(57)【要約】【課題】出来映えを向上させつつ作製時間の短縮が図れる非円形コイル製造装置、非円形コイル製造方法および非円形コイルを提供する。【解決手段】非円形コイル製造装置は、巻線ユニットと、円形巻回部を非円形巻回部に成形する成形ユニット５と、を備える。成形ユニット５は、棒状であり中心軸Ｊ１に直交する断面形状が非円形コイルの非円形巻回部の内側の形状の相似形状であり−Ｚ方向側ほど中心軸Ｊ１に直交する断面の面積が小さいテーパ部５２１が設けられたパンチ５２と、円形コイルＣ１を−Ｚ方向側から支持する２つの支持部を有する成形ツール５１と、パンチ５２を駆動しパンチ５２を円形巻回部の内側へ挿入するパンチ駆動部５６と、円形巻回部がＸ軸方向へ延びるように変形するのに伴って、２つの支持部のＸ軸方向における間隔が拡がるように２つの支持部を駆動する支持部駆動部５４１と、を有する。【選択図】図５
2020088385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を円形に巻回して前記線材に平面視円形の円形巻回部を形成する巻線ユニットと、
前記円形巻回部を平面視非円形の非円形巻回部に成形する成形ユニットと、を備え、
前記成形ユニットは、
棒状であり中心軸に直交する断面形状が前記非円形巻回部の内側の形状の相似形状であり延伸方向に沿った第１方向側ほど前記中心軸に直交する断面の面積が小さく、少なくとも前記第１方向側の端部における前記中心軸に直交する方向の最大幅が前記円形巻回部の内径よりも小さいテーパ部が設けられたパンチと、
前記円形巻回部を前記第１方向側から支持する２つの支持部と、
前記パンチを前記第１方向側へ駆動し前記パンチを前記第１方向側の端部から前記円形巻回部の内側へ挿入するパンチ駆動部と、
前記円形巻回部が前記第１方向とは直交する第２方向へ延びるように変形するのに伴って、前記２つの支持部の前記第２方向における間隔が拡がるように前記２つの支持部を駆動する支持部駆動部と、を有する、
非円形コイル製造装置。
【請求項２】
前記２つの支持部は、
第１支持部と、前記第１支持部と前記第２方向において対向するように配置される第２支持部と、を有し、
前記第１支持部は、前記円形巻回部の一部が載置される第１載置面と、前記第１載置面に直交し前記第１載置面側から前記第１方向へ延在する第１溝が形成されるとともに前記第２支持部に対向する第１対向面と、を有し、
前記第２支持部は、前記円形巻回部の一部が載置される第２載置面と、前記第２載置面に直交し前記第２載置面側から前記第１方向へ延在する第２溝が形成されるとともに前記第１支持部に対向する第２対向面と、を有し、
前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向において、前記第１溝の位置と前記第２溝の位置とは一致しており、
前記第１溝と前記第２溝とは、前記第１対向面と前記第２対向面とが接触した状態で、前記第２方向における前記第１溝の内側と前記第２溝の内側との間の最長距離が前記円形巻回部の内径以下となるように形成されている、
請求項１に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項３】
前記成形ユニットは、前記円形巻回部が前記２つの支持部に支持された状態で前記円形巻回部を前記２つの支持部側とは反対側から押圧することにより、前記２つの支持部と共に前記円形巻回部を挟持する押圧部材を更に有する、
請求項１または２に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項４】
外部から供給される前記線材を前記巻線ユニットへ搬送する線材搬送ユニットを更に備え、
前記線材搬送ユニットは、
外部から供給される前記線材における、前記線材の先端部から１つの前記非円形コイルの作製に必要な長さに相当する距離だけ離間した保持対象部位を保持する保持部と、
前記線材を前記保持部へ案内するガイドローラと、
前記線材に張力を印加する張力印加部と、
前記保持部、前記ガイドローラおよび前記張力印加部を纏めて支持する支持台と、
前記支持台を前記線材の延伸方向に沿って駆動する支持台駆動部と、を有し、
前記支持台駆動部は、
前記巻線ユニットにより前記円形巻回部を形成する際、前記保持部により前記線材が保持され且つ前記張力印加部により前記線材に張力が印加された状態で、前記線材における前記円形巻回部を有する円形コイルに対応する部分が前記巻線ユニット内に配置される第１位置へ前記支持台を移動させ、
前記巻線ユニットにより１つの前記円形巻回部が生成されると、前記保持部が、前記線材を切断する切断部位から前記非円形巻回部を有する１つの前記非円形コイルの作製に必要な長さに相当する距離だけ離間した保持対象部位を保持できる第２位置まで移動させる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項５】
前記張力印加部は、
基端部が前記支持台に固定された軸部により軸支され先端部が前記線材に当接し前記先端部で前記線材を押圧する押さえ爪と、
前記押さえ爪を、前記基端部を支点として前記押さえ爪の先端部が前記線材に押し付けられる第１回転方向へ付勢する第１付勢部材と、
前記押さえ爪を、前記基端部を支点として前記押さえ爪の先端部が前記線材から離脱する、第１回転方向とは逆方向の第２回転方向へ付勢する第２付勢部材と、
前記第１付勢部材の第１付勢力を調節する第１調節部と、
前記第２付勢部材の第２付勢力を調節する第２調節部と、を有する、
請求項４に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項６】
前記線材は、芯線と前記芯線を被覆する被膜とを有し、
前記円形巻回部が前記成形ユニットにより変形される前に、前記円形巻回部を加熱することにより前記円形巻回部を構成する被膜を溶融固着する加熱ユニットを更に備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項７】
前記線材の先端部に前記非円形巻回部が形成された状態で、前記線材から１つの非円形コイルを切断する切断ユニットと、
前記非円形巻回部が形成された前記線材における前記非円形巻回部を除く部分を保持した状態で、前記切断ユニットから前記線材における前記非円形巻回部を除く部分の延伸方向において前記切断ユニットから離間して配置される線材保持ユニットと、を更に備え、
前記切断ユニットは、
前記非円形巻回部が載置されるベースツールと、
前記ベースツールに載置された前記非円形巻回部を前記線材の延伸方向に直交する一方向から保持する線材保持ツールと、
板状であり先端部に刃が設けられたバイト部を有し、前記線材保持ユニットおよび前記線材保持ツールにより前記線材が保持された状態で、前記線材における切断部位に前記線材の延伸方向に直交する他方向から前記バイト部を押し当てて切断した後、前記バイト部を前記一方向へ移動させることにより前記線材から切断された非円形コイルのリード部を折り曲げる曲げ切断ツールと、を有する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項８】
前記線材保持ツールは、前記線材保持ユニットが前記線材を保持し且つ前記非円形巻回部を保持した状態で、前記非円形巻回部の巻回軸に平行であり且つ前記線材保持ユニットに対向する第１面を有し、
前記切断ユニットは、前記非円形コイルが前記線材から切り離された後、前記バイト部における前記バイト部の厚さ方向における前記線材保持ユニット側とは反対側の第２面が前記第１面に平行となるようにして、前記第１面と前記第２面との間に前記リード部を挟み込むように前記バイト部を前記一方向へ移動させる、
請求項７に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項９】
前記バイト部が、前記第２面が前記第１面に対向する位置に配置されたときの前記第１面と前記第２面との間の距離は、前記線材の厚さに基づいて設定されている、
請求項８に記載の非円形コイル製造装置。
【請求項１０】
線材を円形に巻回して円形巻回部を形成する工程と、
