JP2005073358A

JP2005073358A - モータ

Info

Publication number: JP2005073358A
Application number: JP2003298769A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yanagisawa; 充柳澤
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: JP4505051B2

Abstract

【課題】モータ全体の外形を小型化し、省スペース化を図る。
【解決手段】コイルボビン１に巻線されたコイル２の末端２ａ，２ｂが電気的に接続される端子ピン３，４を、端子ピン３，４の軸線がコイル２の巻回軸線Ｘと交差し、かつ巻回軸線Ｘを含む平面に対して平行になるようにコイルボビン１に取り付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの外形を小型化する技術に関する。

図７は従来の２相ＰＭ型ステッピングモータの端子構造を示す斜視図である。

図７に示すように、コイルの各末端１０２ａ，１０２ｂが電気的に接続される一対の端子ピン１０３，１０４は、モータ回転軸１００を含む平面に対して垂直に、モータの外径から大きく突出するように端子保持部１０５に取り付けられている。端子ピン１０３，１０４は、コイルの末端１０２ａ，１０２ｂが巻線されて接続されるコイル接続部１０３ａ，１０４ａと、外部端子などに接続される外部接続部１０３ｂ、１０４ｂとを有する。端子ピン１０３，１０４及び端子保持部１０５は、コイルの各相ごとに設けられ、コイルはコイルボビンに巻線される（例えば、特許文献１参照）。

図８は、図７のモータの端子構造を改良したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）をＸＺ平面から見た断面図である。コイル１０２が巻線されるコイルボビン１に設けられた端子保持部１０５に凹状の段差１０５ａを形成することによって、外部接続部１０３ｂ，１０４ｂに外部端子などを接続する際にコイルの末端１０２ａ，１０２ｂを破損するなどの弊害が起こらないように対処している（例えば、特許文献２参照）。

図９に他の従来のモータの端子構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）をＸＺ平面から見た断面図である。

図９に示すように、コイル１０２の末端が電気的に接続される端子ピン２０３，２０４は、その軸線がコイルの巻回軸線（Ｘ方向）に平行で、かつ巻回軸線を含む平面に対して平行になるように端子保持部２０５に取り付けられている。この例では、端子ピン２０３，２０４がモータの外径から大きく突出することはなくなるが、この構造を２相ＰＭ型ステッピングモータに適用する場合、各相の端子ピンをコイルの巻回軸線まわりに同じ角度に配置することができないので、外部端子との接続が煩雑になる（例えば、特許文献３参照）。
実開昭６１−５５４４９号公報実開平２−８３６８１号公報特開平６−３８４２６号公報

しかしながら、民生機器に内蔵されるモータは、端子ピンの除くモータ本体の小型化は進んでいるものの、端子ピンにはコイルの巻線や外部との接続を行う機能が必要となるため、モータ外形から突出する配置に対する改善が進んでおらず、モータ全体としての実装スペースの省スペース化が図られていない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、端子ピンがモータの外形から大きくはみ出すことなく、モータ全体の外形を小型化でき、省スペース化を図ることができるモータを提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るモータは、コイルボビンに巻線されたコイルの末端が電気的に接続される端子ピンを、当該端子ピンの軸線がコイルの巻回軸線と交差し、かつ当該巻回軸線を含む平面に対して平行になるように前記コイルボビンに取り付けた。

また、好ましくは、前記端子ピンは、前記コイルの末端の一方が接続される第１のピン部と、前記コイルの末端の他方が接続される第２のピン部とが互いに絶縁されて前記コイルボビンに取り付けられ、当該第１及び第２のピン部が前記巻回軸線を含む平面に対して平行に並列に配置される。

また、好ましくは、前記端子ピンは、前記コイルの末端の一方が接続される第１のピン部と、前記コイルの末端の他方が接続される第２のピン部とが互いに絶縁されて前記コイルボビンに取り付けられ、当該第１及び第２のピン部が前記巻回軸線を含む平面に対して平行でかつ同軸に配置される。

また、好ましくは、前記第１及び第２のピン部は、前記巻回軸線を含む平面に平行に伸びる水平部と、当該水平部の端部を曲げ加工して形成された当該平面に垂直に突出する鉛直部とを有し、前記水平部は、前記コイルボビンに一体的に形成された保持部に取り付けられる。

また、好ましくは、前記第１及び第２のピン部は、前記巻回軸線を含む平面に平行に直線状に伸びる水平部を有し、前記コイルボビンに一体的に形成された保持部に取り付けられる。

以上説明したように、本発明によれば、端子ピンがモータの外形から大きくはみ出すことなく、モータ全体の外形を小型化でき、省スペース化を図ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態という。以下同じ。）につき、添付の図面を参照して説明する。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

［第１の実施の形態］
図１は本発明をステッピングモータに適用して実施した例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。

