JP2014013814A - コイル製造方法およびコイル製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】容易かつ効率よくコイルを製造することができるコイル製造方法およびコイル製造システムを提供する。
【解決手段】線材１０を螺旋状に巻回して鼓状螺旋体（螺旋体）２０ａを形成する螺旋化工程と、鼓状螺旋体２０ａをその巻中心軸ＣＬ１方向に縮める縮小化工程と、鼓状螺旋体２０ａが縮んだ状態を保持させる定形化工程と、によりコイル２０を製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル製造方法およびコイル製造システムに関する。

一般に、携帯電話や携帯端末などの電子機器には通信等の信号処理のために種々のコイルが用いられている。このコイルは、電子機器等へ実装するために、空芯コイルをモールドした状態で提供される（特許文献１参照）。近年の電子機器等の小型化、低価格に伴い、コイル等の電子部品も小型化及び低コスト化が要求されており、コイルの製造に巻線機が導入されている。また、コイルの小型化には、電気接続等を容易にするアルファ巻（外外巻）の空芯コイルが用いられる。このアルファ巻の空芯コイルは、線材の両端部がコイルの最外層から延びているため、コイル自体が小さくてもモールド時に電気的な接続が容易であり、小型化に適している。アルファ巻の空芯コイルは、まず線材を半分量だけ巻芯に巻き付け、この巻終わりを保持しつつ、残りの線材を巻芯に逆向きに巻き付けることで、線材の両端部がコイルの最外層から延びた状態を形成している（特許文献２参照）。

特開２０１０−１４７２７２号公報 特開２００１−２６７１７１号公報

従来のコイルの製造方法は、巻芯に対して線材を巻き付けているため、この線材を把持して巻芯の周りを周回するツールを用いている。従って、ツールの周回速度には限界があり、時間あたりのコイルの製造個数を増やすことは難しくなっている。特に、アルファ巻の空芯コイルを製造する場合には、半分量だけ線材を巻芯に巻き付け、残った半分量の線材を逆向きに巻芯に巻き付けることから、複数のツールを駆動するとともに、その駆動も複雑となるためコイルの製造に時間がかかる要因となっている。また、コイル等の電子部品について低価格化の要望も大きく、コイルにおいても時間当たりの製造個数を増加させ、さらなる低コスト化を実現する必要がある。また、従来のコイル製造装置は、上記のように空芯コイルを製造するに際して、線材を把持し、かつ、巻芯のまわりを高速で周回するといった複雑に動作するツールを設ける必要がある。このような複雑かつ高速で移動するツールは高精度かつ高耐久性を確保することが必要となり、装置を複雑なものとしてコストの増加を招くものとなる。

本発明は、上記事情に鑑みたものであり、コイルを容易かつ効率よく製造することにより、時間当たりの製造個数を増加させて低コスト化を実現できるとともに、複雑な動作を必要とするツールを用いることなくコイルを製造できるようにした、コイル製造方法およびコイル製造システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のコイル製造方法は、線材を螺旋状に巻回させて螺旋体を形成する螺旋化工程と、螺旋体をその巻中心軸方向に縮める縮小化工程と、螺旋体が縮んだ状態を保持させる定形化工程と、を有することを特徴とする。これによれば、線材を先ず螺旋形状として、次にこれを全長方向に縮めた後にこの縮めた状態を保持させているので、線材を巻芯等に精度よく巻き付ける作業が不要となる。また、それぞれの工程を同一箇所で作業する必要がなく、それぞれの工程を離れた場所で行うことが可能となる。

また、本発明のコイル製造システムは、線材を螺旋状に巻回させて螺旋体を形成する螺旋処理ユニットと、螺旋体をその巻中心軸方向に縮める縮小処理ユニットと、螺旋体が縮んだ状態を保持させる定形処理ユニットと、を有することを特徴とする。これによれば、螺旋処理ユニットにより線材を螺旋形状とし、これを縮小処理ユニットにより全長方向に縮めるとともに、定形処理ユニットにより縮んだ状態を保持させるため、線材を巻芯等に高精度かつ高速で巻き付けるためのツール等が不要となる。また、このような複雑な駆動を要するツール等が不要となるため、製造システムの構築が容易である。

本発明のコイル製造方法では、螺旋体を形成してこれを縮めて保持させるといった簡単な動作でコイルを製造でき、高精度な作業が不要となるので効率よくコイルを製造することができる。従って、時間当たりの製造個数を増加させてコイルの製造コストを低減させることができる。また、このコイル製造方法では、それぞれの工程を同一箇所で作業する必要がなく、それぞれの工程を離れた場所で行うことができるので、それぞれの工程に適した環境で作業を実施でき、それぞれの工程の効率化を図ることでコイル製造の効率化を図ることができる。

また、螺旋化工程で、線材を繰り出すことにより巻き変形を与えつつ巻中心軸方向に送るようにした場合は、螺旋体を容易かつ効率よく製造することができ、コイルの製造速度をより一層向上させることができる。また、螺旋体として、その両端からそれぞれ中央部分へ向かうに従って径を縮小させた鼓状螺旋体を形成する場合は、巻中心軸方向から見て径が順次小さくなるので、螺旋体を縮めると巻線同士が重なった状態となり、縮小化した際の線材同士のぶつかり合いを抑制するので不良品の発生を抑制できる。しかも、螺旋体を鼓状とすることにより、これを縮めて形成されたコイルは線材の両端部がコイルの最外層から延びた状態となるので、アルファ巻のコイルを容易かつ効率よく製造することができる。

また、縮小化工程において、螺旋体をその巻中心軸方向に縮める際に、線材を塑性変形させる場合は、螺旋体を縮めた状態を容易に維持させることができ、その後の定形化工程での取り扱い性を向上させることができる。また、縮小化工程及び定形化工程を、螺旋化工程が行われる場所から離間させて行う場合は、縮小化工程及び定形化工程を螺旋化工程から分離して工程管理ができ、螺旋化工程の処理速度と縮小化工程及び定形化工程の処理速度との差を考慮して、一方の処理速度が速いときには他方の工程を複数配置して並列化するなど、効率のよい製造工程を構築することができる。また、縮小化工程及び定形化工程が並行して行われる場合は、処理速度が速い螺旋化工程に対して複数の縮小化工程及び定形化工程を行うので、螺旋化工程の休止時間を短くして、時間あたりのコイル製造個数を増加させることができる。また、定形化工程において、螺旋体が縮んだ状態を樹脂により保持させる場合は、螺旋体が縮んだ状態を効率よく定形化することができる。また、定形化工程において、線材に予め被覆されている樹脂を加熱することにより行う場合は、線材同士の絶縁状態を確保しつつ容易に定形化を行うことができ、しかも別途樹脂等を塗布する必要がない。また、加熱方法として熱風を用いる場合は、縮んだ状態の螺旋体など複雑な形状であっても容易かつ確実に加熱することができる。また、定形化工程において、螺旋体をその巻き径方向に変形させる場合は、長円状または楕円状のコイルを容易かつ確実に製造できる。

本発明のコイル製造システムでは、線材を巻芯等に高精度かつ高速で巻き付けるためのツール等が不要となり、容易かつ効率よくコイルを製造することができる。また、このような複雑に動作するツール等が不要となるため、製造システムを構築するためのコストを低減することができる

また、縮小処理ユニットが、螺旋処理ユニットに対して近接及び離間可能な移動機構を有する場合は、縮小処理ユニットがこの螺旋体を受け取った後にこの場所を離れることにより、螺旋処理ユニットは、次の螺旋体形成に取り掛かることで螺旋体を効率よく製造できる。さらに、縮小処理ユニットが螺旋処理ユニットから離れることができるので、螺旋処理とそれ以降の処理とを分離してそれぞれ異なる環境下で別々に実施できる。また、一つの螺旋処理ユニットに対して複数の縮小処理ユニットを備える場合は、縮小処理以降の作業が螺旋処理よりも時間がかかるときに、複数の縮小処理ユニットを駆動することで螺旋処理ユニットが休止する時間を短縮でき、時間当たりのコイルの製造個数を増加させることができる。

また、定形処理ユニットが、二以上の縮小処理ユニットに対して同時に、螺旋体が縮んだ状態をそれぞれ保持させる場合は、定形処理ユニットを複数の縮小処理ユニットに対して共用できるので、システムの簡略化を図ることができる。また、定形処理ユニットが加熱装置を備える場合は、線材が予め樹脂で被覆されているときに、この樹脂を加熱することで容易に螺旋体が縮んだ状態を保持することができる。また、加熱装置が、螺旋体に向けて熱風を放出する熱風生成部を備える場合は、加熱に必要な熱風を容易かつ確実に生成でき、さらに熱風の向きを調整することにより加熱する部分を容易に変更できる。また、定形処理ユニットが、螺旋体をその巻き径方向に変形させるプレス部を備える場合は、長円状または楕円状のコイルを簡単な構成で確実に製造できる。

第１実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムを示す斜視図である。 図１の螺旋化工程及び螺旋処理ユニットにおいて、螺旋体の形成初期を示す斜視図である。 図２の螺旋処理ユニットをＹ方向に見た正面図である。 図２の螺旋処理ユニットをＸ方向に見た側面図であり、（ａ）は大径の巻回状態、（ｂ）は小径の巻回処理状態である。 図１の螺旋化工程及び螺旋処理ユニットにおいて、螺旋体の形成後期を示す斜視図である。 鼓状螺旋体を示す説明図である。 図１の縮小化工程及び縮小処理ユニットにおいて、螺旋体を縮める前の状態を示す斜視図である。 図１の縮小化工程及び縮小処理ユニットにおいて、螺旋体を縮めた状態を示す斜視図である。 図１の縮小化工程及び縮小処理ユニットにおいて、螺旋処理ユニットから離れた状態を示す斜視図である。 図１の定形化工程及び定形処理ユニットを示す斜視図である。 第１実施形態によって製造されたコイルであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は巻中心軸方向から見た側面図、（ｃ）は巻中心軸方向と直交する方向から見た正面図である。 第２実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムを示す要部拡大斜視図である。 第２実施形態により製造されたコイルを示す斜視図である。 第３実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムの全体構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムの全体構成を示すブロック図である。 第５実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムを示す側面図である。 第６実施形態に係るコイル製造方法及びコイル製造システムを示す斜視図である。 第６実施形態によって製造されたコイルの拡大写真である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸とも、それぞれ矢印方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を−方向とする。また、図面においては実施形態を説明するため、部分的に大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表している。

