JP2011062030A - 巻線体の巻線の切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切粉の発生が無く、切り漏らしや切断不良箇所の無い綺麗な切断面で巻線をせん断して巻線とコアの分離作業を容易にする。
【解決手段】筒状の巻線体Ｍを中空部Ｈで保持する巻線体保持機構１０と、巻線体保持機構により保持された巻線Ｓを所定角度ずつ間欠的に回動させる巻線体回動機構２０と、コアＣの端面から突出する巻線Ｓを径方向の内外から挟み込む一対の切断刃３１を備えた切断刃機構３０と、各切断刃により巻線が挟み込まれるように切断刃機構と巻線体とを相対的に近接移動させる近接移動機構４０と、巻線体回動機構の間欠的な回動動作に連動して各切断刃を互いに近接させて巻線を挟み込んで切断する切断刃駆動機構５０を備えた。好ましくは切断刃３１が巻線に接触する際に作用する荷重の偏りにより切断刃を保持する切断刃保持部材３２を巻線体の径方向に移動可能に保持する切断刃移動機構３３を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、冷蔵庫やエアコンの構成部品であるコンプレッサーに使用されている、電磁鋼板製のコアとコアに巻き付けられた銅製の巻線とからなるインナーローター型モーターの巻線体（以下、単に巻線体という。）の巻線を切断してコアとの分離を容易にする巻線体の巻線の切断装置に関する。

従来のコンプレッサーに使用された巻線体を分解するためには、巻線体の巻線を切断する必要がある。巻線体の巻線を切断するには、ソーや砥石等の刃物を回転若しくは往復運動させて切断する方法が採られている。

しかしながら、ソーや砥石によりワークを切断する方法では、切断に伴い大量の切粉が発生し、粉塵被害を与えるとともに、巻線を構成する銅は非常に柔らかいので、切断の際に切れずにコアから引き出されて曲がってしまうなどの多量の切り漏らしないし切断不良箇所が発生する。切り漏らしや切断不良が発生すると、当該部分で巻線とコアとが引っかかってしまって巻線をコアから分離することが困難になる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、切粉の発生がほとんど無く、切り漏らしや切断不良箇所の無いきれいな切断面を形成させることができ、巻線体の巻線とコアとの分離作業を容易ならしめることができる巻線体の巻線の切断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の巻線体の巻線の切断装置では、以下のような手段を採用した。
（１）中心軸線に沿ってほぼ円柱状の中空部が形成されたコアと、前記中空部に沿って円筒状にかつ前記コアの端面から一部突出させて前記コアに一体に配置された巻線とを備えた筒状の巻線体を前記中空部において保持する巻線体保持機構と、当該巻線体保持機構により保持された巻線体を所定角度ずつ間欠的に回動させる巻線体回動機構と、前記コアの端面から突出する巻線を巻線体の径方向の内外から挟み込む一対の切断刃を備えた切断刃機構と、前記各切断刃間に前記巻線が挟み込まれるように前記切断刃機構と前記巻線体とを相対的に近接移動させる近接移動機構と、前記巻線体回動機構の間欠的な回動動作に連動して前記各切断刃を互いに近接させて前記巻線を挟み込んでせん断する切断刃駆動機構とを備えた。
（２）前記巻線体保持機構が、前記巻線体の中空部に挿入され当該中空部に押圧させられ規定中心からのほぼ等距離に配置された３個の巻線体保持部材と、当該各巻線体保持部材を前記規定中心からほぼ等距離を保って移動させる巻線体保持部材移動機構を備える。
（３）前記切断刃機構が、前記一対の切断刃を保持する切断刃保持部材と、前記各切断刃が前記巻線に接触する際に作用する荷重の偏りにより前記切断刃保持部材を前記巻線体の径方向に移動可能に保持する切断刃保持部材保持機構とを備えた。
（４）前記一対の切断刃が、その先端に前記巻線の内外径の円弧形状に対応した円弧状の刃部が形成され、各切断刃がその刃部が互いに当接又はすれ違うように配置されている。
（５）前記近接移動機構には、近接させる際に前記巻線体の巻線及びコアを検出する検出手段と、当該検出手段による検出結果に応じて近接移動する速度を制御し近接移動動作を停止させる近接移動制御手段とを備えた。

