JP7366818B2

JP7366818B2 - セグメントコイルの製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP7366818B2
Application number: JP2020052344A
Authority: JP
Inventors: 亘小柳; 晃啓杉浦; 貴志山田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: JP2021153350A

Description

本開示は、直線状の線材に曲げ部を成形してセグメントコイルを製造するセグメントコイルの製造装置および製造方法に関する。

従来、複数の成形型を用いて、線材をコイル状に成形するセグメント成形装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このセグメント成形装置は、線材を横方向に供給する一対のコイルガイドと、コイルガイドにより供給された線材に肩曲げ加工を施す一対の肩曲げ型とを含む。各コイルガイドは、線材の肩曲げ加工が実行される際に、一対の肩曲げ型の対応する一方と連動して下降する。これにより、横方向から線材を供給しながら、一対の肩曲げ型と一対のコイルガイドとを干渉させることなく肩曲げ加工を実行することができる。

特開２０１９－１８７１１３号公報

上記特許文献１に記載されたセグメント成形装置では、１本の線材に対する肩曲げ加工の完了後、各コイルガイドが対応する肩曲げ型と共に上昇して初期位置に戻った段階で、次の下降対象となる線材が一対のコイルガイドに横方向に供給（挿入）されることになる。このため、１本の線材の成形が完了してから次の線材の加工が開始されるまでの待ち時間が長くなり、セグメントコイルの製造に要する時間も長くなってしまう。

そこで、本開示は、セグメントコイルの製造に要する時間を短縮化することを主目的とする。

本開示のセグメントコイルの製造装置は、直線状の線材に曲げ部を成形してセグメントコイルを製造するセグメントコイルの製造装置において、第１成形面を含む第１成形型と、第１方向に沿って前記第１成形型に対して接近離間可能であり、前記第１成形型の前記第１成形面と共に前記線材に前記曲げ部を成形する第２成形面を含む第２成形型と、複数の前記線材を前記第１方向に直交する第２方向に延在するように前記第１および第２方向の双方に直交する第３方向に重ねた状態で収容可能な線材収容部と、前記第２成形型と共に前記第１成形型に対して接近離間可能であり、前記第２成形型が前記第１成形型から離間した退避位置にあるときに前記線材収容部から１本の前記線材を受容すると共に、前記第２成形型が前記第１成形型に接近するのに伴って前記線材を前記第１成形型の前記第１成形面と前記第２成形型の前記第２成形面とによって保持されるように移動させる線材授受部とを含むものである。

本開示のセグメントコイルの製造装置では、第１成形型に対して第２成形型を第１方向に沿って接近させることで、第１成形型の第１成形面と第２成形型の第２成形面とによって直線状の線材に曲げ部を成形することができる。また、本開示の製造装置において、線材収容部は、複数の線材を第１方向に直交する第２方向に延在するように第１および第２方向の双方に直交する第３方向に重ねた状態で収容可能である。更に、線材授受部は、第２成形型と共に前記第１成形型に対して接近離間可能であり、第２成形型が第１成形型から離間した退避位置にあるときに線材収容部から１本の線材を受容する。そして、線材授受部は、第２成形型が第１成形型に接近するのに伴って当該１本の線材を第１成形型の第１成形面と第２成形型の第２成形面とによって保持されるように移動させる。これにより、１本の線材の加工が完了した後、第２成形型が第１成形型から離間して退避位置に戻ると、次の加工対象となる線材が線材収容部から線材授受部に受け渡される。従って、第２成形型が退避位置に戻った後、速やかに次の線材の加工を開始することが可能となるので、１本の線材の成形が完了してから次の線材の加工が開始されるまでの待ち時間を短くすることができる。この結果、本開示の製造装置によれば、セグメントコイルの製造に要する時間を短縮化することが可能となる。加えて、線材収容部は、複数の線材を収容可能なものであることから、線材収容部に線材を適宜補充していくことで、多数のセグメントコイルを連続して製造することができる。

本開示のセグメントコイルの製造装置を示す斜視図である。本開示のセグメントコイルの製造装置により製造されるセグメントコイルを示す正面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置により製造されるセグメントコイルを示す平面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置を示す側面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置を示す平面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置に含まれる第２成形型を示す平面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置に含まれる第２成形型を示す正面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置によるセグメントコイルの製造手順を説明するための側面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置によるセグメントコイルの製造手順を説明するための平面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置によるセグメントコイルの製造手順を説明するための平面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置によるセグメントコイルの製造手順を説明するための側面図である。本開示のセグメントコイルの製造装置によるセグメントコイルの製造手順を説明するための斜視図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示のセグメントコイルの製造装置であるセグメントコイル成形機１０を示す斜視図である。同図に示すセグメントコイル成形機１０は、図２および図３に示すセグメントコイル５０を製造するのに用いられる。セグメントコイル５０は、電気自動車やハイブリッド車両の走行駆動源および／または発電機として用いられる三相交流電動機のステータ（図示省略）に含まれるステータコイルを形成するものである。また、三相交流電動機のステータは、それぞれ径方向に延在するように周方向に間隔をおいて形成された複数のスロットを有するステータコアを含むものである。