（第１実施形態）
図１〜図１１は、第１実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。図１は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１００である。このコイル製造システム１００は、鼓状螺旋体（螺旋体）２０ａを形成する螺旋処理ユニット１１と、鼓状螺旋体２０ａを巻中心軸ＣＬ１方向に縮めて縮小螺旋体２０ｂとする縮小処理ユニット１２と、縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させてコイル２０とする定形処理ユニット１３とを備えている。

螺旋処理ユニット１１は、線材１０を螺旋状に巻回させて鼓状螺旋体２０を形成する螺旋化工程を実施する。この螺旋処理ユニット１１は、図２に示すように、線材ガイド１と、線材供給部２と、巻き成形ツール３と、線材カッタ４と、初期成形ガイド５とを備えている。線材ガイド１は、線材１０をＹ軸方向にガイドするガイド部１ａを備え、ガイド部１ａの先端であって線材１０を成形空間に送り出すための繰り出し口１ｂを備えている。また、線材ガイド１は、図３に示すように、側面の下方側がＺ軸方向に対して傾斜角θ１で傾斜した傾斜面１ｃが形成されている。この傾斜角θ１は、線材１０を巻き始めた際の先端１０ａが、線材ガイド１の側面（傾斜面１ｃ側）に抜けるような角度に設定され、線材１０の幅や巻き始めの曲率半径等によって適宜設定される。ただし、傾斜面１ｃは、平面であることに限定されず、例えば外側に向けて膨らんだ状態または内側に向けて凹んだ状態等の曲面であってもよい。

線材供給部２は、図２に示すように、線材１０を挟んだ状態の一対の駆動ローラ２ａ及び従動ローラ２ｂを備えている。駆動ローラ２ａは、電気モータ等の駆動系Ｍ２によって回転することにより、この駆動ローラ２ａ及び従動ローラ２ｂに挟まれた状態の線材１０を−Ｙ軸方向に送る。線材１０の送り量は、駆動ローラ２ａ（または従動ローラ２ｂ）の回転量によって決定される。その制御としては、駆動ローラ２ａ等の回転量をエンコーダ等で計測しながら駆動系Ｍ２のモータを制御するなど、各種制御方法が用いられる。なお、線材供給部２は、複数対の駆動ローラ２ａ及び従動ローラ２ｂを線材１０の送り方向に並べて配置したものでもよい。また、線材１０は、図示しないが、ロール状にストックされた状態から線材供給部２へ送られている。

線材１０は、線材供給部２によって−Ｙ軸方向に送られ、線材ガイド１のガイド部１ａを通って繰り出し口１ｂから成形空間へ繰り出される。ここで、この線材１０は、断面形状が長方形の平角線であって、例えば銅や鉄などの導電性金属材料の表面を樹脂で被覆した自己融着線が用いられる。被覆する樹脂としては、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミドなどが絶縁層として用いられ、その表面にポリヴィニルブチラール、ポリアミドなどが融着層として用いられる。ただし、線材１０として自己融着線を用いるか否かは任意である。また、線材１０は、長辺が幅Ｌで短辺が厚さｔの長方形断面であり（図６参照）、図２〜図４に示すように、幅Ｌ方向をＸ軸方向とした状態（厚さｔ方向をＺ軸方向とした状態）すなわち横状態で繰り出し口１ｂから繰り出される。なお、線材１０としては、平角線を用いることに限定されず、断面が円形の丸線を用いてもよい。

巻き成形ツール３は、角柱状の部材であって、下端に至る側面に傾斜角θ２で傾斜した成形面３ａが設けられる（図４参照）。また、巻き成形ツール３は、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な状態で支持されており、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ３の駆動により、成形面３ａを繰り出し口１ｂの前方に配置した状態と、上方（＋Ｚ軸方向）へ退避した状態と、にそれぞれ移動する。また、巻き成形ツール３は、上端部分にＸ軸と平行な軸部を有し（図示せず）、この軸部を中心として回転可能であり、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ３ａの駆動により、成形面３ａを繰り出し口１ｂから離間させた状態と、近接させた状態とにそれぞれ移動する（図４参照）。ただし、巻き成形ツール３を回転可能とする構成に限定されない。例えば、線材ガイド１をＹ軸方向に移動可能にすることにより、成形面３ａを繰り出し口１ｂから離間させた状態と、近接させた状態と、にそれぞれ設定可能となる。なお、成形面３ａは線材１０が当接して滑るため、耐摩耗性材料が用いられ、鏡面に仕上げられる。また、成形面３ａは平面であることに限定されず、例えば、内側に向けて凹ませてＰ方向（図２参照）に相当するような曲面であってもよい。

線材カッタ４は、図１及び図２に示すように、繰り出し口１ｂに対して斜め上方から進退可能な状態で支持されており、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ４の駆動により退避状態から進行し、繰り出し口１ｂから突出した線材１０を切り刃４ａで切断する。なお、切り刃４ａに近い部分は、他の部材との干渉等を避けるために細く形成される。ただし、線材カッタ４は、このような構成に限定されず、レーザーカッタなど線材１０を切断可能な任意の構成を用いることができる。また、線材カッタ４は、螺旋処理ユニット１１に備えることに限定されず、例えば、後述する縮小処理ユニット１２に設けられてもよい。この場合、線材カッタ４は、縮小処理ユニット１２の動作後または動作中に線材１０を切断するように配置される。

初期成形ガイド５は、図１及び図２に示すように、先端には平面状のガイド面５ａを有する棒状の部材であって、Ｘ軸方向に移動可能な状態で支持されており、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ５の駆動により、ガイド面５ａを繰り出し口１ｂの下方に位置させた状態と、この位置から退避させた状態とにそれぞれ移動する。この初期成形ガイド５は、図３に示すように、線材１０を巻き始めの段階でその先端１０ａが線材ガイド１の側面（傾斜面１ｃ）に抜けていくように案内するものである。なお、ガイド面５ａは、線材１０の側面１０ｂが当接するものであり、所定の精度で形成される。また、初期成形ガイド５を設けるか否かは任意である。

なお、螺旋処理ユニット１１は、上記したような線材ガイド１等を用いる構成に限定されない。例えば、巻芯に線材１０を巻き付けるツールを備えたユニットなど、螺旋体を形成可能な各種装置を用いることが可能である。

縮小処理ユニット１２は、螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）を巻中心軸ＣＬ１方向に縮めて縮小螺旋体２０ｂとする縮小化工程を実施する。この縮小処理ユニット１２は、図１に示すように、第１保持部材６と、第２保持部材７と、移動機構８とを備えている。第１保持部材６は、図１及び図５に示すように、移動軸ＣＬ２方向（Ｘ軸方向）に配置された丸棒状の部材であって、円形の先端面６ｂのほぼ中央から長手方向（Ｘ軸方向）に伸びた状態でピン６ａが設けられる。先端面６ｂの外径は、処理対象の螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）の外径より大きく形成される。ピン６ａの長さは、鼓状螺旋体２０ａの長さに対してほぼ同一か、わずかに長く形成される。なお、ピン６ａは、図７に示すように、鼓状螺旋体２０ａを巻中心軸ＣＬ１方向に貫通できる外径に形成される。また、第１保持部材６は、移動軸ＣＬ２方向に移動可能な状態で支持されており、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ６の駆動により移動軸ＣＬ２方向に移動し、後述する第２保持部材７に対して近接または離間する。

第２保持部材７は、第１保持部材６と同様に、移動軸ＣＬ２方向に配置された丸棒状の部材であって、第１保持部材６の先端面６ｂに対向する先端面７ｂを備え、先端面７ｂのほぼ中央から長手方向（Ｘ軸方向）にピン穴７ａが設けられる。先端面７ｂの外径は、先端面６ｂと同様に、処理対象の螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）の外径より大きく形成される。ピン穴７ａは、ピン６ａが入り込める内径及び深さに形成される。また、第２保持部材７は、Ｘ軸方向に移動可能な状態で支持されており、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ７の駆動により移動軸ＣＬ２方向に移動して、第１保持部材６に対して近接または離間する。すなわち、第１保持部材６及び第２保持部材７は、同じ移動軸ＣＬ２方向に移動し、互いに近接した状態または離間した状態となる。双方が近接した状態では、先端面６ｂと先端面７ｂとが対向し、ピン６ａがピン穴７ａに入り込んだ状態となる。ただし、ピン６ａ及びピン穴７ａを設けるか否かは任意である。

移動機構８は、駆動系Ｍ８の駆動により、第１保持部材６及び第２保持部材を線材ガイド１に対して近接または離間させる。移動機構８は、第１保持部材６及び第２保持部材７を一体として移動させる場合の他に、別々に移動させてもよい。また、移動機構８は、任意の構成が適用可能であり、例えば、第１保持部材６及び第２保持部材７の双方をステージで支持し、このステージをガイド等に沿って移動させる構成や、ステージをロボットアームで移動させる構成などがある。なお、６自由度のロボットアームを用いることにより、第１保持部材６等を任意の方向へ移動させることができる。なお、移動機構８を設けるか否かは任意である。移動機構８を設けない場合は、螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）を形成する成形空間内で螺旋体の縮小化工程等のその後の工程が行われる。

定形処理ユニット１３は、縮小螺旋体２０ｂの形態（鼓状螺旋体２０ａを巻中心軸ＣＬ１方向に縮めた形態）を保持させてコイル２０とする定形化工程を実施する。この定形処理ユニット１３は、図１に示すように、縮小螺旋体２０ｂを加熱するための加熱装置９を備えている。加熱装置９は、図１０に示すように、ダクト１７から外気を取り込んで熱風を生成する熱風生成部１４と、生成された熱風を移送する配管１５と、熱風の放出口１６を備えている。熱風生成部１４は、ブロワ１４ａと、電熱ヒータ１８を有する加熱部１４ｂと備えている。このブロワ１４ａによりダクト１７から取り込まれた空気は、加熱部１４ｂの電熱ヒータ１８で加熱された後、配管１５を介して放出口１６から熱風Ｆとなって放出される。このとき、熱風Ｆの温度は、例えば線材１０を被覆している融着層の樹脂の一部もしくは全部を軟化または溶融可能な温度に設定される。熱風Ｆの流量は、縮小螺旋体２０ｂのほぼ全体を熱風Ｆで囲むことができるような流量に設定される。なお、加熱源として電熱ヒータ１８に限定されず、各種熱源を利用可能である。また、放出口１６は、加熱したい箇所に合わせて形状や大きさなどは変更可能である。さらに、放出口１６は一つに限定されず、配管１５の途中で分岐させて複数の放出口１６を配置してもよい。

