JPWO2022004300A5 - - Google Patents

Description

本開示は、一般にコイルユニット、モータ及びコイルユニットの製造方法に関し、より詳細には、複数回巻かれた導線を備えるコイルユニット、コイルユニットを備えるモータ、コイルユニットの製造方法に関する。

特許文献１には、エッジワイズコイルの端子部を残して樹脂モールドされた分割固定子が記載されている。特許文献１に記載の分割固定子では、エッジワイズコイルの端子部を残して樹脂モールドを行うことで、エッジワイズコイルの絶縁性を実現することが記載されている。

特開２００９－０７２０５５号公報

しかし、特許文献１に記載のエッジワイズコイル（巻かれた導線）が樹脂モールドされた分割固定子では、エッジワイズコイルを樹脂モールドする際の圧力によって、積層されたエッジワイズコイルにおける複数の層（巻回軸方向において隣接する部分）同士が接触する可能性があった。

そこで、エッジワイズコイルが樹脂モールドされる際に、エッジワイズコイルの複数の層同士が接触する可能性を低減することが望まれていた。

本開示は上記事由に鑑みてなされており、複数回巻かれた導線のうち巻回軸方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができるコイルユニット、モータ及びコイルユニットの製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るコイルユニットは、導線と、絶縁体と、保持部材とを備える。前記導線は複数回巻かれている。前記絶縁体は、前記導線と一体に成形されており、前記導線の表面を覆う。前記保持部材は、前記絶縁体と一体に成形されており、前記導線の巻回軸方向に並んで配置されている複数のスペーサを有する。前記保持部材は、前記導線を支持することで、前記導線のうち前記巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間を保持する。

本開示の一態様に係るモータは、前記コイルユニットと、ステータとを備える。前記ステータは、前記コイルユニットが装着される。

本開示の一態様に係るコイルユニットの製造方法は、保持部材を準備する工程を有する。前記保持部材は、複数回巻かれた導線の巻回軸方向において配置される複数のスペーサを有する。前記コイルユニットの製造方法は、前記導線を前記保持部材で支持することで隙間が前記保持部材によって保持された状態で、前記導線の表面を覆うように絶縁体を前記導線及び前記保持部材と一体に成形する工程を更に有する。前記隙間は、前記導線のうち前記巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間である。

図１は、一実施形態に係るコイルユニットの外観斜視図である。 図２は、同上のコイルユニットにおける導線の外観斜視図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線における断面図である。 図４は、図２のＢ－Ｂ線における断面図である。 図５は、同上のコイルユニットの平面図である。 図６は、同上のコイルユニットにおける保持部材の外観斜視図である。 図７は、同上のコイルユニットにおける巻回される前の導線の平面図である。 図８は、同上のコイルユニットを備えるモータの側面図である。 図９は、同上のコイルユニットを備えるモータを第１方向から見た平面図である。 図１０は、同上のコイルユニットを備えるモータを第２方向から見た平面図である。 図１１Ａは、変形例に係るコイルユニットにおける保持部材の外観斜視図である。図１１Ｂは、異なる変形例に係るコイルユニットにおける保持部材の外観斜視図である。

以下、本開示に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態において互いに共通する要素には同一符号を付しており、共通する要素についての重複する説明は省略する。

（実施形態）
（１）概要
まず、本実施形態に係るコイルユニット１の概要について、図１及び図２を参照して説明する。

本実施形態に係るコイルユニット１は、導線２と、複数（図１の例では４つ）の保持部材３と、導線２及び複数の保持部材３と一体に成形されている絶縁体４とを備えている。なお、図１では、絶縁体４を想像線（２点鎖線）で示している。

本実施形態の導線２は、断面が矩形状の平角導線であり、いわゆるエッジワイズ巻きされたエッジワイズコイルである。本実施形態の導線２は、例えば後述するモータ１０（図８参照）に使用されるコイルである。

導線２は、所定の方向（図１中のＺ軸方向）に複数回巻かれている。言い換えると、導線２は、巻回軸方向に積層されるように巻回されている。以下の説明では特に断りがない限り、図１～図７においてＺ軸方向を上下方向と規定し、Ｚ軸方向の正の向き（Ｚ軸矢印の向き）を上向きと規定する。また、以下の説明では特に断りがない限り、図１～図７においてＸ軸方向及びＹ軸方向を水平方向と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、コイルユニット１の使用時の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。なお、上下方向は、導線２の巻回軸方向である。

図２に示すように、導線２の上側から下側に向かう各層を、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３、第４層Ｌ４という。第１層Ｌ１から第４層Ｌ４の隣接する２つの層の間には、隙間ＳＰ１～隙間ＳＰ３がある。具体的には、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の間には隙間ＳＰ１があり、第２層Ｌ２と第３層Ｌ３の間には隙間ＳＰ２があり、第３層Ｌ３と第４層Ｌ４の間には隙間ＳＰ３がある。言い換えると、導線２の上下方向において隣接する部分同士は接触していない。なお、以下の説明において、３つの隙間ＳＰ１～ＳＰ３の各々を特に区別しないときは、３つの隙間ＳＰ１～ＳＰ３の各々を隙間ＳＰ０という。

