JP4878002B2 - 電磁機器 - Google Patents

Description

本発明は、導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器に関するものである。

従来、コイルを含む電磁機器において、コイルに生じる渦電流損を減少させる構成が、例えば特許文献１，２に開示されている。

特許文献１においては、導線が互いに逆方向に巻回された１層目のコイルと２層目のコイルを電気的に接続して１つのコイルユニットを構成し、このコイルユニットを、モータの固定子を構成する１つの界磁鉄心に巻回している。

特許文献２においては、特許文献１に示される構成に対し、固定子の内周側に位置する一方のコイルを、漏れ磁束によってコイル内に生じる渦電流が分断されるように、他方のコイルを構成する導線よりも幅の小さい導線を複数並べて構成している。
特開平５−２４３０３６号公報 特開２００４−１５３８７４号公報

特許文献１に示される構成によれば、界磁鉄心などからの漏れ磁束が各コイルに別々に鎖交するので、１つのコイルユニットとして渦電流損を減少させることができる。しかしながら、漏れ磁束が鎖交する量は、コイルの位置によって異なるため、鎖交する量が多い部分に位置するコイルには比較的大きな渦電流が発生する。例えば、漏れ磁束は、固定子の内周側に位置するコイルとより多く鎖交するので、内周側に位置するコイルには、外周側に位置するコイルと比べて大きな渦電流が発生する。

これに対し、特許文献２に示される構成によれば、漏れ磁束が鎖交する量の多い内周側のコイルの導線を、渦電流が分断されるように複数に分割しているので、分割した導線間の電気抵抗により渦電流損を減少させることができる。しかしながら、特許文献２においては、分割した導線の表面全面をそれぞれ絶縁コーティングし（表面に絶縁部材を配置し）、所望の幅となるように相互に接着して内周側のコイルを構成する導線を形成している。したがって、分割数が増えるほど渦電流損の低減効果は大きくなるものの、絶縁部材の占める割合が増加し、導線の充填率が低下する。すなわち、充填率を確保しようとすると、分割数が制限され、十分な渦電流損の低減効果が得られないことも考えられる。

本発明は上記問題点に鑑み、充填率の低下を抑えつつ、渦電流損を減少させることのできる電磁機器を提供することを目的とする。

本発明者が確認したところ、コイルを構成する導線を、導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層してなる構成とした場合、導線構成部材表面に形成された絶縁性を有する酸化皮膜や導線構成部材表面の凹凸（換言すれば接触抵抗）により、互いに隣接する導線構成部材間に絶縁部材を配置しなくとも、渦電流を効果的に減少できることが明らかとなった。

そこで、上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器であって、複数のコイルをそれぞれ構成する導線の少なくとも一部が、当該導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層して構成され、積層構成された積層導線は、複数の導線構成部材を積層して構成され、積層導線の外周面の表面のみに、第１絶縁部材が配置されており、導線は、互いに略平行に配置された積層導線としての複数の平行部と、２つの平行部において一方の端部間を連結する連結部とを有し、２つの平行部は、連結される側の端部において、導線構成部材にそれぞれ生じる渦電流を打ち消すように、導線構成部材が２つの平行部間で連結部を介して選択的に導電接続され、他方の端部において、積層された導線構成部材同士が平行部ごとに導電接続されており、２つの平行部は、導線構成部材の積層数が同じであり、２つの平行部において、同一方向に大きさのほぼ等しい渦電流が生じる導線構成部材同士が選択的に導電接続され、それぞれに作用する漏れ磁束の向きが反対である２つの平行部と当該平行部を連結する連結部が、複数の導線構成部材が積層された１つの連続した導線として構成され、２つの平行部において、導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする。

本発明によれば、積層構成された積層導線の外周面の表面のみに、当該導線に対して電位差のある他の部材（他の導線など）との間を電気的に絶縁する第１絶縁部材（絶縁部材）を配置し、上記電位差よりも電位差（渦電流を分断することによって生じる）が小さい導線構成部材間には絶縁部材を配置していない。したがって、充填率の低下を抑制することができる。また、導線の少なくとも一部を、当該導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層して構成しており、互いに隣接する導線構成部材間の接触抵抗が渦電流に対する電気抵抗となっている。したがって、渦電流損を減少させることができる。すなわち、充填率の低下を抑えつつ、渦電流損を減少させることのできる。

なお、第１絶縁部材は、積層導線と、当該導線に対して電位差のある他の部材との間を電気的に絶縁する効果以外にも、その配置によっては渦電流に対する電気抵抗となる。また、複数のコイルをそれぞれ構成する導線のうち、少なくとも一部が積層導線であれば良い。例えば漏れ磁束が鎖交する量の多いコイルを構成する導線に適用されれば良い。しかしながら、複数のコイルをそれぞれ構成する導線の全てに適用しても良い。

また、複数の導線構成部材を積層して構成するので、１つの導線構成部材を折り返して積層導線とする構成に比べて、渦電流損をより減少させることができる。また、積層導線である２つの平行部において、一方の端部のみが複数の導線構成部材同士が電気的に接続される構造としている。また、連結部によって連結される側の端部を、導線構成部材にそれぞれ生じる渦電流を打ち消すように導線構成部材が２つの平行部間で選択的に導電接続される構造としている。したがって、一方の平行部を構成する導線構成部材に生じる渦電流を、他方の平行部を構成する導線構成部材に生じる渦電流で打ち消し、連結部を介した２つの平行部間に、ループ状の渦電流が生じるのを抑制することができる。すなわち、渦電流損をより効果的に低減することができる。

また、２つの平行部の導線構成部材の積層数が同じであり、２つの平行部において、同一方向に大きさのほぼ等しい渦電流が生じる導線構成部材同士が選択的に導電接続されている。これにより、各層の導線構成部材に生じる渦電流を効果的に打ち消すことができる。さらには、それぞれに作用する漏れ磁束の向きが反対である２つの平行部と当該平行部を連結する連結部が、複数の導線構成部材が積層された１つの連続した導線として構成され、２つの平行部において、導線構成部材の積層順が逆とされている。これによれば、平行部と連結部が１つの連続した導線として構成されるので、導線の構成点数を削減することができる。また、製造工程を簡素化することもできる。

次に、上記目的を達成するために請求項４に記載の発明は、導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器であって、複数の導線の少なくとも一部が、当該導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層して構成され、積層構成された積層導線は、複数の導線構成部材を積層して構成され、積層導線の外周面の表面に、第１絶縁部材が配置され、同一の積層導線において、隣り合う導線構成部材間に、第１絶縁部材よりも厚さの薄い第２絶縁部材が配置されており、導線は、互いに略平行に配置された積層導線としての複数の平行部と、２つの平行部において一方の端部間を連結する連結部とを有し、２つの平行部は、連結される側の端部において、導線構成部材にそれぞれ生じる渦電流を打ち消すように、導線構成部材が２つの平行部間で連結部を介して選択的に導電接続され、他方の端部において、積層された導線構成部材同士が平行部ごとに導電接続されており、２つの平行部は、導線構成部材の積層数が同じであり、２つの平行部において、同一方向に大きさのほぼ等しい渦電流が生じる導線構成部材同士が選択的に導電接続され、それぞれに作用する漏れ磁束の向きが反対である２つの平行部と当該平行部を連結する連結部が、複数の導線構成部材が積層された１つの連続した導線として構成され、２つの平行部において、導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする。

本発明によれば、請求項１に係る発明に記載の作用効果と同等の作用効果を奏することができる。なお、積層構成された積層導線の外周面の表面に、当該導線に対して電位差のある他の部材（他の導線など）との間を電気的に絶縁する第１絶縁部材（絶縁部材）を配置だけでなく、上記電位差よりも電位差（渦電流を分断することによって生じる）が小さい導線構成部材間には、渦電流に対する電気抵抗となる第２絶縁部材を配置している。したがって、渦電流損を減少させることができる。また、第２絶縁部材の厚さを、第１絶縁部材よりも薄くしている。したがって、従来のように分割された導線をそれぞれ絶縁コーティングする（全面コーティングする）構成に比べて、充填率の低下を抑制することができる。すなわち、充填率の低下を抑えつつ、渦電流損を減少させることができる。このように、本発明によれば、請求項１に記載の発明に比べて、充填率の低下を抑制する効果は減少するものの、渦電流損をより減少させることができる。

請求項３に記載のように、第２絶縁部材として、隣り合う導線構成部材を固定する接着剤を採用すると、複数の導線構成部材を互いに固定しつつ、渦電流損を減少させることができる。したがって、複数の導線構成部材を互いに固定する場合において、固定部材と第２絶縁部材とを別個に必要とする構成に比べて、構成を簡素化することができる。

