JP2005020938A - 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
【解決手段】ヨーク21を一体的に保持するボビン22と、ボビン22の軸線方向の一端部に配置され、ボビン22に巻回された巻線23を外部の導体に接続するためのピン25を一体的に保持するコネクタハウジング26とを備え、ボビン22とコネクタハウジング26とを樹脂で一体に形成すべく構成している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボビンとコネクタハウジングとを備えた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】
この種のステッピングモータとしては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。このステッピングモータは、磁気プレート(ヨーク)を一体的に保持すべくポリブチレンテレフタレート(PBT)の樹脂により成形された成形ボビン(ボビン)と、この成形ボビンの軸線方向の一端部に配置され、上記ボビンに巻回される巻線の端部を接続するための電気端子(ピン)を一体的に保持すべくポリエチレンテレフタレート(PET)の樹脂により成形された電気コネクタ(コネクタハウジング)とを備え、上記成形ボビンと電気コネクタとの互いに対向する樹脂の表面同士を超音波溶着したもので構成されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−284747号公報(段落番号0015、段落番号0026、段落番号0027)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のステッピングモータにおいては、成形ボビンと電気コネクタとが別体のもので構成されているため、成形ボビンに電気コネクタを固定するためには上述のように超音波溶着やその他の手段によって行わなければならず、部品点数および組立工数の低減を図ることができないという問題があった。
【0005】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数および組立工数の低減を図ることのできる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を課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載のステッピングモータは、磁気回路を構成するためのヨークを一体的に保持するボビンと、このボビンの軸線方向の一端部に配置され、上記ボビンに巻回された巻線を外部の導体に接続するためのピンを一体的に保持するコネクタハウジングとを備えたステッピングモータであって、上記ボビンと上記コネクタハウジングとは、樹脂により一体に形成されていることを特徴としている。
【0007】
請求項2に記載のステッピングモータは、請求項1に記載の発明において、上記ボビンは、上記巻線の巻回位置を上記軸線方向に規制すべく半径方向の外方に突出するフランジ部を有し、上記コネクタハウジングは、上記ボビンにおける上記軸線方向の一端部に配置された上記フランジ部に隣接し、かつ当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置に形成された端子設置面を有し、上記ピンは、その一方の端部が上記端子設置面から突出して、上記巻線の端部を接続する端子部となっているとともに、当該端子部が上記端子設置面に近接すべく折り倒されることにより、上記巻線の接続部を含む上記端子部の全体が上記フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるように構成されており、上記端子設置面と、この端子設置面に隣接する上記フランジ部との間には、上記端子設置面に対して半径方向の内方の位置に形成され、上記端子部に接続される巻線が巻回可能な補助ボビン部が設けられていることを特徴としている。
【0008】
請求項3に記載のステッピングモータは、請求項1に記載の発明において、上記ボビンは、上記巻線の巻回位置を上記軸線方向に規制すべく半径方向の外方に突出するフランジ部を有し、上記コネクタハウジングは、上記ボビンにおける上記軸線方向の一端部に配置された上記フランジ部に隣接し、かつ当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置に形成された端子設置面を有し、上記ピンは、その一方の端部が上記端子設置面から突出して、上記巻線の端部を接続する端子部となっているとともに、当該端子部における上記巻線の接続部を含む上端が上記フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるように構成されていることを特徴としている。
【0009】
請求項4に記載のステッピングモータは、請求項3に記載の発明において、上記端子設置面と、この端子設置面に隣接する上記フランジ部との間には、上記端子設置面に対して半径方向の内方の位置に形成され、上記端子部に接続される巻線が巻回可能な補助ボビン部が設けられていることを特徴としている。
【0010】
請求項5に記載のステッピングモータの製造方法は、請求項1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記ボビンと上記コネクタハウジングとを連続して供給される樹脂により一体に成形することを特徴としている。
【0011】
請求項6に記載のステッピングモータの製造方法は、請求項1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記ボビンを樹脂成形した後に、当該ボビンと一体となるように上記コネクタハウジングを樹脂成形することを特徴としている。
