JP3894483B2 - 回転電機の巻線部材および巻線組立の製造方法並びにその巻線部材の製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば乗用車、トラックなどに搭載される車両用交流発電機などの回転電機の巻線部材の製造方法およびこの巻線部材を複数組み合わせた巻線組立の製造方法並びにその巻線部材の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−１７６７５２号公報（特に、第８頁左欄２３〜４６行および図８）。
【０００３】
この出願と同じ出願人は、この種の回転電機の巻線部材および巻線組立の量産性を向上するための技術を特開２００２−１７６７５２号公報で提案した。この先行技術において、回転電機の巻線組立は複数の巻線組合体を有し、この巻線組合体は２つの巻線部材を組み合わせて構成される。この巻線部材は、線材を連続的にターンして製造されるものであり、多数の導体セグメントを互いに接合するものに比べて、その量産性を改善することができた。
【０００４】
この先行技術では、その図８に示す一対の板状巻芯を用いて、複数の線材を同時に螺旋状に巻回する製造方法が提案されている。この板状巻芯は、それぞれの外面に複数の線材を拘束するための複数の突起を有する。この板状巻芯を使用する方法によれば、複数の線材、例えば１２本の線材を、一対の板状巻芯に巻き付け、順次折り畳むことにより、例えば１２本の巻線部材を同時に形成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この先行技術に示された一対の板状巻芯は、それぞれの外面に設けられた複数の突起の間隔が固定されているため、複数の各巻線部材のピッチ、すなわち隣接する２つの直線部の間隔を変更することが困難である。また、これらの各直線部の長さの調整のためには、幅の異なる板状巻芯を複数を用意して置いて、それらを取り替える必要があり、この直線部の長さの調整も容易ではない。
【０００６】
この発明は、このような隣接する直線部の間のピッチおよび各直線部の長さの調整を容易に行なうことができる改良された回転電機の巻線部材の製造方法を提案するものである。
また、この発明は、複数の巻線部材を有し、それぞれの巻線部材について、隣接する直線部の間のピッチおよび各直線部の長さの調整を容易に行なうことができる改良された回転電機の巻線組立の製造方法を提案するものである。
さらに、この発明は、隣接する直線部の間のピッチおよび各直線部の長さの調整を容易に行なうことができる改良された回転電機の巻線部材の製造装置を提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、少なくとも１本の線材に、第１ターン部と、直線部と、第２ターン部とを形成する巻回工程を含んだ回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記巻回工程が、
所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程と、
少なくとも１本の線材をターン平面上でターンさせて前記第1ターン部を形成する第１のターン工程と、
この第１のターン工程の後で、前記線材を前記所定寸法Ｌだけ進める線材送り工程と、
この線材送り工程の後で、前記ターン平面上で前記線材を前記第1ターン部と同じ方向にターンさせ、前記第2ターン部を形成するとともに、前記第1ターン部と第2ターン部との間に前記直線部を形成する第２のターン工程と、
前記第２ターン部を形成した後で、前記直線部が前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離れるように前記直線部を前記ターン平面から押し出す押出し工程とを含んでいることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、ターン機構を使用し、前記第１ターン部と第２ターン部が前記線材送り工程の前後において、前記ターン機構によって形成されることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記ターン機構が、中心軸とその周りで回転する成形ローラとを有し、前記中心軸と成形ローラとの間に形成された成形ギャップにおいて、前記線材を前記成形ローラの回転によってターンさせ、前記第１ターン部および第２ターン部を形成することを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記ターン機構が前記ターン平面を有する回転板と、前記ターン平面に垂直に配置され前記回転板の回転中心に設けられた中心軸と、前記ターン平面と垂直に前記回転板に設けられ前記中心軸の周りで回転する成形ローラとを有し、前記中心軸と成形ローラとの間の成形ギャップに送られた線材を前記成形ローラの回転によってターンさせ、前記第１ターン部および第２ターン部を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記中心軸も前記回転板に取り付けられており、前記回転板とともに回転することを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記線材を送る線材送り機構を使用し、この線材送り機構は前記線材を挟む一対の送りローラを有し、この送りローラによって前記線材を保持した状態で、上記ターン機構が前記線材をターンさせることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記回転板の軸方向に移動可能な押出し部材を使用し、この押出し部材によって、前記直線部が前記ターン平面から押し出されることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、好ましくは、前記回転板をその軸方向に移動させる回転板移動機構を使用し、この回転板移動機構によって前記第１ターン部と第２ターン部の傾きが調整されることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、複数の巻線部材を有し、それぞれの巻線部材が、複数の第１直線部と、複数の第２直線部と、前記各第１直線部とその一側でそれに隣接する前記第2直線部とを接続する複数の第1ターン部と、前記各第1直線部とその他側でそれに隣接する前記第2直線部とを接続する複数の第2ターン部とを持つように、線材を巻回する巻回工程を経て形成される回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記各巻線部材の巻回工程が、
所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程と、
少なくとも１つの線材を送り、前記所定寸法Ｌに基づき前記第１直線部の長さを設定する第１の線材送り工程と、
この第１の線材送り工程の後で、前記線材をターン平面上でターンさせて１つの前記第1ターン部を形成し、併せて１つの前記第１直線部を形成する第１のターン工程と、
この第１のターン工程の後で、前記１つの第１直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記１つの第１直線部を押出す第１の押出し工程と、
この第１の押出し工程の後で、前記線材を送り、前記所定寸法Ｌに基づき前記第２直線部の長さを設定する第２の線材送り工程と、
この第２の線材送り工程の後で、前記ターン平面上で前記線材を前記１つの第1ターン部と同じ方向にターンさせ、１つの前記第2ターン部を形成するとともに、前記１つの第1ターン部と１つの第2ターン部との間に１つの前記第２直線部を形成する第２のターン工程と、
この第２のターン工程の後で、前記１つの第２直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記１つの第２直線部を押出す第２の押出し工程とを含んでいることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記複数の前記巻線部材を、それぞれの第1直線部、第2直線部、第1ターン部、第2ターン部が並列するように互いに編み込むことを含むことを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記巻回工程を繰り返すことにより前記複数の巻線部材が形成され、この複数の巻線部材を形成した後に、前記複数の巻線部材を互いに編み込むことを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記巻回工程を終えた１つの巻線部材に対し、他の巻線部材を前記巻回工程により巻回しながら、同時に編み込むことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記巻回工程において、複数本の線材が同時に巻回され、複数の巻線部材を形成しながら、同時にこれらの複数の巻線部材を互いに編み込むことを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記巻回工程において、相対向する２つのターン平面のそれぞれにおいて巻線部材が互いに相手側に押し出されるようにして巻回され、互いに編み込まれることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記巻回工程において、相対向する２つのターン平面のそれぞれにおいて巻線部材が互いに相手側に押し出されるようにして巻回されながら、それぞれが前記巻回工程を終えた他の巻線部材に編み込まれることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記線材が絶縁電線であり、前記ターン平面上で前記巻線部材を巻回しながら前記絶縁電線に接続端子を形成するために、その所定部分の絶縁被膜を剥離することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、さらに、前記各巻線部材を巻回し、互いに編み込んだ後に、各巻線部材を変位させる変位工程を有し、この変位工程では、前記複数のそれぞれの巻線部材の前記各第1直線部の第1端部と前記各第2直線部の第1端部とを互いに反対の方向に変位させ、併せてそれぞれの巻線部材の前記各第2直線部の第2端部と前記各第１直線部の第２端部とを互いに反対の方向に変位させ、前記各第1直線部に第１平行直線部を、また前記各第2直線部に第２平行直線部を形成することを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記変位工程では、第1、第2の前記巻線部材を組み合わせた前記巻線組合体が複数形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、前記第1の巻線部材の前記各第1平行直線部の上に前記第2の巻線部材の前記第2平行直線部が重ねられ、また前記第1の巻線部材の前記各第2平行直線部の下に前記第2の巻線部材の前記各第1平行直線部が重ねられることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、さらに前記変位工程の後に巻線組立を鉄心のスロットに挿入する挿入工程を有し、この挿入工程では、前記複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、前記第1の巻線部材の前記第1平行直線部が第1層に、前記第2の巻線部材の前記第2平行直線部が第2層に位置し、またこの所定のスロットから所定数離れたスロットでは、前記第2の巻線部材の前記第1平行直線部が第1層に、前記第1の巻線部材の第2平行直線部が第2層に位置するように、組み合わされて挿入されることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、さらに前記挿入工程の後に、各巻線部材の端部を互いに接合する接合工程を有することを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、さらに、前記各巻線部材について、前記各第１直線部が位置する第１平面と、前記各第２直線部が位置する第２平面とが互いに近づくように押圧する押圧工程を有することを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、好ましくは、前記押圧工程が前記編み込みの後で、前記変位工程の前に行なわれることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、第1ターン部と、直線部と、第2ターン部とを有する回転電機の巻線部材の製造装置であって、
