JP5049567B2

JP5049567B2 - 駆動装置

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Publication number: JP5049567B2
Application number: JP2006317100A
Authority: JP
Inventors: 宮脇　　誠
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Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: JP2008131824A

Description

本発明は、ステッピングモータ等の小型モータに適用される駆動装置に関し、回路基板と機械的及び電気的に接続する構造を有する駆動装置に関する。

従来、本出願人は、回転軸を中心とする直径を小さくし且つ出力を高めたステッピングモータを提案している（例えば、特許文献１参照）。

図６は、第１の従来例（特許文献１）に係るステッピングモータの軸方向の構成を示す断面図である。

図６において、ステッピングモータは、ロータ２０１、第１のコイル２０２、第２のコイル２０３、第１のステータ２０４、第２のステータ２０５、出力軸２０６、連結リング２０７を備えている。ロータ２０１は、円周方向に４分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石から構成される。第１のコイル２０２、第２のコイル２０３は、それぞれロータ２０１の軸方向の両側に対し隙間をあけて配置されている。第１のステータ２０４、第２のステータ２０５は、軟磁性材料から形成され、それぞれ第１のコイル２０２、第２のコイル２０３により励磁される。

第１のステータ２０４は、ロータ２０１の外周面に隙間をあけて対向する第１の外側磁極２０４Ａ、２０４Ｂと、ロータ２０１の内周面に隙間をあけて対向する第１の内側磁極２０４Ｃ、２０４Ｄを備える。第２のステータ２０５は、ロータ２０１の外周面に隙間をあけて対向する第２の外側磁極２０５Ａ、２０５Ｂと、ロータ２０１の内周面に隙間をあけて対向する第２の内側磁極２０５Ｃ、２０５Ｄを備える。

出力軸２０６は、その外周部にロータ２０１が固着され、第１のステータ２０４の軸受部２０４Ｅと第２のステータ２０５の軸受部２０５Ｅに回転可能に保持されている。連結リング２０７は、非磁性材料から形成され、第１のステータ２０４と第２のステータ２０５とを所定の間隔で保持する。

第１のコイル２０２、第２のコイル２０３への通電方向を切り換えて、第１の外側磁極２０４Ａ、２０４Ｂ、第１の内側磁極２０４Ｃ、２０４Ｄ、第２の外側磁極２０５Ａ、２０５Ｂ、第２の内側磁極２０５Ｃ、２０５Ｄ、の極性を切り換える。これにより、ロータ２０１を回転させていく。

上記モータにおいて第１及び第２のコイル２０２、２０３とロータ２０１とは、第１及び第２のコイル２０２、２０３を、ロータ２０１の同心で同一平面上の外周側に配置するのではなく、ロータ２０１の同軸で軸方向に並べて配置している。これにより、モータの直径を小さく構成することができる。

また、従来、図７に示すようなステッピングモータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

図７は、第２の従来例（特許文献２）に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。

図７において、ステッピングモータは、内周部に出力軸３０１が固定されたマグネット３０２、第１の磁極ユニット３０３、第２の磁極ユニット３０４、第１の軸受３０５、第２の軸受３０６を備えている。第１の磁極ユニット３０３は、第１の外側磁極部３０７、第１の内側磁極部３０８、コイル（不図示）を樹脂で覆うと共に樹脂部に凸部と凹部を同時に形成したものである。第２の磁極ユニット３０４は、第２の外側磁極部３０９、第２の内側磁極部３１０、コイル（不図示）を樹脂で覆うと共に樹脂部に凸部と凹部を同時に形成したものである。

上記ステッピングモータは、第１の磁極ユニット３０３と第２の磁極ユニット３０４を結合する際に、それぞれの樹脂部に形成された凸部と凹部を嵌合させることで組み立てられる。これに伴い、第１の磁極ユニット３０３と第２の磁極ユニット３０４は、同軸に結合されると共に高精度に位置決めされる。これにより、第１の磁極ユニット３０３と第２の磁極ユニット３０４を連結するための専用の連結部材が不要となり、コスト低減が可能となる。

更に、従来、図８に示すようなステッピングモータが提案されている。

図８は、第３の従来例に係るモータユニットの構成を示す上面図である。

図８において、モータユニットを端子部側から見た状態を示しており、モータに接続するフレキシブル基板は破線で図示している。モータユニットは、出力軸４０１、電磁軟鉄等の第１のステータ４０２及び第２のステータ４０３、樹脂からなる第１の外装部４０４及び第２の外装部４０５、フレキシブル基板４１１、固定部材（取付け板金）４１２を備えている。

