JP5321789B2 - Method and apparatus for forming valley of serpentine annular coil and die used for forming the same - Google Patents
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Description
本発明は、電動機(モータ)のステータ巻線として使用する蛇行環状コイルを製造する技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing a meandering annular coil used as a stator winding of an electric motor (motor).
ハイブリッド車両用モータ、又は電気自動車用モータとして、ロータに永久磁石を使用した永久磁石式交流同期モータ又はブラシレス直流モータが良く使用されている。この種のモータとして、U相、V相、W相からなる3相の各相毎のステータコアにそれぞれ巻線コイルが巻装されたステータを備え、このステータにより永久磁石からなるロータを3相駆動する永久磁石式3相同期モータがある。本出願人は、3相のステータリングと2相の環状巻線コイルとを、軸線方向に沿って順次積み重ねるようにして交互に配置させ、しかもそれぞれの環状コイルに複数の蛇行部を形成したモータのステータを先に提案した。(特許文献1参照)。 As a motor for a hybrid vehicle or a motor for an electric vehicle, a permanent magnet type AC synchronous motor or a brushless DC motor using a permanent magnet as a rotor is often used. This type of motor includes a stator in which a winding coil is wound around a stator core for each of three phases including a U phase, a V phase, and a W phase, and a rotor composed of permanent magnets is driven by this stator in a three-phase manner. There is a permanent magnet type three-phase synchronous motor. The present applicant has a motor in which three-phase stator rings and two-phase annular winding coils are alternately arranged so as to be sequentially stacked along the axial direction, and a plurality of meander portions are formed in each annular coil. The stator was proposed first. (See Patent Document 1).
このステータは一般によく知られているものではないので図6を参照しつつその構成を説明する。図中Aは組立て後のステータ30の斜視図であり、Bは蛇行環状巻線が装着されるステータ30の分解斜視図である。図6Bに示すように、ステータ30は、U相ステータリング(ティースリング)31とV相ステータリング(ティースリング)32と、W相ステータリング(ティースリング)33と、U相蛇行環状コイル3と、W相蛇行環状コイル4とから構成されている。U相ステータリング31は、円周方向に等間隔で離間された複数個(図の例では10個)のU相ティース(U相クローボール)34と、円周方向に離間された複数個の結合部37を有している。各U相ティース34は軸方向一方側(図で右側)に突出している。V相ステータリング32は円周方向に等間隔で離間された複数(図の例では10個)のV相ティース35と、円周方向に離間された複数個の結合部38を有している。各V相ティース35は軸方向両側に突出している。W相ステータリング33は円周方向に等間隔で離間された複数(本実施形態では10個)のW相ティース36と、円周方向に離間された複数の結合部39を有している。各W相ティース36は軸方向他方側(図では左側)に突出している。即ち、U相ティース34とW相ティース36は互いに近づく方向に突出している。
Since this stator is not generally well known, its configuration will be described with reference to FIG. In the drawing, A is a perspective view of the assembled
U相ティース34、V相ティース35及びW相ティース36は、各結合部37,38,39でU相ステータリング31、V相ステータリング32及びW相ステータリング33を積層結合したとき、互いに重ならないように相対的にずれた位置に配置されている。U相環状コイル3は導線を環状に巻いて構成され、ステータ30の軸方向に蛇行する複数の蛇行部40を有している。同様に、W相環状コイル4もステータ30の軸方向に蛇行する複数の蛇行部41を有している。各ステータリング31,32,33の結合部37,38,39を揃え、U相環状巻線コイル3及びW相環状コイル4を周方向の所定の位置に配置して、各ステータリング31,32,33をボルト止め固定すると、図6のAに示すようなステータ30が完成する。
The
