(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、
ステータを取り付ける取り付け機構と、
少なくとも円盤の一部を構成し、その外周が前記スリーブ端子の内側基準位置を規定する位置決めプレートと、
前記ステータと位置決めプレートを相対的に回転させる回転機構と、
を有し、
前記スリーブ端子を前記位置決めプレートの外周に沿って移動させることで、前記スリーブ端子の半径方向位置を決定するカシメ装置。
【請求項２】
複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、
ステータを取り付ける取り付け機構と、
前記ドーナツ状のステータの上部において、前記スリーブの外周側に接するように設けた落下防止リングと、
前記ステータと落下防止リングを相対的に回転させる回転機構と、
を有し、
前記スリーブ端子の外方側への移動を前記落下防止リングで規制することで、嵌め込まれたスリーブがリード端からはずれ落ちることを防止するカシメ装置。
【請求項３】
複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、
ステータを取り付ける取り付け機構と、
このステータ取り付け機構に取り付けられ、中央部から外方に伸び、先端が各カセットコイルの円周方向の両端部であって半径方向の内面側に接するように設けられたコイル固定ガイドと、
を有し、
ステータを取り付け機構に取り付けた際に、コイル固定ガイドの先端によって、カセットコイルを外方に向けて押しつけるカシメ装置。
【請求項４】
複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータのカセットコイルを３相のコイルに分割してその端部となる三相のケーブルの端部であってステータより外方に突出する端部を丸穴部分付きの三相端子にカシメ固定するカシメ装置であって、
前記三相端子の下方から三相端子の位置まで、進退自在であって、前記三相端子の位置において前記三相端子の丸穴部分を外側から挟んで固定保持する固定機構を有するカシメ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータのカセットコイルの中の隣接する２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子及びコイルの三相端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より三相モータが広く利用されている。この三相モータでは、通常ステータ用のフレームアッシイ内に複数のカセットコイルを挿入固定し、三相のステータコイルを形成する。このため、複数のカセットコイル三相のステータコイルを形成するように電気的に接続しなければならない。通常の場合、隣接するカセットコイルの端部同士を接続するとともに、三相のコイルの端部を外部に出す。
【０００３】
そして、コイル同士の接続は、両端部をスリーブ端子に通しスリーブ端子をかしめることにより行う。また、三相端子の先端には、ボルトによる接続のために丸穴付きの接続端子を取り付けている。
【０００４】
また、コイルに用いるケーブル端（リード線）は、通常エナメル被覆などの絶縁被覆がなされている。この絶縁被覆を人手で剥がすのは、非効率的であり、通電カシメが利用される場合も多い。この通電カシメは、端子に通電することによって、端子を発熱させ内部のエナメル等の絶縁体を溶解除去してカシメを行うものである。この通電カシメによって、作業の効率化が図られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような通電カシメでは、電極を端子に向けて移動させこれら端子の両側から一対の電極を接触させた状態で通電させることで、カシメを行う。しかし、カセットコイルやフレームアッシイの製作精度のばらつきや、端子とリード線の半径方向の余裕があるため、各端子の位置決めが難しい。すなわち、カセットコイルが多数あれば、それらの接続部に被カシメ体である端子を嵌め込むがその位置は、半径方向及び円周方向にある程度ずれる。
【０００６】
端子の位置がずれていると、端子の全体を均一にカシメることができず、カシメ不良が発生する。
【０００７】
そこで、従来は、被カシメ体である端子位置と、電極位置を目視で確認し、人がステータを動かして、位置決めを行っていた。そこで、その作業性が悪く、生産性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
また、カセットコイルは多数あり、カシメ対象のスリーブ端子も多数ある。一方、スリーブ端子は、すべてセットしてからカシメを行った方が効率的である。ところが、１つのスリーブ端子をカシメている最中や、ステータを人手で移動しているときに、他のスリーブ端子が固定されていないためにはずれてしまうという問題もあった。
