JP4549754B2

JP4549754B2 - コイル製造方法及びコイル製造装置

Info

Publication number: JP4549754B2
Application number: JP2004187375A
Authority: JP
Inventors: 康立山元; 次郎丸山; 洋介長谷川; 淳片岡
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Subaru Corp; Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP2006013095A

Description

この発明は、例えばモータ、発電機、変圧器の電気機器等に使用されるコイルの製造方法及び製造装置に関するものである。

従来、この種のコイルの製造方法としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような方法が知られている。
特許文献１の製造方法では、断面形状がほぼ矩形状で、全体として帯状をなす銅製の線材を、その幅方向の両側縁がそれぞれ内周面及び外周面となるように、厚さ方向の側面を順に対向させた状態で四角筒状に巻き付けて、四角筒状のコイルを成形している。

また、特許文献２の製造方法では、同様に断面形状がほぼ矩形状で、全体として帯状をなす銅製の線材を、その幅方向の両側縁がそれぞれ内周面及び外周面となるように、厚さ方向の側面を順に対向させた状態で円筒状に巻き付けて、円筒状のコイルを成形している。
特開２００３−１８１５７９号公報特開２００３−１８８０３８号公報

以上のように、これらの従来のコイル製造方法では、断面形状が矩形状で全体として帯状をなす線材を順に巻き付けて、四角筒状または円筒状のコイルを成形している。このため、線材のヤング率等の属性を考慮して巻き付け加工する必要があって、コイルを所定のピッチとなるように巻き付け成形するのが困難であるとともに、コイルの内周側の円弧が小さい場合や、内周側がコーナ状に形成されている場合には、その内径側に皺等の歪みが発生し易かった。よって、仕上がり線材の厚みが変化し、高品質のコイルを製造することが極めて困難であるという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、高品質のコイルを簡単に製造することができるコイル製造方法及びコイル製造装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、コイルの製造法に係る請求項１に記載の発明は、角形貫通孔を有する四角筒状の複数のワークをワーク保持機構に保持することによりワーク送り機構に対して、同一中心軸線上に一体回転可能に、かつ水平面内で前記中心軸線の延長方向及び同中心軸線と直交する方向へ一体的に位置調整可能に、かつ水平面内における同中心軸線の傾斜角度の調整可能に装着し、回転軸線が互いに平行となるように配設された複数のローラ間にワイヤを複数回連続して巻回し、そのワイヤを張設方向に走行させるとともに、前記四角筒状の複数のワークの中心軸線をワイヤ走行方向に対して水平面内で所定角度傾斜させた状態に保持しながら、前記四角筒状の複数のワークの第１の側面部をワイヤに対向させて、それらのワークをワイヤに押し付けることにより、第１の側面部から貫通孔の周面に至る第１の溝部を切断形成し、次に、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第２の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第１の溝部の前記第２の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第２の側面部から貫通孔の周面に至る第２の溝部を前記第１の溝部の端部と連続するように切断形成し、続いて、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第３の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第２の溝部の前記第３の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第３の側面部から貫通孔の周面に至る第３の溝部を前記第２の溝部の端部と連続するように切断形成し、さらに、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第４の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第３の溝部の前記第４の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第４の側面部から貫通孔の周面に至る第４の溝部を、前記第３の溝部の端部と連続するとともに、前記第１の溝部の１つ隣の溝部の端部と連続するように切断形成し、これにより複数のワークに対して螺旋溝を同時に形成することを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコイル製造方法において、前記ワークの貫通孔の周面角部において、隣接する両側面部の溝部の端部が一致するように、螺旋溝を形成することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のコイル製造方法において、前記ワークの外周角部に対応してワークの中心軸線と平行に延びる仮想軸線上において、隣接する両側面部の溝部の端部が一致するように、螺旋溝を形成することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のコイル製造方法において、前記四角筒状のワークは外側面が互いに傾斜した円錐台状の外形をなすことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明においては、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の発明において、ワークの角形貫通孔に嵌合されるワークホルダにワークを嵌め込んで接着結合し、前記ワーク保持機構に設けられた支持軸に同支持軸とワークとの軸線が一致するようにワークホルダを嵌着保持し、この状態でワーク及びワークホルダの一部に螺旋溝を形成した後、前記支持軸からワークホルダを取り外し、ワークホルダとワークとの接着を溶かしてワークをワークホルダから分離することを特徴とするものである。

