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公開番号2021136837
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2020033588
出願日20200228
発明の名称被覆剥離方法及び被覆剥離装置
出願人株式会社アイシン
代理人特許業務法人坂本国際特許商標事務所
主分類H02G 1/12 20060101AFI20210816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】平角線の横方向の位置ずれが生じ難い状態で平角線の被覆を剥離刃により剥離する。
【解決手段】平角線を第1支持部材(62)に支持させる工程(S140参照)と、第1支持部材に支持された平角線の剥離対象部位が第1方向(X)に延在する状態で、第3方向(Z)で押さえ部材(662)と第1支持部材との間に、剥離対象部位を挟持させる挟持工程と、挟持工程の後に、第1支持部材と押さえ部材との間に剥離対象部位が挟持された状態で、第2方向(Y)の両側で、剥離対象部位における第2方向で対向する2つの面に係る被覆を、第1方向に延在する剥離刃(661)により剥離させる剥離工程とを含み、剥離工程の前に、第1支持部材と押さえ部材との間に剥離対象部位が挟持された状態で、第2方向の両側から、2つの面に対して、把持部材(64)を当接させる当接工程を更に含む、被覆剥離方法が開示される。
【選択図】図12A
特許請求の範囲【請求項1】
絶縁用の被覆を有しかつ断面が矩形状であるステータコイル用の平角線を準備する準備工程と、
前記平角線を第1支持部材に支持させる工程と、
前記第1支持部材に支持された前記平角線の剥離対象部位が第1方向に延在する状態で、前記第1方向に垂直な第3方向で押さえ部材と前記第1支持部材との間に、前記剥離対象部位を挟持させる挟持工程と、
前記挟持工程の後に、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で、前記第1方向及び前記第3方向の双方に対して垂直な第2方向の両側で、前記剥離対象部位における前記第2方向で対向する2つの面に係る前記被覆を、前記第1方向に延在する剥離刃により剥離させる剥離工程とを含み、
前記剥離工程の前に、前記第2方向の両側から、前記平角線における前記2つの面に対して、把持部材を当接させる当接工程を更に含む、被覆剥離方法。
続きを表示(約 2,700 文字)【請求項2】
前記当接工程は、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で実行される、請求項1に記載の被覆剥離方法。
【請求項3】
前記当接工程の後に、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で、前記平角線の前記2つの面から前記把持部材を離間させる退避工程を更に含み、
前記退避工程は、前記剥離工程に先立って又は前記剥離工程の実行中に、実行される、請求項1又は2に記載の被覆剥離方法。
【請求項4】
前記剥離工程は、前記退避工程において前記平角線の前記2つの面から前記把持部材が前記第2方向に離間されてから、開始される、請求項3に記載の被覆剥離方法。
【請求項5】
前記当接工程は、前記平角線における前記2つの面に対して離間する退避位置から、前記2つの面に当接する当接位置まで、前記把持部材を前記第2方向に移動させることで実現され、
前記退避工程は、前記剥離工程が終了するまで、前記当接位置から前記退避位置に向けて前記把持部材を前記第2方向に移動させ続けることで実現される、請求項3又は4に記載の被覆剥離方法。
【請求項6】
前記挟持工程の後に、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で、前記押さえ部材から前記剥離対象部位に作用する前記第3方向の力を、発生又は増加させる押圧工程を更に含む、請求項3から5のうちのいずれか1項に記載の被覆剥離方法。
【請求項7】
前記押圧工程は、前記剥離工程が開始されてから終了するまで継続される、請求項6に記載の被覆剥離方法。
【請求項8】
前記剥離刃は、前記第1支持部材に対して前記第3方向に相対的に移動可能な第2支持部材に、前記第3方向に相対的に変位不能に支持され、
前記押さえ部材は、バネ要素により前記第1支持部材に向けて前記第3方向に付勢される態様で、前記バネ要素を介して前記第2支持部材に支持され、
前記挟持工程、前記押圧工程、及び前記剥離工程は、前記第2支持部材を前記第1支持部材に向けて相対的に移動させることで実現される、請求項6又は7に記載の被覆剥離方法。
【請求項9】
前記剥離刃は、前記第1支持部材に対して前記第3方向に相対的に移動可能な第2支持部材に、前記第3方向に相対的に変位不能に支持され、