【0012】
請求項7に記載のステッピングモータの製造方法は、請求項1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記コネクタハウジングを樹脂成形した後に、当該コネクタハウジングと一体となるように上記ボビンを樹脂成形することを特徴としている。
【0013】
上記のように構成された請求項1〜4に記載の発明においては、ボビンとコネクタハウジングとが樹脂により一体に成形されているので、ボビンとコネクタハウジングとをそれぞれ別個に備え、組立時にボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着等により接続する従来のものに比べて、部品点数および組立工数の低減を図ることができる。
【0014】
また、ボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着で接続する従来の場合に比して、ボビンとコネクタハウジングとの連結部に溶着不良による強度低下を起こすおそれがなく、強度上の信頼性の向上を図ることができる。さらに、高エネルギの超音波振動がボビンおよびコネクタハウジングに作用することがないので、この超音波振動によってボビンやコネクタハウジングに破損が生じるおそれもない。さらにまた、超音波溶着のための機械(超音波溶着機)は一般に高価であるが、このような高価な超音波溶着機を使用する必要がないので、その分コストの低減を図ることができる。
【0015】
請求項2に記載の発明においては、巻線を補助ボビン部に巻回することによって、当該巻線が補助ボビン部に安定的に保持された状態になる。このため、巻線の端部を端子部の根本部から上端部に向かって容易に巻回することができる。すなわち、巻線の端部を端子部に容易に絡げることができる。また、巻線が補助ボビン部に安定的に保持されることから、ボビンに巻線を巻回することも容易になる。
【0016】
また、巻線が端子部の根本部から下方位置の補助ボビン部に延在し当該補助ボビン部に巻回された状態になるので、巻線を端子部に例えば半田付けした後、当該端子部を端子設置面に近接させるべくその根本部から折り曲げた場合でも、端子部から延びる巻線がたるむのを極力防止することができる。したがって、巻線のたるんだ部分が端子部と端子設置面との間に挟まって、切断されたり、当該巻線の被覆が剥がれて、その剥がれた部分の巻線と端子部とが短絡したりするのを防止することができる。
【0017】
また、端子部を折り曲げた後は、端子部に巻線を上述のように半田付けしてなる接続部がフランジ部の外周縁より半径方向の内方の位置となるので、ボビンのフランジ部の外周縁に沿って例えばケースで覆う際に、端子部やその巻線の接続部がケースに当たるのを防止することができる。
【0018】
なお、巻線に張力が作用するのを防止するため、端子部を補助ボビン部側、すなわちフランジ部側に折り曲げることが好ましい。
また、端子部への巻線の接続は、上述した半田付けの他、アーク、プラズマ、レーザ等の溶接によっても確実に行うことが可能であり、この溶接による接続部を含む端子部も、当該端子部を端子設置面に近接すべくその根本部から折り曲げることによりフランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となる。
【0019】
請求項3に記載の発明においては、巻線の端部を端子部に絡げた後、端子部の上端部側から例えば溶接することにより、当該端子部の上端部に巻線を接続する接続部が構成されることになるが、この接続部を含む端子部の上端がボビンのフランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるべく構成されているので、端子部を端子設置面に近接すべく折り曲げることなく、接続部を含む端子部の上端がフランジ部の外周縁から突出するのを防止することができる。したがって、折り曲げに要する工数の低減を図ることができる。
【0020】
しかも、端子部をボビンのフランジ部側に折り曲げることを要しないことから、この折り曲げのために必要となる軸線方向のスペースが不要になる。したがって、上記スペース分だけ軸線方向の長さを短くすることができるので、ステッピングモータの小型化を図ることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明においては、請求項3に記載の発明に対して、端子設置面とこれに隣接するフランジ部との間に補助ボビン部を設けた構成になっているので、巻線を補助ボビン部に巻回して保持した状態で、当該巻線の端部を端子部に絡げたり、ボビンに巻回したりすることが容易にできるようになる。
【0022】
請求項5に記載の発明においては、ボビンおよびコネクタハウジングを成形する金型にヨークおよびピンをインサートした状態で、当該金型内に樹脂を連続して供給することにより、ヨークを一体的に保持した状態のボビンと、ピンを一体的に保持した状態のコネクタハウジングとをほぼ同時に一体に成形することができる。したがって、強度的に優れ、かつ超音波振動等による破損等の不具合のない極めて信頼性の高いものを、短時間で安価に製造することができる。
【0023】
請求項6に記載の発明においては、ボビンを成形する金型にヨークをインサートした状態で、当該金型内に樹脂を供給することにより、ヨークを一体的に保持した状態のボビンを成形することができる。また、ボビンを成形した後に、当該ボビンおよびピンをコネクタハウジングを成形する金型にインサートした状態で、当該金型内に樹脂を供給することにより、ボビンと一体になりかつピンを一体的に保持した状態のコネクタハウジングを成形することができる。
【0024】
