JP2019013084A - コイルボビン、リング状被覆部材、コイル巻線製品、回転電機、および占積率向上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した整列巻きを行うことができてコイルの占積率を向上させることを可能とする、コイルボビンを提供する。【解決手段】コイルボビン１０は、ボビン本体１と、ボビン本体１の巻線接触面２に備えられた巻線の滑りを防止する弾性材料製の被覆手段５とからなる構成とする。被覆手段５は、巻線接触面２をなす被覆層部としてもよいし、またリング状等の着脱自在の弾性被覆部材を用いることとしてもよい。【選択図】図１

Description

本発明はコイルボビン、リング状被覆部材、コイル巻線製品等に係り、特に、コイルの占積率を向上させることのできるコイルボビン等に関するものである。

図４は、従来のコイルボビンの形態例を示す説明図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、正面図、上面図、左側面図である。ボビン本体４１の巻線接触面４２にコイルが巻かれてコイル巻線製品が形成される。絶縁確保のため、従来のコイルボビンは、樹脂材料を用いて製造されている。コイルは、かかる樹脂製のボビン本体４１の巻線接触面４２に初回（一層目）の巻回がなされ、その上に順次、巻線が重ねられていく。

コイル巻線に関しては従来、技術的な提案も多くなされている。たとえば後掲特許文献１には、回転子、固定子鉄心、固定子鉄心に取り付けられた絶縁部材製のインシュレータ、これと一体的に設けられていて外圧により形状変形可能な弾性ダミーコイル、ティースに巻き付けられるワイヤを備え、固定子鉄心に形成された巻線の一層目の一番目に巻回されたワイヤは弾性ダミーコイルに隣接しており、固定子鉄心に形成された巻線の二層目の一番目に巻回されたワイヤは、巻線の一層目の最後に巻回されたワイヤを押し込んだ状態で配置されたた構成の回転電機が開示されており、これにより巻線の巻乱れや巻崩れを抑制できるとしている。

特開２０１３−２０７９０３号公報「回転電機」

しかし、従来のコイルボビンには問題があった。それは、樹脂製であるために巻線接触面４２が硬くかつ平滑であり、巻線工程において第一層目のマグネットワイヤが巻線接触面４２上を滑ってしまい、安定した整列巻きを行うことができず、占積率が悪化してしまうことである。上記先行技術のようにダミーコイルを用いることなく、占積率を向上させる方法が求められる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、安定した整列巻きを行うことができてコイルの占積率を向上させることを可能とする、コイルボビンを提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、ボビンのコイル巻線部に弾性材を用いることにより、整列巻きが可能となり、占積率を上げられることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

〔１〕 コイル巻線製品に用いるコイルボビンであって、ボビン本体と、該ボビン本体の巻線接触面に備えられた巻線の滑りを防止する弾性材料製の被覆手段とからなることを特徴とする、コイルボビン。
〔２〕 前記被覆手段が前記ボビン本体に装着される被覆部材であることを特徴とする、〔１〕に記載のコイルボビン。
〔３〕 前記被覆部材は閉じたリング状、または開いたリング状の形態であることを特徴とする、〔２〕に記載のコイルボビン。
〔４〕 〔３〕に記載のコイルボビンを形成するための、リング状被覆部材。

〔５〕 前記被覆手段が前記ボビン本体の巻線接触面をなす被覆層部であることを特徴とする、〔１〕に記載のコイルボビン。
〔６〕 〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載のコイルボビンを用いていることを特徴とする、コイル巻線製品。
〔７〕 〔６〕に記載のコイル巻線製品を用いていることを特徴とする、回転電機。
〔８〕 〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載のコイルボビンに巻線を施すことを特徴とする、コイル巻線製品の占積率向上方法。

本発明のコイルボビン、リング状被覆部材、コイル巻線製品、回転電機、および占積率向上方法は上述のように構成されるため、これらによれば、マグネットワイヤの第一層目が巻線接触面に巻回される際、被覆手段の弾性のためにこれに対する食い込みが生じ、それによりワイヤが巻線接触面上を滑ることなく固定され、その上に第二層目以降が巻回されるため、整列巻きを確実に行うことができ、コイル占積率を向上させることができる。

また、被覆手段として本発明のリング状被覆部材のように、ボビン本体１に着脱自在な被覆部材を用いる構成によれば、既存のコイルボビンに対して装着することで弾性の被覆手段を容易に形成できるため、便利である。

本発明コイルボビンの基本構成を示す側断面視の説明図である。 リング状被覆部材を用いた本発明コイルボビンの構成を示す側断面視の説明図である。 本発明リング状被覆部材の構造例を示す平面視の説明図である。 従来のコイルボビンの形態例を示す説明図である。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明コイルボビンの基本構成を示す側断面視の説明図である。図示するように本コイルボビン１０はコイル巻線製品に用いるコイルボビンであって、、ボビン本体１と、ボビン本体１の巻線接触面２に備えられた巻線の滑りを防止する弾性材料製の被覆手段５とからなることを、主たる構成とする。本発明に係る弾性材料としては、ゴムを初めとするあらゆる弾性材料を用いることができる。

