JP2013080854A

JP2013080854A - 空芯コイルの巻線装置

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Publication number: JP2013080854A
Application number: JP2011220788A
Authority: JP
Inventors: Taira Yoshimori; 平吉森
Original assignee: SHT Corp Ltd
Current assignee: SHT Corp Ltd
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-05-02
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: JP5369160B2

Abstract

【課題】複数の単位巻部を巻き軸方向に繰り返し形成してなる空芯コイルを自動的に製造することが出来る、空芯コイルの巻線装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る空芯コイルの巻線装置は、軸体５と、軸体５に対して交叉する直線の移行路に沿って導線を移送して、軸体５の外周面に導線を沿わせる導線移送機構と、導線を押圧すべき押圧部材を、軸体５を中心とする円周経路に沿って回動させることにより、導線を軸体５の外周面に沿って屈曲させる曲げ機構と、導線を軸体５の外周面に沿って屈曲させることによって形成される単位巻部の連続体を鉛直上方へ徐々に引き上げるコイル引き上げ機構100とを具えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、空芯コイルの巻線装置に関するものである。

従来、図１９に示す如く、導線(22)を渦巻き状に巻回してなる単位コイル部(23)が巻き軸方向に繰り返し並んだ空芯コイル(２)が知られている。

そして、この様な空芯コイル(２)の製造方法として、図２０(ａ)の如く、導線を渦巻き状に巻回することにより、互いに異なる内周長を有する第１単位巻部(25)、第２単位巻部(26)及び第３単位巻部(27)を、巻き軸方向に連続して形成すると共に、これら複数の単位巻部(25)(26)(27)からなる単位コイル部を、巻き軸方向に連続して形成して、空芯コイルの中間製品(20)を作製した後、該中間製品(20)を巻き軸方向に圧縮して、図２０(ｂ)の如く、第３単位巻部(27)の内側に第２単位巻部(26)の少なくとも一部を押し込み、該第２単位巻部(26)の内側に第１単位巻部(25)の少なくとも一部を押し込むことにより、複数のコイル層(図示する例では３層)からなる空芯コイルの完成品(21)を得る方法が知られている(特許文献１)。

図２０(ａ)に示す中間製品(20)を作製する方法としては、該中間製品(20)の空洞形状に応じた段付きの巻線治具を用いる方法(特許文献１)や、各単位巻部の巻線工程毎に巻芯部材の形態を変化させつつ該巻芯部材の周囲に導線を巻回する自動巻線機が知られている(特許文献２)。

特開２００３−８６４３８号公報特開２００６−３３９４０７号公報

しかしながら、段付きの巻線治具を用いる方法では、巻線作業が手作業となるため、生産効率が悪い問題がある。
又、各単位巻部の巻線工程毎に巻芯部材の形態を変化させつつ該巻芯部材の周囲に導線を巻回する自動巻線機においては、巻芯部材が軸方向に移動しないため、巻芯部材に対する巻線位置が一定となる。従って、導線の直径を１ピッチとして１つの単位巻部が巻回される度にその単位巻部を１ピッチだけ巻き軸方向へ送り出す動作が必要となり、この動作を連続的に且つスムーズに行なわしめることが困難である問題がある。

そこで本発明の目的は、複数の単位巻部を巻き軸方向に繰り返し形成してなる空芯コイルを自動的に製造することが出来る、空芯コイルの巻線装置を提供することである。

本発明に係る空芯コイルの巻線装置は、複数の単位巻部が巻き軸方向に連続して形成され、各単位巻部は、それぞれ円弧状の複数の角部を有するループ状の巻き線経路に沿って巻回されている空芯コイルの製造装置であって、
鉛直方向に延びる軸体(５)と、
前記軸体(５)に対して交叉する直線の移行路に沿って導線(22)を移送して、軸体(５)の外周面に導線(22)を沿わせる導線移送機構(４)と、
導線(22)を押圧すべき押圧部材(61)を、軸体(５)を中心とする円周経路に沿って回動させることにより、導線(22)を軸体(５)の外周面に沿って屈曲させる曲げ機構(６)と、
導線(22)を軸体(５)の外周面に沿って屈曲させることによって形成される単位巻部の連続体(109)の上端と連結され、単位巻部の連続的な生成に応じて単位巻部連続体(109)を鉛直上方へ徐々に引き上げるコイル引き上げ機構(100)
とを具えている。

