JP7203280B2 - コイル製造方法およびコイル巻回装置 - Google Patents

Description

本願は、コイル製造方法およびコイル巻回装置に関するものである。

コイルは回転電機または変圧器などに使用され、その用途によって形状は様々である。コイルの形状は単純な円形であることは少なく、多くの場合は非円形である。コイルはコイル線の巻回においてコイル線間を隙間なく密着し占積率を高めることで、性能の向上を図っている。コイル線は円形のボビンなどに巻き付けられて供給されるため、ボビンからコイル線を引き出した直後はボビンの巻癖がついた状態となる。これを矯正装置で巻癖の少ないコイル線とするが、矯正できるレベルには限界がある。

コイル線間を隙間なく巻回する方法として巻枠が回動してコイル線を所定回数巻線する方式では、巻枠の回動と合わせて押し圧ローラによってコイル線を巻枠に押圧することでコイル線の巻癖を矯正し、巻枠の形状に成形するというものがある。

しかしながら上記の方法ではコイル線が角線の場合、または、丸線であっても線材が硬い場合はコイル線を押し圧ローラによって巻枠に押圧したとしても、コイル線自体の剛性により矯正が足りなかったり、コイル線に残る巻癖によりコイル線が巻枠または先に巻回したコイル線から浮いてしまい隙間ができてしまっていた。

これを改善する従来のコイル製造方法およびコイル巻回装置として、コイル線を巻枠に巻回する前に巻枠の曲率とは逆方向の曲率にコイル線を成形した後に、巻枠に巻回することでコイル線間を密着して巻回する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９－１８２３９０号公報

従来のコイル製造方法およびコイル巻回装置は、巻枠にコイル線の巻回を行う際、巻枠の回転角を最適傾斜角度に保持した後、コイル線と巻枠との着支点を拘束ローラにより押し付け、この拘束ローラを着支点に沿ってコイル線の供給方向に移動しながら、巻回前に巻枠の曲率と逆の曲げ成形を与えた後、巻回時に巻枠の曲率に曲げ成形する。この時、コイル線には弛みが生じないよう適切な張力を付加する。コイル線はパスラインが一定となるようにコイル線の垂直方向および巻枠の軸方向である前後方向の位置を検出し、巻枠をコイル線の垂直方向および巻枠の軸方向に位置制御する。

しかし上記の方法では、コイル線の形状または線材の硬度などで最適となる逆方向への曲率が異なるため、逆方向の曲率を付与する拘束ローラの曲率および位置調整が困難で、調整範囲から逸脱するとコイル浮きの原因となってしまう。コイル線のパスライン高さを一定に保つためには巻枠の回転角度と垂直方向への移動量、拘束ローラの水平方向への移動量を同時に制御しなければならない。

コイルの巻回状態は巻回が進むに従い巻枠の層方向、列方向に変化するため変化量を常に検知機構で検出し、検出した情報に基づきコイル線のパスラインが一定となるよう精緻な制御が必要である。コイル線は巻枠とは逆の曲率の曲げを成形するため、拘束ローラによる矯正時に弛まず、張力が一定となるように精緻に張力調整する必要がある。

これらによりコイル巻回装置は微調整が必要な複数の可動部と装置の状態を検出する複数の検出機構を備える必要があるため、巻回装置の小型化が困難で、条件出しおよび制御プログラム作成にも長時間必要となり短期間での開発ができなかった。また、巻枠を最適傾斜角度に保持した状態で拘束ローラをコイル線の供給方向に動かす必要があるため連続して巻き上げることができず、コイルの製作時間を短くできなかった、などの問題点があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、任意形状の巻枠にコイル線を精度よく巻き付けてコイルを形成できるコイル製造方法およびコイル巻回装置を提供することを目的とする。

本願に開示されるコイル製造方法は、
巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル製造方法であって、
前記コイル線を、保持部の平面における垂直方向および前記回転軸の軸方向において一定に保持しながら前記保持部の前記平面に送り出すガイド部を備え、
前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を挟み込み、
前記垂直方向において前記巻枠により前記コイル線を前記保持部の前記平面に押し付け、
前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付け、
前記コイル線を前記巻枠に多層に巻回する場合、層が増加する毎に、前記ガイド部と前記巻枠との前記垂直方向の距離が離れるように移動させるものである。
また、本願に開示されるコイル巻回装置は、
巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル巻回装置において、
前記コイル線を保持する平面を有する保持部と、
前記回転軸に設置された前記巻枠を回転させる回転部と、
前記保持部の前記平面における垂直方向において、
前記巻枠と前記保持部の前記平面との相対的な位置を移動させる押付部とを備え、
前記押付部が、前記保持部の前記平面と前記巻枠との垂直方向における相対的な位置を変更して、前記保持部の前記平面と前記巻枠との間で前記コイル線を挟み込み、垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持するとともに、前記回転部は、前記巻枠を回転させて前記コイル線を前記巻枠に巻き付けるものである。

本願に開示されるコイル製造方法およびコイル巻回装置によれば、任意形状の巻枠にコイル線を精度よく巻き付けてコイルを形成できる。

実施の形態１によるコイル製造装置の構成を示すブロック図である。 図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の構成を示す正面図である。 図２に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。 図２に示したコイル巻回装置の構成の一部を示す正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した側面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した側面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 図２に示したコイル巻回装置の他のコイル製造方法を示す側面図である。 図２に示したコイル巻回装置の他のコイル製造方法を示す側面図である。 図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成の一部を示す正面図である。 図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成の一部を示す側面図である。 図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成を示すブロック図である。 実施の形態２によるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。 図１０に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。 実施の形態３によるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。 図１２に示したコイル巻回装置の構成の一部を示す正面図である。 図１２に示したコイル巻回装置の他の構成の一部を示す正面図である。 比較例のコイル巻回装置の構成の一部を示す説明図である。 実施の形態１による他のコイル巻回装置のコイル製造方法を示す側面図である。 実施の形態１による他のコイル巻回装置のコイル製造方法を示す側面図である。 図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成を示す正面図である。 実施の形態４によるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。 図１８に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。 図１８に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。 実施の形態５によるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。 図２１に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。

実施の形態１．
図１は実施の形態１によるコイル製造装置の構成を示すブロック図である。図２は図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の構成を示す正面図である。図３は図２に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。図４は図２に示したコイル巻回装置の構成の一部を示す正面図である。図５Ａは図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した側面図である。図５Ｂは図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した側面図である。図６Ａから図６Ｉは図２に示したコイル巻回装置のコイル製造方法を示した正面図である。

