JP2883409B2 - 小型電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は小型電動機に係り、特に固定子巻線をターミ
ナルに接続するときの固定子側構造を改良した小型電動
機に関する。

［従来の技術］ 従来から小型電動機では、電源や駆動回路等に接続さ
れるコネクタにリード線が接続され、このリード線の他
端が電動機内部の巻線に接続されている。このためリー
ド線等との接続箇所が多く、この接続部での接触不良、
断線等を生じて電動機の故障を誘発していた。このよう
なリード線、或はリード線と電動機内部の巻線等との接
続不良や断線等を防止するために、種々の技術が提案さ
れている。

例えば特開昭59−194658号公報で提案された技術では
電動機本体（ステータ）とコネクタとを一体に成形する
ことが提案されている。これによれば、ステータコイ
ル，ステータコア，コイルボビン，ターミナル等の固定
子側部品を合成樹脂により成形することや、コネクタと
電動機のハウジングとを一体に形成すること等が開示さ
れている。

また特開昭58−75455号公報，特開昭58−75456号公
報，特開昭58−75437号公報，特開昭58−29363号公報，
特開昭58−29364号公報等の提案技術によれば、コイル
を巻回したコイルボビンに各コイルの端末を接続した端
子ピンを突設し、この端子ピンを配線基板に挿通接続す
ることが開示されている。

上記特開昭59−194658号公報で開示されている小型電
動機は、PM形（永久磁石形）ステッピングモータであ
る。この電動機では回転子に多極励磁された永久磁石を
用いており、固定子側の巻線はボビンにバイファイラ巻
をして、一方のボビンにコネクタを一体に形成し二つの
ボビンを重ねるように接合したものが開示されている。
このため特開昭59−194658号公報で開示されている小型
電動機では、コネクタと巻線端部との接合が、二つのボ
ビンの巻線端部を同一方向に出すことができるので、コ
ネクタと直接接続することが容易にできる。

しかし、VR形（可変リラクタンス形）小型電動機,HB
形（ハイブリット形）小型電動機等で用いられる固定子
の巻線構造は上記PM形ステッピングモータの構造とは異
なる。

つまり各巻線端部を一箇所のコネクタへ接続する際に
は、固定子側の各スロットから出た巻線端部を一箇所に
集めてコネクタを形成する必要がある。このためコネク
タの形成位置と巻線端部との位置が同一方向になく、別
々となり、これらを接続するためにリード線を用いてい
る。すなわち、VR形,HB形の小型電動機において、ステ
ータコアを形成した後、ステータ歯の形状に合致したイ
ンシュレータをステータ両側から嵌合させて絶縁し、巻
線を形成するものにおいては、各巻線端部が同一方向に
出ないため上記PM形とは異なるターミナル固定をしなけ
ればならない。

このように、中空円筒状ボビンを用いてボビンを重ね
て接合するPM形では、巻線の端部が同一箇所に出るため
に、巻線端部を直接ターミナルに接続することができる
が、VR形,HB形の場合には、各スロットにおける巻線端
部を、コネクタの位置にリード線を用いて電動機ハウジ
ング内を延長して接続する必要があり、上記特開昭59−
194658号公報で示された技術を、直接HB形,VR形の小型
電動機に用いることはできないものである。

一方上記特開昭58−75455号公報，特開昭58−75456号
公報，特開昭58−75437号公報，特開昭58−29363号公
報、特開昭58−29364号公報等の提案技術では、コイル
巻線端部とコネクタのターミナルとを基板により接続し
て、ハウジングとコネクタとを一体化している。このよ
うに基板を用いることは、部品点数の増加を招くことと
なる。

このため、第９図で示すように、実開昭64−2547号公
報で示される提案技術がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記実開昭64−2547号公報で示される提案技術は、第
９図で示すように、ターミナル用のブロック状突起91が
インシュレータ98aの上部に突出して一体成形されてい
るために、ターミナル100の圧入空間が必要であり、こ
の圧入空間部分がロータ軸方向にあるために、モータの
ロータ軸方向の小型化に制限が生じていた。また、ター
ミナル100がインシュレータ98a上部に形成されたブロッ
ク状突起91体に圧入されているために、ターミナル位置
がインシュレータ98a上部に位置することとなる。この
ため、各巻線（ステータコイル）99の端部99aとターミ
ナル100との接続においては、巻線端部99aが巻回された
巻線部分からターミナル100へ向けて延出させて接続す
ることとなり、各巻線端部99aが接触しないようにする
必要があるばかりでなく、巻線端部99aとターミナル100
と、ターミナル100を圧入するブロック状突起91との作
業空間が少なく、特に小型モータにおいては作業性にお
いて問題があった。なお第９図中符号93aは外環状部、
符号94aは内環状部である。

