(57)【要約】【課題】  スロット開口部を塞ぐためのウェッジの屈曲成形加工において、屈曲成形を十分に行うことが可能なウェッジ成形装置を提供することを目的とする。【解決手段】ローラ部１０に送り込まれたウェッジ原紙２は接触部Ｔで第１ローラ８と第２ローラ９とで挟まれ、ローラが回転することで、回転に応じた長さ分だけウェッジ原紙２は送られる。ウェッジ原紙２は接触部Ｔにおいて基部幅Ｗの突状部２０と凹状部幅Ｗ２の凹状部２１とによって挟まれるため、ウェッジ原紙２は凹状部２１によって突状部２０の表面形状に沿うように押さえつけられ、ウェッジ原紙２に折り筋が形成される。そしてローラ部１０の接触部Ｔを通過後は、ウェッジ原紙２の断面は立ち上がり角度（基部３０と立ち上がり部３１とが成す角度）θ１を有する略台形形状の断面となる。【選択図】  図１
2005110430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状のウェッジの長辺両端部を屈曲して略コ字状に成形するポンチ加工部と、
成形前のウェッジ原紙を挟持して前記ポンチ加工部に送り出すローラ部とを備えるウェッジ成形装置であって、
前記ローラ部は、前記ポンチ加工部における屈曲成形に先立ち屈曲位置に折り筋をつける予備加工部を有することを特徴とするウェッジ成形装置。
【請求項２】
前記ローラ部は、前記ウェッジ原紙を挟持する第１ローラと第２ローラとを備え、
前記予備加工部は、該第１ローラのウェッジ原紙挟持面の中央部に備えられる突状部と、該第２ローラのウェッジ原紙挟持面の中央部に備えられ前記突状部に係合する凹状部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のウェッジ成形装置。
【請求項３】
前記第１ローラの回転軸と前記第２ローラの回転軸との軸間距離は調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のウェッジ成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のステータを構成するステータコア内周面に形成されたコイル収容用のスロット内に、その開放側を塞ぐように収容されるウェッジの成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているウェッジマガジンを図６に、ウェッジをウェッジマガジンに打ち込んだ状態を示す部分断面図を図７にそれぞれ示す。図６に示すように、ガイド棒１２９は、環状に配列されていて、それらの間にウェッジ打ち込み空間１３４が形成されている。ウェッジマガジン１３２の外周の一側方には、打ち込みガイド１５１とプレート状のパンチ１５２とが設けられている。打ち込みガイド１５１は、台プレート１５３と、パンチガイド１５４とからなり、それらの接合面中央に、断面スリット状の軸方向に沿ったウェッジ供給路１５５が形成されている。また、ウェッジマガジン１３２が所定の回動位置にあるとき、ウェッジマガジン１３２のガイド棒１２９の間隙に形成されたウェッジ打ち込み空間１３４に連通するパンチガイド溝１５６が、上記ウェッジ供給路１５５と直交するように、貫通して形成されている。このパンチガイド溝１５６に、プレート状のパンチ１５２が、図示しない駆動装置によって図６中の矢印Ｘで示すように出没可能に挿入配置されている。そして連続したテープ状のウェッジをウェッジ供給路１５５に挿入した後、不図示のカッターをスライドさせることにより、ウェッジをステータコアの積厚に対応する長さに切断するようになっている。