JP6433617B2 - 剥離装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、コイル用導線の絶縁被膜を剥離する剥離装置及び方法に関する。

導線と、導線を覆う絶縁被膜とを有するコイル用導線の絶縁被膜を剥離する剥離装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１のコイルセグメント製造装置では、４面を有するコイル用導線の対向する２面の絶縁被膜を剥離金型により第１剥離位置で剥離し、コイル用導線のその他の２面の絶縁被膜を別の剥離金型により第２剥離位置で剥離している。

また、特許文献２に記載の交流発電機の固定子の製造方法では、導線の両端部の一部を切削することで、導線に幅縮小部を形成している。また、特許文献２では、幅縮小部を圧延することで、厚み縮小部を形成し、この厚み縮小部の部分を切断することで、両端部に幅縮小部及び厚み縮小部を有するコイル用導線を製造している。

特許文献２では、絶縁被膜を剥離する剥離装置とは別に、幅縮小部を圧延して厚み縮小部を形成する圧延装置が必要となり、装置が大型化し、装置コストが高くなる。そこで、特許文献１に示すような剥離金型を用いて、厚み縮小部を形成することが考えられる。

特許第５６８１２４８号公報 特許第４４６２３９２号公報

しかしながら、特許文献１のような剥離金型を用いて導線の一部を切削し、特許文献２のような厚み縮小部を形成する場合には、剥離金型により導線を切削する際に、剥離金型の移動方向に沿って導線でバリが発生することがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、剥離金型を用いて導線を切削する場合に、バリの発生を防止することができる剥離装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の剥離装置は、導線と、前記導線を覆う絶縁被膜とを有し、平角形状で所定方向に延びるコイル用導線の前記絶縁被膜を剥離する剥離装置であって、前記コイル用導線の前記平角形状を形成する１対の対向する第１側面に平行で且つ前記所定方向に直交する第１方向に移動可能に設けられ、前記第１側面の前記絶縁被膜を剥離する第１剥離金型と、前記コイル用導線の前記第１側面に直交して前記平角形状を形成する１対の第２側面に平行で且つ前記所定方向に直交する第２方向に移動可能に設けられ、前記第１剥離金型により前記絶縁被膜が剥離されたコイル用導線の前記第２側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第２側面の前記導線を切削する第２剥離金型と、前記第２剥離金型により前記絶縁被膜の剥離及び前記導線の切削を行う際に、前記コイル用導線を受ける受け台と、を備え、前記第１剥離金型には、前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記導線を切削して、前記絶縁被膜及び前記導線に凹部を形成するように前記第２方向に延びる切削部が設けられ、前記受け台には、前記導線の前記凹部を受ける受け部が設けられていることを特徴とする。

本発明の剥離装置によれば、第１剥離金型により切削された導線の凹部を、受け台に設けられた受け部で受けた状態で、第２剥離金型により導線の切削を行うので、第２剥離金型により導線の切削を行う際に、第２剥離金型の移動方向に沿って導線でバリが発生するのを防止することができる。

また、前記切削部は、先端に向かうにつれて前記所定方向の幅が狭くなる台形状に形成され、前記導線の前記凹部及び前記受け部は、前記切削部と同じ台形状に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、導線の凹部を台形状で形成することができる。

さらに、前記受け部は、前記所定方向の幅が、前記導線の前記凹部における前記所定方向の幅よりも広く、前記凹部に挿入された場合に前記凹部を押圧することが好ましい。

この構成によれば、第２剥離金型により絶縁被膜の剥離及び導線の切削を行う際に、凹部の位置が所定方向にズレた場合でも、受け部で凹部を押圧することができ、バリの発生を防止することができる。

また、前記受け部は、少なくとも前記凹部の前記第１方向の両端部を受けるように設けられていることが好ましい。

この構成によれば、受け部が第１方向の全幅に亘って設けられているものに比べて、受け部により押圧されて潰される導線の凹部の面積を小さくすることができる。導線の潰された部分が大きいと、他の部分に比べて、導線を溶融接合する際の絶縁被膜までの距離が短くなり、絶縁被膜が溶けるなどの熱影響が発生することがあるが、この問題は上記構成により抑制することができる。

