(57)【要約】【課題】平角線における曲げ加工時の厚み変化を抑制して占積率を一層向上させることができ、モータの高効率化に寄与するコイル製造方法及びコイル製造装置を提供する。【解決手段】芯出しローラ群２で芯出しされた平角線Ｗｓは線材送り手段３で所定量ずつ送られ、巻線部７で曲げ加工を施されて角形コイルに形成される。巻線部７の線材送り方向上流側には、線材の曲げ加工がなされる部分に、曲げる際の内径側に生じる膨らみ及び外径側に生じる薄肉化を抑制する押圧変形部４が配置されている。押圧変形部４では、上プレス型２０と下プレス型２２とが湾曲状の軌跡を描くように同期移動し、平角線Ｗｓの幅広の上下の平面を、曲げ加工に際して曲げ部位における内径側の厚みを減少させておくと同時に外径側の厚みを増加させておくように変形させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材の表面に絶縁層が被覆された平角線を厚みと直交する平面に沿って曲げ加工し、螺旋状に巻回してなるコイル製造方法において、
曲げ加工に際して曲げ部位における内径側の厚みを減少させておくと同時に外径側の厚みを増加させておくことを特徴とするコイル製造方法。
【請求項２】
前記平角線の両平面を押圧して変形させることにより前記内径側の厚みを減少させると同時に前記外径側の厚みを増加させることを特徴とする請求項１に記載のコイル製造方法。
【請求項３】
前記平角線の前記内径側の側面と外径側の側面のうち少なくとも一方の移動を規制した状態で押圧することを特徴とする請求項２に記載のコイル製造方法。
【請求項４】
前記平角線の両平面はそれぞれ一つの平坦面で押圧され、前記各平坦面は前記両平面に対してそれぞれ斜めに対向した状態から最初に前記内径側に当接し、前記外径側に倒れるように押圧することを特徴とする請求項２又は３に記載のコイル製造方法。
【請求項５】
各巻回層の同じ部位に前記平角線の厚み方向に屈曲する傾斜部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のコイル製造方法。
【請求項６】
芯材の表面に絶縁層が被覆された平角線を厚みと直交する平面に沿って曲げ加工し、螺旋状に巻回するコイル製造装置であって、
前記平角線の両平面を押圧して変形させ、曲げ加工に際して曲げ部位における内径側の厚みを減少させておくと同時に外径側の厚みを増加させておく押圧変形部と、
前記平角線を曲げ加工し、螺旋状に巻回する巻線部と、
を有することを特徴とするコイル製造装置。
【請求項７】
前記平角線の前記内径側の側面と外径側の側面のうち少なくとも一方の移動を規制する規制手段を有し、該規制手段で規制した状態で押圧することを特徴とする請求項６に記載のコイル製造装置。
【請求項８】
前記押圧変形部は前記線材の両平面にそれぞれ斜めに対向する平坦面を備え、前記一対の平坦面はそれぞれ斜めに対向した状態から最初に前記内径側に当接し、前記外径側に倒れるように押圧することを特徴とする請求項６又は７に記載のコイル製造装置。
【請求項９】
各巻回層の同じ部位に位置し前記平角線の厚み方向に屈曲する傾斜部を形成する傾斜部形成部を有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載のコイル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル製造方法及びコイル製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルを電気の流れる方向と直交する面で切ったときの断面積のうち、実際の素線の断面積が占める割合である占積率が大きい程、より大きな電流を流すことができ、モータ出力を向上できる。
線材として断面が四角形のものを用い、曲げ加工して螺旋状に巻回することによって、丸線を螺旋状に巻回した場合よりも占積率を向上できることが知られている。