したがって、ボビンが共通部品として大量に生産することが要求され、コネクタハウジングが用途等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、ボビンについては例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、コネクタハウジングについては少数の樹脂成形機を用いてボビン等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、コネクタハウジングが多品種小量生産であるため、ボビンおよびコネクタハウジングからなる全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【0025】
請求項7に記載の発明においては、コネクタハウジングを成形する金型にピンをインサートした状態で、当該金型内に樹脂を供給することにより、ピンを一体的に保持した状態のコネクタハウジングを成形することができる。また、コネクタハウジングを成形した後に、当該コネクタハウジングおよびヨークをボビンを成形する金型にインサートした状態で、当該金型内に樹脂を供給することにより、コネクタハウジングと一体になりかつヨークを一体的に保持した状態のボビンを成形することができる。
【0026】
したがって、コネクタハウジングが共通部品として大量に生産することが要求され、ボビンが用途等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、コネクタハウジングについては例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、ボビンについては少数の樹脂成形機を用いてコネクタハウジング等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、ボビンが多品種小量生産であるため、ボビンおよびコネクタハウジングからなる全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0028】
(第1の実施の形態)
まず、この発明の第1の実施の形態を図1〜図13を参照して説明する。この第1の実施の形態で示すステッピングモータ1は、図12および図13に示すように、ステータ2と、ロータ3と、ケース4と、ロータ3の軸心部に配置されたシャフト31をステータ2およびケース4に対して回転自在に保持する一対のボールベアリング(軸受)5とを備えた構成になっている。
【0029】
ステータ2は、磁気回路を構成するための複数のヨーク21と、これらのヨーク21を一体的に保持する樹脂製のボビン22と、ボビン22に巻回される巻線23と、ボビン22の軸線方向の一端部に配置されたコネクタ24とを備えている。コネクタ24は、ボビン22に巻回された巻線23を図示しない雌コンタクト(外部の導体)に接続するための複数(この実施の形態では6本)のピン25と、これらのピン25を一体的に保持する樹脂製のコネクタハウジング26とを備えた構成になっている。
【0030】
ヨーク21は、図5に示すように、円形状の内周縁21aおよび外周縁21bが同軸状に形成された中空円板部21cを有し、当該中空円板部21cの内周縁21aから軸線方向に屈曲成形された複数(この実施の形態では6個)の極歯21dを有するとともに、外周縁部21bの一部を直線状に切り欠いてなる切欠部21eを有している。
【0031】
このように構成されたヨーク21は、図1〜図3に示すように、4つのものがボビン22によって保持され、極歯21dの内周面がボビン22の内周面を構成すべく内方に露出している。また、各ヨーク21は、同一軸線上に配置されているとともに、中間に位置する一対のものが中空円板部21cを合わせた状態となっており、各中空円板部21cの周囲および各極歯21dの内周面を除く部分がボビン22を構成する樹脂によって覆われているとともに、当該樹脂によって固定的に保持されるようになっている。
【0032】
ボビン22は、各ヨーク21の中空円板部21cを覆う部分が当該ボビン22の中心線Cとしての軸線方向に対して半径方向の外側に突出する3つのフランジ部22aを構成するようになっており、各フランジ部22aの間が巻線23の第1巻回部22bおよび第2巻回部22cになっている。すなわち、フランジ部22aは、巻線23の巻回位置を軸線方向に規制すべく半径方向の外側に突出するように形成されている。また、各ヨーク21の切欠部21eを除く外周縁21bが各フランジ部22aの外周縁から突出されている。
【0033】
コネクタハウジング26は、ボビン22の軸線方向における一端部に、当該ボビン22と同一の樹脂(例えばPBT)により一体に形成されたものである。このコネクタハウジング26には、ボビン22の軸線方向の一端部に配置されたフランジ部22aに隣接する位置であって、フランジ部22aの外周縁に対して半径方向の内方となる位置に端子設置面26aが形成されている。なお、上記フランジ部22aの外周縁は、ヨーク21の外周縁21bに相当する。
【0034】
また、端子設置面26aとこの端子設置面26aに隣接するフランジ部22aとの間には、端子設置面26aに対して半径方向の内方の位置に形成され、巻線23が巻回可能な補助ボビン部26bが形成されている。
【0035】
さらに、コネクタハウジング26には、端子設置面26aを介してボビン22とは反対側の位置に、基礎円板部26cおよびソケット部26dが順次形成されている。基礎円板部26cは、ボビン22と同軸状に形成され、かつ外周面がボビン22におけるヨーク21の外周縁21bと同径に形成されている。ソケット部26dは、断面が略長円形状の筒体によって形成されおり、上述した雌コンタクトを有する図示しない外部のプラグが挿入されるようになっている。
