(57)【要約】【課題】２つの板状のコイルを同軸で平行に並べた２段巻きのコイルを、巻き崩れなく、高精度に得ることのできるコイル巻き装置を提供する。【解決手段】コイル巻き装置１１は、コイル３７の外周よりも大きい外形状を有する板状の基台１３と、基台１３から垂直に突出して設けられて電線内周が掛け渡される複数の巻き芯１５と、電線４５を固定可能なクランプ１７と、基台１３との間に第１コイル３３の第１電線巻回空間を画成し、コイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在な一対の仕切り板５１と、仕切り板５１を挟んで基台１３の反対側に着脱自在に取り付けられ、仕切り板５１との間に第２コイル３５の第２電線巻回空間を画成する蓋体２３と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルの外周よりも大きい外形状を有する板状の基台と、
前記基台の一方の面から垂直に突出して設けられて電線の巻回時に電線内周が掛け渡される複数の巻き芯と、
前記基台における前記複数の巻き芯より内側に設けられて前記電線を保持可能な電線保持部材と、
前記複数の巻き芯より外側における前記基台との間に第１コイルを巻回するための第１電線巻回空間を画成し、コイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在な複数の仕切り板と、
前記複数の仕切り板を挟んで前記基台の反対側に着脱自在に取り付けられ、前記複数の仕切り板との間に第２コイルを巻回するための第２電線巻回空間を画成する板状の蓋体と、
を備えることを特徴とするコイル巻き装置。
【請求項２】
請求項１記載のコイル巻き装置であって、
前記基台には、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝が形成されるとともに、
前記蓋体には、前記テープ巻回用溝に対応する位置に、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝が形成されることを特徴とするコイル巻き装置。
【請求項３】
請求項２に記載のコイル巻き装置を用いたコイル巻き方法であって、
前記電線の中央部を前記電線保持部材によって保持固定し、一端側を前記複数の仕切り板のコイル巻回中心近傍から導出して自由端としながら前記電線の他端側を前記複数の巻き芯の外周に掛け渡して前記基台と前記複数の仕切り板との間の前記第１電線巻回空間内で巻く第１コイル巻回工程と、
前記第１コイルを巻いた後に前記複数の仕切り板を挟んで前記基台の反対側に前記蓋体を取り付ける蓋体取付工程と、
前記仕切り板のコイル巻回中心近傍から導出しておいた前記電線の一端側を前記複数の仕切り板と前記蓋体との間の前記複数の巻き芯の外周に掛け渡して前記第２電線巻回空間内で前記第１コイルと逆方向に巻く第２コイル巻回工程と、
前記複数の仕切り板を取り外す仕切り板脱着工程と、
前記基台に設けられた前記テープ巻回用溝と、前記蓋体に設けられた前記テープ巻回用溝との重なり部分にて、前記第１コイルと前記第２コイルとを一体にテープ巻きするテープ巻き工程と、
を含むことを特徴とするコイル巻き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル巻き装置及びコイル巻き方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上に設置した電源から非接触で車輌の充電装置に電力を供給する非接触給電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この非接触給電システムでは、道路等に１次コイルを配設し、車輌の床面に２次コイルを配設し、これら１次コイルと２次コイルの相互誘導によって地上に設けた電源から車輌に搭載した充電装置に電力を供給する。
【０００３】
ところで、このような非接触給電システムに用いられる車両搭載用のコイル（上記の２次コイル）には、電線が平板な２段のコイル状に巻かれたものがある。電線が平板な２段になったコイルを巻く場合、図１７に示すようなコイル巻き装置５０１を用いることができる。
コイル巻き装置５０１は、板状の基台５０３と、複数の巻き芯５０５と、電線を保持可能なクランプ５０７と、板状の蓋体５０９と、を備える。基台５０３は、コイル５１１の外周よりも大きい外形状を有し、回転駆動部（図示略）によって回転される。巻き芯５０５は、基台５０３の一方の面から垂直に複数（図示例では２本ずつ４箇所の合計８本）が突出して設けられ、コイル５１１の巻回時に電線内周が掛け渡される。クランプ５０７は、基台５０３の略中央に固定されて、電線５１３の端部を固定可能とする。蓋体５０９は、巻き芯５０５が貫通し、基台５０３との間に、コイル５１１を巻回するための電線巻回空間５１５を画成する。
【０００４】
このようなコイル巻き装置５０１を用いることで、１段目の第１コイルを作成した後に、作成した第１コイルをコイル巻き装置５０１から取り外し、続けて２段目の第２コイルを作成する。図１８に示すように、このようにして作製されたコイル５１７は、第１コイル５１９と第２コイル５２１とが接続線５２３によって接続される。ところが、図１９に示すように、これら第１コイル５１９と第２コイル５２１とを同軸で平行に並べたコイル５１７は、外周に接続線５２３による余長が発生する。車輌の床面に搭載されるコイル５１７は、コイル収容スペースを有する筐体（図示略）に収容されるが、スペース効率の観点等から筐体との間に形成されるすき間は可能な限り排除されることが望ましい。このため、コイル５１７の外周に接続線５２３が重なるように存在することは回避されなければならない。
【０００５】
そこで、電線５１３の巻始部と巻終部とを共に、コイルの外側に存在するように電線５１３を巻回するように構成し、これによって電線５１３の巻始部が他の電線５１３と重ならないようにしたコイルの製造方法が知られている（特許文献２参照）。
