JP2006280041A

JP2006280041A - コイル装置

Info

Publication number: JP2006280041A
Application number: JP2005091965A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Ichikawa; 智之市川; Daichi Kazama; 大地風間
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Nidec Seimitsu Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】ボビン端子の抜け耐力が向上したコイル装置の提供。
【解決手段】コイル装置１１（１２）は、軸片部Ａから折曲して成る後端片部Ｂ及びこの後端片部Ｂから軸片部Ａに対し概ね平行となるよう折曲して成る返し片部Ｃとを備えた鉤状ボビン端子Ｔ１，Ｔ２と、返し片部Ｃの先が裏側から引っ掛かる掛止孔ｈを持つ端子ホルダ部Ｈ１，Ｈ２を鍔部Ｆに一体的に備えたコイルボビン１１ａ（１２ａ）とを有する。返し片部Ｃの掛止孔ｈから前方に突出した部分にコイルボビン１１ａ（１２ａ）のコイル装填部Ｇに巻装した捲線Ｗ_１（Ｗ_２）の所定線分を接続して成る。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステッピングモータ等に用いるコイル装置に関し、特に、そのボビン端子とその端子ホルダ部の改良に関する。

従来一般に、小形ステッピングモータに用いるコイル装置においては、ボビン端子が樹脂製コイルボビンの鍔部に形成された端子孔に圧入されている。ボビン端子にはコイルの捲線が絡げられると同時にリード線の端末が半田付けで接続されている。

実開平２―８３６８１実開平５―２３７８８

このボビン端子はストレートピンであるため、端子孔に圧入しただけでは、リード線等に加わる引っ張り力によって抜け易く、また横や斜めからの力に対しても弱く、折れ曲がり倒れ易い。

そこで、上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、ボビン端子の抜け耐力が向上したコイル装置を提供することにある。本発明の第２の課題は、倒れ難さが向上したコイル装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るコイル装置においてはＪ型形状等の鉤状ボビン端子を用いる。即ち、本発明に係るコイル装置は、軸片部から折曲して成る後端片部及びこの後端片部から上記軸片部に対し概ね平行となるよう折曲して成る返し片部とを備えた鉤状ボビン端子と、上記返し片部の先が裏側から引っ掛かる掛止孔を持つ端子ホルダ部を鍔部の少なくとも２箇所で一体的に備えたコイルボビンとを有し、上記返し片部の上記掛止孔から前方に突出した部分に上記コイルボビンのコイル装填部に巻装した捲線の所定線分を接続して成ることを特徴とする。

斯かる構成において、鉤状ボビン端子の軸片部に外部接続のための導線等を接続し、この導線に引っ張り力が加わっても、鉤状ボビン端子の返し片部の先がホルダ部の掛止孔に裏側から引っ掛っているため、端子ホルダ部が壊れない限り、鉤状ボビン端子の抜けが発生することない。

端子ホルダ部としては、鍔部の外周縁からコイルボビンの軸線方向でコイル装填部の外方へ延出し、後端片部を裏側で受けて掛止孔を鍔部寄りに備えたスラスト腕部と、このスラスト腕部から折曲してコイルボビンの径方向の外方へ延出し、軸片部の後端側を外側で受けるラジアル腕部とを一体的に有する。

斯かる構成では、端子ホルダ部がコイル装填部を邪魔しないため、コイル装填部に対する捲線の捲装作業が容易となる。また、返し片部の掛止孔から前方に突出した部分に捲線の所定線分を接続し、軸片部のラジアル腕部から突出した部分に導線等を接続するものであるから、軸片部のラジアル腕部からの突出長が短くでき、しかも、スラスト腕部がボビン端子の後端片部を裏側で受けると共にラジアル腕部が軸片部の後端側を外側で受けているため、２次元折り曲げ枠としての鉤状ボビン端子が返し片部の先側と軸片部の先側を除いて端子ホルダ部に支持されることになるので、軸片部のラジアル腕部から突出した部分に側方から力が加わっても、曲がり難くなり、倒れ難さが向上する。

