(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体を周方向に複数に分割した分割部品を円筒体に組み立てるために用いる組立治具であって、軸芯方向に挿脱可能なセンター治具と、センター治具の半径方向に移動自在に支持されかつ各分割部品を保持する部品保持手段と、各部品保持手段をセンター治具の軸芯に向けてほぼ同期して押圧する押圧手段とを備え、部品保持手段は、分割部品の底面を支持する水平支持部と、分割部品の内周面を支持する垂直支持部と、分割部品を垂直支持部との間で解除可能に挟持して分割部品の外周面を支持する挟持手段とを備え、前記垂直支持部の分割部品の内周面を支持する支持面は前記センター治具の中心軸を中心とする円周面に形成されていることを特徴とする分割円筒体の組立治具。
【請求項２】
挟持手段は、分割体の挟持位置に向けて回動付勢された揺動自在なクランプレバーからなることを特徴とする請求項１に記載の分割円筒体の組立治具。
【請求項３】
円筒体を周方向に複数に分割した分割部品を円筒体に組み立てる方法であって、請求項１または２に記載の分割円筒体の組立治具を用い、その部品保持手段に各分割部品をそれぞれ保持し、前記部品保持手段を組み立てるべき円筒体の軸芯位置に向けて半径方向にほぼ同期して移動させて各分割部品を円筒状に配置し、互いに当接した各分割部品の周方向両側面を接合することを特徴とする分割円筒体の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、円筒体を周方向に分割した分割部品を円筒体に組み立てるための分割円筒体の組立治具及び組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基幹部品の小型化、高性能化が進んでおり、そのような部品の組立作業の難易度が高くなっている。そのため、作業者の熟練に頼っていては精度がばらつき易く、作業時間も長くかかることになる。例えば、モーターのステータの製造方法として、ステータを周方向に複数に分割し、各分割ステータに巻線を施した後組み立てる方法が提案されており、このような製造方法により占積率の良いステータを製造できて小型で高性能のモーターが得られるが、その分割ステータを能率良く、高精度に組み立てることができる治具の開発が要請されている。
【０００３】
以下に、従来の分割部品の組立治具及び組立方法について、図６を参照して説明する。図６において、組立治具２１は、円筒体（ステータ）の分割部品（分割ステータ）Ｐを接合するときの内面の基準となるセンター治具２２と、このセンター治具２２の回りに集合させた各分割部品Ｐを外回りから締め付けて、各分割部品Ｐをその内面位置がセンター治具２２にて規正された所定の接合関係位置に位置決めする上下のリング２３、２４とから構成されている。この上下のリング２３、２４は２つ割りで、各分割部品Ｐの締め付けは２つ割りのリングを寄せ合わせることによって行う割り締め方式となる。
【０００４】
各分割部品Ｐを接合して円筒体に組み立てる具体的な作業について説明すると、まず上リング２３を外し、下リング２４による割り締めを緩めた状態とする。
【０００５】
次いで、作業者が各分割部品Ｐをセンター治具２２のまわりにその外周面を基準として並べ、センター治具２２と下リング２４の間の環状空間に各分割部品Ｐを一応の円筒体をなすように配置する。しかし、これではまだ各分割部品Ｐは相互間及びセンター治具２２との間に隙間や遊びを持っているので、適正な接合関係位置を満足していない。そこで、割り締めを緩めた状態の上リング２４を集合させた各分割部品Ｐの外まわりに上方から嵌め合わせ、下リング２４と上リング２３を交互に割り締めていくことにより、センター治具２２を基準として位置決めした円筒体を組み立て、接着やレーザ溶接等の用途に応じた種々の方法で接合し、一体化している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の組立治具２１を利用した円筒体の組立方法では、作業者の熟練を要する手加減の必要な作業が多いので、精度にばらつきを生じ易いという問題がある。又、上下のリング２３、２４による割り締めではセンター治具２２に向く求心方向の押圧力が各分割部品Ｐに均等に作用しないために内面の円筒度が出にくいという問題がある。