JP2004112985A - ステッピングモータ、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルボビンを省略しても、コイル巻線の断線や短絡などといった不具合の発生することのないステッピングモータ、およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】ステッピングモータ１では、内ステータコア７の外周縁には、この内ステータコア７と一体に２本の端子ピン７１が周方向で離間した位置に形成され、各端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０が巻き付けられている。また、内ステータコア７において、極歯の周りにはコイル巻線３が直接、巻回されている。内ステータコア７、および外ステータコア８の表面全体は、塗装により絶縁層で被覆されている。
【選択図】 図１
【解決手段】ステッピングモータ１では、内ステータコア７の外周縁には、この内ステータコア７と一体に２本の端子ピン７１が周方向で離間した位置に形成され、各端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０が巻き付けられている。また、内ステータコア７において、極歯の周りにはコイル巻線３が直接、巻回されている。内ステータコア７、および外ステータコア８の表面全体は、塗装により絶縁層で被覆されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータ、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型のステッピングモータは、従来、図５に示すように、ロータ２と、このロータ２と対向するステータ６Ａと、円環状のコイルボビン１０と、コイルボビン１０の胴部に巻回されたコイル巻線３とから概ね、構成されている。コイルボビン１０は、ステータ６Ａを構成する内ステータコア７Ａをインサート成形したもので、そこに外ステータコア８Ａが被さった構成になっている。また、コイルボビン１０には、複数本の端子ピン９を保持する端子部１１が一体に形成されている。
【０００３】
コイルボビン１０の胴部では、極歯７０Ａの周りにコイル巻回部１２がインサート成形時の樹脂部分によって形成されており、コイル巻回部１２に巻回されたコイル巻線３の端末３０は、端子ピン９に巻き付けられている。
【０００４】
このような構成のステッピングモータ１Ａのステータ６Ａを製造するにあたって、従来は、図６に示すように、内ステータコア７Ａおよび端子ピン９をそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ５１において、それらを一括してインサート成形してコイルボビン１０を製造した後、ステップＳＴ５２において、コイルボビン１０にコイル巻線３を巻回し、しかる後に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付ける。
【０００５】
また、内ステータコア７および端子ピン９をそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ６１において、内ステータコア７をインサート成形してコイルボビン１０を製造した後、ステップＳＴ６２において、コイルボビン１０に端子ピン９を圧入し、次に、ステップＳＴ５２においてコイル巻線３を巻回し、しかる後に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付けることもある。
【０００６】
さらに、図７に示すように、端子ピン９を圧入あるいは一体成形したコイルボビン１０、および内ステータ６Ａをそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ７１において、コイルボビン１０にコイル巻線３を巻回するとともに、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付け、しかる後に、ステップＳＴ７２において、コイルボビン１０に内ステータコア６Ａを取り付けることもある。
【０００７】
しかしながら、従来は、端子ピン９をインサート成形、あるいは圧入のいずれの方法を採用した場合も、端子ピン９の根元を所定寸法以上は樹脂に埋め込んだ構造にして端子ピン９の強度を確保する必要があるため、端子部１１が分厚くなってしまい、ステッピングモータ１Ａを小型化できないという問題点がある。
【０００８】
また、インサート成形時に形成された分厚い樹脂部分をコイル巻回部１２としてそこにコイル巻線３を巻回するため、樹脂部分の厚さがステッピングモータ１Ａの小型化を妨げているという問題点もある。すなわち、インサート成形によれば樹脂部分を薄くしたとしても０．１ｍｍ以下にするのは困難であるからである。
【０００９】
そこで、絶縁層が形成された鉄板をプレス加工してステータコアを形成し、極歯の周りにコイル巻線を直接、巻回したステッピングモータが提案されている。また、ステータコアに導電パターンを形成し、そこにコイル巻線の端末を半田付けした構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭６２−１３２６７９号公報（第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示のステッピングモータにおいて、ステータコアの導電パターンにコイル巻線の端末を半田付けすると、コイル巻線が切断しやすく、かつ、作業効率が低いという問題点がある。特にコイル巻線の線径が細くなると、このような問題点は、より顕著となる。また、予め絶縁層が形成された鉄板をプレス加工したステータコアでは、極歯の側端面で金属が露出しているため、コイル巻線として自己融着線を用いてもコイル巻線がステータコアを介して短絡しやすいという問題点がある。
【００１２】
なお、コイルボビンとは別部材で端子ピンを備えた端子台を形成しておき、その端子ピンにコイル巻線の端末を巻き付ける方法も考えられるが、このような構造では、モータを小型化しても端子台を追加する必要があるため、モータを小型化した意味がなくなってしまう。