第１の外装部４０４と第２の外装部４０５は、接合部４０６で接着剤等により接合されている。第１の端子部Ａ４０７及び第１の端子部Ｂ４０８は、第１の外装部４０４に設けられている。第２の端子部Ａ４０９及び第２の端子部Ｂ４１０は、第２の外装部４０５に設けられている。固定部材４１２は、第１の外装部４０４に一体化されている第１のステータ４０２に対し溶接等により固定されている。

上記ステッピングモータではコイル（不図示）をロータユニットの軸方向に配置しているので、ロータユニットの軸方向の外側にそれぞれコイルスペースがある。そのため、コイルに巻回された導線の引き出し部、即ち、第１の端子部Ａ４０７、第１の端子部Ｂ４０８、第２の端子部Ａ４０９、第２の端子部Ｂ４１０は、軸方向においてコイルスペースとロータスペースの中間に設けられる。

従って、２相ステッピングモータの場合、軸方向において一方の相の第１の端子部Ａ４０７、第１の端子部Ｂ４０８と、他方の相の第２の端子部Ａ４０９、第２の端子部Ｂ４１０との間に、図示のようにロータスペース分の距離Ｌが発生する。これに伴い、第１の端子部Ａ４０７、第１の端子部Ｂ４０８と、第２の端子部Ａ４０９、第２の端子部Ｂ４１０との間は離れてしまい、第１の端子部、第２の端子部からそれぞれの相の磁極部ユニットの接合部４０６までの距離も離れている。

ステッピングモータの接続端子が設けられた樹脂製の第１の外装部４０４及び第２の外装部４０５は、小型化のために薄肉に構成されている。組立時には専用の接続部品等を用いることなく、第１の外装部材４０４と第２の外装部材４０５を直接接合して一体化することで、ステッピングモータとして組み立てる。

一方、モータ本体に固定される固定部材（取付け板金）４１２、特にリードスクリューをモータの出力部材とする場合の取付け板金は、一般にモータの長さに比べて相対的に長い。また、接続端子に半田付けされたフレキシブルプリント基板４１１は、モータの長さに比べて相対的に長い。従って、モータユニットの取り扱い時は、固定部材４１２とフレキシブルプリント基板４１１を指などで保持することになる。
特開平９−３３１６６６号特開２００３−０３２９９０号

しかしながら、上記従来技術においては以下のような問題があった。第３の従来例のモータに接続されるフレキシブルプリント基板４１１は薄く、これを折り曲げる方向に対しては柔軟性があるが、板厚平面内（紙面と平行面内）では非常に剛性が高い。モータに固定部材４１２が固定され、矢印Ｆで示す力がフレキシブルプリント基板４１１にかかると、モータの端子部には二重丸で示す位置４１３を中心に非常に大きな回転力が発生する。特に第１の端子部Ａ４０７と第２の端子部Ａ４０９の間には、互いを分離する矢印ｆで示す力がかかる。

一方、第１の外装部４０４は第１のステータ４０２を介して固定部材４１２に溶接等で強固に固定されている。そのため、第１の端子部Ａ４０７、第１の端子部Ｂ４０８付近を支点とし、距離Ｌ離れた第２の端子部Ａ４０９、第２の端子部Ｂ４１０に回転力が発生する。これに伴い、第２の端子部Ｂ４１０及び該第２の端子部Ｂ４１０がある第２の外装部４０５が、他の部分より比較的強度の低い接合部４０６付近から右下方向に引っ張られて変形する。その結果、第２の外装部４０５がモータ内部のロータ等の部品に接触してしまう恐れがある。

以上のようにモータがＡ相の樹脂ユニットとＢ相の樹脂ユニットの接合により組み立てられると共に、それぞれの樹脂ユニットに設けられたＡ相の端子部とＢ相の端子部の間に距離がある場合、次のような問題が発生する。モータに固定されたフレキシブルプリント基板に加わる外力に伴う回転力が、Ａ相の樹脂ユニットとＢ相の樹脂ユニットを分離する力として作用する。その結果、端子部自体の破損の他に、樹脂ユニットの変形、その変形に伴うロータマグネットとステータの接触など、モータの内部構造にも影響する恐れがある。

