JP2010088168A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板と駆動コイルとの断線を防止することで安定した電気的な接続状態を確保すること。
【解決手段】駆動コイル２２１，２２２が載置される円環状の台座部２４１ａ，２４２ａの内周縁に極歯２６が起立形成された内ステータコア２４１，２４２と、このステータコア２４１，２４２に取り付けられて駆動コイル２２１，２２２に給電するフレキシブル配線基板３０とを備え、このフレキシブル配線基板３０には、駆動コイル２２１，２２２への給電用の配線パターン３２ａ，３２ｂが形成された帯状部３２の先端に延長部３４が接続され、延長部３４に駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２１ｂ、２２２ａ，２２２ｂが接続される給電用ランド３５ａ，３５ｂが形成されると共に、給電用ランド３５ａ，３５ｂは、帯状部３２と延長部３４の接続位置とは異なる位置に設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステッピングモータに関し、更に詳しくは、駆動コイルへの給電用にフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が用いられるステッピングモータに関するものである。

従来一般に知られているステッピングモータが、ステータコアにおける円環状の台座部の内周縁に形成された極歯に駆動コイルが挿着され、この駆動コイルに通電することにより駆動コイルから磁界を発生させ、その磁界によりステータコアの内側に位置させた永久磁石を備えるロータを回転駆動させるものであることは周知の通りである。

そして、このようなステッピングモータは、一般的に、ステータに設けられる端子台に立設された複数の端子ピンに駆動コイルの巻線端末が絡げられ、この端子ピンに駆動コイルに給電するためのフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が半田付けされることにより、駆動コイルの巻線端末とフレキシブル配線基板とが電気的に接続されている。

ところが、このような端子ピンを介してフレキシブル配線基板と駆動コイルとが電気的に接続される構成のステッピングモータでは、駆動コイルの巻線端末を絡げるためにある程度の長さが必要である端子ピンがモータケースから突出してしまい、モータ全体のコンパクト化を妨げる要因となる。

この問題を解消するため、例えば特許文献１には、駆動コイルの巻線端末を直接フレキシブル配線基板に接続した、いわゆる端子レスのステッピングモータが示されている。このステッピングモータに用いられているフレキシブル配線基板は、駆動コイルに通電するための配線パターンが形成された延設部と、ステータコアと駆動コイルとの間に装着される円環部とを備え、延設部の付け根部分（円環部との接続部分）に設けられたランドに駆動コイルの巻線端末が接続（半田付け）されている。

特開２００７−１０４８２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構成は、フレキシブル配線基板の延設部の根元部分に設けられたランドに直接駆動コイルの巻線端末が接続されており、例えばステッピングモータの組み付け時に巻線端末が断線してしまうおそれがある。

すなわち、巻線端末が接続されるランドが、延設部と円環部の接続位置と同じ位置に設けられているため、例えばステッピングモータを組み付ける際にフレキシブル配線基板の延設部を引き回すと、延設部に掛かる負荷が延設部に接続された巻線端末にも掛かり、ランドに接続された巻線端末が外れてしまったり、巻線端末が切れてしまうという問題がある。

上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル配線基板に接続される駆動コイルの巻線端末の断線や損傷を防止することで安定した電気的な接続状態を確保し、製品の信頼性を高めたステッピングモータを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るステッピングモータは、駆動コイルが載置される円環状の台座部の内周縁に極歯が起立形成されたステータコアと、該ステータコアに取り付けられて前記駆動コイルに給電するフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板には、前記駆動コイルへの給電用の配線パターンが形成された帯状部の先端に延長部が接続され、該延長部には、前記駆動コイルの巻線端末が接続される給電用ランドと、該給電用ランドと前記配線パターンとを電気的に接続する延長配線パターンとが形成され、該給電用ランドは、前記帯状部と前記延長部の接続位置とは異なる位置に設けられていることを要旨とするものである。

本発明に係るステッピングモータによれば、駆動コイルの巻線端末は、駆動コイルに給電するフレキシブル配線基板の帯状部と延長部との接続位置とは異なる位置に設けられた給電用ランドに接続されているため、例えばステッピングモータを組み付ける際に帯状部を引き回しても、給電用ランドに接続された駆動コイルの巻線端末に過大な負荷が掛かることはない。また、駆動コイルの巻線端末は、フレキシブル配線基板（の給電用ランド）に直接接続されているため、端子ピンを設けた従来型のステッピングモータと比較し、その径方向の大きさを小さくすることができる。特に、フレキシブル配線基板の延設部は、根元部分が折り曲げられ、モータケースに沿うようにして引き出される場合が多いが、このような場合であっても巻線端末に掛かる負荷は小さく、断線のおそれはほとんどない。また、ランドに塗布された半田が剥離してしまうおそれも低減される。

