JP3618079B2 - 多本線台形状コイルと、そのコイルの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルと、コイルの製造方法と、コイルの製造装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータに用いられるコイルを、図１２を用いて説明する。図１２は従来のモータ用コイル装置の平面図であり、リング鉄芯１０のリング内側には１０個のブロック鉄芯１１ａ〜１１ｊが設けられており、それら各ブロック鉄芯１１には、断面が円形である１本の素線で捲き線形成したコイル１２がはめ込まれている。ところで、従来のモータ用コイル装置では、例えばコイル１２ａとコイル１２ｂとの間に大きな隙間１３が存在するように、隣り合う各コイル１２間には大きな隙間が存在しており、このような隙間が存在するとモータ用コイル装置の性能が低下するという課題があった。
【０００３】
そこで、その課題を解決するために、図１３に示すような、断面が台形状であって幅方向の厚みが単調増加している板状のコイル素材を用意し、そのコイル素材を捲き取って図１４（ａ）に示す四角錐台状のコイル１４を製造し、さらにコイル１４の底面がリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形して図１４（ｂ）に示すコイル１５を作製し、図１５に示すように、コイル１５をリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込んで形成される、隣り合うコイル間に大きな隙間を生じさせないモータ用コイル装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４（ｂ）を用いて説明した、四角錐台状のコイル１４をプレス整形して得られるコイル１５は、図１３に示す断面が台形状である板状のコイル素材が捲き取られたものであるので、大きなうず電流が発生するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を考慮し、円弧状に並べられたときに隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ大きなうず電流を発生させないコイルと、そのコイルの製造方法および製造装置とを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明（請求項１に対応）は、複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面である
ことを特徴とする多本線台形状コイルである。
また、第２の本発明（請求項２に対応）は、複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上台形状の断面である、または実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面であり、
前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状である
ことを特徴とする多本線台形状コイルである。
【０００７】
第３の本発明（請求項３に対応）は、前記コイルの各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線の数が、前記コイルのいずれの高さ位置においても同数であるとともに、
前記各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線それぞれの断面積および断面形状が、前記コイルのいずれの高さ位置においても実質上同一であって、
前記実質上台形状または前記実質上五角形状の縦断面を構成する少なくとも一部の前記素線それぞれの前記コイルの高さ方向における断面積が、前記台形状の短辺側から長辺側の順に、または前記実質上五角形状を構成する前記実質上台形状の短辺側から長辺側の順に、大きくなっている
ことを特徴とする第１または第２の本発明の多本線台形状コイルである。
【０００８】
第４の本発明（請求項４に対応）は、前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状であることを特徴とする第１または第３の本発明の多本線台形状コイルである。
【０００９】
第５の本発明（請求項５に対応）は、前記多角形とは四角形を意味し、
前記多角形を構成する少なくとも一辺側とは前記四角形の対向する一組の二辺側を意味し、
前記四角形の対向する他の一組の二辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が、実質上前記台形状の断面を有する実質上角柱形状である、または実質上前記五角形状の断面を有する実質上角柱形状である
ことを特徴とする第２または第４の本発明の多本線台形状コイルである。
【００１０】
第６の本発明（請求項６に対応）は、前記実質上直方体形状のコイル部位の高さが、前記実質上角柱形状のコイル部位の高さより高く、
前記実質上直方体形状のコイル部位の一部が、前記実質上角柱形状の一縦断面の前記台形状の長辺側に、または前記一縦断面の前記五角形状を構成する台形状の長辺側に、突き出ている
ことを特徴とする第４または第５の本発明の多本線台形状コイルである。
【００１１】
第７の本発明（請求項７に対応）は、前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする第１から第６のいずれかの本発明の多本線台形状コイルである。
【００１２】
第８の本発明（請求項８に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取って、第１または第２の本発明の多本線台形状コイルの前記コイルを製造するコイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
また、第９の本発明（請求項９に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取ってコイルを製造するコイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、
前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
【００１３】
第１０の本発明（請求項１０に対応）は、前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、
前記帯の幅方向の前記一端側から所定の複数本は、断面積および断面形状が実質上等しい素線が並び、
その断面積および断面形状が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣から前記他端側にかけては、断面積が前記複数本の素線の断面積よりも大きい素線が複数並び、かつ、その複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記断面積が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣側から前記他端側の順に大きくなるように、
前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とする第８または第９の本発明のコイルの製造方法である。
【００１４】
第１１の本発明（請求項１１に対応）は、前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とする第８または第９の本発明のコイルの製造方法である。
【００１５】
第１２の本発明（請求項１２に対応）は、前記プレスを行うさい、そのプレスを行った後に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さが、前記プレスを行わない場合に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さと実質上等しくなるように、前記プレスを行うことを特徴とする第９または第１１の本発明のコイルの製造方法である。
【００１６】
第１３の本発明（請求項１３に対応）は、前記捲き芯金型が実質上多角柱であり、その多角柱を構成する少なくとも一側面に、前記少なくとも一部が前記プレスされた、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行うことを特徴とする第１１または第１２の本発明のコイルの製造方法である。
【００１７】
第１４の本発明（請求項１４に対応）は、前記多角柱とは四角柱を意味し、前記多角柱を構成する少なくとも一側面とは前記四角柱の対向する一組の二側面を意味し、
前記四角柱の対向する他の一組の二側面には、前記プレスがされていない、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行う
ことを特徴とする第１３の本発明のコイルの製造方法である。
【００１８】
第１５の本発明（請求項１５に対応）は、前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする第８から第１４のいずれかの本発明のコイルの製造方法である。
【００１９】
第１６の本発明（請求項１６に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記収束手段の前記孔を通過させるさい、前記孔の長手方向における前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記長手方向の一端側から他端側の順に大きくなるようにして、前記複数の素線を通過させる
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００２０】
第１７の本発明（請求項１７に対応）は、前記収束手段と前記捲き芯金型との間に配置され、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一するプレス手段をさらに備えたことを特徴とする第１６の本発明のコイルの製造装置である。
【００２１】
第１８の本発明（請求項１８に対応）は、前記プレス手段が、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の下側と接触する柱状体と、前記複数の素線の少なくとも一部に上側から圧力を加える加圧部と、前記帯の幅の両側に位置し、前記帯状に束ねられた前記複数の素線に前記圧力が加えられたときに、前記帯の幅方向における前記複数の素線の延伸を規制する延伸規制部と、前記柱状体にはめ込まれ、所定の厚さを有する平板形状の一つまたは複数のリングとで構成されていることを特徴とする第１７の本発明のコイルの製造装置である。
【００２２】
第１９の本発明（請求項１９に対応）は、第８から第１５のいずれかの本発明のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体である。
【００２４】
第２０の本発明（請求項２０に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねた前記複数の素線を、四角柱状の捲き芯金型で捲き取り、
その捲き取った素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスしてコイルを製造する
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
【００２５】
第２１の本発明（請求項２１に対応）は、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を、（１）実質上台形状とし、または（２）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする第２０の本発明のコイルの製造方法である。
【００２６】
第２２の本発明（請求項２２に対応）は、前記捲き芯金型で捲き取る前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を実質上長方形とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする第２１の本発明のコイルの製造方法である。
【００２７】
第２３の本発明（請求項２３に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための四角柱状の捲き芯金型と、
前記捲き芯金型で捲き取られた素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスするプレス手段とを備えた
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００２８】
第２４の本発明（請求項２４に対応）は、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記収束手段によって前記複数の素線が前記帯状に並べられるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線が帯状に並べられ、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする第２３の本発明のコイルの製造装置である。
【００２９】
第２５の本発明（請求項２５に対応）は、前記捲き芯金型で捲き取られる前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする第２３の本発明のコイルの製造装置である。
【００３８】
第２６の本発明（請求項２６に対応）は、素線が捲かれている複数Ｎ個のボビンそれぞれからの複数Ｎ本の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、所定の間隔をおいて断面を一列に並ばせるための所定の孔が設けられている素線整列手段と、
前記素線整列手段によって、前記所定の間隔をおいて断面が一列に並べられた前記複数Ｎ本の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数Ｎ本の素線が捲き取られるさい、その素線が捲き取られる各層において、同一の前記素線を構成する部分線が複数Ｌ本隣接することができるように、前記各素線が前記捲き芯金型で一捲きされる毎に、前記複数Ｍ本の素線それぞれが実質上同時に実質上同一の向きにずらされる
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００３９】
第２７の本発明（請求項２７に対応）は、第２０の本発明に記載のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
先ず、本発明の実施の形態１のコイル１００を、図１および図２を用いて説明する。図１（ａ）は本実施の形態１のコイル１００の上面図であり、そのコイル１００は、１０本の素線を実質上平行にして互いに縺れ合わせることなく帯状に束ねられた束線を６捲きして形成された、内径形状が実質上四角形のコイルであって、そのコイル１００をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｃ）である。
【００４３】
図１（ａ）のＡ−Ａ”断面は、図２（ａ）に示すように、断面積や断面形状が異なる１０本の素線で構成された実質上直方体状のコイル部位の断面となっており、コイルの高さ方向は図２（ａ）では横方向である。同様に、図１（ａ）のＢ−Ｂ”断面は、図２（ｂ）に示すように、断面形状がいずれも実質上円形状で同型であるが断面積が異なる１０本の素線で構成された実質上台形を底面とする角柱状のコイル部位の断面となっており、コイルの高さ方向は図２（ｂ）では縦方向である。
【００４４】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、「高さ方向」と実質上垂直な方向における素線の数が６本で同数である。なお、６本で同数であるのは、本実施の形態１のコイル１００が、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイルであるからである。また図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、「高さ方向」と実質上垂直な方向における素線の断面積および断面形状がいずれの「高さ方向」の位置においても実質上同一であるが、「高さ方向」における１０本の素線の断面積または、断面積と断面形状が異なる。このように、本実施の形態１のコイル１００を構成する１０本の素線の断面積および／または断面形状は一様ではない。
【００４５】
なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す「高さ方向」に並んでいる１０本の素線が、上述した互いに縺れ合うことなく帯状に束ねられた束線である。
【００４６】
次に、本実施の形態１のコイルをさらに説明するために、本実施の形態１のコイルの製造装置および製造方法を、図３以降の図面を用いて説明する。図３は、本実施の形態１のコイル製造装置の平面図であり、図４は、そのコイル製造装置の側面図である。
【００４７】
図３および図４に示すように、本実施の形態１のコイル製造装置は、ボビン１と、回転ローラ２ａおよび２ｂと、収束板３と、プレス機構４と、捲き芯金型５と、捲き線機ベース６とで構成される。
【００４８】
ボビン１は、所定の素線が捲かれているものであって、その素線の外面は絶縁材料で被覆されている。なお、図３および図４では説明の便宜上、ボビン１は２個しか記載されていないが、実際は本実施の形態１では１０個存在して並列的に配置されており、各ボビン１に捲かれている素線それぞれの断面形状が実質上円形状であって、各素線の断面積が異なっており、断面積が小さいものから順に並ぶように１０個のボビン１は並列的に配置されている。
【００４９】
回転ローラ２ａおよび２ｂは、ボビン１に捲かれていた素線を収束板３側に導くための手段である。
【００５０】
収束板３は、図５に示すように、左側に短辺が位置し右側に長辺が位置する、横に長い台形状の孔３ａが設けられている板であって、１０個のボビン１それぞれからの素線を実質上帯状に収束させるための手段である。なお、各ボビン１からの素線それぞれを台形状の孔３ａに通すさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら台形状の孔３ａに通す。
【００５１】
このように、断面積が小さいものから順に素線断面を一列に並べるために、収束板３に設けられている孔は、左側に短辺が位置し右側に長辺が位置する、横に長い台形状の孔になっている。
【００５２】
プレス機構４は、図７（ｂ）に示すように、収束板３の台形状の孔３ａを通過してきた、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一することができる手段であって、下プレス部４ａと、上下方向に変位可能な上プレス部４ｂと、上プレス部４ｂを上下に変位させる２個のギャードモータ４ｃとで構成されている。
【００５３】
なお、図７（ａ）は、帯状に束ねられた１０本の素線をプレスしないときの下プレス部４ａおよび上プレス部４ｂの正面図であり、図７（ｂ）は、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一するときのプレス機構４の正面図であり、図７（ｃ）はプレス機構４の側面図である。
【００５４】
捲き芯金型５は、プレス機構４を通過してきた、帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取るための手段であり、図８に示すように、左側板５ａと、２分割されたテーパーくさびタイプの金型５ｂおよび金型５ｃで構成されるコイル内径金型と、右側板５ｄと、コイル内径金型で囲われる捲き芯５ｅと、左側板５ａを捲き芯５ｅに固定するための左側板固定ピン５ｆと、右側板５ｄを捲き芯５ｅに固定するための右側板締めボルト５ｇとで構成される。
【００５５】
コイル内径金型の左面が左側板５ａの凹部に、コイル内径金型の右面が右側板５ｄの凹部にそれぞれ挿入され、左側板固定ピン５ｆによって捲き芯５ｅと左側板５ａとが固定され、右側板締めボルト５ｇによって捲き芯５ｅと右側板５ｄとが固定されると、各構成部材が捲き芯５ｅと一体化し、空転することがなくなる。なお、コイル製造時は、捲き芯５ｅと他の捲き芯金型５の構成部材とは一体化されているものとする。また、金型５ｂと金型５ｃとで構成されるコイル内径金型は、四角柱状の金型であるとする。
【００５６】
捲き線機ベース６は、収束板３、プレス機構４、および捲き芯金型５が載置された台である。
【００５７】
次に、上述したコイル製造装置の動作とともに、本実施の形態１のコイル製造方法を説明する。
【００５８】
図３および図４に示すように、先ず、１０個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら回転ローラ２ａおよび２ｂを介して収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、実質上帯状になるように、１０本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【００５９】
