JP4542578B2 - モーター及びその固定子構造 - Google Patents

Description

本発明はモーター及びその固定子構造に関し、特に強度を増加させて結合させたモーター及びその固定子構造に関するものである。

モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに転換する装置であり、且つ日常生活における機械構造に広く応用されている。電子設備の小型化の傾向に伴い、モーターも小型化と高速回転の構造設計が望まれている。よって、如何にして高速回転において、モーターの長い寿命と高い信頼とを維持するかが重要な課題の一つである。

図１を参照下さい。従来のステップモ−ター１は固定子構造１１、回転子構造１２、回路板１３、バスライン１６及びハウジング構造１４を含む。前記固定子構造１１は巻き線フレーム１１１とコイル１１２とを含み、前記コイル１１２は前記巻き線フレーム１１１に巻きつけられ、且つ前記コイル１１２は前記回路板１３に電気接続される。前記回転子構造１２は回転軸１２１と磁鉄１２２とを含み、前記磁鉄１２２は前記回転軸１２１の周りに設置され、前記固定子構造１１は前記回転子構造１２に設けられる。前記ハウジング構造１４は本体１４１、上部プレート１４２及び下部プレート１４３を含み、前記本体１４１は前記固定子構造１１及び前記回転子構造１２を収容し、前記上部プレート１４２及び下部プレート１４３は前記固定子構造１１の上下両側にそれぞれ設置される。前記コイル１１２の２つの端部は前記巻き線フレーム１１１のピン１５の上に巻かれる。前記ピン１５は、前記回路板１３に更にハンダ付けされ、且つ前記回路板１３によって、前記バスライン１６と電気接続される。前記バスライン１６からの電流は前記コイル１１２に磁場変化を発生させ、前記モ−タ−１の回転を駆動する。

しかし、上述のモーター１を各部材に取り付ける時、外力の引張りを受け易く、当該外力によって前記バスライン１６及び前記回路板１３が第一方向Ｄ_１或いは第二方向Ｄ_２に向けて移動してしまうこともあり、この場合、更に前記ピン１５と前記巻き線フレーム１１１との間、或いは前記ピン１５と前記回路板１３との間に脱落が発生し、引いては部材の分離を招く。

よって、如何にして強度を増加させて各部材を結合させたモーター及びその固定子構造を提供し、モーターの寿命と信頼性とを高めることができるか否かが現在の重要な課題の一つである。

上述の課題に鑑み、本発明の目的は強度を増加させて結合させたモーター及びその固定子構造を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明に基づいたモ−タ−の固定子構造は、磁気伝導素子、回路板、バスライン及びハウジングを含む。前記磁気伝導部材は少なくとも一つのコイルを有する。前記回路板は前記磁気伝導部材に隣接され、且つ前記コイルと電気接続される。前記バスラインは前記回路板或いは前記コイルに電気接続される。前記ハウジングは上部プレート及び下部プレートを有し、前記磁気伝導素子の相対する両側にそれぞれ設置され、前記上部プレート或いは下部プレートが第一固定構造を有し、前記バスライン或いは前記回路板の１つの側が前記第一固定構造内に固定される。

上述の目的を達成するために、本発明に基づいたモ−タ−は、固定子構造及び回転子構造を含む。前記固定子構造は前記回転子構造と対応して設置される。前記固定子構造は磁気伝導素子、回路板、バスライン及びハウジングを含む。前記回路板は前記磁気伝導素子に隣接され、且つ前記コイルと電気接続される。前記バスラインは前記回路板或いは前記コイルと電気接続する。前記ハウジングは前記磁気伝導素子の相対する両側にそれぞれ設置される上部プレート及び下部プレートを有し、前記上部プレート或いは前記下部プレートが第一固定構造を有し、前記バスライン或いは前記回路板の１つの側が前記第一固定構造内に固定される。

