JP2022041690A - 電磁コイル - Google Patents

Abstract

【課題】渦電流低減、コイルエンド小形化を図り、且つ、コイル用導線のフォーミングによる断線・線径歪みの加工工程問題を解消できる電磁コイルを提供する。
【解決手段】導電性の部材が空芯領域１０１を囲むようにして巻回されてなる電磁コイル１は、台形形状をなし、有効コイル部１０２と第１コイルエンド部１０３と第２コイルエンド部１０４とを有する。台形形状をなす上底部１２１は第１面の上に配置され、下底部１２２は第１面とは異なる第２面の上に配置されている。有効コイル部１０２は、複数の導電性基材が束ねられてなるコイル用導線１１０によって構成されており、第１コイルエンド部１０３は、個体導電材でなる第１エンド部材１３０によって構成されており、第２コイルエンド部１０４は、個体導電材でなる第２エンド部材１４０によって構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空芯形の電磁コイルに関する。

コアレス電気機械装置に用いられる電磁コイルが知られている（例えば特許文献１参照）。図１３は特許文献１に記載された電磁コイル９を説明するために示す図である。図１３（ａ）は電磁コイル９の外観を示す斜視図であり、図１３（ｂ）は電磁コイル９の平面図である。

特許文献１に記載された電磁コイル９は、図１３に示すように、コイル用導線が空芯領域９０１を囲むようにして巻回されてなる。電磁コイル９の全体を平面視したときに、電磁コイル９は概略「台形形状」をなしており、上底部９２１と、上底部９２１に対向する下底部９２２と、上底部９２１及び下底部９２２を接続する脚部９２３，９２４と、上底部９２１、下底部９２２及び脚部９２３，９２４に囲まれた空芯領域９０１とを有する。脚部９２３，９２４は下底部９２２との間でなす角度θ１，θ２が９０度未満になるように形成されている。

複数の電磁コイル９を組み上げてコイルアセンブリーを構成したとき（特許文献１の図３参照）、各々の電磁コイル９をｙ方向に沿って見ると、上底部９２１及び下底部９２２は電気機械装置の中心軸からの距離が異なる２つの円周上に配置されている《図１３（ａ）参照》。脚部９２３，９２４においては、互いに異なる円周上に配置されている上底部９２１及び下底部９２２を接続するための段差９２３ａ，９２４ａが設けられている。

特許文献１に記載された電磁コイル９は、上記のように台形形状をなしており且つ上底部９２１及び下底部９２２が異なる２つの円周上に配置されているため、複数の電磁コイル９を互いに重ね合わせた際に（特許文献１の図４Ａ～図４Ｃも参照）、隣接する電磁コイル９の上底部９２１及び下底部９２２が電気機械装置の径方向で干渉することなく組み合わせることができ、容易にコイルアセンブリーを形成することができる。

国際公開第２０１８／１３９２４６号

一方、別の観点で電磁コイル９を見ると、電磁コイル９は、有効コイル部９０２と、有効コイル部９０２の長手方向の一方側に位置する第１コイルエンド部９０３と、有効コイル部の長手方向の他方側に位置する第２コイルエンド部９０４とを有している。第２コイルエンド部９０４には回路結線端子９０５が配設されている。

特許文献１に記載された電磁コイル９（従来の電磁コイル）は、導電性基材を複数束ねて構成した編組線等をコイル用導線として、かかるコイル用導線を曲げるようにしてフォーミングしたものである。このため、コイルエンド部における巻回方向転換部９３４，９４４は《図１３（ｂ）参照》大きな曲率半径を有する湾曲形状とならざるを得ない。コイルエンド部は電気的エネルギーと機械的エネルギーとの間のエネルギー変換に直接的に寄与しない部分であるにも拘わらず、上記事情もあってコイルエンド部が占有する長さＬ９０３，Ｌ９０４は比較的大きなものとならざるを得なかった。コイルエンド部が占有する長さＬ９０３，Ｌ９０４が大きくなると、電磁コイル９全体としての抵抗値も大きくなり、その結果、電気機械装置の始動トルクの減衰も大きなものとなってしまう。

加えて、従来の電磁コイルは導電性基材を複数束ねて構成したコイル用導線を曲げるようにしてフォーミングするものであるため、加工工程上、曲げの部分である巻回方向転換部９３４，９４４で断線や線径歪みの問題が生じ易い（断線・線径歪みの加工工程問題）。また、曲げの部分では内側に位置する導電性基材と外側に位置する導電性基材との間で材料の伸びのバラつき（差）が生じ易く、この伸びバラつきによるインピーダンスの歪みの問題も生じ易い。これらの問題は、編組線に限らず例えばリッツ線を用いた場合においても同様に生じうる。

一方、市場からは、電気機械装置の機械的な抵抗を抑えて機械的振動を抑えることが望まれている。この見地から、電気機械装置の磁石の移動に伴って発生する有効コイル部における渦電流を低減することも強く期待されている。

そこで本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、渦電流の発生を低減しつつも、従来よりもコイルエンド部を小さくすることができ、且つ、コイル用導線のフォーミングによる断線・線径歪みの加工工程問題を解消できる電磁コイルを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、導電性の部材が空芯領域を囲むようにして巻回されてなり、電気機械装置の磁石の移動方向に沿って配置される電磁コイルが提供される。この電磁コイルの全体を平面視したときに、電磁コイルは上底部と上底部に対向する下底部と上底部及び下底部を接続する脚部とを有し、且つ、脚部と下底部との間でなす角度が９０度未満になるように形成されている。また、上底部、下底部及び脚部は空芯領域を囲むように配置されている。上底部は所定の第１面の上に配置され、下底部は第１面とは異なる第２面の上に配置されている。上底部及び下底部は有効コイル部を含んでいる。
また、この電磁コイルは、有効コイル部と、有効コイル部の長手方向の一方側に位置する第１コイルエンド部と、有効コイル部の長手方向の他方側に位置する第２コイルエンド部と、を有する。有効コイル部は、複数の導電性基材が束ねられてなるコイル用導線によって構成されている。第１コイルエンド部は、個体導電材でなる第１エンド部材によって構成されている。第１エンド部材は、有効コイル部を構成している一のコイル用導線及び他のコイル用導線のそれぞれの一端側と連結され、一のコイル用導線及び他のコイル用導線との間を電気的に接続している。第２コイルエンド部は、個体導電材でなる第２エンド部材によって構成されている。第２エンド部材は、有効コイル部を構成しているコイル用導線の他端側と連結されている。

本発明のコイルによれば、渦電流の発生を低減しつつも、従来よりもコイルエンド部を小さくすることができ、且つ、コイル用導線のフォーミングによる断線・線径歪みの加工工程問題を解消できる電磁コイルとなる。

実施形態１に係る電磁コイル１及び当該電磁コイル１を複数組み合わせることにより構成されたコイルアセンブリー１００を説明するために示す斜視図である。 実施形態１に係る電磁コイル１を説明するために示す図である。 第１エンド部材１３０を説明するために示す図である。 第２エンド部材１４０を説明するために示す図である。 実施形態１に係る電磁コイル１の製造方法及びコイルアセンブリー１００の製造方法を説明するために示すフローチャートである。 コイル用導線１１０（編組線２０）の準備について説明するために示す図である。 実施形態１に係る電磁コイル１の製造工程（一部）を説明するために示す図である。 実験例における実験構成を示す模式図である。 実験例における実験結果を示す表である。 実施形態２に係る電磁コイル２を説明するために示す図である。 実施形態２の絶縁層形成工程Ｓ１８０における電磁コイル２‘の状態を説明するために示す図である。 実施形態３に係る電磁コイル３の製造工程（一部）を説明するために示す図である。 特許文献１に記載された電磁コイル９を説明するために示す図である。

以下、本発明に係る電磁コイルの実施形態について図面を参照して説明する。各図面は一例を示した模式図であり必ずしも実際の寸法、比率等を厳密に反映したものではない。

［実施形態１］
１．実施形態１に係る電磁コイル１の構成
（１）電磁コイル１及びコイルアセンブリー１００の概要
実施形態１に係る電磁コイル１は、電気機械装置の磁石の移動方向に沿って配置される空芯形の電磁コイルである。
電磁コイル１が適用される電気機械装置は、空芯形のコイルを用いる電気機械装置であれば如何なるものであってもよい。コアレスモーターは好適な適用対象の１つである。
図１（ａ）は、コアレスモーターに用いられる集中巻きタイプの電磁コイルのコイルアセンブリー１００の一例である。図に示すように、コイルアセンブリー１００は、複数の電磁コイル１（下付き文字のアルファベットはIndexを意味する）が互いに接するようにしてローターの永久磁石（図示を省略）の移動方向ＲＯＴに沿って列状に配置されている。このように電磁コイル１はいわゆるコアレスモーターに好適に適用することができる。

