(57)【要約】【課題】磁気特性に優れた磁心を提供する。【解決手段】断面が円形状の巻線部４０と、巻線部４０の両端に設けられ、巻線部４０に巻かれた導線４３の形状を保持する巻線保持部の一例であるコイル枠４１と、このコイル枠４１に設けられ、他の部材に接続される接続部４２ａと、が射出成形によって一体に形成されていることを特徴とする磁心である。ここで、コイル枠４１は、巻線部４０側の側面が接続部４２ａ側に傾けることが好ましい。また、巻線部４０、巻線保持部４１、及び接続部４２ａが金属ガラスからなる、ことが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が円形状の巻線部と、
前記巻線部の両端に設けられ、前記巻線部に巻かれた導線の形状を保持する巻線保持部と、
前記巻線保持部に設けられ、他の部材に接続される接続部と、
が射出成形によって一体に形成されていることを特徴とする磁心。
【請求項２】
前記巻線保持部は、前記巻線部側の側面が前記接続部側に傾いていることを特徴とする請求項１に記載の磁心。
【請求項３】
前記接続部は、その形状が櫛歯状であり、他の櫛歯状の部材に嵌め合わすことにより接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁心。
【請求項４】
前記巻線部、前記巻線保持部、及び前記接続部が金属ガラスからなる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁心。
【請求項５】
前記巻線部に酸化膜が被覆されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導線が巻きつけられる磁心に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の電子制御式機械時計や電圧変換トランスなどで使用される磁心を説明する図である。ここで、図６（ａ）は従来の磁心の製造方法の一例を簡単に示す図であり、図６（ｂ）は従来の磁心に導線を巻きつけた様子を示す概略斜視図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。図６（ａ）に示すように、従来の磁心では、パーマロイ製板材やアモルファス薄板をプレス抜きして積層し、この積層したものの両端にコイル枠をセットして形成されていた。そして、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、形成された磁心に絶縁テープを巻きつけた上、導線を巻いていた。また、従来、電子制御式機械時計や電圧変換トランスなどで使用される磁心を、金属ガラスで構成する発明も提案されている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１１−７１６４８号公報
【特許文献２】特開平１１−７４１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電子制御式機械時計や電圧変換トランスなどで使用される磁心は、パーマロイ製板材やアモルファス薄板をプレス抜きして積層したものであるため、図６（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である図７（ａ）に示すように、板材と板材との間に空間が生じ、この空間に生じる反磁界が、磁心の磁気特性を低下させるという問題があった。また、従来の電子制御式機械時計や電圧変換トランスなどで使用される磁心は、従来の磁心を他の部材に接続した図である図７（ｂ）に示すように、他の部材と接続するための部分に凹凸が存在している。このため、磁心と他の部材との境界に空間が生じ、この空間に生じる反磁界が磁心の磁気特性を低下させるという問題があった。
また、特許文献１、２では、磁心を金属ガラスで形成することが記載されているが、磁心の形状については記載されておらず、上記した問題は解決されない。
そこで、本発明は、磁気特性に優れた磁心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】
【０００４】
上記目的は、本発明の構成において、断面が円形状の巻線部と、前記巻線部の両端に設けられ、前記巻線部に巻かれた導線の形状を保持する巻線保持部と、前記巻線保持部に設けられ、他の部材に接続される接続部と、が射出成形によって一体に形成されていることを特徴とする磁心により達成される。
