(57)【要約】【課題】固定子コアのスロットに対する平角導体の占積率を向上することが可能なモータのコイル製造方法、モータのコイル、及びモータの固定子の提供。【解決手段】矩形断面の平角導体１５の一面をガイド付シャフト８３に当接させ、ガイド付シャフト８３の備える曲面に沿って矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０を成形するコイル製造方法において、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａを、平角導体１５の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、平角導体１５の全幅に渡って変形させる変形機構６２を備えて、変形機構６２で平角導体１５の板厚変化部１５ａを変形させ、平角導体１５の板厚変化部１５ａをエッジワイズ曲げ加工することで、コイル１０を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形断面の平角導体の一面を曲げ治具に当接させ、前記曲げ治具の備える曲面に沿って前記矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイルを成形するコイル製造方法において、
前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際に前記コイルの四隅に相当する板厚変化部を、前記平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、前記平角導体の全幅に渡って変形させる変形手段を備え、
前記変形手段で前記平角導体の前記板厚変化部を変形させ、
前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工することで、
前記コイルを形成することを特徴とするコイル製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル製造方法において、
前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際に前記コイルの内周側の前記板厚が増加する板厚増加量を見込んで、前記変形手段によって前記板厚を前記板厚増加量だけ減少させるように変形させることで、
前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工後に、前記板厚変化部のうち前記コイルの内周側は、前記変形手段によって前記平角導体を変形させる前の厚みと同じとなることを特徴とするコイル製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコイル製造方法において、
前記変形手段は、前記板厚変化部の両端部分を、前記板厚を減少させるように変形させ、
前記変形手段による変形は、前記平角導体の矩形断面の長辺の中心を通る中心線に対して線対称であることを特徴とするコイル製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコイル製造方法において、
前記変形手段は、平角導体の上下に対称に備えた加圧手段によって、前記平角導体を挟み込むように前記板厚変化部を加圧し、
前記平角導体の前記板厚を減少させることを特徴とするコイル製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコイル製造方法において、
前記曲げ治具の備える曲面の軸心を中心に回転移動し、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工する曲げ手段と、
前記平角導体を前記曲げ治具に対して所定の距離送ることで、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工する位置を決定する送り手段と、を備え、
前記変形手段で前記平角導体の前記板厚変化部を変形させ、
前記送り手段で前記平角導体を所定の距離だけ移動させ、
前記曲げ手段で前記曲げ治具の曲面に前記平角導体を当接させながら、前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工することを特徴とするコイル製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のコイル製造方法において、
エッジワイズ曲げ加工の際に前記曲げ治具の備える曲面の軸心方向に前記平角導体が倒れることを防止する倒れ防止手段を備え、
前記倒れ防止手段で前記平角導体の矩形断面の長辺を押さえた状態で、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工することを特徴とするコイル製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のコイル製造方法において、
前記倒れ防止手段は、前記曲げ治具の備える曲面の片側に備えられ、
前記曲げ治具が、前記軸心方向に加圧可能な機構を備えることで前記変形手段を兼ね、
前記平角導体を前記曲げ手段によってエッジワイズ曲げした後に、前記倒れ防止手段が前記平角導体の前記板厚変化部を押圧し、エッジワイズ曲げの際に発生した前記平角導体の膨らみを矯正することを特徴とするコイル製造方法。
【請求項８】
矩形断面の平角導体を前記矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工されることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイルにおいて、
前記コイルの四隅に相当する板厚変化部を、前記平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、前記平角導体の全幅に渡って変形され、
前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工されたことで、曲げ部分の内周側の厚みが増加し、前記平角導体の他の部分の前記板厚と等しくなっていることを特徴とするモータのコイル。
【請求項９】
請求項８に記載のモータのコイルにおいて、
前記板厚変化部の両端部分を対称に、前記板厚を減少させるように変形されることを特徴とするモータのコイル。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載のモータのコイルを用いて形成されたことを特徴とするモータの固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平角導体をエッジワイズ曲げして螺旋状に巻回成形したコイルを用いたモータの固定子、モータのコイル、及びコイル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータに用いられる固定子は、巻き線式の固定子が一般的に用いられている。しかし、近年、モータの小型化、高出力化が求められ、平角導体をエッジワイズ曲げしてコイルを製作し、固定子に用いる方法が提案されている。
平角導体をエッジワイズ曲げして製作したコイルを用いた固定子は、重ね巻きには向かないが、円形断面の導体を巻回する巻き線式の固定子に比べて放熱性が良く、より大きな電流を流すことが可能である。さらに、占積率を高めることが可能なので、モータの効率を上げることが可能である。
【０００３】
このような平角導体をエッジワイズ曲げしてコイルを製作する方法について、特許文献１に開示されている。
図２０に、特許文献１の巻回装置の模式的な斜視図を示す。
特許文献１の巻回装置及び電動機は、平角導体１６０を分割式の固定子コア１５０に設けられた断面形状が略矩形である突極１５２に、固定子コア１５０が取り付けられる取付治具１３２と、駆動源であるコア回転用モータ１３４と、コア回転用モータ１３４による駆動力を取付治具１３２側に伝える伝達部１３６とを有する巻回装置によって巻回していく機構となっている。
この電動機には、加重ローラ１１１が用意されており、コア回転用モータ１３４の回転に同期して上下に動き、平角導体１６０の一端を潰すような機構となっている。
【０００４】
平角導体１６０をエッジワイズ曲げする際に問題となるのが、エッジワイズ曲げをすることで発生する平角導体１６０の内周側の膨らみである。
この膨らみは、平角導体１６０の外周と内周の長さの差によって生じ、コイルとして積層する際にお互いに干渉するので、固定子コアのスロットに収められる際の占積率を低下させる原因となる。
そこで、特許文献１では、加重ローラ１１１を巻回機構の前に設けて、エッジワイズ曲げする際に膨らむ平角導体１６０の内周側に当たる部分を巻回前に潰しておき、その後、エッジワイズ曲げしたときに膨らむことで、膨らみが相殺され、厚みは平角導体１６０の巻回前の厚みよりも厚くならない。