（１）一対の切断刃で巻線体の巻線を挟み込んでせん断的に切断するので、切り漏らしや曲がって逃げる部分などが無く確実に切断することができ、切粉の発生を極限まで抑制することができ、切断刃の摩耗や損傷を極めて少なくすることができる。また、巻線体をその中空部において保持するので、巻線体の種類が異なって外形形状が種々のものとなっても、巻線体のコアに形成された中空部は内側でモーターのローターを回転させるという機能上形成されたものであり、巻線体の種類によらず真円の円柱状となっているので、巻線体の種類が変わっても、段取り替えを行うことなく、巻線体を保持することができる。
（２）３個の巻線体保持部材を巻線体の中空部に挿入して規定中心からほぼ等距離を保って移動させて中空部に押圧させ巻線体を保持するものでは、巻線体の種類によらず形成されている中空部を利用することで巻線体の種類が変わっても段取り替えを行うことなく、巻線体を保持することができる。
（３）巻線体の種類が変わって巻線体のコアに配置された巻線の寸法（例えば、巻線の内外径寸法）などが変わった場合でも、各切断刃が巻線に接触する際に作用する荷重の偏りにより切断刃を保持する切断刃保持部材を巻線体の径方向に自動的に移動させることができ、特段の段取り替えを行わないでも、安定した切断動作を行わせることができる。
（４）一対の切断刃を当接させ又はすれ違わせて、巻線の内外径の円弧形状に対応した円弧状の刃部により円滑にかつ確実に巻線をせん断できる。
（５）近接移動機構により切断刃機構と巻線体とを相対移動させる際に、検出手段により巻線及びコアを検出して、例えば、巻線を検出するまでは可能な限り高速で近接移動をさせ、巻線を検出した後は近接移動させる速度を抑え、さらにコアを検出した後には近接移動を停止させるというような制御を行うことができ、作業能率の向上と切断作業の精度向上との両立を図ることができる。

本発明の実施の一形態に係る巻線体の巻線の切断装置を示す側面図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置を示す正面図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における巻線体保持機構を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における巻線体回動機構を示す図である 図４に示す巻線体回動機構の動作を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における切断刃機構及び切断刃駆動機構を示す図である。 図６の切断刃機構及び切断刃駆動機構の動作を示す図である。 図６の切断刃機構及び切断刃駆動機構の動作を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における一対の切断刃の一例を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における切断刃の他の例を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置における切断刃駆動機構を示す図である。 図１１の切断刃駆動機構の動作を示す図である。 図１に示す巻線体の巻線の切断装置により切断する巻線体を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る巻線体の巻線の切断装置（以下、特別の場合を除き、単に、切断装置と記載する。）について説明する。

本切断装置により巻線を切断する巻線体としては、図１３に示すようなものがある。図示する巻線体Ｍは、例えば冷蔵庫やエアコンの基本部品であるコンプレッサーに使用されているインナーローター型モーターのステーターであり、コアＣと当該コアＣに巻かれた巻線Ｓとからなり、コアＣは中心軸線に沿ってほぼ円柱状の中空部Ｈが形成され、巻線Ｓは中空部Ｈに沿って円筒状にかつコアＣの端面から一部を突出させてコアＣに一体的に配置されている。

図１及び図２に示すように、本切断装置１は、巻線体Ｍをその中空部Ｈにおいて保持する巻線体保持機構１０と、巻線体保持機構１０により保持された巻線体Ｍを所定角度ずつ間欠的に回動させる巻線体回動機構２０と、コアＣの端面から突出する巻線Ｓを巻線体Ｍの径方向の内外から挟み込む一対の切断刃３１を備えた切断刃機構３０と、各切断刃３１間に巻線Ｍが挟み込まれるように切断刃機構３０と巻線体Ｍとを相対的に近接移動させる近接移動機構４０と、巻線体回動機構２０の間欠的な回動動作に連動して各切断刃３１を互いに近接させて巻線Ｓを挟み込んでせん断する切断刃駆動機構５０とを備えて概略構成される。

