JPH04217835A - モータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータに関し、更に詳
細にはその巻線を固定するための部材の接合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先にこのようなステップモー
タに関し、図１６乃至図１８に示す巻線１４８ａ，１５
０ａの端部処理を、実願平２−４２６９８号の願書に添
付された明細書及び図面により実用新案登録出願した。 同図において２個の巻枠１４８，１５０の対向面には３
本の突部１４８ｂ，１５０ｂが設けられ、その突部１４
８ｂ，１５０ｂが互い違いに重なるようにように配置さ
れている。各突部１４８ｂ，１５０ｂには端子ピン１５
４が立設し、前記巻線１４８ａ，１５０ａの端部は上記
端子ピンに半田付けされる。

【０００３】これらの巻枠１４８，１５０には図１６及
び図１８に示すように多数のくし歯状の磁極１３６ａ乃
至１４２ａを有するコア１３６乃至１４２が装着された
後同軸に並べられ、硬質樹脂により一体化される。そし
てその端子ピン１５４には、汎用コネクタ１２２が半田
付けされる。この汎用コネクタはモータ底部を覆う金属
フレームあるいは樹脂製の固定部材に固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な装置において汎用コネクタ１２２を金属フレームに固
定する方法では、上記金属フレームを屈曲加工する必要
がありコスト高となるため樹脂製の固定部材を用いるこ
とが望ましい。しかしこの場合巻枠に対して固定部材を
取り付けた後に前記底面フレームを取り付ける必要があ
り、工程数が多くなり、充分なコストダウンを計ること
ができないといった問題点があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的はモータの製造工程数を減らすこ
とが可能な製造方法を提供し、充分なコストダウンを計
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のモータの製造方法は、巻枠に対して相対的不
動に取り付けられた端子固定部材と、前記巻枠の側面を
覆う側面カバーと、前記側面カバーの端部解放部を覆う
端部カバーとを有したモータの製造方法であって、前記
端子固定部材に設けられた貫通孔に、前記巻枠に相対的
不動に取り付けられた突部を挿通させ、該貫通孔を貫通
して突出した前記突部の先端に前記端部カバーを押し当
てて該先端を押しつぶすことにより変形させ前記巻枠と
端子固定部とを接合するとともに、その状態において端
部カバーと側部カバーとを接合することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記本発明のモータの製造方法では、前記端子
固定部材に設けられた孔部に前記突部を貫通させた後、
裏側より突出した突部先端を端部フレームを押し付けて
つぶす。そのため先端が変形して、巻枠に対して端子固
定部材が固定される。そしてその押し付けた状態で接着
、スポット溶接等種々の方法で端部フレームと側面フレ
ームとを接合する。つまり端部フレームを側面フレーム
に接合する作業と、端子固定部材を巻枠に対して不動に
取り付けて固定する作業とを同一工程で行うことができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００９】図２乃至図４において、モータケース１０
は、平帯状の板材がＣ字筒状に折曲されてなるフレーム
１２と、このフレーム１２の筒部の両端開口部にスポッ
ト溶接によって固着された両端板１４，１６とにより中
空状に形成されている。

【００１０】後方の端板１６の内側には軸受部２０を保
持するためのコネクタ保持部１８が取り付けられ、その
コネクタ保持部１８には保持部１８ａと円盤部１８ｂが
一体に樹脂成形されている。図５にその正面図を示す。 前記保持部１８ａは後述するハウジングコネクタ２２と
同一周形の筒状をなし、このハウジングコネクタ２２を
嵌入可能である。また前記円盤部１８ｂには、４カ所に
位置決めようの孔１８ｃが設けられ、中央に軸受部２０
を有している。上記コネクタ保持部１８は、軸受部２０
を成形型にはめた状態でのインサート成形等の処理によ
り容易に一工程で作成し得る。

【００１１】また前方の端板１４の内側には、図２に示
すように後述する固定子２６を一体固定するための硬質
樹脂（ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート等）が中央
側に延出して構成されるスペーサ２４が介在されている
。このスペーサ２４の中央部には軸受２５が固定されて
いる。このスペーサ２４及び前記コネクタ保持部１８に
より固定子２６におけるコア３６，４２及び回転子２８
は前記端板１４，１６より電気的に離間している。上記
モータケース１０の組み立て時に、図６にしめすように
両端板１４，１６に電極２９が接続された状態で両端板
１４，１６が加圧される。この加圧によりフレーム１２
に設けられた小突起１２ａが両端板に押しつけられ電気
的に導通する。この加圧力は上記小突起１２ａが３分の
２ほど潰される程度とする。そして両電極間に電圧が印
加され大電流が流れ、フレーム１２に設けられた小突起
１２ａの位置においてスポット溶接がなされる。このた
め前記端板１４，１６と前記フレーム１２とをスポット
溶接する際に、端板１４，１６と固定子２６或いは回転
子２８が不用意に接触し、電流が分流して必要な熱量が
得られずに溶接不良となることが防止される。また同時
にスポット溶接時に飛散する金属粉が固定子２６と回転
子２８との間に入り込むことも防ぐことができる。

