特許 6022901 コイル及びその製造装置、並びにコイルの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6022901

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】コイル及びその製造装置、並びにコイルの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/04 20060101AFI20161027BHJP

   H01F 41/063 20160101ALI20161027BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20161027BHJP

【ＦＩ】

   H01F41/04 D

   H01F41/04 F

   H01F41/063

   H01F27/28 M

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-245337(P2012-245337)

(22)【出願日】2012年11月7日

(65)【公開番号】特開2014-96402(P2014-96402A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2015年8月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】逵村 祐介

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１６３５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３０４７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３２４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−７９７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２９５８２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ４１／０４

Ｈ０１Ｆ ２７／２８

Ｈ０１Ｆ ４１／０６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の金属シートを巻回した巻回体から当該金属シートを繰り出す繰出手段と、前記繰出手段により繰り出した金属シートを回転しながら巻き取る巻型とを備えたコイルの製造装置であって、
前記繰出手段と前記巻型との間に設けられ、前記繰出手段により繰り出した金属シートを前記巻型側へ送るフィーダと、
前記フィーダにより送られる金属シートに対して、前記巻型へ巻き取る前に曲げ加工を行う曲げ手段と、
前記金属シートについて、前記巻型に対する巻き初めを当該巻型の外周形状に合わせた形状とし、以後、その巻型に重ね巻きされる金属シートの外周形状に合わせた形状となるよう、前記フィーダによる前記金属シートの送り量に基づき前記曲げ手段の曲げ加工を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段により前記曲げ加工を制御することで、前記巻型における金属シートの巻き取り量に応じた曲げ癖を、当該巻型への巻き取り前に付与する構成としたことを特徴とするコイルの製造装置。

【請求項2】

前記巻型の外周形状は、その回転軸の軸線方向から見て多角形をなし
前記曲げ手段は、前記金属シートに対して、前記巻型の角、或は当該巻型に重ね巻きされる金属シートの角に対応した折り曲げ癖を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコイルの製造装置。

【請求項3】

前記巻型の外周形状は、その回転軸の軸線方向から円環状をなし
前記曲げ手段は、前記金属シートに対して、前記軸線方向から見たときの前記巻型の曲率、或は当該巻型に重ね巻きされる金属シートの曲率に対応した湾曲癖を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコイルの製造装置。

【請求項4】

前記フィーダ及び曲げ手段は、前記製造装置において相互に近接する配置としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のコイルの製造装置。

【請求項5】

前記繰出手段と前記フィーダとの間に設けられ、前記繰出手段から繰り出された金属シートの巻き癖を矯正するレベラーを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のコイルの製造装置。

【請求項6】

帯状の金属シートを巻回した巻回体から当該金属シートを繰り出す繰出手段を備え、前記繰出手段から繰り出した金属シートを巻型に巻き取ることによりコイルを製造する方法であって、
前記繰出手段と前記巻型との間に設けられたフィーダにより、前記繰出手段から繰り出した金属シートを前記巻型側へ送る送り工程と、
前記フィーダにより送られる金属シートに対して、前記巻型へ巻き取る前に曲げ加工を行う曲げ工程と、を備え、
前記曲げ工程において、
前記フィーダによる前記金属シートの送り量に基づき、前記金属シートについて、前記巻型に対する巻き初めを当該巻型の外周形状に合わせた形状とし、以後、その巻型に重ね巻きされる金属シートの外周形状に合わせた形状となるよう前記曲げ加工が行われ、
前記曲げ加工によって、前記巻型における金属シートの巻き取り量に応じた曲げ癖を、当該巻型への巻き取り前に付与することを特徴とするコイルの製造方法。