図２および図３に示すように、セグメントコイル５０は、それぞれ直線状に延在する２つ（一対）の脚部５１，５２と、当該２つの脚部５１，５２を繋ぐ渡り線部５３と、渡り線部５３に形成された凸部５４およびクランク部５５とを含む。本実施形態において、セグメントコイル５０の渡り線部５３は、平面視で略円弧状に延在するように形成されている（図３参照）。セグメントコイル５０の脚部５１，５２は、ステータコアの互いに異なるスロットに差し込まれる。そして、ステータコアに組み付けられた複数のセグメントコイル５０の対応する脚部５１，５２の先端部同士を電気的接合（溶接）することで複数（３つ）のステータコイルが形成される。

本実施形態において、セグメントコイル５０は、例えばエナメル樹脂等からなる絶縁被膜が表面に成膜された断面矩形状の線材である平角線（図１参照、例えば銅線等の導電材）ＦＷをセグメントコイル成形機１０により略Ｕ字状に曲げ加工することにより形成される。図２および図３に示すように、セグメントコイル５０は、セグメントコイル成形機１０によりエッジワイズ方向（第１曲げ方向）に曲げられた複数のエッジワイズ曲げ部（第１曲げ部）ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５およびｅ６と、セグメントコイル成形機１０によりフラットワイズ方向（第２曲げ方向）に曲げられた複数のフラットワイズ曲げ部（第２曲げ部）ｆ１およびｆ２とを含む。

エッジワイズ方向は、平角線ＦＷの断面の短辺と略直交する方向であり、フラットワイズ方向は、平角線ＦＷの断面の長辺と略直交する方向である。図２および図３に示すように、エッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４により渡り線部５３の凸部５４が形成される。また、フラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２により渡り線部５３のクランク部５５が形成される。更に、エッジワイズ曲げ部ｅ５は、一方の脚部５１と渡り線部５３とを繋ぐ肩部を形成し、エッジワイズ曲げ部ｅ６は、他方の脚部５２と渡り線部５３とを繋ぐ肩部を形成する。

セグメントコイル成形機１０は、図１、図４および図５に示すように、互いに対向するように配置される第１成形型１１および第２成形型１２と、線材曲げ部材としての一対の成形ローラ１３と、成形対象となる複数の平角線ＦＷを収容可能な線材収容部１４と、何れも図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含むコンピュータや各種駆動回路等を有する制御装置１５とを含む。

第１成形型１１は、セグメントコイル成形機１０の設置箇所に据え付けられる図示しないベース部により図中ｚ軸方向（第３方向）すなわち上下方向（本実施形態では、鉛直方向）に移動自在に支持される可動型である。第１成形型１１は、制御装置１５により制御される例えば流体圧シリンダあるいは電動モータ等を含む第１アクチュエータ（図示省略）によりｚ軸方向に沿って昇降させられる。

また、第１成形型１１は、図４に示すように、平角線ＦＷにエッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４を成形するための第１エッジワイズ成形面（第３成形面）１１ｅと、平角線ＦＷにフラットワイズ曲げ部ｆ１，ｆ２を成形するための第１フラットワイズ成形面（第１成形面）１１ｆとを含む。第１エッジワイズ成形面１１ｅは、図中ｙ軸方向（第１方向）に延びると共にｘｚ平面と公差する凹面であり、エッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４に対応した複数の曲面を含む。第１フラットワイズ成形面１１ｆは、第１エッジワイズ成形面１１ｅのｚ軸方向における下側（他側）で、ｚ軸方向に沿って延びると共に図中ｘ軸方向（第２方向）における両端から中央に向かうにつれて第２成形型１２に近接する凸面である。更に、第１フラットワイズ成形面１１ｆは、フラットワイズ曲げ部ｆ１，ｆ２に対応した曲面を含む。

第２成形型１２は、上記ベース部によりｙ軸方向に沿って進退移動自在に支持される可動型である。第２成形型１２は、上記制御装置１５により制御される例えば流体圧シリンダあるいは電動モータ等を含む第２アクチュエータ（図示省略）によりｙ軸方向に沿って第１成形型１１に接近または離間するように進退移動させられる。また、第２成形型１２は、図６および図７に示すように、平角線ＦＷにエッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５およびｅ６を成形するための第２エッジワイズ成形面（第４成形面）１２ｅと、平角線ＦＷにフラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２を成形するための第２フラットワイズ成形面（第２成形面）１２ｆとを含む。

第２エッジワイズ成形面１２ｅは、ｙ軸方向に延びると共にｘｚ平面と公差する凸面であり、エッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５およびｅ６に対応した複数の曲面を含む。第２フラットワイズ成形面１２ｆは、第２エッジワイズ成形面１２ｅのｚ軸方向における上側（一側）で、ｚ軸方向に沿って延びると共にｘ軸方向における両端から中央に向かうにつれて第１成形型１１から離間する凹面である。また、第２フラットワイズ成形面１２ｆは、フラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２に対応した曲面を含む。