この場合、前記延長部は、穴部が設けられた円環状に形成され、該穴部に前記極歯が挿通されて前記台座部と前記駆動コイルとの間に固定されており、前記極歯によってその平面方向の移動が規制されていれば好適である。

このように構成すれば、台座部と駆動コイルとの間に挟まれた延長部の平面方向における移動が極歯によって規制されるため、帯状部を引き回したとしても延長部の位置ずれが生じ難く、巻線端末に掛かる負荷をさらに低減させることができる。

さらにこの場合、前記延長部は、前記台座部上に載置される載置部と、該載置部から前記極歯の起立方向に突出した前記駆動コイルが載置されるコイル受部を有していればよく、この前記コイル受部は、前記延長配線パターンであって、該延長配線パターンは、前記延長部の略全周に亘って形成されていればよい。この好適な形態としては、コイル受部としての前記延長配線パターンを、前記帯状部と前記延長部の接続部分において二本の前記配線パターンを一本ずつに分岐させるように形成した形状が挙げられる。

このようにすれば、フレキシブル配線基板の基材となる載置部と駆動コイルとの間に生じるクリアランスを通して駆動コイルから引き出された巻線端末を配索することができ、駆動コイルの巻線端末が駆動コイルの端面とフレキシブル配線基板（ステータコアの台座部）との間に位置する巻線端末に掛かる負荷を低減することができ、断線のおそれが低減する。また、このコイル受部は、フレキシブル配線基板の延長部に形成された延長配線パターンの厚みを利用すればよい。すなわち、フレキシブル配線基板には、ベース板となる基材の上に形成された延長配線パターンの厚みによって、フレキシブル配線基板上には段差が生ずるため、フレキシブル配線基板と駆動コイルとの間には、延長配線パターンの厚み分のクリアランスが必然的に生ずることとなるので、駆動コイルを受けるためのコイル受部を基板上に別途形成する必要はなく、製造コストが増加することはない。さらに、コイル受部としての延長配線パターンが、環状の延長部の略全周に亘って設けられるように構成する、例えば、前記帯状部と前記延長部の接続部分において二本の前記配線パターンを一本ずつに分岐させるように延長配線パターンを形成すれば、駆動コイルの端面がその周方向においてほぼ満遍なくコイル受部たる延長配線パターンに当接することとなるため、駆動コイルを安定した状態で載置させることができる。

また、前記駆動コイルの外周を覆うモータケースには、その一部が切り欠かれた開口部が形成されており、該開口部から前記帯状部が前記モータケース外側に突出していればよく、この開口部は、前記給電用ランドが設けられた位置と対向あるいは直交する位置に形成されていればさらに好適である。

このように、フレキシブル配線基板の帯状部は、モータケースの開口部（例えば、モータケースの径方向の大きさをコンパクトにするため切り欠かれた開口部）を利用して外側に突出させることができ、この開口部が前記給電用ランドと対向あるいは直交する位置にあれば、帯状部を引き回す際に負荷が掛かる帯状部と延長部との接続位置が、給電用ランドと対向あるいは直交する位置にあることとなるため、駆動コイルの巻線端末に掛かる負荷をさらに低減することができる。

さらに、前記帯状部には、屈曲性を持たせるためのくびれ部が形成されていればよい。

このような構成とすることで、例えばステッピングモータを組み付ける際、フレキシブル配線基板の帯状部を屈曲させて引き回すことが容易となるため、組み付け性に優れたステッピングモータとなる。また、このように帯状部を曲げた状態でステッピングモータが搭載される機器と接続すれば、屈曲によるフレキシブル配線基板の帯状部の根元部の浮き上がりを最小限に抑えることができる。

