WO2008018166A1 - Motor - Google Patents

Motor Download PDF

Info

Publication number
WO2008018166A1
WO2008018166A1 PCT/JP2007/000798 JP2007000798W WO2008018166A1 WO 2008018166 A1 WO2008018166 A1 WO 2008018166A1 JP 2007000798 W JP2007000798 W JP 2007000798W WO 2008018166 A1 WO2008018166 A1 WO 2008018166A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator core
stator
motor
power supply
drive coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/000798
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shinichi Utsumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006215013A external-priority patent/JP4819613B2/ja
Priority claimed from JP2006215014A external-priority patent/JP4884874B2/ja
Priority claimed from JP2006215015A external-priority patent/JP4884875B2/ja
Priority claimed from JP2006214986A external-priority patent/JP4827648B2/ja
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to US12/376,948 priority Critical patent/US20100295392A1/en
Priority to CN200780029185.7A priority patent/CN101501961B/zh
Publication of WO2008018166A1 publication Critical patent/WO2008018166A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/145Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • H02K1/2733Annular magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/525Annular coils, e.g. for cores of the claw-pole type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1672Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the present invention relates to a configuration of a motor, and more specifically, a structure for supplying power to a drive coil, a bearing structure for a rotating shaft, a structure of a drive coil, a power supply structure for the drive coil, and a stator Is related to the structure of Background art
  • an air core coil in which a coil wire made of a round wire is wound in an annular and multilayer shape is used.
  • a configuration has been proposed in which the winding end terminal is pulled out from the outer peripheral portion of the air-core coil, and the winding start terminal is pulled out from the inner peripheral portion of the air-core coil (see, for example, Patent Document 3).
  • a stepping motor generally has a rotor provided with a permanent magnet and a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor.
  • each of the A-phase stator group and the B-phase stator group includes an inner stator core and an outer stator core, and the first of the inner stator cores.
  • the first pole teeth protruding from the end plate portion and the second pole teeth protruding from the second end plate portion of the outer stator core are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the first pole tooth and the second pole tooth are Usually, they are formed with the same dimensions, but the first pole teeth may be shorter than the second pole teeth.
  • the root part of the outer stator core is
  • the second pole teeth protruding from the end plate portion of the outer stator core are made longer than the first pole teeth protruding from the end plate portion of the inner stator core, assuming that the rotor does not face the permanent magnet. (For example, see Patent Document 4).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 5_3 3 9 2 0
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 7-1 0 7 7 3 1
  • Patent Document 3 Japanese Utility Model Publication No. 6-6 2 6 3
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 5 _ 2 6 9 8 6 3
  • the first pole tooth formed on one stator core is shorter than the second pole tooth formed on the other stator core.
  • Magnetic leakage between the first pole tooth and the second end plate portion of the other stator core when the one pole tooth is close to the second end plate portion of the other stator core It can also be used as a measure to suppress the bundle, but to suppress the leakage flux, the first pole teeth must be significantly shortened, resulting in insufficient magnetic field and reduced torque. Problems arise.
  • a first object of the present invention is to provide a motor that can be reduced in thickness by improving the structure of the power feeding portion for the drive coil.
  • the second object of the present invention is to provide a motor that can be reduced in thickness by improving the bearing structure.
  • a third object of the present invention is to provide a motor that can be reduced in thickness by improving the configuration of the drive coil and the power supply structure for the drive coil.
  • a fourth object of the present invention is to provide a motor capable of obtaining a large torque by optimizing the shape of the pole teeth.
  • the present invention includes a rotor provided with a permanent magnet, a stator provided with a stator core and a drive coil, and disposed on the outer peripheral side of the rotor.
  • the staging unit includes a substrate holding unit that holds the power supply substrate in a substantially vertical posture with respect to the motor axis direction, and the terminal of the drive coil is connected to the power supply substrate. A land portion is formed.
  • the power supply substrate is substantially perpendicular to the motor axial direction by the stator. Since the end of the drive coil is connected to this power supply substrate while being held in a straight position, there is no need for a resin bobbin with integrated terminals. Further, since the power supply substrate is sandwiched between the substrate holding portions of the stator, it is not necessary to separately arrange a member for holding the power supply substrate. Therefore, the motor structure can be simplified. Furthermore, if the power supply substrate is held in a substantially vertical posture with respect to the motor axial direction, the motor can be thinned because the terminals are thinner than the resin pobbins formed integrally.
  • the stator includes an A-phase stator set and a B-phase stator set arranged in a thrust direction around the rotor, and the A-phase stair set.
  • the stator group and the B-phase stator group include an inner stator core and an outer stator core on both sides in the thrust direction of the drive coil as the stator core, and the inner stator cores
  • the substrate holding portion is disposed so as to overlap in the thrust direction, and the substrate holding portion has a first protrusion protruding radially outward from the inner stator core of the A-phase stator set, and a radius from the inner stator core of the B-phase stator set.
  • the second protrusion is configured to protrude outward in the direction and sandwich the power feeding substrate with the first protrusion.
  • the power supply board can be easily held in a substantially vertical posture with respect to the motor axis direction, and the power supply board is composed of an A-phase stator set and a B-phase stator set. Therefore, it is convenient to process the terminal of each drive coil used in the A-phase stator group and the B-phase stator group.
  • the inner stator core can be easily formed by only partially deforming the mold when the inner stator core is manufactured by press working or the like.
  • the power feeding board includes, as the land portion, a land portion to which a terminal of a driving coil of the A-phase stator set is connected on one surface side of the power feeding substrate, and the power feeding. It is preferable that a land portion to which a terminal of a drive coil of the B-phase stator set is connected is provided on the other side of the circuit board. This configuration is convenient for processing the terminal of each drive coil used in the A-phase stator group and the B-phase stator group. [0018] In the present invention, it is preferable that at least two of the first projecting portion and the second projecting portion are formed so as to sandwich each of both end portions of the power feeding substrate. With this configuration, the power supply substrate can be held in a stable state.
  • the first projecting portion includes a base portion that extends horizontally outward in the radial direction from the annular portion of the inner stator core of the A-phase stator set, and a bent portion that bends downward at the tip of the base portion. And a horizontal flat plate portion extending horizontally outward in the radial direction from the bent portion, and the second protrusion is horizontally outward from the annular portion of the inner stator core of the B-phase stator set. It is preferable to include an extended base portion, a bent portion that bends upward at the tip of the base portion, and a horizontal plate portion that extends horizontally outward in the radial direction from the bent portion.
  • the first protrusion and the second protrusion extend at a position where the horizontal plate portions on the front end side are separated from each other by the bent portions formed in the first protrusion portion and the second protrusion portion, respectively.
  • a gap corresponding to the thickness of the power supply substrate is formed, and the power supply substrate can be held in the gap.
  • the power supply substrate can be held in a substantially vertical posture with respect to the motor axis on the outer peripheral side of the first inner stator core and the second inner stator core.
  • the power feeding substrate protrudes from each of the main body portion on which the land portion is formed and both end portions of the main body portion, and is sandwiched between the first protruding portion and the second protruding portion.
  • a flexible wiring board is connected to the power supply board substantially perpendicularly to the power supply board, and the flexible wiring board has a back surface on the connection part or the first protrusion. It is preferable that the first protrusion is positioned in contact with the second protrusion and the second protrusion. With this configuration, the flexible wiring board can be reliably disposed at a predetermined position with respect to the power supply board, so that the electrical connection between the power supply board and the flexible wiring board can be easily performed.
  • the power supply board is configured such that an outer peripheral end of the connecting portion is positioned on an inner side than an outer peripheral end of the main body portion, It is preferable that the power supply substrate and the flexible wiring substrate are electrically connected to each other at a portion protruding outward from the sibling wiring substrate. With this configuration, it is possible to make electrical connection between the power supply board and the flexible wiring board outside the flexible wiring board, and the connection work is easy.
  • a rotor including a rotating shaft and a permanent magnet, a stator facing the permanent magnet on the outer peripheral side, and one end face of the stator are fixed.
  • a first bearing that rotatably supports the rotating shaft, and a second bearing that is fixed to the other end surface of the stator and rotatably supports the rotating shaft.
  • the second bearing includes a radial support portion that supports an outer peripheral surface of the rotating shaft, and at least one of the first bearing and the second bearing is an inner surface on which the other bearing is positioned.
  • a thrust support portion for supporting the rotor in a thrust direction.
  • At least one of the first bearing and the second bearing includes a radial support portion and a thrust support portion, and the function of supporting the rotor in the radial direction with one bearing. And the function of supporting in the thrust direction.
  • the radial support portion supports the outer peripheral surface of the rotating shaft, while the thrust supporting portion supports a portion of the rotor other than the shaft end of the rotating shaft. For this reason, it is not necessary to dispose either the radial support portion or the thrust support portion on the outer side in the thrust direction from the shaft end of the rotating shaft. Therefore, the motor can be thinned.
  • the first bearing includes the radial support portion and the thrust support portion
  • the second bearing includes the radial support portion and an inner surface on which the first bearing is located.
  • a stop portion which can define a moving range of the rotor in the thrust direction through a predetermined gap in the thrust direction.
  • the second bearing is provided with a stubber portion, the stubber portion faces the portion of the rotor other than the shaft end of the rotating shaft, so it is arranged on the outer side in the thrust direction than the shaft end of the rotating shaft. There is no need to do. Therefore, it is suitable for reducing the thickness of the motor.
  • the permanent magnet is integrated with the rotating shaft via a rotor case, the thrust support portion is in contact with the rotor case in a thrust direction, and the stopper portion is the mouth. It is possible to employ a configuration in which a single gap is opposed in a thrust direction through a predetermined gap.
  • the rotor case includes an inner peripheral side cylindrical portion into which the rotation shaft is fitted, an outer peripheral side cylindrical portion in which the permanent magnet is fixed to an outer peripheral surface, the outer peripheral side cylindrical portion, and the inner peripheral portion
  • the sliding portion of the rotor with the thrust support portion is an annular flat plate portion, it is in a surface contact state and is not easily worn, so that the life of the motor can be extended.
  • the second bearing is different from the structure in which the stopper is in contact with the tip of the inner cylindrical portion or the outer cylindrical portion.
  • the second bearing and the rotor are not damaged and are not worn, so that the motor life can be extended.
  • the rotor case is formed by drawing, high productivity can be obtained, but burrs are likely to occur at the tip of the inner cylindrical portion, but the inner cylindrical portion is avoided. If the stopper part is brought into contact with the part, even if there is a burr at the tip of the inner cylindrical part, the second bearing will not be caught by the rotor.
  • the permanent magnet is disposed on the radially outer side than both the first bearing and the second bearing.
  • the first bearing and the second bearing protrude inward in the thrust direction.
  • a magnet having a large size in the thrust direction (width size) can be used as the permanent magnet. Therefore, even when the motor is thinned, a large output can be obtained.
  • the present invention includes a rotor having a permanent magnet, a stator core and a drive coil, and a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor.
  • the drive coil is a coil in which a coil wire is wound with an alpha coil, and a pair of winding terminals are both positioned on an outer peripheral portion, and the pair of winding terminals are both connected to a common power supply substrate. It is characterized by being.
  • an alpha-wound coil is used as the drive coil, and therefore the pair of winding terminals are both positioned on the outer periphery of the drive coil. Therefore, when connecting the winding terminal to the power supply substrate, neither of the pair of winding terminals overlaps the end face of the driving coil, so the driving coil is thin. In addition, since the winding end does not overlap the end face of the drive coil, no excessive force is applied to the drive coil or winding end when mounting the drive coil on the motor, so no disconnection occurs and this is a countermeasure for disconnection. There is no need to add parts. Therefore, the motor structure can be simplified and the motor can be made thinner.
  • the alpha-winding drive coil in the present invention means that after winding a middle portion of the coil wire around the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar jig, one end is wound in multiple layers around the jig. It is obtained by winding the other end on the other side in multiple layers
  • the power supply substrate is disposed on a side of the stator substantially perpendicular to a motor axis direction.
  • the motor since the power supply board does not affect the thickness of the motor, the motor can be thinned, and soldering between the land portion on the power supply board and the winding terminal can be achieved. Can be easily performed.
  • the pair of winding terminals are wound to a position close to the outer peripheral portion of the drive coil at a distance shorter than the length dimension of the power supply substrate. It is preferable that the bent portion is bent out in the radial direction. With this configuration, it is possible to guide the winding terminal onto the power supply board without drawing the winding terminal, and to easily solder the land portion on the power supply board to the winding terminal. be able to.
  • the pair of winding terminals extend along the substrate surface of the power feeding substrate. With this configuration, it is possible to easily perform soldering between the land portion on the power feeding substrate and the winding terminal.
  • the pair of winding terminals extend from the drive coil so as to be in contact with the substrate surface of the power feeding substrate. With this configuration, it is possible to easily perform soldering between the land portion on the power feeding substrate and the winding terminal.
  • the stator core includes an inner stator core and an outer stator core disposed on both sides in the thrust direction of the drive coil, and the drive coil has insulating sheets on both sides in the thrust direction. It is preferable to comprise.
  • the drive coil ensures insulation between the inner stator core and the outer stator core by the insulating sheet, insulation can be ensured without using a conventional resin pobbin.
  • the resin pobin is not required, the motor can be made smaller and thinner.
  • the stage includes an A-phase stator set and a B-phase stator set arranged in a thrust direction, and the A-phase stator set and the B-phase stair
  • the stator set includes, as the stator core, an inner stator core and an outer stator core on both sides in the thrust direction of the drive coil, and the inner stator cores are arranged so as to overlap in the thrust direction.
  • the winding terminal drawn from the drive coil of the A-phase stator set and the winding terminal drawn from the drive coil of the B-phase stator set are both on the common power supply board. It is preferable that they are connected. With this configuration, the power supply board Just use one of them.
  • the power supply board includes a land portion to which a winding terminal of a drive coil of the A-phase state set is connected on one surface side of the power supply board, and the other surface of the power supply board. And a land portion to which a winding terminal of the drive coil of the B-phase stator set is connected.
  • Such a configuration is convenient for processing the terminal of each drive coil used in the A-phase stator group and the B-phase stator group.
  • each of the drive coils of the A-phase stator set and the B-phase stator set includes insulating sheets on both sides in the thrust direction, and the A-phase stator set and the B-phase stator set It is preferable that each of the stator cores is disposed so as to overlap with the inner and outer stator cores.
  • the present invention includes a rotor including a permanent magnet and a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor.
  • the first pole teeth projecting from the first end plate portion of one stator core and the second pole teeth projecting from the second end plate portion of the other stator core
  • the first pole teeth are characterized in that a concave portion is formed at the center position in the width direction (circumferential direction) of the tip portion.
  • the first formed on one stator core is the first. Is close to the end plate (second end plate) of the other stator core.
  • the recess is formed at the center position in the width direction of the tip portion, magnetic flux leakage from the tip portion of the first pole tooth can be prevented. Therefore, adjacent to the first pole tooth by the amount that prevented the magnetic flux leakage from the tip. Since the magnetic flux flowing between the pole teeth can be increased, a large torque can be obtained.
  • the first pole teeth are configured to be shorter than the second pole teeth. By configuring in this way, leakage magnetic flux between the first pole teeth and the second end plate portion can be suppressed. In addition, since the facing distance between one stator core and the other stator core can be further reduced, the motor can be made thinner accordingly.
  • a notch is formed between the first pole teeth, while in the other stator core, between the second pole teeth.
  • a configuration in which the second end plate portion is located can be employed.
  • the tip end portion of the second pole tooth is located in the notch of the one stator core, and the tip end portion of the first pole tooth is located on the second end plate portion.
  • the stator includes an A-phase stator set and a B-phase stator set arranged in a thrust direction around the rotor;
  • the stator group and the B-phase stator group are provided on both sides of the drive coil in the thrust direction, with an inner stator core as one stator core and an outer stair as the other stator core.
  • the first pole teeth are formed on the inner stator core of each of the A-phase stator group and the B-phase stator group, and the second pole teeth are More preferably, the outer set of cores is formed in each of the stator group and the B-phase stator group.
  • the terminal of the drive coil is attached to the power supply board held in a substantially vertical posture with respect to the motor axial direction by the stator.
  • the stator For connection, there is no need for resin pobbins with integrated terminals.
  • the power supply substrate is sandwiched between the substrate holding portions of the stator, there is no need to separately arrange a member for holding the substrate. Therefore, the motor structure can be simplified.
  • the power supply substrate held in a substantially vertical posture with respect to the motor axial direction is thinner than a resin pobbin in which the terminals are integrally formed, the motor can be thinned.
  • the radial support portion supports the outer peripheral surface of the rotating shaft, while the thrust supporting portion supports a portion of the rotor other than the shaft end of the rotating shaft. For this reason, it is not necessary to dispose either the radial support portion or the thrust support portion outside the axial end of the rotating shaft in the thrust direction. Therefore, the motor can be thinned.
  • the second bearing has both the function of supporting the rotor in the radial direction with one bearing and the function of preventing the rotor from being displaced excessively in the thrust direction, the number of parts can be reduced, and the motor Can be made smaller and thinner. Even if the second bearing is provided with a stubber portion, the stop noise is opposed to the portion of the rotor other than the shaft end of the rotating shaft, so that it is on the outer side in the thrust direction than the shaft end of the rotating shaft. There is no need to place them. Therefore, it is suitable for reducing the motor thickness.