図７Ａ、図７Ｂは図２に示したコイル巻回装置の他のコイル製造方法を示す側面図である。図８Ａは図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成の一部を示す正面図である。図８Ｂは図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成の一部を示す側面図である。図９は図１に示したコイル製造装置のコイル巻回装置の他の構成を示すブロック図である。図１６Ａ、図１６Ｂは実施の形態１による他のコイル巻回装置のコイル製造方法を示す側面図である。

図１において、コイル製造装置１０は、供給装置１０１、矯正装置１０２、張力調整装置１０３およびコイル巻回装置１００を備える。供給装置１０１は、コイル線１を収容した例えばボビン等から引き出し、以後の工程に供給する。矯正装置１０２は、コイル線１の巻癖を垂直方向に矯正する垂直方向矯正部１２１、および、送り方向に矯正する送り方向矯正部１２２を有する。張力調整装置１０３は、コイル線１に張力を付加すると共に、コイル線１の張力を調整する。コイル巻回装置１００は、本実施の形態１の本質的な部分であり、詳細は以下にて説明する。

尚、このコイル製造装置１０の構成の内、コイルの仕様または工法によって工程順が異なる場合、または、工程自体が必要無い場合も考えられる。また、供給装置１０１、矯正装置１０２、張力調整装置１０３は汎用的な設備であり、本実施の形態１における本質的な部分ではないため詳細な説明は省略する。

また、コイルは、コイル線１を巻き付ける方法として、コイル線１が整列した状態で巻き付ける整列巻きと、コイル線１を非整列に巻き付ける非整列巻きとの２種がある。非整列巻きは、コイル線１の径が太く、線材が硬い場合、または、コイル線１の断面形状が矩形などの場合には、コイル線１間に隙間が多く残り、コイルの占積率が悪化するため、比較的、コイル線１の断面積が小さく、コイル線１の線材が柔らかい場合に使用される。今回は主に整列巻きの例にて説明するが、非整列巻きにも同様に適用することは可能である。

また、整列巻きは、コイル線１の巻枠１３に略同心円状に何層にも重ねて巻く方法と、１層のコイルを巻枠１３の軸方向Ｚ（軸方向Ｚにおいては、以下に詳細を説明する）に何列にも並べて巻く方法の２種がある。以下、コイル線１を同心円状に多層巻きする巻き方を多層巻き、１層のコイル線１を軸方向Ｚに多列巻きする巻き方を多列巻きとする。多層巻きと多列巻きとは両方を組み合わせて巻枠１３の同心方向、軸方向Ｚの両方に複数のコイル線１を重ねたコイルを形成することも可能である。

また、コイル線１を巻き付ける巻枠１３とは、巻芯なども含み、回転させながらコイル線１を巻き付けるものであれば、同様に行うことができる。よって、以下の説明においては全てを巻枠１３として説明する。

以下の説明において、コイル巻回装置１００における各方向を、巻枠１３の回転軸Ｑの方向を軸方向Ｚとし、軸方向Ｚに垂直なコイル線１を挿入する挿入方向を水平方向Ｘとし、軸方向Ｚと水平方向Ｘとに垂直な方向を垂直方向Ｙとし、回転軸Ｑの回転方向Ｗとしてそれぞれ示す。よって、コイル巻回装置１００の他の部分においても、これらの方向を基準として各方向を示して説明する。また、コイル線１を挿入する挿入方向（水平方向Ｘ）は、後述する保持部１１の平面１１Ａに沿った方向である。

図２および図３において、コイル巻回装置１００は、巻枠１３を回転させながら、巻枠１３にコイル線１を巻き付けるものである。巻枠１３は、回転軸Ｑを中心に回転方向Ｗに回転し、図４に示すように、長辺部１３Ａおよび短辺部１３Ｂを備える例にて説明する。よって、巻枠１３の長辺部１３Ａとは、巻枠１３の外形において、最大平面箇所を有する部分となる。尚、図４に示す巻枠１３は１例であり、コイル形状、または、コイル線１の仕様に応じた形状の巻枠１３が適宜取り替えて設置される。

コイル巻回装置１００は、保持部１１と、回転部１４と、押付部１５と、移動部１６とを備える。保持部１１は、台座２００に固定されている。保持部１１は、コイル線１を挿入する水平方向Ｘにコイル線１を保持する平面１１Ａを有する。保持部１１はコイル線１を保持するガイド部としての第１ガイド部１２を有する。第１ガイド部１２は保持部１１の平面１１Ａ上に設置され、コイル線１を保持部１１の平面１１Ａ上における垂直方向Ｙおよび軸方向Ｚが一定となるよう保持し、水平方向Ｘへのコイル線１の引出し位置を一定とする。

尚、図２においては、第１ガイド部１２を保持部１１の平面１１Ａ上に設置する例を示したが、これに限られることはなく、第１ガイド部１２を保持部１１の平面１１Ａ上に設置しなくてもよい。すなわち、図１７に示すように、第１ガイド部１２として、コイル線１が保持部１１の平面１１Ａ上における垂直方向Ｙおよび軸方向Ｚが一定となるよう送り出せればよく、保持部１１とは台座２００において別々の箇所に固定され設置してもよい。保持部１１の平面１１Ａは、巻枠１３の外形の最大平面箇所となる長辺部１３Ａよりも大きく形成される。

回転部１４は、巻枠１３の回転中心を回転軸Ｑに固定する回転ベース部１１４と、回転軸Ｑを中心に回転ベース部１１４を回転させるモータ２１とを備える。押付部１５は、回転部１４の回転軸Ｑを垂直方向Ｙに移動させるものであり、動力としては空圧シリンダ２２を用いる。押付部１５は、例えば、リニアガイドまたはボールブッシュなどの直動機構を介して、空圧シリンダ２２により動作する。よって、押付部１５は、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３との垂直方向Ｙにおける相対的な位置を変更できる。そして、押付部１５は、当該位置を変更することにより、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３との間でコイル線１を挟み込みながら、垂直方向Ｙから保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３とにてコイル線１を押付ける。

移動部１６は、回転部１４を軸方向Ｚに移動するものである。移動部１６は、例えば、リニアガイドまたはボールブッシュなどの直動機構を介して、ボールねじとサーボモータなどにて動作する。よって、移動部１６は、巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの軸方向Ｚの相対的な位置を変更できる。巻枠１３にはコイル線１の巻始端１Ａを固定する固定部３２を備える。

次に上記のように構成された実施の形態１のコイル巻回装置を用いたコイル製造方法について説明する。まず、ボビン等に巻かれた状態で供給されることで巻癖がついたコイル線１は矯正装置１０２で巻癖が矯正された後、保持部１１上の第１ガイド部１２を通して、コイル線１を保持部１１の平面１１Ａ上において垂直方向Ｙおよび軸方向Ｚが一定となるよう保持しながらコイル巻回装置１００に供給される。

