(57)【要約】【課題】本発明は、平角線の幅寸法にばらつきが生じた場合でも、平角線を狙い通りの曲げ角度に折り曲げることができる、巻き線コイルの製造方法を提供する。【解決手段】円柱形状のシャフト部材５１ａと、シャフト部材５１ａの軸心を中心に回動可能な曲げ駒５２との間に、矩形断面を有した平角線７を挿通した状態で、曲げ駒５２をシャフト部材５１ａの軸心を中心に回動させて、平角線７を折り曲げることにより巻き線コイル７１を製造する、巻き線コイルの製造方法であって、平角線７がシャフト部材５１ａと曲げ駒５２との間を通過する際の、平角線７と曲げ駒５２との間に生ずる隙間ｄの寸法に応じて、平角線７を折り曲げる際の曲げ駒５２の回動角度βを設定する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形状のシャフト部材と、前記シャフト部材の軸心を中心に回動可能な駒部材との間に、矩形断面を有した平角線を挿通した状態で、前記駒部材を前記シャフト部材の軸心を中心に回動させて、前記平角線を折り曲げることにより巻き線コイルを製造する、巻き線コイルの製造方法であって、
前記平角線が前記シャフト部材と駒部材との間を通過する際の、前記平角線と駒部材との間に生ずる隙間寸法に応じて、前記平角線を折り曲げる際の前記駒部材の回動角度を設定する、
ことを特徴とする巻き線コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平角線を折り曲げて巻回することにより形成される巻き線コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、矩形断面の平角線を折り曲げて巻回することにより巻き線コイルを形成することが行われている。このような巻き線コイルとしては、前記平角線を幅方向に順次折り曲げて縦巻きすることにより形成されるエッジワイズコイルがある。
前記エッジワイズコイルの製造装置としては、例えば特許文献１に開示されるように、平角線の折り曲げ内側端部を支持する支点ローラと、この支点ローラのまわりを回動して支点ローラに沿って平角線を折り曲げるベンダとを備えたものがある。
【０００３】
前記エッジワイズコイルの製造装置においては、平角線を繰り出して支点ローラとベンダとの間に挿通させた状態で、ベンダを支点ローラを中心に９０°回動させることにより、平角線が９０°の曲げ角度にて折り曲げられる。
この場合、平角線が挿通される支点ローラとベンダとの間の間隔は平角線の幅寸法に合わせて設定されており、支点ローラとベンダとの間に挿通された平角線が、幅方向において支点ローラとベンダとに隙間なく挟持されるように構成されている。
【０００４】
しかし、平角線は幅寸法にばらつきを有しており、通常よりも幅寸法の小さな平角線（例えば、幅寸法が規格下限近くの平角線）が支点ローラとベンダとの間に供給された場合には、平角線とベンダとの間に隙間が生じることとなる。このように、平角線とベンダとの間に隙間が生じた状態で、ベンダを支点ローラを中心に９０°回動させて平角線を折り曲げると、平角線の曲げ角度が狙い通りの角度にならず（曲げ角度が９０°にならず）、形成されたエッジワイズコイルにねじれが生じて、製品機能上の問題が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７４８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明においては、平角線の幅寸法にばらつきが生じた場合でも、平角線を狙い通りの曲げ角度に折り曲げることができる、巻き線コイルの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する巻き線コイルの製造方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、円柱形状のシャフト部材と、前記シャフト部材の軸心を中心に回動可能な駒部材との間に、矩形断面を有した平角線を挿通した状態で、前記駒部材を前記シャフト部材の軸心を中心に回動させて、前記平角線を折り曲げることにより巻き線コイルを製造する、巻き線コイルの製造方法であって、前記平角線が前記シャフト部材と駒部材との間を通過する際の、前記平角線と駒部材との間に生ずる隙間寸法に応じて、前記平角線を折り曲げる際の前記駒部材の回動角度を設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、平角線の幅寸法にばらつきが生じた場合でも、平角線を狙い通りの曲げ角度に折り曲げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】巻き線装置を示す側面図である。
【図２】巻き線コイルを示す斜視図である。
【図３】ストレーナを示す斜視図である。
【図４】フランジシャフトと曲げ駒との間に平角線が挿通された状態の巻き線部を示す正面断面図である。
【図５】フランジシャフトと曲げ駒との間に平角線が挿通された状態の巻き線部を示す平面図である。
【図６】曲げ駒を回動させて平角線を折り曲げ加工した状態の巻き線部を示す平面図である。
【図７】平角線の幅寸法が小さくて、平角線と曲げ駒との間に隙間が生じた状態の巻き線部を示す平面図である。
【図８】平角線と曲げ駒との間に隙間が生じた状態で、曲げ駒を９０°の回動角度にて回動して平角線の折り曲げ加工を行った巻き線部を示す平面図である。
【図９】平角線と曲げ駒との間に隙間が生じた状態で、曲げ駒を９０°の回動角度にて回動して平角線の折り曲げ加工を行うことにより製造された、ねじれが生じた巻き線コイルを示す正面図である。
【図１０】平角線と曲げ駒との間に隙間が生じた際に、曲げ駒の初期回動位置から曲げ完了回動位置までの回動角度を平角線の曲げ角度が９０°となるような角度に設定したうえで、曲げ駒を回動させて、平角線の折り曲げ加工を行った巻き線部を示す平面図である。
【図１１】曲げ駒の回動角度と、平角線と曲げ駒との隙間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１１】
本発明に係る巻き線コイルの製造方法は、例えば図１に示す巻き線装置１を用いて実施される。
巻き線装置１は、矩形断面を有した平角線７を折り曲げて、図２に示すような矩形状の巻き線コイル７１を製造するための装置であり、前記平角線７を供給する線材供給部２と、線材供給部２から供給される平角線７の曲げぐせを矯正するストレーナ３と、平角線７の幅寸法を測定する線材寸法測定部４と、平角線７を折り曲げて巻回する巻き線部５と、巻き線部５やストレーナ３や線材供給部２等の動作を制御する制御部６とを備えている。
【００１２】
平角線７は、その断面形状が長方形に形成されており、巻き線コイル７１は、平角線７の断面形状の短辺が内径面および外径面となるように、平角線７を幅方向に順次折り曲げて縦巻きすることにより矩形状のコイルに形成されている。つまり、巻き線コイル７は、所謂エッジワイズコイルに形成されている。
【００１３】
巻き線装置１の線材供給部２は、平角線７が巻回されたボビン２１と、ボビン２１を回転可能に支持する支持台２２とを備えており、ボビン２１を回転駆動することにより平角線７を繰り出すことが可能となっている。ボビン２１は、制御部６からの制御により回転駆動される。
平角線７は、その断面形状の長辺が上下に位置する姿勢でボビン２１から繰り出されて、平角線７の長手方向に沿って巻き線部５側へ搬送される。つまり、平角線７は、上流側の線材供給部２から下流側の巻き線部５へ向けて搬送される。
なお、本説明においては、平角線７における断面形状の長辺寸法を、平角線の幅寸法Ｗとする。また、平角線７における断面形状の長辺を含む面を幅広面と記載する。
【００１４】
ストレーナ３は、線材供給部２の下流側に配置され、ボビン２１から繰り出されてストレーナ３に供給された平角線７の幅広面を上下から挟持する一対の矯正ローラ３１・３１と、矯正ローラ３１・３１の下流側に隣接して配置され、ストレーナ３に供給された平角線７を加熱する高周波コイル３２と、高周波コイル３２の下流側に配置され、ストレーナ３内を搬送される平角線７の幅方向位置を規制するガイドローラ３３とを備えている。
