CN112104185A - 步进马达和马达用配线基板 - Google Patents

Abstract

提供一种步进马达和马达配线基板，该步进马达和马达配线基板能够比以往小型化，从而降低配线图案的短路风险。包括：转子(22)；定子(24)，上述定子(24)配置在转子(22)的周围且具有多个绕线(28)；连接器部(32)，上述连接器部(32)用于与外部连接；以及配线基板(36)，上述配线基板(36)形成有用于将各绕线(28)与连接器部(32)电连接的配线图案，配线基板(36)形成为仅配置在连接器部(32)的上部而不配置在各绕线(28)的上部的大小。

Description

步进马达和马达用配线基板

技术领域

本发明涉及用于一种步进马达和马达配线基板，上述步进马达和马达配线基板用于办公自动化(Office Automation)设备、医疗用设备、半导体制造装置、误差分析(Failure Analysis)设备、机器人等各种工业设备。

背景技术

现在，在上述各种设备中采用了步进马达，并且提出了以下方案。

在专利文献1(日本专利特公平8-28959号公报)中公开的步进马达中，，利用合成树脂将多个连接器用端子和配线用端子一体成形，在马达绕线绝缘用绝缘体设置与一体成形的端子卡合的卡合部，包括马达罩，该马达罩与马达绕线绝缘用绝缘体一起夹住一体成形的端子并进行固定。

根据这种结构的步进马达，能够有效利用组装上所需要的间隙空间来缩短连接器嵌合部的突出长度，能够省略以往的打印基板、连接器用端子的焊接接合。

另外，在专利文献2(日本专利特许第6054754号公报)中公开的步进马达中，连接器外壳与绝缘体一体形成，配线基板包括：端子销，上述端子销在连接器外壳内突出配置；端子部，上述端子部与绕线连接；以及配线基板，上述配线基板将端子销与端子部连接。

根据该专利文献2的步进马达，能够提高连接器外壳的尺寸精度，避免连接器外壳附近的配线的断线，能够实现组装工序的简化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特公平8-28959号公报

专利文献2：日本专利第6054754号公报

发明内容

根据专利文献1的步进马达，在成形后需要镀覆，另外，为了与绝缘体同时成形，需要提高加工精度，因此加工成本会上升。

另外，近年来，步进马达比以往更加被各种各样的设备所使用，更加小型化的要求变得强烈。

在这一点上，根据专利文献2的步进马达，在绕线上部存在配线基板及端子，由于有绕线和配线基板的焊接部位，因此，必须确保绝缘距离，马达轴向的长度变长。

并且，以往的步进马达的配线基板中，配线图案从连接器部分较长地延伸到绕线的引出线的位置，存在有可能发生配线基板上的配线图案的短路这样的技术问题。

因此，本发明应当解决上述技术问题，其目的在于提供一种步进马达和马达用配线基板，能够比以往更加小型化，从而能够降低配线图案的短路风险。

根据本发明的步进马达，其特征是，具有：转子；定子，上述定子配置在上述转子的周围并具有多个绕线；连接器部，上述连接器部用于与外部连接；以及配线基板，上述配线基板形成有用于将各上述绕线与上述连接器部电连接的配线图案，上述配线基板形成为仅配置在上述连接器部的上部而并未配置在各上述绕线的上部的大小。

通过采用上述结构，由于配线基板并未配置在绕线的上部，因此，不考虑绕线与配线基板之间的绝缘距离亦可，能够以相应程度小型化。另外，由于能够缩短配线图案的距离，因此，能够降低配线图案中的短路风险。

此外，上述配线基板的特征也可以是，在上述配线基板，供上述连接器部的多个连接销连接的多个连接器连接部和供各上述绕线的端部连接的多个绕线连接部，沿各上述连接销的排列方向形成在一条直线上。

根据上述结构，能够尽量减小与连接器部的连接销排列的方向正交的方向(即马达的径向)的配线基板的大小。

另外，也可以特征是，在上述连接器部，与配线基板连接的四根连接销以第一连接销、第二连接销、第三连接销、第四连接销的顺序配置，与各上述连接销对应的第一绕线端部、第二绕线端部、第三绕线端部、第四绕线端部这四个绕线端部朝上述配线基板延伸，上述配线基板，在俯视时，从左侧起供第二绕线端部连接的第二绕线连接部、供第一绕线端部连接的第一绕线连接部、供连接器部的第一连接销连接的第一连接器连接部、供连接器部的第二连接销连接的第二连接器连接部、供连接器部的第三连接销连接的第三连接器连接部、供连接器部的第四连接销连接的第四连接器连接部、供第四绕线端部连接的第四绕线连接部、供第三绕线端部连接的第三绕线连接部，沿各上述连接销的排列方向形成在一条直线上。

根据上述结构，能够沿连接销的排列方向将各连接器连接部和各绕线连接部配置在一条直线上。

根据本发明的马达用配线基板，其特征是，马达用配线基板用于将马达内的多个绕线与连接马达与外部的连接器部的多个连接销电连接，并形成为仅配置于上述连接器部的上部而并未配置于各上述绕线的上部的大小

