JPH09261940A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部コネクタとの接続部分の構造を単純化し
て、部品点数および加工に要する手間を大幅に低減化さ
せることができるステッピングモータを得る。 【解決手段】 ボビン７に、コイル巻線８ａ〜８ｄが巻
回されてなる多相コイルを有するモータ本体１がケーシ
ング１０内に収納されてなり、外部コネクタが上記多相
コイルと電気的に接続されるステッピングモータであっ
て、ボビン７に、上記多相コイルの各コイル巻線の端部
が巻回される複数本の端子２１〜２５を配設し、一の端
子２３を多相コイルの共通端子とするとともに、当該複
数本の端子に、上記外部コネクタを直接接続するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種のステッピン
グ駆動を要する機器に用いられるステッピングモータに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高い位置決め精度や所定の回
転角度を要求される機器の駆動源として、電気パルスを
入力とし、パルス数に対応した機械的角度を出力とする
ステッピングモータが広く用いられている。図４〜図９
は、従来のこの種のステッピングモータを示すもので、
図中符号１がこのステッピングモータのモータ本体であ
る。このモータ本体１は、ステータ部２とロータ３とか
ら概略構成されたものである。ここで、上記ステータ部
２は、円環状をなし、内周縁に櫛歯状の極歯４…が複数
形成されるとともに、互いの各極歯を交互に等間隔に配
列されて組合わせられた二対のフィールドプレート５
ａ、５ｂ、６ａ、６ｂによって２組のヨークを構成し、
このヨークの外周にボビン７を一体的に設け、かつこの
ボビン７の外周にコイル巻線８ａ〜８ｄを巻回すること
により、多相コイルを構成したものである。そして、こ
のステータ部２の中心部空間に、上記ロータ３が回転自
在に設けられている。このロータ３は、出力軸３ａと、
この出力軸３ａに一体的に固定されてステータ部２内に
おいて上記極歯４…と微小間隔を介して対向する大径の
永久磁石３ｂ（図９参照）とからなるもので、上記永久
磁石３ｂの外周面は、周方向に順次異なる磁極に着磁さ
れている。

【０００３】そして、上記モータ本体１は、有底円筒状
のケーシング１０内に嵌合されて、ケーシング１０の開
口端部が蓋１１によって閉じられることにより、上記ケ
ーシング１０内に収納されている。また、上記モータ本
体１のボビン７には、蓋１１の切欠き部に配設されると
ともに保護カバー１０ａによって覆われる端子取付部材
１２が一体に形成されており、さらにこの端子取付部材
１２には、基板１３およびソケット１４が取り付けられ
ている。ちなみに、上記基板１３およびソケット１４
は、上記保護カバー１０ａと嵌合するコネクタカバー
（図示を略す。）によって保護されるようになってい
る。ここで、上記端子取付部材１２には、図４〜図６に
示すように、６本の端子１５ａ〜１５ｆが一列に取り付
けられている。そして、上記端子１５ａ〜１５ｆのう
ち、端子１５ａと端子１５ｂに、コイル巻線８ａとして
巻回されるコイル線の各端部が接続され、端子１５ｂと
端子１５ｃに、コイル巻線８ｂとして巻回されるコイル
線の各端部が接続され、端子１５ｄと端子１５ｅにコイ
ル巻線８ｃとして巻回されるコイル線の各端部が接続さ
れ、端子１５ｅと端子１５ｆとにコイル巻線８ｄとして
巻回されるコイル線の各端部が接続されている。

