JP2005333786A - コイルボビン支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロッド部にコイルボビンが正常に嵌着されるコイルボビン支持構造を提供すること。
【解決手段】 ロッド部１１先端部の径が挿通孔２１ａ入り口の径より縮径されていると共にロッド部１１先端部からロッド部１１中途部に向かって形成された緩やかなロッド側テーパー面と１１ａ、ロッド部１１中途部から基部に向かって形成され挿通孔２１ａと嵌合されるロッド側ストレート面１１ｂとを備えてロッド部１１を形成する。一方、コイルボビン２を、ロッド側テーパー面１１ａより傾斜角度が大きい所要角度のボビン側第１テーパー面２１ｂと、ロッド側テーパー面１１ａと略同一の傾斜角度でもって形成されたボビン側第２テーパー面２１ｃと、挿通孔２１ａ中途部から挿通孔２１ａ出口に向かって形成されロッド側ストレート面１１ｂと嵌合されるボビン側ストレート面２１ｅとを備えて構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータのコイルボビン支持構造に関し、更に詳しくは、モータの一構成部品であるステータの係合突部に、磁力を発生させるコイルボビンを挿嵌させて、ステータにコイルボビンを支持させる構造部の改良に関する。

例えば、計器駆動用に用いられるモータとしてステッパモータがある。このステッパモータは、その主な構成として、移動磁界を発生させるステータと、その移動磁界によって回転するマグネットローターとを備えている。

さらに、この上記したステータは、例えば特許文献１及び図３に示すように、中空の略Ｙ字状に形成され内面にストレート状のロッド部ｚ１が突設されたヨークｚ２と、そのロッド部ｚ１と嵌合するストレート状の挿通孔（中空部）ｚ３が設けられると共に挿通孔ｚ３後端部に係合突起ｚ４が設けられコイルが巻回されたコイルボビンｚ５を備えて構成され、ロッド部ｚ１に挿通孔ｚ３を挿嵌させると同時に係合突起ｚ４がロッド部ｚ１に食い込むことで、ヨークｚ２にコイルボビンｚ５が圧入される。

特許公開２００３−１１１３７９（第２頁、図５）

しかしながら、上記したステータは、先部が面取りされたストレート状のロッド部に、入り口が面取りされたストレート状の挿通孔を挿嵌させて、ヨークにコイルボビンが嵌着されているために、下記の不具合が生じる虞がある。

すなわち、コイルボビン挿嵌時において、コイルボビンの入り口をロッド部でかじってしまい、不要な削れ（キズ）が生じる虞がある。
また、係合突起がロッド部に食い込む際、あるいは長年のモータ使用により、上記した挿通孔後端部に設けた係合突起が削れることでチップ（削りカス）が発生し、そのチップが挿通孔から脱落してモーターハウジング内に異物として混入する虞がある。この場合、例えば、計測の信頼に支障をきたすモータとなってしまう。

そこで、本発明は、ヨークに突設されたロッド部にコイルボビンが正常に嵌着されるコイルボビン支持構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかるコイルボビン支持構造は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかるコイルボビン支持構造は、ロッド部が内面に突設されたヨークと、前記ロッド部に嵌合する挿通孔が設けられコイルが巻回されたコイルボビンとを備え、前記ロッド部に前記挿通孔を挿嵌させて前記ロッド部に前記コイルボビンが支持されるコイルボビン支持構造であって、前記ロッド部は、前記ロッド部先端部の径が前記挿通孔入り口の径より縮径されていると共に、前記ロッド部先端部から前記ロッド部中途部に向かって形成された緩やかなロッド側テーパー面と、前記ロッド部中途部から基部に向かって形成され前記挿通孔と嵌合されるロッド側ストレート面と、を備えて形成されていることを特徴とする。
請求項２にかかるコイルボビン支持構造は、請求項１において、前記コイルボビンは、前記挿通孔入り口から所要深さ前記挿通孔内部に向かって漸次縮径するように前記ロッド部先部径より大きい入り口径でもって、かつ、前記ロッド側テーパー面より傾斜角度が大きい所要角度のボビン側第１テーパー面と、前記ボビン側第１テーパー面の終端部から前記挿通孔中途部に向かって、前記ロッド側テーパー面と同一または略同一の傾斜角度でもって形成されたボビン側第２テーパー面と、前記挿通孔中途部から挿通孔出口に向かって形成されたボビン側ストレート面と、を備えて形成され、前記ロッド側ストレート面と前記ボビン側ストレート面とが所要長さに亘って嵌合するように構成されていることを特徴とする。
請求項３にかかるコイルボビン支持構造は、請求項１または２において、前記ロッド側テーパー面の終端部に、前記挿通孔内に食い込まれる係合突起が設けられていることを特徴とする。
請求項４にかかるコイルボビン支持構造は、請求項１または２において、前記ボビン側第２テーパー面の終端部に、前記ロッド部内に食い込まれる係合突起が設けられていることを特徴とする。