【請求項7】

帯状の金属シートを巻回した巻回体から当該金属シートを繰り出して、巻型に当該金属シートを幅方向にずらさないようにして巻き取ることにより構成された静止型誘導機器のコイルであって、
前記金属シートは、前記巻型へ巻き取る前に曲げ加工を行う曲げ手段によって、
前記巻型に対する巻き初めを当該巻型の外周形状に合わせた形状とし、以後、その巻型に重ね巻きされる金属シートの外周形状に合わせた形状となるよう、前記巻型における金属シートの巻き取り量に応じた曲げ癖が、当該巻型への巻き取り前に形成された構成にあにあって、
前記コイルにおける前記金属シート間に、当該金属シートとともに巻き取られるようにして配設された、絶縁性を有する絶縁シート又はダクト用の部材を備え、
前記コイルは、前記曲げ癖により前記絶縁シート又は前記ダクト用の部材と前記金属シートとが密接することを特徴とする静止型誘導機器のコイル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、コイル及びその製造装置、並びにコイルの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、電力用や産業用の静止型誘導機器にあって、例えば変圧器のコイルでは、導体として帯状をなす金属シートを巻型の周りに巻装した構成のものが供されている。この種のコイルは、その仕様に応じて、角筒状や円筒状の巻型が使用される。また、金属シートは、例えば絶縁材料からなる絶縁シートと共に巻型に対して多層に巻回され、その層のうち任意の層に冷却用ダクトが配設される。

【0003】

前記コイルは、金属シートを巻型に対し密着させるように巻き付ける等して、寸法精度を高めることが望ましい。しかしながら、金属シートの剛性如何によっては、巻型の巻き取りトルクを高めても、スプリングバックによる各層間の隙間が不可避的に発生する。このため、巻き取り後のコイルにおける巻き膨れ（寸法精度の低下）が生じるだけでなく、巻き取り中においても、金属シートに幅方向のずれが生じることとなる。この場合、当該ずれを修正するため、一旦巻き取りを停止してアンコイル側（材料供給側）で所謂蛇行調整を行わなければならず、作業負担となっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２１６６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、寸法精度を極力高めることができると共に、製造効率性と品質に優れたコイル及びその製造装置、並びにコイルの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態のコイルの製造装置は、帯状の金属シートを巻回した巻回体から当該金属シートを繰り出す繰出手段と、前記繰出手段から繰り出した金属シートを回転しながら巻き取る巻型とを備えたものであり、前記繰出手段と前記巻型との間に設けられ、前記繰出手段により繰り出した金属シートを前記巻型側へ送るフィーダと、前記フィーダにより送られる金属シートに対して、前記巻型へ巻き取る前に曲げ加工を行う曲げ手段と、前記金属シートについて、前記巻型に対する巻き初めを当該巻型の外周形状に合わせた形状とし、以後、その巻型に重ね巻きされる金属シートの外周形状に合わせた形状となるよう、前記フィーダによる前記金属シートの送り量に基づき前記曲げ手段の曲げ加工を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記曲げ加工を制御することで、前記巻型における金属シートの巻き取り量に応じた曲げ癖を、当該巻型への巻き取り前に付与する構成としたことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態を示すもので、コイルの製造装置の全体構成を説明するための概念図

【図2】電気的構成を示すブロック図

【図3】コイルの構造を模式的に示す斜視図

【図4】他のコイルの構造を模式的に示すもので、（ａ）は巻型の軸線方向から見て八角形をなすコイルの側面図、（ｂ）〜（ｄ）は各種形態の冷却用ダクトを備えたコイルを示す（ａ）相当図

【図5】第２実施形態を示す図１相当図

【発明を実施するための形態】

【0008】

＜第１実施形態＞
以下、変圧器に用いられるコイルに適用した第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図３に示すように、製造されるコイル１は、帯状をなす金属シート２と、同じく帯状をなす絶縁シート３とを巻型（図１の符号１６参照）に対して多層に巻回してなり、全体として例えば四角筒状をなす。金属シート２は、例えばアルミニウムからなる金属製の薄板材であり、絶縁シート３は、例えば絶縁性を有する断間紙である。コイル１は、図３中、符号Ｗで示す金属シート２の幅方向にずれがなく、多層に巻回された当該層間に隙間が生じないように形成されている。なお、金属シート２は、銅などの他の金属材料から形成してもよい。

