JP5316138B2 - 曲げ加工装置及び曲げ加工機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、回転電機用の巻線（マグネットワイヤ）を構成する断面円形或は矩形の金属線（例えば平角線）や、その他、棒材、パイプ材、板材等の所定の素材に曲げ加工を施す曲げ加工装置及び曲げ加工機に係り、詳しくは、前記素材の複数個所を折り曲げる加工を、素材の引き込みを生じることなく行え、加工精度を良好にできる曲げ加工装置及び曲げ加工機に関する。

一般に、誘導モータ、直流モータ（ジェネレータを含む）等の回転電機は、産業用又は車輌用の動力源として広く用いられており、そのステータのコイルのレイアウトは、比出力が高い分布巻きが多用されている。近時、ハイブリット駆動車輌及び電気自動車に用いられるモータとして、出力／寸法要求等からスロットの占積率の高い平角線をマグネットワイヤとして用いることが提案されている。

上述のような回転電機に使用されるマグネットワイヤは、複数個所を折り曲げることによりコイルを構成するが、一般的に、マグネットワイヤ等の素材の曲げ加工は、一方向にのみ曲げ加工が可能な曲げ加工装置により、素材を治具に引き込みつつ行っていた（特許文献１参照）。

一方、マグネットワイヤ等の素材の２個所をクランプで固定し、素材を引っ張りつつ曲げて、素材に２個所の曲げ加工を同時に行う構造も知られている（特許文献２参照）。

特開２００４−１０４８４１号公報 実開昭５５−１２２９２４号公報

上述の特許文献１に記載された構造の場合、素材の複数個所に曲げ加工を行うためには、素材の先頭から曲げ加工を施し、その後、素材をずらして再度加工するという作業を、順次繰り返す必要がある。このため、加工時間が長くなることが避けられない。また、曲げ加工時に素材の引き込みが生じるため、素材の複数個所を同時に曲げる加工を行えない。

一方、特許文献２に記載された構造の場合、素材の２個所に同時に曲げ加工を施しているが、素材が引き込みを生じないように、素材を曲げるための両クランプが離れる方向に大きなバックテンション（引っ張り力）を作用する必要がある。この為、曲げ加工の際に、素材の寸法管理が難しく、正確な曲げ加工を行いにくい。

そこで、本発明は、素材の複数個所を折り曲げる加工を、素材の引き込みを生じることなく行え、加工精度を良好にできる曲げ加工装置及び曲げ加工機を提供することを目的とするものである。

本発明は、所定の素材（Ｗ）に３個所の曲げ加工を施す曲げ加工装置（１２）において、
回動軸（１５）を中心に回動自在に連結される第一の治具（１３）及び第二の治具（１４）と、
該第一の治具（１３）と第二の治具（１４）との何れかに配置され、前記回動軸（１５）から前記素材（Ｗ）の回動側に所定量オフセットして配置され、前記両治具（１３，１４）の回動により該素材（Ｗ）を曲げるオフセット曲げ部（１８）と、を備え、
前記第一の治具（１３）は、回動方向と反対側に前記素材（Ｗ）の変位を抑える抑え部（１６）を有し、
前記第二の治具（１４）は、前記第一の治具（１３）と回動自在に連結される基部（１９）と、該基部（１９）に対し前記素材（Ｗ）を所定量スライドさせるスライド部（２０）と、前記基部（１９）に固定され、前記スライド部（２０）のスライドにより前記素材（Ｗ）を曲げる固定曲げ部（２１）と、を有し、
前記スライド部（２０）は、前記素材（Ｗ）の回動方向両側の変位を抑える抑え部（２３ａ，２３ｂ）と、該スライド部（２０）のスライドにより該素材（Ｗ）を曲げるスライド曲げ部（２４）と、を有し、
前記両治具（１３，１４）を回動させると共に前記スライド部（２０）をスライドさせ、前記素材（Ｗ）を該両治具（１３，１４）を構成する各抑え部（１６，２３ａ，２３ｂ）に対し変位させることなく、該素材（Ｗ）に３個所の曲げ加工を施すことを特徴とするものである。

前記スライド部（２０）が移動する方向及び量は、前記素材（Ｗ）の中立線上の前記固定曲げ部（２１）及び前記スライド曲げ部（２４）よりも前記第二の治具（１４）側の所定の点が、該両曲げ部（２１，２４）で曲げられなかったと仮定した場合と、該両曲げ部（２１，２４）で曲げられた場合とで、それぞれ存在する位置に基づいて定める。

前記固定曲げ部（２１）及びスライド曲げ部（２４）で曲げられなかったと仮定した場合に前記所定の点が存在する位置を始点（Ｑ）と、該両曲げ部（２１，２４）で曲げられた場合に前記所定の点が存在する位置を終点（Ｒ）とした場合に、
前記スライド部は、前記始点（Ｑ）を通る前記第二の治具（１４）の前記素材（Ｗ）を配設する方向と平行な仮想線上の、該始点（Ｑ）及び前記終点（Ｒ）から同じ距離に存在する点（Ｇ）を中心とし、該始点（Ｑ）及び終点（Ｒ）を通る円弧に沿ってスライドする。

前記スライド部（２０）は、前記基部（１９）に対し回動方向と反対側にスライドし、前記固定曲げ部（２１）は、前記オフセット曲げ部（１８）と前記素材（Ｗ）を挟む位置に配置され、前記スライド曲げ部（２４）は、該素材（Ｗ）の回動側に配置される。

