JP2840581B2 - コイル巻線の巻回方法および巻回装置 - Google Patents
コイル巻線の巻回方法および巻回装置Info
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Description
タ等に用いられる多相コイルを巻回するためのコイル巻
回方法および当該巻回方法に用いられる巻回装置に関す
るものである。
角度を要求される機器の駆動源として、電気パルスを入
力とし、パルス数に対応した機械的角度を出力とするス
テッピングモータが広く用いられている。図8〜図13
は、この種のステッピングモータを示すもので、図中符
号1がこのステッピングモータのモータ本体である。こ
のモータ本体1は、ステータ部2とロータ3とから概略
構成されたものである。ここで、上記ステータ部2は、
円環状をなし、内周縁に櫛歯状の極歯4…が複数形成さ
れるとともに、互いの各極歯を交互に等間隔に配列され
て組合わせられた二対のフィールドプレート5a、5
b、6a、6bによって2組のヨークを構成し、このヨ
ークの外周にボビン7を一体的に設け、かつこのボビン
7の外周にコイル巻線8a〜8dを巻回することによ
り、多相コイルを構成したものである。そして、このス
テータ部2の中心部空間に、上記ロータ3が回転自在に
設けられている。このロータ3は、出力軸3aと、この
出力軸3aに一体的に固定されてステータ部2内におい
て上記極歯4…と微小間隔を介して対向する大径の永久
磁石3b(図13参照)とからなるもので、上記永久磁
石3bの外周面は、周方向に順次異なる磁極に着磁され
ている。
のケーシング10内に嵌合されて、ケーシング10の開
口端部が蓋11によって閉じられることにより、上記ケ
ーシング10内に収納されている。また、上記モータ本
体1のボビン7には、蓋11の切欠き部に配設されると
ともに保護カバー10aによって覆われる端子取付部材
12が一体に形成されており、さらにこの端子取付部材
12には、基板13およびソケット14が取り付けられ
ている。ちなみに、上記基板13およびソケット14
は、上記保護カバー10aと嵌合するコネクタカバー
(図示を略す。)によって保護されるようになってい
る。上記端子取付部材12には、図8〜図10に示すよ
うに、6本の端子15a〜15fが互いに等間隔をおい
て一列に取り付けられている。そして、上記端子15a
〜15fのうち、端子15aと端子15bに、コイル巻
線8aとして巻回されるコイル線の各端部が接続され、
端子15bと端子15cに、コイル巻線8bとして巻回
されるコイル線の各端部が接続され、端子15dと端子
15eにコイル巻線8cとして巻回されるコイル線の各
端部が接続され、端子15eと端子15fとにコイル巻
線8dとして巻回されるコイル線の各端部が接続されて
いる。
8dからなる多相コイルを巻回する従来の巻回方法につ
いて説明すると、先ず図9に示すボビン7を巻回装置に
回転軸に装着して、上記ボビン7の端子15a〜15f
の上方に、コイル線が挿通されてこれを案内する2組の
円筒状のノズルを配置させる。ちなみに、これら2組の
ノズルは、互いに隣接する端子15a、15b間と等し
い間隔をおいて相対的に固定されている。
れのノズルから上記コイル巻線8a、8bに巻回される
コイル線の巻始め端部を端子15aおよび端子15bに
巻回し、次いで上記ボビン7を回転軸回りに高速で回転
させてボビン7に巻回し、上記コイル巻線8a、8bを
形成した後に、それぞれの端部を上記端子15bおよび
15cに巻回して切断する。次いで、上記ノズルから、
それぞれ上記コイル巻線8c、8dとして巻回されるコ
イル線の巻始め端部を端子15dおよび端子15eに巻
回し、次いで上記ボビン7を回転軸回りに高速で回転さ
せ、ボビン7に巻回して上記コイル巻線8c、8dを形
成した後に、それぞれの端部を上記端子15eおよび1
5fに巻回して切断する。これにより、上記ボビン7の
外周に多相コイルが形成され、かつ上記端子15bおよ
び15eが、それぞれ当該多相コイルを構成する上記コ
イル巻線8a〜8dの共通端子とされている。
よれば、2組のノズルによって、同時にコイル巻線8
a、8bおよび8c、8dを巻回して多相コイルを形成
することができるために、当該巻回作業を大幅に短縮化
することができるという利点がある。
テッピングモータに接続するための外部コネクタ(図示
を略す。)の接続端子にあっては、上記多相コイルの共
通端子は1本にする必要が生じる場合がある。このよう
な場合には、上記6本の端子15a〜15fは、上記基
板13を介して5本の外部接続端子16a〜16eに接