すなわち、ウェッジ供給路１５５に挿入されたウェッジ１４２を、パンチ１５２でウェッジ打ち込み空間１３４に向けて打ちつけることにより、図７に示すようにウェッジ１４２がコ字状に湾曲して、ウェッジ打ち込み空間１３４に挿入される技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１０３０５３号公報（段落００２２−００２８、図１乃至図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前記特許文献１では、ウェッジ１４２をパンチ１５２でウェッジ打ち込み空間１３４に向けて打ちつけて、パンチ１５２の表面形状に沿うようにウェッジ１４２を押さえつけ屈曲成形することで略コ字状に成形する際に、パンチガイド溝１５６およびガイド棒１２９間の隙間を通過する時にしかウェッジ１４２に折り筋が成形されないため、ウェッジの屈曲成形が不十分になるおそれがある。そしてウェッジ１４２のコ字状の成形が不十分な場合には、ステータコアのスロット内にウェッジ１４２を挿入する際に、挿入途中でウェッジ１４２の先端部がスロット紙に接触して挿入抵抗が上がると挿入時の力でウェッジ１４２が挿入途中で座屈するおそれがある。ウェッジ１４２が座屈すると、座屈したウェッジの除去、新たなウェッジの再挿入等の作業が発生し、作業効率が低下するため問題である。またこれらの作業は手作業で行われることが多く、ウェッジ挿入作業の自動化が図れず問題である。またウェッジ挿入途中でウェッジ１４２の先端部がスロット紙に接触すると、スロット紙が破れる等の事態が発生するおそれがある。スロット紙の破損が起こると、ショートの発生等によりモータが不良品となるおそれや、モータの耐久性が低下しモータの品質が保てない等の事態が発生し問題である。
【０００４】
本発明は前記従来技術の課題の少なくとも１つを解消するためになされたものであり、スロット開口部を塞ぐためのウェッジの屈曲成形加工において、別途新たな装置等を追加すること等なく、屈曲成形を十分に行うことが可能なウェッジ成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、請求項１に係るウェッジの成形装置は、矩形状のウェッジの長辺両端部を屈曲して略コ字状に成形するポンチ加工部と、成形前のウェッジ原紙を挟持してポンチ加工部に送り出すローラ部とを備えるウェッジ成形装置であって、ローラ部は、ポンチ加工部における屈曲成形に先立ち屈曲位置に折り筋をつける予備加工部を有することを特徴とする。
【０００６】
成形前のウェッジ原紙がローラ部によりポンチ加工部に送り出される。このローラ部の有する予備加工部によりウェッジ原紙の屈曲位置に折り筋をつける予備加工が行われる。その後ポンチ加工部において、ウェッジの長辺両端部を屈曲して略コ字状に成形するポンチ加工が行われる。
【０００７】
これにより、予備加工部によって予備加工が行われるため、ポンチ加工部においてウェッジの長辺両端部を屈曲して略コ字状に成形する際に屈曲成形が十分に行われる。よってステータコアのスロット内にウェッジを挿入する際に、挿入途中でウェッジの先端部がスロット紙に接触して挿入抵抗が上がり挿入時の力でウェッジが座屈するおそれを回避できる。またウェッジ挿入途中でウェッジの先端部がスロット紙に接触し、スロット紙が破れる等の事態が発生するおそれを回避できる。また予備加工部が既設のローラ部に備えられるため、予備加工を行うための新規設備を追加することなく予備加工が可能となり、設備投資に伴うモータの製造コストの増加を押さえることができる。
【０００８】
また請求項２に係るウェッジの成形装置は、請求項１に記載のウェッジの成形装置において、ローラ部は、ウェッジ原紙を挟持する第１ローラと第２ローラとを備え、予備加工部は、該第１ローラのウェッジ原紙挟持面の中央部に備えられる突状部と、該第２ローラのウェッジ原紙挟持面の中央部に備えられ突状部に係合する凹状部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ウェッジ原紙は第１ローラの突状部と第２ローラの凹状部とによって挟持されるため、ウェッジ原紙は凹状部によって突状部の表面形状に沿うように押さえつけられ、ウェッジ原紙２に折り筋が形成される。これにより、ポンチ加工部における屈曲成形に先立ち屈曲位置に折り筋をつける予備加工が行われる。
