JP2014100008A - 巻線装置及び巻線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能な巻線装置及び巻線方法を提供する。
【解決手段】平角導体３０をエッジワイズ曲げ加工することでコイルの曲げ部３０ａを形成する巻線装置において、平角導体３０との接触部に凹凸形状を有し、平角導体３０に曲げ部３０ａを形成するのと同時またはその後に曲げ部３０ａに凸部を形成する治具１８、２０を備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、コイルを形成する巻線装置及び巻線方法に関する。

近年、車載のモータに用いられるコイルとして、小型でかつ高性能なものが求められている。このような要求を満たすために、平角導体を用いることにより占積率を高めるとともに、渦電流損を低減した２層巻のエッジワイズコイルが開発されている。

しかしながら、２層巻のエッジワイズコイルの巻線工程においては、偶数ターンの巻回時に同列に位置する奇数ターンと当該偶数ターンとの間に巻線治具を入れる必要がある。このため、図１４（ａ）に示す理想的な断面形状と比較して、これらの巻線間に図１４（ｂ）に示すような隙間が生じ、結果としてコイル全体が塑性変形してばね状に伸びた形となってしまう。

このばね状に伸びたコイルは、インシュレータ（例えば、特許文献１（図３及び図４）参照）によって矯正されるが、コイルが線径の大きな平角導体からなる場合には、インシュレータに大きな負荷が掛かり、コイルを抑えきれなくなる虞がある。

そこで、平角導体に凹凸状の保持部を形成することで、平角導体同士の接触力を増加させてコイル全体がばね状に伸びることを防止する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−１８２５７３号公報 特開２００１−３５９２５０号公報

しかしながら、特許文献２に開示された方法では、平角導体に凹凸状の保持部を形成する際に、平角導体が塑性変形により加工硬化するため、その後の巻線工程に支障を来すこととなってしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能な巻線方法及び巻線装置を提供することを目的とする。

本発明に係る巻線装置は、上記目的達成のため、（１）平角導体をエッジワイズ曲げ加工することでコイルの曲げ部を形成する巻線装置において、前記平角導体との接触部に凹凸形状を有し、前記平角導体に前記曲げ部を形成するのと同時またはその後に前記曲げ部に凸部を形成する治具を備えることを特徴とする構成を有している。

この構成により、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となる。

本発明に係る巻線方法は、上記目的達成のため、（２）平角導体をエッジワイズ曲げ加工することでコイルの曲げ部を形成する巻線方法において、前記平角導体との接触部に凹凸形状を有する治具を用いて、前記平角導体に前記曲げ部を形成するのと同時またはその後に前記曲げ部に凸部を形成することを特徴とする構成を有している。

この構成により、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となる。

本発明によれば、平角導体に曲げ部を形成するのと同時またはその後に曲げ部に凸部を形成するので、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能な巻線装置及び巻線方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る巻線装置の構成を示す概略図である。 曲げ加工部の構成を示す図１のＡ−Ａ断面図である。 第１の実施の形態に係り、コイルの巻回順序を説明するための概念図である。 平角導体の１番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げした状態を表した模式平面図である。 曲げ治具が平角導体を解放して原点復帰した状態を表した模式平面図である。 平角導体を送り機構によって送った状態を表した模式平面図である。 平角導体の２番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げした状態を表した模式平面図である。 平角導体の４番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げした状態を表した模式平面図である。 ２ターン目の途中まで巻回された状態のコイルの構成を示す模式平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係り、平角導体の１番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げする途中の工程を表した模式平面図である。 図１２の後工程であり、平角導体の１番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げした状態を表した模式平面図である。 第２の実施の形態に係り、２ターン目の途中まで巻回された状態のコイルの構成を示す模式平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係り、平角導体の１番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げした状態を表した模式平面図である。 （ａ）は２層巻のエッジワイズコイルの理想的な断面形状を示す模式断面図、（ｂ）は巻線間に隙間が生じた２層巻のエッジワイズコイルの断面形状を示す模式断面図である。

