JP5149843B2 - 線状体送り出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、線状体送り出し方法に関するもので、特に、柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から一条の線状体を送り出す方法に関する。

例えば、特許文献１には、絶縁スリーブ組み付け装置、具体的には、車両駆動用モータのステータコイルのコイル端部に絶縁スリーブを組み付ける作業を自動化する装置の開示がある。一般に、絶縁スリーブは、巻き取り装置により巻き取られた状態、すなわち、輪環束状に束ねられた状態（以下、この状態の絶縁スリーブを長尺絶縁スリーブという）で保管されている。したがって、前記絶縁スリーブ組み付け装置を計画する場合、線状の絶縁スリーブを長尺絶縁スリーブから送り出して絶縁スリーブ組み付け装置へ供給する必要がある。このように、長尺絶縁スリーブ（長尺線状体）から絶縁スリーブ（線状体）を円滑に送り出すことを目的とした装置には、例えば、特許文献２に開示されたものが知られている。

従来技術の送り出し装置では、例えば規則的に巻回された状態、すなわち、形状が拘束された電気ケーブルのように比較的絡み難い線状体に適用する場合は問題ないが、長尺絶縁スリーブのように線状体が柔軟性に富んでいて規則的に巻回されていない、すなわち、形状が拘束されていない状態の長尺線状体に適用する場合、線状体（絶縁スリーブ）が内側へ入り込んで相互に絡み合って送り出せなくなるだけでなく、線状体（絶縁スリーブ）に捩れが蓄積する。そこで、手作業により、絶縁スリーブを整列させながらリールに巻き付けることが試みられたが、意図しない張力が絶縁スリーブに作用して絶縁スリーブに捩れが生じてしまう問題、絶縁スリーブが重なり合って潰れてしまう問題、ならびに工程が増えることで製造コストが増加する問題がある。

特開２００７−９７３００号公報 特開２００１−１０７６６号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から一条の線状体を送り出す場合の当該線状体の絡みおよび捩れを抑制した線状体送り出し方法を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明の線状体送り出し方法は、柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から前記線状体を送り出す線状体送り出し方法であって、水平に配置された回転軸を有する枠体の周囲に設けられた複数個の支持体を前記長尺線状体の内周側に当接させて前記長尺線状体に張力を作用させた状態で前記長尺線状体を支持して、前記枠体を回転させて前記長尺線状体を前記回転軸の回りに回転させつつ、特定のタイミングで、前記複数個の支持体のうち特定の支持体を前記回転軸へ向けて駆動して前記長尺線状体に作用する張力を一時的に解放させて、前記線状体を前記長尺線状体から送り出すことを特徴とする。
（発明の態様）

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、（１）、（２）項の各々が、請求項１、２の各々に相当する。

（１）柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から一条の線状体を送り出す方法であって、水平に配置された回転軸を有する枠体の周囲に設けられた複数個の支持体を長尺線状体の内周側に当接させて長尺線状体に張力を作用させ、この状態で枠体を回転させて長尺線状体を回転軸の回りに回転させつつ、特定のタイミングで、複数個の支持体のうち特定の支持体を回転軸へ向けて駆動して長尺線状体に作用する張力を一時的に解放させて、線状体を長尺線状体から送り出すことを特徴とする線状体送り出し方法。
本項に記載の線状体送り出し方法によれば、輪環束状の長尺線状体の内周側に各支持体を当接させることで、張力を作用させた状態で長尺線状体を支持することができる。この状態で、枠体を一方向へ回転させて長尺線状体を回転軸回りに回転させる。これにより、長尺線状体から一条の線状体を送り出すことができる。そして、特定のタイミングで、各支持体のうち特定の支持体を回転軸へ向けて駆動して、長尺線状体に作用する張力を一時的に解放させる。これにより、長尺線状体が揺り動き、内側（回転軸側）へ入り込んだ線状体を外側へ現出させることができる。そして、特定の支持体、すなわち、回転軸へ向けて駆動した支持体を逆方向へ駆動して元の位置に戻すことにより、長尺線状体に張力を作用させることができる。このように、長尺線状体への張力の付与と当該長尺線状体に作用する張力の解放とを特定のタイミングで繰り返し行うことにより、線状体が相互に絡み合うことを防止して線状体を安定して送り出すことができる。なお、本項に記載の線状体送り出し方法は、特に、輪環束状の長尺絶縁スリーブから一条の絶縁スリーブを送り出す場合に有効である。