【００１５】
矯正ローラ３１・３１は、ストレーナ３に供給された平角線７の幅広面を上下から所定の挟圧力にて挟持することにより、ボビン２１に巻回されていた平角線７が有している曲げぐせを矯正するものである。
高周波コイル３２は、交流電流を印加した状態で、内部に平角線７を通過させることにより、ストレーナ３に供給された平角線７を高周波誘導加熱するものである。
【００１６】
平角線７を高周波コイル３２により加熱することで、矯正ローラ３１・３１による曲げの矯正効果を向上することが可能となっている。つまり、平角線７を高周波コイル３２により加熱することで、簡易な構成の矯正ローラ３１・３１にて、効果的な曲げ矯正を平角線７に対して施すことが可能となっている。高周波コイル３２による平角線７の加熱温度等は、制御部６により制御される。
【００１７】
線材寸法測定部４は、ストレーナ３の下流側に配置され、巻き線部５へ供給される平角線７の幅寸法Ｗを測定する寸法測定センサを備えている。巻き線装置１においては、線材寸法測定部４にて測定した平角線７の幅寸法Ｗが制御部６に入力され、制御部６では、入力された幅寸法Ｗに応じて、巻き線部５での平角線７の折り曲げ加工の制御が行われる。
【００１８】
巻き線部５は、線材寸法測定部４の下流側に配置され、略円柱形状に形成されるフランジシャフト５１と、フランジシャフト５１の軸心を中心に回動可能な駒部材である曲げ駒５２と、フランジシャフト５１および曲げ駒５２を支持するステージ５３とを備えている。
【００１９】
図４、図５に示すように、フランジシャフト５１は、シャフト部材５１ａとフランジ部材５１ｂとを備えている。
シャフト部材５１ａは、ステージ５３の上面に支持され、垂直方向に立設される円柱状部材にて構成されている。フランジ部材５１ｂは、シャフト部材５１ａの上方に配置され、シャフト部材５１ａよりも大径の円板状部材にて構成されている。
【００２０】
曲げ駒５２は、シャフト部材５１ａに対向する垂直面５２ａと、垂直面５２ａとシャフト部材５１ａとの間に形成される水平面５２ｂとを備えた、正面視Ｌ字状のブロック状部材である。
垂直面５２ａはフランジ部材６１ｂの外周面よりも径方向外側に配置されており、水平面５２ｂはフランジ部材６１ｂの下面よりも下方に位置して、フランジ部材６１ｂの下面と対向している。
【００２１】
巻き線部５においては、曲げ駒５２のシャフト部材５１ａの軸心を中心とした回動位置が、垂直面５２ａが平角線７の搬送方向に沿う位置にある状態で、シャフト部材５１ａの外周面と、フランジ部材６１ｂの下面と、曲げ駒５２の垂直面５２ａおよび水平面５２ｂとで囲まれた空間に、平角線７を挿通可能となっている。
【００２２】
垂直面５２ａとシャフト部材５１ａの外周面との離間寸法は、平角線７の幅寸法Ｗに応じて設定され、水平面５２ｂとフランジ部材６１ｂの下面との離間寸法は、平角線７の厚み寸法（平角線７における断面形状の短辺寸法）に応じて設定されている。
【００２３】
具体的には、垂直面５２ａとシャフト部材５１ａの外周面との離間寸法は、平角線７の幅寸法Ｗのばらつき範囲内における最大寸法と略同じ寸法に設定されている。
この場合、「略同じ寸法」とは、垂直面５２ａとフランジ部材６１ｂの外周面との離間寸法、および平角線７の幅寸法Ｗが、平角線７を垂直面５２ａとフランジ部材６１ｂとの間に挿通させたときに、平角線７が垂直面５２ａとフランジ部材６１ｂとの間を摺動可能ではあるが、平角線７と垂直面５２ａおよびフランジ部材６１ｂとの間にがたつきが生じるような隙間がない状態となる寸法であることをいう。
【００２４】
また、水平面５２ｂとフランジ部材６１ｂの下面との離間寸法は、平角線７の厚み寸法と略同じ寸法に設定されている。
この場合、「略同じ寸法」とは、水平面５２ｂとフランジ部材６１ｂの下面との離間寸法、および平角線７の厚み寸法が、平角線７を水平面５２ｂとフランジ部材６１ｂの下面との間に挿通させたときに、平角線７が水平面５２ｂとフランジ部材６１ｂの下面との間を摺動可能ではあるが、平角線７と水平面５２ｂおよびフランジ部材６１ｂとの間にがたつきが生じるような隙間がない状態となる寸法であることをいう。
