特許 7576941 潤滑剤量調整装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-24

(45)【発行日】2024-11-01

(54)【発明の名称】潤滑剤量調整装置および方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20241025BHJP

   B05C 1/06 20060101ALI20241025BHJP

【ＦＩ】

B05C11/10

B05C1/06

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020133009

(22)【出願日】2020-08-05

(65)【公開番号】P2022029628

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-07-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000222934

【氏名又は名称】東洋電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596092023

【氏名又は名称】株式会社アルテック京都

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】八野井 聡

(72)【発明者】

【氏名】清水 直明

(72)【発明者】

【氏名】猪鼻 孝史

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 雅之

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０７７８１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０６－０７９０２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－１７９５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １１／１０

Ｂ０５Ｃ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑剤が塗布された線材が通過するように且つ前記線材を挟み込むように配置された一対の吸油性の部材により、前記線材から潤滑剤を拭き取る拭き取り部と、
前記拭き取り部に対して空気を吹き付けることで前記拭き取り部に強制的に空気を通し、これにより前記拭き取り部内の潤滑剤を減少させる空気通過部と、を有し、
前記拭き取り部に対して空気の流れの下流側に壁部が配置され、
前記壁部に接触した潤滑剤が回収される、潤滑剤量調整装置。

【請求項2】

前記線材の通過方向における前記拭き取り部より上流側に配置され、前記線材に潤滑剤を塗布する塗布部と、
前記壁部により回収された潤滑剤を貯める収容部と、を有し、
前記塗布部は、塗布に用いる潤滑剤を前記収容部から取得する、請求項１に記載の潤滑剤量調整装置。

【請求項3】

前記線材の通過方向における前記拭き取り部より上流側に配置され、前記線材に潤滑剤を塗布する塗布部を有し、
前記塗布部と前記拭き取り部とは別体である、請求項１に記載の潤滑剤量調整装置。

【請求項4】

前記空気通過部は、前記拭き取り部における前記線材が通過する位置に集中的に空気を通すように配置される、請求項１に記載の潤滑剤量調整装置。

【請求項5】

前記空気通過部により前記拭き取り部に通す空気の量を調節する調節部を有する、請求項１に記載の潤滑剤量調整装置。

【請求項6】

潤滑剤が塗布された線材が通過するように且つ前記線材を挟み込むように配置された一対の吸油性の部材により、前記線材から潤滑剤を拭き取る拭き取り部と、
前記拭き取り部に強制的に空気を通すことで前記拭き取り部内の潤滑剤を減少させる空気通過部と、
前記線材の通過方向における前記拭き取り部より上流側に配置され、前記線材に潤滑剤を塗布する塗布部と、を有し、
前記一対の吸油性の部材は、前記塗布部と前記拭き取り部とに亘って配置され、
前記塗布部と前記拭き取り部とは一体に構成される、潤滑剤量調整装置。

【請求項7】

潤滑剤が塗布された線材が通過するように且つ前記線材を挟み込むように配置された一対の吸油性の部材により前記線材から潤滑剤を拭き取る拭き取り部に対して空気を吹き付けることで前記拭き取り部に強制的に空気を通し、これにより前記拭き取り部内の潤滑剤を減少させ、
前記拭き取り部に対して空気の流れの下流側に壁部が配置され、前記壁部に接触した潤滑剤が回収される、潤滑剤量調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、潤滑剤量調整装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

銅線などの線材は、例えば、モータのステータ等に巻き付けられる。ステータ等のように限られたスペースに線材を巻き付ける際には、隣接する線材との接触により被膜が損傷して絶縁不良となるピンホールが発生することがある。これを防止するために、従来、線材に潤滑剤を塗布しながら巻線が行われる。しかし、線材に塗布された潤滑剤が過剰であると好ましくない。例えば、潤滑剤塗布の後段の装置（巻線機など）へ潤滑剤が過剰に付着し、装置が取り扱いにくくなったり異物が付着したりするおそれがある。また、潤滑剤の層が厚過ぎることで、巻線終了後にステータ全体にワニス含浸をする工程でワニス処理が適切になされないおそれがある。一方、潤滑剤が不足すると上記したピンホールが生じやすくなる。従って、適量の潤滑剤を線材に塗布することが求められる。

