JPH1052010A - ステータコアのリード線固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータコアのインシュレータの保持溝に保
持したリード線をインシュレータに立設された金属ピン
に巻付けて固定するステータコアのリード線固定装置を
提供する。 【解決手段】 ステータコア１１の外周に進退可能に挿
入され、しかも回転する円筒部材２８を設け、この円筒
部材２８に形成した櫛歯状の溝２８ａにリード線Ｌを挿
入して、円筒部材２８を所定方向に回動せることによ
り、リード線Ｌを円周方向に引張って対応する金属ピン
１３の外側に当接させる。その状態で、先端にリード線
引き掛け用の爪部を有する円筒状の絡め部材４４を金属
ピン１３の外側に挿入し、絡め部材４４を回転させて、
リード線Ｌを金属ピン１３に巻付けて固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータコアの内
歯に巻線してコイルを形成し、そのリード線をインシュ
レータの端面のリブに形成された保持溝に保持させた状
態で、上記リード線をステータコアのインシュレータの
端面に立設された金属ピンに絡めて固定するステータコ
アのリード線固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステータコアへのコイル形成装置として
は、ステータコアの内歯に導線を直接巻付けてコイルを
形成する、いわゆる直巻方式と、導線を予め型枠に巻付
けてコイルを形成し、このコイルを治具によってステー
タコアの溝に挿入するコイル挿入方式とが知られてい
る。直巻方式は、コイル挿入方式に比べて作業性が悪い
という欠点がある反面、ステータコアの端面より突出す
るループの長さを短くして性能を向上させ、小型でも性
能の高いモータの製造が可能になるという利点を有して
いる。

【０００３】直巻方式のコイル巻線装置としては、例え
ば本出願人による特開平２−２１４４４６号、特開平２
−２１４４４７号に開示された装置が知られている。す
なわち、同装置は、ステータコアの軸心に配置され、軸
方向移動可能かつ回転可能に支持され、導線を一端から
導入し、他端から繰り出すガイド筒と、このガイド筒の
他端に取付けられたヘッドを介して装着され、導線をガ
イド筒に対してほぼ直交する方向に繰り出すノズルとを
備えており、ノズルがステータコアの所定の内歯外周を
周回するように、ガイド筒を回転させつつ軸方向移動さ
せ、ノズルから繰り出される導線を内歯に巻付ける構造
をなしている。

【０００４】図８は、ステータコアと巻線用のノズルの
一例を示し、１１はステータコア、１１ａはスロット、
１１ｂは内歯であり、１４はガイド筒、１５はヘッド、
１６はノズルである。そして、ガイド筒１４が軸方向移
動しつつ回転して、ステータコア１１の内歯１１ｂの回
りをノズル１６が周回し、ノズル１６から繰り出される
導線が内歯１１ｂに巻付けられてコイルが形成されるよ
うになっている。

【０００５】ところで、ステータコア１１のスロット１
１ａ内面及び両端面には、合成樹脂等の絶縁部材からな
るインシュレータ１２が装着されている。図９を併せて
参照すると、インシュレータ１２は、その端面にリブ１
２ａを有し、このリブ１２ａの所定個所に、コイルのリ
ード線Ｌを保持するための保持溝１２ｂが形成されてい
る。また、インシュレータ１２の端面には、上記保持溝
１２ｂに対応してその近傍にボス部１２ｃが形成され、
このボス部１２ｃに金属ピン１３が挿入支持されてい
る。

【０００６】この金属ピン１３は、図示しない回路基板
に挿入することにより、ステータコア１１の回路基板へ
の取付けを容易に行うためのものである。そして、金属
ピン１３にリード線Ｌを絡めて固定しておくことによ
り、金属ピン１３を回路基板に半田付けするとき、リー
ド線Ｌの基板への半田付けも同時になされるので、製造
作業性が極めて良好となる。