本発明に係るステッピングモータによれば、駆動コイルの巻線端末は、駆動コイルに給電するフレキシブル配線基板の帯状部と延長部との接続位置とは異なる位置に設けられた給電用ランドに接続されているため、例えばステッピングモータを組み付ける際に帯状部を引き回しても、給電用ランドに接続された駆動コイルの巻線端末に過大な負荷が掛かることはなく、駆動コイルの巻線端末の断線や損傷を防止することができる。これにより、駆動コイルとフレキシブル配線基板との安定した電気的な接続状態を確保し、製品の信頼性を高めたステッピングモータを提供することができる。

以下、本発明に係るステッピングモータの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ１の外観斜視図である。図２（ａ）は、ステッピングモータ１の回転軸１２方向の断面図であり、（ｂ）は回転軸１２に直交する方向の断面図（図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図）である。また、図３は、ステッピングモータ１が備えるステータ２０の分解斜視図である。

本実施形態に係るステッピングモータ１は、モータの駆動力を出力するロータ１０と、駆動コイル２２１，２２２および内周縁に極歯２６が起立形成されたステータコアを備えるステータ２０と、ステータコアに取り付けられて駆動コイル２２１，２２２に給電するフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）３０とを備える。

ロータ１０は、回転軸１２およびその回転軸１２の外周面に設けられる永久磁石１４とから構成される。具体的には、回転軸１２の反出力側に、Ｎ極とＳ極とが周方向で交互に着磁された永久磁石１４が固定されることで構成されている。

この回転軸１２は、ステータ２０の出力側端面に固定された出力側支持板４０に保持された出力側軸受４２と、ステータ２０の反出力側端面に固定された反出力側支持板４４に保持された反出力側軸受４６とによって回転自在にラジアル方向に支承されている。なお、本実施形態では、出力側支持板４０および反出力側支持板４４は、スポット溶接などによりステータ２０に固定されている。

図２に示すように、ロータ１０の永久磁石１４の外周側に対向して設けられるステータ２０は、回転軸１２の軸線方向に重ねて配置された第一ステータ組２０１および第二ステータ組２０２から構成されている。

第一ステータ組２０１および第二ステータ組２０２は、各々、駆動コイル２２１，２２２と、内ステータコア２４１，２４２および外ステータコア２５１，２５２とを備える。この内ステータコア２４１，２４２と外ステータコア２５１，２５２のそれぞれには、その内周縁に等間隔で軸線方向に起立形成された極歯２６が複数本形成されている。

駆動コイル２２１，２２２の内周側には、内ステータコア２４１と外ステータコア２５１、内ステータコア２４２と外ステータコア２５２のそれぞれに形成された複数の極歯２６が交互に入り組むように形成されている。具体的には、第一ステータ組２０１の内ステータコア２４１と外ステータコア２５１における各極歯２６の外周側に、円環状の駆動コイル２２１が配置され、第二ステータ組２０２の内ステータコア２４２と外ステータコア２５２における各極歯２６の外周側に、円環状の駆動コイル２２２が配置されている。

そして、駆動コイル２２１から引き出された巻線端末２２１ａ，２２１ｂおよび駆動コイル２２２から引き出された巻線端末２２２ａ，２２２ｂは、フレキシブル配線基板３０に形成された後述する給電用ランド３５ａ，３５ｂに接続されている。本実施形態においては、駆動コイル２２１は、一方の巻線端末２２１ａが駆動コイル２２１の内周面側から引き出され、他方の巻線端末２２１ｂが駆動コイル２２１の外周面側から引き出されるように構成されている。また、駆動コイル２２２は、一方の巻線端末２２２ａが駆動コイル２２２の内周面側から引き出され、他方の巻線端末２２２ｂが駆動コイル２２２の外周面側から引き出されるように構成されている。このうち、駆動コイル２２１，２２２の内周面側から引き出される巻線端末２２１ａおよび２２２ａは、各駆動コイル２２１，２２２の端面と内ステータコア２４１，２４２（後述する台座部２４１ａ，２４２ａ）との間を通して引き出されている。

なお、以下の説明では、駆動コイル２２１，２２２の内周面側から引き出される巻線端末２２１ａおよび２２２ａは、フレキシブル配線基板３０の給電用ランド３５ａに接続され、駆動コイル２２１，２２２の外周面側から引き出される巻線端末２２１ｂ，２２２ｂは、フレキシブル配線基板３０の給電用ランド３５ｂに接続されるものとして説明する。

