バスバーの製造装置及びその製造方法
【課題】金型を用いることなく製造が可能であって、その製造工程を簡素化するとともに、複数種類のバスバーを比較的容易に製造する。
【解決手段】バスバーの製造装置２０は、角線１４を長手方向に繰出す送り装置２１と、繰出された角線を把持する第一把持装置３０と、第一把持装置３０を角線の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ４０と、第一把持装置３０より下流側の角線を把持する第二把持装置５０と、第二把持装置５０を角線の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ６０と、第一及び第二把持装置の中間の角線に幅方向から接触する接触部材７６を角線と直交する方向に往復移動させて角線を側方に突出させる加工用アクチュエータ７０とを備える。製造方法は、角線を繰出すことにより角線からなる板状の本体部１２ａを形成する繰出し工程と、本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成するタブ成形工程を交互に繰り返す。
【解決手段】バスバーの製造装置２０は、角線１４を長手方向に繰出す送り装置２１と、繰出された角線を把持する第一把持装置３０と、第一把持装置３０を角線の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ４０と、第一把持装置３０より下流側の角線を把持する第二把持装置５０と、第二把持装置５０を角線の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ６０と、第一及び第二把持装置の中間の角線に幅方向から接触する接触部材７６を角線と直交する方向に往復移動させて角線を側方に突出させる加工用アクチュエータ７０とを備える。製造方法は、角線を繰出すことにより角線からなる板状の本体部１２ａを形成する繰出し工程と、本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成するタブ成形工程を交互に繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの集中配電部材に用いられるバスバーを製造するバスバーの製造装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の低燃費化に対するニーズが大きく、その１つの例として超高燃費ハイブリッドカーの開発が進められている。特に最近では、エンジンを主動力とし加速時等にエンジンをＤＣブラシレスモータでアシストする補助動力機構（モータアシスト機構）を備えたハイブリッドカーが提案されている。ところで、モータアシスト機構を構成するブラシレスモータは、エンジンルーム内の限られたスペース、具体的にはエンジンとトランスミッションとの間の狭いスペースに配置されるため、設置上大きな制約を受ける。従って、この種のブラシレスモータは薄型であることが要求されている。
【０００３】
ここで、モータアシスト機構に用いられる薄型ブラシレスモータは、エンジンのクランクシャフトに直結されたロータと、そのロータを包囲するリング状のステータとを備える。そして、ステータは、コアに巻線を施すことにより形成された多数の磁極、その磁極を収容するステータホルダ、それらの巻線に集中的に配電を行うための集中配電部材（いわゆるバスリング）等によって構成されている。
【０００４】
このような車両用薄型ブラシレスモータの集中配電部材として、モータの各相に対応して設けられる複数本のバスバーと、それら各バスバーを被覆する樹脂絶縁ホルダとを備えたものが知られている。具体的に、このような集中配電部材は、リング状をなす絶縁ホルダに複数の保持溝を径方向に積層するような配置で形成され、各保持溝内にバスバーを軸線方向に組み付けたものである。このバスバーは、保持溝内に嵌入される細長い板状の本体部と、本体部から保持溝外へ面一状に突出するように形成された給電用又は巻線接続用のタブとから構成される。
【０００５】
上記の集中配電部材においてバスバーを製造する手段として、金属板材を打ち抜いて、直線状に延びる本体部の側縁から、タブとなる部分を本体部の長さ方向と交差する方向へ突出させた形態の素材を得た後、この素材に曲げ加工を施すことによって端子とタブを形成する方法が考えられる。しかし、この方法では、金属板材を打ち抜いた際に、端子とタブの間又はタブ同士の間の部分が廃棄材となるため、材料の無駄が多い。
【０００６】
このような材料の無駄をなくすために、金属製の細長い線材を曲げ加工することで、細長く延びる本線部と、その本線部における所定位置からその本線部と交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出する分岐部とが形成されたものを、板状に潰れ変形させるバスバーの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法であれば、板状に変形したその本線部が、その本体部とされ、板状に変形したその分岐部が、その端子又はそのタブとされるとしている。すると、金属板材を打ち抜くことなくバスバーを得ることができるので、材料の無駄を無くすことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記バスバーの製造方法では、線材を曲げ加工するけれども、その線材の曲げ加工に関しての具体的な記載はない。即ち、線材をどの様にして曲げ加工しているかの記載は特許文献１に無く、この加工を作業員の手により行うとすると、作業員による折曲げの程度にばら付きが生じ、均一な品質のバスバーを得ることが困難になる。また、この曲げ加工に対して金型を用いるとすれば、新たに金型費用が生じ、得られたバスバーの単価が押し上げられると共に、バスバーの形状が相違する場合には、その形状の種類の数に応じた曲げ加工の用の金型が必要となり、更にその単価が押し上げられる不具合もある。
【０００９】
また、上記バスバーの製造方法では、線材を曲げ加工するので、確かに廃棄材となる材料を無くすことができる。けれども、その線材を折曲げ加工の後に板状に潰れ変形させるので、その潰すための作業及びそのための金型が更に必要となり、得られたバスバーの単価を十分に低減できないという未だ解決すべき課題が残存していた。
【００１０】
本発明の目的は、金型を用いることなく製造が可能であって、その製造工程を簡素化するとともに、複数種類のバスバーを比較的容易に製造し得るバスバーの製造装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバスバーの製造装置は、本体部の側縁から接続用のタブを突出させたバスバーを製造する装置であって、方形状の断面を有する角線を長手方向に繰出す送り装置と、送り装置から繰出された角線を把持する第一把持装置と、第一把持装置を角線の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータと、第一把持装置より下流側の角線を把持する第二把持装置と、第二把持装置を角線の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータと、第一及び第二把持装置の中間の角線に幅方向から接触する接触部材を角線と直交する方向に往復移動させて角線を側方に突出させる加工用アクチュエータとを備える。
【００１２】
このバスバーの製造装置は、接触部材に、角線に幅方向から接触する円弧部と、円弧部の両側に形成され角線を厚さ方向から挟むフランジ部を形成することが好ましい。
【００１３】
本発明のバスバーの製造方法は、本体部の側縁から接続用のタブを突出させたバスバーを製造する方法であって、方形状の断面を有する角線を繰出すことにより角線からなる板状の本線部を形成する繰出し工程と、本線部を形成する角線の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部の側縁から突出したタブを形成するタブ成形工程を交互に繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
ここで、タブ形成工程におけるタブの形成は、第一及び第二把持装置により所定の間隔を空けて把持された角線に幅方向から接触する接触部材を角線と直交する方向に移動させて角線を側方に突出させるとともに、第一及び第二把持装置を角線に沿って互いに近づけることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のバスバーの製造装置及びその製造方法では、予め潰された角線を曲げ加工することで、細長く延びる本線部と、その本線部における所定位置からその本線部と交差する方向へ突出するタブとが形成されたバスバーを得るので、従来のように、曲げ加工したものを板状に潰れ変形させるような作業を省くことができ、バスバーの製造工程を従来より簡素化することができる。また、従来必要であった潰れ変形させる金型も不要になって、金型管理負担の減少から更に安価なバスバーを得ることができる。
【００１６】
また、角線を繰出すことにより角線からなる板状の本線部を形成するとともに、その本線部を形成する角線の一部を幅方向に折返し状に突出させてタブを形成するので、角線の繰出し量を変更することにより、複数形成されたタブとタブの間隔を容易に変更することができる。また、角線の一部を幅方向に突出させる程度を変更することにより、容易に異なる形状のタブを得ることができる。よって、タブとタブの間隔やタブ自体の形状が異なる複数種類のバスバーを比較的容易に製造することができる。よって、バスバーの製造における汎用性や生産性が高まり、バスバーの製造における自動化が可能になる。
