(57)【要約】【課題】アキシャルエアギャップ型回転電機で、コイル整列性向上及びボビン強度向上を図る。【解決手段】  鉄心（8）、鉄心の外周に巻き回す半径ｒのコイル（9）及び鉄心とコイルの間に配置されたボビン（7）を有する複数のコアメンバ（6）が、回転軸を中心に環状に配列されなるステータ（2）と、回転軸径方向にギャップを介して前記鉄心の端面と面対向する回転子（30）とを有するアキシャルエアギャップ型回転電機（1）であって、ボビンが、コイルを巻き回す筒部（7b）と、筒部の端部開口近傍から筒部の外周全周に渡って鉛直方向に所定長さ延伸する鍔部(7a)とを有すると共に筒部（7b）と鍔部(7a)の接合元に沿って、鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部外周の延伸方向延長線との交点(x)から鍔部延伸方向に向かってｒの位置から、筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部（7c）を有するものであり、コイルが、前記筒部と、前記厚みがｒとなる部分とに接するものである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心、該鉄心の外周に巻き回す半径ｒのコイル及び鉄心とコイルの間に配置されたボビンを有する複数のコアメンバが、回転軸を中心に環状に配列されなるステータと、回転軸径方向に所定のエアギャップを介して前記鉄心の端面と面対向する回転子とを有するアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記ボビンが、
前記コイルを巻き回す筒部と、該筒部の端部開口近傍から筒部の外周全周に渡って鉛直方向に所定長さ延伸する鍔部とを有すると共に、
前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、
前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部外周の延伸方向延長線との交点から前記鍔部延伸方向に向かってｒの位置から、筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部を有するものであり、
前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがｒとなる部分とに接するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記角部が、前記交点から鍔部延伸方向に向かってｒ（２＋√３）／２の位置から筒部延伸方向への厚みがｒ（２−√３）／２となる部分を更に有し、
前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがｒ及び厚みがｒ（２−√３）／２となる部分とに接触するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記鍔部が、前記筒部の両開口部近傍に設置されるものであり、
前記角部が、両鍔部と前記筒部の接合元に設置されるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項４】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記角部が、前記接合元から前記筒部延伸方向に向かって、前記厚みがｒの部分を含む肉厚となる形状を有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項５】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記角部が、前記接合元の全周に沿って設けられるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項６】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記角部が、前記接合元の一部に沿って設けられるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項７】
請求項１に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記筒部が、前記コイルの巻き回し方向に、前記コイル直径より小の間隔且つ前記コイル半径より小の高さである縁部を有する溝部を前記コイルの巻き回し方向に沿って更に有するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項８】
請求項７に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記角部の前記筒部との接合元が、前記縁部と一体となるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載のアキシャルエアギャップ型回転電機であって、