なお、本実施形態では、駆動コイル２２１，２２２は、コイルボビンを省略したいわゆるボビンレスコイルを使用している。このため、駆動コイル２２１，２２２は、極歯２６の外周側に配置されているが、駆動コイル２２１，２２２の表面全体には、絶縁膜が形成されているため、駆動コイル２２１，２２２と内ステータコア２４１，２４２および外ステータコア２５１，２５２とは電気的に絶縁されている。

また、内ステータコア２４１，２４２は、駆動コイル２２１，２２２が載置される略円環状の台座部２４１ａ，２４２ａの内周縁に極歯２６が回転軸１２の軸線方向に起立形成されている。そして、台座部２４１ａ，２４２ａの一部（図１〜図３における上側）は、フレキシブル配線基板３０の給電用ランド３５ａ，３５ｂが載置される外側に突出した給電用ランド載置部２４１ｂ，２４２ｂが形成されている。

一方、外ステータコア２５１，２５２の外周縁は、折り曲げられて駆動コイル２２１，２２２の外周を覆うように起立形成されており、それぞれがモータケースとしても機能している。以下、この外ステータコア２５１，２５２のうち、駆動コイル２２１，２２２の外周を覆う部分をそれぞれ第一モータケース２８１、第二モータケース２８２とする。これら第一モータケース２８１および第二モータケース２８２は、絞り加工により円筒形状に形成されている。

そして、この第一モータケース２８１および第二モータケース２８２の図１〜図３における上側の壁面には、所定の大きさに切り欠かれたランド用開口部２３１が形成され、このランド用開口部２３１からフレキシブル配線基板３０の給電用ランド３５ａ，３５ｂ（内ステータコア２４１，２４２の給電用ランド載置部２４１ｂ，２４２ｂ）が突出している。

また、第一モータケース２８１および第二モータケース２８２の両側には、その径方向の大きさを小さくするための側面開口部２３２（本発明における開口部に相当する。）が平行に形成されており、この側面開口部２３２からは駆動コイル２２１，２２２が露出している。すなわち、図２（ｂ）に示すように、回転軸１２に直交する平面において、側面開口部２３２は、給電用ランド３５ａ，３５ｂ（ランド用開口部２３１）と直交する方向に向かって開口するように形成されている。このように、側面開口部２３２は、回転軸１２の軸線方向に対向する側面部の二個所に平行して形成されているので、回転軸１２に直交する平面で切断したステータ２０の断面形状は、図２（ｂ）に示すような略小判型形状となる。

フレキシブル配線基板３０は、ステッピングモータ１が搭載される機器と電気的に接続され、駆動コイル２２１，２２２に給電するための給電部材であり、第一および第二モータケース２８１，２８２の側面開口部２３２から外側に突出した帯状の帯状部３２と、この帯状部３２の根元側に一体的に形成された円環状の延長部３４とからなる。この延長部３４には、駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２１ｂ、２２２ａ，２２２ｂが接続される給電用ランド３５ａ，３５ｂが形成されている。また、この給電用ランド３５ａ，３５ｂが形成された位置と直交する一方側で帯状部３２と延長部３４が接続されている（以下、この帯状部３２と延長部３４が接続されている部分を接続部３３という。）。

本実施形態では、図３に示すように、第一ステータ組２０１の駆動コイル２２１へ給電するフレキシブル配線基板３０（第一フレキシブル配線基板３０１）と、第二ステータ組２０２の駆動コイル２２２に給電するためのフレキシブル配線基板３０（第二フレキシブル配線基板３０２）の二つの基板が用いられている。なお、この第一フレキシブル配線基板３０１と第二フレキシブル配線基板３０２の構成は全く同一である。

各フレキシブル配線基板３０（第一フレキシブル配線基板３０１および第二フレキシブル配線基板３０２）は、中央に穴部３４１が設けられ円環状に形成された延長部３４が、穴部３４１に内ステータコア２４１，２４２の極歯２６を挿通させて、内ステータコアの台座部２４１ａ，２４２ａと、駆動コイル２２１，２２２の端面との間に挟まれてステータ２０に取り付けられる。ここで、延長部３４の穴部３４１と極歯２６の外周面との間には、両者の組み付け性（スムーズに極歯２６を穴部３４１に挿通させることができるようにする）を考慮し、若干のクリアランスが設けられている。ただし、後述するように、極歯２６は、延長部３４の平面方向における位置ずれを防止する部材としても働くため、このクリアランスは良好な組み付け性を確保することができる範囲で極力小さくすることが望ましい。