前記構成においては、巻線部の断面が円形状であるため、角がない。このため、前記構成においては、巻線部に導線を整列巻線することができる。また、前記構成においては、巻線部に導線を巻いても、角で導線が傷付けられて断線することがない。また、前記構成においては、導線が被覆されている場合、この絶縁被覆が巻線部の角で断裂し、導線と巻線部とが接触してショートすることを防止することができる。したがって、前記構成によれば、上述したショートを防止するために、巻線部に導線を巻きつける際に巻線部を絶縁テープで被覆する必要がなくなる。このため、前記構成によれば、巻線部と導線との間の距離を、絶縁テープの分だけ縮めることができ、その分だけ、磁気特性を向上させることができる。
【０００５】
また、前記構成においては、前記巻線保持部は、前記巻線部側の側面が前記接続部側に傾いていることが好ましい。
前記構成によれば、巻線保持部の巻線部側の側面がテーパ状となり、巻線部に導線を巻く際に、導線が巻線保持部に引っ掛かって断線してしまうことを防止することが可能となる。なお、巻線保持部の巻線部側の側面を接続部側に傾けた場合、この巻線保持部は、磁心を射出成形する際の抜きテーパとして利用でき、磁心の射出成形する際の工程を容易にすることができる。なお、巻線保持部は、これを抜きテーパとして使用する場合、巻線部断面の直径の２倍以上とすることが好ましい。
【０００６】
前記構成において、前記接続部は、その形状が櫛歯状であり、他の櫛歯状の部材に嵌め合わすことにより接続されることが好ましい。
前記構成によれば、他の部材が櫛歯状に形成されている場合、磁心の接続部と他の部材とを嵌め合わして接続することができ、磁心の接続部と他の部材との間に空間が生じ難い。したがって、接続部と他の部材との間の空間に生じた反磁界による磁界特性の低下を防止することができる。
【０００７】
前記構成は、前記巻線部、前記巻線保持部、及び前記接続部が金属ガラスからなることが好ましい。
前記構成によれば、巻線部内部において空間が占める割合を示す占積率（巻線部における空間の体積／巻線部の全体積）が略１００％となって、巻線部内部の空間に生じた反磁界による磁界特性の低下を防止することができる。なお、金属ガラス自体の磁気特性は、パーマロイ製板材やアモルファス薄板などと同等以上である。したがって、本発明の実施の形態に係る磁心を金属ガラスで構成した場合には、金属ガラス自体の磁気特性の観点からも、磁界特性を向上させることができる。
【０００８】
前記構成は、前記巻線部に酸化膜が被覆されている、ことが好ましい。
前記構成によれば、巻線部と導線とが接触することによるショートが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、以下では、本発明の実施の形態に係る磁心を好適に用いることができる一例である電子制御式機械時計を用いて、本発明の実施の形態に係る磁心の説明を行うが、本発明は、電子制御式機械時計以外にも、ウォッチモータ磁心や、電気自動車用モータ磁心や、電圧変換トランスや、アンテナコア材や、磁気センサなどにも用いることができる。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る磁心を用いた電子制御式機械時計の概略を示す平面図である。
図１において、電子制御式機械時計は、ゼンマイ、香箱歯車、香箱真および香箱蓋からなる香箱車１を備えている。香箱歯車の回転は、二番車６へ伝達された後、増速されて三番車７へ、三番車７から秒針車８を介して四十四番車（中間車）９へ、さらに順次増速されて四番車１０  、五番車１１、六番車１２、ロータ１３へと伝達される。
【００１１】
この電子制御式機械時計は、ロータ１３、ステータ２１、第１コイルブロック２２、第２コイルブロック２３、および継手２４から構成される発電機２０を備えている。ステータ２１は、発電機２０の磁気回路の一部を形成するものであり、ロータ磁石が配置される配置穴２１ａを有することで、ロータ１３の磁束を鎖交させるようになっている。第１、第２コイルブロック２２、２３は、磁心２２ａ、２３ａにコイルを巻線したものである。
【００１２】
以上の電子制御式機械時計では、発電機２０からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサに充電され、このコンデンサからの電力で発電機２０の回転を制御する図示しない制御回路を作動させている。なお、制御回路としては、発振回路、分周回路、回転検出回路、回転数比較回路、電磁ブレーキ制御手段等を含む集積回路（ＩＣ）によって構成され、発振回路には水晶振動子が用いられる。
【００１３】
