特許 6040917 集合導体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040917

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】集合導体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 13/00 20060101AFI20161128BHJP

   H01B 13/02 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H01B13/00 517

   H01B13/02 Z

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-241813(P2013-241813)

(22)【出願日】2013年11月22日

(65)【公開番号】特開2015-103339(P2015-103339A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年2月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】水島 大介

(72)【発明者】

【氏名】増井 稔明

(72)【発明者】

【氏名】足立 博成

(72)【発明者】

【氏名】井下 寛史

【審査官】 和田 財太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９９７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１３３１２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異方性断面形状を有する複数の周辺素線を中心素線の周囲に配置する展開工程と、
前記配置された中心素線及び周辺素線を束ねて、導線束を形成する束形成工程と、
前記導線束を圧延して、集合導体を形成する圧延工程と、を含む集合導体の製造方法であって、
前記展開工程において、
前記中心素線の軸に交差する仮想面において、前記中心素線の軸線に対して放射状に延びる仮想線に沿う方向に、前記複数の周辺素線を曲げる第２曲げ工程を含む集合導体の製造方法。

【請求項2】

前記展開工程は、
直列に配置された前記複数の周辺素線を、前記第２曲げ工程の前に、前記放射状に延びる仮想線と交差する方向に曲げる第１曲げ工程をさらに含み、
前記第２曲げ工程では、前記複数の周辺素線は、前記仮想線と交差する位置において、曲げられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の集合導体の製造方法。

【請求項3】

前記展開工程は、
前記第２曲げ工程の後に、前記複数の周辺素線を、前記放射状に延びる仮想線上の位置から前記中心素線の軸線側に曲げる第３曲げ工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の集合導体の製造方法。

【請求項4】

前記第１曲げ工程においては、前記複数の周辺素線に含まれる一部の周辺素線を前記仮想面の第１の方向に曲げ、当該複数の周辺素線に含まれる残りの周辺素線を前記第１の方向と反対方向である第２の方向に曲げることを特徴とする請求項２又は３に記載の集合導体の製造方法。

【請求項5】

前記周辺素線を曲げる工程のうち、少なくとも１つの工程では、ローラを用いて前記周辺素線を曲げることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の集合導体の製造方法。

【請求項6】

前記展開工程の前において、
前記周辺素線の断面形状を異方性断面形状に加工する工程をさらに含み、
前記異方性断面形状は台形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の集合導体の製造方法。

【請求項7】

前記周辺素線の断面形状を異方性断面形状に加工する工程の前において、
前記複数の周辺素線は、ボビンに巻かれており、前記ボビンから供給されることを特徴とする請求項６に記載の集合導体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は集合導体の製造方法、モータに関する。

【背景技術】

【0002】

断面形状が回転により変化する異方性を有する異方性素線がある。また、異方性素線を撚り合せた撚り線がある。このような撚り線は、様々な製造方法により製造されている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示の撚り線は、撚り口の位置を調整することで、撚り線の姿勢を安定させて、製造されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−１１２２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、占積率の高い集合導体が求められている。特許文献１で開示される製造方法を用いて集合導体を製造すると、異方性素線にねじり変形が加わり、異方性素線が捻転し、異方性素線同士の間に空隙が発生することがあった。結果、得られた集合導体の占積率が低くなることがあった。

【0006】

そこで、本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、異方性素線の捻転を抑制し、占積率の高い集合導体を製造することのできる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】

本発明にかかる集合導線の製造方法は、
異方性断面形状を有する複数の周辺素線を中心素線の周囲に配置する展開工程と、
前記配置された中心素線及び周辺素線を束ねて、導線束を形成する束形成工程と、
前記導線束を圧延して、集合導体を形成する圧延工程と、を含む集合導体の製造方法であって、
前記展開工程において、
前記中心素線の軸に交差する仮想面において、前記中心素線の軸線に対して放射状に延びる仮想線に沿う方向に、前記複数の周辺素線を曲げる第２曲げ工程を含む。

