(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有し、
隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部は、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置されており、
重なり合う一対の前記直線部は、巻きの方向が同一となっている、モータコイル。
【請求項２】
線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有し、
前記渦巻部はアルファ巻きによって形成されており、
前記渡り部は、前記渦巻部の最外周同士を接続するよう設けられている、モータコイル。
【請求項３】
線材をエッジワイズ巻きによってコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有する、モータコイル。
【請求項４】
平角線である線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有する、モータコイル。
【請求項５】
隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部は、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置されており、
重なり合う一対の前記直線部は、巻きの方向が同一となっている、請求項２から４のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項６】
前記渦巻部はアルファ巻きによって形成されており、
前記渡り部は、前記渦巻部の最外周同士を接続するよう設けられている、請求項１、３または４のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項７】
前記渦巻部はエッジワイズ巻きによって形成されている、請求項１、２または４のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項８】
前記線材は平角線である、請求項１から３のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項９】
複数の前記渦巻部は、いずれも巻きの方向が同一である、請求項１から８のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項１０】
前記渡り部は、同一直線上に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項１１】
前記渦巻部および前記渡り部は、連続した一本の前記線材により構成されている、請求項１から８のいずれかに記載のモータコイル。
【請求項１２】
請求項１または５のいずれかに記載のモータコイルを、前記渦巻部の主面同士が対向するよう複数枚重ねてなるモータコイルであって、
前記複数枚のモータコイルは、前記直線部一つの幅ずつずれながら重なっており、
前記渦巻部の主面側からみて、一つのモータコイルの渦巻部の中空部には、他のモータコイルの渦巻部の直線部が一つずつ収まっている、モータコイル。
【請求項１３】
請求項１２に記載のモータコイルを、前記渡り部がその縁部にくるよう筒状に丸めてなる、モータコイル。
【請求項１４】
請求項１から４のいずれかに記載のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から、前記渦巻部を、所定長の間隔をおいて複数作成する工程を備え、
前記線材の、前記所定長の部分を前記渡り部とする、モータコイルの製造方法。
【請求項１５】
請求項１または５に記載のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から、前記渦巻部を、所定長の間隔をおいて複数作成する工程と、
前記線材の、前記所定長の部分を前記渡り部とし、前記渡り部を折り曲げることにより、隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部を、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置する工程とを備え、
重なり合う一対の前記直線部は巻きの方向が同一となるようにする、モータコイルの製造方法。
【請求項１６】
請求項１または５に記載のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から前記渦巻部を作成する工程と、
複数の前記渦巻部同士を、所定長の線材により接続する工程とを備え、前記所定長の前記線材を前記渡り部とする、モータコイルの製造方法。
【請求項１７】
請求項１から５のいずれかに記載のモータコイルと、
前記モータコイルの、複数の前記渦巻部のそれぞれの前記中央部に嵌りこむ、直線上に配列された複数のコアとを備えたリニアモータ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のモータコイルと、
前記モータコイルが挿入された筒状のステータヨークとを備えたスロットレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットレスモータ並びにリニアモータ等に使用されるモータコイルおよびその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロータまたはステータに形成された巻溝（スロット）にコイルを巻いた構成を有するモータと並んで、スロットを省略した構成を有するスロットレスモータが広く用いられている。
【０００３】
ここで図２４（ａ）（ｂ）にそのような従来のスロットレスモータの要部の構成を示す。ただし図２４（ａ）は模式的側面図、図２４（ｂ）は端面図である。両図に示すように、スロットレスモータ２４００は、その周囲に永久磁石２４１０が設けられたロータ２４２０、ロータ２４２０を収納する実質上筒型の、３層４極のモータコイル２４３０、モータコイル２４３０を収納する実質上筒型のステータヨーク２４４０、およびこれら各部を収納する筐体部２４５０を備えている。なお、図示しないがロータ２４２０の端部は筐体部２４５０から外部に露出しており、回転力を外部へ伝達する。
【０００４】
図示されているロータ２４２０は、モータコイル２４３０に収納されている軸の大部分が他の部分より細い形状を有しており、この細くなった部分に永久磁石２４１０が設けられている。永久磁石２４１０は、モータコイル２４３０を間に挟んでステータヨーク２４４０の内壁と対向するようになっている。
【０００５】
次に図２５〜図３３を参照してモータコイル２４３０の製造方法を説明する（詳しくは、例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
はじめに、図２５に示すように、第１絶縁導線３８、第２絶縁導線４０、及び第３絶縁導線４２をマンドレル５８に巻き付ける。
【０００７】
次に、図２５および図２６に示すように、第１絶縁導線３８は第１端４４及び第２端４６を有し、第２絶縁電線４０は第１端４８及び第２端５０を有し、第３絶縁導線４２は第１端５２及び第２端５４を有する。なお、マンドレル５８は軸線６０を中心として対称な形状である。
【０００８】
