JP2007097351A - Power supplying structure of motor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supplying structure of a motor constituted so as to connect a lead wire and a coil using a universal connector, and preventing the motor from falling even if the motor is picked up by gripping the lead wire only. <P>SOLUTION: A plurality of magnetic poles are formed in the stator iron core 13 of the stepping motor 1, and covered with a pair of insulators from both sides in the axial direction. The coil is wound onto the insulators. One insulator 30 is formed with an attachment 31 outwardly protruding from a back bracket 12. A male connector 40 is fixed to the attachment 31, and connected to the coil within a stator 10. The lead wire 50 for supplying power to the coil is connected to a female connector 60. The attachment 31 is formed with a pair of hooks 32a, 32b for preventing the female connector 60 from being removed when the female connector 60 is coupled to the male connector 40. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転子の外周に複数の磁極を備える固定子を配置して構成されるモータの給電構造に関する。   The present invention relates to a power feeding structure for a motor configured by arranging a stator having a plurality of magnetic poles on the outer periphery of a rotor.

例えばインナーロータ型のハイブリッド型ステッピングモータは、ブラケットに対して回転可能に支持された回転軸に固定された回転子と、この回転子の外周に所定のエアギャップを介して対向する複数の磁極を備える固定子鉄心とを備えている。
固定子鉄心は、プレス加工された珪素鋼板を積層して環状のヨークの内周に複数の磁極が放射状に配列するように構成される。 For example, an inner rotor type hybrid stepping motor has a rotor fixed to a rotating shaft supported rotatably with respect to a bracket, and a plurality of magnetic poles facing the outer periphery of the rotor via a predetermined air gap. And a stator core to be provided.
The stator iron core is configured such that a plurality of magnetic poles are arranged radially on the inner periphery of an annular yoke by laminating pressed silicon steel plates.

固定子鉄心の複数の磁極は、軸方向の両側から一対の絶縁体により覆われ、この絶縁体の上から複数の磁極回りに複数のコイルが巻き回される。モータ内のコイルを外部電源に接続する方式としては、コイルにリード線を半田付け等により直接接続する方式と、コイルをモータに固定されたコネクタに接続し、これにリード線を接続したコネクタを結合させる方式とがあるが、後者の方がモータ単体での取り扱いが容易なことから、現在は後者の方式が主流となっている。この場合、リード線は、雌雄のコネクタの結合力のみによりモータに結合される。例えば、特許文献１には、このような接続方式のモータが開示されている。   The plurality of magnetic poles of the stator core are covered with a pair of insulators from both sides in the axial direction, and a plurality of coils are wound around the plurality of magnetic poles from above the insulators. There are two methods for connecting the coil in the motor to the external power supply: a method in which the lead wire is directly connected to the coil by soldering, etc., and a connector in which the coil is connected to the connector fixed to the motor and the lead wire is connected to this. There is a method of coupling, but since the latter is easier to handle with a single motor, the latter is currently the mainstream. In this case, the lead wire is coupled to the motor only by the coupling force of the male and female connectors. For example, Patent Document 1 discloses a motor having such a connection method.

実用新案登録公報第２５７０４８２号Utility Model Registration Gazette No. 2570482

なお、コネクタ方式のモータの給電構造では、コストダウンのため汎用のコネクタを利用することが多い。
しかしながら、汎用のコネクタは容易に抜き差しできるよう構成されているため一般に結合力が弱く、従来のコネクタ方式のモータの給電構造では、リード線を接続した状態でリード線のみを持ってモータを持ち上げると、コネクタの結合が外れてモータが落下し、破損する虞がある。 In the power supply structure of the connector type motor, a general-purpose connector is often used for cost reduction.
However, since general-purpose connectors are configured so that they can be easily inserted and removed, the coupling force is generally weak, and in the conventional connector-type motor power feeding structure, if the motor is lifted by holding only the lead wires with the lead wires connected, If the connector is disconnected, the motor may fall and be damaged.