なお、図において、コアレスモーターの回転軸ＡＸ１に平行な方向を「ｙ方向」とし、回転軸ＡＸ１に垂直な方向を「ｘ方向」とし、ｘ方向及びｙ方向に垂直な方向を「ｚ方向」とする。また、回転軸ＡＸ１を起点として回転軸ＡＸ１に垂直な方向を「径方向」とし、径方向に直交し回転軸ＡＸ１と平行な方向を「周方向」とする。以下の説明において、これらの方向の定義に従って配置される電磁コイル１についても、かかる方向関係の定義と同様の定義を用いる。
図１（ｂ）については後述する。

図１（ｃ）は、電磁コイル１の外観を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る電磁コイル１を説明するために示す図である。図２（ａ）において、中央の図は電磁コイル１の平面図、下の図は正面図、上の図は背面図をそれぞれ示している。

図１（ｃ）及び図２（ａ）に示すように、電磁コイル１は、導電性の部材（詳細は後述）が空芯領域１０１を囲むようにして巻回されてなる。ここでの「巻回」には、空芯領域１０１を完全に３６０度に渡って取り囲むように巻く場合の他、空芯領域１０１ の周りを１周するまでには至らない（３６０度には至らない）ものの空芯領域１０１を囲むような巻き方も含まれる。
参考までに実施形態１で示した電磁コイル１は、図１（ｃ）における右側の第２コイルエンド部１０４（後述）の回路結線端子１０５から反時計回りに辿っていくと、有効コイル部１０２（後述）、第１コイルエンド部１０３（後述）、有効コイル部１０２の順に形成されて図面左側の第２コイルエンド部１０４の回路結線端子１０５に至っており、空芯領域１０１の周りを約０．７５周して「巻回」するように構成されている。

（２）台形形状
電磁コイル１の全体を平面視したときに《図２（ａ）の中央の図を参照》、電磁コイル１は、概略「台形形状」をなしており、上底部１２１と上底部１２１に対向する下底部１２２と上底部１２１及び下底部１２２を接続する脚部１２３とを有し、且つ、脚部１２３と下底部１２２との間でなす角度《図２（ａ）においてはθ１》が９０度未満になるように形成されている。また、平面視したときに、上底部１２１、下底部１２２及び脚部１２３は、空芯領域１０１を囲むように配置されている。

上底部１２１、下底部１２２及び脚部１２３はいずれも直線的な形状を有する。上底部１２１の長さは下底部１２２の長さよりも短い。上底部１２１及び下底部１２２は、電磁コイル１がコイルアセンブリーとして組み上げられたときには回転軸ＡＸ１と平行な方向（ｙ方向）に延びる２本の平行なコイル部分であり、有効コイル部１０２（後述）に相当する部分を含んでいる。脚部１２３は上底部１２１及び下底部１２２より斜めに傾いた方向に延びる。
ここでの「台形形状」には、実施形態２に係る電磁コイル２のように２つの辺においてそれぞれ脚部２２３，２２４が設けられているものに限らず（図１０参照。詳細は後述）、実施形態１に係る電磁コイル１のように実体としての脚部が１の辺においてのみ設けられ（脚部１２３）、他の辺では実体としての脚部が設けられておらずオープンとなっている形状についても「台形形状」の概念に含まれるものとする。また、「台形形状」は、厳密な台形に限らず、上底部及び下底部と脚部との接続部分がある程度の曲率半径をもって曲がった形状のものであったり、突設された部位《例えば図１０（ａ）に示す実施形態２の第２エンド部材２４０_１など》を有する形状のものであってもよい。

（３）上底部１２１及び下底部１２２の位置関係
複数の電磁コイル１を組み上げてコイルアセンブリーを構成したとき（以下、「コイルアセンブリーを組み立てたとき」という）、各々の電磁コイル１をｙ方向に沿って見ると、上底部１２１及び下底部１２２は電気機械装置の回転軸ＡＸ１からの距離が異なる２つの円周上に配置されている《図２（ａ）の下の正面図を参照》。換言すると、上底部１２１は所定の第１面（回転軸ＡＸ１を中心とした仮想上の第１の円柱の側面）の上に配置され、下底部１２２は第１面とは異なる第２面（回転軸ＡＸ１を中心とした仮想上の第２の円柱の側面）の上に配置されている。実施形態１では、上底部１２１の方が下底部１２２よりも回転軸ＡＸ１から遠い位置に配置されている。つまり、第１面が第２面よりも外側（回転軸ＡＸ１から遠い）の位置関係となっている。
上底部１２１及び下底部１２２の脚部１２３との接続位置は、上底部１２１の端部においては上底部１２１が存在する第１面上に配置され、下底部１２２の端部においては下底部が存在する第２面上に配置されている。

脚部１２３においては、異なる円周上に配置されている上底部１２１及び下底部１２２を互いに接続するために段差１２３ｄが設けられている。実施形態１では、脚部１２３の段差１２３ｄは、上底部１２１よりも下底部１２２に近い位置において第１面と第２面との間を接続している。全体として見ると、脚部１２３は上底部１２１及び下底部１２２を接続するように略Ｚ字状に曲がった形状となっている。

（４）複数の電磁コイル１の組み合わせ
図１（ｂ）は複数の電磁コイル１ａ，１ｂ，１ｃを互いに重なり合わせる様子を示す図である。同図における下の図は－ｚ方向に沿って見たときの平面図であり、上の図はｙ方向に沿って見たときの正面図である。
ここで、当該電磁コイル１ｂの上底部１２１ｂを、上底部１２１ｂの側に隣接する電磁コイル１ｃの下底部１２２ｃの側から上底部１２１ｃの側にスライドするようにして嵌め込むようにすれば、電磁コイル１ｂを電磁コイル１ｃに重ね合わせて嵌合することができる。同様にして電磁コイル１ａを電磁コイル１ｂに重ね合わせて嵌合することができる《図１（ｂ）参照》。この際に、電磁コイル１ｃの上底部１２１ｃの下面と電磁コイル１ａの下底部１２２ａの上面との間や、電磁コイル１ｂの脚部１２３ｂの下面と電磁コイル１ａの下底部１２２ａの上面との間に接着剤を配置して互いに仮固定してもよい。
上記のような嵌合作業を、例えば２４個の電磁コイル１について行うことで、図１（ａ）に示すようなコイルアセンブリー１００を構成することができる。なお、図１（ａ）の状態にまでコイルアセンブリー１００を組み立てた後は、全体（回路結線端子１０５を除く）をモールド剤で固めて外形を固定してもよい。このようにして、複数の電磁コイル１が電気機械装置の磁石（図示を省略）の移動方向に沿って配置されているコイルアセンブリー１００を構成することができる。

このとき、電磁コイル１は、各電磁コイルの上底部が、当該電磁コイルの上底部の側に隣接する他の１つの電磁コイルの空芯領域内に収容されるよう構成されている。例えば、図１（ｂ）の下の図に示すように、電磁コイル１ｂの上底部１２１ｂが、当該電磁コイル１ｂの上底部１２１ｂの側に隣接する他の１つの電磁コイル１ｃの空芯領域１０１ｃ（図示を省略）内に収容されるよう構成されている。

また、各電磁コイルの上底部及び脚部は、複数の電磁コイルを組み合わせたときに、当該電磁コイルの下底部の側に隣接する他の電磁コイルの上底部及び脚部と電気機械装置の径方向（第１の方向）に重なること無く周回方向（磁石の移動方向ＲＯＴに沿った方向）に並ぶように配置できるよう構成されている。例えば、図１（ｂ）に示すように、電磁コイル１ｂの上底部１２１ｂ及び脚部１２３ｂが、電磁コイル１ｂの下底部１２２ｂの側に隣接する他の電磁コイル１ａの上底部１２１ａ及び脚部１２３ａと、径方向に重なること無く周回方向に並ぶように配置可能となっている。

なお、電磁コイル１を回転軸ＡＸ１に垂直な面で切断して見たときに、電磁コイル１の外径は、円環をＮ等分した分割リング形状を有し、当該分割リング形状の２つの側辺のなす角度が３６０°／Ｎ以下となっていることが好ましい。この点の構成・作用・効果については、本出願の発明者が従前発明した特許文献１の記載内容を援用して本明細書に取り入れることができる。また、電磁コイル１の結線方法等その他の技術的特徴についても、本発明の趣旨に反しない限り適宜援用して本明細書に取り入れることができる。

（５）有効コイル部１０２、第１コイルエンド部１０３及び第２コイルエンド部１０４
「台形形状」の観点とは別の観点で電磁コイル１を見ると、電磁コイル１は、有効コイル部１０２と、有効コイル部１０２の長手方向ＬＤの一方側ＬＤ１に位置する第１コイルエンド部１０３と、有効コイル部１０２の長手方向ＬＤの他方側ＬＤ２に位置する第２コイルエンド部１０４とを有している。なお、第２コイルエンド部１０４には回路結線端子１０５が配設されている《図１（ｃ）及び図２（ａ）の中央の図を参照》。なお、本明細書において、第１コイルエンド部１０３及び第２コイルエンド部１０４を単に「コイルエンド部」という場合がある。

