(57)【要約】【課題】チャック機構の大型化を防止し、高温環境下においても安定したチャック力を維持する。【解決手段】ワニスを加熱して硬化させるワニス硬化ユニット４ａ（〜４ｃ）には、チャック機構２３が設けられている。テーパブロック３５は、固定子１５を回転させる回転シャフト２２の中心軸からの半径方向の距離が、第１の端部から第１の端部に対向する第２の端部に向けて小さくなるように傾斜している。チャックブロック３６は、テーパブロック３５の傾斜面に対応した傾斜を内面に有する。コイルバネ３８は、張力によりテーパブロック３５を回転シャフト２２の軸方向に移動させ、チャックブロック３６を回転シャフト２２の外方に移動させる。エアシリンダ３０は、テーパブロック３５を回転シャフト２２の軸方向に移動させ、チャックブロック３６を回転シャフト２２の内方に移動させる。【選択図】図４
2015023627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に塗布されたワニスを加熱して硬化させる加熱硬化を行うワニス硬化ユニットを有し、
前記ワニス硬化ユニットは、前記固定子をチャックするチャック機構を有し、
前記チャック機構は、
ワニス処理される固定子を回転させる回転シャフトの中心軸からの半径方向の距離が、第１の端部から前記第１の端部に対向する第２の端部に向けて小さくなるように傾斜している複数のテーパブロックと、
前記テーパブロックの傾斜面に対応した傾斜を内面に有する複数のチャックブロックと、
前記テーパブロックを前記回転シャフトの軸方向に摺動させる複数のガイドと、
前記チャックブロックを前記回転シャフトの半径方向に摺動させる複数のガイドシャフトと、
前記チャックブロックと前記テーパブロックとの間に固定され、張力により前記テーパブロックを前記回転シャフトの軸方向に移動させ、前記チャックブロックを前記回転シャフトの外方に移動させる複数のコイルバネと、
一方の端部が前記テーパブロックの第１の端部に接続される複数の連結シャフトと、
前記連結シャフトの他方の端部が接続される連結プレートと、
前記回転シャフトの自由端に設けられ、ピストンロッドが前記連結プレートに接続され、前記テーパブロックを前記回転シャフトの軸方向に移動させ、前記チャックブロックを前記回転シャフトの内方に移動させる流体シリンダと、
を有する、ワニス処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のワニス処理装置において、
前記流体シリンダは、エアシリンダである、ワニス処理装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のワニス処理装置において、
さらに、前記固定子を予備加熱する予備加熱ユニットを有し、
前記予備加熱ユニットは、前記チャック機構を有する、ワニス処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワニス処理装置において、
さらに、前記チャックブロックと前記テーパブロックとの間に固定され、張力により前記テーパブロックを前記回転シャフトの半径方向に移動させ、前記チャックブロックを前記回転シャフトの内方に移動させるコイルバネを有する、ワニス処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワニス処理装置において、
前記ワニス硬化ユニットは、電磁誘導加熱によって固定子を加熱する、ワニス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子におけるワニス処理技術に関し、特に、固定子のワニス処理の効率化に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータや発電機などの回転電械の生産においては、固定子に対してワニス処理が行われている。このワニス処理は、固定子に巻き線された電線コイルや固定子コアの水分除去やアニール処理のための予備加熱工程、およびワニスを塗布した後、ワニスを硬化させる本加熱工程などがある。本加熱工程では、固定子を昇温コイルの内側に設置する際、該固定子の内径をチャック機構によってチャックすることによって固定している。
【０００３】
