JP2019033555A - コイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形用の部品を交換することなく種々の形状のコイルセグメントを成形可能であり、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要がなく、さらに、異なる成形加工工程間の移行時間を短縮化できるコイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置を提供する。【解決手段】コイルセグメント成形装置は、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体を上述の同一平面と交差する方向に曲げ加工する２次曲げ部を備えている。２次曲げ部は、上述の同一平面と交差する方向で互いに対向して配置され、１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて上述の同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有している。【選択図】図４

Description

本発明は、モータや発電機等の回転電機（回転電気機械）におけるステータやロータのコイル形成に用いられるコイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置に関する。

回転電機におけるステータやロータのコイルとして、このステータ又はロータの周方向に沿って配列された複数のスロットに、線材をＵ字形状に加工してなる複数のコイルセグメント（ヘアピン）をそれぞれ挿入し、これらコイルセグメントの自由端側を溶接等により互いに接合してコイルを形成してなる、いわゆるセグメント型コイルが知られている。コイルセグメントは、所定長さの線材を互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部とこれら１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなるＵ字形状を有している。

コイルセグメントの渡り部（コイルエンド部）には、一般に、レーンチェンジのために、クランク形状の段差部が形成されている。この段差部は、１対のスロット挿入部を互いにスロットの径方向にずらすためのものであり、スロットに挿入したコイルセグメントと他のコイルセグメントとの干渉を避けるために設けられている。

このようなクランク形状の段差部を形成する方法として、特許文献１には、所定長さに切断した線材の両端部を水平面内で支持し、この状態で線材に対して水平面内で接離自在な１対の第１成形型を線材の両側から接近移動させてプレスする方法が開示されている。これら１対の第１成形型は、クランク形状に対応した凹凸形状をそれぞれ有している。また、渡り部を湾曲形状に成形する方法として、特許文献１には、上述の水平面と直交する垂直面で接離自在であり、湾曲凸面とこれに対応した湾曲凹面をそれぞれ有する１対の第２成形型を線材の両側から接近移動させてプレスする方法が開示されている。

特開２００４−２９７８６３号公報

特許文献１に開示されている従来のコイルセグメント成形方法によると、コイルセグメントの渡り部のクランク形状が第１成形型の固定の型形状（押圧面形状）によって規定され、湾曲形状が第２成形型の固定の型形状（押圧面形状）によって規定される。このため、クランク形状や、湾曲形状の曲率を変更するためには、成形型を取り替える必要がある。一般に、１つのコイルを形成するコイルセグメントには、Ｕ字形状における肩部の長さや角度、及び１対のスロット挿入部間の幅等が異なる多種類のコイルセグメントが混在するため、多種形状のセグメントを成形する必要がある。従って、従来においては、多種形状のセグメントを作成するには、多種形状の成形型を用意し、これら成形型をその都度取り替えざるを得ない。同種形状のセグメントを同一の成形型であらかじめ多数成形してストックしておき、ストックしておいたセグメントを必要時に取り出すようにすれば、成形型の取り替え作業回数を減らすことは可能であるが、ストックされている種々の形状のセグメントの管理が煩雑であり、また、種々の形状のセグメントを過不足なく形成しておくことも管理を複雑にする。さらに、異なる平面内で移動する２種類の対構成の型を用いて、１つの対構成の型による成形が終わりこれら対構成の型を離間させた後に他の対構成の型を接近移動させて成形する方法では、型の移動に伴う成形時間のロスが大きく、成形作業の効率低下を来していた。

従って、本発明の目的は、成形用の部品を交換することなく種々の形状のコイルセグメントを成形可能なコイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要のないコイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、異なる成形加工工程間の移行（クランク形状の成形から湾曲形状の成形、又は湾曲形状の成形からクランク形状の成形）時間を短縮化できるコイルセグメント成形装置、コイルセグメント成形方法及び回転電機の製造装置の提供をすることにある。

本発明によれば、コイルセグメント成形装置は、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体を上述の同一平面と交差する方向に曲げ加工する２次曲げ部を備えている。２次曲げ部は、上述の同一平面と交差する方向で互いに対向して配置され、１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて上述の同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有している。

１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する押圧治具の位置を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じて設定された移動量で移動させることにより、即ちコイルセグメント毎に治具の移動量を設定することにより、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、成形すべき曲げ形状に応じた形状を有する成形型を用いる必要がないから製造コストが安価となる。また、成形型交換等の作業が不要となるため、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、作業が容易かつ確実となることのみならず、作業時間の短縮化を図ることができる。その結果、コイルセグメントの成形作業全体の作業効率を大幅に向上させることができる。さらに、押圧治具の移動量をコイルセグメント毎に設定可能であるため、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要がなく、ストックされているセグメントの管理が不要となる。また、種々の形状のセグメントを、必要に応じてその都度容易に作成することができる。また、押圧治具の移動量を変えるだけで１つの成形加工工程から他の加工工程に迅速に移行することができる。

複数の駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることが好ましい。

複数の駆動機構が、複数対の押圧治具を上述の同一平面と直交する方向及び／又はこの同一平面に対して斜めの方向に移動させて渡り部にこの同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

複数の駆動機構が、複数対の押圧治具を上述の同一平面と直交する方向に移動させた後、複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具をこの同一平面に対して斜めの方向に移動させて渡り部にこの同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

この場合、複数の駆動機構のうち１対の押圧治具を上述の同一平面に対して斜めの方向に移動させる駆動機構が、１対の押圧治具をこの同一平面内の１つの方向に移動すると同時に１つの方向と直交する方向に移動させるように構成されていることがより好ましい。

複数の駆動機構が、渡り部を湾曲させた後で１対の押圧治具を移動させて上述のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

この場合、複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具が上述の同一平面と直交する平面内で回動可能に設けられており、この回動によって渡り部の湾曲の曲率を変更可能であることも好ましい。

複数対の押圧治具の各対が、凹状に湾曲した押圧面を有する凹状押圧治具とこの凹状押圧治具に対応する凸状に湾曲した押圧面を有する凸条押圧治具とを備えていることも好ましい。

本発明によれば、さらに、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体の渡り部を、上述の同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されている複数対の押圧治具によって挟持して押圧し、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいてこの同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させることによってこの同一平面と交差する方向に曲げ加工するコイルセグメント成形方法が提供される。

１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する押圧治具の位置を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じて設定された移動量で移動させることにより、即ちコイルセグメント毎に治具の移動量を設定することにより、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、成形すべき曲げ形状に応じた形状を有する成形型を用いる必要がないから製造コストが安価となる。また、成形型交換等の作業が不要となるため、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、作業が容易かつ確実となることのみならず、作業時間の短縮化を図ることができる。その結果、コイルセグメントの成形作業全体の作業効率を大幅に向上させることができる。さらに、押圧治具の移動量をコイルセグメント毎に設定可能であるため、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要がなく、ストックされているセグメントの管理が不要となる。また、種々の形状のセグメントを、必要に応じてその都度容易に作成することができる。また、押圧治具の移動量を変えるだけで１つの成形加工工程から他の加工工程に迅速に移行することができる。

