(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットを備えたロータと、複数の櫛歯状の極歯が周方向に円筒状に形成されこれらの極歯が上記マグネットの外周に対向配置されてなるステータヨークと、巻線が巻回され上記極歯の外側に外装されたボビンとを有するモータにおいて、
上記ボビンは、上記巻線が巻回される円筒状の筒部と、この筒部の少なくとも一端に形成された鍔部とを有し、
上記鍔部には、巻回部から引き出された巻線端部が絡げられる端子と、この端子を固定し上記ボビンを内設させてモータケースから外に突出する端子台とが形成され、
上記ボビンは、上記端子台の周方向端部近傍に切り欠きを有し、
上記切り欠きを跨いで巻線が巻回されることにより上記切り欠きでの巻線が直線的になり、上記端子台の周方向端部近傍において巻線がモータケースから離間していることを特徴とするモータ。
【請求項２】
切り欠きを跨いで巻回されることにより直線状になった巻線は、その巻き終わり端部が上記直線状の部分に続いて端子に絡げられている請求項１記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータに関するもので、特に、極歯を有するモータにおけるコイルボビンの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な小型モータ、例えば小型ステッピングモータは、マグネットを備えたロータと、複数の櫛歯状の極歯が周方向に円筒状に形成されこれらの極歯が上記マグネットの外周に対向配置されてなるステータヨークと、巻線が巻回され上記極歯の外側に外装されたボビンとを有してなる。また、従来一般的なモータは、ロータもステータもボビンも円筒形で、全体的な形状も円筒形である。
【０００３】
図５は従来のモータに用いられているボビンの例を示すもので、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。図５において、ボビン１は円筒状の筒部２と、この筒部２の一端に形成された鍔部３および筒部２の他端に形成された鍔部１３とを有している。筒部２には巻線５が巻回されている。巻線５の巻回し厚さはＡとする。鍔部３の一部は半径方向外側に突出して端子台４が一体に形成されている。ボビン１はできるだけ嵩張らないように、鍔部３は、中心軸線を挟んで相対向する位置において互いに平行する線に沿った切除面６、６が形成されることにより、軸方向から見てＤ字状になっている。他方の鍔部１３にも同様に中心軸線を挟んで相対向する位置において互いに平行する線に沿った切除面１６が形成されている。
【０００４】
図６は従来のモータに用いられているボビンの別の例を示すもので、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。図５の例に付した符号の部分と共通の部分には共通の符号を付してある。図６において、ボビン１は円筒状の筒部２と、この筒部２の一端に形成された鍔部３および筒部２の他端に形成された鍔部１３とを有している。筒部２には巻線５が巻回されている。鍔部３の一部は半径方向外側に突出して端子台４が一体に形成され、端子台４には二つの端子７、８が固定されている。端子７には巻線５の始端が絡げられ、端子８には巻線５の終端１０が絡げられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
モータは、限りのある体積で必要なトルクを発生する必要があり、それに必要な起磁力を発生させるための巻線容積を確保する必要がある。しかしながら、図５、図６に示すような従来の小型モータ、特に直径６ｍｍ以下というような小径モータでは、必要な起磁力を発生させるための巻線容積を確保するのは難しい。図５に示す従来例では、ボビン１の鍔部３、１３をＤ字状にして、全体として嵩張らないようにしてはいるが、巻線容積を増大させる工夫はなされていない。
【０００６】
また、従来の小型モータにおける巻線の始端と終端の処理は、図６に示すように、ボビン１に一体に形成した端子台４に端子７、８を固定し、これに巻線５の始端と終端１０を絡げるものである。巻線５が施されたボビン１は図示されない円筒状のモータケースに収納され、端子台４はモータケースに形成された切り欠きから外部に突出するようになっているが、巻線５の終端１０は、円を描いて巻回されることによって形成された巻線５から接線方向に斜めに立ち上がって端子８に絡げられるため、巻線５の部分から終端１０が立ち上がり始める点１１がモータケースに近接した位置になり、上記終端１０がモータケースに接触し易い構造になっている。そのため、上記終端１０がモータケースに接触してショートし、あるいは断線し易いという問題がある。巻線５の始端は巻線５の内周側にあるため、上記のような問題は少ない。
