JP5991275B2 - 巻線部品の結線方法および結線装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両部品用の巻線の始端部または終端部となるリード線を、巻線部品に設けたターミナルに接続するための結線方法と結線装置に関する。

一般に、車両部品に用いられる電磁コイルやモータコイルといった巻線部品においては、給電のために巻線端部をターミナルにヒュージング等の接合方法を使って接合し、電気回路を形成して電磁力や駆動力を発生する。その回路形成に際して、巻線端部をターミナルに接触させる工程が必要となるが、巻線自体が強固な剛体ではないため、一般的な巻線装置では、テンション付与手段が必須となる。そして、巻線の巻回時に形成された固定点または予め特定部位をチャックして形成した固定点と、巻線を供給するノズルまたは巻線端部を保持するチャック部材との間にテンションを付与することで、巻線自体を剛体として扱っている。これにより、直線的な棒状体として線材の軌跡を制御可能とし、ターミナルに設けた係合部への引掛け、絡げといった動作を含む一連の巻線工程を自動化している。

巻線とターミナルとの接続に関する従来技術としては、特許文献１〜３がある。特許文献１は、ロータのコア周囲を回動するノズルから線材を繰り出すフライヤを設け、線材を案内するサイドフォーマや端子を覆うコミュテータカバーと、それらの駆動機構を設けて、線材の巻回と端子への絡げを行なう装置であり、特許文献２には、ステータコアに巻かれたコイルを、コイルよりも外周側に設けられた端子部材とを接続する接続線を、コイルエンドとなる導体をツールに押し当て、曲げ加工により複数の曲げ部を形成する方法が開示されている。特許文献３は、ワークを保持して回転させる機構を設けることにより、ワイヤをチャックすることなく端子のフックに絡げるようにした端末処理装置である。

特許第３６１８３２５号明細書 特開平７−１２３６５６号公報 特開２００９−２７８３８号公報

一般的な巻線装置は、巻線の固定点と、ターミナルと、ノズルまたはチャック部材の３者を直線的に配置してテンションを付与するために、多くの駆動軸が必要であり、設備費が増大しやすい。さらに巻線の固定点がうまく取れずに、別の保持手段を設けて固定する場合や、モータコイルのように長軸のシャフトを持ち、線材との干渉を考慮する必要がある場合は、新たに固定点を設定することになり、その位置制御用の駆動軸が必要となるために、さらに設備費が高くなるという問題がある。

また、特許文献１の装置は、線材の案内や端子接続のための部材や駆動部が必要であり、特許文献３の装置は、ノズルに加えてワーク自体を駆動するために、装置構成が大掛かりとなりやすい。特許文献２の方法は、複数の曲げ部を形成するために、それぞれ異なるツールを設置する必要があって、曲げ加工の手間が大きく、接続工程の自動化は容易でない。

しかも、取り扱う製品が多種となる場合には、製品形状やサイズに合わせて、よりフレキシブルな固定点の設定や、ノズルまたはチャックの位置制御が要求される。さらに、一般的な巻線装置では、線材が巻回されるボビン（コア）セット→始点絡げ→巻線→終点絡げ→巻線切断→ボビン（コア）取り出しが、一連の巻線工程として自動化され、設備費が高くなる要因となっている。これは、最初のボビンセットと最後の取り出し以外の工程は、巻線品質（整列、伸び、ゆるみ等）の確保とターミナルへの絡げ動作のためにテンションを細かく制御しており、作業者の介在する余地がないためで、装置構成が限定されて初期投資の設備費が高くなりやすい。

そこで、本発明の目的は、巻線が本来持っている剛性に着目し、テンションをかけることなく巻線の形状を保持しながら、ターミナルへの絡げ動作を可能とする方法を提供すること、そして、駆動軸を極力少なくした簡易な構成で、巻線部品の線端をターミナルに接続でき、設備費を低減可能な装置を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の巻線部品の結線方法は、
巻芯に巻回される巻線と、巻線の巻き始めとなる始端部または巻き終わりとなる終端部と、該始端部または終端部が電気的に接続されるターミナルを備える巻線部品において、該巻線部品から引き出された上記始端部または終端部を上記ターミナルに設けた係合部に引掛けて接続する方法であって、
直線状の上記始端部または終端部の先端側を保持し、保持位置より基端側に当接させた整形用治具に沿って屈曲変形させることにより、上記始端部または終端部に上記係合部に引掛け可能な引掛部を形成する整形工程と、
整形した上記始端部または終端部の先端側を保持し、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として、上記ターミナルへ近づく方向に回転させることにより、上記引掛部を上記係合部に掛止する結線工程とを有する。

