JP2014117012A - 回転電機用コイル導線およびコイル体 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル導線における渦電流による損失を低減するとともに、スロット内導線部分で生じた渦電流がコイルエンド部分の被覆部材に循環電流として流れるのを抑制する。
【解決手段】平角導線１は、それぞれ絶縁被覆された複数の素線を束ねて構成される素線集合体１８の周囲に導電性の被覆部材１６が被覆される回転電機用コイル導線である。平角導線１が回転電機用ステータのティースに巻装されたときにティースからの磁束が鎖交する導線側面をなす被覆部材１６に導線長手方向に沿ってスリット１７ａ，１７ｂが設けられる。スリット１７ａ，１７ｂは、平角導線１によって形成されるコイル体のコイルエンド部２６の反転部３２においてコイル体の内周側から外周側へ、または、その逆へと反転している。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の素線を束ねて構成される素線集合体の周囲に被覆部材が被覆されている回転電機用コイル導線、およびこれを用いたコイル体に関する。

従来、例えば国際公開第２０１２／０４９７７５号（以下、特許文献１という）には、複数の導線を束ねてなる集合導線の外周面に帯状部材を螺旋状に巻き付けて構成されるモータ用導線が開示されている。このモータ用導線に用いられる帯状部材は金属製であって、その電気抵抗値は導線の電気抵抗値以上であると記載されている。これにより、このモータ用導線をコイルにするために曲げ加工する際の耐久性が高くなって複数の導線がばらけることなく結束した状態に維持できるとともに、コイルにおける渦電流の発生を低減できると述べられている。

国際公開第２０１２／０４９７７５号

特許文献１に記載されるモータ用導線では、導線の長手方向の全体にわたって電気抵抗値が比較的高い帯状部材を螺旋状に巻くために帯状部材の全長が長くなり、その分、電流が流れる経路長が長くなることによる抵抗損失が大きくなって渦電流損失の低減分が相殺されてしまうことがある。ここで、渦電流損失とは、渦電流が流れることにより発生する電力損失のことである。

また、金属製の帯状部材を集合導線の周囲に螺旋状に巻いたものでコイルを構成したとき、スロット内に位置する導線部分の帯状部材で生じた渦電流がコイルエンド部を構成する導線部分の帯状部材を介して流れる循環電流が発生するおそれがある。

本発明の目的は、コイル導線における渦電流による損失を低減するとともに、スロット内導線部分で生じた渦電流がコイルエンド部分の被覆部材に循環電流として流れるのを抑制することである。

本発明に係る回転電機用コイル導線は、それぞれ絶縁被覆された複数の素線を束ねて構成される素線集合体の周囲に導電性の被覆部材が被覆される回転電機用コイル導線であって、前記コイル導線が回転電機用ステータのティースに巻装されたときに前記ティースからの磁束が鎖交する導線側面をなす被覆部材に前記コイル導線の長手方向に沿ってスリットが設けられ、該スリットは前記コイル導線によって形成されるコイル体のコイルエンド部において前記コイル体の内周側から外周側へ、または、その逆へと反転しているものである。

本発明に係る回転電機用コイル導線において、前記被覆部材は金属製の複数枚の板材からなり、前記各板材は前記各スリットが前記コイルエンド部において反転する部分に対応するクランク部を有しており、前記スリットは前記複数枚の板材で前記素線集合体を挟んで前記素線集合体の周囲に折り曲げることにより前記複数枚の板材の端縁部間に形成されてもよい。

また、本発明に係る回転電機用コイル導線において、２本の脚部と各脚部の一方端部に連設される連設部とを有する略Ｕ字状の導体セグメントとして形成され、該導体セグメントの連設部と前記脚部の先端部分とが前記コイルエンド部分を構成し、前記スリットは、一方の脚部の先端部分からコイルエンド部にかけて内周側面を延伸し前記コイルエンド部において外周側へと反転して他方の脚部の外周側面を延伸する第１スリットと、一方の脚部の先端部分からコイルエンド部にかけて外周側面を延伸し前記コイルエンド部において内周側へと反転して他方の脚部の内周側面を延伸する第２スリットとを含んでもよい。