続されている。すなわち、図11に示すように、上記基
板13には、6本の端子15a〜15fと外部接続端子
16a〜16eとが挿通される孔部が穿設されており、
さらにその表面には、上記端子15aを外部接続端子1
6dに、端子15cを外部接続端子16bに、端子15
dを外部接続端子16cに、端子15fを外部接続端子
16eにそれぞれ接続するとともに、共通端子となる1
5bおよび15eを一の外部接続端子16aに接続する
パターンが形成されている。この結果、図13に示すよ
うに、上記外部接続端子16aがコイル巻線8a、8b
および8c、8dの共通端子とされている。
は、図8および図12に示すように、それぞれソケット
14の上壁部を貫通して外部コネクタ接続用の内部空間
に突出するように配設されており、外部コネクタから、
図13に示すように外部接続端子16aを共通端子とし
て、それぞれ外部接続端子16d、16c、16b、1
6eに所定の電気パルスを入力することにより、外周面
に順次異極の着磁が施された永久磁石3bを回転させて
ロータ3をステッピング駆動させるようになっている。
たステッピングモータにあっては、コイル巻線8a〜8
dの端部と接続された6本の端子15a〜15fを、外
部コネクタと接続するために、そのうちの共通端子16
bおよび16eを基板13を介して1本の共通端子16
aに接続して、5本の外部接続端子16a〜16eとす
る必要があるために、端子取付部材12、基板13、ソ
ケット14並びに合計11本の端子15a〜15fおよ
び外部接続端子16a〜16eといった多数の部品を必
要とし、よって部品点数が増加するとともに、基板13
におけるパターンの形成や端子15a〜15fおよび外
部接続端子16a〜16eとの接続のための半田付け作
業等、加工に多大の手間を要し、当該部分のみで全体の
製造コストの高騰化を招来してしまうという問題点があ
った。
法が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、外
部コネクタとの接続部分の構造を単純化して、部品点数
および加工に要する手間を大幅に低減化させることがで
きるコイル巻線の巻回方法およびこれに用いられる巻回
装置を提供することを目的とするものである。
に係るコイル巻線の巻回方法は、ボビンに一列に等間隔
をおいて配設された複数本の端子に、各々コイル巻線の
端部を接続して上記ボビン外周に多相コイルを巻回する
方法であって、上記複数本の端子の延在方向に相対的に
移動自在に設けられて上記コイル巻線を案内する少なく
とも第1のノズルと第2のノズルとを用い、第1のノズ
ルを中央の上記端子に位置させるとともに、第2のノズ
ルを上記中央の端子の一方の側に位置する一の端子に位
置させて、コイル巻線の巻始め端部をそれぞれ上記中央
の端子と上記一の端子とに巻回し、次いで、第1のノズ
ルおよび第2のノズルによって各コイル巻線をボビンの
外周に巻回した後に、第2のノズルのコイル巻線の巻終
り端部を上記中央の端子に巻回し、かつ第1のノズルの
コイル巻線の巻終り端部を上記中央の端子に対して上記
一の端子の反対側に位置する端子に巻回してそれぞれ切
断し、次に、第1のノズルと第2のノズルとを相対移動
させて、第1のノズルを上記中央の端子に位置させると
ともに、第2のノズルを上記中央の端子の一方の側に位
置する上記一の端子に隣接する他の端子に位置させて、
コイル巻線の巻始め端部をそれぞれ上記中央の端子と上
記他の端子とに巻回し、次いで、第1のノズルおよび第
2のノズルによって各コイル巻線を上記ボビンの外周に
巻回した後に、第2のノズルのコイル巻線の巻終り端部
を上記中央の端子に巻回し、かつ第1のノズルのコイル
巻線の巻終り端部を上記中央の端子に対して上記他の端
子の反対側に位置する端子に巻回してそれぞれ切断する
ことにより、ボビンの外周に多相コイルを巻回するとと
もに、上記中央の端子を当該多相コイルにおける共通端
子とすることを特徴とするものである。
ル巻線の巻回装置は、ボビンに一列に直線状に等間隔を
おいて配設された複数本の端子に、各々コイル巻線の端
部を接続して上記ボビン外周に多相コイルを巻回するた
めの装置であって、上記ボビンが装着される回転軸と、
上記ボビンにコイル巻線を案内する少なくとも第1のノ
ズルと第2のノズルとを備えてなり、かつ上記第1のノ
ズルと上記第2のノズルとは、隣接する上記端子の間隔
から、さらに上記複数本の端子の配設された方向に沿っ
て、上記端子の間隔以上の長さ相対移動自在に設けられ
ていることを特徴とするものである。
たはこれに用いられる請求項2に記載のコイル巻線の巻
回装置によれば、少なくとも2組の第1のノズルと第2