【０００４】すなわち、上記コイル巻線８ａ〜８ｄをボ
ビン７に巻回する場合には、コイル線が導かれる２組の
ノズルを用いて、図６に示すように、先ずそれぞれのノ
ズルから上記コイル巻線８ａ、８ｂに巻回されるコイル
線の巻始め端部を端子１５ａおよび端子１５ｂに巻回
し、次いでボビン７に巻回して上記コイル巻線８ａ、８
ｂを形成した後に、それぞれの端部を上記端子１５ｂお
よび１５ｃに巻回して切断する。次いで、上記ノズルか
ら、それぞれ上記コイル巻線８ｃ、８ｄに巻回されるコ
イル線の巻始め端部を端子１５ｄおよび端子１５ｅに巻
回し、次いでボビン７に巻回して上記コイル巻線８ｃ、
８ｄを形成した後に、それぞれの端部を上記端子１５ｅ
および１５ｆに巻回して切断する。これにより、上記ボ
ビン７の外周に多相コイルが形成され、かつ上記端子１
５ｂおよび１５ｅが、それぞれ当該多相コイルを構成す
る上記コイル巻線８ａ、８ｂおよび８ｃ、８ｄの共通端
子とされている。

【０００５】一方、外部コネクタ（図示を略す。）の接
続端子にあっては、上記多相コイルの共通端子は、１本
にする必要が生じる場合がある。このような場合には、
上記６本の端子１５ａ〜１５ｆは、上記基板１３を介し
て５本の外部接続端子１６ａ〜１６ｅに接続されてい
る。すなわち、図７に示すように、上記基板１３には、
６本の端子１５ａ〜１５ｆと外部接続端子１６ａ〜１６
ｅとが挿通される孔部が穿設されており、さらにその表
面には、上記端子１５ａを外部接続端子１６ｄに、端子
１５ｃを外部接続端子１６ｂに、端子１５ｄを外部接続
端子１６ｃに、端子１５ｆを外部接続端子１６ｅにそれ
ぞれ接続するとともに、共通端子となる１５ｂおよび１
５ｅを一の外部接続端子１６ａに接続するパターンが形
成されている。この結果、図９に示すように、上記外部
接続端子１６ａがコイル巻線８ａ、８ｂおよび８ｃ、８
ｄの共通端子とされている。そして、上記外部接続端子
１６ａ〜１６ｅは、図４および図８に示すように、それ
ぞれソケット１４の上壁部を貫通して外部コネクタ接続
用の内部空間に突出するように配設されている。なお、
図８中符号１７は、上記外部コネクタを接続した際に、
容易に抜けなくするための係止部である。

【０００６】以上の構成からなるステッピングモータに
よれば、外部コネクタから、図９に示すように外部接続
端子１６ａを共通端子として、それぞれ外部接続端子１
６ｄ、１６ｃ、１６ｂ、１６ｅに所定の電気パルスを入
力することにより、外周面に順次異極の着磁が施された
永久磁石３ｂを回転させてロータ３をステッピング駆動
させるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のステッピングモータにあっては、コイル巻線８ａ
〜８ｄの端部と接続された６本の端子１５ａ〜１５ｆ
を、外部コネクタと接続するために、そのうちの共通端
子１５ｂおよび１５ｅを基板１３を介して１本の共通端
子１６ａに接続して、５本の外部接続端子１６ａ〜１６
ｅとする必要があるために、端子取付部材１２、基板１
３、ソケット１４並びに合計１１本の端子１５ａ〜１５
ｆおよび外部接続端子１６ａ〜１６ｅといった多数の部
品を必要とし、よって部品点数が増加するとともに、基
板１３におけるパターンの形成や端子１５ａ〜１５ｆお
よび外部接続端子１６ａ〜１６ｅとの接続のための半田
付け作業等、加工に多大の手間を要し、当該部分のみで
全体の製造コストの高騰化を招来してしまうという問題
点があった。