本発明の別の態様である回転電機用コイル体は、上記いずれかの構成の回転電機用コイル導線が回転電機のステータのティースに巻装されるようにコイル状に形成されているものである。

本発明に係る回転電機用コイル導線及びコイル体によれば、コイル導線における渦電流による損失を低減することができる。また、スロット内導線部分で生じた渦電流がコイルエンド部分の被覆部材に循環電流として流れるのを抑制することができる。

本発明の一実施の形態である平角導線の斜視図を示す図である。 図１の平角導線が略Ｕ字状の導体セグメントに形成されてステータに装着されるときの様子を示す図である。 図２中の導体セグメントの斜視図である。 コイルエンド部に循環電流が流れる様子を説明するための図である。 被覆部材を構成する板材を示す平面図である。 図５に示す板材を２枚用いて略管状に形成された被覆部材と、この被覆部材によって被覆される素線集合体を別々に示す斜視図である。 ２枚の板材で構成される被覆部材によって被覆されたコイル導線の断面図である。 ２枚の板材の幅方向端縁部に互いに嵌合する凸部と凹部を設けた例を示す、図５に対応する平面図である。

以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

また、以下においてはモータ用導線として断面が四角形の平角導線を例に挙げて説明するが、これに限定されず、本発明は断面がその他の多角形の導線や断面が円形の導線などにも広く適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態である平角導線（回転電機用コイル導線）１を示す斜視図である。図示するように、平角導線１は、複数の素線１０と被覆部材１６とを備える。

素線１０は、芯線１２の外周面に絶縁皮膜１４が設けられたものである。芯線１２は、導電体であり、例えば、銅、アルミニウム、銀、金、あるいはこれらの合金などの導電性を有する金属により線状に形成されている。絶縁皮膜１４は、例えば、エナメル樹脂または酸化金属などの絶縁物によって形成されている。

図１に示すように、平角導線１は、複数の素線１０を束ねて構成される素線集合体１８の外周面を被覆部材１６により被覆して形成されている。本実施形態の平角導線１では、短辺方向に２本、長辺方向に４本の計８本の素線１０が配列されて素線集合体１８が構成される例が示されているが、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、平角導線１の断面が短辺側面２０と長辺側面２２とからなる矩形状または長方形状に形成されている。

被覆部材１６は、導電性を有する例えば金属製の箔材によって形成されている。具体的には、被覆部材１６は、例えば、銅、アルミニウム、鉄またはこれらの合金などの金属製の箔材によって構成される。被覆部材１６は、後述するように成形されることによって、矩形状に束ねられた素線集合体１８の外周面に密着した形状となるように形成されている。

被覆部材１６には、平角導線１の長手方向に沿ってスリット１７が設けられている。より詳細には、スリット１７は、第１スリット１７ａと第２スリット１７ｂとを含む。第１スリット１７ａおよび第２スリット１７ｂは、２つの短辺側面２０の幅方向の略中央位置にそれぞれ形成されている。第１および第２スリット１７ａ，１７ｂは、平角導線１がＵ字状の導体セグメントに形成されて複数連結されることによりコイル体を構成するときに、コイルエンド部を構成する部分において互いの位置が入れ替わるように反転する。これについては後述する。

上記のように平角導線１は、複数の素線１０を束ねて構成される素線集合体１８の外周面に金属製の箔材からなる被覆部材１６が密着状態で被覆されているため、断面積に占める導体部分の割合を大きくすることができる。これにより、この平角導線１がコイルに形成されてモータステータのスロット内に配置されたときの占積率が向上し、モータ効率を高くすることができる利点がある。

図２は、図１の平角導線１が略Ｕ字状の導体セグメント２に形成されてモータステータ３に装着されるときの様子を示す図である。図３は、図２中の導体セグメント２を示す斜視図である。ここで、図２には、筒状をなすモータステータ３の一部分を内周側から見た様子を平面的に示してあり、矩形状の端面を有して径方向内側に突出するティース４と、各ティース４間に形成された溝状凹部であるスロット５とが示されている。