特に、断面が長方形で平板状の平角線を、幅の広い側の面をコイルの中心線に対して垂直にして曲げ加工し、螺旋状に巻回して積層したコイルでは占積率を一層向上できる。
【０００３】
家電や自動車等で使われるモータのステータコア用コイル等の断面が四角形の線材を用いた従来のコイルでは、上記のように、曲げ加工して全体的に螺旋を描くように巻回して積層されるが、図１１に示すように、コイルの中心線Ｌ方向（積層方向）に隙間Ｓ１が発生する。
図１１において、符号１００はステータを、１０１はスロットを、１０２はスロット１０１に挿入された角形コイルを、Ｗａは断面が真四角の線材を示している。
【０００４】
隙間Ｓ１の発生を平角線Ｗｓで説明すると、図１２（ａ）に示すように、曲げる際に曲げ部分の内径側に圧縮力Ｆ１が作用し、外径側には引張力Ｆ２が作用するためである。図１２（ｂ）に示すように、曲げ部分の内径側は圧縮力によって盛り上がるため、上下面に膨らみＷｅが生じる。膨らみＷｅがスペーサ的な存在となって隙間Ｓ１が発生する。
【０００５】
曲げによって形成された角形の巻回形状を積層しても隙間Ｓ１によって各層間は密着せず、隙間Ｓ１は積層数に応じて累積されるため、占積率が低下する。例えば１つの曲げによる膨らみの高さは０．１ｍｍ程度であるが、これが累積すると全体では１ｍｍ程度となる場合がある。
【０００６】
この問題に対処すべく、特許文献１には、その図７（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、内径側の側面の曲げ中心側への移動を規制した状態で、内径側の上下方向から押圧部材で押圧して曲げ加工前に凹みを形成する構成が開示されている。凹みを形成後、凹みの縁にできる上下方向の出っ張りをダイスに通してカットするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、平角線を曲げる際に曲げ加工部位の内径側に圧縮力が作用するとともに、外径側には引張力が作用する。特許文献１では曲げ加工部位の内径側に生じる膨らみのみに着目してこれを抑制する方法を提案しているが、曲げ加工部位の外径側は引張力によって薄肉となる。
曲げ加工時に内径側に生じる膨らみによる影響程ではないものの、図１３に示すように、外径側の薄肉部Ｗｇは積層方向に累積し、コイル全体の占積率を低下させている。
換言すれば、曲げ加工時に内径側に生じる膨らみを良好に抑制しても、コイル全体の占積率向上の観点からすれば十分とは言えない。
図１３において、符号Ｗｓ−1は銅材による芯線を、Ｗｓ−２は該芯線の表面に被覆された絶縁層を示している（以下、同じ）。
外径側の薄肉化への対策が講じられていないのは、凹みを形成する対策に比べて厚みを増やす対策は難しいからである。
【０００９】
本発明はこのような現状に鑑みて創案されたもので、平角線における曲げ加工時の厚み変化を抑制して占積率を一層向上させることができ、モータの高効率化に寄与するコイル製造方法及びコイル製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、芯材の表面に絶縁層が被覆された平角線を厚みと直交する平面に沿って曲げ加工し、螺旋状に巻回してなるコイル製造方法において、曲げ加工に際して曲げ部位における内径側の厚みを減少させておくと同時に外径側の厚みを増加させておくことを特徴とする。
このようにすることにより、曲げ加工時に内径側に生じる膨らみを吸収できるとともに、外径側に生じる薄肉化を抑制でき、曲げ加工前後の厚み変化を極力少なくすることができる。
【００１１】
前記平角線の両平面を押圧して変形させることにより前記内径側の厚みを減少させると同時に前記外径側の厚みを増加させるようにしてもよい。
【００１２】
