JP2003199275A - モータ用の角線導体及びその製造方法並びに角線導体を用いたモータ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表皮効果の発生を抑制しつつ有効導体断面積
を増大させることができるモータ用の角線導体及びその
製造方法並びに角線導体を用いたモータ及びその製造方
法を提供すること。 【解決手段】 曲げ工程として，長尺の板状導体１０を
長手方向に沿って幅方向に折り曲げることにより，板状
導体１０が折り重なった折り重なり断面形状を有する角
線導体１を形成する。また，絶縁被覆処理工程として，
角線導体１の形成前後又は形成中の少なくともいずれか
の時期に，板状導体１０の表面に絶縁被覆処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，モータに使用する角線導体及び
その製造方法並びに角線導体を用いたモータ及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】モータのステータは，表面に絶縁被覆が施
してある銅又はアルミニウム等の導体によって環状のコ
イルを形成し，このコイルの一部をリング状のステータ
コアの内周面に設けたスロットに挿入配置して形成して
いる。上記コイルは，円形状の断面を有する丸線導体を
複数回環状に巻いて形成している。ところで，上記丸線
導体の断面積が大きくなると，いわゆる表皮効果により
導体の内部における起電力が増加するため主に導体の表
面側を電流が流れるようになり，導体として有効に使用
できる有効導体断面積が減少してしまう。そのため，有
効導体断面積の減少を抑制するために，上記コイルは，
細い丸線導体を幾重にも重ねて巻くことによって形成し
ている。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記複数の細
い丸線導体によってコイルを形成した場合には，このコ
イルを構成する各丸線導体同士の間に空隙が発生する。
そして，この空隙により，上記コイルにおいては複数の
丸線導体を重ねた見かけ上の断面積が大きくなる。その
ため，上記コイルの一部をステータコアのスロットに挿
入配置した際には，このスロットにおいて上記空隙が占
有する断面積が大きくなってしまう。つまり，上記複数
の細い丸線導体によってコイルを形成した場合には，上
記スロットにおいて，上記丸線導体が占有する面積の割
合が減少してしまい，上記スロットの空間を有効に活用
することが困難になっている。

【０００４】この問題点を改善するために，角形状の断
面を有する肉厚の角線導体を使用してコイルを形成する
ことが考えられる。しかしながら，この場合，各角線導
体同士の間の上記空隙を減少させることはできるが，導
体断面積の増大によって上述した表皮効果が生じてしま
い，有効導体断面積がかえって減少してしまう。また，
上記問題点は，環状のコイルの一部を，ロータコアの外
周面に形成したスロットに挿入配置してモータのロータ
を形成した場合にも同様に生じる。

【０００５】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，表皮効果の発生を抑制しつつ有効導体断
面積を増大させることができるモータ用の角線導体及び
その製造方法並びに角線導体を用いたモータ及びその製
造方法を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】第１の発明は，モータ用のコイルを
形成するための角線導体であって，該角線導体は，長尺
の板状導体を幅方向に折り曲げて形成することにより，
該板状導体が折り重なった折り重なり断面形状を有して
おり，また，上記角線導体は，上記板状導体の表面に絶
縁被覆を有していることを特徴とするモータ用の角線導
体にある（請求項１）。

【０００７】本発明においては，上記角線導体を形成す
るために上記板状導体を使用している。すなわち，この
板状導体は，厚みよりも幅の広い板状形状を有してい
る。そのため，厚みを表皮効果の発生の抑制に有効な大
きさに制限しつつ，幅を広げることにより，有効導体断
面積の大きな導体を得ることができる。

【０００８】そして，本発明では，この有効導体断面積
が大きな板状導体を折り重ねて上記角線導体を形成して
いる。そのため，従来のように複数の導体を重ね巻きし
たときに発生する空隙がほとんど形成されない。しか
も，上記のごとく，上記板状導体の表面には，絶縁被覆
が形成してあるので上記表皮効果の発生を抑制する効果
を維持することができる。

【０００９】それ故，上記角線導体により環状のコイル
を形成し，このコイルの一部をモータにおけるステータ
コアのスロット又はロータコアのスロットに挿入配置し
たときには，表皮効果の発生を抑制しつつこのスロット
において上記コイルが占有する面積の割合を増加させる
ことができる。そのため，上記角線導体を使用すること
により，上記スロットにおける空間を有効に利用するこ
とができる。

【００１０】第２の発明は，モータ用のコイルを形成す
るための角線導体を製造する方法であって，長尺の板状
導体を幅方向に折り曲げることにより，該板状導体が折
り重なった折り重なり断面形状を有する角線導体を形成
する曲げ工程と，上記角線導体の形成前後又は形成中の
少なくともいずれかの時期に，上記板状導体の表面に絶
縁被覆処理を施す絶縁被覆処理工程とを含むことを特徴
とするモータ用の角線導体の製造方法にある（請求項
３）。

【００１１】本発明においては，上記板状導体を用い，
これに上記曲げ工程と上記絶縁被膜処理工程を施す。こ
れにより，上記折り重なり断面形状を有すると共に板状
導体の表面に絶縁被覆を有する上記優れた作用効果を奏
する角線導体を容易に製造することができる。

【００１２】第３の発明は，スロットとティースとを交
互に内周面に配置して形成されたリング状のステータコ
アに複数の単極コイルを挿入配置してなるステータを有
するモータであって，上記単極コイルは，長尺の板状導
体を幅方向に折り曲げることにより，該板状導体が折り
重なった折り重なり断面形状を有すると共に上記板状導
体の表面に絶縁被覆を有してなる角線導体を用いて形成
されており，また，上記単極コイルは，略矩形の環状形
状を有すると共に，上記スロットに挿入配置される左右
一対の挿入辺部と，これらを繋ぐ一対の非挿入辺部とを
有し，該非挿入辺部は，上記ステータコアの径方向にお
ける最も外周側に配置される外周側部と，最も内周側に
配置される内周側部と，上記外周側部と上記内周側部と
の間において径方向に両者の中間に配置される中間部と
の３段階に屈折した形状を有しており，かつ，上記単極
コイルは，上記挿入辺部が上記スロットに挿入配置され
ていると共に，上記非挿入辺部における上記外周側部の
内周側には，他の単極コイルの中間部とさらに他の単極
コイルの内周側部が重なるように配置され，上記中間部
の内周側と外周側には，他の単極コイルの内周側部と他
の単極コイルの外周側部がそれぞれ重なるように配置さ
れ，上記内周側部の外周側には，他の単極コイルの中間
部とさらに他の単極コイルの外周側部が重なるように配
置されていることを特徴とする角線導体を用いたモータ
にある（請求項７）。

