JP2007252122A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの全長を長くすることなく、巻線に弛み等の不具合を生じることなく、その端部を容易かつ安定的にピンの端子部に巻回することができるモータを提供する。
【解決手段】ヨーク３２を一体的に保持するボビン３３と、このボビンに巻回された巻線３４ａ、３４ｂと、ボビンの軸線方向の一端部に配置され、巻線を外部の導体に接続するためのピン３６を保持する端子台３５とを備え、ボビン３３は、巻線の巻回位置を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３３ａを有し、端子台３５は、隣接するフランジ部３３ａの外周縁に対して半径方向の内方に位置するとともに巻線の端部を接続するピンの一端部が突出する端子設置面３５ａが形成され、かつ軸線方向の一端部側の端面３５ｂに、端子設置面３５ａよりも半径方向の内方に位置して巻線３４ａ、３４ｂが絡げられる突起部３９が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステッピングモータ等の比較的小型のモータに関するものである。

上記モータの一種であるステッピングモータは、高い回転角精度が得られることから空調設備のルーバー開閉用や、各種弁の開閉制御用等として広く用いられている。
図５〜図８は、上記ステッピングモータとして、本出願人が先に下記特許文献１において提案したものを示すものである。

図５に示すように、このステッピングモータ１は、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とから概略構成されたものである。

ここで、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に巻回されるコイル（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。このコネクタ２４は、ボビン２２に巻回されたコイル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。

このボビン２２は、図６に示すように、各ヨーク２１の中空円板部２１ｂを覆う部分が当該ボビン２２の中心線Ｃ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の間がコイル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、コイル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、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。

さらに、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、コイル２３が巻回可能な補助ボビン部２６ｂが形成されている。

他方、ピン２５は、一方の端部が端子設置面２６ａから突出して、コイル２３の端部を接続する端子部２５ａとなっているとともに、他方の端部がコネクタハウジングのソケット部内に突出して、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となっており、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、端子部２５ａに対応する位置に、コイル２３を通すための溝２２ｄが複数形成されている。

上記構成からなるステッピングモータ１によれば、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高価な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とともに、強度上の信頼性の向上を図ることができるという利点がある。

ところで、このコネクタハウジング２６に形成されている端子設置面２６ａは、フランジ部２２ａの外周縁に対して半径方向の内方に位置しているために、例えば図８に示すように、端子部２５ａとフランジ部２２ａに形成した溝２２ｄとの間に、直接コイル２３を架け渡すと、コイル２３に作用する引張力により、当該コイル２３の絡げた端部が図中矢印で示すように端子部２５ａの上方へ移動してしまい、両者の半田付け不良を生じ易くなるとともに、コイル２３に弛みが生じるおそれもある。

この点、上記ステッピングモータ１にあっては、図７に示すように、端子設置面２６ａとフランジ部２２ａとの間に端子設置面２６ａに対して半径方向の内方に位置する補助ボビン部２６ｂを形成しているために、コイル２３をこの補助ボビン部２６ｂに巻回することによって、当該コイル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、コイル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、当該コイル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に対してコイル２３を巻回することも簡単になるとともに、端子部２５ａから延びるコイル２３が弛むのを極力防止することができるという利点もある。
特開２００５−３１２２３３号公報

