JP2014060860A - 皮膜付平角線の皮膜剥離方法及び皮膜剥離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度及び生産効率を向上可能な皮膜剥離方法を提供する。
【解決手段】平角線Ｄの端部の皮膜を剥離機構６０によって剥離する皮膜剥離方法において、平角線Ｄを保持し、平角線Ｄの長手方向と平行な回転軸Ｒを有し、回転軸Ｒに直交する方向に回転搬送可能なコイル搬送治具２０に、予め所定の長さで切断された平角線Ｄを保持させ、コイル搬送治具２０を回転移動させることで、回転軸Ｒと直交する方向に平角線Ｄを搬送し、平角線Ｄの長手方向に位置決めをし、複数備えられ、所定の間隔で並んだ同一方向に平角線Ｄの端部の加工を進める剥離機構６０により加工する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などに用いられるモータ用コイルの製造方法及び製造装置に関し、詳しくは平角導体の先端部分の皮膜を効率よく剥離する技術に関する。

近年、ハイブリッド車や電気自動車など、駆動力にモータを用いる自動車が開発されている。モータを自動車の駆動力に用いる為には、高効率化及び小型化が望まれるが、特にハイブリッド車はエンジンルームにエンジンとモータ及びモータの補機類を納める必要があるため、小型化の要請が強い。一方で、自動車の燃費向上を図るためにより一層のモータの効率化が求められている。このため、モータに用いるコイルには平角導体を用いることが検討されている。ところで、平角導体には絶縁性の被覆が施されているが、コイルが回路として形成される為には、部分的に剥離され、接合される必要がある。

特許文献１には、平角線材の皮剥き切断装置に関する技術が開示されている。複数の素材ボビンより引き出した複数の平角線材を皮剥き手段まで併走して搬送し、所定寸法通過毎に平角線材の表面を第１剥き機で剥く。次に異なった線材をセパレータが並列に分離し更に並列方向の被覆を第２剥き機で所定寸法毎に剥き、ここを端部とする定尺で連続的に切断機構によって切断する。

特許文献２には、被覆電線の剥離装置とこの剥離装置によって剥離されたコイルを有する回転電機に関する技術が開示されている。この剥離装置は、切削刃と、切削刃を切削される被覆電線の円周方向に回動させる回動機構と、切削刃を被覆電線の被覆に切り込ませる切り込み機構と、切削刃で被覆電線の不服を剥離する剥離機構とを備えている。そして、切り込み機構にモータの駆動を切削刃の被覆電線に対する上下方向の往復動に変換するリンク機構が設けられ、切削刃が切削される被覆電線と同心円となる円周上に略均等の間隔で配置されている。

特開平５−１１１７３１号公報 特開２０１１−２５０５９７号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示される技術を用いた、剥離装置には、以下に説明する課題があると考えられる。

特許文献１では、ボビンに巻かれた素材を引きだし、所定の箇所で剥離加工をし、更に送り出して繰り返しながら加工しているので、送りの加工誤差が積算し易いという問題がある。線材の送りは線材自体を傷つけないよう、外面をクランプして送りだすことが考えられる。しかし、この場合、線材の外面を傷つけないようにクランプして送る為、線材をズレ無く所定の距離だけ送り出すことが困難となる。その結果、剥離位置がずれてしまうなど、線材の長手方向の精度を高めることが難しい。一方、特許文献２の手法は刃を回転させながら線材の先端を加工する為、毎度線材を位置決めする必要があると考えられる。しかし、加工位置に線材を持ってくる動作が煩雑なためリードタイムを伸ばし、結果的に製品価格に影響する虞がある。

そこで、本発明はこのような課題を解決するために、加工精度及び生産効率を向上可能な皮膜付平角線の皮膜剥離方法及び皮膜剥離装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による皮膜付平角線の皮膜剥離方法は、以下のような特徴を有する。

（１）皮膜付平角線の端部の皮膜を加工手段によって剥離する皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、回転軸に直交する方向に回転搬送可能な回転保持具で、予め所定の長さで切断された前記皮膜付平角線を保持し、前記回転保持具により、保持された前記皮膜付平角線を前記回転軸に直交する方向に回転移動させ、搬送された前記皮膜付平角線を、位置決め機構により長手方向に位置決めをし、複数備えられ、所定の間隔で並んだ同一方向に前記皮膜付平角線の前記端部の加工を進める前記加工手段により、前記皮膜付平角線の前記端部を加工すること、を特徴とする。

皮膜付平角線の端部を加工手段で剥離するにあたり、回転保持具に皮膜付平角線を保持させて回転移動させ、複数の加工位置で加工手段によって同一方向に加工を進める。この結果、皮膜付平角線の加工精度を向上させることが可能である。これは、例えば特許文献１に示される様に皮膜付平角線を送りながら順次加工していく方法を採る場合、送り方向に誤差が積算してしまう虞がある。皮膜付平角線を用いてセグメントコイルを形成する場合、先端位置が揃っていないと溶接するにあたって都合が悪く、溶接不良を引き起こす虞がある。しかしながら、（１）の皮膜剥離方法を用いれば、皮膜付平角線の長手方向に位置決め機構によって位置決めをした後に加工手段によって加工するので、端部を基準点として加工することができ、結果的に全体的な加工精度を向上させることが可能となる。又、皮膜付平角線の端部の加工精度が向上することで、溶接不良の発生を抑えることが期待出来る。

