(57)【要約】【課題】  線材の加工速度を上げることが可能な線材成形装置を提供する。【解決手段】  直線状の線材５を所望の角度に曲げることが可能な線材成形装置１は、線材５を当該線材５の長手方向に沿って送ることが可能な線材送り部１０、ガイド部２４、回転部材３０、曲げピン３５、及び、回転部材３０を回転駆動可能な駆動部４０を備える。ガイド部２４は、線材送り部１０が送る線材５の当該線材５の長手方向に平行な側面５０１に当接可能な当接面２４１を有する。回転部材３０は、線材５の長手方向に平行な仮想線Ｒ３０を回転中心として回転可能に設けられる。曲げピン３５は、回転部材３０の径方向外側の側面３０４に回転部材３０と一体に回転可能に設けられ、回転部材３０が回転すると線材５の側面５０２に当接したあと線材５から離れる方向に移動する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の線材（５）を所望の角度に曲げることが可能な線材成形装置であって、
前記線材を当該線材の長手方向に沿って送ることが可能な線材送り部（１０）と、
前記線材送り部が送る前記線材の当該線材の長手方向に平行な一の側面（５０１）に当接可能な当接面（２４１）を有するガイド部（２４）と、
前記線材の長手方向に平行な仮想線（Ｒ３０）を回転中心として回転可能に設けられる回転部材（３０）と、
前記回転部材と一体に回転可能に設けられ、前記回転部材が回転すると前記線材の一の側面とは反対側の他の側面（５０２）に当接したあと前記線材から離れる方向に移動する曲げ加工用当接部（３５）と、
前記回転部材を回転駆動可能な駆動部（４０）と、
を備える線材成形装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記当接面に接続し前記線材の長手方向に交わる方向に延びるガイド面（２４２）を有する請求項１に記載の線材成形装置。
【請求項３】
前記ガイド部は、前記ガイド面を二つ有し、
二つの前記ガイド面は、前記線材送り部が送る前記線材の当該線材の長手方向と垂直に交わるよう形成されている請求項２に記載の線材成形装置。
【請求項４】
前記曲げ加工用当接部を二つ備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の線材成形装置。
【請求項５】
二つの前記曲げ加工用当接部は、前記仮想線に沿う方向に並ぶよう設けられる請求項４に記載の線材成形装置。
【請求項６】
前記曲げ加工用当接部は、前記仮想線に垂直な方向を回転中心として回転可能に設けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載の線材成形装置。
【請求項７】
前記回転部材が回転しているとき前記曲げ加工用当接部が前記他の側面に当接した後に曲げ加工された前記線材である加工済線材（６）に当接するよう前記回転部材に設けられる排出用当接部（３７）をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の線材成形装置。
【請求項８】
前記当接面に当接している前記線材が曲げられるとき当該線材が曲げられる方向と異なる方向に膨らむことを防止する膨らみ防止部（２３）をさらに備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の線材成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材を曲げ加工可能な線材成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線状の線材を所望の角度に曲げ加工可能な線材成形装置が知られている。例えば、特許文献１には、直線状の線材が挿通可能な隙間を形成する二つの曲げピン、及び、二つの曲げピンが設けられ所定の回転軸を回転中心として回転可能な線材曲げ部を備える線材成形装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８５５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の線材成形装置では、二つの曲げピンの間に線材を挿入した後、線材曲げ部を回転することによって直線状の線材を所望の角度に曲げ、曲げ加工後の線材を二つの曲げピンの間から取り出す。この一連の工程を実施するためには、二つの曲げピンの間に線材を挿入する機構、線材曲げ部を回転する機構、及び、曲げ加工後の線材を二つの曲げピンの間から取り出す機構が必要となるため、特許文献１に記載の線材成形装置は、構成が複雑になる。
