絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法
【課題】リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法を提供すること。
【解決手段】絶縁スリーブ組付け装置は，まず，リード線把持ユニット５がステータＳ付近まで移動し，リード線Ｌの根元付近を板状チャック６１で把持する。次に，板状チャック６１がリード線Ｌを把持した状態で，リード線把持ユニット５がコイルエンド部Ｃｅから離れる方向に直線移動する。次に，板状チャック６１がリード線Ｌの先端部手前を把持した状態で，柱状チャック６２がリード線Ｌの先端部近傍を把持する。次に，絶縁スリーブＳｌを把持した絶縁スリーブ把持部８がリード線把持部５に向けて移動する。次に，ローラ状チャック７１がリード線Ｌを挟持し，さらに各ローラ材が回転し，リード線把持部５と絶縁スリーブ把持部８がコイルエンド部Ｃｅに向けて移動する。
【解決手段】絶縁スリーブ組付け装置は，まず，リード線把持ユニット５がステータＳ付近まで移動し，リード線Ｌの根元付近を板状チャック６１で把持する。次に，板状チャック６１がリード線Ｌを把持した状態で，リード線把持ユニット５がコイルエンド部Ｃｅから離れる方向に直線移動する。次に，板状チャック６１がリード線Ｌの先端部手前を把持した状態で，柱状チャック６２がリード線Ｌの先端部近傍を把持する。次に，絶縁スリーブＳｌを把持した絶縁スリーブ把持部８がリード線把持部５に向けて移動する。次に，ローラ状チャック７１がリード線Ｌを挟持し，さらに各ローラ材が回転し，リード線把持部５と絶縁スリーブ把持部８がコイルエンド部Ｃｅに向けて移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ステータコイル等のリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法に関する。さらに詳細には，絶縁スリーブをスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，ステータのスロットにコイル（ステータコイル）が挿入され，ステータの両面から突き出したコイルエンド部が所定の形状に成形される。また，ステータコイルからは，電源に接続するためのリード線が引き出されている。リード線は，モータ全体のコンパクト化を図るため，結束糸によってコイルエンド部とともに束縛される。
【０００３】
前述のようにリード線とコイルエンド部とを纏めて束縛すると，コイルエンド部とリード線とを電気的に絶縁する必要がある。絶縁方法としては，リード線に絶縁スリーブを挿入する方法が一般的である。従来，この絶縁スリーブの挿入作業は，手作業によって行われていた。
【０００４】
また，自動的に絶縁スリーブを挿入する装置としては，例えば特許文献１に開示されている絶縁スリーブ挿入装置がある。この絶縁スリーブ挿入装置では，２本のハンド部が交互にリード線を把持することでリード線の引張状態を維持しつつ絶縁スリーブの挿入を行うことができる。
【特許文献１】特開２００５−１８４９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，手作業によって絶縁スリーブをリード線に挿入する場合には，次のような問題があった。すなわち，車両駆動用モータのステータコイルには，複数の巻線（エナメル線）によってなる複合線が利用される。エナメル線は，互いに接着されていないことから，その先端部がそれぞれ異方向を向いている。そのため，絶縁スリーブを挿入する際，束ねるのに手間がかかる（問題点１）。
【０００６】
また，絶縁スリーブは柔軟性を有している。そのため，絶縁スリーブを挿入する際，挿入口の位置が安定せず，一部のエナメル線が絶縁スリーブに入らないことがある。すなわち，エナメル線の部分的な逸れが生じることがある（問題点２）。
【０００７】
また，リード線を構成するエナメル線も柔軟性を有している。そのため，絶縁スリーブの挿入途中にリード線が座屈を起こすことがある（問題点３）。リード線が座屈を起こすとスムーズな作業が困難になる。
【０００８】
これらの問題点が絶縁スリーブのスムーズな組付け作業の阻害要因となり，手作業による組付け作業の生産性を悪化させる。また，これらの問題点は，絶縁スリーブの組付け作業の自動化を困難にする要因にもなっている。
【０００９】
なお，特許文献１には，絶縁スリーブを挿入する装置が開示されているが，次のような問題点がある。すなわち，特許文献１に開示された装置では，ハンド部の持ち替えが必要となる。そのため，ぎくしゃくとした動作となり時間がかかる。従って，生産性の向上を十分に図ることができない。また，リード線を把持するハンド部のアクチュエータが少なくとも２台必要となるため，構造が複雑になるとともにコストアップを招く。
【００１０】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題の解決を目的としてなされた絶縁スリーブ組付け装置は，複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置であって，少なくとも２つの第１把持部材を備え，第１把持部材を重ねて第１孔を形成し，第１孔内にリード線を収容し，第１孔の開口部を狭めてそのリード線を把持し，そのリード線を把持しつつそのリード線の先端部に向けて移動する第１リード線把持部と，一組の第２把持部材を備え，第２把持部材を組み合わせることにより，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部が第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とを形成し，第２孔内にリード線を把持するとともに第３孔内にそのリード線の先端部を収容する第２リード線把持部と，少なくとも２つのローラ材を備え，ローラ材にてリード線を挟持するとともにローラ材の回転によりそのリード線の軸方向に移動する第３リード線把持部と，絶縁スリーブを把持し，第２リード線把持部の第３孔内にその絶縁スリーブを挿入する絶縁スリーブ把持部とを備え，第１リード線把持部と，第２リード線把持部と，第３リード線把持部とは一体のユニットであり，絶縁スリーブ把持部は，ローラ材の回転による第３リード線把持部の移動に追従してリード線の軸方向に移動することを特徴としている。
【００１２】
本発明の絶縁スリーブ組付け装置は，リード線に絶縁スリーブを組み付けるために次のような動作を行う。まず，第１リード線把持部にて，第１把持部材によって形成された第１孔内にリード線を収容する。例えば，ステータコイルから引き出されたリード線であれば，リード線の根元付近を把持する。第１孔は，少なくとも２つの第１把持部材を重ねることによって形成され，その重ね代を調節することで開口部のサイズを変えることができる。そして，リード線を収容した状態で第１孔の開口部を狭くする（リード線把持ステップ）。これにより，第１リード線把持部がリード線を把持することとなり，リード線が束ねられる。
【００１３】
そして，リード線を把持した状態の第１リード線把持部をリード線の先端部（自由端）に向けて移動させる（リード線束縛ステップ）。言い換えると，第１リード線把持部をリード線の固定端から離れるように移動させる。これにより，異方向を向いていた巻線（エナメル線）が軸方向にわたって束ねられる。
【００１４】
なお，第１把持部材は，板状の部材であるとよりよい。すなわち，板状の部材とすることでエナメル線との摺動抵抗を低減することができ，第１リード線把持部の移動がよりスムーズになる。
【００１５】
第１リード線把持部は，リード線の先端部の手前まで移動させる。そして次に，第１リード線把持部がリード線を束ねた状態で，第２リード線把持部が第２把持部材によって形成された第２孔によってリード線を把持する（リード線先端部束縛ステップ）。第２孔は円筒形状であり，リード線を把持する部分の肉厚が厚い。そのため，エナメル線をしっかりと把持し，先端部のばらつきを抑制することができる。このとき，リード線の先端部は第３孔内に収容される。
【００１６】