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、リード線とコイルとを汎用のコネクタを利用して接続する構成でありながら、使用者がリード線のみを持ってモータを持ち上げた場合にもモータが落下することがないモータの給電構造を提供することを目的（課題）とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and has a configuration in which a lead wire and a coil are connected using a general-purpose connector. It is an object (problem) to provide a power feeding structure for a motor that prevents the motor from falling even when the motor is lifted.

本発明の請求項１にかかるモータの給電構造は、上記の目的を達成させるため、ブラケットに対して回転可能に支持された回転軸と一体に回転する回転子と、この回転子の外周に所定のエアギャップを介して対向する複数の磁極を備え、複数の磁極を軸方向の両側から一対の絶縁体により覆い、絶縁体の上から複数の磁極回りに複数のコイルを巻き回して構成される固定子とを有する構成において、絶縁体の一方に、ブラケットに形成された開口から外部に向けて延びる取付部を設け、この取付部に、雌雄の一方のコネクタをコイルに接続された状態で固定し、かつ、取付部に、コイルに給電するリード線に接続された他方のコネクタを一方のコネクタに接続した際に、他方のコネクタを抜けないように保持する保持片を形成したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a power feeding structure for a motor according to a first aspect of the present invention has a rotor that rotates integrally with a rotating shaft that is rotatably supported with respect to a bracket, and a predetermined outer periphery of the rotor. A plurality of magnetic poles facing each other through an air gap, covered by a pair of insulators from both sides in the axial direction, and wound around a plurality of coils from above the insulator. In a structure having a stator, one of the insulators is provided with a mounting portion extending outward from an opening formed in the bracket, and one of the male and female connectors is fixed to the mounting portion while being connected to the coil. In addition, when the other connector connected to the lead wire for supplying power to the coil is connected to one connector, a holding piece is formed in the mounting portion so as not to come out of the other connector. To.

また、請求項２に記載のように、保持片は、他方のコネクタを両側から挟み込む一対のフックとすることが望ましく、さらに、請求項３に記載のように、絶縁体は、取付部及び保持片を含め、樹脂により一体に成型されることが望ましい。   Further, as described in claim 2, it is preferable that the holding piece is a pair of hooks that sandwich the other connector from both sides. Further, as described in claim 3, the insulator includes the attachment portion and the holding portion. It is desirable to integrally mold with resin including the piece.

本願請求項１のモータの給電構造によれば、絶縁体に取付部を設け、かつ、この取付部に保持片を形成することにより、汎用のコネクタを用いてコストダウンを図りつつ、リード線に接続されたコネクタを保持片により抜け止めすることができ、使用者がリード線のみを持ってモータを持ち上げた場合にも、モータが落下するのを防ぐことができる。   According to the power supply structure of the motor of claim 1 of the present application, by providing a mounting portion on the insulator and forming a holding piece on this mounting portion, while reducing costs using a general-purpose connector, The connected connector can be prevented from coming off by the holding piece, and even when the user lifts the motor by holding only the lead wire, the motor can be prevented from dropping.

また、請求項２の給電構造によれば、リード線が接続されたコネクタの両側をフックで挟み込むことにより、コネクタの形状を変更することなく、簡単な構成で強固な保持を実現することができる。
さらに、請求項３の給電装置によれば、絶縁体を樹脂成型することにより、取付部から保持片までを一体に成型することができ、部品点数や工程数を増やすことなく、強固な抜け止め効果を実現することができる。 Further, according to the power supply structure of claim 2, by holding both sides of the connector to which the lead wire is connected with the hook, it is possible to realize a strong holding with a simple configuration without changing the shape of the connector. .
Furthermore, according to the power supply device of claim 3, by molding the insulator, the part from the mounting portion to the holding piece can be integrally molded, and the strong retaining prevention is achieved without increasing the number of parts and the number of processes. The effect can be realized.

