JP2013219120A - コイルの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの生産性を従来以上に向上させることが可能なコイルの製造装置および製造方法を提供する。
【解決手段】コイルの製造装置１は、筒状のボビン２内に挿入された状態でボビン２を保持する巻芯２０と、巻芯２０に保持されたボビン２の外周に線材３を巻回してコイル４を生成する巻線装置６０と、巻芯２０にボビン２が装着される装着位置１１から巻線装置６０がボビン２の外周に線材３を巻回す巻線位置１２に巻芯２０を移動させる巻芯移動装置３０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状のボビンの外周に線材を巻回してコイルを製造するコイルの製造装置および製造方法に関する。

従来、スピーカに使用されるボイスコイル等においては、ポリイミド樹脂や耐熱紙等を筒状に形成したボビンの外周に線材を巻回してコイルを生成し、強度および耐熱性を向上させたものが使用されている。近年では、携帯電話機や携帯音楽プレイヤ等の各種モバイル機器の普及により、小型スピーカやイヤホン用の非常に小型のボイスコイルの需要が高まっており、このような小型のボイスコイルを製造する装置等も各種提案されている（例えば、特許文献１または２参照）。

特開２０１２−４４８２号公報 特開２０１２−４４８３号公報

しかしながら、上記特許文献１または２に記載されているような従来の製造装置では、線材を巻回すための巻芯の位置が固定されていることから、ボビンを巻芯まで搬送して巻芯に装着（嵌入）する必要があると共に、コイルの成形等を行う場合には、生成したコイルを巻芯から抜き取って搬送する必要があるため、生産性の向上に限界があるという問題があった。

すなわち、小型のボイスコイルでは、ボビンも非常に微小且つ薄手に構成されるところ、従来の製造装置では、このように微小なボビンを把持して姿勢を維持した状態で搬送し、さらに２つの巻治具の間の狭隘なスペースにおいて巻芯に装着する必要があるため、装置構成が複雑になると共に、ボビンの搬送および装着に時間を要するものとなっていた。

また、巻線の完了後には、生成したコイルを２つの巻治具の間の狭隘なスペースにおいて巻芯から抜き取って搬送した後に、再び成形機等の保持部材にコイルを装着する必要があるため、やはり装置構成が複雑になると共に、時間を要するものとなっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、コイルの生産性を従来以上に向上させることが可能なコイルの製造装置および製造方法を提供しようとするものである。

（１）本発明は、筒状のボビン内に挿入された状態で前記ボビンを保持する巻芯と、前記巻芯に保持された前記ボビンの外周に線材を巻回してコイルを生成する巻線装置と、前記巻芯に前記ボビンが装着される装着位置から前記巻線装置が前記ボビンの外周に前記線材を巻回す巻線位置に前記巻芯を移動させる巻芯移動装置と、を備えることを特徴とする、コイルの製造装置である。

（２）本発明はまた、前記巻線位置にある前記巻芯を回転駆動する巻芯駆動装置と、前記巻線位置にある前記巻芯に前記巻芯駆動装置を接続するクラッチと、を備えることを特徴とする、上記（１）に記載のコイルの製造装置である。

（３）本発明はまた、前記巻芯移動装置は、複数の前記巻芯を順番に前記装着位置から前記巻線位置に移動させるように構成されることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載のコイルの製造装置である。

（４）本発明はまた、前記巻芯移動装置は、回転する回転テーブルを備え、複数の前記巻芯は、前記回転テーブルの回転方向に沿って前記回転テーブルに配置されることを特徴とする、上記（３）に記載のコイルの製造装置である。

（５）本発明はまた、前記装着位置にある前記巻芯に向けて前記ボビンを搬送して前記巻芯に前記ボビンを装着するボビン搬送装置を備えることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のコイルの製造装置である。

（６）本発明はまた、筒状の素材を切断して前記ボビンを生成する切出装置を備え、前記ボビン搬送装置は、前記切出装置から前記装着位置にある前記巻芯に向けて前記ボビンを搬送するように構成されることを特徴とする、上記（５）に記載のコイルの製造装置である。

（７）本発明はまた、前記切出装置は、前記素材内に挿入された状態で前記素材を保持する素材保持部材と、前記素材を軸方向に移動させて前記素材の軸方向端部を前記素材保持部材の軸方向端部から所定の距離だけ突出させる押出装置と、前記素材の前記素材保持部材からの突出部分を切断して前記ボビンを生成する切断装置と、を備えることを特徴とする、上記（６）に記載のコイルの製造装置である。

（８）本発明はまた、前記ボビン搬送装置は、前記ボビン内に挿入された状態で前記ボビンを保持するボビン保持部材を備え、前記切出装置は、前記素材の前記突出部分内に前記ボビン保持部材が挿入された状態で前記突出部分を切断することを特徴とする、上記（７）に記載のコイルの製造装置である。

（９）本発明はまた、前記切出装置は、複数の前記素材保持部材と、前記切断装置が前記素材を切断する切断位置に複数の前記素材保持部材を順番に移動させる素材保持部材移動装置と、を備えることを特徴とする、上記（７）または（８）に記載のコイルの製造装置である。

（１０）本発明はまた、生成された前記コイルを所定の形状に成形する成形装置を備え、前記巻芯移動装置は、前記巻線位置から前記成形装置が前記コイルを成形する成形位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載のコイルの製造装置である。

（１１）本発明はまた、前記巻芯は、自身の外周面に窪みを形成する窪み形成機構を備え、前記成形装置は、前記巻芯に保持された状態の前記コイルを前記窪みに向けて押圧するように構成された成形治具を備えることを特徴とする、上記（１０）に記載のコイルの製造装置である。

（１２）本発明はまた、前記巻芯から前記コイルを取り出す取出装置を備え、前記巻芯移動装置は、前記巻線位置から前記取出装置が前記コイルを取り出す取出位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、上記（１）乃至（１１）のいずれかに記載のコイルの製造装置である。

（１３）本発明はまた、前記巻芯移動装置は、前記取出位置から前記装着位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、上記（１２）に記載のコイルの製造装置である。

（１４）本発明はまた、装着位置において巻芯の外周にボビンを装着するステップと、前記ボビンが装着された状態の巻芯を前記装着位置から巻線を行う巻線位置まで移動させるステップと、前記巻線位置において前記巻芯に装着された前記ボビンの外周に線材を巻回してコイルを生成するステップと、を有することを特徴とする、コイルの製造方法である。

本発明に係るコイルの製造装置および製造方法によれば、コイルの生産性を従来以上に向上させることが可能という優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係るコイルの製造装置の概略正面図である。 コイルの製造装置の概略平面図である。 （ａ）巻芯の周囲の構造を示した概略図である。（ｂ）および（ｃ）巻芯の概略平面図（軸方向から見た図）である。（ｄ）および（ｅ）巻芯の概略斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）巻芯のその他の構成例を示した概略平面図である。 （ａ）〜（ｃ）切出装置の動作を示した概略正面図である。 （ａ）および（ｂ）ボビン搬送装置の動作の概要を示した概略図である。 （ａ）〜（ｄ）ボビンの切り出しおよび搬送の詳細を示した概略図である。 （ａ）〜（ｄ）ボビンの搬送および巻芯への装着の詳細を示した概略図である。 巻線装置の主な構成を示した概略正面図である。 （ａ）〜（ｃ）成形装置の動作を示した概略平面図である。 （ａ）〜（ｃ）コイルの製造手順を示した概略平面図である。 （ａ）〜（ｃ）コイルの製造手順を示した概略平面図である。 （ａ）〜（ｃ）コイルの製造手順を示した概略平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、図面では、理解を容易にするために一部の構成の記載を省略している部分がある。