次に、コイル線１を巻枠１３の所定位置まで送り、巻枠１３の固定部３２でコイル線１の巻始端１Ａを固定する。例えば、コイルが多層巻きコイルの場合、コイル線１の巻始端１Ａの位置が、図５Ａに示した状態において、巻き付ける平面１１Ａと同じ面にあると、巻き付け終了後にコイル線１の巻始端１Ａを取り出すことができない。よって、巻き付け位置から図面上において軸方向Ｚの左方側にずらした位置に、巻始端１Ａは固定部３２を用いて固定される。

次に、巻枠１３にコイル線１の巻始端１Ａを固定した状態で、巻枠１３を回転方向Ｗに回転軸Ｑを回転部１４により回転させて、巻枠１３にコイル線１を巻き付ける。このコイル線１を巻枠１３に巻き付けると同時に、押付部１５により、常時定圧で巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａに垂直方向Ｙから押付ける。このためコイル線１に残る巻癖が矯正されて巻枠１３に巻き付けられる。

図５および図６に具体的な巻枠１３の回転姿勢を示して説明する。まず、図５Ａおよび図６Ａに示すように、巻枠１３の外形の最大平面箇所を有する長辺部１３Ａが保持部１１の平面１１Ａにコイル線１を挟み込み押付ける。この場合、巻枠１３の長辺部１３Ａより、保持部１１の平面１１Ａは大きく形成されているため、コイル線１の挟み込みおよび押付けを確実にできる。

次に、巻枠１３を回転軸Ｑにて回転し、図６Ｂの状態となった場合、巻枠１３は長辺部１３Ａと短辺部１３Ｂとを有しているため、回転軸Ｑが垂直方向Ｙにおいて同一位置にて回転することはできない。よって、巻枠１３の回転姿勢に合わせて、回転軸Ｑは垂直方向Ｙに上昇する。そして、図６Ｃ→図６Ｄ→図６Ｅ→図６Ｆ→図６Ｇ→図６Ｈと、回転軸Ｑを回転させるとともに垂直方向Ｙに適宜上下移動させ、巻枠１３を３６０度回転するとともに、巻枠１３に１層目のコイル線１を巻き付ける。

当然のことながら、この間、押付部１５は、巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａに垂直方向Ｙに押付け、コイル線１は巻枠１３にて保持部１１の平面１１Ａに垂直方向Ｙに定圧で押付けられる。そして、巻枠１３が垂直方向Ｙに移動しても、コイル線１は定圧で保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３とにより常時押付けられるので、巻き付けによりコイル線１が撓むことがない。このため、例えば、コイル線１の張力調整装置１０３は簡易な構成にできる。

巻枠１３に長辺部１３Ａと短辺部１３Ｂとが存在する場合は、図１５に示すようにコイル線を短辺部に巻き付ける際に長辺部に巻き膨らみとなって隙間Ｒが発生する可能性がある。よって、巻枠１３が３６０度回転し、２層目のコイル線１を巻枠１３に巻き付ける場合も、図５Ｂおよび図６Ｉに示すように、巻枠１３に巻き付けされた１層目のコイル線１および２層目のコイル線１を保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３との間で、押付部１５により押付けることで、下層としての１層目のコイル線１と、上層としての２層目のコイル線１とが合わせて矯正され巻枠１３における１層目のコイル線１と２層目のコイル線１との間が密着する。

尚、図５Ｂに示すように、２層目のコイル線１を巻き付ける場合には、図５Ａに示す１層目のコイル線１を巻き付ける場合と比較すると、巻枠１３が設置されている回転ベース部１１４の回転軸Ｑは、コイル線１の径の長さ（垂直方向Ｙの長さ）Ｔ１分、押付部１５により垂直方向Ｙに上昇して移動される。そして、第１ガイド部１２は、層が増加する毎に、第１ガイド部１２で保持するコイル線１の垂直方向Ｙに対して、第１ガイド部１２と巻枠１３との垂直方向Ｙの距離が離れるように移動される。

そして、以上の動作を、コイルの多層分繰り返されることで、コイル線１間が密着したコイルが製作できる。そして、巻枠１３へのコイル線１の巻き付けが終了した後、コイル線１の巻終端を切断し、コイル巻回装置１００から取り出す。

また、上記実施の形態１においては、巻枠１３に１列にコイル線１を巻き付ける例を示したが、実施の形態１の他の例として、図７に示すように、巻枠１３に多列にコイル線１を巻き付ける多列巻きの場合について説明する。この場合、巻枠１３は軸方向Ｚの長さＨ１が、コイル線１の径の長さＨ２の整数倍にて形成される。そして、上記実施の形態１と同様、巻枠１３に１列目のコイル線１が巻き付けた（図７Ａ）後に、移動部１６により回転部１４を軸方向Ｚにコイル線１の径の長さＨ２分移動させ、２列目のコイル線１を巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとにて挟み込み押付け、上記実施の形態１と同様に巻枠１３に巻き付ける（図７Ｂ）。このように形成されたコイルは、螺旋状に巻かれた多列巻きコイルとなる。

また、実施の形態１の他の多列巻きの例を図１６に示す。上記の多列巻きの場合と同様に、巻枠１３に多列にコイル線１を巻き付ける場合であって、巻枠１３は軸方向Ｚの長さＨ１が、コイル線１の径の長さＨ２の整数倍にて形成される。そして、図１６に示すように、保持部１１の平面１１Ｂが巻枠１３の軸方向Ｚの長さＨ１より回転部１４が回転可能な程度に小さく形成された長さにて形成される。尚、保持部１１の平面１１Ｂ以外の構成は上記実施の形態１と同様であるため、その説明は適宜省略する。この場合、上記実施の形態１と同様、巻枠１３に１列目のコイル線１が巻き付けた（図１６Ａ）後に、２列目のコイル線１を巻枠１３と保持部１１の平面１１Ｂとにて挟み込み押付け、上記実施の形態１と同様に巻枠１３に巻き付ける（図１６Ｂ）。この２列目の巻き付けの際に、巻枠１３と保持部１１の平面１１Ｂとは、１列目に巻き付けられたコイル線１も挟み込み押付ける。

このような、多列巻きの場合は、１列目の巻き付けで残った巻枠１３とコイル線１との間の隙間が、２列目以降のコイル線１を巻枠１３に巻き付ける際、１列目に巻かれたコイル線１と合わせて巻枠１３と保持部１１の間に押付けられて矯正されるので巻枠１３とコイル線１との間が密着したコイルが製作できる。

また、多列巻きに多層巻きを加えたコイルとする場合は、巻枠１３を回転に合わせて軸方向Ｚに移動させ、１層目のコイル線１を巻き付けした後、巻枠１３を１層目の時とは逆方向に軸方向Ｚに移動することで、２層目の多列巻きを行う。巻枠１３の回転と合わせて軸方向Ｚへ往復移動を繰り返すことで多層に多列巻きしたコイルを製作できる。この場合も巻き付けられたコイル線１を多層回、多列回に渡り保持部１１に押付けられることでコイル線１の間が密着したコイルが製作できる。