前記押さえ部材は、バネ要素により前記第1支持部材に向けて前記第3方向に付勢される態様で、前記バネ要素を介して前記第2支持部材に支持され、
前記把持部材は、カム機構を介して、前記第1支持部材に対する前記第2支持部材の相対的な移動に連動し、
前記挟持工程、前記押圧工程、前記剥離工程、前記当接工程、及び前記退避工程は、前記第2支持部材を前記第1支持部材に向けて相対的に移動させることで実現される、請求項6又は7に記載の被覆剥離方法。
【請求項10】
前記剥離工程は、前記剥離刃を前記平角線に対して前記第3方向に相対的に移動させることで、前記剥離対象部位における前記2つの面上の前記被覆を剥離し、
前記剥離刃は、前記第2方向で前記押さえ部材の両側に配置され、前記押さえ部材における前記第2方向の側面に沿って前記第3方向に摺動可能である、請求項1から9のうちのいずれか1項に記載の被覆剥離方法。
【請求項11】
前記把持部材は、前記第3方向に延在しかつ前記第2方向に突出するプレカット刃を有し、
前記当接工程は、更に、前記剥離対象部位における前記第1方向の端部位置で前記プレカット刃により前記2つの面上の前記被覆に前記第3方向の切れ目を入れることを含む、請求項1から10のうちのいずれか1項に記載の被覆剥離方法。
【請求項12】
絶縁用の被覆を有しかつ断面が矩形状であるステータコイル用の平角線から前記被覆を剥離する被覆剥離装置であって、
前記平角線の剥離対象部位が第1方向に延在する状態で載せられる第1支持部材と、
前記第1支持部材に支持された前記剥離対象部位を、前記第1方向に垂直な第3方向で前記第1支持部材との間に挟持する押さえ部材と、
前記第1方向及び前記第3方向の双方に対して垂直な第2方向で前記第1支持部材の両側に、前記第1方向に延在する剥離刃であって、前記平角線における前記第2方向で対向する2つの面に係る前記被覆を剥離する剥離刃と、
前記第2方向の両側から、前記2つの面に当接する当接位置と、前記2つの面から離間する退避位置との間で、前記第2方向に移動可能な把持部材とを含む、被覆剥離装置。
【請求項13】
複数の動作を実現する駆動機構を更に含み、
前記複数の動作は、
前記第1支持部材に対して前記押さえ部材を相対的に移動させることで、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位を挟持させる動作と、
前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で、前記当接位置へと前記把持部材を移動させる動作と、
前記退避位置に向けて前記把持部材を移動させながら又は前記当接位置から前記退避位置に向けて所定距離以上前記把持部材を移動させてから、剥離開始位置から剥離終了位置に向けて前記剥離刃を前記第1支持部材に対して相対的に移動させる動作とを含む、請求項12に記載の被覆剥離装置。
【請求項14】
前記第1支持部材に対して前記第3方向に相対的に移動可能であり、前記押さえ部材を前記第3方向に相対的に変位可能に支持するとともに前記剥離刃を前記第3方向に相対的に変位不能に支持する第2支持部材と、
前記押さえ部材を前記第1支持部材に向けて前記第3方向に付勢するバネ要素とを更に含み、
前記駆動機構は、前記第2支持部材を前記第1支持部材に対して前記第3方向に相対的に移動させる第1機構と、該第1機構により実現される移動に連動して前記第1支持部材に対する前記把持部材の移動を実現する第2機構とを含み、
前記駆動機構は、前記第2支持部材を前記第1支持部材に対して前記第3方向に相対的に移動させることで、前記複数の動作を実現する、請求項13に記載の被覆剥離装置。
【請求項15】
前記複数の動作は、前記押さえ部材から前記剥離対象部位に作用する前記第3方向の力を、発生又は増加させる動作を更に含む、請求項13又は14に記載の被覆剥離装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、被覆剥離方法及び被覆剥離装置に関する。
続きを表示(約 6,700 文字)【背景技術】
【0002】
絶縁用の被覆を有しかつ断面が矩形状であるステータコイル用の平角線を準備し、当該平角線の剥離対象部位における上下の表面に歯により筋付け線を入れた状態で、一組の剥離刃を当該剥離対象部位の横方向の2つの側面の面沿いに移動させることで、当該2つの側面上の被覆を剥離する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2011−182597号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のような従来技術では、平角線の横方向の位置を位置付ける手段が設けられないので、平角線の横方向の位置が正規の位置からずれた状態で剥離が実現されるおそれがある。平角線の横方向の位置が正規の位置からずれた状態で剥離が実現されると、意図しない部分(例えば導体部)を剥離歯で除去してしまうおそれや剥離歯にダメージを与えるおそれがある。
