JP5931228B1 - 巻線を備える電機子及び電機子の巻線端末を端子に接続する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線端末が筒状端子の内側に適切な深さで挿入されたかどうかの確認を可能にする電機子を提供する。【解決手段】本発明の電機子１は、筒状端子の内側に挿入される端末１１Ｔを有する巻線１１と、巻線１１の端末１１Ｔが筒状端子の内側に適切な深さで挿入されたかどうかを確認するのに用いられる、巻線１１に付与された視認可能なマーク１２と、を有する。本発明の電機子１のマーク１２は、巻線１１の端末１１Ｔが筒状端子の内側に位置するときも常に筒状端子の外側に位置する巻線１１の部分に付与されている。【選択図】図１

Description

本発明は、巻線を備える電機子及び電機子の巻線端末を端子に接続する方法に関する。

固定子及び回転子のような電機子の巻線端末は、コネクタ及び端子台のような電力入力部に接続される。一般的に、巻線端末と電力入力部の接続には、ハンダ付け、カシメ、及び通電カシメ等の方法が採用されている。ハンダ付けによる接続方法は、皮むきした巻線端末をコネクタのハンダポットに挿入する工程を含んでいる。また、カシメによる接続方法は、皮むきした巻線端末を圧着端子に挿入する工程を含んでおり、通電カシメによる接続方法は、皮むきしていない巻線端末を圧着端子に挿入する工程を含んでいる。カシメ又は通電カシメによって巻線端末が圧着端子に接合されたら、その圧着端子がコネクタ又は端子台にさらに接続される。

これに関連して、特許文献１には、垂直多関節ロボットを用いて、モータコイルの巻線端末を筒状の圧着端子に挿入する巻線接続方法が提案されている。特に、特許文献１の巻線接続方法では、巻線端末が圧着端子に確実に挿入されるように、巻線端末を圧着端子の開口部に向かって案内するガイド部材が、予め圧着端子に取り付けられている。また、特許文献２には、電線が端子台の挿入口に挿入される間に電線に作用する挿入力を歪ゲージで検出するとともに、検出した挿入力の変化パターンに基づいて電線の結線状態を判定する電線接続用のマニプレータが提案されている。

ところで、電機子の巻線端末が筒状の圧着端子に挿入されるときの挿入深さには、それぞれの圧着端子に固有の最適値が存在することが知られている。巻線端末の挿入深さが不十分である場合には、電機子の稼働時に巻線端末と圧着端子の結線部分が異常発熱したり、結線部分の強度不足が原因で結線部分が破断したりする虞がある。図６は、垂直多関節ロボットを用いて巻線端末を圧着端子に挿入する従来の巻線接続システムを示す概略図である。図６の巻線接続システムは、電機子８の巻線８１を把持可能なハンドを有するロボットＲを操作することによって、筒状の圧着端子９０の内側に巻線端末８１Ｔを挿入している。本例の巻線接続システムは、上述した特許文献１のシステムと同様に、巻線端末８１Ｔを圧着端子９０の開口部９０１に向かって案内する筒状のガイド部材９１を使用している。図６のように、圧着端子９０とガイド部材９１は同心状に連結されており、ガイド部材９１の上面９１１は、径方向の内側に向かって下向きに傾斜している。

そのため、巻線端末８１Ｔがガイド部材９１に上方から挿入されると、ガイド部材９１の上面９１１及び内周面９１２が、巻線端末８１Ｔを圧着端子９０の開口部９０１に向って案内することになる。ところが、図６のように、ガイド部材９１の内周面９１２と圧着端子９０の内周面９０２との間に上向きの環状面９０３が存在する場合には、幾つかの巻線端末８１Ｔが環状面９０３に突き当たって停止する虞がある。この場合に、それぞれの巻線端末８１Ｔが圧着端子９０に適切な深さで挿入されたかどうかを目視又は視覚センサで確認しようとしても、圧着端子９０又はガイド部材９１の内側に挿入済みの巻線端末８１Ｔの位置を正確に特定するのは困難である。

