JP2010110168A - コイル端部に端子を接続する端子接続方法および端子接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル端部を端子に挿入するのを容易にし、コイル端部と端子との接続を自動化する端子接続装置および端子接続方法について提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の端子接続装置１００は、電動機のコイル端部に端子を接続するための端子接続装置において、挿入口を備えた複数の端子を固定して支持する端子固定部１２０と、端子固定部１２０に取り外し可能に設けられ、複数のコイル端部２０８を端子の挿入口に案内する第一ガイド１２２と、複数のコイル端部２０８を端子の挿入口に向けて案内する第二ガイド１１０と、第二ガイド１１０により案内されたコイル端部２０８が端子の挿入口に個別に挿入されるまで、端子固定部１２０と複数のコイル端部とを互いに接近させる移動手段１３０と、コイル端部が挿入口に挿入されている端子に通電カシメを行うカシメ手段１３８と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータコアにコイルを挿入または巻き付けした構造を有するモータコイルを製造する際に行う、コイルのコイル端部に端子を接続する端子接続方法およびその端子接続方法を実施する端子接続装置に関する。

モータコイルは、一般的にモータコアにコイルを挿入または巻き付けた後、コイル端部に圧着端子等の端子を取り付けて、その端子と端子台またはコネクタを接続する構造となっている。従来より、コイル端部と端子とを接続する方法として、通電カシメによる方法が用いられている。通電カシメとは、被膜が付いたままのコイル端部を端子に挿入して端子を圧着しながら通電することにより、コイル端部の被膜を焼き飛ばしてコイル端部と端子とを接続する方法である。通常、コイル端部はエナメル被膜などの絶縁被膜がなされており、この絶縁被膜を人手で剥がすのは非効率であった。通電カシメによりコイル端部と端子とを接続すれば、通電により絶縁被膜を溶解除去するので効率的に作業を行うことができる。例えば、特許文献１には、通電カシメによる方法を用いて、カセットコイルのスリーブ端子をカシメるカシメ装置が開示されている。

通電カシメにより端子を接続する方法は効率的であるが、コイル端部を端子に挿入する作業を自動化することが困難であり、従来より、その作業は人手により行う必要があった。従来からのモータコイル２００の構成を図１１（ａ）に示す。図１１（ａ）に示すように、一般的な自動巻線機によりモータコア２０２にコイル２０４を巻き付けた後においては、コイル端部２０８の位置が定まっていない。そのため、ロボット等によりコイル端部２０８を把持することが困難であった。

図１１（ｂ）は端子２１０の挿入口２１２に複数本の導線からなるコイル端部２０８を挿入する際の状況を示す図である。図１１（ｂ）に示すように、端子２１０にコイル端部２０８を挿入する際、コイル端部２０８の全ての導線を揃えて挿入することが難しく、何れかの導線が端子２１０の縁に引っ掛かってしまう可能性があった。

図１１（ｃ）は、端子２１０の挿入口２１２に、挿入口２１２と略同じ外径のコイル端部２０８を挿入する際の状況を示す図である。図１１（ｃ）に示すように、コイル端部２０８の外径と、挿入口２１２の内径との差が少ない場合、ロボット等によりコイル端部２０８の挿入口２１２に対して位置決めすることができず、挿入が困難であった。このような理由により、従来は、コイル端部２０８と端子２１０との位置を目視により確認し、人手によりコイル端部２０８を端子２１０に挿入して接続していた。そのため、モータコイルの製造において作業性が悪くなり、生産性が低下してしまうという課題があった。

図１１（ａ）に示すコイル端部の位置が定まっていない課題については、例えば、特許文献２により開示されているコイルのリード線処理装置等を利用することにより解決可能である。すなわち、自動巻線機によりモータコアにコイルを挿入または巻き付ける際に、コイル端部を予めモータコアが固定されたモータコア固定パレットの所定の位置に固定しておく。コイル端部が所定の位置に固定されている場合、ロボットによりコイル端部を把持することが可能になる。

特開２００２−３４３５２８号公報 特開平７−３９１１９号公報

しかしながら、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示すようにコイル端部を端子に挿入する際の課題は残るため、コイル端部と端子との接続を自動化することは依然困難であった。

また、特許文献１に開示されたカシメ装置においても、端子の位置を規定する位置決めプレートを用いてコイル端部と端子との接続を行っているが、コイル端部を端子に挿入する際の課題については、なんら解決方法が示されていない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コイル端部を端子に挿入するのを容易にし、コイル端部と端子との接続を自動化する端子接続方法および端子接続装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電動機の複数のコイル端部に複数の端子を個別に接続するための端子接続装置において、前記コイル端部を挿入する挿入口を備えた複数の前記端子を固定して支持する端子固定部と、前記端子固定部に取り外し可能に設けられ、複数の前記コイル端部を複数の前記端子のそれぞれの挿入口に案内する第一ガイドと、複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した複数の前記端子の挿入口に向けて案内する第二ガイドと、第二ガイドにより案内された複数の前記コイル端部がそれぞれに対応した複数の前記端子の挿入口に個別に挿入されるまで、前記端子固定部と複数の前記コイル端部とを互いに接近させる移動手段と、前記第一ガイドを前記端子固定部から取り外した後に、前記コイル端部が挿入口に挿入されている複数の前記端子に通電カシメを行うカシメ手段と、を備えたことを特徴とする端子接続装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の端子接続装置において、複数の前記コイル端部はコイル端固定部材に予め固定されており、さらに、複数の前記コイル端部を前記コイル端固定部材から前記第二ガイドに付け替えて複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した前記端子の挿入口に向けるコイル端付替手段、を備えた端子接続装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の端子接続装置において、さらに、前記第二ガイドと前記端子固定部との間に配置され、前記第二ガイドが案内する前記コイル端部を切断するコイル端切断手段を備えた、端子接続装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の端子接続装置において、さらに、複数の前記端子とそれぞれの挿入口に前記コイル端部を案内する前記第一ガイドとが一緒に配置されるマガジンと、前記マガジンを前記端子固定部に固定するマガジン固定部と、を備えた端子接続装置を提供する。