かかる構成により本発明コイルボビン１０によれば、マグネットワイヤの第一層目が巻線接触面２に巻回される際、被覆手段５の弾性のために、被覆手段５に対するマグネットワイヤの食い込みが生じ、それによりワイヤが巻線接触面２上を滑ることなく固定され、その上に第二層目以降が巻回されるため、整列巻きを確実に行うことができ、コイル占積率を向上させることができる。

図２は、リング状被覆部材を用いた本発明コイルボビンの構成を示す側断面視の説明図である。図示するように本コイルボビン２１０は、その被覆手段として、ボビン本体２１に装着可能な被覆部材２５を用いる方式とすることができる。かかる構成によれば、既存のコイルボビンに対して被覆部材２５を後から装着することで弾性の被覆手段を容易に形成できるため、便利である。既存のコイルボビンが樹脂製であっても、これに被覆部材を装着することによって従来の問題を解決することができる。

図３は、本発明リング状被覆部材の構造例を示す平面視の説明図である。図示するように本発明コイルボビンを形成するための被覆部材としては、リング状被覆部材を用いる方式とすることができる。図示するように、閉じたリング状のリング状被覆部材３５（図中（ａ））、または開いたリング状のリング状被覆部材３６（図中（ｂ））のいずれでもよい。特に前者の場合は、弾性に加えて伸縮性を備えた材料によって形成されたものとする。

これらのリング状被覆部材３５、３６は、ボビン本体の巻線接触面の箇所に軸方向から、あるいは側方から装着されて、本発明のコイルボビンとなる。また、コイルボビンを形成するためのリング状被覆部材３５等自体もまた、本発明の範囲内である。リング状被覆部材３５等によれば、既存のコイルボビンに対して装着することで弾性の被覆手段を容易に形成できるため、便利である。

なお、装着可能な被覆部材としては図３に示すようなリング状被覆部材の構成のみに限定されない。たとえば、開いた形状のリング状部材３６の開き部分がより大きいＣ字状の形状など、ボビン本体の巻線接触面の箇所を挟んで固定されるような方式の被覆部材でもよい。要するにボビン本体に装着できる構造であればよい。また、装着後の着脱性は特に限定されない。

なお前掲図１に示した本発明コイルボビン１０において、被覆手段５としては、ボビン本体１の巻線接触面２をなす被覆層部とすることもできる。つまり、後から装着可能な部材ではなく、ボビン本体１の巻線接触面２が被覆層部となるようにボビン本体１を形成する方式である。たとえば、ボビン本体１を樹脂により成形した上にゴム等の弾性材料をさらに成形する。これにより、本発明の効果であるところの、巻線接触面２へのマグネットワイヤの食い込み、滑りの防止、占積率の向上効果が得られる。

なおまた、以上説明したコイルボビンを用いている回転電機、コイル巻線製品自体、およびコイル巻線製品の占積率向上方法も、本発明の範囲内である。

本発明のコイルボビン、リング状被覆部材、コイル巻線製品、回転電機、および占積率向上方法によれば、マグネットワイヤの第一層目がコイルボビンの巻線接触面上を滑ることなく固定され、その上に第二層目以降が巻回されるため、整列巻きを確実に行うことができ、コイル占積率を向上させることができる。したがって、全てのコイル巻線製品分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。

１、２１…ボビン本体
２、２２…巻線接触面
５、２５…弾性材料製の被覆手段
１０、２１０…コイルボビン
３５、３６…リング状被覆部材
４１…ボビン本体（従来技術）
４２…巻線接触面（従来技術）

Claims (8)

1. コイル巻線製品に用いるコイルボビンであって、ボビン本体と、該ボビン本体の巻線接触面に備えられた巻線の滑りを防止する弾性材料製の被覆手段とからなることを特徴とする、コイルボビン。
2. 前記被覆手段が前記ボビン本体に装着される被覆部材であることを特徴とする、請求項１に記載のコイルボビン。
3. 前記被覆部材は閉じたリング状、または開いたリング状の形態であることを特徴とする、請求項２に記載のコイルボビン。
4. 請求項３に記載のコイルボビンを形成するための、リング状被覆部材。
5. 前記被覆手段が前記ボビン本体の巻線接触面をなす被覆層部であることを特徴とする、請求項１に記載のコイルボビン。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のコイルボビンを用いていることを特徴とする、コイル巻線製品。
7. 請求項６に記載のコイル巻線製品を用いていることを特徴とする、回転電機。
8. 請求項１ないし５のいずれかに記載のコイルボビンに巻線を施すことを特徴とする、コイル巻線製品の占積率向上方法。