JP4572625B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、導線を巻回するボビンのフランジ部に、導線の各端部を接続するための端子を一体的に設けてなる端子台を備えたモータに関するものである。

この種のモータとしては、コイルを構成すべく導線を巻回するボビンと、このボビンのフランジ部に一体的に設けられた端子台と、この端子台に一体的に設けられた端子とを備え、導線の各端部を端子に半田付けすると共に、当該端子その他の部材を介して、上記導線を外部のリード線に接続するように構成したものが知られている。

上記モータにおいては、導線の端部を端子に螺旋状にからげた上で、当該導線と端子とを半田付けすることになる。この場合、端子は、機械によってからげる場合も、人手によってからげる場合も、ある程度直線状に長いものであることが好ましい。即ち、端子を直線状に長く形成することによって、導線の端部を端子に巻回することが容易になるので、当該導線の端部を端子に一定の螺旋状にからげることができ、これによって導線と端子とを半田付けによって確実に接続することができる。

ところが、端子が長くなると、当該端子がモータを構成する種々の部材等に接触するおそれが生じることになる。このため、例えば端子を折り曲げることによって、上記接触を避ける等の対策を施すことになるが、この場合には、端子を折り曲げるための工数やスペースが必要になるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導線の端部と端子とを確実に接続することができると共に、端子の長さを短縮することができるモータを提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載のモータは、導線を巻回するボビンのフランジ部に、上記導線の各端部を接続するための端子を一体的に設けてなる端子台を備えたモータであって、上記端子と上記導線の各端部とは、互いに溶融させられることによって接合されていると共に、上記導線は、上記各端部が上記端子台の平面部に沿って交差するように配線された状態で、上記ボビンの胴部に巻回されるようになっており、且つ上記端子台の平面部には、先に上記ボビンの胴部に巻回される上記導線の端部が当該端部を接続する上記端子側から上記胴部に巻回すべく延在するラインに沿って、段状の高低差によって形成された段部が設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載のモータは、請求項１に記載の発明において、上記端子台は、上記ボビンのフランジ部から半径方向の外方に突出するように形成され、上記各端子は、上記端子台における上記フランジ部が左右に延在する側の各側面部から突出するように設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、端子と導線の端部とが互いに溶融されることによって接合されているので、端子を直線状に長いもので構成した場合でも、当該端子をその先端側から溶融することによって、当該端子の短縮化を図ることができる。即ち、端子を先端側から溶融すると、その先端部がほぼ球状に膨らむように溶融した後、固まることになるので、この溶融によって端子の径が球状に増加した分だけ当該端子の長さを短くすることができる。

また、端子が長い状態のときに当該端子に導線の端部を螺旋状にからげることができるので、機械を用いてからげる場合も、人手によってからげる場合も、導線の端部を端子に容易にからげることができる。よって、導線の端部を端子に常に一定の螺旋状にからげることができるので、導線の端部と端子とを上記溶融によって確実に接続することができる。これにより、導線の端部と端子との接続部の信頼性の向上を図ることができる。

しかも、上記溶融によって端子を短縮することができるので、当該端子に対して例えば折り曲げる等の対策をしなくても、端子がモータにおける種々の部材に接触するのを防止することができる。従って、端子を折り曲げる等の対策の実施をするための工数を低減することができる。また、端子を折り曲げるためのスペースをモータ内に設ける必要がなくなるので、モータの小型化を図ることができる。

また、鉛を含有する半田を使用する必要がなくなるので、鉛による環境汚染を防止する効果がある。

さらに、導線の各端部を交差するように配線することによって、導線がボビンの胴部に巻きやすくなると共に、当該導線を胴部に巻回することが可能な有効長さを増大させることができる。

そして、先に胴部に巻回される導線の一方の端部は平面部における段部に沿う低い面側に配線することができるので、胴部に巻回した後の他方の端部は段部における高い面側から低い面側に向かって一方の端部の上側に配線することができる。従って、互いに交差すべく配線された導線の一方の端部と他方の端部とが接触するのを避けることができるので、その交差部における導線の被覆が振動等によって擦れて剥がれ、当該導線の各端部が通電状態になるのを確実に防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、各端子が端子台におけるボビンのフランジ部が左右に延在する側の各側面部から突出するように形成されているので、ボビンに おける中心軸を挟んだ左右から導線の各端部を各端子に螺旋状にからげることができる。従って、機械を用いる場合にも、人手による場合にも、導線の端部を端子に容易にからげることができる。よって、生産能率の向上を図ることができる。

