(57)【要約】      （修正有）【課題】セグメントコイルを形状を維持したまま離型することのできる成形型の提供。【解決手段】成形型は、第１固定主面２０と第２固定主面２１との間に形成されている固定成形面２２を有する固定型２と、第１可動主面３０と、第２可動主面３１と、第１可動主面３０と第２可動主面３１との間に形成されている可動成形面３２を有する可動型３と、を備える。第１固定主面２０は、第１可動主面３０に対向する第１可動対向面２８と、第２可動主面３１に対向する第２可動対向面２９と、を含む。第１可動主面３０から第１可動対向面２８までの距離Ｄ１は、第１可動主面３０から第２可動対向面２９までの、第１可動主面３０に垂直な方向の距離Ｄ２と比べて大きい。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固定主面と、第２固定主面と、前記第１固定主面と前記第２固定主面との間に形成されている固定成形面と、を有する固定型と、
前記第１固定主面に沿う第１可動主面と、前記第２固定主面に沿う第２可動主面と、前記第１可動主面と前記第２可動主面との間に形成されている可動成形面と、を有する可動型と、を備え、
前記可動型を前記第１固定主面及び前記第２固定主面に沿って移動させて、線材を前記固定成形面と前記可動成形面との間に挟んで曲げて、セグメントコイルを成形する成形型であって、
前記線材を前記固定成形面と前記可動成形面との間に挟んだときに、
前記第１固定主面は、前記第１可動主面に対向する第１可動対向面と、前記第２可動主面に対向する第２可動対向面と、を含み、
前記固定成形面と前記可動成形面と前記第２可動対向面と前記第２可動主面とがセグメントコイルを成形するための成形空間を区画し、
前記第１可動主面から前記第１可動対向面までの距離は、前記第１可動主面から前記第２可動対向面までの、前記第１可動主面に垂直な方向の距離と比べて大きい成形型。
【請求項２】
前記第１固定面は、上方に向かうにつれて前記第１可動主面から離間するように傾斜する成形体離間部をさらに含み、
前記成形体離間部は、前記第２可動対向面よりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載される成形型。
【請求項３】
前記成形体離間部は、前記第１可動対向面と前記第２可動対向面とを接続することを特徴とする請求項１又は２に記載される成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の略Ｕ字状の導体をそれぞれ接合することでコイルを形成したモータや発電機等がある。この略Ｕ字状の導体はセグメントコイルと呼ばれる。詳細には、セグメントコイルは、略水平面に沿って曲げたクランク形状を有するクランク部を形成し、クランク部を略鉛直面に沿って山状に突き出るように曲げた凸部と、凸部の両端から鉛直下方に延びる肩部とを有する。セグメントコイルは、略直線状の平角線を異なる仮想平面に沿って複数回プレス加工することで、製造することができる。ここで、クランク形状は、曲線に沿う線状部分を含む形状であって、例えば、Ｓ字曲線に沿う線状部分を含む形状である。
【０００３】
例えば、特許文献１では、セグメントコイルの製造方法が開示されている。かかる製造方法によれば、略直線状の平角線を、第１の仮想平面上で離間する一対の雌雄成形型で挟み込み、Ｓ字曲線に沿う形状を有するクランク部を成形し（クランク部成形工程）、続いて、第１の仮想平面と略直交する第２の仮想平面上で離間する一対の雌雄成形型により、クランク部を山状に曲げて、凸部を成形する（凸部成形工程）。最後に、凸部の両端を、２つの折曲型により、鉛直下方に曲げて肩部を成形する（肩部成形工程）。以上の工程を経ると、セグメントコイルを成形することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、セグメントコイルの成形形状を維持したまま離型させることが要求されている。特許文献１に開示されるクランクコイルの成形方法では、凸部成形工程及び肩部成形工程において、平角線を曲げると、曲げ方向における平角線の内側が膨張する。かかる膨張により、平角線の少なくとも一部が成形型にカジリ付き、成形したセグメントコイルを離型しようとすると形状を崩し、所望の形状のセグメントコイルを得られなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、セグメントコイルを形状を維持したまま離型することのできる成形型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる成形型は、
