JP2015097468A - モータ - Google Patents

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Abstract

【課題】ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側へ移動することを抑制できるモータを提供すること。
【解決手段】モータにおいて、ステータコア8は、周方向で離間する位置に形成された複数の突極80のうち、所定の突極には、コイルボビン71を介して第1コイル76が巻き回されている。コイルボビン71は、第1コイル76が巻き回される胴部の径方向外側に係合爪715を備えている。係合部715は、ステータコア8の連結部85に径方向外側から係合し、コイルボビン71がステータコア8の径方向内側へ移動することを抑制する係合部を構成している。
【選択図】図8

Description

本発明は、マグネットの周面に沿って設けられたステータコアの複数の突極のうち、所定の突極にコイルが巻き回されたモータに関するものである。
自動車用メータ装置や時計等の表示装置においては、モータの出力軸に指針を取り付けた構造が採用されることがある。かかる表示装置に用いられるモータとして、図28に示すように、ステータコアCAには周方向に複数の突極が配置され、複数の突極のうち2つの突極p1、p2に、コイルを巻き回したコイルボビンCB、CBが取り付けられた技術が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載のモータでは、図28に示すように、コイルを巻き回したコイルボビンCB、CBに、ステータコアの突極が挿入される取付孔が形成され、ステータコアの突極を前記取付孔に挿入することによって、コイルボビンがステータコアに取り付けられる。
特開2013−57567号公報
ここで、前記モータでは、コイルボビンCBをステータコアCAに取り付ける際、ステータコアCAの突極p1、p2のみを取付孔に挿入するため、モータの組立中に、ステータコアCAに対するコイルボビンCBの取付け位置は、振動などにより変化しやすく、コイルボビンの端部がステータコアにおけるロータが取り付けられる径方向内側位置に向かって突出する状況が発生しやすい。そのため、コイルボビンを組み立てたステータコアに、周面にマグネットを取り付けたロータを取り付ける際に、ロータのマグネットがコイルボビンに接触する問題が生じやすい。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側へ移動することを抑制できる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、本発明は、ロータとステータとを有するものであって、前記ロータは、周面にS極とN極とが周方向で交互に着磁されたマグネットを備え、前記ステータは、ステータコアとコイルとを備え、前記ステータコアは、所定の突極を含み、周方向で離間して形成された複数の突極を有し、前記複数の突極は、径方向内側に突出し、前記周面に隙間を隔てて対向し、前記所定の突極には、コイルボビンを介して前記コイルが巻き回されたモータにおいて、前記ステータコアは、前記複数の突極の径方向外側の端部を連結する連結部を備え、前記コイルボビンは、前記コイルが巻き回される胴部と、前記胴部に形成されるとともに前記所定の突極が挿入される突極挿入孔と、を備え、前記コイルボビンおよび前記ステータコアのいずれか一方の部材には、他方の部材に係合して径方向内側への前記コイルボビンの変位を抑制する係合部が形成されていることを特徴とする。
本発明のモータによれば、前記コイルボビンおよび前記ステータコアのうちの一方には、前記コイルボビンが径方向内側へ変位するのを抑制するように、前記コイルボビンおよび前記ステータコアのうちの他方に係合する係合部が形成される、このため、ステータコ
アに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動するのを抑制できる。従って、モータを組み立てる際に、振動などにより、コイルボビンがステータコアの所定の突極の径方向内側端部よりもステータコアの径方向内側に突出する可能性を低減できる。それ故、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減することができ、モータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記係合部は、前記コイルボビンに形成された突出係合部を含み、前記突出係合部は、前記コイルボビンの前記胴部より径方向外側に突出して、前記ステータコアの連結部に係合している、という構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
この場合、前記連結部は、前記突出係合部と前記胴部との間に係止されていることが好ましい。かかる構造によれば、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動するのを有効的に抑制し、更にモータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記コイルボビンは、前記胴部の径方向外側に鍔部を備え、前記突出係合部は、前記鍔部から径方向外側に突出して、前記ステータコアの連結部に係合している、という構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立率を向上することができる。
この場合、前記連結部は、前記突出係合部と前記鍔部との間に係止されていることが好ましい。かかる構造によれば、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動するのを有効的に抑制し、更にモータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記突出係合部は、前記胴部より径方向外側に突出する腕部と、前記腕部の先端から前記連結部側に折れ曲がって、当該連結部に係合する係合先端部と、を有している構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
この場合、前記係合先端部の径方向外側の面は、径方向に対して傾斜する傾斜面として形成され、前記傾斜面は、前記ロータの軸方向のうち、前記ステータコアが位置する側の方向に向いていることが好ましい。かかる構造によれば、コイルボビンを所定の突極に設ける際に、傾斜面は案内作用を果たす。そのため、更に容易にコイルボビンを突極に設けることができ、モータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記コイルボビンは、前記胴部の径方向外側に鍔部を備え、前記鍔部は、周方向において、前記所定の突極の側方に位置する部分と、当該連結部の前記鍔部の径方向外側に位置する部分との間に挟まれている構造を採用することができる。
かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記コイルボビンが前記胴部の径方向外側に鍔部を備えている場合、前記係合部は、周方向において前記所定の突極の側方に位置する前記連結部の部分に形成されている第1凸部を備え、前記鍔部は、当該鍔部の径方向外側に位置する前記連結部の部分と、前記第1凸部との間に挟まれている構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
この場合、前記鍔部は、当該鍔部の径方向外側に位置する前記連結部の部分と、前記第1凸部との間に係止されていることが好ましい。かかる構造によれば、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動するのを更に有効的に抑制し、更にモータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記係合部は、前記所定の突極の外周面および前記胴部の突極挿入穴の内壁面のいずれかの一方に形成された第2凸部を備え、当該第2凸部は、前記所定の突極の外周面および前記胴部の突極挿入穴の内壁面の他方に係合している構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
この場合、前記第2凸部は、前記マグネットに近い位置に形成されていることが好ましい。また、前記第2凸部は、径方向に沿って延びていることが好ましい。かかる構造によれば、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記係合部は、前記係合部は、前記所定の突極の外周面と前記突極挿入穴の内壁面との他方に形成されて前記第2凸部に係合する凹部を備えている構造を採用することができる。かかる構造によれば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
この場合、前記突極挿入孔の内壁面には、前記凸部が形成され、前記所定の突極の外周面には、前記凹部が形成されていることが好ましい。この場合、前記凸部および前記凹部は、前記マグネットに近い位置に形成されていることが好ましい。また、前記凸部および前記凹部は、径方向に沿って延びていることが好ましい。
この場合、前記凸部および前記凹部は、径方向に沿って連続して延びた構造、または径方向において離間して複数形成された構造を有していることが好ましい。かかる構造によ
れば、簡単な構造で、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制することができる。従って、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
本発明のモータにおいて、前記コイルボビンには、端子が固定される端子固定部が形成され、前記コイルの巻線の端部は、前記端子に巻き回されていることが好ましい。この場合、前記モータは、ケーシングを備え、前記ケーシングには、前記ロータと前記ステータとが収容され、前記端子は、前記ケーシングに設けられた貫通穴を介して前記ケーシングの外部に突出している構造を採用することができる。かかる構造によれば、係合部によってコイルボビンとステータコアとをお互いに係止させて、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動することを抑制し、端子の位置を安定させることができる。このため、モータのケーシングにステータ、ロータなどを組み立てた後に、もう一つのケーシングを容易に組み立てることができる。また、振動などにより端子が変位してケーシングの貫通孔を通ることができず、ケーシングに衝突し、折れる状況が生じることが発生しにくい。また、一方向から前記部材を自動的に組み立てて、組立効率を向上させつつ、製造コストを下げることができる。その他、前記構造のようなモータを車載計器指針の駆動に用いてモータを車載計器パネルのプリント基板の配線孔に取り付ける場合、端子のケーシングでの位置を安定させるために、特に貫通孔の寸法を低減する必要がない、このため、振動などにより、端子がケーシングの端子を通ることができなく、ケーシングに衝突し、折る可能性を低減することができる。また、端子を容易に車載計器パネルのプリント基板の配線孔に挿入できる。
本発明のモータにおいて、前記突極の数は、3つ以上であり、前記所定の突極の数は、2つである構造を採用することができる。この場合、前記突極の数は、6つであることが好ましい。
本発明のモータにおいて、前記複数の突極のうち、前記所定の突極の径方向の長さは、他の突極の径方向の長さよりも長い構造を採用することができる。
本発明のモータによれば、前記コイルボビンおよび前記ステータコアのうちの一方には、前記コイルボビンが径方向内側へ変位するのを抑制するように、前記コイルボビンおよび前記ステータコアのうちの他方に係合する係合部が形成される、このため、ステータコアに取り付けられたコイルボビンがステータコアの径方向内側に移動するのを抑制できる。これにより、モータを組み立てる際に、振動などにより、コイルボビンがステータコアの所定の突極の径方向内側端部よりもステータコアの径方向内側に突出する可能性を低減でき、ロータの周面に設けられたマグネットとコイルボビンとの衝突により、ロータの挿入がコイルボビンに妨げられる可能性を低減し、モータの組立効率を向上することができる。
本発明の実施形態1に関わるモータを一方向から見た外観斜視図である。 本発明の実施形態1に関わるモータを他方向から見た外観斜視図である。 本発明の実施形態1に関わるモータのケーシングの一部を構成する第2ケーシングを分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態1に関わるモータの分解斜視図である。 本発明の実施形態1に関わるモータの上面説明図である。 本発明の実施形態1に関わるモータの側面説明図である。 本発明の実施形態1に関わるモータの上面説明図である。 本発明の実施形態1に関わるモータのステータの斜視図である。 本発明の実施形態1に関わるモータのステータの上面図である。 本発明の実施形態1に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。 本発明の実施形態2に関わるモータのステータコアの上面図である。 本発明の実施形態2に関わるモータのステータの斜視図である。 本発明の実施形態3に関わるモータのステータコアの上面図である。 本発明の実施形態3に関わるモータのステータコアの斜視図である。 