(57)【要約】【課題】平角線を曲げる所望の形状毎に金型を製作する必要が無く製造コストを低減できること。【解決手段】平角線曲げ装置は、曲面を有し固定された固定コマと、曲面を有し、曲面と、固定コマの曲面との間で平角線を挟み込むことで、平角線を曲げる曲げコマと、平角線を曲げコマ側へ送り出す送出手段と、曲げコマを、固定コマを中心にして、固定コマの曲面に沿って回転させる回転手段と、を備える。送出手段は、曲げコマを固定コマを中心にして所定の回転角度で固定した状態で、平角線を曲げコマ側へ送り出すことで、平角線を固定コマ側に曲げる。回転手段は、送出手段による平角線の送り出しを止めた状態で、曲げコマを固定コマの曲面に沿って回転させることで、曲げコマ側へ送り出した場合よりも、より大きな曲率で平角線を固定コマ側へ曲げる。【選択図】図２
2019048330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状が矩形状の平角線を曲げ加工する平角線曲げ装置であって、
曲面を有し固定された固定コマと、
曲面を有し、該曲面と、前記固定コマの曲面との間で前記平角線を挟み込むことで、該平角線を曲げる曲げコマと、
前記平角線を前記曲げコマ側へ送り出す送出手段と、
前記曲げコマを、前記固定コマを中心にして、該固定コマの曲面に沿って回転させる回転手段と、
を備え、
前記送出手段は、前記曲げコマを前記固定コマを中心にして所定の回転角度で固定した状態で、前記平角線を曲げコマ側へ送り出すことで、前記平角線を前記固定コマ側に曲げ、
前記回転手段は、前記送出手段による前記平角線の送り出しを止めた状態で、前記曲げコマを前記固定コマの曲面に沿って回転させることで、前記曲げコマ側へ送り出した場合よりも、より大きな曲率で前記平角線を前記固定コマ側へ曲げる、
ことを特徴とする平角線曲げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平角線を曲げる平角線曲げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平角線を、金型の型成形によって曲げる平角線曲げ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０４７０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記平角線曲げ装置においては、平角線を曲げる所望の形状毎に、金型を製作する必要がある。このため、製造コストが増加する虞がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、平角線を曲げる所望の形状毎に金型を製作する必要が無く製造コストを低減できる平角線曲げ装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
断面形状が矩形状の平角線を曲げ加工する平角線曲げ装置であって、
曲面を有し固定された固定コマと、
曲面を有し、該曲面と、前記固定コマの曲面との間で前記平角線を挟み込むことで、該平角線を曲げる曲げコマと、
前記平角線を前記曲げコマ側へ送り出す送出手段と、
前記曲げコマを、前記固定コマを中心にして、該固定コマの曲面に沿って回転させる回転手段と、
を備え、
前記送出手段は、前記曲げコマを前記固定コマを中心にして所定の回転角度で固定した状態で、前記平角線を曲げコマ側へ送り出すことで、前記平角線を前記固定コマ側に曲げ、
前記回転手段は、前記送出手段による前記平角線の送り出しを止めた状態で、前記曲げコマを前記固定コマの曲面に沿って回転させることで、前記曲げコマ側へ送り出した場合よりも、より大きな曲率で前記平角線を前記固定コマ側へ曲げる、
ことを特徴とする平角線曲げ装置
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、平角線を曲げる所望の形状毎に金型を製作する必要が無く製造コストを低減できる平角線曲げ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る平角線曲げ装置の概略的構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る平角線曲げ装置の概略的構成のブロック図である。
【図３】把持機構が平角線を挟み込んだ状態の一例を示す図である。
【図４】把持機構が平角線の把持を解放した状態の一例を示す図である。
【図５】ＥＷ曲げユニットの概略的な構成を示す斜視図である。
