線材及び線材の製造方法
【課題】 本発明は、より安価に製造することが可能な、渦電流を低減させる渦電流低減線の製造方法を提供すること。
【解決手段】
コイルに使用される線材の製造方法において、平角素線１９に３本のカッター５１を有する溝形成装置５０を用いて、平角素線１９の平面１９ａに、３本の溝２０を形成する第１工程と、溝２０に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、溝２０に絶縁材を有している線材２０を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えた、線材の製造方法である。
【解決手段】
コイルに使用される線材の製造方法において、平角素線１９に３本のカッター５１を有する溝形成装置５０を用いて、平角素線１９の平面１９ａに、３本の溝２０を形成する第１工程と、溝２０に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、溝２０に絶縁材を有している線材２０を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えた、線材の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや変成器に使用されるコイル、それに用いる線材、及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター等に用いられるコイルは、交流電流あるいはパルス電流により駆動されるので、一般に鉄損に起因する発熱が少ないこと及び渦電流による有効磁束の減少が少ないことが要求される。
【０００３】
この渦電流を小さくするために、細線を複数本束ね、渦電流の発生する面積を細分化することにより、渦電流を小さくする低損失コア部材を提供する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９―３３０８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の低損失コア部材は、細線を所定の長さに切り揃え、束ねた後、その外周をグラスファイバーで巻き、外周を拘束することにより作成されており、製造工程が複雑となり、時間及び費用がかかり、コストがかかっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材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】
【０００７】
上記課題を解決するための、第１の本発明は、
コイルに使用される線材において、
表面に、溝部が線材方向に沿って形成されていることを特徴とする、線材である。
【０００８】
又、第２の本発明は、
前記溝部は、複数本形成されている、第１の本発明の線材である。
【０００９】
又、第３の本発明は、
前記溝部には、前記線材とは異なった部材が挿入されている、第１の本発明の線材である。
【００１０】
又、第４の本発明は、
前記異なった部材とは、絶縁材である、第３の本発明の線材である。
【００１１】
又、第５の本発明は、
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、くさび形である、第１の本発明の線材である。
【００１２】
又、第６の本発明は、
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、矩形である、第１の本発明の線材である。
【００１３】
又、第７の本発明は、
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に向かって形成されている、第５又は６の本発明の線材である。
【００１４】
又、第８の本発明は、
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に対して逸れた状態で形成されている、第５又は６の本発明の線材である。
【００１５】
又、第９の本発明は、
前記溝部は、前記線材方向に沿って、らせん形状に形成されている、第１の本発明の線材である。
【００１６】
又、第１０の本発明は、
前記複数本の溝部は、交差している箇所を有している、第２の本発明の線材である。
【００１７】
又、第１１の本発明は、
前記線材は平角線であり、線材方向に厚みと巾が変化している、第１の本発明の線材である。
【００１８】
又、第１２の本発明は、
前記線材は、高周波用の線材である、第１の本発明の線材である。
【００１９】
又、第１３の本発明は、
第１の本発明の線材を複数回、捲き回した、コイルである。
【００２０】
又、第１４の本発明は、
第１１の本発明の線材を複数回、巻き回したコイルであって、断面形状が実質上台形形状のコイルである。
【００２１】
又、第１５の本発明は、
複数のコアを有する実質上円筒形状のステータと、
前記コアに配置される、複数の第１３又は１４の本発明のコイルとを備えた、ステータコイルである。
【００２２】
又、第１６の本発明は、
複数のコアを有するロータと、
前記コアに配置される、複数の第１３又は１４の本発明のコイルとを備えた、ロータコイルである。
【００２３】
又、第１７の本発明は、
第１３又は１４の本発明のコイルと、
コアとを備えた、変成器である。
【００２４】
又、第１８の本発明は、
コイルに使用される線材の製造方法において、
線材に溝部を形成する第１工程と、
前記溝部に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、
前記溝部に前記絶縁材を有している前記線材を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えたことを特徴とする、線材の製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図２】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図４】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図５】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図６】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図７】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図８】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図９】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図１０】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図１１】本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーの要部正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーの要部側面図（ｃ）（ａ）のＳ部拡大図
【図１２】本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーで溝が形成された線材の断面図
【図１３】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための溝形成装置の要部と平角素線の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための溝形成装置の要部と平角素線の側面図（ｃ）（ａ）のＴ部拡大図