本発明の実施形態3に関わるモータのコイルボビンを一方向から見た斜視図である。 本発明の実施形態3に関わるモータのコイルボビンを他方向から見た斜視図である。 本発明の実施形態3に関わるモータの、ステータコアにコイルボビンを組み立てた状態でコイルボビンの胴部の長さ方向に切断した断面図である。 本発明の実施形態3に関わるモータのステータコアにコイルボビンを組み立てた状態でコイルボビンの胴部の長さ方向に切断した斜視図である。 本発明の実施形態4に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。 本発明の実施形態5に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。 本発明のモータの組立作業の第1プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立作業の第2プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立作業の第3プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立作業の第4プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立作業の第5プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立作業の第6プロセスを示す説明図である。 本発明のモータの組立完成状態を示す説明図である。 従来のモータのステータコア及びコイルボビンを示す斜視図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に関わるモータの構成を説明する。
(実施形態1)
図1〜図10によって、本発明の実施形態1を説明する。そのうち、図1は、本発明の実施形態1に関わるモータを一方向(モータの出力軸側)から見た外観斜視図であり、図2は、本発明の実施形態1に関わるモータを他方向(モータの出力軸とは反対側)から見た外観斜視図であり、図3は、本発明の実施形態1に関わるモータの、ケーシングの一部を構成する第2ケーシングを分解して示す斜視図であり、図4は、本発明の実施形態1に関わるモータの分解斜視図であり、図5は、本発明の実施形態1に関わるモータの上面説明図であり、図6は、本発明の実施形態1に関わるモータの側面説明図であり、図7は、本発明の実施形態1に関わるモータの上面説明図であり、図8は、本発明の実施形態1に関わるモータのステータの斜視図であり、図9は、本発明の実施形態1に関わるモータのステータの上面説明図であり、図10は、本発明の実施形態1に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。
図1および図2に示すように、本実施形態のモータ1は、ほぼ円柱状のケーシングを備えて、前記ケーシングは第1ケーシング3及び第2ケーシング4を含む。
図3および図4に示すように、本実施形態のモータ1は、第1ケーシング3と第2ケーシング4により囲まれた空間には、ロータ5、ステータ7、減速歯車機構9などの部材が設けられる。
図5および図6に示すように、本形態のモータ1は、第1ケーシング3に回転可能に支
持されたロータ5と、ロータ5の周りに配置されたステータ7とを有している。本形態において、第1ケーシング3には支軸51が固定されており、ロータ5は、支軸51に回転可能に支持されている。従って、ロータ5は、支軸51を介して第1ケーシング3に回転可能に支持されている。また、モータ1は、ロータ5の回転を減速して出力軸90に伝達する減速歯車機構9を有しており、かかる減速歯車機構9も、ロータ5およびステータ7と同様、第1ケーシング3に支持されている。
ロータ5は、支軸51に回転可能に支持されたピニオン53と、ピニオン53と一体化された円筒状のマグネット6とを有している。本形態において、マグネット6とピニオン53とはインサート成形により一体化されている。このため、マグネット6とピニオン53とは、樹脂製の円板部50によって結合されている。本形態において、マグネット6はフェライト系である。
図5および図7に示すように、ステータ7は、マグネット6の外周面60(周面)と隙間を介して対向する複数の突極80を備えたステータコア8と、複数の突極80のうち、第1突極81(所定の突極)に樹脂製のコイルボビン71を介して巻き回された第1コイル76と、複数の突極80のうち、第2突極82(所定の突極)に樹脂製のコイルボビン72を介して巻き回された第2コイル77とを有している。コイルボビン71の端部には第1コイル76に対する2本の給電用の端子710が保持され、コイルボビン72の端部には第2コイル77に対する2本の給電用の端子720が保持されている。端子710には第1コイル76の巻き始めと巻き終わりの端部が絡げ溶接され、端子720には第2コイル77の巻き始めと巻き終わりの端部が絡げ溶接される。図1に示すように、組立状態で、端子710、720は、第1ケーシング3に設けられた貫通孔を介してケーシングの外部に突出する。
図5および図6に示すように、減速歯車機構9は、ピニオン53に噛合する大径歯車91aを備えた第1歯車91と、第1歯車91の小径歯車91bに噛合し、第1歯車91の直径より大きい直径を有する第2歯車92とを有しており、第1歯車91は支軸93に回転可能に支持され、第2歯車92は、出力軸90に固定されている。
このように構成したモータ1では、端子710、720を介して第1コイル76および第2コイル77に各相の駆動パルスを供給することにより、モータ1を回転させ、ロータ5の回転を、減速歯車機構9を介して出力軸90に伝達する。また、モータ1を用いて指針式の表示装置を構成する場合、出力軸90に指針(図示せず)が固定される。かかる表示装置では、端子710、720を介して第1コイル76および第2コイル77に供給された駆動パルスにより、指針の角度位置が切り換わる。その際、端子710、720に正回転用の駆動パルスを供給して指針を時計周りに目標位置まで回転させた後、端子710、720に停止用の駆動パルスを供給すれば、指針を目標位置で停止させることができる。また、この状態で、端子710、720に逆回転用の駆動パルスを供給すれば、指針を反時計周りに別の目標位置まで回転させることができる。
図7に示すように、本形態において、マグネット6は、外周面60にS極とN極とが周方向で交互に等角度間隔に設けられている。本形態において、マグネット6では、S極とN極とが4対形成されている。このため、マグネット6では、S極とN極とが計8極、等角度間隔で形成されていることから、周方向で隣り合うS極とN極とは、角度位置が45°ずれている。