【0008】

このような構成によれば、異方性素線の捻転を抑制し、占積率の高い集合導体を製造することができる。

【0009】

また、前記展開工程は、直列に配置された前記複数の周辺素線を、前記第２曲げ工程の前に、前記放射状に延びる仮想線と交差する方向に曲げる第１曲げ工程をさらに含み、前記第２曲げ工程では、前記複数の周辺素線は、前記仮想線と交差する位置において、曲げられる、ことを特徴としてもよい。また、前記展開工程は、前記第２曲げ工程の後に、前記複数の周辺素線を、前記放射状に延びる仮想線上の位置から前記中心素線の軸線側に曲げる第３曲げ工程をさらに含むことを特徴としてもよい。また、前記第１曲げ工程においては、前記複数の周辺素線に含まれる一部の周辺素線を前記仮想面の第１の方向に曲げ、当該複数の周辺素線に含まれる残りの周辺素線を前記第１の方向と反対方向である第２の方向に曲げることを特徴としてもよい。また、前記周辺素線を曲げる工程のうち、少なくとも１つの工程では、ローラを用いて前記周辺素線を曲げることを特徴としてもよい。また、前記展開工程の前において、前記周辺素線の断面形状を異方性断面形状に加工する工程をさらに含み、前記異方性断面形状は台形状であることを特徴としてもよい。また、前記周辺素線の断面形状を異方性断面形状に加工する工程の前において、前記複数の周辺素線は、ボビンに巻かれており、前記ボビンから供給されることを特徴としてもよい。

【0010】

他方、本発明にかかるモータは、上記した製造方法により製造された集合導体からなるコイルを有するモータである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、異方性素線の捻転を抑制し、占積率の高い集合導体を製造することのできる製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１にかかる製造方法のフローチャートである。

【図2】実施の形態１にかかる製造方法の模式図である。

【図3】実施の形態１にかかる製造方法の一工程のフローチャートである。

【図4】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。

【図5】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。

【図6】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。

【図7】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。

【図8】実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図である。

【図9】集合導線束の断面図である。

【図10】集合導体の断面図である。

【図11】実施の形態２にかかる製造方法の模式図である。

【図12】板厚延の工程と板材における残留応力分布とを示す模式図である。

【図13】集合導線束の断面図である。

【図14】集合導体の断面図である。

【図15】関連する製造方法の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施の形態１．
図１及び２を参照して実施の形態１にかかる製造方法について説明する。図１は、実施の形態１にかかる製造方法のフローチャートである。図２は、実施の形態１にかかる製造方法の模式図である。ここでは、製造装置１４０を用いて、導体線群１９８から集合導体２０２を連続的に製造する製造方法について説明する。図２中、導体線群１９８は、導体線１０９が紙面の奥から手前の方向に並んだ状態を模式的に表している。

【0014】

図２に示すように、素線供給機１４１は導体線群１９８を第１圧延ロール１４２に送る。模式図１６１に示すように、導体線１０９は略円形状の断面形状を有する線状体である。導体線１０９は、周辺素線１１０を形成する導体線群１９８の一部である。

【0015】

第１圧延ロール１４２は導体線群１９８を素線供給機１４１から受けて、模式図１６２に示すように導体線群１９８の導体線１０９を塑性変形させて、周辺素線１１０を形成する（単線圧延工程Ｓ１）。ここで、周辺素線１１０の断面形状は、断面形状が回転により変化しない等方性を有する円形状から、断面形状が回転により変化する異方性を有する異方性断面形状に変形すればよく、例えば、上底と下底の長さの異なる台形状に変形する。異方性断面形状として、例えば、台形状、扇形状、円弧状、三角形状などが挙げられる。また、周辺素線１１０及び中心素線１３０からなる素線群１９９内の各素線は、直列に配置されている。即ち素線群１９９の各素線は、当該素線群１９９の送り出し方向（素線群１９９に含まれる各素線の長手方向）に対して垂直な方向に一列に並んで配置されている。より具体的には、周辺素線１１０において、台形状の上底に相当する面と、台形状の下底に相当する面とが互いに交互に配置されるように配置されている。

【0016】

第１圧延ロール１４２は、１対のロールを有し、図示しない駆動機構により回転し、素線群１９９を、搬送装置１４４に送る。かかる素線群１９９は、各素線が紙面の奥から手前の方向に一列に並んだ状態を模式的に表している。