更に、第２成形型１２は、当該第２成形型１２の本体１２０から第１成形型１１側に延出された一対（２つ）の線材授受部１２１を含む。一対の線材授受部１２１は、図６および図７に示すように、ｘ軸方向における第２エッジワイズ成形面１２ｅおよび第２フラットワイズ成形面１２ｆの両側でｙ軸方向に延在する。また、各線材授受部１２１の先端部には、受容部１２２が形成されており、各線材授受部１２１の図中上面は、平坦な線材支持面１２５とされている。

各線材授受部１２１の受容部１２２は、１本の平角線ＦＷを受容可能となるように先端側（第１成形型１１側）で開放された切欠部であり、支持面１２３と押圧面１２４とを含む。支持面１２３は、線材支持面１２５よりもｚ軸方向における下側でｘｙ平面と平行に延びる平坦面である。支持面１２３のｙ軸方向における長さは、図４等に示すように、平角線ＦＷの短辺に沿った方向の長さ（幅）ｗよりも充分に長く定められている。また、支持面１２３は、図７に示すように、第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅの上端よりもｚ軸方向における上側に位置するように各線材授受部１２１に形成されている。

押圧面１２４は、支持面１２３の基端側で当該支持面１２３からｚ軸方向における上側に向けてｘｚ平面と平行に延在する平坦面である。図４に示すように、押圧面１２４のｚ軸方向における長さ（高さ）、すなわち受容部１２２の支持面１２３と線材支持面１２５との距離Ｌは、平角線ＦＷの長辺に沿った方向の長さ（高さ）ｈよりも短く定められている。本実施形態において、長さｈと距離Ｌとの差（ｈ－Ｌ）は、平角線ＦＷにおける角部の面取り長さに概ね一致する。

線材曲げ部材としての一対の成形ローラ１３は、第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅと共に平角線ＦＷにエッジワイズ曲げ部ｅ５，ｅ６を成形するものである。成形ローラ１３は、第１成形型１１のｘ軸方向における両側（外側）に１つずつ配置される。各成形ローラ１３は、上記ベース部によりｚ軸方向（第３方向）に沿って進退移動自在に支持される図示しないローラ支持部材により回転自在に支持される。各ローラ支持部材は、上記制御装置１５により制御される例えば流体圧シリンダあるいは電動モータ等を含む第３アクチュエータ（図示省略）によりｚ軸方向に沿って第１成形型１１とは独立かつ一体に昇降させられる。また、図５に示すように、一対の成形ローラ１３の回転軸（図５における一点鎖線参照）は、第１成形型１１側から第２成形型１２側に向かうに連れて互いに離間するようにｙ軸に対して傾けられている。

線材収容部１４は、図１および図５に示すように、ｙ軸方向に間隔をおいて対向する第１支持部材１４１および第２支持部材１４２を複数組（本実施形態では、例えば４組）含む。複数組の第１および第２支持部材１４１，１４２は、それぞれｚ軸方向における第２成形型１２の上側に位置するように上記ベース部に対して固定（位置決め）されている。本実施形態では、第２成形型１２の各線材授受部１２１の上方に１組の第１および第２支持部材１４１，１４２が配置され、第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅおよび第２フラットワイズ成形面１２ｆの上方に２組の第１および第２支持部材１４１，１４２が配置される。

図４に示すように、各第１支持部材１４１は、ｘｚ平面と平行に延在する支持面１４１ｓを有し、各第２支持部材１４２も、ｘｚ平面と平行に延在する支持面１４２ｓを有する。各第１支持部材１４１と、それに対応した第２支持部材１４２とは、第２支持部材１４２が第１成形型１１側に位置すると共に、支持面１４１ｓ，１４２ｓ同士が平角線ＦＷの短辺に沿った方向の長さｗよりも若干長く定められたｙ軸方向における隙間１４３をおいて対向するように第２成形型１２の上方に位置決めされる。

また、各第１支持部材１４１と、それに対応した第２支持部材１４２とは、第２成形型１２が第１成形型１１から離間した退避位置（図４参照）にあるときに、第１支持部材１４１の支持面１４１ｓが各線材授受部１２１の押圧面１２４と面一になるか、あるいはｙ軸方向において押圧面１２４よりも第１成形型１１側に位置するように第２成形型１２の上方に位置決めされる。これにより、支持面１４１ｓ，１４２ｓ同士の隙間１４３は、第２成形型１２が退避位置にあるときに、各線材授受部１２１の受容部１２２すなわち支持面１２３のｚ軸方向における上側に位置する。更に、各第１支持部材１４１および各第２支持部材１４２の図中下面と、第２成形型１２の各線材授受部１２１の線材支持面１２５（および本体１２０の上面）との間には、ｚ軸方向の隙間ｇが形成される。隙間ｇは、図４に示すように、平角線ＦＷにおける角部の面取り長さよりも若干大きく（例えば、当該面取り長さの２倍程度に）定められている。

線材収容部１４、すなわち第１および第２支持部材１４１、１４２の各組における隙間１４３内には、図１および図４に示すように、複数の平角線ＦＷがｘ軸方向に延在するようにｚ軸方向に重ねた状態で収容（挿入）される。また、第２成形型１２が退避位置にあるときには、図４に示すように、１本の平角線ＦＷのみが各線材授受部１２１の受容部１２２に受容され、残余の平角線ＦＷは、各第１支持部材１４１および各第２支持部材１４２によりｙ軸方向における両側から支持される。すなわち、第２成形型１２が退避位置にあるときには、当該１本の平角線ＦＷのｚ軸方向における下側の面（短辺を含む面）が支持面１２３により下方から支持される。

