(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計器の固定部材に取り付けられる取付面を有するケース部材と、出力軸を駆動するための動力源となるロータが収容された前記ケース部材内に収容されて前記ロータを励磁する励磁手段と、該励磁手段に貫通されて設けられ、かつ前記励磁手段に外部からの電力を導通する直線棒状の端子とを備え、前記励磁手段は前記ケース部材の前記取付面の裏側に位置する第１の内面に、該第１の内面に対向する第２の内面との間に空間を有して配置され、前記ケース部材の前記取付面から突出した前記端子の一端を、前記固定部材に貫通させて取り付けられるステッピングモータにおいて、
前記端子の一端を前記固定部材に貫通させる際に、前記固定部材に対する取付方向とは反対方向への前記端子の移動を規制する移動規制手段をさらに備える
ことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記移動規制手段を、前記第２の内面に設けられた前記端子の他端と対向する突起にて構成する
ことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記移動規制手段は、前記第２の内面若しくは前記第２の内面近傍まで延在した前記端子の他端である
ことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータに関し、より詳細には、計器の固定部材に取り付けられる取付面を有するケース部材と、出力軸を駆動するための動力源となるロータが収容された前記ケース部材内に収容されて前記ロータを励磁する励磁手段と、該励磁手段に貫通されて設けられ、かつ前記励磁手段に外部からの電力を導通する端子とを備え、前記励磁手段は前記ケース部材の前記取付面の裏側に位置する第１の内面に、該第１の内面に対向する第２の内面との間に空間を有して配置され、前記ケース部材の前記取付面から突出した前記端子の一端を、前記固定部材に貫通させて取り付けられるステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりステッピングモータは、各種ＯＡ機器、家電製品、自動車等の分野におけるアクチュエータ部品として利用されている。例えば、車両には車両速度及びエンジン回転数等の計測値を表示する車両用計器装置が搭載されており、この車両用計器装置においては、文字板の前面に配置される指針を駆動する内機としてステッピングモータが用いられている。
【０００３】
ここで、車両用計器装置に用いられる従来のステッピングモータの一例を、図５の従来のステッピングモータの断面図を参照して説明する。
【０００４】
図５において、５０はステッピングモータを示し、ステッピングモータ５０は、車両用計器装置の配線板（固定部材に相当）４０に取り付けられる取付面５２ｃを有するケース部材を有している。このケース部材は、上部ケース５１と下部ケース５２を有して構成しており、下部ケース５２のに底面が取付面５２ｃに相当している。また、ケース部材内には、指針軸（出力軸）５７を駆動するための動力源となるロータ５６と、ステータ５４に固定されてロータ５６を励磁するコイル５５（励磁手段に相当）が収容されている。
【０００５】
このコイル５５は、下部ケース５２の取付面５２ｃの裏側に位置する第１の内面５２ｄに、この第１の内面５２ｄに対向する上部ケース５１の第２の内面５１ｄとの間に空間を有して配置されている。そして、下部ケース５２の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄの一端を、配線板４０に設けられた貫通孔４１から貫通させることで、ステッピングモータ５０を車両用計器装置の配線板４０に取り付けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のステッピングモータ５０では、コイル５５と上部ケース５１の第２の内面５１ｄとの間に空間が存在し、かつ、端子５５ｃ、５５ｄはコイル５５に貫通して設けられていたため、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄを貫通孔４１に通す際に、引っかかりなどが生じてしまうと、端子５５ｃ、５５ｄがコイル５５から抜けたり、移動するなどしてしまい、その結果、コイル５５の断線が生じてしまうという不具合を有していた。
【０００７】
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、取り付け時におけるコイルの断線を防止することができるステッピングモータを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載のステッピングモータは、計器の固定部材に取り付けられる取付面を有するケース部材と、出力軸を駆動するための動力源となるロータが収容された前記ケース部材内に収容されて前記ロータを励磁する励磁手段と、該励磁手段に貫通されて設けられ、かつ前記励磁手段に外部からの電力を導通する直線棒状の端子とを備え、前記励磁手段は前記ケース部材の前記取付面の裏側に位置する第１の内面に、該第１の内面に対向する第２の内面との間に空間を有して配置され、前記ケース部材の前記取付面から突出した前記端子の一端を、前記固定部材に貫通させて取り付けられるステッピングモータにおいて、前記端子の一端を前記固定部材に貫通させる際に、前記固定部材に対する取付方向とは反対方向への前記端子の移動を規制する移動規制手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１に記載した本発明のステッピングモータによれば、励磁手段に貫通されて設けられた端子の一端は、ケース部材の取付面から突出して設けられる。そして、この一端を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって、端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、移動規制手段によって端子の移動は規制される。よって、ステッピングモータの取付面から突出した端子を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、移動規制手段によって端子の移動を防止することができる。従って、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができる。また、励磁手段に端子を自動圧入によって成形する場合は、端子は直線棒状でなければならず、そのため、端子に対する導線の半田付けの際にかかる熱などによって抜けやすくなっているが、本発明の移動規制手段によって端子の移動は規制されるため、従来の励磁手段、端子をそのまま利用することができる。
