(57)【要約】【課題】空芯コイルの製造を効率的に行うことが可能な空芯コイルの巻線装置および巻線方法を提供する。【解決手段】巻線装置１は、自身が回転することでコイルとなる線材３０が巻回される巻芯３６と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０が巻回される巻線領域ＣＡにおける巻線開始位置を決定する固定側巻治具３２と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０の始端部３０ａを保持する第１のクランプ５０と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０の終端部３０ｂを保持する第２のクランプ６０と、を備え、第１のクランプ５０および第２のクランプ６０は、固定側巻治具３２の外周端よりも遠心方向外側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身が回転することでコイルとなる線材が巻回される巻芯と、
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材が巻回される巻線領域における巻線開始位置を決定する巻治具と、
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の始端部を保持する第１のクランプと、
前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の終端部を保持する第２のクランプと、を備え、
前記第１のクランプおよび前記第２のクランプは、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側に配置されることを特徴とする、
空芯コイルの巻線装置。
【請求項２】
前記巻治具の基端側において遠心方向に突設され、前記巻芯と共に回転する第１のアーム部材および第２のアーム部材を備え、
前記第１のクランプは、前記第１のアーム部材の先端部に設けられ、
前記第２のクランプは、前記第２のアーム部材の先端部に設けられることを特徴とする、
請求項１に記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項３】
前記第１のクランプに保持された前記始端部と前記第１のアーム部材の間に所定の隙間が設けられ、
前記第２のクランプに保持された前記終端部と前記第２のアーム部材の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする、
請求項２に記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項４】
前記巻芯は、軸方向を略垂直方向として配置されることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項５】
前記第１のクランプは、
前記始端部を挟持するクランプ部と、
前記クランプ部と前記巻芯の間の前記始端部が挿通される保持溝と、を備えることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項６】
前記クランプ部は、前記第１のクランプにおける前記巻線領域の反対側に設けられ、
前記保持溝は、前記第１のクランプの遠心方向外側端面から前記巻線領域側端面にかけて連続的に形成されることを特徴とする、
請求項５に記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項７】
前記第１のクランプは、回転方向に沿って配列された複数の前記保持溝を備えることを特徴とする、
請求項５または６に記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項８】
前記第２のクランプは、前記巻線領域側において略回転方向に沿って配列された２つの挟持部材を備え、前記２つの挟持部材の間に前記終端部を挟持するように構成されることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項９】
前記巻芯の軸方向および前記巻芯の軸方向に直交する方向に往復移動可能に設けられ、前記線材を案内するガイドノズルと、
前記ガイドノズルと共に移動可能に設けられ、前記ガイドノズルに対して前記線材が相対的に移動しないように保持する第３のクランプと、を備えることを特徴とする、
請求項１乃至８のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置。
【請求項１０】
巻芯に巻回される線材の始端部を、巻線開始位置を決定する巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持し、
巻芯に巻回された線材の終端部を、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持することを特徴とする、空芯コイルの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻芯に線材を巻回して空芯コイルを製造する空芯コイルの巻線装置および巻線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空芯（ボビンレス）コイルは、線材を円筒形状等に巻き、その中心部には何も入れないようにしたコイルである。従来、空芯コイルの製造は専用の巻線装置で行われており、この巻線装置は一般的に、ガイドノズルから供給される線材を２つの巻治具の間において巻芯に巻回すことでコイルを形成するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の巻線装置では、まずガイドノズルから供給された線材の始端部を固定側のスピンドルに設けた押え部材で挟持して固定する。その後、ガイドノズルを巻治具の方に移動させて、固定側の巻治具に形成された切欠部を経由して線材を２つの巻治具の間の巻芯に導く。これにより、線材の始端部が切欠部によって位置決めされるため、巻治具と共に巻芯を回転させることで、ガイドノズルから供給される線材が巻芯の外周に順次巻回されることとなる。巻線中は、線材を適切な位置に導くために、ガイドノズルが巻芯の軸方向に往復移動する。
【０００４】
巻回しが完了して所望のコイルが形成された後には、ガイドノズルを再度押え部材の方に移動させ、線材の終端部を切断すると共に、形成したコイルの始端部を開放して新たな始端部を押え部材によって固定する。そして、可動側の巻治具を固定側の巻治具から離隔させ、形成したコイルを巻芯から取り出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０４６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の巻線装置では、形成したコイルの２つのリード部（線材の始端部および終端部）が巻芯の軸方向、特に固定側の巻治具を挟んで反対側に延出しているため、コイルを取り出す際のリード部の処理に手間がかかるという問題があった。すなわち、リード部が巻治具の切欠部に引っ掛かったまま固着した状態となっているため、これを離脱させた上で、コイルを巻芯から取り出す必要があった。
【０００７】