次に、図２６に示すように、第１、第２、及び第３の絶縁導線３８、４０、４２は、マンドレル５８の第１端部に図２６に下向きの矢印で示す第１方向で同時に巻付けられ、第１コイルユニット６４、第２コイルユニット６６、及び第３コイルユニット６８をそれぞれ形成する。この巻付けプロセスは、マンドレル５８を回転させることによって、又は絶縁導線３８、４０、４２のそれぞれをマンドレル５８の周囲に機械的に導くことによって行うことができる。これにより、図２６では、第１絶縁導線３８をマンドレル５８に時計廻り方向に巻付けて第１コイルユニット６４を形成する。第２絶縁導線４０もまた、マンドレル５８に時計廻り方向に巻付けられて第２コイルユニット６６を形成する。第３絶縁導線４２もまた第１及び第２のコイルユニット６４、６６の巻付けと同時に時計廻り方向に巻付けられ、第３コイルユニット６８を形成する。
【０００９】
各コイルユニット６４、６６、６８は、それぞれの絶縁導線３８、４０、４２をマンドレル５８の周りに８回ないし１２回巻付けることによって形成されている。第１、第２、及び第３のコイルユニット６４、６６、６８は、コイルの第１捲線群６２と呼ばれる構成を形成する。
【００１０】
コイルユニットからなる第１の群６２をひとたび巻付けると、絶縁導線３８、４０、４２をコイルユニット６４、６６、６８のうちの一つのコイルユニットの幅の約二倍の距離に亘ってマンドレル５８の軸線６０に関して軸線方向に移動させる。三つの絶縁導線３８、４０、４２のこれらの軸線方向移動を図２６にそれぞれ７０、７２、７４と示す。第１絶縁導線３８の第１移動７０は、図２６に示すように絶縁導線３８を第３コイルユニット６８の最後の捲線の直ぐ隣に位置決めする。第２絶縁導線４０の第１移動７２は、第１導線３８の第１移動７０が終端するところからマンドレル５８に沿って更にほぼコイルユニット一つ分の幅だけ間隔を隔てられており、第３導線４２の第１移動７４は第２導線４０の第１移動７２が終端するところからマンドレルに沿って更にコイルユニット一つ分の幅だけ間隔を隔てられている。かくして、絶縁導線３８、４０、４２は、コイルユニットからなる第２の群７６を巻付けるように位置決めされる。
【００１１】
コイルユニットからなる第２の群７６は、コイルユニットからなる第１の群６２の巻付け方向とは逆の第２方向で巻付けられる。図２６に示す構成では、コイルユニットからなる第２の群７６は、上向きの矢印が示すように反時計周り方向に巻付けられる。コイルユニットからなる第２の群７６を巻付けるため、第１、第２、及び第３の絶縁導線３８、４０、４２をコイルユニットからなる第１の群６２を巻付けるのに使用されたのと同じ回数だけ同時に反時計周り方向に巻付ける。その結果、第１絶縁導線３８は第４コイルユニット７８を形成し、第２絶縁導線４０は第５コイルユニット８０を形成し、第３絶縁導線４２は第６コイルユニット８２を形成する。コイルユニット７８、８０、８２をひとたび巻付けると、コイルユニットからなる第３の群９０について導線３８、４０、４２を位置決めするため、絶縁導線３８、４０、４２をコイルユニット二つ分の幅とほぼ等しい距離に亘って二度目の移動を行う。
【００１２】
かくして、第１絶縁導線３８は第２軸線方向調節８４をとり、第２絶縁導線４０は第２軸線方向調節８６をとり、第３絶縁導線４８は第２軸線方向調節８８をとる。コイルユニットからなる第３の群９０を巻付けるため、絶縁導線３８、４０、４２を、コイルユニットからなる第２の群７６の巻付け方向とは逆方向に、コイルユニットからなる第１の群６２の巻付け方向と同じ方向に巻付ける。図示の構成では、コイルユニットからなる第３の群９０を、図２６に下向きの印が示すように時計周り方向に巻付ける。第１、第２、及び第３の絶縁導線３８、４０、４２は、第１及び第２のコイル群６２、７６の巻付け回数と同じ回数だけ同時に巻付けられる。その結果、第１絶縁導線３８は第７コイルユニット９２を形成し、第２絶縁導線４０は第８コイルユニット９４を形成し、第３絶縁導線４２は第９コイルユニット９６を形成する。
【００１３】
この時点で、絶縁導線３８、４０、４２を、二つのコイルユニット二つ分の幅とほぼ等しい距離だけ軸線方向に同時に移動させる。第１絶縁導線３８の第３軸線方向移動を図２６に参照番号９８で示す。第２絶縁導線４０の第３軸線方向移動を参照番号１００で示し、絶縁導線４２の第３軸線方向移動を図２６に参照番号１０２で示す。絶縁導線３８、４０、４２をひとたびこのように位置決めした後、コイルユニットからなる第４の群１０４を第２コイル群７６の巻付け方向と同じ方向に巻付ける。図２６に示す構成では、これは反時計廻り方向巻付けであり、第１絶縁導線３８が第１０コイルユニット１０６を形成し、第２絶縁導線４０が第１１コイルユニット１０８を形成し、第３絶縁導線４２が第１２コイルユニット１０を形成する。コイルからなる第４の群１０４を巻付けた後、それぞれの導線３８、４０、４２の第２端４６、５０、５４を、界磁コイル２４の製作の後に、以下に詳細に説明するように、後に接続するため、形成済みの捲線組立体３６から延ばす。
【００１４】
次に、図２７、図２８及び図２９に示すように、捲線組立体３６を六角形マンドレル５８から捲線組立体３６内のコイルの形状又はそれぞれの関係を変形させずに取り出すことができる構造が、形成済みの捲線組立体３６に貼り付けられている。好ましくは、固定構造は少なくとも二枚の接着テープのストリップ１１４及び１１８の形体をとり、これらのストリップは、捲線組立体３６の両外面に沿ってマンドレル５８の軸線に関して長手方向に貼り付けられる。図２７に示すように、接着テープの第１ストリップ１１４を組立体３６の一つの外面に沿って長手方向に貼り付ける。第２ストリップ１１８は、捲線組立体３６の第１ストリップ１１４を貼り付けた外面とは直径方向反対側の外面に貼り付けられる。この時点で捲線組立体３６をマンドレル５８から取り外す。
【００１５】
捲線組立体３６をマンドレル５８から取り外した後、好ましくは、挿入体１２２を図２８及び図２９でわかるように捲線組立体３６に挿入する。挿入体１２２は、最も好ましくは、エポキシコーティングを備えた「Ｂ」段階可能なガラス繊維で形成されたストリップであり、好ましくは、六角形形状の捲線組立体３６の内周の頂点のうちの二つの頂点間の最大距離よりも僅かに小さい。
【００１６】
次に図３０及び図３１に示すように、内部に挿入体１２２を備えた固定済みの捲線組立体３６を平らにして実質的に平らな二層ウェブ１３８を形成する。このウェブは、第１コイルユニット６４が構成する軸線方向第１端１２４及び第１２コイルユニット１１０が構成する軸線方向第２端１２８を有する。図３１に最もよく示してあるように、平らな二層ウェブ１３８は、第１層１３２及び第１層１３２とは反対側の第２層１３４を有する。挿入体１２２が形成するコア１３６は、第１及び第２の層１３２、１３４間に位置決めされている。
【００１７】
図３０でわかるように、平坦化工程は、前側の単層ウェブ部分１２６がウェブ１３８の軸線方向第２端１２８側に形成され、後側の単層ウェブ部分１３０がウェブ１３８の軸線方向第１端１２４側に形成される程度まで、ウェブ１３８の第１層１３２が第２層１３４に対して軸線方向に対してずらされるように行われる。好ましくは、このずらしは、図３０でわかるように、ウェブの軸線方向第２端１２８の前側の単層ウェブ部分１２６が、もっぱら、第４コイル群１０４を構成するコイルユニット１０６、１０８、１１０の軸線方向前側の周囲セグメント即ち脚部１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ（以下、前側脚部１０６ａ、１０８ａ、１１０ａと呼ぶ）から形成される程度に行われ、そのため、ウェブの軸線方向第１端１２４の後側の単層ウェブ部分１３０は、もっぱら、第１コイル群６２を構成するコイルユニット６４、６６、６８の軸線方向後側の周囲セグメント即ち脚部６４ｂ、６６ｂ、６８ｂ（以下、後側脚部６４ｂ、６６ｂ、６８ｂと呼ぶ）から形成される。