本発明の剥離方法は、導線と、前記導線を覆う絶縁被膜とを有し、平角形状で所定方向に延びるコイル用導線の前記絶縁被膜を剥離する剥離方法であって、前記コイル用導線の前記平角形状を形成する１対の対向する第１側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第１側面の前記導線を切削して前記導線に凹部を形成する第１工程と、前記第１工程後に、前記コイル用導線の前記導線の凹部を受けた状態で、前記コイル用導線の前記第１側面に直交して前記平角形状を形成する１対の第２側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第２側面の前記導線を切削する第２工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の剥離方法によれば、第１工程により切削された導線の凹部を、受け部で受けた状態で、第２工程として導線の切削を行うので、第２工程で導線の切削を行う際に、導線の切削方向に沿って導線でバリが発生するのを防止することができる。

本発明によれば、金型を用いて導線を切削する場合に、バリの発生を防止することができる。

コイルセグメント製造装置を示す側面図。 第１剥離部とコイル用導線とを示す斜視図。 第１剥離部により絶縁被膜を剥離し、導電部を削っている状態を示す斜視図。 第１剥離部により絶縁被膜を剥離し、導電部を削った状態を示す斜視図。 第２剥離部とコイル用導線とを示す斜視図。 第２剥離部にコイル用導線がセットされた状態を示す斜視図。 第２剥離部にコイル用導線がセットされた状態を示す側面断面図。 第２剥離部により絶縁被膜を剥離し、導電部を切削した状態を示す斜視図。 導線切断部とコイル用導線とを示す斜視図。 コイル用導線切断前の導線切断部とコイル用導線とを示す側面図。 コイル用導線切断後の導線切断部とコイル用導線とを示す側面図。 切断後のコイル用導線を示す斜視図。 導電部の凹部より受け台の受け部の方が大きい実施形態の受け台とコイル用導線とを示す斜視図。 導電部の凹部を受ける受け部が中抜き形状となっている実施形態の受け台を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、コイルセグメント製造装置１は、絶縁被膜８（図２参照）を有するコイル用導線２から、両端部の絶縁被膜８が剥離されたコイルセグメントを製造する。コイルセグメント製造装置１で製造されたコイルセグメントは、ステータコイルに用いられる。

コイル用導線２としては、平角形状のものが用いられる。コイル用導線２は、銅等で構成される導電部７（導線）と、この導電部７を覆う絶縁被膜８とで構成されている（図２参照）。なお、平角形状とは、角部がＲ形状のものも含む。

コイルセグメント製造装置１は、送り経路９に沿ってコイル用導線２を送る導線送り部１０と、送り経路９上でコイル用導線２から導電部７を切削し、絶縁被膜８を剥離する剥離装置１２と、送り経路９上でコイル用導線２を切断する導線切断部１４とを備える。コイル用導線２は、導線材巻取り機（図示せず）からコイルセグメント製造装置１に供給され、ローラ１５を介して送り経路９上に導入される。

ローラ１５と剥離装置１２との間には、導入されたコイル用導線２を直線状に矯正する厚さ方向矯正部１６及び幅方向矯正部１７が設けられている。厚さ方向矯正部１６は、導入されたコイル用導線２を、厚さ方向において矯正する。幅方向矯正部１７は、導入されたコイル用導線２を、幅方向において矯正する。

剥離装置１２は、詳しくは後述するように、第１剥離部２１と、第２剥離部２２とを備える。

図２に示すように、第１剥離部２１は、送り経路９上を搬送されるコイル用導線２を受ける第１受け台３１及び第２受け台３２と、上剥離金型３３と、下剥離金型３４とを備える。

第１受け台３１と、第２受け台３２との間は、下剥離金型３４が移動可能なように隙間が空いている。

下剥離金型３４は、コイル用導線２の下面側の絶縁被膜８を剥離する絶縁被膜剥離部３４ａと、コイル用導線２の下面側の絶縁被膜８を剥離し、且つ導電部７を切削する導電部切削部３４ｂとを備える。導電部切削部３４ｂは、上側に向かうにつれて幅が狭くなるような台形状に形成されている。

上剥離金型３３は、下剥離金型３４と同様に、絶縁被膜剥離部３３ａと導電部切削部３３ｂとを備える。導電部切削部３３ｂは、下側に向かうにつれて幅が狭くなるような台形状に形成されている。