本発明の目的は、回路基板に加わる外力に起因する端子部の損傷や外装部材の変形等を最小限に抑え、耐久性及び信頼性の向上を図ることを可能とした駆動装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、マグネットと、第１のステータと、第１のコイルから引き出された導線が絡げられる一対の第１の端子部と、第２のステータと、前記一対の第１の端子部と同一方向に延出され、第２のコイルから引き出された導線が絡げられる一対の第２の端子部と、前記一対の第１の端子部および前記一対の第２の端子部が半田付けされる二対の半田付け穴が形成される回路基板と、前記第１のステータに固定される固定部材とを備え、前記固定部材には、前記第１のステータに直接固定される立ち曲げ部が形成され、前記立ち曲げ部には、前記一対の第１の端子部および前記一対の第２の端子部と同一方向に延出されるとともに、前記一対の第１の端子部の間隔および前記一対の第２の端子部の間隔より広い間隔となる一対の係止部が一体的に形成され、前記回路基板には、前記一対の係止部が挿通される一対の係合穴が形成されることを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、回路基板に加わる外力を係止部により分散させることができるため、外力が第１及び第２の外装部材の接合部に集中してこれらを分離・変形させることを防止することができる。これにより、駆動装置に接続した回路基板による端子部の損傷や外装部材の変形等を最小限に抑えることが可能となり、耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。図２は、図１のモータユニットの要部の構成を示す上面図である。

図１及び図２において、モータユニットは、出力軸１、第１のステータ２、第２のステータ３、第１の外装部４、第２の外装部５、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０を備えている。更に、モータユニットは、フレキシブルプリント基板１１、固定部材１２、係止部１３、マグネット、コイル、軸受（以上不図示）等を備えている。

出力軸１は、モータの回転駆動力を出力するシャフトである。第１のステータ２及び第２のステータ３は、電磁軟鉄等から形成されている。第１のステータ２は、第１の外装部４に一体化されている。第１の外装部４は、円筒状の部材であり、熱可塑性を有すると共にレーザ光透過性樹脂から形成されている。第２の外装部５は、円筒状の部材であり、熱可塑性を有すると共にレーザ光吸収性樹脂から形成されている。第１の外装部４と第２の外装部５とは、互いに嵌め合う構造により同軸に組み立てられると共に、レーザ樹脂溶着法により接合部６を介して接合されている。

第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８は、一方の相の端子部であり、第１の外装部４に対して一体的に樹脂成形されている。第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８は、第１の外装部４の内部に配設されているコイルから引き出された導線が絡げられ、最後に半田付け処理などが施されることで給電用の端子部となる。ここで、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８は、モータ中央部に配設されているマグネットに対し外側に位置する第１の外装部４の軸方向の略中央部に規定間隔をおいて配置されている。

第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０は、他方の相の端子部であり、第２の外装部５に対して一体的に樹脂成形されている。第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０は、第２の外装部５の内部に配設されているコイルから引き出された導線が絡げられ、最後に半田付け処理などが施されることで給電用の端子部となる。ここで、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０は、モータ中央部に配設されているマグネットに対し外側に位置する第２の外装部５の軸方向の略中央部に上記規定間隔をおいて配置されている。

フレキシブルプリント基板１１は、モータ制御部（不図示）とモータを接続するものであり、長手部分の一方の側に設けられたモータ取付部分に、４つの半田付け穴１１ａと、２つの係合穴１１ｂを備えている。フレキシブルプリント基板１１を介して、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０から上記コイルに給電されることで、第１のステータ２と第２のステータ３が励磁される。第１のステータ２と第２のステータ３に発生する磁界の作用により、第１及び第２のステータとマグネットとの吸引力及び反発力により、モータに回転力を発生させる。

フレキシブルプリント基板１１の４つの半田付け穴１１ａは、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０がそれぞれ貫通可能な直径を有し、穴の周辺には銅箔部が露出している。第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０をそれぞれの半田付け穴１１ａを貫通させて銅箔部に接触させ半田付けすることで、機械的且つ電気的な接続を行う。これにより、電源（不図示）からモータに給電が可能となる。フレキシブルプリント基板１１の２つの係合穴１１ｂは、それぞれ係止部１３が貫通可能な直径を有する。

