JP2004032847A - 小形モータ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化・扁平化を可能とする界磁捲線の端子台構造を備えた小形モータの提供。
【解決手段】小形モータは、マグネットロータ２１の周面に臨んだ複数の上側極歯２２Ａ，下側極歯２３Ｂを持つフィールドプレート２２，２３、上側極歯に外嵌する上側ラジアル巻線２６、下側極歯に外嵌する下側ラジアル巻線２７、及び端子台を備える。この端子台はフィールドプレートの鍔部Ｒ，Ｒから半径方向に張り出た張出片Ｓ，Ｓとフレキシブル印刷板Ｆとを備える。この印刷板は、鍔部と上側ラジアル巻線の端面の間に挟まる第１のリング状被挟着面ｆ１と、鍔部と下側ラジアル巻線の端面の間に挟まる第２のリング被挟着面ｆ２と、両被挟着面から夫々一体的に張出片の面に沿って半径方向に張り出て当該張出片の先端で屈曲して成る連結面ｆ３とを有し、両ラジアル巻線の引き出し線２６ａ，２７ａが連結面上の導電性パターンＷ１，Ｗ２に接続している。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石同期モータ，リラクタンストルク系モータ等の小形モータに関し、特に、界磁捲線の端子台構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、価格，性能面で手頃なＰＭ形（永久磁石形）ステッピングモータは、図７の分解斜視図に示す如く、モータ軸１１ａを持つ円筒形マグネットロータ（インナーロータ）１１と、このマグネットロータ１１の周面に臨んでＡ相の複数の上側極歯（クローポール）１２Ａ及びＢ相の複数の下側極歯１２Ｂを持つ２相用フィールドプレート（ヨーク）１２と、複数の上側極歯１２Ａの周りに嵌め込む円筒状のＡ相の励磁コイル（ラジアル巻線）１３Ａと、複数の下側極歯１２Ｂの周りに嵌め込む円筒状のＢ相の励磁コイル（ラジアル巻線）１３Ｂと、内部に切り起したＡ相の下側極歯（図示せず）を持ち、極歯１２Ａに食い違う状態で励磁コイル１３Ａに被せるための上側ステータカップ（アウターヨーク）１４と、内部に切り起したＢ相の上側極歯１５Ｂを持ち、極歯１２Ｂに食い違う状態で励磁コイル１３Ｂに被せるための下側ステータカップ（アウターヨーク）１５とを有している。励磁コイル１３Ａ及び励磁コイル１３Ｂはロータ貫通孔１３Ｃを持つ樹脂製ボビン（捲枠）１３に巻き付けたラジアル捲線を有しており、マグネットロータ１１の軸方向の半分ずつがＡ相の励磁コイル１３ＡとＢ相の励磁コイル１３Ｂに対向している。それぞれのボビン１３の端板Ｅは放射方向に張り出た端子台Ｔを有し、その端子台Ｔにはピン端子Ｐが圧入されており、励磁コイル１３Ａ，１３Ｂの引き出し線Ｌがピン端子Ｐに絡げて半田処理されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の端子台構造にあっては、次のような問題点があった。
【０００４】
即ち、端子台Ｔのピン端子Ｐ周りの肉厚が薄いと、ピン端子Ｐでの引き出し線Ｌの半田付けの際の加熱によりピン端子Ｐの倒れ等が発生する虞れがあることから、端子台Ｔの肉厚を比較的厚く成形する必要があるものの、モータの小型化ないし扁平化の障害となる。また、端子台Ｔの厚肉化に伴い、ボビン１３の端板Ｅは電気絶縁性を確保できる厚さ以上に、強度上、厚肉化する必要があるが、逆に、コイル捲線の線積が減少することになるため、高トルク化の障害になる。
【０００５】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、小型化ないし扁平化を可能とする界磁捲線の端子台構造を備えた小形モータを提供することにある。更に、本発明の第２の課題は、コイル捲線の線積を向上でき、高トルク化が可能な界磁捲線の端子台構造を備えた小形モータを提供することにある。