請求項１〜３に記載の構成としては種々考えられる。例えば請求項４に記載のように、複数枚の平面略コの字状の導線構成部材が折曲されて、２つの平行部における導線構成部材の積層順が逆とされた構成としても良い。この場合、折曲工程を簡素化することができる。また、請求項５に記載のように、複数枚の直線状の導線構成部材が折曲されて、２つの平行部における導線構成部材の積層順が逆とされた構成としても良い。この場合、予め準備する導線構成部材を簡素化することができる。

コイルがそれぞれ鉄心に巻回された構成においては、請求項６に記載のように、鉄心に設けられたスロットに平行部が挿入固定され、第１絶縁部材が、積層構成された平行部の外周面の表面として、鉄心との対向部位に配置されることが好ましい。

これによれば、第１絶縁部材によって、鉄心から積層導線としての平行部を通過する漏れ磁束の量を減少させることができる。また、鉄心との間で生じる電位差を、第１絶縁部材によって絶縁することができる。

上述したように、積層導線は、複数のコイルをそれぞれ構成する導線のうち、少なくとも一部の導線に適用されれば良い。例えば請求項７に記載のように、導線が互いに逆方向に巻回された２つのコイルを電気的に接続してなるコイルユニットを含む場合、２つのコイルのうち、漏れ磁束をより強く受ける側のコイルを、積層導線によって構成しても良い。これにより、渦電流損を減少させることができる。

請求項８に記載のように、コイルとして各相のコイルを含む場合、第１絶縁部材は、積層導線の外周面の表面として、異なる相のコイルを構成する導線との対向部位に少なくとも配置されることが好ましい。

これによれば、例えば３相誘導モータのように、複数のコイルとして起電力に位相差のある各相のコイルを含む場合、相間で生じる電位差を、第１絶縁部材によって絶縁することができる。したがって、電磁機器の誤動作等を防止することができる。

また、請求項９に記載のように、第１絶縁部材が、積層導線の長手方向に沿って、導線を取り囲むように筒状に設けられた構成としても良い。これにより、必要部分のみに第１絶縁部材が配置される構成に比べて、腐食等による導線の信頼性低下を抑制することができる。また、筒内に積層導線をより安定的に保持することも可能である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお。以下の各実施形態においては、導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器として、３相誘導モータ（以下モータと示す）を例にとり説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るモータの、固定子周辺の概略構成を示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る巻き線の概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、モータ１００を構成する固定子１１０と回転子１２０のうち、固定子１１０に、各相のコイル１３０が巻回されている。固定子１１０を構成する鉄心１１１には、複数のスロット１１２が形成され、当該スロット１１２に３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１３０が収容されている。なお、図１に示す符号１１３は鉄心１１１の一部であるティースである。

コイル１３０は、図１に示すように、巻き線１３１を３層重ね巻きすることにより構成されている。巻き線１３１は、特許請求の範囲に記載の導線に相当し、少なくとも漏れ磁束が鎖交する部位（スロット１１２に収容される部位）として、図２に示すように、積層導線１３２を有している。本実施形態においては、断面矩形状の巻き線１３１を採用しているが、断面形状は特に限定されるものではない。なお、巻き線１３１の断面寸法は用途によるが、例えばハイブリッド電気自動車の動力源に用いられる程度の仕様（モータ直径φ３００ｍｍ、モータ出力１０〜５０ｋＷ程度のもの）で１．５〜２ｍｍ角程度である。

積層導線１３２の構成材料、断面形状は特に限定されるものではない。本実施形態においては、銅からなる断面矩形状の積層導線１３２を採用している。また、複数のコイル１３０をそれぞれ構成する全ての積層導線１３２は、図２に示すように、当該積層導線１３２に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように、導線構成部材１３３を積層して構成されている。本実施形態において、導線構成部材１３３は、１本の導線を、その長手方向に沿って複数枚に分割する（径方向に分割する）ことで構成されている。そして、分割面を積層面として、平板状の導線構成部材１３３を複数枚（本実施形態においては７枚）積層することにより、積層導線１３２が構成されている。すなわち、複数枚の導線構成部材１３３によって、積層導線１３２が構成されている。なお、導線構成部材１３３は、１本の導線を分割することにより構成されるものに限定されない。例えば、導線構成部材１３３として、複数枚積層することによって積層導線１３２を構成することのできる、厚さの薄い部材を採用することもできる。

導線構成部材１３３の互いの積層面は絶縁材料によってコーティングされておらず（互いに隣接する導線構成部材１３３の間に絶縁部材が配置されておらず）、積層構成されてなる積層導線１３２の外周面（導線構成部材１３３の積層面を除く面）のみに、第１絶縁部材１３４が配置されている。

第１絶縁部材１３４は、積層導線１３２との間に電位差のある他の部材、より詳しくは、渦電流を分断することによって互いに隣接する導線構成部材１３３の間に生じる電位差よりも大きな電位差を、積層導線１３２との間に有する他の部材（本実施形態においては、異相のコイル１３０（を構成する積層導線１３２）や鉄心１１１）と、当該積層導線１３２とを電気的に絶縁するものである。第１絶縁部材１３４の構成材料や厚さは特に限定されるものではなく、上述した機能を発揮できるものであれば採用することができる。本実施形態においては、合成樹脂（例えばエナメル）からなる筒状の第１絶縁部材１３４を採用しており、これにより積層導線１３２の外周面が長手方向に沿って被覆されている。このように第１絶縁部材１３４として、筒内に積層導線１３２が配置される構成を採用すると、電気的な絶縁機能を発揮しつつ、積層導線１３２を保持することができる。また、腐食等による積層導線１３２の信頼性低下を抑制することができる。

このように構成される巻き線１３１は、例えば所定枚数の導線構成部材１３３を積層して積層導線１３２を構成した後、積層状態を維持しつつ、積層導線１３２の外周面に合成樹脂を塗布することで形成することができる。それ以外にも、筒状に形成された第１絶縁部材１３４に対し、筒内に導線構成部材１３３を挿入配置することによっても構成することができる。

次に、このように構成される巻き線１３１の効果について、図３を用いて説明する。図３は、巻き線を構成する積層導線に生じる渦電流の状態を示す図である。上述したように、本実施形態に係る巻き線１３１において、積層導線１３２は、積層導線１３２に鎖交する漏れ磁束１０によって生じる渦電流１１を分断するように、複数の導線構成部材１３３を径方向に積層して構成されている。また、互いに隣接する導線構成部材１３３の間には、絶縁部材が配置されていないものの、導線構成部材１３３の表面に形成された絶縁性を有する酸化皮膜や導線構成部材１３３の表面の凹凸によって生じる接触抵抗によって、図３に示すように、導線構成部材１３３の層間で発生する渦電流１１の発生が抑制されている（図３においては、便宜上、渦電流１１をまとめて図示している）。すなわち、接触抵抗を、漏れ磁束１０により積層導線１３２に生じる渦電流１１に対する電気抵抗としている。

このように、本実施形態によれば、積層導線１３２の外周面のみに第１絶縁部材１３４を配置し、導線構成部材１３３間には絶縁部材を配置していない。したがって、従来の導線が積層構成された巻き線に比べて、充填率の低下を抑制することができる。また、積層導線１３２が、渦電流１１を分断するように複数の導線構成部材１３３を積層してなり、互いに隣接する導線構成部材１３３間の接触抵抗が渦電流１１に対する電気抵抗となっている。したがって、渦電流損を減少させることができる。すなわち、充填率の低下を抑えつつ、渦電流損を減少させることのできる。

また、本実施形態においては、積層導線１３２の外周面を被覆するように第１絶縁部材１３４を筒状に設けている。このように、漏れ磁束１０が作用する側に第１絶縁部材１３４を配置すると、第１絶縁部材１３４が渦電流１１に対する電気抵抗となるので、渦電流損を減少させることができる。

なお、本発明者は、上述の効果について確認を行っている。具体的には、短手方向の幅が１．８ｍｍ、厚さが０．２ｍｍの銅板を導線構成部材１３３として採用し、この導線構成部材１３３を厚さ方向に９枚積層して積層導線１３２を構成した。そして、この積層導線１３２を用いて渦電流損を計測したところ、１．８ｍｍ角の積層導線１３２に対して渦電流損が略１／８となる結果が得られた。また、第１絶縁部材１３４のない状態で充填率を比較すると、本実施形態に示した巻き線１３１では充填率が１００％であるが、一般的な数値である３０μｍの絶縁コーティングが各導線構成部材の積層表面に施されているとすると、８つの各層間にそれぞれ６０μｍの絶縁部材が配置されることとなるので、充填率は８０．３％となる。このように本実施形態に示す構成によれば、充填率を低下させることなく渦電流損を減少させることができる。

