JP2004007899A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの小型化に対応することのできる端子部を備えたモータを提供すること。
【解決手段】モータにおいて、第１のボビン５Ａの第１の端子部５０Ａは、第２のボビン５Ｂの外周側に位置する一方、第２のボビン５Ｂの第２の端子部５０Ｂは、第１のボビン５Ａの外周側に位置し、かつ、第１の端子部５０Ａと第２の端子部５０Ｂとがモータ軸線方向において部分的に重なった状態にある。また、第１の端子部５０Ａに固着された第１の端子ピン６Ａと、第２の端子部５０Ｂに固着された第２の端子ピン６Ｂとはモータ軸線方向で重なった位置にある。また、巻線は、各端子部５０Ａ、５０Ｂの巻線ガイド溝５１を通って胴部５８とは反対側を経由して端子ピン６Ａ、６Ｂに引き回されている。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線が巻回されたボビンに端子ピンが固着された端子部を備えたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータなどでは、図７に示すように、胴部１５８に巻線が巻回されたボビン１０５に対して、端子ピン１０６が固着された端子部１５０が形成されている。ここで、端子部１５０には、複数の端子ピン１０６が一列に並んで固着されており、各端子ピン１０６に対して巻線の端末が絡げられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータに対しては、その径寸法の小型化が図られているのに対して端子ピン１０６を一列に並べると、モータ本体の径寸法を小型化しても端子部１５０がはみ出てしまうという問題点がある。かといって、端子ピン１０６の間隔を狭めると、端子ピン１０６へのフレキシブル基板のはんだ付けが難しくなる。
【０００４】
そこで、２つのボビンのいずれについても外周側に端子部が位置するように構成し、２つのボビンをモータ軸線方向で重ねたときに端子部が軸線方向で重なるように形成して、端子ピンが２列に並ぶように構成することが考えられる。このような構成であれば、端子部の幅寸法を短くすることができるので、モータ本体の小型化に対応することができる。
【０００５】
しかしながら、このような構成では、ボビンの胴部から端子ピンまでの距離が短いため、胴部から端子ピンに向かう巻線に急に立ち上がって浮いた構成になるので、モータケースにおいて端子部を露出させている開口部の縁と接触しやすくなってしまうなどの問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、モータの小型化に対応することのできる端子部を備えたモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、巻線が巻回された胴部を備えた環状の第１のボビンと第２のボビンとがモータ軸線方向に重ねて配置されているとともに、前記第１のボビンおよび前記第２のボビンは各々、前記胴部の外周側に備える端子部に固着されている端子ピンに対して前記巻線の端末が絡げられたモータにおいて、前記第１のボビンは、前記端子部として、前記第２のボビン側に延設されて当該第２のボビンの半径方向外側に位置する第１の端子部を備え、かつ、当該第１の端子部に前記端子ピンとして複数本の第１の端子ピンが固着され、前記第２のボビンは、前記端子部として、前記第１のボビン側に延設されて当該第１のボビンの半径方向外側において前記第１の端子部とモータ軸線方向で重なる第２の端子部を備え、かつ、当該第２の端子部に前記端子ピンとして複数本の第２の端子ピンが固着され、前記第１の端子部、および前記第２の端子部は、前記第１の端子ピンと前記第２の端子ピンがモータ軸線方向で重なるように配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１のボビンの端子部（第１の端子部）が第２のボビン側に延設されて第２のボビンの半径方向外側に位置し、第２のボビンの端子部（第２の端子部）が第１のボビン側に延設されて第１のボビンの半径方向外側において第１の端子部とモータ軸線方向で重なり、かつ、第１の端子ピンと第２の端子ピンがモータ軸線方向で重なっている。このため、端子ピンが複数列、かつ、軸線方向で重なっているため、端子部の幅寸法（周方向における寸法）を短くすることができ、モータ本体の小型化に対応することができる。また、第１のボビンにおいて第１の端子部が第２のボビン側に延設され、第２のボビンにおいて第２の端子部が第１のボビン側に延設されているため、いずれのボビンにおいても胴部から端子ピンまでの距離が長い。従って、胴部から端子ピンに向かう巻線を浮かせることなく引き回すことができるので、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、モータケースにおいて端子部を露出させている開口部の縁と接触することがない。
