JPH10271796A - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビンへの巻線作業性を向上させ、しかもモ
ータ自体の小型化を達成し得るステッピングモータを提
供する。 【解決手段】 巻線部２５，３５にコイル２１，３１が
巻装された環状ボビン２２，３２を有する環状ステータ
コア（ステータコア）２，３と、この環状ステータコア
２，３内に収容配置される回転軸１１を備えたロータ１
と、環状ステータコア２，３の外面に対向配置される回
路基板６と、環状ボビン２２，３２に絶縁保持される通
電端子７，８とでステッピングモータを構成し、通電端
子７，８にはコイル２１，３１に電気接続される第１の
接続部７１，８１と、環状ボビン２２，３２の巻線部２
５，３５内をロータ１の軸方向に沿って伸長し回路基板
６の接続端子９と電気接続される第２の接続部７２，８
２とを設け、また環状ボビン２２，３２の巻線部２５，
３５には接続端子９を挿入することにより接続端子９と
通電端子７，８とを電気接続する挿入部３８を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
に関し、詳しくは回路基板を備えたステッピングモータ
における回路基板とコイルとの電気接続構造に関する。

【０００２】

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

【０００３】このようなステッピングモータにあって
は、例えば特開平５−６４４１１号公報や特開平８−１
１１９７１号公報に開示されているように、ロータの遠
心方向に対応するステータコアの外周部にしてボビンに
絶縁固定された通電端子を通じてコイルと外部回路基板
との電気的な接続を図っており、通電端子はロータの遠
心方向に延びてコイルと通電接続される一端部とロータ
の軸方向に延びて外部回路基板と通電接続される他端部
とを備え、これら通電端子の一端部及び他端部は半田付
け等によりコイルや外部回路基板と電気接続され、コネ
クタや電気コード、フラットケーブル等を用いることな
くシンプルな接続構造を実現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな通電端子による接続構造にあっては、回路基板に向
けて延びる通電端子の他端側がボビンの巻線部外周に位
置することになるため、コイル巻線の障害となって巻線
作業性が悪く、また巻線作業性を考慮すると、ステータ
コアと通電端子の他端側との距離を大きくとる必要があ
り、モータ自体が大型化してしまうという問題がある。

【０００５】本発明は、この点に着目してなされたもの
で、ボビンへの巻線作業性を向上させ、しかもモータ自
体の小型化を達成し得るステッピングモータを提供せん
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空円筒状の
巻線部外周にコイルが巻装されたボビンを有するステー
タコアと、このステータコアの中心部にしてボビンの巻
線部内に収容配置され前記コイルの磁界作用にて回転す
る回転軸を備えたロータと、このロータの軸方向に対応
する前記ステータコアの外面に対向配置される回路基板
と、前記ボビンに絶縁保持され前記コイルと前記回路基
板とを電気的に接続する通電端子とを備えたステッピン
グモータであって、前記通電端子が前記コイルに電気接
続される第１の接続部とこの第１の接続部と一体にして
前記ボビンの巻線部内を前記ロータの軸方向に沿って伸
長し前記回路基板に導通固定された棒状の接続端子と電
気接続される第２の接続部とを備え、前記ボビンの巻線
部に前記通電端子の第２の接続部を露出した状態で前記
ロータの軸方向に延びると共に一端側が前記回路基板側
に開口し前記接続端子を挿入することにより前記接続端
子と前記通電端子の第２の接続部とを電気接続する挿入
部を形成したことを特徴とするものである。