次に、上述した巻き線１３１におけるコイルエンドの構成について、図４を用いて説明する。図４は、コイルエンドの一構成を示す斜視図である。本実施形態においては、図４に示すように、巻き線１３１のうち、積層導線１３２が直線状となっている。そして、積層導線１３２のうち、鉄心１１１に設けられたスロット１１２に収容される部分が第１絶縁部材１３４で被覆されており、スロット１１２から鉄心外部に露出する両端部が、第１絶縁部材１３４から露出されている。このような露出構造は、第１絶縁部材１３４を除去するか、或いは、予め露出部位に第１絶縁部材１３４を配置しないことで実現可能である。

そして、第１絶縁部材１３４から露出された積層導線１３２の端部において、積層された導線構成部材１３３同士が、ロウ付け、溶接等（図示略）で一体に形成されている。この一体化された積層導線１３２の端部に、巻き線１３１の一部として、棒状の金属材料からなる連結部材１４０（例えば銅線）の一端が、ロウ付け、溶接等（図示略）により接続されている。そして、連結部材１４０の他端が、同じくロウ付け、溶接等（図示略）により、他の巻き線１３１の部位（図４においては積層構成された直線状の他の積層導線１３２）と接続され、コイル１３０が構成されている。すなわち、図４に示す構成においては、積層導線１３２と連結部材１４０とにより巻き線１３１が構成され、ひいてはコイル１３０が構成されている。なお、積層導線１３２の端部及び連結部材１４０の表面は、両者が接続された状態で、絶縁部材（図示略）によって被覆されている。このような被覆は、ロウ付け、溶接等の加工後に、例えば合成樹脂を塗布することで可能である。

ここで、積層導線１３２は、導線構成部材１３３の積層後（積層導線１３２の構成後）において、積層方向の折曲は容易であるが、積層方向と垂直な方向への折曲は困難である。したがって、それ自体を折曲させて他の積層導線１３２と電気的に接続しようとすると、接続方向が限定される。これに対し、本実施形態においては、上述したように、積層導線１３２とは別部材である連結部材１４０によって、積層導線１３２の端部間を電気的に接続するようにしている。したがって、積層導線１３２間、若しくは、積層導線１３２と当該積層導線１３２及び連結部材１４０を除く巻き線１３１の部位を電気的に接続してコイル１３０を構成するに当たり、積層導線１３２を折曲させなくとも良い。このように、連結部材１４０を用いると接続方向が限定されず、多様なコイル１３０の巻き方に対応することが可能である。

なお、本実施形態においては、巻き線１３１として、断面矩形状の例を示した。しかしながら、例えば図５に示すように、断面円形状の巻き線１３１を採用することもできる。このように、断面形状は特に限定されるものではない。図５は、巻き線の変形例を示す断面図である。

また、本実施形態においては、第１絶縁部材１３４が筒状に設けられる例を示した。しかしながら、第１絶縁部材１３４は、上述したように、積層導線１３２との間に電位差のある他の部材、より詳しくは、渦電流１１を分断することによって互いに隣接する導線構成部材１３３の間に生じる電位差よりも大きな電位差を、積層導線１３２との間に有する他の部材（本実施形態においては、異相のコイル１３０（を構成する積層導線１３２）や鉄心１１１）と、当該積層導線１３２とを電気的に絶縁するものである。例えばコイルとして本実施形態に示すように各相のコイル１３０を含む場合には、第１絶縁部材１３４が、積層導線１３２の外周面の表面として、異なる相のコイルを構成する導線との対向部位に少なくとも配置されれば良い。これによれば、相間で生じる電位差を、第１絶縁部材１３４によって絶縁することができる。また、本実施形態に示すように、コイル１３０がそれぞれ鉄心１１１に巻回された構成においては、第１絶縁部材１３４が、積層導線１３２の外周面の表面として、鉄心１１１との対向部位に配置されれば良い。これによれば、第１絶縁部材１３４によって、鉄心１１１から積層導線１３２を通過する漏れ磁束１０の量を減少させることができる。また、鉄心１１１と積層導線１３２の間で生じる電位差を、第１絶縁部材１３４によって絶縁することができる。したがって、例えば図６に示すように、積層導線１３２の外周表面のうち、少なくとも電気的な絶縁を確保するのに必要な部位（図６においては４面のうち３面）のみを被覆するように設けても良い。図６は、巻き線の変形例を示す断面図である。なお、第１絶縁部材１３４を筒状ではない構成とすると、第１絶縁部材１３４によって、複数の導線構成部材１３３を保持することが困難となる。したがって、上述したように、連結部材１４０と接続される端部を、予めロウ付け、溶接等で一体化した後、合成樹脂を塗布等により積層導線１３２の外周面を被覆すれば良い。

また、本実施形態においては、積層導線１３２が、複数枚の導線構成部材１３３を積層することにより構成される例を示した。しかしながら、図７に示すように、１つの導線構成部材１３５を折り返すことで、積層導線１３２が構成されても良い。図７は、巻き線の変形例を示す断面図である。なお、図７においては、複数回折り返しているが、折り返し回数は特に限定されるものではない。この場合、複数枚の導線構成部材１３３を積層して積層導線１３２を構成する場合と比べて、層間が端面で接続されているので渦電流損を減少させる効果が小さくなるものの、生産性を向上することができる。このように構成される巻き線１３１は、導線構成部材１３５を折り返して積層導線１３２を構成した後、積層状態を維持しつつ、積層導線１３２の外周面に合成樹脂を塗布することで形成することができる。それ以外にも、筒状に形成された第１絶縁部材１３４に対し、筒内に積層導線１３２を挿入配置することによっても構成することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る巻き線の概略構成を示す断面図である。図９は、巻き線を構成する積層導線に生じる渦電流の状態を示す図である。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

本実施形態においては、図８に示すように、巻き線１３１の少なくとも一部を構成する積層導線１３２に対し、外周面の表面に第１絶縁部材１３４が配置されるとともに、導線構成部材１３３の積層面間にも第２絶縁部材１３６が配置されている点を特徴とする。

第２絶縁部材１３６の構成材料は特に限定されるものではない。本実施形態においては、複数枚に分割された導線構成部材１３３を相互に接着固定する接着剤（例えばエポキシ系やシアノアクリレート系接着剤）を採用している。このように、第２絶縁部材１３６として接着剤を採用すると、複数の導線構成部材１３３を互いに固定しつつ、渦電流損を減少させることができる。したがって、複数の導線構成部材１３３を互いに固定する場合において、構成を簡素化することができる。

また、同一の巻き線１３１において、第２絶縁部材１３６の厚さｔ２は、第１絶縁部材１３４の厚さｔ１よりも薄く設定されている。具体的には、例えば厚さｔ１が３０〜５０μｍの第１絶縁部材１３４に対し、第２絶縁部材１３６の厚さｔ２は数μｍ程度である。

このように本実施形態によれば、図９に示すように、導線構成部材１３３間に、渦電流１１に対する電気抵抗として第２絶縁部材１３６を配置しており、これにより導線構成部材１３３の層間で発生する渦電流１１の発生が抑制されている（図９においては、便宜上、渦電流１１をまとめて図示している）。したがって、渦電流損を減少させることができる。また、第２絶縁部材１３６の厚さｔ２を、第１絶縁部材１３４の厚さｔ１よりも薄くしている。したがって、従来のように、分割された導線の全面を絶縁コーティングする構成に比べて、充填率の低下を抑制することができる。すなわち、充填率の低下を抑えつつ、渦電流損を減少させることができる。本実施形態によれば、導線構成部材１３３間に第２絶縁部材１３６を配置するので、第１実施形態に示した構成（図２参照）に比べて、充填率の低下を抑制する効果は減少するものの、渦電流損をより減少させることができる。

なお、本発明者は、上述の効果について確認を行っている。具体的には、短手方向の幅が１．８ｍｍ、厚さが０．２ｍｍの銅板を導線構成部材１３３として採用し、この導線構成部材１３３を厚さ方向に９枚積層し、層間に厚さｔ２が１μｍの第２絶縁部材１３６（接着剤）を配置して、積層導線１３２を構成した。そして、この積層導線１３２を用いて渦電流損を計測したところ、１．８ｍｍ角の導線に対して渦電流損が略１／１６（第１実施形態の図２に示す構成に比べて半減）となる結果が得られた。また、第１絶縁部材１３４のない状態で充填率を比較すると、厚さｔ２が２μｍの第２絶縁部材１３６（接着剤）を配置した本実施形態に示す巻き線１３１では充填率が９９．１％であるが、一般的な数値である３０μｍの絶縁コーティングが各導線構成部材の積層表面に施されているとすると、８つの各層間にそれぞれ６０μｍの絶縁部材が配置されることとなるので、充填率は８０．３％となる。このように本実施形態に示す構成によれば、充填率を低下させることなく渦電流損を減少させることができる。