【図１４】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための平角素線の断面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法によって片平面に溝が形成された平角素線の断面図（ｃ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法によって両平面に溝が形成された平角素線の断面図
【図１５】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するためのダイスと平角素線の正面図（ｂ）（ａ）の矢印方向を見た図（ｃ）ダイスの内形状を示す図
【図１６】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するためのダイスと平角素線の正面図（ｂ）（ａ）の矢印方向を見た図（ｃ）ダイスの内形状を示す図
【図１７】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの側面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｃ）（ａ）のｕ部拡大図（ｄ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図１８】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの側面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｃ）（ａ）のｕ部拡大図（ｄ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図１９】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の平面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図２０】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４のコイルの側面図
【図２１】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの模式正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの上断面図
【図２２】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの上面図（ｃ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの側面図
【図２３】本発明にかかる実施の形態４におけるコイルをステータコアに実装した平面図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図及び断面図である。
【００２９】
図１は、本発明の線材の一例である電線部材として、丸線１を示しており、その中心軸を１ａとする。この丸線１には、その表面に中心軸１ａに沿って４本の溝２が形成されている。この溝２は、中心軸１ａと実質上直行する断面形状がくさび形であり、その深さ方向が中心軸１ａに向かって形成されている。又、４本の溝２のそれぞれの深さ方向と中心軸１ａを結ぶ線が、中心軸１ａを中心にして、９０度間隔になるように４本の溝は形成されている。
【００３０】
この丸線１の材料としては、銅等の導電性の材料を選択することが可能である。この溝２には、丸線１の材料とは異なった材料を挿入又は注入されていてもよい。この異なった材料としては、丸線１の材料とは、抵抗値の異なった材料を選択することが出来る。例えば、丸線１の材料として、銅を用いた場合には、溝２に挿入又は注入される材料としては、アルミニウム等を選択することが出来る。このように異なった抵抗値の材料を挿入することによって表皮面積を増すことが可能となる。
【００３１】
更に、異なった材料として絶縁材を選択することも可能である。このように絶縁材を選択することによって、電線部材の断面積が分割され、渦電流の発生を抑制することが可能となる。
【００３２】
又、図１に示す電線部材の溝の断面形状は、くさび形であるが、この形状に限らず、例えば図２（ａ）の正面図及び（ｂ）の断面図に示すような、矩形状の溝３であってもよい。
【００３３】
更に、図３に示すような断面形状であってもよい。図３（ａ）は、正面図を、図３（ｂ）は断面図を示している。図３に示す溝４は、図２の溝３と異なり深さ方向が中心軸１ａに向かって形成されていない。図３（ｂ）の断面図に示すように、溝４の入り口部を４ａとすると、入り口部４ａと中心軸１ａを結ぶ線と、深さ方向４ｂによって、所定の角度θが形成されている。尚、４本の溝とも同一方向に角度θを有している。本発明の軸に対して逸れた状態で形成されている矩形の断面形状の一例は、溝４に相当する。この溝４は上述した、くさび形状であってもよい。
【００３４】
尚、本実施の形態１で説明した溝の形状及び本数に限らなくてもよく適宜変更可能であり、例えば図１に示す溝の本数を８本とし、等間隔に設けてもよい。
【００３５】
（実施の形態２）
以下に、本発明にかかる実施の形態２の電線部材について説明する。本実施の形態２において示す、本発明の一例である電線部材は、実施の形態１の丸線と異なり平角線であり、基本的な構成は同じである。
【００３６】
図４（ａ）は、本実施の形態２における電線部材の正面図である。又、図４（ｂ）は、本実施の形態２における電線部材のＸＸ´間の矢印方向を見た断面図である。図４に示す電線部材は、平角線５であり、幅５ａと厚さ５ｂを有している。平角線５の幅５ａを有する一方の平面５ｃに２つの溝６ａ、６ｂが、その深さ方向が平面と実質上垂直になるように形成されており、他方の平面５ｄに溝６ｃが、その深さ方向が平面と実質上垂直になるように形成されている。
【００３７】
又、溝６ａ、６ｂ及び６ｃは、平角線５の線材方向と実質上平行に形成されており、その断面形状がくさび形である。溝６ｃが幅５ａの実質上中央に形成されており、溝６ａ及び６ｂが、溝６ｃと平角線５の両端との間に形成されている。
【００３８】
このような溝部分に、実施の形態１で説明したのと同様に、アルミニウムや、絶縁材等を注入又は挿入することが出来る。
【００３９】
次に、溝の形状、形成位置、及び本数を変化させた変形例について以下に説明する。尚、以下の図５〜１１は、全て図４と同じ方向を見た断面図である。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）で説明した平角線５に対して、厚さが５ｂ１と厚くなり、その厚さ５ｂ１を有する両端面５ｅ、５ｆに溝６ｄ及び６ｅを更に形成した電線部材の正面図と断面図である。この溝６ｄ及び６ｅは、厚さ５ｂ１の実質上中央に、端面に対して、その深さ方向が垂直になるように形成されている。
【００４１】
又、図６（ａ）、（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）で説明した３本の溝の代わりに、レーザーによって切り込み７ａ、７ｂ、７ｃを入れた状態を示した正面図と断面図である。尚、レーザーによる切り込みに代わり、ワイヤーカットによる切り込みであってもよい。
【００４２】
又、図７（ａ）、（ｂ）は、くさび形状の２本の溝８を平角線５の線材方向に沿ってらせん状に形成した電線部材の正面図及び断面図である。（ｂ）は（ａ）のＷＷ´間の矢印方向を見た側断面図である。又、溝８の深さ８ａは平角線５の厚み５ｂの半分よりも深くなっているが、浅くてもよい。
【００４３】
又、図８（ａ）の正面図及び図８（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図４（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝６ａ、ｂ、ｃの代わりに、矩形状の溝１０ａ、ｂ、ｃが形成されていてもよい。