線材を巻回するターン平面を有する回転板と、この回転板を間欠的にその軸線の周りで回転させる第１モータと、前記ターン平面に垂直に配置され前記回転板の軸線上に位置する中心軸と、前記ターン平面に垂直に前記回転板に取り付けられ前記中心軸に成形ギャップを隔てて対向してその周りで回転する成形ローラと、線材を挟みながら前記成形ギャップへ送り込む線材送り機構と、この線材送り機構を間欠的に駆動する第２モータと、この第２モータによる前記線材の送り寸法Ｌを設定する第１設定要素と、前記回転板の軸方向に移動可能な押し出し部材と、この押し出し部材を間欠的に駆動する第３モータと、この第３モータによる前記押し出し部材の押し出し寸法ｐを設定する第２設定要素とを備え、
前記線材を前記ターン平面上で前記第１モータによりターンさせて前記第1ターン部を形成し、
またこの第１ターン部を形成した後で、前記線材を前記第１設定要素に基づき前記第２モータにより所定寸法Ｌだけ進め、
その後、前記ターン平面上で前記線材を前記第１モータにより前記第1ターン部と同じ方向にターンさせ、前記第2ターン部を形成するとともに、前記第1ターン部と第2ターン部との間に前記直線部を形成し、
前記第２ターン部を形成した後で、前記直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記第３モータにより前記直線部を押し出す動作を行なうことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、好ましくは、前記中心軸も前記回転板に取り付けられ、前記回転板とともに回転するようになっていることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、好ましくは、前記線材送り機構が前記線材を保持した状態において、前記回転板の回転により前記第１ターン部と第２ターン部が形成されることを特徴とする。
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、好ましくは、さらに前記回転板をその軸方向に移動させる回転板移動機構が設けられ、この回転板移動機構によって前記第１ターン部と第２ターン部の傾きが調整されることを特徴とする。
さらに、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、好ましくは、さらに剥離機構が設けられ、前記線材を絶縁電線とし、その所定部分の絶縁被覆を前記剥離機構によって剥離することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［回転電機の巻線部材および巻線組立についての説明］
この発明による回転電機の巻線部材の製造方法および巻線組立の製造方法並びに回転電機の巻線部材の製造装置の実施の形態について説明する前に、この発明によって製造される回転電機の巻線部材と巻線組立について説明する。
【００１８】
図１はこの発明の回転電機の巻線組立の製造方法によって製造される回転電機の巻線組立を示す展開図、図２は図１に示す巻線組立の中の１つの巻線部材の一部を示す斜視図、図３は図１に示す巻線組立の中の１つの巻線組合体の一部を示す斜視図である。
【００１９】
図１に示す巻線組立１０は複数の巻線組合体１２を含み、具体的には例えば６つの巻線組合体１２Ａから１２Ｆを含んでいる。この巻線組合体１２Ａから１２Ｆのそれぞれは、図１の左端から右端まで螺旋状に連続している。それぞれの巻線組合体１２は図３に示すように、複数の巻線部材１５を組み合わせて構成され、具体的には、２つの巻線部材１５１、１５２を組み合わせて構成される。それぞれの巻線部材１５は、図２に示すように、１つの絶縁線材を螺旋状に巻回して構成される。図１に示す巻線組立１０は、６つの巻線組合体１２を含み、各巻線組合体１２が２つの巻線部材１５を含むので、合計１２本の巻線部材１５を含む。この巻線部材に使用される線材は、絶縁被覆された銅線など導電材料の長尺部材であり、例えば断面が円形の導電部材をエナメル被膜で覆ったものである。しかし、断面が長方形の被覆された線材を使用することもできる。
【００２０】
各巻線部材１５は、図２に示す展開状態において、第１平面に位置する複数の第１直線部１５Ａと、第２平面に位置する複数の第２直線部１５Ｂと、複数の第１ターン部１５Ｃと、複数の第２ターン部１５Ｄとを有し、これらが連続するように、一本の絶縁線材を巻回して構成される。複数の第１直線部１５Ａの位置する第１平面と、複数の第２直線部１５Ｂの位置する第２平面とは、互いに僅かな間隙を介して互いに平行に相対向している。複数の第１直線部１５Ａのそれぞれは、互いに平行な第１平行直線部１５ａ１を有し、また、この第1平行直線部１５ａ１から折れ曲がった２つの傾斜部１５ａ２、１５ａ３を有する。各傾斜部１５ａ２は図２において巻線部材１５の上側に、また各傾斜部１５ａ３はその下側に位置する。第１平行直線部１５ａ１の長さをＬ１、２つの傾斜部１５ａ２、１５ａ３の長さをＬ２とすると、第１直線部１５Ａの長さＬは、Ｌ＝Ｌ１＋２Ｌ２となる。
【００２１】
複数の第２直線部１５Ｂのそれぞれは互いに平行な第２平行直線部１５ｂ１を有し、またこの第2平行直線部１５ｂ１から折れ曲がった２つの傾斜部１５ｂ２、１５ｂ３を有する。各傾斜部１５ｂ２は図２において巻線部材１５の上側に、各傾斜部１５ｂ３はその下側に位置する。第２平行直線部１５ｂ１の長さは第１平行直線部１５ａ１と同じＬ１であり、また傾斜部１５ｂ２、１５ｂ３の長さは傾斜部１５ａ２、１５ａ３と同じＬ２とされる。したがって、第２直線部２１Ｂの長さＬも第１直線部２１Ａの長さＬと同じである。
【００２２】
隣接する２つの第１平行直線部１５ａ１の間隔および隣接する２つの第２平行直線部１５ｂ１の間隔は互いに等しく、例えば２Ｐとされる。また、各第２平行直線部１５ｂ１は、各第１平行直線部１５ａ１に対して平行に配置され、隣接する２つの平行直線部１５ａ１のちょうど中間に、位置している。その結果、隣接する第１平行直線部１５ａ１と第２平行直線部１５ｂ１の間隔はＰとなっている。
【００２３】
複数の第１ターン部１５Ｃは、図２において巻線部材１５の上側に位置し、また複数の第2ターン部１５Ｄはその下側に位置している。複数の第1ターン部１５Ｃのそれぞれは、各第1直線部１５Ａと、その一側でそれに隣接する第2直線部１５Ｂとを第１平面と第２平面の間で接続する。詳しくは、各第1ターン部１５Ｃは、各第1平行直線部１５ａ１から折れ曲がった傾斜部１５ａ２と、その第１平行直線部１５ａ１の一側でそれに隣接する各第２平行直線部１５ｂ１から折れ曲がった傾斜部１５ｂ２とを、第１平面と第２平面間で互いに接続する。
複数の第2ターン部１５Ｄのそれぞれは、各第１直線部１５Aと、その他側でそれに隣接する各第２直線部１５Ｂとを第１平面と第２平面の間で接続する。詳しくは、各第２ターン部１５Ｄは、各第１平行直線部１５ａ１から折れ曲がった傾斜部１５ａ３と、その第１平行直線部１５ａ１の他側でそれに隣接する第２平行直線部１５ｂ１から折れ曲がった傾斜部１５ｂ３とを、第１平面と第２平面間で互いに接続する。
【００２４】
巻線組合体１２は図３のように構成され、図１に示す巻線組立１０を構成する各巻線組合体１２Ａから１２Ｆのそれぞれが図３に示すように構成される。もちろんこの図３も展開状態を示す。巻線組合体１２は２つの巻線部材１５１、１５２を組み合わせたものである。図３に展開して示された巻線組合体１２において、巻線部材１５１の第１平行直線部１５ａ１には、その下に、他の巻線部材１５２の第２平行直線部１５ｂ１が重ねられ、また、巻線部材１５１の第２平行直線部１５ｂ１には、その上に、他の巻線部材１５２の第１平行直線部１５ａ１が重ねられる。
【００２５】
図１に示す巻線組立１０は、円筒状に成形される固定子鉄心の内周に所定の間隔で形成された複数のスロットに装着される。この固定子鉄心に装着された状態では、巻線組立１０もその全体が円筒状となるが、図１では、これを１つの平面上に展開して図示している。固定子鉄心に装着された状態では、１つのスロットに、巻線部材１５１の第１平行直線部１５ａ１が挿入され、その下に巻線部材１５２の第２平行直線部１５ｂ１が重ねて挿入される。このスロットからピッチＰに等しい距離だけ離れた別のスロットには、巻線部材１５１の第２平行直線部１５ｂ１と、その上に、巻線部材１５２の第１平行直線部１５ａ１が重ねられて、挿入される。
【００２６】
［回転電機の巻線部材１５の製造方法の発明に関する実施の形態の説明］
実施の形態１．
さて、この発明による回転電機の巻線部材１５の製造方法に関する実施の形態１について説明する。
この発明による巻線組立１０の製造方法は、巻線部材１５の巻回工程から、編み込み工程、押圧工程、変位工程、挿入工程の順番に実行されるが、編み込み工程以降の製造工程は、巻線部材を使用した巻線組立の製造方法となるので、まず最初に、この発明による巻線部材１５の巻回工程を中心とする巻線部材の製造方法に関する実施の形態１について説明し、その後で、その巻線部材を使用した巻線組立の製造方法に関する実施の形態ついて説明することとする。
【００２７】
＜使用する巻線機械の主要構成＞
実施の形態１において使用される巻線機械２０の主要構成を図４に示す。なお、図４（ａ）はその平面図であり、図４（ｂ）はその正面図である。この巻線機械２０は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ターン機構３０と、線材送り機構５０と、押出し機構６０とを有し、巻線部材１５に使用される線材１７を螺旋状に巻回する。
ターン機構３０は、回転板３１と、中心軸３３と、成形ローラ３５とを有する。ターン機構３０はまた回転板３１を回転駆動する回転駆動機構３７を有し、回転板３１は、その軸線Ｏ―Ｏを中心に矢印Ａ１、Ａ２方向に、間欠的に回転駆動される。この回転板３１は例えば円形であり、その一面に円形の回転平面３２を有する。この回転平面３２は、線材１７を螺旋状に成形するためのターン平面を構成する。中心軸３３は、軸線Ｏ―Ｏ上に配置されている。この中心軸３３は、回転板３１に直接取り付けられるか、または回転板３１と別に構成される場合には、その軸線Ｏ―Ｏ上に配置される。この中心軸３３は、直径ｄ１の円形の断面を有する。
ターン機構３０は、回転板３１をその軸線に沿って往復駆動する回転板移動機構３９を有し、回転板３１は、その軸線Ｏ−Ｏに沿って、矢印Ｂ１、Ｂ２方向に、間欠的に、往復運動するように、駆動される。
【００２８】
成形ローラ３５はターン平面３２上に配置され、回転板３１に取り付けられていて、回転板３１とともに回転する。この成形ローラ３５は中心軸３３よりも径の大きな円形の断面を有し、中心軸３３との間に成形ギャップ３６を形成する。回転板３１の径方向における成形ギャップ３６の寸法は、線材１７の直径ｄに僅かな余裕をプラスした寸法とされる。この余裕は、成形ギャップ３６に対し、線材１７を滑らかに挿入するための余裕として設定される。
【００２９】
線材送り機構５０は、一対の送りローラ５１、５２を有する。この一対の送りローラ５１、５２の少なくとも一方は弾性ローラとされ、送りローラ５１、５２の相互間に線材１７を弾性的に挟みながら、線材１７を成形ギャップ３６に向かって、矢印Ｃ方向に、間欠的に供給する。
【００３０】
押出し機構６０は、押出し部材６１とその往復駆動機構６２を有する。この往復駆動機構６２は、螺旋状に巻回された巻線部材１５の第１直線部１５Ａおよび第２直線部１５Ｂを回転板３１の軸線Ｏ―Ｏに沿って、ターン平面３２から離すように押し出すものであり、押出し部材６１を回転板３１の軸線Ｏ−Ｏに沿って、矢印Ｄ１、Ｄ２方向に間欠的に往復運動するように駆動する。この押出し部材６１は、成形ギャップ３６と線材送り機構５０の間に延びる線材１７の直ぐ上であって、回転板３１の直ぐ近くの位置に配置される。
【００３１】
