JP5995355B2 - 非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、小型スピーカ用ボイスコイルなどに用いられる非円形コイルを製造する非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法に関するものである。

従来、携帯電話機のような小型装置に用いられるスピーカにあっては、比較的細い線材を円形に巻回した比較的小型の円形コイルが用いられる。そして、このような円形コイルの製造方法として、断面が円形の巻芯にコイル用の線材を巻付ける巻線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この巻線装置では、その巻芯に巻付けられた線材からなる円形コイルをその巻芯から取り外すことにより、所望の直径を有する円形コイルを得ることができるようになっている。

一方、近年にあっては、そのような小型装置に用いられるスピーカにあっては、長円形又は長方形の形状を成すものが好んで用いられている。このような長円形又は長方形の形状のスピーカには、長方形又は長円形又は楕円形等の断面を有する非円形コイルが用いられる。このため、上記従来の巻線装置を用いてこのような非円形コイルを得るには、断面が長方形又は長円形又は楕円形等の所望の形状を有する巻芯にコイル用の線材を巻付け、その巻芯に巻付けられた線材からなるコイルをその巻芯から取り外すことにより、所望の断面形状を有する非円形コイルを得ると考えられる。

特開平９−１４８１６８号公報

しかし、上記従来の巻線装置では、コイル用の線材に所定のテンションを加えて巻芯に巻付けるので、その巻芯に巻付けられた線材からなる非円形コイルをその巻芯から取り外す作業が比較的困難になる不具合がある。この取り外しを容易にするために、上記特許文献１では、巻芯からコイルを取り外すための線ガイドを用いているけれども、線ガイドを得られたコイルの端部に当接させてそのコイルを巻芯から強制的に取り外そうとすると、所定のテンションが加えられて巻回されたコイル内周における線材の表面皮膜が巻芯と摺れることになり、その皮膜に損傷を与えるおそれがあった。

また、断面が長方形又は長円形等を成す巻芯にあっては、図１９に示すように、線材２が巻付けられる箇所に直線部分が存在することになる。図１９では、断面が長円形を有す巻芯３の断面を示す。従って、このような直線部分を有する巻芯３に線材２を巻回させると、線材２の長手方向に実線矢印で示すように所定のテンションＦを加えても、その線材２を巻芯３の直線部分に押し付ける力は生じない。このため、その直線部分に複数の線材２が巻回されるとなると、隣接する線材２との接触抵抗により、その線材２が巻芯３の直線部分に接することなく、その直線部分から浮き上がってしまい、図の破線矢印で示すようにそのような線材２が膨らんでしまって、所望の形状のコイルを得ることが困難になる不具合もある。

本発明の目的は、線材の皮膜に損傷を与えることなく巻付けられた線材からなるコイルを比較的容易に取り外し得る非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法を提供することにある。

本発明の別の目的は、線材を膨らませることなく線材を巻回させて、所望の形状のコイルを得る非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法を提供することにある。

本発明の非円形コイルの製造装置は、基端が枢支され先端間隔が拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片と、一対の揺動片の先端間に挿脱されることにより一対の揺動片の先端間隔を拡大し又は縮小させる操作片と、操作片の挿入により一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻回して非円形コイルを得る巻線機構とを備える。そして、操作片は、一対の揺動片の先端間に挿入された状態で、一対の揺動片に接触しない両側面が、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ線材が巻回される一対の揺動片の外周面に連続するように形成され、操作片が挿入され長径方向へ拡大した状態の一対の揺動片の断面形状は、全体として外周に直線部分の無い楕円状又は丸みを帯びた方形状を成すことを特徴とする。

この場合、一対の揺動片に基端側から嵌入され一対の揺動片の先端に巻回される線材の一方の巻幅を規制する第一ガイド部材と、一対の揺動片に先端側から離脱可能に嵌入して一対の揺動片の先端に巻回される線材の他方の巻幅を規制する第二ガイド部材とを備えることが好ましい。そして、第一ガイド部材と一対の揺動片の間に一対の揺動片の先端に嵌入された筒状ボビンの端縁が進入する第一隙間が形成され、筒状ボビンの端縁が第一隙間に進入した第一ガイド部材に第二ガイド部材が当接した状態で、第一隙間に進入しない筒状ボビンの残部が進入する第二隙間が第二ガイド部材と一対の揺動片の間に形成されることが更に好ましい。また、一対の揺動片を第一ガイド部材から引き抜く引き抜き機構を更に備えることもできる。

また、本発明の非円形コイルの製造装置は、操作片の両側面に接触して湾曲して巻回された線材を伸長させる線材成形装置を更に備えることができる。この場合の線材成形装置は、一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻回して得られた非円形コイルが設置される設置片と、操作片の両側面に接触して湾曲する非円形コイルの両側の部分を挟むように設置片の両側に配置された一対の押圧部材と、一対の押圧部材の互いの間隔を縮めて設置片に設置された非円形コイルを一対の押圧部材により挟む押圧部材移動アクチュエータと、一対の押圧部材が環非円形コイルを挟む方向に直交する方向から設置片を挟むように配置された一対の支持部材と、一対の支持部材の互いの間隔を縮めて一対の押圧部材により挟まれて一対の押圧部材が挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイルの延びを一対の支持部材により押さえる支持部材移動アクチュエータとを備えることが好ましい。そして、一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻回して得られた非円形コイルが楕円形状を成すものであれば、楕円形状コイルの短径方向に一対の押圧部材が存在し長径方向に一対の支持部材が位置するように設置片が形成されることが好ましい。

一方、本発明の非円形コイルの製造方法は、先端の間隔を拡げ又は縮めることにより先端間隔を拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片の先端間に操作片を挿入して一対の揺動片の先端間隔を拡大し、操作片の挿入により一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻回して巻回された線材から成る非円形コイルを一対の揺動片の先端に形成し、一対の揺動片の間から操作片を引き抜いて非円形コイルが形成された一対の揺動片の先端間隔を縮小させ、一対の揺動片の縮小した先端外周から非円形コイルを抜き取る非円形コイルの製造方法である。そして、操作片は、一対の揺動片の先端間に挿入された状態で、一対の揺動片に接触しない両側面が、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ線材が巻回される一対の揺動片の外周面に連続するように形成され、操作片が挿入され拡大した状態の一対の揺動片の断面形状は、全体として外周に直線部分の無い楕円状又は丸みを帯びた方形状を成すことを特徴とする。

この場合、一対の揺動片の先端間隔を拡大する以前に先端間隔を縮小させた一対の揺動片の先端に筒状ボビンを嵌入することが行われ、筒状ボビンの一方の端縁を一対の揺動片に嵌入された第一ガイド部材と一対の揺動片との間の第一隙間に進入させるとともに、一対の揺動片の先端側に第二ガイド部材を嵌入して筒状ボビンの他方の端縁を第二ガイド部材と一対の揺動片との間の第二隙間に進入させることが行われ、第一ガイド部材と第二ガイド部材の間の筒状ボビンの外周に線材を巻回することが好ましい。

また、筒状ボビンの外周に線材を巻回して一対の揺動片の先端に非円形コイルを形成した後であって一対の揺動片の先端間隔を縮小させる以前に、一対の揺動片の先端から第二ガイド部材を離脱させ、その後に一対の揺動片の先端間隔を縮小させて、一対の揺動片を第一ガイド部材から引き抜くことにより第一ガイド部材に接触する筒状ボビンとともに非円形コイルを一対の揺動片の先端外周から抜き取ることもできる。

更に、揺動片の先端外周から抜き取られた非円形コイルの操作片の両側面に接触して湾曲して巻回された線材を伸長させる線材伸長工程を更に備えることが好ましい。この線材伸長工程において、操作片の両側面に接触して湾曲する非円形コイルの両側の部分を両側から挟んで非円形コイルの操作片の両側面に接触して湾曲して巻回された線材を伸長させるとともに、非円形コイルを挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイルの延びを押さえることが好ましい。そして、揺動片の先端外周から抜き取られた非円形コイルが線材を楕円形に巻回させた楕円形状を成す楕円形状コイルである場合、その楕円形状コイルを短径方向の両側から挟んで操作片の両側面に接触して湾曲して巻回された線材を伸長させ、長径方向に延びる楕円形状コイルの伸びを押さえて長円状の非円形コイルを得ることが好ましい。

