JP3764097B2 - 結線方法及びヒュージングマシン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータや発電機等の回転電機に用いられる整流子に対する巻線の結線方法及びこのような結線に適用されるヒュージングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、モータ等の回転電機は、磁性体によって形成されたコアに巻き掛けられた巻線が通電されることで、その周囲に所定の磁界を形成し、この磁界とコアの周囲に設けられた永久磁石が形成する磁界との相互作用によって回転力を生じさせている。
【０００３】
また、コアが回転する直流モータ等では、整流子がコアと同軸的且つ一体的に設けられている。整流子は、導電性を有する板状のセグメントが整流子の軸心周りに互いに離間した状態（絶縁状態）で一定間隔毎に一体的に設けられている。
【０００４】
各セグメントの外側面には係止爪が形成されており、各係止爪に巻線の一部が係止され、セグメントにブラシが摺接することでブラシ及びセグメントを介してセグメントの係止爪に係止された巻線が通電される。
【０００５】
一方、整流子は、各セグメントの係止爪に対応する巻線の一部を係止した状態で、溶接が係止部に施され、これにより、結線されている。
【０００６】
このような溶接による結線（所謂ヒュージング）は、溶接装置の主電極を係止爪に当接させた状態でアース電極をその係止爪が形成されているセグメントに当接させ、この状態で溶接電流を流すことで行なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これまでのヒュージングに用いられる溶接装置は、主電極が整流子の半径方向に沿って係止爪に接近移動して係止爪に接触する構造であったのに対して、アース電極は整流子の半径方向に対して整流子の軸方向に傾斜した方向からセグメントに接近移動してセグメントに接触する構造であった。
【０００８】
このように、各々の電極（主電極とアース電極）の移動方向が異なることで、各電極に対して駆動力を伝達する機構が複雑となり、装置自体が大型化するため、溶接作業に要する作業スペースを広く確保しなくてはならない。
【０００９】
しかも、溶接工程の作業効率を考慮すると、溶接装置を整流子の軸心周り（正確には整流子を保持する保持手段の周囲）に複数設置し、一度に複数の係止爪に溶接を施すことが好ましい。しかしながら、上記のように、これまでは溶接装置が大型で広い設置スペースが必要であったことから、多数の溶接装置を整流子の周囲に設置することが困難で作業効率を向上することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮して、狭い作業スペースで行なえる結線方法及び作業に要するスペースを小さくできるヒュージングマシンを得ることが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、前記仮想円の半径方向略中央側へ向けて開口した略筒形状に形成され、内側がアース電極を収容するアース電極収容部とされると共に、前記アース電極収容部に収容された前記アース電極に対して絶縁された主電極を用い、前記主電極を前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部へ向けて前記仮想円の半径方向に沿って接近させ、開口側の端部の一部を前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、前記アース電極収容部内に配置された前記アース電極を、前記主電極接近工程に前後して前記アース電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、を含めて結線工程を構成したことを特徴としている。
【００１２】
上記構成の結線方法の結線工程では、回転電機の整流子を構成する複数のセグメントの各係止部に巻線の一部が係止された状態で、何れかのセグメントの係止部（対象係止部）に対して略筒形状の主電極が整流子の軸心に対する直交方向に沿って接近する（主電極接近工程）。
【００１３】
主電極は、アース電極収容部の開口方向が整流子の軸心に対する直交方向に沿って整流子の軸心側へ向いているため、対象係止部に主電極が接近することで主電極の開口端（アース電極収容部の開口端）の一部が対象係止部に接触する。
【００１４】
一方、主電極と対を成すアース電極は、上記のアース電極収容部の内側で主電極に対して絶縁された状態で配置される。上記の主電極接近工程に前後したアース電極接近工程では、このアース電極がアース電極収容部の開口方向に沿って移動して、対象係止部を有するセグメントに接触する。
【００１５】
次いで、通電工程では、対象係止部及びこの対象係止部を有するセグメントに主電極及びアース電極が接触した状態で、主電極に電圧が印加されて溶接電流が流される。
【００１６】
これにより、例えば、対象係止部及びその近傍部分で生じた抵抗熱で対象係止部と、この対象係止部に係止された巻線の一部とが溶接されて結線される。
【００１７】
ここで、本結線方法では、上記のようにアース電極が略筒形状に形成された主電極の内側（すなわち、アース電極収容部内）で主電極に対して絶縁された状態で配置されるため、主電極の設置スペースにアース電極の設置スペースが含まれる。このため、溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００１８】
しかも、主電極の内側にアース電極を設けて、同方向に主電極及びアース電極を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で主電極及びアース電極を対象係止部やこれを有するセグメントに対して接離移動させる場合には、駆動手段の駆動力を主電極及びアース電極（若しくは、これらを保持する保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造が簡素化される。これによっても溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００１９】
また、主電極内のアース電極が主電極の開口方向（アース電極収容部の開口方向）に移動して対象係止部に当接する。このため、主電極とアース電極とが極接近した状態で対象係止部及びこれを有するセグメントに主電極及びアース電極が接触する。
【００２０】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメントであっても、確実に主電極を対象係止部に接触させてアース電極をそのセグメントに接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメントを有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上するのみならず整流子の設計の自由度が向上する。
【００２１】
本発明で用いる主電極は、略筒形状であれば、その断面形状に限定されるものではない。すなわち、主電極の断面形状は、外周部及び内周部が円形であってもよいし、多角形状であってもよい。また、主電極の内周形状と外周形状とが異なっていてもよい。
【００２２】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の結線方法において、所定回数の前記結線工程の終了状態で、前記主電極をその内周部の軸心周りに一定角度回転させて、前記主電極の開口端のうち、少なくともその直前に前記対象係止部に接触していない部位を前記対象係止部に対向させる主電極回転工程を有することを特徴としている。
【００２３】
上記構成の結線方法では、所定回数（１乃至複数回）の結線工程終了状態で主電極回転工程が行なわれる。この主電極回転工程では、主電極がその内周部の軸心周りに一定角度回転される。これにより、主電極の開口端のうち、少なくともその直前に対象係止部に接触していない部位が新たに対象係止部に対向させられる。
【００２４】
すなわち、主電極は溶接を行なうことにより対象係止部との接触部位が劣化する。このため、通常は、対象係止部との接触部位が劣化すると主電極を交換したり、又は、主電極の端部（対象係止部との接触部位）に研磨を施して劣化部位を除去している。
【００２５】
ここで、本結線方法では、主電極を回転させることで開口端の新たな部分が対象係止部に対向するため、開口端の一部が劣化しても主電極を交換したり、研磨のために主電極を取り外したりする必要がない。このようにして主電極の交換作業の回数や研磨作業を行なうために主電極を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００２６】
請求項３記載の本発明は、仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、前記仮想円の半径方向に沿って前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部を通る軸線上又は当該軸線の近傍に設けられたアース電極、及び、当該アース電極の周囲で前記軸線周りに互いに離間した状態で一定角度毎に設けられた複数の主電極を用い、前記複数の主電極の少なくとも何れか１つを前記軸線に沿って前記対象係止部に接近させて前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、前記主電極接近工程に前後して前記対象係止部に対する前記主電極の接近方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに前記アース電極を接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、を含めて構成される結線工程を有すると共に、１乃至複数回の結線工程終了した状態で前記軸線周りに前記複数の主電極を一体的に回転させる主電極回転工程を設けた、ことを特徴としている。
【００２７】
上記構成の結線方法の結線工程では、回転電機の整流子を構成する複数のセグメントの各係止部に巻線の一部が係止された状態で、何れかのセグメントの係止部（対象係止部）に対して複数の主電極の少なくとも何れか１つが整流子の軸心に対する直交方向に沿って接近する（主電極接近工程）。これによって、複数の主電極の何れか１つが対象係止部に接触する。
【００２８】
また、上記の複数の主電極は、複数のセグメントが配置される仮想円の半径方向を軸方向として対象係止部を通る軸線周りに一定角度毎に配置されており、更に、この軸線上若しくは軸線の近傍に主電極と対を成すアース電極が配置される。
【００２９】
上記の主電極接近工程に前後したアース電極接近工程では、このアース電極が対象係止部に対する主電極の接近方向と同方向に移動して、対象係止部を有するセグメントに接触する。
【００３０】
次いで、通電工程では、対象係止部及びこの対象係止部を有するセグメントに主電極及びアース電極が接触した状態で、主電極に電圧が印加されて溶接電流が流される。
【００３１】
これにより、例えば、対象係止部及びその近傍部分で生じた抵抗熱で対象係止部と、この対象係止部に係止された巻線の一部とが溶接されて結線される。
【００３２】
ここで、本結線方法では、上記のように複数の主電極の間で主電極に対して絶縁された状態でアース電極が配置されるため、主電極の設置スペースにアース電極の設置スペースが含まれる。このため、溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００３３】
しかも、主電極の間にアース電極を設けて、同方向に主電極及びアース電極を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で主電極及びアース電極を対象係止部やこれを有するセグメントに対して接離移動させる場合には、駆動手段の駆動力を主電極及びアース電極（若しくは、これらを保持する保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造が簡素化される。これによっても溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００３４】
また、主電極の至近で主電極内の間にアース電極が位置するため、主電極とアース電極とが極接近した状態で対象係止部及びこれを有するセグメントに主電極及びアース電極が接触する。
【００３５】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメントであっても、確実に主電極を対象係止部に接触させてアース電極をそのセグメントに接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメントを有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子の設計の自由度が向上する。
【００３６】
さらに、本結線方法では、所定回数（１乃至複数回）の結線工程終了状態で、主電極回転工程が行なわれる。この主電極回転工程では、上記の軸線周りに主電極が一定角度一体的に回転される。これにより、それまで用いられていた主電極とは別の主電極が対象係止部に対向させられる。
【００３７】
すなわち、主電極は溶接を行なうことにより対象係止部との接触部位が劣化する。このため、通常は、対象係止部との接触部位が劣化すると主電極を交換したり、又は、主電極の端部（対象係止部との接触部位）に研磨を施して劣化部位を除去している。
【００３８】