棒状であり中心軸に直交する断面形状が作製しようとする非円形コイルの非円形巻回部の内側の形状の相似形状であり延伸方向に沿った第１方向側ほど前記中心軸に直交する断面の面積が小さく、少なくとも前記第１方向側の端部における前記中心軸に直交する方向の最大幅が前記円形巻回部の内径よりも小さいテーパ部が設けられたパンチを、前記第１方向側の端部から前記円形巻回部の内側へ挿入するとともに、前記円形巻回部が前記第１方向とは直交する第２方向へ延びるように変形するのに伴って、前記円形巻回部を前記第１方向側から支持する２つの支持部の前記第２方向における間隔が拡がるように前記２つの支持部を移動させることにより、前記円形巻回部を前記非円形巻回部に成形する工程と、を含む、
非円形コイル製造方法。
【請求項１１】
前記円形巻回部が形成された前記線材を保持した状態で、前記線材における切断部位に前記線材の延伸方向に直交する一方向から、板状であり先端部に刃が設けられたバイト部を押し当てて切断した後、前記バイト部を前記一方向とは反対側の他方向へ移動させることにより前記非円形コイルのリード部を折り曲げる工程を更に含む、
請求項１０に記載の非円形コイル製造方法。
【請求項１２】
断面矩形状であり非円形に巻回された巻回部と、
断面矩形状であり前記巻回部の延伸方向における両端部から延出する２つのリード部と、を備え、
前記巻回部の巻回軸に直交する第４方向の第１内径が前記巻回軸および前記第４方向に直交する第５方向の第２内径に比べて長く、
前記巻回部および前記リード部は、それぞれ、幅が０．５ｍｍ以下であり且つ厚さが５５μｍ以下であり、
前記第１内径は、１．５ｍｍ以下である、
非円形コイル。
【請求項１３】
前記リード部は、前記リード部の基端部において、前記巻回部の巻回軸に沿った第６方向へ延在し、前記巻回軸に直交する方向において、前記巻回部における前記リード部側の端縁と前記リード部における前記巻回部側の端縁との間の距離が、０．２ｍｍ以下である、
請求項１２に記載の非円形コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非円形コイル製造装置、非円形コイル製造方法および非円形コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
線材を円形に巻回して円形コイルを得る巻線機と、円形コイルを非円形コイルに成形する成形機と、を備える非円形コイルの製造装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この非円形コイルの製造装置では、円形のコイルを非円形コイルに成形する際、円形コイルの内側に一対の拡開部材を侵入させる工程と、一対の拡開部材と円形コイルを外側から把持する一対の把持片とにより円形コイルを挟持した状態で一対の拡開部材の間隔を拡げる工程と、の２つの工程を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−００４４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された非円形コイルの製造装置では、巻線機による円形コイルの成形と、成形機による円形コイルの非円形コイルへの成形との２つの工程を実行する必要があり、１つの非円形コイルの製造に要する作製時間の短縮に限界がある。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、出来映えを向上させつつ作製時間の短縮が図れる非円形コイル製造装置、非円形コイル製造方法および非円形コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る非円形コイル製造装置は、
線材を円形に巻回して前記線材に平面視円形の円形巻回部を形成する巻線ユニットと、
前記円形巻回部を平面視非円形の非円形巻回部に成形する成形ユニットと、を備え、
前記成形ユニットは、
棒状であり中心軸に直交する断面形状が前記非円形巻回部の内側の形状の相似形状であり延伸方向に沿った第１方向側ほど前記中心軸に直交する断面の面積が小さく、少なくとも前記第１方向側の端部における前記中心軸に直交する方向の最大幅が前記円形巻回部の内径よりも小さいテーパ部が設けられたパンチと、
前記円形巻回部を前記第１方向側から支持する２つの支持部と、
前記パンチを前記第１方向側へ駆動し前記パンチを前記第１方向側の端部から前記円形巻回部の内側へ挿入するパンチ駆動部と、
前記円形巻回部が前記第１方向とは直交する第２方向へ延びるように変形するのに伴って、前記２つの支持部の前記第２方向における間隔が拡がるように前記２つの支持部を駆動する支持部駆動部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、支持部駆動部が、パンチが円形巻回部の内側へ挿入されて円形巻回部が第２方向へ延びるように変形するのに伴って、２つの支持部の第２方向における間隔が拡がるように２つの支持部を駆動する。これにより、円形巻回部および円形巻回部を第２方向へ延びるように変形してなる非円形巻回部における２つの支持部により支持される部分の割合を予め設定された割合以上で維持することができる。従って、パンチを円形コイルの内側に挿入する際に円形巻回部に対して第１方向へ加わる力に起因した非円形巻回部の第１方向への歪みの発生が抑制され、非円形コイルの出来映えを向上させることができる。また、本発明によれば、パンチを円形巻回部の内側へ挿入する工程だけで非円形コイルを作製することができる。従って、例えば前述の巻線機で円形コイルを得た後、成形機へ移載し、一対の拡開部材を円形コイルの内側へ挿入する工程を行った後、一対の拡開部材の間隔を拡げる工程を行う構成に比べて、非円形コイルの作製時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非円形コイル製造装置の概略平面図である。
【図２】実施の形態１に係る非円形コイル製造装置を示し、（Ａ）は線材を巻線ユニットへ搬送する前の状態を示す概略正面図であり、（Ｂ）は線材を巻線ユニットへ搬送した後の状態を示す概略正面図である。
【図３】実施の形態１に係る線材搬送ユニットの張力印加部を示し、（Ａ）は概略側面図であり、（Ｂ）は線材Ｍが引き出されるときの概略側面図であり、（Ｃ）は（Ａ）の場合に比べて線材の押圧力を高めた状態を示す概略側面図である。
【図４】実施の形態１に係る巻線ユニットの一部を示し、（Ａ）は概略側面図であり、（Ｂ）は一部破断した概略底面図である。
【図５】実施の形態１に係る成形ユニットの概略正面図である。
【図６】実施の形態１に係る成形ユニットの一部を示し、（Ａ）はパンチを円形コイルの内側に挿入する前の状態を示す概略斜視図であり、（Ｂ）はパンチを円形コイルの内側に挿入した状態を示す概略斜視図である。
【図７】（Ａ）は実施の形態１に係る非円形コイル製造装置が円形コイルを得る様子を示す概略正面図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る巻線ユニットにおいて円形コイルを得る様子を示す一部破断した概略底面図である。
【図８】実施の形態１に係る非円形コイル製造装置を示し、（Ａ）は搬送ユニットが待機位置へ移動した状態を示す概略正面図であり、（Ｂ）は円形コイルを線材から切断する様子を示す概略正面図である。
【図９】（Ａ）は実施の形態１に係る成形ユニットのパンチが円形コイルの内側に挿入される直前の状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る成形ユニットのパンチが円形コイルの内側に挿入された状態を示す概略断面図である。
【図１０】（Ａ）は実施の形態１に係る成形ユニットについてパンチが円形コイルの内側に挿入される直前の状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る成形ユニットの一部についてパンチが円形コイルの内側に挿入される直前の状態を示す概略平面図であり、（Ｃ）は実施の形態１に係る成形ユニットについてパンチが円形コイルの内側に挿入された状態を示す概略断面図である。