請求項５に記載の発明は、電動機の複数のコイル端部に複数の端子を個別に接続するための端子接続方法において、前記コイル端部を挿入する挿入口を備えた複数の前記端子を端子固定部に固定して支持し、複数の前記コイル端部を複数の前記端子のそれぞれの挿入口に案内する第一ガイドを、前記端子固定部に取り外し可能に設け、複数の前記コイル端部をそれぞれに対応する複数の前記端子の挿入口に向けて第二ガイドに案内させ、前記第二ガイドに案内された複数の前記コイル端部がそれぞれに対応した前記端子の挿入口に挿入されるまで、前記端子固定部と複数の前記コイル端部とを互いに接近させ、前記第一ガイドを前記端子固定部から取り外した後に、前記コイル端部が挿入口に挿入されている複数の前記端子に通電カシメを行う、端子接続方法を提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の端子接続方法において、複数の前記コイル端部を前記第二ガイドに案内させる前に、コイル端固定部材に予め固定された複数の前記コイル端部を、前記コイル端固定部材から前記第二ガイドに付け替えて、複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した前記端子の挿入口に向けることをさらに含む、端子接続方法を提供する。

請求項７に記載の発明は、前記端子固定部と前記コイル端部とを互いに接近させる前に、前記第二ガイドと前記端子固定部との間に配置されたコイル端切断手段により、前記第二ガイドが案内する複数の前記コイル端部を切断することをさらに含む、端子接続方法を提供する。

請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の端子接続方法において、複数の前記端子を前記端子固定部に固定して支持し、前記第一ガイドを前記端子固定部に取り外し可能に設ける場合には、複数の前記端子とそれぞれの挿入口に前記コイル端部を案内する前記第一ガイドとが一緒に配置されるマガジンを前記端子固定部のマガジン固定部に固定することをさらに含む、端子接続方法を提供する。

請求項１に記載の端子接続装置および請求項５に記載の端子接続方法によれば、コイル端部を挿入口に案内する第一ガイドが端子固定部に取り外し可能に設けられているので、コイル端部は端子の挿入口に容易に挿入される。従って、例えばコイル端部が複数本の導線からなる場合であっても、複数本の導線が第一ガイドにより揃えられるので、コイル端部を端子の挿入口に挿入することができる。また、コイル端部の外径が端子の挿入口の内径と略等しい場合であっても、第一ガイドによりコイル端部が案内されるので、コイル端部を端子の挿入口に容易に挿入することができる。本発明に係る端子接続装置および端子接続方法により、コイル端部を端子に挿入する作業を自動化することが可能になり、コイル端部を挿入して端子に通電カシメを行うまでの作業を完全に自動化することができる。さらに、複数のコイル端部と端子固定部とが互いに接近するよう相対的に移動させ、複数のコイル端部をそれぞれに対応した端子に同時に挿入するので、一度に複数のコイル端部と複数の端子とを接続することができる。複数の端子を接続する作業が自動化されるため、モータコイルの製造において生産性を向上させることが可能になる。

請求項２に記載の端子接続装置および請求項６に記載の端子接続方法によれば、コイル端固定部材に固定されているコイル端部を、端子の挿入口に向けて案内する第二ガイドに付け替えることが可能になる。モータコイルのコイル端部は、自動巻線機によりモータコアにコイルが巻き付けられる際、様々な方向例えば水平方向に固定される場合がある。コイル端部を付け替えることが可能になることにより、様々な方向に固定されたコイル端部を端子の挿入口に向けて案内させることが可能になる。様々な方向に固定された複数のコイル端部を、同一方向に向けられた複数の端子の挿入口に向けることにより、複数のコイル端部を複数の端子に同時に挿入することができる。一度に複数のコイル端部と複数の端子とを接続することができれば、最終的にモータコイルの製造が効率的となる。

請求項３の端子接続装置および請求項７に記載の端子接続方法によれば、コイル端切断手段により、コイル端部を切断してコイル端部と端子との距離を一定の距離にすることが可能になる。コイル端部が複数である場合、コイル端部が切り揃えられるので、端子にコイル端部を同時に挿入することが容易となり、効率的になる。また、コイル端部が端子に挿入される長さが一定になるので、品質がばらつくことなく、端子接続装置は端子とコイル端部とを接続することができる。

請求項４に記載の端子接続装置および請求項８に記載の端子接続方法によれば、マガジンを用いて端子と第一ガイドとを端子固定部のマガジン固定部に一度に配置できる。そのため、端子を端子固定部に固定する時間を短縮することができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る第一の実施形態について説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の第一の実施形態に基づく端子接続装置の全体構成を示す正面図である。図２は、図１に示す端子接続装置の一部を示す斜視図である。図３は、端子接続装置で用いるマガジンの図２のＡ−Ａに沿った断面図である。

本発明の端子接続装置１００は、モータコイル２００のコイル端部２０８（図１参照）と端子２１０（図３参照）とを接続するための装置である。図１に示すようにモータコイル２００は、モータコア２０２にコイル２０４を巻き付けたもので、外部から電力を受けるための四本のコイル線２０６がコイル２０４から延びている。また、図３に示すように、本発明で取り扱う端子２１０は管状の圧着端子である。端子２１０の端部には、コイル線２０６の先端部分であるコイル端部２０８を挿入する挿入口２１２が形成されている。