ステータコア8は、マグネット6が配置される部分が開口部84になっており、かかる開口部84の内周縁には、マグネット6の外周面60に向けて突出する複数の突極80が周方向に配置されている。突極80の径方向内側の端部は、隙間を介してマグネット6の
外周面60と対向しており、突極80の径方向内側の端部とマグネット6の外周面60との隙間寸法は、複数の突極80のいずれにおいても等しい。本形態において、突極80の個数は6つである。
本形態において、複数の突極80のうち、第1突極81および第2突極82は、他の突極80より径方向の寸法が長い。このため、第1突極81に対する第1コイル76の巻き回し部分の径方向の寸法、および第2突極82に対する第2コイル77の巻き回し部分の径方向の寸法が、他の突極80の径方向の寸法より長い。第1突極81および第2突極82は、径方向の寸法が等しく、第1突極81に対する第1コイル76の巻き回し部分の径方向の寸法と第2突極82に対する第2コイル77の巻き回し部分の径方向の寸法とは等しい。
複数の突極80のうち、第1突極81および第2突極82以外の突極80は、径方向の寸法、すなわち、後述する連結部85からマグネット6の外周面60に向けて突出する突極80の長さ寸法が全て同一であるため、第1突極81および第2突極82以外の突極80の径方向外側の端部は、マグネット6から同一の距離の位置にある。これに対して、第1突極81および第2突極82は、他の突極80より径方向の寸法が長いので、第1突極81の径方向外側の端部、および第2突極82の径方向外側の端部は、他の突極80の径方向外側の端部よりも、径方向外側に位置する。
図7に示すように、ステータコア8は、第1突極81および第2突極82を含む全ての突極80の径方向外側の端部を連結する枠状の連結部85を有しており、かかる連結部85の幅寸法は全周にわたって略同一である。このため、連結部85は、第1突極81および第2突極82が形成されている角度範囲以外は、マグネット6と同心状の円弧部86になっている。これに対して、連結部85において、第1突極81が形成されている角度範囲は、径方向外側に台形枠状に突出した台形部87になっており、第2突極82が形成されている角度範囲は、径方向外側に台形枠状に突出した台形部88になっている。従って、台形部87、88の間は、径方向内側に凹んだ形状になっているが、台形部87、88の間の部分89も円弧状に形成されている。なお、図9に示すように、連結部85では、円弧部86の幅寸法と台形部87、88の幅寸法は同一であるが、台形部87、88の間の部分89の幅寸法は、円弧部86の幅寸法や台形部87、88の幅寸法より広くなっている。
本形態において、図8に示すように、ステータコア8は板状であり、上記の形状に打ち抜いた磁性板を複数枚、積層することにより、構成されている。
以下、本実施形態のモータ1のステータ7のコイルボビン71、72の具体的構造を詳細に説明する。なお、コイルボビン71とコイルボビン72は構造が同じであるため、コイルボビン71を例として説明する。
図8〜図10に示すように、コイルボビン71は、コイルが巻き回される胴部711と、前記胴部711の内周側に形成されて、突極が挿入される突極挿入孔712と、を有している。本実施形態において、コイルボビン71の胴部711は、胴部711の長さ方向(ステータコア8の径方向)の両端に位置する鍔部713、714を有しており、そのうち、コイルボビン71をステータコア8に組み立てた状態で、鍔部713は、ステータコア8の径方向内側に位置し、鍔部714は、ステータコア8の径方向外側に位置する。ここで、鍔部714は、端子710が固定される端子固定部に相当する。
本実施形態では、コイルボビン71およびステータコア8のいずれか一方の部材には、他方の部材に係合して径方向内側へのコイルボビン71の変位を抑制する係合部が形成さ
れている。本形態では、以下に説明するように、コイルボビン71およびステータコア8のうち、コイルボビン71の側に、係合爪715(突出係合部)からなる係合部が形成されている。
より具体的には、コイルボビン71には、係合爪715が一体に形成され、前記係合爪715は、胴部711の鍔部714が設けられた側から胴部711の長さ方向のうち胴部711から離れる方向(径方向外側)に突出する。本形態において、図10に示すように、係合爪715は、胴部711から胴部711の長さ方向のうち胴部711から離れる方向に突出する腕部715aと、前記腕部715aの先端から胴部711の長さ方向に直交する方向に曲がる係合爪部715b(係合先端部)と、を有し、かつ、係合爪部715bにおいて径方向外側に位置する前端面(図10の上端面)には、法線方向が胴部711を離れる側(径方向外側)に向いた傾斜面715b1が形成される。かかる係合爪部715bの傾斜面715b1は、図4に示すロータ5の軸方向のうち、ステータコア8が位置する側に向いている。
前記のようなコイルボビン71は、図8および図9に示すように、ステータコア8の径方向内側から第1突極81に設けた際、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71の胴部711と係合爪715との間に挟むことによって、ステータコア8に取り付けられる。その結果、コイルボビン71が、ステータコア8の径方向内側に移動するのを抑制することができる。このようにして、本実施形態では、ステータコア8に取り付けられたコイルボビン71が、ステータコア8の径方向内側に移動することを抑制する。従って、モータ1を組み立てる際、振動などにより、コイルボビン71がステータコア8の第1突極81の径方向内側端部よりもステータコア8の径方向内側に突出する可能性を低減することができる。それ故、ロータ5の周面に設けられたマグネット6とコイルボビン71との衝突によりロータ5の挿入が阻害される可能性を下げることができ、モータ1の組立効率を向上することができる。かかる効果等は、コイルボビン72でも同様である。
ちなみに、上記のいわゆる「ステータコア8の連結部85をコイルボビン71の胴部711と係合爪715との間に挟む」とは、コイルボビン71がステータコア8の径方向に移動できないように、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71の胴部711と係合爪715との間に係止する構成のみに限られなく、コイルボビンがステータコア8の径方向に少し移動できるように、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71の胴部711と係合爪715との間に係止する状況も含んでいる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2に関わるモータは、構造的には、前記実施形態1に関わるモータにほぼ同じで、異なる点はステータコアの構造にあって、このため、以下、異なる点を中心として、図11および図12に基づいて説明する。図11は、本発明の実施形態2に関わるモータのステータコアの上面図であり、図12は、本発明の実施形態2に関わるモータのステータの斜視図である。
