JP2021114516A - エッジワイズコイルの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平角線を緩みなく確実に巻き取り、かつ、巻き取り後の平角線にしわが生じることを防止できるエッジワイズコイルの製造装置を提供する。【解決手段】エッジワイズコイルの製造装置１００は、ガイド部３１及び巻き芯４１の少なくとも一方をガイド部と巻き芯とが離間接近する方向である第１方向に移動させる駆動機構３２と、駆動機構３２を制御する制御部とを備える。ガイド部３１は、第１方向に直交する第２方向に向けて平角線１０を支持し、制御部は円弧状部に巻き取るときに、駆動機構３２を制御して平角線１０の一側面と巻き芯４１の第２方向に沿う接線とを一致させるようにガイド部及び巻き芯を相対的に移動させ、直線状部に巻き取るときに、ガイド部３１の先端部を直線状部に近づけることで、平角線１０を第２方向から直線状部に向けて曲げた状態、かつ、ガイド部３１が直線状部に沿って移動するように、ガイド部及び巻き芯を相対的に移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルの製造装置及び製造方法に関する。

平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルは、一般的に広く使用されている丸線を曲げ加工して製造された丸線コイルに比べて不要な隙間を生じさせることなく占積率を高めることができる。このようなエッジワイズコイルは、例えば、高出力の電気自動車用モータ等に用いられている。このエッジワイズコイルの製造装置として、例えば、特許文献１に記載のエッジワイズコイルの製造装置が知られている。

特許文献１に記載のエッジワイズコイルの製造装置は、平角線をエッジワイズ巻きで巻き付ける断面円形状の巻き芯と、成形面および巻き芯が貫通する開口を備え、中心軸回りで回転する成形駒と、成形面に対向する押さえ面を備え、平角線を成形面に向けて押し付ける押さえ駒とを有している。この成形面は開口の周縁を取り巻くように一定の傾斜角で傾斜した傾斜面からなり、傾斜面の上縁と下縁とで形成される段差の高さを平角線の厚みと略同一にしている。この特許文献１の構成では、エッジワイズコイル（平角線）を円形状に巻き取ると記載されている。

この平角線を円形状とは異なる非円形状に巻き取ることができるエッジワイズコイルの製造装置として、特許文献２〜４に記載の製造装置が知られている。この特許文献２に記載のエッジワイズコイルの製造装置は、巻き芯の延伸方向を軸とする半径方向の各寸法が異なるとともに、この巻き芯に対して、その軸回りに巻線としての平角線をエッジワイズ巻で巻回する。このエッジワイズコイルの製造装置は、巻き芯の一端をその軸回りに回転自在に一の平面で固定する回転固定手段と、巻き芯が填る孔を持ち、この孔に巻き芯の他端側を挿入してこれをその軸回りに回転自在に保持する回転保持手段とを備えている。この特許文献２の構成では、エッジワイズコイル（平角線）を角状及び断面楕円状に巻き取ると記載されている。

また、特許文献３に記載のエッジワイズコイルの製造装置は、絶縁被覆自己融着電線を編んだ編組線であって且つ断面が偏平形状の編組線を送り出す扁平形状編組線送出手段と、扁平形状の編組線の扁平面を押し付けうる平面部を有し且つ軸回転しつつ扁平形状の編組線をソレノイド状（コイル状）に巻き取るための巻き芯と、扁平形状の編組線が巻き芯に巻き取られるのを、軸回転しつつ補助し且つ巻き芯に巻き取られた扁平形状の編組線のターン数に応じて巻き芯の回転軸方向に巻き芯に対して相対移動する巻線ローラと、を備えている。この扁平形状編組線送出手段は、装置の上部に設けられ、巻き芯の軸方向に対して直交する方向ではなく、編組線（平角線）を傾斜させた状態で巻き芯に送出している。この特許文献３の構成では、９０°間隔で配置される４つの巻線ローラの相対位置を調整することで、エッジワイズコイル（平角線）を円形状及びトラック状に巻き取ると記載されている。

特開２０１１−１８７７１７号公報 特開２００４−２９６７１５号公報 特開２００９−２００３８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の製造装置では、平角線を円形状にしか巻くことができない。また、特許文献２に記載の製造装置では、巻き芯の形状を変更するだけで、平角線を非円形状に巻くことができるものの、平角線を円形状に巻き取るのと同様の装置構成であるため、その巻き付けの際に平角線の巻き緩みが生じたり、しわが生じたりする問題が生じて、平角線の加工形状が安定しない問題がある。さらに、特許文献３に記載の製造装置では、装置の上部から平角線を傾斜させた状態で送り出していることから、特許文献２に記載の製造装置と同様に、平角線の加工形状が安定しない問題がある。特に、特許文献３に記載の製造装置は、４つの巻線ローラを有している等、製造装置を構成する治具の点数が多く、製造コストが高い問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、平角線を緩みなく確実に巻き取り、かつ、巻き取り後の平角線にしわが生じることを防止できるエッジワイズコイルの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置は、平角線の一側面を複数の円弧状部及び少なくとも１つの直線状部からなる断面視非円形状の巻き芯に当接させてコイル状に巻き取り、エッジワイズコイルを形成するエッジワイズコイルの製造装置であって、前記巻き芯を回転させる巻き取り機構と、前記平角線を前記巻き芯近傍で支持するガイド部を有するガイド機構と、前記ガイド部及び前記巻き芯の少なくともいずれか一方を前記ガイド部と前記巻き芯とが離間接近する方向である第１方向に移動させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部と、を備え、前記ガイド部は、前記第１方向に直交する第２方向に向けて前記平角線を支持し、前記制御部は、前記平角線を前記円弧状部に巻き取るときに、前記駆動機構を制御して前記平角線の一側面と前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線とを一致させるように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させ、前記平角線を前記直線状部に巻き取るときに、前記ガイド部の先端部を前記直線状部に近づけることで前記平角線を前記第２方向から前記直線状部に向けて曲げた状態で、かつ、前記ガイド部が前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させる。

本発明では、巻き芯の円弧状部と直線状部とで、平角線の巻き取り方を変えている。巻き芯の円弧状部では、平角線の一側面と巻き芯の第２方向に沿う接線とを一致させながら巻き付け、直線状部では、ガイド部の先端部を直線状部に近づけた状態で、かつ、ガイド部が直線状部に沿って移動するように巻き付ける。
ここで、断面視非円形状の巻き芯の円弧状部に平角線を巻き取る場合、巻き芯の回転中心の位置が変わらないとすると、断面視非円形状の巻き芯が回転させられると、巻き芯の第２方向に沿う接線の位置がその回転位置により変化する。本発明では、制御部の駆動機構の制御により、平角線を円弧状部に巻き取るときに、巻き芯の回転中心を第１方向に移動させることで、巻き芯の第２方向に沿う接線の位置が変化しないようにすることで、平角線の巻き芯側の側面（上記一側面）を巻き芯の第２方向に沿う接線と一致させることができる。一方、巻き芯の回転中心に代えてガイド部を第１方向に移動させることも可能であり、この場合でも平角線の巻き芯側の側面を巻き芯の第２方向に沿う接線と一致させることができる。このため、いずれの場合においても、断面視非円形状の巻き芯における円弧状部に平角線を緩みなく確実に巻き取ることができるとともに、しわが生じることを防止できる。

