螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置
【課題】螺旋状コイルにおける周回するワイヤ間のピッチを比較的容易に変更する。
【解決手段】螺旋状コイル１２の製造方法は、ノズル２２の前端から前方に繰出されるワイヤ１１をノズルの前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げることにより周回する単位周回ワイヤ１６をノズルと交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤからなる螺旋状コイルを得る。挿通孔２２ａに平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃをノズルに形成し、第１及び第２平面にそれぞれ平行であって挿通孔で交差する２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間の内で第１及び第２平面の交線Ｎが存在する空間の範囲にワイヤ１１を折曲げ、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤを第１又は第２平面に当接させた後に滑らすことにより単位周回ワイヤ１６をノズルと交差する方向に順次ずらす。
【解決手段】螺旋状コイル１２の製造方法は、ノズル２２の前端から前方に繰出されるワイヤ１１をノズルの前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げることにより周回する単位周回ワイヤ１６をノズルと交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤからなる螺旋状コイルを得る。挿通孔２２ａに平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃをノズルに形成し、第１及び第２平面にそれぞれ平行であって挿通孔で交差する２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間の内で第１及び第２平面の交線Ｎが存在する空間の範囲にワイヤ１１を折曲げ、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤを第１又は第２平面に当接させた後に滑らすことにより単位周回ワイヤ１６をノズルと交差する方向に順次ずらす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一周する単位周回ワイヤをその周回方向に交差する方向に連続させて螺旋状コイルを得る螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、方形状を成して一周する単位周回ワイヤをその周回方向に交差する方向に連続させて螺旋状コイルを得る方法として、例えば断面四角形の巻芯治具を用い、その巻芯治具にワイヤを螺旋状に巻回して螺旋状コイルを得、その後その螺旋状コイルから巻芯治具を取外す製造方法があった。しかし、この巻芯治具を用いる製造方法では、ワイヤの径が大きくてその剛性が高い場合、ワイヤを巻芯治具に沿って四角形に巻回することが難しく、螺旋状コイルのコーナー部分の形状にバラツキが生じたり、螺旋状コイルの直線部分が湾曲して、その後この螺旋状コイルにコア等を挿入した場合等における螺旋状コイルとコア間の空隙が大きくなるという問題点があった。
【０００３】
この点を解消するために、巻芯治具を用いることなくコイルを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、ワイヤの途中を支持する支持ローラと、この支持ローラに対してワイヤを送る送り機構と、ワイヤを支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、支持ローラから延びるワイヤに当接する曲げローラと、この曲げローラをワイヤの折曲げ方向に移動するローラ移動機構とを備えた装置を用いている。そして、このローラ移動機構によって曲げローラがワイヤと共に移動することによりワイヤを支持ローラに沿って折曲げるようになっている。この方法では、このような装置を用いてワイヤの折曲げと送りとを交互に行うことにより、方形状に周回するワイヤを巻芯治具を用いることなく得ることができるとしている。そして、曲げローラを固定機構に対して傾斜させ、それにより方形状に周回するワイヤを順次ずらして螺旋状に周回するワイヤからなる螺旋状コイルを得るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４９６５号公報（特許第３９８６３３０号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年、このような螺旋状コイルにあっては、その周回するワイヤ間に所定の隙間を設けることが要求される場合がある。このようなことが要求される螺旋状コイルは、特にその螺旋状コイルを後にケースに入れるような場合に多く、そのケースに螺旋状コイルを圧縮状態で収容し、螺旋状コイルの伸長しようとする弾性によりケースとの間にがたつきが生じることを防止しようとするものである。よって、螺旋状コイルの周回するワイヤ間のピッチは収容されるケースにより異なり、この螺旋状コイルの製造にあっては、その周回するワイヤ間のピッチを比較的容易に変更調整し得ることが好ましい。
【０００６】
しかし、上記特許文献１における螺旋状コイルの製造方法では、曲げローラを固定機構に対して傾斜させることにより、周回するワイヤを順次ずらしているので、曲げローラの傾斜角度を変更しなければ、螺旋状に周回するワイヤ間のピッチを変更することができない不具合があった。即ち、従来の螺旋状コイルの製造方法では、曲げローラの傾斜角度の変更が困難であることから、螺旋状コイルの製造毎に、又は螺旋状コイルの製造途中で周回するワイヤ間のピッチを変更することができないという未だ解決すべき課題が残存していた。
【０００７】
本発明の目的は、周回するワイヤ間のピッチを比較的容易に変更し得る螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の螺旋状コイルの製造方法は、ノズルの軸方向に伸びる挿通孔に挿通されてノズルの前端から前方に繰出されるワイヤをノズルの前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げ、それにより周回する単位周回ワイヤをノズルと交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤからなる螺旋状コイルを得る方法である。
【０００９】
その特徴ある点は、挿通孔に平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面をノズルに形成し、第１及び第２平面にそれぞれ平行であって挿通孔で交差する２枚の仮想平面により区切られる４つの空間の内第１及び第２平面の交線が存在する空間の範囲にノズルの前端から繰出されたワイヤを折曲げ、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤを第１又は第２平面に当接させた後に滑らすことにより単位周回ワイヤをノズルと交差する方向に順次ずらすところにある。
【００１０】
ノズルの前端から前方に突出したワイヤの折曲げが、ワイヤに側方から接触させた当接移動部材をノズルに交差する方向に移動することにより行われる場合、当接移動部材の移動方向を変更することにより又は挿通孔を中心としてノズルを回転することにより複数の単位周回ワイヤ間のピッチを変更させることが好ましい。そして、ワイヤの折曲げ方向を第１及び第２平面の交線に近づければ、複数の単位周回ワイヤ間のピッチを拡大させることができる。
【００１１】
本発明の螺旋状コイルの製造装置は、供給源から延びるワイヤが挿通可能な挿通孔が軸方向に伸びて形成されたノズルと、ノズルの後端側に設けられワイヤをノズルに供給してノズルの前端からワイヤを繰出すワイヤ送り装置と、ノズルの前端から前方に突出したワイヤをノズルの前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段とを備えた螺旋状コイルの製造装置である。
【００１２】
その特徴ある構成は、挿通孔に平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面がノズルに形成され、ワイヤ加工手段が、部材移動機構により移動し、ノズルの前端から前方に突出したワイヤに側方から接触しかつノズルに交差する方向に移動してワイヤをノズルの前端面に沿わせるように折曲げる当接移動部材を有し、ワイヤの折曲げ時にワイヤを収容して折曲げ方向に案内する凹溝が当接移動部材に形成されたところにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置では、第１及び第２平面が形成されたノズルから繰出されるワイヤを順次同一方向に折曲げるけれども、その折曲げ方向は、第１及び第２平面の交線が存在する空間の範囲である。このため、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤはその第１又は第２平面に当接する。そして、その後そのワイヤを第１又は第２平面に滑らすことにより、そのワイヤはノズルと交差する方向にずれて当初当接した面と異なる第２又は第１平面にまで達することになる。同様に、その後もワイヤの繰出しと折曲げを交互に繰り返すことにより順次形成される周回ワイヤはノズルと交差する方向に順次ずれることになる。これにより、複数の単位周回ワイヤがノズルと交差する方向にずれた螺旋状コイルが得られる。ここで、そのワイヤがノズルと交差する方向にずれる量は、第１又は第２平面を基準としたワイヤの折曲げ方向により異なり、第１又は第２平面と折曲げ方向の成す角度を変更することにより、螺旋状コイルの周回する単位周回ワイヤ間のピッチを比較的容易に変更することができる。
【００１４】
ここで、ワイヤの折曲げが、ワイヤに側方から接触させた当接移動部材をノズルに交差する方向に移動することにより行われる場合、当接移動部材の移動方向を変更することにより又は挿通孔を中心としてノズルを回転することにより第１又は第２平面と折曲げ方向の成す角度を変更することができ、複数の単位周回ワイヤ間のピッチを更に容易に変更することができる。そして、ワイヤの折曲げ時にワイヤを収容して折曲げ方向に案内する凹溝を当接移動部材に形成すれば、得られた単位周回ワイヤのずれる方向にかかわらず、ノズルの前端から繰出されたワイヤをその当接移動部材の移動方向に確実に折曲げて、所望の形状の螺旋状コイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態の螺旋状コイルの製造方法を示すノズルの前端を示す図である。
【図２】ワイヤ間のピッチが拡大した螺旋状コイルを得るノズルの前端を示す図である。
【図３】途中で屈折する螺旋状コイルを得るノズルの前端図である。
【図４】正方形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図５】長方形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図６】６角形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図７】その螺旋状コイルの製造装置の正面図である。
