JPWO2015147253A1

JPWO2015147253A1 - コイル成形治具

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Publication number: JPWO2015147253A1
Application number: JP2016510525A
Authority: JP
Inventors: 橋本　伸吾; 伸吾橋本; 貴憲太田; 伊藤　克也; 克也伊藤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: JP6249090B2; WO2015147253A1

Abstract

コイル成形治具は、第２治具部（３）が接近方向Ｓ１にスライドすることによって、平角線（８０１）にフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２とエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２とを順次行う。第２治具部（３）は、接近方向Ｓ１とは反対側の離隔方向Ｓ２へスライドして、渡り部（８２）が配置された第１治具部から離隔するよう構成されている。第２治具部（３）は、エッジワイズ曲げＥ２が行われるときに、第２の幅広側面（８０３Ｂ）における曲げの内側部分に膨らんで形成される膨らみ部（８３）に対向する部位に、膨らみ部（８３）を逃がすための逃がし溝（３６）を有している。逃がし溝（３６）は、第２治具部（３）が離隔方向Ｓ２へスライドする際に、膨らみ部（８３）が通過する経路に沿って設けられている。これにより、第１治具部に対して第２治具部（３）を相対的にスライドさせる構造が簡単になり、成形後のコイルの形状が崩れることが防止される。

Description

本発明は、平角線に曲げ加工を行うためのコイル成形治具に関する。

例えば、回転電機のステータに用いられるコイルは、複数のマグネットワイヤが束ねられた撚り線によって製造する以外にも、矩形状の断面を有する平角線に曲げ加工を行って製造することが行われている。平角線を用いてコイルを成形する際には、第１治具部に対して第２治具部が可動するコイル成形治具を用いる。そして、コイル成形治具によって、平角線に曲げ加工を行ってコイルを成形している。

例えば、特許文献１のステータにおいては、平角導体を用いてコイルを形成し、コイルの一方の端部から引き出されたバスバー部と、コイルの他方の端部から引き出された末端部とを、ステータコアの中心軸方向と直交するよう形成することが開示されている。また、このステータにおいては、各コイルのバスバー部は、他のコイルの端末部に接合されることが開示されている。

特開２０１４−１１９３７号公報

ところで、平角線に曲げを行ったときには、曲げの外側部分が引っ張られると同時に、曲げの内側部分が圧縮される。そして、平角線における、曲げの内側部分に位置する素材は、両側に膨らんだ膨らみ部を形成する。
平角線に曲げ加工を行ってコイルを成形するための従来のコイル成形治具においては、膨らみ部が形成される部位に特別な工夫はなされていない。そのため、コイルの成形後において、特に膨らみ部が第１治具部及び第２治具部に接触する状態で、第２治具部を第１治具部へ接近させた方向とは反対方向へ離隔させると、第２治具部の表面を膨らみ部が引きずり、成形後のコイルの形状を崩すおそれがあった。従って、膨らみ部の引きずりをなくすためには、第２治具部を第１治具部から離隔させるときには、第１治具部へ接近させた方向に交差する別の方向へスライドさせる必要があった。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、第１治具部に対して第２治具部を相対的にスライドさせる構造が簡単になり、成形後のコイルの形状が崩れることが防止されるコイル成形治具を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、一対の第１側面及び一対の第２側面を有する断面矩形状の平角線を、ステータに用いられるコイルに成形するためのコイル成形治具であって、
該コイル成形治具は、上記平角線の第１の上記第２側面に当接する第１治具部と、上記平角線の第２の上記第２側面に当接する第２治具部とを有しており、
上記第１治具部へ上記第２治具部が接近方向に相対的にスライドすることによって、該第１治具部と該第２治具部との間に挟み込む上記平角線に、上記一対の第１側面の方向に折り曲げる第１方向曲げと、上記一対の第２側面の方向に折り曲げる第２方向曲げとを行うよう構成されており、
上記第２治具部は、上記接近方向とは反対側の離隔方向へ相対的にスライドして、成形された上記コイルが配置された上記第１治具部から離隔するよう構成されており、かつ、上記第１方向曲げが行われるときに、上記一対の第２側面における曲げの内側部分に膨らんで形成される膨らみ部を逃がすための逃がし溝を有しており、
該逃がし溝は、上記第２治具部が上記離隔方向へ相対的にスライドする際に、上記膨らみ部が通過する経路に沿って設けられていることを特徴とするコイル成形治具にある。