特許文献１（特開平１０−０３４４１１号公報）には、円形状のワークのチャック技術としてはコレットチャックを用いた内径把持技術が記載されている。特許文献２（特開２０１０−２０６８５４号公報）には、ワニス処理装置におけるワークのチャック技術としてはコイルバネを用いたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０３４４１１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チャック機構は、固定子の重量が大きくなることを考慮すると、チャックにも十分な把持力が必要となる。そこで、考えられるのが、例えば油圧や空気圧などによって固定子をチャックする機構である。
【０００６】
固定子に塗布したワニス硬化をする場合には、本加熱工程において、例えば１２０℃程度〜１５０℃程度まで昇温する必要がある。このとき、チャック機構も同等の温度にさらされるため、油圧を用いたチャック機構では、作動油が高温にさらされて、劣化が進むという問題点がある。動作油の劣化が進むと、安定したチャック力を維持することができず、ワークを確実に固定することができなくなる恐れがある。
【０００７】
同様に、エアシリンダなどの空気圧を利用したチャック機構の場合においても、上述した高温環境下での使用では、耐熱性が問題となり、寿命が短くなるという問題点がある。そのため、安定したチャック力を維持することができず、ワークを確実に固定することができなくなる恐れがある。
【０００８】
また、特許文献１のコレットチャックによるチャック技術では、ワーク内径が大きくなるに従いコレット部、およびテーパ面を有する部品が巨大化して重量が大きくなることで、これらを支えるロッドが大きくなり、結果としてチャック機構が大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献２によるコイルバネを用いたチャック技術の場合には、コイルバネの力のみでワークを固定する構造となっており、ワーク重量に比例してコイルバネを強くする必要がある。その結果、ワーク重量が重くなると、チャック機構が大きくなってしまうことになる。
【００１０】
チャック機構の大型化を防止し、高温環境下においても安定したチャック力を維持することなどが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
代表的なワニス処理装置は、固定子に塗布されたワニスを加熱して硬化させる加熱硬化を行うワニス硬化ユニットを有する。また、ワニス硬化ユニットは、固定子をチャックするチャック機構を有する。
【００１３】
このチャック機構は、複数のテーパブロック、複数のチャックブロック、複数のガイド、複数のガイドシャフト、複数のコイルバネ、複数の連結シャフト、連結プレート、および流体シリンダを有する。
【００１４】
テーパブロックは、ワニス処理される固定子を回転させる回転シャフトの中心軸からの半径方向の距離が、第１の端部から該第１の端部に対向する第２の端部に向けて小さくなるように傾斜している。
【００１５】
チャックブロックは、テーパブロックの傾斜面に対応した傾斜を内面に有する。ガイドは、テーパブロックを回転シャフトの軸方向に摺動させる。ガイドシャフトは、チャックブロックを回転シャフトの半径方向に摺動させる。
【００１６】
コイルバネは、チャックブロックとテーパブロックとの間に固定され、張力によりテーパブロックを回転シャフトの軸方向に移動させ、チャックブロックを回転シャフトの外方に移動させる。
【００１７】
連結シャフトは、一方の端部がテーパブロックの第１の端部に接続される。連結プレートは、複数の連結シャフトの他方の端部がそれぞれ接続される。流体シリンダは、回転シャフトの自由端に設けられ、ピストンロッドが連結プレートに接続され、テーパブロックを回転シャフトの軸方向に移動させ、チャックブロックを回転シャフトの内方に移動させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安定して固定子をチャックすることができる。
【００１９】
本発明の他の課題および効果は、以下の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態によるワニス処理装置における一例を示す外観図である。
【図２】固定子におけるワニス処理時の温度プロファイルの一例を示す説明図である。
【図３】図１のワニス処理装置におけるワニス処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１のワニス処理装置に設けられたワニス硬化ユニットにおける構成の一例を示す説明図である。
【図５】図４のワニス硬化ユニットに設けられたチャック機構における構成の一例を示す外観斜視図である。
