JP4079758B2 - 電動機ステータからの巻線コイル分離方法とその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機ステータからの巻線コイル分離方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境の保全に関して電化製品等のリサイクルユーズが進んできている。
【０００３】
冷蔵庫、エアコン、洗濯機等の電化製品に用いられた部品・材料等のリサイクルおよび部品・材料の再生については、簡易に低コストで、材料の純度を高くした状態で解体できる方法で、なおかつ地球環境に配慮された方法が要求されている。電動機のステータコアから巻線コイルを分離して銅材料と鉄鋼材料に分別する方法も簡易で低コスト、高い材料純度と地球環境に配慮される方法が要求されている。
【０００４】
電動機ステータ１００は、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すようにステータコア１のスロット２に巻線コイル３を実装して構成されている。
従来の分離方法としては、先ず、図１３（ａ）に示すようにステータコア１の端面４から突出している前記巻線コイル３の巻線渡り部分５のコーナー部分６をペンチ、ニッパー、ワイヤーカッター等の切断工具７によって挟んで手作業で切断し、次に、図１３（ｂ）に示すように端面４を下方に向けたステータコア１をバイス８で挟んで保持し、巻線コイル３の切断した部分の略反対方向より、巻線コイル３をペンチ等の工具を用いてステータコア１から引っ張り出して抜き出すのが一般的である。
【０００５】
また、（特許文献１）には、図１４に示すように電動機ステータ１００の周面側から回転刃９を中心部に向かって（矢印Ａ方向）に移動させながら巻線渡り部分５のコーナー部分６を切断した後、図１３（ｂ）と同様にして巻線コイル３の切断した部分の略反対方向より、巻線コイル３を工具を用いてステータコア１から引っ張り出して抜き出す技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１７６４３０号公報 （図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に示した分離方法では、図１３（ａ）の場合に比べて作業者の手作業に頼る工程が減少して作業時間の短縮が可能であるが、ステータコア１の外周方向から回転刃９を当てて、巻線コイル３をステータコア１の内側方向に切断する工程では、ステータコア１の内周部に形成されたスロット挿入口１０（図１２（ｂ）を参照）に巻線コイル３が逃げ込むため、回転刃９を大きく動かして切断するか、切れ残りが生じたりするものであった。
【０００８】
本発明は、刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる電動機ステータからの巻線コイル分離方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離するに際し、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断工程と、前記切断工程により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く引き抜き工程とを有し、前記切断工程ではあらかじめ、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台に、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記電動機ステータを載置し、さらに把持手段により、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けて、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、ステータコアの内側方向から外側に向かって切断刃物を移動させることで、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられ、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断が可能である。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段によって正確な位置を切断できる。また、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段によりステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めできる。
【００１２】
本発明の請求項２の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１において、前記切断工程では、前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させて切断するので、前記回転刃とステータコアとの相対速度が大きくなって良好な切断状態を期待できる。
【００１３】
本発明の請求項３の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１において、前記切断工程では、前記回転刃を螺旋状に外側に移動させて切断するので、良好な切断状態を期待できる。
【００１４】
本発明の請求項４の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記切断工程を実施した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記引き抜き工程を実施するので、巻線コイルの切断と引き抜きを一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１５】
本発明の請求項５の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１から請求項４のいずれかにおいて、前記切断工程よりも前に前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定工程を有し、前記切断工程では、前記厚み測定工程の測定結果に基づいて前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定するので、予めステータコアの厚み寸法を測定しておくことで、ステータコアの厚さぎりぎりの位置で切断が可能であり、巻線コイルがばらばらにならずに抜き出すことができる。
【００１６】
本発明の請求項６の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項５において、前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程を実施するので、厚み測定と巻線コイルの切断を一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１７】
本発明の請求項７の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項５において、前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程と前記引き抜き工程を実施するので、厚み測定と巻線コイルの切断さらに引き抜きを一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１９】
本発明の請求項８に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離する電動機ステータからの巻線コイル分離装置であって、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断手段と、前記切断手段により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く分離手段とを有し、さらに、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台と、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記載置台に載置された前記電動機ステータに対して、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けるよう構成された把持手段とが設けられており、前記把持手段により、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられるので、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断を実現できる。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段による正確な位置の切断を実現できる。また、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段を設けてステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めを実現できる。
