JP2006210375A - コイルユニット、モータ及びコイルユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で接続部の断線を防止でき、組付け性やコスト低減の面でも優れているコイルユニットを提供する。
【解決手段】 通電可能な巻線６，７と、この巻線が巻回される巻線支持部材２とを有し、前記巻線の端部を引出して接続部６ａ，６ｂ，７ａ、７ｂとしているコイルユニット１であって、前記接続部を補強する補強線１０を含み、この補強線１０が折り曲げられて折返し部１０ｃが前記巻線支持部材に掛けられ、該補強線の両端部が同方向に引出されており、前記巻線の前記接続部と前記補強線の両端部１０ａ、１０ｂとが一体に捩られて縒り線となっている。本コイルユニット１によると巻線の接続部分となる接続部が補強線の両端部と一体に捩られて縒り線を形成するので、簡単な構造で接続部を補強して断線を予防できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は電流を流したときに磁力を発生させるコイルユニット、モータ及びコイルユニットの製造方法に関する。より詳細には、コイルに電流を流す駆動回路などの外部装置との接続部分を補強しているコイルユニットに関する。

一般にコイルユニットは、巻線（素線とも称される）とこの巻線が巻回される巻線支持部材とを含んで形成されている。例えば、コイルユニットは巻線支持部材としてのボビンと、このボビンに巻線を巻回したコイル部とによって構成される。コイルユニットはスピーカやモータ等の電気機器を構成する部品として広く使用されている。コイルユニットは巻線へ電流の供給を受けたときに磁力を発生させる。よって、コイルユニットには外部と電気的な接続を行うための接続部を設けることが必要である。

小型の電気機器に組込まれるコイルユニットは小さく、ここで使用されている巻線は極めて細い。よって、巻線の端部を引出して直接、外部装置（駆動回路など）に接続すると巻線が断線し易い。そこで、例えば、特許文献１で開示するように従来のコイルユニットは、巻線の断線防止のために巻線よりも強度のあるリボン線を巻線の端部に接続して接続部としている。

特開平５−１８３９９３号公報

しかしながら、巻線とリボン線とを接合しているので、リボン線に加わる引張力が強い場合、両者の接合部分が剥離して断線する可能がある。さらに巻線とは別の線材であるリボン線が必要となるので、部品点数が増加してコストが上昇する。

本発明の目的は簡単な構成で接続部の断線を防止でき、コスト低減の面でも優れているコイルユニット、モータを提供すること及びこのコイルユニットの製造方法を提供することである。

上記の目的は、巻線と、該巻線が巻回される巻線支持部材とを含み、前記巻線の端部を前記巻線支持部材から引出して外部回路との接続部としているコイルユニットであって、前記接続部を補強する補強線を含み、前記補強線が前記巻線支持部材に係合し、該補強線の少なくとも一端部が前記巻線の接続部と同方向に引出されており、前記巻線の接続部と前記補強線の一端部とが一体に捩られて縒り線となっているコイルユニットにより達成できる。

本発明によると、巻線支持部材から引出した巻線の接続部が補強線の一端部と一体に捩られて縒り線を形成するので、簡単な構成で巻線の接続部を補強し断線を防止した構造を実現できる。更に、巻線と同じ線材を補強線として用いれば部品点数を増加させることもない。
また、前記補強線が折り曲げられて折返し部が前記巻線支持部材に掛けられ、該補強線の両端部が該巻線支持部材に対して同方向に引出されており、前記巻線の接続部と前記補強線の両端部とを一体に捩り縒り線とすれば、巻線の断線をより確実に防止できる。
また、前記巻線から前記接続部を引出す位置において、前記巻線と前記補強線とを接着すれば、巻線の断線をより確実に防止できる。

そして、前記巻線支持部材をモータ用のステータとした場合にはステータユニットを形成することができる。このようなステータユニットを一部に含むモータは低価格で信頼性のあるアクチュエータとして提供できる。

また、上記目的は、巻線を巻線支持部材に巻回して、前記巻線の端部を前記巻線支持部材から引出して外部回路との接続部とするステップと、補強線を前記巻線支持部材に係合させ、該補強線の少なくとも一端部を前記巻線の接続部と同方向に引出し、前記巻線の接続部と前記補強線の一端部とを一体に捩るステップとを含むコイルユニットの製造方法によっても達成される。