ワーク製造装置に係る請求項６に記載の発明は、回転軸線が互いに平行となるように配設された複数のローラ間に複数回連続して巻回され、ローラの回転により張設方向に走行されるワイヤと、そのワイヤに対向して、角形貫通孔を有する四角筒状の複数のワークを、各ワークの中心軸線が水平面内で同一中心軸線上に延びるように保持するワーク保持機構と、前記複数のワークを水平面内で前記中心軸線の延長方向及び同中心軸線と直交する方向へ一体的に位置調整するワーク位置調整機構と、前記ワイヤの走行方向に対するワークの中心軸線の傾斜角度を調整するワーク角度調整機構と、前記ワークを前記中心軸線の周りに一体的に回転させるワーク回転機構と、前記ワークをワイヤに対して接近離間する方向に移動させるワーク送り機構と、前記ワークの中心軸線をワイヤ走行方向に対して水平面内で所定角度傾斜させた状態に保持しながら、ワークの１つの側面部をワイヤに対向させ、この状態でワークをワイヤ側に接近移動させてワイヤに押し付けることにより、その１つの側面部から貫通孔の周面に至る溝部を切断形成し、その後にワークをワイヤから離間移動させるように、前記ワーク送り機構を制御するワーク送り制御手段と、前記ワークの１つの側面部に溝部が形成されるごとに、ワークを中心軸線の周りに回転させて、隣接する他の側面部をワイヤと順に対向させるように、前記ワーク回転機構を制御し、かつワイヤに対向配置された側面部に形成される溝部が前の側面部の溝部の端部と連続するとともに、最後の側面部に形成される溝部が最初の側面部の溝部の１つ隣りの溝部の端部と連続するように、各溝部の一端部がワイヤの同一位置に対向されるように前記ワーク位置調整機構を制御するワーク位置制御手段とを備え、複数のワークに対して螺旋溝を同時に形成することを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のコイル製造装置において、前記ワーク保持機構が、ワークの中心軸線を支持する支持軸と、その支持軸に着脱自在に嵌着され、ワークの貫通孔に嵌合されるワークホルダとを備えることを特徴とするものである。

（作用）
この発明においては、走行中のワイヤに四角筒状のワークの４つの側面部を順に対向させ、この状態で複数のワークをワイヤに接近及び離間移動させることにより、ワークの４つの側面部に対して貫通孔の周面に至る溝部を順に切断形成している。そして、各側面部に形成される溝部を先に形成された隣接する側面部の溝部の端部に連続させるとともに、最後の側面部に形成される溝部を最初の側面部の溝部の１つ隣りの溝部の端部に連続させている。これにより、各ワークに１本の連続した螺旋溝を形成して、コイルを成形している。

このため、断面形状が矩形状で全体として帯状をなす線材を順に巻き付けてコイルを成形している従来の製造方法とは異なって、コイルを所望のピッチで、所望の厚みとなるように正確に形成することができるとともに、コイルの内径側部分に皺等の歪みが発生する問題は全くなく、しかもワークのヤング率等の属性に影響されることが少ない。よって、所望の厚みの高品質のコイルを簡単に製造することができる。

以上のように、この発明によれば、高品質のコイルを簡単に製造することができるという効果を発揮する。

以下に、この発明の一実施形態を、図１〜図１２に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、この実施形態の加工機械としてのコイル製造装置においては、装置基台２１上にコラム２２が立設されている。コラム２２の一側には切断機構２３がブラケット２４を介して装設されている。この切断機構２３は所定間隔をおいて平行に延びる複数の加工用ローラ２５，２６，２７を備え、それらの外周には環状溝２５ａ，２６ａ，２７ａが加工ワークＷに応じたピッチで形成されている。なお、図面においては理解を容易にするために、環状溝２５ａ，２６ａ，２７ａの数を実際よりも少なく描いてある。

前記加工用ローラ２５，２６，２７の各環状溝２５ａ，２６ａ，２７ａには、１本の線材よりなるワイヤ２８が連続的に巻回されている。そして、この実施形態においては、図２及び図３に示すように、加工用ローラ２５，２６，２７上に環状溝２５ａ，２６ａ，２７ａを所望のピッチで形成することによって、ワイヤ２８が所望の配列ピッチＰ１で巻回されるようになっている。このピッチＰ１は、製造するコイルの厚みに対応して、螺旋溝形成に必要な大きさに設定されている。