ところで、断面視非円形状の巻き芯において、円弧状部に巻き取られた平角線を直線状部に巻き取るときに、円弧状部への平角線の巻取り方と同じ巻き取り方で巻き取ると、直線状部の長さ分の平角線が同時に直線状部に接することとなる。この場合、円弧状部では、半径方向内側に向けて平角線が押し付けられるのに対して、直線状部では、直線状部に押し付けられることなく平角線が巻き付けられるので、直線状部が長くなるほど直線状部に巻き取られる平角線が緩む可能性がある。一方、直線状部の巻き取り時に平角線が緩むことを抑制するため、平角線を巻き芯とは反対方向に強く引っ張りながら巻き芯の直線状部への巻取りを実行すると、その引っ張り力（後方張力）により平角線が破断する場合がある。
本発明では、直線状部に平角線を巻き取るときに、ガイド部の先端部を直線状部に近づけることで平角線を第２方向から直線状部に向けて曲げた状態で、ガイド部を直線状部に沿って移動させるので、平角線が直線状部に向けて凸となるように曲げられた状態（逆曲げ状態）で直線状部に密接する。このため、直線状部においても平角線を直線状部に密接させた状態で巻き取ることができる。この場合も、ガイド部及び巻き芯のいずれを移動させてもよく、両方を移動させてもよい。このようにして、断面視トラック状の巻き芯における直線状部に平角線を緩みなく確実に巻き取ることができるとともに、しわが生じることを防止できる。

なお、ガイド部及び巻き芯の少なくともいずれか一方は、巻き芯に巻き付けられる平角線の巻き芯の軸方向に沿う厚さの変化に合わせて、制御部の駆動機構の制御により、巻き芯の軸方向に移動される。また、直線状部は、直線に限らず、略直線と認められる曲率半径が大きな曲線も含む。同様に、円弧状部は、円弧に限らず、略円弧と認められる形状も含む。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置の好ましい態様としては、前記制御部は、前記直線状部への前記平角線の巻取りを開始するときに、前記巻き芯の回転を停止させ、前記ガイド部と前記直線状部との距離を一定にした状態で前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対移動させ、前記直線状部への前記平角線の巻取りが終了するときに、前記巻き芯の回転を再開させるとよい。

上記態様では、直線状部に平角線を巻き取る際に、巻き芯の回転が停止するので、制御部による制御を容易にできる。また、巻き芯とガイド部の距離を一定にした状態で巻き取られるので、直線状部に巻き取られるときの巻き芯の直線状部に対する平角線の曲げ角度を一定にすることができる。これにより、平角線に生じる直線状部に密接する力を一定にでき、直線状部に平角線を緩みなくより確実に巻き取ることができる。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置の好ましい態様としては、前記巻き取り機構は、前記巻き芯に巻き取られた一巻き目の前記平角線の扁平面が当接される平面部と、前記巻き芯に巻き取られた前記平角線を前記平面部に向けて押圧する押圧部材と、を有しているとよい。
上記態様では、巻き芯に巻き取られた平角線を平面部と押圧部材により挟持することができるので、平角線にしわが生じることをより抑制できる。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置の好ましい態様としては、前記平角線を前記ガイド機構の手前側で挟持するブレーキロールを有しているとよい。
上記態様では、ブレーキロールにより平角線を挟持することにより、平角線に後方張力を付与できる。これにより、平角線を緩みなく巻き芯に巻き付けることができる。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置の好ましい態様としては、前記巻き芯は、２つの前記円弧状部と、２つの前記直線状部とからなり、２つの前記円弧状部は、半円形状に形成されていてもよい。
なお、半円形状とは、半円に限らず、略半円と認められる形状も含む。また、２つの円弧状部及び２つの直線状部からなる断面視非円形状を断面視トラック状といい、このトラック状とは、陸上競技に用いられるトラックの形状をいう。

本発明のエッジワイズコイルの製造装置の好ましい態様としては、前記巻き芯に巻き取られる前記平角線を加熱する加熱部を有するとよい。
ここで、巻き芯に平角線を巻き取った後、巻き芯から取り外すと、巻き取り時に生じた残留応力によりスプリングバックが生じて、エッジワイズコイルに周期的なねじれが生じる可能性がある。
上記態様では、加熱部により巻き芯に巻き取られた平角線を加熱することで、巻き芯への巻き取り時にエッジワイズコイルに生じる残留応力を解放でき、巻き取った平角線を巻き芯から取り外した際にスプリングバックが生じる可能性を低減できる。

本発明のエッジワイズコイルの製造方法は、平角線の一側面を複数の円弧状部及び複数の直線状部からなる断面視非円形状の巻き芯に当接させてコイル状に巻き取り、エッジワイズコイルを形成するエッジワイズコイルの製造方法であって、前記巻き芯の前記円弧状部に前記平角線を巻き取るときに、前記平角線をガイド部により前記ガイド部と前記巻き芯とが離間接近する方向である第１方向に直交する第２方向に向けて支持しながら、回転する前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線位置に追従するように、前記巻き芯及び前記ガイド部を相対的に移動させることにより、前記平角線の一側面と前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線とを一致させながら前記平角線を巻き取るとともに、前記巻き芯の前記直線状部に前記平角線を巻き取るときに、前記ガイド部の先端部を前記直線状部に近づけた状態で、かつ、前記ガイド部が前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させることにより、前記平角線に前記直線状部に向けて凸となる曲げを付与しながら前記平角線を巻き取る。

本発明によれば、平角線を緩みなく確実に巻き取り、かつ、巻き取り後の平角線にしわが生じることを防止できる。

本発明の一実施形態に係るエッジワイズコイルの製造装置を簡略化して示した模式図である。 図１に示すエッジワイズコイルの製造装置の巻き取り機構及びガイド機構の一部を拡大して示す斜視図である。 図１に示すエッジワイズコイルの製造装置の巻き取り機構及びガイド機構の一部を拡大して示す正面図である。 図１に示すエッジワイズコイルの製造装置の制御部及び駆動機構を示すブロック図である。 上記実施形態の巻き芯が０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態の巻き芯が３０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態の巻き芯が６０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す図である。 上記実施形態の巻き芯が９０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態の巻き芯が１２０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態の巻き芯が１２０°位置に固定され、ガイド部が移動した後の該ガイド部の先端部を拡大して示す側面図である。 上記実施形態の巻き芯が０°位置から９０°位置まで移動する場合における接線と巻き芯の軸心との距離及び巻き芯の接点の高さ位置を示す図である。 上記実施形態の変形例における巻き芯が０°位置から９０°位置まで移動する場合における接線と巻き芯の軸心との距離及び巻き芯の接点の高さ位置を示す図である。 上記実施形態の変形例における巻き芯が１５０°位置にある場合の巻き芯及びガイド部の先端部を拡大して示す図である。 上記実施形態の変形例における巻き芯の一例を示す図である。 上記実施形態の変形例における巻き芯の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態のエッジワイズコイルの製造装置１００（以下、製造装置１００という）は、図１に示すように、平角線１０をコイル状に曲げてエッジワイズコイル（図示省略）を形成する装置である。この製造装置１００によりエッジワイズ曲げが施される平角線１０は、純銅又は銅合金の丸線を圧延加工及び引抜加工した後焼鈍した焼鈍材からなり、延性を有している。この平角線１０の厚さｔに対する平角線１０の幅Ｗの比であるＷ／ｔは、１以上９０以下とされている。具体的には、平角線１０の厚さｔは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍに設定され、平角線１０の幅Ｗは、０．２ｍｍ〜１８ｍｍに設定されている。より好ましくは、Ｗ／ｔは、１以上４５以下であるとよい。