【００１０】
また請求項３に係るウェッジの成形装置は、請求項２に記載のウェッジの成形装置において、第１ローラの回転軸と第２ローラの回転軸との軸間距離は調整可能であることを特徴とする。
【００１１】
第１ローラと第２ローラのウェッジ原紙挟持面同士が接触する状態で、第１ローラの回転軸と第２ローラの回転軸との軸間距離を調節することにより、ウェッジ原紙を挟持する際にウェッジ原紙に加えられる荷重を調節することが可能となる。
【００１２】
これにより、ウェッジ原紙の材料、厚さ等に対応して最適な荷重を選択することにより、予備加工時に必要以上に折り筋を成形することによりウェッジに割れが発生する等の事態を防止することや、成形されにくいウェッジであっても予備加工を十分に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のウェッジ成形装置によれば、ステータコアのスロット内に備えられるウェッジの成形において、ステータコアのスロット内にウェッジを挿入する際に、挿入途中でウェッジの先端部がスロット紙に接触して挿入抵抗が上がり挿入時の力でウェッジが座屈するおそれを回避できるウェッジを成形することが可能となる。またウェッジ挿入途中でウェッジの先端部がスロット紙に接触してスロット紙が破れる等の事態が発生するおそれを回避できるウェッジを成形することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のウェッジ成形装置について具体化した実施形態を図１乃至図５に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明にかかるウェッジ成形装置１を図１に示す。ウェッジ成形装置１の基台３には筒状のアッパーツール４が回転自在に配置される。基台３に接するよう配置されるユニット台座５には、アッパーツール４と近接・離間可能に左右方向にスライド可能な形態で治具ユニット６が備えられる。治具ユニット６はウェッジ紙ロール７、第１ローラ８と第２ローラ９とから構成されるローラ部１０、ポンチ加工部１２を備える。ポンチ加工部１２にはポンチ１１、ダイス１３、ポンチガイド１４、カッタ部１５が備えられている。ウェッジ紙ロール７から引き出されるテープ状のウェッジ原紙２は、第１ローラ８と第２ローラ９との間を通され、カッタ部１５を通過してポンチ加工部１２に送られる。アッパーツール４は不図示のウェッジガイドを備え、ウェッジガイドにはポンチ１１により屈曲成形された上で打ち込まれるウェッジが保持される。
【００１５】
ローラ部１０の正面図を図２（Ａ）、底面図を図２（Ｂ）、またウェッジ原紙２の部分正面図を図２（Ｃ）にそれぞれ示す。図２（Ａ）に示すように、第１ローラ８と第２ローラ９とはほぼ同等の外径を有し、ウェッジ原紙２を挟むようにしてそのウェッジ原紙挟持面８ａと９ａとを接するように回転軸を平行にして配置されている。また図２（Ｂ）に示すように、第１ローラ８はそのウェッジ原紙挟持面８ａの全周に渡って、一定の基部幅Ｗを有し方形の断面形状を備える突状部２０が形成されている。一方第２ローラ９にもそのウェッジ原紙挟持面９ａの全周に渡って、一定の凹状部幅Ｗ２を有し突状部２０と係合するような断面を備える凹状部２１が形成されている。凹状部２１の凹状部幅Ｗ２は、ウェッジ原紙２を挟むことができる余裕があるように突状部２０の基部幅Ｗよりもわずかに広く作られている。ウェッジ原紙２は図２（Ｃ）に示すように、絶縁性の樹脂成型体で矩形状に作られ、ウェッジ原紙幅ＷＷを有しウェッジ原紙中心線ＬＷを有する。
【００１６】