また、形成したコイルをプレス成形等の次工程に搬送する場合、リード部が周囲の部材に引っ掛かったり、プレス機とコイル部の間に挟まったりしないように、コイル部と２つのリード部を共に保持した状態で搬送する必要があるが、従来の巻線装置では、コイル部の保持と２つのリード部の保持を巻治具を挟んだ両側で行わなければならないため、保持構造が複雑になると共に、タクトタイムが増大するという問題があった。
【０００８】
さらに近年では、従来以上に長いリード部や、コイルの遠心方向にリード部を所定の角度で延出させる等、リード部について多種多様な仕様が要求されるようになってきており、従来の巻線装置の構成では、このような要求を満たすコイルの製造を効率的に行うことが困難となっていた。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、空芯コイルの製造を効率的に行うことが可能な空芯コイルの巻線装置および巻線方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、自身が回転することでコイルとなる線材が巻回される巻芯と、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材が巻回される巻線領域における巻線開始位置を決定する巻治具と、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の始端部を保持する第１のクランプと、前記巻芯と共に回転可能に設けられ、前記線材の終端部を保持する第２のクランプと、を備え、前記第１のクランプおよび前記第２のクランプは、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側に配置されることを特徴とする、空芯コイルの巻線装置である。
【００１１】
（２）本発明はまた、前記巻治具の基端側において遠心方向に突設され、前記巻芯と共に回転する第１のアーム部材および第２のアーム部材を備え、前記第１のクランプは、前記第１のアーム部材の先端部に設けられ、前記第２のクランプは、前記第２のアーム部材の先端部に設けられることを特徴とする、上記（１）に記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１２】
（３）本発明はまた、前記第１のクランプに保持された前記始端部と前記第１のアーム部材の間に所定の隙間が設けられ、前記第２のクランプに保持された前記終端部と前記第２のアーム部材の間に所定の隙間が設けられることを特徴とする、上記（２）に記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１３】
（４）本発明はまた、前記巻芯は、軸方向を略垂直方向として配置されることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１４】
（５）本発明はまた、前記第１のクランプは、前記始端部を挟持するクランプ部と、前記クランプ部と前記巻芯の間の前記始端部が挿通される保持溝と、を備えることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１５】
（６）本発明はまた、前記クランプ部は、前記第１のクランプにおける前記巻線領域の反対側に設けられ、前記保持溝は、前記第１のクランプの遠心方向外側端面から前記巻線領域側端面にかけて連続的に形成されることを特徴とする、上記（５）に記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１６】
（７）本発明はまた、前記第１のクランプは、回転方向に沿って配列された複数の前記保持溝を備えることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１７】
（８）本発明はまた、前記第２のクランプは、前記巻線領域側において略回転方向に沿って配列された２つの挟持部材を備え、前記２つの挟持部材の間に前記終端部を挟持するように構成されることを特徴とする、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１８】
（９）本発明はまた、前記巻芯の軸方向および前記巻芯の軸方向に直交する方向に往復移動可能に設けられ、前記線材を案内するガイドノズルと、前記ガイドノズルと共に移動可能に設けられ、前記ガイドノズルに対して前記線材が相対的に移動しないように保持する第３のクランプと、を備えることを特徴とする、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の空芯コイルの巻線装置である。
【００１９】
（１０）本発明はまた、巻芯に巻回される線材の始端部を、巻線開始位置を決定する巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持し、巻芯に巻回された線材の終端部を、前記巻治具の外周端よりも遠心方向外側で保持することを特徴とする、空芯コイルの巻線方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る空芯コイルの巻線装置および巻線方法によれば、空芯コイルの製造を効率的に行うことが可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る巻線装置の構成を示した概略図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）固定側巻治具および可動側巻治具の周辺の構成を示した図である。
【図３】（ａ）第１のクランプの拡大断面図である。（ｂ）〜（ｄ）ガイドノズルの断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）駆動機構の動作を示した図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）線材を巻線開始状態にセットするまでを示した図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）線材を巻線開始状態にセットするまでを示した図である。
【図７】（ａ）巻線開始状態における位置関係を示した図である。（ｂ）巻線中の状態を示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）巻線完了後に終端部を切断するまでを示した図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）巻芯からコイルを取り出して搬送装置に保持させるまでを示した図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）巻芯からコイルを取り出して搬送装置に保持させるまでを示した図である。
【図１１】（ａ）コイルを保持した状態の搬送装置を上から見た図である。（ｂ）および（ｃ）コイルを巻芯から落下させて搬出する場合の手順を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、図１〜４を用いて、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置１（以下、単に巻線装置１と呼ぶ）の構成について説明する。なお、以下の説明において、特に断りなく軸方向および遠心方向（または求心方向）と言う場合には、巻線の回転中心軸Ｃの軸方向および遠心方向（または求心方向）を示している。