前記巻線体保持機構１０は、図３に示すように、以下のように構成される。

すなわち、筒状の軸受け部材１１に円柱状の軸部材１２が回転自在に挿入され、軸部材１２の上方には円柱状の台座部１３が一体に形成され、台座部１３には巻線体Ｍの中空部Ｈに挿入される３個の巻線体保持部材１４が規定中心１５からほぼ等距離の位置に配置され、台座部１３内には各保持部材１４を規定中心１５からほぼ等距離を保って移動させて巻線体Ｍの中空部Ｈに内側から押圧するエアー式のアクチュエーター（図示せず）が内蔵されている。

前記軸部材１２には前記エアー式のアクチュエーターに空気を供給する空気通路１２ａが形成され、軸受け部材１１には空気通路１２ａに軸部材１２の回転状態にかかわらず常時連通する空気出入口１１ａが形成されている。空気出入口１１ａには切替弁１６を介して空気圧源が接続されている。エアー式のアクチュエーター、台座部１３、軸部材１２（空気通路１２ａ）、軸受け部材１１（空気出入口１１ａ）、切換弁１６は、本発明の巻線体保持部材移動機構を構成する。

前記巻線体回動機構２０は、図３（ｂ）及び図４に示すように、以下のように構成される。

すなわち、巻線体Ｍに回動動作を付与するための動力源となるエアーシリンダー２１が軸部材１２の軸線に対してほぼ直交して配置され、エアーシリンダー２１のピストン２２，２３間にはラック２４が固定され、ラック２４は軸部材１２の外周に一方向にのみの回転を許容するクラッチ２６を介して取り付けられたピニオンギア２５に噛み合っている。

図３（ｂ）に示すように、軸部材１２の下端部にはドック１７が固定され、ドック１７を挟むようにフォトセンサーユニット１８が設けられ、軸部材１２の回動の原点を検出できるようになっている。

また、エアーシリンダー２１側と台座部１３との接触面には、台座部１３が慣性で回動しすぎないように回動方向とは逆向きの適度の付勢力を作用させるブレーキシュー２９が介挿されている。図4に示すように、ピストン２２又はピストン２３により仕切られた空気室には切換弁２８を介して空気通路が接続されている。

エアーシリンダー２１のピストン２３側の端部には、図４に示すように、ピストン２２，２３及びラック２４の往復移動量を調整するためのストッパー機構２７が取り付けられている。ストッパー機構２７は、有底筒状のストッパーハウジング２７ａと、ストッパーハウジング２７ａの外端に進退自在にねじ込まれた調整ネジ２７ｂと、ストッパーハウジング２７ａの内端に進退自在に装着されたストッパー本体２７ｃと、ストッパー本体２７ｃの端部に形成されストッパーハウジング２７ａ内を２室に仕切るピストン２７ｄと、仕切られた２室に切換弁２７ｅを介して連通する空気通路とを備える。

前記切断刃機構３０は、図６に示すように、一対の切断刃３１を保持する切断刃保持部材３２と、切断刃３１が巻線体Ｍの巻線Ｓに接触する際の荷重の偏りにより切断刃保持部材３２が巻線体Ｍの径方向に移動できるように保持する切断刃保持部材保持機構３３とを備えている。

前記切断刃保持部材保持機構３３は、図６（ｂ）に示すように、両端に閉塞部材３３ａが取り付けられたシリンダー３３ｂ内を２室に仕切るピストン３３ｃを配置し、ピストン３３ｃに一体に形成したロッド３３ｄを閉塞部材３３ａに貫通させたものでり、ロッド３３ｄは、ベースプレート３４の下面に切断刃３１の配置方向に沿って２個１組形成された吊り下げ部３４ａに両持ち支持され、閉塞部材３３ａはその内側面にて切断刃保持部材３２に固定されている（図６（ａ）参照）。シリンダー３３ｂの一方の空気室３３ｅには切換弁３５ａ，３５ｂを介して空気通路が連通され、他方の空気室３３ｆには切換弁３５ｃ，３５ｄを介して空気通路が連通されている。