固定部材１２は、ステンレスの板金等により製作された部材であり、取付対象機器（製品）に固定するためのねじ止め部１２ａを備えている。固定部材１２は、モータの第１の外装部４と一体化している第１のステータ２に溶接等により強力に固定されると共に、ねじ止め部１２ａを介して取付対象機器に固定される。これにより、モータユニット全体を取付対象機器の内部に固定することができる。組立時には、フレキシブルプリント基板１１と固定部材１２との位置関係が直角となるように組み立てられる。

係止部１３は、フレキシブルプリント基板１１に加わる外力を分散させるためのものであり、第１の外装部４に対し一体的に２つ設けられた角柱状突起である。２つの係止部１３は、上記規定間隔をおいて且つフレキシブルプリント基板１１の長手方向に対して平行に配置されている。また、係止部１３は、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８と、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０との略中間に配置されると共に、第１の端子部配置方向及び第２の端子部配置方向に対しても平行に配置されている。また、係止部１３は、各端子部と同じ方向に延出されると共に、各端子部よりも若干短く形成されている。

ここで、モータに対しフレキシブルプリント基板１１を組み立てる際、モータの４つの第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０をフレキシブルプリント基板１１の４つの半田付け穴１１ａに各々貫通させる。これにより、先にフレキシブルプリント基板１１の位置が決定するので、モータの２つの係止部１３を自然にフレキシブルプリント基板１１の係合穴１１ｂに貫通させることができる。この場合、２つの係止部１３の間隔は大きければ大きいほど、フレキシブルプリント基板１１に加わる外力のモーメントに対して抵抗する力が大きくなる。

次に、上記構成を有する本実施の形態のモータユニットに組み込まれたフレキシブルプリント基板１１に外力が加わった場合の作用について説明する。

図２に示すように、フレキシブルプリント基板１１は、給電用の４つの第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０、外力分散用の２つの係止部１３を介してモータに固定されている。例えば、フレキシブルプリント基板１１の長手部分に対して矢印Ｆで示す方向に外力を加えると、モータの端子部分においては時計回りの力となる。

一方、固定部材１２に第１のステータ２を介して固定された第１の外装部４の右端に配置されている２つの係止部１３により、上記時計回りの力が打ち消されて分散される。これにより、第１の外装部４と第２の外装部５との間の接合部６にかかる負荷が少なくなる。

即ち、第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８と、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０との略中間に、係止部１３が存在する。そのため、実際に問題となる接合部６に作用するモーメントは、係止部１３と第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０との間の距離分のおよそ半分に相当するものに減少する。これにより、接合部６にかかる力が減少するため、第１の外装部４及び第２の外装部５の変形が少なくなり、ステータとロータとの干渉（接触）を防止することが可能となる。

また、組立時に、フレキシブルプリント基板１１を第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０、係止部１３に嵌合させる際、先ず長い端子部７〜１０にフレキシブルプリント基板１１が嵌合され位置決めされる。従って、フレキシブルプリント基板１１を端子部７〜１０を介しそのままモータに組み込むことで、端子部７〜１０より若干短い係止部１３とフレキシブルプリント基板１１の係合穴１１ｂは、組立作業者が意識することなく嵌合する。これにより、組立作業が負担になることはない。

また、上記構成のフレキシブルプリント基板１１をモータに固定する際の、フレキシブルプリント基板１１の取り扱い中に、外装部の変形やステータとロータの接触による不具合を防止できる点は以下の通りである。
（１）モータが樹脂製の第１の外装部４及び第２の外装部５同士の接合により組み立てられていること。
（２）フレキシブルプリント基板１１の接続により給電される第１の端子部Ａ７、第１の端子部Ｂ８、第２の端子部Ａ９、第２の端子部Ｂ１０を、第１の外装部４及び第２の外装部５に備えていること。
（３）係止部１３を、第１の端子部配置方向及び第２の端子部配置方向に対し平行に配置すると共に各端子部と同じ方向に延出させていること。更に、フレキシブルプリント基板１１に、各端子部を貫通させる半田付け穴１１ａと、同基板をモータに取り付けた状態で係止部１３を係止する係合穴１１ｂを備えていること。

以上説明したように、本実施の形態によれば、レーザ樹脂溶着法で第１の外装部４と第２の外装部５を接合する構造のモータにおいて、第１の外装部４に、第１及び第２の端子部と平行で同一方向に延出する係止部１３を設ける。また、モータに接続するフレキシブルプリント基板１１には、第１及び第２の端子部を貫通させる半田付け穴１１ａとは別に、係止部１３を係合させる係合穴１１ｂを設ける。