図４に示す巻線機械２０は、さらに所定寸法Ｌ、ｐを設定する設定要素２３、２５を有する。第１設定要素２３は、間欠的に駆動される線材送り機構５０に対して、その各区同時における線材１７の送り長さＬを設定するものである。また設定要素２５は、押出し部材６１に対して、その押出し長さｐを設定するものである。線材送り長さＬは、図２に示す巻線部材１５の第１、第２直線部１５Ａ、１５Ｂの長さＬに等しく、第１、第２平行直線部１５ａ１、１５ｂ１の長さＬ１と、第２、第３傾斜部１５ａ２、１５ａ３、１５ｂ２、１５ｂ３の長さＬ２との和に等しい。押し出し長さｐは、第１平行直線部１５ａ１と第２平行直線部１５ｂ１との間のピッチＰを決定する。この押し出し長さｐは、例えばｐ＝２Ｐに設定される。
【００３２】
＜巻回工程＞
図５から図２２は、この発明による巻線部材１５の巻回工程を工程順に図示したものである。これらの図に従って、巻線部材１５の巻回工程を詳細に説明する。図５から図２２において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、この巻回工程では、図２４に示すような巻線部材１５が製造される。複数の巻線部材１５について編み込み工程を終了した巻線組立は図３１に示され、この図３１に示すように編み込みが終了した状態で押圧工程、変位工程を経て、図１に示す巻線組立１０となり、鉄心のスロットに挿入される。
【００３３】
（１）第１工程（線材送り工程）（図５、図６参照）
この第１工程は、線材送り工程であり、第１直線部１５Ａの長さを設定する。この工程では、巻線機械２０の回転板３１および押出し部材６１はその動きを休止している。この休止状態において、線材送り機構５０が駆動され、この送り機構５０によって線材１７が矢印Ｃで示すように、成形ギャップ３６に供給される。送りローラ５１、５２の接合点と、成形ギャップ３６とを含む平面が平面E−Eを構成する。線材１７は送り機構５０から成形ギャップ３６に向かって平面E−E上の線材供給ラインを水平に供給されるものとする。線材１７は図６の状態において、その先端が成形ギャップ３６から長さＬだけ左方向に進んだ位置まで送られ、第１直線部１５Ａのための長さＬが設定される。この図６の状態で送り機構５０による線材１７の送りは休止される。図５に示す状態は、図６に示す状態に移行する途中の状態である。なお、この第１工程において、成形ローラ３５は、中心軸３３の真下に位置しており、成形ローラ２３の中心軸は、軸線Ｏ−Ｏの垂直方向のちょうど下に位置している。
【００３４】
（２）第２工程（ターン工程）（図７、図８参照）
この第２工程は、線材１７を曲げるターン工程であり、この工程は、線材１７に１つの第１直線部１５Ａと１つの第１ターン部１５Ｃを形成する工程である。この工程では、線材送り機構５０の回転が休止しており、線材１７は送りローラ５１、５２の間で、挟み込まれて、保持される。回転板３１は矢印Ａ１方向に回転される。この回転板３１の回転に基づき、線材１７の、成形ギャップ３６から突出した部分が成形ローラ３６の回転により、中心軸３３の外周面に沿ってターン平面３２上で曲げられる。図７は図６の状態から回転板３１が９０度回転した状態を示し、中心軸３３の周りに１つのターン部１５Ｃのほぼ半分が形成されている。
図６に示す状態と図７に示す状態との間において、回転板３１はその軸線Ｏ―Ｏに沿って矢印Ｂ１の方向に移動され、ターン部１５Ｃの角度を調整する。
なお、この第２工程では、押出し部材６０はまだ動きを休止している。
【００３５】
第２工程では、図７から図８に示す状態まで、回転板３１が矢印Ａ１方向にさらに９０度回転される。図８では、回転板３１は図６の状態から１８０度回転しており、成形ローラ３５は中心軸３３の真上に位置し、線材１７は平面Ｆ−Ｆ上を水平に延びて、その先端は右方向に向いている。平面Ｆ−Ｆは平面Ｅ−Ｅと平行であり、ほぼ中心軸３３の直径ｄ１に等しい寸法だけ平面Ｅ−Ｅより上に位置する。中心軸３３の回りでは、線材１７が１８０度ターンされた１つのターン部１５Ｃが完全に形成されている。このターン部１５Ｃの内径は、中心軸３３の直径ｄ１にほぼ等しい。また、線材１７の先端とターン部１５Ｃとの間には、１つの第１直線部１５Ａが形成されている。この第１直線部１５Ａとターン部１５Ｃは、図２の巻線部材１５の左端部分に相当するが、まだ変位工程が実行されていないので、第１平行直線部１５ａ１、傾斜部１５ａ２、１５ａ３は形成されておらず、第１直線部１５Ａは直線状となっている。回転板３１の回転は、図８の状態で休止される。なお、図７から図８の状態に移る間に、回転板３１は矢印Ｂ１と逆の矢印Ｂ２の方向に、軸線Ｏ―Ｏに沿って戻る。
この第２工程では、平面Ｆ−Ｆ上に位置する第１直線部１５Ａと、第１ターン部１５Ｃとを含んだ巻線部材１５の半分のターンが形成される。
【００３６】
（３）第３工程（押出し工程）（図９、図１０参照）
この第３工程は直線部に対する押出し工程である。この押出し工程では、第２工程において、半分のターンが形成された後、押出し部材６１が、矢印Ｄ１方向に、軸線Ｏ−Ｏに沿って駆動され、１つの第１直線部１５Ａがターン平面３２から離れるように、平面Ｆ−Ｆ上で押し出される。図９に示す状態は、回転板３１の動きと、送り機構５０による線材１７の送りがともに休止し、線材１７が送りローラ５１、５２間に保持された状態であり、この状態において、押出し部材６１が矢印Ｄ１方向に軸線Ｏ−Ｏに沿って移動し、１つの第１直線部１５Ａをターン平面３２から離すように所定寸法ｐだけ押し出す。押出し部材６１は、図９に示す状態から図１０に示す状態の間に矢印Ｄ１と逆の矢印Ｄ２方向に元の位置に戻る。また、図９に示す状態と、図１０に示す状態との間において、回転板３１は矢印Ａ１と逆の矢印Ａ２方向に、成形ローラ３５が中心軸３３の真下に位置する状態に戻される。
【００３７】
（４）第４工程（線材送り工程）（図１１、図１２参照）
この第４工程は、第１工程と同じ線材送り工程であり、図４に示す巻線機械２０の各部は第１工程と同じに動かされる。この第４工程では、１つのターン部１５Ｃと、次のターン部１５Ｄとの間に、第２直線部１５Ｂのための所定の長さＬが平面Ｅ−Ｅ上に設定される。この第４工程では、回転板３１および押出し部材６１の動きは休止しており、線材送り機構５０による線材１７の送りが行なわれる。図１１は送り機構５０によって線材１７が平面Ｅ−Ｅに沿って、矢印Ｃ方向に、送られる途中の状態を示し、線材１７はさらに図１２に示す状態まで、図１０に示す状態から長さＬだけ送り機構５０によって送られる。図１２の状態において、平面Ｅ−Ｅ上で、線材１７のターン部１５Ｃと、成形ギャップ３６に挟まれた部分との間に、長さＬが与えられる。図１２に示す状態において、送り機構５０による線材１７の送りは休止される。
【００３８】
（５）第５工程（ターン工程）（図１３、図１４参照）
この第５工程は、ターン工程であり、巻線機械２０の各部は第２工程と同じに動き、次のターン部１５Ｄが形成される。この第５工程では、線材送り機構５０による線材１７の送りは休止され、代わって、回転板３１が矢印Ａ１方向に、再び駆動される。図１３は、図１２から回転板３１が矢印Ａ１方向に９０度回転した状態を、また図１４は、図１３から回転板３１がさらに９０度矢印Ａ１方向に回転した状態をそれぞれ示す。線材１７のターン部１５Ｃを長さＬだけ進めた部分が成形ギャップ２４に挟まれた状態で回転板３１が回転し、成形ローラ３５も回転するので、ターン部１５Ｃから長さＬだけ隔たった位置に、次のターン部１５Ｄが形成される。図１４において、平面Ｅ−Ｅ上には、第１直線部１５Ａが位置しており、また平面F−F上で、ターン部１５Ｃとターン部１５Ｄとの間には、１つの第２直線部１５Bが形成される。ターン部１５Ｄの内径は、中心軸３３の直径ｄ１にほぼ等しい。
以上の第４工程と第５工程において、第２直線部１５Bと第２ターン部１５Ｄとを含む巻線部材１５の次の半分のターンが形成される。また以上の第１工程から第５工程において、線材１７に、第１直線部１５Ａと、ターン部１５Ｃと、第２直線部１５Ｂと、ターン部１５Ｄとを含む巻線部材１５の１つのターンが形成される。
【００３９】
（６）第６工程（押出し工程）（図１５、図１６参照）
この第６工程は押出し工程であり、巻線機械２０の各部の動きは、図９、図１０に示す第３工程と同じである。第５工程で巻線部材１５の次の半分のターンが形成された後、この第６工程では、押出し部材６１が再び矢印Ｂ１方向に往復駆動され、第５工程で形成された１つの第２直線部１５Ｂが、平面Ｆ−Ｆ上で、ターン平面３２から離れるように、所定寸法ｐだけ押出される。押出し部材６１は図１４に示す状態と図１５に示す状態との間で、矢印Ｄ１方向に押出され、図１５に示す状態と、図１６に示す状態との間で、矢印Ｄ１と逆の矢印Ｄ２方向に移動されて元に戻る。この第６工程では、送り機構５０による線材１７の送りは休止されている。一方、回転板３１の回転は、図１４から図１５に示す状態までは休止され、図１５の状態と図１６に示す状態との間において、矢印Ａ１と逆の矢印Ａ２方向に戻る。
【００４０】
（７）第７工程（線材送り工程）（図１７、図１８参照）
この第７工程は線材送り工程であり、この工程では、巻線機械２０の動きは、図５、図６に示した第１工程、および図１１、図１２に示した第４工程と同じである。回転板３１の回転が図１６の状態で休止した状態が維持され、線材１７が送り機構５０により矢印Ｃの方向に、供給ラインに沿って送られる。図１７では、図１６の状態から長さＬ／２だけ、また図１８では図１６の状態から長さＬだけ、それぞれ供給ラインに沿って線材１７が左方向に送られる。図１８では、ターン部１５Ｄが図１６の状態から長さＬだけ左に進められ、平面Ｅ−Ｅ上で、このターン部１５Ｄと、成形ギャップ３６に挟まれた部分との間に、長さＬが設定される。
【００４１】
（８）第８工程（ターン工程）（図１９、図２０参照）
この第８工程はターン工程であり、この第８工程では、巻線機械２０の各部の動きは、図７、図８に示した第２工程、および図１３、図１４に示した第５工程と同じである。線材送り機構５０が休止され、線材１７が送りローラ５１、５２の間に挟み込まれて保持され、回転板３１が再び、矢印Ａ１方向に回転される。図１９では、成形ローラ３５が図１８の状態から９０度回転され、また図２０では、成形ローラ３５が図１８の状態から１８０度回転され、次のターン部１５Ｃが形成される。この第８工程において、第１直線部１５Ａと第１ターン部１５Ｃとを含む巻線部材１５の次の半分のターンが形成される。
【００４２】
（９）第９工程（押出し工程）（図２１、図２２参照）
この第９工程は押出し工程であり、この第９工程では、巻線機械２０の各部の動きは、図９、図１０に示した第３工程、および図１５、図１６に示した第６工程と同じである。線材１７が引き続いて送りローラ５１、５２間に保持された状態で、図２１に示すように、押出し部材６１が矢印Ｄ１方向に押出され、第１直線部１５Ａを所定長さｐだけ、ターン平面３２から離すように、押し出す。図２１では、成形ローラ３５は図２０と同じく、中心軸３３の真上の位置に保持されるが、図２２では、成形ローラ３５は矢印Ａ２方向に、成形ローラ３５が中心軸３３の真下に位置するまで戻される。併せて、図２１と図２２の間で、押出し部材６１は矢印Ｄ２方向にもとの位置まで、戻される。
【００４３】
以上第１工程から第９工程について、巻線部材１５の巻回工程を詳細に説明したが、これらの説明から、第１工程から第３工程までの３つの工程、第４工程から第６工程までの３つの工程、および第７工程から第９工程までの３つの工程が、それぞれ１つの巻回工程単位を構成することが理解されよう。これらの巻回工程単位は、それぞれ第１工程、第４工程、第７工程に代表される線材送り工程、第２工程、第５工程、第８工程に代表されるターン工程、および第３工程、第６工程、第９工程で代表される押出し工程を含む。これらの各巻回工程単位では、巻線機械の各部の動きは同じであり、１つの巻回工程単位を繰り返す度に、巻線部材１５の半分のターンが形成され、また形成された半分のターンが、ターン平面から所定寸法ｐだけ、押し出される。したがって、この巻回工程単位を繰り返すことにより、順次巻線部材１５が半分のターンだけ繰り返して形成され、その繰り返しによって、必要なターン数を持った巻線部材１５が製造される。図２３は、７つの巻回工程単位によって、３．５ターン分を形成した状態を示し、また図２４は巻回工程を終了した１つの巻線部材１５を示す。図２４（ａ）は巻線部材１５の平面図、（ｂ）はその正面図である。
【００４４】