前記所定の素材（Ｗ）が、回転電機用のコイルを構成する平角線である。

また、本発明の曲げ加工機（２８）は、上記曲げ加工装置（１２）を、前記第一の治具（１３ａ，１３ｂ）と前記第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）とを前記回動中心で交互に連結することにより、複数個直列状に配置して、前記所定の素材（Ｗ）を複数個所で曲げ加工をし得ることを特徴とするものである。

前記第一の治具（１３ａ，１３ｂ）の両端部に前記第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）をそれぞれ回動自在に連結し、
該両第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を互いに近づく方向に回動させた場合に、それぞれのスライド部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）と当接するスライド部当接部材（２９ａ，２９ｂ）を備え、
前記両第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を回動させ、該両第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）のスライド部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）をそれぞれ前記スライド部当接部材（２９ａ，２９ｂ）に当接させた状態で、該両第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を更に回動させることにより、前記各スライド部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）をそれぞれ回動方向と反対側にスライドさせる。

前記第一の治具（１３ａ，１３ｂ）及び第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を、第一の治具（１３ａ，１３ｂ）の両端部に第二の治具（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）が配置されるように交互に５個の治具を回動自在に連結し、
該各治具のうち、真中に配置される第二の治具（１４ｂ）は、分割され相対変位可能な２個の基部（１９ｂ，１９ｃ）と、該両基部（１９ｂ，１９ｃ）同士に掛け渡すように配置される単一のスライド部（２０ｂ）と、を有し、
曲げ加工の際に、前記両基部（１９ｂ，１９ｃ）が相対変位することにより、該単一のスライド部（２０ｂ）が該両基部（１９ｂ，１９ｃ）に対しそれぞれスライドする。

前記真中の第二の治具（１４ｂ）を回動させた場合に、該真中の第二の治具（１４ｂ）を構成する一方の基部（１９ｃ）に当接する基部当接部材（３４）を有し、
該真中の第二の治具（１４ｂ）を回動させ、該一方の基部（１９ｃ）を該基部当接部材（３４）に当接させた状態で、該真中の第二の治具（１４ｂ）を更に回動させることにより、該一方の基部（１９ｃ）に連結される第一の治具（１３ｂ）、及び、該第一の治具（１３ｂ）を介して連結される端部の第二の治具（１４ｃ）と共に、前記一方の基部（１９ｃ）が、前記真中の第二の治具（１４ｂ）を構成する他方の基部（１９ｂ）に対し変位する。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより各請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、第一の治具と第二の治具とを回動させると共に、該第二の治具のスライド部をスライドさせることにより、素材に３個所の曲げ加工を行っているため、加工時間を短くできる。また、曲げ加工時に、素材が前記両治具を構成する各抑え部に対し変位しない（引き込みが生じない）ため、該素材と該各抑え部との間で摺れ合いが生じることを防止でき、該素材に損傷が生じることを防止できる。また、曲げ加工時に該素材に引っ張り力が作用しないため、該素材の曲げ加工を正確に行える。

請求項２に係る本発明によると、曲げ加工時に素材の引き込みが生じることを、より確実に防止できる。

請求項３に係る本発明によると、曲げ加工を円滑に行え、より確実に曲げ加工時の素材の引き込みを防止できる。

請求項４に係る本発明によると、素材の３個所を互いに反対方向に曲げる加工（曲げ方向が異なる曲げ加工）を、容易且つ短時間で行える。

請求項５に係る本発明によると、平角線の３個所を曲げる加工を精度良く行え、且つ、曲げ加工の際に絶縁用のエナメル層を傷つけることがないため、良質な回転電機用のコイルを得られる。

請求項６に係る本発明によると、複雑な曲げ形状を精度良く、且つ、短時間で製造でき、製造コストの低減を図れる。即ち、上記曲げ加工装置によると、素材の曲げ加工時に引き込みが生じることがない為、このような曲げ加工装置を複数組み合わせて、前記素材の複数個所に同時に曲げ加工を施しても、該素材が引っ張られることがない。従って、該素材の複数個所に同時に曲げ加工を施しても、該素材の寸法が変化することがなく、複雑な曲げ形状を精度良く、且つ、短時間で得られる。更に、本発明により回転電機用のコイルを製造すれば、コイルの接合個所を少なくできる為、製造コストの低減を図れ、且つ、コイルの小型化を図れる。

請求項７に係る本発明によると、第一の治具の両端部に連結された第二の治具のそれぞれのスライド部を、該両第二の治具の回動に連動させてスライドさせることができ、効率良く素材の曲げ加工を行える。

請求項８に係る本発明によると、５個の治具の回動に連動させて、真中の第二の治具の単一のスライド部をそれぞれの基部に対してスライドさせることができ、５個の治具による曲げ加工を効率良く行える。

請求項９に係る本発明によると、真中の第二の治具を構成する他方の基部を変位させることにより、５個の治具の回動に連動させて、単一のスライド部をそれぞれの基部に対してスライドさせることができ、より効率良く曲げ加工を行える。

