JP7054171B2

JP7054171B2 - 線材の被膜剥離方法、線材の被膜剥離装置及び回転電機の製造装置

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Publication number: JP7054171B2
Application number: JP2017235404A
Authority: JP
Inventors: 裕治宮崎; 伸郎宮脇
Original assignee: Odawara Engineering Co Ltd
Current assignee: Odawara Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2022-04-13
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: WO2019111502A1; JP2019103360A

Description

本発明は、外周が絶縁性の被膜で覆われた線材の被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離方法、線材の被膜剥離装置及び回転電機の製造装置に関し、特に、電動機（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を成形する場合に好適な線材の被膜剥離方法、線材の被膜剥離装置及びそれを備えた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、直線状の所定長さの線材をＵ字形状に加工してなる複数のコイルセグメント（以下、単にセグメントともいう）をそれぞれ挿入し、その自由端側（挿入方向先端側）をツイスト加工して、溶接等により互いに電気的に接合したいわゆるセグメント型コイルが知られている。この種のコイルセグメントはヘアピンとも称され、Ｕ字形状は松葉形状とも称されている。

このようなセグメント型コイルのＵ字形状のセグメントは、ドラムに巻回された線材としての平角線を引き出して長手方向の歪を矯正した後、目的のセグメント形状に対応した所定長さの両端部における絶縁性の被膜を直線状の状態で剥離し、剥離部位の中央部を切断した後にＵ字形状に曲げ成形される。

絶縁性の被膜を剥離する方法としては、レーザーで剥離する方法、特許文献１に記載されているように被膜導体線の長手方向に回転軸が直交する回転砥石で両面を同時に剥離する方法等が知られている。

特許第３８５５２４７号公報

レーザーで剥離する方法では剥離装置が高価格であり、剥離装置のみならずコイルセグメント成形装置が高価になり、ひいては回転電機の製造装置の価格高騰を招来する。特許文献１に開示されている機械的な剥離方式は、レーザーで剥離する方法に比べると、価格高騰の問題を解消できる。
しかしながら、特許文献１に記載の回転砥石による剥離方法では、被膜と導体の結合力が強い場合には剥離後の導体表面に被膜が残ったり、砥粒研削によって表面が荒れたり、あるいは被膜残りを無くすために線材に対する砥石の当接圧を強くすると削り過ぎて導体の断面積が小さくなる。それらによって接続部の導電率が低下し、ひいては回転電機の出力低下を来すという問題があった。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、外周が絶縁性の被膜で覆われた線材の被膜を剥離する際に、被膜残りや削り過ぎを防ぎ、接続部の導電率の低下による回転電機の出力低下を抑制することを目的とする。

本発明による線材の被膜剥離方法は、外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離方法であって、上記目的を達成するため、前記線材の剥離すべき部位で切削部材を前記線材の長手方向と直交する軸線を中心に前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させて前記被膜を剥離することを特徴とする。

前記線材が断面四角形状を有する場合、前記切削部材の刃先が前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動させるとよい。

本発明による別の線材の被膜剥離方法は、外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離方法であって、前記線材が断面四角形状を有し、前記線材の剥離すべき部位で、第１及び第２の切削部材をそれぞれ、前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させることにより、当該第１及び第２の切削部材の刃先をそれぞれ前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に旋回移動させて、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面の前記被膜を前記第１の切削部材で剥離し、前記１つの平面に対向する平面の前記被膜を前記第２の切削部材で剥離し、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の剥離動作のタイミングをずらすことを特徴とする。

前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の旋回移動方向が前記線材に対して逆向きであり、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材のうちいずれか一方が移動して剥離動作を行うとき、他方を前記線材の４つの平面のうち剥離される平面以外の平面の少なくとも一部を押える押え部材として用いるとよい。

本発明による線材の被膜剥離装置は、外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離装置であって、上記目的を達成するため、前記線材の剥離すべき部位の少なくとも前記被膜を剥離するように配置される切削部材と、該切削部材を前記線材の長手方向と直交する軸線を中心に前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させる駆動機構とを有していることを特徴とする。

前記線材が断面四角形状を有する場合、前記切削部材は、前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動する刃先を有するとよい。