以下、本発明に係る巻線装置及び巻線方法の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図面上の各構成の寸法比は、実際の寸法比と必ずしも一致していない。

まず、本発明に係る第１の実施の形態の巻線装置１０の構成について説明する。
図１に示すように、巻線装置１０は、平角導体３０が巻回されたボビンを保持するアンコイラ１１と、平角導体３０をボビンから引き出して送る送り機構１２と、平角導体３０が動かないように保持するクランプ機構１３と、平角導体３０に対してエッジワイズ曲げを行う曲げ加工部１４と、を主に備える。曲げ加工部１４には、該曲げ加工部１４を構成している後述する往復回動体１９をギア伝達により９０度往復回動させる往復回動駆動機構１５が隣接して設けられている。

送り機構１２は、アンコイラ１１から一定長さの平角導体３０を正確に引き出すことができるように、往復運動が可能に構成された機構が採用される。送り機構１２は、公知なので図示しないが、例えば、ボールネジ軸及びこれに平行である直線ガイドと、ボールネジ軸に螺合してナットランナを有し直線ガイドに案内されて往復移動するテーブルと、ボールネジ軸を往復回動するサーボモータと、テーブルに設けられ平角導体３０をクランプするクランプと、を備え、平角導体３０をクランプした後、テーブルを往動して曲げ加工部１４側に高精度に所定距離送り、クランプ解除してテーブルを復動することを反復する機能を備えている。サーボモータは、テーブルの送りストロークに応じた回転数をボールネジ軸に与えるように、コントローラとモータドライバを介して制御される。

平角導体３０は、電気抵抗の低い銅線等の線材を帯状に成形し表面に絶縁被膜を形成されたものがボビンに巻かれている。絶縁被膜は、エナメルやポリアミド、アミドイミド等といった絶縁性の高い樹脂系の材料を用いて、数十μｍの厚みを有するように形成されている。

クランプ機構１３は、送り機構１２によって平角導体３０を曲げ加工部１４側に送った後に、平角導体３０を保持するために設けられる。クランプ機構１３は、送り機構１２が平角導体３０を所定ストローク送った後、アンクランプして原点復帰しようとする際に、平角導体３０が巻き戻る方向に移動してしまうのを防止するため、及び、曲げ加工部１４が平角導体３０に対してエッジワイズ曲げを行う際に平角導体３０の位置ずれを防ぐために、平角導体３０を固定する。なお、作業効率が劣ることになるが、クランプ機構１３を設けず、曲げ加工部１４で平角導体３０のエッジワイズ曲げ加工を行っている間、送り機構１２によって平角導体３０を保持するようにしても良い。

図１及び図２に示すように、曲げ加工部１４は、平角導体３０の一側面に該平角導体３０の長手方向に対して直角方向に円筒面の一母線が接触する「固定側治具」としてのスペーサ１８と、平角導体３０の前記一側面と反対側の他側面に接近して当接する「可動側治具」としての曲げ治具２０と、平角導体３０の残りの２つの側面を面間距離が変わらないように押圧する「固定側ガイド」としてのベース部１６及び「可動側ガイド」としての拘束機構１７と、を備え、平角導体３０の４つの側面を拘束しつつ、曲げ治具２０をスペーサ１８の円筒面の曲率半径の中心を回転中心として移動することにより、平角導体３０を断面変形が生じないエッジワイズ曲げ加工してコイルの曲げ部を形成し巻線する。

ベース部１６は、円板状をなしており、図示しない装置フレームに固定されている。
拘束機構１７は、フランジ部１７ａと軸部１７ｂとを一体に備えている。軸部１７ｂは、フランジ部１７ａの下面中央より一体に垂下しベース部１６の中央孔にキー結合して通され回動不能かつ昇降可能であり、下端において昇降駆動手段としての液圧シリンダー（図示しない）と接続されている。拘束機構１７は、軸部１７ｂが下降することで、フランジ部１７ａが下側のスペーサ１８に密着し平角導体３０をベース部１６に押し付けた状態にクランプすることができ、軸部１７ｂが上昇すると、フランジ部１７ａがスペーサ１８から離れ、平角導体３０に対してアンクランプ状態になる。

