(57)【要約】      （修正有）【課題】電線に適した張力を付与するコイル巻線機を提供する。【解決手段】コイル巻線機１は、回転により電線７をコイル状に巻く巻線装置２と、巻線装置２に至る電線７の送り位置を変える位置可変装置３と、巻線装置２に至る電線７に張力を付与する張力付与装置４と、を備え、張力付与装置４は、ダイレクトドライブモータからなる張力付与モータと、張力付与モータの出力軸４Ａａに固定されて位置可変装置３および巻線装置２に繰り出される電線７が巻き付けられる回動プーリ４Ｂと、張力付与モータのトルクを制御する制御装置（張力制御部）５と、を備える。【選択図】図７
2020155491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転により電線をコイル状に巻く巻線装置と、
前記巻線装置に至る前記電線の送り位置を変える位置可変装置と、
前記巻線装置に至る前記電線に張力を付与する張力付与装置と、
を備え、
前記張力付与装置は、
ダイレクトドライブモータからなる張力付与モータと、
前記張力付与モータの出力軸に固定されて前記位置可変装置および前記巻線装置に繰り出される前記電線が巻き付けられる回動プーリと、
前記張力付与モータのトルクを制御する張力制御部と、
を備える、コイル巻線機。
【請求項２】
前記張力制御部は、前記巻線装置における回転に基づき前記張力付与モータのトルクを制御する、請求項１に記載のコイル巻線機。
【請求項３】
前記張力付与モータは、トルク分解能が１万分割以上である、請求項１または２に記載のコイル巻線機。
【請求項４】
前記回動プーリは、ショア硬さＨｓ９０以上のウレタンゴムからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項５】
前記張力付与装置は、前記回動プーリに平行な回転軸の廻りに回転自在に設けられた案内プーリをさらに備え、
前記回動プーリおよび前記案内プーリに前記電線が８の字状に巻き付けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項６】
前記回動プーリおよび前記案内プーリに前記電線が８の字状に３回以上巻き付けられる、請求項５に記載のコイル巻線機。
【請求項７】
前記張力付与装置は、前記回動プーリに平行な回転軸の廻りに回転自在に設けられて前記回動プーリとの間で前記電線を挟む押付プーリをさらに備え、
前記押付プーリは、前記回動プーリに対して接近または離隔する位置に移動可能に設けられて移動した位置で固定される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項８】
前記押付プーリは、ショア硬さＨｓ９０以下のウレタンゴムからなる、請求項７に記載のコイル巻線機。
【請求項９】
前記張力付与装置は、前記回動プーリに巻き付けられる前記電線の入口側および出口側に設けられて前記回動プーリの軸方向への前記電線の移動を規制する規制部材を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項１０】
前記規制部材は、前記回動プーリの軸方向で対向する一対の板材を有し、各前記板材の間隔を前記電線の直径の１．５倍以上３倍以下とし、各前記板材の間に前記電線を通す、請求項９に記載のコイル巻線機。
【請求項１１】
前記規制部材は、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されている、請求項９または１０に記載のコイル巻線機。
【請求項１２】
前記規制部材は、前記回動プーリに巻き付けられる前記電線の入口側と出口側とで前記回動プーリの軸方向での位置を異ならせて設けられている、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項１３】
前記巻線装置は、
ダイレクトドライブモータからなる巻線モータと、
前記巻線モータの出力軸に固定されてコイル内型およびコイル側型を有する巻線部と、
前記巻線モータの回転位置を制御する巻線制御部と、
を備える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項１４】
前記巻線モータは、回転位置分解能が１０万分割以上である、請求項１３に記載のコイル巻線機。
【請求項１５】
前記位置可変装置は、
ダイレクトドライブモータからなる位置可変モータと、
前記位置可変モータの出力軸に固定されて前記巻線装置に至る前記電線を挿通する揺動部材と、
前記位置可変モータの回転位置を制御する位置制御部と、
を備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【請求項１６】
前記揺動部材は、前記位置可変モータの前記出力軸の延在方向で対向する一対の板材と、各前記板材の間に設けられた一対のガイドローラとを有し、各前記板材の間隔を前記電線の直径の１．５倍以上３倍以下として、各前記ガイドローラの間および各前記板材の間に前記電線を通す、請求項１５に記載のコイル巻線機。
【請求項１７】
前記揺動部材は、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されている、請求項１５または１６に記載のコイル巻線機。
【請求項１８】
前記位置可変モータは、回転位置分解能が１０万分割以上である、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のコイル巻線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル巻線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ボビンに巻線がなされたコイルを得るため、ボビンを装着して回転するスピンドルと、ボビンに巻かれる電線を支持する移動台をスピンドルの回転軸を含む３軸方向に移動させる移動装置と、供給源となるリールから繰り出された電線が移動台の移動の際に弛むことを防止する装置と、を含む。移動装置は、３軸の各方向の伸縮アクチュエータがサーボモータとサーボモータにより回転駆動されるボールネジとボールネジに螺合して平行移動する従動子とを有している。電線が弛むことを防止する装置は、リールから繰り出された電線を８の字状に繰り回す１対の繰り回しプーリと繰り回しプーリを通過した電線をＳ字状に旋回させる固定プーリおよび可動プーリと可動プーリを移動台より遠ざかる方向に付勢するコイルスプリングとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５９２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の巻線機では、リールから繰り出される電線が移動台で支持されて移動しボビンに巻かれる際、リールと移動台との間で電線に張力を付与するため、可動プーリと可動プーリを付勢するコイルスプリングとを有している。このような構成では、コイルスプリングによる付勢力は。可動プーリの可動位置に伴って決まってしまうことから調整ができない。このため、適切な張力を付与できず、例えば、コイルに巻太りなどの不具合が生じるおそれがある。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、電線に適した張力を付与することのできるコイル巻線機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】
上記の目的を達成するため、本開示の一態様のコイル巻線機は、回転により電線をコイル状に巻く巻線装置と、前記巻線装置に至る前記電線の送り位置を変える位置可変装置と、前記巻線装置に至る前記電線に張力を付与する張力付与装置と、を備え、前記張力付与装置は、ダイレクトドライブモータからなる張力付与モータと、前記張力付与モータの出力軸に固定されて前記位置可変装置および前記巻線装置に繰り出される前記電線が巻き付けられる回動プーリと、前記張力付与モータのトルクを制御する張力制御部と、を備える。
【０００７】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記張力制御部は、前記巻線装置における回転に基づき前記張力付与モータのトルクを制御する。
【０００８】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記張力付与モータは、トルク分解能が１万分割以上である。
【０００９】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記回動プーリは、ショア硬さＨｓ９０以上のウレタンゴムからなる。
【００１０】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記張力付与装置は、前記回動プーリに平行な回転軸の廻りに回転自在に設けられた案内プーリをさらに備え、前記回動プーリおよび前記案内プーリに前記電線が８の字状に巻き付けられる。
【００１１】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記回動プーリおよび前記案内プーリに前記電線が８の字状に３回以上巻き付けられる。
【００１２】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記張力付与装置は、前記回動プーリに平行な回転軸の廻りに回転自在に設けられて前記回動プーリとの間で前記電線を挟む押付プーリをさらに備え、前記押付プーリは、前記回動プーリに対して接近または離隔する位置に移動可能に設けられて移動した位置で固定される。
【００１３】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記押付プーリは、ショア硬さＨｓ９０以下のウレタンゴムからなる。
【００１４】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記張力付与装置は、前記回動プーリに巻き付けられる前記電線の入口側および出口側に設けられて前記回動プーリの軸方向への前記電線の移動を規制する規制部材を備える。
【００１５】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記規制部材は、前記回動プーリの軸方向で対向する一対の板材を有し、各前記板材の間隔を前記電線の直径の１．５倍以上３倍以下とし、各前記板材の間に前記電線を通す。
【００１６】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記規制部材は、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されている。
【００１７】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記規制部材は、前記回動プーリに巻き付けられる前記電線の入口側と出口側とで前記回動プーリの軸方向での位置を異ならせて設けられている。