【００１８】
その結果、第１コイル群６２内の個々のコイルユニット６４、６６、６８の前側脚部６４ａ、６６ａ、６８ａは、第１コイルユニット６４の前側脚部６４ａが反対方向に巻付けた第４コイルユニット７８の後側脚部７８ｂと重なり、第２コイルユニット６６の前側脚部６６ａが反対方向に巻付けた第５コイルユニット８０の後側脚部８０ｂと重なり、第３コイルユニット６８の前側脚部６８ａが反対方向に巻付けた第６コイルユニット８２の後側脚部８２ｂと重なる程度までずらされる。同様に、第２コイル群７６の第４、第５、及び第６コイルユニット７８、８０、８２の前側脚部７８ａ、８０ａ、８２ａは、反対方向に巻付けた第７、第８、及び第９コイルユニット９２、９４、９６の後側脚部９２ｂ、９４ｂ、９６ｂとそれぞれ重なるようにずらされている。同様に、第７、第８、及び第９コイルユニット９２、９４、９６の前側脚部９２ａ、９４ａ、９６ａは、反対方向に巻付けた第１０、第１１、及び第１２コイルユニット１０６、１０８、１１０の後側脚部１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂと重なるようにずらされている。同様に、図３２に示す組立工程でわかるように、第１０、第１１、及び第１２コイルユニット１０６、１０８、１１０の前側脚部１０６ａ、１０８ａ、１１０ａは、ウェブ１３８の第１及び第２端１２４、１２８を互いに接合するとき、反対方向に巻付けた第１、第２、及び第３コイルユニット６４、６６、６８の後側脚部６４ｂ、６６ｂ、６８ｂと最終的に重なるようにずらされている。
【００１９】
その結果、ウェブ１３８の端１２４、１２８を互いに接合するようにすると、第１絶縁導線３８を巻付けた前側脚部６４ａ、７８ａ、９２ａ、１０６ａの各々は、第１絶縁導線３８を巻付けた次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後側脚部７８ｂ、９２ｂ、１０６ｂ、６４ｂと重なる。第２絶縁導線４０を巻付けた前側脚部６６ａ、８０ａ、９４ａ、１０８ａの各々は、第２絶縁導線４０を巻付けた次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後側脚部８０ｂ、９４ｂ、１０８ｂ、６６ｂと重なる。同様に、第３絶縁導線４２を巻付けた前側脚部６８ａ、８２ａ、９６ａ、１１０ａの各々は、第３絶縁導線４２を巻付けた次の連続した反対方向に巻付けたコイルユニットの後側脚部８２ｂ、９６ｂ、１１０ｂ、６８ｂと重なる。これによって、重なったコイルユニットの脚部の電流は同じ方向に流れ、その結果、それぞれの作用に影響を及ぼさない互いに強め合う電磁界が得られる。これは、捲線に適用された特定の電線連結構成に関わらず起こるということに注目されたい。
【００２０】
さらに図３２に示すように、平らなウェブ１３８の軸線方向第２端１２８にある前側の単層ウェブ部分１２６が軸線方向第１端１２４にある後側の単層ウェブ部分１３０と重なるように、平らなウェブ１３８をロール状にして端部と端部とを向き合わせる。その結果、円筒形形状を持つモータコイル２４３０がつくられる。ただし、図２９に示すように、挿入体１２２を角にして導線が折り返されるとき、余剰の厚みが生じ、実際には両端部の太さが中央部より太くなる。
【００２１】
最後に図３３に示すように、モータコイル２４３０を、ステータコア２４１０の内壁が構成する円筒形空間内に挿入する。
【００２２】
以上のような構成を有するスロットレスモータは、モータコイル２４３０がロータ２４２０の回転周に沿ってに均一に配置されており、ロータ２４２０がいかなる位置にあっても均一な磁気吸引力を受けるため、コギングが発生せず、トルクムラ、回転ムラ特性に悪影響を与えることがなく、スロットを有するモータに比べて高率であるという特徴を有する。
【特許文献１】特許第２７９９３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
スロットレスモータを正確に回転させるためには、固定子となるモータコイル２４３０における回転磁界の大きさを一定に保つことが重要である。回転子となるロータ２４３０の工作精度がよくても、一定の回転磁界が得られない場合にはトルク脈動、回転ムラの原因となる。したがって、回転磁界を発生させるためのステータコア、モータコイルをいかに精度よく仕上げるかが重要である。
【００２４】
スロットレスモータにおいては、回転磁界の精度はモータコイルの導線の形状および、モータコイル内における各導線の配置の精度によって決まる。スロットレスモータ２４００においては、図２４（ｂ）に示すように、永久磁石２４１０がロータ２４２０の中心から放射状に設けられていることから、モータコイル２４３０が発生する磁界も、これに対応して、ロータ２４２０の中心から放射状に分離して生成されることが望ましい。
【００２５】
理想的な磁界の分布の一例を図３７に示す。ロータ２４２０に対し放射状に設けられた４つの永久磁石２４１０に対し、モータコイル２４２０により形成される磁界は４つの領域Ａ〜Ｄに等分割され、隣り合う領域は互いに反対の極を有するものになっている。また、各領域の境界もロータ２４２０の中心から放射状に形成され、モータコイル２４３０の外周の法線を成している。
【００２６】
しかしながら、モータコイル２４３０を上記図２５〜図３３に示すような工程により製造した場合、これはスパイラル状に巻いたコイルを平面状に押しつぶす方法であるため、図３４に示すように、断面は一見第１絶縁導線３８、第２絶縁導線４０、及び第３絶縁導線４２が密集して充填しているように見えるが、ロール状にして筒型形状を作成する際に、導線の配置がモータコイル２４３０の周方向に崩れて、各脚部の配置は図３５に示すように、各絶縁導線により形成される磁界の境界は、コイル巻き線の断面に沿って斜交して形成される。
【００２７】
このとき、図３６に示すように、モータコイル２４２０により形成される、互いに異なり合う磁界の境界もまたコイル巻き線の断面に沿って斜交して形成され、本来の極となる（電流が順方向に流れる）べき領域に、反対側の極となる（電流が反対方向に流れる）銅線からなる、図中斜線部にて示す領域３６００が進入してしまう。すなわち領域３６００は本来の方向と逆方向の磁界を発生させてしまう。なお、図３５および図３６中の番号は、図３０に示す各脚部の番号に対応し、コイル内において、各脚部が占める領域を意味する。
【００２８】
領域３６００における磁束はそれぞれのコイルに流れる電流の位相により変化し、本来の領域で想定した磁束とは異なったものとなる。これは正確な円回転磁界が発生できないことを意味する。図３６に示すモータコイルで逆位相の電流が流れた場合、領域３６００での磁束はゼロとなる。モータコイル全体に占める領域３６００の割合が１０％であったとすると磁束が１０％減少することとなり、トルクに換算すると約２０％減と想定される。また、同相の電流の場合は磁束分布にむらができることになる。
【００２９】
さらに、線材の崩れ方は不定形であり、これはモータコイルの厚み、断面形状、面積を一様でなくしてしまう恐れがあった。
【００３０】
これらの状態はスロットレスモータの能率低下を引き起こしていた。
【００３１】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、発生する磁界にオーバーラップによる打ち消しの生ずることがない、従来より高能率のスロットレスモータに応用可能なモータコイルおよびそれを用いたスロットレスモータを提供することを目的とする。また、上記本発明のモータコイルを得るための製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有し、
隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部は、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置されており、
重なり合う一対の前記直線部は、巻きの方向が同一となっている、モータコイルである。
【００３３】
また、第２の本発明は、線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有し、
前記渦巻部はアルファ巻きによって形成されており、
前記渡り部は、前記渦巻部の最外周同士を接続するよう設けられている、モータコイルである。
【００３４】
また、第３の本発明は、線材をエッジワイズ巻きによってコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有する、モータコイルである。
【００３５】
また、第４の本発明は、平角線である線材をコイル状に巻いてなる複数の渦巻部と、
前記渦巻部同士を接続する渡り部とを備えたモータコイルであって、
個々の前記渦巻部は、少なくともその中心部に中空部と、前記中空部を間に挟んで対向する一対の直線部とを有するものであって、前記中空部は、前記直線部の幅の整数倍の幅と実質上同一の間隙を有する、モータコイルである。
【００３６】
また、第５の本発明は、隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部は、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置されており、
重なり合う一対の前記直線部は、巻きの方向が同一となっている、第２から第４のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００３７】
また、第６の本発明は、前記渦巻部はアルファ巻きによって形成されており、
前記渡り部は、前記渦巻部の最外周同士を接続するよう設けられている、第１、第３または第４のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００３８】
また、第７の本発明は、前記渦巻部はエッジワイズ巻きによって形成されている、第１、第２または第４のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００３９】
また、第８の本発明は、前記線材は平角線である、第１から第３のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００４０】
また、第９の本発明は、複数の前記渦巻部は、いずれも巻きの方向が同一である、第１から第８のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００４１】
また、第１０の本発明は、前記渡り部は、同一直線上に配置されている、第１から第８のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００４２】
また、第１１の本発明は、前記渦巻部および前記渡り部は、連続した一本の前記線材により構成されている、第１から第８のいずれかの本発明のモータコイルである。
【００４３】
また、第１２の本発明は、第１または第５の本発明のモータコイルを、前記渦巻部の主面同士が対向するよう複数枚重ねてなるモータコイルであって、
前記複数枚のモータコイルは、前記直線部一つの幅ずつずれながら重なっており、
前記渦巻部の主面側からみて、一つのモータコイルの渦巻部の中空部には、他のモータコイルの渦巻部の直線部が一つずつ収まっている、モータコイルである。
【００４４】
また、第１３の本発明は、第１２の本発明のモータコイルを、前記渡り部がその縁部にくるよう筒状に丸めてなる、モータコイルである。
【００４５】
また、第１４の本発明は、第１から第４のいずれかの本発明のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から、前記渦巻部を、所定長の間隔をおいて複数作成する工程を備え、
前記線材の、前記所定長の部分を前記渡り部とする、モータコイルの製造方法である。
【００４６】
また、第１５の本発明は、第１または第５の本発明のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から、前記渦巻部を、所定長の間隔をおいて複数作成する工程と、
前記線材の、前記所定長の部分を前記渡り部とし、前記渡り部を折り曲げることにより、隣り合うそれぞれの前記渦巻部の一対の前記直線部を、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置する工程とを備え、
重なり合う一対の前記直線部は巻きの方向が同一となるようにする、モータコイルの製造方法である。
また、第１６の本発明は、第１または第５の本発明のモータコイルの製造方法であって、
一本の線材から前記渦巻部を作成する工程と、
複数の前記渦巻部同士を、所定長の線材により接続する工程とを備え、前記所定長の前記線材を前記渡り部とする、モータコイルの製造方法である。
また、第１７の本発明は、第１から第５のいずれかの本発明のモータコイルと、
前記モータコイルの、複数の前記渦巻部のそれぞれの前記中央部に嵌りこむ、直線上に配列された複数のコアとを備えたリニアモータである。
また、第１８の本発明は、第１７の本発明のモータコイルと、
前記モータコイルが挿入された筒状のステータヨークとを備えたスロットレスモータである。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、例えば高能率のスロットレスモータを実現することが可能なモータコイル等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明を行う。
【００４９】
（実施の形態１）
図１（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態１におけるモータコイルを作成するためのモータコイル部品１０００の構成を示す図である。ただし図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図である。
【００５０】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本発明のモータコイル部品１０００は、連続した一本の線材を引き回すことにより構成されており、渦巻部１１０α〜１１０δと、渦巻部１１０α〜１１０δのそれぞれの間をつなぐ渡り部１２０ａ〜１２０ｃとから構成されている。
【００５１】
ここで線材は断面矩形の平角線であり、渦巻部１１０α〜１１０δはアルファ巻きかつエッジワイズ巻きにより構成されている。すなわち、渦巻部１１０αは、最内周部で接続された、対向する一対の渦巻状のコイルから構成されている。したがって、一端から巻き始められて渦巻部１１０αを構成した線材は、他端は渦巻部１１０αの最外周に達し、渡り部１２０ａを構成することになる。渦巻部１１０β〜１１０δ、渡り部１２０ｂ、１２０ｃも上記のように構成される。このとき、渦巻部１１０α〜１１０δはいずれも線材の巻き方向が同一である。また渡り部１２０ａ〜１２０ｃは、同一直線上に並ぶように設けられる。なお、線材としては、その表面は被覆され、絶縁されているものとする。
