(57)【要約】【課題】圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損を防止すること。【解決手段】隣接するティース１３３に装着された他のコイルボビン１４１と接触する継手部１４３〜１４６を有し、該継手部１４３〜１４６により該他のコイルボビン１４１と一体化することを特徴とする回転機１００用のコイルボビン１４１を用いる。これにより、一体化したコイルボビン１４１によってティース１３３の振動が抑えられるので、圧粉でできたティース１３３の振動や衝撃による破損を防止することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接するティースに装着された他のコイルボビンと接触する継手部を有し、該継手部により該他のコイルボビンと一体化することを特徴とする回転機用のコイルボビン。
【請求項２】
前記継手部は嵌凸部又は嵌凹部を有し、該嵌凸部又は該嵌凹部がそれぞれ前記他のコイルボビンに設けられた嵌凹部又は嵌凸部と嵌合することを特徴とする請求項１に記載のコイルボビン。
【請求項３】
前記継手部は、少なくとも当該コイルボビンのロータ側縁部に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイルボビン。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコイルボビンを備える回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイルボビン及びそれを用いた回転機に関し、特に回転機に備えられるステータコアのティースの破損防止のために好適なコイルボビン及びそれを用いた回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータやジェネレータなどの回転機では複数のティースを有するステータコアが用いられ、各ティースにはコイルを巻回したコイルボビンが装着される。
【０００３】
なお、特許文献１，２にはティースの例が開示されている。特許文献１の「突極」、特許文献２の「歯部」が上記ティースに相当する。
【特許文献１】実開平０３−４５０４９号公報
【特許文献２】特公平０５−３４８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、モーターや発電機の鉄芯の材料として軟磁性金属材料の圧粉が注目され始めている。圧粉を用いるとその構造から渦電流による損失低減が期待出来る、生産性・リサイクル性が良好になる、３次元構造が容易に製造出来る等の理由からであるが、圧粉でできたティースの強度はそれほど強くなく、回転に伴う振動や取付けられる機器によって加わる衝撃によってティースが破損して（折れて）しまうことがある。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損を防止することのできるコイルボビン及びそれを用いた回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるコイルボビンは、隣接するティースに装着された他のコイルボビンと接触する継手部を有し、該継手部により該他のコイルボビンと一体化することを特徴とする回転機用のコイルボビンである。また、本発明による回転機は、このコイルボビンを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、一体化したコイルボビンによってティースの振動が抑えられるので、圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損を防止することが可能になる。
【０００８】
また、上記コイルボビンにおいて、前記継手部は嵌凸部又は嵌凹部を有し、該嵌凸部又は該嵌凹部がそれぞれ前記他のコイルボビンに設けられた嵌凹部又は嵌凸部と嵌合することが好ましい。これによれば、圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損をより確実に防止することが可能になる。
【０００９】
また、上記各コイルボビンにおいて、前記継手部は、少なくとも当該コイルボビンのロータ側縁部に設けられることが好ましい。これによっても、圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損をより確実に防止することが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明によれば、圧粉でできたティースの振動や衝撃による破損を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の好ましい実施形態による回転機１００の外形及び構造を示す略分解斜視片側断面図である。同図に示すように回転機１００は所謂アキシャル型の回転機であり、同図に示したＸ方向に回転自在なシャフト１１０及びロータ１２０と、図示しない支持部材に固定されて回転しないステータコア１３０と、ステータコア１３０に嵌合するコイルボビン群１４０とを備えている。この回転機１００の用途としては、例えば小型のポータブル発電機なとが考えられる。
