(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造方法において、
前記平角線コイルを搬送機が搬送する途中に、前記端子部が前記搬送機に支持されて切削装置を前記端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、前記切削装置の切削工具が前記端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離すること、
前記切削工具はエンドミルの外周刃であること、
前記切削装置は、前記端子部の長辺面又は短辺面の内、前記絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドすることを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項２】
平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造方法において、
前記平角線コイルを搬送機が搬送する途中に、前記端子部が前記搬送機に支持されて切削装置を前記端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、前記切削装置の切削工具が前記端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離すること、
前記切削工具はエンドミルの外周刃であること、
前記エンドミルは、平行に軸支された一対のエンドミルであって、前記端子部の長辺面又は短辺面は前記エンドミルの外周刃間を通過することを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記エンドミルは、平行に軸支された一対のエンドミルであって、前記端子部の長辺面又は短辺面は前記エンドミルの外周刃間を通過することを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記切削工具の切削負荷を検出して切削取り代を調節することを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記切削装置には、前記搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットを備え、
前記切削工具が前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記クランプユニットの狭持部が前記端子部の剥離面と直交する面を狭持することを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記クランプユニットには、前記搬送機と同期して移動するとき前記搬送機に係合する係合手段を備えるとともに、前記切削装置には、前進したとき前記クランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダを備え、
前記原位置復帰用シリンダは、後退しながら前記切削工具の切削負荷を緩衝することを特徴とする平角線コイルの製造方法。
【請求項７】
平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造装置において、
前記平角線コイルを搬送する搬送機と、
前記搬送機が前記平角線コイルを搬送する途中に設けた切削装置とを備え、
前記端子部が前記搬送機に支持されて前記切削装置を前記端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、前記切削装置の切削工具が前記端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離すること、
前記切削装置には、前記搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットと、前進したとき前記クランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダとを備えること、
前記クランプユニットには、前記搬送機と同期して移動するとき前記搬送機に係合する係合手段と、前記切削工具が前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記端子部の剥離面と直交する面を狭持する狭持部とを備えること、
前記原位置復帰用シリンダには、後退しながら前記切削工具の切削負荷を緩衝する緩衝手段を備えることを特徴とする平角線コイルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用回転電機に使用する平角線コイルの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機又は発電機等として使用される車両用回転電機は、地球環境問題に対応するため、小型化、高出力化が求められている。そのため、占積率が高く、多くの電流を流せる矩形断面の平角線をコイルに用いる傾向にある。この平角線を巻回したコイルには、大別して分布巻きと集中巻きとがある。そして、集中巻きコイルは、コイル状の巻き線部と端子部とを備えた平角線コイルを複数個結線して製作する。
しかしながら、平角線コイルの端子部には、側面（長辺面及び短辺面）を被覆する絶縁皮膜があるので、コイルとして結線する前に、端子部の側面を被覆する絶縁皮膜を剥離する必要がある。
【０００３】
この平角線の絶縁皮膜を効率的に剥離する線材の皮膜剥離装置及び剥離方法が、特許文献１に開示されている。
特許文献１の技術は、平角線の対向する長辺面に対峙して一対の切削具を設け、平角線の線方向の所望の二箇所に対して切り込みを加えた後、切削具を一方の切込みから他方の切込みまで相対移動させ、長辺面を被覆する絶縁皮膜を剥離する技術である。この技術によれば、平角線の対向する長辺面の絶縁皮膜を同時に剥離するので、絶縁皮膜を効率的に剥離できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８２３０１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、特許文献１の技術は、線材支持機構と切込付与機構とカッター相対移動機構とを備え、平角線の線方向（長手方向）に切削する技術であるので、コイル成形前の線方向に一定以上の直線長さを有する平角線には適用できるが、コイル成形後の直線長さが短い平角線コイルの端子部に適用することは困難である。また、平角線の矩形断面を構成する長辺及び短辺の長さは、２〜８ｍｍ程度であって、平角線の線方向における剛性が少ない。例えば、２ｍｍ×３ｍｍの矩形断面の平角線を片持ち支持で、支点から約５ｍｍ離れた切削点に１０ニュートンの荷重を短辺方向に加えると、０．２〜０．３ｍｍ程度撓んでしまう。
そのため、平角線の線方向にカッターを移動する方法であると、支点から離れるに従って切削荷重による曲げモーメントが大きくなる。この曲げモーメントが大きくなると、端子部の先端側では撓み量が多くなり、絶縁皮膜の剥離量が減少する。絶縁皮膜の剥離量が減少し、絶縁皮膜が部分的に残っていると、結線したときの電気抵抗が増大する問題がある。
一方、端子部の先端側における絶縁皮膜の剥離量を所定の値にするため、端子部の根元側の絶縁皮膜の剥離量を増加すると、端子部において接合強度上必要な銅体積を確保できない。特に、走行振動等に対する耐久性が低下する問題がある。
よって、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化する必要がある。
【０００６】
また、平角線コイルは、平角線をコイル状に巻き取る巻取り工程と、巻き取ったコイルを所定の形状に成形する成形工程とを経て成形され、成形された平角線コイルを複数個集めて組み付ける組付け工程において集中巻きコイルとして製作される。そして、平角線コイルの成形工程から集中巻きコイルとする組付け工程へ搬送するまでの間に、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離することが必要になる。
この製作工程において、例えば、平角線コイルを搬送機が把持して、成形工程から組付け工程又は中間ステージ等に搬送する途中に、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離することができれば、平角線コイルの製作を人手を介さずに自働化できる。
しかし、搬送時間内に絶縁皮膜を剥離するためには、絶縁皮膜の剥離に要する時間を極力短縮する必要がある。