【図１１】実施の形態１に係る非円形コイル製造装置により作製された非円形コイルの一例を示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は概略側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る非円形コイル製造装置の概略正面図である。
【図１３】（Ａ）は実施の形態２に係るコイル保持ユニットの一部を示す正面図であり、（Ｂ）は実施の形態２に係る切断ユニットの一部を示す斜視図である。
【図１４】実施の形態２に係るコイル保持ユニットにおいて線材が保持された状態を示す概略斜視図である。
【図１５】（Ａ）は実施の形態２に係る成形ユニットのパンチが巻回部の内側に挿入される直前の状態を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は実施の形態２に係る成形ユニットのパンチが巻回部から離脱した状態を示す概略斜視図である。
【図１６】実施の形態２に係る切断ユニットが線材の巻回部近傍に配置された状態を示す概略斜視図である。
【図１７】（Ａ）は実施の形態２に係る切断ユニットの突起がコイル保持ユニットの溝に嵌入された状態を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は実施の形態２に係る切断ユニットにおいて線材を切断する直前の状態を示す概略断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る切断ユニットにおいて線材を切断した後の状態を示す概略断面図である。
【図１９】実施の形態２に係るに係る非円形コイル製造装置により作製された非円形コイルの一例を示し、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係る非円形コイル製造装置について、図を参照しながら説明する。本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、例えば断面矩形状の線材の一部が非円形に巻回されてなる非円形コイルを製造するための装置である。この非円形コイル製造装置は、線材を円形に巻回して円形コイルを得る巻線ユニットと、円形コイルを円形とは異なる別の形状を有する非円形コイルに成形する成形ユニットと、を備える。そして、成形ユニットが、２つの支持部により支持された円形コイルの内側へパンチを挿入することにより、円形コイルを非円形コイルに成形する。
【００１０】
本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、図１に示すように、線材搬送ユニット２と、巻線ユニット３と、コイル保持ユニット４と、成形ユニット５と、加熱ユニット６と、を備える。また、非円形コイル製造装置は、成形ユニット５をＸ軸方向へ搬送する搬送ユニット７と、加熱ユニット６をＸ軸方向へ搬送する搬送ユニット８と、を備える。更に、非円形コイル製造装置は、作製された非円形コイルに空気を吹き付けることにより非円形コイルを製品回収部（図示せず）に向けて吹き飛ばすブロワ（図示せず）を備える。線材搬送ユニット２へ供給される線材Ｍとしては、例えば断面矩形状の銅製の芯線の外側に被覆層が被覆されたいわゆる平角銅線が採用される。被覆層を形成する材料としては、例えば電気的絶縁性を有する熱可塑性の樹脂が採用される。また、線材Ｍの寸法は、例えば幅が０．５ｍｍ以下であり且つ厚さが５５μｍ以下である。線材Ｍとしては、例えば幅０．３ｍｍ、厚さ４５μｍの平角線が採用される。
【００１１】
線材搬送ユニット２は、図１および図２（Ａ）に示すように、保持部２３と、ガイドローラ２２１、２２２と、張力印加部２１と、保持部２３、ガイドローラ２２１、２２２および張力印加部２１を纏めて支持する支持台２４と、支持台２４を駆動する支持台駆動部２５と、を有する。保持部２３は、図２（Ａ）に示すように、線材Ｍが挿通される挿通孔２３ａを有する。保持部２３は、線材Ｍにおける、線材Ｍの先端部Ｍａから１つの非円形コイルの作製に必要な長さに相当する距離だけ離間した保持対象部位Ｍｂが挿通孔２３ａに挿通された状態で保持する。ガイドローラ２２１、２２２は、いずれも保持部２３よりも線材Ｍの上流側に位置し、線材Ｍを保持部２３へ案内する。ここで、２つのガイドローラ２２２は、線材Ｍに＋Ｚ方向側から当接し、ガイドローラ２２１は、線材Ｍに−Ｚ方向側から当接している。
【００１２】
張力印加部２１は、先端部で線材Ｍを押圧する押さえ爪２１１と、軸部２１２と、押さえ爪２１１により線材Ｍを押圧する押圧力を調節するための押圧力調節部２１３と、を有する。張力印加部２１は、押さえ爪２１１の先端部を線材Ｍに当接させて−Ｚ方向に向かって押圧することにより、線材Ｍに張力を印加する。軸部２１２は、支持台２４に固定されている。押さえ爪２１１は、基端部が軸部２１２により軸支され、回転軸Ｊ１３周りに回転自在となっている。そして、押さえ爪２１１の先端部は、線材Ｍに＋Ｚ方向側から当接している。押圧力調節部２１３は、図３（Ａ）に示すように、支持台２４に固定された本体部２１３１と、２つのコイルばね２１３２Ａ、２１３２Ｂと、コイルばね２１３２Ａ、２１３２Ｂによる押さえ爪２１１に対する付勢力を調節するための調節用螺子２１３３Ａ、２１３３Ｂと、を有する。本体部２１３１は、−Ｘ方向側へ窪んでおり押さえ爪２１１の基端部が配置される凹部２１３１ａと、本体部２１３１における凹部２１３１ａのＹ軸方向における両側それぞれにおいてＹ軸方向に延在する螺子孔２１３１ｂ、２１３１ｃと、を有する。
【００１３】
コイルばね２１３２Ａは、−Ｙ方向側の端部が螺子孔２１３１ｂの内側に挿入され、＋Ｙ方向側の端部が螺子孔２１３１ｂから凹部２１３１ａの内側へ突出している。また、コイルばね２１３２Ａは、＋Ｙ方向側の端部が螺子孔２１３１ｃの内側に挿入され、−Ｙ方向側の端部が螺子孔２１３１ｃから凹部２１３１ａの内側へ突出している。コイルばね２１３２Ａは、矢印ＡＲ１０５に示すように、押さえ爪２１１を、その基端部（軸部２１２）を支点として押さえ爪２１１の先端部が線材Ｍに押し付けられる第１回転方向へ付勢する第１付勢部材である。一方、コイルばね２１３２Ｂは、押さえ爪２１１を、その基端部（軸部２１２）を支点として押さえ爪２１１の先端部が線材Ｍから離脱する第２回転方向、即ち、矢印ＡＲ１０５で示す回転方向とは逆方向へ付勢する第２付勢部材である。
【００１４】
調節用螺子２１３３Ａは、螺子孔２１３１ｂに−Ｙ方向側から螺着され、調節用螺子２１３３Ｂは、螺子孔２１３１ｃに＋Ｙ方向側から螺着されている。調節用螺子２１３３Ａは、コイルばね２１３２Ａの付勢力（第１付勢力）を調節するための第１調節部であり、調節用螺子２１３３Ｂは、コイルばね２１３２Ｂの付勢力（第２付勢力）を調節するための第２調節部である。
【００１５】
図３（Ｂ）の矢印ＡＲ１０６に示すように、線材Ｍが＋Ｙ方向へ引き出されると、矢印ＡＲ１０７に示すように、押さえ爪２１１が傾く。これにより、線材Ｍが＋Ｙ方向へ円滑に引き出される。また、調節用螺子２１３３Ａ、２１３３Ｂそれぞれの螺子孔２１３１ｂ、２１３１ｃに螺合している部分の長さＬ２１、Ｌ２２を変化させることにより、コイルばね２１３２Ａ、２１３２Ｂそれぞれのバネ圧を調節することができる。例えば図３（Ｃ）に示すように、調節用螺子２１３３Ａの螺子孔２１３１ｂとの螺合部分の長さＬ２１を、図３（Ａ）に示す長さＬ２１に比べて長くし、調節用螺子２１３３Ｂの螺子孔２１３１ｃとの螺合部分の長さＬ２２を、図３（Ａ）に示す長さＬ２２に比べて短くしたとする。この場合、コイルばね２１３２Ａのバネ圧が増大するとともにコイルばね２１３２Ｂのバネ圧が減少して、押さえ爪２１１を矢印ＡＲ１０５に示す方向へ付勢する付勢力が増加する。これにより、押さえ爪２１１により線材Ｍを押圧する力が増加し、線材Ｍに加わる張力が増大する。
【００１６】