上記構造により、フレキシブルプリント基板１１に加わる外力を係止部１３により分散させることができるため、外力が第１及び第２の外装部の接合部に集中してこれらを分離・変形させることを防止することができる。これにより、モータユニットの耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となる。

即ち、コスト低減のため樹脂製の外装部を備えると共に小型化されたモータであっても、モータに接続したフレキシブルプリント基板に加わる外力による端子部の損傷や外装部の変形等を最小限に抑えることが可能となる。

［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。図４は、図３のモータユニットの要部の構成を示す上面図である。

図３及び図４において、モータユニットは、出力軸１、第１のステータ２０、第２のステータ２３、第１の外装部２４、第２の外装部２５、第１の端子部Ａ２７、第１の端子部Ｂ２８、第２の端子部Ａ２９、第２の端子部Ｂ３０を備えている。更に、モータユニットは、フレキシブルプリント基板２１、固定部材２２、マグネット、コイル、軸受（以上不図示）等を備えている。

上記第１の実施の形態では、フレキシブルプリント基板１１に加わる外力を分散させるための係止部１３を、給電用の第１の端子部と第２の端子部の略中間に位置するモータの第１の外装部４に設ける構成とした。

これに対し、本実施の形態では、フレキシブルプリント基板２１に加わる外力を分散させるための係止部２２ｂを、モータではなく、モータが固定される固定部材２２の立ち曲げ部２２ａに設ける構成としたものである。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態の対応するものと同一なので、説明を省略する。以下、本実施の形態の特徴について説明する。

固定部材２２は、ステンレスの板金等により製作された部材であり、平面部から直角に曲げられた立ち曲げ部２２ａ、係止部２２ｂ、取付対象機器（製品）に固定するためのねじ止め部２２ｃを備えている。固定部材２２の立ち曲げ部２２ａには、モータの金属部分である第１のステータ２０が溶接により固定されている。固定部材２２の立ち曲げ部２２ａには、係止部２２ｂが配設されている。

固定部材２２の係止部２２ｂは、フレキシブルプリント基板２１に加わる外力を分散させるためのものであり、固定部材２２の立ち曲げ部２２ａに対し一体的に２つ設けられた角柱状突起である。固定部材２２の２つの係止部２２ｂは、立ち曲げ部２２ａ上に所定間隔をおいて且つフレキシブルプリント基板２１の長手方向に対して平行に配置されている。

また、固定部材２２の係止部２２ｂは、第１の端子部配置方向及び第２の端子部配置方向に対しても平行に配置されている。また、固定部材２２の係止部２２ｂは、各端子部と同じ方向に延出されると共に、各端子部よりも若干短く形成されている。なお、固定部材２２の係止部２２ｂは、プレス加工による外形打ち抜き工程により他の外形部分と同時に形成されるので、コスト面の増加はない。

フレキシブルプリント基板２１は、モータ制御部（不図示）とモータを接続するものであり、長手部分の一方の側に設けられたモータ取付部分に、４つの半田付け穴２１ａと、２つの係合穴２１ｂを備えている。フレキシブルプリント基板２１の４つの半田付け穴２１ａは、第１の端子部Ａ２７、第１の端子部Ｂ２８、第２の端子部Ａ２９、第２の端子部Ｂ３０がそれぞれ貫通可能な直径を有し、穴の周辺には銅箔部が露出している。

フレキシブルプリント基板２１の２つの係合穴２１ｂは、それぞれ固定部材２２の係止部２２ｂが貫通可能な直径を有する。折り曲げ方向に柔軟性を有するフレキシブルプリント基板２１をモータに組み付けた後、４つの半田付け穴２１ａと２つの係合穴２１ｂとが同一平面上に位置する。この状態がフレキシブルプリント基板２１に加わる外力を分散させる点で最も効力が高い。組立時には、フレキシブルプリント基板２１と固定部材２２との位置関係が直角となるように組み立てられる。

