(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、
前記長辺をなす導体板または前記短辺をなす導体板の形状が凹型であり、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凹型の導体板の凹部分側の長手部分における凹部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板の短手部分を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合してなり、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記額縁の内側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板のうち前記引き抜き跡の付近にあるコイル内側角部を含まない導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記コイル内側角部、
で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、
回転電機コイル。
【請求項２】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方の形状が凸型であり、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凸型の導体板の凸部分側の長手部分における凸部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を１回の摩擦攪拌接合にて接合してなり、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記外側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、
回転電機コイル。
【請求項３】
前記凸型である導体板の凸部分と、この凸型である導体板に接合する導体板である、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方との界面は、前記１回の摩擦攪拌接合による接合線上の塑性流動範囲に含まれる請求項２に記載の回転電機コイル。
【請求項４】
前記凸型の導体板の凸部分に治具をあてがい、前記突き合わせた部分を前記摩擦攪拌接合により接合する請求項２または３に記載の回転電機コイル。
【請求項５】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、
前記長辺をなす導体板と前記短辺をなす導体板とを摩擦攪拌接合により接合するときの接合線が前記長辺をなす導体板の長手方向および前記短辺をなす導体板の長手方向に対し斜めであり、
前記接合線が、前記摩擦攪拌接合の始点側にあるコイル外側角部と前記摩擦攪拌接合の終点側にあるコイル内側角部とが繋がるように、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板を突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合してなり、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と前記コイル外側角部との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、および
（ｂ）前記コイル外側角部、
で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、
前記接合する部分のうち、前記終点側と前記コイル内側角部との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記長辺をなす導体板における前記額縁の内側部分の端面の一箇所、
（ｃ）前記短辺をなす導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および
（ｄ）前記コイル内側角部、
で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、
回転電機コイル。
【請求項６】
接合対象の前記導体板を突き合わせた部分における、前記プローブを挿入する側の面に対する反対側の面に前記導体板と同じ材質の薄板を設け、前記導体板を貫通して前記薄板に達する位置まで前記プローブを挿入して接合する請求項１、２、５の何れか１項に記載の回転電機コイル。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転電機コイルを用いた回転電機。
【請求項８】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルを製造する方法であって、
前記長辺をなす導体板または前記短辺をなす導体板の形状が凹型であり、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凹型の導体板の凹部分側の長手部分における凹部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板の短手部分を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合し、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記額縁の内側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板のうち前記引き抜き跡の付近にあるコイル内側角部を含まない導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記コイル内側角部、