支持台駆動部２５は、Ｙ軸方向に沿って延在するガイドレール（図示せず）と、ガイドレールに沿って移動自在なスライド体（図示せず）と、スライド体を駆動するための駆動機構（図示せず）と、を有する。スライド体には、支持台２４が固定されている。支持台駆動部２５は、スライド体をＹ軸方向へ移動させることにより、スライド体に固定された支持台２４全体をＹ軸方向に沿って移動させる。
【００１７】
巻線ユニット３は、図１および図２（Ａ）に示すように、細長の円柱状であり先端部が縮径している芯金３２と、芯金３２が植設された円柱状の台座部３３と、台座部３３を芯金３２の中心軸Ｊ０周りに回転させるとともに芯金３２および台座部３３を昇降させる芯金駆動部３５と、を有する。また、巻線ユニット３は、芯金３２の挿入が可能な長さの内径を有する凹部３１１が穿設されたステージ３１と、ステージ３１を昇降させるステージ駆動部３４と、を有する。台座部３３の−Ｚ方向側の端部には、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、突起状の爪部３３１が配設されている。ここで、−Ｚ方向側から見て、芯金３２の側面と爪部３３１との間の距離は、線材Ｍの幅と略等しくなるように設定されている。また、台座部３３の−Ｚ方向側の端部には、線材Ｍが載置される芯金３２と爪部３３１との間の領域を含む平坦面３３ａが形成されている。更に、台座部３３の−Ｚ方向側の端部には、芯金３２に巻回された線材Ｍの巻き初め側の端部との干渉を回避するために平坦面３３ａに対して傾斜した傾斜部３３２が設けられている。また、爪部３３１の芯金３２側には、台座部３３の平坦面３３ａに直交する法線方向に対して傾斜したテーパ面３３１ａが形成されている。このテーパ面３３１ａの平坦面３３ａに直交する法線方向に対する傾斜角θ１は、例えば１５度±１度に設定される。また、爪部３３１のＺ軸方向の高さＨ１は、例えば４０μｍ乃至４５μｍの範囲内に設定される。巻線ユニット３は、線材Ｍの一部が台座部３３の爪部３３１と芯金３２との間に挟持しつつ芯金３２をステージ３１の凹部３１１に挿入させた状態で、芯金駆動部３５により芯金３２および台座部３３を芯金３２の中心軸Ｊ０周りに回転させる（例えば図４（Ｂ）の矢印ＡＲ１３参照）。これにより、線材Ｍが芯金３２に巻回されていき、線材Ｍの先端部に平面視円形の円形巻回部を形成する。
【００１８】
コイル保持ユニット４は、図５に示すように、下部ツール４１と、上部ツール４２と、カッタ４３と、カッタ４３を駆動するカッタ駆動部４４と、上部ツール４２を駆動するツール駆動部４５と、を有する。下部ツール４１の＋Ｚ方向側の端部には、作製しようとする非円形コイルの巻回軸方向における厚さに相当する高さの段差が設けられている。また、上部ツール４２の−Ｚ方向側の端部にも、同様の段差が設けられている。そして、下部ツール４１の＋Ｚ方向側の端部および上部ツール４２の−Ｚ方向側の端部それぞれにおける、−Ｚ方向側の端面同士と＋Ｚ方向側の端面同士とを面接触させることができる。コイル保持ユニット４は、巻線ユニット３により先端部に平面視円形の円形巻回部が形成された線材Ｍを下部ツール４１の＋Ｚ方向側の端部に載置した状態で、ツール駆動部４５により上部ツール４２を下部ツール４１に当接させることにより、線材Ｍを挟持する。そして、コイル保持ユニット４は、下部ツール４１および上部ツール４２により線材Ｍを挟持した状態で、カッタ駆動部４４によりカッタ４３を＋Ｚ方向へ移動させることにより線材Ｍを切断し円形巻回部を有する円形コイルを生成する。
【００１９】
成形ユニット５は、図５に示すように、棒状のパンチ５２と、パンチ５２が植設された円柱状の基台部５３と、を有する。また、成形ユニット５は、基台部５３を支持する支持板５５と、支持板５５を昇降させることによりパンチ５２を移動させるパンチ駆動部５６と、成形ツール５１と、成形ツール５１およびパンチ駆動部５６を支持する支持台５４と、を有する。更に、成形ユニット５は、円形コイルＣ１を＋Ｚ方向側から押圧する押圧部材５７と、押圧部材５７へ−Ｚ方向の圧力を印加するためのコイルばね５８と、を有する。ここで、パンチ駆動部５６は、パンチ５２を−Ｚ方向（第１方向）側へ駆動してパンチ５２を−Ｚ方向側の端部から円形コイルの円形巻回部の内側へ挿入する。成形ユニット５は、図６（Ａ）の矢印ＡＲ２４に示すように、コイル保持ユニット４により保持された円形コイルＣ１の−Ｘ方向側から成形ツール５１が円形コイルの−Ｚ方向側に位置しパンチ５２が円形コイルの＋Ｚ方向側に位置するように移動する。そして、成形ユニット５は、図６（Ｂ）の矢印ＡＲ２５に示すように、成形ツール５１に載置された円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へパンチ５２を挿入することにより円形コイルＣ１を平面視円形の非円形巻回部を有する非円形コイルに成形する。
【００２０】
パンチ５２は、中心軸Ｊ１に直交する断面形状が作製しようとする非円形コイルの非円形巻回部の内側の形状の相似形状であり、−Ｚ方向（第１方向）側ほど中心軸Ｊ１に直交する断面の面積が小さいテーパ部５２１が設けられている。そして、パンチ５２の−Ｚ方向側の端部における中心軸Ｊ１に直交する方向の最大幅Ｗ１が、円形コイルの円形巻回部の内径Ｗ２よりも小さくなっている。成形ツール５１は、図６（Ａ）に示すように、２つの支持部５１１、５１２を有する。２つの支持部５１１、５１２は、図６（Ｂ）に示すように円形コイルの円形巻回部を−Ｚ方向側から支持する。２つの支持部５１１、５１２は、Ｘ軸方向において対向するように配置されている。
【００２１】
押圧部材５７は、円形コイルＣ１の円形巻回部が２つの支持部５１１、５１２の＋Ｚ方向側に支持された状態で円形コイルＣ１を−Ｚ方向側から押圧することにより、２つの支持部５１１、５１２と共に円形コイルＣ１の円形巻回部を挟持する。押圧部材５７は、コイルばね５８を介して支持板５５に連結されている。また、押圧部材５７におけるパンチ５２の先端部に対向する部位には、パンチ５２の先端部が挿通される貫通孔５７１が形成されている。これにより、パンチ５２が貫通孔５７１により円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へ案内されるので、パンチ５２が−Ｚ方向側へ移動されると、その先端部が円滑に円形コイルＣ１の内側へ挿入される。また、押圧部材５７における貫通孔５７１の−Ｚ方向側には、凹部５７２が形成されている。この凹部５７２をＺ軸方向から見たときの面積は、円形コイルＣ１の円形巻回部の面積よりも大きくなるように設定されている。また、凹部５７２のＺ軸方向の幅Ｈ２は、作製しようとする円形コイルＣ１の円形巻回部の巻回軸方向の厚さよりも若干短く設定されている。そして、押圧部材５７の凹部５７２の＋Ｚ方向側の貫通孔５７１の周部が、円形コイルＣ１を非円形コイルへ成形する際、円形コイルＣ１に当接する当接部５７ａ、５７ｂに相当する。
【００２２】
支持部５１１は、円形コイルＣ１の一部が載置される第１載置面５１１ｂと、第１載置面５１１ｂに直交し第１載置面５１１ｂ側から−Ｚ方向へ延在する第１溝５１１ａが形成されるとともに支持部５１２に対向する第１対向面５１１ｃと、を有する第１支持部である。支持部５１２は、円形コイルＣ１の一部が載置される第２載置面５１２ｂと、第２載置面５１２ｂに直交し第２載置面５１２ｂ側から−Ｚ方向へ延在する第２溝５１２ａが形成されるとともに支持部５１１に対向する第２対向面５１２ｃと、を有する第２支持部である。Ｙ軸方向（第３方向）において、第１溝５１１ａの位置と第２溝５１２ａの位置とは一致している。また、第１溝５１１ａと第２溝５１２ａとは、第１対向面５１１ｃと第２対向面５１２ｃとが接触した状態で、Ｘ軸方向（第２方向）における第１溝５１１ａの内側と第２溝５１２ａの内側との間の最長距離Ｗ３が円形コイルの内径Ｗ２以下となるように形成されている。
【００２３】
図５および図６において、支持台５４には、２つの支持部５１１、５１２のＹ軸方向において互いに近づく方向または離間する方向へ駆動する支持部駆動部５４１が設けられている。支持部駆動部５４１は、円形コイルＣ１の円形巻回部の内側にパンチ５２が挿入されることにより円形コイルＣ１の円形巻回部がＹ軸方向へ延びるように変形するのに伴って、２つの支持部５１１、５１２のＹ軸方向における間隔が拡がるように支持部５１１、５１２を駆動する。