【００１３】本発明は，上記優れた作用効果を奏する角
線導体を用いて形成した略矩形の環状形状を有する複数
の単極コイルをステータコアに配置して形成したステー
タを有するモータである。そのため，上記表皮効果の発
生を抑制しつつ有効導体断面積を増大させることができ
る角線導体の優れた作用効果により，モータの性能を向
上させることができる。

【００１４】そして，上記単極コイルの挿入辺部をモー
タにおけるステータコアのスロットに挿入配置したとき
には，表皮効果の発生を抑制しつつこのスロットにおい
て上記挿入辺部が占有する面積の割合を増加させること
ができる。そのため，上記角線導体による単極コイルを
使用することにより，上記スロットにおける空間を有効
に利用し，モータの性能をさらに向上させることができ
る。

【００１５】また，上記単極コイルは，上記非挿入辺部
が上記外周側部，内周側部及び中間部の３段階に屈折し
た形状を有しており，上記のごとく他の単極コイルの非
挿入辺部に重ねるようにして上記ステータコアに配置さ
れている。そのため，上記ステータコアに各単極コイル
を整列して配置することが可能になる。そのため，各単
極コイル同士の間の空隙の発生を抑制して，各単極コイ
ルが上記ステータコアに対してコンパクトに配置された
ステータを有するモータを形成することができる。

【００１６】第４の発明は，スロットとティースとを交
互に内周面に配置して形成されたリング状のステータコ
アに複数の単極コイルを挿入配置してなるステータを有
するモータの製造方法であって，上記単極コイルは，長
尺の板状導体を幅方向に折り曲げて該板状導体が折り重
なった折り重なり断面形状を有すると共に上記板状導体
の表面に絶縁被覆を有してなる角線導体を用いて，上記
スロットに挿入配置される左右一対の挿入辺部とこれら
を繋ぐ一対の非挿入辺部とを有する略矩形の環状形状に
形成し，また，上記単極コイルは，上記非挿入辺部が，
上記ステータコアの径方向における最も外周側に配置さ
れる外周側部と，最も内周側に配置される内周側部と，
上記外周側部と上記内周側部との間において径方向に両
者の中間に配置される中間部との３段階に屈折した形状
を有するよう形成し，上記ステータコアに上記単極コイ
ルを挿入配置するに当たっては，第１番目に挿入を行う
第１の単極コイルは，上記外周側部の側に位置する一方
の上記挿入辺部のみを上記スロットに挿入すると共に，
第２番目に挿入を行う隣の第２の単極コイルも，上記一
方の上記挿入辺部のみを上記スロットに挿入し，次い
で，第３番目に挿入を行う第３の単極コイルは，上記一
方の上記挿入辺部のみを上記スロットに挿入して，上記
中間部を上記第２の単極コイルの上記外周側部に重ねる
ように配置し，次いで，第４番目に挿入を行う第４の単
極コイルは，上記一方の上記挿入辺部を上記スロットに
挿入すると共に他方の挿入辺部も上記スロットに挿入し
て，上記中間部を上記第３の単極コイルの上記外周側部
に重ねるように配置すると共に上記内周側部を上記第３
の単極コイルの上記中間部に重ねるように配置し，その
後，第５番目に挿入する第５の単極コイルから最後に挿
入する最後の単極コイルまでは，上記一対の上記挿入辺
部を上記各スロットに挿入して，上記中間部を１つ前に
挿入した単極コイルの上記外周側部に重ねるように配置
すると共に上記内周側部を上記１つ前に挿入した単極コ
イルの上記中間部に重ねるように配置し，その後，上記
第１の単極コイルの他方の上記挿入辺部を上記スロット
に挿入して，上記中間部を上記最後の単極コイルの上記
外周側部に重ねるように配置すると共に上記内周側部を
上記最後の単極コイルの上記中間部に重ねるように配置
し，次いで，上記第２の単極コイルの他方の上記挿入辺
部を上記スロットに挿入して，上記中間部を上記第１の
単極コイルの上記外周側部に重ねるように配置すると共
に上記内周側部を上記第１の単極コイルの上記中間部に
重ねるように配置し，次いで，上記第３の単極コイルの
他方の上記挿入辺部を上記スロットに挿入して，上記内
周側部を上記第２の単極コイルの上記中間部に重ねるよ
うに配置することを特徴とする角線導体を用いたモータ
の製造方法にある（請求項９）。

【００１７】本発明においては，上記優れた作用効果を
奏する角線導体を用いて形成した略矩形の環状形状を有
する複数の単極コイルをステータコアに配置してステー
タを形成する。そのため，上記表皮効果の発生を抑制し
つつ有効導体断面積を増大させることができる角線導体
の優れた作用効果により，上記ステータを有するモータ
の性能を向上させることができる。

【００１８】そして，上記単極コイルの挿入辺部をモー
タにおけるステータコアのスロットに挿入配置したとき
には，表皮効果の発生を抑制しつつこのスロットにおい
て上記挿入辺部が占有する面積の割合を増加させること
ができる。そのため，上記角線導体による単極コイルを
使用することにより，上記スロットにおける空間を有効
に利用し，モータの性能をさらに向上させることができ
る。