【００２２】
本発明の請求項９に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８において、前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させるので、前記回転刃とステータコアとの相対速度が大きくなって良好な切断状態を実現できる。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８において、前記切断手段は、前記回転刃をこの回転刃の回転方向とは逆方向の螺旋状に外側に移動させるよう構成したので、良好な切断状態を実現できる。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８から請求項１０のいずれかにおいて、前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記電動機ステータを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成したので、巻線コイルの切断と引き抜きを一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８から請求項１１のいずれかにおいて、前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定手段を設け、この厚み測定手段の測定結果に基づいて前記切断手段の前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定するよう構成したので、ステータコアの厚さのぎりぎりの位置で切断して、巻線コイルがばらばらにならずに抜き出すことができる。
【００２６】
本発明の請求項１３に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項１２において、前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するように構成したので、厚み測定と巻線コイルの切断を一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２７】
本発明の請求項１４に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項１２において、前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するよう構成し、前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断された後の前記ステータコアを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成したので、厚み測定と巻線コイルの切断さらに引き抜きを一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電動機ステータからの巻線コイル分離方法を具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１〜図７は本発明の（実施の形態１）を示す。
巻線コイル分離装置は、切断加工機１１と分離機１２で構成されている。
【００３１】
切断加工機１１には、電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを計測する厚み測定手段１３と、電動機ステータ１００を把持して回転させるチャック回転装置１４と、先端に回転刃１５が取り付けられておりチャック回転装置１４に対して上下、前後、左右方向に移動可能な切断ユニット１６が設けられている。
【００３２】
分離機１２には、載置台１７と載置台１７に載置されたワークに係合する一対の係合刃１８ａ，１８ｂと、この係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する昇降装置１９が設けられている。
【００３３】
電動機ステータ１００からの巻線コイルの分離は、次のような手順で実施される。
先ず、厚み測定手段１３の位置にワークとしての電動機ステータ１００を配置してステータコア１の厚みを測定する。厚み測定手段１３は図２（ａ）に示すよう第１，第２のレバー２０ａ，２０ｂを互いに近づく方向に駆動して、第１，第２のレバー２０ａ，２０ｂがステータコア１に当接した時のそれぞれの位置Ｐ１，Ｐ２から、差分（Ｐ１−Ｐ２）をステータコア１の厚みＦとして読み取る。
【００３４】
厚みを測定の終わったワークは、チャック回転装置１４に手動でセットされる。具体的には、図２（ｂ）に示すようにステータコア１の貫通孔２１（図２（ｂ）参照）の内側にチャック回転装置１４の爪２２が位置するように支持台２３に電動機ステータ１００をセットする。前記爪２２の数は、１２０°間隔で配置された少なくとも３本の爪が設けられている。チャック回転装置１４に電動機ステータ１００がセットされると、爪２２を互いに離間するように外側に移動させて、ステータコア１の前記貫通孔２１を内側から把持する。
【００３５】
そして、切断ユニット１６の回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側に下降させる。このときの切断ユニット１６の下降制御は、コントローラ２４が厚み測定手段１３の前記厚みＦに基づいて、回転刃１５による切断位置がステータコア１の一方の端面４の僅か上になる位置で停止させる。
【００３６】
この図２（ｃ）に示す状態で、回転刃１５を右方向（矢印Ｂ方向）に回転させ、チャック回転装置１４を左方向（矢印Ｃ方向）に回転させる。図２（ｄ）と図３（ａ），図３（ｂ）に示すように回転刃１５を巻線コイル３の巻線渡り部分５の内側から外側に向かって（矢印Ｄ方向）移動させて図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように巻線コイル３を切断する。
【００３７】
詳しくは、図３（ｂ），図４（ａ）において回転刃１５は、巻線コイル３をスロット２の奥側に押し付けながら切断するため、従来のように回転刃を巻線コイル３の外側から内側に移動させて切断する場合のように巻線コイル３の逃げがなく、しかも切断位置がステータコア１の前記一方の端面４に近い場所で切断するため巻線コイル３の逃げがなく、回転刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる。また、回転刃１５とステータコア１との回転方向が逆方向であるため、相対速度が大きくなって良好な切断結果が得られる。図４（ｃ）に切断結果を示す。
【００３８】
図４（ａ）で巻線コイル３から切断分離されたドーナツ状の巻線渡り部分５は、回転刃１５を初期位置に待避させることによって容易に取り外すことができる。巻線コイル３の一方の巻線渡り部分５が切断分離されたステータコア１は、チャック回転装置１４の爪２２を内周側に移動させることによってチャック回転装置１４から取り外すことができ、分離機１２へ移すことができる。
【００３９】
分離機１２の載置台１７には、ステータコア１の他方の端面２５から突出した巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５の最大径Ｅよりも大きく、ステータコア１の前記他方の端面よりも小さい径の孔２６が図５のように形成されている。
【００４０】
片側の巻線渡り部分５が切断除去されたステータコア１は、図６（ａ）に示すように残された巻線渡り部分５が孔２６に挿入されるように載置台１７にセットされ、作業者が引き抜き開始を指示すると、これを検出した昇降装置１９は、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように一対の係合刃１８ａ，１８ｂの間隔を狭くする方向（矢印Ｆ方向）に駆動してステータコア１の前記他方の端面２６から突出している巻線コイルの残された巻線渡り部分５の外側に係合させた後、昇降装置１９は図６（ｂ）から図６（ｃ）に示すようにこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する。
【００４１】
これによって、ステータコア１に残された巻線コイル３は、載置台１７の上のステータコア１から下方へ引き抜かれて回収シュート２７に落下する。以上の工程によって、ワークとしての電動機ステータ１００は、磁性鋼板製のステータコア１と銅製の巻線コイル３とに分離が完了する。
【００４２】
なお、ステータコア１の厚みを予め計測し、その厚みのぎりぎりの位置に回転刃１５を当てることにより、回転刃１５の少ない移動距離で切断できるだけでなく、図４（ｃ）に示したように巻線コイル３がまとまった状態での切断が可能となり、切断された巻線コイル３がばらばらになることなく、巻線コイル３が抜けやすいという効果がある。