【０００７】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、巻線の始端または終端をモータケースから離間させることができるように工夫し、巻線のショートあるいは断線を防止することができるモータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、マグネットを備えたロータと、複数の櫛歯状の極歯が周方向に円筒状に形成されこれらの極歯が上記マグネットの外周に対向配置されてなるステータヨークと、巻線が巻回され上記極歯の外側に外装されたボビンとを有するモータにおいて、上記ボビンは、巻線が巻回される円筒状の筒部と、この筒部の少なくとも一端に形成された鍔部とを有し、上記鍔部には、巻回部から引き出された巻線端部が絡げられる端子と、この端子を固定しボビンを内設させてモータケースから外に突出する端子台とが形成され、上記ボビンは、端子台の周方向端部近傍に切り欠きを有し、この切り欠きを跨いで巻線が巻回されることにより上記切り欠きでの巻線が直線的になり、端子台の周方向端部近傍において巻線がモータケースから離間していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、切り欠きを跨いで巻回されることにより直線状になった巻線は、その巻き終わり端部が上記直線状の部分に続いて端子に絡げられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるモータの実施の形態について説明する。
図１、図２は、本発明のモータに用いられるボビンを示す。図１、図２において、ボビン２０は、巻線が巻回される円筒状の筒部２１と、この筒部２１の一端に一体に形成された鍔部２２および他端に一体に形成された鍔部２６とを有している。上記筒部２２は、周方向に不連続となる一対の切り欠き２３、２３を有している。切り欠き２３、２３はボビン２０の軸線方向に長いスリット状に形成されている。
【００１４】
一方の鍔部２２には、外周部の一部が突出することによって端子台２４が一体に形成されている。上記切り欠き２３、２３は、端子台２４と半径方向に重なる位置を避けて、図示されない回転軸を挟んで互いに対向する位置に形成されている。鍔部２２は、切り欠き２３、２３に対応する位置において互いに平行な切除面２５、２５が形成され、軸方向から見てＤ字状の外形になっている。他方の鍔部２６にも、軸方向から見て上記切除面２５、２５と重なる切除面２７、２７が形成されている。
【００１５】
上記ボビン２０の筒部２１には、図３（ａ）に示すように巻線２８が巻回される。巻線２８は上記筒部２１の外周面に沿って巻回されるため、全体としてはほぼ円筒状になるが、一対の切り欠き２３、２３の部分では、切り欠き２３、２３の周方向長さに見合った長さの直線部分が生じ、ボビン２０を軸線方向から見たとき、巻線２８はＤ字状になっており、また、巻線２８の上記直線部分の外側の面は、鍔部２４、２６の切除面２５、２７と重なっている。巻線２８の巻回し厚さをＡとする。
【００１６】
上記ボビン２０の筒部２１の内周側に内接させてステータヨークの極歯が配置される。換言すれば、ボビン２０は上記極歯の外側に外装されている。図３（ａ）には、上記切り欠き２３、２３の位置に配置されている極歯２９のみが描かれているが、もっと多くの櫛歯状の極歯が周方向に円筒状に、かつ周方向に等間隔に形成されている。周方向に配列されている極歯は、ボビン２０の軸方向両端に配置される一方のステータヨークと一体の極歯と、他方のステータヨークと一体の極歯とからなり、一方のステータヨークの極歯と他方のステータヨークの極歯とが周方向に交互に配置されている。
【００１７】
円筒状に配置された上記極歯２９の内周側には、マグネットを備えたロータが回転可能に支持されて配置されている。換言すれば、極歯２９が上記マグネットの外周に対向配置され、これによってモータが構成されている。上記マグネットは周方向に等間隔に磁極が形成され、極歯２９が磁化されるごとにロータが所定の角度ずつ回転するようになっている。
【００１８】
ボビン２０の一対の切り欠き２３、２３の部分では、この切り欠き２３、２３の部分にある極歯２９に巻線２８が直接対向するとともに、前述のように、巻線２８は切り欠き２３、２３の周方向長さに見合った長さの直線になっていて、巻線２８の内周側が極歯２９に接近している。しかし、極歯２９と巻線２８との間には隙間αが生じるように、すなわち、極歯２９と巻線２８とが接触しないように、切り欠き２３、２３の周方向長さが設定されている。
【００１９】
以上説明した実施の形態によれば、ボビン２０の円筒部２１に、周方向に不連続となる切り欠き２３、２３を形成し、この円筒部に巻線２８を巻回す構成になっているため、切り欠き２３、２３部分で巻線２８が直線状になって外周方向への円弧状膨らみがなくなり、所定の起磁力を得るために必要な巻線容積を確保しながら体積を小さくすることができる。また、極歯２９と巻線２８との間には隙間αを設けているので、巻線２８が極歯２９に接触してショートすることはない。
なお、ボビン２０の鍔部は、筒部２１の一端にのみにあってもよいし、図示の実施形態のように両端にあってもよい。また、切り欠き２３は１箇所のみにあってもよいし、複数箇所にあってもよい。
【００２０】
次に、図４に示す別の実施形態について説明する。図４（ａ）は側面断面図、図４（ｂ）は正面図である。図４において、ボビン３１は、巻線が巻回される円筒状の筒部３２と、この筒部３２の一端に一体に形成された鍔部３６および他端に一体に形成された鍔部４３とを有している。一方の鍔部３６には、外周部の一部が突出することによって端子台３４が一体に形成されている。端子台３４には２個の端子３７、３８が周方向に並んで固定されている。上記筒部３２は、上記端子台３４の周方向端部近傍、より具体的には後述する巻線３５の巻方向終端側の端部近傍に、周方向に不連続となる一つの切り欠き３３を有している。切り欠き３３はボビン３１の軸線方向に長いスリット状に形成され、また、巻線と極歯とが接触しない周方向の長さに設定されている。