図6を観察すると明らかなように、各ステータリングのティース34,35,36は円周方向に所定順序(U相ティース34,V相ティース35,W相ティース36,U相ティース34,…)で配置され、周方向で隣り合うティース34,35間にU相蛇行環状コイル3の蛇行部40が配置され、周方向で隣り合うティース35,36間にW相蛇行環状コイル4の蛇行部41が配置される。即ち、U相蛇行部40には一つのU相ティース34が配置され、W相蛇行部41には一つのW相ティース36が配置され、周方向で隣り合うU相蛇行部40とW相蛇行部41との間には一つのV相ティース35が配置されている。U相蛇行環状コイル3の蛇行部40とW相蛇行環状コイル4の蛇行部41は互いに異なる方向に向かい突出するように設けられ、U相蛇行環状コイル3とW相蛇行環状コイル4とは、電気角で240°の位相差を有するようにして周方向に沿って相対的にずれた位置に配置されている。これにより、周方向で隣り合う各ティース34,35間又は35,36間を縫うようにして配置される2相の蛇行環状コイル3,4は所謂電気角で120°以下の短節巻きを成すように形成されている。
As is apparent from FIG. 6, the
上記のような蛇行環状巻線コイルは特許文献2に示される方法によって形成される。この形成は図5に示すような特殊な成形機を用いて行われる。この図はその成形機の加工前の上型金型ユニット12及び下型金型ユニット13の断面図であり、上型金型ユニット12のベースには互いに円周方向に等間隔離間されて複数の金型支持部14が固定されている。各金型支持部14には一対のブラケット15,16によりガイドレール17が取り付けられている。このガイドレール17に沿って、蛇行環状コイル3(4)へと成形すべき円形状の環状巻線1の半径方向に摺動可能にスライダー18が取り付けられている。各スライダー18には、円形状の環状巻線1を成形する押さえ部20及び本願のパンチ6を含む第1の金型19と、回転可能なローラ21とが取り付けられている。このローラ21は上型金型ユニット12及び下型金型ユニット13が接近するにしたがって下型金型ユニット13のローラガイド27に形成されたカム面28を転動する。10個の頂部と谷部をもつ蛇行環状コイル成形用のものは、上型金型ユニット12は互いに円周方向に等間隔で離間された10個の金型19を有しており、この第1金型19の中間に配置された複数のローラガイド22が固定されている。各ローラガイド22の先端には曲面形状のカム面23が形成されている。
The meandering annular winding coil as described above is formed by the method disclosed in Patent Document 2. This formation is performed using a special molding machine as shown in FIG. This figure is a cross-sectional view of the
下型金型ユニット13のベースには、円周方向に等間隔で離間された複数の金型支持部が固定されている。各金型支持部にはガイドレール24が設けられており、このガイドレール24に沿って第2の金型25がセットされた円形状の環状巻線1の半径方向に摺動可能なように取り付けられている。各第2金型25はガイドレール24に沿って摺動可能な金型ベース51と、コイル押さえ部材52及び本願のダイ5が含まれる。金型ベース51には一対のブラケットを介してローラ26が回転可能に取り付けられている。各第2金型25のローラ26は上型金型ユニット12に設けられたローラガイド22のカム面23を転動するように適合しているため、各第2金型25は円周方向に36°離間され、隣接する第1金型19の円周方向中間に配置されている。下型金型ユニット13には更に、円周方向に等間隔で離間され、各々が隣接する第2金型25の円周方向中間に配置された複数のローラガイド27が固定されている。
A plurality of mold support parts spaced apart at equal intervals in the circumferential direction are fixed to the base of the
上記の環状巻線コイル成形機による環状巻線コイルの成形方法は、図4に示すように、円形状の環状巻線1は図のAに示すように、円筒体42を用意し、導線44をこの円筒体42に巻きつけて環状コイルを形成し、これをBに示すように円筒体42から抜き取り、コイル始端45、コイル終端46を起してCに示すようにm列n層の円形状の環状巻線1を成形する。このように、導線44を円筒体42に巻きつけて環状巻線群を成形した後、Dに示すように円形状の環状巻線1を下型金型ユニット13の各第2金型25の金型ベースに載置し、保持させる。この状態から、Eに示すように上型金型ユニット12を下降させて、円形状の環状巻線1の成形加工を開始する。Fに示す成形加工開始時点においては、上型金型ユニット12のローラ21は下型金型ユニット13のローラガイド27のカム面28の傾斜が急な概略直線状部分に当接し、下型金型ユニット13のローラ26は上型金型ユニット12のローラガイド22のカム面23の傾斜が急な概略直線状部分に当接するため、成形加工初期においては、円形状の環状巻線1はその軸方向変化量に対し半径方向に僅かばかり縮小されるだけである。上型金型ユニット12が軸線方向に更に移動すると、ローラ21がカム面28の円弧状部分を転動し、ローラ26がカム面23の円弧状部分を転動するため、上型金型ユニット12の軸方向変位量に対して円形状の環状巻線1の半径方向への縮小変位量が徐々に増大し、Gに示すように更にプレス加工が進むと、ローラ21はカム面28の傾斜が緩やかな概略直線状部分を転動し、ローラ26はカム面23の傾斜が緩やかな概略直線状部分を転動するため、円形状の環状巻線1の軸方向変位量に対する径方向変位量は曲線を描くことになる。このように、図5に示すような特殊形状の曲面状カム面23,28を採用することにより、円形状の環状巻線1の軸方向変位量に対して、円形状の環状巻線1の径方向変位量の比率を連続的に変化させることができるため、円形状の環状巻線1に無理なストレスを与えることなく、円形状の環状巻線1に複数の蛇行部40(41)を容易に自動的に形成することができる。図3に示すような複数(この例では10個)の蛇行部が形成された環状コイル3(4)が完成する。