図１は、本実施形態に係るコイルの製造装置１の概略正面図であり、図２は、コイルの製造装置１の概略平面図である。本実施形態のコイルの製造装置１（以下、単に製造装置１と呼ぶ）は、筒状のボビン２の外周に線材３を巻回してボビン付きコイル４（以下、単にコイル４と呼ぶ）を製造するものである。なお、ボビン２は、例えば耐熱紙やポリイミド樹脂等から構成されている。また、線材３には接着剤が被覆されており、巻線中に加熱されることによって隣り合う線材３同士が接着されるようになっている。

図１および２に示されるように、製造装置１は、後述する各構成を支持する基台１０と、ボビン２内に挿入された状態でボビン２またはコイル４を保持する４つの巻芯２０と、４つの巻芯２０を移動させる巻芯移動装置３０と、筒状の素材５を切断してボビン２を生成する切出装置４０と、生成されたボビン２を搬送して巻芯２０に装着するボビン搬送装置５０と、巻芯２０に保持されたボビン２の外周に線材３を巻回してコイル４を生成する巻線装置６０と、生成されたコイル４を成形する成形装置７０と、成形後のコイル４を巻芯２０から取り出す取出装置８０と、取出装置８０によって取り出されたコイル４を搬出するコンベヤ９０と、製造装置１全体を制御する制御装置１００と、を備えている。

また、製造装置１には、ボビン２をボビン搬送装置５０によって巻芯２０に装着する装着位置１１、巻芯２０に保持されたボビン２の外周に巻線装置６０によって線材３を巻回してコイル４を生成する巻線位置１２、生成されたコイル４を成形装置７０によって成形する成形位置１３、および成形後のコイル４を取出装置８０によって巻芯２０から取り出す取出位置１４が設定されている。そして、製造装置１は、各位置１１〜１４の全てに巻芯２０を同時に配置することを可能とするために、４つの巻芯２０を備えている。従って、巻芯移動装置３０は、４つの巻芯２０を装着位置１１→巻線位置１２→成形位置１３→取出位置１４→装着位置１１の順に循環移動させるように構成されている。

図３（ａ）は、巻芯２０の周囲の構造を示した概略図である。製造装置１では、巻芯２０は、巻線を行う際の芯としてだけではなく、ボビン２およびコイル４を保持して搬送する保持部材としても機能するようになっている。同図に示されるように、巻芯２０は、巻芯移動装置３０が備える略円盤状の回転テーブル３１に、スピンドル２１を介して回転可能に配置されている。また、巻芯２０の回転テーブル３１側には、第１の巻治具２２が配置されている。この第１の巻治具２２は、コイル４の巻幅方向の寸法を決定するための部材であり、巻芯２０と共に回転可能に配置されている。

第１の巻治具２２と回転テーブル３１の間には、ストッパ機構２３が設けられている。このストッパ機構２３は、巻芯２０と共に回転する回転部材２３ａと、回転テーブル３１に揺動可能に配置された揺動部材２３ｂと、から構成され、揺動部材２３ｂを揺動させて回転部材２３ａに設けられた溝部２３ａ１内に揺動部材２３ｂの係合端２３ｂ１を係合させることにより、巻芯２０および第１の巻治具２２の回転を規制するものである。

すなわち、ストッパ機構２３は、巻芯２０の回転姿勢を所定の状態に保持するものである。本実施形態では、巻芯２０の断面形状は略長円形状となっており、ストッパ機構２３は、巻芯２０の断面の長手方向が回転テーブル３１の半径方向と略一致する状態を保持するように構成されている（図２参照）。なお、揺動部材２３ｂの揺動は、回転テーブル３１に設けた適宜のアクチュエータ（例えば、ソレノイド等）により行ってもよいし、回転テーブル３１外に設けた適宜のアクチュエータにより行ってもよい。

スピンドル２１は、回転テーブル３１から巻芯２０の反対側に突出するように配置されている。そして、スピンドル２１における巻芯２０の反対側の先端部には、後述する巻線装置６０が備える巻線用電磁クラッチ６１のアーマチュア６１ａが設けられている。（図１参照）。すなわち、巻線位置１２にある巻芯２０は、巻線中に巻線用電磁クラッチ６１を介して回転駆動されるようになっている。従って、本実施形態の巻芯２０は、巻線位置１２以外の位置ではストッパ機構２３によって回転不能な状態となり、巻線位置１２においては巻線用電磁クラッチ６１が接続されると共に、ストッパ機構２３による規制が解除されて回転可能な状態となるようになっている。

巻芯２０は、断面形状がコイルの内側形状と略相似形となるように構成されている。図３（ｂ）および（ｃ）は、巻芯２０の概略平面図（軸方向から見た図）であり、図３（ｄ）および（ｅ）は巻芯２０の概略斜視図である。これらの図に示されるように、本実施形態の巻芯２０は、断面形状が略長円形状に構成されると共に、２つの拡縮部材２０ａ、および２つの退避部材２０ｂを備えている。

２つの拡縮部材２０ａは、同図（ｂ）および（ｃ）に示されるように、軸方向に垂直な方向、より詳細には長円形の長手方向において互いに近接離隔するように構成されている。すなわち、巻芯２０は、ボビン２を装着する際には、２つの拡縮部材２０ａを互いに近接させてボビン２の装着を容易にすると共に、ボビン２が装着された後には、２つの拡縮部材２０ａを互いに離隔させてボビン２を確実に保持するように構成されている。本実施形態では、巻芯２０をこのように構成することで、巻芯２０へのボビン２の容易な装着による生産性向上と、ボビン２の確実な保持によるコイル４の品質向上を両立させることを可能としている。

２つの退避部材２０ｂは、同図（ｄ）および（ｅ）に示されるように、軸方向に移動して第１の巻治具２２内に退避するように構成されている。すなわち、巻芯２０は、２つの退避部材２０ｂを退避させることにより、外周面の２箇所に窪み２０ｃを形成するように構成されている。本実施形態では、巻芯２０をこのように構成することで、巻芯２０にコイル４を装着した状態のままコイル４の成形（プレス）を行うことを可能とし、これにより、生産性を向上させるようにしている。

図３（ａ）に示されるように、２つの拡縮部材２０ａを拡縮させる拡縮機構２５、および２つの退避部材２０ｂを退避させる退避機構２６は、スピンドル２１に内蔵されている。拡縮機構２５は、例えば２つの拡縮部材２０ａの間に直動アクチュエータによって楔状の部材を進入させる等、既知の機構により構成することができる。また、退避機構２６についても同様に、直動アクチュエータ等を用いた既知の機構により構成することができる。