【００２４】
図１に戻って、加熱ユニット６は、円形コイルの円形巻回部が成形ユニット５により変形される前に、円形コイルの円形巻回部を加熱することにより円形コイルの円形巻回部を構成する被膜を溶融固着する。加熱ユニット６は、例えば熱風機６１と、熱風機６１から供給される熱風の気流を調整するためのノズル６２と、を有する。なお、加熱ユニット６は、熱風機６１とノズル６２とを備えるものに限定されるものではなく、例えば熱線ヒータ、赤外線ヒータのような他の構成を有するものであってもよい。
【００２５】
搬送ユニット７は、長尺であり長手方向の一端部が支持台５４に連結され他端部が固定部材７３に連結されたコイルばね７２と、支持台５４に当接するカム７４と、を有する。また、搬送ユニット７は、Ｘ軸方向に延在するレール（図示せず）と、レールに沿って移動自在であり＋Ｚ方向側に支持台５４が固定されたスライド体（図示せず）と、を有する。コイルばね７２は、支持台５４を＋Ｘ方向へ付勢する。そして、カム７４が、図１の矢印ＡＲ１０１に示すように、回転軸Ｊ１１周りに回転すると、それに伴い、支持台５４がコイルばね７２の付勢力により＋Ｘ方向へ移動したりカム７４により−Ｘ方向へ押し出されたりする。
【００２６】
搬送ユニット８は、Ｘ軸方向に延在するレール（図示せず）と、レールに沿って移動自在であり＋Ｚ方向側に加熱ユニット６が固定されたスライド体８１と、長尺であり長手方向の一端部がスライド体８１に連結され他端部が固定部材８３に連結されたコイルばね８２と、スライド体８１に当接するカム８４と、を有する。コイルばね８２は、スライド体８１を＋Ｘ方向へ付勢する。そして、カム８４が、図１の矢印ＡＲ１０２に示すように、回転軸Ｊ１２周りに回転すると、それに伴い、スライド体８１がコイルばね８２の付勢力により＋Ｘ方向へ移動したりカム８４により−Ｘ方向へ押し出されたりする。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置の動作について説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、線材搬送ユニット２において、保持部２３が、線材Ｍにおける、線材Ｍの先端部Ｍａから１つの非円形コイルの作製に必要な長さに相当する距離だけ離間した保持対象部位Ｍｂを保持した状態となっているとする。このとき、支持台２４は待機位置Ｐｏｓ０に配置されているとする。ここで、線材Ｍは、押さえ爪２１１により張力が印加された状態となる。次に、線材搬送ユニット２は、図２（Ｂ）の矢印ＡＲ１１に示すように、支持台２４を、待機位置Ｐｏｓ０から、線材Ｍにおける円形コイルに対応する部分が巻線ユニット３内に配置される第１位置Ｐｏｓ１へ移動させる。このとき、線材Ｍの一部が巻線ユニット３のステージ３１上に載置された状態となる。
【００２８】
続いて、図７（Ａ）の矢印ＡＲ１２に示すように、巻線ユニット３において、芯金駆動部３５が、芯金３２および台座部３３を−Ｚ方向へ下降させることにより、芯金３２をステージ３１の凹部３１１へ挿入する。このとき、図４（Ｂ）に示すように、線材Ｍの一部が、芯金３２と爪部３３１との間に嵌め込まれる。その後、図７（Ｂ）の矢印ＡＲ１３に示すように、芯金駆動部３５が芯金３２を回転させることにより線材Ｍが芯金３２に巻回されていく。そして、芯金駆動部３５は、線材Ｍが予め設定された巻数だけ芯金３２に巻回されると、芯金３２の回転を停止させる。このとき、芯金駆動部３５は、線材Ｍの先端部が−Ｙ方向側に延出した状態で芯金３２の回転を停止させる。
【００２９】
次に、図８（Ａ）の矢印ＡＲ１４に示すように、コイル保持ユニット４において、ツール駆動部４５が、上部ツール４２を−Ｚ方向へ駆動することにより、線材Ｍが下部ツール４１と上部ツール４２とにより挟持される。続いて、支持台駆動部２５が、矢印ＡＲ１５に示すように、保持部２３により、円形コイルＣ１を線材Ｍから切断する切断部位Ｍｃから１つの円形コイルＣ１の作製に必要な長さに相当する距離Ｌ１だけ離間した保持対象部位Ｍｂを保持できる待機位置（第２位置）Ｐｏｓ０まで、支持台２４を移動させる。このとき、コイル保持ユニット４における線材Ｍの保持力の方が、押さえ爪２１１の付勢力よりも強いため、押さえ爪２１１が矢印ＡＲ１６に示す方向へ傾き、支持台２４は線材Ｍの抵抗を受けることなく−Ｙ方向に移動できる。また、図８（Ａ）の矢印ＡＲ１７に示すように、巻線ユニット３において、芯金駆動部３５が、芯金３２を上昇させるとともに、図８（Ａ）の矢印ＡＲ１８に示すように、ステージ駆動部３４が、ステージ３１を−Ｚ方向へ下降させる。このとき、芯金３２の−Ｚ方向側の端部とステージ３１との間には、成形ユニット５が配置可能な大きさのスペースが形成される。
【００３０】
続いて、図８（Ａ）の矢印ＡＲ１９に示すように、コイル保持ユニット４において、カッタ駆動部４４が、カッタ４３を＋Ｚ方向へ移動させてカッタ４３の先端部を線材Ｍの切断部位Ｍｃに押し付ける。これにより、図８（Ｂ）に示すように、１つの円形コイルＣ１に対応する部分が線材Ｍから切断される。
【００３１】
その後、図１の矢印ＡＲ１０１に示すように、搬送ユニット７が、カム７４を回転させることにより、支持台５４を＋Ｘ方向へ移動させる（矢印ＡＲ１０３参照）。これにより、成形ユニット５が、芯金３２の−Ｚ方向側の端部とステージ３１との間のスペースへ移動する。このとき、図６（Ａ）に示すように、成形ユニット５の成形ツール５１が、コイル保持ユニット４により保持された円形コイルＣ１の−Ｘ方向側から円形コイルＣ１の−Ｚ方向側に挿入される。また、成形ユニット５のパンチ５２が、コイル保持ユニット４により保持された円形コイルＣ１の−Ｘ方向側から円形コイルＣ１の＋Ｚ方向側に挿入される。また、図１の矢印ＡＲ１０２に示すように、搬送ユニット８が、カム８４を回転させることにより、スライド体８１を−Ｘ方向へ移動させる（矢印ＡＲ１０４参照）。これにより、加熱ユニット６のノズル６２の先端部が、円形コイルＣ１の円形巻回部に熱風を当てることが可能な位置に配置される。
【００３２】
次に、加熱ユニット６が、熱風を円形コイルＣ１の円形巻回部に当てることにより、円形コイルＣ１の円形巻回部を加熱し、円形コイルＣ１の円形巻回部を構成する被膜を溶融固着させる。続いて、加熱ユニット６により円形コイルＣ１の円形巻回部を加熱しつつ、図８（Ｂ）の矢印ＡＲ２０に示すように、成形ユニット５において、パンチ駆動部５６が、パンチ５２を−Ｚ方向へ駆動してパンチ５２のテーパ部５２１を円形コイルＣ１に近づける。このとき、図９（Ａ）に示すように、押圧部材５７も円形コイルＣ１に近づいていき、押圧部材５７の凹部５７２の内側に円形コイルＣ１の円形巻回部が侵入していく。そして、パンチ駆動部５６は、パンチ５２を更に−Ｚ方向へ駆動する。そうすると、図１０（Ａ）の矢印ＡＲ２６に示すように、押圧部材５７により円形コイルＣ１の円形巻回部の＋Ｚ方向側が−Ｚ方向へ向かって押圧された状態で、パンチ５２の−Ｚ方向側の端部が、円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へパンチ５２を挿入される。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、押圧部材５７の貫通孔５７１の外周部のうち、貫通孔５７１のＹ軸方向における両側に位置する当接部５７ａ、５７ｂが、円形コイルＣ１に当接した状態となっている。このように、押圧部材５７により円形コイルＣ１が押圧され円形コイルＣ１が押圧部材５７と２つの支持部５１１、５１２との間で挟持されていることにより、パンチ５２が円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へ挿入される際の円形コイルＣ１のＺ軸方向の変形が抑制されている。
【００３３】