第１固定主面と、第２固定主面と、前記第１固定主面と前記第２固定主面との間に形成されている固定成形面と、を有する固定型と、
前記第１固定主面に沿う第１可動主面と、前記第２固定主面に沿う第２可動主面と、前記第１可動主面と前記第２可動主面との間に形成されている可動成形面と、を有する可動型と、を備え、
前記可動型を前記第１固定主面及び前記第２固定主面に沿って移動させて、線材を前記固定成形面と前記可動成形面との間に挟んで曲げて、セグメントコイルを成形する成形型であって、
前記線材を前記固定成形面と前記可動成形面との間に挟んだときに、
前記第１固定主面は、前記第１可動主面に対向する第１可動対向面と、前記第２可動主面に対向する第２可動対向面と、を含み、
前記固定成形面と前記可動成形面と前記第２可動対向面と前記第２可動主面とがセグメントコイルを成形するための成形空間を区画し、
前記第１可動主面から前記第１可動対向面までの距離は、前記第１可動主面から前記第２可動対向面までの、前記第１可動主面に垂直な方向の距離と比べて大きい。
【０００８】
このような構成により、セグメントコイルを形状を維持したまま離型することができる。
【０００９】
また、前記第１固定面は、上方に向かうにつれて前記第１可動主面から離間するように傾斜する成形体離間部をさらに含み、前記成形体離間部は、前記第２可動対向面よりも上方に位置することを特徴としてもよい。また、前記成形体離間部は、前記第１可動対向面と前記第２可動対向面とを接続することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、セグメントコイルを形状を維持したまま離型することのできる成形型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】セグメントコイルの正面図である。
【図１Ｂ】セグメントコイルの上面図である。
【図１Ｃ】セグメントコイルの断面図である。
【図２】第１実施形態にかかる成形型の斜視図である。
【図３Ａ】第１実施形態にかかる成形型の要部の斜視図である。
【図３Ｂ】第１実施形態にかかる成形型の要部の断面を表す模式図である。
【図４】第１実施形態にかかる成形型の要部の斜視図である。
【図５】セグメントコイルの製造方法を示すフローチャートである。
【図６】製造方法の一工程を表す模式図である。
【図７】製造方法の一工程を表す模式図である。
【図８】製造方法の一工程を表す模式図である。
【図９】製造方法の一工程を表す模式図である。
【図１０】製造方法の一工程を表す模式図である。
【図１１】第２実施形態にかかる成形型の要部の斜視図である。
【図１２】製造方法の一工程を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１Ａ〜図１Ｃを参照して本発明の第１実施形態にかかる成形型を用いて成形されるセグメントコイルについて説明する。図１Ａは、セグメントコイルの正面図を示す。図１Ｂは、セグメントコイルの上面図を示す。図１Ｃは、セグメントコイルの断面図を示す。
【００１３】
図１Ａに示すように、セグメントコイル１００は、例えば、銅又は銅合金などの導電性を有する材料からなり、略Ｕ字状曲線ＵＣに沿って曲がる曲線状体である。セグメントコイル１００は、凸状に突き出る凸部１０１と、凸部１０１の両端から下方に延びる肩部１０２とを有する。上方から視ると、図１Ｂに示すように、凸部１０１は、クランク形状を有し、Ｓ字曲線ＳＣに沿って曲がっている。ここで、クランク形状は、曲線に沿って曲がる曲線状体を有する形状であればよく、Ｓ字曲線以外の曲線に沿って曲がる曲線状体を含む。複数のセグメントコイル１００を用意し、肩部１０２の端部１０３を折り曲げて、端部１０３で互いに結線することでコイルを形成することができる。