絶縁体４は、電気的絶縁性を有する樹脂などであり、導線２及び複数の保持部材３ａ～３ｄと一体的に成形される。また、絶縁体４は、導線２の表面を覆う。

保持部材３ａは、導線２における複数（図１の例では４つ）の層の隙間ＳＰ１～ＳＰ３を保持する部材である。保持部材３ａは、上下方向（図１中のＺ軸方向）において配置される複数（図６の例では３つ）のスペーサ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを有する（図６参照）。また、３つの保持部材３ｂ～３ｄは、導線２における複数の層の隙間ＳＰ１，ＳＰ２を保持する部材である。３つの保持部材３ｂ～３ｄは、上下方向（図１中のＺ軸方向）において配置される複数（図１の例では２つ）のスペーサ３２ａ，３２ｂを有する。なお、以下の説明において、４つの保持部材３ａ～３ｄの各々を特に区別しないときは、４つの保持部材３ａ～３ｄの各々を保持部材３という。また、３つのスペーサ３２ａ～３２ｃの各々を特に区別しないときは、３つのスペーサ３２ａ～３２ｃの各々をスペーサ３２という。

保持部材３は、導線２を支持することで、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０を保持する。そのため、本実施形態のコイルユニット１では、導線２の上下方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

（２）詳細
以下、本実施形態に係るコイルユニット１の詳細な構成について、図１～図７を参照して説明する。

（２．１）導線の構成
まず、導線２の構成について、図２～図５を参照して説明する。導線２は、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、鉄、マグネシウム、又はＳＵＳ（Steel Use Stainless）等の導電性材料で形成されている。導線２は、引き出し部２１と、基部２２と、引き出し部２３とを有している。

引き出し部２１は、導線２における第１層Ｌ１に位置し、外部からの電力供給を受けるため、又は外部に電力を供給するために、基部２２から導線２の外周側に突出している。引き出し部２１の断面は矩形状である。なお、引き出し部２１は、「（５）モータ」の欄で後述するモータ１０が備えるバスバー１４ａ～１４ｄのいずれかと、電気的に接続される。

基部２２は、導線２のうち、積層されるように巻回される部位である。基部２２は、第１層Ｌ１側（Ｚ軸の正方向）から見て、引き出し部２１を始点として時計回りに巻回されている。基部２２は、複数（図２の例では１２個）の屈曲部Ｃ１～Ｃ１２を有している。屈曲部Ｃ１～Ｃ１２は、基部２２が上下方向（Ｚ軸方向）から見て矩形枠状になるように約９０度に屈曲している（図５参照）。以下の説明において、１２個の屈曲部Ｃ１～Ｃ１２の各々を特に区別しないときは、１２個の屈曲部Ｃ１～Ｃ１２の各々を、屈曲部Ｃ０という。基部２２は、断面が台形状であり、いわゆるエッジワイズ巻きをされている。

具体的には、基部２２は、引き出し部２１側から図２中のＸ軸の負方向に延び、Ｘ軸の負方向に延びるにつれ下側に位置する。そして、基部２２は、屈曲部Ｃ２で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ３で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＸ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ４で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の負方向に向かって延び、屈曲部Ｃ１の下側において、基部２２は、基部２２の第１層Ｌ１と積層する。

基部２２のうち、基部２２の第１層Ｌ１の下側に積層する部分を、基部２２の第２層Ｌ２とする。基部２２の第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の間には隙間ＳＰ１がある。基部２２は、屈曲部Ｃ５で約９０度屈曲する。そして、基部２２は、図２中のＸ軸の負方向に延び、Ｘ軸の負方向に延びるにつれ下側に位置する。そして、基部２２は屈曲部Ｃ６で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ７で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＸ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ８で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の負方向に向かって延び、屈曲部Ｃ５の下側において、基部２２は、基部２２の第２層Ｌ２と積層する。

基部２２のうち、基部２２の第２層Ｌ２の下側に積層する部分を、基部２２の第３層Ｌ３とする。基部２２の第２層Ｌ２と第３層Ｌ３の間には隙間ＳＰ２がある。基部２２は、屈曲部Ｃ９で約９０度屈曲する。そして、基部２２は、図２中のＸ軸の負方向に延び、Ｘ軸の負方向に延びるにつれ下側に位置する。そして、基部２２は屈曲部Ｃ１０で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ１１で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＸ軸の正方向に向かって延び、屈曲部Ｃ１２で約９０度屈曲する。次に、基部２２は、図２中のＹ軸の負方向に向かって延び、屈曲部Ｃ９の下側において、基部２２は、基部２２の第３層Ｌ３と積層する。

基部２２のうち、基部２２の第３層Ｌ３の下側に積層する部分を、基部２２の第４層Ｌ４とする。基部２２の第３層Ｌ３と第４層Ｌ４の間には隙間ＳＰ３がある。以上のように、基部２２の第１層Ｌ１～第４層Ｌ４は、互いに他の層と接触しないように巻回されている。なお、基部２２の各層の始点は、任意に定めることができる。

基部２２は、上面２２ａと、外周面２２ｂと、下面２２ｃと、内周面２２ｄとを有している（図３参照）。上面２２ａ、外周面２２ｂ、下面２２ｃ及び内周面２２ｄは、矩形状の面である。基部２２は、上下方向に直交する方向（水平方向）から見たときに、矩形状の形になるように巻回されている。導線２の同一の層では、上面２２ａの幅は下面２２ｃの幅より広い。ここで、基部２２の「幅」とは、基部２２が延びる方向である延伸方向と直交する方向（水平方向）の幅をいう。また、基部２２の「幅」は、内周面２２ｄから外周面２２ｂまでの幅ともいえる。また、導線２のうち上下方向において隣接する部分同士における上位の層の下面２２ｃの幅と、下位の層の上面２２ａの幅とでは、上位の層の下面２２ｃの幅のほうが、下位の層の上面２２ａの幅より広い。対向する上位の層の下面２２ｃと下位の層の上面２２ａとが、導線２のうち上下方向において隣接する部分となる。