【０００７】前記ボビンの前記挿入部対応位置に前記接
続端子を前記挿入部内に挿入案内する延長部を形成した
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明によるステッピングモータ
は、中空円筒状の巻線部外周にコイルが巻装されたボビ
ンを有するステータコアと、このステータコアの中心部
にして環状ボビンの巻線部内に収容配置されコイルの磁
界作用にて回転する回転軸を備えたロータと、このロー
タの軸方向に対応するステータコアの外面に対向配置さ
れる回路基板と、前記ボビンに絶縁保持され前記コイル
と前記回路基板とを電気的に接続する通電端子とでな
り、通電端子はロータの遠心方向に伸長すると共にボビ
ンより突出しコイルに電気接続される第１の接続部とこ
の第１の接続部とは一体にしてボビンの巻線部内をロー
タの軸方向に沿って伸長し回路基板に導通固定された棒
状の接続端子と電気接続される第２の接続部とを備え
る。ボビンの巻線部には通電端子の第２の接続部を露出
した状態でロータの軸方向に延びると共に一端側が回路
基板側に開口する挿入部が形成され、この挿入部に前記
接続端子を挿入することにより接続端子と通電端子の第
２の接続部との電気接続が達成される。このように回路
基板への接続部分となる第２の接続部がボビンの巻線部
内をロータの軸方向に伸長することにより、通電端子が
コイル巻線の障害となることがなく、巻線作業性が向上
し、しかも第２の接続部がステータコアの外周に突出し
ないため構造がコンパクトなものとなる。

【０００９】また挿入部に対応するボビン位置に接続端
子を挿入部内に挿入案内する延長部を形成したことによ
り、接続端子と通電端子との接続作業性が向上すると共
に、接続状態において接続端子と他部材との絶縁状態が
良好に維持される。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１実施例に係わるステ
ッピングモータの斜視図、図２は図１のステッピングモ
ータの分解斜視図、図３は図１の断面図、図４は通電端
子単体を示す斜視図である。

【００１２】本実施例によるステッピングモータは、図
１から図３に示すように、ロータ１と、このロータ１の
周囲を囲むように内部に収納すべく同心的積層体を構成
する第１の環状ステータコア２及び第２の環状ステータ
コア３（ステータコア）と、これら環状ステータコア
２，３をロータ１の軸方向に沿って挟むように対向配置
され、各環状ステータコア２，３内にロータ１を保持す
る第１，第２の保持部材４，５とからなり、ロータ１の
軸方向に沿って回路基板６上に搭載され且つ回路基板６
に通電接続されている。

【００１３】ロータ１は、その遠心方向周面に回転方向
に沿ってＮ，Ｓ交互に配列される複数の磁極を有する永
久磁石からなり、その中心には軸方向中心を貫くように
回転軸１１が固定され、この回転軸１１を通じて第１，
第２の保持部材４，５に軸受保持される。

【００１４】第１の環状ステータコア２は、コイル２１
が巻かれる環状ボビン（ボビン）２２と、磁性金属材料
からなる略円環カップ状の外ヨーク２３と、同じく磁性
金属材料からなる略円環板状の内ヨーク２４とからな
り、これら外，内ヨーク２３，２４は、これらの間に環
状ボビン２２を挟むように同心的に積層される。

【００１５】環状ボビン２２は、外周にコイル２１が巻
装されると共に内部にロータ１を収容可能する中空円筒
状の巻線部２５と、この巻線部２５の軸方向（ロータ１
の軸方向）両端外周に対をなすように形成されコイル２
１を巻く際の巻線ガイドの機能も有するフランジ部２
６，２７を備え、図中、下側に位置するフランジ部２７
には励磁コイル２１の末端部２１ａを後述する通電端子
にガイドする案内部２７ａが形成されている。

【００１６】また組み付け状態において巻線部２５の内
壁には、これに沿って外，内ヨーク２３，２４に形成さ
れた複数の極歯２３ａ，２４ａが収納配列されるように
なっており、この際、極歯２３ａ，２４ａは、巻線部２
５内でロータ１の遠心方向外径よりもやや大きな環状櫛
歯型の配列形状をもって組み合わされると共にロータ１
の前記磁極と所定間隔を隔てて対向するようになってい
る。

【００１７】第２の環状ステータコア３は、第１の環状
ステータコア２と略同様な構成を有しており、コイル３
１が巻かれる環状ボビン（ボビン）３２と、磁性金属材
料からなる略円環カップ状の外ヨーク３３と、同じく磁
性金属材料からなる略円環板状の内ヨーク３４とからな
り、これら外，内ヨーク３３，３４は、これらの間に環
状ボビン２２を挟むように同心的に積層される。