実施の形態１の製造方法によれば、巻線部材１５の第１、第２直線部１５Ａ、１５Bの長さＬは、第１工程（図５、図６）、第４工程（図１１、図１２）、第７工程（図１７、図１８）における、線材送り機構５０による線材１７の送り長さＬにより、決定されるので、設定要素７０による長さＬの設定値を変えることにより、容易に変更できる。また、第３工程（図９、図１０）、第６工程（図１５、図１６）、第９工程（図２１、図２２）における、押出し部材６１の押出し長さｐにより、各巻線部材１５の第１平行直線部１５ａ１と第２平行直線部１５ｂ１との間のピッチＰを決定することができ、設定要素７１による長さｐを変更することにより、ピッチＰを容易に変更でき、とくに１つの巻線組合体１２において、部分的に、ピッチＰを変更することも可能となる。また、共通のターン平面３２上で線材１７をターンさせるので、従来の一対の板状巻芯を回転させる方法に比べて、ターン部分を小さくすることができる。
【００４５】
また、実施の形態１ではターン機構３０を使用し、このターン機構３０により第１ターン部１５Cおよび第２ターン部１５Ｄを形成するので、各ターン部を形状を揃えて正確に形成できる。またターン機構３０に、中心軸３３とその周りで回転する成形ローラ３５を用いるので、各ターン部では線材１７が滑らかに曲げられ、線材１７が絶縁電線であっても、ターン部でその絶縁被膜が剥がれるような不都合をなくすることができる。また、中心軸３３と成形ローラ３５との成形ギャップ３６において線材１７を成形ローラ３５の回転によって曲げるので、各ターン部を簡単に曲げることができる。また、成形ローラ３５を中心軸３３とともに回転板３１に設けたものでは、ターン機構３０をより簡単に構成できる。
【００４６】
また、実施の形態１では、線材送り機構５０によって線材１７を保持した状態で、ターン機構３０により線材１７が曲げられるので、その曲げ時に線材１７が動くのを抑え、正確に曲げることができる。また実施の形態１では、回転板３１の軸方向に移動可能な押出し部材６１を使用し、この押出し部材６１によって第１直線部１５Ａ、第２直線部１５Ｂを容易に、ターン平面から離れるように押し出すことができる。さらに、実施の形態１では、回転板３１を軸方向に移動させる回転板移動機構３９を使用するので、回転板３１を軸方向に移動させることにより、容易に、ターン部の角度調整を行なうことができる。
【００４７】
［回転電機の巻線組立１０の製造方法に関する実施の形態の説明］
実施の形態２．
続いて、複数の巻線部材１５を有する回転電機の巻線組立１０の製造方法に関する実施の形態２について説明する。この実施の形態２では、実施の形態１で製造した巻線部材１５が使用され、巻線組立１０が製造される。この巻線組立１０の製造方法では、編み込み工程、押圧工程、変位工程、挿入工程がこの順番に実行される。
【００４８】
＜編み込み工程＞
実施の形態２では、巻回工程によって図２４に示す巻線部材１５を多数製造した後に、１つの巻線部材１５に、他の巻線部材１５を編み込む工程が行なわれる。この編み込み工程について、図２５から図３０を参照して説明する。なお、図２５から図３０において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【００４９】
図２５は、編み込み工程の最初の状態を示す。この編み込み工程では、１つの巻線部材１５１に対して、他の巻線部材１５２を編み込む。図２５では、巻線部材１５１が図の左側に、他の巻線部材１５２がその右側に置かれ、また、巻線部材１５１の右端の第２直線部１５Bの上に、巻線部材１５２の左端の第１直線部１５Ａが交差するように重ねられる。巻線部材１５１のターン部１５Ｃと巻線部材１５２のターン部１５Ｃは、すべて上部に整列しており、それらのターン部１５Ｄはすべて下部に整列している。
【００５０】
図２６は、巻線部材１５２を図２５の状態から９０度だけその巻線軸の周りに回転させるとともに、巻線部材１５２を巻線部材１５１の方向に半分のターンだけ進めた状態を示す。この図２６では、巻線部材１５１、１５２は、１ターン分だけ互いに編み込まれ、巻線部材１５２の左端の第１直線部１５Ａは、巻線部材１５１の右から１つ目の第１直線部１５Ａの下に交差するように重なり、また巻線部材１５２の左から２つ目の第２直線部１５Ｂは、巻線部材１５１の右端の第２直線部１５Ｂの上に交差するように重なっている。
図２７は、巻線部材１５２を図２６の状態からさらに９０度だけその巻線軸の周りに回転させた状態である。巻線部材１５２を巻線部材１５１の方向に進めることはせず、巻線部材１５１、１５２は、図２６と同じく、１ターン分だけ互いに編み込まれている。この図２７の状態では、巻線部材１５１のターン部１５Ｃが上部に位置しているのに対し、巻線部材１５２のターン部１５Ｃは下部に位置しており、それらのターン部１５Ｃの上下位置が互いに逆関係となっている。
【００５１】
図２８は、巻線部材１５２を図２７の状態からさらの９０度だけその巻線軸の周りに回転させるとともに、巻線部材１５２を図２７からさらに半分のターンだけ巻線部材１５１の方向に進めた状態を示す。この図２８では、巻線部材１５１、１５２は、１．５ターン分だけ互いに編み込まれ、巻線部材１５２の左端の第１直線部１５Ａは、巻線部材１５１の右から２つ目の第２直線部１５Ｂの上に交差するように重なっている。
図２９は、巻線部材１５２を図２８の状態からさらに９０度だけその巻線軸の周りに回転させた状態である。巻線部材１５２を巻線部材１５１の方向に進めることはせず、巻線部材１５１、１５２は、図２８と同じく、１．５ターン分だけ互いに編み込まれている。この図２９の状態では、巻線部材１５１、１５２のターン部１５Ｃがすべて上部に整列しており、それらのターン部１５Ｄがすべて下部に整列している。
【００５２】
このように、巻線部材１５２を、９０度だけその巻線軸の周りに回転させるとともに、半分のターン分だけそれらの重なりを増加するように巻線部材１５１の方向に進める工程と、巻線部材１５２をさらにその巻線軸の周りに９０度だけ回転させる工程とを繰り返すことにより、順次巻線部材１５２を半分のターン分ずつ巻線部材１５１に編み込む。
【００５３】
図３０は、巻線部材１５１に対して、巻線部材１５２の編み込みを終了した状態を示す。この図３０において、巻線部材１５２の各第１直線部１５Ａは、第１平面Ｅ−Ｅ上において、巻線部材１５１の隣接する２つの第１直線部１５Ａの間に位置してこれらの第１直線部Ａは互いに並列している。また巻線部材１５２の各第２直線部１５Ｂは、第２平面Ｆ−Ｆ上において、巻線部材１５１の隣接する２つの第２直線部１５Ｂの間に位置し、これらの第２直線部１５Ｂも互いに並列している。また、巻線部材１５２の各第１直線部１５Ａは、巻線部材１５１の各第２直線部１５Ｂの上に交差して重なり、また、巻線部材１５２の各第２直線部１５Ｂは巻線部材１５１の第１直線部１５Ａの下に交差して重なっている。
併せて図３０では、各巻線部材１５１、１５２のターン部１５Ｃはすべて上部に並列し、それらのターン部１５Ｄはすべて下部に並列している。
【００５４】
図３１は、１つの巻線部材１５に対して、１１本の他の巻線部材１５を編み込んだ状態の巻線組立１０を示す。この図３１において、１２本の巻線部材１５の各第１直線部１５Ａは、すべて第１平面Ｅ−Ｅ上で互いにほぼ平行して整列し、各第２直線部１５Ｂは、すべて第２平面Ｆ−Ｆ上で互いにほぼ平行して整列している。また、各第１ターン部１５Ｃは巻線組立１０の上部に整列しており、また各第２ターン部１５Ｄはその下部に整列している。
【００５５】
＜押圧工程＞
実施の形態２では、編み込み工程に続いて、押圧工程が実行される。この押圧工程は、編み込み工程が終了した状態の巻線組立１０に対し、各第１直線部１５Ａの位置する第１平面Ｅ−Ｅと、各第２直線部１５Ｂの位置する第２平面Ｆ−Ｆを互いに接近させるように、押圧する。
【００５６】
この押圧工程は、図３２（Ａ）（Ｂ）に示される。図３２（Ａ）は編み込み工程の終了した巻線組立１０の正面図であり、各巻線部材１５の第１直線部１５Ａの位置する第１平面Ｅ−Ｅと、各第２直線部１５Ｂの位置する第２平面Ｆ−Ｆとは、互いに平行に隔たっているが、図３２（Ｂ）に示すように、各直線部１５Ａ、１５Bの内側面同士がほぼ同一面に位置するように、第１直線部１５Ａと第２直線部１５Ｂの少なくとも一方を相手側に押圧する。
【００５７】
＜変位工程＞
実施の形態２では、押圧工程が終了した巻線組立１０に対して、変位工程が実行される。この変位工程では、図３１に示す巻線組立１０に対して押圧工程を実施した後、巻線組立１０の各巻線部材１５を図２に示す亀甲形状に変形させ、また２つの巻線部材１５を図３に示すように互いに重ね合わせて、複数の巻線組合体１２を構成する。
【００５８】
この変位工程では、複数のピンを有する４つの可動部材８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄが使用される。図３２（Ｃ）に示すように、可動部材８０Ａ、８０Cは各巻線部材１５の第１直線部１５Ａ側に、また可動部材８０Ｂ、８０Ｄはそれと反対側、すなわち、第２直線部１５Ｂ側に、それぞれ配置される。可動部材８０Ａは、各巻線部材１５の第１直線部１５Ａの下端部１５ａｂを同時に移動させる複数のピン８０ａを有し、可動部材８０Ｂは、各巻線部材１５の第２直線部１５Ｂの下端部１５ｂｂを同時に移動させる複数のピン８０ｂを有する。また、可動部材８０Ｃは、各巻線部材１５の第１直線部１５Ａの上端部１５ａａを同時に移動させる複数のピン８０ｃを有し、可動部材８０Ｄは、各巻線部材１５の第２直線部１５Ｂの上端部１５ｂａを同時に移動させる複数のピン８０ｄを有する。
【００５９】
図３３および図３４はこれらの可動部材８０Ａから８０Ｄの移動を示す。これらの図において、可動部材８０Ａは右側へ移動され、各ピン８０ａによって、各第１直線部１５Ａの下端部１５ａｂを右側へ移動させる。可動部材８０Ｂは、可動部材８０Ａと反対方向に左側へ移動され、各ピン８０ｂによって、各第２直線部１５Ｂの下端部１５ｂｂを左側へ移動させる。また、可動部材８０Ｃは、左側へ移動され、各ピン８０ｃによって、各第１直線部１５Ａの上端部１５ａａを左側へ移動させる。可動部材８０Ｄは可動部材８０Ｃと反対に右側へ移動され、各ピン８０ｄによって、各第２直線部１５Ｂの上端部１５ｂａを右側へ移動させる。これらの可動部材８０Ａから８０Ｄの移動の結果、各巻線部材１５は図３４に実線で示す状態から、点線で示す状態へ変位される。
【００６０】
図３４から明らかなように、第１平面Ｅ−Ｅ上に位置する各第１直線部１５Ａは、その上端部１５ａａが左側へ、その下端部１５ａｂが右側へそれぞれ移動し、第１平行直線部１５ａ１と、傾斜部１５ａ２、１５ａ３を持つ結果となる。また、第２平面Ｆ−Ｆ上に位置する各第２直線部１５Ｂは、その上端部１５ｂａが右側へ、その下端部１５ｂｂが左側へそれぞれ移動し、第２平行直線部１５ｂ１と、傾斜部１５ｂ２、１５ｂ３を持つ結果となる。このようにして、図２に示すような変位された巻線部材１５が形成される。
【００６１】
次に、図３４において、実線で示す巻線部材１５と、一点鎖線で示す別の巻線部材１５との関係に着目する。この別の巻線部材１５は、変位工程の前に、その第１直線部１５Ａが、実線で示す巻線部材１５の第２直線部１５Ｂとその長さ方向の中点Ｇで交差しており、可動部材８０Ａから８０Ｄの移動後には、点線で示す第２並行直線部１５ｂ１の上に重なる結果になる。同様に、一点鎖線で示す巻線部材１５の第２直線部１５Ｂは、実線で示す巻線部材１５の第１直線部１５Ａとその中点Ｇで交差しており、可動部材８０Ａから８０Ｄの移動の結果、点線で示す第１並行直線部１５ａ１の下に重なる結果になる。このようにして、変位工程では、図３に示すように、２つの巻線部材１５の平行直線部１５ａ１，１５ｂ１が互いに重なり、巻線組合体１２が形成される。
【００６２】
＜挿入工程＞
実施の形態２では、変位工程の後で、巻線組立１０を回転電機の固定子鉄心のスロットに挿入する挿入工程が実行させる。固定子鉄心は平板状に展開して構成され、その一面に、複数のスロットが所定の間隔で形成される。巻線組立１０は、各巻線組合体１２の互いに重なり合った平行直線部１５ａ１、１５ｂ１が１つのスロットに挿入され、平行直線部１５ａ１がそのスロット内の内層に、また平行直線部１５ｂ１がそのスロットの外層に位置する。このスロットからＮ個離れた別のスロットに、同じ巻線組合体１２の互いに重なり合った別の平行直線部１５ｂ１、１５ａ１が挿入される。この別のスロットでは、平行直線部１５ｂ１が内層に、また平行直線部１５ａ１が外層に位置するようにして、挿入される。
すべての巻線組合体１２を同様にして、各スロットに挿入した後、固定子鉄心を各スロットが内周に位置するようにして円筒状に曲げてその両端を接合し、また巻線組立１０に必要な内部結線を行い、必要な巻線部材１５の端部を互いに接合する接合工程が実行され、固定子が完成する。