【００４３】
また、切断加工機１１におけるステータコア１の保持を、ステータコア１の貫通孔２１を内側からチャック回転装置１４の爪２２によって把持してステータコア１を固定しているため、ステータコア１の外周形状が真円でない場合であっても、芯出しをした状態で電動機ステータ１００を保持できる。
【００４４】
上記の実施の形態では、チャック回転装置１４によって電動機ステータ１００を回転させて、さらに回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側から外側に向けて直線移動させて巻線コイル３を切断分離したが、ステータコア１を回転させない様態で、図７に示すように回転刃１５を螺旋状に外側に移動させて切断することもできる。波線の矢印Ｇは回転刃１５の移動軌跡を示している。
【００４５】
また、切断刃として回転刃１５を採用し、電動機ステータ１００を回転させたり、電動機ステータ１００を停止させて巻線コイル３を切断したが、切断刃を回転させずに電動機ステータ１００だけを回転させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００４６】
上記の各実施の形態では、回転しない切断刃または回転した切断刃が、ステータコア１に対して貫通孔２１の内側から外側に向かって移動したが、回転しない切断刃または回転した切断刃を移動させずに、回転しない電動機ステータ１００または回転した電動機ステータ１００を切断刃に近づける方向に移動させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００４７】
上記の各実施の形態では、載置台１７に載せられたステータコア１に対して残された巻線コイル３を下方へ引き抜いたが、載置台１７を上方へ移動させながら巻線コイル３を下方へ引き抜いたり、巻線コイル３の位置を停止させた状態で載置台１７だけを上方へ移動させて巻線コイル３をステータコア１から引き抜くこともできる。
【００４８】
（実施の形態２）
図８（ａ）〜図１１は本発明の（実施の形態２）を示す。
（実施の形態１）では、チャック回転装置１４にワークとしての電動機ステータ１００をセットする前に別の場所に設置された厚み測定手段１３でステータコア１の厚みを測定し、測定の終わった電動機ステータ１００をチャック回転装置１４の位置に移し、切断工程が終わるとチャック回転装置１４から取り外したステータコア１を分離機１２に移して、ステータコア１と残された巻線コイル３とを分離したが、この（実施の形態２）では、チャック回転装置１４にセットした電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを厚み測定手段１３が測定し、同じ位置で電動機ステータ１００の巻線コイル３の一方の巻線渡り部分５を切断分離し、さらに、同じ位置において、ステータコア１と残された巻線コイル３とを分離して、ワークである電動機ステータ１００を移動させなくても分離作業を遂行できる点が異なっている。
【００４９】
巻線コイル分離装置は、図８（ａ）に示すように切断加工機１１は、ワークである電動機ステータ１００を把持して回転させるチャック回転装置１４と、先端に回転刃１５が取り付けられておりチャック回転装置１４に対して上下、前後、左右方向に移動可能な切断ユニット１６と、チャック回転装置１４に把持された電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを計測する厚み測定手段１３とで構成されている。さらに、載置台１７と一対の係合刃１８ａ，１８ｂおよびこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する昇降装置１９は、チャック回転装置１４の爪２２が把持するステータコア１を支持できるようにチャック回転装置１４の外側に配置されている。係合刃１８ａ，１８ｂと昇降装置１９の載置台１７との相互関係は（実施の形態１）と同じである。
【００５０】
電動機ステータ１００からの巻線コイルの分離は、次のような手順で実施される。
先ず、図８（ｂ）に示すように電動機ステータ１００を載置台１７に載せる。つまり、ステータコア１の他方の端面から突出した巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５が載置台１７の孔２６に挿入されるように載せる。作業者が分離開始を指示すると、これを検出したコントローラ（図示せず）は、チャック回転装置１４の爪２２を下降させる。爪２２がガイドブロック２８の面に沿って下降すると、爪２２の相互間の間隔が広がってステータコア１の前記貫通孔２１を内側から把持する。このとき、爪２２がステータコア１に当接してさらに爪２２が降下しながら爪２２の相互間の間隔が広がって電動機ステータ１００の貫通孔２１を内側から把持するので、載置台１７に電動機ステータ１００を載せたときに、ステータコア１と載置台１７との間に隙間があってもステータコア１が載置台１７に押し付けられて前記隙間が無い状態を作り出すことができる。
【００５１】
電動機ステータ１００のチャック回転装置１４へのセットが完了すると、図８（ｃ）と図８（ｄ）に示すように厚み測定手段１３のレバー２０ｂがステータコア１に向かって下降し、レバー２０ｂがステータコア１に当接した時の位置Ｐ１を読み取る。厚み測定手段１３は載置台１７の高さを基準にレバー２０ｂの位置を測定しており、前記コントローラは、Ｐ１をステータコア１の厚みＦとして読み取る。
【００５２】
次に、前記コントローラは、図９（ａ）に示すように厚み測定手段１３のレバー２０ｂを上昇させるとともに、切断ユニット１６の回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側に下降させる。このときの切断ユニット１６の下降制御は、前記コントローラが厚み測定手段１３の前記厚みＦに基づいて、図９（ｂ）に示すように回転刃１５による切断位置がステータコア１の一方の端面４の僅か上になる位置で停止させる。また、チャック回転装置１４によるステータコア１の回転駆動が開始され、載置台１７は作業台２９との間で滑りながらステータコア１と一体に回転する。回転刃１５の回転方向Ｂと電動機ステータ１００の回転方向Ｃとは逆方向に設定されている。
【００５３】
切断ユニット１６は、図９（ｂ）と図９（ｃ）に示すように回転刃１５を巻線コイル３の巻線渡り部分５の内側から外側に向かって移動させて図９（ｄ）に示すように巻線コイル３を切断する。
【００５４】
詳しくは、図９（ｃ）において回転刃１５は、巻線コイル３をスロット２の奥側に押し付けながら切断するため、従来のように回転刃を巻線コイル３の外側から内側に移動させて切断する場合のように巻線コイル３の逃げがなく、しかも切断位置がステータコア１の前記一方の端面４に近い場所で切断するため巻線コイル３の逃げがなく、回転刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる。また、回転刃１５と電動機ステータ１００との回転方向が逆方向であるため、相対速度が大きくなって良好な切断結果が得られる。
【００５５】
ステータコア１の前記一方の端面４から突出した巻線渡り部分５の切断が完了すると、前記コントローラは図１０（ａ）に示すようにチャック回転装置１４によるステータコア１の回転を停止させると共に、回転刃１５を上昇させる。回転刃１５が図１０（ｂ）に示すように上昇した状態では、前記図９（ｄ）で巻線コイル３から切断分離された環状の巻線渡り部分５を容易に取り外すことができる。
【００５６】
さらに、係合刃１８ａ，１８ｂの間隔を狭くするように駆動してステータコア１の前記他方の端面２５から突出している巻線コイルの残された巻線渡り部分５の外側に係合させた後に、チャック回転装置１４の爪２２をガイドブロック２８の面に沿って上昇させて爪２２の最大外径Ｗ１を図１０（ｄ）に示すように巻線コイル３の内径Ｗ２よりも狭くしてから、昇降装置１９が図１１（ａ）と図１１（ｂ）に示すようにこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する。
【００５７】
これによって、ステータコア１に残された巻線コイル３は、載置台１７の上のステータコア１から下方へ引き抜かれる。下方へ引き抜かれた巻線コイル３は、図１１（ｂ）に示す状態において載置台１７からステータコア１を撤去し、昇降装置１９に指示して係合刃１８ａ，１８ｂを初期位置に復帰させた後に、図１１（ｃ）と図１１（ｄ）に示すように載置台１７の孔２６から巻線コイル３が取り出されて分離が完了する。
【００５８】
このように、図８（ｂ）に示す状態で載置台１７に載せたワークは、図１１（ｂ）に示す状態まで移動させなくても済むため、自動化に適している。
なお、図９（ｃ）〜図１０（ａ）に示す工程では回転刃１５を貫通孔２１の外側に直線移動させただけであったが、（実施の形態１）の図７と同様に回転刃１５を螺旋状に外側に移動させて切断することもできる。
【００５９】