【図６】図４、および図５に示したチャック機構のチャック開放時における説明図である。
【図７】図４、および図５に示したチャック機構のチャック時における説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２２】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００２３】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００２４】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２５】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２６】
〈概要〉
本実施の形態の概要は、ワニス硬化ユニット（ワニス硬化ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ）を有するワニス処理装置１である。このワニス硬化ユニットは、固定子に塗布されたワニスを加熱して硬化させる加熱硬化を行う。
【００２７】
また、ワニス硬化ユニットは、固定子をチャックするチャック機構（チャック機構２３）を有する。このチャック機構は、複数のテーパブロック（テーパブロック３５）、複数のチャックブロック（チャックブロック３６）、複数のガイド（ガイド３４）、複数のガイドシャフト（ガイドシャフト３７）、複数のコイルバネ（コイルバネ３８）、複数の連結シャフト（連結シャフト３２）、連結プレート（連結プレート３１）、および流体シリンダ（エアシリンダ３０）を有する。
【００２８】
テーパブロックは、ワニス処理される固定子を回転させる回転シャフト（回転シャフト２２）の中心軸からの半径方向の距離が、第１の端部から該第１の端部に対向する第２の端部に向けて小さくなるように傾斜している。
【００２９】
チャックブロックは、テーパブロックの傾斜面に対応した傾斜を内面に有する。ガイドは、テーパブロックを回転シャフトの軸方向に摺動させる。ガイドシャフトは、チャックブロックを回転シャフトの半径方向に摺動させる。
【００３０】
コイルバネは、チャックブロックとテーパブロックとの間に固定され、張力によりテーパブロックを回転シャフトの軸方向に移動させ、チャックブロックを回転シャフトの外方に移動させる。
【００３１】
連結シャフトは、一方の端部がテーパブロックの第１の端部に接続される。連結プレートは、複数の連結シャフトの他方の端部が、それぞれ接続される。流体シリンダは、回転シャフトの自由端に設けられ、ピストンロッドが連結プレートに接続され、テーパブロックを回転シャフトの軸方向に移動させ、チャックブロックを回転シャフトの内方に移動させる。
【００３２】
〈ワニス処理装置の構成例〉
図１は、本発明の実施の形態によるワニス処理装置における一例を示す外観図である。
【００３３】
ワニス処理装置１は、モータや発電機などの回転電機に用いられる固定子にワニスを塗布し、硬化させる処理を行う装置である。このワニス処理装置１は、図１に示すように、予備加熱ユニット部２、ワニス滴下ユニット３、ワニス硬化加熱ユニット部４、搬送機構５、制御装置６、冷却ユニット７、搬入部８、および搬出部９を有する。
【００３４】
図１において、ワニス硬化加熱ユニット部４は、例えば３つのワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃを有している。これらワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃは、設置面である床面に水平に配列されている。以下、ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃが配列されている方向を配列方向という。
【００３５】
ワニス硬化加熱ユニット部４の上部には、予備加熱ユニット部２が設けられている。予備加熱ユニット部２は、例えば２つの予備加熱ユニット２ａ，２ｂを有する。これら予備加熱ユニット２ａ，２ｂも同様に、配列方向に配列された構成となっている。
【００３６】
配列方向において、ワニス硬化加熱ユニット部４、および予備加熱ユニット部２の一端側には、ワニス滴下ユニット３が隣り合うように設けられている。また、配列方向において、予備加熱ユニット部２の他端側には、隣り合うように冷却ユニット７が設けられている。この冷却ユニット７には、配列方向に、該冷却ユニット７に隣り合って搬入部８が設けられており、該搬入部８の下方には、搬出部９が設けられている。