ポンチ加工部１２の正面図を図３（Ａ）、平面図を図２（Ｂ）にそれぞれ示す。図３（Ａ）に示す様にポンチ加工部１２はポンチ加工部長さＬを有し、ダイス１３とポンチガイド１４とが互いに当接するように配置される。ダイス１３およびポンチガイド１４には、一定の孔幅Ｗ３を有するダイス孔２４およびポンチガイド孔２５が備えられる。ポンチガイド１４のダイス１３との当接面にはポンチガイド溝１６がウェッジ原紙２を保持可能に設けられている。またカッタ部１５がポンチガイド１４およびダイス１３の上面に備えられる。カッタ部１５は刃の間を通りポンチガイド溝１６に連通するウェッジ供給路２６を有する。ウェッジ原紙２はポンチ加工部１２の上方から下方へ向かって前述のローラ部１０により送られ、ウェッジ供給路２６を貫通してポンチガイド溝１６内に収納・保持される。また図３（Ｂ）に示すように、ポンチガイド１４のポンチガイド孔２５の近傍には、ポンチ１１が図示しない駆動装置によって図３中の矢印Ｙで示すようにポンチガイド孔２５およびダイス孔２４を貫通可能に配置されている。ポンチ１１は、第１ローラ８が備える突状部２０の有する基部幅Ｗ（図２）と同じ幅である基部幅Ｗを有する。ダイス孔２４およびポンチガイド孔２５の孔幅Ｗ３は、ポンチ１１が貫通しウェッジ原紙２を押し出す余裕があるようにポンチ１１の基部幅Ｗよりもわずかに広く作られている。
【００１７】
本発明のウェッジ成形装置の作用を説明する。まず、予備加工（ポンチ加工部における屈曲成形に先立って屈曲位置に折り筋をつける加工）が行われる。図２において、ウェッジ紙ロール７から引き出されたウェッジ原紙２はまずローラ部１０に送り込まれる。ウェッジ原紙２は図示しないガイド部でウェッジ原紙中心線ＬＷと第１ローラ８および第２ローラ９のウェッジ原紙挟持面の中心線ＬＲとの位置が一致するように送り込まれる。送り込まれたウェッジ原紙２は接触部Ｔで第１ローラ８と第２ローラ９とで挟まれる。そして第１ローラ８が時計回り（矢印Ｒ１方向）、第２ローラ９が反時計回り（矢印Ｒ２方向）に回転することで、回転に応じた長さ分だけウェッジ原紙２は図２の下方へ送られる。ウェッジ原紙２は接触部Ｔにおいて基部幅Ｗの突状部２０と凹状部幅Ｗ２の凹状部２１とによって挟まれるため、ウェッジ原紙２は凹状部２１によって突状部２０の表面形状に沿うように押さえつけられ、ウェッジ原紙２に折り筋が形成される。すなわち突状部２０の表面の形状がウェッジ原紙２に転写される。
【００１８】
図４においてウェッジ原紙２の断面形状を示す。ウェッジ原紙２がローラ部１０の接触部Ｔを通過する前（予備加工前）は、図４（Ａ）断面図に示すようにウェッジ原紙２の断面は直線形状である。そしてローラ部１０の接触部Ｔを通過後（予備加工後）は、図４（Ｂ）断面図に示すようにウェッジ原紙２の断面は両側から立ち上がる立ち上がり部３１と立ち上がり部をつなぐ基部幅Ｗの基部３０とから構成され、略台形形状の断面を有する。なおウェッジ原紙２は絶縁性の樹脂成型体で構成されており弾性回復力を持つため、接触部Ｔにおいて略直角に屈曲されても、接触部Ｔを通過後にはある程度弾性回復し、立ち上がり角度（基部３０と立ち上がり部３１とが成す角度）θ１を有する。
【００１９】
またこの立ち上がり角度θ１は、ウェッジ原紙２の材質および厚さ、突状部２０の形状、ウェッジ原紙２がローラ部１０で挟持される際に加えられる荷重等のパラメータによって変化する。ここで図２において第２ローラ９の回転軸９ｂは、図示しないネジ機構によって第１ローラ８に対して近接・離間の調整を自在に構成されており、第１ローラ８の回転軸８ｂと第２ローラ９の回転軸９ｂとの軸間距離Ｄを調整することが可能とされている。すなわち第１ローラ８と第２ローラ９とが接触する状態で回転軸９ｂを回転軸８ｂに近づけるように軸間距離Ｄを調整すれば、ウェッジ原紙２がローラ部１０で挟持される際に加えられる荷重を上げることができる。このようにして、ウェッジ原紙２を挟持する際にウェッジ原紙２に加えられる荷重を調節することが可能となる。これにより、軸間距離Ｄを変化させることにより、立ち上がり角度θ１を変化させることができる。またウェッジ原紙２の材料、厚さ等に対応して最適な軸間距離Ｄを選択することにより、予備加工時に必要以上に折り筋を成形することによりウェッジ原紙２に割れが発生してしまう等の事態を防止することや、成形されにくいウェッジ原紙２であっても立ち上がり角度θ１を十分に確保することが可能となる。
