百年を駆け抜けた技術と挑戦 38 ─

生産技術

ものづくり
を支えた

省力化
設備

固定子コイルの内製化と省力化に向けた取り組み（1995年〜2005年）
省力化・自動化設備の取り組み（1975年〜1991年）
当社の生産ラインにおける自動化・省力化への取り組みは、昭和

ポール穴あけ専用機（図面）10年」の長い低迷期を迎えていた。当社においても、工場の閉鎖・旧戸塚工場では生産技術課と油圧機器部（後の機電システム部）が、統合を含めた経営の合理化が進み、設備投資は凍結されることと旧京都工場では生産技術課がそれぞれ中心となり、現場のニーズになった。さらには、制御のVVVF化が進むにつれて、顧客における合わせた専用設備を設計し、自社での製作を行ってきた。

主電動機の位置付けも部品生産の意味合いが強くなり、厳しい価格以下に、その代表的なものを紹介する。

が、横浜製作所の生産縮小・撤退の流れの中、コイル生産ラインの内製化への取り組みが本格的に始まったのは2002年、誘導電動

し、電車、電気機関車用主電動機（MM）および電動発電機（MG）
・機の絶縁不具合を機に、固定子コイル内製化の機運が高まり、月産業用小型発電機（SG）等、あらゆるフレームが加工された。ただ、80台の内製化を目標に設備・人員を増強し、その一環として省力化

当時のマシニングセンタは1台のみであり、機械負荷が増大し、工設備を導入した。固定子コイルの生産自動化は、当社とサプライヤ程のボトルネックに陥った。しかしマシニングセンタは高価な専用との二人三脚で進められたが、当初の機械設備は巻線機・コイル引機であり、複数台の設置はかなわない状況にあったため、負荷軽減

き成型機・テーピングマシンのみで、テーピングマシン以外はオペの目的からポール穴あけ工程（約30分）を別の機械に分散し、そのレータが付きっきりで作業をこなし、それ以外の工程もほとんどが専用機（図1）を考案した。

手作業であった。製作工数はモータ1台あたり50時間を超え、内製はマシニングセンタのオペレータが一人多台持ちでこなした。
その後はマシニングセンタの増設もかない、後の現在の横浜製作所への移転を機にその役割を終えた。

2.電機子コイル成型機
車両用主電動機の電機子コイルは、従来は頭曲げ加工された導体を亀甲型に沿わせながら、ヤットコとプラスチックハンマで成型さ能力は月15台こなせればよい方で、生産のほとんどがサプライヤテーピングマシン

コイル巻線機への外注であった。
第一次の改善では、コイル巻線機、自動引き成型機、被覆剥離機を導入し、これによって52時間の工数が31時間に、リードタイムは15日から9日に短縮された。
固定子コイル製作の他にも、生産ラインの各所において様々な自動化・省力化設備を現場のアイデアとそれを形にする装置メーカとの連携により製作し、生産の省力合理化に役立てた。

1.RT挿入装置れていた。誘導機の固定子コイルでは、この作業に油圧による引き老朽化に伴い設備更新を行った。その際に従来は手作業によって成型機を導入していたが、直流機の電機子コイルにおいては直線状いた芯出し作業を自動化することで、調整レスとなり型式を選択すの導体を亀甲型に成型するには上口・下口を別々に行う必要があり、るだけで回転子と固定子周りの位置関係が自動的に調節されるよう自動化するのは難易度が高かった。にした。

そこで、全工程を油圧シリンダによる曲げ加工で行える自動機を百年を駆け抜けた技術と挑戦縮小も余儀なくされた。

昭和50年代、フレーム加工の主要機はマシニングセンタに移行な構造であったが、自動運転機能を有していた。なお、機械の操作

288

他社がコイル生産の外注化を進めていく中、当社には産業用回転機の生産ラインがあったためコイル製造を継続することとなったを配し、主軸台を角ねじとステッピングモータで移送するシンプル

固定子コイル成型機競争にさらされることとなった。

し、自動化・省力化・省人化に拍車がかかった。

この機械は、中央に45度の割出しテーブルと両側に刃物主軸台

電機子コイル成型作業の開発を含め、内製化の方針が示された。に進められた。旧横浜工場では生産技術課と省力化推進チームが、

1.ポール穴あけ専用機■■図1て外注に頼っていた。しかし、その後の答申において、自動化設備
この時期、日本経済はバブル崩壊と重なり、いわゆる「失われた（数値制御）工作機械・マシニングセンタ・NC旋盤等を相次いで導入

電機子コイル自動成型機機構図（図面）

車両用誘導電動機の生産開始直後は、固定子コイルの生産はすべ

40年代中期よりその機運が高まりを見せ、各工場においても盛ん

また、1972（昭和47）年ごろからは工作機械の革新となったNC■■図2

自動引き成型機

2.自動コーキングマシン

考案し、製作した。図2は、この装置の機構図であるが、油圧シリン回転子の導体を鉄心に固定するコーキング作業を自動化した。従ダ20個、ソレノイドバルブ28個を用いた実に複雑な構造であった。

来は鉄心に挿入されている回転子導体にタガネを当てて、ハンマーで叩いていたが、ハンマーがずれて怪我をする恐れや、一定の力でRT挿入装置

289

打ち込む必要があり、神経を使う作業であった。

応すべく、ギヤセンタ職場のエリア拡張・再整備を行っており、そ回転子を所定の角度で回転させながらタガネを打ち下ろす動作をの一環としてギヤ熱処理装置の設備更新を行った。