【００１３】
ロータ１２０はＸ方向（回転方向）に垂直な主面を有する円盤形状の部材であり、主面中央部にはシャフト１１０と嵌合する貫通部１２１を有する。シャフト１１０が貫通部１２１と嵌合しているとき、ロータ１２０はシャフト１１０とともに回転する。
【００１４】
ロータ１２０の主面は、微小な間隙を介してステータコア１３０に対向している。また、ロータ１２０の主面には、径方向側面部が円弧弓型の永久磁石１２２ａ，１２２ｂ（図１には断面図及び透視図で示している。）が複数配置されている。永久磁石１２２ａ，１２２ｂはそれぞれステータコア１３０側の面がＮ極，Ｓ極となるよう設置されるとともに、ロータ１２０の主面の周方向に交互に配置されている。これにより、ロータ１２０の主面の周方向には交互にＮ極とＳ極とが現れる。
【００１５】
ステータコア１３０は、比較的薄い円盤形状の支持部材１３１のロータ１２０対向面上に、軟磁性金属材料の圧粉で作られたドーナツ形状のコア１３２を有している。コア１３２は、ロータ１２０側に向けて突出している複数（ここでは１２個。）のティース１３３を有している。各ティース１３３は互いに同形であり、コア１３２のロータ１２０対向面の周方向に等間隔で配置されている。
【００１６】
コイルボビン群１４０はティース１３３ごとに１つのコイルボビン１４１からなり、各コイルボビン１４１は、対応するティース１３３に装着される。
【００１７】
図２は各ティース１３３に装着された状態のコイルボビン群１４０を示す図である。各コイルボビン１４１は各ティース１３３に装着される前の段階では個別に分解可能であり、分解された状態では自動巻きによるコイル１５０の巻回が可能である。そこで、各コイルボビン１４１にはティース１３３への装着前に自動巻きによってコイル１５０が巻回され、各コイルボビン１４１はその後、図２に示すように、対応するティース１３３に装着される。
【００１８】
各コイルボビン１４１はティース１３３と嵌合する形状の貫通部１４２（図１参照）を有しており、ティース１３３に装着される際には、この貫通部１４２によりティース１３３と嵌合する。また、各コイルボビン１４１の高さは各ティース１３３の高さと同一となっており、ティース１３３に装着された状態では、図２に示すようにティース１３３の上面とコイルボビン１４１の上面とが面一となる。
【００１９】
各コイルボビン１４１は、隣接するティース１３３に装着された他のコイルボビン１４１と接触する継手部１４３〜１４６を有しており、ティース１３３に装着されたとき、この継手部１４３，１４４により該他のコイルボビン１４１と一体化する。なお、継手部１４３，１４４はコイルボビン１４１のロータ１２０側縁部に設けられる継手部であり、継手部１４５，１４６はその反対側の縁部に設けられる継手部である。
【００２０】
この継手部１４３〜１４６による一体化により、コイルボビン群１４０を構成する各コイルボビン１４１が互いに固結する。そしてこれにより、コイルボビン群１４０と嵌合しているティース１３３の振動や衝撃が抑えられ、圧粉でできたティース１３３の振動や衝撃による破損を防止することが可能になる。以下、継手部１４３〜１４６の詳細について説明する。
【００２１】
図３（ａ）はコイルボビン群１４０をロータ１２０側から見た平面図であり、図３（ｂ）はコイルボビン群１４０を反対側から見た平面図である。
【００２２】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、継手部１４３，１４５はそれぞれ嵌凸部１４３ａ，１４５ａを有し、継手部１４４，１４６はそれぞれ嵌凹部１４４ａ，１４６ａを有している。嵌凸部１４３ａと嵌凹部１４４ａ、嵌凸部１４５ａと嵌凹部１４６ａはそれぞれ互いに嵌合する形状となっており、各コイルボビン１４１がティース１３３に装着されると、隣接するコイルボビン１４１間で嵌凸部及び嵌凹部が互いに嵌合することにより、隣接するコイルボビン１４１同士が一体化する。
【００２３】
なお、各嵌凸部及び各嵌凹部の形状は図１〜図３に示した形状に限られるものではなく、隣接するコイルボビン１４１同士を一体化できる形状であればどのような形状でもよい。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｄ）は、嵌凸部及び嵌凹部の形状の様々な例を示す図である。なお、図４（ａ）〜（ｄ）には継手部１４３，１４４のみを示しているが、継手部１４５，１４６についても同様である。
【００２５】
図４（ａ）は図１〜図３に示したものと同じものである。この例では、嵌凸部１４３ａは略台形状となっており、継手部１４３側に上底が位置している。
【００２６】