【００３７】
予備加熱ユニット２ａ，２ｂは、固定子を予備加熱するユニットである。予備加熱とは、固定子を構成する固定子コア、該固定子に巻き線された電線コイル、および絶縁物の水分除去やアニール処理を行うための加熱である。
【００３８】
ワニス滴下ユニット３は、固定子にワニスを滴下して塗布するユニットである。ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃは、ワニス滴下ユニット３においてワニスが塗布された固定子を加熱し、ワニスを硬化させる本加熱を行うユニットである。
【００３９】
予備加熱ユニット２ａ，２ｂ、およびワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃは、例えば電磁誘導加熱によって固定子を加熱する。電磁誘導加熱は、例えば電磁誘導加熱コイルに交流電流を流すことにより、該電磁誘導加熱コイルから放射される交番磁束に起因する被加熱電気導体となる固定子の渦電流によるジュール熱発生の原理を用いて、該固定子の表面を加熱するものである。このように、固定子の加熱に誘導加熱を用いることによって、固定子の温度上昇にかかる時間を短縮することができ、省エネルギ化することができる。
【００４０】
冷却ユニット７は、ワニス処理が終了した固定子を所望の温度まで冷却させるユニットであり、例えば３つ程度の固定子を載置することができる。なお、冷却ユニット７における固定子の載置台数は、これに限定されるものではなく、２台以下、あるいは４台以上の固定子を載置する構成としてもよい。
【００４１】
搬入部８は、ワニス処理装置１によりワニス処理される前の固定子が載置されるステージである。搬出部９は、ワニス処理装置１によってワニスの硬化処理が終了し、冷却ユニット７において冷却された後の固定子が載置されるステージである。
【００４２】
搬送機構５は、搬入部８、予備加熱ユニット２ａ，２ｂ、ワニス滴下ユニット３、ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃ、冷却ユニット７、搬入部８および搬出部９の間を移動して固定子を搬送する。
【００４３】
これら搬入部８、予備加熱ユニット２ａ，２ｂ、ワニス滴下ユニット３、ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃ、冷却ユニット７、搬入部８および搬出部９の前方の設置面には、配列方向に延びるレール１０が設けられている。搬送機構５は、そのレール１０上を移動することによって配列方向に移動する構成となっている。
【００４４】
搬送機構５は、図示しない保持部、上下移動部、および前後移動部をそれぞれ有している。保持部は、固定子の外径を保持する。上下移動部は、保持部を配列方向に垂直な方向である上下方向に移動させる。前後移動部は、保持部を前後方向に移動させる。前後方向とは、配列方向、および上下方向に対してそれぞれ垂直となる方向である。
【００４５】
これら予備加熱ユニット部２、ワニス滴下ユニット３、ワニス硬化加熱ユニット部４、および搬送機構５は、制御装置６にそれぞれ接続されている。制御装置６は、予備加熱ユニット２ａ，２ｂ、およびワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃにおける温度設定、ワニス滴下ユニット３におけるワニスの塗布、および搬送機構５による固定子搬送の際の駆動などの制御をそれぞれ行う。
【００４６】
制御装置６は、例えば、ＭＰＵ（Multi Processing Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するプログラマブルコンピュータなどからなり、該プログラマブルコンピュータが有する記憶装置に記憶されたプログラムと、ＭＰＵとの協働によって、予備加熱ユニット部２、ワニス滴下ユニット３、ワニス硬化加熱ユニット部４、および搬送機構５の制御を行う。
【００４７】
〈ワニス処理の温度プロファイル例〉
図２は、固定子におけるワニス処理時の温度プロファイルの一例を示す説明図である。
【００４８】
ワニス処理時の温度プロファイルは、図２に示すように、予備加熱期間Ｔ１、ワニス塗布期間Ｔ２、およびワニス硬化期間Ｔ３を有する。
【００４９】
予備加熱期間Ｔ１は、予備加熱ユニット２ａ，２ｂのいずれかに固定子が搬入され、予備加熱が開始されてから終了するまでの期間である。ワニス塗布期間Ｔ２は、予備加熱が終了した固定子がワニス滴下ユニット３に搬入され、該固定子へのワニス塗布が終了するまでの期間である。ワニス硬化期間Ｔ３は、ワニスが塗布された固定子がワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃのいずれかに搬送され、本加熱が開始されてから終了するまでの期間である。