【０００８】本発明は、上記従来のステッピングモータ
が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、外部
コネクタとの接続部分の構造を単純化して、部品点数お
よび加工に要する手間を大幅に低減化させることができ
るステッピングモータを提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るステッピングモータは、ボビンに、コイル巻線が
巻回されてなる多相コイルを有するモータ本体がケーシ
ング内に収納されてなり、外部コネクタが上記多相コイ
ルと電気的に接続されるステッピングモータであって、
上記ボビンに、上記多相コイルの各コイル巻線の端部が
巻回される複数本の端子を配設し、一の端子を多相コイ
ルの共通端子とするとともに、当該複数本の端子に、上
記外部コネクタを直接接続するようにしたことを特徴と
するものである。また、請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載の上記複数本の端子がボビンに一列に配設さ
れるとともに、中央の端子が上記一の端子であることを
特徴とするものである。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、上記請
求項１または２に記載のボビンには、複数本の端子が挿
通される端子取付部材が一体的に設けられ、かつ上記端
子取付部材に、上記端子が挿通される壁部が形成されて
いるとともに、上記端子は、上記壁部に上記多相コイル
の軸線と交差する方向に向けて挿通され、かつ上記多相
コイルの各コイル巻線の端部が巻回される接続部が、上
記壁部の側面との間に間隙を介して上記軸線方向に屈曲
されていることを特徴とするものである。

【００１１】請求項１または２に記載のステッピングモ
ータにあっては、多相コイルの各コイル巻線の端部が巻
回される複数本の端子のうちの一の端子を、当該多相コ
イルの共通端子とし、これら複数本の端子を外部接続端
子として直接外部コネクタを接続するようにしているの
で、従来のもののように基板を必要とせず、かつ端子数
も約半分にすることが可能になるとともに、これら端子
と基板との半田付けが不要となるために、大幅な部品点
数の削減と加工に要する手間の低減化とを図ることが可
能となる。この際に、特に請求項２に記載の発明によれ
ば、中央の端子を共通端子としているので、コイル巻線
の巻回が容易になるといった利点がある。

【００１２】また、請求項３に記載の発明にあっては、
端子の各コイル巻線の端部が巻回される接続部が、上記
壁部の側面との間に間隙を介して屈曲されているので、
上記コイル巻線を巻回した後に、上記接続部を若干コイ
ル巻線の延在方向に傾斜させることにより、上記コイル
巻線の緊張を解くことができ、よって上記コイル巻線の
接続部が緊張状態となって経時的に塑性変形をするとい
ったおそれがなく、振動を受ける箇所に使用した場合に
おいても、長期間にわたって安定的に使用することが可
能となる。加えて、上記接続部を側面との間に間隙を介
して屈曲している結果、端子の接続部にコイル巻線の端
部をはんだ付けによって固着する際に、加熱された上記
はんだが若干下方に垂れても、上記はんだの熱によって
端子取付部材を傷めるおそれがない。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明に係るステ
ッピングモータの一実施形態を示すもので、図４〜図９
に示したものと同一構成部分に付いては同一符号を付し
てその説明を簡略化する。これらの図において、本実施
形態のステッピングモータにおいては、モータ本体１の
ステータ部２とロータ３との構成は、図４および図５に
示したものと同様であるが、このステッピングモータに
あっては、上記ボビン７に、端子取付部材２０が一体に
形成され、この端子取付部材２０に５本の端子（外部接
続端子）２１〜２５が一列に取り付けられている。

【００１４】ここで、各端子２１〜２５には、上記蓋１
１側に突出する接続部２１ａ〜２５ａと、各接続部２１
ａ〜２５ａから屈曲されてケーシング１０の切欠き部に
設けられたコネクタカバー２６から突出するとともに、
その端部がさらに図１中下方に屈曲された外部接続部２
１ｂ〜２５ｂが形成されており、上記接続部２１ａ〜２
５ａに、それぞれ多相コイルの各コイル巻線８ａ〜８ｄ
の端部が巻回されている。すなわち、図９の括弧内に示
すように、主に上記コイル巻線８ａ、８ｂに巻回される
２本コイル線の巻始め端部がそれぞれ上記接続部２１ａ
および接続部２３ａに巻回され、ボビン７に上記コイル
巻線８ａ、８ｂとして巻回された後の端部が、それぞれ
上記接続部２３ａおよび２５ａに巻回されている。ま
た、主に上記コイル巻線８ｃ、８ｄに巻回される２本の
コイル線の巻始め端部がそれぞれ上記接続部２２ａおよ
び２３ａに巻回され、ボビン７に上記コイル巻線８ｃ、
８ｄとして巻回された後の端部が、それぞれ上記接続部
２３ａおよび２４ａに巻回されている。

