アウターロータ型モータの固定子構造
【課題】コイルの占積率を低下させずかつコイルと固定子ヨーク間の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニット間の僅かな空間に作業性良く配線することができるアウターロータ型モータの固定子構造を提供する。
【解決手段】４段積層される固定子ヨーク８ｂは、周方向に２分割された分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２をリング状に組み合わせてコイル７外周側に組み付けられ、各固定子ユニット９ａ〜９ｄのコイル７の内周側から引き出されたコイルリード７ａをコイル７外周側と磁極歯８ｃ，８ｄの隙間を通過して駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと各々配線接続されている。
【解決手段】４段積層される固定子ヨーク８ｂは、周方向に２分割された分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２をリング状に組み合わせてコイル７外周側に組み付けられ、各固定子ユニット９ａ〜９ｄのコイル７の内周側から引き出されたコイルリード７ａをコイル７外周側と磁極歯８ｃ，８ｄの隙間を通過して駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと各々配線接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車、産業機器、事務機器などに用いられるアウターロータ型モータの固定子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、固定子ユニットに設けられるコイルに流す電流方向を切り換えることにより、固定子ヨークの磁極歯に対向して設けられる永久磁石を備えた回転子が回転する。コイルは電流方向を切り換える等の制御をするためモータ基板に接続される。例えば、通常のブラシレスモータの場合、固定子鉄心に出力軸と平行な方向にマグネットワイヤーが巻き付けられ（巻芯方向が軸方向と直交するように巻付けられ）、コイルの巻き始めと巻き終わりのコイル端が共に軸方向に引き出されて駆動回路に接続される。
【０００３】
インナーロータ型のＰＭステップモータの固定子ユニットは、固定子ヨークの磁極歯の外周に設けられたコイルボビンにマグネットワイヤーを巻いて内周側及び外周側のコイル端を端子を介して固定子の外周側の空間へ引き出してコネクタ又はプリント基板と接続していた（特許文献１，２参照）。
【０００４】
アウターロータ型のＰＭステップモータの固定子は、固定子ヨークの磁極歯の内側に設けられたコイルボビンにマグネットワイヤーを巻いてコイルボビンの内周側と軸受ハウジングの外周側との隙間にコイルリードを通すためのガイドを設けて当該ガイド内にコイルリードを配線してコイル端をコネクタ又はプリント基板に接続していた（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７８２６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１０３７７号公報
【特許文献３】特開２００７−４９８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アウターロータ型PMステップモータは、インナーロータ型PMステップモータに比べて、同体格で比較した場合に大きなトルクを発生出来る利点がある一方で、コイルリードの配線をモータ内部で行わなければならないために、コイルリードを配線するための空間が十分に確保できない。そのために、モータ内部の非常に狭い空間に配線を行わなければならないために、配線作業の作業性は悪いとともに固定子ヨークとコイルの絶縁の信頼性の確保が困難であるという問題がある。
逆に、コイルリードの配線のための空間を確保するには、コイルの占積率又は磁路となる固定子ヨークの体積を減らす方法が考えられるが、この方法の場合、モータの特性が低下してしまうという問題がある。
即ち、大きなトルクを発生するモータを、絶縁の信頼性の高い構造で実現することが困難であり、かつ組立に手間取り生産性が低いことが、アウターロータ型PMステップモータの普及し難い理由となっている。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、コイルの占積率を低下させずかつコイルと固定子ヨーク間の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニットの僅かな空間に作業性良く配線することができるアウターロータ型モータの固定子構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
