(57)【要約】【課題】  コイルの生産性を向上させることができるコイル製造装置を提供する。【解決手段】  コイル製造装置１は、巻き枠３０及び複数のノズル５０を巻き枠３０の中心軸Ｃの延設方向に相対的に移動させつつ、巻き枠３０を構成する複数の支柱Ｓ及び複数の引き出しピンＤをそれらの初期位置に配置した状態で、巻き枠３０及び複数のノズル５０を中心軸Ｃ周りに相対的に回転させるとともに、複数のノズル５０と巻き枠３０との相対的回転角度が所定の角度に達するごとに、巻き枠３０の外側位置から内側位置へ複数のノズル５０を移動させる第１スライド制御と前記内側位置から前記外側位置へ複数のノズル５０を移動させる第２スライド制御とを交互に実行する。つぎに、コイル製造装置１は、複数の支柱Ｓをそれらの初期位置から中心軸Ｃ側へ移動させるとともに、複数の引き出しピンＤをそれらの初期位置から中心軸Ｃとは反対側へ移動させて、巻き枠３０に巻き取られた導線を成形する。【選択図】  図２
2019129595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相誘導電動機の各相に対応した複数の導線を巻き取って、位相のずれた複数の波巻きコイルを同時に製造するコイル製造装置であって、
所定の中心軸に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の支柱と、
前記中心軸に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の引き出しピンと、
前記複数の導線の一端部を支持する支持部と、
前記各相に対応した複数の導線の一端部と他端部との中間部にそれぞれ設けられ、前記支持部との間に前記導線が張られるように前記中間部を支持する複数のノズルと、
前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記複数のノズルを移動させる駆動装置と、
を備え、
前記複数のノズルは、前記中心軸周りにずれており、
前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記支持部の前記中心軸まわりの相対的移動が規制され、
前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンを備えた巻き枠と前記複数のノズルとの相対的移動であって、前記中心軸まわりの相対的移動及び前記中心軸の延設方向への相対的移動が許容されるとともに、前記巻き枠の外側位置から内側位置への前記複数のノズルの移動及び前記内側位置から前記外側位置への前記複数のノズルの移動が許容され、
前記複数の支柱の初期位置から前記中心軸側への前記複数の支柱の移動が許容され、
前記複数の引き出しピンの初期位置から前記中心軸とは反対側への前記複数の引き出しピンの移動が許容されており、
前記駆動装置は、
前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸の延設方向に相対的に移動させつつ、前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置に配置した状態で、前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸周りに相対的に回転させる回転制御を実行するとともに、前記複数のノズルと前記巻き枠との相対的回転角度が所定の角度に達するごとに、前記外側位置から前記内側位置へ前記複数のノズルを移動させる第１スライド制御と前記内側位置から前記外側位置へ前記複数のノズルを移動させる第２スライド制御とを交互に実行して前記巻き枠に前記導線を巻き取る巻き取り制御と、
前記複数の支柱をそれらの初期位置から前記中心軸側へ移動させるとともに、前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置から前記中心軸とは反対側へ移動させて、前記巻き枠に巻き取られた導線を成形する成形制御と、
を実行する、コイル製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル製造装置において、
前記巻き枠を前記中心軸まわりに回動可能であり、
前記複数のノズルは前記中心軸周りに回動不能である、コイル製造装置。
【請求項３】
請求項１に記載のコイル製造装置において、
前記巻き枠は、前記中心軸の延設方向に移動不能であり、
前記複数のノズルが前記中心軸の延設方向に移動可能である、コイル製造装置。
【請求項４】
三相誘導電動機の各相に対応した複数の導線を巻き取って、位相のずれた複数の波巻きコイルを同時に製造するコイル製造方法であって、
所定の中心軸に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の支柱と、
前記中心軸に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の引き出しピンと、
前記複数の導線の一端部を支持する支持部と、
前記各相に対応した複数の導線の一端部と他端部との中間部にそれぞれ設けられ、前記支持部との間に前記導線が張られるように前記中間部を支持する複数のノズルと、
前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記複数のノズルを移動させる駆動装置と、
を備え、
前記複数のノズルは、前記中心軸周りにずれており、
前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記支持部の前記中心軸まわりの相対的移動が規制され、
前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンを備えた巻き枠と前記複数のノズルとの相対的移動であって、前記中心軸まわりの相対的移動及び前記中心軸の延設方向への相対的移動が許容されるとともに、前記巻き枠の外側位置から内側位置への前記複数のノズルの移動及び前記内側位置から前記外側位置への前記複数のノズルの移動が許容され、
前記複数の支柱の初期位置から前記中心軸側への前記複数の支柱の移動が許容され、
前記複数の引き出しピンの初期位置から前記中心軸とは反対側への前記複数の引き出しピンの移動が許容されたコイル製造装置に適用され、
前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸の延設方向に相対的に移動させつつ、前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置に配置した状態で、前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸周りに相対的に回転させる回転制御を実行するとともに、前記複数のノズルと前記巻き枠との相対的回転角度が所定の角度に達するごとに、前記外側位置から前記内側位置へ前記複数のノズルを移動させる第１スライド制御と前記内側位置から前記外側位置へ前記複数のノズルを移動させる第２スライド制御とを交互に実行して前記巻き枠に前記導線を巻き取る巻き取り工程と、
前記複数の支柱をそれらの初期位置から前記中心軸側へ移動させるとともに、前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置から前記中心軸とは反対側へ移動させて、前記巻き枠に巻き取られた導線を成形する成形工程と、
を含む、コイル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル製造装置に関する。とくに、三相誘導電動機の各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応する波巻きコイルを同時に製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載されているように、波巻きコイルを製造する装置は知られている。この装置は、正六角形の角部にそれぞれ配置された支柱からなる巻き枠を備えている。この巻き枠の周りに各相の導線が巻き取られ、各相に対応した正六角形のコイルがそれぞれ形成される（巻き取り工程）。つぎに、前記各相に対応した正六角形のコイルの各辺の中央部が、コイルの中心部へ向かって押し込まれて、星形のコイルに成形される（成形工程）。最後に、各相に対応した星形のコイルが押し下げられ、巻き枠の下方に配置されたコイル挿入治具に移される（移送工程）。なお、このコイル挿入治具は、コイルをステーターコアに取り付ける際に用いられる。その移送工程において、１つの相に対応したコイルがコイル挿入治具へ移されるごとに、前記巻き枠が所定の角度（例えば３０°）だけ回転される。これにより、各相のコイルが、それらの位相がずれた状態で、コイル挿入治具に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５１３３２０号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記のように特許文献１のコイル製造装置によれば、移送工程において、１つの相のコイルがコイル挿入治具へ移されるごとに、巻き枠を回転させる必要がある。したがって、コイルの生産性が低い。
【０００５】
本発明の目的は、コイルの生産性を向上させることができるコイル製造装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、三相誘導電動機（ＭＴ）の各相に対応した複数の導線（ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２）を巻き取って、位相のずれた複数の波巻きコイル（ＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２）を同時に製造するコイル製造装置（１）であって、所定の中心軸（Ｃ）に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の支柱（Ｓ１〜Ｓ４８）と、前記中心軸に対して平行にそれぞれ延設され、前記中心軸の周囲にて円周方向に配列された複数の引き出しピン（Ｄ１〜Ｄ１２）と、前記複数の導線の一端部を支持する支持部（ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２）と、前記各相に対応した複数の導線の一端部と他端部との中間部にそれぞれ設けられ、前記支持部との間に前記導線が張られるように前記中間部を支持する複数のノズル（ＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２）と、前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記複数のノズルを移動させる駆動装置（６１〜６５）と、を備え、前記複数のノズルは、前記中心軸周りにずれており、前記複数の支柱、前記複数の引き出しピン及び前記支持部の前記中心軸まわりの相対的移動が規制され、前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンを備えた巻き枠と前記複数のノズルとの相対的移動であって、前記中心軸まわりの相対的移動及び前記中心軸の延設方向への相対的移動が許容されるとともに、前記巻き枠の外側位置から内側位置への前記複数のノズルの移動及び前記内側位置から前記外側位置への前記複数のノズルの移動が許容され、前記複数の支柱の初期位置から前記中心軸側への前記複数の支柱の移動が許容され、前記複数の引き