(57)【要約】【課題】アーマチャ３のコイル端２を切断するコイル端切断装置１において、切断抵抗を小さくするとともに衝撃の発生を抑えることにある。【解決手段】コイル端切断装置１は、コイル端２に当接して切断作用を及ぼす刃具１３と、刃具１３をアーマチャ３に接近させる第１駆動手段と、アーマチャ３を回転駆動して刃具１３にコイル端２の切断を行わせる第２駆動手段とを備え、刃具１３は、全てのコイル端２の切断が終了するまで連続的にコイル端２に当接して切断作用を及ぼすことができる。これにより、刃具１３は、１つのコイル端２を切断している途中に、隣のコイル端２に当接して切断作用を及ぼすことができる。このため、刃具１３がコイル端２に当接するときにコイル端２に与える切断力を緩和することができるので、切断抵抗を小さくするとともに衝撃の発生を抑えることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を切断するコイル端切断装置において、
前記コイル端に当接して切断作用を及ぼす刃具と、
この刃具および前記アーマチャの少なくとも一方を駆動して前記刃具と前記コイル端とを互いに接近させる第１駆動手段と、
前記刃具および前記アーマチャの少なくとも一方を駆動して前記刃具に前記コイル端の切断を行わせる第２駆動手段とを備え、
前記刃具は、全ての前記コイル端の切断が終了するまで連続的に前記コイル端に当接して切断作用を及ぼすことができるように設定されていることを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル端切断装置において、
前記刃具は、円板状に設けられ、外周に連続する刃面を有することを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載のコイル端切断装置において、
前記第１駆動手段は、前記刃具を前記アーマチャの軸心に向けて送り出すことを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項４】
請求項１に記載のコイル端切断装置において、
前記第２駆動手段は、前記アーマチャを回転駆動することにより前記刃具に前記コイル端の切断を行わせ、
前記刃具は、前記アーマチャに同期して回転することを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項５】
請求項４に記載のコイル端切断装置において、
前記刃具は、所定の軸を中心として回動自在であることを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項６】
請求項１に記載のコイル端切断装置において、
前記刃具は、片刃状に設けられていることを特徴とするコイル端切断装置。
【請求項７】
コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を、所定の刃具により切断するコイル端切断方法において、
前記刃具および前記アーマチャの少なくとも一方を駆動して前記刃具と前記アーマチャとを互いに接近させるとともに、前記刃具および前記アーマチャの少なくとも一方を駆動して前記刃具に前記コイル端の切断を行わせ、
全ての前記コイル端の切断が終了するまで、連続的に前記刃具を前記コイル端に当接させて前記コイル端に切断作用を及ぼし続けることを特徴とするコイル端切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を切断するコイル端切断装置、およびコイル端切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アーマチャの製造工程において、コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込む作業を容易に行うため、コイル端を鋭角形状に設けてライザ溝から一端側に突出させることが行われている。このため、コンミテータの側面においてブラシとの摺接面を確保するため、コイル端の内でライザ溝から突出した部分を切断して除去する必要がある。
【０００３】
そして、従来のコイル端切断装置は、固定された刃具にアーマチャを回転させながら接近させることで、断続的に刃具とコイル端とを当接させコイル端を切断するものである。この従来のコイル端切断装置によれば、刃具は、１つのコイル端を切断後、一旦、コイル端と当接しない状態になり、再度、隣のコイル端に当接して切断作用を及ぼす。
【０００４】
このように、従来のコイル端切断装置は、コイル端と刃具との離間および当接を繰り返すので、切断抵抗が大きく、また、衝撃が頻発する。このため、従来のコイル端切断装置により切断を行うと、コンミテータがシャフトに対して相対的に回転したり、コンミテータが破損したりする虞がある。また、切断バリが発生しやすく、切断バリが大きい場合、隣り合うセグメント間で短絡が発生する虞がある。また、銅片、バリが粉状になって、飛散したりアーマチャに残留したりするため、これらの除去、清掃に手間がかかる。さらに、刃具自体の寿命が低下する虞がある。