特開２０１０−１１０１６８号公報 特開平０７−００９３６９号公報

巻線端末が筒状端子に適切な深さで挿入されたかどうかの確認を可能にする電機子が求められている。

本発明の第１の態様によれば、筒状の端子の内側に挿入される端末を有する巻線と、巻線の端末が端子の内側に適切な深さで挿入されたかどうかを確認するのに用いられる、巻線に付与された視認可能なマークと、を有し、マークは、巻線の端末が端子の内側に位置するときも常に端子の外側に位置する巻線の部分に付与される、電機子が提供される。
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、マークは、巻線の被覆に塗着された、巻線の被覆とは異なる色の塗料によって形成される、電機子が提供される。
本発明の第３の態様によれば、第１又は第２の態様において、端子は、巻線への電力供給源と電気的に接続される筒状の端子本体と、巻線の端末が挿入される挿入口を有し、端子本体に連結される筒状のガイド部材と、を含み、ガイド部材は、巻線の端末が挿入口に挿入されるときに巻線の端末を端子本体に向かって案内するガイド面を有する、電機子が提供される。
本発明の第４の態様によれば、第１〜第３のいずれか１つの態様の電機子における巻線の端末を端子に接続する接続方法であって、巻線の端末を端子の挿入口の上方に配置し、巻線の端末を端子の挿入口から端子の内側に挿入し、マークの現実の位置と、端子の挿入口の上方に予め設定された目標位置と、を比較することを含む接続方法が提供される。
本発明の第５の態様によれば、第４の態様において、巻線の端末を端子の挿入口から端子の内側に挿入するのにロボットを用いる、接続方法が提供される。
本発明の第６の態様によれば、第５の態様において、マークの現実の位置と、目標位置と、を比較するのに視覚センサを用いる、接続方法が提供される。

本発明の第１及び第４の態様によれば、マークの現実の位置と、端子の外側に予め設定された目標位置と、を比較することによって、巻線の端末が端子に適切な深さで挿入されたかどうかを確認できる。従って、第１及び第４の態様によれば、巻線の端末の挿入深さが不十分であることが原因で、電機子の稼働時に巻線の端末と端子の結線部分が異常発熱したり、巻線の端末と端子の結線部分が破断したりするのを防止できる。
本発明の第２の態様によれば、巻線のマークの視認性が向上するので、巻線の端末が端子に適切な深さで挿入されたかどうかを容易に確認できる。
本発明の第３の態様によれば、巻線の端末がガイド部材の挿入口に挿入されるときに巻線の端末がガイド面によって端子本体に向かって案内されるので、巻線の端末を端子本体の内側に容易に挿入することができる。
本発明の第５の態様によれば、巻線の端末を端子の内側に挿入するのにロボットが用いられるので、巻線のマークの現実の位置と、予め設定された目標位置と、を正確に一致させることができる。従って、第５の態様によれば、巻線の端末の適切な挿入深さを保証することができる。
本発明の第６の態様によれば、巻線のマークの現実の位置と目標位置とを比較するのに視覚センサが用いられるので、巻線の端末が端子に適切な深さで挿入されたかどうかを確認する工程を自動化することができる。

本発明の１つの実施形態の電機子を示す側面図である。 図１中の複数の引出し線の端末の近傍を示す部分拡大図である。 図１中の複数の引出し線の端末が端子本体に適切な深さで挿入されたかどうかを確認する機能を備えた端子接続システムを示す概略図である。 例示的な巻線挿入工程が完了した後の、複数の巻線の端末と端子との間の位置関係を示す概略図である。 図３の巻線接続システムが複数の巻線の端末を端子に接続する処理の手順を示すフローチャートである。 垂直多関節ロボットを用いて巻線端末を圧着端子に挿入する従来の巻線接続システムを示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同様の構成要素には同様の符号が付与されている。なお、以下に記載される内容は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲や用語の意義等を限定するものではない。

図１〜図２を参照して、本発明の１つの実施形態の電機子について説明する。図１は、本実施形態の例示的な電機子１を示す側面図である。図１のように、本例の電機子１は、各種の電動機の固定子であり、筒状の固定子鉄心１０と、固定子鉄心１０に巻回された複数の巻線１１と、を備えている。本例の固定子鉄心１０は、複数の電磁鋼板を積層することによって形成されている。また、本例の固定子鉄心１０の内周面には、軸線方向に沿って延びる複数のスロット（不図示）が形成されている。それらスロットは周方向において等間隔に配置されており、それらスロットの内側には複数の巻線１１の巻回部分が収容されている。