【００１８】環状ボビン３２は、外周にコイル３１が巻
装されると共に内部にロータ１を収容可能する中空円筒
状の巻線部３５と、この巻線部３５の軸方向（ロータ１
の軸方向）両端外周に対をなすように形成されコイル３
１を巻く際の巻線ガイドの機能も有するフランジ部３
６，３７を備えている。

【００１９】また組み付け状態において巻線部３５の内
壁には、これに沿って外，内ヨーク３３，３４に形成さ
れた複数の極歯３３ａ，３４ａが収納配列されるように
なっており、この際、極歯３３ａ，３４ａは、巻線部３
５内でロータ１の遠心方向外径よりもやや大きな環状櫛
歯型の配列形状をもって組み合わされると共にロータ１
の前記磁極と所定間隔を隔てて対向するようになってい
るが、極歯３３ａ，３４ａの配列位相と極歯２３ａ，２
４ａの配列位相は、ロータ１の回転方向に所定の位相差
をもって組み合わされる。

【００２０】このように構成される第１，第２の環状ス
テータコア２，３は、ロータ１の軸方向に沿って同心的
に積層され、内部が中空の積層体を構成し、この積層体
の中空内にロータ１が収容され、第１，第２の軸受プレ
ート４，５によってロータ１の回転軸１１が保持され、
このように構成されたモータ本体は前述のように回路基
板６上に搭載され、これにより環状ステータコア３の軸
方向背面側外面に回路基板６が位置することになる。

【００２１】ところで、本実施例の場合、各環状ボビン
２２，３３へのコイル２１，３１の巻線作業は、第１，
第２の環状ステータコア２，３を積層して組み合わせた
後に行われる。

【００２２】すなわち、第１，第２の環状ステータコア
２，３のうち、第２のステータコア３の構成要素となる
環状ボビン３２には、略Ｌ字型をなす（図３，図４参
照）各々一対の板状の通電端子７，８がインサート成形
により固定されており、第１，第２の環状ステータコア
２，３を合体させ積層体となした後、通電端子７の一方
側にはコイル２１の（一方側）末端部２１ａを構成する
巻き始め部が導通固定され、巻き始め部が通電端子７に
固定されたコイル２１は環状ボビン２１の案内溝２７を
経由して環状ボビン２１の巻線部２５に巻装され、（他
方側）末端部２１ａを構成するコイル２１の巻き終わり
部が他方側の通電端子７に導通固定される。一方、通電
端子８の一方側には、コイル３１の（一方側）末端部３
１ａを構成する巻き始め部が導通固定され、巻き始め部
が通電端子８に固定されたコイル３１は環状ボビン３１
の巻線部３５に巻装され、（他方側）末端部３１ａを構
成するコイル３１の巻き終わり部が他方側の通電端子８
に導通固定される。

【００２３】これにより、各環状ボビン２２，３２への
コイル２１，３１巻線並びにコイル２１，３１と通電端
子７，８との導通接続がなされるが、環状ボビン３２へ
のコイル３３巻線は、第１，第２の環状ステータコア
２，３を合体する前に環状ボビン３２単体でも行うこと
ができる。また通電端子７は環状ボビン２２に固定して
もよく、各通電端子７，８を各環状ボビン２２，３２に
別々に固定することにより、コイル２１，３１の環状ボ
ビン２２，３３への巻線を環状ボビン２２，３３個々に
行うことができる。

【００２４】通電端子７，８は、図３，図４に詳しく示
すように、環状ボビン３２のフランジ部３６内をロータ
１の遠心方向に沿って伸長し且つ同方向に向けてフラン
ジ部３６の側端より突出する第１の接続部７１，８１
と、この第１の接続部７１，８１と一体にして環状ボビ
ン３２の巻線部３５内をロータ１の軸方向に沿って伸長
する第２の端子部７２，８２を有しており、第１の端子
部７１，８１の伸長端側には、コイル２１，３１（末端
部２１ａ，３１ａ）が前述のように導通固定され、ま
た、第２の接続部７２，８２には、弾性を有する接触部
７３，８３が突出形成され、この接触部７３，８３に後
述する接続端子が電気接続される。