本発明によれば、さらにまた、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体を同一平面と交差する方向に曲げ加工する２次曲げ部を備えている回転電機の製造装置が提供される。２次曲げ部は、上述の同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいてこの同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有している。なお、この回転電機の製造装置は、線材を供給する線材供給部と、該線材供給部から供給された直線状の線材を互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に同一平面内で曲げ加工する１次曲げ部と、該１次曲げ部によって曲げ加工された線材を前記同一平面と垂直な面内において曲げ加工する２次曲げ部と、該２次曲げ部によって曲げ加工されたコイルセグメントを回転電機のスロットに対応させて組み立てるコイル組立装置とを備えている。

１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する押圧治具の位置を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じて設定された移動量で移動させることにより、即ちコイルセグメント毎に治具の移動量を設定することにより、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、成形すべき曲げ形状に応じた形状を有する成形型を用いる必要がないから製造コストが安価となる。また、成形型交換等の作業が不要となるため、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、作業が容易かつ確実となることのみならず、作業時間の短縮化を図ることができる。その結果、コイルセグメントの成形作業全体の作業効率を大幅に向上させることができる。さらに、押圧治具の移動量をコイルセグメント毎に設定可能であるため、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要がなく、ストックされているセグメントの管理が不要となる。また、種々の形状のセグメントを、必要に応じてその都度容易に作成することができる。また、押圧治具の移動量を変えるだけで１つの成形加工工程から他の加工工程に迅速に移行することができる。

複数の駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることが好ましい。

複数の駆動機構が、複数対の押圧治具を上述の同一平面と直交する方向及び／又はこの同一平面に対して斜めの方向に移動させて渡り部にこの同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

複数の駆動機構が、複数対の押圧治具を上述の同一平面と直交する方向に移動させた後、複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具をこの同一平面に対して斜めの方向に移動させて渡り部にこの同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

この場合、複数の駆動機構のうち１対の押圧治具を上述の同一平面に対して斜めの方向に移動させる駆動機構が、１対の押圧治具をこの同一平面内の１つの方向に移動すると同時に１つの方向と直交する方向に移動させるように構成されていることも好ましい。

複数の駆動機構が、渡り部を湾曲させた後で１対の押圧治具を移動させて上述のずれを形成するように構成されていることも好ましい。

複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具が上述の同一平面と直交する平面内で回動可能に設けられており、この回動によって渡り部の湾曲の曲率を変更可能であることも好ましい。

複数対の押圧治具の各対が、凹状に湾曲した押圧面を有する凹状押圧治具とこの凹状押圧治具に対応する凸状に湾曲した押圧面を有する凸条押圧治具とを備えていることも好ましい。

本発明によれば、１次曲げ成形体の渡り部を挟持して押圧する押圧治具の位置を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じて設定された移動量で移動させることにより、即ちコイルセグメント毎に治具の移動量を設定することにより、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、成形すべき曲げ形状に応じた形状を有する成形型を用いる必要がないから製造コストが安価となる。また、成形型交換等の作業が不要となるため、種々の形状のコイルセグメントを成形する場合に、作業が容易かつ確実となることのみならず、作業時間の短縮化を図ることができる。その結果、コイルセグメントの成形作業全体の作業効率を大幅に向上させることができる。さらに、押圧治具の移動量をコイルセグメント毎に設定可能であるため、種々の形状のコイルセグメントをあらかじめ多数成形してストックしておく必要がなく、ストックされているセグメントの管理が不要となる。また、種々の形状のセグメントを、必要に応じてその都度容易に作成することができる。また、押圧治具の移動量を変えるだけで１つの成形加工工程から他の加工工程に迅速に移行することができる。即ち、湾曲成形工程からずれの成形工程への移行又はずれの成形工程から湾曲成形工程への移行が押圧治具の移動量（数値）を変えるだけで可能となるので、成形型を替えることなく２次曲げ部における複数種類の成形作業が迅速にできる。

本発明の一実施形態に係る回転電機の製造装置の一部構成を概略的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１の実施形態におけるコイルセグメント成型装置の２次曲げ部の押圧治具の構成と、これら押圧治具によって曲げ加工される１次曲げ成形体の位置を概略的に示す分解斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の各押圧治具の移動方向を示す図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の渡り部の湾曲状の曲げ加工（湾曲形状の成形）工程と段差形状の付与（クランク形状の段差部形成）工程とを説明する図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の曲率調整動作を説明する図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の駆動機構を含む全体構成を概略的に示す斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の駆動機構を含む全体構成を概略的に示す平面図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の片側部分（正面から見て左側半分）の駆動機構を含む構成を示す分解斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の図８に示す片側部分を背面側から見た分解斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の図８に示す片側部分の駆動機構の動作を説明するための正面図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の片側部分（正面から見て右側半分）の駆動機構を含む構成を示す分解斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の図１１に示す片側部分を背面側から見た分解斜視図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の図１１に示す片側部分の駆動機構の動作を説明するための正面図である。 図１の実施形態におけるコイルセグメント成形装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。 図１の実施形態における２次曲げ部の曲げ動作の制御工程を概略的に示すフローチャートである。 図１の実施形態におけるコイル幅小の１次曲げ成形体の２次曲げ動作の制御工程を示すタイミングチャートである。 コイル幅大の１次曲げ成形体の２次曲げ動作の制御工程を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態は、線材として断面が四角形状の平角線を用いる場合について説明するが、例えば丸形状、正方形形状、多角形状若しくはその他の任意の断面形状の単線、又は撚り線による線材であっても本発明は適用可能である。

図１に示すように、本実施形態に係る回転電機の製造装置は、コイルセグメント成形装置１と、コイルセグメント成形装置１で成形されたコイルセグメントを回転電機の周方向に沿って円環状に配列されたスロットに対応させてアセンブルするコイル組立装置２とを備えている。コイルセグメント成形装置１は、線材供給部３と、線材供給部３から供給された所定長さの直線状の線材を同一平面（本実施形態では水平平面）内で所定の形状（例えばＵ字形状）に曲げ加工する１次曲げ部４と、１次曲げ部４で曲げ加工されたコイルセグメント（１次曲げ成形体）をこのコイルセグメントの軸線及び上述の平面と垂直な平面（本実施形態では垂直平面）内において曲げ加工する（湾曲形状に成形する）と共にその先端部にコイルセグメントの１対のスロット挿入部が互いにコアの径方向にずれるための形状（例えば、段差形状、クランク形状）を付与する（クランク形状の段差部を成形する）２次曲げ部５とを備えている。

線材供給部３は、表面が絶縁層で被覆された平角線による線材６が巻かれたボビン７と、ボビン７から線材６を引き出して供給方向を変える供給方向転換部８と、線材６のフラットワイズ面を挟持して搬送する複数のローラ対９ａと、線材６のエッジワイズ面を挟持して搬送する複数のローラ対９ｂと等を有し、長手方向の歪みを矯正する矯正搬送部９と、歪みが矯正された線材６の所定長さに対応する両端部における被覆絶縁層を剥離する剥離部１０と、剥離部１０を通過した線材６を所定長さ位置で切断する切断部１１とを備えている。本実施形態における剥離部１０はレーザ光で被覆絶縁層を剥離する構成を有し、剥離範囲は次の線材の片側端部の剥離部を含んでいる。従って、切断部１１は剥離範囲の中央部で線材６を切断するように構成されている。なお、剥離部１０として、レーザ光を用いることなく、機械的な切削又は削り取りで線材６の被覆絶縁層を剥離する構成を用いても良いことはもちろんである。

