JPH10271795A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続信頼性を高めることが可能なステッピン
グモータを提供する。 【解決手段】 中空円筒状の巻線部２５，３５外周に各
コイル２１，３１が巻装された環状ボビン（ボビン）２
２，３２を有する第１，第２の環状ステータコア（ステ
ータコア）２，３と、これら環状ステータコア２，３の
同心的積層体内中心にして互いに連通する環状ボビン２
２，３２の巻線部２５，３５内に配置される回転軸１１
を備えたロータ１と、各ステータコア２，３のうち一方
側の環状ステータコア３の環状ボビン３２に絶縁保持さ
れた通電端子７，８とを備える。この通電端子７，８は
その一部にロータ１の遠心方向に伸長する端子部（第１
の端子部）７１，８１を有する。この端子部７１，８１
はその伸長端側にコイル２１，３１と通電接続される接
続部（第１の接続部）７３，８３を備え、この接続部７
３，８３はコイル２１，３１との通電接続後にコイル２
１，３１側に折り曲げ形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
に関し、詳しくはコイルと外部回路基板との導通接続構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より各種産業分野におけるアクチュ
エータ部品として例えばＰＭ（永久磁石）型のステッピ
ングモータが広く利用されており、このようなステッピ
ングモータの多くは、コイルが巻かれた環状ボビン（ボ
ビン）を備えた環状ステータコア（ステータコア）の中
空内に永久磁石からなるロータを収容してなり、電気信
号に応じたコイルの磁界作用によりロータを回転駆動す
るもので、小型でありながら駆動トルクが大きい等の利
点を有し、近年ではアナログ計器の駆動源としても注目
されている。

【０００３】このようなステッピングモータにあって
は、例えば特開平５−６４４１１号公報や特開平８−１
１１９７１号公報に開示されているように、環状ボビン
に絶縁固定された通電端子を通じてコイルと外部回路基
板との電気的な接続を図っており、通電端子はロータの
遠心方向に延びてコイルと通電接続される一端部とロー
タの軸方向に延びて外部回路基板と通電接続される他端
部とを備え、これら通電端子の一端部及び他端部は半田
付け等によりコイルや外部回路基板と電気接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな通電端子による接続構造にあっては、環状ボビンの
対し固定的に設けられる通電端子の一端部にコイルの末
端部をからげて半田付けする構造であるため、コイルの
末端部が緊張状態となって断線しやすく、特に自動巻線
装置を用いて巻線を行う場合には通電端子にコイルの末
端部となる巻き始め部を固定した後、ボビン本体の巻線
部への巻線が行われるため、コイルの末端部が緊張状態
となりやすく、一方、コイルの末端部に上手く緩みを与
えることができたとしても、緩みが大きすぎる場合には
他部材と接触して短絡もしくは断線を起こしやすいとい
う問題がある。

【０００５】また、このような通電端子による接続構造
にあっては、通電端子の前記他端部を単に外部回路基板
に貫通させた状態で半田付けする構造であるため、外部
回路基板との熱膨差等に起因する応力により半田クラッ
クが発生しやすいという問題がある。

【０００６】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、コイルの断線やショート、半田クラックといった接
続不良の発生を抑制し、接続信頼性を高めることが可能
なステッピングモータを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空円筒状の
巻線部外周にコイルが巻装されたボビンを有するステー
タコアと、このステータコアの中心部にして前記ボビン
の巻線部内に収容配置され前記コイルの磁界作用にて回
転する回転軸を備えたロータと、前記ボビンに絶縁保持
され少なくとも一部に前記ロータの遠心方向に伸長する
端子部を有する通電端子とを備え、前記端子部がその伸
長端側に前記コイルと通電接続され且つ前記コイルとの
通電接続状態において前記前記コイル側に折り曲げられ
る接続部を有することを特徴とするものである。

