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WO2019167179A1 - コイル製造装置及びコイル製造方法 - Google Patents

コイル製造装置及びコイル製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2019167179A1
WO2019167179A1 PCT/JP2018/007547 JP2018007547W WO2019167179A1 WO 2019167179 A1 WO2019167179 A1 WO 2019167179A1 JP 2018007547 W JP2018007547 W JP 2018007547W WO 2019167179 A1 WO2019167179 A1 WO 2019167179A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
wire
wires
winding
coil
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/007547
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　孝幸
宏樹 斎藤
Original Assignee
日特エンジニアリング株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日特エンジニアリング株式会社 filed Critical 日特エンジニアリング株式会社
Priority to PCT/JP2018/007547 priority Critical patent/WO2019167179A1/ja
Priority to JP2018540483A priority patent/JP6543425B1/ja
Priority to CN201880001597.8A priority patent/CN110419086B/zh
Publication of WO2019167179A1 publication Critical patent/WO2019167179A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/14—Pulleys, rollers, or rotary bars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/064—Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords

Definitions

  • the present invention relates to a coil manufacturing apparatus and a coil manufacturing method for winding a wire around a winding core.
  • JP2000-128433A discloses a coil formed by winding a plurality of parallel wires obtained by joining thin wire conductors in parallel in one plane in the width direction.
  • the coil of JP2000-128433A is formed by forming multiple parallel lines in which thin conductors covered with an insulating layer are joined in parallel in one plane, and winding the multiple parallel lines in the width direction.
  • the lengths wound by the thin wires on the inner side in the radial direction and the fine wires on the outer side are different, so that the joining of the thin wires is peeled off. There is a fear.
  • An object of the present invention is to provide a coil manufacturing apparatus and a coil manufacturing method capable of winding a coil in which a plurality of wires are arranged in the radial direction with high accuracy.
  • a coil manufacturing apparatus for manufacturing a coil in which a plurality of wires are wound in a radial direction, and a winding core that is rotated around an axis and wound with a plurality of wires.
  • An adjustment mechanism that adjusts the spacing of the plurality of wire rods toward the core, and an adhesive device that adheres the plurality of wire rods wound around the core, the adjustment mechanism being parallel to the axis of the core
  • a rotating member rotatable around the rotation center axis, and a plurality of locking portions provided on the rotating member in a line at a predetermined interval, and each of which is wound around a plurality of wire rods directed to the core,
  • the rotating member rotates between a first position where the wire members from the locking portion toward the core are relatively close to each other and a second position where the wire members from the locking portion toward the core are relatively separated from each other. Configured to be possible.
  • a coil manufacturing method for manufacturing a coil in which a plurality of wire rods are wound side by side in the radial direction, the plurality of wires being provided in a row on a rotating member at a predetermined interval.
  • a step of locking the wire wound around the locking portion of the wire to the core and a step of rotating the core to wind a plurality of wires around the core, and when locking the wire to the core The rotating member is rotated so that the plurality of wires are close to each other, and when the wire is wound around the core, the rotating member is rotated so that the plurality of wires are separated from each other.
  • FIG. 1 is a plan view of a coil manufactured by a coil manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an end view of the end lead of the coil, and is a view taken along arrow A in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view showing a spindle mechanism, an adjustment mechanism, and a clamp mechanism of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view of the end surface of the core of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention as seen from the X-axis direction.
  • FIG. 1 is a plan view of a coil manufactured by a coil manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an end view of the end lead of the coil, and is a view taken along arrow A in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 6 is a front view of the end surface of the shaft of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention as seen from the X-axis direction.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a clamp mechanism of the coil manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the coil manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and shows a process of housing the wire in the holding groove of the winding core.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the coil manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and shows a step of cutting the wire in the holding groove.
  • FIG. 10 is a view for explaining the coil manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and shows a step of locking the wire to the winding core.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the coil manufacturing method according to the embodiment of the present invention and shows a winding process.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the coil manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and shows a winding end cutting step.
  • the coil 1 is used in, for example, a non-contact power supply device, and is a so-called planar coil obtained by winding a plurality of wires 2 in a spiral on the same plane as shown in FIGS. 1 and 2. is there.
  • the winding start (start lead 1a) of the coil 1 is located on the inner periphery, and the winding end (end lead 1b) is located on the outer periphery.
  • the coil 1 is formed by winding a plurality of wire rods 2 so as to be aligned in the radial direction of the coil 1.
  • the plurality of wires 2 are self-bonding wires having an insulating coating 2a that is fused by heat.
  • the coil 1 is formed by winding eight wires 2 (see FIG. 2).
  • the coil manufacturing apparatus 100 will be described mainly with reference to FIGS.
  • the Z axis is an axis along the vertical direction, and two orthogonal axes forming a horizontal plane perpendicular to the Z axis are the X axis and the Y axis.
  • the X axis is a direction along the rotation center axis of the core 25 described later.
  • the coil manufacturing apparatus 100 includes a winding mechanism 10 that winds a plurality of wires 2 guided from a wire source (not shown) around a winding core 25 that rotates about an axis, and a wire source.
  • An adjustment mechanism 50 that adjusts the distance between the plurality of wires 2 from the core 25 toward the core 25, a heating device 60 as an adhesive device for bonding the plurality of wires 2 wound around the core 25, and the core 25
  • a clamp mechanism 70 that grips the wire 2 wound around, a winding mechanism 10, an adjustment mechanism 50, a heating device 60, and a controller 80 that controls the operation of the clamp mechanism 70.
  • the winding mechanism 10, the adjusting mechanism 50, the heating device 60, and the clamp mechanism 70 are provided on the base 101, respectively.
  • the winding mechanism 10 includes a spindle mechanism 20 that rotates the winding core 25 to wind the wire 2 around the winding core 25, and the wire 2 that is wound around the winding core 25. It has the support mechanism 30 for supporting the winding start, and the 1st cutting mechanism 40 which cut
  • a spindle mechanism 20 that rotates the winding core 25 to wind the wire 2 around the winding core 25, and the wire 2 that is wound around the winding core 25. It has the support mechanism 30 for supporting the winding start, and the 1st cutting mechanism 40 which cut
  • the spindle mechanism 20 includes a drive motor 21 that is an electric motor, a spindle 22 that is rotationally driven by the drive motor 21, and a cylindrical core 25 that is provided coaxially at the tip of the spindle 22.
  • the spindle 22 is rotatably supported by the base 101, and is rotated about the central axis by transmitting the rotation of the drive motor 21 via a belt or the like.
  • the winding core 25 rotates with the spindle 22.
  • a holding groove 26 for holding the winding start of the wire 2 is formed on the end surface of the winding core 25 so as to extend in the radial direction.
  • the winding core 25 has a relief recess for avoiding interference between a recess 27 into which a protrusion 32 provided on a shaft 31 of a support mechanism 30 described later can enter and a cutter 41 of a first cutting mechanism 40 described later. 28 are formed.
  • the recess 27 and the escape recess 28 each have a rectangular cross section perpendicular to the X-axis direction, open to the end face of the core 25 and communicate with the holding groove 26.
  • the support mechanism 30 is provided coaxially with the spindle 22 of the spindle mechanism 20 and holds the wire 2 between the core 25 and the shaft 31 is advanced and retracted in the X-axis direction.
  • a shaft moving mechanism 35 that moves relative to the spindle 22.
  • the shaft 31 is configured to approach and separate from the spindle 22 by the shaft moving mechanism 35.
