JP6897582B2

JP6897582B2 - 導線成形装置

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Publication number: JP6897582B2
Application number: JP2018005426A
Authority: JP
Inventors: 純貴西野; 洋充倉岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2021-06-30
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Description

本開示は、導線に屈曲部を形成する導線成形装置に関する。

従来、この種の導線成形装置として、固定型と、回転軸を中心として回転する可動型と、カム機構とを含み、導線におけるフラットワイズ方向に曲げられた少なくとも１つの第１屈曲部と、フラットワイズ方向と略直交するエッジワイズ方向に曲げられた少なくとも１つの第２屈曲部と、導線の先端側でエッジワイズ方向に曲げられた第３屈曲部とを当該導線に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この導線成形装置の固定型には、第１屈曲部を形成するための第１成形面と、第２屈曲部を形成するための第１エッジワイズ曲げ部とが設けられている。また、可動型には、第１屈曲部を形成するための第２成形面と、第２屈曲部を形成するための第２エッジワイズ曲げ部と、第３屈曲部を形成するための突起（第４突起）とが設けられている。これにより、可動型が固定型に対して回転軸の周りの第１の方向に回転すると、固定型の第１成形面と可動型の第２成形面とにより導線に第１屈曲部が形成される。また、第１屈曲部が形成された後、可動型が第１の方向に更に回転すると、可動型の第２エッジワイズ曲げ部が導線を固定型の第１エッジワイズ曲げ部に対して押圧することで導線に第２屈曲部が形成される。更に、第２屈曲部が形成された後、可動型が第１の方向に更に回転すると、固定型が可動型と共に少し回転し、それに伴ってカム部材が固定カムフォロワに突き当たって回転する。そして、カム部材の回転により、導線の先端部の近傍がカム部材により押圧されて突起の周りで屈曲することで導線に第３屈曲部が形成される。

特開２０１７−９３１９７号公報

上記特許文献１に記載された導線成形装置によれば、可動型を一方向に回転させることで第１から第４屈曲部を形成することができる。しかしながら、上記導線成形装置では、第３屈曲部を形成するための突起が可動型の傾斜面から突出するように設けられており、可動型を固定型から離間するように回転させた際に、突起が導線の端部に干渉して当該端部を変形させてしまうおそれがある。

そこで、本開示は、導線の端部に屈曲部を所望の形状に精度よく形成すると共に、当該屈曲部の形成に伴う導線の端部の変形を良好に抑制することができる導線成形装置の提供を主目的とする。

本開示の導線成形装置は、上側および下型を回転軸心の周りに相対回転させて導線に少なくとも１つのフラットワイズ屈曲部を形成すると共に、導線を保持した前記上型および前記下型と成形部材とを相対回転させ、前記導線の端部に前記成形部材を押し当てて前記端部にエッジワイズ屈曲部を形成する導線成形装置において、
前記上型および前記下型を相対回転させると共に両者を前記成形部材に対して一体に回転させる駆動装置であって、前記上型および前記下型の一方を前記エッジワイズ屈曲部から前記導線の遊端に向かう方向に回転させて他方から離間させる駆動装置を備え、
前記上型および前記下型の前記一方は、前記導線の前記端部に前記エッジワイズ屈曲部が形成されるのに伴って前記端部の側面を支持する支持面と、前記支持面と交差すると共に前記支持面から前記回転軸心とは反対側に離間するにつれて前記導線の前記端部から前記エッジワイズ屈曲部に最も近接した前記フラットワイズ屈曲部の曲げ方向とは反対側に離間するように形成されたガイド面とを含むものである。

本開示の導線成形装置では、上側および下型を駆動装置により回転軸心の周りに相対回転させて導線に少なくとも１つのフラットワイズ屈曲部を形成することができる。また、導線を保持した上型および下型を駆動装置により成形部材に対して一体に回転させて導線の端部にエッジワイズ屈曲部を形成することができる。この際、導線の端部は、成形部材により押圧されると共に、上型および下型の一方に形成されたガイド面により支持面へと誘導され、支持面と成形部材とにより挟み込まれる。これにより、導線の端部にエッジワイズ屈曲部を所望の形状に精度よく形成することが可能となる。また、導線の端部にエッジワイズ屈曲部が形成されると、駆動装置は、上型および下型の一方をエッジワイズ屈曲部から導線の遊端に向かう方向に回転させて他方から離間させる。この際、ガイド面は、支持面から回転軸心とは反対側に離間するにつれて導線の端部から当該エッジワイズ屈曲部に最も近接したフラットワイズ屈曲部の曲げ方向とは反対側に離間するように形成されているので、上型および下型の一方の回転に伴って導線の端部に干渉することはない。これにより、上型および下型の一方を他方から離間させる際に、上型および下型の一方により導線の端部を変形させてしまうのを極めて良好に抑制することができる。この結果、本開示の導線成形装置によれば、導線の端部にエッジワイズ屈曲部を所望の形状に精度よく形成すると共に、当該エッジワイズ屈曲部の形成に伴う導線の端部の変形を良好に抑制することが可能となる。

また、前記支持面の高さは、前記導線のフラットワイズ方向における厚みの１〜１．５倍であってもよい。これにより、導線の端部を支持面と成形部材とでしっかりと挟み込んでエッジワイズ屈曲部をより精度よく形成することが可能となる。

更に、前記ガイド面は、前記回転軸心に直交する平坦面を含んでもよい。これにより、エッジワイズ屈曲部の形成に際してガイド面により導線の端部をスムースに支持面へと誘導可能としつつ、上型および下型の一方を他方から離間させる際に当該上型および下型の一方と導線との干渉を極めて良好に抑制することができる。