【００１３】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コイルボビンを省略しても、コイル巻線の断線や短絡などといった不具合の発生することのないステッピングモータ、およびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
さらに本発明の課題は、端子ピンにコイル巻線の一部を巻き付けた際、この巻回部分が端子ピンの先端側から抜け出ることのないステッピングモータ、およびその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【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、複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線と、該コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとを有するステッピングモータにおいて、前記端子ピンは、前記ステータコアの外周縁に当該ステータコアと一体に形成され、前記ステータコアは、少なくとも前記端子ピンの表面全体が絶縁層で被覆されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、端子ピンをステータコアと一体に形成してあるので、端子ピンを保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータの小型化を図ることができる。また、端子ピンの表面は、絶縁層で被覆されているので、端子ピンを介しての短絡が発生しない。しかも、端子ピンは、ステータコアと一体に形成されているので、端子ピンは強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線の端末を端子ピンに巻き付けるので、ステータコア上の電極パターンにコイル巻線の端末を半田付けする場合と違って、コイル巻線が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線の端末処理を効率よく行うことができる。
【００１７】
このような構成のステッピングモータの製造方法では、前記端子ピンを前記ステータコアの外端縁に当該ステータコアと一体に形成するステータコア形成工程と、前記ステータコアの少なくとも前記端子ピンの表面全体を絶縁層で被覆する前記被覆工程と、前記極歯の周りに前記コイル巻線を巻回した状態とするとともに、当該コイル巻線の端末を前記端子ピンに巻き付けるコイル取り付け工程とを行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、端子ピンをステータコアの外端縁にステータコアと一体に形成した後、絶縁層を形成するので、絶縁層を形成した磁性板をプレス加工で打ち抜く場合と違って、端子ピンの表面全体を絶縁層で被覆することができる。また、端子ピンをステータコアと一体に形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が端子ピンを介して短絡することがない。
【００１９】
本発明において、前記ステータコアは、前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることが好ましい。すなわち、本発明のステッピングモータの製造方法において、前記被覆工程では、前記ステータコアの前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆し、前記コイル取り付け工程では、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線を直接、巻回した状態とすることが好ましい。このように構成すると、コイル巻線を巻回するためのコイルボビンがないので、ステッピングモータを小型化できる。また、コイル巻線を極歯の周りに直接、巻回した構造になっており、コイル巻線と極歯との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。しかも、コイル巻線が触れる可能性のある極歯の外側表面に絶縁層が形成されているので、極歯を介してコイル巻線が短絡することもない。
【００２０】
本発明の別の形態では、複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線とを有するステッピングモータにおいて、前記ステータコアは、少なくとも前記極歯の表面全体が絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明では、コイル巻線を巻回するためのコイルボビンがないので、ステッピングモータを小型化できる。また、コイル巻線を極歯の周りに直接、巻回した構造になっており、コイル巻線と極歯との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。しかも、コイル巻線が触れる可能性のある極歯の外側表面に絶縁層が形成されているので、極歯を介してコイル巻線が短絡することもない。
【００２２】
このような構成のステッピングモータの製造方法では、前記ステータコアを形成するステータコア形成工程と、前記ステータコアの少なくとも前記極歯の表面全体を絶縁層で被覆する被覆工程と、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線を巻回した状態とするコイル取り付け工程とを行うことを特徴とする。このように構成すると、ステータコアを形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が極歯を介して短絡することがない。
【００２３】