スペーサ１８は、工具鋼よりなり、軸方向の厚みが平角導体３０の側面の高さに等しい短円筒形に形成され、一側に三角形の凸部１８ａを有し、該凸部１８ａを図１に示す位置となるようにかつ軸部１７ｂの周囲に配置されるように、ベース部１６に堅固に固定されている。スペーサ１８のベース部１６に対する固定は、位置決めを正確とし堅固に固定するためにリーマボルトを用いることが好ましい。凸部１８ａは、平角導体３０に対してエッジワイズ曲げを行うときに、内側面に三角形の凹部を形成（塑性変形）する役目を果たす。なお、スペーサ１８は、短円筒形に限定されるものでなく、エッジワイズ曲げを行うときに平角導体３０の側面に当接する部分が円筒面になっていれば足りる。

往復回動体１９は、外周部が歯車部となっている略円環板状をなしており、ベース部１６の周面にベアリングを介して支持され往復回動駆動機構１５によって該ベース部１６に対して回転角が９０度となるように往復回動される。往復回動体１９の上面はベース部１６の上面と一致している。

曲げ治具２０は、工具鋼よりなり、往復回動体１９と一体に往復回動するようにかつ往復回動体１９の直径方向に往復可能に該往復回動体１９に組み付けられ、さらに往復回動体１９に組み付けられた液圧シリンダ装置を駆動源とする往復駆動手段（図示しない）により、往復回動体１９の直径方向に往復移動される。曲げ治具２０は、軸部１７ｂに接近移動したときに軸部１７ｂと協働して平角導体３０の両側面を挟持し、拘束するようになっている。そして、曲げ治具２０が平角導体３０を拘束した状態で、往復回動体１９が往復回動駆動機構１５によって９０度回動させられることにより、平角導体３０のエッジワイズ曲げを行う。

曲げ治具２０は、平角導体３０が曲げ加工部１４に挿入される段階では平角導体３０を送りやすいように退避しており、平角導体３０が送られて拘束機構１７で拘束された後に所定の位置に移動する。

本実施の形態では、特に、曲げ治具２０は、平角導体３０との当たり面に三角形の凹部２０ａを有している。この凹部２０ａは、曲げ治具２０がエッジワイズ曲げを行う前の位置にあるとき（図１に示す位置）は、スペーサ１８の凸部１８ａとは、軸部１７ｂの中心に関して９０度相違した位置にあり、エッジワイズ曲げを行った後の位置にあるとき（図７，図８に示す位置）は、平角導体３０を挟んで対向する位置に来て、スペーサ１８の凸部１８ａによって平角導体３０が三角形の窪みを生じさせることに伴う該平角導体３０の反対側への膨らみを許容し受け入れる。平角導体３０は、一側で凹み反対側で膨らんでいる箇所を備えていることにより、平角導体３０の括れ部の断面積が極端に小さくならないように強度を補償されるとともに、後述する角筒状のスパイラルに巻回していくための捻りが付与され易くなっていて、これによって、コイルの形状崩れを防止するとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となっている。

なお、凸部１８ａの形状は、三角形に限定されるものでなく、例えば、円錐形状、円筒形状、多角錐形状、多角柱形状、球面形状や、適宜これらを組み合わせた形状であれば良い。同様に、凹部２０ａの内面の形状は、凸部１８ａの形状に対応して、円錐形状、円筒形状、多角錐形状、多角柱形状、球面形状や、適宜これらを組み合わせた形状であれば良い。

ストッパ治具２１は、往復回動駆動機構１５が９０度回動されて曲げ治具２０が平角導体３０を９０度（この角度に限定されるものではない）エッジワイズ曲げした段階で、平角導体３０の側面に当接し、平角導体３０を曲げ過ぎてしまうことを防ぐ役目を果たす。なお、平角導体３０は銅やアルミニウムなどの比較的柔らかい金属で形成されているが、多少スプリングバックしてしまうため、このスプリングバックを考慮し、往復回動体１９の回動角度を９０度よりもスプリングバック分だけ大とするのが良い。