以下、本発明にかかるモータの給電構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１０は、本実施の形態の給電構造をハイブリッド型のインナーロータ型ステッピングモータに適用した例を示し、図１〜図３はコネクタ接続前の正面図、側面図、背面図、図４〜図６はコネクタ接続後の正面図、側面図、背面図、図７及び図８はそれぞれ図１及び図２から絶縁体とコネクタとを取り出して示した正面図、側面図、図９及び図１０はそれぞれ図４及び図６から絶縁体とコネクタとを取り出して示した正面図、背面図である。   Embodiments of a power feeding structure for a motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 show an example in which the power feeding structure of the present embodiment is applied to a hybrid inner rotor type stepping motor. FIGS. 1 to 3 are a front view, a side view, a rear view, 4 to 6 are a front view, a side view and a rear view after connector connection, and FIGS. 7 and 8 are a front view, a side view, FIG. FIGS. 10A and 10B are a front view and a rear view, respectively, showing the insulator and the connector taken out from FIGS.

実施の形態のステッピングモータ１は、図１〜図６に示すように、前側エンドブラケット１１と後側エンドブラケット１２とにより固定子鉄心１３（図２参照）を挟み込んで構成される固定子１０と、これらのエンドブラケット１１、１２に軸受１４、１５（図１及び図３参照）を介して回転可能に支持された回転軸２０とを備えている。
回転軸２０には、図示せぬ回転子が一体に回転するよう固定されている。回転子は、軸方向の中央に軸方向に磁化された永久磁石を挟み、その両側に歯車状の回転子鉄心を配置して構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 6, the stepping motor 1 of the embodiment includes a stator 10 configured by sandwiching a stator core 13 (see FIG. 2) between a front end bracket 11 and a rear end bracket 12. The end brackets 11 and 12 are provided with a rotary shaft 20 rotatably supported via bearings 14 and 15 (see FIGS. 1 and 3).
A rotor (not shown) is fixed to the rotary shaft 20 so as to rotate integrally. The rotor is configured by sandwiching a permanent magnet magnetized in the axial direction at the center in the axial direction and arranging gear-shaped rotor cores on both sides thereof.

固定子鉄心１３は、プレス加工された珪素鋼板を積層して構成されており、図示は省略するが、環状のヨークの内周に複数の磁極が放射状に配列するように構成されている。固定子鉄心１３の磁極は、回転子の外周に所定のエアギャップを介して対向しており、先端に極歯を備えている。   The stator core 13 is configured by laminating pressed silicon steel plates. Although not shown, the stator core 13 is configured such that a plurality of magnetic poles are arranged radially on the inner periphery of the annular yoke. The magnetic poles of the stator core 13 are opposed to the outer periphery of the rotor via a predetermined air gap, and have pole teeth at the tip.

また、固定子鉄心１３の磁極は、回転子に対向する面を除いて、軸方向の両側から一対の絶縁体（スロットインシュレータ、各図には一方の絶縁体３０のみ表示されている）により覆われ、この絶縁体の上から複数の磁極回りに複数のコイルが巻き回されている。
なお、回転子と固定子との構造は、例えば特許文献１等に開示される公知のハイブリッド型ステッピングモータと同一であるため、詳細な説明は省略する。 The magnetic poles of the stator core 13 are covered with a pair of insulators (slot insulators, only one insulator 30 is shown in each figure) from both sides in the axial direction except for the surface facing the rotor. A plurality of coils are wound around the plurality of magnetic poles from above the insulator.
Since the structure of the rotor and the stator is the same as that of a known hybrid type stepping motor disclosed in, for example, Patent Document 1, the detailed description is omitted.

