JP3517545B2 - motor - Google Patents

motor

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JP3517545B2
JP3517545B2 JP04465797A JP4465797A JP3517545B2 JP 3517545 B2 JP3517545 B2 JP 3517545B2 JP 04465797 A JP04465797 A JP 04465797A JP 4465797 A JP4465797 A JP 4465797A JP 3517545 B2 JP3517545 B2 JP 3517545B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、円筒形状のモータに関
するものである。 【0002】 【従来の技術】小型円筒形のステップモータとしては、
図25に示すものがある。ボビン101にステータコイ
ル105が同心状に巻回され、ボビン101はステータ
ヨーク106を2個で軸方向から挟持固定し、かつステ
ータヨーク106にはボビン101の内径面円周方向に
ステータ歯106aと106bが交互に配置され、ケー
ス103にステータ歯106aまたは106bと一体の
ステータヨーク106が固定され、ステータ102が構
成されている。 【0003】2組のケース103の一方にはフランジ1
15と軸受108が固定され、他方のケース103には
もう一個の軸受108が固定されている。ロータ109
はロータ軸110にロータ磁石111が固定され、ステ
ータ102のステータヨーク106aと放射状の空隙部
を構成し、軸受108で両支持されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例は、ロータの外周にケース103、ボビン101、
ステータコイル105、ステータヨーク106等が同心
状に配置されているためにモータの外径寸法が大きくな
ってしまう欠点があった。またステータコイル105へ
の通電により発生する磁束は主としてステータ歯106
aと106bの端面間を通過するためロータ磁石111
に効果的に作用しないため出力は高くならない欠点もあ
る。 【0005】したがって、本発明の目的はモータの外径
寸法を小さく抑えつつ出力の高いものとし、さらに組立
が容易なものにすることである。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外周面が周方向に分割され異なる極に交
互に着磁されたロータである永久磁石と、前記永久磁石
の軸方向であって前記永久磁石を挟む位置に配置された
第1のコイルおよび第2のコイルと、前記第1のコイル
の内径部に挿入され前記第1のコイルによって励磁され
るとともに前記永久磁石の内径部と対向する筒状の第1
のヨークと、前記第2のコイルの内径部に挿入され前記
第2のコイルによって励磁されるとともに前記永久磁石
の内径部と対向する筒状の第2のヨークと、前記第1の
ヨークおよび前記第2のヨークと接続され、前記永久磁
石の外径部と対向する筒状の第3のヨークを有し、前記
第3のヨークには前記第1のコイルの端子部と前記第2
のコイルの端子部を突出させる切り欠きが設けられてい
ることを特徴とする。 【0007】上記構成において、第1コイルと第2コイ
ルはマグネットリングを軸方向に関して挟む位置に配置
されているため、本モータの外径寸法を小さくしてい
る。また、第1コイルにより発生する磁束はマグネット
リングの外周面に対向する第3ヨークとマグネットリン
グの内周面に対向する第1ヨークとの間を通過するの
で、効果的にマグネットリングに作用し、第2コイルに
より発生する磁束はマグネットリングの外周面に対向す
る第3ヨークとマグネットリングの内周面に対向する第
2ヨークとの間を通過するので効果的にマグネットリン
グに作用し、モータの出力を高める。 【0008】さらに、前記マグネットリングは第1の着
磁層と第2の着磁層からなり前記マグネットリングの第
1着磁層と第2着磁層との位相が所定の度数ずれている
ことにより、前記第3ヨークの形状を単純化でき製造の
容易なモータとすることができる。また、前記第1コイ
ルおよび第2コイルの端子を容易にモータの外部へ引き
出して組み立てることができ、組立の容易性を高めてい
る。 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】 【0017】 【0018】 【0019】 【0020】 【0021】 【0022】 【0023】 【0024】 【実施例】 (実施例1)図1から図8は本発明の実施例1を表す図
である。1は円筒形状の永久磁石からなるマグネットリ
ングであり、円周をn分割(本実施例では4分割)して
S極N極が交互に着磁された1a、1b、1c、1dか
らなる第1の着磁層と、円周を同じく4分割してS極N
極が交互に着磁された1e、1f、1g、1hからなる
第2の着磁層とからなる。第1の着磁層と第2の着磁層
の位相は180/n度、すなわち45°ずれて着磁され
ている。本実施例では第1の着磁層の1a、1c及び第
2の着磁層の1e、1gの外周面がS極、内周面がN極
になるよう着磁されており、第1の着磁層の1b、1d
及び第2の着磁層の1f、1hの外周面がN極、内周面
がS極になるように着磁されている。 【0025】2は回転軸でマグネットリング1が固着さ
れている。回転軸2とマグネットリング1とによりロー
タが構成される。3、4は第1コイル、第2コイルであ
り、前記マグネットリング1と同心でかつマグネットリ
ング1を軸方向にはさむ位置に配置される。3b、3c
は第1コイル3の端子部であり、4b、4cは第2コイ
ル4の端子部である。5は軟磁性材料からなる第1ヨー
クでコイル3の内径部3aに挿入される5d部と前記永
久磁石1の第1の着磁層の内径部に対向する歯5b、5
cを持つ。歯5b、5cは第1の着磁層の極に対し同位
相となるように360/(n/2)度、すなわち180
°ずれて形成されている。第1ヨークの穴5aと、回転
軸2の2a部とは回転可能に嵌合する。 【0026】6は軟磁性材料からなる第2ヨークでコイ
ル4の内径部4aに挿入される6d部と前記マグネット
リング1の第2の着磁層の内径部に対向する歯6b、6
cを持つ。歯6b、6cは第2の着磁層の極に対し同位
相となるように360/(n/2)度、すなわち180
°ずれて形成されている。第2ヨーク6の穴6aと回転
軸2の2b部とは回転可能に嵌合する。 【0027】第1ヨーク5の歯5b、5cと第2ヨーク
6の歯6b、6cとは同位相すなわち互いに軸方向に関
して対向する位置にある。7は軟磁性材料からなる第3
ヨークである。第3ヨークは筒形状であり、コイル3、
コイル4、マグネットリング1の外周を覆うように構成
されている。第3ヨーク7は7e部で第1ヨーク5の5
e部と結合され、7f部で第2ヨーク6の6e部と溶接
あるいは接着あるいは圧入等で結合される。 【0028】第1ヨーク5と第3ヨーク7とを結合する
際にコイル3の端子部3b、3cは第3ヨーク7の切り
欠き部7gから外に突出するようにする。また、第2ヨ
ーク6と第3ヨークとを結合する際にコイル4の端子部
4b、4cは第3ヨーク7の切り欠き部7hから突出す
るようにする。このようにすれば、穴をヨークに設けて
コイル端子をその穴に通す方法に比べれば、はるかに組
立性の向上がはかられる。また第3ヨーク7は第1ヨー
ク5の歯5b、5c、第2ヨーク6の歯6b、6cにマ
グネットリング1をはさんで対向する位置7a、7b部
があり、それ以外の部分には穴7c、7dが形成されて
いる。第1ヨーク5の歯5b、5cと第2ヨーク6の歯
6b、6cとは同位相であるからそれらの歯に対向すべ
き第3ヨーク7の磁極部7a、7bは図1に示すように
単純な形状となり、プレス等で製造が容易となる。また