本発明のモーター及びその固定子構造は、前記ハウジングの前記上部プレート或いは前記下部プレートに固定構造（即ち、第一固定構造或いは第二固定構造）を形成することで、前記回路板或いは前記バスラインを固定する。よって、モーターの部材、特に前記回路板或いは前記バスラインが引張り力を受けた時、前記固定構造は前記引張り力に反発する反抗力を提供し、よって、前記導電素子と前記巻き線フレームとの間或いは前記導電素子と前記回路板との間の脱落現象を防止でき、モーターの寿命と信頼度とを高めることができる。

以下の図を参照しながら、本発明に基づいた好ましい実施例のモーター及びその固定子構造を説明する。同じ素子には同じ符号によって説明がされる。

図２を参照下さい。本発明に基づいた好ましい実施例のモーター２は固定子構造２１と回転子構造２２とを含む。本実施例のモ−タ−２はブラシモーター或いはブラシレスモーターであることができ、ステップモーターであることもできる。

前記固定子構造２１は磁気伝導素子２１１、回路板２１２、バスライン２１３及びハウジング２１４を含む。

前記回転子構造２２は前記固定子構造２１と対応して設置され、回転軸２２１及び磁性
素子２２２を含む。前記磁性素子２２２は前記回転軸２２１に連接され、前記磁性素子２
２２は永久磁石である。図２に示されるように、前記固定子構造２１は前記回転子構造２
２に設置され、組み立てられて前記モ−ター２を形成する。

前記固定子構造２１の前記磁気伝導素子２１１は巻き線フレーム２１１１と少なくとも一つのコイル２１１２を有し、前記コイル２１１２は前記巻き線フレーム２１１１に巻き付けられ、前記回路板２１２は前記磁気伝導素子２１１に隣接され、且つ前記コイル２１１２と電気接続される。本実施例では、前記固定子構造２１は前記コイル２１１２及び前記回路板２１２と連接された、少なくとも一つの導電素子２１５を更に含むことができる。前記導電素子２１５は金属シート或いは金属棒である。詳しく言えば、前記回路板２１２は前記磁気伝導素子２１１の1つ側に設置することができる。前記導電素子２１５は前記巻き線フレーム２１１１に嵌め込むことができ、前記コイル２１１２の二つの端部を前記導電素子２１５に巻きつけてから、前記導電素子２１５によって、前記回路板２１２にハンダ付けし、前記コイル２１１２と前記回路板２１２との電気接続を達成する。実際の異なる要求に依っては、複数個の導電素子２１５を設置して、複数個のコイル２１１２の配置に合わせることができる。

前記バスライン２１３は前記回路板２１２或いは前記磁気伝導素子２１１の前記コイル２１１２と電気接続される。前記バスライン２１３は前記回路板２１２にハンダ付けされることができ、前記回路板２１２の配線（ｔｒａｃｅ）によって、前記コイル２１１２と電気接続される。前記バスライン２１３は前記コイル２１１２に電流を提供するのに用いられ、前記コイル２１１２に磁場変化を発生させ、前記回転子構造２２の前記磁性素子２２２が作動し、前記モ−ター２の回転を駆動する。本実施例において、前記バスライン２１３は、前記回路板２１２と分かれた部材であるが、これを限定するものではなく、前記バスライン２１３は、前記回路板２１２と一体成型で形成されることもできる。

前記ハウジング２１４は本体２１４１、上部プレート２１４２及び下部プレート２１４３を有し、且つ前記本体２１４１は前記上部プレート２１４２及び前記下部プレート２１４３と連接される。前記本体２１４１は前記固定子構造２１及び前記回転子構造２２を収容し、前記上部プレート２１４２及び前記下部プレート２１４３は前記磁気伝導素子２１１の相対した両側にそれぞれ設置される。図２に示されるように、前記上部プレート２１４２及び前記下部プレート２１４３は回路板２１２に相対し、前記磁気伝導素子２１１の側に隣接され、前記磁気伝導素子２１１の上下側に設置される。