【００４４】
又、図９（ａ）の正面図及び図９（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図５（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝６ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの代わりに、矩形状の溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが形成されていてもよい。
【００４５】
又、図１０（ａ）の正面図及び図１０（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図７（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝８の代わりに、矩形状の溝１２が形成されていてもよい。
【００４６】
尚、本実施の形態２で説明した溝の形状及び本数に限らなくてもよく適宜変更可能である。
【００４７】
又、実施の形態１及び２において、複数本の溝が互いに交差していてもよい。
【００４８】
（実施の形態３）
以下に、本発明にかかる実施の形態３における線材の製造方法について説明する。
【００４９】
図１６は、本発明の実施の形態３における線材の製造方法を説明するための図である。
【００５０】
図１６（ａ）は、ダイス２８によって丸素線２７に溝を形成している状態の正面図である。図１６（ｂ）は、（ａ）の矢印方向を見た図である。図１６（ｃ）は（ａ）の矢印方向を見たダイスの内形形状を示す図である。このダイス２８によって図１に示した丸線１の溝２が形成される。
【００５１】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイス２８は丸素線６０を通過させる貫通孔である線材通過部２９を備えている。この線材通過部２９は、丸素線６０の断面形状と実質上同一形状の線材挿入口３０と、線材挿入口３０より小さい線材出口３１とを有している。又、図１６（ｃ）に示すように、図１で説明した、くさび形状の４本の溝２を形成するための溝形成部３２が形成されている。
【００５２】
ダイス２８の線材挿入口３０に本発明の線材の一例である丸素線６０を挿入し、矢印方向に引き抜くことによって、丸素線６０はプレスされながら、図１に示す形状の溝２が形成される（本発明の第１工程の一例に相当する。）。
【００５３】
次に、溝２に絶縁フィルムを挿入する（本発明の第２工程の一例に相当する。）。
【００５４】
次に、絶縁フィルムが挿入された丸素線６０を、その外径より少し小径のダイスに通すことによって、ダイスからの圧力で溝２と絶縁フィルムの間にあった隙間がなくなる（本発明の第３工程の一例に相当する。）。
【００５５】
上記のように本発明の線材の製造方法は、ダイスで溝を形成し、絶縁フィルムを挿入し、再度プレスするだけでよく、従来のように細線を束ねたり拘束するような複雑な工程を必要としないため、コストを抑えることが出来る。
【００５６】
又、絶縁フィルムを溝に挿入した後、ダイスによって更に加工を加え、溝と絶縁フィルムの間にあった隙間をなくすことによって、導体の密度が上がり導体の単位面積が増える。
【００５７】
尚、本実施の形態３では、絶縁フィルムを用いたが、絶縁材料や、実施の形態１で説明した線材と抵抗値の異なる材質を溝１８に挿入又は注入してもよい。
【００５８】
又、本実施の形態３では、溝の形成時に線材をプレスしていたが、プレスせずに単に溝を形成するだけでもよい。
【００５９】
又、本実施の形態３では、溝２に絶縁フィルムの挿入された丸素線６０から、それより小径の丸線を製造したが、ローラープレスすることによって平角線を製造しても良い。この場合も、ローラープレスによって溝と絶縁フィルムの間にあった隙間がなくなるため、導体の密度が上がり導体の単位面積が増える。尚、上記ダイスによる線材の引き抜きやローラープレスによる加工は、既成方法であり図示していない。
【００６０】
尚、絶縁フィルムは、第３工程後には線材内に封止されていてもよい。
【００６１】
又、本実施の形態３では、丸素線６０に溝２を形成する方法について述べたが、図１５に示すように平角素線２３に溝を形成してもよい。
【００６２】
図１５（ａ）は、ダイス２２によって平角素線２３に溝を形成している状態の正面図である。図１５（ｂ）は、（ａ）の矢印方向を見た図である。図１５（ｃ）は、（ａ）の矢印方向を見たダイスの内形形状を示す図である。このダイス２２によって図４に示した形状の溝６ａ、６ｂ、６ｃを有する平角線５が作成される。
【００６３】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイス２２は、平角素線２３を通過させる貫通孔である線材通過部２４を備えており、その線材通過部２４は、平角素線２３の断面形状と実質上同一形状の線材挿入口２５と、線材挿入口２５より小さい線材出口２６とを有している。又、図４に示した断面がくさび形状の溝６ａ、６ｂを形成するための溝形成部２７ａ、２７ｂが、線材通過部２４の上面から下方に向かって形成されている。更に、溝６ｃを形成するための溝形成部２７ｃが、線材通過部２４の下面から上方に向かって形成されている。図１５（ａ）に示す矢印方向に平角素線２３を移動させることにより、溝形成部２７ａ、ｂ、ｃによって溝６ａ、ｂ、ｃが形成されるとともに断面形状が線材出口２６の大きさに合わせて小さくなり、図４に示した平角線５が形成されることになる。
【００６４】
尚、このダイス２８の内径に形成されている溝形成部３２は、丸素線２７の進行方向に対して並行に形成されている。この溝形成部３２を進行方向に対して斜めに形成し、その斜めの方向に線材を回転させながら引くことによって線材方向に沿ってらせん状に溝を形成することが出来る。このらせん状の溝が形成された丸素線を平角線に加工することによって図７に示した溝８が形成された平角線を成形することが出来る。
【００６５】
又、図１１及び図１３に示すような、ローラー又はカッターを用いて溝を形成してもよい。
【００６６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、平角素線に断面がくさび形状の溝を形成するために用いるローラーの正面図及び側面図である。図１１に示す、上下一対のローラー１３、１４によって溝が形成される。このローラー１３とローラー１４の間は、平角素線を挿入するための挿入口１５を形成している。また、ローラー１３には４本の溝形成部１６がローラー１３の表面に沿って設置されている。又、４本の溝形成部のそれぞれの間に位置するように、ローラー１４の表面に沿って３本の溝形成部１７が設置されている（Ｓ部拡大図である図１１（ｃ）参照）。この溝形成部１６と溝形成部１７は同一形状である。
【００６７】
この挿入口１５に線材を挿入することによって、線材はプレスされながら、図１２に示される形状の溝１８が形成することが出来る。
【００６８】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、溝形成に用いる溝形成装置５０の要部及び加工される平角素線１９の正面図及び側面図である。又、図１３（ｃ）は、（ａ）のＴ部拡大図である。この平角素線１９は、本発明の線材の一例である。
【００６９】
図１３（ａ）に示す溝形成装置５０は、平角素線１９の幅を保持する１対の円柱形状の保持部材５２と、保持部材５２の間に位置する３枚のカッター５１と、これらのカッター５１を保持部材５２間に固定する４つのカラー５３とを備えている。３枚のカッター５１の幅は、カラー５３によって支持されている。尚、このカッター５１は、矩形状の溝を形成するものである。