また、上記実施の形態１の他の例として、図８に示すように、巻枠１３に対してコイル線１が軸方向Ｚにずれないようガイドする第２ガイド部３１を設置する。当該第２ガイド部３１によりコイル線１の軸方向Ｚの巻きずれを抑制できる。図８では第２ガイド部３１を、巻枠１３の長辺部１３Ａに設置する例を示したが、短辺部１３Ｂに設置してもよいし、また、全周に渡って設置してもよい。

また、上記実施の形態１の他の例として、図９に示すように、コイル巻回装置１００には、他の装置が付随して構成されている場合が考えられる。具体的には、送り装置１１０、端末成形装置１１１、被覆剥離装置１１２、切断装置１１３などである。送り装置１１０は、矯正装置１０２からコイル巻回装置１００に自動的にコイル線１を送り出すものである。端末成形装置１１１は、コイル巻回装置１００に送り出すコイル線１の巻始端、または、巻終端を成形するものである。被覆剥離装置１１２は、コイル巻回装置１００にて、巻枠１３にコイル線１を巻き付ける前、または後の、コイル線１の被覆を剥離するものである。切断装置１１３は、巻枠１３にコイル線１が巻き付けられた後に、コイル線１の巻終端を切断するものである。これら各装置は、必要に応じて適宜設置される。

尚、本実施の形態１においては、保持部１１が固定されており、押付部１５が回転部１４を垂直方向Ｙに移動して、巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａ、１１Ｂに押付ける例を示したが、これに限られることはなく、保持部１１が固定されていない場合であれば、保持部１１の平面１１Ａ、１１Ｂが巻枠１３との垂直方向Ｙの距離を相対的に移動し、保持部１１の平面１１Ａ、１１Ｂで巻枠１３を押付けてもよいし、押付部１５が回転部１４を垂直方向Ｙに移動すると共に保持部１１の平面１１Ａ、１１Ｂが垂直方向Ｙに移動して、巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａ、１１Ｂに押付けても良い。

また、本実施の形態１においては、保持部１１が固定されており、移動部１６が回転部１４を軸方向Ｚに移動する例を示したが、これに限られることはなく、保持部１１が固定されていない場合であれば、移動部１６が巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの軸方向Ｚの距離を相対的に移動すればよい。

上記のように構成された実施の形態１のコイル製造方法によれば、
巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル製造方法であって、
保持部の平面と前記巻枠とにて前記コイル線を挟み込み、
前記保持部の前記平面および前記回転軸の軸方向に垂直な垂直方向から、前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付け、
また、コイル巻回装置によれば、
巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル巻回装置において、
前記コイル線を保持する平面を有する保持部と、
前記回転軸に設置された前記巻枠を回転させる回転部と、
前記保持部の前記平面および前記保持部の前記平面における垂直方向において、前記巻枠と前記保持部の前記平面との相対的な位置を移動させる押付部とを備え、
前記押付部が、前記保持部の前記平面と前記巻枠との垂直方向における相対的な位置を変更して、前記保持部の前記平面と前記巻枠との間で前記コイル線を挟み込み、垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持するとともに、前記回転部は、前記巻枠を回転させて前記コイル線を前記巻枠に巻き付けるので、
保持部の平面と任意の形状の巻枠との間でコイル線を挟み込み保持することで、連続的にコイル線を矯正するので、巻き付け精度に優れたコイルを得ることができる。
また、コイル線は巻枠と保持部の平面とにて常時挟み込み押付けて保持しているため、精細な張力調整がなくてもコイル線の撓みが抑制されるため、張力調整を簡易な装置構成とすることができる。
また、押付部は、保持部の平面と巻枠との垂直方向における相対的な位置を変更するのみにて構成されるため、複雑な移動機構および高度な制御が不要なため、設備が簡易となり、小型で低コスト化が実現できる。

また、巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル製造方法であって、
巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル製造方法であって、
前記コイル線を、保持部の平面における垂直方向および前記回転軸の軸方向において一定に保持しながら前記保持部の前記平面に送り出すガイド部を備え、
前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を挟み込み、
前記保持部の前記平面および前記垂直方向から、前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付け、
前記コイル線を前記巻枠に多層に巻回する場合、層が増加する毎に、前記ガイド部と前記巻枠との前記垂直方向の距離が離れるように移動させる、
さらに、コイル巻回装置は、前記コイル線を、前記垂直方向および前記回転軸の軸方向を一定に保持しながら前記保持部の前記平面に送り出すガイド部を備え、
さらに、コイル巻回装置は、前記コイル線を前記巻枠に多層に巻回する場合、前記ガイド部は、層が増加する毎に、前記ガイド部と前記巻枠との前記垂直方向の距離が離れるように構成されたので、
保持部の平面と任意の形状の巻枠との間でコイル線を挟み込み保持することで、連続的にコイル線を矯正するので、巻き付け精度に優れたコイルを得ることができる。
また、コイル線は巻枠と保持部の平面とにて常時挟み込み押付けて保持しているため、精細な張力調整がなくてもコイル線の撓みが抑制されるため、張力調整を簡易な装置構成とすることができる。
また、押付部は、保持部の平面と巻枠との垂直方向における相対的な位置を変更するのみにて構成されるため、複雑な移動機構および高度な制御が不要なため、設備が簡易となり、小型で低コスト化が実現できる。
また、ガイド部により、コイル線を保持部の平面に精度よく送り出すことができ、巻枠にコイル線が多層に巻回される場合も、コイル線を保持部の平面に精度よく送り出すことができる。

さらに、前記コイル線を前記巻枠に多層にて巻き付けるコイル製造方法において、
前記巻枠に巻き付けられた下層の前記コイル線上に、上層の前記コイル線を巻き付ける場合、
前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記下層の前記コイル線、および、前記上層の前記コイル線を挟み込みながら、
前記垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記下層の前記コイル線、および、前記上層の前記コイル線を押付けながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付けるので、
巻枠に巻き付け済のコイル線も合わせて矯正するので、巻き付け精度のよい多層のコイルを得ることができる。

さらに、前記保持部の前記平面は、前記巻枠の外形の最大平面箇所よりも大きく形成されるので、
巻枠の最大平面箇所においても、コイル線は巻枠と保持部の平面とにて常時挟み込み押付けることができ、確実に巻き付け精度のよいコイルを得ることができる。