前記切削部材が、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面を剥離する第１の切削部材と、前記１つの平面に対向する平面を剥離する第２の切削部材とからなり、前記駆動機構は、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材を個別に旋回移動させる機構を有するとよい。

本発明による別の線材の被膜剥離装置は、外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離装置であって、前記線材の剥離すべき部位の少なくとも前記被膜を剥離するように配置される第１及び第２の切削部材と、該第１及び第２の切削部材をそれぞれ前記線材の長手方向と交差する方向に個別に旋回移動させる駆動機構とを有し、前記線材が断面四角形状を有し、前記第１及び第２の切削部材はそれぞれ、前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動する刃先を有し、前記第１切削部材は、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面の前記被膜を剥離するように配置され、前記第２切削部材は、前記１つの平面に対向する平面の前記被膜を剥離するように配置され、記駆動機構は、前前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の旋回移動方向を前記線材に対して逆向きにし、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の剥離動作のタイミングをずらす手段を備えることを特徴とする。

前記第１の切削部材と前記第２の切削部材のうちいずれか一方が移動して剥離動作を行うとき、他方が前記線材の４つの平面のうち剥離される平面以外の平面の少なくとも一部を押える押え部材として機能するとよい。

本発明による回転電機の製造装置は、外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の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所定長さの線材を曲げ加工する曲げ加工部と、該曲げ加工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、前記線材供給部は、前記所定長さの線材の両端部における被膜を剥離する線材の被膜剥離装置として上記いずれかの線材の被膜剥離装置を有することを特徴とする。

本発明によれば、外周が絶縁性の被膜で覆われた線材の被膜を剥離する際に、被膜残りや削り過ぎを防ぎ、接続部の導電率の低下による回転電機の出力低下を抑制することができる。

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、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図１に示した回転電機の製造装置に設けられた線材の被膜剥離装置における線材に対する第１の切削部材と第２の切削部材の配置関係と移動方向を示す斜視図である。図２に示した線材に対する第１、第２の切削部材の旋回移動の変化を示す平面図で、（ａ）は第１の切削部材についての図、（ｂ）は第２の切削部材についての図である。図２に示した第１の切削部材と第２の切削部材とによる剥離動作を説明するための概要側面図で、（ａ）は第１の切削部材による剥離動作を開始する前の状態を示す図、（ｂ）は第１の切削部材による剥離動作が完了した状態を示す図、（ｃ）は第２の切削部材による剥離動作が完了した状態を示す図である。図１における線材の被膜剥離装置の全体構成を示す概要斜視図である。同じくその線材の被膜剥離装置の全体構成を示す概要側面図である。図５及び図６に示した下切削部材支持体の第１の切削部材の固定構成を示す斜視図である。図５及び図６に示した上切削部材支持体の第２の切削部材の固定構成を示す下側から見た斜視図である。図５及び図６に示した第１の切削部材を旋回移動させる駆動機構の構成を示す概要平面図である。図５及び図６に示した第２の切削部材を旋回移動させる駆動機構の構成を示す概要平面図である。同じく第２の切削部材を旋回移動させる駆動源の支持構成を示す要部側面図である。

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、正方形状、五角形以上の多角形状若しくはその他の任意の断面形状の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、本実施形態に係る電動機や発電機等の回転電機の製造装置１００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１次曲げ部４と２次曲げ部５とを備えている。

１次曲げ部４は、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。２次曲げ部５は、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直角な平面（本実施形態では垂直平面）内において曲げ加工すると共に、その先端部にコイルセグメントのスロット挿入部がコアの径方向にずれるための形状（クランク形状）を付与する。

線材供給部３は、表面が絶縁層で被覆された平角線からなる線材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、矯正搬送部９と、線材の被膜剥離装置としての剥離部１０と、切断部１１とを備えている。
矯正搬送部９は、線材６の広幅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の狭幅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とを備え、線材６の長手方向の歪みを矯正する。

剥離部１０は、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（被膜）を剥離する。切断部１１は、剥離部１０を通過した線材６を所定長さ位置で切断する。
後述するように、本実施形態における剥離部１０は、切削部材によって剥離範囲（剥離すべき部位）を削って剥離する機械的な剥離方式を採用している。剥離部１０による剥離範囲は、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。