このようにして取り付けられるフレキシブル配線基板３０は、給電用ランド３５ａ，３５ｂを給電用ランド載置部２４１ｂ，２４２ｂに載置させるようにして取り付けられる。

そして、上記側面開口部２３２の一方から第一フレキシブル配線基板３０１の帯状部３２が突出し、側面開口部２３２の他方から第二フレキシブル配線基板３０１の帯状部３２が突出するように設けられる。すなわち、フレキシブル配線基板３０は、各帯状部３２がランド用開口部２３１から突出した給電用ランド３５ａ，３５ｂと直交する方向に向かって突出するように配設される。

ここで、図４を参照してフレキシブル配線基板３０の構成についてより具体的に説明する。図４（ａ）は、このフレキシブル配線基板３０の正面図である。なお、前述したように第一フレキシブル配線基板３０１と第二フレキシブル配線基板３０２の構成は全く同一であるため、第二フレキシブル配線基板３０２の説明は省略する。図４（ａ）に示すように、フレキシブル配線基板３０の帯状部３２には、駆動コイル２２１，２２２に給電するための配線パターン３２ａ，３２ｂが形成されている。

そして、この配線パターン３２ａ，３２ｂは、延長部３４に形成された延長配線パターン３４ａ，３４ｂによって、給電用ランド３５ａ，３５ｂと電気的に接続されている。延長配線パターン３４ａ，３４ｂは、駆動コイル２２１，２２２に給電するための配線パターン３２ａ，３２ｂを延長した配線であり、帯状部３２と延長部３４との接続部３３で配線パターン３２ａ，３２ｂを分岐させるようにしてそれぞれに接続され、延長部３４に沿うようにして形成されて給電用ランド３５ａ，３５ｂと接続されている。具体的には、延長配線パターン３２ａは、接続部から図の下側に引き回されて給電用ランド３５ａに接続され、延長配線パターン３２ｂは、延長配線パターン３２ｂとは異なる経路、すなわち図の上側に引き回されて給電ランド３５ｂに接続されている。かかる構成とすれば、図４（ａ）に示すように、延長配線パターン３４ａ，３４ｂは、環状の延長部３４の略全周に亘って形成されることとなる。

また、帯状部３２の根元部分（帯状部３２と延長部３４の接続部３３）の両側には、帯状部３２の幅方向を小さくするように切り欠いたくびれ部３２１が形成されている。具体的には、図２（ｂ）から分かるように、くびれ部３２１は、帯状部３２の側面開口部２３２の縁に位置する部分（回転軸１２に直交する平面において、帯状部３２と側面開口部２３２とが交差する部分）に形成されている。このくびれ部３２１によって、ステッピングモータ１が搭載される機器内において帯状部３２を屈曲させて引き回す（図１の点線で示したように折り曲げる）ことが容易となり、ステッピングモータ１の組み付け性が向上する。なお、図示されるくびれ部３２１の形状は一例であり、使用するフレキシブル配線基板３０の強度などを考慮して適宜その形状を変更すればよい。

さらに、図４（ｂ）は、フレキシブル配線基板３０の延長部３４の断面（図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面）を模式的に示した図である。フレキシブル配線基板３０は、合成樹脂材料の基材３１（このうち、延長部３４を構成する部分、すなわち内ステータコア２４１，２４２の台座部２４１ａ，２４２ａに載置される部分が本発明における載置部に相当する。）上に、フォトリソグラフィ法などにより導電性材料によって配線パターン３２ａ，３２ｂおよび延長配線パターン３４ａ，３４ｂが一体的に形成されてなるものである。そのため、図４（ｂ）に示すように、延長部３４の断面は、延長配線パターン３４ａ，３４ｂの厚み分盛り上がった形状となる。詳細は後述するが、この盛り上がった延長配線パターン３４ａ，３４ｂは、駆動コイル２２１，２２２が載置されるコイル受部としても機能する。なお、延長配線パターン３４ａ，３４ｂの上には、駆動コイル２２１，２２２等と電気的に絶縁するための絶縁膜３９が形成されている。

このように構成されるフレキシブル配線基板３０への駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２１ｂ、２２２ａ，２２２ｂの接続構造（接続方法）について説明する。なお、駆動コイル２２１の巻線端末２２１ａ，２２１ｂの接続構造と、駆動コイル２２２の巻線端末２２２ａ，２２２ｂの接続構造は同一であるため、以下駆動コイル２２１についてのみ説明し、駆動コイル２２２についてはその説明を省略する。