本発明において、前記ステータコアの表面全体が前記絶縁層で被覆されている構成であってもよい。すなわち、本発明のステッピングモータの製造方法において、前記被覆工程では、前記ステータコアの表面全体を前記絶縁層で被覆してもよい。
【００２４】
本発明において、前記被覆工程では、前記絶縁層を塗装により形成することが好ましい。このような方法によれば、ステータコアに対する前記絶縁層の形成を効率よく行うことができる。
【００２５】
本発明において、前記コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを備えていることが好ましい。また、前記ステータコア形成工程では、前記コイル巻線の端末が巻き付けられる端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを前記ステータコアと一体に形成することが好ましい。このように構成すると、端子ピンにコイル巻線の一部を巻き付けた際、この巻回部分が端子ピンの先端側から抜け出ることがないという利点がある。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（ステッピングモータの構造）
図１は、本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの要部の断面図である。
【００２７】
図１において、本形態のステッピングモータ１は、ロータ２と、このロータ２の周りに隣接して配置された一対のステータ６と、表面に薄い自己融着層が形成されたコイル巻線３とを有しており、ステータ６の上端面および下端面は、側板４で覆われている。側板４には、ロータ２の回転軸２０を支持する軸受５が取り付けられている。
【００２８】
一対のステータ６は各々、複数本の極歯７０が内周縁で起立する円環状の内ステータコア７と、この内ステータコア７に対して軸線方向で重ねられた円環状の外ステータコア８とを備えている。外ステータコア８の内周縁からは、内ステータコア７の極歯の間に向けて極歯（図示せず）が起立しており、内ステータコア７の極歯、および外ステータコア８の極歯は各々、ロータ２のマグネット２１に対向している。
【００２９】
本形態において、内ステータコア７の外周縁には、この内ステータコア７と一体に２本の端子ピン７１が周方向で離間した位置に形成され、各端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０が巻き付けられている。また、内ステータコア７において、極歯の周りにはコイル巻線３が直接、巻回されており、コイルボビンが使用されていない。
【００３０】
但し、本形態では、内ステータコア７、および外ステータコア８の表面全体が塗装により絶縁層（図示せず）で被覆されている。
【００３１】
このため、極歯７０は、コイル巻線３が接触する外側表面、コイル巻線３が接触する可能性のある側端面、およびコイル巻線３が接触する可能性のない内側表面のいずれの部分も、表面全体が絶縁層で覆われている。このため、極歯７０の周りにコイル巻線３を直接、巻回してあるが、コイル巻線３は、極歯７０を介して短絡することがない。
【００３２】
また、コイル巻線３は、端子ピン７１上において端末３０同士が半田付けされた状態にあり、この部分の自己融着層は除去された状態にあるが、端子ピン７１の表面全体が絶縁層で被覆されているので、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することはない。
【００３３】
（ステッピングモータ１の製造方法）
図２は、図１に示すステッピングモータ１の製造方法のうち、ステータ６の製造工程を示す説明図である。
【００３４】
本形態のステッピングモータ１のステータ６を形成するには、図２に示すように、まず、鉄板などにプレス加工などを施して、内ステータコア７を形成しておく（ステータコア形成工程）。
【００３５】
次に、ステップＳＴ１１において、内ステータコア７全体に塗装を施して、端子ピン７１および極歯７０を含めて、内ステータコア７の表面全体に絶縁層を形成する（絶縁層形成工程）。
【００３６】
次に、ステップＳＴ１２において、内ステータコア７の極歯７０の周りにおいて絶縁層上にコイル巻線３を巻回するとともに、端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０を巻き付け、この端末３０を半田付けする（コイル取り付け工程）。
【００３７】
しかる後には、内ステータコア７との間にコイル巻線３を挟むようにして外ステータコア８を重ね、ステータ６とする。なお、外ステータコア８にも塗装を施して、その表面全体に絶縁層を形成しておく。
【００３８】
（ステッピングモータ１の別の製造方法）
図３は、図１に示すステッピングモータ１の別の製造方法のうち、ステータ６の製造工程を示す説明図である。
【００３９】
本形態のステッピングモータ１のステータ６を形成するにあたって、図３に示すように、まず、鉄板などにプレス加工などを施して、内ステータコア７を形成する（ステータコア形成工程）。
【００４０】
次に、ステップＳＴ２１において、内ステータコア７全体に塗装を施して、端子ピン７１および極歯７０を含めて、内ステータコア７の表面全体に絶縁層を形成する（絶縁層形成工程）。
【００４１】
また、別途、ステップＳＴ２２において、コイル巻線３を巻回しておき、それを内ステータコア７の極歯７０の周りに装着し、次に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン７１に巻き付けた後、端末３０を半田付けする（コイル取り付け工程）。
【００４２】
しかる後には、ステップＳＴ２３において、ステータ６コアとの間にコイル巻線３を挟むようにして外ステータコア８を重ね、ステータ６とする（組立工程）。なお、外ステータコア８にも塗装を施して、その表面全体に絶縁層を形成しておく。
【００４３】
（本形態の効果）