前記平角線の前記内径側の側面と外径側の側面のうち少なくとも一方の移動を規制した状態で押圧するようにしてもよい。
押圧による線材の逃げを規制できるので、曲げ加工前後の厚み変化を高精度に抑制することができる。
【００１３】
前記平角線の両平面はそれぞれ一つの平坦面で押圧され、前記各平坦面は前記両平面に対してそれぞれ斜めに対向した状態から最初に前記内径側に当接し、前記外径側に倒れるように押圧するようにしてもよい。
内径側から外径側に向かって線材の内部の塑性流動を効果的に生ぜしめることができる。
【００１４】
各巻回層の同じ部位に前記平角線の厚み方向に屈曲する傾斜部を形成するようにしてもよい。内径側の膨らみ及び外径側の薄肉化の発生を抑制できる効果とも相まって、占積率を一層向上させることができる。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明は、芯材の表面に絶縁層が被覆された平角線を厚みと直交する平面に沿って曲げ加工し、螺旋状に巻回するコイル製造装置であって、前記平角線の両平面を押圧して変形させ、曲げ加工に際して曲げ部位における内径側の厚みを減少させておくと同時に外径側の厚みを増加させておく押圧変形部と、前記平角線を曲げ加工し、螺旋状に巻回する巻線部と、を有することを特徴とする。
曲げ加工時に内径側に生じる膨らみを吸収できるとともに、外径側に生じる薄肉化を抑制でき、曲げ加工前後の厚み変化を極力少なくすることができる。
【００１６】
コイル製造装置において、前記平角線の前記内径側の側面と外径側の側面のうち少なくとも一方の移動を規制する規制手段を有し、該規制手段で規制した状態で押圧するようにしてもよい。
押圧による線材の逃げを規制できるので、曲げ加工前後の厚み変化を高精度に抑制することができる。
【００１７】
コイル製造装置において、前記押圧変形部は前記線材の両平面にそれぞれ斜めに対向する平坦面を備え、前記一対の平坦面はそれぞれ斜めに対向した状態から最初に前記内径側に当接し、前記外径側に倒れるように押圧するようにしてもよい。
内径側から外径側に向かって平角線の内部の塑性流動を効果的に生ぜしめることができる。
【００１８】
コイル製造装置において、各巻回層の同じ部位に位置し前記平角線の厚み方向に屈曲する傾斜部を形成する傾斜部形成部を有する構成としてもよい。
内径側の膨らみ及び外径側の薄肉化の発生を抑制できる効果とも相まって、占積率を一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、平角線における曲げ加工時の厚み変化を抑制して占積率を一層向上させることができ、モータの高効率化に寄与するコイル製造方法及びコイル製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル製造装置の概要構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】押圧変形部の要部を示す斜視図である。
【図３】押圧変形部による変形動作を示す該要断面図で、（ａ）は平角線の送りが可能な状態を示す図、（ｂ）は平角線の移動を規制した状態を示す図、（ｃ）は押圧変形がなされた状態を示す図である。
【図４】押圧変形部による変形動作の詳細を示す該要断面図で、（ａ）は平坦面２０ａ、２２ａが平角線の上下面に当接した押圧初期状態を示す図、（ｂ）は平坦面２０ａ、２２ａの湾曲移動により平角線の内部で塑性流動が起きている状態を模式的に示す図である。
【図５】押圧変形部による押圧変形後の平角線の断面と変形前の形状との差異を示す図である。
【図６】巻線部における曲げ加工の動作を示す図で、（ａ）は押圧変形が付与された平角線が曲げ加工を行う位置に達した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線での拡大断面図である。