【0003】

特許文献１は、潤滑剤が塗布された線材を、積層されたフェルトに貫通させ、重しでフェルト体を圧縮することにより、線材から過剰な潤滑剤を絞り取っている。特許文献２は、潤滑剤を線材に塗布した後、圧縮空気により線材から過剰な潤滑剤を飛ばしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平５－７７８１９号公報

【文献】実公平６－１４８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、線材から拭き取った潤滑剤がフェルト体の内部で飽和状態に近くなると潤滑剤を十分に除去できなくなるおそれがある。また、フェルト体を圧縮するために重しを用いることから、絞り装置部では線材に重しによる負荷が少なからず常時かかる。

【0006】

また、特許文献２では、圧縮空気を供給するための大掛かりな装置を必要とする。さらに、線材を空気噴出装置の穴に通す作業が必要であると共に、潤滑剤を均一に飛散させるためには穴中心に線材を正確に位置決めする必要がある。従って、装置の設置や取り外しの作業性が低いという問題がある。

【0007】

本発明は、設置または取り外しの作業性を向上させると共に、簡単な構成で線材への潤滑剤の塗布量を適量にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の潤滑剤量調整装置は、潤滑剤が塗布された線材が通過するように且つ前記線材を挟み込むように配置された一対の吸油性の部材により、前記線材から潤滑剤を拭き取る拭き取り部と、前記拭き取り部に対して空気を吹き付けることで前記拭き取り部に強制的に空気を通し、これにより前記拭き取り部内の潤滑剤を減少させる空気通過部と、を有し、前記拭き取り部に対して空気の流れの下流側に壁部が配置され、前記壁部に接触した潤滑剤が回収される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、設置または取り外しの作業性を向上させると共に、簡単な構成で線材への潤滑剤の塗布量を適量にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】潤滑剤量調整装置を含む巻線システムの全体構成を示す模式図である。

【図2】拭き取り部の上部をＦ１方向の上流側から見た模式図である。

【図3】第２の実施の形態における巻線システムの全体構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

【0012】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る潤滑剤量調整装置を含む巻線システムの全体構成を示す模式図である。この巻線システムは、テンション装置２００と、潤滑剤量調整装置１００と、巻線機３００とを有する。巻線機３００は、銅線などの線材３７を、例えばモータのステータ等に巻き付ける装置である。テンション装置２００は、巻線機３００との間で線材３７に一定のテンションを掛けた状態を維持しつつ線材３７を送り出す。線材３７は図１の矢印で示すＦ１方向に走行・通過する。潤滑剤量調整装置１００は、線材３７の通過方向におけるテンション装置２００と巻線機３００との間に配置される。テンション装置２００および巻線機３００の各構成は問わず、公知の構成であってもよい。

【0013】

潤滑剤量調整装置１００について説明する。潤滑剤量調整装置１００は、線材３７に潤滑剤３６を塗布すると共に、線材３７から過剰な潤滑剤３６を拭き取ることで、結果として適量の潤滑剤３６をムラ無く均一に線材３７に塗布する装置である。潤滑剤３６は、例えば液状パラフィンであるが、潤滑剤の種類は問わない。

【0014】

潤滑剤量調整装置１００は、塗布部１０、拭き取り部２０、収容部３１および空気通過部３０を有する。収容部３１は潤滑剤３６を貯めるトレイや箱である。塗布部１０は、線材３７に潤滑剤３６を塗布する。拭き取り部２０は、線材３７から潤滑剤３６を拭き取る。空気通過部３０は、拭き取り部２０に強制的に空気を通すことで拭き取り部２０内の潤滑剤３６を減少させる。

【0015】

塗布部１０および拭き取り部２０は収容部３１上に設置され、拭き取り部２０はＦ１方向における塗布部１０の下流側に配置される。塗布部１０は塗布用フェルト１１を有する。塗布用フェルト１１は、一対の吸油性の部材としてフェルト１１ａ、１１ｂを含む。フェルト１１ａとフェルト１１ｂとは、線材３７が通過するように且つ、Ｆ１方向に略垂直な方向から線材３７を挟み込むように配置される。

【0016】

フェルト１１ａは、その下端部が収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置される。収容部３１内の潤滑剤３６がフェルト１１ａの下端部から吸い上げられ、塗布用フェルト１１が常に適量の潤滑剤３６で満たされるようになっている。すなわち、塗布部１０は、塗布に用いる潤滑剤３６を収容部３１から取得する。フェルト１１ａとフェルト１１ｂとの間を線材３７が通過することで、線材３７には十分な潤滑剤３６が塗布される。