【０００７】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化に寄与できる平角線コイルの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る平角線コイルの製造方法及び製造装置は、次のような構成を有している。
（１）平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造方法において、
前記平角線コイルを搬送機が搬送する途中に、前記端子部が前記搬送機に支持されて切削装置を前記端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、前記切削装置の切削工具が前記端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離することを特徴とする。
【０００９】
（２）（１）に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記切削工具はエンドミルの外周刃であることを特徴とする。
（３）（２）に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記切削装置は、前記端子部の長辺面又は短辺面の内、前記絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドすることを特徴とする。
（４）（２）又は（３）に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記エンドミルは、平行に軸支された一対のエンドミルであって、前記端子部の長辺面又は短辺面は前記エンドミルの外周刃間を通過することを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された平角線コイルの製造方法において、
前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記切削工具の切削負荷を検出して切削取り代を調節することを特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された平角線コイルの製造方法において、
前記切削装置には、前記搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットを備え、
前記切削工具が前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記クランプユニットの狭持部が前記端子部の剥離面と直交する面を狭持することを特徴とする。
（７）（６）に記載された平角線コイルの製造方法において、
前記クランプユニットには、前記搬送機と同期して移動するとき前記搬送機に係合する係合手段を備えるとともに、前記切削装置には、前進したとき前記クランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダを備え、
前記原位置復帰用シリンダは、後退しながら前記切削工具の切削負荷を緩衝することを特徴とする。
（８）平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造装置において、
前記平角線コイルを搬送する搬送機と、
前記搬送機が前記平角線コイルを搬送する途中に設けた切削装置とを備え、
前記端子部が前記搬送機に支持されて前記切削装置を前記端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、前記切削装置の切削工具が前記端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離することを特徴とする。
（９）（８）に記載された平角線コイルの製造装置において、
前記切削装置には、前記搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットと、前進したとき前記クランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダとを備えること、
前記クランプユニットには、前記搬送機と同期して移動するとき前記搬送機に係合する係合手段と、前記切削工具が前記絶縁皮膜を剥離するとき、前記端子部の剥離面と直交する面を狭持する狭持部とを備えること、
前記原位置復帰用シリンダには、後退しながら前記切削工具の切削負荷を緩衝する緩衝手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このような特徴を有する本発明の平角線コイルの製造方法は、以下のような作用効果を奏する。
（１）の発明は、端子部が搬送機に支持されて切削装置を端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、切削装置の切削工具が端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するので、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できる。
【００１１】
具体的には、端子部の根元側を搬送機が支持した上で、長辺方向又は短辺方向に端子部の絶縁皮膜を剥離するので、剥離に伴う切削荷重は絶縁皮膜と平行に作用し、剥離する絶縁皮膜と垂直方向にはほとんど作用しない。そのため、剥離に伴う曲げモーメントも、剥離する絶縁皮膜と水平方向に作用し、剥離する絶縁皮膜と垂直方向にはほとんど作用しない。その結果、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部の根元側から先端側までにおいて、剥離する絶縁皮膜の垂直方向の撓み量がほとんど生じない。
よって、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できる。
平角線の線方向に切削して絶縁皮膜を剥離する従来の技術では、例えば２ｍｍ×３ｍｍ程度の矩形断面の平角線では、端子部の根元と先端では絶縁皮膜の剥離に伴う切削代の差が、０．４〜０．５ｍｍ程度生じていたが、本発明によれば０．２ｍｍ以内に少なくすることができる。
【００１２】
また、絶縁皮膜を剥離する端子部の長辺方向又は短辺方向の長さ（通常、２〜８ｍｍ程度）は、絶縁皮膜を剥離する端子部の線方向の長さ（通常、１０〜１５ｍｍ程度）と比較して短いので、剥離時間も短い。
そのため、切削工具が端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離することによって、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができる。
【００１３】
また、（１）の発明は、平角線コイルを搬送機が搬送する途中に、端子部の絶縁皮膜を剥離するので、絶縁皮膜の剥離作業が手作業を介在することなく短時間に行うことができて、平角線コイル製作の自動化に寄与できる。また、絶縁皮膜の剥離作業に、新しくコイル移送設備を設ける必要がない。
よって、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化に寄与できる平角線コイルの製造方法を提供することができる。
【００１４】
（２）に記載された発明は、（１）に記載された平角線コイルの製造方法において、切削工具はエンドミルの外周刃であるので、絶縁皮膜の剥離に伴う切削荷重が小さく、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値により安定化して、接合強度上必要な銅体積をより確保できる。
具体的には、エンドミルは、外周刃に沿って切屑排出用の溝が形成された構成となっている。切屑排出用の溝は、一般に、外周刃の被削材への急激な喰い付きを抑えるため、工具本体の回転軸線に対して捩れ角が与えられている。そのため、エンドミルを回転軸線と直交する方向に相対移動させて被削材を切削する場合、外周刃が切削する切削点は捩れ角に沿ってずれていく。その結果、エンドミルの外周刃によって絶縁皮膜の剥離を行う際、剥離に伴う切削荷重が他の切削工具に比べて小さくなり、平角線コイルの端子部の位置はより安定化する。
よって、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値により安定化して、接合強度上必要な銅体積をより確保できる。
【００１５】
（３）に記載された発明は、（２）に記載された平角線コイルの製造方法において、切削装置は、端子部の長辺面又は短辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドするので、端子部の変形を確実に防止できる。その結果、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値によりいっそう安定化して、接合強度上必要な銅体積をよりいっそう確保できる。