次に，第２リード線把持部がリード線をしっかりと把持した状態で，絶縁スリーブ把持部によって絶縁スリーブを第２リード線把持部の第３孔内に挿入する（第１絶縁スリーブ挿入ステップ）。絶縁スリーブは，第３孔の開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きいため，第３孔内に挿入することができ，テーパ状の第３孔の側壁に沿ってガイドされる。このとき，第２リード線把持部の第２孔によってリード線の先端部が揃えられている。また，第２孔の端部を頂上部とするテーパ状の第３孔により，リード線の中心と絶縁スリーブの中心とが一致するように絶縁スリーブがガイドされる。そのため，エナメル線の逸れなく，スムーズかつ確実に絶縁スリーブを挿入することができる。
【００１７】
次に，第３リード線把持部がローラ材によってリード線を挟持する。そして，そのローラ材を回転させることにより，第３リード線把持部をリード線の軸方向に移動させる。このとき，第１リード線把持部および第２リード線把持部は，第３リード線把持部と一体のユニットであり，第３リード線把持部の移動に連動する。また，絶縁スリーブ把持部は，ローラ材による第３リード線把持部の移動に追従する。そのため，絶縁スリーブの挿入が続行される（第２絶縁スリーブ挿入ステップ）。このとき，第３リード線把持部のローラ材がリード線に張力を与えながら移動することになる。そのため，リード線は，引張状態が維持され，絶縁スリーブ挿入途中のリード線の座屈が抑制される。
【００１８】
なお，第３リード線把持部が移動している際に，第１リード線把持部および第２リード線把持部の少なくとも一方がリード線を把持したままの状態であるとよりよい。すなわち，第３リード線把持部と絶縁スリーブ把持部との間でリード線を把持することにより，絶縁スリーブをガイドするとともに絶縁スリーブのローラへの巻き込みを抑制することができる。
【００１９】
なお，リード線としては，例えば車両駆動用モータのステータコイルから引き出されたものが該当するが，これに限るものではない。例えば，家電用モータのステータコイル、その他絶縁を要するリード線等であってもよい。
【００２０】
また，本発明の絶縁スリーブ組付け装置では，ローラによってリード線に張力を付与しつつ絶縁スリーブの挿入を続けるため，絶縁スリーブの挿入が迅速である。すなわち，動作を止めることがないため，リード線を２つの把持部材によって交互に把持し続けるものと比較して，スムーズに絶縁スリーブの挿入を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，リード線を構成する各エナメル線を束ね，エナメル線の先端部を揃えるとともに絶縁スリーブの挿入口をガイドし，リード線に張力を与えつつ絶縁スリーブを挿入することができる。そのため，絶縁スリーブ挿入作業を自動化することができ，生産性が向上する。また，挿入動作を止めることなくスムーズな動作によって絶縁スリーブを挿入するすることができる。よって，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施例は，車両駆動用モータのステータコイルのリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置に本発明を適用したものである。
【００２３】
本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００は，図１に示すように，ステータＳを支持する基台３と，リード線を把持するハンド部１０を備えたロボットアーム１と，絶縁スリーブを把持するハンド部２０を備えたロボットアーム２と，それらのロボットアーム１，２を支持する支持枠体４とを有している。ロボットアーム１，２は，複数の関節部を備え，支持枠体４内の任意の位置に移動制御される。基台３に支持されるステータＳは，ステータコイルが巻装された状態であり，そのコイルエンド部からリード線が引き出されている。また，リード線は，複数本の巻線（エナメル線）を束ねた複合線である。
【００２４】
ロボットアーム１のハンド部１０は，図２に示すように，リード線を把持するリード線把持部５とを有している。また，リード線把持部５は，リード線をチャックする２種類のチャックユニット（第１チャックユニット６，第２チャックユニット７）を備え，両ユニットが一体になっている。
【００２５】
また，第１チャックユニット６は，リード線を把持する板状チャック６１と柱状チャック６２とを備えている。板状チャック６１は，図２に示したように，３枚のボード材６１１，６１２，６１３を図２の横方向に重ねて配置している。図３および図４は，板状チャック６１を図２の絶縁スリーブ把持部８側から見た状態を示している。各ボードは，図３および図４に示すように，横方向（図２の奥行き方向）にスライド可能になっている。また，各ボード材の側面には切欠き６１Ａが設けられており，その切欠き６１Ａが隣り合うボード材の切欠き６１Ａと向き合うように配置されている。例えば，図２に示した状態では，ボード材６１１，６１３が奥行き方向の奥側に切欠きを配置し，ボード材６１２が手前側に切欠き６１Ａを配置している。
【００２６】
板状チャック６１では，図３に示したようにボード材６１１，６１３とボード材６１２とが互いに離れる向きに移動すると開状態となる。開状態においては，ボード材６１１，６１３とボード材６１２との間にスペースが生じる。そのため，そのスペース内にリード線Ｌを挿入することができる。一方，図４に示したようにボード材６１１，６１３とボード材６１２とが互いに近づく向きに移動し，隣り合うボード材の切欠き６１Ａが重なり合うことで孔６１０が形成される。これにより，板状チャック６１は閉状態となる。この孔６１０内にリード線Ｌが収容されることで，板状チャック６１はリード線Ｌを把持することになる。
【００２７】
板状チャック６１は，図３および図４に示すように，ボード材を移動させることにより，すなわちボード材の切欠き６１Ａの重ね代を調節することにより，孔６１０のサイズを調節することができる。具体的には，重ね代を多くするほど孔６１０のサイズが小さくなり，リード線Ｌを束縛するようになる。
【００２８】
また，柱状チャック６２は，図２に示したように，絶縁スリーブ把持部８と対峙する位置に配置されている。図５および図６は，柱状チャック６２を図２の絶縁スリーブ把持部８側から見た状態を示している。柱状チャック６２は，リード線Ｌを把持するための一組のブロック材６２２，６２３を備えている。ブロック材６２２，６２３は，図５に示したように，図５の矢印方向に接離可能に設けられており，離間している状態が開状態で，接合している状態が閉状態である。
【００２９】
また，柱状チャック６２のブロック材６２２，６２３には，その接合面に２種類の溝６２Ａ，６２Ｂが設けられている。溝６２Ａは，断面半円形の溝である。この溝６２Ａの位置を合わせて接合することで，径の大きさが５ｍｍである円筒状の孔６２０が形成される。一方，溝６２Ｂは，溝６２Ａと同一中心でその径が溝６２Ａから離れるほど大きい断面半円形の溝である。この溝６２Ｂの位置を合わせて接合することで，図７に示すように孔６２０の端部を頂上部とするテーパ形状の孔６２１が形成される。なお，図７ではリード線Ｌを省略している。これにより，柱状チャック６２は閉状態となる。そして，この孔６２０内にリード線Ｌが収容されることで，柱状チャック６２はリード線Ｌを把持することになる。
【００３０】
柱状チャック６２は，図５および図６に示したように，円筒状の孔６２０にて挟持することにより，リード線Ｌの外周を囲むことができる。そのため，エナメル線の先端部のばらつきを板状チャック６１よりも確実に抑制することができる。また，溝６２Ｂによる孔６２１は，開口部の径の大きさが約１８ｍｍであり，絶縁スリーブの挿入口の径（およそ８ｍｍ）よりも大きい。そのため，孔６２１は，リード線Ｌとともに絶縁スリーブの収容も可能である。
【００３１】
第２チャックユニット７は，図２に示したように，リード線を把持するローラ状チャック７１を備えている。図８および図９は，ローラ状チャック７１を図２の下側から見た状態を示している。ローラ状チャック７１は，３個のローラ材７１１，７１２，７１３を有し，それらを図２の横方向に互い違いに配置している。各ローラ材は，図８および図９に示すように，縦方向（図２の奥行き方向）にスライド可能になっている。
【００３２】
ローラ状チャック７１では，図８に示したようにローラ材７１１，７１３とローラ材７１２とが互いに離れる向きに移動すると開状態となる。開状態においては，ローラ材７１１，７１３とローラ材７１２との間にスペースが生じる。そのため，そのスペース内にリード線Ｌを挿入することができる。一方，ローラ状チャック７１では，図９に示したようにローラ材７１１，７１３とローラ材７１２とが互いに近づく向きに移動すると閉状態となる。このとき，リード線Ｌがローラ材７１１，７１３とローラ材７１２との間に挟まれることで，ローラ状チャック７１はリード線Ｌを把持することになる。
