JP2001320865A - ステップモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビンの貫通穴を中心ステータ部の先端と位
置合わせした後、界磁コイルを中心ステータ部の長手方
向に移動させて界磁コイルをステータに組み付けるステ
ップモータにおいて、界磁コイルをステータに組み付け
る際の作業性を向上させる。 【解決手段】 中心ステータ部４１の先端に当接して、
界磁コイル３０の挿入方向Ｘの位置決めを行う壁部３５
ｂを、ボビン３１に形成した。これによると、界磁コイ
ル３０をステータ４０に組み付ける際に、貫通穴３４を
目視確認しなくても、壁部３５ｂによって貫通穴３４と
中心ステータ部４１の位置合わせが容易かつ正確に行わ
れ、界磁コイル３０の組み付け作業性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータに関
し、特に車両用指針計器その他各種の指針計器の駆動装
置として好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の指針計器の駆動装置とし
て用いられているステップモータは、図１９〜図２１に
示すように、貫通穴３４を有するボビン３１に導線３２
を巻回して形成した界磁コイル３０と、貫通穴３４に挿
入される中心ステータ部４１および界磁コイル３０の外
側に配置される外側ステータ部４２を有するステータ４
０と、ステータ４０内の空間４３に配置されるロータ５
０を備えている。

【０００３】そして、界磁コイル３０をステータ４０に
組み付けるにあたっては、まず図１９および図２０のよ
うに界磁コイル３０を挿入方向Ｘに移動させて空間４３
に位置させ、その状態で貫通穴３４の一端を中心ステー
タ部４１の先端と位置合わせした後、図２１のように界
磁コイル３０を中心ステータ部４１の長手方向Ｙに所定
位置まで移動させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のステッ
プモータでは、図１９の状態では貫通穴３４を目視確認
しにくいため、貫通穴３４と中心ステータ部４１の、挿
入方向Ｘの位置合わせが難しく、従って、界磁コイル３
０をステータ４０に組み付ける際の作業性が悪いという
問題があった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、ボビンの貫通穴を中心ステータ部の先端と位置合わ
せした後、界磁コイルを中心ステータ部の長手方向に移
動させて界磁コイルをステータに組み付けるステップモ
ータにおいて、界磁コイルをステータに組み付ける際の
作業性を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、貫通穴（３４）を有す
るボビン（３１）に導線（３２）を巻回して形成した複
数の界磁コイル（３０）と、貫通穴（３４）に挿入され
る複数の中心ステータ部（４１）および界磁コイル（３
０）の外側に配置される複数の外側ステータ部（４２）
を有するステータ（４０）と、ステータ（４０）内の空
間（４３）に配置されるマグネットからなるロータ（５
０）とを備え、界磁コイル（３０）を空間（４３）に位
置させた状態で貫通穴（３４）の一端を中心ステータ部
（４１）の先端と位置合わせした後、界磁コイル（３
０）を中心ステータ部（４１）の長手方向（Ｙ）に所定
位置まで移動させて界磁コイル（３０）をステータ（４
０）に組み付けるステップモータにおいて、界磁コイル
（３０）を空間（４３）に挿入する際に中心ステータ部
（４１）の先端に当接して、界磁コイル（３０）の空間
（４３）への挿入方向（Ｘ）の位置決めを行う位置決め
手段（３５ｂ）を、ボビン（３１）に形成したことを特
徴とする。

【０００７】これによると、界磁コイルをステータに組
み付ける際に、貫通穴を目視確認しなくても、位置決め
手段によって貫通穴と中心ステータ部の位置合わせが容
易かつ正確に行われる。従って、界磁コイルをステータ
に組み付ける際の作業性を向上させることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、界磁コイル
（３０）を所定位置まで移動させた際に係合する係合手
段（３９、４５）を、ボビン（３１）およびステータ
（４０）に形成したことを特徴とする。

【０００９】これによると、係合手段の係合時のクリッ
ク感により、界磁コイルが所定の位置にセットされたこ
とを確認することができる。また、界磁コイルが所定の
位置にセットされた後は、係合手段の係合により、中心
ステータ部から界磁コイルが抜けるのを防止できる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、界磁コイル
（３０）、ステータ（４０）、およびロータ（５０）が
収納されるケース（１１、１２）を備え、界磁コイル
（３０）を所定位置に保持する保持手段（１２ａ）をケ
ース（１１）に形成したことを特徴とする。

