(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略環状の本体部の内側でロータの回転中心に向けて複数の巻線部を突設させるとともに各巻線部の先端に磁極部を形成したステータコアに対して装着する樹脂製の絶縁部材であって、
この絶縁部材は、単一部材として成形され、上記ロータの軸方向に沿って装着できるように上記巻線部に該当する位置に断面略コの字形の当接部が成形されており、同コの字形の当接部の奥行き方向の長さが上記巻線部のロータ軸方向に沿った長さより長く形成されており、上記ロータの外周に概略沿うように連続した基部を有し、
上記当接部は上記複数の巻線部相互間におけるステータコアの表面に当接するような壁面にて連結されるとともに、上記当接部のロータ側の面は上記基部側で連続し上記巻線部間で離間するように成形され、同ロータ側の面は巻線部に近い側が高く巻線部から遠ざかるにつれて低く形成され、
上記壁面には上記当接部の奥行き方向に略平行に配向された巻線掛架突起が設けられており、当該巻線掛架突起の周囲の壁面先端は巻線部に向かって傾斜している
ことを特徴とする絶縁部材。
【請求項２】
上記請求項１に記載の絶縁部材において、
上記当接部の奥行き方向先端側には、挿入後に上記ステータコアに係止する係止爪が設けられていることを特徴とする絶縁部材。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載の絶縁部材において、
上記当接部は、その先端が上記巻線部より０．５〜１．５ｍｍ先に突出されるような奥行き方向の長さを有していることを特徴とする絶縁部材。
【請求項４】
上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の絶縁部材において、
上記当接部の奥行き方向の先端は、上記巻線が巻かれることによって上記巻線部側に倒れるとともにこれら巻線と巻線部との間に介在する可倒片として構成されることを特徴とする絶縁部材。
【請求項５】
上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の絶縁部材において、
上記当接部の奥行き方向先端の端面は、上記巻線に尖鋭部位が当接するのを防止するように所定の傾斜が設けられていることを特徴とする絶縁部材。
【請求項６】
上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の絶縁部材において、
上記当接部は、絶縁部材本体と比較して肉厚となる部位を有することを特徴とする絶縁部材。
【請求項７】
上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の絶縁部材において、
上記当接部の周囲の壁面は、上記巻線の外周方向に向けて当該巻線が配設される空間が広くなるように傾斜が設けられていることを特徴とする絶縁部材。
【請求項８】
略環状の本体部であって当該本体部の中央に配設されるロータの回転面に対して略垂直に所定の厚みを持つとともに本体部の内側でロータの回転中心に向けて先端が磁極部となる断面略長方形の複数の巻線部を有しているステータコアに対して装着する樹脂製の絶縁部材であって、
この絶縁部材は上記ロータの外周に概略沿うように連続するとともに貫通止め係止部が成形された基部を有し、上記ロータの軸方向に沿って装着できるように上記巻線部に該当する位置に断面略コの字形の当接部が一体成形されており、かつ、当該コの字形の当接部の奥行き方向の長さが上記巻線部のロータ軸方向に沿った長さより長くなっていて上記巻線が巻かれた状態において当該巻線を上記巻線部から０．５〜１．５ｍｍ離間させるとともに、当該当接部の奥行き方向先端の端面は上記巻線を傷つけないように巻線方向に傾斜させた曲面となっており、上記当接部のロータ側の面は上記基部で連続し上記巻線部間で離間するように成形されるとともに同ロータ側の面は巻線部に近い側が高く巻線部から遠ざかるにつれて低く形成されており、当該当接部が巻線の巻回しによって巻線内周方向へ撓まないように上記ロータ軸方向に略平行に上記基部と比較して肉厚となる部位が設けられており、上記複数の巻線部相互間において上記当接部は当該巻線部の間に形成されるステータコアの表面に当接するような壁面にて連結されており、当該壁面の奥行き方向先端側であって上記巻線部の間には巻線を架けるための突起が設けられており当該突起の周囲にて当該壁面の先端が巻線部に向かって傾斜しており、さらに当接部周囲の壁面は上記巻線の外周方向に向けて当該巻線が配設される空間が広くなるように傾斜が設けられていることを特徴とする絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁部材に関し、特にステッピングモータのステータコアに使用して好適な絶縁部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタやコピー機の紙送りに従来からハイブリッド型のステッピングモータが用いられている。このステッピングモータとしては、従来から特開平１０−３０４６４４号公報に開示された技術等が知られており、ステータコアおよびステータコアに施された巻線とからなるステータと、ステータの両端にそれぞれ配置された一対のブラケットと、各ブラケットにそれぞれ固定された一対の軸受けと、各軸受けにより回転可能に支持されたロータとで構成されている。
