JPH09233775A

JPH09233775A - モータ回転子の製造装置

Info

Publication number: JPH09233775A
Application number: JP8201169A
Authority: JP
Inventors: Morimichi Miura; 守道三浦; Kenichi Kuroda; 健一黒田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高張力をかけた際のガラス繊維束の切断およ
び傷付きを防止する。【解決手段】素材ボビン１２から繰り出される繊維束
１１の樹脂含浸手段の上流側に、張力付与手段である中
間ボビン１４を設け、この中間ボビンに高張力モータ１
４ａでバックテンションをかけることによってガラス繊
維束１１に所定の張力を付与する。したがって、中間ボ
ビン１４より上流の素材ボビン１２側に高張力が作用し
ないため、素材ボビン１２に巻装された未使用のガラス
繊維束１１が繊維切れ等の損傷を受けることを防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス繊維等の
繊維束を巻回してモータ回転子に永久磁石を強固に固定
するモータ回転子の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１８および図１９は、特開昭６１−１
２４６号公報に記載されている従来の永久磁石同期モー
タの回転子１を示すもので、中心に回転軸２が貫通し固
着された円筒形ヨーク１ａの外周には、断面円弧状の永
久磁石３が、円周をほぼ四等分する位置にそれぞれ配設
され、接着剤４により各永久磁石３と円筒形ヨーク１ａ
および永久磁石３相互間が接着されている。

【０００３】そして、円筒形ヨーク１ａの外周に接着さ
れた永久磁石３の外周には、糸状に形成した後、熱硬化
性樹脂を含浸させたガラス繊維束５が、前記永久磁石３
の外周面を隙間なく覆うように巻回されて一層目５ａが
形成されるとともに、その上に同様にして二層目５ｂが
重ねて形成されており、ガラス繊維束５の巻き始めと巻
き終りとは、それぞれ重ねて巻回されたガラス繊維束５
の下側に挟み込んで係止した状態で加熱硬化させて取付
けられている。

【０００４】しかし、上述した従来の方法を行う装置で
取付けられた永久磁石３は、モータの起動・停止によっ
て繰り返し加わる慣性力と、長時間に亘る遠心力とによ
ってガラス繊維束５が緩み、モータ運転時に永久磁石３
が遠心力によって円筒形ヨーク１ａの表面から浮き上が
ってケーシングに接触したり、脱落する恐れがあった。

【０００５】したがって、この永久磁石３のケーシング
への接触あるいは脱落を防止するためには、ガラス繊維
束５を高張力で巻回して、モータの高速運転時に浮き上
がらないように永久磁石３を強固に取付ける必要があ
る。

【０００６】図２０は、従来のモータ回転子の製造装置
において、素材ボビン６に巻装されたガラス繊維束７
が、高張力を付与されて引き出される状態を示すもの
で、図示していないモータ回転子に巻き取られることに
よって、素材ボビン６から一定速度で引き出されるガラ
ス繊維束７にかかる張力を、このガラス繊維束７が巻装
されている素材ボビン６の回転をバックテンションモー
タ８によって制動をかけることによって張力を増加させ
てながら回転させることによって、所定の張力を発生さ
せている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図２０にその
一部を示した従来の装置においては、素材ボビン６から
引き出されるガラス繊維束７に直接高張力をかける構造
のため、素材ボビン６に巻装されている部分のガラス繊
維束７にも高張力が加わって締め付けられることによ
り、素材ボビン６の下層に巻装されているガラス繊維束
７に強い剪断力が加わることとなる。

【０００８】その結果、素材ボビン６に巻装されたガラ
ス繊維束７は、この束を構成している各繊維が切れた
り、傷んで切れ易くなるという問題があった。そして、
繊維が切れて毛羽立つと、その一本一本の繊維が、ガイ
ドローラに巻き付いてガラス繊維束７が切断されるとい
う問題があった。

【０００９】また、ガラス繊維束７が途中で切断される
と、バックテンションモータ８によって素材ボビン６が
逆転するため、ガラス繊維束７の既に樹脂含浸された部
分が巻き戻されて素材ボビン６に巻かれる結果、素材ボ
ビン６に巻装されているガラス繊維束７の未使用部分に
樹脂が付着して使用不能となるとともに、素材ボビン６
が汚損するという問題があった。このように、ガラス繊
維束７が途中で切れると、未使用のガラス繊維束７が無
駄になるとともに、素材ボビン６に対して新たなガラス
繊維束７を巻回する必要があり、この巻替に手間がかか
るという問題があった。

【００１０】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、モータ回転子へ永久磁石を固定するために巻回す
る繊維束を、傷付けず、かつ切断させずに高張力で巻回
できるモータ回転子の製造装置を提供することを目的と
している。

【００１１】この目的は、繊維束にかかる張力を、所定
張力まで段階的に増大させて、素材ボビンにかかる張力
を低く設定することによって達成される。

【００１２】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するため請求項１の発明は、繊維束が巻装され
た素材ボビンと、この素材ボビンから繰り出される前記
繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させる樹脂含浸手段と、外
周に磁石を備えたモータ回転子を回転駆動可能に保持す
るとともに樹脂含浸された前記繊維束を、前記磁石が緊
結されるように前記モータ回転子の外側に巻き付ける巻
回手段とを備えたモータ回転子の製造装置において、前
記素材ボビンと前記樹脂含浸手段との間に、前記繊維束
に張力を付与する張力付与手段を備えていることを特徴
としている。

【００１３】請求項１の発明によれば、上記したように
繊維束が巻装されている素材ボビンと、この素材ボビン
の下流側に設けられた樹脂含浸手段との間に、繊維束に
対して張力を付与する張力付与手段を介設し、この張力
付与手段より下流側の繊維束に所定の大きさの張力がか
かるようにしたので、上流側の素材ボビンにかかる張力
が軽減され、素材ボビンにかかる張力を小さくできる。

【００１４】請求項２の発明は、前記繊維束にかかる張
力が、下流側となるに従って漸増するように、前記張力
付与手段を複数備えていることを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明によれば、張力付与手段を
複数設けて、繊維束にかかる張力が段階的に増大される
ため、素材ボビンおよび各張力付与手段にかかる張力を
小さくすることができる。

【００１６】請求項３の発明は、前記張力付与手段が、
その外周に前記繊維束を数回巻回した後に下流側へ繰り
出す中間ボビンであり、この中間ボビン上の所定の位置
に前記繊維束を巻付ける定位置巻付手段を備えた構造と
する。

【００１７】請求項３の発明によれば、張力付与手段と
して、外周に繊維束を数回巻回した後に下流側へ繰り出
す中間ボビンを用いるとともに、この中間ボビン上の所
定の位置に前記繊維束を巻付ける定位置巻付手段を備え
た構造としているため、中間ボビンに巻回される繊維束
の重なりを防ぎ、巻回される繊維束が重なることによっ
て生じる中間ボビンから下流側への繰り出し不能による
繊維束の切断が防止される。

【００１８】請求項４の発明は、さらに、前記中間ボビ
ンに巻回される際の繊維束の挙動を検出する挙動検出手
段と、この挙動検出手段が前記繊維束の挙動が予め設定
された挙動以外の挙動を示したことを検出したときに、
前記中間ボビンおよび素材ボビンの回転停止制御を行う
制御手段とを備えた構造とすることができる。

【００１９】請求項４の発明によれば、さらに、中間ボ
ビンに巻回される際の繊維束の挙動を検出する挙動検出
手段と、この挙動検出手段が前記繊維束の挙動が予め設
定された挙動以外の挙動を示したことを検出したとき
に、前記中間ボビンおよび素材ボビンの回転停止制御を
行う制御手段とを備えているため、繊維束の切断等の未
設定の挙動が検出された際に素材ボビンおよび中間ボビ
ンを直ちに停止させて、切断された繊維束の素材ボビン
等への巻き戻りによる、素材ボビンおよび素材ボビンに
巻装された繊維束の樹脂付着による汚損が防止される。
ここで、繊維束の挙動としては、繊維束の張力、繊維束
の繰り出し速度などが例示される。