【００３３】
また，ローラ状チャック７１の各ローラ材は不図示のアクチュエータによって回転駆動される。そして，各ローラ材は，リード線Ｌを把持した状態で回転することにより，リード線把持部５をスライドさせる駆動ローラとして作用する。
【００３４】
また，ローラ状チャック７１は不図示のアクチュエータによって，図２の縦方向に移動可能に設けられている。すなわち，ローラ状チャック７１は，必要に応じて第２チャックユニット７内に退避可能に配設されている。
【００３５】
ロボットアーム２のハンド部２０は，図１０に示すように，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部８を有している。絶縁スリーブ把持部８は，絶縁スリーブを把持するスリーブハンド８１を備えている。
【００３６】
続いて，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００（特にハンド部１０およびハンド部２０）の動作について説明する。まず，図１に示したように，ステータＳを基台３の所定の位置にセットする。ステータＳの各スロットには，ステータコイルが巻装されている。また，図１１に示すように，ステータコイルのコイルエンド部Ｃｅからは，リード線ＬがステータＳの外側に引き出されている。リード線Ｌを構成する各エナメル線は，コイルエンド部Ｃｅからの引き出し部（リード線の根元）から先端部までの長さが所定の長さとなるようにあらかじめ切り揃えられている。
【００３７】
次に，図１２に示すように，リード線把持ユニット５がステータＳ付近まで移動し，板状チャック６１でリード線Ｌの根元付近を把持する。リード線Ｌの根元付近では，エナメル線の散らばりが小さい。そこで，リード線Ｌの根元付近にてエナメル線を把持することで，すべてのエナメル線を確実に収集することができる。
【００３８】
具体的には，板状チャック６１を開状態とし，リード線Ｌを構成するすべてのエナメル線をボード材６１１，６１３とボード材６１２との間に収容する（図３参照）。その後に閉状態とし，孔６１０を形成するとともに，孔６１０のサイズを小さくしてエナメル線を束縛する（図４参照）。このとき，孔６１０のサイズを収容したリード線Ｌを締め付けない程度に調節する。本形態では，孔６１０の径が柱状チャック６２の孔６２０の径よりも僅かに大きくなるように孔６１０のサイズを調節する。
【００３９】
なお，図１２の状態では，柱状チャック６２は開状態となっており，リード線Ｌに接触していない。また，ローラ状チャック７１は第２チャックユニット７内に退避しており，リード線Ｌおよびコイルエンド部Ｃｅに接触していない。
【００４０】
次に，図１３に示すように，板状チャック６１がリード線Ｌを把持した状態で，リード線把持ユニット５がコイルエンド部Ｃｅから離れる方向に直線移動する。このとき，板状チャック６１は，リード線Ｌを締め付けていない。また，リード線Ｌと接触するボード材の肉厚は薄い。そのため，移動の際のエナメル線との摺動抵抗は低い。そのため，板状チャック６１は，リード線Ｌを把持した状態であってもスムーズに移動することができる。そして，板状チャック６１がリード線Ｌを把持したままリード線Ｌの先端部手前まで移動することにより，異方向を向いていた各エナメル線が板状チャック６１の孔６１０内で束ねられる。
【００４１】
次に，図１４に示すように，板状チャック６１がリード線Ｌの先端部手前を把持した状態で，柱状チャック６２がリード線Ｌの先端部近傍を把持する。すなわち，板状チャック６１によってエナメル線を束ねたとしても，ボード材が重なり合ってリード線Ｌを把持しているため，その先端部には僅かにばらつきがある。そのため，柱状チャック６２が有する小径で円筒状の孔６２０によってリード線Ｌの先端部近傍をしっかりと把持する。これにより，リード線Ｌの先端部がより高密度に束ねられ，先端部のばらつきが極めて小さくなる。なお，リード線Ｌの先端部は，柱状チャック６２の孔６２１内に収容される。
【００４２】
次に，図１５に示すように，第２チャックユニット７内に退避していたローラ状チャックユニット７１が下方に移動する。そして，ローラ状チャック７１がリード線Ｌを挟むように把持する。
【００４３】
次に，図１６に示すように，絶縁スリーブＳｌを把持した絶縁スリーブ把持部８がリード線把持部５に向けて移動する。なお，絶縁スリーブ把持部８は，リード線把持部５がリード線を束ねるまでに，スリーブハンド８１にてあらかじめ絶縁スリーブＳｌを把持しておく。そして，絶縁スリーブＳｌの挿入口を柱状チャック６２の孔６２１内に挿入する。これにより，孔６２１内に収容されたリード線Ｌの先端部が絶縁スリーブＳｌに覆われる。
【００４４】
絶縁スリーブＳｌの挿入の際，テーパ状に形成された孔６２１によって絶縁スリーブＳｌの挿入口がガイドされる。これにより，柔軟性を有する絶縁スリーブＳｌの中心をリード線Ｌの中心に揃えることができる。また，リード線Ｌの先端は孔６２０によってしっかりと揃えられている。よって，エナメル線が逸れることなく確実に絶縁スリーブＳｌの挿入が行われる。
【００４５】
次に，図１７に示すように，ローラ状チャック７１の各ローラ材が回転し，リード線把持部５がコイルエンド部Ｃｅに向けて移動する。すなわち，図１７の矢印Ｔ１方向に移動する。このとき，絶縁スリーブ把持部８もリード線把持部５に追従して同方向に同速度で移動する。そして，リード線把持部５がコイルエンド部Ｃｅ付近の所定の位置に達することにより，絶縁スリーブＳｌの組付け作業が終了する。
【００４６】
この絶縁スリーブＳｌの挿入の際，ローラ状チャック７１がリード線Ｌに図１７の矢印Ｔ２方向の張力を与えながらリード線把持部５を駆動する。そのため，リード線Ｌが常に引張状態となったまま絶縁スリーブＳｌが挿入される。よって，リード線Ｌの座屈が抑制される。
【００４７】
また，絶縁スリーブＳ１の挿入の際，板状チャック６１および柱状チャック６２が追従して移動することにより，絶縁スリーブの挿入が安定するとともに絶縁スリーブＳ１のローラ状チャック７１への巻き込みが抑制される。なお，移動時におけるエナメル線との摺動抵抗を低減するため，板状チャック６１および柱状チャック６２のいずれか一方を開状態としてもよい。
【００４８】
以上詳細に説明したように本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００は，板状チャック６１によってリード線Ｌの根元を把持し，その状態で板状チャック６１をリード線Ｌの先端部付近まで移動させることとしている。これにより，エナメル線が束ねられる。よって，異方向に散らばるエナメル線を容易に束ねることができる。
【００４９】
また，柱状チャック６２によってリード線Ｌの先端部をしっかり把持することとしている。すなわち，リード線Ｌを把持する柱状チャック６２の孔６２０は，径が小さく，円筒状であることから肉厚が厚い。そのため，リード線Ｌをしっかり把持することができ，リード線Ｌの先端部が高精度に揃えられる。また，柱状チャック６２には，テーパ形状の孔６２１が設けられている。その孔６２１に絶縁スリーブＳｌを挿入することにより，リード線Ｌの中心と絶縁スリーブＳｌの中心とが揃えられる。よって，絶縁スリーブＳｌの挿入を確実に行うことができ，エナメル線の逸れが抑制される。
【００５０】
また，絶縁スリーブＳｌを挿入する際，ローラ状チャック７１によってリード線Ｌに張力を付与することとしている。すなわち，リード線Ｌが引っ張り続けられることによって，リード線の座屈を防止しつつリード線Ｌの挿入を行うことができる。よって，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００では，エナメル線の束ね（問題点１），エナメル線の逸れ防止（問題点２），リード線の座屈防止（問題点３）が解決できている。従って，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法が実現している。
【００５１】
また，本発明の絶縁スリーブ組付け装置１００では，ローラ状チャック７１によってリード線の引張状態を維持し続けるため，絶縁スリーブの挿入を止めることなく連続動作によって行うことができる。よって，従来のようにリード線Ｌを２つの把持部材によって交互に把持し続けるものと比較して，スムーズに絶縁スリーブの挿入を行うことができ，絶縁スリーブの挿入が迅速である。