【００５０】
予備加熱期間Ｔ１は、固定子を所望の温度まで上昇させた後、所望の温度まで該固定子を冷却する温度プロファイルとなっている。固定子を所望の温度まで上昇させるのは、固定子に含まれる水分を蒸発させると共に、巻き線された電線の絶縁被膜へのダメージを緩和するためである。
【００５１】
電線の絶縁被膜には、固定子コアに電線を組み込む際にダメージを受けるが、アニール処理により該ダメージを緩和することができる。また、予備加熱期間Ｔ１における固定子の冷却は、固定子の温度がワニスの塗布に適した温度となるようにするためである。
【００５２】
ワニス塗布期間Ｔ２は、予備加熱が終了した固定子にワニスを塗布する期間である。ワニス硬化期間Ｔ３は、固定子に本加熱を行う期間である。このワニス硬化期間Ｔ３は、固定子への加熱を開始した後、塗布したワニスに見合った温度、および時間を維持してワニスを硬化させる。
【００５３】
主に、ワニス処理においては、ワニス塗布期間Ｔ２、予備加熱期間Ｔ１、そしてワニス硬化期間Ｔ３の順番で各処理に係る時間が長くなる場合が多い。よって、図２の温度プロファイルでは、予備加熱期間Ｔ１、ワニス塗布期間Ｔ２、およびワニス硬化期間Ｔ３の時間が、概ね２：１：３の比率となっている場合の例を示している。
【００５４】
〈ワニス処理装置のワニス処理例〉
図３は、図１のワニス処理装置１におけるワニス処理の一例を示すフローチャートである。なお、この図３では、１つの固定子を搬入部８から取り出してワニス処理を行い、搬出部９に載置するまでについて説明する。
【００５５】
上述したように、予備加熱ユニット２ａ，２ｂやワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃにおける温度設定、およびワニス滴下ユニット３におけるワニスの塗布、および搬送機構５による固定子搬送の際の駆動などの制御は、制御装置６によってそれぞれ行われる。
【００５６】
まず、搬送機構５は、搬入部８に載置されているワニス処理前の固定子を取り出して搬送し、例えば、予備加熱ユニット２ａに搬送した固定子を投入する（ステップＳ１０１）。
【００５７】
続いて、固定子が投入されると、予備加熱ユニット２ａは、固定子の予備加熱を行う（ステップＳ１０２）。この予備加熱は、例えば図２の予備加熱期間Ｔ１に示す温度プロファイルとなるように制御装置６によって制御が行われる。
【００５８】
そして、予備加熱が終了すると、搬送機構５は、固定子を予備加熱ユニット２ａから取り出した後、ワニス滴下ユニット３まで搬送し、該ワニス滴下ユニット３に固定子を投入する。
【００５９】
ワニス滴下ユニット３は、固定子が投入されると、固定子へのワニスの塗布を行う（ステップＳ１０３）。このワニス滴下ユニット３によるワニスの塗布は、例えば固定子を回転させながらワニスを滴下含浸させることにより、電線コイルなどにワニスを含浸させる。
【００６０】
ワニス滴下ユニット３におけるワニスの塗布が終了すると、搬送機構５は、固定子をワニス滴下ユニット３から取り出し、ワニスの塗布が終了した固定子を、例えばワニス硬化ユニット４ａに投入する。固定子が投入されると、ワニス硬化ユニット４ａは、固定子の本加熱を行い、ワニスを硬化させる（ステップＳ１０４）。この本加熱は、例えば図２のワニス硬化期間Ｔ３に示す温度プロファイルとなるように制御装置６によって制御が行われる。
【００６１】
また、ワニス硬化ユニット４ａは、固定子を回転させる図示しない回転機構を有しており、該固定子を回転させながら本加熱を行う構成となっている。これにより、ワニス硬化ユニット内に固定子に塗布されたワニスが滴下することを防止することができる。
【００６２】
ワニス硬化ユニット４ａにおいて本加熱が終了すると、搬送機構５は、固定子をワニス硬化ユニット４ａから取り出して冷却ユニット７まで搬送し、この冷却ユニット７において固定子を所望の温度まで冷却させる（ステップＳ１０５）。また、冷却ユニット７での固定子の冷却は、自然冷却であってもよいし、例えばスポットクーラなどによって冷風を固定子にあてることによって冷却する構成としてもよい。この場合、冷却させる温度は、例えば、作業者が固定子を取り扱うことができる温度である。
【００６３】