前記ベースプレート３４の基端部にピストンロッド３６ａが切断刃保持部材３２の端面に向けて突出可能にシリンダー３６が取り付けられている。シリンダー３６には空気通路が切換弁３７を介して接続されている。

図９に、前記切断刃保持部材３２により保持される切断刃３１の一例を示す。１対の一方の切断刃３１は巻線体Ｍの巻線Ｓの内外径の円弧形状に対応した凹状刃先部３１ａを有し、他方の切断刃３１は前記凹状刃先部３１ａに対応した形状を呈する凸状刃先部３１ｂを有し、各切断刃３１を近接させ凹状刃先部３１ａと凸状刃先部３１ｂとをニッパのように互いに当接させて巻線体Ｍの巻線Ｓを押し切ってせん断させるものである。このものでは、切り口が綺麗に切れるとともに、刃先部３１ａ，３1ｂの曲率が一致するので切り残しがない。

図１０に、前記切断刃保持部材３２により保持される切断刃３１の他の例を示す。１対の一方の切断刃３１は巻線体Ｍの巻線Ｓの内外径の円弧形状に対応した凸状刃先部３１ａを有し、他方の切断刃３１も同様に凸状刃先部３１ｂを有し、凸状刃先部３１ａ，３１ｂの曲率半径は少し異ならせてあり、各切断刃３１は上下に配置して各切断刃３１を近接させた際に凸状刃先部３１ａ，３１ｂをハサミのようにすれ違うように噛み合わせて巻線体Ｍの巻線Ｓをせん断させるものである。このものでは、幅方向縁部から切断され徐々に中心部が切断されるという刃先部の幅方向で切断に時間差が生じ、切断する力が小さくてすむとともに、刃先部が接合しないので刃先部の摩耗が少ない。

切断刃駆動機構５０は、図１１に示すように、以下のように構成される。

すなわち、前記切断刃保持部材３２の上面に油圧シリンダー５１を固定し、油圧シリンダー５１のピストンロッド５１ａにより仕切られた２室に、油圧ポンプ５９（図１参照）に接続された油圧配管が切替弁（図示せず）を介して接続され、ピストンロッド５１ａの一端にラック５２を固定し、ラック５２をその左右に設けた２個１組のピニオンギア５３に噛み合せ、切断刃保持部材３２の下面に設けたガイド部３２ａに切断刃３１が付設されたスライド部材５４をスライド自在に取り付け、スライド部材５４の上面に形成したラック５４ａにピニオンギア５３を噛み合せている。

油圧シリンダー５１の上端にはストッパー機構５５が取り付けられている。ストッパー機構５５はストッパーハウジング５５ａの上端にストッパー部材５５ｂを進退自在にねじ込み、ストッパー部材５５ｂにピストンロッド５１ａの端部を当接させることによりピストンロッド５１ａひいてはラック５２の移動量を規制して切断刃３１の移動量を規制する。これにより、切断刃３１が当接した際に過度の荷重が切断刃３１などに作用することを抑制する。

前記切断刃移動機構４０は、図１及び図２に示すように、以下のように構成される。

すなわち、切断装置１に油圧シリンダー４２を取り付け、この油圧シリンダー４２のピストンロッド４２ａを切断刃機構３０のベースプレート３４に連結し、ベースプレート３４を鉛直方向に沿って延設されたガイドロッド４１に鉛直方向に移動可能に取り付けている。

なお、ベースプレート３４には鉛直方向下方に向けてロッド（図示せず）が延設されており、ロッドの先端には、油圧シリンダー４２を駆動して切断刃機構３０を巻線体Ｍに向けて近接させる際に、巻線体Ｍの巻線Ｓ及びコアＣを検出する、例えばフォトセンサーなどからなる検出手段（図示せず）が取り付けられている。この検出手段は油圧シリンダー４２の制御を行う制御装置に接続され、検出手段の検出結果に応じて油圧シリンダー４２により近接移動させる速度を制御したり近接移動動作を停止したりする本発明の近接移動制御手段の機能が持たせてある。