また、前記支持面および前記ガイド面は、前記上型に形成されてもよい。

更に、前記導線成形装置は、前記成形部材と前記導線の前記端部とが当接するのに応じて前記成形部材を前記端部側に付勢する弾性体を含んでもよく、前記下型は、前記上型および前記下型と前記成形部材とが相対回転する際に前記成形部材に当接して前記弾性体の付勢力による前記成形部材の前記端部側への移動を制限する移動制限部を含んでもよい。これにより、エッジワイズ屈曲部の成形に要求される弾性体の剛性を充分に確保しても、成形部材の可動範囲すなわち弾性体の伸縮幅を狭めて、弾性体の変位に応じて成形部材から導線に付与される押圧力が必要以上に高まるのを抑制することが可能となる。この結果、弾性体により付勢される成形部材が過度に導線を押圧するのを抑制することができるので、エッジワイズ屈曲部を曲げ過ぎたり、成形部材により導線のエッジワイズ屈曲部の周辺を傷付けてしまったりするのを抑制することが可能となる。

また、前記駆動装置は、前記上型に駆動力を付与して前記上型を前記回転軸心の周りに回転させる上型駆動装置と、前記下型に駆動力を付与して前記下型を前記回転軸心の周りに回転させる下型駆動装置とを含んでもよい。これにより、上型および下型を相対回転させる際に下型駆動装置から下型に駆動力を付与すると共に上型駆動装置から上型に駆動力を付与することで、上型および下型により導線をしっかりと挟み込みながら当該導線にフラットワイズ屈曲部を精度よく形成することが可能となる。加えて、上型および下型を成形部材に対して一体に回転させる際にも、下型駆動装置から下型に駆動力を付与すると共に上型駆動装置から上型に駆動力を付与することで、上型および下型により導線をしっかりと挟み込んだ状態を維持しながら当該導線にエッジワイズ屈曲部を精度よく形成することができる。

更に、前記導線は、コイルの一端から延出されたバスバー部であってもよく、前記導線成形装置は、前記コイルを保持する保持部を含んでもよい。

本開示の導線成形装置を示す概略構成図である。本開示の導線成形装置により成形されるバスバー部を含むコイルの斜視図である。本開示の導線成形装置の第１成形型を示す平面図である。本開示の導線成形装置の第２成形型の要部を示す平面図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための斜視図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための斜視図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための斜視図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための斜視図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための模式図である。本開示の導線成形装置の動作を説明するための斜視図である。本開示の導線成形装置の動作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、本開示の導線成形装置１を示す概略構成図である。同図に示す導線成形装置１は、図２に示すようなコイルＣの一端から延出されたバスバー部Ｂを成形するように構成されたものである。コイルＣは、１本の矩形断面を有する平角線（導線）を例えば２列かつ複数段（例えば６−１０段程度）にエッジワイズ方向に曲げながら巻回することにより形成された集中巻式の矩形コイル（カセットコイル）であり、例えば電気自動車やハイブリッド車両等に搭載される三相交流電動機に適用される。平角線は、導体の表面に例えばエナメル樹脂等からなる絶縁被膜を成膜して形成されたものである。コイルＣは、略四角錐台状の外形を呈しており、当該コイルＣの他端からは、短尺のリード線部（端子部）Ｌが延出されている。また、バスバー部Ｂは、図示するように、リード線部Ｌに近接する方向に延在する。更に、バスバー部Ｂやリード線部Ｌでは、平角線の絶縁被膜が遊端側の予め定められた範囲で剥離されている。

図２に示すように、コイルＣのバスバー部Ｂは、エッジワイズ方向（第１曲げ方向：平角線の断面の短辺と略直交する方向）に曲げられた複数のエッジワイズ屈曲部（第１屈曲部）Ｂｅ１およびＢｅ２と、フラットワイズ方向（第２曲げ方向：平角線の断面の長辺と略直交する方向）に曲げられた複数のフラットワイズ屈曲部（第２屈曲部）Ｂｆ１およびＢｆ２とを有する。本実施形態において、バスバー部Ｂの最も基端側（根元側）のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１と、最も遊端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２とは、互いに逆向きに曲げられている。また、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２は、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ１とエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２との間に形成され、互いに逆向きに曲げられている。

導線成形装置１は、図１に示すように、コイルＣのバスバー部Ｂに複数のフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を形成するための第１成形型１０および第２成形型２０と、バスバー部Ｂの遊端部にエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を成形するための先端成形部３０と、コイルＣを保持するコイル保持部４０と、駆動軸Ｓ１を有する第１駆動装置（下型駆動装置）５０と、駆動軸Ｓ２を有する第２駆動装置（上型駆動装置）６０と、第１および第２駆動装置５０，６０並びにコイル保持部４０を制御する制御装置１００とを含む。

図１に示すように、第１成形型１０は、図中上側に型面を有する下型であり、当該第１成形型１０の図中下面（型面とは反対側の面）には、第１駆動装置５０の駆動軸Ｓ１の先端が固定される。第２成形型２０は、図中下側に第１成形型１０の型面を覆うことができる型面を有する上型であり、当該第２成形型２０の図中上面（型面とは反対側の面）には、第２駆動装置６０の駆動軸Ｓ２の先端が固定される。先端成形部３０およびコイル保持部４０は、それぞれ導線成形装置１の設置箇所に固定される。第１駆動装置５０は、駆動軸Ｓ１が導線成形装置１の設置箇所の上下方向に延在する回転軸心ＲＡと同軸に延在するように第１成形型１０の図１おける下方に設置（固定）される。第２駆動装置６０は、駆動軸Ｓ２が上記回転軸心ＲＡと同軸に延在するように第２成形型２０の図１おける上方に設置（固定）される。

