(57)【要約】【課題】  端子台や端子ピンが不要で、かつ、モータを搭載した機器との電気的な接続を容易に行うことのできるモータを提供すること。【解決手段】  モータにおいて、内ステータコアの円環状フランジ部と駆動コイルの環状端面との間に配置された第１の可撓性基板７Ａおよび第２の可撓性基板７Ｂは、円環部７１Ａ、７１Ｂから延びた延設部７２Ａ、７２Ｂに駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が接続されるランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂが形成されている。また、延設部７２Ａ、７２Ｂには配線パターン７５６Ａ、７５６Ｂ、７５７Ａ、７５７Ｂも形成されているため、モータを搭載した機器に延設部７２Ａ、７２Ｂを接続することができ、モータを搭載した機器とモータの電気的な接続を容易に行うことができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状フランジ部の内周縁で複数の極歯が起立する第１のステータコアと第２のステータコアとが駆動コイルを挟んで重ねられたステータ組と、前記第１のステータコアの前記円環状フランジ部と前記駆動コイルの環状端面との間に配置された可撓性基板とを有するモータにおいて、
前記可撓性基板は、前記第１のステータコアの前記円環状フランジ部と前記駆動コイルの環状端面との間に挟まれた円環部と、該円環部から延びた延設部と、該延設部に形成された導電パターンとを備え、
当該導電パターンには、前記駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が接続されたランド部と、該ランド部から延びた配線パターンとが含まれていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１において、前記駆動コイルは、ボビンレスの空芯コイルであることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記ステータ組として、前記第１のステータコアを内側にして重ねられた第１のステータ組と第２のステータ組とを有するとともに、
前記可撓性基板として、前記第１のステータ組に配置された第１の可撓性基板と、前記第２のステータ組に配置された第２の可撓性基板とを備えていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の可撓性基板と前記第２の可撓性基板とは、前記延設部が形成されている側とは異なる側で前記円環部同士が連結部によって接続して一体に形成されているとともに、当該連結部で折り返された状態で前記第１のステータ組と前記第２のステータ組とに各々、配置されていることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記延設部の根元部分には、該根元部分を挟む両側縁に切り欠きが形成され、当該切り欠きに沿うように前記ランド部が形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記円環部には、前記駆動コイルの環状端面が重ねられる側の面に、前記延設部が形成されている部分を除いてフィルム状のスペーサが重ねられていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＭ型ステッピングモータなどのモータに関し、特に、コイル巻線の端子部の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータは、一般に、円環状フランジ部の内周縁で複数の極歯が起立する第１のステータコアと第２のステータコアとが、駆動コイルが巻回されたコイルボビンを挟んで重ねられたステータ組を有しており、コイルボビンの肉厚部分によって形成された端子台に根元が保持された端子ピンに対して、駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が巻き付けられた構造になっている。しかしながら、かかる構造のモータでは、モータ自身を例えば６．５φ以下まで小型化しても端子台については小型化できないため、モータ自身を小型化したことのメリットがないという問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解消可能なモータとして、図４に示すように、２つの円環部７１′が連結部７０′で接続された可撓性基板７′の連結部７０′に複数のランド部７５′を形成しておき、連結部７０′で折り返した状態でステータコアの円環状フランジ部と駆動コイルの環状端面との間に挟んだモータが提案されている。