「有効コイル部」とは、電気的エネルギーと機械的エネルギーとの間のエネルギー変換を有効に行う部分である。典型的には、その長手方向ＬＤが磁石の移動方向と直交するような位置関係で配置される部分である。「第１コイルエンド部１０３」，「第２コイルエンド部１０４」は、電気的エネルギーと機械的エネルギーとの間のエネルギー変換に直接的に寄与しない部分ということもできる。なお、各図において、有効コイル部１０２として表面に編組線に類似した模様が描かれているが、実際には編組線は露出しておらず、図における模様は、編組線の模様に倣うように形成された絶縁層１０６（後述）の模様を描いたものである。他の図面における有効コイル部１０２の表示においても同様である。

第１コイルエンド部１０３は、渡り部１３３を有する。渡り部１３３は、第１コイルエンド部１０３をｙ方向に沿って正面視したときに、左右に配置された有効コイル部１０２の間を渡すように接続している《図２（ａ）及び図３参照》。

第１コイルエンド部１０３は、導電性の部材の巻回方向を転換する部位である巻回方向転換部１３４を有する。電磁コイル１を平面視したとき、導電性の部材の形状は、巻回方向転換部１３４において、有効コイル部１０２の長手方向ＬＤ（ｙ方向に沿った方向）から、有効コイル部の長手方向ＬＤに対して角度を持った方向に、屈折するようにして導電性の部材が方向転換されている。

（６）コイル用導線１１０
図２（ｂ）は、電磁コイル１の有効コイル部１０２を図１（ｃ）で示す仮想面ＰＬ１で切断し、当該切断面を矢印Ａに沿って見たときの断面図である。
図２（ｂ）に示すように、有効コイル部１０２は、複数の導電性基材１０が束ねられてなるコイル用導線１１０によって構成されている。「複数の導電性基材１０が束ねられてなるコイル用導線１１０」は複数の導電性基材１０が撚られた、又は／及び、編み込まれたコイル用導線１１０ということもできる。

「導電性基材１０」としては、ここでは裸導体線１１を採用している。
「裸導体線１１」は、その周囲に絶縁材料が皮膜されておらず導電性の部材たる導体が剥き出しの状態となっている線をいうものとする。例えば、銅を主原料とした無垢の「裸銅線」の他、炭素を用いた「カーボン線」、裸銅線等にスズめっき・ニッケルめっき等が施された「めっき線」などが「裸導体線１１」に含まれる。ここで説明する例では「裸導体線１１」としてスズめっき線を採用している。

導電性基材１０の太さは電気機械装置の仕様に応じて適宜の太さを選択することができる。導電性基材１０として用いられる線は、銅を含む導電性の線であるとして、導電性基材１０の平均半径が１２０μｍ以下であることが好ましい。更に、導電性基材１０の平均半径が１００μｍ以下であることがより好ましい。導電性基材１０の平均半径が５０μｍ以下であることがより一層好ましい。このような径を有する導電性基材１０を採用することにより渦電流の発生を低減することができるからである《詳細は［実験例］で後述》。

コイル用導線１１０は複数の裸導体線１１が編組みされた編組線２０でなっている。 具体的には例えば図２（ｂ）に示すように、コイル用導線１１０は、裸導体線１１が６本単位で撚られた撚線１５を中間材とし、３セットの当該撚線１５が編組みされた編組線２０でなっている。コイル用導線１１０をこのような構成とすることにより、渦電流の発生を低減することができる《詳細は［実験例］で後述》。

編組線２０の少なくとも表面において絶縁層１０６が設けられている。
絶縁層１０６は、絶縁性の部材であれば如何なるものからなっていてもよい。
実施形態１において、少なくとも有効コイル部１０２における絶縁層は、導電性基材１０の周囲に浸透した水溶性の材料が固化した絶縁層１０７である。この絶縁層１０７は、導電性基材１０の周囲に形成された電着絶縁塗膜であることが好ましい。ここでの絶縁層１０７は、別言すると、導電性基材１０に対し電着塗装して得られた「電着絶縁塗膜」である。絶縁層１０７としての電着絶縁塗膜は、導電性基材１０を皮膜するものであり、絶縁材料からなり絶縁機能を有する。

他方、有効コイル部１０２における絶縁層１０６は導電性基材１０の周囲に形成された絶縁塗布膜であったとしても、またこれも好ましい。比較的安価に絶縁層１０６を構成することができ、経済的にも有利な電磁コイル１を得ることができるからである。なお、ここでの絶縁層１０６は、別言すると、導電性基材１０に対し絶縁塗布材を塗布して得られた「絶縁塗布膜（電着絶縁塗装膜を除く）」である。絶縁層１０６としての絶縁塗布膜は、導電性基材１０を皮膜するものであり、絶縁材料からなり絶縁機能を有する。

コイル用導線１１０は、上記した編組線２０及び絶縁層１０６を含んでいる。

（７）第１エンド部材１３０
図３は第１エンド部材１３０を説明するために示す図（斜視図）である。
第１コイルエンド部１０３は個体導電材でなる第１エンド部材１３０によって構成されている（図３参照）。
「個体導電材」とは、「導電性の部材」のバリエーションの１つであり、ワイヤー（線材）を束ねたようなものではなく１個体となっている導電性の部材をいう。例えば、銅を含む金属でなり所定の形状に鋳造又は鍛造されたものであってもよい。銅板（銅を含む金属を圧延したもの）が所定の形状にプレスされたものであってもよい。

第１エンド部材１３０には、例えばコイル用導線１１０_１，１１０_２の一端側１１１を受容し嵌合することができるように開口部１３１が設けられている（併せて図７参照）。

第１エンド部材１３０は、有効コイル部１０２を構成している一のコイル用導線１１０《例えば図２（ａ）中央の平面図の右側のコイル用導線１１０_１》及び他のコイル用導線１１０（同左側のコイル用導線１１０_２）のそれぞれの一端側（ＬＤ１の側）と「連結」され、一のコイル用導線１１０_１及び他のコイル用導線１１０_２との間を電気的に接続する。ここでの「連結」には、実施形態１のように直接的に連結されている場合の他、実施形態２のようにスペーサ４０等を介して間接的に連結されている場合も含まれる（実施形態２は後述する）。

第１エンド部材１３０が電磁コイル１の一部として組み込まれたときには、次のような構造となっている。すなわち、個体導電材は金属でなるとして、第１エンド部材１３０は、コイル用導線１１０の一端側にかしめ固定されている。具体的には、第１エンド部材１３０の開口部１３１にコイル用導線１１０の一端側１１１が嵌挿された状態で、第１エンド部材１３０の開口部１３１の内側の壁がコイル用導線１１０の一端側１１１を「かしめる」ようにして、第１エンド部材１３０がコイル用導線１１０に強固に固定されている《図２（ａ）、図３、後述の図７（ｂ）等を参照》。

なお、第１エンド部材１３０における開口部１３１へのコイル用導線１１０の挿入代（しろ）は、コイル用導線１１０の連結部１３２となる。かかる連結部１３２はオーバーラップ部１３２と言うこともできる。組み上がった状態の電磁コイル１では、第１エンド部材１３０及びコイル用導線１１０はオーバーラップ部１３２で密接に連結され電気的に接続されることとなる。

第１エンド部材１３０は、巻回方向転換部１３４を有する。巻回方向転換部１３４においては、導電性の部材（個体導電材）が大きな曲率半径を有する湾曲形状ではなく、ある程度の角を有するようにして屈折した形状となっている。実施形態１では、第１コイルエンド部１０３において、上底部１２１と脚部１２３との間で方向転換を行う図２（ａ）右側の巻回方向転換部１３４と、脚部１２３と下底部１２２との間で方向転換を行う同図左側の巻回方向転換部１３４との２箇所で巻回方向転換部１３４が存在している。なお、同図左側の巻回方向転換部１３４では、脚部１２３と下底部１２２との間でなす角θ１が９０未満となっている。

第１エンド部材１３０は、渡り部１３３を有する。また、第１エンド部材１３０は、斜めに形成された側辺（図２（ａ）の下の図を参照）を有する。

（８）第２エンド部材１４０
図４は第２エンド部材１４０を説明するために示す図である。図４（ａ）は第２エンド部材１４０の斜視図、図４（ｂ）は第２エンド部材１４０の平面図をそれぞれ示す。
図４に示すように、第２コイルエンド部１０４は個体導電材でなる第２エンド部材１４０によって構成されている。