前記複数のコアメンバ同士及び前記固定子を格納するハウジングの内周面が、樹脂モールドによって一体的に形成されるものであるアキシャルエアギャップ型回転電機。
【請求項１０】
内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径ｒのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンであって、
前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、
前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってｒの位置から筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部とを有する回転電機用ボビン。
【請求項１１】
請求項１１に記載の回転電機用ボビンであって、
前記角部が、前記交点から鍔部延伸方向に向かってｒ（２＋√３）／２の位置から筒部延伸方向への厚みがｒ（２−√３）／２となる部分を更に有するものである回転電機用ボビン。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の回転電機用ボビンであって、
前記鍔部が、前記筒部の両開口部近傍に設置されるものであり、
前記角部が、両鍔部と前記筒部の接合元に設置されるものである回転電機用ボビン。
【請求項１３】
請求項１０に記載の回転電機用ボビンであって、
前記ボビンが、前記筒部及び前記角部の厚みがｒとなる部分にコイルが同時に接触するものである回転電機用ボビン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルエアギャップ型回転電機及び回転電機用ボビンに係り、鉄心にコイルが巻き回されるステータを備えるアキシャルエアギャップ型電動機及び回転電機用ボビンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機の高効率化を進めるにあたりＰＭ（Permanent Magnet）モータが普及している。マグネットとしてはネオジウムマグネットがより効率的であるものの希少金属（レアアース）であるが故にコスト等の問題がある。
【０００３】
希少金属を使用しないマグネットとしては、フェライトマグネットを利用することが一般的であるが、回転軸と同一方向にエアギャップを持つラジアルエアギャップ型電動機では、出力軸の回転方向に沿ってフェライトマグネットを配置しなければならない為、ネオジムマグネットと同一の性能を得るためには電動機を大きくしフェライトマグネットの体積を大きくする必要がある。即ち出力と機器のサイズがトレードオフになるという問題がある。
【０００４】
出力と機器のサイズとの関係を解決する電動機として、アキシャルエアギャップ型電動機が知られている。アキシャルエアギャップ型電動機は、例えば、インナーロータ型等のラジアルエアギャップ型電動機に比べて回転軸方向の厚さを薄くする、すなわち扁平にすることができるという特徴がある。
【０００５】
特許文献１は、ＤＣブラシレスモータやステッピングモータ等の磁極ティース毎にコイルが巻き回される固定子を備えた回転電機であって、絶縁ボビンの巻線枠の形状を工夫して、コイルの軸方向への膨らみ寸法を短縮し、モータの小形化を図る技術を開示する。具体的には、コイルが巻き回される角部に傾斜角部を設けたり、電線径に合せた突起角部を設けたりするようになっている。このとき、特許文献１は、形成する形状が電線径の２．１倍又は１．２１倍や、コイル線径寸法又はコイル線径の０．８７倍の大きさにすることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アキシャルエアギャップ型回転電機のステータは、一般的なラジアルエアギャップ型回転電機とは異なり、回転軸に対して直交する平面方向に、複数のコアメンバが回転軸を中心として円環状に配列されてなる構成（概略ドーナツ形状）となる。コアメンバは、鉄心、絶縁部材からなるボビン及びコイル等からなる。コアメンバを環状の配列する際、絶縁等を要請から、隣接するコアメンバ間（特に、コイル間）には、所定の空隙を設ける必要がある。このため、コイルの巻き回しに乱れが生ずると、コイル最外周が膨らみ、所定の空隙を確保できなくなる虞がある。
【０００８】
また、回転電機の性能は、鉄心あたりのコイル巻き回し量や占積率に依存するが、コアメンバ間の空隙を設ける必要から、ボビン外周に巻き回すコイルの張力を増化したり、巻き回し後にコイルの成形を行ったりすると、ボビンに負荷が生じ、破損を招来することになる。即ち鉄心の中心に向かって働くコイル張力が、鉄心の延伸方向に分力され、分力された鉄心の延伸方向の力に対して応力を発揮する部材（例えば、ボビン端部に設けられる鍔部）に対して過剰な負荷となる。