【図７】巻線部における曲げ加工の動作を示す図で、（ａ）は曲げ加工の途中の状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線での拡大断面図である。
【図８】巻線部における曲げ加工の動作を示す図で、（ａ）は曲げ加工の完了段階の状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線での拡大断面図である。
【図９】短辺クロスを形成する工程を示す要部斜視図である。
【図１０】予め短辺クロスを形成した平角線による巻線状態を示す斜視図である。
【図１１】従来における断面が四角形の線材を巻線する場合の隙間を示す要部平面図である。
【図１２】平角線を曲げた際の曲げ部分の内径側に生じる膨らみを示す図で、（ａ）は膨らみが生じる原理を説明するための斜視図、（ｂ）は曲げ部分の膨らみを示す斜視図である。
【図１３】平角線を曲げた際の曲げ部分の外径側に生じる薄肉状態を示す図で、積層構成の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るコイル製造装置の概要構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
コイル製造装置１は、外部から供給される線材の一例としての平角線Ｗｓを取り込んで送り方向（Ｚ方向）の曲がりや捩じれを取るローラ群２と、断面が長方形の平角線Ｗｓをクランプして送る線材送り手段３と、平角線Ｗｓに曲げ加工し、螺旋状に巻回（積層）する巻線部７とを有している。
本実施形態における巻線部７は、長辺部と短辺部とを有する角形コイルを形成する構成を有している。
【００２２】
巻線部７の線材送り方向の上流側には、平角線Ｗｓに該平角線Ｗｓをその厚み方向と直交する平面に沿って曲げる際の内径側（内側）に生じる膨らみと外径側（外側）に生じる薄肉化とを抑制するための変形を付与する押圧変形部４が配置されている。
「厚み方向と直交する平面に沿って」とは、幅の広い面がコイルの中心線に対して垂直になるようにしてという意味である。
押圧変形部４は、巻線部７によって平角線Ｗｓの曲げ加工がなされる前に平角線Ｗｓの上下面（両面）に上記抑制機能を発現する変形を付与するようになっている。
巻線部７の線材送り方向の上流側であって、且つ押圧変形部４の下流側には、平角線Ｗｓの短辺部に後述する傾斜部（短辺クロス）を予備形成する傾斜部形成部５が配置されている。すなわち、傾斜部形成部５は、巻線部７によって平角線Ｗｓの曲げ加工がなされる前に平角線Ｗｓに傾斜部Ｗｉを形成するようになっている。
【００２３】
傾斜部形成部５は押圧変形部４の上流側に配置してもよい。すなわち、押圧変形を付与する位置と傾斜部Ｗｉが形成される位置は異なるので、線材の送り方向における押圧変形部４と傾斜部形成部５の位置関係に制限はない。
巻線部７と傾斜部形成部５との間には、巻線部７での曲げ加工時に線材の送りを止めて位置固定するストッパ６が配置されている。
【００２４】
ローラ群２は、平角線Ｗｓの送り方向の両側に配置された複数のローラ２ａからなる。
線材送り手段３は、送りねじ機構８と、送りねじ機構８の駆動で線材送り方向に移動する把持ユニット９とを備えている。送りねじ機構８は、送りネジ１０と、該送りネジ１０を回転させる駆動源であるモータ１１等を備えている。
【００２５】
把持ユニット９は、送りネジ１０に噛み合うユニット本体１２と、ユニット本体１２内に収容された不図示の駆動源により同期移動し、平角線Ｗｓを上下方向（厚み方向）から把持する一対のクランプ１３ａ、１３ｂとを有している。クランプ１３ａ、１３ｂで平角線Ｗｓを把持した状態で送りねじ機構８により把持ユニット９を移動させることにより、平角線Ｗｓは巻線部７側へ送られる。
