JP3402799B2

JP3402799B2 - モータの端子装置

Info

Publication number: JP3402799B2
Application number: JP28368094A
Authority: JP
Inventors: 隆山本
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 2003-05-06
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH08149728A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２本の巻線が巻装され
た一対の巻枠を備えたモータにおいて、各巻枠に巻装さ
れた巻線に給電を行なうためのモータの端子装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、４相のステップモータ等で
は、図８に示す如く、ロータの外周に位置させる固定子
の巻枠として、２相分（２本）の巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ
３，Ｌ４を夫々巻装した一対の巻枠Ｗ１，Ｗ２を、モー
タの回転軸方向に並べて配置することが行なわれている
（特開平１−１０７６３１号公報等参照）。

【０００３】また、この種のモータでは、各巻枠Ｗ１，
Ｗ２を熱可塑性の合成樹脂にて成形し、図８に示す如
く、各巻枠Ｗ１，Ｗ２において互いに対向する対向面
に、夫々、所定間隔を空けて３つの端子保持部Ｈ11，Ｈ
12，Ｈ13及びＨ21，Ｈ22，Ｈ23を突設し、更に、各端子
保持部Ｈ11〜Ｈ23に、各巻枠Ｗ１，Ｗ２の巻線に給電を
行なうための端子ピンＰ11，Ｐ12，Ｐ13，Ｐ21，Ｐ22，
Ｐ23を夫々立設した端子装置が使用されている。

【０００４】そして、この種の端子装置によれば、モー
タへの組付け時には、各巻枠の端子保持部を他方の端子
保持部の間隙に互いに挿入することにより、各端子保持
部Ｈ11〜Ｈ23を互いに噛合させて、各巻枠Ｗ１，Ｗ２を
容易に位置決めすることができ、また、各端子保持部Ｈ
11〜Ｈ23に立設された合計６本の端子ピンＰ11〜Ｐ23
を、所定間隔で１列に配列することができるため、給電
用の６本のリード線を１箇所で容易に接続でき、外部装
置との配線も簡単に行なうことができる。

【０００５】なお、各巻枠Ｗ１，Ｗ２毎に、端子保持部
を３つ設けているのは、図９に示す如く、各巻枠Ｗ１，
Ｗ２に巻装された２本の巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ３，Ｌ４
を個々に通電制御するには、その巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ
３，Ｌ４の一端を電源電圧印加或は接地用の共通端子と
することができるものの、他端は必ず独立させる必要が
あるためであり、従来では、各巻枠Ｗ１，Ｗ２の３つの
端子保持部Ｈ11〜Ｈ13，Ｈ21〜Ｈ23のうち、中央の端子
保持部Ｈ12及びＨ22に夫々立設された端子ピンＰ12，Ｐ
22を共通端子として、各巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ３，Ｌ４
の一端を接続し、両側の端子保持部Ｈ11，Ｈ13及びＨ2
1，Ｈ23に夫々立設された端子ピンＰ11，Ｐ13及びＰ2
1，Ｐ23を独立端子として、各巻線Ｌ１〜Ｌ４の他端を
個々に接続している。従って、従来装置によれば、図９
に示す如く、各巻枠Ｗ１，Ｗ２の各巻線Ｌ１〜Ｌ４毎
に、通電・非通電を制御することができるようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
各巻線Ｌ１〜Ｌ４を個々に通電制御して、モータを駆動
する場合、そのときの駆動方法にもよるが、一般には、
図９に点線にて示す如く、各巻枠Ｗ１，Ｗ２において共
通端子となる端子ピンＰ12，Ｐ22を互いに接続して、こ
れに電源電圧Ｖｃを印加し、各巻線Ｌ１〜Ｌ４に個々に
接続された独立端子Ｐ11，Ｐ13，Ｐ21，Ｐ23側をスイッ
チング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を介して個々に接地
することにより、各巻線Ｌ１〜Ｌ４を個々に通電して、
モータを駆動することが多い。そして、この場合には、
モータ組付け時に、中央に位置する各巻枠Ｗ１，Ｗ２の
共通端子（端子ピンＰ12，Ｐ22）を互いに接続して、こ
れにリード線を接続すればよい。

