JP2002233093A

JP2002233093A - ボビンを有するモータ

Info

Publication number: JP2002233093A
Application number: JP2001027582A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Wakita; 忠行脇田; Hisashi Ogino; 久史荻野; Ryoichi Sugita; 良一杉田; Shinji Furukawa; 真治古川; Shinya Iio; 真也飯尾; Nobuyuki Sada; 信幸佐田
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ボビンを成形するための金型の構造を簡略化
でき、また、ボビンが放熱効果を発揮することができる
モータを提供する。【解決手段】モータのボビン４は、外周部５０に電機
子巻線が巻回される中空胴部３８と、この中空胴部の下
端５３と上端５４にそれぞれ形成されて互いに平行な下
鍔５１および上鍔５２とを有している。そして、この下
鍔を構成する第１の扇状板部５５と上鍔５２を構成する
第２の扇状板部５６は、ボビン４の中心軸線ＣＬ1と平
行な方向から見て、互い違いにかつ重なり合わないよう
に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボビンを有するモ
ータにかかり、特に、音響・映像機器および情報機器な
どに使用される小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは、前記各種機器の他あらゆ
る分野で広く使用されており、小型モータの製造の容易
化，モータ性能の向上およびモータ全体の小型，薄型化
などが求められている。小型モータには、ボビン（巻
枠）に電機子巻線（以下、巻線と記載）をコイル状に巻
回して環状の電機子コイルを構成し、この電機子コイル
を有するボビンをモータに取付ける場合がある。一般的
なボビンは、巻線が巻回される中空胴部と二つの鍔を有
しており、合せ金型により成形される場合が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記構成の従来のボビ
ンは、中空胴部に対して二つの鍔がほぼ直角に形成され
ている。したがって、このボビンを成形する一つの例と
しては、合せ金型を、中空胴部の中心軸線と平行でかつ
互いに逆方向（第１の方向）に分離するほか、鍔と平行
でかつ互いに逆方向（第２の方向）にも分離する。すな
わち、この従来の合せ金型は、少なくとも第１の方向と
第２の方向の二方向に分離する構成になっており、ま
た、ボビンの形状が複雑になれば、さらに合せ金型を別
の方向にも分離する必要があった。その結果、金型の構
造が複雑になり、ボビンの製造が困難になっていた。ま
た、電機子コイルはボビンの二つの鍔の間に収納されて
いるが、電機子コイルが発生する熱をボビンの外部に発
散させて、電機子コイルの温度上昇を抑制するための対
策が求められていた。

【０００４】ところで、ボビンに巻線を巻回する作業を
行う際に、巻線のうち、巻き始め線を鍔の内面に沿わせ
て中空胴部に至るようにすると、巻き始め線が邪魔にな
って積層巻きができない。その結果、省スペースで高密
度な電機子コイルを形成するのが困難であった。また、
コイル巻回作業中に、巻き始め線がコイル巻回作業エリ
アまたはその近傍に存在しているので、この巻き始め線
が、巻回中の巻線と一緒に巻き込まれてしまう恐れがあ
った。そこで、従来は、中空胴部まで至る溝部を鍔の内
面に形成し、この溝部に巻き始め線を収納する場合もあ
った。しかしながら、この構成では、ボビンの鍔の厚み
が巻線の外径またはそれ以上の寸法だけ余分に厚くなっ
てしまい、モータの小型，薄型化に反することになる。
また、従来は、巻線が巻回されたボビンを小型モータに
組み込む際と、ボビンの巻線を電気的に接続する際に、
ボビンがその周方向に動いてしまうことがあった。その
ため、ボビンを動かないように周方向に位置決めするた
めの対策が別途必要であるので、ボビンの組み込み作業
と巻線の接続作業が煩雑化していた。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、ボビンを成形するための金型の構造
を簡略化でき、また、ボビンが放熱効果を発揮すること
ができるモータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかるボビンを有するモータは、磁束を発
生させる界磁と、ボビンに電機子巻線をコイル状に巻回
して環状の電機子コイルが構成された電機子とを備え、
前記界磁および前記電機子のいずれか一方が回転中心軸
線のまわりに相対的に回転するモータであって、前記ボ
ビンは、外周部に前記電機子巻線が巻回される中空胴部
と、この中空胴部の一方の端部と他方の端部にそれぞれ
形成されて互いにほぼ平行な第１の鍔および第２の鍔と
を有し、この第１の鍔を構成する第１の扇状板部と前記
第２の鍔を構成する第２の扇状板部は、前記ボビンの中
心軸線と平行な方向から見て、互い違いにかつ重なり合
わないように配置されている。前記第１の扇状板部と前
記第２の扇状板部の枚数は、複数でかつ同数であるのが
好ましい。また、前記界磁が回転し、前記電機子は固定
子側の基台に取付けられ、前記ボビンの少なくとも一つ
の前記第１の扇状板部には、前記第２の鍔とは反対側に
突出し、前記中空胴部から前記第１の扇状板部の外周縁
まで延び、前記固定子側のボビン位置決め用孔に係合す
る突出部が形成されているのが好ましい。さらに、前記
突出部には、前記中空胴部の前記外周部から前記第１の
扇状板部の前記外周縁まで連通し、前記電機子巻線を挿
通可能なスリットが形成されているのが好ましい。な
お、前記第１の扇状板部の前記外周縁には、前記スリッ
トを通る前記電機子巻線の巻き始め線を前記基台に接触
させないで電気的接続部の方向に案内するための巻き始
め線引き出し部が形成されているのが好ましい。本発明
では、前記ボビンを成形するための合せ金型が、パーテ
ィングラインで前記ボビン中心軸線と平行でかつ互いに
逆方向のみに分離することにより、前記ボビンが一体成
形されるようになっている。一実施態様として、前記モ
ータは、前記電機子巻線を、前記回転中心軸線とほぼ平
行な複数の電機子用軸線のまわりにそれぞれ巻回した構
成を有している。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、ボビン（巻枠）を有す
るモータであれば適用できるので、モータの大きさは小
型，中型および大型のいずれのモータであってもよい。
本実施形態では、界磁が回転し、ボビンを有する電機子
が固定子側に取付けられた小型モータを例にとって説明
する。