  • the shaft moving mechanism 35 includes a drive motor 35a that is an electric motor, a ball screw 35b that is rotationally driven by the drive motor 35a, and a follower 35c that is connected to the shaft 31 and moves linearly by the rotation of the ball screw 35b. This is a so-called linear motion mechanism. Since the linear motion mechanism using the drive motor 35a and the ball screw 35b has a known configuration, detailed description thereof is omitted.
  • the shaft 31 is connected to the follower 35c of the shaft moving mechanism 35 through the connecting member 30a.
  • the shaft 31 is rotatably supported by the connecting member 30a. Therefore, the shaft 31 can be rotated together with the core 25 while holding the wire 2 together with the core 25.
  • the tip of the shaft 31 is provided with a protrusion 32 that sandwiches the winding start of the wire 2 accommodated in the holding groove 26 together with the core 25.
  • the protrusion 32 protrudes from the end surface of the shaft 31 and is provided to face the winding core 25.
  • the protrusion 32 has a rectangular cross section whose center coincides with the central axis of the shaft 31.
  • the first cutting mechanism 40 is provided on the opposite side of the core 25 with the shaft 31 interposed therebetween, and is attached to a connecting member 30a that connects the shaft 31 and the follower 35c. Therefore, the first cutting mechanism 40 moves together with the support mechanism 30. As shown in FIG. 3, the first cutting mechanism 40 cuts the wire 2 accommodated in the holding groove 26 of the core 25 through an insertion hole 31 a (see FIG. 6) extending in the X-axis direction and formed in the shaft 31. And a cutter moving mechanism 42 for moving the cutter 41 back and forth in the X-axis direction.
  • the cutter moving mechanism 42 can adopt a known configuration, a detailed description thereof is omitted.
  • an air cylinder 43 that moves the cutter 41 toward the core 25 in the X-axis direction and the cutter 41 that is the core 25.
  • a spring 44 retracted from the shaft 31.
  • the cutter 41 of the first cutting mechanism 40 is moved in the X-axis direction by the cutter moving mechanism 42 and protrudes from the end surface of the shaft 31 through the insertion hole 31a of the shaft 31, thereby cutting the wire 2 in the holding groove 26.
  • the first cutting mechanism 40 is provided on the opposite side of the support mechanism 30 with respect to the spindle mechanism 20 (on the right side of the spindle mechanism 20 in FIG. 3) so that the cutter 41 passes through the spindle 22 and the core 25.
  • the wire 2 may be cut.
  • the adjustment mechanism 50 is provided on the lever 52 in a line at a predetermined interval, and a base member 51, a lever 52 as a rotating member that can rotate around a rotation center axis parallel to the axis of the core 25, Rollers 53 as a plurality of locking portions around which a plurality of wires 2 guided from a wire source are respectively wound, an adjustment motor 54 that rotates a lever 52, and a base member 51 are moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
  • a first base moving mechanism 55 and a second base moving mechanism 56 are provided on the lever 52 in a line at a predetermined interval, and a base member 51, a lever 52 as a rotating member that can rotate around a rotation center axis parallel to the axis of the core 25, Rollers 53 as a plurality of locking portions around which a plurality of wires 2 guided from a wire source are respectively wound, an adjustment motor 54 that rotates a lever 52, and a base member 51 are moved in the X-
  • the adjustment motor 54 is attached to the base member 51 so that the motor shaft 54a is parallel to the X axis.
  • the adjustment motor 54 is an electric motor, and is a servo motor or a pulse motor that rotates the motor shaft 54a in accordance with electric power supplied from a driver (not shown). For this reason, the lever 52 can be accurately rotated to a desired angle.
  • the lever 52 is connected to the motor shaft 54a of the adjustment motor 54, and rotates around the rotation center axis by the rotation of the motor shaft 54a.
  • the center axis of the motor shaft 54 a of the adjustment motor 54 corresponds to the rotation center axis of the lever 52.
  • a plurality of rollers 53 are provided on the lever 52 in accordance with the number of wires 2 to be wound.
  • the plurality of rollers 53 are arranged in a straight line and are provided on the lever 52 so as to be rotatable.
  • the roller 53 at one end is provided coaxially with the rotation center axis of the lever 52 (the center axis of the motor shaft 54a of the adjustment motor 54).
  • the intervals between the plurality of rollers 53 are configured to increase as the distance from the rotation center axis of the lever 52 increases.
  • the distance between the wires 2 wound around the plurality of rollers 53 is adjusted by rotating the lever 52.
  • the angle of the lever 52 with respect to the Z axis (in other words, the angle of the alignment direction of the roller 53 with respect to the Z axis) is ⁇ , as shown in FIG. Are almost zero and are in the closest state to each other.
  • the lever 52 rotates clockwise in FIG. 8 and the angle ⁇ increases the spacing between the wire rods 2 increases, and as shown in FIG. 10, the angle ⁇ is 90 ° at the maximum (the wire rod 2 is the most separated). State).
  • the first base moving mechanism 55 includes a drive motor 55a that is an electric motor, a ball screw 55b, and a follower 55c.
  • the first base moving mechanism 55 is a linear motion mechanism that moves the follower 55c in the X-axis direction by rotating the ball screw 55b by the drive motor 55a.
  • the second base moving mechanism 56 is attached to the follower 55 c of the first base moving mechanism 55.
  • the second base moving mechanism 56 includes a drive motor 56a that is an electric motor, a ball screw 56b, and a follower 56c.
  • the second base moving mechanism 56 is a linear motion mechanism that moves the follower 56c in the Y-axis direction by rotating the ball screw 56b by the drive motor 56a.
  • the base member 51 is attached to the follower 56 c of the second base moving mechanism 56. Since the first base moving mechanism 55 and the second base moving mechanism 56 can also employ a known configuration, detailed description thereof is omitted.
  • the heating device 60 includes a pair of hot air nozzles 60a and 60b that blow hot air and a nozzle moving mechanism that independently moves the pair of hot air nozzles 50a and 60b in the X, Y, and Z axis directions.
  • One hot air nozzle 60 a mainly injects hot air toward the wire 2 from the roller 53 of the adjustment mechanism 50 toward the core 25.
  • the other hot air nozzle 60 b mainly injects hot air toward the wire 2 wound around the core 25.
  • the insulating coating 2 a is welded, and the plurality of wires 2 are bonded to each other. Since the nozzle moving mechanism can adopt a known configuration, illustration and detailed description thereof are omitted.
  • linear motion mechanisms configured by an electric motor, a ball screw, a follower, and the like. It is configured by combining in the axial direction.
  • the clamp mechanism 70 includes a clamp base 71, a clamp portion 72 provided on the clamp base 71 for gripping the wire 2, and a roller 53 of the adjustment mechanism 50 provided on the clamp base 71 from the winding core 25 to the core 25. It has a guide part 73 that guides the wire 2 that is headed, and a guide moving mechanism that moves the clamp base 71 in the X, Y, and Z axis directions. Since the guide moving mechanism can adopt a known configuration, illustration and detailed description thereof are omitted. For example, as with the moving mechanism described above, for example, 3 linear motion mechanisms configured by an electric motor, a ball screw, a follower, etc. It is configured by combining in the axial direction.
  • the clamp part 72 is an air chuck mechanism that opens and closes the pair of claw parts 72a and 72b to grip the plurality of wires 2 from the X-axis direction. Since the clamp part 72 can employ a known air chuck mechanism, detailed description thereof is omitted.
  • a slit 73a extending in the Y-axis direction is formed with an interval (width in the X-axis direction) slightly larger than the diameter of the wire 2. Since the wire 2 from the roller 53 toward the core 25 is accommodated in the slit 73a of the guide portion 73, blurring in the X-axis direction during the winding is restricted.