【００２０】請求項５の発明は、前記素材ボビンから繰
り出される繊維束を保持する保持手段と、前記素材ボビ
ンと前記保持手段との間の繰出し経路に設定される繰出
基準と、この繰出し基準に対する前記繊維束の繰り出し
角度を検出する繰出角度検出手段と、検出される繰り出
し角度に基づいて当該繰り出し角度を低減させる繰出角
度制御手段とを備えていることを特徴とする。

【００２１】請求項５の発明によれば、素材ボビンから
繰り出される繊維束の繰り出し角度が低減されて可及的
に繰出基準に沿って繰り出されるため、繊維束に高張力
が作用することが抑制され、繊維束の切れを防止するこ
とができる。また、繊維束の繰出し角度の増加が抑制さ
れるため、素材ボビンと保持手段との距離を可及的に短
く設定することが可能となる。したがって、繊維束の繰
出し方向における製造装置の占有スペースを可及的に狭
めることができ、製造装置のコンパクト化に寄与でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明のモータ回転子の
製造装置の実施例を図１ないし図１１に基づいて説明す
る。なお、この実施例で用いられるガラス繊維束１１の
素材となるガラス繊維としては、シリカ(ＳｉＯ₂ )６０
〜７０重量％、アルミナ(ＡｌＯ₂ )１５〜３０重量％、
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）５〜１５重量％、その他数
％を成分としたガラスを使用し、１本の繊維太さが直径
２０ミクロン以下で、１束の繊維本数が１０００本以下
の糸状の繊維束に調製して使われる。また、含浸させる
熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂が使用される。

【００２３】図１ないし図４は、この発明の第１実施例
を示すもので、糸状のガラス繊維束を回転子の外周に巻
回して、永久磁石を回転子に緊結するモータ回転子の製
造装置は、糸状のガラス繊維束１１を巻装した素材ボビ
ン１２と、この素材ボビン１２から繰り出されるガラス
繊維束１１に含浸させる熱硬化性樹脂であるエポキシ樹
脂を貯溜したエポキシ樹脂貯溜槽１３とを備えている。

【００２４】このエポキシ樹脂貯溜槽１３と前記素材ボ
ビン１２との間には中間ボビン１４が設けられている。
中間ボビン１４が、この発明の請求項１の張力付与手段
に相当する。この中間ボビン１４は、その外周に前記ガ
ラス繊維束１１を１〜３回巻装することによって、この
中間ボビン１４より下流側のガラス繊維束１１にかかる
張力が、それより上流の素材ボビン１２側に影響しない
ようにする役割を果たしている。

【００２５】また、この中間ボビン１４と素材ボビン１
２との間には、素材ボビン１２から左右方向に振れなが
ら繰り出されるガラス繊維束１１を中央にガイドするガ
イドローラ１５と、このガイドローラ１５の下流側（図
１において右側）に配設されて、前記中間ボビン１４の
外周に１〜３回巻回された後、エポキシ樹脂貯溜槽１３
側へ引き出されるガラス繊維束１１が、中間ボビン１４
上に巻き重ねられないように制御する巻き重ね防止装置
１６とが設けられている。巻き重ね防止装置１６が、こ
の発明の請求項３の定位置巻付手段に相当する。

【００２６】また、前記エポキシ樹脂貯溜槽１３内に前
記ガラス繊維束１１を引き込む浸漬ローラ１７が設けら
れ、この浸漬ローラ１７と前記中間ボビン１４との間に
は、この浸漬ローラ１７と前記中間ボビン１４との間に
張設されたガラス繊維束１１の張力を直接検出する張力
測定機１８が設けられている。エポキシ樹脂貯溜槽１３
と浸漬ローラ１７とが、この発明の請求項１の樹脂含浸
手段に相当する。

【００２７】また浸漬ローラ１７の下流側には、ガラス
繊維束１１の樹脂含浸量が一定となるように調整する絞
りローラ１９が設けられており、この絞りローラ１９の
一対のローラ間をガラス繊維束１１が通過する過程で余
分な樹脂が取り除かれて槽内に回収されるようになって
いる。

【００２８】さらに、絞りローラ１９の下流側には、こ
の樹脂含浸させたガラス繊維束１１を巻回するワークで
あるモータの回転子２０を一定の速度で回転駆動可能に
保持する巻回装置２１と、この巻回装置２１を左右方向
へ水平に往復駆動して、樹脂含浸したガラス繊維束１１
の前記回転子２０の表面への巻回ピッチおよび巻回範囲
を決定する巻回装置送りモータ２２とを備えている。巻
回装置２１がこの発明の請求項１の巻回手段に相当す
る。また、前記絞りローラ１９と巻回装置２１との間に
は、樹脂含浸されたガラス繊維束１１が一定の位置から
前記回転子２０へ供給されるようにするガイド部材２３
が設けられている。

【００２９】そして、前記素材ボビン１２には、前記巻
回装置２１に保持されて回転駆動される回転子２０に巻
き取られることによって、この素材ボビン１２から繰り
出されるガラス繊維束１１に、一段階目として１９．６
１Ｎ／束のバックテンションをかける低張力モータ１２
ａと、素材ボビン１２に巻装されているガラス繊維束１
１が円滑に繰り出されるようにこの素材ボビン１２およ
び低張力モータ１２ａとを左右方向へ水平に往復駆動す
る素材ボビン送りモータ１２ｂとを備えている。

【００３０】また、前記中間ボビン１４には、既に低張
力が付与されたガラス繊維束１１がその外周に１〜３回
を巻回されるとともに、この外周に巻回されたガラス繊
維束１１に、２段回目として４９．０３Ｎ／束の張力を
加えて合計で６８．６４Ｎ／束のバックテンションがか
かるようにする高張力モータ１４ａを備えている。

【００３１】さらに、中央制御装置２４を備え、この中
央制御装置２４と、前記素材ボビン送りモータ１２ｂ、
巻き重ね防止装置１６、高張力モータ１４ａおよび張力
測定機１８とがそれぞれ配線接続されている。中央制御
装置２４は、中央演算処理装置、記憶装置、入出力イン
タフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構
成されている。

【００３２】中央制御装置２４の記憶装置には、素材ボ
ビン１２から繰り出されるガラス繊維束１１の繰出し位
置、つまり原点の変位に追従して素材ボビン１２および
低張力モータ１２ａを水平移動させるため、素材ボビン
送りモータ１２ｂの回転方向、回転数、回転角度を制御
するようなプログラムが記憶されている。この中央制御
装置２４が、この発明の請求項４の制御手段に相当す
る。

【００３３】そして、この中央制御装置２４は、中間ボ
ビン１４へガラス繊維束１１が適正に巻回されるように
巻き重ね防止装置１６を制御し、また張力測定機１８
が、中間ボビン１４から繰り出されるガラス繊維束１１
の張力の変動を検出すると、高張力モータ１４ａを電流
値制御して、適正な張力が付与されるように制御する。
さらに、ガラス繊維束１１の切断時には、前記低張力モ
ータ１２ａ、素材ボビン送りモータ１２ｂおよび高張力
モータ１４ａのそれぞれを一斉に停止するように制御す
るようになっている。

