成形装置
【課題】 従来のものに比べて小型で低コストの成形装置を提供すること。
【解決手段】 一対の成形型２，３の間に挟み込んだワークＷをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、一方の成形型３が、他方の成形型２に向けて突設され、成形用シリンダ４１によって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッド４５を有し、他方の成形型２が、ワークＷを貫いて挿入されたプレス用ロッド４５をロックするロック手段１３，１２，１５，１６を有し、両方の成形型２，３は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークＷをプレスするプレス手段２７，３８が設けられた成形装置１。
【解決手段】 一対の成形型２，３の間に挟み込んだワークＷをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、一方の成形型３が、他方の成形型２に向けて突設され、成形用シリンダ４１によって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッド４５を有し、他方の成形型２が、ワークＷを貫いて挿入されたプレス用ロッド４５をロックするロック手段１３，１２，１５，１６を有し、両方の成形型２，３は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークＷをプレスするプレス手段２７，３８が設けられた成形装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス型による成形であって、特に成形物に比して設備が大きくならないようにした成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部は、コア端面からのコイルエンド部の飛び出し高さを制限するための成形が行われる。例えばハイブリッド車内に収めるためのコンパクトなモータとして構成する必要があるためである。従って、コイル束線が巻装されたステータコアは、次の工程でプレス型を使用した成形によってコイルエンド処理が行われる。図１１は、そうしたステータコアの成形に使用される従来の成形装置を概念的に示した図である。
【０００３】
この成形装置１００は、自動車のボディやその他の鍛造部品を成形する一般的なプレス型と同様な構成であって、ベース１０１上に下型１０２が固定され、その下型１０２にセットされたワークＷを上下する上型１０３によって挟み込んでプレスするよう構成されてたものである。ベース１０１には例えば中央の成形部分を囲むようにガイドロッド１０５が４箇所に立設され、それを上型１０３が固定されて一体になったスライダ１０６が摺動可能に設けられている。ガイドロッド１０５は、ベース１０１と上プレート１０８に連結され、その上プレート１０８にはスライダ１０６を昇降させる成形用シリンダ１０９が設けられている。
【０００４】
従って、従来の成形装置１００を用いてコイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部を成形する場合には、下型１０２上にワークＷ、すなわちコイル束線が巻装されたステータコアＷが搭載される。そして、上昇位置にある上型１０３が成形用シリンダ１０９の伸長作動によって下降し、下型１０２との間でステータコアＷを挟み込んでプレスする。このとき、成形用シリンダ１０９の伸縮によってスライダ１０６がガイドロッド１０５を摺動する。スライダ１０６は、複数あるガイドロッド１０５によって傾くことなく水平な状態が保たれており、そのスライダ１０６と一体の上型１０３が垂直に昇降し、下型１０２との間でステータコアＷをプレスすることができる。
【特許文献１】特開２００３−１８１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の成形装置１００では、上型１０３を安定した姿勢で昇降させるために、ステータコアＷなどのワークの周りにガイドロッド１０５が複数本配置された構成になっていた。そのため、ワークに比べて成形装置１００自身が大型になってしまい、例えばモータ製造ラインにおいて、コイル形成工程に要するその装置が占める空間を広く確保する必要があったり、成形装置自身のコストが高くなってしまうなどの問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、従来のものに比べて小型で低コストの成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る成形装置は、一対の成形型の間に挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、一方の成形型が、他方の成形型に向けて突設され、成形用シリンダによって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッドを有し、他方の成形型が、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、両方の成形型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る成形装置は、上型と下降とによって挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、前記上型は、成形用シリンダによって突き出し及び引き上げ動作が行われる下方に突設されたプレス用ロッドを有し、前記下型は、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、前記上型及び下型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き上げ動作が行われた場合、その引き上げ動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る成形装置は、前記下型が架台に設置され、前記上型が昇降フレームを備え、その昇降フレームを介して立設された昇降タワーに沿って昇降可能に設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る成形装置は、前記上型及び下型がワークを直接挟み込む上型本体と下型本体とをそれぞれ有し、前記下型は、その下型本体の下方に前記ロック手段が設けられ、下型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作が前記ロック手段を介して伝達され、ワークを下方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであり、前記上型は、その上型本体の上方にあって前記昇降フレームに固定して前記成形用シリンダが設けられ、上型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作によって前記下型本体を介して当該上型本体が上昇し、相対的にワークを上方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る成形装置は、前記下型が、その下型本体がロック手段の上方に分離可能な状態で配置され、前記上型が、その上型本体が昇降フレームと分離可能に連結されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る成形装置は、前記上型及び下型が、一方には位置決め突起が形成され、他方には位置決め穴が形成され、その位置決め突起が位置決め穴に嵌合して重ね合わされるようにしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成形装置では、一方の成形型、例えば上型を下降させて他方の成形型、例えば下型と重ね合わせ、その後ワークを貫いて挿入されたプレス用ロッドを介して成形用シリンダによる成形が行われる。