  • the guide part 73 is provided above the clamp part 72 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • a second cutting mechanism 75 for cutting the lower part of the wire 2 gripped by the clamp part 72 is provided below the clamp part 72 in the vertical direction (Z-axis direction). Since the second cutting mechanism 75 can employ a known configuration, a detailed description thereof is omitted. For example, as shown in FIG. 7, the pair of cutting blades 75a and 75b are driven to open and close to the wire 2 Cut by pinching.
  • the second cutting mechanism 75 is configured to be able to advance and retreat in the Y-axis direction by a cutter moving mechanism (not shown).
  • the controller 80 is composed of a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an I / O interface (input / output interface).
  • the RAM stores data in the processing of the CPU
  • the ROM stores a control program of the CPU in advance
  • the I / O interface is used for input / output of information with the connected device.
  • the controller 80 may be composed of a plurality of microcomputers.
  • the controller 80 is programmed so that at least the processing necessary for executing the control according to the present embodiment and the modification can be executed.
  • the controller 80 may be configured as a single device, or may be divided into a plurality of devices, and may be configured so that each control in the present embodiment is distributedly processed by the plurality of devices.
  • the controller 80 controls the operation of the electric motor and actuator of the coil manufacturing apparatus 100 so that the coil manufacturing method described below can be executed.
  • a single wire 2 is schematically shown by a single line, and a state in which a plurality of wires 2 are bundled is schematically shown by a band-like figure having a width.
  • the reference numerals of the plurality of wires 2 and the rollers 53 are omitted as appropriate.
  • the positions of the clamp portion 72 and the roller 53 in the X-axis direction are aligned so that the wire 2 is not inclined with respect to the YZ plane (plane parallel to the paper surface) defined by the Y-axis and the Z-axis.
  • the lever 52 is rotated so that the angle ⁇ is substantially zero, and the plurality of rollers 53 are positioned so as to be aligned in the vertical direction.
  • interval between the wire 2 becomes substantially zero, and the adjacent wire 2 adjoins (for example, the extent which contacts slightly).
  • a plurality of wire rods 2 are arranged in one direction (Y-axis direction) and bundled into one.
  • the angle position of the lever 52 at which the angle ⁇ of the lever 52 is substantially zero and the adjacent wire 2 approaches each other is defined as a “first position”.
  • the shaft 31 of the support mechanism 30 is separated from the core 25, and the core 25 is positioned so that the holding groove 26 extends in the Z-axis direction.
  • the adjusting mechanism 50 and the clamp mechanism 70 are moved, and the wire 2 between the clamp portion 72 and the roller 53 is inserted into the holding groove 26 of the core 25 (state shown in FIG. 8).
  • the shaft 31 of the support mechanism 30 is moved in the X-axis direction toward the core 25, and the wire 2 in the holding groove 26 is sandwiched between the core 25 and the shaft 31.
  • the cutter 41 of the first cutting mechanism 40 is protruded from the end face of the core 25, and the wire 2 between the core 25 and the clamp portion 72 is cut.
  • the lever 52 is rotated from the first position so that the angle ⁇ is 90 °. Thereby, the wire 2 between the winding core 25 and the roller 53 of the adjusting mechanism 50 is separated from each other (hereinafter, the position of the lever 52 is referred to as a “second position”).
  • the lever 52 is rotated to the second position, and the spindle 22 is rotated by a predetermined angle. Thereby, the wire 2 in the holding groove 26 is locked to the boundary portion between the outer periphery of the winding core 25 and the holding groove 26.
  • the wire 22 is wound around the winding core 25 by rotating the spindle 22 at a predetermined rotational speed at a predetermined rotational speed.
  • the winding core 25 rotates clockwise as indicated by an arrow in FIG.
  • the lever 52 is maintained at the second position, and the winding core 25 is kept at a predetermined interval from each other. Is wound on.
  • the adjustment mechanism 50 and the clamp mechanism 70 move in the Y-axis direction as the diameter of the coil 1 to be wound increases. Thereby, the wire 2 can be wound in the radial direction with a constant tension.
  • the wire 2 is bonded (welded) to the adjacent wire 2 in a state where the insulating coating 2 a is fused by heat and wound around the core 25.
  • the wire 2 By heating the wire 2 between the roller 53 and the core 25, the plurality of wires 2 wound around the core 25 and in contact with each other can be quickly bonded.
  • the wire 2 positioned on the radially inner side is bonded to the wire 2 already wound around the core 25.
  • the clamp mechanism 70 is moved in the Y-axis and Z-axis directions, and the wire 2 (winding end wire) between the core 25 and the roller 53 is gripped by the clamp portion 72. . Then, the wire 2 between the clamp mechanism 70 and the core 25 is cut by the second cutting mechanism 75. Thereby, the end lead 1b (see FIG. 1) of the coil 1 is formed.
  • the coil 1 shown in FIG. 1 is formed by the above process.
  • the shaft 31 is moved in the X-axis direction so as to retract from the core 25, and the formed coil 1 is removed from the core 25. Thereafter, the wire rod locking process is performed again, and the next coil 1 is manufactured.
  • the lever 52 is in the first position, the wire 2 is brought close to each other, and bonded together.
  • the wire 52 is guided to the winding core 25 with the lever 52 in the second position and spaced apart from each other, and then the plurality of wires 2 are bonded in a state of being wound around the winding core 25. .
  • the plurality of wires 2 are wound around the core 25 independently (without bonding), the situation where the adhesion is peeled off due to the difference in the length of winding does not occur, and the wires 2 are accurate. Can wind well.
  • the plurality of rollers 53 are arranged in a straight line, and are provided on the lever 52 so that the interval increases as the distance from the rotation center axis of the lever 52 increases.
  • interval angle space
  • FIG. 11 the space
  • the wire 2 is guided to the core 25 at equal angular intervals, whereby each of the plurality of wires 2 is uniformly bonded to the adjacent wire 2.
  • the bonding state (adhesion condition) with the adjacent wire 2 can be made uniform with all of the plurality of wires 2, the dimensional accuracy such as the thickness of the coil 1 (dimension in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) and the appearance This improves the finishing accuracy.
  • the angle ⁇ is substantially zero and the wires 2 are close to each other.
  • the angle ⁇ is 90 °, and the plurality of wire rods 2 are separated from each other.
  • the angle ⁇ of the lever 52 at the first position may not be substantially zero as long as the adjacent wire 2 can be welded.
  • the angle ⁇ of the lever 52 in the second position may not be 90 ° as long as the wire 2 guided to the core 25 is not in contact with and separated from the core.
  • the levers 52 are relatively close to each other in the wire 2 from the roller 53 toward the core 25, and in the second position, the wire 2 from the roller 53 toward the core 25 is relatively close to each other. As long as it is configured to be separated from each other.
  • the lever 52 is maintained in the second position in the winding process of winding the wire 2 around the core 25.
  • the angle ⁇ of the lever 52 may be changed in accordance with an increase in the diameter of the coil 1 that increases with the winding.
  • the rollers 53 are provided in a line on a straight line, and are provided on the lever 52 so that the distance between the rollers 53 increases as the distance from the rotation center axis of the lever 52 increases.
  • the angle interval ⁇ of the wire 2 toward the core 25 can be made uniform.
  • the roller 53 can weld the wire rods 2 relatively close to each other when the lever 52 is in the first position, and relatively separates the wire rods 2 when they are in the second position.
  • any configuration can be adopted.