上記の（実施の形態２）では、ステータコア１の厚み測定の工程と切断工程ならびに引き抜き工程の３つ工程を、載置台１７の上で実施する場合を例に挙げて説明したが、ステータコア１の厚み測定の工程と切断工程を同一場所で実施し、切断工程の完了したステータコア１を引き抜き工程の位置に移し換えるように構成しても（実施の形態１）に比べて作業性が良好である。
【００６０】
上記の（実施の形態２）では、切断刃として回転刃１５を採用し、この回転刃１５だけでなくステータコア１も回転させながら巻線コイル３を切断したが、回転しない切断刃を採用して電動機ステータ１００だけを回転させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００６１】
上記の（実施の形態２）では、載置台１７に載せられたステータコア１に対して残された巻線コイル３を下方へ引き抜いたが、載置台１７を上方へ移動させながら巻線コイル３を下方へ引き抜いたり、巻線コイル３を停止させた状態で載置台１７だけを上方へ移動させて巻線コイル３をステータコア１から引き抜くこともできる。
【００６２】
なお、（実施の形態１）（実施の形態２）では切断刃を電動機ステータの巻線コイルに向かって移動させて切断したが、切断刃と電動機ステータとを相対移動させて切断することができ、ステータコア側を移動させて巻線コイルを回転する切断刃物に押圧して切断することもできる。さらに、切断刃物は１個を想定しているが、複数の切断刃物を設置してもよく、その場合は作業に要する時間を短縮できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離するに際し、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断工程と、前記切断工程により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く引き抜き工程とを有し、前記切断工程ではあらかじめ、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台に、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記電動機ステータを載置し、さらに把持手段により、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けて、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、ステータコアの内側方向から外側に向かって切断刃物を移動させることで、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられて、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断が可能であり、切断された巻線コイルがばらばらになることなく、ステータコアから巻線コイルが抜けやすいという効果がある。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段によって正確な位置を切断できるという効果がある。さらに、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段によりステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めできるという効果がある。
【００６４】
また、ステータコアと巻線コイルを把持し、相対的に一方を移動させることにより電動機ステータのステータコアから巻線コイルを分離できる。
また、切断工程を実施した位置からステータコアを移動させることなく引き抜き工程を実施することによって、作業を自動化させるため具体的な部分および動作によって巻線コイルを切断し、ステータコアから分離できることで自動化設備の製作が可能になる。
【００６５】
また、切断工程では、ステータコアを貫通孔の内側から把持することによって、内径寸法違いのステータコアを連続して作業を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の（実施の形態１）の巻線コイル分離装置の外観図
【図２】 同実施の形態のステータコア厚み計測工程と切断加工前半工程図
【図３】 同実施の形態の切断加工前半工程の平面図
【図４】 同実施の形態の切断加工後半工程図と平面図および切断完了後のステータコア平面図
【図５】 同実施の形態の分離機の載置台付近の斜視図
【図６】 同実施の形態の引き抜き工程図
【図７】 同実施の形態の切断加工工程における回転刃の別の例の移動状態を示す平面図
【図８】 本発明の（実施の形態２）の切断加工機のステータコア厚み計測工程図
【図９】 同実施の形態の切断加工機の切断加工工程図
【図１０】 同実施の形態の切断工程図と引き抜き前半工程図
【図１１】 同実施の形態の引き抜き後半工程図
【図１２】 一般的なモータを分解して取り出した巻線コイル付きステータコアの外観斜視図とステータコア単体の平面図および巻線コイル付きステータコアの断面図
【図１３】 従来の巻線コイル分離方法の工程図
【図１４】 別の従来例の巻線コイル分離方法の説明図
【符号の説明】
１００ 電動機ステータ（ワーク）
１ ステータコア
２ スロット
３ 巻線コイル
４ ステータコア１の一方の端面
５ 巻線渡り部分
１０ スロット挿入口
１１ 切断加工機
１２ 分離機
１３ 厚み測定手段
１４ チャック回転装置
１５ 回転刃（切断刃）
Ｂ 回転刃１５の回転方向
Ｃ チャック回転装置１４の回転方向
Ｄ 回転刃１５の移動方向
Ｅ 巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５の最大径
Ｆ ステータコア１の厚み
Ｇ 回転刃１５の螺旋状の移動軌跡
１６ 切断ユニット（切断手段）
１７ 載置台
１８ａ，１８ｂ 係合刃
１９ 昇降装置
２０ａ，２０ｂ 第１，第２のレバー
２１ ステータコア１の貫通孔
２２ チャック回転装置１４の爪（把持手段）
２３ 支持台
２４ コントローラ
２５ ステータコア１の他方の端面
２６ 載置台１７の孔
２８ ガイドブロック
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機ステータからの巻線コイル分離方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境の保全に関して電化製品等のリサイクルユーズが進んできている。
【０００３】
冷蔵庫、エアコン、洗濯機等の電化製品に用いられた部品・材料等のリサイクルおよび部品・材料の再生については、簡易に低コストで、材料の純度を高くした状態で解体できる方法で、なおかつ地球環境に配慮された方法が要求されている。電動機のステータコアから巻線コイルを分離して銅材料と鉄鋼材料に分別する方法も簡易で低コスト、高い材料純度と地球環境に配慮される方法が要求されている。
【０００４】
電動機ステータ１００は、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すようにステータコア１のスロット２に巻線コイル３を実装して構成されている。
従来の分離方法としては、先ず、図１３（ａ）に示すようにステータコア１の端面４から突出している前記巻線コイル３の巻線渡り部分５のコーナー部分６をペンチ、ニッパー、ワイヤーカッター等の切断工具７によって挟んで手作業で切断し、次に、図１３（ｂ）に示すように端面４を下方に向けたステータコア１をバイス８で挟んで保持し、巻線コイル３の切断した部分の略反対方向より、巻線コイル３をペンチ等の工具を用いてステータコア１から引っ張り出して抜き出すのが一般的である。
【０００５】
また、（特許文献１）には、図１４に示すように電動機ステータ１００の周面側から回転刃９を中心部に向かって（矢印Ａ方向）に移動させながら巻線渡り部分５のコーナー部分６を切断した後、図１３（ｂ）と同様にして巻線コイル３の切断した部分の略反対方向より、巻線コイル３を工具を用いてステータコア１から引っ張り出して抜き出す技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１７６４３０号公報 （図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に示した分離方法では、図１３（ａ）の場合に比べて作業者の手作業に頼る工程が減少して作業時間の短縮が可能であるが、ステータコア１の外周方向から回転刃９を当てて、巻線コイル３をステータコア１の内側方向に切断する工程では、ステータコア１の内周部に形成されたスロット挿入口１０（図１２（ｂ）を参照）に巻線コイル３が逃げ込むため、回転刃９を大きく動かして切断するか、切れ残りが生じたりするものであった。
【０００８】