【００１７】
また、角線を側方に突出させる接触部材がその角線を厚さ方向から挟むフランジ部を備えることにより、角線が例え平角線であったとしても、その角線を側方に突出させる際に、その角線の厚さ方向をフランジ部により挟むことができる。すると、そのフランジにより、角線の側方への突出作業において、その角線が厚さ方向に変形するようなことを防止できる。
【００１８】
更に、第一及び第二把持装置により把持された角線を側方に突出させる際に、その第一及び第二把持装置を角線に沿って互いに近づけることにより、そのタブを形成する角線の全長が変化することを防止することができる。すると、その角線を側方へ突出させる動作が容易になると共に、角線を側方に突出させる際にその角線が延びて電気的特性が変化するような事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施形態のバスバーの製造装置を示す上面図である。
【図２】その製造装置の正面図である。
【図３】把持装置による角線が把持されていない状態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】把持装置により角線が把持された状態を示す図３に対応する図である。
【図５】角線を把持した把持装置の斜視図である。
【図６】その製造装置により角線を繰出した状態を示す上面図である。
【図７】その製造装置により角線の一部を側方に突出させた状態を示す図６に対応する上面図である。
【図８】その角線を接触部材により折返し状に突出させた状態を示す斜視図である。
【図９】得られるバスバーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明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。
【００２１】
図１及び図２に本発明におけるバスバーの製造装置２０を示す。この製造装置２０は、図９に示すように、金属製の細長い線材１４を曲げ加工することで、細長く延びる本体部１２ａと、その本体部１２ａにおける所定位置からその本体部１２ａと交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出するタブ１２ｂ，１２ｃとが形成されたバスバー１２を自動的に製造するものである。
【００２２】
線材１４は、折曲げられるとその形状を維持できるような比較的太いものが用いられる。この実施の形態では、表面に絶縁皮膜が形成された断面が長方形を成すいわゆる平角線１４が用いられる場合を示す。線材１４を厚さ方向が幅方向に比較して小さい平角線とすれば、このバスバー１２を後にリング状に丸めることになるけれども、図９の実線矢印で示すように、その線材１４の厚さ方向に湾曲させることにより、容易にそのバスバー１２を丸めることが期待できる。けれども、この線材１４は平角線に限らず、バスバー１２等の仕様等に応じて、断面が正方形を成す角線であっても良い。そして、このバスバー用線材１４である平角線は予め所定の長さに切断されて準備される。
【００２３】
ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸を平角線１４の長手方向である水平前後方向、Ｙ軸がその平角線１４と直交する方向であって平角線１４の幅方向である水平横方向、Ｚ軸が平角線１４の厚さ方向である垂直方向に延びるものとして本発明のバスバーの製造装置２０について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明のバスバーの製造装置２０は、所定の長さに切断されて準備された平角線１４を長手方向に繰出す送り装置２１と、その送り装置２１から繰出された平角線１４を把持する第一把持装置３０と、その第一把持装置３０を平角線１４の長手方向であるＸ軸方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ４０とを備える。
【００２５】
第一把持移動用アクチュエータ４０は、基台２０ａ（図２）にＸ軸方向に伸びて固定された第一箱形本体４１と、その本体４１の線材上流側の端部に設けられた第一サーボモータ４２と、本体４１内部に設けられその第一サーボモータ４２により回動駆動される第一ボールねじ４３と、この第一ボールねじ４３に螺合して本体４１に沿って平行移動する第一従動子４４によって構成される。この第一従動子４４に第一把持装置３０が設けられ、この第一把持移動用アクチュエータ４０は、第一サーボモータ４２により第一ボールねじ４３が回動駆動すると、第一従動子４４とともにその第一把持装置３０をＸ軸方向に移動可能に構成される。
【００２６】
図１〜図４に示すように、この実施の形態における第一把持装置３０は、第一従動子４４にＸ軸方向に伸びて設けられ平角線１４がその上面に載せられる第一台座３１と、その第一台座３１上に載せられた平角線１４を厚さ方向から押さえる第一厚さ方向エアシリンダ３２と、その平角線１４を幅方向から押さえる第一幅方向エアシリンダ３３とを備える。第一台座３１の平角線１４が載せられる上面はＹ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成され、繰出される平角線１４の幅方向の側面が接触するように、その段差により生じる段差壁３１ａがＸ軸方向に連続して形成される（図３〜図５）。
【００２７】
その第一台座３１の側壁には取付片３４がＺ軸方向上方に向かって取付けられ、この取付片３４に第一厚さ方向エアシリンダ３２がその出没軸３２ａを下方に向けて取付けられる。この第一厚さ方向エアシリンダ３２は第一台座３１の下流側端部における平角線１４の上方に取付けられ、下方に突出する出没軸３２ａの下端にはその第一台座３１と共に平角線１４を厚さ方向から挟む第一押さえ部材３６が取付けられる。そして、この第一押さえ部材３６の平角線１４を押さえる下面にあっても、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。第一台座３１と共に第一押さえ部材３６が平角線１４を厚さ方向から挟んだ状態で、第一押さえ部材３６下面の段差により生じる段差壁３６ａは、第一台座３１の段差壁３１ａと共に平角線１４を幅方向から挟むように、Ｘ軸方向に連続して形成される（図３〜図５）。そして、図５に示すように、その段差壁３６ａの下流側端部は丸くなるように加工されたＲ部３６ｂが形成される。
【００２８】
図１〜図３に示すように、第一幅方向エアシリンダ３３は、第一押さえ部材３６との干渉を避けるために、第一厚さ方向エアシリンダ３２より線材１４の上流側の第一従動子４４にその出没軸３３ａをＹ軸方向に向けて取付けられる。この第一幅方向エアシリンダ３３は、第一台座３１の段差壁３１ａに側面が接触した平角線１４をその段差壁３１ａと共に幅方向から挟むように、その出没軸３３ａの先端を平角線１４の側面に向けて取付けられる。そして、その平角線１４に臨む出没軸３３ａの先端にはその第一台座３１の段差壁３１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む挟圧部材３７が取付けられる。
【００２９】
図１及び図２に示すように、送り装置２１は、第一幅方向エアシリンダ３３より上流側の第一従動子４４に取付けられる。この実施の形態における送り装置２１は、エア圧の有無により挟持歯２２ａを介して平角線１４を厚さ方向から把持するエアチャック装置２２と、このエアチャック装置２２をＸ軸方向に往復移動可能なチャック移動用アクチュエータ２３を備える。このチャック移動用アクチュエータ２３は、その第一従動子４４の側縁に固定されてＸ軸方向に伸びる本体２３ａと、その本体２３ａの端部に設けられたチャック移動用サーボモータ２３ｂと、本体２３ａ内部に設けられそのチャック移動用サーボモータ２３ｂにより回動駆動されるチャック移動用ボールねじ２３ｃと、このボールねじ２３ｃに螺合して本体２３ａに沿って平行移動するチャック用従動子２３ｄによって構成される。このチャック用従動子２３ｄにエアチャック装置２２が取付けられ、このチャック移動用アクチュエータ２３は、チャック移動用サーボモータ２３ｂによりチャック移動用ボールねじ２３ｃが回動駆動すると、チャック用従動子２３ｄとともにそのエアチャック装置２２をＸ軸方向に移動可能に構成される。従って、この送り装置２１は、圧縮エアの供給により平角線１４を挟持歯２２ａが挟んだエアチャック装置２２を、チャック移動用アクチュエータ２３が平角線１４の長手方向であるＸ軸方向に移動させることにより、その平角線１４を繰出すことができるように構成される。
【００３０】
図１に示すように、このバスバーの製造装置２０は、上述した第一把持装置３０より下流側の平角線１４を把持する第二把持装置５０と、その第二把持装置５０を平角線１４の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ６０と、を備える。この第二把持装置５０及び第二把持移動用アクチュエータ６０は、上述した第一把持装置３０及び第一把持移動用アクチュエータ４０と、後述する接触部材７６を対称線とする対称構造を成しており、その構成は上述した第一把持装置３０及び第一把持移動用アクチュエータ４０と同様である。
【００３１】