このようなモータでは、連結部７０′に形成した複数のランド部７５′に対して、駆動コイルからのコイル線の引き出し部分とモータを搭載した機器の配線を一緒に接続できるので、端子台や端子ピンを省くことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３２８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のモータでは、可撓性基板７′で折り返される連結部７０′にランド部７５′を形成し、かつ、同一のランド部７５′に対して、駆動コイルからのコイル線の引き出し部分とモータを搭載した機器の配線とを接続しなければならないので、配線作業に手間がかかるという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、端子台や端子ピンが不要で、かつ、モータを搭載した機器との電気的な接続を容易に行うことのできるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、円環状フランジ部の内周縁で複数の極歯が起立する第１のステータコアと第２のステータコアとが駆動コイルを挟んで重ねられたステータ組と、前記第１のステータコアの前記円環状フランジ部と前記駆動コイルの環状端面との間に配置された可撓性基板とを有するモータにおいて、前記可撓性基板は、前記第１のステータコアの前記円環状フランジ部と前記駆動コイルの環状端面との間に挟まれた円環部と、該円環部から延びた延設部と、該延設部に形成された導電パターンとを備え、当該導電パターンには、前記駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が接続されたランド部と、該ランド部から延びた配線パターンとが含まれていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、第１のステータコアの円環状フランジ部と駆動コイルの環状端面との間に配置された可撓性基板において、円環部から延びた延設部には駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が接続されたランド部が形成されているため、コイル線の引き出し部分を接続するための端子台や端子ピンが不要である。また、円環部から延びた延設部には配線パターンも形成されているため、モータを搭載した機器に延設部を接続することができ、モータを搭載した機器とモータの電気的な接続を容易に行うことができる。
【０００８】
本発明において、前記駆動コイルは、ボビンレスの空芯コイルであることが好ましい。すなわち、前記駆動コイルは、コイルボビンに巻回されず、そのままステータ組に用いられていることが好ましい。このように構成すると、コイルボビンの肉厚分だけモータを小型化できる。
【０００９】
本発明は、前記ステータ組として、前記第１のステータコアを内側にして重ねられた第１のステータ組と第２のステータ組とを有するモータにも適用することができ、この場合、前記可撓性基板として、前記第１のステータ組に配置された第１の可撓性基板と、前記第２のステータ組に配置された第２の可撓性基板とが用いられる。
【００１０】
また、本発明では、前記第１の可撓性基板と前記第２の可撓性基板とは、前記延設部が形成されている側とは異なる側で前記円環部同士が連結部によって接続して一体に形成されているとともに、当該連結部で折り返された状態で前記第１のステータ組と前記第２のステータ組とに各々、配置されていることが好ましい。このように構成すると、ランド部や配線パターンは、折り返される連結部とは異なる延設部に形成されているため、延設部については、モータが搭載される機器に応じた形状に構成することができる。
【００１１】
本発明において、前記延設部の根元部分には、該根元部分を挟む両側縁に切り欠きが形成され、当該切り欠きに沿うように前記ランド部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、駆動コイルから引き出された２本のコイル線の引き出し部分を、互いに離間しているランド部に接続するので、接続作業が容易である。
【００１２】
本発明において、前記円環部には、前記駆動コイルの環状端面が重ねられる側の面に、前記延設部が形成されている部分を除いてフィルム状のスペーサが重ねられていることが好ましい。このように構成すると、駆動コイルにおいて可撓性基板と重ねられる側の環状端面からコイル線の引き出し部分をランド部まで導く際、スペーサが重ねられていない部分を通すことができ、駆動コイルの下側をコイル線を引き出した状態において駆動コイルに浮きや変形が発生するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、第１のステータコアの円環状フランジ部と駆動コイルの環状端面との間に配置された可撓性基板において、円環部から延びた延設部には駆動コイルからのコイル線の引き出し部分が接続されたランド部が形成されているため、コイル線の引き出し部分を接続するための端子台や端子ピンが不要である。また、円環部から延びた延設部には配線パターンも形成されているため、モータを搭載した機器に延設部を接続することができ、モータを搭載した機器とモータの電気的な接続を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータの一例を説明する。
【００１５】
（全体構成）