以上のような構成によれば、第1コイル3と第2コイル
4はマグネットリング1を軸方向に関してはさむ位置に
配置されているため、マグネットリング1あるいは第1
コイル、第2コイルが突出して大きな径になることはな
く、全体として外径寸法が大きくならないようになって
いる。さらに、第3ヨーク7の7a部、7b部と第1ヨ
ーク5の歯5b、5cとの間で発生する磁束はすべてマ
グネットリング1に作用し、また第3ヨーク7の7a
部、7b部と第2ヨーク6の歯6b、6cとの間で発生
する磁束はすべてマグネットリング1に作用する。すな
わち第1コイル3、第2コイル4への通電により発生す
る磁束は効果的にマグネットリング1に作用しモータの
出力が高まる。 【0029】図2は組立後の断面図であり、図3の
(a)(b)(c)(d)は図2におけるA−A断面を
示し、図3の(e)(f)(g)(h)は図2における
B−B断面を示している。図3の(a)と(e)が同時
点での断面図であり、図3の(b)と(f)が同時点で
の断面図であり、図3の(c)と(g)が同時点での断
面図であり、図3の(d)と(h)が同時点での断面図
である。 【0030】図3の(a)(e)の状態からコイル3、
コイル4に通電して第1ヨーク5の歯5b、5cをS
極、歯5b、5cに対向する第3ヨークの7a、7b部
をN極、第2ヨーク6の歯6b、6cをS極に、歯6
b、6cに対向する第3ヨークの7a、7b部をN極に
励磁するとマグネットリング1は45°左(反時計方向
に)回転し、図3の(b)(f)に示す状態になる。 【0031】次に、コイル3への通電を反転させ、第1
ヨーク5の歯5b、5cをN極、歯5b、5cに対向す
る第3ヨークの7a、7b部をS極、第2ヨーク6の歯
6b、6cをS極に、歯6b、6cに対向する第3ヨー
クの7a、7b部をN極に励磁すると、マグネットリン
グ1はさらに45°左回転し、図3の(c)(g)に示
す状態になる。 【0032】次に、コイル4への通電を反転させ第2ヨ
ーク6の歯6b、6cをN極に、歯6b、6cに対向す
る第3ヨークの7a、7b部をS極に励磁すると永久磁
石1はさらに45°左回転していく。このようにコイル
3、コイル4への通電方向を順次切り換えていくことに
より、マグネットリング1及び回転軸2からなるロータ
は通電位相に応じた位置へと回転していく。図4は組立
後の側面図である。 【0033】コイル端子を外側に突出させるには、第3
ヨークに切り欠き部7g、7hを設ける代わりに、第1
ヨーク5に切り欠き部5fを設け、第2ヨーク6に切り
欠き部6fを設け、第3ヨーク7と結合する際、それら
の切り欠き部5f、6fによってできる孔から突出させ
るようにしてもよい。図5、図6は前述の構成を示すも
のであり、図5は構成部品の斜視図、図6は組立後の斜
視図である。上記実施例では、マグネットリング1の着
磁は外周面と内周面とで各々分割して着磁してあるが、
図7に示すように外周面のみを分割着磁しても本モータ
の駆動は可能である。さらに、また上記実施例では第1
ヨーク5の歯5b、5cと第2ヨーク6の歯6b、6c
とは互いに向かい合う位置になっているが、第1ヨーク
5の歯5b、5cと第2ヨーク6の歯6b、6cとは1
80/n度すなわち45°ずれて配置し、マグネットリ
ング1の第1の着磁層と第2の着磁層との位相差を0°
もしくは90°としてもよい。(0°の場合は1層の
み)その際には図8に示すように第3ヨーク7の7a、
7b部は、第1ヨーク5の歯5b、5c及び第2ヨーク
6の歯6b、6cに対向する形状となる。 【0034】(実施例2)図9から図15は実施例2を
示す図である。8は軟磁性材料からなる第1外ヨークで
あり、歯8a、8bが第1ヨーク5の歯5b、5cとマ
グネットリング1の第1の着磁層をはさむ位置に形成さ
れている。9は軟磁性材料からなる第2の外ヨークであ
り、歯9a、9bが第2ヨーク6b、6cとマグネット
リング1の第2の着磁層をはさむ位置に形成されてい
る。10は非磁性材料からなる連結リングであり溝10
a、10bに第1外ヨーク8の歯8a、8bが嵌合し、
溝10c、10dに第2外ヨーク9の歯9a、9bが嵌
合し、第1外ヨーク8、第2外ヨーク9を公知の方法た
とえば接着等により固定する。第1外ヨーク8と第2外
ヨーク9は連結リング10の10e、10f部により所
定の間隔を持って固定されている。また、第1外ヨーク
8の歯8a、8bは第2外ヨーク9の歯9a、9bと向
き合って配置されている。 【0035】第1外ヨーク8と第2外ヨーク9とで実施
例1における第3ヨーク7と同様な働きをする。また、
第1外ヨーク8は図10に示すように、一端が第1ヨー
ク5と溶接、圧入あるいは接着等の方法により接続され
かつコイル3の外径部を覆い、他端である歯8a、8b
がマグネットリング1の外周部に所定の間隙をもって対
向している。第1外ヨーク8の切り欠き部8gは第1ヨ
ーク5と接続された場合に第1ヨーク5とで孔を形成す
る。第1外ヨーク8と第1外ヨーク5とを接続する際に
コイル3の端子部3b、3cは第1外ヨーク8の切り欠
き部8gから外に突出するようにする。このようにすれ
ば孔をヨークに設けてコイル端子をその穴に通す方法に
比べればはるかに組立性の向上がはかられる。 【0036】第2外ヨーク9は図10に示すように一端
が第2ヨーク6と溶接、圧入あるいは接着等の方法によ
り接続されかつコイル4の外径部を覆い、他端である歯
9a、9bがマグネットリング1の外周部に所定の間隙
をもって対向している。第2外ヨーク9の切り欠き部9
gは第2ヨーク6と接続された場合に第1ヨーク6とで
孔を形成する。第2外ヨーク9と第2外ヨーク6とを接
続する際にコイル4の端子部4b、4cは第2外ヨーク
9の切り欠き部9gから外に突出するようにする。この
ようにすれば孔をヨークに設けてコイル端子をその穴に
通す方法に比べれば、はるかに組立性の向上がはかられ
る。 【0037】図11は組立後の斜視図である。図12、
図13、図14、図15はマグネットリング1の回転位
相を示し、各図の(a)は第1着磁層を示し、(b)は
第2着磁層を示す。もし、実施例1のように外ヨークが
一体の第3ヨーク7で構成されていると仮定すると、マ
グネットリング1の第1着磁層と第2着磁層との間で第
3ヨーク7を介して磁束の行き来が生じる。そのため、
図12、図14に示すマグネットリング1の回転位置で
は図13、図15に示す場合よりもコギングによる力が
強くなる。これらコギングの強い位置は一回転中に90
°ピッチで4回現れる。本モータは第1コイル3、第2
コイル4への通電を順次交番させていく場合8回で一回
転するので第1コイル3、第2コイル4への通電により
発生する電磁力とコギングによる力とが常に一致するわ
けではない。このため、発生する駆動力の変動が大きく
回転がなめらかにならない。 【0038】本実施例では非磁性材料からなる連結リン
グ10により第1外ヨーク8と第2外ヨーク9とを磁気
的に分断しているので第1の着磁層と第2の着磁層との
間で第1外ヨーク8、第2外ヨーク9を介しての磁束の
行き来はほとんどなくなり、コギングの発生も第1の着
磁層による90°ピッチの4回と、それと45°位相の
ずれた第2の着磁層による90°ピッチの4回との計8
回となる。また発生の頻度も45°ピッチで生じるの
で、発生する駆動力の変動は小さく回転がなめらかなモ
ータとなる。 【0039】前述のコイル3の端子3b、3c、コイル
の端子4b、4cを突出する孔は、第1外ヨーク8の切
り欠き部8g、第2外ヨーク9の切り欠き部9gにより
構成したが、前述の実施例1と同様に第1ヨーク5、第
2ヨーク6側に切り欠き部を設けそれぞれが第1外ヨー
ク8、第2外ヨーク9と接続されることにより構成して
もよい。さらには実施例1と同様に本実施例において
も、マグネットリング1の着磁は外周面と内周面とで各
々分割して着磁してあるが図7に示すように外周面のみ