第１成形型１０は、図１および図３に示すように、第２成形型２０に近い側の端部から反対側の端部に向けて延在する押圧面１０ｐと、コイルＣのバスバー部Ｂにフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を形成するための第１フラットワイズ成形面１１と、第２成形型２０から遠い側の端部に沿って延在するように形成された段部１４とを含む。押圧面１０ｐは、回転軸心ＲＡを中心軸とした略扇形状の平面形状を有し、第２成形型２０に近い側の端部から第１フラットワイズ成形面１１側の端部に向かうにつれて表面形状が徐々に変化するように形成されている。

第１成形型１０の第１フラットワイズ成形面１１は、押圧面１０ｐに連続しており、バスバー部Ｂのフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１の図２中下面に対応した第１曲面（凹曲面）と、バスバー部Ｂのフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の図２中下面に対応した第２曲面（凸曲面）とを含む。更に、第１フラットワイズ成形面１１は、第１曲面の回転軸心ＲＡ側に、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ１とフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１との間におけるバスバー部Ｂの図２中下面に対応した平坦面を含み、第１曲面と第２曲面との間に、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１とフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２との間におけるバスバー部Ｂの図２中下面に対応した図１中上向きの平坦な傾斜面を含み、第２曲面の回転軸心ＲＡとは反対側に、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ２よりも遊端側におけるバスバー部Ｂの図２中下面に対応した図１中下向きの平坦な傾斜面を含む。また、第１成形型１０の段部１４の第２成形型２０側の側面は、第１成形型１０の径方向に延在する平坦面である。

更に、第１成形型１０の外周部には、図３に示すように、押圧面１０ｐ、第１フラットワイズ成形面１１および段部１４よりも下側（駆動軸Ｓ１側）に位置するように、ローラ移動制限部１５が形成されている。ローラ移動制限部１５は、回転軸心ＲＡを中心として押圧面１０ｐの外周を規定すると共に第１フラットワイズ成形面１１の外周端（回転軸心ＲＡ側とは反対側の端部）と交わる円弧（図３における二点鎖線参照）よりも第１成形型１０の径方向における外側に突出するように形成されている。また、本実施形態において、ローラ移動制限部１５は、段部１４の第２成形型２０側の側面と直交する平坦な外周面１５ｓを有する。

第２成形型２０は、コイルＣのバスバー部Ｂにフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を形成するための第２フラットワイズ成形面（図示省略）を型面として含む。第２成形型２０の第２フラットワイズ成形面は、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１の図２中上面に対応した第１曲面（凸曲面）と、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の図２中上面に対応した第２曲面（凹曲面）とを含む。更に、第２フラットワイズ成形面は、第１曲面の回転軸心ＲＡ側に、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ１とフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１との間におけるバスバー部Ｂの図２中上面に対応した平坦面を含み、第１曲面と第２曲面との間に、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１とフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２との間におけるバスバー部Ｂの図２中上面に対応した図１中上向きの平坦な傾斜面を含み、第２曲面の回転軸心ＲＡとは反対側に、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ２よりも遊端側におけるバスバー部Ｂの図２中上面に対応した図１中下向きの平坦な傾斜面を含む。

また、第２成形型２０の第１成形型１０に近い側の端部には、それぞれ第２フラットワイズ成形面の対応する平坦面や曲面、傾斜面に連続する回転軸心ＲＡを中心軸とした円錐面等を含む図示しないガイド面が形成されている。更に、第２成形型２０の第１成形型１０から遠い側の端部には、第２フラットワイズ成形面から図１中下方に突出すると共に当該第２フラットワイズ成形面に沿って延在する段部が形成されている。当該段部の第１成形型１０側の側面は、第２成形型２０の径方向に延在する平坦面である。

加えて、第２成形型２０の下部の外周面（側面）には、図４に示すように、支持面２５および遊端ガイド面２７が形成されている。支持面２５は、バスバー部Ｂにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２が形成されるのに伴って当該バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔ（図７等参照）の短辺側の側面（エッジワイズ面）を支持するものである。支持面２５は、回転軸心ＲＡに対してエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２に最も近接したフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の水平面に対する曲げ角度分だけ当該フラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の曲げ方向（図４中時計方向）に傾斜した平坦面である。すなわち、支持面２５は、バスバー部Ｂのフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２とエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２との間の部分と直交する。また、支持面２５の高さＨ（実際に遊端部Ｂｔの側面と当接可能な範囲の高さ、図４参照）は、バスバー部Ｂのフラットワイズ方向における厚み、すなわち平角線の短辺長の１〜１．５倍、より好ましくは、１〜１．２倍程度に定められる。第２成形型２０の遊端ガイド面２７は、図４に示すように、支持面２５の上縁部と交差して回転軸心ＲＡに直交する平坦面を含み、遊端ガイド面２７の外周側端部は、回転軸心ＲＡから離間するにつれて上方に延びるように曲面状に形成されている。

先端成形部３０は、図１に示すように、導線成形装置１の設置箇所に固定される支持ブロック３１と、当該支持ブロック３１により回転自在に支持される曲げ治具としての成形ローラ（成形部材）３５とを含む。支持ブロック３１は、第１成形型１０の初期位置（停止位置）よりも当該第１成形型１０を第２成形型２０に接近するように回転軸心ＲＡの周りに回転させたときの回転方向における下流側に、成形ローラ３５が第１成形型１０側を向くように設置される。本実施形態において、成形ローラ３５は、図１に示すように、ブラケット３６により回転自在に支持されている。また、ブラケット３６は、支持ブロック３１により摺動自在に支持されており、当該ブラケット３６と支持ブロック３１との間には、成形ローラ３５を支持ブロック３１から離間する方向に付勢するスプリング（弾性体）ＳＰが配置されている。本実施形態において、スプリングＳＰは、コイルスプリングである。ただし、スプリングＳＰは、板ばねや皿ばねであってもよい。また、スプリングＳＰの代わりに、ゴム材や樹脂等がブラケット３６と支持ブロック３１との間に設置されてもよい。

