JP4255306B2 - ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 - Google Patents
ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4255306B2 JP4255306B2 JP2003118825A JP2003118825A JP4255306B2 JP 4255306 B2 JP4255306 B2 JP 4255306B2 JP 2003118825 A JP2003118825 A JP 2003118825A JP 2003118825 A JP2003118825 A JP 2003118825A JP 4255306 B2 JP4255306 B2 JP 4255306B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- terminal
- stator yoke
- bobbin
- notch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
- H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
- H02K3/525—Annular coils, e.g. for cores of the claw-pole type
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータ等に用いるステータ、モータおよびステータの組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ機器や自動車の回転部分等に使用されるモータとしてステッピングモータが広く使用されている。ステッピングモータは、デジタル制御などにより指示される電気信号にあわせて一定の角度ずつ回転し高精度な位置決めを行う。このようなステッピングモータとして、ロータ部に永久磁石を使用した、ＰＭ（Permanent Magnet）型ステッピングモータがある。
【０００３】
ＰＭ型ステッピングモータは、図１０に示すようなステータ１００を備える。図１０に示すステータ部１００は、互いに背中合わせに張り合わされた、２つのステータサブアセンブリ１０１から構成されている。
【０００４】
ステータサブアセンブリ１０１の分解図を、図１１に示す。図１１に示すように、ステータサブアセンブリ１０１は、有底円筒状の外ステータヨーク１０２と、環状板状の内ステータヨーク１０３と、コイル１０４と、から構成されている。
【０００５】
外ステータヨーク１０２と内ステータヨーク１０３とは、軟磁性材料からなる鋼板をプレス加工してなり、互いにかみ合う櫛歯状の極歯１０２ａ、１０３ａをそれぞれ備える。コイル１０４は、プラスチック製のボビン１０５にマグネットワイヤＷが巻回されて構成される。ボビン１０５は、その円筒状の本体部分から軸方向に対して略垂直に突出し、端子ピン１０６が固定されたコイル端子部１０７を備える。コイル１０４の引き出し線は、端子ピン１０６に絡げられ、はんだ付けされる。端子ピン１０６は、ステッピングモータを搭載する機器の駆動回路に接続される。
【０００６】
外ステータヨーク１０２には、コイル端子部１０７を外部に露出するための切り欠き１０２ｂが形成されている。図１２の側面図に示すように、切り欠き１０２ｂの幅はコイル端子部１０７の幅とほぼ同一に設定され、コイル１０４はステータサブアセンブリ１０１内に安定に固定されるようになっている。
【０００７】
ステータ部１００は、上記構成のステータサブアセンブリ１０１を２つ、互いの内ステータヨーク１０３が接する状態で、例えば、モールド成型により一体化される。ここで、２つのステータサブアセンブリ１０１は、お互いの極歯が最適な電気角の差、例えば、９０°の差を形成するように配置される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにステータ部１００を形成する時、極歯の電気角の差を調整するため、図１２に示すように、対向する２つのコイル端子部１０７の相対位置にずれが生じる場合がある。この場合、以下のような理由から、上記ステータ部１００を備えるステッピングモータとこれを搭載する機器との電気的接続が困難、煩雑となるおそれがある。
【０００９】
例えば、端子ピン１０６を、図１３に示すような接続孔１０８を有するフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）１０９に接続する場合、端子ピン１０６の位置ずれを考慮して、接続孔１０８をやや大きく設計する等の工夫をする必要がある。しかし、接続孔１０８を大きくした場合、はんだ付けがスムーズにできない等の困難、煩雑さを伴い、さらには、はんだ付けの信頼性が低下するおそれがある。
【００１０】
このように、従来のステータ部１００には、各ステータサブアセンブリ１０１のコイル端子部１０７の相対位置にずれが生じるおそれがあり、そのため、ステータ部１００を備えるモータとこれを搭載する機器との電気的接続が困難、煩雑となり、ひいては、ステータおよびモータの製造信頼性が低下するおそれがあった。
【００１１】
上記問題を解決するため、本発明は、搭載機器との電気的接続の容易なステータおよびモータを提供することを目的とする。
本発明は、信頼性の高いステータの組み立て方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るステータは、
コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備える２つの同じ構造のステータサブアセンブリを互いに背中合わせに重ねてそれぞれの前記端子部が隣接する状態で配置して構成されるステータであって、
２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの切り欠き部は、前記切り欠き部から突出する前記端子部が前記ボビンの軸方向を中心として回転可能な幅を有する、
ことを特徴とする。
【００１６】
上記構成のステータにおいて、前記端子部が前記切り欠き部と重なる弧状部分が形成する、前記ステータヨークの中心からの角度は、前記切り欠き部が形成する前記中心からの角度よりも小さいことが望ましい。
【００１７】
上記構成のステータにおいて、前記端子部の弧状部分が形成する角度は、前記切り欠き部が形成する角度より電気角で１０°以上小さいことが望ましい。
【００１８】
上記構成のステータにおいて、２つの前記ステータサブアセンブリの前記端子部は、互いに平面的に見て重なるように位置決めして配置されてもよい。
【００１９】
上記構成のステータにおいて、前記端子部は、前記位置決めのための位置決め部を備えてもよい。
【００２０】
上記構成のステータにおいて、前記ステータヨークは極歯を備えてもよく、
２つの前記ステータサブアセンブリの前記ステータヨークは、それぞれの前記極歯が互いに所定の電気角の差を形成するように配置されてもよい。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るモータは、上記構成のステータを備える。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るステータの組み立て方法は、
コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備えるステータサブアセンブリを備えるステータの組み立て方法であって、
２つの同じ構造の前記ステータサブアセンブリを、互いに背中合わせに重ねて、それぞれの前記ステータヨークが所定の相対位置となり、かつ、それぞれの前記端子部が互いに隣接するように配置する工程と、
前記ステータヨークを固定した状態で、２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの前記端子部が平面的に重なるように位置決めする位置決め工程と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかるモータ構造について、以下図面を参照して説明する。本実施の形態では、ＯＡ機器や自動車の回転部分等に使用され、永久磁石を用いるＰＭ（Permanent Magnet）型のステッピングモータを例として説明する。
【００２４】
図１に、本実施の形態に係るステッピングモータ１１の断面構成を示す。
図１に示すように、実施の形態のステッピングモータ１１は、ステータ部１２と、ロータ部１３と、を備える。
【００２５】
ステータ部１２の斜視図を図２に示す。図２に示すように、ステータ部１２は、互いに背中合わせに重ねられた２つのステータサブアセンブリ１４から構成されている。図３の分解図に示すように、ステータサブアセンブリ１４は、外ステータヨーク１５と、内ステータヨーク１６と、ボビン１７と、カバーリング１８と、から構成されている。
【００２６】