【００６３】
以上説明した実施の形態２では、押圧工程を変位工程の前に実行したが、変位工程の後で、押圧工程を実行することもできる。
【００６４】
実施の形態２の巻線組立１０の製造方法においても、巻線部材１５の第１、第２直線部１５Ａ、１５Bの長さＬは、第１工程（図５、図６）、第４工程（図１１、図１２）、第７工程（図１７、図１８）における、線材送り機構５０による線材１７の送り長さＬにより、決定されるので、設定要素２３による長さＬの設定値を変えることにより、容易に変更できる。また、第３工程（図９、図１０）、第６工程（図１５、図１６）、第９工程（図２１、図２２）における、押出し部材６１の押出し寸法ｐにより、各巻線部材１５の第１平行直線部１５ａ１と第２平行直線部１５ｂ１との間のピッチＰを決定することができ、設定要素２５による寸法ｐを変更することにより、ピッチＰを容易に変更でき、とくに１つの巻線組合体１２において、部分的に、ピッチＰを変更することも可能となる。また、また、共通のターン平面３２上で線材１７をターンさせるので、従来の一対の板状巻芯を回転させる方法に比べて、ターン部分を小さくすることができる。
【００６５】
また、実施の形態２では、複数の巻線部材を、それぞれの第１直線部、第２直線部、第１ターン部、第２ターン部が並列するように、互いに編み込むことにより、容易に巻線組立１０を構成し、とくに複数の巻線部材を形成した後に、この編み込みを行なうことにより、容易に巻線組立１０を構成することができる。
また実施の形態２では、複数の巻線部材１５を巻回し、編み込んだ後に、変位工程により、各第１直線部１５Ａに第１平行直線部１５ａ１を形成し、また各第２直線部１５Ｂに第２平行直線部を形成するので、これらの平行直線部１５ａ１、１５ｂ１が互いに平行する状態で、スロットに容易に挿入できる。
【００６６】
また、実施の形態２では、変位工程において、２つの巻線部材について、第１平行直線部１５ａ１と第２平行直線部１５ｂ１の上下の重なり関係を変更して重ねるので、スロット内における２つの巻線部材の電機特性を均一化でき、とくに所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１平行直線部１５ａ１が第１層に、また第２の巻線部材の第２平行直線部１５ｂ１が第２層に位置し、またこの所定のスロットから所定数離れたスロットでは、第１の巻線部材の第１平行直線部１５ａ１を第２層に、第２の巻線部材の第２平行直線部１５ｂ１を第１層に位置させて、各ターン毎にその位置を変更するので、電気特性のより均一化を図ることができる。
【００６７】
また、実施の形態２では、巻線組立１０を鉄心に挿入した後、各巻線部材の端部を互いに接合するので、挿入作業が簡単に行なうことができ、挿入後に容易に巻線組立の結線を行なうことができる。
また、実施の形態２では、複数の巻線部材１５の各第１直線部１５Ａが位置する第１平面と、各第２直線部１５Ｂが位置する第２平面とを近づける押圧工程を行なうので、スロット内で第１の巻線部材と第２の巻線部材とを近づけることが容易となり、とくに押圧工程を編み込み後で、変位工程前に実行するので、押圧後のより接近した平面において、変位工程をより効率的に実行できる。
【００６８】
実施の形態３．
次にこの発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態３について、図３５を参照して説明する。
この実施の形態３は、１つの巻線部材１５の巻回工程の終了後に、別の巻線部材１５を巻回しながら、同時に巻回工程を終了した巻線部材１５に編み込む方法である。なお、図３５において、実施の形態１、実施の形態２と同じ部分は同じ符号で示している。
【００６９】
巻回工程の終了した巻線部材を図３５の左側に、符号１５１で示す。別の巻線部材はその右側に符号１５３として示されている。図３５では、これらの巻線部材１５１、１５３が互いに２．５ターン分だけ互いに編み込まれた状態が示されている。巻線部材１５３の左端の第１直線部１５Ａは、巻線部材１５１の右から３つ目の第２直線部１５Ｂの上に交差して重なっている。巻線部材１５３は、左から４つ目の第１直線部１５Ａが押出し部材６１によってターン平面３２から寸法ｐだけ押し出された状態である。
【００７０】
図３５に示す状態から、巻線部材１５３には、線材１７を図３５の上方へ、寸法Ｌだけ送る線材送り工程が、例えば図１１、図１２に示す第４工程と同様に実行され、それに引き続いて、線材１７を曲げて、次のターン部１５Ｄと、第２直線部１５Ｂを形成するターン工程が、例えば図１３、図１４に示す第５工程と同様に実行され、さらにその後、第２直線部１５Ｂを寸法ｐだけ押出し部材６１によってターン平面３２から押し出す押出し工程が、例えば図１５、図１６に示す第６工程と同様に実行される。これらの工程の中で、ターン工程では、図３５において巻線部材１５３がその巻線軸の周りに１８０度回転され、巻線部材１５３の左端の第１直線部１５Ａが、図２７と同様に、巻線部材１５１の第１直線部１５Ａの下に交差して重なるようにされる。また、その後の押出し工程では、巻線部材１５３がその半分のピッチだけ、巻線部材１５１との編み込みを増加させるように、巻線部材１５１の方向に押し出され、図２９と同様に、巻線部材１５３の左端の第１直線部分１５Ａが巻線部材１５１の次の第２直線部１５Ｂの上に交差して重なるようにされる。
【００７１】
このようにして、実施の形態３では、巻線部材１５３が巻回されながら、同時に巻線部材１５１に対して、順次編み込まれることとなるので、１つの巻線部材１５の巻回工程と、その編み込み工程とを、同時に実行することができる。このため、特別な編み込み工程を省略し、工程の簡略化と、作業時間の短縮を図ることが可能になる。
【００７２】
実施の形態４．
次にこの発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態４について図３６を参照しながら説明する。この実施の形態３は、複数の巻線部材１５を同時に巻回しながら、併せて、互いに編み込まれた別の巻線部材１５に編み込む方法である。なお、図３６で、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３と同じ部分は同じ符号で示すこととする。
【００７３】
巻回工程の終了した巻線部材を図３６の左側に、符号１５１、１５２で示す。別の巻線部材はその右側に符号１５３、１５４として示されている。図３６では、巻線部材１５１、１５２はそれぞれ巻回工程と編み込み工程を終了しており、互いに編み込まれた巻線部材である。また、図３６では、これらの巻線部材１５１、１５２に対し、別の巻線部材１５３、１５４が互いに２．５ターン分だけ互いに編み込まれた状態が示されている。巻線部材１５３、１５４のそれぞれの左端の第１直線部１５Ａは、巻線部材１５１、１５２の右から３つ目の第２直線部１５Ｂの上に交差して重なっている。巻線部材１５３、１５４は、左から４つ目の第１直線部１５Ａが押出し部材６１によってターン平面３２から寸法ｐだけ押し出された状態である。
【００７４】
図３６に示す状態から、巻線部材１５３、１５４には、線材１７を図３６の上方へ、寸法Ｌだけ送る線材送り工程が、例えば図１１、図１２に示す第４工程と同様に実行され、それに引き続いて、線材１７を曲げて、次のターン部１５Ｄと、第２直線部１５Ｂを形成するターン工程が、例えば図１３、図１４に示す第５工程と同様に実行され、さらにその後、第２直線部１５Ｂを寸法ｐだけ押出し部材６１によってターン平面３２から押し出す押出し工程が、例えば図１５、図１６に示す第６工程と同様に実行される。これらの工程の中で、ターン工程では、図３６において巻線部材１５３、１５４がその巻線軸の周りに１８０度回転され、それらの左端の第１直線部１５Ａが、図２７と同様に、巻線部材１５１、１５２の第１直線部１５Ａの下に交差して重なるようにされる。また、その後の押出し工程では、巻線部材１５３、１５４がその半分のピッチだけ、巻線部材１５１、１５２との編み込みを増加させるように、巻線部材１５１、１５２の方向に押し出され、図２９と同様に、巻線部材１５３、１５４の左端の第１直線部分１５Ａが巻線部材１５１、１５２の次の第２直線部１５Ｂの上に交差して重なるようにされる。
【００７５】
このようにして、実施の形態４では、巻線部材１５３、１５４が巻回されながら、同時に巻線部材１５１、１５２に対して、順次編み込まれることとなるので、２つの巻線部材１５の巻回工程と、その巻線部材２の別の巻線部材１５に対する編み込み工程とを、同時に実行することができる。このため、特別な編み込み工程を省略し、工程の簡略化と、作業時間の短縮を図ることが可能になる。
なお、実施の形態４では、２つの巻線部材１５３、１５４を同時に巻回する方法を図示して説明したが、もっと多くの数の、例えば３本または４本の巻線部材１５を同時に巻回しながら、別の巻線部材１５に編み込むことも可能である。また、別の巻線部材１５１、１５２も２つの巻線部材を互いに編み込んだものとしたが、１つの巻線部材１５に対して編み込む方法、または３つ以上の巻線部材１５を互いに編み込んだものに対して編み込む方法とすることも可能である。
【００７６】
図３７は編み込み工程の終了した別の巻線組立１０Ａを示す。この巻線組立１０Ａは、基本的には図３１の巻線組立１０と同じであるが、端部の構成が図３１と違っている。図３１では、巻線組立１０の左端部および右端部において、１２本のすべての巻線部材１５の端部が同じ下側に延びるように形成されたが、図３７の巻線組立１０Ａでは、６本の巻線部材１５の左端部に位置する第１直線部１５Ａとその右端部に位置する第２直線部１５Ｂが図３７においてその下側に延び、残りの６本の巻線部材１５の左端部に位置する第２直線部１５Ｂとその右端部に位置する第１直線部１５Ａが上側に延びるように、形成されている。このような巻線組立１０Ａも、実施の形態４の方法で、より短時間に、簡単に製造できる。
【００７７】
実施の形態５．
次にこの発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態５について、図３８、図３９を参照して説明する。この実施の形態５は、巻線部材を巻回しながら、同時に編み込む別の方法である。図３８にも、実施の形態１、２、３、４と同じ部分には同じ符号を付している。
【００７８】
図３８では、１つの巻回工程を終了した巻線部材１５１に対して、その両側からそれぞれ別の巻線部材１５２、１５３が、巻回しながら編み込まれる。巻線部材１５２、１５３を巻回するために、２つの巻線機械２０Ａ、２０Ｂが用いられる。これらの巻線機械２０Ａ、２０Ｂは、被膜剥離機構７５が付加されていることを除いて図４に示す巻線機械２０と同じである。巻線機械２０Ａ、２０Ｂは、それぞれのターン平面３２が相対向するように、対向して設置される。図３８の状態では、巻線部材１５１に対して、その左側から巻線部材１５２が巻回されながら編み込まれ、それらの２．５ターン分が互いに編み込まれている。また、巻線部材１５１に対して、その右側から巻線部材１５３が巻回されながら、それらの２．５ターン分が互いに編み込まれている。
【００７９】
図３８に示す２つの巻線機械２０Ａ、２０Ｂは、線材送り機構５０と押出し部材６１との間に、それぞれ、被膜剥離機構７５を配置したものである。この被膜剥離機構７５は、一対のローラの間に線材１７を挟み、線材１７の必要部分の絶縁被覆を剥離するものである。図３８の例では、各巻線部材１５１、１５２、１５３の端部に、被膜剥離機構７５によって、被膜剥離部１５Ｈが形成され、この被膜剥離部１５Ｈでは、線材１７の絶縁被膜が剥離され、内部導体が露出している。この被膜剥離部１５Ｈのうち、とくに巻線部材１５２の右端部の被膜剥離部１５Ｈと、巻線部材１５３の左端部の被膜剥離部１５Ｈは、巻線部材１５１の中央部で、互いに近接配置され、その部分において互いの接続を容易としている。このような巻線部材の構成は、図３９に示すような巻線組立１０Ｂに有効である。図３９に示す巻線組立１０Ｂでは、その中央において、複数の接続端子１５Ｊを構成している。この接続端子１５Ｊは、２つの被膜剥離部１５Ｈを互いに接合して構成される。
【００８０】
実施の形態５は、巻線組立１０Ｂのように中央に接続端子１５Ｊを構成するのに有効であるほか、一対の巻線機械２０Ａ、２０Ｂを用い、２つの巻線部材１５２、１５２をそれぞれの巻線機械により同時に巻回するとともに、編み込むことができ、巻回工程と、編み込み工程の簡略化にも有効である。
【００８１】