【００５２】
次に渦巻部の詳細について説明する。渦巻部１１０αは中空部１１１を形成するように巻かれている。さらにこの中空部１１１をはさんで対向する、直線上に伸びた線材からなる直線部１１２ａ、１１２ｂを有しており、直線部１１２ａ、１１２ｂ以外の部分はアールがつけられており、このアールを介して直線部は巻きの方向が反対になる。なお、渦巻部１１０β〜１１０δも同様の構成を有する。また、中空部１１１は実質上長円形状を有しているが、その短辺側の長さ、すなわち幅は、直線部の横幅の実質上２倍となっている。
【００５３】
また、図中矢印は線材の巻きはじめから巻き終わりへ向かう巻きの方向を示し、各渦巻部においては、一対の直線部は互いに異なる巻きの方向を有している。
【００５４】
なお、図１（ｂ）においては、渦巻部１１０α〜１１０δの厚みを一単位としてモータコイル部品１０００の厚みを示している。これは以下の図、説明においても同様である。
【００５５】
このようなモータコイル部品１０００を用いた、本実施の形態１のモータコイル１の製造方法を、図２〜図９を用いて説明する。
【００５６】
はじめに、モータコイル部品１０００から図２（ａ）（ｂ）に示すモータコイル部品２００を作成する。モータコイル部品２００は、モータコイル部品１０００の渡り部１２０ａ〜１２０ｄを後述のように折り曲げてなり、隣り合うそれぞれの渦巻部の一対の前記直線部は、一対の直線部の一方同士のみが重なり合うように配置されている。
【００５７】
さらに、重なり合う一対の直線部は、巻きの方向が同一のものを重ねるようにしている。すなわち、渦巻部１１０αは渦巻部１１０βと隣り合っているが、渦巻部１１０αの直線部１１２ｂと渦巻部１１０βの直線部１１２ｄとが重なりあって重なり部１３０ａを形成するが、直線部１１２ａは他の渦巻部と重なっていない。また、渦巻部１１０βの残りの直線部１１２ｃは、渦巻部１１０βと隣り合う渦巻部１１０γの直線部１１２ｅと重なり合って重なり部１３０ｂを形成する。さらに、渦巻部１１０γの残りの直線部１１２ｆは、渦巻部１１０γと隣り合う渦巻部１１０δの直線部１１２ｈと重なり合って重なり部１３０ｃを形成する。残った渦巻部１１０δの直線部１１２ｇは、直線部１１２ａと同様、他の渦巻部とは重なっていない。
【００５８】
このような構成としたことにより、モータコイル部品２００全体としての巻きの方向は、図２（ａ）中の矢印に示すように一方方向に統一される。
【００５９】
ここで図３（ａ）〜（ｄ）を用いてモータコイル部品１０００からモータコイル部品２００を作成する手順を説明する。
【００６０】
はじめに、図３（ａ）に示すように、渦巻部１１０αの直線部１１２ｂと渦巻部１１０βの直線部１１２ｄとが、モータコイル組品１００の正面図の方向からみて重なり合う配置となるよう、モータコイル組品１００の渡り部１２０ａを折り曲げる。
【００６１】
次に、図３（ｂ）に示すように、渦巻部１１０βの直線部１１２ｃと渦巻部１１０γの直線部１１２ｅとが、モータコイル組品１００の正面図の方向からみて重なり合う配置となるよう、モータコイル組品１００の渡り部１２０ｂを折り曲げる。さらに、図３（ｃ）に示すように、渦巻部１１０γの直線部１１２ｆと渦巻部１１０δの直線部１１２ｇとが、モータコイル組品１００の正面図の方向からみて重なり合う配置となるよう、モータコイル組品１００の渡り部１２０ｃを折り曲げる。
【００６２】
図３（ｃ）の工程が完了し、図２（ａ）の状態と実質上同様に重なり部が形成されている状態を図３（ｄ）の正面図に示す。最後に、渡り部１２０ａ〜１２０ｃの彎曲をプレスにより平坦につぶして、モータコイル部品２００を完成する。
【００６３】
以上のようなモータコイル部品２００を３枚作成する。
【００６４】
次に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、３枚のモータコイル部品２００を、お互いの渦巻部の主面同士が対向し、かつそれぞれの渡り部が同一の側となるようように重ねて、モータコイル組品３００を作成する。モータコイル組品３００においては、３枚のモータコイル部品２００は、前記直線部一つの幅ずつ横にシフトしながら重ねられており、結果として、図５（ａ）に示すように、モータコイル部品２００の正面図方向からみたとき、最上層のモータコイルの渦巻部の中空部５００には、他の２つのモータコイル部品の重なり部が一つずつ収まって配置されるようになる。なお、図５（ｂ）の平面図および図５（ｃ）の側面図に示すように、モータコイル組品３００の厚みはモータコイル部品２００の三枚分の厚みとなる。
【００６５】
次に、図６（ｂ）の平面図および図６（ｃ）の側面図に示すように、最上層のモータコイルの渦巻部の中空部５００に、他のモータコイルの渦巻部の重なり部がそれぞれ一つ嵌合させる。これにより、図６（ｄ）の、図６（ａ）のＡ−Ａ′直線による断面図に示すように、モータコイル組品３００の厚みは、重なり部の部分だけ、モータコイル部品２００の一枚分の厚みとなる。なお、図６（ａ）に示すように、モータコイル部品２００の正面からみた形状は図５（ａ）と変化がない。
【００６６】
最後に、モータコイル部品３００を、その渡り部が縁部となるように筒状に丸めて、図７〜図８に示すような、３層４極ののモータコイル４００を完成する。このとき、モータコイル部品３００は上下端とその間とで厚みが異なるが、筒状に丸めるときは、厚みの偏差は全て外壁側にでるように印圧等により加工する。
【００６７】
ここで図７（ａ）はモータコイル４００の正面図であり、図７（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ′直線による断面図である。また、図８（ａ）はモータコイル４００の内壁の一部を示す図であり、図８（ｂ）はその平面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＡ−Ａ′直線による断面図である。
【００６８】
図６にて示した処理により、筒状のモータコイル４００においては、モータコイル部品３００を構成する各モータコイルの渦巻部の中空部には、他の渦巻部の重なり部が一つ嵌り込んでいるため、図８（ｃ）に示すように、その中心部４１０の壁面の厚みは、モータコイル部品２００の重なり部（図４の（イ））の厚みとなる。重なり部は渦巻部２つ分の厚みを有し、渦巻部は対向する一対の渦巻状のコイルから構成されたアルファ巻きコイルなので線材の厚みの２倍の厚みを有する。したがって、モータコイル４００の中心部４１０の壁面の厚みは、線材の厚みの４倍となる。
【００６９】
また、図８（ｂ）に示すように、モータコイル４００においては、モータコイル部品３００を構成する各モータコイルの渦巻部の上下端は、巻線の巻きの方向が変化するアールがつけられているため積層され、モータコイル部品３００の厚み（図４の（ロ））、即ちモータコイル部品２００の重なり部の厚みの３倍であって、線材の厚みの１２倍の厚みを有する。
【００７０】
また、図７（ｂ）に示すように、モータコイル４００の重なり部は丸め加工の圧力によって彎曲するが、コイルの外形は主に図中黒色にて示す空隙４３０が断続的に生ずることにより形成される。
【００７１】
なお、図７（ａ）はモータコイル４００の太さを誇張して示した物である。実際の縦横の比率を考慮したモータコイル４００の外形は図９に示す。
【００７２】
モータコイル４００の構成について、図７および図１０を参照して、さらに詳細に説明する。
【００７３】