【００１８】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記巻線装置は、ダイレクトドライブモータからなる巻線モータと、前記巻線モータの出力軸に固定されてコイル内型およびコイル側型を有する巻線部と、前記巻線モータの回転位置を制御する巻線制御部と、を備える。
【００１９】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記巻線モータは、回転位置分解能が１０万分割以上である。
【００２０】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記位置可変装置は、ダイレクトドライブモータからなる位置可変モータと、前記位置可変モータの出力軸に固定されて前記巻線装置に至る前記電線を挿通する揺動部材と、前記位置可変モータの回転位置を制御する位置制御部と、を備える。
【００２１】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記揺動部材は、前記位置可変モータの前記出力軸の延在方向で対向する一対の板材と、各前記板材の間に設けられた一対のガイドローラとを有し、各前記板材の間隔を前記電線の直径の１．５倍以上３倍以下として、各前記ガイドローラの間および各前記板材の間に前記電線を通す。
【００２２】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記揺動部材は、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されている。
【００２３】
上記のコイル巻線機の望ましい態様として、前記位置可変モータは、回転位置分解能が１０万分割以上である。
【発明の効果】
【００２４】
本開示によれば、位置可変装置および巻線装置に繰り出される電線は、回動プーリに巻き付けられ、当該回動プーリを回転させるダイレクトドライブモータからなる張力付与モータのトルクを制御することで張力を付与される。張力付与モータは、ダイレクトドライブモータからなり、減速機構を介在させることなく電線を巻き付けた回動プーリを回転させるため、バックラッシュやロストモーションの発生なく、電線に適した張力を付与できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、モータの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、ステータコア部の一例を示す図である。
【図３】図３は、固定子（ステータ）の一例を示す図である。
【図４】図４は、コイルの一例を示す外観図である。
【図５】図５は、コイルの一例を示す外観図である。
【図６】図６は、コイルの一例を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係るコイル巻線機の平面図である。
【図８】図８は、実施形態に係るコイル巻線機の正面図である。
【図９】図９は、実施形態に係るコイル巻線機における張力付与装置の部分拡大側面図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係るコイル巻線機における張力付与装置の部分拡大側面図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係るコイル巻線機における張力付与装置の部分拡大側面図である。
【図１２−１】図１２−１は、実施形態に係るコイル巻線機における張力付与装置の巻線の巻き付け状態を示す概略正面図である。
【図１２−２】図１２−２は、実施形態に係るコイル巻線機における張力付与装置の巻線の巻き付け状態を示す概略平面図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係るコイル巻線機における位置可変装置の部分拡大側面図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係るコイル巻線機における位置可変装置の部分拡大側断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態に係るコイル巻線機における位置可変装置の部分拡大側断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係るコイル巻線機の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２７】
（実施形態）
本実施形態のコイル巻線機は、モータの固定子であるステータに用いられる空芯コイルを巻線するものである。
【００２８】
始めに、空芯コイルが適用されるモータと、空芯コイルについて説明する。図１は、モータの一例を示す断面図である。図１に示すモータは、二軸一体型モータである。二軸一体型モータは、小型部品の搬送装置、電子部品検査装置、半導体検査装置など、各種産業機械のアクチュエータとしての使用が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、空芯コイルが適用されるモータは、二軸一体型モータに限らず、一軸型モータや、３軸以上の多軸一体型モータであってもよい。
【００２９】
二軸一体型のモータは、それぞれ個別に回転可能に設けられた回転子である内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０、固定子である内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０を備える。内軸ステータ１２０および外軸ステータ２０を備える部分をステータコア部７０と言う。以下、図を参照した説明に係り、モータの回転軸Ｐの延びる方向（回転軸方向と言う）をＺ方向と記載することがある。また、Ｚ方向に直交する平面に沿って互いに直交する二方向をＸ方向、Ｙ方向と記載することがある。
【００３０】
内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は、それぞれ回転可能に設けられて回転軸方向が同一である。具体的には、内軸ロータ１１０は、円筒状の内軸ロータヨーク１１１と、内軸ロータヨーク１１１の外周面に沿って環状に配置された磁石１１２とを有する。外軸ロータ１０は、円筒状の外軸ロータヨーク１１と、外軸ロータヨーク１１の内周面に沿って環状に配置された磁石１２とを有する。内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０は、設計時の理想的な回転軸Ｐの軸線が共通しているが、内軸ロータ１１０と外軸ロータ１０とで回転軸の位置が異なっていてもよい。
【００３１】
内軸ステータ１２０は、コイル１５０が設けられた内軸モータコア１３０を有する。内軸ロータ１１０は、内軸モータコア１３０のコイル１５０に対する電力供給に応じて回転する。外軸ステータ２０は、コイル５０が設けられた外軸モータコア３０を有する。外軸ロータ１０は、外軸モータコア３０のコイル５０に対する電力供給に応じて回転する。
【００３２】
内軸ステータ１２０は、内軸モータコア１３０の外側に設けられた円筒状の内軸ステータバックヨーク１４０を有する。内軸ステータバックヨーク１４０は、内軸ハウジング（ハウジング）とも言う。また、外軸ステータ２０は、外軸モータコア３０の内側に設けられた円筒状の外軸ステータバックヨーク４０を有する。外軸ステータバックヨーク４０は、外軸ハウジング（ハウジング）とも言う。内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０は、回転軸方向について一体の部材として設けられた円筒状の部材であり、例えば、鋳鉄または圧粉磁心（ダストコア）のような磁性材料で作られており、磁気を通し易いが、渦電流の流れ難い材料で作られている。
【００３３】
モータは、回転軸Ｐを中心とした径の内側から外側に向かって、内軸ロータ１１０、内軸ステータ１２０、外軸ステータ２０、外軸ロータ１０の順にこれらの構成が配置されている。内軸ロータ１１０および内軸ステータ１２０を有するモータをインナーロータ型と言う。また、外軸ステータ２０および外軸ロータ１０を有するモータをアウターロータ型と言う。
【００３４】
電動機の出力トルクの大小には回転軸Ｐから推力発生位置（磁石とコイルの間）までの距離の大小が関わる。このため、外軸ロータ１０は相対的に内軸ロータ１１０よりもトルクが大きくなりやすい。ここで説明するモータでは、内軸ロータ１１０に設けられた磁石１１２および内軸ステータ１２０の軸長を、外軸ロータ１０に設けられた磁石１２および外軸ステータ２０より長くすることで、外軸ロータ１０の推力に比して内軸ロータ１１０の推力をより大きくしている。これによって、モータでは、外軸ロータ１０の出力トルクと内軸ロータ１１０の出力トルクとの差をより小さくしている。また、このため、内軸ステータ１２０は、回転軸方向の軸長が外軸ステータ２０より長い。
【００３５】
内軸ロータヨーク１１１および外軸ロータヨーク１１の一端側に位置する内軸ロータ１１０および外軸ロータ１０の出力端部１１ａ，１１１ａには、それぞれ穴１１ｂ，１１１ｂが設けられている。係る穴１１ｂ，１１１ｂが設けられた内軸ロータ１１０および外軸ロータ１０のそれぞれに対して被駆動体を接続固定することで、被駆動体に回転駆動力が伝達される。穴１１ｂ，１１１ｂの具体的形状は、被駆動体を接続固定する部材の具体的形状に対応する。例えば、当該部材がねじである場合、当該穴は、ねじと螺合するねじ穴である。また、当該部材がねじ目を有しないピン状の部材である場合、当該穴は、ピン状の部材が嵌め込まれる穴である。なお、一端側は、図１における上側（モータの出力端側）である。他端側と記載した場合、一端側の反対側（図１における下側）をさす。
【００３６】
外軸ステータバックヨーク４０の一端側には、軸受部２６０が配置されている。軸受部２６０は、第１軸受部２６１および第２軸受部２６５を有する。第１軸受部２６１は、内軸ロータ１１０と連動して回転する。第２軸受部２６５は、外軸ロータ１０と連動して回転する。第１軸受部２６１は、外軸ステータバックヨーク４０から一端側に延出する延出部２９９に対して内周側である位置で、かつ内軸ロータ１１０の内軸ロータヨーク１１１に対して外周側である位置に設けられる。第１軸受部２６１が内軸ロータ１１０と延出部２９９との間に介在していることで、内軸ロータ１１０は回転可能に軸支される。第２軸受部２６５は、延出部２９９に対して外周側である位置で、かつ外軸ロータ１０の外軸ロータヨーク１１に対して内周側に設けられる。第２軸受部２６５が外軸ロータ１０と延出部２９９との間に介在していることで、外軸ロータ１０は回転可能に軸支される。延出部２９９は、第１軸受部２６１と第２軸受部２６５との間に介在する。
【００３７】
ここで説明するモータは、第１軸受部２６１の一端側の端部の回転軸方向の位置と第２軸受部２６５の一端側の端部の回転軸方向の位置が同一である。具体的には、例えば図１に示すように、２つの軸受２６２，２６３を具備する第１軸受部２６１および２つの軸受２６６，２６７を具備する第２軸受部２６５のうち相対的に一端側に位置する軸受２６２と軸受２６６の各々の一端側の端部同士は、回転軸Ｐに直交する同一平面に沿う。