【００１４】
図１Ｃに示すように、セグメントコイル１００は、略台形状の断面形状を有する。ここで、セグメントコイル１００の略Ｕ字状曲線ＵＣの外側を外周部１０４とし、外周部１０４よりも略Ｕ字状曲線ＵＣの内側を内周部１０５とする。外周部１０４の幅Ｗ１は、内周部１０５の幅Ｗ２と比較して狭い。
【００１５】
次に、図２〜４を参照して本発明の第１実施形態にかかる成形型について説明する。
図２は、第１実施形態にかかる成形型の斜視図を示す。図３Ａは、第１実施形態にかかる成形型の要部の斜視図を示す。図３Ｂは、第１実施形態にかかる成形型の要部の断面を表す模式図を示す。図４は、第１実施形態にかかる成形型の要部の斜視図を示す。
【００１６】
図２に示すように、成形型１は、固定型２と、可動型３と、左肩曲型４と、右肩曲型５とを含む。成形型１は、図示しない成形装置に取り付けられて、セグメントコイル１００（図１参照）を製造することができる。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、固定型２は、第１固定主面２０と、第２固定主面２１と、固定成形面２２と、固定左側面２４と、固定右側面２５と、を含む。
【００１８】
第１固定主面２０は、固定成形面２２に直接接続される第２可動対向面２９と、第２可動対向面２９の上方に位置する第１可動対向面２８と、成形体離間部２３とを含む。後述するように、可動型３を固定型２に対向させて、第１固定主面２０と第２固定主面２１に沿って下降させたときに、第１可動対向面２８は第１可動主面３０（後述）に対向し、第２可動対向面２９は第２可動主面３１（後述）に対向する（図１０（ａ）参照）。また、第１可動主面３０から第１可動対向面２８までの距離Ｄ１は、第１可動主面３０から第２可動対向面２９までの、第１可動主面３０に垂直な方向の距離Ｄ２と比べて大きい。また、成形体離間部２３は、第２可動対向面２９の上方に位置する。また、成形体離間部２３は、第１可動対向面２８と第２可動対向面２９とを接続すると好ましい（図１０（ａ）参照）。成形体離間部２３は、上方に向かうにつれて第１可動主面３０（後述）から離間するように傾斜している。固定型２は、図示しない成形装置に含まれる固定型固定手段に接続されて、成形装置の所定の位置に固定されている。
【００１９】
固定成形面２２は、凸状に突き出る曲面を有する。また、固定成形面２２は、第１固定主面２０と第２固定主面２１との間に形成されている。固定左側面２４は固定型２の左側面である。また、固定右側面２５は固定型２の右側面である。
【００２０】
図４に示すように、可動型３は、第１可動主面３０と、第２可動主面３１と、可動成形面３２と、可動左側面３４と、可動右側面３５とを有する。可動型３を固定型２に対向させると、第１可動主面３０は第１固定主面２０に沿い、第２可動主面３１は第２固定主面２１に沿う。可動成形面３２は、第１可動主面３０と第２可動主面３１との間に形成されており、固定成形面２２に対向する。可動左側面３４は可動型３の左側面である。可動右側面３５は可動型３の右側面である。可動型３は、図示しない成形装置に含まれる可動型移動手段に接続されて、第１固定主面２０及び第２固定主面２１に沿って移動することができる。
【００２１】
再び図２を参照すると、左肩曲型４は、図示しない成形装置に含まれる左肩曲型移動手段に接続されて、固定左側面２４及び可動左側面３４に沿って移動することができる。
【００２２】
右肩曲型５は、図示しない成形装置に含まれる右肩曲型移動手段に接続されて、固定右側面２５及び可動右側面３５に沿って移動することができる。
【００２３】
（製造方法）
次に、図５を参照しつつ図６〜１０を用いて、第１実施形態にかかる成形型を用いた場合のセグメントコイルの製造方法について説明する。図５は、製造方法を表すフローチャートを示す。図６〜１０は、製造方法の一工程を模式的に表す図を示す。
【００２４】
