JP2019075853A - 巻線形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いることなく、厚みの異なる平角線をエッジワイズ曲げ加工することのできる巻線形成装置の提供。【解決手段】巻線形成装置（１００）は、ベース面（１ｄｄ）を備えるベース部（１ｄ）と、ベース面（１ｄｄ）に対して移動可能に配置される軸部（４ａ）と、軸部（４ａ）に接続され、かつ、ベース部（１ｄ）のベース面（１ｄｄ）と対向する対向面（４ｃｃ）を有するフランジ部（４ｃ）とを備えるクランプ機構（１、２、４、８、９）と、クランプ機構（１、２、４、８、９）の軸部（４ａ）の周囲に位置する曲げ受け部（１ｅ）と、曲げ受け部（１ｅ）の周囲に設けられた曲げコマ（５）とを備える。巻線形成装置（１００）は、曲げコマ（５）が平角線（Ｗ１）に押し当たり、平角線（Ｗ１）を曲げ受け部（１ｅ）に押し付けることによってエッジワイズ曲げ加工する。【選択図】図６

Description

本発明は、巻線形成装置に関する。

特許文献１には、平角線をエッジワイズ曲げ加工することによって、巻線を形成する巻線形成装置が開示されている。具体的には、当該巻線形成装置は、クランプ機構と、曲げ受け部と、曲げコマとを備える。クランプ機構が平角線をクランプしたまま、曲げコマが平角線を曲げ受け部に押し付けることによって、当該巻線形成装置は、平角線をエッジワイズ曲げ加工する。ここで、曲げ受け部は、エッジワイズ曲げ加工する予定の平角線の厚みと殆ど同じ高さを有する。

特開２０１６−１５２６５２号公報

ところで、厚みの異なる平角線をエッジワイズ曲げ加工することがある。このような場合、平角線の厚みに応じて、曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いる必要が有る。そのため、装置の構成の簡易化に改善の余地があった。

本発明は、曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いることなく、厚みの異なる平角線をエッジワイズ曲げ加工するものとする。

本発明に係る巻線形成装置は、
ベース面を備えるベース部と、当該ベース面に対して移動可能に配置される軸部と、当該軸部に接続され、かつ、当該ベース部の当該ベース面と対向する対向面を有するフランジ部とを備えるクランプ機構と、
当該クランプ機構の当該軸部の周囲に位置する曲げ受け部と、
当該曲げ受け部の周囲に設けられた曲げコマと、を備え、
当該ベース部の当該ベース面が、平角線の底面と接触し、
当該フランジ部の当該対向面と当該ベース部の当該ベース面とが、当該平角線を挟んだまま、前記曲げコマが、当該平角線に押し当たり、前記平角線の内側面を前記曲げ受け部に押し付けることによって、エッジワイズ曲げ加工する巻線形成装置であって、
前記曲げ受け部は、薄線用曲げ受け部と、厚線用曲げ受け部と、を備え、
前記薄線用曲げ受け部と、前記厚線用曲げ受け部とは、前記クランプ機構の前記軸部を挟んで対向するように位置しており、
前記フランジ部は、前記薄線用曲げ受け部側に位置する薄線用フランジ部と、前記厚線用曲げ受け部側に位置する厚線用フランジ部と、を備え、
前記厚線用フランジ部のベース対向面と前記ベース部の前記ベース面との隙間は、前記薄線用フランジ部のベース対向面と前記ベース部の前記ベース面との隙間よりも大きい。
このような構成によれば、厚線用フランジ部のベース対向面とベース面との隙間は、薄線用フランジ部のベース対向面とベース面との隙間よりも大きい。そのため、所定の厚みを備える平角線を薄線用曲げ受け部に押し当て、平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。さらに、この平角線よりも厚い平角線を厚線用曲げ受け部に押し当て、当該厚い平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。すなわち、１つの巻線形成装置を用いて、異なる厚みの平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。よって、曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いることなく、異なる厚みの平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。

本発明は、曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いることなく、厚みの異なる平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。