図１０（ａ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ′直線による断面の一部を示す図であり、モータコイル４００の壁面の断面図である。また図１０（ｂ）〜（ｃ）は、モータコイル４００の壁面を、モータコイル部品３００単位で分解した時の各モータコイル部品を示す図である。ただし図１０（ｂ）は最内周に配置されたＳ相のモータコイル部品３００を示し、図１０（ｃ）は真ん中の周に配置されたＴ相のモータコイル部品３００を示し、図１０（ｄ）は最外周に配置されたＲ相のモータコイル部品３００を示す。
【００７４】
図１０（ａ）に示すように、モータコイル部品４００は、両端部４２０と中心部４１０とで厚みは異なるが、厚みの変化に起因する段差は全て外壁側に現れ、内壁は一様な曲面を成している。すなわち、筒状であるモータコイル部品４００の内壁に段差はない。
【００７５】
また、図１０（ｂ）〜１０（ｄ）に示すように、Ｓ相のモータコイル部品３００には、両端部４２０の厚みの変化は反映されていないが、Ｔ相およびＲ相のモータコイル部品３００の渦巻部の直線部は、モータコイル部品４００の両端部４２０および中心部４１０の厚みの変化を反映した彎曲が生じ、テーパ部５１０，５２０をそれぞれ形成している。なお、テーパ部の変化の度合は外周層のモータコイル部品ほど大きくなる。
【００７６】
以上のような構成を有するモータコイル４００は、図２４他に示す従来のモータコイル２４３０と比較して、以下のような利点を有する。
【００７７】
図３５に示したように、従来のモータコイル２４３０は、巻かれた導線が筒状に成形されるとき、積層された各導線の配置が変化し断面の外形が崩れるため、磁界の境界がコイル巻き線の断面に沿って斜交して形成されることにより、本来の電流が順方向に流れるべき領域に、電流が反対方向に流れる銅線からなる、図中斜線部にて示す領域３６００が進入し、逆方向の磁界を発生させてしまい、これが能率低下の原因となっていた。
【００７８】
これに対し、本実施の形態のモータコイル４００は、図６（ｄ）に示すように、線材をアルファ巻きかつエッジワイズ巻きしてなる渦巻部の中央部に他の線材が嵌合することにより巻きの形状が形成されているため、筒状に成形された場合も、図８（ｃ）に示すように積層された線材の配置が変化することがない。したがって、図１１に示すように、磁界の境界は、コイル巻き線の断面の放線方向、すなわちモータコイルの断面の中心から放射状に形成され、発生する磁界に反対極となる部分は含まれない。
【００７９】
また、線材の配置が崩れないため、モータコイル４００の厚みは一様に保たれている。さらに、積層された線材の厚みがそのままモータコイル４００の厚みになっている。
【００８０】
これらの改善により、図３７に示す理想的な磁界の領域分布を実現することができ、高能率のスロットレスモータを実現することができる。外形が同一寸法である場合、従来のモータコイル２４６０と比較して、２０％のトルク増を実現できることになる。
【００８１】
ここで、図１２（ａ）〜１２（ｃ）に、モータコイル４００を構成する３層のモータコイル部品３００のそれぞれにおける直線部および重なり部が、図１１に示すモータコイル４００の断面においてどの部分に配置されているかを示す。なお、各図中の矢印は  図１同様、線材の巻きの方向を示す。
【００８２】
各図に示すように、上向きの巻き方向を有する重なり部６２０ｂ（７８ａ、９２ｂ）、６２０ｅ（８０ａ、９４ｂ）および６２０ｈ（８２ａ、９６ｂ）は、図１１において、上向きの巻き方向を有する線材のみからなる上向きエリアＡを形成する。下向きの重なり部６２０ａ（６４ａ、７８ｂ）、６２０ｄ（６６ａ、８０ｂ）および６２０ｇ（６８ａ、８２ｂ）は、図１１において、下向きの巻き方向を有する線材のみからなる下向きエリアＢを形成する。上向きの巻き方向を有する直線部６１０ａ（６４ｂ）、６１０ｂ（１０６ａ）、６１０ｃ（６６ｄ）、６１０ｄ（１０８ａ）、６１０ｅ（６８ｂ）および６１０ｆ（１１０ａ）は、上向きエリアＡと同様の上向きエリアＣを形成する。下向きの重なり部６２０ｃ（９２ａ、１０６ｂ）、６２０ｆ（９４ａ、１０８ｂ）および６２０ｉ（９６ａ、１１０ｂ）は、下向きエリアＢと同様の下向きエリアＤを形成する。なお、上記の説明においてカッコ内に示した符号は、図１１中の線材の配置領域を示す符号であり、モータコイル４００内の線材とモータコイル部品３００の直線部および重なり部との対応を示す。また、上向きエリアＣのみは重なり部ではなく直線部から構成されているが、例えば直線部６１０ａと直線部６１０ｄのように上下に積層された構成を有するため、実質上重なり部と同一とみなすことができる。
【００８３】
上記カッコ内の番号は、図３５および図３６の番号と対応し、本実施の形態のモータコイル４００は、従来のモータコイル２４３０のように、本来の極となる領域に、反対極となる領域が進入していないことが分かる。
【００８４】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、アルファ巻きかつエッジワイズ巻きされた４つの渦巻部を有するモータコイル部品３００を３枚積層することで３相４極のモータコイルを作成したが、本実施の形態では２つの渦巻部を有するモータコイル部品を３枚積層することで３相２極のモータコイルを作成する。
【００８５】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は本発明のモータコイル部品７００の構成を示す図である。図１３（ａ）に示すように、モータコイル部品７００は、実施の形態１のモータコイル部品１０００と同様、一本の線材を引き回すことにより構成されており、渦巻部７１０αおよび７１０βと、渦巻部７１０αおよび７１０βの間をつなぐ渡り部７２０とから構成されている。
【００８６】
渦巻部７１０αおよび７１０βもアルファ巻きかつエッジワイズ巻きにより構成されており、最内周部で接続された、対向する一対の渦巻状のコイルから構成されている。したがって、一端から巻き始められて渦巻部７１０αを構成した線材は、他端は渦巻部７１０αの最外周に達し、渡り部７２０ａを構成することになる。
【００８７】
また、モータコイル部品１０００と同様、渦巻部７１０αは中空部７１１を形成するように巻かれており、中空部７１１をはさんで対向する、直線上に伸びた線材からなる直線部Ｓ１ｂ、Ｓ１ａを有しており、直線部以外の部分はアールがつけられており、このアールを介して直線部は巻きの方向が反対になる。なお、渦巻部７１０βも同様の構成を有する。また、中空部７１１は実質上長円形状を有しているが、その短辺側の長さ、すなわち幅は、直線部の横幅の実質上２倍の大きさとなっている。また、図中矢印は線材の巻きはじめから巻き終わりへ向かう巻きの方向を示し、各渦巻部においては、一対の直線部は互いに異なる巻きの方向を有している。
【００８８】
なお、図１３（ｂ）（ｃ）に示すモータコイル部品も図１３（ａ）と同一の構成を有するため符号による説明は省略する。
【００８９】
以上のようなモータコイル部品７００を、お互いの渦巻部の主面同士が対向し、かつそれぞれの渡り部が同一の側となるように重ねる。このとき３枚のモータコイル部品７００は、直線部一つの幅ずつ横にシフトしながら重ねるようにし、図１４に示すように、モータコイル部品７００の正面図方向からみたとき、最上層のモータコイルの渦巻部の中空部には、他の２つのモータコイル部品の重なり部を一つずつ嵌合させて、モータコイル部品７５０を完成する。
【００９０】
最後に、モータコイル部品７５０を、その渡り部が縁部となるように筒状に丸めて、図１５（ａ）の正面図および図１５（ｂ）の断面図に示すように、３相２極のモータコイル８００を完成する。