【０００３】
上記ステータコアは中央に配設されるロータの回転中心に対して配向された複数の巻線部を有しており、この複数の巻線部と巻線との間は絶縁部材によって絶縁されている。この絶縁部材は２つの略同形状の部材によって構成されており、上記複数の巻線部の間に形成される間隙に挿入可能な部位が形成されている。絶縁部材はこの部位を巻線部に当接させるようにしながらステータコアの軸方向両端から挿入される。そして、この絶縁部材を介して巻線を巻くことによって巻線部と巻線の絶縁を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の絶縁部材では、以下のような課題があった。
すなわち、上記絶縁部材は樹脂成形品であり絶縁のために２つの部材を成形するとコストがかかってしまう。また、２つの部材をステータコアに挿入する必要があるため、組み付け時の工数が多いという問題があった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、低コストで作成可能であるとともに組み付け工数の少ない絶縁部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明では略環状の本体部の内側でロータの回転中心に向けて複数の巻線部を突設させるとともに各巻線部の先端に磁極部を形成したステータコアに対して装着する樹脂製の絶縁部材であって、
この絶縁部材は、単一部材として成形され、上記ロータの軸方向に沿って装着できるように上記巻線部に該当する位置に断面略コの字形の当接部が成形されており、同コの字形の当接部の奥行き方向の長さが上記巻線部のロータ軸方向に沿った長さより長く形成されており、上記ロータの外周に概略沿うように連続した基部を有し、
上記当接部は上記複数の巻線部相互間におけるステータコアの表面に当接するような壁面にて連結されるとともに、上記当接部のロータ側の面は上記基部側で連続し上記巻線部間で離間するように成形され、同ロータ側の面は巻線部に近い側が高く巻線部から遠ざかるにつれて低く形成され、
上記壁面には上記当接部の奥行き方向に略平行に配向された巻線掛架突起が設けられており、当該巻線掛架突起の周囲の壁面先端は巻線部に向かって傾斜している構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、巻線に該当する位置に断面略コの字形の当接部が成形され、絶縁部材が単一部材として成形されているので、コの字形の向かい合う面で巻線部を挟み込むようにして摺動させると絶縁部材がステータコアに対して装着される。すなわち、一回の動作によって組み付けることが可能である。また、同コの字形の当接部の奥行き方向の長さが上記巻線部のロータ軸方向に沿った長さより長いので、装着後に当接部の先端が巻線部より先に突出する。
【０００７】
すなわち、コの字形の向かい合う面が巻線部より長いことにより当該向かい合う面では巻線部と巻線との間に絶縁部材が介在して確実に絶縁され、コの字形の奥行き方向では巻線部と巻線とが離間されることによって確実に絶縁される。このように、当接部が上記巻線部に対して装着可能な形状であって単一部材で確実に絶縁可能な形状であることから、絶縁に必要な部材数は一つであり、絶縁部材の成形に必要なコストが低減され、また、組み付け工数を低減することができる。この結果、ステッピングモータ一つ当たりの製造コストが低減される。
【０００８】
ここで、上記ステータコアは先端に磁極部を形成した巻線部を本体部内側で突設させることができればよく、種々の構成が可能である。また、略環状の本体部も特に形状が限定されるわけではなく、円環状であっても良いし多角形の外周を有する本体部を構成することもできる。また、上記当接部はロータ軸方向に沿ってステータコアに装着できるように断面略コの字形に成形されていればよい。コの字形の当接部の奥行き方向とはコの字形の向かい合う面に平行な方向であって向かい合う面が連結されていない側の方向を指している。
【０００９】
断面略コの字形であれば、向かい合う面を巻線部に略当接させながら絶縁部材をステータコアに挿入するようにして装着することができるし、コの字形の向かい合う面を一方側で連結させる面が巻線部に当接することにより貫通止めとなって単一の絶縁部材をステータコアに装着させる態様として特に好適である。むろん、コの字形とせず、向かい合う面のみで当接部を構成することは可能である。この場合、当該向かい合う面で巻線部を挟み込んだ状態で巻線を巻き付けるとその巻線中央方向に力が作用し、向かい合う面が巻線部に押しつけられて固定される。また、絶縁を行う意味でも向かい合う面の奥行き方向の長さが巻線部より長ければよい。すなわち、当該向かい合う面においては当接部で確実に絶縁することができ、向かい合う面以外の面では巻線部と巻線とを離間させるように構成することができる。
【００１０】
また、絶縁部材の好適な構造を提供する態様として、上記複数の巻線部相互間におけるステータコアの表面に当接するような壁面にて上記当接部が連結されている。すなわち、絶縁部材の当接部とその周辺は巻線部とその周辺のステータコア表面に当接可能に成形されており、絶縁部材を巻線部相互間に挿入することによって組み付けることができるので、一回の動作によって組み付けを行うことが可能であり容易に組み付けることができる。さらに、巻線部周辺においても絶縁部材の壁面が形成されているので、巻線部以外のステータコア表面と巻線とで確実に絶縁を行うことができる。