スラスト腕部は後端片部を受容するスラスト配向溝を有し、ラジアル腕部は軸片部の後端側を受容するラジアル配向溝を有する構成においては、鉤状ボビン端子の端子ホルダ部に対する取付け位置決めが容易となり、また鉤状ボビン端子が返し片部の先側と軸片部の先側を除いて端子ホルダ部に嵌め合い支持されることになるので、鉤状ボビン端子の倒れ止め効果が著しい。

上記のコイル装置を２個用い、第１のコイル装置のスラスト腕部と第２のコイル装置のスラスト腕部とが互いに噛み合うように第１のコイル装置と第２のコイル装置とを互い違いの向きに積み重ねた積み重ねコイル装置においては、積み重ね整合が容易となり、また、鍔部付近に複数の返し片部の先側が配列し、それを挟んだ第１及び第２のコイル装填部付近に複数の軸片部の先側が配列するため、軸片部の先側に導線を直接接続することや、コネクタを搭載した端子基板の軸片部挿通孔に軸片部の先側を挿通して接続することができる。

斯かる積み重ねコイル装置においては、各コイルボビンは、端子ホルダ部の配列方向の一方端側にサイド片部を有し、このサイド片部は、鍔部の外周縁からコイルボビンの軸線方向でコイル装填部の外方へ延出した噛み合わせ部と、この噛み合わせ部から折曲してコイルボビンの径方向の外方へ延出した基板位置決め部とを一体的に有し、第１のコイル装置のスラスト腕部と第２のコイル装置の噛み合わせ部とが噛み合うと共に、第２のコイル装置のスラスト腕部と第１のコイル装置の噛み合わせ部とが噛み合う構成においては、第１のコイル装置のサイド片部と第２のコイル装置のサイド片部とが互い違いに最外側になり、噛み合わせ箇所が増えて強固になり、また端子基板の位置決め機能を果すことができる。

また、端子挿通孔とコネクタピン挿通孔を含む領域に形成された導電パターン及び表側面に取着したコネクタを備え、このコネクタのコネクタピンがコネクタピン挿通孔に挿通して接続して成る端子基板を有し、端子挿通孔に軸片部が挿通して固着接続し、端子基板の裏側面がラジアル腕部の前端で支持されて成る場合、端子挿通孔に軸片部が挿通して固着した箇所が複数であるため、端子基板が軸片部から抜け難い。また、コイルの捲線を返し部に絡げた後、端子基板の端子挿通孔に軸片部の前方側を挿入し基板を取り付けてから軸片部と端子基板の導電性パターンとを固着接続するものであるため、軸片部と端子基板の導電性パターンとを固着接続する際には、端子基板が返し部の捲線絡げ部分を隠しているので、捲線の断線を無くすことができる。

サイド片部の基板位置決め部の用い方としては、端子基板の裏側面が基板位置決め部の前端で支持されていても良いし、また、端子基板は１つの対角関係にある隅部の夫々に切欠きを有し、各切欠きの縁に基板位置決め部が当接していても良い。端子基板が一対の基板位置決め部で挟まれているため、端子基板の保持機能が増し、軸片部を端子基板の導電性パターンに接続する作業が行い易くなる。

なお、上記の積み重ねコイル装置としてはステッピングモータに用いるに適している。

鉤状ボビン端子の軸片部に導線等を接続し、この導線に引っ張り力が加わっても、鉤状ボビン端子の返し片部の先がホルダ部の掛止孔に裏側から引っ掛っているため、ホルダ部が壊れない限り、鉤状ボビン端子の抜けが発生することない。また、端子ホルダ部がコイル装填部を邪魔しないため、コイル装填部に対する捲線の捲装作業が容易となる。更に、返し片部の掛止孔から前方に突出した部分に捲線の所定線分を接続し、軸片部のラジアル腕部から突出した部分に導線等を接続するものであるから、軸片部のラジアル腕部からの突出長が短くでき、しかも、スラスト腕部がボビン端子の後端片部を裏側で受けると共にラジアル腕部が軸片部の後端側を外側で受けているため、２次元折り曲げ枠としての鉤状ボビン端子が返し片部の先側と軸片部の先側を除いて端子ホルダ部に支持されることになるので、軸片部のラジアル腕部から突出した部分に側方から力が加わっても、曲がり難くなり、倒れ難さが向上する。

