JP3168965B2 - コイル式電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコイルへの電気信号
供給による発生磁界により回転子を駆動するコイル式電
動機に関し、特にコイル式電動機におけるコイルと端子
との電気接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアナログ式計器の駆動源として用
いられるステッピングモータ式ムーブメントや交差コイ
ル式エアコアムーブメントのごときコイル式電動機にあ
っては、絶縁性の枠体にコイル線を巻回してコイルを形
成すると共にコイル線に端子を固定し、この端子を通じ
てコイルに回転子の運動をコントロールするための電気
信号を供給するようにしている。

【０００３】コイル線と端子との電気接続に関してはコ
イルの端部を端子に巻回して半田付け接続する手段が一
般的であり、図６，図７はそのような接続手段の一例を
示している。

【０００４】図６において、コイル式電動機は絶縁性の
枠体（ボビン）１に巻かれたコイル（コイル線）２と、
このコイル２に一端が導通接続されると共に枠体１に固
定された端子３と、この端子３を通じたコイル２への電
気信号供給により回転駆動される回転子（ロータ）４と
を備えており、コイル２の端部２ａは端子３の端部側領
域にしてその長手方向に連続的に巻回されることにより
巻回部５を形成している。

【０００５】このように形成された巻回部５は、その先
端側が図示しない半田槽に収容された溶融半田にディッ
ピングにより半田付けされるが、この際、図７に示すよ
うに、巻回部５において半田６が付着した半田付け領域
Ａは、溶融半田の熱によりコイル線が細くなり、コイル
線における半田付け領域Ａとの境界部分である矢印Ｃ部
分が断線しやすくなるため、巻回部５の基部側には溶融
半田を付着させない非半田付け領域Ｂを設け、この非半
田付け領域Ｂによりコイル線の引っ張り等の応力が矢印
Ｃ部分に直接加わらないようにするコイル線の断線対策
が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、巻回部
５の半田付けにあっては、溶融半田が半田付け領域Ａに
付着した際、半田フィレットの形成に伴って溶融半田が
非半田付け領域Ｂ側にも移行し（はい上がり現象）、十
分な非半田付け領域Ｂを確保することができないことが
ある。また溶融半田に対するディッピング深さを調整す
ることは可能であっても溶融半田のはい上がり量を制御
するのは難しいという問題があり、このような問題はデ
ィップ半田法のみに係わらず、手動半田法等、各種半田
付け法において共通する問題でもある。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、半田の移行に伴うコイル線の断線を予防し得るコイ
ル式電動機を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、絶縁性の枠体にコイル線を巻いてなるコイ
ルと、このコイルに導通接続される端子と、この端子を
通じた前記コイルへの電気信号供給により回転駆動され
る回転子とを備え、前記端子の端部側となる所定領域に
前記コイル線の端部をその長手方向に沿って連続的に巻
回してなる巻回部が形成され、この巻回部を前記端子に
半田付けすることにより前記コイルと前記端子とを導通
接続してなるコイル式電動機であって、前記コイル線の
巻回部が前記端子の所定領域において最も先端側に位置
し前記端子と半田付けされる第１の巻回領域と、前記端
子の所定領域において最も基部側に位置し前記端子とは
半田付け接続されない第２の巻回領域と、これら第１，
第２の巻回領域間に位置して密集状態に巻回されること
により前記第２の巻回領域への半田の移行を規制する第
３の巻回領域とを有することを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によるコイル式電動機は、
絶縁性の枠体にコイル線を巻いてなるコイルと、このコ
イルに導通接続される端子と、この端子を通じたコイル
への電気信号供給により回転駆動される回転子とを備え
ており、端子の端部側となる所定領域にはコイル線の端
部をその長手方向に沿って連続的に巻回してなる巻回部
が形成され、この巻回部を端子に半田付けすることによ
りコイルと端子とが導通接続される。このように端子の
所定領域に巻回されるコイル線の巻回部は、その所定領
域において最も先端側に位置し端子と半田付けされる第
１の巻回領域と、同領域において最も基部側に位置し半
田付けされない第２の巻回領域と、これら第１，第２の
巻回領域間に位置して密集状態に巻回されることにより
第２の巻回領域への半田の移行を規制する第３の巻回領
域とを有することにより、第２の巻回領域への半田のは
い上がりが抑制され、これにより半田のはい上がりによ
る断線が予防される。