ここで、本結線方法では、上記の軸線周りに配置した複数の主電極を一体的に回転させることで別の主電極が対象係止部に対向するため、それまで用いていた主電極の先端部分が劣化しても主電極を交換したり、研磨のために主電極を取り外したりする必要がない。このようにして主電極の交換作業の回数や研磨作業を行なうために主電極を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００３９】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の結線方法において、前記主電極と前記アース電極との間の空隙を介して前記対象係止部又は前記対象係止部の近傍に所定圧力の気体を吹き掛けるブロー工程を設けた、ことを特徴としている。
【００４０】
上記構成の結線方法では、ブロー工程で主電極とアース電極との間の空隙を介して対象係止部又は対象係止部の近傍に所定圧力の気体が吹き掛けられる。これにより、溶接により加熱した対象係止部及びその近傍が短時間で冷却され、溶接作業の作業時間を短縮できる。
【００４１】
また、上記のように気体を吹き掛けることで、対象係止部及びその近傍に付着した異物や溶接により生じたカス等が除去され、これにより、溶接品質を向上でき、ひいては回転電機の品質を向上できる。
【００４２】
なお、本発明において、ブロー工程を行なうタイミングについては特に限定するものではない。例えば、通電工程に併行してブロー工程を行なってもよいし、通電工程終了後にブロー工程を行なってもよい。
【００４３】
請求項５記載のヒュージングマシンは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、前記対象係止部へ向けて開口した略筒形状に形成されて、その内側の第１電極収容部を前記第１電極が絶縁された状態で貫通すると共に、前記対象係止部側の開口端の少なくとも一部が前記対象係止部に対応したセグメントへ接触可能な第２電極と、前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第２電極を接離移動可能に保持する第２電極保持手段と、前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、第２電極が前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で前記第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、を備えている。
【００４４】
上記構成のヒュージングマシンでは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部へ第２電極に形成された第１電極収容部の開口方向が向いた状態で第２電極が第２電極保持手段に保持される。また、第１電極に対して絶縁された状態で第１電極収容部に挿入され、若しくは、貫通配置された第１電極が、第１電極収容部の開口方向に沿って対象係止部に対向した状態で第１電極保持手段に保持される。
【００４５】
この状態で、第１電極及び第２電極が第１電極収容部の開口方向に沿って移動させられ、主電極を構成する第２電極の開口端（すなわち、第１電極収容部の開口端）の少なくとも一部が対象係止部に当接し、アース電極を構成する第１電極の端部が対象係止部に対応したセグメントに当接させられる。
【００４６】
この対象係止部及びセグメントへの第１電極及び第２電極の当接状態で溶接電源を作動させると、第２電極に電圧が印加され、この第２電極から対象係止部を介して第１電極に溶接電流が流れる。
【００４７】
これにより、第２電極の対象係止部との接触部位で、例えば、抵抗熱が生じ、これによって対象係止部に溶接が施されて結線される。
【００４８】
ところで、本ヒュージングマシンの第２電極は、筒形状に形成されており、第１電極が第２電極の内側で第２電極に対して絶縁された状態で配置される。すなわち、本ヒュージングマシンでは、第２電極の設置スペースに第１電極の設置スペースが含まれることになり、その結果、装置全体の小型化が可能となり、装置の設置スペースを小さくできる。
【００４９】
しかも、第２電極の内側に第１電極を設けて、対象係止部に対して同方向に第１電極及び第２電極を接離させる構造である。このため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で第１電極及び第２電極を対象係止部に対して接離移動させる構造とする際には、駆動手段の駆動力を第１電極及び第２電極（若しくは、これらを保持する第２電極保持手段及び第１電極保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造を簡素化できる。これにより、ヒュージングマシンの小型化を図ることが可能である。
【００５０】
また、第２電極内（すなわち、第１電極収容部内）に第１電極を設けて、第１電極収容部の開口端と、この開口端側の第１電極の端部とを対象係止部に接触させる構成である。これにより、第１電極のセグメントとの接触部位と、第２電極の対象係止部との接触部位とが極近傍に位置する。このため、例えば、対象係止部やセグメントが小さく従来のヒュージングマシンでは２本の電極を接触させることが困難な場合でも、容易に第１電極をセグメントに接触させ、第２電極を対象係止部に接触させて溶接を施すことができる。
【００５２】
また、第２電極は対象係止部側へ向けて開口した略筒形状であれば、その断面形状に限定されるものではない。すなわち、第２電極の断面形状は、その外周部及び第１電極収容部の内周部が円形であってもよいし、多角形状であってもよい。また、第２電極の外周形状と第１電極収容部の内周形状とが異なっていてもよい。
【００５３】
請求項６記載のヒュージングマシンは、請求項５記載の本発明において、前記第１電極収容部の軸心周りに前記第１電極収容部の開口端の一部を前記対象係止部へ接触可能とし、且つ、前記軸心周りに前記第２電極を回動可能に前記第２電極保持手段が保持する、ことを特徴としている。
【００５４】
上記構成のヒュージングマシンでは、第２電極は、その内周部の軸心周りに回動可能に第２電極保持手段に保持される。
【００５６】
ところで、通常、対象係止部に溶接を施すことによって主電極の対象係止部との接触部位は劣化するため、１乃至複数回の溶接を行なったら主電極を交換したり、若しくは、主電極の対象係止部との接触部位に研磨を施して劣化した部位を除去しなくてはならない。
【００５７】
ここで、本ヒュージングマシンでは、対象係止部に溶接を施すことによって、主電極である第２電極の開口端の一部（すなわち、対象係止部との接触部位）が劣化しても、開口端の他の部位には劣化していない部分が残る。したがって、第２電極を内周部の軸心周りに所定角度回動させて、開口端のうち、それまで対象係止部に接触していた部分とは異なる部位を対象係止部の所定部位（溶接部位）に対向させることで、上記のような第２電極の交換や研磨を頻繁に行なうことなく溶接作業を行なうことができる。
【００５８】
これにより、交換作業の回数や研磨作業を行なうために第２電極を取り外す回数を大幅に減らすことができる。このため、溶接作業の作業効率を大幅に向上できる。
【００６０】
しかも、回転電機の整流子は、通常、その軸心周りに導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一体に設けられており、各セグメントに形成された係止部（一例としては係止爪）に巻線を係止させた状態で、この係止部に溶接を施している。
【００６１】
したがって、結線工程では、１つの整流子に対し複数の係止部の各々に短時間で連続的に溶接を施すことになる。ここで、本ヒュージングマシンでは、上記のような交換や研磨の回数を極めて少なくできるため、短時間で多数の整流子の結線が可能となり、これによって、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００６２】
請求項７記載のヒュージングマシンは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、前記第１電極を略中心にして前記対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに互いに離間した状態で前記第１電極の至近に配置された複数の第２電極と、前記対象係止部への方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、前記第１電極保持手段による前記第１電極の前記対象係止部に対する接離方向に沿って前記複数の第２電極を接離移動可能で且つ前記第１電極を略中心として前記軸周りに前記複数の第２電極を一体的に回動可能に保持する第２電極保持手段と、前記複数の第２電極の何れか１つが前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、を備えている。
【００６３】
上記構成のヒュージングマシンでは、対象係止部の側方で第１電極が第１電極保持手段に保持される。また、第１電極を略中心にして対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに、複数の第２電極が互いに離間した状態で第２電極保持手段に保持される。
【００６４】
この状態で、第２電極の少なくとも何れか１つ及び第１電極が上記の対象係止部への方向へ移動させられ、主電極を構成する上記の第２電極の少なくとも何れか１つの端部が対象係止部の所定部位に当接し、アース電極を構成する第１電極の端部が対象係止部に対応したセグメントに当接させられる。
【００６５】
このセグメント及び対象係止部への第１電極及び第２電極の当接状態で溶接電源を作動させると、第２電極に電圧が印加され、第２電極から対象係止部を介して第１電極に溶接電流が流れる。
【００６６】
これにより、第２電極の対象係止部との接触部位で、例えば、抵抗熱が生じ、これによって対象係止部の所定部位に溶接が施される。
【００６７】
ところで、本ヒュージングマシンでは複数の第２電極の至近で複数の第２電極の間に第１電極が位置する。したがって、本ヒュージングマシンでは、第２電極の設置スペースに第１電極の設置スペースが含まれることになり、その結果、装置全体の小型化が可能となり、装置の設置スペースを小さくできる。
【００６８】
しかも、対象係止部に対して同方向に第１電極及び第２電極を接離させる構造であるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で第１電極及び第２電極を対象係止部に対して接離移動させる構造とする際には、駆動手段の駆動力を第１電極及び第２電極（若しくは、これらを保持する第２電極保持手段及び第２電極保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造を簡素化できる。これにより、ヒュージングマシンの小型化を図ることが可能である。
【００６９】
また、複数の第２電極の至近で第１電極を囲む構成とすることで、第１電極のセグメントとの接触部位と、第２電極の対象係止部との接触部位とが極近傍に位置する。このため、例えば、対象係止部が小型で従来のヒュージングマシンでは２本の電極を接触させることが困難な場合でも、容易に第１電極ををセグメントに接触させ、第２電極極を対象係止部に接触させて溶接を施すことができる。
【００７０】
一方で、通常、対象係止部に溶接を施すことによって主電極の対象係止部との接触部位は劣化するため、１乃至複数回の溶接を行なったら主電極を交換したり、若しくは、主電極の対象係止部との接触部位に研磨を施して劣化した部位を除去しなくてはならない。
【００７１】
ここで、本ヒュージングマシンでは、複数の第２電極の何れか１つで対象係止部に溶接を施した場合には、それまで使用していた第２電極（何れか１つの第２電極）が劣化しても、他の第２電極は劣化していない。したがって、第１電極を略中心にして対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに複数の第２電極を回転させ、それまで使用していない他の第２電極を対象係止部に対向させることで、上記のような第２電極の交換や研磨を頻繁に行なうことなく溶接作業を行なうことができる。
【００７２】
これにより、交換作業の回数や研磨作業を行なうために第２電極を取り外す回数を大幅に減らすことができる。このため、溶接作業の作業効率を大幅に向上できる。
【００７４】
しかも、回転電機の整流子は、通常、その軸心周りに導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一体に設けられており、各セグメントに形成された係止部（一例としては係止爪）に巻線を係止させた状態で、この係止部に溶接を施している。
【００７５】
したがって、結線工程では、１つの整流子に対し複数の係止部の各々に短時間で連続的に溶接を施すことになる。ここで、本ヒュージングマシンでは、上記のような交換や研磨の回数を極めて少なくできるため、短時間で多数の整流子の結線が可能となり、これによって、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００７７】
請求項８記載のヒュージングマシンは、請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の本発明において、前記第１電極の少なくとも一部との間に空隙を介して前記第２電極を配置すると共に、前記空隙を介して前記対象係止部側の前記第１電極及び第２電極の端部近傍から前記対象係止部に対して所定圧力の気体を吹き掛けるエアブローを備える、ことを特徴としている。
【００７８】
上記構成のヒュージングマシンでは、第１電極の少なくとも一部と、第１電極の周囲に配置された第２電極との間に空隙が形成されており、エアブローからの気体がこの空隙を通過して対象係止部に吹き掛けられる。
【００７９】
したがって、例えば、溶接電源による溶接電流の通電後等にエアブローからの気体を対象係止部に吹き掛けることで、溶接部位の冷却を短時間で行なうことができ、溶接作業の作業時間を短縮できる。
【００８０】
また、例えば、溶接電流の通電中や通電後にエアブローからの気体を対象係止部に吹き掛けることで、溶接部位に付着した異物や溶接により生じたカス等を除去でき、これにより、溶接品質を向上できる。