上記コイル成形治具においては、第２治具部は、第１治具部に対して接近方向及び離隔方向の同一軸方向へ相対的にスライド可能である。そして、コイルの成形後において、コイルが配置された第１治具部から第２治具部を離隔させる際に、コイルの形状に変形が生じない工夫をしている。
具体的には、第２治具部は、第１方向曲げが行われるときに一対の第２側面における曲げの内側部分に膨らんで形成される膨らみ部に対向する部位に、膨らみ部を逃がすための逃がし溝を有している。

上記コイル成形治具を用いてコイルを成形するに当たっては、第１治具部と第２治具部との間に平角線を挟み込みながら、第１方向曲げと第２方向曲げとを行う。このとき、第１治具部に対して、第２治具部を接近方向に相対的にスライドさせる。そして、第１方向曲げが行われるときには、一対の第２側面における曲げの内側部分に膨らんで形成される膨らみ部を、逃がし溝へ逃がすことができる。
次いで、第２方向曲げ及び第２方向曲げが行われたコイルを、第１治具部と第２治具部との間から取り出す。このとき、第２治具部は、接近方向とは反対側の離隔方向へ相対的にスライドする。

そして、第１治具部に配置されたコイルから第２治具部が離隔するときには、第１方向曲げが行われた曲げの内側部分における膨らみ部が、第２治具部における逃がし溝に沿って通過することができる。これにより、第２治具部が成形後のコイルから離隔する際に、膨らみ部が第２治具部に接触することが防止され、コイルの形状が崩れることが防止される。また、第２治具部は、第１治具部に対して、接近方向及び離隔方向の同一軸方向に相対的にスライドする構造になっている。そして、成形後のコイルの変形を防止するために、第２治具部を接近方向及び離隔方向の同一軸方向以外の方向へ相対的にスライドさせる必要がなくなる。
それ故、上記コイル成形治具によれば、第１治具部に対して第２治具部を相対的にスライドさせる構造が簡単になり、成形後のコイルの形状が崩れることが防止される。

実施例にかかる、渡り部を成形する前の状態のコイル成形治具を示す斜視図。実施例にかかる、第２方向曲げが行われた状態のコイル成形治具を、第２治具部を省略して示す斜視図。実施例にかかる、第１方向曲げが行われた状態のコイル成形治具を、第２治具部を省略して示す斜視図。実施例にかかる、第２治具部を示す斜視図。実施例にかかる、成形した渡り部に接触する状態の第２治具部を示す斜視図。実施例にかかる、第１治具部の固定治具部を示す斜視図。実施例にかかる、成形した渡り部に接触する状態の第１治具部の固定治具部を示す斜視図。実施例にかかる、第１治具部の分割治具部を示す斜視図。実施例にかかる、成形した渡り部に接触する状態の第１治具部の分割治具部を示す斜視図。実施例にかかる、渡り部が形成されたコイルを示す斜視図。実施例にかかる、渡り部における先端部の周辺を拡大して示す斜視図。

上述したコイル成形治具における好ましい実施の形態について説明する。
上記コイル成形治具において、このコイル成形治具によって成形するコイルとは、渦巻状のコイルの全体のことをいうのではなく、渦巻状のコイルの一部のことをいう。渦巻状のコイルの外形は、略四角形にすることができる。
また、上記コイルは、ステータコアのスロット内に配置される渦巻状のコイルと他のスロットに配置される渦巻状のコイルとを接続するための渡り部とすることができる。また、コイルは、渦巻状に巻かれるコイルの本体部を複数に分割した際に、この本体部の一部分を構成するセグメントコイルとすることもできる。
また、コイルは、渡り部を構成する平角線と同じ平角線を用いて形成されていてもよい。渡り部を成形するための平角線は、コイルに繋がった状態のものであってもよく、渡り部の成形後にコイルに接合するものであってもよい。

また、上記平角線は、断面が長方形であるものとすることができ、断面が正方形であるものとすることもできる。上記一対の第２側面の幅は、上記一対の第１側面の幅よりも広くすることができ、上記一対の第１側面の幅よりも狭くすることもできる。平角線を一対の第１側面の方向に折り曲げる第１方向曲げを行った際に、曲げの内側部分に形成される膨らみ部は、一対の第２側面の幅が一対の第１側面の幅よりも広い場合に大きくなる。従って、第２治具部に逃がし溝を形成することによる効果は、一対の第２側面の幅が一対の第１側面の幅よりも広い場合に顕著になる。