（２）（１）に記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、前記皮膜付平角線の長手方向に垂直に切断した切断面の外周の一辺を含む面を第１面とすると、第１加工工程で、前記回転保持具により前記皮膜付平角線が搬送される搬送面に面して前記第１面が４５度傾くように第１加工位置にて保持して、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工し、第２加工工程で、前記回転保持具により前記第１面が前記搬送面に面して４５度傾くように第２加工位置にて保持して、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工して、前記第１加工位置で形成された第２面と直交する第３面を形成し、第３加工工程で、前記回転保持具により前記搬送面に対して前記皮膜付平角線の側面が並行になるように第３加工位置にて保持され、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工することで、前記第２面と前記第３面とそれぞれ４５度の角度をなす第４面を形成すること、を特徴とする。

上記（２）に記載の態様により、皮膜付平角線の端部の側面部分及びその角辺の面取りを行う事が出来る。（１）に記載の通り加工手段は一方向に加工方向が揃えられている。従って、回転保持具に保持された皮膜付平角線を回転させながら移動することで、皮膜付平角線の端部を色々な角度から加工することが可能である。そして、第１加工位置で４５度傾けた角部を加工し、第２加工位置で側面部分を加工するので、加工の際に発生するバリの処理が可能となる。例えば皮膜付平角線の外周を８面加工する場合には、矩形断面の長辺と短辺とが各２辺と、それらが結ぶ頂点が４つあるものの外周を剥離する。この場合は、（２）の手順通りに先ず第１加工工程と第２加工工程で頂点を落として第２面及び第３面を形成し、その次に第３加工工程で短辺を削ぎ落とすように加工することで第４面を形成する。この手順では第１加工工程及び第２加工工程にてバリが形成されたとしても、それを取り除くことが可能となる。

皮膜を剥離した皮膜付平角線の端部は、コイルを形成するに辺り、配列された後に溶接が必要となる。が、この際にバリなどがあると溶接不良などの要因に成りかねない。また、バリが脱落するようなことがあると、短絡の原因などを作る可能性があるので、好ましくない。したがって、この様なバリが発生したとしてもこれを除去できるような加工は、コイルの形成にあたっては望ましい。

（３）（２）に記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、前記第３加工工程の後、前記搬送面に対して前記第１面が面するように前記回転保持具により保持され、前記皮膜付平角線の前記端部を一方向に潰すことで、前記加工手段による加工で発生した前記皮膜付平角線に生じているバリを潰すこと、を特徴とする。

上記（３）に記載の態様によって、バリの発生を更に抑制することができる。（２）に記載の製造方法ではバリの発生を抑えることはできるものの、第３加工工程で加工することにより発生したバリを除去することはできない。そこで、皮膜付平角線を回転保持具によって第１面と搬送面とが面する状態に保持した状態で、皮膜付平角線の端部を一方向に押しつぶす加工を行う事で、（２）の態様によってバリの発生方向が揃えられた状態になっているので、第３加工工程で発生したバリにも対応することが可能である。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、前記回転保持具は、複数用意されてリンク機構によって円環状に接続されていること、を特徴とする。

上記（４）に記載の態様によって、回転保持具が複数用意されてリンク機構によって円環状に接続されている為、回転保持具に保持させた皮膜付平角線を次々と連続的に加工することが可能となる。

また、前記目的を達成するために、本発明の一態様による皮膜剥離装置は、以下のような特徴を有する。

（５）皮膜付平角線の端部の皮膜剥離を行う加工手段を備えた皮膜剥離装置において、前記皮膜付平角線を保持し、前記皮膜付平角線の長手方向と平行な回転軸を有し、前記回転軸に直交する方向に回転搬送可能な回転保持具と、所定の間隔で複数用意され、同一方向に前記皮膜付平角線の前記端部の加工を進める前記加工手段と、前記加工手段で加工する加工位置に前記皮膜付平角線が前記回転保持具で搬送された際に、前記皮膜付平角線を長手方向に位置決めする位置決め機構と、を備えること、を特徴とする。

上記（５）に記載の態様で、皮膜付平角線の端部の剥離を、加工精度良く行う皮膜剥離装置を提供することが出来る。特許文献１等に示した従来技術では、課題で示した通りに皮膜付平角線を所定距離送った後に剥離加工し、その後所定の長さに切断する手法が採られていた。この手法では、皮膜付平角線の送り精度がクランプ、アンクランプを繰り返して送る性格上、誤差が積算する虞があった。一方、（５）に示す皮膜剥離装置の態様によれば、皮膜付平角線は、回転保持具で移動された後に皮膜付平角線の長手方向に位置決めし、その端部を同一方向に加工する加工手段によって加工される。この為、皮膜付平角線の端部から所定の距離の剥離が可能となり、加工精度も向上させることが可能である。