  • the present invention uses an alpha-core air core coil as the drive coil, so that both of the pair of winding terminals are air core coils. Located on the outer periphery. Therefore, when the winding terminal is connected to the power supply substrate, the drive coil is thin because none of the pair of winding terminals overlaps the end face of the air-core coil. In addition, since the winding end does not overlap the end surface of the air-core coil, when mounting the drive coil on the motor, excessive force is not applied to the drive coil or winding end, so no disconnection occurs, There is no need to add parts. Therefore, the motor structure can be simplified and the motor can be made thinner. Can. In addition, since the winding terminal is connected to the power supply substrate, thick resin pobbins with terminals formed on the body are not required, so the motor can be made thinner.
  • the opposing distance between one stator core and the other stator core is set.
  • the first pole teeth formed on one stator core are close to the second end plate of the other stator core, but the first pole teeth are in the width direction of the tip. Since the recess is formed at the center position, magnetic flux leakage from the tip end portion of the first pole tooth can be prevented. Accordingly, since the magnetic flux flowing between the adjacent pole teeth can be increased by the amount that prevents the magnetic flux leakage from the tip portion of the first pole tooth, a large torque can be obtained.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a planar configuration of a motor to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line _ _ ⁇ in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the motor shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a drive coil included in the motor shown in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a stator included in the motor shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of pole teeth that the motor shown in FIG. 1 has.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are an explanatory view showing a planar configuration of a motor to which the present invention is applied and a cross-sectional view taken along the line ⁇ _ ⁇ ′, respectively.
  • the upper half of Fig. 1 shows the motor viewed from the top side of the upper case, and the lower half of Fig. 1 shows the planar configuration of the rotor placed inside it. It is.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a motor to which the present invention is applied.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a drive coil included in a motor to which the present invention is applied.
  • the motor 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3 is a stepping motor having a circular planar shape.
  • the first outer stator core 21 (the other stator core), the rotor 3, the first 1 driving coil 6 1, 1st inner stator core 2 3 (—one stator core), 2nd inner stator core 2 4 (—one stator core), second driving coil 6 2 and a second outer stator core 2 2 (the other stator core) are stacked in this order.
  • the first outer stator core 21 and the second outer stator core 2 2 include a first drive coil 61, a first inner stator core 23, a second inner stator core 24, and
  • the stage 2 is configured together with the second drive coil 62, and each is also used as a lower case and an upper case.
  • the motor 1 in the present embodiment does not include a resin pobbin made of an insulator, and the first drive coil 61 and the second drive coil are connected to the first external coil via the insulation sheet 65. It is a so-called pobbin-less motor that uses a structure that overlaps the stator core 21 and the second outer stator core.
  • the first outer stator core 21 is a part obtained by pressing a rolled steel plate having a thickness of about 0.15 mm into a bottomed cylindrical shape, and has a lower bottom portion 2 1 a (second end plate portion) A through hole 2 1 b is formed in the center for holding the non-output side bearing 51 (first bearing).
  • a plurality of pole teeth 2 1 0 (second pole teeth) are cut upward at equal angular intervals around the through hole 2 1 b. It has been awakened.
  • four joint portions 21 c that are bent outward are formed at equiangular positions at the opening edge of the body portion that stands up from the lower bottom portion 21 a. Yes.
  • the second outer stator core 2 2 is a part obtained by pressing a rolled steel plate having a thickness of about 0.15 mm into a bottomed cylindrical shape.
  • a through hole 2 2 b for holding the output side bearing 5 2 (second bearing) is formed at the center of the upper bottom 2 2 a (second end plate).
  • the upper bottom portion 2 2 a of the second outer stator core 2 2 has a plurality of pole teeth 2 2 0 (first 2 pole teeth) cut downward at equal angular intervals It has been broken.
  • each joint 2 2 c bent outward is formed at equiangular positions at the opening edge of the trunk portion that stands up from the upper bottom 2 2 a.
  • These junctions 2 2 c are formed at positions overlapping the junctions 2 1 c of the first outer stator core 21.
  • the first inner stator core 23 is a part obtained by annularly pressing a rolled steel sheet having a thickness of about 0.15 mm, and an annular flange portion 23a (first end plate portion) A plurality of pole teeth 2 3 0 (first pole teeth) bent downward at equiangular intervals on the inner periphery of the inner periphery, and notches 2 3 5 formed between each of the plurality of pole teeth 2 3 0, And two projecting portions 2 3 1 (first projecting portions) projecting in parallel from the outer peripheral edge.
  • Each of these protrusions 2 3 1 bends downward at the base 2 3 1 a extending horizontally outward from the annular portion of the first inner stator core 2 3, and at the tip of the base 2 3 1 a Bending portion 2 3 1 b and horizontal plate portion 2 3 1 c extending horizontally outward from bending portion 2 3 1 b and extending radially outward to hold power supply substrate 7 described later It functions as a substrate holding part.
  • the second inner stator core 24 is a part obtained by annularly pressing a rolled steel plate having a thickness of about 0.15 mm.
  • Each of these protrusions 2 4 1 has a base 2 4 1 a extending horizontally outward from the annular portion of the second inner stator core 2 4 and an upper end at the tip of the base 2 3 1 a.
  • 2 4 1 b and a horizontal plate portion 2 4 1 c extending horizontally outward from the bent portion 2 4 1 b in the radial direction, and holding a power supply substrate 7 to be described later Function as a substrate holder for
  • notches are provided between the plurality of pole teeth 2 3 0 and 2 4 0 2 3 5 and 2 4 5
  • the first outer stator core 21 and the second outer stator core 2 2 No notch is formed between each of the number of pole teeth 2 1 0 and 2 2 0, and only a hole formed by cutting and raising the plurality of pole teeth 2 1 0 and 2 2 0 is formed.
  • the first drive coil 61 and the second drive coil 62 are formed by winding a coil wire made of a rectangular wire a predetermined number of times by alpha winding. It is a flat air core coil (pobinless coil), and the coil wire is wound in two stages in the axial direction and in multiple layers in the radial direction.
  • Such an alpha-coiled air-core coil is formed by winding an intermediate portion of a coil wire around the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar jig, and then winding one end in multiple layers around the jig. The shape is maintained by a heat-sealing layer obtained by winding the other end in multiple layers at adjacent locations and covering the coil wire.
  • the two winding terminals 6 1 8 and 6 1 9 both correspond to the winding end terminals and overlap the end face of the first drive coil 61. It is pulled out to the outside. Also, in the second drive coil 62, the two winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are both equivalent to winding end terminals, and do not overlap the end face of the second drive coil 62. Has been pulled out. Therefore, the first drive coil 61 and the second drive coil 62 are formed so thin that there is no winding start terminal drawn from the inner periphery to the outer periphery through the end face.
  • the winding terminals 6 1 8 and 6 1 9 are wound to positions close to each other on the outer peripheral portion of the first drive coil 61, and are bent at such close positions to be parallel to the outside in the radial direction. Has been pulled out. Further, the winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are also wound to the positions close to each other on the outer peripheral portion of the second drive coil 62, bent at such close positions, and pulled out in parallel to the radial outside. It is.
  • the first outer stator core 21, the first drive coil 61, the first inner stator core 2 3, the second inner stator core 24, and the second drive configured as described above.
  • Coil 6 2 and second outer stator core 2 2 are stacked in the thrust direction to Is configured, the insulating sheets 65 are overlapped on both surfaces of the first drive coil 61, whereas the insulating sheets 65 are overlapped on both surfaces of the second drive coil 62.
  • a common power supply substrate 7 made of a glass-epoxy substrate or a phenol substrate.
  • Land portions 7 3 a and 7 3 b to be connected to a flexible wiring board 9 to be described later, and wiring portions 7 2 a and 7 2 b for connecting corresponding land portions to each other are formed.
  • winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are drawn out in parallel at positions close to each other on the outer peripheral surface of the second drive coil 62.
  • the land portions 7 1 a and 7 1 b to which the winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are solder-connected are arranged at positions close to each other and connected to the flexible wiring board 9.
  • 7 3 a and 7 3 b and wiring parts 7 2 a and 7 2 b are also arranged in parallel at close positions.
  • the power supply board 7 is a double-sided board, and although not shown, the lower surface of the power supply board 7
  • the end face on the non-output side is configured in the same manner as the upper surface of the power supply board 7, and the winding terminals 6 1 8, 6 1 9 of the first drive coil 6 1 are soldered to the lower surface of the power supply board 7.
  • the land part to be connected, the land part to be connected to the flexible wiring board, and the wiring part to connect the corresponding land parts are formed.
  • the winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are drawn out along the upper surface (substrate surface) of the power supply substrate 7, while the winding terminals 6 1 8 and 6 1 9 are It is drawn out along the lower surface (substrate surface) of the power supply substrate 7. For this reason, even if a terminal block or the like is not formed by the resin pobbins in which the terminals are integrally formed, the first drive coil 61 and the second drive coil 61 can be obtained only by using a single double-sided board (feeding board 7). The terminal treatment for the driving coil 62 can be easily performed.
  • the power supply substrate 7 includes the land portions 7 1 a and 7 1 b and the wiring portion 7 2. a, 7 2 b, and land portions 7 3 a, 7 3 b, etc., a rectangular main body portion 7 6, and a rectangular connecting portion 7 7 protruding from the side end of the main body portion 7 6 to both sides, It is equipped with.
  • the connecting portion 77 is smaller than the main body portion 76, and a step portion 78 is formed between the main body portion 76 and the connecting portion 77.
  • the rotor 3 includes a round bar-shaped rotating shaft 35, a cup-shaped mouth take-up 31, and a ring-shaped permanent magnet 32 in which S and N poles are alternately magnetized in the circumferential direction. It is configured.
  • the mouth case 3 1 includes an inner cylindrical portion 3 1 b into which the rotary shaft 3 5 is fitted, an outer cylindrical portion 3 1 c having a permanent magnet 3 2 fixed to the outer peripheral surface, and an outer cylindrical portion 3. 1 c and an annular flat plate portion 3 1 a for connecting the inner peripheral side cylindrical portion 3 1 b.
  • the rotor case 3 1 is formed by drawing (pressing) a flat plate-like member, and the inner circumferential side cylindrical portion 3 1 b and the outer circumferential side cylindrical portion 3 1 c are each annular.
  • the flat plate portion 3 1 a has a structure standing up from the inner and outer peripheral edges toward the output side.
  • the dimension (width dimension) of the permanent magnet 3 2 in the thrust direction is wider than the dimension (width dimension) of the outer cylindrical part 3 1 c in the thrust direction.
  • the part 3 1 c protrudes from the upper and lower ends in the thrust direction. For this reason, the facing area between the permanent magnet 3 2 and the stator 2 is wide.
  • a through hole is formed in the inner peripheral side cylindrical portion 31b, and the opposite end portion of the rotating shaft 35 is inserted into the through hole.
  • the non-output side bearing 51 held by the first outer stator core 21 is made of resin, and has a large-diameter disk part 51a and a disk part 51a from the non-output side toward the non-output side. And a protruding cylindrical portion 5 1 b.
  • a shaft hole 5 1 e composed of a through hole is formed in the center of the counter-output side bearing 51, and the counter-output side end of the rotating shaft 35 is inserted into the shaft hole 5 1 e.
  • the non-output-side bearing 51 having such a configuration has a cylindrical portion 5 1 until it is positioned on the first outer stator core 21 by the step portion 51f of the disk portion 51a and the cylindrical portion 51b.
  • 1 b is the first outer stator core 2 1 through hole 2 1 b is press-fitted and fixed to the first outer stator core 2 1.
  • the output-side bearing 52 held by the second outer stator core 2 2 is a sintered oil-impregnated bearing in which a lubricant is contained in a metal sintered body, from the non-output side toward the output side.
  • the large diameter part 52c, the medium diameter part 52b, and the small diameter part 52a are formed in this order.
  • the output-side bearing 52 has a recess 5 2 d that opens at the non-output-side end surface over the large-diameter portion 52c and the medium-diameter portion 52b, and the bottom 52 of the recess 52d In g, a shaft hole 5 2 e penetrating the small diameter portion 5 2 a is formed.
  • the output side end of the rotary shaft 35 is inserted into the shaft hole 5 2 e.
  • the output-side bearing 52 having such a configuration has the medium-diameter portion 5 2 b and the large-diameter portion in a state where the medium-diameter portion 52 b is fitted in the through hole 22 b of the second outer stator core 22. It is fixed to the second outer stator core 2 2 by a method such as caulking while being positioned at the stepped portion 5 2 f with 5 2 c.
  • FIGS. 5 and 6 The structure of the motor to which the present invention is applied will be further described with reference to FIGS. 5 and 6 in addition to FIGS. 1 to 4 while explaining the method for manufacturing the motor to which the present invention is applied.
  • FIGs. 5 (A) to (D) are each an explanatory diagram showing a configuration of a stator or the like of a motor to which the present invention is applied.
  • 6 (A) to (C) are a side view showing an enlarged view of the pole teeth of a motor to which the present invention is applied, a perspective view schematically showing the configuration of pole teeth of a phase A stator, and a phase B
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of pole teeth of a stator.
  • the motor 1 of this embodiment In order to manufacture the motor 1 of this embodiment, first, a method such as press-fitting the rotating shaft 35 into the inner peripheral cylindrical portion 3 1 b of the rotor case 31 described with reference to Figs. On the other hand, the permanent magnet 3 2 is fixed to the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 3 1 c by bonding or the like, and the rotor 3 is assembled. Also, while fixing the non-output side bearing 51 to the through hole 2 1 b of the first outer stator core 21 by a method such as press fitting, the output side to the through hole 2 2 b of the second outer stator core 22 Secure bearing 52 with a method such as caulking.
  • the first inner stator core 23 and the second inner stator core 24 are overlapped so that the pole teeth 230 and 240 face each other as shown in Fig. 5 (A). Join together.
  • the two protrusions 23 1 of the first inner stator core 23 and the two protrusions 24 1 of the second inner stator core 24 overlap each other, between the protrusions 23 1 and 24 1
  • the connecting portions 77 formed at both ends of the power supply substrate 7 are sandwiched. That is, in the protruding portions 23 1 and 24 1, the horizontal plate portions 23 1 c and 24 1 c on the front end side are extended by the bent portions 23 1 b and 24 1 b so as to be separated from each other.
  • a gap corresponding to the thickness of the power supply substrate 7 is formed between c and 24 1 c, and the connecting portion 77 of the power supply substrate 7 can be held in the gap.
  • the power feeding substrate 7 is held in a substantially vertical posture with respect to the motor axis on the outer peripheral side of the first inner stator core 23 and the second inner stator core 24.
  • the first drive coil 61 is overlaid on the lower surface of the first inner stator core 23 via the insulating sheet 65, and the second inner step The second drive coil 62 is overlaid on the upper surface of the tacore 24 via an insulating sheet 65.
  • the winding terminals 628 and 629 of the second drive coil 62 overlap the land portions 7 1 a and 7 1 b formed on the upper surface of the power supply substrate 7, so that the winding terminals 628 and 629 are respectively Connect to the land sound
  • the winding terminals 6 1 8 and 6 1 9 of the first drive coil 6 1 also overlap a land portion (not shown) formed on the lower surface of the power supply substrate 7, so that the winding terminals 6 1 8 6 1 9 are connected to the land part of the power supply board 7 by soldering.
  • the winding terminal 629 drawn from the upper layer is twisted and slightly below the drawing position. If it is extended, the tip ends of the winding terminals 628 and 629 are overlapped with the upper surface of the power supply substrate 7 only by overlapping the second drive coil 62 on the upper surface of the second inner stator core 24. Therefore, the winding terminals 628 and 62 9 are easily connected to the land portions 7 1 a and 7 1 b of the power supply board 7 by soldering. can do.
  • the tip ends of the winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 may be overlapped in a state of being in contact with the upper surface of the power supply substrate 7.
  • the winding terminals 6 2 8 and 6 2 9 are respectively connected to the land portions of the power supply board 7.
  • 7 1 a and 7 1 b may be connected by solder. The same applies to the winding terminals 6 1 8, 6 19 of the first drive coil 61.
  • the rotor 3 is placed inside the laminated body of the first drive coil 61, the first inner stator core 23, the second inner stator core 24, and the second drive coil 62.
  • the first outer stator core 21 is overlaid on the lower surface of the first drive coil 61 via the insulating sheet 65
  • the second drive coil A second outer stator core 2 2 is overlaid on the upper surface of 6 2 via an insulating sheet 65.
  • the shaft end 5 1 e of the rotating shaft 3 5 is inserted into the shaft hole 5 1 e of the counter-output side bearing 51 held by the first outer stator core 21, while the second outer stator core 2 Insert the output side shaft end of the rotary shaft 3 5 into the shaft hole 5 2 e of the output side bearing 5 2 held in 2.
  • the joint portions 21c and 22c of the first outer stator core 21 and the second outer stator core 22 are joined together by a method such as welding or caulking.