次に、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレス機構４でプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一して捲き芯金型５に導き、束ねられた素線の先頭を、図３に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げて捲き芯金型５の左側板５ａの開口部に固定し（固定機構の図示は省略している）、図４に示すように、捲き芯金型５の捲き芯５ｅを回転させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６０】
そして、捲き芯５ｅが最初の位置から実質上９０度回転し、その回転によって現れた四角柱状のコイル内径金型の次の側画に位置する、帯状に束ねられた１０本の素線については、それら束ねられた素線をプレス機構４でプレスすることなくその側面に位置させ、捲き芯５ｅを回転させて捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６１】
このように、捲き芯５ｅが９０度回転する毎に、プレス機構４でプレスした素線が含まれる帯状部と、プレスされていない素線のみで構成される帯状部とを交互に、四角柱状のコイル内径金型の側面に位置させるように、捲き芯５ｅを６回転させて帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６２】
したがって、捲き芯５ｅの回転速度と、プレス機構４における帯状に束ねられた１０本の素線をプレスするタイミングとプレスしないタイミングとを制御して、プレスした素線が含まれる帯状部と、プレスされていない素線のみで構成される帯状部とを交互に、四角柱状のコイル内径金型の側面に位置させるのである。
【００６３】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対してボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。そして、右側板締めボルト５ｇをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５ｅより取り出す。コイル内径金型は、上述したようにテーパくさび型の２個の金型５ｂおよび金型５ｃで構成されているので、くさび型の薄い方を押し出すことによって、コイルを容易に取り出すことができる。
【００６４】
このようにして製造したコイルが、図１および図２を用いて説明したコイルである。このコイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うように、図１６に示すようにプレス整形して、台形状の断面を有するコイル部位同士が隣り合うように、プレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られたものなので、大きなうず電流を発生させないという効果をもたらすことができる。
【００６５】
ここで、図１６（ａ）は、コイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形するためのコイルＲ整形金型８の構成図であり、そのコイルＲ整形金型８は、Ｒ形状の凹部を有する整形プレス受け金型８ａと、Ｒ形状の凸部を有する整形プレス上面金型８ｂとで構成されている。そして、図１６（ｂ）に示すように、整形プレス受け金型８ａにコイルを配置し、図１６（ｃ）に示すように、そのコイルを整形プレス上面金型８ｂで上面からプレスすると、図１６（ｄ）に示されるプレス前のコイルが、図１６（ｅ）に示すように、底面がリング鉄芯１０内周に沿うように整形される。
【００６６】
なお、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られるさいに位置する、四角柱状のコイル内径金型の各側面に応じて、素線の一部をプレス機構４でプレスしたりプレスしなかったりしたが、それは、図１２の各ブロック鉄芯１１に上記実施の形態のコイルがはめ込まれたリング鉄芯１０の上に、同様のリング鉄芯１０を積層をさせるためであり、そのような積層を行わない場合は、いずれの素線をもプレスする必要はない。
【００６７】
そのような、いずれの素線もプレスせずに製造されたコイルは、図９のように図示される。図９（ａ）はいずれの素線もプレスすることなく帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイル１０１の上面図であって、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｃ）である。したがって、この場合のコイルでは、どの縦断面も図２（ｂ）に示すような実質上台形状となる。なお、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれは、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに対応している。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、図１０（ａ）や（ｂ）に示すように、長方形や正方形であってもよい。要するに、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形である場合のコイルの台形状部分の一縦断面は図１０（ｃ）のようになり、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルの縦断面を示す図２（ｂ）に比べて占積率を向上させることができる。
【００６９】
また、素線断面形状が正方形である場合のコイルの台形状部分の一縦断面は図１０（ｄ）のようになり、図１０（ｃ）の場合と同様に、図２（ｂ）に比べて占積率を向上させることができる。なお、図１０（ｂ）に示すような、素線断面形状が正方形である素線を帯状に束ねられたものの一部をプレスして帯の厚み方向の素線厚みを実質上統一した場合の、図２（ａ）に対応する、実質上直方体状のコイル部位の断面は図１０（ｅ）のようになる。
【００７０】
また、図１０（ａ）や（ｂ）に示すような、長方形や正方形の断面を有する素線は、図１１（ｂ）に示すような、断面形状が円形状の素線をプレスするプレス機構７で作製してもよい。また、そのプレス機構７を、図３や図４に示すコイル製造装置に組み込んでもよい。なお、図１１（ａ）は、円形状の断面形状を有する素線をプレスしないときのプレス機構７の下プレス部７ａおよび上プレス部７ｂの正面図である。
【００７１】
また、上述した実施の形態では、図７（ａ）に示すように、プレス機構４の下プレス部４ａは、帯状に束ねられた１０本の素線の両端を規制しているとしたが、つまり帯の幅を規制しているとしたが、帯の幅を完全に規制しなくてもよい。
【００７２】
このように帯の幅を完全に規制しない場合、図７（ａ）の帯状に束ねられた１０本の素線のうちの左端の素線の高さに他の９本の素線の高さを合わせるように、それら９本の素線をプレスすると、図１７（ａ）に示すように、プレス後の帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅（図１７（ｂ）参照）より長くなる。そうすると、プレスされた素線が束ねられた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスされていない素線が束ねられた帯で構成されるコイル部位の高さとが異なるという問題が発生する。
【００７３】
そこで、プレス後の素線の高さ（プレス高さ）を次のようにして決める。先ず、図１８に示すように、プレスされていない素線で構成されるコイル部位の一断面に着目し、最内部の帯状の１０本の素線の幅を一方の辺とし、所定の径の素線の最外部と最内部との間の長さを他方の辺とする長方形で上記の断面を区切る。
【００７４】
そして、長方形内の素線が存在しない部分（空間部Ａ）の面積と、上記の素線断面のうち長方形から飛び出ている素線部分（飛び出し部Ｂ）の面積と、各素線間の空間（素線間空間Ｃ）の面積とを考慮して、プレスした素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスしていない素線を束ねた帯で構成するコイル部位の高さとが実質上等しくなるように、プレス後の素線の高さ（プレス高さ）を決める。
【００７５】
図１８では、図１７の左から４番目の素線の最外部と最内部との間の長さを短辺とし、最内部の帯状の１０本の素線の幅を長辺とする長方形でコイル断面を区切った場合を示している。
【００７６】
このように、プレスした素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスしていない素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さとを実質上等しくするために、図１９に示すようなプレス機構２０を用いる。
【００７７】
そのプレス機構２０は、帯状に束ねられた素線の下側と接触する柱状体２１と、素線に上側から圧力を加える加圧部２２と、柱状体２１に設けられ、帯状に束ねられた素線の帯の幅方向における所定の長さ以上の延伸を規制する延伸規制部２３ａ、２３ｂと、柱状体２１にはめられ、所定の厚さを有する平板形状の４個のリング２４とで構成されている。なお、延伸規制部２３ａ、２３ｂは、柱状体２１に固定されている。
【００７８】
そして、素線をプレスしない場合は、図１９（ａ）に示すように、加圧部２２で束ねられた素線をプレスしないようにする。他方素線をプレスする場合は、図１９（ｂ）に示すように、加圧部２２で、例えば帯の右側の６本の素線に圧力を加える。そうすると、その６本の素線は、右側が延伸規制部２３ｂで規制されているので、左側に延伸してリング２４を左側に押し、それによって帯の左側の３本の素線に圧力が加わる。
【００７９】
ところで、リング２４が板状体であるので、つまり平面を実質上有しているので、左側に押されると、帯の左側の３本の素線に圧力が十分加わる。その結果、その３本の素線は加圧部２２側に延び、全ての素線の高さは実質上等しくなる。
【００８０】
そのさい、プレス後に１０本の素線を帯状に束ねたときの帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅と実質上等しくなるように、リング２４の厚さを調整する。そうすると、プレス後の１０本の素線の高さが等しくなるとともに、プレス後に１０本の素線を帯状に束ねたときの帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅と実質上等しくなり、コイルの高さが一様になる。
【００８１】
なお、図７に示すプレス機構４の替わりに図１９に示すプレス機構２０を用いる場合、そのプレス機構２０の下流側に図５に示すような収束板３を配置し、リング２４によって分離された素線を帯状に束ねる。
【００８２】
また、リング２４は、例えば鏡面研磨された鋼鉄を用いて形成され、その場合、摩擦抵抗を少なくして素線に圧力を加えることができる。また、リング２４の個数は限定されない。
【００８３】
また、図２０に示すように、上述したプレス機構２０とプレス機構７とを併用してもよい。そのさい、プレス機構２０とプレス機構７との間と、プレス機構７の下流側とに、またはプレス機構２０とプレス機構７との間に、図５に示すような収束板３を配置することが好ましい。なお、図２０（ａ）は、プレス機構２０とプレス機構７とを備えたコイル製造装置の平面図であり、図２０（ｂ）は、プレス機構２０とプレス機構７とを備えたコイル製造装置の側面図である。
【００８４】
なお、図７（ａ）を用いて説明した、帯状に束ねられた１０本の素線の両端を規制する場合ではなく、帯の幅を完全に規制しない場合、上述したように、帯状に束ねられた１０本の素線のうちの図６の左端の素線の高さに他の９本の素線の高さを合わせるように、それら９本の素線をプレスすると、図１７（ａ）に示すように、プレス後の帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅（図１７（ｂ）参照）より長くなり、図２１に示すように、実質上直方体状のコイル部位の高さ（図２１（ａ）参照）が、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の高さ（図２１（ｂ）参照）より高くなる。
【００８５】
このような実質上直方体状のコイル部位の高さと、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の高さとが異なり、図２２に示すように、実質上直方体状のコイル部位の上面と、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の上面とが実質上同一平面上にあって、実質上直方体状のコイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の下面より下側に突き出ているコイル１０２も、本発明に属する。
【００８６】
図２２（ａ）は、実質上直方体状のコイル部位と、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位との高さが異なるコイル１０２の上面図であって、そのコイル１０２をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｃ）である。
【００８７】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる１０本の素線を、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら帯状にして捲き取ってコイルを製造するとしたが、素線の数は１０本に限定されるものではない。また、帯状に束ねられた複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよい。要するに、帯状に束ねられた複数の素線の少なくとも一部について断面積が小さいものから順になるように、束ねられた複数の素線それぞれの断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係が保たれておりさえすればよい。
【００８８】
したがって、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並ばず、例えば、図２３に示すように、断面積および断面形状が実質上等しい素線が４本並び、その隣から断面形状が実質上等しく断面積が順に大きくなるように６本の素線を並べて帯状に束ねてもよい。
【００８９】
そして、図２３に示すように束ねられた素線を、プレス機構４でプレスせずに捲き芯金型５で捲き取ったコイルも、本発明に属する。そのコイルの縦断面は、図２４に示すように、長方形部とその長方形部の一辺を短辺とする実質上台形部とで構成される実質上五角形状の断面となる。さらにいうと、その実質上五角形を断面とする角柱形状のコイル部位は、四角柱部の下方に実質上台形状の断面を有する角柱部が位置する形状となる。
【００９０】
そのようなコイルは図２５のように図示される。図２５（ａ）はコイル１０３の上面図であって、そのコイル１０３をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２５（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２５（ｃ）である。
【００９１】
なお、コイルの全ての縦断面が図２４に示すような実質上五角形の断面である必要はなく、図１に示すように、実質上四角形状の内径の対向する一組の二辺側に位置するコイル部位の断面が図２４に示す実質上五角形の断面であって、他の対向する一組の二辺側に位置するコイル部位の形状が直方体形状であってもよい。また、その場合、実質上五角形の断面を有する角柱形状のコイル部位の高さより、直方体形状のコイル部位の高さの方が高く、角柱形状のコイル部位の上面と、直方体形状のコイル部位の上面とが実質上同一平面上にあって、実質上直方体状のコイル部位の一部が、角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出ていてもよい。
【００９２】
また、素線は断面が円形の丸線ではなく、断面が四角形の角線であってもよく、丸線を圧縮して角線としてもよい。そのような角線を用いて縦断面を実質上五角形にした場合のコイル部位の断面は図２６のように表される。
【００９３】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きしてコイルを製造するとしたが、捲き数は６に限定されるものではない。
【００９４】
また、上述した実施の形態では、コイル内径金型の形状は四角柱状であるとしたが、コイル内径金型の形状は六角柱状や八角柱状等の多角形柱状であってもよいし、円柱状であってもよい。つまり、コイル内径形状は四角形に限定されないということである。
【００９５】
また、本実施の形態では、収束板３に設けられている孔は、横に長い台形状の孔３ａであるとしたが、例えば長方形の孔であってもよい。要するに、収束板３に設けられている孔は、複数の素線の少なくとも一部について、断面積が小さいものから順に断面を一列に並べることができるものでありさえすればよい。
【００９６】
また、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体も本発明に属する。
【００９７】
したがって、上述した実施の形態の帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスするタイミングと、捲き芯金型５で帯状に束ねられた素線を捲き取るさいの回転速度を制御する動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体であって、コンピュータにより読み取り可能であり、読み取られた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体も本発明に属する。
【００９８】
なお、媒体には、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体が含まれる。担持した媒体には、例えば、プログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体や、プログラムおよび／またはデータを伝送する伝送媒体等が含まれる。
【００９９】
また、コンピュータにより処理可能とは、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コンピュータにより読み取り可能であることを意味し、伝送媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラムおよび／またはデータが伝送の結果として、コンピュータにより取り扱えることを意味する。
【０１００】
さらに、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータである情報集合体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する情報集合体も本発明に属する。
【０１０１】
情報集合体とは、例えば、プログラムおよび／またはデータ等のソフトウェアを含むものである。
【０１０２】
なお、上述した媒体および情報集合体におけるデータには、データ構造、データフォーマット、データの種類などが含まれる。
【０１０３】
また、素線をプレスするさい、素線外面を被覆している絶縁被膜が薄くなるが、絶縁被膜性能がよいものが普及しているので、そのような絶縁被膜性能がよい素線を使用すると、例えば３０％程度導体変形してもコイルの使用には問題はない。レヤーショート等の問題が発生する場合には、層間に絶縁ペーパーを挿入することによってコイル性能を得ることができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のコイルの製造装置および製造方法を、図面を参照して説明する。本実施の形態２のコイル製造装置の一部は、実施の形態１において図３および図４を用いて説明したものであって、本実施の形態２のコイル製造装置の残部の構成を図２７に示す。本実施の形態２のコイル製造装置は、図３および図４で示される部分と、図２７で示される部分とで構成される。なお、図３および図４については、実施の形態１において説明したので説明を省略する。
【０１０５】
次に、図２７に示す本実施の形態２のコイル製造装置の残部について説明する。そのコイル製造装置の残部は、コイル圧縮用ベース板２７ａと、そのコイル圧縮用ベース板２７ａに取り付けられたコイル内径金型２７ｂと、直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄと、台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆと、コイル上面抑制板２７ｇと、上面抑制板締付ボルト２７ｈとで構成される。なお、図２７（ａ）はコイル製造装置の残部の上面を示しており、図２７（ｂ）はその側面を示している。
【０１０６】
コイル圧縮用ベース板２７ａは、コイル内径金型２７ｂと、直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄと、台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆとが載置された板であり、コイル内径金型２７ｂは、コイル圧縮用ベース板２７ａに取り付けられた四角柱状の金型であって、上述した金型５ｂと金型５ｃとで構成されるコイル内径金型と同様の金型である。
【０１０７】