このように本形態では、端子ピン７１を内ステータコア７と一体に形成してあるので、端子ピン７１を保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータ１の小型化を図ることができる。また、端子ピン７１の表面は、絶縁層で被覆されているので、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することがない。しかも、端子ピン７１は、内ステータコア７と一体に形成されているので、端子ピン７１は強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線３の端末３０を端子ピン７１に巻き付けるので、内ステータコア上の電極パターンにコイル巻線３の端末３０を半田付けする場合と違って、コイル巻線３が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線３の端末処理を効率よく行うことができる。
【００４４】
また、端子ピン７１を内ステータコア７の外端縁に内ステータコア７と一体に形成した後、絶縁層を形成するので、予め絶縁層を形成しておいた鉄板をプレス加工で打ち抜く場合と違って、端子ピン７１の表面全体を絶縁層で被覆することができる。従って、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することがない。
【００４５】
さらに、コイル巻線３を極歯７０の周りに直接、巻回した構造になっているが、コイル巻線３が触れる極歯７０の外側表面および側端面に絶縁層が形成されているので、極歯７０を介してコイル巻線３が短絡することもない。また、コイル巻線３を巻回するためのコイルボビンがないので、コイル巻線３と極歯７０との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。
【００４６】
しかも、ステータコア７を形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が極歯７０や端子ピン７１を介して短絡することがない。
【００４７】
［その他の実施の形態］
上記のいずれの形態においても、図２および図３に示すように、端子ピン７１は、基端側から先端側にかけて太さが等しいストレートの角棒状であったが、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、基端側７１１よりも先端側７１２が太い端子ピン７１を採用することが好ましい。このように構成すると、端子ピン７１にコイル巻線の端末を巻回したとき、コイル巻線の端末が端子ピン７１の先端側７１２から抜け出てしまうことを防止できる。ここで、基端側７１１よりも先端側７１２が太い端子ピン７１としては、図４（Ａ）に示すように、先端側７１２が半円状に張り出した形状、図４（Ｂ）に示すように、先端側７１２が両側に円状に張り出した形状、図４（Ｃ）に示すように、基端側７１１から先端側７１２に向かって側面のうちの一方が斜めになっている形状、図４（Ｄ）に示すように、基端側７１１から先端側７１２に向かって両側面の双方が斜めになっている形状のものなどを採用することができ、このような構造のものであれば、プレス加工によっても容易に形成できる。
【００４８】
さらに、上述の各例は、本発明の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、端子ピンをステータコアと一体に形成してあるので、端子ピンを保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータの小型化を図ることができる。また、端子ピンの表面は、絶縁層で被覆されているので、端子ピンを介しての短絡が発生しない。しかも、端子ピンは、ステータコアと一体に形成されているので、端子ピンは強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線の端末を端子ピンに巻き付けるので、ステータコア上の電極パターンにコイル巻線の端末を半田付けする場合と違って、コイ巻線が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線の端末処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの要部の断面図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図３】図１に示すステッピングモータの別の製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの端子ピンの改良例を示す平面図である。
【図５】従来のステッピングモータの要部の断面図である。
【図６】従来のステッピングモータの製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図７】従来の別のステッピングモータの別の製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ステッピングモータ
２ ロータ
３ コイル巻線
６ ステータ
７ 内ステータコア
８ 外ステータコア
３０ コイル巻線の端末
７０ 極歯
７１ 端子ピン
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータ、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型のステッピングモータは、従来、図５に示すように、ロータ２と、このロータ２と対向するステータ６Ａと、円環状のコイルボビン１０と、コイルボビン１０の胴部に巻回されたコイル巻線３とから概ね、構成されている。コイルボビン１０は、ステータ６Ａを構成する内ステータコア７Ａをインサート成形したもので、そこに外ステータコア８Ａが被さった構成になっている。また、コイルボビン１０には、複数本の端子ピン９を保持する端子部１１が一体に形成されている。
【０００３】
コイルボビン１０の胴部では、極歯７０Ａの周りにコイル巻回部１２がインサート成形時の樹脂部分によって形成されており、コイル巻回部１２に巻回されたコイル巻線３の端末３０は、端子ピン９に巻き付けられている。
【０００４】