図２０に示すように、このコイルの製造方法によって得られるコイル５２５は、２個のコイル部５２７とコイル部５２９とから構成される。このコイル５２５の引出部５３１及び引出部５３３は、共にコイル５２５の外側から引き出されている。この製作方法は、まずコイル５２５を構成するのに必要な長さの電線５１３を用意し、その中間を境にしてその電線５１３を二分する分割点をＡとする。そして分割された一方の分割電線をその分割点Ａを巻始部として内側から外側に向かって矢印Ｐ方向に平板状に巻回する。この巻回によって一方のコイル部５２７が完成する。
【０００６】
同様に他方の分割電線を同じく分割点Ａを巻始部として、内側から外側に向かって、矢印Ｑ方向に平板状に巻回する。ただしこのときの矢印Ｑ方向は、前記した一方の分割電線の巻回方向とは逆方向とされている。この巻回によって他方のコイル部５２９が完成する。
【０００７】
このように電線５１３を巻回してコイル５２５を製作した場合、各コイル部は各層が１ターンであって、それが多層とされて構成され、しかも両コイル部５２７及びコイル部５２９は、互いに直列に接続された形状となる。
【０００８】
そして完成されたコイル５２５にあっては、その一方のコイル部５２７の外側の端部すなわち一方の引出部５３１、及び他方のコイル部５２９の外側の端部すなわち引出部５３３は何れもコイル５２５の外側に位置するようになる。従って、何れの引出部もコイル部を構成している電線５１３と重なるようにまたいで引出されることがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００２２４１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８２４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図２０に示したコイル５２５を得る特許文献２におけるコイルの製造方法は、双方のコイル部５２７及びコイル部５２９を、巻き崩れなく、どのようにして製作するかの具体的な構成の開示がない。同文献には、互いに平行な鍔を備えた巻枠を用意し、まず電線５１３の分割点Ａを巻枠にあてがい、一方の分割電線をひとつのフライヤ巻線機により、また他方の分割電線を他のひとつのフライヤ巻線機により、互いに反対方向に回転させて巻枠に巻回することで、両コイル部５２７、５２９を同時に製作することができるとの記載がある。しかしながら、巻回過程のコイル（電線５１３）同士を接触させ（相手コイルをガイドとし）ながら、巻き崩れなく両コイル部５２７、５２９を巻回して２段巻きのコイルを製作することは困難である。また、巻回数の多くなった板状のコイル部５２７及びコイル部５２９を、巻き崩れなく巻枠から取り外すことは容易ではなく、コイルの外形状を高精度に形成することは困難となる。
【００１１】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、２つの板状のコイルを同軸で平行に並べた２段巻きのコイルを、巻き崩れなく、高精度に得ることのできるコイル巻き装置及びコイル巻き方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  コイルの外周よりも大きい外形状を有する板状の基台と、前記基台の一方の面から垂直に突出して設けられて電線の巻回時に電線内周が掛け渡される複数の巻き芯と、前記基台における前記複数の巻き芯より内側に設けられて前記電線を保持可能な電線保持部材と、前記複数の巻き芯より外側における前記基台との間に第１コイルを巻回するための第１電線巻回空間を画成し、コイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在な複数の仕切り板と、前記複数の仕切り板を挟んで前記基台の反対側に着脱自在に取り付けられ、前記複数の仕切り板との間に第２コイルを巻回するための第２電線巻回空間を画成する蓋体と、を備えることを特徴とするコイル巻き装置。
【００１３】
上記（１）の構成のコイル巻き装置によれば、基台に着脱自在に取り付けられる複数の仕切り板は、複数の巻き芯より外側における基台との間に、電線径分の間隙を有する第１電線巻回空間を画成する。そして、この第１電線巻回空間に、１段目となる第１コイルが、複数の巻き芯の外周に掛け渡されて巻回される。第１コイルは、電線の中央部が電線保持部材によって保持固定されることで、コイル内側が巻始部となる。すなわち、第１コイルは、コイル外側に巻終部が引出部となって引き出される。
また、基台には、複数の仕切り板を挟んで基台と反対側に、蓋体が着脱自在に取り付けられる。蓋体は、基台に取り付けられることで、これら仕切り板との間に、電線径分の間隙を有する第２電線巻回空間を画成する。そして、この第２電線巻回空間に、２段目となる第２コイルが、複数の巻き芯の外周に掛け渡されて巻回される。第２コイルは、第１コイルの巻回時、電線保持部材によって保持固定されていた電線の中央部が巻始部となる。この第２コイルは、第１コイルとは逆方向に巻かれる。第２コイルも、コイル外側に巻終部が引出部となって引き出される。電線は、第１コイルと第２コイルを直列に接続して、両端が共にコイルの外側から引き出される。これにより、電線の引出部が他の電線と交差して重なることがない。
そして、第１コイルと第２コイルの巻回完了後、同軸で平行に並べられた第１コイルと第２コイルとの間に介在する複数の仕切り板を分割してそれぞれ半径方向に沿って基台から取り外し、蓋体を基台から取り外すことで、２段巻きのコイルを基台の巻き芯から取り外すことができる。
その結果、コイル厚を電線２本分の厚みに整えた２段巻きのコイルを製作することができる。
【００１４】
（２）  上記（１）の構成のコイル巻き装置であって、前記基台には、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝が形成されるとともに、前記蓋体には、前記テープ巻回用溝に対応する位置に、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝が形成されることを特徴とするコイル巻き装置。