前記ブラケット２４には回転方向を変更可能なワイヤ走行用モータ２９が配設され、このモータ２９により図示しない伝達機構及びワイヤ２８を介して加工用ローラ２５，２６，２７が回転される。そして、これらの加工用ローラ２５，２６，２７の回転によって、ワイヤ２８が所定ストロークで往復走行される。この場合、往行ストロークが復行ストロークよりも長くなるように設定され、例えば１０ｍ往行及び９ｍ復行を繰り返して、ワイヤ２８全体として一方向に送り走行されるようになっている。

図１及び図３に示すように、前記装置基台２１上にはリール機構３１が装設され、ワイヤ２８を繰り出すための繰出しリール３２と、ワイヤ２８を巻き取るための巻取りリール３３とを備えている。装置基台２１には回転方向及び回転速度を変更可能なサーボモータよりなる一対のリール回転用モータ３４，３５が配設され、それらのモータ軸にはリール３２，３３が連結されている。そして、前記リール機構３１の両リール３２，３３の回転により、繰出しリール３２から切断機構２３へワイヤ２８が繰り出されるとともに、加工後のワイヤ２８が巻取りリール３３に巻き取られる。

図１〜図３に示すように、加工用ローラ２５，２６，２７群の両端近傍には、それぞれ２個以上の案内ローラからなる第１及び第２案内ローラ群３７，３８が配置されている。そして、これらの第１及び第２案内ローラ群３７，３８により、加工用ローラ２５，２６，２７と前記リール３２，３３との間において、ワイヤ２８の走行が案内される。

第１及び第２案内ローラ群３７，３８間には、それぞれ３個以上の案内ローラからなる各一対の第３及び第４案内ローラ群３９，４０が位置調整自在に配置されている。そして、これらの第３及び第４案内ローラ群３９，４０により、加工用ローラ２５，２６，２７の長さ方向の中央部にワイヤ巻付け部４１が区画形成されるとともに、その両側部にワイヤ非巻付け部４２が区画形成されている。なお、このワイヤ非巻付け部４２は、後述するワーク保持機構５０の両端ブラケット部分がワークＷとともに切断されないように、ワイヤ２８をとばした領域となっている。

図１に示すように、前記切断機構２３の上方において加工用ローラ２５〜２７と平行に延びるように、ブラケット２４上にはスラリ供給機構４３が配設されている。そして、このスラリ供給機構４３から隣接する一対の加工用ローラ２５，２６間のワイヤ２８上に、加工液としての遊離砥粒を含む水性または油性のスラリが供給される。

図１及び図２に示すように、スラリ供給機構４３の上方において、コラム２２にはワーク送り機構４５が装設されている。このワーク送り機構４５においては、コラム２２にワーク支持台としての昇降体４６が上下動可能に支持されている。コラム２２上にはワーク昇降用モータ４７が配設され、このモータ４７により図示しない送りネジ等を介して昇降体４６が上下動される。昇降体４６にはワーク角度調整機構としてのゴニオ機構４８及びワーク位置調整機構４９を介して、ワーク保持機構５０が支持されている。そして、このワーク保持機構５０には、銅またはアルミニウムよりなるとともに中心に角形貫通孔Ｗｐを有する複数の四角筒状のワークＷが、自体の中心軸線Ｌ１を水平面内に配置した状態で着脱自在にセットされるようになっている。

そこで、前記ゴニオ機構４８、ワーク位置調整機構４９及びワーク保持機構５０について詳細に説明する。
図１，図２，図４〜図６に示すように、前記ゴニオ機構４８は昇降体４６に内装され、その下部には前記ワーク位置調整機構４９を取り付けるための取付テーブル５２が支持されている。ゴニオ機構４８の上部にはワーク角度調整用モータ５３が配設され、このモータ５３にてゴニオ機構４８が作動されることにより、取付テーブル５２が垂直軸線Ｌ２を中心に回動されて、水平面内におけるワークＷの中心軸線Ｌ１の回動角度位置が調整される。

前記ワーク位置調整機構４９においては、取付テーブル５２の下部に第１移動体５４が案内体５５を介して、水平面内でワークＷの中心軸線Ｌ１と直交する方向へ移動可能に支持されている。取付テーブル５２にはワーク移動用第１モータ５６が配設され、このモータ５６の駆動により第１移動体５４が送りネジ５７等を介して、ワークＷの中心軸線Ｌ１と直交する方向に移動される。