【００１９】また，上記単極コイルは，上記非挿入辺部
が上記外周側部，内周側部及び中間部の３段階に屈折し
た形状に形成し，他の単極コイルの非挿入辺部に重ねる
ようにして上記ステータコアに配置する。そのため，上
記ステータコアに各単極コイルを整列して配置すること
が可能になる。そのため，各単極コイル同士の間の空隙
の発生を抑制して，各単極コイルが上記ステータコアに
対してコンパクトに配置されたステータを有するモータ
を形成することができる。

【００２０】また，上記のごとく，上記単極コイルは予
め３段階に屈折した形状に形成するため，上記ステータ
コアへの各単極コイルの配置は，単調な作業を繰り返す
ことによって行うことができる。また，上記角線導体は
比較的剛性が高いため，上記ステータコアへの配置の作
業中に，上記単極コイルの巻回形状を崩してしまうこと
がほとんどなくなる。そのため，上記ステータを形成す
る際の作業効率を向上させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】上述した本発明における好ましい
実施の形態につき説明する。上記第１〜第４の発明にお
ける角線導体は，例えば，上記長尺の板状導体を，ロー
ル成形機に連続的に導入して折り曲げることにより形成
することができる。

【００２２】また，上記第１の発明において，上記角線
導体は，上記板状導体の幅方向における両端部が内部に
折り込まれて形成されていることが好ましい（請求項
２）。この場合は，上記絶縁被覆が剥れ易い上記板状導
体の両端部が上記角線導体の表面側に露出しない。その
ため，上記板状導体の両端部における絶縁被覆を保護す
ることができる。

【００２３】上記第２の発明における上記絶縁被覆処理
工程は，上記のごとく上記曲げ工程の前後あるいは曲げ
工程の途中において行うことができる。また，具体的な
被覆処理方法としては，例えば以下の浸漬・硬化方法を
用いることができる。すなわち，まずは上記板状導体を
液状の絶縁被覆材が入った浸漬槽中を連続的にくぐらせ
て，上記板状導体の表面に絶縁被覆材を付着させる。そ
して，引き続き上記板状導体を加熱槽に移動させて，こ
の過熱槽にて上記板状導体の表面に付着した絶縁被覆材
を硬化させて絶縁被覆を形成することができる。

【００２４】また，この他にも被覆処理方法としては，
いわゆる静電塗装法を用いることができる。この場合，
絶縁被覆材を噴霧させると共にこの噴霧させた絶縁被膜
材の粒子を荷電させて，これを上記板状導体の表面に引
き付けて絶縁被覆を形成することができる。

【００２５】また，上記第２の発明においては，上記曲
げ工程において，上記板状導体は，その幅方向における
両端部を内部に折り込むよう折り曲げることが好ましい
（請求項４）。この場合は，上記絶縁被覆が剥れ易い上
記板状導体の両端部が上記角線導体の表面側に露出しな
いようにすることができる。そのため，上記板状導体の
両端部における絶縁被覆を保護することができる。

【００２６】また，上記曲げ工程においては，長尺の上
記板状導体を幅方向の２ヶ所において折り曲げて，土台
部と該土台部より立設する一対の立設部とを形成する１
次曲げ工程と，上記一対の立設部を，さらに折り曲げて
上記土台部に折り重ねる２次曲げ工程と，上記一対の立
設部が互いに重なるようさらに折り曲げて，上記両端部
を内部に折り込む仕上げ曲げ工程とを行うことにより形
成することが好ましい（請求項５）。

【００２７】この場合，上記１次曲げ工程，２次曲げ工
程及び最終曲げ工程を行うことにより，容易に上記板状
導体の折り曲げを行って，この板状導体の両端部が内部
に折り込まれた角線導体を形成することができる。ま
た，この場合，少ない折り曲げの回数により，容易に上
記板状導体の両端部が内部に折り込まれた角線導体を形
成することができる。

【００２８】また，上記１次曲げ工程においては，上記
一対の立設部の間における上記土台部の幅が，上記立設
部の高さと上記板状導体の厚みとを加えた値の略２倍と
なるよう上記折り曲げを行うことが好ましい（請求項
６）。この場合，上記立設部と上記土台部との間に空隙
ができることを防止して，内部における無駄な空間がほ
とんどない角線導体を形成することができる。

【００２９】上記第３の発明においては，上記ステータ
コアに配置した上記単極コイルは，上記角線導体の両側
の端末よりなる一対のリード線部が上記ステータコアの
軸方向における一方の端面から突出するよう配置してあ
り，該一方の端面上には上記単極コイルの上記非挿入辺
部を覆う保護カバーが配設してあり，上記リード線部
は，上記保護カバーに設けた開口部より該保護カバーよ
りも外方に引き出されて，他の単極コイルにおけるリー
ド線部と結線がされていることが好ましい（請求項
８）。この場合，上記保護カバーの存在により，例え
ば，上記リード線部を結線する際に発生する熱的影響又
は上記各単極コイルの表面にキズ等が発生することか
ら，上記各単極コイルを保護することができる。

【００３０】上記第４の発明においては，上記単極コイ
ルは，上記角線導体の両側の端末よりなる一対のリード
線部が上記ステータコアの軸方向における一方の端面か
ら突出するよう配置し，該一方の端面上には上記単極コ
イルの上記非挿入辺部を覆う保護カバーを配設すると共
に，該保護カバーに設けた開口部より上記リード線部を
上記保護カバーよりも外方に引き出し，上記リード線部
は，上記保護カバーの外方において他の単極コイルにお
けるリード線部と結線を行うことが好ましい（請求項１
０）。この場合，上記保護カバーの存在により，例え
ば，上記リード線部を結線する際に発生する熱的影響又
は上記各単極コイルの表面にキズ等が発生することか
ら，上記各単極コイルを保護することができる。