のノズルとを相対移動させて、同時に巻始め端部を接続
すべき一の端子と中央の端子との間隔に調整し、上記第
2のノズルで上記一の端子に巻回するとともに、第1の
ノズルで上記中央の端子に巻回し、次いでボビンの外周
に巻回した後に、上記第2のノズルの巻終り端部を上記
中央の端子に巻回するとともに、第1のノズルの巻終り
端部を上記中央の端子に対して上記一の端子の反対側に
位置する端子に巻回してそれぞれ切断し、次いでこれら
第1および第2のノズルを相対移動させて互いの間隔を
上記一の端子と異なる他の端子と中央の端子との間隔に
調整して、同様に第2のノズルの巻始め端部を上記他の
端子に巻回し、その巻終り端部を上記中央の端子に接続
するとともに、これと並行して上記第1のノズルの巻始
め端部を上記中央の端子に巻回し、その巻終り端部を上
記中央の端子に対して上記他の端子の反対側に位置する
端子に巻回してそれぞれ切断することにより、中央の端
子を形成された多相コイルにおける共通端子とすること
ができる。
来のもののように各ノズル毎の共通端子が不要となるた
めに、各共通端子を一の共通端子に接続するための基板
を必要とせず、かつ端子数も約半分にすることが可能に
なるとともに、これら端子と基板との半田付けが不要と
なるために、大幅な部品点数の削減と加工に要する手間
の低減化とを図ることが可能となる。
るコイル巻線の巻回装置を用いた巻回方法の一実施形態
によって製造されたステッピングモータを示すもので、
図8〜図13に示したものと同一構成部分に付いては同
一符号を付してその説明を簡略化する。これらの図にお
いて、このステッピングモータにおいては、モータ本体
1のステータ部2とロータ3との構成は、図8および図
9に示したものと同様であるが、このステッピングモー
タにあっては、上記ボビン7に、端子取付部材20が一
体に形成され、この端子取付部材20に5本の端子(外
部接続端子)21〜25が一列かつ直線状に等間隔をお
いて取り付けられている。ここで、各端子21〜25に
は、上記蓋11側に突出する接続部21a〜25aと、
各接続部21a〜25aから屈曲されてケーシング10
の切欠き部に設けられたコネクタカバー26から突出す
るとともに、その端部がさらに図1中下方に屈曲された
外部接続部21b〜25bが形成されており、上記接続
部21a〜25aに、それぞれ多相コイルの各コイル巻
線8a〜8dの端部が巻回されている。
上記コイル巻線8a、8bに巻回される2本のコイル線
の巻始め端部がそれぞれ上記接続部21aおよび接続部
23aに巻回され、ボビン7に上記コイル巻線8a、8
bとして巻回された後の端部が、それぞれ上記接続部2
3aおよび25aに巻回されている。また、上記コイル
巻線8c、8dに巻回される2本のコイル線の巻始め端
部がそれぞれ上記接続部22aおよび23aに巻回さ
れ、ボビン7に上記コイル巻線8c、8dとして巻回さ
れた後の端部が、それぞれ上記接続部23aおよび24
aに巻回されている。これにより、中央の上記端子23
が、多相コイルを構成する上記コイル巻線8a、8bお
よび8c、8dにおける共通端子とされる。そして、こ
れら端子21〜25のコネクタカバー26から突出した
外部接続部21b〜25bが、それぞれ外部コネクタが
直接接続される接続端子とされている。
ン7にコイル巻線8a〜8dを巻回するための、本発明
に係るコイル巻線の巻回装置の一実施形態について説明
する。図4において、図中符号30がこの巻回装置の取
付軸を示すものである。この取付軸30は円筒状のもの
であり、その外周部には、コイル線を案内する小径の孔
部31aが穿設された固定ノズル(第1のノズル)31
が取付台32を介して固定されている。また、この取付
軸30の内周面の両端部には、内面に溝部が形成された
スプラインナット33、33が一体的に固定されてお
り、これらスプラインナット33、33に、スプライン
軸34がその外周面に形成された凸条34a…を係合さ
せて、軸線方向に移動自在に配設されている。
は、当該スプライン軸34を移動させるためのシリンダ
35の出力軸がフローティングジョイント36を介して
取り付けられている。他方、上記取付軸30の外周部
は、軸線方向に切り欠かれて開口部が形成されており、
上記スプライン軸34の外周部に固定された取付台37
が上記開口部から突出して配設されている。そして、こ
の取付台37の先端部に、コイル線を案内する小径の孔
部38aが穿設された可動ノズル(第2のノズル)38
が、上記固定ノズル31と並列的に取り付けられてい
る。これにより、上記可動ノズル38は、固定ノズル3
1に対して、隣接する前記端子21〜25の間隔以上の