【００５２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態では，車両駆動用モータのステータコイルから引き出されたリード線に絶縁スリーブを挿入しているが，これに限るものではない。すなわち，絶縁スリーブを挿入する必要があるリード線であればよく，例えば家電用モータのステータコイル、その他絶縁を要するリード線等であってもよい。
【００５３】
また，実施の形態では，リード線把持ユニットと絶縁スリーブ把持ユニットとが別々のハンド部内に設けられているが，これに限るものではない。すなわち，図１８に示すように，両ユニットが１つのロボットアームのハンド部１１に支持されていてもよい。この場合のハンド部１１は，例えば図１９に示すように，リード線を把持するリード線把持部５と，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部８と，両把持部を支持するシャフト部材１２とを有し，両把持部は，シャフト部材１２に摺動可能に支持される。そして，各把持部は，異なるアクチュエータによってそれぞれ独立してシャフト部材１２の軸方向に移動可能になっている。
【００５４】
このように構成された絶縁スリーブ組付け装置では，リード線を把持する前にあらかじめ絶縁スリーブを把持しておく。そして，板状チャック６１によってリード線を束ね，柱状チャック６２によってその先端部を揃えた後，絶縁スリーブ把持部８をリード線把持部５に向かってスライドさせることによって絶縁スリーブを挿入することができる。
【００５５】
このように構成することにより，リード線把持部５と絶縁スリーブ把持部８との間の位置決めが容易になり，両把持部が別体の実施の形態と比較して絶縁スリーブの挿入を確実に行うことができる。また，ロボットアームが１本で足り，装置の構成がシンプルになる。
【００５６】
なお，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００では，図１８に示した絶縁スリーブ組付け装置と比較して，あらかじめ絶縁スリーブを把持しておく必要がない。すなわち，絶縁スリーブの挿入時までに絶縁スリーブを把持していればよい。そのため，絶縁スリーブの把持作業をリード線の束縛作業と同時に行うことができる。よって，作業効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態にかかる絶縁スリーブ組付け装置の概要を示す図である。
【図２】ロボットアームのハンド部（リード線把持部）の構成を示す図である。
【図３】板状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図４】板状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図５】柱状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図６】柱状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図７】図６のＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図８】ローラ状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図９】ローラ状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図１０】ロボットアームのハンド部（絶縁スリーブ把持部）の構成を示す図である。
【図１１】ステータコイルのリード線の構成を示す図である。
【図１２】絶縁スリーブの組み付け手順（その１：板状チャックがリード線の根元を把持）を示す図である。
【図１３】絶縁スリーブの組み付け手順（その２：板状チャックがリード線の先端部付近に移動）を示す図である。
【図１４】絶縁スリーブの組み付け手順（その３：柱状チャックがリード線の先端部を把持）を示す図である。
【図１５】絶縁スリーブの組み付け手順（その４：ローラ状チャックがリード線を把持）を示す図である。
【図１６】絶縁スリーブの組み付け手順（その５：柱状チャック内に絶縁スリーブを移動）を示す図である。
【図１７】絶縁スリーブの組み付け手順（その６：絶縁スリーブをリード線上の所定の位置まで移動）を示す図である。
【図１８】応用例にかかる絶縁スリーブ組付け装置の概要を示す図である。
【図１９】応用例にかかるロボットアームのハンド部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
５ リード線把持部
６ 第１チャックユニット
７ 第２チャックユニット
８ 絶縁スリーブ把持部
１０ ハンド部
６１ 板状チャック部（第１リード線把持部）
６２ 柱状チャック部（第２リード線把持部）
７１ ローラ状チャック（第３リード線把持部）
８１ スリーブハンド（絶縁スリーブ把持部）
１００ 絶縁スリーブ組付け装置
６１０ 孔（第１孔）
６１１，６１２，６１３ ボード材（第１把持部材）
６２０ 孔（第２孔）
６２２，６２３ ブロック材（第２把持部材）
６２１ 孔（第３孔）
７１１，７１２，７１３ ローラ材（ローラ材）
Ｓ ステータ
Ｌ リード線
Ｓｌ 絶縁スリーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ステータコイル等のリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法に関する。さらに詳細には，絶縁スリーブをスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，ステータのスロットにコイル（ステータコイル）が挿入され，ステータの両面から突き出したコイルエンド部が所定の形状に成形される。また，ステータコイルからは，電源に接続するためのリード線が引き出されている。リード線は，モータ全体のコンパクト化を図るため，結束糸によってコイルエンド部とともに束縛される。
【０００３】
前述のようにリード線とコイルエンド部とを纏めて束縛すると，コイルエンド部とリード線とを電気的に絶縁する必要がある。絶縁方法としては，リード線に絶縁スリーブを挿入する方法が一般的である。従来，この絶縁スリーブの挿入作業は，手作業によって行われていた。
【０００４】
また，自動的に絶縁スリーブを挿入する装置としては，例えば特許文献１に開示されている絶縁スリーブ挿入装置がある。この絶縁スリーブ挿入装置では，２本のハンド部が交互にリード線を把持することでリード線の引張状態を維持しつつ絶縁スリーブの挿入を行うことができる。
【特許文献１】特開２００５−１８４９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，手作業によって絶縁スリーブをリード線に挿入する場合には，次のような問題があった。すなわち，車両駆動用モータのステータコイルには，複数の巻線（エナメル線）によってなる複合線が利用される。エナメル線は，互いに接着されていないことから，その先端部がそれぞれ異方向を向いている。そのため，絶縁スリーブを挿入する際，束ねるのに手間がかかる（問題点１）。
【０００６】
また，絶縁スリーブは柔軟性を有している。そのため，絶縁スリーブを挿入する際，挿入口の位置が安定せず，一部のエナメル線が絶縁スリーブに入らないことがある。すなわち，エナメル線の部分的な逸れが生じることがある（問題点２）。
【０００７】
また，リード線を構成するエナメル線も柔軟性を有している。そのため，絶縁スリーブの挿入途中にリード線が座屈を起こすことがある（問題点３）。リード線が座屈を起こすとスムーズな作業が困難になる。
【０００８】
これらの問題点が絶縁スリーブのスムーズな組付け作業の阻害要因となり，手作業による組付け作業の生産性を悪化させる。また，これらの問題点は，絶縁スリーブの組付け作業の自動化を困難にする要因にもなっている。
【０００９】
なお，特許文献１には，絶縁スリーブを挿入する装置が開示されているが，次のような問題点がある。すなわち，特許文献１に開示された装置では，ハンド部の持ち替えが必要となる。そのため，ぎくしゃくとした動作となり時間がかかる。従って，生産性の向上を十分に図ることができない。また，リード線を把持するハンド部のアクチュエータが少なくとも２台必要となるため，構造が複雑になるとともにコストアップを招く。