【０００７】従来、このようなリード線Ｌの金属ピン１
３への絡め作業は、手作業で行なうか、あるいは米国特
許第４，０００，７６４号に示されるように、リード線
をインシュレータの金属ピンに当接させて引張りながら
ステータコアの支持フレームに設けたクリップに保持さ
せ、その状態で先端に爪を有する円筒状の部材を金属ピ
ンの外周に被せ、上記円筒状の部材を回転させてリード
線を上記爪に引き掛けて金属ピンに巻付ける方法が採用
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】リード線を手作業で金
属ピンに絡める方法は、設備コストがかからないという
利点があるが、近年においては、国内における製造作業
の自動化を徹底的に押し進めて、人件費等が安いアジア
諸国等における生産コストに対向できるようにすること
が求められており、上記のようなリード線の固定作業も
自動化することが要求されるようになってきた。

【０００９】また、米国特許第４，０００，７６４号に
開示された方法は、ステータコアの支持フレームのクリ
ップ等にリード線を１本ずつ保持させる必要があるの
で、作業性が悪いという問題点があった。

【００１０】したがって、本発明の目的は、ステータコ
アの内歯に巻付けて形成されたコイルのリード線をイン
シュレータの保持溝に保持させた状態で、インシュレー
タの端面に立設された金属ピンに作業性よく、自動的に
絡めて固定できるようにしたステータコアのリード線固
定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１は、ステータコアの内歯に巻線された
コイルのリード線を、インシュレータの端面のリブに形
成された保持溝に保持した状態で、インシュレータの端
面に立設された金属ピンに絡めて固定する装置であっ
て、前記リード線が保持された方の端面側から前記ステ
ータコアの外周に進退可能に挿入されると共に所定角度
で回動する、少なくとも前記インシュレータの前記保持
溝に対応する部分に櫛歯状の溝を有する円筒部材と、前
記インシュレータの前記金属ピンの外周に進退可能に挿
入されると共に所定方向に回転し、前記金属ピンに当接
する前記リード線を前記金属ピンに巻付けて固定する、
先端部にリード線引き掛け用の爪部を有する円筒状の絡
め部材とを備えていることを特徴とするステーアコアの
リード線固定装置を提供するものである。

【００１２】また、本発明の第２は、上記第１の発明に
おいて、前記絡め部材は、先端部の所定長さを半周以上
の円筒部を残して切り欠き、この切り欠きの軸方向に沿
った縁部に周方向に伸びるＶ字状の溝を形成し、このＶ
字状の溝によって前記円筒部の角部に先端が尖った爪部
を形成し、この爪部は前記円筒部の端面から前記爪部の
先端に向けて斜めにカットした面を有しているステータ
コアのリード線固定装置を提供するものである。

【００１３】本発明の第１によれば、円筒部材がステー
タコアのリード線が保持された方の端面側から近接して
ステータコアの外周に挿入されると、インシュレータの
保持溝に保持されてステータコアの外方に延出されたリ
ード線が上記円筒部材の櫛歯状の溝に挿入される。その
状態で円筒部材を所定の方向に回動させると、リード線
がインシュレータの保持溝から円周方向に引っ張られ
て、その方向に配置された金属ピンの外側に当接する。

【００１４】こうしてリード線が金属ピンに当接した状
態で、円筒状の絡め部材が金属ピンの外周に挿入され、
絡め部材が回転してその先端部の爪部にリード線を引き
掛けて金属ピンに巻付け、リード線を金属ピンに絡めて
固定することができる。

【００１５】上記において、円筒部材によりリード線を
保持して円周方向へ引っ張って金属ピンに当接させる操
作は、インシュレータの保持溝に保持されたリード線の
全てについて同時に行うことができ、また、絡め部材に
よりリード線を金属ピンへ巻付ける操作も、全ての金属
ピンに対して同時に行うことができるので、リード線の
固定作業を迅速に効率よく行うことができる。