外ステータヨーク１５は、ステータサブアセンブリ１４の外周および上面を構成する。外ステータヨーク１５は、軟磁性材の鋼板等からなる、環状の有底円筒状部材から構成される。外ステータヨーク１５の内周縁には、複数の第１の極歯１５ａが櫛歯状に形成されている。第１の極歯１５ａは、例えば、切り欠きが形成された鋼板を折り曲げて形成される。第１の極歯１５ａは、所定の電気角で等間隔に配置されている。
【００２７】
外ステータヨーク１５には、切り欠き１５ｂが形成されている。切り欠き１５ｂは、後述するボビン１７のコイル端子部２０が露出するように形成されている。また、外ステータヨーク１５には、位置決め用切り欠き１５ｃが形成されている。
【００２８】
内ステータヨーク１６は、軟磁性材の鋼板等から構成される、外ステータヨーク１５の内径とほぼ等しい外径の環状板状に形成されている。内ステータヨーク１６は、略同心に配置され、外ステータヨーク１５の開放部分と嵌合して、ステータサブアセンブリ１４の底面を形成する。
【００２９】
内ステータヨーク１６は、外ステータヨーク１５の内周と同径の内周を有する。内ステータヨーク１６の内周縁には、複数の第２の極歯１６ａが櫛歯状に形成されている。第２の極歯１６ａは、切り欠きが形成された鋼板を折り曲げて形成される。第２の極歯１６ａは、所定の電気角で等間隔に配置されている。
【００３０】
第１の極歯１５ａと第２の極歯１６ａとは、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが位置決めされて嵌合した状態で、互いにかみ合うように配置される。図４に、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが嵌合した状態の部分図を示す。図４に示すように、例えば、略三角形状に形成された第１の極歯１５ａと第２の極歯１６ａとは、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが嵌合した状態で、互いにかみ合う。
【００３１】
図３に戻り、内ステータヨーク１６には、切り欠き１６ｂが形成されている。切り欠き１６ｂは、円環状の内ステータヨーク１６の外周部分を切り欠くように形成されている。また、切り欠き１６ｂの周縁は、略直線形状を有する。切り欠き１６ｂの周縁は、後述するボビン１７のコイル端子部２０と近接する。
【００３２】
内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂの反対側には、位置決め用爪１６ｃが形成されている。位置決め用爪１６ｃと、外ステータヨーク１５の位置決め用切り欠き１５ｃと、が係合して、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが位置決め固定される。
【００３３】
ボビン１７は、例えば、プラスチック材料から構成され、ボビン本体１９と、コイル端子部２０と、を備える。
ボビン本体１９は、断面がＨ字状の略円筒状に形成されている。ボビン本体１９の周囲には、マグネットワイヤＷが多重に巻回されて保持されている。ボビン本体１９に保持されたマグネットワイヤＷの巻線部分がコイルを構成する。
【００３４】
ボビン本体１９は、その中心が、外ステータヨーク１５および内ステータヨーク１６の中心と同心にあるように、第１および第２の極歯１５ａ、１６ａの周囲に配置される。
【００３５】
コイル端子部２０は、例えば、ボビン本体１９の円筒状部分から、その軸方向に対して略垂直に突出するように設けられている。コイル端子部２０は、例えば、所定の幅でボビン本体１９の外側に向かって突出し、全体として略方形の形状を有する。
【００３６】
また、コイル端子部２０は、端子挿入の為の肉厚確保の為、ボビン本体１９の軸方向の一端から、軸方向に（図の下方）突出している。内ステータヨーク１６とボビン１７とが重なった状態で、コイル端子部２０の突出部分は、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと近接して緩く係合するようになっている。緩く係合するとは、後述するように、ボビン１７と内ステータヨーク１６とが相対的に円周方向にある程度回転移動可能となっていることを意味する。
【００３７】
ここで、コイル端子部２０の下方突出部分の高さは、内ステータヨーク１６の厚さとほぼ同じに設定され、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと緩く係合した状態で、コイル端子部２０と内ステータヨーク１６とが略同一の平面（ステータサブアセンブリ１４の一面）を形成するようになっている。
【００３８】
略方形のコイル端子部２０は、ボビン本体１９の軸方向に対して略垂直な面を有し、この面には導体金属からなる角棒状の２本の端子２１が略垂直に起立するように固定されている。
【００３９】
ボビン本体１９に巻回されたマグネットワイヤＷの両端、すなわち、引き出し部分は、コイル端子部２０の一面上を通って端子２１までそれぞれ引き出される。ワイヤの両端は、それぞれ端子２１に絡げられてはんだ付けされる。
【００４０】
端子２１は、中継用のＰＣＢ（プリント回路基板）やフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）の接続穴等に接続可能に構成されている。端子２１を介して、マグネットワイヤＷには電流が供給され、コイルから磁束が発生する。
【００４１】
図５に、外ステータヨーク１５と、ボビン１７とを重ねた状態の、上部断面図を示す。図５に示すように、コイル端子部２０の、平面的に見て少なくとも切り欠き１５ｂと重なる弧状部分が形成する、外ステータヨーク１５の中心からの角度φは、切り欠き１５ｂが形成する角度θよりも小さく設定されている。
【００４２】
例えば、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂの形成角θは、機械角で４４°に設定され、コイル端子部２０の弧状部分のなす角φは、θよりも小さい角度、例えば、機械角で４０°に設定されている。好適には、コイル端子部２０のなす角φは、切り欠き１５ｂのなす角θよりも電気角で１０°以上小さい値に設定されている。
【００４３】
ここで、このモータについて言えば磁極数は６極対であり、機械角の３６０°／６が電気角の３６０°に相当する。したがって、機械角４°（θ−φ＝４４°−４０°）は、ここでは３６０＊４／６０となり、電気角で２４°に相当する。このように好適な角度はモータの磁極数に依存するため、電気角で示している。
【００４４】
このようにコイル端子部２０のなす角φが切り欠き１５ｂのなす角θよりも小さく設定されていることにより、切り欠き１５ｂからコイル端子部２０が突出した状態で、コイル端子部２０の周囲には間隙が形成される。従って、コイル端子部２０は、ボビン１７の回転とともに隙間の分、所定角度（所定幅）回転移動可能となっている。
【００４５】
コイル端子部２０が、円周方向に回転可能であることから、後述するステータ部１２の組み立て工程において、ステータヨーク１５、１６を所定位置に配置した状態で、２つのコイル端子部２０の位置ずれを解消するように調整することができる。尚、角φを角θより１０°以上小さくするのは、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂの寸法公差とコイル端子部２０の寸法公差が最小設定でも電気角にて５°以上有り、更に、特開平９−２８０７２号公報に開示されているＡ／Ｂ相の位相調整巾が電気角で５°以上必要なためである。
【００４６】
図３に戻り、カバーリング１８は、プラスチック材料等の弾性材料からなる、所定の幅と厚さとを有する円筒状部材から構成されている。カバーリング１８は、例えば、外ステータヨーク１５の内径すなわちボビン１７の外径と同じ径に形成されている。カバーリング１８は、円周の一部にスリット１８ａを有し、スリット１８ａの広がりにより容易にコイル外面を覆うよう、取り付け出来るようになっている。
【００４７】
カバーリング１８は、例えば、ボビン１７の側面とほぼ同じ幅か、あるいは、これよりも少し小さい幅を有する。これにより、ボビン本体１９と嵌合したカバーリング１８は、マグネットワイヤＷの巻線部をカバーし、これを保護する。
【００４８】
図１に戻り、ステッピングモータ１１のステータ部１２は、上記構成のステータサブアセンブリ１４が、コイル端子部２０が隣接するように、互いに背中合わせに配置されて構成される。２つのステータサブアセンブリ１４は、後述するように樹脂モールドにより一体化して形成される。
【００４９】
重ねて配置されたステータサブアセンブリ１４の各一面は、第１および第２のフランジ２３、２４にプロジェクション溶接などの方法で固定されている。第１および第２のフランジ２３、２４は、例えば、ステンレス鋼板を打ち抜いて形成される。
【００５０】
ロータ部１３は、金属製のホルダ２５に嵌挿されるシャフト２６と、第１および第２のフランジ２３、２４にカシメなどにより固定され、シャフト２６を回転自在に保持する軸受２７と、ホルダ２５の外周に配置される磁石２８と、から構成される。磁石２８は、シャフト２６と同軸で、かつ、ステータ部１２の第１および第２の極歯１５ａ、１６ａと微少間隔離間して同軸で対向するように固定されている。磁石２８の固定は、インサート成型あるいは接着によって行われる。