【0009】

図１に示すコイル１の製造装置において、符号１１は金属シート２を予めフープ状に巻回した巻回体、符号１２は金属シート２を繰出すアンコイラ、符号１３は金属シート２の巻き癖を矯正するレベラー、符号１４は金属シート２を間欠送りするフィーダ、符号１５は金属シート２に対する曲げ手段としての曲げ装置である。
即ち、巻回体１１は、予めフープ状に巻回されたフープ材としての金属シート２であり、アンコイラ１２の装着部１２ａに装着される。詳しい図示は省略するが、アンコイラ１２は、巻回体１１を装着部１２ａにて回転可能に支持し、巻回体１１の巻回方向とは反対方向の回転によって、金属シート２を繰り出す繰出手段として構成されている。

【0010】

前記レベラー１３は、アンコイラ１２からの繰り出し方向の側に設けられ、図１に示すように千鳥状に配置された複数のワークロール１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備える。繰り出された金属シート２における巻き癖は、これら上下のワークロール群１３ａ〜１３ｃ間に通されることで矯正される。

【0011】

前記フィーダ１４は、レベラー１３で巻き癖が除去された金属シート２を、曲げ装置１５に向けて送りと停止とを繰り返す間欠送り動作を行う。詳細には、フィーダ１４は例えば、金属シート２を挟み付ける一対のロール１４ａ，１４ｂ、及び当該ロール１４ａ，１４ｂを駆動するためのモータ１４ｃ（図２参照）を備える。モータ１４ｃは、例えばサーボモータで構成されると共に、その回転量を検出するエンコーダ１４ｄ（図２参照）が付設され、フィードバック制御される。フィーダ１４による金属シート２の送り量は、エンコーダ１４ｄの検出信号等に基づき、後述する制御装置２０により算出されるようになっている。また、フィーダ１４のロール１４ａ、１４ｂは、曲げ装置１５との間で曲げ癖の成形誤差が生じないよう、曲げ装置１５に対する搬送方向前側（曲げ装置１５の入側近傍位置）に近接配置されている。詳しい説明及び図示は省略するが、ロール１４ａ，１４ｂは、例えばその表面の材質（及び形状）について、ロール１４ａ，１４ｂと金属シート２との間の摩擦抵抗が大きい材料（表面形状）で構成されると共に、所定の加圧力（挟持力）に設定されることで搬送精度が高められている。

【0012】

前記曲げ装置１５は、フィーダ１４と巻型１６との間に配置され、金属シート２に対して、巻型１６に巻き取る前に折り曲げ加工を行う。曲げ装置１５は、曲げ型１７ａと、この曲げ型１７ａに沿って金属シート２を所定角度に塑性変形するように折り曲げる押え機構１７ｂとを備える。曲げ型１７ａは、巻型１６の外周形状或は製造するコイル１形状に合わせて種々のものが用意され、押え機構１７ｂは、金属シート２の板厚方向から当接する構成にある。これら曲げ型１７ａと押え機構１７ｂとの間での相対的な進退動作により、コイル１の金属シート２は、その幅方向（図１の紙面に対する垂直方向）から見て、例えば９０度に折曲形成される。こうして、曲げ装置１５は、巻型１６の角（かど）或は当該巻型１６に重ね巻きされる金属シート２の角に対応した、幅方向に延びる折目（折り曲げ癖）を形成する。なお、曲げ装置１５は、図４のコイル１０１〜１０４の場合、金属シート２に対して４５度の折り曲げ癖を形成すると共に、コイル１０３，１０４におけるダクト１８の形状寸法に応じて、金属シート２の層間に隙間が生じないように折り曲げ癖を形成する。