【００３８】
第１軸受部２６１は、予圧された軸受２６２，２６３を有する。第２軸受部２６５は、予圧された軸受２６６，２６７を有する。軸受２６２，２６３，２６６，２６７は、定位置予圧を施されているが、定圧予圧その他の予圧であってもよい。軸受２６２，２６３，２６６，２６７が予圧されていることで、外部からの荷重による外軸ロータヨーク１１、内軸ロータヨーク１１１の変位をより小さくすることができる。すなわち、外軸ロータ１０と外軸ステータ２０との位置関係の変位および内軸ロータ１１０と内軸ステータ１２０との位置関係の変位をより小さくすることができる。
【００３９】
また、図１に示すように、軸受２６２と軸受２６３は、外周側に対して背面組合せである。また、軸受２６６と軸受２６７は、外周側に対して背面組合せである。これによって、第１軸受部２６１および第２軸受部２６５は、外軸ロータヨーク１１および内軸ロータヨーク１１１に対するラジアル荷重ならびに外周側からのアキシャル荷重およびモーメント荷重に対する変位をより小さくすることができる。
【００４０】
第１軸受部２６１および第２軸受部２６５は、それぞれ２つの玉軸受である軸受２６２，２６３および軸受２６６，２６７を具備する構成であるが、これは一例であってこれに限られるものでない。第１軸受部２６１および第２軸受部２６５は、それぞれ１つ以上の軸受を有していればよい。
【００４１】
外軸ステータバックヨーク４０の他端側には、延出部３０３が設けられている。図１に示す延出部３０３は、外周側に向かうよう傾斜しているが、延出部３０３の具体的形状はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、延出部３０３は、他端側に向かう円筒状であってもよい。なお、外周側とは、回転軸Ｐを中心とした径方向の外側をさす。あるものの内周側と記載した場合、あるものに対して回転軸Ｐを中心とした径方向の内側をさす。
【００４２】
延出部３０３の他端側には、ベース２８１が固定されている。ベース２８１の外周側の端部は、外軸ロータヨーク１１の他端側で外軸ロータヨーク１１と非接触の位置に延出する。延出部３０３の他端側付近の内周側には、ベース２８１から延出した環状の嵌合部３０４が嵌合している。
【００４３】
また、延出部３０３が延出しているステータコア部７０の他端側には、バックアップ軸受部３００が設けられている。バックアップ軸受部３００は、第３軸受部３０２および第４軸受部３０５を有する。第３軸受部３０２は、嵌合部３０４と内軸ロータヨーク１１１との間に介在している。第３軸受部３０２は、内軸ステータ１２０を挟んで第１軸受部２６１の反対側で内軸ロータ１１０と連動して回転する。第４軸受部３０５は、延出部３０３と外軸ロータヨーク１１との間に介在している。第４軸受部３０５は、外軸ステータ２０を挟んで第２軸受部２６５の反対側で外軸ロータ１０と連動して回転する。第４軸受部３０５は、延出部３０３とベース２８１と外軸ロータヨーク１１とに囲まれている。図１に示す第３軸受部３０２および第４軸受部３０５は、予圧されていない軸受を１つずつ有する。第３軸受部３０２および第４軸受部３０５は、複数の軸受を有していてもよい。
【００４４】
ベース２８１の外周面が形成する環の径は、外軸ロータヨーク１１の径と同一である。また、ここでは、モータの取り付け対象に対してモータを固定する際に用いられる穴２８２がベース２８０の他端側に設けられている。
【００４５】
ベース２８１の内周側には第１検出部２４０が配置されている。すなわち、第１検出部２４０は、内軸ステータ１２０の他端側に配置されている。第１検出部２４０は、内軸ロータ１１０の回転角度を検出する。具体的には、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と、第１固定部２４２とを有する。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０に固定されて内軸ロータ１１０とともに回転する環状の被着磁体である。第１回転部２４１には、回転軸Ｐを中心とした円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。第１回転部２４１は、内軸ロータ１１０と回転軸Ｐが同一になる位置で内軸ロータ１１０に固定されている。第１固定部２４２は、基板２４２ａに設けられた磁気検出回路である。基板２４２ａは、不図示の留め具でベース２８１に固定される。すなわち、第１固定部２４２は、外軸ステータバックヨーク４０に固定された状態で、第１固定部２４２に対して相対的に位置変更可能に設けられた第１回転部２４１の回転角度を検出する。
【００４６】
より具体的には、第１回転部２４１は、固定具２４１ａを介して内軸ロータ１１０の外周側に固定されている。固定具２４１ａは、回転軸Ｐに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲または屈曲する曲部とを含む。固定具２４１ａの面部の他端側には第１回転部２４１が固定されている。また、固定具２４１ａの円筒状部が内軸ロータヨーク１１１の外周面側に嵌め込まれて固定されている。これによって、第１回転部２４１は、内軸ロータヨーク１１１の外周側で、他端側に面するよう固定される。第１固定部２４２は、基板２４２ａの一端側の面に設けられて第１回転部２４１と対向する。
【００４７】
第１回転部２４１と第１固定部２４２は非接触である。このように、第１検出部２４０は、第１回転部２４１と第１固定部２４２がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、モータにモーメント荷重が加わって内軸ロータヨーク１１１にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。
【００４８】
第１検出部２４０と内軸ステータ１２０との間には、上述の通り第３軸受部３０２が配置されている。第３軸受部３０２によって、第１検出部２４０に対する内軸ステータ１２０からの磁気的影響をより低減することができる。また、第１回転部２４１と外軸ステータ２０との間には、バックアップ軸受部３００が設けられており、バックアップ軸受部３００が第３軸受部３０２および嵌合部３０４を含む。このため、第１検出部２４０に対する外軸ステータ２０からの磁気的影響をより低減することができる。従って、第１検出部２４０は、より高い精度で内軸ロータヨーク１１１の回転角度を検出することができる。
【００４９】
第１検出部２４０の内周側および他端側を覆うカバー２９５が設けられている。カバー２９５は、回転軸Ｐに直交する板状の環である。カバー２９５の面部は、基板２４２ａの他端側で基板２４２ａと対向する。カバー２９５は、固定部材２９８によってベース２８１に対する位置を固定されることで、第１検出部２４０を他端側からカバーする。
【００５０】
カバー２９５は、ベース２８１とは別体である。このため、カバー２９５を取り外すことで、他端側から容易に第１検出部２４０に対してアクセス可能になる。従って、内軸ロータヨーク１１１に対する第１回転部２４１の取り付け位置の調整、ベース２８１に対する第１固定部２４２の取り付け位置の調整など、第１検出部２４０の調整を容易に行うことができる。また、第１検出部２４０に対するアクセスが他端側から行われるので、一端側の構成（後述する第２検出部２５０）に不必要にアクセスせず第１検出部２４０にアクセスすることができる。
【００５１】
延出部２９９の内周面および外周面には、軸受部２６０の各部構成に応じた段差、突起、陥没部、穴などが設けられている。また、延出部２９９の一端側には、支持部材２３１が固定されている。支持部材２３１と延出部２９９は、留め具２３２によって接続固定されている。延出部２９９の一端側には、留め具２３２の先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴１１ｂ，１１１ｂと同様、留め具２３２の具体的形状に対応する。
【００５２】
軸受部２６０の一端側には、第２検出部２５０が配置されている。第２検出部２５０は、外軸ロータ１０の回転角度を検出する。具体的には、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と、第２固定部２５２とを有する。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０に固定されて外軸ロータ１０とともに回転する環状の被着磁体である。第２回転部２５１には、円周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。第２回転部２５１は、外軸ロータ１０と回転軸Ｐが同一になる位置で外軸ロータ１０に固定されている。第２固定部２５２は、基板２５２ａに設けられた磁気検出回路である。基板２５２ａは、留め具２５２ｂによって支持部材２３１に固定される。すなわち、第２固定部２５２は、基板２５２ａ、留め具２５２ｂ、支持部材２３１および留め具２３２を介して延出部２９９に固定された状態で、第２固定部２５２に対して相対的に位置変更可能に設けられた第２回転部２５１の回転角度を検出する。
【００５３】
より具体的には、第２回転部２５１は、基部２５１ａを介して外軸ロータ１０の内周側に固定されている。基部２５１ａは、回転軸Ｐに直交する平面状の面部と、面部に対して一端側に延出する円筒状部と、面部と円筒状部とを連続させるように湾曲または屈曲する曲部とを含む。基部２５１ａの面部の一端側には第２回転部２５１が固定されている。また、基部２５１ａの面部は、外軸ロータヨーク１１から内周側に突出する突出部１１ｃに固定されている。基部２５１ａと突出部１１ｃは、留め具２５１ｂによって接続固定されている。突出部１１ｃの一端側の面には、留め具２５１ｂの先端が内側に入り込むための穴が設けられている。当該穴の具体的形状は、穴１１ｂ，１１１ｂと同様、留め具２５１ｂの具体的形状に対応する。
【００５４】
第２回転部２５１は、外軸ロータヨーク１１の内周側で、一端側に面するよう固定される。第２固定部２５２は、基板２５２ａの他端側の面に設けられて第２回転部２５１と対向する。第２回転部２５１と第２固定部２５２は非接触である。このように、第２検出部２５０は、第２回転部２５１と第２固定部２５２がアキシャルギャップを有する位置関係で回転角度を検出する構成であるため、モータにモーメント荷重が加わって外軸ロータヨーク１１にモーメント変位が生じたとしても、回転角度の検出精度に対する影響を抑制することができる。また、第２検出部２５０と軸受部２６０との間には他の構成が配置されない。このため、モーメント荷重が働いたとしても軸受部２６０を支点とするモーメント変位が第２検出部２５０にもたらす影響の度合いをより小さく抑えることができる。また、第２検出部２５０とステータコア部７０との間に軸受部２６０が配置されているので、第２検出部２５０に対するステータコア部７０からの磁気的影響をより低減することができる。これらによって、第２検出部２５０は、より高い精度で外軸ロータヨーク１１の回転角度を検出することができる。