【０００８】下記の実施形態では、径方向ギャップ形
（ラジアルギャップタイプ）の小型モータの例を示して
いるが、本発明は、軸方向ギャップ形（アキシャルギャ
ップタイプ）の小型モータにも適用できる。径方向ギャ
ップ形の小型モータは、磁束を発生させる界磁の円筒状
表面と電機子との間に円周方向のギャップ（エアーギャ
ップ）が形成され、界磁または電機子が回転中心軸線の
まわりに相対的に回転するようになっている。軸方向ギ
ャップ形の小型モータは、磁束を発生させる界磁の円盤
状表面と電機子との間に軸方向のギャップが形成され、
界磁または電機子が回転中心軸線のまわりに相対的に回
転するようになっている。

【０００９】以下、本発明にかかる実施の形態の一例
を、図１ないし図７を参照して説明する。図１は本実施
形態にかかる小型モータの正面図、図２は図１のII−II
線断面斜視図である。なお、本実施形態では、図１の紙
面手前方向，紙面裏方向を、それぞれ小型モータの上方
向，下方向として説明する。図１および図２に示すよう
に、モータの一種である小型モータ（以下、モータと記
載）１は、磁束２を発生させる界磁３と、電機子７とを
備えている。電機子７では、ボビン４に電機子巻線（以
下、巻線と記載）５をコイル状に巻回して、環状（ここ
では、円環状）の電機子コイル６が構成されている。界
磁３は、回転中心軸線ＣＬのまわりに回転する。モータ
１は、電機子７の巻線５を、回転中心軸線ＣＬと平行な
複数（たとえば、三つ）の電機子用軸線Ｅのまわりにそ
れぞれ巻回した構成を有している。本実施形態では、界
磁３が回転し、電機子７が固定子側の基台１２に取付け
られたブラシレスタイプのモータ１の場合を示してい
る。

【００１０】モータ１の構成について詳細に説明する。
モータ１は、第１の磁性部材としての基台１２を備えて
いる。界磁３は、モータ１の基台１２に支持されて回転
する回転子１４を構成している。電機子７は、界磁３よ
り半径方向外方に位置して基台１２に設けられている。
界磁３と電機子７との間には、ギャップＢが形成されて
いる。ギャップＢは、界磁３の円筒状表面８と、複数
（たとえば、三つ）のロータ対向部（電機子極歯に相
当）１６，３０との間に形成されている。複数（たとえ
ば、三個）の第２の磁性部材としての磁束経路用部材１
５，１５ａ，１５ｂは、それぞれ電機子７を構成してい
る。ロータ対向部１６は磁束経路用部材１５に設けら
れ、他のロータ対向部３０，３０は、磁束経路用部材１
５ａ，１５ｂにそれぞれ設けられている。基台１２は、
回転中心軸線ＣＬと直交する面方向に配置された第１の
板状部１２ａを有している。基台１２は、軟質磁性材
（高透磁率材料であり、たとえば鉄板）により所定形状
に形成され、回転中心軸線ＣＬを中心として周方向全周
に配置されている。