本発明の請求項２に記載の方法において、上記結線工程は、整形した上記始端部または終端部の先端側を保持し、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として、上記ターミナルへ近づく方向に回転させる第１の回転動作により、上記係合部と引掛け可能な位置まで移動し、次いで、上記ターミナルから離れる方向へ回転させる第２の回転動作または上記ターミナルから離れる方向へ水平移動させる直線動作により、上記係合部に掛止する。

本発明の請求項３に記載の方法では、上記結線工程において、上記第１の回転動作の途中で、上記始端部または終端部の上記引掛部を、上記係合部から離れる方向へ水平移動させる第１の直線動作により、上記係合部と干渉しない位置まで移動し、かつ上記第２の回転動作に先立って、上記始端部または終端部の上記引掛部を、上記係合部に近づく方向へ水平移動させる第２の直線動作により、上記係合部に引掛け可能な位置まで移動させる。

上記課題を解決するために、本発明の請求項４に記載の巻線部品の結線装置は、
巻芯に巻回される巻線と、巻線の巻き始めとなる始端部または巻き終わりとなる終端部と、該始端部または終端部が電気的に接続されるターミナルを備える巻線部品において、該巻線部品から引き出された上記始端部または終端部を上記ターミナルに設けた係合部に引掛けて接続する装置であって、
上記巻線部品を上記始端部または終端部と上記ターミナルが上面に位置するように保持する保持手段と、
直線状の上記始端部または終端部に当接可能な整形用治具を備え、該整形用治具に沿って屈曲変形させることにより、上記始端部または終端部に上記係合部に引掛け可能な引掛部を形成する整形手段と、
整形した上記始端部または終端部の先端側を支持するアーム部と、該アーム部に支持される上記始端部または終端部を、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として回転させることにより上記始端部または終端部を上記係合部に掛止する回転駆動部と、上記アーム部を上記ターミナルと上記引出位置を結ぶ線に対して直交する方向に進退動作させる直線駆動部を備える結線手段と、からなる。

本発明の請求項５に記載の装置は、上記結線手段の上記直線駆動部が、上記回転駆動部による回転動作時に上記アーム部を進退動作させて、上記係合部との干渉を回避する。

本発明の請求項６に記載の装置において、上記結線手段は、上記直線駆動部が基台上にスライド可能に支持されるスライド部材を備え、該スライド部材上に、上記アーム部を一体に設けた上記回転駆動部を取り付けて構成されている。

本発明の請求項７に記載の装置において、上記整形手段は上記結線手段と一体に設けられ、上記スライド部材に上記整形用治具をスライド方向と平行に取り付けるとともに、上記回転駆動部と独立に駆動され、上記整形用治具が上記始端部または終端部に当接した状態で、上記始端部または終端部の先端側を支持する上記アーム部を、上記整形用治具との当接位置を中心に回転させる第２の回転駆動部を備える。

本発明の結線方法は、巻線が本来持っている剛性を利用し、予め始端部または終端部をターミナルへ引掛け可能な形状に整形してから、その形状を保持しつつ絡げ動作を行なう。このため、まず、直線状の始端部または終端部に整形用治具を当接させ、整形用治具に沿って屈曲変形させて引掛部を形成する。次いで、巻線自体の剛性でこの形状を維持したまま、始端部または終端部の基端を中心としてターミナル方向へ、係合部と交差する位置まで回転動作させた後、逆向きに回転動作させて引掛部を係合部に引掛け、電気的に接続する。この際に、係合部が回転動作を妨げる場合には、直線動作により係合部を迂回してから、回転動作を継続することで引掛部と係合部の絡げ動作を行なうことができる。

本発明の結線方法は、整形用治具を用いる整形手段と、アーム部を回転駆動部または直線駆動部で動作させる結線手段を備える結線装置によって実施することができる。したがって、テンション付与手段や複雑な駆動機構を設ける必要がなく、比較的簡易な構成で、巻線の結線を確実に行ない、設備コストを大きく低減することができる。