図１に示すように、本実施の形態の単相ＰＭ型ステッピングモータは、ハードディスクのヘッドシーク機構やＣＤ−ＲＯＭなどの補助記憶媒体のピックアップ機構を駆動するためのリードスクリューモータとして用いられ、中空円筒形状のコイルボビン１にはコイル２が巻線されている。コイルボビン１はコイル２の巻回軸線（Ｘ方向）方向に伸びる中央部１ｃと、両端部に拡径したフランジ部１ａ，１ｂを有し、例えば樹脂を素材として成形されている。コイル２は、一端部のフランジ部１ａからコイル２の巻回軸線に沿ってフランジ部１ｂに向けて巻線されており、その末端の一方は端子ピン３に、他方は端子ピン４にそれぞれ電気的に結線されている。端子ピン３，４はそれぞれＬ字状に曲折された形状とされ、フランジ部１ｂの外周部に一体的に形成された端子保持部５に貫通するように取り付けられる。

なお、コイルボビン１の中空内部にはコイル２の巻回軸線を回転軸とするモータの出力軸のまわりに磁石が設けられた不図示の回転子が配置され、コイル２が通電により励磁されて回転子を回転させる。

一対の端子ピン３，４は、その軸線がコイルの巻回軸線と交差し（Ｙ方向）、かつ当該巻回軸線を含む平面（ＸＹ平面）に対して平行になるように端子保持部５に取り付けられている。

また、一対の端子ピン３，４は、コイル２の末端の一方２ａが接続される第１のピン部３と、コイルの末端の他方２ｂが接続される第２のピン部４とが互いに端子保持部５により絶縁されて取り付けられ、当該第１及び第２のピン部３，４が巻回軸線を含む平面（ＸＹ）に対して平行に並列に配置される。

第１及び第２のピン部３，４は、上記巻回軸線を含む平面（ＸＹ平面）に平行にＹ方向に伸びる水平部３ａ，４ａと、当該水平部３ａ，４ａの端部を曲げ加工して形成された当該平面に垂直にＺ方向に突出する鉛直部３ｂ、４ｂとを有し、水平部３ａ，４ａが端子保持部５に取り付けられる。

そして、端子保持部５を挟んで一方側に第１のピン部３の水平部３ａと第２のピン部４の鉛直部４ｂとが互いに隣接して配置されると共に、他方側に第１のピン部３の鉛直部３ｂと第２のピン部４の水平部４ａとが互いに隣接して配置される。また、各水平部３ａ，４ａにｈａコイル２の末端２ａ，２ｂが巻線されて接続され、各鉛直部３ｂ，４ｂにはコイル２への通電を可能にする外部端子などが接続される。

なお、端子保持部５を挟んで一方側に第１及び第２のピン部３，４の各水平部３ａ，４ａとを隣接させ、第１及び第２のピン部３，４の各鉛直部３ｂ、４ｂとを隣接して配置し、各水平部３ａ，４ａにコイル２の末端２ａ，２ｂを接続し、各鉛直部３ｂ、４ｂに外部端子を接続してもよい。

また、端子ピン３，４における各水平部３ａ，４ａは、互いにコイル２の巻回軸線を含む平面（ＸＹ平面）に平行な同一平面上に配置されてコイル２の巻回軸線を含む平面（ＸＹ平面）に垂直なＺ方向の寸法が抑えられている。

また、各鉛直部３ｂ、４ｂは、曲げ加工によって、その上端部が当該ＸＹ平面に平行な同一平面上に位置するように、略同じ長さで鉛直方向（Ｚ方向）に伸びているので、外部端子などとの接続が容易になる。

また、各水平部３ａ，４ａは、コイルボビン１の外径（モータの外径）と略同じ長さを有している。従って、各水平部３ａ，４ａがモータの外径から大きくはみ出すことなく、モータ全体の外形を小型化でき、省スペース化を図ることができる。

また、端子ピン３，４を端子固定部５に貫通させて取り付けることよって、コイル２を接続する水平部３ａ，４ａと外部端子などに接続される鉛直部３ｂ、４ｂとを分離することができるので、コイル２の接続や外部端子との接続などの組立て作業を容易化することができる。

［第２の実施の形態］
図２は、第２の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、ＸＺ平面から見た断面図（ｃ）である。また、図３は、第２の実施の形態の端子ピンの構造の変形例を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、ＸＺ平面から見た側面図（ｃ）である。

第１の実施の形態の各端子ピン３，４がＬ字状に曲折して形成されていたのに対して、第２の実施の形態の各端子ピン１３，１４は直線状に形成されている（鉛直部３ｂ、４ｂを削除した）点が異なっている。この第２の実施の形態では、外部端子に接続される端部１３ｂ，１４ｂが端子固定部５を挟んで互いに相反する方向に伸びているので外部端子との接続は若干煩雑となるものの、各端子ピン１３，１４はコイルボビン１の外径（モータの外径）と略同じ長さを有するので、第１の実施の形態と同様に、端子ピン１３，１４がモータの外径から大きくはみ出すことなく、モータ全体の外形を小型化でき、省スペース化を図ることができるという効果が得られる。