【図８】その螺旋状コイルの製造装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図７及び図８に、ワイヤ１１を折曲げ加工して螺旋状コイル１２を自動的に製造する本発明における螺旋状コイルの製造装置２０を示す。この製造装置２０により得られる螺旋状コイル１２は、図４〜図６に示すようにコーナー部１３と直線部１４とが交互に設けられて一周する単位周回ワイヤ１６を、図１〜図３に示すようにその周回方向に交差する方向に連続させたものである。ワイヤ１１は、巻芯治具を用いることなく折曲げられるとその形状を維持できるような、その外径がある程度大きい比較的太いものが用いられる。ワイヤ１１は、この実施の形態では、表面に絶縁皮膜が形成された断面が円形のいわゆる丸線が用いられるものとする。けれども、このワイヤ１１は丸線に限らず、螺旋状コイル１２等の仕様或いは製作工程に応じて、断面が方形を成すいわゆる角線を用いても良い。
【００１８】
図７及び図８に示すように、ワイヤ１１はリール１７に巻回され、このリール１７がワイヤ１１の供給源となる。このリール１７は螺旋状コイルの製造装置２０と別な場所の例えば装置２０の後方の床の上等に置かれる。この実施の形態ではリール１７は載置台１８を介して設置され、その載置台１８には支柱１８ａを介してリール１７の上方にプーリ１９が回転可能に設けられる。ワイヤ１１はリール１７から解き放たれて上方のプーリ１９に向かい、そのプーリ１９にて転向してワイヤ送り装置２３に供給される場合を示す。ここで、製造装置２０における図における符号２０ｃは、プーリ１９にて転向して供給源であるリール１７から繰出されたワイヤ１１を真直ぐに伸ばす癖取り装置であり、複数の小ローラ２０ｄによりそのワイヤ１１を周囲から順次挟持し、そのワイヤ１１を真直ぐに伸ばすように構成される。
【００１９】
螺旋状コイルの製造装置２０は、主要構成部として、基台２１に取付けられ供給源１７から延びるワイヤ１１が挿通された真直ぐなノズル２２と、そのノズル２２にワイヤ１１を供給してノズル２２の前端からそのワイヤ１１を繰出すワイヤ送り装置２３を備える。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明の螺旋状コイルの製造装置２０について説明する。
【００２０】
ノズル２２はその剛性を確保するために断面が円形を成す円柱状のものが用いられ、図１に詳しく示すように、その中心に供給源から延びるワイヤ１１が挿通可能な挿通孔２２ａが軸方向に伸びて形成される。そして、挿通孔２２ａに平行であってこの挿通孔２２ａの近傍において交差する第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃがこのノズル２２に形成される。第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交角αは鈍角であって、１００〜１７０度の範囲、更に好ましくは１４０〜１６０の範囲になるように形成され、好適な角度としては１５０度が望ましい。第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交角αを鈍角とするのは、後述する製造方法において、ノズル２２の前端から周回してノズル２２に戻るワイヤ１１を第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに当接させた後に滑らす必要があるからである。
【００２１】
図７及び図８に戻って、ノズル２２の後部は挿通孔２２ａ（図１)を回転中心としてこのノズル２２を回転させるノズル回転用サーボモータ２４に取付けられ、このノズル回転用サーボモータ２４が取付部材２０ｂの上部に取付けられる。このノズル回転用サーボモータ２４には図示しないコントローラの制御出力が接続され、このノズル回転用サーボモータ２４を介してノズル２２の後部が上部に取付けられた取付部材２０ｂは、その下端が基台２１に固定される。この取付部材２０ｂによりノズル２２はＸ軸方向に延びて基台２１の上方空間に固定される。
【００２２】
ワイヤ送り装置２３は、供給源であるリール１７から解き放たれ、癖取り装置２０ｃにより真直ぐに伸ばされたワイヤ１１をノズル２２に供給するものであり、この実施の形態におけるワイヤ送り装置２３は、ノズル２２の後端近傍に設けられてワイヤ１１を固定支持する固定機構２６と、その固定機構２６の後方に設けられワイヤ１１をＸ軸方向に送る送り機構２７とを備える。固定機構２６は、ノズル２２と送り機構２７の間に位置し、図示しないエアシリンダによって上下動してワイヤ１１の途中を掴む第１チャック２６ａと、その第１チャック２６ａが取付けられた固定台２６ｂを有し、この固定台２６ｂが基台２１に取付けられる。
【００２３】
一方、送り機構２７は、図示しないエアシリンダによって上下動してワイヤ１１の途中を掴む第２チャック２７ａと、その第２チャック２７ａを支持する移動台２７ｂと、ノズル２２の後方にそのノズル２２の延長線上に延びて設けられ移動台２７ｂを基台２１に対してＸ軸方向に移動可能に支持するレール２７ｃと、レール２７ｃに設けられ移動台２７ｂに螺合するボールネジ２７ｅと、そのボールネジ２７ｅを回転駆動するサーボモータ２７ｄとを備える。基台２１にはＸ軸方向に伸びる鉛直板２８が設けられ、この鉛直板２８にレール２７ｃとともにサーボモータ２７ｄが固定される。そして、サーボモータ２７ｄによるボールネジ２７ｅの回転によって移動台２７ｂが移動し、第２チャック２７ａに掴まれたワイヤ１１をＸ軸方向に移動可能に構成される。なお、図における符号２９は、移動台２７に第２チャック２７ａとともに設けられた被覆剥き機２９であって、この被覆剥き機２９は、ノズル２２に供給されるワイヤ１１の所定範囲における被覆を除去可能に構成される。
【００２４】
固定機構２６におけるエアシリンダ、及び送り機構におけるエアシリンダとサーボモータ２７ｄ、及び被覆剥き機２９には、これらをそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、図示しないコントローラからの指令により、この固定機構２６の第１チャック２６ａを解放して送り機構２７のワイヤ１１を掴む第２チャック２７ａを移動台２７ｂとともにＸ軸方向に移動させることによりノズル２２にワイヤ１１を供給可能に構成される。これによりノズル２２の前端からそのワイヤ１１を繰出すことができる。一方、送り機構２７の第２チャック２７ａをワイヤ１１を解放した状態でＸ軸上で後退させる際に固定機構２６によりワイヤ１１を掴むことにより一旦繰出されたワイヤ１１がその第２チャック２７ａとともに後退することを防止することができる。そして、後退した第２チャック２７ａによりワイヤ１１を再び掴んだ状態で固定機構２６の第１チャック２６ａを解放し、ワイヤ１１を掴んだ送り機構２７の第２チャック２７ａを再び前方に移動することにより、供給源１７から供給されたワイヤ１１をノズル２２に順次繰出すことができるようになっている。なお、図１におけるワイヤ送り装置２３は例示であって、図示しないが、ワイヤ送り装置２３は、ワイヤ１１に転接する複数のローラを備え、それら複数のローラを回転させることによりリール１７から供給されるワイヤ１１をこれらのローラの間からノズル２２に供給するようにしても良い。
【００２５】
また、本発明の螺旋状コイルの製造装置２０は、前記ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１をノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段３０を備える。この実施の形態における加工手段３０は、部材移動機構３１により移動し、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から接触する当接移動部材３２を備える。部材移動機構３１は、ノズル２２の前方における基台２１に設けられてそのノズル２２に対して３軸方向に移動する中央移動台３５と、回転軸４１ａがノズル２２の挿通孔２２ａに平行になるようにその中央移動台３５に設けられた部材回転用サーボモータ４１と、その回転軸４１ａに取付けられ部材回転用サーボモータ４１が駆動することにより回転する回転部材４２と、部材回転用サーボモータ４１の回転軸４１ａに対して回転軸４３ａが直交するように回転部材４２に固定された折曲げ用サーボモータ４３とを備える。
【００２６】
中央移動台３５は中央移動装置３６を介して基台２１に取付けられる。この中央移動装置３６は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３７〜３９の組み合わせにより構成される。この実施の形態におけるこれらの伸縮アクチュエータ３７〜３９は、サーボモータ３７ａ〜３９ａによって回動駆動されるボールネジ３７ｂ〜３９ｂと、このボールネジ３７ｂ〜３９ｂに螺合して平行移動する従動子３７ｃ〜３９ｃ等によって構成される。この実施の形態では、中央移動台３５をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ３７の従動子３７ｃに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ３７をＺ軸方向に移動可能にＺ軸方向伸縮アクチュエータ３９の従動子３９ｃに取付け、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ３９をＹ軸方向に移動可能にＹ軸方向伸縮アクチュエータ３８の従動子３８ｃに取付け、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ３８が基台２１に取付けられる。そして、それらの各伸縮アクチュエータにおけるＸ軸サーボモータ３７ａ、Ｙ軸サーボモータ３８ａ及びＺ軸サーボモータ３９ａは、これらをそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、中央移動装置３６は中央移動台３５を基台２１に固定されたノズル２２に対して３軸方向に任意に移動可能に構成される。
【００２７】
部材回転用サーボモータ４１の回転軸４１ａに対して回転軸４３ａが直交するように回転部材４２に固定された折曲げ用サーボモータ４３は、図７の拡大図及び図８の拡大図に示すように、その回転軸４３ａに交差するように揺動片４４の一端がその回転軸４３ａに取付けられ、その揺動片４４の他端に当接移動部材３２が設けられる。部材回転用サーボモータ４１及び折曲げ用サーボモータ４３には図示しないコントローラの制御出力がそれぞれ接続され、コントローラの指令により折曲げ用サーボモータ４３が駆動して揺動片４４が基端を中心に揺動すると、他端に設けられてワイヤ１１に側方から接触する当接移動部材３２が、図４〜６に示すように、ノズル２２に交差する方向に移動してワイヤ１１をノズル２２の前端面に沿わせて折曲げるように構成される。また、コントローラの指令により部材回転用サーボモータ４１が駆動して回転部材４２が回転すると、当接移動部材３２の移動方向が変化し、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の当接移動部材３２が折曲げる方向を変更可能に構成される。
【００２８】
図７の拡大図及び図８の拡大図に戻って、この実施の形態における当接移動部材３２は揺動片４４の他端に固定された円柱状部材であって、その周囲がワイヤ１１に接触可能に揺動片４４に固定される。そして、その外周には断面が半円状の凹溝３２ａが全周に連続して形成され、その凹溝３２ａの断面はワイヤ１１の半径以上の半径を有するように形成される。この当接移動部材３２はその中心軸が折曲げ用サーボモータ４３の回転軸４３ａと平行になるように揺動片４４に固定され、これによりその外周に接触したワイヤ１１は外周の接線方向に折曲げられることになり、その外周に形成された凹溝３２ａは、ワイヤ１１の折曲げ時にそのワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するように構成される。