前記第１移動体５４には、第２移動体５８がワークＷの中心軸線Ｌ１の延長方向へ移動可能に支持されている。第１移動体５４にはワーク移動用第２モータ５９がブラケット６０を介して取り付けられ、このモータ５９の駆動により第２移動体５８が送りネジ６１等を介して、ワークＷの中心軸線Ｌ１の延長方向に移動される。

図４〜図６に示すように、前記ワーク保持機構５０においては、第２移動体５８の下部に本体フレーム６３が取り付けられている。本体フレーム６３の一端下面には、第１ブラケット６３ａが一体に突出形成されている。この第１ブラケット６３ａと対応するように、本体フレーム６３の他端下面には第２ブラケット６３ｂがアリ嵌合部６３ｃを介して着脱可能に取り付けられ、複数のボルト６４により本体フレーム６３に固定されている。

前記本体フレーム６３の第１ブラケット６３ａには、ワーク保持機構５０を構成する一対の支持軸６５が水平面内において平行に延びるように、ベアリング６６を介して回転可能に支持され、それらの他端部がカラー部材６７を介して第２ブラケット６３ｂに着脱可能及び回転可能に支持されている。第１ブラケット６３ａの外面にはワーク回転機構を構成するワーク回転用モータ６８が配設され、このモータ６８の駆動により歯車伝達機構６９を介して両支持軸６５の回転角度位置が同期して変更される。各支持軸６５に対応するように第１ブラケット６３ａには軸固定手段としての固定ネジ７０がそれぞれ螺合され、これらの固定ネジ７０を締め付けることにより、両支持軸６５が所要の回転角度位置において固定されるようになっている。

前記各支持軸６５は、モータ６８側に位置する基端軸部６５ａと、その基端軸部６５ａに対して一体回転可能及び脱着交換可能に連結された断面ほぼ四角形状をなす連結軸部６５ｂとより構成されている。各支持軸６５の連結軸部６５ｂの一端には、位置決め用の段差部６５ｃが形成されている。各支持軸６５の連結軸部６５ｂには、ワークＷの貫通孔Ｗｐに貫通される四角筒状をなす複数のワークホルダ７１が一端縁を段差部６５ｃに当接させた状態で一体回転可能及び着脱自在に嵌着され、それらのワークホルダ７１には四角筒状のワークＷが貫通孔Ｗｐにおいて接着剤を介してそれぞれ嵌合固定されている。この場合、ワークホルダ７１が支持軸６５上に嵌め込まれた状態においては、ワークホルダ７１上のワークＷの軸線と支持軸６５の軸線とが一致するようになっている。

すなわち、前記支持軸６５の基端軸部６５ａ及び固定ネジ７０は、ワーク保持機構５０の本体フレーム６３に対して常に取り付けられた状態にある。これに対して、各支持軸６５の連結軸部６５ｂは、本体フレーム６３に対して着脱可能に取り付けられて、基端軸部６５ａに連結されるようになっている。そして、ワークＷの切断加工が終了するごとに、連結軸部６５ｂを本体フレーム６３から取り外して、その連結軸部６５ｂに対してワークＷをワークホルダ７１とともに脱着交換するようになっている。

次に、前記のような構成のコイル製造装置の電気的構成について説明する。図１０示すように、ワーク送り制御手段及びワーク位置制御手段としての制御装置７５は、ＣＰＵ７６及びメモリ７７を備えている。そして、ＣＰＵ７６の制御に基づいてメモリ７７に記憶されたプログラムが実行されることにより、後述するように、前記各機構２３，３１，４５，４８，４９，５０を構成する各モータ２９，３４，３５，４７，５３，５６，５９，６８等の各種の動作が制御される。

次に、前記のように構成されたコイル製造装置によりコイルを製造する場合の方法について説明する。これらの工程は、前記プログラムの進行に伴って実行される。
さて、このコイル製造装置の運転時には、複数の四角筒状のワークＷがワークホルダ７１に嵌合固定された状態でワーク保持機構５０の各支持軸６５に位置合わせした状態で３個ずつセットされる。この場合、各ワークＷはその貫通孔Ｗｐにおいてワークホルダ７１に嵌め込まれて、同貫通孔Ｗｐの内周面において、スラリやクーラント液には溶けないが、湯や溶剤には容易に溶ける接着剤により、ワークホルダ７１の外周面に接着結合されている。そして、この状態では、ワークＷの軸線と支持軸６５の軸線とが一致する。