各絶縁被膜剥離部３３ａ，３４ａは、絶縁被膜８を剥離可能なように、刃状に尖っている。また、各導電部切削部３３ｂ，３４ｂは、導電部７を切削可能で且つ絶縁被膜８を剥離可能なように、刃状に尖っている。

上剥離金型３３及び下剥離金型３４は、前後方向（第１方向）に移動可能に設けられ、移動機構（図示せず）により移動される。なお、図２では、下剥離金型３４の各部３４ａ，３４ｂを図示するために、上剥離金型３３及び下剥離金型３４を前後方向にズラして描いているが、上剥離金型３３及び下剥離金型３４は前後方向おいて同じ位置にある。

図３Ａに示すように、コイル用導線２が第１剥離部２１による剥離及び切削を行う位置まで搬送されると、移動機構により上剥離金型３３及び下剥離金型３４が前方向に移動され、第１，第２受け台３１，３２に載せられたコイル用導線２の剥離及び切削が開始される。

図３Ｂに示すように、上剥離金型３３及び下剥離金型３４は、移動機構によりコイル用導線２から離れる位置まで前方向に移動される。これにより、コイル用導線２の上面側の絶縁被膜８は、絶縁被膜剥離部３３ａ及び導電部切削部３３ｂにより剥離され、コイル用導線２の上面側の導電部７は、導電部切削部３３ｂにより切削される。上剥離金型３３及び下剥離金型３４は、剥離及び切削後に、移動機構により図２に示す初期位置に移動される。

また、コイル用導線２の下面側の絶縁被膜８は、絶縁被膜剥離部３４ａ及び導電部切削部３４ｂにより剥離され、コイル用導線２の下面側の導電部７は、導電部切削部３４ｂにより切削されている。

第１剥離部２１により剥離及び切削が行われたコイル用導線２の導電部７は、剥き出しとなった剥き出し部７ａと、台形状で切削された凹部７ｂとが形成される。上剥離金型３３及び下剥離金型３４の各導電部切削部３３ｂ，３４ｂは、凹部７ｂの台形部分の傾斜角度が５°〜６０°となるように、台形部分の傾斜が設定される。

第１剥離部２１により導電部７の切削及び絶縁被膜８の剥離が行われたコイル用導線２は、第２剥離部２２に搬送される。

図４に示すように、第２剥離部２２は、コイル用導線２を受ける受け台４１と、導電部７を切削し、且つ絶縁被膜８を剥離する前剥離金型４２及び後剥離金型４３とを備える。

受け台４１は、導電部７の剥き出し部７ａを受ける第１受け部４１ａと、導電部７の凹部７ｂを受けて押圧する第２受け部４１ｂと、絶縁被膜８の部分を受ける第３受け部４１ｃとを備える。また、受け台４１の第１，第２受け部４１ａ，４１ｂの前後には、前剥離金型４２が挿入される前挿入孔４１ｄと、後剥離金型４３が挿入される後挿入孔４１ｅとが形成されている。

第２受け部４１ｂは、第１剥離部２１の導電部切削部３４ｂにより台形状で切削された導電部７の凹部７ｂを受けるように、凹部７ｂとほぼ同じ形状の台形で形成されている。

前剥離金型４２及び後剥離金型４３は、上下方向（第２方向）に移動可能に設けられ、移動機構（図示せず）により移動される。前剥離金型４２及び後剥離金型４３は、導電部７を切削し、且つ絶縁被膜８を剥離する部分が、導電部７を切削可能で且つ絶縁被膜８を剥離可能なように、刃状に尖っている。

図５及び図６に示すように、コイル用導線２が第２剥離部２２による剥離を行う位置まで搬送されると、受け台４１の第２受け部４１ｂがコイル用導線２の導電部７の凹部７ｂを受けて、第１受け部４１ａが導電部７の剥き出し部７ａを受け、第３受け部４１ｃが絶縁被膜８を受ける。このとき、第２受け部４１ｂは、凹部７ｂを押圧した状態となっている。