【0013】

前記巻型１６は、その回転軸１６ａの周りに回転しながら金属シート２と絶縁シート３とを巻き取る。巻型１６は、コイル１の形状やサイズ（図３で縦方向及び横方向の寸法や、金属シート２の幅寸法Ｗなど）に応じて、種々のものが用意されている。例えば、図１に示す巻型１６は、その外周形状が回転軸１６ａの軸線方向（同図の紙面に対する垂直方向）から見て四角形状をなす四角筒状のものである。この他、図示は省略するが、図４に示す各コイル１０１〜１０４の巻型は、その外周形状が回転軸１６ａの軸線方向から見て八角形状をなす八角筒状のものである。巻型１６の回転軸１６ａは、駆動手段としてのモータ１６ｃ（図２参照）により回転駆動される。このモータ１６ｃの駆動に伴い、金属シート２及び絶縁シート３が巻型１６に対して同時に巻き付けられることで、多層に巻回される。

【0014】

前記冷却用のダクトは、例えば八角筒状のコイル１０２〜１０４を製造する場合に、多層に巻回された金属シート２（絶縁シート３）における所定の層に配設される。具体的には例えば、図４（ｃ）、（ｄ）に示すコイル１０３，１０４のダクト１８は、絶縁材料からなる棒状のダクトピース１８ａと、取付部材としての台紙１８ｂとを備えている。ダクトピース１８ａは、台紙１８ｂに対し所定間隔で複数並べて固定配置され、一体化した構成にある。このダクト１８は、金属シート２及び絶縁シート３の巻型１６への巻回の途中で、コイル１０３，１０４毎に予め設定されたダクト挿入層Ｉに、台紙１８ｂにおける接着剤や粘着剤などの固定手段により固定される。八角筒状をなすコイル１０３の場合、図４（ｃ）で上辺部、下辺部及び両側辺部に、ダクト挿入層Ｉにおけるダクト１８用の配設スペースが形成される。一方、コイル１０４の場合、図４（ｄ）で上辺部及び下辺部にダクト挿入層Ｉにおけるダクト１８用の配設スペースが形成される。

【0015】

前述のように、ダクト１８用の配設スペースは、ダクト１８の形状寸法に応じて、金属シート２とダクト１８が密接するように形成されるため、金属シート２の放熱効果が高められる。また、ダクト挿入層Ｉにおいてダクト１８を設けない部分は、隙間が生じないよう曲げ装置１５により前記折り曲げ癖をつけてある。このため、ダクト１８用の配設スペースを設けても、当該スペース（特に角部分）がウィークポイントとなるのを防止することができ、コイル１０３，１０４全体として、短絡機械力つまり短絡電流が流れたときに作用する機械力等に優れたものとなる。

【0016】

図４（ｂ）に示すコイル１０２のダクト１９は、例えば波形に形成された波形ダクトである。このコイル１０２の場合、その全周にわたってダクト挿入層Ｉにおけるダクト１９用の配設スペースが形成される。ダクト１９用の配設スペースも、ダクト１９の形状寸法に応じて形成されるため、上記のように放熱効果が高く且つ機械的特性に優れたものとすることができる。なお、コイル１０２に対し波形のダクト１９に代えて、棒状のダクトピース１８ａを有するダクト１８を配設するなど、ダクトの形状や配置形態は適宜変更してもよい。また、コイル全体の形状としては、図３のコイル１のように四角筒状とし、或は図４のコイル１０１〜１０４のように八角筒状とするなど適宜変更が可能である。

【0017】

図２は、コイル１，１０１〜１０４の製造に係る制御系の構成を示すブロック図である。制御装置２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、内部にＣＰＵ、並びにＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリを含む記憶部２１を有する制御手段である。制御装置２０には、前記エンコーダ１４ｄや、操作パネルのキースイッチ（何れも図示せず）からの各種操作信号を入力するための操作入力部２２が接続されている。また、制御装置２０には、巻型１６の近傍に位置させて金属シート２の巻取り状態を検出するように設けた検出センサを含む、各種検出センサ２３が接続されている。例えば、検出センサ２３として、金属シート２における巻き初めの端部を検出するためのシート検出手段や、金属シート２の厚さ寸法を検出する板厚検出手段を設けるようにしてもよい。更に、制御装置２０には、フィーダ１４用のモータ１４ｃ、押え機構１７ｂ、巻型１６用のモータ１６ｃを夫々駆動する駆動回路２４，２５，２６が接続されている。