本発明の結線方法の概略を説明するための図で、第１実施形態における結線装置の要部概略構成図である。 巻線部品の一例であるオルタネータのロータ構成を示す側面図である。 第１実施形態の結線装置の全体構成図である。 第２実施形態の結線装置の全体構成図である。 第１実施形態における整形工程を示す概略図である。 第１実施形態の整形工程における回転動作を説明するための概略図である。 第１実施形態における結線工程の手順を示す概略図である。 第１実施形態の結線工程における回転動作および直線動作を説明するための概略図である。 第２実施形態における結線工程の手順を示す概略図である。 第３実施形態の結線装置の全体構成図である。 第３実施形態における整形工程の手順を示す概略図である。 第３実施形態における結線工程の手順を示す概略図である。 巻線部品の他の例を示す概略斜視図である。

以下、図１〜３を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。図３は、本発明を適用した巻線部品の結線装置１であり、その主要部と、各部を用いた結線方法の概略を図１に示している。対象となる巻線部品の具体例として、ここでは自動車用オルタネータのロータ１０を用いている。図２に示すロータ１０は、一対の同形コア部材を衝合したポールコア（巻芯）１１にロータコイル（巻線）１２を挟み込み、両コア部材の中心を貫通して設けた軸穴にロータシャフト１３を圧入固定して構成される。ロータシャフト１３の外周には、ポールコア１１の一端面（図の右端面）に近接して、給電用の一対のターミナル２１、２２が設けられ、ロータシャフト１３の先端外周にスリップリング１４が装着される。一対のターミナル２１、２２は、ロータシャフト１３外周の対向位置から反対方向に、一直線をなして軸直方向に延び、図１に示すように、それぞれ先端部を水平方向にＵ字状に屈曲させた係合部２３、２４を有している。

ロータコイル１２の両端部のリード線１５、１６は、巻線の始端部または終端部であり、それぞれポールコア１１の外周縁から一端面（図の右端面）側に引き出され、ロータシャフト１３を挟んで反対側に位置する。リード線１５、１６は、それぞれターミナル２１、２２の先端方向に対向位置してロータシャフト１３の軸と平行に延び、ターミナル２１、２２に接続可能な十分な長さを有している。ターミナル２１、２２先端の係合部２３、２４は、リード線１５、１６を絡げて電気的に接続するためのもので、その形状は、Ｕ字状の他、フック状、Ｖ字状、Ｌ字状等、巻線の始端部または終端部を引掛けて保持可能な形状であれば、任意に設定することができる。

図１において、第１実施形態の結線装置１は、整形用治具３１を備える整形部３（整形手段）と、アーム部４２を第１回転駆動部（回転駆動部）４３および第１直線駆動部４４（直線駆動部）により動作させる結線部（結線手段）４と、ロータ１０を位置決め保持するロータ保持部（保持手段）５を有している。整形部３は、整形用治具３１を用いて、ロータ１０のリード線１５、１６に、係合部２３、２４に引掛け可能な形状の引掛部１７を形成し（整形工程）、結線部４は、アーム部４２の先端に設けた把持部材４１で、整形したリード線１５（またはリード線１６）を把持し、回転動作と直線動作を組み合わせて係合部２３（または係合部２４）へ掛止する（結線工程）。

図３は、基台Ｔ上に結線部４とロータ１０およびロータ保持部５を配置した装置全体と、ロータ保持部５のロータ保持構造を示している。図４は、図３を基本構成とする第２実施形態の結線装置１であり、結線部４の詳細は後述する。図５、６に示す整形部３の整形用治具３１は着脱式で、図３、４の装置において、ロータ１０の上方からロータ保持部５に取り付けて使用する。

図３において、ロータ保持部５は、基台Ｔにスライド可能に配設した保持台５１を有し、該保持台５１に設けたシャフト支持部５２のシャフト挿通穴５３に、ロータシャフト１３を挿通保持している。シャフト支持部５２は、保持台５１中央部に取り付けられる円環状部材で、中央にロータシャフト１３径に対応するシャフト挿通穴５３を有している。また、図４に示すように、保持台５１上に、ポールコア１１の爪の間に配置される位置決め用の凸部５４を設けることもできる。ロータ１０は、この位置決め用の凸部５４によって、周方向の位置決めと回転止めが容易になされる。この時、ロータ１０は、ターミナル２１、２２を設けた端面を上面として設置され、その外周縁部から上方にリード線１５、１６が直線状に延びている。