さらに、絶縁部材の好適な構成例として、絶縁部材は上記ロータの外周に概略沿うように連続する基部を有している。また、当接部のロータ側の面は上記基部側で連続し上記巻線部間で離間するように成形されている。すなわち、モータの巻線は通常巻線機という機械で巻かれるが、この巻線機においてはロータ配設以前にステータコアの中央側から外周側に向けて巻線ノズルをセットし、当該巻線ノズルの先端から巻線を吐出させつつ巻線ノズルを巻線部の周りで移動させて巻き付ける。そこで、上述のようにロータ側の面において基部側で連続しているが巻線部間で離間するように成形すれば、当該離間部分に巻線ノズルが通過するための経路が確保される。従って、絶縁部材が一体成形されていても巻線機は通常のものをそのまま使用することができる。
さらに、巻線を行う際に巻線を容易に行わせるための構成として、上記壁面に上記当接部の奥行き方向に略平行に配向された巻線掛架突起が設けられている。さらに、当該巻線掛架突起の周囲の壁面先端が巻線部に向かって傾斜している。すなわち、モータにおいては通常隣り合う巻線部に異なった巻線を巻いて繋がった巻線を巻線部一つおきに巻いたり、隣り合う巻線部で巻線の向きを変えたりする必要がある。
従って、巻線機で線を巻くときに、ある巻線部の巻線を終了した後には隣の巻線部を避けて巻線を渡し、さらに隣の巻線部に巻き付けるなど小さな部品での細かい作業が必要であるが、上述のように突起が設けられていれば当該突起に巻線を架けることができ、容易に隣の巻線部を避けて一つおきに巻線を巻くことができる。また、この巻線は巻線機のノズル先端から吐出されつつ巻き付けられるので、壁面が突起の周囲にて巻線部に向かって傾斜していることによって、当接部がノズルの妨害をすることはなくスムーズかつ容易に巻線を巻くことができる。
【００１１】
このような、挿入可能な絶縁部材の構成として好適な一例として請求項２に記載の発明では、当接部の奥行き方向先端側には、挿入後に上記ステータコアに係止する係止爪が設けられている。すなわち、挿入後にステータコアが係止爪によって係止されることによって、絶縁部材を一旦ステータコアに挿入した後には容易に当該絶縁部材がステータコアから脱落することがなく、容易かつ確実に絶縁部材をステータコアに組み付けることができる。
【００１２】
【００１３】
さらに、当接部の構成として好適な一例として請求項３に記載の発明では、上記当接部は、その先端が上記巻線部より０．５〜１．５ｍｍ先に突出されるような奥行き方向の長さを有している。すなわち、当接部はコの字形部位の向かい合う面において巻線と巻線部との間に介在して絶縁を図るとともに、奥行き方向先端側の面では向かい合う面が長いことによって巻線を巻線部から０．５〜１．５ｍｍ離間することができる。ここで、巻線と巻線部とを離間する距離は、両者が接触しないように適宜選択することが可能であり、ステータコアの大きさや巻線の剛性等によって様々であるが、数ミリ四方の断面を持つ巻線部に対しては０．５〜１．５ｍｍ程度の離間距離が好適であり、特に１ｍｍ以上離間させるのが好適であった。
【００１４】
さらに、確実に絶縁を行うための好適な構成例として請求項４に記載の発明では、当接部の奥行き方向の先端は可倒片になっており、上記巻線が巻かれることによって可倒片が上記巻線部側に倒れるとともにこれら巻線と巻線部との間に介在する。すなわち、巻線が巻かれると可倒片が巻線部と巻線との間に介在されて確実に絶縁がなされる。また、巻線が巻かれると巻線の中心方向に力が作用するので、可倒片を人為的に倒す必要が無く簡単に組み付け可能であるとともに、小さい部位において可倒片を構成しても容易に倒すことができる。さらに、上述のように絶縁部材をステータコアに対して挿入するような構成において、巻線を巻く前の絶縁部材挿入時に可倒片は倒れていないため、容易に挿入を行うことが可能であるとともに倒れた後の可倒片が抜け止めとして機能する。
【００１５】
さらに、当接部の周りに巻線が巻かれるにあたり巻線の耐久性を向上させるために好適な構成の一例として請求項５に記載の発明では、当接部の奥行き方向先端の端面に所定の傾斜が設けており、上記巻線に尖鋭部位が当接するのを防止している。すなわち、成形品の薄厚部位が細い巻線と当接する場合、当該薄厚部位が尖鋭な部位となって巻線が切断されやすくなることが考えられる。しかし、上記端面に傾斜を設けていることによって尖鋭部位が巻線に当接することを防止することができ、巻線の耐久性を向上させることができる。ここで、傾斜は当接する巻線を傷つけることを防止可能な形状であれば良く、角部分をカットして平面状の部位が巻線に当接するようにしたり、角部分をカットして曲面状の部位が巻線に当接するようにするなど種々の構成が可能である。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の発明では、当接部に絶縁部材本体と比較して肉厚となる部位を設けてある。すなわち、本発明にかかる絶縁部材は一体成形によって構成されているので、所定のステータコアの絶縁のために必要とされる当接部の長さは上述の従来例のように２つの絶縁部材をステータコアの軸方向両端から挿入する場合と比較して長くなる。従って、当該従来例にかかる絶縁部材と同じ厚さで当接部を構成したときには相対的に剛性が弱くなり、巻線の巻き付け後に巻線の内周側に沿ったりすることが想定される。そこで、肉厚部位を設けることによって容易に当接部の剛性を向上させることができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