図１および図２は、本発明を適用したモータの概略縦断面図、および分解断面図である。これらの図において、本形態のモータ１は、ＰＭ型の小型ステッピングモータであり、円筒状のステータ５と、このステータ５の中央穴にロータマグネット３１が配置されたロータ３とを有している。ステータ５の上側端面および下側端面は各々、端板４１Ａ、４１Ｂで覆われており、端板４１Ａ、４１Ｂには、ロータ３の回転軸３２を回転可能に支持する軸受４２Ａ、４２Ｂが各々取り付けられている。また、回転軸３２にはワッシャ４３Ａ、４３Ｂが装着されている。
【００１６】
本形態において、ステータ５は反出力側の第１のステータ組５Ａと出力側の第２のステータ組５Ｂとが軸線方向に重ねられた構成を有している。ここで、第１のステータ組５Ａおよび第２のステータ組５Ｂはいずれも、円環状フランジ部５１１Ａ、５１１Ｂの内周縁で複数の極歯５１２Ａ、５１２Ｂが起立する内ステータコア５１Ａ、５１Ｂ（第１のステータコア）と、円環状フランジ部５２１Ａ、５２１Ｂの内周縁で複数の極歯５２２Ａ、５２２Ｂが起立する外ステータコア５２Ａ、５２Ｂ（第２のステータコア）と、これらのステータコアの間に挟まれた駆動コイル５３Ａ、５３Ｂとを有している。この状態で、第１のステータ組５Ａおよび第２のステータ組５Ｂのいずれにおいても、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂの極歯５１２Ａ、５１２Ｂと、外ステータコア５２の極歯５２２Ａ、５２２Ｂとが周方向で交互に並んだ状態にある。
【００１７】
本形態において、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂとしては、ボビンレスの空芯コイルが用いられており、コイルボビンが用いられていない。このため、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂは極歯５１２Ａ、５１２Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂの周りに直接、配置されているが、コイル巻線は、表面全体が薄い絶縁層（図示せず）で塗装、被覆されているため、短絡することがない。
【００１８】
このように構成したモータ１において、第１のステータ組５Ａでは、内ステータコア５１Ａの円環状フランジ部５１１Ａと駆動コイル５３Ａの環状端面との間に第１の可撓性基板７Ａが配置され、第２のステータ組５Ｂでは、内ステータコア５１Ｂの円環状フランジ部５１１Ｂと駆動コイル５３Ｂの環状端面との間に第２の可撓性基板７Ｂが配置されている。
【００１９】
第１の可撓性基板７Ａは、厚さが１０μｍ程度のポリイミドなどの樹脂フィルムの一方面側に金属パターンが形成されたＦＰＣ（Ｆｌｅｘiｂlｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃuｉｔ）基板であり、内ステータコア５１Ａの円環状フランジ部５１１Ａと駆動コイル５３Ａの環状端面との間に挟まれた円環部７１Ａと、この円環部７１Ａから延びた延設部７２Ａと、延設部７２Ａに形成された導電パターン７５Ａとを備えている。ここで、導電パターン７５Ａは、駆動コイル５３Ａからのコイル線の２つの引き出し部分５３１Ａ、５３２Ａが各々接続された２つのランド部７５１Ａ、７５２Ａと、２つのランド部７５１Ａ、７５２Ａの各々から延設部７２Ａに沿って延びた２本の配線パターン７５６Ａ、７５７Ａとを備えている。
【００２０】
また、第２の可撓性基板７Ｂも、第１の可撓性基板７Ａと同様、厚さが１０μｍ程度のポリイミドなどの樹脂フィルムの一方面側に金属パターンが形成されたＦＰＣ基板であり、内ステータコア５１Ｂの円環状フランジ部５１１Ｂと駆動コイル５３Ｂの環状端面との間に挟まれた円環部７１Ｂと、この円環部７１Ｂから延びた延設部７２Ｂと、延設部７２Ｂに形成された導電パターン７５Ｂとを備えている。ここで、導電パターン７５Ｂも、導電パターン７５Ａと同様、駆動コイル５３Ｂからのコイル線の２つの引き出し部分５３１Ｂ、５３２Ｂが各々接続された２つのランド部７５１Ｂ、７５２Ｂと、２つのランド部７５１Ｂ、７５２Ｂの各々から延設部７２Ｂに沿って延びた２本の配線パターン７５６Ｂ、７５７Ｂとを備えている。
【００２１】
また、延設部７２Ａ、７２Ｂの根元部分には、この根元部分を挟む両側縁に切り欠き７３Ａ、７３Ｂ、７４Ａ、７４Ｂが形成され、これらの切り欠き７３Ａ、７３Ｂ、７４Ａ、７４Ｂに沿うようにランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂが形成されている。
【００２２】
本形態では、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂとは、延設部７２が形成されている側とは反対側で円環部７１Ａ、７１Ｂ同士が連結部７０によって接続しており、１枚の可撓性基板７として構成されている。また、可撓性基板７は、連結部７０で折り返された状態で第１の可撓性基板７Ａが第１のステータ組５Ａに配置され、第２の可撓性基板７Ｂは、第２のステータ組５Ｂに配置されている。
【００２３】
なお、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂの外周縁からは半径方向外側に矩形の張出部５１０Ａ、５１０Ｂが突き出しており、本形態では、張出部５１０Ａ、５１０Ｂに対して、延設部７２Ａ、７２Ｂの根元部分が重なった状態にある。