また、図３及び図４に示すように、導線２は、外周側の屈曲部Ｃ１に形成されている凹部Ａ１を有している。また、導線２は、内周側の屈曲部Ｃ２～Ｃ１２に形成されている凹部Ａ２～Ａ１２を有している。以下の説明において、複数（図３及び図４の例では１２個）の凹部Ａ１～Ａ１２の各々を特に区別しないときは、１２個の凹部Ａ１～Ａ１２の各々を、凹部Ａ０という。

凹部Ａ０は、保持部材３の少なくとも一部が凹部Ａ０に嵌まる形状をしている。具体的には、凹部Ａ０は、保持部材３の軸部３１の少なくとも一部が、凹部Ａ０に嵌まる形状をしている。本実施形態の凹部Ａ０は、上下方向から見て円弧状（Ｃ字状）である（図５参照）。また、凹部Ａ２～Ａ１２は、基部２２が巻回される際に、導線２の内周側における屈曲部Ｃ２～Ｃ１２に加わる圧縮応力を低減する機能を有する。基部２２が折り曲げられて屈曲部Ｃ２～Ｃ１２が形成されるとき、導線２の内周側における屈曲部Ｃ２～Ｃ１２は、圧縮されることになる。導線２の内周側における屈曲部Ｃ２～Ｃ１２が圧縮され、潰れる等する可能性を低減するために、凹部Ａ２～Ａ１２は形成されている。なお、導線２の内周側における屈曲部Ｃ１に凹部Ａ０を形成するようにしてもよい。

図２に示すように、引き出し部２３は、導線２における第４層Ｌ４に位置し、外部からの電力供給を受けるため、又は、外部に電力を供給するために、基部２２から導線２の外周側に突出している。引き出し部２３の断面は台形状である。

（２．２）保持部材の構成
次に、保持部材３の構成について、図６を参照して説明する。保持部材３は、例えば、電気的絶縁性を有する樹脂などで形成されている。本実施形態では、４つの保持部材３ａ～３ｄが、複数（図１の例では４つ）の屈曲部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に配置されている。具体的には、保持部材３ａが屈曲部Ｃ１（Ｃ５，Ｃ９）に配置され、保持部材３ｂが屈曲部Ｃ２（Ｃ６，Ｃ１０）に配置され、保持部材３ｃが屈曲部Ｃ３（Ｃ７，Ｃ１１）に配置され、保持部材３ｄが屈曲部Ｃ４（Ｃ８，Ｃ１２）に配置されている。保持部材３は、軸部３１と、複数（図６の例では３つ）のスペーサ３２とを有している。本実施形態では、軸部３１と複数のスペーサ３２とは、一体的に成形されている。

軸部３１は、上下方向（Ｚ軸方向）に沿う長手方向を有する棒状の部材である。本実施形態の軸部３１は、円柱状又は円筒状である。軸部３１の周面３１１は、軸部３１の少なくとも一部が凹部Ａ１～Ａ１２に嵌まるように形成されている。具体的には、保持部材３ａにおける軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が、凹部Ａ１，Ａ５，Ａ９（図４参照）の各々に嵌まっている。保持部材３ｂにおける軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が、凹部Ａ２，Ａ６，Ａ１０（図４参照）の各々に嵌まっている。保持部材３ｃにおける軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が、凹部Ａ３，Ａ７，Ａ１１（図３参照）の各々に嵌まっている。保持部材３ｄにおける軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が、凹部Ａ４，Ａ８，Ａ１２（図３参照）の各々に嵌まっている。軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が凹部Ａ０に嵌まることで、保持部材３が導線２の各層の隙間ＳＰ０を保持する際の強度、安定度が増すという利点がある。また、軸部３１の周面３１１の少なくとも一部が凹部Ａ０に嵌まることで、上下方向から導線２を見たときの導線２の内周側の空間ＳＰ４の面積が広くなるという利点がある。

複数のスペーサ３２は、軸部３１の周面３１１から、上下方向に直交する方向（水平方向）に突出している。本実施形態のスペーサ３２は、軸部３１を中心とした円板状の形状をしている。スペーサ３２が周面３１１の全周にわたって外側に突出する円板状の形状であるため、保持部材３を屈曲部Ｃ０に配置する工程において、軸部３１の周方向の向きに関わらず各スペーサ３２を対応する隙間ＳＰ０に配置することができる。導線２の複数の層の隙間ＳＰ０に配置されたスペーサ３２は、導線２を支持することで、導線２のうち上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０を保持する。本実施形態では、導線２の屈曲部Ｃ１（Ｃ５，Ｃ９）に配置される保持部材３ａは３つのスペーサ３２ａ～３２ｃを有している。また、導線２の屈曲部Ｃ２（Ｃ６，Ｃ１０）、Ｃ３（Ｃ７，Ｃ１１）又はＣ４（Ｃ８，Ｃ１２）に配置される保持部材３ｂ～３ｄは２つのスペーサ３２ａ，３２ｂを有している。