図２に示すように、本実施形態において平角導線１は、略Ｕ字状をなす導体セグメント２として形成されて、モータステータ３に装着される。導体セグメント２は、互いに平行に延びる２本の脚部２４ａ，２４ｂと、各脚部２４ａ，２４ｂの一方端部（図２中の下側端部）に連設される連設部２６とを有する。導体セグメント２は、所定長さに切断された平角導線１を曲げ加工することによって形成することができる。

導体セグメント２の脚部２４ａ，２４ｂは、それぞれ、スロット内部分２８と先端部分３０とを含む。スロット内部分２８は、モータステータ３のスロット５内に導体セグメント２の２本の脚部２４ａ，２４ｂを挿入配置したときに、スロット５内に配置される部分である。これに対し、先端部分３０は、モータステータ３のスロット５内に導体セグメント２の２本の脚部２４ａ，２４ｂを挿入配置したときにモータステータ３のスロット５からステータ軸方向（図２中の上下方向）外側へ突出し、コイルとして形成されたときにコイルエンド部を構成する部分である。導体セグメント２の連設部２６もまた、コイルとして形成されたときに軸方向他方側においてモータステータ３のスロット５外に配置されてコイルエンド部を構成する部分となる。

なお、図２に示す例では、導体セグメント２の２本の脚部２４ａ，２４ｂがモータステータ３において周方向に隣り合うスロット５に挿入配置されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも１つのスロット５を飛ばして周方向に離れている２つのスロット５に挿入配置されてもよい。

導体セグメント２の一方の脚部２４ａの先端部分３０は矢印Ａ方向に曲げ加工され、他方の脚部２４ｂは矢印Ｂ方向に曲げ加工される。すなわち、２本の脚部２４ａ，２４ｂの各先端部分３０は、互いに近づく方向に曲げ加工される。そして、上記一方の脚部２４ａの先端部分３０は、例えば、スロット５内に挿入されて径方向内側（図２の紙面垂直方向の手前側）に配列されている別の導体セグメント（図示せず）の曲げ加工された他方の脚部の先端部分に溶接やかしめ等によって接続される。また、上記他方の脚部２４ｂの先端部分３０は、例えば、スロット５内に挿入されて径方向外側（図２の紙面垂直方向の奥側）に配列されている更に別の導体セグメント（図示せず）の曲げ加工された一方の脚部の先端部分に溶接やかしめ等によって接続される。

このようにして複数の導体セグメント２が接続されることにより、スロット５を通してティース４の周囲にコイル体が形成されることになる。この場合のコイル体は、平角導線１の２つの短辺側面２０が内周側および外周側の側面として巻回されたものになり、エッジワイズコイルとも称される。

ここで、このように複数の導体セグメント２が略螺旋状に接続されてコイルが形成されたときに、コイルの内側を内周側といい、コイルの外側を外周側ということとする。

上述したように、導体セグメント２を構成する平角導線１の短辺側面２０の被覆部材１６には第１および第２スリット１７ａ，１７ｂが形成されている。図３を参照すると、第１スリット１７ａは、一方の脚部２４ａにおいて内周側の短辺側面２０ａの幅方向の略中央位置に形成されて、平角導線１の長手方向に沿って脚部２４ａから連列部２６の略中央部にかけて形成されている。

連設部２６の略中央部には、反転部３２が設けられている。この反転部３２は、脚部２４ａから連設部２６にかけて内周側の短辺側面２０ａに形成されている第１スリット１７ａが外周側の短辺側面２０ｂへと反転する部分である。より詳しくは、第１スリット１７ａは、連設部２６の略中央部において略９０度曲がり、一方の長辺側面２２ａを横切って外周側の短辺側面２０ｂの幅方向中央位置まで延び、そこから略９０度曲がって外周側の短辺側面２０ｂにおいて連設部２６の略中央部から他方の脚部２４ｂの先端部分３０まで平角導線１の長手方向に沿って延伸形成されている。

