(57)【要約】【課題】平角導体の長手方向の位置ズレを抑制して、曲げ成形の成形精度をより向上させる。【解決手段】コイル用成形装置２０は、平角導体Ｄを含む平面視において中心に対して非対称に形成された成形面を有し平角導体Ｄを幅方向に挟んで曲げ成形する凸型２２および凹型２４と、平角導体Ｄの一端部に当接する第１当接部材３３を含む第１位置決め部材３２と、第１当接部材３３と向かい合うように配置されて平角導体Ｄの他端部に当接する第２当接部材３５と第２当接部材３５を第１当接部材３３側に向かって付勢する付勢部材３６とを含む第２位置決め部材３４と、を備える。また、第１および第２当接部材３３，３５の各当接面３３ａ，３５ａを、円弧状の凹曲面により形成し、凹曲面の曲率半径を、平角導体Ｄにおける凸型２２の頂部Ｔとの接触部から一端部までの距離に相当する長さに定める。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に延びる平角導体を含む平面視において中心に対して非対称形状の成形面をそれぞれ有する凸型および凹型を用いて前記平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形するコイル用成形装置であって、
前記平角導体の一端部に当接する第１当接部材を含む第１位置決め部材と、
前記第１当接部材と互いの当接面が向かい合うように配置されて前記平角導体の他端部に当接する第２当接部材と、該第２当接部材を前記第１当接部材側に向かって付勢する付勢部材とを含み、前記第１位置決め部材と共に前記平角導体を長手方向に挟んで位置決めする第２位置決め部材と、
を備え、
前記第１および第２当接部材のそれぞれの当接面は、円弧状の凹曲面により形成され、
前記凹曲面の曲率半径は、前記平角導体において前記曲げ成形の際に前記凸型の頂部と接触する接触部から端部までの距離に相当する長さに定められている、
コイル用成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線状に延びる平角導体を含む平面視において中心に対して非対称形状の成形面をそれぞれ有する凸型および凹型を用いて平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形するコイル用成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコイル用成形装置としては、クランク形成面が設けられた第１成形型（可動型）と、所定長さの平角導体を支持する支持面が設けられた第２成形型（固定型）と、を備え、第２成形型に配置された平角導体を、第２成形型のクランク形成面に押し付けながら連続的に力を加えることで、平角導体にクランク部を形成するものが提案されている（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２０１４−１３５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、平角導体を含む平面視において中心に対して非対称形状の成形面をそれぞれ有する第１成形型（凹型）および第２成形型（凸型）を用いて平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形する場合、平角導体が位置ズレしないよう、位置決め部材により平角導体を両端部から長手方向に挟んで位置決めするのが望ましい。位置決め部材としては、平角導体の一端部に当接する第１当接部材を含む第１位置決め部材と、第１当接部材と互いの当接面が向かい合うように配置されて平角導体の他端部に当接する第２当接部材と当該第２当接部材を第１当接部材側に向かって付勢する付勢部材とを含む第２位置決め部材とを備えるものを考えることができる。しかしながら、中心に対して非対称形状の凸型および凹型で平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形する場合には、凸型の頂部と凹型の片側の端縁部との２点で平角導体が接触され、平角導体が凸型の頂部を中心に回動する現象が生じる。平角導体が回動すると、その一端部が第１位置決め部材（第１当接部材）による当接から外れ、第２位置決め部材の付勢部材からの付勢力により平角導体が長手方向に位置ズレする場合があり、位置ズレした状態で平角導体が凸型および凹型により曲げ成形される結果、成形精度が悪化してしまう。
【０００５】