  • the rotor 3 When the stator 2 is assembled in this way, the rotor 3 is held inside the stator 2 in a rotatable state. Further, since the inner peripheral side cylindrical portion 3 1 b of the rotor case 31 enters into the concave portion 52 d of the output side bearing 52, the rotor 3 can be disposed on the inner side of the thin stator 2.
  • the outer diameter of the rotor case 3 1 is larger than the outer diameter of the non-output side bearing 51 and the outer diameter of the output side bearing 52. Therefore, the permanent magnet 3 2 5 1 and the output side bearing 5 2 are arranged radially outward from both.
  • the inner stator core 2 3 constitutes the A-phase stator set 2 A.
  • the first outer stator core 2 extends along the inner peripheral surface of the stator 2.
  • the pole teeth 2 1 0 of 1 and the pole teeth 2 3 0 of the first inner stator core 2 3 are alternately arranged.
  • the first inner stator core 23 has a notch 2 3 5 formed between each of the plurality of pole teeth 2 3 0, and the first outer stator core 2 1 A notch 2 3 5 is located on the tip side where the pole teeth 2 1 0 extend.
  • the pole tooth 2 10 extends with a long dimension of length dimension L 1, but the tip of the pole tooth 2 1 0 is located inside the notch 2 3 5, so the first inner step A sufficient gap is secured between the one-core 2 and 3. For this reason, the leakage magnetic flux between the pole teeth 2 10 and the first inner stator core 2 3 does not matter.
  • the first outer stator core 21 no notch is formed between each of the plurality of pole teeth 2 10, so the poles of the first inner stator core 23
  • the lower bottom portion 21a of the first outer stator core 21 is positioned on the tip side where the teeth 230 extend.
  • the tip of the pole tooth 2 30 goes from the tip of the pole tooth 2 3 0 toward the lower bottom 2 1 a.
  • the magnetic flux leaks, and the magnetic flux effective for the torque flying between the pole teeth 2 1 0 and 2 3 0 decreases accordingly.
  • both side portions in the width direction are set to a sufficient length L 2 (L 1> L 2), while the center portion in the width direction in which leakage magnetic flux is likely to occur.
  • a recess 25 between the first outer stator core 2 1 and the central portion in the width direction is shortened to the length dimension L 3 (L 1> L 2> L 3). Magnetic flux is not a problem.
  • the second outer stator core 22 forms a B-phase stator set 2 B.
  • the second outer stator core 2 2 along the inner peripheral surface of the stator 2, the second outer stator core 2 2 The pole teeth 2 20 and the pole teeth 2 4 0 of the second inner stator core 24 are alternately arranged.
  • the second inner stator core 24 has a notch 2 45 formed between each of the plurality of pole teeth 240, and the second outer stator core 22 A notch 2 4 5 is located on the tip side where the pole teeth 2 2 0 extend. Accordingly, the pole tooth 2 40 extends with a long dimension of length dimension L 1, but the tip of the pole tooth 2 40 is located inside the notch 2 45, so the second inner step Between one tacoa 2 4 Sufficient clearance is secured. For this reason, the leakage magnetic flux between the pole teeth 220 and the second inner stator core 24 does not matter.
  • the second outer stator core 22 no notch is formed between each of the plurality of pole teeth 2 20, so the poles of the second inner stator core 24
  • the upper bottom portion 2 2a of the second outer stator core 2 2 is located on the tip side where the teeth 2400 extend.
  • the tip of the pole tooth 2 40 goes from the tip of the pole tooth 2 40 to the top bottom 2 2 a.
  • the magnetic flux leaks, and the magnetic flux effective for the torque flying between the pole teeth 2 2 0 and 2 4 0 is reduced accordingly.
  • a recess 25 is formed in the center and the center part in the width direction is shortened to the length dimension L 3 (L 1> L 2> L 3), thereby leaking between the second outer stator core 2 2.
  • Magnetic flux is not a problem.
  • the end of the power supply board 7 is passed through the slit 91 of the flexible wiring board 9 used for connection to the outside, and the flexible wiring board 9 is used for power supply.
  • the substrate 7 is disposed in a substantially vertical posture.
  • the power supply substrate 7 is formed with small connecting portions 7 7 on both sides of the main body portion 76, and the end portion located on the outer peripheral side of the power supply substrate 7 is on the outer peripheral side of the connecting portion 77.
  • the end to be positioned is in a position retracted from the end of the body part 76.
  • the length dimension of the slit 91 of the flexible wiring board 9 is slightly longer than the length dimension of the main body portion 76 of the power supply board 7.
  • the flexible wiring board 9 may be positioned by bringing the back surface of the flexible wiring board 9 into contact with the tip ends of the protrusions 2 3 1 and 2 4 1.
  • a total of four land portions 9 2 a, 9 2 b, 9 2 c, and 9 2 d are formed on the both sides of the slit 9 1 on the flexible wiring board 9.
  • Wiring patterns (not shown) extending from these land portions 9 2 a, 9 2 b, 9 2 c, and 9 2 d are formed.
  • the main body portion 7 6 of the power supply substrate 7 is connected to the land portion 7 with the end portion of the power supply substrate 7 passed through the slit 91 of the flexible wiring substrate 9.
  • the part where 3 a and 7 3 b are formed penetrates the slit 91 of the flexible wiring board 9 and protrudes to the outer peripheral side.
  • the land portions 9 2 a and 9 2 b of the flexible wiring board 9 are land ⁇
  • the land portions 9 2 c and 9 2 d of the flexible wiring board 9 overlap the land portions 7 3 c and 7 3 d formed on the lower surface of the power supply substrate 7. Therefore, on the outside of the flexible wiring board 9, the land parts 9 2a and 9 2b of the flexible wiring board 9 and the land parts 7 3a and 7 3b formed on the upper surface of the power supply board 7 are soldered.
  • the flexible wiring board 9 can be connected to the land portions 7 3 a, 7 3 b, 7 3 c, and 7 3 d formed on the power supply board 7 without using an expensive double-sided board. Is possible.
  • a bearing structure for the rotor 3 will be described with reference to FIG. 2 while explaining the operation of the motor 1 of the present embodiment.
  • the motor 1 of this embodiment when the first drive coil 61 and the second drive coil 62 are supplied with power through the flexible wiring board 9 and the power supply board 7, the rotor 3 rotates.
  • the non-output side bearing 5 1 functions as a radial support portion 5 1 X in which the inner peripheral surface of the shaft hole 5 1 e supports the outer peripheral surface of the rotary shaft 35, and the non-output side bearing 5 1 In the inner end surface where the output side bearing 52 is located, the upper end surface of the disk portion 51a is the lower surface of the annular flat plate portion 31a of the rotor case 31 (the opposite output side of the annular flat plate portion 31a) This part functions as a thrust support portion 5 1 y that supports a portion of the rotor 3 other than the shaft end of the rotating shaft 3 5 in the thrust direction.
  • the rotor 3 has a non-output side bearing 5 due to the magnetic attractive force generated between the permanent magnet 3 2 and the stator 2.
  • Thrust support part 5 1 y (the upper end face of the disk part 5 1 a) rotates while being in contact with the lower surface of the annular flat plate part 3 1 a of the mouth case 3 1.
  • the thrust support portion 5 1 y of 1 and the lower surface of the annular flat plate portion 3 1 a of the mouth case 3 1 slide.
  • the output side bearing 52 functions as a radial support portion 52 X in which the inner peripheral surface of the shaft hole 52 e supports the outer peripheral surface of the rotating shaft 35.
  • the lower end surface of the large diameter portion 52c is the upper surface of the annular flat plate portion 31a of the rotor case 31 (of the inner end surface where the non-output side bearing 51 is located).
  • the thrust of the rotor 3 is opposed to the surface on the output side of the annular flat plate 3 1 a / the rotor 3 except for the shaft end of the rotating shaft 35 via a predetermined gap d 1 in the thrust direction. Stopper section that can define the moving range of the direction.
  • the separation distance d 1 in the thrust direction between the lower end surface of the large-diameter portion 5 2 c and the annular flat plate portion 3 1 a is the separation distance between the mouth 3 and the tip portion of the inner cylindrical portion 3 1 b. Because it is short compared to d 2 etc., even if an external impact is applied and the rotor 3 is displaced in the thrust direction, the lower end surface of the large diameter part 5 2 c Abuts against the upper surface of the annular flat plate portion 3 1 a of the case 3 1 to prevent the rotor 3 from being excessively displaced in the thrust direction.
  • the motor 1 of the present embodiment between the protrusion 2 3 1 of the first inner stator core 2 3 and the protrusion 2 4 1 of the second inner stator core 2 4,
  • the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, and 6 2 9 are processed on the power supply substrate 7 held in a substantially vertical posture with respect to the motor axis (thrust direction). For this reason, it is not necessary to employ a structure in which a terminal block is provided and a terminal pin for processing the coil terminal is fixed to the terminal block, so that the motor 1 can be thinned.
  • the feeding substrate 7 is sandwiched between the protruding portion 2 3 1 of the first inner stator core 2 3 and the protruding portion 2 4 1 of the second inner stator core 2 4, The substrate 7 can be held securely.
  • the protruding portions 2 3 1 and 2 4 1 sandwich the both ends of the power feeding board 7, the power feeding board 7 is held with sufficient strength. You can.
  • the structure of the motor 1 can be simplified.
  • the feeding substrate 7 is sandwiched between the protruding portions 2 3 1 and 2 4 1 provided in the inner stator cores 2 3 and 2 4 among the stator 2, the inner stator core 2 3,
  • the substrate holder can be easily formed by simply deforming part of the mold used when manufacturing 2 4 by pressing.
  • the power supply board 7 is located between the A-phase stator set 2A and the B-phase stator set 2B, and the power supply board 7 is a double-sided board. It is convenient to process either terminal of the first drive coil 61 or the second drive coil 62.
  • the flexible wiring board 9 in order to position the flexible wiring board 9 by bringing the back surface of the flexible wiring board 9 arranged substantially perpendicular to the power feeding board 7 into contact with the connecting portion 7 7 of the power feeding board 7,
  • the flexible wiring board 9 can be reliably arranged at a predetermined position with respect to the power supply board 7. Therefore, the electrical connection between the power supply board 7 and the flexible wiring board 9 can be easily and reliably performed.
  • the main body part 7 6 of the power supply board 7 is the flexible wiring board where the land portions 7 3 a and 7 3 b are formed. 9 through the slit 9 1 and project to the outer peripheral side, so the power supply board 7 and the flexible wiring board 9 can be electrically connected to the outside of the flexible wiring board 9, making the connection work easy. is there.
  • the first drive coil 61 and the second drive coil 62 a coil wire made of a rectangular wire is wound by alpha winding a predetermined number of times.
  • the formed flat air-core coil is used, and the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8 and 6 2 9 are all drawn out to the outside without overlapping the coil end face. For this reason, the first drive coil 61 and the second drive coil 62 are both thin.
  • the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 do not overlap the coil end face, when the drive coils 6 1 and 6 2 are mounted on the motor 1, the drive coils 6 1 and 6 2 or winding terminal 6 1 8, 6 1 9, Since no excessive force is applied to 6 2 8 and 6 2 9, disconnection does not occur and there is no need to add a material for measures against disconnection. Therefore, the structure of the motor 1 can be simplified and the thickness of the motor 1 can be reduced.
  • the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 have a distance shorter than the length dimension of the power supply substrate 7 in the outer peripheral portion of the drive coils 6 1, 6 2. Because it is pulled out from a remote location, the winding terminal 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 without having to route the winding terminal 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8 6 29 can be guided onto the substrate surface of the power supply substrate 7.
  • the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 extend along the board surface (upper surface and lower surface) of the power supply substrate 7.
  • winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 are twisted, all of the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 It can also be extended so that it touches the substrate surface (upper and lower surfaces). Therefore, it is possible to easily and efficiently connect the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 and the power supply substrate 7 by soldering.
  • first outer stator core 21 and the second outer stator core 22 are used as the lower case and the upper case, respectively.
  • the anti-output side bearing 5 1 and the output side bearing 5 2 are held by the stator core 2 2. For this reason, since it is not necessary to use a case or an end plate separate from the first outer stator core 21 and the second outer stator core 22, the motor 1 can be made thinner.
  • the first outer stator core 21 and the second outer stator core 22 are used as the lower case and the upper case, respectively.
  • the pole teeth 2 1 0 in the first outer stator core 2 1 and the second outer stator core 2 2 Therefore, it is necessary to leave the lower base 2 1 a and the upper base 2 2 a inside the portion where the 2 20 is cut and raised, and a notch cannot be formed between the pole teeth 2 1 0 and 2 2 0.
  • the pole teeth 2 3 0 of the first inner stator core 2 3 and the pole teeth 2 4 0 of the second inner stator core 2 4 are the bottom of the first outer stator core 2 1 Part 2 1 a and the second outer stator core 2 2 will extend toward the upper bottom 2 2 a, which may increase the leakage flux.
  • the pole teeth 2 3 0, 2 Since the concave portion 25 is provided only in the central portion in the width direction of 40, the leakage magnetic flux can be suppressed. Therefore, the magnetic flux flowing between the adjacent pole teeth 2 1 0 and 2 3 0 and between the pole teeth 2 2 0 and 2 4 0 is the same as the magnetic flux leakage from the tip of the pole teeth 2 3 0 and 2 4 0 is prevented. Since a large torque can be increased, a large torque can be obtained.
  • the non-output side bearing 5 1 force Radial support portion 5 1 X (inner peripheral surface of the shaft hole 5 1 e) that supports the outer peripheral surface of the rotating shaft 35, and the rotor case 3 1 Thrust support part 5 1 y (upper end face of disk part 5 1 a) that supports the lower surface of annular plate part 3 1 a (the part of rotor 3 other than the shaft end of rotating shaft 3 5) in the thrust direction It has both the function to support the rotor 3 in the radial direction and the function to support it in the thrust direction.
  • the radial support portion 5 1 X supports the outer peripheral surface of the rotating shaft 35, while the thrust support portion 5 1 y supports a portion of the rotor 3 other than the shaft end of the rotating shaft 35. For this reason, it is not necessary to dispose either the radial support portion 51X or the thrust support portion 51y outside the axial end of the rotary shaft 35 in the thrust direction. Therefore, according to this embodiment, the number of parts can be reduced, and the motor 1 can be reduced in size and thickness.
  • the output side bearing 5 2 includes a radial support portion 5 2 X (inner peripheral surface of the shaft hole 5 2 e) for supporting the outer peripheral surface of the rotary shaft 3 5 and the annular flat plate portion 3 of the rotor case 3 1.
  • 1 Stopper capable of defining the moving range of the rotor 3 in the thrust direction facing the upper surface of the rotor 3 (a portion other than the shaft end of the rotating shaft 35) of the rotor 3 through a predetermined gap in the thrust direction.
  • Part 5 2 y (lower end face of large-diameter part 5 2 c) with one bearing to support in the radial direction and prevent rotor 3 from being displaced excessively in the thrust direction It takes on both functions.
  • the radial support portion 5 2 x supports the outer peripheral surface of the rotating shaft 35, while the stopper portion 5 2 y faces the portion of the rotor 3 other than the shaft end of the rotating shaft 35.
  • the rotation axis 3 of 5 It is not necessary to dispose either the radial support portion 5 2 X or the stopper portion 5 2 y outside the shaft end in the thrust direction. Therefore, according to this embodiment, the number of parts can be reduced, and the motor 1 can be reduced in size and thickness.
  • the sliding portion of the rotor 3 with the thrust support portion 51y of the non-output-side bearing 51 is the annular flat plate portion 31a. Therefore, the sliding portion between the rotor 3 and the non-output side bearing 51 is in a surface contact state, so that it is difficult to wear and the life of the motor 1 can be extended.
  • the stopper portion 5 2 y stays on the tip of the inner cylindrical portion 3 1 b, the tip of the outer cylindrical portion 3 1 c, etc. Unlike the abutting configuration, no excessive impact is applied to the output side bearing 5 2 and rotor 3, so no damage occurs to the output side bearing 5 2 and rotor 3, and no wear occurs.
  • the permanent magnet 3 2 is arranged radially outward from both the non-output side bearing 51 and the output side bearing 52, the non-output side bearing 51 and the output side bearing 52 Even in the case where the projection protrudes inward in the thrust direction, a magnet having a large dimension (width dimension) in the thrust direction can be used as the permanent magnet 3 2. Therefore, even when the motor 1 is thinned, a large output can be obtained.
  • the main body portion of the motor 1 (the portion excluding the rotating shaft 35) can be reduced to, for example, about 1.9 mm, and sufficient torque can be obtained even when the thickness is reduced. it can.
  • the non-output side bearing 51 is provided with a radial support portion and a thrust support portion as the first bearing
  • the output side bearing 52 is provided with a radial support portion and a stopper portion.
  • the second bearing by providing a radial support portion and stopper portion on the non-output side bearing
  • the first bearing by providing a radial support portion and thrust support portion on the output side bearing.
  • a configuration in which a radial support portion and a thrust support portion are provided in both the non-output side bearing and the output side bearing may be adopted.