【００１５】
上記（２）の構成のコイル巻き装置によれば、基台及び蓋体の外周縁部にテープ巻回用溝が形成されることにより、第１コイルと第２コイルの巻回完了後、蓋体を基台から外す前に、これらテープ巻回用溝と交差して露呈する板状の電線束へのテープ巻きが可能となる。そこで、作業者は巻き崩れなく２段巻きのコイルを基台の巻き芯から取り外すことができる。
【００１６】
（３）  上記（２）の構成のコイル巻き装置を用いたコイル巻き方法であって、
前記電線の中央部を前記電線保持部材によって保持固定し、一端側を前記複数の仕切り板のコイル巻回中心近傍から導出して自由端としながら前記電線の他端側を前記複数の巻き芯の外周に掛け渡して前記基台と前記複数の仕切り板との間の前記第１電線巻回空間内で巻く第１コイル巻回工程と、
前記第１コイルを巻いた後に前記複数の仕切り板を挟んで前記基台の反対側に前記蓋体を取り付ける蓋体取付工程と、
前記仕切り板のコイル巻回中心近傍から導出しておいた前記電線の一端側を前記複数の仕切り板と前記蓋体との間の前記複数の巻き芯の外周に掛け渡して前記第２電線巻回空間内で前記第１コイルと逆方向に巻く第２コイル巻回工程と、
前記複数の仕切り板を取り外す仕切り板脱着工程と、
前記基台に設けられたテープ巻回用溝と、前記蓋体に設けられたテープ巻回用溝との重なり部分にて、前記第１コイル及び前記第２コイルを一体にテープ巻きするテープ巻き工程と、
を含むことを特徴とするコイル巻き方法。
【００１７】
上記（３）の構成のコイル巻き方法によれば、先ず、仕切り板が取り付けられた基台の電線保持部材で、電線の中央部を保持固定する。中央部を挟み、電線の一端側を基台と仕切り板との間の巻き芯の外周に巻回し、１段目の第１コイルを巻く。第１コイルは、コイル外側に巻終部が引出部となって引き出される。電線保持部材で保持固定しておいた電線の中央部を固定解除し、電線の他端側を仕切り板と蓋体との間の巻き芯の外周に巻回し、２段目の第２コイルを巻く。第２コイルは、第１コイルとは逆方向で巻き芯に巻く。複数の仕切り板を分割してそれぞれ半径方向に沿って基台から取り外した後、基台のテープ巻回用溝と、蓋体のテープ巻回用溝との重なり部分を利用して、第１コイル及び第２コイルを一体にテープ巻きすることで、巻回されたコイルの形状を固定する。蓋体を基台から取り外し、巻き芯から巻回されたコイルを取り外すことで、１本の電線から、板状の第１コイルと、逆に巻回した板状の第２コイルとを同軸で平行に並べた２段巻きのコイルを巻き崩れなく、高精度に得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るコイル巻き装置及びコイル巻き方法によれば、２つの板状のコイルを同軸で平行に並べた２段巻きのコイルを、巻き崩れなく、高精度に得ることができる。
【００１９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るコイル巻き装置の外観図である。
【図２】図１に示したコイル巻き装置の要部拡大斜視図である。
【図３】図２に示したコイル巻き装置の平面図である。
【図４】図２に示したコイル巻き装置の分解斜視図である。
【図５】電線の中央部につけられた印を表す手順説明図である。
【図６】基台と仕切り板との間に掛けられた電線を表す手順説明図である。
【図７】第１コイル巻回時のコイル巻き装置を表す手順説明図である。
【図８】電線保持部材に固定された第１コイルの引出部を表す手順説明図である。
【図９】仕切り板と蓋体との間に引き出された第２コイル巻回用の電線を表す手順説明図である。
【図１０】第２電線巻回空間の巻き芯に掛けられた電線を表す手順説明図である。
【図１１】第２電線巻回空間の巻き芯に電線が掛けられたコイル巻き装置を表す手順説明図である。
【図１２】第２コイル巻回時のコイル巻き装置を表す手順説明図である。
【図１３】蓋体のテープ巻回用溝から導出された第１コイル及び第２コイルの引出部を表す手順説明図である。
【図１４】脱着途中の仕切り板を表す手順説明図である。
【図１５】基台と蓋体とのテープ巻回用溝同士を利用してテープ巻きがなされたコイルを表す手順説明図である。
【図１６】図１に示したコイル巻き装置を用いて製作され２段巻きのコイルの正面図である。
【図１７】従来のコイル巻き装置の要部拡大正面図である。
【図１８】図１７に示したコイル巻き装置によって巻回された第１コイル及び第２コイルの正面図である。
【図１９】図１８に示した第１コイル及び第２コイルを同軸で平行に重ねた２段巻きのコイルの正面図である。
【図２０】従来のコイルの製造方法によって得られるコイルの概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るコイル巻き装置の外観斜視図である。
本実施形態に係るコイル巻き装置１１は、例えば、車輌の非接触給電システムに使用される２次コイルの製作に適用されるが、これに限定されるものではない。
本実施形態に係るコイル巻き装置１１は、板状の基台１３（図３参照）と、複数の巻き芯１５（図４参照）と、電線を保持可能なクランプ（電線保持部材）１７と、複数の仕切り板５１（図２参照）と、板状の蓋体２３と、を主要な構成として有する。
【００２２】
図２〜図４に示すように、金属板からなる基台１３及び複数（本実施形態では一対）の仕切り板５１と、透明な樹脂板からなる蓋体２３とは、互いに平行に離間して、３層に取り付けられる。本実施形態において、基台１３と蓋体２３とは、略正方形の板状に形成される。なお、基台１３と蓋体２３は、それぞれの外周縁部に、後述のテープ巻回用溝が切り欠かれて形成されている。
【００２３】