【0017】

搬送装置１４４は、素線群１９９を第１圧延ロール１４２から受ける。搬送装置１４４は、素線群１９９の各素線を展開し、周辺素線１１０が中心素線１３０を取り囲む位置関係を作る。より具体的には、模式図１６３に示すように、周辺素線１１０が中心素線１３０を中心として放射状に配置される（展開工程Ｓ２）。このとき、各周辺素線１１０は、外周面が内周面よりも面積が広くなるように配置される。即ち、各周辺素線１１０の断面において、台形状の上底又は下底のうち長さの長い方が外側に、短い方が内側に位置するように配置される。なお、この展開工程Ｓ２の詳細については後述する。

【0018】

また、搬送装置１４４は、周辺素線１１０の内周面が中心素線１３０の各辺に向くように周辺素線１１０の位置及び向きを整える。即ち、周辺素線１１０の内周面は、円柱状の中心素線１３０の外周面に沿う必要があるから、各周辺素線１１０の上底を含む面と下底を含む面が平行になるようにして搬送された素線群１９９が、中心素線１３０から外側に放射状に延びる仮想線に対して垂直になるように角度を変換して配置される必要がある。搬送装置１４４は、素線群１９９をクランプ１４５に送る。

【0019】

続いて、クランプ１４５は、素線群１９９を搬送装置１４４から受ける。クランプ１４５は、素線群１９９を整列して、中心素線１３０の周囲に周辺素線１１０を配置し、束ねた集合導線、すなわち、集合導線束２００を形成する（束形成工程Ｓ３）。また、クランプ１４５は、周辺素線１１０の内周面が中心素線１３０の外表面の各辺と対向するように、集合導線束２００を形成する。

【0020】

クランプ１４５は、集合導線束２００の中心方向に向かって、所定の圧力を集合導線束２００に加える。このため、模式図１６４に示すように、集合導線束２００の断面１９０において、中心素線１３０及び周辺素線１１０並びに周辺素線１１０同士は接近する。集合導線束２００を、クランプ１４５及び回転機１４６を通過させて、さらにクランプ１４７まで送る。

【0021】

クランプ１４５、回転機１４６及びクランプ１４７が集合導線束２００をクランプし、集合導線束２００の軸を固定する。さらに、クランプ１４５、回転機１４６及びクランプ１４７が集合導線束２００をクランプしたまま、回転機１４６が所定の回転方向１５２に回転し、集合導線束２００を捻る（捻り工程Ｓ４）。すると、捻れ集合導体２０１が形成される。ここで、捻れ集合導体２０１は、例えば、回転機１４６を境に、中心素線１３０を軸として螺旋を描くように捻じれている捻じれ部分と、この捻じれ部分の捻じれ方向と逆方向に捻じれている逆捻じれ部分とを有する。なお、捻れ集合導体２０１は、捻じれ部分と逆捻じれ部分との間には、中心素線１３０の軸と平行となる非捻じれ部分を有してもよい。

【0022】

模式図１６５に示すように、捻れ集合導体２０１は中心素線１３０及び所定の形状を有する周辺素線１１０を整列した集合導体である。このため、回転機１４６は、断面１９０の実質的な円形状が維持された断面１９１を形成することができる。

【0023】

クランプ１４７は、捻れ集合導体２０１の中心方向に向かって、所定の圧力を捻れ集合導体２０１に加える。このため、中心素線１３０及び周辺素線１１０並びに周辺素線１１０同士を密着させる。

【0024】

第２圧延ロール１５１は、捻れ集合導体２０１をクランプ１４７から受ける。第２圧延ロール１５１は、１対のロールを有し、図示しない駆動機構により回転し、捻れ集合導体２０１を実質的な平角形状とした場合の図中の縦方向より、実質的に平面の圧力をかける（仕上げ圧延工程Ｓ５）。

【0025】

第２圧延ロール１５１は、模式図１６６に示すように、集合導体２０２の断面１９２の図中の上下端に横方向の壁面１９４を与える。第２圧延ロール１５１は、必要に応じて、集合導体２０２を、加熱工程やコイル製造工程に送ってもよい。

【0026】

以上の工程を経ると、集合導体２０２が製造される。

【0027】

次に、図３〜８を用いて、上記した実施の形態１にかかる製造方法における展開工程Ｓ２の詳細について説明する。ここでは、搬送装置１４４を用いて、周辺素線１１０を放射状に配置する。図３は、実施の形態１にかかる製造方法の一工程のフローチャートを示す。図４〜８は、実施の形態１にかかる製造方法の一工程の模式図を示す。また、図４〜８では、ＸＹＺ直交座標系が定められている。