長さ、移動自在に設けられている。なお、図4において
は、取付軸30およびスプライン軸34に各々一の固定
ノズル31および可動ノズル38を取り付けた状態を示
したが、通常上記ボビン7に対するコイル巻線の巻回
は、複数のボビン7に対して同時に行なわれるため、上
記固定ノズル31および可動ノズル38は、上記取付軸
30およびスプライン軸34に沿って複数箇所に設けら
れている。
態を示すもので、この巻回装置においては、固定取付台
40に支持腕40aを介して複数(図ではそのうちの2
個を示す)の固定ノズル(第1のノズル)41が固定さ
れ、上記固定取付台40と並行に可動取付台42がガイ
ド43に沿って移動自在に設けられている。ここで、上
記支持腕40aに対応する可動取付台42の所定箇所に
は、支持腕42aが突設されており、各支持腕42aの
先端部には、可動ノズル(第2のノズル)44が上記固
定ノズル41と並列的に設けられている。他方、上記可
動取付台42は、連結部材45によって軸受46、47
に回転自在に設けられたボールネジ48に取り付けられ
ており、カップリング49を介して連結されたステッピ
ングモータ50が回転することにより、上記ボールネジ
48を経て軸線方向に移動するようになっている。これ
により、可動ノズル44は、固定ノズル41に対して、
隣接する前記端子21〜25の間隔以上の長さ、移動自
在に設けられている。なお、図中符号51は、ボールネ
ジ48に対する連結部材45の軸線方向への移動を案内
するためのガイド部材である。
係るコイル巻線の巻回方法の一実施形態について説明す
る。先ず、空のボビン7を回転軸に装着するとともに、
図6に示すように、上記巻回装置における固定ノズル3
1(41)と可動ノズル38(44)との間隔を各接続
端子21〜25の隣接する接続部間の距離O−P1 に調
節し、固定ノズル31(41)を中央の上記接続部23
aの上方位置Oに配設するとともに、上記可動ノズル3
8(44)を上記中央の接続部23aに隣接する接続部
22aの上方位置P1に配設させ、上記コイル巻線8
d、8cの巻始め端部をそれぞれ上記中央の接続部23
aと隣接する接続部22aとに巻回する。
固定ノズル31(41)および可動ノズル38(44)
によって案内される各コイル線を上記ボビン7の外周に
巻回してコイル巻線8d、8cを形成した後に、上記固
定ノズル31(41)および可動ノズル38(44)
を、それぞれ接続部24aおよび接続部23aの上方に
位置させ、図中点線で示す各コイル巻線8d、8cの巻
終り端部を、上記接続部24aおよび接続部23aに巻
回してそれぞれ切断する。
に示すステッピングモータ50を駆動して可動ノズル3
8(44)を図中P2 の位置、すなわち固定ノズル31
(41)と可動ノズル38(44)との間隔が、接続部
21aと接続部23aとの距離となるように移動させ
る。次いで、図7に示すように、上記固定ノズル31
(41)を上記中央の接続部23aの上方位置Oに配設
させるとともに、上記可動ノズル38(44)を上記接
続部21aの上方位置P2 に配設させて、上記コイル巻
線8b、8aの巻始め端部をそれぞれ上記接続部23
a、21aに巻回した後に、上記ボビン7を回転させて
上記固定ノズル31(41)および可動ノズル38(4
4)によって案内される各コイル線を上記ボビン7の外
周に巻回してコイル巻線8b、8aを形成した後に、上
記固定ノズル31(41)および可動ノズル38(4
4)を、それぞれ接続部25aおよび接続部23aの上
方に位置させ、図中点線で示す各コイル巻線8b、8a
の巻終り端部を、上記接続部25aおよび接続部23a
に巻回してそれぞれ切断する。
定されるものではなく、例えば先ず固定ノズル31(4
1)と可動ノズル38(44)との間隔が、接続部21
aと接続部23aとの距離となるように移動させて、接
続部21aと接続部23aおよび接続部23aと接続部
25aとの間にコイル巻線8a、8bを巻回し、次いで
固定ノズル31(41)と可動ノズル38(44)との
間隔を各接続端子21〜25の隣接する接続部間の距離
O−P1 に調節して、接続部21aと接続部23aおよ
び接続部23aと接続部24aとの間にコイル巻線8
c、8dを巻回するようにしてもよい。
れたステッピングモータによれば、多相コイルの各コイ
ル巻線8a〜8dの端部が各々巻回される5本の端子2
1〜25のうちの中央の端子23を、上記多相コイルの
共通端子とするとともに、これら5本の端子21〜25
の外部接続部21b〜25bを直接外部コネクタと接続
するための外部接続端子としているので、図8〜図13
に示した従来のもののように、基板13を必要とせず、