【0036】
ピン25は、一方の端部が端子設置面26aから突出して、巻線23の端部を接続する端子部25aとなっているとともに、他方の端部がソケット部26d内に突出して、上記雌コンタクトとの電気的接続を図る雄コンタクト25bとなっている。
【0037】
各端子部25aは、端子設置面26aにおける軸線方向の面に対して直交する方向に突出しているとともに、周方向に一列に配置され、かつそれぞれの上端がボビン22におけるフランジ部22aの外周縁21bおよび基礎円板部26cの外周面より半径方向の外方に突出している。
【0038】
また、各端子部25aは、図10〜図13に示すように、巻線23を半田付けした後に、端子設置面26aに近接すべく、補助ボビン部26b側に折り曲げられるようになっている。すなわち、端子部25aは、巻線23の半田付けによって上端部に拡径された接続部25cが形成された状態になるが、この接続部25cを含む全体を端子設置面26aに接触させることなく、根本部から折り曲げられるようになっている。また、この折り曲げられた状態において、接続部25cを含む端子部25aの全体がボビン22におけるフランジ部22aの外周縁21bおよび基礎円板部26cの外周面に対して半径方向の内方の位置となるように構成されている。なお、巻線23の端部は、その先端が端子部25aの上端側となるように、当該端子部25aに巻回されるようになっている。
【0039】
また、上記各ヨーク21は、切欠部21eが端子設置面26aに対応した位置となるように、ボビン22に組み込まれている。さらに、端子設置面26a側に位置する2つのフランジ部22aの外周縁には、図3に示すように、端子部25aに対応する位置に、巻線23を通すための溝22dが複数形成されている。
【0040】
各雄コンタクト25bは、図4に示すように、ソケット部26dにおける略長円形状の断面の長手方向に沿って一列に配置されている。
【0041】
また、コネクタハウジング26には、図12に示すように、ボビン22側の端面に、上述した一対のボールベアリング5のうち一方を保持する軸受孔26eが形成されている。この軸受孔26eは、ボビン22と同軸状に形成されている。
【0042】
ケース4は、円筒状の周壁部41と、当該周壁部41の一方の端部を閉塞する平板状の蓋体42とによって一体的に形成されている。周壁部41は、その内周面がボビン22の外周縁21bおよび基礎円板部26cの外周縁に嵌合するように形成されており、蓋体42がボビン22の他端部側の端面に当接した状態において、ボビン22およびコネクタハウジング26の基礎円板部26cの外周面を覆うように形成されている。
【0043】
また、蓋体42には、その軸心位置に、上記一対のボールベアリング5のうち他方を保持する軸受突部42aが形成されており、この軸受突部42aの端面42bにはロータ3と一体化されたシャフト31を挿通する貫通孔42cが形成されている。このため、ボビン22とコネクタハウジング26とが一体化された状態においても、シャフト31を有するロータ3をボビン22内に挿入すとともに、シャフト31を一対のボールベアリング5によって回転自在に支持すべく組み込むことが可能になっている。
【0044】
なお、ヨーク21およびケース4は、鉄等の磁性体によって形成されている。
【0045】
次ぎに、上記のように構成されたステッピングモータ1の製造方法を説明する。
まず、一体化されたボビン22およびコネクタハウジング26を製造するには、これらのボビン22およびコネクタハウジング26を成形する図示しない金型に上述した数のヨーク21およびピン25をインサートした状態で、当該金型内に同一の樹脂を連続して注入することにより、各ヨーク21を一体的に保持した状態のボビン22と、各ピン25を一体的に保持した状態のコネクタハウジング26とをほぼ同時に一体に成形する。
【0046】
そして、図6および図7に示すように、巻線23の端部を端子部25aの上端から下方の根本部に向けて巻回した後、当該巻線23を端子部25aの根本部から斜め下方の補助ボビン部26bに導いて当該補助ボビン部26bに1〜2回程度巻く。なお、巻線23を補助ボビン部26bに1〜2回巻いた後に、当該巻線23の端部を端子部25aの根本部から上方に向けて巻回するようにしてもよい。そして、図7〜図9に示すように、補助ボビン部26bに巻回した巻線23を、当該補助ボビン部26bに隣接したフランジ部22aの溝22dを介して第1巻回部22bに導き、当該第1巻回部22bに巻回する。
【0047】
また、第1巻回部22bに巻回した後の巻線23は、再びフランジ部22aの溝22dを介して補助ボビン部26bに導き、当該補助ボビン部26bに1〜2回巻いてから、他の端子部25aの根本部から先端側に向けて巻回するようにして絡げる。
【0048】
このようにして、他の巻線23についても、上記とは異なる端子部25aに巻回してから補助ボビン部26bに巻回し、図10に示すように、第2巻回部22cに巻回する。そして、各端子部25aに巻線23の端部を半田付けする。この際、端子部25aの上端側から半田付けすることになるので、各端子部25aの先端部に拡径された接続部25cが形成される。
【0049】
その後、図11に示すように、各端子部25aをその根本部から補助ボビン部26b側に折り曲げる。この際、接続部25cを含む端子部25aの全体が端子設置面26aに接触しない程度まで、当該端子設置面26aに近接させる。
【0050】
次ぎに、図12に示すように、コネクタハウジング26の軸受孔26eに一方のボールベアリング5を嵌合させ、このボールベアリング5にロータ3におけるシャフト31の基端部を挿入する。さらに、軸受突部42aに他方のボールベアリング5を嵌合したケース4をボビン22およびコネクタハウジング26の外周を覆うように被せるとともに、シャフト31の先端部を他方のボールベアリング5および貫通孔42cに挿入して貫通させる。そして、接着剤、溶接、ねじ等の固定手段でケース4をボールベアリング5および/またはコネクタハウジング26に固定することにより、コネクタ24を一体的に備えたステッピングモータ1が完成する。