さらに、請求項７に記載の発明では、上記当接部の周囲の壁面が上記巻線の外周方向に向けて当該巻線が配設される空間が広くなるように傾斜されている。すなわち、小型のモータにおいては小さなスペースにいかに多くの巻線を巻き付けるかが重要であり、巻線の外周方向に向けて当該巻線が配設される空間が広くなるように傾斜が設けられることによって、多くの巻線を巻くことが可能になる。従って、同じ大きさのモータにおいて当接部壁面に当該傾斜を設けない構成と比較して磁極部において強い磁界を発生可能になり、モータのトルクを増大させることが可能になる。
さらに、以上に述べたような構成を具備する絶縁部材として請求項８に記載の発明のように構成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば低コストで成形可能であり、組み付け工数の少ない絶縁部材を提供することができ、ステッピングモータ一つ当たりの製造コストが低減される。
また、一回の動作によって容易に組み付けを行うことができ、巻線部以外のステータコア表面と巻線とで確実に絶縁を行うことができる。
さらに、絶縁部材を挿入したときにステータコアを貫通して脱落させてしまうことを防止することができる。また、通常の巻線機で容易に巻線を巻くことができる。
さらに、容易に隣の巻線部を避けて一つおきに巻線を巻くことができる。また、ノズルの妨害をすることなくスムーズかつ容易に巻線を巻くことが可能な当接部を提供できる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、容易かつ確実に絶縁部材をステータコアに組み付けることができる。
【００２１】
さらに、請求項３にかかる発明によれば、巻線と巻線部とを好適な距離にて離間させることができる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、可倒片によって確実に絶縁を行うことができる。また、容易に挿入を行うことが可能な形状を提供するとともに可倒片は抜け止めとして機能する。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、巻線の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、請求項６にかかる発明によれば、当接部の剛性を向上させることができる
さらに、請求項７にかかる発明によれば、多くの巻線を巻くことが可能な当接部を提供でき、モータのトルクを増大させることが可能になる。
さらに、請求項８にかかる発明によれば、低コストで成形可能であり、組み付け工数の少ない絶縁部材を提供することができ、ステッピングモータ一つ当たりの製造コストが低減される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ステッピングモータの構成：
（２）絶縁部材の構成：
（３）巻線後のステータの状況：
（４）第２実施形態：
（５）第３実施形態：
【００２４】
（１）ステッピングモータの構成：
図１は、本発明にかかるステータコアを使用したステッピングモータの分解斜視図であり、図２は同ステッピングモータのＡ−Ｂ断面図およびＡ−Ｃ断面図である。図に示すステッピングモータ１０はハイブリッド型のステッピングモータであり、ステータ７０と同ステータ７０におけるロータ軸方向両端に装着されたブラケット６０ａ，６０ｂと、ブラケット６０ａ，６０ｂの中央の開口部６１ａ，６１ｂに固定された軸受３０ａ，３０ｂと、ステータ７０の内側に挿入され軸受３０ａ，３０ｂにより回転可能に支持されたロータ４０とを有している。軸受３０ａ，３０ｂは、それぞれ焼結体からなる滑り軸受けで構成されている。
【００２５】
ロータ４０は、回転軸４１と、同回転軸４１に挿通された円盤状の永久磁石４２と、同永久磁石４２において回転軸４１の軸方向両端に接合されたロータコア４３ａ，４３ｂとで構成されている。回転軸４１と永久磁石４２とロータコア４３ａ，４３ｂとは、永久磁石４２とロータコア４３ａ，４３ｂの中心の穴に回転軸４１を圧入すること、あるいは、前記中心の穴に回転軸４１を挿入（嵌入）し、これらを溶接または接着剤で接着することにより固定されている。
【００２６】
永久磁石４２としては、磁気特性に優れたものが用いられ、例えば、希土類元素と遷移金属とを基本成分とする希土類磁石（例：Ｓｍ−Ｃｏ系磁石）、あるいは希土類元素と遷移金属とボロンとを基本成分とする希土類磁石（例：Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石）が好適に使用される。また、永久磁石４２の形態（種類）は、例えばボンド磁石、焼結磁石、鋳造磁石等、いずれのものでもよい。
【００２７】