上記本発明の巻線装置においては、
軸体(５)に対して交叉する直線の移行路に沿って所定距離だけ導線(22)を移送して、軸体(５)の外周面に導線(22)を沿わせる第１工程と、
導線(22)を押圧すべき押圧部材(61)を、軸体(５)を中心とする円周経路に沿って回動させることにより、導線(22)を軸体(５)の外周面に所定角度だけ巻き付けて、円弧状の角部を形成する第２工程
とが実行され、第１工程と第２工程を前記角部の数だけ繰り返すことによって１つの単位巻部を形成し、この単位巻部の形成を繰り返すことによって、単位巻部連続体(109)を形成する。

又、単位巻部連続体(109)の形成過程では、コイル引き上げ機構(100)により、単位巻部の生成に応じて単位巻部連続体(109)を鉛直上方へ徐々に引き上げる。これによって、導線の直径を１ピッチとして１つの単位巻部が巻回される度にその単位巻部を１ピッチだけ巻き軸方向へ送り出す動作が、連続的に且つスムーズに実行されることとなる。

前記コイル引き上げ機構(100)は、出力トルクを変化させることが出来るモータ(103)を動力源とするものであって、前記単位巻部連続体(109)の引き上げが進行するにつれてモータ(103)の出力トルクを増大させる。
この結果、導線(22)を軸体(５)の外周面に沿って屈曲させることにより生成される単位巻部の生成速度に同期して、単位巻部連続体(109)が引き上げられることになる。

具体的には前記コイル引き上げ機構(100)は、前記モータ(103)と、前記軸体(５)の上方位置に配備されて前記モータ(103)によって回転駆動されるプーリ(104)と、該プーリ(104)によって巻き取られるワイヤー(110)と、該ワイヤー(110)の先端に取り付けられた連結部材(111)とを具え、該連結部材(111)が前記単位巻部連続体(109)の上端に連結される。

更に具体的には前記コイル引き上げ機構(100)は、前記プーリ(104)から保持部材(111)まで鉛直下方に延びるワイヤー(110)の中間位置に取り付けられたワイヤー係止片(107)と、該ワイヤー係止片(107)の鉛直方向の上下動をガイドするガイド機構とを具えている。

又、具体的態様において、前記軸体(５)は、巻き軸と同心軸上に配備された複数の軸部(51)(52)(53)から構成され、該軸体(５)は、中心の軸部(51)に対して他の軸部(52)(53)をそれぞれ巻き軸に沿って往復移動させる往復駆動機構に繋がっている。
該具体的態様を具えた巻線装置においては、
軸体(５)に対して交叉する直線の移行路に沿って所定距離だけ導線(22)を移送して、軸体(５)の外周面に導線(22)を沿わせる第１工程と、
導線(22)を押圧すべき押圧部材(61)を、軸体(５)を中心とする円周経路に沿って回動させることにより、導線(22)を軸体(５)の外周面に所定角度だけ巻き付けて、円弧状の角部を形成する第２工程
とが実行され、第１工程と第２工程を前記角部の数だけ繰り返すことによって１つの単位巻部を形成し、１つの単位巻部を形成する過程で、各角部の形成に際して軸体(５)の外径を変化させることにより、各単位コイル部を構成する複数の単位巻部において、前記巻き軸に対して同じ位相角度に形成される複数の角部を、同じ位置に曲率中心を有すると共に曲率半径の異なる円弧状に形成する。

そして、前記複数の単位巻部からなる単位コイル部が巻き軸方向に連続して形成されている空芯コイルが作製された後、該空芯コイルを巻き軸方向に圧縮して、各単位コイルを構成する複数の単位巻部の内、内周長の大きな単位巻部の内側に内周長の小さな単位巻部の少なくとも一部を押し込む第３工程が実行される。これによって、各単位コイル部が少なくとも一部で多層化されることになる。