出しピンの初期位置から前記中心軸とは反対側への前記複数の引き出しピンの移動が許容されており、前記駆動装置は、前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸の延設方向に相対的に移動させつつ、前記複数の支柱及び前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置に配置した状態で、前記巻き枠及び前記複数のノズルを前記中心軸周りに相対的に回転させる回転制御を実行するとともに、前記複数のノズルと前記巻き枠との相対的回転角度が所定の角度に達するごとに、前記外側位置から前記内側位置へ前記複数のノズルを移動させる第１スライド制御と前記内側位置から前記外側位置へ前記複数のノズルを移動させる第２スライド制御とを交互に実行して前記巻き枠に前記導線を巻き取る巻き取り制御と、前記複数の支柱をそれらの初期位置から前記中心軸側へ移動させるとともに、前記複数の引き出しピンをそれらの初期位置から前記中心軸とは反対側へ移動させて、前記巻き枠に巻き取られた導線を成形する成形制御と、
を実行する、コイル製造装置としたことにある。
【０００７】
この場合、前記巻き枠を前記中心軸まわりに回動可能であり、前記複数のノズルは前記中心軸周りに回動不能であるとよい。
【０００８】
また、この場合、前記巻き枠は、前記中心軸の延設方向に移動不能であり、前記複数のノズルが前記中心軸の延設方向に移動可能であるとよい。
【０００９】
本発明に係るコイル製造装置の巻き取り工程では、巻き枠が所定の角度だけ回転されるごとに、第１スライド制御及び第２スライド制御が交互に実施される。これにより、各相の導線が巻き枠に編み込まれる（波巻きされる）。すなわち、例えば、Ｕ相の導線が巻き枠の内側に巻かれた領域（内巻領域）と、外側に巻かれた領域（外巻領域）とが、巻き枠の周方向に交互に配置される。他の相の導線は、Ｕ相の導線と同時に、巻き枠に編み込まれる（波巻きされる）。そして、各相に対応したノズルが中心軸のまわりにずれているので、導線（相）ごとに、内巻領域（外巻領域）が、巻き枠の周方向にずれている。このように、本発明に係るコイル製造装置によれば、各導線が巻き枠に同時に波巻きされ、しかも、それらの位相がずれている。したがって、上記従来のコイル製造装置とは異なり、コイルをコイル挿入治具へ移送する際、１つの相に対応したコイルをコイル挿入治具へ移送するごとに、巻き枠を回転させてコイルの各相の位相をずらす必要がない。つまり、全てのコイルを同時に押し下げて、コイル挿入治具に移送することができる。このように、コイルをコイル挿入治具へ移送する工程を短縮できる。よって、従来のコイル製造装置に比べて、コイルの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル製造装置を用いて製造された波巻きコイルが適用される三相誘導電動機の回路図である。
【図２】コイル製造装置の斜視図である。
【図３】ガイド部材の平面図である。
【図４】回転テーブル及び巻き枠の斜視図である。
【図５】ノズルをスライドさせるスライド装置が収容されるケースの平面図である。
【図６】巻き取り行程の初期状態を示す平面図である。
【図７】図６の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図８】図７において第１スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図９】図８の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図１０】図９において第２スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図１１】図１０の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図１２】図１１において第１スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図１３】図１２の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図１４】図１３において第２スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図１５】図１４の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図１６】図１５において第１スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図１７】図１６の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図１８】図１７において第２スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図１９】図１８の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図２０】図１９において第１スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図２１】図２０の状態から巻き枠が４５°だけ回転された状態を示す平面図である。
【図２２】図２１において第２スライド制御が実行された状態を示す平面図である。
【図２３】コイル成形工程を示す平面図である。