第２エンド部材１４０は、コイル用導線１１０_１，１１０_２《図２（ａ）中央の平面図参照》の他端側（ＬＤ２の側）を受容し嵌合することができるように開口部１４１が設けられている。また、第２エンド部材１４０には回路結線端子１０５が配設されている。

第２エンド部材１４０は、有効コイル部１０２を構成しているコイル用導線１１０_１，１１０_２の他端側と「連結」される《図２（ａ）参照》。ここでの「連結」には、実施形態１のように直接的に連結されている場合の他、実施形態２のようにスペーサ４０等を介して間接的に連結されている場合も含まれる（実施形態２は後述する）。

第２エンド部材１４０が電磁コイル１の一部として組み込まれたときには、次のような構造となっている。すなわち、上記した個体導電材は金属でなるとして、第２エンド部材１４０は、コイル用導線１１０の他端側にかしめ固定されている。具体的には、第２エンド部材１４０の開口部１４１にコイル用導線１１０の他端側１１２が嵌挿された状態で、第２エンド部材１４０の開口部１４１の内側の壁がコイル用導線１１０の他端側１１２を「かしめる」ようにして、第２エンド部材１４０がコイル用導線１１０に強固に固定されている《後述する図７（ｂ）等も参照》。

なお、第２エンド部材１４０における開口部１４１へのコイル用導線１１０の挿入代（しろ）は、コイル用導線１１０の連結部１４２となる。かかる連結部１４２はオーバーラップ部１４２と言うこともできる。組み上がった状態の電磁コイル１では、第２エンド部材１４０及びコイル用導線１１０はオーバーラップ部１４２で密接に連結され電気的に接続されることとなる。

なお、コイル用導線１１０の一端側は第１エンド部材１３０のオーバーラップ部１３２においてかしめ固定されており、コイル用導線１１０の他端側は第２エンド部材１４０のオーバーラップ部１４２でかしめ固定されているが、参考までに、コイル用導線１１０のうち上記オーバーラップ部１３２，１４２以外の部分が有効コイル部１０２を構成することとなる。また、第１エンド部材１３０の部分が第１コイルエンド部１０３を構成し、第２エンド部材１４０（但し、回路結線端子１０５の部位を除く）の部分が第２コイルエンド部１０４を構成することとなる《図２（ａ）中央の平面図参照》。

（９）絶縁層１０６
電磁コイル１において、回路結線端子１０５以外の全域の少なくとも表面において絶縁層１０６が設けられている。ここでの「全域」とは、具体的には、電磁コイル１の第１エンド部材１３０、コイル用導線１１０及び第２エンド部材１４０（回路結線端子１０５の部位を除く）の全ての領域の全表面ということもできる。
第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０における絶縁層は、上記したコイル用導線１１０（編組線２０）に設けられた絶縁層１０６と同様の構成を採ることができる。もっとも、コイル用導線１１０（編組線２０）に設けられた絶縁層１０６と異なる構成の絶縁層とすることは妨げない。

２．実施形態１に係る電磁コイル１の製造方法
図５は、実施形態１に係る電磁コイル１の製造方法及びコイルアセンブリー１００の製造方法を説明するために示すフローチャートである。
図５に示すように、実施形態１に係る電磁コイル１の製造方法は、大まかに捉えると、第１エンド部材段取り工程Ｓ１１０、第２エンド部材段取り工程Ｓ１２０及びコイル用導線段取り工程Ｓ１３０を「前工程」とし、第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０及び第１エンド部材連結工程Ｓ１５０、並びに、第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０及び第２エンド部材連結工程Ｓ１７０を「中工程」とし、絶縁層形成工程Ｓ１８０を「後工程」としてなっている。これら全体を纏めて「電磁コイル形成作業Ｓ１００」と総称することとする。

以下、電磁コイル１を、編組線２０で「複数の導電性基材が束ねられてなるコイル用導線１１０」を構成した場合を想定して説明を続ける。

（１）第１エンド部材段取り工程Ｓ１１０
第１エンド部材段取り工程Ｓ１１０は、図３で示すような第１エンド部材１３０を準備する（第１エンド部材準備ステップＳ１１２）等を行うことにより、中工程の前段取りを行う工程である。

（２）第２エンド部材段取り工程Ｓ１２０
第２エンド部材段取り工程Ｓ１２０は、図４で示すような第２エンド部材１４０を準備する（第２エンド部材準備ステップＳ１２２）等を行うことにより、中工程の前段取りを行う工程である。
なお、この工程では、回路結線端子１０５を予めマスキングしておいてもよい（端子部マスキングステップＳ１２４）。具体的には、回路結線端子１０５に対して、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、エナメル、ウレタン、ワニス等の浸透性絶縁塗布材を塗布してマスキングを予め行っておく。これにより、後述する絶縁層形成工程Ｓ１８０における絶縁材料が付着しないよう処置する。

（３）コイル用導線段取り工程Ｓ１３０
コイル用導線段取り工程Ｓ１３０は、コイル用導線１１０を準備し、後工程（第１エンド部材への挿入・嵌合・連結）のためにコイル用導線１１０を段取る工程である。コイル用導線段取り工程Ｓ１３０には編組線準備ステップＳ１３２及び編組線フォーミングステップＳ１３４が含まれる。

（３－１）編組線準備ステップＳ１３２
編組線準備ステップＳ１３２は、コイル用導線１１０としての編組線２０を作成し準備するステップである。
図６は、コイル用導線１１０（編組線２０）の準備について説明するために示す図である。図６（ａ）は撚線１５や編組線２０を長手方向に垂直な面で切断したときの断面図である。
編組線準備ステップＳ１３２においては、まず、導電性基材１０としての裸導体線１１（ここではスズめっき線を想定）を６本単位で撚った撚線１５を作成しこれを中間材とする《図６（ａ）（ｉ）参照》。次いで、かかる撚線１５を３セット寄せ集め、これらを互いに編み組して編組線２０を作成する《図６（ａ）（ｉｉ）参照》。この段階で編組線２０の周囲を外側から全体的に押圧するなどして軽くフォーミングを行ってもよい。このようにして作成された編組線２０は、図６（ｂ）の斜視図で示すような所定の厚みを持った略板状のコイル用導線１１０となる。
なお、実施形態１の電磁コイル１では有効コイル部１０２にコイル用導線１１０が２本用いられるが、これら合計２本のコイル用導線１１０は仕様を共通化することが好ましい。そうすることにより、必要な本数の編組線２０を編組線準備ステップＳ１３２においてバッチ処理的にまとめて作成することができる。

（３－２）編組線フォーミングステップＳ１３４
図７は実施形態１に係る電磁コイル１の製造工程（一部）を説明するために示す図である。図７（ａ）は編組線フォーミングステップＳ１３４を説明するための斜視図である。

編組線フォーミングステップＳ１３４においては、まず、編組線２０をカットするなどして所定の長さに調整する《図７（ａ）の左側の図参照》。次いで、編組線２０の両端部である一端側１１１及び他端側１１２において、所定の長さ（上記したオーバーラップ部１３２，１４２に対応する長さ）に渡って周囲を外側から潰すようにして編組線２０の両端部の外径寸法を小さくする《図７（ａ）の右側の図参照》。これにより、編組線２０の両端部が、第１エンド部材１３０の開口部１３１及び第２エンド部材１４０の開口部１４１に挿入できるようにしておく。

（４）第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０
図７（ｂ）は第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０及び第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０を説明するための斜視図である。
第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０は、編組線フォーミングステップＳ１３４で潰して外形寸法を小さくしておいたコイル用導線１１０（編組線２０）の一端側１１１を、第１エンド部材１３０の開口部１３１から挿入しオーバーラップ部１３２に嵌め合わせる工程である《図７（ｂ）参照》。

（５）第１エンド部材連結工程Ｓ１５０
図７（ｃ）は第１エンド部材連結工程Ｓ１５０及び第２エンド部材連結工程Ｓ１７０を説明するための斜視図である。
第１エンド部材連結工程Ｓ１５０は、第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０で嵌め合わせた第１エンド部材１３０とコイル用導線１１０とを強固に連結する工程である《図７（ｃ）参照》。
第１エンド部材１３０とコイル用導線１１０との連結は、かしめ固定によって行ってもよい。かしめ固定は、例えば、第１エンド部材１３０のオーバーラップ部１３２内に位置する所定部位《図７（ｃ）のかしめ部１３７参照》に対して、圧着工具等を用いて第１エンド部材１３０の外側から圧力を掛け、第１エンド部材１３０のオーバーラップ部１３２を塑性変形させる。すると、第１エンド部材１３０の開口部１３１の内部の壁がコイル用導線１１０の外周を強く押さえつけるようになる。これにより、第１エンド部材１３０はコイル用導線１１０の一端側１１１に密着するようにして強固に固定されつつ電気的に接続される。
なお、上記したかしめ固定を行った後にはんだ等の導電性を有する材料を用いて第１エンド部材１３０とコイル用導線１１０との間を接合・固定する処置を更に施してもよい。

