JP4253948B2

JP4253948B2 - Ｕ字形状被膜導体線の製造方法

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Publication number: JP4253948B2
Application number: JP25427699A
Authority: JP
Inventors: 光征林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JP2001078403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁被膜が形成された導体線を折り曲げてＵ字形状に成形するＵ字形状被膜導体線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、様々な電機機器において、それぞれの用途に応じた被膜導体線が使われており、組み付け等の都合から、被膜導体線をＵ字形状に加工して用いる場合がある。このように、Ｕ字形状に加工された被膜導体線を、以後「Ｕ字形状被膜導体線」と称することとする。Ｕ字形状被膜導体線は、例えば、棒状の被膜導体線を折り曲げることにより製造される。図６は、従来のＵ字形状被膜導体線の製造工程の一例を示す図である。図６に示した従来の製造工程では、まず、棒状の被膜導体線１の両側の所定位置をクランプ具３、４によって把握し（工程１）、次に、被膜導体線１の折り曲げ部２を芯金６に押圧しながら、各クランプ具３、４をこの折り曲げ部２を中心に所定方向にそれぞれ回転させて被膜導体線を芯金６に巻き付ける（工程２）ことにより、被膜導体線１をＵ字形状に折り曲げてＵ字形状被膜導体線を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の製造工程によって製造されるＵ字形状被膜導体線では、折り曲げ部の曲率半径を小さくしようとすると、折り曲げ部の外径側の絶縁被膜は大きく引き延ばされ、内径側の絶縁被膜は強く圧縮されることとなるので、この部分の絶縁被膜に亀裂が生じやすくなってしまうという問題があった。このように、絶縁被膜に亀裂が生じると絶縁被膜の下にある導体線が露出して絶縁不良の原因になるため好ましくない。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、折り曲げ部における絶縁被膜の亀裂の発生を防止することができるＵ字形状被膜導体線の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のＵ字形状被膜導体線の製造方法では、被膜が形成された導体線の両端を第１および第２のクランプ具で把持する工程と、導体線の折り曲げ部を少なくとも含ませて加熱する工程と、折り曲げ部を回転中心にして第１および第２のクランプ具の少なくとも一方を回転させて導体線を折り曲げる工程とを備えている。一般に、導体線に形成される絶縁被膜に用いられる素材は加熱することにより柔軟性が増加するので、これを利用することにより折り曲げ部の絶縁被膜の伸びや圧縮に対する耐性を向上させることができ、したがって、折り曲げ部の曲率半径を小さくした場合にも絶縁被膜に亀裂が生じるのを防止することができる。
また、上述した導体線を折り曲げる工程は、導体線を大きな曲率半径で折り曲げる工程と、導体線を小さな曲率で折り曲げる工程とを含んでおり、上述した導体線を加熱する工程を、大きな曲率半径で折り曲げる工程と小さな曲率半径で折り曲げる工程との間に行うことが望ましい。このように、初めに導体線を大きな曲率半径で折り曲げることにより、ある程度折り曲げ部を突出させた後に加熱を行うことができるので、製造ラインを考えた場合には、ヒータ等の加熱手段を配置しやすくなるという利点がある。
【０００６】
特に、上述した導体線を折り曲げる工程は、導体線との対向面が所定の曲面形状に形成された芯部材に導体線を押圧しながら折り曲げることが望ましい。このように導体線を折り曲げる際のガイドとして芯部材を用いることにより、この芯部材に形成された曲面形状部分の曲率半径に対応して折り曲げ部の曲率半径を決めることができるので、折り曲げ部の曲率半径を精度よく形成することができる。
【０００７】
また、上述したような芯部材を用いて導体線を折り曲げる際に、この芯部材を所定温度に加熱することが好ましい。芯部材を所定温度に加熱することにより、導体線を折り曲げている間も芯部材に接する導体線の内周側表面の温度が低下することがなくなるので、この接触部分の絶縁被膜の柔軟性を保持することができ、折り曲げ部の絶縁被膜に亀裂が発生することをより確実に防止することができる。
【０００８】
【０００９】
また、上述した導体線を折り曲げる工程において、折り曲げ部の曲率が小さくなるにしたがって折り曲げる速度を遅くすることが望ましい。通常、折り曲げ部の曲率半径を小さくするほど、特に外径側においては絶縁被膜が大きく引き伸ばされるために亀裂を生じやすくなるが、折り曲げ速度を遅くすることにより、折り曲げ部の外径側の絶縁被膜において、通常生じる絶縁被膜の伸びに加えてクリープ変形によって生じる絶縁被膜の伸びを利用することができるので、曲率半径が小さい場合にも折り曲げ部の絶縁被膜において亀裂が生じるのを防止することができる。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態のＵ字形状被膜導体線の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造工程を説明する図である。なお、図１では、上述した図６で示した従来の製造工程で用いられる構成と同じものについては、同一の符号を付与して説明を行うものとする。図１に示す被膜導体線１は、所定の断面形状を有する棒状の導体部材であり、その外側に電気的な絶縁を行うための絶縁被膜が形成されている。また、この被膜導体線１の中点付近が、この被膜導体線１をＵ字形状に加工する際の折り曲げ部２となる。クランプ具３、４は、被膜導体線１の両端部をそれぞれ把握して固定するものであり、所定位置を中心に回転可能となっている。
