(57)【要約】【課題】従来の巻線コイルにあっては、平角線の長手方向に対して所定間隔おきに相対的に幅の狭い幅狭部を形成し、該幅狭部で平角線を湾曲させて湾曲部の曲率が小さい巻線コイルを形成しているため、該幅狭部の断面積が他の部分の断面積より小さくなり、該幅狭部で巻線抵抗が増加し、発熱による温度上昇が大きくなるという問題があった。【解決手段】上記課題解決のため、ティース部に嵌合可能なブロックからなる筒状導体を平角線の肉厚に応じて切面間を螺旋状に切断して平角線を形成したことにより、巻線抵抗を増加させることがなく、発熱による温度上昇も防止した巻線コイルを提供するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平角線を巻回させて形成した巻線コイルにおいて、筒状導体を螺旋状に切断して平角線を形成したことを特徴とする巻線コイル。
【請求項２】
前記巻線コイルの平角線の幅及び厚み並びに形状を筒状導体の形状及び該螺旋切断角度並びに該螺旋切断間隔等を自在に可変して平角線を形成したことを特徴とする請求項１記載の巻線コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ、発電機等の電気機器に用いて好適な巻線コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モータや発電機等の電気機器に用いる巻線コイルは、巻線抵抗をできるだけ小さくすることが、電気機器の低損失化及び小型化を図る上で有利となる。また、巻線抵抗が大きい場合には発熱による温度上昇が大きくなるので、耐熱性の高い絶縁材料を使用しなければならないという問題がある。
【０００３】
そこで、従来から使用されている断面形状が円形の丸導線に比べて導体占積率を大きくでき、結果として巻線抵抗を小さくできる平角線を使用した巻線コイルが増えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２２７２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来における巻線コイルにあっては、平角線の長手方向に対して所定間隔おきに相対的に幅の狭い幅狭部を形成し、該幅狭部で平角線を湾曲させて湾曲部の曲率が小さい巻線コイルを形成しているため、該幅狭部の断面積が他の部分の断面積より小さくなり、該幅狭部で巻線抵抗が増加するという新たな問題が発生している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来の巻線コイルが有する欠点に鑑みてなされたもので、巻線抵抗の小さな平角線を用いた巻線コイルを提供することを目的としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る巻線コイルは、筒状導体を螺旋状に切断して平角線を形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る巻線コイルは、筒状導体の形状と該導体の螺旋状切断にもとづき平角線の幅、折り曲げ角度、肉厚、巻き回数、コイルの複数連結等を筒状導体の螺旋状切断角度並びに螺旋切断間隔等を調整し、任意数の屈曲部の平角線を形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る巻線コイルについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態の一の例としての巻線コイル３を形成する筒状導体１の銅ブロックを示す斜視図で、２は導体の中抜き穴を図示している。１は平角線の素材となる部分であり、中抜き穴２は、ティース部に挿入する嵌合部に相当する。
【００１１】
図２は、銅ブロックからなる筒状導体１を螺旋状に切り込みをした状態の斜視図を示すもので、巻線コイル３を形成する平角線の形成過程及び平角線の形成状態・筒状導体１を螺旋状に切断した状態を表し、斯様に筒状導体１を所定の巻回数螺旋状に切断して平角線にもとづく巻線コイル３を形成する。筒状導体１の切断はワイヤーカッター、レーザーカッター、超硬回転刃など諸種を筒状導体１の素材に応じて選択使用する。
【００１２】
図３は巻線コイル３の巻回状態を説明する図で、平角線の各階層の螺旋状切片は巻線コイル３の巻回状態、特に屈曲部における折り曲げと積層の状態の理解を容易にするものであり、要旨説明に図示した。
【００１３】
図３において４Ａ、４Ｂは回路端子部で、回路端子部４Ａ、４Ｂは筒状導体１の切り込みにより形成する平角線の端部を折り曲げて形成したもので、巻線コイル３の回路接続部となる。
【００１４】
