CN108237188A - 线材的弯曲加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线材的弯曲加工装置，所述线材的弯曲加工装置包括具有台阶部的保持架，所述台阶部包括侧面角部和平面，所述侧面角部包括曲面部。另外，所述线材的弯曲加工装置包括引导部件，所述引导部件构成为将所述线材按压于所述曲面部，使其沿着所述曲面部，所述引导部件以所述引导部件的旋转轴为中心进行公转。所述引导部件的旋转轴与规定所述保持架的所述曲面部的圆的中心同轴地配置。

Description

线材的弯曲加工装置
技术领域
本发明涉及线材的弯曲加工装置。
背景技术
在马达、发电机等旋转电机的转子和/或定子中使用的线圈中，使用线材(日语：ワイヤ)作为坯线材，尤其是有时为了提高占空系数而使用扁平线作为坯线材。在这样的情况下，反复进行如下的弯曲加工的工序来形成线圈：将扁平线夹于保持架(holder)的台阶部的平面与穿过该保持架的轴的凸缘部之间，使引导部件公转来将扁平线按压于在保持架的台阶部的侧面角部形成的曲面部，使其沿着该曲面部来进行弯曲加工(例如，参照日本特开2016-152652)。
发明内容
在一般的线材的弯曲加工装置中，如图8所示，引导部件101以轴102的中心轴AX0为中心旋转，因此，引导部件101的旋转中心α与规定保持架103的曲面部103a的圆的中心β不同。因此，在线材104的弯曲开始处以及弯曲结束处无法将该线材104良好地按压于保持架103的曲面部103a，从而有时无法高精度地对线材104进行弯曲加工。需要说明的是，在图8中示出了线材104被良好地按压于保持架103的曲面部103a的状态。另外，在图8中，以实线的箭头表示引导部件101的公转轨迹，并且以双点划线表示公转的引导部件101。进而，在图8中以单点划线表示轴102的配置。
本发明是鉴于上述内容做出的发明，实现了一种能够高精度地对线材进行弯曲加工的线材的弯曲加工装置。
本发明的一技术方案涉及线材的弯曲加工装置。所述线材的弯曲加工装置包括具有台阶部的保持架。所述台阶部包括侧面角部和平面，所述侧面角部包括曲面部。另外，所述弯曲加工装置包括引导部件，所述引导部件构成为将所述线材按压于所述曲面部，使其沿着所述曲面部，所述引导部件以所述引导部件的旋转轴为中心进行公转。所述引导部件的旋转轴与规定所述保持架的所述曲面部的圆的中心同轴地配置。此处所说的“同轴”是也包括从技术常识来看可视为同轴的“大致同轴”的概念，当然也包括严格意义上的同轴。由于这样的构成，从而能够从线材的弯曲开始起到弯曲结束为止始终将该线材良好地按压于保持架的曲面部。由此，能够高精度地将线材弯曲加工成所期望的半径。
也可以是，本发明的第1技术方案包括第1轴，所述第1轴包括相对于所述线材处于与所述平面相反的一侧的凸缘部。也可以是，所述第1轴的中心轴配置于偏离所述引导部件的所述旋转轴的位置。也可以是，所述第1轴连结于推杆。也可以是，通过所述推杆的向轴向的驱动，能够由所述保持架和所述凸缘部夹着所述线材。也可以是，所述推杆的中心轴与所述引导部件的所述旋转轴同轴地配置。
进而，也可以是，在本发明的第1技术方案中，所述线材是扁平线。
进而，也可以是，在本发明的第1技术方案中，所述保持架的台阶部包括第1侧面与第2侧面。所述第1侧面与第2侧面可以隔着所述侧面角部配置，所述第1侧面与第2侧面所成的角度可以是90°以下。
也可以是，本发明的第1技术方案包括具备所述引导部件的第2轴。也可以是，所述第2轴包括筒部和臂部，所述引导部件处于所述臂部的前端。也可以是，所述筒部包围所述推杆，所述筒部通过以所述筒部的旋转轴为中心进行转动而使得所述引导部件公转。进而，也可以是，线材的弯曲加工装置包括固定夹具，所述固定夹具包括收纳所述筒部的贯通孔。也可以是，所述贯通孔的中心与所述筒部的所述旋转轴、以及所述保持架的所述曲面部所规定的圆的所述中心同轴地配置。