【０００８】本発明は、中空円筒状の巻線部外周にコイ
ルが巻装されたボビンを有するステータコアと、このス
テータコアの中心部にして前記ボビンの巻線部内に収容
配置され前記コイルの磁界作用にて回転する回転軸を備
えたロータと、前記ボビンに絶縁保持され前記ロータの
遠心方向に伸長する第１の端子部並びに前記ロータの軸
方向に伸長する第２の端子部を有する通電端子とを備
え、前記第１の端子部がその伸長端側に前記コイルと通
電接続され且つ前記コイルとの通電接続状態において前
記コイル側に折り曲げられる第１の接続部を有すると共
に、前記第２の端子部がその伸長端側に外部回路基板と
通電接続され且つ前記外部回路基板との通電接続状態に
おいて前記外部回路基板側に折り曲げられる第２の接続
部を有することを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によるステッピングモータ
は、中空円筒状の巻線部外周に各々のコイルが巻装され
た環状ボビン（ボビン）を有する第１，第２の環状ステ
ータコア（ステータコア）と、これら第１，第２の環状
ステータコアの同心的積層体内中心にして互いに連通す
る環状ボビンの巻線部内に配置される回転軸を備えたロ
ータと、各環状ステータコアのうち一方側の環状ステー
タコアの環状ボビンに絶縁保持された通電端子とを備え
る。この通電端子はその一部にロータの遠心方向に伸長
する端子部を有する。この端子部はその伸長端側にコイ
ルと通電接続される接続部を備え、この接続部はコイル
との通電接続後にコイル側に折り曲げられる。このよう
に接続部を折り曲げることにより、コイルの末端部に緩
みが形成され、コイルの断線といった接続不良の発生を
抑制し、接続信頼性を高めることが可能となる。しかも
接続部の折り曲げによる末端部の緩み形成は、緩み量を
適度なものとすることが容易であり、緩み量の調整も容
易となる。

【００１０】また本発明によるステッピングモータは、
中空円筒状の巻線部外周に各々のコイルが巻装された各
環状ボビン（ボビン）を有する第１，第２の環状ステー
タコア（ステータコア）と、これら第１，第２の環状ス
テータコアの同心的積層体内中心にして互いに連通する
環状ボビンの巻線部内に配置される回転軸を備えたロー
タと、各環状ステータコアのうち一方側の環状ステータ
コアの環状ボビンに絶縁保持された通電端子とを備え
る。この通電端子はロータの遠心方向に伸長する第１の
端子部とロータの軸方向に伸長する第２の端子部を有す
る。第１の端子部はその伸長端側にコイルと通電接続さ
れる第１の接続部を備え、この第１の接続部はコイルと
の通電接続後にコイル側に折り曲げられる。第２の端子
部はその伸長端側に外部回路基板と通電接続される第２
の接続部を備え、この第２の接続部は外部回路基板との
通電接続状態において外部回路基板側に折り曲げられ
る。このように第１の接続部を折り曲げることにより、
コイルの末端部に適度な緩みが与えられると共に、特に
この場合、第２の接続部を折り曲げることにより折り曲
げ部分がロータの軸方向に沿った応力を受けることが可
能となり、しかも第２の接続部を折り曲げることで通電
端子と外部回路基板との接続面積が大きくなって接続強
度が高まる。従ってコイルの断線やショート、半田クラ
ックといった接続不良の発生を抑制して接続信頼性を高
めることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１実施例に係わるステ
ッピングモータの分解斜視図、図２は図１の組み付け状
態を示す断面図である。

【００１３】本実施例によるステッピングモータは、図
１，図２に示すように、ロータ１と、このロータ１の周
囲を囲むように内部に収納すべく同心的積層体を構成す
る第１の環状ステータコア２及び第２の環状ステータコ
ア３（ステータコア）と、これら環状ステータコア２，
３をロータ１の軸方向に沿って挟むように対向配置さ
れ、各環状ステータコア２，３内にロータ１を保持する
第１，第２の保持部材４，５とからなり、ロータ１の軸
方向に沿って外部回路基板６上に搭載され且つ外部回路
基板６に通電接続されている。

【００１４】ロータ１は、その遠心方向周面に回転方向
に沿ってＮ，Ｓ交互に配列される複数の磁極を有する永
久磁石からなり、その中心には軸方向中心を貫くように
回転軸１１が固定され、この回転軸１１を通じて第１，
第２の保持部材４，５に軸受保持される。

【００１５】第１の環状ステータコア２は、コイル２１
が巻かれる環状ボビン（ボビン）２２と、磁性金属材料
からなる略円環カップ状の外ヨーク２３と、同じく磁性
金属材料からなる略円環板状の内ヨーク２４とからな
り、これら外，内ヨーク２３，２４は、これらの間に環
状ボビン２２を挟むように同心的に積層される。

【００１６】環状ボビン２２は、外周にコイル２１が巻
装されると共に内部にロータ１を収容可能する中空円筒
状の巻線部２５と、この巻線部２５の軸方向（ロータ１
の軸方向）両端外周に対をなすように形成されコイル２
１を巻く際の巻線ガイドの機能も有するフランジ部２
６，２７を備え、図中、下側に位置するフランジ部２７
には励磁コイル２１の末端部２１ａを後述する通電端子
にガイドする案内部２７ａが形成されている。