本発明の目的は、VR形,HB形の小型電動機において、
部品点数を増加させることなく、コネクタとハウジング
を一体にすることができ、接続不良や断線を防止し、放
熱効果を有し、しかもロータ軸方向の小型化を図ること
ができる小型電動機を提供することにある。

本発明の他の目的は、ターミナルと巻線端部の接続が
容易で、作業性を向上させた小型電動機を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る小型電動機は、インシュレータをステー
タコアの両側から嵌合させて巻線を形成し、巻線の延長
線端部をターミナルと接続し、前記巻線，延長線及びコ
ネクタと電動機のハウジングとを樹脂によって一体に形
成してなる小型電動機であって、前記インシュレータは
ステータコア内側に形成されたスロットと嵌合する櫛状
係合部及び該櫛状係合部を保持する外環状部と、該外環
状部の内側で前記ステータコアの歯の上部に相当する箇
所に形成された内環状部を備えたものにおいて、 前記ターミナルはターミナル用ブロック体に取着さ
れ、前記インシュレータの一方には、ロータ軸方向に対
して側部位置で、インシュレータの軸方向の端面から内
側位置に前記ターミナル用ブロック体を収容する係合部
が一体に形成されると共に、該係合部に前記ターミナル
用ブロック体を係合させた構成とする。

また前記係合部とターミナル用ブロック体は、スライ
ドによって係合すると好適である。

また前記ターミナル用ブロック体を収容する係合部が
一体に形成されたインシュレータの係合部側の外環状部
の端面には、前記ターミナルの数に合わせた案内溝を形
成すると良い。

さらに前記係合部には係止部が形成されると共に、前
記ターミナル用ブロック体には、該係止部によって係止
される突起が形成されていると好適である。

［作用］ 本発明に係る小型電動機は、ターミナルがターミナル
用ブロック体に取着され、インシュレータの一方には、
ロータ軸方向に対して側部位置で、インシュレータの軸
方向の端面から内側位置に前記ターミナル用ブロック体
を収容する係合部が一体に形成されると共に、この係合
部に前記ターミナル用ブロック体を係合させた構成とし
ているので、ターミナル用ブロック体がロータ軸方向に
延出せず、ロータ軸方向のターミナル用空間がなくな
り、モータの小型化、即ち偏平化を図ることができる。
また、ターミナル用ブロック体がインシュレータの係合
部に係合する構成となっているので、ターミナル用ブロ
ック体にターミナルを挿着することが容易であり、また
ターミナルと巻線の延長先端部との接合がきわめて容易
である。

このとき係合部とターミナル用ブロック体が、スライ
ドによって係合すると、作業上、能率的に好適である。

また前記ターミナル用ブロック体を収容する係合部が
一体に形成されたインシュレータの係合部側の外環状部
の端面には、前記ターミナルの数に合わせた案内溝を形
成すると、延長線とターミナルとの接続部分において、
各線が整然となり、短絡等を防止できる。

そして、ターミナル用ブロック体が組付前には、イン
シュレータと別体であるので、ターミナル形状の変更等
の場合でも、ターミナル用ブロック体のターミナル取着
部分を変更するだけで対応することができる。

さらに前記係合部には係止部が形成されると共に、前
記ターミナル用ブロック体には、該係止部によって係止
される突起が形成されていると、ターミナル用ブロック
体が容易に離脱せず、後工程を有利にできる。

［実施例］ 以下本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。但し、当然のことであるが、以下の説明において記
載し、または図示している構成部品その他の部材および
配置は、本発明を限定する趣旨ではなく単なる説明例で
ある。

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示すものであ
り、本例では小型電動機ＭとしてHB形ステッピングモー
タを例にしており、第８図で示すように小型電動機Ｍ
は、ロータ１と、該ロータ１に固設された出力軸２と、
ロータ１を挟んで両側に形成された軸受としてのボール
ベアリング3a,3bと、ハウジング4,5と、インシュレータ
８（8a,8b）が嵌合されたステータコア７と、ステータ
コア７のスロット7bに巻回されるステータコイル（巻
線）９と、ターミナル10と、該ターミナル10を保持する
ターミナル用ブロック体11と、コネクタ部14等からな
る。