本実施形態では、以下に説明するように、コイルボビン71の鍔部714は、ステータコア8の連結部85において第1突極81の側方に位置する部分と、連結部85において鍔部714の径方向外側に位置する部分との間に挟まれている。また、連結部85において第1突極81の側方に位置する部分には第1凸部851が形成され、かかる第1凸部851は、連結部85において鍔部714の径方向外側に位置する部分との間に鍔部714を径方向内側から挟む係合部を構成している。また鍔部714は、径方向において、連結部85において鍔部714の径方向外側に位置する部分と第1凸部851との間に係止され、径方向に変位不能な状態にある。
より具体的には、図11に示すように、ステータコア8の連結部85の内周縁には、第1突極81を介して、内側に突出する第1凸部851、851が対称に形成され、ステータコア8の連結部85の内周縁には、第2突極82を介して、内側に突出する第1凸部851、851が対称に形成されている。このため、図12に示すように、コイルボビン71をステータコア8の第1突極81に組み立てた状態で、コイルボビン71においてステータコア8の径方向外側に近い鍔部714は、ステータコア8の連結部85と第1凸部851、851との間に挟まれる。
本実施形態によれば、コイルボビン71をステータコア8に組み立てた状態で、実施形態1と同様に、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71の胴部711と係合爪715との間に挟む以外に(図8〜図10参照)、コイルボビン71のステータコア8の径方向外側に近い鍔部714を連結部85と連結部85に設けられた第1凸部851、851との間に挟む。このため、実施形態1と比べて、ステータコア8に取り付けられたコイルボビン71がステータコア8の径方向内側に移動するのを更に抑制することができる。従って、モータ1を組み立てる場合、振動などにより、コイルボビン71はステータコア8の第1突極81の径方向内側端部よりもステータコア8の径方向内側に突出する可能性を低減することができる。それ故、ロータ5の周面に設けられたマグネット6とコイルボビン71、72との衝突によりロータ5の挿入が阻害される可能性を更に下げることができ、モータ1の組立効率を向上することができる。かかる効果等は、コイルボビン72でも同様である。
ちなみに、上記のいわゆる「コイルボビン71のステータコア8の径方向外側に近い鍔部714を連結部85と連結部85に設けられた第1凸部851との間に挟む」とは、コイルボビン71がステータコア8の径方向に移動できないように、コイルボビン71のステータコア8の径方向外側に近い鍔部714を連結部85と連結部85に設けられた第1凸部851との間に係止する状況のみに限られなく、コイルボビン71がステータコア8の径方向に少し移動できるように、コイルボビン71のステータコア8の径方向外側に近い鍔部714を連結部85と連結部85に設けられた第1凸部851との間に挟む状況も含んでいる。
(実施形態3)
本発明の実施形態3に関わるモータは、構造的には、前記実施形態1および前記実施形態2に関わるモータにほぼ同じで、異なる点は、ステータコアとコイルボビンの構造にある。このため、以下、異なる点を中心として、図13〜図18を参照し説明する。図13は、本発明の実施形態3に関わるモータのステータコアの上面図であり、図14は、本発明の実施形態3に関わるモータのステータコアの斜視図であり、図15は、本発明の実施形態3に関わるモータのコイルボビンを一方向から見た斜視図であり、図16は、本発明の実施形態3に関わるモータのコイルボビンを他方向から見た斜視図であり、図17は、本発明の実施形態3に関わるモータの、ステータコアにコイルボビンを組み立てた状態でコイルボビンの胴部の長さ方向(即ちコイルボビンをステータコアの突極に取り付ける際の取付け方向)に切断した断面図であり、図18は、本発明の実施形態3に関わるモータの、ステータコアにコイルボビンを組み立てた状態でコイルボビンの胴部の長さ方向に切断した斜視図である。
本実施形態においては、図13および図14に示すように、ステータコア8の第1突極81および第2突極82の径方向内側の端部の近く(マグネット6に近い位置)には、それぞれ、ステータコア8の厚さ方向に延びる凹部81a、82aが設けられている。より具体的には、第1突極81のステータコア8の周方向両側には、2つの凹部81aが対称に形成され、第2突極82のステータコア8の周方向両側には、2つの凹部82aが対称に形成される。
本実施形態において、前記凹部81a、82aに対応し、図15〜図18に示すように、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの鍔部713B、723Bに近い位置(マグネット6に近い位置)には、それぞれ、ステータコア8の厚さ方向に延びる第2凸部713a、723aが形成されている。具体的には、突極挿入孔712Bのステータコア8の周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部713aが対称に形成され、突極挿入孔722Bのステータコアの周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部723aが対称に形成されている。
本実施形態によれば、コイルボビン71B、72Bをステータコア8に組み立てた状態で、実施形態1と同様に、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bと係合爪との間に挟む以外に(図8〜図10参照)、ステータコア8の第1突極81および第2突極82の径方向内側の端部の近くに設けられた凹部81a、82aに、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの鍔部713B、723Bに近い位置に形成された第2凸部713a、723aを嵌合させる。このため、実施形態1と比べて、ステータコア8に取り付けられたコイルボビン71B、72Bが、ステータコア8の径方向内側に移動するのを更に抑制することができる。従って、モータ1を組み立てる場合、振動などによりコイルボビン71B、72Bがステータコア8の第1突極81および第2突極82の径方向内側の端部よりもステータコア8の径方向内側に突出する可能性を更に低減する。それ故、ロータ5の周面に設けられたマグネット6とコイルボビン71B、72Bとの衝突により、ロータ5の挿入が阻害される可能性を下げることができ、モータ1の組立効率を向上することができる。
