(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回された巻芯を支持する治具と、前記巻芯に巻回されたコイルの外周に押し付けられる複数のプレス板と、コイルを挟むように前記各プレス板をコイルの中心と交わる直線上を移動させる移動機構と、前記各プレス板に対して前記治具を相対回転させる回転機構と、前記移動機構および前記回転機構の作動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段はコイルから前記各プレス板を離した状態で前記巻芯を前記各プレス板に対して相対回転させ、前記巻芯の相対回転を止めた状態で前記各プレス板をコイルの外周に押し付ける構成とし、前記各プレス板の間にコイルが挟まれて圧縮されることによってコイルの外周の形状が修正される構成としたことを特徴とするコイルの成型装置。
【請求項２】
前記制御手段は前記巻芯を回転させた後に前記各プレス板をコイルの外周に押し付ける工程を繰り返し行ってコイルの外径を段階的に縮小する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のコイルの成型装置。
【請求項３】
前記移動機構として、前記各プレス板を移動可能に支持する支持台と、前記支持台に対して前記各プレス板を独立して移動させる複数のサーボモータとを備え、前記制御手段は前記各サーボモータを互いに同期して作動させる構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のコイルの成型装置。
【請求項４】
前記各プレス板を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のコイルの成型装置。
【請求項５】
コイルが巻回された巻芯を支持する治具と、前記巻芯に巻回されたコイルの外周に押し付けられる複数のプレス板と、コイルを挟むように前記各プレス板をコイルの中心と交わる直線上を移動させる移動機構と、前記各プレス板に対して前記治具を相対回転させる回転機構と、前記移動機構および前記回転機構の作動を制御する制御手段と、を用い、前記制御手段はコイルから前記各プレス板を離した状態で前記巻芯を前記各プレス板に対して相対回転させ、前記巻芯の相対回転を止めた状態で前記各プレス板をコイルの外周に押し付ける構成とし、前記各プレス板の間にコイルが挟まれて圧縮されることによってコイルの外周の形状を修正することを特徴とするコイルの成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコアレスモータのロータ等に用いられるコイルの成型装置および成型方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
小型のコアレスモータの場合、ロータのコイルは微少な隙間をもってモータの内部に改装されるため、高い形状精度が要求される。
【０００３】
この種のコイルの製造方法として、自動巻線装置を用いて巻芯の外周に線材を斜めに順次巻回して円筒形のコイルを巻線した後、コイルから巻芯を抜き取るものがあった（例えば特許第２６４６３１９号、特許第２８２０３７２号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の製造方法によって作られるコイルは、巻芯に順次巻回される線材に隙間や巻き乱れが生じて、コイルの形状および特性にバラツキが生じる可能性があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、コイルの形状を修正するコイルの成型装置および成型方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、コイルが巻回された巻芯を支持する治具と、巻芯に巻回されたコイルの外周に押し付けられる複数のプレス板と、コイルを挟むように各プレス板をコイルの中心と交わる直線上を移動させる移動機構と、各プレス板に対して治具を相対回転させる回転機構と、移動機構および回転機構の作動を制御する制御手段と、を備え、制御手段はコイルから各プレス板を離した状態で巻芯を各プレス板に対して相対回転させ、巻芯の相対回転を止めた状態で各プレス板をコイルの外周に押し付ける構成とし、各プレス板の間にコイルが挟まれて圧縮されることによってコイルの外周の形状が修正される構成としたことを特徴とするものとした。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、制御手段は巻芯を回転させた後に各プレス板をコイルの外周に押し付ける工程を繰り返し行ってコイルの外径を段階的に縮小する構成としたことを特徴とするものとした。