本実施形態に係る基台１３は、図１に示した装置フレーム２５に設けられる回転駆動部２７によって正逆回転される。回転駆動部２７は、図３に示すように、基台１３に向かって突出する複数（図例では２つ）の支持ボルト２９を有する。支持ボルト２９は、回転駆動部２７の回転板３１に基端が固定される。支持ボルト２９の先端は、ナット等によって基台１３に螺着される。基台１３は、一対の支持ボルト２９によって対角線の交点を中心に回転自在に支持される。この基台１３と一対の仕切り板５１の間には、第１コイル３３が巻回される（図７参照）。また、一対の仕切り板５１と蓋体２３の間には、第２コイル３５が巻回される。第１コイル３３と、第２コイル３５は、同軸で平行に並べられた２段巻きのコイル３７（図１６参照）を構成する。
【００２４】
基台１３は、コイル３７の外周よりも大きい外形状を有する。基台１３には、対角線の交点を挟んで一対の支持部材３９が、平行に取り付けられている。支持部材３９は、仕切り板５１をそれぞれ位置決め固定するとともに、基台１３と蓋体２３との間隔を位置決めする。
【００２５】
巻き芯１５は、基台１３の一方の面から垂直に突出して複数設けられる。本実施形態において、巻き芯１５は４本が設けられる。４本の巻き芯１５は、基台１３の対角線の交点を中心に円周方向に等間隔で配設される。巻き芯１５は、基台１３の他方の面である回転駆動部側で、鍔状の巻き芯基部４１（図３参照）が基台１３に螺着等によって固定される。それぞれの巻き芯１５の突出先端側には、蓋体２３を固定するための固定ネジ４３が螺合される。４本の巻き芯１５には、４本の巻き芯１５の外側を包囲するようにして電線４５（図３参照）が掛けられて巻かれる。すなわち、４本の巻き芯１５には、コイル３７の巻回時に電線内周が掛け渡される。本実施形態における電線４５が掛け渡される巻き芯１５の外周部には、ゴム等の弾性部材が一体成形されている。
【００２６】
電線保持部材であるクランプ１７は、基台１３における４本の巻き芯１５より内側に設けられている。クランプ１７は、電線４５を基台１３に対して保持固定及び固定解除可能とする。クランプ１７は、電線４５の中央部及び引出部の固定を可能とする。
【００２７】
本実施形態に係る一対の仕切り板５１は、基台１３の対角線の交点（コイル巻回中心）を挟んで離間して配置され、コイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在に固定されている。それぞれの仕切り板５１は、対向する側方が凸部５３（図４参照）となった凸形状に形成される。凸部５３には、仕切り板保持ピン１９が貫通する一対のピン係合穴５５が形成される。また、仕切り板５１は、凸部５３を挟む両側に、巻き芯１５との干渉を回避する一対のＵ字切欠５７が形成されている。それぞれの仕切り板５１は、支持部材３９の溝内に凸部５３が嵌挿されるとともに、支持部材３９のピン着脱穴４７を貫通した仕切り板保持ピン１９によりピン係合穴５５が貫通係合されることで、基台１３に固定される。即ち、一対の仕切り板５１は、支持部材３９と仕切り板保持ピン１９とによって、基台１３に対してコイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在に固定される。そして、一対の仕切り板５１の間（すなわち、支持部材３９同士の間）は、基台１３が表出する開放部分５９（図２参照）となる。上記のクランプ１７は、この開放部分５９に露呈するように固定されている。
【００２８】
仕切り板保持ピン１９は、支持部材３９のピン着脱穴４７及び仕切り板５１のピン係合穴５５を貫通すると共に、後述する蓋体２３の保持ピン貫通穴６９を貫通した状態で、基台１３から垂直に突出するように先端部が基台１３に着脱自在に取り付けられる（図２参照）。
【００２９】
一対の仕切り板５１は、４本の巻き芯１５より外側における基台１３との間に、第１コイル３３を巻回するための第１電線巻回空間４９（図３参照）を画成する。この第１電線巻回空間４９は、支持部材３９に形成した溝内に仕切り板５１の凸部５３が嵌挿されることによって所定の間隔に画成される。仕切り板５１は、仕切り板保持ピン１９の抜去によって、基台１３から脱着自在となる。
【００３０】
更に、本実施形態の基台１３には、離間する一対の仕切り板５１の間の位置に、外周縁部から切り欠かれた一対の凹状のテープ巻回用溝６１（図４参照）が形成され、一対の仕切り板５１に対応する位置に、櫛歯状のテープ巻回用溝６３が形成される。凹状のテープ巻回用溝６１は、単一の凹状の切欠きに形成される。櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、複数のスリット６５が並んで形成される。本実施形態において、櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、３つのスリット６５からなる。凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、巻き芯１５に巻回される電線４５よりも深い位置まで延びる溝（図２参照）で形成される。
【００３１】
蓋体２３は、巻き芯１５及び仕切り板保持ピン１９が貫通して仕切り板５１を挟んで基台１３の反対側に脱着自在に取り付けられる。蓋体２３には、巻き芯１５に螺合する固定ネジ４３が貫通する固定ネジ貫通穴６７（図４参照）と、仕切り板保持ピン１９が貫通する保持ピン貫通穴６９とが形成される。また、蓋体２３は、対角線の交点を中心に、四角形の電線導出開口部７１が形成される。蓋体２３は、仕切り板５１との間に、第２コイル３５を巻回するための第２電線巻回空間７３（図３参照）を画成する。この第２電線巻回空間７３は、巻き芯１５の突出先端側面や、支持部材３９の表面に蓋体２３が当接することによって、所定の間隔に画成される。蓋体２３は、巻き芯１５の突出先端側に螺合する固定ネジ４３と仕切り板保持ピン１９を取り外すことによって、基台１３から脱着自在となる。
【００３２】
蓋体２３には、基台１３に形成される一対の凹状のテープ巻回用溝６１と櫛歯状のテープ巻回用溝６３とに応じる位置に、基台１３に形成したものと同様の櫛歯状のテープ巻回用溝６３が形成される。すなわち、蓋体２３には、外周縁部から切り欠かれた櫛歯状のテープ巻回用溝６３が４箇所（４辺）に形成される（図４参照）。