まず、第一の実施形態に係る端子接続装置１００の構成について、図１を用いて説明する。端子接続装置１００は、モータコイル２００を載置すると共にモータコイル２００と一緒に搬送されて端子接続装置１００の所定の位置に固定されるモータコア固定パレット１０４、モータコア２０２にコイル２０４が巻線される際にコイル端部２０８を固定しているコイル端固定部材１０８、コイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に向けて案内する第二ガイド１１０、コイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に案内する第一ガイド１２２、端子２１０と第一ガイド１２２とが固定される端子固定部１２０、端子固定部１２０を昇降させる昇降装置１３０（移動手段）、コイル端部２０８をコイル端固定部材１０８から第二ガイド１１０に付け替えるコイル端付替装置１３２（コイル端付替手段）、端子２１０と第一ガイド１２２とを端子固定部１２０に配置する端子配置装置１３４（端子配置手段）、第一ガイド１２２を端子２１０から取り外す部材取り外し装置１３６（部材取り外し手段）、コイル端部２０８が挿入された端子２１０に通電カシメを行う通電カシメ装置１３８（カシメ手段）から構成されている。

端子接続装置１００の構成要素のうち、コイル端付替装置１３２、端子配置装置１３４および部材取り外し装置１３６は、多関節アームを有するロボットである。各装置のアーム先端には、それぞれの装置専用のハンドが取り付けられている。

各装置のハンド等の動作は、サーボモータ等の駆動によりおこなわれ、コントローラを内蔵した制御装置（図示しない）によって制御される。また、各装置の作業内容に応じて、ロボットには予め作業手順などがティーチングされている。なお、上述した多関節アームを有するロボットの構造等は周知のものであるので、その詳細な説明は省略する。

モータコア固定パレット１０４は、別工程にて自動巻線機（図示しない）によりモータコア２０２にコイル２０４が巻かれたモータコイル２００を載置する部材である。モータコア固定パレット１０４は、その両端部を支持するベルトコンベアやロボット等（図示しない）によりモータコイル２００と共に搬送され、端子接続装置１００の所定の位置に固定される。モータコア固定パレット１０４は、搬送された後ベルトコンベアやロボット等にそのまま支持され固定されるか、または支持台（図示せず）に配置されて固定される。

コイル端固定部材１０８について説明する。コイル端固定部材１０８は、自動巻線機によりモータコア２０２にコイル２０４が巻き付けられる際、コイル端部２０８を固定している部材である。コイル端固定部材１０８は、モータコア固定パレット１０４の底面に設けられており、水平方向に延びる孔を有するリングまたは管状の部材を用いてコイル端部２０８を固定している。そのため、コイル端付替装置１３２は、コイル端部２０８を把持してコイル端固定部材１０８から水平方向（図１のＤ方向）に引き抜くことにより、コイル端部２０８をコイル端固定部材１０８から容易に取り外すことができる。

第二ガイド１１０について図２を用いて説明する。第二ガイド１１０は、コイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に向けて案内する装置である。図２に示すように、第二ガイド１１０は端子２１０の挿入口２１２の上方に配置されている。第二ガイド１１０がコイル端部２０８を案内すると、コイル端部２０８は下方を向くようになる。また、第二ガイド１１０は前方にスリット１１０ａを有するＣ字形状の部材であり、四つの第二ガイド１１０が水平方向に並べて支持部１１２に設けられている。

コイル端付替装置１３２が、コイル端部２０８をコイル端固定部材１０８から第二ガイド１１０に付け替える手順について説明する。
まず、前述のようにコイル端付替装置１３２はコイル端固定部材１０８に固定されたコイル端部２０８を把持して、水平方向に引き抜き、コイル端固定部材１０８からコイル端部２０８を取り外す。
次に、コイル端付替装置１３２は、取り外したコイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に向ける（本発明では下方に向ける）。

次に、コイル端付替装置１３２は、コイル端部２０８を前方から後方に向かう方向（図２のＣ方向）に動かし、スリット１１０ａを介して第二ガイド１１０に挿入させる。次いで、コイル端付替装置１３２がコイル端部２０８を解放すると、コイル端部２０８は第二ガイド１１０に案内されるようになる。
なお、コイル端付替装置１３２がコイル端部２０８を第二ガイド１１０の上方から第二ガイド１１０に挿入して解放することにより、コイル端部２０８を第二ガイド１１０に案内してもよい。

端子固定部１２０について図３を用いて説明する。端子固定部１２０は、第二ガイド１１０に案内されたコイル端部２０８に挿入口２１２を対向させて端子２１０を固定するものである。第一の実施形態の端子固定部１２０は、図３に示すように、第一ガイド１２２、マガジン１２４、端子台１１８とからなる。第一の実施形態の端子固定部１２０は、モータコイル２００のコイル端部２０８の数に合わせて四本の端子２１０をその挿入口２１２が上方に向くよう等間隔に並列して固定している。

マガジン１２４においては、複数の端子２１０と、端子２１０の外周に取り外し可能に装着される第一ガイド１２２とが一緒に配置される。複数の端子２１０はマガジン１２４の上面に形成された複数の凹部１２５にそれぞれ挿入されることにより固定される。