（２）長尺線状体から送り出された線状体を送り経路上に配置したトラバーサにより支持して、トラバーサを送り経路を横断する方向へ揺動させて送り経路上の線状体に作用する捩れを解放させる（１）の線状体送り出し方法。
本項に記載の線状体送り出し方法によれば、送り経路上の線状体を支持するトラバーサを送り経路を横断する方向へ揺動させることにより、送り経路上の線状体に作用する負荷を解放させて、線状体の捩れを効果的に防止することができる。
本項の態様において、トラバーサは、送り経路上に複数個配置することができる。この場合、送り経路上で隣り合うトラバーサを互い違いの方向へ揺動させることにより、線状体の捩れをより効果的に防止することができる。

柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から一条の線状体を送り出す場合の当該線状体の絡みおよび捩れを抑制した線状体送り出し方法を提供することができる。

本実施形態の説明図であり、特に、各伸縮アームが伸長されて長尺絶縁スリーブに張力を作用させた状態を示す図である。 本実施形態の説明図であり、特に、送り経路上に配置されたトラバーサにより絶縁スリーブの負荷が解放される様子を示す図である。 本実施形態の説明図であり、特に、各伸縮アームが縮長されて長尺絶縁スリーブの張力が解放された状態を示す図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。ここでは、輪環束状の長尺絶縁スリーブ１０（長尺線状体）から一条の絶縁スリーブ１０ａ（線状体）を送り出す装置および方法、具体的には、車両駆動用モータのステータコイルのコイル端部に絶縁スリーブ１０ａを組み付ける絶縁スリーブ組み付け装置へ絶縁スリーブを供給する装置および方法を説明する。

図１−図３に示されるように、絶縁スリーブ送り出し装置１（線状体送り出し装置）は、基部２と、該基部２を水平に貫通して両端部が基台３により回転可能に支持された回転軸４と、基部２から回転軸４の軸線（以下、単に軸線という）に対して放射状に延びる４本のアーム５と、を含む枠体６を有する。回転軸４の両端部には、枠体６を軸線方向（図２における左右方向）両側から挟み込むように配置された一対の円形プレート８が設けられる。枠体６は、回転軸４が基台３に設けられた駆動ユニット９（回転駆動手段）で駆動されることにより、一対のプレート８と一体で軸線回りに回転する。上記駆動ユニット９は、電動モータ、減速機構を含む。なお、枠体６の回転位置および変位はエンコーダにより検出され、コントロールユニットはエンコーダの出力信号に基づき電動モータの制御を行う。

４本のアーム５は、軸線に垂直な一平面上に十字形に配置され、回転軸４の軸線を中心とする一円（以下、規定円という）の直径上に配置される２本の固定アーム５ａと、同じく規定円の直径上に配置される２本の伸縮アーム５ｂと、により構成される。そして、各固定アーム５ａおよび各伸縮アーム５ｂ（以下、各アーム５という）の先端部には、円柱状に形成されて軸線に対して平行に配置される支持体７が設けられる。各伸縮アーム５ｂは、枠体６の基部２により規定円の半径方向へ移動可能に支持される。また、各伸縮アーム５ｂは、アーム駆動機構の駆動により規定円の半径方向へ移動することで伸縮することができる。