【0051】
上記のように構成されたステッピングモータ1およびその製造方法においては、ボビン22とコネクタハウジング26とが同一の樹脂により一体に成形されているので、ボビンとコネクタハウジングとをそれぞれ別個に備え、組立時にボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着等により接続する従来のものに比べて、部品点数および組立工数の低減を図ることができる。
【0052】
また、ボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着で接続する従来の場合に比して、ボビン22とコネクタハウジング26との連結部に溶着不良による強度低下を起こすおそれがなく、強度上の信頼性の向上を図ることができる。さらに、高エネルギの超音波振動がボビンおよびコネクタハウジングに作用することがないので、この超音波振動によってボビン22やコネクタハウジング26に破損が生じるおそれもない。さらにまた、超音波溶着機は一般に高価であるが、このような高価な機械を使用する必要がないので、その分コストの低減を図ることができる。
【0053】
さらに、巻線23を補助ボビン部26bに巻回することによって、当該巻線23が補助ボビン部26bに安定的に保持された状態になる。このため、巻線23を補助ボビン部26bに巻いてから、端子部25aに巻回する場合には、当該巻線23を端子部25aに容易に巻回することができる。また、ボビン22の第1巻回部22bや第2巻回部22cに対して巻線23を巻回することも簡単になる。
【0054】
また、巻線23が端子部25aの根本部から斜め下方に延在して補助ボビン部26bに巻回されることになるので、巻線23を端子部25aに半田付けした後、当該端子部25aを端子設置面26aに沿うようにその根本部から折り曲げた場合でも、端子部25aから延びる巻線23がたるむのを極力防止することができる。したがって、巻線23のたるんだ部分が端子部25aや接続部25cと端子設置面26aとの間に挟まって、切断されたり、当該巻線23の被覆が剥がれて、その剥がれた部分の巻線23と端子部25aあるいは接続部25cとが短絡したりするのを防止することができる。
【0055】
また、端子部25aを折り曲げた後は、接続部25cがフランジ部22aの外周縁、すなわちヨーク21の外周縁21bに対応する位置より半径方向の内方の位置となるので、当該接続部25cがケース4に当たって短絡するのを防止することができる。
【0056】
なお、端子部25aへの巻線23の接続は、上述した半田付けの他、アーク、プラズマ、レーザ等の溶接によっても確実に行うことが可能である。また、この溶接によって生じる接続部25cを有する端子部25aについても、当該端子部25aを端子設置面26aに近接すべくその根本部から折り曲げることによりフランジ部22aの外周縁21bに対して半径方向の内方の位置となる。
【0057】
また、上記第1の実施の形態においては、ボビン22およびコネクタハウジング26を成形する金型に同一の樹脂を連続して注入することにより、ボビン22およびコネクタハウジング26をほぼ同時に成形する方法を用いたが、図14に示すように、ボビン22を樹脂成形した後に、当該ボビン22と一体となるようにコネクタハウジング26を樹脂成形する方法を用いてもよい。また、コネクタハウジング26を樹脂成形した後に、当該コネクタハウジング26と一体となるようにボビン22を樹脂成形する方法を用いてもよい。
【0058】
すなわち、ボビン22を樹脂成形した後に、当該ボビン22と一体となるようにコネクタハウジング26を樹脂成形する方法としては、例えばボビン22を成形する金型に各ヨーク21をインサートした状態で、当該金型内に樹脂を注入することにより、各ヨーク21を一体的に保持した状態のボビン22を成形し、その後、当該ボビン22および各ピン25をコネクタハウジング26を成形する金型にインサートした状態で、当該金型内に樹脂を注入することにより、ボビン22と一体になりかつ各ピン25を一体的に保持した状態のコネクタハウジング26を成形する方法がある。
【0059】
この方法の場合には、ボビン22が共通部品として大量に生産することが要求され、コネクタハウジング26が用途や客先等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、ボビン22については例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、コネクタハウジング26については少数の樹脂成形機を用いてボビン22等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、コネクタハウジング26が多品種小量生産であるため、ボビン22およびコネクタハウジング26の全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【0060】
一方、コネクタハウジング26を樹脂成形した後に、当該コネクタハウジング26と一体となるようにボビン22を樹脂成形する方法としては、コネクタハウジング26を成形する金型に各ピン25をインサートした状態で、当該金型内に樹脂を注入することにより、各ピン25を一体的に保持した状態のコネクタハウジング26を成形し、その後に、当該コネクタハウジング26および各ヨーク21をボビン22を成形する金型にインサートした状態で、当該金型内に樹脂を注入することにより、コネクタハウジング26と一体になりかつ各ヨーク21を一体的に保持した状態のボビン22を成形する方法がある。