【００８１】
また、本ヒュージングマシンでは第１電極の内周部と第２電極との間の空隙をエアブローの気体が通過するため、他のパイプ等で溶接部位の近傍まで気体を導く構成に比べると、溶接部位の近傍まで気体を確実且つ容易に導くことができる。
【００８２】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る結線方法に用いるヒュージングマシンとしての結線装置１０の構成の概略が示されている。
【００８３】
この図に示されるように、結線装置１０は電機子保持手段としてのチャック１２を備えている。チャック１２は略円筒形状若しくは略円柱形状のチャック本体１４を備えている。チャック本体１４は、自らの軸心周りに回転可能とされており、例えば、図示しないモータ等のチャック駆動手段の駆動力によって回転する構成となっている。
【００８４】
チャック本体１４の軸方向一端（図１の上方側端部）には複数の保持片１６が取り付けられている。これらの保持片１６はチャック本体１４の軸心に対してその径方向に互いに接離移動可能とされている。これらの保持片１６の間にはモータや発電機等の回転電機１８の電機子２０を構成するシャフト２２の一端が入り込んでおり、チャック本体１４に対してシャフト２２が同軸的に保持片１６によって挟持されている。
【００８５】
図１に示されるように、シャフト２２はシャフト２２と共に電機子２０を構成するコア２４に対して同軸的且つ一体的に貫通している。コア２４とチャック１２との間には、シャフト２２並びにコア２４と共に電機子２０を構成する整流子２６が設けられている。整流子２６は絶縁性を有する合成樹脂材によって略円筒形状に形成された絶縁部（図示省略）を備えている。この絶縁部には、上記のシャフト２２が同軸的且つ一体的に貫通している。
【００８６】
また、絶縁部の周囲には導電性部材によって形成された複数のセグメント２８が固定されている。これらのセグメント２８は、外側面がシャフト２２と同軸的に湾曲した略板状に形成されている。さらに、図１に示されるように、各セグメント２８のコア２４側の端部からは係止部又は溶接対象物としての係止爪３０が延出されている。各係止爪３０にはコア２４に巻き掛けられた巻線３２の一部が係止されており、この状態で係止爪３０が溶接されることで巻線３２が結線される（すなわち、ヒュージングされる）。
【００８７】
チャック１２に保持された電機子２０の側方には複数の溶接装置４０が設けられている。溶接装置４０は、第２電極保持手段又は主電極保持手段としての保持部４２を備えている。保持部４２は全体的に整流子２６の半径方向に沿って両端が開口した円筒形状の小筒部４４を備えている。小筒部４４の電機子２０側には大筒部４６が同軸的に形成されている。
【００８８】
大筒部４６は、内径寸法が小筒部４４の内径寸法よりも大きく且つ外径寸法が小筒部４４の外径寸法よりも大きい。保持部４２は図示しない油圧装置やモータ等の図示しない接離移動用駆動手段に機械的に接続されており、この接離移動用駆動手段の駆動力によって整流子２６の半径方向に沿って整流子２６の中心側及びその反対側へ移動できるようになっている。
【００８９】
保持部４２の内側の小筒部４４と大筒部４６との境には、電機子２０側へ向いた内底部４８が形成されている。大筒部４６の内側にはスリーブ５０が嵌挿されている。スリーブ５０は保持部４２の開口方向に沿って保持部４２に対して同軸的に両端が開口した略筒形状に形成されており、その軸方向（開口方向）中間部よりも電機子２０側では外径寸法が漸次小径（先細）となるテーパ形状に形成されている。
【００９０】
このスリーブ５０には第２電極又は主電極としての電極５２が嵌挿されている。電極５２は保持部４２及びスリーブ５０に対して同軸的な円筒形状に形成されており、軸方向中間部よりも先端側はスリーブ５０の先端（電機子２０側の端部）から突出している。
【００９１】
図１及び図２に示されるように、電極５２の先端部には電極５２の本体部分よりも小径の略リング状に形成された圧接部５４が電極５２の本体部分に対して同軸的に形成されている。なお、本実施の形態では電極５２に圧接部５４を形成したが圧接部５４を形成しない単純な円筒形状に形成してもよい。
【００９２】
また、電極５２は保持部４２を介して溶接電源５６へ電気的に接続されており、溶接電源５６が作動することで溶接に要する所定の電圧が印加される。
【００９３】
一方、図１に示されるように、保持部４２を構成する小筒部４４の内側には、保持部４２の開口方向に沿って両端が同軸的に開口した筒体５８が嵌挿されている。筒体５８の軸方向中間部には底板６０が形成されており、筒体５８の内側をその軸方向に沿って電機子２０側とその反対側に仕切っている。底板６０よりも筒体５８の電機子２０側の内径寸法は電極５２の外径寸法よりも極僅かに大きく、電極５２の基端側が嵌挿されている。
【００９４】
また、底板６０を介して電機子２０とは反対側における筒体５８の内側には第１電極保持手段又はアース電極保持手段としての保持部６２が筒体５８並びに保持部６２に対して同軸的に回転可能に嵌挿されている。保持部６２は、図示しない油圧装置やモータ等の図示しない接離移動用駆動手段に機械的に接続されており、この接離移動用駆動手段の駆動力によって整流子２６の半径方向に沿って整流子２６の中心側及びその反対側へ移動できるようになっている。
【００９５】
なお、この保持部６２を移動させる接離移動用駆動手段は、上述した保持部４２を接離移動させるための接離移動用駆動手段と同一の構成であってもよいし、別の構成であってもよい。
【００９６】
さらに、保持部６２には電機子２０側へ向けて開口した有底の嵌合孔６４が形成されており、第１電極又はアース電極としての電極６６の基端部が嵌合状態で保持されている。電極６６は、保持部６２を介して間接的に溶接電源５６へ電気的に接続されている。また、電極６６は、電極５２や筒体５８に対して同軸の棒形状とされており、その先端側は筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を貫通している。
【００９７】
ここで、図１及び図３に示されるように、電極５２にはその軸心に沿って同軸的に貫通した部分にアース電極収容部又は第１電極収容部としての収容孔７０が形成されている。収容孔７０の内径寸法は電極６６の外径寸法よりも大きく、電極６６はその外周部が収容孔７０の内周部から離間した状態、すなわち、電極６６の外周部と収容孔７０の内周部（電極５２の内周部）との間に間隙が形成された状態で収容孔７０を貫通収容部している。さらに、電極６６の先端部は電極５２の圧接部５４の先端部よりも突出して、圧接部５４が圧接した係止爪３０（すなわち、特許請求の範囲で言うところの対象係止部）を有するセグメント２８に接触している。
【００９８】
また、図１に示されるように、保持部６２にはパイプ（配管等）７２が貫通配置されている。パイプ７２はその先端部が保持部６２の電機子２０側の端面にて開口していると共に、基端側は直接或いは間接的にコンプレッサ等のエアブロー７４に接続されており、エアブロー７４が作動することでその先端部から空気を噴出する。図１に示されるように、底板６０の円孔６８の外径寸法は、電極６６の外径寸法よりも充分に大きいため、パイプ７２の先端部から噴出された空気は円孔６８を通り、更に、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を通って電極５２の先端部から噴出される。
【００９９】
一方、小筒部４４の外側には外歯のギヤ７６が同軸的に設けられている。ギヤ７６は保持部４２の小筒部４４が一体的に嵌合しており、ギヤ７６と一体に保持部４２が回転できるようになっている。ギヤ７６にはギヤ７８が噛合している。ギヤ７８は直接或いは間接的に回転駆動手段としてのモータ８０へ接続されており、モータ８０の回転駆動力によってギヤ７８が回転するとギヤ７６が回転し、更に、保持部４２が回転する構成となっている。但し、保持部６２は筒体５８に対して相対回転可能とされているため、保持部４２が回転することで筒体５８が回転しても、保持部６２は回転しないようになっている。
【０１００】
なお、本実施の形態では、回転駆動手段にモータ８０を適用した構成であったが、回転駆動手段に気圧装置や油圧装置等を適用してもよい。
【０１０１】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本結線装置１０の動作の説明を通して本発明の第１の実施の形態に係る結線方法について説明する。
【０１０２】
本結線装置１０で整流子２６の係止爪３０に係止された巻線３２の結線を行なう際には、先ず、電機子取付工程でチャック１２にシャフト２２の一端側を保持させ、整流子２６の半径方向に沿って電極５２、６６と整流子２６とを対向させる。
【０１０３】
次いで、主電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部４２の移動によって電極５２が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、圧接部５４に対してその移動方向側に位置する係止爪３０（特許請求の範囲で言うところの対象係止部）に圧接部５４が圧接する（図１及び図３図示状態）。
【０１０４】
さらに、この主電極接近工程に前後してアース電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部６２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部６２の移動によって電極６６が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、電極６６の先端部が上述した圧接部５４に接触した係止爪３０を有するセグメント２８に接触する（図１及び図３図示状態）。
【０１０５】
次いで、通電工程では、係止爪３０に電極５２の圧接部５４が圧接してセグメント２８に電極６６の先端部が接触した状態で、溶接電源５６が作動して電極５２に電圧が印加されて溶接電流が流される。これにより、係止爪３０とこれに係止された巻線３２が溶接されて結線される。
【０１０６】
また、通電工程が行なわれている状態及び通電工程が終了した状態の少なくとも何れか一方の状態では、ブロー工程が行なわれる。ブロー工程では、エアブロー７４が作動し、エアブロー７４から圧搾空気が排出される。エアブロー７４からの圧搾空気は、パイプ７２を通過してパイプ７２の先端部から噴出される。
【０１０７】
パイプ７２から噴出された圧搾空気は更に筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を通過し、更に、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を通過して収容孔７０の開口端、すなわち電極５２の先端部から噴出される。電極５２の先端部から噴出された圧搾空気は、係止爪３０及びその周囲に吹き付けられる。この圧搾空気の圧力によって、例えば、溶接によって生じた「溶接カス」等の異物が吹き飛ばされる。これにより、溶接品質を向上でき、ひいては整流子２６を有する回転電機１８の品質を向上できる。
【０１０８】
また、このように圧搾空気を係止爪３０及びその周囲に吹き付けることで、溶接が施された係止爪３０及びその周囲が冷却される。これにより、自然冷却に比べて冷却速度を早めることができ、次の係止爪３０の結線を早く行なうことができる。これにより、結線工程の工数を削減でき、回転電機１８の生産性が向上する。
【０１０９】
ここで、本結線装置１０では、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、確実に溶接が施された係止爪３０及びその近傍部分へ圧搾空気を導くことができる。このため、上記の溶接カスの除去や冷却を効果的に行なうことができる。また、このように、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、係止爪３０の近傍まで圧搾空気を導くためのパイプ等を引き回す必要がない。このため、ブロー用の構造が簡素化される。
【０１１０】
次いで、以上のブロー工程等が終了すると、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２、６２がセグメント２８並びに係止爪３０から離間する。さらに、この状態でてチャック１２が自らの軸周りに所定角度回動して、整流子２６の軸心周りに溶接が施された係止爪３０を有するセグメント２８に隣接するセグメント２８の係止爪３０が電極５２と対向する。この状態で、上記の主電極接近工程、アース電極接近工程、通電工程、及びブロー工程が繰り返される。
【０１１１】
このようにして、全てのセグメント２８の係止爪３０に対する溶接が終了した後に、チャック１２からシャフト２２が取り外され、結線が終了する。
【０１１２】
ここで、本結線装置１０を用いた結線方法では、上記のように電極６６が略筒形状に形成された電極５２の内側（すなわち、収容孔７０内）で電極５２の内周部に対して離間された状態で配置されるため、電極５２の設置スペースに電極６６の設置スペースが含まれる。このため、溶接装置４０の設置スペースを小さくできる。
【０１１３】
しかも、電極５２の内側に電極６６を設けて、同方向に電極５２、６６を接離させるため、例えば、接離移動用駆動手段の駆動力を保持部４２や保持部６２へ伝えるための構造が簡素化される。これによっても溶接装置４０の設置スペースを小さくできる。
【０１１４】
さらに、上述したように、本結線装置１０では、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、係止爪３０の近傍まで圧搾空気を導くためのパイプ等を引き回す必要がない。この意味でも、装置を小型化でき、設置スペースを小さくできる。
【０１１５】