このような構成のステッピングモータ１Ａのステータ６Ａを製造するにあたって、従来は、図６に示すように、内ステータコア７Ａおよび端子ピン９をそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ５１において、それらを一括してインサート成形してコイルボビン１０を製造した後、ステップＳＴ５２において、コイルボビン１０にコイル巻線３を巻回し、しかる後に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付ける。
【０００５】
また、内ステータコア７および端子ピン９をそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ６１において、内ステータコア７をインサート成形してコイルボビン１０を製造した後、ステップＳＴ６２において、コイルボビン１０に端子ピン９を圧入し、次に、ステップＳＴ５２においてコイル巻線３を巻回し、しかる後に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付けることもある。
【０００６】
さらに、図７に示すように、端子ピン９を圧入あるいは一体成形したコイルボビン１０、および内ステータ６Ａをそれぞれ形成しておき、ステップＳＴ７１において、コイルボビン１０にコイル巻線３を巻回するとともに、コイル巻線３の端末３０を端子ピン９に巻き付け、しかる後に、ステップＳＴ７２において、コイルボビン１０に内ステータコア６Ａを取り付けることもある。
【０００７】
しかしながら、従来は、端子ピン９をインサート成形、あるいは圧入のいずれの方法を採用した場合も、端子ピン９の根元を所定寸法以上は樹脂に埋め込んだ構造にして端子ピン９の強度を確保する必要があるため、端子部１１が分厚くなってしまい、ステッピングモータ１Ａを小型化できないという問題点がある。
【０００８】
また、インサート成形時に形成された分厚い樹脂部分をコイル巻回部１２としてそこにコイル巻線３を巻回するため、樹脂部分の厚さがステッピングモータ１Ａの小型化を妨げているという問題点もある。すなわち、インサート成形によれば樹脂部分を薄くしたとしても０．１ｍｍ以下にするのは困難であるからである。
【０００９】
そこで、絶縁層が形成された鉄板をプレス加工してステータコアを形成し、極歯の周りにコイル巻線を直接、巻回したステッピングモータが提案されている。また、ステータコアに導電パターンを形成し、そこにコイル巻線の端末を半田付けした構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
実開昭６２−１３２６７９号公報（第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示のステッピングモータにおいて、ステータコアの導電パターンにコイル巻線の端末を半田付けすると、コイル巻線が切断しやすく、かつ、作業効率が低いという問題点がある。特にコイル巻線の線径が細くなると、このような問題点は、より顕著となる。また、予め絶縁層が形成された鉄板をプレス加工したステータコアでは、極歯の側端面で金属が露出しているため、コイル巻線として自己融着線を用いてもコイル巻線がステータコアを介して短絡しやすいという問題点がある。
【００１２】
なお、コイルボビンとは別部材で端子ピンを備えた端子台を形成しておき、その端子ピンにコイル巻線の端末を巻き付ける方法も考えられるが、このような構造では、モータを小型化しても端子台を追加する必要があるため、モータを小型化した意味がなくなってしまう。
【００１３】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、コイルボビンを省略しても、コイル巻線の断線や短絡などといった不具合の発生することのないステッピングモータ、およびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
さらに本発明の課題は、端子ピンにコイル巻線の一部を巻き付けた際、この巻回部分が端子ピンの先端側から抜け出ることのないステッピングモータ、およびその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【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、複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線と、該コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとを有するステッピングモータにおいて、前記端子ピンは、前記ステータコアの外周縁に当該ステータコアと一体に形成され、前記ステータコアは、少なくとも前記端子ピンの表面全体が絶縁層で被覆されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、端子ピンをステータコアと一体に形成してあるので、端子ピンを保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータの小型化を図ることができる。また、端子ピンの表面は、絶縁層で被覆されているので、端子ピンを介しての短絡が発生しない。しかも、端子ピンは、ステータコアと一体に形成されているので、端子ピンは強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線の端末を端子ピンに巻き付けるので、ステータコア上の電極パターンにコイル巻線の端末を半田付けする場合と違って、コイル巻線が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線の端末処理を効率よく行うことができる。
【００１７】