そして、図８（ａ）に示すように、前記ワーク保持機構５０のワーク回転用モータ６８の駆動により、両支持軸６５の回転角度が同期して調節されて、四角筒状の各ワークＷの４つの側面部Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄのうちで、第１の側面部Ｗａがワイヤ２８に対向配置される。また、図７に示すように、ゴニオ機構４８の作用により、ワークＷの中心軸線Ｌ１が加工用ローラ２５〜２７の回転軸線Ｌ３に対して、製造するコイルの厚みやワークＷの寸法差に対応して決定される角度だけ微少に傾斜した状態に配置される。なお、特に、図１〜図５、図７、図８、図１１及び図１２等の各図においては、理解を容易にするために、ワークＷを大きくしたり、ワイヤピッチを広くしたりする等、各部のプロポーションを実際とは異なるように描いてある。

この状態で、装置の運転が開始されると、ワイヤ２８が切断機構２３の加工用ローラ２５，２６，２７間で走行されるとともに、スラリ供給機構４３からワイヤ２８上へ遊離砥粒を含むスラリが供給される。そして、ワーク送り機構４５が下方に送り移動されて、ワークＷがワイヤ２８に押し付け接触される。これにより、図８（ａ）、図１１及び図１２に示すように、ワークＷの第１の側面部Ｗａが貫通孔Ｗｐの周面に至る位置まで切断されて、その第１の側面部Ｗａに複数の第１の溝部Ｓａがワイヤ２８のピッチに応じて形成される。なお、この場合、ワークホルダ７１の一部もワイヤ２８によって切り込まれる。

次いで、ワーク送り機構４５の上方への退避移動により、ワークＷがワイヤ２８から離間される。この状態で、ワーク保持機構５０のワーク回転用モータ６８の駆動により、両支持軸６５が前述した第１の溝部Ｓａの切断終了位置から９０度回動されて、図８（ｂ）に示すように、ワークＷの第１の側面部Ｗａに隣接する第２の側面部Ｗｂがワイヤ２８に対向配置される。それとともに、ワークＷの外周角部に対応してワークＷの中心軸線Ｌ１と平行に延びる仮想線（ワークＷの外形の角部が互いに平行であればワークＷの外形角線とこの仮想線が一致する）Ｌ４上において、隣接する両側面部の溝部の端部が一致する螺旋溝Ｓｓが形成されるようにするため、前記仮想線Ｌ４を回転中心にしてワークＷを９０度転倒させたときのワークＷの中心軸線Ｌ１の水平方向の変位量Δｄ（ワークＷの外形２辺の寸法をａ，ｂとすると、Δｄ＝（ａ＋ｂ）／２）に相当する距離だけワーク位置調節機構４９のワーク移動用第１モータ５６を駆動して第１移動体５４を移動制御している。同時に、前記転倒させたときのワークＷの中心軸線Ｌ１方向の変位量（図示せず）に相当する距離だけワーク位置調節機構４９のワーク移動用第２モータ５９を駆動して第２移動体５８を移動制御し、前記仮想線Ｌ４上の各溝位置が前回切断されたワイヤ２８と同一位置に対向されるようにワークＷの位置調節が行われる。

そして、この状態で前記第１の溝部Ｓａの切断加工時と同様に、ワイヤ２８が走行されるとともに、そのワイヤ２８上にスラリが供給されながら、ワーク送り機構４５の送り移動により、ワークＷがワイヤ２８に押し付け接触される。これにより、図８（ｂ）及び図１１に示すように、ワークＷの第２の側面部Ｗｂが貫通孔Ｗｐの周面に至る位置まで切断されて、その第２の側面部Ｗｂに複数の第２の溝部Ｓｂが形成される。この各第２の溝部Ｓｂの端部はワークＷの角部において、第１の溝部Ｓａの端部に接続される。

続いて、ワーク送り機構４５の上方への退避移動により、ワークＷがワイヤ２８から離間される。この状態で、ワーク回転用モータ６８の駆動により、両支持軸６５がさらに９０度回動されて、図９（ａ）に示すように、ワークＷの第２の側面部Ｗｂに隣接する第３の側面部Ｗｃがワイヤ２８に対向配置される。同時に、ワーク移動用第１モータ５６の駆動により、ワーク保持機構５０が前述した変位量Δｄに相当する距離だけ移動されるとともに、ワーク移動用第２モータ５９の駆動によりワーク保持機構５０がワークＷの中心軸線Ｌ１方向にも移動調節される。