【００１１】回転中心軸線ＣＬは、基台１２の中心から
偏心した所定の位置に配置されている。三つの電機子用
軸線Ｅは、回転中心軸線ＣＬと平行に設けられ、回転中
心軸線ＣＬを中心として片方に片寄った状態で周囲に配
置されている。三つの電機子用軸線Ｅは、回転中心軸線
ＣＬの周囲の任意の位置に配置されている。本実施形態
では、三つの電機子用軸線Ｅは、互いに異なる角度離れ
て配置されている。回転中心軸線ＣＬと電機子用軸線Ｅ
の間の距離（半径）も、二つの電機子用軸線Ｅはほぼ同
じであるが、一つの電機子用軸線Ｅは異なっている。基
台１２には、軸受支持部１７が、回転中心軸線ＣＬと同
心にかつ上方に突出して一体形成されている。軸受支持
部１７の内方には、滑り軸受１８が圧入固定されてい
る。滑り軸受１８と、基台１２に取付けられたカバー１
９の内方に配置されたスラスト軸受２０とにより、軸受
部２１が構成されている。回転軸１３は、軸受部２１に
より回転自在に支持され、回転中心軸線ＣＬの方向に延
びている。

【００１２】界磁３は、回転軸１３に取付けられた継鉄
（ヨーク）２５と、複数（たとえば、二個）の磁石２
６，２６ａとにより構成されている。モータ１は、二個
の磁石２６，２６ａを有する二極機である。中空円筒状
の磁石２６，２６ａは、継鉄２５に固定され、円筒状の
表面８を有している。磁石２６，２６ａは、継鉄２５の
円筒状部２７の外表面に、回転中心軸線ＣＬを中心とし
て固着されている。一方の磁石２６は、外周面がＮ極に
着磁されている。他方の磁石２６ａは、外周面がＳ極に
着磁されている。継鉄２５の中心部には、回転軸１３が
圧入固定されている。回転軸１３と継鉄２５と磁石２
６，２６ａにより、回転子１４が構成されている。電機
子７は、基台１２の板状部１２ａの上部に取付けられ、
三つの電機子ユニットを含んでいる。電機子７は、回転
中心軸線ＣＬと同心のギャップＢを、磁石２６，２６ａ
に対して保っている。電機子７は、複数（ここでは、三
個）の磁束経路用部材１５，１５ａ，１５ｂと、絶縁部
を構成するボビン４と、電機子コイル６と、後述する連
結部材３５とを備えている。

【００１３】磁束経路用部材１５，１５ａ，１５ｂは、
軟質磁性材（たとえば、鉄板）により形成されている。
各磁束経路用部材１５，１５ａ，１５ｂは、電機子用軸
線Ｅごとにそれぞれ配置されて互いに分離されており、
電機子用軸線Ｅの位置で基台１２に磁気的に接続された
状態で取付けられている。一つの磁束経路用部材１５
は、回転中心軸線ＣＬから離れた所定位置（図１の右方
の位置）に配置されている。他の一対の磁束経路用部材
１５ａ，１５ｂは、回転中心軸線ＣＬを中心とし、磁束
経路用部材１５を挟んで一方側と他方側（図１の上方と
下方）に配置されている。磁束経路用部材１５は、ロー
タ対向部１６と第２の板状部２８を有している。他の磁
束経路用部材１５ａ，１５ｂは、ロータ対向部３０と第
２の板状部２９を有している。磁束経路用部材１５，１
５ａ，１５ｂのロータ対向部１６，３０は、回転子１４
に対向する部材であり、ギャップＢを介して磁石２６，
２６ａに対向している。すなわち、ロータ対向部１６，
３０の部分円筒状の内周面７０ａが、ギャップＢを維持
して磁石２６，２６ａの円筒状外周面に対向している。

【００１４】一つの磁束経路用部材１５の第２の板状部
２８は、基台１２から離れて基台１２とほぼ平行に配置
されている。ロータ対向部１６は、第２の板状部２８に
対してほぼ直角に設けられている。第２の板状部２８と
ロータ対向部１６は、板材を折曲して一体形成されてい
る。二つの磁束経路用部材１５ａ，１５ｂにおいても、
第２の板状部２９は、基台１２から離れて基台１２とほ
ぼ平行に配置されている。ロータ対向部３０は、第２の
板状部２９に対してほぼ直角に設けられている。第２の
板状部２９とロータ対向部３０は、板材を折曲して一体
形成されている。