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は本発明の実施例１に係るステッピングモータを示す斜視図、図２は同ステッピングモータの側面図、図３は同ステッピングモータの分解斜視図、図４は同ステッピングモータに用いる積み重ねコイル装置を示す斜視図、図５は同積み重ねコイル装置を構成する一方のコイル装置の分解斜視図である。

本例のステッピングモータは、図１乃至図３に示す如く、周面に切欠きＳを備える凹状ケース１と、この凹状ケース１内に収納された積み重ねコイル装置（アウターステ−タ）１０と、この積み重ねコイル装置の中央孔１０ａ内に収納されてモータシャフト２を突出して備えるマグネットロータ（インナーロータ）３と、モータシャフト２を回転自在に支承する軸受メタル４ａを持つ蓋板４と、切欠きＳ内で積み重ねコイル装置１０の基板取着部Ｕに取り付けられるコネクタ付き端子基板２０とを有する。なお、凹状ケース１の底面には図示しない軸受メタルが設けられている。

凹状ケース１内には図４に示す積み重ねコイル装置１０が収容されている。この積み重ねコイル装置１０は、同型のＡ相コイル装置１１とＢ相コイル装置１２とを互い違いの向きに連結した積み重ね構造である。各コイル装置１１（１２）は、図５に示す如く、捲線Ｗ_１（Ｗ_２）を巻装する樹脂製のコイルボビン１１ａ（１２ａ）と、極爪（極歯）Ｋが互い違いになるようにコイルボビン１１ａ（１２ａ）の内周面に添って相反方向から差し込んだインナーモールドヨーク１１ｂ（１２ｂ）及びアウターモールドヨーク１１ｃ（１２ｃ）とを有する。

各コイルボビン１１ａ（１２ａ）は、Ｊ字形状の鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２を保持する端子ホルダ部（端子台）Ｈ_１，Ｈ_２を一方の鍔部Ｆに一体的に有している。各鉤状ボビン端子Ｔ_１（Ｔ_２）は導電性金属板を打ち抜いて形成した枠形状の角ピンであって、軸片部Ａから折曲して成る後端片部Ｂ及びこの後端片部Ｂから軸片部Ａに対し概ね平行となるよう折曲して成る返し片部Ｃとを一体的に備える。返し片部Ｃは軸片部Ａよりも短い。他方、各端子ホルダ部Ｈ_１（Ｈ_２）は、鍔部Ｆの外周縁からコイルボビン１１ａ（１２ａ）の軸線方向でコイル装填部Ｇの外方へ延出し、後端片部Ｂを裏側で受けて掛止孔ｈを鍔部Ｆ寄りに備えたスラスト腕部βと、このスラスト腕部βから折曲してコイルボビン１１ａ（１２ａ）の径方向の外方へ延出し、軸片部Ａの後端側を外側で受けるラジアル腕部αとを一体的に有する。スラスト腕部βは後端片部Ｂが半埋没で嵌るスラスト配向溝β_１を有し、ラジアル腕部αは軸片部Ａの後端側が半埋没で嵌るラジアル配向溝（図示せず）を有する。また、各コイルボビン１１ａ（１２ａ）は、一方の端子ホルダ部Ｈ_１の脇にサイド片部Ｍを有し、このサイド片部Ｍは、鍔部Ｆの外周縁から各コイルボビン１１ａ（１２ａ）の軸線方向でコイル装填部Ｇの外方へ延出した噛み合わせ部Ｘと、この噛み合わせ部Ｘから折曲してコイルボビン１１ａ（１２ａ）の径方向の外方へ延出した基板位置決め部Ｙとを一体的に有している。掛止孔ｈには返し片部Ｃの先が裏側から挿入されて、鉤状ボビン端子Ｔ_１（Ｔ_２）が端子ホルダ部Ｈ_１（Ｈ_２）に引っ掛っている。返し片部Ｃの掛止孔ｈから前方に突出した部分にコイルボビン１１ａ（１２ａ）のコイル装填部Ｇに巻装した捲線Ｗ_１（Ｗ_２）の所定線分が絡げられて半田付けで接続している。また、ラジアル腕部αの先端から軸片部Ａが突出している。