本実施例では、前記上部プレート２１４２或いは下部プレート２１４３は第一固定構造２１４４を有する。例えば、図２に示されるように、前記第一固定構造２１４４は前記下部プレート２１４３に設置され、前記回路板２１２の1つ側は前記第一固定構造２１４４内に嵌合して固定され、組み立て、或いは衝突した時に前記回路板２１２が受けた引張り力に抵抗する。本実施例では、前記第一固定構造２１４４は穿孔、凹溝或いはガイド溝であり、その形は前記回路板２１２に合わせて設計することができる。前記バスライン２１３は前記回路板２１２に穿通して設置されることができ、前記モーター２の外に導かれる。

また、図３はもうひとつのモーター２ａを示しており、図２のモーター２と異なる所は、前記モーター２ａの下部プレート２１４３ａはもう１つの形式の第一固定構造２１４４ａを有し、前記バスライン２１３を固定するのに用いられ、組み立て、或いは、衝突した時に前記バスライン２１３が受けた引張り力への抵抗を提供する。図４は、前記モーター２ａの下部プレート２１４３ａの説明図である。前記第一固定構造２１４４ａは穿孔であり、且つ前記穿孔は孔形状、線形状である。また、前記第一固定構造２１４４ａに前記バスライン２１３を挿通させることによって、前記バスライン２１３を固定し、前記導電素子２１５と前記回路板２１２ａとの間或いは前記導電素子２１５と前記巻き線フレーム２１１１との間の脱落の可能性を効果的に下げ、部材が分離することを防止できる。

しかし、前記第一固定構造２１４４、２１４４ａが前記下部プレート２１４３、２１４３ａ上に設置されることは実施例であり、もちろん、他の実施例として前記第一固定構造２１４４、２１４４ａが前記上部プレート２１４２上に設置されることもできる。

また、図５に示されるモーター２ｂのように、上部プレート２１４２ａはさらに第二固定構造２１４４ｂを有することができる。前記回路板２１２は、両端を前記第一固定構造２１４４及び前記第二固定構造２１４４ｂ内にそれぞれ嵌合して固定することで、前記回路板２１２により好ましい固定効果を持たせることができる。前記第二固定構造２１４４ｂは穿孔、凹溝、ガイド溝或いはプレートであることができる。

図６に示されるモーター２ｃのように、上部プレート２１４２ｂはストッパー２１６（第二固定構造）を設け、且つ下部プレート２１４３ｂは第一固定構造２１４４ｃを有する。前記バスライン２１３及び前記回路板２１２ａの１つの側は前記第一固定構造２１４４ｃに固定され、前記回路板２１２ａのもう一つ側は前記ストッパー２１６に係止される。本実施例では、前記回路板２１２ａ及び前記バスライン２１３は同時に前記第一固定構造２１４４ｃに固定されるため、前記回路板２１２ａ及び前記バスライン２１３が受ける引張り力への抵抗を同時に上げることができ、前記引張り力による前記導電素子２１５と前記回路板２１２ａとの間或いは前記導電素子２１５と前記巻き線フレーム２１１１との間の脱落を招く現象を防止できる。

よって、本発明のモーター及びその固定子構造は、前記ハウジングの前記上部プレート或いは前記下部プレートに少なくとも一つの固定構造（即ち、第一固定構造或いは第二固定構造）を形成することで、前記回路板或いは前記バスラインを固定させる。よって、モ−タ−の部材、特に、前記回路板或いは前記バスラインが引張り力を受けた時、前記固定構造は前記引張り力に反発する反抗力を提供することができるので、前記導電素子と前記巻き線フレームとの間或いは前記導電素子と前記回路板との間の脱落現象を防止し、モ−タ−の寿命と信頼度とを高めることができる。このように、本発明では、強度を増加させて各部材を結合させたモーター及びその固定子構造を提供できる
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来のステップモーターの断面図である。 本発明の第一に基づく好ましい実施形態のモーターの断面図を示す。 本発明の第二に基づく好ましい実施形態のモーターの断面図を示す。 図３の下部プレートの概略図である。 本発明に基づく第三の好ましい実施形態モーターの断面図を示す。 本発明に基づく第四の好ましい実施形態モーターの断面図を示す。