これに対し、第２スリット１７ｂは、一方の脚部２４ａにおいて外周側の短辺側面２０ｂの幅方向の略中央位置に形成されて、平角導線１の長手方向に沿って脚部２４ａから連列部２６の略中央部にかけて形成されている。そして、第２スリット１７ｂは、反転部３２において外周側の短辺側面２０ｂから内周側の短辺側面２０ａへと反転する。より詳しくは、第２スリット１７ｂは、連設部２６の略中央部において第１スリット１７ａとは反対方向に略９０度曲がり、他方の長辺側面２２ｂを横切って内周側の短辺側面２０ａの幅方向中央位置まで延び、そこから略９０度曲がって内周側の短辺側面２０ａにおいて連設部２６の略中央部から他方の脚部２４ｂの先端部分３０まで平角導線１の長手方向に沿って延伸形成されている。

このような第１および第２スリット１７ａ，１７ｂは、被覆部材１６となる２本の略帯状の箔材を素線集合体１８の長手方向に沿って貼着、接着、圧接、カシメ等によって接合することができる。ただし、被覆部材１６は、箔材の接合によって形成されるものに限定されず、素線集合体１８の周囲に金属製の管材を被覆して平角導線１を形成した後にレーザ加工や切削加工などによってスリット１７ａ，１７ｂを形成してもよい。

上記のような構成を有する導体セグメント２は、次のようにして製造される。

まず、複数の素線１０を２行４列に整列配置して束ねて素線集合体１８を形成する。そして、素線集合体１８の外周面に被覆部材１６となる金属製の箔材を貼着、接着、圧接、カシメ等によって接合する。２本の略帯状の箔材は、素線集合体１８の外周面にスリット１７ａ，１７ｂを形成しながら長手方向に沿って接合される。

次に、素線集合体１８を挿通した管材を圧延した後、所定の寸法に形成されたダイス（図示せず）を通して引き落とすことにより、断面を所望の寸法からなる矩形状に形成した平角導線１を製造することができる。

その後、平角導線１の絶縁性を確保するために、平角導線１の外周面に例えばエナメル樹脂を塗布して焼付けを行う。これにより、平角導線１の製造が終了する。

そして、平角導線１を所定の長さごとに切断し、略Ｕ字状に曲げ加工することにより、導体セグメント２が出来上がる。

図４は、コイルエンド部に循環電流が流れる様子を説明するための図である。図４（ａ）に示すように、素線集合体１８の周囲に導電性の金属製テープが螺旋状に巻かれた平角導線によって形成される導体セグメント２Ａによりコイルを構成した場合について考える。

この場合、モータステータ３のティース４から生じた磁束Ｆが導体セグメント２Ａの脚部２４ａ，２４ｂのスロット内部分２８に鎖交すると、各脚部２４ａ，２４ｂにおいて磁束Ｆは内周側から外周側へと流れて鎖交することになるため、内周側の短辺側面２０ａの金属製テープでは表面から裏面に抜ける方向に磁束Ｆが通り、外周側の短辺側面２０ｂでは金属テープの裏面から表面に抜ける方向に磁束Ｆが通ることになる。

そうすると、金属製テープを展開した状態を模式的に表す図４（ｂ）に示すように、螺旋状をなす金属製テープの１巻き分では内周側短辺側面に位置する部分と外周側端面側面に位置する部分とで渦電流が逆方向となって互いに打ち消し合って相殺されることになる。

ただし、上記脚部２４ａ，２４ｂのスロット内部分２８における金属製テープの巻き数によっては、上記のような相殺される関係が完全ではないことが生じ得る。例えば、スロット内部分２８に対応する金属製テープの数が内周側短辺側面２０ａと外周側短辺側面２０ｂとで異なるために、相殺されないこととなる渦電流が各脚部２４ａ，２４ｂの連設部２６側の端部のテープ部分で生じた渦電流が連設部２６の金属製テープを介してつながって流れて循環電流４０となり、渦電流損失を生じることになる。