積み重ねコイル装置１０は、Ａ相コイル装置１１とＢ相コイル装置１２とを互い違いの向きに連結して成るが、図３及び図４に示す如く、Ａ相コイル装置１１のスラスト腕部β及び噛み合わせ部ＸとＢ相コイル装置１２のスラスト腕部β及び噛み合わせ部Ｘとが互いに噛み合っており、Ａ相コイル装置１１側の鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の軸片部Ａ，ＡとＢ相コイル装置１２側の鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の軸片部Ａ，Ａは互いに食い違って対向し、基板取着部Ｕを構成している。

コネクタ付き端子基板２０は、一辺寄りにＡ相コイル装置１１の鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の軸片部Ａが挿入される軸片部挿通孔（端子挿通孔）ｈ_１，ｈ_２を有し、その対向辺寄りにＢ相コイル装置１２の鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の軸片部Ａが挿入される軸片部挿通孔ｈ_１，ｈ_２を有する。コネクタ付き端子基板２０の中央には配列した４つのコネクタピン挿通孔ｑが設けられており、それぞれのコネクタピン挿通孔ｑには表面側に実装したコネクタ２１のコネクタピンＰが挿入されている。各コネクタピン挿通孔ｑと対応する軸片部挿通孔ｈ_１（ｈ_２）を含む領域には導電性パターンＺ_１（Ｚ_２）が形成されている。コネクタ付き端子基板２０は、軸片部挿通孔ｈ_１（ｈ_２）に軸片部Ａが挿入して軸片部Ａと導電性パターンＺ_１（Ｚ_２）とを半田接続することにより、基板取着部Ｕに対して取り付けられる。

本例のコイル装置１１（１２）においては、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２を用い、返し片部Ｃの先が裏側から引っ掛かる掛止孔ｈを持つ端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２が鍔部Ｆに一体的に備わっているため、雌コネクタ（図示せず）の抜き差しにより、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の軸片部Ａに引っ張り力が加わっても、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の返し片部Ｃの先が掛止孔ｈに裏側から引っ掛っているため、端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２が壊れない限り、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の抜けが発生することない。

端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２としては、鍔部Ｆの外周縁からコイルボビン１１ａ（１２ａ）の軸線方向でコイル装填部Ｇの外方へ延出し、後端片部Ｂを裏側で受けて掛止孔ｈを鍔部Ｆ寄りに備えたスラスト腕部βと、このスラスト腕部βから折曲してコイルボビン１１ａ（１２ａ）の径方向の外方へ延出し、軸片部Ａの後端側を外側で受けるラジアル腕部αとを一体的に有している。このため、端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２がコイル装填部Ｇを邪魔せず、コイル装填部Ｇに対する捲線Ｗ_１（Ｗ_２）の捲装作業が容易となる。

また、返し片部Ｃの掛止孔ｈから前方に突出した部分に捲線Ｗ_１（Ｗ_２）の所定線分を接続し、軸片部Ａのラジアル腕部αから突出した部分に基板２０の導電性パターンＺ_１（Ｚ_２）を接続するものであるから、軸片部Ａのラジアル腕部αからの突出長が短くでき、しかも、スラスト腕部βが後端片部Ｂを裏側で受けると共にラジアル腕部αが軸片部Ａの後端側を外側で受けているため、２次元折り曲げ枠としての鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２が返し片部Ｃの先側と軸片部Ａの先側を除いて端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２に支持されることになるので、軸片部Ａのラジアル腕部αから突出した部分に側方から力が加わっても、曲がり難くなり、倒れ難さが向上する。

