(57)【要約】      （修正有）【課題】従来に比較して、ステップモーターの特性劣化を起こさずに安定して製造可能かつ時計の薄型化が実現できるコイル巻芯を提供する。【解決手段】曲げなどの複雑形状のため、別々の金型による打ち抜き加工が重なるマッチング部３ｄを有するコイル巻芯３であって、コイルが巻かれる巻線部３ｂと、巻線部３ｂの両端に位置し、ステーターと接続するための接続部３ａを備え、巻線部３ｂの接続部３ａ近傍に、巻線部３ｂの他の箇所より幅の広い幅広部３ｄを有する。【選択図】図６
2017139878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル線が巻かれる巻線部と、
該巻線部の両端に位置し、ステーターと接続するための接続部と、を有し、
前記巻線部の前記接続部近傍に、
前記巻線部の他の箇所より幅の広い幅広部を有する
ことを特徴とするコイル巻芯。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル巻芯の前記幅広部にコイル巻枠を嵌めたステップモーター。
【請求項３】
請求項１に記載のコイル巻芯を、板材から打ち抜くための金型であって、
前記接続部周囲を打ち抜くための第１金型と、
前記巻線部を打ち抜いて、前記コイル巻芯を打ち抜くための第２金型と、を有し、
前記第２金型の、前記巻線部の両端近傍を打ち抜く箇所の打ち抜く幅が、
前記巻線部の他の箇所より広い
ことを特徴とするコイル巻芯用金型。
【請求項４】
請求項１に記載のコイル巻芯の製造方法であって、
前記接続部周囲を打ち抜く第１工程と、
前記巻線部を打ち抜いて、前記コイル巻芯を打ち抜くための第２工程と、を有し、
該第２工程で、前記巻線部の両端近傍を、前記巻線部の他の箇所より広い幅で打ち抜く
ことを特徴とするコイル巻芯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、時計用ステップモーターに使用されるコイル巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
時計も薄型化が進むにつれ、時計で使用されるステップモーターも薄型化が要求される。ステップモーターを薄型化するにあたり、コイル巻芯のステーターとの接続部を曲げ加工したり(特許文献１）、コイル巻線部より薄くする(特許文献２）加工が行われる。このようなコイル巻芯の製造工程においては、まず接続部周辺を第１の金型で抜き、接続部をプレス加工して薄肉化し、その後、巻線部を含めた全体を第２の金型で抜く工程が、特許文献２に開示されている。特許文献１も同様の工程で加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６１−２２３０２号公報（第１図）
【特許文献２】特公昭６１−４９９０２号公報（第２図〜第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されている工程では、少なくとも２回の金型による打ち抜き工程が発生する。この時、異なる型同士の形状が重なるマッチング部において切断線を重ねられない関係で、巻線部の一部が細くなってしまう可能性があった。この巻線部の細くなった部分が耐磁性能等のステップモーターの特性を劣化させる可能性があった。
本発明の目的は、上記問題を解決し、性能劣化を起こさないコイル巻芯とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のコイル巻芯は、コイル巻線が巻かれる巻線部と、該巻線部の両端に位置し、ステーターと接続するための接続部と、を有し、前記巻線部の前記接続部近傍に、前記巻線部の他の箇所より幅の広い幅広部を有することを特徴とする。
また、本発明のコイル巻芯用金型は、前記接続部周囲を打ち抜く第１工程と、前記巻線部を打ち抜いて、前記コイル巻芯を打ち抜くための第２工程と、を有し、該第２工程で、前記巻線部の両端近傍を、前記巻線部の他の箇所より広い幅で打ち抜くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、ステップモーターの性能低下を起こさないコイル巻芯を、製造工程や金型の追加無しに実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における時計用ステップモーターを示した平面図である。
【図２】従来技術のコイル巻芯の形状を示した平面図と斜視図である。
【図３】従来技術のコイル巻芯にコイル巻枠を装着し、さらにコイル巻線を巻き回したコイルブロックを示した平面図と巻枠部の拡大図である。
【図４】従来技術のコイル巻芯の製造方法について、金型上の工程の流れを示した工程図である。