図６に示すように、平角線５０を固定成形面２２上に配置し、平角線５０の端部５１、５２を方向Ａに押して、平角線５０を曲げて、クランク部を有するクランク状体６０（図７参照）を成形する（クランク部成形ステップＳ１）。平角線５０は、セグメントコイル１００を形成する材料からなり、略四角形状の断面形状を有する線材である。クランク状体６０は、上方から視ると、Ｓ字曲線ＳＣ（図１Ｂ参照）に沿って曲がる曲線部を有する。なお、図７では、理解を容易にするため、クランク状体６０を弓状に沿って曲がる線材として描画している。また、クランク部成形ステップＳ１では、別体の一対の雌雄成形型を用いて、平角線５０をプレス加工して、クランク状体６０を成形しても構わない。
【００２５】
次いで、図７に示すように、可動型３を第１固定主面２０及び第２固定主面２１に沿って下降して、クランク状体６０を固定成形面２２と可動成形面３２（図４参照）との間に挟み込んで、凸状に曲げて、凸部を成形する（凸部成形ステップＳ２）。ここで、可動成形面３２がクランク状体６０に接触したとき、固定成形面２２と、可動成形面３２と、第２可動対向面２９と、第２可動主面３１とがセグメントコイル１００を成形するための成形空間を区画する（図１０（ａ）参照）。また、クランク状体６０は中央に凸部を有する。この凸部は、セグメントコイル１００の凸部１０１（図１Ａ参照）と同じ形状である。また、この凸部は、略Ｕ字状曲線ＵＣに沿って曲がる。また、この凸部の内周部の幅が外周部の幅より大きくなるように、凸部は変形する。
【００２６】
次いで、図８に示すように、左肩曲型４を固定左側面２４及び可動左側面３４に沿って下降させるとともに、右肩曲型５を固定右側面２５及び可動右側面３５に沿って下降させる。固定型２及び可動型３から突き出るクランク状体６０の端部６１、６２を曲げて、肩部を成形する（肩部成形ステップＳ３）。これにより、クランク状体６０の端部６１、６２を肩部１０２に加工して、クランク状体６０からセグメントコイル１００が成形される。
【００２７】
次いで、図９に示すように、左肩曲型４、右肩曲型５、可動型３をこの順に上昇させて、セグメントコイル１００を離型する（離型ステップＳ４）。セグメントコイル１００は、凸部成形ステップＳ２及び肩部成形ステップＳ３で、曲げられて成形されるので、図１Ｃに示すように、内周部１０５の幅Ｗ２が外周部１０４の幅Ｗ１より大きくなるように変形する。図１０（ａ）に示すように、セグメントコイル１００が幅方向に膨らみ、セグメントコイル１００の両側面が第１固定主面２０及び第２可動主面３１に当たり、カジリ付いている。セグメントコイル１００が可動型３の上昇に伴って、第１可動対向面２８まで連れ上がる。すると、図１０（ｂ）に示すように、セグメントコイル１００が、第１固定主面２０及び第２可動主面３１から離間し、成形体離間部２３に逃れる。これにより、セグメントコイル１００は、形状を維持したまま、成形型１から離型することができる。
【００２８】
また、成形体離間部２３が第１可動対向面２８と第２可動対向面２９とを接続していると、第１固定主面２０及び第２可動主面３１からセグメントコイル１００への影響が減じ得て好ましい。成形体離間部２３が上記した成形空間より上方に位置すると、凸部成形ステップＳ２での凸部成形に影響を与えるおそれが無くて、さらに好ましい。また、成形体離間部２３は傾斜しているので、セグメントコイル１００をその傾斜に沿って滑らかに取り出すことができる。つまり、セグメントコイル１００は、より確実に形状を維持したまま、成形型１から離型することができる。また、第１可動主面３０から第１可動対向面２８までの距離Ｄ１がセグメントコイル１００の幅Ｗ２（図１Ｃ参照）よりも小さいと、固定型２の大型化を抑制し、成形装置の大型化を抑制して好ましい。
【００２９】