【００９１】
このモータコイル８００も、モータコイル４００と同様、線材をアルファ巻きかつエッジワイズ巻きしてなる渦巻部の中央部に他の線材が嵌合することにより巻きの形状が形成されているため、筒状に成形された場合も、図１５（ｂ）に示すように積層された線材の配置が変化することがない。したがって、図１６に示すように、磁界の境界は、コイル巻き線の断面の放線方向、すなわちモータコイルの断面の中心から放射状に形成され、発生する磁界に反対極となる部分は含まれない。これにより、高能率を実現することができる。
【００９２】
なお、図１３（ａ）〜（ｃ）において、下向きの巻き方向を有する直線部Ｓ１ａ、Ｔ１ａおよびＲ１ａは、図１６において、下向きの巻き方向を有する線材のみからなる下向きエリアＡ′を形成する。また上向きの巻き方向を有する直線部Ｓ２ｂ、Ｔ２ｂおよびＲ２ｂは、図１６において、上向きの巻き方向を有する線材のみからなる上向きエリアＢ′を形成する。また、下向きの巻き方向を有する直線部Ｓ２ａ、Ｔ２ａおよびＲ２ａは、図１６において、下向きエリアＡ′と同様の下向きエリアＣ′を形成する。また、上向きの巻き方向を有する直線部Ｓ１ｂ、Ｔ１ｂおよびＲ１ｂは、図１６において、上向きエリアＢ′と同様の上向きエリアＤ′を形成する。
【００９３】
（実施の形態３）
実施の形態１、２においては、スロットレスモータ用のモータコイルを作成したが、図１に示すような実施の形態１のモータコイル部品１０００を、リニアモータ用のモータコイルとして用いるようにしてもよい。
【００９４】
図１７（ａ）の平面図および図１７（ｂ）の正面図に、本実施の形態のリニアモータを示す。各図に示すように、リニアモータ９００は、実施の形態１のモータコイル部品１０００をモータコイルとし、中心部１１０α〜１１０δに嵌り込む、直線上に配列された複数のコア９２０を有するコア基台９１０から構成される。
【００９５】
なお、図１８（ａ）の平面図および図１８（ｂ）の正面図に示すように、モータコイル部品１０００を三枚重ねにして挿入するようにしてもよい。この場合３相４極のリニアモータを得ることができる。
【００９６】
また、図１９（ａ）の平面図および図１９（ｂ）の正面図に示すように、モータコイル部品２００をリニアモータ用モータコイルとして用いてもよい。
【００９７】
さらに、図２０（ａ）の平面図および図２０（ｂ）の正面図に示すように、モータコイル部品３００をリニアモータ用モータコイルとして用いてもよい。
【００９８】
なお、上記の各実施の形態において、モータコイル部品１０００は第１の本発明のモータコイルに相当し、渦巻部１１０α〜１００δおよび渦巻部７１０α他の同等の渦巻部は第１の本発明の渦巻部に相当し、渡り部１２０ａ〜１２０ｃおよび渡り部７２０ａ他の同等の渡り部は第１の本発明の渡り部に相当し、中空部１１１および同等の中空部は、第１の本発明の中空部に相当する。また直線部１１２ａ〜１１２ｈおよび同等の直線部は、第１の本発明の直線部に相当する。
【００９９】
また、重なり部１３０ａ〜１３０ｃおよび同等の重なり部は、第４の本発明の、一対の直線部の一方同士のみが重なり合う直線部に相当する。
【０１００】
ただし本発明は上記の実施の形態に限定されない。
【０１０１】
例えば、上記の各実施の形態においては、渦巻部はアルファ巻きかつエッジワイズ巻きされたものとして説明を行ったが、本発明の渦巻部としては、図２１（ａ）の正面図および図２１（ｂ）の側面図に示すように、エッジワイズ巻きによってのみ形成された、中空部１１１１および中空部１１１１を間に挟んで対向する一対の直線部１１１２ａおよび１１１２ｂを有する渦巻部１１１０を用いてもよい。このとき、図２２（ａ）の正面図および図２２（ｂ）の側面図に示すように、エッジワイズ巻きされた線材が、側縁部で接続された２枚の平行線１２００ａ、１２００ｂから構成されたものであってもよい。これは以下の理由による。すなわち、線材として平角線を用いた場合、断面形状のアスペクト比（縦横比）が大きくなると、渦巻部のアールを小さくしたときに線材に皺が生ずる恐れがある。これに対し、アスペクト比が小さい複数の平角線を並列して用いることで、各線材に皺が生ずるのを防ぐことができる。なお、図中では２つの平行線１２００ａ、１２００ｂがそれぞれ内側コイル、外側コイルを構成するものとしたが、３つ以上の平行線を並列した構成としてもよい。
【０１０２】
また、上記の各実施の形態においては、線材は平角線であるとして説明を行ったが、本発明の線材は断面の形状によって限定されるものではない。丸線、角線等であってもよい。このとき、渦巻部はアルファ巻きのみによって構成するようにしてもよい。
【０１０３】
また、中空部１１１の横幅は、直線部１１２ａの幅２本分としたが、積層するモータコイル部品の個数によって、これより整数倍単位で大きくしてもよい。少なくとも、中空部の横幅＝（積層するモータコイル部品１０００の数−１）×直線部１１２ａの横幅とすることにより本発明の効果は得られる。
【０１０４】
また、モータコイル部品２００はモータコイル部品１０００の渡り部１２０ａ〜１２０ｃを折り曲げることにより作成するものとして説明を行ったが、図２３（ａ）の正面図および図２３（ｂ）の側面図に示すようなアルファ巻きエッジワイズコイル１３００を複数個用い、コイル１３００の端部１３１０ａおよび１３１０ｂを後から接続して、図２に示すような構成を組み立てるようにしてもよい。また、同様に図２１の各図に示すエッジワイズ巻きコイルを単体として複数個用いてもよい。
【０１０５】
また、上記の各実施の形態においては、各モータコイルにおける渦巻部はいずれも同一の巻きの方向を有するとして説明を行ったが、本発明の渦巻部は必ずしもいずれも同一の巻きの方向を有しなくともよい。渡り部を介して巻きの方向が交互に反転するようにしてもよい。複数の渦巻部のうち一部だけが逆方向の巻きであってもよい。このとき、逆方向の巻きの渦巻部の配置は、上記複数の渦巻部において任意の箇所に配置されてよく、周期的でも、非周期的に配置されるようにしてもよい。また、渡り部の配置も、同一直線上であるとしたが、渦巻部同士を任意の場所配置で接続するようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記の各実施の形態において、本発明はスロットレスモータやリニアモータのモータコイルに関するものとして説明を行ったが、スロットレスモータ、リニアモータは同一の構成において発電機として用いることができる。したがって、本発明のスロットレスモータ、リニアモータは、そのままスロットレス発電機、リニア発電機として実施することができ、これもまた本発明に含まれる。