また、上記第１治具部は、上記コイルの第１の上記第２側面の形状に沿った第１段差底面と、上記コイルの第１の上記第１側面の形状に沿って、該第１の第１側面の幅と略同一の高さに形成され、かつ上記第１段差底面に対して直角に形成された第１段差側面とを有しており、上記第２治具部は、上記コイルの第２の上記第２側面の形状に沿った第２段差底面と、上記コイルの第２の上記第１側面の形状に沿って、該第２の第１側面の幅と略同一の高さに形成され、かつ上記第２段差底面に対して直角に形成された第２段差側面とを有していてもよい。
この場合には、第１治具部における第１段差底面及び第１段差側面と、第２治具部における第２段差底面及び第２段差側面との間に、平角線が挟み込まれたときに、コイルの最終的な形状が形成される。

また、上記第２治具部は、上記第２段差底面から延設された面であって、少なくとも上記第２方向曲げが行われる上記平角線を上記第１段差底面との間に挟み込む挟持面と、該挟持面に交差する面であって、該挟持面との間に、上記第２方向曲げを行うための成形角部を形成する傾斜面とを有しており、上記逃がし溝は、上記挟持面における、上記離隔方向の全長に亘って設けられていてもよい。

この場合には、第１治具部へ第２治具部が接近方向に相対的にスライドする際に、第１治具部の第１段差底面によって荷重を受ける状態で、第２治具部の成形角部が平角線に第２方向曲げを行う。また、第２方向曲げが行われた平角線の部分が、第１治具部の第１段差底面と第２治具部の挟持面との間に順次挟み込まれる。
また、逃がし溝が挟持面における離隔方向の全長に亘って設けられていることにより、第２治具部が離隔方向に相対的にスライドする際に、コイルにおける膨らみ部と第２治具部との接触を容易に避けることができる。

また、上記成形角部は、上記傾斜面の傾斜角度が変化する位置に、他の部位に比べて上記平角線に強く接触する屈曲成形部を有しており、上記逃がし溝は、上記第１段差底面から上記成形角部における上記屈曲成形部以外の一般部まで連続して設けられていてもよい。
成形角部における屈曲成形部は、平角線に第２方向曲げが行われる際に、平角線が強く接触する部分である。そのため、逃がし溝は、成形角部における屈曲成形部に隣接する位置を避けて、第１段差底面から成形角部における屈曲成形部以外の一般部まで連続して設ける。これにより、逃がし溝が、第２方向曲げの成形精度に影響することが防止される。

また、上記傾斜面には、上記屈曲成形部の形成位置を境界にして、傾斜角度が異なる急傾斜面と緩傾斜面とが形成されており、上記逃がし溝は、上記第１段差底面から上記緩傾斜面に隣接する上記成形角部における上記一般部まで連続して設けられていてもよい。
この場合には、逃がし溝を緩傾斜面に隣接する成形角部における一般部まで連続して設けることにより、逃がし溝が、第２方向曲げの成形精度に、より一層影響しないようにすることができる。
ここで、傾斜角度は、接近方向及び離隔方向としての同一軸方向に対する傾斜角度のことをいう。

また、上記第２段差側面は、上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行うための屈曲側面部を有しており、上記逃がし溝は、上記屈曲側面部に隣接する位置において、上記平角線の先端部を略直角に曲げた際に形成される上記膨らみ部を逃がす部位に設けられていてもよい。
第１方向曲げが略直角に行われるときには、平角線に形成される膨らみ部の突出量がより大きくなる。そのため、平角線の先端部を略直角に曲げた際に形成される膨らみ部を逃がし溝に逃がすことにより、第２治具部が離隔方向に相対的にスライドする際に、成形後のコイルの形状を安定して維持することができる。

また、上記第１治具部は、上記平角線が配置される位置に固定されて、少なくとも上記第２方向曲げを行う固定治具部と、該固定治具部及び上記第２治具部に対して相対的にスライドして、上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行う分割治具部とに分割されており、該分割治具部に形成された上記第１段差側面は、上記第２段差側面の上記屈曲側面部とともに上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行うための分割側面部を有していてもよい。

略直角の第１方向曲げは、第１治具部に対して第２治具部を接近方向へ相対的にスライドさせるだけでは行いにくい。そのため、この場合には、固定治具部と第２治具部との間に平角線を挟み込んだ状態において、分割治具部によって、平角線の先端部を略直角に曲げる第１方向曲げを行うことができる。これにより、略直角に曲げる第１方向曲げの成形精度を維持することができる。