【００３４】つぎに、上記のように構成されるこの実施
例の作用を説明する。先ず、ガラス繊維束１１の端部を
素材ボビン１２から引き出し、この端部をガイドローラ
１５、巻き重ね防止装置１６を経由し、中間ボビン１４
の外周に２回だけ巻き付けた後、張力測定機１８の測定
部から浸漬ローラ１７に張り渡され、エポキシ樹脂貯溜
槽１３内に導かれる。そして、熱硬化性樹脂であるエポ
キシ樹脂が含浸したガラス繊維束１１は、絞りローラ１
９の一対のローラ間に挟持された後、ガイド部材２３に
よって導出位置が固定されるとともに、このガラス繊維
束１１の先端は、巻回装置２１に保持された回転子２０
の外周に巻取り可能に固定される。

【００３５】そして、巻回装置２１に保持された回転子
２０が回転駆動されることによって、その表面に配設さ
れた磁石を緊結するように樹脂含浸させたガラス繊維束
１１が巻回される。

【００３６】この時、ガラス繊維束１１には、低張力モ
ータ１２ａによって素材ボビン１２にバックテンション
をかけることによって付与される１９．６１Ｎ／束の張
力と、高張力モータ１４ａによって中間ボビン１４にバ
ックテンションをかけることによって付与される４９．
０３Ｎ／束の張力とが合わせられて６８．６４Ｎ／束の
張力が作用する。

【００３７】ところが、前記ガラス繊維束１１にかかる
張力は、中間ボビン１４、浸漬ローラ１７、絞りローラ
１９およびガイド部材２３の各ローラおよびモータ１２
ａ，１４ａ等のすべりによって張力が低下したり、エポ
キシ樹脂を含浸させたガラス繊維束１１がローラに付
き、冷却されて粘度が高くなり、その結果、摩擦抵抗が
増大して張力が引き上げられる。

【００３８】このように、ガラス繊維束１１にかかる張
力は変動し易く、また、この張力が変動すると、回転子
２０への巻回状態が不均一となり、回転子２０への磁石
の取付けが不充分になったり、または、張力が高くなり
過ぎてガラス繊維束１１が切断される恐れがあった。

【００３９】そこで、この実施例の装置においては、ガ
ラス繊維束１１にかかる張力を張力測定機１８によって
測定し、繊維切れしない上限値と、緩まずに緊結できる
下限値との間の一定の範囲内に張力が保たれるように中
央制御装置２４により制御が行われる。

【００４０】次に、この張力の具体的な制御内容を、図
３および図４を参照して説明する。図４の線図に示すよ
うに、素材ボビン１２にバックテンションをかける低張
力モータ１２ａは、直線Ａによって示されるように、常
に一定の電流値で運転され、ガラス繊維束１１に常時一
定の張力を付与するようになっている。これに対して中
間ボビン１４にバックテンションをかける高張力モータ
１４ａは、折れ線Ｂによって示されるように、張力の変
動に基づいて電流値を増減させることによって、張力が
所定の範囲内に維持されるように制御されている。した
がって、低張力モータ１２ａによってバックテンション
がかけられる素材ボビン１２から繰り出されるガラス繊
維束１１には、低張力しかかからない。

【００４１】この張力制御を図３のフローチャートに基
づいて説明する。先ず、制御プログラムがスタートする
と、ステップ1 において、張力測定機１８がスイッチオ
ンされ、ステップ2 に進んで中間ボビン１４の下流側の
張力、すなわち高張力モータ１４ａによって張力が付与
された後の張力が測定される。

【００４２】そして、ステップ3 に進み、中央制御装置
２４において、測定された値が予め設定されている範囲
内であるか否か、範囲を越えているか、あるいは範囲よ
り下かが判定される。この判定の結果、測定値が所定の
範囲内にあれば張力適正と判断してステップ4 に進み、
高張力巻きを続行するように制御される。

【００４３】また、ステップ3 において、測定値が所定
の範囲を越えている場合には、張力過大と判断してステ
ップ5 に進み、高張力モータ１４ａを駆動する電源の電
流値を小さくし、回転速度を落とすことによって付与す
る張力を低下させるように制御した後、ステップ2 に戻
り、張力が測定される。

【００４４】また、ステップ3 において測定値が所定の
範囲を下回っていた場合には、ステップ6 に進み、高張
力モータ１４ａを駆動する電源の電流値を大きくし、回
転速度を上げることによって付与する張力を上昇させる
制御を行った後、ステップ2に戻る。そして、測定値が
常に適正張力の範囲内に保たれるようにしている。

【００４５】したがって、この実施例のモータ回転子の
製造装置によれば、ガラス繊維束１１にかかる張力が、
常に所定の範囲内となるように制御されるため、ガラス
繊維束１１の切断や、巻回張力不足による取付け不良等
の発生を抑制することができる。

【００４６】また、この実施例においては、図２に拡大
して示すように、中間ボビン１４の上流側に巻き重ね防
止装置１６を備えており、この巻き重ね防止装置１６
は、中間ボビン１４上に巻付けられるガラス繊維束１１
の巻付け開始位置が、所定の位置から左右方向に外れる
と、この位置ずれを検出して中央制御装置２４に信号を
出力する。

【００４７】そして、信号を受信した中央制御装置２４
は、異常が発生したと判断して、巻回装置２１を停止さ
せるとともに、中間ボビン１４と素材ボビン１２のそれ
ぞれにバックテンションをかけている低張力モータ１２
ａおよび高張力モータ１４ａを停止させて、中間ボビン
１４上において巻き重なることによって生じるガラス繊
維束１１の切断を防止するように制御される。

【００４８】したがって、この実施例のモータ回転子の
製造装置によれば、素材ボビン１２から繰り出される段
階でガラス繊維束１１にかかる張力を小さくできるの
で、素材ボビン１２に巻装されているガラス繊維束１１
の未使用部分にかかる張力が大幅に軽減され、この素材
ボビン１２に高張力がかかることによるガラス繊維束１
１の傷付きおよび繊維切れと、この繊維切れによるガラ
ス繊維束１１の毛羽立ちがなくなり、毛羽立った繊維が
ローラへ巻き付くことに起因するガラス繊維束１１の切
断が防止される。

【００４９】また、素材ボビン１２に巻装されたガラス
繊維束１１を、途中で切断させることなく全量を使い切
ることが可能となるため、ガラス繊維束１１の歩留まり
が向上し、製品のコストダウンが図れる。また、回転子
２０の外周に、ガラス繊維束１１を一定の強さの張力で
均一に巻回できるため、回転子２０の外周に永久磁石を
堅牢に緊結でき、製品であるモータ回転子の耐久性の向
上を図ることができる。

【００５０】また、図５ないし図１１はこの発明の第２
実施例を示すもので、前記第１実施例においては１個だ
け用いた中間ボビンを２個用いることによって、ガラス
繊維束に付加する張力を段階的に増大させることによっ
て、素材ボビンおよび各中間ボビン上のガラス繊維束に
かかる張力を低下させたもので、前記第１実施例と同一
の構成部分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省
略して、以下図面に基づいて説明する。

【００５１】このモータ回転子の製造装置は、ガラス繊
維束１１を巻装した素材ボビン１２と、この素材ボビン
１２から繰り出されるガラス繊維束１１に含浸させる樹
脂を貯溜したエポキシ樹脂貯溜槽１３と、このエポキシ
樹脂貯溜槽１３と前記素材ボビン１２との間には第１中
間ボビン３１と第２中間ボビン３２とが設けられてい
る。中間ボビン３１，３２が、この発明の請求項１また
は請求項２の張力付与手段に相当する。この両中間ボビ
ン３１，３２は、それぞれの外周に前記ガラス繊維束１
１を１〜３回巻装することによって、この第１中間ボビ
ン３１と第２中間ボビン３２のそれぞれ下流側のガラス
繊維束１１にかかる張力が、それより上流の素材ボビン
１２側に影響しないようにする役割を果たしている。

