JPH1052021A - ステッピングモーター用コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クローポール型ステッピングモーター本体及
びモーター駆動回路基板の小型化、部品点数の削減と製
造工程の簡素化によるコストダウン及び電流制御の信頼
性の向上を目的とする。 【解決手段】 コイル１ａのコモン線とコイル１ｂのコ
モン線を接続するリード線４と、リード線４とコイル１
ｂのコモン線との接続部に接続されるリード線３と、コ
イル１ａ及び１ｂの信号線に接続されるリード線５ａ、
６ａ、５ｂ、６ｂとを設け、リード線３をコイル１ａ、
１ｂのコモン線に電源電圧を印加するための共通リード
線とすることにより、モータより引き出されるリード線
を５本とする。

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
ー用コイルに関するものであり、より具体的には、コイ
ル用線材をバイフィラ巻きしてなる２つのコイルを有す
る永久磁石型ステッピングモーターにおけるコイルの配
線の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石型ステッピングモーターとして
はコイル用線材をバイフィラ巻きしてなる２つのコイル
を有するクローポール型構造のステッピングモーターが
低コストで周波数特性の優れたステッピングモーターと
して主流となっている。

【０００３】図３はクローポール型構造を有する永久磁
石型ステッピングモーター（以下、単に「ステッピング
モーター」と記述する。）の構造を説明するための断面
図である。この図に示されているように、ステッピング
モーターは、出力軸（１３）が軸止され円筒面に多極着
磁されたローター（１４）と、板金に櫛歯状のステータ
ポールを立てた構造を有する第１及び第２のステーター
コア（１５ａ、１５ｂ）と、モーターのケースを兼ね上
記第１及び第２のステーターコア（１５ａ、１５ｂ）の
櫛歯状のステータポールにかみ合うように同じくステー
タポールを立てた第３及び第４のステーターコア（１６
ａ、１６ｂ）と、上記第１及び第３のステーターコア
（１５ａ、１６ａ）に挟まれ、第１のボビン（２ａ）に
バイフィラ状に巻回された第１のコイル（１ａ）と、第
２及び第４のステータコア（１５ｂ、１６ｂ）に挟ま
れ、第２のボビン（２ｂ）にバイフィラ状に巻回された
第２のコイル（１ｂ）とからなっている。

【０００４】図４はステッピングモーターのコイルにお
いて、前記第１または第２のコイル（１）に線材をボビ
ンに巻回する方法が示されている。２本の線材（１０I
、１０II）はボビン（２）に同一方向に巻回され、前
記線材（１０I ）の巻きはじめの先端（７I ）ともう一
方の線材（１０II）の巻き終わり部分の先端（７II）を
半田付け等で接続して１本の先端部（７）を形成する。
このとき、２本の線材（１０I 、１０II）は前記接続し
てなる先端部（７）を対称にして、反対方向に巻かれた
ことになり、バイフィラ状のコイルとなる。ここで、点
（７）は駆動回路より電源電圧を印加する部分で、ここ
に接続される線はコモン線と呼ばれ、コモン線（７）を
対称にして巻回された線材の２つの先端部（８、９）は
駆動回路より駆動信号が供給される部分で信号線と呼ば
れる。

【０００５】図５に従来のステッピングモーターの２組
のコイル（１ａ、１ｂ）と駆動回路基板（１２）との接
続方法を説明するための平面図を示している。

【０００６】図５に示すように従来、コモン線（７ａ、
７ｂ）はコモン用リード線（３ａ、３ｂ）に、信号線
（８ａ、９ａ、８ｂ、９ｂ）はそれぞれ駆動信号用リー
ド線（５ａ、６ａ、５ｂ、６ｂ）に接続され、各コイル
に接続された３本づつ計６本のリード線（３ａ、５ａ、
６ａ、３ｂ、５ｂ、６ｂ）は、６端子のコネクタ（１
８）を介してモーターを駆動するための駆動回路基板
（１２）に接続されていた。

【０００７】しかしながら、コネクタの端子数をできる
だけ減らして駆動回路基板の小型化を図ろうといった要
請に応じ、駆動回路基板に接続するコネクタの端子数を
５端子にする接続方法が提案されている。図６には従来
のステッピングモーターのコイルにおいて、リード線を
５本にするためにとられていたコイルと駆動基板の接続
方法を説明するための斜視図である。