【０００６】
【解決を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る小形モータは、マグネットロータの周面に臨んだ複数の極歯を持つフィールドプレートと、複数の極歯に外嵌するラジアル巻線と、このラジアル巻線の引き出し線を電気的に接続して成る端子台とを備える。この端子台は、フィールドプレートの鍔部から半径方向に張り出た張出片を支持板として有し、この張出片の上にフレキシブル印刷板を備えている。フレキシブル印刷板は、上記鍔部と上記ラジアル巻線の端面の間に挟まる被挟着面と、これから一体的に張出片の面に沿って半径方向に張り出て成る突片とを有する。そして、ラジアル巻線の引き出し線が突片上に形成された導電性パターンに接続している。
【０００７】
このような端子台構造においては、ピン端子が不要で、端子台の厚みがフィールドプレートの鍔部の厚みとフレキシブル印刷板の厚みの総和程度となり、モータの小型化ないし扁平化を実現できる。また、フレキシブル印刷板の被挟着面が鍔部とラジアル巻線の端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板自体が取り付け固定されているため、特別の定着手段を必要とせず、部品点数の削減により低コスト化を図ることができる。
【０００８】
フレキシブル印刷板の外れ止めを図るためには、被挟着面は複数の極歯が貫通する貫通穴を有する環状面であることが望ましい。貫通穴を複数の極歯に外嵌すれば確実に外れ止めできる。更に、ラジアル巻線の端面がフレキシブル印刷板の環状面である被挟着面を介して鍔部に面しているため、環状面である被挟着面の電気的絶縁性によりラジアル巻線のボビンの片側端板が不要となるので、ラジアル巻線の線積向上による高トルク化を実現できる。
【０００９】
本発明を２相モータに適用する場合は、次の構成を採用することができる。即ち、本発明に係る小形モーは、マグネットロータの周面に臨んだ複数の上側極歯及び下側極歯を持つフィールドプレートと、複数の上側極歯に外嵌する上側ラジアル巻線と、複数の下側極歯に外嵌する下側ラジアル巻線と、両ラジアル巻線の引き出し線を電気的に接続して成る端子台とを備える。この端子台は、フィールドプレートの鍔部から半径方向に張り出た張出片と、フレキシブル印刷板とを備えて成る。フレキシブル印刷板は、鍔部と上側ラジアル巻線の端面の間に挟まる第１の被挟着面と、鍔部と下側励磁コイルの端面の間に挟まる第２の被挟着面と、両被挟着面から夫々一体的に張出片の面に沿って半径方向に張り出て当該張出片の先端で屈曲して成る連結面とを有する。両ラジアル巻線の引き出し線が連結面上の導電性パターンに接続している。
【００１０】
斯かる構成においても、ピン端子が不要で、端子台の厚みがフィールドプレートの鍔部の厚みとフレキシブル印刷板の厚みの２倍との総和程度となり、モータの小型化ないし扁平化を実現できる。また、フレキシブル印刷板の第１の被挟着面が鍔部と上側ラジアル巻線の端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板の第２の被挟着面が鍔部と下側ラジアル巻線の端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板自体が取り付け固定されているため、特別の定着手段を必要とせず、部品点数の削減により低コスト化を図ることができる。更に、フレキシブル印刷板で張出片の先端を覆い隠すことができる。
【００１１】