特に、スラスト腕部βは後端片部Ｂが嵌るスラスト配向溝β_１を有し、ラジアル腕部αは軸片部Ａの後端側が嵌るラジアル配向溝（図示せず）を有するため、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２に対する取付け位置決めが容易となり、また鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２が返し片部Ｃの先側と軸片部Ａの先側を除いて端子ホルダ部Ｈ_１，Ｈ_２に嵌め合い支持されることになるので、鉤状ボビン端子Ｔ_１，Ｔ_２の倒れ止め効果が著しい。

捲線Ｗ_１（Ｗ_２）を返し部Ｃに絡げた後、端子基板２０の軸片部挿通孔ｈ_１，ｈ_２に軸片部Ａの前方側を挿入し端子基板２０を取り付けてから軸片部Ａと端子基板２０の導電性パターンＺ_１，Ｚ_２とを半田接続するものであるため、軸片部Ａと端子基板２０の導電性パターンＺ_１，Ｚ_２との固着接続の際には、図２に示すように、端子基板２０が返し部Ｃの捲線絡げ部分を隠しているので、捲線Ｗ_１，Ｗ_２の断線を無くすことができる。

２つのサイド片部Ｍの噛み合い部Ｘで噛み合わせ箇所が増えて強固になり、またラジアル腕部αの先端面と基板位置決め部Ｙの先端面が端子基板２０の裏面を受けることになるから、端子基板２０の位置決め機能を果すことができる。軸片部挿通孔ｈ_１（ｈ_２）は端子基板２０の隅部裏面を受けることから、基板姿勢を規制できる。また、軸片部挿通孔ｈ_１（ｈ_２）に軸片部Ａを挿通して半田接続した箇所が４箇所となるため、端子基板２０は軸片部Ａから抜け難くなる。

図６は本発明の実施例２に係るステッピングモータを示す斜視図、図７は同ステッピングモータの分解斜視図、図８は同ステッピングモータに用いる積み重ねコイル装置を示す斜視図である。なお、図６乃至図８において、図１，図３及び図４と同一部分には同一参照符号を付し、その説明を省略する。

本例の実施例１と異なる点は、サイド片部Ｍ′の基板位置決め部Ｙ′を実施例１の基板位置決め部Ｙ′よりも長くし、端子基板２０′の隅部に切欠き２２を形成した点にある。各切欠き２２の縁に基板位置決め部Ｙ′が当接し、端子基板２０′が一対の基板位置決め部Ｙ′で挟まれているため、端子基板２０′の保持機能が増し、軸片部Ａを導電性パターンＺ_１、Ｚ_２に接続する作業が行い易くなる。

本発明の実施例１に係るステッピングモータを示す斜視図である。同ステッピングモータの側面図である。同ステッピングモータの分解斜視図である。同ステッピングモータに用いる積み重ねコイル装置を示す斜視図である。同積み重ねコイル装置を構成する一方のコイル装置の分解斜視図である。本発明の実施例２に係るステッピングモータを示す斜視図である。同ステッピングモータの分解斜視図である。同ステッピングモータに用いる積み重ねコイル装置を示す斜視図である。