【００２９】
また、鉛直板２８の上端にはノズル２２の前端から突出したワイヤ１１を切断するワイヤ切断機構５１が設けられる。この実施の形態におけるワイヤ切断機構５１は、鉛直板２８の上端にＸ軸方向に伸びて設けられた第１エアシリンダ５２と、その第１エアシリンダ５２の第１可動台５２ａにＹ軸方向の正面から見てＬ形のアングル５３を介して設けられＺ軸方向に伸びて設けられた第２エアシリンダ５４と、その第２エアシリンダ５４の第２可動台５４ａにＺ軸方向の上面視においてＬ字状の延長部材５６を介して設けられたニッパ装置５７とを備える。第１及び第２エアシリンダ５２，５４及びニッパ装置５７には図示しないコントローラの制御出力が接続され、コントローラからの指令に基づいて第１エアシリンダ５２がその第１可動台５２ａを第２エアシリンダ５４とともに前方に突出させ、その第２エアシリンダ５４が延長部材５６とともにニッパ装置５７を下降させることにより、そのニッパ装置５７はノズル２２から前方に突出したワイヤ１１に達し、そのニッパ装置５７が駆動することによりその切断刃５７ａがそのワイヤ１１を切断可能に構成される。そして第２エアシリンダ５４がニッパ装置５７を上昇させ、第１エアシリンダ５２がその第２エアシリンダ５４をニッパ装置５７とともに後退させることによりそのニッパ装置５７を待機位置に待機させるように構成される。
【００３０】
次に、このような螺旋状コイルの製造装置を用いて螺旋状コイルを製造する本発明の螺旋状コイルの製造方法について説明する。
【００３１】
図４〜６に示すように、本発明の製造方法は、ノズル２２の軸方向に伸びる挿通孔２２ａ（図１〜図３）に挿通されてそのノズル２２の前端から前方に繰出されるワイヤ１１をそのノズル２２の前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げ、それによりコーナー部１３と直線部１４とが交互に設けられて一周する単位周回ワイヤ１６を得る。そして、図１〜図３に示すように、そのように得られる単位周回ワイヤ１６をノズル２２と交差する方向に順次ずらして螺旋状に周回して連続する複数の単位周回ワイヤ１６からなる螺旋状コイル１２を得る方法である。
【００３２】
即ち、本発明の方法により得ようとする螺旋状コイル１２は、図１〜図３に示すように螺旋状に周回して連続する複数の単位周回ワイヤ１６から成り、その単位周回ワイヤ１６は、図４〜６に示すように、コーナー部１３と直線部１４とが交互に連続するものである。そして、螺旋状コイル１２の直線部１４は、真直ぐなノズル２２を貫通してそのノズル２２の前端から直線状にワイヤ１１を繰出すことにより行われ、その繰出されたワイヤ１１によりその直線部１４を形成する。図７及び図８に示す装置２０にあって、このワイヤ１１の繰出しはワイヤ送り装置２３により行われ、固定機構２６の第１チャック２６ａを解放して送り機構２７によりワイヤ１１をＸ軸方向に移動させることにより行われる。
【００３３】
一方、単位周回ワイヤ１６におけるコーナー部１３は、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１をそのノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げることにより形成する。図７及び図８に示す装置２０にあって、この折曲げは、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から接触させた当接移動部材３２をノズル２２に交差する方向に移動することにより行われる。このとき、コントローラは部材回転用サーボモータ４１を駆動させ、回転部材４２を回転させて、当接移動部材３２の接触方向を定めておく。図７及び図８ではワイヤ１１に上方から当接移動部材３２が接触する場合を示し、部材回転用サーボモータ４１は折曲げ用サーボモータ４３の回転軸４３がＹ軸方向に位置するように回転部材４２を回転させておくことになる。
【００３４】
ワイヤ１１を折曲げる際に、図示しないコントローラは中央移動装置３６を制御して中央移動台３５を移動させ、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から当接移動部材３２を接触させる。図４〜図６に示すように、当接移動部材３２の接触位置は、ノズル２２の前端縁から当接移動部材３２までの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなる位置とされる。当接移動部材３２に凹溝３２ａを形成するこの実施の形態では、図４（ｂ）の拡大図に示すように、ノズル２２の前端縁からその凹溝３２ａまでの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなるようにすることが好ましい。
【００３５】
ワイヤ１１に側方から当接移動部材３２を接触させた後に、コントローラの指令により折曲げ用サーボモータ４３が駆動することにより、基端を中心に揺動片４４を揺動させる。そして、揺動片４４の他端に設けられてワイヤ１１に側方、この実施の形態では図４〜図６に示すように、上方から接触する当接移動部材３２をノズル２２に交差してワイヤ１１を横断する下方に移動させる。すると、ノズル２２の前端縁から当接移動部材３２までの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなる位置であるので、これによりそのワイヤ１１はノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げられることになる。このとき、この当接移動部材３２の外周に接触したワイヤ１１は外周の接線方向に折曲げられることになるけれども、その外周に形成された凹溝３２ａ（図８）はワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するので、ワイヤ１１をその当接移動部材３２が移動する方向に比較的正確に折曲げることができる。
【００３６】
上記のような直線部１４の形成とコーナー部１３の形成は交互に行われる。但し、コーナー部１３の形成におけるワイヤ１１の折曲げ方向は常に同一方向に折曲げられ、これにより単位周回ワイヤ１６がノズル２２の前端に形成される。また、直線部１４の形成にあっては、得ようとする螺旋状コイル１２における単位周回ワイヤ１６が描く形状において、その繰出す長さが異なる。例えば、単位周回ワイヤ１６が正方形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図４に示すように、コーナー部１３を直角とするとともに、常に同一の長さになるように直線部１４の形成が行われる。また、単位周回ワイヤ１６が長方形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図５に示すように、コーナー部１３を直角とするとともに、得ようとする長方形の長辺と短辺に相当する長さの直線部１４を交互に形成する。また、単位周回ワイヤ１６が多角形、例えば６角形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図６に示すように、コーナー部１３を１２０度とするとともに、常に同一の長さになるように直線部１４の形成が行われる。このように、コーナー部１３の角度と直線部１４の長さを異ならせることにより、螺旋状コイル１２における単位周回ワイヤ１６が描く形状を変化させることができる。このとき、コーナー部１３の角度は当接移動部材３２の移動量により調整することができる。
【００３７】
一方、螺旋状コイル１２を得るためには、このようにして得られる単位周回ワイヤ１６をノズル２２と交差する方向に順次ずらす必要がある。このため、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の折曲げは、図１に示すように、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃにそれぞれ平行であって挿通孔２２ａで交差する２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内で、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在する空間Ａの範囲に行われる。即ち、２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２に沿う範囲から、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在するそれらの内側を示す図１のＡで示す範囲において、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１を折曲げることが必要である。この範囲の具体的な折曲げとしては、図１に示すように、第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに平行にワイヤ１１を折曲げるような場合や、図示しないがそれらの内側であって第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに向けて折曲げる場合や、又は図２に示すように、その交線Ｎに近づけて折曲げるような場合が例示される。
【００３８】
第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げて単位周回ワイヤ１６が正方形を描く螺旋状コイル１２を製造する場合を説明すると、図４に示すように、ノズル２２の前端からの繰出しと同一方向への折曲げが３回繰り返されると、図４（ｆ）に示すように、そのワイヤ１１は周回してその先端はノズル２２に戻り、第２平面２２ｃに当接する。ここで、第１平面２２ｂと第２平面２２ｃとの交角α（図１）は鈍角であり、第１平面２２ｂと平行にワイヤ１１を折曲げるので、ノズル２２に戻るワイヤ１１の先端はその第２平面２２ｃに傾斜して当接することになる。そして、図４（ｈ）に示すように、４回目の折曲げがされると単位周回ワイヤ１６が得られることになり、その４回目の折曲げ時に第２平面２２ｃに傾斜して当接した図１（ａ）の一点鎖線で示すワイヤ１１はその第２平面２２ｃに案内されて破線矢印で示すように滑り、第１平面２２ｂにまでずれることになる。そして、その後のワイヤ１１の繰出しと折曲げが繰り返されることにより、ノズル２２の前端から周回してノズル２２に戻るワイヤ１１は順次第１平面２２ｂにまでずれることになり、図１（ｂ）に示すように、複数の単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれた螺旋状コイル１２が得られる。
【００３９】
