(57)【要約】【課題】コイル体及びコイル体の製造方法において、導線の絶縁性を向上させることができる。【解決手段】導線保持部２３は並列された複数の導線２２の絶縁性が確保される一定距離Ｌを保った状態で複数の導線２２を保持する。このため、導線２２の絶縁性を向上させることができる。また、樹脂部２６によって、導線２２間に樹脂が充填される。このため、導線２２間に空気層が形成されづらい。これにより、導線２２の熱を効率よく樹脂部２６、ステータコア１１及びハウジングを介して外部に放出することができる。また、ワニスよりも熱伝導率の高い樹脂を使用して樹脂部２６を形成することで、いっそう導線２２の熱を効率よく外部に放出することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列された複数の導線の絶縁性が確保される一定距離を保った状態で前記複数の導線を保持する導線保持部と、
前記各導線間に充填された樹脂部と、を備えたコイル体。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル体において、
前記コイル体は、複数の分割コイル体から構成され、
前記分割コイル体は、
前記複数の導線と、少なくとも一つの前記導線保持部と、前記樹脂部と、前記複数の導線の両端に接続されるコネクタと、を備え、
前記コイル体は、前記複数の分割コイル体の前記コネクタ同士が接続されることで環状に構成されるコイル体。
【請求項３】
複数の導線を絶縁性が確保される一定距離を保ちつつ保持する導線保持部に前記複数の導線を保持させる工程と、
前記導線間に樹脂を充填する工程と、
前記複数の導線の両端部にコネクタを接続する工程と、を経て複数の分割コイル体を製造し、
前記複数の分割コイル体の前記コネクタ同士を接続する工程を経て製造されるコイル体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コイル体及びコイル体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータに代表される回転電機は、ロータと、その外周に位置するステータと、そのステータを覆うハウジングとを備える。このステータは、軟磁性材料で形成されたコアに導線を巻き付けたものにワニスを塗布して絶縁処理することで形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５５１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、コアに導線を直接的に巻き付けるため、導線間の距離が小さくなる。このため、導線の絶縁性が低くなるおそれがある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導線の絶縁性を向上させたコイル体及びコイル体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するコイル体は、並列された複数の導線の絶縁性が確保される一定距離を保った状態で前記複数の導線を保持する導線保持部と、前記各導線間に充填された樹脂部と、を備える。
【０００６】
この構成によれば、導線保持部は並列された複数の導線の絶縁性が確保される一定距離を保った状態で複数の導線を保持する。これにより、導線の絶縁性を向上させることができる。
【０００７】
上記コイル体について、前記コイル体は、複数の分割コイル体から構成され、前記分割コイル体は、前記複数の導線と、前記導線保持部と、前記樹脂部と、前記複数の導線の両端に接続されるコネクタと、を備え、前記コイル体は、前記複数の分割コイル体の前記コネクタ同士が接続されることで環状に構成されることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、分割コイル体は、複数の導線と、複数の導線を保持する導線保持部と、樹脂部と、複数の導線の両端に接続されるコネクタと、を備える。複数の分割コイル体のコネクタ同士が接続されることで、環状のコイル体が構成される。これにより、簡易にコイル体を構成することができる。
【０００９】
上記課題を解決するコイル体の製造方法は、複数の導線を絶縁性が確保される一定距離を保ちつつ保持する導線保持部に前記複数の導線を保持させる工程と、前記導線間に樹脂を充填する工程と、前記複数の導線の両端部にコネクタを接続する工程と、を経て複数の分割コイル体を製造し、前記複数の分割コイル体の前記コネクタ同士を接続する工程を経て製造される。
【００１０】
この製造方法で製造されたコイル体においては、導線保持部は複数の導線を絶縁性が確保される一定距離を保ちつつ保持する。このため、導線間の距離が確保されるため、導線の絶縁性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コイル体及びコイル体の製造方法において、導線の絶縁性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ステータコアの断面図。
【図２】（ａ）はコイル体及びステータコアの斜視図、（ｂ）はコイル体の部分拡大図。
【図３】（ａ）は分割コイル体の断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図。
【図４】コイル体の断面図。