また、マガジン１２４は端子台１１８から着脱可能になっている。具体的には、図３に示すように、マガジン１２４の底面の形状に合わせた窪みがマガジン固定部１１９として端子台１１８上に形成されている。マガジン１２４は、端子配置装置１３４によってマガジン固定部１１９に嵌め込まれて固定される。端子配置装置１３４は、マガジン１２４を用いて端子２１０と第一ガイド１２２とを一度に端子固定部１２０に配置することができるので、端子２１０を端子固定部１２０に固定する時間を短縮することができる。さらに、端子配置装置１３４が、複数の端子２１０と第一ガイド１２２とを端子固定部１２０に直接的に配置する必要がないため、端子配置装置１３４の制御を容易にすることができる。

第一ガイド１２２について説明する。図２および図３に示すように、端子２１０は、マガジン１２４に固定された端子２１０のうち上方にマガジン１２４から突出している部分の外周に装着される第一ガイド１２２を備えている。第一ガイド１２２は円筒形であり、第一ガイド１２２は、その上方の端部に漏斗状に形成されたガイド部１２３を有している。ガイド部１２３がコイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に案内することにより、コイル端部２０８を端子２１０に確実に挿入することが可能になる。

また、第一の実施形態の第一ガイド１２２は、縦半分に分割することが可能な部材（いわゆる半割可能な部材）である。そのため、コイル端部２０８が端子２１０に挿入された後においても、第一ガイド１２２を端子２１０から分割して取り外すことが可能になっている。

図１および図２に示す昇降装置１３０は、端子固定部１２０を昇降させる装置であり、図示しない制御装置により制御されている。本発明で用いる昇降装置１２０は、端子固定部１２０の下方に電動式、空気圧または油圧式のシリンダ（図示しない）を備えており、そのシリンダの駆動により、シリンダ上部に設けられた端子固定部１２０を昇降させる。昇降装置１３０は、コイル端部２０８が端子２１０の挿入口２１２に向けて第二ガイド１１０に案内されたことをセンサ等により感知したのち、端子固定部１２０を上昇させる。昇降装置１３０が端子固定部１２０を上昇させることにより、コイル端部２０８と端子２１０とが互いに接近し、コイル端部２０８が端子２１０に挿入される。昇降装置１３０は端子固定部１２０を所定の距離だけ上昇させた後、停止して、端子２１０に通電カシメが行われるまで待機する。

図１に示す通電カシメ装置１３８は、コイル端部２０８が端子２１０に挿入された後、端子毎に通電カシメを行う装置である。通電カシメ装置１３８は、多関節アームを有するロボットであり、アーム先端には通電カシメを行うための可動電極１３８ａと固定電極１３８ｂとが設けられている。通電カシメ装置１３８は、可動電極１３８ａと固定電極１３８ｂとの間に端子２１０を挟み込み、通電することにより通電カシメを行う。

次に、第一の実施形態に係る端子接続装置１００を用いた端子接続方法について説明する。
最初に、自動巻線機（図示しない）を用いて、モータコア固定パレット１０４に載置されたモータコイル２００のモータコア２０２にコイル２０４を巻き付ける（ステップＳ１０１：コイル巻き工程）。コイル端部２０８は、コイル２０４がモータコア２０２に巻き付けられる際に、モータコア固定パレット１０４のコイル端固定部材１０８に固定されている。

次に、端子配置装置１３４が、マガジン１２４を端子固定部１２０のマガジン固定部１１９に配置する（ステップＳ１０２：端子配置工程）。予めマガジン１２４には、四つの端子２１０と、それぞれの端子２１０の外周に取り外し可能に装着された第一ガイド１２２とが一緒に配置されている。端子２１０はその挿入口２１２が上向きになる状態でマガジン１２４に配置されている。端子配置装置１３４はマガジン１２４を把持して端子台１１８のマガジン固定部１１９上まで搬送し、マガジン固定部１１９に配置する。

次に、モータコア固定パレット１０４が、その両端部を支持するベルトコンベアやロボット等により、モータコイル２００と共に自動巻線機から端子接続装置１００まで搬送され、所定の位置に固定される（ステップＳ１０３：モータコイル固定工程）。

次に、コイル端付替装置１３２が、コイル端部２０８をコイル端固定部材１０８から第二ガイド１１０に付け替える（ステップＳ１０４：コイル端付替工程）。図４は、一本のコイル端部２０８ａがコイル端付替装置１３２によりコイル端固定部材１０８から第二ガイド１１０に付け替えられて案内された状況を示す図である。前述のようにコイル端付替装置１３２は、コイル端固定部材１０８に固定されている一本のコイル端部２０８ａを把持して水平方向（図４のＤ方向）に引き抜く。次いで、コイル端付替装置１３２は把持したコイル端部２０８ａを下方に向ける。次いで、コイル端付替装置１３２はスリット１１０ａを介してコイル端部２０８ａを挿入し、コイル端部２０８ａを第二ガイド１１０に保持して案内させる。

コイル端付替装置１３２がコイル端部２０８を付け替える動作は、モータコイル２００の全てのコイル端部２０８が第二ガイド１１０に案内されるまで繰り返される。この工程により、全てのコイル端部２０８は端子２１０の挿入口２１２に対向して配置された状態になる。

次に、コイル端部２０８が端子２１０の挿入口２１２に挿入されるまで、昇降装置１３０が端子固定部１２０をコイル端部２０８に向かって図４のＢ方向に上昇させて、端子２１０をコイル端部２０８に接近させる（Ｓ１０５：移動工程）。図５は、コイル端部２０８が端子２１０の挿入口２１２に挿入された状況を示す図である。端子２１０はその外周に第一ガイド１２２を装着しているので、コイル端部２０８は第一ガイド１２２のガイド部１２３によって端子２１０の挿入口２１２に案内され確実に挿入される。端子固定部１２０には四本の端子２１０が固定されているので、端子固定部１２０を昇降装置１３０によって単に上昇させることにより、四本のコイル端部２０８それぞれを端子２１０に同時に挿入することができる。