【００１０】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題の解決を目的としてなされた絶縁スリーブ組付け装置は，複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置であって，少なくとも２つの第１把持部材を備え，第１把持部材を重ねて第１孔を形成し，第１孔内にリード線を収容し，第１孔の開口部を狭めてそのリード線を把持し，そのリード線を把持しつつそのリード線の先端部に向けて移動する第１リード線把持部と，一組の第２把持部材を備え，第２把持部材を組み合わせることにより，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部が第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とを形成し，第２孔内にリード線を把持するとともに第３孔内にそのリード線の先端部を収容する第２リード線把持部と，少なくとも２つのローラ材を備え，ローラ材にてリード線を挟持するとともにローラ材の回転によりそのリード線の軸方向に移動する第３リード線把持部と，絶縁スリーブを把持し，第２リード線把持部の第３孔内にその絶縁スリーブを挿入する絶縁スリーブ把持部とを備え，第１リード線把持部と，第２リード線把持部と，第３リード線把持部とは一体のユニットであり，絶縁スリーブ把持部は，ローラ材の回転による第３リード線把持部の移動に追従してリード線の軸方向に移動することを特徴としている。
【００１２】
本発明の絶縁スリーブ組付け装置は，リード線に絶縁スリーブを組み付けるために次のような動作を行う。まず，第１リード線把持部にて，第１把持部材によって形成された第１孔内にリード線を収容する。例えば，ステータコイルから引き出されたリード線であれば，リード線の根元付近を把持する。第１孔は，少なくとも２つの第１把持部材を重ねることによって形成され，その重ね代を調節することで開口部のサイズを変えることができる。そして，リード線を収容した状態で第１孔の開口部を狭くする（リード線把持ステップ）。これにより，第１リード線把持部がリード線を把持することとなり，リード線が束ねられる。
【００１３】
そして，リード線を把持した状態の第１リード線把持部をリード線の先端部（自由端）に向けて移動させる（リード線束縛ステップ）。言い換えると，第１リード線把持部をリード線の固定端から離れるように移動させる。これにより，異方向を向いていた巻線（エナメル線）が軸方向にわたって束ねられる。
【００１４】
なお，第１把持部材は，板状の部材であるとよりよい。すなわち，板状の部材とすることでエナメル線との摺動抵抗を低減することができ，第１リード線把持部の移動がよりスムーズになる。
【００１５】
第１リード線把持部は，リード線の先端部の手前まで移動させる。そして次に，第１リード線把持部がリード線を束ねた状態で，第２リード線把持部が第２把持部材によって形成された第２孔によってリード線を把持する（リード線先端部束縛ステップ）。第２孔は円筒形状であり，リード線を把持する部分の肉厚が厚い。そのため，エナメル線をしっかりと把持し，先端部のばらつきを抑制することができる。このとき，リード線の先端部は第３孔内に収容される。
【００１６】
次に，第２リード線把持部がリード線をしっかりと把持した状態で，絶縁スリーブ把持部によって絶縁スリーブを第２リード線把持部の第３孔内に挿入する（第１絶縁スリーブ挿入ステップ）。絶縁スリーブは，第３孔の開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きいため，第３孔内に挿入することができ，テーパ状の第３孔の側壁に沿ってガイドされる。このとき，第２リード線把持部の第２孔によってリード線の先端部が揃えられている。また，第２孔の端部を頂上部とするテーパ状の第３孔により，リード線の中心と絶縁スリーブの中心とが一致するように絶縁スリーブがガイドされる。そのため，エナメル線の逸れなく，スムーズかつ確実に絶縁スリーブを挿入することができる。
【００１７】
次に，第３リード線把持部がローラ材によってリード線を挟持する。そして，そのローラ材を回転させることにより，第３リード線把持部をリード線の軸方向に移動させる。このとき，第１リード線把持部および第２リード線把持部は，第３リード線把持部と一体のユニットであり，第３リード線把持部の移動に連動する。また，絶縁スリーブ把持部は，ローラ材による第３リード線把持部の移動に追従する。そのため，絶縁スリーブの挿入が続行される（第２絶縁スリーブ挿入ステップ）。このとき，第３リード線把持部のローラ材がリード線に張力を与えながら移動することになる。そのため，リード線は，引張状態が維持され，絶縁スリーブ挿入途中のリード線の座屈が抑制される。
【００１８】
なお，第３リード線把持部が移動している際に，第１リード線把持部および第２リード線把持部の少なくとも一方がリード線を把持したままの状態であるとよりよい。すなわち，第３リード線把持部と絶縁スリーブ把持部との間でリード線を把持することにより，絶縁スリーブをガイドするとともに絶縁スリーブのローラへの巻き込みを抑制することができる。
【００１９】
なお，リード線としては，例えば車両駆動用モータのステータコイルから引き出されたものが該当するが，これに限るものではない。例えば，家電用モータのステータコイル、その他絶縁を要するリード線等であってもよい。
【００２０】
また，本発明の絶縁スリーブ組付け装置では，ローラによってリード線に張力を付与しつつ絶縁スリーブの挿入を続けるため，絶縁スリーブの挿入が迅速である。すなわち，動作を止めることがないため，リード線を２つの把持部材によって交互に把持し続けるものと比較して，スムーズに絶縁スリーブの挿入を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，リード線を構成する各エナメル線を束ね，エナメル線の先端部を揃えるとともに絶縁スリーブの挿入口をガイドし，リード線に張力を与えつつ絶縁スリーブを挿入することができる。そのため，絶縁スリーブ挿入作業を自動化することができ，生産性が向上する。また，挿入動作を止めることなくスムーズな動作によって絶縁スリーブを挿入するすることができる。よって，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施例は，車両駆動用モータのステータコイルのリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置に本発明を適用したものである。
【００２３】
本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００は，図１に示すように，ステータＳを支持する基台３と，リード線を把持するハンド部１０を備えたロボットアーム１と，絶縁スリーブを把持するハンド部２０を備えたロボットアーム２と，それらのロボットアーム１，２を支持する支持枠体４とを有している。ロボットアーム１，２は，複数の関節部を備え，支持枠体４内の任意の位置に移動制御される。基台３に支持されるステータＳは，ステータコイルが巻装された状態であり，そのコイルエンド部からリード線が引き出されている。また，リード線は，複数本の巻線（エナメル線）を束ねた複合線である。
【００２４】
ロボットアーム１のハンド部１０は，図２に示すように，リード線を把持するリード線把持部５とを有している。また，リード線把持部５は，リード線をチャックする２種類のチャックユニット（第１チャックユニット６，第２チャックユニット７）を備え，両ユニットが一体になっている。
【００２５】
また，第１チャックユニット６は，リード線を把持する板状チャック６１と柱状チャック６２とを備えている。板状チャック６１は，図２に示したように，３枚のボード材６１１，６１２，６１３を図２の横方向に重ねて配置している。図３および図４は，板状チャック６１を図２の絶縁スリーブ把持部８側から見た状態を示している。各ボードは，図３および図４に示すように，横方向（図２の奥行き方向）にスライド可能になっている。また，各ボード材の側面には切欠き６１Ａが設けられており，その切欠き６１Ａが隣り合うボード材の切欠き６１Ａと向き合うように配置されている。例えば，図２に示した状態では，ボード材６１１，６１３が奥行き方向の奥側に切欠きを配置し，ボード材６１２が手前側に切欠き６１Ａを配置している。
【００２６】