また、接合一体化させた後にセンター治具２２を引き抜くとき、円筒内面とセンター治具２２が擦れるために円筒度が損なわれ、さらに円筒内面が傷つくという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、高精度かつ高効率にて分割部品から円筒体を組み立てることができる分割円筒体の組立治具及び組立方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の分割円筒体の組立治具は、円筒体を周方向に複数に分割した分割部品を円筒体に組み立てるために用いる組立治具であって、軸芯方向に挿脱可能なセンター治具と、センター治具の半径方向に移動自在に支持されかつ各分割部品を保持する部品保持手段と、各部品保持手段をセンター治具の軸芯に向けてほぼ同期して押圧する押圧手段とを備え、部品保持手段は、分割部品の底面を支持する水平支持部と、分割部品の内周面を支持する垂直支持部と、分割部品を垂直支持部との間で解除可能に挟持して分割部品の外周面を支持する挟持手段とを備え、前記垂直支持部の分割部品の内周面を支持する支持面は前記センター治具の中心軸を中心とする円周面に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
好適には、挟持手段は、分割体の挟持位置に向けて回動付勢された揺動自在なクランプレバーからなる。
【００１１】
また、本発明の分割円筒体の組立方法は、円筒体を周方向に複数に分割した分割部品を円筒体に組み立てる方法であって、上記分割円筒体の組立治具を用い、その部品保持部に、各分割部品をそれぞれ保持し、前記部品保持手段を組み立てるべき円筒体の軸芯位置に向けて半径方向にほぼ同期して移動させて各分割部品を円筒状に配置し、互いに当接した各分割部品の周方向両側面を接合することを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明によると、各部品保持手段にそれぞれ分割部品を保持させた後、この部品保持手段をセンター治具軸芯に向けてほぼ同期して押圧してセンター治具に当接させることにより、分割部品を並んだままセンター治具に向けて自動的に集合させながらセンター治具にて位置規正でき、効率良くかつ高精度に分割部品を組み立てることができ、また組み立てた各分割部品を接合した後、センター治具を引き抜き、部品保持手段による保持を解除するとともに部品保持手段をセンター治具軸芯に向けて移動することにより、円筒体がフリー状態となって接合時の円筒度を保持しかつ内面に傷をつけることなく円筒体を取り出すことができる。
【００１３】
また上記部品保持手段は、分割部品の底面を水平支持部で支持し、分割部品の内周面を垂直支持部で支持し、分割部品の外周面を垂直支持部との間で分割部品を挟持する挟持手段で支持し、かつ前記垂直支持部の分割部品の内周面を支持する支持面は前記センター治具の中心軸を中心とする円周面に形成されているので、保持手段の構成が簡単で精度を容易に確保できるとともに分割部品の保持及び保持解除操作も簡単である。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の分割円筒体の組立治具を、モーターにおける円筒状のステータの組立に適用した一実施例について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施例の分割部品の組立治具１は、図５に示すように、円筒体を周方向に複数に分割した形状の分割部品Ｐを矢印で示す求心方向に集合させることにより、各分割部品Ｐを所定の接合関係位置に位置決めし、各分割部品Ｐを相互に接合することによりステータを組み立てるようにしたものである。
【００１８】
図１において、分割部品Ｐを所定の接合関係位置に位置決めする基準となるセンター治具３がテーブル２の中央に挿脱可能に立設され、このセンター治具３のまわりに、各分割部品Ｐを半径方向の内外から個別に挟持する部品保持手段４が必要な分割部品Ｐと同じ数だけ配設されている。
【００１９】
各部品保持手段４は、分割部品Ｐの下面を支持する水平支持部５ａとこの水平支持部５ａのセンター治具３側の端部から立ち上がって分割部品Ｐの内周面を受ける垂直支持部５ｂとを有する部品保持治具５、及びこの部品保持治具５の水平支持部５ａに軸７により中間部が枢支されて、垂直支持部５ｂとの間で分割部品Ｐを解除可能に挟持するクランプレバー６を備えている。これら部品保持治具５及びクランプレバー６は分割部品Ｐの幅よりも狭い幅を有している。クランプレバー６は水平支持部５ａとの間に介装されたばね８によって分割部品１を挟持する方向に揺動付勢されている。
【００２０】
これらの部品保持手段４の水平支持部５ａは、各々テーブル２上のセンター治具３のまわりに放射状に配設されたリニアガイド９にてセンター治具３に対して遠近方向に移動自在に支持されている。
【００２１】