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１２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１３によって２次曲げ部５へ移送される。移送機構１３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１２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１２の両脚部を把持すると、移送機構１３は上昇して１次曲げ部４から１次曲げ成形体１２を外し、２次曲げ部５へ移送する。移送機構１３で移送された１次曲げ成形体１２は、その両脚部の端部が保持部材１４で保持される。１次曲げ成形体１２を保持部材１４に受け渡した移送機構１３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による段差形状（クランク形状）の曲げを含む曲げ加工がなされる。

コイル組立装置２は、２次曲げ部５による曲げ加工を終えた２次曲げ成形体を、周面に複数の収容溝を備えたドラムを所定量ずつ回転（インデックス回転）させながら、２次曲げ成形体を脱落しないようにベルト等の保持部材で押えながら順次配置していく。所定層数の２次曲げ成形体の配置が終ったら、ドラム上の仮構成のセグメントコイルが押し出し機構によりドラムの軸方向に押し出され、予め押し出し側に配置されたステータ又はロータのスロットに挿入される。

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。しかし、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に関しては、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、線材の被膜剥離装置としての剥離部１０の構成を具体的に説明するが、まず剥離部１０による剥離のメカニズムを、図２及び図３を参照して説明する。

図２において、Ｘ－Ｘ線に沿う部分拡大断面図を一点鎖線の円内に示すように、線材６は、断面が四角形状の導体１５と、導体１５の外周を覆う被膜１６とを有し、全体としても四角形状の断面を有する平角線である。導体１５の４つの角部には被膜１６をそのエッジで傷付けて絶縁性を阻害しないように丸みが付けられている。ここでの導体１５の材質は銅であり、被膜１６の材質は絶縁性の樹脂からなるがこれらの材質に限定されない。

図２に示す線材６の剥離すべき部位Ｗにおいて、一対の切削部材１７、１８が対向状態に配置されている。一方の切削部材である第１の切削部材１７は、線材６の下側（一方側）の水平平面６ａに平行な刃先１７ａを有しており、該水平平面６ａの剥離を担う。他方の切削部材である第２の切削部材１８は、線材６の上側（他方側）の水平平面６ｂに平行な刃先１８ａを有しており、該水平平面６ｂの剥離を担う。
第１の切削部材１７が対応する線材６の下側の水平平面６ａは、四角形状の４つの平面のうちの１つの平面としての幅広のフラットワイズ面であり、第２の切削部材１８が対応する上側の水平平面６ｂは、該１つの平面に対向する平面としての幅広のフラットワイズ面である。

第１の切削部材１７及び第２の切削部材１８は、それぞれ別個に回転する後述の切削部材支持体に支持されており、線材６に対して逆向きに且つ異なる剥離タイミングで旋回移動するようになっている。図２において、細い破線ａは第１の切削部材１７の矢印Ｒ１方向（反時計回り方向）の旋回移動における刃先１７ａの軌跡を示しており、細い実線ｂは第２の切削部材１８の矢印Ｒ２方向（時計回り方向）の旋回移動における刃先１８ａの軌跡を示している。ここで、旋回移動とは、支点（旋回中心）を中心として一定の半径で回動する移動を意味する。

図３（ａ）は、第１の切削部材１７の剥離開始位置（切削開始位置）での姿勢（実線表示）と、剥離終了位置（切削終了位置）での姿勢（二点鎖線表示）を平面的に示している。同図から明らかなように、第１の切削部材１７の刃先１７ａは、剥離開始位置では線材６の側面（エッジワイズ面）である垂直平面６ｃに対して非接触状態にあり、且つ、垂直平面６ｃに対して角度を有して斜めに位置している。このため、剥離開始時には刃先１７ａの全体が同時に線材６に当たらず、食い込み負荷を小さくでき、導体１５に対する刃先１７ａの食い込み深さの変動を抑制できる。