As shown in FIG. 4, the
上記の蛇行環状コイルは、例えば図3に示されるように台形形状をした頂部とU字形状をした谷部が交互に繰り返される形状である。蛇行環状コイルのU谷部の先端は曲率(R)が小さく、かつU谷部側壁と台形部面のなす傾斜角は91°と極めて90°(垂直)に近い形状であり、プレス成形後のスプリングバック量(以下SB量と略称する。)を考慮すれば、曲げ加工は製品寸法以上に曲げる必要がある。谷部形状によっては傾斜角が90°近いものもあり、SB量を見込んだ傾斜角が90°未満になってしまう場合がある。その場合、通常のプレス加工を考えると、型の動きの軌跡上、型やサンプルが互いに干渉して成形ができないこととなる。蛇行環状コイルの傾斜角が、極めて90°に近い(91°前後)場合、通常プレスでは限界値である90°加工をしたとしても谷部の傾斜角が、成形後のスプリングバック(SB)の影響で所定の角度より広がってしまうため、仕上り形状が鈍角になってしまう。また型のR形状にも制限ができて所定のR寸法にできないという問題が生じる。
図5に示された特許文献2のプレス手法で蛇行環状コイルを成形する場合、成形中に縮径によって隣の型がどんどん接近してくるが、谷部の傾斜角がちょうど90°になるときというのは、隣り合う型(ダイとパンチ)同士のクリアランスがコイル厚みに等しくなる。一般にSB現象による変形を防止するには成形時にSB量を見込んだ過剰成形を行えばよいのであるが、この蛇行環状コイルの成形加工において谷部を90°近い傾斜角に仕上げたり、成形された蛇行環状コイルを所定の径寸法に仕上げる為には、SB量を見込んで型を更に縮径ストロークさせなければならない。ということはクリアランスがコイル厚み以下になってしまうことを意味し、機構的な限界問題に直面してしまう。 When the meandering annular coil is formed by the pressing method of Patent Document 2 shown in FIG. 5, the adjacent mold comes closer due to the reduced diameter during forming, but the inclination angle of the valley becomes just 90 °. This is because the clearance between adjacent molds (die and punch) is equal to the coil thickness. In general, in order to prevent deformation due to the SB phenomenon, it is only necessary to perform over-molding in consideration of the amount of SB at the time of molding. In order to finish the meandering annular coil to a predetermined diameter, it is necessary to further reduce the diameter of the die in consideration of the amount of SB. This means that the clearance will be less than the coil thickness and will face mechanical limitations.
本発明の課題は、縮径ストロークさせながら軸方向のプレス加工をする蛇行環状コイルの成形方法における上記の問題すなわち、スプリングバック量を見込んで90°近い傾斜角を実現させるためにはダイとパンチ間のクリアランスがコイル厚み以下になってしまうという機構的な限界問題を解決して所望の谷部形状を形成する蛇行環状コイルの形成手法を提示することにある。 The object of the present invention is to realize the above-mentioned problem in the method of forming a meandering annular coil that is axially pressed while reducing the diameter of the stroke, that is, in order to realize an inclination angle close to 90 ° in view of the springback amount, a die and a punch The purpose of this invention is to present a method for forming a meandering annular coil that solves the mechanical limit problem that the clearance between the coils becomes equal to or less than the coil thickness and forms a desired valley shape.