【０００９】
このような負荷に対して、ボビン全体の肉厚を増すことも考えられるが、ボビンが大型化し、結果、モータの大型化を招来することになる。
【００１０】
特許文献１は、ラジアルエアギャップ型の回転電機を前提とする。アキシャルエアギャップ型回転電機への適用を考慮すると、形成した突起や当該突起に巻き回されるコイルで生じる隙間において、逆にコイルを巻き回す有効な空間を狭くしていることから、その分ボビンが大きくなってしまうという課題が残る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を適用する。即ち鉄心、該鉄心の外周に巻き回す半径ｒのコイル及び鉄心とコイルの間に配置されたボビンを有する複数のコアメンバが、回転軸を中心に環状に配列されなるステータと、回転軸径方向に所定のエアギャップを介して前記鉄心の端面と面対向する回転子とを有するアキシャルエアギャップ型回転電機であって、前記ボビンが、前記コイルを巻き回す筒部と、該筒部の端部開口近傍から筒部の外周全周に渡って鉛直方向に所定長さ延伸する鍔部とを有すると共に、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部外周の延伸方向延長線との交点から、鍔部延伸方向に向かってｒの位置から筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部を有するものであり、前記コイルが、前記筒部と、前記厚みがｒとなる部分とに接するものであるアキシャルエアギャップ型回転電機である。
【００１２】
更には、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径ｒのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンであって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってｒの位置から筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部とを有するものである回転電機用ボビンである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一側面によれば、コイルの整列性が整い、隣接するコイルの間に所定の空隙を確保することができる。また、ボビンの強度が高まり、より多くのコイルを巻き回すことができる。回転電機の性能向上、小型化及び生産性の向上等といった効果を奏する。
本発明の他の構成、課題及び効果は、以下の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した第１実施形態によるアキシャルエアギャップ型モータの全体構成を模式的に示す一部断面の側面図である。
【図２】第１実施形態によるモータの電機子構成を模式的に示した縦断面斜視図である。
【図３】（ａ）は、第１実施形態によるモータのステータを回転軸方向から模式的に示した平面図である。（ｂ）は、第１実施形態による１スロット分のコアメンバの構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、第１実施形態によるボビンの構成を示す斜視図である。（ｂ）は、当該ボビンの側面図である。
【図５】第１実施形態によるボビンの角部を拡大して示した部分断面図である。
【図６】（ａ）は、第１実施形態によるボビンにコイルを巻き回した様を示す部分断面図である。（ｂ）は、当該ボビンの角部と、コイルとの関係を模式的に示す部分断面図である。
【図７】第２実施形態によるモータのボビン構成を示す部分斜視図である。
【図８】（ａ）は、第２実施形態によるボビンの角部を拡大してしめす部分断面図である。（ｂ）は、コイルと溝部との関係を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１に、本発明を適用した第１実施形態であるアキシャルエアギャップ型モータ１（以下、「モータ１」という場合がある。）の全体構成を表わす、一部断面の側面図を示す。
【００１６】
モータ１は、外周がハウジング５の内周に沿った概略ドーナツ形状のステータ２と、出力側及び反出力側からステータ２を挟むように配置されたディスク形状の２つのロータ３とが、回転軸径方向に所定のエアギャップを介して面対向してなる電機子構成を有する。なお、本発明はこれに限定されず、シングルロータ式、複数のステータと複数のロータとからなる形式など、種々の形式に適用することができる。
【００１７】