本発明は、刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる電動機ステータからの巻線コイル分離方法とその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離するに際し、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断工程と、前記切断工程により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く引き抜き工程とを有し、前記切断工程ではあらかじめ、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台に、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記電動機ステータを載置し、さらに把持手段により、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けて、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、ステータコアの内側方向から外側に向かって切断刃物を移動させることで、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられ、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断が可能である。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段によって正確な位置を切断できる。また、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段によりステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めできる。
【００１２】
本発明の請求項２の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１において、前記切断工程では、前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させて切断するので、前記回転刃とステータコアとの相対速度が大きくなって良好な切断状態を期待できる。
【００１３】
本発明の請求項３の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１において、前記切断工程では、前記回転刃を螺旋状に外側に移動させて切断するので、良好な切断状態を期待できる。
【００１４】
本発明の請求項４の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記切断工程を実施した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記引き抜き工程を実施するので、巻線コイルの切断と引き抜きを一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１５】
本発明の請求項５の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項１から請求項４のいずれかにおいて、前記切断工程よりも前に前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定工程を有し、前記切断工程では、前記厚み測定工程の測定結果に基づいて前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定するので、予めステータコアの厚み寸法を測定しておくことで、ステータコアの厚さぎりぎりの位置で切断が可能であり、巻線コイルがばらばらにならずに抜き出すことができる。
【００１６】
本発明の請求項６の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項５において、前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程を実施するので、厚み測定と巻線コイルの切断を一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１７】
本発明の請求項７の電動機ステータからの巻線コイル分離方法は、請求項５において、前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程と前記引き抜き工程を実施するので、厚み測定と巻線コイルの切断さらに引き抜きを一体化した設備を実現でき、作業性が向上する。
【００１９】
本発明の請求項８に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離する電動機ステータからの巻線コイル分離装置であって、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断手段と、前記切断手段により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く分離手段とを有し、さらに、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台と、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記載置台に載置された前記電動機ステータに対して、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けるよう構成された把持手段とが設けられており、前記把持手段により、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられるので、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断を実現できる。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段による正確な位置の切断を実現できる。また、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段を設けてステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めを実現できる。
【００２２】
本発明の請求項９に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８において、前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させるので、前記回転刃とステータコアとの相対速度が大きくなって良好な切断状態を実現できる。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８において、前記切断手段は、前記回転刃をこの回転刃の回転方向とは逆方向の螺旋状に外側に移動させるよう構成したので、良好な切断状態を実現できる。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８から請求項１０のいずれかにおいて、前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記電動機ステータを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成したので、巻線コイルの切断と引き抜きを一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項８から請求項１１のいずれかにおいて、前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定手段を設け、この厚み測定手段の測定結果に基づいて前記切断手段の前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定するよう構成したので、ステータコアの厚さのぎりぎりの位置で切断して、巻線コイルがばらばらにならずに抜き出すことができる。
【００２６】
本発明の請求項１３に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項１２において、前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するように構成したので、厚み測定と巻線コイルの切断を一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２７】
本発明の請求項１４に記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置は、請求項１２において、前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するよう構成し、前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断された後の前記ステータコアを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成したので、厚み測定と巻線コイルの切断さらに引き抜きを一体化した設備によって作業性が向上する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電動機ステータからの巻線コイル分離方法を具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１〜図７は本発明の（実施の形態１）を示す。
