
330 高频感应加热装置的线圈头
330a、330b 线圈头的卷绕部
360 筒形屏蔽体
F1 定子线圈的铁心
F1a 铁心的外周部
L1 定子线圈
M1 定子
M1a 定子的中央孔部
具体实施方式
图1为示出本发明一实施形式的定子线圈的加热装置的分解透视图，图2为按放置在定子的状态示出该定子线圈的加热装置的俯视图，图3为按放置在定子的状态示出该定子线圈的加热装置的半剖视图。
在该实施形式中，用加热机动车用发电机的定子中的定子线圈的例子进行了说明，但不限于此。
在图1～图3中，该定子M由朝厚度方向层叠多个薄壁硅钢片而构成的环状铁心F和卷装在该铁心F的三相定子线圈L构成，定子线圈L中的环状的线圈绕回部La、Lb突出在铁心F的厚度方向(轴向：图的上下方向)两侧的端面Fa、Fb，包含这些线圈绕回部La、Lb在内，在定子线圈L整体在前工序或后工序涂覆、浸渍清漆(未图示)。
T为从上述定子线圈L引出的三相外部端子。
为了对浸渍了上述清漆的定子线圈L加热，在上述厚度方向的两端侧分别相向地配置定子线圈L的加热装置A、B(在图1中，仅示出一方的加热装置A)。
两加热装置A、B为相同结构，所以，以下以一方(上部侧)的加热装置A为代表进行说明。
上述加热装置A由高频感应加热装置构成，具有由从图中未示出的高频振荡部的输出驱动的高频感应加热用线圈头1和屏蔽体2。
高频感应加热装置A可由作业者从图中未示出的操作板设定与定子M的种类相应的加热温度、加热时间等加热条件，设定的加热条件作为加热图存储在存储部(图中未示出)中。
相应于加热处理对象的定子M的种类，从操作板选择、指示对应的加热图，调出所期望的加热图，利用计算机控制，按基于上述加热图的条件实施定子线圈L的加热条件。
上述高频感应加热用线圈头1按与上述成为环状的线圈绕回部La大致相同的直径按数匝(例如2匝)形成在同一平面上或形成为筒状(在本实施形式中为圆筒状)，相对于上述线圈绕回部La在相同轴上从铁心F的厚度方向从外方相向地配置。
在该高频感应加热用线圈头1的外周环绕部1a的外周面在周向相等地配置多个例如4个L形屏蔽体支架4...，同时，通过锡焊固定各屏蔽体支架4...的各垂直片部4a(参照图4)。
关于该高频感应加热用线圈头1的设置，可由作业者通过手动作业进行移动，也可准备专用的线圈保持装置自动地使其移动，可任意地进行选择。
关于高频感应加热用线圈头1的匝数，不限于该例的2匝，也可相应于希望的线圈加热温度、处理速度等任意地增减匝数。
上述屏蔽体2相对于从上述高频感应加热用线圈头1发生的高频磁通对上述铁心F的厚度方向的一方(上部)的端面Fa的外周侧进行屏蔽，例如使用Cu板形成比上述定子线圈L的线圈绕回部La的环状直径大的直径的凸缘形，不与线圈绕回部La干涉。在上述铁心F的端面Fa的外周侧按从该厚度方向外方相向的状态配置成同轴状。
该屏蔽体2通过4个L形屏蔽体支架4...按与线圈头1电绝缘的状态连接、保持在上述加热用线圈头1的外周卷绕部1a的外周面。具体地说，屏蔽体2如图4所示那样载置在上述4个L形屏蔽体支架4...的各水平片部4b，由树脂(乙烯)小螺钉6固定。
将该屏蔽体2连接在高频感应加热用线圈头1的外周卷绕部1a外周面的手段不限于本例的构造，不是必须将屏蔽体2连接在高频感应加热用线圈头1，只要是可将屏蔽体2相对于高频感应加热用线圈头1的外周卷绕部1a保持为一体的结构，采用任意的手段均可。
下面，说明上述构成的定子线圈的加热装置A的动作。
当将在定子线圈L浸渍了清漆的定子M搬入、设置到预定的加热位置时，将上述高频感应加热用线圈头1设置到预定位置。此时，与高频感应加热用线圈头1一体化了的屏蔽体2也与铁心F的端面Fa的外周侧相向配置。
虽然也可在与高频感应加热用线圈头1另成一体的状态下由专用的保持装置将上述屏蔽体2保持在设定位置，但当如该例那样使屏蔽体2与高频感应加热用线圈头1一体化了时，随着高频感应加热用线圈头1的设置，可同时放置屏蔽体2，可实现加热准备作业的迅速化。