即ち、第二把持移動用アクチュエータ６０は、第一把持移動用アクチュエータ４０のＸ軸方向下流側の基台２０ａ（図２）に、その第一把持移動用アクチュエータ４０と所定の間隔を空けてＸ軸方向に伸びて固定された第二箱形本体６１と、その本体６１の線材下流側の端部に設けられた第二サーボモータ６２と、本体６１内部に設けられその第二サーボモータ６２により回動駆動される第二ボールねじ６３と、この第二ボールねじ６３に螺合して本体６１に沿って平行移動する第二従動子６４によって構成される。この第二従動子６４に第二把持装置５０が設けられ、この第二把持移動用アクチュエータ６０は、第二サーボモータ６２により第二ボールねじ６３が回動駆動すると、第二従動子６４とともにその第二把持装置５０をＸ軸方向に移動可能に構成される。
【００３２】
図１及び図２に示すように、この実施の形態における第二把持装置５０は、第二従動子６４にＸ軸方向に伸びて設けられ平角線１４がその上面に載せられる第二台座５１と、その第二台座５１上に載せられた平角線１４を厚さ方向から押さえる第二厚さ方向エアシリンダ５２と、その平角線１４を幅方向から押さえる第二幅方向エアシリンダ５３とを備える。第一台座３１に載せられてＸ軸方向に延びる平角線１４が第二台座５１の上面にも載せられるように、第二台座５１は第一台座３１のＸ軸方向下流側に設けられ、その第二台座５１の平角線１４が載せられる上面は、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。そして、繰出される平角線１４の幅方向の側面が接触するように、その段差により生じる段差壁５１ａがＸ軸方向に連続して形成される（図８）。
【００３３】
その第二台座５１の側壁には取付片５４がＺ軸方向上方に向かって取付けられ、この取付片５４に第二厚さ方向エアシリンダ５２がその出没軸５２ａを下方に向けて取付けられる。この第二厚さ方向エアシリンダ５２は第二台座５１の上流側端部における平角線１４の上方に取付けられ、下方に突出する出没軸５２ａの下端にはその第二台座５１と共に平角線１４を厚さ方向から挟む第二押さえ部材５６が取付けられる。そして、この第二押さえ部材５６の平角線１４を押さえる下面にあっても、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。第二台座５１と共に第二押さえ部材５６が平角線１４を厚さ方向から挟んだ状態で、第二押さえ部材５６下面の段差により生じる段差壁５６ａは、第二台座５１の段差壁５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟むように、Ｘ軸方向に連続して形成される（図８）。そして、図８に示すように、その段差壁５６ａの上流側端部は丸くなるように加工されたＲ部５６ｂが形成される。
【００３４】
図１〜図３に示すように、第二幅方向エアシリンダ５３は、第二押さえ部材５６との干渉を避けるために、第二厚さ方向エアシリンダ５２より下流側の第二従動子６４にその出没軸５３ａをＹ軸方向に向けて取付けられる。この第二幅方向エアシリンダ５３は、第二台座５１の段差壁５１ａに側面が接触した平角線１４をその段差壁３１ａと共に幅方向から挟むように、その出没軸５３ａの先端を平角線１４の側面に向けて取付けられる。そして、その平角線１４に臨む出没軸５３ａの先端にはその第二台座５１の段差壁５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む挟圧部材５７が取付けられる。
【００３５】
図１及び図２に示すように、このバスバーの製造装置２０は、第一及び第二把持装置３０，５０の中間の平角線１４に幅方向から接触する接触部材７６を平角線１４と直交する方向に往復移動させて平角線１４を側方に突出させる加工用アクチュエータ７０を備える。加工用アクチュエータ７０は、第一及び第二把持装置３０，５０の中間の基台２０ａ（図２）に一方の端部が平角線１４に臨むようにＹ軸方向に伸びて固定された加工箱形本体７１と、その本体７１の他方の端部に設けられた加工用サーボモータ７２と、本体７１内部に設けられその加工用サーボモータ７２により回動駆動される加工用ボールねじ７３と、この加工用ボールねじ７３に螺合して本体７１に沿って平行移動する加工用従動子７４によって構成される。この加工用従動子７４に接触部材７６が立設される。
【００３６】
図１及び図２のそれぞれの拡大図に示すように、接触部材７６は、平角線１４である平角線に幅方向から接触する円弧部７６ａと、その円弧部７６ａのＺ軸方向の両側に形成されて角線を厚さ方向から挟むフランジ部７６ｂ，７６ｃが形成される。円弧部７６ａは平角線１４を含む水平面において平角線１４に臨む先端が円弧状に形成される。このため、この加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３が回動駆動すると、加工用従動子７４とともにその接触部材７６がＹ軸方向に移動し、第一及び第二把持装置３０，５０により両側が把持された平角線１４に側方から接触部材７６の円弧部７６ａが接触するように構成される。そして、平角線１４に円弧部７６ａが側方から接触した接触部材７６を更にＹ軸方向に移動させると、図７及び図８に示すように、その接触部材７６が接触する部分を平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させるように構成される。
【００３７】
次に、このようなバスバーの製造装置を用いてバスバーを製造する本発明のバスバーの製造方法について説明する。
【００３８】
図９に示すように、本発明の方法により得ようとするバスバー１２は、金属製の細長い平角線１４を曲げ加工することで、細長く延びる本体部１２ａと、その本体部１２ａにおける所定位置からその本体部１２ａと交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出するタブ１２ｂ，１２ｃとが形成されたものである。そして、このようなバスバー１２を製造する本発明の方法は、方形状の断面を有する角線１４を繰出すことによりその角線１４からなる板状の本体部１２ａを形成する繰出し工程と、その本体部１２ａを形成する角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成するタブ成形工程を交互に繰り返すことを特徴とする。
【００３９】
繰出し工程にあっては、平角線１４を長手方向であるＸ軸方向に真っ直ぐに繰出す。この繰出しは、送り装置２１により行われ、圧縮エアの供給により平角線１４を挟持歯２２ａが挟んだエアチャック装置２２を、図６の一点鎖線で示す状態から、実線矢印で示すように、チャック移動用アクチュエータ２３が平角線１４の長手方向であるＸ軸方向の下流側に移動させることにより、平角線１４を所定の長さ繰出す。このとき、第一及び第二把持装置３０，５０により、平角線１４は把持されていない状態とする。
【００４０】
チャック移動用アクチュエータ２３は、チャック移動用サーボモータ２３ｂによりチャック移動用ボールねじ２３ｃを回動駆動することにより、チャック用従動子２３ｄとともにエアチャック装置２２を本体２３ａに沿って移動させる。けれども、本体２３ａのＸ軸方向の長さが不足して、チャック用従動子２３ｄが本体２３ａの上流側端部から下流側端部まで移動しても、平角線１４の繰出し長さに足りない場合もあり得る。この場合には、繰出された平角線１４を第一把持装置３０が一旦把持してその移動を禁止し、この状態で平角線１４を挟んだ挟持歯２２ａを開いてその挟む動作を解消し、図６の実線で示すエアチャック装置２２を一点鎖線で示す上流側に戻す。そして、再び、そのエアチャック装置２２の挟持歯２２ａにより平角線１４を挟むとともに第一把持装置３０による平角線１４の把持を解除し、そしてエアチャック装置２２を実線矢印で示すように再び下流側に移動させる。これにより、本体２３ａのＸ軸方向の長さを越えた平角線１４の繰出しが可能になる。
【００４１】
一方、タブ形成工程におけるタブ１２ｂの形成は、第一及び第二把持装置３０，５０により所定の間隔を空けて把持された平角線１４に幅方向から接触する接触部材７６を平角線１４と直交する方向に移動させて平角線１４を側方に突出させることにより行われる。よって、先ず、繰出された平角線１４を所定の間隔を空けて第一及び第二把持装置３０，５０により把持する。所定の間隔は、得ようとするタブ１２ｂの大きさや形状により異なり、得ようとするタブ１２ｂの全長に等しい間隔を空けて第一及び第二把持装置３０，５０が平角線１４を把持する。なお、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を把持した後には、エアチャック装置２２による平角線１４の把持を解消して、そのエアチャック装置２２を図６の一点鎖線で示す上流側に戻し、再び、次の繰出し工程に備え、そのエアチャック装置２２により平角線１４を把持させておく。
【００４２】
第一及び第二把持装置３０，５０による平角線１４の把持動作は同一であり、第一把持装置３０による把持手順を説明すると、先ず、第一幅方向エアシリンダ３３により出没軸３３ａを突出させ、その先端に設けられた挟圧部材３７を平角線１４に側面から接触させてその平角線１４を第一台座３１の段差壁３１ａに押し付ける。その後、第一厚さ方向エアシリンダ３２の出没軸３２ａを突出させ、その下端に取付けられた第一押さえ部材３６を平角線１４に上方から押し付けて、その平角線１４をその第一押さえ部材３６と第一台座３１とにより挟む。このようにして、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を所定の間隔を空けて把持し、平角線１４の長手方向の移動を禁止する。
【００４３】