本例の出力軸２は、ロータ１に固設されて回転する通
常の回転軸であるが、直線出力形電動機における出力軸
のように、ロータ１に螺設されて直線的に前進または後
退するものであってもよい。

ボールベアリング3a,3bはロータ１の両端を電動機の
ハウジング4,5に保持させ自由に回転できるようにして
いる。

ハウジング５は、その外側から合成樹脂による成形に
よって形成されており、この成形時にボールベアリング
3bの保持用穴13やステータコイル９へ電源を供給する為
のコネクタ部14等が一体に形成されている。

またハウジング５の成形のときには６個のターミナル
10,ステータコイル9,延長線9aが合成樹脂によって成形
固定されて埋設される。そしてハウジング４とハウジン
グ５は接着，かしめ，リベット等によって固定されてい
る。

さらに本発明の特徴的部分である、固定子側部分の構
成を第１図乃至第６図に基づいて詳細に説明する。

第１図はステータコア７とインシュレータ８（8a,8
b）との分解斜視図であり、ステータコア７を形成した
後、インシュレータ８（8a,8b）をステータコア７の両
側（第１図上下方向）から嵌合させて、ステータコア７
を保持すると共に絶縁し、第８図で示すようにステータ
コイル（巻線）９を形成するものである。

インシュレータ８（8a,8b）はステータコア７の内側
に形成された歯7a及びスロット7bと嵌合する櫛状係合部
80a,80bが形成されており、この櫛状係合部80a,80bは、
一端側に外環状部83a,83bが形成され、この外環状部83
a,83bの内側で、且つステータコア７の歯7aの内側上部
に相当する箇所には内環状部84a,84bが形成されてい
る。

そして一方のインシュレータ8aの外環状部83aの外
側、即ちロータ軸方向（第１図上下方向）に対して側部
位置（第２図、第３図の左位置）には、係合部85が形成
されており、この係合部85は、第２図及び第３図で示す
ように、インシュレータ8aのロータ軸方向の端面から側
方（本例ではロータ軸方向に対して略直角方向）に張出
して、ロータ軸方向に開口したコ字状をっしており、コ
字状を形成する両側の板部86,86の端部側には、ガイド
溝87,87が形成されている。このガイド溝87を形成する
壁部分87aの一部（本例ではステータコア７側）には、
第１図及び第２図で示すように係止部としての突起88が
形成されている。

またインシュレータ8aにおける係合部85側の外環状部
83aの上面には、前記ターミナル10の数に合わせた案内
溝89が形成されている（本例ではターミナル10が６つで
あるので、案内溝89は６つ形成されている）。

ターミナル用ブロック体11は、第４図乃至第６図で示
すように、略矩形形状をした板体からなり、両側には、
前記ガイド溝87と係合し、スライドできるように、突起
部11a,11aが形成されている。そしてターミナル10を挿
着するための貫通孔81が所定箇所に形成されており、タ
ーミナル10の挿入側面には前記突起88に係止されて、タ
ーミナル用ブロック体11が容易に離脱しないように、突
起11bが形成されている。

第８図は上記ステータ側に巻線９等をした斜視図であ
り、各巻線端部からの延長線9aは、外環状部83a,83bと
内環状部84a,84bとの間に配設されて，ターミナル10の
端部（コイル結線端部）10aと接続する。このときター
ミナル10はターミナル用ブロック体11に形成された孔81
に挿着されるが、ターミナル用ブロック体11はインシュ
レータ8aの係合部85と係合されていないので、簡単に取
着できる。そして、巻線９の延長線9aの端部とターミナ
ル10の端部10aを接続する。なお接続は半田付や圧着等
により接続する。次に、ターミナル10が取着されたター
ミナル用ブロック体11を、インシュレータ8aの係合部85
にスライドさせて係合させる。そして、巻線９の延長線
9aを外環状部83aの上面に形成された案内溝89に位置さ
せる。

このようにターミナル10をブロック11に挿着して、延
長線9a端部とターミナル10の端部10aを接続した後、ブ
ロック体11を係合部85にスライド係合させ、コネクタ部
14を形成する。次に、別途樹脂でモールドする。そして
巻線9,延長線9a及びコネクタ部14（第８図）とハウジン
グ５を、上述のように樹脂によって一体に成形して構成
するものである。なお、樹脂によってターミナル10の端
部10aと固定子側と一体にモールどするときに、樹脂が
インシュレータ８の外環状部83a,83bと内環状部84a,84b
の間にも充填されて、巻線９及び延長線9aを固定するこ
ととなる。