ロータコア４３ａ，４３ｂは、それぞれ、積層された複数枚の鋼板（金属板）で構成されている。これらロータコア４３ａ，４３ｂの外周側側面には、それぞれ複数の歯極４３ａ１，４３ｂ１が周方向に沿って並設されており、半ピッチ分ずれた状態、すなわち隣接する歯極４３ｂ１、４３ｂ１の間に、歯極４３ａ１が位置するように配置されている。これらのロータコア４３ａ，４３ｂと永久磁石４２は、歯極４３ｂ１、４３ａ１の先端部を残して樹脂でモールドされていてもよい。なお、回転軸４１の先端部（図１および図２中上側端部）には、プーリー２０が嵌入されている。また、軸受３０ａとロータコア４３ａとの間にはワッシャー３１が挿入され、同様に軸受３０ｂとロータコア４３ｂとの間には、ワッシャー３１が挿入されている。
【００２８】
ステータ７０は、ステータコア７１と絶縁部材８０と同絶縁部材８０を介してステータコア７１に施された巻線７６とで構成されている。ステータコア７１は積層された複数枚の鋼板（金属板）で構成されており、図３に示すようにステータコア７１の内周側側部には８つの巻線部７２が形成されており、各巻線部７２のＤ−Ｄ断面は略長方形である。各巻線部７２にはそれぞれ複数の歯極７３が周方向に沿って並設されている。各歯極７３はロータ４０の回転中心Ｏから等距離に、すなわち同心円上に配置されており、巻線部７２に巻かれた巻線７６に印加される変動電流によって磁界が誘起されると歯極７３が磁極として作用する。また、ステータコア７１の各角部７４には、ネジ２１が挿入される貫通穴７５が形成されている。
【００２９】
ロータ４０をステータ７０の内側に挿入した状態では、ロータコア４３ａ，４３ｂの歯極４３ａ１，４３ｂ１と、ステータコア７１の歯極７３とが非接触で対面する。この場合、ロータコア４３ａ，４３ｂの歯極４３ａ１，４３ｂ１と、ステータコア７１の歯極７３との間には、例えば、０．０４〜０．０８ｍｍ程度の間隙（ギャップ）が形成される。ステータ７０とブラケット６０ｂとの間には回路基板２２が配置されている。この回路基板２２の端子部には巻線７６の両端と巻線７６に電力を供給するためのリード線２３の一端とが、それぞれ電気的に接続されている。このリード線２３の他端は、ステッピングモータ１０の図示しない駆動回路（駆動制御回路）に電気的に接続されている。尚、上記巻線７６は二系統の導線によって構成されており、異なる導線による巻線が隣り合う巻線部７２に対して巻きつけられる。従って、上記回路基板２２には巻線の端子が４カ所で接続されている。
【００３０】
（２）絶縁部材の構成：
図１および図２に示すように、ステータコア７１には、ロータ軸方向の一端側から絶縁部材８０が挿入され、ステータコア７１にはこの絶縁部材８０を介して巻線７６が施されている。このように、絶縁部材８０を介在させることにより、ステータコア７１と、巻線７６とを確実に絶縁することができる。以下、図面に基づいて絶縁部材８０の構成を詳細に説明する。図４は絶縁部材８０をロータ軸斜め上方向から見た斜視図であり、図５は絶縁部材８０をロータ軸斜め下方向から見た斜視図であり、図６は絶縁部材８０をロータの中心方向から見た拡大斜視図であり、図７は絶縁部材８０をロータの外周方向から見た拡大図であり、図８は絶縁部材８０をロータ軸方向から見た拡大上面図である。尚、図６においては一部を断面図として示している。
【００３１】
絶縁部材８０にはロータ４０の外周に沿って連続する基部８１が設けられており、図において基部８１はその外周が八角形でロータ軸方向に所定の長さを有しているとともに、ロータ軸方向の一端でロータ軸側に略直角に屈曲された台面８１ａが連結されている。本実施形態では当該台面８１ａと台面８１ａからロータ軸方向に垂設された壁面８２ａとによって当接部８２が形成されている。すなわち、上記壁面８２ａは上記基部８１の各角の中央において対面するようにして垂設されており、図６に示すように台面８１ａの一部の面と壁面８２ａとにて断面略コの字形の部位を形成しており、この部位が当接部８２である。
【００３２】
この当接部８２において、向かい合う壁面８２ａは上記ステータコア７１の巻線部７２の幅と略同一距離離間されており、断面略コの字形の奥行き方向の長さすなわち、壁面８２ａのロータ軸方向に沿った長さは上記巻線部７２のロータ軸方向に沿った長さより１ｍｍ長くなっている。従って、上記巻線部７２を当接部８２の壁面８２ａ間に配置して巻線部７２と壁面８２ａとを当接させながら、絶縁部材８０を上記ステータコア７１に対して奥まで挿入することができる。また、絶縁部材８０を奥まで挿入すると、上記台面８１ａが上記巻線部７２と干渉してある程度以上挿入されなくなる。すなわち、台面８１ａは貫通止めとなる。この状態において、上記壁面８２ａは図９の拡大図に示すように上記巻線部からロータ軸方向に１ｍｍ突出している。
【００３３】
上記巻線７６は絶縁部材８０をステータコア７１に対して挿入した状態で巻線部７２に対して巻くようになっており、当接部８２において巻線７６と巻線部７２との間に壁面８２ａと台面８１ａとを介在させることによって巻線部７２の三面と巻線７６との絶縁が確保される。残りの一面においても上述のように壁面８２ａが１ｍｍ長いことによって巻線７６と巻線部７２とが離間されるので、両者は絶縁される。この１ｍｍの離間によって巻線７６をきつく多数ターン巻いても両者は離間したままであり絶縁が確保される。巻線７６は壁面８２ａの端面８２ａ１に当接するが、当該端面８２ａ１には図９に示す拡大図のように曲面状の傾斜Ｒが設けられており、巻線７６に尖鋭部が触れることが無く、巻線７６を傷つけることがない。