【０００９】
第３の発明は、第１または２の発明において、移動機構として、各プレス板を移動可能に支持する支持台と、支持台に対して各プレス板を独立して移動させる複数のサーボモータとを備え、制御手段は各サーボモータを互いに同期して作動させる構成としたことを特徴とするものとした。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、各プレス板を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とするものとした。
【００１１】
第５の発明は、コイルが巻回された巻芯を支持する治具と、巻芯に巻回されたコイルの外周に押し付けられる複数のプレス板と、コイルを挟むように各プレス板をコイルの中心と交わる直線上を移動させる移動機構と、各プレス板に対して治具を相対回転させる回転機構と、移動機構および回転機構の作動を制御する制御手段と、を用い、制御手段はコイルから各プレス板を離した状態で巻芯を各プレス板に対して相対回転させ、巻芯の相対回転を止めた状態で各プレス板をコイルの外周に押し付ける構成とし、各プレス板の間にコイルが挟まれて圧縮されることによってコイルの外周の形状を修正することを特徴とするコイルの成型方法とした。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１、第５の発明によると、巻芯に支持されたコイルの外周にプレス板を押し付けることにより、コイルの巻き乱れおよび外周の形状が修正され、コイルの形状精度を高められる。この結果、例えば小型のコアレスモータ等に用いられるコイルに要求される高い形状精度を確保できる。
【００１３】
また、巻線装置にて線材を巻回させる巻芯を用いて成型装置にコイルを支持することにより、成型装置にコイルを容易に装着でき、生産性を高められる。
【００１４】
そして、巻芯の回転を止めた状態で各プレス板をコイルの外周に押し付ける構成としたため、各プレス板とコイル間の摩擦を抑え、コイルの損傷を防止できる。
【００１５】
第２の発明によると、巻芯を回転させた後に各プレス板をコイルの外周に押し付ける工程を繰り返し行うことにより、コイルの外径を無理なく縮小して、コイルの外径を精度よく修正できる。
【００１６】
第３の発明によると、移動機構として、各サーボモータによって各プレス板を独立して移動する構成としたため、各プレス板の移動量、速度等をきめ細かく制御することが可能となり、各プレス型をコイルについて対称的に変位させられる。コイルが各プレス型の間で均等な力で挟まれ、コイルの形状を精度よく修正できる。
【００１７】
第４の発明によると、各プレス板からの伝熱によって溶着層が溶けて固まることにより、コイルの線材どうしを無理なく整列させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１において、１はコアレスモータのロータ等に用いられるコイルを自動的に製造する成型装置である。この成型装置１は、巻芯３を支持する治具４と、治具４をＺ軸まわりに回転する回転機構５と、巻芯３に巻回されたコイル４の外周に押し付けられる一対のプレス板６，７と、コイル４を挟むように各プレス板６，４をＹ軸方向に移動させる移動機構８と、移動機構８と回転機構５を連携して作動させるコントローラ（制御手段）１０とを備える。
【００２０】
図２に示すように、治具４は巻芯３の軸部１１を挿入させる穴１２を有する。
巻芯３の軸部１１にキー１１ａが突出する一方、穴１２にキー１１ａに係合する溝１２ａが形成され、両者の回転止めが行われる。
【００２１】
治具４の回転機構５として、巻芯３の回転軸１３を回転駆動するサーボモータ（図示せず）が架台９上に設けられる。
【００２２】
プレス板６，７は円筒状のコイル２の外周に当接する各凹部６ａ，７ａを有する。各凹部６ａ，７ａの断面形状はコイル２の成型後の形状に沿った円弧状に形成される。各凹部６ａ，７ａの間にコイル２が挟まれて圧縮されることによって、コイル２が所定の円筒形に成型される。