保持部材３ａのスペーサ３２ａは、上下方向（Ｚ軸方向）から導線２を見たときの屈曲部Ｃ１の位置において（図５参照）、第１層Ｌ１の下面２２ｃと第２層Ｌ２の上面２２ａとの間に配置され（図３参照）、導線２における第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の隙間ＳＰ１を保持する。また、保持部材３ａのスペーサ３２ｂは、上下方向から導線２を見たときの屈曲部Ｃ１の位置において、第２層Ｌ２の下面２２ｃと第３層Ｌ３の上面２２ａとの間に配置され、導線２における第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３の隙間ＳＰ２を保持する。また、保持部材３ａのスペーサ３２ｃは、上下方向から導線２を見たときの屈曲部Ｃ１の位置において、第３層Ｌ３の下面２２ｃと第４層Ｌ４の上面２２ａとの間に配置され、導線２における第３層Ｌ３及び第４層Ｌ４の隙間ＳＰ３を保持する。

保持部材３ｂ（３ｃ，３ｄ）のスペーサ３２ａは、上下方向から導線２を見たときの屈曲部Ｃ２（Ｃ３，Ｃ４）の位置において、第１層Ｌ１の下面２２ｃと第２層Ｌ２の上面２２ａの間に配置され（図３参照）、導線２における第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の隙間ＳＰ１を保持する。また、保持部材３ｂ（３ｃ，３ｄ）のスペーサ３２ｂは、上下方向から導線２を見たときの屈曲部Ｃ２（Ｃ３，Ｃ４）の位置において、第２層Ｌ２の下面２２ｃと、第３層Ｌ３の上面２２ａの間に配置され、導線２における第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３の隙間ＳＰ２を保持する。

上述のように、導線２における複数の層の隙間ＳＰ０に配置された複数のスペーサ３２が、導線２を支持することで、導線２の複数の層の隙間ＳＰ０を保持する。言い換えると、導線２の上下方向において隣接する部分の隙間ＳＰ０に配置された複数のスペーサ３２が、導線２を支持することで、導線２の上下方向において隣接する部分の隙間ＳＰ０を保持する。そのため、導線２及び保持部材３と絶縁体４とが一体に形成される際に、導線２のうち上下方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

（２．３）絶縁体の構成
次に、絶縁体４の構成について、図１を参照して説明する。絶縁体４は、例えばエポキシ樹脂などの電気的絶縁性を有する樹脂で形成される。絶縁体４は、導線２の複数の屈曲部Ｃ０に複数の保持部材３が配置された状態で、導線２及び複数の保持部材３と一体的にモールド成形される。モールド成形された絶縁体４は、導線２の基部２２の表面（上面２２ａ、外周面２２ｂ、下面２２ｃ及び内周面２２ｄ（図３参照））を覆う。絶縁体４が基部２２の表面を覆うことにより、基部２２における各層同士の絶縁性が確保される。その一方で、絶縁体４は、導線２の引き出し部２１，２３の表面の少なくとも一部は覆わない。

（３）コイルユニットの作用効果
上述のように、本実施形態に係るコイルユニット１は、導線２と、絶縁体４と、保持部材３とを備えている。導線２は、巻回軸方向（上下方向）に複数回巻かれている。絶縁体４は、導線２と一体に成形され、導線２の表面を覆う。保持部材３は、絶縁体４と一体に成形され、巻回軸方向（上下方向）において位置される複数のスペーサ３２を有する。

コイルユニット１では、保持部材３が導線２を支持することで、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０を保持することができる。そのため、導線２の上下方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

また、本実施形態に係るコイルユニット１では、保持部材３が導線２の内周側に配置されている。そのため、保持部材３は、導線２の内周側から、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０を保持することができる。なお、保持部材３が導線２の内周側に配置されることは、必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るコイルユニット１では、導線２は、上下方向から見て複数の屈曲部Ｃ１～Ｃ４を有するように巻回されている。また、保持部材３は、屈曲部Ｃ１～Ｃ４に配置される。そのため、保持部材３は、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０をより強固に保持することができる。なお、保持部材３が複数の屈曲部Ｃ１～Ｃ４に配置されることは必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るコイルユニット１は、保持部材３を複数備える。保持部材３が複数あるため、複数の保持部材３ａ～３ｄは、導線２における複数の層の隙間ＳＰ０をより強固に保持することができる。なお、コイルユニット１が保持部材３を備えることは必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るコイルユニット１では、保持部材３は上下方向に沿う軸部３１を更に有している。また、複数のスペーサ３２は、軸部３１の周面から突出し、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０に配置される。そのため、保持部材３は、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０をより強固に保持することができる。なお、保持部材３が上下方向に沿う軸部３１を更に有し、複数のスペーサ３２が軸部３１の周面３１１から突出し導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０に配置されることは必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るコイルユニット１では、複数のスペーサ３２の各々は円板状である。そのため、保持部材３の軸部３１の周方向の向きに関わらず、スペーサ３２を導線２の複数の層の隙間ＳＰ０に配置することができる。なお、複数のスペーサ３２の各々が円板状であることは、必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るコイルユニット１では、導線２は、保持部材３の少なくとも一部が嵌まる凹部Ａ０を、導線２の内周側に有する。導線２の凹部Ａ０に保持部材３の少なくとも一部が嵌まるため、導線２の内周側の空間ＳＰ４を上下方向から見たときの面積を広くすることができる。なお、導線２が、保持部材３の少なくとも一部が嵌まる凹部Ａ０を導線２の内周側に有することは必須の構成ではない。

