(57)【要約】【課題】巻線の複数の末端を適切に結線可能な結線装置、および、これを用いた結線方法を提供する。【解決手段】結線装置１０のチャック２０は、第１腕部２１および第２腕部２２を有し、第１腕部２１と第２腕部２２とで巻線６０の複数の末端部６１、６２を同時に把持可能である。支持部材１１は、チャック２０を支持するとともに、末端部６１、６２を把持可能な位置および末端部６１、６２を把持した状態にて末端部６１、６２をターミナル５１に挿入可能な位置にチャック２０を移動させる。チャック２０にて複数の末端部６１、６２を同時に把持し、ターミナル５１に挿入するので、末端部６１、６２をターミナル５１に容易に挿入することができ、デルタ結線における二重結線部を適切に結線することができる。また、弾性部材３１、３２が支持部材１１とチャック２０との間に設けられ、チャック２０により末端部６１、６２を適切な荷重で把持する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１腕部（２１）および第２腕部（２２）を有し、前記第１腕部と前記第２腕部とで巻線（６０）の複数の末端部（６１、６２）を同時に把持可能なチャック（２０）と、
前記チャックを支持するとともに、複数の前記末端部を把持可能な位置および複数の前記末端部を把持した状態にて複数の前記末端部をターミナル（５１）に挿入可能な位置に前記チャックを移動させる支持部材（１１）と、
前記支持部材と前記チャックとの間に設けられる弾性部材（３１、３２）と、
を備えることを特徴とする結線装置（１０）。
【請求項２】
前記第１腕部の先端には、凹部（２１３）が形成され、
前記第２腕部の先端には、一部が前記凹部に嵌り合う凸部（２２３）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の結線装置。
【請求項３】
前記末端部を把持したときに前記末端部が収容される把持溝（２５）を構成する前記第１腕部の把持面（２１５）および前記第２腕部の把持面（２２５）の少なくとも一方は、円弧形状に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の結線装置。
【請求項４】
把持前の複数の前記末端部の位置が前記チャックにて把持可能な位置となるように前記末端部の位置を調整する末端位置調整部（４０）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の結線装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の結線装置を用いた結線方法であって、
前記チャックが複数の前記末端部を把持する把持段階と、
前記チャックが複数の前記末端部を把持した状態にて、前記ターミナルに複数の前記末端部を挿入する挿入段階と、
前記チャックが複数の前記末端部を把持した状態にて、前記ターミナルと複数の前記末端部とを接続する接続段階と、
を備えることを特徴とする結線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結線装置、および、これを用いた結線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、巻線機を用いて巻回された巻線の末端は、絡げピン等により絡げられて固定される。例えば特許文献１では、絡げピンの絡げ部にそれぞれ絡げられたコイルの末端がかしめにより固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８３６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば巻線をデルタ結線する場合、二重結線部は、１つのターミナルに２本の巻線を固定する必要がある。ここで、ターミナルに１本目の巻線を挿入した後に、次の巻線を挿入しようとすると、巻線同士の干渉を避ける必要があり、結線装置の構造および制御が複雑になる虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻線の複数の末端を適切に結線可能な結線装置、および、これを用いた結線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の結線装置は、チャックと、支持部材と、弾性部材と、を備える。チャックは、第１腕部および第２腕部を有し、第１腕部と第２腕部とで巻線の複数の末端部を同時に把持可能である。支持部材は、チャックを支持するとともに、複数の末端部を把持可能な位置および複数の末端部を把持した状態にて複数の末端部をターミナルに挿入可能な位置にチャックを移動させる。弾性部材は、支持部材とチャックとの間に設けられる。