なお、巻芯２０の構成は、図３（ｂ）〜（ｅ）に示す例に限定されるものではない。図４（ａ）〜（ｄ）は、巻芯２０のその他の構成例を示した概略平面図である。例えば同図（ａ）に示されるように、退避部材２０ｂは、拡縮部材２０ａに付随して拡縮するように構成されたものであってもよい。また、例えば同図（ｂ）に示されるように、退避部材２０ｂは、軸方向に垂直な方向に移動して窪み２０ｃを形成するように構成されたものであってもよい。

また、巻芯２０の断面形状は、長円形に限定されるものではなく、コイル４の内側形状に合わせた種々の形状を採用することができる。従って、例えば同図（ｃ）および（ｄ）に示されるように、巻芯２０の断面形状は、円形状や矩形状等であってもよい。また、拡縮部材２０ａの個数は、巻芯２０の断面形状に応じた任意の個数を採用することができる。さらに、コイル４の成形が必要でない場合には、例えば同図（ｃ）に示されるように、退避部材２０ｂを省略するようにしてもよいし、複数方向からコイル４の成形を行う必要等がある場合には、例えば同図（ｄ）に示されるように、窪み２０ｃを３箇所以上に形成するように退避部材２０ｂを構成してもよい。

また、複数の拡縮部材２０ａは、互いに完全に分離した部材であってもよいし、一部が繋がった部材であってもよい。複数の退避部材２０ｂも同様に、互いに分離した部材であってもよいし、一部が繋がった部材であってもよい。

図１および２に戻って、巻芯移動装置３０は、基台１０の上面に配置されており、円盤状の回転テーブル３１と、回転テーブル３１を回転駆動するモータ３２と、を備えている。回転テーブル３１は、回転中心軸を略垂直方向にして配置されており、４つの巻芯２０は、回転方向に沿って同一円周上に等間隔で配置されている。

すなわち、巻芯移動装置３０は、回転テーブル３１の回転によって４つの巻芯２０を略水平面内において移動させるように構成されている。モータ３２は、制御装置１００に制御されて回転テーブル３１を所定のタイミングで約９０度回転させる。これにより、巻芯移動装置３０は、装着位置１１にある巻芯２０を巻線位置１２に、巻線位置１２にある巻芯２０を成形位置１３に、成形位置１３にある巻芯２０を取出位置１４に、取出位置１４にある巻芯２０を装着位置１１にそれぞれ移動させる。

本実施形態では、このように巻芯移動装置３０によって、各位置１１〜１４の間で４つの巻芯２０を同時に移動させると共に、各位置１１〜１４の全てに巻芯２０が配置された状態となるようにしている。これにより、巻芯２０の移動時間を短縮すると共に、各位置１１〜１４における各工程を並行して行うことが可能となるため、タクトタイムを短縮し、生産性を向上させることができる。

切出装置４０は、基台１０の一方の側面に配置されており、筒状の素材５を保持する複数の素材保持部材４１と、素材５を切断する切断位置４２に複数の素材保持部材４１を順番に移動させる素材保持部材移動装置４３と、切断位置４２にある素材保持部材４１を回転駆動する駆動装置４４と、素材５を切断してボビン２を生成する切断装置４５と、素材５を軸方向に移動させる押出装置４６と、を備えている。

素材保持部材４１は、略垂直方向に立設された略棒状の部材であり、筒状の素材５の内部に挿入されることによって素材５を保持するように構成されている。また素材保持部材４１は、巻芯２０と略相似形（すなわち、略長円形状）の断面形状に構成されており、素材保持部材４１に保持された素材５の断面形状は、コイル４となったときのボビン２の断面形状と略同一の形状となっている。

また、素材保持部材４１には、素材保持部材４１の軸方向に沿って移動可能なリング状のスライド部材４１ａが設けられており、素材５はこのスライド部材４１ａ上に載置された状態で保持されるようになっている。

素材保持部材移動装置４３は、６つの素材保持部材４１が略前後水平方向において直線的に配列された移動部材４３ａと、移動部材４３ａを素材保持部材４１の配列方向にそって直線往復移動させる移動機構４３ｂと、を備えている。すなわち、素材保持部材移動装置４３は、移動部材４３ａを移動させて、素材保持部材４１に保持された素材５を切断位置４２に配置すると共に、切断位置４２に配置した素材５から予め設定した個数のボビン２の切出しが完了したならば、移動部材４３ａを移動させて次の素材５を切断位置に配置するように構成されている。

素材保持部材４１は、同軸的に接続された回転軸４１ｂを介して移動部材４３ａに配置されており、軸周りに回転可能となっている。また、この回転軸４１ｂは、移動部材４３ａから素材保持部材４１の反対側に向けて突出するように配置されており、切断位置４２において駆動装置４４と接続されるようになっている。

なお、素材保持部材移動装置４３は、例えば回転テーブルやチェンコンベヤ等によって複数の素材保持部材４１を循環移動させるものであってもよい。また、素材保持部材４１の個数が６に限定されないことは言うまでもない。

駆動装置４４は、切断位置４２にある素材保持部材４１の下方に配置されており、モータ４４ａと、モータ４４ａの出力軸に設けられた切出用電磁クラッチ４４ｂと、を備えている。そして、切出用電磁クラッチ４４ｂのアーマチュア４４ｂ１は、素材保持部材４１に接続された回転軸４１ｂの下端部に設けられている。

すなわち、駆動装置４４は、切出用電磁クラッチ４４ｂを介して切断位置４２にある回転軸４１ｂに接続され、素材５を切断する際に、素材保持部材４１と共に素材５を軸周りに回転駆動するように構成されている。また、切出用電磁クラッチ４４ｂは、素材保持部材移動部材４３が素材保持部材４１を移動させる際には回転軸４１ｂから切り離され、次に切断位置４２に配置された素材保持部材４１の回転軸４１ｂと接続されるようになっている。

なお、電磁クラッチ以外のクラッチによってモータ４４ａと切断位置４２にある回転軸４１ｂを接続するようにしてもよい。また、複数の素材保持部材４１に対して個別に駆動装置４４を設けるようにしてもよい。

切断装置４５は、切断位置４２にある素材保持部材４１の上端部近傍に配置されており、素材保持部材４１の軸方向に略直交する方向（すなわち、略水平方向）に移動可能に配置された移動部材４５ａと、回転中心軸が素材保持部材４１と略平行となるように移動部材４５ａに配置された丸刃４５ｂと、移動部材４５ａに配置されて丸刃４５ｂを回転駆動するモータ４５ｃと、モータ４５ｃの回転動力を丸刃４５ｂに伝達するベルト伝動機構４５ｄと、移動部材４５ａを移動させることで丸刃４５ｂを素材５の上端部に対して近接離隔させる移動機構４５ｅと、を備えている。

すなわち、切断装置４５は、切断位置４２にある素材５の上端部を軸方向に垂直な方向に切断して素材５からボビン２を切り出すように構成されている。なお、素材５の材質によっては、丸刃４５ｂに代えて例えばワイヤソー等のその他の刃物を使用するようにしてもよいし、例えばレーザ切断等のその他の切断手法を用いるようにしてもよい。

押出装置４６は、素材保持部材４１と略平行な方向（すなわち、略垂直方向）に移動可能に配置された移動部材４６ａと、移動部材４６ａに固定された直動シリンダ４６ｂと、直動シリンダ４６ｂのロッド４６ｂ１の先端に設けられ、切断位置４４にあるスライド部材４１ａの下方に配置される略コの字状の押圧部材４６ｃと、移動部材４６ａを直線往復移動させる移動機構４６ｄと、を備えている。