続いて、図４、図８から図１２を参照しながら、セグメントコイル成形機１０によるセグメントコイル５０の製造手順について説明する。

セグメントコイル成形機１０によるセグメントコイル５０の製造開始に先立って、第１成形型１１は、図４に示す初期位置まで移動させられ、第２成形型１２は、図４に示す退避位置まで移動させられる。この状態で、第１成形型１１の第１フラットワイズ成形面１１ｆと第２成形型１２の第２フラットワイズ成形面１２ｆとが正対する。また、第１および第２支持部材１４１、１４２の各組における隙間１４３内には、複数の平角線ＦＷがｚ軸方向に重ねた状態で挿入（収容）される。各隙間１４３に挿入された平角線ＦＷのうちの最も下側の１本は、重力により各線材授受部１２１の受容部１２２に落下し、各支持面１２３により支持される。これにより、図４に示すように、平角線Ｗの成形準備が完了する。なお、本実施形態において、各平角線ＦＷの両端部からは、各隙間１４３に挿入される前に、導電材が露出するように絶縁被膜が除去される。

平角線Ｗの成形準備が完了した後、セグメントコイル成形機１０の制御装置１５は、一対の線材授受部１２１を含む第２成形型１２がｙ軸方向に沿って第１成形型１１に接近するように当該第２成形型１２に対応した第２アクチュエータを制御する。第２成形型１２が第１成形型１１に接近していくと、図８および図９に示すように、上記１本の平角線ＦＷは、各線材授受部１２１の支持面１２３により支持されたまま押圧面１２４により押圧され、一対の線材授受部１２１と共に第１成形型１１に向けて移動する。また、第２成形型１２が第１成形型１１に接近していくと、各線材授受部１２１の線材支持面１２５が対応する第１および第２支持部材１４１，１４２の隙間１４３のｚ軸方向における下側の開口を塞ぐ。これにより、線材収容部１４（各隙間１４３内）の最も下側の平角線ＦＷが各線材授受部１２１の線材支持面１２５により下方から支持され、線材収容部１４からの平角線ＦＷの排出（落下）が規制される。

更に、一対の線材授受部１２１は、第２成形型１２が第１成形型１１に接近するのに伴い、上記１本の平角線ＦＷを第１成形型１１の第１フラットワイズ成形面１１ｆと第２成形型１２の第２フラットワイズ成形面１２ｆとによって保持されるように移動させる（運ぶ）。そして、制御装置１５は、当該平角線ＦＷが第１フラットワイズ成形面１１ｆと第２フラットワイズ成形面１２ｆとの双方に接触した後に、第２成形型１２が予め定められた位置まで第１成形型１１に接近した段階で当該第２成形型１２を停止させるように上記第２アクチュエータを制御する。これにより、第１フラットワイズ成形面１１ｆと第２フラットワイズ成形面１２ｆとによって直線状の平角線ＦＷにフラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２が成形されると共に、当該平角線ＦＷの渡り線部５３に対応した部分が湾曲させられる。

上述のように、第１フラットワイズ成形面１１ｆは、ｘ軸方向における両端から中央に向かうにつれて第２成形型１２に近接する凸面であり、第２フラットワイズ成形面１２ｆは、ｘ軸方向における両端から中央に向かうにつれて第１成形型１１から離間する凹面である。更に、一対の線材授受部１２１は、ｘ軸方向における第２フラットワイズ成形面１２ｆの両側に位置するように第２成形型１２の本体１２０から延出されている。従って、第１および第２フラットワイズ成形面１１ｆ，１２ｆによって１本の平角線ＦＷにフラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２が成形されていくのに伴って、図１０に示すように、当該平角線ＦＷを各線材授受部１２１から離間させていくことが可能となる。

フラットワイズ曲げ部ｆ１およびｆ２等の成形完了後、制御装置１５は、第２成形型１２を第１成形型１１から僅かに離間させるように第２アクチュエータを制御する。これにより、平角線ＦＷと第１および第２フラットワイズ成形面１１ｆ，１２ｆとの間に微小な隙間が形成される。更に、制御装置１５は、図１１に示すように、第１成形型１１を第２成形型１２に対してｚ軸方向における下側に移動させるように第１アクチュエータを制御する。これにより、第１成形型１１の第１エッジワイズ成形面１１ｅと第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅとによって平角線ＦＷにエッジワイズ曲げ部ｅ１，ｅ２，ｅ３およびｅ４が成形される。