以下に、コイル成形治具にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例のコイル成形治具（渡り部成形治具）１は、図１〜図３に示すように、一対の第１側面としての幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂ及び一対の第２側面としての幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂを有する平角線８０１から、ステータコアのスロット内に配置される渦巻状のコイルと他のスロットに配置される渦巻状のコイルとを接続するための、コイルの一部としての渡り部８２を成形するために用いられる。コイル成形治具１は、平角線８０１における、渡り部８２を構成する部分の第１の幅広側面８０３Ａに当接する第１治具部２と、平角線８０１における、渡り部８２を構成する部分の第２の幅広側面８０３Ｂに当接する第２治具部３とを有している。コイル成形治具１は、第２治具部３が第１治具部２への接近方向Ｓ１へスライドすることによって、第１治具部２と第２治具部３との間に挟み込む平角線８０１に、一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂの方向に折り曲げる第２方向曲げとしてのフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２と、一対の幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂの方向に折り曲げる第１方向曲げとしてのエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２とを順次行うよう構成されている。

図１に示すように、第２治具部３は、接近方向Ｓ１とは反対側の離隔方向Ｓ２へスライドして、渡り部８２が配置された第１治具部２から離隔するよう構成されている。また、図４、図５、図１１に示すように、第２治具部３は、エッジワイズ曲げＥ２が行われるときに、第２の幅広側面８０３Ｂにおける曲げの内側部分８０４に膨らんで形成される膨らみ部８３に対向する部位に、膨らみ部８３を逃がすための逃がし溝３６を有している。このエッジワイズ曲げＥ２は、後述する２段階目のエッジワイズ曲げＥ２として行われる。逃がし溝３６は、第２治具部３が離隔方向Ｓ２へスライドする際に、膨らみ部８３が通過する経路に沿って設けられている。

以下に、本例のコイル成形治具１について、図１〜図１１を参照して詳説する。
本例のコイル８は、回転電機のステータコアに配置されて、ステータを形成するために用いられる。コイル８は、集中巻コイルであり、ステータコアのティースに装着されるインシュレータの外周に装着される。コイル８は、３相回転電機を構成するものである。コイル８は、略四角形の渦巻状に形成されており、外周側に向かうに連れて外形が拡大している。

図１０に示すように、コイル成形治具１によって渡り部８２を成形するコイル８は、ステータコアの軸方向外方に引き出された引出し端部８１と、ステータコアの軸方向外方に引き出された後、他のコイル８の軸方向外方を周方向に伸びる渡り部８２とを有している。コイル８の渡り部８２は、他の２相のコイル８の軸方向外方に配置されて、同相のコイル８の引出し端部８１に接続される。
本例のコイル成形治具１は、一対の幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂ及び一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂを有する平角線８０１を巻回して形成されたコイル８に、他のコイル８の端部８１と接続するための渡り部８２を成形するために用いられる。本例の渡り部８２は、コイル８から延設された平角線８０１の部分に成形される。

同図に示すように、コイル８の引出し端部８１及び渡り部８２は、ステータコアの軸方向一方側に設けられる。コイル８の引出し端部８１は、コイル８における外周側部分に配置され、コイル８の渡り部８２は、コイル８における内周側部分に配置される。
渡り部８２は、２段階にフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２が行われた後、２段階にエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２が行われて成形される。渡り部８２におけるフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２は、コイル８側の基端部からステータコアの内周側に配置される方向に２段階に行われている。渡り部８２におけるエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２は、ステータコアの軸方向内方に配置される方向に行われた後、ステータコアの軸方向外方に配置される方向に行われている。２段階目のエッジワイズ曲げＥ２は、渡り部８２の先端部８２１に略直角に行われており、１段階目のエッジワイズ曲げＥ１は、渡り部８２の先端部８２１に隣接する位置に行われている。

平角線８０１は、導体部の外周に絶縁被膜層を有するものであり、長方形の断面形状を有するものである。一対の幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂは、長方形の断面形状の一対の短辺を形成する面であり、一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂは、長方形の断面形状の一対の長辺を形成する面である。コイル成形治具１によって渡り部８２の成形を行うための平角線８０１の先端部は、絶縁被膜層を剥離して、導体部が露出する状態にしておくことができる。
平角線８０１が巻回されたコイル８は、一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂがステータコアの径方向に向けられた状態でステータコアのティースに装着される（ステータコアのスロットに配置される）。

図１〜図３に示すように、第１治具部２は、曲げを行う平角線８０１が配置される位置に固定されて平角線８０１を受ける固定治具部２Ａと、固定治具部２Ａに対してスライド可能に設けられた分割治具部２Ｂとを有している。固定治具部２Ａは、１段階目及び２段階目のフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２を行う際の荷重受けを構成する。分割治具部２Ｂは、固定治具部２Ａ及び第２治具部３に対してスライドして、渡り部８２の先端部８２１に略直角に曲げる２段階目のエッジワイズ曲げＥ２を行うよう構成されている。