実施の形態１に係る巻線形成装置の斜視図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の斜視図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の斜視図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の断面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の上面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の断面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の動作を示す側面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の動作を示す側面図である。 巻線の一例を示す上面図である。 巻線の一例を示す断面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の一例の上面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の一例の上面図である。 実施の形態１に係る巻線形成装置の要部の一例の上面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図１〜図９、図１１〜図１３では、右手系ｘｙｚ三次元直交座標を規定した。

（実施の形態１）
図１〜図１０を参照して実施の形態１に係る巻線形成装置について説明する。

図１〜図４に示すように、巻線形成装置１００は、センターガイド１と、圧縮バネ２と、プッシュロッド３と、フランジシャフト４と、曲げコマ５と、押さえプレート６と、サーボモータ７と、ワッシャ８と、ロックナット９とを備える。

図２に示すように、センターガイド１は軸体１ａを備え、軸体１ａはフランジシャフト４が挿通可能な中空孔１ｆ（図４参照）を有する。軸体１ａの一端には、成形部１ｃが設けられている。成形部１ｃは、ベース部１ｄと、曲げ受け部１ｅとを備える。ベース部１ｄは、ベース面１ｄｄ（図６参照）を備える。

図３に示すように、フランジシャフト４は、軸部４ａと、軸部４ａの一端部に機械的に接続されたフランジ部４ｃを備える。フランジシャフト４の軸部４ａの軸方向における全長Ｌ４は、形成予定の巻線の厚みに応じて、変更してもよい。圧縮バネ２、ワッシャ８、及びロックナット９は、フランジシャフト４の軸部４ａが挿通可能な内径を有する。フランジシャフト４は、センターガイド１、圧縮バネ２、ワッシャ８、及びロックナット９をこの順に挿通している。センターガイド１、圧縮バネ２、及びワッシャ８は、フランジシャフト４の軸部４ａに対して移動することができる一方、ロックナット９が、フランジシャフト４の軸部４ａの所定位置にロックされる。軸部４ａは、ベース部１ｄのベース面１ｄｄ（図６参照）に対して移動可能に配置されている。フランジシャフト４のフランジ部４ｃは、ベース面１ｄｄと対向する対向面４ｃｃ（図７参照）を備える。

なお、巻線形成装置１００は、平角線を巻き回したボビンと、当該平角線を巻きほぐすアンコイラと、当該平角線をセンターガイド１へ送る平角線送り機構とを備えてもよい。巻線形成装置１００は、当該ボビンと、当該アンコイラと、当該平角線送り機構とを備えると、平角線を円滑にセンターガイド１へ送ることができてよい。また、巻線形成装置１００は、適宜、ガイドをセンターガイド１の周りに設けるとよい。

図１及び図２に示すように、フランジシャフト４は、センターガイド１、圧縮バネ２、ワッシャ８、及びロックナット９が組み付けられたまま、ボルト１０等を介して、保持台１２に固定される。保持台１２に軸部４ａが鉛直線（ここでは、Ｚ軸上に延びる仮想線）上に沿いつつ、フランジ部４ｃが上側（ここでは、Ｚ軸プラス側）、他端部４ｂが下側（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に配置される。ロックナット９が、フランジシャフト４の軸部４ａ、具体的には、他端部４ｂ側の所定位置にロックされているため、センターガイド１、圧縮バネ２、及びワッシャ８が積層する。センターガイド１のベース部１ｄとフランジ部４ｃとが対向する。センターガイド１は、軸部４ａに沿って移動可能に保持される。

ここで、圧縮バネ２は、センターガイド１の重量に応じて、圧縮している。ベース部１ｄとフランジ部４ｃとは、隙間ｔだけ離れている。圧縮バネ２をさらに圧縮することによってベース部１ｄとフランジ部４ｃとをさらに離間させた後、被クランプ体を、ベース部１ｄとフランジ部４ｃとの隙間に配置することができる。このように配置すると、被クランプ体がベース部１ｄとフランジ部４ｃとの隙間ｔよりも長い場合、図７に示すように、圧縮バネ２が反発し、ベース部１ｄとフランジ部４ｃとが、この被クランプ体の一例である平角線Ｗ１を挟み込んでクランプする。すなわち、フランジシャフト４、センターガイド１、圧縮バネ２、ワッシャ８、及びロックナット９は、クランプ機構として機能する。被クランプ体は、ベース部１ｄのベース面１ｄｄに接触している。