【００３１】

【実施例】（実施例１）以下に，図１〜図５を用いて，
角線導体及びその製造方法の実施例につき説明する。本
例においては，モータ用のコイルを形成するための角線
導体１を製造する。すなわち，図１に示すごとく，本例
では，曲げ工程として，長尺の板状導体１０を長手方向
に沿って幅方向に折り曲げることにより，該板状導体１
０が折り重なった折り重なり断面形状を有する角線導体
１を形成する。また，絶縁被覆処理工程として，上記角
線導体１の形成前後又は形成中の少なくともいずれかの
時期に，上記板状導体１０の表面に絶縁被覆処理を施
す。

【００３２】以下に，上記角線導体１及びその製造方法
につき詳説する。本例では，上記絶縁被覆処理工程とし
て，角線導体１の形成前及び形成後の合計２回の絶縁被
覆処理を行った。まず，上記曲げ工程を行う前に，上記
絶縁被覆処理工程として，以下の浸漬・硬化方法により
板状導体１０の表面に絶縁被覆を形成する。

【００３３】すなわち，まずは上記板状導体１０を液状
の絶縁被覆材が入った浸漬槽中を連続的にくぐらせて，
上記板状導体１０の表面に絶縁被覆材を付着させる。そ
して，引き続き上記板状導体１０を加熱槽に移動させ
て，この過熱槽にて上記板状導体１０の表面に付着した
絶縁被覆材を硬化させる。こうして，上記板状導体１０
の表面に絶縁被覆を形成する。そして，図２に示すごと
く，上記曲げ工程においては，以下に示す１次曲げ工
程，２次曲げ工程及び仕上げ曲げ工程を行う。

【００３４】上記１次曲げ工程においては，上記長尺の
板状導体１０に対して，その長手方向に沿った第１折り
曲げ線Ｌ１を幅方向の２ヶ所に設定し，この２ヶ所の第
１折り曲げ線Ｌ１をそれぞれ折り曲げの起点にする。上
記第１折り曲げ線Ｌ１を設定する際には，第１折り曲げ
線Ｌ１同士の間，すなわち上記２ヶ所の第１折り曲げ線
Ｌ１よりも幅方向の内側の部分１１０における幅Ｗ１
が，第１折り曲げ線Ｌ１よりも幅方向の外側の部分１２
０における幅Ｗ２と上記板状導体１０の厚みｔとを合わ
せた値の略２倍となるように設定する（図４参照）。

【００３５】そして，図３に示すごとく，上記板状導体
１０を，上記第１折り曲げ線Ｌ１に沿って約９０°折り
曲げる。このとき，上記板状導体１０は，幅方向に対し
てほぼ対称に一方の面１０１の側に向けて折り曲げる。
そして，上記折り曲げにより，上記２ヶ所の第１折り曲
げ線Ｌ１よりも幅方向の内側の部分１１０よりなる土台
部１１と，上記第１折り曲げ線Ｌ１よりも幅方向の外側
の部分１２０よりなると共に上記土台部１１より立設し
てなる一対の立設部１２とが形成される。

【００３６】次いで，図４に示すごとく，２次曲げ工程
においては，上記一対の立設部１２を，上記２ヶ所の第
１折り曲げ線Ｌ１を折り曲げの起点としてさらに折り曲
げて上記土台部１１に折り重ねる。そして，この折り重
ねを行った板状導体１０の両端部１２１における先端面
１２２同士の間の幅Ｗは，板状導体１０の厚みｔの２倍
と略同一になる。

【００３７】次いで，図５に示すごとく，仕上げ曲げ工
程においては，上記立設部１２における両端部１２１の
先端面１２２が上記土台部１１に隣接する位置を第２折
り曲げ線Ｌ２として設定する（図２参照）。そして，こ
の第２折り曲げ線Ｌ２を折り曲げの起点として，上記一
対の立設部１２が互いに重なるようさらに上記板状導体
１０を折り曲げる。こうして，上記板状導体１０の幅方
向における一対の立設部１２の両端部１２１が内部に折
り込まれた角線導体１が形成される。

【００３８】また，上記仕上げ曲げ工程を行った後に
は，再度，上記絶縁被覆処理工程として，上記角線導体
１（上記板状導体１０）にいわゆる静電塗装法を用いて
絶縁被覆処理を施す。すなわち，絶縁被覆材を噴霧させ
ると共にこの噴霧させた絶縁被膜材の粒子を荷電させ
て，これを上記角線導体１に引き付けて絶縁被覆処理を
施す。

【００３９】こうして，上記板状導体１０の表面，すな
わち角線導体１の表面及び上記土台部１１と立設部１２
との間に絶縁被覆材料が浸透して，角線導体１の全体に
おいて絶縁被覆が形成された角線導体１が形成される。
このようにして形成された角線導体１は，後述する３相
モータのステータ３に配置する環状の単極コイル２とし
て用いることができる。

【００４０】本例においては，上記角線導体１を形成す
るために薄板である上記板状導体１０を使用している。
すなわち，この板状導体１０は，厚みよりも幅の広い板
状形状を有しており，円形状の断面を有する細い丸線導
体と同程度に厚みが薄く，かつ断面積が大きい。そのた
め，導体の多くの部分を表面側に露出させることができ
る。そのため，いわゆる表皮効果の発生を抑制しつつ，
有効導体断面積の大きな導体を得ることができる。

【００４１】そして，本例では，この有効導体断面積が
大きな板状導体１０を折り重ねて上記角線導体１を形成
している。そのため，従来のように複数の導体を重ね巻
きしたときに発生する空隙がほとんど形成されない。し
かも，上記のごとく，上記板状導体１０の表面には，絶
縁被覆が形成してあるので上記表皮効果の発生を抑制す
る効果を維持することができる。

【００４２】それ故，図６に示すごとく，上記角線導体
１により環状の単極コイル２を形成し，この単極コイル
２の一部をモータにおけるステータコア３のスロット３
１に挿入配置したときには，表皮効果の発生を抑制しつ
つこのスロット３１において上記単極コイル２が占有す
る面積の割合を増加させることができる。そのため，上
記角線導体１を使用することにより，上記スロット３１
における空間を有効に利用することができる。

