JP3218171B2

JP3218171B2 - 小型モータ

Info

Publication number: JP3218171B2
Application number: JP26651995A
Authority: JP
Inventors: 敦永井; 隆平和田
Original assignee: 株式会社三協精機製作所
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 2001-10-15
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: CN1155779A; KR970018921A; MY124473A; JPH0993857A; CN1059519C; KR100278894B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクタ用のハウ
ジングを有する小型モータに関し、例えばエアコンの空
気吹き出し口に設けられる風向板を駆動するため等に用
いられるコネクタハウジング付きの小型モータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、小型モータのコイルへの電流
供給に当たっては、リード線を端子に直接付けるリード
線じか付け方法が多く採用されている。しかし、このよ
うなリード線じか付け方法では、小型モータのハンドリ
ングの際にリード線が邪魔になり易く、誤ってリード線
に無理な力がかかる等の問題が生じている。

【０００３】このような問題を解消するため、実開平６
−４８３６４等で開示されるコネクタ用のハウジングを
モータ本体に付ける小型モータが知られている。このよ
うな小型モータの一例として、実開平６−４８３６４に
示される小型モータの概要を図８に示す。

【０００４】この小型モータ５０は、ステータ部５１に
２個の円筒状のコイルボビン５２，５３が配置され、そ
のコイルボビン５２，５３にそれぞれコイル５４，５５
が巻回されている。そして、一方のコイルボビン５２に
端子５６を固設し、その一端を回路基板５７に貫通させ
その基板５７に半田付け接続をしている。一方、外部コ
ネクタと接続するための複数の接続部５８を有するコネ
クタハウジング５９を設け、このコネクタハウジング５
９をカバー６０及び回路基板５７に嵌合すると共にその
接続部５８を回路基板５７に接続固定している。そし
て、このコネクタハウジング５９にコネクタ６１を嵌合
させ、電気的接合を行っている。

【０００５】また、図８に示される小型モータ５０に用
いられている回路基板５７ではなく、フレキシブル基板
を使用して接続する構造のものも知られている。この構
造のものは、図９に示すように、コネクタハウジング７
０に設けられる接続部７１が直線的に伸び、Ｌ字状に形
成されるフレキシブル基板７２に接続されるものであ
る。なお、図９では、図８で示す部材に相当する部材を
同一符号で示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図８に示される従来の
小型のモータは、特殊な形状のコネクタハウジング５９
を製作する必要が生じ、しかもその形状に合わせた複雑
な形状のカバー６０も必要となっている。このため、製
造効率が悪くかつ高コストとなっている。加えて、端子
５６を一方のコイルボビン５２に設けているため、コイ
ルボビン５２とコイルボビン５３が違う形状となる。こ
の結果、２種類のコイルボビンが必要になり、作業性お
よびコスト面でさらに不利となっている。

【０００７】一方、図９に示すフレキシブル基板７２を
使用するものでは、接続部７１の接続方向と端子７３の
接続方向が異なり、半田付けの作業性が悪くなってい
る。加えて、フレキシブル基板７２は、コストが高く、
小型モータの低価格化の障害要因の一因となっている。

【０００８】本発明は、コネクタやコネクタハウジング
を単純な構成とでき、しかも端子の半田付け等の作業性
や製造効率が良い小型モータを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する
ため、請求項１記載の発明では、ステータ部を構成する
円形状に配置された極歯と該極歯に巻回されるコイルと
を有し、該コイルが接続された端子ピンへの電気的接続
をモータに取り付けたコネクタハウジングに外部コネク
タを接続することにより行うように構成した小型モータ
において、コネクタハウジングを取り付ける取付部と、
端子ピンの挿通部と、端子ピンとコネクタハウジングに
設けられた接続端子との電気的接続を行うための回路基
板を保持する回路基板保持部とを備えたホルダー部材を
モータに取り付け、回路基板保持部は、ホルダー部材の
一面と、その面側に設けられブリッジ状に突出したブリ
ッジ部とで構成され、回路基板は回路基板保持部の回路
基板挿入孔から挿入されて当該回路基板保持部に保持さ
れると共に、ホルダー部材はコネクタハウジングを取り
付けたとき、接続端子が回路基板の対応する回路パター
ンと対向するように構成している。