【００５１】
磁石２８の表面は、その周方向に沿って所定の間隔でＳまたはＮの極性で交互に着磁されている。ステータ部１２のコイルに、所定電圧のパルス状の駆動電圧が印加されると、例えば、第１の極歯１５ａがＳ極に磁化される。これにより、マグネットの表面のＮ極部分は第１の極歯１５ａに引き寄せられる。
【００５２】
次いで、反対極性のパルス状の駆動電圧がコイルに印加されると、第１の極歯１５ａは、今度はＮ極に磁化される。これにより、マグネットの表面のＳ極部分は第１の極歯１５ａに引き寄せられ、ロータ部１３は所定角度回転する。
このように、コイルに極性の異なるパルス電圧を交互に印加することにより、ロータ部１３は回転駆動される。
【００５３】
以下、上記構成のステッピングモータ１１の組み立て方法を説明する。
まず、シャフト２６をホルダ２５に嵌挿させ、次いで、ホルダ２５の周囲に磁石２８を固定する。これにより、ロータ部１３が形成される。
【００５４】
ロータ部１３を上記のように形成する一方で、ステータ部１２を形成する。まず、マグネットワイヤＷを巻回させたボビン１７を用意する。ここで、マグネットワイヤＷの太さ、巻数、長さ等は、ステッピングモータ１１の用途に応じて任意に決定される。その後、用意したボビン１７にカバーリング１８を取り付ける。
【００５５】
次いで、内ステータヨーク１６と外ステータヨーク１５とを、カバーリング１８で被覆されたボビン１７をその内部に収容するように嵌め合わせ、ステータサブアセンブリ１４を組み立てる。このとき、ボビン１７のコイル端子部２０と、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂと、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと、をそれぞれ重なるように配置する。
【００５６】
続いて、所定の保持治具に、組み立てたステータサブアセンブリ１４を２つ、それぞれの内ステータヨーク１６が接するように配置する。なお、保持治具を用いて直接２つのステータサブアセンブリ１４の構成部品を順に保持させるようにしてもよい。
【００５７】
このとき、２つのステータサブアセンブリ１４は、互いのステータヨーク１５、１６の極歯が最適な電気角の差、例えば、９０°を形成するように配置される。
【００５８】
次いで、このように２つのステータサブアセンブリ１４を所定の相対位置に配置した状態で、それぞれのコイル端子部２０の位置決めを行う。位置決めは、例えば、図６（ａ）および（ｂ）、図７（ｃ）および（ｄ）に示すような方法で行われる。
【００５９】
図６（ａ）に示す方法では、コイル端子部２０には、その主面に略垂直な方向（円筒状のボビン１７の軸方向）にこれを貫通する位置決め孔２０ａが開設されている。位置決めは、２つのコイル端子部２０の位置決め孔２０ａに位置決めピン３０を嵌挿して行われる。
【００６０】
図６（ｂ）に示す方法では、コイル端子部２０の互いの対向面には、その突出方向に沿って、そのほぼ中心に位置決め溝２０ｂが形成されている。位置決めは、ステータサブアセンブリ１４を重ねた状態で互いの位置決め溝２０ｂを通過するように、位置決めピン３０を挿通させて行われる。
【００６１】
ここで、図６（ａ）および（ｂ）に示すような位置決め方法を用いた場合には、例えば、後述する端子２１をＦＰＣ等の回路基板に接続した後に、位置決めピン３０を取り外す。
【００６２】
図７（ｃ）に示す方法では、コイル端子部２０の互いの対向面には、互いに嵌合可能な凸部２０ｃまたは凹部２０ｄのいずれか一方がそれぞれ形成されている。位置決めは、互いの凸部２０ｃと凹部２０ｄとを嵌合させて行われる。
【００６３】
図７（ｄ）に示す方法では、端子部２０の側面を治具３１にて揃えて端子の位置決めを行う。
【００６４】
上記方法で位置決めされた２つのステータサブアセンブリ１４の側面図を図８に示す。図８に示すように、２つのステータサブアセンブリ１４の切り欠き１５ｂの相対位置にずれが生じている状態でも、コイル端子部２０の相対位置のずれを排除するように位置決めされる。
【００６５】
続いて、ステータヨーク１５、１６と、コイル端子部２０と、を位置決めした状態で、２つのステータサブアセンブリ１４を、モールド成型により一体化する。これにより、ステータ部１２が形成される。
【００６６】
ステータ部１２を形成した後、その一面に、軸受２７が固定された第２のフランジ２４を溶接等により固定する。次いで、シャフト２６の一端が軸受２７を貫通するように、ロータ部１３を環状のステータ部１２の内側に収容する。次いで、軸受２７が固定された第１のフランジ２３を、シャフト２６の他端が軸受２７を貫通するように配置し、この状態でステータ部１２の他面と第１のフランジ２３とを溶接等により固定する。以上で、本実施の形態のステッピングモータ１１が完成する。
【００６７】
以上のように形成されたステッピングモータ１１は、これを搭載する計器等の機器に搭載される。ステッピングモータ１１の搭載機器への電気的接続は、回路基板、例えば、図９に示すような４つの接続孔３３を備えるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）３２を介して行われる。勿論、ＦＰＣ３２に限らず、可撓性を有しないリジッドな回路基板に接続しても良い。
【００６８】
４本のコイル端子部２０の端子２１は、ＦＰＣ３２の４つの接続孔３３にそれぞれ挿通され、はんだ付けされる。ここで、上述したように、２つのコイル端子部２０は、ステータヨーク１５、１６の位置決めの後、改めて位置決めされ、互いの相対位置のずれは実質的に排除されている。
【００６９】
このため、ＦＰＣ３２に接続孔３３を形成する際、端子２１の位置ずれを考慮し、接続孔３３を比較的大径に設定するといった工夫を施す必要はない。従って、接続孔３３を大径に設定する場合のように、接続孔３３と端子２１とのはんだ付けがスムーズにできない等の困難、煩雑さを伴うことはなく、容易に、信頼性の高い電気的接続を行うことができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態では、切り欠き１５ｂからコイル端子部２０が突出した状態で、コイル端子部２０が、ボビン１７の回転とともに所定角度回転可能となっている。
【００７１】
これにより、ステータ部１２の組み立て工程において、それぞれのステータヨーク１５、１６を所定の相対位置に固定した状態で、２つのコイル端子部２０の位置ずれを解消するように調整することができる。
【００７２】
従って、例えば、端子２１のＦＰＣ３２へのはんだ付けが容易となるなど、ステッピングモータとこれを搭載する機器とを、高い信頼性で安定に電気的に接続することができる。
【００７３】
本発明は、上記実施の形態に限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００７４】
上記実施の形態では、コイル端子部２０はボビン１７の軸方向に対して略垂直な方向に一定の幅で突出する構成とした。しかし、コイル端子部２０の形状は、上記例に限らず、端子２１へのワイヤの接続と、端子２１の外部電極への接続と、が可能な形状であればよい。例えば、コイル端子部２０の形状を、外ステータヨーク１５と平面的に重なる部分が他の部分よりも幅が狭い構成などであってもよい。
【００７５】
上記実施の形態では、ＰＭ型ステッピングモータを例として説明した。しかし、本発明は、他のステッピングモータ、あるいは、スピンドルモータ、サーボモータ等のワイヤが巻回されるボビンを用いるいかなるモータにも適用することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、コイル端子が所定の位置に設定できるため、搭載機器との電気的接続の容易なステータおよびモータが提供される。
また、本発明によれば、信頼性の高いステータの組み立て方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るステッピングモータの断面を示す図である。
【図２】図１に示すステータ部の斜視図である。
【図３】図２に示すステータサブアセンブリの分解図である。
【図４】外ステータヨークと内ステータヨークとがかみ合った状態を示す部分図である。
【図５】外ステータヨークとボビンとが重なった状態の上部断面図である。
【図６】コイル端子部の位置決め方法を示す図である。
【図７】コイル端子部の位置決め方法を示す図である。
【図８】位置決めされた状態のステータ部の側面図を示す。
【図９】ＦＰＣを示す図である。
【図１０】従来のステータ部の斜視図である。
【図１１】図１０に示すステータサブアセンブリの分解図である。
【図１２】図１０に示すステータ部の側面図である。
【図１３】従来のＦＰＣの構成を示す。
【符号の説明】
１１ ステッピングモータ
１２ ステータ部
１３ ロータ部
１４ ステータサブアセンブリ
１５ 外ステータヨーク
１５ｂ 切り欠き
１６ 内ステータヨーク
１７ ボビン
１８ カバーリング