【００１５】電機子７は、磁性材により形成されたほぼ
Ｕ字状の複数（ここでは、三個）の連結部材３５を有し
ている。連結部材３５は、電機子用軸線Ｅの位置に配置
され、回転中心軸線ＣＬとほぼ平行な方向を向いて、基
台１２と第２の板状部２８，２９を連結している。連結
部材３５は、電機子用軸線Ｅの方向に延びて、ボビン４
の中空胴部３８に嵌合している。磁束２は、連結部材３
５を介して基台１２と第２の板状部２８，２９との間を
通るようになっている。電機子用軸線Ｅの位置におい
て、基台１２にはそれぞれ上方に突出する突出部３６が
形成され、第２の板状部２８，２９にも大径の貫通孔３
７が形成されている。連結部材３５は、その下端部の小
径の係合孔３４に基台１２の突出部３６が係合すること
により、基台１２に固定されている。また、連結部材３
５は、その上部が、第２の板状部２８，２９の大径の貫
通孔３７に挿入されるとともに、第２の板状部２８，２
９に固定されている。このように、連結部材３５は、ボ
ビン４を位置決め保持する機能、電機子７の鉄心として
の機能、磁束２の通過経路の一部を構成する機能、基台
１２に対して磁束経路用部材１５，１５ａ，１５ｂを固
定する機能などを有している。

【００１６】ボビン４は、基台１２および磁束経路用部
材１５，１５ａ，１５ｂの一方または両方に取付けられ
ており、電機子用軸線Ｅとほぼ同心に配置されている。
ボビン４の中空胴部３８には連結部材３５が嵌合してい
る。ボビン４の上面３９は、第２の板状部２８，２９に
接触し、下面４０は基台１２の第１の板状部１２ａに接
触している。これにより、ボビン４は、連結部材３５を
介して、基台１２および磁束経路用部材１５，１５ａ，
１５ｂの少なくとも一方により保持されている。

【００１７】ほぼ円環状のホルダ４１は、基台１２に固
定され、複数（ここでは、三個）のロータ対向部１６，
３０（または、その近傍であってもよい。）を保持して
いる。これにより、ロータ対向部１６，３０は、ホルダ
４１を介して基台１２に固定されている。プリント配線
板４２は、ホルダ４１と基台１２の間に挟持された状態
で基台１２に取付けられているので、プリント配線板４
２の位置決め保持が容易になる。プリント配線板４２に
は、少なくとも電機子７の巻線５（本実施形態では、巻
線５とホール素子の端子）が接続されるようになってい
る。基台１２は、回転軸１３，電機子７（ここでは、ロ
ータ対向部１６，３０，ホルダ４１，連結部材３５，ボ
ビン４など）およびプリント配線板４２などを支持する
機能、音響・映像機器などにモータ１を取付けるための
取付け部としての機能、磁束２の通過経路の一部を構成
する機能などを有している。

【００１８】モータ１には、電子整流回路（図示せず）
が設けられている。この電子整流回路は、ホール素子な
ど磁極センサで界磁３がどの位置にあるかを検知して信
号を出力する。本実施形態では、回転子１４を構成する
磁石２６，２６ａの位置を検出するために、ホール素子
７６がホルダ４１に取付けられている。ホール素子７６
から出力される信号に基づいて電子整流回路を制御すれ
ば、回転磁界が発生する。前記構成のモータ１におい
て、ホール素子７６と電子整流回路を介して巻線５に電
流を流して回転磁界を発生させる。すると、回転磁界中
に存在する回転子１４の磁石２６，２６ａが磁力により
吸引されて、回転子１４に回転力が付与され、回転子１
４は回転運動をする。これにより、モータ１は、回転す
る回転軸１３を介して音響・映像機器などを駆動する。

【００１９】次に、モータ１における磁束２の通過経路
４３について説明する。この通過経路４３は、三次元的
に複数回、９０度ずつ曲げられている。Ｎ極の磁石２６
がロータ対向部１６に対向するときは、磁石２６で発生
した磁束２は、ギャップＢを通ってロータ対向部１６に
入る。次いで、磁束２は、回転中心軸線ＣＬとほぼ平行
にロータ対向部１６内を上方に通ったのち、ほぼ９０度
曲がって第２の板状部２８内を通る。すなわち、磁束２
は、矢印Ｆ1に示すように、第２の板状部２８内を回転
中心軸線ＣＬとほぼ直交する方向に通る。

【００２０】次に、磁束２は連結部材３５に集中し、矢
印Ｆ2に示すように、電機子用軸線Ｅとほぼ平行に下方
に通る。磁束２は、連結部材３５の下部で９０度曲がる
とともに二方向に分岐される。分岐した一部の磁束２
は、矢印Ｆ3に示すように、基台１２内を隣の連結部材
３５に通ったのち９０度曲がり、連結部材３５内を通っ
て上昇する。そして、磁束２は、９０度曲がって、矢印
Ｆ4に示すように、第２の板状部２９内を通ったのち、
他方の磁石２６ａに戻る。連結部材３５の下部で分岐し
た残りの磁束２は、矢印Ｆ5に示すように、基台１２を
通って、隣の他方の連結部材３５の下部を通る。そし
て、この磁束２は、９０度曲がって上昇したのち、矢印
Ｆ6に示すように、他方の磁石２６ａに戻ることにな
る。