マグネットワイヤーを巻いた空芯コイルを、軸受部の周囲で櫛歯状の磁極歯が形成された固定子ヨークにより挟み込んだ固定子ユニットが同芯状に複数段積層される固定子と、前記軸受部に挿入される出力軸と、前記磁極歯に対向して磁極が形成される永久磁石を備え前記出力軸を中心に回転可能に支持された回転子ヨークを備えた回転子と、前記コイルに通電してモータを駆動する駆動回路の端子である駆動回路端子部と、を備えたアウターロータ型モータの固定子構造であって、前記複数段積層される固定子ヨークは、周方向に複数個に分割された分割固定子ヨークをリング状に組み合わせて前記コイル外周側に組み付けられ、各固定子ユニットの前記コイルの内周側から引き出されたコイルリードをコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して前記駆動回路端子部と各々配線接続されていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、軸受部の外周にコイルを組み付けた後で分割固定子ユニットどうしをリング状に組み合わせて多段の固定子ユニットを組み付けることができ、各固定子ユニットのコイルの内周側から引き出されたコイルリードがコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して駆動回路端子部まで配線されるので、複数段形成される固定子ヨークの組み付け作業及びコイルリードの配線作業性が極めて簡素化して行え、組立性が向上するうえに、コイルの占積率又は固定子ヨークの体積を減らすことなく、コイルから駆動回路端子部へ省スペースで配線することが可能となる。
【００１０】
また、本発明においては、前記出力軸を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジングの外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板を嵌め込んで軸方向に複数段形成されるボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出されることが好ましい。
上記構成によれば、コイルの内周側からコイルリードの引き出しが各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて行えるので、コイルリードの配線作業がしやすくなる。
【００１１】
また、本発明においては、前記軸受ハウジングの外周に、前記固定子ガイド板に代えて、一対のリング状の固定子ガイド板が内周側連結部で連結されるように一体成形されたボビンが複数段積層されてはめ込まれ、各ボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられていてもよい。
【００１２】
また、本発明においては、前記各固定子ガイド板には、内周側から外周側に連続する起立壁が突設されたスリットと該スリットと径方向反対側に起立壁側に隆起したガイド部と、前記ガイド部の外周縁部に切欠き部が各々形成されており、前記起立壁とガイド部が重なり合う位置に形成される凹溝部を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出され、かつ前記切欠き部、起立壁を通じて隣接する前記コイル外周面に沿って配線されることが好ましい。
上記構成によれば、コイル内周側より凹溝部を通じてコイル外周側に引き出されたコイルリードを隣接するコイル外周面に沿ってわずかな空間部に効率よく配線することができる。
【００１３】
各固定子ユニット間で隣り合う固定子ガイド板間に形成される前記各凹溝部が周方向にシフトして形成されていることが好ましい。
各凹溝部が周方向にシフトして形成されているので、各コイル内周側から外周側へ引き出されたコイルリードをコイル外周側において錯綜することなく駆動回路端子部までの配線することができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記各分割固定子ヨークの周方向両端部が、前記起立壁及びガイド部に各々突き当てられて装着され前記コイルの外周側で磁極歯どうしが噛み合うように組み付けられ、分割固定子ヨークどうしが溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向で一体となるように組み付けられていることが好ましい。
これによって、分割固定子ヨークを固定子ユニットごとに組み付けることもできるし、複数段の固定子ユニットにわたって連なった状態で組み付けることも可能になり、分割固定子ヨークの固定子ガイド板に対する位置決めと組付けが容易に行えるため、組立性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明においては、固定子全体がモールドされていることを特徴とする。
上記構成によれば、モータに振動や熱膨張や熱収縮を繰り返す過酷な使用環境に置かれても、コイルリードが位置ずれすることなく、回転子側に飛び出すこともないので耐候性や信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述したアウターロータ型モータの固定子構造を用いれば、コイルの占積率を低下させずかつコイルと前記駆動回路端子部間の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニット間の僅かな空間に作業性良く配線することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】固定子ユニットの斜視図である。