本発明に係る空芯コイルの巻線装置によれば、複数の単位巻部を巻き軸方向に繰り返し形成してなる空芯コイルを自動的に製造することが出来る。

図１は、本発明に係る空芯コイルの巻線装置の全体を示す平面図である。図２は、該巻線装置の全体を示す正面図である。図３は、該巻線装置のコイル引き上げ機構を示す側面図である。図４は、該巻線装置のコイル引き上げ機構を示す正面図である。図５は、第１往復台の平面図である。図６は、軸体及びその周辺機構の正面図である。図７は、軸体の断面図である。図８は、軸体及びその周辺機構の平面図である。図９は、曲げ機構の正面図である。図１０は、軸体及び曲げ機構の斜視図である。図１１は、軸体の動作を説明する斜視図である。図１２は、軸体と空芯コイル中間製品の寸法関係を説明する断面図である。図１３は、空芯コイル中間製品の角部を拡大して示す平面図である。図１４は、空芯コイルの巻線工程の第１段階を説明する一連の平面図である。図１５は、空芯コイルの巻線工程の第２段階を説明する一連の平面図である。図１６は、空芯コイルの巻線工程の第３段階を説明する一連の平面図である。図１７は、空芯コイルの巻線工程の第４段階を説明する一連の平面図である。図１８は、空芯コイルの巻線工程の第５段階を説明する一連の平面図である。図１９は、空芯コイルの完成状態の斜視図である。図２０は、空芯コイルの中間製品から完成品を得る圧縮工程を示す図である。

以下、図２０(ａ)に示す空芯コイルの中間製品(20)を作製するための巻線装置につき、図面に沿って具体的に説明する。尚、図１において、導線(22)は水平面上を直線に沿って右から左へ移送される。

空芯コイルの中間製品(20)は、互いに異なる内周長を有する複数の単位巻部が巻き軸方向に連続して形成され、各単位巻部は、それぞれ円弧状の複数の角部を有するループ状の巻き線経路に沿って巻回され、該複数の単位巻部からなる単位コイル部が巻き軸方向に連続して形成されている。
ここで、各単位コイル部を構成する複数の単位巻部は、前記巻き軸に対して同じ位相角度に形成される複数の角部が、同じ位置に曲率中心を有する円弧状に形成されている。

本発明に係る巻線装置は、図１に示す如く、水平の表面を有するベース(１)上に、導線(22)の移行路に対して直交する前後方向にスライド可能な第１往復台(11)が配備されると共に、第１往復台(11)の左側には、鉛直上方に突出する軸体(５)と、軸体(５)を中心として９０度を超える角度範囲で回転が可能な回転台(12)とが配備されている。

回転台(12)上には、図１に示す回転台(12)の初期位置にて前後方向にスライドが可能な第２往復台(13)が配備されている。
第２往復台(13)には、図８に示す如く軸体(５)側の端部に、導線(22)を押圧することが可能な押圧部材(61)が取り付けられている。

第１往復台(11)は、図５に示す如く左右の端部に一対の往復ガイド機構(71)(72)を具え、第１往復駆動機構(７)によって前後に任意距離だけ移動させることが出来る。
又、第２往復台(13)は、図１に示す第２往復駆動機構(８)によって前後に任意距離だけ移動させることが出来る。
回転台(12)には、図６に示すベルト機構(63)を介してモータ(62)が連繋している。
これによって、軸体(５)の外周面に導線(22)を巻き付けるための曲げ機構(６)が構成される。

第１往復台(11)には、導線(22)の上流側となる右側の端部に、導線(22)を上流流から下流側へ向けて繰り出す導線繰り出し機構(３)が連結されている。

第１往復台(11)上には、導線(22)の移行路に沿って導線移送機構(４)が配備されている。導線移送機構(４)は、第１把持機構(41)と第２把持機構(42)とを具えている。第１把持機構(41)には、図２に示すシャフト(43)を介してモータ(44)が連結されており、モータ(44)の駆動によって、第１把持機構(41)を導線(22)の移行路に沿って往復移動させる。