【００５５】
第２検出部２５０に対して一端側には、カバー２９１が設けられている。カバー２９１は、例えば出力端部１１ａが形成する環と出力端部１１１ａが形成する環との間に配置される板状の環であり、回転軸Ｐに直交する平面に沿って配置されている。カバー２９１は、例えば留め具２９２を用いて第２検出部２５０の一端側に固定されている。留め具２９２は、例えば留め具２５２ｂの一端側に固定されるよう設けられている。留め具２９２は、留め具２５２ｂと異なる位置で支持部材２３１に接続固定される構成であってもよい。
【００５６】
カバー２９１を取り外すことで、一端側から容易に第２検出部２５０に対してアクセス可能になる。従って、外軸ロータヨーク１１に対する第２回転部２５１の取り付け位置の調整、支持部材２３１に対する第２固定部２５２の取り付け位置の調整など、第２検出部２５０の調整を容易に行うことができる。また、第２検出部２５０に対するアクセスが一端側から行われるので、他端側の第１検出部２４０に不必要にアクセスせず第２検出部２５０にアクセスすることができる。
【００５７】
以上の説明および図１が示すように、内軸ロータヨーク１１１の外周側に、一端側から順に、第１軸受部２６１、内軸ステータ１２０、第３軸受部３０２、第１検出部２４０が配置されている。また、外軸ロータヨーク１１の内周側に、一端側から順に、第２検出部２５０、第２軸受部２６５、外軸ステータ２０、第４軸受部３０５が配置されている。
【００５８】
図２は、ステータコア部７０の一例を示す図である。内軸ステータ１２０が有するコイル１５０は、第１ドライバ４２１と電気的に接続されている。第１ドライバ４２１は、コイル１５０に第１駆動電流Ｉ１を供給することにより、内軸ロータ１１０を駆動する。
【００５９】
外軸ステータ２０が有するコイル５０は、第２ドライバ４２２と電気的に接続されている。第２ドライバ４２２は、コイル５０に第２駆動電流Ｉ２を供給することにより、外軸ロータ１０を駆動する。
【００６０】
第１ドライバ４２１と第２ドライバ４２２は、コントローラー４２０と電気的に接続されている。コントローラー４２０は、第１ドライバ４２１と第２ドライバ４２２とを独立して制御する。コントローラー４２０は、第１駆動電流Ｉ１の電流量と第２駆動電流Ｉ２の電流量とを独立に制御する。第１駆動電流Ｉ１の電流量によって、第１ロータ（内軸ロータ）１１０の回転角度が制御される。第２駆動電流Ｉ２の電流量によって、第２ロータ（外軸ロータ）１０の回転角度が制御される。コントローラー４２０は、第１ロータ１１０の回転角度と第２ロータ１０の回転角度とを独立に制御する。
【００６１】
第１検出部２４０は、内軸ステータ１２０に対する内軸ロータヨーク１１１の回転角度を検出し、コントローラー４２０に供給する。コントローラー４２０は、内軸ロータ１１０が所望の回転角度を得られるように、第１検出部２４０の検出結果に基づいて第１駆動電流Ｉ１の電流量を調節する。
【００６２】
第２検出部２５０は、外軸ステータ２０に対する外軸ロータヨーク１１の回転角度を検出し、コントローラー４２０（図２参照）に供給する。コントローラー４２０は、外軸ロータ１０が所望の回転角度を得られるように、第２検出部２５０の検出結果に基づいて第２駆動電流Ｉ２の電流量を調節する。
【００６３】
二軸一体型のモータは、内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との間に設けられた非磁性体４５を有する。非磁性体４５は、例えば、内軸モータコア１３０と外軸モータコア３０の間に位置する。より具体的には、非磁性体４５は、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に位置し、内軸ステータバックヨーク１４０および外軸ステータバックヨーク４０の少なくともいずれか一方に固定されている。このように、回転軸Ｐを中心とした円周方向に沿う内軸ステータ１２０と外軸ステータ２０との隣接位置には非磁性体４５が介在している。
【００６４】
非磁性体４５は、例えば非磁性の合金または樹脂もしくはこれらの両方を用いた部材である。より具体的には、非磁性体４５は、例えばアルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス（例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０５など）の非磁性ステンレス合金、合成樹脂のいずれか一つ以上の素材を用いて円筒状に形成された部材である。係る非磁性体４５の円筒は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が回転軸Ｐを中心とする。非磁性体４５が合金である場合、例えば接着剤による接着または焼き嵌めなどの方法で固定される。非磁性体４５が樹脂である場合、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に予め円筒状に形成された非磁性体４５を嵌め込んで接着する方法で固定されてもよいし、内軸ステータバックヨーク１４０と外軸ステータバックヨーク４０の間に樹脂を充填する方法で固着形成されてもよい。非磁性体４５は、回転軸Ｐに直交する方向の断面形状が環状に途切れることなく連続する円筒状でなくてもよく、複数の円弧状の部材であってもよい。
【００６５】
図３は、固定子（ステータ）の一例を示す図である。二軸一体型のモータが有する固定子（ステータ）の構成例について、図２および図３を参照して外軸ステータ２０を例として説明する。
【００６６】
外軸モータコア３０は、外周側に位置する環状の縁部３１と、縁部３１から内側に向かって突出する４以上の複数の芯部３２とを有する。芯部３２にはそれぞれコイル５０が設けられている。図３では、外軸ステータ２０および内軸ステータ１２０をＺ方向から見ている。また、図３では、芯部３２を明示することを目的として、図２で芯部３２を取り巻いていたコイル５０の電線の図示を省略している。
【００６７】
外軸モータコア３０は、複数の電磁鋼板６０が回転軸Ｐを中心として環状に配置されて電磁鋼板層を構成し、電磁鋼板層がＺ方向に複数積層された積層構造を有する。電磁鋼板６０は、２つのティースが連結されたセグメントが回転軸Ｐを中心として所定間隔を空けて環状に配置されて１つの電磁鋼板層を構成している。電磁鋼板層は、セグメントのティースが連結された部分と所定間隔を空けた部分とが交互に設けられている。そして、外軸モータコア３０は、各電磁鋼板層のセグメントのティースをＺ方向で順次積層し、かつ、電磁鋼板層のセグメントのティースが連結された部分と他の電磁鋼板層の所定間隔を空けた部分とを、Ｚ方向で互い違いになるようにして環状に繋げた積層構造をなす。縁部３１は、係る積層構造によって、電磁鋼板層のセグメントのティースが連結された部分と他の電磁鋼板層の所定間隔を空けた部分とを、Ｚ方向で互い違いになるようにして環状に繋げた部分で構成され、全体として回転軸Ｐを中心軸とした円筒形に沿うよう位置している。また、複数の芯部３２は、係る積層構造によって、各電磁鋼板層のセグメントのティースをＺ方向で順次積層した部分で構成され、縁部３１の内側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置され、縁部３１から回転軸Ｐに向かって径方向の内側に延出して設けられている。また、複数のコイル５０は、縁部３１の内側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置されている。外軸ステータバックヨーク４０は、芯部３２に対して外軸ロータ１０の反対側に位置する。外軸モータコア３０は、電磁鋼板層のセグメントのティースが連結された部分が閉スロットとして構成され、電磁鋼板層の所定間隔を空けた部分が開スロットとして構成され、これら閉スロットと開スロットが回転軸Ｐを中心軸とした円筒形に沿って交互に配置される。係る構造によれば、１層の電磁鋼板層が環状に完全に連続する完全な閉スロットである構造に比して軽量になる。また、係る構造によれば、ティースが積層されてなる芯部３２に設けられるコイル５０同士の間で互いに生じる磁気の回り込みを低減させることができるため、モータの効率をより高めることができる。
【００６８】
なお、インナーロータの電動機とアウターロータの電動機との差異に係る特筆事項を除いて、外軸ステータ２０に係る説明のうち、外軸ステータ２０、外軸モータコア３０、縁部３１、芯部３２、コイル５０、電磁鋼板６０に係る説明は、各構成の符号をそれぞれ、内軸ステータ１２０、内軸モータコア１３０、縁部１３１、芯部１３２、コイル１５０、電磁鋼板１６０と置換することで、内軸ステータ１２０に係る説明として読み替えることができる。内軸モータコア１３０は、電磁鋼板１６０が回転軸Ｐを中心として環状に配置された電磁鋼板層を構成し、電磁鋼板層がＺ方向に複数積層された積層構造を有する。縁部１３１は、係る積層構造によって、電磁鋼板層のセグメントのティースが連結された部分と他の電磁鋼板層の所定間隔を空けた部分とを、Ｚ方向で互い違いになるようにして環状に繋げた部分で構成され、全体として回転軸Ｐを中心軸とした円筒形に沿うよう位置している。また、複数の芯部１３２は、係る積層構造によって、各電磁鋼板層のセグメントのティースをＺ方向で順次積層した部分で構成され、縁部１３１の外側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置され、縁部１３１から回転軸Ｐに向かって径方向の外側に延出して設けられている。また、複数のコイル１５０は、縁部１３１の外側で回転軸Ｐを中心軸とした環状に配置されている。
【００６９】
図４は、コイル５０，１５０の一例を示す外観図である。図５は、コイル５０，１５０の一例を示す外観図である。図６は、コイル５０，１５０の一例を示す断面図である。図４〜図６は、空芯コイルとして構成される上述したコイル５０，１５０を示している。図４は、コイル５０，１５０を回転軸方向から視た外観図である。図５は、コイル５０，１５０を径方向から見た外観図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。
【００７０】
本実施形態のコイル５０，１５０は、回転軸方向に寸法が長く、回転軸方向に比較して円周方向の寸法が短い矩形の筒状に形成されている。すなわち、コイル５０，１５０は、図４および図５に示すように、矩形の筒状において、回転軸方向の両辺が短辺部５０Ａ，１５０Ａとして構成され、周方向の両辺が長辺部５０Ｂ，１５０Ｂとして構成されている。すなわち、コイル５０，１５０は、対向する一対の短辺部５０Ａ，１５０Ａと短辺部５０Ａ，１５０Ａよりも長尺に形成されて対向する一対の長辺部５０Ｂ，１５０Ｂとを有している。
【００７１】