【図５】本発明のコイル巻芯の製造方法について、金型上の工程の流れを示した工程図である。
【図６】本発明のコイル巻芯の形状を示した平面図と斜視図である。
【図７】本発明のコイル巻芯にコイル巻枠を装着し、さらにコイル巻線を巻き回したコイルブロックを示した平面図と巻枠部の拡大図である。
【図８】本発明に係る他の実施形態での図 ５のＦ部拡大図に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態のコイル巻芯を備えた時計用のステップモーターである。
図１に示すように、ステップモーター１は、不図示の回転可能なローターと、ローターを設置するためのローター穴２ａを備えたステーター２と、励磁用のコイル４が巻き回されたコイル巻芯３と、かつ、コイル４の端部の巻乱れ防止のために、コイル４の端部に設置されたコイル巻枠５を備えている。
【０００９】
コイル巻芯３とステーター２はそれぞれネジ穴２ｅ，３ｅを備えており、ネジ穴２ｅ，３ｅが一致するようにステーター２の上にコイル巻芯３が重ねられ、不図示のネジにより締め付け固定されることでコイル巻芯３とステーター２が磁気的に接続され、磁気回路を形成している。
【００１０】
コイル巻芯３とステーター２は高透磁率の材料により構成され、材料としては、例えばＰＣパーマロイや４２Ｎｉパーマロイなどがある。
【００１１】
ここで、従来技術によるコイル巻芯３の形状について図２を用いて説明する。
図２は、従来技術で作製されたコイル巻芯の形状を示したもので、平面図及び斜視図をそれぞれ図２（Ａ）及び図２（Ｂ）で示している。図３（Ａ）は、後述の狭窄部３ｃ付近を示したものであり、図３（Ｂ）はその拡大図である。
図１にて示したステップモーター１は、特許文献１に示されるように、コイル巻芯３の先端にあるステーター２との接続部３ａを曲げ加工し、コイル４を巻つける巻線部３ｂとステーター２との段差を減らすことで断面的なデットスペースを有効活用し、時計の薄型化を達成している。このとき、従来技術においてはコイル巻芯３の形状を、量産性を確保しながら加工するために、後述する理由により図２、３に示すような狭窄部３ｃが必要になる。しかし、狭窄部３ｃは、図３に示すように、ステーター２との接続部３ａと磁束の発生するコイル４との間に位置しており、かつ、コイル４を巻きつける巻線部３ｂよりも断面積が少ないため、コイル４で発生した磁束が狭窄部３ｃにて磁気飽和してしまい、ステップモーター１の特性を劣化させる可能性がある。
【００１２】
次に、図４を用いて従来技術によるコイル巻芯の製造方法を説明する。
図４は、従来技術のコイル巻芯の製造方法について、量産性を確保するために、連続した加工を行う場合の金型上の工程の流れを示した工程図である。なお、図４においては、説明上重要な接続部３ａ近辺のみを拡大図示している。
まず、必要な厚みに圧延された磁性材料の帯材６にコイル巻芯３の接続部３ａの形状を形成するため、プレス加工により接続部３ａの外形形状に沿った窓６ａを、不図示の第１の金型で打ち抜く（工程（１）、（２））。このとき、金型や部品にかかる負荷を低減するため、工程（１）、（２）の２回に分けて打ち抜いているが、一度に外形形状を打ち抜いても良い。
【００１３】
次に、打ち抜いた接続部３ａに対して紙面の奥から手前方法へ押し上げ加圧することでコイル巻芯３の曲げ部６ｂを成形する（工程（３））。最後に、コイル４を巻きつける巻線部３ｂを、不図示の第２の金型を用いてプレス加工により打ち抜くことで、コイル巻芯３が完成する（工程（４））。このとき、各工程での加工は帯材６にあらかじめ設けられ
た加工用のガイド穴６ｃを基準に行われるため、平面方向の精度は充分保たれている。
しかし、コイル４を巻つける巻線部３ｂをそれまでの工程で形成された接続部形状に対して抜き落とすマッチング部６ｄにおいて、切断線を同一直線上に一致させた場合、金型の精度上生じるわずかなズレの影響により、完全に打ち抜くことができず、コイル巻芯３を傷つけたり、金型を痛める場合がある。
【００１４】
そのため、工程（３）のＥ部拡大図で示すように、抜き落とす巻線部３ｂに対して内側に逃がした形状を設けておくことで、クリアランスを確保し、安定した加工を実現している。しかし、このマッチング部６ｄのクリアランス確保のために設けられた金型の形状によって、図３で示したように、コイル巻芯３に狭窄部３ｃが出来てしまい、コイル４を巻つける巻線部３ｂよりもコイル巻芯３の断面積が減るため、前述した通り、磁気飽和が引き起こされ、耐磁性能等のステップモーターの特性を劣化させる可能性がある。
この特性劣化を防ぐことが本発明の目的である。
【００１５】
続いて、本発明の実施形態について説明する。
従来技術と共通する部品、工程については、同じ番号を付して、説明を省略する。