コイル成形治具１は、第１のアクチュエータによって、第２治具部３を接近方向Ｓ１及び離隔方向Ｓ２の第１の同一軸方向へスライドさせるとともに、第２のアクチュエータによって、分割治具部２Ｂを第１の同一軸方向と平行な第２の同一軸方向へスライドさせるよう構成されている。
コイル８は支持台４の上に支持され、支持台４は、渡り部８２の曲げを行う間は、固定治具部２Ａとともに位置が固定される。渡り部８２は、その基端部において、ステータコアの軸方向に伸びる状態からステータコアの周方向に伸びる状態にエッジワイズ曲げＥ３によって曲げられる（図１０参照）。この基端部のエッジワイズ曲げＥ３は、第１治具部２及び第２治具部３によって成形後の渡り部８２を挟み込んだ状態において、コイル８を支持する支持台４を移動させることによって行うことができる。

図６、図８に示すように、固定治具部２Ａ及び分割治具部２Ｂは、渡り部８２の第１の幅広側面８０３Ａの形状に沿った第１段差底面２１と、渡り部８２の第１の幅狭側面８０２Ａの形状に沿った第１段差側面２２とを有している。第１段差側面２２は、第１の幅狭側面８０２Ａの幅と略同一の高さに形成されており、かつ第１段差底面２１に対して直角に形成されている。固定治具部２Ａの第１段差底面２１は、固定治具部２Ａにおける第２治具部３側の端部位置に形成されており、固定治具部２Ａの一般面２０から段差状に下がって形成されている。分割治具部２Ｂの第１段差底面２１は、分割治具部２Ｂにおける第２治具部３側の端部位置に形成されており、分割治具部２Ｂの一般面２０から段差状に下がって形成されている。

図６に示すように、固定治具部２Ａの第１段差底面２１及び第１段差側面２２は、渡り部８２の先端部８２１を除く部分を成形する形状を有しており、図８に示すように、分割治具部２Ｂの第１段差底面２１及び第１段差側面２２は、渡り部８２の先端部８２１を成形する形状を有している。
また、図４に示すように、第２治具部３の第２段差側面３２は、平角線８０１の先端部を略直角に曲げる２段階目のエッジワイズ曲げＥ２を行うための屈曲側面部３２１を有している。屈曲側面部３２１は、これに繋がる第２段差側面３２から略直角に屈曲して形成されている。また、図８に示すように、分割治具部２Ｂに形成された第１段差側面２２は、第２段差側面３２の屈曲側面部３２１とともに平角線８０１の先端部を略直角に曲げる２段階目のエッジワイズ曲げＥ２を行うための分割側面部２２１を有している。

図６に示すように、固定治具部２Ａの第１段差底面２１には、渡り部８２の１段階目のフラットワイズ曲げＦ１を行う起点位置にある第１角部２１１と、渡り部８２の２段階目のフラットワイズ曲げＦ２を行う起点位置にある第２角部２１２とが形成されている。また、固定治具部２Ａの第１段差底面２１には、１段階目のエッジワイズ曲げＥ１が行われるときに、一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂにおける曲げの内側部分８０４に膨らんで形成される膨らみ部８３Ａに対向する部位に、この膨らみ部８３Ａを逃がすための別の逃がし溝２３を有している。この別の逃がし溝２３は、膨らみ部８３Ａとの干渉を避けるよう窪み形状に形成されている。

図４、図５に示すように、第２治具部３は、渡り部８２の第２の幅広側面８０３Ｂの形状に沿った第２段差底面３１と、渡り部８２の第２の幅狭側面８０２Ｂの形状に沿った第２段差側面３２とを有している。第２段差側面３２は、第２の幅狭側面８０２Ｂの幅と略同一の高さに形成されており、かつ第２段差底面３１に対して直角に形成されている。
第２治具部３は、第２段差底面３１から延設された面であって、フラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２及びエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２が行われる平角線８０１を第１段差底面２１との間に挟み込む挟持面３３と、挟持面３３に交差する面であって、挟持面３３との間に、フラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２を行うための成形角部３５を形成する傾斜面３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとを有している。