を分割着磁しても本モータの駆動は可能てある。さら
に、本実施例では第1ヨーク5の歯5b、5cと第2ヨ
ーク6の歯6b、6cては互いに向かい合う位置になっ
ているが、実施例1と同様に第1ヨーク5の歯5b、5
cと第2ヨーク6の歯6b、6cとは180/n度、す
なわち45°ずれて配置し、マグネットリング1の着磁
層と第2の着磁層との位相差を0°もしくは90°とし
てもよい。その際には第1外ヨーク8の歯8a、8bは
第1ヨーク5の歯5b、5cと対向する位置にし、第2
外ヨーク9の歯9a、9bは第2ヨーク6の歯6b、6
cと対向する位置にする。 【0040】(実施例3)図16、図17は実施例3を
示す図であり、図16は構成部品の斜視図、図17は組
立後の斜視図である。連結リング10に切り欠き部10
c、10dを設け、コイル3の端子3b、3cは第1外
ヨーク8の歯8a、8bの間と連結リング10の切り欠
き部10cを通って外部に突出するようにしてある。コ
イル4の端子4b、4cは第2外ヨーク9の歯9a、9
bの間と連結リング10の切り欠き部10dを通って外
部に突出するようにしてある。このように構成すれば、
実施例1、2と同様にコイル3、4の端子3b、3c、
4b、4cを容易に外部に露出させて組み立てることが
できる。 【0041】(実施例4)図18、19、20は実施例
4を示す図である。11はボビンであり、プラスチック
材料からなり、コイル3が巻回されている。また12、
13は導電性材料からなる端子ピンであり、ボビンに固
着されている。端子ピン12、13にはコイル3の端子
3b、3cが半田付けされており、端子ピン12、13
に電圧が加わるとコイル3に電流が流れるようになって
いる。 【0042】ボビン11の穴11aに第1ヨーク5の5
d部が挿入される。ボビン11の突起部11bは第1ヨ
ーク5の切り欠き部5fと嵌合し第1ヨーク5との回転
方向の相対位置を規制する。また同時に突起部11bは
第3ヨーク7の切り欠き部7gとも嵌合し、第3ヨーク
7との回転方向の相対位置を規制する。これにより第1
ヨーク5と第3ヨーク7とはボビン11の突起部11b
を介して回転方向の相対的位置が決まり第1ヨーク5の
歯5b、5cと第3ヨーク7の7a、7bとの相対位置
を容易に決めて、組み立てることが可能になる。 【0043】14はボビンであり、プラスチック材料か
らなり、コイル4が巻回されている。また15、16は
導電性材料からなる端子ピンであり、ボビンに固着され
ている。端子ピン15、16にはコイル4の端子4b、
4cが半田付けされており、端子ピン15、16に電圧
が加わるとコイル4に電流が流れるようになっている。 【0044】ボビン14の穴14aに第2ヨーク6の6
d部が挿入される。ボビン14の突起部14bは第2ヨ
ーク6の切り欠き部6fと嵌合し第2ヨーク6との回転
方向の相対位置を規制する。また同時に突起部11bは
第3ヨーク7の切り欠き部7hとも嵌合し、第3ヨーク
7との回転方向の相対位置を規制する。これにより第2
ヨーク6と第3ヨーク7とはボビン14の突起部14b
を介して回転方向の相対的位置が決まり第2ヨーク6の
歯6b、6cと第3ヨーク7の7a、7bとの相対位置
を容易に決めて、組み立てることが可能になる。 【0045】図20は組立後の斜視図である。コイル
3、4の端子部3b、3c、4b、4cはピン12、1
3、15、16により、実施例1と同様に外部に露出
し、外部の不図示の駆動電気回路と容易に接続できる。 【0046】(実施例5)図21、22は実施例5を示
す図であり、図21は構成部品の斜視図、図22は組立
後の斜視図である。ボビン11の突起部11bは第1ヨ
ーク5の切り欠き部5fと嵌合し、第19ヨーク5との
回転方向の相対位置を規制し、また第1外ヨーク8の切
り欠き部8gと嵌合し、第1外ヨーク8との回転方向の
相対位置を規制する。これにより第1ヨーク5と第1ヨ
ーク8とはボビン11の突起部11bを介して回転方向
の相対位置が決まり第1ヨーク5の歯5b、5cと第1
外ヨーク8の歯8a、8bとの相対位置を容易に決めて
組み立てることができる。 【0047】ボビン14の突起部14bは第2ヨーク6
の切り欠き部6fと嵌合し、第2ヨーク6との回転方向
の相対位置を規制し、また第2外ヨーク9の切り欠き部
9gと嵌合し、第2外ヨーク9との回転方向の相対位置
を規制する。これにより第2ヨーク6と第2外ヨーク9
とはボビン14の突起部14bを介して回転方向の相対
的位置が決まり、第2ヨーク6の歯6b、6cと第2ヨ
ーク9の歯9a、9bとの相対位置を容易に決めて、組
み立てることができる。コイル3、4はピン12、1
3、15、16により実施例2と同様に外部の不図示の
駆動と接続させるため外部に露出させるように組立てる
のが容易にできる。 【0048】(実施例6)図23、24は実施例を示す
図である。ボビン11の突起部11bは第1外ヨーク8
の歯8a、8bの間で嵌合し、第1外ヨーク8の相対的
な回転位置を規制するとともに連結リング10の切り欠
き部10cとも嵌合し、第1外ヨーク8と連結リング1
0との相対的位置を規定する。 【0049】ボビン14の突起部14bは第2外ヨーク
9の歯9a、9bの間で嵌合し、第2外ヨーク8の相対
的な回転位置を規制するとともに連結リング10の切り
欠き部10dとも嵌合し、第2外ヨーク9と連結リング
10との相対的位置を規定する。これらにより連結リン
グ10に切り欠き部10c、10dを設けたというだけ
の単純な形状で第1外ヨーク8と第2外ヨーク9相対的
な回転位置が容易に決定されるようになる。また、同時
にコイル3、4の端子を外部に突出して組み立てること
も容易になる。 【0050】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コイルの端子を外部に露出させるように組み立てる場合
の組立が容易になる。さらに、本発明によれば、第1ヨ
ークと第3ヨークおよび第2ヨークと第3ヨークの回転
方向の相対位置を合わせて組み立てるのが容易になる。
またコイル端子を外部に露出させて組み立てるのも容易
になる。 【0051】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical motor. [0002] As a small cylindrical step motor,
There is one shown in FIG. A stator coil 105 is concentrically wound around the bobbin 101. The bobbin 101 is sandwiched and fixed by two stator yokes 106 in the axial direction, and the stator yoke 106 has stator teeth 106a in the circumferential direction of the inner diameter surface of the bobbin 101. The stators 106 b are alternately arranged, and the stator yoke 106 integrated with the stator teeth 106 a or 106 b is fixed to the case 103 to form the stator 102. [0003] One of two cases 103 has a flange 1
15 and a bearing 108 are fixed, and another bearing 108 is fixed to the other case 103. Rotor 109