さらに、前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記軸方向における相対的な位置を移動させる移動部を備えたので、
巻枠に多列にコイル線を巻き付けできるので、巻き付け精度のよい多列のコイルを得ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態２においては、コイル線１に絶縁の被膜がコーティングされた線材を使用する場合について説明する。上記実施の形態１にて示したように、コイル線１は巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとにより挟み込み押付けながら巻枠１３に巻き付けられる。このように被覆されたコイル線１を使用し、押付部１５が常時定圧にて押付けている場合であって、巻枠１３に長辺部１３Ａと短辺部１３Ｂとが存在する場合には、保持部１１に短辺部１３Ｂを押付ける際、コイル線１が保持部１１の平面１１Ａにて擦られる力が、例えば、図６Ａ、図６Ｃ、図６Ｅ、図６Ｇ、図６Ｉの状態と比較すると、例えば、図６Ｂ、図６Ｄ、図６Ｆ、図６Ｈの状態の方が大きく働くため、コイル線１の被覆の破損が発生しやすい。

また、巻枠１３に長辺部１３Ａと短辺部１３Ｂとが存在する場合は、巻枠１３の回転速度が一定であると、巻枠１３の回転角度によってコイル線１の送り量が異なる。また、多層巻きでは、巻き付ける層によってコイル線１の送り量が変化する。コイル線１の送り量が大きく変動すると、保持部１１と巻枠１３と間の押付け力が弱い場合、コイル線１が挿入方向（水平方向Ｘ）に滑ることでコイル内に僅かな余長が発生してコイル線１が巻き付けられたり、逆に、挿入方向（水平方向Ｘ）と逆に滑った場合、コイルが強く巻き締まって巻き付けられたりする。

コイル内に余長が残る場合は、コイル線１の間に隙間が発生するが、巻き付けが進むことで矯正されていく場合がある。しかしながら、余長分だけコイルの外径寸法が変形する可能性がある。また、コイルが強く巻き締まった場合、コイル線１が引き延ばされることで被覆の破損または、巻枠１３（巻芯）が破損する可能性がある。また、コイル線１が破損しなくても巻枠１３からコイルが取り出せなくなる可能性がある。これに対し、コイル線１の滑りを防止するため巻枠１３の押付け力を高くすると、コイル線１の被覆が破損しやすくなる。

より精度に優れたコイルを得るためには、巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａに対してコイル線１が破損しない程度の、設定された押付け力で押付けると同時に、コイル線１が巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの間で滑らないよう送り量を一定とすることが望ましい。本実施の形態２ではこれらを実施するためのコイル製造方法およびコイル巻回装置について説明する。

図１０は実施の形態２におけるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。図１１は図９に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。回転部１４は、巻枠１３を固定する回転ベース部１１４を回転する第１サーボモータ２３を備える。第１サーボモータ２３には、例えば、巻枠１３の回転角度を検出する検出部２３Ａとしての例えばロータリーエンコーダが内蔵される。

押付部１５は、垂直方向Ｙの位置制御が可能な第２サーボモータ２４を備える。尚、第２サーボモータ２４に代えて、非圧縮流体を使用した油圧シリンダを用いることも考えられる。そして、押付部１５の第２サーボモータ２４による垂直方向Ｙの押付け力、すなわち、巻枠１３の保持部１１の平面１１Ａへの押付け力を検出するための押力検出部２５としての例えばロードセルが設置される。

次に、上記のように構成された実施の形態２のコイル巻回装置を用いたコイル製造方法について説明する。上記実施の形態１と同様に行うとともに、第１サーボモータ２３の検出部２３Ａにより巻枠１３の回転姿勢としての回転角度を検出する。そして、押付部１５は、巻枠１３の回転姿勢（回転角度）に応じて、第２サーボモータ２４を制御し、あらかじめ設定された保持部１１の平面１１Ａに対する巻枠１３の位置を可変し、保持部１１の平面１１Ａに対する巻枠１３の押付け力が設定された押付け力となるように調整する。

尚、この場合は、あらかじめ、巻枠１３の回転姿勢に応じて、押力検出部２５にて検出される押付け力が設定された押付け力の値となるように、押付部１５における巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙにおける相対的な位置が決定されている。

また、他の方法としては、押力検出部２５にて巻枠１３の保持部１１への押付け力を随時検出する。そして検出された押付け力が、設定された押付け力となるよう、巻枠１３の垂直方向Ｙの位置を可変し、巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙにおける相対的な位置を可変し、巻枠１３と保持部１１との間のコイル線１に設定された押付け力を付加する。

さらに、検出部２３Ａにより巻枠１３の回転姿勢を検出して、当該巻枠１３の回転姿勢（回転角度）に応じて、第１サーボモータ２３の回転速度を、コイル線１の送り速度の変動が少なくなるように調整する。

このように、保持部１１に対して巻枠１３によるコイル線１の押付け力を、巻枠１３の回転姿勢または押付け力に応じて調整することで、コイル線１に掛かる余分な押付け力を軽減し、コイル線１の被覆破損を防止できる。また、巻枠１３の回転姿勢に応じて回転速度を変更するのでコイル線１の送り量の変動を少なくでき、コイル形状に変形がない精度よく巻き付けられたコイルを製作できる。

上記のように構成された実施の形態２のコイル製造方法およびコイル巻回装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記巻枠の回転姿勢を検出する検出部を備え、
前記押付部は、前記検出部が検出した前記巻枠の回転姿勢に応じて、前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を押し付け保持する押付け力が設定された押付け力にて、前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記垂直方向における相対的な位置を可変するので、
コイル線において過度な付加による不具合の発生を防止できる。

また、前記保持部の前記平面と前記巻枠とにおける前記垂直方向の押付け力を検出する押力検出部を備え、
前記押付部は、前記押力検出部が検出した押付け力が設定された押付け力にて、前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記垂直方向における相対的な位置を可変するので、
コイル線において過度な付加による不具合の発生を防止できる。

また、前記巻枠の回転姿勢を検出する検出部を備え、
前記回転部は、前記検出部にて検出した前記巻枠の回転姿勢に応じて回転速度を可変するので、
コイル線の送り量の変動によるコイルの形状の不具合の発生を防止できる。

また、コイル製造方法においては、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離を、前記巻枠の回転角度に応じて可変して、前記巻枠を回転させ、
また、コイル巻回装置においては、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との位置関係は、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離が、前記巻枠の回転角度に応じて可変するように構成されるので、
コイル線において過度な付加による不具合の発生を防止できる。

