JP2005019618A - 縦巻きコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】彎曲部および直線部が４つずつ周方向交互に連なって成る筒状を構成するようにして角形導線が巻回されて成るとともに、略直角四辺形の横断面外形形状を有するコイル巻装部に巻装される縦巻きコイルを、角形導線に余分な加工を施すことを不要としつつ、彎曲部の曲率半径をより小さく設定して占積率の増大に寄与し得るようにして構成する。
【解決手段】複数の角形導線３４，３５が、外側の角形導線３５の内周に内側の角形導線３４の外周を接触させるようにして巻回されて縦巻きコイルが構成される。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、彎曲部および直線部が４つずつ周方向交互に連なって成る筒状を構成するようにして角形導線が巻回されて成るとともに、略直角四辺形の横断面外形形状を有するコイル巻装部に巻装される縦巻きコイルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
巻線抵抗を小さく抑えるとともに、占積率を増大せしめるために、帯状に延びる角形導線を巻回して縦巻きコイルを構成したものが、たとえば特許文献１等で既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２２７２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コイル巻装部の横断面外形形状が直角四辺形となるものであることに起因して、コイル巻装部が備える４つの隅角部に対応する部分で縦巻きコイルは彎曲せざるを得ないが、占積率を大きくするには彎曲部の曲率半径を小さく設定する必要がある。しかるに角形導線を巻回して筒状のコイルを構成する場合に、彎曲部の内周側に歪みや突起が生じないようにして曲率半径を小さくするには限界があり、上記特許文献１で開示されたものでは、前記コイル巻装部の４つの隅角部に対応する部分に配置されるようにして角形導線の所定間隔おきに幅狭部を形成しておき、それらの幅狭部で彎曲部を形成することにより、歪みや突起の発生を回避しつつ彎曲部の曲率半径を極力小さく設定し得るようにしている。しかるに前記幅狭部は、角形導線の両側の少なくとも一方切欠きを設けることによって形成されるものであり、角形導線の切欠き加工が必要となる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、角形導線に余分な加工を施すことを不要としつつ、彎曲部の曲率半径をより小さく設定して占積率の増大に寄与し得るようにした縦巻きコイルを提供することを第１の目的とし、その縦巻きコイルを最適に製造し得るようにした縦巻きコイルの製造方法を提供することを第２の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、彎曲部および直線部が４つずつ周方向交互に連なって成る筒状を構成するようにして角形導線が巻回されて成るとともに、略直角四辺形の横断面外形形状を有するコイル巻装部に巻装される縦巻きコイルであって、複数の角形導線が、外側の角形導線の内周に内側の角形導線の外周を接触させるようにして巻回されて成ることを特徴とする。
【０００７】
このような請求項１記載の発明に従う縦巻きコイルによれば、筒状である縦巻きコイルに必要とされる径方向の厚みを、相互に接触した複数の角形導線で満たすようにして、各角形導線の幅を比較的小さくすることができるので、歪みや突起の発生を回避して各角形導線を小さな曲率半径で彎曲させるようにして、彎曲部の曲率半径を小さく抑えることが可能である。したがって角形導線に切欠き加工等の余分な加工を施すことを不要としつつ彎曲部の曲率半径をより小さく設定して占積率の増大に寄与することができる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、回転電機のステータが周方向に間隔をあけて備える複数の前記コイル巻装部に各コイル巻装部相互間のスロットに収容されるようにして巻装されるとともに、前記ステータの周方向に沿って延びる渡り線部が一端に一体に連設されることを特徴とし、かかる構成によれば、従来の同一出力の回転電機に比べれば、径方向および軸方向での回転電機の小型化が可能となり、しかも縦巻きコイルの一端に渡り線部が一体に連なっているので、縦巻きコイルとは別に渡り線を準備することが不要であり、部品点数を低減