この状態で、前記第１及び第２の溝部Ｓａ，Ｓｂの切断加工時と同様に、ワイヤ２８が走行されるとともに、そのワイヤ２８上にスラリが供給されながら、ワーク送り機構４５の送り移動により、ワークＷがワイヤ２８に押し付け接触される。これにより、図９（ａ）及び図１１に示すように、ワークＷの第３の側面部Ｗｃが貫通孔Ｗｐの周面に至る位置まで切断されて、その第３の側面部Ｗｃに複数の第３の溝部Ｓｃが形成される。この各第３の溝部Ｓｃの端部はワークＷの角部において、第２の溝部Ｓｂの端部に接続される。

さらに、ワーク送り機構４５の上方への退避移動により、ワークＷがワイヤ２８から離間される。この状態で、ワーク回転用モータ６８の駆動により、両支持軸６５がさらに９０度回動されて、図９（ｂ）に示すように、ワークＷの第３の側面部Ｗｃに隣接する第４の側面部Ｗｄがワイヤ２８に対向配置される。同時に、ワーク移動用第１モータ５６の駆動により、ワーク保持機構５０が前述した変位量Δｄに相当する距離だけ移動されるとともに、ワーク移動用第２モータ５９の駆動によりワーク保持機構５０がワークＷの中心軸線Ｌ１方向にも移動調節される。

この状態で、前記第１〜第３の溝部Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの切断加工時と同様に、ワイヤ２８が走行されるとともに、そのワイヤ２８上にスラリが供給されながら、ワーク送り機構４５の送り移動により、ワークＷがワイヤ２８に押し付け接触される。これにより、図９（ｂ）及び図１１に示すように、ワークＷの第４の側面部Ｗｄが貫通孔Ｗｐの周面に至る位置まで切断されて、その第４の側面部Ｗｄに複数の第４の溝部Ｓｄが形成される。この各第４の溝部Ｓｄの一方の端部はワークＷの角部において、第３の溝部Ｓｃの端部に接続される。また、各第４の溝部Ｓｄの他方の端部はワークＷの角部において、第１の溝部Ｓａの1つ隣りの溝部の端部に接続される。これによって、ワークＷに螺旋溝Ｓｓが形成される。

その後、ワーク保持機構５０の本体フレーム６３から第２ブラケット６３ｂを取り外して、各支持軸６５の端部を開放する。この状態で、各支持軸６５の連結軸部６５ｂを基端軸部６５ａから離脱させ、本体フレーム６３から取り外す。次いで、連結軸部６５ｂから、各ワークＷをワークホルダ７１とともに、抜き取る。そして、それらのワークＷをワークホルダ７１とともに図示しない溶剤槽に漬け込んで、ワークＷとワークホルダ７１との間の接着剤を溶かすことにより、各ワークＷをワークホルダ７１から分離させる。

これにより、図１１及び図１２に示すように、ワークＷに１本の連続した螺旋溝Ｓｓを形成したコイルＣが成形される。この場合、四角筒状のワークＷに合わせて、ワイヤ２８の配列ピッチＰ１が設定されているため、コイルＣの螺旋部Ｃａの断面積が等しくなるように形成される。

以上のように、このコイル製造方法においては、ワイヤ２８により四角筒状のワークＷの４つの側面部Ｗａ〜Ｗｄに、第１〜第４の溝部Ｓａ〜Ｓｄを貫通孔Ｗｐの周面に至る位置まで切断形成し、それらの溝部Ｓａ〜Ｓｄの端部を順に接続させることにより、１本の連続した螺旋溝Ｓｓを形成して、コイルＣを成形している。このため、コイルＣを所望の厚みとなるように正確に形成することができ、高品質のコイルＣを製造することができる。また、ワークＷの４つの側面部Ｗａ〜Ｗｄを順に切断加工するのみであるから、その製造は容易である。

また、ワークＷの各側面部Ｗａ〜Ｗｄに溝部Ｓａ〜Ｓｄを切断形成するごとに、ワークＷをワイヤ２８から離間させて、その離間状態でワークＷを回動させるとともに、ワークＷをワイヤ２８の走行方向及びワークＷの中心軸線Ｌ１の延長方向に位置調整している。このため、ワークＷを切り込み位置において回動させながら位置調節する場合と異なって、ワイヤ２８によりワークＷに螺旋溝Ｓｓを高精度に形成することができる。