剥離終了位置では刃先１７ａが反対側の垂直平面６ｄを越えて離れた状態となる。第１の切削部材１７は、刃先１７ａの図中左端を基準にすると、支点（旋回中心）Ｐを中心として半径ｒで旋回移動し、線材６の剥離すべき部位Ｗを完全に剥離する。この旋回移動による第１の切削部材１７の姿勢の変位角度（向きの変化角度）θ１は約１５°である。旋回中心Ｐは、線材６のフラットワイズ面の中心線６ｅ上に位置する。
旋回中心Ｐが線材６の中心線６ｅ上に位置することにより、剥離すべき部位Ｗを完全に剥離するための第１の切削部材１７の旋回移動量を最小限にすることができる。第１の切削部材１７の図中右端側には、剥離すべき部位Ｗ内で刃先１７ａ以外の部分が線材６に当たるのを回避するために、逃げ部１７ｂが略直角の面取りにより形成されている。

第２の切削部材１８についても同様である。即ち、図３（ｂ）は第２の切削部材１８の剥離開始位置（切削開始位置）での姿勢（実線表示）と、剥離終了位置（切削終了位置）での姿勢（二点鎖線表示）を平面的に示している。同図から明らかなように、第２の切削部材１８の刃先１８ａは剥離開始位置では線材６の側面（エッジワイズ面）である垂直平面６ｄに対して非接触状態にあり、且つ、垂直平面６ｄに対して角度を有して斜めに位置している。このため、剥離開始時には刃先１８ａの全体が同時に線材６に当たらず、食い込み負荷を小さくでき、導体１５に対する刃先１８ａの食い込み深さの変動を抑制できる。

剥離終了位置では刃先１８ａが反対側の側面６ｃを越えて離れた状態となる。第２の切削部材１８は、刃先１８ａの図中左端を基準にすると、支点（旋回中心）Ｐを中心として半径ｒで旋回移動し、線材６の剥離すべき部位Ｗを完全に剥離する。この旋回移動による第２の切削部材１８の姿勢の変位角度（向きの変化角度）θ２（＝θ１）は約１５°である。旋回中心Ｐは、線材６のフラットワイズ面の中心線６ｅ上に位置する。
旋回中心Ｐが線材６の中心線６ｅ上に位置することにより、剥離すべき部位Ｗを完全に剥離するための第２の切削部材１８の旋回移動量を最小限にすることができる。第２の切削部材１８の図中右端側には、剥離すべき部位Ｗ内で刃先１８ａ以外の部分が線材６に当たるのを回避するために、逃げ部１８ｂが略直角の面取りにより形成されている。

次に、図５及び図６を参照して剥離部１０の構成の概要を説明する。剥離部１０は、図５に示すように、ベース１９と、該ベース１９の中央部に分離状態に配置され、線材６を搬送する線材搬送ガイド２０Ａ、２０Ｂと、ベース１９における線材搬送ガイド２０Ａ、２０Ｂの下側に配置され、線材６の下面剥離を担う第１の切削部材１７を支持する下切削部材支持体２１と、下切削部材支持体２１を第１の切削部材１７が旋回移動するように回転駆動する下回転駆動機構２２とを有している。

剥離部１０はさらに、ベース１９上に支柱２３等を介して該ベース１９に平行に支持固定された上部ベース２４と、該上部ベース２４の下方に昇降自在に設けられた昇降プレート６２と、昇降プレート６２を駆動する昇降駆動機構２５と、線材搬送ガイド２０Ａ、２０Ｂの上側に配置され、線材６の上面剥離を担う第２の切削部材１８を支持する上切削部材支持体２６と、上切削部材支持体２６を第２の切削部材１８が旋回移動するように回転駆動する上回転駆動機構２７等を有している。

ベース１９の四隅には図６に示すように、高さ調整用のボルトネジ２８が設けられており、ベース１９の上面の水平位置を調整できるようになっている。
図５に示すように、線材搬送ガイド２０Ａは、ベース１９に固定された支持台２９と、線材６を摺動状態で挿通可能な挿通孔３０ａ（図１１参照）を有するガイド部材３０とを有している。線材搬送ガイド２０Ｂも同様に、ベース１９に固定された支持台３１と、線材６を摺動状態で挿通可能な挿通孔３２ａを有するガイド部材３２とを有している。