コイル保持部４０は、図１に示すように、導線成形装置１の設置箇所に固定される支持台４１と、支持台４１により昇降自在に支持されるコイル載置テーブル４２と、支持台４１により昇降自在に支持されるコイル押さえプレート４４とを含む。かかるコイル保持部４０では、図示しないコイル搬送装置により搬送されてきたコイルＣがコイル載置テーブル４２上に載置されると、制御装置１００により制御される図示しない駆動機構によりコイル載置テーブル４２が下降させられると共にコイル押さえプレート４４がコイルＣに当接するように下降させられる。これにより、コイル保持部４０によりコイルＣをしっかりと保持（クランプ）することが可能となる。また、導線成形装置１によるコイルＣの成形が完了すると、当該駆動機構によりコイル載置テーブル４２が上昇させられると共にコイル押さえプレート４４がコイルＣから離間するように上昇させられる。これにより、コイル載置テーブル４２上の成形後のコイルＣを図示しない搬送装置に受け渡すことが可能となる。

更に、コイル保持部４０は、バスバー部Ｂに最も基端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１を成形するための基端成形部４５（図８等参照）を含む。当該基端成形部４５は、その側面が下降したコイル載置テーブル４２上のコイルＣのバスバー部Ｂの内側面（リード線部Ｌ側の側面）に当接するように支持台４１に形成されている。また、基端成形部４５の遊端部（第１成形型１０側の端部）には、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ１に対応した曲面（円柱面状の曲面）であるエッジワイズ成形面が形成されている。

第１駆動装置５０は、制御装置１００により制御されて駆動軸Ｓ１に回転トルク（駆動力）を付与するモータＭ１を含むものである。これにより、第１駆動装置５０のモータＭ１により駆動軸Ｓ１を回転駆動することで、第１成形型１０を回転軸心ＲＡの周りに正逆方向に回転（旋回）させることが可能となる。また、第２駆動装置６０は、制御装置１００により制御されて駆動軸Ｓ２に回転トルク（駆動力）を付与するモータＭ２を含むものである。これにより、第２駆動装置６０のモータＭ２により駆動軸Ｓ２を回転駆動することで、第２成形型２０を回転軸心ＲＡの周りに正逆方向に回転（旋回）させることが可能となる。

導線成形装置１の制御装置１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有するコンピュータや第１および第２駆動装置５０，６０のモータＭ１，Ｍ２の駆動回路、コイル保持部４０の駆動機構の制御回路等を含む。また、制御装置１００は、第１駆動装置５０に含まれてモータＭ１の回転軸または駆動軸Ｓ１の回転位置を検出する図示しない回転センサからの信号や、第２駆動装置６０に含まれてモータＭ２の回転軸または駆動軸Ｓ２の回転位置を検出する図示しない回転センサからの信号等を入力する。

更に、制御装置１００には、ＣＰＵや駆動回路といったハードウエアと予めインストールされた各種プログラムとの協働により、第１駆動装置５０の制御部や第２駆動装置６０の制御部、コイル保持部４０の制御部等が機能ブロックとして構築される。第１駆動装置５０の制御部は、駆動軸Ｓ１が所望の回転方向に所望の回転速度で回転するようにモータＭ１を制御（回転数制御）したり、駆動軸Ｓ１に所望の回転トルクが出力されるようにモータＭ１を制御（トルク制御）したりする。同様に、第２駆動装置６０の制御部は、駆動軸Ｓ２が所望の回転方向に所望の回転速度で回転するようにモータＭ２を制御（回転数制御）したり、駆動軸Ｓ２に所望の回転トルクが出力されるようにモータＭ２を制御（トルク制御）したりする。また、コイル保持部４０の制御部は、導線成形装置１によるバスバー部Ｂの成形の進行に応じて図示しない駆動機構を制御し、コイル載置テーブル４２およびコイル押さえプレート４４を昇降させる。

次に、上述の導線成形装置１を用いたコイルＣのバスバー部Ｂの成形手順について説明する。

導線成形装置１を用いたバスバー部Ｂの成形開始に際して、制御装置１００は、第１および第２成形型１０，２０をそれぞれ図１に示す初期位置まで移動させ、第１成形型１０と第２成形型２０とを互いに離間させる。また、制御装置１００は、コイル載置テーブル４２およびコイル押さえプレート４４がそれぞれ図１に示す初期位置まで上昇するようにコイル保持部４０の駆動機構を制御する。コイル巻線装置により巻回された未成形のバスバー部Ｂを含むコイルＣは、図示しない搬送装置によりコイル保持部４０まで搬送され、コイル載置テーブル４２上に載置される。コイル載置テーブル４２にコイルＣが載置されると、制御装置１００は、図５に示すように、コイル載置テーブル４２が下降すると共にコイル押さえプレート４４がコイルＣに当接するようにコイル保持部４０の駆動機構を制御する。これにより、コイル保持部４０によりコイルＣがしっかりと保持（クランプ）され、コイルＣのバスバー部Ｂは、真っ直ぐに延在する。また、バスバー部Ｂの内側面（リード線部Ｌ側の側面）は、コイル保持部４０の基端成形部４５の側面に当接する。