【００５２】また、この両中間ボビン３１，３２のそれ
ぞれの上流側近傍には、ガラス繊維束１１の左右方向の
振れを中央にガイドするとともに、各中間ボビン３１，
３２に巻付けられるガラス繊維束１１の巻き重なりを防
止するガイドローラ３３ａ，３３ｂが設けられている。
ガイドローラ３３ａ，３３ｂが、この発明の請求項３の
定位置巻付手段に相当する。

【００５３】また、前記第２中間ボビン３２の下流側に
は、エポキシ樹脂貯溜槽１３内に前記ガラス繊維束１１
を引き込む浸漬ローラ１７が設けられ、この浸漬ローラ
１７と前記中間ボビン１４との間には、この浸漬ローラ
１７と前記中間ボビン１４との間に張設されたガラス繊
維束１１の張力を検出する張力測定機１８が設けられて
いる。張力測定機１８が、この発明の請求項４の挙動検
出手段に相当する。また浸漬ローラ１７の下流側には、
ガラス繊維束１１の樹脂含浸量が一定となるように調整
する絞りローラ１９が設けられている。

【００５４】さらに、絞りローラ１９の下流側には、こ
の樹脂含浸させたガラス繊維束１１を巻回する回転子２
０を一定の速度で回転駆動可能に保持する巻回装置２１
と、この巻回装置２１を左右方向に往復駆動する巻回装
置送りモータ２２とを備えている。また前記絞りローラ
１９と巻回装置２１との間には、樹脂含浸されたガラス
繊維束１１が一定の位置から前記回転子２０へ供給され
るようにガイドするガイド部材２３が設けられている。

【００５５】そして、前記素材ボビン１２には、前記巻
回装置２１に保持された回転子２０に巻き取られるガラ
ス繊維束１１に、一段階目として１９．６１Ｎ／束のバ
ックテンションをかける低張力モータ１２ａと、素材ボ
ビン１２と低張力モータ１２ａとを左右方向へ往復駆動
する素材ボビン送りモータ１２ｂとを備えている。

【００５６】また、前記第１中間ボビン３１には、既に
低張力が付与されたガラス繊維束１１がその外周に１〜
３回巻回されるとともに、この外周に巻回されたガラス
繊維束１１に、２段階目として１９．６１Ｎ／束の張力
を加えて合計で３９．２２Ｎ／束のバックテンションが
かかるようにする中張力モータ３１ａを備えている。

【００５７】また、前記第２中間ボビン３２は、既に３
９．２２Ｎ／束の張力が付与されたガラス繊維束１１が
その外周に１〜３回巻回されるとともに、この外周に巻
回されたガラス繊維束１１に、３段階目として２９．４
２Ｎ／束の張力を加えて合計で６８．６４Ｎ／束のバッ
クテンションがかかるようにする高張力モータ３２ａを
備えている。

【００５８】さらに、中央制御装置３４を備え、この中
央制御装置３４と、前記素材ボビン送りモータ１２ｂ、
中張力モータ３１ａ、高張力モータ３２ａおよび張力測
定機１８とがそれぞれ配線接続されている。中央制御装
置３４は第１実施例の中央制御装置２４と同様に構成さ
れている。中央制御装置３４が、この発明の請求項４の
制御手段に相当する。

【００５９】また、中央制御装置３４は、図６の線図に
示すように、素材ボビン１２と第１中間ボビン３１とに
バックテンションをかける低張力モータ１２ａと中張力
モータ３１ａとが、それぞれ直線Ｃと直線Ｄとによって
示されるように、ガラス繊維束１１に常時一定の張力を
付与するように一定の電流値にて運転されるように制御
されるとともに、第２中間ボビン３２にバックテンショ
ンをかける高張力モータ３２ａが、折れ線Ｅによって示
されるように、張力の変動に基づいて電流値を増減させ
ることによって、張力が所定の範囲内に維持されるよう
に制御している。

【００６０】また、中央制御装置３４においては、この
装置の起動時および停止時に、素材ボビン１２と第１中
間ボビン３１との間、第１中間ボビン３１と第２中間ボ
ビン３２との間あるいは第２中間ボビン３２と回転子２
０との間にそれぞれ掛け渡されたガラス繊維束１１に弛
みができたり、所定以上に大きな張力がかからないよう
にするために、各モータ１２ａ，３１ａ，３２ａの同期
運転制御を行っている。

【００６１】すなわち、図７の左半部に示すように、装
置の運転が開始されて、巻回装置２１によって回転子２
０が駆動されると、ガラス繊維束１１が回転子２０に巻
取られることによって、素材ボビン１２と第１中間ボビ
ン３１と第２中間ボビン３２とが一斉に回転を始める。

【００６２】そして、先ず低張力モータ１２ａがスター
トしてバックテンションがかけられてガラス繊維束１１
に１９．６１Ｎ／束の張力が付与される。この時、ガラ
ス繊維束１１にかかる張力が所定の大きさ（１９．６１
Ｎ／束）に上昇するまでは、第１，第２の両中間ボビン
３１，３２は、回転子２０に巻取られるガラス繊維束１
１によって回転駆動されるのみで、中張力モータ３１ａ
あるいは高張力モータ３２ａによる張力付与は行われな
い。

【００６３】そして、張力測定機１８によって、ガラス
繊維束１１にかかる張力が１９．６１Ｎ／束に達したこ
とが測定されると、中張力モータ３１ａにより第１中間
ボビン３１に逆回転方向の力が加えられることによっ
て、さらに１９．６１Ｎ／束の張力が付加される。その
結果、第１中間ボビン３１の下流側でのガラス繊維束１
１の張力が３９．２２Ｎ／束となる。

【００６４】この時、ガラス繊維束１１の前記部分にか
かる張力が所定の大きさ（３９．２２Ｎ／束）に上昇す
るまでは、第２中間ボビン３２は、張力を付加された状
態で回転子２０に巻取られるガラス繊維束１１によって
回転駆動されるのみで、高張力モータ３２ａによる張力
付与は行われない。

【００６５】そして、ガラス繊維束１１にかかる張力が
３９．２２Ｎ／束となると、高張力モータ３２ａにより
第２中間ボビン３２に逆回転方向の力が加えられること
によってさらに２９．４２Ｎ／束の張力が付加されて、
第２中間ボビン３２の下流側のガラス繊維束１１にかか
る張力が６８．６４Ｎ／束となり、以降、第２中間ボビ
ン３２の下流側においてガラス繊維束１１にかかる張力
を張力測定機１８によって測定しながら、その張力が所
定の範囲（例えば１８．６４Ｎ±０．９８Ｎ）から外れ
ないように制御される。

【００６６】また、図７の右半部に示すように、運転を
停止するときには、先ず、高張力モータ３２ａによって
かけられていたバックテンションが漸減して、ガラス繊
維束１１にかかる張力が６８．６４Ｎ／束から３９．２
２Ｎ／束に下がると、つぎに中張力モータ３１ａによっ
て付与された張力が減少し、この張力が１９．６１Ｎ／
束まで低下する。

【００６７】続いて低張力モータ１２ａによる張力付与
が解除され、回転子２０に巻取られることによる張力の
みで第２中間ボビン３２と第１中間ボビン３１と素材ボ
ビン１２とが回転駆動され、最後に巻回装置２１による
回転子２０の駆動が停止することによって、前記第２中
間ボビン３２と第１中間ボビン３１と素材ボビン１２と
が一斉に停止するように制御される。

【００６８】上述したように、この中央制御装置３４に
おいては、張力測定機１８が、第２中間ボビン３２から
繰り出されるガラス繊維束１１の張力の変動を検出する
と、高張力モータ３２ａを電流値制御して、適正な張力
が付与されるように制御する。