このように、幅方向エアシリンダ３３，５３により平角線１４を台座３１，５１の段差壁３１ａ，５１ａ（図８）に押し付けた後、厚さ方向エアシリンダ３２，５２により押さえ部材３６，５６を平角線１４に上方から押し付けることにより、押さえ部材３６，５６に形成された段差壁３６ａ，５６ａ（図８）は台座３１，５１の段差壁３１ａ、５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む位置になる。即ち、平角線１４が台座３１，５１の段差壁３１ａ、５１ａから離れて、下降する押さえ部材３６，５６の段差壁３６ａ，５６ａにより、その平角線１４が押しつぶされてしまうような事態を回避することができる。
【００４４】
第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を所定の間隔を空けて把持した後は、加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３を回動駆動し、加工用従動子７４とともに接触部材７６を平角線１４に向けてＹ軸方向に移動させる。そして、第一及び第二把持装置３０，５０により両側が把持された平角線１４に側方から接触部材７６、具体的には円弧部７６ａを接触させる。そして、平角線１４に側方から接触した後も更にその接触部材７６をＹ軸方向に移動させ、図７及び図８に示すように、平角線１４の接触部材７６が接触する部分を平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させる。このようにして、角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成する。
【００４５】
このとき、角線１４を側方に突出させる接触部材７６は、その角線１４には円弧部７６ａが接触し、その平角線１４はその円弧部７６ａに沿って折返し状に加工されるので、その円弧部７６ａに沿った所望の形状のタブ１２ｂを得ることができる。
【００４６】
また、平角線１４は、第一及び第二把持装置３０，５０により把持された部分から折曲げられることになるけれども、図８に示すように、押さえ部材３６，５６の段差壁３６ａ，５６ａの接触部材７６に臨む端部にＲ部３６ｂ，５６ｂをそれぞれ形成したので、その平角線１４はそのＲ部３６ｂ，５６ｂに沿って折曲げられる。このため、その折曲げ部に過度なストレスが加わるようなことを回避することができる。
【００４７】
更に、接触部材７６は、厚さ方向から平角線１４を挟むフランジ部７６ｂ，７６ｃを備えるので、例え厚さ方向が幅方向に比較して小さい平角線１４であったとしても、その平角線１４の厚さ方向をフランジ部７６ｂ，７６ｃが挟むので、その平角線１４を側方に突出させる際に、その平角線１４が厚さ方向に変形するようなことを防止することができる。
【００４８】
ここで、第一及び第二把持装置３０，５０により把持された平角線１４を側方に突出させる際に、その第一及び第二把持装置３０，５０を平角線１４に沿って互いに近づける。この第一及び第二把持装置３０，５０の移動は、第一及び第二把持移動用アクチュエータ４０，６０により行われる。具体的には、それぞれのサーボモータ４２，６２によりボールねじ４３，６３を回動駆動して、第一及び第二従動子４４，６４とともに第一及び第二把持装置３０，５０をＸ軸方向に移動させることにより行われる。
【００４９】
この第一及び第二把持装置３０，５０の移動は、そのタブ１２ｂを形成する平角線１４の長さが変化しないように行われる。このため、折返し状のタブ１２ｂを形成するには、第一及び第二把持装置３０，５０を互いに同じ速度でその中間にある接触部材７６に近づけるようにする。このように、タブ１２ｂを形成する平角線１４の長さを、タブ１２ｂの形成前後において変化しないようにすることにより、その平角線１４を側方へ突出させる動作が容易になると共に、平角線１４を側方に突出させる際にその平角線１４が延びるような事態を回避することができる。従って、バスバー１２を構成する平角線１４がタブ１２ｂにおいて延びて平角線１４の断面積が減少し、その電気的特性が変化するような事態を回避することができる。
【００５０】
この平角線１４を側方に突出させる時に送り装置２１のエアチャック装置２２により平角線１４は把持されているけれども、この送り装置２１自体が第一把持移動用アクチュエータ４０の第一従動子４４に設けられているので、この送り装置２１は第一把持装置３０と共に移動する。このため、第一把持装置３０と送り装置２１の間隔は変化せずに、それらの間隔が変化することにより生じる不具合を解消することができる。
【００５１】
このようにして、タブ１２ｂを形成した後には、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４の把持を解消する。これは、それらの幅方向エアシリンダ３３，５３により挟圧部材３７を平角線１４から離間させ、それとともにそれぞれの厚さ方向エアシリンダ３２，５２によりそれぞれの押さえ部材３６，５６を平角線１４から上昇させる。このようにして平角線１４の把持を解消する。そして、第一及び第二把持移動用アクチュエータ４０，６０により、第一及び第二把持装置３０，５０の間を拡げて所定の間隔に戻す。それと共に、加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３を逆方向に回動駆動し、加工用従動子７４とともにその接触部材７６を平角線１４から離間する方向に移動させて、初期の状態に戻す。これにより、タブ１２ｂを形成するタブ成形工程を終了する。
【００５２】
このような繰出し工程とタブ形成工程を交互に繰り返し、本体部１２ａの側縁から所望の形状の接続用のタブ１２ｂが所望の間隔で所望の数だけ形成された例えば図９に示すようなバスバー１２が得られる。図９におけるバスバー１２は、所定の間隔で離間する山形のタブ１２ｂが４箇所と、折返されてＵ字状を成すタブ１２ｂが１箇所形成され、かつ両端部に片持ち状に突出するタブ１２ｃが形成されたものを示す。ここで、山形のタブ１２ｂと、折返されてＵ字状を成すタブ１２ｂにあっては、第一及び第二把持装置３０，５０により把持される平角線１４の所定の間隔と、接触部材７６の移動量とを変化させることにより、作り分けすることができる。また、両端部におけるタブ１２ｃにあっては、図示しないが、第一又は第二把持装置３０又は５０により平角線１４を把持し、その第一又は第二把持装置３０又は５０から突出する平角線１４の端部に接触部材７６を接触させて更に平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させる。これにより平角線１４の端部を折曲げて、本体部１２ａの両端部に片持ち状に突出するタブ１２ｃを形成する。なお、図９におけるバスバー１２は一例であって、これに限られるものではない。
【００５３】
従って、本発明のバスバーの製造装置及びその製造方法では、予め潰された角線１４を曲げ加工することで、細長く延びる本線部１２ａと、その本線部１２ａにおける所定位置からその本線部１２ａと交差する方向へ突出するタブ１２ｂとが形成されたバスバー１２を得るので、従来のように、曲げ加工したものを板状に潰れ変形させるような作業を省くことができ、バスバー１２の製造工程を従来より簡素化することができる。また、従来必要であった潰れ変形させる金型も不要になって、金型管理負担の減少から更に安価なバスバーを得ることができる。
【００５４】
また、角線１４を繰出すことにより角線１４からなる板状の本線部１２ａを形成するとともに、その本線部１２ａを形成する角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させてタブ１２ｂを形成するので、角線１２ｂの繰出し量を変更することにより、複数形成されたタブ１２ｂとタブ１２ｂの間隔を容易に変更することができる。また、角線１４の一部を幅方向に突出させる程度を変更することにより、容易に異なる形状のタブ１２ｂを得ることができる。よって、タブ１２ｂとタブ１２ｂの間隔やタブ１２ｂ自体の形状が異なる複数種類のバスバー１２を比較的容易に製造することができる。よって、バスバー１２の製造における汎用性や生産性は高まり、バスバー１２の製造における自動化が可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１２ バスバー
１２ａ本体部
１２ｂ タブ
１４ 角線
２０ バスバーの製造装置
２１ 送り装置
３０ 第一把持装置
４０ 第一把持移動用アクチュエータ
５０ 第二把持装置
６０ 第二把持移動用アクチュエータ
７０ 加工用アクチュエータ
７６ 接触部材
７６ａ 円弧部
７６ｂ、７６ｃ フランジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの集中配電部材に用いられるバスバーを製造するバスバーの製造装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の低燃費化に対するニーズが大きく、その１つの例として超高燃費ハイブリッドカーの開発が進められている。特に最近では、エンジンを主動力とし加速時等にエンジンをＤＣブラシレスモータでアシストする補助動力機構（モータアシスト機構）を備えたハイブリッドカーが提案されている。ところで、モータアシスト機構を構成するブラシレスモータは、エンジンルーム内の限られたスペース、具体的にはエンジンとトランスミッションとの間の狭いスペースに配置されるため、設置上大きな制約を受ける。従って、この種のブラシレスモータは薄型であることが要求されている。
【０００３】
ここで、モータアシスト機構に用いられる薄型ブラシレスモータは、エンジンのクランクシャフトに直結されたロータと、そのロータを包囲するリング状のステータとを備える。そして、ステータは、コアに巻線を施すことにより形成された多数の磁極、その磁極を収容するステータホルダ、それらの巻線に集中的に配電を行うための集中配電部材（いわゆるバスリング）等によって構成されている。
【０００４】
このような車両用薄型ブラシレスモータの集中配電部材として、モータの各相に対応して設けられる複数本のバスバーと、それら各バスバーを被覆する樹脂絶縁ホルダとを備えたものが知られている。具体的に、このような集中配電部材は、リング状をなす絶縁ホルダに複数の保持溝を径方向に積層するような配置で形成され、各保持溝内にバスバーを軸線方向に組み付けたものである。このバスバーは、保持溝内に嵌入される細長い板状の本体部と、本体部から保持溝外へ面一状に突出するように形成された給電用又は巻線接続用のタブとから構成される。
【０００５】
上記の集中配電部材においてバスバーを製造する手段として、金属板材を打ち抜いて、直線状に延びる本体部の側縁から、タブとなる部分を本体部の長さ方向と交差する方向へ突出させた形態の素材を得た後、この素材に曲げ加工を施すことによって端子とタブを形成する方法が考えられる。しかし、この方法では、金属板材を打ち抜いた際に、端子とタブの間又はタブ同士の間の部分が廃棄材となるため、材料の無駄が多い。
【０００６】
このような材料の無駄をなくすために、金属製の細長い線材を曲げ加工することで、細長く延びる本線部と、その本線部における所定位置からその本線部と交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出する分岐部とが形成されたものを、板状に潰れ変形させるバスバーの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法であれば、板状に変形したその本線部が、その本体部とされ、板状に変形したその分岐部が、その端子又はそのタブとされるとしている。すると、金属板材を打ち抜くことなくバスバーを得ることができるので、材料の無駄を無くすことができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記バスバーの製造方法では、線材を曲げ加工するけれども、その線材の曲げ加工に関しての具体的な記載はない。即ち、線材をどの様にして曲げ加工しているかの記載は特許文献１に無く、この加工を作業員の手により行うとすると、作業員による折曲げの程度にばら付きが生じ、均一な品質のバスバーを得ることが困難になる。また、この曲げ加工に対して金型を用いるとすれば、新たに金型費用が生じ、得られたバスバーの単価が押し上げられると共に、バスバーの形状が相違する場合には、その形状の種類の数に応じた曲げ加工の用の金型が必要となり、更にその単価が押し上げられる不具合もある。
【０００９】
また、上記バスバーの製造方法では、線材を曲げ加工するので、確かに廃棄材となる材料を無くすことができる。けれども、その線材を折曲げ加工の後に板状に潰れ変形させるので、その潰すための作業及びそのための金型が更に必要となり、得られたバスバーの単価を十分に低減できないという未だ解決すべき課題が残存していた。
【００１０】
本発明の目的は、金型を用いることなく製造が可能であって、その製造工程を簡素化するとともに、複数種類のバスバーを比較的容易に製造し得るバスバーの製造装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバスバーの製造装置は、本体部の側縁から接続用のタブを突出させたバスバーを製造する装置であって、方形状の断面を有する角線を長手方向に繰出す送り装置と、送り装置から繰出された角線を把持する第一把持装置と、第一把持装置を角線の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータと、第一把持装置より下流側の角線を把持する第二把持装置と、第二把持装置を角線の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータと、第一及び第二把持装置の中間の角線に幅方向から接触する接触部材を角線と直交する方向に往復移動させて角線を側方に突出させる加工用アクチュエータとを備える。
【００１２】
このバスバーの製造装置は、接触部材に、角線に幅方向から接触する円弧部と、円弧部の両側に形成され角線を厚さ方向から挟むフランジ部を形成することが好ましい。
【００１３】
本発明のバスバーの製造方法は、本体部の側縁から接続用のタブを突出させたバスバーを製造する方法であって、方形状の断面を有する角線を繰出すことにより角線からなる板状の本線部を形成する繰出し工程と、本線部を形成する角線の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部の側縁から突出したタブを形成するタブ成形工程を交互に繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
ここで、タブ形成工程におけるタブの形成は、第一及び第二把持装置により所定の間隔を空けて把持された角線に幅方向から接触する接触部材を角線と直交する方向に移動させて角線を側方に突出させるとともに、第一及び第二把持装置を角線に沿って互いに近づけることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のバスバーの製造装置及びその製造方法では、予め潰された角線を曲げ加工することで、細長く延びる本線部と、その本線部における所定位置からその本線部と交差する方向へ突出するタブとが形成されたバスバーを得るので、従来のように、曲げ加工したものを板状に潰れ変形させるような作業を省くことができ、バスバーの製造工程を従来より簡素化することができる。また、従来必要であった潰れ変形させる金型も不要になって、金型管理負担の減少から更に安価なバスバーを得ることができる。
【００１６】
また、角線を繰出すことにより角線からなる板状の本線部を形成するとともに、その本線部を形成する角線の一部を幅方向に折返し状に突出させてタブを形成するので、角線の繰出し量を変更することにより、複数形成されたタブとタブの間隔を容易に変更することができる。また、角線の一部を幅方向に突出させる程度を変更することにより、容易に異なる形状のタブを得ることができる。よって、タブとタブの間隔やタブ自体の形状が異なる複数種類のバスバーを比較的容易に製造することができる。よって、バスバーの製造における汎用性や生産性が高まり、バスバーの製造における自動化が可能になる。
【００１７】
また、角線を側方に突出させる接触部材がその角線を厚さ方向から挟むフランジ部を備えることにより、角線が例え平角線であったとしても、その角線を側方に突出させる際に、その角線の厚さ方向をフランジ部により挟むことができる。すると、そのフランジにより、角線の側方への突出作業において、その角線が厚さ方向に変形するようなことを防止できる。
【００１８】
更に、第一及び第二把持装置により把持された角線を側方に突出させる際に、その第一及び第二把持装置を角線に沿って互いに近づけることにより、そのタブを形成する角線の全長が変化することを防止することができる。すると、その角線を側方へ突出させる動作が容易になると共に、角線を側方に突出させる際にその角線が延びて電気的特性が変化するような事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施形態のバスバーの製造装置を示す上面図である。
【図２】その製造装置の正面図である。
【図３】把持装置による角線が把持されていない状態を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】把持装置により角線が把持された状態を示す図３に対応する図である。
【図５】角線を把持した把持装置の斜視図である。
【図６】その製造装置により角線を繰出した状態を示す上面図である。
【図７】その製造装置により角線の一部を側方に突出させた状態を示す図６に対応する上面図である。
【図８】その角線を接触部材により折返し状に突出させた状態を示す斜視図である。
【図９】得られるバスバーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明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。
【００２１】
図１及び図２に本発明におけるバスバーの製造装置２０を示す。この製造装置２０は、図９に示すように、金属製の細長い線材１４を曲げ加工することで、細長く延びる本体部１２ａと、その本体部１２ａにおける所定位置からその本体部１２ａと交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出するタブ１２ｂ，１２ｃとが形成されたバスバー１２を自動的に製造するものである。
【００２２】
線材１４は、折曲げられるとその形状を維持できるような比較的太いものが用いられる。この実施の形態では、表面に絶縁皮膜が形成された断面が長方形を成すいわゆる平角線１４が用いられる場合を示す。線材１４を厚さ方向が幅方向に比較して小さい平角線とすれば、このバスバー１２を後にリング状に丸めることになるけれども、図９の実線矢印で示すように、その線材１４の厚さ方向に湾曲させることにより、容易にそのバスバー１２を丸めることが期待できる。けれども、この線材１４は平角線に限らず、バスバー１２等の仕様等に応じて、断面が正方形を成す角線であっても良い。そして、このバスバー用線材１４である平角線は予め所定の長さに切断されて準備される。
【００２３】
ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸を平角線１４の長手方向である水平前後方向、Ｙ軸がその平角線１４と直交する方向であって平角線１４の幅方向である水平横方向、Ｚ軸が平角線１４の厚さ方向である垂直方向に延びるものとして本発明のバスバーの製造装置２０について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明のバスバーの製造装置２０は、所定の長さに切断されて準備された平角線１４を長手方向に繰出す送り装置２１と、その送り装置２１から繰出された平角線１４を把持する第一把持装置３０と、その第一把持装置３０を平角線１４の長手方向であるＸ軸方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ４０とを備える。
【００２５】
第一把持移動用アクチュエータ４０は、基台２０ａ（図２）にＸ軸方向に伸びて固定された第一箱形本体４１と、その本体４１の線材上流側の端部に設けられた第一サーボモータ４２と、本体４１内部に設けられその第一サーボモータ４２により回動駆動される第一ボールねじ４３と、この第一ボールねじ４３に螺合して本体４１に沿って平行移動する第一従動子４４によって構成される。この第一従動子４４に第一把持装置３０が設けられ、この第一把持移動用アクチュエータ４０は、第一サーボモータ４２により第一ボールねじ４３が回動駆動すると、第一従動子４４とともにその第一把持装置３０をＸ軸方向に移動可能に構成される。
【００２６】
図１〜図４に示すように、この実施の形態における第一把持装置３０は、第一従動子４４にＸ軸方向に伸びて設けられ平角線１４がその上面に載せられる第一台座３１と、その第一台座３１上に載せられた平角線１４を厚さ方向から押さえる第一厚さ方向エアシリンダ３２と、その平角線１４を幅方向から押さえる第一幅方向エアシリンダ３３とを備える。第一台座３１の平角線１４が載せられる上面はＹ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成され、繰出される平角線１４の幅方向の側面が接触するように、その段差により生じる段差壁３１ａがＸ軸方向に連続して形成される（図３〜図５）。
【００２７】
その第一台座３１の側壁には取付片３４がＺ軸方向上方に向かって取付けられ、この取付片３４に第一厚さ方向エアシリンダ３２がその出没軸３２ａを下方に向けて取付けられる。この第一厚さ方向エアシリンダ３２は第一台座３１の下流側端部における平角線１４の上方に取付けられ、下方に突出する出没軸３２ａの下端にはその第一台座３１と共に平角線１４を厚さ方向から挟む第一押さえ部材３６が取付けられる。そして、この第一押さえ部材３６の平角線１４を押さえる下面にあっても、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。第一台座３１と共に第一押さえ部材３６が平角線１４を厚さ方向から挟んだ状態で、第一押さえ部材３６下面の段差により生じる段差壁３６ａは、第一台座３１の段差壁３１ａと共に平角線１４を幅方向から挟むように、Ｘ軸方向に連続して形成される（図３〜図５）。そして、図５に示すように、その段差壁３６ａの下流側端部は丸くなるように加工されたＲ部３６ｂが形成される。
【００２８】
図１〜図３に示すように、第一幅方向エアシリンダ３３は、第一押さえ部材３６との干渉を避けるために、第一厚さ方向エアシリンダ３２より線材１４の上流側の第一従動子４４にその出没軸３３ａをＹ軸方向に向けて取付けられる。この第一幅方向エアシリンダ３３は、第一台座３１の段差壁３１ａに側面が接触した平角線１４をその段差壁３１ａと共に幅方向から挟むように、その出没軸３３ａの先端を平角線１４の側面に向けて取付けられる。そして、その平角線１４に臨む出没軸３３ａの先端にはその第一台座３１の段差壁３１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む挟圧部材３７が取付けられる。
【００２９】
図１及び図２に示すように、送り装置２１は、第一幅方向エアシリンダ３３より上流側の第一従動子４４に取付けられる。この実施の形態における送り装置２１は、エア圧の有無により挟持歯２２ａを介して平角線１４を厚さ方向から把持するエアチャック装置２２と、このエアチャック装置２２をＸ軸方向に往復移動可能なチャック移動用アクチュエータ２３を備える。このチャック移動用アクチュエータ２３は、その第一従動子４４の側縁に固定されてＸ軸方向に伸びる本体２３ａと、その本体２３ａの端部に設けられたチャック移動用サーボモータ２３ｂと、本体２３ａ内部に設けられそのチャック移動用サーボモータ２３ｂにより回動駆動されるチャック移動用ボールねじ２３ｃと、このボールねじ２３ｃに螺合して本体２３ａに沿って平行移動するチャック用従動子２３ｄによって構成される。このチャック用従動子２３ｄにエアチャック装置２２が取付けられ、このチャック移動用アクチュエータ２３は、チャック移動用サーボモータ２３ｂによりチャック移動用ボールねじ２３ｃが回動駆動すると、チャック用従動子２３ｄとともにそのエアチャック装置２２をＸ軸方向に移動可能に構成される。従って、この送り装置２１は、圧縮エアの供給により平角線１４を挟持歯２２ａが挟んだエアチャック装置２２を、チャック移動用アクチュエータ２３が平角線１４の長手方向であるＸ軸方向に移動させることにより、その平角線１４を繰出すことができるように構成される。
【００３０】
図１に示すように、このバスバーの製造装置２０は、上述した第一把持装置３０より下流側の平角線１４を把持する第二把持装置５０と、その第二把持装置５０を平角線１４の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ６０と、を備える。この第二把持装置５０及び第二把持移動用アクチュエータ６０は、上述した第一把持装置３０及び第一把持移動用アクチュエータ４０と、後述する接触部材７６を対称線とする対称構造を成しており、その構成は上述した第一把持装置３０及び第一把持移動用アクチュエータ４０と同様である。
【００３１】
即ち、第二把持移動用アクチュエータ６０は、第一把持移動用アクチュエータ４０のＸ軸方向下流側の基台２０ａ（図２）に、その第一把持移動用アクチュエータ４０と所定の間隔を空けてＸ軸方向に伸びて固定された第二箱形本体６１と、その本体６１の線材下流側の端部に設けられた第二サーボモータ６２と、本体６１内部に設けられその第二サーボモータ６２により回動駆動される第二ボールねじ６３と、この第二ボールねじ６３に螺合して本体６１に沿って平行移動する第二従動子６４によって構成される。この第二従動子６４に第二把持装置５０が設けられ、この第二把持移動用アクチュエータ６０は、第二サーボモータ６２により第二ボールねじ６３が回動駆動すると、第二従動子６４とともにその第二把持装置５０をＸ軸方向に移動可能に構成される。
【００３２】
図１及び図２に示すように、この実施の形態における第二把持装置５０は、第二従動子６４にＸ軸方向に伸びて設けられ平角線１４がその上面に載せられる第二台座５１と、その第二台座５１上に載せられた平角線１４を厚さ方向から押さえる第二厚さ方向エアシリンダ５２と、その平角線１４を幅方向から押さえる第二幅方向エアシリンダ５３とを備える。第一台座３１に載せられてＸ軸方向に延びる平角線１４が第二台座５１の上面にも載せられるように、第二台座５１は第一台座３１のＸ軸方向下流側に設けられ、その第二台座５１の平角線１４が載せられる上面は、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。そして、繰出される平角線１４の幅方向の側面が接触するように、その段差により生じる段差壁５１ａがＸ軸方向に連続して形成される（図８）。
【００３３】
その第二台座５１の側壁には取付片５４がＺ軸方向上方に向かって取付けられ、この取付片５４に第二厚さ方向エアシリンダ５２がその出没軸５２ａを下方に向けて取付けられる。この第二厚さ方向エアシリンダ５２は第二台座５１の上流側端部における平角線１４の上方に取付けられ、下方に突出する出没軸５２ａの下端にはその第二台座５１と共に平角線１４を厚さ方向から挟む第二押さえ部材５６が取付けられる。そして、この第二押さえ部材５６の平角線１４を押さえる下面にあっても、Ｙ軸方向にその厚さを違えて平角線１４の厚さより僅かに小さな段差が形成される。第二台座５１と共に第二押さえ部材５６が平角線１４を厚さ方向から挟んだ状態で、第二押さえ部材５６下面の段差により生じる段差壁５６ａは、第二台座５１の段差壁５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟むように、Ｘ軸方向に連続して形成される（図８）。そして、図８に示すように、その段差壁５６ａの上流側端部は丸くなるように加工されたＲ部５６ｂが形成される。
【００３４】
図１〜図３に示すように、第二幅方向エアシリンダ５３は、第二押さえ部材５６との干渉を避けるために、第二厚さ方向エアシリンダ５２より下流側の第二従動子６４にその出没軸５３ａをＹ軸方向に向けて取付けられる。この第二幅方向エアシリンダ５３は、第二台座５１の段差壁５１ａに側面が接触した平角線１４をその段差壁３１ａと共に幅方向から挟むように、その出没軸５３ａの先端を平角線１４の側面に向けて取付けられる。そして、その平角線１４に臨む出没軸５３ａの先端にはその第二台座５１の段差壁５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む挟圧部材５７が取付けられる。
【００３５】
図１及び図２に示すように、このバスバーの製造装置２０は、第一及び第二把持装置３０，５０の中間の平角線１４に幅方向から接触する接触部材７６を平角線１４と直交する方向に往復移動させて平角線１４を側方に突出させる加工用アクチュエータ７０を備える。加工用アクチュエータ７０は、第一及び第二把持装置３０，５０の中間の基台２０ａ（図２）に一方の端部が平角線１４に臨むようにＹ軸方向に伸びて固定された加工箱形本体７１と、その本体７１の他方の端部に設けられた加工用サーボモータ７２と、本体７１内部に設けられその加工用サーボモータ７２により回動駆動される加工用ボールねじ７３と、この加工用ボールねじ７３に螺合して本体７１に沿って平行移動する加工用従動子７４によって構成される。この加工用従動子７４に接触部材７６が立設される。
【００３６】
図１及び図２のそれぞれの拡大図に示すように、接触部材７６は、平角線１４である平角線に幅方向から接触する円弧部７６ａと、その円弧部７６ａのＺ軸方向の両側に形成されて角線を厚さ方向から挟むフランジ部７６ｂ，７６ｃが形成される。円弧部７６ａは平角線１４を含む水平面において平角線１４に臨む先端が円弧状に形成される。このため、この加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３が回動駆動すると、加工用従動子７４とともにその接触部材７６がＹ軸方向に移動し、第一及び第二把持装置３０，５０により両側が把持された平角線１４に側方から接触部材７６の円弧部７６ａが接触するように構成される。そして、平角線１４に円弧部７６ａが側方から接触した接触部材７６を更にＹ軸方向に移動させると、図７及び図８に示すように、その接触部材７６が接触する部分を平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させるように構成される。
【００３７】
次に、このようなバスバーの製造装置を用いてバスバーを製造する本発明のバスバーの製造方法について説明する。
【００３８】
図９に示すように、本発明の方法により得ようとするバスバー１２は、金属製の細長い平角線１４を曲げ加工することで、細長く延びる本体部１２ａと、その本体部１２ａにおける所定位置からその本体部１２ａと交差する方向へ折返し状又は片持ち状に突出するタブ１２ｂ，１２ｃとが形成されたものである。そして、このようなバスバー１２を製造する本発明の方法は、方形状の断面を有する角線１４を繰出すことによりその角線１４からなる板状の本体部１２ａを形成する繰出し工程と、その本体部１２ａを形成する角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成するタブ成形工程を交互に繰り返すことを特徴とする。
【００３９】
繰出し工程にあっては、平角線１４を長手方向であるＸ軸方向に真っ直ぐに繰出す。この繰出しは、送り装置２１により行われ、圧縮エアの供給により平角線１４を挟持歯２２ａが挟んだエアチャック装置２２を、図６の一点鎖線で示す状態から、実線矢印で示すように、チャック移動用アクチュエータ２３が平角線１４の長手方向であるＸ軸方向の下流側に移動させることにより、平角線１４を所定の長さ繰出す。このとき、第一及び第二把持装置３０，５０により、平角線１４は把持されていない状態とする。
【００４０】
チャック移動用アクチュエータ２３は、チャック移動用サーボモータ２３ｂによりチャック移動用ボールねじ２３ｃを回動駆動することにより、チャック用従動子２３ｄとともにエアチャック装置２２を本体２３ａに沿って移動させる。けれども、本体２３ａのＸ軸方向の長さが不足して、チャック用従動子２３ｄが本体２３ａの上流側端部から下流側端部まで移動しても、平角線１４の繰出し長さに足りない場合もあり得る。この場合には、繰出された平角線１４を第一把持装置３０が一旦把持してその移動を禁止し、この状態で平角線１４を挟んだ挟持歯２２ａを開いてその挟む動作を解消し、図６の実線で示すエアチャック装置２２を一点鎖線で示す上流側に戻す。そして、再び、そのエアチャック装置２２の挟持歯２２ａにより平角線１４を挟むとともに第一把持装置３０による平角線１４の把持を解除し、そしてエアチャック装置２２を実線矢印で示すように再び下流側に移動させる。これにより、本体２３ａのＸ軸方向の長さを越えた平角線１４の繰出しが可能になる。
【００４１】
一方、タブ形成工程におけるタブ１２ｂの形成は、第一及び第二把持装置３０，５０により所定の間隔を空けて把持された平角線１４に幅方向から接触する接触部材７６を平角線１４と直交する方向に移動させて平角線１４を側方に突出させることにより行われる。よって、先ず、繰出された平角線１４を所定の間隔を空けて第一及び第二把持装置３０，５０により把持する。所定の間隔は、得ようとするタブ１２ｂの大きさや形状により異なり、得ようとするタブ１２ｂの全長に等しい間隔を空けて第一及び第二把持装置３０，５０が平角線１４を把持する。なお、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を把持した後には、エアチャック装置２２による平角線１４の把持を解消して、そのエアチャック装置２２を図６の一点鎖線で示す上流側に戻し、再び、次の繰出し工程に備え、そのエアチャック装置２２により平角線１４を把持させておく。
【００４２】
第一及び第二把持装置３０，５０による平角線１４の把持動作は同一であり、第一把持装置３０による把持手順を説明すると、先ず、第一幅方向エアシリンダ３３により出没軸３３ａを突出させ、その先端に設けられた挟圧部材３７を平角線１４に側面から接触させてその平角線１４を第一台座３１の段差壁３１ａに押し付ける。その後、第一厚さ方向エアシリンダ３２の出没軸３２ａを突出させ、その下端に取付けられた第一押さえ部材３６を平角線１４に上方から押し付けて、その平角線１４をその第一押さえ部材３６と第一台座３１とにより挟む。このようにして、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を所定の間隔を空けて把持し、平角線１４の長手方向の移動を禁止する。
【００４３】
このように、幅方向エアシリンダ３３，５３により平角線１４を台座３１，５１の段差壁３１ａ，５１ａ（図８）に押し付けた後、厚さ方向エアシリンダ３２，５２により押さえ部材３６，５６を平角線１４に上方から押し付けることにより、押さえ部材３６，５６に形成された段差壁３６ａ，５６ａ（図８）は台座３１，５１の段差壁３１ａ、５１ａと共に平角線１４を幅方向から挟む位置になる。即ち、平角線１４が台座３１，５１の段差壁３１ａ、５１ａから離れて、下降する押さえ部材３６，５６の段差壁３６ａ，５６ａにより、その平角線１４が押しつぶされてしまうような事態を回避することができる。
【００４４】
第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４を所定の間隔を空けて把持した後は、加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３を回動駆動し、加工用従動子７４とともに接触部材７６を平角線１４に向けてＹ軸方向に移動させる。そして、第一及び第二把持装置３０，５０により両側が把持された平角線１４に側方から接触部材７６、具体的には円弧部７６ａを接触させる。そして、平角線１４に側方から接触した後も更にその接触部材７６をＹ軸方向に移動させ、図７及び図８に示すように、平角線１４の接触部材７６が接触する部分を平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させる。このようにして、角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させて本体部１２ａの側縁から突出したタブ１２ｂを形成する。
【００４５】
このとき、角線１４を側方に突出させる接触部材７６は、その角線１４には円弧部７６ａが接触し、その平角線１４はその円弧部７６ａに沿って折返し状に加工されるので、その円弧部７６ａに沿った所望の形状のタブ１２ｂを得ることができる。
【００４６】
また、平角線１４は、第一及び第二把持装置３０，５０により把持された部分から折曲げられることになるけれども、図８に示すように、押さえ部材３６，５６の段差壁３６ａ，５６ａの接触部材７６に臨む端部にＲ部３６ｂ，５６ｂをそれぞれ形成したので、その平角線１４はそのＲ部３６ｂ，５６ｂに沿って折曲げられる。このため、その折曲げ部に過度なストレスが加わるようなことを回避することができる。
【００４７】
更に、接触部材７６は、厚さ方向から平角線１４を挟むフランジ部７６ｂ，７６ｃを備えるので、例え厚さ方向が幅方向に比較して小さい平角線１４であったとしても、その平角線１４の厚さ方向をフランジ部７６ｂ，７６ｃが挟むので、その平角線１４を側方に突出させる際に、その平角線１４が厚さ方向に変形するようなことを防止することができる。
【００４８】
ここで、第一及び第二把持装置３０，５０により把持された平角線１４を側方に突出させる際に、その第一及び第二把持装置３０，５０を平角線１４に沿って互いに近づける。この第一及び第二把持装置３０，５０の移動は、第一及び第二把持移動用アクチュエータ４０，６０により行われる。具体的には、それぞれのサーボモータ４２，６２によりボールねじ４３，６３を回動駆動して、第一及び第二従動子４４，６４とともに第一及び第二把持装置３０，５０をＸ軸方向に移動させることにより行われる。
【００４９】
この第一及び第二把持装置３０，５０の移動は、そのタブ１２ｂを形成する平角線１４の長さが変化しないように行われる。このため、折返し状のタブ１２ｂを形成するには、第一及び第二把持装置３０，５０を互いに同じ速度でその中間にある接触部材７６に近づけるようにする。このように、タブ１２ｂを形成する平角線１４の長さを、タブ１２ｂの形成前後において変化しないようにすることにより、その平角線１４を側方へ突出させる動作が容易になると共に、平角線１４を側方に突出させる際にその平角線１４が延びるような事態を回避することができる。従って、バスバー１２を構成する平角線１４がタブ１２ｂにおいて延びて平角線１４の断面積が減少し、その電気的特性が変化するような事態を回避することができる。