【０００６】
本発明では、チャックにて複数（例えば２つ）の末端部を同時に把持し、チャックに把持された状態にて末端部をターミナルに挿入可能である。これにより、末端部の一部を先にターミナルに挿入した後に残部を挿入する場合と比較し、部材間の干渉を考慮することなく、複数の末端部をターミナルに容易に挿入することができる。したがって、例えばデルタ結線における二重結線部を適切に結線することができる。
【０００７】
また、チャックと支持部材との間には、弾性部材が設けられる。これにより、チャックにより末端部を適切な荷重で把持することができる。また、末端部を把持した状態にてチャックを移動させるとき、末端部同士、および、末端部とチャックとの滑動が容易になるので、ターミナルに挿入可能な箇所まで末端部を適切に移動させることができる。
【０００８】
また、結線装置を用いた結線方法は、把持段階と、挿入段階と、接続段階と、を備える。把持段階では、チャックが複数の末端部を把持する。挿入段階では、チャックが複数の末端部を把持した状態にて、ターミナルに複数の末端部を挿入する。接続段階では、チャックが複数の末端部を把持した状態にて、ターミナルと複数の末端部とを接続する。
これにより、例えばデルタ結線における二重結線部を適切に結線することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による結線装置を示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ方向矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態において、末端部把持前のチャック、末端位置調整部、および、ステータアッセンブリを示す上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、（ａ）が末端位置調整部上昇前であり、（ｂ）が末端位置調整部上昇後である。
【図５】本発明の一実施形態において、チャックが末端部を把持した状態を示す上面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ部を拡大した拡大図である。
【図８】本発明の一実施形態において、チャックが末端部を把持した状態における回転軸制御装置によるステータアッセンブリの回転を説明する上面図である。
【図９】本発明の一実施形態において、チャックの移動を説明する説明図である。
【図１０】図９のＸ方向矢視図である。
【図１１】本発明の一実施形態において、末端部とターミナルとの接続を説明する説明図である。
【図１２】図１１の要部を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による結線装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態による結線装置１０は、３軸制御装置１に固定され、水平方向および鉛直方向の３軸方向に移動可能に設けられる。図１は、鉛直方向上側から見た図である。
図１〜図１２に示すように、結線装置１０は、モータに用いられるステータに巻回された巻線６０の末端部６１〜６６を結線するための装置であって、支持部材１１、チャック２０、第１弾性部材３１、第２弾性部材３２、末端位置調整部４０を備える。
【００１１】
図１および図２に示すように、支持部材１１は、シリンダ１２、第１駆動部１３、および、第２駆動部１４を有する。シリンダ１２は、３軸制御装置１に設けられ、３軸方向に移動可能に制御される。第１駆動部１３および第２駆動部１４は、シリンダ１２に設けられ、シリンダ１２により互いに離間または近接する方向（すなわち図１中のｙ方向）に駆動可能に構成される。第１駆動部１３および第２駆動部１４は、略Ｌ字状に形成され、第１駆動部１３と第２駆動部１４との間には、チャック２０が設けられる。
【００１２】
チャック２０は、第１腕部２１および第２腕部２２を有する。