で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、
回転電機コイルの製造方法。
【請求項９】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方の形状が凸型であり、
前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凸型の導体板の凸部分側の長手部分における凸部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を１回の摩擦攪拌接合にて接合し、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記外側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および
（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、
で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、
回転電機コイルの製造方法。
【請求項１０】
額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、
前記長辺をなす導体板と前記短辺をなす導体板とを摩擦攪拌接合により接合するときの接合線が前記長辺をなす導体板の長手方向および前記短辺をなす導体板の長手方向に対し斜めであり、
前記接合線が、前記摩擦攪拌接合の始点側にあるコイル外側角部と前記摩擦攪拌接合の終点側にあるコイル内側角部とが繋がるように、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板を突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合し、
前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と前記コイル外側角部との間の区間である非接合部を含む範囲であって、
（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、および
（ｂ）前記コイル外側角部、
で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、
前記接合する部分のうち、前記終点側と前記コイル内側角部との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、
（ａ）前記引き抜き跡、
（ｂ）前記長辺をなす導体板における前記額縁の内側部分の端面の一箇所、
（ｃ）前記短辺をなす導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および
（ｄ）前記コイル内側角部、
で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、
回転電機コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機コイル、回転電機、回転電機コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の回転子コイルには額縁形状コイルとエッジワイズ形状コイルとが存在する。図１１は、一般的な額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図である。額縁形状コイルは、一般に、２枚の短辺１ａと２枚の長辺１ｂとでなる４枚の矩形導体板１のうち３枚を額縁形状に接合して１ターンとし、これを螺旋状に所定のターン数分だけ接合して製造される。導体板の接合にはＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接、ロウ付け、圧接等が用いられる。
【０００３】
また、１９９０年代に発明されたＦＳＷ（Friction Stir Welding，摩擦攪拌接合）という接合方法も存在する。このＦＳＷは、接合中の最高到達温度が被接合材の融点よりも低く、材料を溶かさずに接合する、いわゆる固相接合法の一種であり、具体的には以下のような方法で導体板の接合が行われる。
【０００４】
図１２および図１３は、ＦＳＷによる接合について説明する図である。図１２に示す、接合対象の導体板２と導体板３の開先形状は一般にI形開先形状であり、このI形開先形状の導体板２と導体板３とを突き合わせた合わせ目である接合対象部Ｚ１をＦＳＷツール４を用いて接合する。  
ＦＳＷツール４はショルダー５と、このショルダー５の中央から突出するプローブ（ピン）６とを備えており、一般にプローブ６は、攪拌力を増大させるためにネジ状の螺旋溝を有し、また、被接合材より固い材質である。接合時はＦＳＷツール４の円柱状の回転軸を回転方向Ｍ１に沿って回転させつつ、ショルダー５を所定の荷重で接合対象部Ｚ１に押し付けながらプローブ６を接合対象部Ｚ１に貫入する。
【０００５】
これによってプローブ６の周辺の接合対象部Ｚ１の温度が摩擦熱により数百℃まで上昇して、この接合対象部Ｚ１が軟化するとともに、プローブ６が回転軸に沿って回転することにより接合対象部Ｚ１に塑性流動部分Ｚ２が生じる。
【０００６】
また、ＦＳＷツールにショルダー５を設けないと仮定すると、塑性流動部分Ｚ２は導体板の表面に排出されてしまうが、ショルダー５は、この排出を防止し、且つ導体板２，３の母材表面Ｓ１に摩擦熱を供給することで塑性流動状態を維持および安定させる。
【０００７】