【０００９】
さらに、三相端子は、ボルト締め用の丸穴があり、その端子面は水平方向に維持したい。しかし、カシメ部は円筒状であり、回転方向の位置調整は困難であった。
【００１０】
さらに、スリーブ端子のカシメ前のカセットコイルは、ステータアッシイに直接または間接的に固定されていない。このためカシメを行っている際に、電極接触・加圧時にワイヤーなどの外力・振動によりカセットコイルがステータの内側に戻され、コイルがステータ内径よりはみ出す場合も生じやすかった。この場合には、最終的にステータを樹脂モールドした際にモールドの厚みが薄くなってしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリーブ端子及び三相端子について、効率的なカシメが行えるカシメ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、ステータを取り付ける取り付け機構と、少なくとも円盤の一部を構成し、その外周が前記スリーブ端子の内側基準位置を規定する位置決めプレートと、前記ステータと位置決めプレートを相対的に回転させる回転機構と、を有し、前記スリーブ端子を前記位置決めプレートの外周に沿って移動させることで、前記スリーブ端子の半径方向位置を決定することを特徴とする。
【００１３】
このように、位置決めプレートにより、スリーブ端子の内側位置を規定するため、人手によって、微調整する必要がない。
【００１４】
また、本発明は、複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、ステータを取り付ける取り付け機構と、前記ドーナツ状のステータの上部において、前記スリーブの外周側に接するように設けた落下防止リングと、前記ステータと落下防止リングを相対的に回転させる回転機構と、を有し、前記スリーブ端子の外方側への移動を前記落下防止リングで規制することで、嵌め込まれたスリーブがリード端からはずれ落ちることを防止することを特徴とする。
【００１５】
このように落下防止リングを設けることによって、スリーブ端子が外方に向けて抜けてしまうことを防止することができる。
【００１６】
また、本発明は、複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータにおける隣接する２つのカセットコイルからそれぞれ伸びる２つのケーブルの端部であって、カセットコイルの上方に突出した後、外方に伸びる一対のリード端が嵌め込まれたスリーブ端子をカシメ固定するスリーブ端子のカシメ装置であって、ステータを取り付ける取り付け機構と、このステータ取り付け機構に取り付けられ、中央部から外方に伸び、先端が各カセットコイルの円周方向の両端部であって半径方向の内面側に接するように設けられたコイル固定ガイドと、を有し、ステータを取り付け機構に取り付けた際に、コイル固定ガイドの先端によって、カセットコイルを外方に向けて押しつけることを特徴とする。
【００１７】
このように、コイル固定ガイドを設けることによって、カセットコイルがない方に移動してしまうことを防止することができる。
【００１８】
また、本発明は、複数のカセットコイルをドーナツ状に配置したステータのカセットコイルを３相のコイルに分割してその端部となる三相のケーブルの端部であってステータより外方に突出する端部を丸穴部分付きの三相端子にカシメ固定するカシメ装置であって、
前記三相端子の下方から三相端子の位置まで、進退自在であって、前記三相端子の位置において前記前記三相端子の丸穴部分を外側から挟んで固定保持する固定機構を有することを特徴とする。
【００１９】
このように、三相端子を保持する固定機構を設けることによって、三相端子の面方向を規制して、適切な位置でカシメることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、一実施形態に係るカシメ装置の構成図である。固定台１５は、床に載置固定される架台などに固定されている。この固定台１５の中心部には、固定軸１５ａが設けられ、この固定軸１５ａの周辺部にはステータ取り付け台３０が、軸受け部３２を介し回転自在に取り付けられている。軸受け部３２は、固定台１５の起立部１５ｂと固定軸１５ａの間に設けられ、ステータ取り付け台３０の下部円筒部分３０ａを固定軸１５ａを中心として円滑に回転できるようにしている。なお、ステータ取り付け台３０の下部円筒部分３０ａの下端部には、プーリ３４が取り付けられており、このプーリ３４にベルトを掛け、モータ（図示せず）でベルトを移動することで、ステータ取り付け台３０が回転される。
【００２２】