【０００７】しかしながら、従来では、各端子ピンＰ11
〜Ｐ23は、全て等間隔で配置されており、しかも、これ
ら各端子ピンの間隔は、各端子ピンＰ11〜Ｐ23に給電用
のリード線を半田付けした際に、他の端子ピンとの間で
半田ブリッジ等が生じることのないよう、所定距離以上
に設定されていたため、共通端子を接続するには、接続
用のリード線等を別途使用する必要があり、その接続作
業が面倒であった。

【０００８】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、上記のように一対の巻枠に夫々形成される３個の
端子ピンを有し、しかもこの端子ピンはモータ組付け時
に略一列に配列される端子装置において、共通端子とな
る中央の２本の端子ピンに１本のリード線を半田接続す
る作業を容易に行なうことができるようにすることを目
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
めになされた請求項１に記載の発明は、２本の巻線が巻
装された環状の巻枠を、モータの回転軸方向に２個並設
してなるモータに設けられ、各巻枠に巻装された巻線に
給電を行なうための端子装置であって、前記各巻枠の互
いに対向する対向面に、夫々、他方の巻枠側と互いに噛
合可能な３つの端子保持部を所定間隔を空けて突設する
と共に、該端子保持部の各々に、前記回転軸方向とは略
直交する端子ピンを各巻枠の外方向に立設し、前記各巻
枠の３つの端子保持部のうちの中央の端子保持部に立設
された端子ピンには、各巻枠に巻装された２本の巻線の
一方の端部を共に接続して、該端子ピンを共通端子と
し、両側の端子保持部に立設された２つの端子ピンに
は、２本の巻線の他方の端部を各々接続して、該端子ピ
ンを巻線毎の独立端子とし、更に、前記各巻枠におい
て、前記共通端子を２本の独立端子の中心位置より一方
の独立端子側に偏心した位置に配設して、前記端子保持
部噛合時の各巻枠の共通端子間の距離を、他の端子間距
離より短くしたことを特徴とする。

【００１０】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載のモータの端子装置において、各端子保持部は、夫
々、同一幅に形成されると共に、各巻枠に他方の端子保
持部を嵌入可能な一定間隔にて突設され、各巻枠におい
て、各独立端子は両側の端子保持部の略中心位置に夫々
立設され、共通端子は中央の端子保持部の中心位置より
一方の独立端子側に偏心した位置に立設されていること
を特徴とする。

【００１１】また請求項３に記載の発明は、請求項２に
記載のモータの端子装置において、各巻枠において各独
立端子が立設される両側の端子保持部のうち、共通端子
が前記偏心により遠ざけられる側の端子保持部では、独
立端子を当該端子保持部の中心位置より前記共通端子と
は反対側に偏心した位置に立設させて、各端子保持部噛
合時の各巻枠の独立端子間の距離を更に長くしたことを
特徴とする。

【００１２】

【作用及び発明の効果】請求項１に記載の端子装置にお
いては、各巻枠において、２本の巻線の一端が共に接続
されて共通端子となる端子ピンが、各巻線の他端が各々
接続されて独立端子となる両側の端子ピンの中心位置よ
り、一方の端子側に偏心した位置に配設されている。

【００１３】このため、本発明によれば、モータ組付け
時に各巻枠の端子保持部を噛合させた際に、各巻枠の中
央の端子ピン（共通端子）間距離を他の端子間距離より
短くすることができ、電源電圧の印加或は接地のため
に、これら両共通端子に同時に１本のリード線を接続す
る際には、例えば、一方の共通端子にリード線を接続し
て、この共通端子と他方の共通端子とは半田によりブリ
ッジさせるとか、或は、リード線の先端を曲げて両共通
端子間をブリッジさせ、その部分を半田接続する、とい
ったことにより、両共通端子間のブリッジとリード線の
接続と一度の半田付け作業で簡単に行なうことができ、
リード線接続時の作業性を向上できる。