すなわち、押出装置４６は、移動機構４６ｄによって移動部材４６ａを上方に移動させ、これに伴って押圧部材４６ｃがスライド部材４１ａを押圧することにより、素材５を押し上げるように構成されている。従って、切出装置４０は、押出装置４６によって素材５の上端部分を所定量だけ素材保持部材４１の上端から突出させた状態とし、この突出部分を切断装置４５によって切断することでボビン２を生成するようになっている。なお、押圧部材４６ｃは、ローラ４６ｃ１を介してスライド部材４１ａと接触するように構成されており、素材保持部材４１の回転を阻害しないようになっている。

図５（ａ）〜（ｃ）は、切出装置４０の動作を示した概略正面図である。素材５は、予め所定量だけ突出した状態で素材保持部材４１に嵌入されている。そして、同図（ａ）に示されるように、駆動装置４４によって素材保持部材４１を回転させながら、切断装置４５によって素材５を切断してボビン２を切り出す。このとき、切断装置４５の移動機構４５ｅは、駆動装置４４の回転と同期して移動部材４５ａを移動させることで、素材保持部材４１の断面形状に対応した位置に丸刃４５ｂを配置する。

ボビン２の切り出しが完了したならば、同図（ｂ）に示されるように、押出装置４６によって素材５を押し上げ、再び素材保持部材４１から所定量だけ突出した状態とする。そして、この状態で切断装置４５によって素材５を切断することにより、先程と同一寸法のボビン２が切り出される。上記手順を繰り返すことにより、素材５から同一寸法のボビン２が次々に切り出されることとなる。

素材５から予め設定された個数のボビン２を切り出したならば、押出装置４６の移動部材４６ａを下降させてスライド部材４１ａを当初位置（最下点）に戻し、同図（ｃ）に示されるように、直動シリンダ４６ｂのロッド４６ｂ１を縮めて押圧部材４６ｃをスライド部材４１ａから退避させると共に、切出用電磁クラッチ４４ｂを切り離す。そして、素材保持部材移動装置４３の移動部材４３ａを移動させて次の素材保持部材４１を切断位置４２に配置する。その後、直動シリンダ４６ｂのロッド４６ｂ１を伸ばして押圧部材４６ｃをスライド部材４１ａの下方に配置し、切出用電磁クラッチ４４ｂを接続することで、次の素材５からのボビン２の切出しが可能となる。

本実施形態の切出装置４０は、このようにして複数のボビン２を連続的に供給する。なお、切出装置４０が備える各移動機構４３ｂ、４５ｅ、４６ｄは、モータ、ボールねじ伝動機構およびリニアガイド等からそれぞれ構成されているが、その他の既知の機構から各移動機構４３ｂ、４５ｅ、４６ｄを構成するようにしてもよい。

図１および２に戻って、ボビン搬送装置５０は、切断位置４２と装着位置１１の間を略水平方向に移動可能に配置された移動部材５１と、移動部材５１を移動させる移動機構５２と、移動部材５１に昇降可能に配置された昇降部材５３と、昇降部材５３を昇降させる昇降機構５４と、昇降部材５３に配置されてボビン２を保持するボビン保持部材５５と、昇降部材５３に配置されてボビン保持部材５５を回転駆動するモータ５６と、モータ５６の回転動力をボビン保持部材５５に伝達するベルト伝動機構５７と、ボビン保持部材５５の軸方向に沿って移動可能に配置された略筒状のスライド部材５８と、スライド部材５８を移動させることでボビン２をボビン保持部材５５から巻芯２０に移送する移送機構５９と、を備えている。

図６（ａ）および（ｂ）は、ボビン搬送装置５０の動作の概要を示した概略図である。ボビン搬送装置５０は、同図（ａ）に示されるように、まず切断位置４２にある素材保持部材４１の直上において、ボビン保持部材５５をボビン２内に挿入した状態でボビン２を保持する。次に、昇降部材５３を上昇させると共に移動部材５１を移動させることで、ボビン保持部材５５と共にボビン２を装着位置１１に向けて移動させる。そして、同図（ｂ）に示されるように、装着位置１１にある巻芯２０の直上において、昇降部材５３を下降させることでボビン保持部材５５を下降させ、ボビン２を巻芯２０に装着する。

なお、ボビン搬送装置５０が備える移動機構５２および昇降機構５４は、モータ、ボールねじ伝動機構およびリニアガイド等からそれぞれ構成されているが、その他の既知の機構から移動機構５２および昇降機構５４を構成するようにしてもよい。

図７（ａ）〜（ｄ）は、ボビン２の切り出しおよび搬送の詳細を示した概略図である。なお、同図（ａ）〜（ｄ）においては、左側は概略正面図、右側は上方から見た概略断面図となっている。同図（ａ）に示されるように、ボビン保持部材５５は、素材保持部材４１および巻芯２０の上端に当接する当接部材５５ａと、当接部材５５ａの基端側に設けられて巻芯２０と同様に拡縮する２つの拡縮部材５５ｂと、を備えている。この当接部材５５ａおよび拡縮部材５５ｂは、素材保持部材４１と同様に、巻芯２０と略相似形（すなわち、略長円形状）の断面形状に構成されている。また、当接部材５５ａと拡縮部材５５ｂの間には、切断装置４５の丸刃４５ｂが切断時に挿入される溝部５５ｃが設けられている。

ボビン２を切り出す場合には、まず同図（ｂ）に示されるように、搬送装置５０は、素材保持部材４１の直上でボビン保持部材５５を下降させ、素材５の突出部分内に当接部材５５ａおよび拡縮部材５５ｂを挿入する。このとき、予め素材保持部材４１の回転姿勢と当接部材５５ａおよび拡縮部材５５ｂの回転姿勢を揃えておくと共に、２つの拡縮部材５５ｂを互いに近接した状態としておく。これにより、当接部材５５ａおよび拡縮部材５５ｂは、スムーズに素材５の突出部分内に挿入され、当接部材５５ａの先端面が素材保持部材４１の先端面に当接することで、溝部５５ｃが丸刃４５ｂに対応する位置に位置決めされる。位置決めが完了したならば、２つの拡縮部材５５ｂを互いに離隔させ、素材５の上端部を保持する。

次に、同図（ｃ）に示されるように、丸刃４５ｂを回転させながら素材５に接触させると共に、素材保持部材４１およびボビン保持部材５５を同期回転させることで、素材５の上端部が溝部５５ｃの位置において略周方向に沿って切断され、ボビン２が切り出される。本実施形態では、このように、ボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂによって素材５の上端部を保持した状態で素材５を切断することにより、精密且つ高速なボビン２の切り出しを可能としている。

素材保持部材４１およびボビン保持部材５５を略一回転させることで切断が完了し、ボビン２が素材５から切り出されることとなる。このとき、切り出されたボビン２はボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂによって保持された状態となっている。従って、切断が完了したならば、同図（ｄ）に示されるように、丸刃４５ｂを退避させると共に、搬送装置５０の昇降部材５３をそのまま上昇させて当接部材５５ａを素材５の突出部分内から脱出させることで、ボビン２を装着位置１１に向けて搬送することが可能となる。