【００５０】
この平角線１４を側方に突出させる時に送り装置２１のエアチャック装置２２により平角線１４は把持されているけれども、この送り装置２１自体が第一把持移動用アクチュエータ４０の第一従動子４４に設けられているので、この送り装置２１は第一把持装置３０と共に移動する。このため、第一把持装置３０と送り装置２１の間隔は変化せずに、それらの間隔が変化することにより生じる不具合を解消することができる。
【００５１】
このようにして、タブ１２ｂを形成した後には、第一及び第二把持装置３０，５０により平角線１４の把持を解消する。これは、それらの幅方向エアシリンダ３３，５３により挟圧部材３７を平角線１４から離間させ、それとともにそれぞれの厚さ方向エアシリンダ３２，５２によりそれぞれの押さえ部材３６，５６を平角線１４から上昇させる。このようにして平角線１４の把持を解消する。そして、第一及び第二把持移動用アクチュエータ４０，６０により、第一及び第二把持装置３０，５０の間を拡げて所定の間隔に戻す。それと共に、加工用アクチュエータ７０の加工用サーボモータ７２により加工用ボールねじ７３を逆方向に回動駆動し、加工用従動子７４とともにその接触部材７６を平角線１４から離間する方向に移動させて、初期の状態に戻す。これにより、タブ１２ｂを形成するタブ成形工程を終了する。
【００５２】
このような繰出し工程とタブ形成工程を交互に繰り返し、本体部１２ａの側縁から所望の形状の接続用のタブ１２ｂが所望の間隔で所望の数だけ形成された例えば図９に示すようなバスバー１２が得られる。図９におけるバスバー１２は、所定の間隔で離間する山形のタブ１２ｂが４箇所と、折返されてＵ字状を成すタブ１２ｂが１箇所形成され、かつ両端部に片持ち状に突出するタブ１２ｃが形成されたものを示す。ここで、山形のタブ１２ｂと、折返されてＵ字状を成すタブ１２ｂにあっては、第一及び第二把持装置３０，５０により把持される平角線１４の所定の間隔と、接触部材７６の移動量とを変化させることにより、作り分けすることができる。また、両端部におけるタブ１２ｃにあっては、図示しないが、第一又は第二把持装置３０又は５０により平角線１４を把持し、その第一又は第二把持装置３０又は５０から突出する平角線１４の端部に接触部材７６を接触させて更に平角線１４の側方であるＹ軸方向に突出させる。これにより平角線１４の端部を折曲げて、本体部１２ａの両端部に片持ち状に突出するタブ１２ｃを形成する。なお、図９におけるバスバー１２は一例であって、これに限られるものではない。
【００５３】
従って、本発明のバスバーの製造装置及びその製造方法では、予め潰された角線１４を曲げ加工することで、細長く延びる本線部１２ａと、その本線部１２ａにおける所定位置からその本線部１２ａと交差する方向へ突出するタブ１２ｂとが形成されたバスバー１２を得るので、従来のように、曲げ加工したものを板状に潰れ変形させるような作業を省くことができ、バスバー１２の製造工程を従来より簡素化することができる。また、従来必要であった潰れ変形させる金型も不要になって、金型管理負担の減少から更に安価なバスバーを得ることができる。
【００５４】
また、角線１４を繰出すことにより角線１４からなる板状の本線部１２ａを形成するとともに、その本線部１２ａを形成する角線１４の一部を幅方向に折返し状に突出させてタブ１２ｂを形成するので、角線１２ｂの繰出し量を変更することにより、複数形成されたタブ１２ｂとタブ１２ｂの間隔を容易に変更することができる。また、角線１４の一部を幅方向に突出させる程度を変更することにより、容易に異なる形状のタブ１２ｂを得ることができる。よって、タブ１２ｂとタブ１２ｂの間隔やタブ１２ｂ自体の形状が異なる複数種類のバスバー１２を比較的容易に製造することができる。よって、バスバー１２の製造における汎用性や生産性は高まり、バスバー１２の製造における自動化が可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１２ バスバー
１２ａ本体部
１２ｂ タブ
１４ 角線
２０ バスバーの製造装置
２１ 送り装置
３０ 第一把持装置
４０ 第一把持移動用アクチュエータ
５０ 第二把持装置
６０ 第二把持移動用アクチュエータ
７０ 加工用アクチュエータ
７６ 接触部材
７６ａ 円弧部
７６ｂ、７６ｃ フランジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部(12a)の側縁から接続用のタブ(12b)を突出させたバスバー(12)を製造する装置であって、
方形状の断面を有する角線(14)を長手方向に繰出す送り装置(21)と、
前記送り装置(21)から繰出された前記角線(14)を把持する第一把持装置(30)と、
前記第一把持装置(30)を前記角線(14)の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ(40)と、
前記第一把持装置(30)より下流側の前記角線(14)を把持する第二把持装置(50)と、
前記第二把持装置(50)を前記角線(14)の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ(60)と、
前記第一及び第二把持装置(30,50)の中間の前記角線(14)に幅方向から接触する接触部材(76)を前記角線(14)と直交する方向に往復移動させて前記角線(14)を側方に突出させる加工用アクチュエータ(70)と
を備えたバスバーの製造装置。
【請求項２】
接触部材(76)に、角線(14)に幅方向から接触する円弧部(76a)と、前記円弧部(76a)の両側に形成され前記角線(14)を厚さ方向から挟むフランジ部(76b,76c)が形成された請求項１記載のバスバーの製造装置。
【請求項３】
本体部(12a)の側縁から接続用のタブ(12b)を突出させたバスバー(12)を製造する方法であって、
方形状の断面を有する角線(14)を繰出すことにより前記角線(14)からなる板状の前記本体部(12a)を形成する繰出し工程と、
前記本体部(12a)を形成する前記角線(14)の一部を幅方向に折返し状に突出させて前記本体部(12a)の側縁から突出したタブ(12b)を形成するタブ成形工程を交互に繰り返す
ことを特徴とするバスバーの製造方法。
【請求項４】
タブ形成工程におけるタブ(12b)の形成は、第一及び第二把持装置(30,50)により所定の間隔を空けて把持された角線(14)に幅方向から接触する接触部材(76)を前記角線(14)と直交する方向に移動させて前記角線(14)を側方に突出させるとともに、前記第一及び第二把持装置(30,50)を前記角線(14)に沿って互いに近づけることにより行われる請求項３記載のバスバーの製造方法。
【請求項１】
本体部(12a)の側縁から接続用のタブ(12b)を突出させたバスバー(12)を製造する装置であって、
方形状の断面を有する角線(14)を長手方向に繰出す送り装置(21)と、
前記送り装置(21)から繰出された前記角線(14)を把持する第一把持装置(30)と、
前記第一把持装置(30)を前記角線(14)の長手方向に移動させる第一把持移動用アクチュエータ(40)と、
前記第一把持装置(30)より下流側の前記角線(14)を把持する第二把持装置(50)と、
前記第二把持装置(50)を前記角線(14)の長手方向に移動させる第二把持移動用アクチュエータ(60)と、
前記第一及び第二把持装置(30,50)の中間の前記角線(14)に幅方向から接触する接触部材(76)を前記角線(14)と直交する方向に往復移動させて前記角線(14)を側方に突出させる加工用アクチュエータ(70)と
を備えたバスバーの製造装置。
【請求項２】
接触部材(76)に、角線(14)に幅方向から接触する円弧部(76a)と、前記円弧部(76a)の両側に形成され前記角線(14)を厚さ方向から挟むフランジ部(76b,76c)が形成された請求項１記載のバスバーの製造装置。
【請求項３】
本体部(12a)の側縁から接続用のタブ(12b)を突出させたバスバー(12)を製造する方法であって、
方形状の断面を有する角線(14)を繰出すことにより前記角線(14)からなる板状の前記本体部(12a)を形成する繰出し工程と、
前記本体部(12a)を形成する前記角線(14)の一部を幅方向に折返し状に突出させて前記本体部(12a)の側縁から突出したタブ(12b)を形成するタブ成形工程を交互に繰り返す
ことを特徴とするバスバーの製造方法。
【請求項４】
タブ形成工程におけるタブ(12b)の形成は、第一及び第二把持装置(30,50)により所定の間隔を空けて把持された角線(14)に幅方向から接触する接触部材(76)を前記角線(14)と直交する方向に移動させて前記角線(14)を側方に突出させるとともに、前記第一及び第二把持装置(30,50)を前記角線(14)に沿って互いに近づけることにより行われる請求項３記載のバスバーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７４６６３（Ｐ２０１３−７４６６３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０４０９（Ｐ２０１１−２１０４０９）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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