巻線コイル分離装置は、切断加工機１１と分離機１２で構成されている。
【００３１】
切断加工機１１には、電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを計測する厚み測定手段１３と、電動機ステータ１００を把持して回転させるチャック回転装置１４と、先端に回転刃１５が取り付けられておりチャック回転装置１４に対して上下、前後、左右方向に移動可能な切断ユニット１６が設けられている。
【００３２】
分離機１２には、載置台１７と載置台１７に載置されたワークに係合する一対の係合刃１８ａ，１８ｂと、この係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する昇降装置１９が設けられている。
【００３３】
電動機ステータ１００からの巻線コイルの分離は、次のような手順で実施される。
先ず、厚み測定手段１３の位置にワークとしての電動機ステータ１００を配置してステータコア１の厚みを測定する。厚み測定手段１３は図２（ａ）に示すよう第１，第２のレバー２０ａ，２０ｂを互いに近づく方向に駆動して、第１，第２のレバー２０ａ，２０ｂがステータコア１に当接した時のそれぞれの位置Ｐ１，Ｐ２から、差分（Ｐ１−Ｐ２）をステータコア１の厚みＦとして読み取る。
【００３４】
厚みを測定の終わったワークは、チャック回転装置１４に手動でセットされる。具体的には、図２（ｂ）に示すようにステータコア１の貫通孔２１（図２（ｂ）参照）の内側にチャック回転装置１４の爪２２が位置するように支持台２３に電動機ステータ１００をセットする。前記爪２２の数は、１２０°間隔で配置された少なくとも３本の爪が設けられている。チャック回転装置１４に電動機ステータ１００がセットされると、爪２２を互いに離間するように外側に移動させて、ステータコア１の前記貫通孔２１を内側から把持する。
【００３５】
そして、切断ユニット１６の回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側に下降させる。このときの切断ユニット１６の下降制御は、コントローラ２４が厚み測定手段１３の前記厚みＦに基づいて、回転刃１５による切断位置がステータコア１の一方の端面４の僅か上になる位置で停止させる。
【００３６】
この図２（ｃ）に示す状態で、回転刃１５を右方向（矢印Ｂ方向）に回転させ、チャック回転装置１４を左方向（矢印Ｃ方向）に回転させる。図２（ｄ）と図３（ａ），図３（ｂ）に示すように回転刃１５を巻線コイル３の巻線渡り部分５の内側から外側に向かって（矢印Ｄ方向）移動させて図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように巻線コイル３を切断する。
【００３７】
詳しくは、図３（ｂ），図４（ａ）において回転刃１５は、巻線コイル３をスロット２の奥側に押し付けながら切断するため、従来のように回転刃を巻線コイル３の外側から内側に移動させて切断する場合のように巻線コイル３の逃げがなく、しかも切断位置がステータコア１の前記一方の端面４に近い場所で切断するため巻線コイル３の逃げがなく、回転刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる。また、回転刃１５とステータコア１との回転方向が逆方向であるため、相対速度が大きくなって良好な切断結果が得られる。図４（ｃ）に切断結果を示す。
【００３８】
図４（ａ）で巻線コイル３から切断分離されたドーナツ状の巻線渡り部分５は、回転刃１５を初期位置に待避させることによって容易に取り外すことができる。巻線コイル３の一方の巻線渡り部分５が切断分離されたステータコア１は、チャック回転装置１４の爪２２を内周側に移動させることによってチャック回転装置１４から取り外すことができ、分離機１２へ移すことができる。
【００３９】
分離機１２の載置台１７には、ステータコア１の他方の端面２５から突出した巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５の最大径Ｅよりも大きく、ステータコア１の前記他方の端面よりも小さい径の孔２６が図５のように形成されている。
【００４０】
片側の巻線渡り部分５が切断除去されたステータコア１は、図６（ａ）に示すように残された巻線渡り部分５が孔２６に挿入されるように載置台１７にセットされ、作業者が引き抜き開始を指示すると、これを検出した昇降装置１９は、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように一対の係合刃１８ａ，１８ｂの間隔を狭くする方向（矢印Ｆ方向）に駆動してステータコア１の前記他方の端面２６から突出している巻線コイルの残された巻線渡り部分５の外側に係合させた後、昇降装置１９は図６（ｂ）から図６（ｃ）に示すようにこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する。
【００４１】
これによって、ステータコア１に残された巻線コイル３は、載置台１７の上のステータコア１から下方へ引き抜かれて回収シュート２７に落下する。以上の工程によって、ワークとしての電動機ステータ１００は、磁性鋼板製のステータコア１と銅製の巻線コイル３とに分離が完了する。
【００４２】
なお、ステータコア１の厚みを予め計測し、その厚みのぎりぎりの位置に回転刃１５を当てることにより、回転刃１５の少ない移動距離で切断できるだけでなく、図４（ｃ）に示したように巻線コイル３がまとまった状態での切断が可能となり、切断された巻線コイル３がばらばらになることなく、巻線コイル３が抜けやすいという効果がある。
【００４３】
また、切断加工機１１におけるステータコア１の保持を、ステータコア１の貫通孔２１を内側からチャック回転装置１４の爪２２によって把持してステータコア１を固定しているため、ステータコア１の外周形状が真円でない場合であっても、芯出しをした状態で電動機ステータ１００を保持できる。
【００４４】
上記の実施の形態では、チャック回転装置１４によって電動機ステータ１００を回転させて、さらに回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側から外側に向けて直線移動させて巻線コイル３を切断分離したが、ステータコア１を回転させない様態で、図７に示すように回転刃１５を螺旋状に外側に移動させて切断することもできる。波線の矢印Ｇは回転刃１５の移動軌跡を示している。
【００４５】
また、切断刃として回転刃１５を採用し、電動機ステータ１００を回転させたり、電動機ステータ１００を停止させて巻線コイル３を切断したが、切断刃を回転させずに電動機ステータ１００だけを回転させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００４６】
上記の各実施の形態では、回転しない切断刃または回転した切断刃が、ステータコア１に対して貫通孔２１の内側から外側に向かって移動したが、回転しない切断刃または回転した切断刃を移動させずに、回転しない電動機ステータ１００または回転した電動機ステータ１００を切断刃に近づける方向に移動させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００４７】
上記の各実施の形態では、載置台１７に載せられたステータコア１に対して残された巻線コイル３を下方へ引き抜いたが、載置台１７を上方へ移動させながら巻線コイル３を下方へ引き抜いたり、巻線コイル３の位置を停止させた状態で載置台１７だけを上方へ移動させて巻線コイル３をステータコア１から引き抜くこともできる。
【００４８】
（実施の形態２）
図８（ａ）〜図１１は本発明の（実施の形態２）を示す。
（実施の形態１）では、チャック回転装置１４にワークとしての電動機ステータ１００をセットする前に別の場所に設置された厚み測定手段１３でステータコア１の厚みを測定し、測定の終わった電動機ステータ１００をチャック回転装置１４の位置に移し、切断工程が終わるとチャック回転装置１４から取り外したステータコア１を分離機１２に移して、ステータコア１と残された巻線コイル３とを分離したが、この（実施の形態２）では、チャック回転装置１４にセットした電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを厚み測定手段１３が測定し、同じ位置で電動機ステータ１００の巻線コイル３の一方の巻線渡り部分５を切断分離し、さらに、同じ位置において、ステータコア１と残された巻線コイル３とを分離して、ワークである電動機ステータ１００を移動させなくても分離作業を遂行できる点が異なっている。