フレキシブル印刷板の外れ止めを図るためには、第１の被挟着面は複数の上側極歯が貫通する第１の貫通穴を有し、第２の被挟着面は複数の下側極歯が貫通する第２の貫通穴を有することが望ましい。第１及び第２の貫通穴を複数の上側及び下側の極歯に外嵌すれば確実に外れ止めできる。更に、ラジアル巻線の端面がフレキシブル印刷板の環状面である被挟着面を介して鍔部に面しているため、環状面である第１及び第２の被挟着面の電気的絶縁性により上側及び下側ラジアル巻線のボビンの片側端面が不要となるので、ラジアル巻線の線積向上による高トルク化を実現できる。
【００１２】
望ましくは、上側励磁コイルの引き出し線は連結面のうち張出片の上側に形成された第１の導電性パターンに接続し、下側励磁コイルの引き出し線は連結面のうち張出片の下側に形成された第２の導電性パターンに接続して成る。
【００１３】
そして、連結面は、第１の導電性パターンと第２の導電性パターンとの間に欠損部を有することが望ましい。この欠損部としてはミシン目のスリット，穴、切欠き等を意味するが、欠損部により張出片の先端での易屈曲性を得ることができ、張出片の先端側での膨れや浮きを軽減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係るＰＭ形ステッピングモータを示す斜視図、図２（ａ）は同ＰＭ形ステッピングモータの平面図、図２（ｂ）は同ＰＭ形ステッピングモータの縦断正面図、図３は同ＰＭ形ステッピングモータにおいて使用するフィールドプレートを示す平面図である。
【００１５】
本例のＰＭ形ステッピングモータは、モータ軸２１ａを持つ円筒形マグネットロータ（インナーロータ）２１と、このマグネットロータ２１の周面に臨んでＡ相の複数の上側極歯（クローポール）２２Ａを持つＡ相のフィールドプレート（ヨーク）２２と、マグネットロータ２１の周面に臨んでＢ相の複数の下側極歯２３Ｂを持つＢ相のフィールドプレート２３と、上側極歯２２Ａに食い違う状態で下側極歯２４Ａを持つ上側ステータカップ（アウターヨーク）２４と、下側極歯２３Ｂに食い違う状態で上側極歯２５Ｂを持つ下側ステータカップ２５と、複数の上側極歯２２Ａの周りに嵌め込む円筒状のＡ相の上側ラジアル巻線２６と、複数の下側極歯２３Ｂの周りに嵌め込む円筒状のＢ相の下側ラジアル巻線２７と、上側ステータカップ２４に固着して軸受２８ａを有する取付板２８と、下側ステータカップ２５に固着して軸受２９ａを有するエンドプレート２９とを備えている。フィールドプレート２２とフィールドプレート２３とは背合わせ状態で固着している。フィールドプレート２３，２４は、図３に示す如く、円環状の鍔部Ｒと、この一部から一体的に半径方向に張り出た張出片Ｓとを有する。
【００１６】
このモータの端子台は、互いに重なる張出片Ｓ，Ｓと、フレキシブル印刷板Ｆとから成る。フレキシブル印刷板Ｆは、図４に示す如く、第１の貫通穴ｈ１を有して鍔部Ｒと上側ラジアル巻線２６の下端面の間に挟まる第１のリング状被挟着面ｆ１と、第２の貫通穴ｈ２を有して鍔部Ｒと下側ラジアル巻線２７の上端面の間に挟まる第２のリング状被挟着面ｆ２と、両被挟着面ｆ１，ｆ２から夫々一体的に張出片Ｓ，Ｓの面に沿って半径方向に張り出て当該張出片Ｓ，Ｓの先端で屈曲して成る連結面ｆ３とから成る。第１の貫通穴ｈ１には複数の上側極歯２２Ａが貫通し、第２の貫通穴ｈ２には複数の下側極歯２３Ｂが貫通している。連結面ｆ３の上には、第１の被挟着面ｆ１寄りに２つの第１の導電性パターンＷ１と、第２の被挟着面ｆ２寄りに２つの第２の導電性パターンＷ２とが形成されている。上側ラジアル巻線２６の引き出し線２６ａは上側の連結面ｆ３上の第１の導電性パターンＷ１に半田処理Ｘにより接続されていると共に、下側ラジアル巻線２７の引き出し線２７ａは下側の連結面ｆ３上の第２の導電性パターンＷ２に半田処理Ｘにより接続されている。
【００１７】