  • a double-sided board is used as the power feeding board 7.
  • a single-sided board is used, and the winding terminals 6 1 8, 6 1 9, 6 2 8, 6 2 9 are connected to the power feeding board 7. They may be routed to the same side and connected to the power supply board 7.
  • the first outer stator core 21 and the second outer stator core 22 are used as the lower case and the upper case, respectively. Since the non-output side bearing 5 1 and the output side bearing 5 2 are held by the outer stator core 2 2, the lower bottom 2 1 a and the upper bottom are located inside the part where the pole teeth 2 1 0 and 2 2 0 are cut and raised. In the example in which 2 2 a is left, the present invention is applied when the first pole teeth formed on one of the stator cores are close to the end plate portion of the other stator core for other reasons. You may apply.
  • the areas facing the permanent magnet 3 2 are substantially equal to each other. It may be configured. With this configuration, the state of the magnetic flux flowing between the rotor magnet and the pole teeth can be maintained in a more appropriate state.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

明 細 書
モータ
技術分野
[0001 ] 本発明は、 モータの構成に関するものであり、 より詳しくは、 駆動コイル に給電するための構造、 回転軸に対する軸受構造、 駆動コイルの構造および 当該駆動コィルの給電構造、 およびステ一タの構造に関するものである。 背景技術
[0002] モータにおいて、 駆動コイルの巻線端末を外部と接続するための構成とし ては、 樹脂ポビンに圧入あるいは一体成形された端子に巻線端末を絡げ、 こ の端子を外部と接続する構成が提案されている (例えば、 特許文献 1参照)
[0003] また、 モータの軸受機構としては、 回転軸をラジアル方向に支持するラジ アル軸受と、 回転軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受とを別々に備え た構成が周知であり、 例えば、 回転軸に対してポールベアリングを構成する ことにより、 回転軸をラジアル方向およびスラスト方向に支持する構成が提 案されている (例えば、 特許文献 2参照) 。
[0004] また、 ステ一タに用いる駆動コイルの構成としては、 丸線からなるコイル 線を環状かつ多層状に巻回した空芯コイル (ポビンレスコイル) が用いられ ており、 かかる空芯コイルでは、 巻き終わり端末が空芯コイルの外周部から 引き出され、 巻き始め端末が空芯コイルの内周部から引き出されている構成 が提案されている (例えば、 特許文献 3参照) 。
[0005] また、 ステッピングモータは、 一般に、 永久磁石を備えたロータと、 この ロータの外周側に配置されたステ一タとを有している。 また、 ステ一タにお いて、 A相のステ一タ組および B相のステ一タ組は各々、 内ステ一タコアと 外ステ一タコアとを備えており、 内ステ一タコアの第 1の端板部から突出し た第 1の極歯と、 外ステ一タコアの第 2の端板部から突出した第 2の極歯と は、 周方向で交互に並んでいる。 ここで、 第 1の極歯と第 2の極歯とは、 通 常、 同一寸法に形成されるが、 第 1の極歯を第 2の極歯よりも短くすること もあるが、 例えば、 ステ一タの構造としては、 外ステ一タコアの根元部分は
、 ロータの永久磁石と対向しないとして、 外ステ一タコアの端板部から突出 した第 2の極歯を、 内ステ一タコアの端板部から突出した第 1の極歯よりも 長くした構成が提案されている (例えば、 特許文献 4参照) 。
特許文献 1 :特開 2 0 0 5 _ 3 3 9 2 0号公報
特許文献 2:特開平 7— 1 0 7 7 3 1号公報
特許文献 3:実開平 6— 6 0 2 6 3号公報
特許文献 4:特開 2 0 0 5 _ 2 6 9 8 6 3号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しかしながら、 従来のような駆動コイルの巻線端末を外部と接続する構成 では、 外部と接続するための部材として端子が一体に形成された樹脂ポビン をモータに配置すると、 ポビンの厚さ分だけモータが厚くなるため、 モータ の薄型化を図ることが難しくなつてしまうという問題点がある。
[0007] また、 軸受機構として、 従来のようなラジアル軸受とスラスト軸受とを別 々に配置する軸受機構を有するモータにおいては、 軸線方向にラジアル軸受 とスラスト軸受とが別々に配置されるため、 モータの薄型化や小型化が難し いという問題点がある。 また、 特許文献 2に開示されているようなポールべ ァリングを用いると、 軸受自身が大きいため、 モータの薄型化や小型化が難 しく、 かつ、 構造が複雑で高価になってしまうという問題点がある。
[0008] また、 従来の駆動コイルの構成では、 巻き始め端末が空芯コイルの端面に 重なっているため、 巻き始め端末の線径の分、 駆動コイルが厚く、 モータの 薄型化の妨げとなってしまうという問題点がある。 また、 巻き始め端末が空 芯コイルの端面に重なっていると、 駆動コイルをモータに組み込む際に、 駆 動コイルあるいは巻き始め端末に過大な力が加わって断線が発生しやすいの で、 断線対策用の部材を追加する必要があり、 その結果、 モータの構造が複 雑化し、 かつ、 モータの薄型化が難しくなつてしまうという問題点がある。 さらに、 巻き始め端末および巻き終わり端末を、 肉厚の樹脂ポビンに固着さ れた端子に接続しているため、 モータの薄型化を図ることが難しいという問 題点がある。
[0009] また、 従来のステ一タの構造のように、 一方のステ一タコアに形成された 第 1の極歯を他方のステータコアに形成した第 2の極歯よりも短くした構成 は、 第 1の極歯が他方のステ一タコアの第 2の端板部に近接している場合に おいて、 第 1の極歯と他方のステータコアの第 2の端板部との間での漏れ磁 束を抑制する対策として用いることもできるが、 漏れ磁束を抑制するには、 第 1の極歯を大幅に短くする必要があり、 その結果、 十分な磁界を形成でき ず、 トルクが低下するという問題点が発生する。
[0010] 以上の問題に鑑みて、 本発明の第 1の課題は、 駆動コイルに対する給電部 の構造を改善することにより、 薄型化を図ることのできるモータを提供する ことにある。
[001 1 ] また、 本発明の第 2の課題は、 軸受構造を改良することにより、 薄型化を 図ることのできるモータを提供することにある。
[0012] また、 本発明の第 3の課題は、 駆動コイルの構成および当該駆動コイルに 対する給電構造を改良することにより、 薄型化を図ることのできるモータを 提供することにある。
[0013] また、 本発明の第 4の課題は、 極歯の形状を適正化することにより、 大き なトルクを得ることのできるモータを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0014] 上記第 1の課題を解決するために、 本発明では、 永久磁石を備えたロータ と、 ステ一タコアおよび駆動コイルを備え、 前記ロータの外周側に配置され たステ一タとを有するモータにおいて、 前記ステ一タは、 給電用基板をモ一 タ軸線方向に対して略垂直姿勢で保持する基板保持部を備え、 前記給電用基 板には、 前記駆動コイルの端末が接続されたランド部が形成されていること を特徴とする。
[0015] 本発明では、 ステ一タによって給電用基板がモータ軸線方向に対して略垂 直姿勢で保持され、 この給電用基板に駆動コイルの端末が接続されているた め、 端子が一体に形成された樹脂ポビンを必要しない。 また、 給電用基板は 、 ステータの基板保持部により挟持されるため、 給電用基板を保持するため の部材を別に配置する必要がない。 従って、 モータの構造の簡素化を図るこ とができる。 さらに、 モータ軸線方向に対して略垂直姿勢で保持された給電 用基板であれば、 端子が一体に形成された樹脂ポビンに比較して薄いため、 モータの薄型化を図ることができる。
[0016] 本発明において、 前記ステータは、 前記ロータの周りでスラスト方向に重 ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一タ組とを備え、 前記 A相の ステ一タ組および前記 B相のステ一タ組は、 前記ステ一タコアとして、 前記 駆動コイルのスラスト方向の両側に内ステ一タコアと外ステ一タコアとを備 えるとともに、 前記内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるように配置 され、 前記基板保持部は、 前記 A相のステータ組の内ステータコアから半径 方向外側に突出した第 1の突出部と、 前記 B相のステータ組の内ステータコ ァから半径方向外側に突出して前記給電用基板を前記第 1の突出部との間に 挟持する第 2の突出部とによつて構成されていることが好ましい。 このよう に構成すると、 給電用基板をモータ軸線方向に対して略垂直姿勢で容易に保 持でき、 かつ、 給電用基板は、 A相のステ一タ組と B相のステ一タ組との間 に位置するので、 A相のステータ組および B相のステータ組に用いた各駆動 コイルの端末を処理するのに都合がよい。 また、 内ステ一タコアに突出部を 設けるだけであれば、 内ステ一タコアをプレス加工などにより製作する際の 金型を一部変形するだけで容易に形成できる。
[0017] 本発明において、 前記給電用基板は、 前記ランド部として、 当該給電用基 板の一方面側で前記 A相のステータ組の駆動コィルの端末が接続されるラン ド部と、 当該給電用基板の他方面側で前記 B相のステータ組の駆動コイルの 端末が接続されるランド部とを備えていることが好ましい。 このように構成 すると、 A相のステータ組および B相のステータ組に用いた各駆動コイルの 端末を処理するのに都合がよい。 [0018] 本発明において、 前記第 1の突出部および前記第 2の突出部は、 前記給電 用基板の両端部の各々を挟持可能に少なくとも 2つずつ形成されていること が好ましい。 このように構成すると、 給電用基板を安定した状態に保持でき る。
[0019] 本発明において、 前記第 1の突出部は、 前記 A相のステータ組の内ステー タコアの環状部分から半径方向外側に水平に延びた基部と、 前記基部の先端 で下方に屈曲する屈曲部と、 前記屈曲部から半径方向外側に水平に延びた水 平板部とを備え、 前記第 2の突出部は、 前記 B相のステータ組の内ステータ コアの環状部分から半径方向外側に水平に延びた基部と、 前記基部の先端で 上方に屈曲する屈曲部と、 前記屈曲部から半径方向外側に水平に延びた水平 板部とを備えていることが好ましい。 このように構成すると、 第 1の突出部 と第 2の突出部では、 それぞれに形成された屈曲部によって、 先端側の水平 板部が互いに離間する位置で延びて、 水平板部の間には給電用基板の厚さに 相当する隙間が形成されており、 かかる隙間内に給電用基板を保持すること ができる。 その結果、 給電用基板は、 第 1の内ステ一タコアおよび第 2の内 ステータコァの外周側でモータ軸線に対して略垂直姿勢で保持することがで さる。
[0020] 本発明において、 前記給電用基板は、 前記ランド部が形成された本体部分 と、 該本体部分の両端部の各々から突出して前記第 1の突出部および前記第 2の突出部により挟持される連結部を備え、 前記給電用基板には、 当該給電 用基板に対して略垂直にフレキシブル配線基板が接続され、 当該フレキシブ ル配線基板は、 裏面側が前記連結部、 あるいは前記第 1の突出部および前記 第 2の突出部に当接して位置決めされていることが好ましい。 このように構 成すると、 給電用基板に対してフレキシブル配線基板を所定位置に確実に配 置できるので、 給電用基板とフレキシブル配線基板との電気的な接続を容易 に行うことができる。
[0021 ] 本発明において、 前記給電用基板は、 前記連結部の外周側端部が前記本体 部分の外周側端部よりも内側に位置し、 前記本体部分において、 前記フレキ シブル配線基板から外周側に突出した部分で前記給電用基板と前記フレキシ ブル配線基板との電気的な接続が行われていることが好ましい。 このように 構成すると、 フレキシブル配線基板の外側で給電用基板とフレキシブル配線 基板との電気的な接続を行うことができ、 接続作業が容易である。
[0022] 上記第 2の課題を解決するために、 本発明では、 回転軸および永久磁石を 備えたロータと、 前記永久磁石に外周側で対向するステータと、 該ステータ の一方側端面に固定されて前記回転軸を回転可能に支持する第 1の軸受と、 前記ステータの他方側端面に固定されて前記回転軸を回転可能に支持する第 2の軸受とを有するモータにおいて、 前記第 1の軸受および前記第 2の軸受 は、 前記回転軸の外周面を支持するラジアル支持部を備え、 前記第 1の軸受 および前記第 2の軸受のうちの少なくとも一方の軸受は、 他方の軸受が位置 する内面側で、 前記ロータをスラスト方向で支持するスラスト支持部を備え ていることを特徴とする。
[0023] 本発明では、 第 1の軸受および第 2の軸受のうちの少なくとも一方は、 ラ ジアル支持部とスラスト支持部とを備えており、 1つの軸受でロータをラジ アル方向で支持する機能とスラスト方向で支持する機能の双方を担っている 。 このため、 部品点数を削減でき、 モータの小型化および薄型化を図ること ができる。 また、 ラジアル支持部は、 回転軸の外周面を支持する一方、 スラ スト支持部は、 ロータのうち、 回転軸の軸端以外の部分を支持する。 このた め、 回転軸の軸端よりもスラスト方向外側にはラジアル支持部およびスラス ト支持部のいずれをも配置する必要がない。 それ故、 モータの薄型化を図る ことができる。
[0024] 本発明において、 前記第 1の軸受は、 前記ラジアル支持部と前記スラスト 支持部とを備え、 前記第 2の軸受は、 前記ラジアル支持部と、 前記第 1の軸 受が位置する内面側で、 スラスト方向で所定の隙間を介して当該ロータのス ラスト方向の移動範囲を規定可能なストツパ部とを備えていることが好まし し、。 このように構成すると、 第 2の軸受は、 1つの軸受でロータをラジアル 方向で支持する機能と、 ロータがスラスト方向で過大に変位するのを防止す る機能の双方を担っている。 このため、 部品点数を削減でき、 モータの小型 化および薄型化を図ることができる。 また、 第 2の軸受にストツバ部を設け ても、 かかるストツバ部は、 ロータのうち、 回転軸の軸端以外の部分に対向 しているので、 回転軸の軸端よりもスラスト方向外側に配置する必要がない 。 それ故、 モータの薄型化を図るのに適している。
[0025] 本発明において、 前記ロータでは、 前記永久磁石がロータケースを介して 前記回転軸と一体化しており、 前記スラスト支持部は前記ロータケースにス ラスト方向で接し、 前記ストツパ部は前記口一タケ一スに対してスラスト方 向で所定の隙間を介して対向している構成を採用することができる。
[0026] 本発明において、 前記ロータケースは、 前記回転軸が嵌る内周側円筒部と 、 外周面に前記永久磁石が固着された外周側円筒部と、 該外周側円筒部と前 記内周側円筒部とを連結する環状平板部とを備え、 前記スラスト支持部は前 記環状平板部にスラスト方向で接し、 前記ストツバ部は、 前記環状平板部に 対してスラスト方向で所定の隙間を介して対向していることが好ましい。 こ のように構成すると、 ロータにおけるスラスト支持部との摺動部分は環状平 板部であるので、 面接触状態にあり、 磨耗しにくいため、 モータの長寿命化 を図ることができる。 また、 回転中のロータにストツバ部が当接した際でも 、 ストツパ部が内周側円筒部の先端部や外周側円筒部の先端部などに当接す る構成と違って、 第 2の軸受およびロータに過大な衝撃が加わらないので、 第 2の軸受およびロータに損傷が発生せず、 かつ、 磨耗も発生しないので、 モータの長寿命化を図ることができる。 また、 絞り加工によりロータケース を形成すれば、 高い生産性を得ることができる代わりに、 内周側円筒部の先 端部にはバリが発生しやすいが、 かかる内周側円筒部を避けた部分にストツ パ部を当接させれば、 内周側円筒部の先端部にバリがあっても、 第 2の軸受 はロータに引つかかることがない。
[0027] 本発明において、 前記永久磁石は、 前記第 1の軸受および前記第 2の軸受 のいずれよりも半径方向外側に配置されていることが好ましい。 このように 構成すると、 第 1の軸受および第 2の軸受がスラスト方向内側に突出してい る場合でも、 永久磁石として、 スラスト方向の寸法 (幅寸法) の大きな磁石 を用いることができる。 それ故、 モータを薄型化した場合でも大きな出力を 得ることができる。
[0028] 上記第 3の課題を解決するために、 本発明では、 永久磁石を備えたロータ と、 ステ一タコアおよび駆動コイルを備え、 前記ロータの外周側に配置され たステ一タとを有するモータにおいて、 前記駆動コイルは、 コイル線がアル ファ巻きされて一対の巻線端末がいずれも外周部に位置するコイルであり、 前記一対の巻線端末はいずれも、 共通の給電用基板に接続されていることを 特徴とする。
