JP2004312889A - モータ用コイルの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】いわゆる縦巻きモータ用コイルを容易に製造することができるモータ用コイルの製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】柱部１１と、柱部１１の外周面１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄから柱部１１の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部１１の外周面１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに沿って柱部１１の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部１２とを有する成型体１０を製造する。そして、フィン部１２を保持した状態で、柱部１１をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、その除去により残った螺旋形状を有するフィン部１２を絶縁被膜で被覆する。そして、フィン部１２を柱部１１の打ち抜き方向Ｆ両側から加圧してフィン部１２の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させる。
【選択図】 図２
【解決手段】柱部１１と、柱部１１の外周面１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄから柱部１１の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部１１の外周面１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄに沿って柱部１１の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部１２とを有する成型体１０を製造する。そして、フィン部１２を保持した状態で、柱部１１をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、その除去により残った螺旋形状を有するフィン部１２を絶縁被膜で被覆する。そして、フィン部１２を柱部１１の打ち抜き方向Ｆ両側から加圧してフィン部１２の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ用コイルの製造方法及び製造装置に関し、特に、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば、従来より、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルが提案されている。
【０００３】
図１１及び図１２は、このような縦巻きモータ用コイルを製造する方法を説明する図である。この従来方法は、先ず、銅またはアルミからなる一体のブロック１０１を押し出し成型により製造する。そして、そのブロック１０１に対して外周面１０２から中空部１０３にまで達する螺旋溝１０４を形成することによって、螺旋状の電流路を製造している。
【０００４】
具体的には、図１１に示すように、回転している切削工具１１０を矢印方向に送り、ブロック１０１に直線の溝１０４ａを加工し、所用の巻き数が得られる数だけ、この溝１０４ａを等ピッチで加工する。そして、図１２に示すように、ブロック１０１と切削工具１１０の相対位置を変化させ、直線の溝１０４ｂを加工する。溝１０４ｂの始点と終点は、溝１０４ａと斜交させて連結することでブロック１０１に螺旋溝１０４を形成している。また、溝の数だけ切削工具１１０を並列に配置して同時に加工することも公然に知られた技術となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１６３１００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単一の切削工具１１０で切削加工する方法の場合、切削工具１１０を等ピッチで送り移動させる必要があり、工数が多くなることから、生産性が低く、コスト高を招来する。
【０００７】
また、複数の切削工具１１０を並列に配置して同時に加工する方法の場合、ブロック１０１に対して一方向に向かう所定の加工負荷が加えられることから、加工時にブロック１０１が変形するおそれがあり、等ピッチに加工することが困難である。
【０００８】
更に、加工負荷に耐えられる剛性を確保すべく溝間のピッチを長くすると、巻き数が少なくなり、モータ用コイルとして所望の性能を発揮することができなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦巻きモータ用コイルを容易に製造することができるモータ用コイルの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるモータ用コイルの製造方法は、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線を該平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造方法において、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１ステップと、第１成型品のフィン部を保持し、保持した状態で第１成型品の柱部を柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２ステップと、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３ステップと、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する第４ステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。
【００１２】
そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される第２成型品を製造する。それから、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。最後に、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。
【００１３】
したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によるモータ用コイルの製造装置は、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造装置において、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１成型品製造手段と、第１成型品のフィン部を保持し、その保持した状態で第１成型品の柱部を柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２成型品製造手段と、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３成型品製造手段と、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する加圧変形手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。
【００１６】
そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する。それから、その除去により残った第２成型品のフィン部を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。最後に、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。
【００１７】
したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ用コイルの製造装置において、第１成型品製造手段は、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成する鍛造金型と、鍛造金型内に装填された母材を母材の軸方向両側から加圧して第１成型品を成型可能な鍛造用パンチとを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明は、上述の第１成型品製造手段の具体的な一例であり、これによれば、第１成型品製造手段は、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成する鍛造金型と、その鍛造金型内に装填された母材を母材の軸方向両側から加圧して第１成型品を成型可能な鍛造用パンチとを備え、第１成型品を鍛造により製造する。このように、鍛造により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第１成型品を低コストで迅速に製造することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータ用コイルの製造装置において、鍛造金型は、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって柱状の空間部を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働によりフィン状の空間部を形成することを特徴とする。
【００２１】