【００１４】また請求項２に記載の端子装置において
は、端子保持部が同一幅に形成され、しかも、各端子保
持部は、各巻枠に、他方の端子保持部を嵌入可能な一定
間隔にて突設されている。そして、各巻枠において、独
立端子は両側の端子保持部の略中心位置に夫々立設さ
れ、共通端子は中央の端子保持部の中心位置より一方の
独立端子側に偏心した位置に立設されている。

【００１５】このため、本発明によれば、各端子保持部
を噛合させた際に、共通端子間の距離を他の端子間距離
よりも短くすることができ、請求項１に記載の装置と同
様の効果を得ることができる。また、本発明によれば、
各端子保持部は巻枠側の端子保持部の間隙に嵌入される
ため、各端子保持部を噛合させるだけで、両巻枠の相対
位置をしっかりと固定することができ、モータ組付け時
の各巻枠の位置決め作業も簡単に行なうことができるよ
うになる。

【００１６】また次に、請求項３に記載の端子装置にお
いては、独立端子が立設される両側の端子保持部のう
ち、共通端子が遠ざけられる側の端子保持部では、独立
端子が端子保持部の中心位置より共通端子とは反対側に
偏心した位置に立設される。このため、請求項２に記載
の端子装置に対して、端子保持部噛合時の各巻枠の独立
端子間の距離を更に長くすることができ、両共通端子へ
のリード線の接続作業に加えて、各独立端子に個々にリ
ード線を接続する際の作業性をも向上することができ
る。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。図２は本発明が適用された実施例のステップモータ
の側断面図である。図２に示す如く、ステップモータの
ケース１は、金属板をＣ字筒状に屈曲させたフレーム部
２と、このフレーム部２の両端開口部を覆うように溶接
等で固着された一対の端板３，４とにより、中空状に形
成されている。そして、後方の端板４の内面側には、回
り止め１１ａを介してロータ（回転子）１０の中心に固
定されたモータ軸１１を回転自在に軸支する軸受け６を
保持するための合成樹脂製の軸受支持板５が取付けられ
ている。軸受支持板５は、軸受け６を成形型に嵌がめた
状態でのインサート成形等の処理により一工程で作成で
きるものである。

【００１８】一方、前方の端板３内面側には、固定子９
を一体的に固定するための硬質合成樹脂（例えばＰＢ
Ｔ：ポリブチレンテレフタレート等）が半径中央側に延
出して構成されるスペーサ部１２が介在されている。こ
のスペーサ部１２の半径中央部には、モータ軸１１を回
転自在に軸支する軸受け１３が固定されており、このス
ペーサ部１２と前記軸受支持板５とにより、ロータ１０
と固定子９側とが電気的に離間されるようになってい
る。なお、前記両軸受け６，１３は、気孔性材料に潤滑
油を含浸させてなるもの、例えば、鉄系または銅系の粉
末材料を加圧成形した後、潤滑油を含浸させてなるもの
である。

【００１９】ロータ１０は、図４に示す如く、硬質合成
樹脂材（例えばＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート
等）とガラス短繊維との混合（ガラス繊維強化プラスチ
ック）からなる円筒状のロータ体２５の中心に、回り止
め１１ａを設けたモータ軸１１を位置させ、ロータ体２
５の外周面に、多数の磁極を有する円筒状の磁石２６を
位置させて、これら各部を一体的に成形したものであ
る。また、ロータ体２５の両端面には、軸受け６，１３
の端面と対向する位置に、薄肉円板状のワッシャ部２
７，２８も一体成形されている。このワッシャ部２７，
２８の合成樹脂材は、例えば、アセタール樹脂（ホルム
アルデヒドの重合により作成される結晶性熱可塑性ホモ
ポリマー）に化学潤滑材を混合させたものである。