本発明では、操作片は、一対の揺動片の先端間に挿入された状態で、一対の揺動片に接触しない両側面が、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ線材が巻回される一対の揺動片の外周面に連続するように形成される。このため、その操作片が挿入されて拡大した一対の揺動片の線材が巻回される先端外周面は、操作片の外側に膨出するように湾曲する両側面により連結されることになる。即ち、その操作片が挿入されて拡大した一対の揺動片の断面形状は、全体として直線部分の無い形状、例えば楕円のような形状となる。よって、このような操作片が挿入された一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻付けると、その線材の長手方向に所定のテンションを加えることにより、その線材は一対の揺動片の拡大した先端外周及び操作片の外側に膨出するように湾曲する側面に押し付けられることになる。このことから、線材の巻回時にその線材が一対の揺動片の先端外周及び操作片の湾曲する両側面から離れてしまって、その巻回された線材が局部的に膨らんでしまうようなことはない。

このように、操作片が挿入された一対の揺動片の拡大した先端外周に線材を巻付けることにより得られた非円形コイルは、例えば楕円のような直線部分を含まないものになる。けれども、長円状や方形状の非円形コイルを希望する場合には、その楕円のような非円形コイルを変形させることにより、直線部分を有する長円状や方形状の非円形コイルを得ることができる。この場合であっても、例えば、操作片の外側に膨出するように湾曲する側面に押し付けて巻線された線材は、膨らむことなく巻き付けられているので、その部分を後に直線的に変形させることにより得られた長円状や方形状の非円形コイルは、その直線部分が膨らむようなことはない。よって、本発明の非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法では、長円状や方形状のような直線部分を有する非円形コイルを得る場合であっても、巻回される線材を膨らませることなくそのような非円形コイルを得ることができるものとなる。

また、本発明では、線材の巻線時に、その線材に所定のテンションを加えて一対の揺動片の拡大した先端外周にその線材を巻付けるけれども、その一対の揺動片の拡大した先端外周に巻付けられた線材からなる非円形コイルを取り外す際に、操作片を引き抜いてその線材が巻回された一対の揺動片の先端の間隔を縮小させることになる。このため、線材が巻回された一対の揺動片の先端外周と非円形コイルの内周との間には隙間が生じ、比較的容易に非円形コイルを取り外すことができる。このように一対の揺動片の先端外周と非円形コイルの内周との間に隙間が生じていると、その取り外し時に非円形コイル内周における線材の表面皮膜と一対の揺動片の先端外周とが著しく摺れるようなことを回避することができ、線材の皮膜に損傷を与えることなく一対の揺動片の先端外周に巻付けられた線材からなる非円形コイルをその一対の揺動片から比較的容易に取り外すことが可能になる。

また、非円形コイルを筒状ボビンの周囲に形成する場合には、その非円形コイルの抜き取りが筒状ボビンとともに行われることになるけれども、その抜き取り時に、一対の揺動片の先端の間隔を縮小させることにより、一対の揺動片の先端外周と筒状ボビンの内周との間に隙間を生じさせて、筒状ボビンの内周と一対の揺動片の先端外周とが著しく摺れるようなことを回避することができる。よって、非円形コイルを筒状ボビンの周囲に形成する場合であっても、本発明では、線材の皮膜に損傷を与えることなく非円形コイルを一対の揺動片の先端外周から比較的容易に取り外すことが可能になる。

なお、非円形コイルを筒状ボビンの周囲に形成する場合では、筒状ボビンの一方の端縁を第一ガイド部材と一対の揺動片との間の第一隙間に進入させるとともに、筒状ボビンの他方の端縁を第二ガイド部材と一対の揺動片との間の第二隙間に進入させることにより、筒状ボビンの外周の所望の範囲に線材を巻回することができる。そして、一対の揺動片の先端外周から第二ガイド部材を離脱させるとともに、筒状ボビンの一方の端縁を第一ガイド部材における第一隙間から抜き出すようにすれば、更に容易に非円形コイルを一対の揺動片の先端外周から取り外すことができる。

本発明実施形態の非円形コイルの製造装置の一対の揺動片と操作片との関係を示す拡大斜視図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。 その筒状ボビンの周囲に線材が巻回される状態を示す拡大断面図である。 図５のＡ部拡大断面図である。 その非円形コイルの製造装置を示す平面図である。 図５のＢ方向から観た図である。 図５のＣ−Ｃ線断面図である。 その筒状ボビンの巻回された線材からなる非円形コイルの斜視図である。 その成形装置の平面図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。 その一対の揺動片の間に操作片が進入して筒状ボビンが支持された状態を示す図４に対応する断面図である。 その筒状ボビンを第一及び第二ガイド部材により挟んだ状態を示す図１１に対応する断面図である。 その第一及び第二ガイド部材の間に隙間を空けて線材を通過させた状態を示す図１２に対応する断面図である。 その第一及び第二ガイド部材の間の筒状ボビンに線材が巻回された状態を示す図１３に対応する断面図である。 その一対の揺動片の間から操作片を抜き出した状態を示す図１４に対応する断面図である。 その一対の揺動片を第一ガイド部材に対して移動させて非円形コイルを筒状ボビンと共に取り外す状態を示す図１５に対応する断面図である。 その非円形コイルを成形装置に設置した状態を示す平面図である。 その成形装置により楕円形の非円形コイルを長円状に成形した状態を示す図１７に対応する平面図である。 従来の長円状断面を有する巻芯の周囲に線材が巻回される状態を示す図３に対応する拡大断面図である。

次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図５に本発明の非円形コイルの製造装置１０を示す。図５において、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平前後方向、Ｙ軸が略水平横方向、Ｚ軸が鉛直方向に延びるものとし、この非円形コイルの製造装置１０の構成について説明する。そして、この製造装置１０の架台１１には、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて第一及び第二支持壁１２，１３が互いに平行に立設され、この第一及び第二支持壁１２，１３に第一回転体２６がＹ軸方向に伸びて長手方向に移動可能に架設される。第一回転体２６は、第一支持壁１２に移動可能に支持された断面円形の棒状部材である大径部と２６ａと、その大径部２６ａに同軸に連続して形成されて第二支持壁１３に長手方向に移動可能に支持された断面円形の棒状部材である小径部２６ｂを有する。そして、この第一回転体２６には、芯材２４がその中心軸に貫通して設けられる。

芯材２４は断面円形の棒状部材であり、この芯材２４の先端には円柱状の台部材２１が同軸に設けられる。第一回転体２６の大径部２６ａには台部材２１が収容される凹部２６ｃ（図４）が形成され、その小径部２６ｂは、台部材２１に同軸に設けられた芯材２４よりもその外径が大きく形成される。芯材２４は第一回転体２６にスプライン結合して第一回転体２６の長手方向に移動可能であるけれども回転不能に第一回転体２６に挿通される。そして、台部材２１には、基端が枢支されて、先端間隔が拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片２２，２３が設けられる。

また、大径部２６ａの周囲には、巻初めの線材１８ａを把持する把持具３８と、巻き終わりの線材１８ｂを係止する係止具３９が設けられる。把持具３８には、そこに把持された線材１８を把持具３８から離脱させる操作ボタン３８ａ（図４）が突出して設けられ、その操作ボタン３８ａを操作する図示しない操作機構が架台１１に設けられる。

また、本発明の非円形コイルの製造装置１０は、一対の揺動片２２，２３の先端間に挿脱されることにより、その一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大し又は縮小させる操作片３１を備える。架台１１には、第一及び第二支持壁１２，１３に平行な第三支持壁１７が、その第一及び第二支持壁１２，１３からＹ軸方向に所定の間隔をあけて立設される。この第三支持壁１７には、第一回転体２６と同軸の第二回転体３２がＹ軸方向に伸びてこの第三支持壁１７に回転可能に設けられる。操作片３１はこの第二回転体３２の一対の揺動片２２，２３に対向する端縁に、後述する第二ガイド部材３７を介して設けられる。

図１〜図４に示すように、操作片３１は、その先端に、一対の揺動片２２，２３に向かってその外径が縮小する円錐台形状を成すよう先細部３１ａが形成される。一対の揺動片２２，２３には、その先端間隔を狭めるように付勢するコイルスプリング２９（図４）が設けられる。そして、図１１に示すように、そのコイルスプリング２９の付勢力に抗して一対の揺動片２２，２３の先端間にその操作片３１の先細部３１ａが挿入されると、その先細部３１ａは一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大させるように構成される（図１（ｂ））。その逆に、図１（ａ）及び図４に示すように、一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入された操作片３１がその先端間から離脱すると、コイルスプリング２９の付勢力によりその一対の揺動片２２，２３の先端間隔は縮小するように構成される。