１９ ボビン本体
２０ コイル端子部
２１ 端子
２３、２４ 第１および第２のフランジ
２５ ホルダ
２６ シャフト
２７ 軸受
２８ 磁石
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータ等に用いるステータ、モータおよびステータの組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＡ機器や自動車の回転部分等に使用されるモータとしてステッピングモータが広く使用されている。ステッピングモータは、デジタル制御などにより指示される電気信号にあわせて一定の角度ずつ回転し高精度な位置決めを行う。このようなステッピングモータとして、ロータ部に永久磁石を使用した、ＰＭ（Permanent Magnet）型ステッピングモータがある。
【０００３】
ＰＭ型ステッピングモータは、図１０に示すようなステータ１００を備える。図１０に示すステータ部１００は、互いに背中合わせに張り合わされた、２つのステータサブアセンブリ１０１から構成されている。
【０００４】
ステータサブアセンブリ１０１の分解図を、図１１に示す。図１１に示すように、ステータサブアセンブリ１０１は、有底円筒状の外ステータヨーク１０２と、環状板状の内ステータヨーク１０３と、コイル１０４と、から構成されている。
【０００５】
外ステータヨーク１０２と内ステータヨーク１０３とは、軟磁性材料からなる鋼板をプレス加工してなり、互いにかみ合う櫛歯状の極歯１０２ａ、１０３ａをそれぞれ備える。コイル１０４は、プラスチック製のボビン１０５にマグネットワイヤＷが巻回されて構成される。ボビン１０５は、その円筒状の本体部分から軸方向に対して略垂直に突出し、端子ピン１０６が固定されたコイル端子部１０７を備える。コイル１０４の引き出し線は、端子ピン１０６に絡げられ、はんだ付けされる。端子ピン１０６は、ステッピングモータを搭載する機器の駆動回路に接続される。
【０００６】
外ステータヨーク１０２には、コイル端子部１０７を外部に露出するための切り欠き１０２ｂが形成されている。図１２の側面図に示すように、切り欠き１０２ｂの幅はコイル端子部１０７の幅とほぼ同一に設定され、コイル１０４はステータサブアセンブリ１０１内に安定に固定されるようになっている。
【０００７】
ステータ部１００は、上記構成のステータサブアセンブリ１０１を２つ、互いの内ステータヨーク１０３が接する状態で、例えば、モールド成型により一体化される。ここで、２つのステータサブアセンブリ１０１は、お互いの極歯が最適な電気角の差、例えば、９０°の差を形成するように配置される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにステータ部１００を形成する時、極歯の電気角の差を調整するため、図１２に示すように、対向する２つのコイル端子部１０７の相対位置にずれが生じる場合がある。この場合、以下のような理由から、上記ステータ部１００を備えるステッピングモータとこれを搭載する機器との電気的接続が困難、煩雑となるおそれがある。
【０００９】
例えば、端子ピン１０６を、図１３に示すような接続孔１０８を有するフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）１０９に接続する場合、端子ピン１０６の位置ずれを考慮して、接続孔１０８をやや大きく設計する等の工夫をする必要がある。しかし、接続孔１０８を大きくした場合、はんだ付けがスムーズにできない等の困難、煩雑さを伴い、さらには、はんだ付けの信頼性が低下するおそれがある。
【００１０】
このように、従来のステータ部１００には、各ステータサブアセンブリ１０１のコイル端子部１０７の相対位置にずれが生じるおそれがあり、そのため、ステータ部１００を備えるモータとこれを搭載する機器との電気的接続が困難、煩雑となり、ひいては、ステータおよびモータの製造信頼性が低下するおそれがあった。
【００１１】
上記問題を解決するため、本発明は、搭載機器との電気的接続の容易なステータおよびモータを提供することを目的とする。
本発明は、信頼性の高いステータの組み立て方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るステータは、
コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備える２つの同じ構造のステータサブアセンブリを互いに背中合わせに重ねてそれぞれの前記端子部が隣接する状態で配置して構成されるステータであって、
２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの切り欠き部は、前記切り欠き部から突出する前記端子部が前記ボビンの軸方向を中心として回転可能な幅を有する、
ことを特徴とする。
【００１６】
上記構成のステータにおいて、前記端子部が前記切り欠き部と重なる弧状部分が形成する、前記ステータヨークの中心からの角度は、前記切り欠き部が形成する前記中心からの角度よりも小さいことが望ましい。
【００１７】
上記構成のステータにおいて、前記端子部の弧状部分が形成する角度は、前記切り欠き部が形成する角度より電気角で１０°以上小さいことが望ましい。
【００１８】
上記構成のステータにおいて、２つの前記ステータサブアセンブリの前記端子部は、互いに平面的に見て重なるように位置決めして配置されてもよい。
【００１９】
上記構成のステータにおいて、前記端子部は、前記位置決めのための位置決め部を備えてもよい。
【００２０】
上記構成のステータにおいて、前記ステータヨークは極歯を備えてもよく、
２つの前記ステータサブアセンブリの前記ステータヨークは、それぞれの前記極歯が互いに所定の電気角の差を形成するように配置されてもよい。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るモータは、上記構成のステータを備える。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るステータの組み立て方法は、
コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備えるステータサブアセンブリを備えるステータの組み立て方法であって、
２つの同じ構造の前記ステータサブアセンブリを、互いに背中合わせに重ねて、それぞれの前記ステータヨークが所定の相対位置となり、かつ、それぞれの前記端子部が互いに隣接するように配置する工程と、
前記ステータヨークを固定した状態で、２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの前記端子部が平面的に重なるように位置決めする位置決め工程と、
を備える、ことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかるモータ構造について、以下図面を参照して説明する。本実施の形態では、ＯＡ機器や自動車の回転部分等に使用され、永久磁石を用いるＰＭ（Permanent Magnet）型のステッピングモータを例として説明する。
【００２４】
図１に、本実施の形態に係るステッピングモータ１１の断面構成を示す。
図１に示すように、実施の形態のステッピングモータ１１は、ステータ部１２と、ロータ部１３と、を備える。
【００２５】
ステータ部１２の斜視図を図２に示す。図２に示すように、ステータ部１２は、互いに背中合わせに重ねられた２つのステータサブアセンブリ１４から構成されている。図３の分解図に示すように、ステータサブアセンブリ１４は、外ステータヨーク１５と、内ステータヨーク１６と、ボビン１７と、カバーリング１８と、から構成されている。
【００２６】
外ステータヨーク１５は、ステータサブアセンブリ１４の外周および上面を構成する。外ステータヨーク１５は、軟磁性材の鋼板等からなる、環状の有底円筒状部材から構成される。外ステータヨーク１５の内周縁には、複数の第１の極歯１５ａが櫛歯状に形成されている。第１の極歯１５ａは、例えば、切り欠きが形成された鋼板を折り曲げて形成される。第１の極歯１５ａは、所定の電気角で等間隔に配置されている。
【００２７】
外ステータヨーク１５には、切り欠き１５ｂが形成されている。切り欠き１５ｂは、後述するボビン１７のコイル端子部２０が露出するように形成されている。また、外ステータヨーク１５には、位置決め用切り欠き１５ｃが形成されている。
【００２８】
内ステータヨーク１６は、軟磁性材の鋼板等から構成される、外ステータヨーク１５の内径とほぼ等しい外径の環状板状に形成されている。内ステータヨーク１６は、略同心に配置され、外ステータヨーク１５の開放部分と嵌合して、ステータサブアセンブリ１４の底面を形成する。
【００２９】
内ステータヨーク１６は、外ステータヨーク１５の内周と同径の内周を有する。内ステータヨーク１６の内周縁には、複数の第２の極歯１６ａが櫛歯状に形成されている。第２の極歯１６ａは、切り欠きが形成された鋼板を折り曲げて形成される。第２の極歯１６ａは、所定の電気角で等間隔に配置されている。
【００３０】