挟持面３３は、平角線８０１の第２の幅広側面８０３Ｂに対面して、固定治具部２Ａにおける第１段差底面２１との間に、平角線８０１を順次挟み込んでいく面である。また、フラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２を行う段階に応じて、傾斜角度θが異なる複数段階（本例では４段階）の傾斜面３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄが形成されている。
第１傾斜面３４Ａ及び第２傾斜面３４Ｂは、これらに隣接する成形角部３５によって１段階目のフラットワイズ曲げＦ１を行う部分である。第２傾斜面３４Ｂは、第１傾斜面３４Ａよりも急な傾斜角度の急傾斜面として形成されており、１段階目のフラットワイズ曲げＦ１が行われた平角線８０１を第１段差底面２１との間に挟み込んでいく速度を高めた部分である。

第３傾斜面３４Ｃ及び第４傾斜面３４Ｄは、これらに隣接する成形角部３５によって２段階目のフラットワイズ曲げＦ２を行う部分である。第３傾斜面３４Ｃは、第２傾斜面３４Ｂよりも緩やかな傾斜角度の緩傾斜面として形成されている。第４傾斜面３４Ｄは、第３傾斜面３４Ｃよりも急な傾斜角度の急傾斜面として形成されている。各フラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２が行われた平角線８０１は、固定治具部２Ａの第１段差底面２１と第２治具部３の挟持面３３との間に順次挟み込まれていく。

図４に示すように、成形角部３５は、傾斜面３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄの傾斜角度θが変化する位置である、各傾斜面３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ間の境界位置に、他の部位に比べて平角線８０１に強く接触する屈曲成形部３５１を有している。屈曲成形部３５１は、成形角部３５が屈曲する位置に形成されている。成形角部３５における、屈曲成形部３５１以外の部分は、直線状の一般部３５２として形成されている。

図４、図５に示すように、逃がし溝３６は、屈曲側面部３２１に隣接する位置において、平角線８０１の先端部を略直角に曲げた際に形成される膨らみ部８３を逃がす部位に設けられている。逃がし溝３６は、第２段差側面３２における屈曲側面部３２１に隣接する位置において、第１段差底面２１から、挟持面３３を経由して、緩傾斜面としての第３傾斜面３４Ｃに隣接する成形角部３５における一般部３５２まで連続して設けられている。逃がし溝３６は、第１段差底面２１及び挟持面３３における離隔方向Ｓ２の全長に亘って設けられている。

次に、上記コイル成形治具１を用いてコイル８の渡り部８２を成形する方法、及び本例の作用効果について説明する。
まず、図１に示すように、渡り部８２を成形するための平角線８０１の部分が引き出されたコイル８を支持台４に支持し、この平角線８０１の基端側部分を固定治具部２Ａの第１段差底面２１及び第１段差側面２２に配置する。また、分割治具部２Ｂ及び第２治具部３は、成形を行う前の初期位置に後退させておく。

次いで、図２に示すように、第２治具部３を、接近方向Ｓ１へスライドさせて固定治具部２Ａに接近させる。このとき、第１傾斜面３４Ａに隣接する成形角部３５によって、平角線８０１に対して１段階目のフラットワイズ曲げＦ１が開始される。図５において、このときの平角線８０１の状態を二点鎖線８０１Ａによって示す。そして、平角線８０１が、基端側部分から順に固定治具部２Ａの第１段差底面２１と第２治具部３の挟持面３３との間に挟持されていく。
ここで、図２は、２段階のフラットワイズ曲げＦ１，Ｆ２を行った状態を、第２治具部３を省略した状態で示す。

次いで、図５に示すように、第２治具部３が接近方向Ｓ１へさらにスライドしたときには、第２傾斜面３４Ｂに隣接する成形角部３５によって、平角線８０１に対して１段階目のフラットワイズ曲げＦ１がさらに行われる。このとき、第２傾斜面３４Ｂが第１傾斜面３４Ａに比べて急な傾斜角度に形成してあることにより、フラットワイズ曲げＦ１を行う速度を速くすることができる。同図において、このときの平角線８０１の状態を二点鎖線８０１Ｂによって示す。

次いで、図５に示すように、第２治具部３が接近方向Ｓ１へさらにスライドしたときには、第３傾斜面３４Ｃに隣接する成形角部３５によって、平角線８０１に対して２段階目のフラットワイズ曲げＦ２が開始される。そして、平角線８０１が、第１段差底面２１と挟持面３３との間にさらに挟持されていく。同図において、このときの平角線８０１の状態を二点鎖線８０１Ｃによって示す。