図５は、内ステータコア２４１およびそれに載置された駆動コイル２２１の断面（図２（ｂ）におけるＣ−Ｃ線で切断した断面）を模式的に示した図である。なお、本図ではフレキシブル配線基板３０の絶縁膜３９は省略してある。

上述したように、内ステータコア２４１の台座部２４１ａには、まず極歯２６の外周側にフレキシブル配線基板３０の環状の延長部３４が載置される。この時、延長部３４は、基材３１を台座部２４１と当接させて（延長配線パターン３４ａ，３４ｂの突出方向を極歯２６の起立方向に向けて）載置される。そして、その延長部３４の上から駆動コイル２２１が極歯２６の外周側に配設される。図４（ｂ）の断面図を用いて説明したように、フレキシブル配線基板３０の基材３１上には、所定の厚みを有する延長配線パターン３４ａ，３４ｂが形成されているため、駆動コイル２２１がフレキシブル配線基板３０上に載置されると、その延長配線パターン３４ａ，３４ｂの厚み分、駆動コイル２２１とフレキシブル配線基板３０の基材３１との間にクリアランスＣＬが生じる。

本実施形態では、駆動コイル２２１の内周面側から引き出される巻線端末２２１ａが、このクリアランスＣＬを通して駆動コイル２２１の外周面側に引き出され、給電用ランド３５ａに半田付け等により接続されている。なお、図５では、巻線端末２２１ａは給電用ランド３５ａに最も近い極歯２６の間から引き出されているが、その他の極歯２６の間からクリアランスＣＬを通して引き出されるようにしてもよい。

また、図５に図示されない駆動コイル２２１の外周面側から引き出される巻線端末２２１ｂは、上記クリアランスＣＬを通すことなく、そのまま給電用ランド３５ｂに接続されている。

以上、本実施形態に係るステッピングモータ１の構成について説明したが、このように構成されるステッピングモータ１によれば、次のような作用効果が奏される。すなわち、駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂが接続される給電用ランド３５ａ，３５ｂは、モータの外側に向かって突出したフレキシブル配線基板３０の帯状部３２の突出方向と直交する方向に突出するように設けられているため、巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂに掛かる負荷が小さく抑えられる。

換言すると、フレキシブル配線基板３０における帯状部３２と環状の延長部３４との接続位置（接続部３３）は、給電用ランド３５ａ，３５ｂの位置とは直交する位置関係にあるため、例えばステッピングモータ１を機器に組み付ける際に帯状部３２を引き回しても、給電用ランド３５ａ，３５ｂに接続された駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂに過大な負荷が掛かることはない。つまり、給電用ランド３５ａ，３５ｂから巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂが外れてしまったり、巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂが切れてしまったりといった、駆動コイル２２１，２２２とフレキシブル配線基板３０とが電気的に断線してしまうおそれが低減される。

なお、このような作用効果を生じさせるためには、帯状部３２と延長部３４との接続位置（接続部３３）が、給電用ランド３５ａ，３５ｂの位置と必ずしも直交する位置関係にある必要はなく、帯状部３２に掛かった負荷が巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂに直接掛からないよう、両者は少なくとも異なる位置関係にあればよい。例えば、帯状部３２と延長部３４との接続位置を給電用ランド３５ａ，３５ｂの位置と対向する位置に設けても同様の作用効果が奏される。この場合には、帯状部３２をステータ２０から突出させるため、上記実施形態における側面開口部３２に相当する開口部を、ランド用開口部２３１と対向する位置に形成すればよい。

加えて、給電用ランド３５ａ，３５ｂが形成された延長部３４は、中央に穴部３４１が設けられた円環状に形成され、この穴部３４１に極歯２６が挿通されて台座部２４１ａ，２４２ａと駆動コイル２２１，２２２との間に固定されている。つまり、延長部３４は、極歯２６によってその平面方向における移動が規制されているため、帯状部３２を引き回したとしても位置ずれが生じ難く、巻線端末２２１ａ，２２１ｂ、２２２ａ，２２２ｂに掛かる負荷がさらに小さく抑えられる。

また、本実施形態に係るステッピングモータ１では、駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂが、フレキシブル配線基板３０の給電用ランド３５ａ，３５ｂに直接接続されているため、その径方向の大きさを小さくすることができる。