実施の形態３．
上記実施の形態２では間接的にコイル形状の変形を防止する例を示した。本実施の形態３では、直接的にコイル形状の変形を防止する場合について説明する。

図１２は実施の形態３におけるコイル巻回装置の構成を示す正面図である。図１３は図１２に示したコイル巻回装置の追加押圧部の動作を説明するための正面図である。図１４は図１２に示したコイル巻回装置の追加押圧部の詳細の構成を示す正面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。コイル線１を巻枠１３に押圧する追加押圧部１７を備える。追加押圧部１７は、巻枠１３の短辺部１３Ｂにコイル線１を巻き付ける際に、長辺部１３Ａに巻き付けたコイル線１と巻枠１３との間の隙間、または、コイル線１間の隙間を防止する。

追加押圧部１７は、例えば空圧シリンダにて形成され、矢印Ｐの方向に移動し、コイル線１を巻枠１３に押圧する。尚、空圧シリンダに代えて、モータなどを使用して追加押圧部１７の押圧を制御し、コイル線１の層に合わせて定位置となるよう制御してもよい。また、他の例として、図１４に示すように回転ベース部１１４にカム板３３を取り付け、巻枠１３の回転角度に応じて追加押圧部１７がバネ圧で矢印Ｐの方向に前後して、コイル線１を巻枠１３に押圧するように構成してもよい。この場合であれば、新たな空圧シリンダまたはモータなどのアクチュエータを追加することなく構成できる。

そして、追加押圧部１７の位置は、巻枠１３の回転と同期して、アクチュエータまたはバネ圧などを用いて変更する。そして、追加押圧部１７の位置は、巻枠１３の長辺部１３Ａを巻き付ける際には、コイル線１との干渉を回避するため、巻枠１３から退避させる。そして、保持部１１とは別に巻枠１３の長辺部１３Ａと短辺部１３Ｂとの境界箇所にて、コイル線１を巻枠１３に追加押圧部１７にて押圧するので、さらにコイル線１の矯正が可能となり、さらに精度に優れたコイルを製作できる。

上記のように構成された実施の形態３のコイル製造方法およびコイル巻回装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
前記巻枠に前記コイル線を押圧する追加押圧部を備えたので、
さらにコイル線の弛みを防止できるコイルを得ることができる。

実施の形態４．
上記実施の形態２ではコイル線１に絶縁の被膜がコーティングされた線材を使用する場合に被覆の破損を防止するため、巻枠の固定台への押付け力を巻枠の垂直方向Ｙの高さを制御することで過度な押付け力とならないよう構成する例を示した。本実施の形態４ではコイル被覆の破損を防止する異なる構成の例を示す。

図１８は実施の形態４におけるコイル巻回装置の構成を示す正面図であり、図１９は図１８のコイル巻回装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。保持部４０は、台座２００に固定された水平台４２に、水平方向Ｘに移動可能に設置されている。保持部４０は、コイル線１を挿入する水平方向Ｘにコイル線１を保持する平面４０Ａを有する。尚、第１ガイド部１２はここでは水平台４２上に設置される。保持部４０の平面４０Ａは巻枠１３の外径の最大平面箇所となる長辺部１３Ａ（図４参照）よりも大きく構成される。

次に、上記のように構成された実施の形態４のコイル巻回装置を用いたコイル製造方法について説明する。尚、上記各実施の形態と同様の部分は適宜省略する。上記各実施の形態と同様に、コイル線１を巻枠１３に巻き付けると同時に、押付部１５により、常時定圧で巻枠１３を保持部１１の平面１１Ａに垂直方向Ｙから押付ける。図１８に示した状態では、巻枠１３の長辺部１３Ａがコイル線１を保持部４０の平面４０Ａに押付けている。そして、巻枠１３が図１８に示した状態から図２０に示した状態に回転方向Ｗに回転すると、巻枠１３による保持部４０へのコイル線１の押付け力が定圧となるよう巻枠１３が保持されている回転部１４を垂直方向Ｙに持ち上げる。

この時、巻枠１３の回転方向Ｗの回転移動に合わせて、巻枠１３の回転方向Ｗに対応する保持部４０の平面４０Ａ上における水平方向Ｘ、ここでは図面上の右側方向Ｘ１に対応する水平方向Ｘに移動させる。これは、保持部４０の平面４０Ａに巻枠１３がコイル線１を押圧しているので、巻枠１３の回転方向Ｗに応じて右側方向Ｘ１の力が保持部４０の平面４０Ａに働き、水平方向Ｘの右側方向Ｘ１に移動するものである。尚、巻枠１３の保持部４０の平面４０Ａへの押付け力が強く、保持部４０の平面４０Ａが巻枠１３の回転力だけでは水平方向Ｘに移動できない場合には、シリンダなどのアクチュエータを使用して、保持部４０の平面４０Ａを水平方向Ｘに移動させることも可能である。

このように、巻枠１３の回転方向Ｗの回転移動と、保持部４０の平面４０Ａの移動を平面の移動との相対速度が同じとすることで、巻枠１３に巻回されるコイル線１、保持部４０の平面４０Ａとの間のこすれが防止でき、コイル線１の被覆の破損を防止できる。保持部４０の平面４０Ａは、巻枠１３の回転角度が図１８の状態から１８０°となるまで、巻枠１３の回転移動と同期して、保持部４０の平面４０Ａを水平方向Ｘの右側方向Ｘ１に移動させる。

そして、巻枠１３が１８０°回転し、巻枠１３の長辺部１３Ａが保持部４０の平面４０Ａと平行となるタイミングで、バネなどの機構部品またはシリンダなどのアクチュエータを使用して、保持部４０の平面４０Ａを初期位置（図１８の位置）に戻す。巻枠１３の長辺部１３Ａが保持部４０の平面４０Ａに対して水平の状態では巻枠１３の長辺部１３Ａに巻回されたコイル線１は保持部４０の平面４０Ａとの間で当接するためコイル線１に掛かる押付け力は小さく、保持部４０を初期位置に戻す際にこすれが発生してもコイル線１の被覆破損は発生しない。

但し、コイル線１の被覆強度が著しく弱い場合は、巻枠１３を固定する回転部１４の垂直方向Ｙへの移動をサーボモータなどのアクチュエータ使用し、保持部４０を初期位置に戻す際に巻枠１３を垂直方向Ｙに僅かに持ち上げ、コイル線１と保持部４０の平面４０Ａとの隙間を僅かにつくることで被覆の破損を回避できる。

また、保持部４０の平面４０Ａをループ状に構成し無限軌道とすることで、水平方向Ｘに移動した保持部４０の平面４０Ａがループ状に１回転し、元の位置に戻すように構成することも考えられる。このように構成すれば、巻枠１３の回転角度によって保持部４０を初期位置に戻す必要がなく、保持部４０の構成が簡素化でき、巻回時間を短縮できる。また、この場合であっても、保持部４０の平面４０Ａをアクチュエータを使用して巻枠１３の回転と同期してコイル線１のこすれが生じないよう動かすことができる。

