(57)【要約】【課題】コイル絶縁紙の折り曲げ部を所定角度に成形する。【解決手段】カッター２１を有する押し込みガイド２４と、前記カッター２１により所定寸法に切断されたコイル絶縁紙１が、前記押し込みガイド２４により垂直方向に押し込まれる保持ガイド２２と、水平方向に、前記コイル絶縁紙１を押し出すプッシャ２６と、垂直方向の内側両側面が、前記プッシャ２６の進行方向に対して、テーパ部３４と直線部３５の順に構成されたテーパ折りフォーマー３０とを具備するコイル絶縁紙成形装置において、前記コイル絶縁紙１が、前記プッシャ２６により押し出されて、前記テーパ折りフォーマー３０において、前記テーパ部３４と前記直線部３５の順に通過することにより、前記コイル絶縁紙１の折り曲げ部を、所定角度に成形するコイル絶縁紙成形装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の巻線コイル（１２）に挿入されるコイル絶縁紙（１）を、コの字形に成形するコイル絶縁紙成形装置であって、
カッター（２１）を有する押し込みガイド（２４）と、
前記カッター（２１）により所定寸法に切断されたコイル絶縁紙（１）が、前記押し込みガイド（２４）により垂直方向に押し込まれる保持ガイド（２２）と、
水平方向に、前記コイル絶縁紙（１）を押し出すプッシャ（２６）と、
垂直方向の内側両側面が、前記プッシャ（２６）の進行方向に対して、テーパ部（３４）と直線部（３５）の順に構成されたテーパ折りフォーマー（３０）とを具備するコイル絶縁紙成形装置において、
前記コイル絶縁紙（１）が、前記プッシャ（２６）により押し出されて、前記テーパ折りフォーマー（３０）において、前記テーパ部（３４）と前記直線部（３５）の順に通過することにより、前記コイル絶縁紙（１）の折り曲げ部を、所定角度に成形するコイル絶縁紙成形装置。
【請求項２】
前記プッシャ（２６）は、前記プッシャ（２６）の下部両側面に、下方に向けて末広がり傾斜面（２６'）が形成されており、該傾斜面（２６'）に向けて押圧されるように枢着された根元押え部（４１）を有する加圧折りフォーマー（４０）をさらに具備し、
前記コイル絶縁紙（１）が、前記プッシャ（２６）により押し出されて、前記加圧折りフォーマー（４０）において、前記傾斜面（２６'）と前記根元押え部（４１）の間を通過することにより、前記コイル絶縁紙（１）の折り曲げ部を、加圧成形することを特徴とした請求項１に記載のコイル絶縁紙成形装置。
【請求項３】
前記プッシャ（２６）は、前記プッシャ（２６）の側面に、スライドガイド（２５）が形成されており、前記テーパ折りフォーマー（３０）は、前記スライドガイド（２５）を、水平方向に移動させるスライド溝（３３）が、設けられていることを特徴とした請求項１、又は、２に記載のコイル絶縁紙成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に用いられるコイル絶縁紙折り曲げ部を、所定角度に成形する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、回転電機のコアにコイル絶縁紙を収納する説明図である。（ａ）は、回転電機の概略図、（ｂ）は、コアを示す図、（ｃ）は、コアにコイル絶縁紙を収納する説明図である。従来、回転電機用の製品のコア１０には、コイルと絶縁紙１が収納するスロット穴１１が円周等分に設けられている。この回転電機のコアに対して、絶縁紙１を、図１（ｃ）のように、コア１０の下からスロット穴11に挿入させていた。この場合、拡がる絶縁紙１自体の摩擦抵抗で、スロット穴１１に保持できるようになっている。
【０００３】
このようなコイル絶縁紙の切断・成形は、以下の様な方法で行っていた。（後述の図３の一部参照）。
（１）コイル状の絶縁紙１’を送りローラで挟み込んで繰り出す。
（２）繰り出す途中で、成形ローラで折り曲げ部に折り目線３をつける。
（３）所定の寸法で切断した後、切断した絶縁紙１を保持ガイド２２に挿入する。
（４）保持ガイド２２の下方部において棒部材２６（プッシャ）で絶縁紙１を、突き出してフォーマーに挿入する。
（５）フォーマーにおいて所望の形状に成形される。
（６）成形された絶縁紙１を、そのままコア１０のスロット穴１１に挿入する。
【０００４】
これに対して、回転電機の体格の粗大化を抑え、かつ製造効率の良い新たな巻線コイルが出現している。図２は、回転電機の巻線コイルの製品例と、絶縁紙１を挿入する説明図である。図２に示すような巻線コイル１２は、複数の巻線を所定の巻回方法で成形したものであって、巻線コイル１２の外周側から分割コイルをはめ込んで、固定子コイルを完成させるものである。
【０００５】