次に、上記構成を有する本実施の形態のモータユニットに組み込まれたフレキシブルプリント基板２１に外力が加わった場合の作用について説明する。

図４に示すように、フレキシブルプリント基板２１は、給電用の４つの第１の端子部Ａ２７、第１の端子部Ｂ２８、第２の端子部Ａ２９、第２の端子部Ｂ３０、外力分散用の２つの係止部２２ｂを介してモータに固定されている。例えば、フレキシブルプリント基板２１の長手部分に対して矢印Ｆで示す方向に外力を加えると、モータの端子部分においては時計回りの力となる。

一方、固定部材２２の立ち曲げ部２２ａ上に間隔をおいて且つフレキシブルプリント基板２１の長手方向に対し平行に配置されている２つの係止部２２ｂにより、上記時計回りの力がほとんど打ち消される。これにより、第２の外装部２５にかかる力が小さくなるため、第１の外装部２４と第２の外装部２５との間の接合部２６にかかる負荷が少なくなる。

即ち、第１の端子部Ａ２７、第１の端子部Ｂ２８、第２の端子部Ａ２９、第２の端子部Ｂ３０を変形させる以前に、固定部材２２の２つの係止部２２ｂが突っ張ることになる。２つの係止部２２ｂに対応する部分のフレキシブルプリント基板２１が破断する限界の力までは、端子部２７〜３０にかかる力は抑えられている。これにより、接合部２６に加わる力が減少するため、第１の外装部２４及び第２の外装部２５の変形が少なくなり、ステータとロータとの干渉（接触）を防止することが可能となる。

また、組立時に、フレキシブルプリント基板２１を第１の端子部Ａ２７、第１の端子部Ｂ２８、第２の端子部Ａ２９、第２の端子部Ｂ３０、係止部２２ｂに嵌合させる際、先ず長い端子部２７〜３０にフレキシブルプリント基板２１が嵌合され位置決めされる。従って、フレキシブルプリント基板２１を端子部２７〜３０を介しそのままモータに組み込むことで、端子部２７〜３０より若干短い係止部２２ｂとフレキシブルプリント基板２１の係合穴２１ｂは、組立作業者が意識することなく嵌合する。これにより、組立作業が負担になることはない。

また、上記構成のフレキシブルプリント基板２１をモータに固定する際の、フレキシブルプリント基板２１の取り扱い中に、外装部の変形やステータとロータの接触による不具合を防止できる点は以下の通りである。
（１）モータが樹脂製の第１の外装部２４及び第２の外装部２５同士の接合により組み立てられていること。
（２）モータが固定される固定部材２２を備えていること。
（３）固定部材２２が、給電用の各端子部の配置方向に平行で各端子部と同じ方向に延出する係止部２２ｂを備えていること。更に、フレキシブルプリント基板２１に、各端子部を貫通させる半田付け穴２１ａと、同基板をモータに取り付けた状態で係止部２２ｂを係止する係合穴２１ｂを備えていること。

以上説明したように、本実施の形態によれば、レーザ樹脂溶着法で第１の外装部２４と第２の外装部２５を接合する構造のモータにおいて、固定部材２２の立ち曲げ部２２ａに、第１及び第２の端子部と平行で同一方向に延出する係止部２２ｂを設ける。また、モータに接続するフレキシブルプリント基板２１には、第１及び第２の端子部を貫通させる半田付け穴２１ａとは別に、係止部２２ｂを係合させる係合穴２１ｂを設ける。

上記構造により、フレキシブルプリント基板２１に加わる外力を固定部材２２の係止部２２ｂにより分散させることができるため、外力が第１及び第２の外装部の接合部に集中してこれらを分離・変形させることを防止することができる。これにより、モータユニットの耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となる。

［第３の実施の形態］
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。

図５において、モータユニットは、出力軸１、第１の外装部３４、第２の外装部３５、第１の端子部Ａ３７、第１の端子部Ｂ３８、第２の端子部Ａ３９、第２の端子部Ｂ４０を備えている。更に、モータユニットは、フレキシブルプリント基板３１、固定部材３２、マグネット、コイル、軸受（以上不図示）等を備えている。

上記第２の実施の形態では、フレキシブルプリント基板２１に加わる外力を分散させるための係止部２２ｂを、固定部材２２の立ち曲げ部２２ａに設ける構成とした。

これに対し、本実施の形態では、フレキシブルプリント基板３１に加わる外力を分散させるための係止部３２ｂを、固定部材３２の立ち曲げ部３２ａではなく平面部に半抜き加工により形成する構成としたものである。本実施の形態のその他の要素は、上記第１及び第２の実施の形態の対応するものと同一なので、説明を省略する。以下、本実施の形態の特徴について説明する。