【００１２】両端板１４，１６の中心部には軸受２５，
２０を介してモータ軸３０が回転可能に支持されている
。このモータ軸３０の軸回りには、両軸受２０，２５の
間において、永久磁石３２よりなる回転子２８がモータ
軸３０と硬質樹脂３４により一体に固定されている。

【００１３】この回転子２８にはモータ軸３０の回りに
多数の磁極を有する円環状の永久磁石３２が配置され、
その間に硬質樹脂３４が充填されている。永久磁石３２
には図２に示すように、その両端面に同心の溝３２ａが
彫られ、前記硬質樹脂３４はその溝部３２ａに及んでい
る。このため上記硬質樹脂３４の成形直後における収縮
により生じる前記モータ軸３０と回転子２８外周面との
軸心のずれが最小限に抑えられる。このため回転子２８
と固定子２６の接触等の弊害の発生が抑えられる。

【００１４】前記モータケース１０内には、その回転子
２８の外周に沿って多数個のくし歯状の磁極４６を交互
に備えた二対のコア３６乃至４２がモータ軸３０の軸線
方向に固定状態で配設されている。この磁極４６の作用
については公知（例えば特開昭６３−３９４４３号公報
の図２）であるのでその詳細な作用の説明を省く。この
コア３６乃至４２の外周にはＶ字溝４４が形成されてい
る（図７にコア３６，３８についてのみ示す）。各コア
３６乃至４２は、このＶ字溝４４の位置を合わせた状態
において、そのくし歯状の磁極４６の位置が適正な位置
となるように予め形成されている。このくし歯状の磁極
４６の先端外側は図８に示すように段差４６ａが形成さ
れている。この段差４６ａは例えばくし歯状の磁極４６
の厚さが１．０ｍｍ程度である場合には奥行き０．３ｍ
ｍ程度でくし歯状の磁極４６の先端より０．５ｍｍ乃至
０．８ｍｍ程度低くなるようにプレス加工等により加工
してある。

【００１５】各一対をなすコア３６，３８及び４０，４
２の間には、図７に示すように巻枠４８，５０がそれぞ
れ配設されている。これら２個の巻枠４８，５０は断面
がＵ字形をなし、かつそのＵ字形における開放端が外方
へ向くように環状に形成されている。そしてこの巻枠４
８，５０のフランジ部には前記コアのＶ字溝と同一形状
のＶ字溝４８ａ（巻枠５０のＶ字溝については図示せず
）が２箇所において形成されている。各巻枠４８，５０
にはそれぞれ２本のエナメル線よりなる巻線４８ｃ，５
０ｃが巻装されている。

【００１６】この各巻枠４８，５０には、フレーム１２
内に装着された状態において互いに隣接する側壁に端子
ホルダ５２が形成される。この端子ホルダ５２の構成を
図１４及び図９に示す。この図面に示すように、この端
子ホルダ５２はそれぞれの巻枠４８，５０の対向面に設
けられた３本の突部４８ｂ，５０ｂにより構成されてい
る。この突部４８ｂにおける下より上側に突設するもの
５０ｂに対しては右側に、また上より下側に突設するも
の４８ｂは左側にそれぞれ爪ｃがもうけられている。こ
の爪ｃは互いに他方の巻枠４８，５０に設けられた端子
ホルダ５２の爪ｃと係合可能である。

【００１７】上記端子ホルダ５２の位置は前記２箇所の
Ｖ字溝４８ａの中間の位相に設けられている。このため
各巻枠４８，５０は個別の型を用いて樹脂成形される必
要はなく、同一型で形成されたものの一方を反転するこ
とにより一組の巻枠の対をなす。両端子ホルダ５２が互
いに向いあう向きに巻枠４８，５０を重ねた後、両端子
ホルダ５２を互いに押圧する向きに力を加えることによ
り爪ｃが弾性変形して係合固定される。各端子ホルダ５
２の各突部４８ｂ，５０ｂには、３本の端子ピン５４が
立設する。この端子ピン５４の立設位置は、前記爪ｃの
延長線（図９中に一点鎖線で示す）上となっている。こ
のため両爪ｃの係合位置においてすべての端子ピン５４
が一直線上に並べられる。このため後に詳述する硬質樹
脂（前記スペーサとなる）２４による一体化の工程時に
これらの組が上下方向より押圧された状態で各爪ｃが互
いに引っかかる方向に巻枠が変形した際、各端子ピン５
４が一直線上に並んで固定される。この端子ピン５４の
立設間隔は、前記ハウジングコネクタ２２のコネクタピ
ン間隔と等しく構成される。