【0028】

図４及び５に示すように、搬送装置１４４は、８本の周辺素線１１０のそれぞれについて、角度変換及び搬送するためのローラ１〜８を含む。ここで、詳細には、図４は、搬送装置１４４を側方視した場合の模式図である。また、図５は、搬送装置１４４を中心素線１３０の軸に沿って、第１圧延ロール１４２から視た場合の模式図である。なお、図４では、１本の周辺素線１１０を搬送及び角度変換させるローラ１〜８についてのみ図示した。中心素線１３０の軸は、Ｚ軸方向に平行である。なお、周辺素線１１０が進行する方向は、Ｚ軸に平行である。ローラ１〜４、６〜８は、その主面がＹＺ平面に沿うように設置されている。ローラ５は、その主面がＸＹ平面に沿うように設置されている。ローラ４は軸Ａ１を中心に回転し、ローラ５、６は軸Ａ２、Ａ３を中心にそれぞれ回転する。

【0029】

ローラ１及び２は、第１圧延ロール１４２（図２参照）から、周辺素線１１０を受ける。ローラ２が上下方向に移動して、周辺素線１１０の搬送速度を調整する。また、ローラ１及び２は、周辺素線１１０をローラ３、４に送る。なお、ローラ１及び２は、必要に応じて省略してもよい。

【0030】

続いて、図８を併せて参照すると、ローラ３、４は、ローラ１及び２から周辺素線１１０を受けて、周辺素線１１０を、半径方向、即ち、中心素線１３０から放射状に外側に延びる仮想線Ｌと交差する方向に曲げる（第１曲げ工程Ｓ２１）。これらローラ３、４による第１曲げ工程Ｓ２１では、周辺素線１１０は、その軸を中心として回転するように捻られることなく、曲げられる。さらに、ローラ３及び４は、周辺素線１１０をローラ５に送る。図６に示すように、周辺素線１１０は、直列状に配置された状態から、軸Ａ１を中心に回転するローラ３、４（図示略）により、その向きを調整される。なお、図６では、ローラ３〜６の図示を省略している。なお、図４の例では、ローラ４の軸Ａ１が中心素線１３０の軸の下側に位置するものの、ローラ４の軸Ａ１が中心素線１３０の軸の上側に位置してもよい。また、図５及び６では、理解を容易にするために、周辺素線１１０はＹ軸方向に沿って進行してローラ３、４に到達するように図示されているが、周辺素線１１０はＺ軸方向に沿って進行してローラ３、４に到達している。

【0031】

続いて、ローラ５は、ローラ３及び４から周辺素線１１０を受けて、周辺素線１１０を、半径方向、即ち、中心素線１３０から放射状に外側に延びる仮想線Ｌ上に沿うように曲げる（第２曲げ工程Ｓ２２）。周辺素線１１０と仮想線Ｌとが交差する位置において、周辺素線１１０が曲げられる。ローラ５による第２曲げ工程Ｓ２２において、いわゆる角度変換がおこなわれる。ここで、図５に示すように、周辺素線１１０の曲げ角度は、目的角度θであると好ましい。図５及び６に示すように、周辺素線１１０は、直列状に配置された状態から、軸Ａ２を中心に回転するローラ５（図示略）により、曲げられる。この例においてローラ５による曲げにより、周辺素線１１０は、ＸＹ平面において目的角度θだけ曲げられるが、曲げる前にＺ方向を向く面は、曲げた後も同じようにＺ方向を向いたままであり、いわゆるねじれは発生していない。ローラ５は、周辺素線１１０をローラ６に送る。

【0032】

続いて、ローラ６は、ローラ５から周辺素線１１０を受ける。図８に示すように、周辺素線１１０はそれぞれ、搬送装置１４４により、搬送及び角度変換されて、直列状から放射状に配置される。詳細には、周辺素線１１０を中心素線１３０から放射状に外側に延びる仮想線Ｌと交差する方向に曲げて（第１曲げ工程Ｓ２１）、さらに、周辺素線１１０と仮想線Ｌとの交差する位置において、仮想線Ｌに沿うように周辺素線１１０を曲げて（第２曲げ工程Ｓ２２）、周辺素線１１０は中心素線１３０の軸を中心として、放射状に配置される。また、周辺素線１１０は、例えば、中心素線１３０の軸に交差する仮想面（ここではＸＹ平面）における中心素線１３０の軸を中心とした仮想円Ｃ（ここでは正円）の外縁上に均等に配置されている。そして、周辺素線１１０の断面形状である台形状の上底及び下底はそれぞれ中心素線１３０の軸から放射状に外側に延びる仮想線に対して垂直となるように角度変換されている。