この発明は、上述の鍛造金型の具体的な一例を示したものであり、これによれば、鍛造金型は、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴を形成可能な複数の板状ブロックを備えている。
【００２２】
板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有する。
【００２３】
そして、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって柱状の空間部を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働によりフィン状の空間部を形成するように構成されている。
【００２４】
したがって、複数の板状ブロックを上下に層状に重ね合わせて、合わせ面部で左右に組み合わせることによって、鍛造金型内に、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成することができる。したがって、母材を鍛造金型内に保持し、鍛造用パンチによって母材の軸方向両側から加圧することによって第１成型品を製造することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載のモータ用コイルの製造装置において、第２成型品製造手段は、第１成型品のフィン部を保持する保持部と、第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜き可能な打ち抜き穴とを有する打ち抜きダイと、打ち抜きダイの打ち抜き穴との協働により第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜く打ち抜き用パンチとを有することを特徴とする。
【００２６】
この発明は、上述の第２成型品製造手段の具体的な一例であり、これによれば、第２成型品製造手段は、第１成型品のフィン部を保持する保持部と、第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜き可能な打ち抜き穴とを有する打ち抜きダイと、その打ち抜きダイの打ち抜き穴との協働により第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜く打ち抜き用パンチとを有し、第１成型品のフィン部を保持した状態で第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜いて、第２成型品を製造する。このように、打ち抜き加工により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第２成型品を低コストで迅速に製造することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータ用コイルの製造装置において、打ち抜きダイは、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、各板状ブロックの切欠部によって打ち抜き穴を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により保持部を形成することを特徴とする。
【００２８】
この発明は、上述の打ち抜きダイの具体的な一例を示したものであり、これによれば、打ち抜きダイは、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な複数の板状ブロックを備えている。
【００２９】
板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有している。
【００３０】
そして、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって打ち抜き穴を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により保持部を形成するように構成されている。
【００３１】
したがって、上記構成を有する板状ブロックを第１成型品のフィン部の間に差し込み、左右に組み合わせると共に第１成型品の柱部に沿って軸方向に層状に重ね合わせることによって、打ち抜きダイ内に、フィン部を保持した状態で柱部を打ち抜き可能に保持することができる。したがって、第１成型品のフィン部を保持し、打ち抜き用パンチによって柱部の軸方向一方端側から他方端側に向かって打ち抜くことにより、第２成型品を製造することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図１に示すフローチャートに沿って説明する。図１は、本実施の形態におけるモータ用コイルの製造方法を説明するフローチャートである。
【００３３】
先ず、鍛造により母材１（図４（ａ）参照）から第１成型品１０（図２参照）を成型する鍛造作業が行われる（図１のステップＳ１）。母材１は、例えばアルミや銅などのモータ用コイルに用いられる材料と同一の材料によって構成されており、鍛造金型３０内に装填可能な柱形状を有している。
【００３４】
図２は、鍛造作業により成型された第１成型品１０を概略的に示す斜視図である。第１成型品１０は、母材１（図４（ａ）参照）の鍛造金型３０内における鍛造により、図２に示すように、柱部１１と、その柱部１１の外周面に突設されたフィン部１２とを有する形状に成型される。柱部１１は、モータ用コア（図示せず）の断面形状とほぼ同一の大きさを有する略矩形の断面形状を有している。
【００３５】
フィン部１２は、柱部１１の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部１１の外周面に沿って周方向に移行するにしたがって漸次柱部１１の軸方向に移行するように角形の螺旋状に形成されている。
【００３６】
フィン部１２の形状を図２に基づいて具体的に説明すると、まず、柱部１１の前面１１Ａから突出するフィン部１２の前側平板部分１２Ａは、柱部１１の軸方向に直交する水平方向に柱部１１の左面１１Ｂと右面１１Ｄとの間に亘って延在し、柱部１１の軸方向に等間隔をおいて配置されている。
【００３７】
柱部１１の後面１１Ｃから突出するフィン部１２の後側平板部分１２Ｃは、前側平板部分１２Ａと同様に、柱部１１の軸方向に直交する水平方向に柱部１１の左面１１Ｂと右面１１Ｄとの間に亘って延在し、軸方向に等間隔をおいて配置されている。また、前側平板部分１２Ａと後側平板部分１２Ｃは、柱部１１の軸方向に対して互いに交互に位置するように配置されている。
【００３８】
柱部１１の左面１１Ｂから突出するフィン部１２の左側平板部分１２Ｂは、柱部１１の軸方向に対して斜交する方向で柱部１１の前面１１Ａと後面１１Ｃとの間に亘って延在し、前側平板部分１２Ａの柱部左面側端とその軸方向下側に位置する後側平板部分１２Ｃの柱部左面側端との間を連結している。
【００３９】
柱部１１の右面１１Ｄから突出するフィン部１２の右側平板部分１２Ｄは、柱部１１の軸方向に対して斜交する方向で柱部１１の前面１１Ａと後面１１Ｃとの間に亘って延在し、前側平板部分１２Ａの柱部右側端とその軸方向上側に位置する後側平板部分１２Ｃの柱部右側端との間を連結している。
【００４０】
図３は、鍛造工程作業に用いられる鍛造装置（第１成型品製造手段）２０の要部を概略的に示す説明図である。鍛造装置２０は、ボルスタ２１とスライド２６を有している。ボルスタ２１には、鍛造金型を保持するための保持機構を備えた台座部２２と、台座部２２の上方位置で上下方向に移動自在に支持されかつスプリング２３により上方に向かって付勢されスライド２６の加圧荷重を受け止め可能な受圧板２４が設けられている。
【００４１】
スライド２６には、パンチホルダ２７を介して鍛造用パンチ２８が取り付けられている。鍛造用パンチ２８は、スライド２６の移動に伴って受圧板２４の上方位置から下方に向かって移動することにより、受圧板２４の略中央位置に開口する貫通孔２４ａ内を通過して、鍛造金型３０に到達し、鍛造金型３０内の母材１（図４参照）を加圧するように構成されている。
【００４２】
図４は、図３の鍛造装置に装着される鍛造金型３０を概略的に示す全体説明図であり、図４（ａ）は左側面図、図４（ｂ）は平面図である。鍛造金型３０は、図４（ａ）に示すように、アッパベース３１と、ロアベース３２と、アッパベース３１及びロアベース３２の間に層状に重ね合わされる複数個の板状ブロック３３とによって構成されており、図４（ｂ）に示すように、鍛造金型３０の中心を上下方向に貫通し、母材１を上下方向に延在する姿勢状態に収容可能な開口穴Ｈ１が形成されている。
【００４３】
図５は、板状ブロック３３の構成を説明する斜視図である。板状ブロック３３は、図５に示すように、所定の厚さを有し長辺と短辺を有する矩形の板状体によって構成されており、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴Ｈ１を形成可能な形状を有している。
【００４４】
その構成を具体的に説明すると、一端の合わせ面部３４ｂから離間する方向に向かって延在する上段部３４と、その上段部３４よりも下方位置で他端の合わせ面部３６ｂから離間する方向に向かって延在する下段部３６と、上段部３４と下段部３６に両端が連続すると共に上段部３４側から下段部３６側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部３５を有している。
【００４５】