なお、平角線１０は、純銅又は銅合金の丸線を圧延加工及び引抜加工した後焼鈍した焼鈍材からなることとしたが、これに限らず、アップキャスト法の他、コンフォーム押し出しや、押し出しにより形成されてもよい。また、平角線１０は、その周囲がエナメル等の絶縁体により覆われていてもよい。

この製造装置１００は、平角線１０を支持するガイド部３１を有するガイド機構３０と、ガイド機構３０により支持された平角線１０を巻き取るための巻き芯４１を、軸心Ｏを中心として回転させる巻き取り機構４０と、巻き芯４１をガイド部３１と巻き芯４１とが離間接近する方向である第１方向に移動させるとともに、第１方向に直交する第２方向に向けて平角線１０を支持するガイド部３１を第２方向及び巻き芯４１の軸方向に移動させる駆動機構５０（図４参照）と、駆動機構５０を制御する制御部６０（図４参照）と、を備えている。

なお、以下の説明では、ガイド機構３０のガイド部３１と巻き取り機構４０の巻き芯４１とが離間接近する方向（第１方向）をＹ方向とし、Ｙ方向におけるガイド部３１から巻き芯４１に向かう方向を＋Ｙ方向、Ｙ方向における巻き芯４１からガイド部３１に向かう方向を−Ｙ方向とする。また、Ｙ方向に直交し、かつ、平角線１０がガイド部３１により支持される方向（第２方向）をＸ方向とし、Ｘ方向における平角線１０が巻き芯４１に向かう方向を＋Ｘ方向、Ｘ方向における平角線１０が巻き芯４１に向かう方向の反対方向を−Ｘ方向とする。さらに、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに直交する方向であり、かつ、巻き芯４１の軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向における巻き芯４１の先端側（後述する固定板４８側）に向かう方向を＋Ｚ方向、Ｚ方向における巻き芯４１の基端側（後述する基部４２側）に向かう方向を−Ｚ方向として説明する。

また、製造装置１００では、図１に示すように、長尺の平角線１０の先端が固定された巻き芯４１が回転されることにより、平角線１０を巻き取ったリール（図示省略）から平角線１０が順次送り出される。また、巻き取られる途中の平角線１０にブレーキロール２１により後方張力を付与して、平角線１０が緩むことを防止している。
なお、このブレーキロール２１により付与される後方張力は、例えば、平角線１０の引張強度の１／３〜１／２程度の引張強度に設定される。

［巻き芯の形状］
巻き芯４１は、断面視非円形状に形成されている。具体的には、巻き芯４１の断面形状は、２つの半円形状部４１１（図５〜図１１参照）及び直線状部４１２（図５〜図１１参照）からなるトラック状（陸上競技に用いられるトラックの形状）に形成されている。この巻き芯４１の軸心Ｏは、巻き芯４１の断面における図心に位置している。なお、半円形状部４１１は、本発明の円弧状部に相当する。

［ガイド機構の構成］
ガイド機構３０は、図１に示すように、平角線１０をＸ方向（第２方向）に向けて（Ｘ方向に沿うように）巻き芯４１近傍で支持するガイド部３１と、ガイド部３１をＸ方向及びＺ方向に移動可能なガイド側駆動部３２を有している。

ガイド部３１には、図５〜図８に示すように、Ｘ方向に延びる貫通孔３１０が形成されており、この貫通孔３１０に沿って平角線１０がガイド部３１の先端部３１１から＋Ｘ方向に供給される。貫通孔３１０は、平角線１０の扁平面及び側面を含む外周面を支持し、平角線１０が振れないように支持する。この貫通孔３１０のＸ方向側から見た断面は、平角線１０の断面と略同じ形状で、若干大きく形成されている。つまり、貫通孔３１０を形成する各面は、平角線１０の外周面を支持する支持面３１５として機能する。

また、ガイド部３１の巻き芯４１側（＋Ｙ方向側）の側面には、切り欠き部３１２が形成されている。この切り欠き部３１２は、図５〜図８に示すように、先端部３１１から、−Ｘ方向に延びる直線部３１３と、直線部３１３の−Ｘ方向側の端部に連続して形成される円弧状の円弧部３１４とからなる。この切り欠き部３１２においては、平角線１０の巻き芯４１側に位置する一部の領域が開放状態とされている。すなわち、切り欠き部３１２においては、巻き芯４１とは反対側の側面１０２及び扁平面１０３における巻き芯４１とは反対側（−Ｙ方向側）の領域が貫通孔３１０の支持面３１５により支持され、平角線１０の巻き芯４１側（＋Ｙ方向側）の側面１０１及び扁平面１０３の巻き芯４１側（＋Ｙ方向側）の領域が外部に露出した状態とされる。これら直線部３１３と円弧部３１４とは、巻き芯４１に平角線１０を巻き付ける際に、巻き芯４１の回転に対応してガイド側駆動部３２がガイド部３１を移動させることにより、巻き芯４１と若干隙間を空けた状態に配置される。

具体的には、巻き芯４１の直線状部４１２がＸ方向に沿う図５に示す状態においては、切り欠き部３１２の直線部３１３は、巻き芯４１の直線状部４１２と対向するように、若干隙間を空けた位置に配置され、円弧部３１４は、巻き芯４１の半円形状部４１１と若干隙間を空けた位置に配置される。一方、巻き芯４１が軸心Ｏを中心に回転して図５に示す状態から、図６〜図８に示す状態に変化した場合においては、切り欠き部３１２の直線部３１３が巻き芯４１の半円形状部４１１の最も−Ｙ方向側の部位と対向するように若干隙間を空けた位置に配置され、円弧部３１４は、半円形状部４１１の−Ｘ方向側の部位と若干隙間を空けた位置に配置される。このため、円弧部３１４の曲率半径は、半円形状部４１１の曲率半径より若干大きく設定されている。このような切り欠き部３１２は、直線部３１３及び円弧部３１４を巻き芯４１に向けた状態で配置され、これらが最も接近した位置でも隙間を有している。

また、貫通孔３１０の先端部３１１側の端部における−Ｙ方向側の部位には、先端側円弧部３１６が形成されている。この先端側円弧部３１６は、巻き芯４１が図８に示す状態から図９及び図１０に示す状態に変化した場合において、この先端側円弧部３１６を軸として曲げられる平角線１０の側面１０２を保護するために設けられている。

ガイド側駆動部３２は、図４に示すように、後述する巻き取り側駆動部４５とともに、駆動機構５０を構成する。このガイド側駆動部３２は、図１に示すように、ガイド部３１をＸ方向（第２方向）に移動させる第１駆動部３３と、ガイド部３１を巻き芯４１の軸方向（Ｚ方向）に移動させる第２駆動部３４と、を有している。第１駆動部３３は、ガイド部３１の側面が固定される第１架台３３１と、第１架台３３１をＸ方向に移動させるための第１モータ３３２と、Ｘ方向に延びる２本の第１レール３３３と、を有している。この第１レール３３３は、第２駆動部３４の第２架台３４１に固定されており、第１架台３３１は、第１レール３３３上をスライド可能に支持されている。このため、第１モータ３３２が駆動すると、第１架台３３１が第１レール３３３に沿ってＸ方向に移動することとなり、第１架台３３１に固定されたガイド部３１がＸ方向に移動する。つまり、第１モータ３３２の駆動により、ガイド部３１を巻き芯４１に離間接近する方向（Ｘ方向）に移動させることが可能となる。