（６）（５）に記載の皮膜剥離装置において、前記回転保持具が複数用意されて円環状に配置され連結するリンク機構と、前記リンク機構を駆動して前記回転保持具を回転移動させる駆動機構と、を備えること、を特徴とする。

上記（６）に記載の態様で、複数の回転保持具が円環状に配置されてリンク機構によって接続されているので、無限軌道様に回転保持具を移動させることが出来る。この為、１つの駆動機構で回転保持具を移動させることができ、皮膜剥離装置のコストを下げることが可能となる。

第１実施形態の、皮膜剥離装置の構成を示す斜視図である。 第１実施形態の、搬送機構部の第１カムプレートに関する平面図である。 第１実施形態の、搬送機構部の第２カムプレートに関する平面図である。 第１実施形態の、コイル搬送治具の斜視図である。 第１実施形態の、コイルガイド部の斜視図である。 第１実施形態の、コイル搬送治具がリンクで接続された様子を斜視図である。 第１実施形態の、剥離機構の分解斜視図である。 第１実施形態の、平角線の剥離加工手順を表す斜視図である。 第１実施形態の、平角線保持部で搬送される平角線に関する斜視図である。 第１実施形態の、平角線の皮膜剥離部分の拡大斜視図である。 第１実施形態の、平角線の先端剥離手順を示す断面図である。 第１実施形態の、平角線の先端の斜視図である。 第１実施形態の、セグメントコイルがステータコアに組み付けられる手順を示した概略図である。 第１実施形態の、ステータのコイルエンドの斜視図である。 第２実施形態の、搬送機構部の第１カムプレートに関する平面図である。 第２実施形態の、搬送機構部の第２カムプレートに関する平面図である。 第２実施形態の、素線の切断状況を示した斜視図である。

まず、本発明の第１の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１に、第１実施形態の、皮膜剥離装置の構成図を示す。皮膜剥離装置１００は、搬送機構部１０と加工部５０とを備えている。図２に、搬送機構部１０の第１カムプレート１１に関する平面図を示す。図３に、搬送機構部１０の第２カムプレート１２に関する平面図を示す。まず、搬送機構部１０には第１カムプレート１１及び第２カムプレート１２が並行に配置される。図４に、コイル搬送治具２０の斜視図を示す。図５に、コイルガイド部３０の斜視図を示す。コイル搬送治具２０は第１カムプレート１１と第２カムプレート１２にガイドされて回転移動する。コイル搬送治具２０に保持されるカム機構部２１は、第１カムフォロア２２と第２カムフォロア２３とを備えている。

第１カムフォロア２２及び第２カムフォロア２３は円盤２５に回転可能に保持されている。そして、第１カムプレート１１と第２カムプレート１２が並べて配置された上で、その上にコイル搬送治具２０が直交して配置され、第１カムフォロア２２は第１カムプレート１１と当接し、第２カムフォロア２３は第２カムプレート１２と当接する。したがって、コイル搬送治具２０は第１カムフォロア２２及び第２カムフォロア２３にガイドされることで搬送面Ｆを回転移動する。

また、コイル搬送治具２０は、図４に示すように平角線Ｄを保持する平角線保持部２４を有している。平角線保持部２４は平角線Ｄを保持可能なように、矩形の孔が貫通されて形成された筒状の部材であり、カム機構部２１の回転に合わせて一緒に回転する。この際の回転軸Ｒは図４に示される様に平角線Ｄの中心辺りに位置する。平角線Ｄは矩形断面を有する導電性の高い金属で形成されており、その周囲に絶縁被膜が形成されている。平角線保持部２４の内周部分は十分に滑らかに形成されており、平角線Ｄを傷つけずに平角線Ｄを搬送されることが可能である。更に、コイル搬送治具２０にはガイドベアリング２６が２箇所に備えられており、ガイドベアリング２６は、平角線保持部２４を回転可能に支持している。

図６に、コイル搬送治具２０がリンクで接続された様子を斜視図に示す。リンクプレート８０は隣接して配置されるコイル搬送治具２０を接続するプレートで、コイル搬送治具２０を回転可能に並行に接続する機能を有している。図６にはコイル搬送治具２０が外側リンクプレート８１と内側リンクプレート８２の２つのリンクプレート８０によって３つ接続されている様子を示しているが、実際にはコイル搬送治具２０は環状に配置されて無限軌道を描くように移動される。そして、それぞれがリンクプレート８０によって接続されている。