  • the interval between the rollers 53 can be arbitrarily set, and the rollers 53 may be provided on the lever 52 at equal intervals.
  • the roller 53 may be provided on the lever 52 in a curved line (involute curve or the like). According to this, in addition to the interval between the rollers 53, the angle interval ⁇ of the wire 2 can be adjusted by the shape of the curve, and the degree of freedom in design is improved.
  • the locking portion is the roller 53 that is rotatably provided on the lever 52, but is not limited thereto, and may be, for example, a pin or nozzle provided on the lever 52.
  • the coil 1 is formed by winding the eight wire rods 2, the number of the wire rods 2 is not restricted to this, 2-7 or 9 or more may be sufficient. .
  • interval between the wire rods 2 can be adjusted with the adjustment mechanism 50, when winding the wire rod 2, the wire rods 2 are brought close to each other and bonded to each other, and the wire rod 2 is wound around the core 25
  • the wire 2 can be wound with the wires 2 being separated from each other.
  • the winding around the core 25 is separated from each other, so that the plurality of wires 2 are wound around the core 25 in a neatly aligned state without being twisted. Is done.
  • the plurality of rollers 53 are provided on the lever 52 so that the interval increases as the distance from the rotation axis of the lever 52 increases.
  • interval of the wire 2 which goes to the core 25 from the roller 53 can be made uniform, and it can prevent more reliably that the wire 2 contacts and is mutually welded.
  • the wire 2 is guided to the core 25 at equal angular intervals, whereby each of the plurality of wires 2 is uniformly bonded to the adjacent wire 2. Thereby, the dimensional accuracy of the coil 1 and the finishing accuracy in appearance are improved.
  • a coil manufacturing apparatus 100 that manufactures a coil 1 in which a plurality of wire rods 2 are wound side by side in a radial direction is rotated around an axis to be wound around the core 25 and the core 25.
  • the adjustment mechanism 50 which adjusts the space
  • a rotating member (lever 52) rotatable around a rotation center axis parallel to the axis of 25, and a plurality of wires provided on the rotating member (lever 52) in a line at a predetermined interval and directed toward the core 25
  • the rotating member (lever 52) includes a first position where the wires 2 from the roller 53 toward the core 25 are relatively close to each other, and a roller 53 to the core. Wires 2 toward 25 are relatively separated from each other And a second position, rotatably comprised between.
  • the wire rods 2 can be separated from each other during the winding. Thereby, the several wire 2 is wound around the core 25 in the state arranged neatly without twisting. Further, by bonding the plurality of wires 2 in a state of being wound around the core 25, there is no possibility that the bonding is peeled off due to the difference in the length of the winding generated in the inner and outer wires 2. Therefore, the coil 1 in which a plurality of wires 2 are arranged in the radial direction can be wound with high accuracy.
  • the adjustment mechanism 50 includes an adjustment motor 54 that rotates the rotating member (lever 52), and the adjustment motor 54 is a pulse motor or a servo motor.
  • the lever 52 can be accurately rotated to a desired angle.
  • the locking portion is a roller 53 that is rotatably provided on the lever 52.
  • the bonding apparatus is a heating apparatus 60 that heats the plurality of wires 2 between the adjustment mechanism 50 and the core 25.
  • the rotating member (lever 52) is rotated so that the plurality of wires 2 are close to each other, and when the wire 2 is wound around the core 25, the plurality of wires 2 are mutually connected.
  • the rotating member (lever 52) is rotated so as to be separated.