当在该状态下驱动高频感应加热装置A的高频振荡部时，高频输出被加在高频感应加热用线圈头1，由从该线圈头1发生的高频磁通对定子M的定子线圈L实施高频感应加热，该定子线圈L被加热，由此对浸渍在定子线圈L的清漆进行硬化干燥。
当利用由上述高频感应加热用线圈头1进行高频感应加热，将定子线圈L加热到一定温度时，停止由该线圈头1进行的高频感应加热。
这样，相对于涂覆、浸渍了清漆的定子线圈L，使用高频感应加热用线圈头1进行高频感应加热，从而直接对定子线圈L进行加热，所以，不需要如使用加热炉进行加热的场合那样长的加热时间，使用电力也可减少。
另外，没有如在定子线圈L通电使自身发热的场合那样在自身发热温度产生偏差的问题，可良好地对定子线圈L进行加热。
可是，当在未设置上述屏蔽体2的状态下由上述高频感应加热用线圈头1对定子线圈L的线圈绕回部La进行加热时，由该线圈头1发生的高频磁通的一部分作用在上述铁心F的厚度方向的端面Fa的特别是外周侧，该端面Fa局部地受到加热，存在发生热变形的危险。
与此不同，在本发明的实施形式中，由于在与上述铁心F的厚度方向的端面Fa的外周侧相向的位置分别配置屏蔽体2，所以，从上述线圈头1发生的高频磁通在上述铁心F的端面Fa的外周侧的作用被屏蔽。因此，阻止了对上述铁心F的端面Fa的外周侧局部的加热，这些部位的热变形有效地被防止。
另外，通过从上述高频磁通屏蔽铁心F的端面Fa的外周侧，从而将来自上述高频感应加热用线圈头1的高频磁通的大部分作用在定子线圈L，该定子线圈L被按良好效率加热，可实现加热处理时间的缩短化。
图5示出本发明的另一实施形式。
在图5中，高频感应加热装置A具有小型的高频感应加热用线圈头11。该高频感应加热用线圈头11在上述定子线圈L的周向的任意位置从铁心F的厚度方向外方相向地配置。虽然在图5中未图示，但实际上在铁心F的厚度方向的另一方侧(在图5中为下侧)也设置同一构成的高频感应加热装置B，高频感应加热用线圈头11从铁心F的厚度方向的外方相向地配置。
这些高频感应加热用线圈头11按任意的环形在同一平面上或按筒状(例如圆筒状)卷绕数匝(例如2匝)。
另外，在该高频感应加热用线圈头11的外周侧通过支架14连接圆弧状的屏蔽体13。
上述屏蔽体12例如由Cu板形成为圆弧状，分别将由高频感应加热用线圈头11发生的高频磁通将上述铁心F的厚度方向的端面Fa的外周侧屏蔽开来。
另外，该高频感应加热装置A具有可夹持上述定子M绕轴旋转的定子旋转驱动机构20。
该定子旋转驱动机构20例如图6所示那样具有驱动轴21和多个定子夹持构件23；该驱动轴21按插入到上述定子M的铁心F的空心部Fx的状态由图中未示出的电动机等旋转驱动装置驱动；该多个定子夹持构件23安装在该驱动轴21的前端侧，在前端具有推压片22，在上述驱动轴21的周围相等地配置。
该定子旋转驱动机构20使上述驱动轴21旋转时，与该旋转相随，上述定子夹持构件23朝径向外方伸长，将推压片22压接在环状铁心F的空心部Fx的内壁，绕轴驱动定子M旋转。
在该实施形式中，当由高频感应加热用线圈头11进行高频感应加热时，按在周向的任意位置使该线圈头11与定子线圈L的线圈绕回部La相向的状态，使上述定子M绕轴旋转，从而对定子线圈L的线圈绕回部La的全周加热。
在该场合，使上述定子M旋转，所以，可使用比前面的实施例那样的环状线圈头1小型的线圈头11，屏蔽体12也可用圆弧状的小型的屏蔽体应对。
在以上说明的实施形式中，采用了高频感应加热方式，但例如也可采用商用电源频率等低频感应加热方式。另外，在使用图1～图4的大直径的加热用线圈头1的例子中，按停止定子M的状态对线圈L加热，但也可使定子M旋转。
另外，虽然按定子M的轴向(厚度方向)垂直的姿势进行加热，但也可按定子M的轴向水平的姿势进行加热，定子M的姿势可任意地设定。在该场合，可避开定子下侧地配置感应加热用线圈头，所以，即使在硬化前低粘度化了的清漆材料等从线圈端部、槽部垂落，也不附着到感应加热用线圈头，所以，维护性也好。