【００１５】ちなみに、このようなコイル巻線８ａ〜８
ｄの巻回方法について説明すると、コイル線が導かれる
２組のノズルを上記接続部２１ａと２３ａとの間隔を隔
てて配置させ、先ずそれぞれのノズルから上記コイル巻
線８ａ、８ｂに巻回されるコイル線の巻始め端部を接続
部２１ａおよび接続部２３ａに巻回し、次いでボビン７
に巻回して上記コイル巻線８ａ、８ｂを形成した後に、
それぞれの端部を上記接続部２３ａおよび接続部２５ａ
に巻回して切断する。次いで、一方の上記ノズルを移動
させて互いの間隔を上記接続部２２ａと２３ａとの間隔
に調整し、それぞれ主として上記コイル巻線８ｃ、８ｄ
に巻回されるコイル線の巻始め端部を接続部２２ａおよ
び接続部２３ａに巻回し、次いで同様にノズルを回動さ
せてボビン７に巻回し、上記コイル巻線８ｃ、８ｄを形
成した後に、それぞれの端部を上記接続部２３ａおよび
接続部２４ａに巻回して切断する。これにより、中央の
上記端子２３が、多相コイルを構成する上記コイル巻線
８ａ〜８ｄにおける共通端子とされる。そして、これら
端子２１〜２５のコネクタカバー２６から突出した外部
接続部２１ｂ〜２５ｂが、それぞれ外部コネクタが直接
接続される接続端子とされている。

【００１６】したがって、以上の構成からなるステッピ
ングモータによれば、多相コイルの各コイル巻線８ａ〜
８ｄの端部が各々巻回される５本の端子２１〜２５のう
ちの中央の端子２３を、上記多相コイルの共通端子とす
るとともに、これら５本の端子２１〜２５の外部接続部
２１ｂ〜２５ｂを直接外部コネクタと接続するための外
部接続端子としているので、図４〜図９に示した従来の
もののように、基板１３を必要とせず、かつ端子数も約
半分にすることが可能になるために、大幅な部品点数の
低減化を図ることができる。加えて、基板１３における
接続パターンの形成や、各端子と基板１３との半田付け
が不要となるために、加工に要する手間も低減させるこ
とができる。

【００１７】

【発明の他の実施の形態】図１０〜図１６は、それぞれ
本発明のステッピングモータの他の実施形態を示すもの
である。これらの図は、図１〜図３に示した実施形態に
おいて、ボビン７に一体に形成された端子取付部材２０
の形状および端子２１〜２５の取付形態についての第１
〜第７の変形例を示すもので、他の構成部分について
は、図１〜図３に示したものと同一の構成であるため
に、同一符号を用いてその説明を簡略化する。図１０に
おいて、この例のステッピングモータにおいては、ボビ
ン７の一端面７ａの外周部に、５本の上記端子２１〜２
５が挿通される端子取付部材３０が一体に形成されてい
る。ここで、上記端子取付部材３０には、ボビン７の一
端面７ａから軸線方向に突出して上記端子２１〜２５が
挿通される壁部３１が形成されている。そして、上記端
子２１〜２５は、上記壁部３１に多相コイルの軸線と直
交する方向に向けて挿通され、かつ上記多相コイルの各
コイル巻線８ａ〜ｄの端部が巻回される接続部２１ａ〜
２５ａが、上記壁部３１の内側面（側面）３１ａとの間
に間隙Ｃを介して、上記コイル巻線８ａ〜ｄの軸線方向
に沿って上記端面７ａから離間する方向に屈曲されてい
る。

【００１８】さらに、上記端子２１〜２５の他端部の外
部接続部２１ｂ〜２５ｂは、上記接続部２１ａ〜２５ａ
と逆方向に屈曲され、図中下方から差込まれる外部コネ
クタと直接接続されるようになっている。そして、上記
ボビン７に巻回された各コイル巻線８ａ〜ｄの端部は、
上記壁部３１の外側面３１ｂ側から上記端子２１〜２５
の間を通されて、端面３１ｃ上を経て各々上記接続部２
１ａ〜２５ａに巻回され、はんだ付け３２によって固着
されている。