これに対し、本実施形態の平角導線１からなる導体セグメント２では、上述したように、第１スリット１７ａが一方の脚部２４ａから連列部２６の反転部３２までは内周側の短辺側面２０ａに形成され、反転部３２から他方の脚部２４ｂまでは外周側の短辺側面２０ｂに形成されており、他方、第２スリット１７ｂは一方の脚部２４ａから連設部２６の反転部３２までは外周側の短辺側面２０ｂに形成され、反転部３２から他方の脚部２４ｂまでは内周側の短辺側面２０ａに形成されている。

このようにスリット１７ａ，１７ｂが形成されていることで、各脚部２４ａ，２４ｂのスロット内部分２８に位置する被覆部材１６は、一方の脚部２４ａにおいて内周側に位置する部分が他方の脚部２４ｂにおいて外周側に位置する部分と電気的に導通し、逆に、一方の脚部２４ａにおいて外周側に位置する部分が他方の脚部２４ｂの内周側に位置する部分と電気的に導通する関係になる。したがって、一方の脚部２４ａの被覆部材１６と他方の脚部２４ｂの被覆部材１６との間で渦電流が相殺される状態となる。その結果、各脚部２４ａ，２４ｂにおける金属製テープの巻き数が内周側短辺側面と外周側短辺側面とで異なることに起因してコイルエンドを構成する連設部２６で渦電流による循環電流が発生することがなく、渦電流損失を抑制できる。

また、本実施形態の平角導線１により形成される導体セグメント２を用いてコイルを形成した場合、各脚部２４ａ，２４ｂの周方向両側の短辺側面２０ａ，２０ｂの略中央位置にはスリット１７ａ，１７ｂが形成されており、ティース４からの磁束Ｆが導電性の被覆部材１６に鎖交する面積が小さくなっている。これにより、被覆部材１６における渦電流の発生を低減できる。

さらに、本実施形態の平角導線１により形成される導体セグメント２を用いてコイルを形成すれば、金属製テープを平角導線の全長にわたって螺旋状に巻いて被覆部材を構成した場合に比べて、被覆部材１６を流れる電流の経路長を短くすることができ、その分、電気抵抗を低く抑えることができる。

上記では導電性の被覆部材１６が金属製の箔材であるものとして説明したが、次に、導電性の被覆部材１６が金属製の複数枚の板材で構成される場合について図５〜図８を参照して説明する。なお、下記の実施形態では被覆部材が２枚の板材からなる構成を例に説明するが、これに限定されるものではなく、例えば４枚の板材で構成されてもよい。スリットが導線周方向に１８０度転移していれば同様の効果を得ることができる。

以下においては、コイル導線１Ｂが導体セグメント２Ｂとして形成される場合について説明する。したがって、上述した導体セグメント２と同一又は類似の構成要素については同一又は類似の符号を用いて重複する説明を行わないこととする。

図５は、被覆部材１６を構成する金属製の板材１６ａ，１６ｂを示す平面図である。１つの導体セグメント２Ｂの被覆部材１６は、２枚の金属製の板材１６ａ，１６ｂによって構成されている。図５において、板材１６ａ，１６ｂには、折り曲げ線３３が一点鎖線で示されている。この折り曲げ線３３は、板材１６ａ，１６ｂが素線集合体１８Ｂに組み付けられたとき素線集合体１８Ｂの長手方向に延びる角部に沿って折り曲げられることとなる線である。

板材１６ａ，１６ｂは、１枚の大きな金属板（例えば、銅板、アルミ板、鉄板、又は、これらの合金板等）からプレス打ち抜き加工することができる。これにより、多数枚の板材１６ａ，１６ｂを図５に示すように並んだ状態で同時に打ち抜くことにより多数を同時に形成することができ、材料歩留まりがよく安価に製造できる。また、管材にスリットを加工して被覆部材とする場合に比べて加工および組付けが容易であり、この点でも製造コストを低減できる利点がある。

２枚の板材１６ａ，１６ｂは、同一形状を有している。すなわち、各板材１６ａ，１６ｂは、細長い長方形状をなしてそれぞれ平行に延びる端部側部分３４，３６が、板材１６ａ，１６ｂの長手方向中央に位置するクランク部３８でつながった形状を有している。