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１に記載のステッピングモータにおいて、前記移動規制手段を、前記第２の内面に設けられた前記端子の他端と対向する突起にて構成することを特徴とする。
【００１１】
上記請求項２に記載した本発明のステッピングモータによれば、端子の他端と対向する突起が、ケース部材の第２の内面に設けられる。よって、ステッピングモータの取付面から突出した端子の一端を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子の他端が移動規制手段である突起に接触することで、端子の移動を防止することができる。従って、ケース部材の第２の内面に、突起を形成するという簡単な構成で、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１に記載のステッピングモータにおいて、前記移動規制手段は、前記第２の内面若しくは前記第２の内面近傍まで延在した前記端子の他端であることを特徴とする。
【００１３】
上記請求項３に記載した本発明のステッピングモータによれば、端子は、その他端がケース部材の第２の内面若しくは内面近傍まで延在されて形成され、励磁手段に貫通されて構成される。よって、ステッピングモータの取付面から突出した端子の一端を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子の他端がケース部材の第２の内面に接触することで、端子の移動を防止することができる。従って、端子の他端をケース部材の第２の内面又は第２の内面近傍まで延在させるのみで、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るステッピングモータを車両用計器装置に適用した場合の一実施の形態を、図１〜図３の図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では、従来の技術のところで説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付して説明する。
【００１５】
ここで、図１は本発明に係るステッピングモータの外観を示す斜視図であり、図２は図１のステッピングモータの分解斜視図であり、図３は図１におけるＡ−Ａ線を通る矢印方向の拡大断面図である。
【００１６】
図１〜図３に示すようにステッピングモータ５０は、合成樹脂などで形成された上部ケース５１と下部ケース５２とを有して構成している。上部ケース５１と下部ケース５２は、上部ケース５１の一対の嵌合孔５１ａに、それぞれに対応する下部ケース５２の嵌合突起５２ａを嵌合して位置決めするとともに、上部ケース５１の一対の係合孔５１ｂを、下部ケース５２の外壁に設けている係合突起５２ｂに係合して固定している。
【００１７】
上部ケース５１の上面には、後述する指針軸（出力軸に相当）５７が貫通する貫通孔を有する凸部５１ｃが設けられている。また、上部ケース５１の側壁には、アーム状のフック５１ｅが設けられており、フック５１ｅの端部には配線板４０を貫通してその表面と係合する係合部を有している。また、下部ケース５２を構成する底板の外面が、車両用計器装置の配線板（固定部材に相当）４０に固定される取付面５２ｃになっており、この取付面５２ｃの裏側に位置する下部ケース５２の内面が第１の内面５２ｄとなっている。
【００１８】
下部ケース５２はさらに、後述する指針軸５７を回転自在に嵌合する軸受部５２ｅと、ロータ用軸部材５３ａの一端が固定されるロータ用軸受部５２ｆと、ギア用軸部材５３ｂの一端が固定されるギア用軸受部５２ｇとを有している。なお、ロータ用軸部材５３ａ及びギア用軸部材５３ｂの下部ケース５２に固定される部分をローレット加工することで、ロータ用軸部材５３ａ及びギア用軸部材５３ｂが回転することを防止している。
【００１９】
５４はステータであり、ステータ５４は、下部ケース５２の形状に応じたフレーム状に、例えばケイ素鋼板などの金属板を積層して形成している。このステータ５４には、第１及び第２の伸長部５４ａ、５４ｂと、ギア用軸部材５３ｂが貫通する穴５４ｃを設けている。
【００２０】
５５はステータ５４の伸長部５４ａに装着され励磁手段に相当するコイルであり、コイル５５は、プラスチックなどの合成樹脂で形成されたボビン５５ａに銅線５５ｂを巻き回し、ボビン５５ａに圧入された端子５５ｃ、５５ｄに、銅線５５ｂの両端すなわち巻き始めと巻き終わりを半田付け等の手段により、電気的に接続して形成している。
【００２１】
端子５５ｃ、５５ｄの一端は、下部ケース５２に設けられた端子用貫通孔５２ｈを貫通して下部ケース５２の取付面５２ｄから突出している。また、端子５５ｃ、５５ｄの他端は、第２の内面５１ｄに設けられた突起５１ｆに接している。その結果、この突起５１ｆによって、下部ケース５２の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄの一端を下部ケース５２から貫通させる際に、引っかかりなどが生じても、配線板４０に対する取付方向とは反対方向への端子５５ｃ、５５ｄの移動を規制するがこととなる。従って、以上の説明からも明らかなように、この突起５１ｆが特許請求の範囲に記載の移動規制手段として機能している。