固定子の冷却が終了すると、搬送機構５は、固定子を冷却ユニット７から取り出し、搬出部９まで搬送する（ステップＳ１０６）。これにより、ワニス処理装置１におけるワニス処理が終了となる。
【００６４】
〈チャック機構の構成例〉
続いて、ワニス硬化ユニット４ａに設けられたチャック機構２３について、図４、および図５を用いて説明する。
【００６５】
図４は、図１のワニス処理装置に設けられたワニス硬化ユニットにおける構成の一例を示す説明図である。図５は、図４のワニス硬化ユニットに設けられたチャック機構における構成の一例を示す外観斜視図である。なお、図４では、ワニス硬化ユニット４ａについて示しているが、ワニス硬化ユニット４ｂ，４ｃについても同様の構成となっている。
【００６６】
ワニス硬化ユニット４ａは、図４に示すように、ケース２０、加熱コイル２１、回転シャフト２２、およびチャック機構２３を有する。ケース２０の中心部には、ワニス処理される固定子１５を設置する回転シャフト２２が設けられている。
【００６７】
この回転シャフト２２は、固定子１５の投入を搬送機構５により容易に行うため片持ち構造となっており、その自由端である一方の端部には、固定子１５を設置してチャックするチャック機構２３が取り付けられている。また、回転シャフト２２の他方の端部には、図示しないモータが接続されている。以下、モータが接続される回転シャフト２２の他方の端部をモータ端という。
【００６８】
なお、ケース２０の右側カバー部分（図４のケース２０右側のコの字部分）は上下に展開されるようになっている。搬送機構５によって、固定子１５がワニス硬化ユニット４ａに設置される際、このカバー部分が上下展開されて固定子１５が所定の位置まで挿入され、チェック機構２３によって固定子１５が保持された後、カバー部分が閉じられるようになっている。
【００６９】
加熱コイル２１は、例えば円筒状からなる固定子１５の外周を覆うように複数回巻き回すように取り付けられている。また、ワニスを硬化させる際には、前述したモータなどにより回転シャフト２２を回転させることにより、該固定子１５を回転させる。
【００７０】
チャック機構２３は、エアシリンダ３０、連結プレート３１、連結シャフト３２、チャック部３３、およびガイド３４を有する。エアシリンダ３０は、回転シャフト２２の端部に取りけられている。
【００７１】
エアシリンダ３０は、円筒状のシリンダチューブ３０ａ、およびピストンロッド３０ｂを有する。ピストンロッド３０ｂの先端部には、連結プレート３１が取り付けられている。エアシリンダ３０は、シリンダチューブ３０ａ内に、図示しないエアコンプレッサなどによって生成した圧縮空気を供給し、該シリンダチューブ３０ａ内をピストンロッド３０ｂが往復運動するように動作させる。
【００７２】
シリンダチューブ３０ａには、図示しない給気用ソレノイドバルブ、および排気用ソレノイドバルブが設けられている。これら給気用ソレノイドバルブ、および排気用ソレノイドバルブは、制御装置６に接続されており、該制御装置６の制御信号に基づいて動作する。
【００７３】
給気用ソレノイドバルブを動作させることによって、圧縮空気をシリンダチューブ３０ａに供給し、シリンダチューブ３０ａからピストンロッド３０ｂを押し出すよう移動させる。また、排気用ソレノイドバルブを動作させると、シリンダチューブ３０ａ内の圧縮空気が排気され、後述するコイルバネ３８によってピストンロッド３０ｂがシリンダチューブ３０ａに押し戻される。
【００７４】
連結プレート３１には、３つの連結シャフト３２の一方の端部がそれぞれ接続されている。これら連結シャフト３２の他方の端部には、３つのチャック部３３がそれぞれ設けられている。
【００７５】
チャック部３３は、回転シャフト２２に取り付けられたガイド３４を介して、回転シャフト２２を中心に例えば１２０度の角度の間隔で備えられている。なお、ここでは、３つのチャック部３３を有する構成としたが、該チャック部３３の個数は、２つ以上であればよい。例えばチャック部３３の個数が２つの場合、該チャック部３３は、回転シャフト２２を中心に例えば１８０度の角度の間隔とし、チャック部３３が４つの場合、該チャック部３３は、回転シャフト２２を中心に例えば９０度の角度の間隔にてそれぞれ取り付けを行う。
【００７６】
チャック部３３は、テーパブロック３５、チャックブロック３６、ガイドシャフト３７、およびコイルバネ３８，３９を有する。
【００７７】
テーパブロック３５は、ガイド３４に取り付けられている。ガイド３４は、例えば断面がＵ字状のトラックレールの内側に軌道を設け、その内側にスライドユニットを配置した直性駆動のベアリングユニットなどからなり、テーパブロック３５を回転シャフト２２の軸方向に移動させる。