（６）第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０及び第２エンド部材連結工程Ｓ１７０
第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０は、編組線フォーミングステップＳ１３４で潰して外形寸法を小さくしておいたコイル用導線１１０の他端側１１２を、第２エンド部材１４０の開口部１４１から挿入しオーバーラップ部１４２に嵌め合わせる工程である《図７（ｂ）参照》。
第２エンド部材連結工程Ｓ１７０は、第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０で嵌め合わせた第２エンド部材１４０とコイル用導線１１０とを強固に連結する工程である《図７（ｃ）参照》。第１エンド部材連結工程Ｓ１５０と同様に、圧着工具等を用いて、第２エンド部材１４０のオーバーラップ部１４２内に位置するかしめ部１４７に対してかしめ固定を行うことにより連結してもよい。
第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０及び第２エンド部材連結工程Ｓ１７０については、上記した第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０及び第１エンド部材連結工程Ｓ１５０と基本的に同様の内容にて実施することができる。

（７）絶縁層形成工程Ｓ１８０
絶縁層形成工程Ｓ１８０は、回路結線端子１０５以外の領域（部位）の、少なくとも表面に絶縁層１０６を設ける工程である。

図示を省略するが、絶縁層形成工程Ｓ１８０としては、絶縁性を有する溶質を用いた水溶性の材料を少なくともコイル用導線１１０に浸透させる浸透ステップと、浸透した水溶性の材料を固化する固化ステップと、をこの順序で実施するのが好ましい。この場合、水溶性の材料は、絶縁性を有し且つ接着性を有するものを採用するのが好ましい。
なお、浸透ステップにおいては、上記水溶性の材料を第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（マスキングした部分は除く）の表面にも付着させる処理を併せて実施してもよい。

絶縁層形成工程Ｓ１８０は、例えば次のように実施してもよい。すなわち、液槽・容器等（以下、単に液槽とする）の内側に熱硬化性樹脂の溶液を満たしたうえで、液槽の内側に、第１エンド部材連結工程Ｓ１５０及び第２エンド部材連結工程Ｓ１７０を実施した（組み上げた）電磁コイルを投入する。こうすると、水溶性の材料がコイル用導線１１０を構成する複数の導電性基材１０の間に浸透（浸入）する。この際、第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（マスキングした部分は除く）の表面においても水溶性の材料が付着する。このように導電性基材１０等の周囲に水溶性の材料が付着した状態で、コイル用導線１１０、第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（被塗物）を液槽から引き上げる。そして、水溶性の材料が付着した被塗物に対して加熱することにより、被塗物の周囲に付着した水溶性の材料に由来する材料を固化させる。

また、水溶性の材料の浸透及び固化は、いわゆる電着絶縁塗装によって行うことが更に
好ましい。
例えば、液槽に水溶性の材料を含む水溶液を満たし、被塗物が水溶液に全没するように被塗物を浴槽の内側に投入する。こうすることで水溶性の材料が、被塗物のうちコイル用導線１１０を構成する複数の導電性基材１０の間に浸透（浸入）する。この状態で被塗物と電極の間に絶縁皮膜の膜厚を制御するための直流電圧を印加して、コイル用導線１１０（微視的に言うと導電性基材１０）の周囲や第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（マスキングした部分は除く）の表面に、水溶性の材料に由来する電着絶縁塗装膜を析出させる。これにより導電性基材１０の周囲や第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（マスキングした部分は除く）の表面には電着絶縁塗膜でなる絶縁層１０６を形成することができる。
直流電圧を印加する際に、液槽内の水溶液に対し超音波を印加してもよい。超音波を印加することで被塗物の周囲から気泡や不純物を除去することができ、絶縁品質を向上させることができる。

なお、絶縁層１０６の形成は上記した電着絶縁塗装によるものに限定されるものではない。例えば、図示を省略するが、コイル用導線１１０の導電性基材１０の周囲や第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０（マスキングした部分は除く）の表面に、絶縁材料を塗布して絶縁塗布膜を形成し、当該絶縁塗布膜をもって絶縁層１０６とする方法を採用してもよい。このように塗布による絶縁塗布膜を形成する方法であれば、電着絶縁塗装による場合に比べ、安価に絶縁層１０６を構成することができ、経済的にも有利なコイルを得ることができる。

以上説明した工程を実施することにより、実施形態１に係る電磁コイル１を得ることができる。

参考までに、電磁コイル１を得た後には、重ね合わせ作業Ｓ３００《図１（ｂ）に示すような複数の電磁コイル１の重ね合わせの作業》及びコイルアセンブリー形成作業Ｓ５００を行うことができる（詳細は上記「１．実施形態１に係る電磁コイル１の構成」の章を参照）。また、コイルアセンブリー形成作業Ｓ５００によりコイルアセンブリーが組み上がった後は、回路結線端子１０５に施してあるマスキングについては、例えばはんだ炉内で加熱することにより選択的に除去することが可能である（端子部マスキング除去作業Ｓ６００）。

３．実験例
発明者は、電気機械装置の磁石の移動に伴う渦電流の発生に関する実験を行い、渦電流
の発生を抑制するコイルについての新たな知見を得たので、以下に説明する。

（１）実験構成
図８は、実験例における実験構成を示す模式図である。
電気機械装置の磁石の移動を模式的に再現するため、図８に示すように、振り子状の実験治具を構成した。具体的には、ロッド７１０の一端側７１０ｂに固定部材７２０を介して永久磁石ＭＧａ，ＭＧｂを配設し（符号７３０は永久磁石ＭＧａ，ＭＧｂのペアを示す）、ロッド７１０の他端側７１０ａを回動軸ＡＸ２に固定した。ロッド７１０の他端側７１０ａはベアリング軸に接続して低い摩擦係数の下で回動するようにした。
その上で、回動軸ＡＸ２の直下に試料（図においてSampleと記す）を配置するように構成した。試料は非磁性体からなる試料固定台７４０の上面に固定されるようにし、試料の上面の水準と振り子の先端に配設されている永久磁石ペア７３０との間に隙間Ｇを設定して、試料と永久磁石ペア７３０とが空間的に接触しないようにした。

（２）試料・実験方法
（２－１）試料
試料（Sample）は基本的には電磁コイルを想定しているが、具体的には「導電性の部材（例えば導電性基材１０，コイル用導線１１０、第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０）」の材料の諸候補を想定し、これらの試料（Sample）を実験に付するものとした。更に具体的には、図９（後述）で示す表の第２列に示すような諸材料を平面視で３０ｍｍ×１０ｍｍの矩形の形に整形して、それぞれ試料として準備した。

（２－２）実験方法
先ず、実験番号に対応した試料を試料固定台７４０に配置する。その際、どの実験番号の場合であっても隙間Ｇはが凡そ１ｍｍ程度となるように試料固定台７４０の位置を調整するものとする。
次いで、永久磁石ペア７３０の中心の高さが回動軸ＡＸ２の高さと一致するように（すなわちロッド７１０が水平となるように）永久磁石ペア７３０を図８の実線で描いた状態にまで持ち上げる。
次いで、振り子を開放する。
そうすると、永久磁石ペア７３０は、図８の矢印Ｃ０の方向に動き始め、試料（Sample）の直上を矢印Ｃ１方向，矢印Ｃ２方向と交互に動くようにして往復して振動することとなる。かかる振動は、振り子と空気との抵抗の他、主に永久磁石ペア７３０が試料の近傍を通過することに伴う渦電流の発生による損失によって、減衰し、やがて停止することとなる。実験データはこの往復振動を観測することによって得るものとする。観測内容は、振り子が往復した回数（振り子が停止するまでの回数。以下単に往復回数という。）及び振動した時間（振り子が停止するまでの所要時間。以下単に振動時間という。）とする。往復回数及び／又は振動時間が大である程、渦電流の発生による損失が少ないとの仮定の下、往復回数及び／又は振動時間が大である程、渦電流の発生が少ないであろうと判定することとした。なお、実験番号６，７の試料は導体線ではないが比較のためにこれらについても観測を行った。以上のような実験方法で、実験番号１～７までの実験を行った。

（３）実験結果
図９は、実験例における実験結果を示す表である。
図９に示すように、導電性基材（導体部）の平均半径が１００μｍ以下である実験番号２，４，５については、往復回数及び振動時間が比較的大であり、渦電流の発生が小さい。更に導電性基材（導体部）の平均半径が５０μｍ以下であると更に渦電流の発生は小さくなる。また、複数の裸導体線が編組みされている編組線である実験番号４，５については、往復回数及び振動時間が比較的大であり、渦電流の発生が小さい。また、実験番号２のマグネットワイヤー（導電性基材たる導電部に予め絶縁皮膜が施されたもの）も、往復回数及び振動時間が比較的大であり、渦電流の発生が小さい。さらに、実験番号３のめっき銅線についても、往復回数及び振動時間が比較的大であり、渦電流の発生が小さい。