【００３４】
さらに、上記壁面８２ａには同壁面８２ａの略直角方向であってロータ軸方向に略平行に壁面８３ａ，８３ｂが連結されている。同壁面８３ａ，８３ｂも上記台面８１ａに垂設するように成形されており、壁面８３ａが絶縁部材８０の外周面を構成し、壁面８３ｂが絶縁部材８０の内周面を構成している。図８，図３に示すようにこれらの壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂの外周面は、上記ステータコア７１の巻線部７２の間に形成されるステータコア表面形状と概略同形である。従って、上述のように絶縁部材８０をステータコア７１に挿入する際には、これらの壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂが形成する略筒状の部分を巻線部７２の間に挿入することになる。
【００３５】
これらの壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂの厚みは上記従来例で説明した絶縁部材の厚みより厚くなっており、本実施形態では０．５ｍｍである。また、壁面８３ａと壁面８２ａとが形成する鋭角側の角には肉盛り８４が施してある。この肉盛り８４はこれらの壁面８２ａ，８３ａにおいてロータ軸方向に沿って設けてある。従って、これらの壁面の厚さと肉盛り８４とによって壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂの剛性が高くなっており、上記巻線７６が巻かれたときに巻線７６の内周方向への壁面８２ａの反りが防止され、壁面８２ａの周りに十分多くの巻線７６を巻くことができる。
【００３６】
壁面８３ｂは壁面８２ａに近い側が高く、壁面８２ａから遠ざかるにつれて低くなっている。一方、壁面８３ｂの下部においては台面８１ａがロータ側で下方に向けて略垂直に屈曲されており、内周面８１ｂを形成している。同内周面８１ｂは下方に向けて幅が狭くなるように成形されている。この内周面８１ｂの存在により、ロータ側の面において基部８１が連続していると言える。また、内周面８１ｂの両側で上記壁面８３ａが連続しており、絶縁部材８０の外周面で連続していると言えるものの、内周面８１ｂの両側においては壁面８３ｂが連結していないことからロータ側の面において巻線部７２間（当接部８２間）で離間していると言える。
【００３７】
このように、巻線部７２間で壁面８３ｂが離間しているのは巻線機の巻線ノズルの移動経路を確保するためである。すなわち、図示しない巻線機は巻線ノズルから巻線７６を吐出しつつ移動経路Ｎに沿って同巻線ノズルを回転させることによって巻線を行うようになっている。従って、壁面８３ｂがロータ軸方向に沿って離間していることによって巻線ノズルで当接部８２に巻線を行うことが可能になる。また、上述のように壁面８３ｂの高さが壁面８２ａから遠くなるにつれて低くなり内周面８１ｂが下方に向けて幅狭になることによって、上記巻線ノズルの移動経路Ｎに沿った外周の四隅に略直角の角部位が存在しないようにしてある。従って、上記巻線ノズルが移動経路Ｎに沿って移動する際に壁面８３ｂや内周面８１ｂに衝突しづらくなっており、移動を妨げないようになっている。
【００３８】
上記壁面８３ａは絶縁部材８０の外周面の一部になるとともに、巻線部７２に対して一つおきに同一の巻線７６を巻くために隣り合う巻線部７２を避けて巻線７６を掛け渡すための巻線掛架突起８５が設けられる。すなわち、壁面８３ａのロータ側面の略中央にはロータ軸方向に略平行に支柱部８５ａが設けられており、当該支柱部８５ａの上端に上方を向いた巻線掛架突起８５が設けられている。同巻線掛架突起８５は隣り合う当接部８２の中間かつ上方に位置するので、巻線部７２に対して巻線７６を巻いた後に当該巻線７６を巻線掛架突起８５に掛架して外周面側に位置させることによって隣り合う巻線部７２を避けて一つおきに巻線７６を巻くことができる。
【００３９】
また、壁面８３ａは巻線掛架突起８５の両側において同巻線掛架突起８５から遠ざかるにつれて徐々に低くなっている。この巻線掛架突起８５に対しても上記巻線機の巻線ノズルの先端を移動させて掛け渡し作業を行うが、巻線掛架突起８５の周囲で壁面８３ａが低くなっていることから巻線ノズルの先端が壁面８３ａに衝突しづらくなっており、容易に巻線７６を巻線掛架突起８５に掛け渡すことができる。
【００４０】
ところで、ステッピングモータのトルクを増大させるためには巻線７６を巻線部７２に多数回巻き付けることが重要である。そこで、本実施形態においては上記壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂの剛性を高くする他、巻線部７２の周囲の空間を広くして巻線７６を多く巻けるようにしている。具体的には、当接部８２の周囲に位置する壁面８３ａ，８３ｂと内周面８１ｂとを巻線７６の外周方向に向けて巻線７６が配設される空間が広くなるように反らせている。図８に示すように壁面８３ｂは上記ロータ４０の外周面に沿った面、すなわちロータ４０の回転中心を中心とした円の外周と平行な面を有しており、壁面８３ａは上記八角形の基部８１の一辺に平行な面を有している。従って、壁面８２ａの直近においては巻線７６を配設するための空間は壁面８２ａと略同一の幅しか有していないが、壁面８２ａから遠ざかるにつれ幅Ｗ１が大きくなる。