制御装置１５は、第１成形型１１が第２成形型１２に対して所定距離だけｚ軸方向に下降した段階で当該第１成形型１１を停止させるように上記第１アクチュエータを制御する。続いて、制御装置１５は、平角線ＦＷが第１および第２成形型１２に保持された状態で、一対の成形ローラ１３が第１および第２成形型１１，１２に対してｚ軸方向に沿って下側に所定距離だけ移動するように上記第３アクチュエータを制御する。これにより、各成形ローラ１３は、第１および第２成形型１１，１２により保持された平角線ＦＷの第１および第２エッジワイズ成形面１１ｅ，１２ｅからｘ軸方向における両側に突出する部分の対応する一方に当接し、平角線ＦＷの両端部が対応する成形ローラ１３により第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅに押し付けられていく。この結果、図１２において二点鎖線で示すように、直線状に延びる２つの脚部５１，５２が形成され、１つのセグメントコイル５０の製造が完了する。

１つのセグメントコイル５０の製造完了後、制御装置１５は、一対の成形ローラ１３を初期位置まで上昇させるように第３アクチュエータを制御する。更に、制御装置１５は、第１成形型１１を初期位置まで上昇させるように第１アクチュエータを制御すると共に、第２成形型１２を退避位置まで移動させるように第２アクチュエータを制御する。これにより、完成したセグメントコイル５０が第１および第２成形型１１，１２から落下し、当該セグメントコイル５０は、適宜コンベヤ等を利用して回収される。また、第２成形型１２が退避位置に戻ると、各線材授受部１２１の線材支持面１２５による上記隙間１４３の閉鎖が解除され、各隙間１４３に挿入されている平角線ＦＷのうちの最も下側の１本が、重力により各線材授受部１２１の受容部１２２に落下して各支持面１２３により支持される。これにより、次の平角線Ｗの成形準備が完了する。

上述のように、セグメントコイル成形機１０において、線材収容部１４は、複数の平角線ＦＷを第２成形型１２の移動方向であるｙ軸方向に直交するｘ軸方向に延在するようにｚ軸方向に重ねた状態で収容可能である。また、各線材授受部１２１は、第２成形型１２と共に第１成形型１１に対して接近離間可能であり、第２成形型１２が第１成形型１１から離間した退避位置にあるときに線材収容部１４から１本の平角線ＦＷを受容する。そして、各線材授受部１２１は、第２成形型１２が第１成形型１１に接近するのに伴って当該１本の平角線ＦＷを第１成形型１１の第１フラットワイズ成形面１１ｆと第２成形型１２の第２フラットワイズ成形面１２ｆとによって保持されるように移動させる。

これにより、１本の平角線ＦＷの加工が完了した後、第２成形型１２が第１成形型１１から離間して退避位置に戻ると、次の加工対象となる平角線ＦＷが線材収容部１４から各線材授受部１２１に受け渡される。従って、第２成形型１２が退避位置に戻った後、速やかに次の平角線ＦＷの加工を開始することが可能となるので、１本の平角線ＦＷの成形が完了してから次の平角線ＦＷの加工が開始されるまでの待ち時間を短くすることができる。この結果、セグメントコイル成形機１０によれば、セグメントコイル５０の製造に要する時間を短縮化することが可能となる。

加えて、線材収容部１４は、複数の平角線ＦＷを収容可能なものであることから、線材収容部１４に平角線ＦＷを適宜補充していくことで、多数のセグメントコイル５０を連続して製造することができる。線材収容部１４に平角線ＦＷを補充するタイミングは、第２成形型１２が退避位置から第１成形型１１に向けて移動し始めてから再度退避位置に戻るまでの間である好ましい。また、線材収容部１４には、平角線ＦＷが１本ずつ補充されてもよく、１回に複数の平角線ＦＷが線材収容部１４に補充されてもよい。更に、平角線ＦＷは、線材収容部１４の上方から補充されてもよく、線材収容部１４の側方から補充されてもよい。

また、上記セグメントコイル成形機１０において、平角線ＦＷは、ｚ軸方向すなわち上下方向（鉛直方向）に重ねた状態で線材収容部１４に収容される。これにより、重力を利用して線材収容部１４から各線材授受部１２１の受容部１２２に平角線ＦＷを速やかに受け渡すことが可能となり、線材収容部１４から各線材授受部１２１に平角線ＦＷを受け渡すためのアクチュエータを省略することができる。ただし、線材収容部１４は、複数の平角線ＦＷを必ずしも鉛直方向に重ねた状態で収容するものである必要はない。すなわち、線材収容部１４は、平角線ＦＷの受け渡しに重力を利用することができるのであれば、複数の平角線ＦＷを鉛直方向に対して斜めに重ねた状態で収容するものであってもよい。

更に、上記セグメントコイル成形機１０において、一対の線材授受部１２１は、第２成形型１２と一体化されている。これにより、線材収容部１４から第１および第２フラットワイズ成形面１１ｆ，１２ｆによる加工位置まで線材を搬送するためのアクチュエータを省略することができる。ただし、一対の線材授受部１２１は、必ずしも第２成形型１２と一体化される必要はない。すなわち、第２成形型１２とは別体の線材授受部材が当該第２成形型１２に機械的に連結されてもよく、第２成形型１２とは別体の線材授受部材が上記第２アクチュエータ以外の他のアクチュエータにより当該第２成形型１２と同期するように移動させられてもよい。