このような巻線コイル１２の場合は、コイル直線部２が、外周側から内層側に向けて、直線状（縦状）に整列して、積層配列されている。このコイル直線部２に対し、コの字形に成形された絶縁紙１を、外周側から挿入する。この時、絶縁紙１の開き口の角度の拡がりが大きすぎると、隣り合う絶縁紙１が干渉し、絶縁紙１の拡がり力の反発で、それぞれの絶縁紙１が抜け落ちてしまっていた。また、開き口の角度の拡がりが小さすぎると、絶縁紙の挿入時に、絶縁紙がコイルに干渉してしまい挿入不可になる。つまり、所定の拡がり角度を満たした成形が必要である。
【０００６】
しかしながら、滑りやすい材質（ＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）フィルム＋アラミド織布等）を用いた絶縁紙の場合には、所定の拡がり角度を満たした狙い形状を、型（フォーマー）で転写成形するだけでは、所望の形状を得ることができず問題となっていた。
【０００７】
その他、特許文献１に知られるように、固定子コアのスロット内に絶縁紙を配置する技術が知られているが、絶縁紙によって複数本のコイル導体を予め包み込んで、コイル仮組体を形成するものであった。この場合には、拡がる絶縁紙自体の摩擦抵抗でスロット穴に保持する必要が無く、絶縁紙を、所定の拡がり角度を満たした狙い形状に成形するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−３３８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、回転電機に用いられるコイル絶縁紙折り曲げ部を、所定角度に成形（筋付け）する成形装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、回転電機の巻線コイル（１２）に挿入されるコイル絶縁紙（１）を、コの字形に成形するコイル絶縁紙成形装置であって、カッター（２１）を有する押し込みガイド（２４）と、前記カッター（２１）により所定寸法に切断されたコイル絶縁紙（１）が、前記押し込みガイド（２４）により垂直方向に押し込まれる保持ガイド（２２）と、水平方向に、前記コイル絶縁紙（１）を押し出すプッシャ（２６）と、垂直方向の内側両側面が、前記プッシャ（２６）の進行方向に対して、テーパ部（３４）と直線部（３５）の順に構成されたテーパ折りフォーマー（３０）とを具備するコイル絶縁紙成形装置において、前記コイル絶縁紙（１）が、前記プッシャ（２６）により押し出されて、前記テーパ折りフォーマー（３０）において、前記テーパ部（３４）と前記直線部（３５）の順に通過することにより、前記コイル絶縁紙（１）の折り曲げ部を、所定角度に成形するコイル絶縁紙成形装置である。
【００１１】
これにより、滑りやすい材質（ＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）フィルム＋アラミド織布等）を用いた絶縁紙の場合であっても、所定の拡がり角度を満たした狙い形状を、型（フォーマー）で転写成形するだけで、所望の形状を得ることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記プッシャ（２６）は、前記プッシャ（２６）の下部両側面に、下方に向けて末広がり傾斜面（２６'）が形成されており、該傾斜面（２６'）に向けて押圧されるように枢着された根元押え部（４１）を有する加圧折りフォーマー（４０）をさらに具備し、前記コイル絶縁紙（１）が、前記プッシャ（２６）により押し出されて、前記加圧折りフォーマー（４０）において、前記傾斜面（２６'）と前記根元押え部（４１）の間を通過することにより、前記コイル絶縁紙（１）の折り曲げ部を、加圧成形することを特徴とする。
これにより、絶縁紙の根元が内側方向に加圧され、折り曲げることができる。根元押え部を長手方向に所定長さとすれば、必要な加圧時間を確保することができ、加圧時間の設定を任意時間とすることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記プッシャ（２６）は、前記プッシャ（２６）の側面に、スライドガイド（２５）が形成されており、前記テーパ折りフォーマー（３０）は、前記スライドガイド（２５）を、水平方向に移動させるスライド溝（３３）が、設けられていることを特徴とする。これにより、移動中のプッシャの位置決めを容易にすることができる。
【００１４】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】回転電機のコアにコイル絶縁紙を収納する説明図である。（ａ）は、回転電機の概略図、（ｂ）は、コアを示す図、（ｃ）は、コアにコイル絶縁紙を収納する説明図である。