なお、図３８では、巻回工程を終了した巻線部材１５１に対し、別の巻線部材１５２、１５３をその左右両側から、巻回しながら編み込む方法であるが、巻線部材１５１を除去し、２つの巻線部材１５２、１５３を、巻回しながら、互いに編み込むような方法とすることもできる。この方法では、２つの巻線機械２０Ａ、２０Ｂによりそれぞれ巻線部材１５２、１５３を巻回しながら、それらの巻線部材１５２、１５３を、同時に編み込むことができ、特別な編み込み工程を実行する必要がなくなる。
【００８２】
［回転電機の巻線部材の製造装置に関する実施の形態についての説明］
さて、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置に関する実施の形態６について説明する。
実施の形態６．
巻線機械２０の主要構成については、説明の都合上、図４を参照して先に説明したが、実施の形態６として、巻線機械２０の構成について、改めて説明する。
【００８３】
図４０は、巻線機械２０の構成を示す正面図であり、図４１はそのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
巻線機械２０は、すでに説明したように、ターン機構３０、線材送り機構５０および押出し機構６０を持っている。図４０、４１には、それらの駆動機構がケース２１とともに図示されている。まず、ターン機構３０の回転板３１は、回転軸４０に取り付けられており、回転駆動機構３７と、回転板移動機構３９によって駆動される。回転軸４０はケース２１を貫通しており、ケース２１の内部には、回転駆動機構３７を構成する電気モータ４１が取り付けられている。電気モータ４１はその回転軸上に歯車４２を有し、この歯車４２が、回転板３１の回転軸４０に取り付けられた歯車４３に噛み合っている。電気モータ４１は、歯車４２、４３を介して、回転板３１を回転駆動する。この電気モータ４１を正および逆回転させることにより、回転板３１は、図４に示す矢印Ａ１、Ａ２方向に回転する。回転板３１の回転量は、電気モータ４１の回転数を設定することにより、設定できる。
【００８４】
ケース２１の内部には、また回転板移動機構３９を構成する電気モータ４５が取り付けられている。この電気モータ４５は、回転板３１をその中心軸に沿って図４の矢印Ｂ１、Ｂ２方向に往復駆動する。回転板３１の回転軸４０は、外周にねじを形成したねじ軸４０ａを有し、このねじ軸４０ａには、筒体４６がねじ込まれている。この筒体４６はベルト４７を介して、電気モータ４５の回転軸に取り付けられた筒体４８に連結されている。電気モータ４５の回転は、筒体４８からベルト４７に伝わり、筒体４６を回転させ、ねじ軸４０ａをその軸線に沿って移動させる。その結果、回転板３１がその軸線に沿って移動される。モータ５６を正および逆回転させることにより、回転板３１は図４に示す矢印Ｂ１、Ｂ２方向に、往復駆動され、その移動量は電気モータ４５の回転数を設定して決められる。
【００８５】
次に、線材送り機構５０について説明する。この線材送り機構５０に対する駆動機構は、電気モータ５５を含む。この電気モータ５５はケース２１の内部に取り付けられている。この電気モータ５５は、一対の送りローラ５１、５２のうちの下側の送りローラ５２を回転駆動する。一対の送りローラ５１、５２は線材１７を挟んで、互いに弾性的に接触しており、そのうちの１つの送りローラ５２を回転駆動することにより、線材１７を送ることができる。また、電気モータ５５が停止した状態では、線材１７は送りローラ５１、５２に挟まれ、線材１７が保持され、その移動にブレーキが掛かった状態となる。送りローラ５２は回転軸５６に取り付けられ、この回転軸５６は、ボールベアリング５７を介して、ケース２１により支持されている。この回転軸５６は連結器５８を介して電気モータ５５の回転軸５９に連結されている。
電気モータ５５の回転量（回転数）は、線材１７に対する送り量Ｌを決定する。巻線部材１５の巻回工程には、線材送り工程（図４、５の第１工程、図１０、１１の第４工程、図１６、１７の第７工程）が含まれており、線材１７を図４の矢印Ｃ方向に送る送り量Ｌが与えられる。この長さＬの設定要素２３が、電気モータ５５の回転量（回転数）を設定し、長さＬを設定する。設定要素２３により、電気モータ５５の回転量を変え、設定長さＬを簡単に変えることができる。
【００８６】
押出し部材６１に対する押出し機構６０は、電気モータ６３を含む。この電気モータ６３はケース２１の内部に取り付けられている。押出し部材６１は、図４０、図４１では、線材１７の供給ラインを確保する切り欠き部６１ａを有し、線材１７の供給ラインを跨いでいる。また、押出し部材６１は、押出し面６２を有し、この押出し面６２は線材１７の供給ラインの前に形成される。巻線部材１５の巻回工程は、ターン工程（図６、７の第２工程、図１２、１３の第５工程、図１８、１９の第８工程）を含んでおり、このターン工程においてターン部１５Ｃ、１５Dとともに、直線部１５Ａ、１５Ｂが形成される。この直線部１５Ａ、１５Ｂは、押出し面６２の直前に延在するように曲げられ、次の押出し工程において、押出し部材６１によって押し出される。
押出し部材６１は、外周にねじを有するねじ軸６５にベアリングを介して取り付けられ、ねじ軸６５が回転しても、押出し部材６１は回転しない。このねじ軸６５は筒体６６を介してケース２１を貫通し、連結器６７を介して、電気モータ６３の回転軸６８に連結されている。筒体６６は内周にねじ軸６５にねじ込まれたねじ孔を有し、ねじ軸６５の回転が、ねじ軸６５の軸方向の移動をもたらす。ねじ軸６５の軸方向の移動に伴い、押出し部材６１が回転板３１の軸線に沿って移動される。電気モータ６３の正転、逆転により、押出し部材６１は図４の矢印Ｄ１、Ｄ２方向に寸法ｐだけ往復駆動される。この押出し部材６１の押出し寸法ｐは、電気モータ６５の回転量（回転数）によって決定される。押出し部材６１による押出し寸法ｐを設定する設定要素３５は、モータ６３の回転量を設定し、押出し寸法ｐを設定する。設定要素３５の設定量を変えることにより、押出し寸法ｐを簡単に変えることができる。
【００８７】
この図４０、４１に示す巻線機械２０の動作の詳細は、図５から図２２について説明したが、要約すると、次の３つの工程、すなわち、線材送り工程、ターン工程、および押出し工程をその順序に実行し、また、これらの３つの工程を繰り返すことにより、線材１７に対し、第１直線部１５Ａ、第１ターン部１５Ｃ、第２直線部１５Bおよび第２ターン部１５Ｄを形成し、それを押し出す。
【００８８】
（１） 線材送り工程
この線材送り工程は、図５と図６に示す第１工程、図１１と図１２に示す第４工程、図１７と図１８に示す第７工程に代表される。この線材送り工程では、電気モータ４１による回転板３１の回転動作は休止され、また電気モータ４５による回転板３１の軸方向の往復動作も休止しており、さらに電気モータ６３による押出し部材６１の押出し動作も休止している。この状態において、電気モータ５５により線材送り機構機構５０の送りローラ５２が駆動され、線材１７が設定要素２３により設定された寸法Ｌだけ矢印Ｃ方向に、成形ギャップ３６に送り込まれる。
この動作により、第１直線部１５Ａまたは第２直線部１５Ｂの長さLが設定される。
【００８９】
（２） ターン工程
このターン工程は、図７と図８に示す第２工程、図１３と図１４に示す第５工程、および図１９と図２０に示す第８工程に代表される工程である。このターン工程では、電気モータ５５による線材送り機構５０は線材１７の送りを休止し、線材１７を送りローラ５１、５２間に挟んで保持している。また、電気モータ６３による押出し部材６１の押出し動作も休止している。この状態において、電気モータ４１による回転板３１の回転動作と、電気モータ４５による回転板３１の軸方向の往復動作が行なわれる。
電気モータ４１により、回転板３１はまず、矢印Ａ１方向の回転動作を行ない、この回転動作により、成形ローラ２３が中心軸２２の周りで回転し、線材１７がターン平面３２上で、成形ギャップ３６の部分で曲げられ、第１ターン部１５Ｃまたは第２ターン部１５Ｄが形成される。併せて、この第１ターン部１５Ｃ、第２ターン部１５Ｄの形成に伴い、先行する線材送り工程によって長さＬが設定された第１直線部１５Ａ、１５Ｂも形成される。第１ターン部１５Ｃまたは第２ターン部１５Ｄの形成後、回転板３１は電気モータ４１により、矢印Ａ２方向に駆動され、もとの位置まで戻る。
併せて、電気モータ４５により、回転板３１が軸方向に矢印Ｂ１、Ｂ２方向に往復動作を行ない、ターン部１５Ａまたは１５Ｂの角度調整を行なう。
【００９０】
（３） 押出し工程
この押出し工程は、図９と図１０の第３工程、図１５と図１６の第６工程、および図２１と図２２の第９工程に代表される。この押出し工程では、電気モータ４１による回転板３１の回転動作、電気モータ４５による回転板３１の軸方向の往復動作はともに休止しており、また電気モータ５５による線材送り動作も休止しており、線材１７は、送りローラ５１、５２間に保持された状態となっている。この状態において、電気モータ６３により、押出し部材６１が駆動され、押出し部材６１が回転板３１の軸方向に、矢印Ｄ１、Ｄ２方向に、往復動作を行なう。この押出し部材６１の往復動作により、第１直線部１５Ａおよび第２直線部１５Ｂが、回転板３１の軸方向に、ターン平面３２から設定要素２５によって設定された所定寸法pだけ押し出される。
【００９１】
巻線機械２０には、被膜剥離機構７５が必要に応じて追加される。この被膜剥離機構７５は、線材送り機構５０と押出し部材６１との間の、線材供給ラインに配置され、ケース２１に取り付けられる。この被膜剥離機構７５は、線材１７の必要部分に、被膜剥離部１５Ｈを形成するのに使用され、例えば図３８、図３９のように、巻線組立に接続端子１５Ｊを形成するのに、有効に使用される。
【００９２】
この実施の形態６の巻線機械２０によれば、第１直線部１５Ａおよび第２直線部１５Ｂの長さＬは、設定要素２３による設定長さＬを変更することにより、容易に変更することができ、また、第１直線部１５Ａまたは第２直線部１５Ｂの押し出しピッチｐも、設定要素３５による設定値ｐを変更することにより、容易に変更できる。加えて、巻線部材１５の形成の途中においても、押し出しピッチｐを部分的に変更することも容易となる。
【００９３】
また、図４０、４１の巻線機械２０によれば、中心軸３３も、成形ローラ３５とともに、回転板３１に取り付けたので、中心軸３３と成形ローラ３５の取り付け構造を簡単化し、しかも中心軸３３と成形ローラ３５との間の成形ギャップ３６の寸法も一定に保ち、より正確に巻線部材１５を巻回することができる。
また、巻線機械２０によれば、線材送り機構５０によって線材１７を保持した状態で、第１ターン部１５Ｃおよび第２ターン部１５Ｂを形成するので、ターン部１５Ａ、１５Ｂをより確実に、より正確に形成することができる。また、回転板移動機構３９を設け、回転板３１をその軸方向に移動するので、ターン部１５Ｃおよび１５Dの傾きを容易に調整できる。さらに、被膜剥離機構７５を設けたものでは、巻線部材１５の所定部分に被膜剥離部１５Ｈを容易に形成し、例えば中間接続端子１５Ｊも容易に形成することができる。
【００９４】
［この発明による巻線組立を用いた回転電機の説明］
図４２は、この発明により製造された巻線組立１０、１０Ａまたは１０Ｂを用いた回転電機の一例を示す断面図である。
この回転電機は、車両に搭載される交流発電機であり、車両のバッテリの充電、車両に搭載された各種電気負荷への給電などに使用される。この交流発電機は、回転軸１０１、一対のブラケット１１０、１１１、回転子１２０および固定子１３０を有する。回転子１２０は、一対の回転子鉄心１２１、１２２および回転コイル１２３を有する。この回転コイル１２３は、界磁コイルであり、回転軸１０１上に設けられた一対のブラシ１０２、１０３およびスリップリング１０４、１０５から励磁される。回転軸１０１は、一対のブラケット１１０、１１１により、ベアリング１１２、１１３を介して支持されている。
【００９５】