【００１７】また組み付け状態において巻線部２５の内
壁には、これに沿って外，内ヨーク２３，２４に形成さ
れた複数の極歯２３ａ，２４ａが収納配列されるように
なっており、この際、極歯２３ａ，２４ａは、巻線部２
５内でロータ１の遠心方向外径よりもやや大きな環状櫛
歯型の配列形状をもって組み合わされると共にロータ１
の前記磁極と所定間隔を隔てて対向するようになってい
る。

【００１８】第２の環状ステータコア３は、第１の環状
ステータコア２と略同様な構成を有しており、コイル３
１が巻かれる環状ボビン３２と、磁性金属材料からなる
略円環カップ状の外ヨーク３３と、同じく磁性金属材料
からなる略円環板状の内ヨーク３４とからなり、これら
外，内ヨーク３３，３４は、これらの間に環状ボビン２
２を挟むように同心的に積層される。

【００１９】環状ボビン３２は、外周にコイル３１が巻
装されると共に内部にロータ１を収容可能する中空円筒
状の巻線部３５と、この巻線部３５の軸方向（ロータ１
の軸方向）両端外周に対をなすように形成されコイル３
１を巻く際の巻線ガイドの機能も有するフランジ部３
６，３７を備えている。

【００２０】また組み付け状態において巻線部３５の内
壁には、これに沿って外，内ヨーク３３，３４に形成さ
れた複数の極歯３３ａ，３４ａが収納配列されるように
なっており、この際、極歯３３ａ，３４ａは、巻線部３
５内でロータ１の遠心方向外径よりもやや大きな環状櫛
歯型の配列形状をもって組み合わされると共にロータ１
の前記磁極と所定間隔を隔てて対向するようになってい
るが、極歯３３ａ，３４ａの配列位相と極歯２３ａ，２
４ａの配列位相は、ロータ１の回転方向に所定の位相差
をもって組み合わされる。

【００２１】このように構成される第１，第２の環状ス
テータコア２，３は、ロータ１の軸方向に沿って同心的
に積層され、内部が中空の積層体を構成し、この積層体
の中空内にロータ１が収容され、第１，第２の軸受プレ
ート４，５によってロータ１の回転軸１１が保持され
る。

【００２２】ところで、本実施例の場合、各環状ボビン
２２，３３へのコイル２１，３１の巻線作業は、第１，
第２の環状ステータコア２，３を積層して組み合わせた
後に行われる。

【００２３】すなわち、第１，第２の環状ステータコア
２，３のうち、第２のステータコア３の構成要素となる
環状ボビン３２の図中下側に位置するフランジ部３７に
は、略Ｌ字型をなす各々一対の通電端子７，８がインサ
ート成形により固定されており、第１，第２の環状ステ
ータコア２，３を合体させ積層体となした後、通電端子
７の一方側にはコイル２１の（一方側）末端部２１ａを
構成する巻き始め部が導通固定され、このように巻き始
め部が通電端子７に固定されたコイル２１は環状ボビン
２１の案内溝２７を経由して環状ボビン２１の巻線部２
５に巻装され、（他方側）末端部２１ａを構成するコイ
ル２１の巻き終わり部が他方側の通電端子７に導通固定
される。一方、通電端子８の一方側には、コイル３１の
（一方側）末端部３１ａを構成する巻き始め部が導通固
定され、このように巻き始め部が通電端子８に固定され
たコイル３１は環状ボビン３１の巻線部３５に巻装さ
れ、（他方側）末端部３１ａを構成するコイル３１の巻
き終わり部が他方側の通電端子８に導通固定される。

【００２４】これにより、各環状ボビン２２，３３への
コイル２１，３１巻線並びにコイル２１，３１と通電端
子７，８との導通接続がなされるが、環状ボビン３２へ
のコイル３３巻線は、第１，第２の環状ステータコア
２，３を合体する前に環状ボビン３２単体でも行うこと
ができる。また通電端子７は環状ボビン２２に固定して
もよく、各通電端子７，８を各環状ボビン２２，３３に
別々に固定することにより、コイル２１，３１の環状ボ
ビン２２，３３への巻線を環状ボビン２２，３３個々に
行うことができる。

【００２５】通電端子７，８は、図２に示すように、ロ
ータ１の遠心方向に伸長する第１の端子部（端子部）７
１，８１とロータ１の軸方向に伸長する第２の端子部７
２，８２を有し、第１の端子部７１，８１は、環状ボビ
ン３２のフランジ部３７側方よりロータ１の遠心方向に
突出しその伸長端側が前述にようにコイル２１，３１
（末端部２１ａ，３１ａ）と通電接続される第１の接続
部（接続部）７３，８３を備え、また第２の端子部７
２，８２は、環状ボビン３２のフランジ部３７背後より
ロータ１の軸方向に突出しその伸長端側が外部回路基板
６に形成された例えば図示しないモータ駆動回路と通電
接続される第２の接続部７４，８４を備えている。