【図２４】支柱から構成された枠部材が縮径され、引き出しピンから構成された枠部材が拡径された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係るコイル製造装置１について説明する。コイル製造装置１は、図１に示す、三相誘導電動機ＭＴのＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相及びＷ２相にそれぞれ対応した波巻きコイルＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２を同時に製造する装置である。コイル製造装置１は、図２に示すように、フレーム１０、回転テーブル２０、巻き枠３０、昇降テーブル４０、ノズル５０及び駆動装置６０を備える。
【００１２】
フレーム１０は、支持板１１、支持板１２及び４本の支柱１３を備える。支持板１１及び支持板１２は、鉛直方向（上下方向）に垂直な略正方形の板部材である。支持板１１が支持板１２の上方に配置されている。支持板１２の４つの角部に、上下方向に延びる支柱１３の下端部がそれぞれ取り付けられている。支持板１１の４つの角部が、各支柱１３の上端部にそれぞれ取り付けられている。
【００１３】
回転テーブル２０は、支持板１１の下面に取り付けられている。回転テーブル２０は、略円環状に形成され、その中心軸まわりに回動可能に支持板１１に支持されている。回転テーブル２０は、ケース２１及びガイド部材２２を備える。ケース２１は、内部に空間を有する円環状の箱型部材である。ケース２１の内部空間に、後述する回転装置６１、スライド装置６２及びスライド装置６３が収容されている。ガイド部材２２は、後述する巻き枠３０を構成する支柱Ｓ及び引き出しピンＤの移動をガイドする部材である。ガイド部材２２は、図３に示すように、円板状部材であり、中心部から放射状に延びる複数（本実施形態では４８個）のガイド孔２２１を備える。各ガイド孔２２１の幅は、ガイド孔２２１の延設方向（ガイド部材２２の径方向）に一定である。これらのガイド孔２２１は、ガイド部材２２の周方向に等間隔に配置されている。ガイド部材２２は、ケース２１の上面に固定されている。ケース２１とガイド部材２２とが同軸配置されている。
【００１４】
また、図４に示すように、回転テーブル２０の外周面には、コイルＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２を構成する導線（エナメル線）の端部を支持する支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２が設けられている。支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２は、三相誘導電動機ＭＴのＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相及びＷ２相にそれぞれ対応している。支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２は、回転テーブル２０の外周面から外側へ延びる基部ＢＳと、基部ＢＳの先端部から下方へ延びる支持ピンＰＮとをそれぞれ備える。この支持ピンＰＮに導線の端部が固定される。支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２は、回転テーブル２０の平面視における反時計回り方向に、この順に並べられている。支持部材ＰＵ１と支持部材ＰＵ２が回転テーブル２０の周方向に７．５°ずれている。支持部材ＰＶ１と支持部材ＰＶ２が回転テーブル２０の周方向に７．５°ずれている。また、支持部材ＰＷ１と支持部材ＰＷ２が回転テーブル２０の周方向に７．５°ずれている。支持部材ＰＵ１、支持部材ＰＶ１及び支持部材ＰＷ１が回転テーブル２０の周方向に３０°ずれている。支持部材ＰＵ２、支持部材ＰＶ２及び支持部材ＰＷ２が回転テーブル２０の周方向に３０°ずれている。
【００１５】
巻き枠３０は、上下方向に延びる円環状（円筒状）部材であり、その周囲にコイルを構成する導線が巻き回される。巻き枠３０は、複数の支柱Ｓと、複数の引き出しピンＤを備える。支柱Ｓの総数は、ガイド孔２２１の総数と同一である。つまり、本実施形態では、巻き枠３０は、４８個の支柱Ｓを備える。引き出しピンＤの総数は支柱Ｓの総数よりも少ない。本実施形態では、巻き枠３０は、１２個の引き出しピンＤを備える。支柱Ｓ及び引き出しピンＤは、上下方向に延びる棒状部材である。これらの支柱Ｓが、中心軸Ｃのまわりに等間隔に並べられて円環状の枠部材３０１を構成している。支柱Ｓの長手方向に垂直な断面は、中心軸Ｃ側へ向けられた略楔形を呈する。すなわち、中心軸Ｃ側へ向かうに従って、支柱Ｓの幅が徐々に減少している。支柱Ｓの端部であって、中心軸Ｃとは反対側の端部の幅が、ガイド孔２２１の幅（上下方向に垂直且つガイド孔２２１の延設方向に垂直）と略同一である。
【００１６】
また、引き出しピンＤも、中心軸Ｃのまわりに等間隔に並べられて円環状の枠部材３０２を構成している。引き出しピンＤの外径が、ガイド孔２２１の幅と略同一である。引き出しピンＤの長手方向に垂直な断面は、円形を呈する。複数の引き出しピンＤから構成される枠部材３０２は、複数の支柱Ｓから構成される枠部材３０１の外側に位置している。
【００１７】
巻き枠３０と回転テーブル２０とが同軸配置されている。各支柱Ｓ及び各引き出しピンＤの上端部がガイド孔２２１に挿入されるとともに、後述するスライド装置６２及びスライド装置６３にそれぞれ接続されて支持されている。全てのガイド孔２２１に支柱Ｓが１つずつ挿入されている（図３参照）。また、ガイド部材２２の周方向に連続するガイド孔２２１から３個おきにガイド孔２２１が選択され、前記選択されたガイド孔２２１に引き出しピンＤが１つずつ挿入されている。
【００１８】
昇降テーブル４０は、支持板４１及びケース４２を備える。支持板４１は、略正方形の板部材であり、支柱１３に沿って上下方向に移動可能に支柱１３に支持されている。
【００１９】