【００１８】このように組み込まれたコア３６乃至４２
及び巻枠４８，５０の隙間には硬質樹脂（前記スペーサ
として働く）２４が流し込まれ、一体固定されている。 この工程を以下に説明する。図１０及び図１１において
、まず射出成形装置にコア３６乃至４２及び巻枠４８，
５０の組をセットする。この時コア３６乃至４２及び巻
枠４８，５０の軸心の位置合わせは射出成形装置に形成
されたコア３６乃至４２の内形と等しい円柱状部５８ａ
（下側の型５８に立設する）にコア３６乃至４２及び巻
枠４８，５０及び軸受２５の組をセットすることにより
なされる。また円周方向の位置合わせは、図１１に示す
ように前記コア３６乃至４２及び巻枠４８，５０の円周
上に予め切られた前記Ｖ字溝４４，４８ａに位置決めよ
うスライド６２を押しつけた状態で保持することにより
なされる。

【００１９】このＶ字溝４４，４８ａはこの位置決めよ
うのスライド６２を押し当てた時に無理なく嵌合して各
コア３６乃至４２が僅かに回動してその円周方向位置が
補正されるよう、その角度が設定されている。またこの
スライド６２は普段は内側に向かってバネにより付勢状
態にあるが、この組をセットする段階ではソレノイドに
よりわずかに（０．１ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度）後退す
る。つまりこのスライド６２に合わせてコアと巻枠の組
をセットすることにより仮位置決めがなされ、つぎにス
ライド６２を付勢状態とすることによりよコア３６乃至
４２及び巻枠４８，５０が個別に回動し本位置決めがな
されることになる。そしてその状態により更に上下方向
より型５８，６４を押し当て、上下方向より圧縮された
状態とする。

【００２０】上側の型６４は下側５８の型と一体に成形
されたストッパ５８ｂに当接するまで下降し、その状態
で溶解した硬質樹脂（前記スペーサとなる）２４が射出
孔６４ａより流し込まれる。このストッパ５８ｂは上記
のように下側の型５８と一体構造とされているため、そ
の位置精度は充分に高くすることが可能である。つまり
上記ストッパ５８ｂに上側の型６４が当接した状態で固
定することにより、上下方向の寸法精度を高くすること
が可能となる。上記圧縮によりコア３６乃至４２及び型
５８，６４間の隙間が潰され、シール手段が形成される
。この圧縮により巻枠４８，５０のフランジ部が弾性変
形する。このとき巻枠４８，５０における巻線の巻装部
と巻装されていない部分との不均一性により、爪ｃが互
いに係合する方向に端子ホルダ５２に付勢力が働く。 従って端子ピンは一直線上に並んだ状態となる。

【００２１】射出孔６４ａより流し込まれた硬質樹脂（
前記スペーサとなる）２４は各部材の隙間に流れ込むが
、このシール手段に阻止され、巻枠４８，５０の外側に
溢れることはない。この硬質樹脂２４が固まることによ
り各部材が一体化される。このとき固定子２６は上記端
子ピン５４が一直線上に並んだ状態において固められる
ため、硬質樹脂２４の固化後についても、上記状態が保
持される。また下型には前記コネクタ保持部の孔１８ｃ
と係合する突部を形成するための凹部が形成されており
、一体化された固定子２６には、前記孔１８ｃと係合す
る突部２４ａが形成される。この突部１８ａが図１（ａ
）に示すように前記コネクタ保持部１８の孔１８ａと係
合することにより、両者の位置が合わせられる。

【００２２】この突部２４ａはその内側に傾斜部が設け
られ、上記孔１８ｃに挿入し易いように配慮されている
。このため突部２４ａ及び孔１８ｃのそれぞれ外側の辺
が互いに接触して位置合わせがなされるように構成され
、内側の辺は僅かに隙間が設けられている。上記孔１８
ｃを貫通してコネクタ保持部１８の図１（ａ）における
右側に突出した部分は、前記端版１６をスポット溶接す
る際に、図１（ｂ）に示すように該端版１６により圧力
がかけられ押しつぶされる。そのためスポット溶接した
後においても、上記コネクタ保持部１８と固定子２６は
強固に固定される。