【００２５】
このように構成される巻き線部５においては、曲げ駒５２のシャフト部材５１ａの軸心を中心とした回動位置を、垂直面５２ａが平角線７の搬送方向に沿う位置とした状態で、線材供給部２側から搬送されてきた平角線７を、シャフト部材５１ａの外周面と、フランジ部材６１ｂの下面と、曲げ駒５２の垂直面５２ａおよび水平面５２ｂとで囲まれた空間に挿通させる。
【００２６】
なお、以降においては、垂直面５２ａが平角線７の搬送方向に沿う状態となる（垂直面５２ａと平角線７の搬送方向とが平行となる）際の曲げ駒５２の回動位置を、曲げ駒５２の「初期回動位置」と記載する。
また、「シャフト部材５１ａの外周面と、フランジ部材６１ｂの下面と、曲げ駒５２の垂直面５２ａおよび水平面５２ｂとで囲まれた空間」を、「シャフト部材５１ａと曲げ駒５２との間」と記載する。
【００２７】
平角線７がシャフト部材５１ａと曲げ駒５２との間に挿通された後、所定寸法だけ搬送方向の下流側に送り出されると、平角線７の搬送が一旦停止される。そして、図６に示すように、曲げ駒５２が平角線７の下流側（図６において矢印で示す方向）へ回動されて、平角線７がシャフト部材５１ａの外周面に沿って折り曲げられる。この場合、曲げ駒５２は、平角線７の曲げ角度αが９０°となる位置まで回動される。以降においては、平角線７の曲げ角度αが９０°となる位置まで回動された曲げ駒５２の回動位置を、「曲げ完了回動位置」と記載する。
【００２８】
なお、平角線７の幅寸法Ｗがばらつき範囲内における最大寸法であって、平角線７と水平面５２ｂおよびフランジ部材６１ｂとの間に隙間がない状態においては、平角線７の曲げ角度αと、曲げ駒５２の初期回動位置から曲げ完了回動位置までの回動角度βとは一致し、例えば平角線７の曲げ角度αが９０°である場合には、曲げ駒５２の回動角度βも９０°となる。つまり、曲げ駒５２を初期回動位置から曲げ完了回動位置まで９０°の回動角度βにて回動させることで、平角線７を９０°の曲げ角度αで折り曲げることが可能である。
【００２９】
曲げ駒５２を初期回動位置から曲げ完了回動位置まで回動させて、平角線７を９０°の曲げ角度αにて折り曲げた後、曲げ駒５２は、平角線７を折り曲げるときとは逆方向に回動されて、初期回動位置まで戻る。
その後、平角線７は、さらに所定寸法だけ下流側に送り出され、曲げ駒５２により９０°の曲げ角度αにて折り曲げられる。
以降、平角線７に対して、下流側への送り出しと曲げ駒５２による９０°の折り曲げを繰り返すことにより、矩形状の巻き線コイル７１が製造される。
【００３０】
以上のごとく、巻き線部５に供給される平角線７の、下流側への送り出しと曲げ駒５２による折り曲げ加工を繰り返し行うことで巻き線コイル７１が製造されるが、巻き線部５に供給される平角線７の幅寸法Ｗは、所定の規格の範囲内でばらつきを有している。
また、垂直面５２ａとシャフト部材５１ａの外周面との離間寸法は、幅寸法Ｗにばらつきを有する平角線７の全てを挿通させるために、平角線７の幅寸法Ｗのばらつき範囲内における最大寸法に合わせて設定することが好ましい。
しかし、垂直面５２ａとシャフト部材５１ａの外周面との離間寸法を幅寸法Ｗの最大寸法に合わせて設定すると、巻き線部５に供給される平角線７の幅寸法Ｗが前記最大寸法よりも小さな寸法である場合には、図７に示すように、平角線７をシャフト部材５１ａの外周面に当接させた状態で、平角線７と垂直面５２ａとの間に隙間ｄが形成されることとなる。
【００３１】
このように、平角線７の幅寸法Ｗが最大寸法よりも小さな寸法であり、平角線７と垂直面５２ａとの間に隙間ｄが形成された状態で、仮に、曲げ駒５２を９０°の回動角度βにて初期回動位置から回動させて平角線７を折り曲げた場合、図８に示すように、平角線７の曲げ角度αは９０°よりも小さな角度となる。
そして、平角線７に対して、９０°よりも小さな曲げ角度αでの折り曲げ加工を繰り返し行うことにより巻き線コイル７１を製造すると、図９に示すように、曲げ角度αの９０°に対する角度差が積み重なって巻き線コイル７１にねじれが生じ、製品機能上の問題が発生するおそれがある。