【００２１】次に、ボビン４について説明する。図３
は、モータ１の電機子７と基台１２を示す分解斜視図、
図４はボビン４の外形を示す斜視図で、図４（Ａ），
（Ｂ）は、それぞれボビン４を上方，下方から見た状態
を示している。図５はボビン４を上方から見た正面図、
図６は図５のVI部拡大斜視図、図７は図５のVII−VII線
断面斜視図である。図３ないし図５に示すように、ボビ
ン４には、巻線５がコイル状に巻回されて環状（ここで
は、円環状）の電機子コイル６を構成している。ボビン
４は、外周部５０に巻線５が巻回される中空胴部３８
と、第１の鍔としての下鍔５１と、第２の鍔としての上
鍔５２とを有している。

【００２２】下鍔５１および上鍔５２は、中空胴部３８
の下端（一方の端部）５３と上端（他方の端部）５４に
それぞれ形成されて、互いにほぼ平行になっている。下
鍔５１は、複数の第１の扇状板部（以下、下板と記載）
５５により構成されている。上鍔５２は、複数の第２の
扇状板部（以下、上板と記載）５６により構成されてい
る。下板５５と上板５６は、ボビン４の中心軸線ＣＬ1
と平行な方向から見て、互い違いにかつ重なり合わない
ように配置されている。図示するボビン４では、下板５
５が三枚，上板５６が三枚の場合を示している。なお、
下板５５と上板５６の枚数は、互い違いにかつ重なり合
わないように配置されていれば何枚であってもよいが、
本実施形態のように、両方の枚数が複数（たとえば、二
ないし四枚）でかつ同数であるのが好ましい。ボビン４
は、絶縁性合成樹脂たとえばポリアセタールなど絶縁性
材料により一体的に成形されている。ポリアセタールは
容易に薄肉成形できるので好ましい。なお、ボビン４の
材質は、液晶ポリマー，ナイロン，ＡＢＳ樹脂（アクリ
ロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体），紙など
であってもよい。

【００２３】ボビン４を成形するための合せ金型が、パ
ーティングラインで、ボビン中心軸線ＣＬ1と平行でか
つ互いに逆方向のみに分離することにより、ボビン４が
一体成形されるようになっている。中心軸線ＣＬ1と平
行な方向から見たとき、隣り合う下板５５と上板５６の
間には隙間５７が形成される。隙間５７は、下板５５の
側面５５ａと上板５６の側面５６ａとの間に形成され、
ほぼ半径方向に延びて所定寸法ｄを有している。隙間５
７は、中心軸線ＣＬ1を中心として放射状に複数形成さ
れることになる。なお、合せ金型を分離できれば、隙間
５７はぼ零であってもよい。このように、ボビン４の下
板５５と上板５６が、互い違いにかつ重なり合わないよ
うに配置されているので、ボビン４を成形するための金
型の構造を簡略化して、モータを容易に製造することが
できる。上述のように、隣り合う下板５５と上板５６の
間には隙間５７が設けられている。したがって、合せ金
型が、中心軸線ＣＬ1と平行でかつ互いに逆方向に分離
する際に、合せ金型をパーティングラインでスムーズに
分離することができる。

【００２４】ボビン４の下鍔５１と上鍔５２を互い違い
にしている。その結果、下鍔５１の複数の下板５５どう
しは互いに分離され、上鍔５２の複数の上板５６どうし
も互いに分離されている。したがって、下板５５と上板
５６の間に収納された電機子コイル６の露出面積が大き
くなるので、ボビン４は放熱効果を発揮する。その結
果、電機子コイル６で発生する熱がボビン４の外部に発
散して、電機子コイル６の温度上昇が抑制される。これ
により、電機子コイル６の電気抵抗を低く維持して、電
流を十分に流すことができるので、モータ１は、常時所
定の性能を発揮することができる。

【００２５】少なくとも一つ（本実施形態では、一つ）
の所定の下板５５には、上鍔５２とは反対側に突出する
突出部６０が形成されている。突出部６０は、中空胴部
３８から下板５５の外周縁６１まで延びている。突出部
６０は、基台１２に形成された細長いボビン位置決め用
孔６２に係合するようになっている。なお、突出部６０
は半径方向に延びているが、半径方向以外の方向であっ
てもよい。突出部６０がボビン位置決め用孔６２に係合
することにより、ボビン４は、基台１２に径方向および
周方向に関して位置決めされる。したがって、ボビン４
が周方向に位置ずれすることがなくなり、ボビン４の組
み込み作業と巻線５の接続作業が容易になる。突出部６
０を基台１２のボビン位置決め用孔６２に係合させてい
るので、ボビン４を組み込んだ状態では、突出部６０が
下鍔５１の厚みに影響を与えないので、モータ１を薄型
化することができる。なお、ボビンを上下逆さまにし、
ボビン位置決め用孔を磁束経路用部材１５，１５ａ，１
５ｂに設けて、このボビン位置決め用孔にボビンの突出
部６０を係合させてもよい。