このように、溶接装置４０の設置スペース（すなわち、溶接作業スペース）を小さくできることで、チャック１２の周囲に、例えば、３以上の溶接装置４０を配置することも可能になる、このように、多くの溶接装置４０を設置することで、整流子２６の１個あたりに要する溶接時間を少なくでき、回転電機１８の生産性をより一層向上させることができる。
【０１１６】
また、収容孔７０に収容された電極６６が収容孔７０の開口方向に移動してセグメント２８に当接する。このため、電極５２と電極６６とが極接近した状態で係止爪３０及びこれを有するセグメント２８に電極５２及び電極６６が接触する。これにより、小型モータ等に用いられる整流子２６等、比較的小型のセグメント２８に対しても、無理なく電極６６を接触させることができる。このため、小型の整流子２６の製造や多数のセグメント２８を有する整流子２６における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子２６の設計の自由度が向上する。
【０１１７】
ところで、本結線装置１０を用いた結線方法では、１乃至複数回の溶接が行なわれることで、圧接部５４の係止爪３０に圧接していた部分が劣化すると、回転工程が行なわれる。回転工程では、先ず、モータ８０が作動する。モータ８０の回転駆動力はギヤ７８、７６を介して保持部４２へ伝えられて、保持部４２が所定角度回転する。これにより、保持部４２に保持された電極５２が自らの軸心周りに回転して、それまで係止爪３０に圧接していた部分と係止爪３０との対向状態が解除されると共に、それまで係止爪３０に圧接していなかった部分が係止爪３０と対向して係止爪３０に圧接される。
【０１１８】
このように、本結線装置１０を用いた結線方法では、圧接部５４の一部が劣化しても、モータ８０を作動させて電極５２を回転させることにより圧接部５４の新たな部分を係止爪３０に対向させて溶接に用いることができる。このため、圧接部５４が部分的に劣化しても電極５２を交換したり、圧接部５４に研磨を施すために電極５２を取り外したりする必要がない。このようにして電極５２の交換作業の回数や研磨作業を行なうために電極５２を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機１８の生産性を大幅に向上できる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、電極５２を円筒形状としたが、電極５２は筒形状であればその外周形状や内周形状（すなわち、収容孔７０の内周形状）が円形に限定されるものではない。したがって、例えば、電極５２の外周形状や内周形状は正多角形であってもよい。また、電極５２の外周形状と内周形状とが異なっていてもよい。
【０１２０】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本第２の実施の形態を説明するうえで、基本的に前記第１の実施の形態と同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１２１】
図４には、本実施の形態に係るヒュージングマシンとしての結線装置９０の構成の概略が断面図によって示されている。図４に示されるように結線装置９０は溶接装置９２を備えている。溶接装置９２は電極５２に代わり主電極又は第２電極としての４本の電極９４を備えている。図５及び図６に示されるように、電極９４は、電極６６と同方向に長手方向とされていると共に、電極６６を中心にして電極６６の軸心周りに略９０度毎に配置されている。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、上記のとおり４本の電極９４を備える構成であったが、電極９４は複数であればよく、２本若しくは３本、或いは５本以上であってもよい。
【０１２３】
電極９４の基端側はスリーブ９６に収容されている。スリーブ９６はスリーブ５０とは異なり、その略軸心上に電極６６が貫通する貫通孔９８が形成されていると共に、貫通孔９８を中心にして貫通孔９８の軸心周りに４つの貫通孔１００が略９０度毎に形成されている。貫通孔１００の各々には電極９４が貫通配置されている。
【０１２４】
また、各電極９４の先端部には、圧接部１０２が形成されている。圧接部１０２は形状こそ第１の実施の形態における圧接部５４とは異なるが、電極９４の先端部よりも突出している点においては圧接部５４と同じであり、その作用も圧接部５４と同様である。
【０１２５】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本結線装置９０の動作の説明を通して本発明の第２の実施に形態に係る結線方法について説明する。
【０１２６】
本結線装置９０で結線を行なう場合には、前記第１の実施の形態と同様に電機子取付工程でチャック１２にシャフト２２の一端側を保持させ、整流子２６の半径方向に沿って電極９４、６６と整流子２６とを対向させる。
【０１２７】
次いで、主電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部４２の移動によって電極９４が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、４本の電極９４のうち何れか１本の電極９４（本実施の形態では、最も上方に位置する電極９４）の圧接部１０２に対してその移動方向側に位置する係止爪３０（特許請求の範囲で言うところの対象係止部）に圧接部１０２が圧接する（図４図示状態）。
【０１２８】
さらに、この主電極接近工程に前後してアース電極接近工程が行なわれた後に通電工程で溶接電源５６が作動する。これにより、圧接部１０２が係止爪３０に圧接した電極９４に電圧が印加されて溶接電流が流され、係止爪３０とこれに係止された巻線３２が溶接されて結線される。
【０１２９】
一方、前記第１の実施の形態と同様に、ブロー工程でエアブロー７４が作動すると、エアブロー７４からの圧搾空気がパイプ７２を通過してパイプ７２の先端部から噴出される。パイプ７２から噴出された圧搾空気は更に筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を通過し、更に、貫通孔９８の内周部と電極６６の外周部との間を通過する。貫通孔９８を通過した圧搾空気は、電極９４と電極６６との間を通過して溶接が施された係止爪３０及びその周囲に吹き付けられる。この圧搾空気の圧力によって、上記の溶接によって生じた「溶接カス」等の異物が吹き飛ばされる。これにより、溶接品質を向上でき、ひいては整流子２６を有する回転電機１８の品質を向上できる。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、主電極又は第２電極としての電極９４の態様が電極５２とは異なるが、基本的に前記第１の実施の形態と同様の作用を奏するため同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
ここで、本結線装置９０による結線方法では、上記のように複数の電極９４の間で電極９４から離間した状態（すなわち、電極９４に対して絶縁された状態）で電極６６が配置されるため、電極９４の設置スペースに電極６６の設置スペースが含まれる。このため、溶接装置９２の設置スペースを小さくできる。
【０１３２】
しかも、電極９４の間に電極６６を設けて、同方向に電極９４及び電極６６を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で電極９４及び電極６６を係止爪３０やこれを有するセグメント２８に対して接離移動させる場合には、接離移動用駆動手段の駆動力を保持部４２、６２へ伝えるための構造が簡素化される。これによっても溶接装置９２の設置スペースを小さくできる。
【０１３３】
また、電極９４の至近で電極９４内の間に電極６６が位置するため、電極９４と電極６６とが極接近した状態で係止爪３０及びこれを有するセグメント２８に電極９４及び電極６６が接触する。
【０１３４】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメント２８であっても、確実に電極９４を係止爪３０に接触させて電極６６をそのセグメント２８に接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメント２８を有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子の設計の自由度が向上する。
【０１３５】
一方、本結線装置９０を用いた結線方法では、１乃至複数回の溶接が行なわれることで、圧接部１０２の係止爪３０に圧接していた部分が劣化すると、回転工程が行なわれる。回転工程では、先ず、モータ８０が作動する。モータ８０の回転駆動力はギヤ７８、７６を介して保持部４２へ伝えられて、保持部４２が所定角度回転する。
【０１３６】
これにより、保持部４２に保持され各た電極９４が電極６６の略軸心周りに略９０度、一体的に回転して、それまで係止爪３０に圧接していた圧接部１０２を有する電極９４の係止爪３０との対向状態が解除されると共に、それまで係止爪３０に圧接していなかった圧接部１０２を有する電極９４が係止爪３０と対向する。
【０１３７】
このように、本結線装置９０を用いた結線方法では、何れかの電極９４の圧接部１０２の一部が劣化しても、モータ８０を作動させて全ての電極９４を回転させることにより、別の電極９４の圧接部１０２を係止爪３０に対向させて溶接に用いることができるため、何れかの電極９４の圧接部１０２が劣化しても電極９４を交換したり、圧接部１０２に研磨を施すために電極９４を取り外したりする必要がない。このようにして電極９４の交換作業の回数や研磨作業を行なうために電極９４を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機１８の生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るヒュージングマシン（第１の実施の形態に係る結線方法を実現する）の構成の概略を示す断面図である。
【図２】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）を拡大した斜視図である。
【図３】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）の先端部分を拡大した断面図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態に係るヒュージングマシン（第２の実施の形態に係る結線方法を実現する）の構成の概略を示す断面図である。
【図５】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）を拡大した斜視図である。
【図６】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）の先端部分を拡大した正面図である。
【符号の説明】
１０ ヒュージングマシン
１８ 回転電機
２６ 整流子
２８ セグメント
３０ 係止爪（係止部、溶接対象物）
３２ 巻線
４０ 溶接装置
４２ 保持部（主電極保持手段、第２電極保持手段）
５２ 電極（主電極、第２電極）
５６ 溶接電源
６２ 保持部（アース電極保持手段、第１電極保持手段）
６６ 電極（アース電極、第１電極）
７０ 収容孔（アース電極収容部、第１電極収容部）
７４ エアブロー
９０ ヒュージングマシン
９４ 電極（主電極、第２電極）
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータや発電機等の回転電機に用いられる整流子に対する巻線の結線方法及びこのような結線に適用されるヒュージングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、モータ等の回転電機は、磁性体によって形成されたコアに巻き掛けられた巻線が通電されることで、その周囲に所定の磁界を形成し、この磁界とコアの周囲に設けられた永久磁石が形成する磁界との相互作用によって回転力を生じさせている。
【０００３】
また、コアが回転する直流モータ等では、整流子がコアと同軸的且つ一体的に設けられている。整流子は、導電性を有する板状のセグメントが整流子の軸心周りに互いに離間した状態（絶縁状態）で一定間隔毎に一体的に設けられている。
【０００４】
各セグメントの外側面には係止爪が形成されており、各係止爪に巻線の一部が係止され、セグメントにブラシが摺接することでブラシ及びセグメントを介してセグメントの係止爪に係止された巻線が通電される。
【０００５】
一方、整流子は、各セグメントの係止爪に対応する巻線の一部を係止した状態で、溶接が係止部に施され、これにより、結線されている。
【０００６】
このような溶接による結線（所謂ヒュージング）は、溶接装置の主電極を係止爪に当接させた状態でアース電極をその係止爪が形成されているセグメントに当接させ、この状態で溶接電流を流すことで行なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これまでのヒュージングに用いられる溶接装置は、主電極が整流子の半径方向に沿って係止爪に接近移動して係止爪に接触する構造であったのに対して、アース電極は整流子の半径方向に対して整流子の軸方向に傾斜した方向からセグメントに接近移動してセグメントに接触する構造であった。
【０００８】
このように、各々の電極（主電極とアース電極）の移動方向が異なることで、各電極に対して駆動力を伝達する機構が複雑となり、装置自体が大型化するため、溶接作業に要する作業スペースを広く確保しなくてはならない。
【０００９】