【００２２】
５６はステッピングモータ５０の駆動源となるロータであり、ロータ５６はプラスチックマグネットによって形成しており、ロータ用軸部材５３ａが貫通する貫通孔（不図示）を有している。また、ロータ５６の上部表面には、ロータ５６の貫通孔に連結する貫通孔を有するロータギア５６ａが装着されている。
【００２３】
５７は指針２０が先端に取り付けられる指針軸であり、指針軸５７は金属部材によって形成しており、この指針軸２０には例えばプラスチックで形成された指針ギア５７ａが圧入によって固着されている。そして、指針軸５７の一端は上部ケース５１の凸部５１ｃから突出し、他端を下部ケース５２の軸受部５２ｃに嵌合している。
【００２４】
５８はロータ５６の回転を指針軸５７に伝達するギアであり、ギア５８は例えばプラスチックなどの合成樹脂にて、ロータ５６のロータギア５６ａと噛み合う大ギアと、指針ギア５７ａと噛み合い、かつ大ギアより径の小さい小ギアを一体的に形成している。
【００２５】
次に、ステッピングモータの配線板（固定部材）４０への取り付けについて説明する。
まず、ステータ５４の第１及び第２の伸長部５４ａ、５４ｂのそれぞれにコイル５５を装着するとともに、下部ケース５２のロータ用軸受部５２ｆ、ギア用軸受部５２ｇに、ロータ用軸部材５３ａ、ギヤ用軸部材５３ｂの各々の一端を装着する。そして、この状態でギア用軸部材５３ｂにステータ５４の穴５４ａを貫通させて位置決めするとともに、コイル５５の端子５５ｃ、５５ｄを下部ケース５２の端子用貫通孔５２ｈから貫通させてステータ５４を下部ケース５２に装着する。
【００２６】
ロータ５６をロータ用軸部材５３ａに回転自在に嵌合するとともに、指針ギア５７ａが固着された指針軸５７を回転自在に下部ケース５２の軸受部５２ｃに嵌合する。そして、ギア５８の大ギアがロータ５６のロータギア５６ａと噛み合い、かつ小ギアが指針ギア５７ａと噛み合うように、ギア５８をギア用軸部材５３ｂに回転自在に取り付ける。
【００２７】
指針軸５７の先端を上部ケース５１の凸部５１ｃから突出させ、ロータ用軸部材５３ａ、ギア用軸部材５３ｂのそれぞれの他端を上部ケース５１の第２の内面に設けた軸支部（不図示）に取り付け、下部ケース５２の嵌合突起５２ａを上部ケース５１の嵌合孔５１ａに嵌合して位置決めし、上部ケース５１の係合孔５１ｂを下部ケース５２の係合突起５２ｂに係合させて、上部ケース５１と下部ケース５２とを固定する。
【００２８】
このように形成したステッピングモータ５０の配線板４０への取り付けは、上部ケース５１の側壁に設けたフック５１ｅを配線板４０の取付孔（不図示）に、かつ、下部ケース５１の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄのそれぞれの一端を配線板４０に設けられた貫通孔４１に貫通させて、配線板４０の表面とステッピングモータ５０の取付面５２ｃを接触させて固定する。そして、配線板４０の裏面から突出した端子５５ｃ、５５ｄを半田付けすることで、電気的に接続されることとなる。
【００２９】
配線板４０に取り付けられたステッピングモータ５０は、配線板４０に設けられた配線パターンを通じて端子５５ｃ、５５ｄへの電気信号の供給が可能となり、計測量に応じた電気信号をコイル５５に供給させることで、計測量に応じたロータ５６の回転がギア５８を介して指針軸５７に伝達され、この指針軸５７の先端に取り付けた指針２０を計測量に応じて駆動させることとなる。
【００３０】
また、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄを配線板４０の貫通孔４１に貫通させる際に、引っかかりなどの発生のよって、端子５５ｃ、５５ｄに配線板４０に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子５５ｃ、５５ｄの他端は上部ケース５１の第２の内面５１ｄに接しているので、端子５５ｃ、５５ｄの取付方向とは反対方向への移動が規制される。
【００３１】
以上説明したように、本発明のステッピングモータ５０によれば、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄを配線板（固定部材）４０に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子５５ｃ、５５ｄに配線板４０に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、上部ケース５１の第２の内面（移動規制手段）５１ｄによって、端子５５ｃ、５５ｄの前記反対方向への移動を防止することができる。
【００３２】
従って、端子５５ｃ、５５ｄがコイル（励磁手段）５５から抜ける、移動する等の原因によって生じるコイル５５の断線を防止することができる。また、コイル５５に端子５５ｃ、５５ｄを自動圧入によって成形する場合は、端子５５ｃ、５５ｄは直線棒状でなければならず、そのため、端子５５ｃ、５５ｄに対する導線の半田付けの際にかかる熱などによって抜けやすくなっているが、本発明の移動規制手段である突起５１ｆによって端子５５ｃ、５５ｄの前記反対方向への移動は規制されるため、従来のコイル５５、端子５５ｃ、５５ｄをそのまま利用することができる。
【００３３】
また、上述した本実施の形態では、上部ケース５１の第２の内面５１ｄに設けた突起５１ｆにて移動規制手段を実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、他の部材や方法にて移動規制手段を実現する他の実施の形態とすることもできる。
【００３４】
ここで、他の実施の形態の一例を、図４の図１におけるＡ−Ａ線を通る矢印方向の他の実施の形態を示す拡大断面図を参照して説明する。なお、ステッピングモータ５０の基本構成は、上述した本実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、異なる部材のみを説明する。
【００３５】