【0033】

最後に、図４に示すように、ローラ６は、周辺素線１１０を中心素線１３０の軸線側に曲げる（第３曲げ工程Ｓ２３）。また、ローラ７、８は、周辺素線１１０を、中心素線１３０の軸に接近させるように曲げて、クランプ１４５（図２参照）に送る。

【0034】

ここで、ローラ３〜６の詳細について説明する。目的位置の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とすると、表１に示すように、ローラ３〜６の軸の中心、方向、ロール半径がそれぞれ表される。

【表1】

Ｙ−Ｘ*ｔａｎ^−１θ＝ｙ２ …（数式１）
ｚ１＋Ｒ１＋Ｒ３＝Ｚ …（数式２）
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は任意の値である。図７に示すように、ｔは、周辺素線１１０の厚みである。ｗは周辺素線１１０の幅である。θは、周辺素線１１０を角度変換する場合における目的角度である。ｘ３、ｙ３は任意の値を取り得る。

【0035】

次に、図９及び１０を用いて、上記した実施の形態１にかかる製造方法により得られる集合導線束及び集合導体について説明する。

【0036】

図９に示すように、集合導線束２００の周辺素線１１０には、捻じれによる転び、すなわち捻転が殆どない。また、集合導線束２００の周辺素線１１０同士の間には、空隙が小さい。これは、ねじれ変形の発生が抑制されたためと考えられる。

【0037】

図１０に示すように、集合導体２０２の中心素線１３２及び周辺素線１１２並びに周辺素線１１２同士の間には空隙が殆ど無い。中心素線１３２及び周辺素線１１２並びに周辺素線１１２同士は密着している。集合導体２０２の断面積における中心素線１３２及び周辺素線１１２の面積率は、９９％と高い。上記した実施の形態１にかかる製造方法を用いると、占積率の高い集合導体が得られた。

【0038】

以上、実施の形態１にかかる製造方法によれば、周辺素線を曲げて、搬送及び角度変換して、周辺素線の捻転を抑制し、周辺素線同士の間に空隙の小さい集合導線束を得ることができる。さらに、得られた集合導線束を圧延加工して、占積率の高い集合導体が得ることができる。

【0039】

また、実施の形態１にかかる製造方法によれば、周辺素線を曲げて、放射状に配置し、束形成工程に供給する。これにより、周辺素線におけるねじり変形の発生が抑制されて、束形成工程での周辺素線の姿勢が安定して、捻転の発生が抑制される。また、周辺素線に曲げ変形を複数回与えて、周辺素線の残留応力を軽減させることができる。なお、この残留応力のメカニズムについては後述する。

【0040】

また、実施の形態１にかかる製造方法によれば、周辺素線が略台形状の断面形状を有する。これにより、周辺素線が中心素線の周囲に配置されやすく、周辺素線同士の間における空隙の発生が抑制され、占積率の高い集合導体がより確実に得ることができる。

【0041】

ところで、周辺素線をピンチローラでガイドして、目的の角度に変換するためにねじり変形を加えつつ、搬送及び角度変換するねじり角度変換工程を含む集合導体の製造方法がある。この集合導体の製造方法は、実施の形態１にかかる集合導体の製造方法と異なり、展開工程Ｓ２の代わりにねじり角度変換工程を含む。つまり、この集合導体の製造方法は、単線圧延工程Ｓ１と、ねじり角度変換工程と、束形成工程Ｓ３と、捻り工程Ｓ４と、仕上げ圧延工程Ｓ５と、を含む。

【0042】

このような製造方法では、周辺素線にはねじり変形が付与されてしまう。詳細には、まず、導体線群１９８（図２参照。）が、単線圧延工程Ｓ１、ねじり角度変換工程及び束形成工程Ｓ３を経ると、集合導線束９００が得られる。図１３に示すように、集合導線束９００では、周辺素線９１０が捻転し、大きな空隙が周辺素線９１０同士の間に発生してしまう。