しかも、溶接工程の作業効率を考慮すると、溶接装置を整流子の軸心周り（正確には整流子を保持する保持手段の周囲）に複数設置し、一度に複数の係止爪に溶接を施すことが好ましい。しかしながら、上記のように、これまでは溶接装置が大型で広い設置スペースが必要であったことから、多数の溶接装置を整流子の周囲に設置することが困難で作業効率を向上することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮して、狭い作業スペースで行なえる結線方法及び作業に要するスペースを小さくできるヒュージングマシンを得ることが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、前記仮想円の半径方向略中央側へ向けて開口した略筒形状に形成され、内側がアース電極を収容するアース電極収容部とされると共に、前記アース電極収容部に収容された前記アース電極に対して絶縁された主電極を用い、前記主電極を前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部へ向けて前記仮想円の半径方向に沿って接近させ、開口側の端部の一部を前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、前記アース電極収容部内に配置された前記アース電極を、前記主電極接近工程に前後して前記アース電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、を含めて結線工程を構成したことを特徴としている。
【００１２】
上記構成の結線方法の結線工程では、回転電機の整流子を構成する複数のセグメントの各係止部に巻線の一部が係止された状態で、何れかのセグメントの係止部（対象係止部）に対して略筒形状の主電極が整流子の軸心に対する直交方向に沿って接近する（主電極接近工程）。
【００１３】
主電極は、アース電極収容部の開口方向が整流子の軸心に対する直交方向に沿って整流子の軸心側へ向いているため、対象係止部に主電極が接近することで主電極の開口端（アース電極収容部の開口端）の一部が対象係止部に接触する。
【００１４】
一方、主電極と対を成すアース電極は、上記のアース電極収容部の内側で主電極に対して絶縁された状態で配置される。上記の主電極接近工程に前後したアース電極接近工程では、このアース電極がアース電極収容部の開口方向に沿って移動して、対象係止部を有するセグメントに接触する。
【００１５】
次いで、通電工程では、対象係止部及びこの対象係止部を有するセグメントに主電極及びアース電極が接触した状態で、主電極に電圧が印加されて溶接電流が流される。
【００１６】
これにより、例えば、対象係止部及びその近傍部分で生じた抵抗熱で対象係止部と、この対象係止部に係止された巻線の一部とが溶接されて結線される。
【００１７】
ここで、本結線方法では、上記のようにアース電極が略筒形状に形成された主電極の内側（すなわち、アース電極収容部内）で主電極に対して絶縁された状態で配置されるため、主電極の設置スペースにアース電極の設置スペースが含まれる。このため、溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００１８】
しかも、主電極の内側にアース電極を設けて、同方向に主電極及びアース電極を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で主電極及びアース電極を対象係止部やこれを有するセグメントに対して接離移動させる場合には、駆動手段の駆動力を主電極及びアース電極（若しくは、これらを保持する保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造が簡素化される。これによっても溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００１９】
また、主電極内のアース電極が主電極の開口方向（アース電極収容部の開口方向）に移動して対象係止部に当接する。このため、主電極とアース電極とが極接近した状態で対象係止部及びこれを有するセグメントに主電極及びアース電極が接触する。
【００２０】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメントであっても、確実に主電極を対象係止部に接触させてアース電極をそのセグメントに接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメントを有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上するのみならず整流子の設計の自由度が向上する。
【００２１】
本発明で用いる主電極は、略筒形状であれば、その断面形状に限定されるものではない。すなわち、主電極の断面形状は、外周部及び内周部が円形であってもよいし、多角形状であってもよい。また、主電極の内周形状と外周形状とが異なっていてもよい。
【００２２】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の結線方法において、所定回数の前記結線工程の終了状態で、前記主電極をその内周部の軸心周りに一定角度回転させて、前記主電極の開口端のうち、少なくともその直前に前記対象係止部に接触していない部位を前記対象係止部に対向させる主電極回転工程を有することを特徴としている。
【００２３】
上記構成の結線方法では、所定回数（１乃至複数回）の結線工程終了状態で主電極回転工程が行なわれる。この主電極回転工程では、主電極がその内周部の軸心周りに一定角度回転される。これにより、主電極の開口端のうち、少なくともその直前に対象係止部に接触していない部位が新たに対象係止部に対向させられる。
【００２４】
すなわち、主電極は溶接を行なうことにより対象係止部との接触部位が劣化する。このため、通常は、対象係止部との接触部位が劣化すると主電極を交換したり、又は、主電極の端部（対象係止部との接触部位）に研磨を施して劣化部位を除去している。
【００２５】
ここで、本結線方法では、主電極を回転させることで開口端の新たな部分が対象係止部に対向するため、開口端の一部が劣化しても主電極を交換したり、研磨のために主電極を取り外したりする必要がない。このようにして主電極の交換作業の回数や研磨作業を行なうために主電極を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００２６】
請求項３記載の本発明は、仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、前記仮想円の半径方向に沿って前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部を通る軸線上又は当該軸線の近傍に設けられたアース電極、及び、当該アース電極の周囲で前記軸線周りに互いに離間した状態で一定角度毎に設けられた複数の主電極を用い、前記複数の主電極の少なくとも何れか１つを前記軸線に沿って前記対象係止部に接近させて前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、前記主電極接近工程に前後して前記対象係止部に対する前記主電極の接近方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに前記アース電極を接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、を含めて構成される結線工程を有すると共に、１乃至複数回の結線工程終了した状態で前記軸線周りに前記複数の主電極を一体的に回転させる主電極回転工程を設けた、ことを特徴としている。
【００２７】
上記構成の結線方法の結線工程では、回転電機の整流子を構成する複数のセグメントの各係止部に巻線の一部が係止された状態で、何れかのセグメントの係止部（対象係止部）に対して複数の主電極の少なくとも何れか１つが整流子の軸心に対する直交方向に沿って接近する（主電極接近工程）。これによって、複数の主電極の何れか１つが対象係止部に接触する。
【００２８】
また、上記の複数の主電極は、複数のセグメントが配置される仮想円の半径方向を軸方向として対象係止部を通る軸線周りに一定角度毎に配置されており、更に、この軸線上若しくは軸線の近傍に主電極と対を成すアース電極が配置される。
【００２９】
上記の主電極接近工程に前後したアース電極接近工程では、このアース電極が対象係止部に対する主電極の接近方向と同方向に移動して、対象係止部を有するセグメントに接触する。
【００３０】
次いで、通電工程では、対象係止部及びこの対象係止部を有するセグメントに主電極及びアース電極が接触した状態で、主電極に電圧が印加されて溶接電流が流される。
【００３１】
これにより、例えば、対象係止部及びその近傍部分で生じた抵抗熱で対象係止部と、この対象係止部に係止された巻線の一部とが溶接されて結線される。
【００３２】
ここで、本結線方法では、上記のように複数の主電極の間で主電極に対して絶縁された状態でアース電極が配置されるため、主電極の設置スペースにアース電極の設置スペースが含まれる。このため、溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００３３】
しかも、主電極の間にアース電極を設けて、同方向に主電極及びアース電極を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で主電極及びアース電極を対象係止部やこれを有するセグメントに対して接離移動させる場合には、駆動手段の駆動力を主電極及びアース電極（若しくは、これらを保持する保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造が簡素化される。これによっても溶接作業に要するスペースを小さくできる。
【００３４】
また、主電極の至近で主電極内の間にアース電極が位置するため、主電極とアース電極とが極接近した状態で対象係止部及びこれを有するセグメントに主電極及びアース電極が接触する。
【００３５】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメントであっても、確実に主電極を対象係止部に接触させてアース電極をそのセグメントに接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメントを有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子の設計の自由度が向上する。
【００３６】
さらに、本結線方法では、所定回数（１乃至複数回）の結線工程終了状態で、主電極回転工程が行なわれる。この主電極回転工程では、上記の軸線周りに主電極が一定角度一体的に回転される。これにより、それまで用いられていた主電極とは別の主電極が対象係止部に対向させられる。
【００３７】
すなわち、主電極は溶接を行なうことにより対象係止部との接触部位が劣化する。このため、通常は、対象係止部との接触部位が劣化すると主電極を交換したり、又は、主電極の端部（対象係止部との接触部位）に研磨を施して劣化部位を除去している。
【００３８】
ここで、本結線方法では、上記の軸線周りに配置した複数の主電極を一体的に回転させることで別の主電極が対象係止部に対向するため、それまで用いていた主電極の先端部分が劣化しても主電極を交換したり、研磨のために主電極を取り外したりする必要がない。このようにして主電極の交換作業の回数や研磨作業を行なうために主電極を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００３９】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の結線方法において、前記主電極と前記アース電極との間の空隙を介して前記対象係止部又は前記対象係止部の近傍に所定圧力の気体を吹き掛けるブロー工程を設けた、ことを特徴としている。
【００４０】
上記構成の結線方法では、ブロー工程で主電極とアース電極との間の空隙を介して対象係止部又は対象係止部の近傍に所定圧力の気体が吹き掛けられる。これにより、溶接により加熱した対象係止部及びその近傍が短時間で冷却され、溶接作業の作業時間を短縮できる。
【００４１】
また、上記のように気体を吹き掛けることで、対象係止部及びその近傍に付着した異物や溶接により生じたカス等が除去され、これにより、溶接品質を向上でき、ひいては回転電機の品質を向上できる。
【００４２】
なお、本発明において、ブロー工程を行なうタイミングについては特に限定するものではない。例えば、通電工程に併行してブロー工程を行なってもよいし、通電工程終了後にブロー工程を行なってもよい。
【００４３】
請求項５記載のヒュージングマシンは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、前記対象係止部へ向けて開口した略筒形状に形成されて、その内側の第１電極収容部を前記第１電極が絶縁された状態で貫通すると共に、前記対象係止部側の開口端の少なくとも一部が前記対象係止部に対応したセグメントへ接触可能な第２電極と、前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第２電極を接離移動可能に保持する第２電極保持手段と、前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、第２電極が前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で前記第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、を備えている。
【００４４】
上記構成のヒュージングマシンでは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部へ第２電極に形成された第１電極収容部の開口方向が向いた状態で第２電極が第２電極保持手段に保持される。また、第１電極に対して絶縁された状態で第１電極収容部に挿入され、若しくは、貫通配置された第１電極が、第１電極収容部の開口方向に沿って対象係止部に対向した状態で第１電極保持手段に保持される。