[0029] 本発明では、 駆動コイルとして、 アルファ巻きされたコイルを用いている ため、 一対の巻線端末はいずれも駆動コイルの外周部に位置する。 従って、 巻線端末を給電用基板に接続する際、 一対の巻線端末のいずれもが駆動コィ ルの端面に重ならないので、 駆動コイルが薄い。 また、 巻線端末が駆動コィ ルの端面に重ならないので、 駆動コイルをモータに搭載する際、 駆動コイル あるいは巻線端末に無理な力が加わらないため、 断線が発生せず、 断線対策 用の部材を追加する必要がない。 それ故、 モータの構造を簡素化できるとと もに、 モータの薄型化を図ることができる。 また、 給電用基板に巻線端末が 接続されているため、 端子が一体に形成された分厚い樹脂ポビンを必要しな いので、 モータの薄型化を図ることができる。 なお、 本発明におけるアルフ ァ巻きの駆動コイルとは、 円筒形あるいは円柱状の冶具の外周面に対してコ ィル線の途中部分を巻回した後、 一方の端部を冶具に多層に巻回する一方、 他方の端部を隣接する箇所で多層に巻回することにより得られるものである
[0030] 本発明において、 前記給電用基板は、 前記ステータの側方でモータ軸線方 向に対して略垂直に配置されていることが好ましい。 このように構成すると 、 給電用基板がモータの厚さ寸法に影響を及ぼさないので、 モータの薄型化 を図ることができ、 かつ、 給電用基板上のランド部と巻線端末との半田付け などを容易に行うことができる。 [0031 ] 本発明において、 前記一対の巻線端末は、 前記駆動コイルの外周部のうち 、 前記給電用基板の長さ寸法より短い距離を隔てた近接した位置まで巻回さ れるとともに、 当該近接した位置で折り曲げられて半径方向外側に引き出さ れていることが好ましい。 このように構成すると、 巻線端末を引き回さなく ても巻線端末を給電用基板上に導くことができ、 給電用基板上のランド部と 巻線端末との半田付けなどを容易に行うことができる。
[0032] 本発明において、 前記一対の巻線端末は、 前記給電用基板の基板面に沿う ように延びていることが好ましい。 このように構成すると、 給電用基板上の ランド部と巻線端末との半田付けなどを容易に行うことができる。
[0033] 本発明において、 前記一対の巻線端末は、 前記駆動コイルから前記給電用 基板の基板面に接するように延びていることが好ましい。 このように構成す ると、 給電用基板上のランド部と巻線端末との半田付けなどを容易に行うこ とができる。
[0034] 本発明において、 前記ステ一タコアは前記駆動コイルのスラスト方向の両 側に配置される内ステ一タコアと外ステ一タコアとからなるとともに、 前記 駆動コイルはスラスト方向の両側に絶縁シートを備えていることが好ましい 。 このように構成すると、 駆動コイルは絶縁シートによって内ステ一タコア と外ステ一タコアとの絶縁を確保しているため、 従来のような樹脂ポビンを 用いなくとも絶縁性を確保することができる。 また、 樹脂ポビンを不要とし ているので、 よりモータの小型化および薄型化を図ることができる。
[0035] 本発明において、 前記ステ一タは、 スラスト方向に重ねて配置された A相 のステータ組と B相のステータ組とを備え、 前記 A相のステータ組および前 記 B相のステ一タ組は、 前記ステ一タコアとして、 前記駆動コイルのスラス ト方向の両側に内ステ一タコアと外ステ一タコアとを備えるとともに、 前記 内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるように配置され、 前記 A相のス テ一タ組の駆動コイルから引き出された巻線端末、 および前記 B相のステ一 タ組の駆動コイルから引き出された巻線端末はいずれも、 共通の前記給電用 基板に接続されていることが好ましい。 このように構成すると、 給電用基板 を 1枚、 用いるだけで済む。
[0036] この場合、 前記給電用基板は、 当該給電用基板の一方面側で前記 A相のス テータ組の駆動コイルの巻線端末が接続されるランド部と、 当該給電用基板 の他方面側で前記 B相のステータ組の駆動コィルの巻線端末が接続されるラ ンド部とを備えていることが好ましい。 このように構成すると、 A相のステ ータ組および B相のステータ組に用いた各駆動コイルの端末を処理するのに 都合がよい。
[0037] 本発明において、 前記 A相のステータ組と前記 B相のステータ組の各々の 駆動コイルは、 スラスト方向の両側に絶縁シートを備え、 前記 A相のステ一 タ組と前記 B相のステ一タコアの各々の内ステ一タコアと外ステ一タコアに 重ねて配置されていることが好ましい。 このように構成すると、 駆動コイル は絶縁シートによって内ステ一タコアと外ステ一タコアとの絶縁を確保して いるため、 従来のような樹脂ポビンを用いなくとも絶縁性を確保することが できる。 また、 樹脂ポビンを不要としているので、 よりモータの小型化およ び薄型化を図ることができる。
[0038] 上記第 4の課題を解決するために、 本発明では、 永久磁石を備えたロータ と、 該ロータの外周側に配置されたステ一タとを有し、 当該ステ一タでは、 対向配置された一対のステ一タコアのうち、 一方のステ一タコアの第 1の端 板部から突出した第 1の極歯と他方のステータコアの第 2の端板部から突出 した第 2の極歯が周方向で交互に並んだモータにおいて、 前記第 1の極歯で は、 先端部の幅方向 (周方向) の中央位置に凹部が形成されていることを特 徵とする。
[0039] 本発明では、 モータの体格を薄型化することを目的に、 一方のステ一タコ ァと他方のステ一タコアとの対向距離を狭めた結果、 一方のステ一タコアに 形成した第 1の極歯が他方のステータコァの端板部 (第 2の端板部) に近接 している。 但し、 第 1の極歯については、 先端部の幅方向の中央位置に凹部 が形成されているため、 第 1の極歯の先端部からの磁束漏れを防ぐことがで きる。 それ故、 第 1の極歯の先端部からの磁束漏れを防いだ分だけ、 隣接す る極歯間に流れる磁束を増加させることができるため、 大きなトルクを得る ことができる。
[0040] 本発明では、 前記第 1の極歯は、 前記第 2の極歯よりも短く構成されてい る。 このように構成することにより、 第 1の極歯と第 2の端板部との間での 漏れ磁束を抑制することができる。 また、 一方のステ一タコアと他方のステ ータコアとの対向距離をより狭めることができるため、 その分、 モータの薄 型化を図ることができる。
[0041 ] 本発明において、 前記一方のステ一タコアでは、 例えば、 前記第 1の極歯 の間に切り欠きが形成されている一方、 前記他方のステータコアでは、 前記 第 2の極歯の間に第 2の端板部が位置している構成を採用することができる
[0042] この場合、 前記第 2の極歯の先端部は、 前記一方のステータコアの前記切 り欠き内に位置し、 前記第 1の極歯の先端部は、 前記第 2の端板部に対して スラスト方向で対向している構成を採用することができる。
[0043] 本発明において、 前記ステ一タは、 前記ロータの周りでスラスト方向に重 ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一タ組とを備え、 前記 A相の ステ一タ組および前記 B相のステ一タ組は、 駆動コイルのスラスト方向の両 側に、 前記一方のステ一タコアとしての内ステ一タコアと、 前記他方のステ —タコアとしての外ステ一タコアとを備えるとともに、 前記内ステ一タコア 同士がスラスト方向で重なるように配置されている構成を採用することがで さる。
[0044] 本発明において、 前記第 1の極歯は前記 A相のステータ組と前記 B相のス テータ組のそれぞれの前記内ステータコアに形成され、 前記第 2の極歯は前 記 A相のステ一タ組と前記 B相のステ一タ組のそれぞれの前記外ステ一タコ ァに形成されていることがより好ましい。
発明の効果
[0045] 上記第 1の課題を解決するために、 本発明では、 ステ一タによってモータ 軸線方向に対して略垂直姿勢で保持された給電用基板に駆動コイルの端末を 接続するため、 端子が一体に形成された樹脂ポビンを必要しない。 また、 給 電用基板は、 ステータの基板保持部により挟持されるため、 基板を保持する ための部材を別に配置する必要がない。 従って、 モータの構造の簡素化を図 ることができる。 さらに、 モータ軸線方向に対して略垂直姿勢で保持された 給電用基板であれば、 端子が一体に形成された樹脂ポビンに比較して薄いた め、 モータの薄型化を図ることができる。
[0046] また、 上記第 2の課題を解決するために、 本発明では、 1つの軸受で口一 タをラジアル方向で支持する機能とスラスト方向で支持する機能の双方を担 つているため、 部品点数を削減でき、 モータの小型化および薄型化を図るこ とができる。 また、 ラジアル支持部は、 回転軸の外周面を支持する一方、 ス ラスト支持部は、 ロータのうち、 回転軸の軸端以外の部分を支持する。 この ため、 回転軸の軸端よりもスラスト方向外側にはラジアル支持部およびスラ スト支持部のいずれをも配置する必要がない。 それ故、 モータの薄型化を図 ることができる。 また、 第 2の軸受が 1つの軸受でロータをラジアル方向で 支持する機能と、 ロータがスラスト方向で過大に変位するのを防止する機能 の双方を担う場合には、 部品点数を削減でき、 モータの小型化および薄型化 を図ることができる。 また、 第 2の軸受にストツバ部を設けても、 かかるス トツパ音は、 ロータのうち、 回転軸の軸端以外の部分に対向しているので、 回転軸の軸端よりもスラスト方向外側に配置する必要がない。 それ故、 モー タの薄型化を図るのに適している。
[0047] さらに、 上記第 3の課題を解決するために、 本発明では、 駆動コイルとし て、 アルファ巻きされた空芯コイルを用いているため、 一対の巻線端末はい ずれも空芯コイルの外周部に位置する。 従って、 巻線端末を給電用基板に接 続する際、 一対の巻線端末のいずれもが空芯コイルの端面に重ならないので 、 駆動コイルが薄い。 また、 巻線端末が空芯コイルの端面に重ならないので 、 駆動コイルをモータに搭載する際、 駆動コイルあるいは巻線端末に無理な 力が加わらないため、 断線が発生せず、 断線対策用の部材を追加する必要が ない。 それ故、 モータの構造を簡素化できるとともに、 モータの薄型化を図 ることができる。 また、 給電用基板に巻線端末が接続されているため、 端子 がー体に形成された分厚い樹脂ポビンを必要しないので、 モータの薄型化を 図ることができる。
[0048] さらに、 また、 上記第 4の課題を解決するために、 本発明では、 モータの 体格を薄型化することを目的に、 一方のステ一タコアと他方のステ一タコァ との対向距離を狭めた結果、 一方のステータコアに形成した第 1の極歯が他 方のステ一タコアの第 2の端板部に近接しているが、 第 1の極歯については 、 先端部の幅方向の中央位置に凹部が形成されているため、 第 1の極歯の先 端部からの磁束漏れを防ぐことができる。 従って、 第 1の極歯の先端部から の磁束漏れを防いだ分だけ、 隣接する極歯間に流れる磁束を増加させること ができるため、 大きなトルクを得ることができる。
図面の簡単な説明
[0049] [図 1 ]本発明を適用したモータの平面的な構成を示す説明図である。
[図 2]図 1の Α _ Α ' 断面図である。
[図 3]図 1に示すモータの分解斜視図である。
[図 4]図 1に示すモータが有する駆動コイルの説明図である。
[図 5]図 1に示すモータが有するステータの説明図である。
[図 6]図 1に示すモータが有する極歯の説明図である。
符号の説明
[0050] 1 モータ
2 ステ一タ
2 Α、 2 Β ステ一タ組
3 ロータ
7 給電用基板
2 1、 2 2 外ステ一タコア (他方のステ一タコア)
2 1 a 下底部 (第 2の端板部)
2 2 a 上底部 (第 2の端板部)
2 3、 2 4 内ステ一タコア (一方のステ一タコア) 23 a, 24 a 環状フランジ部 (第 1の端板部)
25 凹部
3 1 口一タケ一ス
3 1 a 環状平板部
3 1 b 内周側円筒部
3 1 c 外周側円筒部
32 永久磁石
35 回転軸
5 1 反出力側軸受 (第 1の軸受)
5 1 X ラジアル支持部
5 1 y スラスト支持部
52 出力側軸受 (第 2の軸受)
52 X ラジアル支持部
52 y ストッパ部
6 1 , 62 駆動コイル
2 1 0、 220 極歯 (第 2の極歯)
230、 240 極歯 (第 1の極歯)
23 1、 24 1 突出部 (基板保持部)
6 1 8、 6 1 9、 628、 629 巻線端末
発明を実施するための最良の形態
[0051] 以下に、 図面を参照して、 本発明を適用したモータについて説明する。
[0052] (モータの全体構成)
図 1および図 2は各々、 本発明を適用したモータの平面的な構成を示す説 明図、 および Α_Α' 断面図である。 なお、 図 1の上半部には、 上ケースの 上からモータを出力側からみた様子を示し、 図 1の下半部には、 その内部に 配置されたロータの平面的な構成などを示してある。 図 3は、 本発明を適用 したモータの分解斜視図である。 図 4は、 本発明を適用したモータが有する 駆動コイルの説明図である。 [0053] 図 1、 図 2および図 3に示すモータ 1は、 平面形状が円形のステッピング モータであり、 概ね、 第 1の外ステ一タコア 2 1 (他方のステ一タコア) 、 ロータ 3、 第 1の駆動コイル 6 1、 第 1の内ステ一タコア 2 3 (—方のステ —タコア) 、 第 2の内ステ一タコア 2 4 (—方のステ一タコア) 、 第 2の駆 動コイル 6 2、 および第 2の外ステ一タコア 2 2 (他方のステ一タコア) を この順に重ねた構造を有している。 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の 外ステ一タコア 2 2は、 第 1の駆動コイル 6 1、 第 1の内ステ一タコア 2 3 、 第 2の内ステ一タコア 2 4、 および第 2の駆動コイル 6 2とともにステ一 タ 2を構成し、 かつ、 各々が下ケースおよび上ケースとしても用いられてい る。 なお、 本実施の形態におけるモータ 1は、 絶縁体からなる樹脂ポビンを 備えておらず、 第 1の駆動コイル 6 1 と第 2の駆動コイルは絶縁シ一ト 6 5 を介して第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タコアに重ねる構 造を採用しており、 いわゆるポビンレスタイプのモータである。
[0054] (ステータの構成)
第 1の外ステ一タコア 2 1は、 厚さが 0 . 1 5 m m程度の圧延鋼板を有底 円筒状にプレス加工した部品であり、 下底部 2 1 a (第 2の端板部) の中央 には、 反出力側軸受 5 1 (第 1の軸受) を保持するための貫通穴 2 1 bが形 成されている。 また、 第 1の外ステ一タコア 2 1の下底部 2 1 aでは、 貫通 穴 2 1 bの周りに、 複数の極歯 2 1 0 (第 2の極歯) が等角度間隔に上方に 切り起こされている。 また、 第 1の外ステ一タコア 2 1において、 下底部 2 1 aから起立する胴部の開口縁には、 外側に折り曲げ形成された 4つの接合 部 2 1 cが等角度位置で形成されている。
[0055] 第 2の外ステ一タコア 2 2も、 第 1の外ステ一タコア 2 1 と同様、 厚さが 0 . 1 5 m m程度の圧延鋼板を有底円筒状にプレス加工した部品であり、 上 底部 2 2 a (第 2の端板部) の中央には、 出力側軸受 5 2 (第 2の軸受) を 保持するための貫通穴 2 2 bが形成されている。 また、 第 2の外ステ一タコ ァ 2 2の上底部 2 2 aでも、 第 1の外ステ一タコア 2 1 と同様、 貫通穴 2 2 bの周りに、 複数の極歯 2 2 0 (第 2の極歯) が等角度間隔に下方に切り起 こされている。 また、 第 2の外ステ一タコア 2 2において、 上底部 2 2 aか ら起立する胴部の開口縁では、 外側に折り曲げ形成された 4つの接合部 2 2 cが等角度位置で形成されており、 これらの接合部 2 2 cは、 第 1の外ステ —タコア 2 1の接合部 2 1 cと重なる位置に形成されている。
[0056] 第 1の内ステ一タコア 2 3は、 厚さが 0 . 1 5 m m程度の圧延鋼板を環状 にプレス加工した部品であり、 環状フランジ部 2 3 a (第 1の端板部) の内 周縁の等角度間隔の位置で下方に屈曲する複数の極歯 2 3 0 (第 1の極歯) と、 複数の極歯 2 3 0の各間に形成された切り欠き 2 3 5と、 外周縁から平 行に突出する 2つの突出部 2 3 1 (第 1の突出部) とを備えている。 これら の突出部 2 3 1は各々、 第 1の内ステータコア 2 3の環状部分から半径方向 外側に向かって水平に延びた基部 2 3 1 aと、 基部 2 3 1 aの先端で下方に 屈曲する屈曲部 2 3 1 bと、 屈曲部 2 3 1 bから更に半径方向外側に向かつ て水平に延びた水平板部 2 3 1 cとを備えており、 後述する給電用基板 7を 保持するための基板保持部として機能する。
[0057] 第 2の内ステ一タコア 2 4も、 第 1の内ステ一タコア 2 3と同様、 厚さが 0 . 1 5 m m程度の圧延鋼板を環状にプレス加工した部品であり、 環状フラ ンジ部 2 4 a (第 1の端板部) の内周縁の等角度間隔の位置で上方に屈曲す る複数の極歯 2 4 0と、 複数の極歯 2 4 0 (第 1の極歯) の各間に形成され た切り欠き 2 4 5と、 外周縁から平行に突出する 2つの突出部 2 4 1 (第 2 の突出部) を備えている。 これらの突出部 2 4 1は各々、 第 2の内ステ一タ コア 2 4の環状部分から半径方向外側に向かって水平に延びた基部 2 4 1 a と、 基部 2 3 1 aの先端で上方に屈曲する屈曲部 2 4 1 bと、 屈曲部 2 4 1 bから更に半径方向外側に向かって水平に延びた水平板部 2 4 1 cとを備え ており、 後述する給電用基板 7を保持するための基板保持部として機能する
[0058] なお、 第 1の内ステ一タコア 2 3および第 2の内ステ一タコア 2 4では、 複数の極歯 2 3 0、 2 4 0の各間に切り欠き 2 3 5、 2 4 5が形成されてい るが、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タコア 2 2では、 複 数の極歯 2 1 0、 2 2 0の各間に切り欠きが形成されておらず、 複数の極歯 2 1 0、 2 2 0を切り起こしによる穴のみが形成されている。
[0059] 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆動コイル 6 2は、 図 4 ( A ) に示す ように、 平角線からなるコイル線をアルファ巻きにて所定回数、 巻き回すこ とにより形成された扁平な空芯コイル (ポビンレスコイル) であり、 コイル 線は、 軸線方向に 2段、 径方向に多層に巻回されている。 このようなアルフ ァ巻きの空芯コイルは、 円筒形あるいは円柱状の冶具の外周面に対してコィ ル線の途中部分を巻回した後、 一方の端部を冶具に多層に巻回する一方、 他 方の端部を隣接する箇所で多層に巻回することにより得られ、 コイル線を被 覆する熱融着層により、 形状が保持されている。