【００２０】
そしてローラ部１０下方へ送り出されたウェッジ原紙２は、図３に示すポンチ加工部１２に送り込まれる。ウェッジ原紙２は図示しないガイド部でウェッジ供給路２６を貫通しポンチガイド溝１６に挿入されるように送り込まれる。そしてウェッジ長さＷＬ（ＷＬはステータコアの高さに応じて定まる長さ）分までウェッジ原紙２がポンチガイド溝１６に挿入されると、第１および第２ローラの回転が停止しウェッジ原紙２の送りが停止される。次にカッタ部１５の刃を不図示の駆動装置によりスライドさせることにより、ウェッジ原紙２が長さＷＬに切断される。なおポンチガイド溝１６に送り込まれるウェッジ長さＷＬを調節すれば、ポンチ加工部長さＬを最大長さとして、各種ステータコアの高さに応じたウェッジ長さＷＬを有するウェッジを作成することができる。なお切断後のウェッジ原紙２は、不図示の保持部材によりポンチガイド溝１６内に保持される。
【００２１】
次に屈曲成形加工が行われる。ポンチ１１が不図示の駆動装置により図３中Ｙ方向へ移動すると、ポンチ１１の先端面１１ａがポンチガイド孔２５を通ってウェッジ原紙２の基部３０に当接する。そして当接後さらにポンチ１１をＹ方向へ移動させると、ウェッジ原紙２はダイス孔２４の内壁面によって、ポンチ１１の先端面１１ａの表面形状に沿うように押さえつけられ、ウェッジ原紙２に屈曲部が形成される。すなわちポンチ１１の先端面１１ａの形状がウェッジ原紙２に転写される。そしてポンチ１１をダイス孔２４に貫通させ、ダイス１３（ポンチ加工部１２の左側）から突出させると、ウェッジ原紙２もダイス孔２４を通過し終えて屈曲成形加工が終了し、成形済みのウェッジ２ａが完成する。
【００２２】
図４においてウェッジ原紙２および屈曲成形加工後のウェッジ２ａの断面形状を示す。予備加工終了段階でのウェッジ原紙２（図４（Ｂ）断面図）は立ち上がり角度θ１（基部３０と立ち上がり部３１とが形成する角度）を有する略台形形状であるが、屈曲成形加工の終了後のウェッジ２ａ（図４（Ｃ）断面図）は、角度θ１よりも大きな立ち上がり角度θ２を有する略コ字形状を有する。
【００２３】
そしてダイス１３から突出するポンチ１１によって屈曲成形加工が終了されたウェッジ２ａは、ポンチ１１によってアッパーツール４（図１）内に備えられる不図示のウェッジマガジン内のウェッジガイドに打ち込まれる。ウェッジ打ち込みが１回終了すると、アッパーツール４が不図示の駆動ギヤを介して、不図示の制御部に制御されながら、所定角度回転される。またローラ部１０の第１ローラ８と第２ローラ９とが制御部により所定角度回転され、ウェッジ長さＷＬ分までウェッジ原紙２がポンチガイド溝１６に送り込まれ、次のウェッジのポンチ加工の準備が完了する。この動作がアッパーツール４内のウェッジマガジンの全てに成形済みウェッジ２ａが装填されるまで繰り返される。
【００２４】
以上により本実施形態では、ローラ部１０の有する突状部２０および凹状部２１によって、屈曲位置に折り筋をつける予備加工が行われ、ウェッジ原紙２の立ち上がり部３１が立ち上がり角度θ１を有するように折り筋が成形される。次にポンチ加工部１２により屈曲成形加工が行われ、さらに大きな立ち上がり角度θ２を有するように略コ字状に屈曲成形される。これにより、ポンチ加工部における屈曲成形時に成形が十分に行われ、所望の立ち上がり角度θ２を有する成形済みウェッジ２ａ得ることができる。よってステータコアのスロット内に成形済みのウェッジ２ａを挿入する際に、挿入途中でウェッジ２ａの立ち上がり部端部３２がスロット紙に接触して挿入抵抗が上がり挿入時の力でウェッジが座屈するおそれを回避できる。またウェッジ挿入途中でウェッジ２ａの立ち上がり部端部３２がスロット紙に接触し、スロット紙が破れる等の事態が発生するおそれを回避できる。
【００２５】
