JP3296903B2 - 分割部品による中空円筒組み立て装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中空円筒を角度割りした
形の分割部品を、それぞれの隣接し合う接合面どうしの
一方に設けた凹部と他方に設けた凸部との嵌め合いを伴
って接合、一体化し、中空円筒とするのに用いる、分割
部品による中空円筒組み立て装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータ等の基幹部品の小型化、高
性能化が進む中で、組み立て作業の難易度は高まり、元
来のように作業者の熟練に頼っていては精度がばらつき
易く、作業時間も長く掛かる。

【０００３】そこで、ステータ等の中空円筒を形成する
分割部品を、高速、高精度に組み立てることのできる自
動機の要望が強まり、従来図３に示すような中空円筒の
組み立て装置および方法が採用されるようになってい
る。

【０００４】この装置は、中空円筒の各分割部品１を接
合するときの内面の基準となるセンター治具２と、この
センター治具２の回りに集合させた各分割部品１を外ま
わりから締めつけて、センター治具２に内面位置を規正
された所定の接合関係位置に各分割部品１を位置決めす
る上下のリング３、４とを有している。この上下のリン
グ３、４は２つ割りのもので、前記締付けは２つ割りの
ものが寄せ合わされることによって行う割り締め方式と
なる。

【０００５】各分割部品１を接合して中空円筒に組み立
てる具体的な作業につき説明すると、まず、上リング４
を外し、下リング３による割り締めを緩めた状態とす
る。次いで、作業者が各分割部品１をセンター治具２の
まわりにこれの側周面を基準として並べながら、隣接す
る接合面どうしに形成されている凹部１ａと凸部１ｂと
を嵌め合わせていく。この作業はセンター治具２のまわ
りに先に位置決めした分割部品１の開放状態にある接合
面に、次の分割部品１を側方から寄せ合わせていくこと
で凹部１ａと凸部１ｂとを嵌め合わせていきながら、セ
ンター治具２の側周面に密着させることにより行われ
る。

【０００６】最後の分割部品１は、１つの分割部品１が
嵌まり込む隙間を残して相対向している両接合面間に、
図に示すように上方より挿入しながら、最後の分割部品
１の両側の接合面と、これらが接合されるべき前記相対
向している両接合面との凹部１ａと凸部１ｂとを前記挿
入方向に嵌め合わせることにより、各分割部品１を一応
の中空円筒をなすように組み合わせる。

【０００７】しかし、これではまだ各分割部品１は、相
互間およびセンター治具２との間に隙間や遊びを持って
いるので、適正な接合関係位置を満足していない。そこ
で、割り締めを緩めた状態の上リング４を集合させた各
分割部品１の外まわりに上方から嵌め合わせ、下リング
３と上リング４とを交互に割り締めていくことにより、
センター治具２を基準として位置決めした中空円筒に組
み立て、接着やレーザ溶接等の用途に応じた種々の方法
で接合し一体化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置を利用した中空円筒の組み立て方式では、作業者の熟
練作業、手加減作業がまだ多いので、精度にばらつきが
生じ易いし、作業時間もまだ充分には短縮されない。

【０００９】また、上下のリング３、４による割り締め
では、センター治具に向く求心方向の押圧力が各分割部
品１に均等に掛からないために、内面の円筒度が出にく
いという問題もある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題を解消す
ることを課題とし、各分割部品を互いに同期してセンタ
ー治具に向く求心方向に自動的に移動させて、途中互い
の接合面の凹凸部が嵌まり合った状態となって、高精度
かつ高効率に所定の中空円筒に組み立てられる分割部品
による中空円筒の組み立て装置を提供することを目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の分割部品による
中空円筒の組み立て装置は、上記のような目的を達成す
るために、中空円筒を角度割りした形の分割部品を、そ
れぞれの隣接し合う接合面どうしの一方に設けた凹部と
他方に設けた凸部との嵌め合いを伴って接合一体化し、
中空円筒とする中空円筒組み立て装置において、まわり
に集合される各分割部品を所定の接合関係位置に位置決
めするセンター治具のまわりに、各分割部品を保持しか
つセンター治具に対して離接する方向に移動できるよう
にした部品保持手段を設け、これら各部品保持手段をセ
ンター治具側に向く求心方向に同期して押動し、部品保
持手段に保持している分割部品をセンター治具によって
規正される所定の接合関係位置に押圧する押圧手段を設
けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の分割部品による中空円筒組み立て装置
の上記構成では、中空円筒を組み立てるのに必要な各分
割部品のそれぞれを、各部品保持手段によって個別に保
持させていくだけで、中空円筒を組み立てる基準となる
センター治具のまわりに、必要なだけの分割部品を並べ
て配置することができる。