絶縁体３０は、図１、図２、図７〜図１０に示すように、固定子鉄心１３の磁極形状に合わせてリング状に形成され、一端に後側ブラケット１２に形成された開口から外部に向けて延びる取付部３１が形成されている。
この取付部３１には、雄コネクタ４０が嵌合して固定される。雄コネクタ４０は、箱状に形成されたガイド４１の内側に複数のピン（図示せず）を備え、取付部３１に固定された状態で、これらのピンに固定子１０内のコイルが接続される。 As shown in FIGS. 1, 2, and 7 to 10, the insulator 30 is formed in a ring shape in accordance with the magnetic pole shape of the stator core 13, and is externally opened from an opening formed in the rear bracket 12 at one end. An attachment portion 31 extending toward the top is formed.
The male connector 40 is fitted and fixed to the attachment portion 31. The male connector 40 includes a plurality of pins (not shown) inside a guide 41 formed in a box shape, and a coil in the stator 10 is connected to these pins while being fixed to the mounting portion 31. The

一方、コイルに給電するリード線５０には、雌コネクタ６０が接続されている。雌コネクタ６０は、雄コネクタ４０のガイド４１に挿入される挿入部６１と、挿入部６１よりリード線５０側で一段幅広に形成されたフランジ６２とを有し、挿入部６１には、雄コネクタのピンが挿入されるソケット(図示せず)が形成されている。
そして、雄コネクタ４０のピンを雌コネクタ６０のソケットに挿入することにより、リード線５０と固定子のコイルとが電気的に接続される。 On the other hand, a female connector 60 is connected to the lead wire 50 that supplies power to the coil. The female connector 60 includes an insertion portion 61 that is inserted into the guide 41 of the male connector 40 and a flange 62 that is wider than the insertion portion 61 on the lead wire 50 side, and the insertion portion 61 includes a male connector. A socket (not shown) into which the pins are inserted is formed.
Then, by inserting the pins of the male connector 40 into the socket of the female connector 60, the lead wire 50 and the stator coil are electrically connected.

なお、雄コネクタのガイド４１には、雌コネクタ６０の挿入方向に延びる矩形の長孔４２ａ、４２ｂが形成され、雌コネクタ６０の挿入部６１には、これらの長孔４２ａ、４２ｂに係合する突起６３ａ、６３ｂが形成されている。
雄コネクタ４０に雌コネクタ６０を結合させると、長孔４２ａ、４２ｂに突起６３ａ、６３ｂが嵌り込み、所定の結合力で両コネクタを結合する。
ただし、両コネクタに形成された長孔と突起とによる結合力は比較的弱く、これのみでリード線５０がモータ１に接続されている場合には、リード線５０を持ってモータ１を持ち上げた際にコネクタの結合が外れてモータ１が落下する可能性がある。 The male connector guide 41 is formed with rectangular long holes 42a and 42b extending in the insertion direction of the female connector 60, and the insertion portion 61 of the female connector 60 is engaged with these long holes 42a and 42b. Protrusions 63a and 63b are formed.
When the female connector 60 is coupled to the male connector 40, the protrusions 63a and 63b are fitted into the long holes 42a and 42b, and the two connectors are coupled with a predetermined coupling force.
However, the coupling force due to the long holes and protrusions formed in both connectors is relatively weak. When the lead wire 50 is connected to the motor 1 only by this, the motor 1 is lifted by holding the lead wire 50. At this time, the connector may be disconnected and the motor 1 may fall.

そこで、実施の形態のモータ１では、取付部３１に、雌コネクタ６０を雄コネクタ４０に結合させた際に雌コネクタ６０を抜けないように保持する保持片として、雌コネクタ６０を両側から挟み込む一対のフック３２ａ、３２ｂを形成している。絶縁体３０は、取付部３１、フック３２ａ、３２ｂを含めて樹脂により一体に成型されている。   Therefore, in the motor 1 of the embodiment, a pair of holding the female connector 60 from both sides as a holding piece that holds the female connector 60 so as not to come off when the female connector 60 is coupled to the male connector 40 in the mounting portion 31. Hooks 32a and 32b are formed. The insulator 30 is integrally formed of resin including the attachment portion 31 and the hooks 32a and 32b.

各フック３２ａ、３２ｂは、取付部３１から更に外側に向けて延び、先端がそれぞれ向き合うようにＬ字形に折り曲げられた形状である。また、各フック３２ａ、３２ｂの先端外側は、先端側が固定子１０側となるように傾斜して形成されている。   Each of the hooks 32a and 32b has a shape that extends further outward from the attachment portion 31 and is bent into an L shape so that the tip faces each other. Further, the outer ends of the hooks 32a and 32b are formed so as to be inclined so that the tip side is on the stator 10 side.

