JP7389591B2

JP7389591B2 - 平角線の加工方法

Info

Publication number: JP7389591B2
Application number: JP2019161891A
Authority: JP
Inventors: 勇介松葉
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2039-09-05
Also published as: JP2021040463A

Description

本発明は、平角線の加工方法に関する。

自動車に搭載される回転電機（モータ）を構成するステータコイルでは、占積率向上のために平角線が導線として用られる。このような平角線は、平角線同士を接合してコイルを形成するための前加工として、平角線を所定の長さに切断する加工や、平角線の先端部の皮膜を剥離、そして、露出した導線部分のそれぞれの角部に面取りを施す加工がなされる（例えば特許文献１）。

特開２０１４－６０８６０号公報

上記面取り工程の１つとして、平角線に形成された切断面の端縁のうち、切断方向の一方側あるいは他方側に設けられた、切断方向と直交する方向に延在する端縁側に面取りする工程では、切断方向のいずれか一方の端縁側にのみ面取りが施され、他方の端縁側は、コイル成形時に他の平角線と溶接する面として面取りを施さずに残される。

しかし後の溶接加工時に、切断工程で生じたダレが問題となる場合があった。つまり、切断面の切断方向一方の端縁側にはダレが生じるが、このダレが生じた側の面がコイル成形時に溶接面側になると、溶接面同士が上手く溶接されず、溶接不良を生じてしまうという課題があった。またこれに対して、常にダレ側に面取りを施し、その反対側、つまり、切断方向の下流側の面を溶接面とするように管理することも考えられるが、管理コストが増大する等、現実的ではなかった。

ところで、従来の切断工程では、図７に示すように、一対のダイ刃４２を平角線１の下面側に当てた状態で、一定の幅を有したパンチ刃４１を平角線１の上面側から押し下げることにより、パンチ刃４１の幅分だけ材料を切り落とし、平角線１を切断することが行われていた。しかしこの場合、パンチ刃４１と同じ幅の切り落とし部Ｘの分だけ材料が無駄になり、歩留まりを悪化させる要因となっていた。

そこで、歩留まり改善のためにパンチ刃とダイ刃のクリアランスを０あるいは極小にして（図３（ａ）のパンチ刃３２とダイ刃３３参照）、パンチ刃の押し込みにより平角線１をせん断し、余分な切り落とし部を発生させないようにすることができる。しかしこの場合、切断面に生じるダレが大きくなりやすく、上記の溶接不良の課題が顕著になってしまうという問題があった。

上記の課題を解決するため、本発明は、平角線に対してその一方側から第一の刃を押し当てるとともに、第二の刃を前記平角線の前記一方側と反対の他方側に押し当てて前記一方側へ押し下げることで、前記平角線をその長さ方向と直交する方向に切断し、所定の長さに切断する切断工程と、前記平角線の切断面の前記一方側の端縁および前記他方側の端縁のうちの前記一方側の端縁にのみ、加圧部材による加圧によって面取りする面取り工程とを有する平角線の加工方法であって、前記面取り工程は、受け部材の平坦面によって前記平角線の前記他方側の端縁の側を前記加圧部材の加圧方向と反対側から支持した状態で、前記加圧部材によって前記一方側の端縁の側を前記他方側の端縁の方向へ加圧して前記平角線を塑性変形させることにより行うことを特徴とする。

本発明によれば、平角線の面取り実施側と逆側に切断時のダレがある場合でも、その後の面取り工程における加圧によって平角線を塑性変形させることで、ダレを取り除くことができる。従って、平角線同士を溶接する際の溶接不良を防止することができる。

特に本発明の加工方法を用いれば、前述のようなダレの大きくなりやすい切断方法を採用した場合でも、上記の溶接不良を防止できるため、材料の歩留まりを改善することができる。

本発明によれば、切断工程で生じたダレを面取り工程で取り除くことができ、その後の溶接不良を防止することができる。

平角線の斜視断面図である。（ａ）図は横剥離加工の様子を示す図で、（ｂ）図は横剥離後の平角線の斜視図である。（ａ）図は切断加工の様子を示す図で、（ｂ）図は切断後の平角線の斜視図である。面取り加工前の様子を示す図である。（ａ）図は面取り加工時の様子を示す図で、（ｂ）図は面取り後の平角線の斜視図である。本実施形態の平角線の加工工程を示すフロー図である。平角線の切断方法の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、平角線１は、導線としての銅線１１の周囲を皮膜１２が覆っており、その横断面が方形状をなしている。なお、図１および以降の図では、便宜上、その断面を完全な方形状としているが、実際にはその角部が曲面状をなしている。

以下、図２～図５および図６のフロー図を用いて、本実施形態の平角線の加工方法を説明する。

平角線１は、プレカット工程（図６のステップＳ１）により、長さ方向の２箇所に周状の切り込みＬ１、Ｌ２が入れられている。

そして、横剥離工程において、平角線１の対向する２面の皮膜が剥離される（ステップＳ２）。具体的には、図２（ａ）に示すように、平角線１の図の上側面と下側面で、長さ方向の切り込み（図１のＬ１、Ｌ２参照）に対向する位置に一対の剥離刃３１を当てて図２（ａ）の紙面に直交する方向へスライドさせ、上面側と下面側の皮膜１２を取り除く。これにより、図２（ｂ）に示すように、平角線１には、その上側面と下側面の一部（図１の切り込みＬ１～切り込みＬ２に相当する区間）に銅線１１が露出した露出部１３が形成される。