【００４３】なお，比較のために，図７に，円形状の断
面を有する細い丸線導体８により形成したコイル８１の
一部をステータコア３のスロット３１に配置した場合を
示す。この場合，同図からわかるように，本例の角線導
体１による単極コイル２に比べて，丸線導体８同士の間
に空隙８０が多く形成されており，スロット３１を占有
する導体の面積の割合が少なくなっている。

【００４４】上記角線導体１は，上記折り重ね断面形状
により，上記板状導体１０の幅方向における両端部１２
１が内部に折り込まれて形成されている。そのため，上
記絶縁被覆が剥れ易い上記板状導体１０の両端部１２１
が上記角線導体１の表面側に露出することがなく，上記
板状導体１０の両端部１２１における絶縁被覆を保護す
ることができる。

【００４５】また，上記角線導体１の横断面において
は，表面側に露出するそれぞれの角部１５は，上記立設
部１２の折り返しによる曲線形状（Ｒ形状）と，上記土
台部１１の折り曲げによる曲線形状（Ｒ形状）とにより
形成される。そのため，上記角線導体１においては，上
記角部１５における絶縁被覆の付着がよく，この絶縁被
覆が剥れ難い状態を形成することができる。

【００４６】（実施例２）以下に，図８〜図１７を用い
て，上記実施例１における角線導体１を用いたモータ及
びその製造方法につき説明する。図８，図９に示すごと
く，本例においては，上記実施例１において形成した角
線導体１を用いて単極コイル２を形成する。この単極コ
イル２は，３相モータにおけるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各相
をそれぞれ形成するモータの各極となる。

【００４７】上記単極コイル２は，上記スロット３１に
挿入配置される左右一対の挿入辺部２５とこれらを繋ぐ
一対の非挿入辺部２６とを有する略矩形の環状形状に形
成する。また，単極コイル２は，上記非挿入辺部２６
が，上記ステータコア３の径方向における最も外周側に
配置される外周側部２１と，最も内周側に配置される内
周側部２３と，上記外周側部２１と上記内周側部２３と
の間において径方向に両者の中間に配置される中間部２
２との３段階に屈折した形状に形成する。また，上記単
極コイル２における一対の非挿入辺部２６の一方の辺部
の側には，上記角線導体１の両側の端末である一対のリ
ード線部２７を引き出している。

【００４８】上記単極コイル２は，略矩形の環状形状を
有する略同一の形状に複数個量産しておく。上記単極コ
イル２における一対の挿入辺部２５は，スロット３１の
空間の断面形状に合わせて角線導体１の巻線が行ってあ
る。本例では，上記挿入辺部２５は，上記角線導体１を
上記巻線を行う外周方向に２回重ね巻きをすると共に上
記巻線を行う軸方向に３回重ね巻きをして形成してある
（図６参照）。

【００４９】また，上記一対の非挿入辺部２６は，他の
単極コイル２における一対の非挿入辺部２６との干渉を
避けるために，できるだけ上記巻線を行う外周方向に多
く角線導体１を重ねるようにして形成してある。本例で
は，上記非挿入辺部２６は，上記巻線を行う外周方向に
５回又は６回重ねるようにして上記角線導体１を巻いて
形成してある（図９参照）。

【００５０】本例においては，上記単極コイル２は，ス
ロット３１とティース３２とを交互に内周面３０１に配
置して形成されたリング状のステータコア３に対して，
７２箇所のスロット３１にそれぞれ一対の挿入辺部２５
を挿入して，合計３６個（１２極×３相分）を挿入配置
する。そして，複数の単極コイル２を，Ｕ相用の単極コ
イル２，Ｖ相用の単極コイル２及びＷ相用の単極コイル
２の順に繰り返し重ね合わせてステータコア３に逐次挿
入配置する重ね巻き方式により，３相モータにおけるス
テータ４を形成する。

【００５１】図１２に示すごとく，上記ステータコア３
に上記各単極コイル２を挿入配置するに当たっては，第
１番目に挿入を行う第１の単極コイル２（２０１）は，
上記外周側部２１の側に位置する一方の上記挿入辺部２
５のみを上記スロット３１に挿入する。また，第２番目
に挿入を行う隣の第２の単極コイル２（２０２）も，上
記一方の上記挿入辺部２５のみを上記スロット３１に挿
入する。そして，第３番目に挿入を行う第３の単極コイ
ル２（２０３）は，上記一方の上記挿入辺部２５のみを
上記スロット３１に挿入して，上記中間部２２を上記第
２の単極コイル２（２０２）の上記外周側部２１に重ね
るように配置する（図１３参照）。

【００５２】次いで，図１３に示すごとく，第４番目に
挿入を行う第４の単極コイル２（２０４）は，上記一方
の上記挿入辺部２５を上記スロット３１に挿入すると共
に他方の挿入辺部２５も上記スロット３１に挿入する。
そして，第４の単極コイル２（２０４）は，上記中間部
２２を上記第３の単極コイル２（２０３）の上記外周側
部２１に重ねるように配置すると共に上記内周側部２３
を上記第３の単極コイル２（２０３）の上記中間部２２
に重ねるように配置する。

【００５３】その後，図１４，図１５に示すごとく，第
５番目に挿入する第５の単極コイル２（２０５）から最
後に挿入する最後の単極コイル２（２０９）までは，上
記一対の上記挿入辺部２５を上記各スロット３１に挿入
する。そして，これらの単極コイル２は，上記中間部２
２を１つ前に挿入した単極コイル２の上記外周側部２１
に重ねるように配置すると共に上記内周側部２３を上記
１つ前に挿入した単極コイル２の上記中間部２２に重ね
るように配置する。