本実施形態では、このようにボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂを、切断時における素材５の保持用と搬送時におけるボビン２の保持用の両方に兼用するようにしている。これにより、切出装置４０から搬送装置５０へのボビン２の受け渡しを省略することができるため、ボビン２の切り出しおよび搬送のタクトタイムを短縮することが可能となっている。また、ボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂによって素材５またはボビン２を内側から保持するようにしているため、ボビン２が微小且つ薄手の場合であっても、ボビン２の変形や破壊等を生じることなく切出しおよび搬送を行うことが可能となっている。

図８（ａ）〜（ｄ）は、ボビン２の搬送および巻芯２０への装着の詳細を示した概略図である。なお、同図（ａ）〜（ｄ）においては、左側は概略正面図、右側はボビン保持部材５５および巻芯２０の概略断面図となっている。搬送装置５０は、まず同図（ａ）に示されるように、切り出されたボビン２を保持したボビン保持部材５５を装着位置１１にある巻芯２０の直上に配置する。このとき、ボビン保持部材５５の当接部材５５ａおよび拡縮部材５５ｂの回転姿勢は、巻芯２０の回転姿勢と揃えておく。また、巻芯２０の拡縮部材２０ａは、互いに近接した状態としておく。

次に、同図（ｂ）に示されるように、ボビン保持部材５５を下降させて当接部材５５ａの先端面を巻芯２０の先端面に当接させる。そして、ボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂを互いに近接させて、ボビン２の保持を解除する。ボビン２の保持を解除したならば、同図（ｃ）に示されるように、スライド部材５８を巻芯２０に向けてスライドさせ、これにより、ボビン２を巻芯２０に移送する。このとき、ボビン保持部材５５の拡縮部材５５ｂおよび巻芯２０の拡縮部材２０ａは、共に互いに近接した状態となっているため、ボビン２はスムーズに巻芯２０に移送され、巻芯２０の外周にボビン２が装着されることとなる。

ボビン２が巻芯２０に移送されたならば、同図（ｄ）に示されるように、巻芯２０の拡縮部材２０ａを互いに離隔させて、ボビン２を巻芯２０に保持させる。搬送装置５０は、ボビン保持部材５５を上昇させて、ボビン保持部材５５を切出位置４２に向けて移動させる。本実施形態では、ボビン保持部材５５の断面形状と巻芯２０の断面形状を略同一とすることで、軸方向の移動のみによってボビン２をボビン保持部材５５から巻芯２０へ迅速且つスムーズに移送することを可能としている。

図９は、巻線装置６０の主な構成を示した概略正面図である。巻線装置６０は、巻線位置１２にあるスピンドル２１を固定側スピンドルとして機能させるように構成される以外は、既存の巻線装置と略同一の構造を備えている。従って、巻線装置６０の詳細な構造については説明を省略し、基本的な構造についてのみ説明する。

巻線装置６０は、同図に示されるように、巻線位置１２にあるスピンドル２１に接続される巻線用電磁クラッチ６１と、巻線位置１２にある巻芯２０に対向するように配置された可動側スピンドル６２と、可動側スピンドル６２の先端に設けられた第２の巻治具６３と、スピンドル２１および可動側スピンドル６２を回転駆動するモータ６４と、可動側スピンドル６２を軸方向に移動させる移動機構６５と、巻線位置１２にある巻芯２０に線材３を案内する線材案内装置６６と、巻線中の線材３に熱風を吹き付けて加熱する加熱装置６７と、を備えている。また、巻線装置６０は、線材案内装置６６に線材３を供給する線材供給装置６８と、線材３の張力を調整する張力調整装置６９と、を備えている（図１および２参照）。

巻線用電磁クラッチ６１は、巻線位置１２にあるスピンドル２１と同軸的に基台１０に配置され、一端側がモータ６４に接続された出力軸６４ａの他端側に設けられている。巻線用電磁クラッチ６１は、４つのスピンドル２１にそれぞれアーマチュア６１ａを設けると共に、ステータ６１ｂを基台１０に配置することで、４つのスピンドル２１のいずれとも巻線位置１２において接続可能となっている。すなわち、巻線用電磁クラッチ６１は、４つの巻芯２０のいずれが巻線位置１２に配置された場合にもこれを回転駆動することを可能とするものである。なお、巻線用電磁クラッチ６１に代えて、その他の既知の構造のクラッチを採用するようにしてもよいことは言うまでもない。

可動側スピンドル６２は、基台１０に配置された伝動軸６４ｂと、モータ６４の回転動力を伝動軸６４ｂに伝達する第１のベルト伝動機構６４ｃと、伝動軸６４ｂの回転動力を可動側スピンドル６２に伝達する第２のベルト伝動機構６４ｄと、を介して、モータ６４に回転駆動されるようになっている。また、可動側スピンドル６２は、移動機構６５によって軸方向に移動することで、第２の巻治具６３を巻線位置１２にある巻芯２０に当接、または巻芯２０から離隔させる。また、可動側スピンドル６２には、線材案内装置６６から案内された線材３を切断して端部を固定する線材端部固定装置６２ａが設けられている。

巻線を行う場合には、まず巻線用電磁クラッチ６１を接続すると共にストッパ機構２３の係合を解除してスピンドル２１および巻芯２０を回転駆動可能な状態とする。次に、可動側スピンドル６２を移動させて、第２の巻治具６３を巻芯２０に当接させる。そして、線材案内装置６６によって第１の巻治具２２と第２の巻治具６３の間に線材３を案内しながら巻芯２０を回転させることにより、巻芯２０に保持されたボビン２の外周に線材３を巻回す。巻線中、線材案内装置６６は、線材バサミ６６ａ（図１参照）を軸方向に往復移動させることでボビン２の外周に線材３を整列巻きする。また、巻線中、加熱装置６７は、熱風を巻芯２０に向けて吹き付けることで線材３を加熱し、線材３をボビン２に接着させると共に線材３同士を接着させる。

線材３を所定回数巻き回した後、線材案内装置６６は、線材３を線材端部固定装置６２ａに向けて案内する。線材端部固定装置６２ａは、案内された線材３の線材案内装置６６側を保持すると共に巻芯２０側を切断する。これにより、ボビン２の外周に巻き回された部分が線材３から切り離される。すなわち、コイル４が生成され、巻線が完了する。

巻線が完了したならば、ストッパ機構２３を係合させて巻芯２０を回転不能な状態とする。そして、巻線用電磁クラッチ６１を切り離すと共に、第２の巻治具６３を巻芯２０から離隔させて、巻芯２０を巻芯移動装置３０によって移動可能な状態とする。上記手順を繰り返すことにより、巻線装置６０は、巻線位置１２に次々に配置される巻芯２０に対して巻線を行う。

図１および２に戻って、成形装置７０は、略前後水平方向に移動可能に配置された移動部材７１と、移動部材７１を移動させる移動部材移動機構７２と、互いに近接離隔するように移動部材７１に配置された２つの成形治具７３と、移動部材７１に配置されて２つの成形治具７３を移動させる成形治具移動機構７４と、を備えている。すなわち、成形装置７０は、成形位置１３にある巻芯２０に保持されたコイル４を２つの成形治具７３の間に挟んで押圧することにより、コイル４の形状を矯正するように構成されている。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、成形装置７０の動作を示した概略平面図である。なお、同図（ｂ）および（ｃ）では、成形位置１３にある巻芯２０の周辺を拡大して示している。