【００４１】
すなわち、壁面８３ｂは壁面８３ａに対して巻線７６の外周方向に向けて反らせるように傾斜を設けてあるということもでき、かかる構成によって巻線７６を配設するための空間が広くなっていると言える。また、内周面８１ｂは図５に示すように台面８１ａから遠ざかるにつれて内周面８１ｂと基部８１との間の距離Ｗ２が大きくなるように内周面８１ｂの一方面に曲面状の傾斜が設けてある。すなわち、巻線７６の外周方向に向けて巻線が配設される空間が広くなるように曲面状の傾斜が設けられている。このように内周面８１ｂの傾斜と壁面８３ｂの傾斜とによって巻線７６を配設するための空間が広くなっており、巻線部７２に巻線７６を充分に多数回の巻き付けを行うことができる。
【００４２】
（３）巻線後のステータの状況：
次に、上記構成の絶縁部材８０をステータコア７１に挿入して巻線７６を巻き付けた後の状況を図１０に基づいて説明する。同図に示すように、絶縁部材８０は、ステータコア７１にて中心方向に突設された八個の巻線部７２の間に形成されるステータコア７１の表面に上記壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂを当接するようにしつつ、壁面８２ａにて巻線部７２を挟み込みつつ挿入される。本実施形態においては、絶縁部材８０をステータコア７１の奥まで挿入した状態でこれらの絶縁部材８０とステータコア７１とが上記図示しない巻線機にセットされ、巻線が開始される。
【００４３】
巻線機の巻線ノズルは各当接部８２の周りで上記図６に示す移動経路Ｎを周回して巻線部７２に対して巻線７６を巻き付ける。また、この巻線ノズルは二本用意され、個別の巻線７６を使用して同時に隣り合う二カ所の巻線部７２に巻線を行うことができる。すなわち、異なる巻線ノズルからは異なる巻線７６が吐出されるので、隣り合う巻線部７２には異なる巻線７６が巻き付けられる。図１０においては、巻線７６ａと巻線７６ｂとがそれぞれ一本の連続した巻線である。
【００４４】
また、二カ所の巻線部７２に対して一通り巻線７６を巻き付けると、次にステータ７０と巻線ノズルとを相対的に９０°回転させて巻線を行い。合計四回の巻き付けで八カ所の巻線部７２に対する巻線を終了する。本実施形態においては隣り合う巻線部７２に異なる巻線７６を巻き付けるので、この相対的な回転の際には隣の巻線部７２を避けて巻線ノズルから吐出している巻線７６を巻線掛架突起８５に掛け渡す必要がある。図１０では巻線７６ａにおいてのみ巻線が掛け渡された状況を示している。同図に示すように、巻線７６ａが巻線掛架突起８５に掛け渡され巻線７６ｂの上部において外周側に配設されることによって、巻線７６ｂを避けて一つおきの巻線部７２に巻線７６ａを巻き付けることができる。
【００４５】
また、上記壁面８３ａの端面は巻線掛架突起８５の両側で傾斜して低くなっているので、巻線ノズルの先端が壁面８３ａ上部に衝突せずスムーズに巻線７６ａを巻線掛架突起８５に掛け渡すことができる。さらに、この巻き付け時において上記壁面８２ａ，８３ａ，８３ｂは所定の厚みであることおよび肉盛り８４が設けられていることで剛性が確保され、多数回の巻線を行うことができる。しかし、当該壁面８２ａにおいても多少の反りは発生し、巻線７６の内周方向に向けた力で壁面８２ａや台面８１ａが巻線部７２側に撓むことによって各巻線部７２と絶縁部材８０とが固定される。むろん、接着剤等によって固定することも可能である。
【００４６】
このように、本実施形態にかかる絶縁部材８０はステータコア７１に対して挿入するのみで装着可能であり、一動作で組み付けを行うことができる。また、上記巻線部７２と巻線７６との間には壁面８２ａと台面８１ａとが介在しており、壁面８２ａの上端部側では巻線部７２と巻線７６とが離間されている。従って、一部材によって巻線部７２と巻線７６とを確実に絶縁することができる。樹脂製品の一体成形において上記従来例のように絶縁部材を二つ作成する場合の一部材当たりのコストと、本実施形態のように絶縁部材を一つ作成する場合の一部材当たりのコストは、部品作成数等に依存するがたいていの場合両者の一部材当たりのコストに大差はない。従って、絶縁部材が一つで有ればステッピングモータ一つ当たりに必要とされる絶縁部材のためのコストが低減される。また、組み付けが一動作で簡単であることによってステッピングモータ一つ当たりに必要とされる作成時間が低減される。この結果、大量生産時のステッピングモータ一つ当たりの製造コストが低減される。
【００４７】
（４）第２実施形態：
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記実施形態においては、巻線７６の巻き付けや接着剤によって絶縁部材８０とステータコア７１とを固定する構成としていたが、むろん、かかる構成に限ることなく組み付け直後から絶縁部材８０とステータコア７１とが分離しないように構成すること等も可能である。図１１は、第２実施形態における絶縁部材をステータコアに挿入して巻線を巻き付けた後の状況を示す斜視図である。本実施形態の構成は上記第１実施形態とほぼ同様であるが、上記壁面８３ｂの構成が第１実施形態と異なっている。すなわち、壁面８３ｂの上部にはロータ側に突出したくさび形の係止爪８３０が設けられている。