することができるとともに、ステータの周方向に相互に離隔した位置でコイル巻線部に巻装されている縦巻きコイル同士を電気的に接続する箇所を半減し、回転電機の組付け工数を減らすことができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明の構成に加えて、外側の角形導線の断面積が、内側の角形導線の断面積よりも大きく設定されて相互に絶縁された複数の角形導線が巻回されて成ることを特徴とし、かかる構成によれば、内側の角形電線よりも外側の角形電線の方が長くなるにもかかわらず、縦巻きコイルでの電流抵抗の複数の角形導線間でのアンバランスを小さく抑えることができる。
【００１０】
さらに上記第２の目的を達成するために、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の縦巻きコイルを製造するための縦巻きコイルの製造方法であって、平坦な当接面を有する基台ならびに前記コイル巻装部が備える４つの隅角部にそれぞれ対応して周方向に順番に並ぶ第１〜第４彎曲面を外周に有して前記当接面から直角に延びる巻き枠部を有する巻回治具を準備し、相互に接触して平行に延びる複数の角形導線の巻き始めを前記巻回治具の第１および第４彎曲面間に対応する部分で前記当接面に当接させつつ前記巻き枠部の外周との間でクランプする第１ステップと、前記複数の角形導線を両面から規制しつつ第１彎曲面に沿わせて彎曲加工する第２ステップと、少なくとも第１彎曲面に対応する部分では複数の角形導線を両面から規制したままで前記複数の角形導線を両面から規制しつつ第２彎曲面に沿わせて彎曲加工する第３ステップと、少なくとも第２彎曲面に対応する部分では複数の角形導線を両面から規制したままで前記複数の角形導線両面から規制しつつ第３彎曲面に沿わせて彎曲加工する第４ステップと、少なくとも第３彎曲面に対応する部分では複数の角形導線を両面から規制したままで前記複数の角形導線を両面から規制しつつ第４彎曲面に沿わせて彎曲加工する第５ステップと、少なくとも第４彎曲面に対応する部分では複数の角形導線を両面から規制したままで前記複数の角形導線を両面から規制しつつ第１彎曲面に沿わせて彎曲加工する第６ステップとを順次経過させた後、第３〜第６ステップを順次経過するようにして前記複数の角形導線を巻き枠部に巻回して前記縦巻きコイルを構成することを特徴とする。
【００１１】
このような請求項４記載の発明に従う縦巻きコイルの製造方法によれば、巻回治具の巻き枠部が備える第１〜第４彎曲部に沿うようにして、外側の角形導線の内周に内側の角形導線の外周を接触させつつ複数の角形導線を彎曲加工する際に、複数の角形導線を両面から規制しているので、外側の角形導線が内側の角形導線に乗り上げることがないようにして相互に隣接した複数の角形導線を彎曲させることができ、しかも彎曲加工に伴って各角形導線に引っ張り応力が作用するのであるが、少なくとも前回のステップで彎曲加工済みの部分でも複数の角形導線を両面から規制しているので、彎曲加工が終了した部分で外側の角形導線が内側の角形導線に乗り上げることも防止することができる。したがって外側の角形導線の内周に内側の角形導線の外周を接触させつつ複数の角形導線が巻回されて成るコイルを適切に製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図１９は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は電動発電機の一部正面図であって図２の１矢視図、図２は図１の２−２線断面図、図３は縦巻きコイルの接続状態を周方向に展開して示す図、図４は図２の４−４線矢視図、図５は縦巻きコイルの斜視図、図６は図５の６矢視図、図７は図６の７矢視図、図８は縦巻きコイルの製造工程の第１ステップを示す横断平面図、図９は図８の９−９線断面図、図１０は縦巻きコイルの製造工程の第２ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図、図１２は縦巻きコイルの製造工程の第２ステップを示す横断平面図、図１３は図１２の１３−１３線断面図、図１４は縦巻きコイルの製造工程の第４ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図、図１５は図１４の１５−１５線断面図、図１６は図１４の１６矢視図、図１７は縦巻きコイルの製造工程の第４ステップを示す横断平面図、図１８は縦巻きコイルの製造工程の第６ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図、図１９は２回目の巻き付けが完了した状態を図１８の矢視１９方向から見た図である。