【００６９】また、前記中張力モータ３１ａ、高張力モ
ータ３２ａあるいは張力測定機１８が、予め入力されて
いる適正な挙動以外の挙動、例えばモータの回転スピー
ドの急激な上昇、あるいは張力の急激な低下等を示す
と、ガラス繊維束１１の切断を予測して前記低張力モー
タ１２ａ、素材ボビン送りモータ１２ｂ、中張力モータ
３１ａおよび高張力モータ３２ａを停止制御するように
なっている。

【００７０】つぎに、上記のように構成される第２実施
例の作用を説明する。先ず、ガラス繊維束１１の端部を
ボビン１２から引き出し、この端部をガイドローラ３３
ａを介して第１中間ボビン３１の外周に２回だけ巻き付
けられる。

【００７１】ついで、ガラス繊維束１１は、その下流側
のガイドローラ３３ｂを経由した第２中間ボビン３２の
外周に２回だけ巻き付けられた後、張力測定機１８の測
定部から浸漬ローラ１７に張り渡され、エポキシ樹脂貯
溜槽１３内に導かれる。そして、樹脂含浸したガラス繊
維束１１は、絞りローラ１９に挟持された後、その先端
は、ガイド部材２３から巻回装置２１に保持された回転
子２０の外周に巻取り可能に固定される。

【００７２】そして、巻回装置２１に保持された回転子
２０が回転駆動されることによって、その表面に配設さ
れた磁石を緊結するように樹脂含浸させたガラス繊維束
１１が巻回される。

【００７３】この時、ガラス繊維束１１には、先ず、素
材ボビン１２にバックテンションをかける低張力モータ
１２ａによって１９．６１Ｎ／束の張力が付与された
後、第１中間ボビン３１の中張力モータ３１ａによって
１９．６１Ｎ／束の張力が付加され、さらに、第２中間
ボビン３２の高張力モータ３２ａによって２９．４２Ｎ
／束の張力が付加される。

【００７４】したがって、この第２実施例においては、
ガラス繊維束１１にかかる張力は３段階に分けて付与さ
れ、第２中間ボビン３２の下流においては６８．６４Ｎ
／束の張力が加わる。

【００７５】ところが、前記ガラス繊維束１１にかかる
張力は、各ローラおよびモータ等のすべりによって張力
が低下したり、エポキシ樹脂の付着等によって張力が上
昇する等によって変動するため、ガラス繊維束１１にか
かる張力を張力測定機１８によって測定し、張力が繊維
切れしない上限値と緩まずに緊結できる下限値との間の
一定の範囲内に保たれるように中央制御装置３４におい
て、第２中間ボビン３２にかける高張力モータ３２ａに
よるバックテンションを調整して張力制御が行われる。

【００７６】この張力制御を図８のフローチャートに基
づいて説明すると、先ず、制御プログラムがスタートす
ると、ステップ1 において、張力測定機１８がスイッチ
オンされるとともに、ステップ2 において第１，第２中
間ボビン３１，３２のそれぞれの回転スピードが、中張
力モータ３１ａと高張力モータ３２ａの回転数から測定
される。

【００７７】そして、ステップ3 において、ガラス繊維
束１１が切断されて急激な張力変化あるいは急激なスピ
ード変化等の予め入力されていない各機器の挙動が検出
されると、ステップ4 においてガラス繊維束１１の張力
が測定されるとともに、ステップ5 において各中間ボビ
ン３１，３２の回転スピードが測定され、それぞれの測
定値が中央制御装置３４に送られる。

【００７８】つぎにステップ6 において、入力された測
定値と予め設定されている設定値との比較が行われ、張
力の測定値が適正な場合にはステップ7 に進んで高張力
による巻回が続行されて、制御が終了する。また、ステ
ップ6 において、中間ボビン３１，３２の回転スピード
の測定値が設定値より速い場合には、ステップ8 に進ん
で中張力モータ３１ａおよび高張力モータ３２ａによる
バックテンションを高めることによって張力が高められ
た後、ステップ4 に戻り、再び張力が測定される。

【００７９】また、ステップ6 において、張力と回転ス
ピードとのいずれか一方もしくは両方の急激な低下が検
出された場合には、ガラス繊維束１１が切断されたと判
断してステップ9 に進み、素材ボビン１２および各中間
ボビン３１，３２に張力を付与している低張力モータ１
２ａと中張力モータ３１ａと高張力モータ３２ａの運転
を停止させる。

【００８０】以上のように、第２実施例の回転子の製造
装置においては、第１中間ボビン３１と第２中間ボビン
３２との２つの中間ボビンを設けることによって、ガラ
ス繊維束１１に対して段階的に張力を増加して最終的に
は６８．６４Ｎ／束の所定張力で回転し２０の外周に巻
回されるようにしている。

【００８１】このため、素材ボビン１２にかかる張力を
小さくして、巻装されている未使用のガラス繊維束１１
を、上から締め上げることによるガラス繊維の傷付きや
繊維切れ、あるいはガラス繊維束１１の切断を防止でき
るとともに、ガラス繊維束１１の両中間ボビン３１，３
２に巻付けられた部分にかかる張力、すなわちガラス繊
維束１１の折曲部にかかる張力も小さくできる。

【００８２】したがって、繊維束を小径に折曲した状態
で高張力がかかることにより生じる繊維の傷みおよび繊
維切れと、これに起因するガラス繊維束１１の切断を防
止することができる。また、中央制御装置３４によって
上記の張力制御が行われることによって、ガラス繊維束
１１にかかる張力が、常に所定の範囲内となるように制
御されるため、ガラス繊維束１１の切断や、巻回張力不
足による取付け不良等の発生を防止することができる。

【００８３】また、第２実施例においては、第１中間ボ
ビン３１の上流側（素材ボビン１２側）近傍にガイドロ
ーラ３３ａを設けるとともに、第１中間ボビン３１と第
２中間ボビン３２との間にもガイドローラ３３ｂを設け
ることによって、第１中間ボビン３１に巻付けられるガ
ラス繊維束１１の巻始め（入口）と巻終り（出口）とを
ガイドして、第１中間ボビン３１上での巻き重なりを防
いで、巻き重なることによるガラス繊維束１１の切断を
防止している。

【００８４】これに対して、図９に示すように、第１中
間ボビン３１と前記ガイドローラ３３ａとの間に、左右
感知センサ４６を設けて、第１中間ボビン３１上に案内
されるガラス繊維束１１が左右方向に異常に振れた場合
には、この左右感知センサ４６が検出し、巻き重ねによ
るガラス繊維束１１の切断を予測して中央制御装置３４
に信号を送り、装置を停止するように制御することもで
きるので、ガラス繊維束１１の切断を未然に防ぎ、切断
した際のボビンおよび未使用のガラス繊維束１１の汚損
を防ぐことができる。また、ガラス繊維束１１の切断に
よる設備停止を防ぐことができる。

【００８５】さらに、第２実施例においては、第２中間
ボビン３２の上流側近傍にガイドローラ３３ｂを設け
て、第２中間ボビン３２に巻付けられるガラス繊維束１
１が常に一定の位置から供給されるようにして、巻き重
ねによるガラス繊維束１１の切断を防止したが、図１０
に示すように、第２中間ボビン３２の上流側に左右感知
センサ４７を設けて、第２中間ボビン３２上に案内され
るガラス繊維束１１の供給位置が変動した場合には、こ
の変動を左右感知センサ４７が検出し、巻き重ねによる
ガラス繊維束１１の切断を予測して中央制御装置３４に
信号を送り、装置を停止するように制御することもでき
る。