続いて、パンチ駆動部５６は、図９（Ｂ）に示すように、パンチ５２を更に−Ｚ方向側へ駆動してパンチ５２を円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へ侵入させていく。このとき、円形コイルＣ１の円形巻回部は、図１０（Ｃ）の矢印ＡＲ２７に示すように、Ｘ軸方向（第２方向）へ延びるように変形しての非円形巻回部を有する非円形コイルＣ２が生成される。ここで、支持部駆動部５４１は、図１０（Ｃ）の矢印ＡＲ２８に示すように、円形コイルＣ１の円形巻回部が非円形コイルＣ２の非円形巻回部へ変形するのに伴って、２つの支持部５１１、５１２のＸ軸方向における間隔が拡がるように２つの支持部５１１、５１２を駆動する。このようにして、例えば図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すような、巻回部１０２と、巻回部１０２の延伸方向における両端部から延出する２つのリード部１０１と、を有する非円形コイル１００が作製される。ここで、非円形巻回部１０２およびリード部１０１は、例えば断面矩形状に形成されている。その後、コイル保持ユニット４において、ツール駆動部４５が上部ツール４２を＋Ｚ方向へ上昇させた状態で、ブロワが、作製された非円形コイル１００に空気を吹き付けて非円形コイルを製品回収部に向けて吹き飛ばす。
【００３４】
これらの一連の工程により作製される非円形コイル１００は、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、非円形巻回部１０２の巻回軸Ｊ２に直交するｐ方向（第４方向）の第１内径Ｗ１１が巻回軸Ｊ２およびｐ方向に直交するｑ方向（第５方向）の第２内径Ｗ１２に比べて長い。また、非円形巻回部１０２およびリード部１０１は、それぞれ、幅が０．５ｍｍ以下であり且つ厚さが５５μｍ以下である。更に、第１内径Ｗ１１は、１．５ｍｍ以下に設定されている。この非円形コイル１００として、例えば第１内径Ｗ１１が１．２ｍｍであり且つ第２内径Ｗ１２が０．７ｍｍであるものが挙げられる。また、非円形コイル１００の長手方向の長さＷ１３は、８乃至９ｍｍに設定することができる。更に、非円形巻回部１０２の巻回数は、例えば６乃至７ターンに設定することができ、この場合、非円形巻回部１０２の厚さＷ１４は、０．３乃至０．４ｍｍにすることができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置によれば、支持部駆動部５４１が、パンチ５２の円形コイルＣ１の円形巻回部の内側への挿入により円形コイルＣ１の円形巻回部がＸ軸方向へ延びるように変形するのに伴って、２つの支持部５１１、５１２のＸ軸方向における間隔が拡がるように２つの支持部５１１、５１２を駆動する。これにより、円形コイルＣ１の円形巻回部および円形コイルＣ１の円形巻回部をＸ軸方向へ延びるように変形してなる非円形巻回部を有する非円形コイルＣ２における２つの支持部５１１、５１２により支持される部分の割合を予め設定された割合以上で維持することができる。従って、パンチ５２を円形コイルＣ１の円形巻回部の内側に挿入する際に円形コイルＣ１に対して−Ｚ方向へ加わる力に起因した非円形コイルＣ２の−Ｚ方向への歪みの発生が抑制され、非円形コイル１００の出来映えを向上させることができる。また、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置によれば、パンチ５２を円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へ挿入する工程だけで非円形コイル１００を作製することができる。従って、例えば一対の拡開部材を円形コイルＣ１の円形巻回部の内側へ挿入する工程を行った後、一対の拡開部材の間隔を拡げる工程を行う構成に比べて、非円形コイル１００の作製時間を短縮することができる。
【００３６】
ところで、従来の非円形コイルの製造方法では、円形コイルＣ１を生成する工程と、円形コイルＣ１を非円形コイル１００に成形する工程と、を別装置で行うことが一般的であった。これに対して、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置では、円形コイルＣ１を生成する工程と、円形コイルＣ１を非円形コイル１００に成形する工程と、を含む１つの工程サイクルを１つの装置内で完了させることができるので、非円形コイルの製造において必要な装置数を低減することができる。
【００３７】
また、比較例に係る非円形コイル１００の製造方法として、円形コイルの外側から円形コイルの巻回軸に直交する方向から圧縮して非円形コイルに成形する方法を採用するものがある。しかしながら、この製造方法では、巻回部が変形し、所定の非円形形状に安定して成形できない可能性が高く非円形コイル１００の製造歩留まりが低い。これに対して、本実施の形態に係る非円形コイル１００の製造方法では、円形コイルＣ１の円形巻回部の内側にパンチ５２を挿入して円形コイルＣ１の内側から外に押し広げることにより非円形コイル１００に成形する。従って、比較例に係る非円形コイル１００の製造方法に比べて製造時における非円形巻回部の座屈の発生が低減されるので、非円形コイル１００の製造歩留まりが高いという利点がある。
【００３８】
また、本実施の形態に係る支持部５１１、５１２の第１溝５１１ａと第２溝５１２ａとは、第１対向面５１１ｃと第２対向面５１２ｃとが接触した状態で、Ｘ軸方向における第１溝５１１ａの内側と第２溝５１２ａの内側との間の最長距離Ｗ３が円形コイルＣ１の内径Ｗ２以下となるように形成されている。これにより、パンチ５２の円形コイルＣ１の内側への挿入時において、円形コイルＣ１における２つの支持部５１１、５１２により支持される部分の割合を大きくすることができるので、円形コイルＣ１に対して−Ｚ方向へ加わる力に起因した非円形コイルＣ２の−Ｚ方向への歪みの発生が抑制される。
【００３９】
更に、本実施の形態に係る線材搬送ユニット２は、外部から供給される線材Ｍに張力を印加する張力印加部２１を有する。これにより、線材Ｍが芯金３２に巻回されて円形コイルが生成される際に、線材Ｍにいわゆるバックテンションを印加し続けることができる。従って、保持部２３から線材Ｍが引き出される際に、線材Ｍが過度に引き出されることが抑制されるという利点がある。また、線材搬送ユニット２は、保持部２３よりも線材Ｍの上流側に位置し線材Ｍを保持部２３へ案内するガイドローラ２２１、２２２を有する。これにより、線材搬送ユニット２内における線材Ｍの屈曲が抑制されるので、保持部２３へ線材Ｍが円滑に供給されるという利点がある。
【００４０】
また、本実施の形態に係る加熱ユニット６は、円形コイルＣ１が成形ユニット５により非円形コイルＣ２に変形される前から、円形コイルＣ１の円形巻回部の加熱を開始することにより、円形コイルＣ１および非円形コイルＣ２を構成する被膜を溶融固着する。これにより、円形コイルＣ１から非円形コイルＣ２へ変形する際の巻回部が変形して崩れてしまうことが抑制される。従って、作製された非円形コイル１００の出来映えを向上させることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、１つの非円形コイルに対応する部分を形成した後、当該１つの非円形コイルに対応する部分を線材Ｍから切断する点において実施の形態１と相違する。また、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、１つの非円形コイルに対応する部分を線材Ｍから切断する際、非円形コイルの２つのリード部の少なくとも一方をリード部の基端部において折り曲げる機能を有する点で実施の形態１と相違する。
【００４２】
本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、図１２に示すように、線材搬送ユニット２と、線材保持ユニット２００４と、線材Ｍの先端部に非円形巻回部ＭＣ２００が形成された状態で、線材Ｍから１つの非円形コイルを切断する切断ユニット２００６と、を備える。なお、図１２において、実施の形態１と同様の構成については、図２（Ａ）と同一の符号を付している。また、この非円形コイル製造装置は、実施の形態１で説明した非円形コイル製造装置と同様に、巻線ユニット（図示せず）と、成形ユニット（図示せず）と、加熱ユニット（図示せず）と、成形ユニットをＸ軸方向へ搬送する搬送ユニット（図示せず）と、加熱ユニットをＸ軸方向へ搬送する搬送ユニット（図示せず）と、を備える。更に、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置は、切断ユニット２００６をＹ軸方向へ搬送する搬送ユニット（図示せず）も備える。