コイル５０，１５０は、１つの芯部３２，１３２に１個を巻き付ける１スロット集中巻線である。従って、コイル５０，１５０は、１本の電線の巻線である。また、コイル５０，１５０は、図５に示すように、コイルエンドである各端部５０Ｃ，１５０Ｃが短辺部５０Ａ，１５０Ａの一方に位置し、コイルエンド側となる短辺部５０Ａ，１５０Ａの一方において、１層目から始まり２層目以降が短辺部５０Ａ，１５０Ａの一方のみで乗り上げられる乗上部５０Ｄ，１５０Ｄが設けられた、いわゆる短辺乗り上げで形成されている。
【００７２】
また、コイル５０，１５０は、図６に示すように、１層目Ｌ１，２層目Ｌ２、３層目Ｌ３，…と順に丸線の電線が積み上げられ、１層目Ｌ１の電線のへこんだ狭間に２層目Ｌ２の電線が位置し、２層目Ｌ２の電線のへこんだ狭間に３層目Ｌ３の電線が位置し、これを多層に組み合わせた、いわゆる俵積みで形成されている。
【００７３】
本実施形態のコイル５０，１５０は、複数の芯部３２，１３２が環状に配置されたモータコア（外軸モータコア３０，内軸モータコア１３０）の各芯部３２，１３２に挿入されるものであって、丸線の電線による１スロット集中巻線で俵巻に構成されており、対向する一対の短辺部５０Ａ，１５０Ａと短辺部５０Ａ，１５０Ａよりも長尺に形成されて対向する一対の長辺部５０Ｂ，１５０Ｂとを有し、コイルエンドとなる短辺部５０Ａ，１５０Ａの一方でのみ丸線が乗り上げて配置され、短辺部５０Ａ，１５０Ａの他方および各長辺部５０Ｂ，１５０Ｂが直線かつ平行に形成され、互いの丸線が接合されている。電線は、融着被覆が予め施された自己融着電線で形成されているか、または昇温時に巻線の表面にワニスが塗布されたワニス処理が施されることで融着して相互が接合される。
【００７４】
従って、コイル５０，１５０は、コイルエンドとなる短辺部５０Ａ，１５０Ａの一方でのみ丸線が乗り上げて配置され、乗り上げのない短辺部５０Ａ，１５０Ａの他方および各長辺部５０Ｂ，１５０Ｂが直線かつ平行に形成され、互いの丸線が接合されている。このため、コイル５０，１５０は、各長辺部５０Ｂ，１５０Ｂにおいて、巻太りすることなく電線の占有率を向上できる。この結果、巻線の占有率を増すことで、モータの出力トルクを向上できる。
【００７５】
また、コイル５０，１５０は、短辺乗り上げ方式により構成され、芯部３２，１３２へ挿入した形態において長辺部５０Ｂ，１５０Ｂが互いに隣接して配置されることが望ましい。
【００７６】
従って、短辺乗り上げ方式により構成することで、コイル５０，１５０の電線が、長辺部５０Ｂ，１５０Ｂにおいて巻き付け方向で整列して配置される。このため、コイル５０，１５０の電線が長辺部５０Ｂ，１５０Ｂにおいて径方向外側に膨出することを抑制できる。この結果、隣接するコイル５０，１５０が干渉することを防止できる。
【００７７】
以下、コイル５０，１５０を巻線するコイル巻線機について説明する。図７は、実施形態に係るコイル巻線機１の平面図である。図８は、実施形態に係るコイル巻線機１の正面図である。図９〜図１１は、実施形態に係るコイル巻線機１における張力付与装置４の部分拡大側面図である。図１２−１は、実施形態に係るコイル巻線機１における張力付与装置４の巻線の巻き付け状態を示す概略正面図である。および図１２−２は、実施形態に係るコイル巻線機１における張力付与装置４の巻線の巻き付け状態を示す概略平面図である。図１３〜図１５は、実施形態に係るコイル巻線機１における位置可変装置３の部分拡大側断面図である。図１６は、実施形態に係るコイル巻線機１の機能ブロック図である。
【００７８】
コイル巻線機１は、図７および図８に示すように、巻線装置２と、位置可変装置３と、張力付与装置４と、制御装置５と、を備えている。巻線装置２は、回転により電線７をコイル状に巻く。位置可変装置３は、巻線装置２に至る電線の送り位置を変える。張力付与装置４は、巻線装置２に至る電線に張力を付与する。制御装置５は、巻線装置２、位置可変装置３、および張力付与装置４を統括して制御する。本実施形態のコイル巻線機１は、電線を送ってコイルを巻く順番において、基台６に、張力付与装置４、位置可変装置３、巻線装置２の順に配置されている。基台６は、脚部６Ａを有して床に載置されるもので、巻線装置２、位置可変装置３、張力付与装置４、および制御装置５が搭載される。
【００７９】
まず、張力付与装置４について説明する。図７〜図１１に示すように、張力付与装置４は、張力付与モータ４Ａと、回動プーリ４Ｂと、案内プーリ４Ｃと、押付プーリ４Ｄと、規制部材４Ｅ，４Ｆ，４Ｇと、を有する。
【００８０】
張力付与モータ４Ａは、サーボモータであって、ダイレクトドライブモータである。即ち、張力付与モータ４Ａは、減速機構（例えば、減速ギア、伝動ベルトなど）を介在させることなく被回転体（回動プーリ４Ｂ）に回転力をダイレクトに伝達し、被回転体を所定方向に回転させることができるモータである。図８に示すように、張力付与モータ４Ａは、被回転体に回転力を伝達する出力軸４Ａａが上下方向（鉛直方向）の上方に向けて延出して設けられている。また、張力付与モータ４Ａは、上端部に、出力軸４Ａａを貫通させた固定盤４Ａｂが設けられている。固定盤４Ａｂは、出力軸４Ａａの回転に関わらず固定され、移動することなく不動のものである。固定盤４Ａｂは、その上面が出力軸４Ａａと直交するように水平に配置されている。
【００８１】
回動プーリ４Ｂは、ダイレクトドライブモータである張力付与モータ４Ａの出力軸４Ａａに固定されている。よって、回動プーリ４Ｂは、減速機構を介在することなく張力付与モータ４Ａの回転力をダイレクトに伝達される。回動プーリ４Ｂは、円盤状に形成されて、出力軸４Ａａを中心とした円形状に形成され、出力軸４Ａａを中心として回転移動する外周面４Ｂａを有している。この外周面４Ｂａに電線７が巻き付けられる。回動プーリ４Ｂは、少なくとも外周面４Ｂａを構成する部分がウレタンゴムからなる。ウレタンゴムとしては、ショア硬さＨｓ９０以上であることが好ましい。
【００８２】
図９に示すように、案内プーリ４Ｃは、固定盤４Ａｂに対して固定されて上下方向（鉛直方向）の上方に向けて延出して設けられた回転軸４Ｃｃを中心に軸受４Ｃｄを介して回転自在に設けられている。回転軸４Ｃｃは、張力付与モータ４Ａの出力軸４Ａａと平行に配置されている。案内プーリ４Ｃは、円盤状に形成されて、回転軸４Ｃｃを中心とした円形状に形成され、回転軸４Ｃｃを中心に回転移動する外周面４Ｃａを有している。外周面４Ｃａは、回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに水平方向で対面し、所定間隔をおいて配置されている。この外周面４Ｃａに電線７が巻き付けられる。また、案内プーリ４Ｃは、外周面４Ｃａの上下に鍔部４Ｃｂが設けられている。鍔部４Ｃｂは、外周面４Ｃａに対して回転軸４Ｃｃを中心とした径方向の外側に延出して周方向に連続して形成されている。即ち、案内プーリ４Ｃは、外周面４Ｃａの上下に鍔部４Ｃｂが配置され、外周面４Ｃａに巻き付けられた電線７が外周面４Ｃａの上下に外れないように鍔部４Ｃｂで規制する。案内プーリ４Ｃは、例えば、樹脂材（例えば、ポリアセタール）からなる。
【００８３】
押付プーリ４Ｄは、上下方向（鉛直方向）の上方に向けて延出して設けられた回転軸４Ｄｃを中心に軸受４Ｄｄを介して回転自在に設けられている。回転軸４Ｄｃは、張力付与モータ４Ａの出力軸４Ａａと平行に配置されている。押付プーリ４Ｄは、円盤状に形成されて、回転軸４Ｄｃを中心とした円形状に形成され、回転軸４Ｄｃを中心に回転移動する外周面４Ｄａを有している。外周面４Ｄａは、回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに水平方向で対面して配置されている。この外周面４Ｄａに電線７は巻き付けられない。押付プーリ４Ｄは、少なくとも外周面４Ｄａを構成する部分がウレタンゴムからなる。ウレタンゴムとしては、ショア硬さＨｓ９０以下であることが好ましい。
【００８４】
押付プーリ４Ｄは、移動機構４Ｄｅにより移動可能であり移動した位置で固定されるように構成されている。移動機構４Ｄｅは、一対の支持板４Ｄｆと、２個の固定ボルト４Ｄｇと、を有する。一対の支持板４Ｄｆは、押付プーリ４Ｄの一部の上下方向（鉛直方向）の上側と下側とに設けられた板材であり、間に回転軸４Ｄｃが取り付けられている。即ち、押付プーリ４Ｄは、一対の支持板４Ｄｆの間で回転軸４Ｄｃを介して回転自在に支持されている。２個の固定ボルト４Ｄｇは、各支持板４Ｄｆを固定盤４Ａｂに対して固定する。２個の固定ボルト４Ｄｇは、各支持板４Ｄｆの間に配置された金属製のカラー４Ｄｈが挿通されている。即ち、各支持板４Ｄｆは、カラー４Ｄｈにより押付プーリ４Ｄを間に配置する間隔が確保されている。また、２個の固定ボルト４Ｄｇは、下側の支持板４Ｄｆと固定盤４Ａｂの上面との間に配置された金属製のワッシャ４Ｄｉが挿通されている。即ち、各支持板４Ｄｆに支持された押付プーリ４Ｄは、各支持板４Ｄｆと共にワッシャ４Ｄｉにより固定盤４Ａｂの上面から上方への高さが規定されている。そして、少なくとも一方の固定ボルト４Ｄｇは、各支持板４Ｄｆに対して遊びの余裕をもった孔に貫通されている。即ち、少なくとも一方の固定ボルト４Ｄｇに対し上記孔を介して各支持板４Ｄｆが押付プーリ４Ｄを伴って移動可能に設けられている。そして、各固定ボルト４Ｄｇを固定盤４Ａｂに締め込むことで各支持板４Ｄｆが押付プーリ４Ｄと共に固定される。この移動は、押付プーリ４Ｄの外周面４Ｄａを回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに対して接近させたり離隔させたりする。押付プーリ４Ｄは、回動プーリ４Ｂに接近することで外周面４Ｄａを回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに接触させることができる。
【００８５】
図７に示すように、押付プーリ４Ｄは、案内プーリ４Ｃとの間に回動プーリ４Ｂをおいて配置されている。押付プーリ４Ｄは、回動プーリ４Ｂを中心にした案内プーリ４Ｃの反対側に配置されている。
【００８６】