上段部３４と下段部３６は、板状ブロック３３をアッパベース３１とロアベース３２との間に保持した状態で略水平に延在するように構成されている。また、傾斜部３５は、例えば図５に示すように、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック３３の上段部上面３４ａを、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック３３の下段部上面３６ａと略面一に連続するように組み合わせて配置した場合に、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック３３の下段部上面３６ａが、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック３３の上段部下面３４ｃに面一に連続する傾斜角度となるように形成されている。
【００４６】
そして、上段部３４側の合わせ面部３４ｂと下段部３６側の合わせ面部３６ｂとの間には、傾斜部３５の合わせ面部側を上下に亘って切り欠くことによって切欠部３７が設けられている。この切欠部３７は、対向する板状ブロック３３の切欠部３７との協働により開口穴Ｈ１の中間部分を形成する形状を有している。
【００４７】
また、板状ブロック３３の上面には、第１成型品１０のフィン部１２を形成するための溝部３８が凹設されている。溝部３８は、切欠部３７の上端に沿って上段部３４の合わせ面部３４ｂから下段部３６の合わせ面部３６ｂまで連続し、板状ブロック３３の上段部上面３４ａ、傾斜部上面３５ａ、下段部上面３６ａと切欠部３７の上端との角部に亘って、フィン部１２の厚さとほぼ等しい寸法深さでかつフィン部１２の突出幅とほぼ等しい幅を有して凹設されている。
【００４８】
一方、アッパベース３１とロアベース３２は、図４（ａ）に示すように、上記の板状ブロック３３を層状に重ね合わせた状態で上下から挟み込むことにより保持可能なブロック形状を有しており、板状ブロック３３の合わせ面部３４ｂ、３６ｂに連続して上下方向に延在する合わせ面部３１ｂで左右に二分割可能な構成を有している。
【００４９】
また、図４（ｂ）に示すように、合わせ面部３１ｂの中央部分には、切欠部３７と同一の大きさで上下に亘って切り欠くことによって切欠部３１ａが設けられている。この切欠部３１ａは、対向するアッパベース３１の切欠部３１ａとの協働により開口穴Ｈ１の上端部分及び下端部分を形成する形状を有している。尚、ロアベース３２についても同様の構成を有する切欠部が設けられているが、図４（ｂ）に示すアッパベース３１と同様の形状を有するものであるので、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
したがって、上記の板状ブロック３３を左右一対として複数段（図４では１７段）を層状に重ね合わせ、その上下をアッパベース３１とロアベース３２によって挟み込み、台座部２２（図３参照）の保持機構によって保持することにより、鍛造金型３０の中央に、その鍛造金型３０内を上下方向に延在する柱状の空間部と、その柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を形成することができる。
【００５１】
上記構成を有する鍛造装置２０を用いて上述の第１成型品１０を鍛造成型する場合、まず、図４に示すように、鍛造金型３０の開口穴Ｈ１内に母材１を収容し、図３に示すように、その鍛造金型３０を台座部２２の保持機構によってボルスタ２１にセットする。開口穴Ｈ１の下部には、ボルスタ２１から開口穴Ｈ１内にクッションピン２９が突出するように設けられており、母材１は、そのクッションピン２９の上に載せられた状態で支持される。
【００５２】
そして、スライド２６により鍛造用パンチ２８を上下移動させ、鍛造用パンチ２８の先端で金型３０内の母材１を加圧する。母材１は、鍛造用パンチ２８による加圧により軸方向に押し潰されて径方向に拡がる方向に変形する。これにより、母材１の外周囲がアッパベース３１の切欠部３１ａ、ロアベース３２の切欠部、及び板状ブロック３３の切欠部３７にそれぞれ当接して柱部１１を形成する。そして更に、母材１の一部が板状ブロック３３の溝部３８に入り込み、フィン部１２を形成する。したがって、図２に示される第１成型品１０が製造される。
このように、第１成型品１０を鍛造により製造することによって、高精度の寸法を有する第１成型品１０を低コストで迅速に製造することができる。
【００５３】
第１成型品１０を鍛造成型すると、次に、その第１成型品１０に打ち抜き加工を施して図６に示す第２成型品１３を成型する打ち抜き作業が行われる（図１のステップＳ２）。ここでは、上述の鍛造作業で成型した第１成型品１０のフィン部１２を保持し、柱部１１をその軸方向一方端側から他方端側に向かって打ち抜く打ち抜き加工が行われる。この打ち抜き加工により、第１成型品１０から柱部１１が除去され、フィン部１２のみからなる第２成型品１３が成型される。
【００５４】
図６は、打ち抜き作業により成型された第２成型品１３を概略的に示す斜視図であり、図中で矢印Ｆは、柱部１１の抜き打ち方向を示すものである。第２成型品１３は、前側平板部分１２Ａから左側平板部分１２Ｂ、左側平板部分１２Ｂから後側平板部分１２Ｃ、後側平板部分１２Ｃから右側平板部分１２Ｄの順番で移行するにしたがって漸次柱部１１の抜き打ち方向に移行する角形の螺旋形状を有しており、前側平板部分１２Ａ、左側平板部分１２Ｂ、後側平板部分１２Ｃ、右側平板部分１２Ｄは、それぞれ柱部１１の打ち抜き方向にほぼ等間隔を有して配置される。
【００５５】
図７は、打ち抜き作業に用いられる打ち抜き装置（第２成型品製造手段）４０の要部を概略的に示す説明図である。打ち抜き装置４０は、鍛造装置２０と同様にボルスタ４１とスライド４６を有している。ボルスタ４１には、打ち抜きダイ５０を保持するための保持機構を備えた台座部４２と、台座部４２の上方位置で上下方向に移動可能に支持されかつスプリング４３により上方に向かって付勢されスライド４６の加圧荷重を受け止め可能な受圧板４４が設けられている。
【００５６】
スライド４６には、パンチホルダ４７を介して打ち抜き用パンチ４８が取り付けられている。打ち抜き用パンチ４８は、スライド４６の移動に伴って受圧板４４の上方位置から下方に向かって移動することにより、受圧板４４の略中央位置に開口する貫通孔４４ａ内を通過して、打ち抜きダイ５０に到達し、打ち抜きダイ５０との協働により第１成型体１０の柱部１１を下方に打ち抜くように構成されている。
【００５７】
図８は、図７の打ち抜き装置４０に装着される打ち抜きダイ５０を概略的に示す全体説明図であり、図８（ａ）は左側面図、図８（ｂ）は平面図である。打ち抜きダイ５０は、図８（ａ）に示すように、アッパベース５１と、ロアベース５２と、アッパベース５１及びロアベース５２の間に層状に重ね合わされる複数個の板状ブロック５３とによって構成されており、図８（ｂ）に示すように、打ち抜きダイ５０の中心を上下方向に貫通し、第１成型品１０の柱部１１をその軸方向に打ち抜き可能な矩形の打ち抜き穴Ｈ２が形成されている。
【００５８】
図９は、板状ブロック５３の構成を説明する斜視図である。板状ブロック５３は、図９に示すように、鍛造金型の板状ブロック３３と略同一の平面視略コ字形を有しており、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な形状を有している。
【００５９】
その構成を具体的に説明すると、一端の合わせ面部５４ｂから離間する方向に向かって延在する上段部５４と、その上段部５４よりも下方位置で他端の合わせ面部５６ｂから離間する方向に向かって延在する下段部５６と、上段部５４と下段部５６に両端が連続すると共に上段部５４側から下段部５６側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部５５を有している。
【００６０】
上段部５４と下段部５６は、板状ブロック５３をアッパベース５１とロアベース５２との間に保持した状態で略水平に延在するように構成されている。また、傾斜部５５は、例えば図９に示すように、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック５３の上段部上面５４ａを、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック５３の下段部上面５６ａと略面一に連続するように組み合わせて配置した場合に、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック５３の下段部上面５６ａが、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック５３の上段部下面５４ｃに略面一に連続する傾斜角度となるように形成されている。
【００６１】
そして、上段部５４側の合わせ面部５４ｂと下段部５６側の合わせ面部５６ｂとの間には、傾斜部５５の合わせ面部側を上下に亘って切り欠くことによって切欠部５７が設けられている。この切欠部５７は、対向する板状ブロック５３の切欠部５７との協働により開口穴Ｈ２の中間部分を形成する形状を有している。
【００６２】
また、板状ブロック５３の上面には、第１成型品１０のフィン部１２を保持するための溝部５８が凹設されている。溝部５８は、切欠部５７の上端に沿って上段部５４の合わせ面部５４ｂから下段部５６の合わせ面部５６ｂまで連続する形状を有しており、板状ブロック５３の上段部上面５４ａ、傾斜部上面５５ａ、下段部上面５６ａと切欠部５７の上端との角部に亘って凹設されている。そして、その上部に重ね合わされる板状ブロック５３の下面との協働によりフィン部１２を挟持することができる寸法形状に形成されている。
【００６３】