【００３２】
そこで、本実施形態の巻き線装置１においては、巻き線部５の上流側に配置される線材寸法測定部４において平角線７の幅寸法Ｗを測定し、制御部６において、測定した幅寸法Ｗから平角線７がシャフト部材５１ａと曲げ駒５２との間を通過する際の隙間ｄの寸法を算出し、算出した隙間ｄの寸法に基づいて、曲げ駒５２の初期回動位置から曲げ完了回動位置までの回動角度βを平角線７の曲げ角度αが９０°となるような角度に設定したうえで、曲げ駒５２を初期回動位置から曲げ完了回動位置まで回動させて、平角線７の折り曲げ加工を行うように構成している。
【００３３】
なお、測定した幅寸法Ｗからの隙間ｄの寸法の算出は、曲げ駒５２の垂直面５２ａとシャフト部材５１ａの外周面との離間寸法から、幅寸法Ｗを減じることで行う。
また、巻き線装置１においては、例えば、線材寸法測定部４の寸法測定センサから曲げ駒５２の初期回動位置までの距離を制御部６に記憶しておき、前記距離と平角線７の送り量とを用いて、平角線７における幅寸法Ｗを測定した箇所が、曲げ駒５２の初期回動位置に到達したことを検知するように構成して、隙間ｄの寸法の算出精度を向上することができる。
【００３４】
図１０に示すように、平角線７と曲げ駒５２との間に隙間ｄが生じている場合、隙間ｄの大きさに応じて設定された、曲げ駒５２の初期回動位置から曲げ完了回動位置までの回動角度βは、９０°よりも大きくなる。つまり、曲げ駒５２を９０°の回動角度βにて回動させて平角線７を折り曲げた場合の、９０°に対する平角線７の曲げ角度αの不足分を、曲げ駒５２をさらに回動させることで補い、平角線７の曲げ角度αを９０°としている。
【００３５】
平角線７の曲げ角度αが９０°となる曲げ駒５２の回動角度βと、平角線７と曲げ駒５２（の垂直面５２ａ）との間の隙間ｄとの関係は、例えば予め実験等により求めておき、制御部６に記憶させておくことができる。制御部６においては、記憶しておいた回動角度βと隙間ｄとの関係を用いて、算出した隙間ｄに基づき回動角度βを設定する。
【００３６】
図１１に示すように、回動角度βと隙間ｄとの関係は、例えば、隙間ｄが０のときに回動角度βが９０°となり、隙間ｄが０から増加するに従って回動角度βも大きくなる、といった関係になる。具体的には、例えば隙間ｄが０よりも大きなｄ１のときには、回動角度βは９０°よりも大きなβ１となる。
【００３７】
このように、本実施形態においては、曲げ駒５２を回動させて平角線７を折り曲げ加工することにより巻き線コイル７１を製造する際に、折り曲げ加工する前の平角線７の幅寸法Ｗを測定し、測定した幅寸法Ｗから、平角線７がシャフト部材５１ａと曲げ駒５２との間を通過する際の、平角線７と曲げ駒５２との間に生ずる隙間ｄの寸法を求め、求めた隙間ｄの寸法に基づいて、平角線７を折り曲げる際の曲げ駒５２の回動角度βを設定するように構成しているので、平角線７の幅寸法Ｗにばらつきが生じた場合でも、平角線７を狙い通りの曲げ角度α（例えば９０°）に折り曲げることが可能となっている。
これにより、製造した巻き線コイル７１にねじれが生じることもなく、巻き線コイル７１の性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    巻き線装置
２    線材供給部
３    ストレーナ
４    線材寸法測定部
５    巻き線部
６    制御部
７    平角線
５１    フランジシャフト
５１ａ  シャフト部材
５２    曲げ駒
５２ａ  垂直面
７１    巻き線コイル
α    平角線の曲げ角度
β    曲げ駒の回動角度
ｄ    曲げ駒と平角線との隙間
【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】
2015033267.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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