【0017】

なお、収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置されるのは、フェルト１１ｂの下端部であってもよいし、フェルト１１ａ、１１ｂの双方の下端部であってもよい。あるいは、吸い上げ用フェルトを介在させてもよい。すなわち、吸い上げ用フェルトの上端部がフェルト１１ａとフェルト１１ｂとの間に挟まれると共に、吸い上げ用フェルトの下端部が収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置されてもよい。この構成の場合、収容部３１内の潤滑剤３６が吸い上げ用フェルトを通じて吸い上げられ、塗布用フェルト１１に行き渡る。

【0018】

拭き取り部２０は、拭き取り用フェルト２１および壁部２２を有する。拭き取り用フェルト２１は、一対の吸油性の部材としてフェルト２１ａ、２１ｂを含む。フェルト２１ａとフェルト２１ｂとは、線材３７が通過するように且つ、Ｆ１方向に略垂直な方向から線材３７を挟み込むように配置される。壁部２２は、アルミニウム等で構成される板状部材である。壁部２２は、フェルト２１ｂの面のうちフェルト２１ａとは反対側の面に接着等により配置される。

【0019】

空気通過部３０は、吹き出し部３４、エアダクト３２、調節部３３を有する。吹き出し部３４は、拭き取り部２０のフェルト２１ａに対して接触または近接するよう配置される。拭き取り用フェルト２１は、吹き出し部３４の吹き出し口と壁部２２とにより挟まれた形態となる。エアダクト３２には、不図示のエアポンプから空気が供給され、その空気は調節部３３を介してエアダクト３２内を矢印で示すＦ２方向に流れる。調節部３３は、ユーザ操作に応じて、エアダクト３２内を流れる空気量を調節する。

【0020】

なお、塗布部１０および拭き取り部２０は不図示のハウジングで覆われてもよい。また、塗布用フェルト１１、拭き取り用フェルト２１、空気通過部３０はそれぞれ、潤滑剤量調整装置１００における不図示の固定部分に固定されてもよい。

【0021】

エアダクト３２を流れた空気は、吹き出し部３４から拭き取り用フェルト２１に対して吹き付けられる。吹き付けられた空気は、拭き取り用フェルト２１内を通って外部に排出される。吹き付けられた空気と共に拭き取り用フェルト２１内の潤滑剤３６も外部に吹き飛ばされる。すなわち、空気通過部３０は、拭き取り用フェルト２１に強制的に空気を通すことで拭き取り用フェルト２１内の潤滑剤３６を減少させる。

【0022】

ここで、吹き出し部３４の吹き出し口は、線材３７の通過方向に長く、線材３７の通過方向に沿った形をしている。すなわち、吹き出し部３４は、線材３７が通過する位置に集中的に空気を吹き付けることができるような位置、向きに配置されている。これにより、少なくとも線材３７部分は乾燥状態を維持することができ、線材３７に付いている潤滑剤３６を効率よく取り除くことができる。

【0023】

図２は、拭き取り部２０の一部をＦ１方向の上流側から見た模式図である。図１では図示を省略したが、拭き取り部２０は挟持部５０を含む。拭き取り用フェルト２１は、挟持部５０によりＦ１方向に略垂直な方向で且つ拭き取り用フェルト２１の厚み方向から挟み込まれる。挟持部５０は、固定部５１と、固定部５１に対して回動自在（開閉自在）な回動部５３と、を有する。すなわち、固定部５１は第１壁部５１ｂと第２壁部５１ａと有する。第２壁部５１ａに対して、ヒンジ部５２を介して回動部５３が回動可能に取り付けられている。フェルト２１ａは、回動部５３に固着されている。フェルト２１ｂは壁部２２を介して第１壁部５１ｂに固着されている。

【0024】

作業者が回動部５３を開くとフェルト２１ｂが露出する。作業者は、フェルト２１ｂに対して適切な位置に線材３７をセットしてから回動部５３を閉じる。すると、フェルト２１ａとフェルト２１ｂとの間に線材３７が挟まれた状態となる。これにより、拭き取り用フェルト２１は、Ｆ１方向に略垂直で且つ拭き取り用フェルト２１の厚み方向において、第１壁部５１ｂと回動部５３とによって挟み込まれる。なお、回動部５３の自重による第１壁部５１ｂ側への付勢力が少し発生するが、線材３７がフェルト２１ａ、２１ｂによって囲まれれば十分である。従って、特別な付勢機能や締結機能を設けて回動部５３を付勢する必要はない。