(実施形態4)
本実施形態4に関わるモータは、構造的には、前記実施形態1〜3に関わるモータとほぼ同じで、異なる点はコイルボビンの構造にあって、このため、以下では異なる点を中心として、図19を参照して説明する。図19は、本発明の実施形態4に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。
実施形態3では、ステータコア8の凹部81a、82aとコイルボビン71B、72Bの第2凸部713a、723aとによって、コイルボビン71B、72Bが径方向内側に移動するのを抑制する係合部を構成した。これに対して、本形態では、コイルボビン71B、72Bに形成した第2凸部713b、723bによって、コイルボビン71B、72Bが径方向内側に移動するのを抑制する係合部を構成する。
より具体的には、図19に示すように、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの複数の内壁面には、コイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bの長さ方向(径方向)に延びる複数の第2凸部713b、723bが形成され、これらの第2凸部713b、723bは、コイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bのほぼ長さ範囲全体を横に跨る。
本実施形態によれば、コイルボビン71B、72Bをステータコア8に組み立てた状態で、実施形態1と同様に、実施形態1と同様に、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bと係合爪との間に挟む以外に(図8〜図10参照)、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの内壁面に形成された第2凸部713b、723bと、ステータコア8の第1突極81および第2突極82の外周面とを係り合わせる。このため、実施形態1と比べて、ステータコア8に取り付けられたコイルボビン71B、72Bが、ステータコア8の径方向内側に移動するのを更に抑制することができる。従って、モータ1を組み立てる場合、振動などにより、コイルボビン71B、72Bがステータコア8の第1突極81および第2突極82の径方向内側
の端部よりもステータコア8の径方向内側に突出する可能性を更に低減することができる。それ故、ロータ5の周面に設けられたマグネット6とコイルボビン71B、72Bとの衝突により、ロータ5の挿入が阻害される可能性を下げることができ、モータ1の組立効率を向上することができる。
(実施形態5)
本発明の実施形態5のモータは、構造的には、前記実施形態4に関わるモータにほぼ同じで、異なる点はコイルボビンの構造にあって、このため、以下では、異なる点を中心として、図20を参照し説明する。図20は本発明の実施形態5に関わるモータのコイルボビンの斜視図である。
前記実施形態4と同様に、図20に示すように、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの複数の内壁面には、コイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bの長さ方向に延びる複数の第2凸部713b’、723b’が形成されている。しかし、前記実施形態4に同じではなく、本実施形態において、コイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bの長さ方向における第2凸部713b’、723b’の寸法は、コイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bの長さより大幅に小さい。
本実施形態によれば、コイルボビン71B、72Bをステータコア8に組み立てた状態で、実施形態1と同様に、ステータコア8の連結部85をコイルボビン71B、72Bの胴部711B、721Bと係合爪との間に挟む以外に(図8〜図10参照)、コイルボビン71、72の突極挿入孔712B、722Bの内壁面に形成された第2凸部713b’、723b’と、ステータコア8の第1突極81および第2突極82の外周面とを係り合わせる。このため、実施形態1と比べて、ステータコア8に取り付けられたコイルボビン71B、72Bが、ステータコア8の径方向内側に移動するのを更に抑制することができる。従って、モータ1を組み立てる場合、振動などにより、コイルボビン71B、72Bはステータコア8の第1突極81および第2突極82の径方向内側の端部よりもステータコア8の径方向内側に突出する可能性を更に低減することができる。それ故、ロータ5の周面に設けられたマグネット6とコイルボビン71B、72Bとの衝突により、ロータ5の挿入が阻害される可能性を下げることができ、モータ1の組立効率を向上することができる。
(モータ1の組立作業)
以下、図面を参照し、本発明の実施形態のモータの組立作業を簡単に説明する。図21は、本発明のモータの組立作業の第1プロセスを示す説明図であり、図22は、本発明のモータの組立作業の第2プロセスを示す説明図であり、図23は、本発明のモータの組立作業の第3プロセスを示す説明図であり、図24は、本発明のモータの組立作業の第4プロセスを示す説明図であり、図25は、本発明のモータの組立作業の第5プロセスを示す説明図であり、図26は、本発明のモータの組立作業の第6プロセスを示す説明図であり、図27は、本発明のモータの組立完成状態を示す説明図である。
モータ1を組み立てる場合、まずは、図21に示すように、ロータの支軸51と第1歯車の支軸93を、第1ケーシング3に形成された支軸支持孔に挿入する。その後、図22に示すように、ステータコアにコイルボビンが取り付けられたステータ7を、第1ケーシング3に組み入れる。次に、図23に示すように、ロータ5を支軸51に取り付け、図24に示すように、出力軸90に固定された第2歯車92を第1ケーシング3に組み立てて、また、図25に示すように、第1歯車91を支軸93に取り付ける。最後に、図26に示すように、第1ケーシング3に第2ケーシング4を組み立てることにより図27に示すような組立済みのモータ1を形成する。
(他の実施形態)
以上は、本発明の具体的な実施形態を説明したが、前記実施形態は、本発明を制限するものではなく、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
例えば、前記実施形態1〜5において、コイルボビン71、72は樹脂製であるが、これに限らず、実際の需要によって他の材料を採用してもよい。但し、コイルボビン71、72が樹脂製である場合、製造コストを下げることができるとともに、コイルボビンの弾性に基づいて、先端に係合爪を有するコイルボビンをステータコアに取り付けて、ステータコアの連結部に係止されることができる。