【0018】

前記記憶部２１には、コイル１，１０１〜１０４に関するコイル情報、ダクト１８，１９に関するダクト情報などが予め記憶されている。コイル情報は、例えばコイル１の場合、巻型１６に対応付けられた形状や各寸法（図３中、縦方向の長辺寸法及び横方向の短辺寸法）の他、金属シート２の厚さ寸法などの情報を含み、コイル１，１０１〜１０４毎に規定されている。ダクト情報は、ダクト１８，１９の各寸法の他、各コイル１０２〜１０４における前記配設スペースの位置情報を含み、コイル情報に関連付けて規定されている。これらコイル情報及びダクト情報は、以下の作用説明で述べるように作業者による操作入力部２２の操作に基づき設定するようにしてもよいし、検出センサ２３から厚さ寸法を取得するようにしてもよい。そして、制御装置２０は、上記した情報に基づいて、モータ１４ｃ，１６ｃ、押え機構１７ｂ等の各種アクチュエータを制御し、巻型１６へ金属シート２の巻き取り動作を自動で実行させるようになっている。

【0019】

次に上記構成の作用について説明する。
前記金属シート２の巻回体１１は、予めアンコイラ１２の装着部１２ａに装着され、巻回体１１の巻き終わり端側を繰り出して、レベラー１３、フィーダ１４及び曲げ装置１５を経由し、巻型１６側へ送るようにセットされるものとする。なお、巻回体１１の巻き終わり端部は、巻型１６への巻き初め端部となる。また、絶縁シート３の巻回体１１´は、巻回体１１とは別の装着部１２ａ´に装着され、その繰出手段１２´から巻型１６側へ送るようにセットされる。

【0020】

作業者は、操作入力部２２を操作して、製造するコイル１，１０１〜１０４の種別を選定し、或は、コイル情報及びダクト情報を設定する。そして、操作入力部２２のスタートスイッチが操作されると、巻回体１１から金属シート２が繰り出されると共に、フィーダ１４による間欠的な送り動作が行われる。この場合、巻回体１１から繰り出される金属シート２は、レベラー１３にて上下のワークロール群１３ａ〜１３ｃ間に通されることで、内部ひずみが除去され、巻き癖が矯正されて平坦となる。またこの場合、制御装置２０は、フィーダ１４用のモータ１４ｃについて、エンコーダ１４ｄの検出信号に基づき金属シート２の送り量を算出し、前記コイル情報に基づいて、巻型１６の角、或は当該巻型１６に重ね巻きされる金属シート２の角に対応した折り曲げ癖を形成するように間欠的に駆動させる。

【0021】

この送り工程における送り量について、具体的な例を仮定して詳述する。例えば図３のコイル１を製造するに際し同図中、Ｐ０で示す巻型１６への巻き初め端部が、巻型１６の角に固定されるものとする。また、図１に示すように、前記軸線方向から見て四角形状をなす巻型１６は、その短辺寸法をＭ１、長辺寸法をＭ２とする。この場合、制御装置２０は、コイル情報に基づいて、巻型１６への巻き初め端部Ｐ０からの送り量Ｌ１が短辺寸法と同じＭ１となるようフィーダ１４用のモータ１４ｃへ駆動信号を出力する。その後、制御装置２０は、モータ１４ｃが停止した状態で曲げ型１７ａ側へ、押え機構１７ｂを進退動作させる（曲げ工程）。これにより、金属シート２には、巻き初め端部Ｐ０からＭ１分、離間したＰ１の位置に９０度の折り曲げ癖たる折曲部が形成される（図３参照）。