直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄは、図２７（ａ）に示すように、四角柱状のコイル内径金型２７ｂの対向する一組の側面の外側に、その側面と実質上平行な位置関係が満たされるように配置された平面部を有する板であって、その側面との間の距離を変えることができるようになっている。そして、コイル内径金型２７ｂに中間製品コイル１０６が配置された場合、その中間製品コイル１０６に対して外側から圧力を加え、圧力を加えた部分のコイル形状を実質上直方体形状となるようにプレスすることができる手段である。なお、直方体部形成加圧板２７ｃの構成は図２７（ｃ）にも図示してあり、直方体部形成加圧板２７ｄの構成は図２７（ｄ）にも図示してある。
【０１０８】
台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆは、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、四角柱状のコイル内径金型２７ｂの対向する他の一組の側面の外側に配置された板であって、図３（ｅ）に示すように、台形状の断面を有している。また、対向するコイル内径金型２７ｂの側面との間の距離を変えることができるようになっている。そして、コイル内径金型２７ｂに中間製品コイル１０６が配置された場合、その中間製品コイル１０６に対して外側から圧力を加え、圧力を加えた部分のコイル形状を、実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるようにプレスすることができる手段である。
【０１０９】
コイル上面抑制板２７ｇは、図２７（ｆ）に示すように、円盤状の板であって、コイル内径金型２７ｂの上部に配置され、そのコイル内径金型２７ｂの周囲に配置された中間製品コイル１０６の側面に対して外側から圧力が加わったときに、コイルの高さが高くならないように、また、コイルの高さを実質上変えないように、中間製品コイル１０６の上方への延伸を抑制するための手段である。上面抑制板締付ボルト２７ｈは、コイル上面抑制板２７ｇをコイル内径金型２７ｂに固定するための手段である（図２７（ｇ）参照）。
【０１１０】
次に、上述したコイル製造装置の動作とともに、本実施の形態のコイル製造方法を説明する。
【０１１１】
図３および図４に示すように、先ず、１０個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら回転ローラ２ａおよび２ｂを介して収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、実質上帯状になるように、１０本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【０１１２】
次に、帯状に束ねられた１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させて捲き芯金型５に導き、束ねられた素線の先頭を、図３に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げて捲き芯金型５の左側板５ａの開口部に固定し（固定機構の図示は省略している）、図４に示すように、捲き芯金型５の捲き芯５ｅを回転させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。その捲き取りは、捲き芯５ｅを６回転させて帯状に束ねられた１０本の素線が６層となるように行う。
【０１１３】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対してボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。そして、右側板締めボルト５ｇをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５ｅより取り出す。コイル内径金型は、上述したようにテーパくさび型の２個の金型５ｂおよび金型５ｃで構成されているので、くさび型の薄い方を押し出すことによって、中間製品としてのコイルを容易に取り出すことができる。
【０１１４】
このようにして製造した中間製品コイル１０６は、図９のように図示される。図９（ａ）は帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイルの上面図であって、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｃ）である。したがって、この場合のコイルでは、どの縦断面も図２（ｂ）に示すような実質上台形状となる。
【０１１５】
そして、図２７（ａ）、（ｂ）を用いて説明したコイル内径金型２７ｂの周囲に、図９に示された中間製品コイル１０６をセットする。図２８は、中間製品コイル１０６がコイル内径金型２７ｂの周囲にセットされた状態を示している。
【０１１６】
次に、コイル内径金型２７ｂの上部にコイル上面抑制板２７ｇを配置し、コイル内径金型２７ｂとコイル上面抑制板２７ｇとを上面抑制板締付ボルト２７ｈで固定する（図２９参照）。なお、コイル圧縮用ベース板２７ａとコイル上面抑制板２７ｇとの間の距離は、それらの間に、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄ、および台形部加圧板２７ｅ、２７ｆが挿入可能な距離になっている。
【０１１７】
その後、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆをコイル内径金型２７ｂ側に移動させ、中間製品コイル１０６を挟み込み、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆで中間製品コイル１０６を加圧し、その加圧状態を保ったまま直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄをコイル内径金型２７ｂ側に移動させ、中間製品コイル１０６を挟み込む。そして、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄで中間製品コイル１０６を加圧し、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄと対向するコイル部位を実質上直方体形状にする（図２９参照）。
【０１１８】
それとともに、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆと対向するコイル部位を、実質上台形状の断面を有する角柱形状を保ったまま、その大きさを、中間製品コイル１０６の、実質上台形状の断面を有する角柱形状を有する部位の大きさよりも小さくする。
【０１１９】
このように、中間製品コイル１０６側面に対して外側から加圧することによって、コイル内の空間の大きさが減少し、占積率が向上する。言い換えると、角線より安価な丸線（角線は断面形状が四角形状であり、丸線は断面形状が丸形状であることを意味する）を使用し、コイルの導体占積率を向上させることができるということである。
【０１２０】
その後、コイルへの加圧を解放し、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄ、および台形部加圧板２７ｅ、２７ｆをコイル内径金型２７ｂから外側に後退させ、コイル上面抑制板２７ｇを取り外し、コイルを取り出す。
【０１２１】
このようにして取り出したコイルは、図１（ａ）に示すような、内径形状が実質上四角形のコイルであって、その四角形の対向する一組の二辺側に実質上直方体形状のコイル部位が位置し、他方の対向する一組の二辺側に実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位が位置するコイルとなる。なお、図１（ａ）は、加圧した後にコイル内径金型２７ｂから取り出したコイルの上面図に対応し、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｂ）のようになり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｃ）のようになる。
【０１２２】
最後に、取り出したコイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うように、図１６に示すようにプレス整形して、台形状の断面を有するコイル部位同士が隣り合うように、プレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られたものなので、大きなうず電流を発生させないという効果をもたらすことができる。
【０１２３】
なお、上述した実施の形態では、中間製品コイル１０６をその側面から加圧するさい、コイル内径金型２７ｂの対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状になるように、また対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になるように、中間製品コイル１０６をその側面から加圧するとしたが、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位も実質上台形を断面とする角柱形状になるように、中間製品コイル１０６をその側面から加圧してもよい。
【０１２４】
このように内径形状が実質上四角形となるコイルの四側面全てのコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように中間製品コイル１０６を加圧しても、コイル内の占積率が向上するという効果がでてくる。
【０１２５】
また、コイルの四側面全てのコイル部位を、実質上直方体形状となるように中間製品コイルを加圧するとしてもよく、その場合も占積率が向上する。
【０１２６】
また、上述した実施の形態では、コイルの四側面のうちの対向する２側面のコイル部位、または四側面全てのコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状になるように、または実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧するとしたが、コイルの四側面のうちの対向する２側面のコイル部位、または四側面全てのコイル部位を、断面が図２６に示すような長方形部と台形部とで構成される五角形状となる角柱形状となるように、中間製品コイルをその側面から加圧してもよい。
【０１２７】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた素線を捲き取って中間製品コイルを製造するとしたが、帯状に束ねられた１０本の素線の全部または一部をプレス機構４でプレスし、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一して捲き芯金型５に導き、それを捲き芯金型５で捲き取り、内径形状が実質上四角形となる中間製品コイルの四側面に位置するコイル部位を、全て実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造してもよい。
【０１２８】
または、プレス機構４でのプレスするタイミングと、捲き芯金型５での捲き取りのタイミングとを調整し、四側面に位置するコイル部位のうち、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造してもよい。
【０１２９】
いずれにしても、その後、コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧する。このようにすると、コイルの導体占積率を向上させることができる。
【０１３０】
なお、中間製品コイルの四側面に位置するコイル部位を、全て実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造する場合、帯状に束ねられる全素線の太さをあらかじめ実質上統一しておいてもい。その場合、プレス機構４でのプレスは必要なくなる。ただし、プレスしてもよい。
【０１３１】
また、プレス機構４でのプレスするタイミングと、捲き芯金型５での捲き取りのタイミングとを調整して、内径形状が実質上四角形となるコイルの四側面側に位置するコイル部位のうち、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状となるようにして中間製品コイルを製造する場合、プレス機構４でのプレスによって、プレスしたものの帯の幅の方がプレスせずに１０本の素線を並べたときの幅よりも長くなり、図２１に示すように、中間製品コイルの実質上直方体形状コイル部位の高さが、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の高さよりも高くなる場合がある。なお、図２１（ａ）が実質上直方体形状コイル部位の断面を示し、図２１（ｂ）が実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の断面を示すものとする。
【０１３２】
そのときの中間製品コイルの上面図は図２２（ａ）のように表され、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｂ）のようになり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｃ）のようになる。そして、図２２（ｂ）に示すように、実質上直方体形状コイル部位と、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位とのコイルの上面位置を実質上一致させると、実質上直方体形状コイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出る。
【０１３３】
このような中間製品コイルについても、その中間製品コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧すると、コイルの導体占積率が向上する。
【０１３４】
なお、そのさい、実質上直方体形状コイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出ているので、図２７に示したコイル製造装置の残部のコイル圧縮用ベース板２７ａを、図３０に示すように、上記の突き出ている部分に対応する凹部２７ｘが設けられているものに置き換え、突き出ている部分と、突き出ていない部分の双方のコイル部位が安定してコイル圧縮用ベース板２７ａに配置されるようにするとともに、突き出ている部分のコイル部位の高さに応じて加圧板の高さを変える。なお、図３０（ａ）は凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有するコイル加圧部の上面図であり、図３０（ｂ）はその側面図であり、図３０（ｃ）はコイル加圧部のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルが配置されたときの側面図である。
【０１３５】
また、図３０に示す凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有するコイル加圧部のコイル内径金型２７ｂの周囲に、実質上四角形状の内径の四側面側の全部のコイル部位の高さが実質上等しい中間製品コイルを配置して、その中間製品コイルの各側面の外側から加圧すると、コイル上面抑制板２７ｇによってコイル上面側への延伸が規制されるので、凹部２７ｘが設けられている部分に配置されたコイル部位は凹部２７ｘ側に延伸し、加圧後のコイルは、図２２を用いて説明した下側に突き出たコイルをその形状を実質上保ったまま小さくしたような形状になる。
【０１３６】
また、上述した実施の形態では、収束板３の孔３ａのなかを１０本の素線を帯状に束ねて通過させるさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並べて収束板３の孔３ａを通過させるとしたが、図２３に示すように、左側の４本の素線の断面積を実質上等しくし、それより右側の６本の素線を、左側の４本の素線の断面積より大きく、右側に行くにつれて断面積が順に大きくなるようにして、断面を一列に並べて収束板３の孔３ａを通過させてもよい。
【０１３７】
その場合、帯状に束ねられて１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに捲き芯金型５で巻き取ると、中間製品コイルの縦断面は、図２４に示すような、長方形部と台形部とで構成される五角形状を断面となる。
【０１３８】
そして、その中間製品コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧すると、コイルの導体占積率が向上する。
【０１３９】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、長方形や正方形であってもよい。要するに、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形である場合のコイルは、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルに比べて占積率を向上させることができる。
【０１４０】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる１０本の素線を、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら帯状にして捲き取って中間製品コイルを製造するとしたが、素線の数は１０本に限定されるものではない。また、帯状に束ねられた複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよい。
【０１４１】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きしてコイルを製造するとしたが、捲き数は６に限定されるものではない。
【０１４２】
また、本実施の形態では、収束板３に設けられている孔は、横に長い台形状の孔３ａであるとしたが、長方形の孔であってもよい。または、長方形部と台形部とで構成される横に長い五角形状の孔であってもよい。要するに、収束板３に設けられている孔は、複数の素線の断面を一列に並べることができるものでありさえすればよい。
【０１４３】
最後に、素線をプレスするさい、素線外面を被覆している絶縁被膜が薄くなるが、絶縁被膜性能がよいものが普及しているので、そのような絶縁被膜性能がよい素線を使用すると、例えば３０％程度導体変形してもコイルの使用には問題はない。レヤーショート等の問題が発生する場合には、層間に絶縁ペーパーを挿入することによってコイル性能を得ることができる。
【０１４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３のコイル１０４を、図３１および図３２を用いて説明する。図３１（ａ）は本実施の形態３のコイル１０４の上面図であり、そのコイル１０４は、断面形状が円形状であって断面積が異なる９本の素線を所定の間隔をおくとともに実質上平行にし、一捲きする毎にその間隔を埋めるために９本の素線を実質上同時に実質上同一方向にずらし、千鳥捲き法で形成された、１０層を有するコイルであって、そのコイル１０４をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図３１（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図３１（ｃ）である。
【０１４５】
その図３１に示すコイル１０４の縦断面は、図３２に示すように、実質上台形状の断面であって、断面形状がいずれも実質上円形状で同型であるが断面積が異なる、▲１▼から▲９▼の９本の素線で構成された断面となっており、各層において同一の素線を構成する線が２本隣接している。
【０１４６】
なお、▲１▼から▲９▼の９本の素線の断面積は、数が大きくなるほど大きくなっている。また、本実施の形態３のコイルは上述したように１０層を有するコイルであるが、▲９▼の素線に着目してその層を説明すると、図３２に示すように、▲９▼の素線の断面に付けられている数「１」と「２」とを含む層が１層目であり、「３」と「４」とを含む層が２層目というようになっている。
【０１４７】
次に、本実施の形態３のコイル１０４をさらに説明するために、本実施の形態３のコイルの製造装置および製造方法を、図３３から図３７を用いて説明する。本実施の形態３のコイルの製造装置は、図３等を用いて説明した本実施の形態１のコイルの製造装置と大部分が共通しており、相違点は、本実施の形態３で用いられる素線の数と、捲き芯金型の形状とであるので、本実施の形態３では、相違する部分を重点的に説明する。
【０１４８】
先ず素線の数であるが、本実施の形態３では９本（９種類）である。それは、上述した▲１▼から▲９▼の９本の素線であって、後にも述べるが、図５の収束板３の孔３ａを通るさいに、図３３に示すように、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるように並べられる。なお、本実施の形態３においても各素線は、実施の形態１と同様に絶縁材料で被覆されている。
【０１４９】