また、角穴車４を回転させてゼンマイを巻く方法は、図示しない竜頭に接続された巻真３０操作することにより、キチ車３１、丸穴車３２、角穴中間車３３を介して行われ、この際、角穴車４の回転方向がコハゼ４ａによって規制されている。また、分針および時針を合わせる方法は、同様に巻真３０を操作し、つづみ車３４、小鉄車３５、日の裏中間車３６、日の裏車３７を介して行われ、この際、駆動系は、規制レバー３８を五番車１１に当接させることで停止するようになっている。なお、これらの機構は、周知である機械時計の自動巻または手巻機構と同様であるため、さらなる詳細な説明を省略する。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態に係る磁心を示す図であり、図２（ａ）は本発明の実施の形態に係る磁心の概略斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。この実施の形態に係る磁心は、上述した第１、第２コイルブロック２２、２３の磁心２２ａ、２３ａとして使用される。
本発明の実施の形態に係る磁心は、巻線部４０と、巻線保持部の一例であるコイル枠４１と、巻線保持部の一例であるコイル枠４１に設けられ、ステータ２１に接続される接続部４２ａと、が射出成形によって一体に形成されている。
【００１５】
巻線部４０は、その断面が円形状であるため、角がない。このため、本発明の実施の形態によれば、巻線部４０に導線４３を整列巻線することができる。
また、本発明の実施の形態によれば、巻線部４０にＣｕ線などの導線４３を巻いても、角で導線４３が傷付けられて断線することがない。
また、本発明の実施の形態によれば、Ｃｕ線などの導線４３にウレメット製の絶縁被膜が被覆されている場合であっても、この絶縁被覆が巻線部４０の角で断裂し、導線４３と巻線部４０とが接触して発電機２０がショートすることを防止することができる。したがって、本実施の形態に係る磁心によれば、上述したショートを防止するために、巻線部４０に導線を巻きつける際に、巻線部４０を絶縁テープで被覆する必要がなくなる。このため、本実施の形態に係る磁心によれば、巻線部４０と導線４３との間の距離を、絶縁テープの分だけ縮めることができ、磁気特性を向上させることができる。もっとも、本実施の形態に係る磁心においても、巻線部４０と導線４３とが接触することによるショートを防止するために、巻線部４０に、表面酸化処理をして酸化絶縁膜（図示せず）を形成することができる。この場合、酸化絶縁膜の厚みを数μｍとすれば、巻線部４０と導線４３との距離が大きくなることによる磁界特性の低下を防止することができる。
【００１６】
コイル枠４１は、巻線部４０の両端に設けられて、巻線部４０に巻かれた導線４３の形状を保持している。ここで、コイル枠４１の巻線部４０側の側面が接続部４２ａ側に傾いているが、このようにすれば、コイル枠４１の巻線部４０側の側面がテーパ状となり、巻線部４０に導線４３を巻く際に、導線４３がコイル枠４１に引っ掛かって断線してしまうことを防止することが可能となる。なお、コイル枠４１の巻線部４０側の側面を接続部４２ａ側に傾けた場合、このコイル枠４１は、磁心を射出成形する際の抜きテーパとして利用でき、磁心の射出成形する際の工程を容易にすることができる。なお、コイル枠４１は、これを抜きテーパとして使用する場合、巻線部４０断面の直径の２倍以上とすることが好ましい。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態に係る磁心を他の部材への接続例（その１）を示す図である。
図３に示すように、本発明の実施の形態に係る磁心は、巻線部４０に設けられている接続部４２ａを、ステータ２１などの他の部材に、継手２４などを用いて接続することができる。図３に示す例では、接続部４２ａと他の部材とを突き合わせて接続しているが、本発明の実施の形態においては、磁心が射出成形によって形成されているため、接続部４２ａの断面に凹凸が少なく、接続部４２ａと他の部材との間に空間が生じ難い。このため、本実施の形態によれば、接続部４２ａと他の部材との間の空間に生じた反磁界による磁界特性の低下を防止することができる。
【００１８】
図４は、本発明の実施の形態に係る磁心を他の部材への接続例（その２）を示す図である。
図４に示すように、本発明の実施の形態においては、磁心が有する接続部４２ｂの形状を櫛歯状にすることができる。このようにすれば、ステータ２１などの他の部材を櫛歯状に形成することにより、磁心の接続部４２ｂとステータ２１などの他の部材とを嵌め合わして接続することができ、磁心の接続部４２ｂとステータ２１などの他の部材との間に空間が生じ難い。したがって、図４に示した例によっても、接続部４２ｂと他の部材との間の空間に生じた反磁界による磁界特性の低下を防止することができる。