【００２６】突出部６０には、中空胴部３８の外周部５
０から下板５５の外周縁６１まで半径方向（半径方向以
外の方向でもよい。）に連通し、巻線５を挿通可能なス
リット６３が形成されている。したがって、ボビン４に
巻線５を巻回する際には、巻線５の巻き始め線５ａを下
板５５の外周縁６１側の開口部からスリット６３に通せ
ばよい。すると、巻き始め線５ａは、ボビン４の外部か
らスリット６３を挿通して中空胴部３８の外周部５０に
直接導かれる。その結果、巻き始め線５ａをコイル巻回
作業エリアから退避させた状態で、コイル巻回作業を行
うことができる。したがって、コイル巻回作業中に巻き
始め線５ａを巻き込む恐れがなくなる。また、スリット
６３がプリント配線板４２の所定の電気的接続部（たと
えば、半田付け部）６５の位置に対応するように、ボビ
ン位置決め用孔６２が基台１２に形成されている。突出
部６０をボビン位置決め用孔６２に係合させて、ボビン
４を位置決めすれば、スリット６３が必然的に電気的接
続部６５の位置に対応して位置決めされるので、巻き始
め線５ａの配線作業が容易になる。

【００２７】ところで、ボビンに電機子巻線を積層巻き
するためには、巻き始めをどのように行うかが重要であ
る。そこで、本発明では、巻き始め線５ａを、鍔の内面
に沿わせることなく、ボビン４の外部からスリット６３
を通して中空胴部３８の外周部５０に直接導いている。
また、スリット６３を通っている巻き始め線５ａを、突
出部６０で係止させて任意の方向に向けることもでき
る。したがって、巻き始め線５ａが邪魔になることがな
いので、積層巻きが可能になる。ボビン４に巻回される
巻線５の巻回数が同じ場合には、省スペースで高密度な
電機子コイル６を形成することができる。その結果、ボ
ビン４を中心軸線ＣＬ1方向に薄型化できることにな
り、モータ１の全体も小型，薄型化できる。一方、ボビ
ン４のサイズが同じ場合には、積層巻きにより巻線５の
巻回数を増やすことができるので、モータ１の出力を大
きくでき、かつ消費電流も小さくなる。

【００２８】図４ないし図７に示すように、下板５５の
外周縁６１には、巻き始め線引き出し部６４が形成され
て、突出部６０と一体になっている。巻き始め線引き出
し部６４は、外周縁６１から湾曲して（たとえば、部分
円弧状）、半径方向外方に若干突出しており、その内部
はスリット６３と連通している。なお、巻き始め線引き
出し部６４は、突出部６０とは別体であってもよい。巻
き始め線引き出し部６４は、スリット６３を通る巻線５
の巻き始め線５ａを、基台１２に接触させないで、プリ
ント配線板４２の電気的接続部６５の方向に案内する機
能を有している。そのために、巻き始め線引き出し部６
４の位置は、プリント配線板４２の電気的接続部６５の
位置に対応するようになっている。

【００２９】スリット６３と巻き始め線引き出し部６４
を有する突出部６０は、ボビン４を成形するための合せ
金型が、パーティングラインで、ボビン中心軸線ＣＬ1
と平行でかつ互いに逆方向のみに分離可能な構成になっ
ている（図６，図７）。また、巻き始め線引き出し部６
４を設け、巻き始め線５ａが、導電性の基台１２に直接
接触しないようにしている。その結果、巻き始め線５ａ
の配線作業時やモータ１の使用時などに、巻線５の絶縁
皮膜が剥離することを防止できる。これにより、巻き始
め線５ａと基台１２など固定子構成部品との絶縁を維持
して、漏電を防止することができる。