また、曲げ加工前の線材の送りと曲げ加工後の線材の取り出しを一つの機構で行う場合、曲げ加工後の線材は曲げピンに巻き付いているため、線材曲げ部を曲げ加工を行う前の原位置に戻す必要がある。この線材曲げ部を原位置に戻すまでは、曲げ加工後の線材を取り出すことができないため、一つの線材の曲げ加工に要する時間が長くなる。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、線材の加工速度を上げることが可能な線材成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、直線状の線材（５）を所望の角度に曲げることが可能な線材成形装置であって、線材送り部（１０）、ガイド部（２４）、回転部材（３０）、曲げ加工用当接部（３５）、及び、駆動部（４０）を備える。
線材送り部は、線材を当該線材の長手方向に沿って送ることが可能である。
ガイド部は、線材送り部が送る線材の当該線材の長手方向に平行な一の側面（５０１）に当接可能な当接面（２４１）を有する。
回転部材は、線材の長手方向に平行な仮想線（Ｒ３０）を回転中心として回転可能に設けられる。
曲げ加工用当接部は、回転部材と一体に回転可能に設けられ、回転部材が回転すると線材の一の側面とは反対側の他の側面（５０２）に当接したあと線材から離れる方向に移動する。
駆動部は、回転部材を回転駆動可能である。
【０００７】
本発明の線材成形装置では、ガイド部の当接面に当接している線材に対して曲げ加工用当接部が当接する。曲げ加工用当接部は、線材の長手方向に平行な仮想線を回転中心として回転可能な回転部材の径方向外側の側面に設けられており、線材の曲げ加工を行った後、回転部材の回転によって線材から離れる方向に移動する。これにより、曲げ加工用当接部は、線材の曲げ加工を行った後に線材の曲げ加工のときと同じ動きによって線材から離れるため、線材の曲げ加工及び曲げ加工用当接部の線材からの離間に要する時間を比較的短くすることができる。したがって、線材の加工速度を上げることができるため、単位時間当たりの線材の成形個数を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による線材成形装置の模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による線材成形装置における曲げ加工後の線材の形状を説明する模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図であって、図４の次の工程を説明する模式図である。
【図６】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図であって、図５の次の工程を説明する模式図である。
【図７】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図であって、図６の次の工程を説明する模式図である。
【図８】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図であって、図７の次の工程を説明する模式図である。
【図９】本発明の一実施形態による線材成形装置における線材の成形方法を説明する模式図であって、図８の次の工程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（一実施形態）
一実施形態による「線材成形装置」としての曲げ加工装置１は、直線状の線材５を所望の角度に曲げ加工可能な装置である。
【００１０】
最初に、曲げ加工装置１によって曲げ加工が施される線材の形状及び各部の名称について図３に基づいて説明する。ここでは、便宜的に、曲げ加工前の直線状の線材を線材５とし、曲げ加工後の線材を加工済線材６とする。曲げ加工装置１によって成形される加工済線材６は、例えば、電動機のコアに組み付けられ同じようにコアに組み付けられている他の加工済線材６と接続されることによって通電されるとコイルとして機能するものである。
【００１１】
曲げ加工装置１では、所定の長さの直線状の線材５の略中央に曲げ加工を施し、略Ｕ字状の加工済線材６とする。具体的には、図３に示すように、線材５の略中央の部位を中央部５０とし中央部５０を挟む二つの端部をそれぞれ端部５１，５２とすると、中央部５０と端部５１とが接続する部分、及び、中央部５０と端部５２とが接続する部分を線材５の「線材の長手方向に平行な仮想線」としての中心軸Ｃ５に対して同じ側に曲げる（図３の白抜き矢印Ｆ５１，Ｆ５２参照）ことによって加工済線材６が成形される。本実施形態では、加工済線材６は、二つの端部６１，６２が略平行となるよう成形されている。このとき、線材５の中央部５０に対応する加工済線材６の中央部６０は、加工済線材６の一方の側に位置する。
【００１２】
曲げ加工装置１は、線材送り部１０、線材加工部２０、回転部材３０、「曲げ加工用当接部」としての曲げピン３５、「排出用当接部」としての排出羽根３７、及び、駆動部４０を備える。なお、図２には、重力方向の天側の方向を「天方向」とし、重力方向の地側の方向を「地方向」として示す。また、図２では、図面が煩雑になることを避けるため、回転部材３０の奥側に位置する線材送り部１０を省略している。