【００２６】第１の接続部７３，８３は、コイル２１，
３１との通電接続後、本実施例の場合、コイル２１，３
１を各環状ボビン２２，３３に巻装終了後に、手動もし
くは自動機によりコイル２１，３１側へ側に折り曲げ変
形され、これによりコイル２１，３１の末端部２１ａ，
３１ａに緩みが形成される。この際、末端部２１ａ，３
１ａに適度な緩みが形成されるよう第１の接続部７３，
８３の曲げ量並びに折り曲げ前の末端部２１ａ，３１ａ
の長さを調整しておけばよいが、一旦折り曲げた後に末
端部２１ａ，３１ａの緩みが最適なものとなるよう第１
の接続部７３，８３の曲げ量を調整することもできる。

【００２７】第２の接続部７４，８４は、その先端側を
外部回路基板６に挿通した後に外部回路基板６の背面側
に折り曲げられ、この折り曲げ部分を含む領域が前記モ
ータ駆動回路より延びる回路パターン（図示しない）に
半田付け接続される。このように第２の接続部７４，８
４を外部回路基板６側に折り曲げることにより、例えば
外部回路基板６とモータ本体との間に熱膨張係数差等に
起因するロータ１の軸方向に沿った応力が働いても、こ
のような応力を第２の接続部７４，８４の折り曲げ部分
で受けることが可能となると共に、半田を通じた第２の
接続部７４，８４と外部回路基板６（回路パターン）と
の接続（接触）面積が増大し、接続部分の機械的強度が
高まる。

【００２８】以上のように、本実施例では、中空円筒状
の巻線部２５，３５外周にコイル２１，３１が巻装され
た環状ボビン（ボビン）２２，３２を有する環状ステー
タコア２，３（ステータコア）と、この環状ステータコ
ア２，３の中心部にして環状ボビン２２，３２の巻線部
２５，３５内に収容配置されコイル２１，３１の磁界作
用にて回転する回転軸１１を備えたロータ１と、環状ボ
ビン２２，３２に絶縁保持され少なくとも一部にロータ
１の遠心方向に伸長する第１の端子部（端子部）７１，
８１を有する通電端子７，８とを備え、端子部（第１の
端子）７１，８１がその伸長端側にコイル２１，３１と
通電接続され且つコイル２１，３１との通電接続状態に
おいてコイル２１，３１側に折り曲げられることでコイ
ル２１，３１野末端部２１ａ，３１ａに緩みを形成させ
る接続部（第１の接続部）７３，８３を有することによ
り、コイル２１，３１の末端部２１ａ，３１ａに緩みを
与えることができ、コイル２１，３１の断線等の接続不
良の発生を予防し、接続信頼性を高めることができる。
しかも接続部（第１の接続部）７３，８３の折り曲げに
よるコイル２１，３１の緩み形成は、緩み量を適度なも
のとするのが容易であり、緩み量の調整も容易である。

【００２９】また本実施例では、通電端子７，８の接続
部（第１の接続部）７３，８３をボビン３２へのコイル
２１，３１巻線終了後に折り曲げるようにしていること
により、巻線時にボビン３２の巻線部３５の巻回外周に
第１の接続部７３，８３が位置しないため、接続部７
３，８３が巻線の障害とならず、巻線をスムーズに行う
ことができる。

【００３０】また本実施例では、通電端子７，８が外部
回路基板６と通電接続される第２の接続部７４，８４を
備え、この第２の接続部７４，８４が外部回路基板６側
に折り曲げられて半田付けされることにより、第２の接
続部の折り曲げ部分が、特にモータ本体と外部回路基板
６との熱膨張差に起因するロータ１の軸方向に沿った応
力を受けることを可能にすると共に、第２の接続部７
４，８４と外部回路基板６（回路パターン）との接続
（接触）面積が増大して外部回路基板６との接続強度が
向上し、半田クラック等の接続不良を抑制し接続信頼性
を高めることができる。

【００３１】図３，図４は本発明の第２実施例として通
電端子７，８の変形例を示しており、本実施例では、通
電端子７，８を平板状に形成すると共に、通電端子７，
８を環状ボビン３２のフランジ部３７に対し圧入により
固定しており、また第１の接続部（接続部）７３，８３
には、コイル２１，３１の末端部２１ａ，３１ａを保持
する端末保持部７３ａ，８３ａが形成されており、本実
施例によっても前記第１実施例と同様な効果を得ること
ができる。