引き続き図１を参照すると、各巻線１１の固定子鉄心１０から引き出された部分は、筒状の端子２に挿入される端末１１Ｔを有している。端末１１Ｔが挿入される端子２については後述する。以下の説明では、固定子鉄心１０から引き出された各巻線１１の部分を特に「引出し線１１Ｌ」と称することがある。図１のように、本例の電機子１は、各引出し線１１Ｌに付与された視認可能なマーク１２を備えている。ここでいう「視認可能」とは、視覚的に他の部分と区別して認識可能であることを意味する。よって、使用者は各引出し線１１Ｌにおけるマーク１２の位置を目視で特定することができる。また、本例のマーク１２が各種カメラの撮影画像に含まれる場合には、カメラの撮影画像を解析することによってマーク１２の位置情報を取得することができる。

各マーク１２は、各引出し線１１Ｌの被覆に塗着された塗料から構成されている。マーク１２の視認性が向上するように、マーク１２の塗料の色は、引出し線１１Ｌの被覆とは異なる色であることが好ましい。マーク１２の視認性がさらに向上するように、マーク１２の塗料の色相、明度、再度等が適宜変更されうる。本例のマーク１２は、棒状のマーキング部材の表面に塗料を塗布するとともに、そのマーキング部材を引出し線１１Ｌの被覆に押し当てることによって形成されうる。これにより複数の引出し線１１Ｌに同時にマーク１２を付与することができる。或いは、本例のマーク１２は、塗料を噴射可能なスプレー装置を引出し線１１Ｌに対して移動させることによって形成されてもよい。

図１のように、各マーク１２は、各引出し線１１Ｌの延在方向に沿った所定の寸法を有している。また、複数の引出し線１１Ｌのマーク１２は、それら引出し線１１Ｌの端末１１Ｔから共通の長さＤだけ離間した箇所に付与されている。上記の形態を有するマーク１２は、各引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが筒状の端子２に適切な深さで挿入されたかどうかを視覚的に確認するのに用いられる。この点について図２を参照して説明する。図２は、図１中の複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔの近傍を示す部分拡大図である。図２の例では、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが筒状の端子２の内側に挿入されている。なお、図２の例では、マーク１２を挟んで端末１１Ｔの反対側に位置する複数の引出し線１１Ｌの所定の箇所が、専用の把持器（不図示）によって一緒に把持されている。そして、マーク１２と端末１１Ｔとの間の引出し線１１Ｌの区間は、障害物と接触しない限りは、鉛直方向に対して平行に保持される（図２中の左から２〜５番目の引出し線１１Ｌを参照）。

ここで、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが挿入される端子２について説明する。図２には、本例の端子２の縦断面が示されている。図２のように、本例の端子２は、筒状の全体形状を有しており、その高さ方向が鉛直方向と平行になるように載置台の水平面に置かれている。また、本例の端子２は、巻線１１への電力供給源と電気的に接続される筒状の端子本体２０と、端子本体２０に着脱可能に連結される筒状のガイド部材２１と、を含んでいる。図２のように、本例の端子本体２０とガイド部材２１は同心状に連結されている。本例の端子本体２０は、一般的な圧着端子であり、載置台に置かれる下面２０１と、ガイド部材２１の下面２１１に接続される上面２０２と、を有している。本例の端子本体２０は、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０の内側に挿入された後に、専用のカシメ工具によって径方向の内向きに圧迫されて塑性変形される。これにより端末１１Ｔを含む引出し線１１Ｌの先端部分が端子本体２０の内周面２０３から内向きに圧迫されるので、端末１１Ｔが端子本体２０の内周面２０３に圧着されることになる。

また、本例のガイド部材２１は、端子本体２０の上面２０２に接続される下面２１１と、筒状体の中心線Ｃに向かって下向きに傾斜した上面２１２と、を有している。なお、本例のガイド部材２１は筒状体の中心線Ｃを通る平面の両側に配置される２つの部品に分解可能である。そのため、本例のガイド部材２１は、引出し線１１Ｌ端末１１Ｔが端子本体２０に圧着された後に端子本体２０から取り外されることができる。或いは、本例のガイド部材２１は、複数の引出し線１１Ｌに干渉せずに端子本体２０から取り外されることを可能にする切欠き部を含んだＣ字形状の横断面を有していてもよい。ガイド部材２１の上面２１２の開口部は、引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが挿入される挿入口の役割を果たしている。そして、ガイド部材２１の上面２１２及び内周面２１３は、上記の挿入口に挿入された引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子本体２０の上面２０２の開口部に向かって案内する連続的なガイド面を形成している。図２のように、ガイド部材２１の内径が端子本体２０の内径よりも小さい場合には、ガイド部材２１の内周面２１３と端子本体２０の内周面２０３との間の遷移部分に上向きの環状面２０２ａが形成されることになる。