次に、本実施の形態３における捲き芯金型は、図３４に示すように、左側板５０ａと、コイル金型５０ｂ、第１くさび５０ｃ、第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅの四つの構成部で形成されるテーパーくさびタイプのコイル内径金型と、右側板５０ｆと、コイル内径金型で囲われる捲き芯５０ｇと、左側板５０ａを捲き芯５０ｇに固定するための左側板固定ピン５０ｈと、右側板５０ｆを捲き芯５０ｇに固定するための右側板締めボルト５０ｉとで構成される。
【０１５０】
コイル内径金型の左面が左側板５０ａの凹部に、コイル内径金型の右面が右側板５０ｆの凹部にそれぞれ挿入され、左側板固定ピン５０ｈによって捲き芯５０ｇと左側板５０ａとが固定され、右側板締めボルト５０ｉによって捲き芯５０ｇと右側板５０ｆとが固定されると、各構成部材が捲き芯５０ｇと一体化し、空転することがなくなる。なお、コイル製造時は、捲き芯５０ｇと他の捲き芯金型の構成部材とは一体化されているものとする。また、コイル内径金型は四角柱状の金型であるとする。なお、コイル金型５０ｂは、捲き始めの素線を引っ掛ける引っ掛けピン５１を有している。
【０１５１】
次に、本実施の形態３のコイル製造方法を説明する。
【０１５２】
先ず、図３および図４を用いて説明した実施の形態１と同様にして、９個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図３３に示すように、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるようにして、９本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【０１５３】
ここで、隣り合う素線間の間隔について具体例を挙げて説明する。▲９▼の素線と▲８▼の素線との間隔は、その間隔に▲９▼の素線が入り込むことができる間隔であり、▲８▼の素線と▲７▼の素線との間隔は、その間隔に▲８▼の素線が入り込むことができる間隔である。その他の素線間の間隔も同様な間隔であって、隣り合う２素線のうちの断面積が大きい方の素線がその隣り合う２素線の間に入り込むことができる間隔となっている。
【０１５４】
次に、収束板３を通過してきた９本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させ、図３４に示す捲き芯金型に導き、捲き取りを開始する。その捲き取り開始時には、９本の素線の先頭（リード線部）を、図３５（ａ）に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げ、その折り曲げたコーナー部を引っ掛けピン５１に引っ掛け、リード線部を左側板５０ａで押さえて引き止めする（引き止め機構の図示は省略している）。なお、図３５（ａ）は、素線捲き始めから４分の１捲きした状態を示している。
【０１５５】
このように、リード線部を引き止めした後に、捲き芯金型を回転させて素線を捲き取る。ところで、第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅには、図３５（ｂ）に示すように、素線の径（断面積）に応じた９種類の溝が設けられており、実質上同一の大きさの溝が２つ隣接するようになっている。したがって、溝の数は合計１８個存在することになる。なお、その溝の大きさは、右側板５０ｆ側から左側板５０ａ側にかけて順に小さくなっている。
【０１５６】
そして、捲き芯金型を回転させて素線を捲き取るさい、図３５（ａ）に示すように、各素線を対応する溝に入れ、さらに収束板３を通過してきた９本の素線の間隔を実質上保つように捲き線し、一捲きした後に９本の素線を実質上同時に実質上同一の向きにずらして、同一の素線を構成する部分線が２本隣接し、最初の一捲きしたさいに生じた間隔が実質上埋まるように各素線を捲き取る。
【０１５７】
そのようにして、図３２を用いて説明したコイルの１層目を作成する。なお、図３２のコイル縦断面において、▲９▼の素線に「１」〜「２０」までの数が付けられているが、それはその▲９▼の素線を捲き取ったときの順番を示すものであり、１層目については、「１」の部分を先ず捲き取り、その後「２」の部分を▲８▼の素線と▲９▼の「１」の部分との間に入れるように捲き取ることを示している。
【０１５８】
同様にして２層目以降の各層についても、一捲き目に９本の素線それぞれの間隔を、収束板３を通過してきた９本の素線の間隔と実質上同一にして各素線を捲き取り、二捲き目に一捲きしたさいに生じた間隔が実質上埋まるように各素線を捲き取る。ただし、図３２に示すように、▲９▼の素線の「２」部分の上側に、２層目の一捲き目の▲９▼の素線の「３」部分が位置し、▲９▼の素線の「１」部分の上側に、２層目の二捲き目の▲９▼の素線の「４」部分が位置するように、各素線それぞれについて千鳥捲き法で捲き線する。本実施の形態では、２０ターンの千鳥捲きとなっている。
【０１５９】
このようにして素線を捲き取ると、９本の素線で捲き線された１０層を有するコイルを、各層において、同一の素線を構成する部分線を２本隣接させることができる。
【０１６０】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対して、実施の形態１と同様に、ボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。その後、右側板締めボルト５０ｉをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５０ｇより取り出す。
【０１６１】
そして、第１くさび５０ｃを図３４の紙面に対して奥行き方向にスライドして抜き出し、さらにコイル金型５０ｂを右方向にスライドし、捲き始めリード線を引っ掛けピン５１から外す。次に、コイル金型５０ｂを左方向にスライドして取り出し、最後に第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅを取り出す。これにより、コイルの内径にキズを付けること無く、コイル内径金型よりコイルを取り出すことができる。
【０１６２】
その後、コイル内径金型より取り出したコイルを、実施の形態１と同様に、図１６（ａ）に示されたコイルＲ整形金型８により、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形する。このようにプレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、１０本の素線が捲き取られたものなので、実施の形態１と同様に、大きなうず電流を発生させないというメリットが生じる。
【０１６３】
なお、９本の素線それぞれの断面が円形であり、またそれら各素線に引っ張りテンションを掛けながら捲き線するので、図３２の▲９▼の素線のように、例えば「１」の線の上側に「４」の線が位置し、「２」の素線の上側に「３」の素線が位置し、「１」、「４」、…、「１７」、「２０」の部分素線それぞれの断面が形成するラインと、「２」、「３」、…、「１８」、「１９」の部分素線それぞれの断面が形成するラインとが、ともに実質上直線にならない場合がある。
【０１６４】
つまり、図３６に示すように、「３」の素線が、「２」の素線の真上に位置するのではなく、「２」の素線と▲８▼の素線の一番最初に捲き取られた部分とが形成する線間に落ち、その部分で安定して位置し、同様に、「４」の素線が、「１」の素線の真上に位置するのではなく、「１」の素線と「２」の素線とが形成する線間に落ち、その部分で安定して位置することがある。したがって、その場合の縦断面は、図３６に示すように、五角形状に近い台形状となる。ただしこの場合も、各層において、同一の素線を構成する部分線が２本隣接しており、本発明に属する。
【０１６５】
また、上記の各縦断面が五角形状に近い台形状となるコイルの高さ方向および側面方向にプレス整形すると、図３７で示される形状のコイル１０５となる。
【０１６６】
また、上述した実施の形態では、収束板３を通過してきた９本の素線に対してプレス機構４でプレスせずに通過させるとしたが、実施の形態１と同様に、一部の素線に対してプレスして、プレスした部分の素線の厚みを実質上統一し、図３７に示すように、四角柱状のコイル内径の、対向する一組の二側面側に実質上直方体形状のコイル部位が位置し、対向する他の一組の二側面側に千鳥捲き形成された台形状の断面を有する角柱形状のコイル部位が位置するようにしてもよい。図３７は、上記実質上直方体形状のコイル部位と、台形状の断面を有する角柱形状のコイル部位とを有するコイル１０５の上面図である。
【０１６７】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、長方形や正方形であってもよい。つまり、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形や正方形で形成されたコイルの場合、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルの場合より、占積率を向上させることができる。
【０１６８】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる９本の素線を、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるようにして、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら捲き取ってコイルを製造するとしたが、素線の数は９本に限定されるものではない。また、複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよいし、全ての素線の断面形状および断面積が実質上同一であってもよい。
【０１６９】
また、上述した実施の形態では、１０層のコイルを製造する場合について説明したが、コイルの層は１０に限定されるものではない。また、上述した実施の形態では、各層において、同一の素線を構成する部分線を２本隣接させるとしたが、同一の素線を構成する部分線を３本以上の複数本隣接さてもよい。
【０１７０】
また、上述した実施の形態では、コイル内径金型の形状は四角柱状であるとしたが、コイル内径金型の形状は六角柱状や八角柱状等の多角形柱状であってもよいし、円柱状であってもよい。要するに、コイル内径形状は四角形に限定されない。
【０１７１】
また、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体も本発明に属する。
【０１７２】
なお、媒体には、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体が含まれる。担持した媒体には、例えば、プログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体や、プログラムおよび／またはデータを伝送する伝送媒体等が含まれる。
【０１７３】
また、コンピュータにより処理可能とは、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コンピュータにより読み取り可能であることを意味し、伝送媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラムおよび／またはデータが伝送の結果として、コンピュータにより取り扱えることを意味する。
【０１７４】
さらに、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータである情報集合体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する情報集合体も本発明に属する。
【０１７５】
情報集合体とは、例えば、プログラムおよび／またはデータ等のソフトウェアを含むものである。
【０１７６】
なお、上述した媒体および情報集合体におけるデータには、データ構造、データフォーマット、データの種類などが含まれる。
【０１７７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、円弧状に並べられたときに隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ大きなうず電流を発生させないコイルと、そのコイルの製造方法および製造装置とを提供することができる。
【０１７８】
また、本発明は、占積率が高いコイルの製造方法および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２】図１のコイルのＡ−Ａ”断面図とＢ−Ｂ”断面図
【図３】本発明の実施の形態のコイル製造装置の平面図
【図４】本発明の実施の形態のコイル製造装置の側面図
【図５】本発明の実施の形態のコイル製造装置の収束板３の構成図
【図６】本発明の実施の形態１において、帯状に束ねられた１０本の素線の構成図
【図７】本発明の実施の形態１のコイル製造装置のプレス機構４の構成図
【図８】本発明の実施の形態１のコイル製造装置の捲き芯金型５の説明図
【図９】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図１０】本発明の実施の形態１のコイル素線断面等の説明図
【図１１】本発明の実施の形態１におけるプレス機構７の構成図
【図１２】従来のモータ用コイル装置の平面図
【図１３】従来の板状のコイル素材の構成図
【図１４】従来の円錐台状のコイルの構成図
【図１５】図１２のモータ用コイル装置を改良した、従来のモータ用コイル装置の平面図
【図１６】コイルＲ整形金型の構成図
【図１７】本発明の実施の形態１において、プレスの有無による、帯状に束ねられた１０本の素線の幅の長さの相違を説明するための図
【図１８】本発明の実施の形態１におけるプレス高さの決定方法の説明図
【図１９】本発明の実施の形態１におけるプレス機構２０の構成図
【図２０】本発明の実施の形態１のコイル製造装置の構成図
【図２１】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２２】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２３】本発明の実施の形態１において、帯状に束ねられた１０本の素線の構成図
【図２４】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２５】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２６】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２７】本発明の実施の形態２のコイル製造装置の残部の構成図
【図２８】図２７のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルがセットされた状態を示す図
【図２９】図２７のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルがセットされた後、コイル内径金型２７ｂの上部にコイル上面抑制板２７ｇが配置された状態を示す図
【図３０】本発明の実施の形態２における、凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有する加圧部の構成図
【図３１】本発明の実施の形態３のコイルの構成図
【図３２】本発明の実施の形態３のコイルの縦断面図
【図３３】本発明の実施の形態３において、収束板３を通るさいの９本の素線の配列を示す図
【図３４】本発明の実施の形態３における捲き芯金型の説明図
【図３５】本発明の実施の形態３における捲き芯金型の主要部拡大図
【図３６】本発明の実施の形態３のコイルの縦断面図
【図３７】本発明の実施の形態３のコイルの上面図
【符号の説明】
１ ボビン
２ａ、２ｂ 回転ローラ
３ 収束板
３ａ 台形状の孔
４ プレス機構
４ａ 下プレス部
４ｂ 上プレス部
４ｃ ギャードモータ
５ 捲き芯金型
５ａ 左側板
５ｂ コイル内径金型
５ｃ コイル内径金型
５ｄ 右側板
５ｅ 捲き芯
５ｆ 左側板固定ピン
５ｇ 右側板締めボルト
６ 捲き線機ベース
７ プレス機構
７ａ 下プレス部
７ｂ 上プレス部
７ｃ シリンダー
１０ リング鉄芯
１１ ブロック鉄芯
１２ コイル
１３ 隙間
１４ コイル
１５ コイル
１００ コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルと、コイルの製造方法と、コイルの製造装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータに用いられるコイルを、図１２を用いて説明する。図１２は従来のモータ用コイル装置の平面図であり、リング鉄芯１０のリング内側には１０個のブロック鉄芯１１ａ〜１１ｊが設けられており、それら各ブロック鉄芯１１には、断面が円形である１本の素線で捲き線形成したコイル１２がはめ込まれている。ところで、従来のモータ用コイル装置では、例えばコイル１２ａとコイル１２ｂとの間に大きな隙間１３が存在するように、隣り合う各コイル１２間には大きな隙間が存在しており、このような隙間が存在するとモータ用コイル装置の性能が低下するという課題があった。
【０００３】
そこで、その課題を解決するために、図１３に示すような、断面が台形状であって幅方向の厚みが単調増加している板状のコイル素材を用意し、そのコイル素材を捲き取って図１４（ａ）に示す四角錐台状のコイル１４を製造し、さらにコイル１４の底面がリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形して図１４（ｂ）に示すコイル１５を作製し、図１５に示すように、コイル１５をリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込んで形成される、隣り合うコイル間に大きな隙間を生じさせないモータ用コイル装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４（ｂ）を用いて説明した、四角錐台状のコイル１４をプレス整形して得られるコイル１５は、図１３に示す断面が台形状である板状のコイル素材が捲き取られたものであるので、大きなうず電流が発生するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を考慮し、円弧状に並べられたときに隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ大きなうず電流を発生させないコイルと、そのコイルの製造方法および製造装置とを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明（請求項１に対応）は、複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面である
ことを特徴とする多本線台形状コイルである。
また、第２の本発明（請求項２に対応）は、複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上台形状の断面である、または実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面であり、
前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状である
ことを特徴とする多本線台形状コイルである。
【０００７】
第３の本発明（請求項３に対応）は、前記コイルの各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線の数が、前記コイルのいずれの高さ位置においても同数であるとともに、
前記各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線それぞれの断面積および断面形状が、前記コイルのいずれの高さ位置においても実質上同一であって、
前記実質上台形状または前記実質上五角形状の縦断面を構成する少なくとも一部の前記素線それぞれの前記コイルの高さ方向における断面積が、前記台形状の短辺側から長辺側の順に、または前記実質上五角形状を構成する前記実質上台形状の短辺側から長辺側の順に、大きくなっている
ことを特徴とする第１または第２の本発明の多本線台形状コイルである。
【０００８】
第４の本発明（請求項４に対応）は、前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状であることを特徴とする第１または第３の本発明の多本線台形状コイルである。
【０００９】
第５の本発明（請求項５に対応）は、前記多角形とは四角形を意味し、
前記多角形を構成する少なくとも一辺側とは前記四角形の対向する一組の二辺側を意味し、
前記四角形の対向する他の一組の二辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が、実質上前記台形状の断面を有する実質上角柱形状である、または実質上前記五角形状の断面を有する実質上角柱形状である
ことを特徴とする第２または第４の本発明の多本線台形状コイルである。
【００１０】
第６の本発明（請求項６に対応）は、前記実質上直方体形状のコイル部位の高さが、前記実質上角柱形状のコイル部位の高さより高く、
前記実質上直方体形状のコイル部位の一部が、前記実質上角柱形状の一縦断面の前記台形状の長辺側に、または前記一縦断面の前記五角形状を構成する台形状の長辺側に、突き出ている
ことを特徴とする第４または第５の本発明の多本線台形状コイルである。
【００１１】
第７の本発明（請求項７に対応）は、前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする第１から第６のいずれかの本発明の多本線台形状コイルである。