【0022】

また、制御装置２０は、２回目の送り量Ｌ_２について巻型１６の長辺寸法と同じＭ２となるようモータ１４ｃを駆動した後、押え機構１７ｂを進退動作させる。これにより、金属シート２には、折曲部Ｐ１からＭ２分、離間したＰ２の位置に９０度の折曲部が形成される。こうして、巻型１６に接する（或は絶縁シート３を介して密接する）金属シート２の巻き初めは、フィーダ１４による送り量Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_３が、巻型１６の角に夫々対応したＭ１，Ｍ２，Ｍ１に設定され、そのモータ１４ｃの駆動が停止される度に曲げ加工が行われることで、塑性変形した折曲部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が形成される。

【0023】

例えば、巻型１６用のモータ１６ｃは、フィーダ１４用のモータ１４ｃと同期（同調）するように駆動される。このため、巻型１６用のモータ１６ｃのトルクが比較的小さい場合でも、金属シート２は、巻型１６の外周面に密接するようにして絶縁シート３と共に巻き取られ、９０度の折曲部Ｐ１〜Ｐ３においても巻型１６の角との間に隙間が生じることはない。なお、制御装置２０は、折曲部Ｐ３形成後の送り量Ｌ_４について、前記コイル情報に基づき、金属シート２の板厚の分を加算した位置（Ｌ_４＝Ｍ２＋板厚）に折曲部が形成されるようにモータ１４ｃを駆動する。

【0024】

以後、制御装置２０は、巻型１６に絶縁シート３を介して重ね巻きされる金属シート２の外周形状に合わせた形状となるよう、フィーダ１４による金属シート２の送り量Ｌ_５，Ｌ_６，…，Ｌ_Ｎ，Ｌ_Ｎ＋１，…を設定する（図１参照）。即ち、制御装置２０は、上記した巻型１６に係る寸法Ｍ１，Ｍ２や金属シート２（及び絶縁シート３）の厚さ寸法などのコイル情報に基づいて、既に巻き取られたシート材２，３の厚みを見越した送り量Ｌ_５〜を演算する。そして、送り量Ｌ_５〜に応じて順次曲げ装置１５による曲げ加工が行われることで、金属シート２は、巻型１６における巻き取り量に応じた折曲部が、当該巻型１６への巻き取り前に付与される。この結果、図３に示すように、多層に巻回されたコイル１は、その層間に隙間が発生することはなく、寸法精度が高く且つ短絡機械力に優れたものとなる。

【0025】

他方、図４に示すコイル１０１〜１０４の製造にあっては、上記したコイル１と異なり、四角筒状の巻型１６に代えて八角筒状の巻型（図示略）が用いられる。また、図示は省略するが、例えば９０度の折曲部を形成するための曲げ型１７ａに代えて、４５度の折曲部を形成するための曲げ型が用いられる。

【0026】

更に、冷却用のダクトを有するコイル１０２〜１０４の製造方法について、上記したコイル１と異なる点を、図４（ｄ）のコイル１０４を例に説明する。
制御装置２０は、前記コイル情報及びダクト情報と、送り量の積算値とに基づいて、金属シート２における前記ダクト挿入層Ｉの被取付部Ｉａ，Ｉｂ（図４（ｄ）参照）の夫々が重ね巻きされる前にフィーダ１４の駆動を一旦停止する。この場合、予め用意した各ダクト１８を、夫々の被取付部Ｉａ，Ｉｂに手作業により取付け固定する（自動化してもよい）。このとき、金属シート２における被取付部Ｉａ，Ｉｂは、フィーダ１４及び曲げ装置１５よりも巻型１６側に位置し、４５度の折曲部を指標として識別することができ、各ダクト１８を正確に取付けることができる。

【0027】

この後、制御装置２０によって、図４（ｄ）で上辺部及び下辺部にダクト１８用の配設スペースが形成されるように金属シート２の送り量が設定される。このため、当該折曲部は、ダクト１８の形状寸法に応じて、金属シート２とダクト１８が密接するように形成されるため、金属シート２の放熱効果が高められる。この結果、図４（ｄ）に示すように、多層に巻回されたコイル１０４は、ダクト１８用の配設スペースを除いて層間に隙間が発生することはなく、寸法精度が高く且つ短絡機械力に優れたものとなる。