ケース４２は、支持板４１の上面に固定されている。ケース４２は、円形の箱型部材である。ケース４２と巻き枠３０とが同軸配置されている。回転テーブル２０とは異なり、ケース４２は、支持板４１に対して回動不能である。ケース４２の内部に、後述するスライド装置６４が収容されている。図５に示すように、ケース４２の上底部（蓋部）には、その中心部側から放射状に延びる６個のガイド孔ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２が形成されている。ガイド孔ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２は、三相誘導電動機ＭＴのＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相及びＷ２相にそれぞれ対応している。ガイド孔ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２は、ケース４２の平面視における反時計回り方向に、この順に並べられている。ガイド孔ＨＵ１とガイド孔ＨＵ２がケース４２の周方向に７．５°ずれている。ガイド孔ＨＶ１とガイド孔ＨＶ２がケース４２の周方向に７．５°ずれている。また、ガイド孔ＨＷ１とガイド孔ＨＷ２がケース４２の周方向に７．５°ずれている。ガイド孔ＨＵ１、ガイド孔ＨＶ１及びガイド孔ＨＷ１がケース４２の周方向に３０°ずれている。ガイド孔ＨＵ２、ガイド孔ＨＶ２及びガイド孔ＨＷ２がケース４２の周方向に３０°ずれている。
【００２０】
ノズル５０は、三相誘導電動機ＭＴのＵ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相及びＷ２相にそれぞれ対応したノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２を備える。ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２は、上下方向に延びるパイプである。ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２に導線が挿通され、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の上端から導線が引き出される。そして、それらの導線の先端部が支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２に固定される。ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２は、コイルＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２を構成する導線の中間部を支持し、支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２との間にて導線が張られた状態を保持する。
【００２１】
ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の下端部がガイド孔ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２にそれぞれ挿入されるとともに、後述するスライド装置６４に接続されて支持されている。ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の全長が異なっている。ノズルＮＵ１が最も長く、ノズルＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の順に徐々に短くなっている。ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２がスライド装置６４に接続された状態では、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の下端位置は同一である。したがって、ノズルＮ１の上端の位置が最も高く、ノズルＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の順にそれらの上端の位置が低くなっている。
【００２２】
駆動装置６０は、回転装置６１、スライド装置６２，６３，６４及び昇降装置６５を備える。回転装置６１は、回転テーブル２０を目標角度だけ回転させる電動モータ、角度検出装置などを備える。
【００２３】
スライド装置６２は、各支柱Ｓをガイド孔２２１に沿ってそれぞれ移動させる、電動モータ、カムなどからなるアクチュエータを備える。回転テーブル２０の中心から各支柱Ｓまでの距離が同一になるように、アクチュエータが構成されている。つまり、スライド装置６２は、枠部材３０１の径を拡縮させる。
【００２４】
スライド装置６３は、引き出しピンＤをガイド孔２２１に沿ってそれぞれ移動させる電動モータ、カムなどからなるアクチュエータを備える。回転テーブル２０の中心から各引き出しピンＤまでの距離が同一になるように、アクチュエータが構成されている。つまり、スライド装置６３は、枠部材３０２の径を拡縮させる。
【００２５】