【００７８】
テーパブロック３５は、例えば切頭角錐からなり、回転シャフト２２の中心軸からの半径方向の距離が、エアシリンダ３０側に位置する第１の端部から、モータ端側に位置する第２の端部、すなわち該第１の端部に対向する第２の端部に向けて小さくなるように傾斜している傾斜面を有している。
【００７９】
また、テーパブロック３５には、連結シャフト３２の他方の端部が接続されている。これによって、エアシリンダ３０が、シリンダチューブ３０ａからピストンロッド３０ｂを押し出すように動作して回転シャフト２２の自由端側に移動することによって、テーパブロック３５も回転シャフト２２の自由端側に移動する。
【００８０】
チャックブロック３６においても、テーパブロック３５と同様に切頭角錐からなり、テーパブロック３５に対応する傾斜面が形成されている。チャックブロック３６の内面は、テーパブロック３５に対応する傾斜面とテーパブロック３５の傾斜面とが重なるように設けられている。テーパブロック３５とチャックブロック３６の互いに接触している傾斜面は常に平行になるように設けられている。
【００８１】
テーパブロック３５には、回転シャフト２２に固定されているガイドシャフト３７が接続されている。ガイドシャフト３７は、チャックブロック３６を回転シャフト２２の半径方向に移動させるガイド機構である。
【００８２】
コイルバネ３８の一方の端部には、テーパブロック３５が接続されており、該コイルバネ３８の他方の端部には、チャックブロック３６が接続されている。このコイルバネ３８は、該コイルバネ３８が発生する張力によってテーパブロック３５を、回転シャフト２２のモータ端側方向に移動させる。ここで、モータ端側方向とは、回転シャフト２２の軸方向のうち、該回転シャフト２２の自由端側からモータ端に移動する方向である。
【００８３】
コイルバネ３９においても、テーパブロック３５とチャックブロック３６との間に接続されている。このコイルバネ３９は、該コイルバネ３９が発生する張力によってチャックブロック３６を回転シャフト２２の半径方向における内方側に移動させる。
【００８４】
〈チャック機構の動作例〉
続いて、チャック機構２３における動作の一例について説明する。
【００８５】
図６は、図４、および図５に示したチャック機構のチャック開放時における説明図である。図７は、図４、および図５に示したチャック機構のチャック時における説明図である。
【００８６】
搬送機構５が、ワニス滴下ユニット３におけるワニスの塗布が終了した固定子１５をワニス滴下ユニット３から取り出し、例えばワニス硬化ユニット４ａに投入する。このとき、チャック機構２３においては、シリンダチューブ３０ａ内に圧縮空気が供給され、ピストンロッド３０ｂがシリンダチューブ３０ａからを押し出された状態となっている。これによって、テーパブロック３５は、回転シャフト２２の自由端側に移動した状態となっている。
【００８７】
テーパブロック３５、およびチャックブロック３６には、前述したように傾斜面が形成されているので、テーパブロック３５が回転シャフト２２の自由端側に移動することによってチャックブロック３６が回転シャフト２２の内方に移動した状態となっている。よって、チャック機構２３は、図６に示すように、チャックブロック３６が回転シャフト２２の内方側に移動した状態である開放状態となっている。
【００８８】
そして、搬送機構５が固定子１５をワニス硬化ユニット４ａの所定の位置まで挿入する。挿入された固定子１５は、回転シャフト２２とほぼ同心となる位置で保持されている。続いて、制御装置６は、シリンダチューブ３０ａに設けられている排気用ソレノイドバルブを動作させ、シリンダチューブ３０ａ内の圧縮空気を排気する。
【００８９】
圧縮空気が排気されてピストンロッド３０ｂの推力がなくなると、コイルバネ３８の張力によってテーパブロック３５が回転シャフト２２のモータ端側方向に移動する。テーパブロック３５が回転シャフト２２のモータ端側方向に移動すると、テーパブロック３５、およびチャックブロック３６に形成された傾斜面によって、チャックブロック３６がガイドシャフト３７に沿って回転シャフト２２の外方側に移動する。
【００９０】
その結果、チャックブロック３６が回転シャフト２２の外方に拡張し、図７に示すように、チャックブロック３６が固定子１５の内径と接触して該固定子１５が保持されるチャック状態となる。
【００９１】
このように、チャック機構２３においては、コイルバネ３８の張力だけでなく、テーパブロック３５が押し上げる力を利用してチャックブロック３６を回転シャフト２２の外方に拡張させる。