【図６】ＥＷ曲げユニットのレーンの断面図である。
【図７】ＦＷ曲げユニットの概略的な構成を示す斜視図である。
【図８】ＦＷ曲げユニットのレーンの断面図である。
【図９】平角線を固定コマ側に小さな曲率で曲げる場合の図である。
【図１０】平角線を固定コマ側に大きな曲率で曲げる場合の図である。
【図１１】平角線曲げ装置を用いて平角線を曲げコイルを生成する際の曲げ順序の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る平角線曲げ装置の概略的構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る平角線曲げ装置の概略的構成を示すブロック図である。本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、断面形状が矩形状の平角線を、エッジワイズ方向（断面の短辺と略直交する方向、ＥＷ方向）に曲げるＥＷ曲げ、あるいは、フラットワイズ方向（断面の長辺と略直交する方向、ＦＷ方向）に曲げるＦＷ曲げを行い、コイルを形成するものである。平角線は、例えば、自動車などのモータや発電機といった回転電機のロータやステータに取り付けるコイルに用いられ、その占積率を向上させている。
【００１０】
本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、平角線を把持し送り出すクランプユニット２と、平角線の揺れを防止する揺れ抑制ユニット３と、平角線に対しＥＷ曲げを行うＥＷ曲げユニット４と、平角線に対しＦＷ曲げを行うＦＷ曲げユニット５と、を備えている。
【００１１】
クランプユニット２は、送出手段の一具体例である。クランプユニット２は、平角線を、例えば、把持機構２１を用いて１５００Ｎ程度で把持し、送出機構２２を用いてＥＷ曲げユニット４及びＦＷ曲げユニット５側へ送り出す。把持機構２１及び送出機構２２は、例えば、モータなどのアクチュエータ、減速機、などで構成されている。
【００１２】
クランプユニット２は、平角線を、例えば、９０°ずつ軸線周りに回転させる機能を有している。例えば、平角線に対しＥＷ曲げを行う場合、クランプユニット２は、平角線の長辺が上下辺となるように平角線を回転させる。一方、平角線に対しＦＷ曲げを行う場合、クランプユニット２は、平角線の短辺が上下辺となるように、平角線を回転させる。なお、クランプユニット２は、上記平角線の回転をユーザの指示（ＥＷ又はＦＷ指示）に応じて自動的に行ってもよく、ユーザの回転角度の指示に応じて、行ってもよい。
【００１３】
揺れ抑制ユニット３は、クランプユニット２と、ＥＷ曲げユニット４及びＦＷ曲げユニット５と、の間に設けられている。揺れ抑制ユニット３は、例えば、平角線を挟み込む把持機構３１と、把持機構３１を駆動するアクチュエータ３２と、を有している。把持機構３１は、図３に示す如く、平角線を挟み込むことで、その送り出し時に生じた揺れを抑制する機能を有している。揺れ抑制ユニット３の把持機構３１は、図４に示す如く、平角線の送り出し及び回転時には、平角線の把持を解放する。
【００１４】
図５は、ＥＷ曲げユニットの概略的な構成を示す斜視図である。
ＥＷ曲げユニット４は、台座部４１と、台座部４１に設けられ、平角線を固定するレーン４２と、レーン４２に設けられた固定コマ４３と、台座部４１に設けられ、固定コマ４３の曲面との間で平角線を挟み込むことで、該平角線を曲げる曲げコマ４４と、曲げコマを回転させる回転機構４５と、を有している。
【００１５】
図６は、ＥＷ曲げユニットのレーンの断面図である。
レーン４２には、例えば、直線状に延びる溝４６が形成されている。平角線は、この溝４６に嵌め込まれ、固定される。レーン４２の溝４６の幅は、ＥＷ曲げを行う平角線の長辺の寸法に合わせて形成されている。レーン４２は、ＥＷ曲げを行う平角線の長辺の寸法に応じて、複数種類、用意されている。レーン４２は、例えば、ボルトなどを介して、台座部４１に着脱可能に連結されている。ＥＷ曲げを行う平角線の長辺の寸法に応じて、レーン４２を選択し、台座部４１に取り付けることで、異なる寸法の平角線を曲げることができる。
【００１６】
固定コマ４３は、レーン４２の一対の溝４６間の先端部に設けられている。固定コマ４３は、平角線を曲げるための略円弧状の曲面を有している。レーン４２の溝４６に挟み込まれた平角線の側面が、固定コマ４３の曲面に当接する。
【００１７】