固定子１３０は、回転子１２０の外周に配置された環状の固定子鉄心１３１と巻線組立１０を有する。固定子鉄心１３１は、その内周面に所定の間隔で多数のスロットを有し、巻線組立１０の各巻線組立体１２がそのスロット内に挿入されている。具体的には、各巻線組合体１２の各巻線部材１５の第１、第２平行直線部１５ａ１、１５ｂ１がスロットに挿入される。この巻線組立１０は、交流発電機の出力コイルを構成し、回転軸１０１がエンジンなどで駆動されると、交流電圧を発生する。この交流電圧は、例えば整流器により、直流電圧に変換され、バッテリ、各種負荷に給電される。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、この発明による回転電機の巻線部材の製造方法は、所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程、線材送り工程、第１、第２のターン工程および押出し工程を含み、第１のターン工程ではターン平面上で第１ターン部を形成し、その後の線材送り工程では所定寸法Ｌだけ線材を送り、その後の第２のターン工程ではターン平面上で線材をターンさせて第２ターン部を形成し、併せて第１ターン部と第２ターン部との間の直線部を形成し、その後の押出し工程では所定寸法ｐだけ直線部をターン平面から離れるように直線部を押出す方法であり、この方法によれば、所定寸法Ｌ、ｐを容易に変更し、巻線部材の直線部の長さとピッチを必要に応じて、容易に変更して、巻線部材を製造することができる。
【００９７】
また、この発明による回転電機の巻線組立の製造方法は、巻線組立の複数の巻線部材の巻回工程が、所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程と、第１、第２の線材送り工程と、第１、第２のターン工程と、第１、第２の押出し工程を含み、第１の線材送り工程では所定寸法Ｌに基づき第１直線部の長さを設定し、第１のターン工程では、線材をターン平面上でターンさせて１つの第１ターン部を形成し、併せて１つの第１直線部を形成し、第１の押出し工程では、１つの第１直線部をターン平面から所定寸法ｐだけ離すように押出し、第２の線材送り工程では、所定寸法Ｌに基づき第２直線部の長さを設定し、第２のターン工程では、線材を前記ターン平面上でターンさせて第２ターン部を形成し、併せて第２直線部を形成し、第２の押出し工程では、１つの第２直線部をターン平面から所定寸法ｐだけ押出す方法であり、この方法によれば、所定寸法Ｌ、ｐを容易に変更でき、各巻線部材の第１直線部、第２直線部の長さおよびピッチを必要に応じて変更して、巻線組立を製造することができる。
【００９８】
また、この発明による回転電機の巻線部材の製造装置は、ターン平面を有する回転板と、この回転板を間欠的に回転させる第１モータと、ターン平面の中心軸と、この中心軸との間に成形ギャップを形成するターン平面上の成形ローラと、線材を成形ギャップに送り込む線材送り機構と、この線材送り機構を間欠的に駆動する第２モータと、この第２モータによる線材送り寸法Ｌを設定する第１設定要素と、回転板の軸方向に移動可能な押出し部材と、この押出し部材を間欠的に駆動する第３モータと、この第３モータによる押出し寸法ｐを設定する第２設定要素とを備えたものであり、この製造装置によれば、所定寸法Ｌ、ｐを容易に変更し、巻線部材の直線部の長さとピッチを必要に応じて、容易に変更して、巻線部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によって製造される回転電機の巻線組立の展開図。
【図２】 この発明によって製造される回転電機の巻線部材の展開図。
【図３】 この発明によって製造される回転電機の巻線組合体の展開図。
【図４】 この発明の回転電機の巻線部材の製造において使用される巻線製造装置の主要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図５】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図６】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図７】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図８】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図９】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１０】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１１】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１２】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１３】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１４】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１５】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１６】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１７】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１８】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図１９】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２０】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２１】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２２】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２３】 この発明による回転電機の巻線部材の製造方法に関する実施の形態１における巻回工程の一工程を示す平面図。
【図２４】 この発明によって巻回工程を終了した巻線部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２５】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２６】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２７】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２８】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２９】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図３０】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における編み込み工程の一工程を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図３１】 この発明により編み込み工程を終了した巻線組立を示す平面図。
【図３２】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における押圧工程と変位工程の説明図。
【図３３】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における変位工程を示す平面図。
【図３４】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態２における変位工程の説明図。
【図３５】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態３における編み込み工程を示す平面図。
【図３６】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態４における編み込み工程を示す平面図。
【図３７】 この発明により編み込み工程を終了した別の巻線組立の平面図。
【図３８】 この発明による回転電機の巻線組立の製造方法に関する実施の形態５における編み込み工程を示す平面図。
【図３９】 この発明により編み込み工程を終了した別の巻線組立の平面図。
【図４０】 この発明による回転電機の巻線部材の製造装置に関する実施の形態６の正面図。
【図４１】 図４０のＡ−Ａ線による断面図。
【図４２】 この発明による巻線組立を用いた回転電機を示す断面図。
【符号の説明】
１０、１０Ａ、１０Ｂ 巻線組立、
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ 巻線組合体
１５、１５１、１５２、１５３、１５４ 巻線部材
１５Ａ 第１直線部、１５Ｂ 第２直線部、１５Ｃ 第１ターン部、
１５Ｄ 第２ターン部、
１５ａ１ 第１平行直線部、１５ｂ１ 第２平行直線部、
１５ａ２、１５ａ３、１５ｂ２、１５ｂ３ 傾斜部、
１５Ｈ 被覆剥離部、１５Ｊ 接続端子
１７ 線材、
２０ 巻線機械、２３ 第１設定要素、２５ 第２設定要素、
３０ ターン機構、３１ 回転板、３２ ターン平面、
３３ 中心軸、３５ 成形ローラ、３６ 成形ギャップ、
３７ 回転駆動機構、３９ 回転板移動機構、４１ 第１モータ、
５０ 線材送り機構、 ５５ 第２モータ、６０ 押出し機構、
６１ 押出し部材、６３ 第３モータ、７５ 被膜剥離機構、
８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄ 可動部材、

Claims (27)

1. 少なくとも１本の線材に、第１ターン部と、直線部と、第２ターン部とを形成する巻回工程を含んだ回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記巻回工程が、
   所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程と、
   少なくとも１本の線材をターン平面上でターンさせて前記第1ターン部を形成する第１のターン工程と、
   この第１のターン工程の後で、前記線材を前記所定寸法Ｌだけ進める線材送り工程と、
   この線材送り工程の後で、前記ターン平面上で前記線材を前記第1ターン部と同じ方向にターンさせ、前記第2ターン部を形成するとともに、前記第1ターン部と第2ターン部との間に前記直線部を形成する第２のターン工程と、
   前記第２ターン部を形成した後で、前記直線部が前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離れるように前記直線部を前記ターン平面から押し出す押出し工程とを含んでいることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
2. 請求項１記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、ターン機構を使用し、前記第１ターン部と第２ターン部が前記線材送り工程の前後において、前記ターン機構によって形成されることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
3. 請求項２記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記ターン機構が、中心軸とその周りで回転する成形ローラとを有し、前記中心軸と成形ローラとの間に形成された成形ギャップにおいて、前記線材を前記成形ローラの回転によってターンさせ、前記第１ターン部および第２ターン部を形成することを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
4. 請求項２記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記ターン機構が前記ターン平面を有する回転板と、前記ターン平面に垂直に配置され前記回転板の回転中心に設けられた中心軸と、前記ターン平面と垂直に前記回転板に設けられ前記中心軸の周りで回転する成形ローラとを有し、前記中心軸と成形ローラとの間の成形ギャップに送られた線材を前記成形ローラの回転によってターンさせ、前記第１ターン部および第２ターン部を形成することを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