【００１３】各部品保持手段はセンター治具に対し離接
する方向に移動でき、各部品保持手段が押動手段によっ
てセンター治具に向く求心方向に同期して押動されるこ
とによって、それぞれに保持している各分割部品を並ん
だまま同時にセンター治具に向け自動的に集合させなが
ら、このときに接合面が相寄り合うのを利用してこれら
接合面に設けられている一方の凹部と凸部とを自動的に
嵌め合わせ、最終的にはセンター治具によって位置規正
される所定の接合関係位置に押圧して位置決めし、必要
な接合状態を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例としての分割部品の中
空円筒組み立て装置につき、図１、図２を参照しながら
説明する。

【００１５】本実施例の分割部品の中空円筒組み立て装
置は、図２に示すような中空円筒を角度割りした形の分
割部品５を矢印で示す求心方向に集合させることによ
り、各分割部品５を所定の接合関係位置としてモータ用
の中空円筒形状をしたステータに組み立てられるように
したものである。

【００１６】装置の全体は図１に示してあるように、前
記各分割部品５を所定の接合関係位置に位置決めする基
準となるセンター治具１１が昇降テーブル２３の中央に
立設され、このセンター治具１１のまわりに各分割部品
５を内外から個別に挟持する部品保持手段２１が、必要
な分割部品５と同じ数だけ配設されている。

【００１７】それぞれの部品保持手段２１は、分割部品
５の下面を受ける基台６ａと、この基台６ａのセンター
治具１１側端部から立上がって分割部品５の背面を受け
る垂直部６ｂとを有した部品保持治具６、およびこの部
品保持治具６の基台６ａに軸２２により枢支されて、垂
直部６ｂとの間で分割部品５を挟持したり、この挟持を
解除したりすることができるクランプレバー７を備えて
いる。このクランプレバー７は基台６ａとの間に働かせ
たばね８によって分割部品５を挟持する方向に付勢され
ている。

【００１８】クランプレバー７は人手によってばね８に
抗して前記挟持を解除する方向に回動させて垂直部６ｂ
との間を開いた状態にすることができ、この開いた状態
にてこれらクランプレバー７および垂直部６ｂの間に分
割部品５を挿入した後クランプレバー７から手を離す
と、クランプレバー７がばね８によって挟持方向に復動
するので、分割部品５を垂直部６ｂとクランプレバー７
との間で内外方向から挟持するようにすることができ
る。もっとも、前記手作業は必要に応じて自動化するこ
とができる。

【００１９】部品保持手段２１の前記基台６ａは、昇降
テーブル２３上のセンター治具１１のまわりに放射状に
配設されたリニアガイド９にセンター治具１１に対し離
接できるように支持され、ばね１０によってセンター治
具１１から離れる方向に付勢されている。

【００２０】したがって、部品保持手段２１は、センタ
ー治具１１から所定距離離れた図１の位置に常時位置す
ることになり、通常このノーマル位置にて前記分割部品
５の保持作業が行われ、必要数の分割部品５をセンター
治具１１のまわりに同一円上に並ぶように保持し待機す
ることができる。

【００２１】リニアガイド９は、分割部品５を保持した
各部品保持手段２１を、センター治具１１の側に磁気的
に移動させることができ、リニアガイド９の電気的な動
作制御によって前記移動を同期して行わせるようにして
ある。

【００２２】これによって、各部品保持手段２１に保持
された各分割部品５は、図２に示す状態から矢印で示す
求心方向に同期して移動され、この際各分割部品５がセ
ンター治具１１の側に集中しながら隣接のものどうしが
互いに寄り合うので、寄り合う接合面５ａどうしに形成
されている凹部５ｂと凸部５ｃとを途中自動的に嵌め合
い状態とすることができ、最終的に部品保持治具６の垂
直部６ｂがセンター治具１１の側周面に当接してほぼ位
置規正されたとき、各分割部品５も相互の凹部５ｂと凸
部５ｃとがほぼ適正に嵌まり合い、かつ所定の接合関係
位置になるように部品保持治具６を介してほぼ位置規正
される。

【００２３】各部品保持手段２１には、それぞれの部品
保持治具６の基台６ａの外端部と、クランプレバー７の
上端部とに、カムフォロア１３、１５がそれぞれ設けら
れている。これら、カムフォロア１３と１５とは、それ
ぞれ大小２つの円上に配列された状態となり、大きい円
上に配列されたカムフォロア１３の上方にはこれらに対
向したカム１２が設けられ、小さい円上に配列されたカ
ムフォロア１５の上方にはこれらに対向したカム１４が
設けられている。

【００２４】各カム１２、１４は対応するカムフォロア
１３、１５をセンター治具１１の側に、つまり求心方向
側に所定位置まで押動するように、円周上等間隔に適数
に分割した状態で設けらている。

【００２５】昇降テーブル２３は昇降シリンダ１６によ
り支持されており、各分割部品５をほぼ位置規正した前
記の状態にて、部品保持手段２１に有する各カムフォロ
ア１３、１５が、それらに対向する各カム１２、１４に
押動される図１の仮想線位置となるまで上昇させられ
る。