【特許文献１】特開２００５―１３０６４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される従来技術は、内径側のみを潰すので、エッジワイズ曲げの妨げとなるという課題があると考えられる。
特許文献１では、エッジワイズ曲げする前にコイルの内周側となる部分を加重ローラ１１１で潰している。しかしながら、このように平角導体１６０の片側を潰す場合、潰した側の肉が周囲に押しやられることで、平角導体１６０は潰していない側に反ってしまう虞がある。
この反り方向は、エッジワイズ曲げをする曲げ方向とは逆方向となるため、エッジワイズ曲げの際に曲げの妨げになることが予想され、コイル巻回時に巻き乱れの原因となり、コイルが波打ってしまったり、巻回時に倒れが発生して不良となってしまったりする虞がある。
コイル巻回時に巻き乱れが発生すると、平角導体を整列させて積層させることができず固定子コアのスロットに対する占積率の向上に寄与することができない。
【０００６】
このように、従来技術の一例である特許文献１では、内径側のみを潰すので、エッジワイズ曲げの妨げとなるという課題があると考えられる。このような課題があるために、平角導体のエッジワイズ曲げをしても、固定子コアのスロットに対する占積率を上げることが困難であると考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題を解決するために、固定子コアのスロットに対する平角導体の占積率を向上することが可能なモータのコイル製造方法、モータのコイル、及びモータの固定子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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明によるモータのコイル製造方法は以下のような特徴を有する。
（１）矩形断面の平角導体の一面を曲げ治具に当接させ、前記曲げ治具の備える曲面に沿って前記矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイルを成形するコイル製造方法において、
前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際に前記コイルの四隅に相当する板厚変化部を、前記平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、前記平角導体の全幅に渡って変形させる変形手段を備え、前記変形手段で前記平角導体の前記板厚変化部を変形させ、前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工することで、前記コイルを形成することを特徴とする。
【０００９】
（２）（１）に記載のコイル製造方法において、
前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際に前記コイルの内周側の前記板厚が増加する板厚増加量を見込んで、前記変形手段によって前記板厚を前記板厚増加量だけ減少させるように変形させることで、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工後に、前記板厚変化部のうち前記コイルの内周側は、前記変形手段によって前記平角導体を変形させる前の厚みと同じとなることを特徴とする。
【００１０】
（３）（１）又は（２）に記載のコイル製造方法において、
前記変形手段は、前記板厚変化部の両端部分を、前記板厚を減少させるように変形させ、前記変形手段による変形は、前記平角導体の矩形断面の長辺の中心を通る中心線に対して線対称であることを特徴とする。
【００１１】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載のコイル製造方法において、
前記変形手段は、平角導体の上下に対称に備えた加圧手段によって、前記平角導体を挟み込むように前記板厚変化部を加圧し、前記平角導体の前記板厚を減少させることを特徴とする。
【００１２】
（５）（１）乃至（４）のいずれかに記載のコイル製造方法において、
前記曲げ治具の備える曲面の軸心を中心に回転移動し、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工する曲げ手段と、前記平角導体を前記曲げ治具に対して所定の距離送ることで、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工する位置を決定する送り手段と、を備え、前記変形手段で前記平角導体の前記板厚変化部を変形させ、前記送り手段で前記平角導体を所定の距離だけ移動させ、前記曲げ手段で前記曲げ治具の曲面に前記平角導体を当接させながら、前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工することを特徴とする。
【００１３】
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載のコイル製造方法において、
エッジワイズ曲げ加工の際に前記曲げ治具の備える曲面の軸心方向に前記平角導体が倒れることを防止する倒れ防止手段を備え、前記倒れ防止手段で前記平角導体の矩形断面の長辺を押さえた状態で、前記平角導体をエッジワイズ曲げ加工することを特徴とする。
【００１４】
（７）（６）に記載のコイル製造方法において、
前記倒れ防止手段は、前記曲げ治具の備える曲面の片側に備えられ、前記曲げ治具が、前記軸心方向に加圧可能な機構を備えることで前記変形手段を兼ね、前記平角導体を前記曲げ手段によってエッジワイズ曲げした後に、前記倒れ防止手段が前記平角導体の前記板厚変化部を押圧し、エッジワイズ曲げの際に発生した前記平角導体の膨らみを矯正することを特徴とする。
【００１５】
また、前記目的を達成するために本発明によるモータのコイルは以下のような特徴を有する。
（８）矩形断面の平角導体を前記矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工されることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイルにおいて、
前記コイルの四隅に相当する板厚変化部を、前記平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、前記平角導体の全幅に渡って変形され、前記平角導体の前記板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工されたことで、曲げ部分の内周側の厚みが増加し、前記平角導体の他の部分の前記板厚と等しくなっていることを特徴とする。
【００１６】
（９）（８）に記載のモータのコイルにおいて、
前記板厚変化部の両端部分を対称に、前記板厚を減少させるように変形されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記目的を達成するために本発明によるモータの固定子は以下のような特徴を有する。
（１０）（８）又は（９）に記載のモータのコイルを用いて形成されることを特徴とするモータの固定子。
【発明の効果】
【００１８】
このような特徴を有する本発明によるモータのコイル製造方法により、以下のような作用、効果が得られる。
まず、（１）に記載される発明は、平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際にコイルの四隅に相当する板厚変化部を、平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、平角導体の全幅に渡って変形させる変形手段を備え、変形手段で平角導体の板厚変化部を変形させ、平角導体の板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工することで、コイルを形成する。よって、特許文献１に開示されるようにエッジワイズ曲げを行う前に、平角導体のコイル内周側だけ板厚を減少させるのではなく、板厚変化部を平角導体の全幅に渡って板厚を減少させることで、全体が均等に潰れて均一に肉が前後に伸ばされる。それにより、コイルの内周側のみを板厚減少させたときのようにエッジワイズ曲げ方向と逆方向に平角導体が反ることが無く、固定子コアのスロットに挿入した際に高い占積率を実現可能なコイルを製造することが可能である。
【００１９】