[0060] このような第 1の駆動コイル 6 1では、 2本の巻線端末 6 1 8、 6 1 9は いずれも巻き終わり端末に相当し、 第 1の駆動コイル 6 1の端面に重なるこ となく、 外側に引き出されている。 また、 第 2の駆動コイル 6 2でも、 2本 の巻線端末 6 2 8、 6 2 9はいずれも巻き終わり端末に相当し、 第 2の駆動 コイル 6 2の端面に重なることなく、 外側に引き出されている。 それ故、 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆動コイル 6 2は、 内周から端面を通って 外周に引き出される巻始め端末がない分、 薄く形成されている。
[0061 ] 巻線端末 6 1 8、 6 1 9は、 第 1の駆動コイル 6 1の外周部分において互 いに近接した位置まで巻回され、 かかる近接位置で折り曲げられて半径方向 外側に平行に引き出されている。 また、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9も、 第 2の 駆動コイル 6 2の外周部分において互いに近接した位置まで巻回され、 かか る近接位置で折り曲げられて半径方向外側に平行に引き出されている。 すな わち、 後述する給電用基板 7の長さ寸法を S 1 としたとき、 巻線端末 6 1 8 、 6 1 9、 および巻線端末 6 2 8、 6 2 9は、 給電用基板 7の長さ寸法 S 1 よりも短い距離 S 2を隔てた位置から引き出されている (図 3参照) 。
[0062] このように構成した第 1の外ステ一タコア 2 1、 第 1の駆動コイル 6 1、 第 1の内ステ一タコア 2 3、 第 2の内ステ一タコア 2 4、 第 2の駆動コイル 6 2、 および第 2の外ステ一タコア 2 2をスラスト方向に重ねてステ一タ 2 を構成する際には、 第 1の駆動コイル 6 1の両面に絶縁シート 6 5を重ねる —方、 第 2の駆動コイル 6 2の両面に絶縁シ一ト 6 5を重ねる。
[0063] (給電用基板 7の構成)
本形態のモータ 1では、 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆動コイル 6 2に対する給電は、 ガラス一エポキシ基板やフエノール基板からなる共通の 給電用基板 7によって行われる。 このため、 給電用基板 7の上面 (出力側端 面) には、 第 2の駆動コイル 6 2の巻線端末 6 2 8、 6 2 9が半田接続され るランド部 7 1 a、 7 1 bと、 後述するフレキシブル配線基板 9との接続が 行われるランド部 7 3 a、 7 3 bと、 対応するランド部同士を接続する配線 部 7 2 a、 7 2 bとが形成されている。
[0064] ここで、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9は、 第 2の駆動コイル 6 2の外周面にお いて互いに近接した位置で平行に引き出されているため、 給電用基板 7にお いて、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9が半田接続されるランド部 7 1 a、 7 1 b同 士は、 互いに近接した位置に配置され、 フレキシブル配線基板 9との接続が 行われるランド部 7 3 a、 7 3 b同士、 および配線部 7 2 a、 7 2 b同士も 近接した位置に並列配置されている。
[0065] 給電用基板 7は両面基板であり、 図示を省略するが、 給電用基板 7の下面
(反出力側端面) は、 給電用基板 7の上面と同様に構成され、 給電用基板 7 の下面には、 第 1の駆動コイル 6 1の巻線端末 6 1 8 , 6 1 9が半田接続さ れるランド部と、 フレキシブル配線基板との接続が行われるランド部と、 対 応ずるランド部同士を接続する配線部とが形成されている。
[0066] ここで、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9は、 給電用基板 7の上面 (基板面) に沿 うように引き出されている一方、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9は、 給電用基板 7 の下面 (基板面) に沿うように引き出されている。 このため、 端子が一体に 形成された樹脂ポビンによって端子台などを形成しなくても、 1枚の両面基 板 (給電用基板 7 ) を用いるだけで、 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆 動コイル 6 2に対する端末処理を容易に行うことができる。
[0067] 本形態において、 給電用基板 7は、 ランド部 7 1 a、 7 1 b、 配線部 7 2 a、 7 2 b、 およびランド部 7 3 a、 7 3 bなどが形成された矩形の本体部 分 7 6と、 本体部分 7 6の側端部から両側に突出する矩形の連結部 7 7とを 備えている。 連結部 7 7は、 本体部分 7 6に比して小さく、 本体部分 7 6と 連結部 7 7との間には段部 7 8が形成されている。
[0068] (ロータの構成)
ロータ 3は、 丸棒状の回転軸 3 5と、 カップ形の口一タケ一ス 3 1 と、 周 方向に S極と N極とが交互に着磁されたリング状の永久磁石 3 2とから構成 されている。 口一タケ一ス 3 1は、 回転軸 3 5が嵌る内周側円筒部 3 1 bと 、 外周面に永久磁石 3 2が固着された外周側円筒部 3 1 cと、 外周側円筒部 3 1 cと内周側円筒部 3 1 bとを連結する環状平板部 3 1 aとを備えている 。 本形態において、 ロータケース 3 1は、 平板状の部材に対して絞り加工 ( プレス加工) を施すことにより形成され、 内周側円筒部 3 1 bおよび外周側 円筒部 3 1 cは各々、 環状平板部 3 1 aの内周縁および外周縁から出力側に 向けて起立した構造になっている。 永久磁石 3 2のスラスト方向の寸法 (幅 寸法) は、 外周側円筒部 3 1 cのスラスト方向の寸法 (幅寸法) よりも広く 、 永久磁石 3 2のスラスト方向の両端部は、 外周側円筒部 3 1 cの上端部お よび下端部からスラスト方向にはみ出た状態にある。 このため、 永久磁石 3 2とステ一タ 2との対向面積が広い。 なお、 内周側円筒部 3 1 bには、 貫通 穴が形成されており、 かかる貫通穴に回転軸 3 5の反出力側端部が挿入され ている。
[0069] (軸受の構成)
本形態において、 第 1の外ステ一タコア 2 1に保持された反出力側軸受 5 1は樹脂製であり、 大径の円盤部 5 1 aと、 円盤部 5 1 aから反出力側に向 けて突出する円筒部 5 1 bとを備えている。 反出力側軸受 5 1の中央には、 貫通穴からなる軸穴 5 1 eが形成されており、 かかる軸穴 5 1 eには、 回転 軸 3 5の反出力側端部が挿入される。 このような構成の反出力側軸受 5 1は 、 円盤部 5 1 aと円筒部 5 1 bとの段部 5 1 f で第 1の外ステ一タコア 2 1 に位置決めされるまで、 円筒部 5 1 bが第 1の外ステ一タコア 2 1の貫通穴 2 1 bに圧入され、 第 1の外ステ一タコア 2 1に固定されている。
[0070] 第 2の外ステータコア 2 2に保持された出力側軸受 5 2は、 金属焼結体に 潤滑油を含有させてなる焼結含油軸受からなり、 反出力側から出力側に向か つて、 大径部 5 2 c、 中径部 5 2 bおよび小径部 5 2 aがこの順に形成され ている。 出力側軸受 5 2には、 大径部 5 2 cおよび中径部 5 2 bにかけては 、 反出力側端面で開口する凹部 5 2 dが形成されており、 この凹部 5 2 dの 底部 5 2 gでは、 小径部 5 2 aを貫通する軸穴 5 2 eが形成されている。 か かる軸穴 5 2 eには、 回転軸 3 5の出力側端部が挿入される。 このような構 成の出力側軸受 5 2は、 中径部 5 2 bが第 2の外ステータコア 2 2の貫通穴 2 2 bに嵌められた状態で、 中径部 5 2 bと大径部 5 2 cとの段部 5 2 f で 位置決めされた状態で、 加締などの方法で第 2の外ステータコア 2 2に固定 されている。
[0071 ] (モータの製造方法およびステータの詳細説明)
図 1〜図 4に加えて、 図 5および図 6も参照して、 本発明を適用したモー タの製造方法を説明しながら、 本発明を適用したモータの構造をさらに説明 する。
[0072] 図 5 ( A ) 〜 (D ) は各々、 本発明を適用したモータのステ一タなどの構 成を示す説明図である。 図 6 ( A ) 〜 (C ) は、 本発明を適用したモータが 有する極歯を拡大して示す側面図、 A相のステータの極歯の構成を模式的に 示す斜視図、 および B相のステータの極歯の構成を模式的に示す斜視図であ る。
[0073] 本形態のモータ 1を製造するには、 まず、 図 1〜図 3を参照して説明した ロータケース 3 1の内周側円筒部 3 1 bに回転軸 3 5を圧入などの方法で固 定する一方、 外周側円筒部 3 1 cの外周面に永久磁石 3 2を接着などの方法 で固定し、 ロータ 3を組み立てておく。 また、 第 1の外ステ一タコア 2 1の 貫通穴 2 1 bに反出力側軸受 5 1を圧入などの方法で固定する一方、 第 2の 外ステータコア 2 2の貫通穴 2 2 bに出力側軸受 5 2を加締などの方法で固 定しておく。 [0074] 次に、 第 1の内ステ一タコア 23と第 2の内ステ一タコア 24とを、 図 5 (A) に示すように、 極歯 230、 240が互いに反対側を向くように重ね 合わせて接合する。 その際、 第 1の内ステ一タコア 23の 2つの突出部 23 1 と、 第 2の内ステ一タコア 24の 2つの突出部 24 1が互いに重なるので 、 突出部 23 1、 24 1の間に給電用基板 7の両端部に形成されている連結 部 77を挟持する。 すなわち、 突出部 23 1、 24 1では、 屈曲部 23 1 b 、 24 1 bによって、 先端側の水平板部 23 1 c, 24 1 cが互いに離間す る位置で延びて、 水平板部 23 1 c, 24 1 cの間には給電用基板 7の厚さ に相当する隙間が形成されており、 かかる隙間内に給電用基板 7の連結部 7 7を保持することができる。 その結果、 給電用基板 7は、 第 1の内ステ一タ コア 23および第 2の内ステ一タコア 24の外周側でモータ軸線に対して略 垂直姿勢で保持される。
[0075] 次に、 図 5 (B) に示すように、 第 1の内ステ一タコア 23の下面に絶縁 シート 65を介して第 1の駆動コイル 6 1を重ねるとともに、 第 2の内ステ —タコア 24の上面に絶縁シート 65を介して第 2の駆動コイル 62を重ね る。 その結果、 第 2の駆動コイル 62の巻線端末 628、 629は、 給電用 基板 7の上面に形成されたランド部 7 1 a、 7 1 bに重なるので、 巻線端末 628、 629を各々、 給電用基板 7のランド音 |57 1 a、 7 1 bに半田によ り接続する。 同様に、 第 1の駆動コイル 6 1の巻線端末 6 1 8、 6 1 9も、 給電用基板 7の下面に形成されたランド部 (図示せず) に重なるので、 巻線 端末 6 1 8、 6 1 9を各々、 給電用基板 7のランド部に半田により接続する
[0076] ここで、 第 2の駆動コイル 62の巻線端末 628、 629のうち、 図 4 ( B) に示すように、 上層から引き出された巻線端末 629を捻って引き出し 位置よりやや下方で延ばしておけば、 第 2の内ステ一タコア 24の上面に第 2の駆動コイル 62を重ねるだけで、 巻線端末 628、 629の先端部分が 給電用基板 7の上面に接した状態で重なる。 それ故、 巻線端末 628、 62 9を各々、 給電用基板 7のランド部 7 1 a、 7 1 bに容易に半田により接続 することができる。 なお、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9の双方を捻ることにより 、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9の先端部分を給電用基板 7の上面に接した状態で 重ねてもよい。 また、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9の双方を捻って給電用基板 7 に対して水平な状態したのち、 巻線端末 6 2 8、 6 2 9を各々、 給電用基板 7のランド部 7 1 a、 7 1 bに半田により接続してもよい。 なお、 第 1の駆 動コイル 6 1の巻線端末 6 1 8 , 6 1 9についても同様である。
[0077] 次に、 第 1の駆動コイル 6 1、 第 1の内ステ一タコア 2 3、 第 2の内ステ —タコア 2 4および第 2の駆動コイル 6 2の積層体の内側にロータ 3を通し た後、 図 5 ( C ) に示すように、 第 1の駆動コイル 6 1の下面に絶縁シート 6 5を介して第 1の外ステ一タコア 2 1を重ねるとともに、 第 2の駆動コィ ル 6 2の上面に絶縁シート 6 5を介して第 2の外ステ一タコア 2 2を重ねる 。 その際、 第 1の外ステ一タコア 2 1に保持された反出力側軸受 5 1の軸穴 5 1 eに回転軸 3 5の反出力側軸端を挿入する一方、 第 2の外ステータコア 2 2に保持された出力側軸受 5 2の軸穴 5 2 eに回転軸 3 5の出力側軸端を 挿入する。 しかる後に、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タ コア 2 2の接合部 2 1 c、 2 2 c同士を溶接、 加締などの方法で接合する。
[0078] このようにしてステ一タ 2を組み立てると、 ステ一タ 2の内側にロータ 3 が回転可能な状態で保持される。 また、 ロータケース 3 1の内周側円筒部 3 1 bは、 出力側軸受 5 2の凹部 5 2 dに入り込むので、 薄いステ一タ 2の内 側にロータ 3を配置することができる。 ここで、 ロータケース 3 1の外径寸 法は、 反出力側軸受 5 1の外径寸法、 および出力側軸受 5 2の外径寸法より も大きいので、 永久磁石 3 2は、 反出力側軸受 5 1および出力側軸受 5 2の いずれよりも半径方向外側に配置される。
[0079] このように構成したステ一タ 2では、 図 6 ( A ) 、 ( B ) に示すように、 第 1の外ステ一タコア 2 1、 第 1の駆動コイル 6 1、 および第 1の内ステ一 タコア 2 3によって、 A相のステ一タ組 2 Aが構成され、 このステ一タ組 2 Aでは、 ステ一タ 2の内周面に沿って、 第 1の外ステ一タコア 2 1の極歯 2 1 0と、 第 1の内ステ一タコア 2 3の極歯 2 3 0とが交互に並ぶ。 [0080] ここで、 第 1の内ステ一タコア 2 3には、 複数の極歯 2 3 0の各間に切り 欠き 2 3 5が形成されており、 第 1の外ステ一タコア 2 1の極歯 2 1 0が延 びている先端側には切り欠き 2 3 5が位置する。 従って、 極歯 2 1 0は、 長 さ寸法 L 1 という長い寸法をもって延びているが、 極歯 2 1 0の先端部は、 切り欠き 2 3 5の内側に位置するので、 第 1の内ステ一タコア 2 3との間に 十分な隙間が確保されている。 このため、 極歯 2 1 0と第 1の内ステ一タコ ァ 2 3との間の漏れ磁束が問題とならない。
[0081 ] これに対して、 第 1の外ステ一タコア 2 1では、 複数の極歯 2 1 0の各間 に切り欠きが形成されていないので、 第 1の内ステ一タコア 2 3の極歯 2 3 0が延びている先端側には、 第 1の外ステータコア 2 1の下底部 2 1 aが位 置する。 ここで、 極歯 2 3 0の先端部と第 1の外ステ一タコア 2 1の下底部 2 1 aとの距離が狭いと、 極歯 2 3 0の先端部から下底部 2 1 aに向かって 磁束が漏れてしまい、 その分、 極歯 2 1 0、 2 3 0間で飛ぶトルクに有効な 磁束が少なくなつてしまう。 そこで、 本形態では、 極歯 2 3 0については、 幅方向の両側部分を十分な長さ寸法 L 2 ( L 1 > L 2 ) にする一方、 漏れ磁 束が発生しやすい幅方向の中央部分に凹部 2 5を形成し、 幅方向の中央部分 を長さ寸法 L 3 ( L 1 > L 2 > L 3 ) まで短くすることにより、 第 1の外ス テ一タコア 2 1 との間の漏れ磁束が問題とならないようにしてある。
[0082] また、 ステ一タ 2では、 図 6 ( A ) 、 ( C ) に示すように、 第 2の外ステ —タコア 2 2、 第 2の駆動コイル 6 2、 および第 2の内ステ一タコア 2 4に よって、 B相のステ一タ組 2 Bが構成され、 このステ一タ組 2 Bでは、 ステ —タ 2の内周面に沿って、 第 2の外ステ一タコア 2 2の極歯 2 2 0と、 第 2 の内ステ一タコア 2 4の極歯 2 4 0とが交互に並ぶ。
[0083] ここで、 第 2の内ステ一タコア 2 4には、 複数の極歯 2 4 0の各間に切り 欠き 2 4 5が形成されており、 第 2の外ステ一タコア 2 2の極歯 2 2 0が延 びている先端側には切り欠き 2 4 5が位置する。 従って、 極歯 2 4 0は、 長 さ寸法 L 1 という長い寸法をもって延びているが、 極歯 2 4 0の先端部は、 切り欠き 2 4 5の内側に位置するので、 第 2の内ステ一タコア 2 4との間に 十分な隙間が確保されている。 このため、 極歯 2 2 0と第 2の内ステ一タコ ァ 2 4との間の漏れ磁束が問題とならない。
[0084] これに対して、 第 2の外ステ一タコア 2 2では、 複数の極歯 2 2 0の各間 に切り欠きが形成されていないので、 第 2の内ステ一タコア 2 4の極歯 2 4 0が延びている先端側には、 第 2の外ステータコア 2 2の上底部 2 2 aが位 置する。 ここで、 極歯 2 4 0の先端部と第 2の外ステ一タコア 2 2の上底部 2 2 aとの距離が狭いと、 極歯 2 4 0の先端部から上底部 2 2 aに向かって 磁束が漏れてしまい、 その分、 極歯 2 2 0、 2 4 0間で飛ぶトルクに有効な 磁束が少なくなつてしまう。 そこで、 本形態では、 極歯 2 4 0については、 幅方向の両側部分を十分な長さ寸法 L 2 ( L 1 > L 2 ) にする一方、 漏れ磁 束が発生しやすい幅方向の中央部分に凹部 2 5を形成し、 幅方向の中央部分 を長さ寸法 L 3 ( L 1 > L 2 > L 3 ) まで短くすることにより、 第 2の外ス テ一タコア 2 2との間の漏れ磁束が問題とならないようにしてある。