【００７０】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように溝形成装置５０の保持部材５２の間に、図１４（ａ）に示す断面形状の平角素線１９を配置する。そして、図１３（ｂ）に示す矢印方向に平角素線１９を引くことにより、図１４（ｂ）に示すように、片方の平面１９ａにカッター５１に対応した溝２０が形成される。
【００７１】
次に、平面１９ａに対向する平面１９ｂを表に向け、２枚のカッターを有する溝形成装置を用いることによって、平面１９ｂに２つの溝２１が形成される。尚、この２本の溝２１は、３本の溝２０の間に位置するように形成されている。
【００７２】
尚、このカッター５１としては、ダイヤモンドカッター等を用いることが出来る。
【００７３】
又、溝形成装置５０では、図１３（ｃ）に示すように、平角素線１９とカラー５３の間に隙間Ｌを持たせることによって図１１のローラーと異なり、線材をプレスせずに溝を形成することが出来る。
【００７４】
（実施の形態４）
以下に、本発明にかかる実施の形態４におけるコイルについて説明する。本実施の形態４のコイルは、実施の形態１において説明した電線部材を捲き回すことにより形成したものである。
【００７５】
図１７（ａ）、（ｂ）は、図４に示した平角線５の溝６ｃが形成されていない平角線３３を捲き回したコイルの側面図と正面図である。又、図１７（ｃ）は、（ａ）に示すｕ部拡大図である。又、図１７（ｄ）は、平角線３３の断面図である。図１７（ｄ）に示すように、平角線３３は、図４と同様の断面がくさび形状の溝３３ａ、ｂを有している。この溝３３ａ、３３ｂが形成されている面を面３３ｃとし、左右の端面を３３ｄ、３３ｅとする。図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すコイルは、平角線３３が、面３３ｃを外向きにして、端面３３ｄが端面３３ｅと対向するように捲き回されて形成されたものである。尚、面３３ｃが内向きであってもよい。
【００７６】
又、図１８（ａ）、（ｂ）は、図４に示した平角線５を捲き回したコイルの側面図及び正面図である。又、図１８（ｃ）は、（ａ）に示すｖ部拡大図である。又、図１８（ｄ）は、平角線５の断面図である。図１８（ｄ）に示すように、端面を５ｅ、５ｆとすると、このコイルは、端面５ｆが外側、端面５ｅが内側になり、平面５ｃと５ｄが対向するように捲き回されて形成されたものである。尚、端面５ｅが内側、端面５ｆが外側であってもよい。
【００７７】
上記コイルを作成する線材としては、上記平角線に限らず実施の形態２で述べた平角線を適宜用いることが可能である。又、いうまでもなく、実施の形態１で説明した丸線でコイルを形成してもよい。
【００７８】
尚、巾と厚みが線材の長さ方向に変化している電線部材を用いてコイルを作成してもよい。図１９（ａ）は線材の長さ方向に巾と厚みが変化している電線部材の平面図であり、図１９（ｂ）は断面図である。図１９（ａ）、（ｂ）に示す平角線３４を捲き回したコイルの平面図が図２０（ａ）であり、側面図が図２０（ｂ）である。図１９に示す平角線３４は、図８の平角線５と同様の矩形状の溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃを有しており、幅３５ｄが連続的に小さくなるとともに、厚み３５ｅは厚くなっており、任意の箇所における線材方向に対して垂直な断面積は同一になるように構成されている。図２０（ａ）、（ｂ）に示されているコイルは、図１８で述べたのと同様に、平角線３４を、幅３５ｄを有する平面同士が対向するように捲き回したものである。
【００７９】
図２１（ａ）は、図１９において説明したコイル３６の模式図の正面図であり、図２１（ｂ）は上断面図である。図２１（ｂ）に示すように、本構成のコイルの断面図は実質上台形形状となっている。又、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれステータコア３７の正面図、上面図、及び側面図を示している。又、ステータコア３７に図２１のコイルが実装されたステータコイルの平面図が、図２３である。尚、図２１〜２３において、溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃは図示していない。
【００８０】
尚、図２１のコイルを、ステータの内周表面に向かって、ローターの外周表面に形成された複数のコアに実装することによって、ローターコイルに適用してもよい。又、図２１のコイルに限らず、図１７及び図１８で説明したコイルをステータコイル及びローターコイルに用いても良いし、実施の形態１及び２で説明した線材を用いたコイルを適用してもよい。又、これらのコイルを変成器に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法によれば、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材及びその製造方法を提供することが出来、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器等として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 丸線
１ａ 中心軸
２、３、４ 溝
４ａ 入り口部
４ｂ 深さ方向
５ 平角線
５ａ 幅
５ｂ 厚さ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータや変成器に使用されるコイル、それに用いる線材、及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター等に用いられるコイルは、交流電流あるいはパルス電流により駆動されるので、一般に鉄損に起因する発熱が少ないこと及び渦電流による有効磁束の減少が少ないことが要求される。
【０００３】
この渦電流を小さくするために、細線を複数本束ね、渦電流の発生する面積を細分化することにより、渦電流を小さくする低損失コア部材を提供する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９―３３０８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の低損失コア部材は、細線を所定の長さに切り揃え、束ねた後、その外周をグラスファイバーで巻き、外周を拘束することにより作成されており、製造工程が複雑となり、時間及び費用がかかり、コストがかかっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材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】
【０００７】
上記課題を解決するための、第１の本発明は、
コイルに使用される線材において、
表面に、溝部が線材方向に沿って形成されていることを特徴とする、線材である。
【０００８】
又、第２の本発明は、
前記溝部は、複数本形成されている、第１の本発明の線材である。
【０００９】
又、第３の本発明は、
前記溝部には、前記線材とは異なった部材が挿入されている、第１の本発明の線材である。
【００１０】
又、第４の本発明は、
前記異なった部材とは、絶縁材である、第３の本発明の線材である。
【００１１】
又、第５の本発明は、
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、くさび形である、第１の本発明の線材である。
【００１２】
又、第６の本発明は、
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、矩形である、第１の本発明の線材である。
【００１３】
又、第７の本発明は、
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に向かって形成されている、第５又は６の本発明の線材である。
【００１４】