【００１３】
線材送り部１０は、図示しない外部から供給される比較的長いワイヤを所定の長さに切断可能に設けられている。線材送り部１０は、所定の長さに切断された直線状の線材５を一本ずつ線材５の長手方向、すなわち、線材５の中心軸Ｃ５に沿う方向に送ることが可能である（図１の白抜き矢印Ｆ１１参照）。
【００１４】
線材加工部２０は、線材送り部１０が送る線材５に当接可能に設けられている。線材加工部２０は、二つの鉛直支持部２１，２２、「膨らみ防止部」としての水平支持部２３、及び、曲げガイド部２４を有する。
【００１５】
二つの鉛直支持部２１，２２は、板状のベース２００上において一定の距離離れた位置に設けられている。鉛直支持部２１，２２は、ベース２００から天方向に延びるよう形成されている棒状の部材である。
【００１６】
水平支持部２３は、二つの鉛直支持部２１，２２のベース２００側とは反対側の端部を接続する棒状の部材であって、ベース２００の鉛直支持部２１，２２が設けられている上面２０１に対して略平行に設けられている。水平支持部２３の一部は、図２に示すように、回転部材３０が有する溝３００に収容されている。
【００１７】
曲げガイド部２４は、水平支持部２３の地側の端面２３１であって鉛直支持部２１側に設けられている。曲げガイド部２４は、端面２３１から地方向に延びるよう形成されている。曲げガイド部２４は、当接面２４１、及び、二つのガイド面２４２を有する。
【００１８】
当接面２４１は、曲げガイド部２４の鉛直支持部２２側の端部に設けられている。当接面２４１は、線材送り部１０が送る線材５の中央部５０が有する側面であって、長手方向に平行な側面５０１に当接可能に形成されている。
【００１９】
二つのガイド面２４２は、接続する当接面２４１から鉛直支持部２１の方向に延びるよう形成されている。本実施形態では、二つのガイド面２４２は、鉛直支持部２２の方向に延ばすと線材５の中心軸Ｃ５と垂直に交わるよう形成されている。すなわち、二つのガイド面２４２は、略平行に設けられている。二つのガイド面２４２のそれぞれには、曲げ加工される線材５の二つの端部５１，５２のそれぞれが当接可能に形成されている。これにより、ガイド面２４２は、線材５の曲げの方向を規制する。
【００２０】
二つのガイド面２４２の水平方向の間隔である曲げガイド部２４の中心軸Ｃ５方向の幅は、水平支持部２３の中心軸Ｃ５方向の幅に比べ狭い。線材５を曲げ加工したとき、二つのガイド面２４２に沿った状態となっている加工済線材６の端部６１，６２の天方向には、水平支持部２３の地側の端面２３１が位置する。これにより、曲げガイド部２４が設けられている鉛直支持部２１側の端面２３１は、端部６１，６２が天方向に移動することを規制可能である。
【００２１】
曲げガイド部２４の地側には、略板状の落下ガイド板２５が設けられている。落下ガイド板２５は、地側の端面２５１が曲げガイド部２４の当接面２４１から離れるにしたがってベース２００の上面２０１に近づくよう形成されている。落下ガイド板２５は、曲げ加工後の加工済線材６が曲げガイド部２４から地方向に向かって落下するとき、落下する方向を規制する。
落下ガイド板２５の地方向には、略板状の線材受け板２６が設けられている。線材受け板２６の天側の端面２６１は、落下ガイド板２５の端面２５１との間に隙間２６０を形成している。
【００２２】
回転部材３０は、略円板状の部材であって、線材５の中心軸Ｃ５に平行な仮想線Ｒ３０を回転中心として回転可能に設けられる。具体的には、回転部材３０は、ベース２００上に設けられる二つの軸受３０１、３０２に回転可能に支持されている回転シャフト３０３と一体に回転可能となっている。本実施形態では、回転部材３０は、図２に示すように、後述する曲げピン３５が回転部材３０の地方向に位置する曲げガイド部２４に対して地側から接近し天側に向かって離れていくよう回転する（図２の白抜き矢印Ｄ３０）。
回転部材３０は、径方向外側の側面３０４に径方向に開口する溝３００を有する。溝３００は、側面３０４の略中央に形成され、回転部材３０の周方向で連通するよう形成されている。
【００２３】
曲げピン３５は、回転部材３０の側面３０４に溝３００を挟むよう二つ設けられている。二つの曲げピン３５は、例えば、いずれもカムフォロアであって、仮想線Ｒ３０に沿う方向に並ぶよう設けられている。二つの曲げピン３５は、線材５の側面５０１とは反対側の「他の側面」としての側面５０２に当接可能に形成されている。
曲げピン３５は、略円柱状に形成されている。曲げピン３５は、回転部材３０の「仮想線に垂直な方向」としての径方向の仮想線Ｒ３５を回転中心として回転可能である。これにより、曲げピン３５が線材５の側面５０２に当接しつつ回転部材３０の回転にしたがって移動するとき、曲げピン３５の線材５に当接している部位は回転する。
【００２４】
