JP6139203B2 - ステッピングモータ - Google Patents

Description

本発明はステッピングモータに係り、特に、巻き線とコネクタとの間の配線構造に関する。

ステッピングモータは、たとえば、ステータの突極に巻回されたコイルをインシュレータの上部に配置したプリント配線基板に接続し、該配線基板に搭載させたコネクタ端子を介して電源を該コイルに供給するように構成したものが知られている（特許文献１参照）。
また、他の構成として、インシュレータにコネクタハウジングを一体あるいは別体として構成し、渡り線を介して該コネクタハウジングのコネクタ端子にコイルを電気的に接続させた構成のものが知られている（特許文献２参照）。
さらに、他の構成として、ステータコアに装着されるインシュレータの磁極の根元部のつばの長さを磁極の先端部のつばの長さよりも長くし、磁極の根元部のつばの内周に楔形突起を設け、プリント基板を該楔形突起と磁極の先端部のつばの端面とで支持する構成のものが知られている（特許文献３参照）。

実開昭６１−３２７６２号公報 特開２００１−１４５３２５号公報 特開平９−３２７１６５号公報

しかし、特許文献１に記載のステッピングモータは、それに用いられるプリント配線基板が高価であるという不都合を有していた。
また、特許文献２に記載のステッピングモータは、それに用いられるインシュレータがその上下で別の形状となり、その形成が高価であるという不都合を有していた。
さらに、特許文献３に記載のステッピングモータは、インシュレータの磁極の根元部のつばの内周部に係止構造を設けることによって、巻き線の巻回時に邪魔になり、さらに、該係止構造が充分なものでなく、配線部材が外れやすく、断線の原因になる不都合を有していた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インシュレータの巻き線の巻回時に邪魔になることはなく、該インシュレータにガタなく強固に取り付けられる配線部材を備えた安価なステッピングモータを提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のステッピングモータは、巻き線が巻回され、内周に前記巻き線の保護壁を有する筒状のインシュレータと、前記インシュレータを嵌装するステータと、前記インシュレータの一端側の形状とほぼ同形で前記一端側に重ねられて配置され、前記ステータの外周の一部に隣接されて配置されるコネクタハウジングを一体に有する配線部材と、を備え、前記インシュレータは、前記保護壁に複数の第１係止部が形成され、前記配線部材は、前記インシュレータの内面に対向して延在され前記第１係止部に対応して設けられる第２係止部が形成され、前記配線部材は、前記第１係止部と前記第２係止部の相互の係止によって、前記インシュレータに対し径方向および軸方向の移動が規制されて配置されることを特徴とする。
（２）本発明のステッピングモータは、（１）の構成において、前記配線部材の外周の一部に切欠きが設けられ、前記切欠きを通して、前記インシュレータに巻回された前記巻き線の一端を前記配線部材の前記インシュレータと反対側の表面に引き出し前記配線部材に設けられたコネクタピンに導くようにしたことを特徴とする。
（３）本発明のステッピングモータは、（１）又は（２）の構成において、前記配線部材の表面に、前記巻き線の一端の引き回し方向を規制する配線中継部が形成されていることを特徴とする。

このように構成されたステッピングモータは、インシュレータの巻き線の巻回時に邪魔になることはなく、該インシュレータにガタなく強固に取り付けられる配線部材を備えた安価なものを得ることができる。

本発明のステッピングモータを示す構成図である（回転軸を有するロータは省略）。 本発明のステッピングモータに具備されるインシュレータを示す斜視図である。 本発明のステッピングモータに具備される配線部材を示す斜視図である。 図１のIV−IV線における断面図である。 本発明のステッピングモータのコネクタピンの変形例である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
（実施形態１）
図１は、本発明のステッピングモータを示す構成図で、回転軸を有するロータを省略した図となっている。
すなわち、図１では、ロータの周辺を囲んで配置されるステータ２０があり、このステータ２０の上下からインシュレータ１０が嵌装され、インシュレータ１０の巻回部に巻き線が巻回されるようになっている。インシュレータ１０に巻き線が巻回されたステータ２０は、ロータの周囲に配置されるようになっている。

また、インシュレータ１０の一端側には、該一端側の形状と一部同形の配線部材３０が、インシュレータ１０の該一端側に重ねて配置されている。配線部材３０は、ステータ２０の外周の一部に隣接して配置されるコネクタハウジング４０が一体に形成されている。
配線部材３０は、インシュレータ１０に巻回された巻き線が該インシュレータ１０と反対側の表面に引き出し線５０として引き出され、配線部材のコネクタハウジング４０に設けられたコネクタピン４１に電気的に接続されるようになっている。コネクタハウジング４０は、インシュレータ１０の巻き線に電源を供給する給電コネクタ（図示せず）が嵌合されるようになっている。

以下、インシュレータ１０、配線部材３０について、さらに詳細に説明する。
図２は、インシュレータ１０を示す斜視図である。図２に示すように、多角形（図ではたとえば８角形）をなす筒状体１１の内周側の面に、周方向に沿って等間隔に複数（図ではたとえば８個）の突状板１２が形成され、この突状板１２の表面には該突状板１２の外周からはみ出た辺を有する保護壁１３が設けられている。

筒状体１１と保護壁１３の間の各突状板１２には巻き線（図示せず）が巻回され、該巻き線は保護壁１３によって突状板１２から巻きこぼれるのを防止するようになっている。
各保護壁１３は、筒状体１１と同軸の円上に配置され、該保護壁１３によって囲まれる空間部には、回転軸を有するロータ（図示せず）が配置されるようになっている。

また、各保護壁１３のうち、たとえば互いに対向する一対の保護壁１３の一端側（インシュレータ１０の中心軸に沿った一端側）に、それぞれ爪部（この明細書で第１係止部と称する場合がある）１５が設けられている。爪部１５は、保護壁１３とたとえば一体に形成され、インシュレータ１０の中心軸に沿った該一端側から他端側にかけて高さが高くなる傾斜１５Ａを有する突起部として形成されている。この爪部１５は、後述する配線部材３０の爪受け部（図３において符号３８で示す）と係止される係止部として機能するようになっている。
図３（ａ）、（ｂ）は、配線部材３０を示す斜視図である。図３（ａ）は配線部材３０を表側から観た斜視図、図３（ｂ）は配線部材３０を裏側から観た斜視図である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、配線部材３０は、その中央に円形の孔３１が設けられている。この孔３１の径は、インシュレータ１０の保護壁１３の内周面によって形成される円の径とほぼ等しくなっている。
配線部材３０の外周の一部は径方向に延在する延在部３０Ａを有し、この延在部３０Ａには該配線部材３０と一体にコネクタハウジング４０が形成されている。コネクタハウジング４０は、配線部材３０の裏側に突出して設けられた箱状をなし、この箱内には複数（図ではたとえば４個）のコネクタピン４１が植設されている。このコネクタピン４１は、図３（ａ）から明らかなように、配線部材３０の表側に突出されるようになっている。
配線部材３０の外周には切欠き３３が設けられ、該切欠き３３を通して、インシュレータ１０に巻回される巻き線の一端（引き出し線５０）が配線部材３０の表側に引き出されるようになっている（図１参照）。

また、配線部材３０の表側には、孔３１の周辺のうちコネクタハウジング４０側の一部に円周突起３５が設けられ、さらに、この円周突起３５と突出されたコネクタピン４１との間に突起棒からなる配線中継部３６が設けられている。円周突起３５は、配線部材３０の表側に引き回される巻き線の一端（引き出し線５０）が孔３１の領域内に配置されるのを妨げ、配線中継部３６は、巻き線の一端（引き出し線５０）をコネクタピン４１に電気的な接続を図る場合において、その方向転換が図れるようになっている（図１参照）。

そして、配線部材３０の孔３１の周辺であって、インシュレータ１０に設けた前記爪部１５に対応する位置に、爪受け部（この明細書で第２係止部と称する場合がある）３８が設けられている。爪受け部３８は、孔３１の側面から配線部材３０の裏面を超えて該孔３１の中心軸の方向に沿って延在する板材３８Ａの表面（孔の中心軸側の面）に凹陥部３８Ｂを形成することによって設けられている。

図４は、図１のIV−IV線における断面を示す図である。
図４に示すように、配線部材３０は、図中Ａ方向から該インシュレータ１０の一端側に重ねるようにして該インシュレータ１０に配置されるようになる。この場合、図４から明らかとなるように、インシュレータ１０の保護壁１３に形成された爪部１５は、配線部材３０に形成された爪受け部３８の凹陥部３８Ｂに嵌め込まれ、該爪受け部３８に係合されるようになる。

この場合、爪部１５の幅と爪受け部３８の凹陥部３８Ｂの幅はほぼ等しく形成され、これにより、配線部材３０は、孔３１の中心軸の周りの移動が規制され、配線部材３０の径方向（孔の径方向）および軸方向への移動が規制されるようになる。このため、配線部材３０のインシュレータ１０に対する移動による巻き線の引き出し線５０（図１参照）の断線を起こり難くできる。
また、上述のように構成された配線部材３０は、たとえばプリント配線基板と比較した場合に、簡単かつ低コストで構成することができる。

なお、図４では、ステータ２０の他端側においても、インシュレータ１０’が嵌装され、このインシュレータ１０’は、上述したインシュレータ１０と同様に構成となっており、爪部１５を備えた構成となっている。インシュレータ１０’をこのように構成することによって、必要に応じて前記配線部材３０を該インシュレータ１０’の側に取り付けることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、インシュレータ１０に形成された爪部１５は２個とし、これに対応して配線部材３０に形成された爪受け部３８も２個としたものである。しかし、この数に限定されることはなく、３個あるいは３個以上であってもよいことはいうまでもない。

（実施形態３）
実施形態１では、インシュレータ１０に形成された第１係止部を爪部１５とし、配線部材３０に形成された第２係止部を爪受け部３８としたものである。しかし、これに限定されることはなく、インシュレータ１０に形成された第１係止部を爪受け部３８とし、配線部材３０に形成された第２係止部を爪部１５とするようにしてもよいことはいうまでもない。

（実施形態４）
実施例１では、コネクタピン４１は棒状で、配線部材３０にインサートまたはアウトサートされていたが、図５に示すように、コネクタピンを折り曲げて配線部材３０の切欠き部３３の近くまで延長し、切欠き部３３の近くで外方に突出するように、コネクタピン４２を配線部材３０にインサート成型し，インシュレータ１０に巻回された巻線の一端を、切欠き部３３の近くで外方に突出した部分にからげ、導通処理を行ってもよい。
これにより、円周突起３５や配線中継部３６を必要とせずに、巻線のからげ位置を切欠き部３３に近付けることができ、 断線の防止効果をより向上させることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０……インシュレータ、
１１……筒状体、
１２……突状板、
１３……保護壁、
１５……爪部（第１係止部）、
１５Ａ……傾斜、
２０……ステータ、
３０……配線部材、
３０Ａ……延在部、
３１……孔、
３３……切欠き部、
３５……円周突起、
３６……配線中継部、
３８……爪受け部（第２係止部）、
３８Ａ……板材、
３８Ｂ……凹陥部、
４０……コネクタハウジング、
４１、４２……コネクタピン、
５０……引き出し線。

Claims (3)

1. 巻き線が巻回され、内周に前記巻き線の保護壁を有する筒状の一対のインシュレータと、
   前記一対のインシュレータが一端側及び他端側に嵌装されるステータと、
   前記インシュレータの一端側の形状とほぼ同形で、前記一対のインシュレータにおける一方のインシュレータの一端側に有する筒状体の内側で重ねられて配置され、前記ステータの外周の一部の外側に隣接されて配置されるコネクタハウジングを一体に有する配線部材と、を備え、
   前記コネクタハウジングは、前記配線部材の裏側に突出されており、
   前記一対のインシュレータは、前記保護壁に複数の第１係止部が形成され、
   前記配線部材は、前記インシュレータの内面に対向して延在され前記第１係止部に対応して設けられる第２係止部が形成され、
   前記配線部材は、前記第１係止部と前記第２係止部の相互の係止によって、前記インシュレータに対し径方向および軸方向の移動が規制されて配置されることを特徴とするステッピングモータ。
2. 前記配線部材の外周の一部に切欠きが設けられ、
   前記切欠きを通して、前記配線部材の前記インシュレータと反対側の表面に引き出された前記インシュレータに巻回された前記巻き線の一端である引き出し線は、前記配線部材の表側に突出するように設けられたコネクタピンに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
3. 前記配線部材の表面に、前記巻き線の一端の引き回し方向を規制する配線中継部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステッピングモータ。

Images