以上より、実施形態にかかる成形型を用いると、形状を維持したままセグメントコイルを離型することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、セグメントコイルの製造方法を１つの例として説明したが、他に実施形態として、直線状の線材を曲げて成形して得られる曲線状の成形体の製造方法がある。また、平角線５０を用いたが、略四角形以外の形状の断面形状を有する線材を用いても構わない。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、図１１及び１２を用いて、第２実施形態にかかる成形型について説明する。第２実施形態にかかる成形型は、第１実施形態にかかる成形型と固定型を除いて、他の構成部材については共通し、同一の符号を付して説明を省略する。また、第２実施形態にかかる固定型は、第１実施形態にかかる固定型と、成形体離間部の代わりに排出ピン孔及び排出ピンを設置したことを除いて、他の部材については共通し、同一の符号を付して説明を省略する。図１１は、第２実施形態にかかる成形型の要部を示す。
【００３２】
図１１に示すように、固定型２０２は、排出ピン孔２７０と、排出ピン孔２７０に挿し込まれる排出ピン２７１とを有する。排出ピン孔２７０は、第１固定主面２２０に設置されている。排出ピン孔２７０は、特に、第２可動対向面２２９に設置されると好ましい。排出ピン２７１は、図示しない排出ピン制御装置に接続されており、排出ピン孔２７０に沿って往復運動することができる。また、予め排出ピン制御装置にこの往復運動をさせるためのプログラムを組み込むことで、排出ピン２７１を所定の周期で往復運動させることができる。
【００３３】
（第２実施形態の製造方法）
次に、第２実施形態にかかる成形型を用いてセグメントコイルを製造する製造方法について説明する。この製造方法は、第１実施形態にかかる製造方法と、離型ステップＳ４を除き、他のステップについては共通しており、説明を省略する。図１２は、製造方法の一工程を表す模式図を示す。
【００３４】
第２実施形態にかかる成形型を用いてセグメントコイルを製造する製造方法では、第１実施形態にかかる製造方法のクランク部成形ステップＳ１〜肩部成形ステップＳ３を経た後で、第２離型ステップＳ４２を行う。図１２に示すように、肩部成形ステップＳ３を経て成形したセグメントコイル１００に排出ピン２７１を接触させて、所定の周期で往復運動を行い、可動型２０３を上昇させて、セグメントコイル１００を離型させる（第２離型ステップＳ４２）。これにより、セグメントコイル１００を振動させて、セグメントコイル１００と第２可動対向面２２９及び／又は第２可動主面２３１とのカジリを解消し得て、可動型２０３の上昇に伴う連れ上がりを抑制することができる。つまり、セグメントコイル１００の連れ上がりを制御し得て、セグメントコイル１００の形状を維持したまま、離型することができる。
【００３５】
なお、第１実施形態では、成形体離間部を固定型に設置したが、省略してもよい。また、第２実施形態では、成形体離間部を固定型に設置していないが、成形体離間部を固定型に設置してもよい。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１、２０１  成形型、    ２、２０２  固定型、    ３、２０３  可動型、    
４、２０４  左肩曲型、    ５、２０５  右肩曲型、    ２０、２２０  第１固定主面、    
２１、２２１  第２固定主面、    ２２、２２２  固定成形面、    
２３  成形体離間部、    ２８、２２８  第１可動対向面、    
２９、２２９  第２可動対向面、    ３０、２３０  第１可動主面、    
３１、２３１  第２可動主面、    ３２、２３２  可動成形面、    
２７０  排出ピン孔、    ２７１  排出ピン
１００  セグメントコイル
【図１Ａ】
2014205163.tif 000003
【図１Ｂ】
2014205163.tif 000004
【図１Ｃ】
2014205163.tif 000005
【図２】
2014205163.tif 000006
【図３Ａ】
2014205163.tif 000007
【図３Ｂ】
2014205163.tif 000008
【図４】
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【図５】
2014205163.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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