【００１４】
先ず図１および図２において、この回転電機１０は、たとえば発電機として機能する状態ならびに電動機として機能する状態を切換可能としてハイブリッド車両に搭載される電動発電機であり、ロータ１１と、該ロータ１１を同軸に囲繞するステータ１２とを備える。
【００１５】
ステータ１２は、ステータコア１３にＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイルユニット１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗが装着されて成るものであり、ステータコア１３は、半径方向内方に張り出す内向き鍔１５ａを一端に備えて円筒状に形成されるステータヨーク１５と、該ステータヨーク１５の内周に固着される複数個たとえば１８個のティース１６，１６…とで構成される。
【００１６】
横断面多数枚の磁性鋼板を積層して成るティース１６は、横断面外形形状を略直角四辺形（この実施例ではステータヨーク１５の軸線方向に長い長方形）としたコイル巻装部１６ａと、台形状に形成されて前記コイル巻装部１６ａの一端に連なる嵌合部１６ｂと、コイル巻装部１６ａの他端からステータ１２の周方向両側に張り出す鍔部１６ｃとを備える。
【００１７】
ステータヨーク１５の内周には、周方向に等間隔をあけて複数個たとえば１８個のあり溝１７，１７…が軸方向に延びるようにして設けられており、前記各ティース１６…の嵌合部１６ｂ…がステータヨーク１５の他端側から前記各あり溝１７…に嵌入され、各嵌合部１６ｂ…は、ステータヨーク１５の一端の内向き鍔１５ａと、ステータヨーク１５の他端に溶接等で固着されるリング状のサイドプレート１８との間に挟持される。
【００１８】
このようにして前記各ティース１６…は、相互間にスロット１９…を形成しつつステータヨーク１５の内周から略Ｔ字形に突出される。
【００１９】
ステータヨーク１５の中間部外周には、半径方向外方に張り出すフランジ部１５ｂが一体に設けられ、該フランジ部１５ｂが、図示しない複数のボルトによって車体に取付けられる。
【００２０】
ロータ１１は、円筒状の回転軸２０と、多数枚の磁性鋼板を積層してリング状に構成されて前記回転軸２０に同軸に固着されるロータコア２１と、該ロータコア２１の外周部に埋設される複数個たとえば１２個のマグネット２２…とを備える。
【００２１】
ロータコア２１の外周部には、軸線方向に沿って延びる複数個たとえば１２個の取付け孔２３…が周方向に等間隔をあけて設けられており、それらの取付け孔２３…に嵌入される各マグネット２２…の両端に当接するようにしてサイドプレート２４，２５がロータコア２１の軸方向両端に当接され、両サイドプレート２４，２５およびロータコア２１に挿通される複数ずつのボルト２６…およびナット２７…により、前記両サイドプレート２４，２５およびロータコア２１が一体化される。
【００２２】
図３を併せて参照して、ステータコア１３の各ティース１６…には、その両側のスロット１９，１９…に収納されるようにして縦巻きコイル３０…が、図示しない絶縁紙を介してそれぞれ巻装されるものであり、周方向に沿って２つおきのティース１６，１６…に巻装されている縦巻きコイル３０，３０同士が、一方の縦巻きコイル３０の一端に一体に連なる渡り線部３０ａが他方の縦巻きコイル３０の他端にたとえば圧着スリーブ３１を介して電気的に接続されることにより、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルユニット１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗが構成される。各相のコイルユニット１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの一端は中性点用渡り線３２で相互に接続され、各相のコイルユニット１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗの他端には、電源ケーブル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗがそれぞれ個別に接続される。
【００２３】