曲げコマ４４は、固定コマ４３と同様に、平角線を曲げるための略円弧状の曲面を有している。平角線の側面は、曲げコマ４４の曲面に当接することで、平角線は、この曲面に従って固定コマ４３側に曲がる。曲げコマ４４は、回転機構４５に固定されている。
【００１８】
回転機構４５は、回転手段の一具体例である。回転機構４５は、曲げコマ４４を、固定コマ４３を中心にして、固定コマ４３の円弧状の曲面に沿って回転させる。回転機構４５は、例えば、モータなどのアクチュエータで構成されている。
【００１９】
レーン４２には、例えば、平行に２つの溝４６が形成されている。これは、平角線を送り出しつつ、連続的に、平角線の複数の箇所を曲げる場合に、平角線の曲がった先端側が下方向を向くと、ＥＷ曲げユニット４に干渉するためである。レーン４２に溝４６を２つ形成し、常時、平角線の曲がった先端側が上方向を向くように、２つの溝４６のうちの一方を選択することで、ＥＷ曲げユニット４との干渉を回避することができる。
【００２０】
図７は、ＦＷ曲げユニットの概略的な構成を示す斜視図である。
ＦＷ曲げユニット５は、上記ＥＷ曲げユニット４と同様の構成及び機能を有している。ＦＷ曲げユニット５は、台座部５１と、台座部５１に設けられた平角線を固定するレーン５２と、レーン５２に固定された固定コマ５３と、台座部５１に設けられ、固定コマ５３の曲面との間で平角線を挟み込むことで、該平角線を曲げる曲げコマ５４と、曲げコマ５４を回転させる回転機構５５と、を有している。
【００２１】
図８は、ＦＷ曲げユニットのレーンの断面図である。
レーン５２には、例えば、直線状に延びる溝５６が形成されている。平角線は、この溝５６に嵌め込まれ、固定される。レーン５２には、例えば、平行に２つの溝５６が形成されている。レーン５２の溝５６の幅は、ＦＷ曲げを行う平角線の短辺の寸法に合わせて形成されている。レーン５２は、ＦＷ曲げを行う平角線の短辺の寸法に応じて、複数種類、用意されている。レーン５２は、例えば、ボルトなどを介して、台座部５１に着脱可能に連結されている。ＦＷ曲げを行う平角線の短辺の寸法に応じて、レーン５２を選択し、台座部５１に取り付けることで、異なる寸法の平角線を曲げることができる。
【００２２】
固定コマ５３は、レーン５２の一対の溝５６間の先端部に設けられている。固定コマ５３は、平角線を曲げるための略円弧状の曲面を有している。レーン５２の溝５６に挟み込まれた平角線の側面が、固定コマ５３の曲面に当接する。
【００２３】
曲げコマ５４は、固定コマ５３と同様に、平角線を曲げるための略円弧状の曲面を有している。平角線の側面は、曲げコマ５４の曲面に当接することで、平角線は、この曲面に従って固定コマ５３側に曲がる。曲げコマ５４は、回転機構５５に固定されている。
【００２４】
回転機構５５は、回転手段の一具体例である。回転機構５５は、曲げコマ５４を、固定コマ５３を中心にして、固定コマ５３の円弧状の曲面に沿って回転させる。回転機構５５は、例えば、モータなどのアクチュエータで構成されている。
【００２５】
なお、ＦＷ曲げユニット５によるＦＷ曲げと、ＥＷ曲げユニット４によるＥＷ曲げと、の切替えは、例えば、クランプユニット２及び揺れ防止ユニット３、および、ＦＷ曲げユニット５及びＥＷ曲げユニット４、のうちの一方を、アクチュエータを用いて、平角線に対して垂直方向かつ水平方向へスライドさせて行ってもよい。
【００２６】
ところで、従来の平角線曲げ装置においては、平角線を曲げる所望の形状毎に、金型を製作する必要がある。このため、製造コストが増加するという問題が生じていた。例えば、自動車搭載されるモータなどは、その車種によってコイルの形状が異なる。同一ライン内で、多車種混流を目指す場合に、車種毎に金型を製作すれば、その製造コストは大幅に増加する虞がある。
【００２７】
これに対し、本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、曲げコマ４４、５４を固定コマ４３、５３を中心にして所定の回転角度で固定した状態で、平角線を曲げコマ４４、５４側へ送り出すことで、平角線を固定コマ４３、５３側に曲げる。また、本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、平角線の送り出しを止めた状態で、曲げコマ４４、５４を固定コマ４３、５３の曲面に沿って回転させることで、曲げコマ４４、５４側へ送り出した場合よりも、より大きな曲率で平角線を固定コマ４３、５３側へ曲げる。
【００２８】