図７に示すように、移動機構により前剥離金型４２及び後剥離金型４３が下方向に移動されると、コイル用導線２の剥離が行われる。

前剥離金型４２及び後剥離金型４３は、前挿入孔４１ｄ及び後挿入孔４１ｅに挿入される位置まで下方向に移動される。これにより、コイル用導線２の前側の絶縁被膜８は、前剥離金型４２により剥離され、コイル用導線２の前側の導電部７は、前剥離金型４２により切削される。

また、コイル用導線２の後側の絶縁被膜８は、後剥離金型４３により剥離され、コイル用導線２の後側の導電部７は、後剥離金型４３により切削される。これにより、第１剥離部２１及び第２剥離部２２により剥離が行われた部分は、絶縁被膜８が全て剥離され、導電部７が剥き出しとなった状態となる。前剥離金型４２及び後剥離金型４３は、剥離及び切削後に、移動機構により図４に示す初期位置に移動される。

第２剥離部２２により導電部７の切削及び絶縁被膜８の剥離が行われたコイル用導線２は、導線切断部１４に搬送される。

図８に示すように、導線切断部１４は、上カッタ５１と、下カッタ５２とを備える。上カッタ５１は、上下方向に移動可能に設けられ、移動機構（図示せず）により移動される。上カッタ５１の刃部５１ａは、コイル用導線２の凹部７ｂとほぼ同じ角度でテーパ状に形成されている。同様に、下カッタ５２の刃部５２ａは、コイル用導線２の凹部７ｂの傾斜面とほぼ同じ角度のテーパ状に形成されている。なお、刃部５１ａ，５２ａの角度は、凹部７ｂの傾斜角度と同じ角度か、凹部７ｂの傾斜角度より鋭角であることが好ましい。

図９Ａに示すように、コイル用導線２が導線切断部１４による切断を行う位置まで搬送されると、コイル用導線２の凹部７ｂが、下カッタ５２の刃部５２ａに載せられる。

図９Ｂに示すように、移動機構により上カッタ５１が下方向に移動されると、コイル用導線２が凹部７ｂの部分で切断される。これにより、図１０に示すように、後端部に剥き出し部７ａ及び凹部７ｂが形成されたコイル用導線２と、先端部に剥き出し部７ａ及び凹部７ｂが形成されたコイル用導線２とが製造される。上カッタ５１は、切断後に、移動機構により図８及び図９Ａに示す初期位置に移動される。

図１に示すように、導線切断部１４の下流側には、移送部６１が設けられている。移送部６１は、搬送ローラ６２及びベルトコンベヤ６３を備え、導線切断部１４での切断によりコイル用導線２から分離された部分をコイルセグメント（図示せず）として次の工程に移送する。

本実施形態の第２受け部４１ｂを設けていない受け台４１でコイル用導線２を受けている状態で、前剥離金型４２及び後剥離金型４３により絶縁被膜８を剥離し、導電部７を切削した場合には、凹部７ｂの前後方向の両端部において、各金型４２，４３の移動方向に沿ってバリが発生することがある。

本実施形態では、導電部７の凹部７ｂと同じ形状の第２受け部４１ｂにより凹部７ｂを押圧しているので、上記したバリの発生を防止することができる。

なお、第２受け部４１ｂにより凹部７ｂを押圧せずに、当接して受けるだけにしてもよい。この場合にも、上記したバリの発生を防止することができる。

上記実施形態では、第２剥離部２２の受け台４１の第２受け部４１ｂを、導電部７の凹部７ｂとほぼ同じサイズで形成しているが、図１１に示すように、第２受け部７１ｂを凹部７ｂより搬送方向に広いサイズで形成した受け台７１を用いるようにしてもよい。なお、上記実施形態と同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

この実施形態では、第２剥離部２２で剥離を行う際に、コイル用導線２が所定位置より搬送方向にズレた場合でも、凹部７ｂには第２受け部４１ｂが挿入されるので、バリの発生を防止することができる。