【００１６】また、本発明の第２によれば、絡め部材を
金属ピンの外周に挿入して回転させると、爪部に対向す
る円筒部の端面がリード線の基部側を押えたとき、リー
ド線の先端側が浮き上がり、この浮き上がったリード線
の先端側を爪部が引き掛けてＶ字状の溝に挿入して保持
し、リード線の先端側を金属ピンの外周に巻付けること
ができる。なお、円筒部の端面から爪部の先端に向けて
斜めにカットした面を設けて、爪部の先端が円筒部の端
面よりも引き込んだ位置になるようにしたことにより、
回転する絡め部材の爪部がリード線の基部側をすくい上
げて引っ張ってしまうことによりリード線が破断するこ
とを防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明の一実
施例を説明する。図１、２に示すように、本発明のリー
ド線の固定装置２１は、テーブル２２を有し、このテー
ブル２２にガイド棒２３を介して昇降ベース２４が昇降
可能に取付けられている。そして、この昇降ベース２４
は、テーブル２２の下面に取付けられたエアシリンダ２
５により昇降動作する。

【００１８】昇降ベース２４の中心部には、円形の孔２
６が開いており、この孔２６の内周にベアリング２７を
介して円筒部材２８が回転可能に装着されている。昇降
ベース２４の下面には、この円筒部材２８を所定角度で
反復回動させるためのエアシリンダ２９が配設されてい
る。すなわち、エアシリンダ２９の作動ロッド２９ａの
先端は、円筒部材２８の基部に設けたピン３０によって
枢支され、エアシリンダ２９のシリンダ本体２９ｂは、
昇降ベース２４に設けた支軸３１によって枢支されてい
る。したがって、エアシリンダ２９の作動で、円筒部材
２８が所定角度範囲で反復回動する。

【００１９】円筒部材２８の上方には、図示しないホル
ダを介して、ステータコア１１が保持され、円筒部材２
８は、昇降ベース２４が上昇するとき、ステータコア１
１の外周に近接した状態で挿入されるようになってい
る。また、円筒部材２８の上端部には、周方向のところ
どころに、図５に拡大して示すような櫛歯状の溝２８ａ
が形成されている。この櫛歯状の溝２８ａは、図８に示
すインシュレータ１２の保持溝１２ｂに対応した位置に
設けられている。ただし、櫛歯状の溝２８ａを円筒部材
２８の上端部の全周に設けてもよい。

【００２０】図３、４を併せて参照すると、テーブル２
２は、フレーム３２の上部に水平に支持されており、テ
ーブル２２の下方には、フレーム３２に支持された上下
一対の支持板３３、３４を介して、複数のガイド棒３５
が設けられている。そして、このガイド棒３５を介して
昇降フレーム３６が昇降可能に取付けられている。更
に、フレーム３２にブラケット３７を介して取付けられ
たサーボモータ３８の駆動軸に連結されたボールネジ３
９が、上記昇降フレーム３６に螺挿されており、サーボ
モータ３８の作動でボールネジ３９が正逆回転すると、
昇降フレーム３６が昇降動作するようになっている。

【００２１】この昇降フレーム３６の下面には、ステッ
ピングモータ４０が取付けられ、その駆動軸は、昇降フ
レーム３６の上面に設置された多軸ヘッド４１に連結さ
れている。多軸ヘッド４１は、同方向に回転する平行に
立設された複数本の出力軸４２を有している。図１に示
すように、これらの出力軸４２には、カップリング４３
を介して円筒状の絡め部材４４が取付けられている。ま
た、これらの回転数を検出するためのセンサ４５がカッ
プリング４３の近傍に配置されている。絡め部材４４の
先端部は、テーブル２２を貫通して円筒部材２８の内周
を通り、ステータコア１１の下面に近接配置されてい
る。

【００２２】図６に示すように、絡め部材４４の先端部
には、先端から所定長さの部分を切り欠いた切り欠き部
４４ａが形成され、残りの円筒部４４ｂは、半周以上の
長さを有している。この切り欠き部４４ａの軸方向に沿
った縁部４４ｃに、周方向に伸びるＶ字状の溝４６が形
成され、このＶ字状の溝４６によって円筒部４４ｂの角
部に先端が尖った爪部４７が形成されている。この爪部
４７は、円筒部４４ｂの端面から上記爪部４７の先端に
向けて斜めにカットした面４７ａを有し、それによって
爪部４７の先端が、円筒部４４ｂの端面に当接する面に
対して所定の距離だけ引き込んだ位置になっている。な
お、図６において、Ｌはリード線、１３はステータコア
に立設された金属ピンである。