図３に示すように、第１腕部２１は、基部２１１、および、基部２１１の先端側から第２腕部２２側に形成される把持部２１２を有し、略Ｌ字形状に形成される。基部２１１は、第１駆動部１３（図１参照）に固定される。把持部２１２の第２腕部２２側の先端には、凹部２１３が形成される。
【００１３】
第２腕部２２は、基部２２１、および、基部２２１の先端側から第１腕部２１側に形成される把持部２２２を有し、略Ｌ字形状に形成される。基部２２１は、第２駆動部１４（図１参照）に固定される。把持部２２２の第１腕部２１側の先端には、一部が凹部２１３に嵌り合う凸部２２３が形成される。
第１腕部２１および第２腕部２２は、第１駆動部１３および第２駆動部１４が近接する方向に動くことにより、把持部２１２、２２２にて、巻線６０の末端部６１〜６６のうちの２本を同時に把持可能に構成される。
【００１４】
図１に示すように、第１弾性部材３１は、第１駆動部１３と第１腕部２１との間に設けられる。また、第２弾性部材３２は、第２駆動部１４と第２腕部２２との間に設けられる。本実施形態では、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２は、コイルばねにより構成される。第１弾性部材３１および第２弾性部材３２の荷重は、チャック２０にて末端部６１〜６６のうちの２本を把持可能な大きさに設定される。また、支持部材１１とチャック２０との間に第１弾性部材３１および第２弾性部材３２を設けることにより、チャック２０に把持される巻線６０の末端部６１〜６６同士、或いは、末端部６１〜６６とチャック２０との滑動が容易になる。
本実施形態では、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２が「弾性部材」に対応し、以下適宜、「弾性部材３１、３２」という。
【００１５】
図３に示すように、末端位置調整部４０は、鉛直方向（すなわち図２中のｚ軸方向）からみたとき、第１腕部２１と第２腕部２２とで囲まれる領域内に設けられる。末端位置調整部４０は、図示しないシリンダにより鉛直方向に移動可能に設けられ、チャック２０よりも鉛直方向下側から鉛直方向上側に移動することにより、巻線６０の末端部６１〜６６をチャック２０にて把持しやすい高さ位置となるように調整する。本実施形態では、末端位置調整部４０は、略Ｌ字形状に形成される第１腕部２１と第２腕部２２とで囲まれる領域内に設けられているので、末端位置調整部４０が鉛直方向に移動したとしても、末端位置調整部４０とチャック２０とが干渉しない。
なお、図３では、結線装置１０のチャック２０および末端位置調整部４０以外の構成は、記載を省略した。
【００１６】
ここで、結線装置１０の作動について、図３〜図１２に基づいて説明する。
図３に示すように、ステータアッセンブリ５０は、公知の巻線機により巻線６０が巻回されており、回転軸制御装置７０（図８参照）に回転可能に固定される。ステータアッセンブリ５０は、巻線６０の末端を接続するターミナル５１〜５３を備える。巻線６０は、三相巻線であって、３本の巻線６０の各両端がステータアッセンブリ５０から取り出されている。すなわち、巻線６０は、ステータアッセンブリ５０から取り出された６つの末端部６１〜６６を有する。
【００１７】
巻線６０は、異なる相の２つの末端部６１〜６６が接続されることにより、デルタ結線される。詳細には、末端部６１、６２は、異なる相の末端であり、ターミナル５１のターミナル溝５１１に挿入され、接続される。また、末端部６３、６４は、異なる相の末端であり、ターミナル５２のターミナル溝５２１に挿入され、接続される。同様に、末端部６５、６６は、異なる相の末端であり、ターミナル５３のターミナル溝５３１に挿入され、接続される。末端部６１、６２とターミナル５１との接続方法、末端部６３、６４とターミナル５２との接続方法、および、末端部６５、６６とターミナル５３との接続方法は同様であるので、以下、末端部６１、６２とターミナル５１との接続について説明する。
【００１８】
図３および図４に示すように、末端部６１、６２は、巻線機により巻回された成り行きに応じた箇所にてステータアッセンブリ５０から取り出されている。末端部６１、６２をチャック２０にて把持可能な箇所となるように、回転軸制御装置７０によりステータアッセンブリ５０を回転させる。また、３軸制御装置１（図１参照）は、末端部６１、６２が第１腕部２１と第２腕部２２との間となるように、結線装置１０を移動させる。