このような構成のステッピングモータの製造方法では、前記端子ピンを前記ステータコアの外端縁に当該ステータコアと一体に形成するステータコア形成工程と、前記ステータコアの少なくとも前記端子ピンの表面全体を絶縁層で被覆する前記被覆工程と、前記極歯の周りに前記コイル巻線を巻回した状態とするとともに、当該コイル巻線の端末を前記端子ピンに巻き付けるコイル取り付け工程とを行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、端子ピンをステータコアの外端縁にステータコアと一体に形成した後、絶縁層を形成するので、絶縁層を形成した磁性板をプレス加工で打ち抜く場合と違って、端子ピンの表面全体を絶縁層で被覆することができる。また、端子ピンをステータコアと一体に形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が端子ピンを介して短絡することがない。
【００１９】
本発明において、前記ステータコアは、前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることが好ましい。すなわち、本発明のステッピングモータの製造方法において、前記被覆工程では、前記ステータコアの前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆し、前記コイル取り付け工程では、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線を直接、巻回した状態とすることが好ましい。このように構成すると、コイル巻線を巻回するためのコイルボビンがないので、ステッピングモータを小型化できる。また、コイル巻線を極歯の周りに直接、巻回した構造になっており、コイル巻線と極歯との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。しかも、コイル巻線が触れる可能性のある極歯の外側表面に絶縁層が形成されているので、極歯を介してコイル巻線が短絡することもない。
【００２０】
本発明の別の形態では、複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線とを有するステッピングモータにおいて、前記ステータコアは、少なくとも前記極歯の表面全体が絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明では、コイル巻線を巻回するためのコイルボビンがないので、ステッピングモータを小型化できる。また、コイル巻線を極歯の周りに直接、巻回した構造になっており、コイル巻線と極歯との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。しかも、コイル巻線が触れる可能性のある極歯の外側表面に絶縁層が形成されているので、極歯を介してコイル巻線が短絡することもない。
【００２２】
このような構成のステッピングモータの製造方法では、前記ステータコアを形成するステータコア形成工程と、前記ステータコアの少なくとも前記極歯の表面全体を絶縁層で被覆する被覆工程と、前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線を巻回した状態とするコイル取り付け工程とを行うことを特徴とする。このように構成すると、ステータコアを形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が極歯を介して短絡することがない。
【００２３】
本発明において、前記ステータコアの表面全体が前記絶縁層で被覆されている構成であってもよい。すなわち、本発明のステッピングモータの製造方法において、前記被覆工程では、前記ステータコアの表面全体を前記絶縁層で被覆してもよい。
【００２４】
本発明において、前記被覆工程では、前記絶縁層を塗装により形成することが好ましい。このような方法によれば、ステータコアに対する前記絶縁層の形成を効率よく行うことができる。
【００２５】
本発明において、前記コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを備えていることが好ましい。また、前記ステータコア形成工程では、前記コイル巻線の端末が巻き付けられる端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを前記ステータコアと一体に形成することが好ましい。このように構成すると、端子ピンにコイル巻線の一部を巻き付けた際、この巻回部分が端子ピンの先端側から抜け出ることがないという利点がある。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（ステッピングモータの構造）
図１は、本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの要部の断面図である。
【００２７】
図１において、本形態のステッピングモータ１は、ロータ２と、このロータ２の周りに隣接して配置された一対のステータ６と、表面に薄い自己融着層が形成されたコイル巻線３とを有しており、ステータ６の上端面および下端面は、側板４で覆われている。側板４には、ロータ２の回転軸２０を支持する軸受５が取り付けられている。
【００２８】
一対のステータ６は各々、複数本の極歯７０が内周縁で起立する円環状の内ステータコア７と、この内ステータコア７に対して軸線方向で重ねられた円環状の外ステータコア８とを備えている。外ステータコア８の内周縁からは、内ステータコア７の極歯の間に向けて極歯（図示せず）が起立しており、内ステータコア７の極歯、および外ステータコア８の極歯は各々、ロータ２のマグネット２１に対向している。
【００２９】
本形態において、内ステータコア７の外周縁には、この内ステータコア７と一体に２本の端子ピン７１が周方向で離間した位置に形成され、各端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０が巻き付けられている。また、内ステータコア７において、極歯の周りにはコイル巻線３が直接、巻回されており、コイルボビンが使用されていない。
【００３０】
但し、本形態では、内ステータコア７、および外ステータコア８の表面全体が塗装により絶縁層（図示せず）で被覆されている。