また、板厚変化部を平角導体の全幅に渡って板厚を減少させるように変形させた後、エッジワイズ曲げを板厚変化部で行うことでコイルの内周側が膨らむ。エッジワイズ曲げによって膨らむ量は、同じ曲げを行えば一定であるため、膨らむことによって平角導体の厚みが元に戻るような寸法に板厚を減少させておけば、エッジワイズ曲げ後は平角導体の元の厚みに戻るので、不要な抵抗部分を作る虞がない。
また、全幅に渡って板厚を減少させてしまうと、エッジワイズ曲げの後は曲げの外周側は板厚が薄いままになってしまうが、電流は流れやすい場所を通る性質があり、エッジワイズ曲げをした場合には内周側の電流密度が高く、外周側の電流密度は薄くなるため、殆ど影響がない。
そして、特許文献１のように、平角導体をエッジワイズ曲げした場合の内周側の板厚を減少させただけでは、不要な逆方向への反りが発生する可能性があるが、全域に渡って板厚を減少させるので、逆方向への反りを生じる虞がない。
よって、固定子コアのスロットに対する平角導体の占積率を向上するモータのコイルを製造可能なコイル製造方法を提供することが可能となる。
【００２０】
また、（２）に記載の発明は、（１）に記載のコイル製造方法において、平角導体をエッジワイズ曲げ加工した際にコイルの内周側の板厚が増加する板厚増加量を見込んで、変形手段によって板厚を板厚増加量だけ減少させるように変形させることで、平角導体をエッジワイズ曲げ加工後に、板厚変化部のうちコイルの内周側は、変形手段によって平角導体を変形させる前の厚みと同じとなるので、平角導体をエッジワイズ曲げしても、コイルの内周側の厚みを一定に保ったコイルを製造することが可能である。
先述したように、コイルの外周側は電流密度が薄いので、薄くした影響はさほど生じない。したがって、占積率が高くコイルの抵抗が実質的に均一になるようなコイルを製造可能なコイル製造方法の提供が可能となる。
【００２１】
また、（３）に記載の発明は、（１）又は（２）に記載のコイル製造方法において、変形手段は、板厚変化部の両端部分を、板厚を減少させるように変形させ、変形手段による変形は、平角導体の矩形断面の長辺の中心を通る中心線に対して線対称であるので、板厚変化部の断面積の減少を抑えることが可能で、全体ではなく両端部分を対称形状になるように板厚を減少させることで、平角導体の中央部は潰されない。よって、全幅に渡って板厚を減少させる（１）及び（２）よりも、平角導体の中央部が潰されていない分、更に固定子コアのスロットに対する占積率を向上できるコイルのコイル製造方法を提供することが可能である。
【００２２】
また、（４）に記載の発明は、（１）乃至（３）のいずれかに記載のコイル製造方法において、変形手段は、平角導体の上下に対称に備えた加圧手段によって、平角導体を挟み込むように板厚変化部を加圧し、平角導体の板厚を減少させるので、板厚変化部の板厚を均等に減少させることができる。
【００２３】
また、（５）に記載の発明は、（１）乃至（４）のいずれかに記載のコイル製造方法において、曲げ治具の備える曲面の軸心を中心に回転移動し、平角導体をエッジワイズ曲げ加工する曲げ手段と、平角導体を曲げ治具に対して所定の距離送ることで、平角導体をエッジワイズ曲げ加工する位置を決定する送り手段と、を備え、変形手段で平角導体の板厚変化部を変形させ、送り手段で平角導体を所定の距離だけ移動させ、曲げ手段で曲げ治具の曲面に平角導体を当接させながら、平角導体の板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工するので、送り手段で所定の距離だけ送り、曲げ手段で曲げる、という手順を繰り返して平角導体をエッジワイズ曲げしていくことでコイルを形成でき、曲げ治具で曲げる位置と変形手段で変形する位置が相対的に移動することが無く、狙った位置を必要なだけ変形させることが可能となる。
【００２４】
また、（６）に記載の発明は、（１）乃至（５）のいずれかに記載のコイル製造方法において、エッジワイズ曲げ加工の際に曲げ治具の備える曲面の軸心方向に平角導体が倒れることを防止する倒れ防止手段を備え、倒れ防止手段で平角導体の矩形断面の長辺を押さえた状態で、平角導体をエッジワイズ曲げ加工するので、平角導体をエッジワイズ曲げする際に倒れようとする力が働いても、これをガイドしてエッジワイズ曲げをすることが可能となる。
【００２５】
また、（７）に記載の発明は、（６）に記載のコイル製造方法において、倒れ防止手段は、曲げ治具の備える曲面の片側に備えられ、曲げ治具が、軸心方向に加圧可能な機構を備えることで変形手段を兼ね、平角導体を曲げ手段によってエッジワイズ曲げした後に、倒れ防止手段が平角導体の板厚変化部を押圧し、エッジワイズ曲げの際に発生した平角導体の膨らみを矯正するので、曲げ治具が変形手段を兼ねるため、変形手段を別工程で設ける必要がなくなり、設備の簡素化を図ることが可能である。
曲げ治具が備える倒れ防止手段は、平角導体をエッジワイズ曲げ加工する際に、平角導体が倒れないように、曲げ治具の曲面の片側に備えられている。したがって、平角導体に曲面と倒れ防止手段が接する状態にあり、この状態から曲げ治具を曲げ治具の曲面の軸心方向に移動させ、平角導体に対して加圧することで、平角導体の膨らみを矯正することが可能である。
このように、平角導体をエッジワイズ曲げ加工する際に発生する平角導体の内周側の膨らみを矯正したコイルを形成可能となるので、固定子コアに備えるスロットにコイルを配置した際に、占積率を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、このような特徴を有する本発明によるモータのコイルにより、以下のような作用、効果が得られる。
また、（８）に記載の発明は、コイルの四隅に相当する板厚変化部を、平角導体の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、平角導体の全幅に渡って変形され、平角導体の板厚変化部をエッジワイズ曲げ加工されたことで、曲げ部分の内周側の厚みが増加し、平角導体の他の部分の板厚と等しくなっているので、固定子コアのスロットに配置した際に占積率を向上させることが可能なコイルの提供が可能になる。
【００２７】
また、（９）に記載の発明は、（８）に記載のモータのコイルにおいて、板厚変化部の両端部分を対称に、板厚を減少させるように変形されるので、全幅に渡って板厚を減少させた場合よりも、エッジワイズ曲げ部分の断面積の減少を抑えることが可能となる。
【００２８】
また、このような特徴を有する本発明によるモータの固定子により、以下のような作用、効果が得られる。
（１０）に記載される発明は、（８）又は（９）に記載のモータのコイルを用いて形成されるので、コイルを固定子に組み込んだ際に、占積率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１実施例）
次に、本発明の第１実施例について、図面を参照しつつ説明する。
まず、第１実施例の固定子５０の、製造工程について概略を簡単に説明する。
図１は、第１実施例のコイル１０を巻回した状態の斜視図を示している。また、図２は、コイル１０を固定子コア３０に挿入した状態の固定子コアの断面図を示している。また、図３は、コイルエンドを樹脂モールドした状態の固定子５０を示している。
コイル１０は、図１に示すように平角導体１５を螺旋状に巻回して形成したものであり、固定子コア３０に備えるティース３１の外形形状に合わせて巻回されている。よって、長辺１５ｂと短辺１５ｃが形成され、短辺１５ｃは固定子コア３０の内周側から外周側にいくに従い徐々に長くなっている。平角導体１５は銅等の導電性の良い金属が帯状に形成されたものである。また、コイル１０として巻回されている平角導体１５は絶縁被覆されており、絶縁被覆材としてはエナメルやポリイミド、アミドイミド等の絶縁性を確保可能な樹脂などが挙げられる。ただし、コイル１０の端部に設けられたコイル外周側端部１０ａ、及びコイル内周側端部１０ｂには、絶縁被覆されていない部分が形成されている。
このようなコイル１０を固定子コア３０に配置する。
【００３０】
固定子コア３０は、鋼板が積層されて形成されており、図２に示すように、その内周側にはティース３１とスロット３２が形成されている。第１実施例の固定子コア３０は分割コアを採用しているので、固定子コア３０はティース３１毎に、スロット３２の中心で分割されている。固定子コア３０として円筒状に配置するために、フレーム３３で固定子コア３０の外周側を支持する。なお、フレーム３３の構造についてはどのような構造を採用しても良いが、できるだけ剛性が確保できるようなものであることが望ましい。
固定子コア３０にコイル１０を配置し、フレーム３３で円筒状に固定した後、図示しない連絡線でコイル１０のコイル外周側端部１０ａ、及びコイル内周側端部１０ｂをＵ相、Ｖ相、Ｗ相を形成するように接合し、Ｕ相端子４１Ｕ、Ｖ相端子４１Ｖ、Ｗ相端子４１Ｗ等を接合して、図３に示されるように樹脂モールド部４５を形成する。樹脂モールド部４５は、コイルエンドを保護し絶縁性を確保する目的で行われる。