【００４５】
この状態で、第１電極及び第２電極が第１電極収容部の開口方向に沿って移動させられ、主電極を構成する第２電極の開口端（すなわち、第１電極収容部の開口端）の少なくとも一部が対象係止部に当接し、アース電極を構成する第１電極の端部が対象係止部に対応したセグメントに当接させられる。
【００４６】
この対象係止部及びセグメントへの第１電極及び第２電極の当接状態で溶接電源を作動させると、第２電極に電圧が印加され、この第２電極から対象係止部を介して第１電極に溶接電流が流れる。
【００４７】
これにより、第２電極の対象係止部との接触部位で、例えば、抵抗熱が生じ、これによって対象係止部に溶接が施されて結線される。
【００４８】
ところで、本ヒュージングマシンの第２電極は、筒形状に形成されており、第１電極が第２電極の内側で第２電極に対して絶縁された状態で配置される。すなわち、本ヒュージングマシンでは、第２電極の設置スペースに第１電極の設置スペースが含まれることになり、その結果、装置全体の小型化が可能となり、装置の設置スペースを小さくできる。
【００４９】
しかも、第２電極の内側に第１電極を設けて、対象係止部に対して同方向に第１電極及び第２電極を接離させる構造である。このため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で第１電極及び第２電極を対象係止部に対して接離移動させる構造とする際には、駆動手段の駆動力を第１電極及び第２電極（若しくは、これらを保持する第２電極保持手段及び第１電極保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造を簡素化できる。これにより、ヒュージングマシンの小型化を図ることが可能である。
【００５０】
また、第２電極内（すなわち、第１電極収容部内）に第１電極を設けて、第１電極収容部の開口端と、この開口端側の第１電極の端部とを対象係止部に接触させる構成である。これにより、第１電極のセグメントとの接触部位と、第２電極の対象係止部との接触部位とが極近傍に位置する。このため、例えば、対象係止部やセグメントが小さく従来のヒュージングマシンでは２本の電極を接触させることが困難な場合でも、容易に第１電極をセグメントに接触させ、第２電極を対象係止部に接触させて溶接を施すことができる。
【００５２】
また、第２電極は対象係止部側へ向けて開口した略筒形状であれば、その断面形状に限定されるものではない。すなわち、第２電極の断面形状は、その外周部及び第１電極収容部の内周部が円形であってもよいし、多角形状であってもよい。また、第２電極の外周形状と第１電極収容部の内周形状とが異なっていてもよい。
【００５３】
請求項６記載のヒュージングマシンは、請求項５記載の本発明において、前記第１電極収容部の軸心周りに前記第１電極収容部の開口端の一部を前記対象係止部へ接触可能とし、且つ、前記軸心周りに前記第２電極を回動可能に前記第２電極保持手段が保持する、ことを特徴としている。
【００５４】
上記構成のヒュージングマシンでは、第２電極は、その内周部の軸心周りに回動可能に第２電極保持手段に保持される。
【００５６】
ところで、通常、対象係止部に溶接を施すことによって主電極の対象係止部との接触部位は劣化するため、１乃至複数回の溶接を行なったら主電極を交換したり、若しくは、主電極の対象係止部との接触部位に研磨を施して劣化した部位を除去しなくてはならない。
【００５７】
ここで、本ヒュージングマシンでは、対象係止部に溶接を施すことによって、主電極である第２電極の開口端の一部（すなわち、対象係止部との接触部位）が劣化しても、開口端の他の部位には劣化していない部分が残る。したがって、第２電極を内周部の軸心周りに所定角度回動させて、開口端のうち、それまで対象係止部に接触していた部分とは異なる部位を対象係止部の所定部位（溶接部位）に対向させることで、上記のような第２電極の交換や研磨を頻繁に行なうことなく溶接作業を行なうことができる。
【００５８】
これにより、交換作業の回数や研磨作業を行なうために第２電極を取り外す回数を大幅に減らすことができる。このため、溶接作業の作業効率を大幅に向上できる。
【００６０】
しかも、回転電機の整流子は、通常、その軸心周りに導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一体に設けられており、各セグメントに形成された係止部（一例としては係止爪）に巻線を係止させた状態で、この係止部に溶接を施している。
【００６１】
したがって、結線工程では、１つの整流子に対し複数の係止部の各々に短時間で連続的に溶接を施すことになる。ここで、本ヒュージングマシンでは、上記のような交換や研磨の回数を極めて少なくできるため、短時間で多数の整流子の結線が可能となり、これによって、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００６２】
請求項７記載のヒュージングマシンは、回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、前記第１電極を略中心にして前記対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに互いに離間した状態で前記第１電極の至近に配置された複数の第２電極と、前記対象係止部への方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、前記第１電極保持手段による前記第１電極の前記対象係止部に対する接離方向に沿って前記複数の第２電極を接離移動可能で且つ前記第１電極を略中心として前記軸周りに前記複数の第２電極を一体的に回動可能に保持する第２電極保持手段と、前記複数の第２電極の何れか１つが前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、を備えている。
【００６３】
上記構成のヒュージングマシンでは、対象係止部の側方で第１電極が第１電極保持手段に保持される。また、第１電極を略中心にして対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに、複数の第２電極が互いに離間した状態で第２電極保持手段に保持される。
【００６４】
この状態で、第２電極の少なくとも何れか１つ及び第１電極が上記の対象係止部への方向へ移動させられ、主電極を構成する上記の第２電極の少なくとも何れか１つの端部が対象係止部の所定部位に当接し、アース電極を構成する第１電極の端部が対象係止部に対応したセグメントに当接させられる。
【００６５】
このセグメント及び対象係止部への第１電極及び第２電極の当接状態で溶接電源を作動させると、第２電極に電圧が印加され、第２電極から対象係止部を介して第１電極に溶接電流が流れる。
【００６６】
これにより、第２電極の対象係止部との接触部位で、例えば、抵抗熱が生じ、これによって対象係止部の所定部位に溶接が施される。
【００６７】
ところで、本ヒュージングマシンでは複数の第２電極の至近で複数の第２電極の間に第１電極が位置する。したがって、本ヒュージングマシンでは、第２電極の設置スペースに第１電極の設置スペースが含まれることになり、その結果、装置全体の小型化が可能となり、装置の設置スペースを小さくできる。
【００６８】
しかも、対象係止部に対して同方向に第１電極及び第２電極を接離させる構造であるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で第１電極及び第２電極を対象係止部に対して接離移動させる構造とする際には、駆動手段の駆動力を第１電極及び第２電極（若しくは、これらを保持する第２電極保持手段及び第２電極保持手段）へ伝えるための駆動力伝達手段の構造を簡素化できる。これにより、ヒュージングマシンの小型化を図ることが可能である。
【００６９】
また、複数の第２電極の至近で第１電極を囲む構成とすることで、第１電極のセグメントとの接触部位と、第２電極の対象係止部との接触部位とが極近傍に位置する。このため、例えば、対象係止部が小型で従来のヒュージングマシンでは２本の電極を接触させることが困難な場合でも、容易に第１電極ををセグメントに接触させ、第２電極極を対象係止部に接触させて溶接を施すことができる。
【００７０】
一方で、通常、対象係止部に溶接を施すことによって主電極の対象係止部との接触部位は劣化するため、１乃至複数回の溶接を行なったら主電極を交換したり、若しくは、主電極の対象係止部との接触部位に研磨を施して劣化した部位を除去しなくてはならない。
【００７１】
ここで、本ヒュージングマシンでは、複数の第２電極の何れか１つで対象係止部に溶接を施した場合には、それまで使用していた第２電極（何れか１つの第２電極）が劣化しても、他の第２電極は劣化していない。したがって、第１電極を略中心にして対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに複数の第２電極を回転させ、それまで使用していない他の第２電極を対象係止部に対向させることで、上記のような第２電極の交換や研磨を頻繁に行なうことなく溶接作業を行なうことができる。
【００７２】
これにより、交換作業の回数や研磨作業を行なうために第２電極を取り外す回数を大幅に減らすことができる。このため、溶接作業の作業効率を大幅に向上できる。
【００７４】
しかも、回転電機の整流子は、通常、その軸心周りに導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一体に設けられており、各セグメントに形成された係止部（一例としては係止爪）に巻線を係止させた状態で、この係止部に溶接を施している。
【００７５】
したがって、結線工程では、１つの整流子に対し複数の係止部の各々に短時間で連続的に溶接を施すことになる。ここで、本ヒュージングマシンでは、上記のような交換や研磨の回数を極めて少なくできるため、短時間で多数の整流子の結線が可能となり、これによって、回転電機の生産性を大幅に向上できる。
【００７７】
請求項８記載のヒュージングマシンは、請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の本発明において、前記第１電極の少なくとも一部との間に空隙を介して前記第２電極を配置すると共に、前記空隙を介して前記対象係止部側の前記第１電極及び第２電極の端部近傍から前記対象係止部に対して所定圧力の気体を吹き掛けるエアブローを備える、ことを特徴としている。
【００７８】
上記構成のヒュージングマシンでは、第１電極の少なくとも一部と、第１電極の周囲に配置された第２電極との間に空隙が形成されており、エアブローからの気体がこの空隙を通過して対象係止部に吹き掛けられる。
【００７９】
したがって、例えば、溶接電源による溶接電流の通電後等にエアブローからの気体を対象係止部に吹き掛けることで、溶接部位の冷却を短時間で行なうことができ、溶接作業の作業時間を短縮できる。
【００８０】
また、例えば、溶接電流の通電中や通電後にエアブローからの気体を対象係止部に吹き掛けることで、溶接部位に付着した異物や溶接により生じたカス等を除去でき、これにより、溶接品質を向上できる。
【００８１】
また、本ヒュージングマシンでは第１電極の内周部と第２電極との間の空隙をエアブローの気体が通過するため、他のパイプ等で溶接部位の近傍まで気体を導く構成に比べると、溶接部位の近傍まで気体を確実且つ容易に導くことができる。
【００８２】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る結線方法に用いるヒュージングマシンとしての結線装置１０の構成の概略が示されている。
【００８３】
この図に示されるように、結線装置１０は電機子保持手段としてのチャック１２を備えている。チャック１２は略円筒形状若しくは略円柱形状のチャック本体１４を備えている。チャック本体１４は、自らの軸心周りに回転可能とされており、例えば、図示しないモータ等のチャック駆動手段の駆動力によって回転する構成となっている。
【００８４】
チャック本体１４の軸方向一端（図１の上方側端部）には複数の保持片１６が取り付けられている。これらの保持片１６はチャック本体１４の軸心に対してその径方向に互いに接離移動可能とされている。これらの保持片１６の間にはモータや発電機等の回転電機１８の電機子２０を構成するシャフト２２の一端が入り込んでおり、チャック本体１４に対してシャフト２２が同軸的に保持片１６によって挟持されている。
【００８５】
図１に示されるように、シャフト２２はシャフト２２と共に電機子２０を構成するコア２４に対して同軸的且つ一体的に貫通している。コア２４とチャック１２との間には、シャフト２２並びにコア２４と共に電機子２０を構成する整流子２６が設けられている。整流子２６は絶縁性を有する合成樹脂材によって略円筒形状に形成された絶縁部（図示省略）を備えている。この絶縁部には、上記のシャフト２２が同軸的且つ一体的に貫通している。
【００８６】
また、絶縁部の周囲には導電性部材によって形成された複数のセグメント２８が固定されている。これらのセグメント２８は、外側面がシャフト２２と同軸的に湾曲した略板状に形成されている。さらに、図１に示されるように、各セグメント２８のコア２４側の端部からは係止部又は溶接対象物としての係止爪３０が延出されている。各係止爪３０にはコア２４に巻き掛けられた巻線３２の一部が係止されており、この状態で係止爪３０が溶接されることで巻線３２が結線される（すなわち、ヒュージングされる）。
【００８７】
チャック１２に保持された電機子２０の側方には複数の溶接装置４０が設けられている。溶接装置４０は、第２電極保持手段又は主電極保持手段としての保持部４２を備えている。保持部４２は全体的に整流子２６の半径方向に沿って両端が開口した円筒形状の小筒部４４を備えている。小筒部４４の電機子２０側には大筒部４６が同軸的に形成されている。
【００８８】
