JP2020061900A - セグメントコイル成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セグメントコイルに圧痕が発生することを抑制する。【解決手段】線材の一部を第２成形型の第２凸成形部に載置した状態で、第１凸成形部と第２凸成形部との間で凸部を成形する第１成形を実行した後に、第２成形型に対して第１ローラを下方向へ移動させて線材に肩部を成形する第２成形を実行するセグメントコイル成形装置において、金型に対して第１ローラより外側に配置され、上下移動可能な第２ローラ、を備え、第１成形を実行する前に、第２成形型の第２凸成形部に線材の一部を載置した状態で第２成形型に対して第２ローラを下方向へ移動させて、線材を第２凸成形部に沿って曲げる事前曲げ成形を実行する。【選択図】図１０

Description

本発明は、セグメントコイル成形装置に関し、詳しくは、線材から、凸部と一対の端部と凸部と一対の端部とを繋ぎ屈曲する肩部とを有するセグメントコイルを成形するセグメントコイル成形装置に関する。

従来、この種のセグメントコイル成形装置としては、第１成形型と第２成形型とを有する金型と、ローラと、を備え、線材から、凸部と２つの端部と凸部と２つの端部とを繋ぎ屈曲する肩部とを有するセグメントコイルを成形するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。第１成形型は、線材に凸部を成形する際のパンチとなる第１凸形成部を備えている。第２成形型は、線材に凸部を成形する際のダイとなる第２凸形成部を備えている。ローラは、金型の外側で上下移動する。この装置では、第１成形型を第２成形型に対して下向きに移動させて、第２成形部と屈曲していないまっすぐな線材とが当たる部分を支点とすると共に第１成形部と線材とが当たる部分を力点として線材に凸部を成形し、その後、ローラを下向きに移動させて線材を折り曲げて、肩部を成形している。

特開２０１５−１１９６１３号公報

上述のセグメントコイル成形装置では、第１成形部と第２成形部との間でまっすぐな線材に凸部を成形する際に、線材の力点に対応する位置に比較的大きな力が作用して圧痕が発生する場合がある。こうした圧痕が発生すると、成形されたセグメントコイルの品質が低下することから、圧痕の発生は抑制されることが望まれている。

本発明のセグメントコイル成形装置は、セグメントコイルに圧痕が発生することを抑制することを主目的とする。

本発明のセグメントコイル成形装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のセグメントコイル成形装置は、
線材から、凸部と２つの端部と前記凸部と２つの前記端部とを繋ぎ屈曲する肩部とを有するセグメントコイルを成形するセグメントコイル成形装置であって、
前記線材に前記凸部を成形する際にパンチとなる第１凸成形部を有する第１成形型と、前記線材に前記凸部を成形する際にダイとなる第２凸成形部を有する第２成形型と、を有する金型と、
前記金型の外側で上下移動する第１ローラと、
を備え、
前記線材の一部を前記第２成形型の前記第２凸成形部に載置した状態で、前記第１凸成形部と前記第２凸成形部との間で前記凸部を成形する第１成形を実行した後に、前記第２成形型に対して前記第１ローラを下方向へ移動させて前記線材に前記肩部を成形する第２成形を実行するセグメントコイル成形装置において、
前記金型に対して前記第１ローラより外側に配置され、上下移動可能な第２ローラ、
を備え、
前記第１成形を実行する前に、前記第２成形型の前記第２凸成形部に前記線材の前記一部を載置した状態で前記第２成形型に対して前記第２ローラを下方向へ移動させて、前記線材を前記第２凸成形部に沿って曲げる事前曲げ成形を実行する、
ことを要旨とする。

こうした本発明のセグメントコイル成形装置では、線材の一部を第２成形型の第２凸成形部に載置した状態で、第１凸成形部と第２凸成形部との間で凸部を成形する第１成形を実行した後に、第２成形型に対して第１ローラを下方向へ移動させて線材に肩部を成形する第２成形を実行する。このセグメントコイル成形装置に、金型に対して第１ローラより外側に配置され、上下移動可能な第２ローラを設ける。そして、第１成形を実行する前に、第２成形型の第２凸成形部に線材の一部を載置した状態で第２成形型に対して第２ローラを下方向へ移動させて、線材を第２凸成形部に沿って曲げる事前曲げ成形を実行する。これにより、事前曲げ成形で線材を第２凸成形部に沿って曲げた後に第１成形を実行するから、事前曲げ成形無しで第１成形を実行するものに比して、第１成形で線材の力点に対応する位置に作用させる力が弱くなる。これにより、セグメントコイルに圧痕が発生することを抑制できる。