  • the wires 2 when starting the winding, the wires 2 are brought close to each other and the wire 2 is locked to the core 25, and the wires 2 are separated from each other during the winding. Thereby, the several wire 2 is wound around the core 25 in the state arranged neatly without twisting.
  • the plurality of wires 2 that are bonded in advance are not wound around the core 25, and the plurality of wires 2 are wound around the core 25 independently (without bonding). There is no fear of the occurrence of a problem such as the separation of the joint due to the difference in the length of the windings generated in step (b). Therefore, the coil 1 in which a plurality of wires 2 are arranged in the radial direction can be wound with high accuracy.
  • the plurality of wires 2 between the roller 53 and the core 25 are heated to weld the plurality of wires 2.

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Abstract

コイル製造装置（１００）は、巻芯（２５）へと向かう複数の線材（２）の間隔を調整する調整機構（５０）と、巻芯（２５）に巻回された複数の線材（２）を接着させるための加熱装置（６０）と、を備え、調整機構（５０）は、巻芯（２５）の軸に平行な回転中心軸まわりで回転可能なレバー（５２）と、所定の間隔を置いて一列に並んでレバー（５２）に設けられ、巻芯（２５）に向かう複数の線材（２）がそれぞれ掛けまわされる複数のローラ（５３）と、を備え、レバー（５２）は、ローラ（５３）から巻芯（２５）へ向かう線材（２）同士が相対的に近接する第１位置と、ローラ（５３）から巻芯（２５）へ向かう線材（２）同士が相対的に離間する第２位置と、の間で回転可能に構成される。

Description

コイル製造装置及びコイル製造方法
　本発明は、巻芯に線材を巻回するコイル製造装置及びコイル製造方法に関するものである。
　ＪＰ２０００－１２８４３３Ａには、細線の導体を一平面内で平行に接合した多本平行線が、その幅方向に巻き回されて形成されるコイルが開示されている。
　ＪＰ２０００－１２８４３３Ａのコイルは、絶縁層で被覆された細線の導体を一平面内で平行に接合した多本平行線を形成し、この多本平行線を幅方向に巻き回すことで形成される。このようなコイルの形成においては、巻き回される多本平行線のうち、径方向内側にある細線と外側にある細線とで巻線される長さが異なるため、細線同士の接合が剥離するおそれがある。
　本発明は、複数の線材が径方向に並ぶコイルを精度よく巻線可能なコイル製造装置及びコイル製造方法を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、複数の線材が径方向に並んで巻線されたコイルを製造するコイル製造装置であって、軸中心で回転し複数の線材が巻回される巻芯と、巻芯へと向かう複数の線材の間隔を調整する調整機構と、巻芯に巻回された複数の線材を接着させるための接着装置と、を備え、調整機構は、巻芯の軸に平行な回転中心軸まわりで回転可能な回転部材と、所定の間隔を置いて一列に並んで回転部材に設けられ、巻芯に向かう複数の線材がそれぞれ掛けまわされる複数の係止部と、を備え、回転部材は、係止部から巻芯へ向かう線材同士が相対的に近接する第１位置と、係止部から巻芯へ向かう線材同士が相対的に離間する第２位置と、の間で回転可能に構成される。
　本発明の別の態様によれば、複数の線材が径方向に並んで巻線されたコイルを製造するコイル製造方法であって、所定の間隔を置いて回転部材に一列に並んで設けられる複数の係止部に掛けまわされた線材を巻芯に係止する工程と、巻芯を回転させて周囲に複数の線材を巻回する工程と、を備え、線材を巻芯に係止する際には、複数の線材が互いに近接するように回転部材を回転させ、巻芯の周囲に線材を巻回する際には、複数の線材が互いに離間するように回転部材を回転させる。
図１は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置で製造されるコイルの平面図である。 図２は、コイルのエンドリードの端面図であり、図１のＡ矢視図である。 図３は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置の正面図である。 図４は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置のスピンドル機構、調整機構、クランプ機構を示す側面図である。 図５は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置の巻芯の端面をＸ軸方向からみた正面図である。 図６は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置のシャフトの端面をＸ軸方向から見た正面図である。 図７は、本発明の実施形態に係るコイル製造装置のクランプ機構を示す斜視図である。 図８は、本発明の実施形態に係るコイル製造方法を説明するための図であり、線材を巻芯の保持溝に収容する工程を示すものである。 図９は、本発明の実施形態に係るコイル製造方法を説明するための断面図であり、保持溝内の線材を切断する工程を示すものである。 図１０は、本発明の実施形態に係るコイル製造方法を説明するための図であり、線材を巻芯に係止する工程を示すものである。 図１１は、本発明の実施形態に係るコイル製造方法を説明するための断面図であり、巻回工程を示すものである。 図１２は、本発明の実施形態に係るコイル製造方法を説明するための断面図であり、巻終わり切断工程を示すものである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るコイル製造装置１００及びコイル製造方法について説明する。なお、各図面においては、説明の便宜上、各構成の縮尺を適宜変更しており、必ずしも厳密に図示されたものではない。
　まず、本実施形態に係るコイル製造装置１００及びコイル製造方法によって得られるコイル１について説明する。
　コイル１は、例えば非接触給電装置に利用されるものであり、図１及び図２に示すように、複数の線材２を同一平面上で渦巻き状に巻線して得られる、いわゆる平面コイルである。コイル１の巻始め（スタートリード１ａ）は内周、巻終わり（エンドリード１ｂ）は外周に位置する。
　コイル１は、複数の線材２がコイル１の径方向に並ぶように巻線されることで形成される。複数の線材２は、熱により融着される絶縁被覆２ａを有する自己融着線である。本実施形態では、コイル１は、８本の線材２を巻線することで形成される（図２参照）。
　次に、主に図３から図７を参照して、コイル製造装置１００について説明する。以下では、説明の便宜上、Ｘ、Ｙ、Ｚの直交３軸を設定してコイル製造装置１００の具体的構成を説明する。Ｚ軸は、鉛直方向に沿った軸であり、Ｚ軸に対して垂直な水平面を形成する直交二軸がＸ軸及びＹ軸である。Ｘ軸は、後述する巻芯２５の回転中心軸に沿った方向である。
　図３及び図４に示すように、コイル製造装置１００は、軸中心で回転する巻芯２５に線材源（図示省略）から導かれる複数の線材２を巻回する巻取機構１０と、線材源から巻芯２５へと向かう複数の線材２の間隔を調整する調整機構５０と、巻芯２５に巻回された複数の線材２を接着させるための接着装置としての加熱装置６０と、巻芯２５に巻回される線材２を把持するクランプ機構７０と、巻取機構１０、調整機構５０、加熱装置６０、及びクランプ機構７０の作動を制御するコントローラ８０と、を備える。巻取機構１０、調整機構５０、加熱装置６０、及びクランプ機構７０は、それぞれ基台１０１上に設けられる。
　巻取機構１０は、主に図３に示すように、巻芯２５を回転させて巻芯２５の周囲に線材２を巻回させるスピンドル機構２０と、巻芯２５に巻回される線材２の巻始めを支持するための支持機構３０と、巻芯２５に巻回される線材２の巻始めを切断する第１切断機構４０と、を有する。