また、定形処理ユニット１３は、縮小処理ユニット１２の移動機構８のような全体で移動するための移動機構や、放出口１６を移動させるための移動機構が設けられてもよい。このような移動機構を有する場合、定形化工程に際して、定形処理ユニット１３が縮小処理ユニット１２まで移動するか、または放出口１６が縮小螺旋体２０ａまで移動する。なお、定形処理ユニット１３が移動機構を有していない場合は、縮小処理ユニット１２が定形処理ユニット１３まで移動して、縮小螺旋体２０ｂを放出口１６の前方まで運ぶことになる。

なお、定形処理ユニット１３として、上記のような加熱装置９を用いることに限定されない。例えば、加熱媒体として、空気に代えて窒素等の不活性なガスや水または油等の液体を用いてもよい。また、線材１０を被覆している樹脂を溶融可能なマイクロ波等を射出する装置を用いてもよい。また、内部が所定温度に加熱された加熱室を用い、この加熱室内に縮小処理ユニット１２とともに縮小螺旋体２０ｂを入れるものであってもよい。さらに、図１０に示すように、第１保持部材６及び第２保持部材７にそれぞれシート状のヒータ２２，２３が設けられた定形処理ユニット１３ａを用いてもよい。この定形処理ユニット１３ａでは、ヒータ２２，２３の熱が第１保持部材６及び第２保持部材７を介して縮小螺旋体２０ｂに伝達される。なお、ヒータ２２，２３は、配線２２ａ，２３ａを介して電源等に接続される。この定形処理ユニット１３ａを用いる場合は、第１保持部材６及び第２保持部材７は熱伝導性の高い材質で形成される。ただし、ヒータ２２，２３は、第１保持部材６等の外周に設けられることに代えて、内部に設けられてもよい。

また、図１０に示すように、紫外線（ＵＶ）硬化性の樹脂Ｒを滴下するノズル２４と、樹脂Ｒが滴下された縮小螺旋体２０ｂに向けて紫外線（ＵＶ光）を照射するＵＶランプ２５とで構成された定形処理ユニット１３ｂを用いてもよい。樹脂Ｒの滴下量は、硬化後に縮小螺旋体２０ｂの形態を保持できればよいので、縮小螺旋体２０ｂの一周にわたって樹脂Ｒで覆う必要はなく、縮小螺旋体２０ｂの一部分であってもよい。また、ＵＶ硬化性の樹脂Ｒに代えて、ノズル２４から熱硬化性の樹脂を滴下してもよい。この場合、ＵＶランプ２５に代えてヒータ等の加熱装置が用いられる。また、ノズル２４から、予め溶融させた樹脂や各種接着剤を吐出させて縮小螺旋体２０ｂに樹脂や接着剤を塗布してもよい。この場合、塗布部分に向けて送風し、樹脂や接着剤の固化を行ってもよい。

なお、螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２、定形処理ユニット１３のそれぞれに備える可動部材は、その駆動タイミングや移動速度、移動量について、図示しない制御装置によって制御される。また、それぞれの可動部材には、動作状態を検出する各種センサが設けられ、これらセンサの信号を制御装置に入力してもよい。この場合、制御装置は、センサからの信号に基づいて各可動部材の駆動を制御する。
このコイル製造システム１００は、上記のような螺旋処理ユニット１１等を有しているので、線材１０を巻芯等に高精度かつ高速で巻き付けるためのツール等が不要となり、容易かつ効率よくコイルを製造することができる。また、このような複雑に動作するツール等が不要となるため、コイル製造システム１００を構築するためのコストを低減することができる

このコイル製造システム１００を用いたコイル２０の製造方法について説明する。
＜螺旋化工程＞
図１〜図６を参照して、線材１０を螺旋状に巻回させて鼓状螺旋体２０ａ（螺旋体）を形成する螺旋化工程について説明する。先ず、駆動系Ｍ３を駆動させて巻き成形ツール３を下方（−Ｘ軸方向）に移動させ、成形面３ａを繰り出し口１ｂの前方に配置させる。さらに、駆動系Ｍ３ａを駆動して巻き成形ツール３を移動させ、図４（ａ）に示すような、成形面３ａが繰り出し口１ｂから離れた最大径Ｅｎの巻き成形位置となるように設定する。この状態で、駆動系Ｍ２を駆動して線材供給部２の駆動ローラを回転させ、線材１０を−Ｙ軸方向に送り出す。これにより、線材１０は、繰り出し口１ｂから成形空間に繰り出される。

繰り出された線材１０は、その先端１０ａが、巻き成形ツール３の成形面３ａに当接する。この先端１０ａは、成形面３ａが傾斜角θ２で傾斜していることにより、当接した後に成形面３ａを滑りながら下方（−Ｚ軸方向）に案内される。これにより線材１０は下向きに塑性変形する。そして、線材１０が繰り出されることにより、巻き成形ツール３の成形面３ａに線材１０の平面部１０ｃが当接かつ摺動して、巻中心軸ＣＬ１を中心としたＰ方向（図２参照）への曲げ変形が連続的に生じる。なお、線材１０の先端１０ａに近い部分は、直線状態のままとなっており、後のコイルの端部となる。なお、初期成形ガイド５は、駆動系Ｍ５の駆動によりガイド面５ａが繰り出し口１ｂの下方に位置した状態まで移動し、待機した状態となっている。

線材１０は、さらに繰り出されると、先端１０ａが線材ガイド１の方へ向かう状態となる。このとき、初期成形ガイド５は、ガイド面５ａで線材１０の側面１０ｂを＋Ｘ軸方向に押して、先端１０ａが傾斜面１ｃ側に抜けるようにガイドする。そして、図２及び図３、図４（ａ）に示すように、線材１０の側面１０ｂが傾斜面１ｃにガイドされることにより、線材１０は、先端１０ａが傾斜角θ１により＋Ｘ軸方向に送られた状態に塑性変形する。従って、線材１０は、連続的に繰り出されることにより、このようなＰ方向への曲げ変形と＋Ｘ軸方向への送り変形とで３次元的に塑性変形し、巻中心軸ＣＬ１を中心としてＡ１方向（＋Ｘ軸方向、図５参照）へ螺旋状に巻回される。

なお、初期成形ガイド５は、線材１０の先端１０ａが傾斜面１ｃを進んだ段階で不要となり、駆動系Ｍ５の駆動により−Ｘ軸方向へ移動して退避状態となる。また、線材１０を巻き始めた当初（線材１０の先端１０ａがほぼ一周した段階、ほぼ一巻きした段階）までは、線材供給部２による線材１０の送り速度は、先端１０ａのガイド等が行われるため比較的低速に設定される。また、線材１０の先端１０ａは、初期成形ガイド５を利用せずに傾斜面１ｃへ抜けていく場合もある。従って、初期成形ガイド５を用いるか否かは任意であるが、用いることにより先端１０ａを確実に傾斜面１ｃへ案内することができる。

線材１０を巻き始めた当初は、図４（ａ）に示すように、線材１０の巻き径が最大径Ｅｎとなるように、巻き成形ツール３の成形面３ａの位置が設定されている。この状態から、線材１０の繰り出しが進むにしたがって、巻き成形ツール３は、駆動系Ｍ３ａを駆動することによりＢ１方向へ移動して繰り出し口１ｂとの距離を縮めていき、図４（ｂ）に示すように、成形面３ａが繰り出し口１ｂに最も近接した状態となる。これにより、線材１０は、図６に示すように、Ａ１方向（＋Ｘ軸方向）へ螺旋状に巻回されながら、その巻き径が最大径Ｅｎから順次Ｅｎ−１、・・・と減少し、最少径Ｅ１となる。最少径Ｅ１まで線材１０が螺旋状に巻回された段階で、鼓状螺旋体２０ａの前半部分の形成が終了する。

なお、図６では説明のために巻き数を減少した状態で示している。また、径変化は連続的であり、最大径Ｅｎ等は、図６において便宜的に設定した巻き径である。巻き径の減少率は、図６に示すように、線材１０の一巻きあたり（１周あたり）厚さｔよりも大きく減少するように設定される。従って、巻き成形ツール３は、この減少率を実施するため、図４（ａ）に示す離間状態からＢ１方向に連続的に移動して図４（ｂ）に示す近接状態となるよう、駆動系Ｍ３ａの駆動によって制御される。

続いて、図４（ｂ）に示すように、成形面３ａが繰り出し口１ｂに近接した状態から、線材１０の繰り出しが進むにしたがって、巻き成形ツール３は、駆動系Ｍ３ａの駆動によりＢ２方向へ移動して繰り出し口１ｂから離れていき、図４（ａ）に示すように、成形面３ａが繰り出し口１ｂから最も離間した状態に戻る。これにより、線材１０は、図６に示すように、最少径Ｅ１に続けてＡ１方向（＋Ｘ軸方向）へ螺旋状に巻回されながら、その巻き径が最小径Ｄ１から順次Ｄ２、・・・と拡大し、最大径Ｅｎとほぼ同一の最大径Ｄｎとなる。最大径Ｄｎまで線材１０が螺旋状に巻回された段階で、鼓状螺旋体２０ａの後半部分の形成が終了する（図５参照）。

なお、最小径Ｄ１から最大径Ｄｎまでの径変化は連続的であり、最大径Ｄｎ等は、図６において便宜的に設定した巻き径である。巻き径の拡大率は、図６に示すように、線材１０の１周あたり厚さｔよりも大きく拡大するように設定される。従って、巻き成形ツール３は、この拡大率を実施するため、図４（ｂ）に示す近接状態からＢ２方向に連続的に移動し、図４（ａ）に示す離間状態となるよう、駆動系Ｍ３ａの駆動によって制御される。なお、この螺旋化工程で形成された鼓状螺旋体２０ａは、図５や図６に示すように、その両端からそれぞれ中央部分へ向かうに従って径を縮小させた鼓状となっている。この鼓状螺旋体２０ａを巻中心軸ＣＬ１方向から見ると、線材１０が重ならないような渦巻き状となっている。