図５に戻って、本発明の非円形コイルの製造装置１０は、一対の揺動片２２，２３を第一回転体２６と共に移動させて、その一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿脱させる挿脱機構４０を備える。この実施の形態における挿脱機構４０は、第一及び第二支持壁１２，１３に第一回転体２６に平行になるように架設されたボールネジ４２と、そのボールネジ４２を回転させるサーボモータ４３と、そのボールネジ４２に螺合してＹ軸方向に移動する可動台４４とを有する。そして、第一回転体２６が、その可動台４４に軸方向に移動不能であってかつ回転可能に取付けられる。これにより、サーボモータ４３が駆動してボールネジ４２が回転し、可動台４４がＹ軸方向に移動すると、その可動台４４とともに第一回転体２６もＹ軸方向に移動するように構成される。

このように、第一回転体２６がその軸方向であるＹ軸方向に移動すると、第二回転体３２は移動しないので、その第一回転体２６に設けられた一対の揺動片２２，２３は、その第二回転体３２に設けられた操作片３１に対して接近し又は遠ざかることになる。このため、この挿脱機構４０は、一対の揺動片２２，２３を操作片３１に接近させると、一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿入させることができ、逆に、一対の揺動片２２，２３を操作片３１から遠ざけると、その一対の揺動片２２，２３の先端間に存在する操作片３１をその一対の揺動片２２，２３の先端間から離脱させることができるように構成される。

また、本発明の非円形コイルの製造装置１０は、操作片３１とともに操作片３１が先端間に挿入された一対の揺動片２２，２３を回転させて操作片３１の挿入により一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回して非円形コイルを得る巻線機構を備える。この実施の形態における巻線機構は、第一回転体２６を芯材２４とともに回転させる第一サーボモータ１４と、第二回転体３２を操作片３１と共に回転させる第二サーボモータ２７を備える。

この実施の形態において、第一回転体２６を回転させる第一サーボモータ１４は、第二支持壁１３に取付けられる。第一回転体２６及び第一サーボモータ１４の回転軸１４ａにはそれぞれプーリ１６ａ，１６ｂが設けられ、それらのプーリ１６ａ，１６ｂにベルト１６ｃが架設される。第一回転体２６に設けられるプーリ１６ｂはその第一回転体２６の長手方向に移動可能であって、第二支持壁１３に設けられる。これにより第一サーボモータ１４が駆動してその回転軸１４ａが回転すると、ベルト１６ｃを介してその回転が第一回転体２６に伝達され、これにより第一回転体２６は芯材２４と共に回転可能に構成される。

また、第二回転体３２をその操作片３１と共に回転させる第二サーボモータ２７は第三支持壁１７に取付けられる。第二回転体３２及び第二サーボモータ２７の回転軸２７ａにはそれぞれプーリ２８ａ，２８ｂが設けられ、それらのプーリ２８ａ，２８ｂにベルト２８ｃが架設される。これにより第二サーボモータ２７は、駆動してその回転軸２７ａが回転すると、ベルト２８ｃを介してその回転が第二回転体３２に伝達され、これにより第二回転体３２を操作片３１とともに回転させるように構成される。そして、第一及び第二サーボモータ１４，２７は同期して一対の揺動片２２，２３及び操作片３１の双方を同一の回転速度で同方向に回転させることにより、操作片３１が挿入されて一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回可能に構成される。

図５及び図６に示すように、架台１１上には、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に巻回される線材１８を繰出す線材繰出機５０が設けられる。この線材繰出機５０は、その線材１８が挿通されるノズル５１と、そのノズル５１を３軸方向に移動させるノズル移動機構５２と、その線材１８に張力を付与するテンション装置５３とを備える。ノズル５１は支持板５４に固定され、ノズル移動機構５２はこの支持板５４を架台１１に対して３軸方向に移動可能に構成される。

この実施の形態におけるノズル移動機構５２は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ５６〜５８の組み合わせにより構成される。このノズル移動機構５２を構成する各伸縮アクチュエータ５６〜５８は、細長い箱形ハウジング５６ｄ〜５８ｄと、そのハウジング５６ｄ〜５８ｄ内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ５６ａ〜５８ａによって回動駆動されるボールネジ５６ｂ〜５８ｂと、このボールネジ５６ｂ〜５８ｂに螺合して平行移動する従動子５６ｃ〜５８ｃ等によって構成される。そして、これらの各伸縮アクチュエータ５６〜５８は、サーボモータ５６ａ〜５８ａが駆動してボールネジ５６ｂ〜５８ｂが回転すると、このボールネジ５６ｂ〜５８ｂに螺合する従動子５６ｃ〜５８ｃがハウジング５６ｄ〜５８ｄの長手方向に沿って移動可能に構成される。

この実施の形態では、ノズル５１が設けられる支持板５４をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ５６のハウジング５６ｄに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ５６とともにその支持板５４をＺ軸方向に移動可能に、Ｘ軸方向伸縮アクチュエータ５６の従動子５６ｃがＺ軸方向伸縮アクチュエータ５７の従動子５７ｃに取付けられる。また、そのＸ軸及びＹ軸方向伸縮アクチュエータ５６，５７とともにその支持板５４をＹ軸方向に移動可能に、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ５７のハウジング５７ｄがＹ軸方向伸縮アクチュエータ５８の従動子５８ｃに取付けられる。そして、Ｙ軸方向伸縮アクチュエータ５８のハウジング５８ｄがＹ軸方向に伸びて架台１１に固定される。それらの各伸縮アクチュエータ５６〜５８における各サーボモータ５６ａ〜５８ａは、これらを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。

図６に示すように、支持板５４には、ノズル５１の他にノズル５１を通過した線材１８をエア圧により切断するカッタ装置５９（特許出願番号；特願２０１０−８７６６８）と、その線材１８を把持片６０ａにより把持してノズル５１を通過する線材１８の移動を禁止する把持装置６０が設けられる。カッタ装置５９は、図示しないコントローラからの指令により駆動するエアシリンダ５９ａを介して支持板５４に取付けられる。このエアシリンダ５９ａによりカッタ装置５９は、そのカッタ歯５９ｂが線材１８を切断する切断位置と、その線材１８から離間する待機位置との間を移動可能に構成される。これにより、このカッタ装置５９と把持装置６０はノズル５１とともに移動し、図示しないコントローラにより制御可能に構成される。

一方、テンション装置５３は、繰出される線材１８に張力を与えるとともにその線材１８を引き戻し可能なものである。この実施の形態におけるテンション装置５３は、架台１１に設けられたケーシング６１と、そのケーシング６１のＹ軸方向における側面に設けられたドラム６２及びテンションバー６３とを備える。線材１８はドラム６２に巻き付けられ、そのドラム６２を回転させて線材１８を繰出す繰出し制御モータ６４がケーシング６１の内部に設けられ、ドラム６２から繰出された線材１８はテンションバー６３の先端における線材ガイド６３ａに導かれる。線材ガイド６３ａに導かれた線材１８はその線材ガイド６３ａからノズル５１を貫通するように配線される。

テンションバー６３は、基端の回動軸６３ｂを支点としてＸ軸方向に回動可能となっている。この回動軸６３ｂの回動角度は、ケーシング６１内に収容され回動軸６３ｂに取付けられた回動角度検出手段としてのポテンショメータ６５により検出される。ポテンショメータ６５の検出出力は図示しないコントローラに入力され、コントローラからの制御出力が繰出し制御モータ６４に接続される。

また、テンションバー６３の回動軸６３ｂと線材ガイド６３ａとの間の所定位置には、テンションバー６３の回動方向に付勢力を与える付勢手段としての弾性部材であるスプリング６６の一端が取付けブラケット６３ｃを介して取付けられる。テンションバー６３は、弾性部材であるスプリング６６によって回動角度に応じた弾性力が及ぼされる。このスプリング６６の他端は、移動部材６７に固定される。この移動部材６７はテンション調節ネジ６８の雄ネジ６８ａに螺合しており、この雄ネジ６８ａの回転に従って移動調整が可能に構成される。このように、スプリング６６の他端の固定位置は変位でき、テンションバー６３によって付与される線材１８の張力が調節可能に構成される。