第２駆動部３４は、第１架台３３１をスライド可能に支持する第１レール３３３が固定された第２架台３４１と、第２架台３４１を巻き芯４１の軸方向（Ｚ方向）に移動させるための第２モータ３４２と、Ｚ方向に延びる２本の第２レール３４３と、を有している。この第２レール３４３は、装置本体（図示省略）に固定されており、第２架台３４１は、第２レール３４３上をスライド可能に支持されている。このため、第２モータ３４２が駆動すると、第２架台３４１が第２レール３４３に沿ってＺ方向に移動することとなり、第２架台３４１に固定された第１架台３３１がＺ方向に移動する。この場合、第２架台３４１の移動に応じて第１架台３３１に固定されたガイド部３１がＺ方向に移動する。つまり、第２モータ３４２の駆動により、ガイド部３１を巻き芯４１の軸心Ｏに沿って移動させることが可能となる。

なお、ブレーキロール２１は、ガイド機構３０の手前側（−Ｘ方向側）に配置されている。また、ブレーキロール２１は、ガイド機構３０の第２架台３４１に固定されてもよいし、第２架台３４１とは別の装置本体（図示省略）に固定されていてもよい。装置本体に固定される場合、ガイド部３１のＸ方向及びＺ方向の移動により平角線１０が変形することを防ぐため、ガイド部３１との間に十分な距離を設けることが好ましい。

［巻き取り機構の構成］
巻き取り機構４０は、図１に示すように、巻き芯４１と、巻き芯４１の基部４２が回転自在に支持される第３架台４５１と、巻き芯４１を回転させるモータ４４と、巻き芯４１をＹ方向に移動させる巻き取り側駆動部４５と、を有している。

ここで、巻き芯４１に平角線１０を巻き取った後、巻き芯４１から取り外すと、巻き取り時に生じた残留応力によりスプリングバックが生じて、エッジワイズコイルに周期的なねじれが生じる可能性がある。このため、巻き芯４１は、図１に示すように、その内部に巻き芯４１に巻き取られた平角線１０（エッジワイズコイル）を加熱する棒状の加熱部４１０を有している。この加熱部４１０は、巻き芯４１のほぼ全長にわたって埋め込まれている。加熱部４１０は、例えば、巻き芯４１に巻き取られたエッジワイズコイルの温度が２００℃以上５００℃以下、より好ましくは３５０℃以上５００℃以下となるようにエッジワイズコイルを加熱する。なお、平角線１０に絶縁被膜が形成されている場合には、上記数値範囲内における絶縁被膜の軟化点以下の温度（なるべく低温）となるようにエッジワイズコイルを加熱することが好ましい。
この加熱部４１０により巻き芯４１に巻き取られた平角線１０（エッジワイズコイル）を加熱することで、上記残留応力を解放でき、エッジワイズコイルを巻き芯４１から取り外した際にスプリングバックが生じる可能性を低減して、エッジワイズコイルの形状を維持する。

基部４２は、巻き芯４１と一体であり、断面形状が巻き芯４１より一回り大きいトラック状に形成され、図２及び図３に示すように、巻き芯４１の外周に張り出すように形成された平面部４２１を有している。この平面部４２１には、平角線１０における一巻き目の平角線１０の扁平面１０３が当接される。また、基部４２には、図３に示すように、平角線１０の先端部を挿通させるためのスリット４２２が形成されており、このスリット４２２に平角線１０を挿通させて、固定手段（図示省略）により平角線１０を固定可能となっている。

なお、平面部４２１には、１周で平角線１０の板厚に相当する段差が形成されていてもよい。この場合、平角線１０が巻き芯４１を１周巻き付ける開始端と１周の終了端との重なり部分の歪みを抑制できる。また、上記段差は平面部４２１の外周に沿って連続して形成する必要はなく、例えば、トラック状の平面部４２１における直線部１つごとに平角線１０の板厚の半分の勾配をつけ、半円部には勾配をつけなくてもよい。

モータ４４が駆動すると、巻き芯４１が軸心Ｏを中心に巻き芯４１を基部４２とは反対方向側から見た場合に、時計回りに回転する。この場合、巻き芯４１の断面形状はトラック状であるため、図形の中心である軸心Ｏを中心に回転すると、巻き芯４１の外周面の各部は異なる回転軌跡上を回転する。なお、この回転速度は、例えば、１〜７０回転／分程度に設定される。

巻き取り側駆動部４５は、図４に示すように、ガイド側駆動部３２とともに本発明の駆動機構５０を構成する。巻き取り側駆動部４５は、図１に示すように、巻き芯４１を、ガイド部３１と巻き芯４１とが離間接近する第１方向（Ｙ方向）に移動させる。この巻き取り側駆動部４５は、第３架台４５１と、第３架台４５１をＹ方向に移動させるための第３モータ４５２と、Ｙ方向に延びる２本の第３レール４５３と、を有している。この第３レール４５３は、装置本体（図示省略）に固定されており、第３架台４５１は、第３レール４５３上をスライド可能に支持されている。このため、第３モータ４５２が駆動すると、第３架台４５１が第３レール４５３に沿ってＹ方向に移動することとなり、第３架台４５１に固定部４３を介して支持された巻き芯４１がＹ方向に移動する。つまり、第３モータ４５２の駆動により、巻き芯４１をガイド部３１に近接離間する方向（Ｙ方向）に移動させることが可能となる。

また、巻き取り機構４０は、図２及び図３に示すように、巻き芯４１に巻き取られた平角線１０を平面部４２１に向けて押圧する押圧部材４６を有している。この押圧部材４６は、巻き芯４１が挿通しており、巻き芯４１に沿ってＺ方向に移動可能に構成されている。巻き芯４１の先端部（＋Ｚ方向側の端部）には、固定板４８が固定されており、この固定板４８と押圧部材４６との間に巻き芯４１を囲むばね部材４７が設けられ、押圧部材４６の＋Ｚ方向側の先端は、ばね部材４７により基部４２の平面部４２１に向けて付勢される。また、押圧部材４６の−Ｚ方向側の先端には、巻き芯４１と直交する平面部４６１が形成されており、Ｚ方向から見てトラック状に形成され、基部４２の平面部４２１と巻き芯４１の軸方向に対向して配置される。これにより、押圧部材４６の平面部４６１により巻き芯４１に巻き取られた平角線１０の扁平面１０３が押圧される。

また、押圧部材４６の平面部４６１の外周縁は、平面部４２１の外周縁より小さく、かつ、図５〜図８に示すように、前述したガイド部３１が巻き芯４１に最も接近した位置の切り欠き部３１２の内周縁の内側に配置される。具体的には、押圧部材４６の平面部４６１の外周縁は、図５〜図８に二点鎖線で示しており、この外周縁は、ガイド部３１の切り欠き部３１２の内周縁と巻き芯４１との間に形成された隙間に配置される。このため、切り欠き部３１２の内周縁と押圧部材４６とが接触することなく、平角線１０の扁平面１０３の内周部が平面部４６１により押圧される。
なお、平面部４６１の外周縁は、平面部４２１の外周縁より小さいこととしたが、これに限らず、平面部４６１の外周縁と平面部４２１の外周縁とは同じであってもよい。

［駆動機構の構成］
駆動機構５０は、図４に示すように、上述したガイド側駆動部３２と、巻き取り側駆動部４５とからなる。この駆動機構５０は、制御部６０の制御のもと、ガイド部３１をＸ方向及びＺ方向に移動させるとともに、巻き芯４１をＹ方向に移動させる。