本実施形態では、各伸縮アーム５ｂを伸長させて４つの各支持体７を当該長尺絶縁スリーブ１０の内側に当接させることにより、規定の張力を作用させた状態で長尺絶縁スリーブ１０が支持される。この状態で、枠体６を一方向（図１における時計回り方向）へ回転させることにより、長尺絶縁スリーブ１０から一条の絶縁スリーブ１０ａが送り出される。そして、本実施形態における張力解放機構は、枠体６を回転させながら、特定のタイミングで、各伸縮アーム５ｂを縮長させて各伸縮アーム５ｂに設けられた各支持体７（特定の支持体）を軸線（規定円の中心）へ向けて移動させることにより、長尺絶縁スリーブ１０に作用する張力を一時的に解放させる。

なお、本実施形態では、各伸縮アーム５ｂが最長に伸ばされた状態で、４つの支持体７が軸線を中心とする円（規定円）の周上に位置するように構成される。また、上記アーム駆動機構は、例えば、コントロールユニットにより回転が制御される電動モータのスピンドルの回転運動をボールねじユニットにより直線運動に変換する周知技術を利用することで構成することができるし、また、例えばエアシリンダ等のアクチュエータを利用することもできる。

さらに、絶縁スリーブ送り出し装置１は、絶縁スリーブ１０ａの送り経路に配置される複数個のトラバーサ１２を有する。各トラバーサ１２は、両端部が回転可能に支持されて絶縁スリーブ１０ａを担持する軸部１２ａと、該軸部１２ａの軸方向（図２における左右方向）両側に設けられるフランジ１２ｂと、を有する。また、各トラバーサ１２は、揺動機構（捩れ解放機構）により送り経路を横断する方向（図２における左右方向）へ所定の揺動幅で揺動するように構成される。そして、本実施形態における捩れ解放手段は、各トラバーサ１２の揺動により、送り経路上の絶縁スリーブ１０ａに作用する横方向（図２における左右方向）の負荷を解放させることにより、当該絶縁スリーブ１０ａの捩れを防止することができる。なお、揺動機構は、アクチュエータとして流体圧シリンダ等を利用することができる。

次に、上記絶縁スリーブ送り出し装置１を利用して輪環束状の長尺絶縁スリーブ１０（長尺線状体）から絶縁スリーブ１０ａ（線状体）を送り出す方法を説明する。
まず、図３に示される各伸縮アーム５ｂが縮長された状態で、長尺絶縁スリーブ１０を枠体６に取り付ける。なお、長尺絶縁スリーブ１０を枠体６に取り付けるに先立って一方のプレート８を取り外しておく。次に、各伸縮アーム５ｂを伸長させて長尺絶縁スリーブ１０の内周側に各アーム５の各支持体７を当接させる。これにより、長尺絶縁スリーブ１０に規定の張力を作用させることができる。なお、長尺絶縁スリーブ１０から引き出した一条の絶縁スリーブ１０ａを各トラバーサ１２により担持してその端部を絶縁スリーブ組み付け装置にセットする。

この状態で、絶縁スリーブ組み付け装置に連動させて枠体６を一方向（図１における）へ回転させることにより、当該絶縁スリーブ組み付け装置へ必要量の絶縁スリーブ１０ａを送り出すことができる。そして、枠体６を回転させて長尺絶縁スリーブ１０から一条の絶縁スリーブ１０ａを送り出しながら、特定のタイミングで、各伸縮アーム５ｂを縮長させることにより、長尺絶縁スリーブ１０に作用する張力を解放させる。このように、長尺絶縁スリーブ１０に作用する張力を一時的に解放させて当該長尺絶縁スリーブ１０を揺り動かすことにより、長尺絶縁スリーブ１０の内側へ入り込んだ絶縁スリーブ１０ａを長尺絶縁スリーブ１０の外側へ現出させることができる。なお、縮長された各伸縮アーム５ｂを特定のタイミングで伸長させることにより、長尺絶縁スリーブ１０に再び規定の張力を付与する。