そして、電線７は、図７中の左側から回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間に挿通され、回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに沿って図７中の反時計回りに回動プーリ４Ｂに巻き付けられる。続いて、電線７は、回動プーリ４Ｂと案内プーリ４Ｃとの間に至ったところで、案内プーリ４Ｃの外周面４Ｃａに沿って時計回りに案内プーリ４Ｃに巻き付けられる。続いて、電線７は、回動プーリ４Ｂと案内プーリ４Ｃとの間に至ったところで、回動プーリ４Ｂの外周面４Ｂａに沿って図７中の反時計回りに回動プーリ４Ｂに巻き付けられる。これを数回（例えば、３回以上、好ましくは５回）して、電線７は、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに８の字状に巻き付けられる。電線７は、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに巻き付けられる際に徐々に各プーリ４Ｂ，４Ｃの軸方向の上方に位置を変えて行き、この結果、各プーリ４Ｂ，４Ｃの径方向で重ならない。電線７は、上述したように被覆が施されており、各プーリ４Ｂ，４Ｃの軸方向に位置を変えることで、各プーリ４Ｂ，４Ｃに複数巻き付けられた電線７の被覆が傷付くことを防いでいる。続けて、電線７は、回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間に至ったところから図７中の右方向に引き出される。押付プーリ４Ｄは、外周面４Ｄａが回動プーリ４Ｂに巻き付けられた電線７に接触した位置で固定されている。ここで、張力付与装置４において、回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間に電線７を挿通する側を電線の入口側といい、回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間から電線７を引き出す側を電線の出口側という。従って、電線７は、張力付与装置４の入口側から挿通され、押付プーリ４Ｄにより回動プーリ４Ｂに押し付けられながら、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに８の字状に巻き付けられ、張力付与装置４の出口側から引き出される。電線７を押付プーリ４Ｄにより回動プーリ４Ｂに押し付けることで、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに巻き付けられた電線７が緩んで他所に絡むことを防ぐ。この際、電線７は、回動プーリ４Ｂが張力付与モータ４Ａにより図７中の時計回り方向にトルクが付与されることで、張力付与装置４の出口側から引き出される方向に対して抗する力が付与される。この結果、電線７は、張力が付与される。
【００８７】
規制部材４Ｅ，４Ｆ，４Ｇは、電線７を支持するもので、回動プーリ４Ｂの軸方向（回転軸４Ｂｃの延在方向である上下方向）への電線７の移動を規制する。
【００８８】
規制部材４Ｅは、図７に示すように、張力付与装置４の入口側に配置されている。図１０に示すように、規制部材４Ｅは、回動プーリ４Ｂの軸方向で対向する一対の板材４Ｅａを有している。一対の板材４Ｅａは、耐摩耗性の樹脂材（例えば、ナイロン）からなる。一対の板材４Ｅａは、２個の固定ボルト４Ｅｂにより固定盤４Ａｂの上面に固定されている。２個の固定ボルト４Ｅｂは、各板材４Ｅａの間に配置された樹脂製（例えば、ポリカーボネイト）のワッシャ４Ｅｃが挿通されている。即ち、各板材４Ｅａは、ワッシャ４Ｅｃにより間隔が確保されている。また、２個の固定ボルト４Ｅｂは、下側の板材４Ｅａと固定盤４Ａｂの上面との間に配置された金属製のワッシャ４Ｅｄが挿通されている。即ち、規制部材４Ｅは、ワッシャ４Ｅｄにより固定盤４Ａｂの上面から上方への高さが規定されている。また、張力付与装置４の入口側に配置された規制部材４Ｅは、図７に示すように、平面視で板材４Ｅａが矩形状に形成され、１つの角部が回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの対向位置に向けて角を挿入するように配置されている。この規制部材４Ｅにおいて、電線７は、ワッシャ４Ｅｃで間隔が確保された一対の板材４Ｅａの間であって、各ワッシャ４Ｅｃの間に挿通される。一対の板材４Ｅａの間隔は、ワッシャ４Ｅｃで電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。また、規制部材４Ｅにおいて、電線７は、ワッシャ４Ｅｄにより固定盤４Ａｂの上面から上方への高さが規定される。
【００８９】
規制部材４Ｆは、図７に示すように、張力付与装置４の出口側に配置されている。図１１に示すように、規制部材４Ｆは、回動プーリ４Ｂの軸方向で対向する一対の板材４Ｆａを有している。一対の板材４Ｆａは、耐摩耗性の樹脂材（例えば、ナイロン）からなる。一対の板材４Ｆａは、２個の固定ボルト４Ｆｂにより固定盤４Ａｂの上面に固定されている。２個の固定ボルト４Ｆｂは、各板材４Ｆａの間に配置された樹脂製（例えば、ポリカーボネイト）のワッシャ４Ｆｃが挿通されている。即ち、各板材４Ｆａは、ワッシャ４Ｆｃにより間隔が確保されている。また、２個の固定ボルト４Ｆｂは、下側の板材４Ｆａと固定盤４Ａｂの上面との間に配置された金属製のワッシャ４Ｆｄが挿通されている。即ち、規制部材４Ｆは、ワッシャ４Ｆｄにより固定盤４Ａｂの上面から上方への高さが規定されている。この規制部材４Ｆにおいて、電線７は、ワッシャ４Ｆｃで間隔が確保された一対の板材４Ｆａの間であって、各ワッシャ４Ｆｃの間に挿通される。一対の板材４Ｆａの間隔は、ワッシャ４Ｆｃで電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。また、規制部材４Ｆにおいて、電線７は、ワッシャ４Ｆｄにより固定盤４Ａｂの上面から上方への高さが規定される。
【００９０】
規制部材４Ｇは、図７に示すように、規制部材４Ｅよりも、張力付与装置４の入口側から遠ざかった位置に配置されている。構成は、規制部材４Ｅや規制部材４Ｆと同様であり、説明を省略する。
【００９１】
上述したように、張力付与装置４において、電線７は、図１２−１および図１２−２に示すように、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに巻き付けられる際に徐々に各プーリ４Ｂ，４Ｃの軸方向の上方に位置を変えられている。即ち、電線７は、張力付与装置４の入口側と、張力付与装置４の出口側とで、軸方向の高さ位置が異なる。このため、張力付与装置４の入口側の規制部材４Ｅにおける固定盤４Ａｂの上面からの高さと、張力付与装置４の出口側の規制部材４Ｆにおける固定盤４Ａｂの上面からの高さは、電線７の入口側と出口側とで高さ位置を規定するように、ワッシャ４Ｅｄ，４Ｆｄにより高さが設定されている。電線７は、図１２−１および図１２−２に示すように、高さの低い入口側の規制部材４Ｅにより軸方向の下側から回動プーリ４Ｂに巻き付けられ、８の字状に案内プーリ４Ｃに移行し、再び回動プーリ４Ｂに戻って巻き付けられる。この時、電線７は、図１２−２に示すように、案内プーリ４Ｃに移行するときに対して再び回動プーリ４Ｂに戻るときが上側に位置するように巻き付けられる。従って、電線７は、案内プーリ４Ｃから回動プーリ４Ｂに向かう方が高くなっていることで、回動プーリ４Ｂにおいて巻き付けられる位置が上方にずれて重ならない。規制部材４Ｇは、規制部材４Ｅよりも、張力付与装置４の入口側から遠ざかった位置に配置されているため。同様にワッシャにより、張力付与装置４の入口側の規制部材４Ｅにおける固定盤４Ａｂの上面からの高さと同等に設定されている。
【００９２】
次に、位置可変装置３について説明する。図７〜図８、図１３〜図１５に示すように、位置可変装置３は、位置可変モータ３Ａと、回転盤３Ｂ、揺動部材３Ｃと、規制部材３Ｄ，３Ｅと、を有する。
【００９３】
位置可変モータ３Ａは、サーボモータであって、ダイレクトドライブモータである。即ち、位置可変モータ３Ａは、減速機構（例えば、減速ギア、伝動ベルトなど）を介在させることなく被回転体（回転盤３Ｂ）に回転力をダイレクトに伝達し、被回転体を所定方向に回転させることができるモータである。位置可変モータ３Ａは、被回転体に回転力を伝達する出力軸３Ａａが上下方向（鉛直方向）の上方に向けて延出して設けられている。即ち、位置可変モータ３Ａは、張力付与装置４の張力付与モータ４Ａに対し、出力軸３Ａａが出力軸４Ａａと平行となるように配置されている。
【００９４】
回転盤３Ｂは、円板状に形成され、その中心が位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａに固定されて回転可能に設けられている。回転盤３Ｂは、その上面３Ｂａが出力軸３Ａａと直交するように水平に配置されている。
【００９５】
揺動部材３Ｃは、回転盤３Ｂの上面３Ｂａであって、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａ上から外れた位置に固定されている。揺動部材３Ｃは、図８に示すように、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａが延在する軸方向で対向する一対の板材３Ｃａを有している。一対の板材３Ｃａは、耐摩耗性の樹脂材（例えば、ナイロン）からなる。一対の板材３Ｃａは、図１３に示すように、２個の固定ボルト３Ｃｂにより回転盤３Ｂの上面３Ｂａに固定されている。２個の固定ボルト３Ｃｂは、各板材３Ｃａの間に配置された樹脂製（例えば、ポリカーボネイト）のワッシャ３Ｃｃが挿通されている。即ち、各板材３Ｃａは、ワッシャ３Ｃｃにより間隔が確保されている。この各板材３Ｃａの間隔は、ワッシャ３Ｃｃで電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。また、各板材３Ｃａの間隔をなす上下方向の高さ位置は、張力付与装置４の規制部材４Ｆにおける一対の板材４Ｆａの間隔をなす高さ位置と同じくなるように、回転盤３Ｂの上面３Ｂａに対する下側の板材３Ｃａの厚さによって設定されている。また、各板材３Ｃａは、一部が回転盤３Ｂの上面３Ｂａから径方向の外側の水平方向に延出して設けられている。
【００９６】
また、揺動部材３Ｃは、各板材３Ｃａの間に一対の軸受（ガイドローラ）３Ｃｄが設けられている。一対の軸受３Ｃｄは、各板材３Ｃａが回転盤３Ｂの上面３Ｂａから径方向の外側の水平方向に延出して設けられた部分にボルト３Ｃｅにより固定されている。一対の軸受３Ｃｄの各内輪は、間座３Ｃｆを介してボルト３Ｃｅにより各板材３Ｃａに挟まれて固定されている。また、一対の軸受３Ｃｄは、水平方向で間隔をおいて設けられている。この一対の軸受３Ｃｄの各外輪の外周面同士の間隔は、電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。
【００９７】
規制部材３Ｄは、回転盤３Ｂの上面３Ｂａであって、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａ上の位置に固定されている。規制部材３Ｄは、図８に示すように、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａが延在する軸方向で対向する一対の板材３Ｄａを有している。一対の板材３Ｄａは、耐摩耗性の樹脂材（例えば、ナイロン）からなる。一対の板材３Ｄａは、図１４に示すように、２個の固定ボルト３Ｄｂにより回転盤３Ｂの上面３Ｂａに固定されている。２個の固定ボルト３Ｄｂは、各板材３Ｄａの間に配置された樹脂製（例えば、ポリカーボネイト）のワッシャ３Ｄｃが挿通されている。即ち、各板材３Ｄａは、ワッシャ３Ｄｃにより間隔が確保されている。この各板材３Ｄａの間隔は、ワッシャ３Ｄｃで電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。各ワッシャ３Ｄｃの水平方向の間隔は、回転盤３Ｂが所定角度の範囲で回転した場合に、電線７が接触することのない間隔を確保されている。また、各板材３Ｄａの間隔をなす上下方向の高さ位置は、張力付与装置４の規制部材４Ｆにおける一対の板材４Ｆａの間隔をなす高さ位置と同じくなるように、回転盤３Ｂの上面３Ｂａに対する下側の板材３Ｄａの厚さによって設定されている。