１次曲げ部４によって曲げ加工された線材６、即ちＵ字形状に曲げられた１次曲げ成形体は、１次曲げ部４と２次曲げ部５との間に配置された移送機構１２によって２次曲げ部５へ移送される。移送機構１２はエアシリンダによる１対のチャック部（図示無し）を備えており、この１対のチャック部は１次曲げ成形体の両脚部（１対のスロット挿入部）が曲げによって旋回してくる範囲にチャック片が開放された状態で待機している。チャック部が１次曲げ成形体の両脚部を把持すると、移送機構１２は上昇して１次曲げ部４から１次曲げ成形体を外し、２次曲げ部５へ移送する。移送機構１２で移送された１次曲げ成形体はその両脚部の端部が保持部材１３で保持される。保持部材１３は、移送部材１２と同様に、エアシリンダによって開閉する１対のチャック部で１対のスロット挿入部を把持する構成を有している。１次曲げ成形体を保持部材１３に受け渡した移送機構１２が退避してスペース的にコイルエンド部（渡り部）側が開放された状態で、このコイルエンド部に対して２次曲げ部５による湾曲形状の成形及びクランク形状の段差部の形成を含む曲げ加工がなされる。なお、図１に示す構成では、線材供給部３の供給方向転換部８、矯正搬送部９、剥離部１０及び切断部１１と、１次曲げ部４とが図１（ａ）にて横方向に一列状に配置され、２次曲げ部５が１次曲げ部４に対して図１（ａ）にて縦方向（直角方向）に配置され、コイル組立装置２が２次曲げ部５に対して図１（ａ）にて横方向に配置されているが、これら供給方向転換部８、矯正搬送部９、剥離部１０、切断部１１、１次曲げ部４、２次曲げ部５及びコイル組立装置２が図１（ａ）にて横方向に一列状に配置されていても良い。即ち、コイルセグメントの成形部とコイルの組立部との配置の制限、換言すれば、単一の製造装置においてコイル形成が完結する構成であれば、レイアウト上の制限はない。

次に、図２を参照して、２次曲げ部５の押圧治具の構成及び１次曲げ成形体を曲げ加工する動作について説明する。

２次曲げ部５は、図２に示すように、下面に凹状に湾曲した押圧面５３Ａ−１を有するブロック状の押圧治具５３Ａと、上面に押圧面５３Ａ−１に対応する凸状に湾曲した押圧面５３Ｂ−１を有するブロック状の押圧治具５３Ｂと、下面に凹状に湾曲した押圧面５４Ａ−１を有するブロック状の押圧治具５４Ａと、上面に押圧面５４Ａ−１に対応する凸状に湾曲した押圧面５４Ｂ−１を有するブロック状の押圧治具５４Ｂとを有している。１対の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂは、１次曲げ成形体１７が保持されている平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）で互いに対向するように配置されており、この交差方向に沿って互いに近接移動するように構成されている。１対の押圧治具５４Ａ及び５４Ｂも、１次曲げ成形体１７が保持されている平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）で互いに対向するように配置されており、この交差方向に沿って互いに近接移動するように構成されている。１次曲げ成形体１７が保持されている平面とは、１次曲げ成形体１７が１次曲げ部３で曲げ加工がなされた平面である。即ち、１次曲げ成形体１７は１次曲げ部３で曲げ加工された姿勢のまま移送部材１２で２次曲げ部５へ移送され、その姿勢で２次曲げ部５の曲げ加工がなされる。

図２において左上に位置している押圧治具５３Ａは、後述する支持部材に固定するためのボルト挿通孔５３Ａ−２及び５３Ａ−３を有しており、図２において右上に位置している押圧治具５４Ａも、同様に、ボルト挿通孔５４Ａ−２及び５４Ａ−３を有している。ボルト挿通孔５３Ａ−２及び５３Ａ−３は、押圧治具５４Ａに対する押圧治具５３Ａの水平方向の位置調整、換言すれば、押圧治具５３Ａ及び５４Ａを合わせて形成される１つの凹状に湾曲した押圧面の組み付け時の誤差を吸収するためにそれぞれ長穴形状となっている。

図２において左下に位置している押圧治具５３Ｂは、後述する支持部材に固定するためのボルト挿通孔５３Ｂ−２及び５３Ｂ−３を有しており、図２において右下に位置している押圧治具５４Ｂも、同様に、ボルト挿通孔５４Ｂ−２及び５４Ｂ−３を有している。ボルト挿通孔５３Ｂ−２及び５３Ｂ−３は、押圧治具５４Ｂに対する押圧治具５３Ｂの水平方向の位置調整、換言すれば、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを合わせて形成される１つの凸状に湾曲した押圧面の組み付け時の誤差を吸収するためにそれぞれ長穴形状となっている。

前述したように、１次曲げ部４でＵ字形状に曲げ加工された１次曲げ成形体１７は、山形形状をなす渡り部１７ａと、この渡り部１７ａによって連結され、互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃとから構成されている。２次曲げ部５においては、まず、この１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａが、この１次曲げ成形体１７の平面（本実施形態では水平平面）と交差する交差方向（例えば直交する直交方向）に湾曲状に曲げ加工される。具体的には、押圧治具５３Ａ及び５４Ａが成形すべきコイルセグメントの制御データに基づいて位置付けられることにより、即ち押圧治具５３Ａ及び５４Ａを互いに近接して隣り合う状態に移動させることにより、それらの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１が１つの凹状の湾曲面を構成した状態となり、また、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂが成形すべきコイルセグメントの制御データに基づいて位置付けられることにより、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを互いに近接して隣り合う状態に移動させることにより、それらの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１が１つの凸状湾曲面を構成した状態となる。

この状態で押圧治具５３Ａ及び５４Ａと押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂとのいずれか一方又は双方が、１次曲げ成形体１７の平面（水平平面）と直交する平面（垂直平面）内で上下方向に移動することにより、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａが押圧されて湾曲形状に成形される。この押圧時に渡り部１７ａの表面に接触する押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの角部５３Ａ−４、５３Ｂ−４、５４Ａ−４及び５４Ｂ−４は、それぞれ、渡り部１７ａの絶縁層を傷付けないように面取りされている。

押圧治具５３Ａ及び５４Ａを一体的なブロックとして構成するのではなく、互いに分割したブロックとして構成しているため、渡り部１７ａを湾曲形状に成形する曲げ加工工程と、渡り部１７ａの頂部にクランク形状の段差部を形成する曲げ加工工程とを、この２次曲げ部５で連続的に行うことができる。即ち、１次曲げ成形体１７の平面（水平平面）と直交する平面（垂直平面）内で湾曲形状の曲げ加工とクランク形状の段差部の形成との２種類の曲げ加工工程を成形型（押圧治具）の交換をせずに行うことができる。押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂについても同様である。また、これら押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの移動量をそれぞれ変えることにより、２種類の曲げ加工における制御条件を変化させることができ、これにより、種々のコイルセグメントの成形に対応することができる。