【００５４】また，図１４に示すごとく，これから挿入
を行う当該単極コイル２の中間部２２及び内周側部２３
を，１つ前に挿入した単極コイル２の外周側部２１及び
中間部２２に重ね合わせるときには，この１つ前に挿入
した単極コイル２の中間部２２及びさらに１つ前に挿入
した単極コイル２の外周側部２１は，予備成形を行って
おくことができる。この予備成形は，上記１つ前に挿入
した単極コイル２の中間部２２，上記さらに１つ前に挿
入した単極コイル２の外周側部２１を，ステータコア３
の外周側に向けて変形させることにより行うことができ
る。

【００５５】その後，図１６に示すごとく，上記第１の
単極コイル２（２０１）の他方の上記挿入辺部２５を上
記スロット３１に挿入する。そして，上記第１の単極コ
イル２（２０１）は，上記中間部２２を上記最後の単極
コイル２（２０９）の上記外周側部２１に重ねるように
配置すると共に上記内周側部２３を上記最後の単極コイ
ル２（２０９）の上記中間部２２に重ねるように配置す
る。

【００５６】次いで，上記第２の単極コイル２（２０
２）の他方の上記挿入辺部２５を上記スロット３１に挿
入する。そして，上記第２の単極コイル２（２０２）
は，上記中間部２２を上記第１の単極コイル２（２０
１）の上記外周側部２１に重ねるように配置すると共に
上記内周側部２３を上記第１の単極コイル２（２０１）
の上記中間部２２に重ねるように配置する。

【００５７】次いで，上記第３の単極コイル２（２０
３）の他方の上記挿入辺部２５を上記スロット３１に挿
入する。そして，上記第３の単極コイル２（２０３）
は，上記内周側部２３を上記第２の単極コイル２（２０
２）の上記中間部２２に重ねるように配置する。こうし
て，上記角線導体１により形成された複数の単極コイル
２と上記ステータコア３とを有するステータ４を形成す
る。そして，その後，このステータ４を用いて３相モー
タを形成する。

【００５８】また，上記のようにして挿入配置を行った
各単極コイル２は，一対の上記挿入辺部２５がそれぞれ
上記各スロット３１に挿入配置されている。また，上記
各単極コイル２の一対の上記非挿入辺部２６における一
対の上記外周側部２１の内周側には，１つ後に挿入した
他の単極コイル２の一対の上記中間部２２とさらに１つ
後に挿入した他の単極コイル２の一対の上記内周側部２
３が重なるように配置されている。

【００５９】また，上記各単極コイル２の一対の上記非
挿入辺部２６における一対の上記中間部２２の内周側に
は，１つ後に挿入した単極コイル２の内周側部２３が配
置されていると共に，一対の上記中間部２２の外周側に
は，１つ前に挿入した単極コイル２の外周側部２１が配
置されている。また，上記各単極コイル２の一対の上記
非挿入辺部２６における一対の上記内周側部２３の外周
側には，１つ前に挿入した他の単極コイル２の一対の上
記中間部２２とさらに１つ前に挿入した他の単極コイル
２の一対の上記外周側部２１が重なるように配置されて
いる。

【００６０】また，図１０に示すごとく，ステータコア
３の軸方向の両端部３５の外側には，上記非挿入辺部２
６の突出によるコイルエンド部２０が形成される。そし
て，スロット３１の円周方向断面においては，例えば，
スロット３１の空間にはＵ相の挿入辺部２５が配置され
ている。また，上記コイルエンド部２０においては，Ｖ
相の非挿入辺部２６及びＷ相の非挿入辺部２６が，ステ
ータコア３の内周側よりＵ相の非挿入辺部２６に重なる
と共に，ステータコア３の軸方向外側より上記Ｕ相の挿
入辺部２５に重なって配置されている。

【００６１】また，図１０，図１１に示すごとく，上記
ステータ４において，上記各単極コイル２における一対
のリード線部２７は，上記ステータコア３の一方の端部
３５側に配置されている。また，上記ステータ４におい
て，上記単極コイル２の各リード線部２７を引き出した
上記一方の端部３５側には，上記複数の単極コイル２を
覆う保護カバー５が配設してある。この保護カバー５の
存在により，上記リード線部２７を結線する際に発生す
る熱的影響又は上記各単極コイル２の表面にキズ等が発
生することから，上記各単極コイル２を保護することが
できる。

【００６２】また，上記複数の単極コイル２における各
リード線部２７は，上記保護カバー５に設けた開口部５
１より該保護カバー５よりも外方に引き出されている。
そして，図１７に示すごとく，３相における同じ相同士
の単極コイル２のリード線部２７を結線して，各相毎に
１つのまとまりにし，結線を行わなかったＵ相，Ｖ相，
Ｗ相のそれぞれのリード線部２７０をステータコア３の
外周側に引き出している。

【００６３】本例においては，上記実施例１で示した優
れた作用効果を奏する角線導体１を用いて形成した複数
の単極コイル２をステータコア３に配置してステータ４
を形成する。そのため，上記表皮効果の発生を抑制しつ
つ有効導体断面積を増大させることができる角線導体１
の優れた作用効果により，上記ステータ４を有するモー
タの性能を向上させることができる。

【００６４】そして，上記単極コイル２の挿入辺部２５
をモータにおけるステータコア３のスロット３１に挿入
配置したときには，表皮効果の発生を抑制しつつこのス
ロット３１において上記挿入辺部２５が占有する面積の
割合を増加させることができる。そのため，上記角線導
体１による単極コイル２を使用することにより，上記ス
ロット３１における空間を有効に利用し，モータの性能
をさらに向上させることができる。

【００６５】また，上記のごとく，上記単極コイル２
は，上記非挿入辺部２６が上記外周側部２１，中間部２
２及び内周側部２３の３段階に屈折した形状に形成し，
他の単極コイル２の非挿入辺部２６に重ねるようにして
上記ステータコア３に配置する。そのため，上記ステー
タコア３に各単極コイル２を整列して配置することが可
能になる。そのため，各単極コイル２同士の間の空隙の
発生を抑制して，各単極コイル２が上記ステータコア３
に対してコンパクトに配置されたステータ４を有するモ
ータを形成することができる。