図示しないコントローラは、回動角度検出手段であるポテンショメータ６５により検出された回動角度が所定の角度となるように繰出し制御モータ６４を制御するように構成される。従って、このテンション装置５３では、スプリング６６によりテンションバー６３を介して線材１８に張力を与えて、そのテンションバー６３が所定の角度になるようにドラム６２が回転して所定量の線材１８が繰出される。よって、線材１８の張力は所定の値に維持されるようになっている。

図１〜図５に戻って、この実施の形態における非円形コイルの製造装置１０は、一対の揺動片２２，２３に基端側から嵌入されて、一対の揺動片２２，２３の先端に巻回される線材１８の一方の巻幅を規制する第一ガイド部材３６と、その一対の揺動片２２，２３に先端側から離脱可能に嵌入して一対の揺動片２２，２３の先端に巻回される線材１８の他方の巻幅を規制する第二ガイド部材３７とを備える。この実施の形態における第一ガイド部材３６は、ボルト３６ｃにより、第一回転体２６の端部に一対の揺動片２２，２３を包囲するように設けられ、第二ガイド部材３７は、ボルト３７ｃにより、その一対の揺動片２２，２３に臨む第二回転体３２の端部に設けられる。

ここで、この実施の形態における非円形コイルの製造装置１０は、一対の揺動片２２，２３の先端に嵌入された筒状ボビン１９に線材１８を巻回するものを示す。この筒状ボビン１９としては、巻いた紙からなる紙製ボビンや、樹脂から成る樹脂製のボビンや、非磁性薄膜から成るようなボビンが例示される。そして、樹脂製ボビンとしては、例えばポリイミドフィルム（商標名；カプトン）から成る樹脂製筒状ボビン１９が好適である。この一対の揺動片２２，２３の先端に嵌入された筒状ボビン１９は、図４に示すように、操作片３１を一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入して、図１１に示すように、その一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大させることにより、その一対の揺動片２２，２３の先端に支持されるものである。

図４に詳しく示すように、第一ガイド部材３６と一対の揺動片２２，２３の間には、一対の揺動片２２，２３の先端に嵌入された筒状ボビン１９の端縁が進入する第一隙間３６ａが形成される。また、その筒状ボビン１９の端縁が第一隙間３６ａに進入した状態で、図１２に示すように、その第一ガイド部材３６に第二ガイド部材３７が当接した場合に、第一隙間３６ａに進入しない筒状ボビン１９の残部が進入する第二隙間３７ａが第二ガイド部材３７と一対の揺動片２２，２３の間に形成される。

図４に戻って、操作片３１は、その先細部３１ａが一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入されることにより、その一対の揺動片２２，２３の先端間隔を押し広げて拡大させるものである。この操作片３１は、第二ガイド部材３７を介して第二回転体３２に設けられ、第二ガイド部材３７の中心軸に形成された中心孔３７ｂに、その基端部３１ｂが装着されることにより、その第二ガイド部材３７に固定される。そして、操作片３１の先細部３１ａと基端部３１ｂの間の中間には、断面形状に変化が無く、図１１に示すように、一対の揺動片２２，２３の先端間に進入してその先端間隔を拡大した後には、図１２〜図１４に示すように、その操作片３１が軸方向であるＹ軸方向に移動しても、その一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大し又は縮小させるようなことのない中間部３１ｃが形成される。

図２及び図３に詳しく示すように、操作片３１における中間部３１ｃの断面形状は、この中間部３１ｃが一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入された状態で、一対の揺動片２２，２３に接触して、その一対の揺動片２２，２３の先端における間隔を拡大させる接触面３１ｆ，３１ｇを有する。一方、一対の揺動片２２，２３に接触しない両側面３１ｄ，３１ｅは、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ線材１８が巻回される一対の揺動片２２，２３の外周面に連続するように形成される。図１〜図３では、操作片３１により押し広げられて、一対の揺動片２２，２３の線材１８が巻回される先端における断面形状は約半円状に形成される場合を示す。また、それぞれの断面形状が半円状を成す一対の揺動片２２，２３の線材１８が巻回される外周面を連続させるように、操作片３１の一対の揺動片２２，２３に接触しない中間部３１ｃにおける両側面３１ｄ，３１ｅは、互いに外側に膨出するような湾曲面に形成される。

即ち、この実施の形態では、操作片３１が挿入されて拡大した一対の揺動片２２，２３の断面形状は、全体として直線部分の無い、楕円のような形状となる場合を示すものとする。そして、この実施の形態では、このような操作片３１が挿入された一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻付けて、図８（ａ）に示すように、楕円のような形状を成す非円形コイル９０を得る場合を示すものとする。

図７に示すように、本発明の非円形コイルの製造装置１０は、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６から引き抜く引き抜き機構７０を更に備える。この実施の形態における引き抜き機構７０は、可動台４４の上部にＹ軸方向に伸びて固定されたハウジング７１と、サーボモータ７２よって回転駆動されるボールネジ７３と、このボールネジ７３に螺合して平行移動する従動子７４によって構成され、その従動子７４に保持部材７６が取付けられる。この引き抜き機構７０は保持部材７６を介して芯材２４をＹ軸方向に移動させるので、図１５に示すように、操作片３１側に芯材２４を移動させて、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６から突出させた状態から、図１６に示すように、芯材２４を操作片３１から遠ざけるように移動させて、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６から引き抜くことも可能に構成される。

図５に戻って、基台１１には熱風機８１がエアシリンダ８２を介して設けられ、その熱風機８１には熱風を吹き出すエアノズル８１ａが設けられる。エアシリンダ８２はその熱風機８１を往復移動させて、エアノズル８１ａの吹き出し端を一対の揺動片２２，２３の線材１８が巻回される先端に臨む一点鎖線で示す第一位置と、その先端から離間した実線で示す第二位置の間を移動可能に構成される。そして、熱風機８１は通常第二位置にあるけれども、一対の揺動片２２，２３の先端に巻回される線材１８の絶縁皮膜が加熱により溶融し冷却して固着するようなものである場合に、その巻線時に図示しないコントローラからの指令によりエアシリンダ８２は必要に応じて熱風機８１を第二位置から第一位置に移動させ、そのエアノズル８１ａから熱風を吹き出して、巻回される線材１８の絶縁皮膜を溶融固着可能に構成される。

また、図９及び図１０に示すように、この実施の形態における非円形コイルの製造装置１０は、操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅに接触して湾曲して巻回された線材１８を伸長させる線材成形装置１００を更に備える。この線材成形装置１００は基台１０１を有し、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回して得られた非円形コイル９０（図８（ａ））が設置される設置片１０２がこの基台１０１上に設けられる。この実施の形態における非円形コイル９０は、楕円形状を成す場合であるので、この実施の形態における設置片１０２は、その楕円形状を成す非円形コイル９０を下面において支える支持台１０２ａと、その支持台１０２ａに立設されて楕円形状を成す非円形コイル９０の長径方向の両端部を内側から支持する一対の支持片１０２ｂ，１０２ｃとを備える（図１７）。そして、この一対の支持片１０２ｂ，１０２ｃは支持台１０２ａに不動のものとして立設される。

また、この線材成形装置１００は、操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅに接触して湾曲する非円形コイル９０の両側の部分を挟むように一対の押圧部材１０３，１０３がその設置片１０２の両側の基台１０１上に配置される。即ち、設置片１０２の両側の基台１０１上には、その設置片１０２を通過する軸に沿って第一レール１０４がそれぞれ配置され、この設置片１０２の両側における第一レール１０４にその第一レール１０４に沿って往復移動可能な第一可動台１０５が設けられる。押圧部材１０３はこの第一可動台１０５に取付けられる。そして、この一対の押圧部材１０３，１０３の互いの間隔を縮めて設置片１０２に設置された非円形コイル９０を一対の押圧部材１０３，１０３により挟む押圧部材移動アクチュエータ１０６が更に設けられる。この実施の形態における押圧部材移動アクチュエータ１０６は、基台１０１上に第一レール１０４の長手方向の端部に立設された取付台１０７に設けられたエアシリンダ１０６であって、その出没ロッド１０６ａの先端が第一可動台１０５に取付けられる。そして、第一可動台１０５に取付けられた押圧部材１０３には、非円形コイル９０に向かって突出する突出片１０３ａが形成される。