[0085] このようにしてモータ 1の主要部分を構成した後、 外部との接続に用いる フレキシブル配線基板 9のスリット 9 1に給電用基板 7の端部を通し、 フレ キシブル配線基板 9を給電用基板 7に対して略垂直姿勢で配置する。 ここで 、 給電用基板 7には、 本体部分 7 6の両側に小さな連結部 7 7が形成されて おり、 給電用基板 7の外周側に位置する端部では、 連結部 7 7の外周側に位 置する端部が本体部分 7 6の端部からみて引っ込んだ位置にある。 また、 フ レキシブル配線基板 9のスリット 9 1の長さ寸法は、 給電用基板 7の本体部 分 7 6の長さ寸法よりわずかに長い。 このため、 フレキシブル配線基板 9の スリット 9 1に給電用基板 7の端部を通した際、 フレキシブル配線基板 9に おいてスリット 9 1の長さ方向で挟む両側部分の裏面が連結部 7 7の端部、 すなわち段部 7 8に当接し、 位置決めされる。 なお、 フレキシブル配線基板 9の裏面を突出部 2 3 1、 2 4 1の先端部に当接させて、 フレキシブル配線 基板 9の位置決めを行つてもよい。
[0086] ここで、 フレキシブル配線基板 9には、 スリット 9 1を挟む両側位置に計 4つのランド部 9 2 a、 9 2 b、 9 2 c、 9 2 dが形成されているとともに 、 これらのランド部 9 2 a、 9 2 b、 9 2 c、 9 2 dから延びた配線パター ン (図示せず) が形成されている。 また、 図 5 ( D ) に示すように、 フレキ シブル配線基板 9のスリット 9 1に給電用基板 7の端部を通した状態で、 給 電用基板 7の本体部分 7 6は、 ランド部 7 3 a、 7 3 bが形成されている部 分がフレキシブル配線基板 9のスリット 9 1を突き抜けて外周側に突出する 。 この状態で、 フレキシブル配線基板 9の外側において、 フレキシブル配線 基板 9のランド部 9 2 a、 9 2 bは、 給電用基板 7の上面に形成されたラン ド咅 |5 7 3 a、 7 3 bと重なり、 フレキシブル配線基板 9のランド部 9 2 c、 9 2 dは、 給電用基板 7の下面に形成されたランド部 7 3 c、 7 3 dに重な る。 それ故、 フレキシブル配線基板 9の外側において、 フレキシブル配線基 板 9のランド部 9 2 a、 9 2 bと給電用基板 7の上面に形成されたランド部 7 3 a、 7 3 bとを半田により接続し、 フレキシブル配線基板 9のランド部 9 2 c、 9 2 dと給電用基板 7の下面に形成されたランド部 7 3 c、 7 3 d とを半田により接続すればモータ 1が完成する。 それ故、 フレキシブル配線 基板 9については、 高価な両面基板を用いなくても、 給電用基板 7に形成さ れたランド部 7 3 a、 7 3 b、 7 3 c、 7 3 dとの接続が可能である。
[0087] (動作および軸受構造の詳細説明)
図 2を参照して、 本形態のモータ 1の動作を説明しながら、 ロータ 3に対 する軸受構造を説明する。 本形態のモータ 1では、 フレキシブル配線基板 9 および給電用基板 7を介して第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆動コイル 6 2に給電すると、 ロータ 3が回転する。
[0088] その際、 反出力側軸受 5 1は、 軸穴 5 1 eの内周面が回転軸 3 5の外周面 を支持するラジアル支持部 5 1 Xとして機能し、 反出力側軸受 5 1において 、 出力側軸受 5 2が位置する内側の端面のうち、 円盤部 5 1 aの上側端面が 、 ロータケース 3 1の環状平板部 3 1 aの下面 (環状平板部 3 1 aの反出力 側の面/ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の部分) をスラスト方向で 支持するスラスト支持部 5 1 yとして機能する。 ここで、 ロータ 3は、 永久 磁石 3 2とステータ 2との間に発生する磁気吸引力により、 反出力側軸受 5 1のスラスト支持部 5 1 y (円盤部 5 1 aの上側端面) が口一タケ一ス 3 1 の環状平板部 3 1 aの下面に接した状態のまま回転するため、 反出力側軸受 5 1のスラスト支持部 5 1 yと口一タケ一ス 3 1の環状平板部 3 1 aの下面 とが摺動することになる。
[0089] また、 出力側軸受 5 2は、 軸穴 5 2 eの内周面が回転軸 3 5の外周面を支 持するラジアル支持部 5 2 Xとして機能する。 また、 出力側軸受 5 2では、 反出力側軸受 5 1が位置する内側の端面のうち、 大径部 5 2 cの下側端面が 、 ロータケース 3 1の環状平板部 3 1 aの上面 (環状平板部 3 1 aの出力側 の面/ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の部分) に対してスラスト方 向で所定の隙間 d 1を介して対向してロータ 3のスラスト方向の移動範囲を 規定可能なストツパ部 5 2 yとして機能する。 すなわち、 大径部 5 2 cの下 側端面と環状平板部 3 1 aとのスラスト方向における離間距離 d 1は、 口一 タ 3と内周側円筒部 3 1 bの先端部との離間距離 d 2などと比較しても短い ため、 外部からの衝撃が加わってロータ 3がスラスト方向に変位した場合で も、 大径部 5 2 cの下側端面は、 ストツバ部 5 2 yとして、 ロータケース 3 1の環状平板部 3 1 aの上面に当接し、 ロータ 3がスラスト方向に過大に変 位することを防止する。
[0090] (本形態の主な効果)
以上説明したように、 本形態のモータ 1では、 第 1の内ステ一タコア 2 3 の突出部 2 3 1 と、 第 2の内ステ一タコア 2 4の突出部 2 4 1 との間に、 モ ータ軸線 (スラスト方向) に対して略垂直姿勢で挟持された給電用基板 7上 で巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9の処理が行われている。 このた め、 端子台を設け、 この端子台にコイル端末を処理する端子ピンを固着する 構造を採用する必要がないので、 モータ 1の薄型化を図ることができる。 ま た、 第 1の内ステ一タコア 2 3の突出部 2 3 1 と、 第 2の内ステ一タコア 2 4の突出部 2 4 1 との間に給電用基板 7を挟持するため、 給電用基板 7を確 実に保持することができる。 しかも、 突出部 2 3 1、 2 4 1は、 給電用基板 7の両端部を挟持するため、 給電用基板 7を十分な強度をもって保持するこ とができる。
[0091 ] また、 給電用基板 7を保持するための部材を別に設ける必要がないので、 モータ 1の構造の簡素化を図ることができる。 特に本形態では、 ステ一タ 2 のうち、 内ステ一タコア 2 3、 2 4に設けた突出部 2 3 1、 2 4 1で給電用 基板 7を挟持するため、 内ステ一タコア 2 3、 2 4をプレス加工などにより 製作する際の金型を一部変形するだけで基板保持部を容易に形成できる。
[0092] さらに、 給電用基板 7は、 A相のステ一タ組 2 Aと B相のステ一タ組 2 B との間に位置し、 かつ、 給電用基板 7は両面基板であるため、 第 1の駆動コ ィル 6 1および第 2の駆動コイル 6 2のいずれの端末を処理するのに都合が よい。
[0093] さらにまた、 給電用基板 7に対して略垂直に配置したフレキシブル配線基 板 9の裏面を給電用基板 7の連結部 7 7に当接させてフレキシブル配線基板 9の位置決めを行うため、 給電用基板 7に対してフレキシブル配線基板 9を 所定位置に確実に配置できる。 それ故、 給電用基板 7とフレキシブル配線基 板 9との電気的な接続を容易、 かつ、 確実に行うことができる。 また、 給電 用基板 7に対してフレキシブル配線基板 9を配置した状態で、 給電用基板 7 の本体部分 7 6は、 ランド部 7 3 a、 7 3 bが形成されている部分がフレキ シブル配線基板 9のスリット 9 1を突き抜けて外周側に突出するので、 フレ キシブル配線基板 9の外側において、 給電用基板 7とフレキシブル配線基板 9との電気的な接続を行うことができ、 接続作業が容易である。
[0094] また、 本形態のモータ 1では、 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の駆動コ ィル 6 2として、 平角線からなるコイル線をアルファ巻きにて所定回数、 巻 き回すことにより形成された扁平な空芯コイルが用いられており、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9はいずれも、 コイル端面に重なることなく 、 外側に引き出されている。 このため、 第 1の駆動コイル 6 1および第 2の 駆動コイル 6 2はいずれも薄い。 また、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9がコイル端面に重なっていないので、 駆動コイル 6 1、 6 2をモータ 1に搭載する際、 駆動コイル 6 1、 6 2あるいは巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9に無理な力が加わらないため、 断線が発生せず、 断線対策用 の部材を追加する必要がない。 それ故、 モータ 1の構造を簡素化できるとと もに、 モータ 1の薄型化を図ることができる。
[0095] さらに、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9は、 駆動コイル 6 1、 6 2の外周部のうち、 給電用基板 7の長さ寸法より短い距離を隔てた位置か ら引き出されているため、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9を引き 回さなくても巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9を給電用基板 7の基 板面上に導くことができる。 また、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9は、 給電用基板 7の基板面 (上面および下面) に沿うように延びている。 しかも、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9を捻れば、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9の全てを給電用基板 7の基板面 (上面および下 面) に接するように延ばすこともできる。 それ故、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9 、 6 2 8、 6 2 9と給電用基板 7との半田による接続作業を容易、 かつ、 効 率よく行うことができる。
[0096] さらに、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タコア 2 2を各 々、 下ケースおよび上ケースとして用い、 第 1の外ステ一タコア 2 1および 第 2の外ステ一タコア 2 2によって反出力側軸受 5 1および出力側軸受 5 2 を保持している。 このため、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ —タコア 2 2とは別体のケースや端板を用いる必要がないので、 モータ 1の 薄型化を図ることができる。
[0097] ここで、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タコア 2 2を各 々、 下ケースおよび上ケースとして用い、 第 1の外ステ一タコア 2 1および 第 2の外ステ一タコア 2 2によって反出力側軸受 5 1および出力側軸受 5 2 を保持した場合、 第 1の外ステ一タコア 2 1および第 2の外ステ一タコア 2 2において、 極歯 2 1 0、 2 2 0を切り起こした部分の内側に下底部 2 1 a および上底部 2 2 aを残す必要があり、 極歯 2 1 0、 2 2 0の間に切り欠き を形成できない。 従って、 第 1の内ステ一タコア 2 3の極歯 2 3 0および第 2の内ステ一タコア 2 4の極歯 2 4 0は、 第 1の外ステ一タコア 2 1の下底 部 2 1 a、 および第 2の外ステ一タコア 2 2の上底部 2 2 aに向けて延びる ことになり、 漏れ磁束が大きくなるおそれがあるが、 本形態では、 極歯 2 3 0、 2 4 0の幅方向の中央部分のみに凹部 2 5を設けているため漏れ磁束を 抑えることができる。 従って、 極歯 2 3 0、 2 4 0の先端部からの磁束漏れ を防いだ分だけ、 隣接する極歯 2 1 0 , 2 3 0間および極歯 2 2 0、 2 4 0 間に流れる磁束を増加させることができるため、 大きなトルクを得ることが できる。
[0098] また、 本形態のモータ 1では、 反出力側軸受 5 1力 回転軸 3 5の外周面 を支持するラジアル支持部 5 1 X (軸穴 5 1 eの内周面) と、 ロータケース 3 1の環状平板部 3 1 aの下面 (ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の 部分) をスラスト方向で支持するスラスト支持部 5 1 y (円盤部 5 1 aの上 側端面) とを備えており、 1つの軸受でロータ 3をラジアル方向で支持する 機能とスラスト方向で支持する機能の双方を担っている。 また、 ラジアル支 持部 5 1 Xは、 回転軸 3 5の外周面を支持する一方、 スラスト支持部 5 1 y は、 ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の部分を支持する。 このため、 回転軸 3 5の軸端よりもスラスト方向外側にはラジアル支持部 5 1 Xおよび スラスト支持部 5 1 yのいずれをも配置する必要がない。 それ故、 本形態に よれば、 部品点数を削減でき、 モータ 1の小型化および薄型化を図ることが できる。
[0099] また、 出力側軸受 5 2は、 回転軸 3 5の外周面を支持するラジアル支持部 5 2 X (軸穴 5 2 eの内周面) と、 ロータケース 3 1の環状平板部 3 1 aの 上面 (ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の部分) に対してスラスト方 向で所定の隙間を介して対向してロータ 3のスラスト方向の移動範囲を規定 可能なストツパ部 5 2 y (大径部 5 2 cの下側端面) とを備えており、 1つ の軸受で、 ラジアル方向で支持する機能と、 ロータ 3がスラスト方向で過大 に変位するのを防止する機能の双方を担っている。 また、 ラジアル支持部 5 2 xは、 回転軸 3 5の外周面を支持する一方、 ストッパ部 5 2 yは、 ロータ 3のうち、 回転軸 3 5の軸端以外の部分に対向しているので、 回転軸 3 5の 軸端よりもスラスト方向外側にラジアル支持部 5 2 Xおよびストツパ部 5 2 yのいずれをも配置する必要がない。 それ故、 本形態によれば、 部品点数を 削減でき、 モータ 1の小型化および薄型化を図ることができる。
[0100] また、 ロータ 3における反出力側軸受 5 1のスラスト支持部 5 1 yとの摺 動部分は環状平板部 3 1 aである。 従って、 ロータ 3と反出力側軸受 5 1 と の摺動部分は、 面接触状態にあるので、 磨耗しにくく、 モータ 1の長寿命化 を図ることができる。 また、 回転中のロータ 3にストツバ部 5 2 yが当接し た際でも、 ストツパ部 5 2 yが内周側円筒部 3 1 bの先端部や外周側円筒部 3 1 cの先端部などに当接する構成と違って、 出力側軸受 5 2およびロータ 3に過大な衝撃が加わらないので、 出力側軸受 5 2およびロータ 3に損傷が 発生せず、 かつ、 磨耗も発生しないので、 モータ 1の長寿命化を図ることが できる。 しかも、 絞り加工によりロータケース 3 1を形成すれば、 高い生産 性を得ることができる代わりに、 内周側円筒部 3 1 bの先端部にはバリが発 生しやすいが、 かかる内周側円筒部 3 1 bを避けた部分をストツパ部 5 2 y の当接部とするため、 内周側円筒部 3 1 bの先端部にバリがあっても、 出力 側軸受 5 2は、 ロータ 3に引つかかることがない。
[0101 ] さらにまた、 永久磁石 3 2は、 反出力側軸受 5 1および出力側軸受 5 2の いずれよりも半径方向外側に配置されているため、 反出力側軸受 5 1および 出力側軸受 5 2がスラスト方向内側に突出している場合でも、 永久磁石 3 2 として、 スラスト方向の寸法 (幅寸法) の大きな磁石を用いることができる 。 それ故、 モータ 1を薄型化した場合でも、 大きな出力を得ることができる
[0102] よって、 本形態では、 モータ 1の本体部分 (回転軸 3 5を除く部分) を例 えば 1 . 9 m m程度にまで薄型化できるとともに、 薄型化した場合でも十分 なトルクを得ることができる。
[0103] (その他の実施の形態)
上記形態では、 反出力側軸受 5 1にラジアル支持部とスラスト支持部を設 けて第 1の軸受とし、 出力側軸受 5 2にラジアル支持部とストツパ部を設け て第 2の軸受としたが、 反出力側軸受にラジアル支持部とストツパ部を設け て第 2の軸受とし、 出力側軸受にラジアル支持部とスラスト支持部を設けて 第 1の軸受としてもよい。 また、 反出力側軸受および出力側軸受の双方にラ ジアル支持部およびスラスト支持部を設けた構成を採用してもよい。
[0104] また、 上記形態では、 給電用基板 7として両面基板を用いたが、 片面基板 を用い、 巻線端末 6 1 8、 6 1 9、 6 2 8、 6 2 9を給電用基板 7の同一面 側まで引き回して給電用基板 7に接続してもよい。
[0105] また、 上記形態では、 第 1の外ステータコア 2 1および第 2の外ステータ コア 2 2を各々、 下ケースおよび上ケースとして用い、 第 1の外ステ一タコ ァ 2 1および第 2の外ステ一タコア 2 2によって反出力側軸受 5 1および出 力側軸受 5 2を保持したため、 極歯 2 1 0、 2 2 0を切り起こした部分の内 側に下底部 2 1 aおよび上底部 2 2 aを残した例であつたが、 その他の理由 により、 一方のステ一タコアに形成した第 1の極歯が他方のステ一タコアの 端板部に近接している場合に本発明を適用してもよい。
[0106] また、 上記形態では、 隣接する極歯 2 1 0、 2 3 0および極歯 2 2 0、 2 4 0において、 永久磁石 3 2と対向している面積が、 互いに略等しくなるよ うに構成してもよい。 このように構成することにより、 ロータマグネットと 極歯との間に流れる磁束の状態をより適切な状態に保つことができる。