また、上記セグメントコイル成形機１０において、線材収容部１４は、ｙ軸方向に隙間１４３をおいて対向すると共にｚ軸方向における第２成形型１２の上側に位置決めされる第１支持部材１４１および第２支持部材１４２を複数組含む。更に、平角線ＦＷは、各第１支持部材１４１と、それに対応した第２支持部材１４２とのｙ軸方向における隙間１４３に重ねて収容される。また、各線材授受部１２１は、第２成形型１２が退避位置にあるときに対応する第１および第２支持部材１４１，１４２の隙間１４３の下方に位置する受容部１２２と、第２成形型１２が退避位置の第１成形型１１側に位置する間に線材収容部１４によりに収容された平角線ＦＷをｚ軸方向における下側から支持する線材支持面１２５とを含む。これにより、１本の平角線ＦＷの加工中に線材収容部１４に他の平角線ＦＷを保持しておくことが可能となる。なお、複数の平角線ＦＷを安定に支持可能となるのであれば、線材収容部１４は、第１支持部材１４１および第２支持部材１４２を１組だけ含むものであってもよい。

更に、上記セグメントコイル成形機１０において、各線材授受部１２１の受容部１２２は、１本の平角線ＦＷのｚ軸方向における下側の面を支持する支持面１２３と、１本の平角線ＦＷを第１成形型１１側に押圧する押圧面１２４とを含む。そして、受容部１２２の支持面１２３と、線材支持面１２５との距離Ｌは、平角線ＦＷの長辺に沿った方向の長さｈすなわちｚ軸方向における高さ（寸法）よりも短く定められている。これにより、各線材授受部１２１の受容部１２２に対して、線材収容部１４から平角線ＦＷを１本ずつスムースに受け渡すことが可能となる。

また、上記セグメントコイル成形機１０において、第１成形型１１は、ｚ軸方向における第１フラットワイズ成形面１１ｆの上側で第２成形型１２に向けてｙ軸方向に延びる第１エッジワイズ成形面１１ｅを含むと共に、第２成形型１２に対してｚ軸方向に移動可能である。更に、第２成形型１２は、ｚ軸方向における第２フラットワイズ成形面１２ｆの下側で第１成形型１１に向けてｙ軸方向に延びる第２エッジワイズ成形面１２ｅを含む。また、各線材授受部１２１の受容部１２２の支持面１２３は、第２成形型１２の第２エッジワイズ成形面１２ｅよりもｚ軸方向における上側に位置する。これにより、第１成形型１１に対して第２成形型１２をｙ軸方向に沿って接近させることで、平角線ＦＷを第２エッジワイズ成形面１２ｅに接触させることなくフラットワイズ方向（ｙ軸方向）に精度よく曲げることが可能となる。

以上説明したように、本開示のセグメントコイルの製造装置は、直線状の線材（ＦＷ）に曲げ部（ｆ１，ｆ２）を成形してセグメントコイル（５０）を製造するセグメントコイルの製造装置（１０）において、第１成形面（１１ｆ）を含む第１成形型（１１）と、第１方向（ｙ）に沿って前記第１成形型（１１）に対して接近離間可能であり、前記第１成形型（１１）の前記第１成形面（１１ｆ）と共に前記線材（ＦＷ）に前記曲げ部（ｆ１，ｆ２）を成形する第２成形面（１２ｆ）を含む第２成形型（１２）と、複数の前記線材（ＦＷ）を前記第１方向（ｙ）に直交する第２方向（ｘ）に延在するように前記第１および第２方向（ｘ，ｙ）の双方に直交する第３方向（ｚ）に重ねた状態で収容可能な線材収容部（１４）と、前記第２成形型（１２）と共に前記第１成形型（１１）に対して接近離間可能であり、前記第２成形型（１２）が前記第１成形型（１１）から離間した退避位置にあるときに前記線材収容部（１４）から１本の前記線材（ＦＷ）を受容すると共に、前記第２成形型（１２）が前記第１成形型（１１）に接近するのに伴って前記線材（ＦＷ）を前記第１成形型（１１）の前記第１成形面（１１ｆ）と前記第２成形型（１２）の前記第２成形面（１２ｆ）とによって保持されるように移動させる線材授受部（１２１）とを含むものである。

また、前記第１成形型（１１）の前記第１成形面（１１ｆ）は、前記第２方向（ｘ）における両端から中央に向かうにつれて前記第２成形型（１２）に近接する凸面であってもよく、前記第２成形型（１２）の前記第２成形面（１２ｆ）は、前記第２方向（ｘ）における両端から中央に向かうにつれて前記第１成形型（１１）から離間する凹面であってもよく、一対の前記線材授受部（１２１）が前記第２方向（ｘ）における前記第２成形面（１２ｆ）の両側に位置するように前記第２成形型（１２）から延出されてもよい。これにより、第１および第２成形面によって線材に曲げ部が成形されていくのに伴って当該線材を線材授受部から離間させることが可能となる。加えて、一対の線材授受部を第２成形型と一体化させることで、線材収容部から第１および第２成形面による加工位置まで線材を搬送するためのアクチュエータを省略することができる。

更に、前記第３方向（ｚ）は、上下方向であってもよい。これにより、重力を利用して線材収容部から線材授受部に線材を速やかに受け渡すことが可能となり、線材収容部から線材授受部に線材を受け渡すためのアクチュエータを省略することができる。