以上のようにして巻線コイル３を形成した後は、該巻線コイル３の使用環境に応じてエナメル、ポリウレタン、ポリエステル等の樹脂を適宜選択して該巻線コイル３の周面に絶縁皮膜を形成すればよい。
【００１５】
図４は、２個の巻線コイル３Ａ、３Ｂを固定子鉄心１４に装着した一例を示す部分断面斜視図である。
【００１６】
図４において１５は、ティース部１２に挿入した巻線コイル３Ａ、３Ｂが脱落するのを防止する押え板で、該押え板１５は隣接するティース部１２間で係止される。
【００１７】
１６は、隣接する巻線コイル３Ａ、３Ｂ間を電気的に接続するための接続線で、該接続線１６は隣接する巻線コイル３Ａの巻回終端部となる回路端子部４Ｂと巻線コイル３Ｂの巻回始端部となる回路端子部４Ａとを結線する。
【００１８】
図５は、２個の巻線コイル３Ａ、３Ｂを固定子鉄心１４に装着した他の例を示す部分断面斜視図である。
【００１９】
図５において１７は、隣接する巻線コイル３Ａと巻線コイル３Ｂとの間に形成された緩衝帯である。その他の構成は図４に示す一の例と同一であるので、説明は省略する。
【００２０】
本例において、巻線コイル３Ａは、図６に示す如く平角線を巻回して形成されているが、巻線コイル３Ａを巻回した後、巻線コイル３Ａの巻回終端部となる回路端子部４Ｂから巻線コイル３Ｂの巻回始端部となる回路端子部４Ａまで平角線をそのまま延伸して引き続き巻線コイル３Ｂを連続して形成しており、巻線コイル３Ａと巻線コイル３Ｂとの間が緩衝帯１７とされて両コイル３Ａ、３Ｂは何らの電気的損失もなく一体的に形成される。
【００２１】
なお、図５に示す本実施態様の他の例において２個の巻線コイル３Ａ、３Ｂを一体的に形成するものとしたが、３つ以上の巻線コイルを一体的に形成する構成としてもよい。
【００２２】
これにより、図５に示す本実施態様の他の例によれば、図４に示す一の例のような接続線１６が不要になり、接続不良防止を図ることができる。
【００２３】
また、複数の巻線コイル３Ａ、３Ｂを、挿入するティース部１２の向き合う角度および固定子鉄心１４の曲率に合わせて形成することにより、該ティース部１２への挿入が容易になるとともに、緩衝帯１７自体を伸縮可能に形成してあるので、多少の曲率不一致等があっても固定子鉄心１４への取り付けを簡単かつ確実に行うことができる。
ここで、緩衝帯１７は、巻線コイル３Ａ、３Ｂの固定子鉄心１４への取り付けを容易にするためのものであるので、巻線コイル３Ａ、３Ｂを固定子鉄心１４に取り付けられる限り、本発明においては必須のものではない。
【００２４】
本実施態様は以上のように構成されるが、巻線コイル３および巻線コイル３Ａ、３Ｂは、ティース部またはコアの形状に応じて折り曲げ角度を変えることにより、種々の多角形状、円形状、楕円形状等に対応可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る巻線コイルは上記のように構成されているので、従来の巻線コイルのように屈曲部で巻線抵抗が増加することがない。
【００２６】
また、種々の形状のティース部やコアに対応した巻線コイルを筒状導体のブロックの選択で自由に平角線を形成することができる。
さらに、本発明においては、１本のブロックからなる筒状導体を所定の間隔で螺旋状に切り込みすることで可能であり、容易に安価に製作可能である。
【００２７】
筒状導体を均一に螺旋状に切り込んで平角線を形成し、均一な平角線を使用して巻線コイルを形成することから、従来の平角線に比してより幅狭、重なりにもとづく巻線抵抗の増加を考慮する必要がない特徴をも有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一の例としての巻線コイルを形成する筒状導体の銅ブロックを示す斜視図
【図２】銅ブロックからなる筒状導体１を螺旋状に切り込みをした状態の斜視図
【図３】巻線コイル３の巻回状態を説明する図
【図４】巻線コイル３Ａ、３Ｂを固定子鉄心１４に装着した一例を示す部分断面斜視図
【図５】巻線コイル３Ａ、３Ｂを固定子鉄心１４に装着した他の例を示す部分断面斜視図
【図６】他の例における連続する巻線コイル３Ａ、３Ｂの形状を示す図
【符号の説明】
１      筒状導体
２      中抜き穴
３      巻線コイル
３Ａ    巻線コイル
３Ｂ    巻線コイル
４Ａ    回路端子部
４Ｂ    回路端子部
１２    ティース部
１４    固定子鉄心
１５    押え板
１６    接続線
１７    緩衝帯
【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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