【0043】

また、集合導線束９００が捻り工程Ｓ４を経て、さらに仕上げ圧延工程Ｓ５を経ると、集合導体９０２が得られる。詳細には、捻り工程Ｓ４では、周辺素線９１０の間の力の釣り合いが崩れ、図１３に示すように、周辺素線９１０のうち、矢印に指された周辺素線９１０が、捻転した状態で捻られることとなる。続いて、仕上げ圧延工程Ｓ５では、集合導線束９００を圧延し、図１４に示す集合導体９０２が得られる。集合導体９０２の断面における中心素線９３２及び周辺素線９１２の面積率は、８９％と低い。つまり、実施の形態１にかかる製造方法は、このような製造方法と比較しても、ねじり変形の発生を抑制しつつ、周辺素線をその軸を中心として角度変換させて、さらに占積率の高い集合導体を製造することができる。

【0044】

また、実施の形態１にかかる製造方法は、このような製造方法と比較して、製造装置間の直線距離が短い。実施の形態１にかかる製造方法によれば、ライン配置の自由度を高め得て、製造ラインのコンパクト化が図れる。

【0045】

実施の形態２．
次に、図１１を参照して実施の形態２にかかる製造方法について説明する。図１１は、実施の形態２にかかる製造方法の模式図である。実施の形態２にかかる製造方法は、実施形態１にかかる製造方法と比較して、素材供給機を除いて共通する。異なる構成について説明する。ここでは、製造装置２４０を用いて、導体線群１９８から集合導体２０２（図示略）を連続的に製造する製造方法について説明する。

【0046】

素材供給部２４１は、複数のボビン２４２を含む。ボビン２４２には、導体線１０９が巻かれている。素材供給部２４１は、複数のボビン２４２をそれぞれ回転させて、導体線１０９を第１圧延ロール１４２へ送る。続いて、実施の形態１にかかる製造方法と同様に、単線圧延工程Ｓ１〜仕上げ圧延工程Ｓ５を経て、集合導体２０２を得る。導体線１０９が略円形状の断面形状を有し、ボビン２４２は、大きな巻量を有し、長い周辺素線１１０を巻き付けられる。

【0047】

ところで、図１５に示すような集合導体の製造方法がある。図１５に示す製造方法は、実施の形態２にかかる製造方法と、周辺素線と素材供給部と第１圧延ロールと搬送装置とを除き、共通している。異なる構成について説明する。ここでは、製造装置９４０を用いて、中心素線１３０及び周辺素線９１０（後述）から集合導体２０２（図示略）を連続的に製造する製造方法について説明する。

【0048】

図１５に示すように、製造装置９４０は、１つのボビン９４２と、複数のボビン９４１と、を含む。ボビン９４２は、クランプ１４５から視ると、中心素線１３０の軸上に配置されている。複数のボビン９４１は、クランプ１４５から視ると、ボビン９４２を中心として放射状に配置されている。複数のボビン９４１は、例えば、ボビン９４２の位置を中心とする仮想円上に均等に配置されている。

【0049】

ボビン９４２は、中心素線１３０を巻かれており、クランプ１４５へ供給する。複数のボビン９４１は、周辺素線９１０を巻かれており、クランプ１４５へ供給する。模式図９６１に示すように、周辺素線９１０は、略台形の断面形状を有する素線である。

【0050】

クランプ１４５は、ボビン９４２から中心素線１３０を受け、複数のボビン９４１から複数の周辺素線９１０を受ける。クランプ１４５は、中心素線１３０及び周辺素線９１０を整列して、中心素線１３０の周囲に周辺素線９１０を配置し、束ねた集合導線、すなわち、集合導線束２００を形成する（束形成工程Ｓ３）。続いて、実施の形態１にかかる製造方法と同様に、束形成工程Ｓ３〜仕上げ圧延工程Ｓ５を経て、集合導体２０２を得ることができる。