本発明のコイル用成形装置は、平角導体の長手方向の位置ズレを抑制して、曲げ成形の際の成形精度をより向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコイル用成形装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のコイル用成形装置は、
直線状に延びる平角導体を含む平面視において中心に対して非対称形状の成形面をそれぞれ有する凸型および凹型を用いて前記平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形するコイル用成形装置であって、
前記平角導体の一端部に当接する第１当接部材を含む第１位置決め部材と、
前記第１当接部材と互いの当接面が向かい合うように配置されて前記平角導体の他端部に当接する第２当接部材と、該第２当接部材を前記第１当接部材側に向かって付勢する付勢部材とを含み、前記第１位置決め部材と共に前記平角導体を長手方向に挟んで位置決めする第２位置決め部材と、
を備え、
前記第１および第２当接部材のそれぞれの当接面は、円弧状の凹曲面により形成され、
前記凹曲面の曲率半径は、前記平角導体において前記曲げ成形の際に前記凸型の頂部と接触する接触部から端部までの距離に相当する長さに定められている、
ことを要旨とする。
【０００８】
直線状に延びる平角導体を含む平面視において中心に対して非対称形状の成形面をそれぞれ有する凸型および凹型を用いて平角導体を幅方向に挟んで曲げ成形する場合、凸型の頂部と凹型の片側の端縁部との２点で平角導体と接触され、平角導体が凸型の頂部を中心に回動する現象が生じる。本発明のコイル用成形装置は、平角導体を長手方向に位置決めする位置決め部材として、平角導体の一端部に当接する第１当接部材を含む第１位置決め部材と、第１当接部材と互いの当接面が向かい合うように配置されて平角導体の他端部に当接する第２当接部材と第２当接部材を第１当接部材側に向かって付勢する付勢部材とを含む第２位置決め部材と、を備える。更に、第１および第２当接部材のそれぞれの当接面を、円弧状の凹曲面により形成し、凹曲面の曲率半径を、平角導体において曲げ成形の際に凸型の頂部と接触する接触部から端部までの距離に相当する長さに定める。これにより、曲げ成形の際に平角導体が凸型の頂部を中心に回動しても、平角導体の両端部を第１および第２当接部材の当接面に当接保持した状態を保つことができる。この結果、平角導体の長手方向の位置ズレを抑制して、曲げ成形の際の成形精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電動機用のステータ１０の正面図である。
【図２】ステータコイル１４を構成するセグメントコイル１３の正面図である。
【図３】本発明の一実施例としてのコイル用成形装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】平角導体Ｄを曲げ成形する様子を示す説明図である。
【図５】平角導体Ｄを曲げ成形する様子を示す説明図である。
【図６】平角導体Ｄを曲げ成形する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、電動機用のステータ１０の正面図であり、図２は、ステータコイル１４を構成するセグメントコイル１３の正面図である。電動機用のステータ１０はロータと組み合わされて３相交流発電電動機を構成し、例えば電気自動車やハイブリッド自動車などの走行用の電動機や発電機として用いられる。ステータ１０は、内周側に周方向に等間隔で形成された複数のスロットを有するステータコア１２と、それぞれステータコア１２のスロットに挿入される複数のセグメントコイル１３により構成される複数（３相）のステータコイル１４と、を備える。なお、ステータコア１２は、無方向性電磁鋼板を打ち抜いて形成されたステータプレートを複数積層することにより構成され、内周側に複数のスロットが形成されるように径方向内側に突出する複数のティースを有する。
【００１２】
セグメントコイル１３は、当該セグメントコイル１３の素材として直線状に延びる平角導体Ｄを略Ｕ字状に曲げ成形することによって形成される。なお、平角導体Ｄは、銅などの導電性の高い金属により断面が矩形状に形成された線材であり、その表面はステータコア１２との絶縁性を確保するためにエナメル樹脂などの絶縁性被膜によって被覆されている。セグメントコイル１３は、図２に示すように、ステータコア１２のスロットに挿入される２つの直線部１３ａと、直線部１３ａの遊端側とは反対側の端部においてエッジワイズ曲げにより形成された２つの肩部１３ｂと、両肩部１３ｂの略中央においてフラットワイズ曲げにより形成されたクランク部１３ｃと、を有する。セグメントコイル１３の直線部１３ａの遊端側端部は、隣接する他のセグメントコイル１３の直線部１３ａの遊端側端部と溶接されて、ステータコイル１４が構成される。