図４〜図６において、縦巻きコイル３０は、複数たとえば２つの角形導線３４，３５が、外側の角形導線３５の内周に内側の角形導線３４の外周を接触させるようにして巻回されて成るものであり、４つずつの彎曲部Ｃ１〜Ｃ４および直線部Ｌ１〜Ｌ４が周方向交互に連なって成る筒状をなし、、各ティース１６…のコイル巻装部１６ａ…に巻装される。
【００２４】
而して、この第１実施例では、各角形導線３４，３５は、偏平な長方形の横断面形状を有して帯状に延びる銅線の外面全面が絶縁被覆されて成るものであり、両角形導線３４，３５の断面積は同一に設定されている。
【００２５】
また各縦巻きコイル３０…は、各ティース１６…のコイル巻装部１６ａ…に巻装する前に、図７で示すように、ステータヨーク１５の内周面に極力沿わせるようにプレス機等によって屈曲成形される。
【００２６】
さらに筒状に巻回された部分では相互に絶縁された状態にある角形導線３４，３５は、縦巻きコイル３０の一端から一体に延出される渡り線部３０ａが、他の縦巻きコイル３０の他端に圧着スリーブ３１によって電機的に接続されるのに応じて電気的に導通することになる。
【００２７】
上述のように、外側の角形導線３５の内周に内側の角形導線３４の外周を接触させるように複数たとえば２つの角形導線３４，３５を巻回して縦巻きコイル３０を構成することにより、彎曲部Ｃ１〜Ｃ４の曲率半径を小さく抑えることが可能である。すなわち筒状である縦巻きコイル３０に必要とされる径方向の厚みを、相互に接触した複数の角形導３４，３５線で満たすようにして、各角形導線３４，３５の幅を比較的小さく設定することができ、幅の小さな角形導線３４，３５をより小さな曲率半径で彎曲しても、歪みや突起の発生を回避することができるので、角形導線に切欠き加工等の余分な加工を施すことを不要としつつ各角形導線３４，３５を小さな曲率半径で彎曲させるようにして、彎曲部３４，３５の曲率半径をより小さく設定して占積率の増大に寄与することができる。
【００２８】
また回転電機１０のステータ１２が周方向に間隔をあけて備える複数のティース１６…にコイル巻装部１６ａ…が設けられており、ティース１６…相互間すなわちコイル巻装部１６ａ…相互間に形成されるスロット１９…に収容されるようにして縦巻きコイル３０…がコイル巻装部１６ａ…に巻装されるので、従来の同一出力の回転電機に比べれば、径方向および軸方向での回転電機１０の小型化が可能となる。
【００２９】
しかも縦巻きコイル３０の一端に渡り線部３０ａが一体に連なっており、周方向に沿って２つおきのティース１６，１６…に巻装されている縦巻きコイル３０，３０同士が、一方の縦巻きコイル３０の一端に一体に連なる渡り線部３０ａを他方の縦巻きコイル３０の他端に電気的に接続するようにしているので、縦巻きコイル３０…同士を接続する渡り線を縦巻きコイル３０とは別に準備することが不要であり、部品点数を低減することができるとともに、ステータ１２の周方向に相互に離隔した位置でコイル巻線部１６ａ…に巻装されている縦巻きコイル３０…同士を電気的に接続する箇所を半減し、回転電機１０の組付け工数を減らすことができる。
【００３０】
次に上述の縦巻きコイル３０を製造する製造方法について図８〜図１９を参照しながら説明すると、縦巻きコイル３０の製造にあたっては、先ず図８および図９で示すように、基台４０と、該基台４０に立設される巻き枠部４１とを備える巻回治具４２を準備する。而して巻き枠部４１は、前記ステータ１２におけるティース１６…のコイル巻装部１６ａ…が備える４つの隅角部にそれぞれ対応して周方向に順番に並ぶ第１〜第４彎曲面４４Ａ〜４４Ｂを外周に有するものであり、基台４０に設けられた平坦な当接面４５に直角に延びるように形成される。
【００３１】
ところで前記巻き枠部４１は、この実施例では、第１〜第４彎曲部４４Ａ〜４４Ｃと、それらの彎曲部４４Ａ〜４４Ｄ間を結ぶ４つの側面とを全て有するようにして小判型の横断面形状を有するように形成されているが、第１〜第４彎曲部４４Ａ〜４４Ｄが相互に独立して配置されるように巻き枠部４１が形成されていてもよく、また当接面４３は、少なくとも第４彎曲部４４Ｄに対応する部分で巻き枠部４１に直角に連なるようにして平坦に形成されていればよい。
【００３２】
このような巻回治具４２が固定位置に配置された状態で相互に接触して平行に延びる複数たとえば２つの角形導線３４，３５を巻き枠部４１に巻き付けていくことにより縦巻きコイル３０を製造するのであるが、その製造工程の第１ステップでは、図８および図９で示すように、両角形導線３４，３５の巻き始めを巻回治具４２の第１および第４彎曲面４４Ａ，４４Ｄ間に対応する部分で当接面４３に当接させつつ巻き枠部４１の外周との間でクランプする。この際、たとえば巻回治具４２にねじ部材４５によって締結されるクランプ板４６と、前記巻き枠部４１の外周との間で角形導線３４，３５をクランプするようにしてもよい。