【００１１】これによると、界磁コイルとロータとの接
触が防止されるため、界磁コイルとロータとの接触によ
る作動不良を防止することができる。

【００１２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づき説明する。

【００１４】（第１実施形態）図１〜図７は第１実施形
態を示しており、図１は、構成を理解しやすくするため
に、第１ケース１１を外した状態を示している。また、
図５〜図７は界磁コイルとステータの組み付け工程の状
態を示している。

【００１５】図１および図２において、駆動装置１は、
減速歯車列２とステップモータ３とを備えており、それ
らは樹脂製の第１、第２ケース１１、１２により形成さ
れる空間に収納されている。

【００１６】減速歯車列２は、樹脂製の４個の平歯車２
１〜２４を備えている。第１平歯車２１は、両ケース１
１、１２に回動可能に支持した回動軸２１ａに同軸的に
支持されている。第２平歯車２２は、第１平歯車２１と
噛合するように、両ケース１１、１２に回動可能に支持
した回動軸２２ａに同軸的に支持されており、この第２
平歯車２２の歯数は第１平歯車２１よりも多い。

【００１７】第３平歯車２３は、回動軸２２ａに第２平
歯車２２と共に同軸的に支持されており、この第３平歯
車２３の歯数は第２平歯車２２よりも少ない。また、第
４平歯車２４は、第３平歯車２３と噛合するように、両
ケース１１、１２に回動可能に支持した指針軸２４ａに
同軸的に支持されており、この第４平歯車２４の歯数は
第３平歯車２３よりも多い。

【００１８】ここで、指針軸２４ａは、車両用指針計器
の指針軸である。そして、指針軸２４ａの端部に組み付
けられる図示しない指針が、ステップモータ３により減
速歯車列２および指針軸２４ａを介して回動される。

【００１９】ステップモータ３は、２つの界磁コイル３
０と、ステータ４０と、ロータ５０とを備えている。

【００２０】図３および図４に示すように、界磁コイル
３０は、樹脂製のボビン３１に導線３２を巻回して形成
されている。この導線３２の両端は、ボビン３１に固定
された各端子３３に電気的に接続されている。ボビン３
１の中心部には、ボビン３１の軸方向の一端から他端ま
で貫通する断面が四角形の貫通穴３４が形成されてい
る。また、ボビン３１の軸方向の一端側（端子３３側）
には、貫通穴３４の開口端部の三辺を囲むようにコの字
状の壁部（位置決め手段）３５ａ、３５ｂが形成される
とともに、貫通穴３４の開口端部の一辺にのみ切り欠き
状の溝部３６が形成されている。

【００２１】図５〜図７に示すように、ステータ４０
は、磁性体材料よりなる鋼板をプレスして形成されたも
ので、ボビン３１の貫通穴３４に挿入される断面が四角
形の２つの中心ステータ部４１、および界磁コイル３０
の外側に配置される外側ステータ部４２を有する。ま
た、ステータ４０内には、ロータ５０（図２参照）が配
置される略円形の空間４３が形成され、中心ステータ部
４１は外側ステータ部４２からその空間４３に向かって
延びている。そして、ステータ４０において空間４３側
（すなわちロータ５０側）に向かって突出する部位がそ
れぞれ磁極４４となる。

【００２２】ロータ５０は、マグネットからなるもの
で、このロータ５０は、図２に示すごとく、回動軸２１
ａに第１平歯車２１と共に同軸的に支持されている。ま
た、ロータ５０は、ステータ４０の空間４３内に配置さ
れ、従って各磁極４４の間に位置している。

【００２３】界磁コイル３０の各端子３３は図示しない
駆動回路に接続されており、界磁コイル３０は、その駆
動回路を介する電源からの給電に基づき磁界を発生し、
ステータ４０およびロータ５０とともに磁気回路を形成
してこのロータ５０を回動させる。