另外，虽然仅屏蔽环状铁心F的厚度方向的端面外周侧地配置屏蔽体2、12，但也可根据需要对内周侧也进行屏蔽。然而，一般环状铁心F的厚度方向端面的外周侧露出面积大，另外，在内周侧卷绕线圈，最好在该卷绕的线圈部分也作用磁通，产生感应加热等，所以，最好如该实施形式那样仅屏蔽环状铁心F的厚度方向端面的外周侧。
图7和图8分别为示出包含本发明一实施形式的定子线圈和铁心的加热装置的定子制造系统的概略俯视图和正视图。
在图7和图8中，定子线圈和铁心的加热装置在将清漆W(图15)涂覆到图9和图10所示定子M1的线圈(定子线圈)L1之前的预备加热和涂覆后的硬化加热时用于对该定子线圈L1和铁心F1进行加热。
定子M1如图9和图10所示那样，在朝厚度方向层叠多个钢板而构成的环状铁心F1的内周突部F1b卷装定子线圈L1，在定子线圈L1设置三相的外部端子T1。
该定子的制造系统大体具有主作业台部10、用于移送定子M的移送机构20、在预定位置对定子M1的定子线圈L1和铁心F1进行高频感应加热的高频感应加热装置30、及对定子M1的清漆涂覆装置40。
上述主作业台10例如平面形状形成为朝左右方向伸长的矩形，其上面侧从右侧分别隔开预定间隔地设定为搬入用区域S1、加热用区域S2、清漆涂覆用区域S3、及搬出用区域S4。
上述移送机构20从上述主作业台部10的上方把持定子M1从搬入用区域S1经过各区域S2、S3输送到搬出用区域S4。
该移送机构20例如具有导轨210、空中吊送车230、及夹持装置240；该导轨210在主作业台部10的上方位置沿左右方向配置；该空中吊送车230由该导轨210可朝左右方向移动地支承；该夹持装置240通过钢丝绳230a相对于空中吊送车230可升降地悬挂；由夹持装置240的夹具240a把持上述定子M1。
当然，定子M1的移送机构20不限于使用这些导轨210、空中吊送车230，可用各种输送机构，另外，也可利用自行式机器人等。
上述高频感应加热装置30用于在对定子M1的定子线圈L1实施清漆处理之前将该定子M1的特别是定子线圈L1加热保持在预定温度，例如具有高频振荡部310、相对于移送到加热区域S2的定子M1的接收台320、通过电缆340从高频振荡部310引出的加热用线圈头330、将该线圈头330插入、配置在定子M1内的线圈头设定机构350、及筒形屏蔽体360。
该高频感应加热装置30可通过操作板(图中未示出)相应于定子M1的种类设定加热温度、加热时间等加热条件。设定的各种加热条件作为加热图存储在存储部(图中未示出)。相应于处理对象的定子M1的种类由操作板等选择、指示对应的加热图，从而调出加热图，通过计算机控制按基于上述加热图的条件实施定子M1的加热条件。
在上述接收台320的上面立设图中未示出的多个支承销，当将定子M1载置于接收台320时，将上述支承销嵌入到定子M1的多个安装孔(图中未示出)，进行该定子M1的定位。
当然，该接收台320不是必须的，也可直接将定子M1接收到上述作业台部10上。
上述加热用线圈头330如图5所示那样，在铁心F1的厚度方向(上下方向)成为上部卷绕部330a和下部卷绕部330b这样的2层构成，上部卷绕部330a例如通过卷绕2匝在铁心F1的厚度方向的一端侧(上端侧)对应于定子线圈L1的大体上端部地设定，另外，下部卷绕部330b例如通过卷绕2匝在铁心F1的厚度方向的另一端侧(下端侧)对应于定子线圈L1的大体下端部设定。
这样，加热用线圈头330设置在铁心F1的厚度方向一端侧与定子线圈L1的上端附近对应的上部卷绕部330a和在另一端侧与定子线圈L1的下端附近对应的下部卷绕部330b，是为了从附近有效地使在卷绕部330a、330b发生的高频磁通作用透过定子M1的定子线圈L1。
该加热用线圈头330不限于上部卷绕部330a和下部卷绕部330b这样2层，只要至少有一方的卷绕部330a(330b)即可。另外，各卷绕部330a、330b的匝数也只要根据希望的线圈加热速度设定为3匝或1匝或其它匝数即可。
上述线圈头设定机构350例如具有下侧保持线圈头330的线圈头保持构件351和对该线圈头保持构件351进行升降驱动的缸352，当将上述定子M载置在接收台32时，使活塞杆352a伸长，将线圈头330插入到定子M的中央孔部M1a。