上記のように構成された実施の形態４のコイル製造方法およびコイル巻回装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
コイル製造方法においては、
前記保持部の前記平面を、前記巻枠の回転方向に対応する前記保持部の前記平面上における水平方向に移動させながら、前記巻枠を回転させ、
コイル巻回装置においては、
前記保持部の前記平面は、前記巻枠の回転方向に対応する前記保持部の前記平面上における水平方向に移動するように構成されるので、
巻枠に巻回されたコイル線と保持部の平面との間でこすれが低減できるため、コイル線の被覆破損を防止できる。

実施の形態５
本実施の形態５では上記実施の形態４とは異なるコイル被覆の破損を防止する異なる構成の例を示す。図２１は実施の形態５におけるコイル巻回装置の構成を示す正面図であり、図２２は図２１に示したコイル巻回装置の構成を示す側面図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。

回転部１４は巻枠固定台４６を備える。巻枠固定台４６は、巻枠１３が固定され、巻枠１３にコイル線１が巻回される必要な巻層分の外形より一回り大きな相似形状を有する。巻枠固定台４６の長辺側の両端には、それぞれローラ４７を備える。ローラ４７は、巻枠１３の短辺部１３Ｂ側の軸方向Ｚの中心軸Ｍと同じ軸上に配置する。ローラ受台４８は、ローラ４７の保持部１１側に、垂直方向Ｙに位置制御可能なアクチュエータ４９を介して設置される。アクチュエータ４９は、垂直方向Ｙの位置制御が可能な油圧シリンダまたはボールねじとサーボモータとの組み合わせた直動装置などにて形成される。

これら、巻枠固定台４６、ローラ４７、ローラ受台４８、およびアクチュエータ４９により、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３との垂直方向Ｙにおける位置関係を可変できる構成を有する。但し、これら構成に限られることは無く、他の構成であっても、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３との垂直方向Ｙにおける位置関係を可変できる構成であれば、以下の動作は同様に行うことができ、同様の効果を奏するものである。

次に、上記のように構成された実施の形態５のコイル巻回装置を用いたコイル製造方法について説明する。尚、上記各実施の形態と同様の部分は適宜省略する。巻枠１３の垂直方向Ｙの位置は、巻枠１３を固定する巻枠固定台４６に取付けられたローラ４７が当接するローラ受台４８により決定される。ローラ受台４８はアクチュエータ４９で垂直方向Ｙの位置を制御する。

巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙの距離をＴ２（図７参照）、コイル線１の垂直方向Ｙの長さをＴ１とすると、ローラ受台４８の垂直方向Ｙを巻枠１３に巻回されたコイル線１と保持部１１の平面１１Ａとの間にコイル線１が当接しないよう、Ｔ２＞Ｔ１に設定することでコイル線１の被覆のこすれを防止できる。

そして、この状態で巻枠１３を回転しコイル線１を巻回する。巻枠１３を回転角度に応じて垂直方向Ｙの位置を変えるのは上記各実施の形態と同様に行う。巻枠固定台４６に取付けられたローラ４７の外径は、巻枠１３の外形と等距離のためローラ受台４８の垂直方向Ｙ位置は固定のままで、コイル巻回時の巻枠と保持部１１の平面１１Ａとの距離を同じにできるため、巻枠１３が回転するコイル線１の巻回時においてもコイル線１の被覆のこすれを防止できる。

コイル線１を多層巻きする場合、１層目と２層目以降では巻枠１３と巻回されたコイルの外径との距離が異なるため、ローラ受台４８の垂直方向Ｙ位置を固定のままでは、巻枠１３に巻回されたコイル線１と保持部１１の平面１１Ａとの間でこすれが生ずる。これを防ぐため、巻枠１３の２層目にコイル線１を巻回する際は、ローラ受台４８をコイル線１の長さＴ１分持ち上げることで巻枠１３に巻回されたコイルの外径と保持部１１の平面１１Ａとの距離を１層目と同じに保つことができる。尚、３層目以降についても２層目と同等に行うことができる。

よって、巻回時において巻枠１３に巻回されたコイルの外径と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙの距離を同じにできる。また、巻枠１３に巻回されたコイル線１と保持部１１の平面１１Ａの間に隙間を作ることで、巻回により発生する巻き膨らみを図１に示す張力調整装置１０３の張力によりコイル線１の送りとは逆方向に引っ張られるとで巻枠１３との隙間を無くし、コイル線１を巻枠１３に隙間なく巻回できる。

巻き膨らみが張力調整装置１０３の張力で取りきれない場合、コイル線１の巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙの距離Ｔ２を、
Ｔ２－Ｔ１≪Ｔ１とすることで、巻枠１３に巻回されたコイル線１の保持部１１の平面１１Ａへの押付け力を大きくすることなくコイル線１の巻き膨らみを矯正し精度よくコイル線１を巻回できる。

さらにコイル線１の巻き膨らみは巻枠１３の長辺部１３Ａでは小さく、短辺部１３ＢのＲ形状部で大きくなるので、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３の長辺部１３Ａ（図４参照）の巻回時の垂直方向Ｙの距離をＴ３、保持部１１の平面１１Ａと巻枠１３の短辺部１３Ｂ（図４参照）の巻回時の垂直方向Ｙの距離をＴ４とすると、Ｔ３＜Ｔ４と巻枠１３の巻回位置による巻き膨らみによる大きさで巻枠１３と保持部１１の平面１１Ａとの垂直方向Ｙの距離を変えることで、巻枠１３に巻回されたコイル線１の保持部１１の平面１１Ａへの押付け力を大きくすることなく、コイル線１の巻き膨らみを矯正し、より精度よくコイル線１を巻回できる。

尚、本実施の形態５においては、保持部１１の平面１１Ａを固定し、ローラ受台４８の垂直方向Ｙの位置を調整する例を示したが、ローラ受台４８を固定し、保持部１１の平面１１Ａをコイル線１の巻回が増えるに従い、垂直方向Ｙの位置を下方に制御しても同様に行うことができ同様の効果が得られる。

上記のように構成された実施の形態５のコイル製造方法およびコイル巻回装置によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、
コイル製造方法においては、
前記コイル線の前記垂直方向の長さをＴ１、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離をＴ２とすると、
前記保持部の前記平面と前記コイル線との前記垂直方向の位置関係を、
Ｔ２－Ｔ１≪Ｔ１となる位置関係に設定して前記コイル線の巻回を行うので、
また、コイル巻回装置においては、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向における位置関係は、
前記コイル線の前記垂直方向の長さをＴ１、
前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離をＴ２とすると、
Ｔ２－Ｔ１≪Ｔ１となる位置関係に構成されるので、
巻枠により巻回されたコイル線の保持部の平面へのこすれが更に防止でき、コイル線の被覆破損を防止できる。また、巻き膨れを矯正できるため精度よく巻回されたコイルを得ることができる。