【0025】

このように簡単な装着操作によって、線材３７を安定した位置で保持することができるので、拭き取り部２０の設置・取り外しが容易である。なお、挟持部５０は、テンションをかけた線材３７が配置された後に設置することもできる。従って、線材３７が配置された状態で、挟持部５０の設置・取り外しが可能である。なお、塗布部１０においても、挟み込みの構成に関し、挟持部５０と同様の構成を採用してもよい。

【0026】

フェルト２１ａ、２１ｂの間を線材３７が通過する過程で、線材３７から余剰の潤滑剤３６が拭き取られる（はぎ取られる）。空気の吹き付けをしない構成の場合は、拭き取り作用により、拭き取り用フェルト２１に含まれる潤滑剤３６が増加していくので、線材３７から余剰の潤滑剤３６を十分に拭き取ることができなくなる。しかし、本実施の形態では、空気を通過させることでフェルト２１内の潤滑剤３６を減少させているので、フェルト２１内に含まれる潤滑剤３６の量を常に適量に維持することができる。従って、適切な拭き取り効果を維持できるので、拭き取り後の線材３７上の潤滑剤３６の量を均一で適量にすることができる。

【0027】

また、上記特許文献１のように重しを用いることなく、空気噴射によりフェルト２１の乾燥状態が維持される。従って、フェルト２１は線材３７へ必要最低限接触していればよく、線材３７に対して不要なテンション・負荷をかける必要がない。この点でも、構成の複雑化が回避される。また、負荷がかからないので、細いものから太いものまで様々な太さの線材３７に適用することができる。

【0028】

ところで、壁部２２は、吹き出し部３４から吹き付けられる空気の流れの下流側に位置する。従って、吹き付けられた空気は壁部２２に衝突し、その際、壁部２２に潤滑剤３６が接触（付着）する。壁部２２に付着した潤滑剤３６は重力によって下降し、収容部３１に回収される。回収された潤滑剤３６は、塗布部１０で塗布に用いる潤滑剤３６として再利用される。

【0029】

本実施の形態によれば、フェルト２１ａとフェルト２１ｂとは線材３７を挟み込むように配置されるので、拭き取り部２０の設置および取り外しが容易である。この効果は塗布部１０についても得られる。また、塗布部１０で潤滑剤３６が塗布された線材３７から潤滑剤３６を拭き取る拭き取り部２０に空気通過部３０が強制的に空気を通すことで拭き取り部２０内の潤滑剤３６を減少させる。これにより、線材３７に適量の潤滑剤３６が残る。よって、塗布部１０および拭き取り部２０の設置または取り外しの作業性を向上させると共に、簡単な構成で線材３７への潤滑剤の塗布量を適量にすることができる。

【0030】

特に、拭き取り用フェルト２１は、挟持部５０によりＦ１方向に略垂直な方向で且つ拭き取り用フェルト２１の厚み方向から挟み込まれる。また、線材３７をセットしたり取り外したりする際に行う回動部５３の動作は簡単な開閉動作である。従って、線材３７を安定した位置で保持することができ、しかも拭き取り部２０の設置・取り外し作業が一層容易となる。塗布部１０についても同様の構成を採用することで、塗布部１０の設置・取り外し作業が容易となる。

【0031】

また、調節部３３を操作することにより、空気通過部３０により拭き取り部２０に通す空気の量を調節可能である。これにより、拭き取り部２０での拭き取り量を調節可能にして、潤滑剤３６の塗布量をより適量にすることができる。

【0032】

なお、塗布用フェルト１１、拭き取り用フェルト２１が線材３７を挟み込む方向は、図１の例では線材３７に対して側方であったが、これに限定されない。例えば、線材３７を上下または斜め方向から挟む構成であってもよい。しかも、塗布用フェルト１１と拭き取り用フェルト２１とで、線材３７を挟み込む方向が一致する必要はない。