【００２５】一方、接触部７３，８３を含む第２の接続
部７２，８２領域に対応する環状ボビン３２の巻線部３
５領域には、ロータ１の軸方向に沿って延長し回路基板
６側に開口する角孔状の挿入部３８が形成され、この挿
入部３８内に接触部７３，８３を含む第２の接続部７
２，８２領域が露出しており、挿入部３８内に接続端子
を挿入した際、接触部７３，８３と接続端子が弾性的に
接触し、両者が電気的に接続されるようになってい
る。。

【００２６】また、挿入部３８に対応する環状ボビン３
２位置には挿入部３８の開口を囲むように回路基板６側
（ロータ１の軸方向）に伸長し接続端子を挿入部３８内
に挿入案内する延長部３９が形成されており、この延長
部３９の外周は、組み付け状態において延長部３９に対
応して外ヨーク３３，第２の軸受プレート５に形成され
た貫通孔３３ｂ，５１に嵌合し、これにより接続端子と
外ヨーク３３，第２の軸受プレート５との接触による短
絡を防止する機能も有している。

【００２７】回路基板６は、コイル２１，３１にモータ
駆動用の電気信号を供給する図示しない駆動回路が形成
されていて、この駆動回路と接続端子９が同じく図示し
ない回路パターンを通じて電気的に接続されている。

【００２８】接続端子９は、通電端子７，８の第２の接
続部７２，８２（環状ボビン３２の挿入部３８）に対応
する回路基板６位置に半田付け等の手段により固定され
ており、ロータ１の軸方向に沿ってモータ本体を回路基
板６上に搭載した際、環状ボビン３２の挿入部３８に挿
入され、接続端子９と接触部７３，８３とが電気接続さ
れ、これにより、駆動回路→回路バターン→接続端子９
→接触部７３，８３→第２の接続部７２，８２→第１の
接続部７１，８１→コイル２１，３１からなる電気信号
供給ラインが形成される。

【００２９】以上のように、本実施例では、中空円筒状
の巻線部２５，３５外周にコイル２１，３１が巻装され
た環状ボビン（ボビン）２２，３２を有する環状ステー
タコア（ステータコア）２，３と、この環状ステータコ
アの中心部にして環状ボビンの巻線部２５，３５内に収
容配置されコイル２１，３１の磁界作用にて回転する回
転軸１１を備えたロータ１と、このロータ１の軸方向に
対応する環状ステータコア２，３の外面に対向配置され
る回路基板６と、環状ボビン２２，３２に絶縁保持され
コイル２１，３１と回路基板６とを電気的に接続する通
電端子７，８とを備え、通電端子７，８にはロータ１の
遠心方向に伸長すると共に環状ボビン２２，３２より突
出しコイル２１，３１に電気接続される第１の接続部７
１，８１とこの第１の接続部７１，８１とは一体にして
環状ボビン２２，３２の巻線部２５，３５内をロータ１
の軸方向に沿って伸長し回路基板６に導通固定された棒
状の接続端子９と電気接続される第２の接続部７２，８
２とを設け、また環状ボビン２２，３２には、巻線部２
５，３５に通電端子７，８の第２の接続部７２，８２を
露出した状態でロータ１の軸方向に延びると共に一端側
が回路基板６側に開口し接続端子９を挿入することによ
り接続端子９が通電端子７，８の第２の接続部７２，８
２に接触して接続端子９と通電端子７，８とを電気接続
する挿入部３８を形成したことにより、回路基板６への
接続部分となる第２の接続部がボビンの巻線部内をロー
タの軸方向に伸長するため、通電端子７，８がコイル２
１，３１を巻線する際の障害となることがなく、巻線作
業性を向上させることができ、しかも第２の接続部７
２，８２が環状ステータコア２，３の外周に突出しない
ため、構造がコンパクトなものとなり、小型化を達成で
きる。