本発明により製造されるコイルを組み込んだステータを示す斜視図。 そのコイル（Ｕ相）を示す斜視図。 本発明の第一の実施の形態に係る曲げ加工装置により素材を曲げる状態を示す図。 オフセット曲げ部の曲げ中心と回動中心との関係を説明する為の模式図。 固定曲げ部及びスライド曲げ部による、素材の曲げ加工前後の状態を示す模式図。 スライド部のスライド方向を説明するための図。 本発明の第二の実施の形態に係る曲げ加工機により曲げ加工を施す前の状態を示す図。 同じく、曲げ加工を開始した第一の状態を示す図。 同第二の状態を示す図。 同第三の状態を示す図。 同第四の状態を示す図。 同第五の状態を示す図。 同じく、曲げ加工後の状態を示す図。 本発明の第二の実施の形態を導く際に問題となった構成を示す図。

本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。まず、本発明により製造されるコイルを組み込んだ回転電気（モータ、ジェネレータ等）のステータについて、図１及び図２に沿って説明する。本ステータ１は、ロータと共に電気モータ（ジェネレータを含む）を構成し、該電気モータは、電気自動車及びハイブリッド車輌の駆動源となる電気モータ（含むジェネレータ）、特にブラシレスＤＣモータに適用して好適である。ステータ１は、図１に示すように、多数の珪素鋼板の薄板を積層したステータコア２、及び、所定の素材であるマグネットワイヤ（導体、巻線）３を巻回したコイル４からなる。ステータコア２は、リング状からなり、内径側に開口するスロット５及びティース６が交互に多数形成されている。そして、所定ピッチ離れた２個のスロット５の間を分布巻きにて３相Ｕ，Ｖ，Ｗの各コイル４（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ）が巻かれている。

マグネットワイヤ３は、断面矩形状の平角線からなり、銅等からなる導体部の全周に絶縁樹脂等の絶縁被膜が形成されている。上記ワイヤ３からなる３相のコイル４Ｕ，４Ｖ，４Ｗは、同相のスロット５内においては、同相の複数本（例えば４本）のワイヤ３がステータコア２の径方向に並んで配置されており、かつステータコア２の軸方向Ｌの一端面７から突出した一端側コイルエンド部８においては、同相の複数本のワイヤ３がステータコア２の径方向（又は軸方向）に並んで配置され、ステータコア２の軸方向Ｌの他端面９から突出した他端側コイルエンド部１０においては、同相の複数本のワイヤ３がステータコア２の径方向内径側に屈曲すると共にステータコア２の径方向に並んで配置されている。

代表してＵ相のコイル４Ｕを示すと、コイル４Ｕは、図２に示すように、隣接する２個のスロット５，５を占めるように、２組４Ｕ１，４Ｕ２がセットとなって、隣接する２個のスロット５，５の近い方同士、遠い同士が所定間隔隔てて連結するようかつ上記２組が交互に連結するように構成されている。各組のコイル４Ｕ１，４Ｕ２は、スロット５内に配置されるスロット導体部１１と、ステータコア２の一端面７から突出して、所定間隔隔てたスロット導体部１１を連結するように、周方向Ｍに延びる一端側コイルエンド部８と、ステータコア２の他端面９から突出して、所定間隔離れたスロット導体部１１と連結するように、内径方向Ｒ１に屈曲して周方向Ｍに延びる他端側コイルエンド部１０と、からなる。両コイルエンド部８，１０は、それぞれが軸方向Ｌ又は径方向Ｒに互に干渉することなく並ぶように、周方向に（例えばＹ）又は軸方向に（例えばＸ）複数に屈曲して（折り曲げて）いる。

上述のように、コイル４は、コイルエンド部８、１０等で複数個所に折り曲げている。また、これらコイルエンド部８，１０では、コイル４を折り曲げると共に、曲げた部分を互いに曲げ方向を異ならせて略Ｓ字状に形成している。このようなコイルエンド部８，１０を成形する曲げ加工装置の概略について、本発明の第一の実施の形態を示す、図３により説明する。

＜第一の実施の形態＞
図３に示すように、本実施の形態の曲げ加工装置１２は、第一の治具１３と第二の治具１４とを回動軸１５を中心に回動自在に連結してなる。そして、両治具１３，１４に、前述のコイル４を構成する平角線等の素材Ｗを配置し、該両治具１３，１４を回動させることにより、該素材Ｗに曲げ加工を施す。

このうちの第一の治具１３には、回動方向と反対側（図３の上側）に前記素材Ｗの変位を抑える抑え部１６を固定している。即ち、該抑え部１６の抑え面１７を該素材Ｗの側面に当接させ、曲げ加工時に該素材Ｗが図３の上側に変位することを抑える。

また、前記第二の治具１４の、前記回動軸１５から前記素材Ｗの回動側に所定量オフセットした位置に、オフセット曲げ部１８を配置している。該オフセット曲げ部１８は、外周面を曲げ加工後の素材Ｗの内周面の曲率半径とほぼ同じ曲率半径の円筒面として、前記両治具１３，１４の回動により前記素材Ｗを外周面に沿って曲げるものである。なお、前記オフセット曲げ部１８は、前記第一の治具１３側に設けても良い。また、外周面の形状は、少なくとも、曲げ加工時に素材Ｗが当接する部分を上述のような曲率半径を有する円筒面としていれば良く、図示のような形状に限定されない。