【００４３】
線材保持ユニット２００４は、非円形巻回部ＭＣ２００が形成された線材Ｍにおける円形巻回部ＭＣ２００を除く部分を保持した状態で、切断ユニット２００６から線材Ｍにおける非円形巻回部ＭＣ２００を除く部分の延伸方向、即ち、Ｙ軸方向において切断ユニット２００６から離間して配置されている。線材保持ユニット２００４は、下部ツール２０４１と、上部ツール２０４２と、下部ツール２０４１を駆動するツール駆動部２０４４と、上部ツール２０４２を駆動するツール駆動部２０４５と、を有する。下部ツール２０４１の＋Ｚ方向側には、図１３（Ａ）に示すように、＋Ｚ方向側へ突出する突出部２０４１ａが設けられている。また、上部ツール２０４２の−Ｚ方向側には、突出部２０４１ａが内側に嵌入される凹部２０４２ａが設けられている。そして、作製しようとする非円形コイルの基となる線材Ｍは、上部ツール２０４２の凹部２０４２ａの底部と、下部ツール２０４１の突出部２０４１ａの先端面との間に挟持される。また、下部ツール２０４１および上部ツール２０４２それぞれの＋Ｙ方向側には、Ｚ軸方向に延在する溝２０４１ｂ、２０４２ｂが形成されている。
【００４４】
切断ユニット２００６は、図１３（Ｂ）に示すように、ベースツール２０６１と、ベースツール２０６１の＋Ｚ方向側に配置される線材保持ツール２０６２と、ベースツール２０６１の−Ｚ方向側に配置される曲げ切断ツール２０６３と、を有する。ベースツール２０６１には、線材Ｍの非円形巻回部ＭＣ２００が載置される。また、切断ユニット２００６は、線材保持ツール２０６２をベースツール２０６１に対してＺ軸方向へ駆動するツール駆動部（図示せず）と、を有する。また、切断ユニット２００６は、曲げ切断ツール２０６３の２つのアーム２６３１Ａ、２６３１Ｂを各別にベースツール２０６１に対してＺ軸方向へ駆動するアーム駆動部（図示せず）を有する。
【００４５】
ベースツール２０６１は、長尺のツール本体２６１１と、ツール本体２６１１の長手方向における２箇所の短手方向における両端部に突設された柱状の４つのガイド部２６１２と、を有する。また、ツール本体２６１１の先端部には、突起２６１１ａが設けられている。線材保持ツール２０６２は、ベースツール２０６１に載置された線材Ｍの非円形巻回部ＭＣ２００を線材Ｍの延伸方向に直交する一方向、即ち、＋Ｚ方向から保持する。線材保持ツール２０６２は、扁平な板状のツール本体２６２１と、ツール本体２６２１から−Ｙ方向側へ延出する線材押さえ部２６２２と、を有する。線材押さえ部２６２２の−Ｚ方向側には、図１２に示すように、線材Ｍの先端部に形成される非円形巻回部ＭＣ２００が嵌入される凹部２６２２ａが形成されている。また、図１３（Ｂ）に示すように、ツール本体２６２１には、その厚さ方向に貫通し且つＸ軸方向に延在する２つの貫通孔２６２１ａが形成されている。そして、ツール本体２６２１は、図１２に示すように、その２つの貫通孔２６２１ａそれぞれにガイド部２６１２の＋Ｚ方向側の端部が挿通された状態でベースツール２０６１の＋Ｚ方向側に配置される。また、線材保持ツール２０６２は、線材保持ユニット２００４が線材Ｍを保持し且つ線材Ｍの非円形巻回部ＭＣ２００を保持した状態で、非円形巻回部ＭＣ２００の巻回軸に平行であり且つ線材保持ユニット２００４に対向する第１面２６２２ｂを有する。
【００４６】
曲げ切断ツール２０６３は、図１３（Ｂ）に示すように、２つの長尺のアーム２６３１Ａ、２６３１Ｂと、アーム２６３１Ａ、２６３１Ｂそれぞれの−Ｙ方向側の端部から＋Ｚ方向側へ突出したバイト部２６３２と、を有する。バイト部２６３２は、板状であり先端部に刃２６３２ａが設けられている。また、２つのアーム２６３１Ａ、２６３１Ｂには、それぞれ、２つの切欠部２６３１ａが形成されている。そして、アーム２６３１Ａ、２６３１Ｂは、図１２に示すように、その２つの切欠部２６３１ａそれぞれの内側にガイド部２６１２の−Ｚ方向側の端部が挿通された状態でベースツール２０６１の−Ｚ方向側に配置される。この曲げ切断ツール２０６３は、線材Ｍにおける切断部位ＭＣａに線材Ｍの延伸方向に直交する他方向、即ち、−Ｚ方向からバイト部２６３２を押し当てて切断した後、バイト部２６３２を＋Ｚ方向へ移動させることにより非円形コイル２１００のリード部２１０１を折り曲げる。ここで、切断ユニット２００６は、非円形コイル２１００が線材Ｍから切り離された後、バイト部２６３２における線材保持ユニット２００４側とは反対側の第２面２６３２ｂが線材保持ツール２０６２の第１面２６２２ｂに平行となるようにして、第１面２６２２ｂと第２面２６３２ｂとの間にリード部２１０１を挟み込むようにバイト部２６３２を＋Ｚ方向へ移動させる。また、曲げ切断ツール２０６３を駆動するツール駆動部は、２つのアーム２６３１Ａ、２６３１Ｂそれぞれを基端部で支持し、２つのアーム２６３１Ａ、２６３１Ｂを各別にＺ軸方向へ駆動する。このとき、各アーム２６３１Ａ、２６３１Ｂは、ベースツール２０６１のガイド部２６１２に案内されながらＺ軸方向へ移動する。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置の動作について説明する。まず、実施の形態１と同様にして、線材Ｍの先端部に円形巻回部ＭＣ２０１を形成する。次に、図１４の矢印ＡＲ２０１、ＡＲ２０２に示すように、線材保持ユニット２００４において、ツール駆動部２０４４、２０４５が、それぞれ、下部ツール２０４１、上部ツール２０４２を互いに近づく方向へ駆動することにより、線材Ｍが下部ツール２０４１と上部ツール２０４２とにより挟持される。続いて、矢印ＡＲ２０３に示すように、保持部２３を−Ｙ方向へ移動させる。このとき、図１２に示す支持台駆動部２５は、保持部２３により、円形コイルＣ１を線材Ｍから切断する切断部位Ｍｃから１つの非円形コイル２１００の作製に必要な長さに相当する距離Ｌ１だけ離間した保持対象部位Ｍｂを保持できる待機位置（第２位置）Ｐｏｓ０まで、支持台２４を移動させる。
【００４８】
続いて、実施の形態１と同様にして、成形ユニット５の成形ツール５１が、線材保持ユニット２００４により保持された線材Ｍの円形巻回部ＭＣ２０１の−Ｘ方向側から円形巻回部ＭＣ２０１の−Ｚ方向側に挿入される。また、成形ユニット５のパンチ５２が、コイル保持ユニット４により保持された線材Ｍの円形巻回部ＭＣ２０１の−Ｘ方向側から円形巻回部ＭＣ２０１の＋Ｚ方向側に挿入される。
【００４９】
次に、加熱ユニットが、熱風を円形巻回部ＭＣ２０１に当てることにより、円形巻回部ＭＣ２０１を加熱し、円形巻回部ＭＣ２０１を構成する被膜を溶融固着させる。続いて、加熱ユニットにより円形巻回部ＭＣ２０１を加熱しつつ、図１５（Ａ）の矢印ＡＲ２０４に示すように、成形ユニット５において、パンチ５２を−Ｚ方向へ駆動してパンチ５２のテーパ部５２１を円形巻回部ＭＣ２０１に近づける。そして、パンチ５２を更に−Ｚ方向へ駆動し、パンチ５２を円形巻回部ＭＣ２０１の内側へ侵入させていく。このとき、円形巻回部ＭＣ２０１は、Ｘ軸方向へ延びるように変形して非円形になる。ここで、円形巻回部ＭＣ２０１が非円形へ変形するのに伴って、２つの支持部５１１、５１２のＸ軸方向における間隔が拡がるように２つの支持部５１１、５１２を移動させる。続いて、図１５（Ｂ）の矢印ＡＲ２０５に示すように、パンチ５２を＋Ｚ方向へ移動させる。このようにして、線材Ｍの先端部に平面視非円形の非円形巻回部ＭＣ２００が形成される。
【００５０】
その後、図１６に示すように、切断ユニット２００６を線材Ｍの非円形巻回部ＭＣ２００近傍に配置する。次に、切断ユニット２００６を更に−Ｙ方向へ移動させて、図１７（Ａ）に示すように、ベースツール２０６１の突起２６１１ａを線材保持ユニット２００４の下部ツール２０４１の溝２０４１ｂの内側に嵌入させる。このように、突起２６１１ａを溝２０４１ｂに嵌入させることにより、ベースツール２０６１の線材保持ユニット２００４に対する位置決めを実行する。