また、前記線材収容部（１２１）は、前記第１方向（ｙ）に隙間（１４３）をおいて対向すると共に前記第２成形型（１２）の上側に位置決めされる第１支持部材（１４１）および第２支持部材（１４２）を含むものであってもよく、前記線材（ＦＷ）は、前記第１支持部材（１４２）と前記第２支持部材（１４２）との前記隙間（１４３）に重ねて収容されてもよく、前記線材授受部（１２１）は、前記第２成形型（１２）が前記退避位置にあるときに前記第１支持部材（１４１）と前記第２支持部材（１４２）との前記隙間（１４３）の下方に位置する受容部（１２２）と、前記第２成形型（１２）が前記退避位置の前記第１成形型（１１）側に位置する間に前記線材収容部（１４）に収容された前記線材（ＦＷ）を下側から支持する線材支持面（１２５）とを含むものであってもよい。これにより、１本の線材の加工中に線材収容部に他の線材を保持しておくことが可能となる。

更に、前記線材授受部（１２１）の前記受容部（１２２）は、前記線材（ＦＷ）の下側の面を支持する支持面（１２３）と、前記線材（ＦＷ）を前記第１成形型（１１）側に押圧する押圧面（１２４）とを含むものであってもよく、前記受容部（１２２）の前記支持面（１２３）と、前記線材支持面（１２５）との距離（Ｌ）は、前記線材（ＦＷ）の前記第３方向（ｚ）における寸法（ｈ）よりも短くてもよい。これにより、線材授受部の受容部に対して、線材収容部から線材を１本ずつスムースに受け渡すことが可能となる。

また、前記第１成形型（１１）は、前記第１成形面（１１ｆ）の上側で前記第２成形型（１２）に向けて前記第１方向（ｙ）に延びる第３成形面（１１ｅ）を含むと共に、前記第２成形型（１２）に対して上下方向に移動可能であってもよく、前記第２成形型（１２）は、前記第２成形面（１２ｆ）の下側で前記第１成形型（１１）に向けて前記第１方向（ｙ）に延びる第４成形面（１２ｅ）を含むものであってもよく、前記受容部（１２２）の前記支持面（１２３）は、前記第２成形型（１２）の前記第４成形面（１２ｅ）よりも上側に位置してもよい。これにより、第１成形型に対して第２成形型を第１方向に沿って接近させることで、線材を第４成形面に接触させることなく第１方向に精度よく曲げることが可能となる。

更に、前記製造装置（１０）は、それぞれ前記第１および前記第２成形型（１１，１２）により保持された前記線材（ＦＷ）の前記第３および第４成形面（１１ｅ，１２ｅ）から前記第２方向（ｘ）における両側に突出する部分の対応する一方に当接可能であると共に、前記第１および第２成形型（１１，１２）に対して上下方向に移動可能な一対の線材曲げ部材（１３）を含むものであってもよい。これにより、線材曲げ部材を第１および第２成形型に対して上下方向に移動させることで、セグメントコイルの直線状に延びる２つの脚部を形成することが可能となる。

本開示のセグメントコイルの製造方法は、第１成形面（１１ｆ）を含む第１成形型（１１）と、第１方向（ｙ）に沿って前記第１成形型（１１）に対して接近離間可能であり、前記第１成形型（１１）の前記第１成形面（１１ｆ）と共に直線状の線材（ＦＷ）に曲げ部を成形する第２成形面（１２ｆ）を含む第２成形型（１２）とを用いてセグメントコイル（５０）を製造するセグメントコイルの製造方法において、複数の前記線材（ＦＷ）を前記第１方向（ｙ）に直交する第２方向（ｘ）に延在するように前記第１および第２方向（ｘ，ｙ）の双方に直交する第３方向（ｚ）に重ねた状態で線材収容部（１４）に収容し、前記第２成形型（１２）が前記第１成形型（１１）から離間した退避位置にあるときに、前記第２成形型（１２）と共に前記第１成形型（１１）に対して接近離間可能な線材授受部（１２１）に前記線材収容部（１４）から１本の前記線材（ＦＷ）を受け渡し、前記線材授受部（１２１）を前記第２成形型（１２）と共に前記第１成形型（１１）に対して接近させ、前記線材（ＦＷ）を前記第１成形型（１１）の前記第１成形面（１１ｆ）と前記第２成形型（１２）の前記第２成形面（１２ｆ）とによって保持されるように移動させるものである。

かかる方法によれば、第２成形型が退避位置に戻った後、速やかに次の線材の加工を開始することが可能となるので、１本の線材の成形が完了してから次の線材の加工が開始されるまでの待ち時間を短くすることができる。

なお、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、セグメントコイルの製造産業において利用可能である。