【００１０】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の小型モータにおいて、この小型モータは、ロータ
の回転を伝える歯車伝達機構を有すると共に、この歯車
伝達機構と軸方向に隣接して極歯を軸方向に２つ配置
し、コイルをそれぞれの極歯に巻回し、この各コイルに
接続された端子ピンを２つのコイルの中間に配置し、接
続端子の位置を歯車伝達機構に対し、ラジアル方向に隣
接する位置としている。

【００１１】本発明においては、ホルダー部材は、コネ
クタハウジングを取り付ける取付部と、端子ピンの挿通
部と、回路基板保持部とを有しており、このホルダー部
材にコネクタハウジングを取り付けるだけの簡単な構成
となっている。このため、市販のコネクタハウジングを
採用することが容易となる。しかも、コネクタハウジン
グを取り付けると、その接続端子は、回路基板の対応す
る回路パターンと対向するため、位置合わせが簡単とな
る。

【００１２】しかも、歯車伝達機構と２つのコイルをそ
れぞれ軸方向に並べ、端子ピンを２つのコイルの中間に
配置し、コネクタハウジングの接続端子の位置を歯車伝
達機構に対してラジアル方向に隣接する部分とすると、
２つのコイルボビンの形状を同一にできる。加えて、回
路基板の一端側に端子ピンが、他端側に接続端子がくる
ようにでき、端子ピンと回路基板との接続およびコネク
タハウジングの接続端子と回路基板との接続を同方向か
らの半田付け作業とするとすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１から図
６に基づいて説明する。

【００１４】このステッピングモータ１は、ステータ部
２と、ロータ部３と、歯車伝達機構４と、出力軸５と、
端子部６とから構成されている。そして、ステータ部２
と歯車伝達機構４とは、軸方向に隣接して配置される。

【００１５】ステータ部２は、２つのステータの先端部
が交互に入り組むことによって円形状に配置される極歯
７と、この極歯７と軸方向に並んで配置される同様な極
歯８と、極歯７の外周に巻回されるコイル９と、極歯８
の外周に巻回されるコイル１０と、ステータを兼ねる円
筒状ケース１１と、ステータを兼ねるモータ上ケース１
２とから構成されている。なお、コイル９は、コイルボ
ビン９ａを介して、極歯７に巻回され、コイル１０は、
コイルボビン１０ａを介して極歯８に巻回されている。

【００１６】ロータ部３は、モータ回転軸１３と、この
モータ回転軸１３に回転可能に支持されかつマグネット
１４ａを有するロータ１４とから構成される。なお、先
に述べたステータ部２とこのロータ部３は共に従来公知
のステッピングモータのステータ部とロータ部の構成と
同様となっている。

【００１７】歯車伝達機構４は、ロータ１４に形成され
るピニオン１４ｂと、このピニオン１４ｂに噛み合う１
番車１５と、この１番車１５と噛み合う２番車１６と、
この２番車１６と噛み合う３番車１７と、この３番車１
７と噛み合う４番車１８と、この４番車１８と噛み合う
ように出力軸５に設けられた歯車５ａとからなる。な
お、この歯車伝達機構４は、減速機構となっており、各
歯車１４ｂ，１５，１６，１７，１８，５ａは、それぞ
れ減速して回転を伝達する構成となっている。

【００１８】また、歯車伝達機構４は、図３の展開図に
示すように、ピニオン１４ｂに噛み合う１番車１５にフ
リクション機構を保有している。このフリクション機構
は、１番車１５を、ピニオン１４と噛み合う歯車部材１
５ａと、２番車１６に噛み合うピニオン部材１５ｂと、
その両者１５ａ，１５ｂの間に介在する摩擦部材１５ｃ
と、ピニオン部材１５ｂを歯車部材１５ａ側に押圧する
コイルバネ１５ｄとから構成している。なお、このフリ
クション機構は２番車や３番車等の他の歯車部分に設け
ても良い。この実施の形態では１番車１５に設けること
により、すなわち、回転トルクが小さい部分に設けるこ
とにより摩擦部材１５ｃやコイルバネ１５ｄを小型のも
のとできる。