第１把持機構(41)は、導線(22)を把持した状態で下流位置から上流側へ移動することによってその移動距離に応じて導線(22)を移送し、その後、導線(22)の把持を解除した状態で元の下流位置へ復帰するものである。
第２把持機構(42)は、第１把持機構(41)による導線(22)の把持期間中は導線(22)の把持を解除し、第１把持機構(41)による導線(22)の把持解除中は導線(22)を把持するものである。

軸体(５)は、導線(22)の移行路に沿って配備されており、図７に示す如く、巻き軸Ｓを中心として同軸上に、丸軸状の第１軸部(51)と、円筒状の第２軸部(52)と、円筒状の第３軸部(53)とを具え、第１軸部(51)は、図６に示す第１往復駆動機構(54)に繋がり、第２軸部(52)及び第３軸部(53)は、図７に示す第２往復駆動機構(55)及び第３往復駆動機構(56)にそれぞれ繋がっている。

これによって、図１１(ａ)の如く第１軸部(51)のみを突出させた第１状態と、図１１(ｂ)の如く第１軸部(51)及び第２軸部(52)を突出させた第２状態と、図１１(ｃ)の如く第１軸部(51)、第２軸部(52)及び第３軸部(53)を突出させた第３状態とを実現することが出来る。

図１２及び図１３に示す如く、軸体(５)の第２軸部(52)は、第１軸部(51)の外径に対して導線の外径の２倍を加算した外径を有し、第３軸部(53)は、第２軸部(52)の外径に対して導線の外径の２倍を加算した外径を有している。

曲げ機構(６)を構成する回転台(12)は、図８及び図１０に示す如く、導線の巻き軸Ｓを中心とする円周線Ｒに沿って往復移動する。
回転台(12)上の第２往復台(13)は、図９及び図１０に示す如く、導線の巻き軸Ｓに対して接近離間する直線経路Ｐに沿って往復移動する。
これによって、曲げ機構(６)を構成する押圧部材(61)は、軸体(５)に対して接近離間すると共に、軸体(５)を中心として回動することになる。

押圧部材(61)には、図１０に示す如く、導線(22)の移行路に沿って延びる凹溝(60)が形成されている。
又、軸体(５)の近傍位置には、Ｕ字状のガイド板(９)が設置されている。

図３に示す如く、ベース(１)上には、軸体(５)の近傍位置に、第１ガイド軸(101)と第２ガイド軸(102)が鉛直に立設され、第１ガイド軸(101)には、摺動部材(105)が摺動可能に嵌合している。又、第１ガイド軸(101)には、摺動部材(105)の下降端を規定するストッパー(108)が位置調整可能に取り付けられている。

両ガイド軸(101)(102)の上端部には、モータ(103)が取り付けられており、該モータ(103)の出力軸には、水平の回転軸を有するプーリ(104)が取り付けられている。モータ(103)は、複数段階に出力トルクを変化させることが出来るトルクモータである。

プーリ(104)には、ワイヤー(110)の基端部が巻き付けられており、該ワイヤー(110)は、摺動部材(105)に突設されたアーム(106)の先端部を貫通し、鉛直下方へ延びている。
又、ワイヤー(110)には、アーム(106)を貫通して下方へ延びる中間位置に、ワイヤー係止片(107)が位置調整可能に取り付けられている。

ワイヤー(110)の先端には、図４に示す如く連結部材(111)が固定されており、該連結部材(111)は、軸体(５)の外周面に沿って導線を屈曲させる動作を繰り返すことにより生成される単位巻部の連続体(109)の上端に連結される。
斯くしてコイル引き上げ機構(100)が構成される。