【００３０】前記モータ１では、巻線５が回転中心軸線
ＣＬと平行な複数の電機子用軸線Ｅのまわりにそれぞれ
巻回されている。その結果、磁束の通過経路４３は、回
転中心軸線ＣＬとほぼ平行な方向，ほぼ垂直な方向およ
び所定の方向に複数回、三次元的に曲がることになる。
これにより、巻線５の巻回数により増減する巻線部の嵩
方向寸法Ｄは、回転中心軸線ＣＬと直交する方向に変化
することになるので、巻線５の巻回数を増やすことがで
きる。モータ１の出力トルクは、磁石２６，２６ａで発
生した巻線５と鎖交する磁束量と、巻線５の巻回数と、
電機子７に流れる電流との積に比例する。本発明では、
巻線５の巻回数を自在に増やすことができるので、高価
な高性能磁石を使用して磁束の量を増やさなくても、低
性能の磁石２６，２６ａを使用して低コストで所望の出
力トルクを得ることができる。モータ１の回転中心軸線
ＣＬと平行な方向の寸法（モータ全長）を増やさない
で、巻線５の巻回数を増やすことができる。したがっ
て、モータ１の全体を薄型化することができるととも
に、出力トルクを所望の値まで増やすこともできる。

【００３１】前記構成のモータ１によれば、モータ１を
取付けるためのスペースに応じて、基台１２の形状や回
転中心軸線ＣＬの位置を自在に調整して設計することが
できる。これにより、モータ全体を任意の形状にして、
モータを前記スペースに良好にセットすることができ
る。本発明では、巻線部の嵩方向寸法Ｄ（図２）が、電
機子巻線の巻回数により径方向外方に変化することにな
る。したがって、モータ１のように、基台１２における
径方向の形状を自在に設計することができる。また、モ
ータ１の製造時には、磁束経路用部材１５，１５ａ，１
５ｂは、基台１２からそれぞれ分離可能になっている。
したがって、各ボビン４に巻線５を巻回した後、ボビン
４と磁束経路用部材１５，１５ａ，１５ｂを基台１２に
容易に取付けることができる。これにより、回転中心軸
線ＣＬが基台１２の中心から偏心しているモータ１で
も、ボビン４に巻線５を容易に巻回してモータ１を簡単
に製造することができる。

【００３２】本実施形態では、複数の電機子用軸線Ｅ
が、回転中心軸線ＣＬの周囲の任意の位置に配置されて
いる場合を示している。他の例としては、回転中心軸線
ＣＬが、たとえば円形の基台の中心に配置され、複数
（たとえば、三つ）の電機子用軸線Ｅが、回転中心軸線
ＣＬを中心として同一角度離れ、かつ、回転中心軸線Ｃ
Ｌから同一距離（半径）に配置されている場合などがあ
る。本実施形態では、界磁３を構成する複数の磁石２
６，２６ａが連続的に配置された場合を示している。な
お、隣り合う磁石と磁石の間にスペースがある場合であ
ってもよい。この場合には、電機子と対向してギャップ
を形成する界磁表面は、部分的な円筒状になる。この界
磁表面も、本発明における界磁の円筒状表面に含まれ
る。前記電機子用軸線Ｅは、回転中心軸線ＣＬに対して
平行な場合を示したが、回転中心軸線ＣＬに対して若干
傾斜していても、ほぼ平行であればよい。前記第１の板
状部１２ａ，第２の板状部２８，２９は、均一な厚みの
平板からなっている場合を示したが、テーパを有する
板、または、前記平板もしくは前記テーパ状板を若干ね
じった形状の板であってもよい。

【００３３】本発明は、巻線５の巻回数を増やして、巻
線部の体積を増加させることが可能である。したがっ
て、モータの外形寸法を径方向外方に拡大する余裕があ
って、モータ全体の薄型化と低コスト化の要求が強い場
合に、本発明は最適な構造のモータを提供することがで
きる。また、電機子巻線の巻回数を容易に増やすことが
できるので、出力トルクを所望の値まで増加させて、モ
ータ特性を向上させることもできる。

【００３４】なお、上述のブラシレスタイプのモータ１
のほかに、本発明のモータは、ブラシと整流子を有する
モータ、およびステッピングモータであってもよい。ま
た、ボビンを有するモータであれば、直流モータのほか
交流モータであってもよい。本実施形態では、電機子７
のボビン４が固定子側に設けられたモータ１について説
明したが、回転子側にボビンが設けられたモータであっ
てもよい。すなわち、ボビンを有する電機子が回転して
も回転しなくてもよく、また、特定の極数や溝数のモー
タに限定されることはない。なお、各図中同一符号は同
一または相当部分を示す。

【００３５】

【発明の効果】本発明にかかるボビンを有するモータは
上述のように構成したので、ボビンを成形するための金
型の構造を簡略化でき、また、ボビンが放熱効果を発揮
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図７は本発明の実施形態の一例を示
す図で、図１は小型モータの正面図である。