【００１３】
セグメントコイル１３のクランク部１３ｃは、コイル用成形装置２０を用いて形成される。図３は、本発明の一実施例としてのコイル用成形装置２０の構成の概略を示す構成図である。コイル用成形装置２０は、図示するように、固定型としての凸型２２と、凸型２２と共に平角導体Ｄを幅方向に挟んで曲げ成形する可動型としての凹型２４と、を備える。凸型２２および凹型２４は、それぞれ、平角導体Ｄを含む平面視において中心に対して非対称（図中、左右非対称）に形成されたクランク部成形面２２ａ，２４ａを有し、クランク部成形面２２ａ，２４ａで平角導体Ｄを幅方向（フラットワイズ方向）に加圧することにより平角導体Ｄをクランク状に曲げ成形してクランク部１３ｃを形成する。
【００１４】
また、コイル用成形装置２０は、凸型２２および凹型２４により平角導体Ｄを曲げ成形する際に、平角導体Ｄをその両端部から長手方向に挟んで位置決めする位置決め装置３０を備える。位置決め装置３０は、平角導体Ｄの一端部を当接保持する第１位置決め部材３２と、平角導体Ｄの他端部を当接保持する第２位置決め部材３４と、を有する。第１位置決め部材３２は、円弧状の凹曲面によって形成され、平角導体Ｄの一端部が当接される当接面３３ａを含む第１当接部材（固定部材）３３を有する。第２位置決め部材３４は、円弧状の凹曲面によって形成されると共に当接面３３ａと向かい合うように配置され平角導体Ｄの他端部が当接される当接面３５ａを含む第２当接部材（可動部材）３５と、第２当接部材３５を第１当接部材３３側へ向かって付勢する付勢部材（例えばコイルスプリング）３６と、を有する。第１および第２位置決め部材３２，３４は、付勢部材３６の付勢力を用いて平角導体Ｄを固定部材としての第１当接部材３３に突き当てることで、第１および第２当接部材３３，３５で平角導体Ｄを長手方向に挟んで位置決めする。
【００１５】
次に、こうして構成された実施例のコイル用成形装置２０の動作について説明する。図４〜図６は、平角導体Ｄを曲げ成形する様子を示す説明図である。平角導体Ｄは、凸型２２および凹型２４との間に凸型２２および凹型２４の並び方向が幅方向となるように図示しない搬入装置によって搬入され、曲げ成形が完了すると、図示しない搬出装置によって搬出される。コイル用成形装置２０は、平角導体Ｄが搬入されると、まず、図３に示すように、平角導体Ｄの一端部に第１当接部材３３の当接面３３ａを当接させると共に平角導体Ｄの他端部に第２当接部材３５の当接面３５ａを当接させ、付勢部材３６によって第２当接部材３５を第１当接部材３３側に向かって付勢することで、平角導体Ｄをその両端部から長手方向に挟んで位置決めする。
【００１６】
次に、凹型（可動型）２４を凸型（固定型）２２に向かって移動させる。上述したように、凸型２２および凹型２４はそれぞれのクランク部成形面２２ａ，２４ａが平角導体Ｄを含む平面視において中心に対して非対称（図中、左右非対称）に形成されている。このため、平角導体Ｄは、図４に示すように、凸型２２のクランク部成形面２２ａのうち最も凹型２４側に突出する頂部Ｔと凹型２４のクランク部成形面２４ａのうち最も凸型２２側に突出する片側（図中、右側）の端縁部Ｅｒとの２点で接触され、当該頂部Ｔを中心に回動する現象が生じる。本実施例では、第１および第２当接部材３３，３５の各当接面３３ａ，３５ａは、いずれも円弧状の凹曲面によって形成されており、凹曲面の曲率半径は、平角導体Ｄにおける凸型２２の頂部Ｔとの接触部から一端部（図中、右端部）までの距離に相当する長さに定められている。このため、平角導体Ｄが凸型２２の頂部Ｔを中心に回動した場合に平角導体Ｄの両端部が描く円弧の軌跡は、第１および第２当接部材３３，３５の当接面３３ａ，３５ａの凹曲面に沿ったものとなる。これにより、平角導体Ｄが回動するものとしても、第１および第２当接部材３３，３５は、平角導体Ｄを当接面３３ａ，３５ａに当接保持した状態を保つことができ、平角導体Ｄが長手方向に位置ズレするのを防止することができる。
【００１７】