このようにして固定子５０が形成される。
【００３１】
次に第１実施例のコイル１０の巻回工程について説明を行う。
＜コイル巻回工程＞
図４に、コイル１０を形成するための巻回工程の概略図を示す。また、図５には図４のＡＡ矢視図として、曲げ機構６５の側面図が示されている。
コイル１０を形成するための巻回装置６０は、図４に示すように供給機構６１、変形機構６２、焼鈍部６３、曲げ機構６５の４つの部分からなる。
供給機構６１には、平角導体１５が巻かれたボビン１９がセットされて、平角導体１５を後工程に供給することができる。供給機構６１には、平角導体１５をボビン１９から必要な長さを引き出すことができるように、テンショナ等を備えて適度にテンションがかけられていると良い。
変形機構６２は、平角導体１５を加圧して厚みを変化させる機構が備えられている。
図６に、変形機構６２の一例として歯車状ローラ７０を用いた変形機構の概略側面図を示す。
歯車状ローラ７０は上下に設けられ、同期して回転する。歯車状ローラ７０には、凹面形成歯７１がその外周面に形成されており、凹面形成歯７１が平角導体１５の矩形断面短辺方向の厚みを均等に減少させる役割を果たす。
平角導体１５には、所定のピッチで板厚変化部１５ａが設けられる。このピッチは、図１に示されるコイル１０の四隅の曲げ部分に相当する位置によって決定される。
【００３２】
ここで、平角導体１５をエッジワイズ曲げした場合に発生する変形について説明をしておく。
図７に、平角導体１５をエッジワイズ曲げしたときに発生する変形について模式的に表した平面図を示す。また、図８に、図７のＢＢ断面について模式的に示す。
平角導体１５を単にエッジワイズ曲げした場合、内周側となる部分は圧縮され、外周側になる部分は引っ張られることから、コイル１０の内周側に板幅増加部１６と、コイル１０の外周側に板幅減少部１７ができる。平角導体１５の元の板幅を通常板幅ｂ０、元の板厚を通常厚みｂ１とすると、エッジワイズ曲げ加工を行うことによって、図８に示すように内周側は内周厚みｂ３となり、外周側は外周厚みｂ４となる。また、幅はエッジワイズ曲げ部板幅ｂ２となる。
通常厚みｂ１に対して内周厚みｂ３は１２％程太っており、板幅増加部１６を構成する。また、通常厚みｂ１に対して外周厚みｂ４は５％程痩せており、板幅減少部１７を構成する。また、通常板幅ｂ０に対してエッジワイズ曲げ部板幅ｂ２は９％程狭くなる傾向になる。変形高さｂ５は、平角導体１５の幅に対して半分以下の高さとなっている。なお、この変形高さｂ５の高さは、エッジワイズ曲げ条件によって異なる。
【００３３】
平角導体１５をエッジワイズ曲げした場合には、このように平角導体１５のエッジワイズ曲げ部に板幅増加部１６と板幅減少部１７ができてしまい、コイル１０として積層していく上では、板幅増加部１６ができることで内周厚みｂ３の幅で積層されていくこととなり、通常厚みｂ１の部分は隣の平角導体１５と中央隙間ｃ１が出来て積層される。外周厚みｂ４部分では外周隙間ｃ２ができ、中央隙間ｃ１より更に大きな隙間となって積層されることから、占積率を下げてしまうという問題が発生する。
そこで、このように曲げる部分のほぼ全域をカバーするように、図７及び図１に示す板厚変化部１５ａの厚みを予め薄くしておくことで対応する。このような板厚変化部１５ａは図１に示すようにコイル１０の四隅にできるので、コイル１０の長辺１５ｂと短辺１５ｃを交互に挟みながら板厚変化部１５ａを設けていく必要がある。
【００３４】
したがって、図６の変形機構６２が備える歯車状ローラ７０の凹面形成歯７１のピッチは、長辺１５ｂと短辺１５ｃが繰り返すように設けられることになる。更に、図２に示すように固定子コア３０のティース３１は略台形の形状をしているため、コイル１０の内周は、コイル外周側端部１０ａ側とコイル内周側端部１０ｂ側では異なる。よって、平角導体１５の短辺１５ｃは、コイル内周側端部１０ｂからコイル外周側端部１０ａに行くにしたがって徐々に長くなるように、歯車状ローラ７０の凹面形成歯７１のピッチは定められている。
このように、歯車状ローラ７０の外周長は、凹面形成歯７１のピッチが徐々に変わっていくことから、コイル１０の全長分の長さ以上である必要がある。
平角導体１５に設ける板厚変化部１５ａの厚みは、内周厚みｂ３が通常厚みｂ１に比べて１２％程太っていることから、１０〜１２％程度通常厚みｂ１よりも薄く凹面形成歯７１で押し潰しておくことが望ましい。
【００３５】
図４に示す焼鈍部６３は、平角導体１５が内部を通過できるような構造になっており、単純にヒータを備えて加熱するだけでも良いし、他の方法で加熱しても構わない。平角導体１５は、焼鈍部６３を通過する際に加熱されて、焼鈍される。平角導体１５は変形機構６２を通過することで、若干ながら加工硬化を起こしている。そこで、加工後に加熱をすることで平角導体１５を軟化し加工硬化している部分を焼き鈍し、エッジワイズ曲げの際に影響がないようにすることが考えられる。
また、加熱によって平角導体１５が軟化すれば、エッジワイズ曲げも行いやすいというメリットもある。
【００３６】
曲げ機構６５は、平角導体１５を移動させる送りチャック８０と、回転テーブル８１と、固定チャック８２と、曲げ治具であるガイド付シャフト８３と、スクレーパ８４とからなる。
送りチャック８０は、平角導体１５を供給機構６１から引き出し、定ピッチで送る機構を備えている。コイル１０を構成する平角導体１５は、板厚変化部１５ａを挟んで長辺１５ｂ及び短辺１５ｃが交互に配置される必要があり、長辺１５ｂ及び短辺１５ｃはコイル内周側端部１０ｂからコイル外周側端部１０ａにかけて徐々に長くなるで、板厚変化部１５ａが必要な位置に来るように送りチャック８０の移動距離を変化させることができる必要がある。
したがって、送りチャック８０はサーボ機構などの直道機構に連結され、任意の距離だけ平角導体１５を送ることを可能に構成されている。
【００３７】
回転テーブル８１は、９０度回転するターンテーブルであり、図示しない所定の角度移動可能な回転機構を備えている。また、回転テーブル８１の一面には平角導体１５が当接するため、超鋼などの表面をバフ研磨した部材を、平角導体１５が摺動する部分に備えている。また、平角導体１５の当接面には、平角導体１５を固定可能な固定チャック８２を備えている。
固定チャック８２は、回転テーブル８１の平角導体１５摺動側に備えられ、回転テーブル８１の上を移動して平角導体１５をチャック、アンチャック可能な構成となっており、平角導体１５を保持する機能を有している。平角導体１５の保持面は、平角導体１５の絶縁皮膜等を傷つけないように、バフ研磨などの表面処理が行われている。
ガイド付シャフト８３は、回転テーブル８１の平角導体１５摺動面側から突出するように設けられている。ガイド付シャフト８３の端部にはガイド部８３ａが形成されており、図５に示すように、平角導体１５の側面に接するように設けられ、平角導体１５の倒れを防止することが可能な構成となっている。ガイド付シャフト８３の平角導体１５と当接する面についても、バフ研磨などの表面処理が行われている。
【００３８】
スクレーパ８４は、テーパ部８４ａを備えた板であり、平角導体１５が摺動する面にはバフ研磨などの表面処理が行われている。スクレーパ８４に設けられるテーパ部８４ａは、平角導体１５を螺旋状に巻回するためにすくい上げることが可能なように設けられており、平角導体１５を１ターンすると、テーパ部８４ａにすくい上げられて、送りチャック８０で供給される平角導体１５とぶつからないようになっている。
【００３９】
第１実施例は上記構成を備えるので、以下のような作用、効果を示す。
まず、巻回装置６０によって、コイル１０が巻回されていく状況を、図を用いて順に説明する。
供給機構６１に保持されているボビン１９に巻かれた平角導体１５は、送りチャック８０によって送られ、変形機構６２で歯車状ローラ７０に備える凹面形成歯７１によって板厚変化部１５ａが形成される。板厚変化部１５ａは、図１に示されるようにコイル１０の四隅に位置するように凹面形成歯７１によって通常厚みｂ１よりも１０〜１２％程度薄くなるように加圧される。
歯車状ローラ７０によって板厚変化部１５ａが形成された平角導体１５は、焼鈍部６３で加熱処理される。平角導体１５は、板厚変化部１５ａが形成されることによって、加工硬化を起こしている。したがって、焼鈍部６３で焼き鈍しを行い、加工歪みを取り去ることで、よりエッジワイズ曲げの際に精度良く加工を行うことができる。
ただし、焼鈍部６３は加工硬化の影響の度合いによっては、省く構成にしても良い。
【００４０】
焼鈍部６３を通過した平角導体１５は、曲げ機構６５においてエッジワイズ曲げ加工されることになる。
図９は、図４の状態から平角導体１５を９０度曲げた状態を表す模式図である。以下、図１０乃至図１３で段階的に平角導体１５を曲げている様子を示し、図１４で、図１３の側面図を示している。