また、本実施形態においては、第２絶縁部材１３６として接着剤を用いる例を示した。しかしながら、渦電流１１に対する電気抵抗となる絶縁材料であれば採用することができる。例えば、接着性を有さない材料を第２絶縁部材１３６として採用する場合には、導線構成部材１３３と第２絶縁部材１３６とを交互に積層し、この積層体の外周面に第１絶縁部材１３４を塗布することで巻き線１３１を構成しても良い。また、筒状の第１絶縁部材１３４に、積層体を挿入配置して巻き線１３１を構成しても良い。

また、本実施形態においては、積層導線１３２が、複数枚の導線構成部材１３３からなる例を示した。しかしながら、本実施形態においても、第１実施形態（図７参照）に示したように、１つの導線構成部材１３５を複数回折り返すことで、積層導線１３２が構成されても良い。

また、本実施形態においては、第１絶縁部材１３４が筒状に設けられる例を示した。しかしながら、第１実施形態（図６参照）に示すように、積層導線１３２の外周表面のうち、少なくとも電気的な絶縁を確保するのに必要な部位のみを被覆するように設けても良い。

また、本実施形態に示す巻き線１３１においても、第１実施形態（図４参照）に示すコイルエンドの構造を採用することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図１０に基づいて説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係るモータの、固定子周辺の概略構成を示す断面図である。なお、上述した実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

本実施形態においては、複数のコイル１３０をそれぞれ構成する巻き線のうち、一部の巻き線のみに、第１実施形態又は第２実施形態に示した積層導線１３２を有する巻き線１３１を採用する点を特徴とする。

図１０においては、モータ１００が、固定子１１０の鉄心１１１に対して巻き線１３１が互いに逆方向に巻回された２つのコイル１３０ａ，１３０ｂを有し、２つのコイル１３０ａ，１３０ｂが電気的に接続されてコイルユニットを構成している。このように鉄心１１１に対して相互に巻回方向の異なるコイル１３０ａ，１３０ｂを２層巻きすると、漏れ磁束１０が各コイル１３０ａ，１３０ｂに別々に鎖交するので、１つのコイルユニットとして渦電流損を減少させることができることが知られている。そして、このような構成において、２つのコイル１３０ａ，１３０ｂのうち、漏れ磁束１０をより強く受ける側（図１０においては、回転子１２０に近い内周側）のコイル１３０ａが、第１又は第２実施形態に示す構成の巻き線１３１によって構成されている。また、図１０に示すように、漏れ磁束１０の少ない外周側のコイル１３０ｂは、通常の巻き線で構成されている。

このように、漏れ磁束１０が鎖交する量が多いコイル１３０ａに対して、第１実施形態又は第２実施形態に示した積層導線１３２を有する巻き線１３１を採用すれば、渦電流損を効率よく減少させることができる。また、コストを低減することができる。

なお、本実施形態においては、１つのコイルユニットを構成する２つのコイル１３０ａ，１３０ｂのうち、一方に第１実施形態又は第２実施形態に示した積層導線１３２を有する巻き線１３１を採用する例を示した。しかしながら、第１実施形態又は第２実施形態に示す巻き線１３１は、複数のコイル１３０のうち、少なくとも一部に採用されれば良い。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図１１に基づいて説明する。図１１は、本発明の第４実施形態に係るコイルエンドの一構成を示す斜視図である。なお、上述した実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第１実施形態においては、棒状の金属材料からなる連結部材１４０によって、直線状に設けられた積層導線１３２の端部間を電気的に接続し、コイル１３０を構成する例を示した。これに対し、本実施形態においては、連結部材１４０が、絶縁材料からなる基材１４１と、当該基材１４１に設けられた配線部１４２とを有している。そして、積層導線１３２が基材１４１に位置決め固定された状態で、積層導線１３２の端部が配線部１４２を介して他の積層導線１３２と電気的に接続され、コイル１３０が構成されている点を特徴とする。

基材１４１の構成材料としては、絶縁材料であれば特に限定されるものではなく、基材１４１への積層導線１３２の固定方法も特に限定されるものではない。本実施形態においては、合成樹脂からなる基材１４１に、積層導線１３２に対応して貫通孔１４３（特許請求の範囲に記載の穴部に相当）が設けられ、貫通孔１４３の内壁及び積層導線１３２の先端が露出する側の面に配線部１４２が形成されている。そして、貫通孔１４３に対して、積層導線１３２の端部（露出部位）が挿入された状態で、積層導線１３２の端部と配線部１４２が、はんだ付け、ロウ付け、溶接等により接続されている。

このように、本実施形態によれば、基材１４１に設けた貫通孔１４３に、積層導線１３２を挿入することで、連結部材１４０に対して積層導線１３２が位置決め固定される。したがって、生産性を向上することができる。また、基材１４１によって、コイル１３０の強度を増すことができる。なお、図１１に示す符号１４４は、基材１４１に表面に実装された、電子部品である。このように、基材１４１の表面にコイル１３０とは別の電子部品を搭載することも可能である。このように、コイル１３０の一部である連結部材１４０を構成する基材１４１上に電子部品１４４を実装すると、例えばコイル１３０と電子部品１４４との電気的な接続距離を短くすることができる。

また、本実施形態においては、図１１に示すように、１つの基材１４１に１つの配線部１４２が設けられる例を示した。このように、１つの基材１４１に１つの配線部１４２を設ける場合には、スロット１１２から鉄心１１１の外部に露出する複数の積層導線１３２（図４参照）の長さをそれぞれ変えることで、複数の連結部材１４０により、対応する巻き線１３１と電気的に接続することができる。

また、１つの基材１４１に複数の配線部１４２を設け、１つの連結部材１４０によって、複数組の積層導線１３２間を接続することも可能である。例えば、図１２に示すように、円環状の鉄心１１１から外部に露出する複数の積層導線１３２の端部に対応して、円環状の基材１４１に配線部１４２と貫通孔１４３を設け、１つの連結部材１４０により、対応する積層導線１３２間を電気的に接続するようにしても良い。このように構成すると、構成を簡素化し、生産性を向上することも可能である。図１２は、コイルエンドの変形例を示す組み付け前の斜視図である。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を、図１３〜図１５に基づいて説明する。図１３は、本発明の第５実施形態に係るコイルエンドの一構成を説明するための図であり、（ａ）は巻き線の断面図、（ｂ）は巻き線の折曲状態を示す側面図である。図１４は、（ａ），（ｂ）ともに、導線構成部材の構成例を示す平面図である。図１５は、図１４（ａ）に示した導線構成部材を用いたコイルエンドの一構成を説明するための図であり（ａ）は積層方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線に沿う断面図である。なお、上述した実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

上述した各実施形態においては、積層導線１３２が直線状である例を示した。これに対し、本実施形態においては、積層導線１３２が折曲された形状となっている点を特徴とする。

巻き線１３１において、導線構成部材１３３（又は導線構成部材１３５）を積層して構成された積層導線１３２は、図１３（ａ）に示すように、積層方向には比較的に容易に折り曲げすることができるのに対し、積層方向に直交する方向には折り曲げるのは困難である。そこで、本実施形態においては、複数の積層導線１３２のうち、その一部について、図１３（ｂ）に示すように、鉄心１１１のスロット１１２から外部に露出する端部を、９０度以外の折曲角度となるように積層方向に折曲している。このように、積層導線１３２を折曲すると、コイル１３０を構成する上で、直線状の積層導線１３２のみを採用する場合に比べて、巻き線１３１の引き回しの自由度が向上する。なお、図１３（ｂ）においては、折曲部位が１つであるが、折曲部位を複数としても良い。

例えば図１４（ａ），（ｂ）に示すように、導線構成部材１３３を、スロット１１２に収容される直線状部分１３３ａと、当該直線状部分１３３ａに対して折れ曲がった（直線状部分１３３ａと所定角度をなす）折曲部分１３３ｂとにより構成しても良い。そして、このようなクランク状やコの字状等の導線構成部材１３３を積層して積層導線１３２を構成し、積層導線１３２の直線状部分１３３ａをスロット１１２に収容した状態で、鉄心１１１から露出する端部（折曲部分１３３ｂを含む）をその積層方向に折り曲げれば、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、鉄心１１１におけるスロット１１２の延設方向に対して、上下方向及び左右方向に、巻き線１３１（積層導線１３２）を引き回すことができる。すなわち、積層導線１３２（巻き線１３１）の引き回しの自由度をより向上することができる。したがって、連結部材１４０を介して、対応する積層導線１３２間を電気的に接続する際の、積層導線１３２の引き回しの自由度が向上するだけでなく、連結部材１４０を介さなくとも、対応する積層導線１３２間を電気的に接続することも可能である。