次に、図面に基づいて、本切断装置１の動作などについて説明する。

図１及び図３（ｂ）に示すように、巻線体Ｍを巻線体保持機構１０に保持する。

すなわち、巻線体Ｍをその中空部Ｈ内に巻線体保持部材１４が挿入されるように台座部１３上に載置すし、切換弁１６を切り換えて空気通路から台座部１３内に設けられたエアー式のアクチュエーターに空気圧を導いて駆動し、３個の巻線体保持部材１４を規定中心１５から等距離を保って外方に移動させて中空部Ｈに押圧して巻線体Ｍを巻線体保持機構１０により保持する。

次いで、切断装置１の起動スイッチを押すと、近接移動機構４０が駆動されて切断刃機構３０が巻線体保持機構１０に保持された巻線体Ｍに向けて移動させられる。油圧シリンダー４２に、周知の油空圧変換器を用いて空気圧から変換された油圧が作用させられピストンロッド４２ａが退入させられ切断刃機構３０がガイドロッド４１により鉛直方向に案内されながら巻線体Ｍに向けて移動させられる。

近接移動させられる方向は油圧シリンダー４２によるので、鉛直方向となるので、切断刃機構３０は下降させた際に一対の切断刃３１間に巻線体Ｍの巻線Ｓを挟み込んだ状態になるような位置におおよそ配置されるようになっている。切断刃３１を保持する切断刃保持部材３２は、切断刃保持部材保持機構３３により切断刃３１に作用する荷重の偏りにより配置方向に移動できるように保持されているので、厳密に切断刃３１間に巻線Ｓが入るような厳密な位置決めは必要としない。

この近接移動中においては、近接移動機構４０に付設した検出手段により、巻線体Ｍの巻線Ｓが検出されるまでは可能な限り高速で油圧シリンダー４２による駆動を行って、移動時間の短縮を図る。巻線Ｓを検出したら、油圧シリンダー４２による近接移動速度を低速に切り換え、停止位置の精度を向上させる。さらに近接移動させてコアＣの部分を検出したら油圧シリンダー４２による近接移動を停止する。このように、近接移動機構４０を制御するのは、切断する部分は巻線Ｓの部分であるので、切断刃３１が巻線Ｓだけの部分に対峙しコアＣの位置に重なって対峙しないようにするためであり、低速で近接移動させながら検出手段による検出結果に基づいて最適な位置（コアＣと巻線Ｓの境目）で停止させるためである。この停止状態では、一の切断刃３１は巻線体Ｍの中空部Ｈ内に位置し、他方の切断刃３１は巻線体Ｍの外に位置して、一対の切断刃３１は巻線Ｓを内外から挟み込むように配置される。

次いで、切断刃駆動機構５０の駆動を開始して一対の切断刃３１を近接させて突き合わせるか（図９参照）又は入れ違わせて（図１０参照）、巻線Ｓの切断を行う。まず、切断刃駆動機構５０の駆動開始と同時に、切断刃保持部材保持機構３３などへの空気圧の供給状態を図６（ｂ）から図８の状態に切り換える。

すなわち、切換弁３７を切り換えてエアーシリンダー３６に空気を図中矢印方向に供給してピストンロッド３６ａを退入させる。これにより切断刃保持部材３２は自由に移動できる状態になる。次いで、切換弁３３ａを閉じ、切換弁３３ｂを開き、切換弁３３ｃを開き、切換弁３３ｄを閉じ、図中矢印方向に示すように、切断刃保持部材保持機構３３のシリンダー３３ｂ内の空気室３３ｅと空気室３３ｆとの間で空気が出入り（循環）できる状態にする。この状態で、切断刃駆動機構５０の駆動により切断刃３１を近接させて巻線体Ｍの巻線Ｓに接触させられると、一対の切断刃３１に作用する荷重の偏りにより切断刃保持部材３２と一体にされた、切断刃保持部材保持機構３３を構成する、閉塞部材３３ａ、シリンダー３３ｂがロッド３３ｄに対して、空気室３３ｅ，３３ｆ間で空気の出入りが行われつつ移動する。これにより、切断刃保持部材３２が巻線体Ｍの巻線Ｓの形状に伴って適切な位置に移動させられる。