【００２４】次に、界磁コイル３０とステータ４０との
組み付けについて、図３〜図７を参照して説明する。

【００２５】まず、界磁コイル３０をステータ４０に組
み付けるにあたっては、ステータ４０をその板厚方向が
上下方向となるようにセットする。次いで、図５、図６
に示すように、ボビン３１の溝部３６に中心ステータ部
４１の先端（磁極４４）を入り込ませた状態で、界磁コ
イル３０をステータ４０の上方から挿入方向Ｘに移動さ
せて空間４３に挿入する。

【００２６】この際、界磁コイル３０は、溝部３６の両
側の側壁部３５ａによって案内されつつ挿入方向Ｘに進
む。従って、中心ステータ部４１の長手方向Ｙに直交す
る水平方向Ｚの、界磁コイル３０の位置決めが、両側の
側壁部３５ａによってなされる。また、溝部３６の上方
の中央壁部３５ｂが中心ステータ部４１の先端に当接す
る位置まで、界磁コイル３０を挿入方向Ｘに移動させる
ことにより、挿入方向Ｘの界磁コイル３０の位置決めが
なされる。

【００２７】このように、各壁部３５ａ、３５ｂによっ
て界磁コイル３０の貫通穴３４と中心ステータ部４１の
位置決めがなされるため、貫通穴３４と中心ステータ部
４１の位置合わせが容易である。

【００２８】次に、上記の位置合わせ後、界磁コイル３
０を中心ステータ部長手方向Ｙに移動させて、界磁コイ
ル３０を図７の位置にセットする。ここで、貫通穴３４
の表面と各壁部３５ａ、３５ｂの表面は連続しているた
め、図５、図６の位置合わせ後の状態から界磁コイル３
０を長手方向Ｙに移動させる際、界磁コイル３０をスム
ーズに移動させることができる。

【００２９】上記の本実施形態によれば、ボビン３１の
貫通穴３４を目視確認しなくても、貫通穴３４と中心ス
テータ部４１の位置合わせが容易かつ正確に行われ、従
って、界磁コイル３０をステータ４０に組み付ける際の
作業性を向上させることができる。

【００３０】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を図８〜図１１に基づいて説明する。第１実施形態
では、ボビン３１の軸方向の一端側（端子３３側）に、
壁部３５ａ、３５ｂおよび溝部３６を形成したが、この
第２実施形態では、図８および図９に示すように、ボビ
ン３１の軸方向の他端側（反端子３３側）にも、貫通穴
３４の開口端部の三辺を囲むようにコの字状の壁部（位
置決め手段）３７ａ、３７ｂを形成するとともに、貫通
穴３４の開口端部の一辺にのみ切り欠き状の溝部３８を
形成している。その他の構成は上記第１実施形態と同様
である。

【００３１】以下、界磁コイル３０とステータ４０との
組み付けについて、図１０、図１１を参照して説明す
る。

【００３２】まず、ステータ４０をその板厚方向が上下
方向となるようにセットする。次いで、図１０、図１１
に示すように、ボビン３１の一端側の溝部３６に中心ス
テータ部４１の先端（磁極４４）を入り込ませ、かつ、
ボビン３１の他端側の溝部３８に、中心ステータ部４１
と対向する位置の磁極４４を入り込ませた状態で、界磁
コイル３０をステータ４０の上方から挿入方向Ｘに移動
させて空間４３に挿入する。

【００３３】この際、界磁コイル３０は、ボビン３１の
一端側の側壁部３５ａによって案内されるとともに、ボ
ビン３１の他端側の側壁部３７ａによって案内されつ
つ、挿入方向Ｘに進む。従って、中心ステータ部長手方
向Ｙに直交する水平方向Ｚの、界磁コイル３０の位置決
めが、ボビン３１の両端の各側壁部３５ａ、３７ａによ
ってなされる。

【００３４】また、ボビン３１の一端側の中央壁部３５
ｂが中心ステータ部４１の先端に当接し、かつ、ボビン
３１の他端側の中央壁部３７ｂが、中心ステータ部４１
と対向する位置の磁極４４に当接する位置まで、界磁コ
イル３０を挿入方向Ｘに移動させることにより、挿入方
向Ｘの界磁コイル３０の位置決めがなされる。