第１の極歯１５ａと第２の極歯１６ａとは、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが位置決めされて嵌合した状態で、互いにかみ合うように配置される。図４に、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが嵌合した状態の部分図を示す。図４に示すように、例えば、略三角形状に形成された第１の極歯１５ａと第２の極歯１６ａとは、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが嵌合した状態で、互いにかみ合う。
【００３１】
図３に戻り、内ステータヨーク１６には、切り欠き１６ｂが形成されている。切り欠き１６ｂは、円環状の内ステータヨーク１６の外周部分を切り欠くように形成されている。また、切り欠き１６ｂの周縁は、略直線形状を有する。切り欠き１６ｂの周縁は、後述するボビン１７のコイル端子部２０と近接する。
【００３２】
内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂの反対側には、位置決め用爪１６ｃが形成されている。位置決め用爪１６ｃと、外ステータヨーク１５の位置決め用切り欠き１５ｃと、が係合して、外ステータヨーク１５と内ステータヨーク１６とが位置決め固定される。
【００３３】
ボビン１７は、例えば、プラスチック材料から構成され、ボビン本体１９と、コイル端子部２０と、を備える。
ボビン本体１９は、断面がＨ字状の略円筒状に形成されている。ボビン本体１９の周囲には、マグネットワイヤＷが多重に巻回されて保持されている。ボビン本体１９に保持されたマグネットワイヤＷの巻線部分がコイルを構成する。
【００３４】
ボビン本体１９は、その中心が、外ステータヨーク１５および内ステータヨーク１６の中心と同心にあるように、第１および第２の極歯１５ａ、１６ａの周囲に配置される。
【００３５】
コイル端子部２０は、例えば、ボビン本体１９の円筒状部分から、その軸方向に対して略垂直に突出するように設けられている。コイル端子部２０は、例えば、所定の幅でボビン本体１９の外側に向かって突出し、全体として略方形の形状を有する。
【００３６】
また、コイル端子部２０は、端子挿入の為の肉厚確保の為、ボビン本体１９の軸方向の一端から、軸方向に（図の下方）突出している。内ステータヨーク１６とボビン１７とが重なった状態で、コイル端子部２０の突出部分は、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと近接して緩く係合するようになっている。緩く係合するとは、後述するように、ボビン１７と内ステータヨーク１６とが相対的に円周方向にある程度回転移動可能となっていることを意味する。
【００３７】
ここで、コイル端子部２０の下方突出部分の高さは、内ステータヨーク１６の厚さとほぼ同じに設定され、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと緩く係合した状態で、コイル端子部２０と内ステータヨーク１６とが略同一の平面（ステータサブアセンブリ１４の一面）を形成するようになっている。
【００３８】
略方形のコイル端子部２０は、ボビン本体１９の軸方向に対して略垂直な面を有し、この面には導体金属からなる角棒状の２本の端子２１が略垂直に起立するように固定されている。
【００３９】
ボビン本体１９に巻回されたマグネットワイヤＷの両端、すなわち、引き出し部分は、コイル端子部２０の一面上を通って端子２１までそれぞれ引き出される。ワイヤの両端は、それぞれ端子２１に絡げられてはんだ付けされる。
【００４０】
端子２１は、中継用のＰＣＢ（プリント回路基板）やフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）の接続穴等に接続可能に構成されている。端子２１を介して、マグネットワイヤＷには電流が供給され、コイルから磁束が発生する。
【００４１】
図５に、外ステータヨーク１５と、ボビン１７とを重ねた状態の、上部断面図を示す。図５に示すように、コイル端子部２０の、平面的に見て少なくとも切り欠き１５ｂと重なる弧状部分が形成する、外ステータヨーク１５の中心からの角度φは、切り欠き１５ｂが形成する角度θよりも小さく設定されている。
【００４２】
例えば、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂの形成角θは、機械角で４４°に設定され、コイル端子部２０の弧状部分のなす角φは、θよりも小さい角度、例えば、機械角で４０°に設定されている。好適には、コイル端子部２０のなす角φは、切り欠き１５ｂのなす角θよりも電気角で１０°以上小さい値に設定されている。
【００４３】
ここで、このモータについて言えば磁極数は６極対であり、機械角の３６０°／６が電気角の３６０°に相当する。したがって、機械角４°（θ−φ＝４４°−４０°）は、ここでは３６０＊４／６０となり、電気角で２４°に相当する。このように好適な角度はモータの磁極数に依存するため、電気角で示している。
【００４４】
このようにコイル端子部２０のなす角φが切り欠き１５ｂのなす角θよりも小さく設定されていることにより、切り欠き１５ｂからコイル端子部２０が突出した状態で、コイル端子部２０の周囲には間隙が形成される。従って、コイル端子部２０は、ボビン１７の回転とともに隙間の分、所定角度（所定幅）回転移動可能となっている。
【００４５】
コイル端子部２０が、円周方向に回転可能であることから、後述するステータ部１２の組み立て工程において、ステータヨーク１５、１６を所定位置に配置した状態で、２つのコイル端子部２０の位置ずれを解消するように調整することができる。尚、角φを角θより１０°以上小さくするのは、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂの寸法公差とコイル端子部２０の寸法公差が最小設定でも電気角にて５°以上有り、更に、特開平９−２８０７２号公報に開示されているＡ／Ｂ相の位相調整巾が電気角で５°以上必要なためである。
【００４６】
図３に戻り、カバーリング１８は、プラスチック材料等の弾性材料からなる、所定の幅と厚さとを有する円筒状部材から構成されている。カバーリング１８は、例えば、外ステータヨーク１５の内径すなわちボビン１７の外径と同じ径に形成されている。カバーリング１８は、円周の一部にスリット１８ａを有し、スリット１８ａの広がりにより容易にコイル外面を覆うよう、取り付け出来るようになっている。
【００４７】
カバーリング１８は、例えば、ボビン１７の側面とほぼ同じ幅か、あるいは、これよりも少し小さい幅を有する。これにより、ボビン本体１９と嵌合したカバーリング１８は、マグネットワイヤＷの巻線部をカバーし、これを保護する。
【００４８】
図１に戻り、ステッピングモータ１１のステータ部１２は、上記構成のステータサブアセンブリ１４が、コイル端子部２０が隣接するように、互いに背中合わせに配置されて構成される。２つのステータサブアセンブリ１４は、後述するように樹脂モールドにより一体化して形成される。
【００４９】
重ねて配置されたステータサブアセンブリ１４の各一面は、第１および第２のフランジ２３、２４にプロジェクション溶接などの方法で固定されている。第１および第２のフランジ２３、２４は、例えば、ステンレス鋼板を打ち抜いて形成される。
【００５０】
ロータ部１３は、金属製のホルダ２５に嵌挿されるシャフト２６と、第１および第２のフランジ２３、２４にカシメなどにより固定され、シャフト２６を回転自在に保持する軸受２７と、ホルダ２５の外周に配置される磁石２８と、から構成される。磁石２８は、シャフト２６と同軸で、かつ、ステータ部１２の第１および第２の極歯１５ａ、１６ａと微少間隔離間して同軸で対向するように固定されている。磁石２８の固定は、インサート成型あるいは接着によって行われる。
【００５１】
磁石２８の表面は、その周方向に沿って所定の間隔でＳまたはＮの極性で交互に着磁されている。ステータ部１２のコイルに、所定電圧のパルス状の駆動電圧が印加されると、例えば、第１の極歯１５ａがＳ極に磁化される。これにより、マグネットの表面のＮ極部分は第１の極歯１５ａに引き寄せられる。
【００５２】
次いで、反対極性のパルス状の駆動電圧がコイルに印加されると、第１の極歯１５ａは、今度はＮ極に磁化される。これにより、マグネットの表面のＳ極部分は第１の極歯１５ａに引き寄せられ、ロータ部１３は所定角度回転する。
このように、コイルに極性の異なるパルス電圧を交互に印加することにより、ロータ部１３は回転駆動される。
【００５３】
以下、上記構成のステッピングモータ１１の組み立て方法を説明する。
まず、シャフト２６をホルダ２５に嵌挿させ、次いで、ホルダ２５の周囲に磁石２８を固定する。これにより、ロータ部１３が形成される。
【００５４】
ロータ部１３を上記のように形成する一方で、ステータ部１２を形成する。まず、マグネットワイヤＷを巻回させたボビン１７を用意する。ここで、マグネットワイヤＷの太さ、巻数、長さ等は、ステッピングモータ１１の用途に応じて任意に決定される。その後、用意したボビン１７にカバーリング１８を取り付ける。