一方、アッパベース５１とロアベース５２は、図８（ａ）に示すように、上記の板状ブロック５３を層状に重ね合わせた状態で上下から挟み込むことにより保持可能なブロック形状を有しており、板状ブロック５３の合わせ面部５４ｂ、５６ｂに連続して上下方向に延在する合わせ面部５１ｂで左右に二分割可能な構成を有している。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、合わせ面部５１ｂの中央部分には、切欠部５７と同一の大きさで上下に亘って切り欠くことによって切欠部５１ａが設けられている。この切欠部５１ａは、対向するアッパベース５１の切欠部５１ａとの協働により打ち抜き穴Ｈ２の上端部分及び下端部分を形成する形状を有している。尚、ロアベース５２についても同様の構成を有する切欠部が設けられているが、図８（ｂ）に示すアッパベース５１と同様の形状を有するものであるので、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
第１成型品１０の打ち抜きダイ５０内へのセットは、板状ブロック５３の合わせ面部５４ｂ、５６ｂ側をフィン部１２の間に挿入して第１成型品１０の柱部１１の軸方向に層状に重ね合わせ、その上下をアッパベース５１とロアベース５２によって挟み込むことによって行う。これにより、第１成型品１０のフィン部１２を、溝部５８とその上部に重ね合わされる板状ブロック５３との協働により保持できる。尚、本実施の形態では、打ち抜きダイ５０の打ち抜き穴Ｈ２及び打ち抜き用パンチ４８は、第１成型品１０の柱部１１よりも若干大きく形成されており、柱部１１と共にフィン部１２の基端も打ち抜き除去するように構成されている。
【００６６】
上記構成を有する打ち抜き装置４０を用いて上述の第２成型品１３を打ち抜き成型する場合、まず最初に、前準備として第１成型品１０を打ち抜きダイ５０内にセットする作業を行う。そして、その打ち抜きダイ５０を台座部４２の保持機構によってボルスタ４１にセットし、スライド４６により打ち抜き用パンチ４８を下降移動させる。これにより、打ち抜き用パンチ４８の先端を打ち抜きダイ５０の上方から打ち抜き穴Ｈ２内に挿入し、打ち抜きダイ５０との協働により、第１成型品１０の柱部１１を軸方向下方に向かって打ち抜く。打ち抜かれた柱部１１は、ボルスタ４１に予め開口形成されている排出穴４５から下方に排出され、打ち抜きダイ５０内には、フィン部１２によって形成される螺旋状に連続する第２成型品１３が製造される。このように、第２成型品１３を打ち抜き加工により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第２成型品１３を低コストで迅速に製造することができる。
【００６７】
第２成型品１３は、打ち抜き用パンチ４８を上昇移動させ、打ち抜きダイ５０から上方に抜き出した後に、打ち抜きダイ５０を台座部４２の保持機構から取り外し、アッパベース５１、ロアベース５２、板状ブロック５３にそれぞれ分解することによって取り出される。
【００６８】
上記の形状を有する第２成型品１３を成型すると、次に、その第２成型品１３を絶縁被膜で被覆する絶縁被覆処理作業が行われる（図１のステップＳ３）。本実施の形態では、絶縁材料が溶融状態で貯留された貯留槽（図示せず）内に第２成型品１３を没入させることによって、絶縁材料を定着させて被覆する（第３成型品製造手段）。この処理作業により、所定の厚さを有する絶縁被膜で被覆された第３成型品１４が製造される。
【００６９】
第３成型品１４が製造されると、その第３成型品１４に加圧変形加工を施してモータ用コイル１５を得る加圧変形作業が行われる（図１のステップＳ４）。この加圧変形作業では、第３成型品１４を柱部１１の打ち抜き方向Ｆに沿って両側から加圧し、打ち抜き方向Ｆに所定間隔をおいて連続する複数の前側平板部分１２Ａ、左側平板部分１２Ｂ、後側平板部分１２Ｃ、及び右側平板部分１２Ｄを互いに重なり合う積層状態に変形させる（加圧変形手段）。
【００７０】
図１０は、加圧変形作業により成型されたモータ用コイル１５を概略的に示す斜視図である。モータ用コイル１５の中央部分には、モータ用コア（図示せず）を挿入可能な略矩形の開口形状を有する貫通孔１６が形成される。また、モータ用コイル１５の外周囲は、モータ内に組み込んだ際に、モータ設計上で許容された空間を十分に埋めることができる矩形状となる。
【００７１】
したがって、モータ用コイル１５は、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在し、かつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置される角形のものとすることができる。したがって、占積率の高いモータ用コイルを容易に製造することができる。
【００７２】
本発明は、上述の実施の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で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、第１成型品１０を鍛造により製造する場合を例に説明したが、鋳造により製造してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るモータ用コイルの製造方法及び製造装置によれば、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部から形成される螺旋状の第２成型品を製造する。それから、その除去により残った第２成型品のフィン部を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。そして最後に、第３成型品のフィン部を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータ用コイルの製造方法を説明するフローチャートである。
【図２】鍛造作業により成型された第１成型品を概略的に示す斜視図である。
【図３】鍛造工程作業に用いられる鍛造装置の要部を概略的に示す説明図である。
【図４】図３の鍛造装置に装着される鍛造金型を概略的に示す全体説明図である。
【図５】板状ブロックの構成を説明する斜視図である。
【図６】打ち抜き作業により成型された第２成型品を概略的に示す斜視図である。
【図７】打ち抜き装置の要部を概略的に示す説明図である。
【図８】打ち抜きダイを概略的に示す全体説明図である。
【図９】板状ブロックの構成を説明する斜視図である。
【図１０】加圧変形作業により成型されたモータ用コイルを概略的に示す斜視図である。
【図１１】従来技術を説明する図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１ 母材
１０ 第１成型品
１１ 柱部
１２ フィン部
１３ 第２成型品
１４ 第３成型品
１５ モータ用コイル
２０ 鍛造装置（第１成型品製造手段）
２１ ボルスタ
２２ 台座部
２６ スライド
２８ 鍛造用パンチ
３０ 鍛造金型
３１ アッパベース
３２ ロアベース
３３ 板状ブロック
３４ｂ 合わせ面部
３６ｂ 合わせ面部
３７ 切欠部
３８ 溝部
４０ 打ち抜き装置（第２成型品製造手段）
４１ ボルスタ
４２ 台座部
４６ スライド
４８ 打ち抜き用パンチ
５０ 打ち抜きダイ
５１ アッパベース
５２ ロアベース
５３ 板状ブロック
５４ｂ 合わせ面部
５６ｂ 合わせ面部
５７ 切欠部
５８ 溝部
Ｈ１ 開口穴
Ｈ２ 打ち抜き穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ用コイルの製造方法及び製造装置に関し、特に、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば、従来より、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルが提案されている。
【０００３】
図１１及び図１２は、このような縦巻きモータ用コイルを製造する方法を説明する図である。この従来方法は、先ず、銅またはアルミからなる一体のブロック１０１を押し出し成型により製造する。そして、そのブロック１０１に対して外周面１０２から中空部１０３にまで達する螺旋溝１０４を形成することによって、螺旋状の電流路を製造している。
【０００４】
具体的には、図１１に示すように、回転している切削工具１１０を矢印方向に送り、ブロック１０１に直線の溝１０４ａを加工し、所用の巻き数が得られる数だけ、この溝１０４ａを等ピッチで加工する。そして、図１２に示すように、ブロック１０１と切削工具１１０の相対位置を変化させ、直線の溝１０４ｂを加工する。溝１０４ｂの始点と終点は、溝１０４ａと斜交させて連結することでブロック１０１に螺旋溝１０４を形成している。また、溝の数だけ切削工具１１０を並列に配置して同時に加工することも公然に知られた技術となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１６３１００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単一の切削工具１１０で切削加工する方法の場合、切削工具１１０を等ピッチで送り移動させる必要があり、工数が多くなることから、生産性が低く、コスト高を招来する。
【０００７】
また、複数の切削工具１１０を並列に配置して同時に加工する方法の場合、ブロック１０１に対して一方向に向かう所定の加工負荷が加えられることから、加工時にブロック１０１が変形するおそれがあり、等ピッチに加工することが困難である。
【０００８】