しかも、各端子が左右に充分に離れた状態になるので、各端子と導線の各端部とを溶融させる作業、例えば電気溶接の作業が極めて簡単になるという利点がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態としての一の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

この本実施の形態のモータは、図１〜図５に示すように、ステッピングモータによって構成されたものであり、ロータ１と、このロータ１の周囲を囲むように設置されたステータ２と、このステータ２の周囲を囲むように設けられたケーシング３とを備えた構成になっている。

ロータ１は、図２に示すように、円筒状に形成された外周面の周方向に磁極が交互に配設された多極着磁部１１と、この多極着磁部１１の軸心部を貫通すべく当該多極着磁部１１に一体的に連結された回転軸１２とを備えた構成になっている。

ステータ２は、２対のステータコア２１と、各１対のステータコア２１の外周側に設けられたボビン２２とを備えた構成になっている。

ステータコア２１は、中空円盤状のフランジ部２１ａと、このフランジ部２１ａの内周縁から軸方向に屈曲された複数の極歯２１ｂとによって一体的に形成されている。そして、極歯２１ｂを互いに噛み合わせることによって同軸状に配置された１対のステータコア２１が構成されるようになっている。また、各１対のステータコア２１は、フランジ部２１ａを背中合わせにした状態で同軸状に設置されるようになっている。

このように設置される２対のステータコア２１は、金型内にインサートされた後、当該各ステータコア２１の周囲に充填すべく成形される樹脂成形体２３によって一体的に連結されるようになっている。なお、各ステータコア２１の極歯２１ｂは、その内周面が樹脂成形体２３に対して露出した状態になっていると共に、ロータ１における多極着磁部１１の外周面に近接した状態となるように構成されている。

ボビン２２は、樹脂成形体２３の一部によって形成されたものであり、各１対のステータコア２１の極歯２１ｂの外周面に沿って円筒状に形成された胴部２２ａと、各１対のステータコア２１のフランジ部２１ａにおける対向する各面に沿って形成されたフランジ部２２ｂとによって一体的に形成されている。また、フランジ部２２ｂの外周縁は、胴部２２ａと同軸状の円形状に形成されている。そして、一方の１対のステータコア２１に対応すべく設けられた一方のボビン２２と、他方の１対のステータコア２１に対応すべく設けられた他方のボビン２２とが背中合わせの状態で同軸状に配置されるようになっている。

また、一方のボビン２２と他方のボビン２２との連結部には、当該一方及び他方のボビン２２のフランジ部２２ｂと一体的に形成された第１の端子台（端子台）２４１が設けられている。更に、各ボビン２２における軸方向の最も基端側に位置するフランジ部２２ｂには、当該フランジ部２２ｂと一体的に形成された第２の端子台（端子台）２４２が設けられている。

第１及び第２の端子台２４１、２４２は、図３に示すように、樹脂成形体２３の一部によってほぼ同一の形状に形成されたものであり、各ボビン２２のフランジ部２２ｂから半径方向の外方に矩形状の板状に突出すべく形成されている。そして、第１及び第２の端子台２４１、２４２は、胴部２２ａの軸方向に対して直交する方向を向く各面がフランジ部２２ｂの表面と同一面状に形成された平面部２４ａとなっている。また、第１及び第２の端子台２４１、２４２は、フランジ部２２ｂの外周縁が周方向に左右に延在する側の各面が互いに平行に形成された側面部２４ｂとなっている。更に、第１及び第２の端子台２４１、２４２は、ボビン２２の半径方向の外方に位置する面が当該半径方向に対して直交する先端面部２４ｃとなっている。