【００４８】
この係止爪８３０の下部は壁面８３ｂに略垂直な面となっており、当該面と上記台面８１ａとの距離はステータコア７１の厚みと略同一である。従って、絶縁部材８０をステータコア７１に挿入したときに、挿入初期段階では係止爪８３０の厚さ分だけ壁面８３ｂが撓みながら巻線部７２間を摺動する。台面８１ａが巻線部７２に当接するまで絶縁部材８０が押し込まれると、上記壁面８３ｂの撓みが解放され、係止爪８３０下部の壁面８３ｂに略垂直な面とステータコア７１の上面とが係止し、絶縁部材８０とステータコア７１とが容易に脱落しなくなる。従って、組み付け動作がより容易になるとともに巻線機にて巻線を行うときに両者の固定を考慮する必要が無くなる。
【００４９】
（５）第３実施形態：
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上記実施形態においては、巻線部７２の上面で壁面８２ａの端面を当該上面より高くして巻線７６と巻線部７２とを離間させることによって絶縁を行っていたが、むろん、この面の絶縁として他にも種々の構成を採用することが可能である。図１２は、巻線部７２の上面で絶縁を行うように構成された本実施形態において絶縁部材８０をステータコア７１に装着し、巻線７６を一回巻いた状態をロータ中心方向から眺めた拡大断面図である。
【００５０】
同図に示すように、向かい合う壁面８２ａの一方の先端には可倒片８２ａ２が連結されている。この可倒片８２ａ２は、絶縁部材８０がステータコア７１に挿入される前では上記壁面８２ａと平行であり、絶縁部材８０をステータコア７１に挿入後に巻線７６が巻き付けられることによって同可倒片８２ａ２が矢印方向に倒れる。従って、巻線部７２の上面においても樹脂製の可倒片８２ａ２が巻線部７２と巻線７６との間に介在し、両者を確実に絶縁することができる。むろん、可倒片８２ａ２の構成は上記のものに限られず、向かい合う壁面８２ａの上端において双方の壁面８２ａに設けるなど種々の構成が可能である。
【００５１】
以上説明したように本発明においては、略環状の本体部の内側でロータの回転中心に向けて複数の巻線部を突設させるとともに各巻線部の先端に磁極部を形成したステータコアに対して装着する樹脂製の絶縁部材を単一部材として成形する。さらに、この絶縁部材の上記巻線部に該当する位置に断面略コの字形の当接部を成形して上記ロータの軸方向に沿って装着できるようにし、さらに、コの字形の当接部の奥行き方向の長さを上記巻線部のロータ軸方向に沿った長さより長く成形してある。従って、低コストで作成可能であるとともに組み付け工数の少ない絶縁部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるステータコアを使用したステッピングモータの分解斜視図である。
【図２】  ステッピングモータのＡ−Ｂ断面図およびＡ−Ｃ断面図である。
【図３】  ステータコアの上面図である。
【図４】  絶縁部材をロータ軸斜め上方向から見た斜視図である。
【図５】  絶縁部材をロータ軸斜め下方向から見た斜視図である。
【図６】  絶縁部材をロータの中心方向から見た拡大斜視図である。
【図７】  絶縁部材をロータの外周方向から見た拡大図である。
【図８】  絶縁部材をロータ軸方向から見た拡大上面図である。
【図９】  当接部における拡大断面図である。
【図１０】  絶縁部材をステータコアに挿入して巻線を巻き付けた状態の斜視図である。
【図１１】  第２実施形態において絶縁部材をステータコアに挿入して巻線を巻き付けた状態の斜視図である。
【図１２】  第３実施形態の当接部における拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…ステッピングモータ
２０…プーリー
２１…ネジ
２２…回路基板
２３…リード線
３０ａ，３０ｂ…軸受
３１…ワッシャー
４０…ロータ
４１…回転軸
４２…永久磁石
４３ａ，４３ｂ…ロータコア
４３ａ１，４３ｂ１…歯極
６０ａ，６０ｂ…ブラケット
６１ａ，６１ｂ…開口部
７０…ステータ
７１…ステータコア
７２…巻線部
７３…歯極
７４…角部
７５…貫通穴
７６…巻線
８０…絶縁部材
８１…基部
８１ａ…台面
８１ｂ…内周面
８２…当接部
８２ａ，８３ａ，８３ｂ…壁面
８２ａ１…端面
８４…肉盛り
８５…巻線掛架突起
８５ａ…支柱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003815546.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003815546.tif 000007
【図７】
0003815546.tif 000008
【図８】
0003815546.tif 000009
【図９】
0003815546.tif 000010
【図１０】
0003815546.tif 000011
【図１１】
0003815546.tif 000012
【図１２】
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