【００３３】
第１ステップで両角形導線３４，３５をクランプした後の第２ステップでは、両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第１彎曲面４４Ａに沿わせて彎曲加工するのであるが、その第２ステップに入る前に、図１０および図１１で示すように、第１規制板４７を当接面４３に接触させるようにして巻回治具４２に装着する。而して、第１規制板４７は、この実施例では、第１および第２彎曲面４４Ａ，４４Ｂに対応する部分で巻き枠部４１の側面に当接するとともに当接面４３の外縁よりも外側に張り出すようにして略Ｕ字状に形成されており、巻き枠部４１の方向に沿う第１規制板４７の一端部、第１ステップの処理完了後にあっては両角形導線３４，３５の巻き始め側端部に、当接面４３に接触している第１規制板４７上に両角形導線３４，３５を円滑に導くための傾斜ガイド面４７ａが設けられる。
【００３４】
また第１規制板４７の装着後には、図１２および図１３で示すように、第１規制板４７との間に両角形導線３４，３５を挟む第２規制板４８を巻回治具４２に装着する。この第２規制板４８は、第１実施例では、巻き枠部４１の全周にわたって当接面４３を覆うとともに当接面４３の外縁よりも外側に張り出すように形成される。
【００３５】
このような第１および第２規制板４７，４８により、第１彎曲部４４Ａに対応する部分では両角形導線３４，３５の両面が規制されることになり、その状態でローラ４９により第２ステップの処理を実行する。すなわち前記第１規制板４７の外周部を嵌入せしめる溝５０を外周に備えるローラ４９を、第１彎曲部４４Ａの曲率中心を中心とする円弧状に沿って転動させることにより、両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第１彎曲部４４Ａに沿わせて彎曲加工することになる。
【００３６】
第３ステップでは、少なくとも第１彎曲面４４Ａに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第２彎曲面４４Ｂに沿わせて彎曲加工するものであり、この第１実施例では、両角形導線３４，３５を第１および第２規制板４７，４８で両面から規制した状態を第２ステップから持続したままで、前出のローラ４９もしくは第２彎曲部４４Ｂに対応した位置に配置されてローラ４９と同様に構成されたローラにより、第１および第２彎曲面４４Ａ，４４Ｂに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を第２彎曲面４４Ｂに沿わせて彎曲加工することになる。
【００３７】
第３ステップに続く第４ステップでは、少なくとも第２彎曲面４４Ｂに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第３彎曲面４４Ｃに沿わせて彎曲加工するのであるが、その第４ステップに入る前に、図１４〜図１６で示すように、少なくとも第２彎曲部４４Ｂに対応する部分で両角形導線３４，３５を両面から規制する規制部材５１を巻回治具４２に装着するとともに、第３および第４彎曲部４４Ｃ，４４Ｄに対応する部分で当接面４３に接触させるようにして第１規制板４７を巻回治具４２に装着する。而して、規制部材５１は、この第１実施例では、第１および第２彎曲面４４Ａ，４４Ｂに対応する部分で巻き枠部４１の側面に当接するとともに当接面４３の外縁よりも外側に張り出すようにして略Ｕ字状に形成されており、両角形導線３４，３５を嵌入し得る規制溝５２が内周に設けられるものであり、規制部材５１を巻回治具４２に装着することにより、第１および第２彎曲部４４Ａ，４４Ｂに対応する部分で両角形導線３４，３５が両面から規制されることになる。
【００３８】
また第１規制板４７との間に両角形導線３４，３５を挟む第２規制板４８を、図１７で示すように、前記規制部材５１上に載るようにして巻回治具４２に装着する。これにより、第１および第２彎曲部４４Ａ，４４Ｂに対応する部分では規制部材５１によって両角形導線３４，３５の両面が規制されることになり、また第３および第４彎曲部４４Ｃ，４４Ｄに対応する部分では、第１および第２規制板４７，４８によって両角形導線３４，３５の両面が規制されることになる。
【００３９】