自動的に行わせ、一周したら停止する作りとした。

旧設備は、導入後半世紀が経過しており、傷んだ部分を交換・修理をしながら使用してきたが品質面での安定が求められており、更3.端板自動溶接機
固定子および回転子の鉄心の端部に使用する端板は、スロットの新後の設備では熱処理プロセスにおいて、従来必要としていた電気ティース部分をスポット溶接して製作している。従来は手作業にて炉での予熱工程を省略することができ、熱処理能力の向上と品質のティースの中心部に狙いを付けてスポット溶接を行っていたが、作安定化を実現した。

業にバラツキが生じやすく、後工程で修正を行うこともあった。そ自動コーキングマシン

こで最適な条件となるように自動的に位置出しできる装置を考案し、ラインに適用したことで、品質の安定につなげることができた。

ギヤ熱処理装置

100年のその先に向けて
当社創立100年のその先に向けては、研究設備の強化を図り、新製品・新技術の開発に促進することが急務であり、回転試験装置や歯車装置のライン省力化への取り組み（2008年〜現在）

端板自動溶接機駆動システム総合試験装置など、自社設計設備の導入と歯車装置の新製品開発に取り組んでいる。

歯車装置の生産ラインにおいては、その心臓部である大歯車・小今後は、横浜製作所内に新たなダイナミックシミュレータ装置歯車の生産設備のNC化や、ギヤケース加工へのマシニングセンタ・（※1）を導入し、VVVF装置の開発と、さらなる機能向上に努めた

ターニングセンタの適用、歯車の磁粉探傷の自動化設備、車軸加工い。また、滋賀竜王製作所においては研究開発実験棟にエンジンベへのNC円筒研削盤やNC旋盤の適用等々、汎用機へのNC化を積極ンチ（※2）を設置した。これらは、100年のその先へ向けて、東洋的に進めてきた。また、ギヤや車輪の圧入装置、フラッシング装置電機製造のものづくりを支える主要設備となることであろう。などの自動制御化にも取り組んでいる。
近年では、環境に優しいものづくりを目指して有機溶剤を控え、温水を使用した車軸の自動洗浄機の導入も推進している。また、海※1…実 車の等価慣性を模擬したフライホイールと主電動機を連結して実車の加減速等のパフォーマンスを模擬できる制御装置の試験・研究開発設備※2…エンジン単体またはエンジン付トランスミッションを当社モータ動力計装置と接続して評価試験を行うことが可能で、環境に配慮し防音室・空調設備を備えた研究開発設備

外においては、歯車装置の部品出荷のさらなる生産能力アップに対■■自社開発設備の導入年表
120期

121期

122期

123期

124期

125期

126期

127期

128期

129期

130期

131期

132期

133期

134期

135期

136期

137期

1980.6 1981.6 1982.6 1983.6 1984.6 1985.6 1986.6 1987.6 1988.6 1989.6 1990.6 1991.6 1992.6 1993.6 1994.6 1995.6 1996.6 1997.6（昭和55）（昭和56）（昭和57）（昭和58）（昭和59）（昭和60）（昭和61）（昭和62）（昭和63）（平成元）（平成2） （平成3） （平成4） （平成5） （平成6） （平成7） （平成8） （平成9）

回転機

直流機
●ポール穴明専用機●産業Stコイルテーピングマシン★横浜工場（現 横浜製作所）
竣工

パンタグラフ

菱形

141期

142期

143期

●鋳鋼鋳物歯車箱●アルミ鋳物歯車箱

145期

146期

147期

148期

290

百年を駆け抜けた技術と挑戦

152期

153期

154期

155期

156期

157期

158期

●ロウダレ除去装置●球状黒鉛鋳鉄(FCD)鋳物歯車箱●車輪圧入装置●シングルアーム●GTO-VVVF●添加励磁制御●大歯車増産対応●車軸洗浄機●ギヤ熱処理装置●駆動システム総合試験装置●パンタ押上げ力測定機

3レベルIGBT-VVVF ●●ダイナミックシミュレータ

設計支援ツール

151期●自動絶縁剥離機●カム軸制御装置

制御器

150期

●三元振動系●下枠交差●AFE電機子チョッパ

149期●コイル巻線機●自動成形機●ＮＣホブ盤●ＮＣターニング

144期

滋賀竜王製作所稼働★

●RTコイル成形機●DM・IM混流ライン●機械加工のNC化を順次実施●マシニングセンタ●二元振動系

140期●車両用誘導電動機生産技術開発プロジェクト発足●車両用テーピングマシン●自動アンダーカットマシン●界磁コイル挿入装置

駆動装置

139期

誘導機

●整流子加工ライン●鉄溶接歯車箱

138期

1998.6 1999.6 2000.6 2001.6 2002.6 2003.6 2004.6 2005.6 2006.6 2007.6 2008.6 2009.6 2010.6 2011.6 2012.6 2013.6 2014.6 2015.6 2016.6 2017.6 2018.6（平成10）（平成11）（平成12）（平成13）（平成14）（平成15）（平成16）（平成17）（平成18）（平成19）（平成20）（平成21）（平成22）（平成23）（平成24）（平成25）（平成26）（平成27）（平成28）（平成29）（平成30）●ＣＡＤ導入

●Ｐ板省力化設備●2レベルIGBT-VVVF●ＲＴＳＳ●３Ｄ－ＣＡＤ適用●ＣＡＥ導入291