【0061】
この方法の場合には、コネクタハウジング26が共通部品として大量に生産することが要求され、ボビン22が用途や客先等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、コネクタハウジング26については例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、ボビン22については少数の樹脂成形機を用いてコネクタハウジング26等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、ボビン22が多品種小量生産であるため、ボビン22およびコネクタハウジング26の全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【0062】
また、ボビン22およびコネクタハウジング26は、上述のように時間をずらして成形する場合でも同一の樹脂で成形することが好ましい。ただし、異なる樹脂を用いてもよい。この場合には、ボビン22およびコネクタハウジング26に対して、それぞれ最適な樹脂を用いることができる。
【0063】
(第2の実施の形態)
次ぎに、この発明の第2の実施の形態を図15〜図19を参照して説明する。ただし、上記第1の実施の形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【0064】
この第2の実施の形態で示すステッピングモータ10が第1の実施の形態で示したステッピングモータ1と異なる点は、端子部25aを折り曲げることなく、接続部25cを含む端子部25aの上端がフランジ部22aの外周縁、すなわちヨーク21の外周縁21bに対して半径方向の内方の位置となるように構成されている点である。
【0065】
すなわち、端子部25aは、図15〜図19に示すように、端子設置面26aがフランジ部22aの外周縁に対して半径方向の内方の位置に形成されていることから、接続部25cを含む端子部25aの上端がフランジ部22aの外周縁から上方に突出しないようになっている。
【0066】
また、端子設置面26aは、端子部25aの折り曲げが不要なことから、折り曲げに必要な分だけ、第1の実施の形態に示したものより軸線方向の長さが短く形成されている。
【0067】
そして、端子部25aにおける巻線23の接続部25cは、図18および図19に示すように、端子部25aの上端側からアーク溶接されることにより、端子部25aの上端部に形成されている。
【0068】
上記のように構成されたステッピングモータ10においては、接続部25cを含む端子部25aの上端がボビン22のフランジ部22aの外周縁より半径方向の内方の位置となっているので、端子部25aを端子設置面に沿って折り曲げる必要がない。したがって、端子部25aの折り曲げに要する工数を低減することができる。
【0069】
しかも、端子部25aの折り曲げに必要なスペース分だけ端子設置面26aの軸線方向の長さを短くすることができるので、ステッピングモータ10の小型化を図ることができる。
【0070】
なお、上記第2の実施の形態においては、アーク溶接により、巻線23の端部を端子部25aに接続するようにしたが、プラズマやレーザ等の他の溶接によっても確実に接続することが可能である。また、可能であれば、半田付けによって巻線23を端子部25aに接続してもよい。
【0071】
また、上記第2の実施の形態においても、図20に示したように、ボビン22を樹脂成形した後に、当該ボビン22と一体となるようにコネクタハウジング26を樹脂成形する方法を用いてもよく、または、コネクタハウジング26を樹脂成形した後に、当該コネクタハウジング26と一体となるようにボビン22を樹脂成形する方法を用いてもよい。ただし、これらの方法の詳細については、図14で示した内容と同一であるので、説明を省略する。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜4に記載の発明によれば、ボビンとコネクタハウジングとが樹脂により一体に成形されているので、ボビンとコネクタハウジングとをそれぞれ別個に備え、組立時にボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着等により接続する従来のものに比べて、部品点数および組立工数の低減を図ることができる。
【0073】
また、ボビンとコネクタハウジングとを超音波溶着で接続する従来の場合に比して、ボビンとコネクタハウジングとの連結部に溶着不良による強度低下を起こすおそれがなく、強度上の信頼性の向上を図ることができる。さらに、高エネルギの超音波振動がボビンおよびコネクタハウジングに作用することがないので、この超音波振動によってボビンやコネクタハウジングに破損が生じるおそれもない。さらにまた、超音波溶着機は一般に高価であるが、このような高価な超音波溶着機を使用する必要がないので、その分コストの低減を図ることができる。
【0074】
請求項2に記載の発明によれば、巻線を補助ボビン部に巻回することによって、当該巻線が補助ボビン部に安定的に保持された状態になる。このため、巻線の端部を端子部の根本部から上端部に向かって容易に巻回することができる。すなわち、巻線の端部を端子部に容易に絡げることができる。また、巻線が補助ボビン部に安定的に保持されることから、ボビンに巻線を巻回することも容易になる。
【0075】
また、巻線が端子部の根本部から下方位置の補助ボビン部に延在し当該補助ボビン部に巻回された状態になるので、巻線を端子部に例えば半田付けした後、当該端子部を端子設置面に近接させるべくその根本部から折り曲げた場合でも、端子部から延びる巻線がたるむのを極力防止することができる。したがって、巻線のたるんだ部分が端子部と端子設置面との間に挟まって、切断されたり、当該巻線の被覆が剥がれて、その剥がれた部分の巻線と端子部とが短絡したりするのを防止することができる。