排出羽根３７は、回転部材３０の側面３０４に溝３００を挟むよう二つ設けられている略板状の部位である。排出羽根３７は、回転部材３０が回転しているとき曲げピン３５が側面５０２に当接した後に側面５０２に当接するよう設けられている。排出羽根３７は、回転部材３０の側面３０４からの高さが曲げピン３５から離れるにしたがって高くなるよう形成されている。
【００２５】
駆動部４０は、回転シャフト３０３と連結するよう設けられている。駆動部４０は、図示しない制御部の指令に応じて回転部材３０を回転駆動可能である。
【００２６】
次に、曲げ加工装置１における線材５の成形方法について、図４〜９に基づいて説明する。図４〜９は、線材５と曲げガイド部２４とが当接する領域の拡大図であって、当該領域を回転部材３０の径外方向からみた斜視図である。なお、図４〜９では、図面が煩雑になるのを避けるため、線材５の成形方法の説明に不要な部位は省略している。
【００２７】
最初に、図４に示すように、線材送り部１０が送る線材５が曲げガイド部２４と回転部材３０とともに回転する曲げピン３５との間に挿通される。曲げガイド部２４と曲げピン３５との間に挿通された線材５の側面５０２に曲げピン３５が当接すると、回転部材３０の回転によって線材５が曲げガイド部２４に向かって移動し、線材５の「一の側面」としての側面５０１が当接面２４１に当接する。これにより、線材５は、曲げガイド部２４と曲げピン３５とによって挟まれるため、線材５が線材送り部１０から離れても落下しない。
【００２８】
回転部材３０が図４の状態からさらに回転すると、曲げピン３５は、線材５の側面５０２に当接しつつ中央部５０から端部５１，５２に向かって移動する。これにより、線材５は、中央部５０と端部５１とが接続する部分及び中央部５０と端部５２とが接続する部分が曲げられ、端部５１，５２のそれぞれが二つのガイド面２４２に沿った形状となり、中央部６０及び二つの端部６１，６２を有する加工済線材６が成形される。
【００２９】
中央部５０と端部５１とが接続する部分及び中央部５０と端部５２とが接続する部分が曲げられるとき、中央部５０の当接面２４１に当接している側の端部は曲げによって天地方向に膨らもうとする。しかしながら、当接面２４１を有する曲げガイド部２４の天側には水平支持部２３の端面２３１が設けられているため、加工済線材６の中央部６０の膨らみが抑制される。
【００３０】
回転部材３０が図５の状態からさらに回転すると、図６に示すように、曲げピン３５は、加工済線材６から離れる。このとき、加工済線材６は曲げガイド部２４に巻き付いた状態となっており、加工済線材６の状態によっては、加工済線材６は曲げガイド部２４から落下しにくくなっている。
本実施形態では、回転部材３０が図６の状態からさらに回転すると、図７に示すように、回転部材３０に設けられている排出羽根３７が曲げガイド部２４に巻き付いている加工済線材６に当接する。加工済線材６の鉛直支持部２２側の側面に当接する排出羽根３７の高さは、回転部材３０がさらに回転すると高くなるため、図７に示すように、加工済線材６は、地方向に押し出される。これにより、加工済線材６が曲げガイド部２４から離れる。このとき、加工済線材６は、二つの端部６１，６２が落下ガイド板２５を挟み込んだ状態を維持したまま地方向に落下する。
【００３１】
曲げガイド部２４から地方向に落下する略Ｕ字状の加工済線材６は、線材受け板２６をまたぐように落下する（図８参照）。線材受け板２６をまたぐ加工済線材６は、中央部６０が線材受け板２６に引っ掛かる。具体的には、図９に示すように、中央部６０の当接面２４１に当接していた側の端面６０１が線材受け板２６の端面２６１に当接した状態となる。この状態で、加工済線材６は、端面２６１に沿って重力によって地方向に移動し、曲げ加工装置１から排出される。
【００３２】
曲げ加工装置１では、曲げガイド部２４の当接面２４１に当接している線材５に対して曲げピン３５が当接する。曲げピン３５は、線材５の中心軸Ｃ５に平行な仮想線Ｒ３０を回転中心として回転可能な回転部材３０の径方向外側の側面３０４に設けられており、線材５の曲げ加工を行った後、回転部材３０の回転によって加工済線材６から離れる方向に移動する。これにより、曲げピン３５は、線材５の曲げ加工を行った後に線材５の曲げ加工のときと同じ動きによって加工済線材６から離れるため、線材５の曲げ加工及び曲げピン３５の加工済線材６からの離間に要する時間を比較的短くすることができる。したがって、曲げ加工装置１は、加工済線材６の単位時間当たりの成形個数を増大することができる。
【００３３】
曲げ加工装置１の曲げガイド部２４は、線材５の二つの端部５１，５２のそれぞれが当接可能に形成されている二つのガイド面２４２を有している。これにより、線材５の曲げの方向を所望の方向とすることができるため、所望の形状の加工済線材６を確実に成形することができる。
【００３４】