続いて、制御装置１００は、図６に示すように、第２成形型２０のガイド面がコイルＣのバスバー部Ｂの図中上面と対向する位置（第２成形型２０の成形中の停止位置）まで当該第２成形型２０を回転軸心ＲＡの周りに図中反時計方向に回転させるように第２駆動装置６０のモータＭ２を制御する。更に、制御装置１００は、第１成形型１０を第２成形型２０に向けて回転軸心ＲＡの周りに予め定められた角度θ１だけ図６中時計方向に回転させるように第１駆動装置５０のモータＭ１を制御する。角度θ１は、例えば、第１成形型１０が初期位置から当該角度θ１だけ回転した際に、第１成形型１０の段部１４の側面と第２成形型２０の上記段部の側面との間隔がバスバー部Ｂの幅に概ね一致するように定められる。

第１成形型１０を回転軸心ＲＡの周りに回転させていくと、当該第１成形型１０が第２成形型２０に対して徐々に接近していき、コイル保持部４０に保持されたコイルＣのバスバー部Ｂは、第１成形型１０の押圧面１０ｐにより図６中上向きすなわちフラットワイズ方向に少しずつ押し上げられていく。また、第１成形型１０の回転角度が大きくなっていくと、バスバー部Ｂは、第１成形型１０の第１フラットワイズ成形面１１と第２成形型２０の第２フラットワイズ成形面とにより挟み込まれていく。これにより、第１成形型１０が第２成形型２０に対して回転軸心ＲＡの周りに予め定められた角度θ１だけ回転した際には、図７に示すように、バスバー部Ｂにフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２が形成されることになる。また、第１成形型１０が回転軸心ＲＡの周りに角度θ１だけ回転した際、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔは、図７に示すように、第１成形型１０と第２成形型２０との隙間を介して外部に突出する。

導線成形装置１において、制御装置１００は、第１成形型１０の回転を開始させてから所定時間が経過するまで、駆動軸Ｓ１が予め定められた回転速度で回転するように第２駆動装置６０のモータＭ２を制御（回転数制御）する。当該所定時間は、例えば、第１成形型１０の回転を開始させてから第１成形型１０の押圧面１０ｐにより押圧されるバスバー部Ｂの一部が第１成形型１０の第１フラットワイズ成形面１１に当接するまでの時間として予め定められる。このようにバスバー部Ｂが第１成形型１０の押圧面１０ｐにより押圧される間にモータＭ１を回転数制御することで、バスバー部Ｂにフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を形成するのに要する時間を短縮化することが可能となる。

また、制御装置１００は、第１成形型１０の回転を開始させてから上記所定時間が経過すると、駆動軸Ｓ１に予め定められた回転トルクを出力するように第１駆動装置５０のモータＭ１を制御（トルク制御）する。更に、このようなモータＭ１のトルク制御を開始させると、制御装置１００は、第２成形型２０を上記成形中の停止位置に停止させておくための回転トルクを駆動軸Ｓ２に出力するように第２駆動装置６０のモータＭ２を制御する。このように、第１成形型１０を第２成形型２０に対して回転させながらバスバー部Ｂを成形する際に、第１駆動装置５０から第１成形型１０に回転トルク（駆動力）を付与すると共に第２駆動装置６０から第２成形型２０に回転トルク（駆動力）を付与することで、第１および第２成形型１０，２０によりバスバー部Ｂをしっかりと挟み込んでフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を精度よく形成することが可能となる。

第１成形型１０の回転角度が角度θ１になると、制御装置１００は、その時点で第１および第２駆動装置５０のモータＭ１，Ｍ２からのトルクの出力すなわち第１成形型１０の回転を一旦停止させた上で、第１および第２成形型１０，２０が一体となって回転軸心ＲＡの周りに予め定められた角度θ２だけ図７中反時計方向に回転するように第１および第２駆動装置５０，６０のモータＭ１，Ｍ２を制御する。導線成形装置１において、第１および第２成形型１０，２０が一体に回転する方向は、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２の成形時における第１成形型１０の第２成形型２０に対する回転方向と逆方向である。
また、この際、制御装置１００は、第１および第２成形型１０，２０を互いに同一の回転速度で回転軸心ＲＡの周りに回転させるように第１および第２駆動装置５０，６０のモータＭ１，Ｍ２を制御する。

このように第１および第２成形型１０，２０が一体に回転する際、バスバー部Ｂのコイル保持部４０の基端成形部４５により拘束された部分（基端）と、バスバー部Ｂの第１および第２成形型１０，２０（第１成形型１０の段部１４および第２成形型２０の段部）により保持された（挟み込まれた）部分との間の部分が基端成形部４５のエッジワイズ成形面に押し付けられてエッジワイズ方向に曲げられていく。これにより、第１および第２成形型１０，２０を回転軸心ＲＡの周りに角度θ２だけ一体に回転させることで、図８に示すように、バスバー部Ｂに最も基端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１を形成することができる。この際、第１および第２成形型１０，２０を互いに同一の回転速度で回転軸心ＲＡの周りに回転させることで、第１および第２成形型１０，２０によりバスバー部Ｂをしっかりと挟み込んで最も基端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１を精度よく形成することが可能となる。