　スピンドル機構２０は、電動モータである駆動モータ２１と、駆動モータ２１により回転駆動されるスピンドル２２と、スピンドル２２の先端に同軸的に設けられる円柱状の巻芯２５と、を有する。
　スピンドル２２は、基台１０１に回転自在に支持され、ベルト等を介して駆動モータ２１の回転が伝達されることにより、中心軸周りに回転駆動される。
　巻芯２５は、スピンドル２２と共に回転する。巻芯２５の端面には、図５に示すように、線材２の巻始めを保持するための保持溝２６が径方向に延びて形成される。また、巻芯２５には、後述する支持機構３０のシャフト３１に設けられる突起部３２が進入可能な凹部２７と、後述する第１切断機構４０のカッタ４１との干渉を回避するための逃げ凹部２８と、が形成される。凹部２７及び逃げ凹部２８は、それぞれＸ軸方向に垂直な断面が矩形断面に形成され、巻芯２５の端面に開口して保持溝２６に連通する。
　支持機構３０は、図３に示すように、スピンドル機構２０のスピンドル２２と同軸上に設けられ巻芯２５との間で線材２を保持するシャフト３１と、シャフト３１をＸ軸方向に進退させてスピンドル２２に対して相対移動させるシャフト移動機構３５と、を有する。
　シャフト３１は、シャフト移動機構３５によって、スピンドル２２に対して近接及び離間するように構成される。シャフト移動機構３５は、電動モータである駆動モータ３５ａと、駆動モータ３５ａにより回転駆動されるボールねじ３５ｂと、シャフト３１と連結されボールねじ３５ｂの回転により直線運動する従動子３５ｃと、を有する、いわゆる直動機構である。駆動モータ３５ａ及びボールねじ３５ｂを利用する直動機構は、公知の構成であるため、詳細な説明は省略する。
　シャフト３１は、連結部材３０ａを介してシャフト移動機構３５の従動子３５ｃに連結される。シャフト３１は、連結部材３０ａに回転自在に支持される。よって、シャフト３１は、巻芯２５と共に線材２を保持した状態で、巻芯２５と共に回転可能である。
　シャフト３１の先端には、図３及び図６に示すように、保持溝２６に収容される線材２の巻始めを巻芯２５と共に挟持する突起部３２が設けられる。突起部３２は、シャフト３１の端面から突出し巻芯２５に対向して設けられる。突起部３２は、中心がシャフト３１の中心軸と一致する矩形断面を有する。突起部３２は、シャフト移動機構３５によりシャフト３１がスピンドル２２に近接するように駆動されると、巻芯２５の凹部２７内に進入して、保持溝２６内の線材２を巻芯２５と共に挟持する（図９参照）。これにより、巻芯２５とシャフト３１によって線材２が保持される。
　第１切断機構４０は、シャフト３１を挟んで巻芯２５とは反対側に設けられ、シャフト３１と従動子３５ｃを連結する連結部材３０ａに取り付けられる。よって、第１切断機構４０は、支持機構３０と共に移動する。第１切断機構４０は、図３に示すように、Ｘ軸方向に延びてシャフト３１に形成される挿通孔３１ａ（図６参照）を通じて巻芯２５の保持溝２６に収容された線材２を切断するカッタ４１と、カッタ４１をＸ軸方向に進退させるカッタ移動機構４２と、を有する。
　カッタ移動機構４２は、公知の構成を採用できるため、詳細な説明は省略するが、例えば、カッタ４１を巻芯２５に向けてＸ軸方向に移動させるエアシリンダ４３と、カッタ４１を巻芯２５及びシャフト３１から退避させるスプリング４４と、を有する。
　第１切断機構４０のカッタ４１は、カッタ移動機構４２によりＸ軸方向に移動され、シャフト３１の挿通孔３１ａを通じてシャフト３１の端面から突出することで、保持溝２６内の線材２を切断する。なお、第１切断機構４０は、スピンドル機構２０を挟んで支持機構３０の反対側（図３においてスピンドル機構２０の右側）に設けられ、カッタ４１がスピンドル２２及び巻芯２５を挿通するようにして、線材２を切断するものでもよい。
　調整機構５０は、ベース部材５１と、巻芯２５の軸に平行な回転中心軸回りで回転可能な回転部材としてのレバー５２と、所定の間隔を置いて一列に並んでレバー５２に設けられ、線材源から導かれる複数の線材２がそれぞれ掛けまわされる複数の係止部としてのローラ５３と、レバー５２を回転させる調整モータ５４と、ベース部材５１をＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させる第１ベース移動機構５５及び第２ベース移動機構５６と、を有する。
　調整モータ５４は、モータ軸５４ａがＸ軸に平行となるようにベース部材５１に取り付けられる。調整モータ５４は、電動モータであって、ドライバ（図示省略）から供給される電力に応じてモータ軸５４ａが回転するサーボモータ又はパルスモータである。このため、精度よくレバー５２を所望の角度に回転させることができる。
　レバー５２は、図３に示すように、調整モータ５４のモータ軸５４ａに連結され、モータ軸５４ａの回転により、回転中心軸まわりに回転する。調整モータ５４のモータ軸５４ａの中心軸が、レバー５２の回転中心軸に相当する。
　ローラ５３は、図４に示すように、巻線される線材２の本数に応じてレバー５２に複数（本実施形態では８つ）設けられる。複数のローラ５３は、直線状に一列に並び、それぞれ回転自在にレバー５２に設けられる。一列に並ぶ複数のローラ５３のうち、一端にあるローラ５３（図４中左端のローラ）は、レバー５２の回転中心軸（調整モータ５４のモータ軸５４ａの中心軸）と同軸上に設けられる。複数のローラ５３の間隔は、レバー５２の回転中心軸から離れるにつれ、大きくなるように構成される。
　複数のローラ５３に掛けまわされる線材２は、レバー５２を回転させることにより、互いの間隔が調整される。Ｚ軸に対するレバー５２の角度（言い換えれば、Ｚ軸に対するローラ５３の整列方向の角度）をθとすると、図８に示すように、角度θがほぼゼロの場合には、複数の線材２の間隔がほぼゼロとなり、互いに最も近接した状態となる。レバー５２が図８中時計回りに回転して角度θが大きくなるについて、線材２の間隔は大きくなり、図１０に示すように、角度θが９０°の状態で最大（線材２が最も離間した状態）となる。
　第１ベース移動機構５５は、図３に示すように、基台１０１上に設けられ、電動モータである駆動モータ５５ａと、ボールねじ５５ｂと、従動子５５ｃと、を備える。第１ベース移動機構５５は、駆動モータ５５ａによってボールねじ５５ｂを回転させることにより従動子５５ｃをＸ軸方向に移動させる直動機構である。第２ベース移動機構５６は、第１ベース移動機構５５の従動子５５ｃに取り付けられる。第２ベース移動機構５６は、電動モータである駆動モータと５６ａと、ボールねじ５６ｂと、従動子５６ｃと、を備える。第２ベース移動機構５６は、駆動モータ５６ａによってボールねじ５６ｂを回転させることにより従動子５６ｃをＹ軸方向に移動させる直動機構である。ベース部材５１は、第２ベース移動機構５６の従動子５６ｃに取り付けられる。第１ベース移動機構５５及び第２ベース移動機構５６についても、公知の構成を採用できるため、詳細な説明は省略する。
　加熱装置６０は、熱風を吹き出す一対の熱風ノズル６０ａ，６０ｂと、一対の熱風ノズル５０ａ，６０ｂをそれぞれ独立してＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させるノズル移動機構と、を有する。一方の熱風ノズル６０ａは、調整機構５０のローラ５３から巻芯２５に向かう線材２に向けて主に熱風を噴射する。他方の熱風ノズル６０ｂは、巻芯２５に巻回された線材２に向けて主に熱風を噴射する。線材２に熱風が噴射されることで、絶縁被覆２ａが溶着し、複数の線材２が互いに接着される。ノズル移動機構は、公知の構成を採用できるため、図示及び詳細な説明を省略するが、例えば、上記移動機構と同様に、電動モータ、ボールねじ、従動子などによって構成される直動機構を３軸方向に組み合わせることで構成される。ノズル移動機構によって一対の熱風ノズル６０ａ，６０ｂを移動させることで、熱風を噴射する位置を変えることができる。
　クランプ機構７０は、図７に示すように、クランプベース７１と、クランプベース７１に設けられ線材２を把持するクランプ部７２と、クランプベース７１に設けられ調整機構５０のローラ５３から巻芯２５に向かう線材２を案内するガイド部７３と、クランプベース７１をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させるガイド移動機構と、を有する。ガイド移動機構は、公知の構成を採用できるため、図示及び詳細な説明を省略するが、例えば、上記移動機構と同様に、電動モータ、ボールねじ、従動子などによって構成される直動機構を３軸方向に組み合わせることで構成される。
　クランプ部７２は、一対の爪部７２ａ，７２ｂを開閉して複数の線材２をＸ軸方向から把持するエアチャック機構である。クランプ部７２は、公知のエアチャック機構を採用できるため、詳細な説明を省略する。
　ガイド部７３には、線材２の径よりもわずかに大きい間隔（Ｘ軸方向の幅）を有して、Ｙ軸方向に延びるスリット７３ａが形成される。ローラ５３から巻芯２５に向かう線材２がガイド部７３のスリット７３ａに収容されることで、巻線中のＸ軸方向のぶれが規制される。ガイド部７３は、クランプ部７２に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）の上方に設けられる。