スライド装置６４は、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２をガイド孔ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２に沿ってそれぞれ移動させる電動モータ、カムなどからなるアクチュエータを備える。ケース４２の中心から各ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２までの距離が同一になるように、アクチュエータが構成されている。つまり、スライド装置６４は、巻き枠３０の径方向におけるノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の位置を変更する。具体的には、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が巻き枠３０の内側に位置する状態と外側に位置する状態とを切り替える。これにより、導線が巻き枠３０の内側に巻き回される状態と、巻き枠３０の外側に巻き回される状態とが切り替えられる。なお、詳しくは後述するように、巻き枠３０に導線が巻き回される工程では、巻き枠３０が拡径された状態にあり、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２は、隣り合う支柱Ｓの間を通過可能である。
【００２６】
昇降装置６５は、支持板４１を昇降させるアクチュエータを備える。支持板４１が昇降されることにより、巻き枠３０に対するノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の上端位置が変更される。巻き枠３０に導線が巻き回される際、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の上端位置が徐々に下降される。これにより、導線同士が重なることなく、らせん状に巻き回される。
【００２７】
つぎに、上記のように構成されたコイル製造装置１を用いて波巻きコイルＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２を製造する工程（巻き取り工程及び成形工程）について説明する。以下、巻き枠３０を構成する複数の支柱Ｓ及び複数の引き出しピンＤの時計回り方向の順列を表すインデックスを符号に併記する。つまり、枠部材３０１は、支柱Ｓ１、支柱Ｓ２、・・・、支柱Ｓ４８から構成されるものとする（図６乃至図２２参照）。また、枠部材３０２は、引き出しピンＤ１、引き出しピンＤ２、・・・、引き出しピンＤ１２から構成されるものとする。なお、支柱Ｓ１、支柱Ｓ５、・・・、支柱Ｓ４５の周方向における位置と引き出しピンＤ１、引き出しピンＤ２、・・・・、引き出しピンＤ１２の周方向における位置がそれぞれ同一である。
【００２８】
まず、巻き取り工程について説明する。まず、図６に示すように、枠部材３０１が拡径した状態に設定される。枠部材３０２は、枠部材３０１の外周部に当接している。なお、この状態において、枠部材３０２とガイド孔２２１の外側の端部との間には少し隙間が設けられており、枠部材３０２は、少し拡径可能である。つぎに、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が巻き枠３０の内側に配置される。また、昇降装置６５により支持板４１が上昇され、ノズルＮＵ１の上端と支持部材ＰＵ１との下端が略同一の高さになるように設定される。
【００２９】
つぎに、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が各ボビンから引き出される。なお、各導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２は、複数（例えば６本）の細線から構成された線束である。つぎに、それらの先端部がノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の下端から挿入されて、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の上端から引き出される。つぎに、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２の先端部が、隣り合う支柱Ｓの間から外側へ引き出される。具体的には、同図に示すように、時計回り方向に連続する支柱Ｓ３と支柱Ｓ４との間から導線ＬＷ２が引き出される。また、支柱Ｓ４と支柱Ｓ５との間から導線ＬＷ１が引き出される。支柱Ｓ７と支柱Ｓ８との間から導線ＬＶ２が引き出される。また、支柱Ｓ８と支柱Ｓ９との間から導線ＬＶ１が引き出される。支柱Ｓ１１と支柱Ｓ１２との間から導線ＬＵ２が引き出される。また、支柱Ｓ１２と支柱Ｓ１３との間から導線ＬＵ１が引き出される。
【００３０】
つぎに、上記のように巻き枠３０の外側に引き出された導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２の先端部が、支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２に固定される。導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２の中間部がノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の先端部に支持され、支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２とノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２との間に導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が張られた状態が保持される。
【００３１】
上記のように、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２の巻き始め位置が、巻き枠３０の周方向にずれている。また、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２の上端の位置がずれているので、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２の巻き始め位置は、上下方向にもずれている。
【００３２】