前記実施形態1〜5において、ステータコア8には、径方向寸法が他の突極80と異なるコイルボビン71、72が取り付けられた2つの突極、すなわち第1突極81および第2突極82が形成されたが、これに限らず、ステータコア8には、他の突極と径方向寸法が異なるコイルボビンが取り付けられた一つの突極のみが形成され、また、ステータコア8には、径方向寸法が他の突極と異なるコイルボビンが取り付けられた3つまたは4つ以上の突極が形成される場合に本発明を適用してもよい。当然ながら、実際の需要によって、それぞれの突極の径方向寸法を同一にしてもよい。その他、ステータコア8の突極80の個数に対しても特に限定されることはなく、コイルボビンが取り付けられた突極も前記第1突極、第2突極に限られない。
その他、前記実施形態1〜5において、コイルボビン71の胴部711は、胴部711の長さ方向の両端に位置する鍔部713および鍔部714を有しているが、これに限らず、前記実施形態1〜5において、鍔部713および鍔部714のうちの一つを省いてもよく、同時に鍔部713および鍔部714の両者を省いてもよい。
その他、前記実施形態1において、係合爪部715bは、腕部715aの先端から胴部711の長さ方向に直交する方向に曲がるが、これに限らず、係合爪部715は、腕部715aから胴部711の長さ方向に直交する方向に曲がるだけでよい。且つ、前記実施形態1において、係合爪部715bの前端面には傾斜面715b1が形成されているが、これに限らず、係合爪部715bの前端面には傾斜面715b1を形成しなくてもよい。
その他、前記実施形態2〜5において、実施形態1に同様に、ステータコア8の連結部85をコイルボビンの胴部711と係合爪715との間に挟むが、これに限らず、前記実施形態2〜5において、係合爪715を省いてもよい。その他、矛盾しない範囲で前記実施形態2〜5に開示された構造を結合してもよい。
その他、前記実施形態2〜5において、第1凸部851および第2凸部713a、716b、713b’の個数は、実際の状況に応じて選択され、例えば、前記実施形態4、5において、コイルボビン71Bの突極挿入孔712Bの複数の内壁面には第2凸部713a、716b、713b’が形成されるが、これに限らず、一つの内壁面のみに第2凸部713a、716b、713b’を形成してもよく、それぞれの内壁面に2つ以上の第2凸部713a、716b、713b’を形成してもよい。
その他、前記実施形態2において、ステータコア8の連結部85の内周縁には、第1突極81を介して、内側に突出する第1凸部851、851が対称に形成され、ステータコア8の連結部85の内周縁には、第2突極82を介して、内側に突出する第1凸部851、851が対称に形成されるが、これに限らず、ステータコア8の連結部85の内周縁には、第1突極81または第2突極82を介して、非対称に第1凸部851が形成されても
よく、前記実施形態2では、第1突極81および第2突極82を介して対称に形成された2つの第1凸部851のうちの一つを省いてもよい。
その他、前記実施形態2において、コイルボビン71の径方向外側の鍔部を、第1凸部851と、連結部85の鍔部の径方向外側に位置する部分との間に挟むが、これに限らず、連結部85のコイルボビン71の径方向内側の鍔部713よりも径方向内側の位置に、コイルボビン71の径方向内側の鍔部713よりも周方向内側に突出する凸部が形成されてもよく、前記凸部によってコイルボビン71が径方向内側に移動するのを抑制することができる。
その他、前記実施形態3において、第1突極81のステータコア8の周方向両側の外周面には、2つの凹部81aが対称に形成され、第2突極82のステータコア8の周方向両側の外周面には、2つの凹部82aが対称に形成されている。これに応じて、突極挿入孔712Bのステータコア8の周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部713aが対称に形成され、突極挿入孔722Bのステータコア8の周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部723aが対称に形成されるが、これに限らず、第1突極81および第2突極82の外周面に凸部が形成され、突極挿入孔712B、722Bの内壁面に凹部が形成されてもよい。
その他、前記実施形態3において、第1突極81のステータコア8の周方向両側の外周面には、2つの凹部81aが対称に形成され、第2突極82のステータコア8の周方向両側の外周面には、2つの凹部82aが対称に形成されている。これに応じて、突極挿入孔712Bのステータコア8の周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部713aが対称に形成され、突極挿入孔722Bのステータコアの周方向両側の内壁面には、2つの第2凸部723aが対称に形成されるが、これに限らず、前記実施形態3の2つの凹部81aまたは2つの凹部82aを非対称に設置してもよく、前記2つの凹部81aのうちの一つと前記2つの凹部81aのうちの一つを省いてもよい。その他、突極挿入孔712B、722Bの内壁面のみに第2凸部が形成され、第1突極81および第2突極82に凹部を形成しなくてもよく、凹部81a、82aおよび第2凸部713a、723aの形成位置も、第1突極81のステータコア8の周方向両側の外周面、および突極挿入孔712B、722Bのステータコア8の周方向両側の内壁面に限られない。
その他、前記実施形態4、5において、コイルボビン71B、72Bの突極挿入孔712B、722Bの内壁面に形成された第2凸部713b’、723b’は、コイルボビン71、72の胴部711B、721Bの長さ方向に連続して延びるが、これに限らず、コイルボビンの胴部711の長さ方向で離間するように、第2凸部713b’、723b’を複数形成してもよい。
1・・モータ、3・・第1ケーシング、4・・第2ケーシング、5・・ロータ、7・・ステータ、8・・ステータコア、9・・減速歯車機構、71、71B、72、72B・・コイルボビン、76・・第1コイル、77・・第2コイル、80・・突極、81・・第1突極(所定の突極)、81a、82a・・凹部(係合部)、82・・第2突極(所定の突極)、85・・連結部、710、720・・端子、711、711B、721、721B・・胴部、712、712B、722、722B・・突極挿入孔、713、713B、723B・・径方向内側の鍔部、713a・・第2凸部(係合部)、713b’・・第2凸部(係合部)、714・・径方向外側の鍔部、715・・係合爪(突出係合部、係合部)、715a・・腕部、715b・・係合爪部、715b1・・傾斜面、723a・・第2凸部、723b・・第2凸部、723b’・・第2凸部、851・・第1凸部(係合部)