［制御部の構成］
制御部６０は、図４に示すように、駆動機構５０を制御する。この制御部６０は、平角線１０を巻き芯４１の半円形状部４１１に巻き取るときに、駆動機構５０を制御して、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１と半円形状部４１１の平角線１０の送り出し方向に沿う方向（Ｘ方向）の接線とを一致させる。また、制御部６０は、平角線１０を巻き芯４１の直線状部４１２に巻き取るときに、ガイド部３１の先端部３１１を直線状部４１２に近づけることで平角線１０をＸ方向から直線状部４１２に向けて曲げた状態で、かつ、ガイド部３１が直線状部４１２に沿って移動するように移動させる。この制御部６０による駆動機構５０の制御は、例えば、数値制御（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いて実行され、半円形状部４１１の巻き取り時には、回転する巻き芯４１のＸ方向に沿う接線位置の変化に追従するようにガイド部３１及び巻き芯４１を移動させ、直線状部４１２の巻き取り時には、回転を停止させた状態の巻き芯４１の−Ｘ方向側に位置する直線状部４１２にガイド部３１を沿わせてガイド部３１及び巻き芯４１を移動させる。

［レベルワインドコイルの製造方法］
製造装置１００を用いたレベルワインドコイルの製造方法は、巻き芯４１の半円形状部４１１と直線状部４１２とで平角線１０の巻き取り方を変えている。巻き芯４１の半円形状部４１１に平角線１０を巻き取るときには、平角線１０をガイド部３１によりＸ方向（第２方向）に向けて支持しながら、巻き芯４１に巻き取る際に、回転する巻き芯４１のＸ方向の接線位置を変えないように、巻き芯４１を巻き芯４１とガイド部３１とが近接離間する方向（Ｙ方向）に移動させることで、その接線位置に平角線１０を配置するとともに、ガイド部３１をガイド部３１の平角線１０の支持方向（Ｘ方向）及び巻き芯４１の軸線方向（Ｚ方向）に移動させる。また、巻き芯４１の直線状部４１２に平角線１０を巻き取るときには、巻き芯４１を図９に示す状態とした後、その回転を停止させ、ガイド部３１を巻き芯４１の−Ｘ方向側に位置する直線状部４１２に近づけることで平角線１０をＸ方向から直線状部４１２に向けて曲げた状態で、かつ、ガイド部３１が直線状部４１２に沿って移動するように、ガイド部３１を−Ｘ方向に移動させながら、巻き芯４１を−Ｙ方向に移動させる。以下、詳しく説明する。

レベルワインドコイルを製造するには、まず、巻き芯４１の基部４２に平角線１０の先端部を固定し、制御部６０の制御により駆動機構５０を駆動させて巻き芯４１にガイド部３１を最も接近した位置に移動させる。そして、巻き芯４１を回転させるとともに、ブレーキロール２１により平角線１０を挟持して平角線１０に後方張力を付与する。この状態において、制御部６０は、ガイド側駆動部３２（第１駆動部３３、第２駆動部３４）及び巻き取り側駆動部４５のそれぞれを制御することで、平角線１０の扁平面１０３を平面部４２１に押し付けつつ、モータ４４により回転させられる巻き芯４１に平角線１０の側面１０１を当接させて巻き付ける。

［巻き芯の半円形状部への巻き取り］
ここで、巻き芯４１は、２つの半円形状部４１１と２つの直線状部４１２とからなる断面視トラック状に形成されており、時計回りに回転するが、本実施形態では、半円形状部４１１への巻き取り時に、巻き芯４１の回転中心（軸心Ｏ）をＹ方向に移動させることで、ガイド部３１により支持された平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１と巻き芯４１のＸ方向（第２方向）に沿う接線とを一致させる。以下、具体的に説明する。
なお、以下では、巻き芯４１の長辺が図１１の縦方向（Ｘ方向）に位置する角度位置をＰ１とし、この角度位置Ｐ１から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ２とし、角度位置Ｐ２から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ３とし、角度位置Ｐ３から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ４として説明する。また、以下では、角度位置Ｐ１における軸心Ｏの位置をＯ１、角度位置Ｐ２における軸心Ｏの位置をＯ２、角度位置Ｐ３における軸心Ｏの位置をＯ３、角度位置Ｐ４における軸心Ｏの位置をＯ４として説明する。なお、本実施形態では、巻き芯４１の軸心Ｏは、Ｙ方向に移動するが、Ｘ方向位置は変化しない。

角度位置Ｐ１では、巻き芯４１の長辺が図１１の縦方向に位置しているため、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（以下、Ｘ接線Ｓ１という）は、巻き芯４１の長辺に沿うこととなる。このため、軸心Ｏ１とＸ接線Ｓ１とのＹ方向の距離Ｌ１が最も小さくなる。また、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の接点位置Ｈ１は、角度位置Ｐ１〜Ｐ４で最も低い（最も−Ｘ方向側の）位置となる。このＸ接線Ｓ１と、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１とを一致させるため、制御部６０の制御により巻き芯４１がＹ方向に移動されるとともに、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させるため、ガイド部３１がＸ方向に移動されて、ガイド部３１と巻き芯４１との位置関係は、図５に示すようになる。

この角度位置Ｐ１から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ２では、巻き芯４１が傾斜する状態となることから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線位置を角度位置Ｐ１のときの接線位置に一致させるため、巻き芯４１を＋Ｙ方向に移動する。この場合、移動した巻き芯４１の軸心Ｏ２とＸ接線Ｓ１との距離Ｌ２は、角度位置Ｐ１の距離Ｌ１より大きくなる。また、角度位置Ｐ２における巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の接点位置Ｈ２は、接点位置Ｈ１よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させて、ガイド部３１と巻き芯４１との位置関係を図６に示す状態とする。

次いで、角度位置Ｐ２から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ３では、巻き芯４１がさらに傾斜する状態となることから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線位置を角度位置Ｐ１のときの接線位置に一致させるため、巻き芯４１を＋Ｙ方向にさらに移動させる。この場合、移動した巻き芯４１の軸心Ｏ３とＸ接線Ｓ１との距離Ｌ３は、角度位置Ｐ２の距離Ｌ２より大きくなる。また、角度位置Ｐ３における巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の接点位置Ｈ３は、接点位置Ｈ２よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させて、ガイド部３１と巻き芯４１との位置関係を図７に示す状態とする。

さらに、角度位置Ｐ３から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ４では、巻き芯４１の長辺がＹ方向に沿うことから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線位置を角度位置Ｐ１の時の接線位置に一致させるため、巻き芯４１を＋Ｙ方向にさらに移動させる。この場合、移動した巻き芯４１の軸心Ｏ４とＸ接線Ｓ１との距離Ｌ４は、角度位置Ｐ３の距離Ｌ３より大きくなる。また、角度位置Ｐ４における巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の接点位置Ｈ４は、接点位置Ｈ３よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させて、ガイド部３１と巻き芯４１との位置関係を図８に示す状態とする。

このように、巻き芯４１の回転に応じて、巻き芯４１をＹ方向に移動させることで、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の位置が変化しないようにするとともに、Ｘ接線Ｓ１の接点位置（接点位置Ｈ１〜Ｈ４の位置）の変化に合わせてガイド部３１をＸ方向に移動させることで、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させることが可能となる。つまり、本実施形態では、ガイド部３１をＸ方向に移動させ、巻き芯４１の半円形状部４１１をＹ方向に移動させることにより、図５〜図８に示すように、ガイド部３１を巻き芯４１の半円形状部４１１に最も接近した位置に配置して、平角線１０の巻き取り位置を巻き芯４１の半円形状部４１１における上記接点位置の変化に追従させることができる。