請求項１および２によれば、ロッド部先端部の径を挿通孔入り口の径より縮径し、ロッド部先端部からロッド部中途部に向かって緩やかなロッド側テーパー面を形成したことで、コイルボビン挿嵌時において、コイルボビンの入り口をロッド部でかじることなくスムーズに案内されて、ヨークに突設されたロッド部にコイルボビンが正常に嵌着できる。

さらに、コイルボビンの挿通孔も、ボビン側第１テーパー面とそのボビン側第１テーパー面より緩やかなボビン第２テーパー面とで二段階のテーパー面を形成したから、ボビン側第１テーパー面によって、コイルボビンの入り口がロッド部でかじられることなく、ロッド部に挿通孔が自然に案内され、第２テーパー面によって、徐々に挿通孔中心とロッド部中心とが一致するように案内されて、よりスムーズにロッド部にコイルボビンを挿嵌することができる。

請求項３または４によれば、テーパー面の終端部に、挿通孔内に食い込まれる係合突起、または、第２テーパー面の終端部に、ロッド部内に食い込まれる係合突起を設けたから、係合突起がロッド部に食い込む際、あるいは長年、モータを使用しても、仮に、係合突起が削れてチップ（削りカス）が発生しても、そのチップは挿通孔内に留まって脱落する虞がない。したがって、例えば、計測器用のモータに、本発明のコイルボビン支持構造を適用した場合、計測の信頼に支障をきたすことのないモータを提供することができる。

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明をする。
図中、符号Ａはコイルボビン支持構造を、符号１はヨークを、符号２はコイルボビン２を、夫々示しており、スピードメーター、タコメーター等の車両計器用に用いられるステッパモータのステータに適用したものを例示している。

なお、このステータは、ヨーク１とコイルボビン２とで構成され、さらにマグネットローターＲを備えることで、ステッパモータが構成される。以下、本発明の要部であるコイルボビン支持構造について詳述する。

本実施の形態にかかるコイルボビン支持構造は、ヨーク１と、コイルボビン２とを備えてなる。

ヨーク１は、図１に示すように、縦断面視、中空の略Ｙ字状に形成されており、その上方二股に分かれた部分の夫々内面に、略四角柱状のロッド部１１がマグネットローターＲ中心に向かって所要長さ突出されている。

このロッド部１１は、図２に示すように、ロッド部１１先端部の径が後述する挿通孔２１ａ入り口の径より縮径されていると共に、ロッド部１１先端部からロッド部１１中途部に向かってロッド側テーパー面１１ａが形成されている。なお、このロッド側テーパー面１１ａは、略四角柱状のロッド部１１の各構成面夫々に形成（四角錐状に形成）されている。

この傾斜角度は概ね２〜３度程度であり、極めて緩やかなテーパー面となっている。さらに、ロッド部１１中途部（ロッド側テーパー面１１ａの終端部）からロッド部１１の基部近傍に亘って所要長さＸ２、ロッド側ストレート面１１ｂが形成されている。

また、このロッド部１１以外に、マグネットローターＲ中心に向かって所要長さ突出した磁極部１２が六ヶ所形成されており、この夫々の磁極部１２は、磁気特性が均等になるように、先部に向かって漸次縮径するように形成されている。

コイルボビン２は、ロッド部１１に嵌合する略四角孔状の挿通孔２１ａが設けられたボビン本体２１にコイル２２が所要回数、巻回されて構成される。
そして、この挿通孔２１ａは、ボビン側第１テーパー面２１ｂと、ボビン側第２テーパー面２１ｃと、係合突起２１ｄと、ボビン側ストレート面２１ｅとを備えてなる。

ボビン側第１テーパー面２１ｂは、面取り（４５度の面取り）がされた挿通孔２１ａ入り口から所要深さ挿通孔２１ａ内部に向かって漸次縮径するようにロッド部１１先部径より大きい入り口径でもって、かつ、ロッド側テーパー面１１ａより傾斜角度が大きい８〜１２度で形成されており、コイルボビン２の入り口をロッド部１１でかじることがないようになっている。

ボビン側第２テーパー面２１ｃは、ボビン側第１テーパー面２１ｂの終端部から挿通孔２１ａ中途部に向かって所要長さＸ４、ロッド側テーパー面１１ａと略同一の傾斜角度でもって形成されている。

このボビン側第２テーパー面２１ｃの長さＸ４は、ボビン側第１テーパー面２１ｂの長さＸ３と比べて、十分に長くなっており、徐々に挿通孔２１ａ中心とロッド部１１中心とを一致させるようになっている。

なお、このボビン側第１及びボビン側第２テーパー面２１ｃは、四角孔状の挿通孔２１ａの各構成面夫々に形成されていると共に、挿通孔２１ａを介してロッド部１１にコイルボビン２を挿嵌させた際に、ボビン側第２テーパー面２１ｃの終端部が、ロッド側テーパー面１１ａの終端部と略一致するような関係で夫々が形成されている。

係合突起２１ｄは、ボビン側第２テーパー面２１ｃの終端部に、ロッド部１１内に食い込ませる縦断面視略球状に形成され、四角孔状の挿通孔２１ａの各構成面夫々に所要数点状に形成されている。なお、この係合突起２１ｄは、各構成面に環状に周設させても良い。

ボビン側ストレート面２１ｅは、上記した係合突起２１ｄから挿通孔２１ａ端部（図２において右端側）に向かって所要長さＸ５に亘って形成されており、ロッド側ストレート面１１ｂの一部と所要長さに亘ってオーバーラップするようになっており、そのオーバーラップ部分が強固に嵌合するようになっている。なお、そのオーバーラップ部分以外、すなわち、ボビン側第２テーパー面２１ｃとロッド側ストレート面１１ｂ、ボビン側ストレート面２１ｅとロッド側テーパー面１１ａとの対偶においても面接触状態になっている。

以上のように構成された本実施の形態にかかるコイルボビン２支持構造は、図１に示すように、コイルボビン２の挿通孔２１ａを介してヨーク１に突設されたロッド部１１とコイルボビン２の挿通孔２１ａとが嵌合することで、ロッド部１１にコイルボビン２が支持される。

このときの嵌合プロセスを詳述する。
まず、ロッド部１１先端と挿通孔２１ａとを、大体一致するように合わせて、挿入（動作）を開始すると、ボビン側第１テーパー面２１ｂによって、コイルボビン２の入り口がロッド部１１でかじられることなく、ロッド部１１に挿通孔２１ａが自然に案内されていく。

そして、ボビン側第２テーパー面２１ｃによって、徐々に挿通孔２１ａ中心とロッド部１１中心とが一致するように案内され、やがて、ロッド側ストレート面１１ｂとボビン側ストレート面２１ｅとが所要長さに亘って圧接衝合して嵌合する。また、これと同時に、係合突起２１ｄがロッド部１１内に食い込んで、ロッド部１１にコイルボビン２が支持される。

以上、本実施の形態にかかるコイルボビン支持構造を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではない。
例えば、本実施の形態では、挿通孔及びロッド部を四角孔状のものを例示したが、このものに限定されず、丸孔、楕円孔、等、何でも良い。

本実施の形態にかかるコイルボビン支持構造を適用したステッパモータの縦断正面図である。 コイルボビンとロッド部の拡大縦断正面図である。 従来のコイルボビンとロッド部の拡大縦断正面図である。

符号の説明

Ａ コイルボビン支持構造
１ ヨーク
１１ ロッド部
１１ａ ロッド側テーパー面
１１ｂ ロッド側ストレート面
１２ 磁極部
２ コイルボビン
２１ ボビン本体
２１ａ 挿通孔
２１ｂ ボビン側第１テーパー面
２１ｃ ボビン側第２テーパー面
２１ｄ 係合突起
２１ｅ ボビン側ストレート面
２２ コイル
Ｒ マグネットローター

Claims (4)

1. ロッド部が内面に突設されたヨークと、前記ロッド部に嵌合する挿通孔が設けられコイルが巻回されたコイルボビンとを備え、前記ロッド部に前記挿通孔を挿嵌させて前記ロッド部に前記コイルボビンが支持されるコイルボビン支持構造であって、
   前記ロッド部は、前記ロッド部先端部の径が前記挿通孔入り口の径より縮径されていると共に、前記ロッド部先端部から前記ロッド部中途部に向かって形成された緩やかなロッド側テーパー面と、
   前記ロッド部中途部から基部に向かって形成され前記挿通孔と嵌合されるロッド側ストレート面と、
   を備えて形成されていることを特徴とするコイルボビン支持構造。
2. 前記コイルボビンは、
   前記挿通孔入り口から所要深さ前記挿通孔内部に向かって漸次縮径するように前記ロッド部先部径より大きい入り口径でもって、かつ、前記ロッド側テーパー面より傾斜角度が大きい所要角度のボビン側第１テーパー面と、
   前記ボビン側第１テーパー面の終端部から前記挿通孔中途部に向かって、前記ロッド側テーパー面と同一または略同一の傾斜角度でもって形成されたボビン側第２テーパー面と、
   前記挿通孔中途部から挿通孔出口に向かって形成されたボビン側ストレート面と、
   を備えて形成され、
   前記ロッド側ストレート面と前記ボビン側ストレート面とが所要長さに亘って嵌合するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコイルボビン支持構造。
3. 前記ロッド側テーパー面の終端部に、前記挿通孔内に食い込まれる係合突起が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のコイルボビン支持構造。
4. 前記ボビン側第２テーパー面の終端部に、前記ロッド部内に食い込まれる係合突起が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のコイルボビン支持構造。
   

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