つぎに、昇降テーブル４０が下降されながら、回転テーブル２０が反時計回りに回転駆動される。これにより、各ボビンから導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が引き出されて、巻き枠３０の内側に巻かれて行く。図６の状態から支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２及び巻き枠３０が反時計回りに４５°だけ回転されると、昇降テーブル４０及び回転テーブル２０が停止される（図７）。
【００３３】
つぎに、図８に示すように、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が、巻き枠３０の内側から外側へ移動される（第１スライド制御）。つまり、ノズルＮＷ２は、支柱Ｓ８と支柱Ｓ９との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＷ１は、支柱Ｓ９と支柱Ｓ１０との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＶ２は、支柱Ｓ１３と支柱Ｓ１４との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＶ１は、支柱Ｓ１４と支柱Ｓ１５との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＵ２は、支柱Ｓ１７と支柱Ｓ１８との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＵ１は、支柱Ｓ１８と支柱Ｓ１９との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。
【００３４】
つぎに、昇降テーブル４０が下降されながら、回転テーブル２０が反時計回りに回転駆動される。これにより、各ボビンから導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が引き出されて、巻き枠３０の外側に巻かれて行く。図８の状態から支持部材ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２及び巻き枠３０が反時計回りに４５°だけ回転されると、昇降テーブル４０及び回転テーブル２０が停止される（図９）。
【００３５】
つぎに、図１０に示すように、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が、巻き枠３０の外側から内側へ移動される（第２スライド制御）。つまり、ノズルＮＷ２は、支柱Ｓ１５と支柱Ｓ１６との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＷ１は、支柱Ｓ１６と支柱Ｓ１７との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＶ２は、支柱Ｓ１９と支柱Ｓ２０との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＶ１は、支柱Ｓ２０と支柱Ｓ２１との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＵ２は、支柱Ｓ２３と支柱Ｓ２４との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。ノズルＮＵ１は、支柱Ｓ２４と支柱Ｓ２５との間を通って巻き枠３０の外側へ移動する。
【００３６】
以降、図１１乃至図２２に示すように、昇降テーブル４０が下降されながら、回転テーブル２０が反時計回りに４５°だけ回転駆動されるごとに、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が巻き枠３０の径方向へ同時にスライドされる。なお、ノズルＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２が巻き枠３０の外側から内側へスライドされる第１スライド制御と、内側から外側へスライドされる第２スライド制御とが交互に実施される。
【００３７】
図２２は、巻き枠３０に導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が１周した状態を示している。この状態からさらに図７乃至図２２に示す工程が所定の回数（例え６回）だけ繰り返されることにより、巻き枠３０に、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が螺旋状に巻き回され、巻き取り工程が終了する。
【００３８】
つぎに、成形工程について説明する。上記のようにして導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が巻き回された巻き枠３０の枠部材３０１が、図２３及び図２４に示すように縮径される。なお、図２４においては、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２を省略している。枠部材３０１が縮径される際、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が弛まないように、枠部材３０２が少し拡径される。これにより、３相の導線が編み込まれた星形の波巻きコイルが形成される。このようにして形成された波巻きコイルが同時に押し下げられて、上記従来のコイル挿入治具に移される。
【００３９】