次に、部材取り外し装置１３６が端子２１０の外周に装着された第一ガイド１２２を端子固定部１２０から取り外す（Ｓ１０６：取り外し工程）。図６は、全ての第一ガイド１２２が端子固定部１２０から取り外された状況を示す図である。具体的には、端子２１０にコイル端部２０８が挿入された後に、部材取り外し装置１３６は半割可能な第一ガイド１２２の片方を把持して横方向に取り外す。第一ガイド１２２の片方を取り外した後、第一ガイド１２２の残りの片方を取り外す。この動作をマガジン１２４に固定された全ての第一ガイド１２２について繰り返し行うことにより、全ての第一ガイド１２２を取り外す。

次に、通電カシメ装置１３８が、コイル端部２０８を挿入した端子２１０に通電カシメを行う（Ｓ１０７：カシメ工程）。図７は、通電カシメ装置１３８が端子２１０に通電カシメを行う状況を示す図である。具体的には、通電カシメ装置１３８が可動電極１３８ａと固定電極１３８ｂとの間に端子２１０を挟み込む。次いで、通電カシメ装置１３８は可動電極１３８ａを動かして端子２１０を圧着して通電することにより、コイル端部２０８の被膜を焼き飛ばす。通電カシメ装置１３８がこの動作を全ての端子２１０に行うことにより、端子２１０とコイル端部２０８とを接続する。

最終的に、昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させることにより、コイル端部２０８に接続された端子２１０は、マガジン１２４から引抜かれる。昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させた後、端子配置装置１３４がマガジン１２４を端子台１１８から取り外すことにより、モータコイル２００に端子２１０を接続する工程が終了する（Ｓ１０８：マガジン取り外し工程）。

以上、添付図面を用いて第一の実施形態に基づく端子接続方法およびその方法を実施する端子接続装置１００について説明した。第一の実施形態に基づく端子接続装置１００によれば、端子２１０はコイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に案内する第一ガイド１２２を端子２１０の外周に装着しているので、コイル端部２０８は端子２１０の挿入口２１２に容易に挿入される。例えばコイル端部が複数本の導線からなる場合であっても、複数本の導線が第一ガイドにより揃えられるので、コイル端部を端子の挿入口に挿入することができる。また、コイル端部の外径が端子の挿入口の内径と略等しい場合であっても、第一ガイドによりコイル端部が案内されるので、コイル端部を端子の挿入口に容易に挿入することができる。従って、人手によることなく、モータコイル２００のコイル端部２０８に端子２１０を挿入して端子２１０に通電カシメを行うまでの作業を完全に自動化することができる。

また、自動巻線機によりモータコイル２００のモータコア２０２にコイル２０４が巻き付けられる際、コイル端部２０８は様々な方向に固定される場合がある。例えば、図１に示すモータコイル２００のコイル端部２０８はコイル端固定部材１０８により水平方向に向けて固定されていた。第一の実施形態の端子接続装置１００はコイル端付替手段１３２を備えることにより、様々な方向に固定されたコイル端部２０８を同一方向に向けられた端子２１０の挿入口２１２に向けて案内させることが可能になる。すなわち、複数のコイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に向けることにより、複数のコイル端部２０８を複数の端子２１０に同時に挿入することができる。一度に複数のコイル端部２０８と端子２１０とを接続することができるので、モータコイル２００の製造が効率的になる。

また、第一の実施形態に基づく端子接続装置１００は、端子配置装置１３４がマガジン１２４を用いて端子２１０と第一ガイド１２２とを端子固定部１２０に一度に配置する。そのため、端子２１０を端子固定部１２０に固定する時間を短縮することができる。さらに、端子配置装置１３４が、複数の端子２１０と第一ガイド１２２とを端子固定部１２０に直接的に配置する必要がないため、端子配置装置１３４の制御を容易にすることができる。

本発明の第二の実施形態に基づく端子接続装置１０１の構成を示す構成図である図８を用いて、本発明に係る第二の実施形態に基づく端子接続装置１０１について説明する。第二の実施形態の端子接続装置１０１と第一の実施形態の端子接続装置１００とは、モータコア固定パレットおよび第二ガイドの構成の点で異なっている。また、第二の実施形態の端子接続装置１０１は、コイル端部を予め固定しているコイル端固定部材とコイル端部を付け替えるコイル端付替装置を備えていない。モータコア固定パレットおよび第二ガイド以外の構成要素は同様であり、同様の構成要素には同じ番号を付しこれらの説明を省略する。

第二の実施形態に係る端子接続装置１０１のモータコア固定パレット１０５は、第一の実施形態のモータコア固定パレット１０４と同様に、別工程にて自動巻線機（図示しない）によりモータコア２０２にコイル２０４が巻かれたモータコイル２００を載置する部材である。モータコア固定パレット１０５もまた、その両端部を支持するベルトコンベアやロボット等（図示しない）によりモータコイル２００と共に搬送され、端子接続装置１０１の所定の位置に固定される。

モータコア固定パレット１０５は、コイル端部２０８を端子固定部１２０に固定された端子２１０の挿入口２１２に向けて案内する第二ガイド１１１を備えている。第二ガイド１１１はモータコア固定パレット１０５に連結された支持部１１３によりモータコア固定パレット１０５の下方に支持されている。コイル端部２０８は、自動巻線機によりモータコイル２００のモータコア２０２がコイル２０４を挿入または巻き付けられる際に、予め自動巻線機により第二ガイド１１１に保持されている。