【００３３】
本実施形態に係るコイル巻き装置１１は、上記の主要な構成に加え、更に、装置フレーム２５と、回転駆動部２７と、矯正ローラ７５（図１参照）と、を有してもよい。装置フレーム２５は、枠状に形成され、回転駆動部２７が固定される。回転駆動部２７は、電動モータによって上記の回転板３１を回転する。回転駆動部２７は、装置フレーム２５の上部に設けられることで、基台１３を正逆回転自在に支持する。矯正ローラ７５は、回転される基台１３の接線方向で装置フレーム２５に設けられる。矯正ローラ７５は、コイル巻き装置１１の巻き芯１５に巻き取られる電線４５を挟みながら送り出すことにより、電線４５に所定の張力を付与する。装置フレーム２５には、更に、回転駆動部２７を正逆回転させるための電源スイッチ、回転方向切替スイッチ７７等を備えた制御部７９が設けられる。
【００３４】
次に、上記の構成を有するコイル巻き装置１１を用いたコイル巻き方法を説明する。
コイル巻き装置１１を用いて２段巻きのコイル３７を製作するには、先ず、第１コイル３３と第２コイル３５の巻回長を有する電線４５の中央部８１に、図５に示すような印８３をつける。電線４５は、蓋体２３を外した状態で、中央部８１をクランプ１７に固定する。なお、電線４５は、予め所定長に切断されたものでも、或いは、供給リール等に巻回されたものから所定長を引き出して引き出し側先端を自由端としたものでもよい。
【００３５】
図６に示すように、電線４５の中央部８１をクランプ１７に保持固定したなら、電線４５の一端側（第２コイル側となる部分）を一対の仕切り板５１のコイル巻回中心近傍の開放部分５９から導出して自由端とする。なお、この自由端は、基台１３の回転に伴って連れ回りさせる。そして、電線４５の他端側（第１コイル側となる部分）は、基台１３と仕切り板５１との間の巻き芯１５の外周に掛けられ、その端部側が矯正ローラ７５によって保持される。
【００３６】
図７に示すように、回転方向切替スイッチ７７を右回転側（図７の時計回り）に回して回転駆動部２７（図３参照）を駆動し、基台１３を右回転させる（第１コイル巻回工程）。第１コイル巻回工程では、電線４５の中央部８１をクランプ１７によって保持固定し、一端側を一対の仕切り板５１のコイル巻回中心近傍の開放部分５９から導出して自由端としながら、電線４５の他端側を４本の巻き芯１５の外周に掛け渡して基台１３と仕切り板５１との間の第１電線巻回空間４９内で巻く。
【００３７】
なお、電線４５の他端側が供給リールに巻回されている場合には、供給リールも同期して回転させる。基台１３が所定回数（例えば７回）回ったら、回転方向切替スイッチ７７を元の位置に戻し、回転を止める。
【００３８】
これにより、コイル巻き装置１１には、第１コイル３３が、第１電線巻回空間４９（図３参照）で巻き芯１５に巻かれて形成される。なお、両端が切断された所定長の電線４５では、巻終部が引出部８５（図８参照）となって第１コイル３３の外周から引き出される。また、供給リール等に巻回されたものから所定長を引き出した電線４５では、ここで供給リールと引出部８５との間が切断される。
【００３９】
第１コイル３３の巻回が終了したなら、クランプ１７による電線４５の中央部８１の保持固定を解除する。第１コイル３３の引出部８５は、一旦、第１コイル３３の背面側（図８の紙面裏側）で第１コイル３３を半径方向の内側に向けて横断させ、第１コイル３３の下側（半径方向内側）を、基台１３の凹状のテープ巻回用溝６１に挿通することでくぐらせた後、クランプ１７に固定しておく。
【００４０】
第１コイル３３の引出部８５がクランプ１７に保持固定されることで、今までクランプ１７に保持固定されていた電線４５の中央部８１は保持固定が解除される。電線４５は、この中央部８１から自由端までの間の一端側が第２コイル３５として巻回される。つまり、電線４５は、この固定された中央部８１が、第２コイル３５の巻始部となる。
【００４１】
次に、第２コイル３５の巻回時、図９に示すように、コイル巻き装置１１には、蓋体２３が取り付けられる（蓋取付工程）。蓋取付工程では、第１コイル３３を巻いた後に、仕切り板５１を挟んで基台１３の反対側に蓋体２３を取り付ける。蓋体２３は、仕切り板保持ピン１９を外し、固定ネジ４３を外した後、固定ネジ貫通穴６７を貫通した固定ネジ４３を再び巻き芯１５に螺合することで取り付けられる。蓋体２３の外側からは、再び仕切り板保持ピン１９が、保持ピン貫通穴６９とともに支持部材３９のピン着脱穴４７及び仕切り板５１のピン係合穴５５を貫通し、基台１３に固定される。なお、蓋体２３は、仕切り板５１と共に、第１コイル巻回工程から取り付けられたままであってもよい。
【００４２】
そして、第２コイル３５の巻始部（電線４５の中央部８１）より一端側の電線４５は、図１０に示すように、仕切り板５１と蓋体２３との間に形成された第２電線巻回空間７３の４本の巻き芯１５に掛けられた後、端部側が矯正ローラ７５（図１２参照）に保持される。また、クランプ１７に固定された第１コイル３３の引出部８５は、図９及び図１１に示すように、蓋体２３の電線導出開口部７１を介して蓋体２３の外側に導出される。
【００４３】
図１２に示すように、コイル巻き装置１１は、第２コイル用の電線４５の一端側を矯正ローラ７５に保持した状態で、回転方向切替スイッチ７７を左回転側（図１２の反時計回り）に回して回転駆動部２７を駆動し、基台１３を左回転させる（第２コイル巻回工程）。第２コイル巻回工程では、電線４５の一端側を一対の仕切り板５１と蓋体２３との間の４本の巻き芯１５の外周に掛け渡して、第１コイル３３と逆方向に巻く。基台１３が所定回数（例えば７回）回ったら、回転方向切替スイッチ７７を元の位置に戻し、回転を止める。
【００４４】