図４の状態から、平角導体１５を固定チャック８２でチャックする。そして、回転テーブル８１を回転させて、図９に示すように平角導体１５をガイド付シャフト８３に沿わせてエッジワイズ曲げ加工を行う。この際に、ガイド付シャフト８３にガイド部８３ａが備えられているため平角導体１５は倒れずにエッジワイズ曲げ加工される。仮に図９でエッジワイズ曲げ加工される部分を第１曲げ部とする。
平角導体１５の板厚変化部１５ａは、ちょうどエッジワイズ曲げ加工される部分にあたり、変形機構６２で薄く成形されているので、図８に示すように板幅増加部１６が形成され、通常厚みｂ１と同じ幅となる。
【００４１】
平角導体１５の板厚変化部１５ａがエッジワイズ曲げ加工された後、図１０に示すように固定チャック８２は平角導体１５をアンチャックして、初期位置に戻る。図示はしないが、この際に平角導体１５の移動を抑えるために別途チャックを設けても良い。図１０に示される状態で、固定チャック８２をアンチャックする前に別途設けるチャックで平角導体１５が移動しないように保持し、固定チャック８２をアンチャックして所定位置に戻し、その後、固定チャック８２で再び平角導体１５をチャックした際に、別途設けるチャックをアンチャックすれば、平角導体１５の位置は動かないで済む。
固定チャック８２の別途のチャック機構としては、例えばガイド付シャフト８３を軸心方向に移動可能とし、一定圧力を平角導体１５に付加できるようにしてやる方法などが考えられる。平角導体１５の第１曲げ部を、ガイド付シャフト８３を動作させガイド部８３ａで抑えることで、平角導体１５の位置を固定することができる。
【００４２】
そして、図１１に示すように、平角導体１５を送りチャック８０によって定ピッチだけ移動させる。平角導体１５の第１曲げ部は移動し、第２曲げ部がガイド付シャフト８３の側面に配置される。図１１に示すのは、コイル１０の短辺１５ｃを形成する過程であるので、板厚変化部１５ａは短い間隔で形成され、送りチャック８０で送られる距離も短い。
定ピッチ送られた平角導体１５は、固定チャック８２で再びチャックされて、図１２に示すようにエッジワイズ曲げ加工され第２曲げ部が形成される。この際に、平角導体１５の先端は、スクレーパ８４の上に乗り上げる。
スクレーパ８４の高さは、平角導体１５の厚みよりも若干高くしてあるため、更に平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工し、第３曲げ部、第４曲げ部と形成していくことで、図１３に示すように、曲げ機構６５の供給側に平角導体１５の上側に巻回された平角導体１５が積層されることになる。
図１４は、図１３の側面図であるが、スクレーパ８４の働きによって、平角導体１５は、送りチャック８０の直後の平角導体１５と衝突せずに積層されている様子を示している。
【００４３】
なお、図に示されるスクレーパ８４は、一面にテーパ部８４ａが備えられるだけであるが、平角導体１５はガイド付シャフト８３に沿ってエッジワイズ曲げ加工されることで、その先端は円弧を描くように移動すると考えられるため、テーパ部８４ａを図示されるテーパ部８４ａと直交する位置に設けたり、２面に設けたテーパ部８４ａの面を取り平角導体１５が乗り上げやすいように工夫したり、といった工夫をすればよりスムーズに巻回できるものと考えられる。
なお、図１４に示すようにコイル１０が巻回されると、平角導体１５同士の隙間がスクレーパ８４によって決定されるため、その位置関係によっては、コイル１０は隙間ができた状態で巻回されることになると考えられるが、曲げ機構６５で巻回後、別途コイル１０の軸方向に圧縮すれば、図１に示したような隙間無く平角導体１５が積層された状態のコイル１０を得ることが可能である。
【００４４】
このように、図９乃至図１４に示すような手順に従って、平角導体１５は巻回されコイル１０として形成される。
コイル１０の四隅は、板厚変化部１５ａが設けられ、通常厚みｂ１は予め薄くされているので、エッジワイズ曲げ加工した後に、板幅増加部１６が形成されることで通常厚みｂ１の厚みに戻る。この時の断面は図８とほぼ同じような形になり、内周厚みｂ３に相当する部分が通常厚みｂ１と同じ厚みになる。エッジワイズ曲げ部板幅ｂ２は、板厚変化部１５ａが形成された際に若干広がることになるので、板厚変化部１５ａを設けずにエッジワイズ曲げ加工した場合よりもエッジワイズ曲げ部板幅ｂ２はやや広くなる。
【００４５】
このようにして、板幅増加部１６が形成されたとしても、通常厚みｂ１とほぼ同じ厚みになるので、コイル１０として巻回積層されても、エッジワイズ曲げ加工の部分だけ膨らみ、膨らみが干渉して平角導体１５の間に隙間が出来てしまうようなことがない。したがって、固定子コア３０のスロット３２に配置された際の占積率を向上させることができる。
なお、板厚変化部１５ａを設けても、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工することで、板幅減少部１７も形成される。よって外周厚みｂ４は更に薄くなることになるが、電流は流れやすい場所を流れる性質から、コイル１０の内側の電流密度が高くなり、外側の電流密度は低くなる。
したがって、板幅減少部１７が形成され、外周厚みｂ４が薄くなったとしても、抵抗値は殆ど変わらず影響は殆ど無いことを出願人は確認している。出願人の行った実験によれば、コイル１０の外周側数十％の位置までは、実用上影響がないことが分かっている。
【００４６】
また、特許文献１では前述した課題の通り、片側だけ平角導体を潰すことで、エッジワイズ曲げとは反対方向に反りがでる虞があるという課題の他に、エッジワイズ曲げの際に、平角導体が倒れてしまう虞があるという点や、長方形のコアに巻回するために、コアの長辺と短辺の長さの違いが、平角導体の位置変動になって現れ、加重ローラで加圧する部分の平角導体がずれる虞があるという点が課題として考えられる。
しかしながら、第１実施例では、送りチャック８０によって平角導体１５を送り、ガイド付シャフト８３の備える曲面に押し当てるようにしてエッジワイズ曲げを行うので、平角導体１５が図４の左右に振られることがない。よって、変形機構６２で加圧圧延を行っても、板厚変化部１５ａを正確に圧延することが可能になり、必要以上に板厚変化部１５ａの幅を大きく設ける必要もない。
【００４７】
以上に説明したように、第１実施例に示したコイル製造方法では以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（１）矩形断面の平角導体１５の一面をガイド付シャフト８３に当接させ、ガイド付シャフト８３の備える曲面に沿って矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０を成形するコイル製造方法において、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａを、平角導体１５の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、平角導体１５の全幅に渡って変形させる変形機構６２を備えて、変形機構６２で平角導体１５の板厚変化部１５ａを変形させ、平角導体１５の板厚変化部１５ａをエッジワイズ曲げ加工することで、コイル１０を形成することを特徴とする。
よって、特許文献１に開示されるようにエッジワイズ曲げを行う前に、平角導体１５のコイル１０内周側だけ板厚を減少させるのではなく、板厚変化部１５ａを平角導体１５の全幅に渡って板厚を減少させるので、全体が均等に潰れて均一に肉が前後に伸ばされる。そして、コイル１０の内周側のみを板厚減少させたときのようにエッジワイズ曲げ方向と逆方向に平角導体が反ることが無く、固定子コア３０のスロット３２に挿入した際に高い占積率を実現可能なコイル１０を製造することが可能である。
【００４８】
また、板厚変化部を平角導体１５の全幅に渡って通常厚みｂ１を減少させるように変形させた後、エッジワイズ曲げを板厚変化部１５ａで行うことでコイル１０の内周側が膨らむ。エッジワイズ曲げによって膨らむ量は、同じ曲げを行えば一定であるため、膨らむことによって平角導体１５の厚みが元に戻るような寸法に板厚を減少させておけば、エッジワイズ曲げ後は平角導体１５の元の厚みに戻るので、不要な抵抗部分を作る虞がない。
また、全幅に渡って平角導体１５の板厚を減少させてしまうと、エッジワイズ曲げの後は曲げの外周側は板厚が薄いままになってしまうが、電流は流れやすい場所を通る性質があり、エッジワイズ曲げをした場合には内周側の電流密度が高く、外周側の電流密度は薄くなるため、殆ど影響がない。
そして、特許文献１のように、平角導体１５をエッジワイズ曲げした場合の内周側の板厚を減少させただけでは、不要な逆方向への反りが発生する可能性があるが、全域に渡って板厚を減少させるので、逆方向への反りを生じる虞がない。