その後、図１３に示すように、ＦＳＷツール４の回転軸が回転方向Ｍ１に沿った回転を維持しつつ、プローブ６が接合対象部Ｚ１に貫入されたままで、ＦＳＷツール４を、例えば図１３に示した送り方向Ｍ２に沿って所定の荷重で加圧しながら接合対象部Ｚ１の開始点から終了点まで移動させる。この移動により、塑性流動が生じていた、つまりＦＳＷツールにより加圧されなくなった部分Ｚ２ａは、ＦＳＷツール４の通過後に外気に接触して冷却および硬化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８０１０９号公報
【特許文献２】特開平８−１６８２１６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９２４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
額縁形状コイルの製造において主に用いられているＴＩＧ溶接は、一般に１つの継ぎ手につき何度も重ねて肉盛りするため工数が掛かり、また、一般的なコイル材料の銅および銅合金、またはアルミニウムおよびアルミニウム合金は難溶接材であって、ブローホール等の溶接欠陥が発生しやすい。
【００１０】
加えて、一般に母材を溶融させるため溶接部付近が高温になり、熱影響による変質や変形の懸念がある。また、ＴＩＧ溶接やロウ付けは、作業者の技能への依存度が高いため、作業者の資格管理や技能水準管理も必要となる。
【００１１】
次に、図１１に示したＴＩＧ溶接と同様の、１ターンが短辺１ａ（２枚）と長辺１ｂ（２枚）の計４枚の矩形導体板という構成に対し、ＦＳＷを適用することについて説明する。図１４は、一般的な額縁形状コイルでＦＳＷを実施した場合の概観の一例を示す図である。
【００１２】
ＦＳＷは、接合部分を母材の溶融温度以下で接合し、且つ接合に要する時間が短いため熱影響が少なく、ブローホール等の溶接欠陥が発生しづらい。また、ＦＳＷを用いれば接合対象部への肉盛り回数を削減できるので工数低減が可能である。さらに、ＦＳＷは自動機械で行うのが一般的であるため、技能依存性が低く、安定した品質と生産性の向上を得られる等の利点がある。
【００１３】
しかし、ＦＳＷは摩擦熱とＦＳＷツールの回転力で塑性流動を発生させて接合対象部分を混練するという原理上、図１４に示した塑性流動部分Ｚ５内の導体板中の端面Ｓ２（回転電機コイルの外側部分の端面）側の点がプローブ６の貫入点Ｐ１且つＦＳＷ始点Ｐ２となるため、接合対象部におけるＦＳＷ始点Ｐ２側と導体板端面Ｓ２の間の区間が非接合部Ｚ３ａとなる。
【００１４】
また、塑性流動部分Ｚ５における、導体板中の端面Ｓ３（回転電機コイルの内側部分の端面）側の点がＦＳＷ終点Ｐ３となる。ＦＳＷツール４を導体板の長辺１ｂの外まで送りきり、塑性流動範囲Ｚ５が導体板端面（コイル内側における長辺１ｂ側の端面）Ｓ３を越える。この場合、図１２に示した塑性流動部分Ｚ２が母材の外に掻き出されてしまい、大きな欠肉部を形成することになる。  
これを防ぐため、一般にはＦＳＷツール４を導体板の長辺１ｂの外まで送りきらず、導体板の短辺１ａ，長辺１ｂの中でＦＳＷツール４の移動を止めて、かつ回転を止めない状態で導体板の短辺１ａ，長辺１ｂの接合部分からプローブ６を引き抜く。
【００１５】
この場合、プローブ６を接合部分から抜き終わるより早いタイミングで、まず、ショルダー５と導体板との距離が増加することでショルダー５が機能しなくなり、摩擦熱の減少で塑性流動部分Ｚ２がプローブ６からごく近い周辺に限定されていくため、プローブ６の引き抜き跡（穴）Ｚ６が接合部分に残る。また、上記のＦＳＷ始点Ｐ２側と同様に、接合対象部におけるＦＳＷ終点Ｐ３側と導体板端面Ｓ３との間の区間が非接合部Ｚ３ｂとして残ることになる。
【００１６】
ＦＳＷ始点Ｐ２側の非接合部Ｚ３ａ、ＦＳＷ終点Ｐ３側の非接合部Ｚ３ｂ、および、ＦＳＷ終点Ｐ３側のプローブ６の引き抜き跡Ｚ６は、母材の機械的強度に影響を及ぼす切り欠きであり、これらを含む整形加工対象部Ｚ４ａ，Ｚ４ｂの範囲を除去して滑らかに整形し、この切り欠きに対する応力集中を防ぐ。
【００１７】
整形加工対象部Ｚ４ａは、非接合部Ｚ３ａを含む範囲であって、かつ、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５におけるＦＳＷ始点Ｐ２側の端部、（ｂ）短辺１ａにおける導体板端面（額縁形状コイルの外側部分の端面）Ｓ２の一箇所、（ｃ）長辺１ｂにおける端面Ｓ２の一箇所で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００１８】
また、整形加工対象部Ｚ４ｂは、非接合部Ｚ３ｂおよび引き抜き跡Ｚ６を含む範囲であって、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５における引き抜き跡Ｚ６、（ｂ）長辺１ｂにおける端面（額縁形状コイルの内側部分の端面）Ｓ３の一箇所、（ｃ）短辺１ａにおける端面（額縁形状コイルの内側部分の端面）Ｓ４の一箇所、（ｄ）引き抜き跡Ｚ６付近のコイル内側角部Ｐ４で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００１９】
しかし、上記の整形加工対象部Ｚ４ａ，Ｚ４ｂを除去することにより、応力が集中しやすいコイル内側角部Ｐ４を含む部分で有効な接合線が短くなるので機械的強度が減少してしまう。また、作業性が悪いコイル内側角部Ｐ４における整形（除去）加工量が多いため、従来の導体板形状の額縁形状コイルにＦＳＷを適用するのは困難であった。
【００２０】
本発明が解決しようとする課題は、生産性が高く且つ接合部の信頼性に優れる回転電機コイル、回転電機、回転電機コイルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