【００５５】
次いで、内ステータヨーク１６と外ステータヨーク１５とを、カバーリング１８で被覆されたボビン１７をその内部に収容するように嵌め合わせ、ステータサブアセンブリ１４を組み立てる。このとき、ボビン１７のコイル端子部２０と、外ステータヨーク１５の切り欠き１５ｂと、内ステータヨーク１６の切り欠き１６ｂと、をそれぞれ重なるように配置する。
【００５６】
続いて、所定の保持治具に、組み立てたステータサブアセンブリ１４を２つ、それぞれの内ステータヨーク１６が接するように配置する。なお、保持治具を用いて直接２つのステータサブアセンブリ１４の構成部品を順に保持させるようにしてもよい。
【００５７】
このとき、２つのステータサブアセンブリ１４は、互いのステータヨーク１５、１６の極歯が最適な電気角の差、例えば、９０°を形成するように配置される。
【００５８】
次いで、このように２つのステータサブアセンブリ１４を所定の相対位置に配置した状態で、それぞれのコイル端子部２０の位置決めを行う。位置決めは、例えば、図６（ａ）および（ｂ）、図７（ｃ）および（ｄ）に示すような方法で行われる。
【００５９】
図６（ａ）に示す方法では、コイル端子部２０には、その主面に略垂直な方向（円筒状のボビン１７の軸方向）にこれを貫通する位置決め孔２０ａが開設されている。位置決めは、２つのコイル端子部２０の位置決め孔２０ａに位置決めピン３０を嵌挿して行われる。
【００６０】
図６（ｂ）に示す方法では、コイル端子部２０の互いの対向面には、その突出方向に沿って、そのほぼ中心に位置決め溝２０ｂが形成されている。位置決めは、ステータサブアセンブリ１４を重ねた状態で互いの位置決め溝２０ｂを通過するように、位置決めピン３０を挿通させて行われる。
【００６１】
ここで、図６（ａ）および（ｂ）に示すような位置決め方法を用いた場合には、例えば、後述する端子２１をＦＰＣ等の回路基板に接続した後に、位置決めピン３０を取り外す。
【００６２】
図７（ｃ）に示す方法では、コイル端子部２０の互いの対向面には、互いに嵌合可能な凸部２０ｃまたは凹部２０ｄのいずれか一方がそれぞれ形成されている。位置決めは、互いの凸部２０ｃと凹部２０ｄとを嵌合させて行われる。
【００６３】
図７（ｄ）に示す方法では、端子部２０の側面を治具３１にて揃えて端子の位置決めを行う。
【００６４】
上記方法で位置決めされた２つのステータサブアセンブリ１４の側面図を図８に示す。図８に示すように、２つのステータサブアセンブリ１４の切り欠き１５ｂの相対位置にずれが生じている状態でも、コイル端子部２０の相対位置のずれを排除するように位置決めされる。
【００６５】
続いて、ステータヨーク１５、１６と、コイル端子部２０と、を位置決めした状態で、２つのステータサブアセンブリ１４を、モールド成型により一体化する。これにより、ステータ部１２が形成される。
【００６６】
ステータ部１２を形成した後、その一面に、軸受２７が固定された第２のフランジ２４を溶接等により固定する。次いで、シャフト２６の一端が軸受２７を貫通するように、ロータ部１３を環状のステータ部１２の内側に収容する。次いで、軸受２７が固定された第１のフランジ２３を、シャフト２６の他端が軸受２７を貫通するように配置し、この状態でステータ部１２の他面と第１のフランジ２３とを溶接等により固定する。以上で、本実施の形態のステッピングモータ１１が完成する。
【００６７】
以上のように形成されたステッピングモータ１１は、これを搭載する計器等の機器に搭載される。ステッピングモータ１１の搭載機器への電気的接続は、回路基板、例えば、図９に示すような４つの接続孔３３を備えるフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）３２を介して行われる。勿論、ＦＰＣ３２に限らず、可撓性を有しないリジッドな回路基板に接続しても良い。
【００６８】
４本のコイル端子部２０の端子２１は、ＦＰＣ３２の４つの接続孔３３にそれぞれ挿通され、はんだ付けされる。ここで、上述したように、２つのコイル端子部２０は、ステータヨーク１５、１６の位置決めの後、改めて位置決めされ、互いの相対位置のずれは実質的に排除されている。
【００６９】
このため、ＦＰＣ３２に接続孔３３を形成する際、端子２１の位置ずれを考慮し、接続孔３３を比較的大径に設定するといった工夫を施す必要はない。従って、接続孔３３を大径に設定する場合のように、接続孔３３と端子２１とのはんだ付けがスムーズにできない等の困難、煩雑さを伴うことはなく、容易に、信頼性の高い電気的接続を行うことができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態では、切り欠き１５ｂからコイル端子部２０が突出した状態で、コイル端子部２０が、ボビン１７の回転とともに所定角度回転可能となっている。
【００７１】
これにより、ステータ部１２の組み立て工程において、それぞれのステータヨーク１５、１６を所定の相対位置に固定した状態で、２つのコイル端子部２０の位置ずれを解消するように調整することができる。
【００７２】
従って、例えば、端子２１のＦＰＣ３２へのはんだ付けが容易となるなど、ステッピングモータとこれを搭載する機器とを、高い信頼性で安定に電気的に接続することができる。
【００７３】
本発明は、上記実施の形態に限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００７４】
上記実施の形態では、コイル端子部２０はボビン１７の軸方向に対して略垂直な方向に一定の幅で突出する構成とした。しかし、コイル端子部２０の形状は、上記例に限らず、端子２１へのワイヤの接続と、端子２１の外部電極への接続と、が可能な形状であればよい。例えば、コイル端子部２０の形状を、外ステータヨーク１５と平面的に重なる部分が他の部分よりも幅が狭い構成などであってもよい。
【００７５】
上記実施の形態では、ＰＭ型ステッピングモータを例として説明した。しかし、本発明は、他のステッピングモータ、あるいは、スピンドルモータ、サーボモータ等のワイヤが巻回されるボビンを用いるいかなるモータにも適用することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、コイル端子が所定の位置に設定できるため、搭載機器との電気的接続の容易なステータおよびモータが提供される。
また、本発明によれば、信頼性の高いステータの組み立て方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るステッピングモータの断面を示す図である。
【図２】図１に示すステータ部の斜視図である。
【図３】図２に示すステータサブアセンブリの分解図である。
【図４】外ステータヨークと内ステータヨークとがかみ合った状態を示す部分図である。
【図５】外ステータヨークとボビンとが重なった状態の上部断面図である。
【図６】コイル端子部の位置決め方法を示す図である。
【図７】コイル端子部の位置決め方法を示す図である。
【図８】位置決めされた状態のステータ部の側面図を示す。
【図９】ＦＰＣを示す図である。
【図１０】従来のステータ部の斜視図である。
【図１１】図１０に示すステータサブアセンブリの分解図である。
【図１２】図１０に示すステータ部の側面図である。
【図１３】従来のＦＰＣの構成を示す。
【符号の説明】
１１ ステッピングモータ
１２ ステータ部
１３ ロータ部
１４ ステータサブアセンブリ
１５ 外ステータヨーク
１５ｂ 切り欠き
１６ 内ステータヨーク
１７ ボビン
１８ カバーリング
１９ ボビン本体
２０ コイル端子部
２１ 端子
２３、２４ 第１および第２のフランジ
２５ ホルダ
２６ シャフト
２７ 軸受
２８ 磁石
Claims (8)
- コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備える２つの同じ構造のステータサブアセンブリを互いに背中合わせに重ねてそれぞれの前記端子部が隣接する状態で配置して構成されるステータであって、
２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの切り欠き部は、前記切り欠き部から突出する前記端子部が前記ボビンの軸方向を中心として回転可能な幅を有する、
ことを特徴とするステータ。 - 前記端子部が前記切り欠き部と重なる弧状部分が形成する、前記ステータヨークの中心からの角度は、前記切り欠き部が形成する前記中心からの角度よりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載のステータ。
- 前記端子部の弧状部分が形成する角度は、前記切り欠き部が形成する角度より電気角で１０°以上小さい、ことを特徴とする請求項２に記載のステータ。
- ２つの前記ステータサブアセンブリの前記端子部は、互いに平面的に見て重なるように位置決めして配置される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステータ。