　クランプ部７２の鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方には、クランプ部７２によって把持された線材２の下方を切断する第２切断機構７５が設けられる。第２切断機構７５は、公知の構成を採用することができるため、詳細な説明を省略するが、例えば、図７に示すように、一対の切断刃７５ａ，７５ｂを開閉駆動して、線材２を挟むことにより切断する。また、第２切断機構７５は、図示しないカッタ移動機構によりＹ軸方向に進退可能に構成されている。
　コントローラ８０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。コントローラ８０は、複数のマイクロコンピュータで構成されてもよい。コントローラ８０は、少なくとも、本実施形態や変形例に係る制御を実行するために必要な処理を実行可能となるようにプログラムされている。なお、コントローラ８０は一つの装置として構成されていても良いし、複数の装置に分けられ、本実施形態における各制御を当該複数の装置で分散処理するように構成されていてもよい。
　コントローラ８０は、以下に説明するコイル製造方法を実行可能となるように、コイル製造装置１００の電動モータやアクチュエータの作動を制御する。
　次に、図８から図１１を参照して、本実施形態に係るコイル製造方法について説明する。なお、図８、１０、１１、１２では、単一の線材２は単一の線によって模式的に示し、複数の線材２が束ねられた状態は、幅を有する帯状図形によって模式的に示す。また、複数の線材２やローラ５３は、適宜符号を省略している。
　［線材係止工程］
　この工程では、巻始めの線材２を巻芯２５に係止させる。具体的には、まず、図８に示すように、線材源から線材２の張力を調整するテンション装置（図示省略）を通じて調整機構５０のローラ５３に掛けまわされた線材２の端部をクランプ機構７０のクランプ部７２によって挟持する。なお、ローラ５３とクランプ部７２との間の線材２は、クランプ機構７０のガイド部７３におけるスリット７３ａ（図７参照）に挿入される。この際、Ｙ軸とＺ軸とで規定されるＹＺ平面（紙面に平行な平面）に対して線材２が傾かないように、クランプ部７２とローラ５３のＸ軸方向の位置が合わせられる。
　また、レバー５２は、角度θがほぼゼロとなるように回転され、複数のローラ５３を鉛直方向に並ぶように位置させる。これにより、上述のように、線材２間の間隔がほぼゼロとなって隣接する線材２同士が近接（例えば、わずかに接触する程度）する。言い換えれば、複数の線材２が一方向（Ｙ軸方向）に並んで１つに束ねられたような状態となる。このように、レバー５２の角度θがほぼゼロであって、隣接する線材２が近接するようなレバー５２の角度位置を「第１位置」とする。
　次に、支持機構３０のシャフト３１を巻芯２５から離間させ、保持溝２６がＺ軸方向に延びるように巻芯２５を位置させる。この状態で、調整機構５０及びクランプ機構７０を移動させて、クランプ部７２とローラ５３との間の線材２を巻芯２５の保持溝２６に挿入する（図８に示す状態）。その後、支持機構３０のシャフト３１を巻芯２５に向けてＸ軸方向に移動させ、巻芯２５及びシャフト３１によって保持溝２６内の線材２を挟持する。
　次に、巻芯２５及びシャフト３１に挟持された保持溝２６内の線材２に対して、熱風ノズル６０ａ，６０ｂから熱風を噴射して加熱し、所定時間保持する。これにより、保持溝２６内の線材２が互いに接着（溶着）される。
　次に、図９に示すように、第１切断機構４０のカッタ４１を巻芯２５の端面から突出させ、巻芯２５とクランプ部７２との間の線材２を切断する。
　次に、図１０に示すように、レバー５２を第１位置から回転させて角度θを９０°にする。これにより、巻芯２５と調整機構５０のローラ５３との間の線材２が互いに離間する（以下、このレバー５２の位置を「第２位置」とする）。
　また、レバー５２を第２位置に回転させると共に、スピンドル２２を所定角度だけ回転させる。これにより、保持溝２６内の線材２が巻芯２５の外周と保持溝２６との境界部分に係止される。
　このようにして、複数の線材２が互いに溶着されたコイル１のスタートリード１ａ（図１参照）が形成される。
　［巻回工程］
　次に、スピンドル２２を所定の回転速度によって所定の回転数だけ回転させて巻芯２５の回りに線材２を巻回する。本実施形態では、図１１に矢印で示すように、時計回りに巻芯２５が回転する。巻芯２５の回りに線材２を巻回する過程においては、図１１に示すように、レバー５２は第２位置に維持されており、線材２は互いに所定の間隔をあけた状態で巻芯２５に巻線される。また、調整機構５０及びクランプ機構７０（ガイド部７３）は、巻線されるコイル１の径の増加に伴い、Ｙ軸方向に移動する。これにより、一定の張力で線材２を径方向に巻線することができる。
　巻回工程中では、ローラ５３と巻芯２５との間の線材２及び巻芯２５に巻回された線材２に向けて熱風ノズル６０ａ，６０ｂから熱風が噴射される。よって、線材２は、熱によって絶縁被覆２ａが融着し、巻芯２５に巻回された状態で、隣接する線材２と接着（溶着）される。ローラ５３と巻芯２５との間の線材２を加熱することで、巻芯２５に巻回されて互いに接触する複数の線材２を速やかに接着することができる。巻芯２５に導かれる複数の線材２のうち、径方向内側に位置する線材２は、すでに巻芯２５に巻回された線材２に対して、接着される。
　［巻き終わり切断工程］
　所定回数だけ線材２を巻芯２５に巻線すると、スピンドル２２の回転が停止される。その後、レバー５２を第２位置から再び第１位置へと回転させ、隣接する線材２を近接させる。この際、ガイド部７３は、線材２から離間するように、Ｙ軸方向に移動する。この状態で、ローラ５３と巻芯２５との間の線材２に熱風ノズル６０ａ，６０ｂから熱風を噴射して加熱し、巻終わりの線材２を接着させる（図１２参照）。
　次に、図１２に示すように、クランプ機構７０をＹ軸及びＺ軸方向に移動させて、クランプ部７２により巻芯２５とローラ５３との間の線材２（巻終わりの線材）を把持する。そして、クランプ機構７０と巻芯２５との間の線材２を第２切断機構７５により切断する。これにより、コイル１のエンドリード１ｂ（図１参照）が形成される。
　以上の工程により、図１に示すコイル１が形成される。巻き終わり切断工程が完了すると、シャフト３１が巻芯２５から退避するようにＸ軸方向に移動され、形成されたコイル１が巻芯２５から取り外される。その後、再び線材係止工程が行われ、次のコイル１が製造される。
　ここで、複数の線材２を予め接着した状態で巻芯２５に導いて巻回すると、径方向の内側の線材２と外側の線材２とで、巻回される長さに差が生じるため、線材２の接着が剥離するなどして、きれいに整列して巻線できないおそれがある。
　これに対し、本実施形態では、巻始め及び巻終わりにはレバー５２を第１位置にして線材２を近接させ、互いに接着させる。巻回工程では、レバー５２を第２位置にして線材２を互いに離間させた状態で巻芯２５に導いて巻線し、その後巻芯２５に巻かれた状態で複数の線材２が接着される。このように、複数の線材２を独立して（接着させないで）巻芯２５に巻回するため、巻回される長さの差により接着が剥離する、といった事態が生じず、線材２を精度よく巻線することができる。
　また、複数のローラ５３は、直線状に並ぶと共に、レバー５２の回転中心軸から離れるにつれ間隔が大きくなるようにレバー５２に設けられる。これにより、ローラ５３から巻芯２５に向かう線材２の間隔（図１１に示す角度間隔α）を均一にすることができる。よって、ローラ５３から巻芯２５に向かう途中において線材２が接触して互いに溶着されることをより確実に防止することができる。
　また、等角度間隔で線材２が巻芯２５に導かれることにより、複数の線材２のそれぞれが、隣接する線材２と均一に接着される。このように、隣接する線材２との接着状態（接着具合）を複数の線材２すべてで均一にできるため、コイル１の厚み（図１中紙面垂直方向の寸法）などの寸法精度や、外観上の仕上がり精度が向上する。
　次に、本実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記実施形態の各構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。また、上記実施形態の説明において記載された変形例についても同様に、他の変形例と任意に組み合わせることが可能である。
　上記実施形態では、レバー５２の第１位置では、角度θがほぼゼロとなって線材２が互いに近接する。また、第２位置では、角度θが９０°となり、複数の線材２は互いに離間する。これに対し、第１位置におけるレバー５２の角度θは、隣接する線材２を溶着可能であれば、ほぼゼロでなくてもよい。また、第２位置におけるレバー５２の角度θは、巻芯２５に導かれる線材２が接触せず離間するものであれば、９０°でなくてもよい。このように、レバー５２は、第１位置では、ローラ５３から巻芯２５に向かう線材２同士が相対的に近接し、第２位置では、ローラ５３から巻芯２５に向かう線材２同士が相対的に離間するように構成されるものであればよい。