このような状態で、第２ステップのローラ４９と同様のローラ５３により第４ステップの処理を実行する。すなわちローラ５３を、第３彎曲部４４Ｃの曲率中心を中心とする円弧状に沿って転動させることにより、第１〜第３彎曲部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃに対応する部分で両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ、第３彎曲部４４Ｃに沿わせて両角形導線３４，３５を彎曲加工することになる。
【００４０】
第５ステップでは、少なくとも第３彎曲面４４Ｃに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第４彎曲面４４Ｄに沿わせて彎曲加工するものであり、両角形導線３４，３５を第１および第２規制板４７，４８で両面から規制した状態を第４ステップから持続したままで、前出のローラ５３もしくは第４彎曲部４４Ｄに対応した位置に配置されてローラ５３と同様に構成されたローラにより、第３および第４彎曲面４４Ｃ，４４Ｄに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を第４彎曲面４４Ｂに沿わせて彎曲加工することになる。
【００４１】
第６ステップでは、少なくとも第４彎曲面４４Ｄに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制したままで両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第１彎曲面４４Ｃに沿わせて彎曲加工することになり、この実施例では、図１８で示すように、第６ステップに入る前に巻回治具４２に装着した規制部材５１により第３および第４彎曲部４４Ｃ，４４Ｄに対応する部分では両角形導線３４，３５を両面から規制し、また第１および第２彎曲部４４Ａ，４４Ｂに対応する部分で第１規制板４７を既に巻回ずみの両角形導線３４，３５に当接するようにして巻回治具４２に装着し、さらに前述の第２ステップで説明したように第２規制板４８を巻回治具４２に装着してす第１規制板４７との間に両角形導線３４，３５を挟み、その状態でローラ４９により第６ステップの処理を実行する。すなわち第３および第４彎曲面４４Ｃ，４４Ｄに対応する部分では規制部材５１により両角形導線３４，３５を両面から規制するとともに、第１および第２彎曲部４４Ａ，４４Ｂに対応する部分では、第１および第２規制部材４７，４８によって両角形導線３４，３５を両面から規制しつつ第１彎曲面４４Ｃに沿わせて両角形導線３４，３５を第１彎曲部４４Ａに沿わせて彎曲加工することになる。
【００４２】
第６ステップ以降は、第３〜第６ステップを順次経過することにより、図１９で示すように、両角形導線３４，３５を巻き枠部４１に巻回していくものであり、それにより縦巻きコイル３０が構成されることになる。
【００４３】
このような縦巻きコイル３０の製造方法によれば、巻回治具４２の巻き枠部４１が備える第１〜第４彎曲部４４Ａ〜４４Ｄに沿うようにして、外側の角形導線３５の内周に内側の角形導線３４の外周を接触させつつ両角形導線３４，３５を彎曲加工する際に、両角形導線３４，３５を両面から規制しているので、外側の角形導線３５が内側の角形導線３４に乗り上げることがないようにして相互に隣接した両角形導線３４，３５を彎曲させることができる。しかも彎曲加工に伴って各角形導線３４，３５に引っ張り応力が作用するのであるが、少なくとも前回のステップで彎曲加工済みの部分でも両角形導線３４，３５を両面から規制しているので、彎曲加工が終了した部分で外側の角形導線３５が内側の角形導線３４に乗り上げることも防止することができる。
【００４４】
したがって外側の角形導線３５の内周に内側の角形導線３４の外周を接触させつつ両角形導線３４，３５が巻回されて成る縦巻きコイル３０を適切に製造することができる。
【００４５】
上記第１実施例では、同一横断面積を有する一対の角形導線３４，３５を巻回して縦巻きコイル３０を構成したが、図２０で示す第２実施例のように、外側の角形導線３５′の断面積が、内側の角形導線３４′の断面積よりも大きく設定されて相互に絶縁された一対の角形導線３４′，３５′を巻回して成る縦巻きコイル３０′を、その一端に渡り線部３０ａ′が一体に連なるようにして構成してもよい。
【００４６】
この第２実施例によれば、内側の角形電線３４′よりも外側の角形電線３５′の方が長くなるにもかかわらず、縦巻きコイル３０′での電流抵抗の両角形導線３４′，３５′間アンバランスを小さく抑えることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４８】