センターガイド１の成形部１ｃの曲げ受け部１ｅは、フランジシャフト４の軸部４ａの周囲に位置する。曲げコマ５は、ガイド（図示略）等に沿って移動可能に曲げ受け部１ｅの周囲に設けられている。サーボモータ７が、曲げコマ５に駆動力を与えて、曲げコマ５が所定の軌跡に沿って駆動する。

図４に示すように、プッシュロッド３は、フランジシャフト４の他端部４ｂに取り付けられている。プッシュロッド３は、フランジシャフト４の他端部４ｂを上方に押す。すると、フランジシャフト４が上方に移動し、この移動に伴ってロックナット９が上方に移動する。一方、センターガイド１がボルト１０等を介して保持台１２に固定されている。そのため、圧縮バネ２は、ロックナット９とセンターガイド１とに挟まれて圧縮する。また、フランジシャフト４のフランジ部４ｃは、センターガイド１の成形部１ｃのベース部１ｄから離れる。フランジ部４ｃとベース部１ｄとによる被クランプ体のクランプが、解除される、すなわち、アンクランプされる。

押さえプレート６は、ボルト６ａ等を介して、保持台１２又はガイド（図示略）等に、フランジシャフト４に接近可能に固定されている。押さえプレート６は、被クランプ体、例えば、平角線Ｗ１を、センターガイド１の曲げ受け部１ｅに押し付けて、押さえることができる。

（曲げ受け部及びフランジ部の詳細）
図５及び図６を参照して、曲げ受け部１ｅ及びフランジ部４ｃの詳細について説明する。

図６に示すように、曲げ受け部１ｅは、厚線用曲げ受け部１１ｅと、薄線用曲げ受け部２１ｅとを備える。厚線用曲げ受け部１１ｅと、薄線用曲げ受け部２１ｅとは、フランジシャフト４の軸部４ａを挟んで対向するように位置している。厚線用曲げ受け部１１ｅの曲げ受け面１１ｅｅの高さＨ１と、薄線用曲げ受け部２１ｅの曲げ受け面２１ｅｅの高さＨ２とは、エッジワイズ曲げ加工をするとき、曲げ受け面１１ｅｅ、２１ｅｅと接触する平角線の厚みに応じて、変更するとよい。厚線用曲げ受け部１１ｅの高さＨ１は、薄線用曲げ受け部２１ｅの高さＨ２と比較して、薄い。

フランジシャフト４のフランジ部４ｃは、薄線用フランジ部２４ｃと、厚線用フランジ部１４ｃとを備える。厚線用フランジ部１４ｃの厚みｔｆ１は、フランジ部４ｃの厚みｔｆ０と増加量Δｔｆ１との和と同じである。薄線用フランジ部２４ｃの厚みｔｆ２は、フランジ部４ｃの厚みｔｆ０と増加量Δｔｆ２との和と同じである。厚線用フランジ部１４ｃの厚みｔｆ１は、薄線用フランジ部２４ｃの厚みｔｆ２と比較して薄い。

薄線用フランジ部２４ｃは、薄線用曲げ受け部２１ｅ側に位置し、厚線用フランジ部１４ｃは、厚線用曲げ受け部１１ｅ側に位置する。厚線用フランジ部１４ｃのベース対向面１４ｃｃとベース部１ｄのベース面１ｄｄとの隙間ｔ１は、薄線用フランジ部２４ｃのベース対向面２４ｃｃとベース部１ｄのベース面１ｄｄとの隙間ｔ２よりも大きい。

