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【発明の名称】 曲げ加工装置
【発明者】 【氏名】丸山 明博

【氏名】田辺 好夫

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
テープ状の線材の幅方向に相対して内治具,外治具が配置され、テープ状の線材の厚さ方向に相対して表側規制部材,裏側規制部材が配置され、表側規制部材,裏側規制部材によって厚さ方向が規制された線材を内治具を曲げ支点として回動される外治具によって押圧する曲げ加工装置において、表側規制部材,裏側規制部材は少なくとも一方が回転して外治具と一体的に線材の長さ方向へ移動するローラであることを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項2】
請求項1の曲げ加工装置において、ローラは回転に中心線が外治具の回動の径線に一致されていることを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項3】
請求項1または2の曲げ加工装置において、ローラは外周面の軸方向の幅が線材の幅よりも大きいことを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかの曲げ加工装置において、外治具はローラから独立して内治具との間隔を調整することのできる間隔調整機構が付設されていることを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項5】
請求項1〜4いずれかの曲げ加工装置において、内治具は線材の曲げの内側の側面に当接する曲面と平坦面とが連続して設けられて定位置に固定され、外治具は線材の曲げの外側の側面に当接する直線状の押圧面が設けられていることを特徴とする曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、テープ状(板状,帯状)の線材を幅方向が曲げ径方向と一致するように曲げ加工するための曲げ加工装置に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
最近、電線である平角線(平板線)を角形コイルに巻線する場合のように、テープ状の線材を幅方向が曲げ径方向と一致するように曲げ加工する要請が多くなっている。この曲げ加工は、線材の曲げ部分の内側に圧縮力が作用し外側に引張力が作用するため、線材が曲げ部分で変形,損傷しやすいという特性がある。このため、線材の曲げ部分の変形,損傷を防止することのできる曲げ加工技術の開発が切望されている。
【0003】
従来、線材の曲げ部分の変形,損傷を防止することを指向した曲げ加工技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献1】特開2003−181579号公報 特許文献1には、線材の幅方向に相対して内治具,外治具が配置され、線材の厚さ方向に相対して表側規制部材,裏側規制部材が配置された曲げ加工装置が記載されている。
【0004】
特許文献1に係る曲げ加工装置は、線材を挟持するコ字形に形成されたフランジからなる表側規制部材,裏側規制部材で線材の厚さ方向を規制しつつ、軸からなる内治具を曲げ支点としてローラからなる外治具を回動させ、テープ状の線材の4面を規制,押圧して曲げ加工することで、線材の変形,損傷を防止するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に係る曲げ加工装置では、表側規制部材,裏側規制部材が線材の表面,裏面に面状に当接されるため、先の曲げ加工で線材の後続部分がわずかに変形したり、線材に本来的に変形不良部分があったりすると、表側規制部材,裏側規制部材の間への線材の供給が困難になって連続的な曲げ加工に支障をきたすという問題点がある。
【0006】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、線材の曲げ部分の変形,損傷を防止するとともに連続的に曲げ加工することのできる曲げ加工装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前述の課題を解決するため、本発明に係る曲げ加工装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【0008】
即ち、請求項1では、テープ状の線材の幅方向に相対して内治具,外治具が配置され、テープ状の線材の厚さ方向に相対して表側規制部材,裏側規制部材が配置され、表側規制部材,裏側規制部材によって厚さ方向が規制された線材を内治具を曲げ支点とした外治具の回動によって押圧する曲げ加工装置において、表側規制部材,裏側規制部材は少なくとも一方が回転して外治具と一体的に線材の長さ方向へ移動するローラであることを特徴とする。