本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ コイル線、１０ コイル製造装置、１００ コイル巻回装置、１０１ 供給装置、１０２ 矯正装置、１０３ 張力調整装置、１Ａ 巻始端、１１ 保持部、１１Ａ 平面、１１Ｂ 平面、１１０ 送り装置、１１１ 端末成形装置、１１２ 被覆剥離装置、１１３ 切断装置、１１４ 回転ベース部、１２ 第１ガイド部、１２１ 垂直方向矯正部、１２２ 送り方向矯正部、１３ 巻枠、１３Ａ 長辺部、１３Ｂ 短辺部、１４ 回転部、１５ 押付部、１６ 移動部、１７ 追加押圧部、２１ モータ、２２ 空圧シリンダ、２３ 第１サーボモータ、２３Ａ 検出部、２４ 第２サーボモータ、２５ 押力検出部、３１ 第２ガイド部、３２ 固定部、４０ 保持部、４０Ａ 平面、４２ 水平台、４６ 巻枠固定台、４７ ローラ、４８ ローラ受台、４９ アクチュエータ、Ｔ１ 長さ、Ｈ１ 長さ、Ｈ２ 長さ、Ｑ 回転軸、Ｗ 回転方向、Ｘ 水平方向、Ｙ 垂直方向、Ｚ 軸方向。

Claims (19)

1. 巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル製造方法であって、
   前記コイル線を、保持部の平面における垂直方向および前記回転軸の軸方向において一定に保持しながら前記保持部の前記平面に送り出すガイド部を備え、
   前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を挟み込み、
   前記垂直方向において前記巻枠により前記コイル線を前記保持部の前記平面に押し付け、
   前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付け、
   前記コイル線を前記巻枠に多層に巻回する場合、層が増加する毎に、前記ガイド部と前記巻枠との前記垂直方向の距離が離れるように移動させるコイル製造方法。
2. 前記コイル線を前記巻枠に多層にて巻き付けるコイル製造方法において、
   前記巻枠に巻き付けられた下層の前記コイル線上に、上層の前記コイル線を巻き付ける場合、
   前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記下層の前記コイル線、および、前記上層の前記コイル線を挟み込み、
   前記垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記下層の前記コイル線、および、前記上層の前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付ける請求項１に記載のコイル製造方法。
3. 前記コイル線を前記巻枠に多列にて巻き付けるコイル製造方法において、
   前記巻枠に巻き付けられた１列目の前記コイル線の前記軸方向に隣接して、２列目の前記コイル線を巻き付ける場合、
   前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記１列目の前記コイル線、および、前記２列目の前記コイル線を挟み込み、
   前記垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて、前記１列目の前記コイル線、および、前記２列目の前記コイル線を保持しながら前記巻枠を回転させ前記コイル線を前記巻枠に巻き付ける請求項１または請求項２に記載のコイル製造方法。
4. 前記保持部の前記平面を、前記巻枠の回転方向に対応する前記保持部の前記平面上における水平方向に移動させながら、前記巻枠を回転させる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコイル製造方法。
5. 前記コイル線の前記垂直方向の長さをＴ１、
   前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離をＴ２とすると、
   前記保持部の前記平面と前記コイル線との前記垂直方向の位置関係を、
   Ｔ２－Ｔ１≪Ｔ１となる位置関係に設定して前記コイル線の巻回を行う請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコイル製造方法。
6. 前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離を、前記巻枠の回転角度に応じて可変して、前記巻枠を回転させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコイル製造方法。
7. 巻枠を回転軸にて回転させながらコイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル巻回装置において、
   前記コイル線を保持する平面を有する保持部と、
   前記回転軸に設置された前記巻枠を回転させる回転部と、
   前記保持部の前記平面における垂直方向において、
   前記巻枠と前記保持部の前記平面との相対的な位置を移動させる押付部とを備え、
   前記押付部が、前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向における相対的な位置を変更して、前記保持部の前記平面と前記巻枠との間で前記コイル線を挟み込み、前記垂直方向から前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を保持するとともに、前記回転部は、前記巻枠を回転させて前記コイル線を前記巻枠に巻き付けるコイル巻回装置。
8. 前記保持部の前記平面は、前記巻枠の外形の最大平面箇所よりも大きく形成される請求項７に記載のコイル巻回装置。
9. 前記コイル線を、前記垂直方向および前記回転軸の軸方向を一定に保持しながら前記保持部の前記平面に送り出すガイド部を備えた請求項７または請求項８に記載のコイル巻回装置。
10. 前記コイル線を前記巻枠に多層に巻回する場合、
    前記ガイド部は、層が増加する毎に、前記ガイド部と前記巻枠との前記垂直方向の距離が離れるように構成された請求項９に記載のコイル巻回装置。
11. 前記巻枠の回転姿勢を検出する検出部を備え、
    前記押付部は、前記検出部が検出した前記巻枠の回転姿勢に応じて、前記保持部の前記平面と前記巻枠とにて前記コイル線を押し付け保持する押付け力が設定された押付け力にて、前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記垂直方向における相対的な位置を可変する請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
12. 前記保持部の前記平面と前記巻枠とにおける前記垂直方向の押付け力を検出する押力検出部を備え、
    前記押付部は、前記押力検出部が検出した押付け力が設定された押付け力にて、前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記垂直方向における相対的な位置を可変する請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
13. 前記巻枠の回転姿勢を検出する検出部を備え、
    前記回転部は、前記検出部にて検出した前記巻枠の回転姿勢に応じて回転速度を可変する請求項７から請求項１０、請求項１２のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
14. 前記回転部は、前記検出部にて検出した前記巻枠の回転姿勢に応じて回転速度を可変する請求項１１に記載のコイル巻回装置。
15. 前記巻枠に前記コイル線を押圧する追加押圧部を備えた請求項７から請求項１４のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
16. 前記巻枠と前記保持部の前記平面との前記回転軸の軸方向における相対的な位置を移動させる移動部を備えた請求項７から請求項１５のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
17. 前記保持部の前記平面は、前記巻枠の回転方向に対応する前記保持部の前記平面上における水平方向に移動するように構成される請求項７から請求項１６のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
18. 前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向における位置関係は、
    前記コイル線の前記垂直方向の長さをＴ１、
    前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離をＴ２とすると、
    Ｔ２－Ｔ１≪Ｔ１となる位置関係に構成される請求項７から請求項１７のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。
19. 前記保持部の前記平面と前記巻枠との位置関係は、
    前記保持部の前記平面と前記巻枠との前記垂直方向の距離が、前記巻枠の回転角度に応じて可変するように構成される請求項７から請求項１８のいずれか１項に記載のコイル巻回装置。

Images