ここで、図１では、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げるので、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｆは、挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔにワイヤ１１の線径ｄを加えた値となる。この実施の形態では、第１平面２２ｂは挿通孔２２ａの近傍に設けられるので、その挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔは比較的小さくなり、その肉厚ｔがワイヤ１１の弾性限度以内であれば、第１平面２２ｂにまでずれた単位周回ワイヤ１６はその後に更に単位周回ワイヤ１６が得られた段階でその新たに得られた単位周回ワイヤ１６に密着し、隣接する単位周回ワイヤ１６が互いに密着する螺旋状コイル１２を得ることができる。即ち、複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰがワイヤ１１の線径ｄに一致する螺旋状コイル１２を得ることができる。ここで、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれるので、ノズル２２から繰出されるワイヤ１１を第１平面２２ｂに平行に折曲げることが困難になることも考えられるけれども、そのワイヤ１１を実際に折曲げる当接移動部材３２の外周に凹溝３２ａ（図８）を形成したので、その凹溝３２ａはワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するので（図４（ｂ））ワイヤ１１を第１平面２２ｂに平行に比較的正確に折曲げることができる。
【００４０】
次に、ノズル２２の前端から繰出されるワイヤ１１を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけて折曲げて螺旋状コイル１２を製造する場合を説明する。図２（ａ）の一点鎖線で示すように、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げた場合に単位周回ワイヤ１６がずれる方向はその第１平面２２ｂに直交するので、実線で示すように、ワイヤ１１を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけて折曲げ、第１平面２２ｂに平行な面から折曲げ方向の成す角度をβとしたとき、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、図２（ａ）の拡大図に示すように、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げた場合にずれる量Ｆをｃｏｓβで除した量となる。このため、ワイヤ１１を交線Ｎに近づけて折曲げると、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げる場合に比較して単位周回ワイヤ１６がずれる量Ｔは増大する。即ち、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、Ｔ＝Ｆ／（ｃｏｓβ）で表すことができ、挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔにワイヤ１１の線径ｄを加えた値を越えるものとなる。このずれる量Ｔがワイヤ１１の弾性限度を越えていれば単位周回ワイヤ１６はずれた状態で塑性変形し、図２（ｂ）に示すように、第１平面２２ｂにまでずれた単位周回ワイヤ１６はその後に更に単位周回ワイヤ１６が得られた段階でその新たに得られた単位周回ワイヤ１６と所定の隙間を空けることになる。このため、複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰはワイヤ１１の線径ｄを越えることになり、隣接するワイヤ１１が互いに所定の隙間を空けた螺旋状コイル１２を得ることができる。
【００４１】
上述のように、第１平面２２ｂに平行な仮想平面Ｍ１から折曲げ方向の成す角度をβとしたとき、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、Ｔ＝Ｆ／（ｃｏｓβ）で表すことができる。このことは、第１平面２２ｂに平行な仮想平面Ｍ１から折曲げ方向の成す角度βを変更することにより、螺旋状コイル１２の周回する単位周回ワイヤ１６間のピッチＰが変更されることを意味する。そして、ワイヤ１１の折曲げ方向は、コントローラの指令により部材回転用サーボモータ４１が駆動して回転部材４２が回転すると当接移動部材３２の移動方向が変化するので、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の当接移動部材３２が折曲げる方向を比較的容易に変更することができる。よって、本発明では、周回するワイヤ１１間のピッチＰを比較的容易に変更することが可能になる。
【００４２】
ここで、２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内で、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在する空間の範囲においてワイヤ１１の折曲げが行われるので、その折曲げ方向がその交線Ｎに近づくほど、ノズル２２に戻るワイヤ１１の先端がその第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに当接する角度は増加する。このため、その第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに案内されてワイヤ１１が第２又は第１平面２２ｂにまでずれることが困難になることも考えられるけれども、この実施の形態では、ノズル回転用サーボモータ２４によりノズル２２はその挿通孔２２ａを回転中心として回転可能に取付けられているので、図３（ａ）に示すように、最初に第１平面２２ｂと平行にワイヤ１１を折曲げてノズル２２に戻るワイヤ１１の先端を第２平面２２ｃに傾斜して当接させ、その最初の単位周回ワイヤ１６を第２平面２２ｃにより確実に第１平面２２ｂにまでずらし、その後、図３（ｂ）に示すように、ノズル２２をその挿通孔２２ａを回転中心として回転させてそのずれる量Ｔを拡大させることもできる。そして、その後、ワイヤ１１の繰出しと折曲げを繰り返すことにより、図３（ｃ）に示すように、隣接するワイヤ１１が互いに所定の隙間を空けた螺旋状コイル１２を得ることができる。
【００４３】
また、挿通孔２２ａを回転中心としてノズル２２を回転させると、当接移動部材３２の移動によるワイヤ１１の曲げ方向が同じであっても、第１平面２２ｂに平行な面Ｍ１からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度β（図２）は変更されることになる。よって、本発明では、当接移動部材３２の移動方向を変更することにより又は挿通孔２２ａを中心としてノズル２２を回転させることにより第１平面２２ｂに平行な面Ｍ１からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度βを変更することができ、螺旋状に周回する複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰを更に容易に変更することができる。そして、螺旋状コイル１２の製造途中であって、ワイヤ１１の折曲げ方向を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけることにより、螺旋状に周回するワイヤ１１間のピッチＰを拡大させることが可能になる。
【００４４】
また、第１平面２２ｂに平行な面からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度βを変更することなく、図３（ｄ）に示すように挿通孔２２ａを中心としてノズル２２を回転させるとともに当接移動部材３２の移動方向を変更することにより、図３（ｅ）に示すように屈折した螺旋状コイル１２を得ることも可能になる。このため、巻芯治具や金型等を用いることなく単位周回ワイヤ１６間に所定の隙間を持たせた螺旋状コイル１２を製造することが可能になり、従来必要とされた金型の管理負担を減少させることができる。そして、図示しないコントローラにより繰出されるワイヤ１１の量や曲げ角度を変更するようにすれば、形状の異なる複数種類の螺旋状コイル１２を得ることが可能になり、螺旋状コイル１２の製造における完全な自動化が可能になり、そのコイル１２の生産性を著しく高めることが可能になる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態では、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げて第２平面２２ｃにそのワイヤ１１を傾斜して当接させて第１平面２２ｂにまでずらす場合を説明したけれども、図示しないが、第２平面２２ｃに平行にワイヤ１１を折曲げて第１平面２２ｂに傾斜して当接させたワイヤ１１を第２平面２２ｂにまでずらすことにより螺旋状コイル１２を得るようにしても良い。この場合の螺旋方向は上述した実施の形態と逆方向になるので、本発明では、ワイヤ１１の折曲げる方向を変更することにより得られるコイル１２の螺旋方向を容易に変更することも可能となる。
【００４６】
また、上述した実施の形態では、揺動片４４の他端に固定された円柱状部材からなる当接移動部材３２を説明したけれども、この当接移動部材３２は揺動片４４の他端に回転可能に枢支しても良く、移動してワイヤ１１を折曲げ可能である限り、その形状は円柱状に限られず、例えば、角柱状の部材であっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１１ ワイヤ
１２ 螺旋状コイル
１６ 単位周回ワイヤ
１７ リール（供給源）
２０ 螺旋状コイルの製造装置
２２ ノズル
２２ａ 挿通孔
２２ｂ 第１平面
２２ｃ 第２平面
２３ ワイヤ送り装置
３０ ワイヤ加工手段
３１ 部材移動機構
３２ 当接移動部材
３２ａ 凹溝
Ｍ１，Ｍ２ 仮想平面
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ ２枚の仮想平面により区切られる空間
Ｎ 第１及び第２平面の交線
Ｐ 単位周回ワイヤ間のピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一周する単位周回ワイヤをその周回方向に交差する方向に連続させて螺旋状コイルを得る螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、方形状を成して一周する単位周回ワイヤをその周回方向に交差する方向に連続させて螺旋状コイルを得る方法として、例えば断面四角形の巻芯治具を用い、その巻芯治具にワイヤを螺旋状に巻回して螺旋状コイルを得、その後その螺旋状コイルから巻芯治具を取外す製造方法があった。しかし、この巻芯治具を用いる製造方法では、ワイヤの径が大きくてその剛性が高い場合、ワイヤを巻芯治具に沿って四角形に巻回することが難しく、螺旋状コイルのコーナー部分の形状にバラツキが生じたり、螺旋状コイルの直線部分が湾曲して、その後この螺旋状コイルにコア等を挿入した場合等における螺旋状コイルとコア間の空隙が大きくなるという問題点があった。
【０００３】