ステータ取り付け台３０は、円盤状部分３０ｂを有しており、この外周部には、上方に向けて伸びる複数の固定ピン３０ｃが設けられている。この固定ピン３０ｃは、ステータ１の外周部に設けられた固定穴１ａに挿入される。すなわち、ステータ１を上方からステータ取り付け台３０に向けて移動することで、固定ピン３０ｃが固定穴１ａ内に入り、これによってステータ１がステータ取り付け台３０に固定される。また、ステータ１は、その内側に複数のカセットコイル４が円筒状に整列配置された構成となっている。
【００２３】
また、図２に示すように、ステータ取り付け台３０の上部は外方に伸び、各カセットコイル４内周側に対応する部分には、カセットコイル４の内周側の一部に接するようにガイド９が設けられている。すなわち、このガイド９は、ステータ取り付け台３０の中央部から外方に伸びる部材で、その先端がカセットコイル４の内周の一部に接触しカセットコイル４の内周位置を基準位置としている。なお、この例では、ガイド９は、カセットコイル４の両端部に接触する複数の部材で形成されている。そこで、ステータ１を上方から降ろしステータ取り付け台３０に取り付けたときに、各カセットコイル４は円周方向の両端部の内面側がガイド９によって抑えられ、その内周位置が基準位置に位置決めされる。なお、このガイド９は、カセットコイル４の内周側と接してカセットコイル４の内周面を基準位置に位置できれば適宜形状とすることができる。
【００２４】
各カセットコイル４は、エナメル被覆ワイヤを巻いたコイルで構成されており、ワイヤの両端部がその上方に突出しその後外方に向けて伸びている。そして、隣接する２つのカセットコイル４のワイヤ端部（直列接続する一端ずつ）を１つのスリーブ端子２内に挿入し、スリーブ端子２に電流を流して通電カシメを行うことによって、エナメル被覆を溶かし２つのリード線を結合させ、２つのカセットコイル４を電気的に接続する。
【００２５】
これによって、等価回路としては、図３に示すような回路となる。すなわち、カセットコイルがすべて直列接続され、それらを３分割した点がＵ，Ｖ，Ｗの三相端子になっており、この三相端子に１２０°移相の異なる電流を供給することで、ステータコイルに所定の回転磁界を形成することができる。
【００２６】
また、図１において、カシメ対象である右側からスリーブ端子２の下側に位置しているのが固定電極６であり、そのスリーブ端子２の上方に位置しているのが、可動電極５である。可動電極５は、図における上下方向に進退自在となっている。
【００２７】
通電カシメを行う場合には、まずステータ１を図における左右方向（この場合には右方向）に移動させ、固定電極６をスリーブ端子２の直下に位置させる。次に、可動電極５を下降させて、スリーブ２を固定電極６との間に挟み加圧する。そして、可動電極５、固定電極６間に大電流を流すことで、スリーブ端子２内のリード線に被覆されているエナメルを除去しつつスリーブ端子２内の一対のリード線端部を溶接圧着する。
【００２８】
また、固定軸１５ａには、全体として円盤状のプレート７が固定されている。このプレート７は、スリーブ端子２の内周側の基準位置を決定する部材であり、ステータ１がステータ取り付け台３０に固定されたときにスリーブ端子２が取り付けられる内側位置を決定する。
【００２９】
また、ステータ１の上方には、固定軸３２に中心部が固定された落下防止リング８が配置されている。この落下防止リング８は、図１及び４に示すように、全体として円盤状であるが、その周辺部に下方に向けた伸びたリング部８ａを有している。このリング部８ａは、スリーブ端子２の外周端の少し外方に位置するように設定されている。
【００３０】
ステータ取り付け台３０にステータ１を取り付けた後カセットコイル４の一対のワイヤ端部にスリーブ端子２を嵌める（またはその前に予めスリーブ端子２を取り付けておいてもよい）。そして、その後、落下防止リング８を上方から降ろし、固定軸３２の上端部分に固定する。これによって、落下防止リング８のリング部８ａが各スリーブ端子２の外周側に位置することになる。そこで、各スリーブ端子２が外方に移動しようとしても、この落下防止リング８のリング部８ａの内側面によって移動が抑制され、ワイヤ端部からはずれて落下することはない。
【００３１】
また、この落下防止リング８は、全体として円盤状である。しかし、スリーブ端子２の外方を完全に囲ってしまうと、上述した固定電極６が外方から進入できない。そこで、落下防止リング８の一部分には、開口１７が設けられている。従って、この開口１７から固定電極６がスリーブ端子２の下側に進入することができる。また、この開口１７に対応した落下防止リング８の上部も除去されている。そこで、固定電極６がスリーブ端子２の下側に挿入されるカシメ位置においては、スリーブ端子２は上方から見えるようになっており、可動電極５によってスリーブ端子２を通電カシメすることができる。
【００３２】
さらに、落下防止リング８の開口１７に対応する部分の周辺には、その円盤部分に円弧状の開口８ｂが形成されている。図示の例では、開口８ｂは、図４に示すように、４つ設けられており、この開口８ｂからスリーブ端子２の状態を監視できるようになっている。