板状チャック６１では，図３に示したようにボード材６１１，６１３とボード材６１２とが互いに離れる向きに移動すると開状態となる。開状態においては，ボード材６１１，６１３とボード材６１２との間にスペースが生じる。そのため，そのスペース内にリード線Ｌを挿入することができる。一方，図４に示したようにボード材６１１，６１３とボード材６１２とが互いに近づく向きに移動し，隣り合うボード材の切欠き６１Ａが重なり合うことで孔６１０が形成される。これにより，板状チャック６１は閉状態となる。この孔６１０内にリード線Ｌが収容されることで，板状チャック６１はリード線Ｌを把持することになる。
【００２７】
板状チャック６１は，図３および図４に示すように，ボード材を移動させることにより，すなわちボード材の切欠き６１Ａの重ね代を調節することにより，孔６１０のサイズを調節することができる。具体的には，重ね代を多くするほど孔６１０のサイズが小さくなり，リード線Ｌを束縛するようになる。
【００２８】
また，柱状チャック６２は，図２に示したように，絶縁スリーブ把持部８と対峙する位置に配置されている。図５および図６は，柱状チャック６２を図２の絶縁スリーブ把持部８側から見た状態を示している。柱状チャック６２は，リード線Ｌを把持するための一組のブロック材６２２，６２３を備えている。ブロック材６２２，６２３は，図５に示したように，図５の矢印方向に接離可能に設けられており，離間している状態が開状態で，接合している状態が閉状態である。
【００２９】
また，柱状チャック６２のブロック材６２２，６２３には，その接合面に２種類の溝６２Ａ，６２Ｂが設けられている。溝６２Ａは，断面半円形の溝である。この溝６２Ａの位置を合わせて接合することで，径の大きさが５ｍｍである円筒状の孔６２０が形成される。一方，溝６２Ｂは，溝６２Ａと同一中心でその径が溝６２Ａから離れるほど大きい断面半円形の溝である。この溝６２Ｂの位置を合わせて接合することで，図７に示すように孔６２０の端部を頂上部とするテーパ形状の孔６２１が形成される。なお，図７ではリード線Ｌを省略している。これにより，柱状チャック６２は閉状態となる。そして，この孔６２０内にリード線Ｌが収容されることで，柱状チャック６２はリード線Ｌを把持することになる。
【００３０】
柱状チャック６２は，図５および図６に示したように，円筒状の孔６２０にて挟持することにより，リード線Ｌの外周を囲むことができる。そのため，エナメル線の先端部のばらつきを板状チャック６１よりも確実に抑制することができる。また，溝６２Ｂによる孔６２１は，開口部の径の大きさが約１８ｍｍであり，絶縁スリーブの挿入口の径（およそ８ｍｍ）よりも大きい。そのため，孔６２１は，リード線Ｌとともに絶縁スリーブの収容も可能である。
【００３１】
第２チャックユニット７は，図２に示したように，リード線を把持するローラ状チャック７１を備えている。図８および図９は，ローラ状チャック７１を図２の下側から見た状態を示している。ローラ状チャック７１は，３個のローラ材７１１，７１２，７１３を有し，それらを図２の横方向に互い違いに配置している。各ローラ材は，図８および図９に示すように，縦方向（図２の奥行き方向）にスライド可能になっている。
【００３２】
ローラ状チャック７１では，図８に示したようにローラ材７１１，７１３とローラ材７１２とが互いに離れる向きに移動すると開状態となる。開状態においては，ローラ材７１１，７１３とローラ材７１２との間にスペースが生じる。そのため，そのスペース内にリード線Ｌを挿入することができる。一方，ローラ状チャック７１では，図９に示したようにローラ材７１１，７１３とローラ材７１２とが互いに近づく向きに移動すると閉状態となる。このとき，リード線Ｌがローラ材７１１，７１３とローラ材７１２との間に挟まれることで，ローラ状チャック７１はリード線Ｌを把持することになる。
【００３３】
また，ローラ状チャック７１の各ローラ材は不図示のアクチュエータによって回転駆動される。そして，各ローラ材は，リード線Ｌを把持した状態で回転することにより，リード線把持部５をスライドさせる駆動ローラとして作用する。
【００３４】
また，ローラ状チャック７１は不図示のアクチュエータによって，図２の縦方向に移動可能に設けられている。すなわち，ローラ状チャック７１は，必要に応じて第２チャックユニット７内に退避可能に配設されている。
【００３５】
ロボットアーム２のハンド部２０は，図１０に示すように，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部８を有している。絶縁スリーブ把持部８は，絶縁スリーブを把持するスリーブハンド８１を備えている。
【００３６】
続いて，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００（特にハンド部１０およびハンド部２０）の動作について説明する。まず，図１に示したように，ステータＳを基台３の所定の位置にセットする。ステータＳの各スロットには，ステータコイルが巻装されている。また，図１１に示すように，ステータコイルのコイルエンド部Ｃｅからは，リード線ＬがステータＳの外側に引き出されている。リード線Ｌを構成する各エナメル線は，コイルエンド部Ｃｅからの引き出し部（リード線の根元）から先端部までの長さが所定の長さとなるようにあらかじめ切り揃えられている。
【００３７】
次に，図１２に示すように，リード線把持ユニット５がステータＳ付近まで移動し，板状チャック６１でリード線Ｌの根元付近を把持する。リード線Ｌの根元付近では，エナメル線の散らばりが小さい。そこで，リード線Ｌの根元付近にてエナメル線を把持することで，すべてのエナメル線を確実に収集することができる。
【００３８】
具体的には，板状チャック６１を開状態とし，リード線Ｌを構成するすべてのエナメル線をボード材６１１，６１３とボード材６１２との間に収容する（図３参照）。その後に閉状態とし，孔６１０を形成するとともに，孔６１０のサイズを小さくしてエナメル線を束縛する（図４参照）。このとき，孔６１０のサイズを収容したリード線Ｌを締め付けない程度に調節する。本形態では，孔６１０の径が柱状チャック６２の孔６２０の径よりも僅かに大きくなるように孔６１０のサイズを調節する。
【００３９】
なお，図１２の状態では，柱状チャック６２は開状態となっており，リード線Ｌに接触していない。また，ローラ状チャック７１は第２チャックユニット７内に退避しており，リード線Ｌおよびコイルエンド部Ｃｅに接触していない。
【００４０】
次に，図１３に示すように，板状チャック６１がリード線Ｌを把持した状態で，リード線把持ユニット５がコイルエンド部Ｃｅから離れる方向に直線移動する。このとき，板状チャック６１は，リード線Ｌを締め付けていない。また，リード線Ｌと接触するボード材の肉厚は薄い。そのため，移動の際のエナメル線との摺動抵抗は低い。そのため，板状チャック６１は，リード線Ｌを把持した状態であってもスムーズに移動することができる。そして，板状チャック６１がリード線Ｌを把持したままリード線Ｌの先端部手前まで移動することにより，異方向を向いていた各エナメル線が板状チャック６１の孔６１０内で束ねられる。
【００４１】
次に，図１４に示すように，板状チャック６１がリード線Ｌの先端部手前を把持した状態で，柱状チャック６２がリード線Ｌの先端部近傍を把持する。すなわち，板状チャック６１によってエナメル線を束ねたとしても，ボード材が重なり合ってリード線Ｌを把持しているため，その先端部には僅かにばらつきがある。そのため，柱状チャック６２が有する小径で円筒状の孔６２０によってリード線Ｌの先端部近傍をしっかりと把持する。これにより，リード線Ｌの先端部がより高密度に束ねられ，先端部のばらつきが極めて小さくなる。なお，リード線Ｌの先端部は，柱状チャック６２の孔６２１内に収容される。
【００４２】
次に，図１５に示すように，第２チャックユニット７内に退避していたローラ状チャックユニット７１が下方に移動する。そして，ローラ状チャック７１がリード線Ｌを挟むように把持する。
【００４３】
次に，図１６に示すように，絶縁スリーブＳｌを把持した絶縁スリーブ把持部８がリード線把持部５に向けて移動する。なお，絶縁スリーブ把持部８は，リード線把持部５がリード線を束ねるまでに，スリーブハンド８１にてあらかじめ絶縁スリーブＳｌを把持しておく。そして，絶縁スリーブＳｌの挿入口を柱状チャック６２の孔６２１内に挿入する。これにより，孔６２１内に収容されたリード線Ｌの先端部が絶縁スリーブＳｌに覆われる。
【００４４】
絶縁スリーブＳｌの挿入の際，テーパ状に形成された孔６２１によって絶縁スリーブＳｌの挿入口がガイドされる。これにより，柔軟性を有する絶縁スリーブＳｌの中心をリード線Ｌの中心に揃えることができる。また，リード線Ｌの先端は孔６２０によってしっかりと揃えられている。よって，エナメル線が逸れることなく確実に絶縁スリーブＳｌの挿入が行われる。