また屈曲位置に折り筋をつける予備加工と、ウェッジ２をポンチ加工部１２に送る送り動作とを、ローラ部１０で同時に行うことが可能である。よって予備加工を行うためには既設のローラ部１０の第１ローラ８、第２ローラ９を変更するだけでよく、予備加工のための新規設備を必要としないため、新規設備の増加に伴うモータの製造コストを増加させるおそれなくウェッジの屈曲成形加工を十分に行うことが可能となる。
【００２６】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。予備加工部は、第１ローラ８の突状部２０と、第２ローラ９の突状部２０に係合する凹状部２１とを備える構成としたが、少なくとも一方のローラのウェッジ原紙挟持面に屈曲位置に対応した突起部を設けてもよい。一例を図５のローラ部底面図における接触部の拡大図に示す。すなわち第１ローラ３８にはそのウェッジ原紙挟持面３８ａの全周に渡って、略三角形状の断面形状を有する一対の突起部４０を互いにその先端部間の幅を基部幅Ｗとするように備えられ、第２ローラ３９のウェッジ原紙挟持面３９ａは平坦である構成を有してもよい。この場合ウェッジ原紙２は突起部４０と平坦なウェッジ原紙挟持面３９ａとによって挟まれ、ウェッジ原紙２に折り筋が形成され、予備加工が行われる。
【００２７】
またウェッジ原紙２は第１ローラ８と第２ローラ９の接触部Ｔで挟持されるとしたが、本発明はこの形態に限られず、片面ローラを用いてもよい。例えば図２において第１ローラ８のみが存在し、第２ローラ９が無い場合において、ウェッジ原紙２に図２中の左方向および下方向に張力が加えられながら下方へ送られる構成でもよい。ウェッジ原紙２は図２の左方から送られ、第１ローラ８の突状部２０に押し付けられるようにしながら送られる向きを変え、図２の下方へ送られる。このときウェッジ原紙２は突状部２０の表面形状に沿うように押さえつけられ、ウェッジ原紙２に折り筋が形成される。また片面ローラ時に使用されるローラの形状は第１ローラ８のように突状部２０を有する形状に限られず、第２ローラ９のようにウェッジ原紙挟持面９ａの全周に渡って、一定の凹状部幅Ｗ２を有する凹状部２１が形成されているローラであってもよい。または第１ローラ３８（図５）のように、そのウェッジ原紙挟持面３８ａの全周に渡って略三角形状の断面形状を有する一対の突起部４０を、互いにその先端部間の幅を基部幅Ｗとなるように備えるローラであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明にかかるウェッジ成形装置を示す図
【図２】ローラ部の正面図、底面図およびウェッジ原紙の部分正面図
【図３】ポンチ加工部の正面図および平面図
【図４】ウェッジ原紙の断面形状を示す図
【図５】ローラ接触部の拡大図
【図６】従来技術におけるウェッジマガジンを示す図
【図７】従来技術におけるウェッジマガジンの部分断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  ウェッジ成形装置
２  ウェッジ原紙
８  第１ローラ
９  第２ローラ
８ａ、９ａ  ウェッジ原紙挟持面
１０  ローラ部
１１  ポンチ
１２  ポンチ加工部
１３  ダイス
１４  ポンチガイド
２０  突状部
２１  凹状部
３０  基部
３１  立ち上がり部
Ｗ  基部幅
Ｗ２  凹状部幅
Ｄ  軸間距離
θ１、θ２  立ち上がり角度
【図１】
2005110430.tif 000003
【図２】
2005110430.tif 000004
【図３】
2005110430.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005110430.tif 000007
【図６】
2005110430.tif 000008
【図７】
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