大筒部４６は、内径寸法が小筒部４４の内径寸法よりも大きく且つ外径寸法が小筒部４４の外径寸法よりも大きい。保持部４２は図示しない油圧装置やモータ等の図示しない接離移動用駆動手段に機械的に接続されており、この接離移動用駆動手段の駆動力によって整流子２６の半径方向に沿って整流子２６の中心側及びその反対側へ移動できるようになっている。
【００８９】
保持部４２の内側の小筒部４４と大筒部４６との境には、電機子２０側へ向いた内底部４８が形成されている。大筒部４６の内側にはスリーブ５０が嵌挿されている。スリーブ５０は保持部４２の開口方向に沿って保持部４２に対して同軸的に両端が開口した略筒形状に形成されており、その軸方向（開口方向）中間部よりも電機子２０側では外径寸法が漸次小径（先細）となるテーパ形状に形成されている。
【００９０】
このスリーブ５０には第２電極又は主電極としての電極５２が嵌挿されている。電極５２は保持部４２及びスリーブ５０に対して同軸的な円筒形状に形成されており、軸方向中間部よりも先端側はスリーブ５０の先端（電機子２０側の端部）から突出している。
【００９１】
図１及び図２に示されるように、電極５２の先端部には電極５２の本体部分よりも小径の略リング状に形成された圧接部５４が電極５２の本体部分に対して同軸的に形成されている。なお、本実施の形態では電極５２に圧接部５４を形成したが圧接部５４を形成しない単純な円筒形状に形成してもよい。
【００９２】
また、電極５２は保持部４２を介して溶接電源５６へ電気的に接続されており、溶接電源５６が作動することで溶接に要する所定の電圧が印加される。
【００９３】
一方、図１に示されるように、保持部４２を構成する小筒部４４の内側には、保持部４２の開口方向に沿って両端が同軸的に開口した筒体５８が嵌挿されている。筒体５８の軸方向中間部には底板６０が形成されており、筒体５８の内側をその軸方向に沿って電機子２０側とその反対側に仕切っている。底板６０よりも筒体５８の電機子２０側の内径寸法は電極５２の外径寸法よりも極僅かに大きく、電極５２の基端側が嵌挿されている。
【００９４】
また、底板６０を介して電機子２０とは反対側における筒体５８の内側には第１電極保持手段又はアース電極保持手段としての保持部６２が筒体５８並びに保持部６２に対して同軸的に回転可能に嵌挿されている。保持部６２は、図示しない油圧装置やモータ等の図示しない接離移動用駆動手段に機械的に接続されており、この接離移動用駆動手段の駆動力によって整流子２６の半径方向に沿って整流子２６の中心側及びその反対側へ移動できるようになっている。
【００９５】
なお、この保持部６２を移動させる接離移動用駆動手段は、上述した保持部４２を接離移動させるための接離移動用駆動手段と同一の構成であってもよいし、別の構成であってもよい。
【００９６】
さらに、保持部６２には電機子２０側へ向けて開口した有底の嵌合孔６４が形成されており、第１電極又はアース電極としての電極６６の基端部が嵌合状態で保持されている。電極６６は、保持部６２を介して間接的に溶接電源５６へ電気的に接続されている。また、電極６６は、電極５２や筒体５８に対して同軸の棒形状とされており、その先端側は筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を貫通している。
【００９７】
ここで、図１及び図３に示されるように、電極５２にはその軸心に沿って同軸的に貫通した部分にアース電極収容部又は第１電極収容部としての収容孔７０が形成されている。収容孔７０の内径寸法は電極６６の外径寸法よりも大きく、電極６６はその外周部が収容孔７０の内周部から離間した状態、すなわち、電極６６の外周部と収容孔７０の内周部（電極５２の内周部）との間に間隙が形成された状態で収容孔７０を貫通収容部している。さらに、電極６６の先端部は電極５２の圧接部５４の先端部よりも突出して、圧接部５４が圧接した係止爪３０（すなわち、特許請求の範囲で言うところの対象係止部）を有するセグメント２８に接触している。
【００９８】
また、図１に示されるように、保持部６２にはパイプ（配管等）７２が貫通配置されている。パイプ７２はその先端部が保持部６２の電機子２０側の端面にて開口していると共に、基端側は直接或いは間接的にコンプレッサ等のエアブロー７４に接続されており、エアブロー７４が作動することでその先端部から空気を噴出する。図１に示されるように、底板６０の円孔６８の外径寸法は、電極６６の外径寸法よりも充分に大きいため、パイプ７２の先端部から噴出された空気は円孔６８を通り、更に、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を通って電極５２の先端部から噴出される。
【００９９】
一方、小筒部４４の外側には外歯のギヤ７６が同軸的に設けられている。ギヤ７６は保持部４２の小筒部４４が一体的に嵌合しており、ギヤ７６と一体に保持部４２が回転できるようになっている。ギヤ７６にはギヤ７８が噛合している。ギヤ７８は直接或いは間接的に回転駆動手段としてのモータ８０へ接続されており、モータ８０の回転駆動力によってギヤ７８が回転するとギヤ７６が回転し、更に、保持部４２が回転する構成となっている。但し、保持部６２は筒体５８に対して相対回転可能とされているため、保持部４２が回転することで筒体５８が回転しても、保持部６２は回転しないようになっている。
【０１００】
なお、本実施の形態では、回転駆動手段にモータ８０を適用した構成であったが、回転駆動手段に気圧装置や油圧装置等を適用してもよい。
【０１０１】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本結線装置１０の動作の説明を通して本発明の第１の実施の形態に係る結線方法について説明する。
【０１０２】
本結線装置１０で整流子２６の係止爪３０に係止された巻線３２の結線を行なう際には、先ず、電機子取付工程でチャック１２にシャフト２２の一端側を保持させ、整流子２６の半径方向に沿って電極５２、６６と整流子２６とを対向させる。
【０１０３】
次いで、主電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部４２の移動によって電極５２が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、圧接部５４に対してその移動方向側に位置する係止爪３０（特許請求の範囲で言うところの対象係止部）に圧接部５４が圧接する（図１及び図３図示状態）。
【０１０４】
さらに、この主電極接近工程に前後してアース電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部６２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部６２の移動によって電極６６が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、電極６６の先端部が上述した圧接部５４に接触した係止爪３０を有するセグメント２８に接触する（図１及び図３図示状態）。
【０１０５】
次いで、通電工程では、係止爪３０に電極５２の圧接部５４が圧接してセグメント２８に電極６６の先端部が接触した状態で、溶接電源５６が作動して電極５２に電圧が印加されて溶接電流が流される。これにより、係止爪３０とこれに係止された巻線３２が溶接されて結線される。
【０１０６】
また、通電工程が行なわれている状態及び通電工程が終了した状態の少なくとも何れか一方の状態では、ブロー工程が行なわれる。ブロー工程では、エアブロー７４が作動し、エアブロー７４から圧搾空気が排出される。エアブロー７４からの圧搾空気は、パイプ７２を通過してパイプ７２の先端部から噴出される。
【０１０７】
パイプ７２から噴出された圧搾空気は更に筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を通過し、更に、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を通過して収容孔７０の開口端、すなわち電極５２の先端部から噴出される。電極５２の先端部から噴出された圧搾空気は、係止爪３０及びその周囲に吹き付けられる。この圧搾空気の圧力によって、例えば、溶接によって生じた「溶接カス」等の異物が吹き飛ばされる。これにより、溶接品質を向上でき、ひいては整流子２６を有する回転電機１８の品質を向上できる。
【０１０８】
また、このように圧搾空気を係止爪３０及びその周囲に吹き付けることで、溶接が施された係止爪３０及びその周囲が冷却される。これにより、自然冷却に比べて冷却速度を早めることができ、次の係止爪３０の結線を早く行なうことができる。これにより、結線工程の工数を削減でき、回転電機１８の生産性が向上する。
【０１０９】
ここで、本結線装置１０では、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、確実に溶接が施された係止爪３０及びその近傍部分へ圧搾空気を導くことができる。このため、上記の溶接カスの除去や冷却を効果的に行なうことができる。また、このように、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、係止爪３０の近傍まで圧搾空気を導くためのパイプ等を引き回す必要がない。このため、ブロー用の構造が簡素化される。
【０１１０】
次いで、以上のブロー工程等が終了すると、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２、６２がセグメント２８並びに係止爪３０から離間する。さらに、この状態でてチャック１２が自らの軸周りに所定角度回動して、整流子２６の軸心周りに溶接が施された係止爪３０を有するセグメント２８に隣接するセグメント２８の係止爪３０が電極５２と対向する。この状態で、上記の主電極接近工程、アース電極接近工程、通電工程、及びブロー工程が繰り返される。
【０１１１】
このようにして、全てのセグメント２８の係止爪３０に対する溶接が終了した後に、チャック１２からシャフト２２が取り外され、結線が終了する。
【０１１２】
ここで、本結線装置１０を用いた結線方法では、上記のように電極６６が略筒形状に形成された電極５２の内側（すなわち、収容孔７０内）で電極５２の内周部に対して離間された状態で配置されるため、電極５２の設置スペースに電極６６の設置スペースが含まれる。このため、溶接装置４０の設置スペースを小さくできる。
【０１１３】
しかも、電極５２の内側に電極６６を設けて、同方向に電極５２、６６を接離させるため、例えば、接離移動用駆動手段の駆動力を保持部４２や保持部６２へ伝えるための構造が簡素化される。これによっても溶接装置４０の設置スペースを小さくできる。
【０１１４】
さらに、上述したように、本結線装置１０では、収容孔７０の内周部と電極６６の外周部との間を圧搾空気が通過するため、係止爪３０の近傍まで圧搾空気を導くためのパイプ等を引き回す必要がない。この意味でも、装置を小型化でき、設置スペースを小さくできる。
【０１１５】
このように、溶接装置４０の設置スペース（すなわち、溶接作業スペース）を小さくできることで、チャック１２の周囲に、例えば、３以上の溶接装置４０を配置することも可能になる、このように、多くの溶接装置４０を設置することで、整流子２６の１個あたりに要する溶接時間を少なくでき、回転電機１８の生産性をより一層向上させることができる。
【０１１６】
また、収容孔７０に収容された電極６６が収容孔７０の開口方向に移動してセグメント２８に当接する。このため、電極５２と電極６６とが極接近した状態で係止爪３０及びこれを有するセグメント２８に電極５２及び電極６６が接触する。これにより、小型モータ等に用いられる整流子２６等、比較的小型のセグメント２８に対しても、無理なく電極６６を接触させることができる。このため、小型の整流子２６の製造や多数のセグメント２８を有する整流子２６における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子２６の設計の自由度が向上する。
【０１１７】
ところで、本結線装置１０を用いた結線方法では、１乃至複数回の溶接が行なわれることで、圧接部５４の係止爪３０に圧接していた部分が劣化すると、回転工程が行なわれる。回転工程では、先ず、モータ８０が作動する。モータ８０の回転駆動力はギヤ７８、７６を介して保持部４２へ伝えられて、保持部４２が所定角度回転する。これにより、保持部４２に保持された電極５２が自らの軸心周りに回転して、それまで係止爪３０に圧接していた部分と係止爪３０との対向状態が解除されると共に、それまで係止爪３０に圧接していなかった部分が係止爪３０と対向して係止爪３０に圧接される。
【０１１８】
このように、本結線装置１０を用いた結線方法では、圧接部５４の一部が劣化しても、モータ８０を作動させて電極５２を回転させることにより圧接部５４の新たな部分を係止爪３０に対向させて溶接に用いることができる。このため、圧接部５４が部分的に劣化しても電極５２を交換したり、圧接部５４に研磨を施すために電極５２を取り外したりする必要がない。このようにして電極５２の交換作業の回数や研磨作業を行なうために電極５２を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機１８の生産性を大幅に向上できる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、電極５２を円筒形状としたが、電極５２は筒形状であればその外周形状や内周形状（すなわち、収容孔７０の内周形状）が円形に限定されるものではない。したがって、例えば、電極５２の外周形状や内周形状は正多角形であってもよい。また、電極５２の外周形状と内周形状とが異なっていてもよい。
【０１２０】