又、第８の本発明は、
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に対して逸れた状態で形成されている、第５又は６の本発明の線材である。
【００１５】
又、第９の本発明は、
前記溝部は、前記線材方向に沿って、らせん形状に形成されている、第１の本発明の線材である。
【００１６】
又、第１０の本発明は、
前記複数本の溝部は、交差している箇所を有している、第２の本発明の線材である。
【００１７】
又、第１１の本発明は、
前記線材は平角線であり、線材方向に厚みと巾が変化している、第１の本発明の線材である。
【００１８】
又、第１２の本発明は、
前記線材は、高周波用の線材である、第１の本発明の線材である。
【００１９】
又、第１３の本発明は、
第１の本発明の線材を複数回、捲き回した、コイルである。
【００２０】
又、第１４の本発明は、
第１１の本発明の線材を複数回、巻き回したコイルであって、断面形状が実質上台形形状のコイルである。
【００２１】
又、第１５の本発明は、
複数のコアを有する実質上円筒形状のステータと、
前記コアに配置される、複数の第１３又は１４の本発明のコイルとを備えた、ステータコイルである。
【００２２】
又、第１６の本発明は、
複数のコアを有するロータと、
前記コアに配置される、複数の第１３又は１４の本発明のコイルとを備えた、ロータコイルである。
【００２３】
又、第１７の本発明は、
第１３又は１４の本発明のコイルと、
コアとを備えた、変成器である。
【００２４】
又、第１８の本発明は、
コイルに使用される線材の製造方法において、
線材に溝部を形成する第１工程と、
前記溝部に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、
前記溝部に前記絶縁材を有している前記線材を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えたことを特徴とする、線材の製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図２】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における電線部材の断面図
【図４】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図５】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図６】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図７】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図８】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図９】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図１０】本発明にかかる実施の形態２における電線部材の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における電線部材の断面図
【図１１】本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーの要部正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーの要部側面図（ｃ）（ａ）のＳ部拡大図
【図１２】本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法に用いるローラーで溝が形成された線材の断面図
【図１３】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための溝形成装置の要部と平角素線の正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための溝形成装置の要部と平角素線の側面図（ｃ）（ａ）のＴ部拡大図
【図１４】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するための平角素線の断面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法によって片平面に溝が形成された平角素線の断面図（ｃ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法によって両平面に溝が形成された平角素線の断面図
【図１５】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するためのダイスと平角素線の正面図（ｂ）（ａ）の矢印方向を見た図（ｃ）ダイスの内形状を示す図
【図１６】（ａ）本発明にかかる実施の形態３における電線部材の加工方法を説明するためのダイスと平角素線の正面図（ｂ）（ａ）の矢印方向を見た図（ｃ）ダイスの内形状を示す図
【図１７】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの側面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｃ）（ａ）のｕ部拡大図（ｄ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図１８】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの側面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｃ）（ａ）のｕ部拡大図（ｄ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図１９】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の平面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを形成する平角線の断面図
【図２０】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４のコイルの側面図
【図２１】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの模式正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルの上断面図
【図２２】（ａ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの正面図（ｂ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの上面図（ｃ）本発明にかかる実施の形態４におけるコイルを実装するステータコアの側面図
【図２３】本発明にかかる実施の形態４におけるコイルをステータコアに実装した平面図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかる実施の形態１における電線部材の正面図及び断面図である。
【００２９】
図１は、本発明の線材の一例である電線部材として、丸線１を示しており、その中心軸を１ａとする。この丸線１には、その表面に中心軸１ａに沿って４本の溝２が形成されている。この溝２は、中心軸１ａと実質上直行する断面形状がくさび形であり、その深さ方向が中心軸１ａに向かって形成されている。又、４本の溝２のそれぞれの深さ方向と中心軸１ａを結ぶ線が、中心軸１ａを中心にして、９０度間隔になるように４本の溝は形成されている。
【００３０】