矩形板状の保持台５１は、四隅に設けたねじ部５６を基台Ｔに設けた一対の溝部５５に対してスライドさせ、任意の位置でネジ固定することができる。これにより、サイズの異なるロータ１０に対しても容易に対応でき、リード線１５、１６の一方を結線部４の把持部材４１と対向させて結線作業を行った後、ロータ１０を回転させてリード線１５、１６の他方と対向する位置とし、結線作業を行なうことができる。あるいは、図４に示すように、保持台５１に対して基台Ｔが十分大きい場合には、溝部５５のスライド方向長を十分長くして、保持台５１をリード線１５またはリード線１６と対向する位置へ順にスライドさせることができ、両端部の結線作業を連続的に行うことができる。また、シャフト挿通穴５２は、保持台５１の中央部に貫設することもできるが、シャフト支持部５２を別体とすることで、ロータシャフト１３径に応じたシャフト挿通穴５３径の変更が容易にできる。

結線部４は、先端側に把持部材４１を有するアーム部４２を、第１回転駆動部４３で軸周りに回転動作可能とするとともに、第１直線駆動部４４を用いて、ロータ１０に対して進退動作可能とする。第１直線駆動部４４は、基台Ｔに設けたガイドレール４５にスライド自在に支持されるスライド部材４６を有し、スライド部材４６は保持台５１のスライド方向と直交する方向に動作する。これにより、図１に示すように、スライド部材４６上に固定される第１回転駆動部４３を介して、アーム部４２を、ロータ１０のリード線１５、１６に対して接近または離間する方向に水平移動可能となる。把持部材４１は、一対のチャック爪をチャックシリンダ等で開閉駆動することにより、リード線１５、１６を把持するもので、第１回転駆動部４３と第１直線駆動部４４によるアーム部４２の回転動作および直線動作の組み合わせによって、把持部材４１に把持したリード線１５、１６を係合部２３、２４へ係合させることができる。

図４に示す第２実施形態のように、結線部４に、把持部材４１を第１直線駆動部４４と異なる方向へ水平動作可能とする第２直線駆動部４７を設けることもできる。第２直線駆動部４７は、第１直線駆動部４４のスライド部材４６上にガイドレール４８を固定し、このガイドレール４８にスライド可能に設けたスライド部材４９上に、アーム部材４２と一体の第１回転駆動部４３を固定する。ガイドレール４８は、ガイドレール４５と直交して配置され、アーム部材４２とともにスライド部材４９を、第１直線駆動部４４の進退方向と直交する方向に動作させる。第２直線駆動部４７による動作を組み合わせると、アーム部４２の動作の自由度が増し結線工程が容易になる。また、第２実施形態において、基台Ｔ上に一対の結線部４を設けて、リード線１５、１６とそれぞれ対向させた構成とすることもできる。このようにすると、一対の結線部４を連動させてリード線１５、１６を同時に結線可能であり、第２直線駆動部４７によって、各アーム部材４２がリード線１５、１６と対向するように容易に位置調整することができる。

これら実施形態において、第１回転駆動部４３および第１、第２直線駆動部４４、４７、把持部材４１のチャックシリンダは、図示しない制御手段によって、それぞれ独立に駆動が制御される。なお、本実施形態では、巻線両端に予め切断された所定長のリード線１５、１６を有するロータ１０を対象としているため、把持部材４１を用いてリード線１５、１６をチャックする構成とするが、対象とする巻線部品によっては、巻線を繰り出すノズルを利用して保持することもできる。この場合は、一連の巻線工程において、巻線に引き続いて結線動作を行うことができる。

図１において、整形部３の整形用治具３１は、略矩形の板状で、ロータ１０の側方から上半部外周面を覆うように配置され、一対の脚部３３を保持台５１に設けた取り付け穴に装着することによって保持固定される。整形用治具３１の板面の両側端部には、ブロック状の一対の壁部３２が立設し、リード線１５、１６の外側部を当接支持している。図５は、整形用治具３１を用いた整形工程の詳細を示しており、図６に示すように、リード線１５、１６の先端側を把持して円弧動作させることで、一対の壁部３２の側面および上面に沿って折り曲げる。これにより、リード線１５、１６の先端側半部を９０度外方へ屈曲変形させ、係合部２３、２４へ引掛け可能な屈曲形状に整形された引掛部１７とする。一対の壁部３２の高さは、引掛部１７の屈曲位置を決定し、壁部３２に当接するリード線１５、１６の基端側半部（基端から屈曲位置まで）の長さが、基端から係合部２３、２４の先端までの距離より長く、基端からロータシャフト１３までの距離より短くなるように設定される。