【００１２】
第８の本発明（請求項８に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取って、第１または第２の本発明の多本線台形状コイルの前記コイルを製造するコイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
また、第９の本発明（請求項９に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取ってコイルを製造するコイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、
前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
【００１３】
第１０の本発明（請求項１０に対応）は、前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、
前記帯の幅方向の前記一端側から所定の複数本は、断面積および断面形状が実質上等しい素線が並び、
その断面積および断面形状が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣から前記他端側にかけては、断面積が前記複数本の素線の断面積よりも大きい素線が複数並び、かつ、その複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記断面積が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣側から前記他端側の順に大きくなるように、
前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とする第８または第９の本発明のコイルの製造方法である。
【００１４】
第１１の本発明（請求項１１に対応）は、前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とする第８または第９の本発明のコイルの製造方法である。
【００１５】
第１２の本発明（請求項１２に対応）は、前記プレスを行うさい、そのプレスを行った後に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さが、前記プレスを行わない場合に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さと実質上等しくなるように、前記プレスを行うことを特徴とする第９または第１１の本発明のコイルの製造方法である。
【００１６】
第１３の本発明（請求項１３に対応）は、前記捲き芯金型が実質上多角柱であり、その多角柱を構成する少なくとも一側面に、前記少なくとも一部が前記プレスされた、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行うことを特徴とする第１１または第１２の本発明のコイルの製造方法である。
【００１７】
第１４の本発明（請求項１４に対応）は、前記多角柱とは四角柱を意味し、前記多角柱を構成する少なくとも一側面とは前記四角柱の対向する一組の二側面を意味し、
前記四角柱の対向する他の一組の二側面には、前記プレスがされていない、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行う
ことを特徴とする第１３の本発明のコイルの製造方法である。
【００１８】
第１５の本発明（請求項１５に対応）は、前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする第８から第１４のいずれかの本発明のコイルの製造方法である。
【００１９】
第１６の本発明（請求項１６に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記収束手段の前記孔を通過させるさい、前記孔の長手方向における前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記長手方向の一端側から他端側の順に大きくなるようにして、前記複数の素線を通過させる
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００２０】
第１７の本発明（請求項１７に対応）は、前記収束手段と前記捲き芯金型との間に配置され、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一するプレス手段をさらに備えたことを特徴とする第１６の本発明のコイルの製造装置である。
【００２１】
第１８の本発明（請求項１８に対応）は、前記プレス手段が、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の下側と接触する柱状体と、前記複数の素線の少なくとも一部に上側から圧力を加える加圧部と、前記帯の幅の両側に位置し、前記帯状に束ねられた前記複数の素線に前記圧力が加えられたときに、前記帯の幅方向における前記複数の素線の延伸を規制する延伸規制部と、前記柱状体にはめ込まれ、所定の厚さを有する平板形状の一つまたは複数のリングとで構成されていることを特徴とする第１７の本発明のコイルの製造装置である。
【００２２】
第１９の本発明（請求項１９に対応）は、第８から第１５のいずれかの本発明のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体である。
【００２４】
第２０の本発明（請求項２０に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねた前記複数の素線を、四角柱状の捲き芯金型で捲き取り、
その捲き取った素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスしてコイルを製造する
ことを特徴とするコイルの製造方法である。
【００２５】
第２１の本発明（請求項２１に対応）は、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を、（１）実質上台形状とし、または（２）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする第２０の本発明のコイルの製造方法である。
【００２６】
第２２の本発明（請求項２２に対応）は、前記捲き芯金型で捲き取る前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を実質上長方形とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする第２１の本発明のコイルの製造方法である。
【００２７】
第２３の本発明（請求項２３に対応）は、素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための四角柱状の捲き芯金型と、
前記捲き芯金型で捲き取られた素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスするプレス手段とを備えた
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００２８】
第２４の本発明（請求項２４に対応）は、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記収束手段によって前記複数の素線が前記帯状に並べられるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線が帯状に並べられ、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする第２３の本発明のコイルの製造装置である。
【００２９】
第２５の本発明（請求項２５に対応）は、前記捲き芯金型で捲き取られる前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする第２３の本発明のコイルの製造装置である。
【００３８】
第２６の本発明（請求項２６に対応）は、素線が捲かれている複数Ｎ個のボビンそれぞれからの複数Ｎ本の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、所定の間隔をおいて断面を一列に並ばせるための所定の孔が設けられている素線整列手段と、
前記素線整列手段によって、前記所定の間隔をおいて断面が一列に並べられた前記複数Ｎ本の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数Ｎ本の素線が捲き取られるさい、その素線が捲き取られる各層において、同一の前記素線を構成する部分線が複数Ｌ本隣接することができるように、前記各素線が前記捲き芯金型で一捲きされる毎に、前記複数Ｍ本の素線それぞれが実質上同時に実質上同一の向きにずらされる
ことを特徴とするコイルの製造装置である。
【００３９】
第２７の本発明（請求項２７に対応）は、第２０の本発明に記載のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
先ず、本発明の実施の形態１のコイル１００を、図１および図２を用いて説明する。図１（ａ）は本実施の形態１のコイル１００の上面図であり、そのコイル１００は、１０本の素線を実質上平行にして互いに縺れ合わせることなく帯状に束ねられた束線を６捲きして形成された、内径形状が実質上四角形のコイルであって、そのコイル１００をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｃ）である。
【００４３】
図１（ａ）のＡ−Ａ”断面は、図２（ａ）に示すように、断面積や断面形状が異なる１０本の素線で構成された実質上直方体状のコイル部位の断面となっており、コイルの高さ方向は図２（ａ）では横方向である。同様に、図１（ａ）のＢ−Ｂ”断面は、図２（ｂ）に示すように、断面形状がいずれも実質上円形状で同型であるが断面積が異なる１０本の素線で構成された実質上台形を底面とする角柱状のコイル部位の断面となっており、コイルの高さ方向は図２（ｂ）では縦方向である。
【００４４】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、「高さ方向」と実質上垂直な方向における素線の数が６本で同数である。なお、６本で同数であるのは、本実施の形態１のコイル１００が、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイルであるからである。また図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、「高さ方向」と実質上垂直な方向における素線の断面積および断面形状がいずれの「高さ方向」の位置においても実質上同一であるが、「高さ方向」における１０本の素線の断面積または、断面積と断面形状が異なる。このように、本実施の形態１のコイル１００を構成する１０本の素線の断面積および／または断面形状は一様ではない。
【００４５】
なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す「高さ方向」に並んでいる１０本の素線が、上述した互いに縺れ合うことなく帯状に束ねられた束線である。
【００４６】
次に、本実施の形態１のコイルをさらに説明するために、本実施の形態１のコイルの製造装置および製造方法を、図３以降の図面を用いて説明する。図３は、本実施の形態１のコイル製造装置の平面図であり、図４は、そのコイル製造装置の側面図である。
【００４７】
図３および図４に示すように、本実施の形態１のコイル製造装置は、ボビン１と、回転ローラ２ａおよび２ｂと、収束板３と、プレス機構４と、捲き芯金型５と、捲き線機ベース６とで構成される。
【００４８】
ボビン１は、所定の素線が捲かれているものであって、その素線の外面は絶縁材料で被覆されている。なお、図３および図４では説明の便宜上、ボビン１は２個しか記載されていないが、実際は本実施の形態１では１０個存在して並列的に配置されており、各ボビン１に捲かれている素線それぞれの断面形状が実質上円形状であって、各素線の断面積が異なっており、断面積が小さいものから順に並ぶように１０個のボビン１は並列的に配置されている。
【００４９】
回転ローラ２ａおよび２ｂは、ボビン１に捲かれていた素線を収束板３側に導くための手段である。
【００５０】
収束板３は、図５に示すように、左側に短辺が位置し右側に長辺が位置する、横に長い台形状の孔３ａが設けられている板であって、１０個のボビン１それぞれからの素線を実質上帯状に収束させるための手段である。なお、各ボビン１からの素線それぞれを台形状の孔３ａに通すさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら台形状の孔３ａに通す。
【００５１】
このように、断面積が小さいものから順に素線断面を一列に並べるために、収束板３に設けられている孔は、左側に短辺が位置し右側に長辺が位置する、横に長い台形状の孔になっている。
【００５２】
プレス機構４は、図７（ｂ）に示すように、収束板３の台形状の孔３ａを通過してきた、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一することができる手段であって、下プレス部４ａと、上下方向に変位可能な上プレス部４ｂと、上プレス部４ｂを上下に変位させる２個のギャードモータ４ｃとで構成されている。
【００５３】
なお、図７（ａ）は、帯状に束ねられた１０本の素線をプレスしないときの下プレス部４ａおよび上プレス部４ｂの正面図であり、図７（ｂ）は、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一するときのプレス機構４の正面図であり、図７（ｃ）はプレス機構４の側面図である。
【００５４】
捲き芯金型５は、プレス機構４を通過してきた、帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取るための手段であり、図８に示すように、左側板５ａと、２分割されたテーパーくさびタイプの金型５ｂおよび金型５ｃで構成されるコイル内径金型と、右側板５ｄと、コイル内径金型で囲われる捲き芯５ｅと、左側板５ａを捲き芯５ｅに固定するための左側板固定ピン５ｆと、右側板５ｄを捲き芯５ｅに固定するための右側板締めボルト５ｇとで構成される。
【００５５】
コイル内径金型の左面が左側板５ａの凹部に、コイル内径金型の右面が右側板５ｄの凹部にそれぞれ挿入され、左側板固定ピン５ｆによって捲き芯５ｅと左側板５ａとが固定され、右側板締めボルト５ｇによって捲き芯５ｅと右側板５ｄとが固定されると、各構成部材が捲き芯５ｅと一体化し、空転することがなくなる。なお、コイル製造時は、捲き芯５ｅと他の捲き芯金型５の構成部材とは一体化されているものとする。また、金型５ｂと金型５ｃとで構成されるコイル内径金型は、四角柱状の金型であるとする。
【００５６】
捲き線機ベース６は、収束板３、プレス機構４、および捲き芯金型５が載置された台である。
【００５７】
次に、上述したコイル製造装置の動作とともに、本実施の形態１のコイル製造方法を説明する。
【００５８】
図３および図４に示すように、先ず、１０個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら回転ローラ２ａおよび２ｂを介して収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、実質上帯状になるように、１０本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【００５９】
次に、帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレス機構４でプレスして、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一して捲き芯金型５に導き、束ねられた素線の先頭を、図３に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げて捲き芯金型５の左側板５ａの開口部に固定し（固定機構の図示は省略している）、図４に示すように、捲き芯金型５の捲き芯５ｅを回転させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６０】
そして、捲き芯５ｅが最初の位置から実質上９０度回転し、その回転によって現れた四角柱状のコイル内径金型の次の側画に位置する、帯状に束ねられた１０本の素線については、それら束ねられた素線をプレス機構４でプレスすることなくその側面に位置させ、捲き芯５ｅを回転させて捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６１】
このように、捲き芯５ｅが９０度回転する毎に、プレス機構４でプレスした素線が含まれる帯状部と、プレスされていない素線のみで構成される帯状部とを交互に、四角柱状のコイル内径金型の側面に位置させるように、捲き芯５ｅを６回転させて帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。
【００６２】
したがって、捲き芯５ｅの回転速度と、プレス機構４における帯状に束ねられた１０本の素線をプレスするタイミングとプレスしないタイミングとを制御して、プレスした素線が含まれる帯状部と、プレスされていない素線のみで構成される帯状部とを交互に、四角柱状のコイル内径金型の側面に位置させるのである。
【００６３】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対してボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。そして、右側板締めボルト５ｇをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５ｅより取り出す。コイル内径金型は、上述したようにテーパくさび型の２個の金型５ｂおよび金型５ｃで構成されているので、くさび型の薄い方を押し出すことによって、コイルを容易に取り出すことができる。
【００６４】
このようにして製造したコイルが、図１および図２を用いて説明したコイルである。このコイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うように、図１６に示すようにプレス整形して、台形状の断面を有するコイル部位同士が隣り合うように、プレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られたものなので、大きなうず電流を発生させないという効果をもたらすことができる。
【００６５】
ここで、図１６（ａ）は、コイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形するためのコイルＲ整形金型８の構成図であり、そのコイルＲ整形金型８は、Ｒ形状の凹部を有する整形プレス受け金型８ａと、Ｒ形状の凸部を有する整形プレス上面金型８ｂとで構成されている。そして、図１６（ｂ）に示すように、整形プレス受け金型８ａにコイルを配置し、図１６（ｃ）に示すように、そのコイルを整形プレス上面金型８ｂで上面からプレスすると、図１６（ｄ）に示されるプレス前のコイルが、図１６（ｅ）に示すように、底面がリング鉄芯１０内周に沿うように整形される。
【００６６】
なお、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られるさいに位置する、四角柱状のコイル内径金型の各側面に応じて、素線の一部をプレス機構４でプレスしたりプレスしなかったりしたが、それは、図１２の各ブロック鉄芯１１に上記実施の形態のコイルがはめ込まれたリング鉄芯１０の上に、同様のリング鉄芯１０を積層をさせるためであり、そのような積層を行わない場合は、いずれの素線をもプレスする必要はない。
【００６７】
そのような、いずれの素線もプレスせずに製造されたコイルは、図９のように図示される。図９（ａ）はいずれの素線もプレスすることなく帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイル１０１の上面図であって、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｃ）である。したがって、この場合のコイルでは、どの縦断面も図２（ｂ）に示すような実質上台形状となる。なお、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれは、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに対応している。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、図１０（ａ）や（ｂ）に示すように、長方形や正方形であってもよい。要するに、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形である場合のコイルの台形状部分の一縦断面は図１０（ｃ）のようになり、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルの縦断面を示す図２（ｂ）に比べて占積率を向上させることができる。
【００６９】