なお、スロット１１２に収容する前に、鉄心１１１から露出する端部（折曲部分１３３ｂ）を積層方向に折り曲げておき、その後スロット１１２に収容しても良い。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態を、図１６〜図１９に基づいて説明する。図１６は、積層導線の両端部において、導線構成部材同士を電気的に接続した構造における渦電流の状態を示す斜視図である。図１７は、本実施形態に係るコイルエンド構造が適用される積層導線の配置を説明するための、モータの固定子周辺の概略構成を示す断面図である。図１８は、本実施形態に係るコイルエンド構造の概略構成を示す斜視図である。図１９は、図１８をコイルエンド側から見た平面図である。なお、図１８及び図１９においては、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

図１６に示すように、漏れ磁束１０によって生じる渦電流１１を分断するように、導線構成部材１３３を積層して構成された積層導線１３２に対し、漏れ磁束１０が作用すると、これにより各層の導線構成部材１３３に生じる渦電流１１は、その積層方向において積層中心よりも上側の導線構成部材１３３と下側の導線構成部材１３３とで向きが反対方向となる。したがって、図１６に示すように、積層導線１３２の両端部において、導線構成部材１３３同士が電気的に接続された構造においては、互いに接合された導線構成部材１３３の端部を通じてループ状に流れる渦電流１１が発生し、積層構成による渦電流損を低減する効果が小さくなってしまう。

そこで、本実施形態においては、互いに連結される直線状の２本の積層導線１３２（第５実施形態に示すところの積層導線１３２の直線状部分１３３ａ）のコイルエンド構造を、一方の積層導線１３２に生じる渦電流１１で他方の積層導線１３２に生じる渦電流１１を打ち消す構造とする。なお、直線状の２本の積層導線１３２は、後述するように、２本の積層導線１３２の一方の端部間を連結する連結部も含めて、複数の導線構成部材１３３が積層された１本の積層導線ユニットとしての構成も可能である。したがって、以下においては、直線状の積層導線１３２（直線状部分１３３ａ）を、平行部と示すこととする。これは、スロット１１２に収容された複数の直線状の積層導線１３２（直線状部分１３３ａ）が互いに平行な位置関係となるからである。また、このような位置関係であるので、後述するように、渦電流１１を打ち消し合うことができる。

本実施形態においては、図１７に示すように、モータ１００の固定子１１０を構成する鉄心１１１に設けられた複数のスロット１１２に、巻き線１３１を３層重ね巻きしてなるコイル１３０が収容された構成（第１実施形態に示した構成）において、同一のティース１１３を挟んで隣接するスロット１１２にそれぞれ収容された平行部２００，３００のコイルエンド構造について説明する。図１７に示すように、平行部２００，３００が収容された各スロット１１２の周りに生じる主磁束１２ａ，１２ｂの向きは互いに逆であるため、図１７〜図１９に示すように、積層導線１３２としての平行部２００，３００にそれぞれ鎖交する漏れ磁束１０ａ，１０ｂの向きも逆向きとなる。

本実施形態において、平行部２００，３００は、第１実施形態同様、銅薄板である導線構成部材１３３をそれぞれ７枚積層して構成されている。詳しくは、平行部２００が、ティース１１３の突出先端側から導線構成部材２０１〜２０７の順に積層して構成され、平行部３００が、ティース１１３の突出先端側から導線構成部材３０１〜３０７の順に積層して構成されている。また、平行部２００，３００は、第１実施形態に示した積層導線１３２同様、スロット１１２に収容される部位が、第１絶縁部材１３４（本実施形態においては図示略）によって被覆され、スロット１１２から同一側に露出された（スロット１１２外に引き出された）一方の端部が、第１絶縁部材１３４から露出されて、それぞれ連結部材１４０とロウ付け、溶接等により接続されている。すなわち、平行部２００，３００は、一方の端部において、積層された導線構成部材１３３同士が互いに接合されている。なお、連結部材１４０としては、第１実施形態同様、銅線を採用している。したがって、連結部材１４０は変形が容易であり、他の平行部（図示略）などと自由に結線することができる。

また、連結部材１４０と接続された端部の反対側の端部においては、図１８及び図１９に示すように、平行部２００を構成する導線構成部材２０１〜２０７と平行部３００を構成する導線構成部材３０１〜３０７とが、平行部２００，３００に鎖交する漏れ磁束１０ａ，１０ｂによって各層の導線構成部材１３３（２０１〜２０７、３０１〜３０７）に生じる渦電流１１ａ，１１ｂを打ち消し合うように、連結部１５０によって選択的に結線されている。

ここで、２つの平行部２００，３００は、鉄心１１１のティース１１３を挟んで隣り合うスロット１１２に配置されており、平行部２００，３００の構造は、ほぼ等しくなっている。また、漏れ磁束１０ａ，１０ｂは、鉄心１１１のティース１１３から平行部２００，３００に対して対称に（逆方向にほぼ同じ大きさをもって）発生する。したがって、ティース１１３の突出先端側から見て、平行部２００の最上層（導線構成部材２０１）から所定層（ｎ層）において生じる渦電流１１ａと、平行部３００の最下層（導線構成部材３０７）から所定層（ｎ層）において生じる渦電流１１ｂとが、大きさがほぼ等しく、且つ、同一方向となる。

本実施形態においては、図１８及び図１９に示すように、平行部２００，３００とで、渦電流１１ａ，１１ｂの大きさが互いにほぼ等しく、且つ、同一方向である導線構成部材１３３同士が連結部１５０を介して選択的に導電接続されている。詳しくは、最上層の導線構成部材２０１と最下層の導線構成部材３０７とが連結部１５１を介して結線され、２層目の導線構成部材２０２と６層目の導線構成部材３０６とが連結部１５２を介して結線されている。また、３層目の導線構成部材２０３と５層目の導線構成部材３０５とが連結部１５３を介して結線され、４層目の導線構成部材２０４と４層目の導線構成部材３０４とが連結部１５４を介して結線されている。また、５層目の導線構成部材２０５と３層目の導線構成部材３０３とが連結部１５５を介して結線され、６層目の導線構成部材２０６と２層目の導線構成部材３０２とが連結部１５６を介して結線されている。そして、最下層（７層目）の導線構成部材２０７と最上層（１層目）の導線構成部材３０１とが連結部１５７を介して結線されている。

このように本実施形態に係るコイルエンド構造によれば、２つの平行部２００，３００において、大きさが互いにほぼ等しく、且つ、同一方向に渦電流１１ａ，１１ｂが流れる導線構成部材１３３同士が、連結部１５０を介して選択的に導電接続されている。したがって、導線構成部材１３３の端部を通じてループ状に流れる渦電流１１の発生を抑制することができる。

次に、上述したコイルエンド構造の具体例について説明する。以下においては、一例として、２つの平行部２００，３００と連結部１５０とが、導線構成部材１３３が積層された１つの連続した積層導線ユニットとして構成される例を示す。図２０は、本実施形態に係るコイルエンド構造の具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は積層工程、（ｂ）は折曲工程を示している。図２０（ａ），（ｂ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

先ず、図２０（ａ）に示すように、平行部２００を構成する導線構成部材２０１〜２０７、平行部３００を構成する導線構成部材３０１〜３０７、及び対応する導線構成部材間を連結する連結部１５１〜１５７のうち、選択的に導電接続される導線構成部材同士と連結部が１枚の銅薄板として構成された略コの字状の１枚の導線構成部材１３３を７枚準備する。そして、導線構成部材２０１〜２０７の積層順となるように、導線構成部材１３３を積層して一体化する。なお、一体化は、上述した実施形態同様、第１絶縁部材１３４や接着性を有する第２絶縁部材１３６によって行うことができる。この場合、連結部１５１〜１５７は、例えば積層面間への第２絶縁部材１４６や他の絶縁材料の配置。或いは、積層面間の接触抵抗によって、対応する導線構成部材同士を選択的に導電接続するようになっている。

次に、図２０（ｂ）に示すように、積層された７枚の導線構成部材１３３において、平行部２００,３００が互いに平行状態（並設状態）を保つように、例えば平行部２００を固定（支点と）しつつ、連結部１５０をその積層方向に折曲し、平行部３００を１８０度回転（反転）させる。これにより、平行部２００に対し、連結部１５０の折曲後における平行部３００の位置が、連結部１５０の折曲前における平行部３００の位置と反対となる。また、２つの平行部２００，３００において、導線構成部材１３３の積層順が逆となる。このようにして、積層導線ユニット４００を得ることができる。