第３傾斜面３４Ｃに隣接する成形角部３５によって２段階目のフラットワイズ曲げＦ２が行われる時には、平角線８０１は、成形角部３５における逃がし溝３６上を通過する。このとき、逃がし溝３６が、緩傾斜面としての第３傾斜面３４Ｃに隣接する成形角部３５の一般部３５２まで設けられ、成形角部３５の屈曲成形部３５１には設けられていないことにより、逃がし溝３６が、フラットワイズ曲げＦ２の成形精度に影響することが防止される。

次いで、第２治具部３が接近方向Ｓ１へさらにスライドしたときには、第４傾斜面３４Ｄに隣接する成形角部３５によって、平角線８０１に対して２段階目のフラットワイズ曲げＦ２が行われる。
また、第４傾斜面３４Ｄに隣接する成形角部３５によって２段階目のフラットワイズ曲げＦ２が行われた直後、あるいは２段階目のフラットワイズ曲げＦ２が行われると同時に、固定治具部２Ａの第１段差側面２２と第２治具部３の第２段差側面３２とによって、平角線８０１に対して１段階目のエッジワイズ曲げＥ１が行われる。

このとき、図５、図６に示すように、平角線８０１の一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂにおける曲げの内側部分８０４に膨らんで形成される膨らみ部８３Ａは、固定治具部２Ａの第１段差底面２１に設けられた別の逃がし溝２３に逃げることができる。これにより、１段階目のエッジワイズ曲げＥ１の成形精度を向上させることができる。

固定治具部２Ａに対する第２治具部３の接近方向Ｓ１へのスライドが完了したときには、平角線８０１は、固定治具部２Ａの第１段差底面２１と第２治具部３の第２段差底面３１との間において一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂの方向に挟み込まれるとともに、固定治具部２Ａの第１段差側面２２と第２治具部３の第２段差側面３２との間において一対の幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂの方向に挟み込まれる。そして、図３に示すように、固定治具部２Ａと第２治具部３とによって平角線８０１が拘束された状態で、固定治具部２Ａ及び第２治具部３に対して分割治具部２Ｂを前進させて、２段階目のエッジワイズ曲げＥ２を行う。この分割治具部２Ｂを前進させる方向は、第２治具部３を固定治具部２Ａから離隔させるときの離隔方向Ｓ２と同じ方向である。
ここで、同図は、２段階のエッジワイズ曲げＥ１，Ｅ２を行った状態を、第２治具部３を省略した状態で示す。

分割治具部２Ｂが隔離方向と同じ方向へスライドしたときには、平角線８０１の先端部は、分割治具部２Ｂの第１段差底面２１と第２治具部３の第２段差底面３１との間において一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂの方向に挟み込まれるとともに、分割治具部２Ｂの第１段差側面２２における分割側面部２２１と、第２治具部３の第２段差側面３２における屈曲側面部３２１との間において一対の幅狭側面８０２Ａ，８０２Ｂの方向に挟み込まれる。このとき、図５に示すように、平角線８０１の先端部における、一対の幅広側面８０３Ａ，８０３Ｂにおける曲げの内側部分８０４に膨らんで形成される膨らみ部８３を、逃がし溝３６へ逃がすことができる。こうして、平角線８０１の先端部に２段階目のエッジワイズ曲げＥ２が行われて、略直角に屈曲する先端部８２１を有する渡り部８２が成形される。

次いで、成形後の渡り部８２を取り出す際には、分割治具部２Ｂを、第２治具部３の接近方向Ｓ１と同じ方向に後退させ、第２治具部３を、離隔方向Ｓ２へスライドさせる。第２治具部３を離隔方向Ｓ２へスライドさせるときには、図５、図１１に示すように、２段階目のエッジワイズ曲げＥ２が行われた、略直角の先端部８２１における曲げの内側部分８０４における膨らみ部８３が、第２治具部３における逃がし溝３６に沿って通過することができる。そして、この膨らみ部８３が、挟持面３３における離隔方向Ｓ２の全長において、逃がし溝３６に干渉することが避けられる。これにより、渡り部８２における略直角の先端部８２１に形成された膨らみ部８３が第２治具部３に接触することが防止され、渡り部８２の形状が崩れることが防止される。

また、上述したように、第２治具部３は、固定治具部２Ａに対して、接近方向Ｓ１及び離隔方向Ｓ２の同一軸方向にスライドする構造になっている。そして、成形後の渡り部８２の変形を防止するために、第２治具部３を接近方向Ｓ１及び離隔方向Ｓ２の同一軸方向以外の方向へスライドさせる必要がなくなる。
それ故、本例のコイル成形治具１によれば、第１治具部２の固定治具部２Ａに対して第２治具部３をスライドさせる構造が簡単になり、成形後の渡り部８２の形状が崩れることが防止される。