切断刃駆動機構５０による巻線Ｓの切断は、図１２に示すように、油圧シリンダー５１に油圧を図中矢印方向に導き、ピストンロッド５１ａを切断刃保持部材３２とは反対側に退入させ、ピストンロッド５１ａに取り付けられたラック５２を図中矢印方向に退入させて、噛み合っているピニオンギア５３を図中矢印方向に回動させ、ピニオンギア５３に噛み合っているラック５４ａを介してスライド部材５４を図中矢印方向に移動させ、スライド部材５４の先端に固定された切断刃３１を近接させ、切断刃３１により巻線体Ｍの巻線Ｓを挟み込んでせん断する。

そして、切断刃３１により巻線Ｓが切断されたら、例えば、ピストンロッド５１ａがストッパー部材５５ｂに当接したことがストッパー部材５５ｂの位置に対応して設けられた検出手段（リミットスイッチなど）により検出したときに、切断刃保持部材保持機構３３への空気圧の供給状態を図８から図７の状態に切り換える。

すなわち、エアーシリンダー３６が図８に状態を維持させつつ、切換弁３３ａ、切換弁３３ｂ、切換弁３３ｃ、切換弁３３ｄをすべて閉じ、切断刃保持部材保持機構３３のシリンダー３３ｂ内の空気室３３ｅと空気室３３ｆとの間で空気が出入りできない状態にする。この状態では、切断刃３１を近接させて巻線体Ｍの巻線Ｓに接触させられると、一対の切断刃３１に作用する荷重の偏りがあっても、空気室３３ｅ及び空気室３３ｆ内の空気は出入りできないので、切断刃保持部材３２と一体にされた、切断刃保持部材保持機構３３を構成する、閉塞部材３３ａ、シリンダー３３ｂはロッド３３ｄに対してほとんど移動できないが、空気室３３ｅ及び空気室３３ｆ内の空気はわずかに圧縮又は膨張が行われてわずかに移動する。この状態では、閉塞部材３３ａに固定された切断刃保持部材３２が巻線体Ｍの巻線Ｓの切断位置による形状変化に伴ってわずかに位置が移動可能であるが、切断刃３１が巻線Ｓから離れて荷重が作用しなくなると、空気室３３ｅ，３３ｆに密閉された空気のバネ性により元の容積に復帰し切断刃３１は元の位置に復帰させられる。

切断刃３１が接合ないし入れ違った後、図１２から図１１の状態に切換弁を切り換え、油圧シリンダー５１に逆向きに油圧を作用させてピストンロッド５１ａを突出させて再び切断刃３１を開く。本切断装置１では、図１１の状態まで完全に復帰させないで図１２との中間位置で開く動作を中止するようにしている。この中止動作は、切断刃３１の接合ないし入れ違った時点と最も離れた位置との間の中間位置を検出する検出手段（たとえばリミットスイッチなど）を設け、その検出結果に基づいて油圧シリンダー５１への油圧の供給を停止して行う。このように中間位置で切断刃３１の開放を停止することとしたのは、起動当初においては巻線体Ｍのセッティングなどが行いやすく、切断刃保持部材保持機構３３による切断刃３１の位置の自動調整の実行が円滑に行われるようにするためには、一対の切断刃３１は最も広い間隔を持たせておく方が都合がよいのに対して、２度目以降の切断に際してその度毎に最も広い状態に開くのは開く時間やエネルギーが無駄になるからである。