【図２】回転電機の巻線コイルの製品例と、絶縁紙１を挿入する説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態を説明する説明図である。（ｂ）は、押し込みガイドと保持ガイドの概略断面図である。（ｃ）は、ワーク受け５０の概略断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態の平面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図５】図４（ａ）、（ｂ）に示す本発明の一実施形態の側面図である。
【図６】プッシャの断面図である。
【図７】（ａ）は、テーパ折りフォーマーの平面図であり、（ｂ）は、正面断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ線に関する断面図である。
【図８】（ａ）は、加圧折りフォーマーの正面断面図であり、（ｂ）は、側面断面図である。
【図９】加圧折りフォーマーの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対しても同様に同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
３図（ａ）は、本発明の一実施形態を説明する説明図である。（ｂ）は、押し込みガイドと保持ガイドの概略断面図である。（ｃ）は、ワーク受け５０の概略断面図である。  図４（ａ）は、本発明の一実施形態の平面図であり、（ｂ）は正面図である。図５は、本発明の一実施形態の側面図である。
コイル状の絶縁紙１’は、送りローラ（図示せず）で挟み込んで繰り出される。繰り出す途中で、成形ローラで折り曲げ部に折り目線３が付けられる。２４は、押し込みガイドであって、押し込みガイド２４に一体でカッター２１が形成されている。カッター２１により所定寸法に切断した後、コイル絶縁紙１は、押し込みガイド２４により保持ガイド２２に挿入される。
【００１８】
２６は、保持ガイド２２の前方（最後退位置）に設けられたプッシャ２６である。プッシャ２６は水平方向にスライドするために、手動、又は、アクチュエータ（空気圧・油圧シリンダ、電動モータとボールねじ等）で駆動される。本実施形態では、手動で駆動される。図４（ｂ）におけるハンドル２８’は、プッシャ２６は水平方向にスライドするためのハンドルである。
【００１９】
プッシャ２６の両側面には、スライドガイド２５が設けられている。このスライドガイド２５は、プッシャ２６が前進するとき、保持ガイド２２のスライド溝２３に係合し、位置決めされてスライドする。それと同時に、スライドガイド２５の先端部は、図３（ｂ）に示すように、Ｖ字形状となって保持ガイド２２に挿入されたコイル絶縁紙１を押し出す機能を有している。スライドガイド２５により、押し出されたコイル絶縁紙１は、水平方向に設置されたテーパ折りフォーマー３０、加圧折りフォーマー４０、ワーク受け５０と、連続的に順次押し出される。テーパ折り、加圧折りフォーマー３０、４０、において、順次所望の形状に成形される。
【００２０】
図４（ａ）、（ｂ）、図５を参照して、プッシャ２６のスライド機構について、さらに説明する。プッシャ本体２８には、プッシャ２６が剣状に取り付けられており、直動ベアリング２７にガイドされて、プッシャ２６は保持ガイド２２、テーパ折り、加圧折りフォーマー３０、４０、ワーク受け５０まで、水平に突き抜けることができるようになっている。
２８’は、プッシャ本体２８の移動用のハンドルである。もちろん、自動化のために駆動装置（アクチュエータ）により移動させても良い。２９は、ストッパーである。プッシャ本体２８の移動を駆動装置による場合には、リミットスイッチに置き換える。
【００２１】
図６は、プッシャの断面図である。図７（ａ）は、テーパ折りフォーマーの平面図であり、（ｂ）は、正面断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ線に関する断面図である。図８（ａ）は、加圧折りフォーマーの正面断面図であり、（ｂ）は、側面断面図である。図９は、加圧折りフォーマーの拡大断面図である。
【００２２】
プッシャ２６は、プッシャ２６の側面に、スライドガイド２５が形成されている。プッシャ２６の下部両側面に、下方に向けて末広がり傾斜面２６'が形成されており、加圧折りフォーマー４０には、傾斜面２６'に向けて押圧されるように枢着された根元押え部４１（図９により後述する）を有している。
【００２３】
図６の左右の傾斜面２６'先端部間の幅ｔは、コイル絶縁紙１がコの字形に折り曲げられた内側の間隔にほぼ対応している（図９参照）。この幅ｔは、巻線コイル１２のコイル直線部２の幅とも対応している。図３（ａ）のスライドガイド２５を参照して、スライドガイド２５は、プッシャ２６の先端からやや後退した位置に、取り付けられている。プッシャ２６が、前進すると、コイル絶縁紙１の中折れ空間部にまず進入した後、スライドガイド２５の先端が、図３（ｂ）に示すように、コイル絶縁紙１を押し出すことになる。
【００２４】
次に、テーパ折りフォーマー３０について説明する。テーパ折りフォーマー３０は、垂直方向の内側両側面が、プッシャ２６の進行方向に対して、テーパ部３４と直線部３５の順に構成されている。さらに、テーパ折りフォーマー３０は、スライドガイド２５を、水平方向に移動させる、テーパ折りフォーマー３０のスライド溝３３が、内側両側面に設けられている。下部直線部３５’の内側両側面距離は、テーパ部３４の最終出口の側面間距離となっている。図７（ｃ）のように、下部直線部３５’は平行な直線部となっている。テーパ部３４と直線部３５との間には、両者を連続的に接続するような接続テーパ部３４’が形成されている。接続テーパ部３４’は、テーパ部３４に含まれる。下部直線部３５’は直線部３５に含まれる。直線部３５の内側両側面距離は、接続テーパ部３４’の最終出口の側面間距離となっている。ここで、テーパ部とは、プッシャ２６の進行方向軸に対して、傾斜角を有している側面であり、直線部とは、プッシャ２６の進行方向軸に対して、平行な平面からなる側面をさしている。テーパ部は、複数の平面や曲面から構成されていてもよい。
【００２５】
プッシャ２６の下部両側面の、下方に向けて末広がり傾斜面２６'は、テーパ折りフォーマー３０の下部を通過する。傾斜面２６'は、テーパ部３４から接続テーパ部３４’に移行するとき、接続テーパ部３４’の下端部３４’’は下方に徐々に傾斜するようになっている。これは、傾斜面２６'が、テーパ折りフォーマー３０の下部に達するように、ガイドするためのものである。加圧折りフォーマー４０において、コイル絶縁紙１が、根元押え部４１と、傾斜面２６'との間で加圧されるように正確に位置決めしているともいえる。
【００２６】
保持ガイド２２にＶ字形状となって挿入されたコイル絶縁紙１が、図７（ａ）の左側から、テーパ折りフォーマー３０の入口に、プッシャ２６により、押し込まれる。コイル絶縁紙１は、さらに、続いてプッシャ２６により押し出されて、テーパ折りフォーマー３０において、テーパ部３４と直線部３５の順に通過する。このとき、コイル絶縁紙１の下端部はテーパ部３４から下部直線部３５’を通過して、コイル絶縁紙１の折り曲げ部を、仕付けるように、所定角度に成形することができる。接続テーパ部３４'は無くてもよく、テーパ部３４と直線部３５で、テーパ折りフォーマー３０の内面を構成しても良い。
【００２７】
次に、図８、９を参照して、加圧折りフォーマー４０について説明する。
コイル絶縁紙１が、図８（ａ）の左側から、加圧折りフォーマー４０の入口に、プッシャ２６により、押し込まれてくる。根元押え部４１は、図９に示すように、枢軸４２で枢着されており、バネ４３によって、コイル絶縁紙１の下端部を、傾斜面２６'に向けて押圧することができるようになっている。プッシャ２６により、コイル絶縁紙１が押し込ませて、加圧折りフォーマー４０内を通過すると、図９に示すコイル絶縁紙１のように、コイル絶縁紙１は成形される。すなわち、コイル絶縁紙１の根元が、内側方向に加圧され折り曲げられる。根元押え部４１を、長手方向に所定長さとすれば、必要な加圧加圧時間を確保することができ、加圧時間の設定を任意時間とすることができる。
成形されたコイル絶縁紙１は、プッシャ２６でワーク受け５０（図３（ｃ）参照）に移送される。その後、ロボットハンドなどにより、次工程に移送される。
【００２８】
この２つのフォーマー３０、４０で順次成形されたコイル絶縁紙１は、所望の形状（開き角３０〜５０°）を得て、それぞれの反対側から出てくる。
以上の本実施形態は、押し込みガイド２４のカッター２１で切断したコイル絶縁紙１を、手動でプッシャ２６を前進移動させて成形させている。
アクチュエータでプッシャ２６を前進移動させ、リミットスイッチ等を用いてシーケンス制御することもできる。搬送搬入にはロボットハンドを利用する。このようにすれば、上記実施形態と同様の装置を転用するだけで、自動化を行うことができる。また相対的にコイル絶縁紙１を固定して、いずれか一方又は双方のフォーマーが移動して成形してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１    コイル絶縁紙
１２    巻線コイル
２１    カッター
２２    保持ガイド
２４    押し込みガイド
２６    プッシャ
３０    テーパ折りフォーマー
４０    加圧折りフォーマー
５０    ワーク受け
【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１】
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【図２】
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