【００２４】
図１は、巻線装置１の構成を示した概略図である。なお、同図では、理解を容易にするために、各構成の記載を単純化すると共に一部の構成の記載を省略している。同図に示されるように、巻線装置１は、まず、フレーム１０と、回転する固定側スピンドル２０および可動側スピンドル２２と、各スピンドル２０、２２を回転駆動するモータ２４と、を備えている。
【００２５】
フレーム１０は、巻線装置１を構成する各部材を支持するものである。本実施形態では、固定側スピンドル２０および可動側スピンドル２２を、それぞれ縦向きに配置すると共に、固定側スピンドル２０を可動側スピンドル２２の下側に配置するようにフレーム１０を構成している。すなわち、本実施形態では、巻線の回転中心軸Ｃが略垂直方向となるようにしており、このようにすることで、巻線が完了したコイルの向き（姿勢）を変更することなく、プレス成形等の次工程にスムーズに搬送することを可能としている。
【００２６】
固定側スピンドル２０は、図示を省略した軸受によって回転自在に支持されると共に、先端を可動側スピンドル２２に（下方に）向けた状態でフレーム１０に配置されている。可動側スピンドル２２は、図示を省略した軸受によって回転自在に支持されると共に、先端を固定側スピンドル２０に（上方に）向けた状態でフレーム１０に配置されている。
【００２７】
可動側スピンドル２２は、伝達機構２６を介してモータ２４に回転駆動される。この伝達機構２６は、各スピンドル２０、２２と平行に配置された回転軸２６ａと、モータ２４の回転動力を回転軸２６ａに伝達するベルト伝動機構２６ｂと、回転軸２６ａの回転動力を可動側スピンドル２２に伝達するベルト伝動機構２６ｃと、から構成されている。可動側スピンドル２２はまた、モータおよびボールネジ伝導機構等からなる移動機構２８に駆動されて固定側スピンドル２０に対して軸方向に近接または離隔するように移動可能となっている。
【００２８】
巻線装置１はまた、線材３０の巻線開始位置を決定する固定側巻治具３４と、線材３０の巻幅を決定する可動側巻治具３６と、線材３０が巻回される巻芯３６と、固定側スピンドル２０に取り付けられた回転部材４０と、線材３０の始端部を保持する第１のクランプ５０と、線材３０の終端部を保持する第２のクランプ６０と、固定側巻治具３２および第１のクランプ５０を駆動するための駆動機構７０と、線材３０が巻回されてコイルが形成される領域である巻線領域ＣＡに向けて線材３０を供給する線材供給装置８０と、を備えている。
【００２９】
図２（ａ）および（ｂ）は、固定側巻治具３２および可動側巻治具３４の周辺の構成を示した図であり、同図（ａ）は、固定側巻治具３２および可動側巻治具３４の周辺を正面から見た断面図、同図（ｂ）は、固定側巻治具３２周辺を下方から見た図である。なお、同図（ａ）においては、理解を容易にするために断面の方向を適宜に変更して示している。
【００３０】
固定側巻治具３２は、巻線開始位置、すなわち巻幅方向の基準位置を決定するための略テーパ形状の部材であり、固定部材３３を介して固定側スピンドル２０の先端部に取り付けられている。固定部材３３は、固定側スピンドル２０と共に回転可能且つ固定側スピンドル２０に対して軸方向に往復移動可能に配置されている。従って、固定側巻治具３２は、固定側スピンドル２０と共にモータ２４に駆動されて回転すると共に、固定側スピンドル２０に対して軸方向に往復移動可能となっている。
【００３１】
固定側巻治具３２は、巻線開始位置を決定する面である先端面３２ａの中央部に、巻芯３６が挿通される挿通孔３２ｂが形成されている。また、この挿通孔３２ｂに接するようにして巻線開始時の線材３０の位置および方向を定めるための位置決め溝３２ｃが形成されている。さらに、固定側巻治具３２の外周部には、線材３０の始端部３０ａの振れを抑制する振れ止めピン３２ｄが、可動側巻治具３４側に向けて突設されている。
【００３２】
可動側巻治具３４は、線材３０の巻幅、すなわちコイルの幅方向（コイルの軸方向）寸法を決定するための部材であり、可動側スピンドル２２の先端部に固定されている。従って、可動側巻治具３４は、可動側スピンドル２２と共にモータ２４に駆動されて回転すると共に、移動機構２８に駆動されて固定側巻治具３２に対して近接または離隔するようになっている。可動側巻治具３４は、巻幅を決定する面である先端面３４ａの中央部に、挿通孔３４ｂが形成されており、巻線時にはこの挿通孔３４ｂに巻芯３６の先端部が挿通されるようになっている。
【００３３】
巻芯３６は、固定側スピンドル２０および固定側巻治具３２と共に回転することで線材３０が外周に巻回される部材である。巻芯３６の断面形状は、円形状や楕円形状等、所定の形状に構成されている。そして、固定側巻治具３２と可動側巻治具３４の間における巻芯３６の外周部が、線材３０が巻回されてコイルが形成される巻線領域ＣＡとなる。巻芯３６は、中空軸である固定側スピンドル２０の内部に挿通された内部軸３６ａの先端部に固定されている。
【００３４】
この内部軸３６ａは、固定側スピンドル２０と共にモータ２４に駆動されて回転すると共に、図示を省略したアクチュエータ（例えば、エアシリンダ等）に駆動されて固定側スピンドル２０に対して軸方向に往復移動可能となっている。従って、巻芯３６は、内部軸３６ａと共に固定側スピンドル２０に対して軸方向に移動可能となっており、固定側巻治具３２の先端面３２ａから突出する突出位置と、先端面３２ａの内側に引込む引込位置の間を移動するようになっている。
【００３５】
回転部材４０は、固定側スピンドル２０に固定されて固定側スピンドル２０と共に回転する部材であり、固定側スピンドル２０の先端部において固定側巻治具３２の基端側に隣接して配置されている。また、回転部材４０は、遠心方向に突設された第１のアーム部材４２、第２のアーム部材４４および第３のアーム部材４６を備えている。
【００３６】
第１のアーム部材４２は、巻線開始時の線材３０の始端部３０ａを保持する第１のクランプ５０を、固定側巻治具３２の外周端３２ｅに対して遠心方向外側（外周側）に離隔させて配置するためのものであり、先端部に第１のクランプ５０が設けられている。また、第２のアーム部材４４は、巻線完了時の線材３０の終端部３０ｂを保持する第２のクランプ６０を、固定側巻治具３２の外周端３２ｅに対して遠心方向外側（外周側）に離隔させて配置するためのものであり、先端部に第２のクランプ６０が設けられている。
【００３７】
詳細は後述するが、本実施形態では、このように、第１および第２のクランプ５０、６０を固定側巻治具３２の外周端３２ｅに対して遠心方向外側に離隔させて配置することで、形成したコイルの２つのリード部（すなわち、始端部３０ａおよび終端部３０ｂ）の長さを確保しながらも、２つのリード部の処理を容易にして巻線作業を効率化するようにしている。
【００３８】
また、本実施形態では、回転部材４０を円盤状に構成するのではなく、第１および第２のクランプ５０、６０ごとに第１および第２のアーム部材４２、４４を設けることで、回転部材４０の重量および慣性モーメントを軽減し、巻芯３６および巻治具３２、３４等を高速回転させることを可能としている。
【００３９】