また、第１および第２成形型１０，２０が一体に回転すると、第１および第２成形型１０，２０が一体に回転し始める位置すなわち第１成形型１０の停止位置（第２成形型２０の成形中の停止位置）よりも両者の回転方向における下流側で、第１および第２成形型１０，２０との隙間を介して外部に突出したバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの内側面（図７における右側の側面）が、図９に示すように、先端成形部３０の成形ローラ３５に当接する。バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔが成形ローラ３５に当接すると、スプリングＳＰは、その変位に応じて成形ローラ３５を第１および第２成形型１０，２０（第１成形型１０の段部１４および第２成形型２０の段部）により保持されて回動するバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔ側に付勢し、成形ローラ３５は、スプリングＳＰによりバスバー部Ｂに押し付けられると共に、第１および第２成形型１０，２０の回転に伴ってバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの内側面上を転動する。これにより、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔは、第１および第２成形型１０，２０と成形ローラ３５との相対移動に伴って当該成形ローラ３５により押圧され、第１および第２成形型１０，２０の回転方向とは逆向き、すなわち最も基端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１とは逆向きにエッジワイズ方向に曲げられていく。

本実施形態の導線成形装置１では、第１成形型１０の外周部にローラ移動制限部１５が形成されており、成形ローラ３５は、スプリングＳＰの変位に応じて当該スプリングＳＰから付与される付勢力が大きくなると、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの内側面上を転動しつつ、図１０に示すように、第１成形型１０のローラ移動制限部１５の外周面１５ｓに当接する。また、成形ローラ３５は、スプリングＳＰから付与される付勢力に応じて、図１１に示すように、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔを押圧しつつ、ローラ移動制限部１５の外周面１５ｓを転動する。

このようにローラ移動制限部１５の外周面１５ｓが成形ローラ３５に当接することで、第１および第２成形型１０，２０と成形ローラ３５とが相対移動する際にスプリングＳＰの付勢力による当該成形ローラ３５のバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔ側への移動が制限される。これにより、バスバー部Ｂを屈曲させるのに要求されるスプリングＳＰの剛性を充分に確保しても、成形ローラ３５の可動範囲すなわちスプリングＳＰの伸縮幅を狭めて、当該スプリングＳＰの変位に応じて成形ローラ３５からバスバー部Ｂに付与される押圧力が必要以上に高まるのを抑制することができる。

そして、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔ（エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２よりも遊端側の部分）は、成形ローラ３５により押圧されていく際に、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２に最も近接したフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の曲げ方向（下向き）とは反対側に位置する上型である第２成形型２０に形成された遊端ガイド面２７により支持面２５へと誘導される。これにより、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔは、短辺側の側面（エッジワイズ面）が支持面２５に当接して支持されることで、図１２に示すように、支持面２５と成形ローラ３５とにより挟み込まれる。

この結果、第１および第２成形型１０，２０を回転軸心ＲＡの周りに角度θ２だけ一体に回転させることで、図８に示すように、バスバー部Ｂに最も遊端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を精度よく形成することが可能となる。また、導線成形装置１では、スプリングＳＰにより付勢される成形ローラ３５が過度にバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔを押圧するのを抑制することができるので、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を曲げ過ぎたり、成形ローラ３５により絶縁被膜が除去されている当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の周辺を傷付けてしまったりするのを抑制することができる。更に、スプリングＳＰにより付勢される成形ローラ３５を用いてバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を形成することで、当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の成形にカム機構や専用の駆動装置を有する成形部を用いた場合に比べて、導線成形装置１の構造の複雑化を抑制して設備コストの増加を抑えることが可能となる。

また、第１および第２成形型１０，２０を互いに同一の回転速度で回転軸心ＲＡの周りに回転させることで、第１および第２成形型１０，２０によりバスバー部Ｂをしっかりと挟み込んで最も遊端側のエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を精度よく形成することができる。なお、第１および第２成形型１０，２０を一体に回転させる角度θ２は、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ１，Ｂｅ２の曲げ角度とバスバー部Ｂ（平角線）のスプリングバックを考慮して定められる。更に、第１成形型１０におけるローラ移動制限部１５の位置（突出量）は、スプリングＳＰの剛性やエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の曲げ角度、バスバー部Ｂ（平角線）のスプリングバック等を考慮して定められる。

第１および第２成形型１０，２０の回転角度が角度θ２となってエッジワイズ屈曲部Ｂｅ１，Ｂｅ２の形成が完了すると、制御装置１００は、第１および第２駆動装置５０，６０のモータＭ１，Ｍ２の回転すなわち第１および第２成形型１０，２０の回転を停止させる。更に、制御装置１００は、第２成形型２０が回転軸心ＲＡの周りに回転して初期位置まで戻るように第２駆動装置６０を制御する。すなわち、制御装置１００は、第２成形型２０がエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２からバスバー部Ｂの遊端（遊端部Ｂｔの端面）に向かう方向（図７における時計方向、かつ図１２における手前側）に回転して第１成形型１０から離間するように第２駆動装置６０のモータＭ２を制御する。

ここで、第２成形型２０の遊端ガイド面２７が図１２において二点鎖線で示す遊端ガイド面２７′のように、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２が形成された後のバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの図中上面（長辺側の表面、すなわちフラットワイズ面）と平行に延在するように形成されている場合、第１および第２成形型１０，２０を回転軸心ＲＡの周りに角度θ２だけ一体に回転させた時点で、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの形状（寸法）をより安定化させることができるかもしれない。しかしながら、この場合、第２成形型２０をエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２からバスバー部Ｂの遊端に向かう方向（図１２における手前側）に回転させて第１成形型１０から離間させていくと、第２成形型２０の回転に伴って遊端ガイド面２７′がバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔに干渉してしまう。そして、第２成形型２０が第１成形型１０から離間するにつれて遊端部Ｂｔが遊端ガイド面２７′により図中下方に押圧されて変形してしまい、当該遊端部Ｂｔの寸法や形状に狂いを生じてしまうおそれがある。更に、遊端ガイド面２７′と遊端部Ｂｔとの摺接により、絶縁被膜が除去されている部分が傷付けられたり、絶縁被膜が剥がされてしまったりするおそれもある。