コイル４の成形を行う場合には、まず成形位置１３にある巻芯２０の２つの退避部材２０ｂを退避させて巻芯２０に２つの窪み２０ｃを形成する。そして、移動部材移動機構７２によって移動部材７１を移動させ、２つの成形治具７３を成形位置１３にある巻芯２０の両側に配置する。このとき、２つの成形治具７３は、同図（ｂ）に示されるように、コイル４に接触する押圧面７３ａが巻芯２０の窪み２０ｃと対向するように配置される。

次に、同図（ｃ）に示されるように、成形治具移動機構７４によって２つの成形治具７３を巻芯２０に向けて所定距離移動させ、コイル４を押圧する。本実施形態では、成形時の巻芯２０に、窪み２０ｃを設けるようにしているため、コイル４を巻芯２０で保持した状態のままでありながらも、成形治具７３の押し込み量を十分に確保することを可能としている。すなわち、コイル４の残留歪みを適切に除去すると共にスプリングバックを考慮した適宜の押し込み量でコイル４を押圧することができるため、コイル４の形状精度を高めることが可能となっている。

コイル４を押圧した後は、成形治具移動機構７４によって２つの成形治具７３を巻芯２０から離隔させる。そして、移動部材移動機構７２によって移動部材７１を移動させて成形治具７３を巻芯移動装置３０から退避させることで、巻芯２０を巻芯移動装置３０によって移動可能な状態とする。上記手順を繰り返すことにより、成形装置７０は、成形位置１３に次々に配置される巻芯２０に保持されたコイル４を押圧して成形する。

なお、移動部材移動機構７２および成形治具移動機構７４は、モータ、ボールねじ伝動機構およびリニアガイド等からそれぞれ構成されているが、その他の既知の機構から構成するようにしてもよい。また、成形治具７３またはコイル４を加熱する加熱装置を設け、コイル４を加熱しながら成形するようにしてもよい。また、成形位置１３において巻芯２０を回転可能に構成し、コイル４を複数方向から押圧して成形するようにしてもよい。

図１および２に戻って、取出装置８０は、旋回可能に配置されたアーム８１と、アーム８１の先端部に設けられてコイル４を把持する把持部材８２と、アーム８１および把持部材８２を昇降させる昇降機構８３と、アーム８１を旋回させる旋回機構８４と、を備えている。また、コンベヤ９０は、無端ベルト９１を走行させるベルトコンベヤである。なお、取出装置８０およびコンベヤ９０は、既存の各種搬送装置と同一の構造であるため、詳細な説明は省略する。

巻芯２０からコイル４を取り出す場合には、まず巻芯２０の拡縮部材２０ａを互いに近接させてコイル４の保持を解除する。次に、取出装置８０のアーム８１および把持部材８２を下降させて、取出位置１４にある巻芯２０に保持されたコイル４を把持部材８２で把持する。コイル４を把持部材８２で把持したならば、アーム８１および把持部材８２を上昇させてコイル４を巻芯２０から抜き取ると共に、アーム８１を旋回させてコイル４をコンベヤ９０の上方に配置する。そして、アーム８１および把持部材８２を下降させた後に、把持部材８２による把持を解除することでコイル４をコンベヤ９０の無端ベルト９１上に載置する。コイル４を無端ベルト９１上に載置したならば、アーム８１および把持部材８２を上昇させると共に、アーム８１を旋回させて、把持部材８２を取出位置１４の上方に再び配置する。

上記手順を繰り返すことにより、取出装置８０は、取出位置１４に次々に配置される巻芯２０に保持されたコイル４を巻芯２０から取り出し、コンベヤ９０の無端ベルト９１上に載置する。コンベヤ９０は、無端ベルト９１上に載置されたコイル４を製造装置１の外部に搬出する。

取出位置１４においてコイル４が取り出された巻芯２０は、巻芯移動装置３０によって装着位置１１に移動し、再びボビン２が装着されることとなる。巻芯２０の退避部材２０ｂは、コイル４を取り出した後に突出させるようにしてもよいし、コイル４を取り出す前に突出させておくようにしてもよい。

なお、第１の巻治具２２を巻芯２０に対して軸方向に移動可能に構成し、取出位置１４において第１の巻治具２２を上昇させてコイル４を巻芯２０から押し出した後に把持部材８２によってコイル４を把持するようにしてもよい。また、巻芯２０全体を第１の巻治具２２内に退避可能に構成し、取出位置１４において巻芯２０全体を第１の巻治具２２内に退避させた後に把持部材８２によってコイル４を把持するようにしてもよい。また、ベルトコンベヤ９０の代りに、落下シュート等を設けるようにしてもよい。

制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えると共に、表示パネルおよび操作パネルを備えて構成され、基台１０に配置されている。制御装置１００は、製造装置１が備える上述の各種装置等の動作を制御する。なお、制御装置１００を、基台１０の外部に配置するようにしてもよいことは言うまでもない。

次に、製造装置１によるコイル４の製造手順について説明する。

図１１（ａ）〜（ｃ）、図１２（ａ）〜（ｃ）および図１３（ａ）〜（ｃ）は、コイル４の製造手順を示した概略平面図である。コイル４の製造では、まず始めに図１１（ａ）に示されるように、切出装置４０により、切出位置４２においてボビン２を素材５から切り出す。次に、同図（ｂ）に示されるように、切り出したボビン２をボビン搬送装置５０によって装着位置１１にある巻芯２０に装着する。次に、同図（ｃ）に示されるように、巻芯移動装置３０の回転テーブル３１を回転させることにより、ボビン２を保持した巻芯２０を巻線位置１２に移動させる。巻芯２０の移動中、ボビン搬送装置５０の移動部材５１は、次のボビン２を切り出すために、切出位置４２に向けて移動する。

次に、図１２（ａ）に示されるように、巻線装置６０により、巻線位置１２にあるボビン２を保持した巻芯２０に対して巻線を行う。巻線中、切出装置４０は新たにボビン２を切り出し、ボビン搬送装置５０は切り出されたボビン２を装着位置にある巻芯２０に装着する。巻線が完了したならば、次に同図（ｂ）に示されるように、巻芯移動装置３０の回転テーブル３１を回転させ、生成されたコイル４を保持した巻芯２０を成形位置１３に移動させると共に、ボビン２を保持した巻芯２０を巻線位置１２に移動させる。巻芯２０の移動中、ボビン搬送装置５０の移動部材５１は、切出位置４２に向けて移動する。

次に、同図（ｃ）に示されるように、巻線装置６０により、巻線位置１２にあるボビン２を保持した巻芯２０に対して巻線を行う。巻線中、成形装置７０は、成形位置１３にある巻芯２０に保持されたコイル４を成形する。また、切出装置４０は新たにボビン２を切り出し、ボビン搬送装置５０は切り出されたボビン２を装着位置にある巻芯２０に装着する。