【００１９】出力軸５は、歯車５ａを一体に保有してい
ると共に、その出力軸５の一端５ｂは、モータ上ケース
１２に隣接して配設される中地板１９のしぼり加工によ
る円筒部１９ａに回転可能に支持されている。また、出
力軸５の中央は、平板状ケース２０のしぼり加工により
形成された支持円筒部に同様に回転可能に支持されてい
る。出力軸５の他端５ｃは、中央に比べ若干細径または
ＤカットもしくはＨカットとされ、他の機器、例えば、
エアコンのルーバー駆動機構等に係合している。

【００２０】端子部６は、２つのコイル９，１０の中間
に配置される端子ピン２１と、この端子ピン２１を挿通
して固着するホルダー部材２２と、このホルダー部材２
２に保持される回路基板２３と、この回路基板２３に電
気的接続するコネクタハウジング２４と、これらの部材
を覆うカバー２５とから構成されている。

【００２１】ここで端子ピン２１は、図１および図４に
示すように、２つのコイルボビン９ａ，１０ａのピン固
定部９ｂ，１０ｂに各３つ挿通固定されている。このピ
ン固定部９ｂ、１０ｂは、互いに対向する部分を波状と
し、それぞれの出っ張り部分を相手の凹部に嵌合させる
ことにより、全体として直方体状となっている。また、
各ピン固定部９ｂ，１０ｂには、ホルダー部材２２の位
置決め穴２２ａに嵌合する位置決めピン９ｃ，１０ｃが
それぞれ設けられている。そして、ピン固定部９ｂ，１
０ｂの形状は、１８０度回転対称になっており、各コイ
ルボビン９ａ，１０ａは全く同一形状となっている。な
お、固定された端子ピン２１が一直線上ではなく、ジグ
ザグ状に配置させたのは、端子ピン２１の電気的絶縁距
離を長くするためである。

【００２２】ホルダー部材２２は、コイルボビン９ａ、
１０ａの位置決めピン９ｃ，１０ｃが嵌合する２つの位
置決め穴２２ａと、端子ピン２１が挿通するジグザグ状
に配置された挿通部２２ｂと、回路基板２３を当接保持
する回路基板保持部２２ｃと、コネクタハウジング２４
を取り付ける取付部２２ｄとを有している。なお、回路
基板保持部２２ｃは、ホルダー部材２２の一面と、その
面側に設けられたブリッジ状でかつ側面断面図でくさび
状のブリッジ部２２ｅとで、回路基板２３を保持する構
造となっている。また、取付部２２ｄは、ピン挿入孔２
２ｆと、くさび状のブリッジ部２２ｅの上部と、コネク
タハウジング２４を取り付ける際のガイドとなるガイド
部２２ｇから構成されている。なお、ホルダー部材２２
には、中地板１９の突起１９ｂが嵌合し、このホルダー
部材２２の位置決めをする位置決め孔２２ｈが設けられ
ている。

【００２３】回路基板２３は、長方形状の平板とされ、
ホルダー部材２２と当接しない面に回路パターン２６が
形成される片面基板となっている。そして、この回路基
板２３は一端側に端子ピン２１が挿通されるジグザグ状
に配置された挿通孔２３ａを有し、他端側には、コネク
タハウジング２４の接続端子２７が半田付けされる回路
パターン２６の接続部２６ａを有している。そして、回
路パターン２６は、図５に示すように挿通孔２３ａと接
続部２６ａをつなぐようなパターンとなっているが、図
５で左端の挿通孔２３ａだけは、右端の挿通孔２３ａに
つながれ、電力供給の際の共通端子、すなわちグランド
となるように形成されている。なお、このグランド端子
となる部分としては、中央の２つの挿通孔２３ａとして
も良く、状況に合わせ適宜変更できる。

【００２４】コネクタハウジング２４は、回路基板２３
と接続する接続端子２７と、ホルダー部材２２のピン挿
通孔２２ｆに入り、このコネクタハウジングの位置決め
をする係合ピン２４ａと、コネクタ（図示省略）の受け
入れ空間となる嵌合部２４ｂとを有している。なお、こ
の実施の形態で示すコネクタハウジング２４は、市販の
いわゆる面実装タイプのものを採用している。

【００２５】カバー２５は、回路基板２３から突出した
端子ピン２１を覆うピンカバー部２５ａと、コネクタハ
ウジング２４を覆うと共にコネクタを挿入できる開口部
２５ｂを有するハウジングカバー部２５ｃとを備えてい
る。そして、円筒状ケース１１の切り欠き部１１ａに嵌
合すると共に、平板状ケース２０に係合し、ステッピン
グモータ１から外れないようにされている。