本実施形態におけるコイル巻き方法では、第２コイル３５の巻回が完了した後のテープ予巻き工程を有する。テープ予巻き工程は、仕切り板脱着工程の前に、基台１３に設けられた凹状のテープ巻回用溝６１と、蓋体２３に設けられた櫛歯状のテープ巻回用溝６３との重なり部分にて、第１コイル３３及び第２コイル３５をテープ８７によって一体にテープ巻きする（図１３参照）。この際、第１コイル３３と第２コイル３５は、手指等により外周から半径方向内側に押圧することで、一番内側の電線４５に合わせ、２段に揃えられる。このテープ予巻き工程は、コイル周方向の対向する２箇所で３回ずつ合計６回行われる。
【００４５】
例えば、櫛歯状のテープ巻回用溝６３では、先ず、中央のスリット６５にテープ巻きがなされ、次いで左右のスリット６５の順でテープ巻きがなされる。これにより、テープ巻き間の電線４５に弛みを生じさせずにテープ巻きが行える。第１コイル３３と第２コイル３５の引出部８５は、図１３に示すように、基端がコイル３７に固定され、例えば蓋体２３に形成した櫛歯状のテープ巻回用溝６３の中央のスリット６５から外側に導出される。
【００４６】
テープ予巻き工程が終了した後、図１４に示すように、一対の仕切り板５１が脱着される（仕切り板脱着工程）。仕切り板５１の脱着は、仕切り板保持ピン１９を基台１３から抜去することにより行う。第１コイル３３と第２コイル３５は、既にテープ予巻き工程によって一体に固定されているので、仕切り板５１が脱着される際に、崩れを生じることがない。
【００４７】
そして、仕切り板５１が脱着されると、基台１３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と、蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３とが利用可能となる。そこで、仕切り板５１が外された位置における基台１３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と、蓋体２３に設けられた櫛歯状のテープ巻回用溝６３との重なり部分にて、第１コイル３３及び第２コイル３５を一体にテープ巻きする（テープ巻き工程）。櫛歯状のテープ巻回用溝６３の各スリット６５のテープ巻きは、上記のテープ予巻き工程と同様の手順で行う。
【００４８】
図１５に示すように、第１コイル３３と第２コイル３５は、外周の４箇所（４辺）が、それぞれ３箇所ずつテープ巻きされることで、テープ巻き工程が完了して２段巻きのコイル３７となる。なお、コイル３７は、更に四隅のコーナー部分がテープ巻きされてもよい。テープ巻き工程の完了した２段巻きのコイル３７は、固定ネジ４３が螺合解除され、巻き芯１５から蓋体２３が取り外された後、４本の巻き芯１５から取り外されて製作を完了する。
【００４９】
図１６に示すように、製作の完了したコイル３７は、１本の電線４５から、板状の第１コイル３３と、逆に巻回した板状の第２コイル３５とが、同軸で平行に並んだ２段巻きのコイルとなる。即ち、第１コイル３３と第２コイル３５は、直列に接続される。２段巻きのコイル３７は、電線４５の両端が引出部８５となって、共にコイル３７の外側に存在し、引出部８５が他の電線４５と交差して重なることがない。
【００５０】
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係るコイル巻き装置１１では、基台１３に着脱自在に取り付けられる一対の仕切り板５１は、基台１３に仕切り板保持ピン１９を介して取り付けられることで、４本の巻き芯１５より外側における基台１３との間に、電線径分の間隙を有する第１電線巻回空間４９を画成する。そして、この第１電線巻回空間４９に、１段目となる第１コイル３３が、４本の巻き芯１５の外周に掛け渡されて巻回される。第１コイル３３は、電線４５の中央部８１がクランプ１７によって保持固定されることで、コイル内側が巻始部となる。すなわち、第１コイル３３は、コイル外側に巻終部が引出部８５となって引き出される。
【００５１】
また、基台１３には、一対の仕切り板５１を挟んで基台１３と反対側に、蓋体２３が着脱自在に取り付けられる。蓋体２３は、例えば基台１３に固定されている巻き芯１５の突出先端側に固定される。蓋体２３は、基台１３に取り付けられることで、これら仕切り板５１との間に、電線径分の間隙を有する第２電線巻回空間７３を画成する。そして、この第２電線巻回空間７３に、２段目となる第２コイル３５が、４本の巻き芯１５の外周に掛け渡されて巻回される。第２コイル３５は、第１コイル３３の巻回時、クランプ１７によって保持固定されていた電線４５の中央部８１が巻始部となる。即ち、第２コイル３５も、コイル内側が巻始部となる。この第２コイル３５は、第１コイル３３とは逆方向に巻かれる。第２コイル３５も、コイル外側に巻終部が引出部８５となって引き出される。電線４５は、第１コイル３３と第２コイル３５を直列に接続して、両端が共にコイル３７の外側から引き出される。これにより、電線４５の引出部８５が他の電線４５と交差して重なることがない。
【００５２】
そして、第１コイル３３と第２コイル３５の巻回完了後、同軸で平行に並べられた第１コイル３３と第２コイル３５との間に介在する一対の仕切り板５１をそれぞれ半径方向に沿って基台１３から取り外し、蓋体２３を基台１３から取り外すことで、２段巻きのコイル３７を基台１３の巻き芯１５から取り外すことができる。
このようにして、コイル巻き装置１１では、基台１３と仕切り板５１の間、仕切り板５１と蓋体２３の間の幅を電線１本の電線径分とすることで、電線４５を巻きつける時の形状の崩れが防止される。コイル巻き装置１１では、仕切り板５１を境に電線４５を２回巻きつけた後、仕切り板５１を半径方向に沿って基台１３から取り外しできる。これにより、第１コイル３３及び第２コイル３５をテープ巻きすることで電線４５を２段に巻くことが可能となる。
その結果、コイル厚を電線２本分の厚みに整えた２段巻きのコイル３７を製作することができる。
【００５３】