回転軸４は、ドーナツ形状からなるステータ２の中央を非接触で貫通し、ロータ３と接続され、出力側及び反出力側が軸受を介してブラケットに回転可能に接続される。ブラケットは概略筒形状のハウジング５と機械的に接続される。回転軸４の反出力側端部はブラケットから突出し回転に応じて共回りする外扇ファンが設けられるようになっている。外扇ファンは、ファンカバーに覆われており、回転によって回転軸径方向に生成した冷却風が、ファンカバーによってハウジング５の外周面に案内されるようになっている。
【００１８】
図２に、モータ１の電機子の概要構成を表わす断面図を示す。ステータ２は、ハウジング５内筒の中央付近に配置される。後述する複数のコアメンバ６同士及びハウジング５内周面が、樹脂３０によって一体的にモールド成形され、又ステータ２がハウジング５に支持固定されるようになっている。なお、ステータ２を別に樹脂モールド成形などで強度部材として固形化された状態を製作し、ボルト等でモータハウジング５に固定してもよい。
ロータ３は、永久磁石３ａ、バックヨーク３ｂ及びヨーク３ｃからなる。ディスク形状の金属部材からなるヨーク３ｃの一方平面上に、磁極の異なる概略扇形の形状を有する平板状の永久磁石が、バックヨーク３ｂを介して交互に配置されるようになっている。
【００１９】
図３を用いて、コアメンバ６の構成を説明する。図３(ａ)に、ステータ２を回転軸方向から観察した様を示す。ステータ２は、１２個のコアメンバが回転軸心方向を中心として環状に配列されてなる。各コアメンバ６が１スロットの固定子として機能する。
図３（ｂ）に、１スロット分のコアメンバの構成を示す。コアメンバ６は、鉄心８、ボビン７及びコイル９からなる。鉄心８は、積層鉄心であり、端面が概略台形（扇型やそれに準ずる形状を含む。）の形状を有する柱体形状からなる。鉄心８は、磁性体材料（本例ではアモルファスとする。）を含有する板状部材（テープを含む。）を、軸心からハウジング方向に向かうにつれて幅が大となる板片に加工し、これを積層して得る様になっている。なお、鉄心２１は、圧粉鉄心であっても、削り出しであってもよく、積層鉄心に限定するものではない。鉄心８がボビン７に挿入され、ボビン７の外周をコイルが巻き回されるようになっている。
【００２０】
図４を用いて、ボビン７の構成を説明する。図４（ａ）は、ボビン７の斜視図である。ボビン７は、主として鍔部７ａ及び筒部７ｂからなり、鍔部７ａと、筒部７ｂとの付け根付近には、角部７ｃが設けられるようになっている。筒部７ｂは、鉄心８の外径と概略一致する内径を有すると共に鉄心８の長さよりも短くなっている。鉄心８の両端面付近を突出させ、鉄心８の放熱を行う為である。なお、筒部７ｂは、延伸方向の中央等で分割された構成であってもよい。
鍔部７ｂの両開口部近傍には、筒部外周の全周に渡って、その延伸方向と鉛直方向に所定幅延伸する鍔部７ａが配置される。一方鍔部７ａの付け根付近を巻き始めとしてコイル９が巻き回されるようになっている。
【００２１】
図４（ｂ）は、ボビン7の側面図である。鍔部７ａと、筒部７ａとの付け根部分の全周に渡って、角部（補強部）７ｃが設けられ、隣接するコアメンバ６のコイル９間には、所定の空隙が必要であるが、よりコンパクトなモータを製作する場合、巻き回されたコイル９の表面を成形する必要がある。しかしながら、最外周等に巻き回されたコイル９を移動させると、当該成形の負荷がボビン７にかかる。特に、ボビン筒状外周部７ｂと直交する形のボビン鍔７ａとでなす角部が割れるため過度な成形は回避する必要がる。このボビン７の強度と、コイル９の成形時の力（成形力）と、隣接するコイル間の隙間の大きさとは相反する関係にある。
【００２２】
ボビン７の強度が弱く十分な成形ができなければ、隣接するコイル９間には所定の空隙が形成されず、他方、所定の空隙を確保する為にコイル９の表面を成形すれば、ボビン７を破損する虞が高まる。より強固なボビンを用いれば、生産性や小型化を阻害することになる。本実施形態では、ボビン７に角部７ｃを設けることで、このような課題を解消する。
【００２３】
本実施形態の特徴の一つである、ボビンの形状について詳述する。
図５に、鍔部７ａと筒部７ｃの直交部分の拡大図を示す。同図に示す様に、筒部７ｂの端部に直交するように鍔部７ａを配置する。それぞれの直線部が直交する角（接合元／付け根）付近に角部７ｃが設けられる。角部７ｃは、コイル９が巻層される方向（回転軸心方向）に、コイル９の線径とほぼ同一の寸法のＨ（２ｒ）と、同一層を巻き進む面に沿って、コイル９の線径の略半分の寸法Ｗ（１／２ｒ）とで形成される。更に、角部７ｃには、コイル線径のほぼ半分の寸法Ｒ（ｒ）で丸みが設けられるようになっている。
【００２４】
なお、本実施形態において、角部７ｃは、鍔部７ａと、筒部７ｃとの接合元の全周に沿って設けられるようになっているが、必ずしも全周でなくてもよく、一部に沿って設けられてもよい。例えば、概略台形の形状である筒部７ａの角近傍等は、特に、コイル巻き回しの張力が強く作用する部分であり、このような部分に角部を設置するのもよいが、これに限るものではない。
【００２５】
図６（ａ）に、図５のように構成されたボビン７にコイル９を巻き回した様を示す。