この丸線１の材料としては、銅等の導電性の材料を選択することが可能である。この溝２には、丸線１の材料とは異なった材料を挿入又は注入されていてもよい。この異なった材料としては、丸線１の材料とは、抵抗値の異なった材料を選択することが出来る。例えば、丸線１の材料として、銅を用いた場合には、溝２に挿入又は注入される材料としては、アルミニウム等を選択することが出来る。このように異なった抵抗値の材料を挿入することによって表皮面積を増すことが可能となる。
【００３１】
更に、異なった材料として絶縁材を選択することも可能である。このように絶縁材を選択することによって、電線部材の断面積が分割され、渦電流の発生を抑制することが可能となる。
【００３２】
又、図１に示す電線部材の溝の断面形状は、くさび形であるが、この形状に限らず、例えば図２（ａ）の正面図及び（ｂ）の断面図に示すような、矩形状の溝３であってもよい。
【００３３】
更に、図３に示すような断面形状であってもよい。図３（ａ）は、正面図を、図３（ｂ）は断面図を示している。図３に示す溝４は、図２の溝３と異なり深さ方向が中心軸１ａに向かって形成されていない。図３（ｂ）の断面図に示すように、溝４の入り口部を４ａとすると、入り口部４ａと中心軸１ａを結ぶ線と、深さ方向４ｂによって、所定の角度θが形成されている。尚、４本の溝とも同一方向に角度θを有している。本発明の軸に対して逸れた状態で形成されている矩形の断面形状の一例は、溝４に相当する。この溝４は上述した、くさび形状であってもよい。
【００３４】
尚、本実施の形態１で説明した溝の形状及び本数に限らなくてもよく適宜変更可能であり、例えば図１に示す溝の本数を８本とし、等間隔に設けてもよい。
【００３５】
（実施の形態２）
以下に、本発明にかかる実施の形態２の電線部材について説明する。本実施の形態２において示す、本発明の一例である電線部材は、実施の形態１の丸線と異なり平角線であり、基本的な構成は同じである。
【００３６】
図４（ａ）は、本実施の形態２における電線部材の正面図である。又、図４（ｂ）は、本実施の形態２における電線部材のＸＸ´間の矢印方向を見た断面図である。図４に示す電線部材は、平角線５であり、幅５ａと厚さ５ｂを有している。平角線５の幅５ａを有する一方の平面５ｃに２つの溝６ａ、６ｂが、その深さ方向が平面と実質上垂直になるように形成されており、他方の平面５ｄに溝６ｃが、その深さ方向が平面と実質上垂直になるように形成されている。
【００３７】
又、溝６ａ、６ｂ及び６ｃは、平角線５の線材方向と実質上平行に形成されており、その断面形状がくさび形である。溝６ｃが幅５ａの実質上中央に形成されており、溝６ａ及び６ｂが、溝６ｃと平角線５の両端との間に形成されている。
【００３８】
このような溝部分に、実施の形態１で説明したのと同様に、アルミニウムや、絶縁材等を注入又は挿入することが出来る。
【００３９】
次に、溝の形状、形成位置、及び本数を変化させた変形例について以下に説明する。尚、以下の図５〜１１は、全て図４と同じ方向を見た断面図である。
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）で説明した平角線５に対して、厚さが５ｂ１と厚くなり、その厚さ５ｂ１を有する両端面５ｅ、５ｆに溝６ｄ及び６ｅを更に形成した電線部材の正面図と断面図である。この溝６ｄ及び６ｅは、厚さ５ｂ１の実質上中央に、端面に対して、その深さ方向が垂直になるように形成されている。
【００４１】
又、図６（ａ）、（ｂ）は、図４（ａ）、（ｂ）で説明した３本の溝の代わりに、レーザーによって切り込み７ａ、７ｂ、７ｃを入れた状態を示した正面図と断面図である。尚、レーザーによる切り込みに代わり、ワイヤーカットによる切り込みであってもよい。
【００４２】
又、図７（ａ）、（ｂ）は、くさび形状の２本の溝８を平角線５の線材方向に沿ってらせん状に形成した電線部材の正面図及び断面図である。（ｂ）は（ａ）のＷＷ´間の矢印方向を見た側断面図である。又、溝８の深さ８ａは平角線５の厚み５ｂの半分よりも深くなっているが、浅くてもよい。
【００４３】
又、図８（ａ）の正面図及び図８（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図４（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝６ａ、ｂ、ｃの代わりに、矩形状の溝１０ａ、ｂ、ｃが形成されていてもよい。
【００４４】
又、図９（ａ）の正面図及び図９（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図５（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝６ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの代わりに、矩形状の溝１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが形成されていてもよい。
【００４５】
又、図１０（ａ）の正面図及び図１０（ｂ）の断面図に示す電線部材のように、図７（ａ）、（ｂ）で説明した電線部材において、断面がくさび形状の溝８の代わりに、矩形状の溝１２が形成されていてもよい。
【００４６】
尚、本実施の形態２で説明した溝の形状及び本数に限らなくてもよく適宜変更可能である。
【００４７】
又、実施の形態１及び２において、複数本の溝が互いに交差していてもよい。
【００４８】
（実施の形態３）
以下に、本発明にかかる実施の形態３における線材の製造方法について説明する。
【００４９】
図１６は、本発明の実施の形態３における線材の製造方法を説明するための図である。
【００５０】
図１６（ａ）は、ダイス２８によって丸素線２７に溝を形成している状態の正面図である。図１６（ｂ）は、（ａ）の矢印方向を見た図である。図１６（ｃ）は（ａ）の矢印方向を見たダイスの内形形状を示す図である。このダイス２８によって図１に示した丸線１の溝２が形成される。
【００５１】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイス２８は丸素線６０を通過させる貫通孔である線材通過部２９を備えている。この線材通過部２９は、丸素線６０の断面形状と実質上同一形状の線材挿入口３０と、線材挿入口３０より小さい線材出口３１とを有している。又、図１６（ｃ）に示すように、図１で説明した、くさび形状の４本の溝２を形成するための溝形成部３２が形成されている。
【００５２】
ダイス２８の線材挿入口３０に本発明の線材の一例である丸素線６０を挿入し、矢印方向に引き抜くことによって、丸素線６０はプレスされながら、図１に示す形状の溝２が形成される（本発明の第１工程の一例に相当する。）。
【００５３】
次に、溝２に絶縁フィルムを挿入する（本発明の第２工程の一例に相当する。）。
【００５４】
次に、絶縁フィルムが挿入された丸素線６０を、その外径より少し小径のダイスに通すことによって、ダイスからの圧力で溝２と絶縁フィルムの間にあった隙間がなくなる（本発明の第３工程の一例に相当する。）。
【００５５】
上記のように本発明の線材の製造方法は、ダイスで溝を形成し、絶縁フィルムを挿入し、再度プレスするだけでよく、従来のように細線を束ねたり拘束するような複雑な工程を必要としないため、コストを抑えることが出来る。
【００５６】
又、絶縁フィルムを溝に挿入した後、ダイスによって更に加工を加え、溝と絶縁フィルムの間にあった隙間をなくすことによって、導体の密度が上がり導体の単位面積が増える。
【００５７】
尚、本実施の形態３では、絶縁フィルムを用いたが、絶縁材料や、実施の形態１で説明した線材と抵抗値の異なる材質を溝１８に挿入又は注入してもよい。
【００５８】
又、本実施の形態３では、溝の形成時に線材をプレスしていたが、プレスせずに単に溝を形成するだけでもよい。
【００５９】