【0028】

更には、上記した何れのコイル１，１０１〜１０４の製造方法でも、金属シート２の板厚を含むコイル情報及びダクト情報並びに巻型における巻き取り量（巻型の大きさと送り量の積算値とから得られる巻回数）に基づき、制御装置２０によりフィーダ１４の送り量を演算した上で前記曲げ加工が行われるため、高精度の寸法出しを行うことができる。

【0029】

以上のように本実施形態のコイル１，１０１〜１０４の製造装置は、繰出手段により繰り出した金属シート２を巻型側へ送るフィーダ１４と、このフィーダ１４により送られる金属シート２に対して、巻型へ巻き取る前に曲げ加工を行う曲げ装置１５と、金属シート２について、巻型に対する巻き初めを当該巻型の外周形状に合わせた形状とし、以後、その巻型に重ね巻きされる金属シート２の外周形状に合わせた形状となるよう、フィーダ１４による金属シート２の送り量に基づき曲げ装置１５の曲げ加工を制御する制御装置２０とを備え、制御装置２０による曲げ加工の制御により、巻型における金属シート２の巻き取り量に応じた曲げ癖を、当該巻型への巻き取り前に付与する構成とした。

【0030】

この構成によれば、金属シート２に対し、巻型の外周形状及び当該巻型への巻き取り量に応じた曲げ癖を、当該巻型への巻き取り前に付与することができる。このため、巻き取り後のコイル１，１０１〜１０４について、スプリングバックによる巻き膨れを確実に無くすことができ、寸法精度を高めることができる。この点、本実施形態と異なり、巻型側への金属シートの巻き取りを精度よく行えない場合、その巻き取り中の金属シートに、幅方向のずれが生じて巻き取りが中断されることがある。これに対し、上記構成によれば、金属シート２の厚みや剛性如何にかかわらず、巻型の巻き取りトルクが比較的小さくても、金属シート２を巻型に正確に巻き付けてずれを防止することができ、製造効率性と品質に優れたものとすることができる。

【0031】

巻型の外周形状は、その回転軸１６ａの軸線方向から見て多角形をなし、曲げ装置１５は、金属シート２に対して、巻型の角、或は当該巻型に重ね巻きされる金属シート２の角に対応した折り曲げ癖を形成するように構成されている。これによれば、多角形をなすコイル１，１０１〜１０４であっても、曲げ装置１５によって予め角部を塑性域まで確実に折り曲げることができる。従って、当該角部における層間の隙間を確実に無くすことができ、高精度の寸法出しを行うことができる。

【0032】

特に、冷却用のダクト１８，１９を有するコイル１０２〜１０４について、ダクト１８，１９の形状寸法に応じて、金属シート２とダクト１８，１９が密接するように形成されるため、金属シート２の放熱効果を向上させることができると共に、短絡機械力等に優れたものとすることができる。

【0033】

フィーダ１４及び曲げ装置１５は、製造装置において相互に近接する配置とした。これによれば、フィーダ１４及び曲げ装置１５間における金属シート２の撓み等に起因する成形誤差を極力無くすことができ、寸法精度を一層向上させることができる。
前記繰出手段とフィーダ１４との間に設けられ、繰出手段から繰り出された金属シート２の巻き癖を矯正するレベラー１３を備える。これによれば、レベラー１３によって、内部ひずみが除去され、巻き癖が矯正されて平坦とすることができ、より高精度のコイル１，１０１〜１０４を安定して成形することができる。

【0034】

＜第２実施形態＞
図５は第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
本第２実施形態の巻型３０は、その外周形状が回転軸１６ａの軸線方向から円環状をなす円筒状のものである。曲げ手段としての曲げ装置３１は、例えば複数の成形ロール３１ａ〜３１ｃからなり、巻型３０の曲率、或は当該巻型３０に重ね巻きされる金属シート２の曲率に対応した湾曲癖を形成するように構成されている。