上記巻線装置による巻線工程においては、図１０に示す如く、第１往復台(11)が前進することによって、導線(22)が軸体(５)の第１軸部(51)、第２軸部(52)若しくは第３軸部(53)の外周面に沿う位置まで平行移動すると共に、第２往復台(13)が前進することによって、押圧部材(61)が導線(22)を押圧することが可能な位置まで前進した状態で、先ず、導線(22)が所定距離だけ移送される。該導線(22)の移送距離は、形成せんとする単位巻部における４辺の各辺の長さに応じた大きさに設定される。

次に、押圧部材(61)が、導線(22)に沿った初期位置から９０度を超える所定の回転角度θだけ回転することによって、導線(22)を軸体(５)の第１軸部(51)、第２軸部(52)若しくは第３軸部(53)の外周面に沿わせて９０度だけ屈曲させる。
尚、押圧部材(61)の回転角度θを９０度よりも僅かに大きく設定することにより、導線(22)はスプリングバックによって９０度の屈曲角度を有することになる。
この導線(22)の屈曲過程で、軸体(５)よりも先へ延びている導線(22)は、ガイド板(９)の表面に沿って摺動する。

ここで、ガイド板(９)は、単位巻部のリード角に応じた傾斜角度を有しており、該ガイド板(９)の表面に沿って導線(22)が摺動することによって、該導線(22)に対して所定のリード角が付与される。

上述の導線(22)の移送工程と折り曲げ工程とを４回繰り返すことによって、４つの円弧状の角部を有する１つの単位巻部が形成される。
そして、導線(22)を巻き付けるべき軸体(５)の軸部を外径の異なる他の軸部に変更すると共に、該軸部の外径に応じて、第１往復台(11)と第２往復台(13)を前後に移動させた状態で、同様に導線(22)の移送工程と折り曲げ工程とを４回繰り返すことによって、４つの円弧状の角部を有する次の単位巻部が形成される。

この様にして、内周長の異なる３つの単位巻部が巻回され、これによって１つの単位コイル部が形成される。
ここで、図１２に示す如く、第１単位巻部(25)を形成する際には、軸体(５)の第１軸部(51)のみを突出させてその外周面に導線を巻き付け、第２単位巻部(26)を形成する際には、第２軸部(52)を突出させてその外周面に導線を巻き付け、第３単位巻部(27)を形成する際には、第３軸部(53)を突出させてその外周面に導線を巻き付ける。

これによって、図１３に示す如く、軸体(５)の第１軸部(51)の外周面に導線を巻き付けて形成される第１単位巻部(25)の角部と、第２軸部(52)の外周面に導線を巻き付けて形成される第２単位巻部(26)の角部と、第３軸部(53)の外周面に導線を巻き付けて形成される第３単位巻部(27)の角部とが、巻き軸Ｓと一致する共通の曲率中心を有することになる。

更に、上述の単位コイル部の形成工程を繰り返すことによって、図１２に示す如く第１単位巻部(25)、第２単位巻部(26)及び第３単位巻部(27)を１つの単位コイル部(23)として、該単位コイル部(23)を繰り返し形成した中間製品(20)が得られることになる。

図１４〜図１８は、本発明に係る巻線装置の一連の動作を表わしている。
図１４のステップＳ１では、導線(22)を第１軸部(51)の外周面に沿わせると共に、該導線(22)に押圧部材(61)を沿わせる。
次に、ステップＳ２にて導線(22)を所定距離(単位巻部の長辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ３では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第１軸部(51)の外径に応じた１つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

次に、ステップＳ４の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ５では、導線(22)を所定距離(単位巻部の短辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ６では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第１軸部(51)の外径に応じた２つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

次に、ステップＳ７の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、図１５のステップＳ８では、導線(22)を所定距離(単位巻部の長辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ９では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第１軸部(51)の外径に応じた３つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

続いて、ステップＳ１０の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ１１では、導線(22)を所定距離(単位巻部の短辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ１２では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第１軸部(51)の外径に応じた４つ目の円弧状の角部が形成され、第１単位巻部(25)が巻回されることになる。