【図２】図１の固定子ガイド板の斜視図である。
【図３】軸受ハウジングに固定子ガイド板を組付けた状態の斜視図である。
【図４】図３の固定子ガイド板間にコイルを巻いてコイルリードを駆動回路端子部に配線接続した状態の斜視図である。
【図５】分割固定子ヨークの斜視図である。
【図６】図４のコイル外周から分割固定子ヨークを取り外した状態の斜視図である。
【図７】モールドされた固定子とこれに組み付けられる回転子の分解斜視図である。
【図８】他例に係る固定子ガイド板を含んで一体成形されたボビンの斜視図である。
【図９】軸受ハウジングに図８のボビンを組付けた状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るアウターロータ型モータの固定子構造の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るアウターロータ型モータは、固定子が空芯状に巻かれたコイルを櫛歯状の磁極歯（クローポール）を有する固定子ヨークにより挟み込んで形成される複数の固定子ユニットが同芯状に積層されるクローポール型の２相ステッピングモータを例示して説明する。
【００１９】
２相ステッピングモータの概略構成について図１及び図７を参照して説明する。図７において、回転子１は、周方向にＮ・Ｓ交互に着磁された永久磁石２が筒状の回転子ヨーク３の内周面に設けられている。永久磁石２は、後述する固定子ヨークの磁極歯（クローポール）に対向して設けられる。回転子ヨーク３の底部には回転子ハブ４が設けられており、回転子ハブ４には、出力軸５が圧入、焼嵌などにより一体に連結されている。
【００２０】
図１において、固定子６は、マグネットワイヤーが空芯状に巻かれたコイル７を一対の固定子ヨーク８ａ，８ｂにより挟み込んだ固定子ユニット９ａ〜９ｄが同芯状に複数（本実施例では４段）積層されてなる。本実施例では２相モータであるため、電気角で位相が１８０度異なるＡ相コイルとＢ相コイルが例えばＡ−Ａ−Ｂ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ若しくはＡ−Ｂ−Ｂ−Ａとなるように積層されている。図７に示すように、固定子ユニット９ａ〜９ｄの中心部には出力軸５を挿通する筒状の軸受ハウジング１０が挿入され、駆動回路端子台１１に一体に組み付けられる。軸受ハウジング１０内には、円筒状のスペーサー１２、軸受（ベアリング）１３が同心状に嵌め込まれ、回転子１の出力軸５が筒孔を貫通して嵌め込まれ、抜け止め用ワッシャ１４により抜け止めされて組み付けられる。固定子６は、固定子ユニット９ａ〜９ｄの周囲がモールド樹脂１５によりモールドされている。尚、固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄは、モールド樹脂１５より露出しても露出しなくてもいずれでもよい。
【００２１】
図１において、駆動回路端子台１１には、コイル７に通電してモータを駆動する駆動回路の端子である接続端子１１ａが突設されている。また、コイル７の引き出し端部であるコイルリード７ａを接続するリード端子１１ｂが突設されている。接続端子１１ａやリード端子１１ｂは、例えばインサート成形により駆動回路端子台１１と一体に成形されている。本実施例では固定子ユニット９ａ〜９ｄが２相×２で４段に積層されており、４箇所でコイルリード７ａを接続するリード端子１１ｂが設けられる。
【００２２】
各固定子ユニット９ａ〜９ｄのコイル７の内周側より外周側へ引き出されたコイルリード７ａが当該コイル７の外周と固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄ（クローポール）の内周面との隙間を通過して各固定子ユニット間を駆動端子台１１のリード端子１１ｂに接続するように配線されている。
【００２３】
次に各固定子ユニットの構成について具体的に説明する。固定子ユニット９ａ〜９ｄは同様の構成であるので、以下では一の固定子ユニットの構成について説明するものとする。図１において、コイル７は、出力軸５を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジング１０の外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板１６をはめ込んで軸方向に複数段形成されるボビンにマグネットワイヤーが巻かれたコイル７が各々組み付けられている。
【００２４】