【００５１】
続いて、線材保持ツール２０６２を−Ｚ方向へ移動させることにより、図１７（Ｂ）に示すように、非円形巻回部ＭＣ２００を、線材押さえ部２６２２の凹部２６２２ａの内側に嵌入させる。ここで、バイト部２６３２の第２面２６３２ｂが第１面２６２２ｂに対向する位置に配置されたときの第１面２６２２ｂと第２面２６３２ｂとの間の距離ＧＡ１は、線材Ｍの厚さに基づいて設定されている。例えば、距離ＧＡ１は、線材Ｍの厚さよりも１０μｍ以下の距離だけ長い距離に設定されている。
【００５２】
その後、図１８の矢印ＡＲ２０６に示すように、アーム駆動部が、アーム２６３１Ａ（２６３１Ｂ）を＋Ｚ方向へ駆動する。このとき、線材Ｍが曲げ切断ツール２０６３のバイト部２６３２の先端部で切断されるとともに、矢印ＡＲ２０７に示すように、線材Ｍから切断された非円形コイル２１００のリード部２１０１がバイト部２６３２の＋Ｙ方向側の側面に沿って＋Ｘ方向側へ折り曲げられる。ここで、非円形コイル２１００の２つのリード部２１０１のうち−Ｘ方向側に位置するリード部２１０１は、＋方向側に位置するリード部２１０１に比べて＋Ｚ方向側に配置されている。そして、アーム駆動部は、２つのリード部２１０１のＺ軸方向の距離差に相当する分だけ、アーム２６３１Ｂをアーム２６３１Ｂに比べて＋Ｚ方向側まで移動させる。
【００５３】
次に、曲げ切断ツール２０６３を−Ｚ方向側へ移動させるとともに、線材保持ツール２０６２を＋Ｚ方向側へ移動させる。その後、ブロワが、ベースツール２０６１に載置された非円形コイル２１００に空気を吹き付けて非円形コイル２１００を製品回収部に向けて吹き飛ばす。
【００５４】
これらの一連の工程により作製される非円形コイル２１００は、図１９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、非円形巻回部２１０２の巻回軸Ｊ２に直交するｐ方向（第４方向）の第１内径Ｗ２１１が巻回軸Ｊ２およびｐ方向に直交するｑ方向（第５方向）の第２内径Ｗ２１２に比べて長い。また、非円形巻回部２１０２およびリード部２１０１は、それぞれ、幅が０．５ｍｍ以下であり且つ厚さが５５μｍ以下である。更に、第１内径Ｗ２１１は、１．５ｍｍ以下に設定されている。また、リード部２１０１は、その基端部で巻回部２１０２の巻回軸Ｊ２に沿った方向、即ち、＋ｒ方向（第６方向）に折り曲げられ、＋ｒ方向に延在している。この非円形コイル２１００として、例えば第１内径Ｗ２１１が１．２ｍｍであり且つ第２内径Ｗ２１２が０．７ｍｍであるものが挙げられる。また、非円形コイル２１００のｑ軸方向の長さＷ２１３は、０．７ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定することができる。更に、非円形コイル２１００のｒ軸方向の長さＷ２１５は、１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下に設定することができる。更に、非円形巻回部２１０２の巻回数は、例えば６乃至７ターンに設定することができ、この場合、非円形巻回部２１０２の厚さＷ２１４は、０．３乃至０．４ｍｍにすることができる。そして、非円形コイル２１００の非円形巻回部２１０２の巻回軸Ｊ２に直交する方向、即ち、ｑ軸方向において、非円形巻回部２１０２におけるリード部２１０１側の端縁とリード部２１０１における巻回部２１０２側の端縁との間の距離Ｗ２１６が、０．２ｍｍ以下である。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態に係る非円形コイル製造装置によれば、切断ユニット２００６において、リード部２１０１が折り曲げられた非円形コイル２１００を作成することができる。従って、非円形コイル２１００の形状のバリエーションを増やすことができる。
【００５６】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の各実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、線材Ｍとして、その断面形状が円形、三角形またはその他の形状を有するものを採用してもよい。
【００５７】
実施の形態１に係る搬送ユニット７、８では、コイルばね７２、８２を有する構成について説明したが、コイルばねを有する構成に限定されるものではなく、例えば空気ばね、弾性部材等を有するものであってもよい。また、実施の形態では、搬送ユニット７、８が、コイルばね７２、８２とカム７４、８４とを利用した搬送機構を有するものについて説明したが、搬送機構の種類はこれに限定されるものではなく、例えばスライダとボール螺子とを利用した搬送機構を有するものであってもよい。
【００５８】
実施の形態１では、成形ユニット５の待機位置が、巻線ユニット３の−Ｘ方向側に位置する例について説明したが、成形ユニット５の待機位置はこれに限定されるものではない。例えば成形ユニット５の待機位置が、巻線ユニット３の＋Ｙ方向側或いは±Ｘ方向側に位置するものであってもよい。
【００５９】
以上、本発明の各実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態及び変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、携帯電話機のような小型装置に用いられる非円形コイルの製造に好適である。
【符号の説明】
【００６１】
２：線材搬送ユニット、３：巻線ユニット、４：コイル保持ユニット、５：成形ユニット、６：加熱ユニット、７，８：搬送ユニット、２１：張力印加部、２３：保持部、２３ａ：挿通孔、２４，５４：支持台、２５：支持台駆動部、３１：ステージ、３２：芯金、３３：台座部、３３ａ：平坦面、３４：ステージ駆動部、３５：芯金駆動部、４１，２０４１：下部ツール、４２，２０４２：上部ツール、４３：カッタ、４４：カッタ駆動部、４５，２０４４，２０４５：ツール駆動部、５１：成形ツール、５２：パンチ、５３：基台部、５５：支持板、５６：パンチ駆動部、５７：押圧部材、５７ａ，５７ｂ：当接部、５８：コイルばね、６１：熱風機、６２：ノズル、７２，８２，２１３２Ａ，２１３２Ｂ：コイルばね、７３，８３：固定部材、７４，８４：カム、８１：スライド体、１００，２１００，Ｃ２：非円形コイル、１０１，２１０１：リード部、１０２，２１０２,ＭＣ２００：非円形巻回部、２１１：押さえ爪、２１２：軸部、２１３：押圧力調節部、２２１，２２２：ガイドローラ、３１１，５７２，２０４２ａ,２１３１ａ：凹部、３３１：爪部、３３１ａ：テーパ面、３３２：傾斜部、５１１，５１２：支持部、５１１ａ：第１溝、５１２ａ：第２溝、５１１ｂ：第１載置面、５１２ｂ：第２載置面、５１１ｃ：第１対向面、５１２ｃ：第２対向面、５２１：テーパ部、５４１：支持部駆動部、５７１：貫通孔、２００４：線材保持ユニット、２００６：切断ユニット、２０４１ａ：突出部、２０４１ｂ,２０４２ｂ：溝、２０６１：ベースツール、２０６２：線材保持ツール、２０６３：曲げ切断ツール、２１３１：本体部、２１３１ｂ，２１３１ｃ：螺子孔、２１３３Ａ，２１３３Ｂ：調節用螺子、２６１１，２６２１：ツール本体、２６１１ａ：突起、２６１２：ガイド部、２６２１ａ：貫通孔、２６２２：線材押さえ部、２６２２ａ：凹部、２６２２ｂ：第１面、２６３１ａ：切欠部、２６３１Ａ,２６３１Ｂ：アーム、２６３２：バイト部、２６３２ａ：刃、２６３２ｂ：第２面、Ｃ１：円形コイル、Ｊ０，Ｊ１：中心軸、Ｊ２：巻回軸、Ｊ１１，Ｊ１２，Ｊ１３：回転軸、Ｍ：線材、Ｍａ：先端部、Ｍｂ：保持対象部位、Ｍｃ：切断部位、ＭＣ２０１：円形巻回部、Ｐｏｓ０：待機位置、Ｐｏｓ１：第１位置、Ｗ１１,Ｗ２１１：第１内径、Ｗ１２,Ｗ２１２：第２内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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