进而，也可以是，在本发明的第1技术方案中，所述第1轴包括轴部，所述轴部包括第1端部和第2端部，所述第1端部连结于所述凸缘部，所述凸缘部的中心轴与轴部的中心轴大致同轴地配置，所述轴部包括随着从所述第2端部朝向第1端部而一边弯曲一边放大直径的弯曲部。
根据本发明，能够实现一种能够高精度地对线材进行弯曲加工的线材的弯曲加工装置。
附图说明
下面将参考附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是示意地示出实施方式的线材的弯曲加工装置的剖视图。
图2是示意地示出实施方式的线材的弯曲加工装置中的保持架部周边的剖视图。
图3是示意地示出实施方式的线材的弯曲加工装置中的保持架部以及引导部件的俯视图。
图4是示意地示出利用实施方式的线材的弯曲加工装置形成的线圈的图。
图5是示意地示出通常的定子的图。
图6是作为图5的A部分放大地示出将使用通常的线材的弯曲加工装置形成的线圈设置于定子芯的状态的图。
图7是作为图5的A部分放大地示出将使用实施方式的线材的弯曲加工装置形成的线圈设置于定子芯的状态的图。
图8是示意地示出通常的线材的弯曲加工装置中的保持架部以及引导部件的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的具体的实施方式进行详细的说明。但是，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，为了明确说明，对以下的记载以及附图适当地进行简化。
此外，在以下的说明中，为了明确说明，使用三维坐标系(xyz坐标系)来进行说明。
本实施方式的线材的弯曲加工装置(以下，简单地省略为弯曲加工装置)1在形成用于马达、发电机等旋转电机的转子和/或定子的线圈时适用。如图1所示，弯曲加工装置1具备推杆2、轴3(第1轴)、保持架4以及引导部件5。
如图1所示，推杆2是沿z轴方向延伸的轴部件，通过驱动单元而在z轴方向上驱动(往复)。本实施方式的推杆2形成为圆柱状，推杆2的z轴负侧的面与凸轮6接触。在此，z轴负侧是指与图1所示的z轴的箭头所指的朝向相反的一侧。由此，通过凸轮6的旋转驱动来使推杆2在z轴方向上驱动。但是，推杆2不限于圆柱形状，也可以形成为棱柱状。
如图1所示，轴3连结于推杆2的z轴正侧的面。本实施方式的轴3具备轴部3a以及凸缘部3b。轴部3a形成为圆柱状，从推杆2的z轴正侧的面向z轴正侧突出。
凸缘部3b形成为圆盘状。轴部3a具有第1端部和第2端部，轴部3a的z轴正侧的端部(第1端部)连结于凸缘部3b。此时，凸缘部3b的中心轴与轴部3a的中心轴大致同轴地配置。在此，优选的是，像图2所示的那样，在轴部3a的z轴正侧的部分形成有随着朝向z轴正侧(随着从第2端部朝向第1端部)而一边弯曲一边放大直径的弯曲部3c。由此，能够抑制在轴部3a与凸缘部3b的连结部上的应力集中。
如图2所示，由保持架4和轴3的凸缘部3b夹着线材(扁平线)7。扁平线7是由绝缘层覆盖截面为大致四边形形状的导线而形成的线。本实施方式的保持架4具备基座部4a以及弯曲承受部4b。基座部4a以圆柱形为基本形态，在中央具备沿z轴方向延伸的贯通孔4c。
弯曲承受部4b从基座部4a的z轴正侧的面突出，在大致中央处具备与基座部4a的贯通孔4c连通的贯通孔4d。并且，从z轴方向观察，弯曲承受部4b比基座部4a小。因此，保持架4具备台阶部4e。此时，台阶部4e的侧面4f由弯曲承受部4b的侧面构成，台阶部4e的平面4g由基座部4a的z轴正侧的面构成。
如图3所示，这样的台阶部4e的侧面具备：配置于大致yz面上的第1侧面4h(第1侧面)、配置于大致xz面上的第2侧面4i(第2侧面)、以及配置于第1侧面4h与第2侧面4i之间(即，侧面角部)、沿着具有所期望的半径的圆的曲面部4j。在此，考虑对扁平线7进行弯曲加工后的弹性变形量，优选第2侧面4i以随着朝向x轴负侧而向y轴负侧移位的方式倾斜。即，优选第1侧面4h与第2侧面4i隔着侧面角部配置为90°以下。