【００９２】
そのため、コイルバネの張力のみによって固定子をチャックする場合と比べて、コイルバネ３８の張力を小さくすることができる。よって、コイルバネ３８の小型化が可能となり、チャック機構２３をより簡単な構成とすることができる。
【００９３】
また、チャック機構２３は、エアシリンダなどが発生した力を用いて固定子１５をチャックするのではなく、コイルバネ３８の張力、およびテーパブロック３５が押し上げる力を利用して固定子１５をチャックする。それによって、高温環境であっても該固定子１５のチャック力を安定化させることができる。
【００９４】
さらに、エアシリンダ３０においては、本加熱中には、動作していない状態、すなわち圧縮空気がシリンダチューブ３０ａ内に供給されていない状態であるので、該エアシリンダ３０の寿命を延ばすことができる。また、エアシリンダ３０の場合、油圧などを用いる流体シリンダと比べて小型化が可能であり、チャック機構２３を小型化することができる。
【００９５】
よって、固定子１５は、コイルバネ３８の張力によって保持される。固定子１５がチャック機構２３に保持されると、搬送機構５は固定子１５から離れ、該固定子１５の本加熱処理が行われる。
【００９６】
本加熱が終了すると、固定子１５は、搬送機構５により回転シャフト２２とほぼ同心となる位置で保持される。そして、制御装置６が給気用ソレノイドバルブを動作させ、シリンダチューブ３０ａ内の圧縮空気を供給する。
【００９７】
これによって、推力が発生し、ピストンロッド３０ｂがシリンダチューブ３０ａから押し出される。ピストンロッド３０ｂが押し出されることによって、テーパブロック３５が回転シャフト２２の自由端側に移動する際、チャックブロック３６は、コイルバネ３９の張力によって回転シャフト２２の内向側に移動して、再び図６に示す開放状態となる。
【００９８】
チャック機構２３が開放状態となると、搬送機構５は、固定子１５をワニス硬化ユニット４ａから取り出して冷却ユニット７まで搬送する。
【００９９】
以上により、固定子１５を確実に安定してチャックすることができるので、信頼性の高いワニス処理を行うことができる。また、チャック機構２３の寿命を延ばすことができるので、装置コストを低減することができる。さらに、チャック機構２３を小型化することができるので、ワニス処理装置１の小型化を実現することができる。
【０１００】
なお、コイルバネ３８は、例えば固定子１５の重量に合わせて交換するようにしてもよい。例えば、重量の重い固定子１５の場合には、張力の大きいコイルバネ３８に交換することによって、固定子の重量などに拘わらず、安定したチャックを実現することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃにチャック機構２３を設けた例について説明したが、該チャック機構２３は、ワニス硬化ユニット４ａ〜４ｃだけでなく、図１の予備加熱ユニット部２にも設けるようにしてもよい。
【０１０２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１０３】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１０４】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  ワニス処理装置
２  予備加熱ユニット部
２ａ  予備加熱ユニット
２ｂ  予備加熱ユニット
３  ワニス滴下ユニット
４  ワニス硬化加熱ユニット部
４ａ  ワニス硬化ユニット
４ｂ  ワニス硬化ユニット
４ｃ  ワニス硬化ユニット
５  搬送機構
６  制御装置
７  冷却ユニット
８  搬入部
９  搬出部
１０  レール
１５  固定子
２０  ケース
２１  加熱コイル
２２  回転シャフト
２３  チャック機構
３０  エアシリンダ
３０ａ  シリンダチューブ
３０ｂ  ピストンロッド
３１  連結プレート
３２  連結シャフト
３３  チャック部
３４  ガイド
３５  テーパブロック
３６  チャックブロック
３７  ガイドシャフト
３８  コイルバネ
３９  コイルバネ
【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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【図７】
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