【００１６】
（４）（２）又は（３）に記載された平角線コイルの製造方法において、エンドミルは、平行に軸支された一対のエンドミルであって、端子部の長辺面又は短辺面はエンドミルの外周刃間を通過するので、端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を２面同時又は連続的に剥離できる。そのため、絶縁皮膜を剥離するために要する切削時間や搬送時間を短縮することができる。
よって、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００１７】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された平角線コイルの製造方法において、絶縁皮膜を剥離するとき、切削工具の切削負荷を検出して切削取り代を調節するので、搬送機における位置偏差が生じても、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保することができる。したがって、位置偏差が生じ易い汎用の搬送機を用いて絶縁皮膜の剥離を行うことができるので、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００１８】
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載された平角線コイルの製造方法において、切削装置には、搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットを備え、切削工具が絶縁皮膜を剥離するとき、クランプユニットの狭持部が端子部の剥離面と直交する面を狭持することを特徴とするので、コイル線がコイル搬送方向に変形することなく、絶縁皮膜を剥離することができる。
具体的には、切削工具が絶縁皮膜を剥離するとき、端子部の剥離面と直交する面をクランプユニットの狭持部が狭持するので、端子部の剥離面と直交する方向に作用する切削負荷をクランプユニットの狭持部が受け止めることができる。また、クランプユニットは搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するので、クランプユニットの挟持部とコイルとの相対位置は変化しない。そのため、切削負荷をコイルとの相対位置が変化しないクランプユニットの狭持部によって受け止めることができる。したがって、例えば、搬送機の搬送速度を増大することによって、絶縁皮膜の剥離速度を向上することができる。また、搬送機の搬送速度を増大しても、コイル線がコイル搬送方向に変形することなく、絶縁皮膜の剥離寸法を安定化することができる。
よって、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００１９】
（７）（６）に記載された平角線コイルの製造方法において、クランプユニットには、搬送機と同期して移動するとき搬送機に係合する係合手段を備えるとともに、切削装置には、前進したときクランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダを備え、原位置復帰用シリンダは、後退しながら切削工具の切削負荷を緩衝することを特徴とするので、搬送装置自体を変更することなく、切削工具の喰い付きを防止できる。
具体的には、クランプユニットには、搬送機と同期して移動するとき搬送機に係合する係合手段を備えるので、切削工具が絶縁皮膜を剥離するときの切削負荷はクランプユニットの挟持部が受け止めるが、その切削負荷は、係合手段を介して搬送機に伝達される。このとき、切削負荷が搬送機のコイル搬送方向への駆動力を上回る場合、切削負荷の影響を受けた搬送機の移動速度が変化して、切削工具の見かけ上の送り速度が変動する。そのため、切削工具の刃先が被削材である平角導線に深く食い込むという喰い付き現象が生じやすい。しかし、本発明では、原位置復帰用シリンダが後退しながら切削工具の切削負荷を緩衝するので、搬送機の移動速度を略均一に保持でき、切削工具の見かけ上の送り速度の変動を抑制することができる。したがって、搬送機の駆動力を上回る切削負荷に対しても、搬送機自体を変更することなく、原位置復帰用シリンダがダンパー機能を発揮して、切削工具の喰い付きを防止できる。なお、原位置復帰用シリンダのダンパー機能は、排気用スピードコントローラによって調節できる。
よって、汎用の搬送機を用いて、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００２０】
このような特徴を有する本発明のステータの製造装置は、以下のような作用効果を奏する。
（８）平角線をコイル状に巻き取る巻き線部と該巻き線部から外方に突出する端子部とを備える平角線コイルの製造装置において、平角線コイルを搬送する搬送機と、搬送機が平角線コイルを搬送する途中に設けた切削装置とを備え、端子部が搬送機に支持されて切削装置を端子部の長辺方向又は短辺方向に通過するとき、切削装置の切削工具が端子部の長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するので、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部の根元側から先端側までにおいて、剥離する絶縁皮膜と垂直方向の撓み量がほとんど生じない。絶縁皮膜を剥離する端子部の長辺方向又は短辺方向の長さ（通常、２〜８ｍｍ程度）は、絶縁皮膜を剥離する端子部の線方向の長さ（通常、１０〜１５ｍｍ程度）と比較して短いので、剥離時間も短い。また、平角線コイルを搬送する途中に、端子部の絶縁皮膜を剥離するので、絶縁皮膜の剥離作業が手作業を介在することなく短時間に行うことができて、平角線コイル製作の自動化に寄与できる。また、絶縁皮膜の剥離作業に、新しくコイル移送設備を設ける必要がない。
よって、平角線コイルの端子部における絶縁皮膜を剥離する際、端子部における絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化に寄与できる平角線コイルの製造装置を提供することができる。
【００２１】
（９）（８）に記載された平角線コイルの製造装置において、切削装置には、搬送機と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニットと、前進したときクランプユニットを原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダとを備えること、クランプユニットには、搬送機と同期して移動するとき搬送機に係合する係合手段と、切削工具が絶縁皮膜を剥離するとき、端子部の剥離面と直交する面を狭持する狭持部とを備えること、原位置復帰用シリンダには、後退しながら切削工具の切削負荷を緩衝する緩衝手段を備えることを特徴とするので、汎用の搬送機を用いて、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】平角線コイルの斜視図である。
【図２】切削工具として用いるエンドミルの側面図である。
【図３】切削工具が平角線コイルの端子部の長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する上面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）はエンドミルの外周刃によって端子部の長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するときの模式的側面図であり、（ｂ）はその模式的断面図（Ｂ−Ｂ断面）である。
【図６】（ａ）は端子部の長辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドしながらエンドミルの外周刃によって絶縁皮膜を剥離するときの模式的側面図であり、（ｂ）はその模式的断面図（Ｃ−Ｃ断面）である。
【図７】（ａ）は平行に軸支された一対のエンドミルの外周刃間を端子部の長辺面が通過し、端子部の長辺面に被覆された絶縁皮膜を２面同時又は連続的に剥離するときの模式的側面図であり、（ｂ）はその模式的断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。
【図８】搬送機のシステム構成図である。
【図９】切削前における位置補正フローチャートである。
【図１０】切削時における位置補正フローチャートである。
【図１１】切削負荷の時間経過に伴うデータを示す。