また、本実施形態のコイルユニット１では、導線２は、凹部Ａ０を複数有すると共に、上下方向からの平面視において複数の屈曲部Ｃ１～Ｃ４を有する。複数の凹部Ａ０は、導線２の内周側であって複数の屈曲部Ｃ１～Ｃ４に形成されている。導線２の内周側における屈曲部Ｃ０に加わる圧縮応力を低減するための凹部と、保持部材３の少なくとも一部が嵌まる凹部Ａ０とを兼用させることができるため、導線２が有する凹部の数を低減することができる。なお、導線２が、凹部Ａ０を複数有すると共に、上下方向からの平面視において複数の屈曲部Ｃ１～Ｃ４を有することは必須の構成ではない。

また、本実施形態のコイルユニット１では、導線２は、エッジワイズ巻きの平角導線である。導線２がエッジワイズ巻きの平角導線であるため、導線２の占積率を増やすことができ、コイルユニット１をコンパクトにすることができる。なお、導線２がエッジワイズ巻きの平角導線であることは必須の構成ではない。

（４）コイルユニットの製造方法
次に、コイルユニット１を製造する方法の一例について説明する。本実施形態に係るコイルユニット１の製造方法は、帯状の導線２ａを準備する工程と、帯状の導線２ａを巻回する工程と、保持部材３を準備する工程と、保持部材３を配置する工程と、絶縁体４を導線２及び保持部材３と一体に成形する工程とを有する。

まず、図７に示すような上下方向（Ｚ軸方向）からの平面視において帯状の導線２ａを準備する。本実施形態の導線２ａは、電気的絶縁性を有する絶縁被膜が被覆されていない状態である。帯状の導線２ａを巻回することで、図２に示すような積層されるように巻回された導線２にする。なお、本実施形態の導線２ａは、導線２における引き出し部２１側から、導線２における引き出し部２３側に延びるにつれて（図２参照）、幅が狭くなる。図７中の符号は、導線２ａが図２に示すような導線２の形状になったときの各部位に対応するように付されている。例えば、帯状の導線２ａには屈曲部Ｃ１は存在しないが、巻回された導線２の形状になったときに屈曲部Ｃ１となる部位に対して、屈曲部Ｃ１と同じ符号を付している。

帯状の導線２ａを巻回する工程について説明する。まず、取り出し部２１がＹ軸の負の方向を向くように、かつ、凹部Ａ１が屈曲部Ｃ１における導線２の外周側に位置するように、導線２ａを約９０度屈曲させる。次に、凹部Ａ２が屈曲部Ｃ２における導線２の内周側に位置するように導線２ａを約９０度屈曲させる。次に、凹部Ａ３が屈曲部Ｃ３における導線２の内周側に位置するように導線２ａを約９０度屈曲させ、凹部Ａ４が屈曲部Ｃ４における導線２の内周側に位置するように導線２ａを約９０度屈曲させる。この後も同様に、凹部Ａ５～Ａ１２の各々が、屈曲部Ｃ５～Ｃ１２の各々において導線２の内周側に位置するように（図２参照）、導線２ａを第１層Ｌ１から時計回りに巻回していく。導線２ａの巻回を完了すると、導線２ａは、図２に示すような上下方向において積層されるように巻回された導線２になる。なお、導線２ａを巻回する作業の順番は任意である。

次に、上下方向において配置される複数のスペーサ３２を有する保持部材３（図６参照）を準備する。本実施形態では、複数（４つ）の保持部材３ａ～３ｄを準備する（図１参照）。

次に、図１～図６を参照して複数の保持部材３ａ～３ｄを配置する工程について説明する。４つの保持部材３ａ～３ｄを、屈曲部Ｃ１～Ｃ４に配置する。具体的には、保持部材３ａを屈曲部Ｃ１（Ｃ５，Ｃ９）に配置する。このとき、保持部材３ａの軸部３１の少なくとも一部が、凹部Ａ１、凹部Ａ５及び凹部Ａ９（図４参照）に嵌まるように配置する。また、スペーサ３２ａを導線２における第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の隙間ＳＰ１に配置し、スペーサ３２ｂを第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３の隙間ＳＰ２に配置し、スペーサ３２ｃを第３層Ｌ３及び第４層Ｌ４の隙間ＳＰ３に配置する。保持部材３を屈曲部Ｃ０に配置する際、又は、配置した後に、接着剤等で保持部材３を導線２に仮固定するようにしてもよい。なお、仮固定に使用する接着剤等は電気的絶縁性を有することが望ましい。

次に、保持部材３ｂを屈曲部Ｃ２（Ｃ６，Ｃ１０）に配置する。このとき、保持部材３ｂの軸部３１の少なくとも一部が、凹部Ａ２、凹部Ａ６及び凹部Ａ１０（図３参照）に嵌まるように配置する。また、スペーサ３２ａを導線２における第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の隙間ＳＰ１に配置し、スペーサ３２ｂを第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３の隙間ＳＰ２に配置する。同様に、保持部材３ｃを屈曲部Ｃ３（Ｃ７，Ｃ１１）に配置し、保持部材３ｄを屈曲部Ｃ４（Ｃ８，Ｃ１２）に配置する。なお、４つの保持部材３ａ～３ｄを屈曲部Ｃ１～Ｃ４に配置する際の作業の順番は任意である。以上の作業により、上下方向に積層されるように巻回された導線２における複数の層の隙間ＳＰ０を、複数の保持部材３が保持した状態になる。