第二ガイド１１１は、第一の実施形態の第二ガイド１１０と同様の形状である。すなわち、第二ガイド１１１は前方にスリット１１１ａを有するＣ字形状の部材であり、水平方向に並べて支持部１１３に設けられている。

前述のように、モータコア固定パレット１０５は、自動巻線機によりモータコア２０２がコイル２０４を挿入または巻き付けられた後、端子接続装置１０１の所定の位置に固定される。モータコア固定パレット１０５が所定の位置に固定される際、既にコイル端部２０８は第二ガイド１１１により端子２１０の挿入口２１２に向けて保持され、案内された状態となっている。そのため、端子固定部１２０に端子２１０と第一ガイド１２２とが固定されている場合、昇降装置１３０は端子固定部１２０を上昇させることによって、全てのコイル端部２０８を端子２１０の挿入口２１２に挿入することができる。

第二の実施形態に基づく端子接続装置１０１を用いた端子接続方法について説明する。第一の実施形態の端子接続方法と同様の工程についてはその詳細を省略して説明する。

自動巻線機を用いて、モータコア固定パレット１０５に載置されたモータコイル２００のモータコア２０２にコイル２０４を巻き付ける。コイル２０４がモータコア２０２に巻き付けられる際、コイル端部２０８は第二ガイド１１１により下方に向けて案内されている。（ステップＳ２０１：コイル巻き工程）。

次に、第一の実施形態の端子配置工程Ｓ１０２と同様に、端子配置装置１３４が、端子２１０と第一ガイド１２２とを予め配置しているマガジン１２４を端子固定部１２０のマガジン固定部１１９に配置する（ステップＳ２０２：端子配置工程）。

次に、モータコア固定パレット１０５は、モータコイル２００と共に自動巻線機から端子接続装置１０１まで搬送され、所定の位置に固定される（ステップＳ２０３：モータコイル固定工程）。この工程において、モータコア固定パレット１０５は、モータコア固定パレット１０５の両端部を支持するベルトコンベアやロボット等により、コイル端部２０８を下方に向けた状態で搬送される。

次に、コイル端部２０８が端子２１０の挿入口２１２に挿入されるまで、昇降装置１３０は端子固定部１２０をコイル端部２０８に向かって図８のＢ方向に上昇させて、端子２１０をコイル端部２０８に近づかせる（Ｓ２０４：移動工程）。第一の実施形態と同様に、端子２１０はその外周に第一ガイド１２２を装着しているので、コイル端部２０８はコイル端子挿入ガイド部材１２２のガイド部１２３によって端子２１０の挿入口２１２に案内され確実に挿入される。

次に、前述した第一の実施形態の取り外し工程Ｓ１０６と同様に、部材取り外し装置１３６が端子２１０の外周に装着された第一ガイド１２２を、端子固定部１２０から取り外す（Ｓ２０５：取り外し工程）。

次に、前述した第一の実施形態のカシメ工程Ｓ１０７と同様に、通電カシメ装置１３８が、コイル端部２０８が挿入されている端子２１０に通電カシメを行う（Ｓ２０６：カシメ工程）。

最終的に、前述した第一の実施形態のマガジン取り外し工程Ｓ１０８と同様に、昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させることにより、コイル端部２０８と接続する端子２１０はマガジン１２４から引抜かれる。昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させた後、端子配置装置１３４がマガジン１２４を取り外すことにより、モータコイル２００に端子２１０を接続する工程が終了する（Ｓ２０７：マガジン取り外し工程）。

以上、添付図面を用いて第二の実施形態に基づく端子接続方法およびその方法を実施する端子接続装置１０１について説明した。本実施形態に基づく端子接続装置１０１によれば、人手によることなく、端子２１０をモータコイル２００のコイル端部２０８に接続する作業を自動化することができる。さらに、コイル２０４をモータコア２０２に巻き付ける際に、第二ガイド１１０を用いてコイル端部２０８を予め保持しておくことにより、第二の実施形態においては、コイル端部２０８を付け替える工程を省略できる。そのため、第二の実施形態に基づく端子接続装置１０１は、第一の実施形態の端子接続装置１００が備えるコイル端付替装置１３２を設ける必要が無く、装置の簡略化を図ることができる。

本発明の第三の実施形態に基づく端子接続装置１０２の構成を示す構成図である図９を用いて、本発明に係る第三の実施形態に基づく端子接続装置１０２について説明する。第三の実施形態の端子接続装置１０２は、第一の実施形態の端子接続装置１００と比較して、コイル端部２０８を切断するコイル端切断装置１４０（コイル端切断手段）を有している点で異なっている。コイル端切断装置１４０以外の構成要素は、第一の実施形態に基づく端子接続装置１００と同様であり、同様の構成要素には同じ番号を付しそれらの説明を省略する。

端子接続装置１０２のコイル端切断装置１４０は、第二ガイド１１０に案内されたコイル端部２０８を切断することにより、複数のコイル端部２０８と端子２１０の挿入口２１２との間の距離を互いに等しくする装置である。図９に示すように、コイル端切断装置１４０は、第二ガイド１１０と端子固定部１２０との間に水平に配置されている。コイル端切断装置１４０は、コイル端部２０８を切断するカッタ１４２と、カッタ１４２を支持すると共にカッタ１４２を駆動させるカッタ駆動部１４４から構成されている。図１０は、図９に示す端子接続装置１０２の一部を示す斜視図である。図１０に示すように、カッタ１４２はコイル端部２０８を前後から挟み込むよう水平に配置されている。第二ガイド１１０にコイル端部２０８が案内された後、カッタ駆動部１４４が駆動することによりカッタ１４２がコイル端部２０８を切断する。