従って、本発明によれば、一方の成形型の昇降動作と一対の成形型によるワークの成形動作との機構を分けて構成しているので、従来の成形装置のように周りにガイドロッドを立てる必要がなくなって装置全体を小型化することができ、その分コストを低下させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る成形装置について一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の成形装置を示した図である。本実施形態の成形装置１は、コイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部の成形をするためのものである。
成形装置１は、下型２と上型３が上下に配置され、下型２は架台４に立てられた支持用ポール５１上に載せられるように設置され、上型３はその架台４に立設された昇降タワー５に対して昇降可能な状態で取り付けられている。昇降タワー５にはＬＭガイド６が上下方向に設けられ、更に昇降タワー５の上にサーボモータ１０が設けられ、そのモータ軸に連結されたボールネジ７がＬＭガイド６と平行になって上下方向に配置されている。
【００１３】
上型３は、その昇降フレーム４０にＬＭガイド６に対して摺動可能なスライダ８を有し、ＬＭガイド６に沿って上下方向に移動するように構成されている。更に上型３は、昇降フレーム４０にボールネジ７に螺設したボールナット９が一体に形成され、サーボモータ１０から受けるボールネジ７の回転によって上下方向の推進力が得られるようになっている。従ってこの成形装置１では、下型２上にワークであるステータコアＷがセットされ、その下型２に重ね合うように上型３の昇降が行われるが、こうした昇降機構は上型３の上昇のみに使用され、ステータコアＷのコイル成形には上型３に設けられた成形用シリンダ４１が使用される。
【００１４】
ここで、図２は下型２を示した図であり、図３は上型３を示した図であって、それぞれ一部を断面で示したものである。先ず図２を参照しながら下型２について説明する。下型２は、下方にロック機構が構成され、上方にはプレス機構が構成されている。ロック機構は、架台４に枠体１１が固定され、その中に装填されたロックスライダ１２が摺動自在に設けられている。ロックスライダ１２は、内側に凹部１２ａが形成され、底板１２ｂに連結されたロック用シリンダ１３によって上下方向に移動可能になっている。そしてロック用シリンダ１３は、図示するように枠体１１の底板１１ａに空けられた貫通孔に配置されている。
【００１５】
ロック用シリンダ１３は、枠体１１内でストッパ１４が固定され、ロックスライダ１２を上昇させる際の反力を底板１１ａを支えとして受ける一方、ロック用シリンダ１３が上昇して枠体１１内へは進入できるようになっている。
また、枠体１１内にはロックスライダ１２の中に円筒状のロックガイド１５が摺動可能な状態で装填され、そのロックガイド１５には、軸方向に直交する横方向に複数の孔が穿設され、そこにロック片１６が摺動自在な状態で挿入されている。そして、ロックガイド１５には、その上端には成形荷重測定用のロードセル１７が一体に設けられ、下方にはロックスライダ１２の底板１２ｂを貫通した連結ロッド１８によってストッパ１４が連結され、ロック用シリンダ１３と一体になっている。
【００１６】
こうした構成のロック機構の上方には分離した状態でプレス機構が設けられており、図１に示すように、下型本体２１が架台４に立設された支持用ポール５１上に載せられている。下型本体２１は、その上にステータコアＷが位置決めして載せられるようにしたものであって、下側に突き出しているコイルＣ１が入り込むプレス穴２３が形成されている。下型本体２１の下方には、中心に貫通孔があけられた昇降プレート２２があって、下型本体２１と昇降プレート２２は、それぞれ互いに向き合って複数の突起２４が突設され、その突設２４にスプリング２５が嵌め合わされている。
【００１７】
コイルＣ１の位置に合わせて形成されたプレス穴２３は、下型本体２１が上下方向に貫通して形成された貫通孔に、昇降プレート２２に起立して固定されたロッド２６が下から挿入され、更にロッド２６の先端にはコイルＣ１を所定形状に成形するフォーマ２７が取り付けられている。そして、下型本体２１の上面には上型本体３１が重ねられた場合に、その上型本体３１と下型本体２１との位置決めを行うための位置決め穴２８が形成されている。位置決め穴２８は図面上に一箇所しか示していないが、実際には円周上に複数設けられている。
【００１８】
次に図３を参照しながら上型３について説明する。上型３は、下方にプレス機構が構成され、上方には加圧機構が構成されている。上型３のプレス機構は、下型２の下型本体２１と同様に形成された上型本体３１によって構成されている。その上型本体３１は、ステータコアＷの中心孔に差し込んで位置決めする嵌合突起３２が下方に突設され、その周りには上側に突き出しているコイルＣ２が入り込むプレス穴３３が形成されている。上型本体３１の上方には中心に貫通孔があけられたプレート３４があって、そのプレート３４と上型本体３１との間には、それぞれ互いに向き合った突起３５が複数突設され、その突起３５にスプリング３６が嵌め込まれている。
【００１９】
コイルＣ２の位置に合わせて形成されたプレス穴３３は、上型本体３１を上下方向に貫通して形成された貫通孔が形成され、そこにプレート３４に垂設されたロッド３７が上から挿入され、更にロッド３７の下端にはコイルＣ２を所定形状に成形するフォーマ３８が取り付けられている。そして上型本体３１の下面には、下型本体２１と重ね合わされた場合の位置決めのため、下型本体２１に形成された位置決め穴２８に対向して位置決め突起３９が形成されている。この位置決め突起３９も図面上では一箇所しか示されていないが、実際は位置決め穴２８に対応して複数設けられている。
【００２０】
上型３は、図１に示すように昇降フレーム４０が設けられ、そこにはＬＭガイド６を摺動可能なスライダ８やボールネジ７に螺設したボールナット９が形成されている。従って、上型３を構成する上型本体３１や成形用シリンダ４１などは、この昇降フレーム４０によって支えられている。そして、上型３は、成形対象であるステータコアＷの種類に応じて上型本体３１が交換できるようになっている。すなわち、昇降フレーム４０の下方には、連結用シリンダ４７が横向きに吊設され、そのピストンロッド４７ａが上型本体３１側のプレート３４に固定されたロックブロック４８に差し込まれている。
【００２１】
従って、こうした図示する状態で上型本体３１が昇降フレーム４０と一体になり、ピストンロッド４７ａがロックブロック４８から引き抜かれると、プレート３４から下が昇降プレート４０と分離できるようになっている。なお、昇降フレーム４０の底面には位置決めピン４６が複数突設され、プレート３４に対して差し込まれるようになっている。
そして、連結用シリンダ４７によって昇降フレーム４０と一体に組み付けられた上型本体３１は、プレート３４に垂設されたロッド３７が内部で引っ掛けられ、図示するように吊り下げられた状態になっている。
【００２２】
上型３では、昇降フレーム４０に成形用シリンダ４１が構成されている。筒部４０ａ上には円筒形状のシリンダ本体４１ａが固定され、更にシリンダ本体４１ａの上にガイドブロック４２が固定されている。筒部４０ａからシリンダ本体４１ａおよびガイドブロック４２にかけてピストン部材４３が装填されている。すなわちシリンダ本体４１ａ内には、その内側面を摺動するピストン４３ａが装填され、そうしたピストン４３ａの上方にはガイドロッド４３ｂが一体に固定され、下方にはピストンロッド４３ｃが一体に固定されている。
【００２３】
シリンダ本体４１ａには、ピストン４３ａ下方の加圧室に対する作動油の供給および排出を行うための油圧ポート４４ａが形成され、ガイドブロック４２には、ピストン４３ａ上方の加圧室に対する作動油の供給および排出を行うための油圧ポート４４ｂが形成されている。ガイドロッド４３ｂは、ガイドブロック４２の上端部分内側面に設けられたシール部材に摺接し、油圧ポート４４ｂから供給される作動油の油圧がピストン４３ａに作用するよう加圧室内の気密性が保たれている。一方、ピストンロッド３４ｃは、シリンダ本体４１ａの下端内側面に設けられたシール部材に摺接し、油圧ポート４４ａから供給される作動油の油圧がピストン４３ａに作用するよう加圧室内の気密性が保たれている。
【００２４】