次に、導線２及び保持部材３と絶縁体４とを一体に成形する工程について説明する。導線２及び複数の保持部材３を金型などの型にセットする。このとき、複数の保持部材３は、導線２を支持することで、導線２の上下方向において隣接する部分同士の隙間ＳＰ０を保持している。そして、エポキシ樹脂などの電気的絶縁性を有する樹脂を金型に流し込み、導線２の表面を覆うように絶縁体４を導線２及び保持部材３と一体にモールド成形する。以上の工程により、コイルユニット１が製造される。

本実施形態では、保持部材３が導線２を支持し、導線２の上下方向において隣接する部分の隙間ＳＰ０を保持した状態で、導線２及び保持部材３と絶縁体４とを一体に成形する。そのため、導線２と絶縁体４とを一体に成形する際の圧力などによって、導線２のうち上下方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

（５）モータ
次に、上述したコイルユニット１を備えるモータ１０の一例について、図８～図１０を参照して説明する。図９は図８に示すモータ１０を第１方向Ｄ１から見た平面図であり、図１０は図８に示すモータ１０を第２方向Ｄ２から見た平面図である。本実施形態に係るモータ１０は、複数のコイルユニット１（Ｕ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～Ｗ４）と、シャフト１１と、ロータ１２と、ステータ１３と、バスバー１４ａ～１４ｄとを備えている。なお、図８及び図９では、バスバー１４ａ～１４ｄの各々を区別しやすいように、バスバー１４ａ～１４ｄの各々に異なるパターンのドットを付している。

シャフト１１は、図８中の第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿った長手方向を有する棒状の部材である。

ロータ１２は、シャフト１１の外周に接するように配置されている。ロータ１２は、ステータ１３に対向するように配置された複数（図１０の例では１０個）の磁石１２１を有している。複数の磁石１２１は、Ｎ極、Ｓ極がシャフト１１の外周方向に沿って交互に配置されている。なお、本実施形態の磁石１２１は、例えばネオジム磁石である。

ステータ１３は、円環状のステータコア１３１と、ステータコア１３１の内周に沿って等隙間に配置された複数（図１０の例では１２個）のティース１３２とを有している（図１０参照）。ステータ１３は、シャフト１１の径方向において、ロータ１２に対して所定の隙間を保持するように、ロータ１２の外側に配置されている。

ステータ１３は、複数（図１０の例では１２個）のコイルユニットＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～４を有している。以下の説明において、複数のコイルユニットＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～４の各々を特に区別しないときは、複数のコイルユニットＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～４の各々を、コイルユニット１という。

複数のコイルユニットＵ１～Ｕ４，Ｖ１～Ｖ４，Ｗ１～４の各々は、対応する１つのティース１３２に装着される。言い換えると、コイルユニット１は、ティース１３２に対して集中巻きにされている。また、コイルユニットＵ１～Ｕ４はバスバー１４ａに電気的に接続され、コイルユニットＶ１～Ｖ４はバスバー１４ｃに電気的に接続され、コイルユニットＷ１～Ｗ４はバスバー１４ｂに電気的に接続されている。

以上説明したモータ１０では、上述のようにコイルユニット１における導線２の上下方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができため、安全性を確保しやすいといった利点がある。

（６）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。本開示において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下の説明する変形例は、上記実施形態と適宜組み合わせて適用可能である。

導線２において延伸方向に延びつつ下側に位置する部分は、屈曲部Ｃ１（Ｃ５，Ｃ９）と屈曲部Ｃ２（Ｃ６，Ｃ１０）との間の基部２２に限られない。すなわち、導線２は、導線２における各層の少なくとも一部分が延伸方向に延びつつ下側に位置するようにし、積層するように巻回されていればよい。例えば、導線２の全ての部分で延伸方向に延びつつ下側に位置するように巻回すると仮定する。この仮定の場合、導線２が延伸方向に延びるにつれ下側に位置する割合（傾き）は、上記実施形態における屈曲部Ｃ１（Ｃ５，Ｃ９）と屈曲部Ｃ２（Ｃ６，Ｃ１０）との間の基部２２ほど急峻でなくてよい。なお、この仮定の場合、第４層Ｌ４である引き出し部２３は、第３層Ｌ３より下側に位置することになる（図２参照）。

また、導線２の形状は、第１層Ｌ１における上面２２ａの高さが一定になる形状であってもよい。言い換えると、導線２における最も上側の層の上面２２ａの高さが、ほぼ一定になる形状である。具体的には、導線２の屈曲部Ｃ１から屈曲部Ｃ５の直前までの部分において、図２に示す屈曲部Ｃ１の上面２２ａの高さを維持したまま導線２が延びていき、屈曲部Ｃ５の直前で上面２２ａが下側に位置（屈曲）して屈曲部Ｃ５の上面２２ａと同じ高さになる形状である。なお、第１層Ｌ１の下面２２ｃの形状は、図２に示す通りである。