クランク部３８は、一方の端部側部分３４に対して斜め方向（例えば約４５度）に延びて他方の端部側部分３６につながっている。このようなクランク部３８が設けられていることで、後述する素線集合体１８Ｂに取り付けられたときに、一方の端部側部分３４と他方の端部側部分３６とが素線集合体１８Ｂの反対側の側面に配置されるようになっている。

なお、クランク部３８は、上述した導体セグメント２の被覆部材１６で説明したようなスリット形状となるように、各端部側部分３４，３６に対して直交する方向に曲がっていてもよい。また、クランク部３８は、図示するように端部側部分３４，３６よりも細幅としてもよいし、あるいは、同一幅としてもよい。

図６は、２枚の板材１６ａ，１６ｂが折り曲げ形成されて略管状に形成された状態を示す斜視図（上図）と、撚り線として形成された素線集合体１８Ｂの斜視図（下図）である。図６では、図５に示すうちの２枚の板材１６ａ，１６ｂを用いて略管状に形成された被覆部材１６と、この被覆部材１６によって被覆される素線集合体１８Ｂとが別々に示されている。

素線集合体１８Ｂは、複数の素線１０が束ねられて且つ所定の方向に撚りが加えられたものである。具体的には、素線集合体１８Ｂでは、９本の素線１０が３行３列に束ねられて略正方形断面を有するとともに、矢印Ｃ方向に撚りが加えられている。このような撚り線として形成されることで、素線集合体１８Ｂを構成する各素線１０が互いにしっかりと結束することでばらけにくくなり、また、素線間の循環電流を相殺することができるという利点がある。ただし、これに限定されるものではなく、上述した素線集合体１８と同様に撚りが加えられることなく各素線１０が直線状に延伸したままとしてもよい。

このような撚り線タイプの素線集合体１８Ｂの周囲に上記２枚の板材１６ａ，１６ｂが次のようにして組み付けられる。まず、素線集合体１８Ｂを挟むようにして両側に２枚の板材１６ａ，１６ｂを配置する。

そして、図示しない押し型によって、クランク部３８を素線集合体１８Ｂの横方向側面に押し付けた状態で、板材１６ａの端部側部分３６および板材１６ｂの端部側部分３４を素線集合体１８Ｂの上面に圧接するように折り曲げるとともに端縁部を素線集合体１８Ｂの横方向側面へと折り曲げ線３３に沿って折り曲げ形成し、また、板材１６ａの端部側部分３４および板材１６ｂの端部側部分３６を素線集合体１８Ｂの下面に圧接するように折り曲げるとともに端縁部を素線集合体１８Ｂの横方向側面へと折り曲げ線３３に沿って折り曲げ形成する。そして、素線集合体１８Ｂを包み込んだ２枚の板材１６ａ，１６ｂの外周に例えばエナメル樹脂等によって絶縁皮膜を形成してコイル導線１Ｂとした後、Ｕ字状に曲げ加工することにより導体セグメント２Ｂが形成される。

図７は、被覆部材１６で素線集合体１８Ｂを被覆した状態での図６におけるＤ−Ｄ線断面を示す。図７に示すように、各板材１６ａ，１６ｂの両側端縁部の間に第１および第２スリット１７ａ，１７ｂが形成される。また、これらの第１および第２スリット１７ａ，１７ｂは、上述したように導体セグメント２Ｂがコイル体として形成された場合に、コイル体のコイルエンド部において内周側から外周側へ、または、この逆へと反転するように形成されている。

このように形成された導体セグメント２Ｂによって構成されるコイル体についても上記と同様の作用効果を奏する。すなわち、各脚部２４ａ，２４ｂのスロット内部分２８に位置する被覆部材１６を構成する２枚の板材１６ａ，１６ｂは、一方の脚部２４ａにおいて内周側に位置する部分が他方の脚部２４ｂにおいて外周側に位置する部分と電気的に導通し、逆に、一方の脚部２４ａにおいて外周側に位置する部分が他方の脚部２４ｂの内周側に位置する部分と電気的に導通する関係になる。したがって、一方の脚部２４ａに配置された板材１６ａ，１６ｂの端部側部分３４と、他方の脚部２４ｂに配置された板材１６ａ，１６ｂの端部側部分３６との間で渦電流が相殺される状態となる。その結果、各脚部２４ａ，２４ｂにおいて生じた渦電流がコイルエンドを構成する連設部２６の被覆部材を介して循環電流として流れるのを防止または低減でき、渦電流損失を抑制できる。

また、導体セグメント２Ｂを用いてコイルを形成した場合、各脚部２４ａ，２４ｂの周方向両側の短辺側面２０ａ，２０ｂの略中央位置にはスリット１７ａ，１７ｂが形成されており、ティース４からの磁束Ｆが導電性の被覆部材１６に鎖交する面積が小さくなっている。これにより、被覆部材１６における渦電流の発生を低減できる。

また、導体セグメント２Ｂを用いてコイルを形成すれば、金属製テープをコイル導線の全長にわたって螺旋状に巻いて被覆部材を構成した場合に比べて、被覆部材１６を流れる電流の経路長を短くすることができ、その分、電気抵抗を低く抑えることができる。

さらに、コイル導線１Ｂからなる導体セグメント２Ｂでは、被覆部材１６が２枚の金属製の板材１６ａ，１６ｂが折り曲げ加工されて形成されている。金属製板材１６ａ，１６ｂは、金属製のテープや箔材に比べて強度および剛性が高く、素線集合体１８に対して大きく且つ安定した結束力を得ることができる。したがって、Ｕ字状の導体セグメントとして形成されるときやコイルとして構成されるときの曲げ加工時に各素線１０がばらけるのを効果的に防止することができる。

さらにまた、１本の金属製の管材によって被覆部材１６を構成しようとすると、管材内に素線集合体１８を挿入配置した後に第１および第２スリット１７ａ，１７ｂを形成する場合には内部に収容された素線１０を傷つけて絶縁性が低下するおそれがあるとともに、１本ずつ管材を回転させながらスリットを加工しなければならず加工コストが嵩むことになる。また、第１および第２スリット１７ａ，１７ｂを形成した金属製の管材に素線集合体１８を端部から挿入する場合には、反転部３２においてスリットに素線端部が引っ掛かって挿入しづらく且つ管材の端部内周縁部と擦れることにより素線１０の絶縁皮膜を傷つけてしまうおそれがある。これに対し、上記コイル導線１Ｂでは、被覆部材１６を構成する２枚の板材１６ａ，１６ｂが素線集合体１８Ｂの両側から挟んで折り曲げられて装着されるため、装着が容易で且つ素線集合体１８Ｂを構成する素線１０を傷つけることがない。

なお、板材１６ａ，１６ｂの内側面、すなわち、素線集合体１８Ｂと接触する表面に酸化膜を形成する等の絶縁処理を施して、渦電流の発生を抑制するようにしてもよい。また、板材１６ａ，１６ｂの外側面に酸化膜等の絶縁皮膜を形成して、最外層のエナメル樹脂等からなる絶縁皮膜が破損した場合にもコイル導線間の絶縁性が確保されるようにしてもよい。

また、図８（ａ）に示すように、板材１６ａ，１６ｂの幅方向の一方端縁部に例えば略半円状の凸部４１を複数形成し、他方端縁部に例えば略半円状の凹部４２を複数形成し、２枚の板材１６ａ，１６ｂが素線集合体１８Ｂに組み付けられたとき図８（ｂ）に示すように、上記凸部４１の一部が凹部４２にスリット１７ａ，１７ｂを介して嵌合するように構成してもよい。このようにすることで、２枚の板材１６ａ，１６の連結強度が増すため、導体セグメントおよびコイルに形成されるときの曲げ加工時に素線集合体１８を構成する素線１０をばらけることなくしっかりと結束した状態に維持することができる。

さらに、板材１６ａ，１６ｂの内側面に接着剤を塗布したうえで素線集合体１８Ｂに装着してもよい。これによっても、素線集合体１８Ｂに対する接合強度が増して各素線９０がばらけるのを効果的に抑制することができる。