【００３０】また挿入部３８に対応する環状ボビン２
２，３２位置に接続端子９を挿入部３８内に絶縁ガイド
する延長部を形成したことにより、接続端子９と通電端
子７，８との接続作業性が向上すると共に、接続状態に
おいて接続端子９と他部材（外ヨーク３３，第２の軸受
プレート５）との絶縁状態を良好に維持することができ
る。

【００３１】なお本実施例では、通電端子７，８の第２
の接続部７２，８２を板状に形成したが、環状ボビン２
２，３２の巻線部２５，３５の肉厚によっては、第２の
接続部７２，８２を枠体状に形成し、この枠体状の第２
の接続部７２，８２に接触部７３，８３を形成すればよ
い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、中空円
筒状の巻線部外周にコイルが巻装されたボビンを有する
ステータコアと、このステータコアの中心部にしてボビ
ンの巻線部内に収容配置され前記コイルの磁界作用にて
回転する回転軸を備えたロータと、このロータの軸方向
に対応する前記ステータコアの外面に対向配置される回
路基板と、前記ボビンに絶縁保持され前記コイルと前記
回路基板とを電気的に接続する通電端子とを備えたステ
ッピングモータであって、前記通電端子が前記コイルに
電気接続される第１の接続部とこの第１の接続部と一体
にして前記ボビンの巻線部内を前記ロータの軸方向に沿
って伸長し前記回路基板に導通固定された棒状の接続端
子と電気接続される第２の接続部とを備え、前記ボビン
の巻線部に前記通電端子の第２の接続部を露出した状態
で前記ロータの軸方向に延びると共に一端側が前記回路
基板側に開口し前記接続端子を挿入することにより前記
接続端子と前記通電端子の第２の接続部とを電気接続す
る挿入部を形成したことにより、ボビンへの巻線作業性
を向上させ、しかもモータ自体の小型化を達成し得るス
テッピングモータを提供することができる。

【００３３】また本発明は、前記ボビンの前記挿入部対
応位置に前記接続端子を前記挿入部内に挿入案内する延
長部を形成したことにより、接続端子と通電端子との接
続作業性が向上させることができると共に、接続状態に
おいて接続端子と他部材との絶縁状態を良好に維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるステッピングモータの
斜視図。

【図２】図１の分解斜視図。

【図３】図１の断面図。

【図４】通電端子単体を示す斜視図。

【符号の説明】

１ ロータ ２，３ 第１，第２の環状ステータコア（ステータコ
ア） ６ 外部回路基板 ７，８ 通電端子 １１ 回転軸 ２１，３１ コイル ２２，３２ 環状ボビン（ボビン） ２５，３５ 巻線部 ３８ 挿入部 ３９ 延長部 ７１，８１ 第１の接続部 ７２，８２ 第２の接続部 ７３，８３ 接触部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒状の巻線部外周にコイルが巻装
   されたボビンを有するステータコアと、このステータコ
   アの中心部にしてボビンの巻線部内に収容配置され前記
   コイルの磁界作用にて回転する回転軸を備えたロータ
   と、このロータの軸方向に対応する前記ステータコアの
   外面に対向配置される回路基板と、前記ボビンに絶縁保
   持され前記コイルと前記回路基板とを電気的に接続する
   通電端子とを備えたステッピングモータであって、前記
   通電端子が前記コイルに電気接続される第１の接続部と
   この第１の接続部と一体にして前記ボビンの巻線部内を
   前記ロータの軸方向に沿って伸長し前記回路基板に導通
   固定された棒状の接続端子と電気接続される第２の接続
   部とを備え、前記ボビンの巻線部に前記通電端子の第２
   の接続部を露出した状態で前記ロータの軸方向に延びる
   と共に一端側が前記回路基板側に開口し前記接続端子を
   挿入することにより前記接続端子と前記通電端子の第２
   の接続部とを電気接続する挿入部を形成したことを特徴
   とするステッピングモータ。
2. 【請求項２】 前記ボビンの前記挿入部対応位置に前記
   接続端子を前記挿入部内に挿入案内する延長部を形成し
   たことを特徴とする請求項１記載のステッピングモー
   タ。