【０００９】
本発明において、前記第１のボビン、および前記第２のボビンは各々、前記巻線が前記端子部に対して前記胴部と反対側を経由して端末が前記端子ピンに絡められていることが好ましい。このように構成すると、いずれのボビンにおいても胴部から端子ピンに向かう巻線を端子部に沿った状態に引き回すことができるので、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、モータケースにおいて端子部を露出させている開口部の縁と接触することがない。
【００１０】
本発明において、前記第１のボビン、および前記第２のボビンは各々、前記端子部の側面部に前記巻線の端末を前記端子部に対して前記胴部とは反対側まで導く巻線ガイド溝が形成されていることが好ましい。このように構成すると、巻線を所定の位置に止めておけるので、巻線の引き回し部分に弛みをもたせても、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、巻線がモータケースと接触するおそれがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００１２】
図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用したモータの縦断面図、および底面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第１のボビンの平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第２のボビンの平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第１のボビンの平面図、その端子部の側面図、端子ピンの平面図、第１のボビンに端子ピンを装着する様子を示す正面図、端子ピンに巻線の端末を絡げた様子を示す正面図、および巻線に弛みをもたせた様子を示す正面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、第１のボビンと第２のボビンとを軸線方向に重ねた様子を示す平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。なお、本形態では、胴部に巻回された巻線の端末は、巻線ガイド溝に通されるが、図４には、巻線の様子がわかりやすいように端子部の外側を引き回されたように表わしてある。また、図５において、下方に位置する第１のボビンについては、上方に位置する第２のボビンと区別しやすいように斜線を付してある。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、本形態のモータ１は、ステッピングモータであり、モータケース２内には、環状の第１のボビン５Ａと、第２のボビン５Ｂとがモータ軸線方向に重ねて配置されている。第１のボビン５Ａおよび第２のボビン５Ｂが構成するロータ配置穴３には、ステータの複数の極歯４が周方向に並んだ構成になっている。ロータ７は、回転軸７１の周りにロータマグネット７２が固着されており、このロータマグネット７２は、ロータ配置穴３内において、ステータの極歯４と所定の間隙を介して対向している。第１のボビン５Ａおよび第２のボビン５Ｂのうち、回転軸７１の出力側に位置する第２のボビン５Ｂには取り付け板８が固着されており、この取り付け板８に保持されているラジアル軸受け８１に回転軸７１が支持されている。回転軸７１は、第１のボビン５Ａの側で保持されたスラスト軸受け８２に支持され、かつ、このスラスト軸受け８２は、板バネ８３によって回転軸７１に向けて押圧されている。
【００１４】
第１のボビン５Ａおよび第２のボビン５Ｂの半径方向外側には、後述する端子部５０Ａ、５０Ｂが構成されており、これらの端子部５０Ａ、５０Ｂの端子ピン６Ａ、６Ｂに巻線の端末が処理されるようになっている。ここで、モータケース２は、下側ケース２１と、上側ケース２２とから構成され、これらのケース２１、２２に形成された開口部２０から端子部６Ａ、６Ｂが突出している構造になっている。
【００１５】
本形態において、第１のボビン５Ａおよび第２のボビン５Ｂは、図２および図３に示すように、端子部が形成されている向きが互いに対称である点を除けば、同様な構造を有している。すなわち、第１のボビン５Ａおよび第２のボビン５Ｂは、まず、巻線が巻回される胴部５８の両側に第１のフランジ部５６および第２のフランジ部５７を備えている。
【００１６】