【００３１】
このため、極歯７０は、コイル巻線３が接触する外側表面、コイル巻線３が接触する可能性のある側端面、およびコイル巻線３が接触する可能性のない内側表面のいずれの部分も、表面全体が絶縁層で覆われている。このため、極歯７０の周りにコイル巻線３を直接、巻回してあるが、コイル巻線３は、極歯７０を介して短絡することがない。
【００３２】
また、コイル巻線３は、端子ピン７１上において端末３０同士が半田付けされた状態にあり、この部分の自己融着層は除去された状態にあるが、端子ピン７１の表面全体が絶縁層で被覆されているので、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することはない。
【００３３】
（ステッピングモータ１の製造方法）
図２は、図１に示すステッピングモータ１の製造方法のうち、ステータ６の製造工程を示す説明図である。
【００３４】
本形態のステッピングモータ１のステータ６を形成するには、図２に示すように、まず、鉄板などにプレス加工などを施して、内ステータコア７を形成しておく（ステータコア形成工程）。
【００３５】
次に、ステップＳＴ１１において、内ステータコア７全体に塗装を施して、端子ピン７１および極歯７０を含めて、内ステータコア７の表面全体に絶縁層を形成する（絶縁層形成工程）。
【００３６】
次に、ステップＳＴ１２において、内ステータコア７の極歯７０の周りにおいて絶縁層上にコイル巻線３を巻回するとともに、端子ピン７１にコイル巻線３の端末３０を巻き付け、この端末３０を半田付けする（コイル取り付け工程）。
【００３７】
しかる後には、内ステータコア７との間にコイル巻線３を挟むようにして外ステータコア８を重ね、ステータ６とする。なお、外ステータコア８にも塗装を施して、その表面全体に絶縁層を形成しておく。
【００３８】
（ステッピングモータ１の別の製造方法）
図３は、図１に示すステッピングモータ１の別の製造方法のうち、ステータ６の製造工程を示す説明図である。
【００３９】
本形態のステッピングモータ１のステータ６を形成するにあたって、図３に示すように、まず、鉄板などにプレス加工などを施して、内ステータコア７を形成する（ステータコア形成工程）。
【００４０】
次に、ステップＳＴ２１において、内ステータコア７全体に塗装を施して、端子ピン７１および極歯７０を含めて、内ステータコア７の表面全体に絶縁層を形成する（絶縁層形成工程）。
【００４１】
また、別途、ステップＳＴ２２において、コイル巻線３を巻回しておき、それを内ステータコア７の極歯７０の周りに装着し、次に、コイル巻線３の端末３０を端子ピン７１に巻き付けた後、端末３０を半田付けする（コイル取り付け工程）。
【００４２】
しかる後には、ステップＳＴ２３において、ステータ６コアとの間にコイル巻線３を挟むようにして外ステータコア８を重ね、ステータ６とする（組立工程）。なお、外ステータコア８にも塗装を施して、その表面全体に絶縁層を形成しておく。
【００４３】
（本形態の効果）
このように本形態では、端子ピン７１を内ステータコア７と一体に形成してあるので、端子ピン７１を保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータ１の小型化を図ることができる。また、端子ピン７１の表面は、絶縁層で被覆されているので、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することがない。しかも、端子ピン７１は、内ステータコア７と一体に形成されているので、端子ピン７１は強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線３の端末３０を端子ピン７１に巻き付けるので、内ステータコア上の電極パターンにコイル巻線３の端末３０を半田付けする場合と違って、コイル巻線３が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線３の端末処理を効率よく行うことができる。
【００４４】
また、端子ピン７１を内ステータコア７の外端縁に内ステータコア７と一体に形成した後、絶縁層を形成するので、予め絶縁層を形成しておいた鉄板をプレス加工で打ち抜く場合と違って、端子ピン７１の表面全体を絶縁層で被覆することができる。従って、コイル巻線３の端末３０は、端子ピン７１を介して短絡することがない。
【００４５】
さらに、コイル巻線３を極歯７０の周りに直接、巻回した構造になっているが、コイル巻線３が触れる極歯７０の外側表面および側端面に絶縁層が形成されているので、極歯７０を介してコイル巻線３が短絡することもない。また、コイル巻線３を巻回するためのコイルボビンがないので、コイル巻線３と極歯７０との間に分厚い樹脂部分が介在しないので、磁気効率が高い。
【００４６】
しかも、ステータコア７を形成した後、絶縁層を形成するので、プレス加工によってバリが発生しても、バリは絶縁層で被覆される。それ故、コイル巻線が極歯７０や端子ピン７１を介して短絡することがない。
【００４７】
［その他の実施の形態］
上記のいずれの形態においても、図２および図３に示すように、端子ピン７１は、基端側から先端側にかけて太さが等しいストレートの角棒状であったが、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、基端側７１１よりも先端側７１２が太い端子ピン７１を採用することが好ましい。このように構成すると、端子ピン７１にコイル巻線の端末を巻回したとき、コイル巻線の端末が端子ピン７１の先端側７１２から抜け出てしまうことを防止できる。ここで、基端側７１１よりも先端側７１２が太い端子ピン７１としては、図４（Ａ）に示すように、先端側７１２が半円状に張り出した形状、図４（Ｂ）に示すように、先端側７１２が両側に円状に張り出した形状、図４（Ｃ）に示すように、基端側７１１から先端側７１２に向かって側面のうちの一方が斜めになっている形状、図４（Ｄ）に示すように、基端側７１１から先端側７１２に向かって両側面の双方が斜めになっている形状のものなどを採用することができ、このような構造のものであれば、プレス加工によっても容易に形成できる。