【００１９】
また、図４に示すように、末端位置調整段階では、末端位置調整部４０を基準位置Ｓから鉛直方向上側に移動させ、末端位置調整部４０が末端部６１、６２を支えることにより、第１腕部２１および第２腕部２２にて末端部６１、６２を把持可能な高さ位置とする。なお図４では、（ａ）が末端位置調整部４０の上昇前、（ｂ）が末端位置調整部４０の上昇後を示している。
【００２０】
図５〜図７に示すように、把持段階では、シリンダ１２により第１駆動部１３および第２駆動部１４を互いに近接する方向に駆動させ、チャック２０にて末端部６１、６２を同時に把持する。本実施形態では、第２腕部２２の凸部２２３の先端側の一部が第１腕部２１の凹部２１３に嵌り合うように形成されているので、第１腕部２１の先端と第２腕部２２の先端とがオーバーラップする。これにより、チャック２０にて末端部６１、６２を確実に把持することができる。
【００２１】
また、図６および図７に示すように、第１腕部２１の把持面２１５および第２腕部２２の把持面２２５は、鉛直方向における中央部が円弧形状に形成され、２つの把持面２１５、２２５により、末端部６１、６２が挟持される把持溝２５を構成する。把持面２１５、２２５が円弧形状に形成されることにより、末端部６１、６２は把持溝２５の中央に寄せられる。これにより、後述の挿入段階にて、末端部６１、６２をターミナル５１に容易に挿入することができる。
【００２２】
また、把持面２１５、２２５は、例えばセラミック等によりコーティングされている。これにより、末端部６１、６２を把持した状態でのチャック２０の移動に伴う末端部６１、６２の滑動により、末端部６１、６２の被覆が剥がれるのを抑制可能である。なお、末端部６１、６２の被覆剥離防止処理としては、コーディング処理に限らず、例えば磨き処理等であってもよい。
また、チャック２０と支持部材１１との間には弾性部材３１、３２が設けられているので、末端部６１、６２は、弾性部材３１、３２の荷重に応じた所定の把持力にて把持される。
なお、図５〜図７中では、末端部６３〜６６の記載を省略した。
【００２３】
図８に示すように、回転軸制御装置７０は、末端部６１、６２がターミナル５１に挿入可能な位置となるように、ステータアッセンブリ５０を回転させる。
図９および図１０に示すように、挿入段階では、３軸制御装置１は、末端部６１、６２を把持した状態にて結線装置１０を移動することにより、末端部６１、６２をターミナル５１のターミナル溝５１１に挿入する。ターミナル溝５１１は、略Ｕ字形状に形成される。なお、図９および図１０では、移動前を２点鎖線、移動後を実線にて記載している。
【００２４】
上述の通り、チャック２０と支持部材１１との間には弾性部材３１、３２が設けられている。また、把持溝２５が２つの円弧形状に形成された把持面２１５、２２５により形成されている。これにより、末端部６１、６２を把持した状態にて結線装置１０を移動させるとき、移動中における末端部６１、６２同士、および、末端部６１、６２とチャック２０との滑動が容易であるので、末端部６１、６２を適切にターミナル５１に挿入することができる。
【００２５】
図１１および図１２に示すように、接続段階では、かしめパンチ８１および受部８２を備えるかしめ装置８０により、末端部６１、６２がターミナル溝５１１に挿入された状態にてターミナル５１をかしめる。これにより、末端部６１、６２とターミナル５１とが電気的に接続される。
【００２６】
以上詳述したように、結線装置１０は、チャック２０と、支持部材１１と、弾性部材３１、３２を備える。
チャック２０は、第１腕部２１および第２腕部２２を有し、第１腕部２１と第２腕部２２とで巻線６０の複数の末端部６１、６２を同時に把持可能である。
支持部材１１は、チャック２０を支持するとともに、末端部６１、６２を把持可能な位置および末端部６１、６２を把持した状態にて末端部６１、６２に挿入可能な位置にチャック２０を移動させる。
弾性部材３１、３２は、支持部材１１とチャック２０との間に設けられる。
【００２７】
本実施形態では、チャック２０にて複数（本実施形態では２つ）の末端部６１、６２を同時に把持し、チャック２０に把持された状態にて末端部６１、６２をターミナル５１に挿入可能である。これにより、末端部６１、６２の一方を先にターミナル５１に挿入した後に他方を挿入する場合と比較し、部材間の干渉を考慮する必要がなく、末端部６１、６２をターミナル５１に容易に挿入することができる。これにより、デルタ結線における二重結線部を適切に結線することができる。