【００８６】また、前記第１中間ボビン３１および第２
中間ボビン３２の代わりに、図１１に示すように、円柱
状のボビン４８の周面に、ガラス繊維束１１の径寸法に
合わせたＵ溝４８ｂを螺旋状に形成したものを用いても
よい。このＵ溝４８ｂが、この発明の請求項３の定位置
巻付手段に相当する。

【００８７】そして、上流側から供給されるガラス繊維
束１１をボビン４８に２回巻付けた後、下流側へ導くよ
うにすれば、ガラス繊維束１１が第１中間ボビンおよび
第２中間ボビンの各Ｕ溝４８ｂに没入して常に一定の位
置に巻付けられるため、ガイドローラ３３ａ，３３ｂや
左右感知センサ４６，４７がなくてもガラス繊維束１１
の巻き重なりは発生せず、したがって、巻き重ねによる
ガラス繊維束１１の切断をなくすことができる。

【００８８】また、ボビン４８を用いることにより、こ
れに巻付けるガラス繊維束１１との接触面積が増加する
ため、巻付けられたガラス繊維束１１のすべりによる張
力変動を抑えることができる。

【００８９】なお、各中間ボビン３１，３２の表面荒さ
は、ガラス繊維束１１が傷付きにくいように、例えば１
０ミクロン以下とすれば繊維切れを少なくできる。また
表面硬度は、硬いほどよく、柔らかい材質のものを使用
すると、張力がかかったガラス繊維束１１によって容易
に摩耗してしまい、摩耗によって生じた段差部により繊
維切れを起こし易く、繊維切れは設備停止が多発する原
因となるため、表面硬度を高くする必要がある。また、
中間ボビン３１，３２表面硬度は、ビッカース硬度Ｈｖ
４００以上とするのが望ましい。また、中間ボビン３
１，３２の表面は、毎月１回以上研磨して、表面を平滑
に維持することが好ましい。

【００９０】図１２は、この発明の第３実施例を示す概
略図であり、糸状のガラス繊維束１１を巻装した素材ボ
ビン５０と、この素材ボビン５０から繰り出されるガラ
ス繊維束１１に含浸させる熱硬化性樹脂であるエポキシ
樹脂を貯溜したエポキシ樹脂貯溜槽５１とを備えてい
る。

【００９１】このエポキシ樹脂貯溜槽５１と素材ボビン
５０との間には中間ボビン５２が設けられている。中間
ボビン５２が、この発明の請求項２の張力付与手段に相
当する。この中間ボビン５２は、その外周にガラス繊維
束１１を１回巻装することによって、この中間ボビン５
２よりも下流側のガラス繊維束１１にかかる張力が、中
間ボビン５２よりも上流の素材ボビン５０側に影響しな
いようにする役割を果たしている。

【００９２】また、素材ボビン５０と中間ボビン５２と
の間には、一対のガイドローラ５３が配置されている。
一対のガイドローラ５３は素材ボビン５０から繰り出さ
れたガラス繊維束１１を中間ボビン５２に案内するため
のものである。この一対のガイドローラ５３がこの発明
の請求項５の保持手段に相当する。

【００９３】前記素材ボビン５０は可動台５４上に配置
されており、可動台５４の下方には、図１３に示すよう
な素材ボビン送りモータ５５の送りねじ軸５６、ボール
ねじ５７などにより構成されるサーボ機構が設けられて
いる。そして、素材ボビン送りモータ５５がＣＣＷ方向
またはＣＷ方向に回転されると、可動台５４が素材ボビ
ン５０の軸線Ａ方向に水平に往復移動する。

【００９４】素材ボビン送りモータ５５は中央制御装置
５８により制御される。中央制御装置５８は、中央演算
処理装置、記憶装置、入出力インタフェースを主体とす
るマイクロコンピュータにより構成されている。上記可
動台５４、素材ボビン送りモータ５５、送りねじ軸５
６、ボールねじ５７、中央制御装置５８が、この発明の
請求項５の繰出角度制御手段に相当する。

【００９５】また、素材ボビン５０と一対のガイドロー
ラ５３との間には、位相センサ５９が設けられている。
位相センサ５９は例えばポテンショメータなどにより構
成されており、素材ボビン５０から繰り出されるガラス
繊維束１１の繰出基準Ｂと、繰り出されるガラス繊維束
１１との角度θを検出するためのものである。位相セン
サ５９が、この発明の請求項５の繰出角度検出手段に相
当する。上記繰出基準Ｂは、素材ボビン５０の繰出し位
置である原点Ｃと、一対のガイドローラ５３同士の間と
を結ぶ線分上に設定される。この繰出基準Ｂは素材ボビ
ン５０の軸線Ａとほぼ直角に交わる。

【００９６】また、位相センサ５９は中央制御装置５８
に接続され、検出された角度θのデータが中央制御装置
５８に入力される。そして、中央制御装置５８は、角度
θに基づいて素材ボビン送りモータ５５の回転方向、回
転速度、回転角度を演算処理し、演算結果に基づいてプ
ログラムを補正した制御信号を素材ボビン送りモータ５
５に出力する。

【００９７】また、一対のガイドローラ５３と中間ボビ
ン５２との間における繊維束１１の移送経路には、図１
４、図１５に示すように、軸線（図示せず）をほぼ水平
に位置させたガイドローラ６０が配置され、ガイドロー
ラ６０の下流側には、軸線（図示せず）を垂直よりも若
干下流側に傾斜させたガイドローラ６１が配置されてい
る。

【００９８】このガイドローラ６０は、中間ボビン５２
に対するガラス繊維束１１の円周方向の巻始め（入口）
位置を設定し、ガイドローラ６１は、ガラス繊維束１１
の中間ボビン５２の軸線Ｄ方向における巻始め（入口）
位置を設定するためのものである。このガイドローラ６
０およびガイドローラ６１が、この発明の請求項３の定
位置巻付手段に相当する。

【００９９】そして、中間ボビン５２の外周にはガラス
繊維束１１が１回巻回され、かつ、ガラス繊維束１１に
バックテンションをかけるための高張力モータ６２を備
えている。高張力モータ６２は中央制御装置５８により
制御される。

【０１００】さらに、中間ボビン５２の下流側には一対
のガイドローラ６３が配置されているとともに、エポキ
シ樹脂貯溜槽５１と、一対のガイドローラ６３との間に
は、張力測定機６４が設けられている。また、エポキシ
樹脂貯溜槽５１の上方には、ガラス繊維束１１をエポキ
シ樹脂貯溜槽５１内のエポキシ樹脂に浸漬させる浸漬ロ
ーラ６５が設けられている。エポキシ樹脂貯溜槽５１と
浸漬ローラ６５とが、この発明の請求項１の樹脂含浸手
段に相当する。

【０１０１】エポキシ樹脂貯溜槽５１には、エポキシ樹
脂の液温を検出する温度センサ６６が設けられており、
温度センサ６６の検出信号が中央制御装置５８に入力さ
れる。また、エポキシ樹脂貯溜槽５１にはヒータ６７が
設けられており、ヒータ６７のオン・オフおよび設定温
度は中央制御装置５８により制御される。

【０１０２】また、浸漬ローラ６５の下流側には、ガラ
ス繊維束１１の樹脂含浸量が一定となるように調整する
一対の絞りローラ６８が設けられており、この絞りロー
ラ６８の間をガラス繊維束１１が通過する過程で余分な
樹脂が取り除かれてエポキシ樹脂貯溜槽５１に回収され
る。