次に、切断工程において、平角線１が所定の長さに切断される（ステップＳ３）。具体的には、図３（ａ）に示すように、平角線１の下面側からダイ刃３３を押し当てて上面側からパンチ刃３２を押し下げることで、平角線１を長さ方向に直交する方向にせん断し、所定の長さに切り取る。なお、切り取る側の平角線１の下面側に当て部材を設けて、せん断加工時に平角線１が倒れないようにすることもできる。

平角線１の長さ方向の切断位置は露出部１３の位置であり、図３（ｂ）に示すように、切断後の平角線１の先端部に露出部１３が配置される。

また、図３（ａ）に示すように、パンチ刃３２とダイ刃３３との長さ方向のクリアランスは略０に設定される。これにより、平角線１の無駄な切り落とし部分を生じないようにすることができるが、反面、加工後の平角線１の切断面１４の上部に大きなダレが生じる（図４の平角線１のダレ部Ａ参照。ただし、図４は図３（ａ）とはその上下が逆転している。また、図３（ｂ）ではダレ部Ａの記載を省略している）。

次に、面取り工程において、平角線１の切断面１４と露出部１３とによって形成される角部のうち、一方の（図３（ｂ）の上側の）角部に対して面取りを施す（ステップＳ４）。言い換えると、切断面１４の切断方向の一方側と他方側の端縁側の角部であって、本実施形態では幅広側の端縁側の角部の一方にのみ面取りを施す。

具体的には、図４に示すように、一方の露出部１３を上側に向けた姿勢で、平角線１を受け部材３５に載置する。なお図示例では、受け部材３５側にダレ部Ａが配置された場合を示している。

そして、加圧部材としてのコイニングパンチ３４を、平角線１の上記角部にその上方から押し当てる。コイニングパンチ３４には、平角線１に対向する側に、傾斜面である加圧面３４ａが設けられている。

図５（ａ）に示すように、平角線１は、コイニングパンチ３４に下方向（言い換えると、切断面１４の切断方向他方の端縁の側）へ加圧されることで、その先端部上面側が加圧面３４ａに倣った形状に塑性変形し、面取りが施される。またこの加圧により、平角線１の下面側が受け部材３５に押し当てられて平坦面化し、切断工程で形成されたダレ部Ａが除去される。以上により、図５（ｂ）に示すように、平角線１の先端部上面側に面取り部１５が形成される。

このように本実施形態では、面取りされる側とは反対側にダレ部Ａが配置された場合でも、コイニングパンチ３４による加圧により下面側を平坦面化してダレ部Ａを除去することができる。なお本実施形態では、コイニングパンチ３４による加圧方向が平角線１の切断方向と同じ方向である図の下方向である場合を示したが、下方向に対して角度を持って加圧した場合でも、加圧力の下方向の成分によりダレ部Ａを取り除くことができるのはもちろんである。

ところで、この面取り側と反対側の、切断面１４に略直交する面（図５（ａ）の下面）は、コイル成形時に溶接される溶接面である。つまり、本実施形態の面取り加工により、ステータコイル成形時の溶接面にダレ部Ａが残ることを防止でき、平角線同士の溶接不良を防止できる。従って、図３（ａ）で示したようなダレが大きく生じる切断方法を採用した場合でも、上記溶接不良を防止できる。つまり本実施形態の加工方法により、溶接不良を防止すると共に、平角線１の材料の歩留まりを改善し、平角線１やステータコイルの製造コストの低減を両立することができる。

また加圧による塑性変形で面取りを施すことにより、切削加工の場合と異なり、切り屑を生じることなく面取りをすることができる。従って、製造過程での品質管理上も好ましくなる。

面取り工程を終えた平角線１は、その後、切断面１４の幅狭側（図５（ｂ）の左右側）の端縁によって形成される角部や、各露出部１３側の長さ方向に延在する各端縁によって形成される角部に面取りを行う各面取り工程、および、横剥離工程と直交する面の皮膜を剥離する縦剥離工程を経た後、ステータコイルとして組み付けられる。なお、図６のフロー図にはこれらの工程は省略している。平角線１の各部への面取りにより、コイル成形時に、ステータコアのスロットへの平角線１の挿入性を確保することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１平角線
１１銅線（導線）
１２皮膜
１３露出部
１４せん断面
１５面取り部
３１剥離刃
３２パンチ刃
３３ダイ刃
３４コイニングパンチ（加圧部材）
３４ａ加圧面
３５受け部材
Ａダレ部
Ｌ１，Ｌ２切り込み

Claims

平角線に対してその一方側から第一の刃を押し当てるとともに、第二の刃を前記平角線の前記一方側と反対の他方側に押し当てて前記一方側へ押し下げることで、前記平角線をその長さ方向と直交する方向に切断し、所定の長さに切断する切断工程と、
前記平角線の切断面の前記一方側の端縁および前記他方側の端縁のうちの前記一方側の端縁にのみ、加圧部材による加圧によって面取りする面取り工程とを有する平角線の加工方法であって、
前記面取り工程は、受け部材の平坦面によって前記平角線の前記他方側の端縁の側を前記加圧部材の加圧方向と反対側から支持した状態で、前記加圧部材によって前記一方側の端縁の側を前記他方側の端縁の方向へ加圧して前記平角線を塑性変形させることにより行うことを特徴とする平角線の加工方法。