线圈头设定机构350不限于上述构成，可采用任意的构成，例如从上方将线圈头330插入到上述定子M1的构成等。
上述筒形屏蔽体360在该实施形式中呈圆筒形，为了使由线圈头330发生的感应磁通集中地透过定子线圈L1，对要作用在上述铁心F1的外周部F1a的磁通进行屏蔽，将其朝定子线圈L1引导，该筒形屏蔽体360配置在与上述铁心F1相同轴上，而且在上述铁心F1的径向的定子线圈L1的外侧端部附近配置在该铁心F1的厚度方向的定子线圈L1的上下外侧。定子线圈L1与各筒形屏蔽体360的间隙设定在5mm左右以内，是因为其对使磁通更有效地作用到定子线圈L1有利。
作为该屏蔽体360的构成材料，只要为金属材料即可，最好为磁阻小的金属材料，例如Cu板等。不限于平板，也可使用冲孔金属、网状材料等。
该筒形屏蔽体360为了抑制在周向流动的电流产生的发热，也可由图中未示出的冷却装置进行冷却。另外，在该例中，如图12所示那样，在筒形屏蔽体360的周向的一部分设置狭缝360a，遮断周向的涡流，防止筒形屏蔽体360自身的发热。在设置了冷却装置的场合，也可省略狭缝360a。
上述清漆涂覆装置50用于在由上述高频感应加热进行加热后，将清漆W(图15)涂覆到移送至清漆涂覆区域S3的定子M的定子线圈L1，例如具有接收上述定子M1的接收台410、配置在作业台部10后方的清漆供给部420、从清漆供给部420通过清漆供给管430连接并从上述定子M1上方涂覆清漆W的清漆涂覆枪440。
当然，上述接收台410不是必须的，也可直接将受到了加热的定子M1接收到作业台部10上。
下面，说明利用上述构成的制造系统制造定子M1的方法。
首先，当将经过了前面的工序的定子M搬入到作业台部10上的搬入区域S1时，如图13(A)所示，由上述夹持装置240的夹具240a把持定子M1。然后，通过空中吊送车230的朝左方向的移动，将把持在上述夹具240a的定子M1移送到加热区域S2。
当定子M1到达加热用区域S2时，把持于夹具240的定子M1如图13(B)所示那样，被接收到上述接收台320受到定位。
在该状态下，上述线圈头设定机构350中的缸351受到驱动，如图14(C)所示，活塞杆352a伸长，所以，上述线圈头330与线圈头保持构件351一起上升移动，插入到定子M1的中央孔部M1a内而被设定。
在该状态下，首先，当驱动高频感应加热装置30中的高频振荡部310时，将高频输出加到线圈头330，由从该线圈头330发生的高频磁通将高频感应作用施加在定子M1的定子线圈L1，直接地对该定子线圈L1加热。另外，上述铁心F1的内周突部F1b也由高频感应作用加热，这样，通过铁心F1对定子线圈L1进行加热。
关于加热条件，只要可从预先存储在高频感应加热装置30的存储部的各种加热图中使用操作板等选择与定子M1对应的加热图即可。
当由利用上述线圈头330进行的高频感应加热将定子M1的定子线圈L1加热到一定温度时，防止由线圈头330进行的高频感应加热。
接着，使上述缸352中的活塞杆351收缩，使上述线圈头330从定子M1的中央孔部M1a脱离。
此后，上述定子M1如图14(D)所示那样，由夹持装置240的夹具240a把持，移送到清漆涂覆区域S3，载置在接收台410受到定位。
在该状态下，如驱动清漆供给部420，则如图15所示，清漆W从位于定子M1上方的清漆涂覆枪40涂覆到定子M1的定子线圈L1，在定子线圈L1浸渍清漆W。
这样，当进行上述清漆涂覆时，由加热用线圈头330对定子M1进行感应加热，从而直接并通过铁心F1对定子线圈L1进行加热，所以，没有在使用加热炉的场合那样将定子M1装入或取出加热炉的麻烦，作业性提高。当然，也可在对定子M1进行高频感应加热后，将定子M1装入到加热炉中均热，防止冷却，然后再进行清漆涂覆。
可是，在由上述加热用线圈头330对定子M1进行感应加热之际，如不设置上述筒形屏蔽体360、360，则来自该线圈头330的高频磁通大部分作用在铁心F1的外周部的特别是厚度方向的端部F1a，存在仅该部位局部地受到加热的危险。