なお、鼓状螺旋体２０ａのように巻き径の変化を与える方法として、巻き成形ツール３をＢ１方向及びＢ２方向へ移動させることに限定されない。例えば、巻き成形ツール３を回転移動させずに、上下方向（Ｚ軸方向）の位置を変化させることで螺旋体への径変化を与えることが可能である。すなわち、成形面３ａは傾斜角θ２を有しているため、巻き成形ツール３の上下方向の位置によって成形面３ａと繰り出し口１ｂとの距離が変化し、この距離の変化を利用して線材１０の巻き径を変化させることが可能である。具体的には、巻き成形ツール３を上方に位置させると、成形面３ａの下側部分が繰り出し口１ｂに対向するので、両者の間隔が広くなって線材１０を大きな径で巻き成形させることができる。一方、巻き成形ツール３を下方に位置させると、成形面３ａの上側部分が繰り出し口１ｂに対向するので、両者の間隔が狭くなって線材１０を小さな径で巻き成形させることができる。従って、線材１０を繰り出しながら巻き成形ツール３を上方位置から下方へ移動させることで、線材１０の巻き径を順次縮小させることができ、続いて巻き成形ツール３を下方位置から上方へ移動させることで、線材１０の巻き径を順次拡大させることができる。これにより、上記と同様な鼓状螺旋体２０ａが形成される。なお、巻き成形ツール３を上下方向のみで移動させる場合は、回転させるための駆動系Ｍ３ａ等が不要となる。

このように、螺旋化工程での一連の作業により鼓状螺旋体（螺旋体）２０ａの形成が完了する。なお、螺旋化工程では、螺旋体を鼓状に形成することに限定されず、径変化のない螺旋体や、一端から他端に向けて径が拡大または縮小する螺旋体を形成してもよい。前者の螺旋体は、巻き成形ツール３が線材１０の繰り出し中に移動しないように所定位置に固定されることで形成される。後者の螺旋体は、線材１０の巻き始めから巻き終わりにかけて、巻き成形ツール３を連続的にＢ１方向またはＢ２方向に移動することで形成される。なお、それぞれの巻き成形ツール３の動作は、駆動系Ｍ３ａを制御することにより行われる。

この螺旋化工程では、線材１０を繰り出すことにより巻き変形を与えつつ巻中心軸ＣＬ１方向に送ることで螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）が形成されるので、螺旋体を容易かつ効率よく製造することができる。さらに、繰り出された線材１０の巻き径は、巻き成形ツール３を移動させることにより容易に変更することができる。ただし、螺旋化工程としては、線材１０を繰り出して螺旋体を形成することに限定されない。例えば、線材１０を巻芯に対して螺旋状に巻き付けた後に、巻芯を抜いて螺旋体を形成してもよい。巻芯の形状に応じた螺旋体が形成されるので、鼓状の巻芯を用いることにより鼓状螺旋体２０ａを形成することが可能となる。また、巻芯に線材１０を巻き付ける方法としては、固定された巻芯の周りを、線材１０を把持したツールが周回することで線材１０を巻芯に巻き付ける方法や、巻芯に線材１０の先端を固定するとともに、巻芯を回転させることで線材１０を巻芯に巻き付ける方法などがある。また、線材１０を巻き付けた後、巻芯を残したまま後工程に送ることも可能である。

＜縮小化工程＞
図１及び図５、図７〜図９を参照して、螺旋体２０ａを巻中心軸ＣＬ１方向に縮めて縮小螺旋体２０ｂとする縮小化工程について説明する。まず、螺旋化工程の終了に先だって、第１保持部材６及び第２保持部材７は、予め互いの間隔を広くした非挟持状態で待機位置に待機する。この非挟持状態では、図１に示すように、第１保持部材６のピン６ａの先端と、第２保持部材７の先端面７ｂとの間隔が、鼓状螺旋体（螺旋体）２０ａの全長Ｌ０（図７参照）より広くなっている。また、待機位置は、図１及び図５に示すように、移動軸ＣＬ２が螺旋化工程での巻中心軸ＣＬ１に対して−Ｙ軸方向に所定量だけシフトした位置である。なお、待機位置までの移動は、駆動系Ｍ８の駆動を受けた移動機構８によって行われる。

螺旋化工程が終了すると、巻き成形ツール３は、駆動系Ｍ３の駆動により上方（＋Ｚ軸方向）に退避する。巻き成形ツール３の退避完了後、線材供給部２は、駆動系Ｍ２を駆動して所定量の線材１０を送り出し、鼓状螺旋体２０ａを−Ｙ軸方向に所定量移動させ、図７に示すように、その巻中心軸ＣＬ１を移動軸ＣＬ２とほぼ一致させる。次に、第１保持部材６は、駆動系Ｍ６の駆動により移動軸ＣＬ１に沿って＋Ｘ軸方向に移動し、ピン６ａを鼓状螺旋体２０ａ内に貫通させつつ先端面６ｂが鼓状螺旋体２０ａに当接した段階で停止する。このように、ピン６ａが鼓状螺旋体２０ａ内を貫通することにより、−Ｙ軸方向に所定量移動してやや不安定状態となった鼓状螺旋体２０ａを支持することができる。さらに、鼓状螺旋体２０ａが繰り出し口１ｂから離れるため、第１保持部材６及び第２保持部材７が移動軸ＣＬ２方向に移動した際に線材ガイド１との干渉を防ぐことができる。

続いて、第２保持部材７は、駆動系Ｍ７の駆動により移動軸ＣＬ２に沿って−Ｘ軸方向に移動する。なお、第２保持部材７が移動は、第１保持部材６の移動と同時、または移動停止後、または移動中、のいずれのタイミングで開始してもよい。第２保持部材７は、さらに−Ｘ軸方向へ移動して、ピン穴７ｂにピン６ａを嵌め入れながら鼓状螺旋体２０ａを先端面６ａ，７ａで挟み込み、図８に示すように、先端面７ｂが先端面６ｂに対して距離２Ｌとなった段階で停止する。このように、先端面７ｂが先端面６ｂに近づくことにより、図８に示すように、鼓状螺旋体（螺旋体）２０ａは、巻中心軸ＣＬ１方向に縮められて縮小螺旋体２０ｂとなる。なお、ピン穴７ｂにピン６ａが入り込むことにより、第１保持部材６と第２保持部材７との位置決めを行い、先端面６ｂと先端面７ｂとで精度よく鼓状螺旋体２０ａを挟むことができる。

なお、鼓状螺旋体２０ａは、線材１０の１周あたり厚さｔ以上を減少または拡大した巻き径の鼓状であるため、巻中心軸ＣＬ１方向に縮められると巻き径が大きい線材１０の内側に次々と線材１０が入り込んだ状態となる。さらに、鼓状螺旋体２０ａは、図６に示すように、線材１０の幅がＬであり、かつ中央線ＣＬ３から左右両端に向けて同様に巻き径を拡大させている。従って、先端面７ｂと先端面６ｂとの距離が２Ｌまで縮められると、図６に示す中央線ＣＬ３から左右の部分それぞれが両端の最大径（Ｅｎ，Ｄｎ）の内側に入り込み、その結果、縮小螺旋体２０ｂの全長（巻中心軸ＣＬ１方向の長さ）は、左右両端の線材１０を並べた二つ分の幅２Ｌとなる。

また、螺旋体を鼓状とすることにより、この鼓状螺旋体２０ａを縮めると巻線１０同士が重なった状態となるので、縮めた際の線材１０同士のぶつかり合いを抑制でき、不良品の発生を減少できる。しかも、螺旋体を鼓状とすることにより、これを縮めて形成されたコイル２０は線材１０の両端部がコイル２０の最外層から延びた状態となるので、アルファ巻のコイルを容易に製造することが可能となる（図１１参照）。

また、縮小螺旋体２０ｂは、鼓状螺旋体２０ａを縮める際に線材１０の全部または一部を塑性変形させた状態となっている。線材１０として、剛性が低い銅線などを用いた場合は、縮小化工程で塑性変形させやすい。このように、塑性変形させることにより、鼓状螺旋体２０ａを縮めた状態（縮小螺旋体２０ｂの状態）を容易に維持させることができる。これにより、その後の定形化工程を実施する際に縮小螺旋体２０ｂを精度よく挟み続ける必要がなく、縮小螺旋体２０ｂと第１及び第２保持部材６，７の先端面６ｂとの間に隙間を生じさせることや、縮小螺旋体２０ｂを第１保持部材６のピン６ａから取り外すことが可能になるなど、取り扱い性を向上させることができる。ただし、縮小化工程において、線材１０を塑性変形させることに限定されず、線材１０を弾性変形させてもよい。

続いて、図８に示すように、第１保持部材６及び第２保持部材７により縮小螺旋体２０ｂを挟んだ状態で、線材カッタ４は、駆動系Ｍ４の駆動により斜め上方（待機位置）から繰り出し口１ｂに向けて進み、切り刃４ａにより繰り出し口１ｂの部分で線材１０を切断する。線材１０の切断後、線材カッタ４は、駆動系Ｍ４の駆動により上方へ退避して待機状態に戻る。なお、第１保持部材６及び第２保持部材７は繰り出し口１ｂから離れており、かつ線材カッタ４の切り刃４ａ部分が細いため、線材カッタ４が第１保持部材６等と干渉することはない。なお、縮小螺旋体２０ｂとした後に線材１０を切断することに限定されない。例えば、第１保持部材６及び第２保持部材７により鼓状螺旋体２０ａを挟む途中で、線材カッタ４により線材１０を切断してもよい。また、第２保持部材７にカッタを設けた場合は、−Ｘ軸方向へ移動することにより、鼓状螺旋体２０ａを挟みつつ線材１０を切断可能となる。

線材１０が切断された後、移動機構８は、図９に示すように、駆動系Ｍ８の駆動により、縮小螺旋体２０ｂを挟んだまま第１保持部材６及び第２保持部材７を繰り出し口１ｂ（螺旋化工程が行われる場所）から離れるようにＳ１方向（−Ｙ軸方向）へ移動させる。また、第１保持部材６及び第２保持部材７により鼓状螺旋体２０ａを挟む途中で線材１０が切断された場合は、鼓状螺旋体２０ａを挟みながら移動機構８によるＳ１方向への移動が行われてもよい。なお、第１保持部材６等が移動機構８により繰り出し口１ｂから離れることにより、螺旋処理ユニット１１は、次の螺旋化工程に取り掛かることができる。さらに、第１保持部材６等が繰り出し口１ｂから離れるので、螺旋化工程とそれ以降の工程とを分離してそれぞれ異なる環境下で別々に処理を実施できる。

なお、線材１０が切断された後に縮小螺旋体２０ｂを移動させるか否かは任意である。移動機構８がない場合または移動機構８を駆動しない場合は、線材１０が切断された後、第１保持部材６及び第２保持部材７は図８に示す状態を維持するとともに、この状態でその後の定形化処理を実施する。また、移動機構８による移動方向としてＳ１方向に限定されない。移動機構８として６自由度のロボットアーム等が用いられた場合は、３次元的に任意の方向へ移動可能である。なお、移動先としては、後工程である定形化処理が行われる場所などである。ただし、定形処理ユニット１３が移動機構を持つ場合は、双方がアクセス可能な位置を移動先として設定できる。