よって、固定子コア３０のスロット３２に対する平角導体１５の占積率を向上するモータのコイル１０を製造可能なコイル製造方法を提供することが可能となる。
【００４９】
（２）（１）に記載のコイル製造方法において、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の内周側の通常厚みｂ１が増加する板厚増加量を見込んで、変形機構６２によって通常厚みｂ１を板厚増加量だけ減少させるように変形させることで、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工後に、板厚変化部１５ａのうちコイル１０の内周側は、変形機構６２によって平角導体１５を変形させる前の厚みと同じとなることを特徴とするので、平角導体１５をエッジワイズ曲げしても、コイル１０の内周側の厚みを一定に保ったコイル１０を製造することが可能である。
先述したように、コイル１０の外周側は電流密度が薄いので、薄くした影響はさほど生じない。したがって、占積率が高くコイル１０の抵抗が実質的に均一になるようなコイル１０を製造可能なコイル製造方法の提供が可能となる。
【００５０】
（３）（１）又は（２）に記載のコイル製造方法において、変形機構６２は、平角導体１５の上下に対称に備えた歯車状ローラ７０によって、平角導体１５を挟み込むように板厚変化部１５ａを加圧し、平角導体１５の板厚を減少させることを特徴とするので、板厚変化部１５ａの板厚を均等に減少させることができる。
【００５１】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載のコイル製造方法において、ガイド付シャフト８３の備える曲面の軸心を中心に回転移動し、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工する回転テーブル８１及び固定チャック８２と、平角導体１５をガイド付シャフト８３に対して所定の距離送ることで、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工する位置を決定する送りチャック８０と、を備え、曲げ機構６５で平角導体１５の板厚変化部１５ａを変形させ、送りチャック８０で平角導体１５を所定の距離だけ移動させ、回転テーブル８１および固定チャック８２でガイド付シャフト８３の曲面に平角導体１５を当接させながら、平角導体１５の板厚変化部１５ａをエッジワイズ曲げ加工することを特徴とするので、送りチャック８０で所定の距離だけ送り、回転テーブル８１及び固定チャック８２で曲げる、という手順を繰り返して平角導体１５をエッジワイズ曲げしていくことでコイル１０を形成でき、ガイド付シャフト８３で曲げる位置と回転テーブル８１及び固定チャック８２で変形する位置が相対的に移動することが無く、狙った位置を必要なだけ変形させることが可能となる。
【００５２】
（５）（１）乃至（４）のいずれかに記載のコイル製造方法において、エッジワイズ曲げ加工の際にガイド付シャフト８３の備える曲面の軸心方向に平角導体１５が倒れることを防止するガイド部８３ａを備え、ガイド部８３ａで平角導体１５の矩形断面の長辺を押さえた状態で、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工することを特徴とするので、平角導体１５をエッジワイズ曲げする際に倒れようとする力が働いても、これをガイドしてエッジワイズ曲げをすることが可能となる。
【００５３】
また、第１実施例に示すモータのコイルはでは以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（６）矩形断面の平角導体１５を矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工されることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０において、コイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａを、平角導体１５の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、平角導体１５の全幅に渡って変形され、平角導体１５の板厚変化部１５ａをエッジワイズ曲げ加工されたことで、曲げ部分の内周側の厚みが増加し、平角導体１５の他の部分の通常厚みｂ１と等しくなっていることを特徴とするので、固定子コア３０のスロット３２に配置した際に占積率を向上させることが可能なコイル１０の提供が可能になる。
【００５４】
また、第１実施例に示すモータの固定子はでは以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（７）（６）に記載のモータのコイル１０を用いて形成されることを特徴とするので、コイル１０を固定子５０に組み込んだ際に、占積率を向上させることが可能となる。
【００５５】
（第２実施例）
次に、第２実施例について説明する。
第２実施例は第１実施例とほぼ同じ構成であり、変形機構６２の構成だけが異なる。したがって、変形機構６２について説明を行う。
図１５に、第２実施例の変形機構６２を示す。（ａ）は圧延時を示し、（ｂ）は線材送り時を示している。
変形ローラ７３を平角導体１５の上下に備え、平角導体１５に板厚変化部１５ａを形成する。図１５（ａ）に示すように、圧延時は、平角導体１５を変形ローラ７３で上下から加圧しながら、変形ローラ７３を回転させる。
そして、変形ローラ７３によって板厚変化部１５ａを形成した後、図１５（ｂ）に示すように変形ローラ７３を退避させて平角導体１５を一定距離だけ送る。送り機構は第１実施例同様に送りチャック８０によって任意の位置まで送ることができる。
平角導体１５には、板厚変化部１５ａが長辺１５ｂと短辺１５ｃを交互に挟んで形成される。したがって、送りピッチも長辺１５ｂと短辺１５ｃが交互に現れるように送る。そして、コイル１０は平角導体１５が台形に巻回されているので、徐々に短辺１５ｃのピッチを長くする必要があるが、送りチャック８０は任意に送りが可能であるので、必要な平角導体１５が得られる。
【００５６】
第２実施例は上記のような変形機構６２を備えるので、以下のような効果が得られる。
変形ローラ７３を上下に設けて、板厚変化部１５ａを一つ一つ加圧して変形させるため、第１実施例のような大きな歯車状ローラ７０を設ける必要はない。よって、設備の縮小が可能である。
【００５７】
（第３実施例）
次に、第３実施例について説明する。
第３実施例は第１実施例とほぼ同じ構成であり、変形機構６２の構成だけが異なる。したがって、変形機構６２について説明を行う。
図１６に、第３実施例の変形機構６２を示す。（ａ）はプレス時を示し、（ｂ）は線材送り時を示している。
プレス７５を平角導体１５の上下に備え、平角導体１５に板厚変化部１５ａを形成する。図１６（ａ）に示すように、圧延時は、平角導体１５をプレス７５で上下から加圧することで、板厚変化部１５ａを形成する。
そして、プレス７５によって、板厚変化部１５ａを形成した後、図１６（ｂ）に示すように、プレス７５を退避させて平角導体１５を一定距離だけ送る。送り機構は第１実施例同様に送りチャック８０に寄って任意の位置まで送ることができる。
平角導体１５には、板厚変化部１５ａが長辺１５ｂと短辺１５ｃを交互に挟んで形成される。したがって、送りピッチも、長辺１５ｂと短辺１５ｃが交互に現れるように送る。そして、コイル１０は平角導体１５が台形に巻回されるので、徐々に短辺１５ｃのピッチを長くする必要があるが、送りチャック８０は任意に送りが可能であるので、必要な平角導体１５が得られる。
【００５８】
第３実施例は上記のような変形機構６２を備えるので、以下のような効果が得られる。
プレス７５を上下に設けて、板厚変化部１５ａを一つ一つ加圧して変形させるため、第１実施例のような大きな歯車状ローラ７０を設ける必要はない。よって、設備の縮小が可能である。
また、第２実施例のように変形ローラ７３で送りながら潰す場合には、板厚変化部１５ａの潰し面が綺麗に形成できるようにゆっくり送る必要があるが、プレス７５は単純に上下から加圧する機構であるので、機構が容易で送り速度を上げることも可能である。
【００５９】
（第４実施例）
次に第４実施例について説明する。
第４実施例は第１実施例とほぼ同じ構成であるが、コイル１０の形状が若干異なる。
図１７は、第４実施例のコイル１０の立体斜視図である。図１８は、平角導体１５のエッジワイズ部の断面図を示している。断面は図７のＢＢ断面に対応している。