ところで、電機子の巻線端末が筒状の圧着端子の内側に挿入されるときの挿入深さには、それぞれの圧着端子に固有の最適値が存在することが知られている。巻線端末の実際の挿入深さが最適値と大きく異なる場合には、巻線端末と圧着端子の結線部分が異常発熱したり、巻線端末と圧着端子の結線部分が強度不足で破断したりする虞がある。そのため、本実施形態の電機子１では、各引出し線１１Ｌに付与された上記のマーク１２が、端子本体２０への挿入深さＩの最適値Ｉ０が達成されたかどうかを確認するのに用いられる。ここで、端子本体２０への挿入深さＩとは、端子本体２０の上面２０２から端末１１Ｔまでの鉛直方向の距離のことである（図２中の左から２番目の引出し線１１Ｌを参照）。本例の電機子１では、図２中の左から４番目の引出し線１１Ｌの挿入深さＩが、予め定めた最適値Ｉ０と等しくなっている。図１及び図２を参照すると、本例の電機子１では、マーク１２と端末１１Ｔとの間の引出し線１１Ｌの区間の長さＤが、端子本体２０の高さｈ０とガイド部材２１の高さｈ１の和よりも大きくなっている（すなわち、Ｄ＞ｈ０＋ｈ１である）。そのため、各引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子２の内側に位置している間も、各引出し線１１Ｌのマーク１２は常に端子２の外側に露出されることになる。これにより、使用者は各引出し線１１Ｌのマーク１２の位置を視覚的に特定することができる。

より具体定に、本例の電機子１では、引出し線１１Ｌの上記区間の長さＤが、挿入深さＩの最適値Ｉ０とガイド部材２１の高さｈ１の和（Ｉ０＋ｈ１）に所望の距離値ｘ０をさらに加えた合計値と等しくなっている（すなわち、Ｄ＝Ｉ０＋ｈ１＋ｘ０である）。そのため、ガイド部材２１の上端からマーク１２までの距離ｘが上記の距離値ｘ０と等しいときに、挿入深さＩの最適値Ｉ０が達成されることになる。つまり、使用者は、ガイド部材２１の上端から各マーク１２までの距離ｘと、予め定めた距離値ｘ０と、を比較することによって、各端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されたかどうかを視覚的に確認することができる。この際、使用者は、ガイド部材２１からマーク１２までの距離ｘが予め定めた距離値ｘ０と概ね等しい場合に、端末１１Ｔが適切な深さで挿入されていると判断すればよい。他方、使用者は、ガイド部材２１からマーク１２までの距離ｘが予め定めた距離値ｘ０と大きく異なる場合に、端末１１Ｔが適切な深さで挿入されていないと判断すればよい。なお、引出し線１１Ｌを端子２に挿入する工程は、垂直多関節ロボット等の自動化装置によって行われてもよいし、使用者によって手動で行われてもよい。

以上の説明では、使用者がマーク１２の位置を視覚的に特定することによって、端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されたかどうかを確認している。ところが、本発明によれば、図１中の複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されたかどうかを確認する機能を備えた自動化システムを実現することもできる。図３は、上記の確認機能を備えた例示的な端子接続システムＳを示す概略図である。図３のように、本例の端子接続システムＳは、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２に挿入する巻線挿入装置３と、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子２に適切に挿入されたかどうかを確認する視覚センサ４と、を含んでいる。これら装置について以下に詳細に説明する。

先ず、図３の巻線挿入装置３について説明する。図３のように、本例の巻線挿入装置３は、手首部ＲＷを先端に有するアームＲＡと、手首部ＲＷに装着されたハンドＲＨと、を有する垂直多関節ロボットである。ここで、本例のアームＲＡは、床面に固定された固定基部３１と、固定基部３１に連結された旋回式の可動基部３２と、可動基部３２に連結された回動式の下腕部３３と、下腕部３３に連結された回動式の上腕部３４と、上腕部３４に連結された回動式の手首部ＲＷと、を有している。そして、本例のアームＲＡは、サーボモータ等の駆動装置（不図示）の駆動力によって、手首部ＲＷに装着されたハンドＲＨの位置及び姿勢を自在に変更することができる。また、本例のハンドＲＨは、複数の引出し線１１Ｌを一緒に把持可能な指部３５と、指部３５を駆動するサーボモータ等の駆動装置（不図示）と、を有している。

