JP4798481B2 - モータおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータおよびその製造方法に関し、特にコイル線とリード線との結線方法に関する。

従来のリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法の一例について、図を用いて説明する。図４は従来のリニアモータの側断面図である。

図において、１はハウジング、１ａはリード線穴、２は出力軸、３はモータ、３ａはモータマグネット、３ｂはモータコイル、３ｃはコイル線、４、５はガイド（軸受け）、６、７はガイドホルダ、８はリード線、９は結線部、１０は熱収縮チューブ、１２はバックプレートである。

リニアモータは、ハウジング１と、出力軸２と、出力軸２に取り付けたモータマグネット３ａとハウジング１に取り付けたモータコイル３ｂからなるモータ３と、出力軸２のスラスト方向を支持し、ガイドホルダ６、７を介してハウジング１へ取り付けたガイド４、５で構成されている。上記構成において、リニアモータは出力軸２がガイド４、５により支持された状態で、モータ３によって直接駆動される。

そして、リニアモータの組立手順は以下の通りである。
最初に、ハウジング１にガイドホルダ６を介してガイド４を取り付ける。
次に、モータコイル３ｂをハウジング１内面に取り付け、モータマグネット３ａを取り付けた出力軸２をハウジング１の内部に取り付けたガイド４に挿入する。
その後、コイル線３ｃとリード線８の結線作業を行い、ガイドホルダ７を介してガイド５を取り付け、最後に、バックプレート１２を取り付ける。

ここで、従来のリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法は、以下の２通りの手順がとられていた。
第１の結線方法は、ハウジング１の外においてコイル線３ｃとリード線８の半田付けを行い、結線のために被覆を剥いだ銅線とモータコイル３ｂが短絡しないように結線部９周辺を熱収縮チューブ１０などで被覆し、リード線８をハウジング１の内側からリード線穴１ａに通して、結線部９がハウジング１の外に出ないところまでリード線８を引き出して弛みを除去するという手順であった。
第２の結線方法は、ハウジング１の内部においてコイル線３ｃとリード線８の半田付けを行い、第１の手順と同様に、結線部９周辺を熱収縮チューブ１０などで被覆し、リード線８をハウジング１の内側からリード線穴１ａに通して、結線部９がハウジング１の外に出ないところまでリード線８を引き出して弛みを除去するという手順であった。

しかし、第１の従来のリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法では、ハウジング１の外において結線作業を行うため、モータコイル３ｂから結線部９までの弛みが長く、完全に除去することが困難であった。その結果、弛みが出力軸２に接触するという問題があった。また、熱収縮チューブ１０が剥がれた場合、銅線がモータコイル３ｂや他の金属部に接触して短絡するという問題や、ガイドホルダ７をハウジング１へ取り付ける際、弛みが接触して取り付け難いという問題もあった。
一方、第２の従来のリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法では、ハウジング１の内部において結線作業を行うためモータコイル３ｂから結線部９までの弛みを短くすることはできるが、半田付けや熱収縮チューブ被覆などの結線作業を行うことが困難であるという問題があった。小型のリニアモータなどハウジング１の内部が狭い場合は、指や半田ごてが入らず、結線作業を行うことがさらに困難になる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コイル線３ｃとリード線８の結線作業による弛みが出力軸２に接触することを防止できるとともに、コイル線３ｃとリード線８の結線作業を容易に行うことができ、また、熱収縮チューブ１０が剥がれた場合でも、銅線がモータコイル３ｂに接触して短絡することがなく、ガイドホルダ７のハウジング１への取り付けも容易に行うことができるリニアモータおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。

請求項１に記載の発明は、リード線を外部に導くためのリード線穴が設けられたハウジングと、前記リード線に接続されるコイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられた筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、を備えたモータにおいて、前記ハウジングの外で前記コイル線と前記リード線との結線を行い、前記結線用スリーブを前記ハウジングの内部に挿入するステップと、前記結線により生じた前記コイル線または／および前記リード線の弛みを前記結線用スリーブ外周に巻きつけるステップと、前記リード線を前記ハウジングの内側から前記リード線穴へ通すステップと、を含むことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、リード線を外部に導くためのリード線穴が設けられたハウジングと、前記リード線に接続されるコイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられ両端に前記ハウジングに当接する中空円板状の突起部が形成された筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、を備えたモータにおいて、前記コイル線を前記突起部に設けられた貫通穴または貫通溝へ挿通した状態で、前記ハウジングの外で前記コイル線と前記リード線との結線を行うステップと、前記リード線を前記ハウジングの内側から前記リード線穴へ通すステップと、前記結線用スリーブの外周に前記結線により生じた前記コイル線または／および前記リード線の弛みを巻きつけながら前記結線用スリーブを前記ハウジングの内部に挿入するステップと、を含むことを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、ハウジングと、コイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられた筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、前記結線用スリーブの外周に配設され前記コイル線に接続されるリード線と、前記結線用スリーブと前記ハウジングとの間に配置され前記コイル線と前記リード線が結線された結線部と、を備えたモータである。
また、請求項４に記載の発明は、前記結線用スリーブは、両端に前記ハウジング内面に向かって突出する中空円板状の突起部を備え、前記突起部の一方には、貫通穴または貫通溝が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、前記結線用スリーブの一端が前記コイルに当接することを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によると、コイル線とリード線の結線作業をハウジングの外で行うことができるため、作業スペースに制限がなくなる。その結果、結線部において、指や半田ごてで自由に作業ができるため、結線作業を容易に行うことができる。また、ハウジングの内部に収納されたコイル線とリード線の内側に結線用スリーブがあるため、コイル線とリード線の結線作業による弛みが出力軸に接触することを防止することができる。