符号の説明

１…凹状ケース
２…モータシャフト
３…マグネットロータ
４…蓋板
４ａ…軸受メタル
Ｓ，２２…切欠き
１０…積み重ねコイル装置
１０ａ…中央孔
１１…Ａ相コイル装置
１１ａ，１２ａ…コイルボビン
１１ｂ，１２ｂ…インナーモールドヨーク
１１ｃ，１２ｃ…アウターモールドヨーク
１２…Ｂ相コイル装置
２０，２０′…コネクタ付き端子基板
２１…コネクタ
Ｗ_１，Ｗ_２…捲線
Ｋ…極爪
Ｔ_１，Ｔ_２…Ｊ字形状の鉤状ボビン端子
Ｈ_１，Ｈ_２…端子ホルダ部
Ｕ…基板取着部
Ｆ…鍔部
Ａ…軸片部
Ｂ…後端片部
Ｃ…返し片部
Ｇ…コイル装填部
ｈ…掛止孔
β…スラスト腕部
α…ラジアル腕部
β_１…スラスト配向溝
Ｍ，Ｍ′…サイド片部
Ｘ…噛み合わせ部
Ｙ，Ｙ′…基板位置決め部
ｈ_１，ｈ_２…軸片部挿通孔
ｑ…コネクタピン挿通孔
Ｐ…コネクタピン
Ｚ_１，Ｚ_２…導電性パターン

Claims

軸片部から折曲して成る後端片部及びこの後端片部から前記軸片部に対し概ね平行となるよう折曲して成る返し片部とを備えた鉤状ボビン端子と、前記返し片部の先が裏側から引っ掛かる掛止孔を持つ端子ホルダ部を鍔部の少なくとも２箇所で一体的に備えたコイルボビンとを有し、前記返し片部の前記掛止孔から前方に突出した部分に前記コイルボビンのコイル装填部に巻装した捲線の所定線分を接続して成ることを特徴とするコイル装置。
請求項１において、前記端子ホルダ部は、前記鍔部の外周縁から前記コイルボビンの軸線方向でコイル装填部の外方へ延出し、前記後端片部を裏側で受けて前記掛止孔を前記鍔部寄りに備えたスラスト腕部と、このスラスト腕部から折曲して前記コイルボビンの径方向の外方へ延出し、前記軸片部の後端側を外側で受けるラジアル腕部とを一体的に有することを特徴とするコイル装置。
請求項２において、前記スラスト腕部は、前記後端片部を受容するスラスト配向溝を有し、前記ラジアル腕部は、前記軸片部の後端側を受容するラジアル配向溝を有することを特徴とするコイル装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に規定するコイル装置を２個用い、第１のコイル装置の前記スラスト腕部と第２のコイル装置の前記スラスト腕部とが互いに噛み合うように第１のコイル装置と第２のコイル装置とを互い違いの向きに積み重ねて成ることを特徴とする積み重ねコイル装置。
請求項４において、前記各コイルボビンは、前記端子ホルダ部の配列方向の一方端側にサイド片部を有し、このサイド片部は、前記鍔部の外周縁から前記コイルボビンの軸線方向で前記コイル装填部の外方へ延出した噛み合わせ部と、この噛み合わせ部から折曲して前記コイルボビンの径方向の外方へ延出した基板位置決め部とを一体的に有し、第１のコイル装置の前記スラスト腕部と第２のコイル装置の前記噛み合わせ部とが噛み合うと共に、第２のコイル装置の前記スラスト腕部と第１のコイル装置の前記噛み合わせ部とが噛み合うことを特徴とする積み重ねコイル装置。
請求項５において、端子挿通孔とコネクタピン挿通孔を含む領域に形成された導電性パターン及び表側面に取着したコネクタを備え、このコネクタのコネクタピンが前記コネクタピン挿通孔に挿通して接続して成る端子基板を有し、前記端子挿通孔に前記軸片部が挿通して固着接続し、前記端子基板の裏側面が前記ラジアル腕部の前端で支持されて成ることを特徴とする積み重ねコイル装置。
請求項６において、前記端子基板の裏側面が前記基板位置決め部の前端で支持されて成ることを特徴とする積み重ねコイル装置。
請求項６において、前記端子基板は１つの対角関係にある隅部の夫々に切欠きを有し、各切欠きの縁に前記基板位置決め部が当接して成ることを特徴とする積み重ねコイル装置。
請求項４乃至請求項８のいずれか一項に規定する積み重ねコイル装置を用いて成ることを特徴とするステッピングモータ。