そして、図１に示される搬送機構部１０の両端に設けられた駆動ギア１５とアイドルギア１６は、駆動力が接続される駆動シャフト１７とフリーに回転支持されるアイドルシャフト１８にそれぞれ固定されている。駆動ギア１５とアイドルギア１６はコイル搬送治具２０を支持しているガイドベアリング２６を移動されるような歯部を有しているので、駆動シャフト１７を図示しない動力により回転させることで、リンクプレート８０によって連結されたコイル搬送治具２０を、回転可能に環状に移動させることが可能となる。

一方、加工部５０は、複数の剥離機構６０を備えている。図７に、剥離機構の分解斜視図を示す。剥離機構６０は、パンチ６１、押さえプレート６５、ダイ７０を含んだ構成となっており、平角線Ｄの先端部分の剥離加工を行う。パンチ６１には刃先６２が備えられ、スリット６３が設けられている。刃先６２はスリット６３の両脇に配置されており、平角線Ｄの表面に形成される絶縁被覆を剥離する。押さえプレート６５は、ダイ７０と対になって平角線Ｄを保持する機能を有しており、ガイド孔６６と平角線押さえ部６７が設けられている。平角線押さえ部６７は２つ設けられたガイド孔６６の間に配置され、パンチ６１のスリット６３に対応するように配置される。

ダイ７０は、位置決め部７１と平角線支持部７２と凹部７３と、貫通孔７４とを備えている。位置決め部７１は、平角線Ｄの長手方向の位置決めに用いられる。位置決め部７１に平角線Ｄの先端を当接させて、位置決めをする機能を有している。平角線支持部７２は、平角線Ｄの幅方向の移動を規制する機能を有している。凹部７３は図示されないが、平角線保持部２４の先端との干渉を避けるために設けられている。貫通孔７４は、刃先６２を避けるために設けられている。ダイ７０の貫通孔７４と押さえプレート６５の平角線押さえ部６７によって平角線Ｄは保持され、刃先６２によって平角線Ｄの所定の部分が剥離することが出来る。

次に、平角線Ｄの加工手順について説明を行う。図８に、平角線Ｄの剥離加工手順を表す斜視図を示す。なお、図９は説明の都合上、図１や図２及び図３に順番や配置を対応させていない。図９に、平角線保持部２４で搬送される平角線Ｄに関する斜視図を示す。図９は図８と対応させている。剥離機構６０の動作については、図８に示されている。位置Ｐ１には、所定の位置にコイル搬送治具２０によって配置された平角線Ｄが示されている。位置Ｐ２には、位置決めプッシャ７５によって平角線Ｄの端部が押され、剥離機構６０の位置決め部７１に押し付けられる。これによって、平角線Ｄの位置決めが、位置決め部７１の端面に平角線Ｄの端面が当接されることで、位置決め部７１を基準にして行われる。なお、図９に示される様に、平角線保持部２４は剥離機構６０の凹部７３によってダイ７０と平角線保持部２４とが干渉することを回避されている。

位置Ｐ３では、剥離機構６０の押さえプレート６５と位置決め部７１で平角線Ｄの上下から挟み込み、平角線Ｄを固定保持する。位置Ｐ４では、パンチ６１を降下させて平角線Ｄの端部における絶縁皮膜を剥離する。図１０に、平角線Ｄの皮膜剥離部分の拡大図を斜視図に示す。平角線Ｄの先端には、パンチ６１の刃先６２によって剥離部Ｄ１が形成される。

次に、平角線Ｄの搬送手順に関して説明を行う。図１１には、平角線Ｄの断面図を示す。図１２には、平角線Ｄの先端の斜視図を示す。平角線Ｄの搬送はコイル搬送治具２０を用いて行われるが、平角線Ｄの姿勢は、図２及び図３に示すように第１カムプレート１１及び第２カムプレート１２の形状によって決定される。図２及び図３に示される投入位置Ｓ１では、所定の長さに切り取られた平角線Ｄが外部より平角線保持部２４の内部に挿入される。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が投入位置Ｓ１から９０度回転移動させてアイドラＳ２に平角線Ｄを移動させる。

アイドラＳ２は、位置調整のために設けられている。第２カムプレート１２と第２カムフォロア２３が作用して、コイル搬送治具２０がアイドラＳ２から９０度回転移動させて径方向面取り部Ｓ３に移動させる。径方向面取り部Ｓ３では、平角線Ｄの剥離部Ｄ１における第１先端斜面Ｄ１１の面取りを行う。第１先端斜面Ｄ１１は片面に形成されるので、図１０に示したようなパンチ６１の形状ではなく、片刃のパンチを用いる。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が径方向面取り部Ｓ３より９０度回転移動させて周方向面取り部Ｓ４に平角線Ｄを移動させる。

周方向面取り部Ｓ４では、平角線Ｄの剥離部Ｄ１における第２先端斜面Ｄ１２の面取りを行う。第２先端斜面Ｄ１２は両面に形成されるので、図１０に示したパンチ６１のように２箇所に刃が設けられて第２先端斜面Ｄ１２の加工を行う。第２カムプレート１２と第２カムフォロア２３が作用して、コイル搬送治具２０が周方向面取り部Ｓ４より４５度回転移動させて第１斜め剥離位置Ｓ５に平角線Ｄを移動させる。この状態で、平角線Ｄは図１１に示す第１面Ｄ２１が搬送面Ｆより４５度傾いた状態で保持されていることになる。