これを踏まえて、本実施形態では、第２成形型２０の遊端ガイド面２７が、支持面２５の上縁部と交差して回転軸心ＲＡに直交する平坦面を含むように形成されている。すなわち、遊端ガイド面２７は、支持面２５から回転軸心ＲＡとは反対側（径方向外側）に離間するにつれてバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔからフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の曲げ方向（下向き）とは反対側（上側）に離間するように形成されている。従って、図１３、図１４および図１５に示すように、第２成形型２０の回転に伴って遊端ガイド面２７がバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔに干渉することはない。これにより、第２成形型２０を第１成形型１０から離間させる際に、第２成形型２０によりバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔを変形させたり、絶縁被膜が除去されている部分を傷付けたり、絶縁被膜を剥がしてしまったりするのを極めて良好に抑制することができる。この結果、導線成形装置１によれば、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を所望の形状に精度よく形成すると共に、当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の形成に伴う遊端部Ｂｔの変形を良好に抑制することが可能となる。なお、第２成形型２０を初期位置まで戻す際、制御装置１００は、駆動軸Ｓ２が予め定められた回転速度で回転するように第２駆動装置６０のモータＭ２を制御（回転数制御）する。

図１６に示すように、第２成形型２０が初期位置に戻ると、制御装置１００は、コイル載置テーブル４２およびコイル押さえプレート４４がそれぞれ図１に示す初期位置まで上昇するようにコイル保持部４０の駆動機構を制御する。これにより、図１７に示すように、コイル押さえプレート４４がコイルＣから離間すると共に、コイルＣがコイル載置テーブル４２と共に上昇する。そして、バスバー部Ｂの成形が完了したコイルＣは、図示しない搬送装置へと受け渡される。その後、未成形のバスバー部Ｂを含むコイルＣがコイル載置テーブル４２上に載置されると、導線成形装置１により当該コイルＣのバスバー部Ｂに対して複数の屈曲部Ｂｅ１，Ｂｅ２，Ｂｆ１およびＢｆ２が形成されることになる。

以上説明したように、導線成形装置１によれば、第１および第２成形型１０，２０を第１および第２駆動装置５０，６０により回転軸心ＲＡの周りに相対回転させてコイルＣのバスバー部Ｂにフラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２を精度よく形成することができる。また、バスバー部Ｂを保持した第１および第２成形型１０，２０を第１および第２駆動装置５０，６０により成形ローラ３５に対して一体に回転させてバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を形成することができる。この際、遊端部Ｂｔは、成形ローラ３５により押圧されると共に、当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２に最も近接したフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の曲げ方向（下向き）とは反対側に位置する第２成形型２０に形成された遊端ガイド面２７により支持面２５へと誘導され、当該支持面２５と成形ローラ３５とにより挟み込まれる。これにより、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を所望の形状に精度よく形成することが可能となる。

また、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２が形成されると、第２駆動装置６０は、第２成形型２０をエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２からバスバー部Ｂの遊端に向かう方向に回転させて第１成形型１０から離間させる。この際、遊端ガイド面２７は、支持面２５から回転軸心ＲＡとは反対側（径方向外側）に離間するにつれて遊端部Ｂｔからフラットワイズ屈曲部Ｂｆ２の曲げ方向（下向き）とは反対側（上側）に離間するように形成されているので、第２成形型２０の回転に伴ってバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔに干渉することはない。これにより、第２成形型２０を第１成形型１０から離間させる際に、第２成形型２０によりバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔを変形、損傷させてしまうのを極めて良好に抑制することができる。この結果、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔにエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を所望の形状に精度よく形成すると共に、当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の形成に伴う遊端部Ｂｔの変形を良好に抑制することが可能となる。

更に、支持面２５の高さＨをバスバー部Ｂのフラットワイズ方向における厚み（短辺長）の１〜１．５倍、より好ましくは、１〜１．２倍程度とすることで、バスバー部Ｂの遊端部Ｂｔを支持面２５と成形ローラ３５とでしっかりと挟み込んでエッジワイズ屈曲部Ｂｅ２をより精度よく形成することが可能となる。

また、上記遊端ガイド面２７は、支持面２５の上縁部と交差して回転軸心ＲＡに直交する平坦面を含む。これにより、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の形成に際して遊端ガイド面２７によりバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔをスムースに支持面２５へと誘導可能としつつ、第２成形型２０を第１成形型１０から離間させる際に当該第２成形型２０とバスバー部Ｂ（遊端部Ｂｔ）との干渉を極めて良好に抑制することができる。

更に、導線成形装置１は、成形ローラ３５とバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔとが当接するのに応じて当該成形ローラ３５を遊端部Ｂｔ側に付勢するスプリングＳＰと、第１成形型１０の外周部に形成されたローラ移動制限部１５とを含む。ローラ移動制限部１５は、第１および第２成形型１０，２０と成形ローラ３５とが相対移動する際にスプリングＳＰの付勢力による当該成形ローラ３５のバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔ側への移動を制限する。

これにより、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の成形に要求されるスプリングＳＰの剛性を充分に確保しても、成形ローラ３５の可動範囲すなわちスプリングＳＰの伸縮幅を狭めて、当該スプリングＳＰの変位に応じて成形ローラ３５からバスバー部Ｂに付与される押圧力が必要以上に高まるのを抑制することが可能となる。この結果、スプリングＳＰにより付勢される成形ローラ３５が過度にバスバー部Ｂの遊端部を押圧するのを抑制することができるので、エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２を曲げ過ぎたり、成形ローラ３５により絶縁被膜が除去されている当該エッジワイズ屈曲部Ｂｅ２の周辺を傷付けてしまったりするのを抑制することが可能となる。