図４（ｂ）の例では、継手部１４３，１４４はそれぞれ嵌凹部１４３ｂ，嵌凸部１４４ｂを有しており、これらは略長方形状となっている。
【００２７】
図４（ｃ）の例では、継手部１４３は嵌凹部１４３ｃ及び嵌凸部１４３ｄを、継手部１４４は嵌凸部１４４ｃ及び嵌凹部１４４ｄをそれぞれ有しており、嵌凹部１４３ｃと嵌凸部１４４ｃ、嵌凸部１４３ｄと嵌凹部１４４ｄがそれぞれ嵌合する。各嵌凸部及び各嵌凹部は一部を切り欠いた略円形状となっている。
【００２８】
図４（ｄ）の例では、継手部１４３は嵌凸部１４３ｅ，１４３ｇ及び嵌凹部１４３ｆ，１４３ｈを、継手部１４４は嵌凹部１４４ｅ，１４４ｇ及び嵌凸部１４４ｆ，１４４ｈをそれぞれ有しており、嵌凸部１４３ｅと嵌凹部１４４ｅ、嵌凹部１４３ｆと嵌凸部１４４ｆ、嵌凸部１４３ｇと嵌凹部１４４ｇ、嵌凹部１４３ｈと嵌凸部１４４ｈがそれぞれ嵌合する。各嵌凸部及び各嵌凹部はいずれも略長方形状である。嵌凸部１４３ｇは、嵌凸部１４３ｅの先端から嵌凹部１４３ｈを介して径方向に突出した形状となっている。
【００２９】
このように、嵌凸部及び嵌凹部の形状には多様な選択肢があるが、隣接コイルボビン１４１同士を一体化できる形状であればどのようなものでもよい。なお、一体化にあたっては、嵌凸部及び嵌凹部を設けて隣接コイルボビン１４１同士を嵌合させ、径方向へのずれが生じないようにすることが好適である。図４（ａ）〜（ｄ）に示したいずれの継手部１４３，１４４についても、嵌凸部及び嵌凹部によって径・周方向のずれ（円の中心，外側に向かうずれ及び円の同心円状へ向かうずれ）の発生が妨げられている。このように周・径方向へのずれを防止することにより、ティース１３３の振動や衝撃による破損を効果的に防止することが可能になる。
【００３０】
最後に、回転機１００の動作について説明しておく。まず、各コイル１５０に方向を適宜切り替えながら電流を流した場合、ステータコア１３０に回転磁界が生じ、その回転磁界に追従するようにしてロータ１２０及びシャフト１１０が回転する。これにより、回転機１００はモータとして機能する。
【００３１】
一方、シャフト１１０を外力によって回転させると、電磁誘導作用によって各コイル１５０に電流が流れる。これにより、回転機１００はジェネレータとしても機能する。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【００３３】
例えば、上記実施の形態ではコイルボビンのロータ側縁部とその反対側縁部の両方に継手部を設けたが、一方のみに継手部を設けることとしてもよい。その場合、ロータ側縁部に設けるようにすることが好ましい。
【００３４】
また、上記実施の形態ではアキシャル型の回転機に本発明を適用した例について説明したが、ラジアル型回転機（回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体を有するロータと、コイルが巻回された複数のティースを有し、各ティースは上記マグネット体の回転方向表面に対向して設けられるステータコアとを備える回転機）においてコイルボビンを用いる場合にも本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の好ましい実施形態による回転機の外形及び構造を示す略分解斜視片側断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による各ティースに装着された状態のコイルボビン群を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の好ましい実施形態によるコイルボビン群をロータ側から見た平面図であり、（ｂ）は本発明の好ましい実施形態によるコイルボビン群を反対側から見た平面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による嵌凸部及び嵌凹部の形状の様々な例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  回転機
１１０  シャフト
１２０  ロータ
１２１  貫通部
１２２ａ，１２２ｂ  永久磁石
１３０  ステータコア
１３１  支持部材
１３２  コア
１３３  ティース
１４０  コイルボビン群
１４１  コイルボビン
１４２  貫通部
１４３，１４４，１４５，１４６  継手部
１４３ａ，１４３ｄ，１４３ｅ，１４３ｇ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｆ，１４４ｈ，１４５ａ  嵌凸部
１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｆ，１４３ｈ，１４４ａ，１４４ｄ，１４４ｅ，１４４ｇ，１４６ａ  嵌凹部
１５０  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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