【0009】
この手段では、線材の変形,損傷を防止する表側規制部材,裏側規制部材の少なくとも一方がローラされ、ローラで線材の表面,裏面の少なくとも1面に線状に当接させることで、線材の表面,裏面の少なくとも1面の規制をわずかな変形等を吸収できるように緩和させる。
【0010】
また、請求項2では、請求項1の曲げ加工装置において、ローラは回転の中心線が外治具の回動の径線に一致されていることを特徴とする。
【0011】
この手段では、ローラの回転の中心線と外治具の回動の径線とが一致されることで、ローラの軸線が曲げ部分でも常に線材の幅方向に位置される。
【0012】
また、請求項3では、請求項1または2の曲げ加工装置において、ローラは外周面の軸方向の幅が線材の幅よりも大きいことを特徴とする。
【0013】
この手段では、ローラを線材の幅よりも大きくすることで、ローラに線材の幅方向の縁辺までをも確実に規制させる。
【0014】
また、請求項4では、請求項1〜3のいずれかの曲げ加工装置において、外治具はローラから独立して内治具との間隔を調整することのできる間隔調整機構が付設されていることを特徴とする。
【0015】
この手段では、間隔調整機構を外治具がローラから独立して内治具との間隔を調整することができるようにすることで、間隔調整機構の構造が簡素化される。
【0016】
また、請求項5では、請求項1〜4いずれかの曲げ加工装置において、内治具は線材の曲げの内側の側面に当接する曲面と平坦面とが連続して設けられて定位置に固定され、外治具は線材の曲げの外側の側面に当接する直線状の押圧面が設けられていることを特徴とする。
【0017】
この手段では、内治具に曲面と連続して平坦面を設けることで、曲げ加工の終段階で内治具から外れた方向に押圧力が集中するのを回避し、線材が内治具付近で曲げの内側方向へ膨出する変形を生ずるのを防止する。また、外治具は線材に対する押圧力を分散させる直線状の押圧面を設けるとともに、線材と内治具,外治具との間にあそびを確保するために内治具を外治具と共回りしない構造とすることで、押圧力の応力が線材の内部に集中して亀裂が生ずるのを防止する。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る曲げ加工装置は、線材の変形,損傷を防止する表側規制部材,裏側規制部材の少なくとも一方がローラされ、ローラで線材の表面,裏面の少なくとも1面に線状に当接させることで、線材の表面,裏面の少なくとも1面の規制をわずかな変形等を吸収できるように緩和させるため、線材の曲げ部分の変形,損傷を防止するとともに連続的に曲げ加工することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明に係る曲げ加工装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
この形態では、図1に示すように、テープ状の線材Wとして電線である平角線を対象とし、線材Wをほぼ90度に曲げ加工して角形コイルに巻線する場合に好適なものを示してある。
【0021】
この形態は、特許文献1に係る曲げ加工装置と同様に、線材Wの幅方向に相対して内治具1,外治具2が配置され、内治具1を曲げ支点として外治具2が回動されるように構成されている。
【0022】
内治具1は、扇形板体の内治具本体11と、内治具本体11が取付けられるシャフト12とを備えている。
【0023】
内治具1の内治具本体11は、側部に線材Wの曲げの内側の側面Waが当接する曲面11a,平坦面11b,11cが形成されている。曲面11aは、線材Wの曲げ加工の曲率に対応した曲率に形成され、線材Wの曲げの内側の側面Waの曲げ部分が当接する。平坦面11b,11cは、曲面11aの前後にほぼ90度の角度を介して連続して形成されたもので、線材Wの曲げの内側の側面Waの曲げ部分の前後の直状部分が当接する。ただし、後側(線材Wの供給の下手側)の平坦面11cは、曲げ加工された線材Wのスプリングバックを考慮して、2〜5度程度の角度aで90度よりも深く曲げ限界を規制するように設定されている(図5参照)。また、内治具本体11は、曲面11a,平坦面11b,11cの上に庇形に突出する扇形のフランジ11dが設けられている。フランジ11dの下面は、線材Wの表面Wcの一部に対面する表側規制部材3となっている。
【0024】
内治具1のシャフト12は、図3に示すように、下端面が高さ調整ボルト13によって基台4に高さ調整可能に支持され、基台4に立設された固定軸5に貫通され固定軸5に螺合されたロックボルト14で固定されている。シャフト12の上端面には、取付ボルト15によって内治具本体11が着脱可能に取付けられる。