＜定形化工程＞
図１０を参照して、縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させてコイル２０とする定形化工程について説明する。縮小処理ユニット１２の第１保持部材６及び第２保持部材７は、縮小螺旋体２０ｂを挟んだまま移動機構８によって移動し、図１０に示すように、縮小螺旋体２０ｂを放出口１６の前方に配置させる。なお、定形処理ユニット１３が移動機構を持っている場合は、定形処理ユニット１３を縮小螺旋体２０ｂまで移動させるか、または放出口１６を縮小螺旋体２０ｂまで移動させるか、いずれであってもよい。

続いて、加熱装置９が駆動される。熱風生成部１４は、ブロワ１４ａを駆動するとともに、加熱部１４ｂの電熱ヒータ１８に通電を行う。これにより、ダクト１７から取り込まれた外気（空気）は、ブロワ１４ａにより加熱部１４ｂに送られる。この加熱部１４ｂで電熱ヒータ１８により加熱された空気は、配管１５を介して放出口１６から熱風Ｆとして縮小螺旋体２０ｂに向けて放出される。この熱風Ｆにより縮小螺旋体２０ｂは加熱され、線材１０を被覆している融着層の樹脂の一部もしくは全部を軟化または溶融させる。なお、放出口１６は、縮小螺旋体２０ｂに近接して配置されるので、熱風Ｆにより縮小螺旋体２０ｂを効率よく加熱することができる。また、放出口１６は、熱風Ｆの放出時に移動してもよく、縮小螺旋体２０ｂの周りを移動しながら熱風Ｆを放出し、熱風Ｆが効率よくあたるようにしてもよい。なお、ブロワ１４ａ及び電熱ヒータ１８の制御により、樹脂を溶融等させるための熱風Ｆの温度及び流量がそれぞれ設定される。また、加熱源としては、電熱ヒータ１８の他に、各種熱源、各種装置やプラントの排熱、工場建屋内の高温蒸気などが用いられる。

線材１０を被覆する樹脂が溶融等した後、加熱装置９の駆動を停止するか、または熱風Ｆを放出する向きを縮小螺旋体２０ｂから外すことにより、溶融等していた樹脂が再度硬化する。その際、線材１０同士の接触部分が接着されることにより、縮小螺旋体２０ｂの形態すなわち鼓状螺旋体２０ａをその巻中心軸ＣＬ１方向へ縮めた形態が保持され、完成品であるコイル２０となって定形化工程が終了する。なお、溶融等した樹脂の硬化は自然冷却の他に、別途送風することにより強制的に冷却させてもよい。この場合、ブロワ１４ａからの空気が加熱部１４ｂとは別の流路に切り替えられて、常温のまま冷却用として放出されるようにしてもよい。また、鼓状螺旋体２０ａを縮めた後から樹脂が硬化するまでは縮小螺旋体２０ｂの形態がまだ保持されていないので、第１保持部材６及び第２保持部材７で縮小螺旋体２０ｂを挟んだ状態が維持されている。従って、定形化工程の実施の一部において、縮小化工程も継続して行われたものといえる。

定形化工程では、縮小螺旋体２０ｂ（螺旋体が縮んだ状態）を樹脂により保持させるので、螺旋体が縮んだ状態を効率よく定形化することができる。さらに、絶縁性の樹脂が線材１０間に入り込んで硬化するので、導体同士の絶縁性を向上させることができる。また、線材１０に予め被覆されている樹脂を用いることにより、別途樹脂等を塗布する必要がなく、縮小螺旋体２０ｂ（線材１０）を加熱することで容易に定形化を行うことができる。また、加熱方法として熱風Ｆを用いることにより、縮小螺旋体２０ｂのような複雑な形状であっても容易かつ確実に加熱することができる。

なお、定形化工程は、加熱空気である熱風Ｆを用いて縮小螺旋体２０ｂを加熱することに限定されない。例えば、加熱媒体として、空気に代えて窒素等の他の不活性なガスや、水または油等の液体、などを用いてもよい。また、線材１０を被覆している融着層の樹脂を溶融可能なマイクロ波等を用いて縮小螺旋体２０ｂを加熱してもよい。また、所定温度に加熱された加熱室（加熱炉）内に縮小処理ユニット１２を入れて縮小螺旋体２０ｂを加熱してもよい。さらに、図１０に示すように、第１保持部材６及び第２保持部材７にそれぞれ設けられたシート状のヒータ２２，２３（定形処理ユニット１３ａ）を駆動して、第１保持部材６及び第２保持部材７を介した熱伝達により縮小螺旋体２０ｂを加熱してもよい。この場合、定形処理ユニット１３ａであるヒータ２２，２３は、縮小処理ユニット１２とともに移動することになり、移動機構８が定形処理ユニット１３ａの移動機構としても機能する。

また、縮小螺旋体２０ｂを加熱することにより定形化工程を行うことに限定されない。例えば、図１０に示す定形処理ユニット１３ｂを用いてもよい。この定形処理ユニット１３ｂでは、紫外線（ＵＶ）硬化性の樹脂Ｒをノズル２４から縮小螺旋体２０ｂへ滴下し、この樹脂Ｒが縮小螺旋体２０ｂの全部または一部に広がった後にＵＶランプ２５からＵＶ光を照射して樹脂Ｒを硬化させ、縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させている。また、ＵＶ硬化性の樹脂Ｒに代えて、ノズル２４から熱硬化性の樹脂を縮小螺旋体２０ｂへ滴下し、この樹脂が縮小螺旋体２０ｂの全部または一部に広がった後にヒータ等で加熱して樹脂を硬化させ、縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させてもよい。また、ノズル２４から、予め溶融させた樹脂や各種接着剤を縮小螺旋体２０ｂへ吐出し、樹脂や接着剤の固化により縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させてもよい。

定形化工程が終了した後、第１保持部材６及び第２保持部材７は、それぞれの駆動系Ｍ６，Ｍ７の駆動により、先端面６ａ，７ａを開いてピン６ａをピン穴７ａから抜いた状態まで、第１保持部材６は−Ｘ軸方向へ、第２保持部材７はＸ軸方向へそれぞれ移動する。なお、ピン６ａをピン穴７ａから外せばよいので、第１保持部材６及び第２保持部材７のいずれか一方を移動させてもよい。これにより、図１に示すように、コイル２０は第１保持部材６等から落下し、回収される。なお、図１では、第１保持部材６等が定形化工程を行った場所からＳ２方向（−Ｙ軸方向）へ移動した後にコイル２０を落下させているが、これに限定されず、Ｓ２方向として下方（−Ｚ軸方向）に移動させる場合や、定形化工程を行った場所でコイル２０を落下させてもよい。

なお、コイル２０は、図１に示すように、第１保持部材６等がＸ軸方向に移動しただけではピン６ａに残って外れない場合がある。従って、この定形処理ユニット１３は、ピン６ａからコイル２０を外すための各種機構が設けられてもよい。例えば、棒状部材等で押すことによりコイル２０をピン６ａから外すものや、瞬間的なエアを供給して風力によりコイル２０をピン６ａから外すもの、コイル２０が磁性体である場合には磁力によりコイル２０をピン６ａから外すもの、ピン６ａを下向きに傾けてコイル２０を滑り落とすようにしたもの、など各種機構が用いられる。

以上の各工程を経て製造されたコイル２０は、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、中央線ＣＬ３の左右に左側巻部２０Ｌと右側巻部２０Ｒとが巻中心軸ＣＬ１に沿って並んだ形状となっている。このコイル２０の外径は、鼓状螺旋体２０ａの形成時に生じた最外径Ｅｎ，Ｄｎと同様である。また、コイル２０の全長（巻中心軸ＣＬ１方向の長さ）は、左側巻部２０Ｌおよび右側巻部２０Ｒにおける２本分の線材１０の幅Ｌの合計であり、２Ｌである。なお、コイル２０は、端部２１Ｌ，２１Ｒのそれぞれが左側巻部２０Ｌおよび右側巻部２０Ｒの最外層から延びた状態となっており、いわゆるアルファ巻き（外外巻き）のコイル（空芯コイル）である。

このコイル製造方法によれば、螺旋体（鼓状螺旋体２０ａ）を形成してこれを縮めて保持させるといった簡単な動作でコイル２０を製造でき、高精度な作業が不要となるので効率よくコイルを製造することができる。従って、時間当たりの製造個数を増加させてコイル２０の製造コストを低減させることができる。また、このコイル製造方法では、それぞれの工程を同一箇所で作業する必要がなく、それぞれの工程を離れた場所で行うことができるので、それぞれの工程に適した環境で作業を実施でき。例えば、定形化工程で樹脂等を滴下する場合、その樹脂のミスト等が螺旋処理ユニット１１に付着するのを防止できる。また、この実施形態では、線材１０として平角線を用いているが、これに代えて断面が円形の丸線を用いてもよい。この丸線を用いる場合も、螺旋化工程で鼓状螺旋体が形成され、これを縮小化工程で巻中心軸方向に縮めて定形化工程で保持することよりコイル２０と同様のアルファ巻きのコイルが製造される。また、螺旋化工程で、径変化のない螺旋体や、一端から他端に向けて径が拡大または縮小する螺旋体を形成した場合も同様であり、縮小化工程で巻中心軸方向に縮めて定形化工程で保持することよりコイルが製造される。

（第２実施形態）
図１２及び図１３は、第２実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。なお、線材１０は、第１実施形態と同様の平角線が用いられる。図１２は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１０１である。このコイル製造システム１０１は、第１実施形態のコイル製造システム１００と同様に、鼓状螺旋体（螺旋体）３３ａを形成する螺旋処理ユニット１１ａと、鼓状螺旋体３３ａを巻中心軸ＣＬ４方向に縮める縮小処理ユニット１２ａと、図示しないが鼓状螺旋体３３ａを縮めた状態を保持させてコイル３３とする定形処理ユニットとを備えている。