このような端子台構造においては、ピン端子が不要で、端子台の厚みが薄くなり、モータの小型化ないし扁平化を実現できる。また、フレキシブル印刷板Ｆの第１の被挟着面ｆ１が鍔部Ｒと上側ラジアル巻線２６の下端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板Ｆの第２の被挟着面ｆ２が鍔部Ｒと下側ラジアル巻線２７の上端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板Ｆ自体が取り付け固定されているため、特別の定着手段を必要とせず、部品点数の削減により低コスト化を図ることができる。更に、フレキシブル印刷板Ｆで張出片Ｓの先端を覆い隠すことができる。更に、ラジアル巻線２６，２７の端面がフレキシブル印刷板Ｆの環状面であるリング状被挟着面ｆ１，ｆ２を介して鍔部Ｒに面しているため、環状面である被挟着面ｆ１，ｆ２の電気的絶縁性により上側及び下側ラジアル巻線２６，２７のボビン（捲枠）２６ｂ，２７ｂの片側端板が不要となるので、ラジアル巻線２６，２７の線積向上による高トルク化を実現できる。
【００１８】
本例においては、フレキシブル印刷板Ｆの代わりには図６（ａ）に示すフレキシブル印刷板Ｆ′を使用することができる。このフレキシブル印刷板Ｆ′において、４つの導電性パターンＷ１，Ｗ２の配置は市松状（互い違い）配置であって、連結面ｆ３は第１の導電性パターンＷ１と第２の導電性パターンＷ２との間に切欠きＣを有する。この切欠きＣにより張出片Ｓの先端でのフレキシブル印刷板Ｆ′の易屈曲性を得ることができ、張出片Ｓの先端側での膨れや浮きを軽減できる。
【００１９】
図５は本発明の第２実施例に係るＰＭ形ステッピングモータを示す斜視図、図６（ｂ）は同ＰＭ形ステッピングモータにおいて使用するフレキシブル配線板を示す平面図である。
【００２０】
本例に用いるフレキシブル配線板Ｆ″は、第１実施例に用いたフレキシブル印刷板Ｆの第１の導電性パターンＷ１と第２の導電性パターンＷ２との間で切断したものであり、リング状被挟着面ｆ１（ｆ２）と突片ｆ３′とから成る。張出片Ｓの先端を覆い隠すことはできないが、それ以外は、第１実施例と同様な効果を奏するものである。
【００２１】
なお、上記実施例におけるフレキシブル配線板の被挟持面はリング状となっているが、例えば開ループ状や円弧状のものでも構わない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は次の効果を奏する。
【００２３】
（１）　ピン端子が不要で、端子台の厚みがフィールドプレートの鍔部の厚みとフレキシブル印刷板の厚みの総和程度となり、モータの小型化ないし扁平化を実現できる。また、フレキシブル印刷板の被挟着面が鍔部とラジアル巻線の端面の間に挟まれ、フレキシブル印刷板自体が取り付け固定されているため、特別の定着手段を必要とせず、部品点数の削減により低コスト化を図ることができる。
【００２４】
（２）　被挟着面が複数の極歯が貫通する貫通穴を有する環状面である場合、貫通穴を複数の極歯に外嵌すれば確実に外れ止めできる。更に、ラジアル巻線の端面がフレキシブル印刷板の環状面である被挟着面を介して鍔部に面しているため、環状面である被挟着面の電気的絶縁性によりラジアル巻線のボビンの片側端面が不要となるので、ラジアル巻線の線積向上による高トルク化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るＰＭ形ステッピングモータを示す斜視図である。
【図２】（ａ）は同ＰＭ形ステッピングモータの平面図、（ｂ）は同ＰＭ形ステッピングモータの縦断正面図である。
【図３】同ＰＭ形ステッピングモータにおいて使用するフィールドプレートを示す平面図である。
【図４】（ａ）は同ＰＭ形ステッピングモータにおいて使用するフレキシブル配線板を示す平面図、（ｂ）は同フレキシブル配線板同を屈曲させた状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例に係るＰＭ形ステッピングモータを示す斜視図である。