【００１０】

【実施例】図１〜図５は本発明によるコイル式電動機を
アナログ式計器の駆動源として用いられるステッピング
モータに適用した例を示し、以下、これら添付図面に基
づいて本発明の実施例を説明する。

【００１１】図１は本実施例によるステッピングモータ
の断面図、図２はその平面図で図２（ａ）は一部を切り
欠いた全体平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）における端
子の要部を拡大して示す平面図である。

【００１２】本実施例によるステッピングモータ１０
は、図１に示すように、回転軸２０を備える永久磁石か
らなるロータ（回転子）２１と、このロータ２１の周囲
を囲む中空の同心的積層体として構成されたステータコ
ア３０と、ロータ２１をステータコア３０内に保持する
保持部材４０，５０とからなる。

【００１３】ステータコア３０は、絶縁性を有する樹脂
材料からなる一対のボビン（枠体）３１，３２と、これ
らボビン３１，３２に各コイル線Ｌを巻回してなるコイ
ル３３，３４と、各々のボビン３１，３２を挟んで対向
配置された４枚のヨーク３５〜３８とからなり、図示し
ない駆動回路を通じてコイル３３，３４に、計測量に応
じた電気信号が供給されると、コイル３３，３４が磁化
して磁界が形成され、この磁界をヨーク３５〜３８を通
じてロータ２１に導くことにより、ロータ２１を計測量
に応じて回転駆動できように構成されている。

【００１４】ボビン３１，３２は、外周にコイル線Ｌが
巻回されると共に内部が中空の巻線部３１ａ，３２ａ
と、コイル線Ｌ巻線時のガイドとなる巻線フランジ３１
ｂ，３２ｂとを有し、一方側のボビン３２側には、コイ
ル３３，３４を構成するコイル線Ｌの４つの各端部Ｌ１
に対応した４つの平板状の端子Ｔを有している。

【００１５】端子Ｔはその端部が巻線部３２ａ及び巻線
フランジ３２ｂより外部に露出（突出）するよう、２つ
ずつが略１８０度の位相差をもってボビン３２内にイン
サート成型されており、巻線部３２ａより露出する端部
は、駆動回路側と接続され（図示しない）、また巻線フ
ランジ３２ｂより外部に露出する端部は、その所定領域
Ｓがコイル３３，３４を構成する各コイル線Ｌの各端部
Ｌ１に導通接続され、これにより端子Ｔを通じたコイル
線Ｌ（コイル３３，３４）への電気信号供給が可能とな
る。

【００１６】端子Ｔの端部における所定領域Ｓには、図
２（ａ）に示すように、その長手方向に沿ってコイル線
Ｌの各端部Ｌ１が連続的に複数回巻回され、これにより
コイル線Ｌには巻回部Ｒが形成される。

【００１７】巻回部Ｒは、図２（ｂ）に示すように、端
子Ｔの所定領域Ｓにおいて最も先端側に位置すると共に
端子Ｔとの半田付けによる導通接続領域となる第１の巻
回領域Ｒ１と、同領域Ｓにおいて最もステータコア３０
側（基部側）に位置し、半田付けされない第２の巻回領
域Ｒ２と、これら第１，第２の巻回領域Ｒ１，Ｒ２間に
位置する第３の巻回領域Ｒ３とを備えている。