そして、こうしたピストン部材４３の下端には、プレス用ロッド４５が同軸に連結されている。そのプレス用ロッド４５は、プレート３４や上型本体３１および嵌合突起３２を貫いて下方に突き出し、ピストン４３ａの動作に連動して軸方向に伸縮操作が行われるようになっている。プレス用ロッド４５の先端部分には円周上に径の細くなったロック溝４５ａが形成されている。これは、下型２のロック片１６が嵌り込むようにしたものであり、ロック溝４５ａとロック片１６には嵌合し易いように、またプレス用ロッド４５が上昇する際にロック片１６を外側に押し出せるように上下にテーパ面が形成されている。
【００２５】
本実施形態の成形装置１では、図１１に示す従来の成形装置１００のように成形型の周りにガイドロッド１０５が無いため、図１に示すように上型３が上昇した状態では上型３と下型２との間に開放された空間ができる。そのため成形装置１には、下型２に対してステータコアＷの出し入れを行う旋回式の搬送装置６０が隣接して設けられている。搬送装置６０は、先端にステータコアＷを着脱できるチャック機構６２を備えたアーム６１を有し、そうしたアーム６１の昇降動作と旋回動作とが行えるように構成されている。
【００２６】
次に、こうして構成された本実施形態の成形装置１の作用について説明する。ここで図４乃至図９は、成形装置１によってステータコアＷに対するコイル成形を行う各工程を示した図であり、図２および図３に示した下型２と上型３の部分を抜き出して示している。なお、各図に示した下型２と上型３は、図２及び図３と同様に一部断面が表されているが、図面を簡素化して見やすくするためハッチングを省略している。
【００２７】
先ず、成形開始の段階では、図１に示すように上型３が上昇した位置にあって下型２との間に空間ができている。そのため、搬送装置６０は、成形装置１の外側にあるステータコアＷをチャックして持ち上げ、旋回して下型２の所定位置にセットする。成形装置１では、こうしたステータコアＷのセットを検出し、以下の成形加工が自動で行われる。
先ずサーボモータ１０が駆動し、その回転がボールネジ７に伝えられる。そのため、ボールネジ７に螺設されたボールナット９に推進力が働き、上型３は、昇降フレーム４０のスライダ８がＬＭガイド６を摺動して姿勢を保ったまま真っ直ぐ下降することになる。
【００２８】
上型３は、下型２に当接する位置まで下降し、図４に示すように下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる。このとき、上型本体３の位置決め突起３９が下型本体２１の位置決め穴２８に嵌め合わされて正しい位置合わせが行われる。また、下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる場合、上型本体３１の嵌合突起３２がステータコアＷの中心孔に差し込まれ、そのステータコアＷが中心位置に保持される。そして、この保持状態でステータコアＷから上下に飛び出しているコイルＣ１，Ｃ２がそれぞれプレス穴２３，３３に入り込んでいる。
【００２９】
また、下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる場合、上型本体３１から下方に突設されたプレス用ロッド４５が下型２内に挿入される。すなわち、プレス用ロッド４５は、先ず下型本体２１にセットされたステータコアＷの中心孔を貫通する。そしてプレス用ロッド４５は、下型本体２１、昇降プレート２２、ロードセル１７を貫通し、その先端部がロックガイド１５内に挿入される。このときロック用シリンダ１３は収縮状態であって、ロックスライダ１２の凹部１２ａにロック片１６が入っているためロック解除状態になっている。一方、上型３では、油圧ポート４４ｂから供給された作動油によってピストン４３ａが下降した位置にあって、プレス用ロッド４５は上型本体３１から下方への延び（突出量）が最大の状態になっている。
【００３０】
続いて、図５に示すように、下型２のロック用シリンダ１３が伸張作動してロックスライダ１２が枠体１１内を上昇する。このときロック用シリンダ１３は、ストッパ１４が底板１１ａに当たって最も下がった高さに配置されている。ロックスライダ１２が上昇すると、ロック片１６が凹部１２ａのテーパ面を滑って内側に移動し、ロックガイド１５の内側に突き出る。そのため、同じ高さにあるプレス用ロッド４５のロック溝４５ａ内にロック片１６が入り込んでロックされ、上型３の成形用シリンダ４１と下型２の可動部とが連結される。
【００３１】
こうしてプレス用ロッド４５がロックされると、続いて成形加工が実行される。成形加工では、図６に示すように成形用シリンダ４１のピストン４３ａが押し上げられるが、そのためには油圧ポート４４ａから作動油が供給され、ピストン４３ａが下方から加圧されて上昇する。逆に油圧ポート４４ｂからはピストン４３ａに押された作動油が排出される。
ピストン４３ａが上昇すれば、ピストンロッド４３ｃに連結されたプレス用ロッド４５が上昇する。すると、プレス用ロッド４５にロックして連結されたロックガイド１５と、そのロックガイド１５に対して連結ロッド１８によって連結されたストッパ１４およびロック用シリンダ１３が一体になって引き上げられる。また、ロック用シリンダ１３は伸張状態のままであるためロックスライダ１２も同時に上昇し、プレス用ロッド４５のロック状態は保たれている。
【００３２】
ロックガイド１５が上昇すると、ロードセル１７を介して昇降プレート２２が押し上げられる。このときスプリング２５が押し縮められ、上下の突起２４が図示するように近接する所定位置まで移動する。この時点で下型本体２１は支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２に載せられたまま上下方向への移動はない。
下型２では、こうした昇降プレート２２の所定量の上昇により、下型本体２１内に挿入されたロッド２６先端のフォーマ２７が設定された位置まで上昇し、プレス穴２３が所定の大きさに変形する。これにより、プレス穴２３内に入れられたコイルＣ１がフォーマ２７によってプレスされ、所定の形状に成形される。
【００３３】
そして、更に成形用シリンダ４１のピストン４３ａが押し上げられ、図７に示すようにガイドブロック４２に当接する位置まで上昇する。このとき下型２では、昇降プレート２２と下型本体２１との間がそれ以上縮まらないため、更にプレス用ロッド４５が引き上げられれば、下型本体２１が持ち上げられて上型本体３１も一体になって持ち上げられる。従って、下型本体２１は、支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２から離間して浮いた状態になる。
【００３４】
上型本体３１の上昇に対し、その上の昇降フレーム４０側ではプレート３４が固定状態であるため、その間のスプリング３６が押し縮められ、上下の突起３５が図示するように近接する所定位置まで移動する。従って、上型本体３１の所定量の上昇により、そこに挿入されたロッド３７先端のフォーマ３８が設定された位置まで相対的に下降し、プレス穴３３が所定の大きさに変形する。これにより、プレス穴３３内に入れられたコイルＣ２がフォーマ３８によってプレスされ、所定の形状に成形される。
なお、本実施形態ではこうしてコイルＣ１の成形に引き続いてコイルＣ２が成形されるようになっているが、スプリング２５，３６の設定次第では順序を逆転させてコイルＣ２の成形の後にコイルＣ１の成形が行われるようにすることも可能である。
【００３５】
以上にように成形用シリンダ４１によってプレス用ロッド４５を引き上げ、ステータコアＷのコイルＣ１，Ｃ２が上下からプレスして成形された後は、図８に示すようにシリンダ４１のピストン４３ａが押し下げられる。それには油圧ポート４４ｂから作動油が供給され、ピストン４３ａが上方から加圧されて下降する。逆に油圧ポート４４ａからはピストン４３ａに押された作動油が排出される。
【００３６】
シリンダ４１によってプレス用ロッド４５が下降すると、それまでプレス用ロッド４５に引っ張り上げられていた上型本体３１や下型本体２１が降ろされ、下型本体２１が支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２に載せられる。そして、更にスプリング２５が伸びて昇降プレート２２以下の各部材も下降して元の位置に戻される。そして、ロック用シリンダ１３が収縮作動してロックスライダ１２が下降し、その凹部１２ａがロック片１６の高さに合わせられる。しかし、この状態ではまだロック片１６は、プレス用ロッド４５のロック溝４５ａに入っている。