【図６】（ａ）は第１実施例に係るＰＭ形ステッピングモータにおいて使用する別のフレキシブル配線板を示す平面図、（ｂ）は第２実施例に係るＰＭ形ステッピングモータにおいて使用するフレキシブル配線板を示す平面図である。
【図７】従来のＰＭ形ステッピングモータを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
２１…円筒形マグネットロータ
２１ａ…モータ軸
２２…Ａ相のフィールドプレート
２２Ａ，２５Ｂ…上側極歯
２３…Ｂ相のフィールドプレート
２３Ｂ，２４Ａ…下側極歯
２４…上側ステータカップ
２５…下側ステータカップ
２６…上側ラジアル巻線
２６ａ，２７ａ…引き出し線
２６ｂ，２７ｂ…ボビン
２７…下側ラジアル巻線
２８…取付板
２８ａ，２９ａ…軸受
２９…エンドプレート
Ｒ…円環状鍔部
Ｓ…張出片
Ｆ，Ｆ′，Ｆ″…フレキシブル印刷板
ｈ１…第１の貫通穴
ｈ２…第２の貫通穴
ｆ１…第１のリング状被挟着面
ｆ２…第２のリング状被挟着面
ｆ３…連結面
ｆ３′…突片
Ｗ１…第１の導電性パターン
Ｗ２…第２の導電性パターン
Ｘ…半田処理
Ｃ…切欠き

Claims (6)

1. マグネットロータの周面に臨んだ複数の極歯を持つフィールドプレートと、前記複数の極歯に外嵌するラジアル巻線と、このラジアル巻線の引き出し線を電気的に接続して成る端子台とを備える小形モータにおいて、
   前端子台は、前記フィールドプレートの鍔部から半径方向に張り出た張出片と、フレキシブル印刷板とを備えて成り、前記フレキシブル印刷板は、前記鍔部と前記ラジアル巻線の端面の間に挟まる被挟着面と、これから一体的に前記張出片の面に沿って半径方向に張り出て成る突片とを有し、前記ラジアル巻線の引き出し線が前記突片上に形成された導電性パターンに接続していることを特徴とする小形モータ。
2. 請求項１において、前記被挟着面は前記複数の極歯が貫通する貫通穴を有する環状面であることを特徴とする小形モータ。
3. マグネットロータの周面に臨んだ複数の上側極歯及び下側極歯を持つフィールドプレートと、前記複数の上側極歯に外嵌する上側ラジアル巻線と、前記複数の下側極歯に外嵌する下側ラジアル巻線と、前記ラジアル巻線の引き出し線を電気的に接続して成る端子台とを備える小形モータにおいて、
   前端子台は、前記フィールドプレートの鍔部から半径方向に張り出た張出片と、フレキシブル印刷板とを備えて成り、前記フレキシブル印刷板は、前記鍔部と前記上側ラジアル巻線の端面の間に挟まる第１の被挟着面と、前記鍔部と前記下側ラジアル巻線の端面の間に挟まる第２の被挟着面と、前記両被挟着面から夫々一体的に前記張出片の面に沿って半径方向に張り出て当該張出片の先端で屈曲して成る連結面とを有し、前記両ラジアル巻線の引き出し線が前記連結面上の導電性パターンに接続していることを特徴とする小形モータ。
4. 請求項３において、前記第１の被挟着面は前記複数の上側極歯が貫通する第１の貫通穴を有し、前記第２の被挟着面は前記複数の下側極歯が貫通する第２の貫通穴を有することを特徴とする小形モータ。
5. 請求項４において、前記上側ラジアル巻線の引き出し線は前記連結面のうち前記張出片の上側に形成された第１の導電性パターンに接続し、前記下側ラジアル巻線の引き出し線は前記連結面のうち前記張出片の下側に形成された第２の導電性パターンに接続していることを特徴とする小形モータ。
6. 請求項５において、前記連結面は、前記第１の導電性パターンと前記第２の導電性パターンとの間に欠損部を有することを特徴とする小形モータ。

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