また、平面部２４ａは、ボビン２２の中心から半径方向に延びる直線に対して左右対称に形成されている。

そして、第１及び第２の端子台２４１、２４２には、図１〜３に示すように、それぞれ線状導電部材２５が２本ずつ一体的に設けられている。線状導電部材２５は、銅や銅合金等の電気抵抗の小さな金属材料によって構成され、断面が四角形状に形成されたものであり、一端部が側面部２４ｂから突出して端子２５ａとなっており、また第１又は第２の端子台２４１、２４２内で直角に屈曲し、その他端側が先端面部２４ｃから突出するようになっている。

第１の端子台２４１に設けられた２本の線状導電部材２５は、図５に示すように、先端面部２４ｃの左右の幅方向の外側寄りの位置に配置され、第２の端子台２４２に設けられた２本の線状導電部材２５は、先端面部２４ｃの左右の幅方向の内側寄りの位置に配置されている。そして、これにより、各４本の線状導電部材２５は、図３に示すように、ボビン２２の軸方向の一端側から見た場合に、先端面部２４ｃに直交すると共に、当該先端面部２４ｃから等間隔に突出するように設けられたものとなっている。一方、各端子２５ａは、ボビン２２の軸方向の一端側から見た場合に、各側面部２４ｂから当該側面部２４ｂに直交して左右の横方向に突出するように設けられたものとなっている。

また、各線状導電部材２５は、図２に示すように、各先端面部２４ｃから上方に突出した後、ボビン２２の軸方向の先端側に向けて直角に屈曲され、更に上方に直角に屈曲されることによって、他端部が一列状に配置されている。そして、この一列状に配置された他端部が他のコネクタ（図示せず）に接続することが可能な形状に形成されたコネクタピン２５ｂとなっている。また、各線状導電部材２５は、後述するアーク溶接のための一方の電極に接続されるようにもなっている。この場合、コネクタピン２５ｂがアーク溶接の電極に接続するためのコネクタピンとして機能するようになっている。

一方、各ボビン２２に巻回される導線２６は、各端部２６ａ、２６ｂが第１又は第２の端子台２４１、２４２の平面部２４ａに沿って交差するように配線された状態で、一方の端部２６ａが一方の端子２５ａに螺旋状に巻回された上でアーク溶接（電気溶接）され、他方の端部２６ｂが他方の端子２５ａに螺旋状に巻回された上でアーク溶接されるようになっていると共に、中間部の全体がボビン２２の胴部２２ａに巻回されるようになっている。

そして、各端子台２４１、２４２の平面部２４ａ及びフランジ部２２ｂの表面部には、図３及び図４に示すように、先にボビン２２の胴部２２ａに巻回される導線２６の一方の端部２６ａが一方の端子２５ａ側から胴部２２ａに巻回すべく延在するラインに沿って、段状の高低差によって形成された段部２４ｄが設けられている。この場合、平面部２４ａ及びフランジ部２２ｂの表面部は、段部２４ｄを境にして胴部２２ａ側の面が高く、先端面部２４ｃ側の面が低く形成されている。また、段部２４ｄは、高低の各面に対して直角な面に形成されていると共に、その高さが導線２６の直径を超える寸法に設定されている。

また、樹脂成形体２３は、図２に示すように、２対のステータコア２１の基端側の端部を覆うように形成されていると共に、この部分に、ステータコア２１と同軸状に形成された貫通孔２３ａが形成されている。そして、この貫通孔２３ａには、回転軸１２における多極着磁部１１の基端側の部分を回転自在に支持する第１の軸受２７が設けられている。

ケーシング３は、ステータ２の外周及び軸方向の先端側を覆う第１のケース３１と、ステータ２の軸方向の基端側を覆う第２のケース３２によって構成されている。これらの第１のケース３１と第２のケース３２とは、加締めによって連結されるようになっている。

また、第１のケース３１は、ステータ２の外周を囲む円筒部３１ａと、ステータ２の先端面を覆う円板部３１ｂとによって一体に形成されている。円筒部３１ａは、図３に示すように、ボビン２２のフランジ部２２ｂから半径方向の外方に露出する各フランジ部２１ａの円形状の外周面に嵌合すると共に、当該各フランジ部２１ａの外周面に形成された各凹部２１ｃに当該円筒部３１ａの一部を没入させるべく加締めることにより、当該円筒部３１ａの内周面を各フランジ部２１ａの外周面に密着させるようになっている。これにより、４つの各ステータコア２１と円筒部３１ａからなるヨークの磁束漏れを低減するようになっている。更に、円筒部３１ａには、各第１及び第２の端子台２４１、２４２をケーシング３内から外に突出させるための開口部３１ｃが形成されている。