【０００５】
なお、コイル端をライザに絡ませてアーマチャを構成する場合に、コイル端が導通すべきセグメントと異なるセグメントに接触して短絡が発生するのを防止するため、コイル端切断装置に改良を加えた技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術は、コイル端をライザに絡ませてアーマチャを構成する場合の対策であり、上記のようにライザ溝からコイル端を突出させてアーマチャを構成する場合の対策ではない。
【特許文献１】特開２００１−２１１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、コイル端切断装置において、切断抵抗を小さくするとともに衝撃の発生を抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のコイル端切断装置は、コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を切断するものである。このコイル端切断装置は、コイル端に当接して切断作用を及ぼす刃具と、刃具およびアーマチャの少なくとも一方を駆動して刃具とコイル端とを互いに接近させる第１駆動手段と、刃具およびアーマチャの少なくとも一方を駆動して刃具にコイル端の切断を行わせる第２駆動手段とを備える。そして、刃具は、全てのコイル端の切断が終了するまで連続的にコイル端に当接して切断作用を及ぼすことができるように設定されている。
【０００８】
これにより、刃具は、１つのコイル端の切断を終えると同時に、連続的に隣のコイル端に当接して切断作用を及ぼしたり、１つのコイル端を切断している途中に、隣のコイル端に当接して切断作用を及ぼしたりすることができる。このため、刃具がコイル端に当接するときにコイル端に与える当接力を緩和することができるので、切断抵抗を小さくするとともに衝撃の発生を抑えることができる。なお、刃具は、上記の当接力をコイル端に与えることでコイル端に切断作用を及ぼすので、この当接力を切断力と呼ぶ。
【０００９】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のコイル端切断装置によれば、刃具は、円板状に設けられ、外周に連続する刃面を有する。
これにより、刃具が個々のコイル端に与える切断力を均一にすることができる。このため、刃具が偏って磨耗するのを防止することができる。
【００１０】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載のコイル端切断装置によれば、第１駆動手段は、刃具をアーマチャの軸心に向けて送り出す。
これにより、切断力の分力の内で周方向の分力を最小にすることができる。このため、切断抵抗が大きいことによる問題点の内で、特に、コンミテータがシャフトに対して相対的に回転する虞を大幅に低減することができる。
【００１１】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載のコイル端切断装置によれば、第２駆動手段は、アーマチャを回転駆動することにより刃具にコイル端の切断を行わせ、刃具は、アーマチャに同期して回転する。
これにより、刃具側の当接部とコイル端の外周とは略同一の速さで回転するので、刃具とコイル端との当接は緩やかに行われる。このため、切断抵抗を大幅に低減することができる。
【００１２】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載のコイル端切断装置によれば、刃具は、所定の軸を中心として回動自在である。
これにより、刃具とコイル端とが当接すれば、刃具は、アーマチャに同期して従属回転する。このため、簡単な構造で刃具の回転とアーマチャの回転とを同期させることができる。
【００１３】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載のコイル端切断装置によれば、刃具は、片刃状に設けられている。
これにより、ライザ際までコイル端を切断することができるので、ブラシとの摺接面をより広く確保することができる。また、切断力の内で軸方向の分力を一端側に向かって集中的に作用させることができるので、コイルが他端側に押し出される虞を低減することができる。
【００１４】
〔請求項７の手段〕