固定部材３２は、ステンレスの板金等により製作された部材であり、平面部から直角に曲げられた立ち曲げ部３２ａ、係止部３２ｂ、取付対象機器（製品）に固定するためのねじ止め部３２ｃを備えている。固定部材３２の立ち曲げ部３２ａには、モータの金属部分である第１のステータが溶接により固定されている。固定部材２２の立ち曲げ部３２ａの手前側の平面部には、係止部３２ｂが配設されている。

固定部材３２の係止部３２ｂは、フレキシブルプリント基板３１に加わる外力を分散させるためのものであり、プレス加工の一種である半抜き加工により平面部に対し一体的に２つ形成された円柱状突起である。固定部材３２の２つの係止部３２ｂは、固定部材３２の平面部上に間隔をおいて且つフレキシブルプリント基板３１の長手方向に対して平行に配置されている。

また、固定部材３２の係止部３２ｂは、第１の端子部配置方向及び第２の端子部配置方向に対しても平行に配置されている。また、固定部材３２の係止部３２ｂは、各端子部と同じ方向に延出されると共に、各端子部よりも若干短く形成されている。

フレキシブルプリント基板３１は、モータ制御部（不図示）とモータを接続するものであり、長手部分の一方の側に設けられたモータ取付部分に、４つの半田付け穴３１ａと、２つの係合穴３１ｂを備えている。フレキシブルプリント基板３１の４つの半田付け穴３１ａは、第１の端子部Ａ３７、第１の端子部Ｂ３８、第２の端子部Ａ３９、第２の端子部Ｂ４０がそれぞれ貫通可能な直径を有し、穴の周辺には銅箔部が露出している。フレキシブルプリント基板３１の２つの係合穴３１ｂは、それぞれ固定部材３２の係止部３２ｂが貫通可能な直径を有する。組立時には、フレキシブルプリント基板３１と固定部材３２との位置関係が直角となるように組み立てられる。

次に、上記構成を有する本実施の形態のモータユニットに組み込まれたフレキシブルプリント基板３１に外力が加わった場合の作用について説明する。

図５に示すように、フレキシブルプリント基板３１は、給電用の４つの第１の端子部Ａ３７、第１の端子部Ｂ３８、第２の端子部Ａ３９、第２の端子部Ｂ４０、外力分散用の２つの係止部３２ｂを介してモータに固定されている。例えば、フレキシブルプリント基板３１の長手部分に対して矢印Ｆで示す方向に外力を加えると、モータの端子部分においては時計回りの力となる。

一方、固定部材３２の平面部上に間隔をおいて且つフレキシブルプリント基板３１の長手方向に対し平行に配置された２つの係止部３２ｂにより、上記時計回りの力がほとんど打ち消される。これにより、第２の外装部３５にかかる力が小さくなるため、第１の外装部３４と第２の外装部３５との間の接合部３６にかかる負荷が少なくなる。

即ち、第１の端子部Ａ３７、第１の端子部Ｂ３８、第２の端子部Ａ３９、第２の端子部Ｂ４０を変形させる以前に、固定部材３２の２つの係止部３２ｂが突っ張ることになる。２つの係止部３２ｂに対応する部分のフレキシブルプリント基板３１が破断する限界の力までは、端子部３７〜４０にかかる力は抑えられている。これにより、接合部３６に加わる力が減少するため、第１の外装部３４及び第２の外装部３５の変形が少なくなり、ステータとロータとの干渉（接触）を防止することが可能となる。

また、組立時に、フレキシブルプリント基板３１を第１の端子部Ａ３７、第１の端子部Ｂ３８、第２の端子部Ａ３９、第２の端子部Ｂ４０、係止部３２ｂに嵌合させる際、先ず長い端子部３７〜４０にフレキシブルプリント基板３１が嵌合され位置決めされる。従って、フレキシブルプリント基板３１を端子部３７〜４０を介しそのままモータに組み込むことで、端子部３７〜４０より若干短い係止部３２ｂとフレキシブルプリント基板３１の係合穴３１ｂは、組立作業者が意識することなく嵌合する。これにより、組立作業が負担になることはない。