【００３３】
また、落下防止リング８の開口１７のステータ１の手前となる位置（図２においては、ステータ１は時計回りであるため、右１５°に位置する開口１７の上側）には、位置決め部材８ｃが設けられている。この位置決め部材８ｃは、スリーブ端子２の外周端を基準位置に設定するためのものであり、開口１７に一番近い部分は、位置決め部材８ｃの内周側位置が基準位置に設定されている。
【００３４】
すなわち、図５に示すように、落下防止リング８のリング部８ａの内周は、スリーブ端子２がはずれないような位置であって、スリーブ端子２の基準位置より若干外に位置している。そして、ステータ１が回転し、スリーブ端子２が落下防止リング８の開口１７に近づいてきたときにはスリーブ端子２が位置決め部材８ｃの内側に接触する。そこで、スリーブ端子２の外周側位置が位置決め部材８ｃによって規定される。
【００３５】
すなわち、図５に示されるように、スリーブ端子２の内側位置はプレート７によって決定され、外側位置は位置決め部材８ｃによって規定される。そこで、スリーブ端子２の半径方向の位置が確定される。また、図６に示すように、落下防止リング８の開口８ｂにおける始端側（図における上部）のプレート７の外周と、落下防止リング８のリング部８ａの距離は、ａ＋αであり、終端側（図における下部でカシメ位置）、すなわちプレート７と位置決め部材８ｃとの距離では、ａになっている。この距離ａをスリーブ端子２の円周方向の長さに合わせることで、スリーブ端子２を確実に位置決めすることができる。
【００３６】
また、図７には、固定電極６と可動電極５によって、スリーブ端子２を挟み込みカシメている状況が示されている。なお、カシメを行っている状態では、図６から分かるように、スリーブ端子２は、位置決め部材８ｃと接触していない。
【００３７】
図８には、カシメを行っているときの図が示されている。このように、スリーブ端子２が上下方向から可動電極５と固定電極６に挟まれてカシメが行われる。またスリーブ端子２の内部には、隣接するカセットコイル４のワイヤ１２ａ，１２ｂの端部が挿入され、これらがカシメによって接続される。
【００３８】
さらに、ステータ１のコイルは、図３に等価回路を示すように、全体として三相のコイルとして構成されており、Ｕ，Ｖ，Ｗ相各相の端子が外部接続用の三相端子３として形成されている。これら三相端子３は、他のインバータからの各相ケーブルとの接続用の端子と接続するために丸穴を有する円形の端子部３ａと円筒状の基部３ｂを有している。なお、基部３ｂにワイヤが挿通固定され、丸穴にボルトを挿通し、その周囲のドーナツ状の端子部３ａをボルトで他の端子に接触させて接続を行う。
【００３９】
ここで、三相のワイヤ端部には、このような丸穴付き三相端子３をカシメにより接続する。このためにワイヤ端部は、図９に示すように、ステータ１の外周部から外方に向けて伸びている。
【００４０】
そして、この３つのワイヤ端部には、三相端子３がそれぞれ挿入され、その後通電カシメされる。このために、固定ジグ１０が設けられている。この固定ジグ１０は、ステータ取り付け台３０ｂに固定されており、上下方向に進退自在になっている。そして、この固定ジグ１０は、図９〜図１１に示すように、洗濯ばさみ状の構成を有しており、バネ２３によって一対のハサミ部材が支持軸を中心として閉方向に付勢されている。
【００４１】
すなわち、固定ジグ１０の上方先端１０ａは、洗濯ばさみの先端に対応しており、図１２に示すように、ここにおいて三相端子３の丸穴端子部の周辺を挟む。固定ジグ１０の洗濯ばさみの先端部１０ａには、三相端子３の丸穴部の周辺の円盤状の端子部３ａの周辺を挟み込む凹部１８が設けられており、三相端子３の丸穴部の周辺の端子部３ａを固定することによって、三相端子３が水平に支持される。また、この固定ジグ１０が三相端子３を把持する位置は予め定められているため、固定ジグ１０によって、三相端子３を固定することによって、三相端子３の位置が決定される。
【００４２】
このようにして、三相端子３が固定ジグ１０によって保持される。そこで、この状態において、固定電極６を外方から三相端子３の下側に挿入し、上方から可動電極５を下降させることによって、三相端子３の円筒状の基部３ｂを固定電極６と、可動電極５で挟むことができ、両者を近づけるように移動することで通電カシメを行うことができる。
【００４３】
ここで、固定ジグ１０は、３つの三相端子３に応じて設けられており、保持するときには、３つの三相端子３をすべて保持する。また、この固定ジグ１０は、上下方向に進退自在になっているため、三相端子３についてのカシメを行わない場合（スリーブ端子２のカシメを行う場合）には、その作業の邪魔にならない位置（下方）に対比しておくことができ、問題がない。
【００４４】