図３は２次曲げ部５の各押圧治具の移動方向を示している。同図に示すように、押圧治具５４Ａの中心軸側（内側）の上下方向の厚さは押圧治具５３Ａの中心軸側（内側）の上下方向の厚さよりも大きくなるように設定されており、押圧治具５３Ｂの中心軸側（内側）の上下方向の厚さは治具５４Ｂの中心軸側（内側）の上下方向の厚さよりも大きくなるように設定されている。これら押圧治具５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ及び５４Ｂは、後述する駆動機構により、垂直平面内で上下方向（ＵＹ方向、ＵＸ方向、ＵＵ方向、及びＵＺ方向）に別個に移動可能となっている。押圧治具５３Ａ、５４Ａ、５３Ｂ及び５４Ｂそれぞれの移動方向及び移動速度を揃えることにより、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂは１つの押圧治具ユニット５５として上下方向（ＵＶ方向）に移動可能であり、同様に、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂは１つの押圧治具ユニット５６として上下方向（ＵＷ方向）に移動可能である。押圧治具ユニット５５は水平方向（Ｈ方向）へも移動可能であり、従って上下方向への移動と水平方向への移動とを同時に行うことにより斜め方向（Ｋ方向）への移動が可能となる。押圧治具ユニット５６は、上下方向の移動の他に、垂直平面内でＲ方向に回動（旋回）可能となっている。押圧治具ユニット５６のこの回転により、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａに湾曲形状（湾曲面）を成形する際のその湾曲面の曲率を可変調整できると共に、スロット挿入部１７ｂ及び１７ｃ間の幅が異なっている１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａに関しても湾曲面を成形することが可能となる。即ち、種々の形状のコイルセグメントに対する２次曲げ加工が可能となる。押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂそれぞれの上下方向の移動、押圧治具ユニット５５の水平方向の移動及び斜め方向の移動、並びに押圧治具ユニット５６の旋回移動は、設定された移動量のデータ（制御データ）に基づいてそれぞれ数値制御（ＮＣ制御）される。なお、図３、図４及び図５においては、各押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの支持部材に対する固定部分は、図示を省略している。

次に、図４を参照して、２次曲げ部５における曲げ加工動作の概要を説明する。なお、同図においては、１次曲げ成形体１７はその加工対象である渡り部１７ａのみがハッチングで表わされている。

図４（ａ）は押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂが初期位置（ホームポジション）にある状態を示している。即ち、同図は、１次曲げ部４で曲げ加工されて得られた１次曲げ成形体１７が移送部材１２によって移送され、１次曲げ成形体１７の１対のスロット挿入部１７ｂ、１７ｃの自由端部が保持部材１３によって保持され、その後、移送部材１２が退避して２次曲げ部５における曲げ加工を開始可能な状態を示している。このホームポジションにおいては、互いに近接して隣り合う押圧治具５３Ａ及び５４Ａはそれらの上端面が同一面となるように位置しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂはそれらの下端面が同一面となるように位置している。この状態では、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１は両者間に段差を有しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによるによる押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１は両者間に段差を有している。

図４（ｂ）に示すように、ホームポジション状態から、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５が一体的に左斜め下方向に移動され、その結果、押圧治具５３Ａと押圧治具５４Ａとの間に隙間ｇが形成されると共に、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１は両者間に段差のない滑らかな１つの凹状の湾曲面を構成しており、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによる押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１も両者間に段差のない滑らかな１つの凸状の湾曲面を構成している。

この状態から、図４（ｃ）に示すように、まず、１対の押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂを上昇させて渡り部１７ａの下面に当接させ、その状態で１対の押圧治具５３Ａ及び５４Ａを下降させて押圧動作を開始する。即ち、１対の押圧治具５３Ａ及び５４Ａの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１による凹状の湾曲面と、１対の押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１による凸状の湾曲面との間に渡り部１７ａを挟んで押圧動作を行い、渡り部１７ａをその水平平面に対して垂直の方向に湾曲させる。押圧動作がある程度進行した時点、換言すれば１次曲げ成形体１７が位置ずれするおそれのなくなった時点で、保持部材１３による保持（エアーシリンダによるチャッキング）が解除される。なお、この押圧動作における押圧治具の移動過程は上述した例に限定されず、１次曲げ成形体１７が位置ずれしない範囲で種々の移動過程とすることが可能である。押圧動作の完了によって、渡り部１７ａの湾曲形状の成形である曲げ加工が終了する。

渡り部１７ａの湾曲形状の成形が終了した後、押圧治具５３Ａ及び５４Ａの押圧面５３Ａ−１及び５４Ａ−１と押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの押圧面５３Ｂ−１及び５４Ｂ−１とが渡り部１７ａを挟持している状態で、図４（ｄ）に示すように、押圧治具５３Ａ及び５４Ａの上端面が同一面となり、かつし、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂの下端面が同一面となるように、押圧治具ユニット５５（押圧治具５３Ａ及び５３Ｂ）が右斜め上方向に移動される。これにより、渡り部１７ａの頂部にはクランク形状の段差部５７が形成される。即ち、図４（ｂ）に示す押圧治具ユニット５５の左斜め下方向への移動による隙間ｇは、渡り部１７ａへの湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成とのために形成されたものである。

従来技術のように押圧面の形状が固定された成形型を用いれば、渡り部１７ａに対する湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成とを１回の押圧動作で同時に行うことは可能である。しかしながら、従来技術のように成形型が所望の湾曲形状及び段差形状をあらかじめ備えている成形方式によると、種々の形状の曲げ加工を行う場合に成形型をその都度を取り替える必要があった。また、成形型によって無理な曲げ加工が行われて線材の両面、場合によっては周面全体が押圧力を受けるため、線材の絶縁層に傷付きが発生するおそれがあった。即ち、曲げ加工精度を上げようとすると成形面のエッジが先鋭化するが、ここに応力が集中して絶縁層が傷付き易かった。また、成形型で押圧する方式では、実際に押圧してみないと絶縁層が傷付くかどうかわからず、不具合があった場合に成形型作製のやり直しが必要となり高コスト化を招来していた。これに対して本実施形態では、湾曲形状の成形とクランク形状の段差部の形成という複数種類の曲げ加工（成形）を別個に行うことにより、各曲げ加工工程（成形工程）を意図的に単純化し、押圧治具の移動によって行っている。このため、成形型を用いることによる上述した問題を解消することができ、湾曲形状の成形工程からクランク形状の段差部の形成工程間の移行も押圧治具の移動量の変更だけであるので迅速に行うことができ、成形型を用いて１工程で成形する従来技術と比べても成形時間にほぼ同じである。さらに、本実施形態では、湾曲形状の成形の曲げ加工では滑らかな湾曲面間に渡り部を挟んで押圧するので線材の絶縁層の傷付きは生じない。また、クランク形状の段差部の形成では、渡り部を挟持している対の押圧治具の位置をずらすだけであり、段差形状を有する成形面を押圧する構成ではないので、同様に絶縁層の傷付きは生じない。

次に、図５を参照して湾曲形状成形の曲げ加工における湾曲形状の曲率の調整動作について説明する。図５（ａ）は曲率の調整動作を行う前の初期状態を示している。この状態は図４（ｃ）に示した状態に相当し、曲率半径はＲ１である。この状態から、図にて右側の押圧治具ユニット５６を後述する曲率中心Ｃの回りを角度θだけ回動させると、図５（ｂ）に示すように、曲率半径がＲ１からＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）となり、曲率（１／Ｒ２）が小さくなる。即ち、押圧治具ユニット５６の回動によって渡り部１７ａの湾曲形状における曲率を変化させることができ、渡り部１７ａの湾曲形状の曲率が異なる種々のコイルセグメントの曲げ加工を行うことができる。このことは、１次曲げ成形体１７のスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃ間の幅が異なる場合にも、曲率を調整して対応する曲げ加工が可能であることを意味する。

次に、図６及び図７を参照し、２次曲げ部５の駆動機構を含む構成について詳細に説明する。

図６及び図７に示すように、２次曲げ部５は、垂直平面（１次曲げ成形体１７が保持されている水平平面に直交する平面）と平行に配置され、中央部に開口部５８ａを有する固定ベース５８と、この固定ベース５８と平行な左右方向に移動可能に設けられた可動ベース５９と、この可動ベース５９に固定され、押圧治具５３Ａを上下方向（ＵＹ方向）に移動させる駆動機構６０Ａと、可動ベース５９に固定され、押圧治具５３Ｂを上下方向（ＵＵ方向）に移動させる駆動機構６０Ｂと、固定ベース５８に固定され、可動ベース５９を左右方向（ＵＶ方向）に移動させる駆動機構６１と、固定ベース５８に連結され、垂直平面内で曲率中心Ｃの回りを回動可能に設けられた回動ベース６２と、この回動ベース６２に固定され、押圧治具５４Ａを上下方向（ＵＸ方向）に移動させる駆動機構６３Ａと、回動ベース６２に固定され、押圧治具５４Ｂを上下方向（ＵＺ方向）に移動させる駆動機構６３Ｂと、回動ベース６２に連結されており、この回動ベース６２を上下方向（ＵＷ方向）に駆動することにより曲率中心Ｃの回りを回動させる駆動機構６４とを備えている。なお、図７に示すように、この固定ベース５８は、長手方向（左右方向）の両側に固定されたＬ字形状の２つのブラケット９４によって垂直に支持されている。

駆動機構６０Ａは、上下方向に平行なＵＹ方向の回転軸を有するボールネジ部６５と、このボールネジ部６５に螺合しておりＵＹ方向に摺動可能なナット部６６と、ボールネジ部６５に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＹ方向に摺動可能に設けられたスライダ６７と、ボールネジ部６５を回転駆動するサーボモータ６８とを備えている。

駆動機構６０Ｂは、上下方向に平行なＵＵ方向の回転軸を有するボールネジ部６９と、このボールネジ部６９に螺合しておりＵＵ方向に摺動可能なナット部７０と、ボールネジ部６９に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＵ方向に摺動可能に設けられたスライダ７１と、ボールネジ部６９を回転駆動するサーボモータ７２とを備えている。

駆動機構６０Ａのナット部６６及び駆動機構６０Ｂのスライダ７１には押圧治具を支持する部材である移動プレート７３が固定されており、移動プレート７３の右側下端部には押圧治具５３Ａが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６０Ａのサーボモータ６８の動作によって押圧治具５３ＡのみをＵＹ方向に移動させることができる。また、駆動機構６０Ａのスライダ６７と駆動機構６０Ｂのナット部７０には押圧治具を支持する部材である移動プレート７４が固定されており、移動プレート７４の図にて右側上端部には押圧治具５３Ｂが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６０Ｂのサーボモータ７２の動作によって押圧治具５３ＢのみをＵＵ方向に移動させることができる。移動プレート７３及び７４は、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂによる押圧加工精度を確保・維持するための剛性及び安定性を得るために駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに跨って支持されている。

駆動機構６３Ａは、上下方向に平行なＵＸ方向の回転軸を有するボールネジ部７５と、このボールネジ部７５に螺合しておりＵＸ方向に摺動可能なナット部７６と、ボールネジ部７５に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＸ方向に摺動可能に設けられたスライダ７７と、ボールネジ部７５を回転駆動するサーボモータ７８とを備えている。

駆動機構６３Ｂは、上下方向に平行なＵＺ方向の回転軸を有するボールネジ部７９と、このボールネジ部７９に螺合しておりＵＺ方向に摺動可能なナット部８０と、ボールネジ部７９に螺合せずに単に回転軸に沿ってＵＺ方向に摺動可能に設けられたスライダ８１と、ボールネジ部７９を回転駆動するサーボモータ８２とを備えている。

駆動機構６３Ａのナット部７６及び駆動機構６３Ｂのスライダ８１には押圧治具を支持する部材である移動プレート８３が固定されており、移動プレート８３の左側下端部には押圧治具５４Ａが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６３Ａのサーボモータ７８の動作によって押圧治具５４ＡのみをＵＸ方向に移動させることができる。また、駆動機構６３Ａのスライダ７７と駆動機構６３Ｂのナット部８０には押圧治具を支持する部材である移動プレート８４が固定されており、移動プレート８４の左側上端部には押圧治具５４Ｂが複数のボルトネジで固定されている。従って、駆動機構６３Ｂのサーボモータ８２の動作によって押圧治具５４ＢのみをＵＺ方向に移動させることができる。移動プレート８３及び８４は、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂによる押圧加工精度を確保・維持するための剛性及び安定性を得るために駆動機構６３Ａ及び６３Ｂに跨って支持されている。

次に、図６、図８、図９及び図１０を参照し、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂを支持する可動ベース５９が左右に移動する構成及び可動ベース５９を移動させる駆動機構６１について説明する。なお、図８は２次曲げ部５の片側部分（正面から見て左側半分）及び駆動機構６１の周辺の構成を分解して表しており、図９はこの部分を背面側から見た構成を分解して表しており、図１０はこの部分の動作を表している。

図６、図８及び図９に示すように、固定ベース５８に固定された駆動機構６１は、上下方向に平行なＵＶ方向の回転軸を有するボールネジ部８５と、このボールネジ部８５に螺合しておりＵＶ方向に摺動可能なナット部８６及び８７と、ナット部８６及び８７に固定されＵＶ方向にスライド可能なスライドプレート８８と、ボールネジ部８５を回転駆動するサーボモータ８９とを備えている。固定ベース５８には、左右方向に延びる１対のレール部材９０が互いに平行に上下２列で固定されている。可動ベース５９の背面には２対の摺動部材９１が固定されている。各対の摺動部材９１は、各レール部材９０に沿って摺動可能にこのレール部材９０に係合している。これにより、可動ベース５９は、ＵＶ方向（図６参照）と直交する左右方向（水平方向）に移動可能に支持されている。

図９に示すように、可動ベース５９にはその表面から突出するカムフォロア９２が設けられており、スライドプレート８８の背面にはこのカムフォロア９２が係合して摺動する係合溝９３がＵＶ方向に対して傾斜して形成されている。図４（ｃ）に示す状態では、係合溝９３に係合したカムフォロア９２は図１０（ａ）に示す位置にある。駆動機構６１のサーボモータ８９が動作してスライドプレート８８がＵＶ（＋）方向に上昇すると、スライドプレート８８が上昇することにより係合溝９３が上昇する。これにより、係合溝９３内を摺動するカムフォロア９２が、図１０（ｂ）に示すように、図にて右方向へ案内されることとなり、このカムフォロア９２が固定されている可動ベース５９が図１０（ｂ）に示す寸法Ｓだけ右方向に移動する。サーボモータ８９を逆回転させれば、可動ベース５９は逆方向に移動する。係合溝９３の傾斜角及び／又は長さを変えることにより、可動ベース５９の左右方向の移動量を変えることができる。可動ベース５９の左右方向の移動量を変えることにより、渡り部１７ａに形成するクランク形状又は段差形状や、湾曲形状の曲率を変えることが可能となる。

前述したように、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５は駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって上下方向に移動可能であるため、駆動機構６１による左右方向の移動と駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによる上下方向の移動とを組み合わせて同時に行うことにより、押圧治具ユニット５５の斜め移動が可能となる。例えば、駆動機構６１によって可動ベース５９を左方向に移動させるのと同時に、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって移動プレート７３及び７４を下方向に移動させることにより、図４（ａ）に示すホームポジション状態から図４（ｂ）に示す状態に斜め移動が可能となる。また、駆動機構６１によって可動ベース５９を右方向に移動させるのと同時に、駆動機構６０Ａ及び６０Ｂによって移動プレート７３及び７４を上方向に移動させることにより、図４（ｃ）に示す状態から図４（ｄ）に示す状態に斜め移動が可能となる。

次に、図１１、図１２及び図１３を参照し、駆動機構６３Ａ及び６３Ｂを支持する回動ベース６２が回動する構成及び回動ベース６２を回動させる駆動機構６４について説明する。なお、図１１は２次曲げ部５の片側部分（正面から見て右側半分）及び駆動機構６４の周辺の構成を分解して表しており、図１２はこの部分を背面側から見た構成を分解して表しており、図１３はこの部分の動作を表している。

図１２及び図１３に示すように、固定ベース５８には共通の曲率中心Ｃを有すると共に互いに曲率の異なる円弧形状の１対のレール部材９５及び９６が左右方向に互いに離隔して固定されており、回動ベース６２の背面には１対の摺動部材９７及び１つの摺動部材９８が固定されている。１対の摺動部材９７はレール部材９５に沿って摺動可能にこのレール部材９５に係合しており、１つの摺動部材９８はレール部材９６に沿って摺動可能にこのレール部材９６に係合している。駆動機構６４は、上下方向に平行なＵＷ方向の回転軸を有するボールネジ部９９と、このボールネジ部９９に螺合しておりＵＷ方向に摺動可能なナット部１００と、ナット部１００に固定された係合部材１０１と、ボールネジ部９９を回転駆動するサーボモータ１０２とを備えている。回動ベース６２にはその表面から突出するカムフォロア１０３が設けられており、係合部材１０１の背面にはこのカムフォロア１０３が係合する係合溝１０１ａ（図１２参照）が設けられている。

駆動機構６４のサーボモータ１０２が動作して係合部材１０１がＵＷ（−）方向に移動すると、その係合溝１０１ａに係合しているカムフォロア１０３が移動することから、摺動部材９７及び９８がレール部材９５及び９６に沿って摺動し、回動ベース６２は曲率中心Ｃを中心として反時計回り方向に回動する。即ち、図１３（ａ）に示す状態（中央位置）にある回動ベース６２は、図１３（ｂ）に示す状態に回動する。この回動部材６２には押圧治具５４Ａ及び５４Ｂが固定されているため、これらを一体とした押圧治具ユニット５６が回動する。この場合、押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂによる渡り部１７ａに対する湾曲形状成形時の曲率が大きくなる。逆に、回動ベース６２を図１３（ａ）に示す中央位置から時計回り方向に回動させると、湾曲形状成形時の曲率を小さくすることができる。１対のレール部材９５及び９６によって安定に案内される回動ベース６２の回動の中心である曲率中心Ｃは、押圧治具５４Ａ及び５４Ｂの左端近傍となっており、これにより渡り部１７ａに対する湾曲形状成形時の曲率を高精度に変化させることができる。

図１４には、本実施形態における成形装置の電気的構成が示されている。同図に示すように、タッチパネル等の入力及びディスプレイ手段を含むヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）４５によって、線材の成形加工のための制御データの入力、メモリに記憶されている制御データの読み出し指示、メモリに記憶されている制御データの修正指示、ＮＣ制御の開始指示、又はＮＣ制御の終了指示等が入力される。ＨＭＩ４５はイーサネット（登録商標）を介してプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）４６に接続され、ＰＬＣ４６にはＣＣ−Ｌｉｎｋ等の高速ネットワークで第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８が接続されている。ＰＬＣ４６は、種々の形状のコイルセグメントを成形するための制御データと制御プログラムとを少なくとも記憶するメモリとセントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）と入出力インタフェースとを備えており、ＣＰＵがそのプログラムに従って指示された制御データを第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８へ転送する機能を有している。第１のＮＣコントローラ４７は、１次曲げ部４における線材の長さ、コイルセグメントの頂部角度、ピッチ、及びコイルセグメントの肩部角度等の制御データ、及び多軸制御実行についてのデータ展開を行い、さらに、２次曲げ部５における渡り部１７ａの湾曲形状の成形及びクランク形状の段差部の形成等の制御データ、及び多軸制御実行についてのデータ展開を行う。第２のＮＣコントローラ４８は、コイル組立装置２におけるコイル配置等の制御データについてデータ展開を行う。ＰＬＣ４６と第１のＮＣコントローラ４７及び第２のＮＣコントローラ４８とにより、線材供給部３、１次曲げ部４、２次曲げ部５及びコイル組立装置２を制御する制御部４９が構成されている。

第１のＮＣコントローラ４７は、サーボリンク構成用の光通信ケーブル５０を介して、線材供給部３、１次曲げ部４及び２次曲げ部５に接続されている。これら線材供給部３、１次曲げ部４及び２次曲げ部５においては、光通信ケーブル５０に複数の増幅及び駆動回路が接続されており、これら複数の増幅及び駆動回路に複数のサーボモータがそれぞれ接続されている。複数の増幅及び駆動回路には、複数のサーボモータに機械的に連結されたエンコーダからの信号線がそれぞれ接続されている。

本実施形態において、２次曲げ部５は前述したように、６軸制御構成となっており、光通信ケーブル５０には、ＵＸ方向駆動用のサーボモータ７８の増幅及び駆動回路、ＵＹ方向駆動用のサーボモータ６８の増幅及び駆動回路、ＵＺ方向駆動用のサーボモータ８２の増幅及び駆動回路、ＵＵ方向駆動用のサーボモータ７２の増幅及び駆動回路、ＵＶ方向駆動用のサーボモータ８９の増幅及び駆動回路、並びにＵＷ方向駆動用のサーボモータ１０２の増幅及び駆動回路が接続されている。

第２のＮＣコントローラ４８は、サーボリンク構成用の光通信ケーブル５１を介して、コイル組立装置２に接続されている。コイル組立装置２においては、光通信ケーブル５１に複数の増幅及び駆動回路が接続されており、これら複数の増幅及び駆動回路に複数のサーボモータがそれぞれ接続されている。複数の増幅及び駆動回路には、複数のサーボモータに機械的に連結されたエンコーダからの信号線がそれぞれ接続されている。

ＰＬＣ４６及び第１のＮＣコントローラ４７は、図１５のフローチャートに示すステップに基づいて１次曲げ成形体１７に対する湾曲形状の成形及びクランク形状の段差部の形成の２次曲げ動作を制御する。以下、図１５のフローチャート及び図１６のタイミングチャートを用いて、２次曲げ動作を詳細に説明する。なお、以下の説明は、コイル幅が小さい、即ち渡り部の各辺の長さが小さい１次曲げ成形体１７に２次曲げを行う場合であり、コイル幅が大きい、即ち渡り部の各辺の長さが大きい場合は、図１７のタイミングチャートに表される。

まず、ＰＬＣ４６は、複数形状のコイルセグメントのうち、次に成形を行うコイルセグメント（１次曲げ成形体）に関する湾曲形状の成形についての各押圧治具の移動量、段差形成（Ｚ曲げ）についての各押圧治具の移動量等を規定する一連の制御データをメモリから読み出し、第１のＮＣコントローラ４７へ出力する（ステップＳ１）。

第１のＮＣコントローラ４７は、これにより受信した制御データを展開し、指定されたアドレスの駆動機構のＮＣ制御を実行する。まず、１次曲げ成形体１７の寸法（形状）に応じた各押圧治具５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ及び５４Ｂの配置移動についてのＮＣ制御を行う（ステップＳ２）。即ち、押圧治具の移動量に関する制御データを展開して、押圧治具５３Ａ及び５４Ａによる凹状の湾曲面、押圧治具５３Ｂ及び５４Ｂによる凸状の湾曲面が所定の曲率となるように２次曲げ部５の駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂへ出力し対象となるサーボモータを駆動して押圧治具を移動させる。図４（ｂ）はこの状態を示している。

次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａを軽度に押圧する軽度押圧処理（軽度プレス処理）を実行するＮＣ制御を行う（ステップＳ３）。即ち、押圧処理のための制御データを展開して２次曲げ部５の駆動機構に出力し対象となるサーボモータを駆動して軽度の押圧処理を行い、１次曲げ成形体１７が位置ずれしないようにする。

次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、保持部材１３による１次曲げ成形体１７の保持を解除するＮＣ制御を行う（ステップＳ４）。即ち、１次曲げ成形体１７を保持部材１３から解放する制御データを展開して保持部材１３の駆動機構に出力し、エアシリンダを駆動してチャックによるスロット挿入部１７ｂ及び１７ｃの把持を解除させる。

次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、渡り部１７ａを湾曲形状に曲げ加工する湾曲成形のＮＣ制御を行う（ステップＳ５）。即ち、押圧のための制御データを展開して駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂへ出力し対象となるサーボモータを駆動して押圧処理を行う。図１６の領域（１）がこの場合の駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂの動作状態を表している。

この種の曲げ加工（押圧処理）では、曲げた後に押圧力を解除すると材質上の弾性で若干元に戻る、いわゆるスプリングバック現象が生じる可能性がある。このスプリングバックによる戻り量は線材６の材質、湾曲形状の曲率等のパラメータによって異なる。成形型で押圧して成形する従来方式では、あらかじめスプリングバックの影響を考慮して成形面を設計しても、事後的にスプリングバックの影響が判明した場合には型を作製し直さなければならず、成形型作成費用が高くなりコイルセグメントの成形コスト、ひいては回転電機の製造コスト上昇を招いていた。成形型作成のやり直しが複数回となる場合には大幅なコスト上昇となっていた。本実施形態では、スプリングバックの影響が判明した場合には、例えば押圧時間を長くする、押圧治具の押圧方向への移動量を多めにするなど制御データの補正だけで修正して対応できる。スプリングバックの影響を抑制できるデータを上記のパラメータであらかじめ実験により取得して制御テーブルを作成しても良いし、入力された線材６の種類や１次曲げ成形体１７の形状等に応じてスプリングバックを抑制できる成形条件が自動的に設定されるようにしても良い。

次いで、第１のＮＣコントローラ４７は、駆動機構６１により押圧治具ユニット５５（押圧治具５３Ａ及び５３Ｂ）を斜めに移動させてクランク形状の段差部を形成するＮＣ制御を行う（ステップＳ６）。即ち、段差部を形成するための制御データを展開して駆動機構６１に出力し、サーボモータ８９を駆動して可動ベース５９を右方向に移動しつつ、制御データを駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに出力し、サーボモータ６８及び７２を駆動して押圧治具５３Ａ及び５３Ｂを互いに同期した状態で上方向に移動させることにより、押圧治具５３Ａ及び５３Ｂからなる押圧治具ユニット５５を右斜め上方に移動させる。図１６の領域（２）がこの場合の駆動機構６０Ａ及び６０Ｂのみの動作状態を表している。

段差部を形成した後、第１のＮＣコントローラ４７は、押圧状態を一部解除するＮＣ制御を行う（ステップＳ７）。即ち、左側の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂを移動させるための制御データを展開して駆動機構６０Ａ及び６０Ｂに出力し、サーボモータ６８及び７２を駆動して押圧治具５３Ａ及び５３Ｂが押圧位置から離れるように制御する。図１６の領域（３）がこの場合の駆動機構６０Ａ及び６０Ｂの動作状態を表している。

左側の押圧治具５３Ａ及び５３Ｂが押圧位置から離れるタイミングで、第１のＮＣコントローラ４７は、２次曲げが終了した線材である２次曲げ成形体１７を把持してコイル組立装置２へ移送する準備のためのＮＣ制御を行う（ステップＳ８）。即ち、移送のための制御データを展開して図示しないローダの駆動機構に出力し、エアシリンダを駆動して２次曲げ成形体１７を１対のチャックで把持する。図１６の領域（４）がこの場合の各駆動機構の動作状態を表している。

その後、第１のＮＣコントローラ４７は、２次曲げ部５の駆動機構をリセットし、次のコイルセグメント（１次曲げ成形体）の２次曲げに備える。具体的には、まず、駆動機構６０Ａ及び６３Ａにより移動プレート７３及び８３をＵＹ（−）方向及びＵＸ（−）方向にそれぞれ半分ほど戻すと共に、駆動機構６０Ｂ及び６３Ｂにより移動プレート７４及び８４をＵＵ（−）方向及びＵＺ（−）方向にそれぞれ半分ほど戻す。図１６の領域（５）がこの場合の駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂの動作状態を表している。次いで、駆動機構６０Ａ及び６３Ａにより移動プレート７３及び８３をＵＹ（−）方向及びＵＸ（−）方向の所定位置、即ち、図６に示すホームポジション、まで完全に戻すと共に、駆動機構６０Ｂ及び６３Ｂにより移動プレート７４及び８４をＵＵ（−）方向及びＵＺ（−）方向の所定位置（ホームポジション）まで完全に戻す。図１６の領域（６）がこの場合の駆動機構６０Ａ、６０Ｂ、６３Ａ及び６３Ｂの動作状態を表している。

第１のＮＣコントローラ４７による１次曲げ部４のＮＣ制御及び第２のＮＣコントローラ４８によるコイル組立装置２のＮＣ制御については、本明細書では説明を省略する。

以上の実施形態においては、１次曲げ成形体１７の渡り部１７ａの頂部にクランク形状の段差部を形成しているが、レーンチェンジのために１次曲げ成形体１７の１対のスロット挿入部を互いにスロットの径方向にずらす「ずれ」であれば、段差に限定されることなく、滑らかなものであっても良いし、いかなる形状のものであっても良い。

図１７は、渡り部の各辺の長さ（コイル幅）が大きい１次曲げ成形体を２次曲げする場合の第１のＮＣコントローラ４７の制御動作のタイミングチャートである。この場合にも、前述した実施形態の場合と同様の制御が行われ、同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ コイルセグメント成形装置
２ コイル組立装置
３ 線材供給部
４ １次曲げ部
５ ２次曲げ部
６ 線材
７ ボビン
８ 供給方向転換部
９ａ、９ｂ ローラ対
１０ 剥離部
１１ 切断部
１２ 移送機構
１３ 保持部材
１７ １次曲げ成形体
１７ａ 渡り部
１７ｂ、１７ｃ スロット挿入部
４５ ＨＭＩ
４６ ＰＬＣ
４７ 第１のＮＣコントローラ
４８ 第２のＮＣコントローラ
４９ 制御部
５０、５１ 光通信ケーブル
５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ 押圧治具
５３Ａ−１、５３Ｂ−１、５４Ａ−１、５４Ｂ−１ 押圧面
５３Ａ−２、５３Ａ−３、５３Ｂ−２、５３Ｂ−３ ボルト挿通孔
５５、５６ 押圧治具ユニット
５７ 段差部
５８ａ 開口部
５８ 固定ベース
５９ 可動ベース
６０Ａ、６０Ｂ、６１、６３Ａ、６３Ｂ、６４ 駆動機構
６２ 回動ベース
９４ ブラケット
６５、６９、７５、７９、８５ ボールネジ部
６６、７０、７６、８０、８６、８７、１００ ナット部
６７、７１、７７、８１ スライダ
６８、７２、７８、８２、８９、１０２ サーボモータ
７３、７４、８３、８４ 移動プレート
８８ スライドプレート
９０、９５、９６ レール部材
９１、９７、９８、９９ 摺動部材
９２、１０３ カムフォロア
９３、１０１ａ 係合溝
１０１ 係合部材
Ｃ 曲率中心

Claims (18)

1. 互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体を前記同一平面と交差する方向に曲げ加工する２次曲げ部を備えており、
   前記２次曲げ部は、前記同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ前記渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、前記複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有していることを特徴とするコイルセグメント成形装置。
2. 前記複数の駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて前記複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコイルセグメント成形装置。
3. 前記複数の駆動機構が、前記複数対の押圧治具を前記同一平面と直交する方向及び／又は該同一平面に対して斜めの方向に移動させて前記渡り部に前記同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルセグメント成形装置。
4. 前記複数の駆動機構が、前記複数対の押圧治具を前記同一平面と直交する方向に移動させた後、前記複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具を前記同一平面に対して斜めの方向に移動させて前記渡り部に前記同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のコイルセグメント成形装置。
5. 前記複数の駆動機構のうち前記１対の押圧治具を前記同一平面に対して斜めの方向に移動させる駆動機構が、前記１対の押圧治具を前記同一平面内の１つの方向に移動すると同時に前記１つの方向と直交する方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のコイルセグメント成形装置。
6. 前記複数の駆動機構が、前記渡り部を湾曲させた後で１対の押圧治具を移動させて前記ずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のコイルセグメント成形装置。
7. 前記複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具が前記同一平面と直交する平面内で回動可能に設けられており、該回動によって前記渡り部の湾曲の曲率を変更可能であることを特徴とする請求項６に記載のコイルセグメント成形装置。
8. 前記複数対の押圧治具の各対が、凹状に湾曲した押圧面を有する凹状押圧治具と該凹状押圧治具に対応する凸状に湾曲した押圧面を有する凸条押圧治具とを備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のコイルセグメント成形装置。
9. 互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体の前記渡り部を、前記同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されている複数対の押圧治具によって挟持して押圧し、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させることによって前記同一平面と交差する方向に曲げ加工することを特徴とするコイルセグメント成形方法。
10. 互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とが同一平面内で形成されている１次曲げ成形体を前記同一平面と交差する方向に曲げ加工する２次曲げ部を備えており、
    前記２次曲げ部は、前記同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ前記渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、前記複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有していることを特徴とする回転電機の製造装置。
11. 線材を供給する線材供給部と、該線材供給部から供給された直線状の線材を互いに略平行に延びる１対のスロット挿入部と該１対のスロット挿入部を連結する渡り部とからなる所定の形状に同一平面内で曲げ加工する１次曲げ部と、該１次曲げ部によって曲げ加工された線材を前記同一平面と垂直な面内において曲げ加工する２次曲げ部と、該２次曲げ部によって曲げ加工されたコイルセグメントを回転電機のスロットに対応させて組み立てるコイル組立装置とを備えており、
    前記２次曲げ部が、前記同一平面と交差する方向で互いに対向して配置されておりかつ前記渡り部を挟持して押圧する複数対の押圧治具と、前記複数対の押圧治具を、成形すべきコイルセグメントの形状条件に応じてそれぞれ設定された移動量に基づいて前記同一平面と交差する方向にそれぞれ移動させる複数の駆動機構とを有していることを特徴とする回転電機の製造装置。
12. 前記複数の駆動機構が、設定された移動量のデータに基づいて前記複数対の押圧治具をそれぞれ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の回転電機の製造装置。
13. 前記複数の駆動機構が、前記複数対の押圧治具を前記同一平面と直交する方向及び／又は該同一平面に対して斜めの方向に移動させて前記渡り部に前記同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の回転電機の製造装置。
14. 前記複数の駆動機構が、前記複数対の押圧治具を前記同一平面と直交する方向に移動させた後、前記複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具を前記同一平面に対して斜めの方向に移動させて前記渡り部に前記同一平面と交差する方向のずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の回転電機の製造装置。
15. 前記複数の駆動機構のうち前記１対の押圧治具を前記同一平面に対して斜めの方向に移動させる駆動機構が、前記１対の押圧治具を前記同一平面内の１つの方向に移動すると同時に前記１つの方向と直交する方向に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の回転電機の製造装置。
16. 前記複数の駆動機構が、前記渡り部を湾曲させた後で１対の押圧治具を移動させて前記ずれを形成するように構成されていることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の回転電機の製造装置。
17. 前記複数対の押圧治具のうちの１対の押圧治具が前記同一平面と直交する平面内で回動可能に設けられており、該回動によって前記渡り部の湾曲の曲率を変更可能であることを特徴とする請求項１６に記載の回転電機の製造装置。
18. 前記複数対の押圧治具の各対が、凹状に湾曲した押圧面を有する凹状押圧治具と該凹状押圧治具に対応する凸状に湾曲した押圧面を有する凸条押圧治具とを備えていることを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項に記載の回転電機の製造装置。

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