図３に示すように、本実施の形態の巻線装置１０で形成されるコイル４０は、空芯状の２層巻のエッジワイズコイルであり、巻線の延在方向に対して垂直な断面形状はほぼ方形形状とされている。

コイル４０は、開始端４０ａから巻回され、１ターン目と２ターン目は、同一平面内において外側から内側に巻回される（図３（ａ））。次の３ターン目と４ターン目は、１ターン目と２ターン目とは異なる平面内において内側から外側に巻回される（図３（ｂ））。さらに、５ターン目と６ターン目は１〜４ターン目までとは異なる平面内において外側から内側に巻回される（図３（ｃ））。このようにして、コイル４０は、巻線の延在方向に対して垂直な方向に向かって、外側から内側、内側から外側へと交互に２層ずつ巻回されて構成されている。なお、コイル４０の形状は、図示しない固定子のステータまたはロータに装着する際に適した形状となるように決定されている。

以下、本実施の形態の巻線装置１０を用いたコイル４０の製造方法を図１、図４〜図１３を参照しながら説明する。

まず、第１ステップでは、平角導体３０をエッジワイズ曲げするにあたり、図１に示したように、送り機構１２が平角導体３０をアンコイラ１１から引き出し、定寸だけ送る。この距離は、コイル４０の形状に合わせて決定される。

第２ステップでは、クランプ機構１３が平角導体３０を動かないように保持するとともに、拘束機構１７と曲げ治具２０が平角導体３０を拘束し、その後、送り機構１２がクランプ解除する。

第３ステップでは、図４に示すように、曲げ加工部１４が平角導体３０をエッジワイズ曲げ加工する。ここでは、往復回動体１９が矢印のように９０度回動することにより、曲げ治具２０は、平角導体３０の側面を押圧しながら９０度回動し、平角導体３０をスペーサ１８の外周に沿って曲げ角度が９０度となるようにエッジワイズ曲げ加工する。平角導体３０が所定位置まで曲げられた段階で、ストッパ治具２１は、エッジワイズ曲げ加工された平角導体３０の側面を支え、平角導体３０が曲がり過ぎることを防ぐ。

第３ステップでは、図４に示すように、曲げ部３０ａを９０度の曲げ角度で形成し、スペーサ１８の凸部１８ａと、曲げ治具２０の凹部２０ａとが、曲げ部３０ａを挟んで対向し、曲げ部３０ａと直線部の境に凸部３０ｂ及び凹部３０ｃ（図９参照）を形成する。

第４ステップでは、図５に示すように、拘束機構１７及び曲げ治具２０が平角導体３０の拘束を解き、曲げ治具２０が外方に退避し、往復回動体１９が復帰回動する。

以上の第１〜第４ステップで平角導体３０に１つの直角コーナー部を形成するエッジワイズ曲げ加工を終了し、送り機構１２の復帰位置のクランプが平角導体３０をクランプし、その後、クランプ機構１３が平角導体３０に対しクランプ解除し、再び、図６に示すように、第１ステップに戻る。この第１ステップでは、送り機構１２の送り寸法は、図３に示すように、長矩形のコイル形状に対応した上記定寸送りとは相違する短い定寸送りとする。その後、２順目の第２ステップを経て第３ステップで図７に示すように、２番目の曲げ位置をエッジワイズ曲げ加工する。