【００２３】
プレス板６，７の移動機構８として、プレス板６，７を移動可能に支持する支持台１４と、支持台１４に対して各プレス板６，７を独立して移動させる一対のサーボモータ１５，１６とを備え、コントローラ１０は各サーボモータ１５，１６を互いに同期して作動させる。
【００２４】
プレス板６，７は各スライダ１７に固定され、各スライダ１７は各レール１８を介して支持台１４に摺動可能に支持される。各レール１８はプレス板６，７の各凹部６ａ，７ａがコイル２の中心と交わる直線上を移動するように配置されている。
【００２５】
支持台１４にはサーボモータ１５，１６によって回転駆動される各ボールネジ２１が設けられる。各スライダ１７は多数のボールを介して各ボールネジ２１に螺合し、各ボールネジ２１の回転に伴って移動する。
【００２６】
プレス板６，７を加熱する加熱手段として、プレス板６，７に向けて熱風を吹き付ける２本のダクト２２が設けられる。コイル２の線材の表面に溶着層がコーティングされており、プレス板６，７からの伝熱によって溶着層が溶けて固まることにより、コイル２の線材どうしが再び固着される。
【００２７】
コントローラ１０は、コイル２からプレス板６，７を離した状態で巻芯３を回転させ、巻芯３の回転を止めた状態でプレス板６，７をコイル２の外周に押し付けるように制御する。本実施の形態では、巻芯３を９０度回転させる毎に、巻芯３の回転を止めた状態でプレス板６，７をコイル２の外周に押し付けるようになっている。
【００２８】
コントローラ１０は、巻芯３を回転させた後に各プレス板６，７をコイル２の外周に押し付ける工程を繰り返し、コイル２の外径を段階的に縮小する構成となっている。
【００２９】
以上のように構成される本発明の実施の形態につき、次に作用を説明する。
【００３０】
図示しない巻線装置によって巻芯３に巻回されたコイル２は、巻芯３を介して成型装置１の治具４にセットされる。こうして、巻線装置にて線材を巻回させる巻芯３を用いて成型装置１にコイル２を支持することにより、成型装置１にコイル２を容易に装着でき、生産性を高められる。
【００３１】
成型装置１は巻芯３に支持されたコイル２の外周にプレス板６，７を押し付けることにより、コイル２の外周の形状が修正される。
【００３２】
サーボモータ１５，１６によってプレス板６，７を独立して移動する構成としたため、プレス板６，７の移動量、速度等をきめ細かく制御することが可能となり、プレス型６，７をコイル２について対称的に変位させられる。コイル２がプレス型６，７の間で均等な力で挟まれ、コイル２の外周の形状が精度よく修正される。
【００３３】
コイル２からプレス板６，７を離した状態で巻芯３を回転させ、巻芯３の回転を止めた状態でプレス板６，７をコイル２の外周に押し付ける構成としたため、プレス板６，７とコイル２間の摩擦を抑え、コイル２の損傷を防止できる。
【００３４】
治具４を回転させた後にプレス板６，７をコイル２の外周に押し付ける工程を繰り返し行うことにより、コイル２の外径を無理なく縮小して、コイル２の外周の形状が精度よく修正される。
【００３５】
成型装置１によってコイル２が自動的に成型された後、治具４から巻芯３と共にコイル２が取り外され、別の工程でコイル２から巻芯３が抜き取られ、円筒状のコイル２が完成する。
【００３６】
こうして成型装置１によってコイル２が自動的に成型されることにより、コイル２の形状を均一化し、例えば小型のコアレスモータ等に要求される高い形状精度を確保できる。
【００３７】
他の実施の形態として、プレス板は２つに限らず、３つ以上設けて、各プレス板を治具について対称的に配置してもよい。
【００３８】
また、巻芯を支持する治具を固定し、巻芯に対してプレス板等を相対回転させる構造としてもよい。
【００３９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す成型装置の斜視図。
【図２】同じく巻芯および治具の斜視図。
【符号の説明】
１  成型装置
２  コイル
３  巻芯
４  治具
５  回転機構
６，７  プレス板
８  移動機構
９  架台
１０  コントローラ
１４  支持台
１５，１６  サーボモータ
２２  ダクト
【図１】
0004656718.tif 000002
【図２】
0004656718.tif 000003