【００４５】
次に，図１７に示すように，ローラ状チャック７１の各ローラ材が回転し，リード線把持部５がコイルエンド部Ｃｅに向けて移動する。すなわち，図１７の矢印Ｔ１方向に移動する。このとき，絶縁スリーブ把持部８もリード線把持部５に追従して同方向に同速度で移動する。そして，リード線把持部５がコイルエンド部Ｃｅ付近の所定の位置に達することにより，絶縁スリーブＳｌの組付け作業が終了する。
【００４６】
この絶縁スリーブＳｌの挿入の際，ローラ状チャック７１がリード線Ｌに図１７の矢印Ｔ２方向の張力を与えながらリード線把持部５を駆動する。そのため，リード線Ｌが常に引張状態となったまま絶縁スリーブＳｌが挿入される。よって，リード線Ｌの座屈が抑制される。
【００４７】
また，絶縁スリーブＳ１の挿入の際，板状チャック６１および柱状チャック６２が追従して移動することにより，絶縁スリーブの挿入が安定するとともに絶縁スリーブＳ１のローラ状チャック７１への巻き込みが抑制される。なお，移動時におけるエナメル線との摺動抵抗を低減するため，板状チャック６１および柱状チャック６２のいずれか一方を開状態としてもよい。
【００４８】
以上詳細に説明したように本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００は，板状チャック６１によってリード線Ｌの根元を把持し，その状態で板状チャック６１をリード線Ｌの先端部付近まで移動させることとしている。これにより，エナメル線が束ねられる。よって，異方向に散らばるエナメル線を容易に束ねることができる。
【００４９】
また，柱状チャック６２によってリード線Ｌの先端部をしっかり把持することとしている。すなわち，リード線Ｌを把持する柱状チャック６２の孔６２０は，径が小さく，円筒状であることから肉厚が厚い。そのため，リード線Ｌをしっかり把持することができ，リード線Ｌの先端部が高精度に揃えられる。また，柱状チャック６２には，テーパ形状の孔６２１が設けられている。その孔６２１に絶縁スリーブＳｌを挿入することにより，リード線Ｌの中心と絶縁スリーブＳｌの中心とが揃えられる。よって，絶縁スリーブＳｌの挿入を確実に行うことができ，エナメル線の逸れが抑制される。
【００５０】
また，絶縁スリーブＳｌを挿入する際，ローラ状チャック７１によってリード線Ｌに張力を付与することとしている。すなわち，リード線Ｌが引っ張り続けられることによって，リード線の座屈を防止しつつリード線Ｌの挿入を行うことができる。よって，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００では，エナメル線の束ね（問題点１），エナメル線の逸れ防止（問題点２），リード線の座屈防止（問題点３）が解決できている。従って，リード線に絶縁スリーブを迅速かつスムーズに組み付けることができる絶縁スリーブ組付け装置および絶縁スリーブ組付け方法が実現している。
【００５１】
また，本発明の絶縁スリーブ組付け装置１００では，ローラ状チャック７１によってリード線の引張状態を維持し続けるため，絶縁スリーブの挿入を止めることなく連続動作によって行うことができる。よって，従来のようにリード線Ｌを２つの把持部材によって交互に把持し続けるものと比較して，スムーズに絶縁スリーブの挿入を行うことができ，絶縁スリーブの挿入が迅速である。
【００５２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態では，車両駆動用モータのステータコイルから引き出されたリード線に絶縁スリーブを挿入しているが，これに限るものではない。すなわち，絶縁スリーブを挿入する必要があるリード線であればよく，例えば家電用モータのステータコイル、その他絶縁を要するリード線等であってもよい。
【００５３】
また，実施の形態では，リード線把持ユニットと絶縁スリーブ把持ユニットとが別々のハンド部内に設けられているが，これに限るものではない。すなわち，図１８に示すように，両ユニットが１つのロボットアームのハンド部１１に支持されていてもよい。この場合のハンド部１１は，例えば図１９に示すように，リード線を把持するリード線把持部５と，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部８と，両把持部を支持するシャフト部材１２とを有し，両把持部は，シャフト部材１２に摺動可能に支持される。そして，各把持部は，異なるアクチュエータによってそれぞれ独立してシャフト部材１２の軸方向に移動可能になっている。
【００５４】
このように構成された絶縁スリーブ組付け装置では，リード線を把持する前にあらかじめ絶縁スリーブを把持しておく。そして，板状チャック６１によってリード線を束ね，柱状チャック６２によってその先端部を揃えた後，絶縁スリーブ把持部８をリード線把持部５に向かってスライドさせることによって絶縁スリーブを挿入することができる。
【００５５】
このように構成することにより，リード線把持部５と絶縁スリーブ把持部８との間の位置決めが容易になり，両把持部が別体の実施の形態と比較して絶縁スリーブの挿入を確実に行うことができる。また，ロボットアームが１本で足り，装置の構成がシンプルになる。
【００５６】
なお，本形態の絶縁スリーブ組付け装置１００では，図１８に示した絶縁スリーブ組付け装置と比較して，あらかじめ絶縁スリーブを把持しておく必要がない。すなわち，絶縁スリーブの挿入時までに絶縁スリーブを把持していればよい。そのため，絶縁スリーブの把持作業をリード線の束縛作業と同時に行うことができる。よって，作業効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態にかかる絶縁スリーブ組付け装置の概要を示す図である。
【図２】ロボットアームのハンド部（リード線把持部）の構成を示す図である。
【図３】板状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図４】板状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図５】柱状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図６】柱状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図７】図６のＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図８】ローラ状チャックの構成を示す図（開状態）である。
【図９】ローラ状チャックの構成を示す図（閉状態）である。
【図１０】ロボットアームのハンド部（絶縁スリーブ把持部）の構成を示す図である。
【図１１】ステータコイルのリード線の構成を示す図である。
【図１２】絶縁スリーブの組み付け手順（その１：板状チャックがリード線の根元を把持）を示す図である。
【図１３】絶縁スリーブの組み付け手順（その２：板状チャックがリード線の先端部付近に移動）を示す図である。
【図１４】絶縁スリーブの組み付け手順（その３：柱状チャックがリード線の先端部を把持）を示す図である。
【図１５】絶縁スリーブの組み付け手順（その４：ローラ状チャックがリード線を把持）を示す図である。
【図１６】絶縁スリーブの組み付け手順（その５：柱状チャック内に絶縁スリーブを移動）を示す図である。
【図１７】絶縁スリーブの組み付け手順（その６：絶縁スリーブをリード線上の所定の位置まで移動）を示す図である。
【図１８】応用例にかかる絶縁スリーブ組付け装置の概要を示す図である。
【図１９】応用例にかかるロボットアームのハンド部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
５ リード線把持部
６ 第１チャックユニット
７ 第２チャックユニット
８ 絶縁スリーブ把持部
１０ ハンド部
６１ 板状チャック部（第１リード線把持部）
６２ 柱状チャック部（第２リード線把持部）
７１ ローラ状チャック（第３リード線把持部）
８１ スリーブハンド（絶縁スリーブ把持部）
１００ 絶縁スリーブ組付け装置
６１０ 孔（第１孔）
６１１，６１２，６１３ ボード材（第１把持部材）
６２０ 孔（第２孔）
６２２，６２３ ブロック材（第２把持部材）
６２１ 孔（第３孔）
７１１，７１２，７１３ ローラ材（ローラ材）