このような手順を４巡するように繰り返し、図８に示すように１ターン巻回し、さらにエッジワイズ曲げ加工を繰り返して図９に示すようにコイル４０を形成していく。図９は、２ターン目の途中まで巻回した状態のコイル４０を示す。図９に示すコイル４０は、各角部（曲げ部３０ａ）に局所的な凹凸部（凸部３０ｂ及び凹部３０ｃ）が形成されていて、平角導体３０の２ターン目の外周側に形成された凸部３０ｂが１ターン目の内周側に接触することにより、接触力（摩擦力）が生じる。このことは、全ての隣り合う平角導体３０のターン（例えば、３ターン目と４ターン目、５ターン目と６ターン目、・・・）について言える。この接触力が生じることにより、従来においてコイルが空芯コイルの形状を保てずにばね状に伸びた形となることを防止できる。

これにより、コイル４０がインシュレータの装着により固定される際に、インシュレータに掛かる負荷を低減することが可能となる。このため、インシュレータの破損が抑制され、インシュレータが装着されたコイル４０を図示しない固定子のステータまたはロータに組み付ける際には、その組み付け作業が容易となる。

以上説明したように、第１の実施の形態の巻線装置及び巻線方法においては、加工用凸部１８ａによって平角導体３０の曲げ部３０ａの内側曲面の端に凹部３０ｃを形成するとともに、可動側治具（曲げ治具２０）の逃げ部（凹部２０ａ）に曲げ部３０ａの外側曲面に凸部３０ｂを突出形成してエッジワイズ曲げ加工を行うので、内側に巻回されるコイル部分の凸部３０ｂが外側に巻回されるコイル部分に摩擦接触するようになっている。

また、固定側治具（スペーサ１８）が、エッジワイズ曲げ加工したときに平角導体３０の曲げ部３０ａの内側曲面の曲げ終端側に隣接して凹部３０ｃを塑性形成し得る関係位置に、加工用凸部１８ａを備えているため、凸部３０ｂが曲げ部３０ａの内側曲面の端に形成されるとともに、曲げ部３０ａの外側曲面の該凸部３０ｂと反対側の裏腹な位置に凹部３０ｃが形成され、内側に巻回されるコイル部分の凸部３０ｂが外側に巻回されるコイル部分に突き当たり摩擦接触するようになっている。

以上により、第１の実施の形態の巻線装置及び巻線方法は、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体３０の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となる。

図１０〜図１２は、第２の実施の形態を示す。この実施の形態においては、スペーサ１８の凸部１８ａの突出方向が、送り機構１２の送り方向に対して所定の角度（例えば４５度）をなしている。

この実施の形態においては、第１の実施の形態と場合と同じ第１ステップ及び第２ステップの工程が完了した後、図１０に示すように、第３ステップで往復回動体１９を巻線の巻回方向に４５度回動させることにより、曲げ治具２０を平角導体３０の側面を押圧しながら４５度回動し、４５度にエッジワイズ曲げ加工された曲げ部３０ａを形成するとともに、互いに対向するスペーサ１８の凸部１８ａと曲げ治具２０の凹部２０ａとで平角導体３０に凸部３０ｂと凹部３０ｃ（図１２参照）を形成する。

さらに、図１１に示すように、曲げ治具２０を凸部３０ｂから離れさせた上で、曲げ治具２０が凸部３０ｂから通り過ぎた箇所に位置するまで往復回動体１９を巻線の巻回方向に回動させ、曲げ治具２０を平角導体３０に再び押し当て、往復回動体１９をさらに巻線の巻回方向に回動させて、平角導体３０をエッジワイズ曲げ加工する。往復回動体１９を止めないで曲げ治具２０を迂回させる場合には、曲げ治具２０は、往復回動体１９の往復回動中心を中心とした楕円軌跡に沿って動くこととなる。なお、平角導体３０のスプリングバックを考慮すると、往復回動体１９の往復回動角度を４５度よりもスプリングバック分だけ大とするのが良い。