【００６６】また，上記のごとく，上記単極コイル２は
予め３段階に屈折した形状に形成するため，上記ステー
タコア３への各単極コイル２の配置は，単調な作業を繰
り返すことによって行うことができる。また，上記角線
導体１は比較的剛性が高いため，上記ステータコア３へ
の配置の作業中に，上記単極コイル２の巻回形状を崩し
てしまうことがほとんどなくなる。そのため，上記ステ
ータ３を形成する際の作業効率を向上させることができ
る。

【００６７】（実施例３）本例においては，上記実施例
１の角線導体１を用いて環状のコイル６を形成し，これ
をステータコア３に対して集中的に巻き付け配置する集
中巻き方式のステータ４を形成した。図１８に示すごと
く，本例のステータ４は，上記ステータコア３に設けた
１ヶのティース３２に対し１ヶの環状のコイル６をそれ
ぞれ挿入して形成されている。また，ステータコア３の
スロット３１には，互いに隣接するコイル６の一部同士
が共に配置されている。なお，本例では，上記スロット
３１内には，上記環状のコイル６とステータコア３との
絶縁を行う絶縁シート７を配置した。その他は上記実施
例２と同様である。

【００６８】本例においても，上記実施例１で示した優
れた作用効果を奏する角線導体１を用いて上記スロット
３１における空間を有効に利用したステータ４を有する
モータを形成することができる。その他，上記実施例２
と同様の作用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，角線導体の斜視図。

【図２】実施例１における，板状導体の斜視図。

【図３】実施例１における，１次曲げ工程を示す説明
図。

【図４】実施例１における，２次曲げ工程を示す説明
図。

【図５】実施例１における，仕上げ曲げ工程を示す説明
図。

【図６】実施例１における，角線導体による単極コイル
を配置したステータコアの軸方向の断面説明図。

【図７】実施例１における，比較のための従来図で，丸
線導体によるコイルを配置したステータコアの軸方向の
断面説明図。

【図８】実施例２における，単極コイルを示す平面説明
図。

【図９】実施例２における，単極コイルを示す正面説明
図。

【図１０】実施例２における，単極コイルを配置したス
テータコアの円周方向の断面説明図。

【図１１】実施例２における，単極コイルを配置したス
テータコアの正面説明図。

【図１２】実施例２における，第１〜第３の単極コイル
における一方の挿入辺部を各スロットに挿入している状
態を示す平面説明図。

【図１３】実施例２における，第４の単極コイルをステ
ータコアに挿入配置した状態を示す平面説明図。

【図１４】実施例２における，各単極コイルをステータ
コアに挿入配置している状態を示す平面説明図。

【図１５】実施例２における，最後の単極コイルをステ
ータコアに挿入配置している状態を示す平面説明図。

【図１６】実施例２における，第１の単極コイルにおけ
る他方の挿入辺部もスロットに挿入配置した状態を示す
平面説明図。

【図１７】実施例２における，保護カバーよりリード線
部を引き出して結線した状態を示す平面説明図。

【図１８】実施例３における，環状のコイルを集中巻き
方式により配置したステータコアの軸方向の断面説明
図。

【符号の説明】

１．．．角線導体， １０．．．板状導体， １１．．．土台部， １２．．．立設部， １２１．．．両端部， ２．．．単極コイル， ２１．．．外周側部， ２２．．．中間部， ２３．．．内周側部， ２７．．．リード線部， ３．．．ステータコア， ３１．．．スロット， ３２．．．ティース， ４．．．ステータ， ５．．．保護カバー，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/085 Ｈ０２Ｋ 15/085 15/12 15/12 Ｄ Ｆターム(参考） 5H603 AA07 AA09 BB01 BB12 CA01 CB02 CB04 CB18 CB22 CC03 CC12 CD01 CD22 CE02 CE13 CE14 FA08 5H604 AA08 BB01 BB14 CC01 CC14 DB02 PB01 PB02 PB03 QA08 QB14 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP12 PP13 PP15 QQ02 QQ08 QQ21 RR07 SS04 SS35 SS37