【００９８】
規制部材３Ｅは、回転盤３Ｂの上面３Ｂａであって、揺動部材３Ｃと規制部材３Ｄとの間の位置に固定されている。規制部材３Ｅは、一対の軸受３Ｅａを有している。一対の軸受３Ｅａの各内輪は、間座３Ｅｃを介してボルト３Ｅｂにより回転盤３Ｂに固定されている。また、一対の軸受３Ｅａは、水平方向で間隔をおいて設けられている。この一対の軸受３Ｅａの各外輪の外周面同士の間隔は、電線７の直径の１．５倍以上３倍以下に確保されることが好ましい。
【００９９】
この位置可変装置３において、張力付与装置４から引き出された電線７は、規制部材３Ｄの一対の板材３Ｄａの間に挿通される。続いて、電線７は、規制部材３Ｅの一対の軸受３Ｅａの間に挿通される。続いて、電線７は、揺動部材３Ｃの一対の板材３Ｃａの間に挿通され、かつ一対の軸受３Ｃｄの間に挿通されて、位置可変装置３から引き出される。この状態で、電線７は、回転盤３Ｂが位置可変モータ３Ａにより出力軸３Ａａの廻りに水平方向に図７中の時計回りや反時計回り回転移動することで、揺動部材３Ｃが揺動し、水平方向に位置を変えられる。
【０１００】
次に、巻線装置２について説明する。図７および図８に示すように、巻線装置２は、巻線モータ２Ａと、巻線部２Ｂと、を有する。
【０１０１】
巻線モータ２Ａは、サーボモータであって、ダイレクトドライブモータである。即ち、巻線モータ２Ａは、減速機構（例えば、減速ギア、伝動ベルトなど）を介在させることなく被回転体（巻線部２Ｂ）に回転力をダイレクトに伝達し、被回転体を所定方向に回転させることができるモータである。巻線モータ２Ａは、被回転体に回転力を伝達する出力軸２Ａａが水平方向に向けて延出して設けられている。即ち、巻線モータ２Ａは、位置可変装置３の位置可変モータ３Ａや、張力付与装置４の張力付与モータ４Ａに対し、出力軸２Ａａが出力軸３Ａａ，４Ａａと直交するように配置されている。
【０１０２】
巻線部２Ｂは、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａに固定されている。巻線部２Ｂは、金属製のコイル内型２Ｂａおよびコイル側型２Ｂｂを有する。コイル内型２Ｂａは、電線７を巻き付ける部分であり、コイル５０，１５０の内型であって、コイル５０，１５０の短辺および長辺をなす短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂを有する長方形の柱状に形成されている。コイル内型２Ｂａは、短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂが出力軸２Ａａの軸方向（出力軸２Ａａが延びる方向）に沿って設けられている。コイル内型２Ｂａは、柱状の中心が出力軸２Ａａ上に固定されている。コイル側型２Ｂｂは、コイル内型２Ｂａの柱状よりも外径が大きく形成されている。コイル側型２Ｂｂは、短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂの軸方向の両側において、短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂから軸方向に直交して迫り出す側面２Ｂｂａを有する。
【０１０３】
また、巻線部２Ｂは、１つのコイル内型２Ｂａおよびこのコイル内型２Ｂａの両側のコイル側型２Ｂｂが、１つのコイル５０，１５０を巻く１ユニットとして構成されている。本実施形態では、この１ユニットが軸方向に複数（本実施形態では３ユニット）設けられている。巻線部２Ｂは、単一のユニットが設けられたものであってもよい。
【０１０４】
この巻線装置２において、位置可変装置３から引き出された電線７は、巻線部２Ｂのコイル内型２Ｂａに添え付けられる。この状態で、電線７は、巻線部２Ｂが巻線モータ２Ａにより出力軸２Ａａの廻りに回転することで、コイル内型２Ｂａの短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂ（図８参照）に巻き付けられる。また、電線７は、位置可変装置３により水平方向の位置を変えられるため、コイル内型２Ｂａにおいて軸方向に移動しながら巻き付けられる。また、コイル内型２Ｂａに巻き付けられる電線７は、コイル内型２Ｂａの両側のコイル側型２Ｂｂの各側面２Ｂｂａで規制されて折り返され、軸方向い多層に積層される。このようにして、コイル５０，１５０が巻線される。
【０１０５】
次に、制御装置５は、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、ＣＰＵのようなプロセッサ、およびＲＯＭまたはＲＡＭのようなメモリを含む。制御装置５は、メモリに予め記憶されたプログラムや、巻線装置２や、位置可変装置３や、張力付与装置４から入力されたデータに基づいて、巻線装置２の巻線モータ２Ａや、位置可変装置３の位置可変モータ３Ａや、張力付与装置４の張力付与モータ４Ａに制御信号を出力する。制御装置５は、図１６に示すように、巻線制御部５Ａ、位置制御部５Ｂ、および張力制御部５Ｃを有する。
【０１０６】
巻線制御部５Ａは、巻線装置２の巻線モータ２Ａに制御信号を出力して巻線モータ２Ａを制御する。巻線モータ２Ａは、回転位置検出部２Ａｃを有している。回転位置検出部２Ａｃは、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａの回転位置を検出する。回転位置検出部２Ａｃが検出する巻線モータ２Ａの回転位置分解能は１０万分割以上であることが好ましい。巻線制御部５Ａは、回転位置検出部２Ａｃが検出する巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａの回転位置（巻線部２Ｂの回転位置）を入力し、この巻線部２Ｂの回転位置から、予め記憶されたプログラムに基づき、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａが目標とする回転位置となるように巻線モータ２Ａを制御する。
【０１０７】
位置制御部５Ｂは、位置可変装置３の位置可変モータ３Ａに制御信号を出力して位置可変モータ３Ａを制御する。位置可変モータ３Ａは、回転位置検出部３Ａｃを有している。回転位置検出部３Ａｃは、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａの回転位置を検出する。回転位置検出部３Ａｃが検出する位置可変モータ３Ａの回転位置分解能は１０万分割以上であることが好ましい。位置制御部５Ｂは、回転位置検出部３Ａｃが検出する位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａの回転位置を入力し、当該回転位置から、予め記憶されたプログラムに基づき、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａが目標とする回転位置となるように位置可変モータ３Ａを制御する。また、位置制御部５Ｂは、巻線制御部５Ａから巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａの回転位置（巻線部２Ｂの回転位置）を入力し、この巻線部２Ｂの出力軸回転位置から、予め記憶されたプログラムに基づき、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａが目標とする回転位置となるように位置可変モータ３Ａを制御する。
【０１０８】
張力制御部５Ｃは、張力付与装置４の張力付与モータ４Ａに制御信号を出力して張力付与モータ４Ａを制御する。張力付与モータ４Ａは、トルク検出部４Ａｃを有している。トルク検出部４Ａｃは、張力付与モータ４Ａの出力軸３Ａａが発生するトルクを検出する。トルク検出部４Ａｃが検出する張力付与モータ４Ａのトルク分解能は１万分割以上であることが好ましい。トルク分解能は、張力付与モータ４Ａに出力する電流値と当該電流値により出力するトルクとの関係から換算するもので、０から最大トルクまでに出力する電流値の分解能である。張力制御部５Ｃは、トルク検出部４Ａｃが検出する張力付与モータ４Ａの出力トルクを入力し、当該出力トルクから、予め記憶されたプログラムに基づき、目標とするトルクとなるように張力付与モータ４Ａを制御する。また、張力制御部５Ｃは、巻線制御部５Ａから巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａの回転位置（巻線部２Ｂの回転位置）を入力し、この巻線部２Ｂの回転位置から、予め記憶されたプログラムに基づき、目標とするトルクとなるように位置可変モータ３Ａを制御する。
【０１０９】
この制御装置５の動作の一例を説明する。巻線制御部５Ａは、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａを制御し、巻線部２Ｂのコイル内型２Ｂａに電線７を巻き付ける。位置制御部５Ｂは、巻線部２Ｂのコイル側型２Ｂｂの一方の側面２Ｂｂａに沿って、コイル内型２Ｂａの短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂに電線７が１周目を巻き付けられる位置に巻線部２Ｂの回転位置が到達したところで、位置可変モータ３Ａを制御して揺動部材３Ｃを揺動させ、電線７の位置を水平方向で変える。これにより、電線７は、巻線部２Ｂのコイル側型２Ｂｂの他方の側面２Ｂｂａ側に移動し、コイル内型２Ｂａの短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂにおいて軸方向に位置が変わり１周目に軸方向がずれて２周目が巻き付けられる。これを続けて、巻線部２Ｂのコイル内型２Ｂａの短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂにおいて軸方向に沿って電線７を巻き付ける。この際、張力制御部５Ｃは、電線７に目標のトルクにより一定の張力が付与されるように張力付与モータ４Ａを制御する。
【０１１０】
続いて、巻線制御部５Ａは、巻線部２Ｂのコイル側型２Ｂｂの他方の側面２Ｂｂａまで電線７が巻き付けられて１層目が終わる位置に巻線部２Ｂの回転位置が到達したところで、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａの回転を減速または停止させる。この回転位置は、電線７が２層目に乗り上げる乗り上げ位置となる。かかる乗り上げ位置において、位置制御部５Ｂは、位置可変モータ３Ａを制御して揺動部材３Ｃを揺動させ、電線７の位置を水平方向で変える。具体的に、位置制御部５Ｂは、乗り上げ位置で電線７が軸方向に斜めに乗り上げることを抑えるように、電線７を巻線部２Ｂのコイル側型２Ｂｂの他方の側面２Ｂｂａに沿わせるように、位置可変モータ３Ａを制御して揺動部材３Ｃを揺動させる。さらに、乗り上げ位置において、張力制御部５Ｃは、電線７を巻き付ける際のトルクよりも大きい目標のトルクにより電線７に張力が付与されるように張力付与モータ４Ａを制御する。これにより、乗り上げ位置において、電線７が軸方向に斜めに乗り上げることを抑えられ、２層目の開始が俵積みになる。