具体的には、図６に示すように、本実施形態に係るステッピングモータ１（図６（ａ））の半径方向の大きさ、すなわち、回転軸１２を中心として半径方向の一番外側に位置する給電用ランド３５ａ，３５ｂ（内ステータコア２４１，２４２の給電用ランド載置部２４１ｂ，２４２ｂ）の先端までの長さ（Ｃ）と、従来型のステッピングモータ９（図６（ｂ））の半径方向の大きさ、すなわち回転軸９２を中心として半径方向の一番外側に位置する端子ピン９４の先端までの長さ（Ｃ´）を比較すると、ステッピングモータ１の方が明らかに小さい。つまり、ステータから外側に向かって突出するように設けられる端子ピンを用いない構成としたため、その分モータ全体の大きさをコンパクトにすることができる。

さらに、本実施形態では、フレキシブル配線基板３０の延長部３４は、内ステータコア２４１，２４２の台座部２４１ａ，２４２と、その台座部２４１ａ，２４２ａ上に載置される駆動コイル２２１，２２２との間に挟着固定されるところ、延長部３４に形成された延長配線パターン３４ａ，３４ｂによって、駆動コイル２２１，２２２の端面と、フレキシブル配線基板３０の基材３１との間にその厚み分のクリアランスＣＬが生じるため、このクリアランスＣＬを通して駆動コイル２２１，２２２の内周面から引き出される巻線端末２２１ａおよび２２２ａを給電用ランド３５ａまで配索することができる。つまり、駆動コイル２２１，２２２の内周面から引き出される巻線端末２２１ａおよび２２２ａが、駆動コイル２２１，２２２の端面とフレキシブル配線基板３０との間で潰された状態となりにくいため、当該部分にかかる負荷が低減され、巻線端末２２１ａおよび２２２ａの断線や損傷を防ぐことが可能である。

特に、延長配線パターン３４ａ，３４ｂの厚みを駆動コイル２２１，２２２の巻線端末２２１ａ，２２２ｂ、２２２ａ，２２２ｂの径より同等あるいは大きくすることにより、上記クリアランスＣＬを通じて配索される巻線端末２２１ａおよび２２２ａに掛かる負荷をさらに低減することができ、巻線端末２２１ａおよび２２２ａの断線のおそれが低減する。

このように、本実施形態では、フレキシブル配線基板３０の延長部３４に形成される延長配線パターン３４ａ，３４ｂが、帯状部３２に形成される配線パターン３２ａ，３２ｂと給電用ランド３５ａ，３５ｂとを電気的に接続する役割を果たすだけでなく、所定のクリアランスを隔てて駆動コイル２２１，２２２を受けるコイル受部としての役割も果たしている。

つまり、本実施形態によれば、駆動コイル２２１，２２２の端面とフレキシブル配線基板３０の基材３１との間にクリアランスＣＬを生じさせるためのコイル受部を別途形成する必要はないので、製造コストが増加することもない。

ただし、フレキシブル配線基板３０の製造コストは増加するが、コイル受部を別の方法で形成しても、駆動コイル２２１，２２２の内周面側から引き出される巻線端末２２１ａおよび２２２ａへの負荷を低減させることは可能である。その方法としては、例えば、フレキシブル配線基板３０の基材３１の一部を他の部分より厚く形成し、その部分をコイル受部とする方法が考えられる。

さらに、コイル受部としての延長配線パターン３４ａ，３４ｂは、帯状部３２に形成された配線パターン３２ａ，３２ｂを分岐させ、環状の延長部３４の略全周に亘ってコイル受部が設けられるため、延長部３４上に駆動コイル２２１，２２２を安定した状態で載置させることができる。

また、フレキシブル配線基板３０の帯状部３２は、モータケース２８１，２８２の外側に突出させなければならないが、本実施形態のように、駆動コイル２２１，２２２の外周を覆うモータケース２８１，２８２にその径方向の大きさをコンパクトにするための側面開口部２３２が形成されている場合には、この側面開口部２３２を利用すればよい。

このようにすることで、モータケース２８１，２８２に新たな加工などを施す必要がなく、製造コストの増加が抑えられる。なお、帯状部３２をモータケース２８１，２８２の外側に突出させる開口部としては、このような側面開口部２３２に限られるものではなく、その他の構成として、円筒形状に形成されたモータケースにおいて、帯状部３２が挿通可能な大きさの細長い開口部を形成し、その開口部を利用する構成が考えられる。