クランプ１３ａ、１３ｂによる把持を解除した状態でモータ１１を逆回転させることにより把持ユニット９は上流側へ戻される。把持ユニット９の往復動作により、平角線Ｗｓを断続的に巻線部７側へ送ることができる。
【００２６】
押圧変形部４は、上下方向に延びる筐体１４と、筐体１４に回転可能に支持された送りねじ１５Ａ、１５Ｂと、送りねじ１５Ａ、１５Ｂを回転駆動する駆動源であるモータ１６と、送りねじ１５の回転により同期して鉛直面内で回動する上プレスユニット１７及び下プレスユニット１８とを有している。
【００２７】
上プレスユニット１７は、送りねじ１５Ａに噛み合うユニット本体１９と、平角線Ｗｓの上面に斜めに対向するようにユニット本体１９にボルト等の締結手段により着脱自在（交換可能）に固定された上プレス型２０とを有している。
下プレスユニット１８は、送りねじ１５Ｂに噛み合うユニット本体２１と、平角線Ｗｓの下面に斜めに対向するようにユニット本体２１にボルト等の締結手段により着脱自在（交換可能）に固定された下プレス型２２とを有している。
上プレス型２０と下プレス型２２とによるプレスによって、平角線Ｗｓの上下面には曲げる際の内径側に生じる膨らみと外径側に生じる薄肉化とを抑制するための変形が付与される。この変形付与動作についての詳細は後述する。
【００２８】
傾斜部形成部５は、上下方向に延びる筐体２３と、筐体２３に回転可能に支持された送りねじ２４Ａ、２４Ｂと、送りねじ２４Ａ、２４Ｂを回転駆動する駆動源であるモータ２５と、送りねじ２４Ａ、２４Ｂの回転により上下方向に同期して接近、離間する上プレスユニット２６及び下プレスユニット２７とを有している。
上プレスユニット２６は、送りねじ２４Ａに噛み合うユニット本体２８と、平角線Ｗｓの上面に対向するようにユニット本体２８にボルト等の締結手段により着脱自在に固定された上プレス型２９とを有している。
下プレスユニット２７は、送りねじ２４Ｂに噛み合うユニット本体３０と、平角線Ｗｓの下面に対向するようにユニット本体３０にボルト等の締結手段により着脱自在に固定された下プレス型３１とを有している。
上プレス型２９と下プレス型３１とによるプレスによって、平角線Ｗｓには上下方向（積層方向）に屈曲した傾斜部（短辺クロス）Ｗｉが形成される。
【００２９】
ストッパ６は、本体部３２と、該本体部３２内の不図示の駆動源により上下方向に同期して接近、離間する一対のクランプ３３ａ、３３ｂとを有している。
クランプ３３ａ、３３ｂで平角線Ｗｓが把持・固定された状態で巻線部７による曲げ加工がなされる。巻線部７の曲げ加工動作が完了すると、クランプ３３ａ、３３ｂによる把持が解除されて平角線Ｗｓの送りが可能となる。
【００３０】
巻線部７は、ベース３４と、ベース３４に設けられた円柱状の基準軸３５と、基準軸３５を支点として回動可能に設けられた円柱状の回動軸３６と、ベース３４を支持しベース３４を上下方向に変位させる駆動機構３７と、押え治具３８等を有している。基準軸３５、回動軸３６は曲げ時の摩擦を低減できるローラ構成としてもよい。
駆動機構３７は、基台３９と、基台３９内の不図示の駆動源により回転する送りねじ４０と、送りねじ４０の回転によって上下移動するフレーム４１と、フレーム４１に固定された支持軸４２等を有している。
【００３１】
平角線Ｗｓが送られて所定の曲げ位置が基準軸３５の位置に達すると、ストッパ６により平角線Ｗｓが動きを固定され、この状態で回動軸３６がＰ１位置からＰ２位置へ回動することにより平角線Ｗｓは略直角に曲げられる。一箇所の曲げ加工が完了すると、次の曲げ加工に備えるべく回動軸３６はホームポジションであるＰ１位置へ戻される。
平角線Ｗｓの送り量を変えることによって長辺部と短辺部とが区別され、この曲げ加工を繰り返すことにより角形の巻回形状が積層されて最終的に角形コイルが形成される。
【００３２】