本発明の所望の形状とする蛇行環状コイルの谷部及び頂部成形方法は、2つのダイ間に1つのパンチが進入して谷部及び頂部形状を形成するプレス加工であって、前記ダイ及び前記パンチが環状コイルの周方向に交互に複数配置されており、前記ダイ及び前記パンチの対峙する少なくとも一方の側において、前記ダイ及び前記パンチの対峙する先端R部の双方を共にオーバーハング形状とすると共に、前記ダイのオーバーハング形状となった先端R部のR寸法は、スプリングバック量を見込んで製品寸法よりも小さく設定し、パンチの進退に応じて2つのダイを接近・離反させることにより、スプリングバック量を見込んで急峻な傾斜角形状とするものとした。 The valley and top forming method of the meandering annular coil having a desired shape according to the present invention is a pressing process in which one punch enters between two dies to form a valley and a top shape, and the die and the A plurality of punches are alternately arranged in the circumferential direction of the annular coil, and at least one side of the die and the punch facing each other, both the die and the tip end R portion of the punch facing each other have an overhang shape. At the same time, the R dimension of the tip end R portion of the die that is in an overhang shape is set smaller than the product dimension in consideration of the amount of spring back, and the two dies are moved closer to and away from each other as the punch advances and retreats. In consideration of the amount of springback, a steep inclination angle shape was assumed.
本発明の蛇行環状コイルの谷部及び頂部成形装置は、2つのダイ間に1つのパンチが進入して谷部及び頂部形状を形成するプレス加工装置であって、この装置はパンチの進退に応じて前記2つのダイを接近・離反させる手段を備え、前記ダイ及び前記パンチは対峙する少なくとも一方の側において、双方の先端R部を共にオーバーハング形状とすると共に、前記ダイのオーバーハング形状となった先端R部のR寸法は、スプリングバック量を見込んで製品寸法よりも小さく設定し、前記ダイが開いた状態で、前記パンチが進入する機構を備えることにより、両者の先端部形状がオーバーハングとなっているにもかかわらず、厚みをもつコイルを挟んでも互いに干渉することなく、スプリングバック量を見込んで急峻な傾斜角に加工する機能を備えるものとした。 The valley and top forming device of the meandering annular coil of the present invention is a press working device in which one punch enters between two dies to form a valley and a top shape, and this device responds to the advance and retreat of the punch. Means for moving the two dies closer to and away from each other, and at least one side of the die and the punch facing each other, both of the tip R portions thereof are overhanged, and the die is overhanged. The R dimension of the tip R part is set to be smaller than the product dimension in consideration of the amount of springback, and the tip shape of both is overhanged by providing a mechanism for the punch to enter with the die open. and is in spite of being, without interfering with each other across a coil having a thickness, the function of processing the steep angle of inclination in the amount of spring back It was obtain things.
本発明の所望の谷部形状とする蛇行環状コイルの谷部成形方法は、2つのダイ間に1つのパンチが進入して谷形状を形成するプレス加工において、ダイ及びパンチの対峙する少なくとも一方の側において、ダイ及びパンチの双方を共にオーバーハング形状としたものであるから、谷部の傾斜角を90°以下の鋭角に形成することができると共に、パンチの進退に応じて2つのダイが接近/離反するようにすることにより、オーバーハング形状となったダイまたはパンチの先端R部を互いに干渉することなく進退可能とした、適切なスプリングバックを加味した成形を可能にした成形方法である。これによって、プレス成形後のスプリングバックがあっても90°に近い傾斜角の谷部を成形することが可能となった。
また、ダイ及びパンチが環状コイルの周方向に交互に複数配置されていることによって、プレス成形後のスプリングバックがあっても90°に近い傾斜角の谷部を複数個同時に精度よく成形することが可能となった。
The valley forming method of the meandering annular coil having a desired valley shape according to the present invention is a press working in which one punch enters between two dies to form a valley shape, and at least one of the die and the punch is opposed to each other. On the side, both the die and the punch are overhanged, so that the inclination angle of the valley can be formed at an acute angle of 90 ° or less, and the two dies approach as the punch advances and retreats. This is a molding method that enables molding with an appropriate spring back that allows the overhanging die or punch tip R portion to move forward and backward without interfering with each other by being separated. This makes it possible to form a trough having an inclination angle close to 90 ° even when there is a spring back after press forming.