【0035】

具体的には、記憶部２１には、金属シート２の送り量及び巻型３０の種類毎に対応付けた曲率半径のデータが、コイル情報として予め記憶されている。そして、制御装置２０は、前記曲率半径のデータに基づいて、図５に例示する成形ロール３１ａ〜３１ｃの位置（例えば上下方向の位置）を、巻型３０の外形或は当該巻型３０に重ね巻きされた金属シート２の外形に合った形状に曲成するよう、送り量に連動して変更する。当該送り量は、曲げ装置３１に対する搬送方向前側に近接配置された前記フィーダ１４（図５において図示略）による連続送りとしてもよい。或は、成形ロール３１ａ〜３１ｃの何れかを駆動するためのサーボモータ及びエンコーダ（何れも図示略）を付設し、成形ロール３１ａ〜３１ｃについて、所定の加圧力で金属シート２を挟み付けて駆動するように構成することで、前記フィーダ１４と同様の機能を併せ持たせてもよい。

【0036】

なお、図５において図示は省略するが、成形ロール３１ａ〜３１ｃとアンコイラ１２との間に第１実施形態と同様にレベラーを配設し、予め内部ひずみを除去する構成としてもよい。
上記構成において、巻回体１１から金属シート２が繰り出されると共に、フィーダ１４（或は成形ロール３１ａ〜３１ｃ）による連続的な送り動作が行われる。この曲げ工程（及び送り工程）において、成形ロール３１ａ〜３１ｃにより、金属シート２が塑性域で曲成されるため、金属シート２の内部ひずみを低減することができる。

【0037】

そして、制御装置２０は、前記コイル情報に基づく成形ロール３１ａ〜３１ｃによる曲げ加工を制御し、巻型３０に対する金属シート２の巻き初めについて当該巻型２の円筒形状に合わせた湾曲癖を、当該巻型３０へ巻き取る前に付与する。このため、巻型３０用のモータ１６ｃのトルクが比較的小さい場合でも、金属シート２は、巻型３０の外周面に密接するようにして絶縁シート３と共に巻き取られる。また、制御装置２０は、金属シート２の厚さ寸法等に応じて前記曲率半径を演算し或は補正することができ、巻型３０への巻き取り量つまり金属シート２の送り量の積算値に基づいて、成形ロール３１ａ〜３１ｃの位置を調整する制御を行う。これにより、巻型３０に絶縁シート３を介して重ね巻きされる金属シート２の巻き取り量が増加することに伴い、金属シート２の曲率半径が大きくなる（曲率は小さくなる）ように、成形ロール３１ａ〜３１ｃで曲げ加工が行われる。この結果、多層に巻回された円筒状のコイル（図５参照）は、その層間に隙間が発生することはなく、寸法精度が高く且つ短絡機械力に優れたものとなる。

【0038】

以上のように本第２実施形態のコイルの製造装置において、曲げ装置３１は、金属シート２に対して、巻型３０の曲率、或は当該巻型３０に重ね巻きされる金属シート２の曲率に対応した湾曲癖を形成するように構成されている。これによれば、金属シート２に対し、巻型３０への巻き取り量に応じた湾曲癖を、当該巻型３０への巻き取り前に付与することができ、円筒状のコイルについて、スプリングバックによる巻き膨れを確実に無くすことができ、寸法精度を高めることができる。また、金属シート２の剛性如何にかかわらず、金属シート２を巻型に正確に巻き付けてずれを防止することができ、製造効率性と品質に優れたものとすることができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0039】

なお、第２実施形態の曲げ装置３１は、上記したようにフィーダとしての機能を併せ持つ構成としてもよいし、第１実施形態のフィーダ１４と同様のフィーダを、曲げ装置３１の入側近傍位置に配置してもよい。

【0040】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略，置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0041】

図面中、１，１０１〜１０４はコイル、２は金属シート、１１は巻回体、１２は繰出手段、１３はレベラー、１４はフィーダ、１６，３０は巻型、１５，３１は曲げ手段、２０は制御手段を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】