【００２０】固定子９は、図３に示す如く、モータ軸１
１の軸線方向に延びる多数のくし歯状の磁極１８を円周
方向に沿って交互に備えた対のヨーク１４，１５及び１
６，１７と、その向かい合わせの対のヨーク１４，１５
と別の対のヨーク１６，１７にそれぞれ挟まれるように
ヨークの外周に位置する巻枠１９，２０とからなる。巻
枠１９，２０は、熱可塑性合成樹脂にて環状に形成した
ものであり、その円環部分は、周方向に開口した断面略
Ｕ字状に形成されている。また、各巻枠１９，２０に
は、夫々、各相の巻線Ｌ１，Ｌ２或はＬ３，Ｌ４となる
２本のポリウレタン線からなる巻線２１が巻装されてお
り、その巻線２１の一端が、夫々、各巻枠１９，２０の
互いに対向するフランジ部１９ａ，２０ａに一体的に形
成された端子ホルダ２２に立設する３個の端子ピン２３
に捲着されている。そして、各端子ホルダ２２の凹凸箇
所を噛み合わせるように、各ヨーク１５，１６における
対面するフランジ部１５ａ，１６ａの外面同士を合わ
せ、更に、この対のヨーク１４，１５，１６，１７にお
ける磁極１８と巻枠１９，２０の内周面との隙間に電気
絶縁性の硬質合成樹脂材２４を充填することにより、こ
れら各部が一体的に固定されている。なお、上記各端子
ピン２３には、給電用のリード線８がそれぞれ接続され
る。

【００２１】次に本発明にかかわる主要部である端子ホ
ルダ２２の形状について説明する。図５及び図６に示す
ように、端子ホルダ２２は、夫々、一対の巻枠１９，２
０の対面するフランジ部１９ａ，２０ａの外端面に一体
的に形成されており、各フランジ部１９ａ，２０ａに所
定間隔を空けて突設された３個の端子保持部２２ａ，２
２ｂ，２２ｃと、これら各端子保持部２２ａ〜２２ｃの
各々に、モータの回転軸方向とは略直交し且つ各巻枠の
外方向に立設された端子ピン２３ａ，２３ｂ，２３ｃと
から構成されている。

【００２２】端子保持部２２ａ〜２２ｃは、直方体に形
成されて略一列に配設されており、その配列方向の幅及
び間隔（Ｔ１〜Ｔ５）は、モータへの組付け時に他方の
巻枠側と互いに噛合できるように設定されている。なお
本実施例では、Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４＝Ｔ５であり、
噛合時に各巻枠１９，２０側の端子保持部２２ａ〜２２
ｃが隙間なく嵌合し合い、巻枠１９，２０同士の位置決
めをしっかりできるようにされている。

【００２３】端子ピン２３ａ〜２３ｃは、各巻枠１９，
２０の成形時に、端子ピン２３ａ〜２３ｃの基部を端子
保持部２２ａ〜２２ｃに埋め込んだ状態でインサート成
形することにより、各端子保持部２２ａ〜２２ｃに一体
形成されている。なお、端子ピン２３ａ〜２３ｃは、各
巻枠１９，２０の形成後、その端子保持部２２ａ〜２２
ｃに、その基部を埋め込むようにしてもよい。そして、
これら３個の端子ピン２３ａ〜２３ｃのうち、両側の端
子ピン２３ａ及び２３ｃには、各巻枠１９，２０に夫々
巻装された２本のポリウレタン線からなる巻線２１（Ｌ
１，Ｌ２及びＬ３，Ｌ４）の一端が各々接続され、中央
の端子ピン２３ｂにはこれら各巻線Ｌ１，Ｌ２或はＬ
３，Ｌ４の他端が接続されている。この結果、両側の端
子ピン２３ａ，２３ｃは、各巻線Ｌ１，Ｌ２或はＬ３，
Ｌ４への通電制御を行なうための独立端子となり、中央
の端子ピン２３ｂは、各巻線Ｌ１，Ｌ２或はＬ３，Ｌ４
の共通端子となる。