In addition, by arranging a plurality of dies and punches alternately in the circumferential direction of the annular coil, even if there is a spring back after press forming, a plurality of valleys with an inclination angle close to 90 ° can be simultaneously formed with high accuracy. Became possible.
本発明の所望の谷部形状とする蛇行環状コイルの谷部成形方法は、当初のステップではダイが開いた状態で、パンチが進入するので、前記ダイまたは前記パンチの先端R部形状がオーバーハングしたものであっても互いに干渉することなく、嵌め合いが可能であり、次のステップでは前記ダイが間隔を狭めつつ前記パンチが進入し所定の製品寸法を通り過ぎて、所定のスプリングバック量を補正した押し込み位置まで谷部形状を成形するステップとなるので、パンチ及びダイの先端R部形状がオーバーハングしたものが互いに噛み合い状態となってプレス加工するため、傾斜角を90°以下の鋭角に形成することができる。更に次のステップでは少なくとも製品寸法まで両側ダイの間隔を拡げつつ前記パンチを退避させるステップとを踏むものとしたことにより成形を確実に行い、ダイ及びパンチの先端R部形状がオーバーハングしたものであっても互いに干渉することなく初期位置まで退避させることができる。 In the valley forming method of the meandering coil having the desired valley shape according to the present invention, since the punch enters with the die opened in the initial step, the die or the tip R portion shape of the punch overhangs. Can be fitted without interfering with each other, and in the next step, the die enters the punch while the interval between the dies is narrowed, and passes through a predetermined product size to correct a predetermined springback amount. Since the trough shape is stepped up to the pushed position, the punch and die tip R part shape overhangs and presses into a state of engagement with each other, so the inclination angle is formed at an acute angle of 90 ° or less. can do. Further, in the next step, the step of retracting the punch while expanding the distance between the dies on both sides to at least the product dimension is taken to ensure the molding, and the die and the tip R portion shape of the punch are overhanged. Even if they exist, they can be retracted to the initial position without interfering with each other.
本発明の蛇行環状コイルの谷部成形装置は、パンチの進退に応じて前記2つのダイを接近・離反させる手段を備え、前記ダイ及び前記パンチは対峙する少なくとも一方の側において、双方の先端R部を共にオーバーハング形状とした構成を採用したので、スプリングバックの現象にかかわらず谷部形状を90°に近い傾斜角に加工することができる。
本発明の蛇行環状コイルの谷部成形方法に用いるダイのオーバーハング形状となった先端R部のR寸法は、スプリングバック量を考慮して、製品寸法よりも小さく設定するものとしたことにより、スプリングバック現象があっても製品形状により近く仕上げることができる。
The meandering annular coil trough forming apparatus of the present invention comprises means for moving the two dies closer to and away from each other according to the advance and retreat of the punch, and the tips R of both the die and the punch are at least on opposite sides. Since the configuration in which both the portions are overhanged is adopted, the valley shape can be processed into an inclination angle close to 90 ° regardless of the phenomenon of springback.
By considering the springback amount, the R dimension of the tip R portion that has become the overhang shape of the die used in the valley forming method of the meandering annular coil of the present invention is set to be smaller than the product dimension. Even if there is a springback phenomenon, it can be finished closer to the product shape.