また、フレキシブル配線基板３０の帯状部３２には、屈曲性を持たせるためのくびれ部３２１が形成されていれているため、例えばステッピングモータ１を組み付ける際、フレキシブル配線基板３０の帯状部３２を根元部分から屈曲させて引き回すことが容易となるため、組み付け性に優れる。また、屈曲によるフレキシブル配線基板３０の帯状部３２の根元部の浮き上がりを最小限に抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、駆動コイル２２１，２２２として、ボビンレスコイルを使用していることを説明したが、コイルボビンに巻回されているコイルを適用することも可能である。この場合には、フレキシブル配線基板３０に載置される側のコイルボビン端面に突起を形成して、この突起により駆動コイル２２１，２２２とフレキシブル配線基板３０との間に巻線端末２２１ａ，２２２ａを配索するためのクリアランスを生じさせるように構成してもよい。

本発明の一実施形態に係るステッピングモータの外観斜視図である。 （ａ）は図１に示したステッピングモータの回転軸方向の断面図であり、（ｂ）は回転軸に直交する方向の断面図（図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図）である。 図１に示したステッピングモータが備えるステータの分解斜視図である。 （ａ）は図１に示したステッピングモータに用いられるフレキシブル配線基板を拡大して示した図であり、（ｂ）はその延長部の断面（図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面）を模式的に示した図である。 図１に示したステッピングモータが備える内ステータコアおよびそれに載置された駆動コイルの断面（図２（ｂ）におけるＣ−Ｃ線で切断した断面）を模式的に示した図である。 本発明に係るステッピングモータと従来型のステッピングモータの大きさを比較するための図であり、（ａ）は本実施形態に係るステッピングモータの短手方向における側面図、（ｂ）は端子ピンが設けられた従来型ステッピングモータの短手方向における側面図である。

符号の説明

１ ステッピングモータ
２０ ステータ
２２１，２２２ 駆動コイル
２２１ａ，２２１ｂ、２２２ａ，２２２ｂ 巻線端末
２３２ 側面開口部
２４１，２４２ 内ステータコア
２４１ａ，２４２ａ 台座部
２８１ 第一モータケース
２８２ 第二モータケース
３０ フレキシブル配線基板
３１ 基材
３２ 帯状部
３２ａ，３２ｂ 配線パターン
３２１ くびれ部
３４ 延長部
３４ａ，３４ｂ 延長配線パターン
３５ａ，３５ｂ 給電用ランド

Claims (8)

1. 駆動コイルが載置される円環状の台座部の内周縁に極歯が起立形成されたステータコアと、該ステータコアに取り付けられて前記駆動コイルに給電するフレキシブル配線基板とを備えたステッピングモータにおいて、
   前記フレキシブル配線基板には、前記駆動コイルへの給電用の配線パターンが形成された帯状部の先端に延長部が接続され、該延長部には、前記駆動コイルの巻線端末が接続される給電用ランドと、該給電用ランドと前記配線パターンとを電気的に接続する延長配線パターンとが形成され、該給電用ランドは、前記帯状部と前記延長部の接続位置とは異なる位置に設けられていることを特徴とするステッピングモータ。
2. 前記延長部は、穴部が設けられた円環状に形成され、該穴部に前記極歯が挿通されて前記台座部と前記駆動コイルとの間に固定されており、前記極歯によってその平面方向の移動が規制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。
3. 前記延長部は、前記台座部上に載置される載置部と、該載置部から前記極歯の起立方向に突出した前記駆動コイルが載置されるコイル受部とを有することを特徴とする請求項２に記載のステッピングモータ。
4. 前記コイル受部は、前記延長配線パターンであって、該延長配線パターンは、前記延長部の略全周に亘って形成さ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。
5. 前記延長配線パターンは、前記帯状部と前記延長部の接続部分において二本の前記配線パターンを一本ずつに分岐させるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のステッピングモータ。
6. 前記駆動コイルの外周を覆うモータケースには、その一部が切り欠かれた開口部が形成されており、該開口部から前記帯状部が前記モータケース外側に突出していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のステッピングモータ。
7. 前記開口部は、前記給電用ランドが設けられた位置と対向あるいは直交する位置に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のステッピングモータ。
8. 前記帯状部には、屈曲性を持たせるためのくびれ部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のステッピングモータ。

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