【０１０３】さらに、絞りローラ６８の下流側には一対
のガイドローラ６９が設けられており、一対のガイドロ
ーラ６９の下流側には、ガラス繊維束１１を巻回するモ
ータ回転子７０が設けられている。モータ回転子７０
と、モータ回転子７０を一定の速度で回転駆動可能に保
持する巻回装置７１とは、可動台７２上に搭載されてい
る。巻回装置７１は中央制御装置５８により制御され
る。この巻回装置７１が、この発明の請求項１の巻回手
段に相当する。

【０１０４】可動台７２の下方には、巻回装置送りモー
タ７３の送りねじ軸７４、ボールねじ７５などにより構
成されるサーボ機構が設けられている。そして、巻回装
置送りモータ７３の回転により、可動台７２がモータ回
転子７０の軸線方向に水平に往復移動する。巻回装置送
りモータ７３の回転数、回転角度、回転方向などは中央
制御装置５８により制御される。

【０１０５】つぎに、上記第３実施例の作用および制御
ルーチンを図１６のフローチャートに基づいて説明す
る。素材ボビン５０から繰り出されたガラス繊維束１１
は、一対のガイドローラ５３およびガイドローラ６０，
６１を介して中間ドラム１４に巻き付けられる。また、
素材ボビン送りモータ５５は中央制御装置５８に記憶さ
れたプログラムにより駆動される。その結果、ガラス繊
維束１１の繰り出される原点Ｃの移動変化に追従して可
動台５４が往復移動し、ガラス繊維束１１の繰出し位置
が繰出基準Ｂ付近に維持される。また、ガラス繊維束１
１の繰出し中、繰出基準Ｂに対するガラス繊維束１１の
繰出し角度θが位相センサ５９により検出される（ステ
ップ１１）。

【０１０６】そして、繰出し角度θがほぼ０度であるか
否かが中央制御装置５８により判断され（ステップ１
２）、ステップ１２で肯定判断された場合には、ガラス
繊維束１１の巻取プログラムが終了したか否かが判断さ
れる（ステップ１３）。ステップ１３で否定判断された
場合はステップ１１に戻り、ステップ１３で肯定判断さ
れた場合はこの制御ルーチンを終了する。

【０１０７】一方、ガラス繊維束１１の繰り出しが進行
し、素材ボビン５０におけるガラス繊維束１１の巻き径
が減少すると、低張力モータ６２の回転数が同一であっ
ても素材ボビン５０の回転速度が増加する。すると、ガ
ラス繊維束１１の繰り出される原点Ｃの移動変化が、予
め中央制御装置５８にプログラムされた内容と相違する
結果を招く。たとえば、ガラス繊維束１１の繰出し位置
が図１３の一点鎖線で示すような位置に変位する。

【０１０８】すると、繰出し角度θがほぼ０度でなくな
ってステップ１２で否定判断され、繰出し角度θの正負
が判断される（ステップ１４）。この実施例では、繰出
し位置が繰出基準Ｂを隔てて素材ボビン送りモータ５５
の反対側に移動した場合には正と判断する。一方、繰出
し位置が繰出基準Ｂよりも素材ボビン送りモータ５５に
近い位置に移動した場合には負と判断する。

【０１０９】ステップ１４で正であると判断された場合
には、図１３で示すＣＣＷ方向に素材ボビン送りモータ
５５が回転され（ステップ１５）、繊維束１１の繰出し
位置が原点Ｃに復帰されて角度θがほぼ０度になる位置
に素材ボビン５０が移動する（ステップ１６）。つま
り、この実施例では、素材ボビン５０が図１３において
右方向へ移動し、ステップ１１に戻る。

【０１１０】ステップ１４で負であると判断された場合
には、図１３で示すＣＷ方向に素材ボビン送りモータ５
５が回転され（ステップ１５）、角度θがほぼ０度にな
る方向に素材ボビン５０が移動する（ステップ１６）。
つまり、この実施例では、素材ボビン５０が図１３にお
いて左方向へ移動し、ステップ１１に戻る。

【０１１１】以上のように、図１６の制御例によれば、
ガラス繊維束１１の繰出しが進行してガラス繊維束１１
の繰出し位置と繰出基準Ｂとに角度θが生じた場合は、
角度θが減少する方向に素材ボビン５０が移動される。
つまり、ガラス繊維束１１の繰出し位置を素材ボビン５
０の軸線Ａに対してほぼ直角に維持することが可能とな
る。したがって、素材ボビン５０と一対のガイドローラ
５３との間で、ガラス繊維束１１に所定値以上の張力、
つまり引っ張り荷重が作用することが抑制され、ガラス
繊維束１１の切れを防止することができる。

【０１１２】また、ガラス繊維束１１の繰出し角度θを
ほぼ０度に維持する制御を行うため、素材ボビン５０と
一対のガイドローラ５３との距離を可及的に短く設定す
ることが可能となる。したがって、ガラス繊維束１１の
繰出し方向における製造装置の占有スペースを可及的に
狭めることができ、製造装置のコンパクト化に寄与でき
る。

【０１１３】ところで、図１、図２の実施例では、巻き
重ね防止装置１６によりガラス繊維束１１の位置ずれが
検出された場合は、装置全体が停止する構成である。こ
の実施例でガラス繊維束１１の巻き重なりを防止するた
めには、中間ボビン１４の材質を軟材質、たとえばゴ
ム、段ボールとしてガラス繊維束１１が中間ボビン１４
の表面に食い込ませなければならない。

【０１１４】このため、図１、図２の実施例では中間ボ
ビン１４の表面硬度が金属に比べて低下し、ガラス繊維
束１１と中間ボビン１４との摩擦抵抗が増大し、中間ボ
ビン１４の摩耗発生と、ガラス繊維束１１の切れが発生
する。したがって、設備停止が多発することが予想され
る。

【０１１５】また、図１１の実施例では、ボビン４８の
外周面に螺旋状のＵ溝４２ａを形成してガラス繊維束１
１が巻き重なることを防止している。しかし、ガラス繊
維束１１は直径数１０μｍの繊維を数１００本束ねたも
のなので、張力によりガラス繊維束１１が幅方向につぶ
れた状態となる。

【０１１６】その結果、ガラス繊維束１１の一部がＵ溝
４２ａの山部に乗り上げて、ガラス繊維束１１の巻き付
け半径が変化する。この状態ではボビン４８に一定トル
クが加えられても、ガラス繊維束１１に作用する長さ方
向の張力が不均一となる。さらに、高張力になるとガラ
ス繊維束１１がＵ溝４２ａの山部を乗り越えて巻き重な
りが生じる場合がある。

【０１１７】これに対して、第３実施例では図１４に示
すように、ガイドローラ６０によりガラス繊維束１１の
円周方向の巻始めが調整され、かつ、ガイドローラ６１
により軸線Ｄ方向に巻始めが調整され、巻始めと巻終り
とが軸線Ｄ方向の異なる位置に設定、つまりオフセット
される。

【０１１８】したがって、中間ボビン５２に巻き付けら
れるガラス繊維束１１の巻き重なりを確実に防止するこ
とができ、設備停止が回避される。また、中間ボビン５
２の表面硬度を可及的に高めて表面の平滑化を図ること
が可能となり、中間ボビン５２の摩耗やガラス繊維束１
１の切れを防止することができる。

【０１１９】さらに第３実施例では、エポキシ樹脂貯溜
槽５１内のエポキシ樹脂の液温が中央制御装置５８によ
り制御される。まず、中央制御装置５８の記憶装置には
図１７に示すような所定範囲の設定温度が記憶されてい
る。装置の動作中は温度センサ６６によりエポキシ樹脂
の液温が検出され、その検出信号が中央制御装置５８に
入力される。