【図１２】クランプユニットの模式図であり、（ａ）は絶縁皮膜を剥離する面と直交する面を狭持する上面図を示し、（ｂ）はその側面図を示す。
【図１３】クランプユニットを備えた切削装置の正面図である。
【図１４】クランプユニットの係合部の詳細図である。
【図１５】クランプユニットの狭持部の詳細図である。
【図１６】クランプユニットの狭持部の詳細図である。
【図１７】クランプユニットの狭持部の詳細図である。
【図１８】クランプユニットの狭持部の詳細図である。
【図１９】クランプユニットの動作フロー説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る平角線コイルの製造方法及び製造装置の実施形態について図面を参照して説明する。
ここでは、本発明に係る平角線コイルの端子部に被覆された絶縁皮膜を剥離する剥離メカニズムとその切削工具の基本構造を説明した後に、その剥離メカニズムと切削工具を応用した実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
＜絶縁皮膜の剥離メカニズム＞
はじめに、本発明に係る平角線コイルと絶縁皮膜の剥離に用いる切削工具について説明する。図１に、平角線コイルの斜視図を示し、図２に、切削工具として用いるエンドミルの側面図を示す。
図１に示すように、平角線コイル１は、矩形断面を有する１本の平角線から作られており、平角線をコイル状に巻き取る巻き線部１１と該巻き線部１１から外方に突出する端子部１２Ａ、１２Ｂとを備えている。
巻き線部１１は、長辺面（フラットワイズ面）を平坦に保持して短辺面を曲げ成形することによって角筒状に巻き取られていて、図示しないステータコアのスロット内に組付けられる。巻き線部１１をステータコアの軸方向から見ると略台形状をなし、台形の上底側がステータコアの内径側にあたり、台形の下底側がステータコアの外径側にあたる。
端子部１２Ａ、１２Ｂは、２箇所あって、巻き線部１１の内径側と外径側から、それぞれステータコアの軸線方向に突出している。内径側となる端子部１２Ａの線方向の長さは、外径側となる端子部１２Ｂより長い。各端子部１２Ａ、１２Ｂの所定箇所Ｓについては、他の平角線コイル１と結線する前に、長辺面及び短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する必要がある。
本実施形態では、平角線の矩形断面は約２ｍｍ×３ｍｍであり、絶縁皮膜の膜厚は約３０〜８０μｍである。各端子部１２Ａ、１２Ｂの所定箇所Ｓにおける絶縁皮膜の剥離長（線方向の長さ）は、約１０ｍｍである。
【００２５】
図２に示すように、絶縁皮膜を剥離する切削工具として用いるエンドミル２は、シャンク２２とボデー２１とからなり、ボデー２１には、先端の底刃２１２と側面の外周刃２１１とを備えている。本実施形態では、外周刃２１１の外径が約２〜６ｍｍであり、回転数は約１万〜６万回転／分である。なお、外周刃２１１の被削材への急激な喰い付きを抑えるため、外周刃２１１に沿って切屑排出用の溝２１３が形成されていて、工具本体の回転軸線に対して捩れ角θが与えられている。
【００２６】
次に、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離する剥離メカニズムについて説明する。図３に、切削工具が平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する上面図を示し、図４に、図３におけるＡ−Ａ断面図を示す。
図３に示すように、切削装置３は、エンドミル２の外周刃２１１を突出してシャンク２２を狭持している。平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂが搬送機の支持器４に支持されて切削装置３を端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向（矢印Ｔの方向）に通過するとき、切削装置３の切削工具であるエンドミル２の外周刃２１１が端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の所定箇所Ｓに被覆された絶縁皮膜を剥離する。
平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂは、根元側が支持器４によって支持されている。支持器４は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面と短辺面とを４面から囲うように支持することによって、縁皮膜を剥離する所定箇所Ｓの根元を固定している。
切削装置３の切削工具として用いるエンドミル２は、回転軸Ｏと端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向とが直交するように配置されている。エンドミル２の底刃２１２と支持器４の前端４１とは、干渉しない程度の隙間を有している。
【００２７】
図４に示すように、エンドミル２は時計方向（矢印Ｒの方向）に回転している。そのため、通過する端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の所定箇所Ｓをエンドミル２の外周刃２１１が長辺方向と同じ方向に切削する。すなわち、エンドミル２の外周刃２１１の回転軌跡が描く円の接線上を、端子部１２Ａ、１２Ｂの所定箇所Ｓが通過するので、エンドミル２の外周刃２１１は、端子部１２Ａ、１２Ｂの所定箇所Ｓを長辺面に沿って平行に切削する。
したがって、エンドミル２の外周刃２１１による切削荷重Ｐは、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面と平行に作用し、端子部１２Ａ、１２Ｂの短辺の方向にはほとんど作用しない。言い換えると、絶縁皮膜の剥離に伴う切削荷重Ｐは剥離する絶縁皮膜に沿って作用し、剥離する絶縁皮膜の膜厚方向にはほとんど作用しない。
そのため、絶縁皮膜の剥離に伴う端子部１２Ａ、１２Ｂに作用する曲げモーメントも、剥離する絶縁皮膜と水平方向に作用し、剥離する絶縁皮膜と垂直方向にはほとんど作用しない。その結果、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する所定箇所Ｓの根元側から先端側までにおいて、剥離する絶縁皮膜と垂直方向の撓み量がほとんど生じない。
よって、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する所定箇所Ｓの根元側から先端側までの絶縁皮膜の剥離量を所定の値に安定化することができる。したがって、絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元側や先端側の厚みが必要以上に薄くなることはない。その結果、端子部１２Ａ、１２ＢをＴＩＧ溶接等で接合したとき、接合強度上必要な銅体積を確保できるのである。
【００２８】
なお、絶縁皮膜を剥離するとき発生する線状の切屑Ｕは、外周刃２１１に沿って形成されている切屑排出用の溝２１３を介して排出される。所定の送り速度で端子部１２Ａ、１２Ｂが通過するとき、エンドミル２の回転数が高くなればなるほど、１回の切削によって発生する切屑Ｕは薄くなり、そのときの切削荷重も減少する。したがって、エンドミル２の外周刃２１１の外径を小さくして、回転数を高くすると、切削荷重はより減少するので、絶縁皮膜の剥離量をより安定化することができる。
【００２９】
＜絶縁皮膜を剥離する切削工具の基本構造＞
次に、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離する切削工具の基本構造について説明する。図５（ａ）に、エンドミル２の外周刃２１１によって端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するときの模式的側面図を示し、（ｂ）に、その模式的断面図（Ｂ−Ｂ断面）を示す。図６（ａ）に、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドしながらエンドミル２の外周刃２１１によって絶縁皮膜を剥離するときの模式的側面図を示し、（ｂ）に、その模式的断面図（Ｃ−Ｃ断面）を示す。図７（ａ）に、平行に軸支された一対のエンドミル２Ａ、２Ｂの外周刃２１１Ａ、２１１Ｂ間を端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面が通過し、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の所定箇所Ｓに被覆された絶縁皮膜を２面同時又は連続的に剥離するときの模式的側面図を示し、（ｂ）に、その模式的断面図（Ｄ−Ｄ断面）を示す。