- 前記端子部は、前記位置決めのための位置決め部を備える、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステータ。
- 前記ステータヨークは極歯を備え、
２つの前記ステータサブアセンブリの前記ステータヨークは、それぞれの前記極歯が互いに所定の電気角の差を形成するように配置される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステータ。 - 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のステータを備えるモータ。
- コイルを形成するワイヤが巻回され、前記ワイヤの引き出し部分が接続される外部電極端子が設けられる端子部を備えるボビンと、内部に前記ボビンを収容し、前記ボビンを収容した状態で前記端子部が突出する切り欠き部を備えるステータヨークと、を備えるステータサブアセンブリを備えるステータの組み立て方法であって、
２つの同じ構造の前記ステータサブアセンブリを、互いに背中合わせに重ねて、それぞれの前記ステータヨークが所定の相対位置となり、かつ、それぞれの前記端子部が互いに隣接するように配置する工程と、
前記ステータヨークを固定した状態で、２つの前記ステータサブアセンブリのそれぞれの前記端子部が平面的に重なるように位置決めする位置決め工程と、
を備える、ことを特徴とするステータの組み立て方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003118825A JP4255306B2 (ja) | 2002-09-02 | 2003-04-23 | ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 |
| DE60303722T DE60303722T2 (de) | 2002-09-02 | 2003-09-01 | Statorbaugruppe, Statoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Statoranordnung |
| EP03019839A EP1394923B1 (en) | 2002-09-02 | 2003-09-01 | Stator sub-assembly, stator assembly, and manufacturing method of stator assembly |
| US10/653,320 US6909208B2 (en) | 2002-09-02 | 2003-09-02 | Stator sub-assembly, stator assembly, motor and manufacturing method of stator assembly |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002257199 | 2002-09-02 | ||
| JP2003118825A JP4255306B2 (ja) | 2002-09-02 | 2003-04-23 | ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004153989A JP2004153989A (ja) | 2004-05-27 |
| JP4255306B2 true JP4255306B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=31497718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003118825A Expired - Fee Related JP4255306B2 (ja) | 2002-09-02 | 2003-04-23 | ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6909208B2 (ja) |
| EP (1) | EP1394923B1 (ja) |
| JP (1) | JP4255306B2 (ja) |
| DE (1) | DE60303722T2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4291789B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2009-07-08 | ミネベア株式会社 | ステッピングモータ |
| TWI263390B (en) * | 2004-09-14 | 2006-10-01 | Asia Optical Co Inc | Stator split type stepping motor |
| KR100719470B1 (ko) * | 2004-10-21 | 2007-05-17 | 캐논 가부시끼가이샤 | 구동 장치, 광학 기기 및 촬상 장치 |
| CN100555819C (zh) * | 2004-11-08 | 2009-10-28 | 亚洲光学股份有限公司 | 定子分体式步进马达 |
| US7038352B1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-05-02 | Asia Vital Component Co., Ltd. | Stator device of a motor and fabrication method thereof |
| JP2006311708A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Valeo Thermal Systems Japan Corp | ステッピングモータ |
| CN1945944A (zh) * | 2005-10-09 | 2007-04-11 | 精工电子有限公司 | 步进电机及电子器械 |
| KR20070066091A (ko) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 모터 코일의 연결구조 |
| JP4931449B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2012-05-16 | 日本電産サンキョー株式会社 | モータ |
| GB2440370A (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-30 | Tricore Corp | Detachable terminal structure to aid winding of long electric motor cores |
| JP4887128B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-02-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転電機 |
| US20080150379A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Foxconn Technology Co., Ltd. | Vibration motor |
| JP2008211906A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | ステッピングモータ |
| JP4971009B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-07-11 | 日本電産サンキョー株式会社 | モータ |
| JP4860546B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2012-01-25 | ミネベア株式会社 | コイルボビンおよびその製造方法 |
| JP4604064B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2010-12-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両用交流発電機及び回転電機 |
| KR20090002543U (ko) | 2007-09-10 | 2009-03-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 토크 측정장치 |
| JP5351529B2 (ja) * | 2009-01-19 | 2013-11-27 | 日本電産サンキョー株式会社 | モータ |
| JP5351530B2 (ja) * | 2009-01-19 | 2013-11-27 | 日本電産サンキョー株式会社 | モータ |
| JP5563272B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2014-07-30 | ミネベア株式会社 | ステッピングモータ |