また、素線断面形状が正方形である場合のコイルの台形状部分の一縦断面は図１０（ｄ）のようになり、図１０（ｃ）の場合と同様に、図２（ｂ）に比べて占積率を向上させることができる。なお、図１０（ｂ）に示すような、素線断面形状が正方形である素線を帯状に束ねられたものの一部をプレスして帯の厚み方向の素線厚みを実質上統一した場合の、図２（ａ）に対応する、実質上直方体状のコイル部位の断面は図１０（ｅ）のようになる。
【００７０】
また、図１０（ａ）や（ｂ）に示すような、長方形や正方形の断面を有する素線は、図１１（ｂ）に示すような、断面形状が円形状の素線をプレスするプレス機構７で作製してもよい。また、そのプレス機構７を、図３や図４に示すコイル製造装置に組み込んでもよい。なお、図１１（ａ）は、円形状の断面形状を有する素線をプレスしないときのプレス機構７の下プレス部７ａおよび上プレス部７ｂの正面図である。
【００７１】
また、上述した実施の形態では、図７（ａ）に示すように、プレス機構４の下プレス部４ａは、帯状に束ねられた１０本の素線の両端を規制しているとしたが、つまり帯の幅を規制しているとしたが、帯の幅を完全に規制しなくてもよい。
【００７２】
このように帯の幅を完全に規制しない場合、図７（ａ）の帯状に束ねられた１０本の素線のうちの左端の素線の高さに他の９本の素線の高さを合わせるように、それら９本の素線をプレスすると、図１７（ａ）に示すように、プレス後の帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅（図１７（ｂ）参照）より長くなる。そうすると、プレスされた素線が束ねられた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスされていない素線が束ねられた帯で構成されるコイル部位の高さとが異なるという問題が発生する。
【００７３】
そこで、プレス後の素線の高さ（プレス高さ）を次のようにして決める。先ず、図１８に示すように、プレスされていない素線で構成されるコイル部位の一断面に着目し、最内部の帯状の１０本の素線の幅を一方の辺とし、所定の径の素線の最外部と最内部との間の長さを他方の辺とする長方形で上記の断面を区切る。
【００７４】
そして、長方形内の素線が存在しない部分（空間部Ａ）の面積と、上記の素線断面のうち長方形から飛び出ている素線部分（飛び出し部Ｂ）の面積と、各素線間の空間（素線間空間Ｃ）の面積とを考慮して、プレスした素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスしていない素線を束ねた帯で構成するコイル部位の高さとが実質上等しくなるように、プレス後の素線の高さ（プレス高さ）を決める。
【００７５】
図１８では、図１７の左から４番目の素線の最外部と最内部との間の長さを短辺とし、最内部の帯状の１０本の素線の幅を長辺とする長方形でコイル断面を区切った場合を示している。
【００７６】
このように、プレスした素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さと、プレスしていない素線を束ねた帯で構成されるコイル部位の高さとを実質上等しくするために、図１９に示すようなプレス機構２０を用いる。
【００７７】
そのプレス機構２０は、帯状に束ねられた素線の下側と接触する柱状体２１と、素線に上側から圧力を加える加圧部２２と、柱状体２１に設けられ、帯状に束ねられた素線の帯の幅方向における所定の長さ以上の延伸を規制する延伸規制部２３ａ、２３ｂと、柱状体２１にはめられ、所定の厚さを有する平板形状の４個のリング２４とで構成されている。なお、延伸規制部２３ａ、２３ｂは、柱状体２１に固定されている。
【００７８】
そして、素線をプレスしない場合は、図１９（ａ）に示すように、加圧部２２で束ねられた素線をプレスしないようにする。他方素線をプレスする場合は、図１９（ｂ）に示すように、加圧部２２で、例えば帯の右側の６本の素線に圧力を加える。そうすると、その６本の素線は、右側が延伸規制部２３ｂで規制されているので、左側に延伸してリング２４を左側に押し、それによって帯の左側の３本の素線に圧力が加わる。
【００７９】
ところで、リング２４が板状体であるので、つまり平面を実質上有しているので、左側に押されると、帯の左側の３本の素線に圧力が十分加わる。その結果、その３本の素線は加圧部２２側に延び、全ての素線の高さは実質上等しくなる。
【００８０】
そのさい、プレス後に１０本の素線を帯状に束ねたときの帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅と実質上等しくなるように、リング２４の厚さを調整する。そうすると、プレス後の１０本の素線の高さが等しくなるとともに、プレス後に１０本の素線を帯状に束ねたときの帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅と実質上等しくなり、コイルの高さが一様になる。
【００８１】
なお、図７に示すプレス機構４の替わりに図１９に示すプレス機構２０を用いる場合、そのプレス機構２０の下流側に図５に示すような収束板３を配置し、リング２４によって分離された素線を帯状に束ねる。
【００８２】
また、リング２４は、例えば鏡面研磨された鋼鉄を用いて形成され、その場合、摩擦抵抗を少なくして素線に圧力を加えることができる。また、リング２４の個数は限定されない。
【００８３】
また、図２０に示すように、上述したプレス機構２０とプレス機構７とを併用してもよい。そのさい、プレス機構２０とプレス機構７との間と、プレス機構７の下流側とに、またはプレス機構２０とプレス機構７との間に、図５に示すような収束板３を配置することが好ましい。なお、図２０（ａ）は、プレス機構２０とプレス機構７とを備えたコイル製造装置の平面図であり、図２０（ｂ）は、プレス機構２０とプレス機構７とを備えたコイル製造装置の側面図である。
【００８４】
なお、図７（ａ）を用いて説明した、帯状に束ねられた１０本の素線の両端を規制する場合ではなく、帯の幅を完全に規制しない場合、上述したように、帯状に束ねられた１０本の素線のうちの図６の左端の素線の高さに他の９本の素線の高さを合わせるように、それら９本の素線をプレスすると、図１７（ａ）に示すように、プレス後の帯の幅が、素線をプレスしない場合の帯の幅（図１７（ｂ）参照）より長くなり、図２１に示すように、実質上直方体状のコイル部位の高さ（図２１（ａ）参照）が、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の高さ（図２１（ｂ）参照）より高くなる。
【００８５】
このような実質上直方体状のコイル部位の高さと、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の高さとが異なり、図２２に示すように、実質上直方体状のコイル部位の上面と、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の上面とが実質上同一平面上にあって、実質上直方体状のコイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位の下面より下側に突き出ているコイル１０２も、本発明に属する。
【００８６】
図２２（ａ）は、実質上直方体状のコイル部位と、実質上台形を断面とする角柱状のコイル部位との高さが異なるコイル１０２の上面図であって、そのコイル１０２をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｃ）である。
【００８７】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる１０本の素線を、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら帯状にして捲き取ってコイルを製造するとしたが、素線の数は１０本に限定されるものではない。また、帯状に束ねられた複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよい。要するに、帯状に束ねられた複数の素線の少なくとも一部について断面積が小さいものから順になるように、束ねられた複数の素線それぞれの断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係が保たれておりさえすればよい。
【００８８】
したがって、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並ばず、例えば、図２３に示すように、断面積および断面形状が実質上等しい素線が４本並び、その隣から断面形状が実質上等しく断面積が順に大きくなるように６本の素線を並べて帯状に束ねてもよい。
【００８９】
そして、図２３に示すように束ねられた素線を、プレス機構４でプレスせずに捲き芯金型５で捲き取ったコイルも、本発明に属する。そのコイルの縦断面は、図２４に示すように、長方形部とその長方形部の一辺を短辺とする実質上台形部とで構成される実質上五角形状の断面となる。さらにいうと、その実質上五角形を断面とする角柱形状のコイル部位は、四角柱部の下方に実質上台形状の断面を有する角柱部が位置する形状となる。
【００９０】
そのようなコイルは図２５のように図示される。図２５（ａ）はコイル１０３の上面図であって、そのコイル１０３をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２５（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２５（ｃ）である。
【００９１】
なお、コイルの全ての縦断面が図２４に示すような実質上五角形の断面である必要はなく、図１に示すように、実質上四角形状の内径の対向する一組の二辺側に位置するコイル部位の断面が図２４に示す実質上五角形の断面であって、他の対向する一組の二辺側に位置するコイル部位の形状が直方体形状であってもよい。また、その場合、実質上五角形の断面を有する角柱形状のコイル部位の高さより、直方体形状のコイル部位の高さの方が高く、角柱形状のコイル部位の上面と、直方体形状のコイル部位の上面とが実質上同一平面上にあって、実質上直方体状のコイル部位の一部が、角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出ていてもよい。
【００９２】
また、素線は断面が円形の丸線ではなく、断面が四角形の角線であってもよく、丸線を圧縮して角線としてもよい。そのような角線を用いて縦断面を実質上五角形にした場合のコイル部位の断面は図２６のように表される。
【００９３】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きしてコイルを製造するとしたが、捲き数は６に限定されるものではない。
【００９４】
また、上述した実施の形態では、コイル内径金型の形状は四角柱状であるとしたが、コイル内径金型の形状は六角柱状や八角柱状等の多角形柱状であってもよいし、円柱状であってもよい。つまり、コイル内径形状は四角形に限定されないということである。
【００９５】
また、本実施の形態では、収束板３に設けられている孔は、横に長い台形状の孔３ａであるとしたが、例えば長方形の孔であってもよい。要するに、収束板３に設けられている孔は、複数の素線の少なくとも一部について、断面積が小さいものから順に断面を一列に並べることができるものでありさえすればよい。
【００９６】
また、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体も本発明に属する。
【００９７】
したがって、上述した実施の形態の帯状に束ねられた１０本の素線の一部をプレスするタイミングと、捲き芯金型５で帯状に束ねられた素線を捲き取るさいの回転速度を制御する動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体であって、コンピュータにより読み取り可能であり、読み取られた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体も本発明に属する。
【００９８】
なお、媒体には、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体が含まれる。担持した媒体には、例えば、プログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体や、プログラムおよび／またはデータを伝送する伝送媒体等が含まれる。
【００９９】
また、コンピュータにより処理可能とは、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コンピュータにより読み取り可能であることを意味し、伝送媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラムおよび／またはデータが伝送の結果として、コンピュータにより取り扱えることを意味する。
【０１００】
さらに、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータである情報集合体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する情報集合体も本発明に属する。
【０１０１】
情報集合体とは、例えば、プログラムおよび／またはデータ等のソフトウェアを含むものである。
【０１０２】
なお、上述した媒体および情報集合体におけるデータには、データ構造、データフォーマット、データの種類などが含まれる。
【０１０３】
また、素線をプレスするさい、素線外面を被覆している絶縁被膜が薄くなるが、絶縁被膜性能がよいものが普及しているので、そのような絶縁被膜性能がよい素線を使用すると、例えば３０％程度導体変形してもコイルの使用には問題はない。レヤーショート等の問題が発生する場合には、層間に絶縁ペーパーを挿入することによってコイル性能を得ることができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のコイルの製造装置および製造方法を、図面を参照して説明する。本実施の形態２のコイル製造装置の一部は、実施の形態１において図３および図４を用いて説明したものであって、本実施の形態２のコイル製造装置の残部の構成を図２７に示す。本実施の形態２のコイル製造装置は、図３および図４で示される部分と、図２７で示される部分とで構成される。なお、図３および図４については、実施の形態１において説明したので説明を省略する。
【０１０５】
次に、図２７に示す本実施の形態２のコイル製造装置の残部について説明する。そのコイル製造装置の残部は、コイル圧縮用ベース板２７ａと、そのコイル圧縮用ベース板２７ａに取り付けられたコイル内径金型２７ｂと、直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄと、台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆと、コイル上面抑制板２７ｇと、上面抑制板締付ボルト２７ｈとで構成される。なお、図２７（ａ）はコイル製造装置の残部の上面を示しており、図２７（ｂ）はその側面を示している。
【０１０６】
コイル圧縮用ベース板２７ａは、コイル内径金型２７ｂと、直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄと、台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆとが載置された板であり、コイル内径金型２７ｂは、コイル圧縮用ベース板２７ａに取り付けられた四角柱状の金型であって、上述した金型５ｂと金型５ｃとで構成されるコイル内径金型と同様の金型である。
【０１０７】
直方体部形成加圧板２７ｃおよび２７ｄは、図２７（ａ）に示すように、四角柱状のコイル内径金型２７ｂの対向する一組の側面の外側に、その側面と実質上平行な位置関係が満たされるように配置された平面部を有する板であって、その側面との間の距離を変えることができるようになっている。そして、コイル内径金型２７ｂに中間製品コイル１０６が配置された場合、その中間製品コイル１０６に対して外側から圧力を加え、圧力を加えた部分のコイル形状を実質上直方体形状となるようにプレスすることができる手段である。なお、直方体部形成加圧板２７ｃの構成は図２７（ｃ）にも図示してあり、直方体部形成加圧板２７ｄの構成は図２７（ｄ）にも図示してある。
【０１０８】
台形部加圧板２７ｅおよび２７ｆは、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、四角柱状のコイル内径金型２７ｂの対向する他の一組の側面の外側に配置された板であって、図３（ｅ）に示すように、台形状の断面を有している。また、対向するコイル内径金型２７ｂの側面との間の距離を変えることができるようになっている。そして、コイル内径金型２７ｂに中間製品コイル１０６が配置された場合、その中間製品コイル１０６に対して外側から圧力を加え、圧力を加えた部分のコイル形状を、実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるようにプレスすることができる手段である。
【０１０９】
コイル上面抑制板２７ｇは、図２７（ｆ）に示すように、円盤状の板であって、コイル内径金型２７ｂの上部に配置され、そのコイル内径金型２７ｂの周囲に配置された中間製品コイル１０６の側面に対して外側から圧力が加わったときに、コイルの高さが高くならないように、また、コイルの高さを実質上変えないように、中間製品コイル１０６の上方への延伸を抑制するための手段である。上面抑制板締付ボルト２７ｈは、コイル上面抑制板２７ｇをコイル内径金型２７ｂに固定するための手段である（図２７（ｇ）参照）。
【０１１０】
次に、上述したコイル製造装置の動作とともに、本実施の形態のコイル製造方法を説明する。
【０１１１】
図３および図４に示すように、先ず、１０個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら回転ローラ２ａおよび２ｂを介して収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、実質上帯状になるように、１０本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【０１１２】
次に、帯状に束ねられた１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させて捲き芯金型５に導き、束ねられた素線の先頭を、図３に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げて捲き芯金型５の左側板５ａの開口部に固定し（固定機構の図示は省略している）、図４に示すように、捲き芯金型５の捲き芯５ｅを回転させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた１０本の素線を捲き取る。その捲き取りは、捲き芯５ｅを６回転させて帯状に束ねられた１０本の素線が６層となるように行う。
【０１１３】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対してボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。そして、右側板締めボルト５ｇをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５ｅより取り出す。コイル内径金型は、上述したようにテーパくさび型の２個の金型５ｂおよび金型５ｃで構成されているので、くさび型の薄い方を押し出すことによって、中間製品としてのコイルを容易に取り出すことができる。
【０１１４】
このようにして製造した中間製品コイル１０６は、図９のように図示される。図９（ａ）は帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きして形成されたコイルの上面図であって、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図９（ｃ）である。したがって、この場合のコイルでは、どの縦断面も図２（ｂ）に示すような実質上台形状となる。
【０１１５】
そして、図２７（ａ）、（ｂ）を用いて説明したコイル内径金型２７ｂの周囲に、図９に示された中間製品コイル１０６をセットする。図２８は、中間製品コイル１０６がコイル内径金型２７ｂの周囲にセットされた状態を示している。
【０１１６】
次に、コイル内径金型２７ｂの上部にコイル上面抑制板２７ｇを配置し、コイル内径金型２７ｂとコイル上面抑制板２７ｇとを上面抑制板締付ボルト２７ｈで固定する（図２９参照）。なお、コイル圧縮用ベース板２７ａとコイル上面抑制板２７ｇとの間の距離は、それらの間に、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄ、および台形部加圧板２７ｅ、２７ｆが挿入可能な距離になっている。
【０１１７】
その後、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆをコイル内径金型２７ｂ側に移動させ、中間製品コイル１０６を挟み込み、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆで中間製品コイル１０６を加圧し、その加圧状態を保ったまま直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄをコイル内径金型２７ｂ側に移動させ、中間製品コイル１０６を挟み込む。そして、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄで中間製品コイル１０６を加圧し、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄと対向するコイル部位を実質上直方体形状にする（図２９参照）。