【００１８】これら各巻回領域Ｒ１〜Ｒ３は、本実施例
では、それぞれが巻回領域Ｒ１〜Ｒ３以外の他の領域よ
りも巻回されるコイル線Ｌの巻回間隔が密となるよう、
所定領域Ｓの長手方向にわたって各巻回領域Ｒ１〜Ｒ３
毎に密集状態に巻かれており、第１の巻回領域Ｒ１に
は、例えば前述のディップ半田法により半田付けされる
ことによりその周囲に半田付け部Ｈが形成され、また第
２の巻回領域Ｒ２は、コイル線Ｌに引っ張り等の応力が
加わった場合でも、その応力が半田熱によるコイル線Ｌ
の細りと半田固定力により強度的に弱い部分となったコ
イル線Ｌにおける半田付け部Ｈとの境界部分Ｐ（図２
（ｂ）においてこの境界部分Ｐは第１の巻回領域Ｒ１と
第３の巻回領域Ｒ３との略中間部分に位置しているが、
半田フィレット形成時の半田の移行により境界部分Ｐが
推移し、第３の巻回領域Ｒ３に到達することもある）に
直接伝わらないようにする非半田付け領域を構成し、ま
た第３の巻回領域Ｒ３は、非半田付け領域たる第２の巻
回領域Ｒ２への半田の移行を規制するための半田移行規
制領域を構成している。

【００１９】このように、第１の巻回領域Ｒ１と第２の
巻回領域Ｒ２の間にして、これら両巻回領域Ｒ１，Ｒ２
とはコイル線Ｌの巻回間隔が空いた領域を隔てて隣接す
る第３の巻回領域Ｒ３を設けることにより、第１の巻回
領域Ｒ１側から第２の巻回領域Ｒ２側に移行しようとす
る半田を阻止することができ、これにより非半田付け領
域たる第２の巻回領域Ｒ２を確保し、境界部分Ｐからの
コイル線Ｌの断線を予防できるようにしている。

【００２０】すなわち図２（ｂ）に示すように、境界部
分Ｐが第１の巻回領域Ｒ１と第３の巻回領域Ｒ３との略
中間部分に位置している場合、第２の巻回領域Ｒ２だけ
ではなく第３の巻回領域Ｒ３にも半田が付着しないた
め、双方の巻回領域Ｒ２，Ｒ３の相乗効果もあって境界
部分Ｐに応力が直接伝わりにくい。

【００２１】また図３に示すように、仮に半田が第３の
巻回領域Ｒ３まで移行（付着）し境界部分Ｐが第３の巻
回領域Ｒ３に位置する場合（半田が第３の巻回領域Ｒ３
によりその移行を阻止された場合）でも、第２の巻回領
域Ｒ２は確保されているため、境界部分Ｐに応力が直接
伝わりにくい。

【００２２】なお図２（ｂ），図３中、符号Ｔ１は、第
１の巻回領域Ｒ１においてコイル線Ｌを良好に保持する
ための幅狭部、同じく符号Ｔ２は第２の巻回領域Ｒ２に
おけるコイル線Ｌの脱落防止用の膨出部であり、必要に
応じて適宜形成すればよい。

【００２３】以上のように、本実施例によるコイル式電
動機は、絶縁性のボビン（枠体）３１，３２にコイル線
Ｌを巻いてなるコイル３３，３４と、このコイル３３，
３４に導通接続される端子Ｔと、この端子Ｔを通じたコ
イル３３，３４への電気信号供給により回転駆動される
ロータ（回転子）２１とを備えており、端子Ｔの端部側
となる所定領域Ｓにはコイル線Ｌの端部Ｌ１をその長手
方向に沿って連続的に巻回してなる巻回部Ｒが形成さ
れ、この巻回部Ｒが所定領域Ｓにおいて最も先端側に位
置し端子Ｔと半田付けされる第１の巻回領域Ｒ１と、同
領域Ｓにおいて最も基部側に位置し半田付けされない第
２の巻回領域Ｒ２と、これら第１，第２の巻回領域Ｒ
１，Ｒ２間に位置して密集状態に巻回されることにより
第２の巻回領域Ｒ２への半田の移行を規制する第３の巻
回領域Ｒ３とを有することにより、第２の巻回領域Ｒ２
への半田のはい上がりを抑制し、これにより半田のはい
上がりによるコイル線Ｌの断線を予防することができ
る。