このため、この押圧部材移動アクチュエータ１０６であるエアシリンダに圧縮エアが供給されると、その出没ロッド１０６ａが突出して第一可動台１０５と共に押圧部材１０３が移動し、これにより、設置片１０２に設置された楕円形状の非円形コイル９０の両側における湾曲した部分９０ａ，９０ａ（図８（ａ））を挟むように構成される。そして、非円形コイル９０を挟む押圧部材１０３は、その突出片１０３ａが接触して非円形コイル９０の両側における湾曲した部分９０ａ，９０ａの線材１８を真っ直ぐにさせるように構成される（図１８）。その一方、この押圧部材移動アクチュエータ１０６であるエアシリンダから圧縮エアを排出させると、その出没ロッド１０６ａが没入して第一可動台１０５と共に押圧部材１０３を逆方向に移動させ、これにより、設置片１０２から押圧部材１０３を遠ざけて、その設置片１０２からの非円形コイル９０の取り外し及びその設置片１０２への非円形コイル９０の設置を可能にするように構成される（図１７）。

第一可動台１０５には、その押圧部材１０３からずれてマイクロメータ１０８が取付けられる。マイクロメータ１０８は第一レール１０４に平行に設けられ、マイクロメータ１０８における回転軸１０８ａの先端が当接する当接部材１０９が基台１０１に設けられる。このため、マイクロメータ１０８の回転軸１０８ａを回転させて出没させることにより、押圧部材１０３の移動距離を正確に調整できるように構成される。即ち、エアシリンダ１０６はその出没軸１０６ａを突出させることにより、非円形コイル９０の外側から押圧部材１０３をその非円形コイル９０に接触させるけれども（図１８）、その接触させる量をマイクロメータ１０８により調整可能に構成される。

また、この線材成形装置１００は、一対の押圧部材１０３，１０３が非円形コイル９０を挟む方向に直交する方向から設置片１０２を挟む一対の支持部材１１３，１１３が基台１０１上に配置される。即ち、基台１０１上には、第一レール１０４が設けられた軸に直交して設置片１０２を通過する軸に沿って第二レール１１４がそれぞれ配置され、この設置片１０２の両側における第二レール１１４にその第二レール１１４に沿って往復移動可能な第二可動台１１５が設けられる。支持部材１１３はこの第二可動台１１５に取付けられる。そして、この一対の支持部材１１３，１１３の互いの間隔を縮めて、一対の押圧部材１０３，１０３により挟まれて一対の押圧部材１０３，１０３が挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイル９０の延びを一対の支持部材１１３，１１３により押さえる支持部材移動アクチュエータ１１６が更に設けられる。この実施の形態における支持部材移動アクチュエータ１１６は、基台１０１上に第二レール１１４の長手方向の端部に立設された取付台１１７に設けられたエアシリンダ１１６であって、その出没ロッド１１６ａの先端が第二可動台１１５に取付けられる。そして、第二可動台１１５に取付けられた支持部材１１３には、非円形コイル９０に向かって突出する突出片１１３ａが形成される。

このため、この支持部材移動アクチュエータ１１６であるエアシリンダに圧縮エアが供給されると、その出没ロッド１１６ａが突出して第二可動台１１５と共に支持部材１１３を移動させるように構成される。そして、支持部材１１３は、その突出片１１３ａが非円形コイル９０に接触して、設置片１０２に設置されて、押圧部材１０３により挟まれて一対の押圧部材１０３，１０３が挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイル９０の延びをこの一対の支持部材１１３，１１３により押さえるように構成される（図１８）。その一方、この支持部材移動アクチュエータ１１６であるエアシリンダから圧縮エアを排出させると、その出没ロッド１１６ａが没入して第二可動台１１５と共に支持部材１１３を逆方向に移動させ、これにより、設置片１０２から支持部材１１３を遠ざけて、その設置片１０２からの非円形コイル９０の取り外し及びその設置片１０２への非円形コイル９０の設置を可能にするように構成される（図１７）。

第二可動台１１５には、その支持部材１１３からずれてマイクロメータ１１８が取付けられる。マイクロメータ１１８は第二レール１１４に平行に設けられ、マイクロメータ１１８における回転軸１１８ａの先端が当接する当接部材１１９が基台１０１に設けられる。このため、マイクロメータ１１８の回転軸１１８ａを回転させて出没させることにより、支持部材１１３の移動距離を正確に調整できるように構成される。即ち、エアシリンダ１１６はその出没軸１１６ａを突出させることにより、一対の押圧部材１０３，１０３が挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイル９０の延びを、この一対の支持部材１１３，１１３がそのコイル９０に接触して押さえるけれども（図１８）、その押さえるための移動量をマイクロメータ１１８により調整可能に構成される。

ここで、この実施の形態では、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回して得られた非円形コイル９０が楕円形状を成すものであるので、楕円形状を成す非円形コイル９０の短径方向に一対の支持部材１１３，１１３が設置され、その長径方向に一対の支持部材１１３，１１３が位置するように設置片１０２が設置されるものとする。

次に、本発明の非円形コイルの製造方法ついて説明する。

この実施の形態における非円形コイルの製造方法は、上記非円形コイルの製造装置を用いて行うものとして説明する。即ち、本発明の非円形コイルの製造方法は、先端の間隔を拡げ又は縮めることにより先端間隔を拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿入して一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大させる拡大工程と、その操作片３１とともに操作片３１が先端間に挿入された一対の揺動片２２，２３を回転させて操作片３１の挿入により一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回して巻回された線材１８から成る非円形コイル９０を一対の揺動片２２，２３の先端に形成する線材巻回工程と、一対の揺動片２２，２３の間から操作片３１を引き抜いて非円形コイル９０が形成された一対の揺動片２２，２３の先端間隔を縮小させる縮径工程と、一対の揺動片２２，２３の縮小した先端外周から非円形コイル９０を抜き取るコイル抜き取り工程とを有する。

ここで、非円形コイル９０は筒状ボビン１９の周囲に形成しても良い。この場合には、一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡大する拡大工程の以前に、先端間隔を縮小させた一対の揺動片２２，２３の先端に筒状ボビン１９を嵌入するボビン嵌入工程が行われる。すると、線材巻回工程において線材１８が筒状ボビン１９の外周に巻回され、コイル抜き取り工程では非円形コイル９０の抜き取りが筒状ボビン１９とともに行われることになる。この実施の形態では、筒状ボビン１９の周囲に楕円形を成す非円形コイル９０を形成する場合を説明するものとし、以下にその場合の各工程を説明する。

＜ボビン嵌入工程＞
この工程では、先端間隔を縮小させた一対の揺動片２２，２３の先端に筒状ボビン１９を嵌入する。上記非円形コイルの製造装置１０を用いるこの実施の形態では、図７に示すように、引き抜き機構７０により、保持部材７６を介して芯材２４を操作片３１側に移動させて、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６から突出させた状態から開始する。次に、図５における挿脱機構４０のサーボモータ４３を駆動してボールねじ４２を回転させることにより一対の揺動片２２，２３を操作片３１から遠ざけて、操作片３１がその先端間から離脱させ、コイルスプリング２９の付勢力によりその一対の揺動片２２，２３の先端間隔を縮小させる。そして、図４に示すように、一対の揺動片２２，２３の間隔が縮小した先端に筒状ボビン１９を嵌入する。

＜拡大工程＞
この工程では、一対の揺動片２２，２３の先端間隔を拡げて拡大させて、その間隔が拡大した一対の揺動片２２，２３の先端に筒状ボビン１９を保持させる。この拡大工程は挿脱機構４０により行われ、そのサーボモータ４３を駆動してボールねじ４２をボビン嵌入工程の時と逆方向に回転させて、一対の揺動片２２，２３を操作片３１に接近させて、一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿入させる。すると、図１１に示すように、操作片３１が一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入されて、一対の揺動片２２，２３の先端間は拡大され、その拡大された一対の揺動片２２，２３の先端により筒状ボビン１９を保持させる。