なお、厚線用フランジ部１４ｃのベース対向面１４ｃｃとベース部１ｄのベース面１ｄｄとの隙間ｔ１は、厚線用曲げ受け部１１ｅの曲げ受け面１１ｅｅの高さＨ１と略同じ、又は若干大きい。薄線用フランジ部２４ｃのベース対向面２４ｃｃとベース部１ｄのベース面１ｄｄとの隙間ｔ２は、薄線用曲げ受け部２１ｅの曲げ受け面２１ｅｅの高さＨ２と略同じ、又は若干大きい。

（製造方法）
次に、上記した巻線形成装置１００を用いた巻線の製造方法を説明する。

平角線Ｗ１をクランプする（クランプ工程ＳＴ１）。続いて、平角線Ｗ１を曲げる（曲げ工程ＳＴ２）。具体的には、図７に示すように、平角線Ｗ１の底面をベース部１ｄのベース面１ｄｄに接触させて、平角線Ｗ１をクランプしたまま、曲げコマ５を平角線Ｗ１のクランプされた部位と異なる別の部位を押し当て、平角線Ｗ１の内側面を曲げ受け部１１ｅ（図６参照）に押し付けることによって、エッジワイズ曲げ加工する。ここで、平角線Ｗ１において曲げられた部位は、特に曲げ方向に垂直な方向（ここで、Ｚ軸方向）に膨らむ変形をしようとする。しかし、図８に示すように、ベース部１ｄとフランジ部４ｃとが、その曲げられた部位を挟み、このような変形を抑える。その曲げられた部位は、曲げ方向に垂直な方向（ここで、Ｚ軸方向）に膨らむ変形を殆どしない。

続いて、曲げコマ５を、曲げ工程ＳＴ２の開始地点にまで戻す（曲げ戻り工程ＳＴ３）。続いて、平角線Ｗ１のクランプを解除する（アンクランプ工程ＳＴ４）。最後に、平角線Ｗ１を所定の距離だけ送る（コイル線送り工程ＳＴ５）。この所定の距離は、形成する予定の巻線において曲げられた部位同士間の距離に相当する。

以上より、平角線Ｗ１についてエッジワイズ曲げ加工の一回が完了する。上記したクランプ工程ＳＴ１からコイル線送り工程ＳＴ５までの一連の工程を繰り返すことによって、平角線Ｗ１の各部位を曲げて、図９に示す巻線Ｗ１００を完成することができる。上記した一連の工程によって、平角線Ｗ１において曲げられた各部位は、曲げ部Ｗ１ａ、Ｗ１ｂに相当する。

また、平角線Ｗ１よりも薄い平角線Ｗ２（図１０参照）について、同様に、上記したクランプ工程ＳＴ１からコイル線送り工程ＳＴ５までの一連の工程を繰り返すことによって、巻線（図示略）を完成することができる。この巻線は、巻線Ｗ１００よりも薄い。なお、曲げ工程ＳＴ２では、平角線Ｗ２をクランプしたまま、曲げコマ５を平角線Ｗ１のクランプされた部位と異なる別の部位を押し当て、平角線Ｗ１の内側面を曲げ受け部２１ｅ（図６参照）に押し付けることによって、エッジワイズ曲げ加工する。

以上より、１つの巻線形成装置を用いて、異なる厚みの平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。曲げ受け部の厚みが異なる複数種類のクランプを用いることなく、異なる厚みの平角線をエッジワイズ曲げ加工することができる。

（曲げ成形部の一変形例）
次に、図１１〜図１３を参照してセンターガイド１の一変形例について説明する。センターガイド１の一変形例は、成形部２０１ｃを除いて、センターガイド１と同じ構成を備える。異なる構成のみ説明する。

センターガイド１は成形部２０１ｃを備え、成形部２０１ｃは曲げ受け部２０１ｅを備える。成形部２０１ｃは、中心線Ｙ１において左右対称である。曲げ受け部２０１ｅは、小曲げ受け部２１１ｅと大曲げ受け部２２１ｅとを備える。小曲げ受け部２１１ｅは、所定の曲率半径の曲面を有する。大曲げ受け部２２１ｅは、小曲げ受け部２１１ｅの曲率半径よりも大きい曲率半径の曲面を有する。図１２及び図１３に示す小曲げ受け部２１１ｅの一例の曲面の曲率半径Ｒは、３ｍｍである。図１２及び図１３に示す大曲げ受け部２２１ｅの一例の曲面の曲率半径Ｒは、４ｍｍである。それぞれ大曲げ受け部２２１ｅと、小曲げ受け部２１１ｅとは、中空孔２０１ｆを挟んで対向するように位置している。

センターガイド１を中空孔２０１ｆを中心に１８０°回転すると、図１２及び図１３に示すように、成形部２０１ｃにおいて小曲げ受け部２１１ｅと大曲げ受け部２２１ｅとが互いに入れ替わる。１体のセンターガイド１を用いて、小曲げ受け部２１１ｅ又は大曲げ受け部２２１ｅによって、エッジワイズ曲げ加工し、２つの異なる曲率半径の曲面を形成することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００ 巻線形成装置
１ センターガイド
１ａ 軸体 １ｃ 成形部
１ｄ ベース部 １ｄｄ ベース面
１ｅ 曲げ受け部 １ｆ 中空孔
２ 圧縮バネ ３ プッシュロッド
４ フランジシャフト
４ａ 軸部 ４ｂ 他端部
４ｃ フランジ部
５ 曲げコマ ６ 押さえプレート
６ａ ボルト
７ サーボモータ ８ ワッシャ
９ ロックナット １０ ボルト
１１ｅ 厚線用曲げ受け部 １１ｅｅ 曲げ受け面
１２ 保持台
１４ｃ 厚線用フランジ部 １４ｃｃ ベース対向面
２１ｅ 薄線用曲げ受け部 ２１ｅｅ 曲げ受け面
２４ｃ 薄線用フランジ部 ２４ｃｃ ベース対向面
２０１ｃ 成形部 ２０１ｅ 曲げ受け部
２０１ｆ 中空孔 ２１１ｅ 小曲げ受け部
２２１ｅ 大曲げ受け部
Ｌ４ 全長
ＳＴ１ クランプ工程 ＳＴ２ 曲げ工程
ＳＴ３ 曲げ戻り工程 ＳＴ４ アンクランプ工程
ＳＴ５ コイル線送り工程
ｔ、ｔ１、ｔ２ 隙間 Ｗ１、Ｗ２ 平角線
Ｗ１００ 巻線 Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ 曲げ部
Ｙ１ 中心線 Δｔｆ１、Δｔｆ２ 増加量

Claims (1)

1. ベース面を備えるベース部と、当該ベース面に対して移動可能に配置される軸部と、当該軸部に接続され、かつ、当該ベース部の当該ベース面と対向する対向面を有するフランジ部とを備えるクランプ機構と、
   当該クランプ機構の当該軸部の周囲に位置する曲げ受け部と、
   当該曲げ受け部の周囲に設けられた曲げコマと、を備え、
   当該ベース部の当該ベース面が、平角線の底面と接触し、
   当該フランジ部の当該対向面と当該ベース部の当該ベース面とが、当該平角線を挟んだまま、前記曲げコマが、当該平角線に押し当たり、前記平角線の内側面を前記曲げ受け部に押し付けることによって、エッジワイズ曲げ加工する巻線形成装置であって、
   前記曲げ受け部は、薄線用曲げ受け部と、厚線用曲げ受け部と、を備え、
   前記薄線用曲げ受け部と、前記厚線用曲げ受け部とは、前記クランプ機構の前記軸部を挟んで対向するように位置しており、
   前記フランジ部は、前記薄線用曲げ受け部側に位置する薄線用フランジ部と、前記厚線用曲げ受け部側に位置する厚線用フランジ部と、を備え、
   前記厚線用フランジ部のベース対向面と前記ベース部の前記ベース面との隙間は、前記薄線用フランジ部のベース対向面と前記ベース部の前記ベース面との隙間よりも大きい、
   巻線形成装置。

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