【００２４】そして、図１（ａ）に示す如く、上記３個
の端子ピン２３ａ〜２３ｃのうち、各巻枠１９，２０の
フランジ部１９ａ，２０ａに向って左側の端子ピン２３
ａは、端子保持部２２ａの中心位置に立設されている。
また、共通端子となる中央の端子ピン２３ｂは、各巻枠
１９，２０の端子ホルダ２２を互いに噛合させた際にセ
ンター位置となる端子保持部２２ｂの端子ピン２３ａ側
側面からの距離Ｐｂ（図６に示すＴ３）が端子保持部２
２ｂの幅Ｐａの１／２より小さくなる位置（Ｐｂ＜Ｐａ
／２）、換言すれば、端子保持部２２ｂの中心位置から
端子ピン２３ａ側に偏心した位置に立設され、右側の端
子ピン２３ｃは、端子保持部２２ｃの中心位置から端子
ピン２３ｂとは反対側に、端子ピン２３ｂの端子保持部
２２ｂでの偏心距離と同じ距離だけ偏心した位置に立設
されている。

【００２５】従って、各巻枠１９，２０において、フラ
ンジ部１９ａ，２０ａに向って左側の端子ピン（独立端
子）２３ａと中央の端子ピン（共通端子）２３ｂとの離
間距離Ｐｃは、中央の端子ピン（共通端子）２３ｂと右
側の端子ピン（独立端子）２３ｃとの離間距離Ｐｄに比
べて小さくなり、図１（ｂ）に示す如く、各端子ホルダ
２２を噛合させた際には、各巻枠１９，２０側の共通端
子２３ｂ間距離Ｐｘが他の端子間距離Ｐｙより短く、且
つ他の端子間距離Ｐｙは全て同じ距離となる。

【００２６】以上説明したように、本実施例において
は、各巻枠１９，２０の端子ホルダ２２を噛合させる
と、各端子ホルダ２２において共通端子となる端子ピン
２３ｂの距離Ｐｘが他の端子間距離Ｐｙより短くなる。
従って、図７に示す如く、電源電圧の印加或は接地のた
めに、これら両端子ピン２３ｂに同時に１本のリード線
８を接続する際には、そのリード線８を両端子ピン２３
ｂ間に配設して、半田付けすることにより、両端子ピン
２３ｂに１本のリード線を同時に接続することができ、
リード線接続時の作業性を向上できる。

【００２７】またこれら共通端子以外の端子間距離Ｐｙ
は、一方の独立端子である端子ピン２３ｃの立設位置を
端子保持部２２ｃの外側にずらすことにより、一定距離
に設定されている。このため、全ての端子間距離を一定
距離に設定した従来装置に比べて、その端子間距離Ｐｙ
を長くでき、各独立端子にリード線８を接続する場合の
半田付け作業も容易に行なうことができる。

【００２８】また本実施例では、各端子ホルダ２２にお
いて、端子保持部２２ａ〜２２ｃの幅及びその間隔（Ｔ
１〜Ｔ５）を全て同一に設定しているため、端子ホルダ
２２の噛合時に、端子ホルダ２２同士をしっかりと固定
でき、両巻枠１９，２０の位置決め作業も簡単に行なう
ことができる。

【００２９】なお、本実施例では、端子ホルダ噛合時の
各端子ピン間の距離のうち、共通端子間距離Ｐｘ以外は
全て同一距離（Ｐｙ）となるように構成したが、共通端
子間距離Ｐｘを他の端子間距離短くできれば、２つの共
通端子へのリード線接続を簡単に行なうことができるよ
うにする、といった所期の目的を達成できるため、他の
端子間距離Ｐｙについては必ずしも一致させる必要はな
く、例えば、独立端子となる端子ピン２３ａ，２３ｃに
ついては、端子保持部２２ａ，２２ｃの中心位置に立設
するようにしてもよい。