符号の説明

１、２、２a、２b、２c モーター
１１、２１ 固定子構造
１１１、２１１１ 巻き線フレーム
１１２、２１１２ コイル
１２、２２ 回転子構造
１２１、２２１ 回転軸
１２２ 磁石
１３、２１２、２１２a 回路板
１４ ハウジング構造
１４１、２１４１ 本体
１４２、２１４２、２１４２a、２１４２b 上部プレート
１４３、２１４３、２１４３a、２１４３b 下部プレート
１５ ピン
１６、２１３ バスライン
２１１ 磁気伝導素子
２１４ ハウジング
２１４４、２１４４a、２１４４c 第一固定構造
２１４４b 第二固定構造
２１５ 導電素子
２１６ ストッパー
２２２ 磁性素子
Ｄ_１ 第一方向
Ｄ₂ 第二方向

Claims (8)

1. 少なくとも一つのコイルを有する磁気伝導素子と、
   前記磁気伝導素子に隣接され、且つ前記コイルと電気接続される回路板と、
   前記回路板或いは前記コイルと電気接続するバスラインと、
   前記磁気伝導素子の相対する両側にそれぞれ設置される上部プレート及び下部プレートを有し、前記上部プレート或いは前記下部プレートが、穿孔、凹溝、或いはガイド溝からなる１以上の第一固定構造を有し、前記バスライン及び前記回路板の少なくとも１つが前記第一固定構造内に嵌合されて固定されることで、前記回路板或いは前記バスラインが引張り力を受けた時、前記固定構造は前記引張り力に反発する反抗力を提供するハウジングとを含むことを特徴とするモーターの固定子構造。
2. 前記上部プレート或いは前記下部プレートは第二固定構造を更に有し、前記バスライン或いは前記回路板は前記第二固定構造に固定され、前記第二固定構造は穿孔、凹溝、プレート、ストッパー或いはガイド溝であることを特徴とする請求項１に記載のモーターの固定子構造。
3. 回転子構造と、
   前記回転子構造と対応して設置される固定子構造とを含み、
   前記固定子構造は、
   少なくとも一つのコイルを有する磁気伝導素子と、
   前記磁気伝導素子に隣接され、且つ前記コイルと電気接続される回路板と、
   前記回路板或いは前記コイルと電気接続するバスラインと、
   前記磁気伝導素子の相対する両側にそれぞれ設置される上部プレート及び下部プレートを有し、前記上部プレート或いは前記下部プレートが、穿孔、凹溝、或いはガイド溝からなる１以上の第一固定構造を有し、前記バスライン及び前記回路板の少なくとも１つが前記第一固定構造内に嵌合されて固定されることで、前記回路板或いは前記バスラインが引張り力を受けた時、前記固定構造は前記引張り力に反発する反抗力を提供するハウジングとを含むことを特徴とするモーター。
4. 前記第一固定子構造はストッパーを更に含み、前記上部プレート及び前記下部プレートに設置され、前記回路板を止めるのに用いられることを特徴とする請求項３に記載のモーター。
5. 前記固定子構造は少なくとも一つの導電素子を更に含み、前記コイル及び前記回路板と連接され、且つ前記導電素子は金属シート或いは金属棒であることを特徴とする請求項３に記載のモーター。
6. 前記上部プレート或いは前記下部プレートは第二固定構造を更に有し、前記バスライン或いは前記回路板は前記第二固定構造に固定され、且つ前記第二固定構造は穿孔、凹槽、プレート、ストッパー或いはガイド溝であることを特徴とする請求項３に記載のモーター。
7. 前記回路板と前記バスラインは一体成型、或いは個別の部材であることを特徴とする請求項３に記載のモーター。
8. 前記磁気伝導素子は巻き線フレームを更に含み、前記コイルは前記巻き線フレームに巻きつけられることを特徴とする請求項３に記載のモーター。

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