Claims

請求の範囲
[1 ] 永久磁石を備えたロータと、 ステータコアおよび駆動コイルを備え、 前記 ロータの外周側に配置されたステ一タとを有するモータにおいて、 前記ステ ータは、 給電用基板をモータ軸線方向に対して略垂直姿勢で保持する基板保 持部を備え、 前記給電用基板には、 前記駆動コイルの端末が接続されたラン ド部が形成されていることを特徴とするモータ。
[2] 請求項 1において、 前記ステ一タは、 前記ロータの周りでスラスト方向に 重ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一タ組とを備え、 前記 A相 のステ一タ組および前記 B相のステ一タ組は、 前記ステ一タコアとして、 前 記駆動コイルのスラスト方向の両側に内ステ一タコアと外ステ一タコアとを 備えるとともに、 前記内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるように配 置され、 前記基板保持部は、 前記 A相のステータ組の内ステータコアから半 径方向外側に突出した第 1の突出部と、 前記 B相のステータ組の内ステータ コアから半径方向外側に突出して前記給電用基板を前記第 1の突出部との間 に挟持する第 2の突出部とによって構成されていることを特徴とするモータ
[3] 請求項 2において、 前記給電用基板は、 前記ランド部として、 当該給電用 基板の一方面側で前記 A相のステータ組の駆動コィルの端末が接続されるラ ンド部と、 当該給電用基板の他方面側で前記 B相のステータ組の駆動コイル の端末が接続されるランド部とを備えていることを特徴とするモータ。
[4] 請求項 2において、 前記第 1の突出部および前記第 2の突出部は、 前記給 電用基板の両端部の各々を挟持可能に少なくとも 2つずつ形成されているこ とを特徴とするモータ。
[5] 請求項 2において、 前記第 1の突出部は、 前記 A相のステータ組の内ステ ータコアの環状部分から半径方向外側に水平に延びた基部と、 前記基部の先 端で下方に屈曲する屈曲部と、 前記屈曲部から半径方向外側に水平に延びた 水平板部とを備え、 前記第 2の突出部は、 前記 B相のステータ組の内ステー タコアの環状部分から半径方向外側に水平に延びた基部と、 前記基部の先端 で上方に屈曲する屈曲部と、 前記屈曲部から半径方向外側に水平に延びた水 平板部とを備えていることを特徴とするモータ。
[6] 請求項 4において、 前記給電用基板は、 前記ランド部が形成された本体部 分と、 該本体部分の両端部の各々から突出して前記第 1の突出部および前記 第 2の突出部により挟持される連結部を備え、 前記給電用基板には、 当該給 電用基板に対して略垂直にフレキシブル配線基板が接続され、 当該フレキシ ブル配線基板は、 裏面側が前記連結部、 あるいは前記第 1の突出部および前 記第 2の突出部に当接して位置決めされていることを特徴とするモータ。
[7] 請求項 6において、 前記給電用基板は、 前記連結部の外周側端部が前記本 体部分の外周側端部よりも内側に位置し、 前記本体部分において、 前記フレ キシブル配線基板から外周側に突出した部分で前記給電用基板と前記フレキ シブル配線基板との電気的な接続が行われていることを特徴とするモータ。
[8] 回転軸および永久磁石を備えたロータと、 前記永久磁石に外周側で対向す るステータと、 該ステータの一方側端面に固定されて前記回転軸を回転可能 に支持する第 1の軸受と、 前記ステータの他方側端面に固定されて前記回転 軸を回転可能に支持する第 2の軸受とを有するモータにおいて、 前記第 1の 軸受および前記第 2の軸受は、 前記回転軸の外周面を支持するラジアル支持 部を備え、 前記第 1の軸受および前記第 2の軸受のうちの少なくとも一方の 軸受は、 他方の軸受が位置する内面側で、 前記ロータをスラスト方向で支持 するスラスト支持部を備えていることを特徴とするモータ。
[9] 請求項 8において、 前記ステ一タは、 前記ロータの周りでスラスト方向に 重ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一タ組とを備え、 前記 A相 のステ一タ組および前記 B相のステ一タ組は、 前記ステ一タコアとして、 前 記駆動コイルのスラスト方向の両側に内ステ一タコアと外ステ一タコアとを 備えるとともに、 前記内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるように配 置されていることを特徴とするモータ。
[10] 請求項 8において、 前記第 1の軸受は、 前記ラジアル支持部と前記スラス ト支持部とを備え、 前記第 2の軸受は、 前記ラジアル支持部と、 前記第 1の 軸受が位置する内面側で、 スラスト方向で所定の隙間を介して当該ロータの スラスト方向の移動範囲を規定可能なストツパ部とを備えていることを特徴 とするモータ。
[1 1 ] 請求項 1 0において、 前記ロータでは、 前記永久磁石がロータケースを介 して前記回転軸と一体化しており、 前記スラスト支持部は、 前記ロータケ一 スにスラスト方向で接し、 前記ストッパ部は、 前記口一タケ一スに対してス ラスト方向で所定の隙間を介して対向していることを特徴とするモータ。
[12] 請求項 1 1において、 前記ロータケースは、 前記回転軸が嵌る内周側円筒 部と、 外周面に前記永久磁石が固着された外周側円筒部と、 該外周側円筒部 と前記内周側円筒部とを連結する環状平板部とを備え、 前記スラスト支持部 は、 前記環状平板部にスラスト方向で接し、 前記ストツバ部は、 前記環状平 板部に対してスラスト方向で所定の隙間を介して対向していることを特徴と するモータ。
[13] 請求項 8ないし 1 2のいずれかにおいて、 前記永久磁石は、 前記第 1の軸 受および前記第 2の軸受のいずれよりも半径方向外側に配置されていること を特徴とするモータ。
[14] 永久磁石を備えたロータと、 ステータコアおよび駆動コイルを備え、 前記 ロータの外周側に配置されたステータとを有するモータにおいて、 前記駆動 コイルは、 コイル線がアルファ巻きされて一対の巻線端末がいずれも外周部 に位置するコイルであり、 前記一対の巻線端末はいずれも、 共通の給電用基 板に接続されていることを特徴とするモータ。
[15] 請求項 1 4において、 前記給電用基板は、 前記ステータの側方でモータ軸 線方向に対して略垂直に配置されていることを特徴とするモータ。
[16] 請求項 1 5において、 前記一対の巻線端末は、 前記駆動コイルの外周部の うち、 前記給電用基板の長さ寸法より短い距離を隔てた近接した位置まで巻 回されるとともに、 当該近接した位置で折り曲げられて半径方向外側に引き 出されていることを特徴とするモータ。
[17] 請求項 1 4において、 前記一対の巻線端末は、 前記給電用基板の基板面に 沿うように延びていることを特徴とするモータ。
[18] 請求項 1 7において、 前記一対の巻線端末は、 前記駆動コイルから前記給 電用基板の基板面に接するように延びていることを特徴とするモータ。
[19] 請求項 1 4ないし 1 8のいずれかにおいて、 前記ステ一タコアは前記駆動 コイルのスラスト方向の両側に配置される内ステ一タコアと外ステ一タコア とからなるとともに、 前記駆動コイルはスラスト方向の両側に絶縁シートを 備えていることを特徴とするモータ。
[20] 請求項 1 4ないし 1 8のいずれかにおいて、 前記ステ一タは、 スラスト方 向に重ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一タ組とを備え、 前記 A相のステ一タ組および前記 B相のステ一タ組は、 前記ステ一タコアとして 、 前記駆動コイルのスラスト方向の両側に内ステ一タコアと外ステ一タコア とを備えるとともに、 前記内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるよう に配置され、 前記 A相のステータ組の駆動コイルから引き出された巻線端末 、 および前記 B相のステ一タ組の駆動コイルから引き出された巻線端末はい ずれも、 共通の前記給電用基板に接続されていることを特徴とするモータ。
[21 ] 請求項 2 0において、 前記給電用基板は、 当該給電用基板の一方面側で前 記 A相のステータ組の駆動コイルの巻線端末が接続されるランド部と、 当該 給電用基板の他方面側で前記 B相のステータ組の駆動コィルの巻線端末が接 続されるランド部とを備えていることを特徴とするモータ。
[22] 請求項 2 0において、 前記 A相のステータ組と前記 B相のステータ組の各 々の駆動コイルは、 スラスト方向の両側に絶縁シートを備え、 前記 A相のス テ一タ組と前記 B相のステ一タコアの各々の内ステ一タコアと外ステ一タコ ァに重ねて配置されていることを特徴とするモータ。
[23] 永久磁石を備えたロータと、 該ロータの外周側に配置されたステータとを 有し、 当該ステ一タでは、 対向配置された一対のステ一タコアのうち、 一方 のステ一タコアの第 1の端板部から突出した第 1の極歯と他方のステ一タコ ァの第 2の端板部から突出した第 2の極歯が周方向で交互に並んだモータに おいて、 前記第 1の極歯では、 先端部の幅方向の中央位置に凹部が形成され ていることを特徴とするモータ。
[24] 請求項 2 3において、 前記第 1の極歯は前記第 2の極歯よりも短いことを 特徴とするモータ。
[25] 請求項 2 3において、 前記一方のステータコアでは、 前記第 1の極歯の間 に切り欠きが形成されている一方、 前記他方のステータコアでは、 前記第 2 の極歯の間に第 2の端板部が位置していることを特徴とするモータ。
[26] 請求項 2 5において、 前記第 2の極歯の先端部は、 前記一方のステータコ ァの前記切り欠き内に位置し、 前記第 1の極歯の先端部は、 前記第 2の端板 部に対してスラスト方向で対向していることを特徴とするモータ。
[27] 請求項 2 3ないし 2 6のいずれかにおいて、 前記ステ一タは、 前記ロータ の周りでスラスト方向に重ねて配置された A相のステ一タ組と B相のステ一 タ組とを備え、 前記 A相のステータ組および前記 B相のステータ組は、 駆動 コイルのスラスト方向の両側に、 前記一方のステ一タコアとしての内ステ一 タコアと、 前記他方のステ一タコアとしての外ステ一タコアとを備えるとと もに、 前記内ステ一タコア同士がスラスト方向で重なるように配置されてい ることを特徴とするモータ。
[28] 請求項 2 7において、 前記第 1の極歯は前記 A相のステータ組と前記 B相 のステータ組のそれぞれの前記内ステータコアに形成され、 前記第 2の極歯 は前記 A相のステータ組と前記 B相のステータ組のそれぞれの前記外ステー タコアに形成されていることを特徴とするモータ。
PCT/JP2007/000798 2006-08-07 2007-07-26 Motor Ceased WO2008018166A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/376,948 US20100295392A1 (en) 2006-08-07 2007-07-26 Motor
CN200780029185.7A CN101501961B (zh) 2006-08-07 2007-07-26 电动机

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-214986 2006-08-07
JP2006-215013 2006-08-07
JP2006215013A JP4819613B2 (ja) 2006-08-07 2006-08-07 モータ
JP2006-215015 2006-08-07
JP2006215014A JP4884874B2 (ja) 2006-08-07 2006-08-07 モータ
JP2006215015A JP4884875B2 (ja) 2006-08-07 2006-08-07 モータ
JP2006214986A JP4827648B2 (ja) 2006-08-07 2006-08-07 モータ
JP2006-215014 2006-08-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008018166A1 true WO2008018166A1 (en) 2008-02-14

Family

ID=39032707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/000798 Ceased WO2008018166A1 (en) 2006-08-07 2007-07-26 Motor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100295392A1 (ja)
CN (1) CN102163883B (ja)
WO (1) WO2008018166A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013058658A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Seiko Epson Corp 電磁コイル、コアレス電気機械装置、移動体、ロボット、及び、電磁コイルの製造方法
CN105075073B (zh) * 2013-03-26 2019-01-04 松下知识产权经营株式会社 电动机
JP6946346B2 (ja) * 2016-05-17 2021-10-06 エルジー イノテック カンパニー リミテッド センサ装置
JP2020162365A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日本電産株式会社 モータ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06284675A (ja) * 1993-03-23 1994-10-07 Sony Corp ステッピングモータ
JP2004180367A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Yaskawa Electric Corp 扁平形空芯コイルとその製造方法
JP2005143207A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Canon Inc ステッピングモータ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL151580B (nl) * 1968-10-31 1976-11-15 Sev Alternateurs Synchrone inductormachine.
JP2000224832A (ja) * 1999-01-27 2000-08-11 Sanyo Denki Co Ltd 永久磁石型ステッピングモータ
CN1295850C (zh) * 2002-03-08 2007-01-17 日本电产三协株式会社 电机
JP4041443B2 (ja) * 2003-09-16 2008-01-30 本田技研工業株式会社 クローポール型モータのステータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06284675A (ja) * 1993-03-23 1994-10-07 Sony Corp ステッピングモータ
JP2004180367A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Yaskawa Electric Corp 扁平形空芯コイルとその製造方法
JP2005143207A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Canon Inc ステッピングモータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102163883A (zh) 2011-08-24
US20100295392A1 (en) 2010-11-25
CN102163883B (zh) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101171733B (zh) 电动机、旋转电机及其定子、以及该定子的制造方法
JP3288980B2 (ja) 積層コア
JP5986774B2 (ja) 回転電機
JP5418837B2 (ja) 積層巻きコア及びこれを備えた回転子、回転電機
JP4684689B2 (ja) ステッピングモータ
JP2008301634A (ja) モータ
CN111245164B (zh) 旋转电机及其制造方法
US20040021375A1 (en) Stepping motor and manufacturing method therefor
WO2008018166A1 (en) Motor
US7239059B2 (en) Stator of rotating electric machine and manufacturing method of the stator
US7911094B2 (en) Stepping motor
JP2011147200A (ja) モータの電機子
JP2014075907A (ja) モータのステータ構造、ブラシレスモータ、およびモータのステータ構造の製造方法
JP3954399B2 (ja) 回転電機
CN107408867A (zh) 混合式步进马达
JP3274578B2 (ja) 固定子用積層鉄心
JP2007014088A (ja) 回転電機のステータ、回転電機、及び回転電機のステータの製造方法
CN101501961B (zh) 电动机
JP4884875B2 (ja) モータ
US20070262660A1 (en) Stepping motor
JP2007228720A (ja) コア
JP4884874B2 (ja) モータ
JP2008035649A (ja) ステッピングモータのステータコアの製造方法並びにそのステッピングモータ
JP4819613B2 (ja) モータ
WO2023063403A1 (ja) 回転電機用固定子

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780029185.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07790292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07790292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12376948

Country of ref document: US