【図５】コイル体の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、コイル体及びコイル体の製造方法の一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
（構成）
図１に示すように、回転電機の一部を構成するステータ１０は、ステータコア１１にコイル体２０が嵌め込まれたものが円弧状に配置されるとともに、その外周がハウジング１５によって覆われてなる。
【００１４】
詳しくは、図２（ａ）に示すように、コイル体２０は、２つの分割コイル体２１ａ，２１ｂから構成される。
各分割コイル体２１ａ，２１ｂは、複数本の導線２２と、２つの導線保持部２３と、樹脂部２６と、オスコネクタ２７と、メスコネクタ２８とを備える。
【００１５】
図２（ｂ）に拡大して示すように、導線保持部２３は絶縁性のある樹脂によって正方板状に形成されている。また、導線保持部２３には、その厚さ方向に貫通した複数の保持孔２３ａが形成されている。この保持孔２３ａは、導線２２と略同径である。保持孔２３ａは、導線保持部２３の図中の上面（Ｚ面）に対して３×３のマトリックス状をなすように配置されている。各保持孔２３ａには、１本ずつ導線２２が挿通されている。すなわち、導線２２は本例では９本である。導線２２は、１本ずつ樹脂によって絶縁被覆されている。ＸＹ方向に隣接する保持孔２３ａ間の距離は、導線２２の絶縁性が確保される一定距離Ｌに設定されている。なお、ＸＹ方向は、導線保持部２３の正方形の辺に沿って互いに直交する方向に設定され、Ｚ方向はＸＹ方向と直交する方向に設定されている。一定距離Ｌは、少なくとも保持孔２３ａに挿入された導線２２同士が接触しない程度の距離である。
【００１６】
図３（ｂ）に拡大して示すように、保持孔２３ａの内周面には、弾性変形可能な抜け止め部２３ｂが形成されている。抜け止め部２３ｂは、その弾性力を通じて保持孔２３ａ内の導線２２をその外周側から押す。これにより、導線２２が保持孔２３ａから抜け止め状態となる。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、導線保持部２３は、導線２２の延在方向に離間した２箇所に設けられている。８本の導線２２の一端部にはメスコネクタ２８が接続され、残りの１本の導線２２ａ，２２ｂは電力供給線として外側に延出している。具体的には、分割コイル体２１ａからは導線２２ａが延出し、分割コイル体２１ｂからは導線２２ｂが延出している。また、９本の導線２２の他端部にはオスコネクタ２７が接続されている。
【００１８】
図３に示すように、メスコネクタ２８は、各導線２２に電気的に接続されたメスピン２８ａを有する。また、オスコネクタ２７は、各導線２２に電気的に接続されたオスピン２７ａを有する。
【００１９】
図４に示すように、両コネクタ２７，２８が接続されると、メスピン２８ａ及びオスピン２７ａが導通した状態となる。両コネクタ２７，２８が接続された状態で、９本の導線は電気的に１本の導線となり、巻き数が９のコイルが形成される。
【００２０】
樹脂部２６は、ワニスよりも熱伝導率の高い樹脂を使用し、各導線２２及び導線保持部２３の外周を覆うように形成される。すなわち、樹脂部２６は略コ字状に形成されている。そして、樹脂部２６の両端にはコネクタ２７，２８が接続されている。図５に示すように、樹脂部２６によって導線２２間は樹脂で充填される。なお、樹脂部２６の樹脂として例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を利用することが考えられる。
【００２１】
（製造方法）
次に、コイル体２０の製造方法について説明する。この製造は、ユーザが手作業で行ってもよいし、機械によって行ってもよい。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、複数の導線２２を２つの導線保持部２３の保持孔２３ａに挿通する。ここで、図３（ｂ）に示すように、導線２２を保持孔２３ａに挿入すると、その導線２２によって抜け止め部２３ｂが保持孔２３ａの内周面側に押し退けられる。そして、導線２２を所望の位置まで保持孔２３ａに挿入する。この状態で、抜け止め部２３ｂの弾性力により導線２２がその位置に保持される。これにより、導線２２を所望の位置まで挿入した後に、導線２２に挿入方向と反対方向（図中の上方向）への力が加わった場合であっても、導線２２が所望の位置からずれることが防止される。
【００２３】
そして、両導線保持部２３から外側に延出した複数の導線２２の両端部を、両導線保持部２３間で導線２２が延在する方向（Ｚ方向）に対して略直交する方向に折り曲げる。すなわち、複数の導線２２は略コ字状を形成する。そして、複数の導線２２の一端にメスコネクタ２８を接続し、複数の導線２２の他端にオスコネクタ２７を接続する。両コネクタ２７，２８は、上記Ｚ方向に直交する方向に開口している。なお、導線２２の折り曲げ工程とコネクタ２７，２８の接続工程とを反対にしてもよい。
【００２４】
次に、例えば、射出成形を通じて、導線２２及び両導線保持部２３を樹脂で覆うことで樹脂部２６を形成する。以上で、分割コイル体２１ａ，２１ｂが完成する。