【００４８】
さらに、上述の各例は、本発明の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、端子ピンをステータコアと一体に形成してあるので、端子ピンを保持するためのコイルボビンが不要である。従って、ステッピングモータの小型化を図ることができる。また、端子ピンの表面は、絶縁層で被覆されているので、端子ピンを介しての短絡が発生しない。しかも、端子ピンは、ステータコアと一体に形成されているので、端子ピンは強固に保持された状態にある。さらに、コイル巻線の端末を端子ピンに巻き付けるので、ステータコア上の電極パターンにコイル巻線の端末を半田付けする場合と違って、コイ巻線が切断するという問題が発生せず、かつ、コイル巻線の端末処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの要部の断面図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図３】図１に示すステッピングモータの別の製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、本発明が適用されるＰＭ型のステッピングモータの端子ピンの改良例を示す平面図である。
【図５】従来のステッピングモータの要部の断面図である。
【図６】従来のステッピングモータの製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【図７】従来の別のステッピングモータの別の製造方法のうち、ステータの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ステッピングモータ
２ ロータ
３ コイル巻線
６ ステータ
７ 内ステータコア
８ 外ステータコア
３０ コイル巻線の端末
７０ 極歯
７１ 端子ピン
Claims (11)
- 複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線と、該コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとを有するステッピングモータにおいて、
前記端子ピンは、前記ステータコアの外周縁に当該ステータコアと一体に形成され、
前記ステータコアは、少なくとも前記端子ピンの表面全体が絶縁層で被覆されていることを特徴とするステッピングモータ。 - 請求項１において、前記ステータコアは、前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて当該絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることを特徴とするステッピングモータ。
- 複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線とを有するステッピングモータにおいて、
前記ステータコアは、少なくとも前記極歯の表面全体が絶縁層で被覆され、かつ、前記極歯の周りにおいて当該絶縁層上に前記コイル巻線が直接、巻回されていることを特徴とするステッピングモータ。 - 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記ステータコアの表面全体が前記絶縁層で被覆されていることを特徴とするステッピングモータ。
- 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを備えていることを特徴とするステッピングモータ。
- 複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線と、該コイル巻線の端末が巻き付けられた端子ピンとを有するステッピングモータの製造方法において、
前記端子ピンを前記ステータコアの外端縁に当該ステータコアと一体に形成するステータコア形成工程と、
前記ステータコアの少なくとも前記端子ピンの表面全体を絶縁層で被覆する前記被覆工程と、
前記極歯の周りに前記コイル巻線を巻回した状態とするとともに、当該コイル巻線の端末を前記端子ピンに巻き付けるコイル取り付け工程と、
を有することを特徴とするステッピングモータの製造方法。 - 請求項６において、前記被覆工程では、前記ステータコアの前記極歯の少なくとも外側表面も前記絶縁層で被覆し、
前記コイル取り付け工程では、前記極歯の周りにおいて当該絶縁層上に前記コイル巻線を直接、巻回した状態とすることを特徴とするステッピングモータの製造方法。 - 複数本の極歯が内周縁で起立する円環状のステータコアと、該極歯の周りに巻回されたコイル巻線とを有するステッピングモータの製造方法において、
前記ステータコアを形成するステータコア形成工程と、
該ステータコア形成工程の後、当該ステータコアの少なくとも前記極歯の表面全体を絶縁層で被覆する被覆工程と、
前記極歯の周りにおいて前記絶縁層上に前記コイル巻線を直接、巻回した状態とするコイル取り付け工程と、
を有することを特徴とするステッピングモータの製造方法。 - 請求項６ないし８のいずれかにおいて、前記被覆工程では、前記ステータコアの表面全体を前記絶縁層で被覆することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
- 請求項６ないし９のいずれかにおいて、前記被覆工程では、前記絶縁層を塗装により形成することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
- 請求項６ないし１０のいずれかにおいて、前記ステータコア形成工程では、前記コイル巻線の端末が巻き付けられる端子ピンとして、基端側よりも先端側が太い端子ピンを前記ステータコアと一体に形成することを特徴とするステッピングモータの製造方法。
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