【００３７】
そして、その後サーボモータ１０が駆動し、逆回転がボールネジ７に伝えられると螺設されたボールナット９に上昇方向の推進力が発生する。そのため、上型３は、昇降フレーム４０のスライダ８がＬＭガイド６を摺動し、姿勢を保ったまま真っ直ぐ上昇し、図９に示すように下型２内からプレス用ロッド４５が引き抜かれる。このとき、そのロック溝４５ａのテーパ面によってロック片１６が外側に押し出され、ロックスライダ１２の凹部１２ａに入り込んで同時にロック解除が行われる。
【００３８】
本実施形態の成形装置１では、以上のような一連の動作によってステータコアＷのコイル成形が完了する。そして、ステータコアＷのコイル成形が終了すると、搬送装置６０によって下型２から取り出され、次のステータコアＷがセットされ、同様にコイル成形が行われる。
【００３９】
ところで、図示した成形装置１は、下型本体２１と上型本体３１とによって成形対象となるステータコアＷが決まってしまう。そのため、異なるステータコアについてコイル成形を行う場合には、下型本体２１と上型本体３１との交換が行われる。図１０は、その交換作業の一形態を示した図である。
下型本体２１と上型本体３１との交換を行うには、先ず図８に示すように下型２に上型３が重ねられ、プレス用ロッド４５のロックが外れ、或いは解除可能な状態に置かれる。そして、連結用シリンダ４７のピストンロッド４７ａがロックブロック４８から外され、図１０に示すように昇降フレーム４０が上げられる。従って、上型本体３１は下型本体２１に載せられたまま、昇降フレーム４０と一体の成形用シリンダ４１及びそこから突き出したプレス用ロッド４５だけが上昇する。
【００４０】
下型本体２１と上型本体３１は、架台４に立設された支持用ポール５１（搭載部５２）に搭載されているため、取り外しが可能な状態になっている。従って、図１０に示した状態で、異なるステータコアに対応した組み合わせの下型本体と上型本体が載せ替えられる。このとき、下型２側では、架台４に固定された枠体１１内に設けられたロックスライダ１２やロックガイド１５、その他ロードセル１７以下のロック用シリンダ１３などは残され、成形用シリンダ４１やプレス用ロッド４５などとともに共通部品となる。
【００４１】
本実施形態の成形装置１では、上型３を下降させて下型２と重ね合わせ、その後ステータコアＷを貫いて下型２に挿入したプレス用ロッド４５を介して成形用シリンダ４１によるコイル成形を行うようにし、上型３の昇降とコイル成形との機構を分けて構成した。
そのため、図１１に示す従来の成形装置１００では、下型１０２と上型１０３の周りにガイドロッド１０５が複数本立っているが、本実施形態の成形装置１では、昇降タワー５を一方に設ける他は周りになにもない構成とすることができ、従来よりも装置全体が小型化された。また、成形装置１は、ベース部分や昇降部分の構成を従来のような強固ものとする必要がなくなり、その点でコストを抑えたものとすることができた。
更に、上型３が上昇した退避状態では、その上型３と下型２との間には邪魔するものがなくなるため、旋回式の搬送装置６０を設けることでワークのセットや取り外しを容易に行うことが可能になった。
【００４２】
以上、本発明の成形装置について一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では上型３を昇降させが、例えば、枠体１１を昇降フレームに固定し、下型本体２１をその昇降フレームから上昇可能に支持するようにすれば、逆に下型２を昇降させて同じように成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】成形装置の一実施形態を示した全体図である。
【図２】成形装置の一実施形態についてその下型を示した図である。
【図３】成形装置の一実施形態についてその上型を示した図である。
【図４】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（下型と上型との重ね合わせ）を示した図である。
【図５】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレス用ロッドのロック）を示した図である。
【図６】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレスによる下型側コイルの成形）を示した図である。
【図７】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレスによる上型側コイルの成形）を示した図である。
【図８】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレス解除）を示した図である。
【図９】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（下型と上型との分離）を示した図である。
【図１０】下型本体と上型本体との交換作業の一形態を示した図である。
【図１１】ステータコアの成形に使用される従来の成形装置を概念的に示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 成形装置
２ 下型
３ 上型
４ 架台
５ 昇降タワー
１０ サーボモータ
１２ ロックスライダ
１３ ロック用シリンダ
１５ ロックガイド
１６ ロック片
２１ 下型本体
２３ プレス穴
２７ フォーマ
２８ 位置決め穴
３１ 上型本体
３３ プレス穴
３８ フォーマ
３９ 位置決め突起
４０ 昇降フレーム
４１ 成形用シリンダ
４３ａ ピストン
４７ 連結用シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス型による成形であって、特に成形物に比して設備が大きくならないようにした成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部は、コア端面からのコイルエンド部の飛び出し高さを制限するための成形が行われる。例えばハイブリッド車内に収めるためのコンパクトなモータとして構成する必要があるためである。従って、コイル束線が巻装されたステータコアは、次の工程でプレス型を使用した成形によってコイルエンド処理が行われる。図１１は、そうしたステータコアの成形に使用される従来の成形装置を概念的に示した図である。
【０００３】
この成形装置１００は、自動車のボディやその他の鍛造部品を成形する一般的なプレス型と同様な構成であって、ベース１０１上に下型１０２が固定され、その下型１０２にセットされたワークＷを上下する上型１０３によって挟み込んでプレスするよう構成されてたものである。ベース１０１には例えば中央の成形部分を囲むようにガイドロッド１０５が４箇所に立設され、それを上型１０３が固定されて一体になったスライダ１０６が摺動可能に設けられている。ガイドロッド１０５は、ベース１０１と上プレート１０８に連結され、その上プレート１０８にはスライダ１０６を昇降させる成形用シリンダ１０９が設けられている。
【０００４】
従って、従来の成形装置１００を用いてコイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部を成形する場合には、下型１０２上にワークＷ、すなわちコイル束線が巻装されたステータコアＷが搭載される。そして、上昇位置にある上型１０３が成形用シリンダ１０９の伸長作動によって下降し、下型１０２との間でステータコアＷを挟み込んでプレスする。このとき、成形用シリンダ１０９の伸縮によってスライダ１０６がガイドロッド１０５を摺動する。スライダ１０６は、複数あるガイドロッド１０５によって傾くことなく水平な状態が保たれており、そのスライダ１０６と一体の上型１０３が垂直に昇降し、下型１０２との間でステータコアＷをプレスすることができる。