そして、第１の分割コイル体２１ａのメスコネクタ２８と、第２の分割コイル体２１ｂのオスコネクタ２７とを接続し、第１の分割コイル体２１ａのオスコネクタ２７と、第２の分割コイル体２１ｂのメスコネクタ２８とを接続する。これにより、長方枠状（環状）のコイル体２０が完成する。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、コイル体２０からは２本の導線２２ａ，２２ｂが外側に延出している。その一方の導線２２ａは、コイル体２０内において９回に亘って巻かれた後にその他方の導線２２ｂに繋がる。よって、コイル体２０は巻き数が９回のコイルとして機能する。コイル体２０はステータコア１１に嵌め込まれる。
【００２６】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）導線保持部２３は並列された複数の導線２２の絶縁性が確保される一定距離Ｌを保った状態で複数の導線２２を保持する。このため、導線２２の絶縁性を向上させることができる。
【００２７】
また、樹脂部２６によって、導線２２間に樹脂が充填される。このため、従来のようにワニスを導線２２に塗布する場合に比べて導線２２間に空気層が形成されづらい。これにより、導線２２の熱を効率よく樹脂部２６、ステータコア１１及びハウジング１５を介して外部に放出することができる。
【００２８】
また、ワニスよりも熱伝導率の高い樹脂を使用して樹脂部２６を形成することで、いっそう導線２２の熱を効率よく外部に放出することができる。
（２）分割コイル体２１ａ，２１ｂは、複数の導線２２と、複数の導線２２を保持する導線保持部２３と、複数の導線２２の両端に接続されるコネクタ２７，２８と、を備える。２つの分割コイル体２１ａ，２１ｂのコネクタ２７，２８同士が接続されることで、環状のコイル体２０が構成される。これにより、簡易にコイル体２０を構成することができる。
【００２９】
（３）各分割コイル体２１ａ，２１ｂに複数の導線保持部２３を設けることで、導線２２の延在距離（Ｚ方向）が長い場合であっても、導線２２間の一定距離Ｌが保たれる。よって、導線２２の絶縁性を向上させることができる。
【００３０】
（４）ステータコア１１と、導線２２が巻かれたコイル体２０とが別体で構成されるため、ステータコア１１に直接導線を巻く従来の構成より導線２２の占積率を向上させることができる。
【００３１】
また、導線保持部２３の保持孔２３ａの位置を調整することで、導線２２間の距離を自由に設定することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００３２】
・上記実施形態においては、各分割コイル体２１ａ，２１ｂは、略コ字状に形成されていたが、この形状に限らず、例えばＬ字状であってもよいし、棒状であってもよい。
・樹脂部２６を導線２２のうち両導線保持部２３間にのみ形成してもよい。これにより、樹脂部２６から延出した導線２２が折れ曲がることで、両コネクタ２７，２８を自由な向きに設定することができる。
【００３３】
・上記実施形態においては、両導線保持部２３の各保持孔２３ａに抜け止め部２３ｂが形成されていたが、何れかの導線保持部２３の各保持孔２３ａにのみ抜け止め部２３ｂが形成されていてもよい。また、全ての抜け止め部２３ｂを省略してもよい。
【００３４】
・上記実施形態においては、導線２２は９本であったが、その本数は９本以外であってもよい。
・上記実施形態においては、導線保持部２３は正方板状であったが、正方板状に限らず、台形板状であってもよい。また、導線保持部２３における保持孔２３ａの配置は、マトリックス状ではなく、千鳥配置、ランダム配置であってもよい。
【００３５】
・上記実施形態においては、導線保持部２３は板状に形成されていたが、導線保持部２３の厚さを大きくすることで直方状に形成されていてもよい。
・また、導線保持部２３の数も、導線２２の変形し易さ等の観点から変更してもよい。
【００３６】
・上記実施形態においては、２つの分割コイル体２１ａ，２１ｂが組み合わされることで、コイル体２０が構成されていたが、３つ以上の分割コイル体を組み合わせることで、コイル体２０を構成してもよい。このように、分割コイル体の数に応じてコイル体２０の大きさを簡易に調整することができる。
【００３７】
・上記実施形態におけるコネクタ２７，２８を省略してもよい。この場合、分割コイル体ではなく、直接にコイル体を製造する。
・上記実施形態においては、導線２２は、１本ずつ樹脂によって被覆されていたが、被覆されていない導線２２であっても、上記実施形態においては導線２２の絶縁性を確保することができる。
【００３８】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記導線保持部は前記導線の延在方向に離間した複数箇所に設置されるコイル体。
【００３９】
この構成によれば、各分割コイル体に複数の導線保持部を設けることで、導線の距離が長い場合であっても、導線間の一定距離が保たれる。よって、導線の絶縁性を向上させることができる。
【００４０】
（ロ）前記導線保持部には、互いに前記一定距離だけ離間した、前記導線が挿通される保持孔が形成されるコイル体。
この構成によれば、保持孔を形成するだけで簡易に導線保持部が導線を保持することができる。
【符号の説明】
【００４１】
２０…コイル体、２１ａ…第１の分割コイル体、２１ｂ…第２の分割コイル体、２２…導線、２３…導線保持部、２３ａ…保持孔、２６…樹脂部、２７…オスコネクタ、２８…メスコネクタ。
【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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