Ｓ ステータ
Ｌ リード線
Ｓｌ 絶縁スリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置において，
少なくとも２つの第１把持部材を備え，前記第１把持部材を重ねて第１孔を形成し，前記第１孔内にリード線を収容し，前記第１孔の開口部を狭めてそのリード線を把持し，そのリード線を把持しつつそのリード線の先端部に向けて移動する第１リード線把持部と，
一組の第２把持部材を備え，前記第２把持部材を組み合わせることにより，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部が前記第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とを形成し，前記第２孔内にリード線を把持するとともに前記第３孔内にそのリード線の先端部を収容する第２リード線把持部と，
少なくとも２つのローラ材を備え，前記ローラ材にてリード線を挟持するとともに前記ローラ材の回転によりそのリード線の軸方向に移動する第３リード線把持部と，
絶縁スリーブを把持し，前記第３孔内にその絶縁スリーブを挿入する絶縁スリーブ把持部とを備え，
前記第１リード線把持部と，前記第２リード線把持部と，前記第３リード線把持部とは一体のユニットであり，
前記絶縁スリーブ把持部は，前記ローラ材の回転による前記第３リード線把持部の移動に追従してリード線の軸方向に移動することを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載する絶縁スリーブ組付け装置において，
前記第３リード線把持部は，前記第１リード線把持部よりも絶縁スリーブの挿入方向の下流側に位置し，
前記第１リード線把持部と前記第２リード線把持部との少なくとも一方は，前記第３リード線把持部が移動する際にリード線を把持していることを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する絶縁スリーブ組付け装置において，
前記第１リード線把持部の第１把持部材は，板状の部材の側面に切欠きが形成されたものであることを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項４】
複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け方法において，
開口部のサイズが可変の第１孔が形成された第１リード線把持部により，その第１孔内にリード線を収容し，その第１孔の開口部を狭めてリード線を把持するリード線把持ステップと，
前記リード線把持ステップにてリード線を把持した状態で，前記第１リード線把持部をリード線の先端部に向けて移動させるリード線束縛ステップと，
前記リード線束縛ステップにてリード線を束ねた状態で，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部がその第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とが形成された第２リード線把持部により，その第２孔にてリード線を把持するとともにその第３孔内にリード線の先端部を収容するリード線先端部束縛ステップと，
前記リード線先端部束縛ステップにてリード線の先端部を束ねた状態で，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部により，前記第２リード線把持部の第３孔内に絶縁スリーブを挿入する第１絶縁スリーブ挿入ステップと，
前記第１絶縁スリーブ挿入ステップにて絶縁スリーブを挿入した後に，少なくとも２つのローラ材を備えた第３リード線把持部によってリード線を挟持し，その状態で絶縁スリーブ把持部とともに第３リード線把持部をリード線上の所定の位置まで移動させる第２絶縁スリーブ挿入ステップとを含むことを特徴とする絶縁スリーブ組付け方法。
【請求項１】
複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け装置において，
少なくとも２つの第１把持部材を備え，前記第１把持部材を重ねて第１孔を形成し，前記第１孔内にリード線を収容し，前記第１孔の開口部を狭めてそのリード線を把持し，そのリード線を把持しつつそのリード線の先端部に向けて移動する第１リード線把持部と，
一組の第２把持部材を備え，前記第２把持部材を組み合わせることにより，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部が前記第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とを形成し，前記第２孔内にリード線を把持するとともに前記第３孔内にそのリード線の先端部を収容する第２リード線把持部と，
少なくとも２つのローラ材を備え，前記ローラ材にてリード線を挟持するとともに前記ローラ材の回転によりそのリード線の軸方向に移動する第３リード線把持部と，
絶縁スリーブを把持し，前記第３孔内にその絶縁スリーブを挿入する絶縁スリーブ把持部とを備え，
前記第１リード線把持部と，前記第２リード線把持部と，前記第３リード線把持部とは一体のユニットであり，
前記絶縁スリーブ把持部は，前記ローラ材の回転による前記第３リード線把持部の移動に追従してリード線の軸方向に移動することを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載する絶縁スリーブ組付け装置において，
前記第３リード線把持部は，前記第１リード線把持部よりも絶縁スリーブの挿入方向の下流側に位置し，
前記第１リード線把持部と前記第２リード線把持部との少なくとも一方は，前記第３リード線把持部が移動する際にリード線を把持していることを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する絶縁スリーブ組付け装置において，
前記第１リード線把持部の第１把持部材は，板状の部材の側面に切欠きが形成されたものであることを特徴とする絶縁スリーブ組付け装置。
【請求項４】
複数の導線からなるリード線に絶縁スリーブを組み付ける絶縁スリーブ組付け方法において，
開口部のサイズが可変の第１孔が形成された第１リード線把持部により，その第１孔内にリード線を収容し，その第１孔の開口部を狭めてリード線を把持するリード線把持ステップと，
前記リード線把持ステップにてリード線を把持した状態で，前記第１リード線把持部をリード線の先端部に向けて移動させるリード線束縛ステップと，
前記リード線束縛ステップにてリード線を束ねた状態で，円筒状の第２孔と，開口部の径が絶縁スリーブの外径よりも大きく頂上部がその第２孔の長手方向の端部と繋がるテーパ状の第３孔とが形成された第２リード線把持部により，その第２孔にてリード線を把持するとともにその第３孔内にリード線の先端部を収容するリード線先端部束縛ステップと，
前記リード線先端部束縛ステップにてリード線の先端部を束ねた状態で，絶縁スリーブを把持する絶縁スリーブ把持部により，前記第２リード線把持部の第３孔内に絶縁スリーブを挿入する第１絶縁スリーブ挿入ステップと，
前記第１絶縁スリーブ挿入ステップにて絶縁スリーブを挿入した後に，少なくとも２つのローラ材を備えた第３リード線把持部によってリード線を挟持し，その状態で絶縁スリーブ把持部とともに第３リード線把持部をリード線上の所定の位置まで移動させる第２絶縁スリーブ挿入ステップとを含むことを特徴とする絶縁スリーブ組付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−９７３００（Ｐ２００７−９７３００Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８３０７１（Ｐ２００５−２８３０７１）
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２１２６９９８）株式会社メカワールド (6)
【出願人】（３９００２１６６９）椿本興業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０２１２６９９８）株式会社メカワールド (6)
【出願人】（３９００２１６６９）椿本興業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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