【０１１８】
それとともに、台形部加圧板２７ｅ、２７ｆと対向するコイル部位を、実質上台形状の断面を有する角柱形状を保ったまま、その大きさを、中間製品コイル１０６の、実質上台形状の断面を有する角柱形状を有する部位の大きさよりも小さくする。
【０１１９】
このように、中間製品コイル１０６側面に対して外側から加圧することによって、コイル内の空間の大きさが減少し、占積率が向上する。言い換えると、角線より安価な丸線（角線は断面形状が四角形状であり、丸線は断面形状が丸形状であることを意味する）を使用し、コイルの導体占積率を向上させることができるということである。
【０１２０】
その後、コイルへの加圧を解放し、直方体部形成加圧板２７ｃ、２７ｄ、および台形部加圧板２７ｅ、２７ｆをコイル内径金型２７ｂから外側に後退させ、コイル上面抑制板２７ｇを取り外し、コイルを取り出す。
【０１２１】
このようにして取り出したコイルは、図１（ａ）に示すような、内径形状が実質上四角形のコイルであって、その四角形の対向する一組の二辺側に実質上直方体形状のコイル部位が位置し、他方の対向する一組の二辺側に実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位が位置するコイルとなる。なお、図１（ａ）は、加圧した後にコイル内径金型２７ｂから取り出したコイルの上面図に対応し、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｂ）のようになり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図１（ｃ）のようになる。
【０１２２】
最後に、取り出したコイルを、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うように、図１６に示すようにプレス整形して、台形状の断面を有するコイル部位同士が隣り合うように、プレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、帯状に束ねられた１０本の素線が捲き取られたものなので、大きなうず電流を発生させないという効果をもたらすことができる。
【０１２３】
なお、上述した実施の形態では、中間製品コイル１０６をその側面から加圧するさい、コイル内径金型２７ｂの対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状になるように、また対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になるように、中間製品コイル１０６をその側面から加圧するとしたが、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位も実質上台形を断面とする角柱形状になるように、中間製品コイル１０６をその側面から加圧してもよい。
【０１２４】
このように内径形状が実質上四角形となるコイルの四側面全てのコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように中間製品コイル１０６を加圧しても、コイル内の占積率が向上するという効果がでてくる。
【０１２５】
また、コイルの四側面全てのコイル部位を、実質上直方体形状となるように中間製品コイルを加圧するとしてもよく、その場合も占積率が向上する。
【０１２６】
また、上述した実施の形態では、コイルの四側面のうちの対向する２側面のコイル部位、または四側面全てのコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状になるように、または実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧するとしたが、コイルの四側面のうちの対向する２側面のコイル部位、または四側面全てのコイル部位を、断面が図２６に示すような長方形部と台形部とで構成される五角形状となる角柱形状となるように、中間製品コイルをその側面から加圧してもよい。
【０１２７】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させ、捲き芯金型５で帯状に束ねられた素線を捲き取って中間製品コイルを製造するとしたが、帯状に束ねられた１０本の素線の全部または一部をプレス機構４でプレスし、帯の厚み方向の各素線の厚みを実質上統一して捲き芯金型５に導き、それを捲き芯金型５で捲き取り、内径形状が実質上四角形となる中間製品コイルの四側面に位置するコイル部位を、全て実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造してもよい。
【０１２８】
または、プレス機構４でのプレスするタイミングと、捲き芯金型５での捲き取りのタイミングとを調整し、四側面に位置するコイル部位のうち、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造してもよい。
【０１２９】
いずれにしても、その後、コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧する。このようにすると、コイルの導体占積率を向上させることができる。
【０１３０】
なお、中間製品コイルの四側面に位置するコイル部位を、全て実質上直方体形状となるようにして、中間製品コイルを製造する場合、帯状に束ねられる全素線の太さをあらかじめ実質上統一しておいてもい。その場合、プレス機構４でのプレスは必要なくなる。ただし、プレスしてもよい。
【０１３１】
また、プレス機構４でのプレスするタイミングと、捲き芯金型５での捲き取りのタイミングとを調整して、内径形状が実質上四角形となるコイルの四側面側に位置するコイル部位のうち、対向する一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上台形を断面とする角柱形状になり、かつ対向する他の一組の２側面側に位置するコイル部位が実質上直方体形状となるようにして中間製品コイルを製造する場合、プレス機構４でのプレスによって、プレスしたものの帯の幅の方がプレスせずに１０本の素線を並べたときの幅よりも長くなり、図２１に示すように、中間製品コイルの実質上直方体形状コイル部位の高さが、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の高さよりも高くなる場合がある。なお、図２１（ａ）が実質上直方体形状コイル部位の断面を示し、図２１（ｂ）が実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の断面を示すものとする。
【０１３２】
そのときの中間製品コイルの上面図は図２２（ａ）のように表され、そのコイルをｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｂ）のようになり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図２２（ｃ）のようになる。そして、図２２（ｂ）に示すように、実質上直方体形状コイル部位と、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位とのコイルの上面位置を実質上一致させると、実質上直方体形状コイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出る。
【０１３３】
このような中間製品コイルについても、その中間製品コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧すると、コイルの導体占積率が向上する。
【０１３４】
なお、そのさい、実質上直方体形状コイル部位の一部が、実質上台形を断面とする角柱形状のコイル部位の下面より下側に突き出ているので、図２７に示したコイル製造装置の残部のコイル圧縮用ベース板２７ａを、図３０に示すように、上記の突き出ている部分に対応する凹部２７ｘが設けられているものに置き換え、突き出ている部分と、突き出ていない部分の双方のコイル部位が安定してコイル圧縮用ベース板２７ａに配置されるようにするとともに、突き出ている部分のコイル部位の高さに応じて加圧板の高さを変える。なお、図３０（ａ）は凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有するコイル加圧部の上面図であり、図３０（ｂ）はその側面図であり、図３０（ｃ）はコイル加圧部のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルが配置されたときの側面図である。
【０１３５】
また、図３０に示す凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有するコイル加圧部のコイル内径金型２７ｂの周囲に、実質上四角形状の内径の四側面側の全部のコイル部位の高さが実質上等しい中間製品コイルを配置して、その中間製品コイルの各側面の外側から加圧すると、コイル上面抑制板２７ｇによってコイル上面側への延伸が規制されるので、凹部２７ｘが設けられている部分に配置されたコイル部位は凹部２７ｘ側に延伸し、加圧後のコイルは、図２２を用いて説明した下側に突き出たコイルをその形状を実質上保ったまま小さくしたような形状になる。
【０１３６】
また、上述した実施の形態では、収束板３の孔３ａのなかを１０本の素線を帯状に束ねて通過させるさい、図６に示すように、断面積が小さいものから順に断面が一列に並べて収束板３の孔３ａを通過させるとしたが、図２３に示すように、左側の４本の素線の断面積を実質上等しくし、それより右側の６本の素線を、左側の４本の素線の断面積より大きく、右側に行くにつれて断面積が順に大きくなるようにして、断面を一列に並べて収束板３の孔３ａを通過させてもよい。
【０１３７】
その場合、帯状に束ねられて１０本の素線をプレス機構４でプレスせずに捲き芯金型５で巻き取ると、中間製品コイルの縦断面は、図２４に示すような、長方形部と台形部とで構成される五角形状を断面となる。
【０１３８】
そして、その中間製品コイルの四側面の全部または一部のコイル部位を、実質上台形を断面とする角柱形状となるように、または、図２６に示すような長方形状部と台形状とで構成される五角形状を断面とする角柱形状となるように、または、実質上直方体形状になるように、中間製品コイルを加圧すると、コイルの導体占積率が向上する。
【０１３９】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、長方形や正方形であってもよい。要するに、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形である場合のコイルは、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルに比べて占積率を向上させることができる。
【０１４０】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる１０本の素線を、断面積が小さいものから順に断面が一列に並び、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら帯状にして捲き取って中間製品コイルを製造するとしたが、素線の数は１０本に限定されるものではない。また、帯状に束ねられた複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよい。
【０１４１】
また、上述した実施の形態では、帯状に束ねられた１０本の素線を６捲きしてコイルを製造するとしたが、捲き数は６に限定されるものではない。
【０１４２】
また、本実施の形態では、収束板３に設けられている孔は、横に長い台形状の孔３ａであるとしたが、長方形の孔であってもよい。または、長方形部と台形部とで構成される横に長い五角形状の孔であってもよい。要するに、収束板３に設けられている孔は、複数の素線の断面を一列に並べることができるものでありさえすればよい。
【０１４３】
最後に、素線をプレスするさい、素線外面を被覆している絶縁被膜が薄くなるが、絶縁被膜性能がよいものが普及しているので、そのような絶縁被膜性能がよい素線を使用すると、例えば３０％程度導体変形してもコイルの使用には問題はない。レヤーショート等の問題が発生する場合には、層間に絶縁ペーパーを挿入することによってコイル性能を得ることができる。
【０１４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３のコイル１０４を、図３１および図３２を用いて説明する。図３１（ａ）は本実施の形態３のコイル１０４の上面図であり、そのコイル１０４は、断面形状が円形状であって断面積が異なる９本の素線を所定の間隔をおくとともに実質上平行にし、一捲きする毎にその間隔を埋めるために９本の素線を実質上同時に実質上同一方向にずらし、千鳥捲き法で形成された、１０層を有するコイルであって、そのコイル１０４をｘ方向から見たときのコイル全体の側面図が図３１（ｂ）であり、ｙ方向から見たときのコイル全体の側面図が図３１（ｃ）である。
【０１４５】
その図３１に示すコイル１０４の縦断面は、図３２に示すように、実質上台形状の断面であって、断面形状がいずれも実質上円形状で同型であるが断面積が異なる、▲１▼から▲９▼の９本の素線で構成された断面となっており、各層において同一の素線を構成する線が２本隣接している。
【０１４６】
なお、▲１▼から▲９▼の９本の素線の断面積は、数が大きくなるほど大きくなっている。また、本実施の形態３のコイルは上述したように１０層を有するコイルであるが、▲９▼の素線に着目してその層を説明すると、図３２に示すように、▲９▼の素線の断面に付けられている数「１」と「２」とを含む層が１層目であり、「３」と「４」とを含む層が２層目というようになっている。
【０１４７】
次に、本実施の形態３のコイル１０４をさらに説明するために、本実施の形態３のコイルの製造装置および製造方法を、図３３から図３７を用いて説明する。本実施の形態３のコイルの製造装置は、図３等を用いて説明した本実施の形態１のコイルの製造装置と大部分が共通しており、相違点は、本実施の形態３で用いられる素線の数と、捲き芯金型の形状とであるので、本実施の形態３では、相違する部分を重点的に説明する。
【０１４８】
先ず素線の数であるが、本実施の形態３では９本（９種類）である。それは、上述した▲１▼から▲９▼の９本の素線であって、後にも述べるが、図５の収束板３の孔３ａを通るさいに、図３３に示すように、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるように並べられる。なお、本実施の形態３においても各素線は、実施の形態１と同様に絶縁材料で被覆されている。
【０１４９】
次に、本実施の形態３における捲き芯金型は、図３４に示すように、左側板５０ａと、コイル金型５０ｂ、第１くさび５０ｃ、第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅの四つの構成部で形成されるテーパーくさびタイプのコイル内径金型と、右側板５０ｆと、コイル内径金型で囲われる捲き芯５０ｇと、左側板５０ａを捲き芯５０ｇに固定するための左側板固定ピン５０ｈと、右側板５０ｆを捲き芯５０ｇに固定するための右側板締めボルト５０ｉとで構成される。
【０１５０】
コイル内径金型の左面が左側板５０ａの凹部に、コイル内径金型の右面が右側板５０ｆの凹部にそれぞれ挿入され、左側板固定ピン５０ｈによって捲き芯５０ｇと左側板５０ａとが固定され、右側板締めボルト５０ｉによって捲き芯５０ｇと右側板５０ｆとが固定されると、各構成部材が捲き芯５０ｇと一体化し、空転することがなくなる。なお、コイル製造時は、捲き芯５０ｇと他の捲き芯金型の構成部材とは一体化されているものとする。また、コイル内径金型は四角柱状の金型であるとする。なお、コイル金型５０ｂは、捲き始めの素線を引っ掛ける引っ掛けピン５１を有している。
【０１５１】
次に、本実施の形態３のコイル製造方法を説明する。
【０１５２】
先ず、図３および図４を用いて説明した実施の形態１と同様にして、９個のボビン１それぞれから素線を取り出し、各素線を縺れあわすことなく実質上平行な関係を保たせながら収束板３の台形状の孔３ａに通す。そのさい、図３３に示すように、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるようにして、９本の素線を台形状の孔３ａに通す。
【０１５３】
ここで、隣り合う素線間の間隔について具体例を挙げて説明する。▲９▼の素線と▲８▼の素線との間隔は、その間隔に▲９▼の素線が入り込むことができる間隔であり、▲８▼の素線と▲７▼の素線との間隔は、その間隔に▲８▼の素線が入り込むことができる間隔である。その他の素線間の間隔も同様な間隔であって、隣り合う２素線のうちの断面積が大きい方の素線がその隣り合う２素線の間に入り込むことができる間隔となっている。
【０１５４】
次に、収束板３を通過してきた９本の素線をプレス機構４でプレスせずに通過させ、図３４に示す捲き芯金型に導き、捲き取りを開始する。その捲き取り開始時には、９本の素線の先頭（リード線部）を、図３５（ａ）に示すように、走行方向に対して実質上直角に折り曲げ、その折り曲げたコーナー部を引っ掛けピン５１に引っ掛け、リード線部を左側板５０ａで押さえて引き止めする（引き止め機構の図示は省略している）。なお、図３５（ａ）は、素線捲き始めから４分の１捲きした状態を示している。
【０１５５】
このように、リード線部を引き止めした後に、捲き芯金型を回転させて素線を捲き取る。ところで、第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅには、図３５（ｂ）に示すように、素線の径（断面積）に応じた９種類の溝が設けられており、実質上同一の大きさの溝が２つ隣接するようになっている。したがって、溝の数は合計１８個存在することになる。なお、その溝の大きさは、右側板５０ｆ側から左側板５０ａ側にかけて順に小さくなっている。
【０１５６】
そして、捲き芯金型を回転させて素線を捲き取るさい、図３５（ａ）に示すように、各素線を対応する溝に入れ、さらに収束板３を通過してきた９本の素線の間隔を実質上保つように捲き線し、一捲きした後に９本の素線を実質上同時に実質上同一の向きにずらして、同一の素線を構成する部分線が２本隣接し、最初の一捲きしたさいに生じた間隔が実質上埋まるように各素線を捲き取る。
【０１５７】
そのようにして、図３２を用いて説明したコイルの１層目を作成する。なお、図３２のコイル縦断面において、▲９▼の素線に「１」〜「２０」までの数が付けられているが、それはその▲９▼の素線を捲き取ったときの順番を示すものであり、１層目については、「１」の部分を先ず捲き取り、その後「２」の部分を▲８▼の素線と▲９▼の「１」の部分との間に入れるように捲き取ることを示している。
【０１５８】
同様にして２層目以降の各層についても、一捲き目に９本の素線それぞれの間隔を、収束板３を通過してきた９本の素線の間隔と実質上同一にして各素線を捲き取り、二捲き目に一捲きしたさいに生じた間隔が実質上埋まるように各素線を捲き取る。ただし、図３２に示すように、▲９▼の素線の「２」部分の上側に、２層目の一捲き目の▲９▼の素線の「３」部分が位置し、▲９▼の素線の「１」部分の上側に、２層目の二捲き目の▲９▼の素線の「４」部分が位置するように、各素線それぞれについて千鳥捲き法で捲き線する。本実施の形態では、２０ターンの千鳥捲きとなっている。
【０１５９】
このようにして素線を捲き取ると、９本の素線で捲き線された１０層を有するコイルを、各層において、同一の素線を構成する部分線を２本隣接させることができる。
【０１６０】
次に、捲き線を終えた後の最終捲き線に対して、実施の形態１と同様に、ボンド等でスプリングバック対策を施し、捲き終わりリード線部を確保して素線を切断する。その後、右側板締めボルト５０ｉをゆるめて取り出し、コイル内径金型を捲き芯５０ｇより取り出す。
【０１６１】
そして、第１くさび５０ｃを図３４の紙面に対して奥行き方向にスライドして抜き出し、さらにコイル金型５０ｂを右方向にスライドし、捲き始めリード線を引っ掛けピン５１から外す。次に、コイル金型５０ｂを左方向にスライドして取り出し、最後に第２くさび５０ｄおよび第３くさび５０ｅを取り出す。これにより、コイルの内径にキズを付けること無く、コイル内径金型よりコイルを取り出すことができる。
【０１６２】
その後、コイル内径金型より取り出したコイルを、実施の形態１と同様に、図１６（ａ）に示されたコイルＲ整形金型８により、底面が図１２のリング鉄芯１０内周に沿うようにプレス整形する。このようにプレス整形したコイルをリング鉄芯１０の各ブロック鉄芯１１にはめ込むと、隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ各コイルが、板状のコイル素材が捲き取られたものではなく、１０本の素線が捲き取られたものなので、実施の形態１と同様に、大きなうず電流を発生させないというメリットが生じる。
【０１６３】