【００２４】なお本実施例では、各巻回領域Ｒ１〜Ｒ３
においては、全ての巻回領域Ｒ１〜Ｒ３についてコイル
線Ｌを密集状態に巻回しているが、少なくとも第３の巻
回領域Ｒ３についてのみ密集状態に巻回し且つ第３の巻
回領域Ｒ３が巻回間隔の空いた領域を隔てて巻回領域Ｒ
１，Ｒ２に隣接していればよく、他の巻回領域Ｒ１，Ｒ
２については適宜設定が可能であり、例えば他の実施例
として図４に示すように、密集状態に巻回しなくともよ
い。また本実施例では第３の巻回領域Ｒ３を単一とした
が、第３の巻回領域Ｒ３自体を巻回間隔を空けて複数に
分割したり、あるいは第１，第２の巻回領域Ｒ１，Ｒ２
を隔てて複数設けることもできる。

【００２５】また本実施例では端子Ｔの第１の巻回領域
Ｒ１に対応する部分に幅狭部Ｔ１を、第２の巻回領域Ｒ
に対応する部分に膨出部Ｔ２を設けているが、他の実施
例として図５に示すように、端子Ｔに所定領域Ｓの間隔
を規定する膨出部Ｔ２を形成すると共に、各巻回領域Ｒ
１〜Ｒ３間に介在する突起Ｔ３を形成して各巻回領域Ｒ
１〜Ｒ３を位置決めすることもできる。

【００２６】また本実施例では、コイル式電動機として
ステッピングモータを例に説明したが、本発明は交差コ
イル式エアコアムーブメントをはじめとする各種電動機
に適用可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、絶縁性の枠体に
コイル線を巻いてなるコイルと、このコイルに導通接続
される端子と、この端子を通じた前記コイルへの電気信
号供給により回転駆動される回転子とを備え、前記端子
の端部側となる所定領域に前記コイル線の端部をその長
手方向に沿って連続的に巻回してなる巻回部が形成さ
れ、この巻回部を前記端子に半田付けすることにより前
記コイルと前記端子とを導通接続してなるコイル式電動
機であって、前記コイル線の巻回部が前記端子の所定領
域において最も先端側に位置し前記端子と半田付けされ
る第１の巻回領域と、前記端子の所定領域において最も
基部側に位置し前記端子とは半田付け接続されない第２
の巻回領域と、これら第１，第２の巻回領域間に位置し
て密集状態に巻回されることにより前記第２の巻回領域
への半田の移行を規制する第３の巻回領域とを有するこ
とにより、半田の移行によるコイル線の断線を予防する
ことが可能なコイル式電動機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるステッピングモータの断面図。

【図２】図１のステッピングモータの平面図で、（ａ）
は一部を切り欠いた全体平面図、（ｂ）は図２（ａ）に
おける端子の要部を拡大して示す平面図。

【図３】端子の要部における半田の他の移行状態を示す
正面図。

【図４】他の実施例を示す要部平面図。

【図５】他の実施例を示す要部平面図。

【図６】従来例を示す断面図。

【図７】図６の要部平面図。

【符号の説明】

２１ ロータ（回転子） ３１，３２ ボビン（枠体） ３３，３４ コイル Ｌ コイル線 Ｌ１ 端部 Ｓ 所定領域 Ｔ 端子 Ｒ 巻回部 Ｒ１ 第１の巻回領域 Ｒ２ 第２の巻回領域 Ｒ３ 第３の巻回領域

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性の枠体にコイル線を巻いてなるコ
   イルと、このコイルに導通接続される端子と、この端子
   を通じた前記コイルへの電気信号供給により回転駆動さ
   れる回転子とを備え、前記端子の端部側となる所定領域
   に前記コイル線の端部をその長手方向に沿って連続的に
   巻回してなる巻回部が形成され、この巻回部を前記端子
   に半田付けすることにより前記コイルと前記端子とを導
   通接続してなるコイル式電動機であって、前記コイル線
   の巻回部が前記端子の所定領域において最も先端側に位
   置し前記端子と半田付けされる第１の巻回領域と、前記
   端子の所定領域において最も基部側に位置し前記端子と
   は半田付け接続されない第２の巻回領域と、これら第
   １，第２の巻回領域間に位置して密集状態に巻回される
   ことにより前記第２の巻回領域への半田の移行を規制す
   る第３の巻回領域とを有することを特徴とするコイル式
   電動機。