下切削部材支持体２１は図６に示すように、ベース１９に固定された環状の固定部３３と、該固定部３３にベアリング３４を介して回転自在に設けられた回転支持筒３５とを備えている。第１の切削部材１７は図７に示すように、回転支持筒３５の上面に一部が埋設状態に収容されてネジ等の手段で着脱自在に固定されている。上切削部材支持体２６は図６に示すように、昇降プレート６２の下面に固定された環状の固定部３６と、該固定部３６にベアリング３７を介して回転自在に設けられた回転支持筒３８とを備えている。
回転支持筒３８の下面には図８に示すように、第２の切削部材１８と押え部材３９とが、それぞれの一部が埋設状態に収容されてネジ等の手段で着脱自在に固定されている。図７の符号ＣＬは、切断部１１による切断ラインを示している。

図５に示すように、回転支持筒３５を第１の切削部材１７が旋回移動するように駆動する下回転駆動機構２２は、ベース１９に固定されたブラケット４０と、該ブラケット４０に軸ピン４１を介して水平回動可能に支持された駆動源としてのエアシリンダ４２と、一端部が回転支持筒３５にボルトネジ等で固定されたアーム４３とを有している。そして、アーム４３の他端部は、エアシリンダ４２のロッド先端部に軸ピン４４及びジョイント６３とを介して水平変位可能に連結されている。

回転支持筒３８を第２の切削部材１８（図８参照）が旋回移動するように駆動する上回転駆動機構２７は、昇降プレート６２に固定されたＬ字状のブラケット４５と、該ブラケット４５に軸ピン４６を介して水平回動可能に支持された駆動源としてのエアシリンダ４７と、一端部が回転支持筒３８にボルトネジ等で固定されたアーム４８とを有している。そして、アーム４８の他端部は、エアシリンダ４７のロッド先端部に軸ピン４９及びジョイント６４を介して水平変位可能に連結されている。

昇降プレート６２を昇降させる昇降駆動機構２５は、図６に示すように、上部ベース２４の上面に固定された駆動源としてのエアシリンダ５０と、昇降プレート６２を支持するリニアモーションガイド（転がりによる直線運動機構）５１とを有しており、エアシリンダ５０のロッド５０ａが昇降プレート６２に連結されている。ロッド５０ａには、昇降プレート６２の上昇位置を規制するための規制部材６１が固定されており、昇降プレート６２の昇降（上下移動）、換言すれば線材６の上面に対する第２の切削部材１８と押え部材３９の接近・離間は、寸法ｈの範囲で行われる。図６は昇降プレート６２が下降した状態、即ち線材６の剥離すべき部位の上面を第２の切削部材１８で剥離可能な状態を示している。

リニアモーションガイド５１は、上部ベース２４を支持する垂直プレート５２に固定された２本のレール５３と、該レール５３上を摺動するスライダ５４とを有している。
図５に示すように、昇降プレート６２の支持側端部６２ａはＴ字状に形成されており、該支持側端部６２ａがスライダ５４に固定されている。この構成により、エアシリンダ５０が動作すると昇降プレート６２はスムーズに上下方向に移動する。
図６に示すように、ベース１９に対する垂直プレート５２の取付は垂直ブラケット５５により補強されており、垂直プレート５２に対する上部ベース２４の支持は水平ブラケット５６により補強されている。

垂直プレート５２の下端側におけるベース１９上には支持台５７が固定されており、該支持台５７には、第１の切削部材１７により線材６の下面（水平平面６ａ）を剥離するときに、第１の切削部材１７の旋回移動方向下流側に位置する線材６の垂直平面６ｄを押えるための押え部材５８が、水平方向に延びるように片持ち状態で固定されている。