更に、加工負荷に耐えられる剛性を確保すべく溝間のピッチを長くすると、巻き数が少なくなり、モータ用コイルとして所望の性能を発揮することができなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦巻きモータ用コイルを容易に製造することができるモータ用コイルの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるモータ用コイルの製造方法は、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線を該平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造方法において、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１ステップと、第１成型品のフィン部を保持し、保持した状態で第１成型品の柱部を柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２ステップと、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３ステップと、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する第４ステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。
【００１２】
そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される第２成型品を製造する。それから、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。最後に、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。
【００１３】
したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によるモータ用コイルの製造装置は、柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造装置において、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１成型品製造手段と、第１成型品のフィン部を保持し、その保持した状態で第１成型品の柱部を柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２成型品製造手段と、第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３成型品製造手段と、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する加圧変形手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。
【００１６】
そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する。それから、その除去により残った第２成型品のフィン部を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。最後に、第３成型品を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。
【００１７】
したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータ用コイルの製造装置において、第１成型品製造手段は、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成する鍛造金型と、鍛造金型内に装填された母材を母材の軸方向両側から加圧して第１成型品を成型可能な鍛造用パンチとを備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明は、上述の第１成型品製造手段の具体的な一例であり、これによれば、第１成型品製造手段は、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成する鍛造金型と、その鍛造金型内に装填された母材を母材の軸方向両側から加圧して第１成型品を成型可能な鍛造用パンチとを備え、第１成型品を鍛造により製造する。このように、鍛造により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第１成型品を低コストで迅速に製造することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータ用コイルの製造装置において、鍛造金型は、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって柱状の空間部を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働によりフィン状の空間部を形成することを特徴とする。
【００２１】
この発明は、上述の鍛造金型の具体的な一例を示したものであり、これによれば、鍛造金型は、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴を形成可能な複数の板状ブロックを備えている。
【００２２】
板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有する。
【００２３】
そして、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって柱状の空間部を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働によりフィン状の空間部を形成するように構成されている。
【００２４】
したがって、複数の板状ブロックを上下に層状に重ね合わせて、合わせ面部で左右に組み合わせることによって、鍛造金型内に、柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成することができる。したがって、母材を鍛造金型内に保持し、鍛造用パンチによって母材の軸方向両側から加圧することによって第１成型品を製造することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載のモータ用コイルの製造装置において、第２成型品製造手段は、第１成型品のフィン部を保持する保持部と、第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜き可能な打ち抜き穴とを有する打ち抜きダイと、打ち抜きダイの打ち抜き穴との協働により第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜く打ち抜き用パンチとを有することを特徴とする。
【００２６】
この発明は、上述の第２成型品製造手段の具体的な一例であり、これによれば、第２成型品製造手段は、第１成型品のフィン部を保持する保持部と、第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜き可能な打ち抜き穴とを有する打ち抜きダイと、その打ち抜きダイの打ち抜き穴との協働により第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜く打ち抜き用パンチとを有し、第１成型品のフィン部を保持した状態で第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜いて、第２成型品を製造する。このように、打ち抜き加工により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第２成型品を低コストで迅速に製造することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータ用コイルの製造装置において、打ち抜きダイは、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、各板状ブロックの切欠部によって打ち抜き穴を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により保持部を形成することを特徴とする。
【００２８】
この発明は、上述の打ち抜きダイの具体的な一例を示したものであり、これによれば、打ち抜きダイは、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な複数の板状ブロックを備えている。
【００２９】
板状ブロックは、一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、上段部と下段部に両端が連続すると共に上段部側から下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、傾斜部の合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、切欠部の上端に沿って上段部の合わせ面部から下段部の合わせ面部まで連続し、板状ブロックの上面から所定深さでかつ切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有している。
【００３０】
そして、合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって打ち抜き穴を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により保持部を形成するように構成されている。
【００３１】
したがって、上記構成を有する板状ブロックを第１成型品のフィン部の間に差し込み、左右に組み合わせると共に第１成型品の柱部に沿って軸方向に層状に重ね合わせることによって、打ち抜きダイ内に、フィン部を保持した状態で柱部を打ち抜き可能に保持することができる。したがって、第１成型品のフィン部を保持し、打ち抜き用パンチによって柱部の軸方向一方端側から他方端側に向かって打ち抜くことにより、第２成型品を製造することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図１に示すフローチャートに沿って説明する。図１は、本実施の形態におけるモータ用コイルの製造方法を説明するフローチャートである。