この点を解消するために、巻芯治具を用いることなくコイルを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、ワイヤの途中を支持する支持ローラと、この支持ローラに対してワイヤを送る送り機構と、ワイヤを支持ローラの手前で固定支持する固定機構と、支持ローラから延びるワイヤに当接する曲げローラと、この曲げローラをワイヤの折曲げ方向に移動するローラ移動機構とを備えた装置を用いている。そして、このローラ移動機構によって曲げローラがワイヤと共に移動することによりワイヤを支持ローラに沿って折曲げるようになっている。この方法では、このような装置を用いてワイヤの折曲げと送りとを交互に行うことにより、方形状に周回するワイヤを巻芯治具を用いることなく得ることができるとしている。そして、曲げローラを固定機構に対して傾斜させ、それにより方形状に周回するワイヤを順次ずらして螺旋状に周回するワイヤからなる螺旋状コイルを得るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６４９６５号公報（特許第３９８６３３０号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年、このような螺旋状コイルにあっては、その周回するワイヤ間に所定の隙間を設けることが要求される場合がある。このようなことが要求される螺旋状コイルは、特にその螺旋状コイルを後にケースに入れるような場合に多く、そのケースに螺旋状コイルを圧縮状態で収容し、螺旋状コイルの伸長しようとする弾性によりケースとの間にがたつきが生じることを防止しようとするものである。よって、螺旋状コイルの周回するワイヤ間のピッチは収容されるケースにより異なり、この螺旋状コイルの製造にあっては、その周回するワイヤ間のピッチを比較的容易に変更調整し得ることが好ましい。
【０００６】
しかし、上記特許文献１における螺旋状コイルの製造方法では、曲げローラを固定機構に対して傾斜させることにより、周回するワイヤを順次ずらしているので、曲げローラの傾斜角度を変更しなければ、螺旋状に周回するワイヤ間のピッチを変更することができない不具合があった。即ち、従来の螺旋状コイルの製造方法では、曲げローラの傾斜角度の変更が困難であることから、螺旋状コイルの製造毎に、又は螺旋状コイルの製造途中で周回するワイヤ間のピッチを変更することができないという未だ解決すべき課題が残存していた。
【０００７】
本発明の目的は、周回するワイヤ間のピッチを比較的容易に変更し得る螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の螺旋状コイルの製造方法は、ノズルの軸方向に伸びる挿通孔に挿通されてノズルの前端から前方に繰出されるワイヤをノズルの前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げ、それにより周回する単位周回ワイヤをノズルと交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤからなる螺旋状コイルを得る方法である。
【０００９】
その特徴ある点は、挿通孔に平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面をノズルに形成し、第１及び第２平面にそれぞれ平行であって挿通孔で交差する２枚の仮想平面により区切られる４つの空間の内第１及び第２平面の交線が存在する空間の範囲にノズルの前端から繰出されたワイヤを折曲げ、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤを第１又は第２平面に当接させた後に滑らすことにより単位周回ワイヤをノズルと交差する方向に順次ずらすところにある。
【００１０】
ノズルの前端から前方に突出したワイヤの折曲げが、ワイヤに側方から接触させた当接移動部材をノズルに交差する方向に移動することにより行われる場合、当接移動部材の移動方向を変更することにより又は挿通孔を中心としてノズルを回転することにより複数の単位周回ワイヤ間のピッチを変更させることが好ましい。そして、ワイヤの折曲げ方向を第１及び第２平面の交線に近づければ、複数の単位周回ワイヤ間のピッチを拡大させることができる。
【００１１】
本発明の螺旋状コイルの製造装置は、供給源から延びるワイヤが挿通可能な挿通孔が軸方向に伸びて形成されたノズルと、ノズルの後端側に設けられワイヤをノズルに供給してノズルの前端からワイヤを繰出すワイヤ送り装置と、ノズルの前端から前方に突出したワイヤをノズルの前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段とを備えた螺旋状コイルの製造装置である。
【００１２】
その特徴ある構成は、挿通孔に平行であって挿通孔の近傍において交差する第１及び第２平面がノズルに形成され、ワイヤ加工手段が、部材移動機構により移動し、ノズルの前端から前方に突出したワイヤに側方から接触しかつノズルに交差する方向に移動してワイヤをノズルの前端面に沿わせるように折曲げる当接移動部材を有し、ワイヤの折曲げ時にワイヤを収容して折曲げ方向に案内する凹溝が当接移動部材に形成されたところにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の螺旋状コイルの製造方法及びその製造装置では、第１及び第２平面が形成されたノズルから繰出されるワイヤを順次同一方向に折曲げるけれども、その折曲げ方向は、第１及び第２平面の交線が存在する空間の範囲である。このため、ノズルの前端から周回してノズルに戻るワイヤはその第１又は第２平面に当接する。そして、その後そのワイヤを第１又は第２平面に滑らすことにより、そのワイヤはノズルと交差する方向にずれて当初当接した面と異なる第２又は第１平面にまで達することになる。同様に、その後もワイヤの繰出しと折曲げを交互に繰り返すことにより順次形成される周回ワイヤはノズルと交差する方向に順次ずれることになる。これにより、複数の単位周回ワイヤがノズルと交差する方向にずれた螺旋状コイルが得られる。ここで、そのワイヤがノズルと交差する方向にずれる量は、第１又は第２平面を基準としたワイヤの折曲げ方向により異なり、第１又は第２平面と折曲げ方向の成す角度を変更することにより、螺旋状コイルの周回する単位周回ワイヤ間のピッチを比較的容易に変更することができる。
【００１４】
ここで、ワイヤの折曲げが、ワイヤに側方から接触させた当接移動部材をノズルに交差する方向に移動することにより行われる場合、当接移動部材の移動方向を変更することにより又は挿通孔を中心としてノズルを回転することにより第１又は第２平面と折曲げ方向の成す角度を変更することができ、複数の単位周回ワイヤ間のピッチを更に容易に変更することができる。そして、ワイヤの折曲げ時にワイヤを収容して折曲げ方向に案内する凹溝を当接移動部材に形成すれば、得られた単位周回ワイヤのずれる方向にかかわらず、ノズルの前端から繰出されたワイヤをその当接移動部材の移動方向に確実に折曲げて、所望の形状の螺旋状コイルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態の螺旋状コイルの製造方法を示すノズルの前端を示す図である。
【図２】ワイヤ間のピッチが拡大した螺旋状コイルを得るノズルの前端を示す図である。
【図３】途中で屈折する螺旋状コイルを得るノズルの前端図である。
【図４】正方形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図５】長方形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図６】６角形を成す単位周回ワイヤが形成される手順を示す図である。
【図７】その螺旋状コイルの製造装置の正面図である。
【図８】その螺旋状コイルの製造装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図７及び図８に、ワイヤ１１を折曲げ加工して螺旋状コイル１２を自動的に製造する本発明における螺旋状コイルの製造装置２０を示す。この製造装置２０により得られる螺旋状コイル１２は、図４〜図６に示すようにコーナー部１３と直線部１４とが交互に設けられて一周する単位周回ワイヤ１６を、図１〜図３に示すようにその周回方向に交差する方向に連続させたものである。ワイヤ１１は、巻芯治具を用いることなく折曲げられるとその形状を維持できるような、その外径がある程度大きい比較的太いものが用いられる。ワイヤ１１は、この実施の形態では、表面に絶縁皮膜が形成された断面が円形のいわゆる丸線が用いられるものとする。けれども、このワイヤ１１は丸線に限らず、螺旋状コイル１２等の仕様或いは製作工程に応じて、断面が方形を成すいわゆる角線を用いても良い。
【００１８】
図７及び図８に示すように、ワイヤ１１はリール１７に巻回され、このリール１７がワイヤ１１の供給源となる。このリール１７は螺旋状コイルの製造装置２０と別な場所の例えば装置２０の後方の床の上等に置かれる。この実施の形態ではリール１７は載置台１８を介して設置され、その載置台１８には支柱１８ａを介してリール１７の上方にプーリ１９が回転可能に設けられる。ワイヤ１１はリール１７から解き放たれて上方のプーリ１９に向かい、そのプーリ１９にて転向してワイヤ送り装置２３に供給される場合を示す。ここで、製造装置２０における図における符号２０ｃは、プーリ１９にて転向して供給源であるリール１７から繰出されたワイヤ１１を真直ぐに伸ばす癖取り装置であり、複数の小ローラ２０ｄによりそのワイヤ１１を周囲から順次挟持し、そのワイヤ１１を真直ぐに伸ばすように構成される。
【００１９】
螺旋状コイルの製造装置２０は、主要構成部として、基台２１に取付けられ供給源１７から延びるワイヤ１１が挿通された真直ぐなノズル２２と、そのノズル２２にワイヤ１１を供給してノズル２２の前端からそのワイヤ１１を繰出すワイヤ送り装置２３を備える。ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平前後方向、Ｙ軸が水平横方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして本発明の螺旋状コイルの製造装置２０について説明する。
【００２０】
ノズル２２はその剛性を確保するために断面が円形を成す円柱状のものが用いられ、図１に詳しく示すように、その中心に供給源から延びるワイヤ１１が挿通可能な挿通孔２２ａが軸方向に伸びて形成される。そして、挿通孔２２ａに平行であってこの挿通孔２２ａの近傍において交差する第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃがこのノズル２２に形成される。第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交角αは鈍角であって、１００〜１７０度の範囲、更に好ましくは１４０〜１６０の範囲になるように形成され、好適な角度としては１５０度が望ましい。第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交角αを鈍角とするのは、後述する製造方法において、ノズル２２の前端から周回してノズル２２に戻るワイヤ１１を第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに当接させた後に滑らす必要があるからである。
【００２１】
図７及び図８に戻って、ノズル２２の後部は挿通孔２２ａ（図１)を回転中心としてこのノズル２２を回転させるノズル回転用サーボモータ２４に取付けられ、このノズル回転用サーボモータ２４が取付部材２０ｂの上部に取付けられる。このノズル回転用サーボモータ２４には図示しないコントローラの制御出力が接続され、このノズル回転用サーボモータ２４を介してノズル２２の後部が上部に取付けられた取付部材２０ｂは、その下端が基台２１に固定される。この取付部材２０ｂによりノズル２２はＸ軸方向に延びて基台２１の上方空間に固定される。
【００２２】
ワイヤ送り装置２３は、供給源であるリール１７から解き放たれ、癖取り装置２０ｃにより真直ぐに伸ばされたワイヤ１１をノズル２２に供給するものであり、この実施の形態におけるワイヤ送り装置２３は、ノズル２２の後端近傍に設けられてワイヤ１１を固定支持する固定機構２６と、その固定機構２６の後方に設けられワイヤ１１をＸ軸方向に送る送り機構２７とを備える。固定機構２６は、ノズル２２と送り機構２７の間に位置し、図示しないエアシリンダによって上下動してワイヤ１１の途中を掴む第１チャック２６ａと、その第１チャック２６ａが取付けられた固定台２６ｂを有し、この固定台２６ｂが基台２１に取付けられる。