【００２８】
また、チャック２０と支持部材１１との間には、弾性部材３１、３２が設けられる。これにより、チャック２０により末端部６１、６２を適切な荷重で把持することができる。また、末端部６１、６２を把持した状態にてチャック２０を移動させるとき、末端部６１、６２同士、および、末端部６１、６２とチャック２０との滑動が容易になるので、ターミナル５１に挿入可能な箇所まで末端部６１、６２を適切に移動させることができる。
【００２９】
第１腕部２１の先端には、凹部２１３が形成され、第２腕部２２の先端には、一部が凹部２１３と嵌り合う凸部２２３が形成される。これにより、末端部６１、６２を把持するとき、第１腕部２１と第２腕部２２とがオーバーラップするので、末端部６１、６２を確実に把持することができる。
【００３０】
末端部６１、６２を把持したときに末端部６１、６２が収容される把持溝２５を構成する第１腕部２１の把持面２１５および第２腕部２２の把持面２２５は、円弧形状に形成される。これにより、末端部６１、６２を把持溝２５の中央に寄せた状態にて、適切に把持することができ、ターミナル５１への挿入が容易になる。
また、結線装置１０は、把持前の複数の末端部６１、６２の位置がチャック２０にて把持可能となるように末端部６１、６２の位置を調整する末端位置調整部４０をさらに備える。これにより、チャック２０による末端部６１、６２の把持が容易になる。
【００３１】
また、結線装置１０を用いた結線方法は、把持段階と、挿入段階と、接続段階と、を備える。把持段階では、チャック２０が複数の末端部６１、６２を把持する。挿入段階では、チャック２０が複数の末端部６１、６２を把持した状態にてターミナル５１に末端部６１、６２を挿入する。接続段階では、チャック２０が複数の末端部６１、６２を把持した状態にて、ターミナル５１と複数の末端部６１、６２とを接続する。
これにより、デルタ結線における二重結線部を適切に結線することができる。
【００３２】
（他の実施形態）
（ア）チャック
上記実施形態では、チャックの第１腕部および第２腕部は略Ｌ字形状に形成される。他の実施形態では、チャックの第１腕部および第２腕部の形状は、略Ｌ字形状に限らず、複数の末端部を把持可能であれば、どのような形状としてもよい。また、上記実施形態では、チャックは２つの末端部を把持する。他の実施形態では、３つ以上の末端部を把持可能に構成してもよい。
【００３３】
上記実施形態では、第１腕部の先端に凹部が設けられ、第２腕部の先端に凸部が設けられる。他の実施形態では、凹部および凸部は、必ずしも設けなくてもよい。
また上記実施形態では、把持溝を構成する第１腕部の把持面および第２腕部の把持面は、共に円弧形状に形成される。他の実施形態では、把持溝を構成する第１腕部の把持面および第２腕部の把持面の少なくとも一方は、円弧形状に形成せず、例えば平面状等の他の形状に形成してもよい。
【００３４】
（イ）弾性部材
上記実施形態では、弾性部材は、コイルばねである。他の実施形態では、チャックにて末端部を所定の荷重にて把持可能であれば、弾性部材は、コイルばねに限らず、例えばゴムやエアシリンダ等、どのようなもので構成してもよい。
【００３５】
（ウ）末端部とターミナルとの接続
上記実施形態では、末端部とターミナルとはかしめにより電気的に接続される。他の実施形態では、例えば溶接やはんだ付け等、末端部とターミナルとの接続方法は、どのような方法であってもよい。また、ターミナル溝の形状は、Ｕ字形状に限らず、どのような形状としてもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・結線装置
１１・・・支持部材
２０・・・チャック
２１・・・第１腕部
２２・・・第２腕部
３１・・・第１弾性部材（弾性部材）
３２・・・第２弾性部材（弾性部材）
４０・・・末端位置調整部
５０・・・ステータアッセンブリ
６１〜６６・・・末端部
【図１】
2015186420.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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