【００３０】また、本実施例では、端子保持部２２ａ〜
２２ｃの幅及びその間隔（Ｔ１〜Ｔ５）を全て同一に設
定しているが、端子ホルダ２２同士を噛合でき、その噛
合時に共通端子間距離を他の端子間距離より短くできれ
ばよいため、端子保持部２２ａ−２２ｂ間の距離Ｔ２
は、その間に挿入される端子保持部２２ｂの幅Ｔ３以上
（Ｔ２≧Ｔ３）、端子保持部２２ｂ−２２ｃ間の距離Ｔ
４は、その間に挿入される端子保持部２２ａの幅Ｔ１以
上（Ｔ４≧Ｔ１）、という条件を満足する範囲内であれ
ば、端子保持部２２ａ〜２２ｃの幅及びその間隔（Ｔ１
〜Ｔ５）を各々異なる値に設定してもよい。

【００３１】また更に本実施例では、端子ホルダ２２の
噛合時に、全て（６個）の端子ピン２３が直線に配列さ
れるものとして説明したが、各巻枠１９，２０側にて３
個の端子ピンが略直線に配列されていればよく、噛合時
に各巻枠の端子ピンが交互（所謂ジグザグ状）に配列さ
れてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の端子ホルダの構成を表わす平面図であ
る。

【図２】実施例のステップモータの側断面図である。

【図３】実施例の固定子の分解斜視図である。

【図４】実施例のロータ及び固定子の一部破断斜視図で
ある。

【図５】実施例の巻枠を端子ホルダ側から見た側面図で
ある。

【図６】実施例の端子ホルダの構成を表わす斜視図であ
る。

【図７】実施例の端子ホルダへのリード線取付け状態を
表わす説明図である。

【図８】従来の端子装置の構成及びリード線取付け状態
を説明する説明図である。

【図９】一対の巻枠に巻装された２本の巻線と各端子と
の接続状態を説明する説明図である。

【符号の説明】

９…固定子１０…ロータ１１…モータ軸１
９，２０…巻枠１９ａ，２０ａ…フランジ部２１（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３，Ｌ４）…巻線２２…端子ホルダ２２ａ〜２２ｃ…端子保持部２３ａ〜２３ｃ…端子ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 3/04 H02K 3/46 H02K 5/22 H02K 37/14 535

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２本の巻線が巻装された環状の巻枠を、
モータの回転軸方向に２個並設してなるモータに設けら
れ、各巻枠に巻装された巻線に給電を行なうための端子
装置であって、前記各巻枠の互いに対向する対向面に、夫々、他方の巻
枠側と互いに噛合可能な３つの端子保持部を所定間隔を
空けて突設すると共に、該端子保持部の各々に、前記回
転軸方向とは略直交する端子ピンを各巻枠の外方向に立
設し、前記各巻枠の３つの端子保持部のうちの中央の端子保持
部に立設された端子ピンには、各巻枠に巻装された２本
の巻線の一方の端部を共に接続して、該端子ピンを共通
端子とし、両側の端子保持部に立設された２つの端子ピ
ンには、２本の巻線の他方の端部を各々接続して、該端
子ピンを巻線毎の独立端子とし、更に、前記各巻枠において、前記共通端子を２本の独立
端子の中心位置より一方の独立端子側に偏心した位置に
配設して、前記端子保持部噛合時の各巻枠の共通端子間
の距離を、他の端子間距離より短くしたことを特徴とす
るモータの端子装置。
【請求項２】各端子保持部は、夫々、同一幅に形成さ
れると共に、各巻枠に他方の端子保持部を嵌入可能な一
定間隔にて突設され、各巻枠において、各独立端子は両側の端子保持部の略中
心位置に夫々立設され、共通端子は中央の端子保持部の
中心位置より一方の独立端子側に偏心した位置に立設さ
れていることを特徴とする請求項１に記載のモータの端
子装置。
【請求項３】各巻枠において各独立端子が立設される
両側の端子保持部のうち、共通端子が前記偏心により遠
ざけられる側の端子保持部では、独立端子を当該端子保
持部の中心位置より前記共通端子とは反対側に偏心した
位置に立設させて、各端子保持部噛合時の各巻枠の独立
端子間の距離を更に長くしたことを特徴とする請求項２
に記載のモータの端子装置。