【0005】
そこで、1つの側面では、本発明は、平角線の横方向の位置ずれが生じ難い状態で平角線の被覆を剥離刃により剥離することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
1つの側面では、絶縁用の被覆を有しかつ断面が矩形状であるステータコイル用の平角線を準備する準備工程と、
前記平角線を第1支持部材に支持させる工程と、
前記第1支持部材に支持された前記平角線の剥離対象部位が第1方向に延在する状態で、前記第1方向に垂直な第3方向で押さえ部材と前記第1支持部材との間に、前記剥離対象部位を挟持させる挟持工程と、
前記挟持工程の後に、前記第1支持部材と前記押さえ部材との間に前記剥離対象部位が挟持された状態で、前記第1方向及び前記第3方向の双方に対して垂直な第2方向の両側で、前記剥離対象部位における前記第2方向で対向する2つの面に係る前記被覆を、前記第1方向に延在する剥離刃により剥離させる剥離工程とを含み、
前記剥離工程の前に、前記第2方向の両側から、前記平角線における前記2つの面に対して、把持部材を当接させる当接工程を更に含む、被覆剥離方法が提供される。
【発明の効果】
【0007】
1つの側面では、本発明によれば、平角線の横方向の位置ずれが生じ難い状態で平角線の被覆を剥離刃により剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
ステータの斜視図である。
組み付け状態の複数の同芯巻きコイルの一部を取り出した斜視図である。
組み付け状態の複数の同芯巻きコイルの一部を取り出した斜視図である。
組み付け状態の4つの同芯巻きコイルだけを取り出した斜視図である。
同芯巻きコイルの単品状態を示す斜視図である。
同芯巻きコイルの単品状態を示す図である。
同芯巻きコイルの単品状態を示す図である。
本実施例による被覆剥離装置により被覆が剥離される前の同芯巻きコイルの単品状態を示す斜視図である。
同芯巻きコイルの概略的な断面図である。
セットされる前の状態の同芯巻きコイルとともに、本実施例による被覆剥離装置を概略的に示す斜視図である。
セットされた状態の同芯巻きコイルとともに、本実施例による被覆剥離装置を概略的に示す斜視図である。
本実施例による被覆剥離装置を概略的に示す正面図である。
本実施例による被覆剥離装置を概略的に示す側面図である。
第1可動部材の一部を示す2面図である。
第1可動部材の一部を示す斜視図である。
駆動機構の一例を前方側から示す斜視図である。
駆動機構の一例を後方側から示す斜視図である。
駆動機構の一部の一例を示す斜視図である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その1)である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その1)である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その1)である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その2)である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その2)である。
被覆剥離装置を用いた被覆剥離方法の流れに沿った説明図(その2)である。
被覆剥離方法の流れに沿った駆動機構の動きの説明図(その1)である。
被覆剥離方法の流れに沿った駆動機構の動きの説明図(その2)である。
同芯巻きコイルの先端部の剥離対象部位を模式的に示す2面図である。
本実施例における剥離処理の際の、剥離刃とプレカット刃との間の位置関係を説明する平面図である。
第2支持部材のZ方向Z2側への移動に伴う、スプリングの縮み量の変化特性と、第1可動部材のY方向の位置の変化特性とを模式的に示す図である。
プレカット刃の周辺に残存しうる剥離屑の説明図である。
比較例における剥離処理の際の、剥離刃とプレカット刃との間の位置関係を説明する平面図である。
図18Bの矢印Q17の方向に視たときの、第1可動部材と刃形成部材との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、以下の説明において、用語「所定」は、「あらかじめ規定された」という意味で使用される。
【0010】
なお、以下では、図1から図5Bを主に参照して、本実施例による巻線形成方法及び巻線形成装置を用いて製造されるステータコイルを利用して好適に製造可能なモータ等の構成を概説してから、図7A以降を主に参照して、本実施例による巻線形成方法及び巻線形成装置について詳説する。