【００１３】
ヒータ５は、被膜導体線１に含まれる折り曲げ部２を所定温度に加熱するためのものである。ヒータ５によって折り曲げ部２を加熱する際の温度は、折り曲げ部２の絶縁被膜が熱による品質劣化を生じない程度の温度範囲で任意に設定することができる。芯部材としての芯金６は、所定の直径を有する棒状部材であり、被膜導体線１を折り曲げる際のガイドとして用いられる。したがって、折り曲げ部２の曲率半径は、芯金６の直径に対応して決定されることとなる。また、芯金６は、被膜導体線１が接触する対向面のみが所定の直径を有する曲面形状に形成されていればよいため、断面形状が円形に形成されている場合に限定されず、一部のみが所定の直径を有するように形成され、それ以外の部分が任意の形状に形成されていてもよい。
【００１４】
次に、図１を参照しながら、実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法について詳細に説明する。図１に示すように、まず、被膜導体線１の両端部近傍をクランプ具３、４によってそれぞれ把握する（工程１）。次に、折り曲げ部２を含む所定範囲を、ヒータ５によって所定温度に達するまで加熱する（工程２）。工程２における折り曲げ部２の温度制御、すなわち所定温度に達したか否かの判断は、加熱する時間に基づいて行う場合や、熱電対等による温度センサを用いて折り曲げ部２の表面温度を直接測定することによって行う場合等が考えられる。また、ヒータ５による被膜導体線１の加熱範囲は、少なくとも折り曲げ部２を含んでいればよく、被膜導体線１の全体を加熱するようにしてもよい。その後、折り曲げ部２を芯金６に押圧しながら、クランプ具３、４を所定方向に回転させることにより被膜導体線１を芯金６に沿って巻き付ける（工程３）。本実施形態では、芯金６に対してクランプ具３を反時計回りに、クランプ具４を時計回りにそれぞれ約９０°回転させることにより、被膜導体線１を芯金６に巻き付けている。これにより、棒状であった被膜導体線１がＵ字形状に成形され、Ｕ字形状被膜導体線が製造される。
【００１５】
このように、実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、被膜導体線１を所定位置でＵ字形状に折り曲げる際に、折り曲げ部２を所定温度に加熱することによりに絶縁被膜の柔軟性を増加させて伸びや圧縮に対する耐性を向上させており、被膜導体線１を小さな曲率半径で折り曲げる場合に折り曲げ部２の絶縁被膜に亀裂が発生することを防止することができる。
【００１６】
なお、本発明は上記実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、ヒータ５によって被膜導体線１に含まれる折り曲げ部２を所定温度に加熱していたが、これに加えて芯金６を所定温度に加熱することにより折り曲げ部２を加熱するようにしてもよい。芯金６を加熱することにより、図１に示した工程３において、各クランプ具３、４を所定方向に回転させて被膜導体線１を折り曲げている間に、芯金６に接触する被膜導体線１の内周側表面の温度が低下することがなくなるため、この接触部分の絶縁被膜の柔軟性を保持することができ、折り曲げ部２の絶縁被膜に亀裂が発生することをより確実に防止することができる。
【００１７】
また、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、被膜導体線１を折り曲げる際のガイドとして芯金６を用いていたが、折り曲げ部２の曲率半径の精度をそれほど要求されないような場合等には、図１に示した工程３において、芯金６を用いずに被膜導体線１を折り曲げるようにしてもよい。この場合には、芯金６が不要になるとともに、芯金６の交換作業等が不要になるため、工程の簡略化が可能であり、これに伴うコストダウンが可能となる。
【００１８】
また、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、図１に示した工程３において、各クランプ具３、４のそれぞれを所定方向に回転させて被膜導体線１を折り曲げていたが、クランプ具３または４のいずれか一方だけを所定方向に回転させるようにしてもよい。例えば、一方のクランプ具３だけを回転させる場合であれば、他方のクランプ具４を固定しておき、クランプ具３を約１８０°回転させれば、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法と同様にＵ字形状被膜導体線を製造することができる。
【００１９】