【００２３】図７は、ステータコア１１と、円筒部材２
８と、絡め部材４４との関係を、ステータコア１１の下
面側から見た説明図である。円筒部材２８は、前記エア
シリンダ２９の作動により、図中矢印Ａ、Ｂの方向に所
定角度で反復回転する。

【００２４】次に、このリード線固定装置２１の作用に
ついて説明する。リード線Ｌは、この装置２１による処
理作業の前に、ステータコア１１のインシュレータ１２
の保持溝１２ｂに保持されて、半径方向外方に放射状に
延出されている。そして、ステータコア１１が図示しな
いホルダによって、昇降ベース２４の円筒部材２８の上
方に支持されている。

【００２５】この状態で、まず、エアシリンダ２５が作
動して昇降ベース２４が上昇し、昇降ベース２４に設置
された円筒部材２８が上昇して、その上端がステータコ
ア１１の外周に挿入される。このとき、円筒部材２８の
櫛歯状の溝２８ａにステータコア１１の外周に放射状に
突出したリード線Ｌが挿入される。その状態で、エアシ
リンダ２９が作動して、円筒部材２８が図７の矢印Ａ方
向に回動し、櫛歯状の溝２８ａに保持されたリード線Ｌ
は円周方向に引っ張られる。その結果、リード線Ｌは、
インシュレータ１２の保持溝１２ｂの外側から接線方向
に折曲され、その方向に配置された金属ピン１３の外側
に当接する。

【００２６】次に、サーボモータ３８が作動してボール
ネジ３９が回転し、昇降フレーム３６が上昇して、それ
と共に円筒状の絡め部材４４が上昇する。絡め部材４４
は、各金属ピン１３に対応した位置に複数設けられてお
り（ただし、図７では便宜上３つの絡め部材４４しか示
していない）、その上端をそれぞれ対応する金属ピン１
３の外周に挿入してインシュレータ１２の端面に当接す
る。そして、ステッピングモータ４０が作動して、多軸
ヘッド４１を介して、出力軸４２、カップリング４３及
び絡め部材４４が、それぞれ図７における矢印Ｃ方向
（金属ピン１３にリード線Ｌが絡み付く方向）に回転す
る。

【００２７】図６に示すように、絡め部材４４の円筒部
４４ｂの端面がリード線Ｌの基部側Ｌａを押えると、リ
ード線Ｌの先端側Ｌｂが浮き上がり、先端側Ｌｂが爪部
４７にすくい上げられてＶ字状の溝４６に挿入される。
その結果、リード線Ｌの先端側端部がＶ字状の溝４６に
保持されて回転し、金属ピン１３の外周に巻付けられ
る。なお、爪部４７に円筒部４４ｂの端面から刃先を引
っ込ませた位置にするためのカット面４７ａを設けたこ
とにより、爪部４７がリード線Ｌの基部側をすくい上げ
て引張ってしまうことが防止される。この巻付け操作の
間、サーボモータ３８を作動させて、昇降フレーム３６
を徐々に下降させ、絡め部材４４を徐々に下降させるこ
とにより、リード線Ｌを整列させて金属ピン１３の外周
に巻付けることも可能である。

【００２８】こうして、リード線Ｌが金属ピン１３に絡
み付いて、リード線Ｌの先端側Ｌｂが全部巻付け固定さ
れると、ステッピングモータ４０の回転が停止して絡め
部材４４の回転が停止し、サーボモータ３８が作動して
昇降フレーム３６を下降させて絡め部材４４をステータ
コア１１の下面から離れた元の位置に復帰させる。それ
と共に、エアシリンダ２５が作動して昇降ベース２４が
元の位置に下降し、円筒部材２８がステータコア１１の
下面から離れるように下降する。また、エアシリンダ２
９が作動して、円筒部材２８が図７の矢印Ｂ方向に回転
し、元の位置に復帰する。こうして１つのステータコア
１１におけるリード線Ｌの金属ピン１３への固定作業が
終了する。