なお、９本の素線それぞれの断面が円形であり、またそれら各素線に引っ張りテンションを掛けながら捲き線するので、図３２の▲９▼の素線のように、例えば「１」の線の上側に「４」の線が位置し、「２」の素線の上側に「３」の素線が位置し、「１」、「４」、…、「１７」、「２０」の部分素線それぞれの断面が形成するラインと、「２」、「３」、…、「１８」、「１９」の部分素線それぞれの断面が形成するラインとが、ともに実質上直線にならない場合がある。
【０１６４】
つまり、図３６に示すように、「３」の素線が、「２」の素線の真上に位置するのではなく、「２」の素線と▲８▼の素線の一番最初に捲き取られた部分とが形成する線間に落ち、その部分で安定して位置し、同様に、「４」の素線が、「１」の素線の真上に位置するのではなく、「１」の素線と「２」の素線とが形成する線間に落ち、その部分で安定して位置することがある。したがって、その場合の縦断面は、図３６に示すように、五角形状に近い台形状となる。ただしこの場合も、各層において、同一の素線を構成する部分線が２本隣接しており、本発明に属する。
【０１６５】
また、上記の各縦断面が五角形状に近い台形状となるコイルの高さ方向および側面方向にプレス整形すると、図３７で示される形状のコイル１０５となる。
【０１６６】
また、上述した実施の形態では、収束板３を通過してきた９本の素線に対してプレス機構４でプレスせずに通過させるとしたが、実施の形態１と同様に、一部の素線に対してプレスして、プレスした部分の素線の厚みを実質上統一し、図３７に示すように、四角柱状のコイル内径の、対向する一組の二側面側に実質上直方体形状のコイル部位が位置し、対向する他の一組の二側面側に千鳥捲き形成された台形状の断面を有する角柱形状のコイル部位が位置するようにしてもよい。図３７は、上記実質上直方体形状のコイル部位と、台形状の断面を有する角柱形状のコイル部位とを有するコイル１０５の上面図である。
【０１６７】
また、上述した実施の形態では、いずれの素線断面形状も円形状としたが、素線断面形状は、長方形や正方形であってもよい。つまり、素線断面形状は限定されないということである。ところで、素線断面形状が長方形や正方形で形成されたコイルの場合、円形状の断面を有する素線で形成されたコイルの場合より、占積率を向上させることができる。
【０１６８】
また、上述した実施の形態では、断面積の異なる９本の素線を、断面積が順に大きくなるように断面が一列に並び、かつ隣り合う素線同士の間に所定の間隔が設けられるようにして、縺れあうことなく実質上平行な関係を保たせながら捲き取ってコイルを製造するとしたが、素線の数は９本に限定されるものではない。また、複数の素線全部の断面積や断面形状を異ならせるものと限定することはなく、一部に実質上同一形状かつ実質上同一断面積を有する素線が並べられていてもよいし、全ての素線の断面形状および断面積が実質上同一であってもよい。
【０１６９】
また、上述した実施の形態では、１０層のコイルを製造する場合について説明したが、コイルの層は１０に限定されるものではない。また、上述した実施の形態では、各層において、同一の素線を構成する部分線を２本隣接させるとしたが、同一の素線を構成する部分線を３本以上の複数本隣接さてもよい。
【０１７０】
また、上述した実施の形態では、コイル内径金型の形状は四角柱状であるとしたが、コイル内径金型の形状は六角柱状や八角柱状等の多角形柱状であってもよいし、円柱状であってもよい。要するに、コイル内径形状は四角形に限定されない。
【０１７１】
また、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体も本発明に属する。
【０１７２】
なお、媒体には、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体が含まれる。担持した媒体には、例えば、プログラムおよび／またはデータを記録した記録媒体や、プログラムおよび／またはデータを伝送する伝送媒体等が含まれる。
【０１７３】
また、コンピュータにより処理可能とは、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コンピュータにより読み取り可能であることを意味し、伝送媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラムおよび／またはデータが伝送の結果として、コンピュータにより取り扱えることを意味する。
【０１７４】
さらに、上述した実施の形態のコイル製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータである情報集合体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読みとられた前記プログラムおよび／または前記データが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する情報集合体も本発明に属する。
【０１７５】
情報集合体とは、例えば、プログラムおよび／またはデータ等のソフトウェアを含むものである。
【０１７６】
なお、上述した媒体および情報集合体におけるデータには、データ構造、データフォーマット、データの種類などが含まれる。
【０１７７】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、円弧状に並べられたときに隣り合うコイルとの隙間を小さくすることができ、かつ大きなうず電流を発生させないコイルと、そのコイルの製造方法および製造装置とを提供することができる。
【０１７８】
また、本発明は、占積率が高いコイルの製造方法および製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２】図１のコイルのＡ−Ａ”断面図とＢ−Ｂ”断面図
【図３】本発明の実施の形態のコイル製造装置の平面図
【図４】本発明の実施の形態のコイル製造装置の側面図
【図５】本発明の実施の形態のコイル製造装置の収束板３の構成図
【図６】本発明の実施の形態１において、帯状に束ねられた１０本の素線の構成図
【図７】本発明の実施の形態１のコイル製造装置のプレス機構４の構成図
【図８】本発明の実施の形態１のコイル製造装置の捲き芯金型５の説明図
【図９】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図１０】本発明の実施の形態１のコイル素線断面等の説明図
【図１１】本発明の実施の形態１におけるプレス機構７の構成図
【図１２】従来のモータ用コイル装置の平面図
【図１３】従来の板状のコイル素材の構成図
【図１４】従来の円錐台状のコイルの構成図
【図１５】図１２のモータ用コイル装置を改良した、従来のモータ用コイル装置の平面図
【図１６】コイルＲ整形金型の構成図
【図１７】本発明の実施の形態１において、プレスの有無による、帯状に束ねられた１０本の素線の幅の長さの相違を説明するための図
【図１８】本発明の実施の形態１におけるプレス高さの決定方法の説明図
【図１９】本発明の実施の形態１におけるプレス機構２０の構成図
【図２０】本発明の実施の形態１のコイル製造装置の構成図
【図２１】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２２】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２３】本発明の実施の形態１において、帯状に束ねられた１０本の素線の構成図
【図２４】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２５】本発明の実施の形態１のコイルの構成図
【図２６】本発明の実施の形態１のコイルの縦断面図
【図２７】本発明の実施の形態２のコイル製造装置の残部の構成図
【図２８】図２７のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルがセットされた状態を示す図
【図２９】図２７のコイル内径金型２７ｂの周囲に中間製品コイルがセットされた後、コイル内径金型２７ｂの上部にコイル上面抑制板２７ｇが配置された状態を示す図
【図３０】本発明の実施の形態２における、凹部２７ｘが設けられているコイル圧縮用ベース板２７ａを有する加圧部の構成図
【図３１】本発明の実施の形態３のコイルの構成図
【図３２】本発明の実施の形態３のコイルの縦断面図
【図３３】本発明の実施の形態３において、収束板３を通るさいの９本の素線の配列を示す図
【図３４】本発明の実施の形態３における捲き芯金型の説明図
【図３５】本発明の実施の形態３における捲き芯金型の主要部拡大図
【図３６】本発明の実施の形態３のコイルの縦断面図
【図３７】本発明の実施の形態３のコイルの上面図
【符号の説明】
１ ボビン
２ａ、２ｂ 回転ローラ
３ 収束板
３ａ 台形状の孔
４ プレス機構
４ａ 下プレス部
４ｂ 上プレス部
４ｃ ギャードモータ
５ 捲き芯金型
５ａ 左側板
５ｂ コイル内径金型
５ｃ コイル内径金型
５ｄ 右側板
５ｅ 捲き芯
５ｆ 左側板固定ピン
５ｇ 右側板締めボルト
６ 捲き線機ベース
７ プレス機構
７ａ 下プレス部
７ｂ 上プレス部
７ｃ シリンダー
１０ リング鉄芯
１１ ブロック鉄芯
１２ コイル
１３ 隙間
１４ コイル
１５ コイル
１００ コイル
Claims (27)
- 複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面である
ことを特徴とする多本線台形状コイル。 - 複数の素線それぞれが縺れあうことなく束ねられたコイルであって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積および／または断面形状が異なり、
前記コイルの少なくとも一部の縦断面が、実質上台形状の断面である、または実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面であり、
前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状である
ことを特徴とする多本線台形状コイル。 - 前記コイルの各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線の数が、前記コイルのいずれの高さ位置においても同数であるとともに、
前記各縦断面を構成する、前記コイルの高さ方向と実質上垂直な方向における前記素線それぞれの断面積および断面形状が、前記コイルのいずれの高さ位置においても実質上同一であって、
前記実質上台形状または前記実質上五角形状の縦断面を構成する少なくとも一部の前記素線それぞれの前記コイルの高さ方向における断面積が、前記台形状の短辺側から長辺側の順に、または前記実質上五角形状を構成する前記実質上台形状の短辺側から長辺側の順に、大きくなっている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の多本線台形状コイル。 - 前記コイルの内径形状が実質上多角形であり、その多角形を構成する少なくとも一辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が実質上直方体形状であることを特徴とする請求項１または３に記載の多本線台形状コイル。
- 前記多角形とは四角形を意味し、
前記多角形を構成する少なくとも一辺側とは前記四角形の対向する一組の二辺側を意味し、
前記四角形の対向する他の一組の二辺側の束ねられた前記複数の素線が構成するコイル部位が、実質上前記台形状の断面を有する実質上角柱形状である、または実質上前記五角形状の断面を有する実質上角柱形状である
ことを特徴とする請求項２または４に記載の多本線台形状コイル。 - 前記実質上直方体形状のコイル部位の高さが、前記実質上角柱形状のコイル部位の高さより高く、
前記実質上直方体形状のコイル部位の一部が、前記実質上角柱形状の一縦断面の前記台形状の長辺側に、または前記一縦断面の前記五角形状を構成する台形状の長辺側に、突き出ている
ことを特徴とする請求項４または５に記載の多本線台形状コイル。 - 前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の多本線台形状コイル。
- 素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取って、請求項１または２に記載の多本線台形状コイルの前記コイルを製造する、コイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とするコイルの製造方法。 - 素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねられた前記複数の素線を、所定の捲き芯金型で捲き取ってコイルを製造するコイルの製造方法であって、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、
前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とするコイルの製造方法。 - 前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、
前記帯の幅方向の前記一端側から所定の複数本は、断面積および断面形状が実質上等しい素線が並び、
その断面積および断面形状が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣から前記他端側にかけては、断面積が前記複数本の素線の断面積よりも大きい素線が複数並び、かつ、その複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記断面積が実質上等しい素線が複数本並ぶ部分の隣側から前記他端側の順に大きくなるように、
前記複数の素線を帯状に並べる
ことを特徴とする請求項８または９に記載のコイルの製造方法。 - 前記複数の素線を前記帯状に束ねた後であって、その束ねた前記複数の素線を前記捲き芯金型で捲き取る前に、
前記帯状に束ねた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一する
ことを特徴とする請求項８または１０に記載のコイルの製造方法。 - 前記プレスを行うさい、そのプレスを行った後に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さが、前記プレスを行わない場合に前記複数の素線を前記帯状に束ねたときのその帯の幅の長さと実質上等しくなるように、前記プレスを行うことを特徴とする請求項９または１１に記載のコイルの製造方法。
- 前記捲き芯金型が実質上多角柱であり、その多角柱を構成する少なくとも一側面に、前記少なくとも一部が前記プレスされた、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載のコイルの製造方法。
- 前記多角柱とは四角柱を意味し、前記多角柱を構成する少なくとも一側面とは前記四角柱の対向する一組の二側面を意味し、
前記四角柱の対向する他の一組の二側面には、前記プレスがされていない、前記帯状に束ねられた前記複数の素線が位置するように、前記プレスおよび前記捲き取りを行う
ことを特徴とする請求項１３に記載のコイルの製造方法。 - 前記素線それぞれが絶縁材料で被覆されていることを特徴とする請求項８から１４のいずれかに記載のコイルの製造方法。
- 素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記収束手段の前記孔を通過させるさい、前記孔の長手方向における前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記長手方向の一端側から他端側の順に大きくなるようにして、前記複数の素線を通過させる
ことを特徴とするコイルの製造装置。 - 前記収束手段と前記捲き芯金型との間に配置され、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の少なくとも一部を、前記帯の厚み方向においてプレスし、前記帯の幅方向における前記複数の素線それぞれの前記帯の厚み方向の厚みを実質上統一するプレス手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１６に記載のコイルの製造装置。
- 前記プレス手段が、前記帯状に束ねられた前記複数の素線の下側と接触する柱状体と、前記複数の素線の少なくとも一部に上側から圧力を加える加圧部と、前記帯の幅の両側に位置し、前記帯状に束ねられた前記複数の素線に前記圧力が加えられたときに、前記帯の幅方向における前記複数の素線の延伸を規制する延伸規制部と、前記柱状体にはめ込まれ、所定の厚さを有する平板形状の一つまたは複数のリングとで構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のコイルの製造装置。
- 請求項８から１５のいずれかに記載のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体。
- 素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれから前記素線を取り出し、
前記複数の素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ね、
その束ねた前記複数の素線を、四角柱状の捲き芯金型で捲き取り、
その捲き取った素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスしてコイルを製造する
ことを特徴とするコイルの製造方法。 - 前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記複数の素線を前記帯状に並べるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線を帯状に並べ、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を、（１）実質上台形状とし、または（２）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする請求項２０に記載のコイルの製造方法。 - 前記捲き芯金型で捲き取る前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、前記捲き芯金型で捲き取った後のコイル形状の各縦断面を実質上長方形とし、
前記プレスをするさい、前記プレスされる側の前記捲き芯金型で捲き取った素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスする
ことを特徴とする請求項２１に記載のコイルの製造方法。 - 素線が捲かれている複数個のボビンそれぞれからの複数の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、断面が一列に並ぶように実質上帯状に束ねるための孔が設けられている収束手段と、
前記収束手段によって束ねられた前記複数の素線を捲き取るための四角柱状の捲き芯金型と、
前記捲き芯金型で捲き取られた素線に対して、前記四角柱状の捲き芯金型の少なくとも対向する一組の側面の両外側からプレスするプレス手段とを備えた
ことを特徴とするコイルの製造装置。 - 前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が異なり、
前記収束手段によって前記複数の素線が前記帯状に並べられるさい、前記複数の素線の少なくとも一部の断面積が、前記帯の幅方向において前記幅方向の一端側から他端側の順に大きくなるように、前記複数の素線が帯状に並べられ、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする請求項２３に記載のコイルの製造装置。 - 前記捲き芯金型で捲き取られる前における、前記複数の素線の断面積および断面形状が実質上等しく、
前記プレス手段が、前記プレスされる側の、前記捲き芯金型で捲き取られた素線で構成されるコイル部位が、（Ａ）実質上直方体形状となるように、または（Ｂ）実質上台形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、または（Ｃ）実質上長方形とその長方形の一辺を短辺とする実質上台形状とが前記長方形の一辺で接するようにして形成された実質上五角形状の断面を有する実質上角柱形状となるように、プレスすることができる手段である
ことを特徴とする請求項２３に記載のコイルの製造装置。 - 素線が捲かれている複数Ｎ個のボビンそれぞれからの複数Ｎ本の前記素線それぞれを、縺れあわすことなく、所定の間隔をおいて断面を一列に並ばせるための所定の孔が設けられている素線整列手段と、
前記素線整列手段によって、前記所定の間隔をおいて断面が一列に並べられた前記複数Ｎ本の素線を捲き取るための捲き芯金型とを備え、
前記複数Ｎ本の素線が捲き取られるさい、その素線が捲き取られる各層において、同一の前記素線を構成する部分線が複数Ｌ本隣接することができるように、前記各素線が前記捲き芯金型で一捲きされる毎に、前記複数Ｍ本の素線それぞれが実質上同時に実質上同一の向きにずらされる
ことを特徴とするコイルの製造装置。 - 請求項２０に記載のコイルの製造方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムおよび／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体。
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