本発明の一実施例としてのセグメントコイル成形装置２０により成形されるセグメントコイル１０の構成の概略を示す概略斜視図である。 セグメントコイル成形装置２０の構成の概略を示す概略図である。 成形型２４の構成の概略を示す概略図である。 成形型２４を図３の上から視た概略を示す上面概略図である、 線材１０ａに凸部１２を成形している様子の一例を示す説明図である。 図５のＡＡ線での断面の概略を示す概略図である。 線材１０ａに肩部１６ａ，１６ｂを成形している様子の一例を示す説明図である。 線材１０ａの端部１４ａ，１４ｂが起立するまで線材１０ａを折り曲げた後の線材１０ａの様子の一例を示す説明図である。 線材１０ａを成形型２６の凸成形部２６ａへ載置した状態で、成形型２４を凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとで線材１０ａを挟持しない位置で待機させている様子の一例を示す説明図である。 線材１０ａを凸成形部２６ａに沿って曲げている様子の一例を示す説明図である。 ローラ３０を元の位置まで上昇させて、成形型２４を下降させている様子の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのセグメントコイル成形装置２０により成形されるセグメントコイル１０の構成の概略を示す概略斜視図である。セグメントコイル１０は、モータのステータコイルの一部をなし、平角線の線材１０ａを全体として略Ｕ字形状に曲げて、凸部１２と、２つの端部１４ａ，１４ｂと、肩部１６ａ，１６ｂと、を備えるよう成形されている。肩部１６ａは、凸部１２と端部１４ａ，１４ｂとを繋ぎ屈曲するよう成形されている。こうした形状のセグメントコイル１０を複数接続して、ステータコイルが形成される。

次に、セグメントコイル１０の成形に用いられる実施例のセグメントコイル成形装置２０について説明する。図２は、セグメントコイル成形装置２０の構成の概略を示す概略図である。図３は、成形型２４の構成の概略を示す概略図である。図４は、成形型２４を図３の上から視た概略を示す上面概略図である、セグメントコイル成形装置２０は、金型２２と、それぞれ一対のローラ３０，３２と、駆動装置４０と、を備える。

金型２２は、成形型２４，２６を備える。成形型２４は、図３，図４に示すように、成形されてセグメントコイル１０となる平角線の線材１０ａに凸部１２を成形するためのパンチとしての凸成形部２４ａを備えている。成形型２４は、図示しない移動ステージにより、成形型２６に対して上下方向へ移動可能に構成されている。成形型２６は、図２に示すように、線材１０ａに凸部１２を成形するためのダイとしての凸成形部２６ａを備えている。図示しない移動ステージは、駆動装置４０により制御されている。

ローラ３０は、金型２２の外側に配置されており、図示しない第１昇降機構により成形型２６に対して上下方向へ移動可能に構成されている。第１昇降機構は、駆動装置４０により制御されている。

ローラ３２は、金型２２に対してローラ３０より外側に配置されており、図示しない第２昇降機構により成形型２６に対して上下方向へ移動可能に構成されている。第２昇降機構は、駆動装置４０により制御されている。

駆動装置４０は、図示しない、移動ステージや第１，第２昇降機構を制御し、成形型２４やローラ３０，３２を成形型２６に対して上下方向へ移動させる。

こうして構成されたセグメントコイル成形装置２０では、以下の方法で、線材１０ａから、セグメントコイル１０を成形する。図５は、線材１０ａに凸部１２を成形している様子の一例を示す説明図である。図６は、図５のＡＡ線での断面の概略を示す概略図である。セグメントコイル１０の成形は、最初に、線材１０ａに凸部１２を成形する第１成形を実行する。第１成形では、図示するように、線材１０ａを成形型２６の凸成形部２６ａへ載置した状態で、成形型２４を成形型２６に対して下方向へ移動させて、凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとで線材１０ａを挟持する。そして、凸成形部２４ａで凸成形部２６ａを押圧する。これにより、線材１０ａは、凸成形部２６ａの縁と接触する部分を支点Ｆとし、成形型２４の縁に接触する部分を力点Ｅとして、凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとの間で曲げられて凸部１２が成形される。

線材１０ａへ凸部１２が成形されると、ローラ３０を用いて線材１０ａの凸部１２と端部１４ａ，１４ｂの間に屈曲する肩部１６ａ，１６ｂを成形する第２成形を実行する。図７は、線材１０ａに肩部１６ａ，１６ｂを成形している様子の一例を示す説明図である。セグメントコイル成形装置２０では、図示するように、凸成形部２４ａを凸成形部２６ａへ向けて押圧した状態で、ローラ３０を線材１０ａに接触するまで下降させ、接触した後も更に下降させて、線材１０ａの端部１４ａ，１４ｂが起立するまで線材１０ａを折り曲げる。図８は、線材１０ａの端部１４ａ，１４ｂが起立するまで線材１０ａを折り曲げた後の線材１０ａの様子の一例を示す説明図である。図８において、成形型２４は、説明のため記載を省略している。線材１０ａの端部１４ａ，１４ｂが起立するまで線材１０ａを曲げることにより、図示するように、線材１０ａの凸部１２と端部１４ａ，１４ｂとの間に肩部１６ａ，１６ｂを成形する。