| EP2410634B1 (de) * | 2010-07-19 | 2012-12-12 | Maxon Motor AG | Elektrokleinmotor sowie Verfahren zur Herstellung eines Elektrokleinmotors |
| US8446058B2 (en) | 2010-09-20 | 2013-05-21 | General Electric Company | Electric motor terminal block assembly |
| JP5496154B2 (ja) * | 2011-06-29 | 2014-05-21 | シナノケンシ株式会社 | アウターロータ型モータの固定子構造 |
| JP5967800B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-08-10 | ミネベア株式会社 | フレキシブルプリント基板のホルダを備えるモータ及びそのモータを用いたアクチュエータ |
| US9337558B2 (en) * | 2012-10-15 | 2016-05-10 | GM Global Technology Operations LLC | Connector rod assembly for AC inverter output |
| JP6427333B2 (ja) * | 2014-04-16 | 2018-11-21 | 株式会社不二工機 | 電磁的駆動コイル装置の成形方法 |
| CN105375734A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-02 | 广东惠利普智能科技有限公司 | 一种无pcb板爪极式永磁步进电机 |
| US10756459B2 (en) * | 2017-07-31 | 2020-08-25 | Pentair Flow Technologies, Llc | Ring-style terminal block and submersible pump with ring-style terminal block |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61189146A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-22 | Nakagawa Denka Sangyo Kk | モ−タのコイルユニツト |
| JPS6339443A (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-19 | Brother Ind Ltd | モ−タの製造方法 |
| US4841190A (en) * | 1987-05-01 | 1989-06-20 | Minebea Co., Ltd. | Resin-filled permanent-magnet stepping motor |
| JPH0283681U (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-28 | ||
| JPH0334668U (ja) * | 1989-08-10 | 1991-04-04 | ||
| JPH0564411A (ja) * | 1991-02-18 | 1993-03-12 | Seiko Epson Corp | Ｐｍ型ステツピングモータ |
| JPH05176491A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-13 | Mitsubishi Materials Corp | ステッピングモータ |
| JP3052304B2 (ja) * | 1995-11-17 | 2000-06-12 | 日本精機株式会社 | ステッピングモータ |
| JPH10136632A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-22 | Nippon Seiki Co Ltd | ステッピングモータ |
| US5845390A (en) * | 1997-10-06 | 1998-12-08 | Cheng; Chun-Ying | Structure of PM step motor and its fabrication |
| JP4275320B2 (ja) * | 2001-02-22 | 2009-06-10 | 三菱電機株式会社 | ステッピングモータ |
-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118825A patent/JP4255306B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-01 DE DE60303722T patent/DE60303722T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-01 EP EP03019839A patent/EP1394923B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-02 US US10/653,320 patent/US6909208B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1394923A1 (en) | 2004-03-03 |
| US6909208B2 (en) | 2005-06-21 |
| DE60303722D1 (de) | 2006-04-27 |
| DE60303722T2 (de) | 2006-11-23 |
| JP2004153989A (ja) | 2004-05-27 |
| US20040041495A1 (en) | 2004-03-04 |
| EP1394923B1 (en) | 2006-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4255306B2 (ja) | ステータ、モータおよびステータの組み立て方法 | |
| US7446442B2 (en) | Stepping motor and drive device | |
| JPH09149619A (ja) | ステッピングモータ | |
| WO1993010593A1 (en) | Brushless dc motor | |
| JP4187573B2 (ja) | モータのボビン | |
| EP0896416A1 (en) | Stepping motor | |
| WO2006046329A1 (ja) | モータ | |
| JP2008199835A (ja) | ステッピングモータ、それを用いた電子機器、及びその製造方法 | |
| KR100511696B1 (ko) | 스테핑모터및스테핑모터의조립방법 | |
| JP3099741B2 (ja) | マイクロモータ | |
| CN110622397A (zh) | 同步电动机以及这种电动机的组装方法 | |
| US20080303374A1 (en) | Motor with rotor shaft and rotor magnet | |
| JPH0521958Y2 (ja) | ||
| JP3979037B2 (ja) | ステッピングモータ | |
| JP3979038B2 (ja) | ステッピングモータ | |
| WO1997048173A1 (fr) | Moteur pas-a-pas et procede d'assemblage | |
| JPH0514703Y2 (ja) | ||
| JPH08289528A (ja) | ステッピングモータ | |
| JPH09117123A (ja) | ステッピングモータ | |
| JPH06351185A (ja) | モータ及び電磁石 | |
| JPH03245760A (ja) | 無刷子電動機 | |
| JPH0515678U (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH11215798A (ja) | ステッピングモータ | |
| JP2000184635A (ja) | モータ | |
| JPH0731124A (ja) | ステッピングモータの極歯ヨーク及びステッピングモータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090120 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090127 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4255306 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |