JP4691448B2 - 回転電機製造装置及び回転電機製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機、発電機、電動発電機等の回転電機の製造に係り、特に、回転電機の巻線コイルを含浸ワニスの硬化により固定する技術に関する。

電動機や発電機等の回転電機の固定子等の製造工程の中には、固定子のスロットに挿入された巻線コイルの絶縁強化、耐振、耐油、耐薬品、放熱性等の向上を目的として巻線コイルにワニスを塗布して硬化させる含浸ワニス工程がある。この含浸ワニス工程には、ワニス滴下工程のほかに、その前処理及び後処理のための加熱処理を伴う工程として、図１７に処理フローを示すような予備乾燥、ゲル化、硬化の工程がある。含浸ワニス工程では、ワークを回転させながらコアの外側、内側にワニスが付着しないようにコイルエンド及びスロットからの立ち上がり部分のみにワニスを滴下する滴下含浸処理が行われる。加熱処理を伴う工程には、水分除去、巻線ストレス緩和を行う予備乾燥やワニス垂れ防止にワークを回転しながらワニス硬化する工程があり、これらの工程での加熱方法としては、オーブンや熱風循環炉等を用いて加熱する方法がある。

従来の一般的加熱方法としては、図１８に示すようなオーブン加熱、図１９に示すような熱風循環炉等による加熱が知られている。図１８に示すオーブン加熱では、ワーク（図は、巻線コイル挿入済みの固定子を示す）をオーブン内に入れて、回転させながらヒータ加熱された空気により加熱する方法が採られる。したがって、この方法はバッチ処理となる。また、図１９に示す熱風循環炉による加熱では、炉内のトンネルをワークを回転させながら通過させ、同じくヒータ加熱された空気で加熱する方法が採られる。この方法は、オーブン加熱とは異なり、連続処理が可能となる。

ところで、従来の含浸ワニス工程には次のような問題点がある。
（１）予備乾燥、硬化の加熱処理にオーブンや熱風循環炉等を用いているが、この加熱方法では、ヒータからの熱が空気を温め、それからワークを温めることになるので、ワークの深部に当たるコイルエンド内、スロット内を確実に温めるには長時間を要し、予備乾燥では１．５〜２時間、硬化では１．５〜３時間程度と長くかかり、全体の処理時間が３．５〜６時間と長くかかる。また、含浸ワニス工程の各段階の工程毎にワークを移動させる必要が有り、作業効率が悪い。
（２）含浸ワニス工程全体を通じて、予備乾燥〜冷却、ワニス滴下〜硬化、硬化〜冷却とワークを加熱する工程の前後にオーブンや熱風循環炉等からワークを出し入している。そのため、ワークを出し入れする治具や装置及び作業時間が発生して、無駄な仕事をしている。
（３）ワニス滴下時は、図２０に示すように、最初にワニス粘度（図に実線で示す）が最も低くなるような温度をワークに持たせた状態でワニス塗布しているが、ワニスを滴下すると、ワーク温度（図に破線で示す）がワニスに吸収されて滴下開始時と終了時ではワーク温度が高温から低温に変動すると共にワニス粘度も低粘度から高粘度へ変動してしまう。このように粘度が高くなると、マグネットワイヤ間へのワニスの浸透性が悪くなるため、ゆっくり時間をかけて（０．５〜１時間程度）ワニスを浸透させている。
（４）従来、モータのコイル（ワーク）に電流を供給しながらワニスを含浸させる方法も提案されてはいる。しかし、ワークに電流を供給しながら滴下含浸させる際、そのまま回転させると給電線が捩れたり、回転軸に巻き付いたりして切断されてしまう。

なお、回転電機のワニス含浸処理を開示する技術として、特許文献１記載の技術がある。
特開平７−３１１０８号公報

本発明は、上記のような事情に鑑み案出されたものであり、回転電機の製造における巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる一連の工程において、ワークをセットしたまま予備乾燥、ワニス滴下、硬化までを短時間で一環して行うことができるよう、ワークに電流を供給しながら当該ワークを回転させることができ、且つ作業効率を向上できる回転電機の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程に使用する回転電機製造装置において、巻線コイルを配したワークを支持して回転させる回転装置と、前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と、前記巻線コイルにワニスを供給するワニス含浸装置とを備え、前記回転装置は、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転装置であることを特徴とする回転電機製造装置にある。

本発明の第２の側面は、回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程を含む回転電機の製造方法において、巻線コイルを配したワークを支持して、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転をさせると共に、前記巻線コイルに電力を投入しながら、前記巻線コイルにワニスを供給することを特徴とする回転電機の製造方法にある。

本発明においては、ワークの回転装置を備えることで、ワニスの滴下を行う場合のワークの回転により、ワニス塗布の均一化が可能となる。

また、ワークの巻線コイルへの電力の直接供給により、巻線コイル内部からの自己発熱及び誘導加熱との併用によって予備乾燥やワニス硬化のための加熱処理を実行することができる。しかも、この加熱は、ワークを囲う手段を要しないため、ワニスの滴下含浸処理と併せて行うことができる。

また、電力の供給状態でワークを連続又は往復動回転させることができるため、供給電力の制御で、ワークの温度を適温に設定しながら、ワニスの滴下工程を実行可能とすることができる。

また、ワニス含浸装置を備えることで、含浸ワニス工程の予備乾燥、滴下、ゲル化及び硬化の全ての工程を実行することができる。

また、本発明の第１又は第２の側面にあるように、往復動回転させる場合には、ワニス滴下工程を行った場合のワニス塗布の均一化と、給電線の引回しの単純化を併せて実現することができる。

また、回転装置が往復動回転装置である場合には、前記電源装置からの給電線は、給電線ねじれ防止機構によって支持されていることが好ましい。この構成では、回転装置の往復動化に伴う給電線の暴れを防ぐことができる。

また、前記巻線コイルに電力を投入する前記電源装置は、商用電源よりも周波数の高い高周波電力を発する高周波電源装置であることが好ましい。これにより、加熱処理時間を大幅に短縮することができる。

また、ワークを回転電機の固定子とする場合には、含浸ワニス工程において、上記の各効果を特に有効に発現させることができる。

［図１］第１実施例の回転電機製造装置を示す一部断面側面図である。
［図２］回転電機製造装置を軸端方向から見た正面図である。
［図３］高周波電源装置の構成を示すブロック図である。
［図４］高周波加熱による加熱原理を従来の加熱原理と対比して示す模式図である。
［図５］第２実施例の回転電機製造装置を示す一部断面側面図である。
［図６Ａ］第３実施例における、３６０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示すワーク端面側から見た説明図。
［図６Ｂ］第３実施例における、３６０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示すワークの軸方向断面から見た説明図。
［図７］第３実施例における、３６０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図８］第３実施例における、３６０°以上の往復動回転の場合のコータロールタイプのワニス供給手段の構成及び配置を示す説明図。
［図９］第３実施例における、１８０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図１０Ａ］第３実施例における、１８０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１０Ｂ］第３実施例における、１８０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１０Ｃ］第３実施例における、１８０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１１］第３実施例における、１８０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図１２］第３実施例における、１８０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図１３］第３実施例における、１２０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図１４Ａ］第３実施例における、１２０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１４Ｂ］第３実施例における、１２０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１４Ｃ］第３実施例における、１２０°の往復動回転によりワニスを塗布している例を示す説明図。
［図１５］第３実施例における、１２０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズルの構成及び配置を示す説明図。
［図１６］第３実施例における、１２０°以上の往復動回転の場合の滴下ノズル及びコータロールタイプのワニス供給手段の構成及び配置を示す説明図。
［図１７］一般的含浸ワニス工程の説明図である。
［図１８］従来のオーブン加熱処理を概念的に示す模式図である。
［図１９］従来の熱風循環炉による加熱処理を概念的に示す模式図である。
［図２０］従来の方法によるワニス滴下中のワニス粘度変化を示すグラフである。

本発明における電源装置は、上記のごとく、商用電源よりも周波数の高い高周波電力を供給するものとするのが有効である。ここで、商用電源とは、電力供給業者から供給されている５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの電源又はこれに準じる電源であって、商用３相電力を発する商用３相電源を含む概念である。これにより予備乾燥、硬化の加熱処理に高周波電流をワークに流すことで、コイル内部からの自己発熱及び誘導加熱との併用によって予備乾燥では数分、硬化では数十分程度と処理を短時間で行うことができる。また、本発明の装置は、回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程における巻線コイルの予備乾燥工程、巻線コイルに含浸させたワニスのゲル化工程及び硬化処理工程の全てに適用可能であるが、特にワークを回転させることが望ましい滴下含浸工程に用いて特に有効なものである。

また、ワークは内径側で支持して回転させることが好ましく、これにより、ワークの支持に伴うワークを取巻く障害物がなくなり、ワニスの滴下のための装置の最適位置への配置が可能となる。

また、前記往復動回転装置によるワークの回転は、同一方向への３６０°以上の角度の回転を交互に繰り返すことが好ましい。これにより、ワニス含浸装置に設けるワニス供給手段の数を最低限にすることができ、設備を小型化することができる。

また、前記往復動回転装置によるワークの回転は、同一方向への１８０°以上３６０°未満の回転を交互に繰り返すこととすることもできる。この場合には、ワニス含浸装置におけるワニス供給手段を、前記巻線コイルにワニスを供給すべき１つのワニス塗布対象部分（たとえば、コイルエンドの外周面あるいは内周面）に対して、２箇所以上に設けることが好ましい。この場合には、すべてのワニス供給手段を、コイルの端子、コネクタ給電線等と干渉しないように配置し、回転させることができる。そして、端子側のコイルエンドの内周面に対してワニスを供給するワニス供給手段についても、コイルの外周側から伸ばして配置することができる。特に、上記ワークを内径側から支持する構造をとった場合には、支持部材にワニスが付着することを防止することができる。

また、前記往復動回転装置によるワークの回転は、同一方向への１２０°以上１８０°未満の回転を交互に繰り返すこととすることもできる。この場合には、ワニス含浸装置におけるワニス供給手段を、前記巻線コイルにワニスを供給すべき１つのワニス塗布対象部分に対して、３箇所以上に設けることが好ましい。

また、前記ワニス供給手段としては、ノズルから重力方向に滴下させる従来のタイプ以外に、インジェクターによりワニスを吐出するよう構成されたインジェクタータイプのもの、あるいは、ワニスを掻き上げたコータロールから転写させることにより当該ワニスを供給するよう構成されたコータロールタイプのものなどを適用することができる。

本発明を３相コイルを組込んだ固定子の製造に適用する場合を例として説明する。図１及び図２は第１実施例の回転電機製造装置を示す。図示するように、この装置は、装置機台１上に回転装置２と、それに付随するワーク支持手段としてのチャック３と、別位置に設置されるため図示しない高周波電源装置と、ワークＳの外周支持手段５を配した構成とされている。ワニス滴下含浸装置６は、装置機台１とは別の支持枠に支持して配置され、その滴下ノズル６１がワークＳに向かって垂下されている。

回転装置２は、装置機台１に両端をベアリング１１を介して回転自在に支持した主軸２０と、主軸２０をその一端側で、本例においてタイミングベルトとプーリからなるベルト伝動機構で構成される伝動機構２１を介して往復回転駆動するモータ２２とから構成されている。そして、この往復回転駆動に伴う給電線７の暴れを防ぐべく、主軸２０を支持するベアリング１１の間に、ケーブルベヤからなる給電線ねじれ防止機構７０が配置され、これに電源装置からの給電線７が支持されている。主軸２０の他端にはワークＳを内径側から把持するチャック３が設けられている。この装置によりワニス滴下工程を実施する場合に、回転装置２の反転によるワニス塗布の不均一を分散させるために、反転位置を反転角度０〜３６０°で、１０°間隔に任意に可変できる制御を可能とされている。外周支持手段５は、ワークＳの下方に配置され、その支持枠内にワニスを受けるバット６２が配置されている。

高周波電源装置４は、図３にブロックで示すように、商用の３相２００Ｖ電源４０にノイズ除去用のトランス４１を介して接続するものとされている。この例の高周波電源装置４は、ノイズ除去により波形の乱れのない３相電流を直流に変換する、例えばコンバータからなる整流部４２と、整流部４２で整流された脈流を平滑化する、例えばコンデンサからなる平滑部４３と、平滑化された直流を単相２０ｋＨｚ程度の高周波電流に変換する、例えばインバータからなる高周波発生部４４を備えて構成されている。この高周波発生部４４は、制御部４５により制御するものとされ、制御部４５へは温度情報と制御条件が入力されるように、例えば巻線コイルＳｃに組込まれたサーミスタを検出素子とする温度情報取得手段４６と、加熱条件の条件入力手段４７が接続されている。なお、図３において、符号Ｓは、処理対象のワークＳとしての回転電機の巻線コイル挿入済みの固定子を示す。

図１及び図２に戻って、高周波電源装置４とワークＳの巻線コイルＳｃは、給電線７により接続可能とされている。具体的には、ワークＳへの給電のための高周波電源４からの３本の給電線７の３極コネクタ７１がチャック３に支持されており、このコネクタ７１に嵌め合わされるコネクタ７２を備える結線手段がチャック３に取付け可能とされている。この結線手段は、３極の中継ターミナルを備える端子台７３で構成されている。この端子台７３は、コ字状の取付金具と、取付金具に絶縁材を介して固定された導体からなる３極の中継ターミナルを備え、取付金具の両脚部に、チャック３への取付けのためのボルト孔を備える構成とされている。各中継ターミナルは、導線７４を介して端子台７３側のコネクタ７２に接続され、各ターミナルごとに巻線コイルのリード端子を着脱自在に接続する接続部が設けられている。

次に、この装置を用いて含浸ワニス工程の各段階の工程を実施する具体的方法を説明する。これら各工程の実施に先立ち、ワークＳは、チャック３により把持して回転装置２にセットされ、更に巻線コイルＳｃのＵ，Ｖ，Ｗ相のリード端子を端子台７３の３極の中継ターミナルに接続される。その後、端子台７３から延びる導線７４のコネクタ７２をチャック３側のコネクタ７１にはめ込んで工程実施の準備が完了する。この工程準備は、後記する全ての工程の実施に共通である。

先ず、予備乾燥工程を実施する場合、高周波電源装置４だけを作動させて加熱処理を行う。この処理では、高周波電源装置４の高周波電流の出力側を、機台１にチャック３で設置したワークＳの３相巻線コイルＳｃに接続し、Ｕ−Ｖ相、Ｖ−Ｗ相、Ｗ−Ｕ相の巻線の順に電力を投入する。この電力供給によりワークＳは、巻線コイルＳｃの内部からの自己発熱及び誘導加熱により自身で内部から発熱する。こうしてワークＳを加熱することにより、巻線コイルＳｃに巻線及びスロットへの挿入時に生じた残留ストレスを緩和すると共に、ワークＳの水分を蒸発乾燥させることができる。

次に、滴下含浸工程を実施する場合、高周波電源装置４を作動させると共に回転装置２を作動させ、更に滴下装置６を作動させて、加熱処理と滴下含浸処理を同時に実行する。この処理では、高周波電源装置４により、上記と同様の電力供給によりワークＳをワニス粘度が最適となる温度に保ちながら、回転装置２によりワークＳを回転させることで、滴下含浸装置６の各ノズル６１から滴下されるワニスが適温保持による最適な流動性でワークＳの深部まで万遍なく浸透し、均一なワニス塗布がなされる。

滴下含浸工程に続く硬化工程を実施する場合、高周波電源装置４を作動させると共に回転装置２を作動させて加熱処理を実行する。この処理では、高周波電源装置４により、上記と同様の電力供給によりワークＳをワニスの硬化に適する適温に保ちながら、回転装置２によりワークＳを回転させることで、塗布されたワニスが硬化初期の流動性で偏りを生じることが防止されながら硬化が進行し、最終的に均一な硬化状態が得られる。

図４は、高周波加熱による加熱原理を従来の加熱原理と対比して示す。図はワークの積層コアスロットの断面を模式化して示すもので、図の左側に示す従来のオーブンによる加熱では、ヒータの熱が空気を介してワークに伝達される。この場合、ワークは外側から徐々に温度上昇するため、硬化に長時間を要することになる。これに対して、本実施例の高周波加熱によると、スロット内部のマグネットワイヤＭ／Ｗに高周波電流を加えることで、マグネットワイヤは自身の電気抵抗により自己発熱すると共に、通電による磁界の発生で、コアに渦電流が発生し、コア側も発熱する作用が生じる。これによりワーク自体からの加熱で、スロット内に塗布されたワニスを短時間に硬化させることができる。

上記の処理内容から明らかなように、本実施例装置による加熱処理は、高周波電源装置４とワークＳの結線のみにより実行されるため、特にワークＳを取り囲む装置を要することなく行われる。したがって、最適位置にワニス滴下のための装置６を配置して、従来のオーブンや熱風循環炉による加熱処理のように、ワニスの滴下のためのステージ替えをなくし、予備乾燥から硬化までの全ての処理を１ステージで実施することが可能である。しかも、ワークＳを回転しながら高周波電流をワークＳに流すことによりコイル加熱ができるため、コイル内に組み込まれているサーミスタ４６が温度を感知して、その温度信号を高周波電源４にフィードバックして、流す電流量や通電時間を制御することで、コイル温度を任意の温度に保つことができる。それによりワニス滴下時にこの加熱処理を行った場合、ワーク温度変動がなくなり、且つ、ワニス粘度の変動もなくなって、滴下に最適なワニス粘度を保つことで、マグネットワイヤ間へのワニスの浸透性がスムーズになり、時間も短縮される。

以上詳述したように、この第１実施例によれば、巻線コイルＳｃに高周波電力を直接投入することで、巻線コイルＳｃの内部からの自己発熱及び誘導加熱の併用によって、予備乾燥、ゲル化、硬化処理を短時間（０．５〜１時間程度）で加熱処理できる。また、巻線コイルＳｃを加熱する装置として、オーブン、熱風循環炉等の大型装置は必要とせず、高周波電源装置４のみの使用で装置を小型化できる。更に、万一、不良品が発生した場合でも、処理時間が短いことで、処理結果も短時間で分かるため、早期に不良品を発見でき、ロスを最小限に抑えることができる。しかも、巻線コイルＳｃに組込まれているサーミスタ４６を用いて、温度関連情報としての巻線コイル温度自体あるいは温度により変化する抵抗をモニタして温度制御することで、ワニス硬化を確実に行うことができ、品質が安定する。

なお、温度関連情報の取得手段は、サーミスタに限るものではなく、非接触温度計、熱電対、サーモトレサー等でも代用できる。また、高周波電力を投入すると、誘導加熱によりワークＳを支持しているチャック３の材質に鉄等の磁性体を使用すると、チャックが高温となって、巻線コイルＳｃにチャック温度が伝達されて、温度のばらつきを生じてしまう。このため、チャック３の材質には、導伝率の高いアルミニウム、銅及びセラミック等の材質のものを使用して、チャックＳの発熱を抑えることが望ましい。そうすることで、コイル温度のバラッキを発生させずに済む。

図５は第２実施例の回転電機製造装置を示す。この装置は、本質的には回転装置２を除き前記第１実施例と同様のものであるので、第１実施例と対応する部分に同様の参照符号を付して説明に代え、以下に相違点のみ説明する。この装置では、回転装置２として連続回転装置が採用されている。回転駆動機構は先のものと同様であるので、図４には伝動装置２１の従動側のプーリのみが示され、モータを含む関連機構の図示は省略されている。この連続回転機構の採用に伴い、図示しない高周波電源装置とワークＳの巻線コイルＳｃを接続する給電線の途中に、相対回転部で摺動により固定側と回転側の間で電流の授受を連続的に行うスリップリング８が主軸２０を支持する両ベアリング１１の間に設けられている。このスリップリング８は、ワークＳの３相の巻線コイルＳｃに通電するための３条のリングの他に、ワークＳの巻線コイル内に組込まれたサーミスタ４６の信号を供給電力制御のために高周波電源装置にフィードバックするための別のリングも設けられている。

この装置を用いて含浸ワニス工程の各段階の工程を実施する具体的方法は、先の第１実施例の場合と同様であるので説明を省略する。

この装置によると、給電線７の引回しが反転分の余裕やケーブルベヤを要しないことで最短のものとなる反面、装置構成がスリップリング８の配置分だけ若干複雑になるが、ワニス滴下含浸工程を実施する場合に、ワークＳを常に一定方向に回転にすることで、ワニス塗布を一層均一にすることができる利点が得られる。また、先の第１実施例のワーク揺動方式に比べて、反転位置の制御が不要となる分だけ、高周波電源装置４の制御と、回転装置２の駆動モータの運転制御が単純化する。その余の効果については、全て第１実施例の装置により得られえる効果と同様である。

本例は、実施例１に示した回転装置２の往復動回転角度と、ワニス９９を供給する滴下ノズル６１等の配置構造の変形例を示すものである。
まず、図６〜図８には、回転装置２を、３６０°ごとに反転する往復動回転装置とした場合を示す。

図６に示す例は、ワニス９９を鉛直下方に向けて滴下させるタイプの滴下ノズル６１を、それぞれのワニス塗布対象部分に１カ所ずつ配置した例である。これは実施例１と同様の例である。すなわち、同図に示すごとく、巻線コイルＳｃのコイルエンド９１、９２の外周面９１１、９２１にそれぞれ対面して１本ずつの滴下ノズル６１を配置し、コイルエンド９１、９２の内周面９１２、９２２にそれぞれ対面して１本ずつの滴下ノズル６１を配置した。
この場合には、ワークである巻線コイルＳｃを３６０°ごとに往復動回転させながら、滴下ノズル６１からワニス９９を滴下させることにより、コイルエンド９１，９２の外周面９１２，９２１及び内周面９１２、９２２に均一にワニス９９を供給することができる。

図７に示す例は、ワニス９９を噴射するインジェクタータイプの滴下ノズル６１２を、ワニス塗布対象部分にそれぞれ１カ所ずつ配置した例である。なお、図７及び後述する図８〜図１６においては、図をわかりやすくするために、ワークと滴下ノズル類のみを主体に描いた図を用いた。
図７にしめす例の場合には、重力によるワニス９９の滴下方向にとらわれることなく所望の位置に滴下ノズル６１２を配置することができるので、装置構成の自由度を高めることができる。

図８に示す例は、コイルエンド９１，９２の外周面へのワニス９９の塗布を、いわゆるロールコーティングにより行う例である。この例では、ワニス９９を溜めるパン６１６と、ワニス９９を掻き上げるコータロール６１５とを備えたワニス含浸装置を用いる。
この場合には、上記コータロール６１５の幅によって塗布領域を正確に調整することができ、これによる塗布精度の向上を図ることができる。

次に、図９〜図１２には、回転装置２を、１８０°以上３６０°未満の範囲の角度ごとに反転する往復動回転装置とした場合を示す。

図９に示す例は、ワニス９９を鉛直下方に向けて滴下させるタイプの滴下ノズル６１を、ワニス塗布対象部分にそれぞれ２カ所ずつ配置した例である。すなわち、巻線コイルＳｃのコイルエンド９１、９２の外周面９１１、９２１に対面して、２本ずつ約１８０°ずらした位置に滴下ノズル６１を配置し、また、コイルエンド９１、９２の内周面９１２、９２２にも、２本ずつ約１８０°ずらした位置に滴下ノズル６１を配置した。
この場合には、図１０に示すごとく、ワークである巻線コイルＳｃを約１８０°ごとに往復動回転させながら、滴下ノズル６１からワニス９９を滴下させる。すなわち、第１の方向（反時計回り）に約１８０°回転させ（（ａ）→（ｂ））、その後、逆方向（時計回り）に約１８０°回転させる（（ｂ）→（ｃ））ことにより、コイルエンド９１，９２の外周面９１２，９２１及び内周面９１２、９２２に均一にワニス９９を供給することができる。

図１１に示す例は、通常の滴下ノズル６１とインジェクタータイプの滴下ノズル６１２とを組み合わせた例である。より具体的には、同図に示すごとく、コイルエンド９１，９２の外周面９１１，９２１に塗布するものとしては、ワークの最上点に対向した滴下ノズル６１と、ワークの最下点に対向したインジェクタータイプの滴下ノズル６１２との組み合わせを用いた。また、コイルエンド９１，９２の内周面９１２，９２２に塗布するものとしては、ワークの最下点に対向した滴下ノズル６１と、ワークの最上点に対向したインジェクタータイプの滴下ノズル６１２との組み合わせを用いた。
この場合には、いずれの塗布位置においても、コイルエンド９１，９２の外周面９１１、９２１あるいは内周面９１２、９２２に対して正面から垂直にワニス９９を供給することができる。それ故、塗布精度をさらに向上させることができる。

図１２に示す例は、２個１組のノズルのすべてをインジェクタータイプの滴下ノズル６１２にした例である。
この場合には、重力によるワニス９９の滴下方向にとらわれることなく所望の位置に滴下ノズル６１２を配置することができるので、装置構成の自由度を高めることができる。

次に、図１３〜図１６には、回転装置２を、１２０°以上１８０°未満の範囲の角度ごとに反転する往復動回転装置とした場合を示す。

図１３に示す例は、ワニス９９を鉛直下方に向けて滴下させるタイプの滴下ノズル６１を１つと、２つのインジェクタータイプの滴下ノズル６１２を２つとを組み合わせて１組とし、ワニス塗布対象部分に約１２０°ずらして配置した例である。すなわち、巻線コイルＳｃのコイルエンド９１、９２の外周面９１１、９２１に対面して、その最上点に１つの滴下ノズル６１を配置し、これから約１２０°ずらした位置に、それぞれインジェクタータイプの滴下ノズル６１２を配置した。また、コイルエンド９１、９２の内周面９１２、９２２に対面して、その最下点に１つの滴下ノズル６１を配置し、これから約１２０°ずらした位置に、それぞれインジェクタータイプの滴下ノズル６１２を配置した。
この場合には、図１４に示すごとく、ワークである巻線コイルＳｃを約１２０°の往復動回転させながら、滴下ノズル６１、６１２からワニス９９を滴下又は噴射させる。すなわち、第１の方向（反時計回り）に約１２０°回転させ（（ａ）→（ｂ））、その後、逆方向（時計回り）に約１２０°回転させる（（ｂ）→（ｃ））ことにより、コイルエンド９１，９２の外周面９１２，９２１及び内周面９１２、９２２に均一にワニス９９を供給することができる。

図１５に示す例は、３個１組のノズルのすべてをインジェクタータイプの滴下ノズル６１２にした例である。
この場合には、重力によるワニス９９の滴下方向にとらわれることなく所望の位置に滴下ノズル６１２を配置することができるので、装置構成の自由度を高めることができる。

図１６に示す例は、ワニス９９を鉛直下方に向けて滴下させるタイプの滴下ノズル６１を１つと、インジェクタータイプの滴下ノズル６１２を１つと、ロールコーティング用のコータロール６１５とを組み合わせて１組とし、ワニス塗布対象部分に約１２０°ずらして配置した例である。すなわち、巻線コイルＳｃのコイルエンド９１、９２の外周面９１１、９２１に対面して、その最上点に１つの滴下ノズル６１を配置し、これから約１２０°ずらした位置に、それぞれインジェクタータイプの滴下ノズル６１２とコータロール６１５を配置した。また、コイルエンド９１、９２の内周面９１２、９２２に対面して、その最下点に１つの滴下ノズル６１を配置し、これから約１２０°ずらした位置に、それぞれインジェクタータイプの滴下ノズル６１２を配置した。
この場合にもコイルエンド９１，９２の外周面９１２，９２１及び内周面９１２、９２２に均一にワニス９９を供給することができる。

本発明は、一般的な多相回転電機の固定子又は回転子の製造に広く使用可能なものであり、例えば、３相の誘導電動機や発電機における、３相コイルの含浸ワニス工程における各細工程に使用可能なものである。

Claims (16)

1. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程に使用する回転電機製造装置において、
   巻線コイルを配したワークを支持して回転させる回転装置と、
   前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と、
   前記巻線コイルにワニスを供給するワニス含浸装置とを備え、
   前記回転装置は、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転装置であり、
   該往復動回転装置は、前記巻線コイルと前記電源装置とをスリップリングを介することなく給電線により接続したまま、同一方向への３６０°以上の角度の回転を交互に繰り返すよう構成され、
   かつ、前記ワニス含浸装置は、前記巻線コイルにワニスを供給すべき１つのワニス塗布対象部分に対してワニスを供給するワニス供給手段を、１箇所以上に有していることを特徴とする回転電機製造装置。
2. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程に使用する回転電機製造装置において、
   巻線コイルを配したワークを支持して回転させる回転装置と、
   前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と、
   前記巻線コイルにワニスを供給するワニス含浸装置とを備え、
   前記回転装置は、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転装置であり、
   該往復動回転装置は、前記巻線コイルと前記電源装置とをスリップリングを介することなく給電線により接続したまま、同一方向への１８０°以上３６０°未満の回転を交互に繰り返すよう構成されており、
   かつ、前記ワニス含浸装置は、前記巻線コイルにワニスを供給すべき１つのワニス塗布対象部分に対してワニスを供給するワニス供給手段を、２箇所以上に有していることを特徴とする回転電機製造装置。
3. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程に使用する回転電機製造装置において、
   巻線コイルを配したワークを支持して回転させる回転装置と、
   前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と、
   前記巻線コイルにワニスを供給するワニス含浸装置とを備え、
   前記回転装置は、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転装置であり、
   該往復動回転装置は、前記巻線コイルと前記電源装置とをスリップリングを介することなく給電線により接続したまま、同一方向への１２０°以上１８０°未満の回転を交互に繰り返すよう構成されており、
   かつ、前記ワニス含浸装置は、前記巻線コイルにワニスを供給すべき１つのワニス塗布対象部分に対してワニスを供給するワニス供給手段を、３箇所以上に有していることを特徴とする回転電機製造装置。
4. 請求項２又は３において、前記ワニス供給手段のうち少なくとも１つは、インジェクターによりワニスを吐出するよう構成されていることを特徴とする回転電機製造装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項において、前記ワニス供給手段のうち少なくとも１つは、ワニスを掻き上げたコータロールから転写させることにより当該ワニスを供給するよう構成されていることを特徴とする回転電機製造装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において，上記回転装置は，上記ワークを内径側から支持するように構成されていることを特徴とする回転電気製造装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、前記電源装置は、商用電源よりも周波数の高い高周波電力を発する高周波電源装置であることを特徴とする回転電機製造装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、前記ワークは、回転電機の固定子であることを特徴とする回転電機製造装置。
9. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程を含む回転電機の製造方法において、
   巻線コイルを配したワークを支持して、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転をさせると共に、
   前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と前記巻線コイルとをスリップリングを介することなく給電線により接続して前記巻線コイルに電力を投入しながら、
   前記巻線コイルにワニスを供給し、
   かつ、前記往復動回転は、前記巻線コイルと前記電源装置とを前記給電線により接続したまま、同一方向への３６０°以上の角度の回転を交互に繰り返すことにより行い、かつ、前記巻線コイルへのワニスの供給は、１つのワニス塗布対象部分に対して、１箇所以上に設けたワニス供給手段から行うことを特徴とする回転電機製造方法。
10. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程を含む回転電機の製造方法において、
    巻線コイルを配したワークを支持して、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転をさせると共に、
    前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と前記巻線コイルとをスリップリングを介することなく給電線により接続して前記巻線コイルに電力を投入しながら、
    前記巻線コイルにワニスを供給し、
    かつ、前記往復動回転は、前記巻線コイルと前記電源装置とを前記給電線により接続したまま、同一方向への１８０°以上３６０°未満の回転を交互に繰り返すことにより行い、かつ、前記巻線コイルへのワニスの供給は、１つのワニス塗布対象部分に対して、２箇所以上に設けたワニス供給手段から同時に行うことを特徴とする回転電機製造方法。
11. 回転電機の巻線コイルにワニスを含浸させて硬化させる工程を含む回転電機の製造方法において、
    巻線コイルを配したワークを支持して、第１の方向への回転とその逆方向への回転を交互に行う往復動回転をさせると共に、
    前記巻線コイルに電力を投入する電源装置と前記巻線コイルとをスリップリングを介することなく給電線により接続して前記巻線コイルに電力を投入しながら、
    前記巻線コイルにワニスを供給し、
    かつ、前記往復動回転は、前記巻線コイルと前記電源装置とを前記給電線により接続したまま、同一方向への１２０°以上１８０°未満の回転を交互に繰り返すことにより行い、かつ、前記巻線コイルへのワニスの供給は、１つのワニス塗布対象部分に対して、３箇所以上に設けたワニス供給手段から同時に行うことを特徴とする回転電機製造方法。
12. 請求項１０又は１１において、前記ワニス供給手段のうち少なくとも１つは、インジェクターによりワニスを吐出するよう構成されていることを特徴とする回転電機製造方法。
13. 請求項１０〜１２のいずれか１項において、前記ワニス供給手段のうち少なくとも１つは、ワニスを掻き上げたコータロールから転写させることにより当該ワニスを供給するよう構成されていることを特徴とする回転電機製造方法。
14. 請求項９〜１３のいずれか１項において，上記ワークの回転は、該ワークを内径側から支持して行うことを特徴とする回転電気製造方法。
15. 請求項９〜１４のいずれか１項において、前記巻線コイルに投入する電力は、商用電源よりも周波数の高い高周波電力であることを特徴とする回転電機の製造方法。
16. 請求項９〜１５のいずれか１項において、前記ワークは、回転電機の固定子であることを特徴とする回転電機の製造方法。

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