【０１１１】
続いて、巻線制御部５Ａ、位置制御部５Ｂおよび張力制御部５Ｃは、２層目を１層目と同様に制御し、２層目から３層目に至る乗り上げ位置においても、同様に制御し、巻線部２Ｂのコイル内型２Ｂａの短面２Ｂａａおよび長面２Ｂａｂにおいて電線７多層に巻き付ける。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態のコイル巻線機１は、回転により電線７をコイル状に巻く巻線装置２と、巻線装置２に至る電線７の送り位置を変える位置可変装置３と、巻線装置２に至る電線７に張力を付与する張力付与装置４と、を備え、張力付与装置４は、ダイレクトドライブモータからなる張力付与モータ４Ａと、張力付与モータ４Ａの出力軸４Ａａに固定されて位置可変装置３および巻線装置２に繰り出される電線７が巻き付けられる回動プーリ４Ｂと、張力付与モータ４Ａのトルクを制御する張力制御部５Ｃと、を備える。
【０１１３】
従って、位置可変装置３および巻線装置２に繰り出される電線７は、回動プーリ４Ｂに巻き付けられ、当該回動プーリ４Ｂを回転させるダイレクトドライブモータからなる張力付与モータ４Ａのトルクを制御することで張力を付与される。張力付与モータ４Ａは、ダイレクトドライブモータからなり、減速機構を介在させることなく電線７を巻き付けた回動プーリ４Ｂを回転させるため、バックラッシュやロストモーションの発生なく、電線７に適した張力を付与できる。この結果、巻線に巻太りがなく、巻線での電線７の占有率を向上でき、モータの出力トルクを向上できる。
【０１１４】
また、張力制御部５Ｃは、巻線装置２における回転に基づき張力付与モータ４Ａのトルクを制御することが好ましい。
【０１１５】
従って、巻線装置２における回転（回転位置や回転速度）が変化により張力が変化するが、巻線装置２における回転に基づき張力付与モータ４Ａのトルクを制御することで、電線７に適した張力を付与できる。
【０１１６】
また、張力付与モータ４Ａは、トルク分解能が１万分割以上であることが好ましい。
【０１１７】
従って、トルク制御の精度を確保し、コイルを巻く際の張力精度を向上できる。
【０１１８】
また、回動プーリ４Ｂは、ショア硬さＨｓ９０以上のウレタンゴムからなることが好ましい。
【０１１９】
従って、ショア硬さＨｓ９０以上のウレタンゴムで回動プーリ４Ｂを構成することで、電線７の滑りを防止し、トルクを適宜付与できる。
【０１２０】
また、張力付与装置４は、回動プーリ４Ｂに平行な回転軸４Ｃｃの廻りに回転自在に設けられた案内プーリ４Ｃをさらに備え、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに電線７が８の字状に巻き付けられることが好ましい。
【０１２１】
従って、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに電線７が８の字状に巻き付けられることで、電線７の滑りを抑制でき、電線７にトルクを適宜付与できる。
【０１２２】
また、回動プーリ４Ｂおよび案内プーリ４Ｃに電線７が８の字状に３回以上巻き付けられることが好ましい。
【０１２３】
従って、電線７の滑りをより抑制でき、電線７にトルクを適宜付与できる。
【０１２４】
また、張力付与装置４は、回動プーリ４Ｂに平行な回転軸４Ｄｃの廻りに回転自在に設けられて回動プーリ４Ｂとの間で電線７を挟む押付プーリ４Ｄをさらに備え、押付プーリは、回動プーリ４Ｂに対して接近または離隔する位置に移動可能に設けられて移動した位置で固定されることが好ましい。
【０１２５】
従って、回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間で電線７を挟むことで、位置可変装置３および巻線装置２に繰り出される電線７に戻りが生じても、張力付与装置４での電線７の緩みを防ぐため、電線７にトルクを適宜付与できる。
【０１２６】
また、押付プーリ４Ｄは、ショア硬さＨｓ９０以下のウレタンゴムからなることが好ましい。
【０１２７】
従って、ショア硬さＨｓ９０以下のウレタンゴムで押付プーリ４Ｄを構成することで、回動プーリ４Ｂと押付プーリ４Ｄとの間で電線７を挟む挟持力を確保でき、電線７にトルクを適宜付与できる。
【０１２８】
また、張力付与装置４は、回動プーリ４Ｂに巻き付けられる電線７の入口側および出口側に設けられて回動プーリ４Ｂの軸方向への電線７の移動を規制する規制部材４Ｅ，４Ｆを備えることが好ましい。
【０１２９】
従って、規制部材４Ｅ，４Ｆにより回動プーリ４Ｂの軸方向への電線７の移動を規制するため、回動プーリ４Ｂへの電線７の巻き付き状態を維持でき、電線７にトルクを適宜付与できる。
【０１３０】
また、規制部材４Ｅ，４Ｆは、回動プーリ４Ｂの軸方向で対向して間に電線を通す一対の板材４Ｅａ，４Ｆａを有し、各板材４Ｅａ，４Ｆａの間隔を電線７の直径の１．５倍以上３倍以下とすることが好ましい。
【０１３１】
従って、回動プーリ４Ｂの軸方向への電線７の振れ移動を適宜規制できる。
【０１３２】
また、規制部材４Ｅ，４Ｆは、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されていることが好ましい。
【０１３３】
従って、電線７の傷付きを抑止できる。
【０１３４】
また、規制部材４Ｅ，４Ｆは、回動プーリ４Ｂに巻き付けられる電線７の入口側と出口側とで回動プーリ４Ｂの軸方向での位置を異ならせて設けられていることが好ましい。
【０１３５】
従って、回動プーリ４Ｂに巻き付けられる電線７の位置を上下に螺旋形にでき、電線７の重なりを防止し、電線７の傷付きや絡まりを抑止できる。
【０１３６】
また、巻線装置２は、ダイレクトドライブモータからなる巻線モータ２Ａと、巻線モータ２Ａの出力軸２Ａａに固定されてコイル内型２Ｂａおよびコイル側型２Ｂｂを有する巻線部２Ｂと、巻線モータ２Ａの回転位置を制御する巻線制御部５Ａと、を備えることが好ましい。
【０１３７】
従って、電線７は、コイル内型２Ｂａおよびコイル側型２Ｂｂを有する巻線部２Ｂに巻き付けられ、当該巻線部２Ｂを回転させるダイレクトドライブモータからなる巻線モータ２Ａの回転位置を制御することで巻線となる。巻線モータ２Ａは、ダイレクトドライブモータからなり、減速機構を介在させることなく電線７を巻線とするため、バックラッシュやロストモーションの発生なく、電線７に適した張力を付与できる。この結果、巻線に巻太りがなく、巻線での電線７の占有率を向上でき、モータの出力トルクを向上できる。
【０１３８】
また、巻線モータ２Ａは、回転位置分解能が１０万分割以上であることが好ましい。
【０１３９】
従って、回転位置制御の精度を確保し、コイルを巻く際の位置精度を向上できる。
【０１４０】
また、位置可変装置３は、ダイレクトドライブモータからなる位置可変モータ３Ａと、位置可変モータ３Ａの出力軸３Ａａに固定されて巻線装置２に至る電線７を挿通する揺動部材３Ｃと、位置可変モータ３Ａの回転位置を制御する位置制御部５Ｂと、を備えることが好ましい。
【０１４１】
従って、電線７は、揺動部材３Ｃに挿通され、当該揺動部材３Ｃを揺動させるダイレクトドライブモータからなる位置可変モータ３Ａの回転位置を制御することで巻線装置２に至る。位置可変モータ３Ａは、ダイレクトドライブモータからなり、減速機構を介在させることなく電線７の位置を変えるため、バックラッシュやロストモーションの発生なく、電線７を適した位置に変えることができる。この結果、巻線に巻太りがなく、巻線での電線７の占有率を向上でき、モータの出力トルクを向上できる。また、位置可変モータ３Ａは、ダイレクトドライブモータからなり揺動により電線７の位置を変えるため、コイル巻線機１全体の小型化できることから、電線７の送り長さを短くし。電線７に張力を適宜付与でき、電線７の巻線精度を向上できる。また、電線７の送り長さを短くし、電線７への温度変化に対する影響を低減でき、電線７の巻線精度を向上できる。また、電線７の送り長さを短くし、電線７の露出を低減することで、電線７への塵や埃の付着を抑止でき、電線７の巻線精度を向上できる。また、回転系での構成のため、例えば、ボールネジとボールネジに螺合して平行移動する従動子の構成のようなグリースなどの油脂が送り出す電線７の付近に存在させないことから、油脂を嫌う自己融着電線において精度が高く融着が確保された巻線を実施できる。
【０１４２】
また、揺動部材３Ｃは、位置可変モータ３Ａの出力軸３ａＡの延在方向で対向する一対の板材３Ｃａと、各板材３Ｃａの間に設けられた一対の軸受（ガイドローラ）３Ｃｄとを有し、各板材３Ｃａの間隔を電線７の直径の１．５倍以上３倍以下として、各軸受３Ｃｄの間および各板材３Ｃａの間に電線７を通すことが好ましい。
【０１４３】
従って、電線７を各軸受３Ｃｄの間に通すことで、電線７の位置を変える際に電線７の送り出しを案内して電線７への抵抗を低減できる。また、各板材３Ｃａの間隔を電線７の直径の１．５倍以上３倍以下とし、電線７の振れ移動を適宜規制できる。このため、電線７を適した位置に変えることができる。
【０１４４】
また、揺動部材３Ｃは、耐摩耗性を有する樹脂材で形成されていることが好ましい。
【０１４５】
従って、電線７の傷付きを抑止できる。
【０１４６】
また、位置可変モータ３Ａは、回転位置分解能が１０万分割以上であることが好ましい。
【０１４７】
従って、回転位置制御の精度を確保し、コイルを巻く際の位置精度を向上できる。
【符号の説明】
【０１４８】
１  コイル巻線機
２  巻線装置
２Ａ  巻線モータ
２Ａａ  出力軸
２Ａｃ  回転位置検出部
２Ｂ  巻線部
２Ｂａ  コイル内型
２Ｂｂ  コイル側型
３  位置可変装置
３Ａ  位置可変モータ
３Ａａ  出力軸
３Ａｃ  回転位置検出部
３Ｃ  揺動部材
３Ｃａ  板材
３Ｃｄ  軸受（ガイドローラ）
４  張力付与装置
４Ａ  張力付与モータ
４Ａａ  出力軸
４Ａｃ  トルク検出部
４Ｂ  回動プーリ
４Ｂｃ  回転軸
４Ｃ  案内プーリ
４Ｃｃ  回転軸
４Ｄ  押付プーリ
４Ｄｃ  回転軸
４Ｄｅ  移動機構
４Ｅ  規制部材
４Ｅａ  板材
４Ｆ  規制部材
４Ｆａ  板材
５  制御装置
５Ａ  巻線制御部
５Ｂ  位置制御部
５Ｃ  張力制御部
７  電線
５０，１５０  コイル
【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１２−１】
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【図１２−２】
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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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