螺旋処理ユニット１１ａは、図１２に示すように、線材ガイド２６と、線材供給装置２７と、巻き成形ツール２８と、線材カッタ２９と、初期成形ガイド３０とを有している。線材ガイド２６は、平角線である線材１０を、幅Ｌ方向をＺ軸方向とした状態すなわち縦状態でＹ軸方向にガイドするガイド部２６ａを有している。従って、線材１０は、繰り出し口２６ｂから幅Ｌ方向をＺ軸方向とした縦状態で繰り出される。また、線材ガイド２６の傾斜面２６ｃは、巻き始めに際して縦状態の線材１０の先端が抜ければよいので、線材ガイド１の傾斜面１ｃの傾斜角θ１より小さくできる。線材供給装置２７の駆動ローラ２７ａ、従動ローラ２７ｂ、駆動系Ｍ２７は、第１実施形態の線材供給部２のそれぞれと同様である。ただし、線材１０を縦状態で送るため、駆動ローラ２７ａ及び従動ローラ２７ｂは、Ｘ軸方向に並べた状態で配置される。

巻き成形ツール２８及び駆動系Ｍ２８，Ｍ２８ａは第１実施形態に示す巻き成形ツール３等とそれぞれ同様である。なお、図示しないが、縦状態の線材１０を安定して巻くことができるように、成形面には溝加工等を施してもよい。線材カッタ２９及び駆動系Ｍ２９は、第１実施形態に示す線材カッタ４等とそれぞれ同様である。ただし、縦状態の線材１０を容易に切断できるように、線材切断時の進行方向や、切り刃２９ａの形状などを適宜変えてもよい。初期成形ガイド３０及び駆動系Ｍ３０は、第１実施形態に示す初期成形ガイド５等とそれぞれ同様である。なお、ガイド面３０ａには線材１０の平面部１０ｃが当接する。

縮小処理ユニット１２ａは、図１２に示すように、第１保持部材３１と、第２保持部材３２と、図示しない移動機構とを備えている。第１保持部材３１及び駆動系Ｍ３１は、第１実施形態に示す第１保持部材６等と同様である。なお、ピン３１ａは、成形された鼓状螺旋体３３ａに合わせた外径及び長さに設けられる。また、先端面３１ｂは、鼓状螺旋体３３ａの最大径に合わせて設けられ、第１実施形態に示す第１保持部材６の先端面６ｂより外径が大きくなっている。第２保持部材３２及び駆動系Ｍ３２は、第１実施形態に示す第２保持部材７等と同様である。なお、ピン穴３２ａは、第１保持部材３１のピン３１ａ合わせた内径及び深さに設けられる。また、先端面３２ｂは、先端面３１ｂと同様に鼓状螺旋体３３ａの最大径に合わせて設けられ、第１実施形態に示す第２保持部材７の先端面７ｂより外径が大きくなっている。

定形処理ユニットは、図示しないが、第１実施形態に示す定形処理ユニット１３等と同様のものが用いられる。また、螺旋処理ユニット１１ａ及び縮小処理ユニット１２ａ、定形処理ユニットのそれぞれに備える可動部材は、その駆動タイミングや移動速度、移動量について、第１実施形態と同様に、図示しない制御装置によって制御される。また、それぞれの可動部材には、動作状態を検出する各種センサが設けられ、これらセンサの信号を制御装置に入力してもよい。この場合、制御装置は、センサからの信号に基づいて各可動部材の駆動を制御する。

このコイル製造システム１０１を用いたコイル３３の製造方法は、第１実施形態のコイル製造システム１００と同様である。螺旋化工程では、線材１０が繰り出されることにより、巻中心軸ＣＬ４を中心としてＡ２方向（＋Ｘ軸方向）に鼓状螺旋体３３ａが形成される。縮小化工程では、図示しないが、鼓状螺旋体３３ａの巻中心軸ＣＬ４を移動軸ＣＬ５に一致させた状態で、鼓状螺旋体３３ａを第１保持部材３１及び第２保持部材３２で挟んで縮小螺旋体とする。なお、このときの先端面３１ｂ，３２ｂの間隔は、２ｔである（図１３参照）。定形化工程では、図示しないが、縮小螺旋体の形態を保持させてコイル３３とする。

なお、コイル３３を製造するための各工程において、螺旋処理ユニット１１ａ及び縮小処理ユニット１２ａ、定形処理ユニットの各構成部材の動作や作用等は、第１実施形態に示すそれぞれと同様である。また、螺旋化工程で形成される鼓状螺旋体３３ａは、図１２に示すように、線材１０の巻き径の減少率または拡大率が、線材１０の一巻きあたり（１周あたり）幅Ｌよりも大きく減少または拡大させるように設定される。なお、鼓状螺旋体３３ａの最大径は、第１実施形態に示す鼓状螺旋体２０ａより大きくなっている。

製造されたコイル３３は、図１３に示すように、径が大きな線材１０の内側に径が小さな線材１０が順次入り込んだ状態の左側巻部３３Ｌと右側巻部３３Ｒとが巻中心軸ＣＬ４に沿って並んだ形状となっている。また、コイル３３の全長（巻中心軸ＣＬ４方向の長さ）は、左側巻部３３Ｌおよび右側巻部３３Ｒにおける２本分の線材１０の厚さｔの合計であり、２ｔである。従って、第１実施形態で製造されたコイル２０より全長が短く、薄いコイルとなっている。なお、コイル３３は、端部３４Ｌ，３４Ｒのそれぞれが左側巻部３３Ｌおよび右側巻部３３Ｒの最外層から延びた状態となっており、いわゆるアルファ巻き（外外巻き）のコイル（空芯コイル）である。

（第３実施形態）
図１４は、第３実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。図１４は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１０２をブロック図として表している。なお、第３実施形態の説明においては、前掲の第１実施形態と同一または同等の構成要素には同符号を付して説明を適宜簡略もしくは省略する。このコイル製造システム１０２は、一つの螺旋処理ユニット１１に対して複数の縮小処理ユニット１２（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）と、縮小処理ユニット１２−１等のそれぞれに対応するように、同数の定形処理ユニット１３（１３−１，１３−２，・・・，１３−ｎ）とで構成されている。

螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２、定形処理ユニット１３は、図１４に示すように、制御装置３５からの制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３によりそれぞれ動作する。なお、制御装置３５は、予め設定されたプログラムに基づいて制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のそれぞれを出力する。また、制御装置３５は、図１４に示すように、コイル製造システム１０２の外部装置としているが、これに限定されず、コイル製造システム１０２が備える内部装置であってもよい。制御装置３５は、データバス３７を介して中央制御装置３８に接続されている。中央制御装置３８は、この制御装置３５の他にデータバス３７に接続されている他のコイル製造システムや、コイル搬送装置、検査装置、リペア装置、モールド成形装置など、複数の装置を統合的に制御する。ただし、制御装置３５がデータバス３７に接続されるか否かは任意である。

縮小処理ユニット１２−１等のそれぞれは、ロボットアーム等の移動機構８を備えており、それぞれの第１保持部材６等が螺旋処理ユニット１１に対して近接及び離間可能となっている。また、このロボットアームによって縮小処理ユニット１２−１等を定形所処理ユニット１３−１等のそれぞれまで移動させることができる。ただし、移動機構８は、縮小処理ユニット１２−１等のそれぞれに設けられることに限定されず、２以上の縮小処理ユニット１２−１等を一つの移動機構８で共用させてもよい。なお、定形処理ユニット１３−１等のそれぞれが移動機構を備えている場合は、定形処理ユニット１３−１等が縮小処理ユニット１２−１等のそれぞれまで移動可能となる。

このコイル製造システム１０２によりコイル２０を製造する方法について説明する。まず、制御装置３５からの制御信号Ｃ１により螺旋処理ユニット１１が鼓状螺旋体２０ａ（螺旋体）を形成する。次に、制御信号Ｃ２により縮小処理ユニット１２−１は第１保持部材６等を駆動して鼓状螺旋体２０ａの縮小化工程を行う。このとき、第１保持部材６等は、鼓状螺旋体２０ａの形成後に螺旋処理ユニット１１へ向けて移動する場合の他に、鼓状螺旋体２０ａの形成途中に螺旋処理ユニット１１まで移動して待機しておく場合のいずれでもよい。鼓状螺旋体２０ａを縮めた後または縮める途中で線材１０が切断されると、移動機構８により縮小処理ユニット１２−１は移動して螺旋処理ユニット１１から離間する。なお、縮小処理ユニット１２−１が動作している間は、他の縮小処理ユニット１２−２等は退避状態となっている。

縮小処理ユニット１２−１が螺旋処理ユニット１１から離間すると、制御信号Ｃ１により螺旋処理ユニット１１が次の鼓状螺旋体２０ａ（螺旋体）の形成を開始する。ほぼ同時に、制御信号Ｃ２により、次の縮小処理ユニット１２−２は、第１保持部材６等を移動機構８によって螺旋処理ユニット１１まで移動させ、縮小化工程を行うための待機状態となる。そして、鼓状螺旋体２０ａが形成されると、縮小処理ユニット１２−２は第１保持部材６等を駆動して鼓状螺旋体２０ａの縮小化工程を行い、線材１０の切断後に、移動機構８により移動して螺旋処理ユニット１１から離間する。この縮小処理ユニット１２−２の動作中に、先に離間している縮小処理ユニット１２−１は、定形処理ユニット１３−１まで移動して、制御装置３５からの制御信号Ｃ３により縮小螺旋体２０ｂに対する定形化工程を行ってコイル２０を製造する。このように、前の縮小処理ユニットが螺旋処理ユニット１１から離間して定形処理ユニットにより定形化工程を行う間に、螺旋処理ユニット１１は次の螺旋化工程を開始するとともに、次の縮小処理ユニットが動作を開始する、といった一連の動作が連続して行われる。

従って、螺旋処理ユニット１１により鼓状螺旋体２０ａ（螺旋体）を形成する（螺旋化工程）速度が、定形処理ユニット１３により縮小螺旋体２０ｂの形態を保持させる（定形化工程）速度より速い場合、定形化工程（縮小化工程を含めて）を複数並列に行うことにより、螺旋処理ユニット１１による休止時間（アイドルタイム）を短縮して、時間当たりのコイル２０の製造個数を増加させることができる。特に、定形化工程として線材１０を被覆した樹脂を溶融及び硬化させる場合は、ある程度の時間がかかるため、一つの螺旋処理ユニット１１に対して縮小処理ユニット１２及び定形処理ユニット１３を複数設けることは効果的である。