第４実施例のコイル１０を構成する平角導体１５には、板厚変化部１５ａが形成されているが、平角導体１５の両端だけ板厚変化部１５ａを設けている。便宜上、外周側板厚変化部１５ａ１と内周側板厚変化部１５ａ２とする。外周側板厚変化部１５ａ１と内周側板厚変化部１５ａ２は平角導体１５の中心に対して線対称であり、変形機構６２によって形成される。第１実施例の歯車状ローラ７０、第２実施例の変形ローラ７３、第３実施例のプレス７５の何れでも形成は可能である。
このように設けられた平角導体１５の外周側板厚変化部１５ａ１及び内周側板厚変化部１５ａ２は、エッジワイズ曲げ加工されることによって、内周側板厚変化部１５ａ２側だけ膨らみ、通常厚みｂ１に戻る。
【００６０】
第４実施例は上記のような構成であるので、以下のような作用、効果を示す。
平角導体１５の内周側と外周側に板厚変化部１５ａを設けることで、板厚変化部１５ａを平角導体１５の幅全域に渡って設ける場合よりも幅の減少する部分が小さくて済む。
すなわち、外周側板厚変化部１５ａ１と、内周側板厚変化部１５ａ２を平角導体１５の中心に対して線対称となるように設けることで、平角導体１５に対して均等に力がかかり、特許文献１に対する課題として上述したような、エッジワイズ曲げに対して逆側の反りが発生しない。
また、内周側板厚変化部１５ａ２は、エッジワイズ曲げ加工をすることで板幅増加部１６が形成されることにより相殺され、ほぼ通常厚みｂ１と同じ幅とすることが可能であり、外周側板厚変化部１５ａ１と内周側板厚変化部１５ａ２の間の領域は通常厚みｂ１のままであるので、第１実施例等と比べ幅の変化率が少ない。
【００６１】
したがって、エッジワイズ曲げ部分はより通常厚みｂ１のままの部分が多くなり、第１実施例に比べて抵抗となりにくいといえる。
もっとも、平角導体１５のエッジワイズ曲げの曲げ半径等によっても、平角導体１５の板幅増加部１６及び板幅減少部１７は変化するので、変形高さｂ５によって第１実施例と第４実施例の潰し方を選択しても良い。変形高さｂ５が平角導体１５の長辺の中心以上まで及ぶのであれば、第１実施例のように板厚変化部１５ａが平角導体１５の全幅に渡って板幅を狭くする方法を選択すれば良いし、変形高さｂ５が平角導体１５の長辺の中心まで及ばないのであれば、第４実施例のように内周側板厚変化部１５ａ２を設ける手法を選択するのが好ましい。
【００６２】
このように、内周側板厚変化部１５ａ２を設けることで通常厚みｂ１よりも厚くなることが無く、よって固定子コア３０のスロット３２にコイル１０を配置した際には、高い占積率を実現することができる。
また、内周側板厚変化部１５ａ２と対称に外周側板厚変化部１５ａ１を設けることで、エッジワイズ曲げ方向とは反対側に反りが発生するようなこともなく、巻き乱れ等の要因とならない。
さらに、外周側板厚変化部１５ａ１はコイル１０の外周側に位置するので、通常厚みｂ１よりも薄くなっていたとしても、通電時の抵抗とはなりにくい。前述した通り電流は流れやすい方を流れるために、コイル１０の内周側の電流密度が高く、外周側の電流密度が低くなるためである。よって、コイル１０の外周側の板厚が若干薄くなったとしても、通電時に出る影響は殆ど無い。
【００６３】
以上に説明したように、第４実施例に示すコイル製造方法では以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（１）矩形断面の平角導体１５の一面をガイド付シャフト８３に当接させ、ガイド付シャフト８３の備える曲面に沿って矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０を成形するコイル製造方法において、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａを、平角導体１５の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、板厚変化部１５ａの両端部分である外周側板厚変化部１５ａ１と内周側板厚変化部１５ａ２を、板厚を減少させるように変形させる変形機構６２を備えて、変形機構６２による変形は、平角導体１５の矩形断面の長辺の中心を通る中心線に対して線対称であり、変形機構６２で平角導体１５の外周側板厚変化部１５ａ１及び内周側板厚変化部１５ａ２を変形させ、平角導体１５の外周側板厚変化部１５ａ１及び内周側板厚変化部１５ａ２をエッジワイズ曲げ加工することで、コイル１０を形成することを特徴とする。
【００６４】
よって、特許文献１に開示されるようにエッジワイズ曲げを行う前に、平角導体１５のコイル１０内周側だけ板厚を減少させるのではなく、平角導体１５の両端部分である外周側板厚変化部１５ａ１及び内周側板厚変化部１５ａ２の板厚を減少させ、外周側板厚変化部１５ａ１と内周側板厚変化部１５ａ２は対称であるので、均一に肉が前後に伸ばされる。そして、コイル１０の内周側のみを板厚減少させたときのようにエッジワイズ曲げ方向と逆方向に平角導体が反ることが無く、固定子コア３０のスロット３２に挿入した際に高い占積率を実現可能なコイル１０を製造することが可能である。
【００６５】
また、板厚変化部を平角導体１５の両端部の通常厚みｂ１を減少させるように変形させた後、エッジワイズ曲げを板厚変化部１５ａで行うことでコイル１０の内周側が膨らむ。エッジワイズ曲げによって膨らむ量は、同じ曲げを行えば一定であるため、膨らむことによって平角導体１５の厚みが元に戻るような寸法に板厚を減少させておけば、エッジワイズ曲げ後に内周側板厚変化部１５ａ２は平角導体１５の元の厚みである通常厚みｂ１に戻るので、不要な抵抗部分を作る虞がない。
また、平角導体１５の板厚を内周側板厚変化部１５ａ２と対称に外周側板厚変化部１５ａ１も減少させてしまうと、エッジワイズ曲げの後は曲げのコイル１０の外周側は板厚が薄いままになってしまうが、電流は流れやすい場所を通る性質があり、エッジワイズ曲げをした場合には内周側の電流密度が高く、外周側の電流密度は薄くなるため、殆ど影響がない。
そして、特許文献１のように、平角導体１５をエッジワイズ曲げした場合の内周側の板厚を減少させただけでは、不要な逆方向への反りが発生する可能性があるが、両端を対称に板厚を減少させるので、逆方向への反りを生じる虞がない。
よって、固定子コア３０のスロット３２に対する平角導体１５の占積率を向上するモータのコイル１０を製造可能なコイル製造方法を提供することが可能となる。
【００６６】
（２）（１）に記載のコイル製造方法において、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の内周側の通常厚みｂ１が増加する板厚増加量を見込んで、変形機構６２によって通常厚みｂ１を板厚増加量だけ減少させるように変形させることで、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工後に、内周側板厚変化部１５ａ２は、変形機構６２によって平角導体１５を変形させる前の厚みと同じとなることを特徴とするので、平角導体１５をエッジワイズ曲げしても、コイル１０の内周側の厚みを一定に保ったコイル１０を製造することが可能である。
先述したように、コイル１０の外周側は電流密度が薄いので、薄くした影響はさほど生じない。したがって、占積率が高くコイル１０の抵抗が実質的に均一になるようなコイル１０を製造可能なコイル製造方法の提供が可能となる。
【００６７】
また、第４実施例に示すモータのコイルでは以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（３）矩形断面の平角導体１５を矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工されることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０において、コイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａの両端部分を対称に、板厚を減少させるように変形され、平角導体１５の板厚変化部１５ａをエッジワイズ曲げ加工されたことで、曲げ部分の内周側の厚みが増加し、平角導体１５の他の部分の板厚と等しくなっていることを特徴とするので、全幅に渡って板厚を減少させた場合よりも、エッジワイズ曲げ部分の断面積の減少を抑え固定子コア３０のスロット３２にコイル１０を配置した際の占積率の向上に寄与できる。
【００６８】
また、第４実施例に示すモータの固定子は以下のような構成、作用、効果を示す。
（４）（３）に記載のモータのコイルを用いて形成されることを特徴とするので、コイル１０を固定子５０に組み込んだ際に、占積率を向上させることが可能となる。
【００６９】
（第５実施例）
第５実施例は第１実施例とほぼ同じ構成であるが、曲げ機構６５に備えるガイド付シャフト８３の構成が異なる。また、変形機構６２及び焼鈍部６３を備えない。
図１９に、第５実施例の曲げ機構６５の側面図を示す。