なお、巻き芯４１に平角線１０を巻き取ると、巻き取られた平角線１０のＺ方向の厚さが大きくなるが、これは、制御部６０の制御により第２駆動部３４の第２モータ３４２を駆動させ、ガイド部３１を＋Ｚ方向に移動させることにより、巻き芯４１に対して垂直に平角線１０をガイドできる。
また、図１１の例では、角度位置Ｐ１〜Ｐ４の９０°の角度範囲のみを示したが、制御部６０の制御は、半円形状部４１１の巻き取り時には、巻き芯４１の回転に合わせて実行され、巻き芯４１の半円形状部４１１の巻き取り時、すなわち、巻き芯４１の回転角度が角度位置Ｐ１〜Ｐ４を含む角度（例えば、角度位置Ｐ１の位置を０°とした場合における０°〜１１０°の範囲）のときに、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１を巻き芯４１の半円形状部４１１におけるＸ方向の接線に一致させるように制御している。

［巻き芯の直線状部への巻き取り］
ここで、断面視トラック状の巻き芯４１において、半円形状部４１１に巻き取られた平角線１０を直線状部４１２に巻き取るときに、半円形状部４１１への平角線１０の巻取り方と同じ巻き取り方で巻き取ると、直線状部４１２が緩む可能性が高い。具体的には、半円形状部４１１では、平角線１０が半円形状部４１１の全長にわたって半径方向内側に向けて押し付けられるのに対して、直線状部４１２では、直線状部４１２の長さ分の平角線１０が同時に直線状部に接することとなるので、平角線１０は、直線状部４１２に押し付けられることなく平角線１０が巻き付けられる。このため、直線状部４１２が長くなるほど直線状部４１２に巻き取られる平角線１０が緩む可能性がある。一方、直線状部４１２の巻き取り時に平角線１０が緩むことを抑制するため、平角線１０を巻き芯４１とは反対方向に強く引っ張りながら巻き芯４１の直線状部４１２への巻取りを実行しても、その後方張力が巻き芯４１に向けて作用することがないので、結局、緩みを抑制することができないばかりか、その後方張力により平角線１０が破断する場合がある。

このため、本実施形態では、直線状部４１２に平角線１０を巻き取るときに、ガイド部３１の先端部３１１を直線状部４１２に近づけることで平角線１０をＸ方向から直線状部４１２に向けて曲げた状態で、ガイド部３１を直線状部４１２に沿って移動させる。この際、巻き芯４１の角度位置は、上記角度位置Ｐ４からさらに略３０°〜６０°、好ましくは４０°〜５０°巻き芯４１を時計回りに回転させた後、巻き芯４１の回転を停止させ、その状態を維持したまま直線状部４１２への平角線１０の巻き取りを実行する。
なお、直線状部４１２への平角線１０の巻き取りは、直線状部４１２の始端の手前（半円形状部４１１の終端の手前）の時点から実行されることから、制御部６０は、直線状部４１２への巻取りが開始される前にガイド部３１が巻き芯４１の下側（−Ｘ方向側）に位置するように、ガイド部３１及び巻き芯４１を相対的に移動させる。

この直線状部４１２への平角線１０の巻き取りは、図９及び図１０に示すように、ガイド部３１の貫通孔３１０に形成された先端側円弧部３１６を軸として平角線１０の側面１０１が巻き芯４１に当接する部位１０ａ近傍において、平角線１０を直線状部４１２に対して凸となる方向に曲げた状態（逆曲げ状態）とすることにより実行される。この際、巻き芯４１を−Ｙ方向に移動させ、かつガイド部３１を−Ｘ方向に移動させて、この逆曲げ状態となった平角線１０の曲げを正しながら平角線１０を直線状部４１２に巻き付ける。また、直線状部４１２の巻き取り時においては、ガイド部３１の先端部３１１と直線状部４１２との距離は、一定の距離が保たれた状態が維持される。これにより、図１０の破線矢印Ｍ１で示したように、ガイド部３１及び巻き芯４１が相対的に移動する。このため、直線状部４１２においては、平角線１０が逆曲げ状態で直線状部４１２押し付けられながらに巻き取られる。そして、直線状部４１２への平角線１０の巻き取りが終了するときに、巻き芯４１の回転が再開される。

なお、直線状部４１２への巻き取り後の半円形状部４１１への平角線１０の巻き取りは、半円形状部４１１の始端の手前（直線状部４１２の終端の手前）の時点から実行されることから、制御部６０は、半円形状部４１１への巻取りが開始される前に、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１と半円形状部４１１のＸ方向に沿う接線とを一致させるように、ガイド部３１及び巻き芯４１を相対的に移動させる。

このように、本実施形態では、巻き芯４１の半円形状部４１１への平角線１０の巻き取りでは、制御部６０の駆動機構５０の制御により、平角線１０を巻き芯４１近傍で支持する巻き芯４１の回転中心を、ガイド部３１と巻き芯４１とが離間接近する方向（Ｙ方向）に移動させることで、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１を巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（Ｘ接線Ｓ１）と一致させることができる。このため、巻き芯４１の半円形状部４１１に平角線１０を緩みなく確実に巻き取ることができるとともに、しわが生じることを防止できる。
また、ガイド部３１をＸ方向に移動させることにより、ガイド部３１と巻き芯４１とのＸ方向の距離を小さくすることができ、平角線１０を巻き芯４１のより近い位置で支持できる。これにより、ガイド部３１と巻き芯４１との間で平角線１０が緩むことがないため、平角線１０の巻き緩みが生じることをより抑制できる。

また、直線状部４１２への平角線１０の巻き取りでは、制御部６０の駆動機構５０の制御により、ガイド部３１をＸ方向及び巻き芯４１の回転中心ＯをＹ方向に移動させることにより、ガイド部３１の先端部３１１を直線状部４１２に近づけることで平角線１０をＸ方向から直線状部４１２に向けて曲げた状態で、かつ、ガイド部３１を直線状部４１２に沿って移動させるようにしたので、平角線１０の側面１０１が当接する部位１０ａ近傍において、平角線１０が直線状部４１２に向けて凸となるように曲げられた状態で直線状部４１２に沿って巻き付けられることとなるので、平角線が直線状部に密接する。このため、直線状部４１２においても平角線１０を直線状部４１２に密接させた状態で巻き取ることができる。
つまり、巻き芯４１の半円形状部４１１と直線状部４１２とで、平角線の巻き取り方を上述したように変えているので、半円形状部４１１及び直線状部４１２のいずれにおいても平角線を緩みなく確実に巻き取ることができるとともに、しわが生じることを防止できる。

また、本実施形態では、直線状部４１２に平角線１０を巻き取る際に巻き芯４１の回転が停止するので、制御部６０による制御を容易にできる。この制御部６０は、直線状部４１２への平角線１０の巻取りを開始するときに、巻き芯４１の回転を停止させ、ガイド部３１と直線状部４１２との距離を一定にした状態で直線状部４１２に沿って移動するように、ガイド部３１をＸ方向、巻き芯４１をＹ方向に移動させ、直線状部４１２への平角線１０の巻取りが終了するときに、巻き芯４１の回転を再開させるようにしたので、直線状部４１２に巻き取られるときの巻き芯４１の直線状部４１２に対する平角線１０の曲げ角度を一定にすることができる。これにより、平角線１０に生じる直線状部４１２に密接する力を一定にでき、直線状部４１２に平角線１０を緩みなくより確実に巻き取ることができる。