図２に示すように、リング状に形成された固定子ガイド板１６には内周側から外周側にわたって設けられたスリット１６ａ、該スリット１６から軸方向に起立する起立壁１６ｂが形成されている。また、スリット１６ａとは径方向反対側に内周側から外周側にわたって起立壁１６ｂ側に門型に膨らんだガイド部１６ｃが形成されている。ガイド部１６ｃの外周側縁部は、内周側に向かって切り欠かれた切欠き部１６ｅが形成されている。この切欠き部１６ｅを通じてコイル外周側と固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に軸受ハウジング１０の長手方向に配線することができる。固定子ガイド板１６は表面が絶縁被膜で覆われている。
【００２５】
図３の最上段に設けられた一対の固定子ガイド板１６について説明する。固定子ガイド板１６は、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｃが上方に突設するように配置され、対向する固定子ガイド板１６は、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｃが下方に突設されるように１８０度反転させて組み付けられる。同様にして軸受ハウジング１０の長手方向に一対の固定子ガイド板１６が４対（８枚）組み付けられる。このとき、隣り合う固定子ガイド板１６は、ガイド部１６ｃの凸面と起立壁１６ｂとが当接するように組み付けられる。これにより、ガイド部１６ｃの凹面側である凹溝部１６ｄと切欠き部１６ｅとこれに連続する起立壁１６ｂにより囲まれた部分がコイルリード７ａを引き出すための配線空間となる。この凹溝部１６ｄを通じてコイルリード７ａがコイル内周側からコイル外周面側に径方向に引き出され、引き出されたコイルリード７ａが折り曲げられて切欠き部１６ｅとこれに連続する起立壁１６ｂとの間を通過させて隣接する（２段目）のコイル７の外周側に配線されるようになっている。尚、最下側の固定ガイド板１６は起立壁１６ｂが駆動回路端子台１１に当接しており、起立壁１６ｂと端子台上面に囲まれた凹溝部１６ｄが配線空間となる。
【００２６】
図３に示すように、各固定子ユニット間に形成される凹溝部１６ｄは周方向にシフトして形成されている。よって、図４に示すように、例えば最上段のコイル７の内周側より凹溝部１６ｄを通じて外周側に引き出されたコイルリード７ａは、切欠き部１６ｅを通過して２段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、２段目のボビンと３段目のボビンを形成する隣り合う固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅ及び起立壁１６ｂ間を通過して更に３段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、３段目のボビンと４段目のボビンを形成する隣り合う固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅ及び起立壁１６ｂ間を通過して更に４段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、最下段の固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅを通過して駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと接続される。
２段目以降のコイル７の内周側より凹溝部１６ｄを通じて外周側に引き出されたコイルリード７ａも切欠き部１６ｅを通過して３段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に同様に配線され最終的に駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂ（駆動回路端子部）と接続される。
【００２７】
図５は、２分割された場合の固定子ヨーク８ａの分割固定子ヨーク８ａ１を示す。図１に示すように、コイル７が巻かれた一対の固定子ガイド１６は、固定子ヨーク８ａと固定子ヨーク８ｂとで挟み込まれる。固定子ヨーク８ａと固定子ヨーク８ｂには、櫛歯状の磁極歯８ｃ，８ｄが周方向に一定の位相差を形成して配置される。固定子ヨーク８ａ，８ｂの外面は絶縁膜に覆われており、その膜は塗料が塗布されてものでも良い。仮に固定子ヨーク８ａ，８ｂが絶縁膜で覆われていない場合には、マグネットワイヤーに通常施されている絶縁コーティングとは別にコイルリード７ａに絶縁コーティングされているか又は絶縁材（樹脂チューブなど）で覆われていることが信頼性を確保するうえでは好ましい。
【００２８】
図１に示すように、各分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２の周方向両端部が、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｄに各々突き当てられて装着されコイル７の外周側で磁極歯８ｃ，８ｄどうしが噛み合うように組み付けられる。分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２どうしは溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向に一体となるように組み付けられている。
【００２９】