蛇行環状コイルの全体形状は図3に示されるとおりであるが、形成される谷部10の形状は左右対称ではなく、立ち上がり部11aと立ち下がり部11bは傾斜角も曲げ形状も異にしている。図1のAは従来のプレス加工の形態を示したもので、上の図はパンチ進入終点(下死点)到達時を示している。図中のθは、U谷部側壁と台形部面のなす傾斜角を表している。両側のダイ5とパンチ6が噛み合い、製品としての形状に成形する。立ち下がり部11bの傾斜角は90°に近い角度となっており、この下死点到達時においては製品形状にプレスしているが、この後、両側のダイ5の間隔が開きパンチ6が退避して製品が取り出されると、図1Aの下の図に示されるように、製品形状に曲げた箇所はスプリングバック(SB)の現象で角度が若干なまってしまう。立ち上がり部11aの形状のように傾斜角が90°よりかなり大きな場合にはこのSB分を見込んでより急角度にプレスすることが可能であるが、立ち下がり部11bのように傾斜角が90°に近い角度の場合はSB分を見込んでより急角度にプレスしようとすると、鋭角となってしまいダイ5とパンチ6が互いに干渉してしまうため、噛合い不能となってSB分を見込んだ加工ができなくなってしまう。
The overall shape of the meandering annular coil is as shown in FIG. 3, but the shape of the
そこで、本発明はダイ及びパンチの対峙する少なくとも一方の側において、ダイ及びパンチの対峙する先端R部の双方を共にオーバーハング形状とすると共に、パンチの進退に応じて2つのダイを接近・離反させることにより、所望のV字形状あるいはU字形状の谷形状を形成する手法を提示したものである。先端R部がオーバーハング形状となったダイ及びパンチを用いることにより、先端部以外の側面部では幅寸法が狭くなってダイとパンチ間にクリアランスを確保することができる。そのクリアランスを利用して鋭角の曲げ加工をした後に、パンチを退避させる場合、オーバーハング形状となった先端R部が相手のダイまたはパンチと干渉することを回避させなければならない。本発明では、パンチ6の進退に応じて2つのダイ5を接近・離反させることにより、この問題を解決した。
なお、谷部形状は立ち上がり部11aと立ち下がり部11bの傾斜角が共に90°に近い角度であるとは限らず、一方のみが急峻で他方が緩傾斜であるような場合はダイ及びパンチの対峙する先端R部の一方をオーバーハング形状とすれば足りる。
Therefore, according to the present invention, on at least one side of the die and the punch facing each other, both the die and the tip R portion facing the punch are both overhanged, and the two dies are moved closer to and away from each other according to the advance and retreat of the punch. Thus, a technique for forming a desired V-shaped or U-shaped valley shape is presented. By using a die and punch whose tip R portion has an overhang shape, the width dimension becomes narrow at the side surface portion other than the tip portion, and a clearance can be secured between the die and the punch. When the punch is retracted after bending at an acute angle using the clearance, it is necessary to avoid the tip R portion having an overhang shape from interfering with the counterpart die or punch. In the present invention, this problem is solved by making the two dies 5 approach and separate as the
Note that the valley shape is not limited to the angle of inclination of both the rising
図1のBが本発明の谷部成形方法を示したものである。両側のダイ5が開いた状態で、パンチ6が進入し谷部形状を成形し始めるので、両側ダイ5の先端R部がオーバーハング形状となっていてもオーバーハング形状となったパンチ6の先端部が環状巻線1の厚み分を介在させた状態でこの部分を通過して両側ダイ5の奥に進入することができる。パンチ6の先端部がこの部分を通過してダイ5の奥に進入し、環状巻線1を製品寸法にプレスした後も更に進められ、両側ダイ5の間隔も更に狭められて上の図の状態となる。この図は下死点到達時を示しており、立ち下がり部11bを形成するオーバーハング形状となったダイの先端R部とパンチ6の先端部の径方向面への投影間隔は被加工品であるコイルの厚さ寸法以下となる。この厚さ寸法を超えた分だけ蛇行環状コイルの立ち下がり部11bの形状を鋭角に形成することとなる。すなわち、上の図に示されるようにダイ5の先端部でコイルの頂部が形成され、オーバーハング形状となった肩部でR形状が、またパンチ6のオーバーハング形状となった先端で谷底部が形成されると共に、コイルが前記ダイ5の幅寸法が狭くなった側面に押し込まれ、鋭角の傾斜角にプレスされる。この後、下の図に示すように両側のダイ5の間隔が少なくとも製品寸法まで開くとともにパンチ6が退避して製品が取り出されると、鋭角形状に曲げた箇所はスプリングバック(SB)の現象で角度が若干なまってしまうものの、余分に曲げ加工してあるので、製品形状の90°近い傾斜角を実現させることができる。また、オーバーハング形状となったダイ5の先端部Rの形状はSB量を見込んで製品のR寸法よりも小さく設定し、所定のR寸法が得られるようにしている。