与此不同，在该实施形式中，由于将上述筒形屏蔽体360、360设置在铁心F1的厚度方向的定子线圈L1的上下外侧，所以，相对于要从该线圈头330作用到铁心F1的外周部F1a的高频磁通，由上述筒形屏蔽体360、360产生屏蔽效果，阻止作用到铁心F1的外周部F1a，将大部分的高频磁通感应到定子线圈L1。因此，铁心F1的外周部F1a不会局部地受到加热，定子线圈L1被按良好的效率迅速地加热。
而且，筒形屏蔽体360配置在上述铁心F1的径向的定子线圈L1的外侧端部附近，所以，可使上述高频磁通进一步有效地透过定子线圈L1。
图16示出本发明的再另一实施形式。
在图16所示实施形式中，围住定子M1的厚度方向的大体中央部地例如设置1匝的线圈头加热用外侧线圈头500。
通过设置这样的外侧线圈头500，铁心F1被来自外侧的高频感应加热进行加热，同时，通过由该加热而上升了温度的铁心F1对定子线圈L1也加热，所以，可按更良好的效率对定子M1整体加热，与仅由上述线圈头330加热的场合相比，定子线圈L1、铁心F1上升到预定温度之前的加热时间可较少，加热所需能量也可减少，电力减少。
为了按更好的效率进行加热，最好首先由内侧线圈头330进行加热，然后，由外侧加热头500开始加热。内侧线圈头330和外侧线圈头500可连接到相同高频电源，调整加热时机、功率，也可由别的电源驱动。
另外，在一种场合，使用图11所示线圈头330，同时，与定子线圈的铁心F1同轴地将图12所示铜制的筒形屏蔽体360(外径203mm、高度70mm、厚度3mm)配置在该铁心F1的厚度方向上的定子线圈L1的上下外侧(定子线圈L1与各筒形屏蔽体360的间隙为10mm)，并且使得其外周面与铁心F1的径向的定子线圈L1的外侧端部处于相同面上，在另一场合，未配置屏蔽体360，在这两种场合，使屏蔽体360以外的条件相同，进行高频感应加热。投入电力为10kw(180V，56A)，频率为44.1kHz。
结果，在不使用筒形屏蔽体360的场合，与定子线圈L1的温度上升速度相比，铁心F1的外周部的厚度方向的端部F1a的温度上升速度极快，在定子线圈L1的温度达到所期望的温度之前，不能继续加热。与此不同，通过使用筒形屏蔽体360，定子线圈L1的温度上升速度提高，另一方面，铁心F1的外周部的厚度方向的端部F1a的温度上升速度下降，为此，在定子线圈L1的温度达到所期望的温度之前可继续进行加热。
在以上说明的实施形式中，使铁心F1的厚度方向(定子M1的轴向)处于上下方向地配置定子M1进行加热，但定子M1的姿势不特别限定，也可如图17所示那样使铁心F1的厚度方向(定子M1的轴向)成为左右方向地配置而进行加热。
另外，如图17所示，虽然示出了屏蔽体360为筒形的场合，但也可将在径向具有宽度的环形的屏蔽体360配置在定子线圈L1的外侧，或为其它形状的屏蔽体。总之，只要为可阻止从线圈头330发生的磁通波及到上述铁心F1的外周部的形状即可。
本申请主张2007年1月12日在日本提出的专利申请的特愿2007-5205号的优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。
在这里使用的用语和表达是为了进行说明，不用于限定性解释，也不排除这里表示并说明的特征事项的所有等同物，必须认识到还容许本发明主张权利的技术方案的范围内的各种变。
Claims (15)
1.一种定子线圈的加热装置，对卷绕在环状铁心上的定子线圈进行加热；其特征在于：具有感应加热用线圈头和屏蔽体；
该感应加热用线圈头对突出在上述环状铁心的厚度方向端面的环状的线圈绕回部从铁心的厚度方向外方施加感应作用而对线圈进行加热；
该屏蔽体将上述铁心的厚度方向端面从上述线圈头所产生的磁通屏蔽开来。
2.根据权利要求1所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体相对于上述感应加热用线圈头设置成一体。
3.根据权利要求1或2所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述线圈头按与上述线圈绕回部的环状直径大致相同直径卷绕在同一平面上或卷绕成筒状，相对于上述铁心的厚度方向两侧的线圈绕回部按分别从厚度方向外方相向的状态与铁心配置在相同的轴上，