The rotor magnet 111 is fixed to the rotor shaft 110, forms a radial gap with the stator yoke 106 a of the stator 102, and is both supported by the bearing 108. However, in the above conventional example, the case 103, the bobbin 101,
Since the stator coil 105, the stator yoke 106 and the like are arranged concentrically, there is a disadvantage that the outer diameter of the motor becomes large. The magnetic flux generated by energizing the stator coil 105 mainly generates the stator teeth 106
rotor magnet 111 to pass between the end faces of
There is also a drawback that the output does not increase because it does not work effectively. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a motor having a high output while keeping the outer diameter of the motor small, and to further facilitate the assembly. In order to achieve the above object, the present invention provides a permanent magnet which is a rotor whose outer peripheral surface is divided in a circumferential direction and is alternately magnetized to different poles. A first coil and a second coil disposed in the axial direction of the magnet and sandwiching the permanent magnet, and inserted into the inner diameter of the first coil and excited by the first coil, The first cylindrical member facing the inner diameter of the permanent magnet
A yoke, a cylindrical second yoke that is inserted into the inner diameter of the second coil and is excited by the second coil and faces the inner diameter of the permanent magnet; A third yoke connected to a second yoke and facing the outer diameter of the permanent magnet, the third yoke having a terminal portion of the first coil and the second yoke;
And a notch for projecting the terminal portion of the coil. In the above configuration, since the first coil and the second coil are arranged at positions sandwiching the magnet ring in the axial direction, the outer diameter of the motor is reduced. Further, the magnetic flux generated by the first coil passes between the third yoke facing the outer peripheral surface of the magnet ring and the first yoke facing the inner peripheral surface of the magnet ring, and thus effectively acts on the magnet ring. Since the magnetic flux generated by the second coil passes between the third yoke facing the outer peripheral surface of the magnet ring and the second yoke facing the inner peripheral surface of the magnet ring, the magnetic flux effectively acts on the magnet ring, To increase the output. Further, the magnet ring includes a first magnetized layer and a second magnetized layer, and the phases of the first magnetized layer and the second magnetized layer of the magnet ring are shifted by a predetermined frequency. Thereby, the shape of the third yoke can be simplified, and the motor can be easily manufactured. In addition, the terminals of the first coil and the second coil can be easily pulled out of the motor and assembled, thereby improving the ease of assembly. [0012] [0015] [0015] [0015] [0018] [0018] [0018] [0021] [0021] [0021] Example (Embodiment 1) FIGS. 1 to 8 are diagrams showing Embodiment 1 of the present invention. Numeral 1 denotes a magnet ring formed of a cylindrical permanent magnet, which is composed of 1a, 1b, 1c, and 1d in which the circumference is divided into n parts (in this embodiment, divided into four parts), and S and N poles are alternately magnetized. The magnetized layer of No. 1 and the circumference are divided into four parts in the same manner.