本発明によると、簡単な構成で巻線の接続部の断線を防止でき、コスト低減の面でも優れているコイルユニット、モータ及びコイルユニットの製造方法を提供できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下においては、巻線を巻回する巻線支持部材を所定形状のステータとしたステータユニットとしてコイルユニットを使用した場合、及びこれを含むステップモータの構成例を示す。

図１はステータユニット１について示した図である。ステータユニット１は略Ｕ字状に形成したステータ２と、このステータ２の両側のアーム部それぞれに巻回されている巻線６、７とを備えている。

ステータ２は軟磁性材料を所定形状に形成した巻線支持部材である。このステータ２には、３個の磁極３、４、５が形成されている。この磁極に対向するように図示しないロータが配置される。ステータ２の第１アーム部２ａには第１の巻線６が巻回されて第１コイル部が形成されている。同様に反対側の第２アーム部２ｂには第２の巻線７が巻回されて第２コイル部が形成されている。巻線６，７としては、例えば径が約４５μｍ程度の細いエナメル銅線等を使用することができる。

第１巻線６は第１アーム部２ａに所定数巻回され、その両端部がステータ２の外方に引出されて、不図示の外部回路との接続部６ａ、６ｂとなっている。ところが、この接続部６ａ、６ｂとなる巻線は上記のように極めて細い。そこで、このステータユニット１は補強線１０を用いて接続部６ａ、６ｂを補強している。

補強線１０は巻線６、７とは別体の線材である。図１は接続部６ａについて補強線１０を用いて補強構造を形成する様子を示している。補強線１０はＵ字状に折り曲げられ、その折返し部１０ｃが第１アーム部２ａの内周側に掛けられている。折返し部１０ｃを掛ける位置は、接続部６ａを巻線６から引出す位置と対応させることが好ましい。第１アーム部２ａに折返し部１０ｃを掛けた補強線１０は、両端部１０ａ、１０ｂがステータ２に対して同方向（図１では、右方向）に引出されている。

折返し部１０ｃを第１アーム部２ａに引っ掛けると、図示しているように、巻線６の一端である接続部６ａと補強線１０の両端部１０ａ及び１０ｂとが略同じ位置に引出される状態となる。ここで、３本の線を矢印Ｒで示すように捩って一体的な縒り線とする。図１は、接続部６ａについて示しているが、他方の接続部６ｂについても同様の縒り線構造を形成する。さらに、反対側に配置されている第２の巻線７の接続部７ａ、７ｂについても同様の縒り線構造を形成する。

以上で説明したようにステータユニット１は、ステータ２に掛けて折り返した２本の補強線１０ａ、１０ｂと共に、巻線の各接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを一体に捩るという簡単構成で各接続部の補強構造を実現する。本発明の縒り線構造によれば、１本の巻線６、７よりも接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの径が太くなるので、巻線６、７が引張力によって断線することを防止できる。さらに、接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂに引張力が加わっても、補強線１０の折返し部１０ｃがステータ２に引っ掛かるので、巻線６、７の断線をより確実に防止できる。そして、補強線１０用の線材として、巻線６、７と同質の素材を採用すれば新たな線材を準備する必要もないので、この縒り線構造は極めて簡単に実現できる。また、この縒り線構造は、巻線６、７の径よりも若干太くなった程度で、過度に硬くなることがないので、駆動回路等の外部装置と接続作業を楽に行える組付け性にも優れた構造となる。

なお、各巻線６，７から接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを引出す位置に接着剤を塗布して、巻線６、７を補強線１０の両端部１０ａ、１０ｂと共に固定しておくことが好ましい。そして、縒り線の先端部は駆動回路の接続パッド等に一体に半田付けするのが好ましい。このようにすれば、縒り線が両側で固定されるので捩じった部分を安定に保持できる。また、引張力による巻線の断線もより確実に防止できる。

また、例えば作業性よりも断線を確実に防止した場合には太い線材を補強線１０に採用すればよい。このよう補強線の線材を適宜に選択することにより、要求に応じた縒り線構造を形成できる。