また、第１のボビン５Ａには、図１および図２に示すように、第２のボビン５Ｂと隣接するように配置される第１のフランジ部５６から半径方向外側にわずかに張り出した後、モータ軸線に沿って第２のボビン５Ｂの外周側位置まで延設された第１の端子部５０Ａが形成されている。第１の端子部５０Ａは、第１のボビン５Ａと第２のボビン５Ｂとをモータ軸線方向で重ねて配置するときの基準位置（一点鎖線Ｌ２で示す）からみてやや反時計周りＣＣＷの方向にずれた位置から半径方向に外側に張り出した後、時計周りＣＷの方向に屈曲したＬ字形の平面形状を有している。
【００１７】
ここで、第１の端子部５０Ａには、反時計周りＣＣＷの側に位置する側面部５２に、モータ軸線方向に貫通する巻線ガイド溝５１が形成されている。
【００１８】
また、第１の端子部５０Ａには、下端面から上端面に向けてモータ軸線方向における途中位置まで溝５４が形成され、この溝５４からは、上端面で開口するピン装着孔５５が続いている。このため、ピン装着孔５５のピン差込口５５０は、第１の端子部５Ａのモータ軸線方向における途中位置でモータ軸線方向に向いて開口している。なお、溝５４において半径方向外側は開放状態にある
これに対して、第２のボビン５Ｂは、図１および図３に示すように、第１のボビン５Ａと隣接するように配置される第１のフランジ部５６から半径方向外側にわずか張り出した後、モータ軸線に沿って第１のボビン５Ａの外周側位置まで延設された第２の端子部５０Ｂが形成されている。第２の端子部５０Ｂは、第１のボビン５Ａと第２のボビン５Ｂとをモータ軸線方向で重ねて配置するときの基準位置（一点鎖線Ｌ２で示す）からみてやや時計周りＣＷの方向にずれた位置から半径方向に外側に張り出した後、反時計周りＣＣＷの方向に屈曲したＬ字形の平面形状を有している。
【００１９】
ここで、第２の端子部５０Ｂには、時計周りＣＷの側に位置する側面部５２に、モータ軸線方向に貫通する巻線ガイド溝５１が形成されている。
【００２０】
また、第２の端子部５０Ｂには、上端面から下端面に向けてモータ軸線方向における途中位置まで溝５４が形成され、この溝５４からは、下端面で開口するピン装着孔５５が続いている。このため、ピン装着孔５５のピン差込口５５０は、第１の端子部５Ａのモータ軸線方向における途中位置でモータ軸線方向に向いて開口している。なお、溝５４において半径方向外側は開放状態にある。
【００２１】
このように構成したボビン５Ａ、５Ｂを用いてモータ１を製造する際、巻線の端末を処理するにあたっては、第１のボビン５Ａを例に説明すると、まず、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す第１の端子部５０Ａのピン装着孔５５に対して、図４（Ｃ）に示す端子ピン６Ａを装着する。
【００２２】
ここで、端子ピン６Ａは、モータ軸線方向に延びる基部６１と、半径方向外側に向けて屈曲した端末保持部６２とを備えており、まずは、図４（Ｄ）に矢印Ａで示すように、基部６１をピン装着孔５５に対して胴部５８の側から浅く差し込む。
【００２３】
その結果、図４（Ｅ）に示すように、第１の端子ピン６Ａは、第１の端子部５Ａのモータ軸線方向における途中位置から端末保持部６２が半径方向外側に突き出た状態となる。次に、胴部５８に巻回されている巻線を巻線ガイド部５１を通して第１の端子部５０Ａに対してモータ軸線方向における反対側まで引き回した後、第１の端子部５０Ａの半径方向外側の側面部に沿って第１の端子ピン６Ａの端末保持部６２まで緊張した状態のまま導き、第１の端子ピン６Ａの端末保持部６２に巻線の端末９を絡げる。
【００２４】
次に、図４（Ｅ）に矢印Ｂで示すように示すように、第１の端子ピン６Ａの基部６１に相当する部分をピン装着孔５５に向けて深く押し込む。その結果、図４（Ｆ）に示すように、第１の端子ピン６Ａの端末保持部６２が第１の端子部５０Ａにおいてモータ軸線方向における胴部５８と反対側（巻線の端末９が導かれてきた側）にわずか移動する。このため、巻線は、第１の端子部５０Ａに対して胴部５８とは反対側でわずかに弛むことになる。そして、第１の端子ピン６Ａを接着剤などで完全に固定する。
【００２５】
なお、図示および詳細な説明を省略するが、第２のボビン５Ｂの側においても、同様な方法で、胴部５８と反対側（巻線の端末９が導かれてきた側）でわずかに弛ませた状態で第２の端子ピン６Ｂに絡ませる。
【００２６】
このように本形態では、モータの製造工程において、第１の端子ピン６Ａおよび第２の端子ピン６Ｂに巻線の端末９を絡げる際には、第１の端子ピン６Ａおよび第２の端子ピン６Ｂの基部６１をピン装着孔５５に浅く嵌め込んだ状態で端末保持部６２に巻線の端末９を絡げ、しかる後に、巻線が弛むように第１の端子ピン６Ａおよび第２の端子ピン６Ｂの基部のピン装着孔５５への嵌め込み深さを調整する。それ故、本形態では、第１の端子部５０Ａおよび第２の端子部５０Ｂについては、モータ半径方向に厚くしなくても、あるいはコストのかかるインサート成形を行わなくても、第１の端子ピン６Ａおよび第２の端子ピン６Ｂを確実に固定することができる。また、第１の端子部５０Ａおよび第２の端子部５０Ｂについては、モータ半径方向に厚くしなくて、第１第１の端子ピン６Ａおよび第２の端子ピン６Ｂの基部６１をピン装着孔５５に嵌め込む度合いを変えることができるので、モータの半径方向における小型化を妨げることなく、巻線に適度な弛みを確実に付与することができる。