引导部件5以将扁平线7按压于保持架4的曲面部4j而使其沿着曲面部4j的方式进行公转。
在这样的弯曲加工装置1中，引导部件5的旋转轴AX1、推杆2的中心轴AX2、以及规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1大致同轴地配置。也就是说，推杆2的中心轴AX2配置成通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1，引导部件5以该中心轴AX2为中心进行公转。在此，引导部件5的旋转轴AX1、推杆2的中心轴AX2、以及保持架4的曲面部4j在z轴方向上大致平行。
如图1所示，本实施方式的引导部件5设置于中央轴8(第2轴)，伴随中央轴8的旋转进行公转。中央轴8例如具备筒部8a以及臂部8b。筒部8a例如形成为圆筒形，在包围推杆2的状态下与该推杆2一起插入于固定夹具9的贯通孔9a。这样的筒部8a经由轴承(省略图示)支承于固定夹具9。
此时，筒部8a的旋转轴AX3与通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1的推杆2的中心轴AX2大致同轴地配置。顺便说明，筒部8a与推杆2的间隙优选用衬套(省略图示)堵塞。由此，能够抑制中央轴8旋转时的晃动。
臂部8b将引导部件5与筒部8a连结。臂部8b例如具备朝向筒部8a的旋转轴AX3延伸的延伸部8c、和将延伸部8c与筒部8a连结的连结部8d。在延伸部8c的一端部设置有引导部件5。并且，延伸部8c的另一端部经由连结部8d连结于筒部8a。
从驱动装置(省略图示)传递驱动力使这样的中央轴8旋转。由此，引导部件5的旋转轴AX1与筒部8a的旋转轴AX3大致同轴地配置。引导部件5以通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1的推杆2的中心轴AX2为中心进行公转。也就是说，筒部8a的旋转轴AX3成为引导部件5的旋转轴AX1。需要说明的是，本实施方式的筒部8a的旋转轴AX3与固定夹具9的贯通孔9a的中心轴AX4也大致同轴地配置。
在此，若与推杆2的中心轴AX2大致同轴地配置轴3的中心轴AX5，则无法确保轴3的粗细，所以，将轴3的中心轴AX5配置于偏离推杆2的中心轴AX2的位置。例如，相对于该推杆2的中心轴AX2的从推杆2的中心轴AX2与轴3的中心轴AX5同轴地配置的状态到通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1的位置为止的移动，轴3的中心轴AX5配置于偏离了推杆2的中心轴AX2的位置。
接下来，对使用本实施方式的弯曲加工装置1来形成线圈的流程进行说明。首先，使凸轮6的长径侧的面与推杆2接触，使轴3的凸缘部3b向z轴正侧移动。
接下来，通过送出装置(省略图示)将扁平线7向y轴正方向送出预定量，将扁平线7配置于保持架4的台阶部4e内。此时，扁平线7配置成，大致是与保持架4的台阶部4e的第1侧面4h接触，并且从保持架4的弯曲承受部4b向y轴正侧突出预定量。
接下来，使凸轮6旋转来使推杆2向z轴负侧移动，在轴3的凸缘部3b与保持架4的平面4g之间夹着扁平线7对其进行约束。
接下来，使驱动单元驱动来使中央轴8旋转，使引导部件5以旋转轴AX1为中心向图3的箭头方向进行公转，从而将扁平线7按压于保持架4的曲面部4j，使其沿着所述曲面部4j。此时，旋转轴AX1通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心，所以，通过进行公转的引导部件5，能够从扁平线7的弯曲开始起到弯曲结束为止始终将该扁平线7良好地按压于保持架4的曲面部4j。由此，能够高精度地将扁平线7弯曲加工成所期望的半径。此外，在图3中，以实线的箭头表示引导部件5的公转轨迹，并且以双点划线表示进行了公转的引导部件5。另外，在图3中，以单点划线表示轴3的轴部3a的配置。