【００３０】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、エンドミル２は水平に配置され、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面がエンドミル２の外周刃２１１と当接する構造である。そして、端子部１２Ａ、１２Ｂは、支持器４によって水平に支持されて通過する。
はじめに端子部１２Ａ、１２Ｂが通過するとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの一方の長辺面をエンドミル２の外周刃２１１が切削して、その長辺面に被覆されている絶縁皮膜を剥離する。そして、２度目に通過するとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの他方の長辺面を切削して、その長辺面に被覆されている絶縁皮膜を剥離する。端子部１２Ａ、１２Ｂが通過する方向（矢印Ｔの方向）は、エンドミル２の回転する方向（矢印Ｒの方向）と順方向である。順方向であるので、長辺面の絶縁皮膜は、通過方向の前端から少しずつ剥離されていく。結果として、逆方向に比べ、大きな喰い付きを防止し、切削荷重を低減できる。
【００３１】
また、エンドミル２と端子部１２Ａ、１２Ｂとは、互いに片持ち支持で対峙する構造である。そのため、仮に、垂直方向の荷重（例えば、押え力）が増加すると、エンドミル及び端子部のそれぞれ支点から離れた先端側が、互いに逃げる方向に撓みやすくなる。このとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの先端側が撓むことによって、端子部１２Ａ、１２Ｂの先端側における絶縁皮膜の剥離量は減少する。また、エンドミル２の先端側（底刃側）が撓むことによって、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元側における絶縁皮膜の剥離量は減少する。つまり、垂直方向の荷重が増加すると、端子部１２Ａ、１２Ｂの先端側と根元側における絶縁皮膜の剥離量は、同じように減少する。
一方、垂直方向の荷重が減少すると、エンドミル２と端子部１２Ａ、１２Ｂとは、それぞれ先端側での撓み量が減り、絶縁皮膜の剥離量は増加する。このように、垂直方向の荷重と絶縁皮膜の剥離量とは、互いに逆相関する関係にある。
したがって、エンドミル２と端子部１２Ａ、１２Ｂとを、互いに片持ち支持で対峙する構造としたことによって、垂直方向の荷重の変動があっても絶縁皮膜の剥離量を自己制御しながら安定化することができる。
【００３２】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、切削装置３は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドするガイド部材５を備えている。ガイド部材５は、切削装置３の図示しない台座に固着されている。ガイド部材５は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向と平行に配置されているので、絶縁皮膜の剥離開始時点から剥離終了時点まで、常時絶縁皮膜を剥離する面と対向する面を規制する。そのため、絶縁皮膜の剥離に伴う端子部１２Ａ、１２Ｂの変形を、確実に防止できる。
【００３３】
図７（ａ）（ｂ）に示すように、切削装置３には、上下に一対のエンドミル２Ａ、２Ｂが平行に軸支されている。また、切削装置３は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドするガイド部材５Ａ、５Ｂを備えている。ガイド部材５Ａ、５Ｂは、２個あり、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向と平行に配置されている。また、端子部１２Ａ、１２Ｂの通過する方向に対して、前後する位置で切削装置３の図示しない台座に固着されている。前方のガイド部材５Ａは、下エンドミル２Ｂが切削するときにガイドし、後方のガイド部材５Ｂは、上エンドミル２Ａが切削するときにガイドする。
エンドミル２Ａ、２Ｂの回転方向Ｒ１、Ｒ２は、端子部１２Ａ、１２Ｂの通過方向Ｔと順方向である。端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面が、一対のエンドミル２Ａ、２Ｂの外周刃２１１Ａ、２１１Ｂ間を通過するとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面の所定箇所Ｓに被覆された絶縁皮膜を２面同時又は連続的に剥離する。
この場合、２面同時又は連続的に剥離するので、図５（ａ）（ｂ）又は図６（ａ）（ｂ）に示すように、２度通過する必要がなく切削時間や搬送時間を短縮することができる。
なお、エンドミル２Ａ、２Ｂの外周には、カバー体３１が設けられている。また、カバー体３１には、切屑を外部に排出する排出孔３１１が設けられている。排出孔３１１からは、図示しないホースによって矢印Ｖの方向に排出される。
また、内径側となる端子部１２Ａの線方向に突出する長さが、外径側となる端子部１２Ｂより長いので、その長さの差に対応するストローク長を有する駆動シリンダー（図示しない）が切削装置３に連結されている。
以上の説明は、図５（ａ）（ｂ）〜図７（ａ）（ｂ）に示すように、端子部の長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する場合であったが、短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する場合もまったく同様である。
【００３４】
＜切削負荷の検出システム＞
次に、搬送機７が切削負荷を検出して切削取り代を調節するため、切削負荷の検出システムについて説明する。図８に、搬送機のシステム構成図を示す。図９に、切削前における位置補正フローチャートを示し、図１０に、切削時における位置補正フローチャートを示す。
【００３５】
図８に示すように、切削負荷の検出システムは、切削装置３の近傍で端子部１２Ａ、１２Ｂの位置を計測する変位センサと、変位センサからの測定信号をＡＤ変換する変位センサコントローラと、変位センサコントローラのデジタル信号に基づいて位置補正の指示を行うシーケンサと、ロボットハンドの先端に取り付ける力センサ８とを備え、シーケンサと力センサ８の出力端子はロボットの数値制御（ＣＮＣ）の演算回路（ＣＰＵ）に接続される構成となっている。切削装置３には、回転数を制御するスピンドルアンプが接続されている。
【００３６】
この切削負荷の検出システムの制御フローを、切削前における位置補正フローチャートと切削時における位置補正フローチャートとに分けて説明する。
まず、切削前における位置補正フローチャートは、図９に示すように行う。すなわち、ステップＳ１、Ｓ３において、変位センサは、平角線コイルの端子部のポイント１（端子部の先端側）とポイント２（端子部の根元側）の各位置を順番に測定する。そのとき、変位センサで読み取れないときは、ステップＳ２、Ｓ４において、センサ取得範囲外としてエラー処理しシステムを停止する。ポイント１、ポイント２の測定が可能であるときは、ステップ５において、測定データに基づいて補正値を計算する。ここで、２点を測定することで、コイルの倒れを計算した補正値を得ることができる。ステップ６において、この補正値を基に、コイルの切削前の位置移動（位置補正）を行う。位置補正は、ステップ７〜１０において、切削１ステージから切削４ステージまで、それぞれのステージにて行う。例えば、切削１ステージと切削２ステージとで、内径側となる端子部１２Ａの短辺面と長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する。また、切削３ステージと切削４ステージとで、外径側となる端子部１２Ｂの短辺面と長辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離する。
【００３７】
次に、切削時の位置補正フローチャートは、図１０に示すように行う。すなわち、ステップ２１において、力センサ８を起動（ＯＮ）してから、ステップ２２において、切削移動を開始する。このとき、切削開始点での負荷を力センサ８で検出し、押付力を一定にするよう位置修正して切削する。ただし、ステップ２３において、送込み上限値を超えた場合には、ステップ２８において、誤差過大エラーとして処理しシステムを停止する。ステップ２３において、送込み上限値以内であれば、ステップ２４において、切削中間点まで到達する。切削中間点まで到達した時点で、ステップ２５において、力センサ８による位置補正を固定する。そして、ステップ２６において、力センサ８による位置補正を固定したまま、切削終了まで到達する。切削終了した段階で、ステップ２７において、力センサ８を遮断し、その後、システムを停止する。
【００３８】
上述した切削負荷の検出システムを用いて、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂに被覆された絶縁皮膜を剥離したときの切削負荷のデータを図１１に示す。
図１１に示すように、切削開始から切削終了までの間で、切削荷重は平均１ニュートン程度で、最大値でも２ニュートンに達していなかった。このように、切削中の負荷荷重をモニターしながら位置補正することによって、切削荷重を低い値に押えることができロボットハンドリング自身の位置偏差をカバーすることができる。
図８に示すように、搬送機７に汎用の多関節ロボットを用いた場合、ロボットのギヤ構造から来るバックラッシュ等の要因によって、ロボットハンドリングでの位置偏差は８０〜１００μｍ／１００ｍｍ程度発生する恐れがあったが、上記の切削負荷の検出システムを採用すると、精度良く絶縁皮膜を剥離することが可能となった。
【００３９】
＜クランプユニットによる狭持構造＞
次に、クランプユニットによる端子部の狭持構造について説明する。図１２に、クランプユニットの模式図であり、（ａ）は絶縁皮膜を剥離する面と直交する面を狭持する上面図を示し、（ｂ）はその側面図を示す。図１３に、クランプユニットを備えた切削装置の正面図を示す。図１４に、クランプユニットの係合部の詳細図を示す。
【００４０】
図１２には、クランプユニット６の概念構造を示す。図１２に示すように、切削装置３には、搬送機７の支持器４から突出する端子部１２Ａ、１２Ｂを狭持してコイル搬送方向に移動するクランプユニット６を備えている。エンドミル２Ａ、２Ｂが端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離するとき、クランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂが端子部１２Ａ、１２Ｂの剥離面と直交する面を狭持する。
図１２（ａ）に示すように、エンドミル２Ａ、２Ｂの搬送方向手前側に待機しているクランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂ間に、端子部１２Ａ、１２Ｂは先端側から挿入される。狭持部６１Ａ、６１Ｂは、端子部１２Ａ、１２Ｂが挿入されたら、端子部の絶縁皮膜を剥離する面と直交する面を狭持する。図１２（ｂ）に示すように、クランプユニット６には、狭持部６１Ａ、６１Ｂの他に、支持部６２と、本体部６３と、スライド部６４とを備えている。支持部６２は、狭持部６１Ａ、６１Ｂを開閉自在に本体部６３に支持する部材である。スライド部６４は、コイル搬送方向に沿って切削装置３に敷設されている。本体部６３は、スライド部６４上を摺動して、コイル搬送方向（矢印Ｔの方向）に移動する。図１２（ｂ）には、スライド部６４がエンドミル２Ａ、２Ｂとガイド部材５Ａ、５Ｂの上下に２箇所敷設されているが、１箇所でもよい。
【００４１】
図１３には、クランプユニット６の具体的な装置構造を示す。図１３に示すように、スライド部６４が上下方向（矢印Ｔと同じ）に敷設されている。スライド部６４には、本体部６３が摺動自在に嵌合されている。本体部６３は、略コ字状をなす板材であって、下部に狭持用シリンダ６３１が設置されている。狭持用シリンダ６３１のロッド先端には、略Ｌ字状のクランクアーム６３３の一端が連結ピン６３２によって連結されている。クランクアーム６３３のコーナ部は、回動自在に本体部６３へ支持ピン６３４によって軸支されている。クランクアームの他端は、可動支持部６２Ｂに連結ピン６３５によって連結されている。可動支持部６２Ｂは、スライド部６４に摺動自在に嵌合されていて、略コ字状に切欠かれた本体部６３の上部と下部の間を移動する。可動支持部６２Ｂの側端には、被基準側の狭持部６１Ｂが固着されている。本体部６３の下部には、固定支持部６２Ａが延設されている。固定支持部６２Ａの側端には、基準側の狭持部６１Ａが固着されている。被基準側の狭持部６１Ｂ及び基準側の狭持部６１Ａは、切削装置３のガイド部材等に干渉しないように先端が先細りになっている。
【００４２】
本体部６３の中央部付近には、矩形台６６１が立設されている。矩形台６６１には、長尺係合ピン６６Ａと短尺係合ピン６６Ｂとが水平方向に延設されている。長尺係合ピン６６Ａ及び短尺係合ピン６６Ｂの先端は、支持器４の側端に穿設された係合凹溝４１に係合する。図１４に示すように、係合凹溝４１は、支持器４の進入方向ｕに対して前方が開放するよう馬蹄形に穿設されている。したがって、支持器４が進入することによって係合され、後退することによって係合が解除される。なお、長尺係合ピン６６Ａと短尺係合ピン６６Ｂは、絶縁皮膜を剥離する端子部の位置によって、使い分けている。
【００４３】
本体部６３の下端には、原位置復帰用シリンダ６５が配設されている。原位置復帰用シリンダ６５は、搬送機７と同期して移動したクランプユニット６を、前進したとき原位置に復帰させるエアシリンダである。原位置復帰用シリンダ６５には、給気用エア回路６５１と排気用エア回路６５２が配設されている。給気用エア回路６５１は、切換え弁６５１１を介して図示しないエア供給源に連結されているが、排気用エア回路６５２はスピードコントローラ６５２１を介して外部に開放されている。スピードコントローラ６５２１を調節することによって、原位置復帰用シリンダ６５が後退するとき（クランプユニット６が矢印Ｔ方向に移動するとき）、背圧制御によってダンパー機能を発揮する。背圧制御については、後述する。
本体部６３の上端には、ストッパーピン６３６がねじ止めされている。ストッパーピン６３６は、可動支持部６２Ｂが上昇したときストッパーピン６３６下端に当接するので、被基準側の狭持部６１Ｂのストロークを規定している。
【００４４】
＜クランプユニットの動作＞
次に、クランプユニット６の動作方法を説明する。図１５〜図１８に、クランプユニットの狭持部の詳細図を示す。図１９に、クランプユニットの動作フロー説明図を示す。
図１５に示すように、基準側の狭持部６１Ａの先端は、基準位置Ｋ１に配置されている。基準位置Ｋ１は、エンドミルの外周刃２１１Ａ、２１１Ｂの外周面より上方（矢印Ｔの手前側）にある。被基準側の狭持部６１Ｂの先端は、基準位置Ｋ１からストロークＹ１だけ上方に配置されている。この状態のときに、クランプユニット６は原位置にある。図１９（ａ）に示すように、コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂは、被基準側の狭持部６１Ｂと基準側の狭持部６１Ａとの間に進入方向ｕ（矢印Ｔと垂直方向）から挿入される。
【００４５】
図１６、図１９（ｂ）に示すように、端子部１２Ａ、１２Ｂが被基準側の狭持部６１Ｂと基準側の狭持部６１Ａとの間に挿入された後、被基準側の狭持部６１Ｂが矢印Ｘ１の方向に下降して、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離する面と直交する面を狭持する。狭持したときの隙間Ｙ２は、端子部の絶縁皮膜を剥離する面の長さ（本図では短辺方向の長さ）と一致する。被基準側の狭持部６１Ｂが矢印Ｘ１の方向に下降する動作は、前述した狭持用シリンダ６３１のロッドが伸長して行う。
【００４６】
図１７、図１９（ｃ）に示すように、端子部１２Ａ、１２Ｂを被基準側の狭持部６１Ｂと基準側の狭持部６１Ａとの間に狭持した状態で、クランプユニット６は、矢印Ｘ２の方向に基準側の狭持部６１Ａの先端が移動端Ｋ２に到達するまで移動する。移動端Ｋ２は、エンドミルの外周刃２１１Ａ、２１１Ｂが端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離完了する位置である。このとき、図１４に示すように、長尺係合ピン６６Ａが支持器４の係合凹溝４１に係合されているので、クランプユニット６は、搬送機７の駆動力によって搬送機７と同期して移動する。
【００４７】
図１３に示す原位置復帰用シリンダ６５は、クランプユニット６が搬送機７と同期して移動するとき、給気用エア回路６５１に設けた切換え弁６５１１はオフとなり、排気用エア回路６５２のスピードコントローラ６５２１によって背圧制御している。背圧制御とは、スピードコントローラ６５２１の調節ねじを絞ることによって、原位置復帰用シリンダ６５の後退抵抗を増減する制御である。この背圧制御によって、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離する切削負荷が搬送機７のコイル搬送方向への駆動力を上回る場合でも、原位置復帰用シリンダ６５が後退しながら切削工具の切削負荷を緩衝する。
【００４８】
図１８、図１９（ｄ）に示すように、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜が剥離完了された後、被基準側の狭持部６１Ｂが矢印Ｘ３の方向に上昇する。被基準側の狭持部６１Ｂの先端は、移動端Ｋ２からストロークＹ１だけ上方に配置されている。被基準側の狭持部６１Ｂが矢印Ｘ３の方向に上昇する動作は、前述した狭持用シリンダ６３１のロッドが短縮して行う。
【００４９】
図１９（ｅ）に示すように、被基準側の狭持部６１Ｂが矢印Ｘ３の方向に上昇した後、搬送機に支持されたコイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂは、被基準側の狭持部６１Ｂと基準側の狭持部６１Ａとの間から抜脱される。その後、図１９（ｆ）に示すように、クランプユニット６は、矢印Ｘ４の方向に移動して原位置に復帰する。前述した原位置復帰用シリンダ６５に給気用エア回路６５１からエアを供給して、前進したときクランプユニット６を原位置に復帰させる。
【００５０】
＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本発明に係る平角線コイルの製造方法における本実施形態によれば、端子部１２Ａ、１２Ｂが搬送機７に支持されて切削装置３を端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向又は短辺方向に通過するとき、切削装置３の切削工具２（２Ａ、２Ｂ）が端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するので、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できる。
【００５１】
具体的には、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元側を搬送機７が支持した上で、長辺方向又は短辺方向に端子部の絶縁皮膜を剥離するので、剥離に伴う切削荷重Ｐは絶縁皮膜と平行に作用し、剥離する絶縁皮膜と垂直方向にはほとんど作用しない。そのため、剥離に伴う曲げモーメントも、剥離する絶縁皮膜と水平方向に作用し、剥離する絶縁皮膜と垂直方向にはほとんど作用しない。その結果、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元側から先端側までにおいて、剥離する絶縁皮膜の垂直方向の撓み量がほとんど生じない。
よって、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できる。
平角線の線方向に切削して絶縁皮膜を剥離する従来の技術では、本実施形態と同じ２ｍｍ×３ｍｍ程度の矩形断面の平角線では、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元と先端では絶縁皮膜の剥離に伴う切削代の差が、０．４〜０．５ｍｍ程度生じていたが、本実施形態によれば０．２ｍｍ以内に少なくすることができた。
【００５２】
また、絶縁皮膜を剥離する端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向又は短辺方向の長さ（本実施形態では、２〜３ｍｍ程度）は、絶縁皮膜を剥離する端子部の線方向の長さ（通常、１０〜１５ｍｍ程度）と比較して短いので、剥離時間も短い。
そのため、エンドミル２（２Ａ、２Ｂ）が端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離することによって、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、平角線コイル１を搬送機７が搬送する途中に、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離するので、絶縁皮膜の剥離作業が手作業を介在することなく短時間に行うことができて、平角線コイル製作の自動化に寄与できる。また、絶縁皮膜の剥離作業に、新しくコイル移送設備を設ける必要がない。
よって、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化に寄与できる平角線コイルの製造方法を提供することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、切削工具はエンドミル２（２Ａ、２Ｂ）の外周刃であるので、絶縁皮膜の剥離に伴う切削荷重が小さく、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値により安定化して、接合強度上必要な銅体積をより確保できる。
具体的には、エンドミルは、外周刃に沿って切屑排出用の溝が形成された構成となっている。切屑排出用の溝は、一般に、外周刃の被削材への急激な喰い付きを抑えるため、工具本体の回転軸線に対して捩れ角θが与えられている。そのため、エンドミルを回転軸線と直交する方向に相対移動させて被削材を切削する場合、外周刃が切削する切削点は捩れ角に沿ってずれていく。その結果、エンドミルの外周刃によって絶縁皮膜の剥離を行う際、剥離に伴う切削荷重が他の切削工具に比べて小さくなり、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂの位置はより安定化する。
よって、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値により安定化して、接合強度上必要な銅体積をより確保できる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、切削装置３は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面の内、絶縁皮膜を剥離する面と対向する面をガイドするので、端子部１２Ａ、１２Ｂの変形を確実に防止できる。その結果、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値によりいっそう安定化して、接合強度上必要な銅体積をよりいっそう確保できる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、エンドミル２Ａ、２Ｂは、平行に軸支された一対のエンドミルであって、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面はエンドミルの外周刃間を通過するので、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を２面同時又は連続的に剥離できる。そのため、絶縁皮膜を剥離するために要する切削時間や搬送時間を短縮することができる。
よって、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、絶縁皮膜を剥離するとき、エンドミル２（２Ａ、２Ｂ）の切削負荷を検出して切削取り代を調節するので、搬送機７における位置偏差が生じても、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保することができる。したがって、位置偏差が生じ易い汎用の搬送機を用いて絶縁皮膜の剥離を行うことができるので、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、切削装置３には、搬送機７と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニット６を備え、エンドミル２Ａ、２Ｂが絶縁皮膜を剥離するとき、クランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂが端子部１２Ａ、１２Ｂの剥離面と直交する面を狭持することを特徴とするので、コイル線がコイル搬送方向に変形することなく、絶縁皮膜を剥離することができる。
具体的には、エンドミル２Ａ、２Ｂが絶縁皮膜を剥離するとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの剥離面と直交する面をクランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂが狭持するので、端子部１２Ａ、１２Ｂの剥離面と直交する方向に作用する切削負荷をクランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂが受け止めることができる。また、クランプユニット６は搬送機７と同期してコイル搬送方向に移動するので、クランプユニット６の挟持部６１Ａ、６１Ｂと平角線コイル１との相対位置は変化しない。そのため、切削負荷を平角線コイル１との相対位置が変化しないクランプユニット６の狭持部６１Ａ、６１Ｂによって受け止めることができる。したがって、例えば、搬送機７の搬送速度を増大することによって、絶縁皮膜の剥離速度を向上することができる。また、搬送機７の搬送速度を増大しても、コイル線がコイル搬送方向に変形することなく、絶縁皮膜の剥離寸法を安定化することができる。
よって、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、クランプユニット６には、搬送機７と同期して移動するとき搬送機７に係合する長尺係合ピン６６Ａ、短尺係合ピン６６Ｂ（係合手段）を備えるとともに、切削装置３には、前進したときクランプユニット６を原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダ６５を備え、原位置復帰用シリンダ６５は、後退しながらエンドミル２Ａ、２Ｂの切削負荷を緩衝することを特徴とするので、搬送装置自体を変更することなく、エンドミル２Ａ、２Ｂの喰い付きを防止できる。
具体的には、クランプユニット６には、搬送機７と同期して移動するとき搬送機７に係合する長尺係合ピン６６Ａ、短尺係合ピン６６Ｂ（係合手段）を備えるので、エンドミル２Ａ、２Ｂが絶縁皮膜を剥離するときの切削負荷はクランプユニット６の挟持部６１Ａ、６１Ｂが受け止めるが、その切削負荷は、長尺係合ピン６６Ａ、短尺係合ピン６６Ｂ（係合手段）を介して搬送機７に伝達される。このとき、切削負荷が搬送機７のコイル搬送方向への駆動力を上回る場合、切削負荷の影響を受けた搬送機７の移動速度が変化して、エンドミル２Ａ、２Ｂの見かけ上の送り速度が変動する。そのため、エンドミル２Ａ、２Ｂの刃先が被削材である平角導線に深く食い込むという喰い付き現象が生じやすい。しかし、本実施形態では、原位置復帰用シリンダ６５が後退しながらエンドミル２Ａ、２Ｂの切削負荷を緩衝するので、搬送機７の移動速度を略均一に保持でき、エンドミル２Ａ、２Ｂの見かけ上の送り速度の変動を抑制することができる。したがって、搬送機７の駆動力を上回る切削負荷に対しても、搬送機自体を変更することなく、原位置復帰用シリンダ６５がダンパー機能を発揮して、エンドミル２Ａ、２Ｂの喰い付きを防止できる。なお、原位置復帰用シリンダ６５のダンパー機能は、排気用のスピードコントローラ６５２１によって調整できる。
よって、汎用の搬送機を用いて、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００６０】
また、本発明に係るステータの製造装置における本実施形態によれば、平角線をコイル状に巻き取る巻き線部１１と該巻き線部から外方に突出する端子部１２Ａ、１２Ｂとを備える平角線コイル１の製造装置において、平角線コイル１を搬送する搬送機７と、搬送機７が平角線コイル１を搬送する途中に設けた切削装置３とを備え、端子部１２Ａ、１２Ｂが搬送機７に支持されて切削装置３を端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺方向又は短辺方向に通過するとき、切削装置３のエンドミル２（２Ａ、２Ｂ）が端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面又は短辺面に被覆された絶縁皮膜を剥離するので、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂの根元側から先端側までにおいて、剥離する絶縁皮膜と垂直方向の撓み量がほとんど生じない。絶縁皮膜を剥離する端子部の長辺方向又は短辺方向の長さ（通常、２〜８ｍｍ程度）は、絶縁皮膜を剥離する端子部１２Ａ、１２Ｂの線方向の長さ（通常、１０〜１５ｍｍ程度）と比較して短いので、剥離時間も短い。また、平角線コイル１を搬送機７が搬送する途中に、端子部１２Ａ、１２Ｂの絶縁皮膜を剥離するので、絶縁皮膜の剥離作業が手作業を介在することなく短時間に行うことができて、平角線コイル製作の自動化に寄与できる。また、絶縁皮膜の剥離作業に、新しくコイル移送設備を設ける必要がない。
よって、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜を剥離する際、端子部１２Ａ、１２Ｂにおける絶縁皮膜の剥離量を根元側から先端側まで所定の値に安定化して、接合強度上必要な銅体積を確保できるとともに、絶縁皮膜の剥離時間を短縮化することができて、平角線コイル製作の自働化に寄与できる平角線コイル１の製造装置を提供することができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、切削装置３には、搬送機７と同期してコイル搬送方向に移動するクランプユニット６と、前進したときクランプユニット６を原位置に復帰させる原位置復帰用シリンダ６５とを備えること、クランプユニット６には、搬送機７と同期して移動するとき搬送機７に係合する長尺係合ピン６６Ａ、短尺係合ピン６６Ｂ（係合手段）と、エンドミル２Ａ、２Ｂが絶縁皮膜を剥離するとき、端子部１２Ａ、１２Ｂの剥離面と直交する面を狭持する狭持部６１Ａ、６１Ｂとを備えること、原位置復帰用シリンダ６５には、後退しながらエンドミル２Ａ、２Ｂの切削負荷を緩衝するスピードコントローラ６５２１を備えることを特徴とするので、汎用の搬送機を用いて、絶縁皮膜の剥離精度を維持しつつ、絶縁皮膜の剥離時間をよりいっそう短縮化することができ、平角線コイル製作の自働化によりいっそう寄与できる。
【００６２】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
（１）例えば、上記実施形態では、平角線コイル１の端子部１２Ａ、１２Ｂは、根元側が支持器４によって支持されていて、支持器４は、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面と短辺面とを４面から囲うように支持することによって、縁皮膜を剥離する所定箇所Ｓの根元を固定しているが、必ずしも４面から囲う必要はない。搬送機によって搬送される際に、端子部の位置がずれない程度に搬送機によって支持されていれば良いからである。例えば、端子部１２Ａ、１２Ｂの長辺面と短辺面とを各１面づつ支持する方法や、巻き線部１１の内径側と外径側とを狭持して支持する方法が考えられる。
（２）例えば、上記実施形態では、内径側となる端子部１２Ａの所定箇所Ｓにおける短辺面と長辺面の４面に被覆された絶縁皮膜を剥離するときと、外径側となる端子部１２Ｂの所定箇所Ｓにおける短辺面と長辺面の４面に被覆された絶縁皮膜を剥離するときとで、エンドミル２（２Ａ、２Ｂ）の位置を駆動シリンダーによって移動したが、切削工具を専用化すれば移動する必要はない。その場合、搬送時間も短縮できるので、サイクルタイムの短縮化が可能となる。
（３）例えば、上記実施形態では、力センサ８をロボットハンドの先端に取り付けたが、必ずしもロボットハンドの先端に限らない。切削負荷を検出できれば、特に取り付け箇所を限定する必要はないからである。例えば、エンドミル２（２Ａ、２Ｂ）の台座に取り付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に用いる回転電機に好適な平角線コイルの製造方法及び製造装置として利用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１              平角線コイル
２、２Ａ、２Ｂ  エンドミル
３              切削装置
４              支持器
５              ガイド部材
６              クランプユニット
７              搬送機
８              力センサ
１１            巻き線部
１２Ａ、１２Ｂ  端子部
２１            エンドミルのボデー
２２            エンドミルのシャンク
６１Ａ、６１Ｂ  クランプユニットの狭持部
６２            クランプユニットの支持部
６３            クランプユニットの本体部
６４            クランプユニットのスライド部
６５            原位置復帰用シリンダ
６６Ａ          長尺係合ピン
６６Ｂ          短尺係合ピン
２１１          エンドミルの外周刃
２１２          エンドミルの底刃
Ｓ              端子部の所定箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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