第３のアーム部材４６は、第１および第２のアーム部材４２、４４を設けたことによる回転時の不釣合いを解消するためのものである。従って、第３のアーム部材４６の先端部には、第１および第２のアーム部材４２、４４とバランスを取るためのバランスウェイト４８が設けられている。
【００４０】
第１のアーム部材４２および第２のアーム部材４４は、互いに角度θ１をなす方向にそれぞれ突設されている。また、第３のアーム部材４６は、第１および第２のアーム部材４２、４４の反対側の中間位置に配置されている。なお、第１および第２のアーム部材４２、４４のなす角度θ１は、特に限定されるものではなく、製造するコイルのリード部の仕様に応じて適宜に設定すればよい。また、第１および第２のアーム部材４２、４４の突出長さは、必要となるリード部の長さに応じて設定すればよい。
【００４１】
第１のクランプ５０は、巻線開始時の線材３０の始端部３０ａを挟持して保持する部材であり、第１のアーム部材４２の先端部に設けられている。第１のアーム部材４２における巻線領域ＣＡの反対側には、揺動部材４３が配置されており、この揺動部材４３は、第１のアーム部材４２の基端部に設けられた揺動ピン４３ａを介して第１のアーム部材４２に対して揺動自在に固定されている。また、第１のアーム部材４２と揺動部材４３の間にはバネ４３ｂが配置されており、第１のアーム部材４２と揺動部材４３は、このバネ４３ｂによって互いに離隔する方向に常に付勢されている。さらに、詳細は後述するが、駆動装置７０は、バネ４３ｂの付勢力に抗して揺動部材４３を第１のアーム部材４２に向けて押圧するように構成されている。
【００４２】
そして、第１のクランプ５０は、揺動部材４３の先端部に設けられて揺動部材４３の揺動に伴って移動する可動部材５２と、第１のアーム部材４２の先端部に設けられて可動部材５２に対向する対向部材５４と、対向部材５４に形成された複数の保持溝５６と、から構成されている。可動部材５２は、揺動部材４３の揺動に伴って対向部材５４に対して近接離隔するようになっている。すなわち、可動部材５２および対向部材５４は、互いの間に始端部３０ａを挟持するクランプ部を構成するものである。また、保持溝５６は、始端部３０ａが挿通されることにより、巻芯３６に対する始端部３０ａの保持位置を定めるものである。
【００４３】
可動部材５２および対向部材５４は、図２（ｂ）に示されるように、第１のアーム部材４２の先端部から回転方向に沿って両側にそれぞれ延設された略円弧状に構成されている。また、保持溝５６は、回転方向に沿った複数箇所（本実施形態では、１３箇所）に形成されている。すなわち、本実施形態の第１のクランプ５０は、回転方向に沿った複数箇所で始端部３０ａを保持することが可能に構成されており、巻芯３６の形状変更やリード部の仕様変更に対応して始端部３０ａの保持位置を変更することが可能となっている。
【００４４】
図３（ａ）は、第１のクランプ５０の拡大断面図である。可動部材５２において対向部材５４に対向する対向面５２ａには、対向部材５４に向けて突設された内側凸壁５２ｂが設けられている。また、対向部材５４において可動部材５２に対向する対向面５４ａには、可動部材５２に向けて突設された外側突壁５４ｂが、内側突壁５２ｂに対して遠心方向外側に設けられている。従って、可動部材５２および対向部材５４によって挟持される始端部３０ａは、詳細にはこの内側突壁５２ｂと外側突壁５４ｂの間に挟持されるようになっている。
【００４５】
このように、遠心方向に沿って配列した２つの突壁５２ｂ、５４ｂの間に始端部３０ａを挟持するようにすることで、始端部３０ａを適宜に曲折して確実に挟持すると共に、
遠心力ＣＦが作用した場合においても始端部３０ａを可動部材５２と対向部材５４の間から抜け難くすることができる。なお、図示は省略するが、内側突壁５２ｂおよび外側突壁５４ｂがそれぞれ回転方向に沿って略円弧状に延設されていることは言うまでもない。
【００４６】
対向部材５４は、巻線領域ＣＡ側に向けて突出する突出部５４ｃを備えている。そして、保持溝５６は、対向部材５４の遠心方向外側端面から巻線領域ＣＡ側端面にかけて連続的に形成されている。より詳細には、保持溝５６は、対向部材５４の遠心方向外側端面において外側突壁５４ｂから突出部５４ｃの先端にかけて軸方向に沿って形成された軸方向部５６ａと、突出部５４ｃの先端、すなわち対向部材５４の巻線領域ＣＡ側端面において遠心方向に沿って形成された遠心方向部５６ｂと、から構成されている。
【００４７】
従って、線材３０の始端部３０ａは、先端部を可動部材５２および対向部材５４の間に挟持された後に、保持溝５６を軸方向部５６ａ、遠心方向部５６ｂの順に挿通されて巻線領域ＣＡへと向かうこととなる。本実施形態では、このように、始端部３０ａを対向部材５４における巻線領域ＣＡの反対側端面において挟持した後に、遠心方向外側端面および巻線領域側端面を経由して巻線領域ＣＡに導くようにすることで、始端部３０ａに作用する張力Ｔを保持溝５６の軸方向部５６ａにおける摩擦力に変換するようにしている。これにより、張力Ｔが大きい場合であっても、始端部３０ａを確実に保持することが可能となっている。
【００４８】
なお、保持溝５６は、始端部３０ａが曲折される部分に適宜の丸みが付けられており、始端部３０ａの曲折部に発生する応力を軽減し、破断等が生じ難いようにしている。また、図２（ｂ）に示されるように、保持溝５６の断面形状は、Ｖ字状に構成されており、始端部３０ａの先端部の曲がり等によって可動部材５２と対向部材５４の間の挟持位置が多少ずれた場合においても、Ｖ字状断面の保持溝５６によって適切な保持位置に収められるようになっている。また、本実施形態では、対向部材５４に突出部５４ｃを設けることで、始端部３０ａと第１のアーム部材４２の間に所定の隙間を設けるようにしている。詳細は後述するが、このようにすることで、形成したコイルを取り出す際の始端部３０ａのクランプを行いやすくすることができる。
【００４９】
図２に戻って、第２のクランプ６０は、巻線完了時の線材３０の終端部３０ｂを挟持して保持する部材であり、第２のアーム部材４４の先端部に設けられている。第２のクランプ６０は、２つの挟持部材６２の間に終端部３０ｂを挟持するように構成されており、２つの挟持部材６２は、互いに当接した状態を保つように、図示を省略したバネによって常に付勢されている。また、この２つの挟持部材６２は、第２のアーム部材４４から巻線領域ＣＡ側に突出した位置において略回転方向に沿って並べて配置されている。
【００５０】
すなわち、本実施形態の第２のクランプ６０は、遠心方向に延出した終端部３０ｂの軸方向の移動のみによって、２つの挟持部材６２の間への挿入（すなわち、挟持）および２つの挟持部材６２の間からの離脱（すなわち、開放）が可能なように構成されている。これにより、本実施形態では、巻線完了後の終端部３０ｂの処理を効率化し、タクトタイムを短縮することを可能としている。
【００５１】
第２のクランプ６０における巻線領域ＣＡの反対側には、２つの挟持部材６２による挟持を解除するための解除ボタン６４が設けられている。この解除ボタン６４は、手動もしくは押圧部材によって押圧されることにより、図示を省略した挿入部材を２つの挟持部材６２の間に挿入し、両者を引き離すことによって終端部３０ｂの挟持を解除するように構成されている。
【００５２】