実施形態における回転電機コイルは、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板を前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、前記長辺をなす導体板または前記短辺をなす導体板の形状が凹型であり、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方の導体板をと突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凹型の導体板の凹部分側の長手部分における凹部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板の短手部分を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合してなり、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記額縁の内側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板のうち前記引き抜き跡の付近にあるコイル内側角部を含まない導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記コイル内側角部、で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、回転電機コイルである。
実施形態における回転電機コイルは、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方の形状が凸型であり、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凸型の導体板の凸部分側の長手部分における凸部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を１回の摩擦攪拌接合にて接合してなり、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記外側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、回転電機コイルである。
実施形態における回転電機コイルは、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、前記長辺をなす導体板と前記短辺をなす導体板とを摩擦攪拌接合により接合するときの接合線が前記長辺をなす導体板の長手方向および前記短辺をなす導体板の長手方向に対し斜めであり、前記接合線が、前記摩擦攪拌接合の始点側にあるコイル外側角部と前記摩擦攪拌接合の終点側にあるコイル内側角部とが繋がるように、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板を突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合してなり、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と前記コイル外側角部との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、および（ｂ）前記コイル外側角部、で囲まれた範囲が第１の整形加工対象部として除去され、前記接合する部分のうち、前記終点側と前記コイル内側角部との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記長辺をなす導体板における前記額縁の内側部分の端面の一箇所、（ｃ）前記短辺をなす導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および（ｄ）前記コイル内側角部、で囲まれた範囲が第２の整形加工対象部として除去された、回転電機コイルである。
【００２２】
実施形態における回転電機コイルの製造方法は、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルを製造する方法であって、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板を突き合わせ、この突き合わせた部分を摩擦攪拌接合によって接合し、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記額縁の内側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板のうち前記引き抜き跡の付近にあるコイル内側角部を含まない導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記コイル内側角部、で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、回転電機コイルの製造方法である。