なお、ステータ２の各フランジ部２１ａを円筒部３１ａ内に圧入することによって、円筒部３１ａの内周面を各フランジ部２１ａの外周面に密着させるように構成してもよい。この場合には、フランジ部２１ａの外周面の径と円筒部３１ａの内周面の径とは、それぞれ、互いに圧入によって嵌合する寸法に形成されることになる。また、この場合には、上述した加締めのための凹部２１ｃが不要になる。ただし、圧入力を低減するために当該凹部２１ｃを設けておいてもよい。

一方、円板部３１ｂの軸心部には、図２に示すように、回転軸１２における多極着磁部１１の先端側の部分を回転自在に支持する第２の軸受３３が設けられている。
また、図５において、２４ｅは、側面部２４ｂ及び先端面部２４ｃに形成された凹状の溝である。

上記のように構成されるモータにおいては、各端子２５ａと導線２６の各端部２６ａ、２６ｂとが互いにアーク溶接によって接合されているので、端子２５ａを直線状に長いもので構成した場合でも、当該端子２５ａをその先端側からアーク溶接することによって、当該端子２５ａの短縮化を図ることができる。即ち、端子２５ａを先端側からアーク溶接によって溶融すると、その先端部２６ａ、２６ｂがほぼ球状に膨らむように溶融した後、固まることになるので、この溶融によって端子２５ａの径が球状に増加した分だけ当該端子２５ａの長さを短くすることができる。なお、溶融によって球状に膨らんだ溶融固化部を図において符号２５ｃで示す。

また、各端子２５ａが長い状態のときに、当該各端子２５ａに導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを螺旋状にからげることができるので、機械を用いてからげる場合も、手作業によってからげる場合も、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを各端子２５ａに容易にからげることができる。よって、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを各端子２５ａに常に一定の螺旋状にからげることができるので、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂと各端子２５ａとをアーク溶接によって確実に接続することができる。また、これにより、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂと各端子２５ａとの接続部の信頼性の向上を図ることができる。

しかも、アーク溶接によって端子２５ａを短縮することができるので、当該端子２５ａを例えば折り曲げるような対策を施すことなく、当該端子２５ａがモータにおけるケーシング３その他の部材等に接触するのを防止することができる。従って、端子２５ａを折り曲げる等の対策のための工数を低減することができる。しかも、端子２５ａを折り曲げるためのスペースをモータに設ける必要がないので、当該モータの小型化を図ることができる。

更に、鉛を含有する半田を使用する必要がなくなるので、鉛による環境汚染を防止する効果がある。

また、一端部を端子２５ａとして構成する線状導電部材２５がアーク溶接のための一方の電極に接続されるようになっていると共に、当該線状導電部材２５の他端部がコネクタピン２５ｂになっているので、アーク溶接によって各端子２５ａと導線２６の各端部２６ａ、２６ｂとを簡単に接合することができる。しかも、線状導電部材２５の他端部をコネクタピン２５ｂとしてそのまま利用することができるという利点がある。

更に、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを交差するように配線することによって、導線２６がボビン２２の胴部２２ａに巻きやすくなると共に、当該導線２６を胴部２２ａに巻回することが可能な有効長さを増大させることができる。

そして、図４に示すように、先に胴部２２ａに巻回される導線２６の一方の端部２６ａは平面部２４ａにおける段部２４ｄに沿う低い面側に配線することができるので、胴部２２ａに巻回した後の他方の端部２６ｂは段部２４ｄにおける高い面側から低い面側に向かって一方の端部２６ａの上側に配線することができる。従って、互いに交差すべく配線された導線２６の一方の端部２６ａと他方の端部２６ｂとが接触するのを避けることができるので、その交差部における導線２６の被覆が振動等によって擦れて剥がれ、当該導線２６の各端部２６ａ、２６ｂが通電された状態になるのを確実に防止することができる。