また、一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿入させると、その操作片３１を包囲するように設けられた第二ガイド部材３７がその一対の揺動片２２，２３の先端に嵌入する。その後も一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿入させると、その第二ガイド部材３７に形成された第二隙間３７ａに筒状ボビン１９の操作片３１側における端縁が進入する。そして、その後も更に一対の揺動片２２，２３を操作片３１側に移動させて、図１２に示すように、一対の揺動片２２，２３の周囲に設けられた第一ガイド部材３６の端縁を第二ガイド部材３７の端縁に当接させると、筒状ボビン１９の一対の揺動片２２，２３側における端縁は第一ガイド部材３６と一対の揺動片２２，２３の間の第一隙間３６ａに進入することになる。

即ち、筒状ボビン１９の端縁が第一隙間３６ａに進入した第一ガイド部材３６に第二ガイド部材３７が当接した状態で、第一隙間３６ａに進入しない筒状ボビン１９の残部が進入する第二隙間３７ａを第二ガイド部材３７と一対の揺動片２２，２３の間に形成した。このため、一対の揺動片２２，２３の先端に筒状ボビン１９を嵌入した後であって線材１８の巻回以前に、筒状ボビン１９の一方の端縁を一対の揺動片２２，２３に嵌入された第一ガイド部材３６と一対の揺動片２２，２３との間の第一隙間３６ａに進入させる。それとともに、一対の揺動片２２，２３の先端側に第二ガイド部材３７を嵌入して筒状ボビン１９の他方の端縁を第二ガイド部材３７と一対の揺動片２２，２３との間の第二隙間３７ａに進入させる。これにより、一対の揺動片２２，２３に対する筒状ボビン１９の軸方向の位置を決定させることができるのである。

＜線材巻回工程＞
この工程では、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回して巻回された線材１８から成る非円形コイル９０（図８（ａ））を一対の揺動片２２，２３の先端に形成する。この実施の形態では、非円形コイル９０を筒状ボビン１９の周囲に形成するので、この線材巻回工程においては、第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間の筒状ボビン１９の外周に線材１８を巻回する。具体的には、図１３に示すように、ノズル５１から繰り出された線材１８の端部を巻初めの線材１８ａとして第一回転体２６の周囲に設けられた一方の保持具３８に把持させる。保持具３８による把持は、図示しない操作機構により操作ボタン３８ａを操作してその保持具３８を開放させ、その開放させた保持具３８にノズル５１から繰り出された線材１８を挿通させた後に再び保持具３８における操作ボタン３８ａを操作する。これによりノズル５１から繰り出された線材１８を保持具３８に把持させる。

その後、図５に示す挿脱機構４０のサーボモータ４３を駆動してボールねじ４２を回転させることにより一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６とともに第二ガイド部材３７が設けられた操作片３１から遠ざけて、図１３に示すように、その第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間に線材１８が進入可能な隙間を生じさせる。そして、ノズル移動機構５２（図５及び図６）によりノズル５１を移動させて、そのノズル５１から繰り出される線材１８を第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間の隙間に線材１８を進入させる。

その後、巻線機構１４，２７（図５）により、操作片３１とともに操作片３１が先端間に挿入された一対の揺動片２２，２３を回転させて、操作片３１の挿入により一対の揺動片２２，２３の拡大した先端に保持された筒状ボビン１９の外周に線材１８を巻回する。即ち、巻線機構である第一及び第二サーボモータ１４，２７は同期して一対の揺動片２２，２３及び操作片３１の双方を同一の回転速度で同方向に回転させることにより、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻回させる。これにより、ノズル５１の先端から繰り出される線材１８は、第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間の筒状ボビン１９の外周、即ち、そのボビン１９の軸方向の所定の位置の外周に巻初めの線材１８を確実に巻回させる。

そして、筒状ボビン１９の外周に線材１８を巻回する一層目にあっては、筒状ボビン１９が１回回転する毎に、図５に示す挿脱機構４０のサーボモータ４３を駆動してボールねじ４２を回転させ、図１４の破線矢印で示すように、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６とともに第二ガイド部材３７が設けられた操作片３１から遠ざけて、その第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間における隙間を線材１８の直径分広げる。このようにして、筒状ボビン１９の外周に線材１８を巻回する一層目にあっては、第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間の線材１８が巻回される隙間を、その線材１８の巻回数に応じて広げることにより、その線材１８を密着させて巻線するいわゆる整列巻きを可能にする。

筒状ボビン１９の外周に一層目の巻線が終了した後には、その後の第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間における隙間は変化させずに、操作片３１が先端間に挿入された一対の揺動片２２，２３を回転させてノズル５１から繰り出される線材１８を巻回して二層目以降の巻線を行う。けれども、この二層目以降の巻線時に、ノズル移動機構５２（図６）は、第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間における隙間の範囲で、図１４の実線矢印で示すようにノズル５１をＹ軸方向に往復移動させ、そのノズル５１から繰り出される線材１８をその筒状ボビン１９に巻回された一層目の巻線の上に更に整列巻きする。このように、筒状ボビン１９の端縁を第一及び第二隙間３６ａ，３７ａに進入させてその筒状ボビン１９の軸方向の位置を決定させ、この状態で第一ガイド部材３６と第二ガイド部材３７の間の筒状ボビン１９に線材１８を巻回させることにより、常に筒状ボビン１９の所定の範囲に線材１８を巻回させることができる。

ここで、本発明の非円形コイルの製造方法では、図３に示すように、操作片３１は、一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入された状態で、一対の揺動片２２，２３に接触しない両側面３１ｄ，３１ｅが、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ線材１８が巻回される一対の揺動片２２，２３の外周面に連続するように形成されたことを要件とする。このため、その操作片３１が挿入されて拡大した一対の揺動片２２，２３の線材１８が巻回される先端外周面は、操作片３１の外側に膨出するように湾曲する両側面３１ｄ，３１ｅにより連結されることになる。よって、その操作片４１が挿入されて拡大した一対の揺動片２２，２３の断面形状は、全体として直線部分の無い形状、例えば楕円のような形状となる。

そして、線材１８の巻線時には、テンション装置５３（図６）により、その線材１８に所定のテンションＦが加えられるので、その操作片３１が挿入された一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に所定のテンションＦが加えられた線材１８が巻付けられることになる。このため、このような操作片３１が挿入された一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周に線材１８を巻付けると、その線材１８の長手方向に所定のテンションＦを加えることにより、その線材１８は一対の揺動片２２，２３の拡大した先端外周のみならず、操作片３１の外側に膨出するように湾曲する側面３１ｄ，３１ｅにも押し付けられることになる。このため、一対の揺動片２２，２３の拡大した先端に支持された筒状ボビン１９から線材１８が離れて局部的に膨らんでしまうようなことはなく、その線材１８を筒状ボビン１９に密着させた状態で巻回することが可能になるのである。

そして、図１４の拡大図に示すように、所定の回数線材１８を筒状ボビン１９に密着させた状態で巻回させた後には、図１５に示すように、ノズル５１から繰り出された線材１８を、巻き終わりの線材１８ｂとして第一回転体２６の周囲に設けられた係止具６３に係止する。このように筒状ボビン１９に線材１８を巻回して筒状ボビン１９の周囲に非円形コイル９０を形成する。

ここで、線材１８の絶縁皮膜が加熱により溶融し冷却して固着するようなものである場合には、図５に示す熱風機８１におけるエアノズル８１ａを実線で示す第二位置から一点鎖線で示す第一位置に移動させ、形成途中の又は既に形成されたコイル９０（図８）に熱風を吹き付け、その線材１８の絶縁皮膜を溶融固着させて線材１８を相互に接着するとともに、筒状ボビン１９にこのコイル９０を接着して整列巻きされた線材１８からなるコイル９０の形状がその後に崩れるようなことを防止する。なおエアノズル８１ａは、コイル９０が形成された後に、第一位置から第二位置へ再び移動させておくことになる。

＜縮径工程＞
この工程では、図１５に示すように、非円形コイル９０が形成された一対の揺動片２２，２３の先端間隔を縮小させる。この先端間隔の縮小は、一対の揺動片２２，２３の間から操作片３１を引き抜くことにより行われ、具体的には、図５における挿脱機構４０のサーボモータ４３を駆動してボールねじ４２を回転させることにより一対の揺動片２２，２３を操作片３１から遠ざけて、操作片３１がその先端間から離脱させる。そして、コイルスプリング２９の付勢力によりその一対の揺動片２２，２３の先端間隔を縮小させる。