【００２６】この仮想線で示す上昇位置で、各カムフォ
ロア１３、１５がカム１２、１４によって仮想線位置ま
で求心方向に押動されることによって、各部品保持手段
２１の部品保持治具６が垂直部６ｂをセンター治具１１
の側周面に、遊びなく密着するように押圧されて、セン
ター治具１１の外面に適正に位置規正される。またクラ
ンプレバー７がこれと対向している垂直部６ｂに対し、
双方間に保持している分割部品５を遊びなく密着するよ
うに押しつけて、垂直部６ｂによって適正に位置規正さ
れるようにする。

【００２７】要するに、各分割部品５は垂直部６ｂを介
してセンター治具１１の側周面によって自動的に、した
がって人手による場合のようなばらつきや手間取りなし
に、適正に位置規正して、所定の接合関係位置となるよ
うに高精度に位置決めされた中空円筒組み立て状態を能
率よく短時間で得ることができる。

【００２８】この中空円筒組み立て状態で、各分割部品
５の隣接し合う接合面どうしが接着されるようにした
り、あるいは各分割部品５の隣接部分をレーザを用いて
適宜溶接したりして、前記高精度な組み立て状態を保っ
たまま接合し一体化することができる。

【００２９】この接合、一体化の手法は結合強度等の用
途に応じて要求される条件を満足するようなものを選択
するとよい。

【００３０】なお、前記部品保持手段２１の分割部品５
を挟持する具体的な構造や、部品保持手段２１をセンタ
ー治具１１に対して離接させる具体的な構造は種々に設
計することができる。例えば各分割部品５の端部等の隣
接部間に隙間を取れる形状であったり、このような形状
にできる場合、このような隙間を利用して各分割部品５
を内外方向ではなしにこれと直交する両側方から挟持、
カムによって直接に、または間接に押動されてセンター
治具１１の側周面に直接当接して位置規正されるように
することができる。カムの押動を本実施例のようなレバ
ーを介し分割部品５に働かせる場合、内面側に分割部品
５の下面を受け、かつ両側から挟持する構造を装備する
とよい。さらにこの場合分割部品５を上下方向に挟持す
るようにすることもできる。そして分割部品５を所定の
位置に保持して求心方向に移動させられれば、挟持以外
のどのような保持方式を採用してもよいのは勿論であ
る。

【００３１】また、前記カムにより分割部品を押動して
センター治具に押し付けるのに、本実施例ではセンター
治具および部品保持手段を上昇させたが、カムの側を下
降させてもよいのは勿論である。要するに、双方がセン
ター治具の軸線方向に相対移動できればよい。

【００３２】さらに、部品保持手段２１を求心方向に押
動して各分割部品５をセンター治具１１に規正される所
定の接合関係位置に押圧し、位置決めする手段として
の、リニアガイド９およびカム１２、１４は、他の適宜
な１つの押圧手段で代替することもできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の分割部品による中空円筒組み立
て装置のによれば、中空円筒を組み立てるのに必要な各
分割部品のそれぞれを、各部品保持手段にて個別に保持
するだけで、中空円筒を組み立てる基準となるセンター
治具のまわりに、必要なだけの分割部品を並べた状態と
し、各部品保持手段を押動手段によってセンター治具に
向く求心方向に同期して押動することにより各分割部品
を並んだまま同時にセンター治具に向け自動的に集合さ
せて、接合面が相寄り合うのを利用して接合面に設けら
れている凹部と凸部との自動的な嵌め合いを得ながら、
最終的にセンター治具によって位置規正される所定の接
合関係位置に各分割部品を押圧して位置決めし、必要な
接合状態を得るので、人手によるばらつきや、手間なし
に高精度かつ高速度に、中空円筒を組み立てることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての分割部品による中空
円筒の組み立て装置を示す断面図である。

【図２】図１の装置での分割部品による中空円筒の組み
立て状態を示す説明図である。

【図３】従来の中空円筒の組み立て装置および組み立て
方法を示す説明図である。

【符号の説明】

５ 分割部品 ９ リニアガイド １０ ばね １１ センター治具 １２、１４ カム １３、１５ カムフォロア １６ 昇降シリンダ ２１ 部品保持手段 ２３ 昇降テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北田 登志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−195586（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−244547（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−195737（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−180837（ＪＰ，Ｕ) 特表 平８−504558（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00 H02K 1/18 H02K 15/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒を角度割りした形の分割部品
   を、それぞれの隣接し合う接合面どうしの一方に設けた
   凹部と他方に設けた凸部との嵌め合いを伴って接合一体
   化し、中空円筒とする中空円筒組み立て装置において、 まわりに集合される各分割部品を所定の接合関係位置に
   位置決めするセンター治具のまわりに、各分割部品を保
   持しかつセンター治具に対して離接する方向に移動でき
   るようにした部品保持手段を設け、これら各部品保持手
   段をセンター治具側に向く求心方向に同期して押動し、
   部品保持手段に保持している分割部品をセンター治具に
   よって規正される所定の接合関係位置に押圧する押圧手
   段を設けたことを特徴とする分割部品による中空円筒組
   み立て装置。