【００２７】
このようにして巻線の処理を終えた第１のボビン５Ａと第２のボビン５Ｂとをモータ軸線方向に重ねるにあたって、第１のボビン５Ａでは、第１の端子部５０Ａがモータ軸線に沿って第２のボビン５Ｂの外周側位置まで延設され、かつ、第１の端子部５０Ａは、時計周りＣＷの方向に屈曲したＬ字形の平面形状を有している。これに対して、第２のボビン５Ｂでは、第２の端子部５０Ｂがモータ軸線に沿って第１のボビン５Ａの外周側位置まで延設され、かつ、第２の端子部５０Ｂは、反時計周りＣＣＷの方向に屈曲したＬ字形の平面形状を有している。
【００２８】
そこで、第１のボビン５Ａと第２のボビン５Ｂとを、第１の端子部５０Ａと第２の端子部５０Ｂとが周方向にずれた位置となるように重ねた後、第１のボビン５Ａについては時計周りＣＷの方向に回す一方、第２のボビン５Ｂについては反時計周りＣＣＷの方向に回す。その結果、図５に示すように、第１の端子部５０Ａと第２の端子部５０Ｂは干渉することなく、第１の端子部５０Ａが第２のボビン５Ｂの外周側に位置する一方、第２の端子部５０Ｂは、第１のボビン５Ａの外周側に位置し、かつ、第１の端子部５０Ａと第２の端子部５０Ｂとがモータ軸線方向において部分的に重なった状態となる。この状態で、第１の端子部５０Ａに固着された第１の端子ピン６Ａと、第２の端子部５０Ｂに固着された第２の端子ピン６Ｂとはモータ軸線方向で重なった位置となる。
【００２９】
従って、図７に示すように、４本の端子ピンを一直線に並べた構成と違って、第１の端子部５０Ａおよび第２の端子部５０Ｂが占める幅寸法が短くて済む。また、第１の端子ピン６Ａと第２の端子ピン６Ｂとが軸線方向で並んでいるので、第１の端子部５０Ａおよび第２の端子部５０Ｂが占める幅寸法が短くて済む。それ故、モータを小型化しても、第１の端子部５０Ａおよび第２の端子部５０Ｂがモータ本体からはみ出ることがない。
【００３０】
また、第１のボビン５Ａにおいて第１の端子部５０Ａが第２のボビン５Ｂ側に延設され、第２のボビン５Ｂにおいて第２の端子部５０Ｂが第１のボビン５Ａ側に延設されているため、いずれのボビンにおいても胴部５８から端子ピン６Ａ、６Ｂまでの距離が長い。従って、胴部５８から端子ピン６Ａ、６Ｂに向かう巻線を浮かせることなく引き回すことができるので、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、モータケース２において端子部５０Ａ、５０Ｂを露出させている開口部２０の縁に巻線が接触することがない。
【００３１】
また、第１のボビン５Ａに巻回した巻線については、第２のボビン５Ｂの半径方向外側に位置する第１の端子部５０Ａで第１の端子ピン６Ａに絡め、かつ、その胴部５８から第１の端子ピン６Ａへの引き回し部分ついては、第１の端子部５０Ａに形成されている巻線ガイド溝５１を通して胴部５８とは反対側を通している。同様に、第２のボビン５Ｂに巻回した巻線については、第１のボビン５Ａの半径方向外側に位置する第２の端子部５０Ｂで第２の端子ピン６Ｂに絡め、かつ、その胴部５８から第２の端子ピン６Ｂへの引き回し部分ついては、第２の端子部５０Ｂに形成されている巻線ガイド溝５１を通して胴部５８とは反対側を通している。このため、巻線を浮かせることなく端子部５０Ａ、５０Ｂに沿って引き回すことができるので、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、巻線とモータケース２の開口部２０の内縁との間に十分な距離を確保でき、巻線とモータケース２とが接触するおそれはない。
【００３２】
しかも、第１のボビン５Ａ、および第２のボビン６Ｂのいずれにおいても、巻線の端末９を巻線ガイド溝５１に通しているので、巻線を所定の位置に止めておける。それ故で、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、、巻線がモータケース２と接触するおそれがない。
【００３３】