【特許文献１】特開２００３−１８１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の成形装置１００では、上型１０３を安定した姿勢で昇降させるために、ステータコアＷなどのワークの周りにガイドロッド１０５が複数本配置された構成になっていた。そのため、ワークに比べて成形装置１００自身が大型になってしまい、例えばモータ製造ラインにおいて、コイル形成工程に要するその装置が占める空間を広く確保する必要があったり、成形装置自身のコストが高くなってしまうなどの問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、従来のものに比べて小型で低コストの成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る成形装置は、一対の成形型の間に挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、一方の成形型が、他方の成形型に向けて突設され、成形用シリンダによって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッドを有し、他方の成形型が、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、両方の成形型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る成形装置は、上型と下降とによって挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形するものであって、前記上型は、成形用シリンダによって突き出し及び引き上げ動作が行われる下方に突設されたプレス用ロッドを有し、前記下型は、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、前記上型及び下型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き上げ動作が行われた場合、その引き上げ動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る成形装置は、前記下型が架台に設置され、前記上型が昇降フレームを備え、その昇降フレームを介して立設された昇降タワーに沿って昇降可能に設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る成形装置は、前記上型及び下型がワークを直接挟み込む上型本体と下型本体とをそれぞれ有し、前記下型は、その下型本体の下方に前記ロック手段が設けられ、下型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作が前記ロック手段を介して伝達され、ワークを下方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであり、前記上型は、その上型本体の上方にあって前記昇降フレームに固定して前記成形用シリンダが設けられ、上型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作によって前記下型本体を介して当該上型本体が上昇し、相対的にワークを上方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る成形装置は、前記下型が、その下型本体がロック手段の上方に分離可能な状態で配置され、前記上型が、その上型本体が昇降フレームと分離可能に連結されたものであることが好ましい。
また、本発明に係る成形装置は、前記上型及び下型が、一方には位置決め突起が形成され、他方には位置決め穴が形成され、その位置決め突起が位置決め穴に嵌合して重ね合わされるようにしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成形装置では、一方の成形型、例えば上型を下降させて他方の成形型、例えば下型と重ね合わせ、その後ワークを貫いて挿入されたプレス用ロッドを介して成形用シリンダによる成形が行われる。
従って、本発明によれば、一方の成形型の昇降動作と一対の成形型によるワークの成形動作との機構を分けて構成しているので、従来の成形装置のように周りにガイドロッドを立てる必要がなくなって装置全体を小型化することができ、その分コストを低下させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る成形装置について一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の成形装置を示した図である。本実施形態の成形装置１は、コイル束線が巻装されたステータコアのコイルエンド部の成形をするためのものである。
成形装置１は、下型２と上型３が上下に配置され、下型２は架台４に立てられた支持用ポール５１上に載せられるように設置され、上型３はその架台４に立設された昇降タワー５に対して昇降可能な状態で取り付けられている。昇降タワー５にはＬＭガイド６が上下方向に設けられ、更に昇降タワー５の上にサーボモータ１０が設けられ、そのモータ軸に連結されたボールネジ７がＬＭガイド６と平行になって上下方向に配置されている。
【００１３】
上型３は、その昇降フレーム４０にＬＭガイド６に対して摺動可能なスライダ８を有し、ＬＭガイド６に沿って上下方向に移動するように構成されている。更に上型３は、昇降フレーム４０にボールネジ７に螺設したボールナット９が一体に形成され、サーボモータ１０から受けるボールネジ７の回転によって上下方向の推進力が得られるようになっている。従ってこの成形装置１では、下型２上にワークであるステータコアＷがセットされ、その下型２に重ね合うように上型３の昇降が行われるが、こうした昇降機構は上型３の上昇のみに使用され、ステータコアＷのコイル成形には上型３に設けられた成形用シリンダ４１が使用される。
【００１４】
ここで、図２は下型２を示した図であり、図３は上型３を示した図であって、それぞれ一部を断面で示したものである。先ず図２を参照しながら下型２について説明する。下型２は、下方にロック機構が構成され、上方にはプレス機構が構成されている。ロック機構は、架台４に枠体１１が固定され、その中に装填されたロックスライダ１２が摺動自在に設けられている。ロックスライダ１２は、内側に凹部１２ａが形成され、底板１２ｂに連結されたロック用シリンダ１３によって上下方向に移動可能になっている。そしてロック用シリンダ１３は、図示するように枠体１１の底板１１ａに空けられた貫通孔に配置されている。
【００１５】
ロック用シリンダ１３は、枠体１１内でストッパ１４が固定され、ロックスライダ１２を上昇させる際の反力を底板１１ａを支えとして受ける一方、ロック用シリンダ１３が上昇して枠体１１内へは進入できるようになっている。
また、枠体１１内にはロックスライダ１２の中に円筒状のロックガイド１５が摺動可能な状態で装填され、そのロックガイド１５には、軸方向に直交する横方向に複数の孔が穿設され、そこにロック片１６が摺動自在な状態で挿入されている。そして、ロックガイド１５には、その上端には成形荷重測定用のロードセル１７が一体に設けられ、下方にはロックスライダ１２の底板１２ｂを貫通した連結ロッド１８によってストッパ１４が連結され、ロック用シリンダ１３と一体になっている。
【００１６】
こうした構成のロック機構の上方には分離した状態でプレス機構が設けられており、図１に示すように、下型本体２１が架台４に立設された支持用ポール５１上に載せられている。下型本体２１は、その上にステータコアＷが位置決めして載せられるようにしたものであって、下側に突き出しているコイルＣ１が入り込むプレス穴２３が形成されている。下型本体２１の下方には、中心に貫通孔があけられた昇降プレート２２があって、下型本体２１と昇降プレート２２は、それぞれ互いに向き合って複数の突起２４が突設され、その突設２４にスプリング２５が嵌め合わされている。
【００１７】
コイルＣ１の位置に合わせて形成されたプレス穴２３は、下型本体２１が上下方向に貫通して形成された貫通孔に、昇降プレート２２に起立して固定されたロッド２６が下から挿入され、更にロッド２６の先端にはコイルＣ１を所定形状に成形するフォーマ２７が取り付けられている。そして、下型本体２１の上面には上型本体３１が重ねられた場合に、その上型本体３１と下型本体２１との位置決めを行うための位置決め穴２８が形成されている。位置決め穴２８は図面上に一箇所しか示していないが、実際には円周上に複数設けられている。
【００１８】