また、本実施形態のコイル巻き装置１１では、一対の仕切り板５１を離間して基台１３に取り付けることで、仕切り板５１の間に開放部分５９を形成することができる。この開放部分５９は、第２コイル部分となる電線４５を基台１３と仕切り板５１との間から、仕切り板５１と蓋体２３との間へ導出可能とする。また、開放部分５９は、テープ予巻き工程も可能とする。
【００５４】
また、本実施形態のコイル巻き装置１１では、基台１３には、一対の仕切り板５１の離間部分に対応し、外周縁部から切り欠かれた一対の凹状のテープ巻回用溝６１が形成される。また、基台１３の一対の仕切り板５１に対応する位置には、櫛歯状のテープ巻回用溝６３が形成される。即ち、櫛歯状のテープ巻回用溝６３も一対で形成される。従って、基台１３には、外周縁部に沿って、凹状のテープ巻回用溝６１と櫛歯状のテープ巻回用溝６３とが交互に４箇所で形成される。
【００５５】
凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、巻き芯１５に巻回される電線４５よりも深い位置まで延びる溝で形成される。電線４５は、凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３を溝深さの途中で横断する。これにより、電線４５は、その溝交差部分において、板状の束となった外周へのテープ８７によるテープ巻きが可能となる。
【００５６】
なお、基台１３に形成される櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、仕切り板５１が装着された状態では、仕切り板５１と重なって塞がれ、テープ巻きに利用することができない。しかし、これにより、コイル巻き装置１１は、電線巻回時において、櫛歯状のテープ巻回用溝６３に対し電線４５を引っ掛かりにくくできる。基台１３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、仕切り板５１が取り外された後に、使用が可能となる。一方、基台１３の凹状のテープ巻回用溝６１は、仕切り板５１が取り付けられた状態において、仕切り板５１の開放部分５９と一致する。このため、コイル巻き装置１１は、仕切り板５１が装着された状態においても、基台１３の凹状のテープ巻回用溝６１と、蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３とによってテープ予巻きが可能となる。凹状のテープ巻回用溝６１は、第１コイル巻回時における電線４５を、櫛歯状のテープ巻回用溝６３よりも引っ掛かりにくくすることができる。
【００５７】
また、本実施形態のコイル巻き装置１１では、蓋体２３は、基台１３と略同一外形にて形成される。蓋体２３には、外周縁部に沿って、櫛歯状のテープ巻回用溝６３が４箇所（４辺）で形成される。そのうちの対向する一対の櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、基台１３の一対の凹状のテープ巻回用溝６１と一致する。また、他の対向する一対の櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、基台１３の一対の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と一致する。基台１３の一対の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と一致する蓋体２３に形成された一対の櫛歯状のテープ巻回用溝６３は、仕切り板５１が取り外されることで、テープ巻きに利用することが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態のコイル巻き装置１１では、基台１３が、回転駆動部２７によって回転される。回転される基台１３に対し、仕切り板５１及び蓋体２３が取り付けられ、これらが一体に回転する。電線４５は、回転する基台１３に設けられた巻き芯１５の外周に巻き取られることになる。この際、巻き取られる電線４５は、矯正ローラ７５によって所定の張力が付与される。これにより、所定の巻き締め力によって崩れにくいコイル巻きが可能となる。
そして、本実施形態のコイル巻き装置１１では、基台１３自体が回転して電線４５を巻き取るので、基台１３を固定してフライヤ巻線機等の巻線機によって電線４５を固定基台の巻き芯１５に巻き付ける装置構成に比べ、装置の小型化が可能となる。
【００５９】
本実施形態に係るコイル巻き方法では、先ず、仕切り板５１が取り付けられた基台１３のクランプ１７で、電線４５の中央部８１を保持固定する。中央部８１を挟み、電線４５の一端側を基台１３と仕切り板５１との間の巻き芯１５の外周に巻回し、１段目の第１コイル３３を巻く。第１コイル３３は、コイル外側に巻終部が引出部８５となって引き出される。クランプ１７で保持固定しておいた電線４５の中央部８１を固定解除し、電線４５の他端側を仕切り板５１と蓋体２３との間の巻き芯１５の外周に巻回し、２段目の第２コイル３５を巻く。第２コイル３５は、第１コイル３３とは逆方向で巻き芯１５に巻く。一対の仕切り板５１をそれぞれ半径方向に沿って基台１３から取り外した後、基台１３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と、蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３との重なり部分を利用して、第１コイル３３及び第２コイル３５を一体にテープ巻きすることで、巻回されたコイル３７の形状を固定する。蓋体２３を基台１３から取り外し、巻き芯１５から巻回されたコイル３７を取り外すことで、１本の電線４５から、板状の第１コイル３３と、逆に巻回した板状の第２コイル３５とを同軸で平行に並べた２段巻きのコイル３７を巻き崩れなく、高精度に得ることができる。
【００６０】