【０１２０】そして、図１７に示すように液温が設定温
度を越えた場合にはヒータ６７をオフする一方、液温が
設定温度以下となった場合にはヒータ６７をオンする制
御が行われる。その結果、エポキシ樹脂の液温が一定温
度に維持され、その粘度管理が可能となる。エポキシ樹
脂の粘度はガラス繊維束１１に対する樹脂含浸率に影響
をおよぼすため、粘度管理を行うことでＧＦＲＰ（Glas
s Fiber Reinforced Plastics ）、つまりガラス繊維成
形性の品質が向上する。なお、第３実施例のそのほかの
作用効果については第１実施例と同様であるため説明を
省略する。

【０１２１】また、上記第１実施例ないし第３実施例に
おいては、エポキシ樹脂を含浸させた糸状のガラス繊維
束をモータ回転子に巻回する場合について説明したが、
巻回する繊維束としては、ガラス繊維の代わりに非磁性
体あるいは非導電性のセラミック繊維や化学繊維等を使
用することができる。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、繊維束が巻装された素材ボビンの下流側に張力
付与手段を設けて、この張力付与手段より上流側の素材
ボビン側に高張力がかからないようにしたので、素材ボ
ビンに巻装された未使用の繊維束が外周側から高張力で
締め付けられることによる繊維の傷みおよび繊維切れが
防止され、また繊維切れ等に起因する繊維束の切断を防
止できることにより、高張力による繊維束の巻回が可能
となり、磁石を堅牢に取付けることができる。

【０１２３】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を得られるほか、張力付与手段を複数設けて、繊
維束にかかる張力が段階的に増大されるため、素材ボビ
ンおよび各張力付与手段にかかる張力を小さくすること
ができる。

【０１２４】請求項３の発明によれば、請求項１または
請求項２と同様の効果を得られるほか、張力付与手段と
して、外周に繊維束を数回巻回した後に下流側へ繰り出
す中間ボビンを用いるとともに、この中間ボビン上の所
定の位置に前記繊維束を巻付ける定位置巻付手段を備え
た構造としているため、中間ボビンに巻回される繊維束
の重なりを防ぎ、巻回される繊維束が重なることによっ
て生じる中間ボビンから下流側への繰り出し不能による
繊維束の切断が防止される。

【０１２５】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
請求項３のいずれかと同様の効果を得られるほか、さら
に、中間ボビンに巻回される際の繊維束の挙動を検出す
る挙動検出手段と、この挙動検出手段が前記繊維束の挙
動が予め設定された挙動以外の挙動を示したのを検出し
たときに、前記中間ボビンおよび素材ボビンの回転停止
制御を行う制御手段とを備えているため、繊維束の切断
等の未設定の挙動が検出された際に素材ボビンおよび中
間ボビンを直ちに停止させて、切断された繊維束の素材
ボビン等への巻き戻りによる、素材ボビンおよび素材ボ
ビンに巻装された繊維束の樹脂付着による汚損が防止さ
れる。

【０１２６】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
請求項４のいずれかと同様の効果を得られるほか、素材
ボビンから繰り出される繊維束の繰り出し角度が低減さ
れるため、繊維束に高張力が作用することが抑制され、
繊維束の切れを防止することができる。また、繊維束の
繰出し角度の増加が抑制されるため、素材ボビンと保持
手段との距離を可及的に短く設定することが可能とな
る。したがって、繊維束の繰出し方向における製造装置
の占有スペースを可及的に狭めることができ、製造装置
のコンパクト化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のモータ回転子の製造装
置の全体の構成を示す概念図である。

【図２】第１実施例における中間ボビンの巻き重ね防止
機構を示す説明図である。

【図３】第１実施例における張力制御のフローチャート
である。

【図４】第１実施例において各モータを電力値制御する
ことによって付与される張力を示す線図である。

【図５】この発明の第２実施例の装置の全体の構成を示
す概念図である。

【図６】第２実施例において各モータを電力値制御する
ことによって付与される張力を示す線図である。

【図７】第２実施例における各モータの立ち上げ時と停
止時の張力変化を示す線図である。

【図８】第２実施例における張力制御のフローチャート
である。

【図９】第２実施例における中間ボビンへの巻き重ね防
止機構の変形例を示す斜視図である。

【図１０】第２実施例における巻き重ね防止機構の別の
例を示す斜視図である。

【図１１】この発明に用いられる中間ボビンの別の例で
ある溝付きボビンの正面図である。

【図１２】この発明の第３実施例のモータ回転子の製造
装置の全体構成を示す概念図である。

【図１３】第３実施例における素材ボビンと繰出角度検
出手段との平面図である。

【図１４】第３実施例における中間ボビン付近の平面図
である。

【図１５】第３実施例における中間ボビン付近の側面図
である。

【図１６】第３実施例のモータ回転子の製造装置の制御
ルーチンを示すフローチャートである。

【図１７】第３実施例において、エポキシ樹脂貯溜槽の
温度と時間との関係を示す線図である。

【図１８】従来のモータ回転子の断面図である。

【図１９】従来のモータ回転子の斜視図である。

【図２０】従来のモータ回転子製造装置の要部を示す説
明図である。

【符号の説明】

１１ガラス繊維束１２，５０素材ボビン１２ａ低張力モータ１３，５１エポキシ樹脂貯溜槽１４，５２中間ボビン１７，６５浸漬ローラ１８，６４張力測定機２０，７０回転子２１，７１巻回装置２４中央制御装置３１第１中間ボビン３１ａ中張力モータ３２第２中間ボビン３２ａ高張力モータ４６，４７左右感知センサ４８Ｕ溝付きボビン５３一対のガイドローラ（保持手段）５４可動台（繰出角度制御手段）５５低張力モータ（繰出角度制御手段）５６送りねじ軸（繰出角度制御手段）５７ボールねじ（繰出角度制御手段）５８中央制御装置（繰出角度制御手段）５９位相センサ（繰出角度検出手段）６０，６１ガイドローラ（定位置巻付手段）Ｂ繰出基準

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維束が巻装された素材ボビンと、この
素材ボビンから繰り出される前記繊維束に熱硬化性樹脂
を含浸させる樹脂含浸手段と、外周に磁石を備えたモー
タ回転子を回転駆動可能に保持するとともに樹脂含浸さ
れた前記繊維束を、前記磁石が緊結されるように前記モ
ータ回転子の外側に巻き付ける巻回手段とを備えたモー
タ回転子の製造装置において、前記素材ボビンと前記樹脂含浸手段との間に、前記繊維
束に張力を付与する張力付与手段を備えていることを特
徴とするモータ回転子の製造装置。
【請求項２】前記繊維束にかかる張力が、下流側とな
るに従って漸増するように、前記張力付与手段を複数備
えていることを特徴とする請求項１記載のモータ回転子
の製造装置。
【請求項３】前記張力付与手段が、その外周に前記繊
維束を数回巻回した後に下流側へ繰り出す中間ボビンで
あり、この中間ボビン上の所定の位置に前記繊維束を巻
付ける定位置巻付手段を備えていることを特徴とする請
求項１または２記載のモータ回転子の製造装置。
【請求項４】前記中間ボビンに巻回される際の繊維束
の挙動を検出する挙動検出手段と、この挙動検出手段が
前記繊維束の挙動が予め設定された挙動以外の挙動を示
したことを検出したときに、前記中間ボビンおよび素材
ボビンの回転停止制御を行う制御手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のモ
ータ回転子の製造装置。
【請求項５】前記素材ボビンから繰り出される繊維束
を保持する保持手段と、前記素材ボビンと前記保持手段
との間の繰出し経路に設定される繰出基準と、この繰出
し基準に対する前記繊維束の繰り出し角度を検出する繰
出角度検出手段と、検出される繰り出し角度に基づいて
当該繰り出し角度を低減させる繰出角度制御手段とを備
えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載のモータ回転子の製造装置。