次に図３を参照しながら上型３について説明する。上型３は、下方にプレス機構が構成され、上方には加圧機構が構成されている。上型３のプレス機構は、下型２の下型本体２１と同様に形成された上型本体３１によって構成されている。その上型本体３１は、ステータコアＷの中心孔に差し込んで位置決めする嵌合突起３２が下方に突設され、その周りには上側に突き出しているコイルＣ２が入り込むプレス穴３３が形成されている。上型本体３１の上方には中心に貫通孔があけられたプレート３４があって、そのプレート３４と上型本体３１との間には、それぞれ互いに向き合った突起３５が複数突設され、その突起３５にスプリング３６が嵌め込まれている。
【００１９】
コイルＣ２の位置に合わせて形成されたプレス穴３３は、上型本体３１を上下方向に貫通して形成された貫通孔が形成され、そこにプレート３４に垂設されたロッド３７が上から挿入され、更にロッド３７の下端にはコイルＣ２を所定形状に成形するフォーマ３８が取り付けられている。そして上型本体３１の下面には、下型本体２１と重ね合わされた場合の位置決めのため、下型本体２１に形成された位置決め穴２８に対向して位置決め突起３９が形成されている。この位置決め突起３９も図面上では一箇所しか示されていないが、実際は位置決め穴２８に対応して複数設けられている。
【００２０】
上型３は、図１に示すように昇降フレーム４０が設けられ、そこにはＬＭガイド６を摺動可能なスライダ８やボールネジ７に螺設したボールナット９が形成されている。従って、上型３を構成する上型本体３１や成形用シリンダ４１などは、この昇降フレーム４０によって支えられている。そして、上型３は、成形対象であるステータコアＷの種類に応じて上型本体３１が交換できるようになっている。すなわち、昇降フレーム４０の下方には、連結用シリンダ４７が横向きに吊設され、そのピストンロッド４７ａが上型本体３１側のプレート３４に固定されたロックブロック４８に差し込まれている。
【００２１】
従って、こうした図示する状態で上型本体３１が昇降フレーム４０と一体になり、ピストンロッド４７ａがロックブロック４８から引き抜かれると、プレート３４から下が昇降プレート４０と分離できるようになっている。なお、昇降フレーム４０の底面には位置決めピン４６が複数突設され、プレート３４に対して差し込まれるようになっている。
そして、連結用シリンダ４７によって昇降フレーム４０と一体に組み付けられた上型本体３１は、プレート３４に垂設されたロッド３７が内部で引っ掛けられ、図示するように吊り下げられた状態になっている。
【００２２】
上型３では、昇降フレーム４０に成形用シリンダ４１が構成されている。筒部４０ａ上には円筒形状のシリンダ本体４１ａが固定され、更にシリンダ本体４１ａの上にガイドブロック４２が固定されている。筒部４０ａからシリンダ本体４１ａおよびガイドブロック４２にかけてピストン部材４３が装填されている。すなわちシリンダ本体４１ａ内には、その内側面を摺動するピストン４３ａが装填され、そうしたピストン４３ａの上方にはガイドロッド４３ｂが一体に固定され、下方にはピストンロッド４３ｃが一体に固定されている。
【００２３】
シリンダ本体４１ａには、ピストン４３ａ下方の加圧室に対する作動油の供給および排出を行うための油圧ポート４４ａが形成され、ガイドブロック４２には、ピストン４３ａ上方の加圧室に対する作動油の供給および排出を行うための油圧ポート４４ｂが形成されている。ガイドロッド４３ｂは、ガイドブロック４２の上端部分内側面に設けられたシール部材に摺接し、油圧ポート４４ｂから供給される作動油の油圧がピストン４３ａに作用するよう加圧室内の気密性が保たれている。一方、ピストンロッド３４ｃは、シリンダ本体４１ａの下端内側面に設けられたシール部材に摺接し、油圧ポート４４ａから供給される作動油の油圧がピストン４３ａに作用するよう加圧室内の気密性が保たれている。
【００２４】
そして、こうしたピストン部材４３の下端には、プレス用ロッド４５が同軸に連結されている。そのプレス用ロッド４５は、プレート３４や上型本体３１および嵌合突起３２を貫いて下方に突き出し、ピストン４３ａの動作に連動して軸方向に伸縮操作が行われるようになっている。プレス用ロッド４５の先端部分には円周上に径の細くなったロック溝４５ａが形成されている。これは、下型２のロック片１６が嵌り込むようにしたものであり、ロック溝４５ａとロック片１６には嵌合し易いように、またプレス用ロッド４５が上昇する際にロック片１６を外側に押し出せるように上下にテーパ面が形成されている。
【００２５】
本実施形態の成形装置１では、図１１に示す従来の成形装置１００のように成形型の周りにガイドロッド１０５が無いため、図１に示すように上型３が上昇した状態では上型３と下型２との間に開放された空間ができる。そのため成形装置１には、下型２に対してステータコアＷの出し入れを行う旋回式の搬送装置６０が隣接して設けられている。搬送装置６０は、先端にステータコアＷを着脱できるチャック機構６２を備えたアーム６１を有し、そうしたアーム６１の昇降動作と旋回動作とが行えるように構成されている。
【００２６】
次に、こうして構成された本実施形態の成形装置１の作用について説明する。ここで図４乃至図９は、成形装置１によってステータコアＷに対するコイル成形を行う各工程を示した図であり、図２および図３に示した下型２と上型３の部分を抜き出して示している。なお、各図に示した下型２と上型３は、図２及び図３と同様に一部断面が表されているが、図面を簡素化して見やすくするためハッチングを省略している。
【００２７】
先ず、成形開始の段階では、図１に示すように上型３が上昇した位置にあって下型２との間に空間ができている。そのため、搬送装置６０は、成形装置１の外側にあるステータコアＷをチャックして持ち上げ、旋回して下型２の所定位置にセットする。成形装置１では、こうしたステータコアＷのセットを検出し、以下の成形加工が自動で行われる。
先ずサーボモータ１０が駆動し、その回転がボールネジ７に伝えられる。そのため、ボールネジ７に螺設されたボールナット９に推進力が働き、上型３は、昇降フレーム４０のスライダ８がＬＭガイド６を摺動して姿勢を保ったまま真っ直ぐ下降することになる。
【００２８】
上型３は、下型２に当接する位置まで下降し、図４に示すように下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる。このとき、上型本体３の位置決め突起３９が下型本体２１の位置決め穴２８に嵌め合わされて正しい位置合わせが行われる。また、下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる場合、上型本体３１の嵌合突起３２がステータコアＷの中心孔に差し込まれ、そのステータコアＷが中心位置に保持される。そして、この保持状態でステータコアＷから上下に飛び出しているコイルＣ１，Ｃ２がそれぞれプレス穴２３，３３に入り込んでいる。
【００２９】
また、下型本体２１に上型本体３１が重ね合わされる場合、上型本体３１から下方に突設されたプレス用ロッド４５が下型２内に挿入される。すなわち、プレス用ロッド４５は、先ず下型本体２１にセットされたステータコアＷの中心孔を貫通する。そしてプレス用ロッド４５は、下型本体２１、昇降プレート２２、ロードセル１７を貫通し、その先端部がロックガイド１５内に挿入される。このときロック用シリンダ１３は収縮状態であって、ロックスライダ１２の凹部１２ａにロック片１６が入っているためロック解除状態になっている。一方、上型３では、油圧ポート４４ｂから供給された作動油によってピストン４３ａが下降した位置にあって、プレス用ロッド４５は上型本体３１から下方への延び（突出量）が最大の状態になっている。
【００３０】
続いて、図５に示すように、下型２のロック用シリンダ１３が伸張作動してロックスライダ１２が枠体１１内を上昇する。このときロック用シリンダ１３は、ストッパ１４が底板１１ａに当たって最も下がった高さに配置されている。ロックスライダ１２が上昇すると、ロック片１６が凹部１２ａのテーパ面を滑って内側に移動し、ロックガイド１５の内側に突き出る。そのため、同じ高さにあるプレス用ロッド４５のロック溝４５ａ内にロック片１６が入り込んでロックされ、上型３の成形用シリンダ４１と下型２の可動部とが連結される。
【００３１】