＜第２の実施の形態の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本第２の実施の形態を説明するうえで、基本的に前記第１の実施の形態と同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１２１】
図４には、本実施の形態に係るヒュージングマシンとしての結線装置９０の構成の概略が断面図によって示されている。図４に示されるように結線装置９０は溶接装置９２を備えている。溶接装置９２は電極５２に代わり主電極又は第２電極としての４本の電極９４を備えている。図５及び図６に示されるように、電極９４は、電極６６と同方向に長手方向とされていると共に、電極６６を中心にして電極６６の軸心周りに略９０度毎に配置されている。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、上記のとおり４本の電極９４を備える構成であったが、電極９４は複数であればよく、２本若しくは３本、或いは５本以上であってもよい。
【０１２３】
電極９４の基端側はスリーブ９６に収容されている。スリーブ９６はスリーブ５０とは異なり、その略軸心上に電極６６が貫通する貫通孔９８が形成されていると共に、貫通孔９８を中心にして貫通孔９８の軸心周りに４つの貫通孔１００が略９０度毎に形成されている。貫通孔１００の各々には電極９４が貫通配置されている。
【０１２４】
また、各電極９４の先端部には、圧接部１０２が形成されている。圧接部１０２は形状こそ第１の実施の形態における圧接部５４とは異なるが、電極９４の先端部よりも突出している点においては圧接部５４と同じであり、その作用も圧接部５４と同様である。
【０１２５】
＜第２の実施の形態の作用、効果＞
次に、本結線装置９０の動作の説明を通して本発明の第２の実施に形態に係る結線方法について説明する。
【０１２６】
本結線装置９０で結線を行なう場合には、前記第１の実施の形態と同様に電機子取付工程でチャック１２にシャフト２２の一端側を保持させ、整流子２６の半径方向に沿って電極９４、６６と整流子２６とを対向させる。
【０１２７】
次いで、主電極接近工程では、図示しない接離移動用駆動手段が作動して、保持部４２を整流子２６の半径方向略中央側へ移動させる。この保持部４２の移動によって電極９４が整流子２６の半径方向略中央側へ移動し、これにより、４本の電極９４のうち何れか１本の電極９４（本実施の形態では、最も上方に位置する電極９４）の圧接部１０２に対してその移動方向側に位置する係止爪３０（特許請求の範囲で言うところの対象係止部）に圧接部１０２が圧接する（図４図示状態）。
【０１２８】
さらに、この主電極接近工程に前後してアース電極接近工程が行なわれた後に通電工程で溶接電源５６が作動する。これにより、圧接部１０２が係止爪３０に圧接した電極９４に電圧が印加されて溶接電流が流され、係止爪３０とこれに係止された巻線３２が溶接されて結線される。
【０１２９】
一方、前記第１の実施の形態と同様に、ブロー工程でエアブロー７４が作動すると、エアブロー７４からの圧搾空気がパイプ７２を通過してパイプ７２の先端部から噴出される。パイプ７２から噴出された圧搾空気は更に筒体５８の底板６０に形成された円孔６８を通過し、更に、貫通孔９８の内周部と電極６６の外周部との間を通過する。貫通孔９８を通過した圧搾空気は、電極９４と電極６６との間を通過して溶接が施された係止爪３０及びその周囲に吹き付けられる。この圧搾空気の圧力によって、上記の溶接によって生じた「溶接カス」等の異物が吹き飛ばされる。これにより、溶接品質を向上でき、ひいては整流子２６を有する回転電機１８の品質を向上できる。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、主電極又は第２電極としての電極９４の態様が電極５２とは異なるが、基本的に前記第１の実施の形態と同様の作用を奏するため同様の効果を得ることができる。
【０１３１】
ここで、本結線装置９０による結線方法では、上記のように複数の電極９４の間で電極９４から離間した状態（すなわち、電極９４に対して絶縁された状態）で電極６６が配置されるため、電極９４の設置スペースに電極６６の設置スペースが含まれる。このため、溶接装置９２の設置スペースを小さくできる。
【０１３２】
しかも、電極９４の間に電極６６を設けて、同方向に電極９４及び電極６６を接離させるため、例えば、モータや油圧装置等の駆動手段の駆動力で電極９４及び電極６６を係止爪３０やこれを有するセグメント２８に対して接離移動させる場合には、接離移動用駆動手段の駆動力を保持部４２、６２へ伝えるための構造が簡素化される。これによっても溶接装置９２の設置スペースを小さくできる。
【０１３３】
また、電極９４の至近で電極９４内の間に電極６６が位置するため、電極９４と電極６６とが極接近した状態で係止爪３０及びこれを有するセグメント２８に電極９４及び電極６６が接触する。
【０１３４】
したがって、一般的に電極を接触させることが可能な範囲が狭いセグメント２８であっても、確実に電極９４を係止爪３０に接触させて電極６６をそのセグメント２８に接触させることができる。このため、小型の整流子の製造や多数のセグメント２８を有する整流子における結線を容易に行なうことができ、生産性が向上する整流子の設計の自由度が向上する。
【０１３５】
一方、本結線装置９０を用いた結線方法では、１乃至複数回の溶接が行なわれることで、圧接部１０２の係止爪３０に圧接していた部分が劣化すると、回転工程が行なわれる。回転工程では、先ず、モータ８０が作動する。モータ８０の回転駆動力はギヤ７８、７６を介して保持部４２へ伝えられて、保持部４２が所定角度回転する。
【０１３６】
これにより、保持部４２に保持され各た電極９４が電極６６の略軸心周りに略９０度、一体的に回転して、それまで係止爪３０に圧接していた圧接部１０２を有する電極９４の係止爪３０との対向状態が解除されると共に、それまで係止爪３０に圧接していなかった圧接部１０２を有する電極９４が係止爪３０と対向する。
【０１３７】
このように、本結線装置９０を用いた結線方法では、何れかの電極９４の圧接部１０２の一部が劣化しても、モータ８０を作動させて全ての電極９４を回転させることにより、別の電極９４の圧接部１０２を係止爪３０に対向させて溶接に用いることができるため、何れかの電極９４の圧接部１０２が劣化しても電極９４を交換したり、圧接部１０２に研磨を施すために電極９４を取り外したりする必要がない。このようにして電極９４の交換作業の回数や研磨作業を行なうために電極９４を取り外す回数を大幅に減らすことができることにより、短時間で多くの結線が可能となり、回転電機１８の生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るヒュージングマシン（第１の実施の形態に係る結線方法を実現する）の構成の概略を示す断面図である。
【図２】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）を拡大した斜視図である。
【図３】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）の先端部分を拡大した断面図である。
【図４】 本発明の第２の実施の形態に係るヒュージングマシン（第２の実施の形態に係る結線方法を実現する）の構成の概略を示す断面図である。
【図５】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）を拡大した斜視図である。
【図６】 主電極及びアース電極（第２電極及び第１電極）の先端部分を拡大した正面図である。
【符号の説明】
１０ ヒュージングマシン
１８ 回転電機
２６ 整流子
２８ セグメント
３０ 係止爪（係止部、溶接対象物）
３２ 巻線
４０ 溶接装置
４２ 保持部（主電極保持手段、第２電極保持手段）
５２ 電極（主電極、第２電極）
５６ 溶接電源
６２ 保持部（アース電極保持手段、第１電極保持手段）
６６ 電極（アース電極、第１電極）
７０ 収容孔（アース電極収容部、第１電極収容部）
７４ エアブロー
９０ ヒュージングマシン
９４ 電極（主電極、第２電極）
Claims (8)
- 仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、
前記仮想円の半径方向略中央側へ向けて開口した略筒形状に形成され、内側がアース電極を収容するアース電極収容部とされると共に、前記アース電極収容部に収容された前記アース電極に対して絶縁された主電極を用い、
前記主電極を前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部へ向けて前記仮想円の半径方向に沿って接近させ、開口側の端部の一部を前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、
前記アース電極収容部内に配置された前記アース電極を、前記主電極接近工程に前後して前記アース電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、
前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、
を含めて結線工程を構成したことを特徴とする結線方法。 - 所定回数の前記結線工程の終了状態で、前記主電極をその内周部の軸心周りに一定角度回転させて、前記主電極の開口端のうち、少なくともその直前に前記対象係止部に接触していない部位を前記対象係止部に対向させる主電極回転工程を有することを特徴とする請求項１記載の結線方法。
- 仮想円周の円周上に導電性を有する複数のセグメントが互いに絶縁された状態で一定角度毎に一体に設けられると共に、前記仮想円の半径方向外方側へ向いた前記複数のセグメントの各外側面に、巻線の一部が係止された係止部を溶接することで結線した整流子を有する回転電機で、前記溶接による前記結線を施すための結線方法であって、
前記仮想円の半径方向に沿って前記複数の係止部のうち前記結線を施す対象係止部を通る軸線上又は当該軸線の近傍に設けられたアース電極、及び、当該アース電極の周囲で前記軸線周りに互いに離間した状態で一定角度毎に設けられた複数の主電極を用い、
前記複数の主電極の少なくとも何れか１つを前記軸線に沿って前記対象係止部に接近させて前記対象係止部に接触させる主電極接近工程と、
前記主電極接近工程に前後して前記対象係止部に対する前記主電極の接近方向に沿って前記対象係止部を有する前記セグメントに前記アース電極を接近させ、当該セグメントに前記アース電極を接触させるアース電極接近工程と、
前記主電極が前記対象係止部に接触し且つ前記アース電極が前記対象係止部を有する前記セグメントに接触した状態で前記主電極に電圧を印加して溶接電流を流す通電工程と、
を含めて構成される結線工程を有すると共に、１乃至複数回の結線工程終了した状態で前記軸線周りに前記複数の主電極を一体的に回転させる主電極回転工程を設けた、
ことを特徴とする結線方法。 - 前記主電極と前記アース電極との間の空隙を介して前記対象係止部又は前記対象係止部の近傍に所定圧力の気体を吹き掛けるブロー工程を設けた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の結線方法。 - 回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、
前記対象係止部へ向けて開口した略筒形状に形成されて、その内側の第１電極収容部を前記第１電極が絶縁された状態で貫通すると共に、前記対象係止部側の開口端の少なくとも一部が前記対象係止部に対応したセグメントへ接触可能な第２電極と、
前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第２電極を接離移動可能に保持する第２電極保持手段と、
前記第１電極収容部の開口方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、
第２電極が前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で前記第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、
を備えるヒュージングマシン。 - 前記第１電極収容部の軸心周りに前記第１電極収容部の開口端の一部を前記対象係止部へ接触可能とし、且つ、前記軸心周りに前記第２電極を回動可能に前記第２電極保持手段が保持する、
ことを特徴とする請求項５記載のヒュージングマシン。 - 回転電機の複数のセグメントの各外側面に設けられて巻線の一部が係止された複数の係止部のうち結線を施す対象係止部の側方に設けられた第１電極と、
前記第１電極を略中心にして前記対象係止部への方向を軸方向とした軸周りに互いに離間した状態で前記第１電極の至近に配置された複数の第２電極と、
前記対象係止部への方向に沿って前記対象係止部に対して前記第１電極を接離移動可能に保持する第１電極保持手段と、
前記第１電極保持手段による前記第１電極の前記対象係止部に対する接離方向に沿って前記複数の第２電極を接離移動可能で且つ前記第１電極を略中心として前記軸周りに前記複数の第２電極を一体的に回動可能に保持する第２電極保持手段と、
前記複数の第２電極の何れか１つが前記対象係止部に接触して前記第１電極が前記対象係止部に対応したセグメントに接触した状態で第２電極に電圧を印加し、前記第２電極から前記対象係止部を介して前記第１電極に溶接電流を流す溶接電源と、
を備えるヒュージングマシン。 - 前記第１電極の少なくとも一部との間に空隙を介して前記第２電極を配置すると共に、
前記空隙を介して前記対象係止部側の前記第１電極及び第２電極の端部近傍から前記対象係止部に対して所定圧力の気体を吹き掛けるエアブローを備える、
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載のヒュージングマシン。
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