さらに、巻き芯４１に巻き取られた平角線１０の内周部を平面部４２１と押圧部材４６の平面部４６１とにより挟持することができるので、平角線１０にしわが生じることをより抑制できる。
また、ブレーキロール２１により平角線１０を挟持することにより平角線１０に後方張力を付与できる。これにより、平角線１０を緩みなく巻き芯４１に巻き付けることができる。
なお、ガイド部３１が巻き芯４１に巻き付けられる平角線１０の巻き芯４１の軸方向に沿う厚さの変化に合わせて、制御部６０の駆動機構５０の制御により、巻き芯４１の軸方向（Ｚ方向）に移動されるので、Ｚ方向においても巻き芯４１のガイド部３１による支持方向が変わることを抑制できる。

また、加熱部４１０により巻き芯４１に巻き取られた平角線１０（エッジワイズコイル）を加熱することで、巻き芯４１への巻き取り時にエッジワイズコイルに生じる残留応力を解放でき、巻き取った平角線１０を巻き芯から取り外した際にスプリングバックが生じる可能性を低減できる。

その他、細部構成は実施形態の構成のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、駆動機構５０は、ガイド部３１をＸ方向及びＺ方向に移動可能とし、巻き芯４１をＹ方向に移動可能な構成としたが、これに限らない。例えば、巻き芯４１の回転中心（軸心Ｏ）を移動させずに、ガイド部３１がＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向のいずれにも移動可能な構成であってもよい。
この場合、巻き芯４１が固定されているため、巻き芯４１が軸心Ｏを中心に回転すると、図１２に示すように、その回転した角度位置Ｐ１１〜Ｐ１４のそれぞれにおいて平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１が配置される位置、すなわち、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線位置が変化する。以下、具体的に説明する。

なお、以下の説明では、巻き芯４１の長辺が図１２の縦方向（Ｘ方向）に位置する角度位置をＰ１１とし、この角度位置Ｐ１１から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ１２とし、角度位置Ｐ１２から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ１３とし、角度位置Ｐ１３から軸心Ｏを中心に時計回りで３０°回転させた位置を角度位置Ｐ１４として説明する。

［巻き芯の半円形状部への巻き取り］
角度位置Ｐ１１では、巻き芯４１の長辺が図１２の縦方向に位置しているため、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（以下、Ｘ接線Ｓ１１という）は、巻き芯４１の長辺に沿うこととなる。このため、軸心ＯとＸ接線Ｓ１１とのＹ方向の距離Ｌ１１が最も小さくなる。また、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１の接点位置Ｈ１１は、角度位置Ｐ１１〜Ｐ１４で最も低い（最も−Ｘ方向側の）位置となる。このＸ接線Ｓ１１と、平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１とを一致させるため、ガイド部３１をＹ方向に移動するとともに、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近させるため、Ｘ方向に移動されて、ガイド部３１と巻き芯４１との位置関係は、図５に示す状態となる。

この角度位置Ｐ１１から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ１２では、巻き芯４１が傾斜する状態となることから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（以下、Ｘ接線Ｓ１２）の接線位置が角度位置Ｐ１１のＸ接線Ｓ１１よりも−Ｙ方向に位置する。このため、軸心ＯとＸ接線Ｓ１２の距離Ｌ１２は、角度位置Ｐ１１の距離Ｌ１１より大きくなる。また、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１２の接点位置Ｈ１２は、接点位置Ｈ１１よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を−Ｙ方向に移動させてＸ接線Ｓ１２と平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１とを一致させるとともに、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させ、図６に示す状態とする。

次いで、角度位置Ｐ１２から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ１３では、巻き芯４１がさらに傾斜する状態となることから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（以下、Ｘ接線Ｓ１３）の接線位置が角度位置Ｐ１２のＸ接線Ｓ１２よりも−Ｙ方向に位置する。このため、軸心ＯとＸ接線Ｓ１３との距離Ｌ１３は、角度位置Ｐ１２の距離Ｌ１２より大きくなる。また、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１３の接点位置Ｈ１３は、接点位置Ｈ１２よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を−Ｙ方向に移動させてＸ接線Ｓ１３と平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１とを一致させるとともに、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させ、図７に示す状態とする。

さらに、角度位置Ｐ１３から軸心Ｏを中心に３０°回転させた角度位置Ｐ１４では、巻き芯４１の長辺がＹ方向に沿うことから、巻き芯４１のＸ方向に沿う接線（以下、Ｘ接線Ｓ１４）の接線位置が角度位置Ｐ１３のＸ接線Ｓ１３よりも−Ｙ方向に位置する。このため、軸心ＯとＸ接線Ｓ１４との距離Ｌ１４は、角度位置Ｐ１３の距離Ｌ１３より大きくなる。また、巻き芯４１のＸ接線Ｓ１４の接点位置Ｈ１４は、接点位置Ｈ１３よりも＋Ｘ方向側に位置するため、ガイド部３１を−Ｙ方向に移動させてＸ接線Ｓ１４と平角線１０の巻き芯４１側の側面１０１とを一致させるとともに、ガイド部３１を＋Ｘ方向に移動させ、図８に示す状態とする。

このように巻き芯４１の角度位置Ｐ１１〜Ｐ１４により、Ｘ接線Ｓ１１〜Ｓ１４のＹ方向の位置、及びＸ接線Ｓ１１〜Ｓ１４のそれぞれの接点位置（接点位置Ｈ１１〜Ｈ１４の位置）が変化しても、制御部６０の制御により、ガイド部３１をＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、図５〜図８に示すように、半円形状部４１１においては、平角線１０の巻き取り位置を巻き芯４１に追従させ、かつ、ガイド部３１を巻き芯４１に最も接近した位置に配置することができる。

［巻き芯の直線状部への巻き取り］
半円形状部４１１への巻き取りの後、直線状部４１２への巻取りは、ガイド部３１がＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に構成されているので、巻き芯４１の回転を停止した後、ガイド部３１を＋Ｙ方向及び−Ｘ方向に移動させることにより、上記実施形態と同様に実行できる。
つまり、駆動機構５０は、ガイド部３１及び巻き芯４１のいずれかのみをＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能であってもよい。また、ガイド部３１及び巻き芯４１が移動する方向は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向から自由に選択できる。さらに、ガイド部３１は、Ｘ方向に移動可能でなくてもよい。

上記実施形態では、巻き芯４１は、半円形状部４１１への平角線１０の巻き取り時においては、モータ４４の駆動により連続して回転することとしたが、これに限らず、例えば、半円形状部４１１への巻き取り時において、間欠的に回転することとしてもよい。この場合、ガイド部３１も巻き芯４１に合わせて間欠的に移動すればよい。

上記実施形態では、直線状部４１２への平角線１０の巻き取り時において、巻き芯４１の回転を停止した状態で実行することとしたが、これに限らず、例えば、図１３に示すように、巻き芯４１を連続して回転させた状態で実行してもよい。
この場合、上記実施形態と同様に、ガイド部３１の先端部３１１を直線状部４１２に近づけることで平角線１０の側面１０１が巻き芯４１に当接する部位１０ａ近傍において、平角線１０を逆曲げ状態とすることにより実行される。この際、巻き芯４１を回転させながら−Ｙ方向に移動させ、かつガイド部３１を−Ｘ方向に移動させるため、ガイド部３１及び巻き芯４１が相対移動する方向は、巻き芯４１の回転に応じて変化し、図１３に示す角度位置では、破線矢印Ｍ２で示す方向にガイド部３１及び巻き芯４１が移動する。