【００１９】
以上説明した本発明の実施の形態に係る磁心の材質は、特に限定されてないが、金属ガラスとすることが好ましい。ここで、金属ガラスとは、バルク状の非晶質金属をいう。この金属ガラスは、これを冷却すると、液体から固体へと状態変化するが、その際、過冷却液体という非晶質の状態が存在する。つまり、液体の状態にある金属ガラスを冷却すると結晶質となるが、これを更に冷却すると、過冷却液体という非晶質の状態となり、これを更に冷却すると固体となる。ここで、結晶質の状態から過冷却液体という非晶質の状態に変化するときの温度と、過冷却液体という非晶質の状態から固体の状態に変化するときの温度と、の差は、略３０度以上となる。このような金属ガラスで本発明の実施の形態に係る磁心を構成すると、巻線部４０内部において空間が占める割合を示す占積率（巻線部４０における空間の体積／巻線部４０の全体積）が略１００％となって、巻線部４０内部の空間に生じた反磁界による磁界特性の低下を防止することができる。
金属ガラス自体の磁気特性は、パーマロイ製板材やアモルファス薄板などと同等以上である。したがって、本発明の実施の形態に係る磁心を金属ガラスで構成した場合には、金属ガラス自体の磁気特性の観点からも、磁界特性を向上させることができる。
【００２０】
図５は、本発明の実施の形態に係る磁心の製造方法の一例を示す図である。
以下、図５を参照しつつ、本発明の実施の形態の形態に係る磁心の製造方法の一例を説明する。
まず、真空室内に、上型５０と下型５１とで実施の形態に係る磁心の形状を有するキャビティＳを画定した金型を用意する。
次に、加熱用コイル５３が巻きつけられたスリーブ５２に、金属ガラスの母合金５５を挿入する。
次に、加熱用コイル５３に電流を流して、スリーブ５２内の金属ガラスの母合金５５を加熱して、過冷却液体の状態にする。
次に、過冷却液体の状態にある金属ガラスの母合金５５をプランジャー５４で、キャビティＳの中に充填する。
次に、キャビティＳの中に充填された金属ガラスを冷却する。
次に、上型５０と下型５１とを型開きする。
次に、イジェクター５６でコイル枠となる部分を押し、金型から射出成形された磁心を取り外す。
【００２１】
なお、以上説明した本発明の実施の形態に係る磁心は、射出成形により一体に構成され、一部品となっている。したがって、本発明の実施の形態によれば、巻線部４０やコイル枠４１などが別個に構成される場合と比較して、コスト削減を図ることができる。
【００２２】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る磁心を用いた電子制御式機械時計の概略を示す平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る磁心を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁心を他の部材への接続例（その１）を示す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る磁心を他の部材への接続例（その２）を示す図。
【図５】本発明の実施の形態に係る磁心の製造方法の一例を示す図。
【図６】従来の電子制御式機械時計や電圧変換トランスなどで使用される磁心を説明する図。
【図７】従来の磁心を説明する図。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・香箱車、４・・・角穴車、４ａ・・・コハゼ、６・・・二番車、７・・・三番車、８・・・秒針車、９・・・四十四番車（中間車）、１０・・・四番車、１１・・・五番車、１２・・・六番車、１３・・・ロータ、２０・・・発電機、２１・・・ステータ、２１ａ・・・配置穴、２２ａ、２３ａ・・・磁心、２２・・・第１コイルブロック、２３・・・第２コイルブロック、２４・・・継手、３０・・・巻真、３１・・・キチ車、３２・・・丸穴車、３３・・・角穴中間車、３４・・・つづみ車、３５・・・小鉄車、３６・・・日の裏中間車、３７・・・日の裏車、３８・・・規制レバー、４０・・・巻線部、４１・・・巻線保持部、４２ａ、４２ｂ・・・接続部、４３・・・導線、５０・・・上型、５１・・・下型、５２・・・スリーブ、５３・・・コイル、５４・・・プランジャー、５５・・・金属ガラスの母合金、５６・・・イジェクター
【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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