また、前記第二の治具１４は、基部１９と、スライド部２０と、固定曲げ部２１とからなる。該基部１９は、前記第一の治具１３と回動自在に連結されるものである。また、前記スライド部２０は、前記基部１９上に該基部１９に対し、回動方向と反対側にスライド可能に支持されている。このスライド機構については、後述する。そして、曲げ加工時に、該基部１９に対し前記素材Ｗを所定量スライドさせる。また、前記固定曲げ部２１は、該基部１９上の前記オフセット曲げ部１８と該素材Ｗを挟む位置に固定された、略矩形状の固定ブロック２２の該素材Ｗ側で第二の治具１４側（図３の左下）に存在する角部を、部分円筒状に形成したものである。このため、前記固定曲げ部２１は、前記基部１９に対しスライド不能である。また、該固定曲げ部２１の曲率半径は、曲げ加工後の素材Ｗの内周面の曲率半径とほぼ同じとしている。そして、前記スライド部２０により該素材Ｗをスライドさせた際に、該素材Ｗを前記固定曲げ部２１に沿って曲げる。

また、前記スライド部２０は、前記素材Ｗの回動方向両側｛図３（Ｂ）では、左右方向両側｝の変位を抑える抑え部２３ａ，２３ｂと、該素材Ｗの回動側に配置され、該スライド部２０のスライドにより該素材Ｗを曲げるスライド曲げ部２４とを有する。このうちの両抑え部２３ａ，２３ｂは、互いに対向するそれぞれの抑え面２５ａ，２５ｂにより前記素材Ｗを挟持し、前記両治具１３，１４の回動時及び前記スライド部２０のスライド時に、該素材Ｗが回動方向両側に変位することを防止する。また、スライド曲げ部２４は、前記両抑え部２３ａ，２３ｂのうち、前記素材Ｗの回動側に配置される抑え部２３ａの該素材Ｗ側で第一の治具１３側（図３の右上）に存在する角部を、部分円筒状に形成したものである。なお、スライド曲げ部２４は、抑え部２３ａと別に設けても良い。また、図示の例のように、スライド曲げ部２４を抑え部２３ｂ側にも形成すれば、後述するように、スライド部２０を回動方向と同方向にスライドさせた場合にも、素材Ｗに曲げ加工を施す事ができる。

そして、前記両治具１３，１４を回動させると共に前記スライド部２０をスライドさせ、前記素材Ｗを該両治具１３，１４を構成する各抑え部１６，２３ａ，２３ｂに対し変位させることなく、該素材Ｗに３個所の曲げ加工を施す。即ち、曲げ加工時に前記素材Ｗに引き込みが生じないようにする。

このために、オフセット曲げ部１８の回動軸１５に対するオフセット量を、次のように定める。なお、説明の便宜上、素材Ｗをオフセット曲げ部１８のみにより曲げた場合を考える。図４に示すように、前記素材Ｗの曲げ角度をθ、該素材Ｗの厚さ（素材Ｗが断面円形の場合は直径）をＴ、該素材Ｗの中立線Ｎから該素材Ｗの曲げ加工後の内周面までの距離の前記Ｔに対する割合をα、前記オフセット曲げ部１８の曲率半径をｒ、前記オフセット曲げ部１８の曲げ中心Ｐの前記回動軸１５の回動中心Ｏに対する距離のうち、前記素材Ｗの曲げ方向で該素材Ｗを曲げる以前の状態が直線であるとした場合の直線方向と平行方向（Ｘ方向、図４の左右方向）に関する距離をＸ、同じく、前記直線方向と直角な方向（Ｙ方向、図４の上下方向）に関する距離をＹ、とした場合に、前記曲げ中心Ｐは、少なくとも曲げ加工後に、前記回動中心Ｏに対し、
Ｘ＝（ｒ＋Ｔ×α）×θ／２
Ｙ＝（ｒ＋Ｔ×α）×θ／２／ｔａｎ（θ／２）
０＜θ≦π／２
を満たす位置に設置される。

上述の式について説明する。先ず、仮に、曲げ中心Ｐと回動中心Ｏとを一致させた状態で前記素材Ｗに曲げ加工を施した場合、前記中立線Ｎの位置で、該素材Ｗが（ｒ＋Ｔ×α）×θだけ、前記第一の治具１３に対し移動する。即ち、該中立線Ｎの曲げ部分の円周長さ分、前記素材Ｗが引き込まれる。従って、曲げ加工の際に該素材Ｗが引き込まれないようにする為には、前記オフセット曲げ部１８を曲げ加工の前後で該素材Ｗに沿って前記（ｒ＋Ｔ×α）×θだけ移動させれば良い。図４から明らかなように、前記オフセット曲げ部１８のＹ方向の移動距離は考慮する必要がない。この場合に、前記オフセット曲げ部１８の移動は、前記回動中心Ｏを中心として行われる為、図４（Ｂ）から明らかなように、前記曲げ中心Ｐの回動中心ＯからのＸ方向の距離は、前記オフセット曲げ部１８の移動距離の半分である（ｒ＋Ｔ×α）×θ／２となる。

このように、曲げ中心Ｐの回動中心ＯからのＸ方向の距離が分かれば、三角関数から、同じくＹ方向の距離（ｒ＋Ｔ×α）×θ／２／ｔａｎ（θ／２）を導き出せる。尚、０＜θ≦π／２と規定したのは、本実施の形態の場合、曲げ角度をπ／２よりも大きくした場合に、前記素材Ｗの引き込みを防止できない為である。