（４）考察
（４－１）上記実験結果から、実施形態１に係る電磁コイル１を構成するに当たり、導電性基材１０の平均半径は１２０μｍ以下であることが好しく、更には１００μｍ以下であるとより好ましく、更には５０μｍ以下であるとより一層好ましいことが明らかになった（実験番号２，４，５）。
（４－２）実施形態１に係る電磁コイル１を構成するに当たり、上記（１）の条件の下、コイル用導線１１０は複数の裸導体線１１が編組みされている編組線２０でなることがより好ましいことが明らかになった（実験番号４，５）。
（４－３）実施形態１に係る電磁コイル１を構成するに当たり、上記（１）の条件の下、コイル用導線１１０は導電性基材１０に予め絶縁皮膜が施された「マグネットワイヤー」が用いられてなることがより好ましいことが明らかになった（実験番号２）。
（４－４）導電性基材１０は銅線にニッケルめっきが施されたニッケルめっき線又は銅線にスズめっきが施されたスズめっき線であっても好適であることも明らかになった（実験番号３）。
以上より、上記（４－１）～（４－４）の何れか１つ又はそれらの組み合わせを充足する導電性基材１０，コイル用導線１１０を採用することにより、渦電流の発生を低減することができることが実験により確認された。

４．実施形態１に係る電磁コイル１の効果
（１）電磁コイル１の有効コイル部１０２は、複数の導電性基材１０が束ねられてなるコイル用導線１１０によって構成されているため渦電流の発生を低減することができる。［実験例］の章で述べたとおり、磁石の移動による影響を受けやすい「有効コイル部１０２」においては、例えば金属でなる個体導電材（例えば銅板など）を採用するのではなく、複数の導電性基材が束ねられてなるコイル用導線を採用することにより渦電流の発生を低減が期待できるからである。

また、第１コイルエンド部１０３及び第２コイルエンド部１０４は、線材を用いた部材ではなく個体導電材でなる第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０で構成されているため、従来の電磁コイルのような湾曲した部分を設けることなく、有効コイル部１０２の長手方向ＬＤから鋭角に方向を変えながら空芯領域１０１周りを巻回することができ、その結果、従来よりもコイルエンド部を小さくすることができる。
さらに、第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０は個体導電材でなるため、つまり撚ったり／編み込みしたりしたものでもないため、線材の断線・線径歪みの加工工程問題も生じない。
したがって、実施形態１に係る電磁コイル１は、渦電流の発生を低減しつつも、従来よりもコイルエンド部を小さくすることができ、且つ、コイル用導線のフォーミングによる断線・線径歪みの加工工程問題を解消できる電磁コイルとなる。
いうなれば、実施形態１に係る電磁コイル１は、有効コイル部（磁石の移動による影響を有効に受け取る領域）には例えば編組線２０を採用して渦電流が低減できるものを配置しながらも、磁石の移動による影響を大きくは受けないコイルエンド部には個体導電材を配置してコイルエンド部が占有する長さ・体積を小さくし且つ断線・線径歪みの加工工程問題も解決できるものとなっている。

（２）実施形態１に係る電磁コイル１が上記のように従来よりもコイルエンド部が小さくなり電気回路上の経路がその分短縮されると、その分の抵抗を低減することができる。同じ励磁電圧であれば、電磁コイルに流れる電流を従来よりも大きくすることができ、従来よりも更にトルクを高めることができる。別の観点でいうと、同じトルクを得るのであれば、従来よりもコンパクトな電磁コイル１とすることができる（スペース効率を高めることができる）。

（３）第１エンド部材１３０及び第２エンド部材１４０は個体導電材でなるため適宜の外形を造ることができる。よって、異形状の電磁コイル同士を組み合わせてコイルアセンブリー１００を構築するような場合、特に巻回方向転換部１３４、段差１２３ｄなどのように輪郭が鋭く変化するような複雑な立体形状の電磁コイルを用いて構築するような場合においても、実施形態１によれば比較的容易にそのような電磁コイルを構築することができる。

（４）第１エンド部材１３０は、コイル用導線１１０の一端側にかしめ固定されており、第２エンド部材１４０は、コイル用導線１１０の他端側にかしめ固定されている。このため、溶着のように熱源を必要とせず簡便に連結することができ、生産性の優れた電磁コイル１となる。
また、本発明の実施態様として紹介はしていないが、例えば、第１エンド部材１３０及びコイル用導線１１０の間や第２エンド部材１４０及びコイル用導線１１０の間を「溶接」によって連結・固定した場合には、溶接部分に酸化膜が形成されるため、電磁コイルに大きな電流を流すと溶接部分の抵抗成分により発生するジュール熱が大きくなってしまうという問題を生じやすい。他方、かしめによる固定であればそのような問題は生じない。

（５）実施形態１では、有効コイル部１０２における絶縁層１０６は、導電性基材１０の周囲に浸透した水溶性の材料が固化した絶縁層であることが好ましい。
絶縁層１０６を、絶縁塗布材を塗布した絶縁塗布膜で構成した場合には、塗布時の液垂れ・基材への塗布材の偏った付着等の影響を受けやすい。一方で、絶縁層１０６を「導電性基材１０の周囲に浸透した水溶性の材料が固化した絶縁層」で構成することにより、浸透による効果でコイル用導線１１０の内部の導電性基材間にまでも水溶性の材料が行き渡って銅電線基材間の隙間を埋めることができ、上記した液垂れ・偏った付着等を生じることもなく、電磁コイルの部位に依らず均質な絶縁層となる。その結果、均質な絶縁耐圧特性を得ることができ、絶縁特性の安定した高品質の電磁コイルとなる。

（６）また有効コイル部１０２における絶縁層１０６は、導電性基材１０の周囲に形成された電着絶縁塗膜であることが更に好ましい。
電着塗装膜は、一般に電着塗料溶液の中に被塗装物を全没させて所定の電圧を印加して形成するものである。電着塗装溶液がコイル用導線１１０の外側及び内側にまで行き渡るようにして浸透し、且つ、コイル用導線１１０の外側に位置する導電性基材１０に対してだけでなく内側に位置する導電性基材１０に対しても同様に電圧が印加されることとなるため、コイル用導線１１０の外側から内側に渡って均質な絶縁層１０６となる。したがって、部位に依らずより均質な絶縁耐圧特性を得ることができ、絶縁特性の安定した高品質の電磁コイルとなる。

［実施形態２］
図１０は、実施形態２に係る電磁コイル２を説明するために示す図である。図１０（ａ）は電磁コイル２の斜視図である。基本的な構成及び特徴が実施形態１と同じ構成要素については、実施形態１における符号の百の桁の数字を１から２に置き換えながら（実施形態１では１００番台、実施形態２では２００番台に対応している）実施形態１における当該構成要素の説明を援用するものとし、ここでの説明は省略する。

実施形態２に係る電磁コイル２は基本的には実施形態１に係る電磁コイル１と同様の構成を有するが「導電性の部材」の巻回回数において実施形態１に係る電磁コイル１とは異なる。

電磁コイル２は、図１０（ａ）に示すように、「導電性の部材」が右下の側より順次、第２エンド部材２４０_１、コイル用導線２１０_１、第１エンド部材２３０_１、コイル用導線２１０_３、第２エンド部材２４０_２、コイル用導線２１０_２、第１エンド部材２３０_２、コイル用導線２１０_４、第２エンド部材２４０_３と連結されながら、空芯領域２０１を取り囲むように約２回巻回している（厳密にいうと１と３／４回巻回している。後述する図１１も併せて参照）。
これに対応するようにして、コイル用導線２１０が４本となり、第１エンド部材２３０_１，２３０_２の態様が互いに異なっており、第２エンド部材２４０_１，２４０_２、２４０_３の態様が互いに異なっている。特に、第２エンド部材２４０_２は脚部２２４を構成しており、巻回方向転換部や渡り部（符号による図示は省略）が設けられており、コイル用導線２１０_３とコイル用導線２１０_２との間を電気的に接続している。また、下底部２２２と脚部２２４との間で９０度未満の角度θ２をなすように構成している。しかしながら、その他の基本的なところは実施形態１に係る電磁コイル１と同様の設計思想となっており同様の構成となっている。

図１０（ｂ）は、電磁コイル２の有効コイル部２０２を図１０（ａ）で示す仮想面ＰＬ２で切断し当該切断面を矢印Ｂに沿って見たときの断面図である。
図１０（ｂ）に示すように、電磁コイル２における有効コイル部２０２の断面は、複数の導電性基材１０が束ねられてなるコイル用導線２１０_１及びコイル用導線２１０_２が２段に積層する形となっている。それぞれのコイル用導線２１０_１及びコイル用導線２１０_２は個々にみると実施形態１に係るコイル用導線１１０と同様の構造となっている。