ここで、凸型２２の頂部Ｔはクランク部成形面２２ａの中心に対して片側（図中、左側）にズレた位置に形成されているため、平角導体Ｄが頂部Ｔを中心に回動したときに、一端部（図中、右端部）が描く円弧の半径と他端部（図中、左端部）が描く円弧の半径とは異なる。本実施例では、第１および第２当接部材３３，３５の各当接面３３ａ，３５ａ（凹曲面）の曲率半径は、いずれも平角導体Ｄにおける凸型２２の頂部Ｔとの接触部から一端部（図中、右端部）までの距離に相当する長さとしたから、第２当接部材３５の当接面３５ａ（凹曲面）の曲率半径は、厳密には、頂部Ｔを中心とした平角導体Ｄの他端部（図中、左端部）が描く円弧の半径と一致しない。しかし、第２当接部材３５は可動部材であると共に付勢部材３６によって第１当接部材３３側に付勢されているため、第２当接部材３５の当接面３５ａの曲率半径と平角導体Ｄの他端部（図中、左端部）が描く円弧の半径とに若干のズレがあっても、第２当接部材３５の当接面３５ａで平角導体Ｄの他端部（図中、左端部）を当接保持した状態を良好に保つことができる。
【００１８】
平角導体Ｄは、凸型２２の頂部Ｔを中心に回動すると、やがて、図５に示すように、凸型２２の頂部Ｔと凹型２２の両側の端縁部Ｅｒ，Ｅｌとの３点で支持される。そして、コイル用成形装置２０は、平角導体Ｄが３点で支持されている状態で更に凹型２４を凸型２２に向かって移動させ、平角導体Ｄをクランク部成形面２２ａ，２４ａで幅方向に加圧することにより、図６に示すように、クランク状に曲げ成形してクランク部を形成する。
【００１９】
以上説明した本実施例のコイル用成形装置２０は、平角導体Ｄを含む平面視において中心に対して非対称形状に形成されたクランク部成形面２２ａ，２４ａを有する凸型２２および凹型２４を備える。また、コイル用成形装置２０は、平角導体Ｄの一端部に当接する第１当接部材３３を含む第１位置決め部材３２と、第１当接部材３３と互いの当接面３３ａ，３５ａが向かい合うように配置されて平角導体Ｄの他端部に当接する第２当接部材３５と第２当接部材３５を第１当接部材３３側に向かって付勢する付勢部材３６とを含む第２位置決め部材３４と、を備える。更に、第１および第２当接部材３３，３５のそれぞれの当接面３３ａ，３５ａを、円弧状の凹曲面により形成し、凹曲面の曲率半径を、平角導体Ｄにおいて曲げ成形の際に凸型２２の頂部Ｔに接触される接触部から一端部までの距離に相当する長さに定める。これにより、曲げ成形の際に平角導体Ｄが凸型２２の頂部Ｔと凹型２４の片側の端縁部Ｅｒとの２点で接触され、頂部Ｔを中心に回動しても、平角導体Ｄの両端部が第１および第２当接部材３３，３５の各当接面３３ａ，３５ａに当接保持した状態を保つことができる。この結果、平角導体Ｄの長手方向の位置ズレを抑制して、曲げ成形の際の成形精度をより向上させることができる。
【００２０】
実施例では、平角導体Ｄの一端部に当接する第１当接部材３３の当接面３３ａと平角導体Ｄの他端部に当接する第２当接部材３５の当接面３５ａとをそれぞれ同一の曲率半径の凹曲面により形成するものとした。しかし、両当接面３３ａ，３５ａをそれぞれ異なる曲率半径の凹曲面により形成してもよい。すなわち、第１当接部材３３の当接面３３ａの曲率半径を、平角導体Ｄにおける凸型２２の頂部Ｔとの接触部と上記一端部までの距離に相当する長さに定め、第２当接部材３５の当接面３５ａの曲率半径を、平角導体Ｄにおける凸型２２の頂部Ｔとの接触部と上記他端部までの距離に相当する長さに定めるものとしてもよい。
【００２１】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、凸型２２が「凸型」に相当し、凹型２４が「凹型」に相当し、第１位置決め部材３２が「第１位置決め部材」に相当し、第１当接部材３３が「第１当接部材」に相当し、第２位置決め部材３４が「第２位置決め部材」に相当し、第２当接部材３５が「第２当接部材」に相当し、付勢部材３６が「付勢部材」に相当する。
【００２２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、コイル用成形装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  電動機用のステータ、１２  ステータコア、１３  セグメントコイル、１３ａ  直線部、１３ｂ  肩部、１３ｃ  クランク部、１４  ステータコイル、２０  コイル用成形装置、２２  凸型、２２ａ  クランク部成形面、２４  凹型、２４ａ  クランク部成形面、３０  位置決め装置、３２  第１位置決め部材、３３  第１当接部材、３３ａ  第１当接面、３４  第２位置決め部材、３５  第２当接部材、３５ａ  第２当接面、３６  付勢部材、Ｄ  平角導体、Ｔ  頂部、Ｅｒ，Ｅｌ  端縁。
【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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