１０セグメントコイル成形機、１１第１成形型、１１ｅ第１エッジワイズ成形面、１１ｆ第１フラットワイズ成形面、１１ｅ第１エッジワイズ成形面、１２第２成形型、１２ｅ第２エッジワイズ成形面、１２ｆ第２フラットワイズ成形面、１２０本体、１２１線材授受部、１２２受容部、１２３支持面、１２４押圧面、１２５線材支持面、１３成形ローラ、１４線材収容部、１４１第１支持部材、１４１ｓ，１４２ｓ支持面、１４２第２支持部材、１４３隙間、１５制御装置、５０セグメントコイル、５１，５２脚部、５３渡り線部、５４凸部、５５クランク部、ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６エッジワイズ曲げ部、ｆ１，ｆ２フラットワイズ曲げ部。

Claims

直線状の線材に曲げ部を成形してセグメントコイルを製造するセグメントコイルの製造装置において、
第１成形面を含む第１成形型と、
第１方向に沿って前記第１成形型に対して接近離間可能であり、前記第１成形型の前記第１成形面と共に前記線材に前記曲げ部を成形する第２成形面を含む第２成形型と、
複数の前記線材を前記第１方向に直交する第２方向に延在するように前記第１および第２方向の双方に直交する第３方向に重ねた状態で収容可能な線材収容部と、
前記第２成形型と共に前記第１成形型に対して接近離間可能であり、前記第２成形型が前記第１成形型から離間した退避位置にあるときに前記線材収容部から１本の前記線材を受容すると共に、前記第２成形型が前記第１成形型に接近するのに伴って前記線材を前記第１成形型の前記第１成形面と前記第２成形型の前記第２成形面とによって保持されるように移動させる線材授受部と、
を備え、
前記第１成形型の前記第１成形面は、前記第２方向における両端から中央に向かうにつれて前記第２成形型に近接する凸面であり、
前記第２成形型の前記第２成形面は、前記第２方向における両端から中央に向かうにつれて前記第１成形型から離間する凹面であり、
一対の前記線材授受部が前記第２方向における前記第２成形面の両側に位置するように前記第２成形型から延出されているセグメントコイルの製造装置。
請求項１に記載のセグメントコイルの製造装置において、前記第３方向は、上下方向であるセグメントコイルの製造装置。
請求項２に記載のセグメントコイルの製造装置において、
前記線材収容部は、前記第１方向に隙間をおいて対向すると共に前記第２成形型の上側に位置決めされる第１支持部材および第２支持部材を含み、
前記線材は、前記第１支持部材と前記第２支持部材との前記隙間に重ねて収容され、
前記線材授受部は、前記第２成形型が前記退避位置にあるときに前記第１支持部材と前記第２支持部材との前記隙間の下方に位置する受容部と、前記第２成形型が前記退避位置の前記第１成形型側に位置する間に前記線材収容部に収容された前記線材を下側から支持する線材支持面とを含むセグメントコイルの製造装置。
請求項３に記載のセグメントコイルの製造装置において、
前記線材授受部の前記受容部は、前記線材の下側の面を支持する支持面と、前記線材を前記第１成形型側に押圧する押圧面とを含み、
前記受容部の前記支持面と、前記線材支持面との距離は、前記線材の前記第３方向における寸法よりも短いセグメントコイルの製造装置。
請求項４に記載のセグメントコイルの製造装置において、
前記第１成形型は、前記第１成形面の上側で前記第２成形型に向けて前記第１方向に延びる第３成形面を含むと共に、前記第２成形型に対して上下方向に移動可能であり、
前記第２成形型は、前記第２成形面の下側で前記第１成形型に向けて前記第１方向に延びる第４成形面を含み、
前記受容部の前記支持面は、前記第２成形型の前記第４成形面よりも上側に位置するセグメントコイルの製造装置。
請求項５に記載のセグメントコイルの製造装置において、
それぞれ前記第１および前記第２成形型により保持された前記線材の前記第３および第４成形面から前記第２方向における両側に突出する部分の対応する一方に当接可能であると共に、前記第１および第２成形型に対して上下方向に移動可能な一対の線材曲げ部材を更に備えるセグメントコイルの製造装置。
第１成形面を含む第１成形型と、第１方向に沿って前記第１成形型に対して接近離間可能であり、前記第１成形型の前記第１成形面と共に直線状の線材に曲げ部を成形する第２成形面を含む第２成形型とを用いてセグメントコイルを製造するセグメントコイルの製造方法において、
前記第１成形型の前記第１成形面は、前記第１方向に直交する第２方向における両端から中央に向かうにつれて前記第２成形型に近接する凸面であり、
前記第２成形型の前記第２成形面は、前記第２方向における両端から中央に向かうにつれて前記第１成形型から離間する凹面であり、
前記第２成形型と共に前記第１成形型に対して接近離間可能な一対の線材授受部が前記第２方向における前記第２成形面の両側に位置するように前記第２成形型から延出されており、
複数の前記線材を前記第２方向に延在するように前記第１および第２方向の双方に直交する第３方向に重ねた状態で線材収容部に収容し、
前記第２成形型が前記第１成形型から離間した退避位置にあるときに、前記一対の線材授受部に前記線材収容部から１本の前記線材を受け渡し、
前記一対の線材授受部を前記第２成形型と共に前記第１成形型に対して接近させ、前記線材を前記第１成形型の前記第１成形面と前記第２成形型の前記第２成形面とによって保持されるように移動させるセグメントコイルの製造方法。