実施形態における回転電機コイルの製造方法は、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方の形状が凸型であり、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の一方と他方とを突き合わせる部分の線が、前記額縁の内側の端面の延長線と異なるように、前記凸型の導体板の凸部分側の長手部分における凸部分と異なる２か所の部分に対し、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板の他方である２枚の導体板を１対１で突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を１回の摩擦攪拌接合にて接合し、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と当該始点の付近における前記額縁の外側部分の端面との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の終点側と当該終点の付近における前記外側部分の端面との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記短辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、および（ｃ）前記長辺をなす導体板における前記外側部分の端面の一箇所、で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、回転電機コイルの製造方法である。
実施形態における回転電機コイルの製造方法は、額縁の長辺をなす２枚の導体板と前記額縁の短辺をなす２枚の導体板とを前記額縁の形状に組み合わせた回転電機コイルであって、前記長辺をなす導体板と前記短辺をなす導体板とを摩擦攪拌接合により接合するときの接合線が前記長辺をなす導体板の長手方向および前記短辺をなす導体板の長手方向に対し斜めであり、前記接合線が、前記摩擦攪拌接合の始点側にあるコイル外側角部と前記摩擦攪拌接合の終点側にあるコイル内側角部とが繋がるように、前記長辺をなす導体板および前記短辺をなす導体板を突き合わせ、これらの突き合わせた部分の一部を摩擦攪拌接合によって接合し、前記接合する部分のうち、前記摩擦攪拌接合の開始時における前記摩擦攪拌接合のための摩擦攪拌接合ツールのプローブの貫入点である前記摩擦攪拌接合の始点側と前記コイル外側角部との間の区間である非接合部を含む範囲であって、（ａ）前記摩擦攪拌接合によって生じる塑性流動範囲における前記始点側の端部、および（ｂ）前記コイル外側角部、で囲まれた範囲を第１の整形加工対象部として除去し、前記接合する部分のうち、前記終点側と前記コイル内側角部との間の区間である非接合部を含み、前記摩擦攪拌接合の終了により前記塑性流動範囲に生じた、前記プローブの引き抜き跡をさらに含む範囲であって、（ａ）前記引き抜き跡、（ｂ）前記長辺をなす導体板における前記額縁の内側部分の端面の一箇所、（ｃ）前記短辺をなす導体板における前記内側部分の端面の一箇所、および（ｄ）前記コイル内側角部、で囲まれた範囲を第２の整形加工対象部として除去する、回転電機コイルの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、生産性が高く且つ接合部の信頼性に優れる回転電機コイルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態における、凹型導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図。
【図２】第１の実施形態における、凹型導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図。
【図３】第２の実施形態における、凸型導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図。
【図４】第２の実施形態における、凸型導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図。
【図５】第３の実施形態における、斜め接合用導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図。
【図６】第３の実施形態における、斜め接合用導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図。
【図７】第４の実施形態における、タブ板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図。
【図８】第４の実施形態における、タブ板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図。
【図９】通常のＦＳＷにおける、プローブ挿入側に対して反対側の面に非接合部を生じる場合の一例を示す図。
【図１０】第５の実施形態における、プローブ挿入側に対して反対側の面に薄板を設置する場合の一例を示す図。
【図１１】一般的な額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図。
【図１２】ＦＳＷによる接合について説明する図。
【図１３】ＦＳＷによる接合について説明する図。
【図１４】一般的な額縁形状コイルでＦＳＷを実施した場合の概観の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、各実施形態について図面を用いて説明する。  
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態における、凹型導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図である。  
図１では、額縁形状コイルの１ターンを構成する導体板７の２枚の短辺７ａが凹型（額縁形状コイルの内側を向くコの字状）をなし、導体板の２枚の長辺７ｂが矩形をなす場合を示す。これを螺旋状に複数ターン分接合して額縁形状コイルを製造することができる。なお、短辺７ａでなく、長辺７ｂが凹型をなしていてもよい。
【００２６】