これにより、絶縁スリーブ１０ａが相互に絡み合うことを防止して、絶縁スリーブ１０ａを安定して送り出すことができる。そして、本実施形態では、絶縁スリーブ１０ａを送り出しながら、各トラバーサ１２を送り経路を横断する方向へ揺動させることにより、送り経路上の絶縁スリーブ１０ａに作用する負荷が解放されて当該絶縁スリーブ１０ａの捩れを防止することができる。

なお、上記特定のタイミングとは、例えば、各伸縮アーム５ｂが伸長した状態と縮長した状態とを１秒間づつ維持する時間に基づくタイミングであってもよいし、例えば、枠体６の軸線回りの角度位相が０°および１８０°に到達した時点で各伸縮アーム５ｂを縮長させる位置に基づくタイミングであってもよいし、あるいは、時間と位置とを組み合わせたタイミングであってもよい。

この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、輪環束状の長尺絶縁スリーブ１０（長尺線状体）を水平な軸線の回りに回転させながら、各伸縮アーム５ｂを伸縮させて当該長尺絶縁スリーブ１０への張力の付与と解放とが特定のタイミングで繰り返し行われる。
これにより、張力が一時的に解放された時に、長尺絶縁スリーブ１０が揺れ動くことで、当該長尺絶縁スリーブ１０の内側へ入り込んだ絶縁スリーブ１０ａを長尺絶縁スリーブ１０の外側へ現出させることができ、絶縁スリーブ１０ａが相互に絡み合うことを防止して、柔軟性に富んだ絶縁スリーブ１０ａを安定して送り出すことができる。
また、本実施形態では、絶縁スリーブ１０ａを送り出しながら、各トラバーサ１２を送り経路を横断する方向へ揺動させたので、送り経路上の絶縁スリーブ１０ａに作用する負荷を解放させることができる。これにより、当該絶縁スリーブ１０ａの捩れを防止することができ、より安定した送り出しが可能になる。
さらに、従来のように、手作業により、絶縁スリーブ１０ａを整列させながらリールに巻き付ける必要もないので、輪環束状の長尺絶縁スリーブ１０をそのまま枠体６にセットすることができ、絶縁スリーブ１０ａに捩れあるいは潰れが発生することがなく、品質を確保することができる。さらに、工数の増加が抑制されて製造コストの増加を抑えることができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施形態では、４本のアーム５を十字形に配置して枠体６を構成したが、固定アーム５ａの数と伸縮アーム５ｂの数とそれらの配置とは適宜に設定することができる。
本実施形態では、対象を長尺絶縁スリーブ１０としたが、従来、送り出しが困難であった他の柔軟性に富んだ他の長尺線状体にも適用することができる。

１ 絶縁スリーブ送り出し装置（線状体送り出し装置）、４ 回転軸、５ｂ 伸縮アーム（張力解放手段）、６ 枠体、７ 支持体、９ 駆動ユニット（回転駆動手段）、１２ トラバーサ

Claims (2)

1. 柔軟性に富んだ線状体からなる輪環束状の長尺線状体から前記線状体を送り出す方法であって、水平に配置された回転軸を有する枠体の周囲に設けられた複数個の支持体を前記長尺線状体の内周側に当接させて前記長尺線状体に張力を作用させ、この状態で前記枠体を回転させて前記長尺線状体を前記回転軸の回りに回転させつつ、特定のタイミングで、前記複数個の支持体のうち特定の支持体を前記回転軸へ向けて駆動して前記長尺線状体に作用する張力を一時的に解放させて、前記線状体を前記長尺線状体から送り出すことを特徴とする線状体送り出し方法。
2. 前記長尺線状体から送り出された線状体を送り経路上に配置したトラバーサにより支持して、前記トラバーサを前記送り経路を横断する方向へ揺動させて前記送り経路上の前記線状体に作用する捩れを解放させることを特徴とする請求項１に記載の線状体送り出し方法。

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