【００２４】
さらに、本形態においては、第１の可撓性基板７Ａおよび第２の可撓性基板７Ｂのいずれにおいても、円環部７１Ａ、７１Ｂの両面のうち、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂの端面が重ねられる側の面には、延設部７２Ａ、７２Ｂが形成されている部分を除いて平面Ｃ字形状のフィルム状のスペーサ８Ａ、８Ｂが重ねられている。ここで、スペーサ８Ａ、８Ｂは厚さが５０μｍのポリイミドフィルムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムであり、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂに用いたコイル線径の１／２倍よりも厚い。従って、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂにおいて、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂに重ね合わされる環状端面から引き出されるコイル線の２つの引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂのうち、巻き始め部分に相当する引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂについては、スペーサ８Ａ、８Ｂの途切れ部分によって形成された隙間を通してランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂまで導くことができる。それ故、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂの下側でコイル線を引き出した場合において駆動コイル５３Ａ、５３Ｂに浮きや変形が発生するのを防止することができる。また、引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂに過大な力が加わることを防止できるので、断線を防止できる。なお、平面Ｃ字形状のフィルム状のスペーサ８Ａ、８Ｂにおいて切り欠き部分（隙間部分）の寸法は、コイル線径以上であればよい。
【００２５】
（製造方法）
このような構成のモータ１を製造するには、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂを重ねた状態で、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように折り返した可撓性基板７を被せ、極歯５１２Ａ、５１２Ｂが円環部７１Ａ、７１Ｂの内側に嵌った状態とする。次に、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂを重ねた後、外ステータコア５２Ａ、５２Ｂを重ねる。その際、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂと外ステータコア５１Ａ、５１Ｂについては接着剤で固定するので、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂと可撓性基板７を接着剤で固定するとともに、可撓性基板７と駆動コイル５３Ａ、５３Ｂについても接着剤で固定すればよい。なお、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂについては、所定厚のスペーサによりステータ５内の隙間を埋めることによって駆動コイル５３Ａ、５３Ｂをステータで固定してもよい。
【００２６】
そして、コイル線の引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂを各々、ランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂに半田付けする。その際、延設部７２Ａ、７２Ｂをコイル線が引き出される側にわずか撓ませた状態で引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂとランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂとの半田付けを行えば、半田付け後、撓んだ延設部７２Ａ、７２Ｂの形状が復帰した状態で引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂの緩みを解消してくれる。
【００２７】
（本形態の主な効果）