固定子ヨーク８ａ，８ｂは固定子ユニット９ａ〜９ｄごとに組み付けることもできるし、図６に示すように複数段（例えば４段）に連なった状態で２分割されている分割固定子ヨーク８Ａ１，８Ａ２どうしを組み合わせて組み付けることも可能である。
これにより、分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２、８Ａ１，８Ａ２の固定子ガイド板１６に対する位置決めと組付けが容易に行えるため、組立性を向上させることができる。
【００３０】
上述した固定子６を組み立てるには、図１において駆動回路端子台１１に軸受ハウジング１０を組み付け、該軸受ハウジング１０の外周に図３に示すように固定子ガイド板１６を、一対ずつガイド部１６ｃとスリット１６ａが向かい合うように嵌め込む。
また、４段目と３段目、３段目と２段目、２段目と１段目の隣り合う固定子ガイド板１６どうしは、起立壁１６ｂとガイド部１６ｃが重なり合うように順次組み付けることで４段のボビンが形成される。
【００３１】
図４に示すように４段のボビンに各々コイル７を巻いて、最上段である１段目のコイルリード７ａが凹溝部１６ｄを通じて内周側から外周側に引き出し、１段目と２段目の固定子ガイド板１６間に形成された切欠き部１６ｅ、起立壁１６ｂを通過させて２段目のコイル７の外周側を経て２段目と３段目の固定子ガイド板１６間に形成された切欠き部１６ｅ、起立壁１６ｂを通過させる配線を繰り返し行って、コイルリード７ａを駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと各々接続させる。尚、例えば１段目のコイル７の巻き終わりと２段目のコイル７の巻き始めをつなぎ合わせて巻かれており、３段目のコイル７の巻き終わりと４段目のコイル７の巻き始めをつなぎ合わせて巻かれていてもよい。
【００３２】
次に、分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２を４段あるボビンごと、或いは図６に示す４段）に連なった状態で２分割されている分割固定子ヨーク８Ａ１，８Ａ２どうしを組み合わせて組み付ける。分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２、８Ａ１，８Ａ２は、周方向両端を起立壁１６ｂとガイド部１６ｃに突き当てて装着され、溶接、接着、圧入のうちいずれかで一体に組み付けられる。
この後、固定子６の外周面及び駆動回路端子台１１を一括してモールドしても良い。尚、先に固定子６の外周面をモールドし、その後端子台１１のリード端子１１ｂを覆ってモールドするようにしても良い。
【００３３】
なお、必ずしも固定子ユニット９ａ〜９ｄの各磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面を露出させる必要は無く、製品や用途（実施状況）によって露出させるか、しないか決めればよい。また、磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面が露出していると、永久磁石２とのギャップが小さいのでトルクが出やすいという特徴があるが、モールド樹脂が固定子ユニット９ａ〜９ｄから剥がれてバリになる危険性が高まる。一方、磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面が露出していない場合は、それとは逆でトルクは出にくいが、モールド樹脂が剥がれ落ちにくいという特徴がある。
【００３４】
上記アウターロータ型モータの固定子構造を用いれば、コイル７の占積率を低下させずかつコイル７と駆動回路端子台１１の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニット９ａ〜９ｄ間の僅かな空間に作業性良く配線することができる。
【００３５】
また、軸受ハウジング１０の外周にコイル７を組み付けた後で分割固定子ユニット８ａ１，８ａ２どうしをリング状に組み合わせて多段の固定子ユニット９ａ〜９ｄを組み付けることができ、各固定子ユニットのコイル７の内周側から引き出されたコイルリード７ａが隣接するコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して駆動回路端子部１１まで配線されるので、複数段形成される固定子ヨーク８ａ，８ｂの組み付け作業及びコイルリード７ａの配線作業性が極めて簡素化して行え、組立性が向上する。
【００３６】
次にアウターロータ型モータの固定子構造の他例について図８及び図９を参照して説明する。前記実施形態と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。以下では、異なる構成を中心に説明する。
また、本実施形態は、軸受ハウジング１０の外周に、固定子ガイド板１６に代えて、一対のリング状のガイド板１７ａが内周側連結部１７ｂで連結されるように一体成形されたボビン１７が複数段（例えば図９に示す１７Ａ〜１７Ｄの４段）積層されて嵌め込まれ、各ボビン１７にマグネットワイヤーが巻かれたコイル７が各々組み付けられていてもよい。
【００３７】
図８において、リング状に形成された一対のガイド板１７ａには内周側から外周側にわたって設けられたスリット１７ｃ、該スリット１７ｃから軸方向に起立する起立壁１７ｄが形成されている。また、スリット１７ｃとは径方向反対側に内周側から外周側にわたって起立壁１７ｄ側に門型に膨らんだガイド部１７ｅが形成されている。ガイド部１７ｅの外周側縁部は、内周側に向かって切り欠かれた切欠き部１７ｆが形成されている。
ボビン１７は一対のガイド板１７ａは、起立壁１７ｄ及びガイド部１７ｅが対向面と反対側に突設され、対向するガイド板１７は、起立壁１７ｄとガイド部１７ｅとが対向するように１８０度反転させた状態で一体成形されている。
【００３８】
ボビン１７Ａ〜１７Ｄを軸受ハウジング１０の外周にガイド部１７ｅと起立壁１７ｄが重なり合うように積層されて嵌め込まれている。ガイド部１７ｅの凹面側である凹溝部１７ｇと切欠き部１７ｆとこれに続く起立壁１７ｄに囲まれた部分が配線空間として用いられる。各ボビン１７Ａ〜１７Ｄに巻き付けられるコイル７は、コイルリード７ａが凹溝部１７ｇに沿って内周側から外周側へ引き出され、切欠き部１７ｆ、起立壁１７ｄを通じて隣接するコイル外周側に配線するようになっている点は上述した実施例と同様である。
【００３９】
上述した実施例では、クローポール型の２相ステッピングモータについて例示したが、これに限定されるものではなく、軸方向の長さが長くなるが低振動を実現した３相、４相、…ｎ相などの多相ステッピング（ブラシレス）モータに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 回転子
２ 永久磁石
３ 回転子ヨーク
４ 回転子ハブ
５ 出力軸
６ 固定子
７ コイル
７ａ コイルリード
８ａ，８ｂ 固定子ヨーク
８ａ１，８ａ２、８Ａ，８Ｂ 分割固定子ヨーク
８ｃ，８ｄ 磁極歯
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 固定子ユニット
１０ 軸受ハウジング
１１ 駆動回路端子台
１１ａ 接続端子
１１ｂ リード端子
１２ スペーサー
１３ 軸受
１４ ワッシャ
１５ モールド樹脂
１６ 固定子ガイド板
１６ａ スリット
１６ｂ，１７ｄ 起立壁
１６ｃ，１７ｅ ガイド部
１６ｄ，１７ｇ 凹溝部
１６ｅ，１７ｆ 切欠き部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ ボビン
１７ａ ガイド板
１７ｂ 内周側連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車、産業機器、事務機器などに用いられるアウターロータ型モータの固定子構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、固定子ユニットに設けられるコイルに流す電流方向を切り換えることにより、固定子ヨークの磁極歯に対向して設けられる永久磁石を備えた回転子が回転する。コイルは電流方向を切り換える等の制御をするためモータ基板に接続される。例えば、通常のブラシレスモータの場合、固定子鉄心に出力軸と平行な方向にマグネットワイヤーが巻き付けられ（巻芯方向が軸方向と直交するように巻付けられ）、コイルの巻き始めと巻き終わりのコイル端が共に軸方向に引き出されて駆動回路に接続される。
【０００３】
インナーロータ型のＰＭステップモータの固定子ユニットは、固定子ヨークの磁極歯の外周に設けられたコイルボビンにマグネットワイヤーを巻いて内周側及び外周側のコイル端を端子を介して固定子の外周側の空間へ引き出してコネクタ又はプリント基板と接続していた（特許文献１，２参照）。
【０００４】
アウターロータ型のＰＭステップモータの固定子は、固定子ヨークの磁極歯の内側に設けられたコイルボビンにマグネットワイヤーを巻いてコイルボビンの内周側と軸受ハウジングの外周側との隙間にコイルリードを通すためのガイドを設けて当該ガイド内にコイルリードを配線してコイル端をコネクタ又はプリント基板に接続していた（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７８２６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１１０３７７号公報
【特許文献３】特開２００７−４９８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アウターロータ型PMステップモータは、インナーロータ型PMステップモータに比べて、同体格で比較した場合に大きなトルクを発生出来る利点がある一方で、コイルリードの配線をモータ内部で行わなければならないために、コイルリードを配線するための空間が十分に確保できない。そのために、モータ内部の非常に狭い空間に配線を行わなければならないために、配線作業の作業性は悪いとともに固定子ヨークとコイルの絶縁の信頼性の確保が困難であるという問題がある。
逆に、コイルリードの配線のための空間を確保するには、コイルの占積率又は磁路となる固定子ヨークの体積を減らす方法が考えられるが、この方法の場合、モータの特性が低下してしまうという問題がある。