【0076】
また、端子部を折り曲げた後は、端子部に巻線を上述のように半田付けしてなる接続部がフランジ部の外周縁より半径方向の内方の位置となるので、ボビンのフランジ部の外周縁に沿って例えばケースで覆う際に、端子部やその巻線の接続部がケースに当たるのを防止することができる。
【0077】
請求項3に記載の発明によれば、巻線の端部を端子部に絡げた後、端子部の上端部側から例えば溶接することにより、当該端子部の上端部に巻線を接続する接続部が構成されることになるが、この接続部を含む端子部の上端がボビンのフランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるべく構成されているので、端子部を端子設置面に近接すべく折り曲げることなく、接続部を含む端子部の上端がフランジ部の外周縁から突出するのを防止することができる。したがって、折り曲げに要する工数の低減を図ることができる。
【0078】
しかも、端子部をボビンのフランジ部側に折り曲げることを要しないことから、この折り曲げのために必要となる軸線方向のスペースが不要になる。したがって、上記スペース分だけ軸線方向の長さを短くすることができるので、ステッピングモータの小型化を図ることができる。
【0079】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明に対して、端子設置面とこれに隣接するフランジ部との間に補助ボビン部を設けた構成になっているので、巻線を補助ボビン部に巻回して保持した状態で、当該巻線の端部を端子部に絡げたり、ボビンに巻回したりすることが容易にできるようになる。
【0080】
請求項5に記載の発明によれば、ボビンおよびコネクタハウジングを成形する金型にヨークおよびピンをインサートした状態で、当該金型内に樹脂を連続して供給することにより、ヨークを一体的に保持した状態のボビンと、ピンを一体的に保持した状態のコネクタハウジングとをほぼ同時に一体に成形することができる。したがって、強度的に優れ、かつ超音波振動等による破損等の不具合のない極めて信頼性の高いものを、短時間で安価に製造することができる。
【0081】
請求項6に記載の発明によれば、ボビンが共通部品として大量に生産することが要求され、コネクタハウジングが用途等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、ボビンについては例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、コネクタハウジングについては少数の樹脂成形機を用いてボビン等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、コネクタハウジングが多品種小量生産であるため、ボビンおよびコネクタハウジングからなる全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【0082】
請求項7に記載の発明によれば、コネクタハウジングが共通部品として大量に生産することが要求され、ボビンが用途等に応じて多品種小量生産が要求される場合には、コネクタハウジングについては例えば多数の樹脂成形機を用いて大量に生産し、ボビンについては少数の樹脂成形機を用いてコネクタハウジング等をインサートしながら成形することにより、生産能率の向上を図ることができる。すなわち、ボビンが多品種小量生産であるため、ボビンおよびコネクタハウジングからなる全体が多品種小量生産になるような場合でも、その一部を大量生産に回すことができるので、生産能率の向上を図ることができ、これによりコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態として示したステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す断面図である。
【図2】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す正面図である。
【図3】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す平面図である。
【図4】同ステッピングモータのコネクタハウジングを示す図であって、図1のIV矢視図である。
【図5】同ステッピングモータのヨークを示す図であって、(a)は正面図、(b)は側面断面図である。
【図6】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、端子部の上端部から巻線の端部を巻回している状態を示す正面図である。
【図7】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、端子部に巻回した巻線を補助ボビン部に巻回した後、フランジ部の溝に通した後の状態を示す正面図である。
【図8】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、端子部に巻回した巻線を補助ボビン部に巻回した後、フランジ部の溝に通し、さらに第1巻回部に巻回している状態を示す正面図である。
【図9】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、端子部に巻回した巻線を補助ボビン部に巻回した後、フランジ部の溝に通し、さらに第1巻回部に巻回した状態を示す正面図である。