【０００８】図６において説明を容易にするためにモー
ターのケース等は図示せず、コイルと駆動基板の接続方
法の概略を図示してある。

【０００９】図６に示すように、ボビン（２ａ、２ｂ）
に設置された端子（１６ａ〜１８ａ、１６ｂ〜１８ｂ）
は２つのコイル（１ａ、１ｂ）のコモン線（７ａ、７
ｂ）と各信号線（８ａ、９ａ、８ｂ、９ｂ）がそれぞれ
接続されている。

【００１０】前記端子（１６ａ〜１８ａ、１６ｂ〜１８
ｂ）は直接プリント配線基板（以下、「ＰＣＢ」と記述
する）（１９）に接続、固定され、ＰＣＢ（１９）上に
パターンニングされたプリント配線（２０）によりコモ
ン線同士の電気的接続がなされる。従って、２つのコイ
ル（１ａ、１ｂ）の各２本の信号線と接続した１本のコ
モン線の合わせて５本のリード線（２１）が５本の端子
を有するコネクタ（１１）を介して、駆動回路基板（１
２）に接続されるといった方法を取っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、図５
に示したように従来のステッピングモーターのコイルは
駆動回路基板へ６本のリード線と６端子のコネクタを介
して接続されているため、コネクタの駆動回路基板に占
める面積が大きくなり、駆動回路基板の小型化を困難に
している。

【００１２】また、モーターのコイルへ過電流が流れる
のを防ぐ場合、各コモン線ごとに過電流防止用の温度ヒ
ューズ等の素子が必要となり、このためコストアップの
要因となるばかりではなく、２つのコイルに流れる電流
を同時に遮断するための制御が困難となる。

【００１３】一方、駆動回路基板に接続するコネクタの
端子数を減らすために、図６に示したように、ボビンに
設置された端子とそれに接続されたＰＣＢにより、リー
ド線を５本にする場合は、ボビンに設置された端子とＰ
ＣＢとの接続や、ＰＣＢ上への駆動回路基板接続用コネ
クタの設置等、モーターの製造工程の複雑化と部品点数
の増加によるコストアップを招き、モーターの小型化を
も困難にさせる。

【００１４】本発明は、以上の問題点を解決するために
成されたもので、その目的はモーター及び回路基板の小
型化、部品点数の削減と製造工程の簡素化によるコスト
ダウン及び電流制御の信頼性の向上を達成するステッピ
ングモーター用コイルを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明ではコイル用線材（１０ａ、１０ｂ）をバ
イフィラ巻きしてなる２つのコイル（１ａ、１ｂ）を有
する永久磁石型ステッピングモーターにおいて、一方の
コイルのコモン線（７ａ、７ｂ）を他方のコイルのコモ
ン線に線相互間で接続することにより該２つのコイルか
ら１本のコモン線（３）を引き出してなるのである。

【００１６】これにより、端子付きボビンやＰＣＢを用
いること無く駆動回路基板に接続させるためのリード線
をコモン線用の１本と２つのコイルの駆動線用リード線
４本と合わせて計５本にすることができるので、製造工
程や部品点数を増加をさせずにリード線と回路基板を接
続するためのコネクタの端子数を５本にすることがで
き、駆動回路基板に占めるコネクタの面積を減少させ、
駆動回路基板の小型化を容易にする。またコイルに電源
電圧を印加するためのコモン用リード線が１本であるた
め、モーターに過電流が流れるのを防止するための素子
も１つでよく、コストダウンと電流遮断制御の信頼性向
上を達成することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明における好適な実施例を以
下に示す図面に添って説明する。

【００１８】図１に本発明によるステッピングモーター
のコイルの斜視図を示し、この図において、第１のボビ
ン（２ａ）に巻回された第１のコイル（１ａ）より引き
出された３本のリード線（４、５ａ、６ａ）の内２本の
リード線（５ａ、６ａ）は駆動信号用リード線であり、
残りのリード線（４）は、第２のボビン（２ｂ）に巻回
された第２のコイル（１ｂ）のコモン線に接続される。
そして、第２のコイル（１ｂ）より駆動回路へ接続され
るための駆動信号用リード線（５ｂ、６ｂ）とコモン用
リード線（３）が引き出されることによって、２組のコ
イルより引き出されるリード線は５本となっている。