図１で示しているステップユニット１の製造方法をまとめると以下の通りである。ステータ２のアーム部２ａ、２ｂそれぞれに巻線６、７を所定回数巻回して、端部を引出して接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂとする。４本の補強線１０を準備してそれぞれを折り曲げ、折返し部１０ｃを接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを引出した位置に引っ掛けて、各接続部及び各補強線１０の両端部１０ａ、１０ｂの３本の線を一体に捩る。各接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂを引出している部分に接着剤を塗布して接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂと補強線１０を一緒にステータ２に固定する。最後に４本の縒り線の先端部を外部装置（駆動回路等）の接続パッドに半田で接続すればよい。

図２は、図１で示すステータユニット１を構成の一部として含むステップモータ２０を示した図である。このステップモータ２０のロータ２１はステータユニット１の３個の磁極３、４、５と対向するように配置されている。ロータ２１は、Ｎ磁極及びＳ磁極をそれぞれ２個ずつ（Ｎ１，Ｎ２及びＳ１、Ｓ２）を備えた４磁極構成である。このロータ２１は同一磁極が互いに対向する位置に着磁された永久磁石であり、両方向へ回動自在に設定されている。ロータ軸２２はロータ２１の中心に設けられており、ロータ２１の回転に伴って一体的に回転する。このステップモータ２０は前述したステータユニット１を含むので、低価格で信頼性のあるモータとなる。

上記実施例はステータ２を巻線支持部材として巻線６、７を巻回したステータユニット１について説明している。ステータ２は巻線６、７が巻回される巻線支持部材の一形態である。すなわち、ステータユニット１はコイルユニットの一形態として示したものである。よって、ボビンを巻線支持部材とするコイルユニットについても前述した縒り線構造を適用できる。例えば円筒状のボビンに補強線を引っ掛けて縒り線構造を同様に形成できる。また、巻線を引出す部分のボビンの周部に係止爪を設け、この係止爪に補強線の折返し部を引っ掛けるようにしてもよい。

また、上記実施例では、補強線１０の両端部１０ａ、１０ｂと各巻線６、７の接続部６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂとを３本ずつ縒り線としたが、本発明はこれに限らない。例えば、補強線１０の折り返し部１０ｃをステータ２に引っ掛け、補強線１０の一端部１０ａをステータ２に巻回し、他端部１０ｂを巻線６、７の各接続部と同方向に引出し、巻線６、７の各接続部と補強線１０の他端部ｂとを一体に捩って縒り線としてもよい。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

実施形態に係るステータユニットについて示した図である。 図１で示すステータユニットを構成の一部として含むステップモータを示した図である。

符号の説明

１ ステータユニット（コイルユニット）
２ ステータ
２ａ 第１アーム部
２ｂ 第２アーム部
３、４、５ 磁極
６ 第１の巻線
６ａ、６ｂ 接続部
７ 第２の巻線
７ａ、７ｂ 接続部
１０ 補強線
１０ｃ 折返し部
１０ａ、１０ｂ 補強線の両端部
２０ ステップモータ
２１ ロータ

Claims (6)

1. 巻線と、該巻線が巻回される巻線支持部材とを含み、前記巻線の端部を前記巻線支持部材から引出して外部回路との接続部としているコイルユニットであって、
   前記接続部を補強する補強線を含み、
   前記補強線が前記巻線支持部材に係合し、該補強線の少なくとも一端部が前記巻線の接続部と同方向に引出されており、
   前記巻線の接続部と前記補強線の一端部とが一体に捩られて縒り線となっていることを特徴とするコイルユニット。
2. 前記補強線が折り曲げられて折返し部が前記巻線支持部材に掛けられ、該補強線の両端部が該巻線支持部材に対して同方向に引出されており、
   前記巻線の接続部と前記補強線の両端部とが一体に捩られて縒り線となっていることを特徴とする請求項１に記載のコイルユニット。
3. 前記巻線から前記接続部を引出す位置において、前記巻線と前記補強線とが接着されていることを特徴とする請求項１に記載のコイルユニット。
4. 前記巻線支持部材がモータ用のステータであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコイルユニット。
5. 請求項４に記載のコイルユニットを含むことを特徴とするモータ。
6. 巻線を巻線支持部材に巻回して、前記巻線の端部を前記巻線支持部材から引出して外部回路との接続部とするステップと、
   補強線を前記巻線支持部材に係合させ、該補強線の少なくとも一端部を前記巻線の接続部と同方向に引出し、前記巻線の接続部と前記補強線の一端部とを一体に捩るステップとを含むことを特徴とするコイルユニットの製造方法。
   

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