本例のコイル成形治具１においては、第２治具部３の逃がし溝３６は、エッジワイズ曲げを行った際に形成された膨らみ部８３を逃がすものとした。これ以外にも、第２治具部３の逃がし溝３６は、フラットワイズ曲げを行った際に形成される膨らみ部を逃がすものとすることもできる。また、第２治具部３の逃がし溝３６は、断面正方形の平角線８０１を曲げる際に形成される膨らみ部を逃がすものとすることもできる。
また、コイル成形治具１によって曲げ加工を行う対象は、コイル８の渡り部８２とする以外にも、コイル８の渦巻状本体部の一部とすることもできる。このコイル８の渦巻状本体部の一部は、渦巻状本体部を複数に分割した際の一部とすることができる。

Claims

一対の第１側面及び一対の第２側面を有する断面矩形状の平角線を、ステータに用いられるコイルに成形するためのコイル成形治具であって、
該コイル成形治具は、上記平角線の第１の上記第２側面に当接する第１治具部と、上記平角線の第２の上記第２側面に当接する第２治具部とを有しており、
上記第１治具部へ上記第２治具部が接近方向に相対的にスライドすることによって、該第１治具部と該第２治具部との間に挟み込む上記平角線に、上記一対の第１側面の方向に折り曲げる第１方向曲げと、上記一対の第２側面の方向に折り曲げる第２方向曲げとを行うよう構成されており、
上記第２治具部は、上記接近方向とは反対側の離隔方向へ相対的にスライドして、成形された上記コイルが配置された上記第１治具部から離隔するよう構成されており、かつ、上記第１方向曲げが行われるときに、上記一対の第２側面における曲げの内側部分に膨らんで形成される膨らみ部を逃がすための逃がし溝を有しており、
該逃がし溝は、上記第２治具部が上記離隔方向へ相対的にスライドする際に、上記膨らみ部が通過する経路に沿って設けられていることを特徴とするコイル成形治具。
上記第１治具部は、上記コイルの第１の上記第２側面の形状に沿った第１段差底面と、上記コイルの第１の上記第１側面の形状に沿って、該第１の第１側面の幅と略同一の高さに形成され、かつ上記第１段差底面に対して直角に形成された第１段差側面とを有しており、
上記第２治具部は、上記コイルの第２の上記第２側面の形状に沿った第２段差底面と、上記コイルの第２の上記第１側面の形状に沿って、該第２の第１側面の幅と略同一の高さに形成され、かつ上記第２段差底面に対して直角に形成された第２段差側面とを有していることを特徴とする請求項１に記載のコイル成形治具。
上記第２治具部は、上記第２段差底面から延設された面であって、少なくとも上記第２方向曲げが行われる上記平角線を上記第１段差底面との間に挟み込む挟持面と、該挟持面に交差する面であって、該挟持面との間に、上記第２方向曲げを行うための成形角部を形成する傾斜面とを有しており、
上記逃がし溝は、上記挟持面における、上記離隔方向の全長に亘って設けられていることを特徴とする請求項２に記載のコイル成形治具。
上記成形角部は、上記傾斜面の傾斜角度が変化する位置に、他の部位に比べて上記平角線に強く接触する屈曲成形部を有しており、
上記逃がし溝は、上記第１段差底面から上記成形角部における上記屈曲成形部以外の一般部まで連続して設けられていることを特徴とする請求項３に記載のコイル成形治具。
上記傾斜面には、上記屈曲成形部の形成位置を境界にして、傾斜角度が異なる急傾斜面と緩傾斜面とが形成されており、
上記逃がし溝は、上記第１段差底面から上記緩傾斜面に隣接する上記成形角部における上記一般部まで連続して設けられていることを特徴とする請求項４に記載のコイル成形治具。
上記第２段差側面は、上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行うための屈曲側面部を有しており、
上記逃がし溝は、上記屈曲側面部に隣接する位置において、上記平角線の先端部を略直角に曲げた際に形成される上記膨らみ部を逃がす部位に設けられていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のコイル成形治具。
上記第１治具部は、上記平角線が配置される位置に固定されて、少なくとも上記第２方向曲げを行う固定治具部と、該固定治具部及び上記第２治具部に対して相対的にスライドして、上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行う分割治具部とに分割されており、
該分割治具部に形成された上記第１段差側面は、上記第２段差側面の上記屈曲側面部とともに上記平角線の先端部を略直角に曲げる上記第１方向曲げを行うための分割側面部を有していることを特徴とする請求項６に記載のコイル成形治具。