一方、上記ステッピングモータにおいては、上記補助ボビン部２６ｂを形成しているために、ステッピングモータ１全体の軸線方向の長さ寸法が大きくなるという欠点があり、一層の小型化の要請に対して、その改善が望まれていた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、モータの全長を長くすることなく、巻線に弛み等の不具合を生じることなく、その端部を容易かつ安定的にピンの端子部に巻回することができるモータを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、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、このボビンに巻回された巻線と、上記ボビンの軸線方向の一端部に配置され、上記巻線を外部の導体に接続するためのピンを保持する端子台とを備えたモータにおいて、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、上記端子台は、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た位置に、当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方に位置するとともに上記巻線の端部を接続するためのピンの一端部が突出する端子設置面が形成され、かつ上記軸線方向の一端部側の端面に、上記端子設置面よりも半径方向の内方に位置して上記巻線が絡げられる突起部が形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ピンの一端部が、上記端子設置面上に、上記軸線方向と直交する方向に間隔をおいて複数本配置されるとともに、上記端子台は、各々の上記ピンが突出する上記端子設置面間に溝部が形成され、かつ上記フランジ部から上記溝部を経て上記端面に至る部分が、上記軸線方向の一端部側に向けて漸次上記軸線側に接近する傾斜面によって形成されていることを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記ボビンと上記端子台とが、樹脂により一体に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかに記載の発明においては、巻線を、その端部を端子設置面から突出するピンの端子部に巻回した後にボビンに巻回する場合には、上記端子部に巻回した巻線を端子載置面よりも半径方向内方に位置する突起部に絡げた後に、上記端子載置面よりも半径方向外方に位置するフランジ部を介して上記ボビンに巻回する。また、ボビンに巻回した巻線の端部をピンの端子部に巻回する場合には、ボビンに巻回した巻線の端部を、一旦上記突起部に絡げた後に、当該突起部よりも半径方向外方に位置する上記端子部に巻回する。

この結果、巻線には、上記ピンの端子部の根元側に向けて引張力が作用するために、巻線に弛み等の不具合を生じることなく、その端部を容易かつ安定的にピンの端子部に巻回することができる。しかも、端子台の端面に上記突起部を形成することのみによって、上記作用効果が得られるために、モータの軸線方向の長さ寸法が増加することが無く、よって当該モータの一層の小型軽量化を図ることができる。

この際に、請求項２に記載の発明のように、複数のピンが突出する端子設置面間に溝部を形成するとともに、上記フランジ部から上記溝部を経て上記端面に至る部分を傾斜面によって形成すれば、当該傾斜面に沿って上記巻線を円滑に案内することができ、よって組み立て作業が一段と容易になり、しかも上記巻線に局所的な力が作用して破断する等の不具合を生じるおそれもない。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、上記ボビンと端子台とを樹脂により一体に形成しているために、ボビンと端子台とをそれぞれ別個に備え、組立時にボビンと端子台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とともに、上記突起部も容易に形成することができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係るモータをステッピングモータに適用した一実施形態について説明する。
図１〜図４は、本実施形態のステッピングモータにおけるステータ部分を示すもので、他のロータ、ケース、ロータの軸心部に配置されたシャフトおよびこのシャフトをステータおよびケースに対して回転自在に保持する一対のボールベアリング等の構成に付いては、図５〜図７に示したもの同一であるために、図示を省略する。

これらの図において、このステッピングモータにおけるステータ３１は、磁気回路を構成するための複数のヨーク３２と、これらのヨーク３２を一体的に保持する樹脂製のボビン３３と、ボビン３３に巻回されるコイル（巻線）３４ａ、３４ｂと、ボビン３３の軸線方向の一端部に配置された端子台３５とから概略構成されている。そして、端子台３５には、ボビン３３に巻回されたコイル３４ａ、３４ｂの端部が巻回されるとともに、図示しない雌コンタクトに接続するための４本のピン３６が固定されている。

ここで、ボビン３３は、内周面が円筒状に形成されるとともに、外周部には、各ヨーク３２の中空円板部３２ｂを覆う部分によってボビン３３の軸線方向に対して半径方向の外側に突出することによりコイル３４ａ、３４ｂの巻回位置を軸線方向に規制する３つのフランジ部３３ａが形成されており、これにより各フランジ部３３ａの間には、３４ａ、３４ｂを巻回するための第１巻回部３３ｂおよび第２巻回部３３ｃが形成されている。

また、端子台３５は、ボビン３３の軸線方向における一端部に、ボビン３３と同一の樹脂によって一体成形されたものである。この端子台３５には、ボビン３３の軸線方向の一端部に配置されたフランジ部３３ａに隣接する位置であって、かつフランジ部３３ａの外周縁よりも半径方向の内方の位置に、端子設置面３５ａが形成されている。