２層目以降を積層させていく際に、駆動機構３７によって線材の供給経路に対して曲げ加工位置をやや下げた位置にし、線材が浮き上がらないように押え治具３８で押えることにより、一つ下の層に次層の曲げを高さ方向で被せるように巻線していくことが可能となる。
すなわち、巻線部７は、該巻線部７に進入する平角線Ｗｓの位置よりも積層方向（コイルの中心方向）へずれた下側の位置で曲げ加工を行うことが可能な構成を有している。
これにより、層同士が互いに密着し合う方向でスプリングバック（弾性による戻り）が残り、積層方向の層間の密着性が向上する。
【００３３】
図１２で説明したように、曲げ加工がなされると、曲げ加工部位の内径側に何も対策を講じない場合には圧縮力の作用により膨らみＷｅが発生する。一方、図１３で示したように曲げ加工部位の外径側には引張力の作用により薄肉部Ｗｇが生じる。
膨らみＷｅ及び薄肉部Ｗｇが生じると、上述のように巻回層間に隙間ができ、コイルの占積率が低下する。
【００３４】
特許文献１には、曲げ加工時に内径側に生じる膨らみを抑制する対策が開示されているが、外径側の薄肉化に対しては何ら対策が講じられていない。
そこで、本発明では、曲げ加工部位での内径側の膨らみと外径側の薄肉化を同時に抑制して占積率の低下を高精度に抑制することとした。
具体的には、図２に示すように、曲げ加工を行う前に、平角線Ｗｓの曲げ加工がなされる部分の上下両面を上プレス型２０と下プレス型２２とで同時に押圧して変形させ、曲げる際の内径側に生じる膨らみと外径側に生じる薄肉化を抑制するものである。
すなわち、内径側の膨らみを吸収できる薄肉部と外径側の薄肉化を埋め合わせできる厚肉部を予め平角線Ｗｓの両面に形成しておくことによって、曲げ加工時の膨らみＷｅ及び薄肉部Ｗｇの発生をキャンセルするという考えに基づいている。
上プレス型２０と下プレス型２２の平角線Ｗｓに対向する面の角部は、平角線Ｗｓの絶縁層を傷付けないように湾曲面となっている。
【００３５】
図３乃至図５に基づいて、上プレス型２０と下プレス型２２とによる変形付与動作を説明する。なお、図５では分かり易くするために絶縁層Ｗｓ−２は省略している。
図３（ａ）に示すように、上プレス型２０と下プレス型２２は、それぞれ押圧面としての平坦面２０ａ、２２ａを有し、平坦面２０ａ、２２ａが平角線Ｗｓの上下面に斜めに対向するように配置されている。
図示しないが、上プレスユニット１７のユニット本体１９は、送りねじ１５Ａに噛み合う円弧状のネジを一体に有して軸周りに回動するようになっており、これにより平坦面２０ａは平角線Ｗｓの上面（平面）に斜めに対向した状態から湾曲状の軌跡を描くように変位（移動）する。
下プレスユニット１８についても平角線Ｗｓに対する平坦面の向きが逆なだけで同様の構成となっている。
【００３６】
平角線Ｗｓの送りが完了すると、図３（ｂ）に示すように、押圧変形部４に設けられた内プレス型４３が平角線Ｗｓの内径側の側面を押圧し、同時に外プレス型４４が外径側の側面を押圧して平角線Ｗｓが固定される。内プレス型４３と外プレス型４４とにより規制手段が構成される（図１及び図２では省略）。規制手段は、内径側と外径側の側面の少なくとも一方を規制するようにしてもよい。
平角線Ｗｓが固定された状態、すなわち平角線Ｗｓの内径側の側面と外径側の側面とが移動しないように規制された状態で、送りねじ１５Ａ、１５Ｂが回転する。図３（ｃ）に示すように、上プレス型２０と下プレス型２２とが湾曲状の軌跡を描くように変位して接近し、平角線Ｗｓの上面と下面を同時に押圧する。
この押圧により、平角線Ｗｓの内径側の厚みｔ１は元の厚みｔ０よりも小さくなり、且つ、外径側の厚みｔ２は元の厚みｔ０よりも大きくなる。
内プレス型４３の厚みｔ３は、上プレス型２０と下プレス型２２の押圧動作を阻害しないように内径側の厚みｔ１よりも小さく設定されている。
【００３７】