図５は、本発明の実施形態において、コイル巻芯３の製造方法について、金型上の工程の流れを示した工程図である。図４と同様、重要な部分をＦ部拡大図として示している。接続部３ａの形状、曲げ加工を行う工程（１）、（２）については、図４と同様のため、その説明は省略する。第２の金型を用いてコイル巻芯３を打ち抜く工程（３）において、すでに形成された接続部３ａに繋がるマッチング部６ｄにおいて、図４のような逃げは設けられておらず、コイル４を巻つける巻線部３ｂと同一直線となっている。そのかわりに、工程（３）のＦ部拡大図で示すように、第２の金型で抜き落とす形状が、第１の金型によって既に形成された直線部に対して外側に逃げることで、クリアランスを確保している。これにより、マッチング部６ｄに充分なクリアランスがあることから、安定した部品加工を実現することができ、かつ、マッチング部６ｄの形状が狭窄部ではなく幅広部となり、コイル巻芯３の断面積が増える形状となるため、磁気飽和が引き起こされることはなく、耐磁性能等のステップモーターの特性劣化も防ぐことができる。
【００１６】
次に、本発明の実施形態におけるコイル巻芯３について説明する。図６は本発明の実施形態における、コイル巻芯３の形状を示したもので、平面図及び斜視図をそれぞれ図６（Ａ）及び図６（Ｂ）で示している。
図７（Ａ）は、幅広部３ｄ付近を示したものであり、図７（Ｂ）は、その拡大図である。
本発明の実施形態におけるコイル巻芯３は、ステーター２との磁気的な接合をとるための接続部３ａと、コイル４を巻くための巻線部３ｂと、金型のマッチング形状による幅広部３ｄを有する。ここまでで説明した通り、巻線部３ｂに幅広部３ｄを設けることで、曲げ加工による時計の薄型化を達成しながらステップモーターの特性劣化を防ぐことができる。しかし、一般的には、コイル４を巻きつける巻線部３ｂの形状について、コイル巻芯３にコイル４を巻きつける工程の安定化のため、図３に示すように、その巻きつける全部分が直線となっていることが工程上は望ましく、巻線部３ｂに凹凸形状がある場合には、コイルの巻乱れや断線などを引き起こす可能性がある。
【００１７】
しかしながら、巻線部３ｂに幅広部３ｄを設ける本発明のコイル巻芯３においても、図７に示すように幅広部３ｄを端部に設け、幅広部３ｄにコイル巻枠５を嵌ることで、コイル４を巻きつける巻線部３ｂへの影響を抑えることができ、コイル４を巻きつけるときに幅広部３ｄが悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。したがって、コイル４を巻きつけるときにおいても安定した加工を実現することができる。
【００１８】
以上のことから、本発明のコイル巻芯によって、ステップモーターの薄型化を特性の劣化、工程の増加、金型の追加無しに実現可能となる。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について、一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コイル巻芯３に対して曲げ加工を行ったが、接続部３ａをプレス加工により薄くし、接続部３ａのみが厚みの薄いコイル巻芯３としても良い。また、必ずしも薄型化を目的とせず、例えば平面的な構造制約により、複数回のプレス加工が必要となるような複雑な形状をしたコイル巻芯３について実施しても良い。
【００２０】
さらに、上記実施形態では、マッチング部３ｄを巻線部３ｂに設けたが、図８に示すように、マッチング部を接続部３ａに設けることで巻線部３ｂの断面積を均一に保ち、特性劣化を防ぐことも可能である。図８は、図 ５で示したＦ部拡大図に相当する図である。
【００２１】
また、上記実施形態ではコイル巻芯について行ったが、ステーターに曲げ加工を施す場合に、ステーターについて実施してもよい。曲げ加工については、コイル巻芯、ステーター各々単体で実施しても、両者で実施してもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１：ステップモーター
２：ステーター、２ａ:ローター穴、２ｅ：ネジ穴
３：コイル巻芯、３ａ：接続部、３ｂ：巻線部、
３ｃ：狭窄部、３ｄ：幅広部、３ｅ：ネジ穴
４：コイル
５：コイル巻枠
６：帯材、６ａ：窓、６ｂ：曲げ部、６ｃ：ガイド穴、６ｄ：マッチング部
【図１】
2017139878.tif 000003
【図２】
2017139878.tif 000004
【図３】
2017139878.tif 000005
【図４】
2017139878.tif 000006
【図５】
2017139878.tif 000007
【図６】
2017139878.tif 000008
【図７】
2017139878.tif 000009
【図８】
2017139878.tif 000010