たとえば上記実施例では、一対の角形導線３４，３５；３４′，３５′で縦巻きコイル３０，３０′を構成するようにしたが、３以上の複数の角形導線で縦巻きコイルを構成するようにしてもよい。
【００４９】
また各角形導線の横断面積が全長にわたって一定である必要はなく、各角形導線間での電流抵抗のアンバランスを抑えるために、角形導線の一部で横断面積を変化させるようにしてもよい。
【００５０】
また同一断面積を有する一対の角形導線３４，３５から成る複数の縦巻きコイル３０…を電気的に接続する際に、一方の縦巻きコイル３０における内側の角形導線３４を他方の縦巻きコイル３０における外側の角形導線３５に接続するとともに一方の縦巻きコイル３０における外側の角形導線３５を他方の縦巻きコイル３０における内側の角形導線３４に接続するようにして、複数の縦巻きコイル３０…を電気的に接続するようにしてもよい。このようにすれば、各縦巻きコイル３０…における内側および外側の角形導線３４，３５の長さの差を、相互に電気的に接続される複数の縦巻きコイル３０…全体では小さくし、電流抵抗のアンバランスを小さく抑えることができる。さらに縦巻きコイル３０毎ではなくとも、各相を構成する複数の縦巻きコイル３０…の中間点でのみ内側および外側の角形導線３４，３５の接続を入れ換えるようにしても上述と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
さらに上記実施例では、各角形導線の外面全面が予め絶縁処理された場合について説明したが、絶縁処理が施されていない複数の角形導線を巻回して縦巻きコイルを製造する過程で、各巻回層間および内、外面に絶縁処理を施すようにしてもよく、そうすれば、各角形導線間で電流抵抗のアンバランスが生じることがなくなる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、歪みや突起の発生を回避しつつ縦巻きコイルの彎曲部の曲率半径を小さく抑えることができ、角形導線に切欠き加工等の余分な加工を施すことを不要としつつ彎曲部の曲率半径をより小さく設定して占積率の増大に寄与することができる。
【００５３】
また請求項２記載の発明によれば、従来の同一出力の回転電機に比べれば、径方向および軸方向での回転電機の小型化が可能となり、しかも縦巻きコイルとは別に渡り線を準備することが不要であるので部品点数を低減することができるとともに回転電機の組付け工数を減らすことができる。
【００５４】
請求項３記載の発明によれば、内側の角形電線よりも外側の角形電線の方が長くなるにもかかわらず、縦巻きコイルでの電流抵抗の複数の角形導線間でのアンバランスを小さく抑えることができる。
【００５５】
さらに請求項４記載の発明によれば、外側の角形導線の内周に内側の角形導線の外周を接触させつつ複数の角形導線が巻回されて成るコイルを適切に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の電動発電機の一部正面図であって図２の１矢視図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】縦巻きコイルの接続状態を周方向に展開して示す図である。
【図４】図２の４−４線矢視図である。
【図５】縦巻きコイルの斜視図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】図６の７矢視図である。
【図８】縦巻きコイルの製造工程の第１ステップを示す横断平面図である。
【図９】図８の９−９線断面図である。
【図１０】縦巻きコイルの製造工程の第２ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線断面図である。
【図１２】縦巻きコイルの製造工程の第２ステップを示す横断平面図である。
【図１３】図１２の１３−１３線断面図である。
【図１４】縦巻きコイルの製造工程の第４ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図である。
【図１５】図１４の１５−１５線断面図である。
【図１６】図１４の１６矢視図である。
【図１７】縦巻きコイルの製造工程の第４ステップを示す横断平面図である。
【図１８】縦巻きコイルの製造工程の第６ステップを開始する前の準備状態を示す横断平面図である。
【図１９】２回目の巻き付けが完了した状態を図１８の矢視１９方向から見た図である。