駆動機構７０は、揺動部材４３を揺動させて第１のクランプ５０を動作させると共に、固定側巻治具３２を固定側スピンドル２０に対して軸方向に移動させるものである。駆動機構７０は、固定側スピンドル２０と共に回転可能且つ固定側スピンドル２０に対して軸方向に往復移動可能に配置された第１の移動部材７２および第２の移動部材７４と、第１および第２の移動部材７２、７４の間に配置されたバネ７６と、第１および第２の移動部材７２、７４を軸方向に移動させる図示を省略したアクチュエータ（例えば、エアシリンダ等）と、から構成されている。
【００５３】
第１の移動部材７２は、回転部材４０に隣接して配置されており、揺動部材４３を押圧する押圧ピン７２ａが揺動部材４３に向けて軸方向に突設されている。第２の移動部材７４は、第１の移動部材７２に対して固定側スピンドル２０の基端側に配置されており、第１の移動部材７２を貫通して軸方向に延設された２つのロッド７４ａを介して固定部材３３に接続されている。バネ７６は、第１および第２の移動部材７２、７４の間で、両者を互いに離隔させる方向に付勢するように配置されている。
【００５４】
図示を省略したアクチュエータは、第１の移動部材７２をバネ７６の付勢力に抗して第２の移動部材７４に向けて（巻線領域ＣＡから遠ざかる方向に）移動させる、または第２の移動部材７４をバネ７６の付勢力に抗して第１の移動部材７２に向けて（巻線領域ＣＡに近づく方向に）移動させるように構成されている。また、このアクチュエータは、ローラ７８を介して第１および第２の移動部材７２、７４を押圧するように構成されており、両者が固定側スピンドル２０と共に回転中であっても、軸方向に移動させることが可能となっている。
【００５５】
図４（ａ）および（ｂ）は、駆動機構７０の動作を示した図である。同図（ａ）に示されるように、アクチュエータによって第１の移動部材７２を移動させると、押圧ピン７２ａが揺動部材４３から離隔して揺動部材４３への押圧が解除されることとなる。すると、揺動部材４３は、バネ４３ｂの付勢力によって第１のアーム４２から離隔する方向に揺動し、第１のクランプ５０は、可動部材５２が対向部材５４から離隔した状態、すなわち始端部３０ａを保持しない開放状態となる。
【００５６】
また、同図（ｂ）に示されるように、アクチュエータによって第２の移動部材７４を移動させると、ロッド７４ａで接続された固定部材３３および固定側巻軸３２が巻芯３６の先端に向けて、すなわち巻芯３６からコイルを押し出す方向に移動することとなる。すなわち、本実施形態では、駆動機構７０によって固定側巻治具３２を軸方向に移動させることにより、巻芯３６を引っ込めなくてもコイルを押し出して巻芯３６から取り出すことが可能となっている。なお、同図（ｂ）では、第１および第２の移動部材７２、７４の両方を移動させた例を示しているが、第２の移動部材７４のみを移動させることも可能であることは言うまでもない。
【００５７】
図２に戻って、アクチュエータを作動させていない場合は、第１および第２の移動部材７２、７４は、バネ７６によって通常時の位置にある状態が保持されるようになっている。そして、この通常時の状態においては、第１のクランプ５０は、始端部３０ａを挟持して保持する保持状態、固定側巻治具３２は、巻芯３６が突出した巻線可能な状態となる。すなわち、本実施形態では、巻芯３６等を回転させる巻線中においては、何らかの外力を加えずとも第１のクランプ５０は保持状態を維持し、固定側巻治具３２は巻線可能な状態を維持するようになっている。さらに、本実施形態では、バネ７６を第１および第２の移動部材７２、７４の間に配置することで、バネ７６を第１および第２の移動部材７２、７４の両方に対して兼用するようにしており、これにより、巻線中に回転する部分の重量および慣性モーメントを軽減している。
【００５８】
線材供給装置８０は、線材３０の供給源から巻線領域ＣＡに向けて線材３０を供給するものである。線材供給装置８０は、線材３０を巻線領域ＣＡ、第１のクランプ５０および第２のクランプ６０へと案内するガイドノズル８２と、ガイドノズル８２の上流側（入口側）に設けられた第３のクランプ８４と、を備えている。また、図示は省略するが、線材供給装置８０は、供給する線材３０に張力を付与する張力装置、およびガイドノズル８２に線材３０を導くためのガイドローラ等を備えている。さらに、線材供給装置８０は、ガイドノズル８２および第３のクランプ８４を軸方向および遠心方向（軸方向に直交する方向）に往復移動させる移動機構（例えば、モータおよびボールネジ伝導機構等）を備えている。
【００５９】
図３（ｂ）〜（ｄ）は、ガイドノズル８２の断面図である。これらの図に示されるように、ガイドノズル８２は、先端側（出口側）の外径を細くした段付き円筒状の部材であり、線材３０は中央の孔部８２ａに挿通されて案内される。ガイドノズル８２の先端部（出口側の端部）には、ルビー等の宝石やセラミックス等の耐摩耗性材料から構成された略円筒状の先端部材８２ｂが設けられている。
【００６０】
詳細は後述するが、本実施形態では、巻線中にガイドノズル８２の先端８２ｃを固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも巻芯３６に近接させると共に、同図（ｃ）に示されるように、巻線中はガイドノズル８２の軸方向に対して角度を有する方向（斜め方向）に線材３０が延出されるようにしている。また、線材３０の始端部３０ａおよび終端部３０ｂを処理するために、ガイドノズル８２を移動させる等して線材３０を所定の状態に配置する際には、同図（ｄ）に示されるように、ガイドノズル８２の軸方向とは大きく異なる方向に線材３０が延出される場合がある。
【００６１】
すなわち、本実施形態では、ガイドノズル８２の先端８２ｃを、線材３０に接触して曲折させる接触部として機能させている。このため、本実施形態では、ガイドノズル８２の先端８２ｃ（すなわち、先端部材８２ｂの先端）に適宜の丸みを付けることで、線材３０が先端８２ｃに接触する場合にこれを滑らかに曲折させて適切な方向に導くと共に、線材３０に破断等が生じ難いようにしている。また、同様の目的で、孔部８２ａの基端側（入口側）の縁部８２ｄにも適宜の丸みを付けている。
【００６２】
図２に戻って、第３のクランプ８４は、ガイドノズル８２に挿通される手前の線材３０を、２つの挟持部材８４ｂの間に挟持するように構成されている。すなわち、第３のクランプ８４は、ガイドノズル８２に対して線材３０が相対的に移動しないように保持するものである。２つの挟持部材８４ｂは、図示を省略したソレノイド等によって駆動される。本実施形態では、ガイドノズル８２と共に移動する第３のクランプ８４によって線材３０を挟持するようにすることで、始端部３０ａの処理を効率的に行うことを可能としている。
【００６３】
図１に戻って、巻線装置１は、さらに、線材３０の終端部３０ｂを切断する切断装置９０と、巻線が完了したコイルを搬出する搬送装置１００と、巻線中に線材３０を加熱する加熱装置１１０と、巻線装置１全体を制御する制御装置１２０と、を備えている。
【００６４】
切断装置９０は、ソレノイド等によって動作する２つの剪断部材９２を備えており、この２つの剪断部材９２によって線材３０の終端部３０ｂを切断するように構成されている。また、切断装置９０は、終端部３０ｂを切断する切断位置と退避位置の間を、図示を省略したエアシリンダ等に駆動されて移動するようになっている。
【００６５】