図２は、第１の実施形態における、凹型導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図である。ここでは、ＦＳＷを実施した後の接合部の概観を示す。図２に示すように、第１の実施形態における額縁形状コイルは、短辺７ａが凹型であるため、この凹型の短辺７ａの凹部分側（額縁形状コイルの内側）の長手部分における凹部分と異なる部分（額縁形状コイルの中空部に面する部分）と矩形の長辺７ｂの短手部分との突き合わせ部分となる接合対象部の線が、額縁形状コイルの内側の端面Ｓ４の延長線と異なるように、短辺７ａと長辺７ｂを突き合わせ、この突き合わせた部分をＦＳＷによって接合してなる。
【００２７】
このＦＳＷによる接合の結果、ＦＳＷ始点Ｐ２側に非接合部Ｚ３ａが生じ、ＦＳＷ終点Ｐ３側に非接合部Ｚ３ｂとプローブ引き抜き跡Ｚ６が生じる。第１の実施形態では、短辺が凹型でない場合と比較して、非接合部Ｚ３ｂとプローブ引き抜き跡Ｚ６の位置が額縁形状コイルの内側角部Ｐ４から長辺７ｂ寄りに離れた位置にある。  
上記の非接合部Ｚ３ａ，Ｚ３ｂ、引き抜き跡Ｚ６は、母材の機械的強度に影響を及ぼす切り欠きとなるため、グラインダやヤスリを用いて、整形加工対象部Ｚ４ａ，Ｚ４ｂを除去して滑らかに整形する。なおＦＳＷ終点Ｐ３側の整形加工対象部Ｚ４ｂについては、機械的強度に支障がなければ残してもよい。
【００２８】
整形加工対象部Ｚ４ａは、非接合部Ｚ３ａを含む範囲であって、かつ、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５におけるＦＳＷ始点Ｐ２側の端部、（ｂ）短辺７ａ側の端面（額縁形状コイルの外側部分の端面）Ｓ２における一箇所、（ｃ）長辺７ｂ側の端面Ｓ２における一箇所で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００２９】
また、整形加工対象部Ｚ４ｂは、非接合部Ｚ３ｂおよび引き抜き跡Ｚ６を含む範囲であって、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５における引き抜き跡Ｚ６、（ｂ）長辺７ｂ側の端面（額縁形状コイルの内側部分の端面）Ｓ３における一箇所、（ｃ）引き抜き跡Ｚ６付近のコイル内側角部Ｐ４で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００３０】
上記のように第１の実施形態では、これらの位置が額縁形状コイルの内側角部Ｐ４から離れた位置にある。このため、図１１に示したような従来の導体板の構成と比較して、コイル内側角部Ｐ４への応力集中を軽減できる。また、非接合部Ｚ３ａ，Ｚ３ｂ、引き抜き跡Ｚ６がコイル内側角部Ｐ４から離れていることで、整形加工の作業性も改善される。
【００３１】
これによって得られた接合部が例えば銅合金であれば、この接合部の融点は１０００℃以上であるのに対して、ＦＳＷ施工時の温度は３００〜６００℃と低温であり、また、ＦＳＷによる接合に要する時間も１〜２分という短時間であるため熱影響は小さく、変形や機械的強度の低下等を抑制できる。他の実施形態でも同様である。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態における、凸型導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図である。図４は、第２の実施形態における、凸型導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図である。  
ここでは、額縁形状コイルの１ターンを構成する導体板８の２枚の短辺８ａが凸型（額縁形状コイルの内側を向く）をなし、導体板８の２枚の長辺８ｂが矩形をなす場合について説明する。これを螺旋状に複数ターン分接合して額縁形状コイルを製造することができる。なお、短辺８ａでなく、長辺８ｂが凸型をなしていてもよい。
【００３３】
図３に示すように、第２の実施形態における額縁形状コイルは、短辺８ａが凸型であるため、この凸型の短辺８ａの長手部分（額縁形状コイルの内側）における凸部分（額縁形状コイルの中空部に面する部分）と異なる部分（２か所）と２枚の矩形の長辺８ｂの短手部分とを１対１で突き合わせ、この突き合わせた部分をＦＳＷによって接合してなる。この結果、第１の実施形態と同様に、突き合わせ部分となる接合対象部の線は、額縁形状コイルの内側の端面Ｓ４の延長線と異なる。
【００３４】
また、図３に示すように、第２の実施形態では、ＦＳＷを実施する側である、短辺８ａのコイル内側の部分、つまり凸部分には、この長手部分の長さと同じ長さを有する押さえ治具９をＦＳＷ実施時にあてがうことができる。これにより、短辺８ａのコイル内側の部分における、押さえ治具９と突き合わせられた部分の、ＦＳＷによる変形を抑制することができる。
【００３５】
次に、ＦＳＷ実施後の接合部について説明する。  
第２の実施形態では、短辺８ａの凸部分について、ＦＳＷを継続しつつＦＳＷツールを縦断させて、この縦断部分を短辺８ａにおける端面Ｓ２側付近から端面Ｓ５（Ｓ２の反対側であって額縁形状コイルの外側の端面）付近までの間とすることで、短辺８ａと２つの長辺８ｂとの継ぎ手の数（接合部分の数）が通常は端面Ｓ２側と端面Ｓ５側の２つに分かれるところを端面Ｓ２側から端面Ｓ５側までの１つとすることが可能である。
【００３６】
これにより、ＦＳＷ始点Ｐ２側の非接合部Ｚ３ａは額縁形状コイル外側の端面Ｓ２に１箇所生じ、ＦＳＷ終点Ｐ３側の非接合部Ｚ３ｂおよびプローブ引き抜き跡Ｚ６は額縁形状コイル外側の端面Ｓ５（Ｓ２の反対側の端面）に１箇所生じる。これにより、第１の実施形態と比較して、１つの短辺に対して２つの長辺を接合する場合に生じる非接合部の数を半分とすることができる。  
これらの非接合部Ｚ３ａ，Ｚ３ｂ、引き抜き跡Ｚ６は、第１の実施形態と同様に、グラインダやヤスリを用いて端面Ｓ２側の整形加工対象部Ｚ４ａおよび端面Ｓ５側の整形加工対象部Ｚ４ｂとして除去して滑らかに整形する。
【００３７】