また、巻き芯４１の回転が停止されることなく、直線状部４１２に平角線１０を巻き取ることから、上記部位１０ａにおける直線状部４１２に対する平角線１０の曲げ角度は、直線状部４１２の−Ｘ方向側に向かうにしたがって小さくなる。この直線状部４１２の巻き取り時においては、ガイド部３１の先端部３１１と直線状部４１２との距離は、一定の距離が保たれた状態が維持される。このため、本変形例においても直線状部４１２においては、平角線１０を逆曲げ状態にしながら直線状部４１２に巻き取られる。なお、本変形例では、平角線１０の上記部位１０ａにおける直線状部４１２に対する曲げ角度は、直線状部４１２の−Ｘ方向側に向かうにしたがって小さくなるものの、曲げ角度が０°となることはない。つまり、曲げが付与されることなく直線状部４１２に巻き取られることはないのでので、直線状部４１２に平角線１０を緩みなく巻き取ることができる。

上記実施形態では、巻き芯４１の断面形状がトラック状であることとしたが、これに限らず、例えば、図１４に示すように、多角形状（三角形状）の頂点部分が円弧状に形成された断面形状の巻き芯４１Ａにより形成されていてもよい。この巻き芯４１Ａは、図１４に示すように、３つの円弧状部４１１Ａと３つの直線状部４１２Ａとからなる。このため、巻き芯４１Ａに平角線１０を巻き取る際に、上記実施形態と同様の巻き取り方法を用いて、各円弧状部４１１Ａの巻き取り方法と各直線状部４１２Ａの巻き取り方法とを異ならせることで、平角線１０を緩みなく巻き取ることができる。

また、巻き芯４１は、図１５に示す断面形状の巻き芯４１Ｂにより形成されていてもよい。この巻き芯４１Ｂは、図１５に示すように、３つの円弧状部４１１Ｂと１つの直線状部４１２Ｂとからなる。このため、巻き芯４１Ｂに平角線１０を巻き取る際に、上記実施形態と同様の巻き取り方法を用いて、各円弧状部４１１Ｂの巻き取り方法と直線状部４１２Ｂの巻き取り方法とを異ならせることで、平角線１０を緩みなく巻き取ることができる。つまり、複数の円弧状部と少なくとも１つの直線状部を有する形状であれば、巻き芯の形状は限定されない。

上記実施形態では、巻き芯４１の内部に加熱部４１０を備えることとしたが、これに限らず、例えば、巻き芯４１に平角線１０を巻き取る際に、平角線１０を加熱してもよい。この場合、ガイド部３１に加熱部を設けることとしてもよいし、ガイド部３１に供給される前に平角線１０を加熱する加熱部が別途設けられていてもよい。さらに、巻き芯４１に加熱部４１０を設けるとともに、ガイド部３１にも加熱部を設けることとしてもよい。
この場合、平角線１０又はエッジワイズコイルの温度が２００℃以上５００℃以下、より好ましくは３５０℃以上５００℃以下となるように加熱部を制御すればよい。また、平角線１０に絶縁被膜が形成されている場合には、上記数値範囲内における絶縁被膜の軟化点以下の温度（なるべく低温）となるようにエッジワイズコイルを加熱するように加熱部を制御することが好ましい。

１０…平角線
１０１，１０２…側面
１０３…扁平面
２１…ブレーキロール
３０…ガイド機構
３１…ガイド部
３１０…貫通孔
３１１…先端部
３１２…切り欠き部
３１３…直線部
３１４…円弧部
３１５…支持面
３１６…円弧部
３２…ガイド側駆動部（駆動機構）
３３…第１駆動部
３３１…第１架台
３３２…第１モータ
３３３…第１レール
３４…第２駆動部
３４１…第２架台
３４２…第２モータ
３４３…第２レール
４０…巻き取り機構
４１，４１Ａ，４１Ｂ…巻き芯
４１０…加熱部
４１１…半円形状部（円弧状部）
４１１Ａ，４１１Ｂ…円弧状部
４１２，４１２Ａ，４１２Ｂ…直線状部
４２…基部
４２１…平面部
４２２…スリット
４４…モータ
４５…巻き取り側駆動部（駆動機構）
４５１…第３架台
４５２…第３モータ
４５３…第３レール
４６…押圧部材
４６１…平面部
４７…ばね部材
４８…固定板
５０…駆動機構
６０…制御部
１００…エッジワイズコイルの製造装置

Claims (7)

1. 平角線の一側面を複数の円弧状部及び少なくとも１つの直線状部からなる断面視非円形状の巻き芯に当接させてコイル状に巻き取り、エッジワイズコイルを形成するエッジワイズコイルの製造装置であって、
   前記巻き芯を回転させる巻き取り機構と、前記平角線を前記巻き芯近傍で支持するガイド部を有するガイド機構と、前記ガイド部及び前記巻き芯の少なくともいずれか一方を前記ガイド部と前記巻き芯とが離間接近する方向である第１方向に移動させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部と、を備え、
   前記ガイド部は、前記第１方向に直交する第２方向に向けて前記平角線を支持し、
   前記制御部は、前記平角線を前記円弧状部に巻き取るときに、前記駆動機構を制御して前記平角線の一側面と前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線とを一致させるように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させ、
   前記平角線を前記直線状部に巻き取るときに、前記ガイド部の先端部を前記直線状部に近づけることで前記平角線を前記第２方向から前記直線状部に向けて曲げた状態で、かつ、前記ガイド部が前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させることを特徴とするエッジワイズコイルの製造装置。
2. 前記制御部は、前記直線状部への前記平角線の巻取りを開始するときに、前記巻き芯の回転を停止させ、前記ガイド部と前記直線状部との距離を一定にした状態で前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対移動させ、前記直線状部への前記平角線の巻取りが終了するときに、前記巻き芯の回転を再開させることを特徴とする請求項１に記載のエッジワイズコイルの製造装置。
3. 前記巻き取り機構は、前記巻き芯に巻き取られた一巻き目の前記平角線の扁平面が当接される平面部と、前記巻き芯に巻き取られた前記平角線を前記平面部に向けて押圧する押圧部材と、を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッジワイズコイルの製造装置。
4. 前記平角線を前記ガイド機構の手前側で挟持するブレーキロールを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエッジワイズコイルの製造装置。
5. 前記巻き芯は、２つの前記円弧状部と、２つの前記直線状部とからなり、２つの前記円弧状部は、半円形状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエッジワイズコイルの製造装置。
6. 前記巻き芯は、該巻き芯に巻き取られる前記平角線を加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエッジワイズコイルの製造装置。
7. 平角線の一側面を複数の円弧状部及び少なくとも１つの直線状部からなる断面視非円形状の巻き芯に当接させてコイル状に巻き取り、エッジワイズコイルを形成するエッジワイズコイルの製造方法であって、
   前記巻き芯の前記円弧状部に前記平角線を巻き取るときに、前記平角線をガイド部により前記ガイド部と前記巻き芯とが離間接近する方向である第１方向に直交する第２方向に向けて支持しながら、回転する前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線位置に追従するように、前記巻き芯及び前記ガイド部を相対的に移動させることにより、前記平角線の一側面と前記巻き芯の前記第２方向に沿う接線とを一致させながら前記平角線を巻き取るとともに、
   前記巻き芯の前記直線状部に前記平角線を巻き取るときに、前記ガイド部の先端部を前記直線状部に近づけた状態で、かつ、前記ガイド部が前記直線状部に沿って移動するように前記ガイド部及び前記巻き芯を相対的に移動させることにより、前記平角線に前記直線状部に向けて凸となる曲げを付与しながら前記平角線を巻き取ることを特徴とするエッジワイズコイルの製造方法。

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