コイル端切断装置１４０は、カッタ１４２により四本のコイル端部２０８を同時に切断する。カッタ１４２によりコイル端部２０８を切断した後は、コイル端部２０８と端子２１０の挿入口２１２との間の距離は一定の長さＨに切り揃えられる（図９参照）。端子接続装置１０２はコイル端切断装置１４０を備えることにより、コイル端部２０８と端子２１０との距離を正確に調整できるようになり、コイル端部２０８を端子２１０に挿入しやすくする。また、端子２１０にコイル端部２０８が挿入される長さが一定になるので、品質がばらつくことなく、端子接続装置１０２は端子２１０とコイル端部２０８とを接続することができる。

第三の実施形態に基づく端子接続装置１０２を用いた端子接続方法について説明する。第一の実施形態の端子接続方法と同様の工程についてはその詳細を省略して説明する。

最初に、自動巻線機（図示しない）を用いて、モータコア固定パレット１０４に固定されたモータコア２０２にコイル２０４を巻き付ける（ステップＳ３０１：コイル巻き工程）。

次に、第一の実施の形態の端子配置工程Ｓ１０２と同様に、端子配置装置１３４が、端子２１０と第一ガイド１２２とを予め配置しているマガジン１２４を端子固定部１２０のマガジン固定部１１９に配置する（ステップＳ３０２：端子配置工程）。

次に、第一の実施の形態のモータコイル固定工程Ｓ１０３と同様に、モータコア固定パレット１０４が、その両端部を支持するベルトコンベアやロボット等により、モータコイル２００と共に自動巻線機から端子接続装置１０２まで搬送され、所定の位置に固定される（ステップＳ３０３：モータコイル固定工程）。

次に、第一の実施の形態のコイル端付替工程Ｓ１０４と同様に、コイル端付替装置１３２が、コイル端部２０８をコイル端固定部材１０８から第二ガイド１１０に付け替える（ステップＳ３０４：コイル端付替工程）。図１０に示すように、コイル端部２０８は端子２１０の挿入口２１２に対向して配置された状態になると共に、コイル端部２０８はコイル端切断装置１４０のカッタ１４２に前後から挟み込まれた状態になる。

次に、コイル端切断装置１４０が、コイル端部２０８を切断する（ステップＳ３０５：コイル端切断工程）。具体的には、コイル端付替装置１３２が全てのコイル端部２０８の付け替え作業を終了した後、コイル端切断装置１４０のカッタ駆動部１４４がカッタ１４２を駆動させてコイル端部２０８を切断する。水平方向に配置されたカッタ１４２により四本のコイル端部２０８は切り揃えられるので、端子２１０とコイル端部２０８との距離が一定になる。

次に、第一の実施の形態の移動工程Ｓ１０５と同様に、コイル端部２０８が端子２１０の挿入口２１２に挿入されるまで、昇降装置１３０が、端子固定部１２０をコイル端部２０８に向かって図９のＢ方向に上昇させて、端子２１０とコイル端部２０８とを近づかせる（Ｓ３０６：移動工程）。コイル端切断工程Ｓ３０５において、コイル端部２０８は切り揃えられているので、複数のコイル端部２０８を端子２１０に同時に挿入することがより容易になる。

次に、前述した第一の実施形態の取り外し工程Ｓ１０６と同様に、部材取り外し装置１３６が端子２１０の外周に装着された第一ガイド１２２を取り外す（Ｓ３０７：取り外し工程）。

次に、前述した第一の実施形態のカシメ工程Ｓ１０７と同様に、通電カシメ装置１３８が、コイル端部２０８が挿入された端子２１０に通電カシメを行う（Ｓ３０８：カシメ工程）。

最終的に、前述した第一の実施形態のマガジン取り外し工程Ｓ１０８と同様に、昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させることにより、コイル端部２０８に接続された端子２１０は、マガジン１２４から引抜かれる。昇降装置１３０がマガジン１２４を下降させた後、端子配置装置１３４がマガジン１２４を端子台１１８から取り外すことにより、モータコイル２００に端子２１０を接続する工程が終了する（Ｓ３０９：マガジン取り外し工程）。

以上、添付図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明した。端子接続装置１０２はコイル端切断装置１４０を備えることにより、第二ガイド１１０に案内されたコイル端部２０８を切り揃える。そのため、端子接続装置１０２は複数のコイル端部２０８を端子２１０に挿入することが容易になるので、効率的になる。また、コイル端部２０８が端子２１０に挿入される長さが一定になるので、品質がばらつくことなく、端子接続装置１０２はコイル端部２０８と端子２１０とを接続することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、第二の実施形態に基づく端子接続装置１０１に、第三の実施形態の端子接続装置１０２に備えられているコイル端切断装置１４０を加えても構わない。また、本発明では、四本のコイル端部を接続する装置について説明したが、コイル端部は一本から三本であってもよく、五本以上でも構わない。また、移動手段である昇降装置により端子固定部を上昇させて、コイル端部と端子とを互いに接近させている。しかしながら、移動手段は昇降装置に限られず、例えば、モータコア固定パレットを把持するロボットが、モータコア固定パレットを下降させることにより、コイル端部と端子とを互いに接近させてもよい。また、第一ガイドを、部材取り外し装置により取り外していたが、コイル端部が端子に挿入された後、第一ガイドはマガジンの内部に収納される構成としても構わない。また、本実施形態の説明ではモータコイルのコイル端部に端子を接続する装置および方法について説明したが、端子が接続される導線を備えた装置であれば、本発明の端子接続装置を応用することが可能である。