【００３３】
先ず、鍛造により母材１（図４（ａ）参照）から第１成型品１０（図２参照）を成型する鍛造作業が行われる（図１のステップＳ１）。母材１は、例えばアルミや銅などのモータ用コイルに用いられる材料と同一の材料によって構成されており、鍛造金型３０内に装填可能な柱形状を有している。
【００３４】
図２は、鍛造作業により成型された第１成型品１０を概略的に示す斜視図である。第１成型品１０は、母材１（図４（ａ）参照）の鍛造金型３０内における鍛造により、図２に示すように、柱部１１と、その柱部１１の外周面に突設されたフィン部１２とを有する形状に成型される。柱部１１は、モータ用コア（図示せず）の断面形状とほぼ同一の大きさを有する略矩形の断面形状を有している。
【００３５】
フィン部１２は、柱部１１の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部１１の外周面に沿って周方向に移行するにしたがって漸次柱部１１の軸方向に移行するように角形の螺旋状に形成されている。
【００３６】
フィン部１２の形状を図２に基づいて具体的に説明すると、まず、柱部１１の前面１１Ａから突出するフィン部１２の前側平板部分１２Ａは、柱部１１の軸方向に直交する水平方向に柱部１１の左面１１Ｂと右面１１Ｄとの間に亘って延在し、柱部１１の軸方向に等間隔をおいて配置されている。
【００３７】
柱部１１の後面１１Ｃから突出するフィン部１２の後側平板部分１２Ｃは、前側平板部分１２Ａと同様に、柱部１１の軸方向に直交する水平方向に柱部１１の左面１１Ｂと右面１１Ｄとの間に亘って延在し、軸方向に等間隔をおいて配置されている。また、前側平板部分１２Ａと後側平板部分１２Ｃは、柱部１１の軸方向に対して互いに交互に位置するように配置されている。
【００３８】
柱部１１の左面１１Ｂから突出するフィン部１２の左側平板部分１２Ｂは、柱部１１の軸方向に対して斜交する方向で柱部１１の前面１１Ａと後面１１Ｃとの間に亘って延在し、前側平板部分１２Ａの柱部左面側端とその軸方向下側に位置する後側平板部分１２Ｃの柱部左面側端との間を連結している。
【００３９】
柱部１１の右面１１Ｄから突出するフィン部１２の右側平板部分１２Ｄは、柱部１１の軸方向に対して斜交する方向で柱部１１の前面１１Ａと後面１１Ｃとの間に亘って延在し、前側平板部分１２Ａの柱部右側端とその軸方向上側に位置する後側平板部分１２Ｃの柱部右側端との間を連結している。
【００４０】
図３は、鍛造工程作業に用いられる鍛造装置（第１成型品製造手段）２０の要部を概略的に示す説明図である。鍛造装置２０は、ボルスタ２１とスライド２６を有している。ボルスタ２１には、鍛造金型を保持するための保持機構を備えた台座部２２と、台座部２２の上方位置で上下方向に移動自在に支持されかつスプリング２３により上方に向かって付勢されスライド２６の加圧荷重を受け止め可能な受圧板２４が設けられている。
【００４１】
スライド２６には、パンチホルダ２７を介して鍛造用パンチ２８が取り付けられている。鍛造用パンチ２８は、スライド２６の移動に伴って受圧板２４の上方位置から下方に向かって移動することにより、受圧板２４の略中央位置に開口する貫通孔２４ａ内を通過して、鍛造金型３０に到達し、鍛造金型３０内の母材１（図４参照）を加圧するように構成されている。
【００４２】
図４は、図３の鍛造装置に装着される鍛造金型３０を概略的に示す全体説明図であり、図４（ａ）は左側面図、図４（ｂ）は平面図である。鍛造金型３０は、図４（ａ）に示すように、アッパベース３１と、ロアベース３２と、アッパベース３１及びロアベース３２の間に層状に重ね合わされる複数個の板状ブロック３３とによって構成されており、図４（ｂ）に示すように、鍛造金型３０の中心を上下方向に貫通し、母材１を上下方向に延在する姿勢状態に収容可能な開口穴Ｈ１が形成されている。
【００４３】
図５は、板状ブロック３３の構成を説明する斜視図である。板状ブロック３３は、図５に示すように、所定の厚さを有し長辺と短辺を有する矩形の板状体によって構成されており、平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴Ｈ１を形成可能な形状を有している。
【００４４】
その構成を具体的に説明すると、一端の合わせ面部３４ｂから離間する方向に向かって延在する上段部３４と、その上段部３４よりも下方位置で他端の合わせ面部３６ｂから離間する方向に向かって延在する下段部３６と、上段部３４と下段部３６に両端が連続すると共に上段部３４側から下段部３６側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部３５を有している。
【００４５】
上段部３４と下段部３６は、板状ブロック３３をアッパベース３１とロアベース３２との間に保持した状態で略水平に延在するように構成されている。また、傾斜部３５は、例えば図５に示すように、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック３３の上段部上面３４ａを、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック３３の下段部上面３６ａと略面一に連続するように組み合わせて配置した場合に、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック３３の下段部上面３６ａが、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック３３の上段部下面３４ｃに面一に連続する傾斜角度となるように形成されている。
【００４６】
そして、上段部３４側の合わせ面部３４ｂと下段部３６側の合わせ面部３６ｂとの間には、傾斜部３５の合わせ面部側を上下に亘って切り欠くことによって切欠部３７が設けられている。この切欠部３７は、対向する板状ブロック３３の切欠部３７との協働により開口穴Ｈ１の中間部分を形成する形状を有している。
【００４７】
また、板状ブロック３３の上面には、第１成型品１０のフィン部１２を形成するための溝部３８が凹設されている。溝部３８は、切欠部３７の上端に沿って上段部３４の合わせ面部３４ｂから下段部３６の合わせ面部３６ｂまで連続し、板状ブロック３３の上段部上面３４ａ、傾斜部上面３５ａ、下段部上面３６ａと切欠部３７の上端との角部に亘って、フィン部１２の厚さとほぼ等しい寸法深さでかつフィン部１２の突出幅とほぼ等しい幅を有して凹設されている。
【００４８】
一方、アッパベース３１とロアベース３２は、図４（ａ）に示すように、上記の板状ブロック３３を層状に重ね合わせた状態で上下から挟み込むことにより保持可能なブロック形状を有しており、板状ブロック３３の合わせ面部３４ｂ、３６ｂに連続して上下方向に延在する合わせ面部３１ｂで左右に二分割可能な構成を有している。
【００４９】
また、図４（ｂ）に示すように、合わせ面部３１ｂの中央部分には、切欠部３７と同一の大きさで上下に亘って切り欠くことによって切欠部３１ａが設けられている。この切欠部３１ａは、対向するアッパベース３１の切欠部３１ａとの協働により開口穴Ｈ１の上端部分及び下端部分を形成する形状を有している。尚、ロアベース３２についても同様の構成を有する切欠部が設けられているが、図４（ｂ）に示すアッパベース３１と同様の形状を有するものであるので、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
したがって、上記の板状ブロック３３を左右一対として複数段（図４では１７段）を層状に重ね合わせ、その上下をアッパベース３１とロアベース３２によって挟み込み、台座部２２（図３参照）の保持機構によって保持することにより、鍛造金型３０の中央に、その鍛造金型３０内を上下方向に延在する柱状の空間部と、その柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を形成することができる。
【００５１】
上記構成を有する鍛造装置２０を用いて上述の第１成型品１０を鍛造成型する場合、まず、図４に示すように、鍛造金型３０の開口穴Ｈ１内に母材１を収容し、図３に示すように、その鍛造金型３０を台座部２２の保持機構によってボルスタ２１にセットする。開口穴Ｈ１の下部には、ボルスタ２１から開口穴Ｈ１内にクッションピン２９が突出するように設けられており、母材１は、そのクッションピン２９の上に載せられた状態で支持される。
【００５２】
そして、スライド２６により鍛造用パンチ２８を上下移動させ、鍛造用パンチ２８の先端で金型３０内の母材１を加圧する。母材１は、鍛造用パンチ２８による加圧により軸方向に押し潰されて径方向に拡がる方向に変形する。これにより、母材１の外周囲がアッパベース３１の切欠部３１ａ、ロアベース３２の切欠部、及び板状ブロック３３の切欠部３７にそれぞれ当接して柱部１１を形成する。そして更に、母材１の一部が板状ブロック３３の溝部３８に入り込み、フィン部１２を形成する。したがって、図２に示される第１成型品１０が製造される。
このように、第１成型品１０を鍛造により製造することによって、高精度の寸法を有する第１成型品１０を低コストで迅速に製造することができる。
【００５３】
第１成型品１０を鍛造成型すると、次に、その第１成型品１０に打ち抜き加工を施して図６に示す第２成型品１３を成型する打ち抜き作業が行われる（図１のステップＳ２）。ここでは、上述の鍛造作業で成型した第１成型品１０のフィン部１２を保持し、柱部１１をその軸方向一方端側から他方端側に向かって打ち抜く打ち抜き加工が行われる。この打ち抜き加工により、第１成型品１０から柱部１１が除去され、フィン部１２のみからなる第２成型品１３が成型される。
【００５４】