さらにまた、２枚の板材１６ａ，１６ｂを素線集合体１８Ｂに組み付けた後に、長手方向端部において第１および第２スリット１７ａ，１７ｂを例えば点状に溶接して連結してもよい。これによっても、２枚の板材１６ａ，１６ｂの連結強度が格段に増すことで、素線集合体１８Ｂがばらけることなく結束した状態に維持することができる。

ところで、本発明に係る回転電機用コイル導線は、上述した実施形態や変形例のものに限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲内において種々の変更や改良が可能である。

例えば、上記においては、平角導線１をＵ字状の導体セグメントとして形成し、この導体セグメントを溶接等によって複数接続してコイルが構成されるとして説明したが、これに限定されるものではなく、所定の間隔でスロット内部分が形成されているコイル導体が連続的につながった状態でティースまたはボビンにコイル状に巻回することによってコイルが形成されてもよい。

また、上記においては長方形状断面を有する平角導線の短辺側面にスリットを形成してエッジワイズコイルとする例について説明したが、２つの長辺側面にスリットを形成して該長辺側面がコイルの内周側および外周側となるようにしてもよい。

さらに、上記スリットに絶縁性の接着剤を充填してもよい。これにより、スリットにおける被覆部材の強度が増し、素線集合体の結束強度が高まり、各素線がばらけるのを効果的に防止できる。

１ 平角導線、１Ｂ コイル導線、２，２Ａ，２Ｂ 導体セグメント、３ モータステータ、４ ティース、５ スロット、１０ 素線、１２ 芯線、１４ 絶縁皮膜、１６ 被覆部材、１６ａ，１６ｂ 金属製の板材、１７ スリット、１７ａ 第１スリット、１７ｂ 第２スリット、１８，１８Ｂ 素線集合体、２０，２０ａ，２０ｂ 短辺側面、２２，２２ａ，２２ｂ 長辺側面、２４ａ，２４ｂ 脚部、２６ 連設部、２８ スロット内部分、３０ 先端部分または脚部先端部分、３２ 反転部、３３ 折り曲げ線、３４，３６ 板材の端部側部分、３８ 板材のクランク部、４０ 循環電流、４１ 凸部、４２ 凹部、Ｆ 磁束。

Claims (4)

1. それぞれ絶縁被覆された複数の素線を束ねて構成される素線集合体の周囲に導電性の被覆部材が被覆される回転電機用コイル導線であって、
   前記コイル導線が回転電機用ステータのティースに巻装されたときに前記ティースからの磁束が鎖交する導線側面をなす被覆部材に前記コイル導線の長手方向に沿ってスリットが設けられ、該スリットは前記コイル導線によって形成されるコイル体のコイルエンド部において前記コイル体の内周側から外周側へ、または、その逆へと反転している、回転電機用コイル導線。
2. 請求項１に記載の回転電機用コイル導線において、
   前記被覆部材は金属製の複数枚の板材からなり、前記各板材は前記各スリットが前記コイルエンド部において反転する部分に対応するクランク部を有しており、前記スリットは前記複数枚の板材で前記素線集合体を挟んで前記素線集合体の周囲に折り曲げることにより前記複数枚の板材の端縁部間に形成されることを特徴とする、回転電機用コイル導線。
3. 請求項１または２に記載の回転電機用コイル導線において、
   ２本の脚部と各脚部の一方端部に連設される連設部とを有する略Ｕ字状の導体セグメントとして形成され、該導体セグメントの連設部と前記脚部の先端部分とが前記コイルエンド部分を構成し、
   前記スリットは、一方の脚部の先端部分からコイルエンド部にかけて内周側面を延伸し前記コイルエンド部において外周側へと反転して他方の脚部の外周側面を延伸する第１スリットと、一方の脚部の先端部分からコイルエンド部にかけて外周側面を延伸し前記コイルエンド部において内周側へと反転して他方の脚部の内周側面を延伸する第２スリットとを含むことを特徴とする、回転電機用コイル導線。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機用コイル導線が回転電機のステータのティースに巻装されるようにコイル状に形成されている、回転電機用コイル体。

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