【図10】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、巻線を第2巻回部にも巻回した状態を示すとともに、端子部の上端部に接続部を形成した後の状態を示す正面図である。
【図11】同ステッピングモータの製造方法を示す図であって、接続部を有する端子部を端子設置面に近接すべく折り曲げた状態を示す正面図である。
【図12】同ステッピングモータの分解断面図である。
【図13】同ステッピングモータの断面図である。
【図14】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングの他の製造方法の例を示す断面図である。
【図15】この発明の第2の実施の形態として示したステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す断面図である。
【図16】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す正面図である。
【図17】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングを示す平面図である。
【図18】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングに巻線を正規の状態に設置し、端子部の上端部に接続部を形成した後の状態を示す正面図である。
【図19】同ステッピングモータの断面図である。
【図20】同ステッピングモータのボビンおよびコネクタハウジングの他の製造方法の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1、10 ステッピングモータ
21 ヨーク
21b 外周縁
22 ボビン
22a フランジ部
23 巻線
25 ピン
25a 端子部
25c 接続部
26 コネクタハウジング
26a 端子設置面
26b 補助ボビン部
Claims (7)
- 磁気回路を構成するためのヨークを一体的に保持するボビンと、このボビンの軸線方向の一端部に配置され、上記ボビンに巻回された巻線を外部の導体に接続するためのピンを一体的に保持するコネクタハウジングとを備えたステッピングモータであって、
上記ボビンと上記コネクタハウジングとは、樹脂により一体に形成されていることを特徴とするステッピングモータ。 - 上記ボビンは、上記巻線の巻回位置を上記軸線方向に規制すべく半径方向の外方に突出するフランジ部を有し、
上記コネクタハウジングは、上記ボビンにおける上記軸線方向の一端部に配置された上記フランジ部に隣接し、かつ当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置に形成された端子設置面を有し、
上記ピンは、その一方の端部が上記端子設置面から突出して、上記巻線の端部を接続する端子部となっているとともに、当該端子部が上記端子設置面に近接すべく折り倒されることにより、上記巻線の接続部を含む上記端子部の全体が上記フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるように構成されており、
上記端子設置面と、この端子設置面に隣接する上記フランジ部との間には、上記端子設置面に対して半径方向の内方の位置に形成され、上記端子部に接続される巻線が巻回可能な補助ボビン部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のステッピングモータ。 - 上記ボビンは、上記巻線の巻回位置を上記軸線方向に規制すべく半径方向の外方に突出するフランジ部を有し、
上記コネクタハウジングは、上記ボビンにおける上記軸線方向の一端部に配置された上記フランジ部に隣接し、かつ当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置に形成された端子設置面を有し、
上記ピンは、その一方の端部が上記端子設置面から突出して、上記巻線の端部を接続する端子部となっているとともに、当該端子部における上記巻線の接続部を含む上端が上記フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方の位置となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のステッピングモータ。 - 上記端子設置面と、この端子設置面に隣接する上記フランジ部との間には、上記端子設置面に対して半径方向の内方の位置に形成され、上記端子部に接続される巻線が巻回可能な補助ボビン部が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のステッピングモータ。
- 請求項1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記ボビンと上記コネクタハウジングとを連続して供給される樹脂により一体に成形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1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記ボビンを樹脂成形した後に、当該ボビンと一体となるように上記コネクタハウジングを樹脂成形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1〜4の何れかに記載のステッピングモータの製造方法であって、上記コネクタハウジングを樹脂成形した後に、当該コネクタハウジングと一体となるように上記ボビンを樹脂成形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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