【図２】図１のII−II線断面斜視図である。

【図３】前記小型モータの電機子と基台を示す分解斜視
図である。

【図４】本発明のボビンの外形を示す斜視図で、図４
（Ａ），（Ｂ）は、それぞれボビンを上方，下方から見
た状態を示している。

【図５】前記ボビンを上方から見た正面図である。

【図６】図５のVI部拡大斜視図である。

【図７】図５のVII−VII線断面斜視図である。

【符号の説明】

１小型モータ（モータ）２磁束３界磁４ボビン５電機子巻線５ａ巻き始め線６電機子コイル７電機子１２基台３８中空胴部５０外周部５１下鍔（第１の鍔）５２上鍔（第２の鍔）５３下端（一方の端部）５４上端（他方の端部）５５下板（第１の扇状板部）５６上板（第２の扇状板部）６０突出部６１外周縁６２ボビン位置決め用孔６３スリット６４巻き始め線引き出し部６５電気的接続部ＣＬ回転中心軸線ＣＬ1 ボビンの中心軸線Ｅ電機子用軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉田良一千葉県印旛郡本埜村竜腹寺280番地マブチモーター株式会社技術センター内 (72)発明者古川真治千葉県印旛郡本埜村竜腹寺280番地マブチモーター株式会社技術センター内 (72)発明者飯尾真也千葉県印旛郡本埜村竜腹寺280番地マブチモーター株式会社技術センター内 (72)発明者佐田信幸千葉県印旛郡本埜村竜腹寺280番地マブチモーター株式会社技術センター内Ｆターム(参考） 5H002 AA06 AA07 AB04 AE08 5H603 AA09 AA11 BB01 BB05 BB12 CA01 CA05 CB01 CB24 CB26 CC14 CC18 CD04 CD21 CE01 FA16 5H604 AA03 AA08 BB01 BB10 BB14 CC01 CC20 DA14 DB01 PB03 5H621 BB10 GA02 GA10 GA12 GB08 JK08 JK11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁束（２）を発生させる界磁（３）と、
ボビン（４）に電機子巻線（５）をコイル状に巻回して
環状の電機子コイル（６）が構成された電機子（７）と
を備え、前記界磁および前記電機子のいずれか一方が回
転中心軸線（ＣＬ）のまわりに相対的に回転するモータ
（１）であって、前記ボビンは、外周部（５０）に前記電機子巻線が巻回
される中空胴部（３８）と、この中空胴部の一方の端部
（５３）と他方の端部（５４）にそれぞれ形成されて互
いにほぼ平行な第１の鍔（５１）および第２の鍔（５
２）とを有し、この第１の鍔を構成する第１の扇状板部（５５）と前記
第２の鍔を構成する第２の扇状板部（５６）は、前記ボ
ビンの中心軸線（ＣＬ1）と平行な方向から見て、互い
違いにかつ重なり合わないように配置されていることを
特徴とするボビンを有するモータ。
【請求項２】前記第１の扇状板部（５５）と前記第２
の扇状板部（５６）の枚数は、複数でかつ同数であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のボビンを有するモー
タ。
【請求項３】前記界磁（３）が回転し、前記電機子
（７）は固定子側の基台（１２）に取付けられ、前記ボビン（４）の少なくとも一つの前記第１の扇状板
部（５５）には、前記第２の鍔（５２）とは反対側に突
出し、前記中空胴部から前記第１の扇状板部の外周縁
（６１）まで延び、前記固定子側のボビン位置決め用孔
（６２）に係合する突出部（６０）が形成されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のボビンを有す
るモータ。
【請求項４】前記突出部（６０）には、前記中空胴部
の前記外周部（５０）から前記第１の扇状板部の前記外
周縁（６１）まで連通し、前記電機子巻線（５）を挿通
可能なスリット（６３）が形成されていることを特徴と
する請求項３に記載のボビンを有するモータ。
【請求項５】前記第１の扇状板部（５５）の前記外周
縁（６１）には、前記スリット（６３）を通る前記電機
子巻線の巻き始め線（５ａ）を前記基台（１２）に接触
させないで電気的接続部（６５）の方向に案内するため
の巻き始め線引き出し部（６４）が形成されていること
を特徴とする請求項４に記載のボビンを有するモータ。
【請求項６】前記ボビン（４）を成形するための合せ
金型が、パーティングラインで前記ボビン中心軸線（Ｃ
Ｌl）と平行でかつ互いに逆方向のみに分離することに
より、前記ボビンが一体成形されるようになっているこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの項に記載
のボビンを有するモータ。
【請求項７】前記モータは、前記電機子巻線（５）
を、前記回転中心軸線（ＣＬ）とほぼ平行な複数の電機
子用軸線（Ｅ）のまわりにそれぞれ巻回した構成を有す
る小型モータ（１）であることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれかの項に記載のボビンを有するモータ。