また、各端子２５ａが第１及び第２の端子台２４１、２４２における各側面部２４ｂから突出するように形成されているので、ボビン２２における中心軸を挟んだ左右から各端子２５ａに導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを螺旋状に巻回すべくからげることができる。従って、機械を用いる場合にも、人手による場合にも、導線２６の各端部２６ａ、２６ｂを各端子２５ａに容易にからげることができる。よって、生産能率の向上を図ることができる。

しかも、各端子２５ａが左右に充分に離れた状態になるので、各端子２５ａと導線２６の各端部２６ａ、２６ｂとをアーク溶接する作業が極めて簡単になる。

更に、線状導電部材２５が第１及び第２の端子台２４１、２４２における半径方向の外方の先端面部２４ｃから突出し、その他端部のコネクタピン２５ｂが外部のコネクタとの接続が可能な形状に形成されているので、そのまま外部のコネクタに接続することができる。

なお、上記実施の形態においては、線状導電部材２５の他端側を、先端面部２４ｃから上方に突出させた後、ボビン２２の軸方向の先端側に向けて直角に屈曲させ、更に上方に直角に屈曲させることによって、その最先端側の部分（他端部）をコネクタピン２５ｂとして構成したが、このコネクタピン２５ｂは、図６に示すように、コネクタピン２５ｂの基端側の部分から直線状に延在するように形成したものでもよく、また図７に示すように、コネクタピン２５ｂの基端側の部分に対して直角以外の角度で傾斜すべく形成したものであってもよい。また、コネクタピン２５ｂは、図８に示すように、先端面部２４ｃから当該先端面部２４ｃに直交して上方に立ち上がるように形成したものであってもよい。

また、各コネクタピン２５ｂの先端を直線状に一列に配列するように構成したが、例えばコネクタピン２５ｂを先端視した状態において、当該各コネクタピン２５ｂの先端を二列の千鳥状に配列するように構成してもよい。この場合には、各コネクタピン２５ｂの間隔を充分にとりながら、当該コネクタピン２５ｂを備えてなるコネクタの小型化を図ることができ、ひいてはモータの小型化を図ることができる。

更に、電気溶接の一例としてアーク溶接を用いた例を示したが、このアーク溶接以外の例えばプラズマ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等を用いてもよい。これらの電気溶接の場合も、線状導電部材２５に溶接用の電極を接続することにより、当該電気溶接を能率よく実施することができる。

本発明の一実施の形態として示したモータの正面図である。 同モータの断面図である。 同モータを示す図であって、図２のIII−III線に沿う断面図である。 同モータの要部断面図である。 同モータの平面図である。 同モータにおけるコネクタピンの第１の他の例を示す側面図である。 同モータにおけるコネクタピンの第２の他の例を示す側面図である。 同モータにおけるコネクタピンの第３の他の例を示す側面図である。

符号の説明

２２ ボビン
２２ａ 胴部
２２ｂ フランジ部
２４ａ 平面部
２４ｂ 側面部
２４ｃ 先端面部
２４ｄ 段部
２５ 線状導電部材
２５ａ 端子
２５ｂ コネクタピン
２６ 導線
２６ａ、２６ｂ 端部
２４１ 第１の端子台（端子台）
２４２ 第２の端子台（端子台）

Claims (2)

1. 導線を巻回するボビンのフランジ部に、上記導線の各端部を接続するための端子を一体的に設けてなる端子台を備えたモータであって、
   上記端子と上記導線の各端部とは、互いに溶融させられることによって接合されていると共に、
   上記導線は、上記各端部が上記端子台の平面部に沿って交差するように配線された状態で、上記ボビンの胴部に巻回されるようになっており、
   且つ上記端子台の平面部には、先に上記ボビンの胴部に巻回される上記導線の端部が、該導線の端部を接続する上記端子から上記ボビンの胴部に巻回すべく延在するラインに沿って、段状の高低差によって形成された段部が設けられていることを特徴とするモータ。
2. 上記端子台は、上記ボビンのフランジ部から半径方向の外方に突出するように形成され、
   上記各端子は、上記端子台における上記フランジ部が左右に延在する側の各側面部から突出するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。

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