And a second magnetized layer composed of 1e, 1f, 1g, and 1h, whose poles are alternately magnetized. The phases of the first magnetized layer and the second magnetized layer are magnetized at 180 / n degrees, that is, 45 °. In the present embodiment, the first magnetized layer 1a and 1c and the second magnetized layer 1e and 1g are magnetized so that the outer peripheral surface is an S pole and the inner peripheral surface is an N pole. 1b, 1d of magnetized layer
The first and second magnetized layers are magnetized so that the outer peripheral surfaces of 1f and 1h are N poles and the inner peripheral surface is an S pole. Reference numeral 2 denotes a rotating shaft to which the magnet ring 1 is fixed. The rotating shaft 2 and the magnet ring 1 constitute a rotor. Reference numerals 3 and 4 denote a first coil and a second coil, which are arranged concentrically with the magnet ring 1 and sandwiching the magnet ring 1 in the axial direction. 3b, 3c
Are terminal portions of the first coil 3, and 4b and 4c are terminal portions of the second coil 4. Reference numeral 5 denotes a first yoke made of a soft magnetic material, a 5d portion inserted into the inner diameter portion 3a of the coil 3, and teeth 5b, 5b facing the inner diameter portion of the first magnetized layer of the permanent magnet 1.
Have c. The teeth 5b and 5c are 360 / (n / 2) degrees, that is, 180 degrees so that they have the same phase with respect to the pole of the first magnetized layer.
It is formed so as to be shifted by °. The hole 5a of the first yoke and the portion 2a of the rotating shaft 2 are rotatably fitted. Reference numeral 6 denotes a second yoke made of a soft magnetic material, and a 6d portion inserted into the inner diameter portion 4a of the coil 4 and teeth 6b, 6 facing the inner diameter portion of the second magnetized layer of the magnet ring 1.
Have c. The teeth 6b and 6c are 360 / (n / 2) degrees, that is, 180 degrees so that they are in phase with the poles of the second magnetized layer.
It is formed so as to be shifted by °. The hole 6a of the second yoke 6 and the portion 2b of the rotating shaft 2 are rotatably fitted. The teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 are in the same phase, that is, at positions facing each other in the axial direction. 7 is a third material made of a soft magnetic material.
York. The third yoke has a cylindrical shape, and the coil 3,
It is configured to cover the outer circumference of the coil 4 and the magnet ring 1. The third yoke 7 is a part 5e of the first yoke 5 at a portion 7e.
The part 7e is joined to the part 6e of the second yoke 6 by welding, bonding or press-fitting at a part 7f. When connecting the first yoke 5 and the third yoke 7, the terminal portions 3 b and 3 c of the coil 3 are made to protrude from the cutout portions 7 g of the third yoke 7. When connecting the second yoke 6 and the third yoke, the terminal portions 4b and 4c of the coil 4 are made to protrude from the notch 7h of the third yoke 7. In this case, assemblability can be greatly improved as compared with the method of providing a hole in the yoke and passing the coil terminal through the hole. The third yoke 7 has positions 7a and 7b opposed to the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 with the magnet ring 1 interposed therebetween. 7c and 7d are formed. Since the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 have the same phase, the magnetic pole portions 7a and 7b of the third yoke 7 to be opposed to those teeth are as shown in FIG. It has a simple shape and is easy to manufacture by pressing or the like. Further, according to the above-described configuration, since the first coil 3 and the second coil 4 are arranged at positions sandwiching the magnet ring 1 in the axial direction, the magnet ring 1 or the first coil 3 is disposed.
The coil and the second coil do not protrude and have a large diameter, so that the outer diameter dimension does not increase as a whole. Further, all the magnetic fluxes generated between the portions 7a and 7b of the third yoke 7 and the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 act on the magnet ring 1, and the magnetic flux generated by the third yoke 7
All the magnetic fluxes generated between the portions 7b and 7b and the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 act on the magnet ring 1. That is, the magnetic flux generated by energizing the first coil 3 and the second coil 4 effectively acts on the magnet ring 1, and the output of the motor increases. FIG. 2 is a sectional view after assembling. FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D show AA cross sections in FIG. 2, and FIGS. 3E, 3F, and 3F. g) and (h) show BB cross sections in FIG. 2. 3 (a) and 3 (e) are cross-sectional views at the same point, FIGS. 3 (b) and 3 (f) are cross-sectional views at the same point, and FIGS. 3 (c) and 3 (g). Are cross-sectional views at the same time, and FIGS. 3D and 3H are cross-sectional views at the same time. In the state shown in FIGS.
By energizing the coil 4, the teeth 5b and 5c of the first yoke 5
The third yoke 7a, 7b facing the poles and teeth 5b, 5c has N poles, the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 have S poles, and the teeth 6
When the portions 7a and 7b of the third yoke opposed to the portions b and 6c are excited to the N pole, the magnet ring 1 rotates 45 ° left (counterclockwise) to reach the state shown in FIGS. . Next, the power supply to the coil 3 is reversed,
The teeth 5b and 5c of the yoke 5 are N poles, the 7a and 7b portions of the third yoke facing the teeth 5b and 5c are S poles, the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 are S poles, and face the teeth 6b and 6c. When the portions 7a and 7b of the third yoke are excited to the N pole, the magnet ring 1 is further rotated counterclockwise by 45 ° to be in a state shown in FIGS. Next, the energization of the coil 4 is reversed to excite the teeth 6b and 6c of the second yoke 6 to the N-pole and the portions 7a and 7b of the third yoke facing the teeth 6b and 6c to the S-pole. The magnet 1 further rotates counterclockwise by 45 °. By sequentially switching the energizing direction to the coil 3 and the coil 4 in this manner, the rotor including the magnet ring 1 and the rotating shaft 2 rotates to a position corresponding to the energizing phase. FIG. 4 is a side view after assembly. To make the coil terminals protrude outward, the third
Instead of providing notches 7g and 7h in the yoke,
The yoke 5 may be provided with a notch 5f, the second yoke 6 may be provided with a notch 6f, and when the yoke 5 is coupled to the third yoke 7, it may be made to protrude from holes formed by the notches 5f, 6f. . 5 and 6 show the above-described configuration. FIG. 5 is a perspective view of the components, and FIG. 6 is a perspective view after assembly. In the above embodiment, the magnetization of the magnet ring 1 is divided into an outer peripheral surface and an inner peripheral surface.
As shown in FIG. 7, the motor can be driven even when only the outer peripheral surface is magnetized. Further, in the above embodiment, the first
Teeth 5b, 5c of yoke 5 and teeth 6b, 6c of second yoke 6
Are opposed to each other, but the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b and 6c of the second yoke 6
80 / n degrees, that is, 45 °, and the phase difference between the first magnetized layer and the second magnetized layer of the magnet ring 1 is 0 °.
Alternatively, it may be 90 °. (In the case of 0 °, only one layer) In this case, as shown in FIG.
The portion 7b has a shape facing the teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6. (Embodiment 2) FIGS. 9 to 15 show Embodiment 2. FIG. Reference numeral 8 denotes a first outer yoke made of a soft magnetic material. The teeth 8a and 8b are formed at positions where the teeth 5b and 5c of the first yoke 5 and the first magnetized layer of the magnet ring 1 are sandwiched. Reference numeral 9 denotes a second outer yoke made of a soft magnetic material, and teeth 9a and 9b are formed at positions where the second yokes 6b and 6c and the second magnetized layer of the magnet ring 1 are sandwiched. Numeral 10 denotes a connecting ring made of a non-magnetic material.
a, 10b are fitted with the teeth 8a, 8b of the first outer yoke 8,
The teeth 9a and 9b of the second outer yoke 9 are fitted into the grooves 10c and 10d, and the first outer yoke 8 and the second outer yoke 9 are fixed by a known method such as bonding. The first outer yoke 8 and the second outer yoke 9 are fixed at predetermined intervals by 10e and 10f portions of the connection ring 10. The teeth 8a and 8b of the first outer yoke 8 are arranged so as to face the teeth 9a and 9b of the second outer yoke 9. The first outer yoke 8 and the second outer yoke 9 function similarly to the third yoke 7 in the first embodiment. Also,
As shown in FIG. 10, the first outer yoke 8 has one end connected to the first yoke 5 by welding, press-fitting, bonding, or the like, covers the outer diameter of the coil 3, and has the other ends of teeth 8a, 8b.
Faces the outer peripheral portion of the magnet ring 1 with a predetermined gap. The notch 8g of the first outer yoke 8 forms a hole with the first yoke 5 when connected to the first yoke 5. When connecting the first outer yoke 8 and the first outer yoke 5, the terminal portions 3b and 3c of the coil 3 are made to protrude outside from the notch 8g of the first outer yoke 8. In this way, assemblability can be much improved compared to the method of providing a hole in the yoke and passing the coil terminal through the hole. As shown in FIG. 10, one end of the second outer yoke 9 is connected to the second yoke 6 by a method such as welding, press-fitting, or bonding, covers the outer diameter of the coil 4, and has teeth 9a at the other end. 9b faces the outer peripheral portion of the magnet ring 1 with a predetermined gap. Notch 9 of second outer yoke 9
g forms a hole with the first yoke 6 when connected to the second yoke 6. When connecting the second outer yoke 9 and the second outer yoke 6, the terminal portions 4b and 4c of the coil 4 are made to protrude outside from the cutout portions 9g of the second outer yoke 9. In this way, assemblability is much improved compared to the method of providing a hole in the yoke and passing the coil terminal through the hole. FIG. 11 is a perspective view after assembly. FIG.
FIGS. 13, 14, and 15 show the rotational phase of the magnet ring 1, in which (a) shows the first magnetized layer and (b) shows the second magnetized layer. If it is assumed that the outer yoke is formed of an integral third yoke 7 as in the first embodiment, the third yoke 7 is disposed between the first and second magnetized layers of the magnet ring 1. A magnetic flux is transferred between the two. for that reason,
At the rotational position of the magnet ring 1 shown in FIGS. 12 and 14, the force due to cogging becomes stronger than in the case shown in FIGS. These strong cogging positions are 90
Appears 4 times at ° pitch. This motor has a first coil 3, a second coil
When the energization of the coil 4 is sequentially alternated, one rotation is performed eight times, so that the electromagnetic force generated by the energization of the first coil 3 and the second coil 4 does not always match the cogging force. Therefore, the generated driving force fluctuates greatly and the rotation is not smooth. In this embodiment, the first outer yoke 8 and the second outer yoke 9 are magnetically separated by the connecting ring 10 made of a non-magnetic material. Between the first and second yoke 8 and the second outer yoke 9, there is almost no exchange of magnetic flux, and cogging occurs four times at a 90 ° pitch by the first magnetized layer and at 45 ° phase with it. 8 times including 4 times at 90 ° pitch by the shifted second magnetized layer
Times. In addition, since the frequency of occurrence occurs at a pitch of 45 °, the generated driving force has a small fluctuation and the rotation is smooth. The holes projecting from the terminals 3b and 3c of the coil 3 and the terminals 4b and 4c of the coil are formed by the cutout 8g of the first outer yoke 8 and the cutout 9g of the second outer yoke 9. As in the first embodiment, a cutout may be provided on the first yoke 5 and the second yoke 6 side and connected to the first outer yoke 8 and the second outer yoke 9, respectively. Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the magnet ring 1 is magnetized by being divided into an outer peripheral surface and an inner peripheral surface, but only the outer peripheral surface is divided as shown in FIG. The motor can be driven even when magnetized. Further, in the present embodiment, the teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 are located at positions facing each other. However, as in the first embodiment, the teeth 5b, 5c of the first yoke 5, 5
c and the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 are arranged at a shift of 180 / n degrees, that is, 45 °, so that the phase difference between the magnetized layer of the magnet ring 1 and the second magnetized layer is 0 ° or 90 °. It may be. At this time, the teeth 8a and 8b of the first outer yoke 8 are located at positions facing the teeth 5b and 5c of the first yoke 5,
The teeth 9a, 9b of the outer yoke 9 are the teeth 6b, 6 of the second yoke 6.