上記のように、コイル製造装置１の巻き取り工程では、巻き枠３０が所定の角度だけ回転されるごとに、第１スライド制御及び第２スライド制御が交互に実施される。これにより、導線ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２が巻き枠３０に編み込まれる（波巻きされる）。すなわち、例えば、導線ＬＵ１が巻き枠３０の内側に巻かれた領域（内巻領域）と、外側に巻かれた領域（外巻領域）とが、巻き枠３０の周方向に交互に配置される。導線ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２は、導線ＬＵ１と同時に、巻き枠３０に編み込まれる（波巻きされる）。そして、導線ごと（Ｕ１相、Ｕ２相、Ｖ１相、Ｖ２相、Ｗ１相及びＷ２相）に、内巻領域（外巻領域）が、巻き枠３０の周方向にずれている。例えば、導線ＬＵ１の内巻領域と導線ＬＵ２の内巻領域は７．５°ずれている。また、例えば、導線ＬＵ１の内巻領域と導線ＬＶ１の内巻領域は３０°ずれている。このように、コイル製造装置１によれば、各導線が巻き枠３０に同時に波巻きされ、しかも、それらの位相がずれている。したがって、上記従来のコイル製造装置とは異なり、コイルをコイル挿入治具へ移送する際、１つの相に対応したコイルをコイル挿入治具へ移送するごとに、巻き枠３０を回転させてコイルの各相の位相をずらす必要がない。つまり、全てのコイルを同時に押し下げて、コイル挿入治具に移送することができる。このように、コイルをコイル挿入治具へ移送する工程を短縮できる。よって、従来のコイル製造装置に比べて、コイルの生産性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４１】
上記実施形態では、ノズル５０の中心軸Ｃまわりの回動が規制され、巻き枠３０の中心軸Ｃまわりの回動が許容されている。これに代えて、ノズル５０の中心軸Ｃまわりの回動が許容され、巻き枠３０の中心軸Ｃまわりの回動が規制されていてもよい。この場合、巻き取り工程において、ノズル５０が４５°だけ回転されるごとに、第１スライド制御及び第２スライド制御が交互に実行されればよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、巻き枠３０の中心軸Ｃの延設方向への移動が規制され、ノズル５０の中心軸Ｃの延設方向への移動が許容されている。これに代えて、巻き枠３０の中心軸Ｃの延設方向の移動が許容され、ノズル５０の中心軸Ｃの延設方向への移動が規制されていてもよい。この場合、巻き取り工程において、巻き枠３０が押し上げられつつ、回転されればよい。
【００４３】
また、導線ＬＵ１，ＬＶ１，ＬＷ１のみを巻き枠３０に巻き回し、導線ＬＵ２，ＬＶ２，ＬＷ２を省略してもよい。これによれば、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相がそれぞれ１つの相（Ｕ１相、Ｖ１相及びＷ１相）から構成された三相誘導電動機に適用される波巻きコイルＣＵ１，ＣＶ１，ＣＷ１が同時に製造される。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・コイル製造装置、１０・・・フレーム、２０・・・回転テーブル、２１・・・ケース、２２・・・ガイド部材、３０・・・巻き枠、４０・・・昇降テーブル、４１・・・支持板、４２・・・ケース、５０・・・ノズル、６０・・・駆動装置、６１・・・回転装置、６２，６３，６４・・・スライド装置、６５・・・昇降装置、２２１・・・ガイド孔、３０１・・・枠部材、３０２・・・枠部材、Ｃ・・・中心軸、ＣＵ１，ＣＵ２，ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＷ１，ＣＷ２・・・コイル、Ｄ・・・引き出しピン、ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＶ１，ＨＶ２，ＨＷ１，ＨＷ２・・・ガイド孔、ＬＵ１，ＬＵ２，ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＷ１，ＬＷ２・・・導線、ＭＴ・・・三相誘導電動機、ＮＵ１，ＮＵ２，ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＷ１，ＮＷ２・・・ノズル、ＰＵ１，ＰＵ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＰＷ１，ＰＷ２・・・支持部材、Ｓ・・・支柱
【図１】
2019129595.tif 000003
【図２】
2019129595.tif 000004
【図３】
2019129595.tif 000005
【図４】
2019129595.tif 000006
【図５】
2019129595.tif 000007
【図６】
2019129595.tif 000008
【図７】
2019129595.tif 000009
【図８】
2019129595.tif 000010
【図９】
2019129595.tif 000011
【図１０】
2019129595.tif 000012
【図１１】
2019129595.tif 000013
【図１２】
2019129595.tif 000014
【図１３】
2019129595.tif 000015
【図１４】
2019129595.tif 000016
【図１５】
2019129595.tif 000017
【図１６】
2019129595.tif 000018
【図１７】
2019129595.tif 000019
【図１８】
2019129595.tif 000020
【図１９】
2019129595.tif 000021
【図２０】
2019129595.tif 000022
【図２１】
2019129595.tif 000023
【図２２】
2019129595.tif 000024
【図２３】
2019129595.tif 000025
【図２４】
2019129595.tif 000026