図４に基づいて、上プレス型２０と下プレス型２２による押圧動作を詳細に説明する。図４（ａ）に示すように、上プレス型２０の平坦面２０ａと下プレス型２２の平坦面２２ａは最初に内径側に当接して押圧が開始される。平坦面２０ａ、２２ａは外径側に倒れるように押圧するため、図４（ｂ）に示すように、平角線Ｗｓの内部で塑性流動が生じ、内径側の肉が外径側に向けて移動する。
各平坦面２０ａ、２２ａは湾曲状（孤状）の軌跡を描くように変位するので、塑性流動が外径側まで伝わる。
この結果、図５に示すように、平角線Ｗｓの内径側では平角線Ｗｓの元の形状を示す二点鎖線と変形後を示す実線との間の空白部分Ｅに相当する量の肉付きが減少する。外径側では元の形状を示す二点鎖線と変形後を示す実線との間の肉盛り部分Ｍに相当する量の肉付きが増加する。
【００３８】
このため、平角線Ｗｓの内径側では空白部分Ｅによって曲げ加工時に生じる膨らみが吸収され、外径側では肉盛り部分Ｍによって曲げ加工時に生じる薄肉化が抑制される。
その結果、曲げ加工時の影響が殆ど抑制されて層間の密着性が高まり、占積率が向上する。
空白部分Ｅと肉盛り部分Ｍの程度は、平角線Ｗｓに対する平坦面２０ａ、２２ａの傾斜角θ（図３（ａ）参照）と平角線Ｗｓの平面に対する平坦面２０ａ、２２ａの食い込み量によって調整することができる。
例えば、実際に平角線Ｗｓに曲げ加工を施して膨らみＷｅを生じさせ、該膨らみＷｅを３次元計測装置で計測し、その計測データに基づいてこれをキャンセルできる空白部分Ｅを決定する。空白部分Ｅと肉盛り部分Ｍの容量は同程度である。
【００３９】
平角線Ｗｓの材質が異なる場合には上記のパラメータを材質毎に最適化すればよい。平坦面の傾斜角等が異なる上プレス型２０、下プレス型２２を複数種類揃え、材質の変化に応じて交換するようにしてもよい。
曲げ加工時に発生する外径側の薄肉化の程度は、内径側の膨らみよりも少ない。これは内径側では狭い範囲で圧縮されるのに対し、外径側では広い範囲に引き伸ばされるからである。
押圧変形部４において、変形付与が終了したら送りねじ１５Ａ、１５Ｂが逆回転し、上プレス型２０と下プレス型２２が平角線Ｗｓから離間する。
【００４０】
図６乃至図８に基づいて、本実施形態における曲げ加工動作を説明する。
図６（ａ）は平角線Ｗｓが曲げ加工を行う位置に送られた状態を示しており、図６（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線での拡大断面図である。
図６（ａ）において符号ＡＰは、押圧変形部４で変形を付与した領域を示しており、曲げ加工部位に対応している。
図６（ｂ）に示す平角線Ｗｓの断面形状は、図３（ｃ）で示した断面形状と同じであり、曲げ加工前の断面形状を示している。
【００４１】
図７は、回動軸３６がＰ１位置からＰ２位置へ向かって回動し、曲げが進行した状態を示している。曲げ加工が開始されると、図７（ａ）に示すように、内径側には圧縮力が作用し、外径側には引張力が作用する。
図７（ｂ）に示すように、内部歪によって内径側は膨らみが生じ、図５で示した空白部分Ｅが少なくなっていく。一方、外径側では内方に向かう力が生じ、図５で示した肉盛り部分Ｍが減っていく。
【００４２】
図８（ａ）に示すように、回動軸３６がＰ２位置に達すると曲げ加工が完了する。曲げ加工が完了するまでの間、図７に示した状態から継続して内径側には圧縮力によって膨らみが生じるが、空白部分Ｅの残りで吸収される。
一方、外径側でも内方に向かう力が継続して生じているが、肉盛り部分Ｍの残りで補充される。
結果的に、内径側に生じる膨らみと外径側に生じる薄肉化が予め押圧変形部４で付与した変形によって相殺され、平角線Ｗｓの曲げ部分の上下面は略平坦となる。
【００４３】
このように曲げ加工を行う前に平角線Ｗｓに内径側の膨らみ及び外径側の薄肉化を同時にキャンセルできる変形を付与することにより、簡単な工程で占積率の高いコイルを形成することができる。