一方、本実施の形態の場合、素材Ｗを３個所で曲げるべく、スライド部２０により該素材Ｗをスライドさせている。したがって、このスライドによっても、該素材Ｗに引き込みを生じないようにする必要がある。このために、前記スライド部２０が移動する方向及び量を、図５に示すように、前記固定曲げ部２１及び前記スライド曲げ部２４で曲げられなかったと仮定した場合と、該両曲げ部２１，２４で曲げられた場合とを考慮して定める。

即ち、素材Ｗの中立線Ｎ上の該両曲げ部２１，２４よりも前記第二の治具１４側の所定の点Ｑ，Ｒが、該両曲げ部２１，２４で曲げられなかったと仮定した場合（Ｑ）と、該両曲げ部２１，２４で曲げられた場合（Ｒ）とで、それぞれ存在する位置に基づいて、前記スライド部２０のスライド方向及びスライド量を定める。前記点Ｑ，Ｒは、前記素材Ｗの中立線Ｎ上の前記両曲げ部２１，２４よりも前記第一の治具１３側の所定の点をＳとすると、該点Ｓから前記点Ｑまでの中立線Ｎの長さａと、該点Ｓから前記点Ｒまでの中立線Ｎの長さｂとが等しくなる関係を有する。

前記スライド部２０のスライドによる曲げ加工時に、前記素材Ｗに引き込みが生じないためには、該スライド部２０のスライドにより点Ｑが点Ｒに移動すれば良い。したがって、該点Ｑと点Ｒとのずれが、Ｘ方向（図５の左右方向）にｃ、Ｙ方向（図５の上下方向）にｄであるとすると、前記スライド部２０を、Ｘ方向にｃ、Ｙ方向にｄスライドさせれば、前記素材Ｗに引き込みが生じないこととなる。

上述のような構成を実現するために、本実施の形態の場合、図６に示すように、スライド部２０に設けたスライド孔２６に、基部１９上に設けたピン２７を嵌合させ、該ピン２７に対し該スライド孔２６を移動させることにより、前記スライド部２０を上記条件を満たすようにスライドさせている。なお、スライド孔を基部１９側に、ピンをスライド部２０側に設けても良い。

上記スライド孔２６は、次のような円弧により形成している。なお、スライド孔２６の幅は、前記ピン２７の直径との関係で定まる。まず、前記点Ｑを始点と、前記点Ｒを終点とした場合に、該始点Ｑを通る前記第二の治具１４の前記素材Ｗを配設する方向と平行な仮想線Ｈ上の、該始点Ｑ及び前記終点Ｒから同じ距離に存在する点をＧとする。該点Ｇは、該始点Ｑよりも前記第一の治具１３側（図６の上側）に存在する。そして、前記スライド孔２６を、前記点Ｇを中心とし、前記始点Ｑ及び前記終点Ｒを通る円弧に沿って形成する。本実施の形態の場合、前記スライド孔２６とピン２７とが係合する部分を２個所としているが、それぞれのスライド孔２６が上記条件を満たすような円弧に沿って形成する。これにより、前記スライド部２０は、前記円弧に沿ってスライドする。この際、前記ピン２７が前記始点Ｑと前記終点Ｒとの間を前記スライド孔２６に沿って相対変位する。

なお、上述のスライド部２０のスライド方向は、前記始点Ｑと前記終点Ｒとを結ぶ直線の方向であっても良い。但し、前記素材Ｗの引き込みを生じないように前記スライド部２０を円滑にスライドさせるためには、上述のような円弧に沿ってスライドさせることが好ましい。

上述のように構成される本実施の形態によると、第一の治具１３と第二の治具１４とを回動させると共に、該第二の治具１４のスライド部２０をスライドさせることにより、素材Ｗに３個所の曲げ加工を行っているため、加工時間を短くできる。即ち、前記両治具１３，１４の回動と前記スライド部２０のスライドとを連続して、或は、同時に行うことにより、前記素材Ｗに３個所の曲げ加工を短時間で行える。一方、例えば、両治具１３，１４の回動のみにより素材Ｗに３個所の曲げ加工を行う場合、該素材Ｗをずらしたり、該素材Ｗの向きを変えたりする必要があるため、加工時間が長くなることが避けられない。これに対し本実施の形態の場合には、このような素材Ｗをずらしたり向きを変えるという作業が必要ないため、加工時間を短くできる。

また、本実施の形態の場合、曲げ加工時に、前記素材Ｗが前記両治具１３，１４を構成する各抑え部１６，２３ａ，２３ｂに対し変位しない（引き込みが生じない）ため、該素材Ｗと該各抑え部１６，２３ａ，２３ｂとの間で摺れ合いが生じることを防止でき、該素材Ｗに損傷が生じることを防止できる。また、曲げ加工時に該素材Ｗに引っ張り力が作用しないため、該素材Ｗの曲げ加工を正確に行える。

また、素材Ｗが上述のようにコイル４を構成する平角線である場合でも、該平角線の３個所を曲げる加工を精度良く行える。即ち、平角線は断面円形の丸線と異なり曲げ方向が限定されるため、何等工夫しなければ、３個所に曲げ加工を施しにくい。特に、上述のような形状に形成する場合、曲げ方向が異なるため、更に曲げ加工を施しにくい。これに対して本実施の形態の場合には、曲げ方向が限定される平角線であっても、曲げ方向を異ならせて行う曲げ加工を、容易に、且つ、精度良く行える。また、曲げ加工の際に引き込みが生じないため、曲げ加工の際に絶縁用のエナメル層を傷つけることがなく、良質な回転電機用のコイル４を得られる。