本発明の第一の実施形態に基づく端子接続装置の全体構成を示す正面図である。 図１に示す端子接続装置の一部を示す斜視図である。 端子固定部の構成を示す図２のＡ−Ａに沿った断面図である。 本発明の第一の実施形態に基づく端子接続装置において、コイル端部を端子に接続する方法を説明する図であり、一本のコイル端部がコイル端付替装置によりコイル端固定部材から第二ガイドに付け替えられ案内された状況を示す図である。 コイル端部が端子の挿入口に挿入された状況を示す図である。 第一ガイドが端子固定部から取り外された状況を示す図である。 通電カシメ装置が端子に通電カシメを行う状況を示す図である。 本発明の第二の実施形態に基づく端子接続装置の構成を示す構成図である。 本発明の第三の実施形態に基づく端子接続装置の構成を示す構成図である。 図９に示す端子接続装置の一部を示す斜視図である。 （ａ）従来からのモータコイルの構成を示す図であり、（ｂ）端子の挿入口に複数本のコイル端部を挿入する際の状況を示す図であり、（ｃ）端子の挿入口に、挿入口と略同じ外径のコイル端部を挿入する際の状況を示す図である。

符号の説明

１００、１０１、１０２ コイル端接続装置
１０４、１０５ モータコア固定パレット
１０８ コイル端固定部材
１１０、１１１ 第二ガイド
１１０ａ、１１１ａ スリット
１１２、１１３ 支持部
１１８ 端子台
１１９ マガジン固定部
１２０ 端子固定部
１２２ 第一ガイド
１２３ ガイド部
１２４ マガジン
１３０ 昇降装置（移動手段）
１３２ コイル端付替装置
１３４ 端子配置装置
１３６ 部材取り外し装置
１３８ 通電カシメ装置
１４０ コイル端切断装置
１４２ カッタ
１４４ カッタ駆動部
２００ モータコイル
２０２ モータコア
２０４ コイル
２０６ コイル線
２０８ コイル端部
２１０ 端子
２１２ 挿入口

Claims (8)

1. 電動機の複数のコイル端部に複数の端子を個別に接続するための端子接続装置において、
   前記コイル端部を挿入する挿入口を備えた複数の前記端子を固定して支持する端子固定部と、
   前記端子固定部に取り外し可能に設けられ、複数の前記コイル端部を複数の前記端子のそれぞれの挿入口に案内する第一ガイドと、
   複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した複数の前記端子の挿入口に向けて案内する第二ガイドと、
   第二ガイドにより案内された複数の前記コイル端部がそれぞれに対応した複数の前記端子の挿入口に個別に挿入されるまで、前記端子固定部と複数の前記コイル端部とを互いに接近させる移動手段と、
   前記第一ガイドを前記端子固定部から取り外した後に、前記コイル端部が挿入口に挿入されている複数の前記端子に通電カシメを行うカシメ手段と、
   を備えたことを特徴とする端子接続装置。
2. 複数の前記コイル端部はコイル端固定部材に予め固定されており、
   さらに、複数の前記コイル端部を前記コイル端固定部材から前記第二ガイドに付け替えて複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した前記端子の挿入口に向けるコイル端付替手段、を備えた請求項１に記載の端子接続装置。
3. さらに、前記第二ガイドと前記端子固定部との間に配置され、前記第二ガイドが案内する前記コイル端部を切断するコイル端切断手段を備えた、請求項１に記載の端子接続装置。
4. さらに、複数の前記端子とそれぞれの挿入口に前記コイル端部を案内する前記第一ガイドとが一緒に配置されるマガジンと、
   前記マガジンを前記端子固定部に固定するマガジン固定部と、を備えた請求項１に記載の端子接続装置。
5. 電動機の複数のコイル端部に複数の端子を個別に接続するための端子接続方法において、
   前記コイル端部を挿入する挿入口を備えた複数の前記端子を端子固定部に固定して支持し、
   複数の前記コイル端部を複数の前記端子のそれぞれの挿入口に案内する第一ガイドを、前記端子固定部に取り外し可能に設け、
   複数の前記コイル端部をそれぞれに対応する複数の前記端子の挿入口に向けて第二ガイドに案内させ、
   前記第二ガイドに案内された複数の前記コイル端部がそれぞれに対応した前記端子の挿入口に挿入されるまで、前記端子固定部と複数の前記コイル端部とを互いに接近させ、
   前記第一ガイドを前記端子固定部から取り外した後に、前記コイル端部が挿入口に挿入されている複数の前記端子に通電カシメを行う、端子接続方法。
6. 複数の前記コイル端部を前記第二ガイドに案内させる前に、コイル端固定部材に予め固定された複数の前記コイル端部を、前記コイル端固定部材から前記第二ガイドに付け替えて、複数の前記コイル端部をそれぞれに対応した前記端子の挿入口に向けることをさらに含む、請求項５に記載の端子接続方法。
7. 前記端子固定部と前記コイル端部とを互いに接近させる前に、前記第二ガイドと前記端子固定部との間に配置されたコイル端切断手段により、前記第二ガイドが案内する複数の前記コイル端部を切断することをさらに含む、請求項５に記載の端子接続方法。
8. 複数の前記端子を前記端子固定部に固定して支持し、前記第一ガイドを前記端子固定部に取り外し可能に設ける場合には、複数の前記端子とそれぞれの挿入口に前記コイル端部を案内する前記第一ガイドとが一緒に配置されるマガジンを前記端子固定部のマガジン固定部に固定することをさらに含む、請求項５に記載の端子接続方法。

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