図２０（ｂ）に示す積層導線ユニット４００のコイルエンド構造においては、連結部１５０も積層導線１３２である平行部２００，３００と一体化されているので、部品点数を削減することができる。また、積層導線ユニット４００を構成する導線構成部材１３３を平面略コの字状とすることで、折曲前の状態で、平行部２００，３００が互いに平行となっているので、製造工程（折曲工程）を簡素化することもできる。また、平行部２００，３００と連結部１５０との間で生じる電気抵抗を抑制することができる。さらには、導線構成部材１３３の積層方向に対して曲げているので、積層導線ユニット４００を無理なく形成することができる。

なお、本発明者は、上述の効果について確認を行っている。その結果を図２１に示す。図２１は、本実施形態に係るコイルエンド構造の効果を示す周波数と浮遊銅損との関係を示す図である。

図２１においては、本実施形態に係るコイルエンド構造の結果を実線（白抜き三角）で示し、比較例１として、積層導線１３２の両端部において、導線構成部材１３３同士が電気的に接続された構造の結果を破線（白抜き円）で示している。さらには、比較例２として、断面形状が同一の角線の結果を一点鎖線（黒四角）で示し、比較例３として積層導線において端部の溶接なしの結果を二点鎖線（黒三角）で示している。なお、比較例２の評価サンプルを、断面１．９５ｍｍ×１．８ｍｍ、長さ９０ｍｍの平角線を６本束ねたものとし、このサンプルを基準として、比較例１、比較例３の評価サンプルを、断面１．９５ｍｍ×０．２ｍｍ、長さ９０ｍｍの薄板を９枚積層したブロックを、６本束ねたものとした。また、本実施形態に係る評価サンプルを、上述したブロックを互いに渦電流を打ち消す組として、計３組束ねたものとした。なお、評価条件としては磁束密度を０．１５Ｔとした。

図２１に示すように、実線で示す本実施形態に示すコイルエンド構造によれば、周波数によらず、浮遊銅損（渦電流損）を、一点鎖線で示す比較例２や破線で示す比較例１よりも大幅に低減することができることが明らかである。また、その低減効果は、積層導線において端部接続なしとほぼ同等である。

なお、積層導線１３２の両端部において、導線構成部材１３３同士が電気的に接続された構造（比較例１）とすると、図２１に破線で示すように、一点鎖線で示す従来構成の角線（比較例２）よりも、浮遊銅損（渦電流損）を低減することができることが明らかである。互いに接合された導線構成部材１３３の端部を通じてループ状に流れる渦電流１１が発生し、積層構成による渦電流損を低減する効果は小さくなるものの、積層された導線構成部材１３３間において渦電流１１の流れる区間が制限されているためである。

なお、略コの字状の導線構成部材１３３を積層・折曲してなるコイルエンド構造を備えた積層導線ユニット４００の実現方法としては、上述の例に限定されるものではない。略コの字状の導線構成部材１３３のうち、例えば図２２に示すように、導線構成部材２０１が平行部２００における最上層となり、平行部３００の導線構成部材３０７が平行部３００における最下層となるように、連結部１５１〜１５７を折曲しつつ互いにずらして積層すれば良い。これにより、反転するような折曲をしなくとも、上述したコイル構造を備えた積層導線ユニット４００実現することができる。なお、図２２は、積層導線ユニットの変形例を示す斜視図である。

また、本実施形態においては、上述したコイルエンド構造を備えた積層導線ユニット４００を実現するために、略コの字状の導線構成部材１３３を積層・折曲する例を示した。しかしながら、略導線構成部材１３３の形状は略コの字状に限定されるものではない。例えば略Ｕ字状でも良い。

また、本実施形態においては、同一のティース１１３を挟んで隣り合うスロット１１２に配置された２つの平行部２００，３００について、渦電流を打ち消し合うコイルエンド構造とする例を示した。しかしながら、渦電流を打ち消しあうコイルエンド構造が適用される平行部２００，３００の位置関係は、上述の例に限定されるものではない。例えば、同一のティース１１３を挟んで隣り合うスロット１１２ではなく、離れたスロット１１２にそれぞれ収容され、互いに逆の方向に漏れ磁束１０ａ，１０ｂが作用する平行部２００，３００についても、上述と同様のコイルエンド構造（図１８及び図１９参照）を適用することができる。

また、図２３に示すように、同一のスロット１１２に収容された２つの平行部２００，３００についても、渦電流を打ち消しあうコイルエンド構造とすることができる。図２３及び図２４に示すように、同一のスロット１１２に収容された２つの平行部２００，３００の場合、それぞれに作用する漏れ磁束１０ａ，１０ｂは、その大きさ及び方向がほぼ等しい磁束となる。これにより、構成がほぼ等しい平行部２００，３００においては、ティース１１３の突出先端側から見て積層順の等しい層（導線構成部材１３３）に生じる渦電流１１ａ，１１ｂの大きさ及び方向がほぼ等しくなる。したがって、図２３及び図２４に示すように、平行部２００，３００とで、ティース１１３の突出先端側から見て積層順の等しい層（導線構成部材１３３）同士を、連結部１５０を介して導電接続すれば良い。この場合、例えば平行部２００における最上層（１層目）の導線構成部材２０１と、平行部３００における最上層（１層目）の導線構成部材３０１とが、連結部１５１を介して結線される。なお、図２３は、コイルエンド構造の変形例の概略構成を示す斜視図であり、図２４は、図２３をコイルエンド側から見た平面図である。図２３及び図２４においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。なお、同一のスロット１１２に収容された２つの平行部２００，３００に限定されず、異なるスロット１１２にそれぞれ収容され、同一方向に漏れ磁束１０ａ，１０ｂが作用する平行部２００，３００についても、上述のコイルエンド構造を採用することで、渦電流１１ａ，１１ｂを打ち消し合うことができる。

また、本実施形態においては、平行部２００を構成する導線構成部材２０１〜２０７と、平行部３００を構成する導線構成部材３０１〜３０７の全ての層で生じる渦電流を打ち消すように、平行部２００，３００において１層ずつ連結される例を示した。しかしながら、漏れ磁束１０ａ，１０ｂによって生じる渦電流１１ａ，１１ｂは、積層方向において、平行部２００，３００の積層端部側ほど大きくなる。したがって、積層表面（最上層及び最下層）から少なくとも１層のみを連結部１５０を介して対応する層と連結し、残りの複数の層を互いに電気的に接続して、まとめて連結する構成としても良い。これによれば、導線構成部材の積層数が互いに異なる２つの平行部２００，３００を連結することもできる。ただし、ほぼ同一構造の２つの平行部２００，３００を連結する構成のほうが、渦電流１１を効果的に打ち消すことができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態を、図２５に基づいて説明する。図２５は、本実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は第１の折曲工程、（ｂ）は第２の折曲工程、（ｃ）は積層工程を示している。図２５（ｃ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

本実施形態においては、直線状の導線構成部材を用いて、第６実施形態（図１８参照）に示したコイルエンド構造を実現する点を特徴とする。

図２５（ａ）〜（ｃ）では、５層構造の積層導線ユニット４００を形成する例を示す。先ず、直線状の導線構成部材１３３を準備し、図２５（ａ）に示すように、複数枚の導線構成部材１３３の積層方向に、導線構成部材１３３を折曲して略Ｕ字状とする。これにより、後に平行部２００を構成する部位と平行部３００を構成する部位とで、導線構成部材１３３の面が上下逆となる。次に、図２５（ａ）に示すように、両端部を積層方向に垂直な方向であって互いに反対方向に開いた後、図２５（ｂ）に示すように、平行部２００を構成する部位（例えば導線構成部材２０１）、平行部３００を構成する部位（例えば導線構成部材３０５）、連結部１５０を構成する部位（例えば連結部１５１）を区画しつつ、平行部２００，３００を構成する部位が互いに略平行な状態（並設状態）となるように、導線構成部材１３３を積層方向に折曲する。そして、このように折曲された導線構成部材１３３を５枚積層し、一体化することにより、図２５（ｃ）に示す積層導線ユニット４００を形成することができる。これによれば、予め準備する導線構成部材１３３を簡素化することができる。

なお、直線状の導線構成部材１３３による積層導線ユニット４００の形成は上記例に限定されるものではない。例えば図２６（ａ）〜（ｄ）に示す方法によっても形成することができる。図２６は、コイルエンド構成方法の変形例を示す斜視図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）第１の折曲工程、（ｃ）は第２の折曲工程、（ｄ）は積層工程を示している。図２６（ｄ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。なお、図２６においても、５層構造の積層導線ユニット４００を形成するものとする。図２５（ａ）に示す直線状の導線構成部材１３３を、平行部２００（又は平行部３００）を構成する部位を区画するように、破線部分で略直角に折り曲げ、図２５（ｂ）に示すように、折曲された導線構成部材１３３とする。この時点で、平行部２００（平行部３００）を構成する部位（導線構成部材２０１）が区画される。次に、図２５（ｃ）に示すように、平行部２００を構成する部位（導線構成部材２０１）、平行部３００を構成する部位（導線構成部材３０５）、連結部１５０を構成する部位（連結部１５１）を区画しつつ、平行部２００，３００を構成する部位が互いに略平行な状態（並設状態）となるように、導線構成部材１３３を折曲する。これにより、平行部２００を構成する部位と平行部３００を構成する部位とでは、導線構成部材１３３の面が上下逆となる。そして、このように折曲された導線構成部材１３３を５枚積層し、一体化することにより、図２６（ｄ）に示す積層導線ユニット４００を形成することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態を、図２７に基づいて説明する。図２７は、本実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）は折曲工程、（ｃ）は積層工程を示している。図２７（ｃ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