【図２０】第２実施例の図６に対応した図である。
【符号の説明】
１０・・・回転電機
１２・・・ステータ
１６ａ・・・コイル巻装部
１９・・・スロット
３０，３０′・・・縦巻きコイル
３０ａ，３０ａ′・・・渡り線部
３４，３４′，３５，３５′・・・角形導線
４０・・・基台
４１・・・巻き枠部
４２・・・巻回治具
４３・・・当接面
４４Ａ・・・第１彎曲部
４４Ｂ・・・第２彎曲部
４４Ｃ・・・第３彎曲部
４４Ｄ・・・第４彎曲部
Ｃ１〜Ｃ４・・・彎曲部
Ｌ１〜Ｌ４・・・直線部

Claims (4)

1. ４つずつの彎曲部（Ｃ１〜Ｃ４）および直線部（Ｌ１〜Ｌ４）が周方向交互に連なって成る筒状を構成するようにして角形導線（３４，３５；３４′，３５′）が巻回されて成るとともに、略直角四辺形の横断面外形形状を有するコイル巻装部（１６ａ）に巻装される縦巻きコイルであって、複数の角形導線（３４，３５；３４′，３５′）が、外側の角形導線（３５，３５′）の内周に内側の角形導線（３４，３４′）の外周を接触させるようにして巻回されて成ることを特徴とする縦巻きコイル。
2. 回転電機（１０）のステータ（１２）が周方向に間隔をあけて備える複数の前記コイル巻装部（１６ａ）に各コイル巻装部（１６ａ）相互間のスロット（１９）に収容されるようにして巻装されるとともに、前記ステータ（１２）の周方向に沿って延びる渡り線部（３０ａ，３０ａ′）が一端に一体に連設されることを特徴とする請求項１記載の縦巻きコイル。
3. 外側の角形導線（３５′）の断面積が、内側の角形導線（３４′）の断面積よりも大きく設定されて相互に絶縁された複数の角形導線（３４′，３５′）が巻回されて成ることを特徴とする請求項１または２記載の縦巻きコイル。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の縦巻きコイルを製造する縦巻きコイルの製造方法であって、平坦な当接面（４３）を有する基台（４０）ならびに前記コイル巻装部（１６ａ）が備える４つの隅角部にそれぞれ対応して周方向に順番に並ぶ第１〜第４彎曲面（４４Ａ〜４４Ｄ）を外周に有して前記当接面（４３）から直角に延びる巻き枠部（４１）を有する巻回治具（４２）を準備し、相互に接触して平行に延びる複数の角形導線（３４，３５）の巻き始めを前記巻回治具（４２）の第１および第４彎曲面（４４Ａ，４４Ｄ）間に対応する部分で前記当接面（４３）に当接させつつ前記巻き枠部（４１）の外周との間でクランプする第１ステップと、前記複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制しつつ第１彎曲面（４４Ａ）に沿わせて彎曲加工する第２ステップと、少なくとも第１彎曲面（４４Ａ）に対応する部分では複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制したままで前記複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制しつつ第２彎曲面（４４Ｂ）に沿わせて彎曲加工する第３ステップと、少なくとも第２彎曲面（４４Ｂ）に対応する部分では複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制したままで前記複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制しつつ第３彎曲面（４４Ｃ）に沿わせて彎曲加工する第４ステップと、少なくとも第３彎曲面（４４Ｃ）に対応する部分では複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制したままで前記複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制しつつ第４彎曲面（４４Ｄ）に沿わせて彎曲加工する第５ステップと、少なくとも第４彎曲面（４４Ｄ）に対応する部分では複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制したままで前記複数の角形導線（３４，３５）を両面から規制しつつ第１彎曲面（４４Ｃ）に沿わせて彎曲加工する第６ステップとを順次経過させた後、第３〜第６ステップを順次経過するようにして前記複数の角形導線（３４，３５）を巻き枠部（４１）に巻回して前記縦巻きコイル（３０）を構成することを特徴とする縦巻きコイルの製造方法。

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