第５実施例のガイド付シャフト８３は、回転テーブル８１の回転軸方向に加圧可能な構成となっている。ガイド付シャフト８３のガイド部８３ａは、回転テーブル８１の平角導体１５摺動面に対して、平角導体１５の短辺の通常厚みｂ１と同じ距離になるように移動が可能であり、平角導体１５のエッジワイズ曲げの後、平角導体１５を加圧するように移動する。
【００７０】
第５実施例は図４に示す変形機構６２及び焼鈍部６３を備えず、供給機構６１と曲げ機構６５の二つからなる巻回装置６０を用いて平角導体１５を加工する。
供給機構６１にセットされたボビン１９から平角導体１５を引き出し、送りチャック８０によって定ピッチ送る。曲げ機構６５では、固定チャック８２で平角導体１５をチャックした後、回転テーブル８１を回転させて、ガイド付シャフト８３に沿わせて平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工を行う。
第５実施例では第１実施例と異なり、事前に板厚変化部１５ａを設けておらず、平角導体１５をエッジワイズ曲げ後、板厚変化部１５ａに相当する部分をガイド付シャフト８３のガイド部８３ａを、平角導体１５の短辺の厚みを薄くする方向で加圧し、板幅増加部１６部分の厚みを図８でいう内周厚みｂ３から通常厚みｂ１まで潰す。
このようにして、コイル１０の厚みは通常厚みｂ１で一定となるため、固定子コア３０のスロット３２に配置した際の占積率の向上を図ることができる。
【００７１】
また、平角導体１５をエッジワイズ曲げした後に、板幅増加部１６に対して加圧するため、必要以上に平角導体１５を潰す必要がなく、平角導体１５のエッジワイズ曲げ加工前の断面形状に近づけることができる。
したがって、コイル１０として固定子コア３０に配置した後、通電時に抵抗となる要因をより少なくできる。
【００７２】
また、第１実施例の図４に示したように、変形機構６２及び焼鈍部６３を必要としないため、設備の縮小に貢献できる。更に、変形機構６２及び焼鈍部６３の設置スペース分だけ設備を短くできるので、平角導体１５の無駄を少なくできる。
供給機構６１には、ボビン１９で平角導体１５を供給する関係で、必ず一定長さ使用した後はボビン１９の交換が必要になる。設備の構成にも寄るが、ボビン１９の交換直前と、交換直後の平角導体１５は、加工ができない部分となるので、コイル１０の材料としては使えなくなってしまうことが多い。
しかし、巻回装置６０自体が短くなれば、このような材料の無駄を少なくすることができる。
【００７３】
以上に説明したように、第５実施例に示すコイル製造方法では以下に示すような、構成、作用、効果が得られる。
（１）矩形断面の平角導体１５の一面をガイド付シャフト８３に当接させ、ガイド付シャフト８３の備える曲面に沿って矩形断面の短辺方向に曲げを施すエッジワイズ曲げ加工をすることで、螺旋状に巻回形成されるモータのコイル１０を成形するコイル製造方法において、エッジワイズ曲げ加工の際にガイド付シャフト８３の備える曲面の軸心方向に平角導体１５が倒れることを防止する、ガイド付シャフト８３の備える曲面の片側に備えられたガイド部８３ａを備え、平角導体１５を回転テーブル８１及び固定チャック８２によってエッジワイズ曲げした後に、ガイド付シャフト８３が軸心方向に加圧可能な機構を備えることで、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工した際にコイル１０の四隅に相当する板厚変化部１５ａを、平角導体１５の矩形断面の短辺の長さである板厚を減少させるように、ガイド部８３ａが平角導体１５を押圧し、エッジワイズ曲げの際に発生した平角導体１５の膨らみを矯正することを特徴とするので、変形機構６２を別途設ける必要がなくなり、設備の簡素化を図ることが可能である。
【００７４】
以上において、第１実施例乃至第５実施例に即して説明したが、本発明は上記第１実施例乃至第５実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、曲げ機構６５の構成は、回転テーブル８１及び固定チャック８２の構造の一例を示しているが、回転テーブル８１及び固定チャック８２が一体的に形成されていても良い。また、バフ研磨などの表面処理についても、ハードクロムメッキなどのクロム系のメッキを用いても良いし、セラミックコート等の対摺動性を高めるコーティングを用いても良い。
また、第１実施例乃至第５実施例では、平角導体１５の両面、すなわち矩形断面の短辺を両側から変形させる構成を採っているが、片側から変形させる構成としても良い。特許文献１のようにコイル１０の内周側だけ変形させる構成である場合は、肉の移動に偏りが生じてコイル１０の外周側、つまりエッジワイズ曲げ方向とは逆側に反る虞があるが、内周側と外周側を均等に、或いは全体的に片側から短辺の厚みを薄くする場合には、このような不都合は生じないためである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施例の、コイル１０の斜視図を示している。
【図２】第１実施例の、コイル１０を固定子コア３０のスロット３２に配置した状態の断面図を示している。
【図３】第１実施例の、固定子コア３０にコイル１０を挿入し、コイルエンドを樹脂モールドした状態の固定子５０の斜視図を示している。
【図４】第１実施例の、コイル１０を形成するための巻回工程の概略図を示している。
【図５】第１実施例の、巻回装置６０に含まれる曲げ機構６５の側面図を示している。
【図６】第１実施例の、巻回装置６０に含まれる変形機構６２の構成を表す概略図を示している。
【図７】第１実施例の、平角導体１５をエッジワイズ曲げ加工したときに発生する変形について模式的に表した平面図を示している。
【図８】第１実施例の、図７のＢＢ断面であって、エッジワイズ曲げ加工部の断面について模式的に示した断面図を示している。
【図９】第１実施例の、曲げ機構６５について図４の状態から平角導体１５を９０度曲げた状態を表す模式図を示している。
【図１０】第１実施例の、曲げ機構６５について図９の状態から固定チャック８２を原点復帰している状態を表す模式図を示している。
【図１１】第１実施例の、曲げ機構６５について図１０の状態から平角導体１５を送りチャック８０で定ピッチ送った状態を表す模式図を示している。
【図１２】第１実施例の、曲げ機構６５について図１１の状態から平角導体１５を更に９０度曲げた状態を表す模式図を示している。
【図１３】第１実施例の、曲げ機構６５について図１２の状態から平角導体１５を更に巻回した状態を表す模式図を示している。
【図１４】第１実施例の、曲げ機構６５について、図１３の側面図を示している。
【図１５】（ａ）第２実施例の、平角導体１５を変形ローラ７３によって圧延する圧延時の状態について模式的に表した模式図を示している。（ｂ）第２実施例の、平角導体１５を変形ローラ７３によって圧延後、平角導体１５を送りチャック８０によって送っている状態を表した模式図を示している。
【図１６】（ａ）第３実施例の、平角導体１５をプレス７５によってプレスするプレス時の状態について模式的に表した模式図を示している。（ｂ）第３実施例の、平角導体１５をプレス７５によってプレス後、平角導体１５を送りチャック８０によって送っている状態を表した模式図を示している。
【図１７】第４実施例の、コイル１０の斜視図を示している。
【図１８】第４実施例の、平角導体１５のエッジワイズ曲げ加工部の断面図を示している。
【図１９】第５実施例の、曲げ機構６５の側面図を示している。
【図２０】特許文献１の、巻回装置の斜視図を示している。
【符号の説明】
【００７６】
１０      コイル
１５      平角導体
１５ａ      板厚変化部
１５ｂ      長辺
１５ｃ      短辺
１６      板幅増加部
１７      板幅減少部
１９      ボビン
３０      固定子コア
３１      ティース
３２      スロット
３３      フレーム
４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗ      Ｗ相端子
４５      樹脂モールド部
５０      固定子
６０      巻回装置
６１      供給機構
６２      変形機構
６３      焼鈍部
６５      曲げ機構
７０      歯車状ローラ
７１      凹面形成歯
７３      変形ローラ
７５      プレス
８０      送りチャック
８１      回転テーブル
８２      固定チャック
８３      ガイド付シャフト
８３ａ      ガイド部
８４      スクレーパ
８４ａ      テーパ部
【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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