本実施形態のコイル巻き方法では、第１コイル３３と第２コイル３５は、仕切り板５１が取り外される前に、基台１３の凹状のテープ巻回用溝６１と、蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３との重なり部分を利用して予めテープ８７が巻かれて（予巻きされて）仮固定される。このテープ予巻きは、仕切り板５１の開放部分５９に、基台１３の凹状のテープ巻回用溝６１と、蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３とが一致することで可能となる。
【００６１】
このように、一対の仕切り板５１の間の開放部分５９は、第２コイル部分となる電線４５を基台１３と仕切り板５１との間から、仕切り板５１と蓋体２３との間へ導出する働きに加え、テープ予巻き工程を可能とする働きも有している。開放部分５９は、一対の仕切り板５１同士を離間させて配置することで形成できる。
【００６２】
これにより、仕切り板５１を取り外す際に、第１コイル３３及び第２コイル３５に巻き崩れが生じることがより確実に防止される。第１コイル３３及び第２コイル３５は、一対の仕切り板５１が取り外された後に、基台１３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３と蓋体２３の櫛歯状のテープ巻回用溝６３との重なり部分において、更にテープ巻きされることで本固定される。その結果、２段巻きのコイル３７は、外形が確実に固定され、より高精度に形成が可能となる。尚、本発明の仕切り板は、分割してそれぞれ半径方向に沿って基台から取り外し可能であれば、３つ以上の複数で構成できることは言うまでもない。
【００６３】
従って、本実施形態に係るコイル巻き装置１１及びコイル巻き方法によれば、２つの板状のコイル（第１コイル３３と第２コイル３５）を同軸で平行に並べた２段巻きのコイル３７を、巻き崩れなく、高精度に得ることができる。
ここで、上述した本発明に係るコイル巻き装置及びコイル巻き方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］  コイル（３７）の外周よりも大きい外形状を有する板状の基台（１３）と、
前記基台（１３）の一方の面から垂直に突出して設けられて電線（４５）の巻回時に電線内周が掛け渡される複数の巻き芯（１５）と、
前記基台（１３）における前記複数の巻き芯（１５）より内側に設けられて前記電線（４５）を保持可能な電線保持部材（クランプ１７）と、
前記複数の巻き芯（１５）より外側における前記基台（１３）との間に第１コイル（３３）を巻回するための第１電線巻回空間（４９）を画成し、コイル巻回中心からそれぞれ半径方向に沿って着脱自在な複数の仕切り板（５１）と、
前記複数の仕切り板（５１）を挟んで前記基台（１３）の反対側に着脱自在に取り付けられ、前記複数の仕切り板（５１）との間に第２コイル（３５）を巻回するための第２電線巻回空間（７３）を画成する板状の蓋体（２３）と、
を備えることを特徴とするコイル巻き装置（１１）。
［２］  上記［１］の構成のコイル巻き装置（１１）であって、前記基台（１３）には、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝（凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３）が形成されるとともに、前記蓋体（２３）には、前記テープ巻回用溝（凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３）に対応する位置に、外周縁部から切り欠かれたテープ巻回用溝（櫛歯状のテープ巻回用溝６３）が形成されることを特徴とするコイル巻き装置（１１）。
［３］  上記［２］の構成のコイル巻き装置（１１）を用いたコイル巻き方法であって、
前記電線（４５）の中央部（８１）を前記電線保持部材（クランプ１７）によって保持固定し、一端側を前記複数の仕切り板（５１）のコイル巻回中心近傍から導出して自由端としながら前記電線（４５）の他端側を前記複数の巻き芯（１５）の外周に掛け渡して前記基台（１３）と前記複数の仕切り板（５１）との間の前記第１電線巻回空間（４９）内で巻く第１コイル巻回工程と、
前記第１コイル（３３）を巻いた後に前記複数の仕切り板（５１）を挟んで前記基台（１３）の反対側に前記蓋体（２３）を取り付ける蓋体取付工程と、
前記仕切り板（５１）のコイル巻回中心近傍から導出しておいた前記電線（４５）の一端側を前記複数の仕切り板（５１）と前記蓋体（２３）との間の前記複数の巻き芯（１５）の外周に掛け渡して前記第２電線巻回空間（７３）内で前記第１コイル（３３）と逆方向に巻く第２コイル巻回工程と、
前記複数の仕切り板（５１）を取り外す仕切り板脱着工程と、
前記基台（１３）に設けられたテープ巻回用溝（凹状のテープ巻回用溝６１及び櫛歯状のテープ巻回用溝６３）と、前記蓋体（２３）に設けられたテープ巻回用溝（櫛歯状のテープ巻回用溝６３）との重なり部分にて、前記第１コイル（３３）及び前記第２コイル（３５）を一体にテープ巻きするテープ巻き工程と、
を含むことを特徴とするコイル巻き方法。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００６５】
１１…コイル巻き装置
１３…基台
１５…巻き芯
１７…クランプ（電線保持部材）
１９…仕切り板保持ピン
２３…蓋体
２５…装置フレーム
２７…回転駆動部
３３…第１コイル
３５…第２コイル
３７…コイル
４５…電線
４９…第１電線巻回空間
５１…仕切り板
５９…開放部分
６１…凹状のテープ巻回用溝（テープ巻回用溝）
６３…櫛歯状のテープ巻回用溝（テープ巻回用溝）
７３…第２電線巻回空間
７５…矯正ローラ
８１…中央部
【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】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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