また、請求項２、４に記載の発明によると、請求項１で示した効果に加えて、結線用スリーブの両端部に突起があるため、コイル線とリード線の結線作業による弛みは突起の内側に収納され、モータコイルやガイドホルダに接触することがなくなる。その結果、熱収縮チューブが剥がれた場合でも、銅線がモータコイルに接触して短絡することを防止することができ、同様に、ガイドホルダのハウジングへの取り付けも容易に行うことができる。

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の実施例によるリニアモータの構成を示す側断面図である。

図において、１はハウジング、１ａはリード線穴、２は出力軸、３はモータ、３ａはモータマグネット、３ｂはモータコイル、３ｃはコイル線、４、５はガイド（軸受け）、６、７はガイドホルダ、８はリード線、９は結線部、１０は熱収縮チューブ、１１は結線用スリーブ、１２はバックプレートである。
本発明の第１の実施例によるリニアモータの構成が従来のリニアモータと異なる点は、結線用スリーブ１１を設けたことである。

次に、本発明の第１の実施例によるリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法について説明する。なお、当該結線方法以外については、従来例と同一であるので、その説明は省略する。

最初に、ハウジング１の外においてコイル線３ｃとリード線８の半田付けを行い、結線部９周辺を収縮チューブ１０などで被覆する。
次に、内径をモータマグネット３ａの外径よりも多きくし、かつ、外径をハウジング１内面との隙間がリード線８の直径よりも大きくなるようにした円筒状の結線用スリーブ１１をハウジング１の内部に挿入する。
そして、コイル線３ｃとリード線８の結線作業による弛みを結線用スリーブ１１外周に巻きつけ（弛みが巻きついた様子は簡略化のため図には示していない）、最後に、リード線８をハウジング１の内側からリード線穴１ａへ通す。

このように、第１の実施例で示した結線方法では、コイル線３ｃとリード線８の結線作業をハウジング１の外で行うことができるため、作業スペースに制限がなくなる。その結果、結線部９において、指や半田ごてで自由に作業ができるため、結線作業を容易に行うことができる。また、ハウジング１の内部に収納されたコイル線３ｃとリード線８の内側に結線用スリーブ１１があるため、コイル線３ｃとリード線８の結線作業による弛みが出力軸２に接触することを防止することができる。

図２は、本発明の第２、第３の実施例によるリニアモータの構成を示す側断面図である。また、図３は図２におけるリニアモータに使用する結線用スリーブであり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は正面図である。

図において、１１ａ、１１ｂは突起、１１ｃは貫通穴である。なお、貫通穴１１ｃは、突起１１ａを切欠いた貫通溝としてもよい。その他の構成要素については、第１の実施例と同じであるので、その説明は省略する。

第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、図３に示すように、結線用スリーブ１１の両端部に外径とハウジング１内面との隙間がコイル線３ｃの外径よりも小さくなるような突起１１ａ、１１ｂを円周上に設け、モータコイル３ｂ側の突起１１ａにコイル線３ｃの直径よりも大きい貫通穴１１ｃを設けたことである。

次に、本発明の第２の実施例によるリニアモータにおけるコイル線とリード線との結線方法について説明する。なお、当該結線以外のモータの製造方法については、従来例と同一であるので、その説明は省略する。

最初に、コイル線３ｃを結線用スリーブ１１の突起の穴１１ｃへ通した状態で、ハウジング１の外でコイル線３ｃとリード線８の半田付けを行い、結線部９周辺を熱収縮チューブ１０などで被覆する。
次に、リード線８をハウジング１の内側からリード線穴１ａへ通し、結線用スリーブ１１の外周にコイル線３ｃとリード線８の結線作業による弛みを巻きつけながら（弛みが巻きついた様子は簡略化のため図には示していない）、結線用スリーブ１１をハウジング１の内部に挿入する。