又、本実施の形態３では、溝２に絶縁フィルムの挿入された丸素線６０から、それより小径の丸線を製造したが、ローラープレスすることによって平角線を製造しても良い。この場合も、ローラープレスによって溝と絶縁フィルムの間にあった隙間がなくなるため、導体の密度が上がり導体の単位面積が増える。尚、上記ダイスによる線材の引き抜きやローラープレスによる加工は、既成方法であり図示していない。
【００６０】
尚、絶縁フィルムは、第３工程後には線材内に封止されていてもよい。
【００６１】
又、本実施の形態３では、丸素線６０に溝２を形成する方法について述べたが、図１５に示すように平角素線２３に溝を形成してもよい。
【００６２】
図１５（ａ）は、ダイス２２によって平角素線２３に溝を形成している状態の正面図である。図１５（ｂ）は、（ａ）の矢印方向を見た図である。図１５（ｃ）は、（ａ）の矢印方向を見たダイスの内形形状を示す図である。このダイス２２によって図４に示した形状の溝６ａ、６ｂ、６ｃを有する平角線５が作成される。
【００６３】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイス２２は、平角素線２３を通過させる貫通孔である線材通過部２４を備えており、その線材通過部２４は、平角素線２３の断面形状と実質上同一形状の線材挿入口２５と、線材挿入口２５より小さい線材出口２６とを有している。又、図４に示した断面がくさび形状の溝６ａ、６ｂを形成するための溝形成部２７ａ、２７ｂが、線材通過部２４の上面から下方に向かって形成されている。更に、溝６ｃを形成するための溝形成部２７ｃが、線材通過部２４の下面から上方に向かって形成されている。図１５（ａ）に示す矢印方向に平角素線２３を移動させることにより、溝形成部２７ａ、ｂ、ｃによって溝６ａ、ｂ、ｃが形成されるとともに断面形状が線材出口２６の大きさに合わせて小さくなり、図４に示した平角線５が形成されることになる。
【００６４】
尚、このダイス２８の内径に形成されている溝形成部３２は、丸素線２７の進行方向に対して並行に形成されている。この溝形成部３２を進行方向に対して斜めに形成し、その斜めの方向に線材を回転させながら引くことによって線材方向に沿ってらせん状に溝を形成することが出来る。このらせん状の溝が形成された丸素線を平角線に加工することによって図７に示した溝８が形成された平角線を成形することが出来る。
【００６５】
又、図１１及び図１３に示すような、ローラー又はカッターを用いて溝を形成してもよい。
【００６６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、平角素線に断面がくさび形状の溝を形成するために用いるローラーの正面図及び側面図である。図１１に示す、上下一対のローラー１３、１４によって溝が形成される。このローラー１３とローラー１４の間は、平角素線を挿入するための挿入口１５を形成している。また、ローラー１３には４本の溝形成部１６がローラー１３の表面に沿って設置されている。又、４本の溝形成部のそれぞれの間に位置するように、ローラー１４の表面に沿って３本の溝形成部１７が設置されている（Ｓ部拡大図である図１１（ｃ）参照）。この溝形成部１６と溝形成部１７は同一形状である。
【００６７】
この挿入口１５に線材を挿入することによって、線材はプレスされながら、図１２に示される形状の溝１８が形成することが出来る。
【００６８】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、溝形成に用いる溝形成装置５０の要部及び加工される平角素線１９の正面図及び側面図である。又、図１３（ｃ）は、（ａ）のＴ部拡大図である。この平角素線１９は、本発明の線材の一例である。
【００６９】
図１３（ａ）に示す溝形成装置５０は、平角素線１９の幅を保持する１対の円柱形状の保持部材５２と、保持部材５２の間に位置する３枚のカッター５１と、これらのカッター５１を保持部材５２間に固定する４つのカラー５３とを備えている。３枚のカッター５１の幅は、カラー５３によって支持されている。尚、このカッター５１は、矩形状の溝を形成するものである。
【００７０】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように溝形成装置５０の保持部材５２の間に、図１４（ａ）に示す断面形状の平角素線１９を配置する。そして、図１３（ｂ）に示す矢印方向に平角素線１９を引くことにより、図１４（ｂ）に示すように、片方の平面１９ａにカッター５１に対応した溝２０が形成される。
【００７１】
次に、平面１９ａに対向する平面１９ｂを表に向け、２枚のカッターを有する溝形成装置を用いることによって、平面１９ｂに２つの溝２１が形成される。尚、この２本の溝２１は、３本の溝２０の間に位置するように形成されている。
【００７２】
尚、このカッター５１としては、ダイヤモンドカッター等を用いることが出来る。
【００７３】
又、溝形成装置５０では、図１３（ｃ）に示すように、平角素線１９とカラー５３の間に隙間Ｌを持たせることによって図１１のローラーと異なり、線材をプレスせずに溝を形成することが出来る。
【００７４】
（実施の形態４）
以下に、本発明にかかる実施の形態４におけるコイルについて説明する。本実施の形態４のコイルは、実施の形態１において説明した電線部材を捲き回すことにより形成したものである。
【００７５】
図１７（ａ）、（ｂ）は、図４に示した平角線５の溝６ｃが形成されていない平角線３３を捲き回したコイルの側面図と正面図である。又、図１７（ｃ）は、（ａ）に示すｕ部拡大図である。又、図１７（ｄ）は、平角線３３の断面図である。図１７（ｄ）に示すように、平角線３３は、図４と同様の断面がくさび形状の溝３３ａ、ｂを有している。この溝３３ａ、３３ｂが形成されている面を面３３ｃとし、左右の端面を３３ｄ、３３ｅとする。図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すコイルは、平角線３３が、面３３ｃを外向きにして、端面３３ｄが端面３３ｅと対向するように捲き回されて形成されたものである。尚、面３３ｃが内向きであってもよい。
【００７６】
又、図１８（ａ）、（ｂ）は、図４に示した平角線５を捲き回したコイルの側面図及び正面図である。又、図１８（ｃ）は、（ａ）に示すｖ部拡大図である。又、図１８（ｄ）は、平角線５の断面図である。図１８（ｄ）に示すように、端面を５ｅ、５ｆとすると、このコイルは、端面５ｆが外側、端面５ｅが内側になり、平面５ｃと５ｄが対向するように捲き回されて形成されたものである。尚、端面５ｅが内側、端面５ｆが外側であってもよい。
【００７７】
上記コイルを作成する線材としては、上記平角線に限らず実施の形態２で述べた平角線を適宜用いることが可能である。又、いうまでもなく、実施の形態１で説明した丸線でコイルを形成してもよい。
【００７８】
尚、巾と厚みが線材の長さ方向に変化している電線部材を用いてコイルを作成してもよい。図１９（ａ）は線材の長さ方向に巾と厚みが変化している電線部材の平面図であり、図１９（ｂ）は断面図である。図１９（ａ）、（ｂ）に示す平角線３４を捲き回したコイルの平面図が図２０（ａ）であり、側面図が図２０（ｂ）である。図１９に示す平角線３４は、図８の平角線５と同様の矩形状の溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃを有しており、幅３５ｄが連続的に小さくなるとともに、厚み３５ｅは厚くなっており、任意の箇所における線材方向に対して垂直な断面積は同一になるように構成されている。図２０（ａ）、（ｂ）に示されているコイルは、図１８で述べたのと同様に、平角線３４を、幅３５ｄを有する平面同士が対向するように捲き回したものである。
【００７９】