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ用のコイルを形成するための角線
   導体であって，該角線導体は，長尺の板状導体を幅方向
   に折り曲げて形成することにより，該板状導体が折り重
   なった折り重なり断面形状を有しており，また，上記角
   線導体は，上記板状導体の表面に絶縁被覆を有している
   ことを特徴とするモータ用の角線導体。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記角線導体は，上
   記板状導体の幅方向における両端部が内部に折り込まれ
   て形成されていることを特徴とするモータ用の角線導
   体。
3. 【請求項３】 モータ用のコイルを形成するための角線
   導体を製造する方法であって，長尺の板状導体を幅方向
   に折り曲げることにより，該板状導体が折り重なった折
   り重なり断面形状を有する角線導体を形成する曲げ工程
   と，上記角線導体の形成前後又は形成中の少なくともい
   ずれかの時期に，上記板状導体の表面に絶縁被覆処理を
   施す絶縁被覆処理工程とを含むことを特徴とするモータ
   用の角線導体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３において，上記曲げ工程におい
   て，上記板状導体は，その幅方向における両端部を内部
   に折り込むよう折り曲げることを特徴とするモータ用の
   角線導体の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４において，上記曲げ工程におい
   ては，長尺の上記板状導体を幅方向の２ヶ所において折
   り曲げて，土台部と該土台部より立設する一対の立設部
   とを形成する１次曲げ工程と，上記一対の立設部を，さ
   らに折り曲げて上記土台部に折り重ねる２次曲げ工程
   と，上記一対の立設部が互いに重なるようさらに折り曲
   げて，上記両端部を内部に折り込む仕上げ曲げ工程とを
   行うことにより形成することを特徴とするモータ用の角
   線導体の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５において，上記１次曲げ工程に
   おいては，上記一対の立設部の間における上記土台部の
   幅が，上記立設部の高さと上記板状導体の厚みとを加え
   た値の略２倍となるよう上記折り曲げを行うことを特徴
   とするモータ用の角線導体の製造方法。
7. 【請求項７】 スロットとティースとを交互に内周面に
   配置して形成されたリング状のステータコアに複数の単
   極コイルを挿入配置してなるステータを有するモータで
   あって，上記単極コイルは，長尺の板状導体を幅方向に
   折り曲げることにより，該板状導体が折り重なった折り
   重なり断面形状を有すると共に上記板状導体の表面に絶
   縁被覆を有してなる角線導体を用いて形成されており，
   また，上記単極コイルは，略矩形の環状形状を有すると
   共に，上記スロットに挿入配置される左右一対の挿入辺
   部と，これらを繋ぐ一対の非挿入辺部とを有し，該非挿
   入辺部は，上記ステータコアの径方向における最も外周
   側に配置される外周側部と，最も内周側に配置される内
   周側部と，上記外周側部と上記内周側部との間において
   径方向に両者の中間に配置される中間部との３段階に屈
   折した形状を有しており，かつ，上記単極コイルは，上
   記挿入辺部が上記スロットに挿入配置されていると共
   に，上記非挿入辺部における上記外周側部の内周側に
   は，他の単極コイルの中間部とさらに他の単極コイルの
   内周側部が重なるように配置され，上記中間部の内周側
   と外周側には，他の単極コイルの内周側部と他の単極コ
   イルの外周側部がそれぞれ重なるように配置され，上記
   内周側部の外周側には，他の単極コイルの中間部とさら
   に他の単極コイルの外周側部が重なるように配置されて
   いることを特徴とする角線導体を用いたモータ。
8. 【請求項８】 請求項７において，上記ステータコアに
   配置した上記単極コイルは，上記角線導体の両側の端末
   よりなる一対のリード線部が上記ステータコアの軸方向
   における一方の端面から突出するよう配置してあり，該
   一方の端面上には上記単極コイルの上記非挿入辺部を覆
   う保護カバーが配設してあり，上記リード線部は，上記
   保護カバーに設けた開口部より該保護カバーよりも外方
   に引き出されて，他の単極コイルにおけるリード線部と
   結線がされていることを特徴とする角線導体を用いたモ
   ータ。
9. 【請求項９】 スロットとティースとを交互に内周面に
   配置して形成されたリング状のステータコアに複数の単
   極コイルを挿入配置してなるステータを有するモータの
   製造方法であって，上記単極コイルは，長尺の板状導体
   を幅方向に折り曲げて該板状導体が折り重なった折り重
   なり断面形状を有すると共に上記板状導体の表面に絶縁
   被覆を有してなる角線導体を用いて，上記スロットに挿
   入配置される左右一対の挿入辺部とこれらを繋ぐ一対の
   非挿入辺部とを有する略矩形の環状形状に形成し，ま
   た，上記単極コイルは，上記非挿入辺部が，上記ステー
   タコアの径方向における最も外周側に配置される外周側
   部と，最も内周側に配置される内周側部と，上記外周側
   部と上記内周側部との間において径方向に両者の中間に
   配置される中間部との３段階に屈折した形状を有するよ
   う形成し，上記ステータコアに上記単極コイルを挿入配
   置するに当たっては，第１番目に挿入を行う第１の単極
   コイルは，上記外周側部の側に位置する一方の上記挿入
   辺部のみを上記スロットに挿入すると共に，第２番目に
   挿入を行う隣の第２の単極コイルも，上記一方の上記挿
   入辺部のみを上記スロットに挿入し，次いで，第３番目
   に挿入を行う第３の単極コイルは，上記一方の上記挿入
   辺部のみを上記スロットに挿入して，上記中間部を上記
   第２の単極コイルの上記外周側部に重ねるように配置
   し，次いで，第４番目に挿入を行う第４の単極コイル
   は，上記一方の上記挿入辺部を上記スロットに挿入する
   と共に他方の挿入辺部も上記スロットに挿入して，上記
   中間部を上記第３の単極コイルの上記外周側部に重ねる
   ように配置すると共に上記内周側部を上記第３の単極コ
   イルの上記中間部に重ねるように配置し，その後，第５
   番目に挿入する第５の単極コイルから最後に挿入する最
   後の単極コイルまでは，上記一対の上記挿入辺部を上記
   各スロットに挿入して，上記中間部を１つ前に挿入した
   単極コイルの上記外周側部に重ねるように配置すると共
   に上記内周側部を上記１つ前に挿入した単極コイルの上
   記中間部に重ねるように配置し，その後，上記第１の単
   極コイルの他方の上記挿入辺部を上記スロットに挿入し
   て，上記中間部を上記最後の単極コイルの上記外周側部
   に重ねるように配置すると共に上記内周側部を上記最後
   の単極コイルの上記中間部に重ねるように配置し，次い
   で，上記第２の単極コイルの他方の上記挿入辺部を上記
   スロットに挿入して，上記中間部を上記第１の単極コイ
   ルの上記外周側部に重ねるように配置すると共に上記内
   周側部を上記第１の単極コイルの上記中間部に重ねるよ
   うに配置し，次いで，上記第３の単極コイルの他方の上
   記挿入辺部を上記スロットに挿入して，上記内周側部を
   上記第２の単極コイルの上記中間部に重ねるように配置
   することを特徴とする角線導体を用いたモータの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項９において，上記単極コイル
    は，上記角線導体の両側の端末よりなる一対のリード線
    部が上記ステータコアの軸方向における一方の端面から
    突出するよう配置し，該一方の端面上には上記単極コイ
    ルの上記非挿入辺部を覆う保護カバーを配設すると共
    に，該保護カバーに設けた開口部より上記リード線部を
    上記保護カバーよりも外方に引き出し，上記リード線部
    は，上記保護カバーの外方において他の単極コイルにお
    けるリード線部と結線を行うことを特徴とする角線導体
    を用いたモータの製造方法。