図４に示す上部ケース５１には、上述した本実施の形態の上部ケース５１の第２の内面５１ｄに設けられた突起５１ｆを設けておらず、従来の技術にて説明した上部ケース５１（図５参照）と同様の構成となっている。また、端子５５ｃ、５５ｄは、その他端が上部ケース５１の第２の内面５１ｄまで延在されて形成され、コイル５５に貫通されて構成されている。
【００３６】
そのため、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃから突出した端子５５ｃ、５５ｄの一端を配線板４０に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって、端子５５ｃ、５５ｄに配線板４０に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子５５ｃ、５５ｄの他端が上部ケース５１の第２の内面５１ｄに接触することで、端子５５ｃ、５５ｄの移動を防止することができる。
【００３７】
従って、端子５５ｃ、５５ｄの他端を上部ケース５１の第２の内面５１ｄまで延在させるのみで、端子５５ｃ、５５ｄがコイル５５から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができる。
【００３８】
なお、上述した本実施の形態、及び他の実施の形態では、端子５５ｃ、５５ｄの他端を、上部ケース５１の第２の内面５１ｄや突起５１ｆに接触して固定する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、端子５５ｃ、５５ｄの長さを、第２の内面５１ｄや突起５１ｆの近傍までの長さとしても上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
また、上述した本実施の形態では、ステッピングモータ５０を取り付ける配線板４０を固定部材として説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、ステッピングモータ５０を取り付ける対象が文字板１０、導光板３０、ケース６０等である場合は、取り付け対象が固定部材に該当する。
【００４０】
さらに、上述した本実施の形態では、ステッピングモータ５０の取付面５２ｃを下部ケース５２に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、指針軸５７が突出した上部ケース５１に設けるようにすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載した本発明のステッピングモータによれば、ステッピングモータの取付面から突出した端子を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、移動規制手段によって端子の移動を防止することができる。従って、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができるという効果を奏する。また、励磁手段に端子を自動圧入によって成形する場合は、端子は直線棒状でなければならず、そのため、端子に対する導線の半田付けの際にかかる熱などによって抜けやすくなっているが、本発明の移動規制手段によって端子の移動は規制されるため、従来の励磁手段、端子をそのまま利用することができるという効果も奏する。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ステッピングモータの取付面から突出した端子の一端を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子の他端が移動規制手段である突起に接触することで、端子の移動を防止することができる。従って、ケース部材の第２の内面に、突起を形成するという簡単な構成で、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができるという効果を奏する。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、ステッピングモータの取付面から突出した端子の一端を固定部材に貫通させる際に、引っかかりなどの発生によって端子に固定部材に対する取付方向とは反対方向への力が作用しても、端子の他端がケース部材の第２の内面に接触することで、端子の移動を防止することができる。従って、端子の他端をケース部材の第２の内面又は第２の内面近傍まで延在させるのみで、端子が励磁手段から抜ける、移動する等の原因によって生じる励磁手段の断線を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステッピングモータの外観を示す斜視図である。
【図２】図１のステッピングモータの分解斜視図である。
【図３】図１のにおけるＡ−Ａ線を通る矢印方向の拡大断面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ線を通る矢印方向の他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図５】従来のステッピングモータの断面図である。
【符号の説明】
４０          配線板（固定部材）
５０          ステッピングモータ
５１          上部ケース（ケース部材）
５１ｄ        第２の内面
５１ｆ        突起
５２          下部ケース（ケース部材）
５２ｃ        取付面
５２ｄ        第１の内面
５５ｃ、ｄ    端子
５６          ロータ
５７          指針軸（出力軸）
５８          ギア
【図１】
0003755799.tif 000002
【図２】
0003755799.tif 000003
【図３】
0003755799.tif 000004
【図４】
0003755799.tif 000005
【図５】
0003755799.tif 000006