電磁コイル２の製造方法は、基本的には実施形態１に係る電磁コイル１の製造方法と同様の構成を有する（図５～７参照）。ただし、絶縁層形成工程Ｓ１８０において工夫が必要である。

図１１は、実施形態２の絶縁層形成工程Ｓ１８０における電磁コイル２‘の状態を説明するために示す図である。
実施形態２の電磁コイル２は上記したように「導電性の部材」が２回巻回（２Ｔ）しているため、１周目の「導電性の部材」と２周目の「導電性の部材」とが密着した状態で絶縁層を形成しようとすると、１周目の「導電性の部材」と２周目の「導電性の部材」との間に絶縁層が形成できなくなる虞がある。
そのため、図１１に示すように、絶縁層形成工程Ｓ１８０を実施する際には、例えば、コイル用導線２１０_１とコイル用導線２１０_２との間でＳＰ１で示す間隔を空ける、第１エンド部材２３０_１と第１エンド部材２３０_２との間でＳＰ２で示す間隔を空ける、第２エンド部材２４０_２と第２エンド部材２４０_３との間でＳＰ３で示す間隔を空けるといったように、１周目の「導電性の部材」と２周目の「導電性の部材」との間で間隔を空けた状態としながら「導電性の部材（コイル用導線２１０，第１エンド部材２３０，第２エンド部材２４０。下付き文字のIndexは省略）」に対し絶縁材料を浸透・付着・塗布等を行う。

なお、実施形態２に係る電磁コイル２は「導電性の部材」の巻回回数以外の構成においては、実施形態１に係る電磁コイル１と基本的に同様の構成を有する。そのため、実施形態１に係る電磁コイル１が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。

［実施形態３］
図１２は、実施形態３に係る電磁コイル３の製造工程（一部）を説明するために示す図（斜視図）である。基本的な構成及び特徴が実施形態１と同じ構成要素については、実施形態１における符号の百の桁の数字を１から３に置き換えながら（実施形態１では１００番台、実施形態３では３００番台に対応している）実施形態１における当該構成要素の説明を援用するものとし、ここでの説明は省略する。

実施形態３に係る電磁コイル３は基本的には実施形態１に係る電磁コイル１と同様の構成を有するが、コイル用導線３１０の端部に金属などのスペーサ４０が装着されている点において実施形態１に係る電磁コイル１とは異なる。

すなわち、実施形態３に係る電磁コイル３においては、コイル用導線３１０の端部（一端側３１１，他端側３１２）にスペーサ４０が装着されており、このコイル用導線３１０の端部（一端側３１１，他端側３１２）は第１エンド部材３３０及び第２エンド部材３４０_１，３４０_２とそれぞれ連結されている。別言すると、第１エンド部材３３０とコイル用導線３１０との間はスペーサ４０を介して連結されている。また、第２エンド部材３４０_１，３４０_２とコイル用導線３１０との間はスペーサ４０を介して連結されている。なお、図示は省略するが、スペーサ４０の外寸法は第１エンド部材３３０の開口部３３１や第２エンド部材３４０の開口部３４１の内寸法に対応するように設計されており、互いに嵌め合わせることができるようになっている。

実施形態３に係る電磁コイル３の製造方法においては、新たにスペーサ装着ステップが必要となる。
図１２（ａ）の左側の図に示すように、コイル用導線段取り工程Ｓ１３０の編組線フォーミングステップＳ１３４を実施した後に、コイル用導線３１０の一端側３１１及び他端側３１２にスペーサ４０を装着する（スペーサ装着ステップ）。具体的にはコイル用導線３１０の一端側３１１及び他端側３１２にスペーサ４０をそれぞれ挿入し、各スペーサ４０の外部から圧着工具等を用いて圧力をかけて「かしめ」ることで固定する。また、「かしめ」に替えて又は「かしめ」に加えて、溶着による固定を行ってもよいし、導電性接着剤による固定を行ってもよい。いずれにせよ固定を行った後は図１２（ａ）の右側の図の状態となる。

その後、図１２（ｂ）に示すように、実施形態１における第１エンド部材挿入工程Ｓ１４０及び第２エンド部材挿入工程Ｓ１６０と同様にして、スペーサ４０が装着されたコイル用導線３１０の端部を第１エンド部材３３０の開口部３３１及び第２エンド部材３４０_１，３４０_２の開口部３４１に挿入することができる。

このように電磁コイル３を製造すると、第１エンド部材３３０とコイル用導線３１０との間はスペーサ４０を介して「間接的に連結」されることとなる。また、第２エンド部材３４０とコイル用導線３１０との間はスペーサ４０を介して「間接的に連結」されることとなる。
この場合においても第１エンド部材３３０又は第２エンド部材３４０とコイル用導線３１０との間はかしめ固定によって連結することもできる。

コイル用導線３１０として例えば編組線を採用したとき、編組線の端部を直に第１エンド部材３３０の開口部３３１に挿入して嵌め合わせることも可能であるが、編組線の端部に導電性基材１０（線材）のほつれ、毛羽立ち等が生じることがある。
一方で、実施形態３においてはスペーサ４０を導入することにより上記の場合編組線の端部にスペーサ４０を一旦装着するので、そのようなほつれ、毛羽立ち等を無くすことができ、接続信頼性が一層高い電磁コイルとなる。

なお、実施形態３に係る電磁コイル３はコイル用導線の端部にスペーサ４０が装着されている点以外の構成においては、実施形態１に係る電磁コイル１と基本的に同様の構成を有する（図５～７参照）。そのため、実施形態１に係る電磁コイル１が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。

［実施形態４］
実施形態４に係る電磁コイル４は基本的には実施形態２に係る電磁コイル２と同様の構成を有するが、コイル用導線の端部にスペーサ４０が装着されている点において実施形態２に係る電磁コイル２とは異なる（図示を省略）。
すなわち実施形態４に係る電磁コイル４は、「導電性の部材」の巻回回数が約２回であり（実施形態２に係る電磁コイル２と同様の構成）、且つ、実施形態３と同様に、コイル用導線４１０の両端にスペーサ４０が装着されたものとなっている。つまり、コイル用導線４１０の端部にはスペーサ４０が装着され、このコイル用導線４１０の端部は第１エンド部材４３０及び第２エンド部材４４０とそれぞれ連結されている。別言すると、第１エンド部材４３０とコイル用導線４１０との間はスペーサ４０を介して連結されている。また、第２エンド部材４４０とコイル用導線４１０との間はスペーサ４０を介して連結されている（図示を省略）。

なお、実施形態４に係る電磁コイル４はコイル用導線の端部にスペーサ４０が装着されている点以外の構成においては、実施形態２に係る電磁コイル２と基本的に同様の構成を有する。そのため、実施形態２に係る電磁コイル２が有する効果のうち該当する効果を同様に有する。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）各実施形態では、第１エンド部材又は／及び第２エンド部材とコイル用導線との間の連結・固定は、かしめ固定による例をもって説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、個体導電材は金属でなり、第１エンド部材は、コイル用導線の一端側に溶着固定され、第２エンド部材は、コイル用導線の他端側に溶着固定されるように構成してもよい。ここでの「溶着固定」は、銀、スズ等の金属粉末を加熱して溶かして着けるもので、いわゆるはんだ付けも本発明の溶着固定のうちに含まれるものとする。溶着固定によると、溶着材が第１エンド部材／第２エンド部材とコイル用導線との間を埋めることができ、接触抵抗が低減され接続信頼性が高い電磁コイルとなる。

また例えば、個体導電材は金属でなり、第１エンド部材は、コイル用導線の一端側に導電性接着剤で固定され、第２エンド部材は、コイル用導線の他端側に導電性接着剤で固定さるように構成してもよい。ここで「導電性接着剤で固定」とは、例えば銀ペースト（銀粉入りグリス）などを接着部分に塗布し接合したうえで、加熱して有機成分を飛ばして硬化させる固定をいう。溶着と同様に接着剤が第１エンド部材／第２エンド部材とコイル用導線との間を埋めることができ接触抵抗が低減され接続信頼性が高い電磁コイルとなる。

（２）各実施形態では、裸導体線１１を導電性基材１０とした編組線２０をコイル用導線とした例をもって説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、導電性基材１０はエナメル線１２であり、コイル用導線は、複数のエナメル線１２が撚られた「リッツ線３０」でなるように構成してもよい（図示を省略）。
いわゆるリッツ線３０は、編組線２０より安価で工業上は魅力的であるが、曲げに弱くフォーミングによる断線・線径歪みの加工工程問題を生じ易いため、従来ではコイル用導線として採用しづらかった。しかし、本発明によれば、コイル用導線はコイルエンド部には用いず直線状の有効コイル部のみ組み込まれることから、上記問題を気にすることなく採用することができる。したがって、リッツ線３０は本発明に好適に用いることができ経済的な電磁コイルを実現することができる。