上記のように巻線部７でスプリングバックが生じるように曲げ加工を行えば、さらに積層面間の密着性が高まり、占積率を一層向上させることができる。
【００４４】
従来のコイルの巻線形状では、図１１に示すように、スロット１０１の最奥に隙間Ｓ２が形成されることを避けられず、上記の隙間Ｓ１とも相まって、占積率が低下してモータの効率が上がらないという問題があった。
スロットの最奥に形成される隙間Ｓ２を無くす手法としては、丸線による角形コイルの形成では、短辺側のみで線を斜めに走らせる、いわゆる短辺クロスの手法が用いられている。
しかしながら、断面が四角形の線材Ｗａでは曲がりやすさに異方性があり、捩れが発生するため短辺クロスの採用は困難であった。
【００４５】
上記では短辺クロスを設けない例で説明したが、図１で説明したように本実施形態のコイル製造装置１は、短辺クロスを形成する傾斜部形成部５を有している。
図１に示すように、傾斜部形成部５の上プレス型２９は段差形状を有しており、下プレス型３１はこれに沿った段差形状を有している。
図９に示すように、傾斜面２９ａを有する上プレス型２９と傾斜面３１ａを有する下プレス型３１とにより上下から同時にプレスすることにより、平角線Ｗｓには短辺クロスとしての傾斜部Ｗｉが形成される。
図９において、符号２９ｂ、３１ｂはボルト挿通孔を示している。
【００４６】
図１０に示すように、傾斜部Ｗｉは、長辺部Ｗｎと短辺部Ｗｍとを有する角形の巻回形状のうち短辺部Ｗｍに形成され、この巻回形状が積層される。これにより、図１１で説明した隙間Ｓ２に係る問題を解消することができ、内径側の膨らみ及び外径側の薄肉化の発生を抑制できる効果とも相まって、占積率を一層向上させることができる。
【００４７】
本実施形態では上プレス型２９と下プレス型３１とを同期移動させてプレスする構成としたが、いずれか一方を固定してプレスする構成としてもよい。
また、傾斜面の角度が異なる上プレス型２９と下プレス型３１とを複数組揃え、線材の材質等の条件の変化によって交換するようにしてもよい。
【００４８】
傾斜部Ｗｉは巻線部７で曲げ加工がなされる前に形成されるので、巻線部７の構成と傾斜部Ｗｉを形成するための構成との干渉が生じず、短辺クロスを取り入れたコイルを容易に製造することができる。
【００４９】
上記実施形態では平角線について例示したが、曲げた際に内径側の膨らみ及び外径側の薄肉化が生じる断面形状（多角形状）の線材についても同様に実施することができる。
また、上記実施形態では角形コイルについて説明したが、コイル形状はこれに限定されない。
【００５０】
上記実施形態では、押圧変形部４や傾斜部形成部５を巻線部７の上流側に配置して平角線Ｗｓに曲げ加工がなされる前に予備成形する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
巻線部７における工程内で、曲げ加工に優先して押圧変形等を行うようにしてもよい。すなわち、押圧変形等するタイミングは曲げ加工の前であればよく、位置的な制限はない。装置外で予め押圧変形した線材を用いてコイルを形成してもよい。
また、上記実施形態で線材の材質を銅としたが、他の材質でもよい。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１  コイル製造装置
４  押圧変形部
５  傾斜部形成部
７  巻線部
４３  規制手段としての内プレス型
４４  規制手段としての外プレス型
ｔ０  元の厚み
ｔ１  内径側の厚み
ｔ２  外径側の厚み
Ｗｉ  傾斜部
Ｗｓ  線材としての平角線
【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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