また、図３に示すように、端子ピン１３，１４におけるコイル接続部１３ａ，１４ａを端子固定部５の同じ側に配置し、端子固定部５にコイル２を各コイル接続部１３ａ，１４ｂに誘導するための切り欠き１５を形成することで、上述した外部端子との接続の煩雑さも解消できる。

なお、第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、（ａ）のＸＺ方向から見た断面図（ｂ）、第３の実施の形態の端子ピンの構造の変形例を示す正面図（ｃ）である。

第３の実施の形態は、Ｌ字状の端子ピン２３，２４の水平部２３ａ，２４ａを互いに同一軸線上に配置した点が第１の実施の形態の構造と異なっている。この第３の実施の形態では、端子固定部２５のＸ方向のサイズをより小さくできるので、第１の実施の形態に比べて小型化及び省スペース化の効果が飛躍的に向上する。

また、第１の実施の形態と同様に、端子ピン２３，２４がモータの外径から大きくはみ出すことなく、モータ全体の外形を小型化でき、省スペース化を図ることができるという効果が得られる。

また、図４（ｃ）は、第３の実施の形態の端子ピンの構造の変形例として、直線状に形成された端子ピン３３，３４を同一軸線上に配置した例を示しているが、この変形例によっても同様の効果を得ることができる。

なお、その他の第３の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

［第４の実施の形態］
図５は、第４の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、（ａ）をＸＺ平面から見た断面図（ｂ）である。

第４の実施の形態は、第２の実施の形態の直線状の端子ピン１３，１４を、ＸＹ平面に対して垂直方向に上下に配置した点が特徴となっている。この第４の実施の形態でも、第３の実施形態と同様に、端子固定部３５の巻回軸線（Ｘ方向）のサイズをより小さくできるので、第１の実施の形態に比べて小型化及び省スペース化の効果が飛躍的に向上する。

［応用例］
図６は、第１の実施の形態の端子ピンの構造を２相ＰＭ型ステッピングモータに適用した例を示す斜視図である。

図６に示すように、２相以上のコイルを有するモータでは、図１に示す一対の端子ピン３，４と端子固定部５との組み合わせをコイルの相数に対応する数だけ設ければよく、本例の場合には２相あるのでＸ方向に沿って２組設けてある。このようにコイルの相数が増加した場合でも、端子ピンをモータの外径から大きくはみ出すことなく配置でき、小型化及び省スペース化の要求を満たすことができる。

本発明はステッピングモータに限らず、モータの小型化が要求される様々な分野に適用できる。

本発明をステッピングモータに適用して実施した例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。第２の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、ＸＺ平面から見た断面図（ｃ）である。第２の実施の形態の端子ピンの構造の変形例を示す正面図（ａ）、平面図（ｂ）、ＸＺ平面から見た側面図（ｃ）である。第３の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、（ａ）のＸＺ方向から見た断面図（ｂ）、第３の実施の形態の端子ピンの構造の変形例を示す正面図（ｃ）である。第４の実施の形態の端子ピンの構造を示す正面図（ａ）、（ａ）をＸＺ平面から見た断面図（ｂ）である。第１の実施の形態の端子ピンの構造を２相ＰＭ型ステッピングモータに適用した例を示す斜視図である。従来の２相ＰＭ型ステッピングモータの端子構造を示す斜視図である。図７のモータの端子構造を改良したもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）をＸＺ平面から見た断面図である。他の従来のモータの端子構造を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）をＸＺ平面から見た断面図である。

符号の説明

１コイルボビン
２コイル
３，４，１３，１４，２３，２４，３３，３４端子ピン
３ａ，４ａ，２３ａ，２４ａ水平部
３ｂ、４ｂ、２３ｂ，２４ｂ鉛直部
５，１５，２５，３５端子固定部

Claims

コイルボビンに巻線されたコイルの末端が電気的に接続される端子ピンを、当該端子ピンの軸線がコイルの巻回軸線と交差し、かつ当該巻回軸線を含む平面に対して平行になるように前記コイルボビンに取り付けたことを特徴とするモータ。
前記端子ピンは、前記コイルの末端の一方が接続される第１のピン部と、前記コイルの末端の他方が接続される第２のピン部とが互いに絶縁されて前記コイルボビンに取り付けられ、当該第１及び第２のピン部が前記巻回軸線を含む平面に対して平行に並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
前記端子ピンは、前記コイルの末端の一方が接続される第１のピン部と、前記コイルの末端の他方が接続される第２のピン部とが互いに絶縁されて前記コイルボビンに取り付けられ、当該第１及び第２のピン部が前記巻回軸線を含む平面に対して平行でかつ同軸に配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
前記第１及び第２のピン部は、前記巻回軸線を含む平面に平行に伸びる水平部と、当該水平部の端部を曲げ加工して形成された当該平面に垂直に突出する鉛直部とを有し、
前記水平部は、前記コイルボビンに一体的に形成された保持部に取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ。
前記第１及び第２のピン部は、前記巻回軸線を含む平面に平行に直線状に伸びる水平部を有し、
前記コイルボビンに一体的に形成された保持部に取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ。