JPH1141876A - 電機子コイルの溶接加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接する接合部間の短絡を防止でき、且つ良
好な溶接加工を行うことのできる溶接加工装置１を提供
すること。 【解決手段】 カセット容器１２に装着されて加工室９
内まで搬送されたワーク２は、昇降装置１６により加工
ステージまで持ち上げられ、ワーク保持回転手段１７に
より保持される。ワーク２は、電機子鉄心に所定数の下
層コイルと上層コイルとを組み立て、下層コイルの両端
部に設けられたコイル突出部と、上層コイルの両端部に
設けられたコイル突出部とを径方向に重ね合わせてあ
る。ワーク保持回転手段１７により保持されたワーク２
は、被接合部である下層コイル突出部と上層コイル突出
部とが位置決めされて電子ビーム溶接により接合され
る。電子ビームＢを照射する電子銃１８、１９は、ワー
ク２の軸方向両側に配置され、且つ電子ビームＢの照射
方向がワーク２の回転軸６に対して所定角度だけ傾斜す
る様に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機の電機子
コイルを溶接により接合するための溶接加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平７−３２６９８３号
にて「回転電機の回転子の製造方法」を出願した。この
先願に示された回転子は、図２に示す様に、電機子鉄心
３に組み立てられた所定数（電機子鉄心３のスロット数
と同数）の下層コイル４と上層コイル５とを有し、各コ
イル４、５のコイル突出部４ｃ、５ｃ同士が電気的に接
合されている。この先願では、各コイル突出部４ｃ、５
ｃ同士を接合する手段としてＴＩＧ溶接について記載さ
れているが、ＴＩＧ溶接では、大気中での溶接にとって
有害となる酸素を隔離する必要があるため、一般的に不
活性ガスを溶融部（被接合部）に吹き付けて行われてい
る。このため、溶融部の清浄度を十分に確保しようとす
ると、必然的に不活性ガスの吹き付け量が増大し、ガス
の流れによって溶融部の形状にバラツキが生じるため、
接合部形状の制御が困難になる。また、ＴＩＧ溶接が大
気中で行われる限り、溶融部に不活性ガスを吹き付けて
も溶融部の酸化を１００％防止することはできず、更に
溶融部にボイドが発生することもある。このため、接合
部の電気抵抗を低減できないといった問題があった。

【０００３】そこで、本発明者は、上記問題が解決する
ために、溶接加工を真空中で実施する電子ビーム溶接を
採用することにした。この電子ビーム溶接によれば、溶
接加工時に不活性ガスを用いる必要がないため、ガスの
流れによる溶融部の形状変化が生じない。また、真空中
での溶接加工により、溶融部の酸化、気泡の巻き込み、
ボイドの発生等が無く、接合部の電気抵抗値を低減でき
る。その結果、電機子コイルの性能を向上でき、且つ機
械的強度も向上できるメリットがある。但し、電子ビー
ム溶接に関しては、既に特開平８−９６７４１号公報に
開示された電子ビーム加工機が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
記載された電子ビーム加工機と同様の方式を本発明の電
機子に適用すると、以下の問題が生じる。つまり、上記
公報に記載された電子ビーム加工機では、電子銃が被接
合部に対して外周方向に略直交して配置されるため、電
子銃から照射された電子ビームが被接合部の上層コイル
突出部５ｃに対して垂直方向から当たることになる（図
８参照）。この結果、電子ビームの照射によって溶融し
た溶融部が電機子の回転軸側（図８の下方）へ溶け落ち
るため、図８（ａ）、（ｂ）に示す様に、接続深さＬが
浅く、溶融部が回転軸側へ垂れて幅広Ｗな継ぎ手形状と
なる。この図８に示す様な継ぎ手形状では、隣接する接
合部との間に十分なギャップを確保することが困難であ
り、短絡不良の原因となる。また、接続面積が小さくな
るため電気抵抗値が高く、且つ接合部の機械的強度も低
くなる。

【０００５】また、上記の電子ビーム加工機では、複数
の電子銃より同時に電子ビームを被加工物へ向けて照射
するため、本発明の対象となる電機子では良好な溶接部
を得ることが困難である。即ち、電機子鉄心３に組み立
てた下層コイル４と上層コイル５は、電機子鉄心３に対
して固定されている訳ではないため、被接合部である各
コイル４、５のコイル突出部４ｃ、５ｃ同士が電機子鉄
心３の回転方向に位置ずれを生じ易い。このため、隣接
する被接合部間のギャップが極めて小さい電機子の場
合、複数の被接合部を同時に、且つ良好に溶接すること
は困難である。本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、その目的は、隣接する接合部間の短絡を防止で
き、且つ良好な溶接加工を行うことのできる電機子コイ
ルの溶接加工装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の手段）電子銃は、電子ビームの照射方向が
電機子の回転軸に対し傾斜して配置され、被接合部の接
合境界部付近に電子ビームを照射することができる。こ
れにより、電子ビームが照射されて溶融した溶融部が電
機子の中心側へ溶け落ちることはなく、良好な溶融部を
得ることができる。また、本発明では、略真空状態に保
たれた加工室内で溶接加工するため、溶接時に不活性ガ
スを用いる必要がなく、ガスの流れによる溶融部の形状
変化が生じない。これにより、隣接する接合部間のギャ
ップを確保することができるため、短絡不良を低減でき
る。

【０００７】（請求項２の手段）電子銃は、電機子の軸
方向両側に配置されている。この場合、電機子を反転さ
せる必要がないため、溶接時間の短縮を図ることができ
る。

【０００８】（請求項３の手段）電機子鉄心の軸方向両
側に配置される被接合部を片側ずつ順次に位置決めする
ことのできる位置決め手段を備えることにより、電機子
の軸方向両側に配置された電子銃は、位置決め手段によ
り位置決めされた被接合部を片側ずつ順次に溶接加工す
ることができる。即ち、一方の被接合部を正確に位置決
めして一方の電子銃により被接合部を溶接した後、他方
の被接合部を同様に位置決めして他方の電子銃により被
接合部を溶接する。この加工を所定コイル数だけ順次繰
り返す。これにより、隣接する被接合部間のギャップが
小さい電機子においても、良好な接合部を得ることがで
きる。

【０００９】（請求項４の手段）循環経路にカセット容
器を循環させる循環手段を有し、且つ加工後の電機子と
加工前の電機子とを交換するワーク交換手段を備えるこ
とにより、多数の電機子を溶接加工する際の生産性を高
めることができる。具体的には、カセット容器への電機
子の装着、カセット容器の搬送（加工室へのカセット容
器の搬入および加工室からのカセット容器の搬出）、加
工後の電機子と加工前の電機子との交換等が一連の作業
となり、ロボット等を用いた自動化にも適応できる。

【００１０】（請求項５の手段）電子銃は、個々の電機
子に対して電子ビームの照射方向が各々の回転軸に対し
傾斜して配置され、被接合部の接合境界部付近に電子ビ
ームを照射することができる。この場合、請求項１と同
様に、電子ビームが照射されて溶融した溶融部が電機子
の中心側へ溶け落ちることはなく、良好な溶融部を得る
ことができる。また、本発明では、略真空状態に保たれ
た加工室内で溶接加工するため、溶接時に不活性ガスを
用いる必要がなく、ガスの流れによる溶融部の形状変化
が生じない。これにより、隣接する接合部間のギャップ
を確保することができるため、短絡不良を低減できる。
更には、１つの電子銃で複数の電機子に対して溶接加工
を行うことができるため、溶接時間の短縮を図ることが
できる。

【００１１】（請求項６の手段）個々の電機子毎に各々
の被接合部を位置決めすることのできる位置決め手段を
備えることにより、その位置決め手段により位置決めさ
れた被接合部を個々の電機子毎に順次に溶接加工するこ
とができる。即ち、一つの電機子に対して被接合部を正
確に位置決めして電子銃により被接合部を溶接し、これ
を所定コイル数だけ繰り返す。その後、他の電機子に対
して被接合部を正確に位置決めして電子銃により被接合
部を溶接し、これを所定コイル数だけ繰り返す。これに
より、隣接する被接合部間のギャップが小さい電機子に
おいても、良好な接合部を得ることができる。

【００１２】（請求項７の手段）循環経路にカセット容
器を循環させる循環手段を有し、且つ加工後の電機子と
加工前の電機子とを交換するワーク交換手段を備えるこ
とにより、多数の電機子を溶接加工する際の生産性を高
めることができる。具体的には、カセット容器への電機
子の装着、カセット容器の搬送（加工室へのカセット容
器の搬入および加工室からのカセット容器の搬出）、加
工後の電機子と加工前の電機子との交換等が一連の作業
となり、ロボット等を用いた自動化にも適応できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）図１は溶接加工装置１の全体構成図であ
る。本実施例の溶接加工装置１は、例えば自動車用スタ
ータモータ等の電機子２（図２参照）に適用され、電機
子鉄心３に巻装された下層コイル４と上層コイル５との
被接合部（後述する）を電子ビーム溶接にて接合するも
のである。電機子鉄心３は、円板状にプレス成形された
薄い鋼板を複数枚積層し、回転軸６の外周に嵌合して固
定されている。電機子鉄心３の外周には、下層コイル４
及び上層コイル５を組み立てるためのスロット３ａが所
定数（例えば２５個）設けられている。なお、図２は電
機子鉄心３に下層コイル４と上層コイル５とを組み立て
た状態（接合前の状態）の電機子２の半断面図である。

【００１４】下層コイル４と上層コイル５は、電気抵抗
の低い純銅あるいは純アルミニウムを材料として、それ
ぞれ以下に述べる所定の形状に成形されている。下層コ
イル４は、下層コイル辺４ａと、一組の下層コイル端部
４ｂと、一組の下層コイル突出部４ｃとから成り、図２
に示す様に、電機子２の側方から見た形状が略コの字形
に設けられている。下層コイル辺４ａは、電機子鉄心３
のスロット３ａ内に配置される部分で、スロット３ａの
軸方向長さ（電機子鉄心３の軸方向長さ）と略等しい直
線状に設けられている。一組の下層コイル端部４ｂは、
下層コイル辺４ａの両端部よりそれぞれ略直角に折れ曲
がって設けられている。但し、一方の下層コイル端部４
ｂと他方の下層コイル端部４ｂは、下層コイル辺４ａを
中心として周方向に互いに反対側へ湾曲して設けられて
いる。一組の下層コイル突出部４ｃは、それぞれ両下層
コイル端部４ｂの内周端から外側へ突出して設けられて
いる。

【００１５】上層コイル５は、上層コイル辺５ａと、一
組の上層コイル端部５ｂと、一組の上層コイル突出部５
ｃとから成り、図２に示す様に、電機子２の側方から見
た形状が略コの字形に設けられている。上層コイル辺５
ａは、電機子鉄心３のスロット３ａ内にて下層コイル辺
４ａの外側に配置される部分で、下層コイル辺４ａより
長い直線状に設けられている。一組の上層コイル端部５
ｂは、上層コイル辺５ａの両端部よりそれぞれ略直角に
折れ曲がって設けられている。但し、一方の上層コイル
端部５ｂと他方の上層コイル端部５ｂは、上層コイル辺
５ａを中心として周方向に互いに反対側へ湾曲して設け
られている。一組の上層コイル突出部５ｃは、それぞれ
両上層コイル端部５ｂの内周端から外側へ突出して設け
られている。

【００１６】上記の下層コイル４と上層コイル５は、図
２に示す様に、それぞれ下層コイル辺４ａ及び上層コイ
ル辺５ａをスロット３ａ内に配置して電機子鉄心３に組
み立てられ、電機子鉄心３の軸方向両側でそれぞれ下層
コイル突出部４ｃと上層コイル突出部５ｃとが径方向に
重ね合わされて、その下層コイル突出部４ｃと上層コイ
ル突出部５ｃとが電子ビーム溶接により接合される。こ
の径方向に重ね合わされた下層コイル突出部４ｃと上層
コイル突出部５ｃ、即ち被接合部は、両コイルエンドに
それぞれ各コイル数分だけ設けられ、図３（接合前のコ
イルエンドの正面図）に示す様に、回転軸の外周で周方
向に僅かな間隔を空けて配置されている。なお、下層コ
イル突出部４ｃと上層コイル突出部５ｃとが径方向に重
ね合わされる下層コイル４と上層コイル５は、図４に示
す様に、下層コイル辺４ａと上層コイル辺５ａとが周方
向に所定のスロット３ａ数分だけ離れたスロット３ａ内
に配置されている。

【００１７】電機子鉄心３に組み立てられた下層コイル
４の下層コイル端部４ｂと電機子鉄心３の端面との間、
及び下層コイル端部４ｂと上層コイル端部５ｂとの間に
は、それぞれ絶縁体７、８が介在されている。また、ス
ロット３ａ内に配置される下層コイル辺４ａと上層コイ
ル辺５ａは、両コイル辺４ａ、５ａとスロット３ａ内壁
面との間、及び下層コイル辺４ａと上層コイル辺５ａと
の間に絶縁体（図示しない）が介在されている。但し、
スロット３ａ内に絶縁体を配置する代わりに、下層コイ
ル辺４ａ及び上層コイル辺５ａの表面に絶縁処理（例え
ば、絶縁テープを巻き付ける、絶縁被膜を形成する等）
を施しても良い。

【００１８】次に、溶接加工装置１の構成について説明
する。溶接加工装置１は、図１に示す様に、電機子２
（以下ワーク２と言う）を加工（溶接）するための加工
室９、ワーク２を搬送するための搬送用チューブ１０、
１１、この搬送用チューブ１０、１１内でワーク２を運
ぶカセット容器１２、搬送用チューブ１０、１１内でカ
セット容器１２を循環させる循環装置１３、１４、加工
後のワーク２と加工前のワーク２とを交換するワーク交
換手段１５、加工室９内でワーク２を上下移動させる昇
降装置１６、加工室９内の加工ステージ（図１でワーク
２が置かれている場所）でワーク２を保持し、且つ回転
させるワーク保持回転手段１７、このワーク保持回転手
段１７に保持されたワーク２の被接合部（下層コイル突
出部４ｃと上層コイル突出部５ｃ）に向けて電子ビーム
Ｂを照射する電子銃１８、１９等より構成されている。

【００１９】加工室９は、真空ポンプ等の減圧装置（図
示しない）によって内部が略真空状態に保たれている。
搬送用チューブ１０、１１は、加工室９内を横方向（図
１の左右方向）に通り抜けて配された上段側チューブ１
０と、循環装置１３、１４を介して上段側チューブ１０
と連絡する下段側チューブ１１とから成る。上段側チュ
ーブ１０には、加工室９内を通る略中央部の上壁面にワ
ーク２を出し入れするための出入口１０ａが形成され、
その出入口１０ａと対向する下壁面にも開口部１０ｂが
形成されている。なお、上段側チューブ１０の出入口１
０ａには、その出入口１０ａを開閉するシャッタ２０が
設けられている。また、上段側チューブ１０の途中（但
し加工室９より手前側）には排気管２１が接続され、こ
の排気管２１を通じて真空ポンプ等（図示しない）によ
りカセット容器１２内の脱気が行われる。一方、下段側
チューブ１１には、出口側（図１の右側）の上壁面にワ
ーク２を交換するための交換口１１ａが形成されてい
る。

【００２０】カセット容器１２は、ワーク２を所定の姿
勢に保持して運ぶもので、搬送用チューブ１０、１１内
に複数配置されている。なお、カセット容器１２の外周
にはＯリング等のシール材２２が具備されて、カセット
容器１２と搬送用チューブ１０、１１との間が気密にシ
ールされている。循環装置１３、１４は、下段側チュー
ブ１１から上段側チューブ１０へカセット容器１２を送
るための第１循環装置１３と、上段側チューブ１０から
下段側チューブ１１へカセット容器１２を送るための第
２循環装置１４とから成る。ワーク交換手段１５は、下
段側チューブ１１に形成された交換口１１ａを通じて、
カセット容器１２内のワーク２（加工後のワーク２）を
取り出して所定の場所へ移送した後、別のワーク２（加
工前のワーク２）をカセット容器１２内にセットするこ
とができる。

【００２１】ワーク昇降装置１６は、先端にワーク２を
載せるための受座２３ａを有するロッド２３と、このロ
ッド２３を駆動するアクチュエータ２４とを備える。ロ
ッド２３は、アクチュエータ２４に駆動されることで、
上段側チューブ１０に形成された開口部１０ｂと出入口
１０ａとを通って（上段側チューブ１０内を通り抜け
て）上下方向に移動する。アクチュエータ２４は、加工
室９の下部に取り付けられ、図１に二点鎖線で示す下端
位置と図１に実線で示す上端位置との間でロッド２３を
上下移動させる。このワーク昇降装置１６は、アクチュ
エータ２４によりロッド２３を上方へ駆動すると、カセ
ット容器１２内のワーク２をロッド２３の受座２３ａに
載せてカセット容器１２から取り出し、そのまま加工ス
テージまで持ち上げることができる。また、アクチュエ
ータ２４によりロッド２３を下方へ駆動すると、加工ス
テージまで持ち上げられていたワーク２をロッド２３と
共に下降して、再びカセット容器１２内に戻すことがで
きる。

【００２２】ワーク保持回転手段１７は、加工室９の左
右両側に配されて、ワーク昇降装置１６により加工ステ
ージまで持ち上げられたワーク２の回転軸６を両端部で
支持し、且つワーク２に対して周方向の位置決めを行う
ことができる。また、ワーク保持回転手段１７は、左右
両側の何方か一方側にサーボモータ等の駆動装置（図示
しない）を具備し、この駆動装置により回転軸６を中心
にワーク２を所定角度回転させることができる。電子銃
１８、１９は、加工室９の両側に配置され、ワーク保持
回転手段１７によって保持されたワーク２の被接合部に
向けて電子ビームＢを照射する。但し、この電子銃１
８、１９は、ワーク２の被接合部に対する電子ビームＢ
の照射方向がワーク２の回転軸６に対して所定角度だけ
傾斜する様に配置されている。

【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。まず、
ワーク交換手段１５によって加工前のワーク２がカセッ
ト容器１２に収容され、循環装置１３、１４により搬送
されて下段側チューブ１１から上段側チューブ１０へ送
り込まれる。上段側チューブ１０内を移動するカセット
容器１２は、カセット容器１２内の空気が加工室９内へ
持ち込まれない様に排気管２１を通じて脱気される。加
工室９内にて加工ステージの真下へ到達したカセット容
器１２は、昇降装置１６によってカセット容器１２から
取り出され、加工ステージまで持ち上げられた後、ワー
ク保持回転手段１７によって保持される。この時、上段
側チューブ１０の出入口１０ａに設けられたシャッタ２
０は、昇降装置１６の作動に連動して出入口１０ａを開
閉する。

【００２４】ワーク保持回転手段１７によって保持され
たワーク２は、一方側（例えば図１の左側）のコイルエ
ンドにおいて１つの被接合部を正確に位置決めした後、
一方の電子銃１８より電子ビームＢを照射して被接合部
を溶接する。次に、他方側のコイルエンドにおいて１つ
の被接合部を正確に位置決めした後、他方の電子銃１９
より電子ビームＢを照射して被接合部を溶接する。両側
のコイルエンドでそれぞれ１か所ずつ被接合部を溶接加
工した後、回転軸６を中心としてワーク２を１スロット
３ａ分だけ回転させ、上記の手順で所定のスロット３ａ
数分だけ加工を繰り返す。以上の工程を経て、図５に示
す様に、全ての下層コイル突出部４ｃと上層コイル突出
部５ｃとが接合され、接合部２５が得られる。

【００２５】溶接加工が終了すると、ワーク保持回転手
段１７からワーク２が解放され、昇降装置１６により再
びカセット容器１２へ収納される。その後、昇降装置１
６のロッド２３がカセット容器１２の移動の障害になら
ない位置まで下降すると、加工済みのワーク２を収納し
たカセット容器１２が後続のカセット容器１２に押し出
されて加工室９より排出される。以後、加工済みのワー
ク２を収納したカセット容器１２が順次後続のカセット
容器１２に押し出されて下段側チューブ１１の交換口１
１ａまで搬送されると、ワーク交換手段１５にて加工済
みワーク２がカセット容器１２内から取り出され、所定
の場所へ移送された後、本機外に用意された別のワーク
２（加工前のワーク２）がカセット容器１２内にセット
される。以後、同様の手順にて順次ワーク２の加工が行
われる。

【００２６】（本実施例の効果）本実施例の溶接加工装
置１では、ワーク保持回転手段１７にて保持されたワー
ク２の回転軸６に対して、電子銃１８、１９がやや傾斜
して配置されている。これにより、電子ビームＢは、必
然的に被接合部の接合境界部付近に向けて照射され、且
つ接合面に対して若干の角度を持って照射される。この
結果、接合部２５の溶融状態は、図６に示す様に、接続
深さＬが深く、接合面を中心とした幅広Ｗな継ぎ手形状
（溶融部が回転軸６側へ垂れていない）となる。なお、
図６（ａ）は接合部の側断面図、図６（ｂ）は接合部の
軸方向から見た正面図である。この継ぎ手形状は、接続
面積が大きくなるため電気抵抗値が低く、且つ接合部２
５の機械的強度も高くできる。また、溶融部が回転軸６
側へ垂れた継ぎ手形状（図８参照）と比較して、周方向
に隣接する接合部２５間のギャップを大きく取れるた
め、隣接する接合部２５間の短絡不良を防止できる。本
実施例では、ワーク２の軸方向両側に電子銃１８、１９
を配置しているが、両コイルエンドの被接合部を片側ず
つ交互に正確に位置決めしながら溶接することができる
ため、隣接する接合部２５間のギャップが極めて小さい
電機子２の場合でも、回転方向の位置ずれによる溶接不
良が生じることはない。また、ワーク２の軸方向両側に
電子銃１８、１９を配置したことにより、両コイルエン
ドの被接合部を片側ずつ溶接する場合でも効率良く実施
できるため、溶接時間の短縮を図ることができる。

【００２７】また、本実施例の構成によれば、搬送用チ
ューブ１０、１１にカセット容器１２を循環させる循環
装置１３、１４を有し、且つ加工後の電機子２と加工前
の電機子２とを交換するワーク交換手段１５を備えるこ
とにより、多数の電機子２を溶接加工する際の生産性を
高めることができる。具体的には、カセット容器１２へ
の電機子２の装着、カセット容器１２の搬送（加工室９
へのカセット容器１２の搬入および加工室９からのカセ
ット容器１２の搬出）、加工後の電機子２と加工前の電
機子２との交換等が一連の作業となり、ロボット等を用
いた自動化にも適応できる。なお、電機子コイル（下層
コイル４及び上層コイル５）には、一般的に反射率の高
い銅やアルミニウム等が用いられるため、エネルギー密
度の高いレーザー溶接等を行うと、レーザー光線が被接
合部の表面で反射して溶接不良を生じる可能性がある。
これに対し、本実施例の電子ビーム溶接であれば、反射
率とは無関係に溶接加工を行うことができるため、良好
な溶融部を得ることができる。

【００２８】（第２実施例）図７は溶接加工装置１の全
体構成図である。本実施例は、カセット容器１２に複数
（図７では２個）のワーク２を保持できる構成とし、そ
のカセット容器１２に保持された複数のワーク２を同時
に加工ステージへ持ち上げて加工する場合の一例を示
す。以下、第１実施例との変更点のみ説明する。カセッ
ト容器１２は、カセット容器１２に対して着脱自在なワ
ーク保持器２６を有し、このワーク保持器２６に対し
て、複数のワーク２をそれぞれ回転軸６がカセット容器
１２の進行方向に対して直交する方向に装着することが
できる。ワーク交換手段１５は、カセット容器１２のワ
ーク保持器２６に保持されている複数のワーク２を同時
に取り出し、他の複数のワーク２（加工前）と交換する
ことができる。

【００２９】昇降装置１６は、加工室９内まで搬送され
たカセット容器１２からワーク保持器２６毎持ち上げて
加工ステージまで運ぶことができる。ワーク保持回転手
段１７は、ワーク保持器２６に保持されているワーク２
を、それぞれ回転軸６を中心として所定の角度回転させ
ることができ、且つ各ワーク２の周方向の位置決めを行
うことができる。電子銃２７は、加工室９の上部に配置
され、複数のワーク２に対しそれぞれ電子ビームＢの向
きを代えて照射することができる。但し、電子ビームＢ
は、各ワーク２の回転軸６に対して傾斜した方向から被
接合部へ向けて照射される。

【００３０】次に、本実施例の作動について説明する。
加工ステージまで持ち上げられた複数のワーク２をワー
ク保持回転手段１７により保持し、先ず最初のワーク２
に対して第１の被接合部を正確に位置決めした後、電子
銃２７より電子ビームＢを被接合部に照射して溶接す
る。続いて、次のワーク２に対して第１の被接合部を正
確に位置決めした後、電子銃２７より電子ビームＢを被
接合部に照射して溶接する。上記の工程を繰り返して、
全てのワーク２に対しそれぞれ第１の被接合部を溶接す
る。次に、最初のワーク２を回転軸６を中心として１ス
ロット３ａ分だけ回転させ、第２の被接合部を正確に位
置決めして溶接する。以後、上記の順番で所定のスロッ
ト３ａ数分だけ加工を繰り返し、全てのワーク２に対し
て一方のコイルエンドの溶接加工が終了すると、一旦加
工室９から搬出され、ワーク交換手段１５にて各ワーク
２の軸方向の向きを反転させた後、再び加工室９内の加
工ステージまで搬送され、上記の手順と同様に他方のコ
イルエンドの溶接加工が行われる。

【００３１】（第２実施例の効果）本実施例によれば、
複数のワーク２に対し同一の電子銃２７を使用して溶接
加工できるため、第１実施例の場合より高価な電子銃２
７を少なくできるため、安価な溶接加工装置１を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶接加工装置の全体構成図である（第１実施
例）。

【図２】電機子の半断面図である。

【図３】各コイルの被接合部を示す電機子の軸方向正面
図である。

【図４】下層コイルと上層コイルとの位置関係を示す斜
視図である。

【図５】各コイルの接合部を示す側断面図（ａ）及び軸
方向の正面図（ｂ）である。

【図６】接合部の側断面図（ａ）及び接合部の正面図
（ｂ）である。

【図７】溶接加工装置の全体構成図である（第２実施
例）。

【図８】接合部の側断面図（ａ）及び接合部の正面図
（ｂ）である（従来技術）。

【符号の説明】

１ 溶接加工装置 ２ ワーク（電機子） ３ 電機子鉄心 ３ａ スロット ４ 下層コイル ４ｃ 下層コイル突出部（被接合部） ５ 上層コイル ５ｃ 上層コイル突出部（被接合部） ６ 回転軸 ９ 加工室 １０ 上段側チューブ（ワーク搬送手段／循環経路） １１ 下段側チューブ（ワーク搬送手段／循環経路） １２ カセット容器 １３ 第１循環装置（循環手段／循環経路） １４ 第２循環装置（循環手段／循環経路） １５ ワーク交換手段 １７ ワーク保持回転手段（ワーク保持手段／位置決
め手段） １８ 電子銃（第１実施例） １９ 電子銃（第１実施例） ２７ 電子銃（第２実施例） Ｂ 電子ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 漆崎 守 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周部に所定数のスロットを有する電機子
   鉄心と、 この電機子鉄心を回転自在に支持する回転軸と、 前記電機子鉄心に組み立てられる所定数の下層コイル
   と、 この下層コイルの後から前記電機子鉄心に組み立てられ
   る所定数の上層コイルとを備え、 前記電機子鉄心に所定数の前記下層コイルと前記上層コ
   イルとを組み立てて、前記下層コイルの両端部に設けら
   れた一対の下層コイル突出部と前記上層コイルの両端部
   に設けられた一対の上層コイル突出部とをそれぞれ径方
   向に重ね合わせ、その重ね合わされた前記下層コイル突
   出部と前記上層コイル突出部とが前記回転軸の外周で周
   方向に所定数配置された電機子に対し、 径方向に重ね合わされた前記下層コイル突出部と前記上
   層コイル突出部との被接合部に電子ビームを照射して溶
   接加工する溶接加工装置であって、 内部が略真空状態に保たれた加工室と、 この加工室内で前記回転軸を中心として前記電機子を回
   転可能に保持するワーク保持手段と、 前記被接合部に電子ビームを照射する電子銃とを備え、 この電子銃は、電子ビームの照射方向が前記回転軸に対
   し傾斜して配置され、前記被接合部の接合境界部付近に
   電子ビームを照射することを特徴とする電機子コイルの
   溶接加工装置。
2. 【請求項２】前記電子銃は、前記電機子の軸方向両側に
   配置されていることを特徴とする請求項１に記載した電
   機子コイルの溶接加工装置。
3. 【請求項３】前記電機子鉄心の軸方向両側にそれぞれ所
   定数ずつ配置される前記被接合部を片側ずつ順次に位置
   決めすることのできる位置決め手段を備え、 前記電機子の軸方向両側に配置された前記電子銃は、前
   記位置決め手段により位置決めされた前記被接合部を片
   側ずつ順次に溶接加工することを特徴とする請求項２に
   記載した電機子コイルの溶接加工装置。
4. 【請求項４】前記電機子を保持できるカセット容器と、 前記加工室内を通り抜けて前記カセット容器が循環でき
   る循環経路と、 この循環経路に前記カセット容器を循環させる循環手段
   と、 この循環手段により前記加工室内へ搬入された前記カセ
   ット容器から前記電機子を取り出して前記加工室内の加
   工ステージまで運び、溶接終了後、前記加工ステージか
   ら再び前記カセット容器へ前記電機子を運ぶワーク搬送
   手段と、 前記加工室内より搬出された前記カセット容器から前記
   電機子を取り出して、加工前の他の電機子を前記カセッ
   ト容器にセットするワーク交換手段とを備えることを特
   徴とする請求項１〜３に記載した何れかの電機子コイル
   の溶接加工装置。
5. 【請求項５】外周部に所定数のスロットを有する電機子
   鉄心と、 この電機子鉄心を回転自在に支持する回転軸と、 前記電機子鉄心に組み立てられる所定数の下層コイル
   と、 この下層コイルの後から前記電機子鉄心に組み立てられ
   る所定数の上層コイルとを備え、 前記電機子鉄心に所定数の前記下層コイルと前記上層コ
   イルとを組み立てて、前記下層コイルの両端部に設けら
   れた一対の下層コイル突出部と前記上層コイルの両端部
   に設けられた一対の上層コイル突出部とをそれぞれ径方
   向に重ね合わせ、その重ね合わされた前記下層コイル突
   出部と前記上層コイル突出部とが前記回転軸の外周で周
   方向に所定数配置された電機子に対し、 径方向に重ね合わされた前記下層コイル突出部と前記上
   層コイル突出部との被接合部に電子ビームを照射して溶
   接加工する溶接加工装置であって、 内部が略真空状態に保たれた加工室と、 この加工室内で複数の前記電機子を各々の前記回転軸が
   略平行となる様に保持し、且つ前記各々の回転軸を中心
   として複数の前記電機子をそれぞれ回転可能に保持する
   ワーク保持手段と、 前記被接合部に電子ビームを照射する電子銃とを備え、 この電子銃は、個々の前記電機子に対して電子ビームの
   照射方向が各々の前記回転軸に対し傾斜する様に配置さ
   れ、前記被接合部の接合境界部付近に電子ビームを照射
   することを特徴とする電機子コイルの溶接加工装置。
6. 【請求項６】個々の前記電機子毎に各々の前記被接合部
   を位置決めすることのできる位置決め手段を備え、 前記電子銃は、前記位置決め手段により位置決めされた
   前記被接合部を個々の前記電機子毎に順次に溶接加工す
   ることを特徴とする請求項５に記載した電機子コイルの
   溶接加工装置。
7. 【請求項７】複数の前記電機子を保持できるカセット容
   器と、 前記加工室内を通り抜けて前記カセット容器が循環でき
   る循環経路と、 この循環経路に前記カセット容器を循環させる循環手段
   と、 この循環手段により前記加工室内へ搬入された前記カセ
   ット容器から前記電機子を取り出して前記加工室内の加
   工ステージまで運び、溶接終了後、前記加工ステージか
   ら再び前記カセット容器へ前記電機子を運ぶワーク搬送
   手段と、 前記加工室内より搬出された前記カセット容器より前記
   電機子を取り出して、加工前の他の電機子を前記カセッ
   ト容器にセットするワーク交換手段とを備えることを特
   徴とする請求項５または６に記載した電機子コイルの溶
   接加工装置。