また、上記構成のフレキシブルプリント基板３１をモータに固定する際の、フレキシブルプリント基板３１の取り扱い中に、外装部の変形やステータとロータの接触による不具合を防止できる点は以下の通りである。
（１）モータが樹脂製の第１の外装部３４及び第２の外装部３５同士の接合により組み立てられていること。
（２）モータが固定される固定部材３２を備えていること。
（３）固定部材３２が、給電用の各端子部の配置方向に平行で各端子部と同じ方向に延出する係止部３２ｂを備えていること。更に、フレキシブルプリント基板３１に、各端子部を貫通させる半田付け穴３１ａと、同基板をモータに取り付けた状態で係止部３２ｂを係止する係合穴３１ｂを備えていること。

以上説明したように、本実施の形態によれば、レーザ樹脂溶着法で第１の外装部３４と第２の外装部３５を接合する構造のモータにおいて、固定部材３２の立ち曲げ部手前の平面部に、第１及び第２の端子部と平行で同一方向に延出する係止部３２ｂを設ける。また、モータに接続するフレキシブルプリント基板３１には、第１及び第２の端子部を貫通させる半田付け穴３１ａとは別に、係止部３２ｂを係合させる係合穴３１ｂを設ける。

上記構造により、フレキシブルプリント基板３１に加わる外力を固定部材３２の係止部３２ｂにより分散させることができるため、外力が第１及び第２の外装部の接合部に集中してこれらを分離・変形させることを防止することができる。これにより、モータユニットの耐久性及び信頼性の向上を図ることが可能となる。

［他の実施の形態］
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、上記各実施の形態で示した機能が実現可能な構成であれば、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意の構成とすることができることは言うまでもない。

上記各実施の形態では、固定部材とフレキシブルプリント基板とを互いの位置関係が直角となるように配置しフレキシブルプリント基板に外力が加わる場合について説明したが、これに限定されるものではない。固定部材とフレキシブルプリント基板とを直線上に配置しフレキシブルプリント基板に同様の外力が加わる場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。

上記各実施の形態では、フレキシブルプリント基板をモータに係止するための手段としてモータ側に２つの突起状の係止部を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。係止部の形状をフレキシブルプリント基板の長手方向に平行な単一の長方形形状としてもよい。係止部の長さが長ければ、端子部の損傷等を防止する効果が大きいことは言うまでもない。また、フレキシブルプリント基板の外形を利用して、モータ側に基板外形部分を係止する溝部を設けてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。図１のモータユニットの要部の構成を示す上面図である。本発明の第２の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。図３のモータユニットの要部の構成を示す上面図である。本発明の第３の実施の形態に係る駆動装置としてのモータユニットの構成を示す斜視図である。第１の従来例（特許文献１）に係るステッピングモータの軸方向の構成を示す断面図である。第２の従来例（特許文献２）に係るステッピングモータの構成を示す分解斜視図である。第３の従来例に係るモータユニットの構成を示す上面図である。

符号の説明

４、２４、３４第１の外装部
５、２５、３５第２の外装部
６、２６、３６接合部
７、２７、３７第１の端子部Ａ
８、２８、３８第１の端子部Ｂ
９、２９、３９第２の端子部Ａ
１０、３０、４０第２の端子部Ｂ
１１、２１、３１フレキシブルプリント基板（回路基板）
１１ａ、２１ａ、３１ａ半田付け穴
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ係合穴（係合部）
１２、２２、３２固定部材
１３、２２ｂ、３２ｂ係止部

Claims

マグネットと、
第１のステータと、
第１のコイルから引き出された導線が絡げられる一対の第１の端子部と、
第２のステータと、
前記一対の第１の端子部と同一方向に延出され、第２のコイルから引き出された導線が絡げられる一対の第２の端子部と、
前記一対の第１の端子部および前記一対の第２の端子部が半田付けされる二対の半田付け穴が形成される回路基板と、
前記第１のステータに固定される固定部材とを備え、
前記固定部材には、前記第１のステータに直接固定される立ち曲げ部が形成され、
前記立ち曲げ部には、前記一対の第１の端子部および前記一対の第２の端子部と同一方向に延出されるとともに、前記一対の第１の端子部の間隔および前記一対の第２の端子部の間隔より広い間隔となる一対の係止部が一体的に形成され、
前記回路基板には、前記一対の係止部が挿通される一対の係合穴が形成されることを特徴とする駆動装置。
前記一対の係止部の延出方向の長さは、前記一対の第１の端子部および前記一対の第２の端子部の延出方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。