このようにして第３ステップが完了した後、第１の実施の形態と場合と同じ第４ステップ、第１ステップ、第２ステップを繰り返し、図１２に示すように、コイル４１を形成する。図１２に示すコイル４１は２ターン目の途中まで巻回したものである。図１２に示したコイル４１においては、各角部（曲げ部３０ａ）に局所的な凹凸部（凸部３０ｂ及び凹部３０ｃ）が形成されていて、平角導体３０の２ターン目の外周側の側面に形成された凸部３０ｂが１ターン目の内周側の凹部３０ｃに嵌め合わされることにより、接触力（摩擦力）が生じる。このことは、全ての隣り合う平角導体３０のターン（例えば、３ターン目と４ターン目、５ターン目と６ターン目、・・・）について言える。この接触力が生じることにより、従来においてコイルが空芯コイルの形状を保てずにばね状に伸びた形となることを防止できる。

このように構成されたコイル４１は、コイル４０の構成と比較して、接触力が大きいので隣り合う平角導体３０間の係合状態をより確実なものとすることができるため、より占積率を高めることができる。

以上説明したように、第２の実施の形態の巻線装置及び巻線方法は、固定側治具（スペーサ１８）が、エッジワイズ曲げ加工したときに平角導体３０の曲げ部３０ａの内側曲面の中途に凹部３０ｃを塑性形成し得る関係位置に、加工用凸部１８ａを備え、該加工用凸部１８ａで凹部３０ｃを塑性形成したエッジワイズ曲げ加工の途中で該凹部３０ｃから退避して曲げ終端側に迂回し再び平角導体３０を押圧してエッジワイズ曲げ加工を続行するため、凸部３０ｂが曲げ部３０ａの内面の中程に形成されるとともに、該凸部３０ｂと反対側の凹部３０ｃが曲げ部の外側曲面の中程に形成され、凸部３０ｂと凹部３０ｃとが裏腹な位置関係にあり、コイル部分の内側に巻回されるコイル部分の凸部３０ｂが外側に巻回されるコイル部分の凹部３０ｃに係合し摩擦接触するコイルの巻回形状を実現できる。

これにより、第２の実施の形態の巻線装置及び巻線方法は、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体３０の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となる。

図１３は、第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、「可動側治具」としての曲げ治具５０と成形治具５１とを備えていて、曲げ治具５０により平角導体３０のエッジワイズ曲げ加工を行った後に、曲げ治具５０と独立に移動可能な成形治具５１により凸部３０ｂ及び凹部３０ｃの形成を行う構成としており、第１及び第２の実施の形態が、曲げ治具２０の移動により、平角導体３０のエッジワイズ曲げ加工と、凸部３０ｂ及び凹部３０ｃの形成とを同時に行う構成であることと相違する。

この実施の形態では、第１の実施の形態と同様の第１ステップ及び第２ステップの工程が完了した後、図４に示すように、第３ステップで、往復回動体１９を９０度プラスαだけ回動させて、曲げ治具５０を平角導体３０の側面を押しながら移動させて、平角導体３０を９０度にエッジワイズ曲げ加工する。

このとき、成形治具５１は、エッジワイズ曲げ加工の妨げにならないように退避しており、エッジワイズ曲げ加工が終了した後に所定の位置に移動する。

さらに、９０度にエッジワイズ曲げ加工された平角導体３０の曲げ部３０ａに向かって、成形治具５１を押し付けることにより、平角導体３０の曲げ部３０ａにおいて、スペーサ１８の凸部１８ａで平角導体３０の内側面に凹部３０ｃを形成（塑性変形）するとともに、外側面に凸部３０ｂを形成（塑性変形）する。

この実施の形態では、第３ステップで、平角導体３０との接触部が凹凸形状をなす治具（スペーサ１８、曲げ治具５０、及び成形治具５１）を用いて、平角導体３０に曲げ部３０ａを形成した後に、曲げ部３０ａに凸部３０ｂ及び凹部３０ｃを形成することが可能である。

そのほか、上記の実施の形態の巻線装置１０は、拘束機構１７と別体の凸部１８ａを有するスペーサ１８を備えた構成としたが、スペーサ１８を設けずに、拘束機構１７の軸部１７ｂについて、径をスペーサ１８と同じ大きさにしてかつ凸部を有する構成としても良い。