【００１９】図２は、本発明の実施例として、図１にお
けるコイルとリード線及び、駆動回路基板との接続を説
明するための平面図であり、この図において線材（１０
ａ）は第１のコモン線（７ａ）を対称にして第１のボビ
ン（２ａ）に反対方向即ち、バイフィラ状に巻回され、
この第１のコモン線（７ａ）はリード線（４）の皮膜を
除去した先端部に巻回され、半田付けにより接続されて
いる。巻回された線材（１０ａ）の先端（８ａ、９
ａ）、即ち信号線はリード線（５ａ、５ｂ）の皮膜を除
去された先端にそれぞれ巻回され、半田付けにより接続
されており、リード線（５ａ、６ａ）は第１のコイル
（１ａ）の駆動信号用リード線となる。

【００２０】もう一方の第２のコイル（１ｂ）において
も同様にコイル用線材（１０ｂ）が第２のコモン線（７
ｂ）を対称にして第２のボビン（２ｂ）にバイフィラ状
に巻回されて配置されている。

【００２１】第２のコモン線（７ｂ）はリード線（３）
の皮膜を除去した先端部と第１のコイル（１ａ）より引
き出されたリード線（４）の皮膜を除去された先端部を
接続した部分に巻回され、半田付けにより接続されてい
る。また、信号線（８ｂ、９ｂ）はリード線（５ｂ、６
ｂ）の皮膜を除去した先端部にそれぞれ巻回され、半田
付けにより接続されている。従って、リード線（５ｂ、
６ｂ）は第２のコイル（１ｂ）の駆動信号用リード線と
なり、リード線（３）は第１及び第２のコイル（１ａ、
１ｂ）に共通のコモン用リード線となる。そして、両コ
イル（１ａ、１ｂ）より引き出された５本のリード線
（３、５ａ、６ａ、５ｂ、６ｂ）は５本の端子を有する
コネクタ（１１）を介して駆動回路基板（１２）に接続
される。

【００２２】

【発明の効果】以上により、本発明によれば駆動基板に
接続されるリード線を５本にする事ができるため、リー
ド線と駆動回路基板とを接続するコネクタが６端子から
５端子となり駆動回路基板におけるコネクタの占有面積
を減少させることができる。即ち、駆動回路基板の小型
化を達成させると同時に、駆動回路基板に接続されるコ
モン線用のリード線が１本となるため、コイルに過電流
が流れるのを防止する場合は電流制限素子数が１個でよ
く、部品点数の削減によるコストダウンばかりではな
く、２つのコイルに流れる電流を同時に遮断するための
制御が容易となり、モーターの信頼性を向上させること
ができる。

【００２３】また、従来リード線を５本にするために使
用していた端子付きボビン、ＰＣＢ、及びＰＣＢとリー
ド線を接続するためのコネクタを使用する必要が無く、
モーターの小型化と製造工程及び部品点数の削減による
コストダウンを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関するステッピングモーターにおける
コイルの斜視図である。

【図２】本発明に関するステッピングモーターのコイル
と駆動回路基板との接続を説明するための平面図であ
る。

【図３】クローポール構造を有し、ユニポーラ駆動され
るＰＭ型ステッピングモーターの断面図である。

【図４】ステッピングモーターのコイルにおける線材の
巻回方法を説明するための平面図である。

【図５】従来のステッピングモーターのコイルにおける
コイルと駆動回路基板の接続を示した平面図である。

【図６】従来のステッピングモーターのコイルにおい
て、リード線を５本にするための方法を示した斜視図で
ある。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ コイル ２、２ａ、２ｂ ボビン ３、３ａ、３ｂ コモン用リード線 ４ コモン線間接続用リ
ード線 ５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ 駆動信号用リード線 ７、７ａ、７ｂ コモン線 ８、９、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ 信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル用線材（１０ａ、１０ｂ）をバイ
   フィラ巻きしてなる２つのコイル（１ａ、１ｂ）を有す
   る永久磁石型ステッピングモーターにおいて、一方のコ
   イルのコモン線（７ａ）を他方のコイルのコモン線（７
   ｂ）に線相互間で接続することにより該２つのコイルか
   ら１本のコモン線（３）を引き出してなることを特徴と
   するステッピングモータ用コイル。