【００４９】
巻線コイル分離装置は、図８（ａ）に示すように切断加工機１１は、ワークである電動機ステータ１００を把持して回転させるチャック回転装置１４と、先端に回転刃１５が取り付けられておりチャック回転装置１４に対して上下、前後、左右方向に移動可能な切断ユニット１６と、チャック回転装置１４に把持された電動機ステータ１００のステータコア１の厚みを計測する厚み測定手段１３とで構成されている。さらに、載置台１７と一対の係合刃１８ａ，１８ｂおよびこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する昇降装置１９は、チャック回転装置１４の爪２２が把持するステータコア１を支持できるようにチャック回転装置１４の外側に配置されている。係合刃１８ａ，１８ｂと昇降装置１９の載置台１７との相互関係は（実施の形態１）と同じである。
【００５０】
電動機ステータ１００からの巻線コイルの分離は、次のような手順で実施される。
先ず、図８（ｂ）に示すように電動機ステータ１００を載置台１７に載せる。つまり、ステータコア１の他方の端面から突出した巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５が載置台１７の孔２６に挿入されるように載せる。作業者が分離開始を指示すると、これを検出したコントローラ（図示せず）は、チャック回転装置１４の爪２２を下降させる。爪２２がガイドブロック２８の面に沿って下降すると、爪２２の相互間の間隔が広がってステータコア１の前記貫通孔２１を内側から把持する。このとき、爪２２がステータコア１に当接してさらに爪２２が降下しながら爪２２の相互間の間隔が広がって電動機ステータ１００の貫通孔２１を内側から把持するので、載置台１７に電動機ステータ１００を載せたときに、ステータコア１と載置台１７との間に隙間があってもステータコア１が載置台１７に押し付けられて前記隙間が無い状態を作り出すことができる。
【００５１】
電動機ステータ１００のチャック回転装置１４へのセットが完了すると、図８（ｃ）と図８（ｄ）に示すように厚み測定手段１３のレバー２０ｂがステータコア１に向かって下降し、レバー２０ｂがステータコア１に当接した時の位置Ｐ１を読み取る。厚み測定手段１３は載置台１７の高さを基準にレバー２０ｂの位置を測定しており、前記コントローラは、Ｐ１をステータコア１の厚みＦとして読み取る。
【００５２】
次に、前記コントローラは、図９（ａ）に示すように厚み測定手段１３のレバー２０ｂを上昇させるとともに、切断ユニット１６の回転刃１５をステータコア１の貫通孔２１の内側に下降させる。このときの切断ユニット１６の下降制御は、前記コントローラが厚み測定手段１３の前記厚みＦに基づいて、図９（ｂ）に示すように回転刃１５による切断位置がステータコア１の一方の端面４の僅か上になる位置で停止させる。また、チャック回転装置１４によるステータコア１の回転駆動が開始され、載置台１７は作業台２９との間で滑りながらステータコア１と一体に回転する。回転刃１５の回転方向Ｂと電動機ステータ１００の回転方向Ｃとは逆方向に設定されている。
【００５３】
切断ユニット１６は、図９（ｂ）と図９（ｃ）に示すように回転刃１５を巻線コイル３の巻線渡り部分５の内側から外側に向かって移動させて図９（ｄ）に示すように巻線コイル３を切断する。
【００５４】
詳しくは、図９（ｃ）において回転刃１５は、巻線コイル３をスロット２の奥側に押し付けながら切断するため、従来のように回転刃を巻線コイル３の外側から内側に移動させて切断する場合のように巻線コイル３の逃げがなく、しかも切断位置がステータコア１の前記一方の端面４に近い場所で切断するため巻線コイル３の逃げがなく、回転刃を従来のように大きく動かさなくても確実に巻線コイルを切断できる。また、回転刃１５と電動機ステータ１００との回転方向が逆方向であるため、相対速度が大きくなって良好な切断結果が得られる。
【００５５】
ステータコア１の前記一方の端面４から突出した巻線渡り部分５の切断が完了すると、前記コントローラは図１０（ａ）に示すようにチャック回転装置１４によるステータコア１の回転を停止させると共に、回転刃１５を上昇させる。回転刃１５が図１０（ｂ）に示すように上昇した状態では、前記図９（ｄ）で巻線コイル３から切断分離された環状の巻線渡り部分５を容易に取り外すことができる。
【００５６】
さらに、係合刃１８ａ，１８ｂの間隔を狭くするように駆動してステータコア１の前記他方の端面２５から突出している巻線コイルの残された巻線渡り部分５の外側に係合させた後に、チャック回転装置１４の爪２２をガイドブロック２８の面に沿って上昇させて爪２２の最大外径Ｗ１を図１０（ｄ）に示すように巻線コイル３の内径Ｗ２よりも狭くしてから、昇降装置１９が図１１（ａ）と図１１（ｂ）に示すようにこの係合刃１８ａ，１８ｂを下降方向に駆動する。
【００５７】
これによって、ステータコア１に残された巻線コイル３は、載置台１７の上のステータコア１から下方へ引き抜かれる。下方へ引き抜かれた巻線コイル３は、図１１（ｂ）に示す状態において載置台１７からステータコア１を撤去し、昇降装置１９に指示して係合刃１８ａ，１８ｂを初期位置に復帰させた後に、図１１（ｃ）と図１１（ｄ）に示すように載置台１７の孔２６から巻線コイル３が取り出されて分離が完了する。
【００５８】
このように、図８（ｂ）に示す状態で載置台１７に載せたワークは、図１１（ｂ）に示す状態まで移動させなくても済むため、自動化に適している。
なお、図９（ｃ）〜図１０（ａ）に示す工程では回転刃１５を貫通孔２１の外側に直線移動させただけであったが、（実施の形態１）の図７と同様に回転刃１５を螺旋状に外側に移動させて切断することもできる。
【００５９】
上記の（実施の形態２）では、ステータコア１の厚み測定の工程と切断工程ならびに引き抜き工程の３つ工程を、載置台１７の上で実施する場合を例に挙げて説明したが、ステータコア１の厚み測定の工程と切断工程を同一場所で実施し、切断工程の完了したステータコア１を引き抜き工程の位置に移し換えるように構成しても（実施の形態１）に比べて作業性が良好である。
【００６０】
上記の（実施の形態２）では、切断刃として回転刃１５を採用し、この回転刃１５だけでなくステータコア１も回転させながら巻線コイル３を切断したが、回転しない切断刃を採用して電動機ステータ１００だけを回転させて巻線コイル３を切断することもできる。
【００６１】
上記の（実施の形態２）では、載置台１７に載せられたステータコア１に対して残された巻線コイル３を下方へ引き抜いたが、載置台１７を上方へ移動させながら巻線コイル３を下方へ引き抜いたり、巻線コイル３を停止させた状態で載置台１７だけを上方へ移動させて巻線コイル３をステータコア１から引き抜くこともできる。
【００６２】
なお、（実施の形態１）（実施の形態２）では切断刃を電動機ステータの巻線コイルに向かって移動させて切断したが、切断刃と電動機ステータとを相対移動させて切断することができ、ステータコア側を移動させて巻線コイルを回転する切断刃物に押圧して切断することもできる。さらに、切断刃物は１個を想定しているが、複数の切断刃物を設置してもよく、その場合は作業に要する時間を短縮できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離するに際し、回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断工程と、前記切断工程により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く引き抜き工程とを有し、前記切断工程ではあらかじめ、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台に、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記電動機ステータを載置し、さらに把持手段により、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けて、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とするので、ステータコアの内側方向から外側に向かって切断刃物を移動させることで、巻線コイルがステータコアのスロットの奥に押し付けられて、少ない移動距離で切断残りが生じない良好な切断が可能であり、切断された巻線コイルがばらばらになることなく、ステータコアから巻線コイルが抜けやすいという効果がある。また、ステータコアの一部が載置台から浮き上がっていても、把持手段がステータコアの貫通孔を内側から把持してステータコアを載置台に押し付けることで前記浮き上がりが解消され、切断手段によって正確な位置を切断できるという効果がある。さらに、ステータコアの貫通孔を内側から把持する把持手段によりステータコアを固定するので、外形が真円でないステータコアであっても芯出しをした状態に位置決めできるという効果がある。
【００６４】
また、ステータコアと巻線コイルを把持し、相対的に一方を移動させることにより電動機ステータのステータコアから巻線コイルを分離できる。