次いで、中間位置に設けた検出手段からの信号により油圧シリンダー５１による切断刃３１の開閉が停止させられた後、例えば、検出信号が発せられた後所定時間が経過した後に、巻線体回動機構２０を駆動して巻線体保持機構１０に保持された巻線体Ｍを所定角度だけ回動させる。

すなわち、図５（ａ）に示すように、切換弁２８を切り換え、図中矢印方向で示すように、ピストン２２側の空気室から空気を排出してピストン２３側の空気室に空気を供給して、ピストン２２，２３間のラック２４を図中矢印方向に移動させ、ラック２４に噛み合っているピニオンギア２５を図中矢印方向に回転させる。ピニオンギア２５にはクラッチ２６を介して軸部材１２が連結されているので、軸部材１２が図中矢印方向に回動させられ、軸部材１２に一体に形成された台座部１３が回動させられ、台座部１３に保持された巻線体Ｍが回動させられる。回動角度は、ストッパー機構２７により調整されたエアーシリンダー２１のピストン２２，２３の往復運動の移動距離によって決まる。この往復運動の移動距離の設定は、直前切断した切断面と回動後に切断する切断面とが若干オーバーラップするように、切断刃３１の刃先の幅寸法よりも若干小さい回動円弧となるように、ストッパー機構２７が調整される。

なお、ピストン２２，２３、ラック２４を元の位置に復帰させるには、図５（ｂ）に示すように、切換弁２８を切り換え逆方向（図中矢印方向）に移動させる。これにより、ラック２４によりピニオンギア２５は逆方向に回転するが、クラッチ２６は逆方向の回転は伝達しないので、軸部材１２や台座部１３は回転せずに巻線体Ｍも回動しない。

次いで、巻線体Ｍが所定角度回転させられた後、例えば、回動が開始してから所定の時間が経過した後に、切断刃３１を前記中間位置から再び近接させ、前述と同様に、切断刃３１を接合させることにより、巻線体Ｍの巻線Ｓをせん断する。そして、切断刃３１の開放、巻線体Ｍの回動、切断刃３１の接合の１サイクルを巻線体Ｍが３６０°回転するまで回動毎に繰り返し行い、巻線体Ｍの巻線Ｓを全周にわたってせん断する。

巻線体Ｍが３６０°回転した後に、図６（ｂ）の状態に切り換えて、切断刃機構３０の切断刃保持部材３２を原点位置まで復帰させる。

すなわち、切換弁３７を切り換えてエアーシリンダー３６に空気を図中矢印方向に供給してピストンロッド３６ａを突出させて、ピストンロッド３６ａとの当接により切断刃保持部材３２の移動を規制できる状態にする。次いで、切換弁３３ａを開き、切換弁３３ｂを閉じ、切換弁３３ｃを開き、切換弁３３ｄを閉じ、図中矢印方向に示すように、切断刃保持部材保持機構３３のシリンダー３３ｂ内の空気室３３ｆに空気が供給できるとともに、空気室３３ｅから空気を排出できる状態にする。空気室３３ｆに空気を供給すると、切断刃保持部材３２に一体とされた、切断刃保持部材保持機構３３を構成する、閉塞部材３３ａ、シリンダー３３ｂがロッド３３ｄに対して自由に移動し、切断刃保持部材３２はエアーシリンダー３６のピストンロッド３６ａに当接して移動が停止する。この停止位置が原点位置である。

原点位置に復帰させるのは、１個の巻線体Ｍの切断が終了した段階で初期位置に戻して次の切断に備えるもので、原点位置への復帰を行わず直前の切断後の状態を維持した場合には、直前に切断した巻線体Ｍとは形状寸法が大きく異なる巻線体Ｍを切断する場合において切断刃機構３０などが巻線体Ｍと干渉することがあるので、原点位置に復帰させて切断刃保持部材保持機構３３などの作動に支障が出ないようにするためである。

この原点復帰動作と並行して油圧シリンダー５１に油圧が供給され、ピストンロッド５１ａが図１１に示す状態まで突出させられる。これにより、前記検出手段による中間位置を超えて一対の切断刃３１の間隔が最も広い状態に復帰させられる。