＜コイル抜き取り工程＞
この工程では、一対の揺動片２２，２３の縮小した先端外周から非円形コイル９０を抜き取る。筒状ボビン１９の周囲に非円形コイル９０を形成するこの実施の形態では、このコイル抜き取り工程において、非円形コイル９０の抜き取りは筒状ボビン１９とともに行われることになる。具体的には、図７に示す引き抜き機構７０におけるサーボモータ７２を駆動してボールネジ７３を回転駆動させ、このボールネジ７３に螺合する従動子７４を移動させて、保持部材７６を介して芯材２４をＹ軸方向に移動させる。

このようにして、図１６に示すように、第一ガイド部材３６から突出した一対の揺動片２２，２３を、その第一ガイド部材３６の内部に引き込むように移動させて、その一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６に没入させる。すると、第一ガイド部材３６の第一隙間３６ａに端部が進入して係止された筒状ボビン１９は、その第一ガイド部材３６とともに残存して、一対の揺動片２２，２３は第一ガイド部材３６とともに筒状ボビン１９からも引き抜かれる。これにより、非円形コイル９０は、筒状ボビン１９とともに一対の揺動片２２，２３から抜き取られることになる。

このような非円形コイル９０の抜き取りと共に、図示しない操作装置により保持具３８における操作ボタン３８ａを操作してその保持具３８に把持されていた巻初めの線材１８ａをその保持具３８から外す。それとともに、係止具６３に係止されたコイルの巻き終わりの線材１８ｂをノズル５１近傍に設けられた把持装置６０（図６）により把持して、ノズル５１と係止具６３の間の線材１８をカッタ装置５９において切断する。これにより、筒状ボビン１９の周囲に形成された非円形コイル９０は、その筒状ボビン１９とともに一対の揺動片２２，２３から取り外される。よって、筒状ボビン１９に巻回された線材１８からなる非円形コイル９０を得ることができる。

ここで、この実施の形態では、得られた非円形コイル９０は楕円状を成すものであるので、線材１８が直線となるような部分を含まないものになる。けれども、長円状や方形状の非円形コイル９０を希望する場合には、その楕円のような非円形コイル９０を変形させる線材伸長工程を更に備える。この線材伸長工程では、揺動片２２，２３の先端外周から抜き取られた非円形コイル９０の操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅに接触して湾曲して巻回された線材１８を伸長させて、非円形コイル９０に直線部分を形成するものである。

そして、この線材伸長工程において、図９に示す成形装置１００を用いる場合には、図１７に示すように、その設置片１０２に非円形コイル９０を設置させる。そして、図１８に示すように、操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅ（図３）に接触して湾曲する非円形コイル９０の両側の湾曲した部分９０ａ（図８（ａ））を両側から挟んで非円形コイル９０の操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅに接触して湾曲して巻回された線材１８を伸長させる。それとともに、非円形コイル９０を挟む方向に直交する方向に延びる非円形コイル９０の延びを支持部材１１３により押さえて、非円形コイル９０の長手方向の寸法が拡大するような事態を防止する。具体的に、この変形は、楕円形状を成す非円形コイル９０を短径方向の両側から挟んで操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅに接触して湾曲して巻回された線材１８を伸長させ、長径方向に延びる楕円形状を成す非円形コイル９０の伸びを押さえて長円状の非円形コイル９０を得る。

この時、線材１８の絶縁皮膜が加熱により溶融し冷却して固着するようなものである場合、成形途中の又は既に成形された長円状の非円形コイル９０に熱風を吹き付け、その線材１８の絶縁皮膜を溶融固着させて線材１８を相互に接着して、図８（ｂ）に示すように成形されて、長円状を成す非円形コイル９０の形状がその後に崩れるようなことを防止することが好ましい。

このように、図８（ａ）に示すように、直線部分を有しない非円形コイル９０を成形して、その線材１８を伸長させることにより、図８（ｂ）に示すように、直線部分を有する長円状や方形状の非円形コイル９０を得ることができる。この場合であっても、例えば、操作片３１の外側に膨出するように湾曲する側面３１ｄ，３１ｅに押し付けて巻線された線材１８は、膨らむことなく筒状ボビン１９に巻き付けられているので、その部分を後に直線的に変形させることにより得られた長円状や方形状の非円形コイル９０は、その直線部分が膨らむようなことはない。よって、本発明の非円形コイルの製造装置及び非円形コイルの製造方法では、長円状や方形状のような直線部分を有する非円形コイル９０を得る場合であっても、巻回される線材１８を膨らませることなく、そのような非円形コイル９０を得ることができるものとなる。

また、本発明では、線材１８の巻線時には、テンション装置５３によりその線材１８に所定のテンションＦを加えて一対の揺動片２２，２３の先端に巻付けるにもかかわらず、その一対の揺動片２２，２３に巻付けられた線材１８からなるコイル９０をその一対の揺動片２２，２３の先端から取り外す際に、図１５に示すように、その一対の揺動片２２，２３の線材１８が巻回された先端の間隔を縮小させる。非円形コイル９０を筒状ボビン１９の周囲に形成するこの実施の形態では、その非円形コイル９０の抜き取りが筒状ボビン１９とともに行われることになるけれども、その抜き取り時に、一対の揺動片２２，２３の先端の間隔を縮小させることにより、一対の揺動片２２，２３の外周と筒状ボビン１９の内周との間に隙間を生じさせる。これにより、筒状ボビン１９の内周と一対の揺動片２２，２３とが著しく摺れるようなことは回避される。よって、線材１８の皮膜に損傷を与えることなくコイル９０を一対の揺動片２２，２３から比較的容易に取り外すことが可能になる。

また、筒状ボビン１９の周囲に線材１８を巻回する際に、筒状ボビン１９の一方の端縁を第一ガイド部材３６と一対の揺動片２２，２３との間の第一隙間３６ａに進入させるとともに、筒状ボビン１９の他方の端縁を第二ガイド部材３７と一対の揺動片２２，２３との間の第二隙間３７ａに進入させることにより、筒状ボビン１９の外周の所望の範囲に線材１８を巻回することができる。そして、引き抜き機構７０を備えて、図１６に示すように、一対の揺動片２２，２３を第一ガイド部材３６から引き抜くようにすれば、第一ガイド部材３６に係止された非円形コイル９０を一対の揺動片２２，２３から容易に取り外すことができる。

なお、上述した実施の形態では、筒状ボビン１９の周囲に非円形コイル９０を形成する場合を説明したけれども、筒状ボビン１９を用いることなく線材１８を直接一対の揺動片２２，２３に巻回するようにして、その一対の揺動片２２，２３の周囲に非円形コイル９０直接形成しても良い。このように筒状ボビン１９を用いない場合であっても、その非円形コイル９０を一対の揺動片２２，２３から取り外す際に、その一対の揺動片２２，２３の先端の間隔を小さくすることにより、一対の揺動片２２，２３の外周とコイル９０の内周との間に隙間を生じさせることができる。このように一対の揺動片２２，２３の外周とコイル９０の内周との間に隙間が生じると、その取り外し時にコイル９０の内周における線材１８の表面皮膜と一対の揺動片２２，２３とが摺れることもなくなる。すると、線材１８の皮膜に損傷を与えることなく比較的容易にコイル９０を一対の揺動片２２，２３から取り外すことが可能になる。

また、上述した実施の形態では、操作片３１が挿入されて拡大した一対の揺動片２２，２３の断面形状が楕円を成し、そこに線材１８を巻回することにより楕円形を成す非円形コイル９０を形成する場合を説明した。けれども、操作片３１が挿入されて拡大した一対の揺動片２２，２３の断面形状は、一対の揺動片２２，２３の先端間に挿入された操作片３１の両側面３１ｄ，３１ｅが、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ一対の揺動片２２，２３の外周面に連続するように形成されて、全体としてその外周に直線部分が形成されることの無いものである限り、楕円のような形状のものに限られるものではない。従って、例えば、丸みを帯びた方形状を成すようなものであっても良い。

更に、上述した実施の形態では、一対の揺動片２２，２３を第一回転体２６と共に移動させて、その一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿脱させる挿脱機構４０を用いる場合を説明したけれども、挿脱機構４０は、その一対の揺動片２２，２３の先端間に操作片３１を挿脱させ得る限り、操作片３１を軸方向に移動させるようなものであっても良い。