図２１（ａ）は、図１９において説明したコイル３６の模式図の正面図であり、図２１（ｂ）は上断面図である。図２１（ｂ）に示すように、本構成のコイルの断面図は実質上台形形状となっている。又、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれステータコア３７の正面図、上面図、及び側面図を示している。又、ステータコア３７に図２１のコイルが実装されたステータコイルの平面図が、図２３である。尚、図２１〜２３において、溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃは図示していない。
【００８０】
尚、図２１のコイルを、ステータの内周表面に向かって、ローターの外周表面に形成された複数のコアに実装することによって、ローターコイルに適用してもよい。又、図２１のコイルに限らず、図１７及び図１８で説明したコイルをステータコイル及びローターコイルに用いても良いし、実施の形態１及び２で説明した線材を用いたコイルを適用してもよい。又、これらのコイルを変成器に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法によれば、より安く製造することが可能な、渦電流を減少させる線材及びその製造方法を提供することが出来、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器等として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 丸線
１ａ 中心軸
２、３、４ 溝
４ａ 入り口部
４ｂ 深さ方向
５ 平角線
５ａ 幅
５ｂ 厚さ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルに使用される線材において、
表面に、溝部が線材方向に沿って形成されていることを特徴とする、線材。
【請求項２】
前記溝部は、複数本形成されている、請求項１記載の線材。
【請求項３】
前記溝部には、前記線材とは異なった部材が挿入されている、請求項１記載の線材。
【請求項４】
前記異なった部材とは、絶縁材である、請求項３記載の線材。
【請求項５】
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、くさび形である、請求項１記載の線材。
【請求項６】
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、矩形である、請求項１記載の線材。
【請求項７】
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に向かって形成されている、請求項５又は６記載の線材。
【請求項８】
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に対して逸れた状態で形成されている、請求項５又は６記載の線材。
【請求項９】
前記溝部は、前記線材方向に沿って、らせん形状に形成されている、請求項１記載の線材。
【請求項１０】
前記複数本の溝部は、交差している箇所を有している、請求項２記載の線材。
【請求項１１】
前記線材は平角線であり、線材方向に厚みと巾が変化している、請求項１記載の線材。
【請求項１２】
前記線材は、高周波用の線材である、請求項１記載の線材。
【請求項１３】
請求項１記載の線材を複数回、捲き回した、コイル。
【請求項１４】
請求項１１記載の線材を複数回、巻き回したコイルであって、断面形状が実質上台形形状のコイル。
【請求項１５】
複数のコアを有する実質上円筒形状のステータと、
前記コアに配置される、複数の請求項１３又は１４記載のコイルとを備えた、ステータコイル。
【請求項１６】
複数のコアを有するロータと、
前記コアに配置される、複数の請求項１３又は１４記載のコイルとを備えた、ロータコイル。
【請求項１７】
請求項１３又は１４記載のコイルと、
コアとを備えた、変成器。
【請求項１８】
コイルに使用される線材の製造方法において、
線材に溝部を形成する第１工程と、
前記溝部に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、
前記溝部に前記絶縁材を有している前記線材を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えたことを特徴とする、線材の製造方法。
【請求項１】
コイルに使用される線材において、
表面に、溝部が線材方向に沿って形成されていることを特徴とする、線材。
【請求項２】
前記溝部は、複数本形成されている、請求項１記載の線材。
【請求項３】
前記溝部には、前記線材とは異なった部材が挿入されている、請求項１記載の線材。
【請求項４】
前記異なった部材とは、絶縁材である、請求項３記載の線材。
【請求項５】
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、くさび形である、請求項１記載の線材。
【請求項６】
前記溝部の、前記線材方向に実質上直交する方向における断面形状が、矩形である、請求項１記載の線材。
【請求項７】
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に向かって形成されている、請求項５又は６記載の線材。
【請求項８】
前記線材は、丸線であり、
前記溝部の、前記くさび形又は矩形の断面形状は、前記線材の軸に対して逸れた状態で形成されている、請求項５又は６記載の線材。
【請求項９】
前記溝部は、前記線材方向に沿って、らせん形状に形成されている、請求項１記載の線材。
【請求項１０】
前記複数本の溝部は、交差している箇所を有している、請求項２記載の線材。
【請求項１１】
前記線材は平角線であり、線材方向に厚みと巾が変化している、請求項１記載の線材。
【請求項１２】
前記線材は、高周波用の線材である、請求項１記載の線材。
【請求項１３】
請求項１記載の線材を複数回、捲き回した、コイル。
【請求項１４】
請求項１１記載の線材を複数回、巻き回したコイルであって、断面形状が実質上台形形状のコイル。
【請求項１５】
複数のコアを有する実質上円筒形状のステータと、
前記コアに配置される、複数の請求項１３又は１４記載のコイルとを備えた、ステータコイル。
【請求項１６】
複数のコアを有するロータと、
前記コアに配置される、複数の請求項１３又は１４記載のコイルとを備えた、ロータコイル。
【請求項１７】
請求項１３又は１４記載のコイルと、
コアとを備えた、変成器。
【請求項１８】
コイルに使用される線材の製造方法において、
線材に溝部を形成する第１工程と、
前記溝部に絶縁材を注入又は挿入する第２工程と、
前記溝部に前記絶縁材を有している前記線材を所定の断面形状に加工する第３工程とを備えたことを特徴とする、線材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１０−２３８６６６（Ｐ２０１０−２３８６６６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１１４２（Ｐ２０１０−１０１１４２）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【分割の表示】特願２００５−１６０３４５（Ｐ２００５−１６０３４５）の分割
【原出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（５０４０６３２４２）スミダ電機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【分割の表示】特願２００５−１６０３４５（Ｐ２００５−１６０３４５）の分割
【原出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（５０４０６３２４２）スミダ電機株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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