なお、上記形態では、ピン装着孔５５は、端子ピン６Ａ、６Ｂの基部６１を胴部５８の側から嵌め込むように形成されていたので、端子ピン６Ａ、６Ｂをピン装着孔５５に浅く嵌め込んだ状態で巻線の端末９を絡げ、しかる後に端子ピン６Ａ、６Ｂをピン装着孔５５に深く嵌め込んだが、図６に示すように、ピン装着孔５５が端子ピン６の基部６１を胴部５８とは反対側から嵌め込むように形成されている場合には、端子ピン６の基部６１をピン装着孔５５に深く嵌め込んだ状態で端子ピン６の端末保持部６２まで巻線を緊張した状態で引き回して端末保持部６２に巻線の端末９を絡げ、しかる後に、矢印Ｃで示すように、端子ピン６を少し引き抜いて基部６１がピン装着孔５５に浅く嵌まった状態とすればよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、第１のボビンの第１の端子部が第２のボビン側に延設されて第２のボビンの半径方向外側に位置し、第２のボビンの第２の端子部が第１のボビン側に延設されて第１のボビンの半径方向外側において第１の端子部とモータ軸線方向で重なり、かつ、第１の端子ピンと第２の端子ピンがモータ軸線方向で重なっている。このため、端子ピンが複数列、かつ、軸線方向で重なっているため、端子部の幅寸法（周方向における寸法）を短くすることができ、モータ本体の小型化に対応することができる。また、第１のボビンにおいて第１の端子部が第２のボビン側に延設され、第２のボビンにおいて第２の端子部が第１のボビン側に延設されているため、いずれのボビンにおいても胴部から端子ピンまでの距離が長い。従って、胴部から端子ピンに向かう巻線を浮かせることなく引き回すことができるので、巻線を弛ませた場合、あるいは巻線が不用意に弛んだ場合でも、モータケースにおいて端子部を露出させている開口部の縁と接触することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用したモータの縦断面図、および底面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第１のボビンの平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第２のボビンの平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれ、図１に示すモータに用いた第１のボビンの平面図、その端子部の側面図、端子ピンの平面図、第１のボビンに端子ピンを装着する様子を示す正面図、端子ピンに巻線の端末を絡げた様子を示す正面図、および巻線に弛みをもたせた様子を示す正面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、第１のボビンと第２のボビンとを軸線方向に重ねた様子を示す平面図、正面図、底面図、その端子部の側面図、および端子部の背面図である。
【図６】本発明を適用したモータに用いた別のボビンの端子部に対して端子ピンを取り付けた構造を示す説明図である。
【図７】従来のモータに用いたボビンの説明図である。
【符号の説明】
１　モータ
２　モータケース
４　ステータの極歯
５Ａ　第１のボビン
５Ｂ　第２のボビン
６Ａ　第１の端子ピン
６Ｂ　第２の端子ピン
７　ロータ
９　巻線の端末
２１　下側ケース
２２　上側ケース
５０Ａ　第１の端子部
５０Ｂ　第２の端子部
５１　巻線ガイド溝
５５　ピン装着孔
５６　ボビンの第１のフランジ部
５７　ボビンの第２のフランジ部
５８　ボビンの胴部
６１　端子ピンの基部
６２　端子ピンの端末保持部
７１　回転軸
７２　ロータマグネット
５５０　ピン差込口

Claims (3)

1. 巻線が巻回された胴部を備えた環状の第１のボビンと第２のボビンとがモータ軸線方向に重ねて配置されているとともに、前記第１のボビンおよび前記第２のボビンは各々、前記胴部の外周側に形成された端子部に固着されている端子ピンに対して前記巻線の端末が絡げられたモータにおいて、
   前記第１のボビンは、前記端子部として、前記第２のボビン側に延設されて当該第２のボビンの半径方向外側に位置する第１の端子部を備え、かつ、当該第１の端子部に前記端子ピンとして複数本の第１の端子ピンが固着され、
   前記第２のボビンは、前記端子部として、前記第１のボビン側に延設されて当該第１のボビンの半径方向外側において前記第１の端子部とモータ軸線方向で重なる第２の端子部を備え、かつ、当該第２の端子部に前記端子ピンとして複数本の第２の端子ピンが固着され、
   前記第１の端子部、および前記第２の端子部は、前記第１の端子ピンと前記第２の端子ピンがモータ軸線方向で重なるように配置されていることを特徴とするモータ。
2. 請求項１において、前記第１のボビン、および前記第２のボビンは各々、前記巻線が前記端子部に対して前記胴部と反対側を経由して端末が前記端子ピンに絡められていることを特徴とするモータ。
3. 請求項２において、前記第１のボビン、および前記第２のボビンは各々、前記端子部の側面部に前記巻線の端末を前記端子部に対して前記胴部とは反対側まで導く巻線ガイド溝が形成されていることを特徴とするモータ。

Images