c. (Embodiment 3) FIGS. 16 and 17 are views showing Embodiment 3, FIG. 16 is a perspective view of components, and FIG. 17 is a perspective view after assembly. Notch 10 in connecting ring 10
(c) and (10d), the terminals (3b, 3c) of the coil (3) project outside between the teeth (8a, 8b) of the first outer yoke (8) and the notch (10c) of the connecting ring (10). The terminals 4b, 4c of the coil 4 are connected to the teeth 9a, 9 of the second outer yoke 9.
b, and protrudes outside through the notch 10d of the connecting ring 10. With this configuration,
As in the first and second embodiments, the terminals 3b, 3c of the coils 3, 4
4b and 4c can be easily exposed and assembled. (Embodiment 4) FIGS. 18, 19 and 20 show Embodiment 4. FIG. Reference numeral 11 denotes a bobbin made of a plastic material, around which the coil 3 is wound. Also 12,
Reference numeral 13 denotes a terminal pin made of a conductive material, which is fixed to the bobbin. The terminals 3b and 3c of the coil 3 are soldered to the terminal pins 12 and 13, respectively.
When a voltage is applied to the coil 3, a current flows through the coil 3. The first yoke 5 is inserted into the hole 11a of the bobbin 11.
The part d is inserted. The protrusion 11b of the bobbin 11 fits into the notch 5f of the first yoke 5 and regulates the relative position of the first yoke 5 in the rotation direction. At the same time, the protrusion 11b also fits into the notch 7g of the third yoke 7 to regulate the relative position of the third yoke 7 in the rotation direction. This makes the first
The yoke 5 and the third yoke 7 are connected to the protrusion 11b of the bobbin 11.
, The relative position in the rotational direction is determined, and the relative positions of the teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the 7a, 7b of the third yoke 7 can be easily determined and assembled. Reference numeral 14 denotes a bobbin, which is made of a plastic material and around which the coil 4 is wound. Reference numerals 15 and 16 denote terminal pins made of a conductive material, which are fixed to the bobbin. Terminal pins 15 and 16 have terminals 4 b of coil 4,
4c is soldered so that when a voltage is applied to the terminal pins 15 and 16, a current flows through the coil 4. In the hole 14a of the bobbin 14, the second yoke 6
The part d is inserted. The protrusion 14b of the bobbin 14 fits into the notch 6f of the second yoke 6, and regulates the relative position of the second yoke 6 in the rotation direction. At the same time, the protrusion 11b also fits into the notch 7h of the third yoke 7, and regulates the relative position of the third yoke 7 in the rotation direction. This makes the second
The yoke 6 and the third yoke 7 are connected to the projections 14b of the bobbin 14.
, The relative position in the rotational direction is determined, and the relative position between the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 and the 7a, 7b of the third yoke 7 can be easily determined and assembled. FIG. 20 is a perspective view after assembly. The terminals 3b, 3c, 4b, 4c of the coils 3, 4 are
3, 15, and 16, similarly to the first embodiment, are exposed to the outside and can be easily connected to an external drive electric circuit (not shown). (Embodiment 5) FIGS. 21 and 22 are views showing Embodiment 5, FIG. 21 is a perspective view of components, and FIG. 22 is a perspective view after assembly. The projection 11b of the bobbin 11 fits with the notch 5f of the first yoke 5, regulates the relative position in the rotational direction with respect to the nineteenth yoke 5, and fits with the notch 8g of the first outer yoke 8. Then, the relative position in the rotation direction with respect to the first outer yoke 8 is regulated. As a result, the relative position of the first yoke 5 and the first yoke 8 in the rotational direction is determined via the protrusion 11b of the bobbin 11, and the teeth 5b, 5c of the first yoke 5 and the first
The relative position between the outer yoke 8 and the teeth 8a and 8b can be easily determined and assembled. The projection 14b of the bobbin 14 is
Of the second outer yoke 9 in the direction of rotation of the second outer yoke 9 with the notch 6f of the second outer yoke 9. Regulate the relative position of. Thereby, the second yoke 6 and the second outer yoke 9
The relative position in the rotational direction is determined via the projection 14b of the bobbin 14, and the relative positions of the teeth 6b, 6c of the second yoke 6 and the teeth 9a, 9b of the second yoke 9 are easily determined and assembled. be able to. Coil 3 and 4 are pins 12, 1
3, 15, and 16, as in the second embodiment, it is easy to assemble so as to be exposed to the outside so as to be connected to an external drive (not shown). (Embodiment 6) FIGS. 23 and 24 show an embodiment. The protrusion 11b of the bobbin 11 is the first outer yoke 8
Of the first outer yoke 8 and the notch 10c of the connecting ring 10 so that the first outer yoke 8 and the connecting ring 1 can be fitted together.