なお、本実施の形態の場合、前記スライド部２０を前記両治具１３，１４の回動方向と反対側にスライドさせて、前記素材Ｗを略Ｓ字状に曲げているが、前記スライド部２０を回動方向と同方向にスライドさせて、該素材Ｗを別の形状に曲げ加工することもできる。即ち、所望の形状に合わせて、両治具１３，１４の回動方向及び回動角度とスライド部２０のスライド方向及びスライド量を調整することができる。

＜第二の実施の形態＞
図７〜１３は、本発明の第二の実施の形態に係る曲げ加工機２８を示すものであり、前述したような曲げ加工装置１２を複数組み合わせたものである。曲げ加工装置１２単体の構成は、前述の第一の実施の形態と同様である。先ず、本実施形態の曲げ加工機２８の概略について、図７により説明する。

曲げ加工機２８は、前記曲げ加工装置１２を、第一の治具１３ａ，１３ｂと第二の治具１４ａ，１４ｂ，１４ｃとを回動軸１５の中心で交互に連結することにより、複数個直列状に配置して、前記素材Ｗを複数個所で曲げ加工をし得るようにしている。このために、前記第一の治具１３ａ，１３ｂの両端部に前記第二の治具１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されるように、交互に５個の治具１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃを回動自在に連結している。即ち、図７の下端部から、第二の治具１４ａ、第一の治具１３ａ、第二の治具１４ｂ，第一の治具１３ｂ、第二の治具１４ｃをそれぞれ順番に連結している。

また、前記第一の治具１３ａ，１３ｂの回動側には、それぞれスライド部当接部材２９ａ，２９ｂを固定している。そして、図８から図１３に順次示すように、それぞれの第一の治具１３ａ，１３ｂの両端部の第二の治具１４ａ，１４ｂ，１４ｃを互いに近づく方向に回動させた場合に、それぞれのスライド部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを、前記スライド部当接部材２９ａ，２９ｂに当接させる。また、該スライド部当接部材２９ａ，２９ｂは、前記各治具の回動に合わせて、それぞれ固定された第一の治具１３ａ，１３ｂと共に移動する。更に、図１３に示すように、該各スライド部２０ａないし２０ｃは、該スライド部当接部材２９ａ，２９ｂに当接した状態で更に各第二の治具１４ａないし１４ｃを回動させることにより、所定方向にスライドする。

即ち、第一の治具１３ａに固定されたスライド部当接部材２９ａは、該第一の治具１３ａの前記第二の治具１４ａ，１４ｂの回動側（図７の右側）の中央に配置されたブロック部３０ａに、２本の円柱状の当接円柱部３１ａ，３１ｂを突設してなる。そして、図８から図１３に順次示すように、前記第一の治具１３ａの両端部に連結された第二の治具１４ａ，１４ｂを回動させることにより、それぞれのスライド部２０ａ，２０ｂを、前記当接円柱部３１ａ，３１ｂを挟み込むようにそれぞれ当接させる。この状態で、図１３に示すように、更に前記第二の治具１４ａ，１４ｂを回動させることにより、前記スライド部２０ａ，２０ｂを、前記各円柱当接部３１ａ，３１ｂとの当接に基づき、それぞれ回動方向と反対側にスライドさせる。なお、該各円柱当接部３１ａ，３１ｂは、少なくとも一方が存在すれば良いが、スライド部２０ａ，２０ｂをより確実にスライドさせるために、複数配置することが好ましい。

なお、前記第二の治具１４ａ，１４ｂを構成する基部１９ａ，１９ｂは、回動側の側面の前記当接円柱部３１ａ，３１ｂに整合する位置に切り欠き３２，３２を形成している。そして、該当接円柱部３１ａ，３１ｂが前記スライド部２０ａ，２０ｂに当接してスライドさせる際に、該当接円柱部３１ａ，３１ｂが前記基部１９ａ，１９ｂと干渉することを防止している。

また、第一の治具１３ｂに固定されたスライド部当接部材２９ｂは、該第一の治具１３ｂの前記第二の治具１４ｂ，１４ｃの回動側（図７の左側）の中央に配置されたブロック部３０ｂの両側に、２本ずつ突部３３ａ，３３ｂを突設してなる。そして、図８から図１３に順次示すように、前記第一の治具１３ｂの両端部に連結された第二の治具１４ｂ，１４ｃを回動させることにより、それぞれのスライド部２０ｂ，２０ｃを、前記各突部３３ａ，３３ｂを挟み込むようにそれぞれ当接させる。この状態で、図１３に示すように、更に前記第二の治具１４ｂ，１４ｃを回動させることにより、前記スライド部２０ｂ，２０ｃを、前記各突部３３ａ，３３ｂとの当接に基づき、それぞれ回動方向と反対側にスライドさせる。なお、該各突部３３ａ，３３ｂは、少なくともブロック部３０ｂの両側に一対存在すれば良いが、スライド部２０ａ，２０ｂをより確実にスライドさせるために、複数配置することが好ましい。

ここで、真中に配置される第二の治具１４ｂのスライド部２０ｂは、図１３に矢印で示すように、第一の治具１３ａ側と第一の治具１３ｂ側とで逆方向に押される。このため、スライド部２０ｂを分割して、図１４に示すような構成とすることが考えられるが、同図に示すように、この構成では、素材Ｗが同一直線状で結びつかない。したがって、図１４に示す構造は採用できない。

したがって、本実施の形態の場合、前記真中に配置される第二の治具１４ｂは、分割され相対変位可能な２個の基部１９ｂ，１９ｃを有し、該両基部１９ｂ，１９ｃ同士に掛け渡すように単一のスライド部２０ｂを配置している。そして、曲げ加工の際に、該両基部１９ｂ，１９ｃを相対変位させることにより、前記単一のスライド部２０ｂが該両基部１９ｂ，１９ｃに対しそれぞれスライドすることを許容している。

また、前記第一の治具１３ａの素材Ｗの配設方向に隣接する位置（図７ないし１３の下側）に、図１３に示すように、前記真中の第二の治具１４ｂを回動させた場合に、該真中の第二の治具１４ｂを構成する一方の基部１９ｃに当接する、基部当接部材３４を配置している。この状態で、該真中の第二の治具１４ｂを更に回動させることにより、該一方の基部１９ｃに連結される第一の治具１３ｂ、及び、該第一の治具１３ｂを介して連結される端部の第二の治具１４ｃと共に、前記一方の基部１９ｃが、前記真中の第二の治具１４ｂを構成する他方の基部１９ｂに対し変位する。この結果、前記単一のスライド部２０ｂが相対的に前記一方の基部１９ｃに対し、回動側と反対側に変位する。

即ち、本実施の形態の場合、前記単一のスライド部２０ｂは、前記真中の第二の治具１４ｂが前記第一の治具１３ａに対して回動することにより、スライド部当接部材２９ａに当接して、図１３の右側に変位する。更に、前記一方の基部１９ｃが前記基部当接部材３４に当接して、図１３の右側に変位する。この際、前記真中の第二の治具１４ｂが前記第一の治具１３ｂに対して回動することにより、前記単一のスライド部２０ｂが前記スライド部当接部材２９ｂに当接して、該単一のスライド部２０ｂが前記一方の基部１９ｃと共に変位することを防止する。この結果、該単一のスライド部２０ｂが相対的に該一方の基部１９ｃに対し、図１３の左側に変位する。なお、このような動作を実現すべく、前記スライド部当接部材２９ｂの突部３３ａ，３３ｂの突出量を、前記第一の治具１３ｂが前記一方の基部１９ｃと共に、図１３の右側に変位する量を考慮して定める。

このように本実施の形態の場合には、真中の第二の治具１４ｂを構成する基部１９ｂ，１９ｃを分割して相対変位可能としているため、スライド部２０ｂを単一としても、該スライド部２０ｂを前記基部１９ｂ，１９ｃに対し、それぞれスライド可能とできる。そして、該スライド部２０ｂを単一とすることができるため、素材Ｗを同一直線状で結びつけることができ、前述の図１４に示したような問題が生じることはない。

また、前記端部の第二の治具１４ｃを構成する基部１９ｄは、回動方向側に突出するように、仕上げ押付部材３５を設けている。該仕上げ押付部材３５は、図１３に示すように、各治具の回動の終了時に、真中の第二の治具１４ｂの他方の基部１９ｂと当接する。そして、この状態から、更に前記端部の第二の治具１４ｃを回動させることにより、前記仕上げ押付部材３５を前記他方の基部１９ｂに押し付ける。これにより、各第二の治具１４ａないし１４ｃを構成する各スライド部２０ａないし２０ｃを、所定位置に確実にスライドさせて、素材Ｗの曲げ加工を精度良く、且つ、確実に行えるようにしている。

なお、上述のスライド部当接部材２９ａ，２９ｂは、上述の仕上げ押付部材３５と同様に、各スライド部２０ａないし２０ｃの回動側の側面に設けた突出部材により構成しても良い。この場合、該突出部材は、回動時に対向するスライド部同士の、少なくとも一方に設ければ良い。そして、該突出部材をそれぞれ対向するスライド部に当接させて、対向するスライド部同士をそれぞれ反対側にスライドさせる。

上述のような本実施の形態の曲げ加工機２８によれば、素材Ｗの４個所でそれぞれ略Ｓ字状に曲げ加工を行うことができる。即ち、合計１２個所の曲げ加工を、単一の曲げ加工機２８で、前記素材Ｗを取り外したり向きを変えたりすることなく、ほぼ同時に行うことができる。このため、複雑な曲げ形状を精度良く、且つ、短時間で製造でき、製造コストの低減を図れる。

即ち、前記曲げ加工機２８を構成する各曲げ加工装置１２は、前述の第一の実施の形態で説明したように、素材Ｗの曲げ加工時に引き込みが生じることがない。この為、このような曲げ加工装置１２を複数組み合わせて、前記素材Ｗの複数個所に同時に曲げ加工を施しても、該素材Ｗが引っ張られることがない。従って、該素材Ｗの複数個所に同時に曲げ加工を施しても、該素材Ｗの寸法が変化することがなく、複雑な曲げ形状を精度良く、且つ、短時間で得られる。

更に、本実施の形態の曲げ加工機２８により、前述の図１、２に示したような回転電機用のコイル４を製造すれば、コイル４の接合個所を少なくできる為、製造コストの低減を図れ、且つ、コイル４の小型化を図れる。即ち、上述のように素材Ｗに曲げ加工を施せば、１回の加工により、折り曲げ部を多く形成できる為、曲げ加工後の素材を溶接等により接合して、前述の図２に示したようなコイル４を得る場合に、接合個所を少なくでき、製造コストの低減を図れる。又、接合個所を少なくできれば、各コイル４同士の間隔を詰めることができ、コイル４全体の小型化を図れる。

１ ステータ
２ ステータコア
３ マグネットワイヤ
４ コイル
５ スロット
６ ティース
７ 一端面
８ 一端側コイルエンド部
９ 他端面
１０ 他端側コイルエンド部
１１ スロット導体部
１２ 曲げ加工装置
１３，１３ａ，１３ｂ 第一の治具
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第二の治具
１５ 回動軸
１６ 抑え部
１７ 抑え面
１８ オフセット曲げ部
１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ 基部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ スライド部
２１ 固定曲げ部
２２ 固定ブロック
２３ａ，２３ｂ 抑え部
２４ スライド曲げ部
２５ａ，２５ｂ 抑え面
２６ スライド孔
２７ ピン
２８ 曲げ加工機
２９ａ，２９ｂ スライド部当接部材
３０ａ，３０ｂ ブロック部
３１ａ，３１ｂ 当接円柱部
３２ 切り欠き
３３ａ，３３ｂ 突部
３４ 基部当接部材
３５ 仕上げ押付部材
Ｗ 素材

Claims (9)

1. 所定の素材に３個所の曲げ加工を施す曲げ加工装置において、
   回動軸を中心に回動自在に連結される第一の治具及び第二の治具と、
   該第一の治具と第二の治具との何れかに配置され、前記回動軸から前記素材の回動側に所定量オフセットして配置され、前記両治具の回動により該素材を曲げるオフセット曲げ部と、を備え、
   前記第一の治具は、回動方向と反対側に前記素材の変位を抑える抑え部を有し、
   前記第二の治具は、前記第一の治具と回動自在に連結される基部と、該基部に対し前記素材を所定量スライドさせるスライド部と、前記基部に固定され、前記スライド部のスライドにより前記素材を曲げる固定曲げ部と、を有し、
   前記スライド部は、前記素材の回動方向両側の変位を抑える抑え部と、該スライド部のスライドにより該素材を曲げるスライド曲げ部と、を有し、
   前記両治具を回動させると共に前記スライド部をスライドさせ、前記素材を該両治具を構成する各抑え部に対し変位させることなく、該素材に３個所の曲げ加工を施すことを特徴とする曲げ加工装置。
2. 前記スライド部が移動する方向及び量は、前記素材の中立線上の前記固定曲げ部及び前記スライド曲げ部よりも前記第二の治具側の所定の点が、該両曲げ部で曲げられなかったと仮定した場合と、該両曲げ部で曲げられた場合とで、それぞれ存在する位置に基づいて定める、請求項１に記載の曲げ加工装置。
3. 前記固定曲げ部及びスライド曲げ部で曲げられなかったと仮定した場合に前記所定の点が存在する位置を始点と、該両曲げ部で曲げられた場合に前記所定の点が存在する位置を終点とした場合に、
   前記スライド部は、前記始点を通る前記第二の治具の前記素材を配設する方向と平行な仮想線上の、該始点及び前記終点から同じ距離に存在する点を中心とし、該始点及び終点を通る円弧に沿ってスライドする、請求項２に記載の曲げ加工装置。
4. 前記スライド部は、前記基部に対し回動方向と反対側にスライドし、前記固定曲げ部は、前記オフセット曲げ部と前記素材を挟む位置に配置され、前記スライド曲げ部は、該素材の回動側に配置される、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の曲げ加工装置。
5. 前記所定の素材が、回転電動用のコイルを構成する平角線である、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の曲げ加工装置。
6. 請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の曲げ加工装置を、前記第一の治具と前記第二の治具とを前記回動中心で交互に連結することにより、複数個直列状に配置して、前記所定の素材を複数個所で曲げ加工をし得ることを特徴とする、曲げ加工機。
7. 前記第一の治具の両端部に前記第二の治具をそれぞれ回動自在に連結し、
   該両第二の治具を互いに近づく方向に回動させた場合に、それぞれのスライド部と当接するスライド部当接部材を備え、
   前記両第二の治具を回動させ、該両第二の治具のスライド部をそれぞれ前記スライド部当接部材に当接させた状態で、該両第二の治具を更に回動させることにより、前記各スライド部をそれぞれ回動方向と反対側にスライドさせる、請求項６に記載の曲げ加工機。
8. 前記第一の治具及び第二の治具を、第一の治具の両端部に第二の治具が配置されるように交互に５個の治具を回動自在に連結し、
   該各治具のうち、真中に配置される第二の治具は、分割され相対変位可能な２個の基部と、該両基部同士に掛け渡すように配置される単一のスライド部と、を有し、
   曲げ加工の際に、前記両基部が相対変位することにより、該単一のスライド部が該両基部に対しそれぞれスライドする、請求項６又は７に記載の曲げ加工機。
9. 前記真中の第二の治具を回動させた場合に、該真中の第二の治具を構成する一方の基部に当接する基部当接部材を有し、
   該真中の第二の治具を回動させ、該一方の基部を該基部当接部材に当接させた状態で、該真中の第二の治具を更に回動させることにより、該一方の基部に連結される第一の治具、及び、該第一の治具を介して連結される端部の第二の治具と共に、前記一方の基部が、前記真中の第二の治具を構成する他方の基部に対し変位する、請求項８に記載の曲げ加工機。

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