図６は、打ち抜き作業により成型された第２成型品１３を概略的に示す斜視図であり、図中で矢印Ｆは、柱部１１の抜き打ち方向を示すものである。第２成型品１３は、前側平板部分１２Ａから左側平板部分１２Ｂ、左側平板部分１２Ｂから後側平板部分１２Ｃ、後側平板部分１２Ｃから右側平板部分１２Ｄの順番で移行するにしたがって漸次柱部１１の抜き打ち方向に移行する角形の螺旋形状を有しており、前側平板部分１２Ａ、左側平板部分１２Ｂ、後側平板部分１２Ｃ、右側平板部分１２Ｄは、それぞれ柱部１１の打ち抜き方向にほぼ等間隔を有して配置される。
【００５５】
図７は、打ち抜き作業に用いられる打ち抜き装置（第２成型品製造手段）４０の要部を概略的に示す説明図である。打ち抜き装置４０は、鍛造装置２０と同様にボルスタ４１とスライド４６を有している。ボルスタ４１には、打ち抜きダイ５０を保持するための保持機構を備えた台座部４２と、台座部４２の上方位置で上下方向に移動可能に支持されかつスプリング４３により上方に向かって付勢されスライド４６の加圧荷重を受け止め可能な受圧板４４が設けられている。
【００５６】
スライド４６には、パンチホルダ４７を介して打ち抜き用パンチ４８が取り付けられている。打ち抜き用パンチ４８は、スライド４６の移動に伴って受圧板４４の上方位置から下方に向かって移動することにより、受圧板４４の略中央位置に開口する貫通孔４４ａ内を通過して、打ち抜きダイ５０に到達し、打ち抜きダイ５０との協働により第１成型体１０の柱部１１を下方に打ち抜くように構成されている。
【００５７】
図８は、図７の打ち抜き装置４０に装着される打ち抜きダイ５０を概略的に示す全体説明図であり、図８（ａ）は左側面図、図８（ｂ）は平面図である。打ち抜きダイ５０は、図８（ａ）に示すように、アッパベース５１と、ロアベース５２と、アッパベース５１及びロアベース５２の間に層状に重ね合わされる複数個の板状ブロック５３とによって構成されており、図８（ｂ）に示すように、打ち抜きダイ５０の中心を上下方向に貫通し、第１成型品１０の柱部１１をその軸方向に打ち抜き可能な矩形の打ち抜き穴Ｈ２が形成されている。
【００５８】
図９は、板状ブロック５３の構成を説明する斜視図である。板状ブロック５３は、図９に示すように、鍛造金型の板状ブロック３３と略同一の平面視略コ字形を有しており、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な形状を有している。
【００５９】
その構成を具体的に説明すると、一端の合わせ面部５４ｂから離間する方向に向かって延在する上段部５４と、その上段部５４よりも下方位置で他端の合わせ面部５６ｂから離間する方向に向かって延在する下段部５６と、上段部５４と下段部５６に両端が連続すると共に上段部５４側から下段部５６側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部５５を有している。
【００６０】
上段部５４と下段部５６は、板状ブロック５３をアッパベース５１とロアベース５２との間に保持した状態で略水平に延在するように構成されている。また、傾斜部５５は、例えば図９に示すように、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック５３の上段部上面５４ａを、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック５３の下段部上面５６ａと略面一に連続するように組み合わせて配置した場合に、左側（図中手前側）に配置した板状ブロック５３の下段部上面５６ａが、右側（図中奥側）に対向配置した板状ブロック５３の上段部下面５４ｃに略面一に連続する傾斜角度となるように形成されている。
【００６１】
そして、上段部５４側の合わせ面部５４ｂと下段部５６側の合わせ面部５６ｂとの間には、傾斜部５５の合わせ面部側を上下に亘って切り欠くことによって切欠部５７が設けられている。この切欠部５７は、対向する板状ブロック５３の切欠部５７との協働により開口穴Ｈ２の中間部分を形成する形状を有している。
【００６２】
また、板状ブロック５３の上面には、第１成型品１０のフィン部１２を保持するための溝部５８が凹設されている。溝部５８は、切欠部５７の上端に沿って上段部５４の合わせ面部５４ｂから下段部５６の合わせ面部５６ｂまで連続する形状を有しており、板状ブロック５３の上段部上面５４ａ、傾斜部上面５５ａ、下段部上面５６ａと切欠部５７の上端との角部に亘って凹設されている。そして、その上部に重ね合わされる板状ブロック５３の下面との協働によりフィン部１２を挟持することができる寸法形状に形成されている。
【００６３】
一方、アッパベース５１とロアベース５２は、図８（ａ）に示すように、上記の板状ブロック５３を層状に重ね合わせた状態で上下から挟み込むことにより保持可能なブロック形状を有しており、板状ブロック５３の合わせ面部５４ｂ、５６ｂに連続して上下方向に延在する合わせ面部５１ｂで左右に二分割可能な構成を有している。
【００６４】
また、図８（ｂ）に示すように、合わせ面部５１ｂの中央部分には、切欠部５７と同一の大きさで上下に亘って切り欠くことによって切欠部５１ａが設けられている。この切欠部５１ａは、対向するアッパベース５１の切欠部５１ａとの協働により打ち抜き穴Ｈ２の上端部分及び下端部分を形成する形状を有している。尚、ロアベース５２についても同様の構成を有する切欠部が設けられているが、図８（ｂ）に示すアッパベース５１と同様の形状を有するものであるので、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
第１成型品１０の打ち抜きダイ５０内へのセットは、板状ブロック５３の合わせ面部５４ｂ、５６ｂ側をフィン部１２の間に挿入して第１成型品１０の柱部１１の軸方向に層状に重ね合わせ、その上下をアッパベース５１とロアベース５２によって挟み込むことによって行う。これにより、第１成型品１０のフィン部１２を、溝部５８とその上部に重ね合わされる板状ブロック５３との協働により保持できる。尚、本実施の形態では、打ち抜きダイ５０の打ち抜き穴Ｈ２及び打ち抜き用パンチ４８は、第１成型品１０の柱部１１よりも若干大きく形成されており、柱部１１と共にフィン部１２の基端も打ち抜き除去するように構成されている。
【００６６】
上記構成を有する打ち抜き装置４０を用いて上述の第２成型品１３を打ち抜き成型する場合、まず最初に、前準備として第１成型品１０を打ち抜きダイ５０内にセットする作業を行う。そして、その打ち抜きダイ５０を台座部４２の保持機構によってボルスタ４１にセットし、スライド４６により打ち抜き用パンチ４８を下降移動させる。これにより、打ち抜き用パンチ４８の先端を打ち抜きダイ５０の上方から打ち抜き穴Ｈ２内に挿入し、打ち抜きダイ５０との協働により、第１成型品１０の柱部１１を軸方向下方に向かって打ち抜く。打ち抜かれた柱部１１は、ボルスタ４１に予め開口形成されている排出穴４５から下方に排出され、打ち抜きダイ５０内には、フィン部１２によって形成される螺旋状に連続する第２成型品１３が製造される。このように、第２成型品１３を打ち抜き加工により製造することによって、高精度の寸法形状を有する第２成型品１３を低コストで迅速に製造することができる。
【００６７】
第２成型品１３は、打ち抜き用パンチ４８を上昇移動させ、打ち抜きダイ５０から上方に抜き出した後に、打ち抜きダイ５０を台座部４２の保持機構から取り外し、アッパベース５１、ロアベース５２、板状ブロック５３にそれぞれ分解することによって取り出される。
【００６８】
上記の形状を有する第２成型品１３を成型すると、次に、その第２成型品１３を絶縁被膜で被覆する絶縁被覆処理作業が行われる（図１のステップＳ３）。本実施の形態では、絶縁材料が溶融状態で貯留された貯留槽（図示せず）内に第２成型品１３を没入させることによって、絶縁材料を定着させて被覆する（第３成型品製造手段）。この処理作業により、所定の厚さを有する絶縁被膜で被覆された第３成型品１４が製造される。
【００６９】
第３成型品１４が製造されると、その第３成型品１４に加圧変形加工を施してモータ用コイル１５を得る加圧変形作業が行われる（図１のステップＳ４）。この加圧変形作業では、第３成型品１４を柱部１１の打ち抜き方向Ｆに沿って両側から加圧し、打ち抜き方向Ｆに所定間隔をおいて連続する複数の前側平板部分１２Ａ、左側平板部分１２Ｂ、後側平板部分１２Ｃ、及び右側平板部分１２Ｄを互いに重なり合う積層状態に変形させる（加圧変形手段）。
【００７０】
図１０は、加圧変形作業により成型されたモータ用コイル１５を概略的に示す斜視図である。モータ用コイル１５の中央部分には、モータ用コア（図示せず）を挿入可能な略矩形の開口形状を有する貫通孔１６が形成される。また、モータ用コイル１５の外周囲は、モータ内に組み込んだ際に、モータ設計上で許容された空間を十分に埋めることができる矩形状となる。
【００７１】
したがって、モータ用コイル１５は、平形導線をその幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在し、かつモータ用コアの外周囲に沿ってモータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置される角形のものとすることができる。したがって、占積率の高いモータ用コイルを容易に製造することができる。
【００７２】
本発明は、上述の実施の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で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、第１成型品１０を鍛造により製造する場合を例に説明したが、鋳造により製造してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るモータ用コイルの製造方法及び製造装置によれば、母材を成型することにより、柱部と、柱部の外周面から柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ柱部の外周面に沿って柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する。そして、第１成型品のフィン部を保持した状態で、柱部をその軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、フィン部から形成される螺旋状の第２成型品を製造する。それから、その除去により残った第２成型品のフィン部を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する。そして最後に、第３成型品のフィン部を柱部の打ち抜き方向両側から加圧してフィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させてモータ用コイルを製造する。したがって、平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつモータ用コアの外周囲に沿って軸方向に積層して配置される、いわゆる縦巻きモータ用コイルを製造することができる。これにより、高精度の寸法を有する縦巻きモータ用コイルを容易に製造でき、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータ用コイルの製造方法を説明するフローチャートである。
【図２】鍛造作業により成型された第１成型品を概略的に示す斜視図である。
【図３】鍛造工程作業に用いられる鍛造装置の要部を概略的に示す説明図である。
【図４】図３の鍛造装置に装着される鍛造金型を概略的に示す全体説明図である。
【図５】板状ブロックの構成を説明する斜視図である。
【図６】打ち抜き作業により成型された第２成型品を概略的に示す斜視図である。
【図７】打ち抜き装置の要部を概略的に示す説明図である。
【図８】打ち抜きダイを概略的に示す全体説明図である。
【図９】板状ブロックの構成を説明する斜視図である。
【図１０】加圧変形作業により成型されたモータ用コイルを概略的に示す斜視図である。
【図１１】従来技術を説明する図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１ 母材
１０ 第１成型品
１１ 柱部
１２ フィン部
１３ 第２成型品
１４ 第３成型品
１５ モータ用コイル
２０ 鍛造装置（第１成型品製造手段）
２１ ボルスタ
２２ 台座部
２６ スライド
２８ 鍛造用パンチ
３０ 鍛造金型
３１ アッパベース
３２ ロアベース
３３ 板状ブロック
３４ｂ 合わせ面部
３６ｂ 合わせ面部
３７ 切欠部
３８ 溝部
４０ 打ち抜き装置（第２成型品製造手段）
４１ ボルスタ
４２ 台座部
４６ スライド
４８ 打ち抜き用パンチ
５０ 打ち抜きダイ
５１ アッパベース
５２ ロアベース
５３ 板状ブロック
５４ｂ 合わせ面部
５６ｂ 合わせ面部
５７ 切欠部
５８ 溝部
Ｈ１ 開口穴
Ｈ２ 打ち抜き穴
Claims (6)
- 柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線を該平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつ前記モータ用コアの外周囲に沿って前記モータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造方法において、
母材を成型することにより、柱部と、該柱部の外周面から前記柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ前記柱部の外周面に沿って前記柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１ステップと、
前記第１成型品のフィン部を保持し、該保持した状態で前記第１成型品の柱部を該柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、前記フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２ステップと、
前記第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３ステップと、
前記第３成型品を前記柱部の打ち抜き方向両側から加圧して前記フィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させて前記モータ用コイルを製造する第４ステップと、
を有することを特徴とするモータ用コイル製造方法。 - 柱状のモータ用コアに貫通保持され、平形導線を該平形導線の幅方向がモータ用コアの径方向に沿って延在しかつ前記モータ用コアの外周囲に沿って前記モータ用コアの軸方向に螺旋状に積層して配置されるモータ用コイルを製造するモータ用コイルの製造装置において、
母材を成型することにより、柱部と、該柱部の外周面から前記柱部の径方向外側に向かって平板状に突出しかつ前記柱部の外周面に沿って前記柱部の軸方向に所定間隔をおいて螺旋状に連続するフィン部とを有する第１成型品を製造する第１成型品製造手段と、
前記第１成型品のフィン部を保持し、該保持した状態で前記第１成型品の柱部を該柱部の軸方向一方端部側から他方端部側に向かって打ち抜くことにより除去し、前記フィン部によって形成される螺旋状の第２成型品を製造する第２成型品製造手段と、
前記第２成型品を絶縁被膜で被覆して第３成型品を製造する第３成型品製造手段と、
前記第３成型品を前記柱部の打ち抜き方向両側から加圧して前記フィン部の平板状部分が互いに重なり合う積層状態に変形させて前記モータ用コイルを製造する加圧変形手段と、
を有することを特徴とするモータ用コイルの製造装置。 - 前記第１成型品製造手段は、
柱状の母材を上下方向に延在する姿勢状態で収容可能な柱状の空間部と、該柱状の空間部の外周囲に沿って螺旋状に連続するフィン状の空間部を内部に形成する鍛造金型と、
該鍛造金型内に装填された母材を該母材の軸方向両側から加圧して前記第１成型品を成型可能な鍛造用パンチとを備えることを特徴とする請求項２に記載のモータ用コイルの製造装置。 - 前記鍛造金型は、
平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する開口穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、
該板状ブロックは、
一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、
該上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、
前記上段部と前記下段部に両端が連続すると共に前記上段部側から前記下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、
前記傾斜部の前記合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、
前記切欠部の上端に沿って前記上段部の合わせ面部から前記下段部の合わせ面部まで連続し、前記板状ブロックの上面から所定深さでかつ前記切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、
前記合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、かつ各板状ブロックの切欠部によって前記柱状の空間部を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により前記フィン状の空間部を形成することを特徴とする請求項３に記載のモータ用コイルの製造装置。 - 前記第２成型品製造手段は、
前記第１成型品のフィン部を保持する保持部と、前記第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜き可能な打ち抜き穴とを有する打ち抜きダイと、
該打ち抜きダイの前記打ち抜き穴との協働により前記第１成型品の柱部を軸方向に打ち抜く打ち抜き用パンチとを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のモータ用コイルの製造装置。 - 前記打ち抜きダイは、
平面視略コ字形を有し、両端の合わせ面部で一対を左右に組み合わせかつ上下に層状に重ね合わせることによって上下方向に延在する打ち抜き穴を形成可能な複数の板状ブロックを備え、
該板状ブロックは、
一端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する上段部と、
該上段部よりも下方位置で他端の合わせ面部から離間する方向に向かって略水平に延在する下段部と、
前記上段部と前記下段部に両端が連続すると共に前記上段部側から前記下段部側に向かって移行するにしたがって漸次下降する傾斜部と、
前記傾斜部の前記合わせ面部側を上下に亘って切り欠いて形成された切欠部と、
前記切欠部の上端に沿って前記上段部の合わせ面部から前記下段部の合わせ面部まで連続し、前記板状ブロックの上面から所定深さでかつ前記切欠部から所定幅で凹設された溝部とを有し、
前記合わせ面部で左右方向から組み合わせることにより、一方の板状ブロックの下段部上面と他方の板状ブロックの上段部上面が連続し、一方の板状ブロックの上段部下面と他方の板状ブロックの下段部上面が連続する位置に配置され、
各板状ブロックの切欠部によって前記打ち抜き穴を形成し、各板状ブロックの溝部とその上方に重ね合わされる板状ブロックの下面との協働により前記保持部を形成することを特徴とする請求項５に記載のモータ用コイルの製造装置。
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