さらに、この実施形態では、ワーク保持機構５０に一対の支持軸６５が装備されるとともに、それらの支持軸６５に各３個のワークＷがワークホルダ７１を介して着脱可能に取り付けられるようになっている。このため、６個のワークＷを同時に加工することができて、生産能率を大幅に向上させることができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ワークＷの貫通孔の周面角部において、隣接する両側面部の溝部Ｓａ〜Ｓｄの端部が一致するように、螺旋溝Ｓｓを形成すること。この場合、ワークＷの貫通孔Ｗｐの図１３に示す内周角線Ｌ５を回転中心にしてワークＷを９０度転倒させたときのワークＷの中心軸線Ｌ１の水平方向の変位量に相当する距離だけワーク位置調節機構４９のワーク移動用第１モータ５６を駆動して、第１移動体５４を移動制御する。この場合には、内周角線Ｌ５を回転中心にして転倒させながら水平方向に変位させるため、前記実施形態の外周角線（前記仮想線）Ｌ４を中心に転倒させる場合と比較して、変位量が前記ΔｄマイナスワークＷの肉厚分の寸法となって、変位調節のための移動量が少なくて済む。

・図１３に示すように、ワークＷとして、外周面が互いに傾斜した円錐台形状の外形をなすもの等、前記実施形態とは異なった形状のものを用いること。この場合、加工用ローラ２５，２６，２７の環状溝２５ａ，２６ａ，２７ａのピッチを変化させることで、ワイヤ２８の配列ピッチを適宜に拡縮調整する必要がある。

・図１３に示すような形状のワークＷに対して、第１〜第４の側面部Ｗａ〜Ｗｄに第１〜第４の溝部を順に切断加工する際に、ワークＷの各外周角部に対応してワークＷの中心軸線Ｌ１と平行に延びる仮想線Ｌ４上において、各溝部の端部が一致するように位置調節機構４９を制御すること。

・両端間の形状が同一の四角筒状のワークＷの切断に際して、ワイヤ２８の配列ピッチを部位によって適宜に拡縮変更すること。
・前記実施形態において、ワーク保持機構５０に１本または３本以上の複数の支持軸６５を装備すること。

・前記実施形態において、ワーク保持機構５０の支持軸６５に、１個、２個、あるいは４個以上の実施形態とは異なった個数のワークＷを支持するように構成すること。
・前記実施形態において、加工用ローラの本数を２本または４本以上にすること。

実施形態のコイル製造装置を示す正面図。図１のコイル製造装置の側面図。同じくコイル製造装置の要部を拡大して示す斜視図。ワーク保持機構及びその関連構成を拡大して示す断面図。ワーク保持機構をさらに拡大して示す断面図。同じくワーク保持機構の要部側面図。コイル製造装置によるコイルの製造方法を示す平面図。（ａ）及び（ｂ）は同じくコイル製造方法を順に示す要部断面図。（ａ）及び（ｂ）は図８に続いてコイル製造方法を順に示す要部断面図。コイル製造装置の電気的構成を示すブロック図。コイル製造装置により製造されたコイルを簡略化して示す透視図。同じくコイルの断面図。コイルを製造するためのワークの別の形状構成を示す斜視図。

符号の説明

２３…切断機構、２５，２６，２７…加工用ローラ、２８…ワイヤ、２９…ワイヤ走行用モータ、３１…リール機構、４３…スラリ供給機構、４５…ワーク送り機構、４７…ワーク昇降用モータ、４８…ワーク角度調整機構としてのゴニオ機構、４９…ワーク位置調整機構、５０…ワーク保持機構、５３…ワーク角度調整用モータ、５６…ワーク移動用第１モータ、５９…ワーク移動用第２モータ、６３…本体フレーム、６３ａ…第１ブラケット、６３ｂ…第２ブラケット、６５…支持軸、６８…ワーク回転機構としてワーク回転用モータ、７１…ワークホルダ、７５…ワーク送り制御手段及びワーク位置制御手段としての制御装置、Ｗ…ワーク、Ｗｐ…貫通孔、Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄ…第1〜第４の側面部、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ…第１〜第４の溝部、Ｓｓ…螺旋溝、Ｃ…コイル、Ｌ１…ワークの中心軸線、Ｌ３…回転軸線。