第１斜め剥離位置Ｓ５では、図１１に示す第１切断ラインＣ１を切断加工し、剥離部Ｄ１の稜線を加工する。この結果、パンチ６１によって第２面Ｄ２２が形成される。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が第１斜め剥離位置Ｓ５より９０度反転移動させて第２斜め剥離位置Ｓ６に平角線Ｄを移動させる。この状態で、平角線Ｄは図１１に示す第１面Ｄ２１が搬送面Ｆより４５度傾いた状態で保持されていることになる。

第２斜め剥離位置Ｓ６では、図１１に示す第２切断ラインＣ２を切断加工し、剥離部Ｄ１の両線部を加工する。この結果、パンチ６１によって第３面Ｄ２３が形成される。第１斜め剥離位置Ｓ５と第２斜め剥離位置Ｓ６で剥離部Ｄ１の４隅の面取りを行うことになる。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が第２斜め剥離位置Ｓ６より４５度回転移動させて縦剥離位置Ｓ７に平角線Ｄを移動させる。縦剥離位置Ｓ７では、短辺剥離ラインＣ３を切断加工する。そして、第４面Ｄ２４が形成される。第２カムプレート１２と第２カムフォロア２３が作用して、コイル搬送治具２０が縦剥離位置Ｓ７より９０度回転移動させて横剥離位置Ｓ８に平角線Ｄを移動させる。

そして、横剥離位置Ｓ８では、長辺剥離ラインＣ４を切断加工する。そして、第１面Ｄ２１と上面Ｄ２０とが形成される。横剥離位置Ｓ８から潰し位置Ｓ９までは、コイル搬送治具２０は回転せずに平角線Ｄを移動させる。潰し位置Ｓ９では、平角線Ｄを幅方向に潰す。これは、平角線Ｄの幅を変えることを目的としているのではなく、平角線Ｄの加工時に出たバリを潰す目的で行われている。潰し位置Ｓ９から第１搬出部Ｓ１０までは、コイル搬送治具２０は回転せずに平角線Ｄを移動させる。

第１搬出部Ｓ１０では、剥離部Ｄ１を加工された平角線Ｄが皮膜剥離装置１００より搬出される。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が第１搬出部Ｓ１０より９０度回転移動させてアイドラＳ１１に平角線Ｄを移動させる。アイドラＳ１１は、位置調整のために設けられている。第２カムプレート１２と第２カムフォロア２３が作用して、コイル搬送治具２０がアイドラＳ１１より第２搬出部Ｓ１２に平角線Ｄを移動させる。

第２搬出部Ｓ１２では、剥離部Ｄ１を加工された平角線Ｄが皮膜剥離装置１００より搬出される。第１搬出部Ｓ１０と第２搬出部Ｓ１２の２箇所の搬出部が設けられているのは、平角線Ｄを複数種類加工する必要があるため、搬出部を２箇所設けることで、平角線Ｄの種類を選別することが可能となるように設計されている。平角線Ｄには両側に剥離部Ｄ１を形成する必要があるが、皮膜剥離装置１００に平角線Ｄを２度通して剥離部Ｄ１を両端に形成しても良いし、皮膜剥離装置１００を２つ設けて剥離部Ｄ１を両端に形成しても良い。

このようにして、平角線Ｄの両端部に剥離部Ｄ１を形成した後、平角線Ｄを曲げ加工して略Ｕ字形状とする。この曲げ加工した平角線Ｄを用いてコイルを形成することで、セグメントコイルを用いた回転電機が形成される。図１３に、セグメントコイルがステータコアに組み付けられる手順を示した概略図を示す。図１４に、ステータのコイルエンドの斜視図を示す。なお、図１３は模式的に示す為に詳細を省略している。図１３（ａ）に示すように、ステータコア２１０は、ティース２１１とスロット２１２を内周側に備えている。そして図１３（ｂ）に示すようにステータコア２１０のスロット２１２にインシュレータ２１５を挿入する。そして、図１３（ｄ）で、図１３（ｃ）に示される平角線Ｄが略Ｕ字形にエッジワイズ曲げ加工されたセグメント２０５をステータコア２１０のティース２１１に挿入する。

そして、図１３（ｄ）で示される、ステータコア２１０の端面に突出する第１端部２０５ａと第２端部２０５ｂを、図１３（ｅ）に示される様に、曲げた後に接合部２０５ｃを形成する。こうしてコイル２３０が形成される。ステータ２５０は、ステータコア２１０にコイル２３０を備えることで、回転電機のステータ２５０として機能するようになる。