【００３２】図５，図６は本発明の第３実施例を示して
おり、本実施例ではコイル２１，３１の末端部２１ａ，
３１ａが通電端子７，８近傍で交差する場合において、
末端部２１ａ，３１ａが互いに接触しないように、通電
端子７，８の第１の接続部（接続部）７３，８３の折り
曲げ量（角度）を隣接する通電端子７，８同志で異なら
せた場合を示しており、このように構成することによ
り、末端部２１ａ，３１ａ同志の接触による断線やショ
ートを抑制することができ、接続信頼性を高めることが
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、中空円
筒状の巻線部外周にコイルが巻装されたボビンを有する
ステータコアと、このステータコアの中心部にして前記
ボビンの巻線部内に収容配置され前記コイルの磁界作用
にて回転する回転軸を備えたロータと、前記ボビンに絶
縁保持され少なくとも一部に前記ロータの遠心方向に伸
長する端子部を有する通電端子とを備え、前記端子部が
その伸長端側に前記コイルと通電接続され且つ前記コイ
ルとの通電接続状態において前記前記コイル側に折り曲
げられる接続部を有することにより、コイルに緩みを与
えて接続不良の発生を抑制し、接続信頼性を高めること
が可能なステッピングモータを提供することができる。

【００３４】また本発明は、中空円筒状の巻線部外周に
コイルが巻装されたボビンを有するステータコアと、こ
のステータコアの中心部にして前記ボビンの巻線部内に
収容配置され前記コイルの磁界作用にて回転する回転軸
を備えたロータと、前記ボビンに絶縁保持され前記ロー
タの遠心方向に伸長する第１の端子部並びに前記ロータ
の軸方向に伸長する第２の端子部を有する通電端子とを
備え、前記第１の端子部がその伸長端側に前記コイルと
通電接続され且つ前記コイルとの通電接続状態において
前記コイル側に折り曲げられる第１の接続部を有すると
共に、前記第２の端子部がその伸長端側に外部回路基板
と通電接続され且つ前記外部回路基板との通電接続状態
において前記外部回路基板側に折り曲げられる第２の接
続部を有することにより、コイルに緩みを与えると共に
外部回路基板との接続強度を高め、接続信頼性を高める
ことが可能なステッピングモータを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるステッピングモー
タの分解斜視図。

【図２】図１の組み付け状態を示す断面図。

【図３】本発明の第２実施例を示す要部斜視図。

【図４】同上実施例の要部断面図。

【図５】本発明の第３実施例を示す要部正面図。

【図６】同上実施例の要部断面図。

【符号の説明】

１ ロータ ２，３ 第１，第２の環状ステータコア（ステータコ
ア） ６ 外部回路基板 ７，８ 通電端子 １１ 回転軸 ２１，３１ コイル ２２，３２ 環状ボビン（ボビン） ２５，３５ 巻線部 ７１，８１ 第１の端子部（端子部） ７２，８２ 第２の端子部 ７３，８３ 第１の接続部（接続部） ７４，８４ 第２の接続部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒状の巻線部外周にコイルが巻装
   されたボビンを有するステータコアと、このステータコ
   アの中心部にして前記ボビンの巻線部内に収容配置され
   前記コイルの磁界作用にて回転する回転軸を備えたロー
   タと、前記ボビンに絶縁保持され少なくとも一部に前記
   ロータの遠心方向に伸長する端子部を有する通電端子と
   を備え、前記端子部がその伸長端側に前記コイルと通電
   接続され且つ前記コイルとの通電接続状態において前記
   前記コイル側に折り曲げられる接続部を有することを特
   徴とするステッピングモータ。
2. 【請求項２】 中空円筒状の巻線部外周にコイルが巻装
   されたボビンを有するステータコアと、このステータコ
   アの中心部にして前記ボビンの巻線部内に収容配置され
   前記コイルの磁界作用にて回転する回転軸を備えたロー
   タと、前記ボビンに絶縁保持され前記ロータの遠心方向
   に伸長する第１の端子部並びに前記ロータの軸方向に伸
   長する第２の端子部を有する通電端子とを備え、前記第
   １の端子部がその伸長端側に前記コイルと通電接続され
   且つ前記コイルとの通電接続状態において前記コイル側
   に折り曲げられる第１の接続部を有すると共に、前記第
   ２の端子部がその伸長端側に外部回路基板と通電接続さ
   れ且つ前記外部回路基板との通電接続状態において前記
   外部回路基板側に折り曲げられる第２の接続部を有する
   ことを特徴とするステッピングモータ。