図１〜図３に示す接続前の状態から、雌コネクタ６０を雄コネクタ４０に挿入してゆくと、フック３２ａ、３２ｂの先端外側の傾斜面が雌コネクタ６０に当たって外側に押し広げられ、雌コネクタ６０が完全に雄コネクタ４０に結合すると、図４〜図６に示すように、フック３２ａ、３２ｂは内側に戻ってＬ字の先端部分で雌コネクタ６０のフランジ６２を両側から挟んで外側から抑え、雌コネクタ６０が強固に保持する。
また、雄コネクタ４０の長孔４２ａ、４２ｂに雌コネクタ６０の突起６３ａ、６３ｂが嵌り込み、所定の結合力で両コネクタを結合する。 When the female connector 60 is inserted into the male connector 40 from the state before connection shown in FIGS. 1 to 3, the inclined surfaces on the outer ends of the hooks 32a and 32b abut against the female connector 60 and are spread outward. When the connector 60 is completely connected to the male connector 40, as shown in FIGS. 4 to 6, the hooks 32a and 32b return to the inner side and hold the flange 62 of the female connector 60 from both sides at the L-shaped tip portion and restrain from the outside. The female connector 60 is firmly held.
Further, the projections 63a and 63b of the female connector 60 are fitted into the long holes 42a and 42b of the male connector 40, and both connectors are coupled with a predetermined coupling force.

一方、モータ１からリード線５０を取り外すときには、フック３２ａ、３２ｂを外側に押し広げつつ、雌コネクタ６０を引っ張ることにより、取り外すことができる。   On the other hand, when removing the lead wire 50 from the motor 1, it can be removed by pulling the female connector 60 while pushing the hooks 32a, 32b outward.

このように取付部３１にフック３２ａ、３２ｂを形成することにより、汎用のコネクタ４０、６０をそのまま加工せずに用いてコストダウンを図りつつ、リード線５０に接続された雌コネクタ６０をフック３２ａ、３２ｂにより強固に固定することができ、使用者がリード線５０のみを持ってステッピングモータ１を持ち上げた場合にも、ステッピングモータ１が落下するのを防ぐことができる。   By forming the hooks 32a and 32b in the mounting portion 31 in this manner, the female connector 60 connected to the lead wire 50 is connected to the hook 32a while reducing the cost by using the general-purpose connectors 40 and 60 without processing them. 32b can be firmly fixed, and even when the user lifts the stepping motor 1 with only the lead wire 50, the stepping motor 1 can be prevented from falling.

また、フック３２ａ、３２ｂを形成することにより、雌コネクタ６０の形状を変更することなく、簡単な構成で強固な保持を実現することができる。
さらに、絶縁体３０は樹脂により一体に成型されているため、部品点数や工程数を増やすことなく、強固な抜け止め効果を実現することができる。 Further, by forming the hooks 32a and 32b, it is possible to realize a strong holding with a simple configuration without changing the shape of the female connector 60.
Furthermore, since the insulator 30 is integrally formed of resin, a strong retaining effect can be realized without increasing the number of parts and the number of processes.

本発明のモータの給電構造は、実施の形態に示したハイブリッド型ステッピングモータの他、磁極に絶縁体を備えるモータであれば、永久磁石型ステッピングモータ、ブラシレスモータ等にも適用することができる。   The power feeding structure of the motor of the present invention can be applied to a permanent magnet type stepping motor, a brushless motor or the like as long as it is a motor having an insulator on a magnetic pole in addition to the hybrid type stepping motor shown in the embodiment.