本実施形態においては、平面クランク状の導線構成部材１３３を用いて、第６実施形態（図１８参照）に示したコイルエンド構造を実現する点を特徴とする。なお、図２７においても、５層構造の積層導線ユニット４００を形成するものとする。

先ず、図２７（ａ）に示すように、連結部１５０を構成する部位（連結部１５１）、平行部２００を構成する部位（導線構成部材２０１）、平行部３００を構成する部位（導線構成部材３０５）が区画された平面クランク状の導線構成部材１３３を準備する。そして、図２７（ｂ）に示すように、連結部１５０を構成する部位（連結部１５１）に対して、平行部２００を構成する部位（導線構成部材２０１）と平行部３００を構成する部位（導線構成部材３０５）を、連結部１５０を構成する部位（連結部１５１）に対して同一方向に略垂直に折曲する。これにより、平行部２００を構成する部位と平行部３００を構成する部位とで、導線構成部材１３３の面が上下逆となる。このように折曲された導線構成部材１３３を５枚積層し、一体化することにより、図２７（ｃ）に示す積層導線ユニット４００を形成することができる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態を、図２８に基づいて説明する。図２８は、本実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は積層工程、（ｂ）は折曲工程を示している。図２８（ａ），（ｂ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

本実施形態においては、導線構成部材１３３の一部にスリットが形成され、当該スリットの形成部位において捻ることで、渦電流１１を互いに打ち消しあうコイルエンド構造としている点を特徴とする。なお、図２８においても、５層構造の積層導線ユニット４００を形成するものとする。

先ず、第８実施形態同様、連結部１５０を構成する部位（連結部１５１）、平行部２００を構成する部位（導線構成部材２０１）、平行部３００を構成する部位（導線構成部材３０５）が区画された平面クランク状の導線構成部材１３３を準備する。本実施形態においては、この導線構成部材１３３において、連結部１５０を構成する部位に、長手方向に沿った複数本のスリット１６０を設けている。そして、図２８（ａ）に示すように、スリット１６０の設けられた５枚の導線構成部材１３３を積層する。次に、図２８（ｂ）に示すように、例えば平行部２００を固定（支点と）しつつスリット１６０を有する連結部１５０を捻ることで、平行部３００を１８０度回転（反転）させて、平行部２００に対して平行状態（並設状態）とする。これにより、２つの平行部２００，３００において、導線構成部材１３３の積層順が逆となる。このように、スリット１６０を設けることで意図的に剛性を低下させ、積層方向以外への曲げ（捻り）を可能とすることにより、積層導線ユニット４００を得ることもできる。

なお、スリット１６０は、積層方向以外への曲げ（捻り）を可能とするために、意図的に剛性を低下させるために設けているので、その形成位置や方向は上記例に限定されるものではない。例えば、連結部１５０を構成する部位に、短手方向に沿った複数本のスリット１６０を設けても良い。また、連結部１５０を構成する部位と平行部２００，３００を構成する部位の境界部位にスリット１６０を設けても良い。例えば、第７実施形態（図２５参照）に示した略Ｕ字状の導線構成部材１３３において、連結部１５０を構成する部位と平行部２００，３００を構成する部位の境界部位にスリット１６０を設けておき、積層後において、図２９に示すように、平行部２００，３００を、互いに反対方向に９０度回転させることで、積層導線ユニット４００が構成されている。図２９は、積層導線ユニットの変形例を示す斜視図である。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態を、図３０に基づいて説明する。図３０は、本実施形態に係るコイルエンドの概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＸＢ−ＸＸＸＢ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＸＸＸＣ−ＸＸＸＣ線に沿う断面図である。図３０（ａ）〜（ｃ）においても、便宜上、第１絶縁部材１３４を省略して図示している。

本実施形態においては、２つの平行部２００，３００と連結部１５０が、それぞれ別部材として構成されている点を特徴とする。このような構成とすると、巻き線１３１の引き回しの自由度を向上することができるなお、図３０においても、５層構造の積層導線ユニットを形成するものとする。

図３０（ａ）〜（ｃ）に示すように、平行部２００、平行部３００、及び連結部１５０は、互いに別部品となっている。詳しくは、平行部２００が、５枚の導線構成部材２０１〜２０５を、導線構成部材２０１が最上層となるように順に積層して構成され、平行部３００が、５枚の導線構成部材３０１〜３０５を、導線構成部材３０１が最上層となるように順に積層して構成されている。また、連結部１５０は、導線構成部材２０１〜２０５，３０１〜３０５同様の銅薄板からなる５枚の連結部１５１〜１５５を、平行配置（並設配置）された２つの平行部２００，３００に対し、連結部１５１が平行部２００，３００に近い最前面となるように順に積層して構成されている。

また、連結部１５０には、導線構成部材２０１〜２０５，３０１〜３０５を、所定層の連結部１５１〜１５５に到達させるための貫通孔が形成されており、貫通孔を通じて所定層の連結部１５１〜１５５に到達された導線構成部材２０１〜２０５，３０１〜３０５の端部と所定層の連結部１５１〜１５５における貫通孔壁面のみが、選択的に導電接続されるようになっている。例えば、連結部１５１〜１５５には、導線構成部材３０１を連結部１５５まで到達させるために積層状態で連なる貫通孔がそれぞれ設けられ、貫通孔へ挿入される導線構成部材３０１の端部のうち、連結部１５１〜１５４の貫通孔へ挿入された部位は、連結部１５１〜１５４との間が絶縁分離され、連結部１５５の貫通孔へ挿入される部位のみが、連結部１５０と電気的に接続されている。このような選択的な導電接続は、例えば導線構成部材２０１〜２０７，３０１〜３０７、又は、連結部１５１〜１５５の貫通孔壁面における、絶縁被覆材料からの選択的な露出によって可能となる。

このように、別部品として構成された平行部２００、平行部３００、及び連結部１５０を組みつけてなる積層導線ユニット５００によっても、第６実施形態に示したコイルエンド構造を実現することができる。

なお、本実施形態においては、積層導線１３２である平行部２００，３００を構成する導線構成部材１３３を用いて、連結部１５０を構成する各連結部１５１〜１５５を構成することで、２つの平行部２００，３００を連結部１５０で連結してなるユニットを積層導線ユニット５００とする例を示した。しかしながら、連結部１５１〜１５５は上記例に限定されるものではなく、導線構成部材１３３以外の部材を採用することもできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態においては、電磁機器としてのモータ１００を例にとり、固定子１１０の鉄心１１１に巻回されるコイル１３０に、本発明に特徴的な構造を採用する例を示した。しかしながら、発明の対象はモータ１００に限定されるものではない。導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器であって、少なくとも一部の導線に、漏れ磁束による渦電流が生じる構成のものであれば適用することができる。例えばモータ１００以外にも、トランス等に適用することができる。当該構成であれば、鉄心を有さなくとも良い。また、モータ１００であっても、コイルが各相に分かれていなくとも良い。さらには、固定子側でなく、回転子側にコイルが巻回される構成においても、適用することができる。

また、本実施形態においては、第１絶縁部材１３４が、積層導線１３２とともに、巻き線１３１を構成する例を示した。しかしながら、第１絶縁部材１３４は、積層導線１３２と当該積層導線１３２との間に電位差のある他の部材との間に配置されれば良い。したがって、積層導線１３２とともに一体化されていなくとも良い。例えば他の部材に一体化されていても良い。