また、導線２の形状は、導線２における最も下側の層（図２の例では第３層Ｌ３及び第４層Ｌ４である引き出し部２３）の下面２２ｃの高さが、ほぼ一定になる形状であってもよい。具体的には、導線２の形状は、屈曲部Ｃ９と屈曲部Ｃ１０と間の基部２２において、基部２２の下面２２ｃの高さが屈曲部Ｃ１０及び引き出し部２３の下面２２ｃの高さと同じになる形状であってもよい。なお、屈曲部９と屈曲部Ｃ１０との間の基部２２の上面２２ａの形状は、図２に示す通りである。このとき、屈曲部Ｃ９と屈曲部Ｃ１０との間の基部２２は、Ｙ軸方向からの平面視において台形状になる。

保持部材３の軸部３１の形状は、円柱状又は円筒状に限らず、角柱状（三角柱、四角柱、五角形柱等を含む）等の適宜の形状であってもよい。

保持部材３の複数のスペーサ３２の形状は、円板状に限らず、扇状（図１１Ａ参照）や、正方形状（図１１Ｂ参照）、台形状、三角形状、多角形状（五角形状等）、楕円形状、Ｌ字状、Ｕ字状等の適宜の形状であってもよい。

保持部材３が巻回された導線２の内周側に配置されることは必須の構成ではなく、保持部材３は、導線２の外周側に配置されていてもよい。

保持部材３が導線２における屈曲部Ｃ０に配置されることは必須の構成ではなく、保持部材３は、導線２の屈曲部Ｃ０以外の部位に配置されていてもよい。

コイルユニット１が複数の保持部材３を備えることは必須の構成ではなく、コイルユニット１は１以上の保持部材３を備えていればよい。ここで、例えばコイルユニット１が２つの保持部材３を備える場合であれば、２つの保持部材３の各々を、導線２を上下方向から見たときの複数の屈曲部Ｃ０のうち対角に位置する２つの屈曲部Ｃ０に、配置することが好ましい。具体的には、２つの保持部材３ａ，３ｃが対角の屈曲部Ｃ１，Ｃ３に配置されるか、２つの保持部材３ｂ，３ｄが対角の屈曲部Ｃ２，Ｃ４に配置されることが好ましい。ただし、これに限られず、１以上の保持部材３が配置される位置は、絶縁体４の成形時に、比較的圧力がかかりやすい位置に配置されることが好ましい。また、１以上の保持部材３が配置される位置は、絶縁体４の成形時に導線２の上下方向において隣接する部分の隙間ＳＰ０が保持可能な位置であればよい。

導線２が導線２の内周側に凹部Ａ０を有することは必須の構成ではない。導線２は、導線２の外周側に凹部Ａ０を有していてもよい。また、凹部Ａ０が屈曲部Ｃ０に形成されることは必須の構成ではない。凹部Ａ０は、屈曲部Ｃ０以外の部位に形成されていてもよい。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係るコイルユニット（１）は、導線（２）と、絶縁体（４）と、保持部材（３）とを備える。導線（２）は、複数回巻かれている。絶縁体（４）は、導線（２）と一体に成形されており、導線（２）の表面を覆う。保持部材（３）は、絶縁体（４）と一体に成形されており、導線（２）の巻回軸方向に並んで配置されている複数のスペーサ（３２）を有する。保持部材（３）は、導線（２）を支持することで、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）を保持する。

この態様によれば、複数回巻かれた導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）を保持部材（３）が保持し、導線（２）の表面は絶縁体（４）に覆われる。そのため、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

第２の態様に係るコイルユニットでは、第１の態様において、保持部材（３）は、導線（２）の内周（内周面２２ｄ）側に配置されている。

この態様によれば、保持部材（３）は、導線（２）の内周（内周面２２ｄ）側から導線（２）を支持することができるため、コイルユニット（１）をコンパクトにすることができる。

第３の態様に係るコイルユニット（１）では、第１又は第２の態様において、導線（２）は、屈曲する複数の屈曲部（Ｃ０）を有する。複数の屈曲部（Ｃ０）は、巻回軸方向からの平面視において異なる位置に設けられている。保持部材（３）は、複数の屈曲部（Ｃ０）に配置されている。

この態様によれば、保持部材（３）が屈曲部（Ｃ０）に配置されているため、保持部材（３）は導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）をより強固に保持することができる。

第４の態様に係るコイルユニット（１）は、第１から第３のいずれかの態様において、保持部材（３）を複数備える。

この態様によれば、保持部材（３）が複数あるため、複数の保持部材（３）は導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）をより強固に保持することができる。

第５の態様に係るコイルユニット（１）では、第１から第４のいずれかの態様において、保持部材（３）は、巻回軸方向に沿う軸部（３１）を更に有する。複数のスペーサ（３２）は、軸部（３１）の周面から突出し、隙間（ＳＰ０）に配置される。

この態様によれば、巻回軸方向に沿う軸部（３１）の周面から突出する複数のスペーサ（３２）が、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）に配置される。そのため、保持部材（３）は、導線（２）の隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）をより強固に保持することができる。

第６の態様に係るコイルユニット（１）では、第５の態様において、複数のスペーサ（３２）の各々は、円板状である。

この態様によれば、スペーサ（３２）が周面（３１１）の全周にわたって外側に突出する円板状の形状である。そのため、保持部材（３）を屈曲部（Ｃ０）に配置する工程において、軸部（３１）の周方向の向きに関わらず各スペーサ（３２）を対応する隙間（ＳＰ０）に配置することができる。