Defines the position relative to zero. The projection 14b of the bobbin 14 is fitted between the teeth 9a and 9b of the second outer yoke 9 to regulate the relative rotation position of the second outer yoke 8 and to form the notch 10d of the connecting ring 10. To define the relative position between the second outer yoke 9 and the connection ring 10. Thus, the relative rotation position of the first outer yoke 8 and the second outer yoke 9 can be easily determined with a simple shape in which the notch portions 10c and 10d are provided in the connecting ring 10. At the same time, it is easy to assemble the terminals of the coils 3 and 4 by projecting the terminals outside. As described above, according to the present invention,
This facilitates assembly when assembling so as to expose the terminals of the coil to the outside. Further, according to the present invention, it is easy to assemble the first yoke and the third yoke and the second yoke and the third yoke so that their relative positions in the rotational direction are aligned.
In addition, it becomes easy to expose the coil terminals to the outside and assemble them. [0051]

【図面の簡単な説明】 【図1】図1は、実施例1の構成部品の斜視図である。 【図2】図2は、実施例1の断面図である。 【図3】図3は、実施例1のロータとの関係を示す断面
平面図である。 【図4】図4は、実施例1の側面図である。 【図5】図5は、実施例1の構成部品の斜視図である。 【図6】図6は、実施例1の組立後の側面図である。 【図7】図7は、実施例1のマグネットリングの他の実
施形態を示す平面図である。 【図8】図8は、実施例1の他の実施形態を示す構成部
品の斜視図である。 【図9】図9は、実施例2の構成部品の斜視図である。 【図10】図10は、実施例2の断面図である。 【図11】図11は、実施例2の斜視図である。 【図12】図12は、実施例2のロータとヨークとの関
係を示す平面図である。 【図13】図13は、実施例2のロータとヨークとの関
係を示す平面図である。 【図14】図14は、実施例2のロータとヨークとの関
係を示す平面図である。 【図15】図15は、実施例2のロータとヨークとの関
係を示す平面図である。 【図16】図16は、実施例3の構成部品の斜視図であ
る。 【図17】図17は、実施例3の組立後の斜視図であ
る。 【図18】図18は、実施例4のボビンの詳細図であ
る。 【図19】図19は、実施例4の構成部品の斜視図であ
る。 【図20】図20は、実施例4の組立後の斜視図であ
る。 【図21】図21は、実施例5の構成部品の斜視図であ
る。 【図22】図22は、実施例5の組立後の斜視図であ
る。 【図23】図23は、実施例6の構成部品の斜視図であ
る。 【図24】図24は、実施例6の組立後の斜視図であ
る。 【図25】図25は、従来例のモータの断面図である。 【符号の説明】 1 永久磁石 2 回転軸 3 コイル 4 コイル 5 第1ヨーク 6 第2ヨーク 7 第3ヨーク 8 第1外ヨーク 9 第2外ヨーク 10 連結リング 11 ボビン 12 ピン 13 ピン 14 ボビン 15 ピン 16 ピン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of components of a first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional plan view illustrating a relationship with the rotor of the first embodiment. FIG. 4 is a side view of the first embodiment. FIG. 5 is a perspective view of a component according to the first embodiment. FIG. 6 is a side view of the first embodiment after assembly. FIG. 7 is a plan view illustrating another embodiment of the magnet ring of the first embodiment. FIG. 8 is a perspective view of a component showing another embodiment of the first embodiment. FIG. 9 is a perspective view of components of the second embodiment. FIG. 10 is a sectional view of a second embodiment. FIG. 11 is a perspective view of a second embodiment. FIG. 12 is a plan view illustrating a relationship between a rotor and a yoke according to the second embodiment. FIG. 13 is a plan view illustrating a relationship between a rotor and a yoke according to the second embodiment. FIG. 14 is a plan view illustrating a relationship between a rotor and a yoke according to the second embodiment. FIG. 15 is a plan view illustrating a relationship between a rotor and a yoke according to the second embodiment. FIG. 16 is a perspective view of components of the third embodiment. FIG. 17 is a perspective view of the third embodiment after assembly. FIG. 18 is a detailed view of a bobbin according to a fourth embodiment. FIG. 19 is a perspective view of a component of the fourth embodiment. FIG. 20 is a perspective view of the fourth embodiment after assembly. FIG. 21 is a perspective view of a component according to the fifth embodiment. FIG. 22 is a perspective view of the fifth embodiment after assembly. FIG. 23 is a perspective view of a component of the sixth embodiment. FIG. 24 is a perspective view of the sixth embodiment after assembly. FIG. 25 is a sectional view of a conventional motor. [Description of Signs] 1 permanent magnet 2 rotating shaft 3 coil 4 coil 5 first yoke 6 second yoke 7 third yoke 8 first outer yoke 9 second outer yoke 10 connecting ring 11 bobbin 12 pin 13 pin 14 bobbin 15 pin 16 pin

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 37/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02K 37/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 外周面が周方向に分割され異なる極に交
互に着磁されたロータである永久磁石と、 前記永久磁石の軸方向であって前記永久磁石を挟む位置
に配置された第1のコイルおよび第2のコイルと、 前記第1のコイルの内径部に挿入され前記第1のコイル
によって励磁されるとともに前記永久磁石の内径部と対
向する筒状の第1のヨークと、 前記第2のコイルの内径部に挿入され前記第2のコイル
によって励磁されるとともに前記永久磁石の内径部と対
向する筒状の第2のヨークと、 前記第1のヨークおよび前記第2のヨークと接続され、
前記永久磁石の外径部と対向する筒状の第3のヨークを
有し、 前記第3のヨークには前記第1のコイルの端子部と前記
第2のコイルの端子部を突出させる切り欠きが設けられ
ていることを特徴とするモータ。
(57) [Claim 1] A permanent magnet which is a rotor having an outer peripheral surface divided in a circumferential direction and alternately magnetized to different poles, and a permanent magnet which is in the axial direction of the permanent magnet and A first coil and a second coil disposed at positions sandwiching the first coil and a cylindrical shape which is inserted into the inner diameter of the first coil, is excited by the first coil, and faces the inner diameter of the permanent magnet. A first yoke, a cylindrical second yoke inserted into the inner diameter of the second coil, excited by the second coil, and opposed to the inner diameter of the permanent magnet; Connected to the yoke and the second yoke,
A cylindrical third yoke facing the outer diameter of the permanent magnet; a notch in the third yoke for projecting a terminal portion of the first coil and a terminal portion of the second coil; A motor characterized by being provided with.
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