本発明の実施の形態にかかるモータの給電構造を適用したハイブリッド型ステッピングモータのコネクタ接続前の正面図である。It is a front view before the connector connection of the hybrid type stepping motor to which the power feeding structure of the motor according to the embodiment of the present invention is applied. 図１に示すステッピングモータのコネクタ接続前の側面図である。It is a side view before the connector connection of the stepping motor shown in FIG. 図１に示すステッピングモータのコネクタ接続前の背面図である。It is a rear view before the connector connection of the stepping motor shown in FIG. 図１に示すステッピングモータのコネクタ接続後の正面図である。It is a front view after the connector connection of the stepping motor shown in FIG. 図１に示すステッピングモータのコネクタ接続後の側面図である。It is a side view after the connector connection of the stepping motor shown in FIG. 図１に示すステッピングモータのコネクタ接続後の背面図である。It is a rear view after the connector connection of the stepping motor shown in FIG. 図１の絶縁体とコネクタとを取り出して示す正面図である。It is a front view which takes out and shows the insulator and connector of FIG. 図２の絶縁体とコネクタとを取り出して示す側面図である。It is a side view which takes out and shows the insulator and connector of FIG. 図４の絶縁体とコネクタとを取り出して示す正面図である。It is a front view which takes out and shows the insulator and connector of FIG. 図６の絶縁体とコネクタとを取り出して示す背面図である。It is a rear view which takes out and shows the insulator and connector of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ステッピングモータ
１０ 固定子
１１ 前側エンドブラケット
１２ 後側エンドブラケット
１３ 固定子鉄心
１４、１５ 軸受
２０ 回転軸
３０ 絶縁体
３１ 取付部
３２ａ、３２ｂ フック
４０ 雄コネクタ
４２ａ、４２ｂ 長孔
５０ リード線
６０ 雌コネクタ
６３ａ、６３ｂ 突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stepping motor 10 Stator 11 Front end bracket 12 Rear end bracket 13 Stator iron core 14, 15 Bearing 20 Rotating shaft 30 Insulator 31 Mounting portion 32a, 32b Hook 40 Male connector 42a, 42b Long hole 50 Lead wire 60 Female connector 63a, 63b protrusion

Claims (3)

ブラケットに対して回転可能に支持された回転軸と一体に回転する回転子と、この回転子の外周に所定のエアギャップを介して対向する複数の磁極を備え、前記複数の磁極を軸方向の両側から一対の絶縁体により覆い、該絶縁体の上から前記複数の磁極回りに複数のコイルを巻き回して構成される固定子とを有するモータの給電構造において、
前記絶縁体の一方は、前記ブラケットに形成された開口から外部に向けて延びる取付部を備え、該取付部には、雌雄の一方のコネクタが前記コイルに接続された状態で固定され、かつ、該取付部には、前記コイルに給電するリード線に接続された他方のコネクタを前記一方のコネクタに接続した際に、該他方のコネクタを抜けないように保持する保持片が形成されていることを特徴とするモータの給電構造。 A rotor that rotates integrally with a rotating shaft that is rotatably supported with respect to the bracket, and a plurality of magnetic poles that oppose each other through a predetermined air gap on the outer periphery of the rotor. In a power feeding structure of a motor having a stator that is covered with a pair of insulators from both sides and wound with a plurality of coils around the plurality of magnetic poles from above the insulators,
One of the insulators is provided with an attachment portion extending outward from an opening formed in the bracket, and one of male and female connectors is fixed to the attachment portion in a state of being connected to the coil, and The mounting portion is formed with a holding piece for holding the other connector so as not to come off when the other connector connected to the lead wire supplying power to the coil is connected to the one connector. The motor power supply structure characterized by the above. 前記保持片は、前記他方のコネクタを両側から挟み込む一対のフックであることを特徴とする請求項１に記載のモータの給電構造。   The motor feeding structure according to claim 1, wherein the holding piece is a pair of hooks that sandwich the other connector from both sides. 前記絶縁体は、前記取付部及び前記保持片を含め、樹脂により一体に成型されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータの給電構造。   3. The motor feeding structure according to claim 1, wherein the insulator includes the mounting portion and the holding piece and is integrally molded with resin. 4.
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