縮小処理ユニット１２及び定形処理ユニット１３の設置数は、鼓状螺旋体２０ａを形成するまでの時間をＴ１、鼓状螺旋体２０ａの全長を縮めた後に線材１０を切断して離間するまでの時間をＴ２とし、離間してからコイル２０とするまでの時間をＴ３とすると、Ｔ３／（Ｔ１＋Ｔ２）から判断される。例えば、Ｔ１：２秒、Ｔ２：１秒、Ｔ３：１５秒であれば、前式によれば、縮小処理ユニット１２及び定形処理ユニット１３は５セットで螺旋処理ユニット１１の休止時間をほぼ解消することができる。このように、コイル２０は、定形化処理に時間がかかる場合であっても、縮小処理ユニット１２等の設置数を調整することにより、次々と製造されることになる。なお、縮小処理ユニット１２及び定形処理ユニット１３の設置数は上記式によることに限定されず、２以上の任意の設置数とすることができる。また、上記式以上の設置数を設け、必要数以外を順次停止させてメンテナンスを行ってもよい。

また、このコイル製造システム１０２では、縮小化工程及び定形化工程を、螺旋化工程が行われる場所から離間させて行うので、縮小化工程及び定形化工程を螺旋化工程から分離して工程管理ができ、それぞれの工程に適した環境で効率よく作業を実施できる。また、処理速度が速い螺旋化工程に対して複数の縮小化工程及び定形化工程を並行して行うので、螺旋化工程の休止時間を短くして、時間あたりのコイル２０の製造個数を増加させることができる。さらに、螺旋化工程に対して複数の定形化工程を並行して行うので、定形化工程の時間を長く取ることができる。また、このコイル製造システム１０２は、第１実施形態で示した螺旋処理ユニット１１、縮小処理ユニット１２、定形処理ユニット１３に限定されず、第１及び第２実施形態で示した他の螺旋処理ユニット１１等を用いてもよい。

（第４実施形態）
図１５は、第４実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。図１５は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１０３をブロック図として表している。なお、第４実施形態の説明においては、前掲の第１及び第３実施形態と同一または同等の構成要素には同符号を付して説明を適宜簡略もしくは省略する。このコイル製造システム１０３は、一つの螺旋処理ユニット１１と、複数の縮小処理ユニット１２（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）と、一つの定形処理ユニット１３ｃとで構成されている。

螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２、定形処理ユニット１３ｃは、図１５に示すように、制御装置３６からの制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４によりそれぞれ動作する。なお、制御装置３６は、予め設定されたプログラムに基づいて制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４のそれぞれを出力する。また、制御装置３６は、図１５に示すように、コイル製造システム１０３の外部装置としているが、これに限定されず、コイル製造システム１０３が備える内部装置であってもよい。制御装置３６がデータバス３７に接続される点は、図１４に示す制御装置３５と同様である。ただし、制御装置３６がデータバス３７に接続されるか否かは任意である。また、縮小処理ユニット１２は、図１４に示すものと同様に動作し、設置数も上記式等により設定される。

定形処理ユニット１３ｃは、複数の縮小処理ユニット１２−１等に対して、それぞれの縮小螺旋体２０ｂに同時に定形化工程を実施できるような構成が採用される。例えば、第１実施形態の定形処理ユニット１３のように加熱装置９を備え、複数の放出口１６が別々の縮小螺旋体２０ｂに向けて熱風Ｆを放出させるものであってもよい。また、複数の縮小処理ユニット１２を収容可能な加熱室を用いたものであってもよい。さらに、この定形処理ユニット１３ｃが移動機構を有するか否かは任意である。

このコイル製造システム１０３によりコイル２０を製造する方法について説明する。なお、制御装置３６からの制御信号Ｃ１，Ｃ２による螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２−１等の動作は、図１４に示す制御装置３５による動作と同様である。定形処理ユニット１３ｃは、制御装置３６の制御信号Ｃ４により、縮小処理ユニット１２−１の縮小螺旋体２０ｂに対して定形化工程を行い、コイル２０を製造する。ただし、この縮小螺旋体２０ｂに対する定形化工程の終了後または終了前に、次の縮小螺旋体２０ｂが縮小処理ユニット１２−２とともに移動してくるので、定形処理ユニット１３ｃは、複数の縮小螺旋体２０ｂに対応するため、ほぼ連続して動作することになる。従って、制御装置３６からの制御信号Ｃ４は連続動作を指示する信号で足りる。このように、一つの定形処理ユニット１３ｃは、複数の縮小処理ユニット１２−１等によって共用された状態となっている。

なお、このコイル製造システム１０３では、複数の縮小処理ユニット１２−１等の縮小螺旋体２０ｂに対して、一つの定形処理ユニット１３ｃで同時に定形化工程を行うので、第３実施形態と同様に、螺旋処理ユニット１１による休止時間を短縮して、時間当たりのコイル２０の製造個数を増加させることができる。また、縮小化工程及び定形化工程を螺旋化工程が行われる場所から離間させる効果や、螺旋化工程に対して複数の縮小化工程や定形化工程を並行して行う効果については、第３実施形態のコイル製造システム１０２と同様である。さらに、一つの定形処理ユニット１３ｃを、二以上の縮小処理ユニット１２−１等に対して共用しているので、定形処理ユニットを縮小処理ユニット１２−１等ごとに配置する必要がなく、システムの簡略化を図ることができる。

また、このコイル製造システム１０３は、第１実施形態で示した螺旋処理ユニット１１、縮小処理ユニット１２に限定されず、第１及び第２実施形態で示した他の螺旋処理ユニット１１等を用いてもよい。また、図１５では、一つの定形処理ユニット１３ｃを用いているが、これに代えて、複数の定形処理ユニットを配置し、それぞれが二以上の縮小処理ユニット１２−１等の縮小螺旋体２０ｂに対して定形化処理を行うものであってもよい。

（第５実施形態）
図１６は、第５実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。図１６は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１０４である。なお、第５実施形態は、図１５に示す第４実施形態をやや具体化したものであり、その説明において前掲の第１及び第４実施形態と同一または同等の構成要素には同符号を付して説明を適宜簡略もしくは省略する。このコイル製造システム１０４は、一つの螺旋処理ユニット１１と、複数の縮小処理ユニット１２（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）と、一つの定形処理ユニット１３ｃとで構成されている。なお、螺旋処理ユニット１１は、図１に示すものと同様である。

コイル製造システム１０４は、図示しない駆動系の駆動により、回転軸４０を中心として矢印方向に約６０度づつ回転するドラム３９を有している。このドラム３９の外周には、６本のステー３９ａが等間隔で放射方向に設けられている。複数の縮小処理ユニット１２−１等のそれぞれは、各ステー３９ａの先端に設けられる。なお、各縮小処理ユニット１２−１等は、第１実施形態に示す第１保持部材６等により構成される。従って、各縮小処理ユニット１２−１等は、ドラム３９の回転に応じて移動し、例えば縮小処理ユニット１２−１はＳ１１方向〜Ｓ１６方向へ移動して元の位置に戻る。すなわち、このドラム３９は縮小処理ユニット１２−１等の移動機構である。なお、各縮小処理ユニット１２−１等は、所定の位置（図１６では縮小処理ユニット１２−１の位置）で、螺旋処理ユニット１１の前方（螺旋化工程を行う空間）に配置される。なお、ドラム３９に設けられる縮小処理ユニット１２−１等の数や間隔は任意である。

定形処理ユニット１３ｃは、ブロワ４１ａ及びヒータ等の加熱部４１ｂを備える加熱装置４１と、加熱装置４１により内部４２ａが加熱される加熱室４２とで構成される。加熱室４２は、ドラム３９の外周の一部を囲んだ円弧状で、かつ内部４２ａに各縮小処理ユニット１２−１等が通過できるように設けられる。また、加熱室４２は、その内部４２ａに、同時に二つまたは三つの縮小処理ユニット１２−１等が入るような全長に設けられ、入口４２ｂ及び出口４２ｃに、それぞれ開閉可能なシャッタが設けられる。ただし、定形処理ユニットとしては、図１６に示すものに限定されない。例えば、加熱室４２を使用せずに、加熱部４１で生成した熱風を複数の縮小処理ユニット（例えば、縮小処理ユニット１２−２，１２−３など）に向けて同時に放出して定形化工程を行うものや、その他ＵＶ硬化性の樹脂等を滴下するものでもよい。

このコイル製造システム１０３によりコイル２０を製造する方法について説明する。
螺旋処理ユニット１１により螺旋体が形成されると、この螺旋処理ユニット１１に対応している縮小処理ユニット１２−１は、第１保持部材６等により螺旋体を縮めるとともに、ドラム３９が反時計回りに約６０度回転することによりＳ１１方向へ移動し、入口４２ｂから加熱室４２の内部４２ａに入る。なお、入口４２ｂのシャッタは、縮小処理ユニットの通過時に開き、それ以外は閉じている。縮小処理ユニット１２−１が加熱室４２に入ったタイミングで、次の縮小処理ユニット１２−２は、螺旋処理ユニット１１の前方に配置される。なお、螺旋処理ユニット１１は、先の縮小処理ユニット１２−１が離れた段階で次の螺旋体の形成を開始している。そして、縮小処理ユニット１２−２は、この螺旋体の縮小化工程を行いつつ、Ｓ１１方向へ移動して加熱室４２入り込む。このように、ドラム３９が約６０度づつ回転するごとに、次の縮小処理ユニットが螺旋処理ユニット１１の前方に配置されて螺旋体の縮小化工程を行う。

加熱室４２に入った縮小処理ユニット１２−１等は、ドラム３９の回転ごとにＳ１２方向、Ｓ１３方向へと移動する。その間、螺旋体は縮められた状態のまま加熱室４２の内部４２ａで加熱され、線材１０に被覆する樹脂の溶融等を行う。さらにドラム３９が回転すると、縮小処理ユニット１２−１は、Ｓ１４方向に移動して加熱室４２の出口４２ｃから出て最下方部に位置する。このＳ１４方向への移動の間に螺旋体を冷却して樹脂を硬化させ、螺旋体を縮めた状態を保持させて定形化工程を行う。その後、第１保持部材６等を駆動してコイル２０を落下させて回収する。続いて、縮小処理ユニット１２−１は、Ｓ１５方向及びＳ１６方向へ移動することにより、螺旋処理ユニット１１の前方に戻る。他の縮小処理ユニット１２−２等も同様に定形化工程の後に螺旋処理ユニット１１の前方に戻る。なお、螺旋体への加熱時間を長くするために加熱室４２を長くしてもよい。また、溶融等した樹脂の冷却時間を確保するために、コイル２０の回収をＳ１５方向へ進んだ後の位置としてもよい。

このコイル製造システム１０４では、第４実施形態と同様の効果に加え、ドラム３９等を用いることにより、複数の縮小処理ユニット１２−１等に対する移動機構を簡単かつ容易に設けることができ、システムの簡略化を図ることができる。なお、ドラム３９の回転軸４０を鉛直方向に配置して、ドラム３９を水平回転させてもよい。また、螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２−１等、定形処理ユニット１３ｃのそれぞれに備える可動部材は、その駆動タイミングや移動速度、移動量について、第１実施形態と同様に、図示しない制御装置によって制御される。また、それぞれの可動部材には、動作状態を検出する各種センサが設けられ、これらセンサの信号を制御装置に入力してもよい。この場合、制御装置は、センサからの信号に基づいて各可動部材の駆動を制御する。

（第６実施形態）
図１７及び図１８は、第６実施形態に係るコイル製造方法およびコイル製造システムの一例を示している。図１７は、コイル製造方法を適用したコイル製造システム１０５である。なお、第６実施形態の説明においては、前掲の第１実施形態と同一または同等の構成要素には同符号を付して説明を適宜簡略もしくは省略する。このコイル製造システム１０５は、鼓状螺旋体（螺旋体）４４ａを形成する螺旋処理ユニット１１と、鼓状螺旋体４４ａを巻中心軸ＣＬ１方向に縮めて縮小螺旋体４４ｂとする縮小処理ユニット１２と、縮小螺旋体４４ｂの形態を保持させてコイル４４とする定形処理ユニット１３ｄとを備えている。

鼓状螺旋体４４ａ及び縮小螺旋体４４ｂは、第１実施形態に示す鼓状螺旋体２０ａ及び縮小螺旋体２０ｂと同様である。ただし、第１実施形態と異なるのは、縮小螺旋体４４ｂの両端部が互いに逆方向に伸びた状態となっている。このような縮小螺旋体４４ｂの両端部の形態は、鼓状螺旋体４４ａを形成する際に、線材１０の切断位置を調整することにより実現する。線材１０の切断位置の調整は、線材供給部２による線材１０の繰り出し量を制御することで行う。

定形処理ユニット１３ｄは、第１保持部材６及び第２保持部材７で挟んだ状態の縮小螺旋体４４ｂに対して、その巻き径方向（図６に示す最大径Ｅｎ，Ｄｎの方向）に変形させるためのプレス部４３を備えている。プレス部４３は、図１７に示すように、縮小螺旋体４４ｂに対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な状態で支持された上側プレス部４３ａ及び下側プレス部４３ｂを有している。上側プレス部４３ａ及び下側プレス部４３ｂは、電気モータや油圧等を利用した駆動系Ｍ４３の駆動により、離間した状態からそれぞれ移動して近接し、縮小螺旋体４４ｂを挟んで変形させる。なお、この変形を許容するために、第１保持部材６のピン６ａは、縮小螺旋体４４ｂの内径（最少径）との間に隙間を形成するような外径に形成されている。なお、縮小螺旋体４４ｂを挟む方向は上下方向に限定されず、水平方向（Ｙ軸方向）や斜め方向であってもよい。さらに、上側プレス部４３ａ及び下側プレス部４３ｂは、縮小螺旋体４４ｂを挟む部分を平面としているが、これに限定されず、曲面などを用いてもよい。

このコイル製造システム１０５を用いたコイル４４の製造方法を説明する。なお、螺旋処理ユニット１１による螺旋化工程や、縮小処理ユニット１２による縮小化工程は、第１実施形態のコイル製造システム１００と同様である。なお、縮小化工程において、第１保持部材６及び第２保持部材７で挟まれた縮小螺旋体４４ｂは、線材１０の両端部が縮小螺旋体４４ｂの上側であって、かつ双方とも水平方向（Ｙ軸方向）に延びた状態となっている。次に、定形化工程では、駆動系Ｍ４３の駆動により、上側プレス部４３ａ及び下側プレス部４３ｂで縮小螺旋体４４ｂを上下から挟み、この縮小螺旋体４４ｂをその巻き径方向（上下方向、Ｚ軸方向）に変形させて長円状（または楕円状）とする。この状態で放出口１６から熱風Ｆを放出することにより縮小螺旋体４４ｂは加熱され、線材１０を被覆した樹脂を軟化または溶融させる。その後、縮小螺旋体４４ｂを冷却して樹脂を硬化させることにより、この縮小螺旋体４４ｂは、変形した状態すなわち長円状の状態で定形化されたコイル４４となって回収される。

コイル４４は、図１７に示すように、左右の端部４５Ｌ，４５Ｒが互いに反対方向に水平方向に延び、かつ上下方向の径を小さくした水平方向に長い長円状となっている。図１８は、このコイル製造システム１０５によって製造された長円状のコイル４４を示している。なお、コイルとしてこれに限定されず、例えば、コイル４４と同じように左右の端部４５Ｌ，４５Ｒが互いに反対方向に水平方向に延び、かつ水平方向の径を小さくした上下に長い長円状のコイルとしてもよい。この場合、プレス部４３は、縮小螺旋体４４ｂを水平方向（Ｙ軸方向）から挟んで変形させる。

また、プレス部４３により縮小螺旋体４４ｂを挟む（変形させる）タイミングは、熱風Ｆを放出する前に限定されない。例えば、先に熱風Ｆを放出させ、線材１０を被覆した樹脂が軟化を始めたタイミングで縮小螺旋体４４ｂを挟むといった熱風Ｆの放出途中や、熱風Ｆの放出後のタイミングで縮小螺旋体４４ｂを挟んで変形させてもよい。また、上側プレス部４３ａ及び下側プレス部４３ｂの一方または双方にヒータ等を内蔵させ、このヒータ等の熱を上側プレス部４３ａ等に伝達させて縮小螺旋体４４ｂを加熱してもよい。この場合、プレス部４３が加熱装置としても機能する。

このコイル製造システム１０５では、第１実施形態と同様の効果に加え、長円状または楕円状に変形したコイル４４を、プレス部４３を用いることにより容易かつ簡単な構成で効率よく製造することができる。また、螺旋処理ユニット１１及び縮小処理ユニット１２、定形処理ユニット１３ｄのそれぞれに備える可動部材は、その駆動タイミングや移動速度、移動量について、第１実施形態と同様に、図示しない制御装置によって制御される。また、それぞれの可動部材には、動作状態を検出する各種センサが設けられ、これらセンサの信号を制御装置に入力してもよい。この場合、制御装置は、センサからの信号に基づいて各可動部材の駆動を制御する。

以上の実施形態では図示の形状等に限定されず、各構成部材の機能や用途などを逸脱しない範囲で形状等の変更は可能である。また、第１〜第６実施形態で説明した内容を適宜組み合わせることも可能である。また、第３〜第５実施形態では螺旋処理ユニット１１を一つとしているが、複数配置してもよい。また、第６実施形態のように、縮小化工程で用いた第１保持部材６等で縮小螺旋体４４ｂを保持したまま定形化工程を行うことに限定されない。例えば、縮小化工程の後、第１保持部材６から縮小螺旋体４４ｂを外して、他のプレス装置を用いて縮小螺旋体４４ｂを変形させ、さらに他の加熱装置によって縮小螺旋体４４ｂを加熱するような定形化工程を実施してもよい。

Ｅｎ，Ｄｎ…最大径（巻き径方向）
Ｆ…熱風
Ｒ…樹脂
ＣＬ１，ＣＬ４…巻中心軸
９…加熱装置
１０…線材
１１，１１ａ…螺旋処理ユニット
１２，１２ａ…縮小処理ユニット
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…定形処理ユニット
１４…熱風生成部
２０，３３，４４…コイル
２０ａ，３３ａ，４４ａ…鼓状螺旋体（螺旋体）
４３…プレス部
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…コイル製造システム

Claims (17)

1. 線材を螺旋状に巻回させて螺旋体を形成する螺旋化工程と、
   前記螺旋体をその巻中心軸方向に縮める縮小化工程と、
   前記螺旋体が縮んだ状態を保持させる定形化工程と、
   を有することを特徴とするコイル製造方法。
2. 前記螺旋化工程では、前記線材を繰り出すことにより、当該線材に対して巻き変形を与えつつ巻中心軸方向に送ることで前記螺旋体を形成することを特徴とする請求項1に記載のコイル製造方法。
3. 前記螺旋化工程は、前記螺旋体として、その両端からそれぞれ中央部分へ向かうに従って径を縮小させた鼓状螺旋体を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル製造方法。
4. 前記縮小化工程は、前記螺旋体をその巻中心軸方向に縮める際に、線材を塑性変形させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコイル製造方法。
5. 前記縮小化工程及び前記定形化工程は、前記螺旋化工程が行われる場所から離間した場所で行われることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコイル製造方法。
6. 前記縮小化工程及び前記定形化工程は並行して行われることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のコイル製造方法。
7. 前記定形化工程は、前記螺旋体が縮んだ状態を樹脂により保持させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコイル製造方法。
8. 前記定形化工程は、線材に予め被覆されている樹脂を加熱することにより行うことを特徴とする請求項７記載のコイル製造方法。
9. 前記加熱として熱風を用いることを特徴とする請求項８記載のコイル製造方法。
10. 前記定形化工程は、前記螺旋体をその巻き径方向に変形させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のコイル製造方法。
11. 線材を螺旋状に巻回させて螺旋体を形成する螺旋処理ユニットと、
    前記螺旋体をその巻中心軸方向に縮める縮小処理ユニットと、
    前記螺旋体が縮んだ状態を保持させる定形処理ユニットと、
    を有することを特徴とするコイル製造システム。
12. 前記縮小処理ユニットは、前記螺旋処理ユニットに対して近接及び離間可能な移動機構を有することを特徴とする請求項１１記載のコイル製造システム。
13. 一つの前記螺旋処理ユニットに対して、複数の前記縮小処理ユニットを備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載のコイル製造システム。
14. 前記定形処理ユニットは、二以上の前記縮小処理ユニットに対して同時に前記螺旋体が縮んだ状態をそれぞれ保持させることを特徴とする請求項１３記載のコイル製造システム。
15. 前記定形処理ユニットは、前記螺旋体が縮んだ状態を保持するための樹脂を加熱する加熱装置を備えることを特徴とする請求項１１〜請求項１４のいずれか一項に記載のコイル製造システム。
16. 前記加熱装置は、前記螺旋体に向けて熱風を放出するための熱風生成部を備えることを特徴とする請求項１５記載のコイル製造システム。
17. 前記定形処理ユニットは、前記螺旋体をその巻き径方向に変形させるプレス部を備えることを特徴とする請求項１１〜請求項１６のいずれか一項に記載のコイル製造システム。

Images