（３）各実施形態では、「導電性の部材」を約１回巻回（１Ｔ）する又は約２回巻回（２Ｔ）する例をもって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３回以上巻回するものであってもよい。もっとも、本発明は「導電性の部材」の巻回回数が２回以下の電磁コイルがより好適である。３回以上巻回するものであると、段重ねとなるコイル用導線（編組線等）の間に絶縁塗装剤を設ける工程（絶縁層形成工程Ｓ１８０）の難易度が上がる。「導電性の部材」の巻回回数が２回以下であれば製造性に優れた経済面でも有利な電磁コイルとすることができる。

（４）各実施形態では、上底部１２１，２２１，３２１，４２１の方が下底部１２２，２２２，３２２，４２２よりも回転軸ＡＸ１から遠い位置に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。これとは逆に、下底部１２２，２２２，３２２，４２２の方を遠い位置に配置してもよい。
また、各実施形態では、段差１２３ｄ，２２３ｄ，３２３ｄ，４２３ｄの位置が下底部１２２，２２２，３２２，４２２寄りに配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。これとは逆に、段差１２３ｄ，２２３ｄ，３２３ｄ，４２３ｄを上底部１２１，２２１，３２１，４２１寄りに配置されているものでもよい。

（５）各実施形態においては、２相で励磁されて動作する電気機械装置を例に説明をしたが（図１等）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、３相で励磁される電気機械装置に対しても適用可能である。この場合の複数の電磁コイルの配置関係、結線の方法等の図面・説明については、本出願の発明者が従前発明した特許文献１の記載内容を援用して本明細書に取り入れることができる。

（６）本発明の適用先としてコアレスモーターを例に説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コアレス型の発電機、回生制動機、アクチュエーター等の電気機械装置一般に対しても適用可能である。さらに、本発明の適用先としてコアレス（鉄心なし）の電気機械装置に限定されるものではない。本発明はコアード（鉄心ありで鉄心の周りに当該電磁コイルを配置するもの）の電気機械装置に適用してもよい。

（７）各実施形態においては、コアレスモーター等の回転を前提とした電気機械装置を例に説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、リニア型の電気機械装置に用いることもできる。例えば図１（ａ）に示すかご型のコイルアセンブリーの周方向の１か所を仮想的に切断して展開したような構成とすることにより、リニア型の電気機械装置向けのコイルアセンブリーとすることもできる。この場合、本明細書におけるローター（回転子）はムーバー（可動子）と読み替えることができる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２’，３，４，９…電磁コイル、１０…導電性基材、１１…裸導体線、１２…エナメル線、１５…撚線、２０…編組線、３０…リッツ線、４０…スペーサ、１００…コイルアセンブリー、１０１，１０１ｃ，２０１，９０１…空芯領域、１０２，２０２，９０２…有効コイル部、１０３，９０３…第１コイルエンド部、１０４，９０４…第２コイルエンド部、１０５，９０５…回路結線端子、１０６，１０７…絶縁層、１１０，，１１０_１，１１０_２，２１０_１，２１０_２，２１０_３，２１０_４，２１０，３１０，４１０…コイル用導線、１１１，３１１…（コイル用導線の）一端側、１１２，３１２…（コイル用導線の）他端側、１２１，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，２２１，３２１，４２１，９２１…上底部、１２２，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，２２２，３２２，４２２，９２２…下底部、１２３，１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，２２３，２２４，９２３，９２４…脚部、１２３ｄ，２２３ｄ，３２３ｄ，４２３ｄ，９２３ａ，９２４ａ…段差、１３０，２３０，２３０_１，２３０_２，３３０，４３０…第１エンド部材、１３１，３３１…（第１エンド部材の）開口部、１３２，１４２…連結部（オーバーラップ部）、１３３…渡り部、１３４，９３４，９４４…巻回方向転換部、１３７，１４７…かしめ部、１４０，２４０，２４０_１，２４０_２，２４０_３，３４０，３４０_１，３４０_２，４４０…第２エンド部材、１４１，３４１…（第２エンド部材の）開口部、７１０…ロッド、７１０ａ…ロッドの他端側、７１０ｂ…ロッドの一端側、７２０…固定部材、７３０…永久磁石ペア、７４０…試料固定台

Claims (12)

1. 導電性の部材が空芯領域を囲むようにして巻回されてなり、電気機械装置の磁石の移動方向に沿って配置される電磁コイルであって、
   前記電磁コイルの全体を平面視したときに、前記電磁コイルは、上底部と前記上底部に対向する下底部と前記上底部及び前記下底部を接続する脚部とを有し、且つ、前記脚部と前記下底部との間でなす角度が９０度未満になるように形成されており、且つ、前記上底部、前記下底部及び前記脚部は前記空芯領域を囲むように配置されており、
   前記上底部は所定の第１面の上に配置され、前記下底部は前記第１面とは異なる第２面の上に配置されており、
   前記上底部及び前記下底部は有効コイル部を含み、
   前記電磁コイルは、前記有効コイル部と、前記有効コイル部の長手方向の一方側に位置する第１コイルエンド部と、前記有効コイル部の前記長手方向の他方側に位置する第２コイルエンド部と、を有し、
   前記有効コイル部は、複数の導電性基材が束ねられてなるコイル用導線によって構成されており、
   前記第１コイルエンド部は、個体導電材でなる第１エンド部材によって構成されており、
   前記第１エンド部材は、前記有効コイル部を構成している一のコイル用導線及び他のコイル用導線のそれぞれの一端側と連結され、前記一のコイル用導線及び前記他のコイル用導線との間を電気的に接続しており、
   前記第２コイルエンド部は、個体導電材でなる第２エンド部材によって構成されており、
   前記第２エンド部材は、前記有効コイル部を構成している前記コイル用導線の他端側と連結されている、
   ことを特徴とする電磁コイル。
2. 請求項１に記載の電磁コイルにおいて、
   前記コイル用導線の端部にはスペーサが装着され、前記コイル用導線の前記端部は前記第１エンド部材及び前記第２エンド部材と連結されていることを特徴とする電磁コイル。
3. 請求項１又は２に記載の電磁コイルにおいて、
   前記個体導電材は金属でなり、
   前記第１エンド部材は、前記コイル用導線の一端側にかしめ固定されており、
   前記第２エンド部材は、前記コイル用導線の他端側にかしめ固定されている、
   ことを特徴とする電磁コイル。
4. 請求項１又は２に記載の電磁コイルにおいて、
   前記個体導電材は金属でなり、
   前記第１エンド部材は、前記コイル用導線の一端側に溶着固定されており、
   前記第２エンド部材は、前記コイル用導線の他端側に溶着固定されている、
   ことを特徴とする電磁コイル。
5. 請求項１又は２に記載の電磁コイルにおいて、
   前記個体導電材は金属でなり、
   前記第１エンド部材は、前記コイル用導線の一端側に導電性接着剤で固定されており、
   前記第２エンド部材は、前記コイル用導線の他端側に導電性接着剤で固定されている、
   ことを特徴とする電磁コイル。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の電磁コイルにおいて、
   前記導電性基材として用いられる線は、銅を含む導電性の線であり、
   前記導電性基材の平均半径は１２０μｍ以下である、
   ことを特徴とする電磁コイル。
7. 請求項６に記載の電磁コイルにおいて、
   前記導電性基材は裸導体線であり、
   前記コイル用導線は複数の前記裸導体線が編組みされた編組線でなる、
   ことを特徴とする電磁コイル。
8. 請求項６に記載の電磁コイルにおいて、
   前記導電性基材はエナメル線であり、
   前記コイル用導線は、複数の前記エナメル線が撚られた「リッツ線」でなる、
   ことを特徴とする電磁コイル。
9. 請求項１～８のいずれかに記載の電磁コイルにおいて、
   前記第２コイルエンド部には、前記第２エンド部材に連成又は連結された回路結線端子が配設されており、
   前記電磁コイルは、前記回路結線端子以外の全域の表面において絶縁層が設けられている、
   ことを特徴とする電磁コイル。
10. 請求項９に記載の電磁コイルにおいて、
    前記有効コイル部における前記絶縁層は、前記導電性基材の周囲に浸透した水溶性の材料が固化した絶縁層であることを特徴とする電磁コイル。
11. 請求項１０に記載の電磁コイルにおいて、
    前記有効コイル部における前記絶縁層は、前記導電性基材の周囲に形成された電着絶縁塗膜であることを特徴とする電磁コイル。
12. 請求項９に記載の電磁コイルにおいて、
    前記有効コイル部における前記絶縁層は、前記導電性基材の周囲に形成された絶縁塗布膜であることを特徴とする電磁コイル。
    
    

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