Claims (23)

  1. ロータとステータとを有するものであって、
    前記ロータは、周面にS極とN極とが周方向で交互に着磁されたマグネットを備え、
    前記ステータは、ステータコアとコイルとを備え、
    前記ステータコアは、所定の突極を含み、周方向で離間して形成された複数の突極を有し、
    前記複数の突極は、径方向内側に突出し、前記周面に隙間を隔てて対向し、
    前記所定の突極には、コイルボビンを介して前記コイルが巻き回されたモータにおいて、
    前記ステータコアは、前記複数の突極の径方向外側の端部を連結する連結部を備え、
    前記コイルボビンは、前記コイルが巻き回される胴部と、前記胴部に形成されるとともに前記所定の突極が挿入される突極挿入孔と、を備え、
    前記コイルボビンおよび前記ステータコアのいずれか一方の部材には、他方の部材に係合して径方向内側への前記コイルボビンの変位を抑制する係合部が形成されていることを特徴とするモータ。
  2. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記係合部は、前記コイルボビンに形成された突出係合部を含み、
    前記突出係合部は、前記コイルボビンの前記胴部より径方向外側に突出して、前記ステータコアの連結部に係合していることを特徴とするモータ。
  3. 請求項2に記載のモータにおいて、
    前記連結部は、前記突出係合部と前記胴部との間に係止されていることを特徴とするモータ。
  4. 請求項2または3に記載のモータにおいて、
    前記コイルボビンは、前記胴部の径方向外側に鍔部を備え、
    前記突出係合部は、前記鍔部から径方向外側に突出して、前記ステータコアの連結部に係合していることを特徴とするモータ。
  5. 請求項4に記載のモータにおいて、
    前記連結部は、前記突出係合部と前記鍔部との間に係止されていることを特徴とするモータ。
  6. 請求項2乃至5の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記突出係合部は、前記胴部より径方向外側に突出する腕部と、前記腕部の先端から前記連結部側に向けて折れ曲がって、当該連結部に係合する係合先端部と、を有していることを特徴とするモータ。
  7. 請求項6に記載のモータにおいて、
    前記係合先端部の径方向外側の面は、径方向に対して傾斜する傾斜面として形成され、
    前記傾斜面は、前記ロータの軸方向のうち、前記ステータコアが位置する側の方向を向いていることを特徴とするモータ。
  8. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記コイルボビンは、前記胴部の径方向外側に鍔部を備え、
    前記鍔部は、周方向において、前記所定の突極の側方に位置する前記連結部の部分と、当該鍔部の径方向外側に位置する前記連結部の部分との間に挟まれていることを特徴とするモータ。
  9. 請求項4、5または8に記載のモータにおいて、
    前記係合部は、周方向において前記所定の突極の側方に位置する前記連結部の部分に形成されている第1凸部を備え、
    前記鍔部は、当該鍔部の径方向外側に位置する前記連結部の部分と、前記第1凸部との間に挟まれていることを特徴とするモータ。
  10. 請求項9に記載のモータにおいて、
    前記鍔部は、当該鍔部の径方向外側に位置する前記連結部の部分と、前記第1凸部との間に係止されていることを特徴とするモータ。
  11. 請求項1乃至10の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記係合部は、前記所定の突極の外周面および前記胴部の突極挿入穴の内壁面のいずれかの一方に形成された第2凸部を備え、
    当該第2凸部は、前記所定の突極の外周面および前記胴部の突極挿入穴の内壁面の他方に係合していることを特徴とするモータ。
  12. 請求項11に記載のモータにおいて、
    前記第2凸部は、前記マグネットに近い位置に形成されていることを特徴とするモータ。
  13. 請求項11に記載のモータにおいて、
    前記第2凸部は、径方向に沿って延びていることを特徴とするモータ。
  14. 請求項11に記載のモータにおいて、
    前記係合部は、前記所定の突極の外周面と前記突極挿入穴の内壁面との他方に形成されて前記第2凸部に係合する凹部を備えていることを特徴とするモータ。
  15. 請求項14に記載のモータにおいて、
    前記突極挿入穴の内壁面には、前記第2凸部が形成され、
    前記所定の突極の外周面には、前記凹部が形成されていることを特徴とするモータ。
  16. 請求項14または15に記載のモータにおいて、
    前記第2凸部および前記凹部は、前記マグネットに近い位置に形成されていることを特徴とするモータ。
  17. 請求項14乃至16の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記第2凸部および前記凹部は、径方向に沿って延びていることを特徴とするモータ。
  18. 請求項17に記載のモータにおいて、
    前記第2凸部および前記凹部は、径方向に沿って連続して延びた構造、または径方向において離間して複数形成された構造を有していることを特徴とするモータ。
  19. 請求項1乃至18の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記コイルボビンには、端子が固定される端子固定部が形成され、
    前記コイルの巻線の端部は、前記端子に巻き回されていることを特徴とするモータ。
  20. 請求項19に記載のモータにおいて、
    ケーシングを備え、
    前記ケーシングには、前記ロータと前記ステータとが収容され、
    前記端子は、前記ケーシングに設けられた貫通穴を介して前記ケーシングの外部に突出していることを特徴とするモータ。
  21. 請求項1乃至20の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記突極の数は、3つ以上であり、
    前記所定の突極の数は、2つであることを特徴とするモータ。
  22. 請求項21に記載のモータにおいて、
    前記突極の数は、6つであることを特徴とするモータ。
  23. 請求項1乃至22の何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記複数の突極のうち、前記所定の突極の径方向の長さは、他の突極の径方向の長さよりも長いことを特徴とするモータ。
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