このように本形態は、内ステータコア５１Ａ、５１Ｂの円環状フランジ部５１１Ａ、５１１Ｂと駆動コイル５３Ａ、５３Ｂの環状端面との間に配置された第１の可撓性基板７Ａおよび第２の可撓性基板７Ｂにおいて、円環部７１Ａ、７１Ｂから延びた延設部７２Ａ、７２Ｂには駆動コイル５３Ａ、５３Ｂからのコイル線の引き出し部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂが接続されたランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂが形成されているため、コイル線の引き出し部分部分５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂを接続するための端子台や端子ピンが不要である。また、円環部７１Ａ、７１Ｂから延びた延設部７２Ａ、７２Ｂには配線パターン７５６Ａ、７５６Ｂ、７５７Ａ、７５７Ｂも形成されているため、モータを搭載した機器に延設部７２Ａ、７２Ｂを接続することができ、モータを搭載した機器とモータの電気的な接続を容易に行うことができる。
【００２８】
また、本形態では、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂとは円環部７１Ａ、７１Ｂ同士が連結部７０によって接続して一体化しているため、双方の円環部７１Ａ、７１Ｂを確実に重ね合わせることができる。
【００２９】
しかも、本形態では、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂとは、延設部７２Ａ、７２Ｂが形成されている側とは反対側で円環部７１Ａ、７１Ｂ同士が連結部７０によって接続しており、ランド部７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂや配線パターン７５６Ａ、７５６Ｂ、７５７Ａ、７５７Ｂは、折り返される連結部７０と反対側に位置する延設部７２Ａ、７２Ｂに形成されている。このため、延設部７２Ａ、７２Ｂについては、モータが搭載される機器に応じて自由な形状やサイズに構成することができる。
【００３０】
さらに、本形態において、駆動コイル５３Ａ、５３Ｂは、ボビンレスの空芯コイルであり、コイルボビンを用いていないので、従来のモータと比較して、コイルボビンの肉厚分だけモータを小型化できる。
【００３１】
（その他の実施の形態）
上記実施の形態では、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂが連結部７１で繋がって１枚の可撓性基板７になっていたが、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂが各々、独立した形態であってもよい。この場合には、上記実施の形態において連結部７０を省略した形態となる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、２組のステータ組５Ａ、５Ｂを備えているため、２枚の可撓性基板７Ａ、７Ｂを用いたが、ステータ組が１組であれば可撓性基板を１枚、用いればよい。
【００３３】
さらに上記形態では、ボビンケースのない形態で説明したが、ボビンケースを用いた形態に本発明を適用した場合には端子台および端子ピンを省略できる分、モータの小型化を図ることができる。
【００３４】
さらにまた、上記形態において、円環部７１Ａ、７１Ｂは完全な円になっていたが、途中で切断、あるいは周方向の一部が欠如している形態であってもよい。また、上記形態では、第１の可撓性基板７Ａと第２の可撓性基板７Ｂとは、延設部７２Ａ、７２Ｂが形成されている側とは反対側で円環部７１Ａ、７１Ｂ同士が連結部７０によって繋がっていたが、連結部７０の位置については、延設部７２Ａ、７２Ｂに対して９０°の角度位置など、延設部７２Ａ、７２Ｂからずれていれば、その角度位置については限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用したモータの概略縦断面図である。
【図２】本発明を適用したモータの分解断面図である
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用したモータに用いた可撓性基板の平面図、それを折り返した状態の説明図、および折り返した状態の平面図である。
【図４】従来のモータに用いた可撓性基板の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  モータ
３  ロータ
５  ステータ
５Ａ  第１のステータ組
５Ｂ  第２のステータ組
７  可撓性基板
７Ａ  第１の可撓性基板
７Ｂ  第２の可撓性基板
５１Ａ、５１Ｂ  内ステータコア（第１のステータコア）
５２Ａ、５２Ｂ  外ステータコア（第２のステータコア）
５３Ａ、５３Ｂ  駆動コイル
７０  連結部
７１Ａ、７１Ｂ  円環部
７２Ａ、７２Ｂ  延設部
７３Ａ、７３Ｂ、７４Ａ、７４Ｂ  切り欠き
７５Ａ、７５Ｂ  導電パターン
５１１Ａ、５１１Ｂ、５２１Ａ、５２１Ｂ  円環状フランジ部
５１２Ａ、５１２Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂ  極歯
５３１Ａ、５３１Ｂ、５３２Ａ、５３２Ｂ  コイル線の引き出し部分
７５１Ａ、７５１Ｂ、７５２Ａ、７５２Ｂ  ランド部
７５６Ａ、７５６Ｂ、７５７Ａ、７５７Ｂ  配線パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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