【００３５】次に、上記の位置合わせ後、界磁コイル３
０を中心ステータ部長手方向Ｙに移動させて、界磁コイ
ル３０を所定の位置にセットする。

【００３６】上記の本実施形態によれば、ボビン３１の
両端で界磁コイル３０の位置決めを行うことにより、貫
通穴３４と中心ステータ部４１の各軸線を略同軸にする
ことができる。従って、図１０、図１１の位置合わせ後
の状態から界磁コイル３０を長手方向Ｙに移動させる
際、界磁コイル３０をさらにスムーズに移動させること
ができる。

【００３７】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態を図１２〜図１４に基づいて説明する。本実施形態
は、係合手段を構成するつば部３９と突起部４５を追加
した点が第１実施形態と異なり、その他の構成は上記第
１実施形態と同様である。

【００３８】ボビン３１に一体成形されたつば部３９
は、ボビン３１の軸方向の一端側（端子３３側）から水
平方向Ｚに突出しており、ステータ４０に形成された突
起部４５を乗り越える際に変形しやすいように薄板状に
なっている。

【００３９】そして、界磁コイル３０をステータ４０の
空間４３に挿入し、界磁コイル３０を中心ステータ部長
手方向Ｙに移動させると、途中でつば部３９が突起部４
５に当接し、界磁コイル３０をさらに移動させると、つ
ば部３９が変形して突起部４５を乗り越え、界磁コイル
３０は中心ステータ部長手方向Ｙの最奥部の所定の位置
にセットされる。

【００４０】上記の本実施形態によれば、つば部３９が
突起部４５を乗り越える際のクリック感により、界磁コ
イル３０が所定の位置にセットされたことを確認するこ
とができる。

【００４１】また、界磁コイル３０が所定の位置にセッ
トされた後は、つば部３９と突起部４５との係合によ
り、中心ステータ部４１から界磁コイル３０が抜けるの
を防止できる。従って、界磁コイル３０とステータ４０
を一体化したものを、第１、第２ケース１１、１２（図
１参照）に組み付ける際に、その作業が容易になる。

【００４２】（第４実施形態）次に、本発明の第４実施
形態を図１５、図１６に基づいて説明する。本実施形態
は、係合手段を構成する穴部３９ａと突起部４５ａを追
加した点が第１実施形態と異なり、その他の構成は上記
第１実施形態と同様である。

【００４３】突起部４５ａは中心ステータ部４１に形成
され、穴部３９ａはボビン３１の貫通穴３４の部分に形
成されている。そして、界磁コイル３０をステータ４０
の空間４３に挿入し、界磁コイル３０を中心ステータ部
長手方向Ｙに移動させると、途中で突起部４５ａが貫通
穴３４の表面に接触する。さらに界磁コイル３０を移動
させると突起部４５ａが貫通穴３４の表面を摺動し、界
磁コイル３０を中心ステータ部長手方向Ｙの最奥部の所
定の位置まで移動させた時点で突起部４５ａが穴部３９
ａに係合する。

【００４４】上記の本実施形態によれば、突起部４５ａ
が穴部３９ａに係合する際のクリック感により、界磁コ
イル３０が所定の位置にセットされたことを確認するこ
とができる。

【００４５】また、界磁コイル３０が所定の位置にセッ
トされた後は、突起部４５ａと穴部３９ａとの係合によ
り、中心ステータ部４１から界磁コイル３０が抜けるの
を防止できるとともに、界磁コイル３０のがたつきを防
止できる。

【００４６】（第５実施形態）次に、本発明の第５実施
形態を図１７、図１８に基づいて説明する。本実施形態
は、保持手段をなす保持板１２ａを追加した点が第１実
施形態と異なり、その他の構成は上記第１実施形態と同
様である。

【００４７】第２ケース１２に一体成形された保持板１
２ａは、界磁コイル３０とロータ５０との間の隙間に位
置し、界磁コイル３０の軸方向端面と当接可能な高さま
で延びている。そのため、保持板１２ａは、界磁コイル
３０がロータ５０側に移動するのを防止し、界磁コイル
３０を所定の位置に保持することができる。