【００２３】前記くし歯状の磁極４６に段差４６ａが形
成されていない場合は、成形後に衝撃等の外力が加わっ
たときに図１３に示すようにくし歯状の磁極４６に内側
に向かう反りが生じることがある。一般に回転子２８と
固定子２６との隙間が０．１ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度で
あるので、上記反りにより両者が接触し、回転不良とな
る可能性があった。しかし本実施例の構成では、くし歯
状の磁極４６先端に設けられた前記段差４６ａに対して
も硬質樹脂２４が内側より回り込み、その硬質樹脂２４
がくし歯状の磁極４６を内側から押え込むため、くし歯
状の磁極４６の内側に向かう反りが防止される。

【００２４】前記ハウジングコネクタ２２は、汎用の形
状のものを用いる。このハウジングコネクタ２２は接合
面と逆の面に６本のコネクタピン２２ａが突出している
。これらのコネクタピン２２ａは図２に示すように一方
向に対してほぼ直角に屈曲加工されている。

【００２５】そしてこのハウジングコネクタ２２は、前
記保持部１８ａの図２における矢印Ｂの方向より前記コ
ネクタピン２２ａの折曲方向をモータの半径方向外側に
して挿入される。そしてコネクタピン２２ａが前記端子
ピン５４と対向、好ましくは接触した状態で保持される
。前記保持部１８ａはこの状態でハウジングコネクタ２
２に対し図中の上下方向並びに紙面法線方向に対して移
動を規制する。このようにハウジングコネクタ２２の移
動が規制された状態において、前記対向あるいは接触す
るコネクタピン２２ａ及び端子ピン５４が半田付けされ
る。このとき両者は相対的に固定されている。またこの
とき前述のように本発明の構成を採用しているので、上
記端子ピン５４は一直線上に並んでいる。このために流
し半田等の手法で専用機械あるいは汎用の工作ロボット
により容易になし得る。

【００２６】その半田付けした部分は蓋部６８により覆
われている。この蓋部６８の形状を図１２を参照して説
明する。図１２において円弧状部７０は前記断面Ｃ字状
のフレーム１２とほぼ同径の円弧状をなし、このフレー
ム１２開口部の図２における左側を覆う。この円弧上部
７０の図１２（ｂ）下側には、その両端より僅かに内側
に下方に延びる突起７２，７４が形成され、その突起７
２，７４先端には外側に向かう爪７２ａ，７４ａが形成
されている。またこの円弧状部７０の図１２（ａ）にお
ける右側には内部に前記ハウジンコネクタ２２を収納す
るとともに、その右側が開放された矩形部７６が形成さ
れている。

【００２７】この矩形部７６の図１２（ａ）における左
右下には、内側に向かう爪７６ａ，７６ｂが設けられて
いる。この矩形部７６内形はほぼハウジングコネクタ２
２外形と同一で、上記爪部７６ａ，７６ｂはその上側に
ハウジングコネクタ２２を保持可能である。これらの爪
部７６ａ，７６ｂは、該ハウジングコネクタ２２の図２
におけるコネクタ保持部１８の左端より突出した部分下
部２２ｂを係止可能となるように位置を設定されている
。またこの矩形部７６の図１２（ａ）における右端は、
その装着時に前記コネクタ保持部１８の保持部１８ａ左
端と接触し、このコネクタ保持部１８の保持部１８ａと
協働してほぼ開口部全域を覆う。

【００２８】この蓋部６８は、前記フレーム１２の開口
部外側に押し当てられる。すると各爪７２ａ，７４ａ，
７６ａ，７６ｂが弾性変形して爪７６ａ，７６ｂがハウ
ジングコネクタ２２の下部２２ａを係止し、爪７２ａ，
７４ａがフレーム１２の所定位置１２ｂを係止した状態
で固定される。これらの爪７２ａ，７４ａ，７６ａ，７
６ｂがフレーム１２及びハウジングコネクタ２２を係止
するため強固に保持される。特に爪７５ａ，７６ｂは円
弧状部７０を押さえたときに蓋部全体６８が弾性変形し
て前記矩形部７６が浮き上がることを防止する。この様
に構成することにより、前記開口部に外側より前記蓋部
６８を押し当てるのみで取り付けれるため、機械化が容
易である。

【００２９】外部電極に接続されるリード線７８は前記
ハウジングコネクタ２２と結合可能な形状を有するポス
トコネクタ８０に接続される。この装置において異なる
長さのリード線７８を備えたポストコネクタ８０を多数
用意することにより、異なる複数の用途に対して同一の
モータを利用できる。つまりこの実施例のモータでは、
用途に応じてリード線部分のみを別工程で製造し、本体
部分は共通のものを利用できる。