また、切断工程を実施した位置からステータコアを移動させることなく引き抜き工程を実施することによって、作業を自動化させるため具体的な部分および動作によって巻線コイルを切断し、ステータコアから分離できることで自動化設備の製作が可能になる。
【００６５】
また、切断工程では、ステータコアを貫通孔の内側から把持することによって、内径寸法違いのステータコアを連続して作業を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の（実施の形態１）の巻線コイル分離装置の外観図
【図２】 同実施の形態のステータコア厚み計測工程と切断加工前半工程図
【図３】 同実施の形態の切断加工前半工程の平面図
【図４】 同実施の形態の切断加工後半工程図と平面図および切断完了後のステータコア平面図
【図５】 同実施の形態の分離機の載置台付近の斜視図
【図６】 同実施の形態の引き抜き工程図
【図７】 同実施の形態の切断加工工程における回転刃の別の例の移動状態を示す平面図
【図８】 本発明の（実施の形態２）の切断加工機のステータコア厚み計測工程図
【図９】 同実施の形態の切断加工機の切断加工工程図
【図１０】 同実施の形態の切断工程図と引き抜き前半工程図
【図１１】 同実施の形態の引き抜き後半工程図
【図１２】 一般的なモータを分解して取り出した巻線コイル付きステータコアの外観斜視図とステータコア単体の平面図および巻線コイル付きステータコアの断面図
【図１３】 従来の巻線コイル分離方法の工程図
【図１４】 別の従来例の巻線コイル分離方法の説明図
【符号の説明】
１００ 電動機ステータ（ワーク）
１ ステータコア
２ スロット
３ 巻線コイル
４ ステータコア１の一方の端面
５ 巻線渡り部分
１０ スロット挿入口
１１ 切断加工機
１２ 分離機
１３ 厚み測定手段
１４ チャック回転装置
１５ 回転刃（切断刃）
Ｂ 回転刃１５の回転方向
Ｃ チャック回転装置１４の回転方向
Ｄ 回転刃１５の移動方向
Ｅ 巻線コイル３の環状の前記巻線渡り部分５の最大径
Ｆ ステータコア１の厚み
Ｇ 回転刃１５の螺旋状の移動軌跡
１６ 切断ユニット（切断手段）
１７ 載置台
１８ａ，１８ｂ 係合刃
１９ 昇降装置
２０ａ，２０ｂ 第１，第２のレバー
２１ ステータコア１の貫通孔
２２ チャック回転装置１４の爪（把持手段）
２３ 支持台
２４ コントローラ
２５ ステータコア１の他方の端面
２６ 載置台１７の孔
２８ ガイドブロック
Claims (14)
- ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離するに際し、
回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断工程と、
前記切断工程により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く引き抜き工程と
を有し、前記切断工程ではあらかじめ、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台に、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記電動機ステータを載置し、さらに把持手段により、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けて、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とする電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記切断工程では、前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させて切断する
請求項１記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記切断工程では、前記回転刃を螺旋状に外側に移動させて切断する
請求項１記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記切断工程を実施した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記引き抜き工程を実施する
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記切断工程よりも前に前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定工程を有し、前記切断工程では、前記厚み測定工程の測定結果に基づいて前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定する
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程を実施する
請求項５記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - 前記厚み測定工程で厚みを測定した位置から前記ステータコアを移動させることなく前記切断工程と前記引き抜き工程を実施する
請求項５記載の電動機ステータからの巻線コイル分離方法。 - ローター挿入用の貫通孔とこの貫通孔に内周端のスロット挿入口が連通して前記貫通孔の周りに放射状に形成された複数のスロットとを有するステータコアと、このステータコアの前記複数のスロットの間を通過して前記ステータコアの両端面側に突出した巻線渡り部分を有する巻線コイルとからなる電動機ステータを、前記ステータコアと前記巻線コイルとに分離する電動機ステータからの巻線コイル分離装置であって、
回転する回転刃が前記ステータコアの内周側から外周側に相対的に移動するように前記回転刃と前記ステータコアが相対移動して前記回転刃によって前記ステータコアの一方の端面の付近で前記ステータコアの一方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分を切断する切断手段と、
前記切断手段により一端が切断された前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に相対的に引き抜く分離手段とを有し、
さらに、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの環状の巻線渡り部分の最大径よりも大きく、前記ステータコアの他方の端面よりも小さい孔を有する載置台と、前記ステータコアの他方の端面側に突出した前記巻線コイルの巻線渡り部分が前記孔に入るように前記載置台に載置された前記電動機ステータに対して、前記貫通孔を内側から把持すると同時に前記貫通孔の軸芯方向の前記載置台に前記ステータコアを押し付けるよう構成された把持手段とが設けられており、
前記把持手段により、前記ステータコアと前記載置台との間に隙間が無い状態で前記ステータコアを固定することで、前記ステータコアの前記載置台からの浮き上がりを防止することを特徴とする電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記ステータコアを前記回転刃とは逆方向に回転させる
請求項８記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記切断手段は、前記回転刃をこの回転刃の回転方向とは逆方向の螺旋状に外側に移動させる
請求項８記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記電動機ステータを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成した
請求項８から請求項１０のいずれかに記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記ステータコアの厚みを測定する厚み測定手段を設け、この厚み測定手段の測定結果に基づいて前記切断手段の前記ステータコアの厚み方向における前記回転刃の位置を決定するよう構成した
請求項８から請求項１１のいずれかに記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するように構成した
請求項１２記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。 - 前記厚み測定手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断するために位置固定された前記ステータコアを測定するよう構成し、
前記分離手段は、前記切断手段により前記巻線コイルの一端を切断された後の前記ステータコアを移動させることなく前記巻線コイルを前記ステータコアの他方の端面の側に引き抜くよう構成した
請求項１２記載の電動機ステータからの巻線コイル分離装置。
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