第７の態様に係るコイルユニット（１）では、第１から第６のいずれかの態様において、導線（２）は、保持部材（３）の少なくとも一部が嵌まる凹部（Ａ０）を有する。凹部（Ａ０）は、導線（２）の内周（内周面２２ｄ）側に形成されている。

この態様によれば、導線（２）の凹部（Ａ０）に保持部材（３）の少なくとも一部が嵌まるため、巻回軸方向から見た導線（２）の内周（内周面２２ｄ）側の空間面積を広くすることができる。

第８の態様に係るコイルユニット（１）では、第７の態様において、導線（２）は、複数の凹部（Ａ０）と、屈曲する複数の屈曲部（Ｃ０）とを有する。複数の屈曲部（Ｃ０）は、巻回軸方向からの平面視において異なる位置に設けられている。複数の凹部（Ａ０）は、導線（２）の内周（内周面２２ｄ）側であって、複数の屈曲部（Ｃ０）に形成されている。

この態様によれば、屈曲部（Ｃ０）の内周（内周面２２ｄ）側の圧縮応力を低減する凹部（Ａ０）と、保持部材（３）の少なくとも一部が嵌まる凹部（Ａ０）とを兼用させることができるため、導線（２）が有する凹部（Ａ０）の数を低減することができる。

第９の態様に係るコイルユニット（１）では、第１から第８のいずれかの態様において、導線（２）は、エッジワイズ巻きの平角導線である。

この態様によれば、導線（２）がエッジワイズ巻きの平角導線であるため、導線（２）の占積率を増やすことができ、コイルユニット（１）をコンパクトにすることができる。

第１の態様以外の構成については、コイルユニット（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

第１０の態様に係るモータ（１０）は、第１から第９のいずれかの態様のコイルユニット（１）と、ステータ（１３）とを備える。ステータ（１３）は、コイルユニット（１）が装着される。

この態様によれば、コイルユニット（１）において、複数回巻かれる導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）を保持部材（３）が保持し、導線（２）の表面は絶縁体（４）に覆われる。そのため、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

第１１の態様に係るコイルユニット（１）の製造方法は、保持部材（３）を準備する工程を有する。保持部材（３）は、複数回巻かれた導線（２）の巻回軸方向において配置される複数のスペーサ（３２）を有する。コイルユニット（１）の製造方法は、導線（２）を保持部材（３）で支持することで隙間（ＳＰ０）が保持部材（３）によって保持された状態で、導線（２）の表面を覆うように絶縁体（４）を導線（２）及び保持部材（３）と一体に成形する工程を更に有する。隙間（ＳＰ０）は、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間である。

この態様によれば、コイルユニット（１）において、巻回軸方向に複数回巻かれる導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間（ＳＰ０）を保持部材（３）が保持し、導線（２）の表面は絶縁体（４）に覆われる。そのため、導線（２）のうち巻回軸方向において隣接する部分同士が接触する可能性を低減することができる。

１ コイルユニット
２ 導線
３ 保持部材
３１ 軸部
３１１ 周面
３２ スペーサ
４ 絶縁体
１０ モータ
１３ ステータ
Ａ０ 凹部
Ｃ０ 屈曲部
ＳＰ０ 隙間

Claims (11)

1. 複数回巻かれた導線と、
   前記導線と一体に成形されており、前記導線の表面を覆う絶縁体と、
   前記絶縁体と一体に成形されており、前記導線の巻回軸方向に並んで配置されている複数のスペーサを有する保持部材と、
   を備え、
   前記保持部材は、前記導線を支持することで、前記導線のうち前記巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間を保持する、
   コイルユニット。
2. 前記保持部材は、前記導線の内周側に配置されている、
   請求項１に記載のコイルユニット。
3. 前記導線は、
   屈曲する複数の屈曲部を有し、
   前記複数の屈曲部は、前記巻回軸方向からの平面視において異なる位置に設けられており、
   前記保持部材は、前記複数の屈曲部に配置されている、
   請求項１又は２に記載のコイルユニット。
4. 前記保持部材を複数備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のコイルユニット。
5. 前記保持部材は、前記巻回軸方向に沿う軸部を更に有し、
   前記複数のスペーサは、前記軸部の周面から突出し、前記隙間に配置されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のコイルユニット。
6. 前記複数のスペーサの各々は、円板状である、
   請求項５に記載のコイルユニット。
7. 前記導線は、
   前記保持部材の少なくとも一部が嵌まる凹部を有し、
   前記凹部は、前記導線の内周側に形成されている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のコイルユニット。
8. 前記導線は、
   複数の前記凹部と、
   屈曲する複数の屈曲部と、
   を有し、
   前記複数の屈曲部は、前記巻回軸方向からの平面視において異なる位置に設けられており、
   前記複数の凹部は、前記導線の内周側であって前記複数の屈曲部に形成されている、
   請求項７に記載のコイルユニット。
9. 前記導線は、エッジワイズ巻きの平角導線である、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のコイルユニット。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のコイルユニットと、
    前記コイルユニットが装着されるステータと、
    を備える、
    モータ。
11. 複数回巻かれた導線の巻回軸方向に配置される複数のスペーサを有する保持部材を準備する工程と、
    前記導線を前記保持部材で支持することで、前記導線のうち前記巻回軸方向において隣接する部分同士の隙間を前記保持部材によって保持する状態で、前記導線の表面を覆うように絶縁体を前記導線及び前記保持部材と一体に成形する工程と、
    を有する、
    コイルユニットの製造方法。

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