上述屏蔽体为将铁心的厚度方向外周侧端面从由上述线圈头产生的磁通屏蔽开来的环状屏蔽体。
4.根据权利要求1或2所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述线圈头以环形卷绕在同一平面上或卷绕成筒状，相对于上述铁心的厚度方向两侧的线圈绕回部分别在周向的任意位置按从上述厚度方向外方相向的状态配置着，
上述屏蔽体为将铁心的厚度方向外周侧端面从由上述线圈头产生的磁通屏蔽开来的弧状屏蔽体，
在对上述定子线圈进行感应加热时，上述定子绕其轴旋转地构成。
5.一种定子线圈的加热方法，由感应加热用线圈头对卷绕在环状铁心上的定子线圈进行感应加热；其特征在于：
一边由屏蔽体对作用在上述铁心的厚度方向端面的由上述线圈头产生的磁通进行屏蔽，一边对突出在上述环状铁心的厚度方向端面的环状线圈绕回部从铁心的厚度方向外方施加感应作用而对线圈进行加热。
6.一种定子线圈的加热装置，其特征在于：具有高频感应加热装置，该高频感应加热装置将高频感应加热用线圈头插入到在内周侧卷装了定子线圈的环状铁心的空心部，从而对上述定子线圈和铁心进行加热；
该高频感应加热装置具有屏蔽体，
该屏蔽体与上述铁心位于相同的轴上，分别配置在该铁心的厚度方向的两外侧，阻止从上述线圈头发生的磁通波及到上述铁心的外周部。
7.根据权利要求6所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体为筒形或环形。
8.根据权利要求6或7所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述屏蔽体配置在上述铁心径向的定子线圈的外侧端部附近。
9.根据权利要求6～8中任何一项所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：上述高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方的端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部。
10.根据权利要求6～9中任何一项所述的定子线圈的加热装置，其特征在于：围住上述铁心的外周部地配置位于铁心厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头。
11.一种定子线圈的加热方法，将高频感应加热用线圈头插入到在内周侧卷装了定子线圈的环状铁心的空心部，对上述定子线圈进行高频感应加热；其特征在于：
屏蔽体阻止从上述高频感应加热用线圈头发生的磁通波及到上述铁心的外周部，在使该屏蔽体与上述铁心位于相同轴上地将该屏蔽体分别配置在该铁心的厚度方向的两外侧后，在上述线圈头施加交流电压而对上述定子线圈和铁心加热。
12.根据权利要求11所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述屏蔽体为筒形或环形。
13.根据权利要求11或12所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述屏蔽体配置在上述铁心的径向的定子线圈的外侧端部附近。
14.根据权利要求11～13中任何一项所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：上述高频感应加热用线圈头在上述铁心的厚度方向上的一端侧和另一端侧中的至少一方的端侧具有与定子线圈附近对应的卷绕部。
15.根据权利要求11～14中任何一项所述的定子线圈的加热方法，其特征在于：围住上述铁心的外周部地配置位于铁心厚度方向中间部的高频感应加热用外侧线圈头进行高频感应加热。
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