【００２３】
一方、送り機構２７は、図示しないエアシリンダによって上下動してワイヤ１１の途中を掴む第２チャック２７ａと、その第２チャック２７ａを支持する移動台２７ｂと、ノズル２２の後方にそのノズル２２の延長線上に延びて設けられ移動台２７ｂを基台２１に対してＸ軸方向に移動可能に支持するレール２７ｃと、レール２７ｃに設けられ移動台２７ｂに螺合するボールネジ２７ｅと、そのボールネジ２７ｅを回転駆動するサーボモータ２７ｄとを備える。基台２１にはＸ軸方向に伸びる鉛直板２８が設けられ、この鉛直板２８にレール２７ｃとともにサーボモータ２７ｄが固定される。そして、サーボモータ２７ｄによるボールネジ２７ｅの回転によって移動台２７ｂが移動し、第２チャック２７ａに掴まれたワイヤ１１をＸ軸方向に移動可能に構成される。なお、図における符号２９は、移動台２７に第２チャック２７ａとともに設けられた被覆剥き機２９であって、この被覆剥き機２９は、ノズル２２に供給されるワイヤ１１の所定範囲における被覆を除去可能に構成される。
【００２４】
固定機構２６におけるエアシリンダ、及び送り機構におけるエアシリンダとサーボモータ２７ｄ、及び被覆剥き機２９には、これらをそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、図示しないコントローラからの指令により、この固定機構２６の第１チャック２６ａを解放して送り機構２７のワイヤ１１を掴む第２チャック２７ａを移動台２７ｂとともにＸ軸方向に移動させることによりノズル２２にワイヤ１１を供給可能に構成される。これによりノズル２２の前端からそのワイヤ１１を繰出すことができる。一方、送り機構２７の第２チャック２７ａをワイヤ１１を解放した状態でＸ軸上で後退させる際に固定機構２６によりワイヤ１１を掴むことにより一旦繰出されたワイヤ１１がその第２チャック２７ａとともに後退することを防止することができる。そして、後退した第２チャック２７ａによりワイヤ１１を再び掴んだ状態で固定機構２６の第１チャック２６ａを解放し、ワイヤ１１を掴んだ送り機構２７の第２チャック２７ａを再び前方に移動することにより、供給源１７から供給されたワイヤ１１をノズル２２に順次繰出すことができるようになっている。なお、図１におけるワイヤ送り装置２３は例示であって、図示しないが、ワイヤ送り装置２３は、ワイヤ１１に転接する複数のローラを備え、それら複数のローラを回転させることによりリール１７から供給されるワイヤ１１をこれらのローラの間からノズル２２に供給するようにしても良い。
【００２５】
また、本発明の螺旋状コイルの製造装置２０は、前記ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１をノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段３０を備える。この実施の形態における加工手段３０は、部材移動機構３１により移動し、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から接触する当接移動部材３２を備える。部材移動機構３１は、ノズル２２の前方における基台２１に設けられてそのノズル２２に対して３軸方向に移動する中央移動台３５と、回転軸４１ａがノズル２２の挿通孔２２ａに平行になるようにその中央移動台３５に設けられた部材回転用サーボモータ４１と、その回転軸４１ａに取付けられ部材回転用サーボモータ４１が駆動することにより回転する回転部材４２と、部材回転用サーボモータ４１の回転軸４１ａに対して回転軸４３ａが直交するように回転部材４２に固定された折曲げ用サーボモータ４３とを備える。
【００２６】
中央移動台３５は中央移動装置３６を介して基台２１に取付けられる。この中央移動装置３６は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向伸縮アクチュエータ３７〜３９の組み合わせにより構成される。この実施の形態におけるこれらの伸縮アクチュエータ３７〜３９は、サーボモータ３７ａ〜３９ａによって回動駆動されるボールネジ３７ｂ〜３９ｂと、このボールネジ３７ｂ〜３９ｂに螺合して平行移動する従動子３７ｃ〜３９ｃ等によって構成される。この実施の形態では、中央移動台３５をＸ軸方向に移動可能にＸ軸方向伸縮アクチュエータ３７の従動子３７ｃに取付け、そのＸ軸方向伸縮アクチュエータ３７をＺ軸方向に移動可能にＺ軸方向伸縮アクチュエータ３９の従動子３９ｃに取付け、そのＺ軸方向伸縮アクチュエータ３９をＹ軸方向に移動可能にＹ軸方向伸縮アクチュエータ３８の従動子３８ｃに取付け、そのＹ軸方向伸縮アクチュエータ３８が基台２１に取付けられる。そして、それらの各伸縮アクチュエータにおけるＸ軸サーボモータ３７ａ、Ｙ軸サーボモータ３８ａ及びＺ軸サーボモータ３９ａは、これらをそれぞれ制御する図示しないコントローラの制御出力に接続される。そして、中央移動装置３６は中央移動台３５を基台２１に固定されたノズル２２に対して３軸方向に任意に移動可能に構成される。
【００２７】
部材回転用サーボモータ４１の回転軸４１ａに対して回転軸４３ａが直交するように回転部材４２に固定された折曲げ用サーボモータ４３は、図７の拡大図及び図８の拡大図に示すように、その回転軸４３ａに交差するように揺動片４４の一端がその回転軸４３ａに取付けられ、その揺動片４４の他端に当接移動部材３２が設けられる。部材回転用サーボモータ４１及び折曲げ用サーボモータ４３には図示しないコントローラの制御出力がそれぞれ接続され、コントローラの指令により折曲げ用サーボモータ４３が駆動して揺動片４４が基端を中心に揺動すると、他端に設けられてワイヤ１１に側方から接触する当接移動部材３２が、図４〜６に示すように、ノズル２２に交差する方向に移動してワイヤ１１をノズル２２の前端面に沿わせて折曲げるように構成される。また、コントローラの指令により部材回転用サーボモータ４１が駆動して回転部材４２が回転すると、当接移動部材３２の移動方向が変化し、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の当接移動部材３２が折曲げる方向を変更可能に構成される。
【００２８】
図７の拡大図及び図８の拡大図に戻って、この実施の形態における当接移動部材３２は揺動片４４の他端に固定された円柱状部材であって、その周囲がワイヤ１１に接触可能に揺動片４４に固定される。そして、その外周には断面が半円状の凹溝３２ａが全周に連続して形成され、その凹溝３２ａの断面はワイヤ１１の半径以上の半径を有するように形成される。この当接移動部材３２はその中心軸が折曲げ用サーボモータ４３の回転軸４３ａと平行になるように揺動片４４に固定され、これによりその外周に接触したワイヤ１１は外周の接線方向に折曲げられることになり、その外周に形成された凹溝３２ａは、ワイヤ１１の折曲げ時にそのワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するように構成される。
【００２９】
また、鉛直板２８の上端にはノズル２２の前端から突出したワイヤ１１を切断するワイヤ切断機構５１が設けられる。この実施の形態におけるワイヤ切断機構５１は、鉛直板２８の上端にＸ軸方向に伸びて設けられた第１エアシリンダ５２と、その第１エアシリンダ５２の第１可動台５２ａにＹ軸方向の正面から見てＬ形のアングル５３を介して設けられＺ軸方向に伸びて設けられた第２エアシリンダ５４と、その第２エアシリンダ５４の第２可動台５４ａにＺ軸方向の上面視においてＬ字状の延長部材５６を介して設けられたニッパ装置５７とを備える。第１及び第２エアシリンダ５２，５４及びニッパ装置５７には図示しないコントローラの制御出力が接続され、コントローラからの指令に基づいて第１エアシリンダ５２がその第１可動台５２ａを第２エアシリンダ５４とともに前方に突出させ、その第２エアシリンダ５４が延長部材５６とともにニッパ装置５７を下降させることにより、そのニッパ装置５７はノズル２２から前方に突出したワイヤ１１に達し、そのニッパ装置５７が駆動することによりその切断刃５７ａがそのワイヤ１１を切断可能に構成される。そして第２エアシリンダ５４がニッパ装置５７を上昇させ、第１エアシリンダ５２がその第２エアシリンダ５４をニッパ装置５７とともに後退させることによりそのニッパ装置５７を待機位置に待機させるように構成される。
【００３０】
次に、このような螺旋状コイルの製造装置を用いて螺旋状コイルを製造する本発明の螺旋状コイルの製造方法について説明する。
【００３１】
図４〜６に示すように、本発明の製造方法は、ノズル２２の軸方向に伸びる挿通孔２２ａ（図１〜図３）に挿通されてそのノズル２２の前端から前方に繰出されるワイヤ１１をそのノズル２２の前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げ、それによりコーナー部１３と直線部１４とが交互に設けられて一周する単位周回ワイヤ１６を得る。そして、図１〜図３に示すように、そのように得られる単位周回ワイヤ１６をノズル２２と交差する方向に順次ずらして螺旋状に周回して連続する複数の単位周回ワイヤ１６からなる螺旋状コイル１２を得る方法である。
【００３２】
即ち、本発明の方法により得ようとする螺旋状コイル１２は、図１〜図３に示すように螺旋状に周回して連続する複数の単位周回ワイヤ１６から成り、その単位周回ワイヤ１６は、図４〜６に示すように、コーナー部１３と直線部１４とが交互に連続するものである。そして、螺旋状コイル１２の直線部１４は、真直ぐなノズル２２を貫通してそのノズル２２の前端から直線状にワイヤ１１を繰出すことにより行われ、その繰出されたワイヤ１１によりその直線部１４を形成する。図７及び図８に示す装置２０にあって、このワイヤ１１の繰出しはワイヤ送り装置２３により行われ、固定機構２６の第１チャック２６ａを解放して送り機構２７によりワイヤ１１をＸ軸方向に移動させることにより行われる。
【００３３】
一方、単位周回ワイヤ１６におけるコーナー部１３は、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１をそのノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げることにより形成する。図７及び図８に示す装置２０にあって、この折曲げは、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から接触させた当接移動部材３２をノズル２２に交差する方向に移動することにより行われる。このとき、コントローラは部材回転用サーボモータ４１を駆動させ、回転部材４２を回転させて、当接移動部材３２の接触方向を定めておく。図７及び図８ではワイヤ１１に上方から当接移動部材３２が接触する場合を示し、部材回転用サーボモータ４１は折曲げ用サーボモータ４３の回転軸４３がＹ軸方向に位置するように回転部材４２を回転させておくことになる。
【００３４】
ワイヤ１１を折曲げる際に、図示しないコントローラは中央移動装置３６を制御して中央移動台３５を移動させ、ノズル２２の前端から前方に突出したワイヤ１１に側方から当接移動部材３２を接触させる。図４〜図６に示すように、当接移動部材３２の接触位置は、ノズル２２の前端縁から当接移動部材３２までの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなる位置とされる。当接移動部材３２に凹溝３２ａを形成するこの実施の形態では、図４（ｂ）の拡大図に示すように、ノズル２２の前端縁からその凹溝３２ａまでの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなるようにすることが好ましい。