以上説明したように、第３の実施の形態の巻線装置及び巻線方法は、可動側治具（曲げ治具５０，成形治具５１）が、曲げ部３０ａの外側曲面に突出形成される凸部３０ｂを挟んだ両側位置に２つに分割して備えられるとともに、該２つの可動側治具間のギャップが逃げ部（隙間５２）となっていて、平角導体３０のエッジワイズ曲げ加工位置への送り込み側の可動側治具がエッジワイズ曲げ加工を行うようになっているとともに、他側の可動側治具が平角導体３０の上方の離れた位置から下降しかつ曲げ方向に移動して平角導体３０を押圧するようになっており、該他側の可動側治具の平角導体３０への押圧により、加工用凸部１８ａが平角導体３０に凹部３０ｃと凸部３０ｂを塑性形成するため、凸部３０ｂが曲げ部３０ａの内側曲面の端に形成されるとともに、曲げ部３０ａの外側曲面の該凸部３０ｂと反対側の裏腹な位置に凹部３０ｃが形成され、内側に巻回されるコイル部分の凸部３０ｂが外側に巻回されるコイル部分に突き当たり摩擦接触するようになっている。

これにより、第３の実施の形態の巻線装置及び巻線方法は、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体３０の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することが可能となる。

即ち、上記の実施の形態に係る巻線装置及び巻線方法は、従来のように、平角導体に凹凸状の保持部を形成した後に、平角導体をエッジワイズ曲げ加工するものではなく、平角導体３０をエッジワイズ曲げ加工して曲げ部３０ａを形成するのと同時またはその後に曲げ部３０ａに凸部３０ｂ及び凹部３０ｃを形成するため、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイル４０、４１を成形することができる。このため、余分な後成形が不要となる。

また、上記の実施の形態に係る巻線装置及び巻線方法は、コイル４０、４１の角部近傍（曲げ部３０ａ）の４箇所において局所的な凹凸部（凸部３０ｂ及び凹部３０ｃ）を形成することにより、隣り合う平角導体同士の接触力を増加させて、コイルがばね状に形状崩れすることを防止できる。

従って、コイル４０、４１がインシュレータの装着により固定される際に、インシュレータに掛かる負荷を低減することが可能となる。このため、インシュレータの破損が抑制され、インシュレータが装着されたコイル４０、４１を図示しない固定子のステータまたはロータに組み付ける際には、その組み付け作業を容易とすることができる。

以上説明したように、本発明に係る巻線装置及び巻線方法は、コイルの形状崩れが生じないとともに、平角導体の加工硬化の影響を防いでコイルを成形することができ、コイルを形成する巻線装置及び巻線方法に有用である。

１０…巻線装置、１１…アンコイラ、１２…送り機構、１３…クランプ機構、１４…曲げ加工部、１５…往復回動駆動機構、１６…ベース部（固定側ガイド）、１７…拘束機構（可動側ガイド）、１７ａ…フランジ部、１７ｂ…軸部、１８…スペーサ（固定側治具）、１８ａ…凸部（加工用凸部）、１９…往復回動体、２０，５０…曲げ治具（可動側治具）、２０ａ…凹部、２１…ストッパ治具、３０…平角導体、３０ａ…曲げ部、３０ｂ…凸部、３０ｃ…凹部、４０，４１…コイル、４０ａ…開始端、５１…成形治具（可動側治具）、５２…隙間

Claims (2)

1. 平角導体をエッジワイズ曲げ加工することでコイルの曲げ部を形成する巻線装置において、
   前記平角導体との接触部に凹凸形状を有し、前記平角導体に前記曲げ部を形成するのと同時またはその後に前記曲げ部に凸部を形成する治具を備えることを特徴とする巻線装置。
2. 平角導体をエッジワイズ曲げ加工することでコイルの曲げ部を形成する巻線方法において、
   前記平角導体との接触部に凹凸形状を有する治具を用いて、前記平角導体に前記曲げ部を形成するのと同時またはその後に前記曲げ部に凸部を形成することを特徴とする巻線方法。

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