請求項７に記載のコイル端切断方法は、コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を、所定の刃具により切断するものである。そして、このコイル端切断方法によれば、刃具およびアーマチャの少なくとも一方を駆動して刃具とアーマチャとを互いに接近させるとともに、刃具およびアーマチャの少なくとも一方を駆動して刃具にコイル端の切断を行わせ、全てのコイル端の切断が終了するまで、連続的に刃具をコイル端に当接させてコイル端に切断作用を及ぼし続ける。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最良の形態１のコイル端切断装置は、コイル巻装後のアーマチャにコンミテータを打ち込むことによりライザ溝から軸方向の一端側に突出したコイル端を切断するものである。このコイル端切断装置は、コイル端に当接して切断作用を及ぼす刃具と、刃具を駆動して刃具とコイル端とを互いに接近させる第１駆動手段と、アーマチャを駆動して刃具にコイル端の切断を行わせる第２駆動手段とを備える。そして、刃具は、全てのコイル端の切断が終了するまで連続的にコイル端に当接して切断作用を及ぼすことができるように設定されている。
【００１６】
また、刃具は、円板状に設けられ、外周に連続する刃面を有し、片刃状に設けられている。さらに、刃具は、所定の軸を中心として回動自在であり、アーマチャに同期して回転する。第１駆動手段は、刃具をアーマチャの軸心に向けて送り出し、第２駆動手段は、アーマチャを回転駆動することにより刃具にコイル端の切断を行わせる。
【実施例１】
【００１７】
〔実施例１の構成〕
実施例１のコイル端切断装置１の構成を、図１ないし図５を用いて説明する。
まず、コイル端切断装置１により切断されるコイル端２は、図１に示すように、アーマチャ３に巻装されたコイル４の端部である。
【００１８】
このコイル端２は、図１に示すように、コンミテータ５を構成するセグメント６毎に設けられたライザ７の溝（ライザ溝）８から軸方向の一端側に突出している。すなわち、コイル端２は、アーマチャ３の製造工程において、シャフト９にコイル４を多重に巻装し、巻装後のコイル４の一端側からコンミテータ５を打ち込むことによりライザ溝８から突出している。そして、このアーマチャ３はコイル端２の切断後、例えば、外周側に界磁極を配されて直流電動機を構成する。
【００１９】
コイル端切断装置１は、コイル端２に当接して切断作用を及ぼす刃具１３と、刃具１３を駆動して刃具１３をコイル端２に接近させる第１駆動手段（図示せず）と、アーマチャ３を回転駆動する第２駆動手段（図示せず）とを備える（図２（ａ）参照）。
【００２０】
刃具１３は、図３および図４に示すように、円板状に設けられ、外周に連続する刃面を有し、片刃状に設けられている。また、刃具１３は、回転軸１４を中心として回動自在である。
【００２１】
すなわち、回転軸１４は、ナット１６により所定のホルダ１７に締結されて固定している。そして、回転軸１４の外周側に、回転軸受けをなすベアリング１８、およびベアリング１８に圧入されるベアリングケース１９が配され、刃具１３は、ボルト２０によりベアリングケース１９に締結されている。
【００２２】
これにより、ベアリング１８の内輪２１が回転軸１４とともに固定され、ベアリング１８の外輪２２がベアリングケース１９および刃具１３とともに回動自在になるので、刃具１３は、回転軸１４を中心として回動自在になる。なお、回転軸１４の反ホルダ側には、刃具１３等の回動自在部分が飛び抜けるのを阻止する抜け止め２３がボルト２４により締結されている。
【００２３】
第１駆動手段は、ホルダ１７を進退させることで刃具１３をアーマチャ３の軸心に向けて送り出す。また、第２駆動手段は、アーマチャ３を保持する保持具２８を回転駆動することにより、アーマチャ３を回転駆動して刃具１３にコイル端２の切断を行わせる（図２（ａ）参照）。
【００２４】
つまり、予め第２駆動手段によりアーマチャ３を回転しておき、この回転しているアーマチャ３に向けて刃具１３を送り出し、刃具１３をアーマチャ３に当接させる。これにより、刃具１３は、アーマチャ３から当接力を受け、刃具１３の外周とコイル端２の外周とが略同一の速さとなるように回転を開始する（図４（ａ）参照）。すなわち、刃具１３は、アーマチャ３に同期した従属回転を開始し、アーマチャ３とは逆の方向に回転を開始する。
【００２５】
そして、刃具１３は、アーマチャ３から受ける当接力の反力として、刃具１３に切断力を与える。この切断力は、図５に示すように、周方向に作用する主分力、軸方向に作用する背分力、および径方向に作用する送り分力の３つの分力に分解することができる。そして、主に送り分力の作用により切断が進行する。なお、主分力は、アーマチャ３の回転方向とは逆の向きに作用するので、切断抵抗の一部をなす。また、背分力は、切断されたコイル端２を一端側に押し出す機能を有する。
【００２６】