油圧シリンダー４２のピストンロッド４２ａを突出させて切断刃機構３０を保持機構１０の上方の待避位置まで移動させて、一連の巻線Ｓの切断動作を終了する。

なお、本切断装置１は巻線体Ｍの巻線Ｓの切断をするものであるが、本切断装置１に切断されてコアＣに残存した巻線Ｓを巻線体Ｍの軸線方向に押圧する押圧装置を付設し、この押圧装置により切断後に残存する巻線ＳをコアＣから分離させるようにしてもよい。

１ 巻線の切断装置
１０ 巻線体保持機構
１１ 軸受け部材
１２ 軸部材
１３ 台座部
１４ 巻線体保持部材
１５ 規定中心
２０ 巻線体回動機構
２１ エアーシリンダー
２２，２３ ピストン
２４ ラック
２５ ピニオンギア
２６ クラッチ
２７ ストッパー機構
２７ｂ 調整ネジ
２７ｃ ストッパー本体
２７ｄ ピストン
３０ 切断刃機構
３１ 切断刃
３２ 切断刃保持部材
３３ 切断刃保持部材保持機構
３３ｂ シリンダー
３３ｃ ピストン
３３ｄ ロッド
３３ｅ，３３ｆ 空気室
３４ ベースプレート
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 切換弁
４０ 近接移動機構
４１ ガイドロッド
４２ 油圧シリンダー
４２ａ ピストンロッド
５０ 切断刃駆動機構
５１ 油圧シリンダー
５１ａ ピストンロッド
５２ ラック
５３ ピニオンギア
５４ スライド部材
５４ａ ラック
５５ｂ ストッパー部材
５９ 油圧ポンプ
Ｍ 巻線体
Ｃ コア
Ｈ 中空部
Ｓ 巻線

Claims (5)

1. 中心軸線に沿ってほぼ円柱状の中空部が形成されたコアと、前記中空部に沿って円筒状にかつ前記コアの端面から一部を突出させて前記コアに一体に配置された巻線とを備えた筒状の巻線体を前記中空部において保持する巻線体保持機構と、当該巻線体保持機構により保持された巻線体を所定角度ずつ間欠的に回動させる巻線体回動機構と、前記コアの端面から突出する巻線を巻線体の径方向の内外から挟み込む一対の切断刃を備えた切断刃機構と、前記各切断刃間に前記巻線が挟み込まれるように前記切断刃機構と前記巻線体とを相対的に近接移動させる近接移動機構と、前記巻線体回動機構の間欠的な回動動作に連動して前記各切断刃を互いに近接させて前記巻線を挟み込んでせん断する切断刃駆動機構とを備えたことを特徴とする巻線体の巻線の切断装置。
2. 前記巻線体保持機構が、前記巻線体の中空部に挿入され当該中空部に押圧させられ規定中心からのほぼ等距離に配置された３個の巻線体保持部材と、当該各巻線体保持部材を前記規定中心からほぼ等距離を保って移動させる巻線体保持部材移動機構を備えることを特徴とする請求項１記載の巻線体の巻線の切断装置。
3. 前記切断刃機構が、前記一対の切断刃を保持する切断刃保持部材と、前記各切断刃が前記巻線に接触する際に作用する荷重の偏りにより前記切断刃保持部材を前記巻線体の径方向に移動可能に保持する切断刃保持部材保持機構とを備えたことを特徴とする請求項１記載の巻線体の巻線の切断装置。
4. 前記一対の切断刃が、その先端に前記巻線の内外径の円弧形状に対応した円弧状の刃部が形成され、各切断刃がその刃部が互いに当接又はすれ違うように配置されていることを特徴とする請求項１記載の巻線体巻線の切断装置。
5. 前記近接移動機構には、近接させる際に前記巻線体の巻線及びコアを検出する検出手段と、当該検出手段による検出結果に応じて近接移動する速度を制御し近接移動動作を停止させる近接移動制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の巻線体の巻線の切断装置。

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