第１実施形態は上記構成であるので、以下に説明するような作用及び効果を奏する。

まず、加工精度及び生産効率を向上させられる点が効果として挙げられる。第１実施形態の加工手段は、平角線Ｄの端部の皮膜を剥離機構６０によって剥離する平角線Ｄの皮膜剥離方法において、回転軸Ｒに直交する方向に回転搬送可能なコイル搬送治具２０で、予め所定の長さで切断された平角線Ｄを保持し、コイル搬送治具２０により、保持された平角線Ｄを回転軸Ｒに直交する方向に回転移動させ、搬送された平角線Ｄを位置決めプッシャ７５により位置決め部７１に当接させて位置決めし、複数備えられ、所定の間隔で並んだ同一方向に平角線Ｄの端部の加工を進める剥離機構６０により、平角線Ｄの端部を加工する。

皮膜剥離装置１００が上記構成であるので、平角線Ｄは図１に示すように長手方向とは直交する方向に搬送されて、剥離部Ｄ１の加工がなされる。したがって、皮膜剥離装置１００の場合は剥離機構６０に備える位置決め部７１と、位置決めプッシャ７５を備えるので、位置決め部７１を基準に剥離加工が可能となる。例えば、特許文献１に示される様にボビンに巻かれた皮膜付平角線を引き出し、送りながら順次加工していくようなケースでは、送り方向に誤差が積算してしまって、加工精度を高めることが困難となる。この結果、第１実施形態の皮膜剥離装置１００を用いることで加工精度の向上に貢献が可能である。

具体的には、特許文献１に示される技術の場合、皮膜付平角線の送りは皮膜付平角線をクランプして送り出し、剥離加工した後に定尺に切断する手法を採っている。こうした手法の場合、皮膜付平角線の表面を傷つける訳には行かないので、クランプと皮膜付平角線の表面との摩擦力に頼って搬送を行う。結果、精度良く送りを行っても、ズレが発生する可能性がある。また、送りは連続的に行われて位置決めをすることが出来ないため、誤差が積算してしまう虞がある。

これに対して、所定の長さに切り出された平角線Ｄに対し、位置決め部７１に平角線Ｄの端面を押し当てた状態で、剥離機構６０に備えられた平角線押さえ部６７と平角線支持部７２とで保持し、パンチ６１によって加工する手法を採る。よって、剥離部Ｄ１は端面からの距離が一定に保たれる。また、毎回位置決めされるので、誤差の積算を招く虞はない。この様な理由から、皮膜剥離装置１００を用いることで、平角線Ｄの加工精度を向上させることが可能となるのである。この精度向上により、図１４に示すようなコイルエンド部２４０の溶接不良の発生の抑制にも貢献が期待出来る。

また、上述のように平角線Ｄの長手方向に対して直交するように平角線Ｄを保持するコイル搬送治具２０を送る構成を採るので、装置スペースを小さくし、加工効率を上げることが可能となる点が効果として挙げられる。特許文献１のように、平角線Ｄの長手方向と送り方向が一緒になる場合、加工工程は送り方向に連なるように用意する必要がある。平角線Ｄは図１１に示すような８面を加工するのに加え、図１２に示すように端部Ｄ１５と、第１先端斜面Ｄ１１及び第２先端斜面Ｄ１２の加工を必要とする。したがって、複数箇所に加工装置を設ける必要があり、これを平角線Ｄの送り方向に用意するのは非常にスペース効率が悪くなる。

この為、皮膜剥離装置１００のように平角線Ｄの長手方向に対して並行に剥離機構６０を配置していくことで、図１に示すように皮膜剥離装置１００をコンパクトに抑えることが可能となる。また、隣り合う剥離機構６０の距離が近く、平角線Ｄの搬送距離が短いために、サイクルタイムの向上にも寄与することが可能となる。

また、皮膜剥離装置１００の平角線Ｄの長手方向に垂直に切断した切断面の外周の一辺を含む面を第１面とすると、第１加工工程で、コイル搬送治具２０により平角線Ｄが搬送される搬送面Ｆに面して第１面が４５度傾くように第１加工位置にて保持し、平角線Ｄの端部を剥離機構６０で加工し、第２加工工程で、コイル搬送治具２０により第１面が搬送面Ｆに面して４５度傾くように第２加工位置にて保持し、平角線Ｄの端部を剥離機構６０で加工して、第１加工位置で形成された第２面と直交する第３面を形成し、第３加工工程で、コイル搬送治具２０により搬送面Ｆに対して平角線Ｄの側面が並行になるように第３加工位置にて保持され、平角線Ｄの端部Ｄ１５を剥離機構６０で加工することで、第２面と第３面とそれぞれ４５度の角度をなす第４面を形成する。