【００２９】その後、リード線Ｌの固定作業が終了した
ステータコア１１が図示しない搬送手段によって搬出さ
れ、別のステータコア１１が移動してきて円筒部材２８
の上方に設置され、上記作業を繰り返すことにより、リ
ード線Ｌの固定作業を次々と連続して行うことができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インシュレータの保持溝に保持されてステータコアの外
方に延出されたリード線を円筒部材の櫛歯状の溝に挿入
して円筒部材を回転させることにより、全てのリード線
を対応する金属ピンに同時に当接させることができ、そ
の状態で各金属ピンに円筒状の絡め部材を被せて絡め部
材を回転させることにより、全てのリード線の金属ピン
への巻付け固定を同時に行うことができる。したがっ
て、リード線の金属ピンへの固定を迅速かつ作業性よく
行って、生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるステータコアのリード
線固定装置の要部を示す正面断面図である。

【図２】同リード線固定装置の要部を示す平面図であ
る。

【図３】同リード線固定装置の全体を示す正面図であ
る。

【図４】同リード線固定装置の全体を示す側面図であ
る。

【図５】同リード線固定装置に用いられる円筒部材の櫛
歯状の溝を示す部分拡大図である。

【図６】同リード線固定装置に用いられる絡め部材の先
端部の形状を示す部分拡大斜視図である。

【図７】同リード線固定装置における、ステータコア
と、円筒部材と、絡め部材との関係を示す、ステータコ
アの下面側から見た説明図である。

【図８】ステータコアに装着されたインシュレータの保
持溝にリード線が保持される状態を示す平面図である。

【図９】インシュレータの保持溝と金属ピンを示す部分
拡大図である。

【符号の説明】

１１ ステータコア １２ インシュレータ １２ａ リブ １２ｂ 保持溝 １３ 金属ピン ２１ ステータコアのリード線固定装置 ２２ テーブル ２３ ガイド棒 ２４ 昇降ベース ２５ エアシリンダ ２６ 孔 ２７ ベアリング ２８ 円筒部材 ２８ａ 櫛歯状の溝 ２９ エアシリンダ ３０ ピン ３１ 支軸 ３２ フレーム ３３、３４ 支持板 ３５ ガイド棒 ３６ 昇降フレーム ３７ ブラケット ３８ サーボモータ ３９ ボールネジ ４０ ステッピングモータ ４１ 多軸ヘッド ４２ 出力軸 ４３ カップリング ４４ 絡め部材 ４４ａ 切り欠き部 ４４ｂ 円筒部 ４４ｃ 縁部 ４５ センサ ４６ Ｖ字状の溝 ４７ 爪部 ４７ａ カットした面 Ｌ リード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータコアの内歯に巻線されたコイル
   のリード線を、インシュレータの端面のリブに形成され
   た保持溝に保持した状態で、インシュレータの端面に立
   設された金属ピンに絡めて固定する装置であって、 前記リード線が保持された方の端面側から前記ステータ
   コアの外周に進退可能に挿入されると共に所定角度で回
   動する、少なくとも前記インシュレータの前記保持溝に
   対応する部分に櫛歯状の溝を有する円筒部材と、 前記インシュレータの前記金属ピンの外周に進退可能に
   挿入されると共に所定方向に回転し、前記金属ピンに当
   接する前記リード線を前記金属ピンに巻付けて固定す
   る、先端部にリード線引き掛け用の爪部を有する円筒状
   の絡め部材とを備えていることを特徴とするステーアコ
   アのリード線固定装置。
2. 【請求項２】 前記絡め部材は、先端部の所定長さを半
   周以上の円筒部を残して切り欠き、この切り欠きの軸方
   向に沿った縁部に周方向に伸びるＶ字状の溝を形成し、
   このＶ字状の溝によって前記円筒部の角部に先端が尖っ
   た爪部を形成し、この爪部は前記円筒部の端面から前記
   爪部の先端に向けて斜めにカットした面を有している請
   求項１記載のステータコアのリード線固定装置。