整形用治具３１は、立設した壁部３２の上面中央に、三角形の切欠きからなるガイド溝３４を形成することが望ましい。この時、ガイド溝３４の位置にリード線１５、１６を配置し、ガイド溝３４に沿って外方へ屈曲させることで、リード線１５、１６の屈曲位置および屈曲方向が案内され、整形作業が容易になる。本実施形態では、この整形工程における整形用治具３１の脱着動作、およびリード線１５、１６の円弧動作を、作業者が実施することで確実かつ簡易に引掛部１７を整形できる。

ロータ１０は、リード線１５、１６が接続されるターミナル２１、２２に近接してロータシャフト１３が位置している。このため従来は、リード線１５、１６の絡げ動作においてテンションを細かく制御してロータシャフト１３との干渉を回避する必要があった。これに対し本発明では、予め引掛部１７を整形することで、続く結線工程でのロータシャフト１３との干渉を回避し、テンション調整を不要にして、結線動作を簡素化する。次に図７、８により、結線部４を用いた結線工程において、リード線１５をターミナル２１、２２へ接続するための各ステップを、順を追って説明する。ここでは、図３の第１実施形態の装置を用いて、リード線１５の結線を行う場合について説明するが、リード線１６も同様に行うことができる。

図７の開始状態において、結線部４は、アーム部４２先端の把持部材４１が、引掛け形状の引掛部１７を有するリード線１５の先端部に対向位置している。図中の点線は、アーム部４２の回転中心を通りアーム部４２の軸と平行な線であり、その延長線上に、ロータ１０の上面外周縁部から引き出されたリード線１５の基端が位置する。ステップ１では、結線部４の第１直線駆動部４４で、この状態からアーム部４２を前進させ（アプローチ動作）、把持部材４１でリード線１５の引掛部１７より先端側をチャックする（把持動作）。把持部材４１を用いずノズルで保持している場合には、この動作は省略できる。また、前述したように結線部４をロータ１０の両側に一対設けた構成として、リード線１５、１６の結線動作を連動させて同時に行うこともできる。

ステップ２では、結線部４の第１回転駆動部４３でアーム部４２を回転駆動し、先端部を把持部材４１で保持したリード線１５を、その引出位置である基端（固定点）を中心としてロータシャフト１３方向に回転させる。この時、図８(１)のように、把持された先端部とともにその基端側に位置する引掛部１７が、整形形状を保って円弧動作し、係合部２３へアプローチする（第１の回転動作）。ただし、このまま回転を続けると、水平方向にＵ字状に屈曲する係合部２３に当接して、それ以上下降できなくなる。そこで、本実施形態では、係合部２３への干渉手前で、第１直線駆動部４４を駆動し、アーム部４２を干渉回避可能な位置までわずかに後退させる（第１の直線動作）。そして、ステップ３において、その位置で第１回転駆動部４３によるアーム部４２の第１の回転動作を再開し、係合部２３より下方のロータ１０端面側に位置するまで回転させる（図８（２）参照）。

次いで、ステップ４において、第１直線駆動部４４を駆動し、アーム部４２を再度前進させる。すると図８（３）のように、整形したリード線１５の引掛部１７がＵ字状の係合部２３と交差し、先端半部が係合部２３の下方から上方へ突出した引掛け状態となる（第２の直線動作）。さらに、ステップ５において、第１回転駆動部４をステップ２と逆方向に駆動し、ロータシャフト１３から離れる方向に回転させる（第２の回転動作）。この時、把持部材４１で把持されたリード線１５が外方へ円弧動作しながら、引掛部１７を引っ張り、Ｕ字状の係合部２３に密接させて係合状態とする（掛止動作）。その後、把持部材４１を開放して、第１直線駆動部４４でアーム部４２を後退させ、第１回転駆動部４３で原位置まで回転させることで、アーム部４２を開始位置へ戻し、結線工程を完了する。

このように、本実施形態では、アーム部４２を、第１回転駆動部４３による回転動作と第１直線駆動部４４による直線動作のみで、リード線１５の引掛部１７が係合部２３に掛止するように駆動する。その際、予め引掛部１７が整形されているので、把持部材４１がロータシャフト１３と干渉することがなく、引掛部１７と係合部２３との干渉も回避しながら動作するので、テンション調整が不要で、簡易な構成で容易に結線できる。なお、係合部２３の材質や形状によっては、係合部２３の表面に沿って引掛部１７が案内されることにより、交差位置まで下降可能であり、そのような場合は、干渉回避のための第１、第２の直線動作を省略することもできる。