【００２６】ここで、端子部６の組立について説明す
る。

【００２７】まず、ホルダー部材２２に回路基板２３を
回路基板挿入孔２２ｉに挿入し、ホルダー部材２２に一
面を当接させる。次にコイルボビン９ａ，１０ａに固着
された端子ピン２１がホルダー部材２２の挿通部２２ｂ
と回路基板２３の挿通孔２３ａを貫通するように、ホル
ダー部材２２と回路基板２３とをコイルボビン９ａ，１
０ａに対して組み付ける。このとき、ホルダー部材２２
は、コイルボビン９ａ，１０ａの位置決めピン９ｃ，１
０ｃおよび中地板１９の突起１９ｂにより位置決めがさ
れる。その後、コネクタハウジング２４をホルダー部材
２２に組み付け、接続端子２７を回路基板２３に接着さ
せる。そして、回路基板２３と端子ピン２１との半田付
けを行い、最後にカバー２５を取り付ける。

【００２８】このように構成されるステッピングモータ
１の動作は、次のとおりである。

【００２９】コネクタハウジング２４に外部よりコネク
タ（図示省略）が入れられ、電気接続がされる。そし
て、そのコネクタとコネクタハウジング２４の接続端子
２７を経由して電力がコイル９，１０に供給されると、
ステータ部２のステータと、ロータ部３のマグネット１
４ａとの間に磁気的な相互作用が働き、ロータ１４が回
転する。すると、その回転は、ピニオン１４ｂを含む歯
車伝達機構４を介して減速されながら出力軸５に伝えら
れる。そして、この出力軸５の回転により外部機器、例
えばエアコンのルーバーの開閉動作を行わせる。

【００３０】なお、外部から出力軸５に強い力が加わっ
た場合、例えばエアコンのルーバーを人が強い力で動作
させるような場合、出力軸５の回転は、ロータ部３側へ
伝えられていく。しかし、ステータ部２とマグネット１
４ａとの間のリラクタンストルクによりロータ部３に
は、その位置を保持しようとする力が働き、ロータ部３
は余程大きな力でないと回転を開始しない。このため、
フリクション機構がないと歯車伝達機構は、そのいずれ
かの歯車部分で、歯の折れ等が生じ動作不良となってし
まう。しかし、この実施の形態では、歯車伝達機構４の
内部にフリクション機構があるため、そのような不良が
生じない。しかも、出力軸５は歯車５ａを一体成型した
ものとなっているので、低コストでかつ壊れにくく、長
寿命のものとなっている。

【００３１】以上のような実施の形態では、端子ピン２
１がコイル９，１０の中央に配置され、接続端子２７が
歯車伝達機構４に対してラジアル方向に隣接して配置さ
れるため、回路基板２３の一端側に端子ピン２１を、他
端側に接続端子２７を配設できるようになる。このた
め、半田付け作業は、同方向から行えるようになると共
に、フレキシブル基板等の特殊な基板を用いる必要がな
くなる。

【００３２】また、ホルダー部材２２のコネクタハウジ
ング２４を取り付ける部分が端子ピン２１側にくるほど
厚くなるくさび状のブリッジ部２２ｅとなっているの
で、コネクタハウジング２４を取り付けると、その接続
端子２７は、回路基板２３に自然と当接すると共に、コ
ネクタハウジング２４やコネクタを取り付ける際、端子
ピン２１にぶつかったり、引っかかったりすることが生
じない。

【００３３】なお、上述の実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態の例であるが、これに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において、種々変
形実施可能である。例えば、歯車伝達機構４内のフリク
ション機構としては、図７に示すように、２番車１６に
設けても良い。このフリクション機構は、２番車１６
を、１番車１５のピニオン部と噛み合う歯車部材１６ａ
と、この歯車部材１６ａと摩擦係合する摩擦部材１６ｂ
と、この摩擦部材１６ｂと当接する押さえ材１６ｃと、
この押さえ材１６ｃをその先端部で押圧すると共にその
押さえ材１６ｃと一体回転するピニオン部材１６ｄと、
このピニオン部材１６ｄと歯車１６ａとの間におかれ、
両者を弾性付勢する円錐状のコイルバネ１６ｅとから構
成しているものである。なお、歯車部材１６ａは、３ヶ
所の係合部１６ｆを有しており、その係合部１６ｆで摩
擦部材１６ｂと押さえ材１６ｃを係合保持している。こ
のように、２番車１６の部分にフリクション機構を取り
付けると、トルクがある程度小さいことから小型の材料
が使えることおよび１番車の部分に比べ、フリクション
設定範囲の余裕度が増え、調整しやすい等のメリットが
ある。