【００３５】
ワイヤ１１に側方から当接移動部材３２を接触させた後に、コントローラの指令により折曲げ用サーボモータ４３が駆動することにより、基端を中心に揺動片４４を揺動させる。そして、揺動片４４の他端に設けられてワイヤ１１に側方、この実施の形態では図４〜図６に示すように、上方から接触する当接移動部材３２をノズル２２に交差してワイヤ１１を横断する下方に移動させる。すると、ノズル２２の前端縁から当接移動部材３２までの距離Ｓがワイヤ１１の直径と略等しくなる位置であるので、これによりそのワイヤ１１はノズル２２の前端面に沿わせるように折曲げられることになる。このとき、この当接移動部材３２の外周に接触したワイヤ１１は外周の接線方向に折曲げられることになるけれども、その外周に形成された凹溝３２ａ（図８）はワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するので、ワイヤ１１をその当接移動部材３２が移動する方向に比較的正確に折曲げることができる。
【００３６】
上記のような直線部１４の形成とコーナー部１３の形成は交互に行われる。但し、コーナー部１３の形成におけるワイヤ１１の折曲げ方向は常に同一方向に折曲げられ、これにより単位周回ワイヤ１６がノズル２２の前端に形成される。また、直線部１４の形成にあっては、得ようとする螺旋状コイル１２における単位周回ワイヤ１６が描く形状において、その繰出す長さが異なる。例えば、単位周回ワイヤ１６が正方形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図４に示すように、コーナー部１３を直角とするとともに、常に同一の長さになるように直線部１４の形成が行われる。また、単位周回ワイヤ１６が長方形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図５に示すように、コーナー部１３を直角とするとともに、得ようとする長方形の長辺と短辺に相当する長さの直線部１４を交互に形成する。また、単位周回ワイヤ１６が多角形、例えば６角形を描く螺旋状コイル１２を製造するには、図６に示すように、コーナー部１３を１２０度とするとともに、常に同一の長さになるように直線部１４の形成が行われる。このように、コーナー部１３の角度と直線部１４の長さを異ならせることにより、螺旋状コイル１２における単位周回ワイヤ１６が描く形状を変化させることができる。このとき、コーナー部１３の角度は当接移動部材３２の移動量により調整することができる。
【００３７】
一方、螺旋状コイル１２を得るためには、このようにして得られる単位周回ワイヤ１６をノズル２２と交差する方向に順次ずらす必要がある。このため、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の折曲げは、図１に示すように、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃにそれぞれ平行であって挿通孔２２ａで交差する２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内で、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在する空間Ａの範囲に行われる。即ち、２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２に沿う範囲から、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在するそれらの内側を示す図１のＡで示す範囲において、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１を折曲げることが必要である。この範囲の具体的な折曲げとしては、図１に示すように、第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに平行にワイヤ１１を折曲げるような場合や、図示しないがそれらの内側であって第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに向けて折曲げる場合や、又は図２に示すように、その交線Ｎに近づけて折曲げるような場合が例示される。
【００３８】
第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げて単位周回ワイヤ１６が正方形を描く螺旋状コイル１２を製造する場合を説明すると、図４に示すように、ノズル２２の前端からの繰出しと同一方向への折曲げが３回繰り返されると、図４（ｆ）に示すように、そのワイヤ１１は周回してその先端はノズル２２に戻り、第２平面２２ｃに当接する。ここで、第１平面２２ｂと第２平面２２ｃとの交角α（図１）は鈍角であり、第１平面２２ｂと平行にワイヤ１１を折曲げるので、ノズル２２に戻るワイヤ１１の先端はその第２平面２２ｃに傾斜して当接することになる。そして、図４（ｈ）に示すように、４回目の折曲げがされると単位周回ワイヤ１６が得られることになり、その４回目の折曲げ時に第２平面２２ｃに傾斜して当接した図１（ａ）の一点鎖線で示すワイヤ１１はその第２平面２２ｃに案内されて破線矢印で示すように滑り、第１平面２２ｂにまでずれることになる。そして、その後のワイヤ１１の繰出しと折曲げが繰り返されることにより、ノズル２２の前端から周回してノズル２２に戻るワイヤ１１は順次第１平面２２ｂにまでずれることになり、図１（ｂ）に示すように、複数の単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれた螺旋状コイル１２が得られる。
【００３９】
ここで、図１では、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げるので、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｆは、挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔにワイヤ１１の線径ｄを加えた値となる。この実施の形態では、第１平面２２ｂは挿通孔２２ａの近傍に設けられるので、その挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔは比較的小さくなり、その肉厚ｔがワイヤ１１の弾性限度以内であれば、第１平面２２ｂにまでずれた単位周回ワイヤ１６はその後に更に単位周回ワイヤ１６が得られた段階でその新たに得られた単位周回ワイヤ１６に密着し、隣接する単位周回ワイヤ１６が互いに密着する螺旋状コイル１２を得ることができる。即ち、複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰがワイヤ１１の線径ｄに一致する螺旋状コイル１２を得ることができる。ここで、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれるので、ノズル２２から繰出されるワイヤ１１を第１平面２２ｂに平行に折曲げることが困難になることも考えられるけれども、そのワイヤ１１を実際に折曲げる当接移動部材３２の外周に凹溝３２ａ（図８）を形成したので、その凹溝３２ａはワイヤ１１を収容して折曲げ方向に案内するので（図４（ｂ））ワイヤ１１を第１平面２２ｂに平行に比較的正確に折曲げることができる。
【００４０】
次に、ノズル２２の前端から繰出されるワイヤ１１を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけて折曲げて螺旋状コイル１２を製造する場合を説明する。図２（ａ）の一点鎖線で示すように、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げた場合に単位周回ワイヤ１６がずれる方向はその第１平面２２ｂに直交するので、実線で示すように、ワイヤ１１を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけて折曲げ、第１平面２２ｂに平行な面から折曲げ方向の成す角度をβとしたとき、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、図２（ａ）の拡大図に示すように、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げた場合にずれる量Ｆをｃｏｓβで除した量となる。このため、ワイヤ１１を交線Ｎに近づけて折曲げると、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げる場合に比較して単位周回ワイヤ１６がずれる量Ｔは増大する。即ち、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、Ｔ＝Ｆ／（ｃｏｓβ）で表すことができ、挿通孔２２ａから第１平面２２ｂまでの肉厚ｔにワイヤ１１の線径ｄを加えた値を越えるものとなる。このずれる量Ｔがワイヤ１１の弾性限度を越えていれば単位周回ワイヤ１６はずれた状態で塑性変形し、図２（ｂ）に示すように、第１平面２２ｂにまでずれた単位周回ワイヤ１６はその後に更に単位周回ワイヤ１６が得られた段階でその新たに得られた単位周回ワイヤ１６と所定の隙間を空けることになる。このため、複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰはワイヤ１１の線径ｄを越えることになり、隣接するワイヤ１１が互いに所定の隙間を空けた螺旋状コイル１２を得ることができる。
【００４１】
上述のように、第１平面２２ｂに平行な仮想平面Ｍ１から折曲げ方向の成す角度をβとしたとき、周回する単位周回ワイヤ１６がノズル２２と交差する方向にずれる量Ｔは、Ｔ＝Ｆ／（ｃｏｓβ）で表すことができる。このことは、第１平面２２ｂに平行な仮想平面Ｍ１から折曲げ方向の成す角度βを変更することにより、螺旋状コイル１２の周回する単位周回ワイヤ１６間のピッチＰが変更されることを意味する。そして、ワイヤ１１の折曲げ方向は、コントローラの指令により部材回転用サーボモータ４１が駆動して回転部材４２が回転すると当接移動部材３２の移動方向が変化するので、ノズル２２の前端から繰出されたワイヤ１１の当接移動部材３２が折曲げる方向を比較的容易に変更することができる。よって、本発明では、周回するワイヤ１１間のピッチＰを比較的容易に変更することが可能になる。
【００４２】
ここで、２枚の仮想平面Ｍ１，Ｍ２により区切られる４つの空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内で、第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎが存在する空間の範囲においてワイヤ１１の折曲げが行われるので、その折曲げ方向がその交線Ｎに近づくほど、ノズル２２に戻るワイヤ１１の先端がその第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに当接する角度は増加する。このため、その第１又は第２平面２２ｂ，２２ｃに案内されてワイヤ１１が第２又は第１平面２２ｂにまでずれることが困難になることも考えられるけれども、この実施の形態では、ノズル回転用サーボモータ２４によりノズル２２はその挿通孔２２ａを回転中心として回転可能に取付けられているので、図３（ａ）に示すように、最初に第１平面２２ｂと平行にワイヤ１１を折曲げてノズル２２に戻るワイヤ１１の先端を第２平面２２ｃに傾斜して当接させ、その最初の単位周回ワイヤ１６を第２平面２２ｃにより確実に第１平面２２ｂにまでずらし、その後、図３（ｂ）に示すように、ノズル２２をその挿通孔２２ａを回転中心として回転させてそのずれる量Ｔを拡大させることもできる。そして、その後、ワイヤ１１の繰出しと折曲げを繰り返すことにより、図３（ｃ）に示すように、隣接するワイヤ１１が互いに所定の隙間を空けた螺旋状コイル１２を得ることができる。