このようにして形成した固定子側部品を形成したハウ
ジング５にロータ１を配設してハウジング４を接合して
小型電動機を形成する。

なお本例ではターミナル数を６個としているが、固定
子の極数に応じて必要数形成できることは言うまでもな
く、ターミナル数の変更やターミナル形状、大きさ等の
変更の場合にも、ターミナル用ブロック体の変更のみ
で、他の部分を変更せず対応することができる。

また他の実施例として、上記実施例においてはハウジ
ング５を形成する樹脂と、ターミナル10のターミナルの
結線端部10aと延長線9aとの接続部分を固定する樹脂と
を、個々に成形してハウジング５を構成しているが、二
つの樹脂を同一材料としてハウジング５を形成するのと
同時に一回の成形によって成形同定することも可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明はインシュレータに外環状部と内環状部を設け
てインシュレータをステータコアの両側から嵌合するこ
とによって絶縁することができると共に、外環状部と内
環状部との間に延長線を配置することができ、ロータ軸
方向に対して側部位置で、インシュレータの外側端面か
ら内側位置に、ターミナル用のブロック体を収容する係
合部が一体に形成されているので、ブロック体がステー
タコア側に位置して、ロータ軸方向に位置せず、ロータ
軸方向の小型化、即ち偏平化を図ることができる。

また本発明によれば、ターミナル用ブロック体にター
ミナルを挿着することが容易であり、またターミナルと
巻線の延長先端部との接合がきわめて容易である。そし
てインシュレータの係合部側の外環状部の上面には、前
記ターミナルの数に合わせた案内溝が形成されているの
で、延長線の端部において、短絡等を防止できる。

またターミナル形状が変更によって異なる場合におい
ても、ターミナルブロック体の変更のみで対応すること
が可能となる。

また樹脂によって巻線及び延長線が固定されるので、
振動による断線や接触不良を防止することができるばか
りでなく、樹脂による放熱効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の実施例を示すものであり、
第１図はステータ部分の分解斜視図、第２図はインシュ
レータの上面図、第３図は第２図のIII−III線から見た
側面図、第４図はブロック体にターミナルを取着した状
態のステータコア側がらから見た図、第５図は第４図の
Ｘ−Ｘ方向から見た図、第６図は第５図のＹ−Ｙ方向か
ら見た図、第７図は小型電動機の正面要部断面図、第８
図はステータに巻線等をした斜視図、第９図は従来例の
ステータに巻線等をした斜視図である。 １…ロータ、２…出力軸、３（3a,3b）…ベアリング、
4,5…ハウジング、７…ステータコア、８（8a,8b）…イ
ンシュレータ、９…巻線、9a…延長線、10…ターミナ
ル、11…ブロック体、80a,80b…櫛状係合部、83a,83b…
外環状部、84a,84b…内環状部、85…係合部、Ｍ…小型
電動機。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インシュレータをステータコアの両側から
   嵌合させて巻線を形成し、巻線の延長線端部をターミナ
   ルと接続し、前記巻線，延長線及びコネクタと電動機の
   ハウジングとを樹脂によって一体に形成してなる小型電
   動機であって、前記インシュレータはステータコア内側
   に形成されたスロットと嵌合する櫛状係合部及び該櫛状
   係合部を保持する外環状部と、該外環状部の内側で前記
   ステータコアの歯の上部に相当する箇所に形成された内
   環状部を備えたものにおいて、 前記ターミナルはターミナル用ブロック体に取着され、
   前記インシュレータの一方には、ロータ軸方向に対して
   側部位置で、インシュレータの軸方向の端面から内側位
   置に前記ターミナル用ブロック体を収容する係合部が一
   体に形成されると共に、該係合部に前記ターミナル用ブ
   ロック体を係合させたことを特徴とする小型電動機。
2. 【請求項２】前記係合部とターミナル用ブロック体は、
   スライドによって係合することを特徴とする請求項１記
   載の小型電動機。
3. 【請求項３】前記ターミナル用ブロック体を収容する係
   合部が一体に形成されたインシュレータの係合部側の外
   環状部の端面には、前記ターミナルの数に合わせた案内
   溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記
   載の小型電動機。
4. 【請求項４】前記係合部には係止部が形成されると共
   に、前記ターミナル用ブロック体には、該係止部によっ
   て係止される突起が形成されていることを特徴とする請
   求項１乃至３いずれか記載の小型電動機。