図９は、図５及び図６に示した第１の切削部材を旋回移動させる駆動機構の構成を示す概要平面図である。第１の切削部材１７及び第２の切削部材１８による線材６の被膜１６の剥離動作は、図９に示すように、線材搬送ガイド２０Ａと２０Ｂの間、即ち線材６が露出した部位で行われる。換言すれば、線材６の長手方向の両側が線材搬送ガイド２０Ａ、２０Ｂで支持された状態で剥離動作が行われる。下切削部材支持体２１の回転支持筒３５の上面には、線材搬送ガイド２０Ａ、２０Ｂ及び押え部材５８を収容するとともに、これらを収容した状態で回転支持筒３５の回転を許容する凹部３５ａ及び３５ｂが形成されている。

エアシリンダ４２が動作してアーム４３が実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に回動し、回転支持筒３５が図中反時計回り方向（Ｒ１方向）に回転すると、図３（ａ）で説明したように、第１の切削部材１７は実線で示す状態から旋回移動して二点鎖線で示す位置に変位する。これにより、線材６の剥離すべき部位Ｗの下面側が剥離される。この場合の第１の切削部材１７の旋回移動における旋回中心Ｐは回転支持筒３５の回転中心であり、且つ、線材６の長手方向と直交する幅方向中心（中心線６ｅ）に位置する。

図１０は、図５及び図６に示した第２の切削部材を旋回移動させる駆動機構の構成を示す概要平面図である。図１０に示すように、エアシリンダ４７が動作してアーム４８が実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に回動し、回転支持筒３８が図中時計回り方向（Ｒ２方向）に回転すると、図３（ｂ）で説明したように、第２の切削部材１８は実線で示す状態から旋回移動して二点鎖線で示す位置に変位する。これにより、線材６の剥離すべき部位Ｗの上面側が剥離される。この場合の第２の切削部材１８の旋回移動における旋回中心Ｐは回転支持筒３８の回転中心であり、且つ、線材６の長手方向と直交する幅方向中心（中心線６ｅ）に位置する。

図１１は、第２の切削部材を旋回移動させる駆動源の支持構成を示す要部側面図であり、昇降プレート６２とエアシリンダ４７との接続構成を線材６の搬送方向上流側から見た概要側面図である。

図９に示すように、ベース１９上におけるアーム４３の回動範囲には、調整ネジ５９ａを備えたストッパ５９が配置されている。アーム４３の側面にはネジ６０が取り付けられており、このネジ６０の頭部が調整ネジ５９ａに当接することにより回転支持筒３５の回転位置、即ち第１の切削部材１７の旋回移動の下流位置が規制される。

ここで、図４を参照して、第１の切削部材１７と第２の切削部材１８による剥離動作を説明する。
図４（ａ）は、線材６の剥離すべき部位の下面側を第１の切削部材１７で剥離する前の状態を示している。図５及び図６に示した昇降プレート６２の下降によって、線材６の剥離すべき部位の上側の水平平面６ｂは押え部材３９で押えられている。また、線材６の第１の切削部材１７の旋回移動方向下流側の垂直平面６ｄは、押え部材５８の先端部５８ａで押えられている。

この状態で第１の切削部材１７が矢印Ｒ１方向に旋回移動すると、図４（ｂ）に示すように、線材６（図２参照）の下側の水平平面６ａにおける被膜１６と導体１５の一部が削り取られる。即ち線材６の剥離すべき部位の下面が剥離される。
この場合、上側の水平平面６ｂは押え部材３９で押えられているだけである。即ち両面同時切削方式のように対向する水平平面６ｂでは切削は行われていないので、水平平面６ａ側に対する水平平面６ｂ側からの押圧力（抗力）は弱く、第１の切削部材１７による切込み深さが所定以上に深くなることはない。従って、水平平面６ａにおける被膜１６の完全剥離をするための導体１５の最小限の切削が可能となる。

図４（ｂ）に示すように、第１の切削部材１７の刃先１７ａが、第１の切削部材１７の旋回移動方向下流側に位置する線材６の垂直平面６ｄを超えると、第１の切削部材１７の逃げ部１７ｂ（図３（ａ）参照）の垂直面１７ｃが線材６の上流側の垂直平面６ｃに当接する。垂直平面６ｃに対する垂直面１７ｃの押圧が過剰に掛からないように、図９に示したアーム４３の回動がストッパ５９によって規制されている。線材６の垂直平面６ｃに対する垂直面１７ｃの当接圧は、ストッパ５９の調整ネジ５９ａの回転によって調整することができる。ストッパ５９によるアーム４３の回動規制は、第１の切削部材１７の刃先１７ａが押え部材５８に当接するのを防止することも担っている。

第１の切削部材１７の旋回移動による水平平面６ａの剥離が終了すると、図４（ｃ）に示すように、第１の切削部材１７の位置はそのままの状態で、上回転駆動機構２７によって第２の切削部材１８が第１の切削部材１７とは逆向き（矢印Ｒ２方向）に押え部材３９と共に旋回移動し、線材６（図２参照）の上側の水平平面６ｂにおける被膜１６と導体１５の一部が削り取られる。即ち線材６の剥離すべき部位の上面が剥離される。

この場合、下側の水平平面６ａは第１の切削部材１７の逃げ部１７ｂにおける水平面１７ｄで押えられているだけである。即ち両面同時切削方式のように対向する水平平面６ａでは切削は行われていないので、水平平面６ｂ側に対する水平平面６ａ側からの押圧力（抗力）は弱く、第２の切削部材１８による切込み深さが所定以上に深くなることはない。従って、水平平面６ｂにおける被膜１６の完全剥離をするための導体１５の最小限の切削が可能となる。

また、第１の切削部材１７の逃げ部１７ｂ（図３（ａ）参照）における垂直面１７ｃは、第２の切削部材１８が水平平面６ｂを剥離するときの第２の切削部材１８の旋回移動方向下流側における線材６の垂直平面６ｃを押える押え部材として機能する。
このように、第１の切削部材１７と第２の切削部材１８のうち一方が他方の剥離時の押え部材を兼ねる構成とすれば、必要な押え部材の数を減らすことができ、簡単な構成で剥離時の線材６の位置ずれを防止することができる。第２の切削部材１８による剥離動作では、第２の切削部材１８の旋回移動の行き過ぎによる不具合は生じないので、アーム４８の回動を制限するストッパ５９に相当する部材は設けられていない。

第２の切削部材１８による剥離が終了すると、昇降プレート６２が図６の寸法ｈ分上昇し、第２の切削部材１８と押え部材３９とが線材６の上面から上方へ離れる。適宜のタイミングで、図５に示したエアシリンダ４７が動作して、上切削部材支持体２６の回転支持筒３８が回転し、第２の切削部材１８が剥離開始位置に設定される。また、エアシリンダ４２が動作して、下切削部材支持体２１の回転支持筒３５が回転し、第１の切削部材１７が剥離開始位置に設定されて線材６から水平方向に離れる。

その後、線材６が図１に示した１次曲げ部４側へ向けて所定量搬送され（図９の矢印Ｓ方向）、次の剥離すべき部位が線材搬送ガイド２０Ａと２０Ｂとの間に位置する。その後、昇降プレート６２が下降し、図４（ａ）に示す状態となり、上記で説明した剥離動作が繰り返される。線材６の剥離すべき部位はその後適宜のタイミングで垂直平面６ｃ、６ｄの被膜を適宜の手段で剥離された後切断部１１で線材６の長手方向中央部を切断される。

上記のように本実施形態では、第１の切削部材１７と第２の切削部材１８の剥離動作のタイミングを、一方の切削圧が他方に影響を及ぼさないようにずらしている。この剥離動作のタイミングの相違は、一方の切削部材による剥離動作が完了した後に、他方の切削部材の剥離動作を開始するタイミングの違いだけでなく、一方の切削部材の剥離動作が完了する前、換言すれば他方の切削部材の切削圧の影響を受けない時点で、他方の切削部材の剥離動作を開始する場合も含む意味である。

上記実施形態では、第１の切削部材１７と第２の切削部材１８を線材６の長手方向と交差する方向に逆向きに旋回移動させ、且つ、剥離動作のタイミングをずらす構成としたが、本発明はこれに限定されない。単一の切削部材を旋回移動させて剥離する場合、第１の切削部材１７と第２の切削部材１８を同じ向きに旋回移動させ、その場合に剥離動作のタイミングをずらす場合等も含まれる。

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。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、本発明による効果は、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
４１次曲げ部
５２次曲げ部
６線材
６ａ１つの平面としての水平平面
６ｂ対向する平面としての水平平面
７ボビン
１０線材の被膜剥離装置としての剥離部
１１切断部
１５導体
１６被膜
１７第１の切削部材
１８第２の切削部材
２０Ａ，２０Ｂ線材搬送ガイド
２１下切削部材支持体
２２駆動機構としての下回転駆動機構
２６上切削部材支持体
２７駆動機構としての上回転駆動機構
３９、５８押え部材
１００回転電機の製造装置
Ｗ剥離すべき部位

Claims

外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離方法であって、
前記線材の剥離すべき部位で切削部材を前記線材の長手方向と直交する軸線を中心に前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させて前記被膜を剥離することを特徴とする線材の被膜剥離方法。
前記線材が断面四角形状を有し、前記切削部材の刃先を前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動させることを特徴とする請求項１に記載の線材の被膜剥離方法。
外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離方法であって、
前記線材が断面四角形状を有し、
前記線材の剥離すべき部位で、第１及び第２の切削部材をそれぞれ、前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させることにより、当該第１及び第２の切削部材の刃先をそれぞれ前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動させて、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面の前記被膜を前記第１の切削部材で剥離し、前記１つの平面に対向する平面の前記被膜を前記第２の切削部材で剥離し、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の剥離動作のタイミングをずらすことを特徴とする、線材の被膜剥離方法。
前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の旋回移動方向が前記線材に対して逆向きであり、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材のうちいずれか一方が移動して剥離動作を行うとき、他方を前記線材の４つの平面のうち剥離される平面以外の平面の少なくとも一部を押える押え部材として用いることを特徴とする請求項３に記載の線材の被膜剥離方法。
外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離装置であって、
前記線材の剥離すべき部位の少なくとも前記被膜を剥離するように配置される切削部材と、該切削部材を前記線材の長手方向と直交する軸線を中心に前記線材の長手方向と交差する方向に旋回移動させる駆動機構とを有していることを特徴とする線材の被膜剥離装置。
前記線材が断面四角形状を有し、前記切削部材は、前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動する刃先を有していることを特徴とする請求項５に記載の線材の被膜剥離装置。
前記切削部材が、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面を剥離する第１の切削部材と、前記１つの平面に対向する平面を剥離する第２の切削部材とからなり、前記駆動機構は、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材を個別に旋回移動させる機構を有することを特徴とする請求項６に記載の線材の被膜剥離装置。
外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の線材の該被膜を部分的に剥離する線材の被膜剥離装置であって、
前記線材の剥離すべき部位の少なくとも前記被膜を剥離するように配置される第１及び第２の切削部材と、該第１及び第２の切削部材をそれぞれ前記線材の長手方向と交差する方向に個別に旋回移動させる駆動機構とを有し、
前記線材が断面四角形状を有し、前記第１及び第２の切削部材はそれぞれ、前記断面四角形状の線材の４つの平面のうちの少なくとも１つの平面に対して平行に移動する刃先を有し、
前記第１切削部材は、前記線材の４つの平面のうちの１つの平面の前記被膜を剥離するように配置され、前記第２切削部材は、前記１つの平面に対向する平面の前記被膜を剥離するように配置され、
前記駆動機構は、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の旋回移動方向を前記線材に対して逆向きにし、前記第１の切削部材と前記第２の切削部材の剥離動作のタイミングをずらす手段を備えることを特徴とする線材の被膜剥離装置。
前記第１の切削部材と前記第２の切削部材のうちいずれか一方が移動して剥離動作を行うとき、他方が前記線材の４つの平面のうち剥離される平面以外の平面の少なくとも一部を押える押え部材として機能することを特徴とする請求項８に記載の線材の被膜剥離装置。
外周が絶縁性の被膜で覆われた直線状の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所定長さの線材を曲げ加工する曲げ加工部と、該曲げ加工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、
前記線材供給部は、前記所定長さの線材の両端部における被膜を剥離する線材の被膜剥離装置として、請求項５から９のいずれか１項に記載の線材の被膜剥離装置を有することを特徴とする回転電機の製造装置。