搬送装置１００は、巻芯３６から取り出されたコイルを保持してプレス成形等の次工程に搬送する、または次の搬送装置に受け渡すものである。搬送装置１００は、コイルを保持するコイル保持部１０２と、始端部３０ａ（一方のリード部）を保持する始端部保持部１０４と、終端部３０ｂ（他方のリード部）を保持する終端部保持部１０６と、を備えており、コイルを巻線時の姿勢のままの状態、すなわちコイルの軸方向を垂直方向とした状態で搬送するように構成されている。
【００６６】
加熱装置１１０は、巻線領域ＣＡに向けて熱風を吹出すことによって線材３０を加熱し、線材３０に被覆された接着剤を軟化させて巻芯３６に巻回された線材３０同士を接着させるものである。加熱装置１１０は、熱風の吹出し口を巻線領域ＣＡに近接させる近接位置と退避位置の間を、図示を省略したエアシリンダ等に駆動されて移動するようになっている。制御装置１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えて構成され、モータ２４を始めとする巻線装置１の各部の動作を制御するものである。
【００６７】
次に、図５〜１１を用いて、巻線装置１の作動について説明する。
【００６８】
図５（ａ）〜（ｃ）ならびに図６（ａ）および（ｂ）は、線材３０を巻芯３６への巻回しが可能となる巻線開始状態にセットするまでを示した図である。巻線を開始する際には、図５（ａ）に示されるように、まず固定側スピンドル２０および可動側スピンドル２２を回転させて第１のクランプ５０をガイドノズル８２側に位置させると共に、第１のクランプ５０を開放状態としておく。そして、ガイドノズル８２の先端８２ｃから始端部３０ａを適宜に突出させた状態で第３のクランプ８４によって線材３０を挟持し、ガイドノズル８２および第３のクランプ８４を移動させて始端部３０ａを可動部材５２と対向部材５４の間に案内する。
【００６９】
次に、図５（ｂ）に示されるように、駆動機構７０によって揺動部材４３を揺動させ、可動部材５２と対向部材５４の間に始端部３０ａを挟持する。その後、第３のクランプ８４による挟持を解除した上で、ガイドノズル８２および第３のクランプ８４を遠心方向に離隔させつつ巻線領域ＣＡ側に向けて軸方向に移動させる。そして、図５（ｃ）に示されるように、ガイドノズル８２および第３のクランプ８４を求心方向に移動させて巻線領域ＣＡに近接させる。これにより、ガイドノズル８２は、先端８２ｃを固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも巻芯３６に近接させる巻線時の位置に配置されることとなる。
【００７０】
このように、第３のクランプ８４を開放した状態でガイドノズル８２および第３のクランプ８４を移動させることにより、線材３０をガイドノズルから繰り出しつつ、始端部３０ａを所定の保持溝５６内に嵌め込む（挿通させる）ことができる。また、このときに始端部３０ａは、ガイドノズル８２の先端８２ｃに接触して曲折されながら繰り出されることとなるため、始端部３０ａにおける巻癖等の残留歪みを適宜に調整することが可能となっている。すなわち、本実施形態では、始端部３０ａを保持してガイドノズル８２を巻線時の位置に配置する過程において始端部３０ａにおける巻癖等が適宜に矯正されるようになっている。
【００７１】
ガイドノズル８２を巻線時の位置に配置した後は、図６（ａ）および（ｂ）に示されるように、固定側スピンドル２０および可動側スピンドル２２を回転させる。そして、第１のクランプ５０が図６（ｂ）に示す位置に到達したときに、始端部３０ａが固定側巻治具３２に形成された位置決め溝３２ｃに嵌り込む（挿通される）こととなる。このとき、線材３０は、巻芯３６に対して適切な位置および向きに配置され、巻芯３６への巻回しが可能となる巻線開始状態にセットされる。
【００７２】
図７（ａ）は、巻線開始状態における位置関係を示した図である。巻線開始状態においては、始端部３０ａの一部が位置決め溝３２ｃ内に嵌り込むことにより、線材３０の側面が巻芯３６の外周面における巻線開始点ＳＰ（線材３０が最初に接触する点）に適切な角度で接触した状態となっている。そして、巻線時の位置に配置されたガイドノズル８２は、巻線開始点ＳＰに適切な角度で接触した線材３０がガイドノズル８２の軸方向に対して所定の角度θ２をなす方向に延出するように、自身の先端８２ｃが回転中心軸Ｃから所定の距離Ｄだけ離れた位置に位置している。
【００７３】
このようにガイドノズル８２を配置することで、ガイドノズル８２の先端８２ｃを、巻芯３６とは反対側から線材３０に接触させることが可能となるため、位置決め溝３２ｃとガイドノズル８２の先端８２ｃの間において線材３０を適切な位置および向きに保持すると共に、線材３０の側面を適切に巻線開始点ＳＰに接触させることができる。これにより、本実施形態では、コイルの品質に最も影響する巻線開始時の巻乱れを効果的に防止することが可能となっている。
【００７４】
なお、角度θ２の設定は、特に限定されるものではないが、巻線開始状態における線材３０の適切な保持と、巻線中におけるガイドノズル８２からの線材３０のスムーズな繰り出しを両立させるためには、角度θ２は１０〜６０°の範囲内であることが好ましい。そして、回転中心軸Ｃからガイドノズル８２の先端８２ｃまでの距離Ｄは、この角度θ２の設定および巻芯３６の形状および寸法に基づいて決定することができる。
【００７５】
図７（ｂ）は、巻線中の状態を示した図である。上述のように、本実施形態では、角度θ２の設定により、巻線中のガイドノズル８２は、先端８２ｃが固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも巻芯３６に近接した状態となっている。このため、巻芯３６等を従来以上に高速回転させた場合においても、ガイドノズル８２の先端８２ｃと巻芯３６の間の線材３０に振れが生じ難いようになっている。また、巻線中にガイドノズル８２から繰り出される線材３０は、先端８２ｃに接触して適宜に曲折されながら繰り出されることとなるため、残留歪みが適宜に調整された上で巻芯３６に巻回されるようになっている。
【００７６】
さらに、本実施形態では、第１のクランプ５０を巻芯３６に対して遠心方向に離隔させて配置しているが、固定側巻治具３２において巻芯３６の反対側から始端部３０ａの側面に略接触するように振れ止めピン３２ｃを設けることにより、始端部３０ａの振れを効果的に防止するようにしている。従って、本実施形態の巻線装置１によれば、従来以上に高速且つ高品質な巻線を行うことが可能となっている。なお、図示は省略するが、巻線中にガイドノズル８２および第３のクランプ８４が線材３０の巻回し位置の変化に応じて軸方向に往復移動することは、言うまでもない。
【００７７】
図８（ａ）〜（ｃ）は、巻線完了後に終端部３０ｂを切断するまでを示した図である。巻線が完了し、巻芯３６の周囲にコイル３０ｃが形成された後は、同図（ａ）に示されるように、まず固定側スピンドル２０および可動側スピンドル２２を回転させて、第２のクランプ６０をガイドノズル８２側に位置させる。次に、第３のクランプ８４を開放した状態のままで、まずガイドノズル８２および第３のクランプ８４を遠心方向に移動させ、第２のクランプ６０の遠心方向外側に位置させることで、終端部３０ｂをガイドノズル８２から繰り出す。
【００７８】