１０ 非円形コイルの製造装置
１４ 第一サーボモータ（巻線機構）
１８ 線材
１９ 筒状ボビン
２２，２３ 揺動片
２７ 第二サーボモータ（巻線機構）
３１ 操作片
３１ｄ，３１ｅ 側面
３６ 第一ガイド部材
３６ａ 第一隙間
３７ 第二ガイド部材
３７ａ 第二隙間
７０ 引き抜き機構
９０ 非円形コイル
１００ 線材成形装置
１０２ 設置片
１０３ 押圧部材
１０６ 押圧部材移動アクチュエータ
１１３ 支持部材
１１６ 支持部材移動アクチュエータ

Claims (11)

1. 基端が枢支され先端間隔が拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片(22,23)と、
   前記一対の揺動片(22,23)の先端間に挿脱されることにより前記一対の揺動片(22,23)の先端間隔を拡大し又は縮小させる操作片(31)と、
   前記操作片(31)の挿入により前記一対の揺動片(22,23)の拡大した先端外周に線材(18)を巻回して非円形コイル(90)を得る巻線機構(14,27)と
   を備え、
   前記操作片(31)は、前記一対の揺動片(22,23)の先端間に挿入された状態で、前記一対の揺動片(22,23)に接触しない両側面(31d,31e)が、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ前記線材(18)が巻回される前記一対の揺動片(22,23)の外周面に連続するように形成され、
   前記操作片(31)が挿入され長径方向へ拡大した状態の前記一対の揺動片(22,23)の断面形状は、全体として外周に直線部分の無い楕円状又は丸みを帯びた方形状を成す
   ことを特徴とする非円形コイルの製造装置。
2. 一対の揺動片(22,23)に基端側から嵌入され前記一対の揺動片(22,23)の先端に巻回される線材(18)の一方の巻幅を規制する第一ガイド部材(36)と、
   前記一対の揺動片(22,23)に先端側から離脱可能に嵌入して前記一対の揺動片(22,23)の先端に巻回される前記線材(18)の他方の巻幅を規制する第二ガイド部材(37)と
   を備えた請求項１記載の非円形コイルの製造装置。
3. 第一ガイド部材(36)と一対の揺動片(22,23)の間に前記一対の揺動片(22,23)の先端に嵌入された筒状ボビン(19)の端縁が進入する第一隙間(36a)が形成され、
   前記筒状ボビン(19)の端縁が前記第一隙間(36a)に進入した前記第一ガイド部材(36)に第二ガイド部材(37)が当接した状態で、前記第一隙間(36a)に進入しない前記筒状ボビン(19)の残部が進入する第二隙間(37a)が前記第二ガイド部材(37)と前記一対の揺動片(22,23)の間に形成された請求項２記載の非円形コイルの製造装置。
4. 一対の揺動片(22,23)を第一ガイド部材(36)から引き抜く引き抜き機構(70)を更に備えた請求項３記載の非円形コイルの製造装置。
5. 操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲して巻回された線材(18)を伸長させる線材成形装置(100)を更に備え、
   前記線材成形装置(100)は、
   一対の揺動片(22,23)の拡大した先端外周に線材(18)を巻回して得られた非円形コイル(90)が設置される設置片(102)と、
   操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲する前記非円形コイル(90)の両側の部分を挟むように前記設置片(102)の両側に配置された一対の押圧部材(103,103)と、
   前記一対の押圧部材(103,103)の互いの間隔を縮めて前記設置片(102)に設置された前記非円形コイル(90)を前記一対の押圧部材(103,103)により挟む押圧部材移動アクチュエータ(106)と、
   前記一対の押圧部材(103,103)が前記非円形コイル(90)を挟む方向に直交する方向から前記設置片(102)を挟むように配置された一対の支持部材(113,113)と、
   前記一対の支持部材(113,113)の互いの間隔を縮めて前記一対の押圧部材(103,103)により挟まれて前記一対の押圧部材(103,103)が挟む方向に直交する方向に延びる前記非円形コイル(90)の延びを前記一対の支持部材(113,113)により押さえる支持部材移動アクチュエータ(116)と
   を備えた請求項１ないし４いずれか１項に記載の非円形コイルの製造装置。
6. 一対の揺動片(22,23)の拡大した先端外周に線材(18)を巻回して得られた非円形コイル(90)が楕円形状を成し、
   前記楕円形状を成す非円形コイル(90)の短径方向に一対の押圧部材(103,103)が存在し長径方向に一対の支持部材(113,113)が位置するように設置片(102)が形成された請求項５記載の非円形コイルの製造装置。
7. 先端の間隔を拡げ又は縮めることにより先端間隔を拡大又は縮小可能に構成された一対の揺動片(22,23)の先端間に操作片(31)を挿入して前記一対の揺動片(22,23)の先端間隔を拡大し、
   前記操作片(31)の挿入により前記一対の揺動片(22,23)の拡大した先端外周に線材(18)を巻回して巻回された線材(18)から成る非円形コイル(90)を前記一対の揺動片(22,23)の先端に形成し、
   前記一対の揺動片(22,23)の間から前記操作片(31)を引き抜いて前記非円形コイル(90)が形成された前記一対の揺動片(22,23)の先端間隔を縮小させ、
   前記一対の揺動片(22,23)の縮小した先端外周から前記非円形コイル(90)を抜き取る非円形コイルの製造方法であって、
   前記操作片(31)は、前記一対の揺動片(22,23)の先端間に挿入された状態で、前記一対の揺動片(22,23)に接触しない両側面(31d,31e)が、互いに外側に膨出するように湾曲し、かつ前記線材(18)が巻回される前記一対の揺動片(22,23)の外周面に連続するように形成され、
   前記操作片(31)が挿入され拡大した状態の前記一対の揺動片(22,23)の断面形状は、全体として外周に直線部分の無い楕円状又は丸みを帯びた方形状を成す
   ことを特徴とする非円形コイルの製造方法。
8. 一対の揺動片(22,23)の先端間隔を拡大する以前に先端間隔を縮小させた前記一対の揺動片(22,23)の先端に筒状ボビン(19)を嵌入することが行われ、
   前記筒状ボビン(19)の一方の端縁を前記一対の揺動片(22,23)に嵌入された第一ガイド部材(36)と前記一対の揺動片(22,23)との間の第一隙間(36a)に進入させるとともに、前記一対の揺動片(22,23)の先端側に第二ガイド部材(37)を嵌入して前記筒状ボビン(19)の他方の端縁を前記第二ガイド部材(37)と前記一対の揺動片(22,23)との間の第二隙間(37a)に進入させることが行われ、
   前記第一ガイド部材(36)と前記第二ガイド部材(37)の間の前記筒状ボビン(19)の外周に線材(18)を巻回する請求項７記載の非円形コイルの製造方法。
9. 筒状ボビン(19)の外周に線材(18)を巻回して一対の揺動片(22,23)の先端に非円形コイル(90)を形成した後であって前記一対の揺動片(22,23)の先端間隔を縮小させる以前に、前記一対の揺動片(22,23)の先端から第二ガイド部材(37)を離脱させ、その後に前記一対の揺動片(22,23)の先端間隔を縮小させて、前記一対の揺動片(22,23)を第一ガイド部材(36)から引き抜くことにより第一ガイド部材(36)に接触する前記筒状ボビン(19)とともに前記非円形コイル(90)を前記一対の揺動片(22,23)の先端外周から抜き取る請求項８記載の非円形コイルの製造方法。
10. 揺動片(22,23)の先端外周から抜き取られた非円形コイル(90)の操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲して巻回された線材(18)を伸長させる線材伸長工程を更に備え、
    前記線材伸長工程において、
    操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲する前記非円形コイル(90)の両側の部分を両側から挟んで前記非円形コイル(90)の操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲して巻回された線材(18)を伸長させるとともに、
    前記非円形コイル(90)を挟む方向に直交する方向に延びる前記非円形コイル(90)の延びを押さえる請求項７ないし９いずれか１項に記載の非円形コイルの製造方法。
11. 揺動片(22,23)の先端外周から抜き取られた非円形コイル(90)が線材(18)を楕円形に巻回させた楕円形状を成し、
    前記楕円形状を成す非円形コイル(90)を短径方向の両側から挟んで操作片(31)の両側面(31d,31e)に接触して湾曲して巻回された線材(18)を伸長させ、
    長径方向に延びる前記楕円形状を成す非円形コイル(90)の伸びを押さえて長円状の非円形コイル(90)を得る請求項１０記載の非円形コイルの製造方法。

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