また、上記実施形態では、第２剥離部２２の受け台４１の第２受け部４１ｂを、全幅に亘って形成しているが、少なくとも上記したバリが発生する前後方向の両端部に形成されていればよく、図１２に示すように、第２受け部８１ｂを、前後方向の両端部にのみ設ける中抜き形状とした受け台８１を用いるようにしてもよい。なお、上記実施形態と同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態では、第１剥離部２１において、上剥離金型３３及び下剥離金型３４を前後方向に移動させて剥離及び切削を行い、第２剥離部２２において、前剥離金型４２及び後剥離金型４３を上下方向に移動させて剥離及び切削を行っているが、第１剥離部２１において、金型を上下方向に移動させて剥離及び切削を行い、第２剥離部２２において、金型を前後方向に移動させて剥離及び切削を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、上下剥離金型３３，３４の導電部切削部３３ｂ，３４ｂを、凸方向に沿って軸方向の幅が狭くなる台形状で形成しているが、直線状で形成してもよい。

また、コイル用導線２は、断面矩形状に限らず、断面正方形、断面円形、断面楕円形のものであってもよい。

１…コイルセグメント製造装置、２…コイル用導線、７…導電部、７ａ…剥き出し部、７ｂ…凹部、８…絶縁被膜、９…送り経路、１０…導線材送り部、１２…剥離装置、１４…導線切断部、２１…第１剥離部、２２…第２剥離部、３１…第１受け台、３２…第２受け台、３３…上剥離金型、３３ａ，３４ａ…絶縁被膜剥離部、３３ｂ，３４ｂ…導電部切削部、３４…下剥離金型、４１，７１，８１…受け台、４１ａ…第１受け部、４１ｂ，７１ｂ，８１ｂ…第２受け部、４１ｃ…第３受け部、４１ｄ…前挿入孔、４１ｅ…後挿入孔、４２…前剥離金型、４３…後剥離金型、５１…上カッタ、５１ａ，５２ａ…刃部、５２…下カッタ、６１…移送部、６２…搬送ローラ、６３…ベルトコンベヤ、６４…コイルセグメント

Claims (5)

1. 導線と、前記導線を覆う絶縁被膜とを有し、平角形状で所定方向に延びるコイル用導線の前記絶縁被膜を剥離する剥離装置であって、
   前記コイル用導線の前記平角形状を形成する１対の対向する第１側面に平行で且つ前記所定方向に直交する第１方向に移動可能に設けられ、前記第１側面の前記絶縁被膜を剥離する第１剥離金型と、
   前記コイル用導線の前記第１側面に直交して前記平角形状を形成する１対の第２側面に平行で且つ前記所定方向に直交する第２方向に移動可能に設けられ、前記第１剥離金型により前記絶縁被膜が剥離されたコイル用導線の前記第２側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第２側面の前記導線を切削する第２剥離金型と、
   前記第２剥離金型により前記絶縁被膜の剥離及び前記導線の切削を行う際に、前記コイル用導線を受ける受け台と、
   を備え、
   前記第１剥離金型には、前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記導線を切削して、前記絶縁被膜及び前記導線に凹部を形成するように前記第２方向に延びる切削部が設けられ、
   前記受け台には、前記導線の前記凹部を受ける受け部が設けられていることを特徴とする剥離装置。
2. 請求項１に記載の剥離装置において、
   前記切削部は、先端に向かうにつれて前記所定方向の幅が狭くなる台形状に形成され、
   前記導線の前記凹部及び前記受け部は、前記切削部と同じ台形状に形成されていることを特徴とする剥離装置。
3. 請求項１に記載の剥離装置において、
   前記受け部は、前記所定方向の幅が、前記導線の前記凹部における前記所定方向の幅よりも広く、前記凹部に挿入された場合に前記凹部を押圧することを特徴とする剥離装置。
4. 請求項１に記載の剥離装置において、
   前記受け部は、少なくとも前記凹部の前記第１方向の両端部を受けるように設けられていることを特徴とする剥離装置。
5. 導線と、前記導線を覆う絶縁被膜とを有し、平角形状で所定方向に延びるコイル用導線の前記絶縁被膜を剥離する剥離方法であって、
   前記コイル用導線の前記平角形状を形成する１対の対向する第１側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第１側面の前記導線を切削して前記導線に凹部を形成する第１工程と、
   前記第１工程後に、前記コイル用導線の前記導線の凹部を受けた状態で、前記コイル用導線の前記第１側面に直交して前記平角形状を形成する１対の第２側面の前記絶縁被膜を剥離し、且つ前記第２側面の前記導線を切削する第２工程と、
   を備えることを特徴とする剥離方法。