【００４３】
また、挿通孔２２ａを回転中心としてノズル２２を回転させると、当接移動部材３２の移動によるワイヤ１１の曲げ方向が同じであっても、第１平面２２ｂに平行な面Ｍ１からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度β（図２）は変更されることになる。よって、本発明では、当接移動部材３２の移動方向を変更することにより又は挿通孔２２ａを中心としてノズル２２を回転させることにより第１平面２２ｂに平行な面Ｍ１からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度βを変更することができ、螺旋状に周回する複数の単位周回ワイヤ１６間のピッチＰを更に容易に変更することができる。そして、螺旋状コイル１２の製造途中であって、ワイヤ１１の折曲げ方向を第１及び第２平面２２ｂ，２２ｃの交線Ｎに近づけることにより、螺旋状に周回するワイヤ１１間のピッチＰを拡大させることが可能になる。
【００４４】
また、第１平面２２ｂに平行な面からそのワイヤ１１が折曲げられる方向の成す角度βを変更することなく、図３（ｄ）に示すように挿通孔２２ａを中心としてノズル２２を回転させるとともに当接移動部材３２の移動方向を変更することにより、図３（ｅ）に示すように屈折した螺旋状コイル１２を得ることも可能になる。このため、巻芯治具や金型等を用いることなく単位周回ワイヤ１６間に所定の隙間を持たせた螺旋状コイル１２を製造することが可能になり、従来必要とされた金型の管理負担を減少させることができる。そして、図示しないコントローラにより繰出されるワイヤ１１の量や曲げ角度を変更するようにすれば、形状の異なる複数種類の螺旋状コイル１２を得ることが可能になり、螺旋状コイル１２の製造における完全な自動化が可能になり、そのコイル１２の生産性を著しく高めることが可能になる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態では、第１平面２２ｂに平行にワイヤ１１を折曲げて第２平面２２ｃにそのワイヤ１１を傾斜して当接させて第１平面２２ｂにまでずらす場合を説明したけれども、図示しないが、第２平面２２ｃに平行にワイヤ１１を折曲げて第１平面２２ｂに傾斜して当接させたワイヤ１１を第２平面２２ｂにまでずらすことにより螺旋状コイル１２を得るようにしても良い。この場合の螺旋方向は上述した実施の形態と逆方向になるので、本発明では、ワイヤ１１の折曲げる方向を変更することにより得られるコイル１２の螺旋方向を容易に変更することも可能となる。
【００４６】
また、上述した実施の形態では、揺動片４４の他端に固定された円柱状部材からなる当接移動部材３２を説明したけれども、この当接移動部材３２は揺動片４４の他端に回転可能に枢支しても良く、移動してワイヤ１１を折曲げ可能である限り、その形状は円柱状に限られず、例えば、角柱状の部材であっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１１ ワイヤ
１２ 螺旋状コイル
１６ 単位周回ワイヤ
１７ リール（供給源）
２０ 螺旋状コイルの製造装置
２２ ノズル
２２ａ 挿通孔
２２ｂ 第１平面
２２ｃ 第２平面
２３ ワイヤ送り装置
３０ ワイヤ加工手段
３１ 部材移動機構
３２ 当接移動部材
３２ａ 凹溝
Ｍ１，Ｍ２ 仮想平面
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ ２枚の仮想平面により区切られる空間
Ｎ 第１及び第２平面の交線
Ｐ 単位周回ワイヤ間のピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル(22)の軸方向に伸びる挿通孔(22a)に挿通されて前記ノズル(22)の前端から前方に繰出されるワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げることにより周回する単位周回ワイヤ(16)を前記ノズル(22)と交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤ(16)からなる螺旋状コイル(12)を得る方法において、
前記挿通孔(22a)に平行であって前記挿通孔(22a)の近傍において交差する第１及び第２平面(22b,22c)を前記ノズル(22)に形成し、
前記第１及び第２平面(22b,22c)にそれぞれ平行であって前記挿通孔(22a)で交差する２枚の仮想平面(M1,M2)により区切られる４つの空間(A,B,C,D)の内前記第１及び第２平面(22b,22c)の交線(N)が存在する空間の範囲に前記ノズル(22)の前端から繰出された前記ワイヤ(11)を折曲げ、
前記ノズル(22)の前端から周回して前記ノズル(22)に戻る前記ワイヤ(11)を前記第１又は第２平面(22b,22c)に当接させた後に滑らすことにより前記単位周回ワイヤ(16)を前記ノズル(22)と交差する方向に順次ずらす
ことを特徴とする螺旋状コイルの製造方法。
【請求項２】
ノズル(22)の前端から前方に突出したワイヤ(11)の折曲げが、前記ワイヤ(11)に側方から接触させた当接移動部材(32)を前記ノズル(22)に交差する方向に移動することにより行われ、
前記当接移動部材(32)の移動方向を変更することにより又は挿通孔(22a)を中心として前記ノズル(22)を回転することにより複数の単位周回ワイヤ(16)間のピッチ(P)を変更させる請求項１記載の螺旋状コイルの製造方法。
【請求項３】
前記ワイヤ(11)の折曲げ方向を第１及び第２平面(22b,22c)の交線(N)に近づけて複数の単位周回ワイヤ(16)間のピッチ(P)を拡大させる請求項２記載の螺旋状コイルの製造方法。
【請求項４】
供給源(17)から延びるワイヤ(11)が挿通可能な挿通孔(22a)が軸方向に伸びて形成されたノズル(22)と、
前記ノズル(22)の後端側に設けられ前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)に供給して前記ノズル(22)の前端から前記ワイヤ(11)を繰出すワイヤ送り装置(23)と、
前記ノズル(22)の前端から前方に突出した前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段(30)と
を備えた螺旋状コイルの製造装置であって、
前記挿通孔(22a)に平行であって前記挿通孔(22a)の近傍において交差する第１及び第２平面(22b,22c)が前記ノズル(22)に形成され、
前記ワイヤ加工手段(30)が、部材移動機構(31)により移動し、前記ノズル(22)の前端から前方に突出した前記ワイヤ(11)に側方から接触しかつ前記ノズル(22)に交差する方向に移動して前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように折曲げる当接移動部材(32)を有し、
前記ワイヤ(11)の折曲げ時に前記ワイヤ(11)を収容して折曲げ方向に案内する凹溝(32a)が前記当接移動部材(32)に形成された
ことを特徴とする螺旋状コイルの製造装置。
【請求項１】
ノズル(22)の軸方向に伸びる挿通孔(22a)に挿通されて前記ノズル(22)の前端から前方に繰出されるワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように順次同一方向に折曲げることにより周回する単位周回ワイヤ(16)を前記ノズル(22)と交差する方向に順次ずらして螺旋状に連続して周回する複数の単位周回ワイヤ(16)からなる螺旋状コイル(12)を得る方法において、
前記挿通孔(22a)に平行であって前記挿通孔(22a)の近傍において交差する第１及び第２平面(22b,22c)を前記ノズル(22)に形成し、
前記第１及び第２平面(22b,22c)にそれぞれ平行であって前記挿通孔(22a)で交差する２枚の仮想平面(M1,M2)により区切られる４つの空間(A,B,C,D)の内前記第１及び第２平面(22b,22c)の交線(N)が存在する空間の範囲に前記ノズル(22)の前端から繰出された前記ワイヤ(11)を折曲げ、
前記ノズル(22)の前端から周回して前記ノズル(22)に戻る前記ワイヤ(11)を前記第１又は第２平面(22b,22c)に当接させた後に滑らすことにより前記単位周回ワイヤ(16)を前記ノズル(22)と交差する方向に順次ずらす
ことを特徴とする螺旋状コイルの製造方法。
【請求項２】
ノズル(22)の前端から前方に突出したワイヤ(11)の折曲げが、前記ワイヤ(11)に側方から接触させた当接移動部材(32)を前記ノズル(22)に交差する方向に移動することにより行われ、
前記当接移動部材(32)の移動方向を変更することにより又は挿通孔(22a)を中心として前記ノズル(22)を回転することにより複数の単位周回ワイヤ(16)間のピッチ(P)を変更させる請求項１記載の螺旋状コイルの製造方法。
【請求項３】
前記ワイヤ(11)の折曲げ方向を第１及び第２平面(22b,22c)の交線(N)に近づけて複数の単位周回ワイヤ(16)間のピッチ(P)を拡大させる請求項２記載の螺旋状コイルの製造方法。
【請求項４】
供給源(17)から延びるワイヤ(11)が挿通可能な挿通孔(22a)が軸方向に伸びて形成されたノズル(22)と、
前記ノズル(22)の後端側に設けられ前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)に供給して前記ノズル(22)の前端から前記ワイヤ(11)を繰出すワイヤ送り装置(23)と、
前記ノズル(22)の前端から前方に突出した前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように折曲げるワイヤ加工手段(30)と
を備えた螺旋状コイルの製造装置であって、
前記挿通孔(22a)に平行であって前記挿通孔(22a)の近傍において交差する第１及び第２平面(22b,22c)が前記ノズル(22)に形成され、
前記ワイヤ加工手段(30)が、部材移動機構(31)により移動し、前記ノズル(22)の前端から前方に突出した前記ワイヤ(11)に側方から接触しかつ前記ノズル(22)に交差する方向に移動して前記ワイヤ(11)を前記ノズル(22)の前端面に沿わせるように折曲げる当接移動部材(32)を有し、
前記ワイヤ(11)の折曲げ時に前記ワイヤ(11)を収容して折曲げ方向に案内する凹溝(32a)が前記当接移動部材(32)に形成された
ことを特徴とする螺旋状コイルの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３８８７１（Ｐ２０１２−３８８７１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７６８６０（Ｐ２０１０−１７６８６０）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００２２７５３７）日特エンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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