通过采用上述结构，对于内置上述配线基板的马达，配线基板并未配置于绕线的上部，因此，也可以不考虑绕线与配线基板之间的绝缘距离，能够以相应程度小型化。另外，由于能够缩短配线图案的距离，因此，能够降低配线图案中的短路风险。

根据本发明的步进马达和马达用配线基板，能够使马达小型化，并且能够缩短配线图案的距离，因此，能够降低配线图案中的短路风险。

附图说明

图1是本实施方式的步进马达的侧视图。

图2是作为比较例的以往的配线基板的俯视图。

图3是本实施方式的配线基板的俯视图。

图4是作为比较例的设置了以往的配线基板的步进马达的侧视图。

图5是用于与图4进行比较来说明步进马达的小型化的侧视图。

具体实施方式

图1示出了步进马达的整体结构。

步进马达20包括旋转轴21，在旋转轴21上设置有转子22。旋转轴21由轴承33安装成能旋转。

此外，在本实施方式中，将图1的右方向定义为上部(上方)、即将旋转轴21的突出侧设为下部，将其相反侧设为上部。

在转子22的周围配置有定子24。

定子24由定子铁心26和绝缘体30构成，上述定子铁心26由层叠的电磁钢板构成，上述绝缘体30卷绕有线圈28，由绝缘材料形成且与定子铁心26绝缘。

以覆盖绕线28和绝缘体30的方式设置有托架31。托架31构成步进马达20的外装。

本实施方式的步进马达20为两相的双极型，绕线28的端部为四个。虽然在图1中仅示出两个，但实际上在图面的垂直方向纵深侧存在另一个绕线端部。

设置有用于将绕线28的四个端部连接到外部的连接器部32。

连接器部32具有四个连接销35。在图1中，由于四个连接销朝图面垂直方向纵深侧排列，因此，在图1中看起来像一个连接销35。

将该四个连接销35和绕线28的四个端子电连接的是配线基板36。作为配线基板36，能采用可在表面形成铜箔等配线图案的一般的印刷基板。

这里，为了与本实施方式的配线基板进行比较，图2示出了以往的配线基板的俯视图。

以往的配线基板1以配置在转子22的周围的方式形成为半圆形，从而配置在绕线28的上部。

以往的配线基板1在半圆的中央部，从图面左侧开始形成有，用于与连接器部32的四个连接销中的第一连接销连接的第一连接器连接部2a、用于与连接器部32的第二连接销连接的第二连接器连接部2b、用于与连接器部32的第3连接销连接的第三连接器连接部2c、用于与连接器部32的第四连接销连接的第四连接器连接部2d。

各连接部2a～2d由***连接销35的电子元器件***用通孔和焊接用的焊盘构成。

并且，在以往的配线基板1的半圆部分的俯视左侧的部位形成有，连接第一绕线端部的第一绕线连接部3a、连接第二绕线端部的第二绕线连接部3b，在半圆部分的俯视右侧的部位形成有，连接第三绕线端部的第三绕线连接部3c、连接第四绕线端部的第四绕线连接部3d。

这些连接部3a～3d形成为用于将绕线28的各端部进行焊接的焊盘。

在以往的配线基板1中，在俯视的图2中从左到右依次排列从第一绕线连接部3a到第4绕线连接部3d为止。

并且，在俯视的图2中从左到右依次排列第一连接器连接部2a至第4连接器连接部2d。

在这样的以往的配线基板1中，在半圆的左侧沿半圆呈圆弧状形成有将第一绕线连接部3a和第一连接器连接部2a电连接的第一配线图案4a、将第二绕线连接部3b和第二连接器连接部2b电连接的第二配线图案4b，在半圆的右侧沿半圆形呈圆弧状形成有将第三绕线连接部3c与第三连接器连接部2c电连接的第三配线图案4c、将第四绕线连接部3d与第四连接器连接部2d电连接的第四配线图案4d。

与此相对，图3示出了本实施方式的配线基板36的俯视图。

本实施方式的配线基板36俯视大致为长方形。并且，未形成半圆的部分，并未配置在绕线28的上部。配线基板36配置在连接器部32的上表面，成为不会比连接器部32更向径向内侧突出的大小。

在本实施方式的配线基板36中，绕线28的绕线端部的各连接部和连接器部32的各连接销的连接部，沿图面左右方向(即连接器部32的各连接销35的排列方向)形成在一条直线上。因此，能够缩短与配线基板36的径向相对的边的长度。

本实施方式的配线基板36的各连接部的配置如下。

从俯视左侧(图3的左侧)开始，以连接有第二绕线端部的第二绕线连接部40b、连接有第一绕线端部的第一绕线连接部40a、连接有连接器部32的第一连接销35a的第一连接器连接部42a、连接有连接器部32的第二连接销35b的第二连接器连接部42b、连接有连接器部32的第三连接销35c的第三连接器连接部42c、连接有连接器部32的第四连接销35d的第四连接器连接部42d、连接有第四绕线端部的第四绕线连接部40d、连接有第三绕线端部的第三绕线连接部40c这样的顺序排列在一条直线上。