【００１９】また、図１１に示すステッピングモータ
は、ボビン７に一体に形成された端子取付部材３０の壁
部３１に、上記端子２１〜２５が各接続部２１ａ〜２５
ａを図中上方に向けてコイル巻線８ａ〜ｄの軸線と平行
に挿通されたものであり、同様にして、上記接続部２１
ａ〜２５ａに各コイル巻線８ａ〜ｄの端部が巻回されて
固着されている。これに対して、図１２に示すステッピ
ングモータは、上記端子２１〜２５が端子取付部材３０
の壁部３１に上記軸線と直交する方向に挿通され、各接
続部２１ａ〜２５ａが、上記壁部３１との間に間隙Ｃを
介して上記コイル巻線８ａ〜ｄの軸線方向に沿って、上
記端面７ａから突出する方向に屈曲されたものである。
さらに、図１３に示すステッピングモータは、図１１に
示したものにおいて、さらに各端子２１〜２５の接続部
２１ａ〜２５ａを、上記軸線と直交する方向に外方へ向
けて屈曲したものである。

【００２０】また、図１４に示すステッピングモータ
は、図１３に示した各端子２１〜２５の外部接続部２１
ｂ〜２５ｂを、上記軸線と直交する方向に外方へ向けて
屈曲させることにより、当該ステッピングモータの側面
側から外部コネクタと直接接続するようにしたものであ
る。さらに、図１５に示すステッピングモータは、端子
取付部材３０の壁部３１に、上記軸線方向と直交する方
向に外方へ突出する鍔部３３を一体に形成され、この鍔
部３３に、上記端子２１〜２５が各接続部２１ａ〜２５
ａを図中上方に向けて上記軸線と平行に挿通されたもの
であり、同様にして、上記接続部２１ａ〜２５ａに各コ
イル巻線８ａ〜ｄの端部が巻回されて固着されている。
また、図１６に示すステッピングモータは、図１５に示
したものにおいて、さらに端子２１〜２５の接続部２１
ａ〜２５ａを、上記軸線と直交する方向に外方へ向けて
屈曲させたものである。

【００２１】このように、本発明に係るステッピングモ
ータにあっては、端子取付部材２０、３０への各端子２
１〜２５の装着方法や、外部接続部２１ｂ〜２５ｂと外
部コネクタとの接続方向等によって、各種形態の端子取
付部材２０、３０の形状および端子２１〜２５の取付状
態を選択することが可能である。特に、図１〜図３に示
したステッピングモータにおいては、ボビン７および端
子取付板２０を成形する際に、予め端子２１〜２５を成
形用の金型内に組込んでおく必要があるのに対して、図
１０〜図１６に示した変形例にあっては、上記ボビン７
および端子取付板３０の成形後、各端子２１〜２５を挿
通させることができ、よって上記ボビン７等の成形が容
易になるといった利点がある。

【００２２】また、この種のステッピングモータにおい
ては、ボビン７に巻回された後の各コイル巻線８ａ〜ｄ
の端部を、上記壁部３１の外側面３１ｂ側から端面３１
ｃ上を経て各々上記接続部２１ａ〜２５ａに巻回する際
に、当該端部が緊張状態で上記壁部３１の外側壁３１ｂ
および端面３１ｃに圧接されており、このため長期間使
用した場合に、当該部分が塑性変形して強度が低下し、
特に強い振動を受ける箇所に使用した場合には使用寿命
が短くなるおそれがある。