【００３０】上記構成を有する本ステップモータにおい
て、上記ハウジングコネクタに接続されたポストコネク
タのリード線に適宜駆動パルスを与えることにより、巻
線に電流が流れ、磁力が発生する。この磁力の作用によ
り、回転子の永久磁石に駆動力が働き回転子が回転する
。

【００３１】また上記実施例では、リード線７８部分を
利用者に製造あるいは既製のものより選択してもらうこ
とを前提としたが、工場出荷前に取り付けてもよい。ま
たこの場合両コネクタ２２，８０を結合した状態で接着
したとしても本発明の技術的思想の範疇である。この場
合ではリード線の組み付け工程を最終工程とすることが
できるので、他の工程時にリード線が邪魔になることが
ないといった効果もある。

【００３２】また上記実施例においては、固定子を硬質
樹脂により一体化した例を示したが、本発明はこの構成
に限定されるものでもない。例えば図１５に示すように
固定子の周りを覆うカバーを設け、そのカバーにより各
部材の位置決めを行なうことも可能である。このとき同
図に示すように前記カバーに前記Ｖ字溝と係合する突条
を形成しておけば、円周方向の位置決めも容易となる。 このとき前記爪部ｃが互いに係合する方向に付勢されて
いることが望ましく、そのためコアがネジ等の手段によ
り上下方向より押圧される構成とする必要がある。この
ようにすれば、巻枠の巻線が巻かれた部分と他の部分と
の付均一性により、巻枠が弾性変形し、上記方向に付勢
力が働く。

【００３３】また上記実施例では固定子２６における樹
脂突部２４ａを端板１６により押し潰し、スポット溶接
する例を説明したが、スポット溶接の他に接着材等によ
る接着により接合してもよい。

【００３４】その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明においては側部フレームと端部フレームとの接合と
、端子固定部材の接合とを同一工程により行うことがで
きる。そのため製造コストを低く抑えることができ、安
価な製品を提供できるといった優れた効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はコネクタ保持部の固定の様子を示す断面
図である。

【図２】図２は本実施例のステップモータの断面図であ
る。

【図３】図３は本実施例のステップモータの正面図であ
る。

【図４】図４は固定子及び回転子の形状を示す一部破断
斜視図である。

【図５】図５はコネクタ保持部の形状を示す正面図であ
る。

【図６】図６はフレームと両端板のスポット溶接の様子
を説明する説明図である。

【図７】図７は巻枠及びコアの組み付けの様子を示す分
解斜視図である。

【図８】図８はくし歯状の磁極の先端に設けられた段差
の形状を示す説明図である。

【図９】図９は端子ホルダの突部の形状を説明する説明
図である。

【図１０】図１０はコア，巻枠及び軸受を一体に固定す
る工程を示す説明図である。

【図１１】図１１はコア及び巻枠の円周方向の位置合わ
せをする工程を示す説明図である。

【図１２】図１２の（ａ）は蓋部の形状を示す正面図、
（ｂ）はその側面図である。

【図１３】図１３はくし歯状の磁極に段差を設けなかっ
た場合の上記磁極の反りの様子を示す一部破断斜視図で
ある。

【図１４】図１４は端子ホルダにおける突部の爪が係合
した状態を説明する説明図である。

【図１５】図１５は硬質樹脂による回転子の一体化を行
なわない場合の例を示す斜視図である。

【図１６】図１６は従　　　　来のステップモータの固
定子の構成を示す分解斜視図である。

【図１７】図１７は従来のステップモータの正面図であ
る。

【図１８】図１８は巻枠及び巻線の様子を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１２　　　　　　　　　　フレーム（側部フレーム）１
６　　　　　　　　　　端板（端部フレーム）１８　　
　　　　　　　　コネクタ保持部（端子固定部）１８ｃ
　　　　　　　　孔 ２４ａ　　　　　　　　突部 ４８　　　　　　　　　　巻枠 ５０　　　　　　　　　　巻枠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　巻枠に対して相対的不動に取り付けら
   れた端子固定部材と、前記巻枠の側面を覆う側面カバー
   と、前記側面カバーの端部解放部を覆う端部カバーとを
   有したモータの製造方法であって、前記端子固定部材に
   設けられた貫通孔に、前記巻枠に相対的不動に取り付け
   られた突部を挿通させ、該貫通孔を貫通して突出した前
   記突部の先端に前記端部カバーを押し当てて該先端を押
   しつぶすことにより変形させ前記巻枠と端子固定部とを
   接合するとともに、その状態において端部カバーと側部
   カバーとを接合することを特徴とするモータの製造方法
   。