続いて、ステップＳ１３の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、図１６のステップＳ１４では、導線(22)を所定距離(単位巻部の長辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ１５では、第１往復台(11)と第２往復台(13)を導線(22)の外径に応じた距離だけ後退させる。
次に、ステップＳ１６の如く、第２軸部(52)を上昇させた後、ステップＳ１７では押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第２軸部(52)の外径に応じた１つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

続いて、ステップＳ１８の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ１９では、導線(22)を所定距離(単位巻部の短辺の長さ)だけ移送した後、図１７のステップＳ２０では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第２軸部(52)の外径に応じた２つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

続いて、ステップＳ２１の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ２２では、導線(22)を所定距離(単位巻部の長辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ２３では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第２軸部(52)の外径に応じた３つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

続いて、ステップＳ２４の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ２５では、導線(22)を所定距離(単位巻部の短辺の長さ)だけ移送した後、図１８のステップＳ２６では、押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第２軸部(52)の外径に応じた４つ目の円弧状の角部が形成され、第２単位巻部(26)が巻回されることになる。

続いて、ステップＳ２７の如く、押圧部材(61)を初期位置まで復帰させる。そして、ステップＳ２８では、導線(22)を所定距離(単位巻部の長辺の長さ)だけ移送した後、ステップＳ２９では、第１往復台(11)と第２往復台(13)を導線(22)の外径に応じた距離だけ後退させる。
次に、ステップＳ３０の如く、第３軸部(53)を上昇させた後、ステップＳ３１では押圧部材(61)を回転させて、導線(22)を屈曲させる。
これによって、第３軸部(53)の外径に応じた１つ目の円弧状の角部が形成されることになる。

以後、同様の動作を繰り返すことによって、第３単位巻部(27)が巻回され、１つ目の単位コイル部(23)が形成されることになる。
そして、次は第３軸部(53)、第２軸部(52)、第１軸部(51)の順に巻き付け軸を変更すると共に、第１往復台(11)と第２往復台(13)を導線(22)の外径に応じた距離だけ前進させつつ、第３単位巻部(27)、第２単位巻部(26)、第１単位巻部(25)の順に巻回して、次の単位コイル部(23)を形成し、この単位コイル部(23)の形成を繰り返すことによって、図１２に示す中間製品(20)が完成することになる。

上述の巻線装置においては、図１０に示すガイド板(９)が、単位巻部のリード角に応じた傾斜角度を有しているので、押圧部材(61)を回動させる度に導線(22)にリード角が付与され、１つの単位巻部が形成される度に該単位巻部が１ピッチだけ押し上げられ、図１２に示す如く鉛直上方へ向かって中間製品(20)の巻線が進行する。

又、鉛直上方へ向かって中間製品(20)の巻線が進行する過程で、図４に示すコイル引き上げ機構(100)のモータ(103)が回転して、ワイヤー(110)を巻き取る。これによって、単位巻部連続体(109)が鉛直上方へ引き上げられる。
ここで、モータ(103)は、複数段階に増大するトルクを出力する様に制御される。

単位巻部連続体(109)の形成において、第１段階では、アーム(106)がストッパー(108)によって受け止められており、ワイヤー係止片(107)は、アーム(106)よりも下方に位置している。第１段階では、モータ(103)は、単位巻部連続体(109)に作用する重力に抗して単位巻部連続体(109)を引き上げることの出来るトルクを発揮する。

次の段階では、ワイヤー係止片(107)がアーム(106)に当接し、この時点でモータ(103)の出力トルクが増大する。そして、ワイヤー(110)がプーリ(104)に巻き取られることにより、単位巻部連続体(109)が摺動部材(105)及びアーム(106)と共に引き上げられる。
この状態では、ワイヤー係止片(107)がアーム(106)に圧接されて水平方向の移動が制約されているため、単位巻部連続体(109)が横方向にぶれることはない。

その後、単位巻部連続体(109)の自重の増大に伴って、徐々にモータ(103)の出力トルクが増大され、単位巻部連続体(109)の引き上げが継続される。
この結果、図２０(ａ)に示す中間製品(20)が複数個分だけ連続してなる単位巻部連続体(109)が形成されることになる。
この様な単位巻部連続体(109)を中間製品(20)毎に分断することによって、複数の単位巻部連続体(109)を得ることが出来る。