また、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、折り曲げ部２を折り曲げる際の折り曲げ速度については特に限定していなかったが、この折り曲げ速度を、折り曲げ部２の曲率半径が小さくなるほど遅くするようにしてもよい。ここで、「折り曲げ速度」とは、図１に示した工程３において、各クランプ具３、４がそれぞれ所定方向に回転する際の単位時間当たりの変化量を表すものとする。図２は、折り曲げ部２の曲率半径と折り曲げ速度との関係の一例を示す図である。また、図３および図４は、曲率半径の異なるＵ字形状被膜導体線の一例を示しており、図３には小さい曲率半径Ａの折り曲げ部２を有するＵ字形状被膜導体線が、図４にはＡより大きい曲率半径Ｂの折り曲げ部２を有するＵ字形状被膜導体線がそれぞれ示されている。図４に示すように、折り曲げ部２を曲率半径Ｂに成形する場合には折り曲げ速度をＶ２とする。また、図３に示すように、折り曲げ部２を曲率半径Ｂより小さいＡに成形する場合には折り曲げ速度をＶ２より遅いＶ１とする。
【００２０】
一般に、折り曲げ部２の曲率半径が小さくなるほど、外径側の絶縁被膜が大きく引き伸ばされることにより亀裂を生じやすくなるが、図２に示したように、折り曲げ部の曲率半径が小さくなるにしたがって折り曲げ速度を遅くすることにより、折り曲げ部の外径側の絶縁被膜においては、通常生じる絶縁被膜の伸びに加えてクリープ変形によって生じる絶縁被膜の伸びを利用することができるので、曲率半径が小さい場合にも折り曲げ部の絶縁被膜に亀裂が生じることを防止することができる。
【００２１】
また、上述した実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法では、所定の曲率半径を有するＵ字形状被膜導体線を製造する際に、一回の折り曲げ動作で折り曲げ部２を所定の曲率半径で折り曲げていたが、この折り曲げ動作を２回またはそれ以上の複数回に分けて、折り曲げ部２の曲率半径を段階的に小さくしていって、最終的に所定の曲率半径を得るようにしてもよい。
【００２２】
図５は、本発明の実施形態について説明する図である。まず、被膜導体線１に含まれる折り曲げ部２の両側をクランプ具３、４によって把握して（工程１、図示せず）、この折り曲げ部２を最終的に得ようとする所定の曲率半径よりも大きな曲率半径に折り曲げる（工程２）。工程２において所定の曲率半径よりも大きな曲率半径を得る具体的な方法としては、得ようとする曲率半径に対応した直径を有する芯金を用いる方法や、クランプ具３、４によって折り曲げ部２を折り曲げる際の力の加え方を工夫する方法、あるいは、断面が円弧形状である凹部を有する治具等を折り曲げ部２の外径側に配置し、この治具に対して折り曲げ部２を押圧する方法等が考えられるが、いずれの方法を用いてもよい。次に、折り曲げ部２をヒータ５によって所定温度に達するまで加熱し（工程３）、その後、折り曲げ部２を芯金６に接触させ、被膜導体線１を芯金６に沿って巻き付ける（工程４）。このように、折り曲げ部２の曲率半径を段階的に小さくするとともに、曲率半径が小さな折り曲げ工程を実施する場合にのみ被膜導体線１の折り曲げ部２を加熱している。したがって、ある程度折り曲げ部２を突出させた後に加熱することができるため、製造ライン上でのヒータ５の配置がしやすくなる利点がある。
【００２３】
また、上述した本発明の実施形態においては、折り曲げ動作を２回またはそれ以上の複数回に分けて折り曲げ部２の曲率半径を段階的に小さくする場合を説明したが、折り曲げ部２に対して与える曲率半径を段階的に小さくする際に、図２において説明した曲率半径と折り曲げ速度との関係を適用して、各段階の曲率半径が小さくなるほど折り曲げ速度を遅くするようにしてもよい。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の基礎としてのＵ字形状被膜導体線の製造方法を説明する図である。
【図２】折り曲げ部に対して与えようとする曲率半径と折り曲げ速度との関係の一例を示す図である。
【図３】曲率半径の異なるＵ字形状被膜導体線の一例を示す図である。
【図４】曲率半径の異なるＵ字形状被膜導体線の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態としてのＵ字形状被膜導体線の製造工程について説明する図である。
【図６】従来のＵ字形状被膜導体線の製造工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
１被膜導体線
２折り曲げ部
３、４クランプ具
５ヒータ
６芯金

Claims

被膜が形成された導体線の両端を第１および第２のクランプ具でそれぞれ把持する工程と、
前記導体線の折り曲げ部を少なくとも含ませて前記導体線を加熱する工程と、
前記折り曲げ部を回転中心にして前記第１および第２のクランプ具の少なくとも一方を回転させて前記導体線を折り曲げる工程と、
を備え、
前記導体線を折り曲げる工程は、
前記導体線を大きな曲率半径で折り曲げる工程と、
前記導体線を小さな曲率半径で折り曲げる工程とを含んでおり、
前記導体線を加熱する工程を、前記大きな曲率半径で折り曲げる工程と前記小さな曲率半径で折り曲げる工程との間に行うことを特徴とするＵ字形状被膜導体線の製造方法。
請求項１において、
前記導体線を折り曲げる工程は、前記導体線との対向面が所定の曲面形状に形成された芯部材に前記導体線を押圧しながら折り曲げることを特徴とするＵ字形状被膜導体線の製造方法。
請求項２において、
前記芯部材を加熱することを特徴とするＵ字形状被膜導体線の製造方法。
請求項１から３のいずれかにおいて、前記導体線を折り曲げる工程において、前記折り曲げ部の曲率半径が小さくなるにしたがって折り曲げる速度を遅くすることを特徴とするＵ字形状被膜導体線の製造方法。