また、クランプレバー６の上端部と下端部にそれぞれカムフォロア１１、１３が設けられており、カムフォロア１１の上方にはこれらに対向したカム１０が配設され、カムフォロア１３の下方にはこれらに対向したカム１２が配設されている。各カム１０、１２は、対応するカロフォロア１１、１３をセンター治具３の側に、つまり半径方向内側に所定位置まで押動するように、センター治具３と同一軸芯の円周上等間隔に配設されている。
【００２２】
以上の構成において、クランプレバー６を人手又はアクチュエータ（図示せず）によってばね８に抗して挟持を解除する方向に揺動させて垂直支持部５ｂとの間を開いた状態にし、この開いた状態にて垂直支持部５ｂとクランプレバー６の間に分割部品Ｐを挿入した後、クランプレバー６を開放することによりクランプレバー６がばね８によって挟持方向に揺動し、図１及び図４（ａ）に示すように、分割部品Ｐが垂直支持部５ｂとクランプレバー６の間で半径方向に挟持された状態となる。
【００２３】
次に、カム１０を所定位置まで下降させることにより、図２及び図４（ｂ）に示すように、カム１０とカムフォロア１１との当接により各部品保持手段４が半径方向に内側に向けて押動され、各部品保持治具５の垂直支持部５ｂがセンター治具３の外周面に遊びなく密着され、かつこの垂直支持部５ｂに対して分割部品１がクランプレバー６にて遊びなく密着されているため、各分割部品Ｐが所定の接合関係位置に適正に位置規正される。つまり、各分割部品Ｐは垂直支持部５ｂを介してセンター治具３の外周面によって自動的に、したがって人手による場合のようなばらつきや手間取りなしに適正に位置規正される。かくして、各分割部品Ｐが所定の接合関係位置となるように高精度に位置決めされた円筒体組立状態が能率良く、短時間で得られる。
【００２４】
この円筒体の組立状態で、各分割部品Ｐの隣接し合う接合面同士が接着されるようにしたり、あるいは各分割部品Ｐの隣接部分をレーザを用いて適宜溶接したりすることによって、高精度な組立状態を保ったまま接合して一体化することができる。この接合、一体化の手法は、結合強度等の用途に応じて要求される条件を満足するものを選択するとよい。
【００２５】
次に、図３及び図４（ｃ）に示すように、センター治具３を上方に抜き出し、カム１０を上方の所定位置まで上昇させた後、カム１２を所定位置まで上昇させることにより、カム１２とカムフォロア１３との当接によりクランプレバー６が分割部品１の半径方向外側からの挟持を解除する方向に揺動し、クランプレバー６と円筒体との間に隙間が生じると同時に、クランプレバー６と水平支持部５ａが当接することにより水平支持部５ａが半径方向内側に移動して円筒体内面と垂直支持部５ｂとの間に隙間が生じるため、円筒体を傷付けることなく、また円筒体内面の円筒度を損なうことなく、円筒体を取り出すことができ、最終的に高精度な円筒体を効率的に得ることができる。
【００２６】
その後、カム１２を所定位置まで下降させることにより、図４（ｄ）に示すように、各部品保持手段４を半径方向外方に移動させて元位置に復帰させ、センター治具３を所定軸芯位置に挿入して立設し、上記のようにクランプレバー６を挟持を解除する方向に揺動させることによって分割部品１を挿入し、以下上記動作を繰り返すことにより円筒体が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の分割円筒体によれば、効率良くかつ高精度に分割部品を組み立てることができ、また組み立てた各分割部品を接合した後、センター治具を引き抜くことにより接合時の円筒度を保持しかつ内面に傷をつけることなく円筒体を取り出すことができる。
【００２９】
また部品保持手段の構成が簡単で精度を容易に確保できるとともに分割部品の保持及び保持解除操作も簡単である。
【００３１】
又、本発明によると、分割部品から円筒体を効率的に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における分割円筒体の組立治具の縦断面図である。
【図２】同実施例における分割円筒体の接合状態を示す縦断面図である。
【図３】同実施例における組立後の円筒体の取り出し状態を示す縦断面図である。
【図４】同実施例における分割円筒体の組立工程を示す平面図である。
【図５】分割円筒体の斜視図である。
【図６】従来例の分割円筒体の組立治具及び組立方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  組立治具
３  センター治具
４  部品保持手段
５  部品保持治具
５ａ  水平支持部
５ｂ  垂直支持部
６  クランプレバー
８  ばね
１０  カム
Ｐ  分割部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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