整形加工対象部Ｚ４ａは、非接合部Ｚ３ａを含む範囲であって、かつ、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５におけるＦＳＷ始点Ｐ２側の端部、（ｂ）短辺８ａ側の端面Ｓ２における一箇所、（ｃ）長辺８ｂ側の端面Ｓ２における一箇所で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００３８】
また、整形加工対象部Ｚ４ｂは、非接合部Ｚ３ｂおよび引き抜き跡Ｚ６を含む範囲であって、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５における引き抜き跡Ｚ６、（ｂ）短辺８ａ側の、回転電機コイルの外側部分の端面Ｓ５（端面Ｓ２の反対側）における一箇所、（ｃ）長辺８ｂ側の端面Ｓ５における一箇所で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００３９】
この第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して接合対象部の長さが長いので、１回の接合に要する時間は長くなるが、ＦＳＷの段取り回数を減少させることができるので、全体の作業時間には大きく影響しない。
【００４０】
なお、凸型の短辺８ａの凸部分Ｐ６と長辺８ｂとの間に非接合部分が残ると、この非接合部分が、コイル内側部分での機械的強度に影響を与える切り欠きとなってしまうため、短辺８ａの凸部分Ｐ６における、短辺（凸型導体板）８ａと長辺（矩形導体板）８ｂとの界面Ｚ７をＦＳＷによる塑性流動範囲Ｚ５に含める。  
そのため、短辺（凸型導体板）８ａの内側端面Ｓ４（凸部分Ｐ６の端面）の直近をＦＳＷツールのプローブ６が通過していくため、塑性流動範囲Ｚ５内のプローブ通過範囲Ｚ８が導体板の短辺８ａより外に出ない条件で導体板内側が変形する可能性がある。この対策として、額縁形状コイルの導体板の短辺８ａの内側端面Ｓ４を押さえ治具９を用いて保持することで、導体板内側の変形を防止することができる。
【００４１】
押さえ治具９は、ＦＳＷ実施中のショルダー５に接触しない厚さを有する。押さえ治具９の材料は、ＦＳＷの接合対象材料の１．３倍以上の引張り強度の材料であれば問題無い。例えば、導体の材料が銅合金であるなら、押さえ治具９の材料は一般の炭素鋼相当の強度の鋼で十分である。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図５は、第３の実施形態における、斜め接合用導体板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図である。図６は、第３の実施形態における、斜め接合用導体板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図である。  
ここでは、額縁形状コイルの１ターンを構成する導体板１０の短辺１０ａと長辺１０ｂとが、短辺１０ａ長手方向Ｄ１および長辺１０ｂの長手方向Ｄ２に対して斜めに切断されており、図６のように、ＦＳＷ接合線１１が額縁形状コイルの外側角部Ｐ５から内側角部Ｐ４に繋がる場合について説明する。これを螺旋状に複数ターン分接合して額縁形状コイルを製造することができる。
【００４３】
図６に示すように、第３の実施形態では、ＦＳＷの実施後に、ＦＳＷ始点Ｐ２側である、外側角部Ｐ５の付近に非接合部Ｚ３ａが生じ、ＦＳＷ終点Ｐ３側である、額縁コイルの内側角部Ｐ４付近に非接合部Ｚ３ｂとプローブ引き抜き跡Ｚ６とが生じる。
【００４４】
非接合部Ｚ３ａは、整形対象部分Ｚ４ａとしての加工面積が小さい上に、障害物が少ないため丸鋸等で切断が可能であり、この切断後にグラインダやヤスリで整形する。これにより作業性を改善できる。  
また、ＦＳＷ終点Ｐ３側の非接合部Ｚ３ｂとプローブ引き抜き跡Ｚ６は額縁形状コイルの内側角部Ｐ４付近にあるため、整形加工対象部Ｚ４ｂとして除去してグラインダやヤスリを用いて滑らかに整形する。
【００４５】
整形加工対象部Ｚ４ａは、非接合部Ｚ３ａを含む範囲であって、かつ、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５におけるＦＳＷ始点Ｐ２側の端部、（ｂ）ＦＳＷ始点Ｐ２付近のコイル外側角部Ｐ５で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００４６】
また、整形加工対象部Ｚ４ｂは、非接合部Ｚ３ｂおよび引き抜き跡Ｚ６を含む範囲であって、（ａ）塑性流動範囲Ｚ５における引き抜き跡Ｚ６、（ｂ）導体板の長辺１０ｂ側の端面（回転電機コイルの内側部分の端面）Ｓ３における一箇所、（ｃ）導体板の短辺１０ａ側の端面（回転電機コイルの内側部分の端面）Ｓ４における一箇所、（ｄ）引き抜き跡Ｚ６付近のコイル内側角部Ｐ４で囲まれた範囲であり、この範囲が除去対象となる。
【００４７】
第３の実施形態では、ＦＳＷ接合線１１を上記の長手方向Ｄ１およびＤ２に対して斜めに傾けているため、ＦＳＷ接合線１１の長さが導体板１０の幅よりも長くすることができる。このため、額縁コイルの外側角部Ｐ５付近の非接合部Ｚ３ａ、額縁コイルの内側角部Ｐ４付近のＦＳＷ終点Ｐ３側の非接合部Ｚ３ｂとプローブ引き抜き跡Ｚ６とを除去および整形しても十分な強度を確保可能である。
【００４８】
なお、上記の例では、ＦＳＷ始点Ｐ２側を外側角部Ｐ５の付近とし、ＦＳＷ終点Ｐ３を内側角部Ｐ４付近としたが、長辺の導体板と短辺の導体板とを摩擦攪拌接合により接合するときの接合線が長辺および短辺の導体板の長手方向に対し斜めであれば、ＦＳＷ接合線１１の長さが導体板１０の幅よりも長い条件のもとで、ＦＳＷ始点Ｐ２とＦＳＷ終点Ｐ３の少なくとも一方が上記の角部より離れても良い。