【００２１】
上記ボビン３１の筒部３２には、図４（ａ）に示すように巻線３５が巻回されている。巻線３５は上記筒部３２の外周面に沿って巻回されるため、全体としてはほぼ円筒状になるが、切り欠き３３の部分では、切り欠き３３の周方向長さに見合った長さの直線部分が生じる。巻線３５を施すにあたっては、巻線３５の始端を端子３７に絡げたあと、筒部３２の外周面に巻き回し、終端４０を端子３８に絡げる。巻線３５の始端を端子３７から引き出し、また、終端４０を端子３８に絡げるとき、二つの端子３７，３８の相対向する内側から引き出し、内側から端子３８に巻きつけながら絡げる。
【００２２】
巻線３５の巻方向終端側の端部近傍に、周方向に不連続となる切り欠き３３を有しているため、巻線３５の終端４０は切り欠き３３の上を直線状に跨ぎ、続いて直線状に端子３８に至っている。そのため、切り欠き３３の位置における巻線３５の外側への膨らみが回避され、終端４０が内周側に寄っている。また、このことによって、鍔部３６の本体と端子台３４との境界線４１から内周側に寄っている。
【００２３】
巻線５が施されたボビン３１は図示されない円筒状のモータケースに収納され、端子台３４はモータケースに形成された切り欠きから外部に突出する。モータケースの切り欠きの縁部が、鍔部３６の本体と端子台３４との上記境界線４１に沿って嵌まる。そのため、この境界線４１の近くに巻線３５およびその始端と終端４０があると、巻線３５およびその始端と終端４０がモータケースの切り欠き縁部に接触する。特に、上記始端４０は、巻線３５本体の外周から斜め外方に向かって起き上がるため、上記切り欠き縁部に向かって接近しこれに接触し易い。しかし、上記のように、端子台３４の周方向端部であって、巻線３５の巻回し方向終端側の端部近傍に切り欠き３３が形成されて巻線３５の外側への膨らみが回避され、巻線終端４０が上記境界線４１から内周側に寄っているため、巻線３５が上記終端４０も含めてモータケースから離間している。これにより、巻線とモータケースとの接触、さらには巻線の断線を回避することができる。
【００２４】
なお、巻線３５の始端は、端子３７に絡げられた状態からボビン３１の胴部３２に巻回され、順次巻重ねられて巻線３５が形成され、上記始端は巻線３５本体の内周側に位置することになるので、ボビン３１の筒部３２には、あえて上記始端に対応する部分に切り欠きを設ける必要はない。もちろん、安全率を考慮して、ボビン３１の筒部３２の上記始端に対応する部分に切り欠きを設けてもよい。
【００２５】
上記のように構成された巻線３５付きのボビン３１は、モータ、例えばステッピングモータの構成部品として用いられる。このモータは、マグネットを備え回転軸を中心に回転可能に支持されたロータと、上記ボビン３１が嵌められたステータヨークを備えている。上記ロータマグネットの外周に上記ステータヨークの極歯が対向配置される。巻線３５が施されたボビン３１は、上記極歯の外周側に外装される。上記ロータマグネットは周方向に等間隔に着磁されて磁極が形成されている。従来一般のステッピングモータと同様に、巻線３５にパルス状の電源を供給するたびに、ロータは所定角度ずつ回転する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、端子台の周方向端部であって、巻線の巻回し方向終端側の端部近傍に切り欠きが形成されて巻線の外側への膨らみが回避され、巻線終端が内周側に寄っているため、巻線が上記終端も含めてモータケースから離間しており、巻線とモータケースとの接触、さらには巻線の断線を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるモータに使用されるボビンの一例を示す側面断面図である。
【図２】上記ボビンの正面図である。
【図３】上記ボビンに巻線を施した例を示すもので、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明にかかるモータに使用されるボビンの別の例を示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】従来のモータに使用されるボビンの例を示す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】従来のモータに使用されるボビンの別の例を示す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
２０  ボビン
２１  筒部
２２  鍔部
２３  切り欠き
２４  端子台
２６  鍔部
２８  巻線
２９  極歯
３１  ボビン
３２  筒部
３３  切り欠き
３４  端子台
３５  巻線
３６  鍔部
３７  端子
３８  端子
４０  巻線の終端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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