　また、上記実施形態では、線材２を巻芯２５に巻回する巻回工程では、レバー５２は第２位置で維持される。これに対し、巻回工程中においては、例えば、巻線に伴って増加するコイル１の径の増加に応じて、レバー５２の角度θを変更するものでもよい。
　また、上記実施形態では、ローラ５３は、直線上に一列に並んで設けられると共に、レバー５２の回転中心軸から離れるにつれ、ローラ５３間の間隔が大きくなるように、レバー５２に設けられる。これにより、巻芯２５に向かう線材２の角度間隔αを均一にすることができる。これに対し、ローラ５３は、レバー５２が第１位置にある状態において線材２同士を相対的に近接させて互いに溶着可能であり、第２位置にある状態において線材２同士を相対的に離間させて溶着を防止可能である限りは、任意の構成とすることができる。例えば、ローラ５３の間隔は、任意に設定することができ、ローラ５３を等間隔でレバー５２に設けてもよい。
　また、例えば、ローラ５３は、曲線（インボリュート曲線など）状に並んでレバー５２に設けられてもよい。これによれば、ローラ５３の間隔に加え、曲線の形状によっても、線材２の角度間隔αを調整でき、設計の自由度が向上する。
　また、上記実施形態では、係止部は、レバー５２に回転自在に設けられるローラ５３であるが、これに限らず、例えば、レバー５２に設けられるピンやノズルなどでもよい。
　また、上記実施形態では、８本の線材２を巻回してコイル１が形成されるが、線材２の数は、これに限らず、２から７本、又は、９本以上であってもよい。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　本実施形態では、調整機構５０により線材２間の間隔が調整できるため、線材２の巻始めの際には線材２同士を近接させて互いに接着し、線材２を巻芯２５に巻回する際には、線材２同士を離間させた状態で巻線できる。このように、巻き始め部分では線材２が接着される一方、巻芯２５への巻回は互いに離間するため、複数の線材２が撚れることなくきれいに整列された状態で巻芯２５に巻回される。また、巻芯２５に巻回された状態で複数の線材２を接着することで、内側と外側の線材２で生じる巻線される長さの差により接合が剥離する、といった事態も生じない。よって、複数の線材２が径方向に並んで巻線されるコイル１を精度よく製造することができる。
　また、本実施形態では、複数のローラ５３は、レバー５２の回転軸から離れるにつれ、間隔が大きくなるようにレバー５２に設けられる。これにより、ローラ５３から巻芯２５に向かう線材２の間隔を均一にすることができ、線材２が接触して互いに溶着されることをより確実に防止することができる。
　また、等角度間隔で線材２が巻芯２５に導かれることにより、複数の線材２のそれぞれが、隣接する線材２と均一に接着される。これにより、コイル１の寸法精度や、外観上の仕上がり精度が向上する。
　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
　複数の線材２が径方向に並んで巻線されたコイル１を製造するコイル製造装置１００は、軸中心で回転し複数の線材２が巻回される巻芯２５と、巻芯２５へと向かう複数の線材２の間隔を調整する調整機構５０と、巻芯２５に巻回された複数の線材２を接着させるための接着装置（加熱装置６０）と、を備え、調整機構５０は、巻芯２５の軸に平行な回転中心軸まわりで回転可能な回転部材（レバー５２）と、所定の間隔を置いて一列に並んで回転部材（レバー５２）に設けられ、巻芯２５に向かう複数の線材２がそれぞれ掛けまわされる複数のローラ５３と、を備え、回転部材（レバー５２）は、ローラ５３から巻芯２５へ向かう線材２同士が相対的に近接する第１位置と、ローラ５３から巻芯２５へ向かう線材２同士が相対的に離間する第２位置と、の間で回転可能に構成される。
　この構成では、調整機構５０により線材２間の間隔が調整できるため、巻線中には、線材２同士を離間させた状態とすることができる。これにより、複数の線材２が撚れることなくきれいに整列された状態で巻芯２５に巻回される。また、巻芯２５に巻回された状態で複数の線材２を接着することで、内側と外側の線材２で生じる巻線される長さの差により接合が剥離するおそれもない。よって、複数の線材２が径方向に並ぶコイル１を精度よく巻線することができる。
　また、コイル製造装置１００では、調整機構５０は、回転部材（レバー５２）を回転させる調整モータ５４を有し、調整モータ５４は、パルスモータ又はサーボモータである。
　この構成では、精度よくレバー５２を所望の角度に回転させることができる。
　また、コイル製造装置１００では、係止部は、回転自在にレバー５２に設けられるローラ５３である。
　また、コイル製造装置１００では、接着装置は、調整機構５０と巻芯２５との間の複数の線材２を加熱する加熱装置６０である。
　複数の線材２が径方向に並んで接着されたコイル１を製造するコイル製造方法は、所定の間隔を置いて回転部材（レバー５２）に一列に並んで設けられる複数のローラ５３に掛けまわされた線材２を巻芯２５に係止する工程と、巻芯２５を回転させてローラ５３から導かれる複数の線材２を巻芯２５に巻回する工程と、を備え、線材２を巻芯２５に係止する際には、複数の線材２が互いに近接するように回転部材（レバー５２）を回転させ、巻芯２５の周囲に線材２を巻回する際には、複数の線材２が互いに離間するように回転部材（レバー５２）を回転させる。
　この構成では、巻線を開始する際には線材２同士を近接させて線材２を巻芯２５に係止させ、巻線中には、線材２同士は離間された状態とされる。これにより、複数の線材２が撚れることなくきれいに整列された状態で巻芯２５に巻回される。また、予め接着された複数の線材２を巻芯２５に巻回するものではなく、複数の線材２を独立して（接着させないで）巻芯２５に巻回するため、内側と外側の線材２で生じる巻線される長さの差により接合が剥離する、といった不具合の発生のおそれもない。よって、複数の線材２が径方向に並ぶコイル１を精度よく巻線することができる。
　本実施形態のコイル製造方法は、複数の線材２を巻回する工程において、ローラ５３と巻芯２５との間の複数の線材２を加熱して、複数の線材２を溶着する。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (6)

  1. 　複数の線材が径方向に並んで巻線されたコイルを製造するコイル製造装置であって、
    　軸中心で回転し前記複数の線材が巻回される巻芯と、
    　前記巻芯へと向かう前記複数の線材の間隔を調整する調整機構と、
    　前記巻芯に巻回された前記複数の線材を接着させるための接着装置と、を備え、
    　前記調整機構は、
    　前記巻芯の軸に平行な回転中心軸まわりで回転可能な回転部材と、
    　所定の間隔を置いて一列に並んで前記回転部材に設けられ、前記巻芯に向かう前記複数の線材がそれぞれ掛けまわされる複数の係止部と、を備え、
    　前記回転部材は、
    　前記係止部から前記巻芯へ向かう前記線材同士が相対的に近接する第１位置と、
    　前記係止部から前記巻芯へ向かう前記線材同士が相対的に離間する第２位置と、の間で回転可能に構成されるコイル製造装置。
  2. 　請求項１に記載のコイル製造装置であって、
    　前記調整機構は、前記回転部材を回転させる調整モータを有し、
    　前記調整モータは、パルスモータ又はサーボモータであるコイル製造装置。
  3. 　請求項１又は２に記載のコイル製造装置であって、
    　前記係止部は、回転自在に前記回転部材に設けられるローラであるコイル製造装置。
  4. 　請求項１から３のいずれか一つに記載のコイル製造装置であって、
    　前記接着装置は、前記調整機構と前記巻芯との間の前記複数の線材を加熱する加熱装置であるコイル製造装置。
  5. 　複数の線材が径方向に並んで接着されたコイルを製造するコイル製造方法であって、
    　所定の間隔を置いて回転部材に一列に並んで設けられる複数の係止部にそれぞれ掛けまわされた前記複数の線材を巻芯に係止する工程と、
    　前記巻芯を回転させて前記係止部から導かれる前記複数の線材を前記巻芯に巻回する工程と、を備え、
    　前記線材を前記巻芯に係止する際には、前記複数の線材が互いに近接するように前記回転部材を回転させ、
    　前記巻芯の周囲に前記線材を巻回する際には、前記複数の線材が互いに離間するように前記回転部材を回転させるコイル製造方法。
  6. 　請求項５に記載のコイル製造方法であって、
    　前記複数の線材を巻回する工程において、前記係止部と前記巻芯との間の前記複数の線材を加熱して、前記複数の線材を溶着するコイル製造方法。
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