こうしてプレス用ロッド４５がロックされると、続いて成形加工が実行される。成形加工では、図６に示すように成形用シリンダ４１のピストン４３ａが押し上げられるが、そのためには油圧ポート４４ａから作動油が供給され、ピストン４３ａが下方から加圧されて上昇する。逆に油圧ポート４４ｂからはピストン４３ａに押された作動油が排出される。
ピストン４３ａが上昇すれば、ピストンロッド４３ｃに連結されたプレス用ロッド４５が上昇する。すると、プレス用ロッド４５にロックして連結されたロックガイド１５と、そのロックガイド１５に対して連結ロッド１８によって連結されたストッパ１４およびロック用シリンダ１３が一体になって引き上げられる。また、ロック用シリンダ１３は伸張状態のままであるためロックスライダ１２も同時に上昇し、プレス用ロッド４５のロック状態は保たれている。
【００３２】
ロックガイド１５が上昇すると、ロードセル１７を介して昇降プレート２２が押し上げられる。このときスプリング２５が押し縮められ、上下の突起２４が図示するように近接する所定位置まで移動する。この時点で下型本体２１は支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２に載せられたまま上下方向への移動はない。
下型２では、こうした昇降プレート２２の所定量の上昇により、下型本体２１内に挿入されたロッド２６先端のフォーマ２７が設定された位置まで上昇し、プレス穴２３が所定の大きさに変形する。これにより、プレス穴２３内に入れられたコイルＣ１がフォーマ２７によってプレスされ、所定の形状に成形される。
【００３３】
そして、更に成形用シリンダ４１のピストン４３ａが押し上げられ、図７に示すようにガイドブロック４２に当接する位置まで上昇する。このとき下型２では、昇降プレート２２と下型本体２１との間がそれ以上縮まらないため、更にプレス用ロッド４５が引き上げられれば、下型本体２１が持ち上げられて上型本体３１も一体になって持ち上げられる。従って、下型本体２１は、支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２から離間して浮いた状態になる。
【００３４】
上型本体３１の上昇に対し、その上の昇降フレーム４０側ではプレート３４が固定状態であるため、その間のスプリング３６が押し縮められ、上下の突起３５が図示するように近接する所定位置まで移動する。従って、上型本体３１の所定量の上昇により、そこに挿入されたロッド３７先端のフォーマ３８が設定された位置まで相対的に下降し、プレス穴３３が所定の大きさに変形する。これにより、プレス穴３３内に入れられたコイルＣ２がフォーマ３８によってプレスされ、所定の形状に成形される。
なお、本実施形態ではこうしてコイルＣ１の成形に引き続いてコイルＣ２が成形されるようになっているが、スプリング２５，３６の設定次第では順序を逆転させてコイルＣ２の成形の後にコイルＣ１の成形が行われるようにすることも可能である。
【００３５】
以上にように成形用シリンダ４１によってプレス用ロッド４５を引き上げ、ステータコアＷのコイルＣ１，Ｃ２が上下からプレスして成形された後は、図８に示すようにシリンダ４１のピストン４３ａが押し下げられる。それには油圧ポート４４ｂから作動油が供給され、ピストン４３ａが上方から加圧されて下降する。逆に油圧ポート４４ａからはピストン４３ａに押された作動油が排出される。
【００３６】
シリンダ４１によってプレス用ロッド４５が下降すると、それまでプレス用ロッド４５に引っ張り上げられていた上型本体３１や下型本体２１が降ろされ、下型本体２１が支持用ポール５１（図１参照）の搭載部５２に載せられる。そして、更にスプリング２５が伸びて昇降プレート２２以下の各部材も下降して元の位置に戻される。そして、ロック用シリンダ１３が収縮作動してロックスライダ１２が下降し、その凹部１２ａがロック片１６の高さに合わせられる。しかし、この状態ではまだロック片１６は、プレス用ロッド４５のロック溝４５ａに入っている。
【００３７】
そして、その後サーボモータ１０が駆動し、逆回転がボールネジ７に伝えられると螺設されたボールナット９に上昇方向の推進力が発生する。そのため、上型３は、昇降フレーム４０のスライダ８がＬＭガイド６を摺動し、姿勢を保ったまま真っ直ぐ上昇し、図９に示すように下型２内からプレス用ロッド４５が引き抜かれる。このとき、そのロック溝４５ａのテーパ面によってロック片１６が外側に押し出され、ロックスライダ１２の凹部１２ａに入り込んで同時にロック解除が行われる。
【００３８】
本実施形態の成形装置１では、以上のような一連の動作によってステータコアＷのコイル成形が完了する。そして、ステータコアＷのコイル成形が終了すると、搬送装置６０によって下型２から取り出され、次のステータコアＷがセットされ、同様にコイル成形が行われる。
【００３９】
ところで、図示した成形装置１は、下型本体２１と上型本体３１とによって成形対象となるステータコアＷが決まってしまう。そのため、異なるステータコアについてコイル成形を行う場合には、下型本体２１と上型本体３１との交換が行われる。図１０は、その交換作業の一形態を示した図である。
下型本体２１と上型本体３１との交換を行うには、先ず図８に示すように下型２に上型３が重ねられ、プレス用ロッド４５のロックが外れ、或いは解除可能な状態に置かれる。そして、連結用シリンダ４７のピストンロッド４７ａがロックブロック４８から外され、図１０に示すように昇降フレーム４０が上げられる。従って、上型本体３１は下型本体２１に載せられたまま、昇降フレーム４０と一体の成形用シリンダ４１及びそこから突き出したプレス用ロッド４５だけが上昇する。
【００４０】
下型本体２１と上型本体３１は、架台４に立設された支持用ポール５１（搭載部５２）に搭載されているため、取り外しが可能な状態になっている。従って、図１０に示した状態で、異なるステータコアに対応した組み合わせの下型本体と上型本体が載せ替えられる。このとき、下型２側では、架台４に固定された枠体１１内に設けられたロックスライダ１２やロックガイド１５、その他ロードセル１７以下のロック用シリンダ１３などは残され、成形用シリンダ４１やプレス用ロッド４５などとともに共通部品となる。
【００４１】
本実施形態の成形装置１では、上型３を下降させて下型２と重ね合わせ、その後ステータコアＷを貫いて下型２に挿入したプレス用ロッド４５を介して成形用シリンダ４１によるコイル成形を行うようにし、上型３の昇降とコイル成形との機構を分けて構成した。
そのため、図１１に示す従来の成形装置１００では、下型１０２と上型１０３の周りにガイドロッド１０５が複数本立っているが、本実施形態の成形装置１では、昇降タワー５を一方に設ける他は周りになにもない構成とすることができ、従来よりも装置全体が小型化された。また、成形装置１は、ベース部分や昇降部分の構成を従来のような強固ものとする必要がなくなり、その点でコストを抑えたものとすることができた。
更に、上型３が上昇した退避状態では、その上型３と下型２との間には邪魔するものがなくなるため、旋回式の搬送装置６０を設けることでワークのセットや取り外しを容易に行うことが可能になった。
【００４２】
以上、本発明の成形装置について一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では上型３を昇降させが、例えば、枠体１１を昇降フレームに固定し、下型本体２１をその昇降フレームから上昇可能に支持するようにすれば、逆に下型２を昇降させて同じように成形することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】成形装置の一実施形態を示した全体図である。
【図２】成形装置の一実施形態についてその下型を示した図である。
【図３】成形装置の一実施形態についてその上型を示した図である。
【図４】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（下型と上型との重ね合わせ）を示した図である。
【図５】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレス用ロッドのロック）を示した図である。
【図６】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレスによる下型側コイルの成形）を示した図である。