かつ端子数も約半分にすることが可能になるために、大
幅な部品点数の低減化を図ることができる。加えて、基
板13における接続パターンの形成や、各端子と基板1
3との半田付けが不要となるために、加工に要する手間
も低減させることができる。
巻回装置を用いた請求項1に記載のコイル巻線の巻回方
法によれば、得られるステッピングモータにおいて従来
のもののように基板を必要とせず、かつ端子数も約半分
にすることが可能になるとともに、これら端子と基板と
の半田付けが不要となるために、大幅な部品点数の削減
と加工に要する手間の低減化とを図ることが可能になる
といった効果が得られる。
テッピングモータを示す縦断面図である。
ある。
である。
コイル巻線の端部位置を示す模式図である。
である。
る。
ある。
接続図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ボビンに一列に等間隔をおいて配設され
た複数本の端子に、各々コイル巻線の端部を接続して上
記ボビン外周に多相コイルを巻回する方法であって、 上記複数本の端子の延在方向に相対的に移動自在に設け
られて上記コイル巻線を案内する少なくとも第1のノズ
ルと第2のノズルとを用い、 上記第1のノズルを中央の上記端子に位置させるととも
に、上記第2のノズルを上記中央の端子の一方の側に位
置する一の端子に位置させて、上記コイル巻線の巻始め
端部をそれぞれ上記中央の端子と上記一の端子とに巻回
し、次いで、上記第1のノズルおよび第2のノズルによ
って各コイル巻線を上記ボビンの外周に巻回した後に、
上記第2のノズルのコイル巻線の巻終り端部を上記中央
の端子に巻回し、かつ上記第1のノズルのコイル巻線の
巻終り端部を上記中央の端子に対して上記一の端子の反
対側に位置する端子に巻回してそれぞれ切断し、 次に、上記第1のノズルと第2のノズルとを相対移動さ
せて、上記第1のノズルを上記中央の端子に位置させる
とともに、上記第2のノズルを上記中央の端子の一方の
側に位置する上記一の端子に隣接する他の端子に位置さ
せて、上記コイル巻線の巻始め端部をそれぞれ上記中央
の端子と上記他の端子とに巻回し、次いで、上記第1の
ノズルおよび第2のノズルによって各コイル巻線を上記
ボビンの外周に巻回した後に、上記第2のノズルのコイ
ル巻線の巻終り端部を上記中央の端子に巻回し、かつ上
記第1のノズルのコイル巻線の巻終り端部を上記中央の
端子に対して上記他の端子の反対側に位置する端子に巻
回してそれぞれ切断することにより、上記ボビンの外周
に多相コイルを巻回するとともに、上記中央の端子を当
該多相コイルにおける共通端子とすることを特徴とする
コイル巻線の巻回方法。 - 【請求項2】 ボビンに一列に直線状に等間隔をおいて
配設された複数本の端子に、各々コイル巻線の端部を接
続して上記ボビン外周に多相コイルを巻回するための装
置であって、上記ボビンが装着される回転軸と、上記ボ
ビンに上記コイル巻線を案内する少なくとも第1のノズ
ルと第2のノズルとを備えてなり、かつ上記第1のノズ
ルと上記第2のノズルとは、隣接する上記端子の間隔か
ら、さ らに上記複数本の端子の配設された方向に沿っ
て、上記端子の間隔以上の長さ相対移動自在に設けられ
ていることを特徴とするコイル巻線の巻回装置。
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JP2471396A JP2840581B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | コイル巻線の巻回方法および巻回装置 |
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JP (1) | JP2840581B2 (ja) |
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JP6039976B2 (ja) * | 2012-09-12 | 2016-12-07 | ミネベア株式会社 | 多相コイル端子装置およびこれを備えたモータ |
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1996
- 1996-01-18 JP JP2471396A patent/JP2840581B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09201036A (ja) | 1997-07-31 |
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