コイル９は、角部７ｃから筒部７ｂの外周に沿って整列巻きで巻き進められ、第１層目９ａが形成される。その後、コイル９は、第１層目９ａの上層へ移行し、第１層目９ａとは逆の方向へ順番に巻き進められ、第２層目コイル９ｂが形成される。その後、第３層目コイル９ｃ以降も所定の巻層数まで繰り返し巻き進められるようになっている。
【００２６】
図６（ｂ）に、角部７ｃの拡大図を示す。角部７ｃは、鍔部７ａの延長線と、筒部７ｂの延長線との交点Ｘから、鍔部７ａの延伸方向にｒの位置から筒部７ｂの延伸方向にｒの厚みを有する部分（接点ｎ）において１層目の１ターン目のコイル９ａ１と接触する。また、角部７ｃは、交点Ｘから、鍔部７ａの延伸方向にｒ（２＋√３）／２の位置から筒部７ｂの延伸方向にｒ（２＋√３）／２の厚みを有する部分（接点ｍ）において、２層目の最終ターン目のコイル９ｂ２と接触する。即ち角部７ｃは、断面において２点のみでコイル９と接触するようになっている。
【００２７】
角部７ｃの巻き進み方向（回転軸方向）の厚み寸法をコイル線径の半分未満とすると、第２層目９ｂの最終コイル９ｂ１が、ひとつ前に巻き回されたコイルと、鍔部７ａとの間に適切に収納されず、第３層目コイル９ｃ以降、コイル９ｂ１付近での整列性が悪化し、最終的にコイル９の最外周表面が大きくなる。他方で、角部７ｃの巻き進み方向（回転軸方向）の厚み寸法を、コイル線径の半分以上とすると、第２層目９ｂの最終ターンのコイル９ｂ１と、ボビン鍔部７ａとの間に空隙ができてしまい、第３層目９ｃ以降９ｂ１付近の整列性が悪化し、最終的にコイル９表面が大きくなる虞がある。結果、双方ともにコアメンバ６を円環形状に配置する際、隣接するコイル間に所定の安定した空隙を形成できず、所定の効果を得られないこととなる。
【００２８】
更に、角部７ｃにおいて、コイルが巻層される方向に設ける突出部Ｈについても、コイル線径とほぼ同一の寸法を逸脱する寸法設定では、前述する突出部Ｗと同様にコアメンバ６を円環形状に配置するとき、隣接するコイル間に所定の安定した空隙を形成できず、所定の効果を得られないこととなる。
【００２９】
本実施形態によれば、ボビン７に巻き回されるコイル９の線径に合せて角部７ｃを形成することから、ボビン７に、コアメンバ６を製作するのに必要な強度を確保し、よりコンパクトなコアメンバ６を得ることができる。結果、モータ１の小型化にも寄与する。また、隣接するコイル９間に形成された空隙は、コイル９間の絶縁に有効となるだけではなく円環形状に配置する作業性を向上させ、更には、ステータを樹脂モールド成形する際に樹脂の流路として活用され、生産性と品質の向上を得ることができる。
【００３０】
なお、第１実施形態では、角部７ｃの形状を、断面が概略台形の形状に近似する形状としたが、上述した接点ｍ及び接点ｎの関係を満たすものであれば、本形状に限定するものではない。
【００３１】
〔第２実施形態〕
次いで、本発明を適用した第２実施形態を説明する。
図７に、第２実施形態によるボビン７の部分断面斜視図を示す。本実施形態では、第１の実施形態に対しコイルが巻き回されるボビン筒状外周部７ｂの表面に、第１層目に巻き回されるコイルの整列性を保持するための溝１０を組み合せて有していることを特徴の一つとする。筒部７ｂに巻き回される第１層目９ａのコイルは、この溝１０に収納されることで、以後上層に巻き回される第２層目９ｂ以降のコイルの負荷を受けてもずれることがない。結果、角部７ｃにかかる負荷を軽減することができ、ボビン７の破損を防ぐだけではなくコイルの整列性を向上させ、よりコンパクトなコイルを提供することができる。
【００３２】
図８（ａ）（ｂ）に、角部７ｃ及び溝部１０の拡大図を示す。溝１０は、２つの縁部１０ａと底部１０ｂとからなる。縁部１０ａの高さはコイル９の線径よりも低く又底部１０ｂを挟む縁部１０ａの間隔は、コイル直径よりも狭くなっている。コイル９に縁部１０ａの斜辺部分が接触し且つ底部１０ｂでコイルを支持するように構成される。なお、コイル９が、底部１０ｂに必ずしも接触しなくてもよく、縁部１０ａの斜辺２点でのみ支持される構成であってもよい。
【００３３】
また、角部７ｃと、筒部７ｂとの接合元（付け根）は、溝部１０の一方の縁部１０ａと一体に成形されており、更に回転軸方向に肉厚となっている。第１層目９ａの１ターン目のコイル９ａ1は、溝部１０の縁部１０ａ両斜辺、底部１０ｂ及び角部７ｃの４つの点で確実に支持されるようになっている。
【００３４】
本実施形態によれば、溝部１０ｂが第１層目９ａの各ターンのコイルについて、回転軸方向（巻き進み方向）のズレを確実に防止する。結果、その分、角部７ｃにかかる回転軸方向の押圧力を軽減することができ、鍔部７ａの破損を防止する。
【００３５】
また、溝部１０の特に縁部１０ａは、隣接ターンのコイル間にある空隙利用し、それを埋めるように設けられるため、コイル９全体を大型化することなく確実にコイルの整列状態を維持すると共にコイル成形時にも十分な応力を発揮する。
【００３６】