以上により、刃具１３は、１つのコイル端２を切断している途中にも、アーマチャ３の軸心に向けて送り出され回転するので、１つのコイル端２を切断しながら隣のコイル端２に当接し、隣のコイル端２の切断を開始する。このように、刃具１３は、全てのコイル端２の切断が終了するまでアーマチャ３の軸心に向けて送り出され、連続的にコイル端２に当接して切断作用を及ぼす。
【００２７】
〔実施例１の効果〕
実施例１のコイル端切断装置１は、コイル端２に当接して切断作用を及ぼす刃具１３と、刃具１３をアーマチャ３に接近させる第１駆動手段と、アーマチャ３を回転駆動して刃具１３にコイル端２の切断を行わせる第２駆動手段とを備え、刃具１３は、全てのコイル端２の切断が終了するまで連続的にコイル端２に当接して切断作用を及ぼすことができる。
これにより、刃具１３は、１つのコイル端２を切断している途中に、隣のコイル端２に当接して切断作用を及ぼすことができる。このため、刃具１３がコイル端２に当接するときにコイル端２に与える切断力を緩和することができるので、切断抵抗を小さくするとともに衝撃の発生を抑えることができる。
【００２８】
また、刃具１３は、円板状に設けられ、外周に連続する刃面を有する。
これにより、刃具１３が個々のコイル端２に与える切断力を均一にすることができる。このため、刃具１３が偏って磨耗するのを防止することができる。
【００２９】
また、第１駆動手段は、刃具１３をアーマチャ３の軸心に向けて送り出す。
これにより、主分力を最小にすることができる（図５（ａ）参照）。このため、切断抵抗が大きいことによる問題点の内で、特に、コンミテータ５がシャフト９に対して相対的に回転する虞を大幅に低減することができる。
【００３０】
また、刃具１３は、アーマチャ３に同期して回転する。
これにより、刃具１３の外周とコイル端２の外周とは略同一の速さで回転するので、刃具１３とコイル端２との当接は緩やかに行われる。このため、切断抵抗を大幅に低減することができる。
【００３１】
また、刃具１３は、回転軸１４を中心として回動自在である。
これにより、刃具１３とコイル端２とが当接すれば、刃具１３は、アーマチャ３に同期して従属回転する。このため、簡単な構造で刃具１３の回転とアーマチャ３の回転とを同期させることができる。
【００３２】
また、刃具１３は、片刃状に設けられている。
これにより、ライザ７の際までコイル端２を切断することができるので、ブラシ（図示せず）との摺接面をより広く確保することができる（図２（ｂ）参照）。また、背分力を一端側に向かって集中的に作用させることができるので、コイル４が他端側に押し出される虞を低減することができる（図５（ａ）参照）。
【００３３】
〔変形例〕
本実施例のコイル端切断装置１によれば、刃具１３は、円板状に設けられ外周に連続する刃面を有するものであったが、この形態に限定されない。例えば、刃具１３を円環状に設け内周に連続する刃面を形成してもよく、楕円板状、楕円環状等に設けて、刃面を形成してもよい。さらに、刃具１３は、全てのコイル端２の切断が終了するまで連続的にコイル端２に当接して切断作用を及ぼすことができるように設定されていればよいので、例えば、刃具１３を扇形状、直線状等に設けて刃面を形成してもよい。
【００３４】
また、本実施例のコイル端切断装置１によれば、第１駆動手段は、刃具１３を駆動してコイル端２に接近させ、第２駆動手段は、アーマチャ３を回転駆動するものであったが、この形態に限定されない。例えば、第１駆動手段にアーマチャ３を駆動させてもよく、アーマチャ３および刃具１３の両方を駆動させてもよい。また、第２駆動手段に刃具１３を駆動させてもよく、アーマチャ３および刃具１３の両方を駆動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）はアーマチャの側面図であり、（ｂ）はアーマチャの背面図である。
【図２】（ａ）はコイル端切断装置を示す説明図であり、（ｂ）はコイル端切断装置の要部を示す説明図である。
【図３】刃具を示す断面図である。
【図４】（ａ）は刃具とコイル端との当接時の状態を示す説明図であり、（ｂ）はコイル端の切断終了時の状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）は切断力の分力の内で送り分力と背分力とを示す説明図であり、（ｂ）は切断力の分力の内で主分力を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  コイル端切断装置
２  コイル端
３  アーマチャ
４  コイル
５  コンミテータ
８  ライザ溝
１３  刃具
１４  回転軸（軸）
【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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