即ち、大きなトルクを発生するモータを、絶縁の信頼性の高い構造で実現することが困難であり、かつ組立に手間取り生産性が低いことが、アウターロータ型PMステップモータの普及し難い理由となっている。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、コイルの占積率を低下させずかつコイルと固定子ヨーク間の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニットの僅かな空間に作業性良く配線することができるアウターロータ型モータの固定子構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
マグネットワイヤーを巻いた空芯コイルを、軸受部の周囲で櫛歯状の磁極歯が形成された固定子ヨークにより挟み込んだ固定子ユニットが同芯状に複数段積層される固定子と、前記軸受部に挿入される出力軸と、前記磁極歯に対向して磁極が形成される永久磁石を備え前記出力軸を中心に回転可能に支持された回転子ヨークを備えた回転子と、前記コイルに通電してモータを駆動する駆動回路の端子である駆動回路端子部と、を備えたアウターロータ型モータの固定子構造であって、前記複数段積層される固定子ヨークは、周方向に複数個に分割された分割固定子ヨークをリング状に組み合わせて前記コイル外周側に組み付けられ、各固定子ユニットの前記コイルの内周側から引き出されたコイルリードをコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して前記駆動回路端子部と各々配線接続されていることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、軸受部の外周にコイルを組み付けた後で分割固定子ユニットどうしをリング状に組み合わせて多段の固定子ユニットを組み付けることができ、各固定子ユニットのコイルの内周側から引き出されたコイルリードがコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して駆動回路端子部まで配線されるので、複数段形成される固定子ヨークの組み付け作業及びコイルリードの配線作業性が極めて簡素化して行え、組立性が向上するうえに、コイルの占積率又は固定子ヨークの体積を減らすことなく、コイルから駆動回路端子部へ省スペースで配線することが可能となる。
【００１０】
また、本発明においては、前記出力軸を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジングの外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板を嵌め込んで軸方向に複数段形成されるボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出されることが好ましい。
上記構成によれば、コイルの内周側からコイルリードの引き出しが各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて行えるので、コイルリードの配線作業がしやすくなる。
【００１１】
また、本発明においては、前記軸受ハウジングの外周に、前記固定子ガイド板に代えて、一対のリング状の固定子ガイド板が内周側連結部で連結されるように一体成形されたボビンが複数段積層されてはめ込まれ、各ボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられていてもよい。
【００１２】
また、本発明においては、前記各固定子ガイド板には、内周側から外周側に連続する起立壁が突設されたスリットと該スリットと径方向反対側に起立壁側に隆起したガイド部と、前記ガイド部の外周縁部に切欠き部が各々形成されており、前記起立壁とガイド部が重なり合う位置に形成される凹溝部を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出され、かつ前記切欠き部、起立壁を通じて隣接する前記コイル外周面に沿って配線されることが好ましい。
上記構成によれば、コイル内周側より凹溝部を通じてコイル外周側に引き出されたコイルリードを隣接するコイル外周面に沿ってわずかな空間部に効率よく配線することができる。
【００１３】
各固定子ユニット間で隣り合う固定子ガイド板間に形成される前記各凹溝部が周方向にシフトして形成されていることが好ましい。
各凹溝部が周方向にシフトして形成されているので、各コイル内周側から外周側へ引き出されたコイルリードをコイル外周側において錯綜することなく駆動回路端子部までの配線することができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記各分割固定子ヨークの周方向両端部が、前記起立壁及びガイド部に各々突き当てられて装着され前記コイルの外周側で磁極歯どうしが噛み合うように組み付けられ、分割固定子ヨークどうしが溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向で一体となるように組み付けられていることが好ましい。