5. 請求項４記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記中心軸も前記回転板に取り付けられており、前記回転板とともに回転することを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
6. 請求項２記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記線材を送る線材送り機構を使用し、この線材送り機構は前記線材を挟む一対の送りローラを有し、この送りローラによって前記線材を保持した状態で、上記ターン機構が前記線材をターンさせることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
7. 請求項４記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記回転板の軸方向に移動可能な押出し部材を使用し、この押出し部材によって、前記直線部が前記ターン平面から押し出されることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
8. 請求項４記載の回転電機の巻線部材の製造方法であって、前記回転板をその軸方向に移動させる回転板移動機構を使用し、この回転板移動機構によって前記第１ターン部と第２ターン部の傾きが調整されることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造方法。
9. 複数の巻線部材を有し、それぞれの巻線部材が、複数の第１直線部と、複数の第２直線部と、前記各第１直線部とその一側でそれに隣接する前記第2直線部とを接続する複数の第1ターン部と、前記各第1直線部とその他側でそれに隣接する前記第2直線部とを接続する複数の第2ターン部とを持つように、線材を巻回する巻回工程を経て形成される回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記各巻線部材の巻回工程が、
   所定寸法Ｌ、ｐを設定する工程と、
   少なくとも１つの線材を送り、前記所定寸法Ｌに基づき前記第１直線部の長さを設定する第１の線材送り工程と、
   この第１の線材送り工程の後で、前記線材をターン平面上でターンさせて１つの前記第1ターン部を形成し、併せて１つの前記第１直線部を形成する第１のターン工程と、
   この第１のターン工程の後で、前記１つの第１直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記１つの第１直線部を押出す第１の押出し工程と、
   この第１の押出し工程の後で、前記線材を送り、前記所定寸法Ｌに基づき前記第２直線部の長さを設定する第２の線材送り工程と、
   この第２の線材送り工程の後で、前記ターン平面上で前記線材を前記１つの第1ターン部と同じ方向にターンさせ、１つの前記第2ターン部を形成するとともに、前記１つの第1ターン部と１つの第2ターン部との間に１つの前記第２直線部を形成する第２のターン工程と、
   この第２のターン工程の後で、前記１つの第２直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記１つの第２直線部を押出す第２の押出し工程とを含んでいることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
10. 請求項９記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記複数の前記巻線部材を、それぞれの第1直線部、第2直線部、第1ターン部、第2ターン部が並列するように互いに編み込むことを含むことを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
11. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記巻回工程を繰り返すことにより前記複数の巻線部材が形成され、この複数の巻線部材を形成した後に、前記複数の巻線部材を互いに編み込むことを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
12. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記巻回工程を終えた１つの巻線部材に対し、他の巻線部材を前記巻回工程により巻回しながら、同時に編み込むことを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
13. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記巻回工程において、複数本の線材が同時に巻回され、複数の巻線部材を形成しながら、同時にこれらの複数の巻線部材を互いに編み込むことを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
14. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記巻回工程において、相対向する２つのターン平面のそれぞれにおいて巻線部材が互いに相手側に押し出されるようにして巻回され、互いに編み込まれることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
15. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記巻回工程において、相対向する２つのターン平面のそれぞれにおいて巻線部材が互いに相手側に押し出されるようにして巻回されながら、それぞれが前記巻回工程を終えた他の巻線部材に編み込まれることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
16. 請求項１５記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記線材が絶縁電線であり、前記ターン平面上で前記巻線部材を巻回しながら前記絶縁電線に接続端子を形成するために、その所定部分の絶縁被膜を剥離することを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
17. 請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、さらに、前記各巻線部材を巻回し、互いに編み込んだ後に、各巻線部材を変位させる変位工程を有し、この変位工程では、前記複数のそれぞれの巻線部材の前記各第1直線部の第1端部と前記各第2直線部の第1端部とを互いに反対の方向に変位させ、併せてそれぞれの巻線部材の前記各第2直線部の第2端部と前記各第１直線部の第２端部とを互いに反対の方向に変位させ、前記各第1直線部に第１平行直線部を、また前記各第2直線部に第２平行直線部を形成することを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
18. 請求項１７記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記変位工程では、第1、第2の前記巻線部材を組み合わせた前記巻線組合体が複数形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、前記第1の巻線部材の前記各第1平行直線部の上に前記第2の巻線部材の前記第2平行直線部が重ねられ、また前記前記第1の巻線部材の前記各第2平行直線部の下に前記第2の巻線部材の前記各第1平行直線部が重ねられることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
19. 請求項１８記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、さらに前記変位工程の後に巻線組立を鉄心のスロットに挿入する挿入工程を有し、この挿入工程では、前記複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、前記第1の巻線部材の前記第1平行直線部が第1層に、前記第2の巻線部材の前記第2平行直線部が第2層に位置し、またこの所定のスロットから所定数離れたスロットでは、前記第2の巻線部材の前記第1平行直線部が第1層に、前記第1の巻線部材の第2平行直線部が第2層に位置するように、組み合わされて挿入されることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
20. 請求項１９記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、さらに前記挿入工程の後に、各巻線部材の端部を互いに接合する接合工程を有することを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
21. 請求項１７記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、さらに、前記各巻線部材について、前記各第１直線部が位置する第１平面と、前記各第２直線部が位置する第２平面とが互いに近づくように押圧する押圧工程を有することを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
22. 請求項２１記載の回転電機の巻線組立の製造方法であって、前記押圧工程が前記編み込みの後で、前記変位工程の前に行なわれることを特徴とする回転電機の巻線組立の製造方法。
23. 第1ターン部と、直線部と、第2ターン部とを有する回転電機の巻線部材の製造装置であって、
    線材を巻回するターン平面を有する回転板と、この回転板を間欠的にその軸線の周りで回転させる第１モータと、前記ターン平面に垂直に配置され前記回転板の軸線上に位置する中心軸と、前記ターン平面に垂直に前記回転板に取り付けられ前記中心軸に成形ギャップを隔てて対向してその周りで回転する成形ローラと、線材を挟みながら前記成形ギャップへ送り込む線材送り機構と、この線材送り機構を間欠的に駆動する第２モータと、この第２モータによる前記線材の送り寸法Ｌを設定する第１設定要素と、前記回転板の軸方向に移動可能な押し出し部材と、この押し出し部材を間欠的に駆動する第３モータと、この第３モータによる前記押し出し部材の押し出し寸法ｐを設定する第２設定要素とを備え、
    前記線材を前記ターン平面上で前記第１モータによりターンさせて前記第1ターン部を形成し、
    またこの第１ターン部を形成した後で、前記線材を前記第１設定要素に基づき前記第２モータにより所定寸法Ｌだけ進め、
    その後、前記ターン平面上で前記線材を前記第１モータにより前記第1ターン部と同じ方向にターンさせ、前記第2ターン部を形成するとともに、前記第1ターン部と第2ターン部との間に前記直線部を形成し、
    前記第２ターン部を形成した後で、前記直線部を前記ターン平面から前記所定寸法ｐだけ離すように、前記第３モータにより前記直線部を押し出す動作を行なうことを特徴とする回転電機の巻線部材の製造装置。
24. 請求項２３記載の回転電機の巻線部材の製造装置であって、前記中心軸も前記回転板に取り付けられ、前記回転板とともに回転するようになっていることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造装置。
25. 請求項２３記載の回転電機の巻線部材の製造装置であって、前記線材送り機構が前記線材を保持した状態において、前記回転板の回転により前記第１ターン部と第２ターン部が形成されることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造装置。
26. 請求項２３記載の回転電機の巻線部材の製造装置であって、さらに前記回転板をその軸方向に移動させる回転板移動機構が設けられ、この回転板移動機構によって前記第１ターン部と第２ターン部の傾きが調整されることを特徴とする回転電機の巻線部材の製造装置。
27. 請求項２３記載の回転電機の巻線部材の製造装置であって、さらに剥離機構が設けられ、前記線材を絶縁電線とし、その所定部分の絶縁被覆を前記剥離機構によって剥離することを特徴とする回転電機の巻線部材の製造装置。

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