また、本実施形態においては、１つの積層導線１３２ごとに分離された例を示した。しかしながら、例えば図３１に示すように、互いに電気的に接続されない複数の積層導線１３２ａ〜１３２ｃを一体化して構成しても良い。この場合、隣接する積層導線１３２ａと積層導線１３２ｂとの間、積層導線１３２ｂと積層導線１３２ｃの間にも、第１絶縁部材１３４を配置することで、各積層導線１３２ａ〜１３２ｃ間の電気的な絶縁を確保することができる。また、一体化することで、生産性が向上する。なお、一体化される導線の本数は上記例に限定されるものではない。また、隣接する導線間を絶縁する絶縁部材を、外周面に配置される第１絶縁部材１３４とは異なる条件（材料及び／又は厚さ）としても良い。図３１は、その他変形例を示す断面図である。例えば図３２に示すように、複数の積層導線２００ａ，３００ａが一体化され、複数の積層導線２００ｂ，３００ｂが一体化された構成において、ティース１１３を挟んで対向配置された積層導線２００ａ，２００ｂと、積層導線３００ａ，３００ｂに対して、第６実施形態（図１８参照）で示したコイルエンド構造をそれぞれ適用しても良い。これにより、渦電流損をより低減することができる。図３２は、その他変形例を示す平面図である。

なお、図３２の変形として、同一スロット１１２に収容された積層導線２００ａ，３００ａ（積層導線２００ｂ、３００ｂ）の間に、第１絶縁部材１３４の配置されない状態、又は、第２絶縁部材１３６のみが配置された状態としても良い。このように、導線構成部材１３３が複数枚積層されて積層導線が構成されている場合においても、積層導線を複数枚の導線構成部材１３３からなる複数のブロックに分け、例えばティース１１３を挟んで対向配置された積層導線のブロック同士に、第６実施形態（図１８参照）で示したコイルエンド構造をそれぞれ適用することで、渦電流損をより低減することができる。このような構成は、１つの積層導線において、導線構成部材１３３の積層数が多く、全体として厚みがあり、一括しての折曲や捻りが困難な場合に有効である。

本実施形態に係るモータの、固定子周辺の概略構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る巻き線の概略構成を示す断面図である。 巻き線を構成する導線に生じる渦電流の状態を示す図である。 コイルエンドの一構成を示す斜視図である。 巻き線の変形例を示す断面図である。 巻き線の変形例を示す断面図である。 巻き線の変形例を示す断面図である。 第２実施形態に係る巻き線の概略構成を示す断面図である。 巻き線を構成する導線に生じる渦電流の状態を示す図である。 第３実施形態に係るモータの、固定子周辺の概略構成を示す断面図である。 第４実施形態に係るコイルエンドの一構成を示す斜視図である。 コイルエンドの変形例を示す組み付け前の斜視図である。 第５実施形態に係るコイルエンドの一構成を説明するための図であり、（ａ）は巻き線の断面図、（ｂ）は巻き線の折曲状態を示す側面図である。 （ａ），（ｂ）ともに、導線構成部材の構成例を示す平面図である。 図１４（ａ）に示した導線構成部材を用いたコイルエンドの一構成を説明するための図であり（ａ）は積層方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線に沿う断面図である。 第１実施形態に示したコイルエンド構造の改良すべき点を説明するための斜視図である。 第６実施形態に係るコイルエンド構造が適用される導線の配置を説明するための、モータの固定子周辺の概略構成を示す断面図である。 第６実施形態に係るコイルエンド構造の概略構成を示す斜視図である。 図１８をコイルエンド側から見た平面図である。 第６実施形態に係るコイルエンド構造の具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は積層工程、（ｂ）は折曲工程を示している。 第６実施形態に係るコイルエンド構造の効果を示す周波数と浮遊銅損との関係を示す図である。 コイルエンド構造の変形例を示す斜視図である。 コイルエンド構造の変形例の概略構成を示す斜視図である。 図２３をコイルエンド側から見た平面図である。 第７実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は第１の折曲工程、（ｂ）は第２の折曲工程、（ｃ）は積層工程を示している。 コイルエンド構成方法の変形例を示す斜視図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）第１の折曲工程、（ｃ）は第２の折曲工程、（ｄ）は積層工程を示している。 第８実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）は折曲工程、（ｃ）は積層工程を示している。 第９実施形態に係るコイルエンドの具体的な構成方法を示す斜視図であり、（ａ）は積層工程、（ｂ）は折曲工程を示している。 積層導線ユニットの変形例を示す斜視図である。 第１０実施形態に係るコイルエンドの概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＸＢ−ＸＸＸＢ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＸＸＸＣ−ＸＸＸＣ線に沿う断面図である。 その他変形例を示す断面図である。 その他変形例を示す平面図である。

符号の説明

１００・・・モータ（電磁機器）
１１０・・・固定子
１１１・・・鉄心
１１２・・・スロット
１３０・・・コイル
１３１・・・巻き線
１３２・・・積層導線
１３３，１３５・・・導線構成部材
１３４・・・第１絶縁部材
１３６・・・第２絶縁部材
１４０・・・連結部材
１５０，１５１〜１５７・・・連結部
２００，３００・・・平行部
２０１〜２０７，３０１〜３０７・・・導線構成部材
４００・・・積層導線ユニット

Claims (9)

1. 導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器であって、
   複数の前記コイルを構成する導線の少なくとも一部が、当該導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層して構成され、
   積層構成された積層導線は、複数の前記導線構成部材を積層して構成され、前記積層導線の外周面の表面のみに、第１絶縁部材が配置されており、
   前記導線は、互いに略平行に配置された前記積層導線としての複数の平行部と、２つの前記平行部において一方の端部間を連結する連結部とを有し、
   ２つの前記平行部は、連結される側の前記端部において、前記導線構成部材にそれぞれ生じる前記渦電流を打ち消すように、前記導線構成部材が２つの前記平行部間で前記連結部を介して選択的に導電接続され、他方の端部において、積層された前記導線構成部材同士が前記平行部ごとに導電接続されており、
   ２つの前記平行部は、前記導線構成部材の積層数が同じであり、
   ２つの前記平行部において、同一方向に大きさのほぼ等しい前記渦電流が生じる前記導線構成部材同士が選択的に導電接続され、
   それぞれに作用する前記漏れ磁束の向きが反対である２つの前記平行部と当該平行部を連結する前記連結部が、複数の前記導線構成部材が積層された１つの連続した導線として構成され、
   ２つの前記平行部において、前記導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする電磁機器。
2. 導線を巻回してなるコイルを複数含む電磁機器であって、
   複数の前記導線の少なくとも一部が、当該導線に鎖交する漏れ磁束によって生じる渦電流を分断するように導線構成部材を積層して構成され、
   積層構成された積層導線は、複数の前記導線構成部材を積層して構成され、前記積層導線の外周面の表面に、第１絶縁部材が配置され、
   同一の前記積層導線において、隣り合う前記導線構成部材間に、前記第１絶縁部材よりも厚さの薄い第２絶縁部材が配置されており、
   前記導線は、互いに略平行に配置された前記積層導線としての複数の平行部と、２つの前記平行部において一方の端部間を連結する連結部とを有し、
   ２つの前記平行部は、連結される側の前記端部において、前記導線構成部材にそれぞれ生じる前記渦電流を打ち消すように、前記導線構成部材が２つの前記平行部間で前記連結部を介して選択的に導電接続され、他方の端部において、積層された前記導線構成部材同士が前記平行部ごとに導電接続されており、
   ２つの前記平行部は、前記導線構成部材の積層数が同じであり、
   ２つの前記平行部において、同一方向に大きさのほぼ等しい前記渦電流が生じる前記導線構成部材同士が選択的に導電接続され、
   それぞれに作用する前記漏れ磁束の向きが反対である２つの前記平行部と当該平行部を連結する前記連結部が、複数の前記導線構成部材が積層された１つの連続した導線として構成され、
   ２つの前記平行部において、前記導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする電磁機器。
3. 前記第２絶縁部材は、隣り合う前記導線構成部材を固定する接着剤であることを特徴とする請求項２に記載の電磁機器。
4. 複数枚の平面略コの字状の前記導線構成部材が折曲されて、２つの前記平行部における前記導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電磁機器。
5. 複数枚の直線状の前記導線構成部材が折曲されて、２つの前記平行部における前記導線構成部材の積層順が逆とされていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電磁機器。
6. 前記コイルはそれぞれ鉄心に巻回されており、
   前記鉄心に設けられたスロットに、前記平行部が挿入固定され、
   前記第１絶縁部材は、積層構成された前記平行部の外周面の表面として、前記鉄心との対向部位に配置されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の電磁機器。
7. 前記導線が互いに逆方向に巻回された２つの前記コイルを電気的に接続してなるコイルユニットを含み、
   ２つの前記コイルのうち、前記漏れ磁束をより強く受ける側の前記コイルが、前記積層導線によって構成されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の電磁機器。
8. 前記コイルとして各相のコイルを含み、
   前記第１絶縁部材は、前記積層導線の外周面の表面として、異なる相の前記コイルを構成する導線との対向部位に少なくとも配置されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電磁機器。
9. 前記第１絶縁部材は、前記積層導線の長手方向に沿って、前記積層導線を取り囲むように筒状に設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の電磁機器。

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