さらに、この端子台３５には、４本の上記ピン３６の一部が固定されており、これらピン３６の一方の端部が端子設置面３５ａから突出して、コイル３４ａ、３４ｂの端部を接続する端子部３６ａ〜ｄとなっている。ここで、各端子部３６ａ〜ｄは、端子設置面３５ａに対して直交する方向に突出しているとともに、ボビン３３の軸線と直交する方向に等間隔をおいて一列に配置されている。これに対して、ピン３６の他端部は、端子設置面３５ａと直交する方向に延出して、上記雌コンタクトとの電気的接続を図る雄コンタクトとなっている。

また、端子設置面３５ａ側に位置するフランジ部３３ａの外周縁には、コイル３４ａ、３４ｂを通すための３条の溝部３７ａが形成され、このフランジ部３３ａに隣接する中央部側のフランジ部３３ａには、コイル３４ｂを通すための１条の溝３７ｂが形成されている。そして、各溝部３７ａ、３７ｂの両側には、コイル３４ａ、３４ｂを案内するための小案内壁３８が軸線方向に形成されている。

他方、端子台３５の上記軸線方向の一端部側の端面３５ｂには、端子設置面３５ａよりも半径方向の内方であって、かつ各々のピン３６の端子部３６ａ〜ｄの根元位置に、コイル３４ａ、３４ｂの端部が絡げられる突起部３９が一体に形成されている。さらに、端子設置面３５ａには、ピン３６の突出位置間に、それぞれ溝部４０が形成されており、フランジ部３３ａから溝部４０を経て端面３５ａに至る部分は、上記軸線方向の一端部側に向けて漸次上記軸線側に接近する傾斜面４１によって形成されている。

なお、図２に示すように、３条の溝部３７ａの円周方向の長さ寸法は、４本の端子部３６ａ〜ｄの植設方向の長さ寸法よりも短くなっており、かつ中央の溝部３７ａは、端子部３６ｂと端子部３６ｃとの間の溝部４０に連続する位置に形成されるとともに、図中上方の溝部３７ａは、端子部３６ｂを臨む位置に、図中下方の溝部３７ａは、端子部３６ｃを臨む位置に形成されている。

以上の構成からなるステッピングモータにおいて、図１および図２に示すように、ボビン３３にコイル３４ａ、３４ｂを巻回する場合には、先ずボビン３３の第１巻回部３３ｂにコイル３４ａを巻回する。この際に、コイル３４ａの巻始め端部を端子部３６ｄに巻回した後に、端子台３５の端面３５ｂ側に引き出して当該端子部３６ｄの根元の突起部３９に絡げ、隣接する溝部４０から図２中下方の溝部３７ａを通して第１巻回部３３ｂに所定のターン数を巻回する。

そして、その端部を図２中上方の溝部３７ａから溝部４０を通して、端子部３６ａの根元の突起部３９に絡げた後に、端子部３６ａに巻回する。
これにより、コイル３４ａの巻始め端部は、同図中下方の溝部３７ａに沿う小案内壁３８と突起部３９とに案内されるとともに、同コイル３４ａの巻終わり端部は、同図中上方の溝部３７ａに沿う小案内壁３８と突起部３９とに案内されている。

次いで、ボビン３３の第２の巻回部３３ｃにコイル３４ｂを巻回する。この際には、コイル３４ｂの巻始め端部を端子部３６ｂに巻回した後に、同様に端面３５ｂ側に引き出して当該端子部３６ｂの根元の突起部３９に絡げ、隣接する溝部４０から図２中中央の溝部３７ａ通して、先ず第１巻回部３３ｂに数ターンの捨て巻を行う。次いで、溝部３７ｂを通して第２巻回部３３ｃに所定のターン数を巻回する。