その後、ガイドノズル８２および第３のクランプ８４を第２の第３のクランプ６０側に向けて軸方向に移動させることによって、繰り出した終端部３０ｂを第２のクランプ６０の２つの挟持部材６２の間に押し込んで、終端部３０ｂを第２のクランプ６０に保持させる。第２のクランプ６０における終端部３０ｂの保持は、巻線中に保持状態を維持するものではないことから、本実施形態では、このような簡易的な保持構造を終端部３０ｂの保持に採用している。そして、これにより、巻線完了後の終端部３０ｂの処理を迅速化するようにしている。
【００７９】
終端部３０ｂを第２のクランプ６０によって保持するのと略同時に、可動側スピンドル２２を軸方向に移動させて可動側巻治具３４を固定側巻治具３２から離隔させる。そして、同図（ｂ）および（ｃ）に示されるように、第３のクランプ８４で線材３０を挟持すると共に切断装置９０を退避位置から切断位置に移動させ、第２のクランプ６０とガイドノズル８２の先端８２ｃの間で線材３０を切断する。これにより、形成されたコイル３０ｃは、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの２つのリード部と共に線材３０から分離され、巻芯３６から取り出し可能な状態となる。
【００８０】
図９（ａ）および（ｂ）ならびに図１０（ａ）〜（ｃ）は、巻芯３６からコイル３０ｃを取り出して搬送装置１００に保持させるまでを示した図である。切断装置９０により線材３０を切断した後は、図９（ａ）に示されるように、まず切断装置３０を退避位置に退避させる。なお、切断によってガイドノズル８２の先端８２ｃからは、新たな始端部３０ｄが適宜に突出した状態となっており、これをそのまま第１のクランプ５０に挟持させることで次の巻線を行うことができる。
【００８１】
次に、切断装置９０の退避と略同時に、図９（ｂ）に示されるように、固定側スピンドル２０を回転させて、コイル３０ｃと共に始端部３０ａおよび終端部３０ｂを搬送装置１００に対向させる。そして、搬送装置１００を巻芯３６の下方に向けて求心方向に移動させて、巻芯３６の下方でコイル３０ｃを受け取る受け取り位置に位置させる。
【００８２】
本実施形態では、第２のクランプ６０の保持位置に基づいて巻芯３６の向きおよび第１のクランプ５０の保持位置を適宜に設定することで、終端部３０ｂを第２のクランプ６０で保持した際に、始端部３０ａおよび終端部３０ｂが予め設定されたリード部の仕様通りの方向に延出された状態となるようにしている。従って、搬送装置１００は、この状態を保持したままコイル３０ｃを搬送するように構成されている。
【００８３】
図９（ｂ）に示されるように、本実施形態の搬送装置１００は、コイル３０ｃの内側に下方から挿入される２つの保持ピン１０２ａをコイル保持部１０２に備えると共に、始端部３０ａを上下から挟持する２つの挟持部材１０４ａを始端部保持部１０４に備え、終端部３０ｂを上下から挟持する２つの挟持部材１０６ａを終端部保持部１０６に備えている。そして、図１０（ａ）に示されるように、受け取り位置において搬送装置１００は、保持ピン１０２ａの先端が巻芯３６の先端に略当接すると共に、始端部保持部１０４の２つの挟持部材１０４ａが始端部３０ａを間に挟み、終端部保持部１０６の２つの挟持部材１０６ａが終端部３０ｂを間に挟んだ状態となる。
【００８４】
本実施形態では、第１および第２のクランプ５０、６０を固定側巻治具３２の外周端３２ｅに対して遠心方向外側に離隔させて配置すると共に、始端部３０ａと第１のアーム部材４２の間および終端部３０ｂと第２のアーム部材４２の間にそれぞれ所定の隙間を設けるようにしているため、搬送装置１００を受け取り位置に向けて求心方向に移動させるだけで、始端部保持部１０４の２つの挟持部材１０４ａの間に始端部３０ａを位置させ、終端部保持部１０６の２つの挟持部材１０６ａの間に終端部３０ｂを位置させることが可能となっている。すなわち、本実施形態では、搬送装置１００に複雑な構成を採用したり、複雑な動作をさせたりすることなく、始端部３０ａおよび終端部３０ｂを挟持可能な状態にすることができるため、コイル３０ｃの取り出しを迅速且つ効率的に行うことが可能となっている。
【００８５】
搬送装置１００を受け取り位置に移動させた後は、図１０（ｂ）に示されるように、図示を省略したソレノイド等により挟持部材１０４ａ、１０６ｂを動作させて、始端部３０ａおよび終端部３０ｂを挟持する。また、これと略同時に第１のクランプ５０を開放状態とする。
【００８６】
そして、図１０（ｃ）に示されるように、固定側巻治具３２を軸方向に動作させてコイル３０ｃを巻芯３６から押し出して搬送装置１００の保持ピン１０２ａに移動させ、これと略同時に、図示を省略したソレノイド等によって始端部保持部１０４および終端部保持部３０ｂを軸方向に移動させて、始端部３０ａを第１のクランプ５０から離脱させると共に終端部３０ｂを第２のクランプ６０から離脱させる。これにより、コイル３０ｃは、始端部３０ａおよび終端部３０ｂを保持された状態で搬送装置１００に受け渡される。
【００８７】
図１１（ａ）は、コイル３０ｃを保持した状態の搬送装置１００を上から見た図である。同図に示されるように、コイル３０ｃは、自身の内側に保持ピン１０２ａが挿入された状態で保持されると共に、始端部３０ａおよび終端部３０ｂが挟持部材１０４ａ、１０６ａによって上下から挟持された状態で搬送される。従って、始端部３０ａおよび終端部３０ｂ搬送中に周囲の部材に引っ掛けることなく、迅速且つスムーズにコイル３０ｃを搬送することができる。
【００８８】
また、始端部３０ａおよび終端部３０ｂは、終端部３０ｂを第２のクランプ６０で保持した時点でリード部の仕様通りの方向に延出されており、搬送装置１００はこの状態を保持したままコイル３０ｃを搬送するため、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの延出方向を後工程において調整する必要がなく、コイルの製造を迅速且つ効率的に行うことができる。
【００８９】
なお、本実施形態の巻線装置１では、巻線が完了したコイル３０ｃを搬送装置１００によって搬送するのではなく、コイル３０ｃを巻芯３６から搬出シュート等に落下させるようにすることも可能となっている。図１１（ｂ）および（ｃ）は、コイル３０ｃを巻芯３６から落下させて搬出する場合の手順を示した図である。
【００９０】
この場合、まず同図（ｂ）に示されるように、揺動部材４３を揺動させて第１のクランプ５０を開放状態にすると共に、押圧部材６６により解除ボタン６４を押圧して第２のクランプ６０を開放状態とする。また、巻芯３６を固定側巻治具３２の先端面３２ａから引っ込めた状態とする。そして、同図（ｃ）に示されるように、押出し部材１３２によってコイル３０ｃを横方向から押圧して固定側巻軸３２から離脱させると共に、２つの略鉤形の押出しピン１３４によって始端部３０ａおよび終端部３０ｂを第１および第２のクランプ５０、６０から離脱させて、コイル３０ｃを落下させる。このように本実施形態では、コイル３０ｃを落下させる場合においても、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの処理に複雑な動作を必要としないため、迅速且つ効率的にコイル３０ｃの取り出しを行うことが可能となっている。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係る空芯コイルの巻線装置１は、自身が回転することでコイル３０ｃとなる線材３０が巻回される巻芯３６と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０が巻回される巻線領域ＣＡにおける巻線開始位置を決定する固定側巻治具３２と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０の始端部３０ａを保持する第１のクランプ５０と、巻芯３６と共に回転可能に設けられ、線材３０の終端部３０ｂを保持する第２のクランプ６０と、を備え、第１のクランプ５０および第２のクランプ６０は、固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも遠心方向外側に配置されている。