【００３４】また、上述の実施の形態では、ステッピン
グモータの例を示したが、本発明は、ＡＣ同期モータや
ファンモータ等他の各種の小型モータに適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の小
型モータでは、回路基板を保持する機能等を有するホル
ダー部材にコネクタハウジングを取り付けるだけの簡単
な構成で、端子ピンと、回路基板と、コネクタハウジン
グとが一体化される。加えて、ホルダー部材は、回路基
板とコネクタハウジングとの位置決めと回路基板の保持
とを兼用した構成となっている。このため、コネクタハ
ウジングの接続端子と回路基板との接続作業がきわめて
簡単かつ確実に行うことができるものとなる。

【００３６】加えて、請求項２記載の発明では、端子ピ
ンを両コイルの中間に配置するので、両コイルボビンの
形状を同一することができる。しかも、端子ピンが両コ
イルの中央に配置され、接続端子が歯車伝達機構に対し
てラジアル方向に隣接して配置されるため、回路基板の
一端側に端子ピンを、他端側に接続端子を配設できるよ
うになる。このため、半田付け作業は、同方向から行え
るようになると共に、フレキシブル基板等の特殊な基板
を用いる必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の小型モータの側面断面図（コネクタハ
ウジングを除く）である。

【図２】本発明の小型モータの歯車伝達機構を示す平面
図である。

【図３】図２の歯車伝達機構の側面展開図である。

【図４】本発明の小型モータの端子部を説明するための
図で、ホルダー部材を配置する以前の状態を示す図であ
る。

【図５】本発明の小型モータの端子部を説明するための
図で、ホルダー部材、回路基板、コネクタハウジングを
取り付けた状態を示す図である。

【図６】本発明の小型モータに使用されるホルダー部材
を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
は側面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】本発明に使用される歯車伝達機構の他の例の側
面展開図と、フリクション機構を矢示Ａ方向から見た部
分平面図である。

【図８】従来の小型モータを示す図である。

【図９】従来の他の小型モータの端子部付近を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ステッピングモータ２ステータ部３ロータ部４歯車伝達機構５出力軸６端子部７，８極歯９，１０コイル２１端子ピン２２ホルダー部材２２ｂ挿通部２２ｃ回路基板保持部２２ｄ取付部２３回路基板２４コネクタハウジング２６回路パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータ部を構成する円形状に配置され
た極歯と該極歯に巻回されるコイルとを有し、該コイル
が接続された端子ピンへの電気的接続をモータに取り付
けたコネクタハウジングに外部コネクタを接続すること
により行うように構成した小型モータにおいて、上記コネクタハウジングを取り付ける取付部と、上記端
子ピンの挿通部と、上記端子ピンと上記コネクタハウジ
ングに設けられた接続端子との電気的接続を行うための
回路基板を保持する回路基板保持部とを備えたホルダー
部材をモータに取り付け、上記回路基板保持部は、上記
ホルダー部材の一面と、その面側に設けられブリッジ状
に突出したブリッジ部とで構成され、上記回路基板は上
記回路基板保持部の回路基板挿入孔から挿入されて当該
回路基板保持部に保持されると共に、上記ホルダー部材
は上記コネクタハウジングを取り付けたとき、上記接続
端子が上記回路基板の対応する回路パターンと対向する
ように構成したことを特徴とする小型モータ。
【請求項２】前記小型モータは、ロータの回転を伝え
る歯車伝達機構を有すると共に、この歯車伝達機構と軸
方向に隣接して前記極歯を軸方向に２つ配置し、コイル
をそれぞれの極歯に巻回し、この各コイルに接続された
端子ピンを上記２つのコイルの中間に配置し、前記接続
端子の位置を上記歯車伝達機構に対し、ラジアル方向に
隣接する位置としたことを特徴とする請求項１記載の小
型モータ。