上述の様にして得られた中間製品(20)を、図２０(ａ)(ｂ)に示す様に巻き軸方向に圧縮することによって、３層空芯コイルの完成品(21)を得る。該完成品(21)においては、第３単位巻部(27)の内側に第２単位巻部(26)が押し込まれ、該第２単位巻部(26)の内側に第１単位巻部(25)が押し込まれている。

上記の巻線装置によって作製された中間製品(20)においては、図１３に示す如く、各単位コイル部を構成する第１単位巻部(25)、第２単位巻部(26)及び第３単位巻部(27)は、巻き軸Ｓに対して同じ位相角度に形成される３つの角部が、同じ位置Ｓに曲率中心を有する円弧状に形成されている。
従って、空芯コイル(２)の各角部における単位巻部間の隙間がゼロとなり、導線の占積率が増大することになる。

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、導線(22)は丸線に限らず、断面矩形の角線であってもよい。

(２) 空芯コイル
(20) 中間製品
(21) 完成品
(22) 導線
(23) 単位コイル部
(25) 第１単位巻部
(26) 第２単位巻部
(27) 第３単位巻部
(１) ベース
(11) 第１往復台
(12) 回転台
(13) 第２往復台
(３) 導線繰り出し機構
(４) 導線移送機構
(５) 軸体
(51) 第１軸部
(52) 第２軸部
(53) 第３軸部
(６) 曲げ機構
(61) 押圧部材
(62) モータ
(７) 第１往復駆動機構
(８) 第２往復駆動機構
(９) ガイド板
(100) コイル引き上げ機構
(101) 第１ガイド軸
(102) 第２ガイド軸
(103) モータ
(104) プーリ
(105) 摺動部材
(107) ワイヤー係止片
(108) ストッパー
(109) 単位巻部連続体
(110) ワイヤー
(111) 連結部材
Ｓ巻き軸

Claims

複数の単位巻部が巻き軸方向に連続して形成され、各単位巻部は、それぞれ円弧状の複数の角部を有するループ状の巻き線経路に沿って巻回されている空芯コイルの巻線装置であって、
鉛直方向に延びる軸体と、
前記軸体に対して交叉する直線の移行路に沿って導線を移送して、軸体の外周面に導線を沿わせる導線移送機構と、
導線を押圧すべき押圧部材を、軸体を中心とする円周経路に沿って回動させることにより、導線を軸体の外周面に沿って屈曲させる曲げ機構と、
導線を軸体の外周面に沿って屈曲させることによって形成される単位巻部の連続体の上端と連結され、単位巻部の連続的な生成に応じて単位巻部連続体を鉛直上方へ徐々に引き上げるコイル引き上げ機構
とを具えている、空芯コイルの巻線装置。
前記コイル引き上げ機構は、出力トルクを変化させることが出来るモータを動力源とするものであって、前記単位巻部連続体の引き上げが進行するにつれてモータの出力トルクを増大させる、請求項１に記載の巻線装置。
前記コイル引き上げ機構は、前記モータと、前記軸体の上方位置に配備されて前記モータによって回転駆動されるプーリと、該プーリによって巻き取られるワイヤーと、該ワイヤーの先端に取り付けられた連結部材とを具え、該連結部材が前記単位巻部連続体の上端に連結される、請求項２に記載の巻線装置。
前記コイル引き上げ機構は、前記プーリから保持部材まで鉛直下方に延びるワイヤーの中間位置に取り付けられたワイヤー係止片と、該ワイヤー係止片の鉛直方向の上下動をガイドするガイド機構とを具えている、請求項３に記載の巻線装置。
前記軸体は、巻き軸と同心軸上に配備された複数の軸部から構成され、該軸体は、中心の軸部に対して他の軸部をそれぞれ巻き軸に沿って往復移動させる往復駆動機構に繋がっている、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の巻線装置。