【００２３】この点、図１０および図１２に示すステッ
ピングモータによれば、端子２１〜２５の各コイル巻線
８ａ〜ｄの端部が巻回される接続部２１ａ〜２５ａが、
上記壁部３１の内側面３１ａとの間に間隙Ｃを介して屈
曲されているので、上記コイル巻線８ａ〜ｄを巻回した
後に、上記接続部２１ａ〜２５ａを押圧して若干図中左
方に傾斜させることにより、上記外側面３１ｂおよび端
面３１ｃに圧接したコイル巻線８ａ〜ｄの緊張を解くこ
とができ、よって振動を受ける箇所においても、長期間
にわたって安定的に使用することが可能となる。加え
て、上記接続部２１ａ〜２５ａを内側面３１ａとの間に
間隙Ｃを介して屈曲している結果、接続部２１ａ〜２５
ａにコイル巻線８ａ〜ｄの巻回部をはんだ付け３２によ
って固着する際に、加熱された上記はんだが若干下方に
垂れても、上記はんだの熱によって端子取付部材３０を
傷めるおそれがない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載のステッピングモータによれば、従来のもののよ
うに基板を必要とせず、かつ端子数も約半分にすること
が可能になるとともに、これら端子と基板との半田付け
が不要となるために、大幅な部品点数の削減と加工に要
する手間の低減化とを図ることが可能となり、特に請求
項２に記載の発明によれば、中央の端子を共通端子とし
ているので、コイル巻線の巻回が容易になるといった効
果を奏する。また、請求項３に記載の発明によれば、コ
イル巻線を巻回した後に、端子の接続部を若干コイル巻
線の延在方向に傾斜させることにより、上記コイル巻線
の緊張を解くことができ、よって上記コイル巻線が経時
的に塑性変形をするといったおそれがなく、振動を受け
る箇所においても、長期間にわたって安定的に使用する
ことができるといった効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のステッピングモータの一実施形態を示
す縦断面図である。

【図２】図１の蓋を外した状態における平面図である。

【図３】図１の斜視図である。

【図４】従来のステッピングモータを示す縦断面図であ
る。

【図５】図４のステータ部の平面図である。

【図６】図５における端子とコイル巻線との接続図であ
る。

【図７】図４の基板の正面図である。

【図８】図４のコネクタ部分の底面図である。

【図９】図４における外部接続端子とコイル巻線との接
続図である。

【図１０】図１に示す実施形態の第１の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１１】図１に示す実施形態の第２の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１２】図１に示す実施形態の第３の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１３】図１に示す実施形態の第４の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１４】図１に示す実施形態の第５の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１５】図１に示す実施形態の第６の変形例を示す要
部の側面図である。

【図１６】図１に示す実施形態の第７の変形例を示す要
部の側面図である。

【符号の説明】

１ モータ本体 ７ ボビン ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ コイル巻線 １０ ケーシング ２１、２２、２３、２４、２５ 端子（外部接続端子） ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ 接続部 ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ 外部接続部 ２０、３０ 端子取付部材 ３１ 壁部 ３１ａ 内側面（側面） Ｃ 間隙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンに、コイル巻線が巻回された多相
   コイルを有するモータ本体がケーシング内に収納されて
   なり、外部コネクタが上記多相コイルと電気的に接続さ
   れるステッピングモータであって、 上記ボビンに、上記多相コイルの各コイル巻線の端部が
   巻回される複数本の端子を配設し、一の上記端子を上記
   多相コイルの共通端子とするとともに、当該複数本の端
   子に、上記外部コネクタを直接接続するようにしたこと
   を特徴とするステッピングモータ。
2. 【請求項２】 上記複数本の端子は、上記ボビンに一列
   に配設されるとともに、中央の上記端子が上記一の端子
   であ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. 【請求項３】 上記ボビンには、上記複数本の端子が挿
   通される端子取付部材が一体的に設けられ、かつ上記端
   子取付部材に、上記端子が挿通される壁部が形成されて
   いるとともに、上記端子は、上記壁部に上記多相コイル
   の軸線と交差する方向に向けて挿通され、かつ上記多相
   コイルの各コイル巻線の端部が巻回される接続部が、上
   記壁部の側面との間に間隙を介して上記軸線方向に屈曲
   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。