FIG. 1B shows the valley forming method of the present invention. With the dies 5 on both sides open, the
本発明の谷部形状を形成する蛇行環状コイルのプレス加工において使用するダイ及びパンチの実施例を、図2を参照しつつ説明する。この実施例に示すものはダイの両肩部もパンチも共に先端R部をオーバーハング形状とする。図において、ダイもパンチも実線表示の形状は従来のものの形状であり、二点鎖線表示の形状が本実施例の形状である。オーバーハング形状となったパンチ6の先端部は従来のR形状よりやや大きめの寸法の肉厚部とし、それ以外は従来の幅寸法より小さめの寸法の肉薄部となっている。他方、オーバーハング形状となったダイ5の先端部はコイル谷部の立ち上がり部11a側と立ち下がり部11b側とでは形状を異にし、前者のRの形状は大きな寸法、後者のR形状は小さな寸法となっている。これは、成形されるコイルの谷部形状は前述したように立ち上がり部11a側と立ち下がり部11b側とで非対称であって、前者は頂部9との間が緩い傾斜角であり、後者は頂部9との間が急な傾斜角となっているからである。
An example of a die and a punch used in the press working of the meandering annular coil forming the valley shape of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, both the shoulder and punch of the die have an overhang shape at the tip R. In the figure, the shape of the solid line display for both the die and the punch is the conventional shape, and the shape of the two-dot chain line display is the shape of this embodiment. The tip portion of the
上記のダイが開いたときに、上記のパンチが進入するので、共に先端部形状がオーバーハングとなっているが、厚みをもつコイルを挟んで互いに干渉することなく当該パンチは下死点に到達できる。図2から分かるように、当初はまだ円形状の環状巻線の形態であるコイル3(4)の下面がダイ5の先端部に当接された状態でコイルの上面がパンチ6の先端部によって押し込まれ、谷部をプレス成形している。パンチ6の位置は両側ダイ5の中央ではなく立ち下がり部11b側のダイ5に近い関係とされている。この構成の理由は、前記した立ち上がり部11a側のRの形状は大きな寸法、立ち下がり部11b側のR形状は小さな寸法となっているダイ5の先端部形状と協働して、立ち上がり部11a側のコイル形状は緩い傾斜角に、立ち下がり部11b側の形状は急峻な傾斜角に形成されるためである。立ち下がり部11b側の形状を90°近い(この実施例では91°)急峻な傾斜角に仕上げるため、図2に示されるようにダイ5のオーバーハングとなった小さなR形状部とオーバーハングとなったパンチ6の先端部とが蛇行環状コイル3(4)を90°−αの傾斜角に成形する。
この後、両側ダイ5が開くと共にパンチ6を退避させるステップとなり、当該両側ダイの間隔が少なくとも製品寸法まで広がる中で当該パンチが退避するため、オーバーハング形状であっても両者が干渉することはなく、スムーズに離反される。ダイ5とパンチ6から開放された成形済みの蛇行環状コイルは、SB現象により曲げ角度が若干鈍ることを見込んで鋭角にプレス加工されており、立ち下がり部11b側の形状は設計値の91°に近い急峻な傾斜角に仕上がっている。
When the above die is opened, the above punch enters, so the tip shape is both overhang, but the punch reaches the bottom dead center without interfering with the thick coil. it can. As can be seen from FIG. 2, the top surface of the
Thereafter, the both-side dies 5 are opened and the
1 円形状の環状巻線 3(4) 蛇行部を有する環状コイル
5 ダイ 6 パンチ
9 頂部 10 谷部
11a 立ち上がり部 11b 立ち下がり部
12 成形用上型金型ユニット 13 成形用下型金型ユニット
14 金型支持部 15,16 ブラケット
17 ガイドレール 18 スライダー
19 第1金型 20 押さえ部
21 ローラ 22 ローラガイド
23 カム面 24 ガイドレール
25 第2金型 26 ローラ
27 ローラガイド 28 カム面
30 ステータ 31 U相ステータリング
32 V相ステータリング 33 W相ステータリング
34 U相ティース 35 V相ティース
36 W相ティース 37,38,39 結合部
40,41 蛇行部 42 円筒体
44 導線 45 コイル始端
46 コイル終端 51 金型ベース
52 コイル押さえ部材
DESCRIPTION OF
12 Upper mold unit for molding 13 Lower mold unit for molding
14
17
19
21
23
25
27
30
32 V-phase stator ring 33 W-phase stator ring
34 U-phase teeth 35 V-phase teeth
36
40, 41 Meandering
44
46
52 Coil retainer
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