Claims

角形貫通孔を有する四角筒状の複数のワークをワーク保持機構に保持することによりワーク送り機構に対して、同一中心軸線上に一体回転可能に、かつ水平面内で前記中心軸線の延長方向及び同中心軸線と直交する方向へ一体的に位置調整可能に、かつ水平面内における同中心軸線の傾斜角度の調整可能に装着し、
回転軸線が互いに平行となるように配設された複数のローラ間にワイヤを複数回連続して巻回し、そのワイヤを張設方向に走行させるとともに、前記四角筒状の複数のワークの中心軸線をワイヤ走行方向に対して水平面内で所定角度傾斜させた状態に保持しながら、前記四角筒状の複数のワークの第１の側面部をワイヤに対向させて、それらのワークをワイヤに押し付けることにより、第１の側面部から貫通孔の周面に至る第１の溝部を切断形成し、
次に、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第２の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第１の溝部の前記第２の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第２の側面部から貫通孔の周面に至る第２の溝部を前記第１の溝部の端部と連続するように切断形成し、
続いて、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第３の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第２の溝部の前記第３の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第３の側面部から貫通孔の周面に至る第３の溝部を前記第２の溝部の端部と連続するように切断形成し、
さらに、ワークをワイヤから離間させた後、ワークを回転させて隣接する第４の側面部をワイヤに対向させるとともに、それらのワークを前記第３の溝部の前記第４の側面部側の端部においてワイヤと同一位置にて対向されるように位置調整し、この状態でワークをワイヤに押し付けることにより、第４の側面部から貫通孔の周面に至る第４の溝部を、前記第３の溝部の端部と連続するとともに、前記第１の溝部の１つ隣の溝部の端部と連続するように切断形成し、これにより複数のワークに対して螺旋溝を同時に形成することを特徴とするコイル製造方法。
前記ワークの貫通孔の周面角部において、隣接する両側面部の溝部の端部が一致するように、螺旋溝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。
前記ワークの外周角部に対応してワークの中心軸線と平行に延びる仮想軸線上において、隣接する両側面部の溝部の端部が一致するように、螺旋溝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。
前記四角筒状のワークは外側面が互いに傾斜した円錐台状の外形をなすことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のコイル製造方法。
ワークの角形貫通孔に嵌合されるワークホルダにワークを嵌め込んで接着結合し、前記ワーク保持機構に設けられた支持軸に同支持軸とワークとの軸線が一致するようにワークホルダを嵌着保持し、この状態でワーク及びワークホルダの一部に螺旋溝を形成した後、前記支持軸からワークホルダを取り外し、ワークホルダとワークとの接着を溶かしてワークをワークホルダから分離することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のコイル製造方法。
回転軸線が互いに平行となるように配設された複数のローラ間に複数回連続して巻回され、ローラの回転により張設方向に走行されるワイヤと、
そのワイヤに対向して、角形貫通孔を有する四角筒状の複数のワークを、各ワークの中心軸線が水平面内で同一中心軸線上に延びるように保持するワーク保持機構と、
前記複数のワークを水平面内で前記中心軸線の延長方向及び同中心軸線と直交する方向へ一体的に位置調整するワーク位置調整機構と、
前記ワイヤの走行方向に対するワークの中心軸線の傾斜角度を調整するワーク角度調整機構と、
前記ワークを前記中心軸線の周りに一体的に回転させるワーク回転機構と、
前記ワークをワイヤに対して接近離間する方向に移動させるワーク送り機構と、
前記ワークの中心軸線をワイヤ走行方向に対して水平面内で所定角度傾斜させた状態に保持しながら、ワークの１つの側面部をワイヤに対向させ、この状態でワークをワイヤ側に接近移動させてワイヤに押し付けることにより、その１つの側面部から貫通孔の周面に至る溝部を切断形成し、その後にワークをワイヤから離間移動させるように、前記ワーク送り機構を制御するワーク送り制御手段と、
前記ワークの１つの側面部に溝部が形成されるごとに、ワークを中心軸線の周りに回転させて、隣接する他の側面部をワイヤと順に対向させるように、前記ワーク回転機構を制御し、かつワイヤに対向配置された側面部に形成される溝部が前の側面部の溝部の端部と連続するとともに、最後の側面部に形成される溝部が最初の側面部の溝部の１つ隣りの溝部の端部と連続するように、各溝部の一端部がワイヤの同一位置に対向されるように前記ワーク位置調整機構を制御するワーク位置制御手段と
を備え、複数のワークに対して螺旋溝を同時に形成することを特徴とするコイル製造装置。
前記ワーク保持機構は、ワークの中心軸線を支持する支持軸と、その支持軸に着脱自在に嵌着され、ワークの貫通孔に嵌合されるワークホルダとを備えることを特徴とする請求項６に記載のコイル製造装置。