そして、溝部３７ｂから第１巻回部３３ｂに数ターンの捨て巻を行った後に、その端部を図２中中央の溝部３７ａから溝部４０を通して、端子部３６ｃの根元の突起部３９に絡げた後に、端子部３６ｃに巻回する。
これにより、コイル３４ｂの巻始め端部は、同図中中央の溝部３７ａの上方に沿う小案内壁３８と突起部３９とに案内されるとともに、同コイル３４ｂの巻終わり端部は、同図中中央の溝部３７ａの下方に沿う小案内壁３８と突起部３９とに案内されている。

以上のように、上記構成からなるステッピングモータによれば、端子設置面３５ａよりも半径方向内方に設けた突起部３９により、コイル３４ａ、３４ｂの巻始め端部および巻終わり端部には、ピン３６の端子部３６ａ〜ｄの根元側に向けて引張力が作用するために、コイル３４ａ、３４ｂに弛み等の不具合を生じることなく、その端部を容易かつ安定的に端子部３６ａ〜ｄに巻回することができる。

しかも、端子台３５の端面３５ｂに突起部３９を形成することのみによって、上記作用効果が得られるために、ステッピングモータの軸線方向の長さ寸法が増加することが無く、よって当該ステッピングモータの一層の小型軽量化を図ることができる。

加えて、端子設置面３５ａの端子部３６ａ〜ｄ間に溝部４０を形成するとともに、フランジ部３３ａから溝部４０を経て端面３５ｂに至る部分を傾斜面４１によって形成しているために、傾斜面４１に沿ってコイル３４ａ、３４ｂの端部を円滑に案内することができ、よって組み立て作業が一段と容易になり、しかもコイル３４ａ、３４ｂの端部に局所的な力が作用して破断する等の不具合を生じるおそれもない。

さらに、ボビン３３と端子台３５とを樹脂により一体に形成しているために、ボビンと端子台とをそれぞれ別個に備え、組立時にボビンと端子台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とともに、これらを一体に射出成形する際に、同時にピン３６も組み込むことができ、かつ突起部３９も容易に形成することができる。

なお、上記実施の形態においては、本発明に係るモータをステッピングモータに適用した場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、ボビンの軸線方向の一端側にピンの端子部が突出するとともに、ボビンのフランジ部よりも半径方向内方に位置する端子設置面が形成されたステータを有する構造のものであれば、各種のモータに適用することができる。

本発明の一実施形態のステッピングモータにおけるステータを示す軸線方向先端視した正面図である。 図１の平面図である。 図１のコイルの巻回前の形状を示す側面図である。 図３の縦断面図である。 従来のステッピングモータを示す縦断面視した分解図である 図５のステッピングモータのステータを示す縦断面図である。 図６のステータに対するコイルの巻回状態を示す側面図である。 従来の他のステッピングモータにおけるコイルの巻回状態を示す要部の側面図である。

符号の説明

３２ ヨーク
３３ ボビン
３３ａ フランジ部
３４ａ、３４ｂ コイル（巻線）
３５ 端子台
３５ａ 端子設置面
３５ｂ 端子台の端面
３６ ピン
３６ａ〜ｄ 端子部
３９ 突起部
４０ 溝部
４１ 傾斜面

Claims (3)

1. 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、このボビンに巻回された巻線と、上記ボビンの軸線方向の一端部に配置され、上記巻線を外部の導体に接続するためのピンを保持する端子台とを備えたモータにおいて、
   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、
   上記端子台は、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た位置に、当該フランジ部の外周縁に対して半径方向の内方に位置するとともに上記巻線の端部を接続するためのピンの一端部が突出する端子設置面が形成され、かつ上記軸線方向の一端部側の端面に、上記端子設置面よりも半径方向の内方に位置して上記巻線が絡げられる突起部が形成されていることを特徴とするモータ。
2. 上記ピンの一端部は、上記端子設置面上に、上記軸線方向と直交する方向に間隔をおいて複数本配置されるとともに、
   上記端子台は、各々の上記ピンが突出する上記端子設置面間に溝部が形成され、かつ上記フランジ部から上記溝部を経て上記端面に至る部分が、上記軸線方向の一端部側に向けて漸次上記軸線側に接近する傾斜面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 上記ボビンと上記端子台とは、樹脂により一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

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