如上所述，本实施方式的配线基板36构成为，将连接销部32相对于各连接销35的各连接器连接部42a～42d直接设置在连接销35的上方位置，将绕线28的各绕线端部的各绕线连接部40a～40d配置在各连接器部连接部42a～42d的左右两侧。

并且，在本实施方式的配线基板36中，将第一绕线连接部40a和第一连接器连接部42a电连接的第一配线图案44a在左右方向上形成为很小的距离。

另外，将第二绕线连接部40b和第二连接器连接部42b电连接的第二配线图案44b配置为，在马达的径向外侧绕过第一绕线连接部40a和第一连接器连接部42a。

同样，将第三绕线连接部40c和第一连接器连接部42c电连接的第三配线图案44c在马达的径向外侧绕过第四连接器连接部42d和第四绕线连接部40d。

另外，将第四绕线连接部40d和第四连接器连接部42d电连接的第四配线图案44d配置为在左右方向上形成为很小的距离。

这样，在本实施方式的配线基板36中，能够使将各绕线连接部40a～40d与各连接器连接部42a～42d电连接的各配线图案44的距离与以往相比非常短。

因此，能够降低配线图案短路的风险。

另外，为了与本实施方式比较，图4示出了设置了以往的配线基板的情况下的侧视图。

如图4所示，以往的配线基板1配置在连接器部32的上方，并且配置在绕线28的上方。由于绕线28的绕线端部与配线基板1的连接通过焊接进行，因此，需要确保一定程度的绝缘距离。在此，将从以往的定子铁心上表面到托架上表面的距离设为x进行图示。

在图5中示出了用于与图4进行比较的本实施方式的侧视图。在本实施方式中，由于配线基板36并未配置于线圈28的上方，因此，不需要像以往那样确保绝缘距离，如图1所示，能缩短从定子铁心26的上表面到托架31的上表面的距离。具体而言，相对于以往的从定子铁心上表面到托架上表面的距离x，在本实施方式中能设为0.8x。这样，在本实施方式态中，成功地使步进马达20的大小小型化。

以上列举了本发明的各种优选的实施方式进行说明，但本发明不限于上述实施方式，当然在不脱离发明的精神的范围内能够实施许多改变。

Claims (6)

1.一种步进马达，包括：

转子；

定子，所述定子配置在所述转子的周围且具有多个绕线；

连接器部，所述连接器部用于与外部连接；以及

配线基板，所述配线基板形成有用于将各所述绕线与所述连接器部电连接的配线图案，

所述配线基板形成为仅配置在所述连接器部的上部而并未配置在各所述绕线的上部的大小。

2.如权利要求1所述的步进马达，其特征在于，

在所述配线基板，供所述连接器部的多个连接销连接的多个连接器连接部和供各所述绕线的端部连接的多个绕线连接部，沿各所述连接销的排列方向形成在一条直线上。

3.如权利要求2所述的步进马达，其特征在于，

在所述连接器部，与配线基板连接的四根连接销以第一连接销、第二连接销、第三连接销、第四连接销的顺序配置，

与各所述连接销对应的第一绕线端部、第二绕线端部、第三绕线端部、第四绕线端部这四个绕线端部朝所述配线基板延伸，

在所述配线基板，在俯视时，从左侧起供第二绕线端部连接的第二绕线连接部、供第一绕线端部连接的第一绕线连接部、供连接器部的第一连接销连接的第一连接器连接部、供连接器部的第二连接销连接的第二连接器连接部、供连接器部的第三连接销连接的第三连接器连接部、供连接器部的第四连接销连接的第四连接器连接部、供第四绕线端部连接的第四绕线连接部、供第三绕线端部连接的第三绕线连接部，沿各所述连接销的排列方向形成在一条直线上。

4.一种马达用配线基板，其特征在于，

所述马达用配线基板用于将马达内的多个绕线与连接马达与外部的连接器部的多个连接销电连接，

并形成为仅配置于所述连接器部的上部而并未配置于各所述绕线的上部的大小。

5.如权利要求4所述的马达用配线基板，其特征在于，

供所述连接器部的多个连接销连接的多个连接器连接部和供各所述绕线的端部连接的多个绕线连接部沿各所述连接销的排列方向形成在一条直线上。

6.如权利要求5所述的马达用配线基板，其特征在于，

在所述连接器部，与配线基板连接的四根连接销以第一连接销、第二连接销、第三连接销、第四连接销的顺序配置，

与各所述连接销对应的第一绕线端部、第二绕线端部、第三绕线端部、第四绕线端部这四个绕线端部能够连接，

在俯视时，从左侧起，供第二绕线端部连接的第二绕线连接部、供第一绕线端部连接的第一绕线连接部、供连接器部的第一连接销连接的第一连接器连接部、供连接器部的第二连接销连接的第二连接器连接部、供连接器部的第三连接销连接的第三连接器连接部、供连接器部的第四连接销连接的第四连接器连接部、供第四绕线端部连接的第四绕线连接部、供第三绕线端部连接的第三绕线连接部，沿各所述连接销的排列方向形成在一条直线上。

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