巻線が完了したならば、次に図１３（ａ）に示されるように、巻芯移動装置３０の回転テーブル３１を回転させることにより、成形されたコイル４を保持した巻芯２０を取出位置１４に移動させ、生成されたコイル４を保持した巻芯２０を成形位置１３に移動させ、ボビン２を保持した巻芯２０を巻線位置１２に移動させる。巻芯２０の移動中、ボビン搬送装置５０の移動部材５１は、切出位置４２に向けて移動する。

次に、同図（ｂ）に示されるように、巻線装置６０により、巻線位置１２にあるボビン２を保持した巻芯２０に対して巻線を行う。巻線中、取出装置８０は、取出位置１４にある巻芯２０からコイル４を取り出してコンベヤ９０に載置し、成形装置７０は、成形位置１３にある巻芯２０に保持されたコイル４を成形する。また、切出装置４０は新たにボビン２を切り出し、ボビン搬送装置５０は切り出されたボビン２を装着位置にある巻芯２０に装着する。

巻線が完了したならば、次に同図（ｃ）に示されるように、巻芯移動装置３０の回転テーブル３１を回転させることにより、コイル４が取り出されて空になった巻芯２０を装着位置１１に移動させ、成形されたコイル４を保持した巻芯２０を取出位置１４に移動させ、生成されたコイル４を保持した巻芯２０を成形位置１３に移動させ、ボビン２を保持した巻芯２０を巻線位置１２に移動させる。巻芯２０の移動中、ボビン搬送装置５０の移動部材５１は、切出位置４２に向けて移動する。

上記手順を繰り返すことにより、コイル４が次々に製造されることとなる。本実施形態では、素材５からのボビン２の切り出し、巻芯２０へのボビン２の装着、コイル４の成形、および巻芯２０からのコイル４の取り出しの全てを巻線中に行うことができるため、コイル４の製造のタクトタイムを従来から大幅に短縮することが可能となっている。また、各位置１１〜１４の間におけるボビン２およびコイル４の搬送を、巻芯２０によって保持した状態のまま行うため、より安定的かつ高速な搬送が可能となっている。

以上説明したように、本実施形態に係るコイルの製造装置１は、筒状のボビン２内に挿入された状態でボビン２を保持する巻芯２０と、巻芯２０に保持されたボビン２の外周に線材３を巻回してコイル４を生成する巻線装置６０と、巻芯２０にボビン２が装着される装着位置１１から巻線装置６０がボビン２の外周に線材３を巻回す巻線位置１２に巻芯２０を移動させる巻芯移動装置３０と、を備えている。

また、本実施形態に係るコイルの製造方法は、装着位置１１において巻芯２０の外周にボビン２を装着するステップ（図１１（ｂ））と、ボビン２が装着された状態の巻芯２０を装着位置１１から巻線を行う巻線位置１２まで移動させるステップ（図１１（ｃ））と、巻線位置１２において巻芯２０に装着されたボビン２の外周に線材３を巻回してコイル４を生成するステップ（図１２（ａ））と、を有している。

このような構成とすることで、巻線装置６０外で巻芯２０へボビン２を装着することが可能となるため、巻芯２０へのボビン２の装着を容易にすることができる。また、巻芯２０で保持した状態でボビン２を安定的且つ高速に巻線装置６０に供給することが可能となる。この結果、コイル４の生産性を従来以上に向上させることが可能となる。

また、製造装置１は、巻線位置１２にある巻芯２０を回転駆動する巻芯駆動装置（モータ６４）と、巻線位置１２にある巻芯２０に巻芯駆動装置を接続するクラッチ（巻線用電磁クラッチ６１）と、を備えている。このようにすることで、巻芯２０を移動可能に構成して生産性を向上させながらも、巻線方法が限定されないようにすることができる。

また、巻芯移動装置３０は、複数の巻芯２０を順番に装着位置１１から巻線位置１２に移動させるように構成されている。このようにすることで、コイル４の製造における複数の工程を並行して行うことが可能となるため、コイル４の生産性をより向上させることができる。

また、巻芯移動装置３０は、回転する回転テーブル３１を備え、複数の巻芯２０は、回転テーブル３１の回転方向に沿って回転テーブル３１に配置されている。このようにすることで、複数の巻芯２０を高速で循環移動させることができる。

また、製造装置１は、装着位置１１にある巻芯２０に向けてボビン２を搬送して巻芯２０にボビン２を装着するボビン搬送装置５０を備えている。このようにすることで、巻芯２０へのボビン２の装着を自動化することが可能となるため、コイル４の生産性をより向上させることができる。また、巻線位置１２ではなく装着位置１１にある巻芯２０にボビン２を装着すればよいため、ボビン搬送装置５０の構成および配置を効率的にすることができる。

また、製造装置１は、筒状の素材５を切断してボビン２を生成する切出装置４０を備え、ボビン搬送装置５０は、切出装置４０から装着位置１１にある巻芯２０に向けてボビン２を搬送するように構成されている。このようにすることで、例えばパーツフィーダ等によって大量のボビン２を整列供給する必要がなくなるため、ボビン２が微小且つ薄手の場合であっても、ボビン２の取り扱いおよび搬送を容易にすることができる。

また、切出装置４０は、素材５内に挿入された状態で素材５を保持する素材保持部材４１と、素材５を軸方向に移動させて素材５の軸方向端部を素材保持部材４１の軸方向端部から所定の距離だけ突出させる押出装置４６と、素材５の素材保持部材４１からの突出部分を切断してボビン２を生成する切断装置４５と、を備えている。このようにすることで、素材５を安定的に保持しつつ、高速にボビン２を切り出すことができる。

また、ボビン搬送装置５０は、ボビン２内に挿入された状態でボビン２を保持するボビン保持部材５５を備え、切出装置４０は、素材５の突出部分内にボビン保持部材５５が挿入された状態で突出部分を切断する。このようにすることで、切出装置４０からボビン搬送装置５０へのボビン２の受渡しを省略することが可能となるため、ボビン２の切り出しおよび搬送のタクトタイムを短縮することができる。

また、切出装置４０は、複数の素材保持部材４１と、切断装置４５が素材５を切断する切断位置４２に複数の素材保持部材４１を順番に移動させる素材保持部材移動装置４３と、を備えている。このようにすることで、ボビン２の取り扱いおよび搬送を容易にしながらも、大量のボビン２を供給することができる。

また、製造装置１は、生成されたコイル４を所定の形状に成形する成形装置７０を備え、巻芯移動装置３０は、巻線位置１２から成形装置７０がコイル４を成形する成形位置１３に巻芯２０を移動させるように構成されている。このようにすることで、コイル４が巻芯２０に保持された状態のまま、巻線装置６０から成形装置７０にコイル４を搬送することが可能となるため、巻芯２０からのコイル４の取り外しを省略し、コイル４の搬送のタクトタイムを短縮することができる。

また、巻芯２０は、自身の外周面に窪み２０ｃを形成する窪み形成機構（退避部材２０ｂおよび退避機構２６）を備え、成形装置７０は、巻芯２０に保持された状態のコイル４を窪み２０ｃに向けて押圧するように構成された成形治具７３を備えている。このようにすることで、コイル４が巻芯２０に保持された状態のまま成形を行うことが可能となるため、コイル４の成形のタクトタイムを短縮することができる。