【００４８】上記の本実施形態によれば、保持板１２ａ
により界磁コイル３０が所定の位置に保持され、界磁コ
イル３０とロータ５０との接触が防止されるため、界磁
コイル３０とロータ５０との接触による作動不良を防止
することができる。

【００４９】（他の実施形態）なお、上記各実施形態で
は２つの端子３３を共にボビン３１の軸方向の一端側に
配置する例を示したが、ボビン３１の軸方向の一端側と
他端側にそれぞれ１つずつ端子３３を配置してもよい。

【００５０】また、上記各実施形態はそれぞれ単独で実
施可能であり、また、上記各実施形態を適宜に組み合わ
せて実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステップモータの第１実施形態を
示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の界磁コイルの断面図である。

【図４】図３のＢ矢視図である。

【図５】図１の界磁コイルとステータの組み付け工程の
状態を示す平面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】図１の界磁コイルとステータの組み付け工程の
他の状態を示す平面図である。

【図８】本発明の第２実施形態を示す界磁コイルの断面
図である。

【図９】図８のＤ矢視図である。

【図１０】第２実施形態の界磁コイルとステータの組み
付け工程の状態を示す平面図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ断面図である。

【図１２】本発明の第３実施形態を示す界磁コイルとス
テータの平面図である。

【図１３】図１２のＦ矢視図である。

【図１４】図１２のＧ−Ｇ断面図である。

【図１５】第４実施形態の界磁コイルとステータの組み
付け工程の状態を示す断面図である。

【図１６】第４実施形態の界磁コイルとステータの組み
付け工程の他の状態を示す断面図である。

【図１７】本発明に係るステップモータの第５実施形態
を示す平面図である。

【図１８】図１７のＨ−Ｈ断面図である。

【図１９】従来のステップモータにおける界磁コイルと
ステータの組み付け工程の状態を示す平面図である。

【図２０】図１９のＩ−Ｉ断面図である。

【図２１】従来のステップモータにおける界磁コイルと
ステータの組み付け工程の他の状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

３０…界磁コイル、３１…ボビン、３２…導線、３４…
貫通穴、３５ｂ…位置決め手段をなす中央壁部、４０…
ステータ、４１…中心ステータ部、４２…外側ステータ
部、４３…空間、５０…ロータ、Ｙ…長手方向。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通穴（３４）を有するボビン（３１）
   に導線（３２）を巻回して形成した複数の界磁コイル
   （３０）と、 前記貫通穴（３４）に挿入される複数の中心ステータ部
   （４１）および前記界磁コイル（３０）の外側に配置さ
   れる複数の外側ステータ部（４２）を有するステータ
   （４０）と、 前記ステータ（４０）内の空間（４３）に配置されるマ
   グネットからなるロータ（５０）とを備え、 前記界磁コイル（３０）を前記空間（４３）に位置させ
   た状態で前記貫通穴（３４）の一端を前記中心ステータ
   部（４１）の先端と位置合わせした後、前記界磁コイル
   （３０）を前記中心ステータ部（４１）の長手方向
   （Ｙ）に所定位置まで移動させて前記界磁コイル（３
   ０）を前記ステータ（４０）に組み付けるステップモー
   タにおいて、 前記界磁コイル（３０）を前記空間（４３）に挿入する
   際に前記中心ステータ部（４１）の先端に当接して、前
   記界磁コイル（３０）の前記空間（４３）への挿入方向
   （Ｘ）の位置決めを行う位置決め手段（３５ｂ）を、前
   記ボビン（３１）に形成したことを特徴とするステップ
   モータ。
2. 【請求項２】 前記界磁コイル（３０）を前記所定位置
   まで移動させた際に係合する係合手段（３９、４５）
   を、前記ボビン（３１）および前記ステータ（４０）に
   形成したことを特徴とする請求項１に記載のステップモ
   ータ。
3. 【請求項３】 前記界磁コイル（３０）、前記ステータ
   （４０）、および前記ロータ（５０）が収納されるケー
   ス（１１、１２）を備え、 前記界磁コイル（３０）を前記所定位置に保持する保持
   手段（１２ａ）を前記ケース（１１）に形成したことを
   特徴とする請求項１または２に記載のステップモータ。