【００９２】
また、本実施形態に係る空芯コイルの巻線方法は、巻芯３６に巻回される線材３０の始端部３０ａを、巻線開始位置を決定する固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも遠心方向外側で保持し、巻芯３６に巻回された線材３０の終端部３０ｂを、固定側巻治具３２の外周端３２ｅよりも遠心方向外側で保持するものである。
【００９３】
このような構成とすることで、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの処理を固定側巻治具３２の遠心方向外側において容易に行うことが可能になると共に、これらの処理に複雑な機構を必要としないため、従来よりも効率的に空芯コイルの製造を行うことができる。
【００９４】
また、巻線装置１は、固定側巻治具３２の基端側において遠心方向に突設され、巻芯３６と共に回転する第１のアーム部材４２および第２のアーム部材４４を備え、第１のクランプ５０は、第１のアーム部材４２の先端部に設けられ、第２のクランプ６０は、第２のアーム部材４４の先端部に設けられている。このようにすることで、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの処理を容易としながらも、回転部分の重量および慣性モーメントが過大となるのを防ぐことが可能となり、巻線を迅速に行うことができる。
【００９５】
また、第１のクランプ５０に保持された始端部３０ａと第１のアーム部材４２の間には所定の隙間が設けられ、第２のクランプ６０に保持された終端部３０ｂと第２のアーム部材４４の間には所定の隙間が設けられている。このようにすることで、回転中心軸Ｃに直交する方向からの始端部３０ａおよび終端部３０ｂの保持（挟持）が容易となるため、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの処理およびコイル３０ｃの搬出を迅速且つ効率的に行うことができる。
【００９６】
また、巻芯３６は、軸方向を略垂直方向として、すなわち回転中心軸Ｃを略垂直方向として配置されている。このようにすることで、形成したコイル３０ｃの向きを変更することなく、コイル３０ｃの軸方向を略垂直方向とする搬送しやすい姿勢のまま、効率的にコイル３０ｃを後工程等に搬送することができる。
【００９７】
また、第１のクランプ５０は、始端部３０ａを挟持するクランプ部（可動部材５２および対向部材５４）と、クランプ部と巻芯３６の間の始端部３０ａが挿通される保持溝５６と、を備えている。このようにすることで、保持位置を定めた状態で始端部３０ａを確実に保持することができる。
【００９８】
また、クランプ部は、第１のクランプ５０における巻線領域ＣＡの反対側に設けられ、保持溝５６は、第１のクランプ５０の遠心方向外側端面から巻線領域ＣＡ側端面にかけて連続的に形成されている。このようにすることで、線材３０の張力Ｔを保持力の増大に有効活用することが可能となるため、簡素且つ軽量な構成でありながらも始端部３０ａを確実に保持することができる。
【００９９】
また、第１のクランプ５０は、回転方向に沿って配列された複数の保持溝５６を備えている。このようにすることで、第１のクランプ５０や第１のアーム部材４２を交換することなく、複数種類のコイル形状およびリード部の仕様に対応することが可能となり、巻線装置１の汎用性を高めることができる。
【０１００】
また、第２のクランプ６０は、巻線領域ＣＡ側において略回転方向に沿って配列された２つの挟持部材６２を備え、２つの挟持部材６２の間に終端部３０ｂを挟持するように構成されている。このようにすることで、終端部３０ｂを延出させた後にガイドノズル８２を軸方向に移動させるだけで終端部３０ｂを保持することが可能となり、終端部３０ｂの処理を迅速且つ効率的に行うことができる。
【０１０１】
また、巻線装置１は、巻芯３６の軸方向（すなわち、回転中心軸Ｃ方向）および巻芯３６の軸方向に直交する方向に往復移動可能に設けられ、線材３０を案内するガイドノズル８２と、ガイドノズル８２と共に移動可能に設けられ、ガイドノズル８２に対して線材３０が相対的に移動しないように保持する第３のクランプ８４と、を備えている。このようにすることで、ガイドノズル８２に挿通された状態の線材３０を、迅速且つ容易に所定の位置に移動または所定の位置に保持することが可能となるため、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの処理を迅速且つ効率的に行うことができる。
【０１０２】
なお、本実施形態では、巻線の回転中心軸Ｃを略垂直方向とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転中心軸Ｃをその他の方向に設定するようにしてもよい。また、可動側スピンドル２０を下に、固定側スピンドル２２を上に配置するようにしてもよい。
【０１０３】
また、巻線中のガイドノズル８２の配置位置は、本実施形態において示した位置に限定されるものではなく、従来通りの位置であってもよい。また、ガイドノズル８２の形状は、線材３０を適宜に案内することが可能な形状であれば、その他の形状であってもよい。また、第３のクランプ８４は、ガイドノズル８２の中間部や先端部で線材３０を保持するものであってもよい。
【０１０４】
また、搬送装置１００は、巻線装置１が備えるのではなく、外部の装置が備えるものであってもよい。また、搬送装置１００におけるコイル３０ｃ、始端部３０ａおよび終端部３０ｂの保持構造は、本実施形態において示した構造に限定されるものではなく、既存の他の構造であってもよい。また、搬送装置１００は、始端部３０ａおよび終端部３０ｂを保持しないものであってもよい。
【０１０５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の空芯コイルの巻線装置および巻線方法は、空芯コイル以外にも各種コイルの巻線の分野において利用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  空芯コイルの巻線装置
３０  線材
３０ａ  始端部
３０ｂ  終端部
３０ｃ  コイル
３２  固定側巻治具
３２ｅ  固定側巻治具の外周端
３６  巻芯
４２  第１のアーム部材
４４  第２のアーム部材
５０  第１のクランプ
５２  可動部材
５４  固定部材
５６  保持溝
６０  第２のクランプ
６２  第２のクランプの挟持部材
８２  ガイドノズル
８４  第３のクランプ
ＣＡ  巻線領域
【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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