次に、こうして構成されたセグメントコイル成形装置２０の動作、特に、線材１０ａに凸部１２を成形する第１成形の前に実行される事前曲げ成形について説明する。事前曲げ成形では、最初に、線材１０ａを成形型２６の凸成形部２６ａへ載置した状態で、成形型２４を凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとで線材１０ａを挟持しない位置で待機させる。図９は、線材１０ａを成形型２６の凸成形部２６ａへ載置した状態で、成形型２４を凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとで線材１０ａを挟持しない位置で待機させている様子の一例を示す説明図である。図９では、説明のため、成形型２６の記載については省略している。

続いて、ローラ３２を線材１０ａに接触するまで下降させ、接触した後も更に下降させて、線材１０ａを凸成形部２６ａに沿って曲げて、事前曲げ成形を終了する。図１０は、線材１０ａを凸成形部２６ａに沿って曲げている様子の一例を示す説明図である。図１０では、説明のため、成形型２６の記載については省略している。

こうした事前曲げ成形を終了すると、ローラ３２を元の位置まで上昇させる。そして、成形型２４を下降させて、上述した第１成形を実行する。図１１は、ローラ３２を元の位置まで上昇させて、成形型２４を下降させている様子の一例を示す説明図である。図１１では、説明のため、成形型２６の記載については省略している。第１成形では、上述したように、線材１０ａは、凸成形部２６ａの縁と接触する部分を支点Ｆとし、成形型２４の縁に接触する部分を力点Ｅとして、凸成形部２４ａと凸成形部２６ａとの間で曲げられて凸部１２が成形される。線材１０ａが屈曲しておらずまっすぐの状態だと、線材１０ａの力点Ｅに対応する力が強くなり、セグメントコイル１０に圧痕が発生してしまう。実施例では、第１成形を実行する前に事前曲げ成形を実行して、線材１０ａの端部１４ａ，１４ｂをローラ３２で押圧して線材１０ａを予め凸部１２に近い形状に曲げておく。そして、その後に、第１成形を実行するから、まっすぐな線材を曲げる場合に比して、線材１０ａの力点Ｅに対応する位置に作用する力を小さくすることができる。これにより、セグメントコイル１０に圧痕が発生することを抑制できる。

以上説明した実施例のセグメントコイル成形装置２０によれば、ローラ３２を備え、第１成形を実行する前に、成形型２６の凸成形部２６ａに線材１０ａの一部を載置した状態で成形型２６に対してローラ３２を下方向へ移動させて線材１０ａを凸成形部２６ａに沿って曲げる事前曲げ成形が実行することにより、セグメントコイル１０に圧痕が発生することを抑制できる。

実施例のセグメントコイル成形装置２０では、線材１０ａを平角線としているが、平角線に限定されるものではない。例えば、断面が円形状である丸線としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、成形型２４が「第１成形型」に相当し、成形型２６が「第２成形型」に相当し、金型２２が「金型」に相当し、ローラ３０が「第１ローラ」に相当し、ローラ３２が「第２ローラ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、セグメントコイル成形装置の製造産業などに利用可能である。

１０ セグメントコイル、１０ａ 線材、１２ 凸部、１４ａ，１４ｂ 端部、１６ａ，１６ｂ 肩部、２０ セグメントコイル成形装置、２２ 金型、２４，２６ 成形型、２４ａ，２６ａ 凸成形部、３０，３２ ローラ、４０ 駆動装置。

Claims (1)

1. 線材から、凸部と２つの端部と前記凸部と２つの前記端部とを繋ぎ屈曲する肩部とを有するセグメントコイルを成形するセグメントコイル成形装置であって、
   前記線材に前記凸部を成形する際にパンチとなる第１凸成形部を有する第１成形型と、前記線材に前記凸部を成形する際にダイとなる第２凸成形部を有する第２成形型と、を有する金型と、
   前記金型の外側で上下移動する第１ローラと、
   を備え、
   前記線材の一部を前記第２成形型の前記第２凸成形部に載置した状態で、前記第１凸成形部と前記第２凸成形部との間で前記凸部を成形する第１成形を実行した後に、前記第２成形型に対して前記第１ローラを下方向へ移動させて前記線材に前記肩部を成形する第２成形を実行するセグメントコイル成形装置において、
   前記金型に対して前記第１ローラより外側に配置され、上下移動可能な第２ローラ、
   を備え、
   前記第１成形を実行する前に、前記第２成形型の前記第２凸成形部に前記線材の前記一部を載置した状態で前記第２成形型に対して前記第２ローラを下方向へ移動させて、前記線材を前記第２凸成形部に沿って曲げる事前曲げ成形を実行する、
   セグメントコイル成形装置。