【図７】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレスによる上型側コイルの成形）を示した図である。
【図８】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（プレス解除）を示した図である。
【図９】一実施形態の成形装置におけるコイル成形の一工程（下型と上型との分離）を示した図である。
【図１０】下型本体と上型本体との交換作業の一形態を示した図である。
【図１１】ステータコアの成形に使用される従来の成形装置を概念的に示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 成形装置
２ 下型
３ 上型
４ 架台
５ 昇降タワー
１０ サーボモータ
１２ ロックスライダ
１３ ロック用シリンダ
１５ ロックガイド
１６ ロック片
２１ 下型本体
２３ プレス穴
２７ フォーマ
２８ 位置決め穴
３１ 上型本体
３３ プレス穴
３８ フォーマ
３９ 位置決め突起
４０ 昇降フレーム
４１ 成形用シリンダ
４３ａ ピストン
４７ 連結用シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の成形型の間に挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形する成形装置において、
一方の成形型が、他方の成形型に向けて突設され、成形用シリンダによって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッドを有し、他方の成形型が、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、
両方の成形型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
上型と下降とによって挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形する成形装置において、
前記上型は、成形用シリンダによって突き出し及び引き上げ動作が行われる下方に突設されたプレス用ロッドを有し、前記下型は、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、
前記上型及び下型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き上げ動作が行われた場合、その引き上げ動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項３】
請求項２に記載する成形装置において、
前記下型は架台に設置され、前記上型は昇降フレームを備え、その昇降フレームを介して立設された昇降タワーに沿って昇降可能に設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載する成形装置において、
前記上型及び下型は、ワークを直接挟み込む上型本体と下型本体とをそれぞれ有し、
前記下型は、その下型本体の下方に前記ロック手段が設けられ、下型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作が前記ロック手段を介して伝達され、ワークを下方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであり、
前記上型は、その上型本体の上方にあって前記昇降フレームに固定して前記成形用シリンダが設けられ、上型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作によって前記下型本体を介して当該上型本体が上昇し、相対的にワークを上方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載する成形装置において、
前記下型は、その下型本体がロック手段の上方に分離可能な状態で配置され、前記上型は、その上型本体が昇降フレームと分離可能に連結されたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載する成形装置において、
前記上型及び下型は、一方には位置決め突起が形成され、他方には位置決め穴が形成され、その位置決め突起が位置決め穴に嵌合して重ね合わされるようにしたものであることを特徴とする成型装置。
【請求項１】
一対の成形型の間に挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形する成形装置において、
一方の成形型が、他方の成形型に向けて突設され、成形用シリンダによって突き出し及び引き込み動作が行われるプレス用ロッドを有し、他方の成形型が、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、
両方の成形型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き込み動作が行われた場合、その引き込み動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項２】
上型と下降とによって挟み込んだワークをプレスすることによって所定形状に成形する成形装置において、
前記上型は、成形用シリンダによって突き出し及び引き上げ動作が行われる下方に突設されたプレス用ロッドを有し、前記下型は、ワークを貫いて挿入された前記プレス用ロッドをロックするロック手段を有し、
前記上型及び下型は、重ね合わされてプレス用ロッドがロック手段によってロックされた状態で成形用シリンダの引き上げ動作が行われた場合、その引き上げ動作に連動してワークをプレスするプレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項３】
請求項２に記載する成形装置において、
前記下型は架台に設置され、前記上型は昇降フレームを備え、その昇降フレームを介して立設された昇降タワーに沿って昇降可能に設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載する成形装置において、
前記上型及び下型は、ワークを直接挟み込む上型本体と下型本体とをそれぞれ有し、
前記下型は、その下型本体の下方に前記ロック手段が設けられ、下型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作が前記ロック手段を介して伝達され、ワークを下方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであり、
前記上型は、その上型本体の上方にあって前記昇降フレームに固定して前記成形用シリンダが設けられ、上型本体内に前記プレス用ロッドを介した引き上げ動作によって前記下型本体を介して当該上型本体が上昇し、相対的にワークを上方からプレスする前記プレス手段が設けられたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載する成形装置において、
前記下型は、その下型本体がロック手段の上方に分離可能な状態で配置され、前記上型は、その上型本体が昇降フレームと分離可能に連結されたものであることを特徴とする成形装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれかに記載する成形装置において、
前記上型及び下型は、一方には位置決め突起が形成され、他方には位置決め穴が形成され、その位置決め突起が位置決め穴に嵌合して重ね合わされるようにしたものであることを特徴とする成型装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−９０３８５（Ｐ２００７−９０３８５Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８３０７９（Ｐ２００５−２８３０７９）
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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