【0051】

図１５に示す集合導体の製造方法では、第１圧延ロール１４２（図２参照）及び搬送装置１４４（図２参照）を必要としておらず、これらを省略しても、実施の形態１及び２にかかる製造方法と同様に、占積率の高い集合導体を製造することができる。しかしながら、周辺素線９１０は略台形の断面形状を有する。これにより、円形状の断面形状を有する周辺素線１１０と比較して、周辺素線９１０はボビンに重ねて巻かれにくい。つまり、ボビン９４１の周辺素線９１０の巻量は、ボビン２４２の周辺素線１１０の巻量と比較して少ない。従って、図１５に示す集合導体の製造方法では、周辺素線９１０を巻いたボビン９４１を取り換える作業が、実施の形態２にかかる製造方法と比較して多く、労務コストが高い。また、図１５に示す集合導体の製造方法では、略台形の断面形状を有する周辺素線９１０は、円形状の断面形状を有する周辺素線１１０と比較して、高い製造コストを有する。ここで、第１圧延ロール１４２及び搬送装置１４４によるコスト増加の影響よりも、労務コストや周辺素線の製造コスト等の低減の影響が大きい。以上より、実施の形態１及び２にかかる製造方法は、図１５に示す集合導体の製造方法と比較して、第１圧延ロール１４２及び搬送装置１４４を必要とするものの、労務コストや周辺素線の製造コスト等が低く、結果として、集合導体の製造コストを低減することができる。

【0052】

残留応力の減少メカニズム．
次に、図１２を用いて、残留応力の減少メカニズムについて説明をする。図１２は、板厚延の工程及び板材の残留応力分布を示す模式図である。図１２に示す板材の残留応力分布では、残留応力は板材厚み方向において、中立面上の点に関して点対称であった。したがって、図１２では、中立面片側のみの残留応力分布を示した。

【0053】

図１２に示すように、複数のローラ９１が、互いに対向するように設置されている。ワークとしての板材８１がこれらのローラ９１の間を通過し、曲げ変形を与えられる。すると、ローラ９１の入口から出口に向かって、残留応力が細分化されて、巨視的に残留応力の影響が小さくなることが知られている。なお、板材８１の代わりに線材を用いても、線材の内部の残留応力が減少する。

【0054】

さて、実施の形態１及び２にかかる製造方法では、第１曲げ工程Ｓ２２〜第３曲げ工程Ｓ２４において、周辺素線１１０は、順次、いずれも異なる方向に曲げ変形を与えられている。従って、周辺素線１１０にかかる応力３軸度が降伏条件を満たすと考えられる。曲げ変形の付与の度に、周辺素線１１０は、主応力方向に一律に変形している。第１曲げ工程Ｓ２２〜第３曲げ工程Ｓ２４を順次経ると、主応力方向の変形が、すでに与えられた他の方向の残留応力を除去するように、順次与えられる。これにより、実施の形態１及び２にかかる製造方法により得られた集合導体２０２では、残留応力が軽減される。

【0055】

なお、周辺素線の材料の降伏強度近くまで、周辺素線に張力をかけるとよい。また、曲げ半径を小さくするとよい。このように張力と曲げ半径とを制御すると、周辺素線の表面から中心まで残留応力を除去し得て、好ましい。

【0056】

応用例．
次に、実施の形態１にかかる製造方法により得られる集合導体を用いてコイルを形成することができる。このため、本実施形態は以下の応用に適する。

【0057】

上記の製造方法により製造された集合導体からなるコイルを製造する。すると、かかるコイルでは渦損が小さいので、かかるモータは小さなコイルを備えても、モータとしての性能を維持することができる。

【0058】

また、自動車は、かかるモータを備えることで、従来の性能を維持したまま軽量化し得る。自動車はかかるモータを有する駆動部を備えることが、軽量化の観点から好ましい。かかるモータはハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカーに特に好適である。

【0059】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

１〜８…ローラ １０９…導体線
１１０、１１２…周辺素線 １３０、１３２…中心素線
１４４…搬送装置 ２００…集合導線束
２０２…集合導体 Ｃ…仮想円
Ｓ１…単線圧延工程 Ｓ２…展開工程
Ｓ２１…第１曲げ工程 Ｓ２２…第２曲げ工程
Ｓ２３…第３曲げ工程 Ｓ３…束形成工程
Ｓ４…捻り工程 Ｓ５…圧延工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図11】

【図12】

【図15】

【図9】

【図10】

【図13】

【図14】