【0011】
図1は、一実施例によるステータ12の斜視図である。図1には、ロータの図示が省略されている。以下では、円環状のステータコア14を基準として軸方向、径方向及び周方向を定義する。また、ステータコア14の軸方向中心から離れる側を軸方向外側と定義する。
【0012】
ステータ12は、複数の同芯巻きコイル10と、ステータコア14と、を備えている。複数の同芯巻きコイル10は、後述するように、接合されてステータコイルを形成する。ステータ12は、例えば三相交流モータなどの回転電機に用いられる固定子である。ステータ12は、回転子であるロータ(図示せず)に対して径方向外側に所定のエアギャップを介して配置された、通電によってロータを回転させる磁界を発生する部材である。
【0013】
ステータコア14は、中空円筒状に形成された部材である。ステータコア14の内径側には、ロータを収容するための空間(内径側空間)18が形成されている。なお、ステータコア14は、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されていてもよい。また、ステータコア14の径方向外側端面には、絶縁コーティングされた軟磁性体粉末を圧縮成型した材料で形成された円筒状のヨークが取り付けられていてもよい。
【0014】
ステータコア14は、円環状に形成されるバックヨーク20と、バックヨーク20の径方向内側端面から径方向内側(軸中心側)へ向けて延びるティース22と、を有している。ティース22は、バックヨーク20に対して周方向に複数(例えば、48個)設けられており、周方向に沿って等間隔で設けられている。周方向に隣接する2つのティース22の間には、同芯巻きコイル10が保持されるスロット24が形成されている。各スロット24は、径方向内側に開口しており、径方向外側に向けて延びている。各スロット24は、周方向幅が径方向外側ほど大きくなるように形成されている。ステータコア14は、複数のスロット24が軸中心から放射状に延びるように構成されている。
【0015】
同芯巻きコイル10は、断面が矩形状(具体的には、長方形)に形成された平角線により形成される。この平角線は、導電性の高い例えば銅やアルミニウム等の金属により構成されている。なお、この平角線の断面角部は、R加工されていてもよい。同芯巻きコイル10は、ステータコア14に対して周方向に複数(例えば、48個)配設される。なお、以下で、「エッジワイズ曲げ」とは、平角線の断面短辺側の面を曲げることを指し、「フラットワイズ曲げ」とは、平角線の断面長辺側の面を曲げることを指す。
【0016】
各同芯巻きコイル10は、平角線の断面短辺方向に複数本の平角線が積層されるように構成されていると共に、平角線が積層される積層方向に隣り合う平角線間に所定の隙間が形成されるように構成されている。例えば、各同芯巻きコイル10の組み付け状態では、ある任意の一のスロット24では、ある一の同芯巻きコイル10のスロット収容部30の各平角線間に、他の一の同芯巻きコイル10のスロット収容部32の各平角線が1本ずつ径方向に挟まれる状態となる。
【0017】
図2A及び図2Bは、組み付け状態の複数の同芯巻きコイル10の一部を取り出した斜視図であり、図2Aは、径方向内側且つ軸方向外側から視た図であり、図2Bは、径方向外側且つ軸方向内側から視た図である。図3は、組み付け状態の4つの同芯巻きコイル10だけを取り出した斜視図である。図4は、同芯巻きコイル10の単品状態を示す斜視図である。図5A及び図5Bは、同芯巻きコイル10の単品状態を示す図であり、図5Aは、軸方向に視た上面図であり、図5Bは正面図である。
【0018】
各同芯巻きコイル10はそれぞれ、所定巻回数(例えば4周)で巻回された平角線が曲げ加工されることにより成形されるカセットコイルである。
【0019】
各同芯巻きコイル10はそれぞれ、図4に示すように、スロット収容部30、32と、コイルエンド部34、36と、径方向内側端部40と、径方向外側端部50とを有している。なお、スロット収容部30、32及びコイルエンド部34、36は、同芯巻きコイル10の本体部(略六角形状の閉ループ部101(図6A参照))を形成する。
【0020】
スロット収容部30、32はそれぞれ、ステータコア14のスロット24内に挿入(収容)される、そのスロット24を軸方向に貫くように略直線状に延びる部位である。同一の同芯巻きコイル10において、スロット収容部30とスロット収容部32とは、ステータコア14の周方向に所定距離離れた互いに異なるスロット24に収容される。
【0021】
コイルエンド部34、36はそれぞれ、スロット収容部30、32に接続すると共に、ステータコア14の軸方向端面から軸方向外側に向けて突出した、周方向に離れた2つのスロット収容部30、32同士を繋ぐ部位である。