接下来，使凸轮6旋转来使推杆2向z轴正侧移动从而解除扁平线7的约束，通过送出装置将扁平线7向y轴正方向送出预定量。之后，反复进行上述的工序，从而能够形成图4所示出的那样的扁平线7卷绕成大致长方形而得到的线圈10。
例如图5所示，这样的线圈10可以用于定子11。此时，向线圈10的内部插入定子11的定子芯12的齿部，从而将线圈10设置于定子芯12。
在此，在使用通常的弯曲加工装置对扁平线7实施了弯曲加工的情况下，像上述那样，在扁平线7的弯曲开始以及弯曲结束处无法将该扁平线7良好地按压于保持架的曲面部，所以，扁平线7的弯曲加工部7a的半径会变大，结果，如图6所示，线圈10距定子芯12的突出量D1较大。这意味着线圈10所用的扁平线7的长度长，在降低马达的重量、铜损的方面带来不利。
另一方面，与一般的弯曲加工装置相比，本实施方式的弯曲加工装置1能够形成扁平线7的弯曲加工部7a的半径较小的线圈10。结果，如图7所示，能够使线圈10距定子芯12的突出量D2较小。这意味着在线圈10使用的扁平线7的长度短，在降低马达的重量、铜损的方面有利。
这样，关于本实施方式的弯曲加工装置1，引导部件5以通过规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1的旋转轴AX1为中心进行公转。因此，从扁平线7的弯曲开始起到弯曲结束为止始终能够将该扁平线7良好地按压于保持架4的曲面部4j。由此，能够高精度地将扁平线7弯曲加工成所期望的半径。此外，也可以在能够将扁平线7弯曲加工成所期望的半径的范围内使引导部件5的旋转轴AX1离开规定保持架4的曲面部4j的圆的中心O1。
并且，本实施方式的弯曲加工装置1也与通常的弯曲加工装置同样地使引导部件5的旋转轴AX1与推杆2的中心轴AX2大致同轴地配置，所以，与通常的弯曲加工装置相比并没有使构成复杂化，能够高精度地将扁平线7弯曲加工成所期望的半径。
本发明不限于上述实施方式，在不脱离要旨的范围内能够适当地进行变更。

Claims (6)

1.一种线材的弯曲加工装置，其特征在于，包括：
保持架，其包括台阶部，所述台阶部包括侧面角部和平面，所述侧面角部包括曲面部；和
引导部件，其构成为将线材按压于所述曲面部使其沿着所述曲面部，所述引导部件以所述引导部件的旋转轴为中心进行公转，所述引导部件的旋转轴与规定所述保持架的所述曲面部的圆的中心同轴地配置。
2.根据权利要求1所述的线材的弯曲加工装置，其特征在于，还包括：
第1轴，其包括相对于所述线材处于与所述平面相反的一侧的凸缘部，所述第1轴的中心轴配置于偏离所述引导部件的所述旋转轴的位置；和
推杆，其与所述第1轴连结，通过所述推杆的向轴向的驱动，能够由所述保持架和所述凸缘部夹着所述线材，所述推杆的中心轴与所述引导部件的所述旋转轴同轴地配置。
3.根据权利要求1或2所述的线材的弯曲加工装置，其特征在于，
所述线材是扁平线。
4.根据权利要求1或2所述的线材的弯曲加工装置，其特征在于，
所述保持架的台阶部包括第1侧面与第2侧面，所述第1侧面与第2侧面隔着所述侧面角部配置，所述第1侧面与第2侧面所成的角度为90°以下。
5.根据权利要求2所述的线材的弯曲加工装置，其特征在于，还包括：
第2轴，其具备所述引导部件，所述第2轴包括筒部和臂部，所述引导部件处于所述臂部的前端，所述筒部包围所述推杆，所述筒部通过以所述筒部的旋转轴为中心进行转动从而使得所述引导部件公转；和
固定夹具，其具有收纳所述筒部的贯通孔，所述贯通孔的中心与所述筒部的所述旋转轴、以及规定所述保持架的所述曲面部的圆的所述中心同轴地配置。
6.根据权利要求2所述的线材的弯曲加工装置，其特征在于，
所述第1轴包括轴部，所述轴部包括第1端部和第2端部，所述第1端部连结于所述凸缘部，所述凸缘部的中心轴与轴部的中心轴同轴地配置，所述轴部包括随着从所述第2端部朝向第1端部而一边弯曲一边放大直径的弯曲部。
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