さらに、図１２及び図１３に示すように、固定ジグ１０の上部先端部１０ａは、その内側面が全体として円弧状になっている。そこで、固定ジグ１０を上方に移動することによって、三相端子３の端子部３ｂの周辺部が固定ジグ１０に接触して先端部１０ａが自動的に開き、凹部１８に三相端子３の丸穴部周辺の端子部３ａが合致したときに自動的に挟み込まれる。また、下方に移動することで拘束が解除される。従って、固定ジグ１０の駆動自体は、単に上下方向に移動するだけでよく、その駆動機構を簡素化することができる。すなわち、三相端子３を手で保持し、固定ジグ１０を上方向に弱荷重で押し上げるだけで、三相端子３の位置決めをすることができ、また三相端子３を手で保持し固定ジグ１０を下方に移動するだけで、三相端子３のセット状態を解除することができる。
なお、固定ジグ１０は、ピンを使って所定位置にロックできるようになっている。また、固定ジグ１０の移動をモータなどで行ってもよい。
【００４５】
なお、全体動作としては、まずステータ１をステータ取り付け台３０に取り付ける。この場合、三相端子３が固定ジグ１０の上方に位置するようにする。なお、固定ジグ１０は、回転しないようにしてもよい。また固定ジグ１０は３つの三相端子３に対応して３つの洗濯ばさみを有している。
【００４６】
そして、カセットコイル４のワイヤ１２ａ、１２ｂの端部にスリーブ端子２を嵌め込む。スリーブ端子２はその前に嵌め込んでおいてもよい。次に落下防止リング８を上からかぶせる。そして、ステータ取り付け台３０を回転し、スリーブ端子２が固定電極６、可動電極５の位置になるようにモータによって移動する。そして、固定電極６をスリーブ端子２の下に移動し、可動電極５を下降させて通電カシメを行う。そして、ステータ取り付け台３０を回転して、各スリーブ端子２について順次カシメを行う。スリーブ端子２についてのカシメが終了した場合には、三相端子３を固定ジグ１０により固定した状態で、固定電極６を１つの三相端子３の下に移動し、可動電極５を下降させて通電カシメを行う。他の２つの端子について三相端子３の位置を変更して同様に通電カシメを行う。
この場合の動作として、ステータ１後退、次の端子へ回転、ステータ１前進という順で、自動で次のカシメ位置へ割り出しを行う。
【００４７】
このようにして、各端子について、通電カシメが終了した場合には、ステータ１をはずしカシメを終了する。このように、本実施形態の装置により、カシメの作業自体は全自動で行うことができ、作業の効率化を図ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、位置決めプレートにより、スリーブ端子の内側位置を規定するため、人手によって、微調整する必要がない。
【００４９】
また、落下防止リングを設けることによって、スリーブ端子が外方に向けて抜けてしまうことを防止することができる。
【００５０】
また、コイル固定ガイドを設けることによって、カセットコイルが内側に移動してしまうことを防止することができる。
【００５１】
さらに、三相端子を保持する固定機構を設けることによって、三相端子の面方向を規制して、適切な位置でカシメることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態の構成を示す図である。
【図２】  ガイド部材９の構成を示す図である。
【図３】  ステータコイルの等価回路を示す図である。
【図４】  落下防止リング８の構成を示す図である。
【図５】  スリーブ端子２の円周方向の位置決めについての構成を示す図である。
【図６】  スリーブ端子２の円周方向の位置決めについての構成を示す図である。
【図７】  カシメ状態を示す図である。
【図８】  カシメ状態を示す図である。
【図９】  三相端子の固定ジグ１０の動作を示す図である。
【図１０】  三相端子の固定ジグ１０の動作を示す図である。
【図１１】  三相端子の固定ジグ１０の動作を示す図である。
【図１２】  三相端子の固定ジグ１０の動作を示す図である。
【図１３】  三相端子の固定ジグ１０の動作を示す図である。
【符号の説明】
１  ステータ、２  スリーブ端子、３  三相端子、４  カセットコイル、５  可動電極、６  固定電極、７  プレート、８  落下防止リング、９  ガイド、１０  固定ジグ、１５  固定台、３０  ステータ取り付け台。
【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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【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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【図１３】
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