所定の回転角度を調整しつつ、曲げコマ４４、５４をこの調整した所定の回転角度で固定した状態で、平角線を曲げコマ４４、５４側へ送り出すことで、平角線を固定コマ４３、５３側に小さな曲率で曲げることができる。一方、平角線の送り出しを止めた状態で、曲げコマ４４、５４を、固定コマ４３、５３を中心にして固定コマ４３、５３の曲面に沿って回転させることで、この固定コマ４３、５３の回転に応じて平角線を固定コマ４３、５３側へ大きな曲率で曲げることができる。このように、平角線の送り出し、及び、曲げコマ４４、５４の回転を組み合わせることで、平角線を所望の曲率で自在に曲げることができる。したがって、平角線を曲げる所望の形状毎に金型を製作する必要が無く製造コストを低減できる。
【００２９】
例えば、図９に示す如く、平角線を固定コマ４３、５３側に小さな曲率で曲げる場合（例えば、Ｒ９０程度）、クランプユニット２は、曲げコマ４４、５４を所定の回転角度θ１で固定した状態で、平角線を曲げコマ４４、５４側へ送り出す。曲げコマ４４、５４の所定の回転角度θ１を調整することで、平角線を固定コマ４３、５３側に所望の小さな曲率で曲げることができる。なお、曲げコマ４４、５４の所定の回転角度θ１が大きくするに従がって、平角線をより大きな曲率で曲げることができる。
【００３０】
一方で、図１０に示す如く、平角線を固定コマ４３、５３側に大きな曲率で曲げる場合（例えば、Ｒ４程度）、回転機構４５、５５は、クランプユニット２による平角線の送り出しを止めた状態で、曲げコマ４４、５４を固定コマ４３、５３を中心にして固定コマ４３、５３の曲面に沿って回転させる。曲げコマ４４、５４の回転角度θ２を調整することで、平角線を固定コマ４３、５３側へ所望の大きな曲率で曲げることができる。なお、曲げコマ４４、５４の回転角度θ２が大きくするに従がって、平角線をより大きな曲率で曲げることができる。
【００３１】
図１１は、上記平角線曲げ装置を用いて平角線を曲げコイルを生成する際の曲げ順序の一例を示す図である。
【００３２】
図１１に示す如く、本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、（１）肩曲げ、（２）Ｒ成形、（３）Ｃ／Ｅ成形、（４）Ｃ／Ｅ成形、（５）クランク、（６）クランク、（７）Ｃ／Ｅ成形、（８）Ｃ／Ｅ成形、（９）Ｒ成形、（１０）肩曲げ、（１１）シフト、及び（１２）シフトを行ってコイルを生成する。このように、複数の所望の形状の金型を用いることなく、簡易に、平角線を連続的に任意の曲率で曲げることができるため、製造効率を大幅に向上させることができる。
以上、本実施形態に係る平角線曲げ装置１は、曲げコマ４４、５４を固定コマ４３、５３を中心にして所定の回転角度で固定した状態で、平角線を曲げコマ４４、５４側へ送り出すことで、平角線を固定コマ４３、５３側に曲げ、平角線の送り出しを止めた状態で、曲げコマ４４、５４を固定コマ４３、５３の曲面に沿って回転させることで、曲げコマ４４、５４側へ送り出した場合よりも、より大きな曲率で平角線を固定コマ４３、５３側へ曲げる。これにより、平角線の送り出し、及び、曲げコマ４４、５４の回転を組み合わせることで、平角線を所望の曲率で自在に曲げることができる。したがって、平角線を曲げる所望の形状毎に金型を製作する必要が無く製造コストを低減できる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  平角線曲げ装置、２  クランプユニット、３  揺れ抑制ユニット、４  ＥＷ曲げユニット、５  ＦＷ曲げユニット、２１  把持機構、２２  送出機構、３１  把持機構、３２  アクチュエータ、４１  台座部、４２  レーン、４３  固定コマ、４４  曲げコマ、４５  回転機構、４６  溝、５１  台座部、５２  レーン、５３  固定コマ、５４  曲げコマ、５５  回転機構、５６  溝
【図１】
2019048330.tif 000003
【図２】
2019048330.tif 000004
【図３】
2019048330.tif 000005
【図４】
2019048330.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019048330.tif 000009
【図８】
2019048330.tif 000010
【図９】
2019048330.tif 000011
【図１０】
2019048330.tif 000012
【図１１】
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