【0033】

なお、塗布部１０として吸い上げ式を例示したが、塗布部１０の構成は例示したものに限定されず、ローラ方式、滴下方式等、公知の構成でもよい。また、線材３７を挟み込むように配置されるのは、拭き取り用フェルト２１にだけ適用してもよい。その場合でも、拭き取り部２０は容易に着脱可能である。

【0034】

なお、空気通過部３０による空気の吹き付け方向は、線材３７に略垂直な側方としたが、これに限定されない。例えば、上方から吹き付けることで、拭き取り部２０を通過する空気が下方へ抜けるようにしてもよい。壁部２２の設置位置も、空気の吹き付け方向の下流にする等、適宜設計してもよい。

【0035】

なお、拭き取り部２０に空気を通せばよいので、空気通過部３０により空気を吹き付けることに限らず、拭き取り部２０から空気を吸引するように構成してもよい。その場合、例えば、吸引した空気から遠心分離等により潤滑剤３６を回収してもよい。

【0036】

なお、吸油性の部材としてフェルトを例示したが、これに限定されない。

【0037】

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、塗布部１０と拭き取り部２０とは別体に構成され、それぞれが別々にフェルトを備える構成であった。これに対し、本発明の第２の実施の形態では、塗布部と拭き取り部とが一体に構成される。

【0038】

図３は、本実施の形態に係る潤滑剤量調整装置を含む巻線システムの全体構成を示す模式図である。図３において、第１の実施の形態のものと同じ構成要素には同じ符号が付してある。

【0039】

潤滑剤量調整装置１００（図１）に対応する潤滑剤量調整装置１００Ａは、一体フェルト４１を備える。一体フェルト４１は、一対の吸油性の部材としてフェルト４１ａ、４１ｂを含む。一体フェルト４１のうち、線材３７に潤滑剤３６を塗布する領域が塗布部１０Ａである。一体フェルト４１のうち、線材３７から潤滑剤３６を拭き取る領域が拭き取り部２０Ａである。拭き取り部２０Ａは、Ｆ１方向における塗布部１０Ａの下流の領域である。塗布部１０Ａ、拭き取り部２０Ａが、それぞれ、塗布部１０、拭き取り部２０（図１）に対応する。一体フェルト４１は塗布部１０Ａと拭き取り部２０Ａと亘って配置される。従って、塗布部１０Ａと拭き取り部２０Ａとは一体に構成される。

【0040】

フェルト４１ａのうち塗布部１０Ａに属する部分の下端部が収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置される。収容部３１内の潤滑剤３６が、潤滑剤３６に浸されたフェルト４１ａの下端部から吸い上げられ、拭き取り部２０Ａが適量の潤滑剤３６で満たされる。

【0041】

なお、収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置されるのは、フェルト４１ｂのうち塗布部１０Ａに属する部分の下端部であってもよいし、フェルト４１ａ、４１ｂの双方の下端部であってもよい。あるいは、第１の実施の形態と同様に、吸い上げ用フェルトの上端部がフェルト４１ａとフェルト４１ｂとの間に挟まれると共に、吸い上げ用フェルトの下端部が収容部３１内の潤滑剤３６に浸されるように設置されてもよい。

【0042】

空気通過部３０は、拭き取り部２０Ａに強制的に空気を通すことで拭き取り部２０Ａ内の潤滑剤３６を減少させる。従って、潤滑剤３６の塗布および拭き取りに関し、塗布部１０Ａおよび拭き取り部２０Ａは、塗布部１０および拭き取り部２０（図１）と同様の役割を果たす。

【0043】

本実施の形態によれば、塗布部１０および拭き取り部２０の設置または取り外しの作業性を向上させると共に、簡単な構成で線材３７への潤滑剤の塗布量を適量にすることに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0044】

また、第１の実施の形態と共通する構成に関しては、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第１の実施の形態で言及した各種の変形例は、適用可能な限り本実施の形態にも適用してもよい。

【0045】

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

【0046】

例えば、潤滑剤量調整装置１００は、塗布部１０または塗布部１０Ａを有さない構成であっても本発明を適用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０、１０Ａ 塗布部
２０、２０Ａ 拭き取り部
２１ 拭き取り用フェルト
２１ａ、２１ｂ、４１ａ、４１ｂ フェルト
３０ 空気通過部
３６ 潤滑剤
３７ 線材
４１ 一体フェルト

【図1】

【図2】

【図3】