なお、バスバー部Ｂにおけるフラットワイズ屈曲部やエッジワイズ屈曲部の数や曲げ方向、曲げ角度等によっては、支持面および遊端ガイド部が下型である第１成形型１０に形成されてもよい。また、導線成形装置１において、第１および第２成形型１０，２０が一体に回転する方向は、成形時における第１成形型１０の第２成形型２０に対する回転方向と逆方向であるが、成形時における第１および第２成形型１０，２０の一方に対する他方の回転方向と、第１および第２成形型１０，２０が一体に回転する方向とが同一に定められてもよい。更に、導線成形装置１において、第１および第２成形型１０，２０は、フラットワイズ屈曲部Ｂｆ１，Ｂｆ２に加えて少なくとも１つのエッジワイズ屈曲部を形成するように構成されてもよい。また、第１および第２成形型１０，２０を回転軸心ＲＡの周りに一体に回転させる際に、両者の回転方向における後側の一方に付与されるトルクが当該回転方向における前側の他方に付与されるトルク以上になるように第１および第２駆動装置５０，６０のモータＭ１，Ｍ２が制御されてもよい。

更に、第１および第２成形型１０，２０の構造等によっては、上型である第２成形型２０にローラ移動制限部が形成されてもよい。また、第１および第２成形型１０，２０を一体に回転させる代わりに、成形ローラ３５を支持した支持ブロック３１を回転軸心ＲＡの周りに回転させてもよく、第１および第２成形型１０，２０と成形ローラ３５（支持ブロック３１）とを予め定められた軸線に沿って相対移動させてもよい。更に、ローラ移動制限部１５の外周面１５ｓの形状は、対象となるバスバー部Ｂの遊端部Ｂｔの形状に合わせて任意に定めることができる。また、成形ローラ３５の代わりに、エッジワイズ成形面を有するブロック材やベルトといった可動部を含まない成形部材が用いられてもよい。

そして、ここまで本開示の発明を実施するための形態について説明したが、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、屈曲部を含む導線の製造産業等において利用可能である。

１導線成形装置、１０第１成形型、１０ｐ押圧面、１１第１フラットワイズ成形面、１４段部、１５ローラ移動制限部、１５ｓ外周面、２０第２成形型、２５支持面、２７遊端ガイド面、３０先端成形部、３１支持ブロック、３５成形ローラ、３６ブラケット、４０コイル保持部、４１支持台、４２コイル載置テーブル、４４コイル押さえプレート、４５基端成形部、５０第１駆動装置、６０第２駆動装置、１００制御装置、Ｂバスバー部、Ｂｅ１，Ｂｅ２エッジワイズ屈曲部、Ｂｆ１，Ｂｆ２フラットワイズ屈曲部、Ｂｔ遊端部、Ｃコイル、Ｌリード線部、Ｍ１，Ｍ２モータ、ＲＡ回転軸心、Ｓ１，Ｓ２駆動軸、ＳＰスプリング。

Claims

上側および下型を回転軸心の周りに相対回転させて導線に少なくとも１つのフラットワイズ屈曲部を形成すると共に、導線を保持した前記上型および前記下型と成形部材とを相対回転させ、前記導線の端部に前記成形部材を押し当てて前記端部にエッジワイズ屈曲部を形成する導線成形装置において、
前記上型および前記下型を相対回転させると共に両者を前記成形部材に対して一体に回転させる駆動装置であって、前記上型および前記下型の一方を前記エッジワイズ屈曲部から前記導線の遊端に向かう方向に回転させて他方から離間させる駆動装置を備え、
前記上型および前記下型の前記一方は、前記導線の前記端部に前記エッジワイズ屈曲部が形成されるのに伴って前記端部の側面を支持する支持面と、前記支持面と交差すると共に前記支持面から前記回転軸心とは反対側に離間するにつれて前記導線の前記端部から前記エッジワイズ屈曲部に最も近接した前記フラットワイズ屈曲部の曲げ方向とは反対側に離間するように形成されたガイド面とを含む導線成形装置。
請求項１に記載の導線成形装置において、
前記支持面の高さは、前記導線のフラットワイズ方向における厚みの１〜１．５倍である導線成形装置。
請求項１または２に記載の導線成形装置において、前記ガイド面は、前記回転軸心に直交する平坦面を含む導線成形装置。
請求項１から３の何れか一項に記載の導線成形装置において、前記支持面および前記ガイド面は、前記上型に形成されている導線成形装置。
請求項４に記載の導線成形装置において、
前記成形部材と前記導線の前記端部とが当接するのに応じて前記成形部材を前記端部側に付勢する弾性体を更に備え、
前記下型は、前記上型および前記下型と前記成形部材とが相対回転する際に前記成形部材に当接して前記弾性体の付勢力による前記成形部材の前記端部側への移動を制限する移動制限部を含む導線成形装置。
請求項１から５の何れか一項に記載の導線成形装置において、
前記駆動装置は、前記上型に駆動力を付与して前記上型を前記回転軸心の周りに回転させる上型駆動装置と、前記下型に駆動力を付与して前記下型を前記回転軸心の周りに回転させる下型駆動装置とを含む導線成形装置。
請求項１から６の何れか一項に記載の導線成形装置において、
前記導線は、コイルの一端から延出されたバスバー部であり、前記コイルを保持する保持部を更に備える導線成形装置。