上記の構造を有する巻線挿入装置３は、ハンドＲＨの指部３５によって複数の引出し線１１Ｌを一緒に把持する工程、ハンドＲＨを水平方向に動かすことによって複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２の上方に位置決めする工程、及びハンドＲＨを鉛直方向の下向きに動かすことによって複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２の内側に挿入する工程等を実行することができる。端末１１Ｔを端子２に挿入する工程を以下では「巻線挿入工程」と称することがある。図４は、例示的な巻線挿入工程が完了した後の、端末１１Ｔと端子２との間の位置関係を示す概略図である。本例の巻線挿入工程において、巻線挿入装置３は、各マーク１２の下端が鉛直方向における所定の目標位置ＴＰに近づくように、ハンドＲＨを鉛直方向に動かしている。この目標位置ＴＰは、端子２のガイド部材２１から上記の距離値ｘ０だけ鉛直方向に離間した位置である。つまり、各マーク１２の下端の位置が目標位置ＴＰと等しくなるときに、端子本体２０への挿入深さＩの最適値Ｉ０が達成されることになる。

続いて、図３の視覚センサ４について説明する。図３のように、本例の視覚センサ４は、載置台に置かれた端子２の上方の空間を撮影するように床面に固定されたカメラ４１と、カメラ４１の撮影画像を解析する画像処理装置４２と、画像処理装置４２の解析結果に応じた所定の判定処理を実行する判定装置４３と、を含んでいる。本例のカメラ４１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子を備えたデジタルカメラである。カメラ４１の撮像面は鉛直方向と概ね平行にされているので、カメラ４１は巻線挿入工程の間に複数の引出し線１１Ｌのマーク１２を含む画像を撮影することができる。カメラ４１の撮影画像は画像処理装置４２に送信される。

続いて、本例の画像処理装置４２は、カメラ４１の撮影画像を解析することによって各引出し線１１Ｌのマーク１２の現実の位置を検出している。より具体的に、本例の画像処理装置４２は、各マーク１２の下端の鉛直方向の位置を検出している。画像処理装置４２が検出した各マーク１２の位置を以下では各マーク１２の検出位置と称することがある。続いて、本例の判定装置４３は、各マーク１２の検出位置の目標位置ＴＰからのずれ量が予め定めた閾値ｔｈ以下であるかどうかを判定している。つまり、本例の判定装置４３は、各マーク１２の検出位置が予め定めた許可領域内に在るかどうかを判定している。図４中の２本の鎖線で挟まれた領域が、このような許可領域に相当する。図４の例では、左から２番目〜５番目のマーク１２が許可領域内に在るものの、左端及び右端のマーク１２は許可領域内には無い。そして、本例の巻線接続システムＳは、或る引出し線１１Ｌのマーク１２の検出位置が許可領域内に在る場合には、その引出し線１１Ｌが端子本体２０に適切な深さで挿入されていると判断する。他方、本例の巻線接続システムＳは、或る引出し線１１Ｌのマーク１２の検出位置が許可領域内に無い場合には、その引出し線１１Ｌが端子本体２０に適切な深さで挿入されていないと判断する。

再び図３を参照すると、本例の巻線接続システムＳは、複数の引出し線１１Ｌを切断する切断装置５と、複数の引出し線１１Ｌにマーク１２を付与するマーキング装置６と、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子本体２０に圧着する圧着装置７と、をさらに含んでいる。本例の切断装置５は、各種のカッタ（不図示）を備えており、ハンドＲＨに把持された複数の引出し線１１Ｌを同時に切断するように構成されている。切断装置５が複数の引出し線１１Ｌを切断すると、それら引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが形成される。また、本例のマーキング装置６は、棒状のマーキング部材（不図示）を備えており、マーキング部材の表面に塗料を塗布するとともにマーキング部材を複数の引出し線１１Ｌに押し当てるように構成されている。マーキング装置６が複数の引出し線１１Ｌにマーキング部材を押し当てると、それら引出し線１１Ｌにマーク１２が同時に付与される。また、本例の圧着装置７は、各種のカシメ工具（不図示）を備えており、カシメ工具で端子本体２０を径方向の内向きに圧迫するように構成されている。圧着装置７が端子本体２０を圧迫すると、端子本体２０が塑性変形することによって端末１１Ｔが端子本体２０の内周面２０３に圧着される。

次に、図３の巻線接続システムＳの動作の概要について説明する。図５は、図３の巻線接続システムが複数の巻線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２に接続する処理の手順を示すフローチャートである。なお、図５の処理が開始される時点では、固定子鉄心１０及び固定子鉄心１０に巻回された巻線１１のみを有する電機子１の半製品が用意されている。つまり、図５の処理が開始される時点では、上記のマーク１２が未だ引出し線１１Ｌに付与されていない。

図５のように、ステップＳ１では、巻線挿入装置３のハンドＲＨが、複数の引出し線１１Ｌを一緒に把持する。ハンドＲＨによって把持される引出し線１１Ｌの部分を以下では被把持部と称することがある。次いで、ステップＳ２では、切断装置５が、ハンドＲＨに把持された複数の引出し線１１Ｌを同時に切断する。ステップＳ２における引出し線１１Ｌの切断箇所は、引出し線１１Ｌの被把持部と先端部との間の所定の箇所である。これにより、複数の引出し線１１Ｌが、被把持部から共通の距離だけ離間した箇所に端末１１Ｔを有するようになる。次いで、ステップＳ３では、マーキング装置６が、ハンドＲＨに把持された複数の引出し線１１Ｌにマーク１２を同時に付与する。より具体的に、マーキング装置６は、水平方向に伸びる棒状のマーキング部材の表面に塗料を塗布するとともに、そのマーキング部材を複数の引出し線１１Ｌに押し当てる。これにより、複数の引出し線１１Ｌが、端末１１Ｔから共通の距離だけ離間した箇所にマーク１２を有するようになる。

次いで、ステップＳ４では、巻線挿入装置３のアームＲＡが、ハンドＲＨを水平方向に動かすことによって、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２の挿入口の上方に位置決めする。次いで、ステップＳ５では、巻線挿入装置３のアームＲＡが、ハンドＲＨを鉛直方向の下向きに動かすことによって、複数の引出し線１１Ｌの端末１１Ｔを端子２の内側に挿入する。より具体的に、巻線挿入装置３のアームＲＡは、マーク１２の下端が所定の目標位置ＴＰに近づくように、ハンドＲＨを鉛直方向の下向きに動かす（図４を参照）。次いで、ステップＳ６では、視覚センサ４のカメラ４１が、複数の引出し線１１Ｌのマーク１２の画像を撮影する。次いで、ステップＳ７では、視覚センサ４の画像処理装置４２が、カメラ４１の撮影画像を解析することによって、各マーク１２の現実の位置を検出する。

次いで、ステップＳ８では、視覚センサ４の判定装置４３が、各マーク１２の検出位置が所定の許可領域内に在るかどうかを判定する（図４を参照）。このようにして、本例の巻線接続システムＳは、各引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されたかどうかを確認している。すなわち、本例の巻線接続システムＳは、全てのマーク１２の検出位置が許可領域内に在る場合には、全ての引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されていると判断する。他方、本例の巻線接続システムＳは、いずれかのマーク１２の検出位置が許可領域内に無い場合には、その引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０に適切な深さで挿入されていないと判断する。この場合には、いずれかの引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０の外側に留まっている可能性が高い。特に、いずれかの引出し線１１Ｌの端末１１Ｔが端子本体２０の環状面２０２ａに突き当たって停止している可能性が高い（図４を参照）。その後、巻線接続システムＳは、必要に応じてステップＳ８の判定結果を使用者に通知してから、一連の処理を終了する（エンド）。

以上のように、本実施形態の電機子１によれば、マーク１２の現実の位置と、端子２の外側に予め設定された目標位置ＴＰと、を比較することによって、巻線１１の端末１１Ｔが端子２に適切な深さで挿入されたかどうかを確認できる。従って、本実施形態の電機子１によれば、端末１１Ｔの挿入深さが不十分であることが原因で、電機子１の稼働時に端末１１Ｔと端子２の結線部分が異常発熱したり、端末１１Ｔと端子２の結線部分が破断したりするのを防止できる。特に、巻線１１の端末１１Ｔを端子２に挿入するのに上記の巻線挿入装置３（垂直多関節ロボット）が使用される場合には、巻線１１のマーク１２の現実の位置と、予め設定された目標位置ＴＰと、を正確に一致させることができるので、端末１１Ｔの適切な挿入深さを保証することができる。また、巻線１１のマーク１２の現実の位置と目標位置ＴＰとを比較するのに上記の視覚センサ４が使用される場合には、巻線１１の端末１１Ｔが適切な深さで端子２に挿入されたかどうかを確認する工程を自動化することができる。

本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々改変されうる。例えば、上記のマーク１２は巻線１１の被覆に塗料を付着させることによって形成されているものの、本発明の電機子における巻線のマークは、巻線の一部分に曲げ加工を施して当該部分を塑性変形させることによって形成されてもよい。このようにして形成されたマークは、巻線の他の部分とは異なる形状を有するので、上記のマーク１２と同様に、視覚的に他の部分とは区別して認識されうる。また、上記の電機子１は電動機の固定子であるものの、本発明の電機子は、巻線及び鉄心を有する回転電気部品の任意の構成部品でありうる。よって、本発明の電機子は電動機の回転子であってもよい。さらに、上記実施形態に記載した電機子１の各部の寸法、形状、及び材質等は一例にすぎず、本発明の効果を達成するために多様な寸法、形状、及び材質等が採用されうる。同様に、上記実施形態に記載された巻線接続システムＳの各装置の機能及び構成は一例にすぎず、本発明の効果を達成するために多様な機能及び構成が採用されうる。

１ 電機子
１０ 固定子鉄心
１１ 巻線
１１Ｌ 引出し線
１１Ｔ 端末
１２ マーク
２ 端子
２０ 端子本体
２０１ 下面
２０２ 上面
２０２ａ 環状面
２０３ 内周面
２１ ガイド部材
２１１ 下面
２１２ 上面
２１３ 内周面
３ 巻線挿入装置
３１ 固定基部
３２ 可動基部
３３ 下腕部
３４ 上腕部
３５ 指部
ＲＡ アーム
ＲＨ ハンド
ＲＷ 手首部
４ 視覚センサ
４１ カメラ
４２ 画像処理装置
４３ 判定装置
５ 切断装置
６ マーキング装置
７ 圧着装置
８ 電機子
８１ 巻線
８１Ｔ 巻線端末
９０ 圧着端子
９０１ 開口部
９０２ 内周面
９０３ 環状面
９１ ガイド部材
９１１ 上面
９１２ 内周面
Ｃ 中心線
Ｄ 長さ
ｈ０ 高さ
ｈ１ 高さ
Ｉ 挿入深さ
Ｉ０ 最適値
ｔｈ 閾値
ＴＰ 目標位置
ｘ 距離
ｘ０ 距離値
Ｓ 巻線接続システム

Claims (6)

1. 筒状の端子の内側に挿入される端末を有する巻線と、
   前記端末が前記端子の内側に適切な深さで挿入されたかどうかを確認するのに用いられる、前記巻線に付与された視認可能なマークと、を有し、
   前記マークは、前記端末が前記端子の内側に位置するときも常に前記端子の外側に位置する前記巻線の部分に付与される、電機子。
2. 前記マークは、前記巻線の被覆に塗着された、前記被覆とは異なる色の塗料によって形成される、請求項１に記載の電機子。
3. 前記端子は、前記巻線への電力供給源と電気的に接続される筒状の端子本体と、前記端末が挿入される挿入口を有し、前記端子本体に連結される筒状のガイド部材と、を含み、
   前記ガイド部材は、前記端末が前記挿入口に挿入されるときに前記端末を前記端子本体に向かって案内するガイド面を有する、請求項１または２に記載の電機子。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の電機子における前記巻線の端末を前記端子に接続する接続方法であって、
   前記端末を前記端子の挿入口の上方に配置し、
   前記端末を前記端子の挿入口から前記端子の内側に挿入し、
   前記マークの現実の位置と、前記端子の挿入口の上方に予め設定された目標位置と、を比較することを含む接続方法。
5. 前記端末を前記端子の挿入口から前記端子の内側に挿入するのにロボットを用いる、請求項４に記載の接続方法。
6. 前記マークの現実の位置と、前記目標位置と、を比較するのに視覚センサを用いる、請求項５に記載の接続方法。

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