ここで、図１１に示される平角線Ｄの断面図を参考に第１面を第１面Ｄ２１とすると、第１面Ｄ２１に対して第２面Ｄ２２と第３面Ｄ２３はそれぞれ４５度の角度で形成され、第４面Ｄ２４も第２面Ｄ２２と第３面Ｄ２３とはそれぞれ４５度の角度を成す。そして、第１面Ｄ２１と第４面Ｄ２４は直交する関係にある。このような平角線Ｄの剥離部Ｄ１を加工することがコイル搬送治具２０によって回転移動され適切に保持されるので、剥離機構６０によって確実に剥離加工が行われる。また、第２面Ｄ２２及び第３面Ｄ２３を先に加工し、最後に第４面Ｄ２４を加工する構成を採ることで、バリが第１面Ｄ２１側に突出するように形成される。このため、潰し位置Ｓ９で一方向に剥離部Ｄ１を押圧して潰すことで、バリの除去を行う事が可能となる。

皮膜を剥離した平角線Ｄの剥離部Ｄ１は、コイル２３０を形成するに辺り、配列された後に溶接が必要となる。が、この際にバリなどがあると溶接不良などの要因に成りかねない。また、バリが脱落するようなことがあると、短絡の原因などを作る可能性があるので、好ましくない。したがって、平角線Ｄの剥離部Ｄ１形成時に、この様なバリが発生したとしても、これを除去できるような加工はコイル２３０の形成にあたっては望ましい。

また、コイル搬送治具２０が複数用意されてリンクプレート８０によって円環状に接続されていることで、連続的に加工可能である点が効果として挙げられる。コイル搬送治具２０は平角線Ｄを回転保持し、コイル搬送治具２０はリンクプレート８０に回転可能に保持されている。そして、駆動ギア１５が回転されることでコイル搬送治具２０は移動する。この際に、第１カムプレート１１及び第２カムプレート１２によってコイル搬送治具２０は回転される。そして、コイル搬送治具２０同士がリンクプレート８０で連結されていることで、第２搬出部Ｓ１２で平角線Ｄを搬出した後に、投入位置Ｓ１で再び使用できるように、搬送機構部１０の下側を通って移動する。よって、平角線Ｄの加工を連続的に行うことが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図面を用いて説明を行う。なお、第２実施形態は第１実施形態の構成とほぼ同じであるが、作業工程が若干異なる。以下、異なる点について説明を行う。

図１５に、第２実施形態の搬送機構部１０の第１カムプレート１１に関する平面図を示す。図１６に、搬送機構部１０の第２カムプレート１２に関する平面図を示す。図１５及び図１６に示される投入位置Ｓ１では、所定の長さに切り取られた平角線Ｄが外部より平角線保持部２４の内部に挿入される。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２が作用して、コイル搬送治具２０が投入位置Ｓ１から９０度回転移動させてアイドラＳ２に平角線Ｄを移動させる。以降、縦剥離位置Ｓ７までは第１実施形態と第２実施形態は同じであるので省略する。

そして、縦剥離位置Ｓ７では、短辺剥離ラインＣ３を切断加工された後、コイル搬送治具２０によって縦剥離位置Ｓ７より潰し位置Ｓ８は回転せずに平角線Ｄを移動させる。潰し位置Ｓ８では、平角線Ｄを厚み方向に潰す。これは、平角線Ｄの厚みを変えることを目的としているのではなく、平角線Ｄの加工時に出たバリを潰す目的で行われている。第１カムプレート１１と第１カムフォロア２２とが作用して、コイル搬送治具２０が潰し位置Ｓ８より９０度回転移動させてアイドラＳ９に平角線Ｄを移動させる。アイドラＳ９は、位置調整のために設けられている。

第１搬出部Ｓ１０では、剥離部Ｄ１を加工された平角線Ｄが皮膜剥離装置１００より搬出される。アイドラＳ１１は、位置調整のために設けられている。第２搬出部Ｓ１２では、剥離部Ｄ１を加工された平角線Ｄが皮膜剥離装置１００より搬出される。第１搬出部Ｓ１０と第２搬出部Ｓ１２の２箇所の搬出部が設けられているのは、平角線Ｄを複数種類加工する必要があるため、搬出部を２箇所設けることで、平角線Ｄの種類を選別することが可能となるように設計されている。

第１実施形態と異なるのは、Ｓ８及びＳ９であり、第２実施形態では、Ｓ８は横剥離位置の代わりに潰し位置Ｓ８とされている。又、潰し方向も搬送面Ｆに対して第１面Ｄ２１が面する状態で潰し加工を行う。そしてＳ９は潰し位置の代わりにアイドラＳ９とされている。これは供給される平角線Ｄの形状に合わせて加工手順が変えられているからである。図１７に、素線Ｅを切断する際の様子を斜視図に示す。第２実施形態においては、皮膜剥離装置１００の投入位置Ｓ１に平角線Ｄが投入される際に、上面Ｄ２０及び第１面Ｄ２１は既に剥離が終わった状態となっている。これは、図１７に示すように、平角線Ｄを切断面Ｃで所定の長さに切断する際に、既に上面Ｄ２０及び第１面Ｄ２１を形成しておくためである。従って、平角線Ｄを定尺にカットする工程において、上面Ｄ２０及び第１面Ｄ２１の形成工程が必要となる。形成の方法は、第１実施形態の図１０に示したような方法で加工したり、レーザー加工機などの他の加工方法で加工したりすることが考えられる。