【００４９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図７は、第４の実施形態における、タブ板を用いた額縁形状コイルの１ターンの構成例を示す図である。図８は、第４の実施形態における、タブ板を用いた額縁形状コイルのＦＳＷ実施部分の概観の一例を示す図である。  
ここでは、図７に示すように、第１の実施形態で説明した導体板の短辺７ａと長辺７ｂとの突き合わせ部分の端面Ｓ２側と端面Ｓ３側とを２つのタブ板１２で挟むように配置する。
【００５０】
この第４の実施形態では、図８に示すように、プローブの貫入点Ｐ１およびＦＳＷ始点Ｐ２を端面Ｓ２側のタブ板１２内とし、ＦＳＷ終点Ｐ３を端面Ｓ３側のタブ板１２内とする。この結果、引き抜き跡Ｚ６は、導体板の突き合わせ部分でなく、端面Ｓ３側のタブ板１２に生ずる。
【００５１】
ここでは、第１の実施形態で説明した突き合わせ部分をタブ板１２で挟み、このタブ板１２にＦＳＷ始点Ｐ２やＦＳＷ終点Ｐ３を設ける形態について説明したが、これに限らず、第２および第３の実施形態で説明した突き合わせ部分の片側または両側にタブ板１２を配置する形態とすることもできる。
【００５２】
これらのタブ板１２は、ＦＳＷ実施時に突き合わせ部分の端面Ｓ２側と端面Ｓ３側に接合される。ＦＳＷ実施後は不要部分としてタブ板１２を切断し、額縁形状コイルの所定の形状を得ることができる。これを螺旋状に複数ターン分接合して額縁形状コイルを製造することができる。なお、タブ板１２の形状によって、額縁形状コイルの設置などに支障がない場合などはタブ板１２を残してもよい。
【００５３】
次に、ＦＳＷ実施後の接合部について説明する。  
図８に示すように、ＦＳＷ接合線（接合対象範囲）１３上のＦＳＷ始点Ｐ２からＦＳＷ終点Ｐ３までの塑性流動範囲Ｚ５は、導体板７の短辺７ａおよび長辺７ｂの接合対象範囲１３の全てを含み、ＦＳＷ始点Ｐ２は端面Ｓ２側のタブ板１２内とし、ＦＳＷ終点Ｐ３は端面Ｓ３側のタブ板１２内とするので、導体板中に非接合部は生じない。また、ＦＳＷ終点Ｐ３ではプローブ引き抜き跡Ｚ６が生じるが、タブ板１２を導体板から切断して整形することで、導体板７の短辺７ａと長辺７ｂとの接合部に非接合部やプローブ引き抜き跡Ｚ６を整形した部分が無い、均一なコイル形状を得ることができる。
【００５４】
またＦＳＷによる接合対象物の拘束が不十分な場合、ＦＳＷの開始直後では線状欠陥を生じることがあるが、第４の実施形態ではタブ板１２を設けて、このタブ板１２にＦＳＷ始点Ｐ２を設けることによりＦＳＷ始点Ｐ２から接合対象物（導体板）までの距離を稼ぐことができるので、接合対象物中で溶接欠陥が発生することを減少させる効果もある。
【００５５】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。図９は、通常のＦＳＷにおける、プローブ挿入側に対して反対の面に非接合部を生じる場合の一例を示す図である。図１０は、第５の実施形態における、プローブ挿入側に対して反対の面に薄板を設置する場合の一例を示す図である。  
図９のように、通常のＦＳＷによる接合では、接合対象である導体板２，３に対し、プローブ６は、これらの導体板２，３を貫通しない深さまで挿入されるが、この場合、塑性流動部分Ｚ２がプローブ挿入側の面に対して反対側の面まで達しないため、この反対側の面の付近に非接合部分Ｚ３ｃが生じてしまう場合がある。
【００５６】
これを防止するため、図１０に示すように、導体板におけるプローブ挿入側の面に対して反対側の面の接合線上に導体板と同じ材質の薄板１４を設置し、プローブ６を、導体板２および導体板３を貫通して、かつ、薄板１４における、この薄板１４を貫通しない深さまで挿入した状態で接合を行う。
【００５７】
このように接合を行なうことで、プローブ６の挿入側の面に対して反対側の面における、導体板２および導体板３の接合対象部Ｚ１の近傍は、全て塑性流動部分Ｚ２となり、また、この接合対象部（接合線）Ｚ１の近傍は薄板１４とともに接合されるため、接合対象部Ｚ１上に非接合部を生じることが無くなる。また、薄板１４を、導体板２および導体板３と同じ材質とすれば、これらが混練されても問題ない。  
接合終了後は、薄板１４を除去し、導体板２，３の接合線近傍をグラインダやヤスリで整形することで、額縁コイルの所定の形状を得ることができる。
【００５８】
以上のように、各実施形態では、ＦＳＷに適した額縁形状コイルの導体板形状とＦＳＷとの組み合わせにより、ＴＩＧ溶接やロウ付けに比べて生産性が高く、技能依存性が低く溶接欠陥の少ない信頼性の高い接合部を得られ、また熱影響による材料の強度の低下を防止することができる。
【００５９】
また、非接合部Ｚ３ａ，Ｚ３ｂおよびプローブ引き抜き跡Ｚ６周辺の整形（除去）加工部分を減少させることで、生産性を更に向上させるとともに、接合部の有効断面積が増加するため機械的強度を更に向上させ、また、電流密度が低下するためコイル温度を低減することができる。
【００６０】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１ａ…矩形導体板の短辺、４…ＦＳＷツール、５…ショルダー、６…プローブ、７ａ…凹型導体板の短辺、８ａ…凸型導体板の短辺、９…押さえ治具、１０ａ…斜めカット導体板の短辺、１２…タブ板、１４…薄板、Ｐ２…ＦＳＷ始点、Ｐ３…ＦＳＷ終点、Ｐ４…額縁形状コイルの内側角部、Ｐ５…額縁形状コイルの外側角部、Ｚ２…塑性流動部分、Ｚ３ａ，Ｚ３ｂ…非接合部分、Ｚ４ａ，Ｚ４ｂ…整形加工対象部、Ｚ５…塑性流動範囲、Ｚ６…プローブ引き抜き跡。
【図１】
0006622066.tif 000002
【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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