このように、第２の実施例で示した結線方法では、第１の実施例で示した効果に加えて、結線用スリーブ１１の両端部に突起１１ａ、１１ｂがあり、かつ、突起とハウジング１内面との隙間がコイル線３ｃの外径よりも小さくなっているので、コイル線３ｃとリード線８の結線作業による弛みは、常に突起１１ａ、１１ｂの内側に収納され、弛みが飛び出してモータコイル３ｂやガイドホルダ７に接触することがなくなる。その結果、熱収縮チューブ１０が剥がれた場合でも、銅線がモータコイル３ｂに接触して短絡することを防止することができ、同様に、ガイドホルダ７のハウジング１への取り付けも容易に行うことができる。

第３の実施例は、第２の実施例における結線用スリーブ１１の突起１１ａ、１１ｂの外径とハウジング１内面の隙間を極めて小さくしたことである。具体的には、突起１１ａ、１１ｂの外径とハウジング１とのはめあいについて、高い精度としている。
さらに、図３（ｂ）に示す突起１１ａ、１１ｂの突出量Ｌ１を極小とするものであり、具体的には、Ｌ１の突出量は前記リード線または前記コイル線の外形寸法よりもわずかに大きい寸法としている。

このようにすることで、第３の実施例で示した結線方法では、第２の実施例で示した効果に加えて、特にハウジング１の厚さが薄い場合、結線用スリーブ１１が補強となり、ハウジング１の軸に対して垂直方向の強度を向上させることができる。
すなわち、結線用スリーブ１１の突起１１ａ、１１ｂの外径とハウジング１内面の隙間を極めて小さくすることにより、ハウジング１の軸に対して垂直方向の外力が加わったときであっても、突起１１ａ、１１ｂによって、この外力に対抗することができる。
さらに、Ｌ１を最小寸法としておけば、最小でない場合よりも、上記垂直方向の強度を最大限に向上させることができる。

なお、上記実施例においては、リニアモータを対象として説明したが、回転型モータであっても同様に適用できる。
また、結線用スリーブは、一般的な円柱形に限らず、角柱形その他の異形部材であってもよく、中空部材全般を指す。さらには、円柱部材の外側の一部を肉抜きし、当該部分にリード線の弛みを納めてもよく、本発明においては、このような中空部材も結線用スリーブに含む。

本発明の第１の実施例によるリニアモータの側断面図 本発明の第２、第３の実施例によるリニアモータの側断面図 図２におけるリニアモータに使用する結線用スリーブを説明する図であり、（ａ）側断面図、（ｂ）は正面図 従来のリニアモータの側断面図

符号の説明

１ ハウジング
１ａ リード線穴
２ 出力軸
３ モータ
３ａ モータマグネット
３ｂ モータコイル
３ｃ コイル線
・ ガイド
・ ガイドホルダ
８ リード線
９ 結線部
１０ 熱収縮チューブ
１１ 結線用スリーブ
１１ａ、１１ｂ 突起
１１ｃ 穴
１２ バックプレート

Claims (5)

1. リード線を外部に導くためのリード線穴が設けられたハウジングと、前記リード線に接続されるコイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられた筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、を備えたモータにおいて、
   前記ハウジングの外で前記コイル線と前記リード線との結線を行い、前記結線用スリーブを前記ハウジングの内部に挿入するステップと、
   前記結線により生じた前記コイル線または／および前記リード線の弛みを前記結線用スリーブ外周に巻きつけるステップと、
   前記リード線を前記ハウジングの内側から前記リード線穴へ通すステップと、を含むことを特徴とするモータの製造方法。
2. リード線を外部に導くためのリード線穴が設けられたハウジングと、前記リード線に接続されるコイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられ両端に前記ハウジングに当接する中空円板状の突起部が形成された筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、を備えたモータにおいて、
   前記コイル線を前記突起部に設けられた貫通穴または貫通溝へ挿通した状態で、前記ハウジングの外で前記コイル線と前記リード線との結線を行うステップと、
   前記リード線を前記ハウジングの内側から前記リード線穴へ通すステップと、
   前記結線用スリーブの外周に前記結線により生じた前記コイル線または／および前記リード線の弛みを巻きつけながら前記結線用スリーブを前記ハウジングの内部に挿入するステップと、を含むことを特徴とするモータの製造方法。
3. ハウジングと、コイル線を有し前記ハウジングに固定されたコイルと、前記ハウジングに固定され軸受けを有するガイドホルダと、中空部を有し前記ハウジング内であって前記コイルと前記軸受けとの間に設けられた筒状の結線用スリーブと、前記軸受に支持され前記中空部に配置された出力軸と、前記出力軸に設けられたマグネットと、前記結線用スリーブの外周に配設され前記コイル線に接続されるリード線と、前記結線用スリーブと前記ハウジングとの間に配置され前記コイル線と前記リード線が結線された結線部と、を備えたモータ。
4. 前記結線用スリーブは、両端に前記ハウジング内面に向かって突出する中空円板状の突起部を備え、
   前記突起部の一方には、貫通穴または貫通溝が設けられていることを特徴とする請求項３記載のモータ。
5. 前記結線用スリーブの一端が前記コイルに当接し他端が前記ガイドホルダに当接することを特徴とする請求項３または４いずれかに記載のモータ。

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