第２実施形態で、皮膜剥離装置１００で平角線Ｄの横剥離、すなわち長辺剥離ラインＣ４の加工を行わない理由は、素線Ｅおよび平角線Ｄの周囲を覆う絶縁被覆が、図１７で示すような平角線Ｄを定尺にカットする工程において、問題となるからである。具体的には、絶縁被覆にエナメルなど樹脂系の素材を用いているため、加工時に端部Ｄ１５に絶縁被覆材が付着するといった問題が発生する。この結果、位置決め精度の悪化や、追加工が必要となる事でのコストアップなどが考えられる。したがって、加工精度やコスト面から考えるに、素線Ｅの状態で上面Ｄ２０及び第１面Ｄ２１の剥離加工を行い、その後、切断面Ｃによって定尺にカットした平角線Ｄを得て、皮膜剥離装置１００による剥離加工を行う事で、より安価に、高精度な加工を行う事が期待出来る。

以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば、剥離機構６０はダイとパンチを用いた加工となっている。これはスペース効率やコスト面を考えてのことではあるが、剥離機構６０の代替手段としてレーザー加工機やエンドミルで削る等、切削加工機を用いて加工することを妨げない。また、第１実施形態及び第２実施形態では平角線Ｄの片側の剥離について言及しているが、剥離部Ｄ１を一度に平角線Ｄの両端部分に形成することを妨げない。

１０ 搬送機構部
２０ コイル搬送治具
３０ コイルガイド部
５０ 加工部
６０ 剥離機構
６１ パンチ
６５ 押さえプレート
７０ ダイ
８０ リンクプレート
８１ 外側リンクプレート
８２ 内側リンクプレート
１００ 皮膜剥離装置

Claims (6)

1. 皮膜付平角線の端部の皮膜を加工手段によって剥離する皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、
   回転軸に直交する方向に回転搬送可能な回転保持具で、予め所定の長さで切断された前記皮膜付平角線を保持し、
   前記回転保持具により、保持された前記皮膜付平角線を前記回転軸に直交する方向に回転移動させ、
   搬送された前記皮膜付平角線を、位置決め機構により長手方向に位置決めをし、
   複数備えられ、所定の間隔で並んだ同一方向に前記皮膜付平角線の前記端部の加工を進める前記加工手段により、前記皮膜付平角線の前記端部を加工すること、
   を特徴とする皮膜付平角線の皮膜剥離方法。
2. 請求項１に記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、
   前記皮膜付平角線の長手方向に垂直に切断した切断面の外周の一辺を含む面を第１面とすると、
   第１加工工程で、前記回転保持具により前記皮膜付平角線が搬送される搬送面に面して前記第１面が４５度傾くように第１加工位置にて保持して、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工し、
   第２加工工程で、前記回転保持具により前記第１面が前記搬送面に面して４５度傾くように第２加工位置にて保持して、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工して、前記第１加工位置で形成された第２面と直交する第３面を形成し、
   第３加工工程で、前記回転保持具により前記搬送面に対して前記皮膜付平角線の側面が並行になるように第３加工位置にて保持され、前記皮膜付平角線の前記端部を前記加工手段で加工することで、前記第２面と前記第３面とそれぞれ４５度の角度をなす第４面を形成すること、
   を特徴とする皮膜付平角線の皮膜剥離方法。
3. 請求項２に記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、
   前記第３加工工程の後、前記搬送面に対して前記第１面が面するように前記回転保持具により保持され、前記皮膜付平角線の前記端部を一方向に潰すことで、前記加工手段による加工で発生した前記皮膜付平角線に生じているバリを潰すこと、
   を特徴とする皮膜付平角線の皮膜剥離方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の皮膜付平角線の皮膜剥離方法において、
   前記回転保持具は、複数用意されてリンク機構によって円環状に接続されていること、
   を特徴とする皮膜付平角線の皮膜剥離方法。
5. 皮膜付平角線の端部の皮膜剥離を行う加工手段を備えた皮膜剥離装置において、
   前記皮膜付平角線を保持し、前記皮膜付平角線の長手方向と平行な回転軸を有し、前記回転軸に直交する方向に回転搬送可能な回転保持具と、
   所定の間隔で複数用意され、同一方向に前記皮膜付平角線の前記端部の加工を進める前記加工手段と、
   前記加工手段で加工する加工位置に前記皮膜付平角線が前記回転保持具で搬送された際に、前記皮膜付平角線を長手方向に位置決めする位置決め機構と、を備えること、
   を特徴とする皮膜剥離装置。
6. 請求項５に記載の皮膜剥離装置において、
   前記回転保持具が複数用意されて円環状に配置され連結するリンク機構と、
   前記リンク機構を駆動して前記回転保持具を回転移動させる駆動機構と、を備えること、
   を特徴とする皮膜剥離装置。

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