また、図４の第２実施形態のように第２直線駆動部４７を設けた場合は、図９に示すように、ステップ５において、把持部材４１でリード線１５を把持したまま、アーム部４２と一体の第１回転駆動部４３を、第２直線駆動部４７で外方へスライドさせ、ロータシャフト１３から離れる方向に水平動作させる（直線動作）。この時、把持部材４１がリード線１５を外方へ引っ張り、引掛部１７がＵ字状の係合部２３に係合する（掛止動作）。その後、把持部材４１を開放し、第２直線駆動部４７で第１回転駆動部４３とともにアーム部４２を内方へスライドさせる。さらに、第１直線駆動部４４でアーム部４２を後退させ、第１回転駆動部４３で回転させて原位置へ戻す。このようにしても、構成を大きく変更することなく、少ない駆動軸で確実に結線できる。図９のステップ１〜４は、図８と同様である。

図１０は、本発明の第３実施形態であり、整形部３と結線部４を一体に設けて、整形・結線部６としている。本実施形態では、整形工程および結線工程を、自動化した一連の工程として実施可能であり、第１実施形態の脱着可能な整形部３は使用しない。整形・結線部６の基本構成は、第１実施形態の結線部４と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。具体的には、整形・結線部６は、整形工程で使用する整形用冶具６１と、整形工程で把持部材４１を動作させるための第２回転駆動部６２を備えている。

図中、整形・結線部６は、第１直線駆動部４４を構成するガイドレール４５にスライド部材４６を支持し、その一端側（ロータ１０側）に、整形用冶具６１を設けている。整形用冶具６１は、スライド部材４６に固定される脚部とその上端からロータ１０側へ水平方向に突出する棒状部材６３からなる。棒状部材６３は、先端に近い一部を小径の当て部６４としている。スライド部材４６の他端側には、第１回転駆動部４３が載置され、アーム部４２全体を駆動軸周りに回転可能となっている。本実施形態では、把持部材４１と第１回転駆動部４３の間に、第２回転駆動部６２を設け、整形用冶具６１と組み合わせて整形動作を行なう整形部として機能させる。第２回転駆動部６２は、把持部材４１の背面に先端側（ロータ１０側）が接続されて一体に回転する回転板４７を有し、回転板４７の基端側（第１回転駆動部４３側）を回転中心として、把持部材４１を回転動作させる。

把持部材４１は、整形用冶具６１の棒状部材６３の直上に位置している。棒状部材６３の高さは、リード線１５、１６の引掛部１７の整形位置に対応し、その背面に位置する回転板４７の基端側と同等高さとなっている。回転板４７の一端側に固定される把持部材４１の高さは、リード線１５、１６の先端部高さに対応している。この時、第１直線駆動部４４を駆動して、把持部材４１でリード線１５、１６の先端部を把持する位置まで移動させると、棒状部材６３の当て部６４がリード線１５、１６に当接する。次いで、第２回転駆動部６２を作動させると、回転板４７の基端を中心として回転板４７および把持部材４１が回転し、リード線１５、１６を、当て部６４を中心に回転可能となる。

次に、図１０の整形・結線部６を用いたリード線１５の整形・結線工程を概略図で説明する。図１１は整形工程であり、開始状態は図７の第１実施形態と同様である。結線部４は、アーム部４２先端の把持部材４１が、ロータ１０の上面に突出するリード線１５の先端部に対向し、把持部材４１下方に平行位置する整形用治具６１の棒状部材６３が、リード線１５の中間部に対向している。ステップ１１では、この状態から第１直線駆動部４４によりアーム部４２を前進させ（アプローチ動作）、把持部材４１でリード線１５の先端部をチャックする（把持動作）。この位置で、整形用治具６１は、棒状部材６３に設けた当て部６４が、リード線１５の中間部に当接し新たな固定点となる。ステップ１２において、第２回転駆動部６２で把持部材４１を外方に回転させると、当接位置を中心として先端側のリード線１５が円弧動作し、当て部６４に沿って屈曲変形する（整形動作）。これにより、リード線１５、１６の先端側半部を９０度外方へ屈曲させ、係合部２３へ引掛け可能な引掛部１７を整形する。