また本発明のモータコイルもそのままスロットレス発電機、リニア発電機用のモータコイルとして実施でき、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明にかかるモータコイル、モータコイルの製造方法は、例えば高能率のスロットレスモータを実現することが可能な効果を有し、スロットレスモータ並びにリニアモータ等に使用されるモータコイルおよびその製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品１０００の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品１０００の側面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の側面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の製造方法を説明するための図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の製造方法を説明するための図  （ｃ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の製造方法を説明するための図  （ｄ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品２００の製造方法を説明するための図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の側面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の平面図  （ｃ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の側面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の加工時の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の加工時の平面図  （ｃ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の加工時の側面図  （ｄ）本発明の実施の形態１によるモータコイル部品３００の一部の加工時の断面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の模式的正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の断面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の一部の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の一部の平面図  （ｃ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の一部の断面図
【図９】本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の実寸による正面図
【図１０】本発明の実施の形態１によるモータコイル４００の分解図
【図１１】本発明の実施の形態１によるモータコイル４００における線材の配置を説明するための図
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００における線材の配置を説明するための図  （ｂ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００における線材の配置を説明するための図  （ｃ）本発明の実施の形態１によるモータコイル４００における線材の配置を説明するための図
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態２によるモータコイル部品７００の正面図  （ｂ）本発明の実施の形態２によるモータコイル部品７００の正面図  （ｃ）本発明の実施の形態２によるモータコイル部品７００の正面図
【図１４】本発明の実施の形態２によるモータコイル部品７５０の正面図
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態２によるモータコイル８００の模式的正面図  （ｂ）本発明の実施の形態２によるモータコイル８００の断面図
【図１６】本発明の実施の形態２によるモータコイル８００における線材の配置を説明するための図
【図１７】（ａ）本発明の実施の形態３によるリニアモータ９００の平面図  （ｂ）本発明の実施の形態３によるリニアモータ９００の正面図
【図１８】（ａ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の平面図  （ｂ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の正面図
【図１９】（ａ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の平面図  （ｂ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の正面図
【図２０】（ａ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の平面図  （ｂ）本発明の実施の形態３によるリニアモータの他の構成例の正面図
【図２１】（ａ）本発明の渦巻部の他の構成例の正面図  （ｂ）本発明の渦巻部の他の構成例の側面図
【図２２】（ａ）本発明の渦巻部の他の構成例の正面図  （ｂ）本発明の渦巻部の他の構成例の側面図
【図２３】（ａ）本発明の渦巻部の他の構成例の正面図  （ｂ）本発明の渦巻部の他の構成例の側面図
【図２４】（ａ）従来の技術によるスロットレスモータの要部正面図  （ｂ）従来の技術によるスロットレスモータの側面図
【図２５】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図２６】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図２７】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図２８】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図２９】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図３０】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図３１】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図３２】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図３３】従来の技術によるモータコイルの製造方法を説明するための図
【図３４】従来の技術によるモータコイルの断面図
【図３５】従来の技術によるモータコイルにおける導線の配置を説明するための図
【図３６】従来の技術によるモータコイルにおける導線の配置を説明するための図
【図３７】理想的な磁界の分布を示す図
【符号の説明】
【０１０９】
１０００、２００，３００  モータコイル部品
１１０α〜１１０δ  渦巻部
１１１  中空部
１１２ａ〜１１２ｈ  直線部
１２０ａ〜１２０ｃ  渡り部
１３０ａ〜１３０ｃ  重なり部
４００  モータコイル
【要約】
【課題】  例えば高能率のスロットレスモータを実現可能なモータコイルおよびその製造方法等を提供する。
【解決手段】  線材を少なくともエッジワイズ巻きしてなる複数の渦巻部１１０α〜１１０δと、渦巻部同士を接続する渡り部１２０ａ〜１２０ｃとを備え、渡り部は、前記渦巻部の最外周同士を接続するよう設けられており、個々の渦巻部１１０α〜１１０δは、少なくともその中心部に中空部１１１と、中空部１１を間に挟んで対向する一対の直線部１１２ａ〜１１２ｈとを有するものであって、中空部１１１は、直線部１１２ａの幅の実質上整数倍の間隙を有するモータコイル部品１０００。
【選択図】  図１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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