また、角部７ｃの筒部７ｂ側の付け根は、溝部１０の縁部１ａと一体になることで更に肉厚となり、角部７ｃの強度を向上させる。
【００３７】
〔製造方法〕
上記各実施形態のボビン７は、絶縁性を有する樹脂から形成されるものであり、樹脂成形によって製造されるものである。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示す三次元造形機等によって、製造することも可能である。即ちボビン７そのものを三次元造形機で製造するのみならず樹脂成形用の金型を、三次元造形機で積層造形したり、切削ＲＰ装置によって切削加工したりすることで得る製造することでもボビン７を得ることができる。
【００３８】
積層造形としては、光造形方式、粉末焼結積層造形方式、インクジェット方式、樹脂溶解積層方式、石膏パウダー方式、シート成形方式、フィルム転写イメージ積層方式及び金属光造形複合加工方式等が適用できる。
上記積層造形や切削加工用のデータは、ＣＡＤやＣＧソフトウェア又は３Ｄスキャナで生成した３ＤデータをＣＡＭによってＮＣデータに加工することで生成される。該データを３次元造形機又は切削ＲＰ装置に入力することで三次元造形が行われる。なお、ＣＡＤ／ＣＡＭソフトウェアによって、３Ｄデータから直接ＮＣデータを生成してもよい。
【００３９】
また、ボビン２２やその樹脂射出成型用金型を得る方法として、３Ｄデータ又はＮＣデータを作成したデータ提供者やサービサーが、インターネット等の通信線を介して所定のファイル形式で配信可能とし、ユーザが当該データを３Ｄ造形機やそれを制御するコンピュータ等にダウンロード又はクラウド型サービスとしてアクセスし、３次元造形機で成形出力することでボビン７を製造することもできる。なお、データ提供者が３ＤデータやＮＣデータを不揮発性の記録媒体に記録して、ユーザに提供する方法も可能である。
【００４０】
このような製造方法による本実施形態のボビン７の一態様を示せば、回転電機用ボビンを製造する方法であって、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径ｒのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンであって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってｒの位置から筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部とを有する回転電機用ボビンの三次元データに基づいて三次元造形機で製造する方法である。
【００４１】
更に、このような製造方法によるボビン７の製造方法の他の態様を示せば、内周に鉄心が挿入されると共に外周に半径ｒのコイルが巻き回される筒部を有する回転電機用のボビンの三次元造形機用データを伝送・配信する方法であって、前記筒部の開口端部近傍の全周に、該筒部から鉛直方向に所定幅延伸する鍔部と、前記筒部と前記鍔部の接合元に沿って、前記鍔部の延伸方向延長線と、前記筒部の延伸方向の延長線との交点から、前記鍔部延伸方向に向かってｒの位置から筒部延伸方向への厚みがｒとなる角部とを有する回転電機用ボビンの三次元造形機用データを、通信線を介して伝送・配信する方法である。
【００４２】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱することのない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、角部７ｃは必ずしもボビン７に一体で成形されている必要はなく、例えば、コイル９を巻き回す際に、別に製作した台形環状の角部７ｃを取り付けてからコイル９を巻き回すようにしてもよい。
【００４３】
また、第２実施形態の溝部１０は、底部１０ｂを挟む２つの縁部１０ａの両方に第１層目９ａの全てのコイル９が支持されずに、頭頂部の一部で接触する構成でもよい。かかる構成であっても溝部１０が、コイル９の回転軸方向の滑り止め効果を期待することができる。また、本実施形態はモータに適用する例を上げたが、本発明は発電機にも適用できるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１…アキシャルエアギャップ型モータ（モータ）、２…ステータ、３…ロータ、４…回転軸、５…ハウジング、６…コアメンバ、７…ボビン、７ａ…鍔部、７ｂ…筒部、７ｃ…角部、８…積層鉄心（コア）、９、９ａ、９ｂ、９ｃ…コイル、１０…溝部、１０ａ…縁部、１０ｂ…底部
【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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【図８】
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