また、製造装置１は、巻芯２０からコイル４を取り出す取出装置８０を備え、巻芯移動装置３０は、巻線位置１２から取出装置８０がコイル４を取り出す取出位置１４に巻芯２０を移動させるように構成されている。このようにすることで、巻線装置６０外または成形装置７０外で巻芯２０からコイル４を取り出すことが可能となるため、巻芯２０からのコイル４の取り出しを容易且つ高速化することができる。

また、巻芯移動装置３０は、取出位置１４から装着位置１１に巻芯２０を移動させるように構成されている。このようにすることで、巻芯２０を循環移動させることが可能となるため、巻芯２０の移動を効率的にすることができる。

なお、本実施形態では、製造装置１に成形装置７０および成形位置１３を設けた例を示したが本発明はこれに限定されるものではなく、成形装置７０および成形位置１３を省略するようにしてもよい。また、この場合、巻芯２０の個数を３つに減らしてもよい。

また、本実施形態では、装着位置１１および取出位置１４を別の位置に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、装着位置１１および取出位置１４を同一の位置に設けるようにしてもよい。すなわち、巻芯２０へのボビン２の装着および巻芯２０からのコイル４の取り出しを同一位置で行うようにしてもよい。さらに、ボビン搬送装置５０および取出装置８０を１つの装置で兼用するようにしてもよい。

また、本実施形態では、巻芯移動装置３０が複数の巻芯２０を移動させる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの巻芯２０を巻芯移動装置３０によって移動させるようにしてもよい。この場合にも、ボビン２の巻芯２０への装着、ボビン２およびコイル４の搬送、ならびにコイル４の巻芯２０からの取り出しを容易且つ安定的に行うことが可能となるため、コイル４の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、巻芯移動装置３０を回転テーブル３１の回転によって巻芯２０を移動させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばロボットハンド等、その他の既知の手法によって巻芯２０を移動させるように巻芯移動装置３０を構成してもよい。また、巻線装置６０は、巻芯２０を回転駆動しないタイプのものであってもよい。また、切出し装置４０に代えてパーツフィーダ等を設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、巻芯２０の軸方向を略垂直方向とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、巻芯２０の軸方向はその他の方向であってもよい。また、各位置１１〜１４の配置、および巻芯２０の配置は、本実施形態において示した例に限定されるものではない。また、例えば成形位置１３と取出位置１４の間にコイル４の検査を行う検査位置を設ける等、各位置１１〜１４の間に他の工程を行う位置を設けるようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のコイルの製造装置および製造方法は、上記した実施の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内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係るコイルの製造装置および製造方法は、各種コイルの製造の分野において利用することができる。

１ コイルの製造装置
２ ボビン
３ 線材
４ コイル
５ 素材
１１ 装着位置
１２ 巻線位置
１３ 成形位置
１４ 取出位置
２０ 巻芯
２０ｂ 退避部材
２０ｃ 巻芯の窪み
２６ 退避機構
３０ 巻芯移動装置
３１ 回転テーブル
４０ 切出装置
４１ 素材保持部材
４２ 切断位置
４３ 素材保持部材移動装置
４５ 切断装置
４６ 押出装置
５０ ボビン搬送装置
５５ ボビン保持部材
６０ 巻線装置
６１ 巻線用電磁クラッチ
６４ 巻線装置のモータ
７０ 成形装置
７３ 成形治具
８０ 取出装置

Claims (14)

1. 筒状のボビン内に挿入された状態で前記ボビンを保持する巻芯と、
   前記巻芯に保持された前記ボビンの外周に線材を巻回してコイルを生成する巻線装置と、
   前記巻芯に前記ボビンが装着される装着位置から前記巻線装置が前記ボビンの外周に前記線材を巻回す巻線位置に前記巻芯を移動させる巻芯移動装置と、を備えることを特徴とする、
   コイルの製造装置。
2. 前記巻線位置にある前記巻芯を回転駆動する巻芯駆動装置と、
   前記巻線位置にある前記巻芯に前記巻芯駆動装置を接続するクラッチと、を備えることを特徴とする、
   請求項１に記載のコイルの製造装置。
3. 前記巻芯移動装置は、複数の前記巻芯を順番に前記装着位置から前記巻線位置に移動させるように構成されることを特徴とする、
   請求項１または２に記載のコイルの製造装置。
4. 前記巻芯移動装置は、回転する回転テーブルを備え、
   複数の前記巻芯は、前記回転テーブルの回転方向に沿って前記回転テーブルに配置されることを特徴とする、
   請求項３に記載のコイルの製造装置。
5. 前記装着位置にある前記巻芯に向けて前記ボビンを搬送して前記巻芯に前記ボビンを装着するボビン搬送装置を備えることを特徴とする、
   請求項１乃至４のいずれかに記載のコイルの製造装置。
6. 筒状の素材を切断して前記ボビンを生成する切出装置を備え、
   前記ボビン搬送装置は、前記切出装置から前記装着位置にある前記巻芯に向けて前記ボビンを搬送するように構成されることを特徴とする、
   請求項５に記載のコイルの製造装置。
7. 前記切出装置は、
   前記素材内に挿入された状態で前記素材を保持する素材保持部材と、
   前記素材を軸方向に移動させて前記素材の軸方向端部を前記素材保持部材の軸方向端部から所定の距離だけ突出させる押出装置と、
   前記素材の前記素材保持部材からの突出部分を切断して前記ボビンを生成する切断装置と、を備えることを特徴とする、
   請求項６に記載のコイルの製造装置。
8. 前記ボビン搬送装置は、前記ボビン内に挿入された状態で前記ボビンを保持するボビン保持部材を備え、
   前記切出装置は、前記素材の前記突出部分内に前記ボビン保持部材が挿入された状態で前記突出部分を切断することを特徴とする、
   請求項７に記載のコイルの製造装置。
9. 前記切出装置は、
   複数の前記素材保持部材と、
   前記切断装置が前記素材を切断する切断位置に複数の前記素材保持部材を順番に移動させる素材保持部材移動装置と、を備えることを特徴とする、
   請求項７または８に記載のコイルの製造装置。
10. 生成された前記コイルを所定の形状に成形する成形装置を備え、
    前記巻芯移動装置は、前記巻線位置から前記成形装置が前記コイルを成形する成形位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、
    請求項１乃至９のいずれかに記載のコイルの製造装置。
11. 前記巻芯は、自身の外周面に窪みを形成する窪み形成機構を備え、
    前記成形装置は、前記巻芯に保持された状態の前記コイルを前記窪みに向けて押圧するように構成された成形治具を備えることを特徴とする、
    請求項１０に記載のコイルの製造装置。
12. 前記巻芯から前記コイルを取り出す取出装置を備え、
    前記巻芯移動装置は、前記巻線位置から前記取出装置が前記コイルを取り出す取出位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、
    請求項１乃至１１のいずれかに記載のコイルの製造装置。
13. 前記巻芯移動装置は、前記取出位置から前記装着位置に前記巻芯を移動させるように構成されることを特徴とする、
    請求項１２に記載のコイルの製造装置。
14. 装着位置において巻芯の外周にボビンを装着するステップと、
    前記ボビンが装着された状態の巻芯を前記装着位置から巻線を行う巻線位置まで移動させるステップと、
    前記巻線位置において前記巻芯に装着された前記ボビンの外周に線材を巻回してコイルを生成するステップと、を有することを特徴とする、
    コイルの製造方法。

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