【0022】
コイルエンド部36(径方向内側端部40及び径方向外側端部50が形成される側のコイルエンド部)は、図5Bに示すように、頂部361と、斜行部362、363とを含む。斜行部362、363は、頂部361の周方向両側からそれぞれ形成され、スロット収容部30及び32に向かって軸方向内側に傾斜する態様でそれぞれ延在する。
【0023】
径方向内側端部40及び径方向外側端部50は、周方向に離れた2つの同芯巻きコイル10のスロット収容部30、32同士を繋ぐ。図3に示す例では、周方向に90度ずつ離れた4つの同芯巻きコイル10が、一の同芯巻きコイル10の径方向内側端部40が、当該一の同芯巻きコイル10に隣接する他の一の同芯巻きコイル10の径方向外側端部50に接合する関係で、互いに接続される。なお、このような径方向内側端部40と径方向外側端部50との間の接合は、径方向内側端部40の第4直線部418と、径方向外側端部50の第6直線部510とを重ね合わせた状態で、当該重ね合わせた第4直線部418及び第6直線部510の所定範囲(接合部となる部分)に対して溶接を行うことで実現されてよい。なお、この場合、径方向内側端部40及び径方向外側端部50における接合部は、後述の被覆剥離装置60により絶縁用の被覆(被膜)が溶接時までに除去される。
【0024】
径方向内側端部40は、図4に示すように、複数の曲げ加工を介して成形される。具体的には、径方向内側端部40は、第1斜行部402と、第1エッジワイズ曲げ部404と、第1直線部406と、第1フラットワイズ曲げ部408と、第2直線部410と、第2エッジワイズ曲げ部412と、第3直線部414と、第3エッジワイズ曲げ部416と、第4直線部418とを含む。
【0025】
径方向外側端部50は、図4に示すように、複数の曲げ加工を介して成形される。具体的には、径方向外側端部50は、第2斜行部502と、第4エッジワイズ曲げ部504と、第5直線部506と、第2フラットワイズ曲げ部508と、第6直線部510とを含む。
【0026】
このようにして、径方向内側端部40及び径方向外側端部50は、各種の曲げ部(第1エッジワイズ曲げ部404等)を有する。なお、ここでは、同芯巻きコイル10の特定の構成について説明したが、同芯巻きコイル10の詳細な構成については、任意である。例えば、径方向内側端部40及び径方向外側端部50の形状等は任意である。
【0027】
次に、図6A以降を参照して、一実施例による被覆剥離方法及び被覆剥離装置60について詳説する。
【0028】
図6Aは、本実施例による被覆剥離装置60により被覆が剥離される前の同芯巻きコイル10の単品状態を示す斜視図である。図6Bは、同芯巻きコイル10の概略的な断面図である。
【0029】
なお、上述した各同芯巻きコイル10はそれぞれ、一本の直線状の平角線から形成される。なお、平角線は、図6Bに示すように、断面が矩形状の導体部1200(図6B参照)が絶縁用の被覆(被膜)1300(図6B参照)で覆われ、平角線自体の断面も矩形状である。具体的には、一本の直線状の平角線は、巻線形成装置(図示せず)により略六角形状等に成形されつつ複数回(複数周)巻回され、その後、同芯巻きコイル10のコイルエンド部34、36が、成形装置(図示せず)により最終的な形状(図4参照)へと成形される。そして、その後、同芯巻きコイル10の径方向内側端部40及び径方向外側端部50は、それぞれの接合部の被覆1300が以下で詳説する被覆剥離装置60により剥離された後、平角線成形装置(図示せず)により最終的な形状(図4参照)へと曲げ成形される。このようにして成形された各同芯巻きコイル10はステータコア14に組み付けられ、被覆1300が剥離された接合部同士が接合される。
【0030】
このように、以下で詳説する被覆剥離装置60により処理される各同芯巻きコイル10は、径方向内側端部40及び径方向外側端部50が真っ直ぐの成形前の状態である。従って、以下の被覆剥離方法及び被覆剥離装置60に関する説明において、同芯巻きコイル10は、特に言及しない限り、図6Aに示すように、径方向内側端部40及び径方向外側端部50が真っ直ぐの成形前の状態であるものとする。すなわち、本実施例による被覆剥離装置60により被覆が剥離される前の同芯巻きコイル10は、閉ループ部101と、閉ループ部から外側へと延在する2つの直線状部位102、103とを有する。なお、上述のように、被覆剥離装置60による処理後に、直線状部位102は、平角線成形装置(図示せず)により、径方向内側端部40の形状へと成形され、直線状部位103は、平角線成形装置(図示せず)により、径方向外側端部50の形状へと成形される。
(【0031】以降は省略されています)

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