図１２は、結線工程であり、ステップ１３〜１５は、図７のステップ２、３に対応する。ステップ１３では、第１回転駆動部４３でアーム部４２を回転駆動し、把持部材４１で保持したリード線１５をステップ１２と逆方向に回転させる。この時、リード線１５は、ロータ１０からの引出位置（基端）が固定点となり、引掛部１７の整形形状を保ったまま、基端を回転中心として、係合部２３の近接位置まで円弧動作する（第１の回転動作）。そしてステップ１４で、第１直線駆動部４４を駆動し、把持部材４１を、引掛部１７と係合部２３との干渉を回避可能な位置まで後退させる（第１の直線動作）。さらにステップ１５で、その位置で第１回転駆動部４３による第１の回転動作を再開し、係合部２３より下方のロータ１０端面側に位置するまで回転させる。

ステップ１６〜１７は、図７のステップ４、５に対応する。ステップ１６では、第１直線駆動部４４を駆動し、アーム部４２を再度前進させて、リード線１５の引掛部１７をＵ字状の係合部２３と交差させる（第２の直線動作）。さらに、ステップ１７において、第１回転駆動部４をステップ１３と逆方向、すなわちロータシャフト１３から離れる方向に回転させる（第２の回転動作）。この時、把持部材４１で把持されたリード線１５が外方へ円弧動作して、引掛部１７を引っ張り、Ｕ字状の係合部２３に係合させる（掛止動作）。その後、第１実施形態と同様の工程で、アーム部４２を開始位置へ戻す。

本実施形態によれば、一体の整形・結線部６により、ステップ１１〜１７の整形・結線工程を連続的に行うことができる。また、整形・結線部６は、第１実施形態の結線部４に、整形用治具６１と第２回転駆動部６２を追加したもので、その構成を大きく変更することがない。よって、比較的簡易な構成で、リード線１５、１６の自動絡げ動作を行うことができる。

上記実施形態では、オルタネータのロータ１０への適用例について説明したが、図１３(ａ)に示す巻線部品７のように、巻芯７１に巻回した巻線７２の始端部および終端部であり、巻線部品７の端面から軸方向に突出するリード線７３を、端面中央部のターミナル７４に接続する構成であれば、第１、第２実施形態と同様の装置および方法が適用できる。また、図１３(ｂ)に示すように、筒状の巻線部品８の下半部を巻芯８１として、中間部外周にターミナル８４を設けた構成であってもよい。具体的には、巻芯８１に巻回した巻線８２の端面近傍から径方向外方に、リード線８３が直線状に延びており、リード線８３は、その延出端近傍の外周縁部に設けたターミナル８４に接続される。ターミナル８４は、端面外周縁部から径方向に突出し、その先端がＵ字状に屈曲して係合部８５となっている。

この場合も、直線状のリード線８３に、図示しない成形用治具を当接させ、その先端側を屈曲変形させて引掛部８６を整形することができる。そしてリード線８３の先端を把持し、整形形状を保ったまま、リード線８３の延出端（固定点）を回転中心として、ターミナル８４方向へ回転動作させることで、ターミナル８４に引掛けて係止可能である。この際、第１、第２実施形態のように、回転動作と直線動作を組み合わせて、係合部８５との干渉を回避することもできる。また、図１３(ｃ)に示すように、ターミナル８４が、一対のかぎ爪状であてもよい。この場合は、リード線８３の先端を把持して回転動作させる際に、リード線８３の基端側が内側を向いて近接するかぎ爪間の隙間を通り、かぎ爪間に保持されるので、回転動作のみでターミナル８４との接続が容易にできる。

このように、本発明によれば、巻線部品のリード線を予め引掛け形状に整形してから、固定点を中心に回転動作させることで、ターミナルに接続させることができる。この方法はテンション調整が不要で、簡易な装置構成であり、また、整形と結線を別工程として作業者を介在させることで、装置コストを低減したり、あるいは一体化して一連の工程を自動化し、より効率的な生産性の高い装置としたり、用途に応じて選択することが可能である。

本発明の結線方法および結線装置は、オルタネータのロータに限らず、種々の巻線部品、例えば、スタータモータ用のコイル、イグナイタ内蔵型スティックコイル、インジェクタ、ＡＢＳシステム用電磁弁のコイル、油圧コントロールバルブのコイル、その他に適用することができ、結線作業にかかるコストの低減に有効である。

１０ ロータ
１１ ポールコア（巻芯）
１２ ロータコイル（巻線）
１５、１６ リード線（始端部または終端部）
２１、２２ ターミナル
２３、２４ 係合部
３ 整形部（整形手段）
３１ 整形用治具
３２ 壁部
４ 結線部（結線手段）
４１ 把持部材
４２ アーム部
４３ 第１回転駆動部（回転駆動部）
４４ 第１直線駆動部（直線駆動部）
４５ 第２回転駆動部
４７ 第２直線駆動部
５ ロータ保持部（保持手段）

Claims (7)

1. 巻芯に巻回される巻線と、巻線の巻き始めとなる始端部または巻き終わりとなる終端部と、該始端部または終端部が電気的に接続されるターミナルを備える巻線部品において、該巻線部品から引き出された上記始端部または終端部を上記ターミナルに設けた係合部に引掛けて接続する方法であって、
   直線状の上記始端部または終端部の先端側を保持し、保持位置より基端側に当接させた整形用治具に沿って屈曲変形させることにより、上記始端部または終端部に上記係合部に引掛け可能な引掛部を形成する整形工程と、
   整形した上記始端部または終端部の先端側を保持し、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として、上記ターミナルへ近づく方向に回転させることにより、上記引掛部を上記係合部に掛止する結線工程とを有することを特徴とする巻線部品の結線方法。
2. 上記結線工程は、整形した上記始端部または終端部の先端側を保持し、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として、上記ターミナルへ近づく方向に回転させる第１の回転動作により、上記係合部と引掛け可能な位置まで移動し、次いで、上記ターミナルから離れる方向へ回転させる第２の回転動作または上記ターミナルから離れる方向へ水平移動させる直線動作により、上記係合部に掛止する請求項１記載の巻線部品の結線方法。
3. 上記結線工程において、上記第１の回転動作の途中で、上記始端部または終端部の上記引掛部を、上記係合部から離れる方向へ水平移動させる第１の直線動作により、上記係合部と干渉しない位置まで移動し、かつ上記第２の回転動作に先立って、上記始端部または終端部の上記引掛部を、上記係合部に近づく方向へ水平移動させる第２の直線動作により、上記係合部に引掛け可能な位置まで移動させる請求項２記載の巻線部品の結線方法。
4. 巻芯に巻回される巻線と、巻線の巻き始めとなる始端部または巻き終わりとなる終端部と、該始端部または終端部が電気的に接続されるターミナルを備える巻線部品において、該巻線部品から引き出された上記始端部または終端部を上記ターミナルに設けた係合部に引掛けて接続する装置であって、
   上記巻線部品を上記始端部または終端部と上記ターミナルが上面に位置するように保持する保持手段と、
   直線状の上記始端部または終端部に当接可能な整形用治具を備え、該整形用治具に沿って屈曲変形させることにより、上記始端部または終端部に上記係合部に引掛け可能な引掛部を形成する整形手段と、
   整形した上記始端部または終端部の先端側を支持するアーム部と、該アーム部に支持される上記始端部または終端部を、上記巻線部品からの引出位置を回転中心として回転させることにより上記始端部または終端部を上記係合部に掛止する回転駆動部と、上記アーム部を上記ターミナルと上記引出位置を結ぶ線に対して直交する方向に進退動作させる直線駆動部を備える結線手段と、からなることを特徴とする巻線部品の結線装置。
5. 上記結線手段において、上記直線駆動部は、上記回転駆動部による回転動作時に上記アーム部を進退動作させて、上記係合部との干渉を回避する請求項４記載の巻線部品の結線装置。
6. 上記結線手段は、上記直線駆動部が基台上にスライド可能に支持されるスライド部材を備え、該スライド部材上に、上記アーム部を一体に設けた上記回転駆動部を取り付けて構成されている請求項５記載の巻線部品の結線装置。
7. 上記整形手段は上記結線手段と一体に設けられ、上記スライド部材に上記整形用治具をスライド方向と平行に取り付けるとともに、上記回転駆動部と独立に駆動され、上記整形用治具が上記始端部または終端部に当接した状態で、上記始端部または終端部の先端側を支持する上記アーム部を、上記整形用治具との当接位置を中心に回転させる第２の回転駆動部を備える請求項６記載の巻線部品の結線装置。
   

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