【0025】
外治具2は、方形板体の上板21と、上板21の下面の一部に積層される下板22とを備えている。
【0026】
外治具2の上板21は、図3に示すように、内治具1に対面する側の下面に長方形の段部が形成され内治具1側へ庇形に突出するフランジ21aが設けられている。上板21の段部の上面(フランジ21aの下面)は、線材Wの表面Wcの一部に対面する表側規制部材3(内治具1の内治具本体11のフランジ11dの下面である表側規制部材3と共通の面上に位置)となっている。上板21の段部の側面は、線材Wの曲げの外側の側面Wbを面で押圧する押圧面21bとなっている。この上板21は、前述の固定軸5の外側に嵌合されたスリーブ形の回転軸6の上部に一体的に立上げられた支持台7に取付ボルト23で着脱可能に取付けられている。回転軸6は、外側に嵌合されたギア等を介して回転駆動されるようになっている。
【0027】
外治具2の上板21と支持台7との間には、間隔調整機構8が設けられている。間隔調整機構8は、支持台7に取付ボルト81で固定されたベース板82に外治具2の上板21に突当てられる調整用ボルト83が螺合されたもので、外治具2の上板21を支持台7に取付ける取付ボルト23の挿通孔を長孔84として外治具2の上板21の内治具1に対する接近,離間を可能にしている。
【0028】
外治具2の下板22は、図1,図5,図6に示すように、上板21の線材Wの供給の下手側の下面の一部に積層され取付ボルト24で固定されている。この下板22は、上板21の段部に挿通される線材Wを下支えして線材Wの垂下がりを防止する。
【0029】
外治具2には、線材Wを案内して供給する線材供給機構9が隣接されている。外治具2が回動前位置(曲げ加工前位置)にあるときには、図7に示すように、材線材供給機構9と外治具2とが直状に配列され、線材Wが線材供給機構9から外治具2まで線材Wが直線状に供給されるようになっている。
【0030】
支持台7には、ローラからなる裏側規制部材10が回転可能に支持されている。裏側規制部材10は、支持台7に固定された回転軸101にローラ本体102が回転可能に支持されている。ローラ本体102は、図3に示すように、外周面の軸方向の幅が線材Wの幅よりも大きく形成されて内治具1の内治具本体11と外治具2の上板21とに当接して、表側規制部材3と対面している。なお、裏側規制部材10は、回転の中心線Xが外治具2の回動の径線Yと一致されるように配置されている。
【0031】
この形態では、図7に示すように、外治具2の回動前位置が線材供給機構9と外治具2とが直状に配列された配置となる。
【0032】
このとき、線材Wの曲げの内側の側面Waは、内治具1の内治具本体11の前側(線材Wの供給の上手側)の平坦面11bに当接されている。また、線材Wの曲げの外側の側面Wbは、外治具2の上板21の押圧面21bに当接されている。また、線材Wの表面Wcは、内治具1の内治具本体11のフランジ11dの表側規制部材3と外治具2の上板21のフランジ21aの表側規制部材3とに当接されている。また、線材Wの裏面Wdは、裏側規制部材10のローラ本体102に当接されている。なお、線材Wに対するこれ等の当接については、わずかなクリアランスが確保されて線材Wを強制的に拘束する状態にはなっていない。
【0033】
この外治具2が回動前位置では、線材Wの裏面Wdが裏側規制部材10のローラ本体102に線状に当接され、特許文献1に係る曲げ加工装置にように面状に当接されていないため、先の曲げ加工で線材Wの後続部分がわずかに変形したり、線材Wに本来的に変形不良部分があったりしても、線材Wの裏面Wdの規制をわずかな変形等を吸収できるように緩和させることができる。このため、表側規制部材3,裏側規制部材10の間への線材Wの供給が困難になって連続的な曲げ加工に支障をきたすようなことはない。
【0034】
この形態で曲げ加工を実行するには、図8,図9に示すように、ギア等からの駆動で回動する回転軸6と一体的に外治具2,裏側規制部材10を内治具1を曲げ支点として回動させることで、線材Wの曲げ加工が実施される。即ち、線材Wが内治具1の内治具本体11の曲面11aに沿ってほぼ90度に曲げられることになる。
【0035】
このとき、外治具2の上板21の押圧面21bが線材Wの曲げの外側の側面Wbを面で押圧するため、線材Wの一部分への押圧力が集中が避けられる。また、内治具1,外治具2で線材Wを挟付けて共回り(例えば、特開2005ー93852号公報参照)することがないため、線材Wと内治具1,外治具2との間にあそび(特に、前述した線材Wの周囲のクリアランスとも相まって)が確保される。従って、押圧力の応力が線材Wの内部に集中して亀裂が生ずることがなくなる。また、線材Wの曲げ加工の終段階で内治具1から外れた方向の押圧力が集中しやすい位置には、内治具1の内治具本体11の後側の平坦面11cが配置されている。従って、線材Wが内治具1付近で曲げの内側方向へ膨出する変形が生ずることがなくなる。
【0036】
また、線材Wの表面Wcが内治具1の内治具本体11のフランジ11dの表側規制部材3と外治具2の上板21のフランジ21aの表側規制部材3とに当接され、線材Wの裏面Wdが線状ではあるが裏側規制部材10に当接されているため、線材Wの厚さ方向の変形も確実に防止される。特に、裏側規制部材10の回転の中心線が外治具2の回動の径線と一致されて外治具2と一体的に線材Wの曲げに沿った長さ方向へ移動され、押圧されている線材Wの変形しやすい部分に常に裏側規制部材10のローラ本体102が位置しているため、線材Wの厚さ方向の変形の防止が有効に実現される。また、裏側規制部材10のローラ本体102の外周面の軸方向の幅が線材Wの幅よりも大きく形成されているため、線材Wの幅方向の縁辺までをも確実に規制して変形を確実に防止する。また、線材Wの曲げ部分の前側で内治具1の内治具本体11の前側の平坦面11bが押圧に伴う線材Wの反発力を受止めているため、線材Wの曲げ部分の周囲での変形も確実に防止される。
【0037】
線材Wの曲げ加工の完了の後には、ギア等からの駆動で回動する回転軸6と一体的に外治具2を内治具1を曲げの支点として逆方向へ回動させることで、図10に示す状態を介して図7に示す状態に復帰される。そして、線材Wが新たに一定長供給されることになる。
【0038】
外治具2の復帰の際には、仮に線材Wに変形が生じているとしても、裏側規制部材10がローラからなるため、裏側規制部材10が変形を吸収しながら円滑に移動することができる。
【0039】
なお、内治具1の内治具本体11がシャフト12に着脱可能に取付けられ、内治具1のシャフト12が基台4に高さ調整可能に支持され、外治具2が支持台7に着脱可能に取付けられ、外治具2が間隔調整機構8で内治具1との間隔を調整可能であるため、線材Wの寸法や曲げ加工の角度等に対応して内治具1,外治具2を簡単に交換,調整することができる。従って、高度の汎用性が備えられている。なお、間隔調整機構8を外治具2が裏側規制部材10から独立して内治具1との間隔を調整することができるようにしてあるため、間隔調整機構8の構造が簡素化されている。
【0040】
以上、図示した形態の外に、表側規制部材3をローラとしたり、表側規制部材3,裏側規制部材10の双方をローラとすることも可能である。
【実施例】
【0041】
前述の本発明に係る曲げ加工装置を実施するための最良の形態において、線材Wの周囲の確保されるクリアランスについては、線材Wが銅系材質で幅8mm,厚さ1mmの場合、厚さ方向に0.05mm,幅方向に0.20mmとするのが好ましい。また、線材Wが同寸法の場合の前述のスプリングバックを考慮する角度aについては、3度が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明に係る曲げ加工装置は、電線である平角線をほぼ90度に曲げ加工して角形コイルに巻線する場合の外に、テープ状の線材Wの曲げ加工一般に広範に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係る曲げ加工装置を実施するための最良の形態の簡略化した斜視図であり、(A)に曲げ加工の前段階が示され、(B)に曲げ加工の完了段階が示されている。
【図2】図1の詳細な平面図である。
【図3】図2の拡大縦断面図である。
【図4】図2の要部の拡大横断面図である。
【図5】図4の横断面図である。
【図6】図5の横断面図である。
【図7】図2の線材供給所状態図である。
【図8】図7からの曲げ加工の中途状態図である。
【図9】図7からの曲げ加工の完了状態図である。
【図10】図9からの外治具の復帰の中途状態図である。
【符号の説明】
【0044】
1 内治具
11 内治具本体
11a 曲面
11b,11c 平坦面
11d フランジ
12 シャフト
2 外治具
21 上板
21b 押圧面
22 下板
3 表側規制部材
8 間隔調整機構
10 裏側規制部材(ローラ)
W 線材
Wa 側面(曲げの内側の)
Wb 側面(曲げの外側の)
Wc 表面
Wd 裏面
【出願人】 【識別番号】391040249
【氏名又は名称】株式会社多賀製作所
【出願日】 平成19年2月28日(2007.2.28)
【代理人】 【識別番号】100081271
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 芳春


【公開番号】 特開2008−212957(P2008−212957A)
【公開日】 平成20年9月18日(2008.9.18)
【出願番号】 特願2007−50355(P2007−50355)