曲げ加工装置１は、曲げピン３５を二つ備えている。これにより、一本の線材５に対して一回の曲げ工程で二箇所曲げることができる。したがって、加工済線材６の単位時間当たりの成形個数をさらに増大することができる。
【００３５】
二つの曲げピン３５のそれぞれに対応する二つのガイド面２４２は、略平行に形成されている。これにより、線材５の二つの端部５１，５２をそれぞれ中央部５０に対して９０度ずつ曲げることができる。したがって、線材の二つの端部のうち一つの端部を他の端部に対して一つの曲げピンによって１８０度となるよう成形する場合に比べ、加工済線材６の単位時間当たりの成形個数をさらに増大することができる。
【００３６】
曲げピン３５は、回転部材３０の仮想線Ｒ３０に沿う方向に並ぶよう設けられている。これにより、二箇所の曲げを同時に行うことができる。したがって、加工済線材６の単位時間当たりの成形個数をさらに増大することができる。
【００３７】
曲げピン３５は、回転部材３０の径方向の仮想線を回転中心として回転可能に設けられている。これにより、曲げピン３５が線材５の側面５０２に当接しつつ回転部材３０の回転にしたがって移動するとき、回転部材３０の回転を妨げる抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
曲げ加工装置１は、回転部材３０に排出羽根３７が設けられている。これにより、回転部材３０の回転によって排出羽根３７が加工済線材６に当接すると、加工済線材６が曲げガイド部２４から外れる。したがって、回転部材３０の回転によって線材５の曲げ加工と加工済線材６の排出とを連続的に行うことができるため、加工済線材６の単位時間当たりの成形個数をさらに増大することができる。
【００３９】
曲げ加工装置１では、当接面２４１を有する曲げガイド部２４の天側には水平支持部２３の端面２３１が設けられている。これにより、線材５を曲げ加工するとき、曲げによって膨らむおそれがある中央部５０の当接面２４１側の端部の膨らみを抑制することができる。
【００４０】
曲げ加工装置１では、二つのガイド面２４２の水平方向の間隔である曲げガイド部２４の中心軸Ｃ５方向の幅は、水平支持部２３の中心軸Ｃ５方向の幅に比べ狭い。これにより、回転部材３０の回転によって曲げピン３５が線材５に当接しつつ地側から天側に移動するとき、端部６１，６２が端面２３１に当接し端部６１，６２が天方向に移動することを防止できる。
【００４１】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、線材送り部は、比較的長い線材を所定の長さで切断可能な機能を有し、所定の長さに切断された線材を当該線材の長手方向に沿って移動可能に供給可能であるとした。しかしながら、線材送り部の機能は、これに限定されない。所定の長さに切断されている複数の直線状の線材を貯留可能であって、当該貯留されている線材を供給可能であってもよい。
【００４２】
上述の実施形態では、ガイド面を有するとした。ガイド面はなくてもよい。また、二つのガイド面は、略平行に設けられているとした。しかしながら、二つのガイド面が形成する角度は、平行でなくてもよい。
【００４３】
上述の実施形態では、曲げ加工装置は、曲げピンを二個備えるとした。しかしながら、曲げピンは、一個であってもよいし、三個以上あってもよい。また、曲げピンは、回転部材の径方向の仮想線を回転中心として回転可能に設けられているとした。しかしながら、曲げピンは、回転不能に設けられていてもよい。
【００４４】
上述の実施形態では、曲げ加工装置は、ガイド部に巻き付いている線材をガイド部から外す排出羽根を備えるとした。しかしながら、排出羽根はなくてもよい。また、板状でなくてもよい。
【００４５】
上述の実施形態では、曲げピンは、回転部材の径方向外側の側面に設けられるとした。しかしながら、曲げピンが設けられる位置はこれに限定されない。回転部材と一体に線材の中心軸に平行な仮想線を回転中心として回転可能に設けられればよい。
【００４６】
上述の実施形態では、曲げ加工装置は、線材の中央部の膨らみを抑制する「膨らみ防止部」としての水平支持部を有するとした。しかしながら、「膨らみ防止部」はなくてもよい。
【００４７】
上述の実施形態では、曲げ加工装置は、電動機のコアに組み付けられ通電されるとコイルとして機能する加工済線材を成形するとした。しかしながら、曲げ加工装置が成形する線材は、これに限定されない。
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・曲げ加工装置（線材成形装置）
５，６・・・線材
１０・・・線材送り部
２４・・・ガイド部
２４１・・・当接面
３０・・・回転部材
３５・・・曲げピン（曲げ加工用当接部）
４０・・・駆動部
【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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