これによって、分割固定子ヨークを固定子ユニットごとに組み付けることもできるし、複数段の固定子ユニットにわたって連なった状態で組み付けることも可能になり、分割固定子ヨークの固定子ガイド板に対する位置決めと組付けが容易に行えるため、組立性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明においては、固定子全体がモールドされていることを特徴とする。
上記構成によれば、モータに振動や熱膨張や熱収縮を繰り返す過酷な使用環境に置かれても、コイルリードが位置ずれすることなく、回転子側に飛び出すこともないので耐候性や信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述したアウターロータ型モータの固定子構造を用いれば、コイルの占積率を低下させずかつコイルと前記駆動回路端子部間の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニット間の僅かな空間に作業性良く配線することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】固定子ユニットの斜視図である。
【図２】図１の固定子ガイド板の斜視図である。
【図３】軸受ハウジングに固定子ガイド板を組付けた状態の斜視図である。
【図４】図３の固定子ガイド板間にコイルを巻いてコイルリードを駆動回路端子部に配線接続した状態の斜視図である。
【図５】分割固定子ヨークの斜視図である。
【図６】図４のコイル外周から分割固定子ヨークを取り外した状態の斜視図である。
【図７】モールドされた固定子とこれに組み付けられる回転子の分解斜視図である。
【図８】他例に係る固定子ガイド板を含んで一体成形されたボビンの斜視図である。
【図９】軸受ハウジングに図８のボビンを組付けた状態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るアウターロータ型モータの固定子構造の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るアウターロータ型モータは、固定子が空芯状に巻かれたコイルを櫛歯状の磁極歯（クローポール）を有する固定子ヨークにより挟み込んで形成される複数の固定子ユニットが同芯状に積層されるクローポール型の２相ステッピングモータを例示して説明する。
【００１９】
２相ステッピングモータの概略構成について図１及び図７を参照して説明する。図７において、回転子１は、周方向にＮ・Ｓ交互に着磁された永久磁石２が筒状の回転子ヨーク３の内周面に設けられている。永久磁石２は、後述する固定子ヨークの磁極歯（クローポール）に対向して設けられる。回転子ヨーク３の底部には回転子ハブ４が設けられており、回転子ハブ４には、出力軸５が圧入、焼嵌などにより一体に連結されている。
【００２０】
図１において、固定子６は、マグネットワイヤーが空芯状に巻かれたコイル７を一対の固定子ヨーク８ａ，８ｂにより挟み込んだ固定子ユニット９ａ〜９ｄが同芯状に複数（本実施例では４段）積層されてなる。本実施例では２相モータであるため、電気角で位相が１８０度異なるＡ相コイルとＢ相コイルが例えばＡ−Ａ−Ｂ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ若しくはＡ−Ｂ−Ｂ−Ａとなるように積層されている。図７に示すように、固定子ユニット９ａ〜９ｄの中心部には出力軸５を挿通する筒状の軸受ハウジング１０が挿入され、駆動回路端子台１１に一体に組み付けられる。軸受ハウジング１０内には、円筒状のスペーサー１２、軸受（ベアリング）１３が同心状に嵌め込まれ、回転子１の出力軸５が筒孔を貫通して嵌め込まれ、抜け止め用ワッシャ１４により抜け止めされて組み付けられる。固定子６は、固定子ユニット９ａ〜９ｄの周囲がモールド樹脂１５によりモールドされている。尚、固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄは、モールド樹脂１５より露出しても露出しなくてもいずれでもよい。
【００２１】
図１において、駆動回路端子台１１には、コイル７に通電してモータを駆動する駆動回路の端子である接続端子１１ａが突設されている。また、コイル７の引き出し端部であるコイルリード７ａを接続するリード端子１１ｂが突設されている。接続端子１１ａやリード端子１１ｂは、例えばインサート成形により駆動回路端子台１１と一体に成形されている。本実施例では固定子ユニット９ａ〜９ｄが２相×２で４段に積層されており、４箇所でコイルリード７ａを接続するリード端子１１ｂが設けられる。
【００２２】
各固定子ユニット９ａ〜９ｄのコイル７の内周側より外周側へ引き出されたコイルリード７ａが当該コイル７の外周と固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄ（クローポール）の内周面との隙間を通過して各固定子ユニット間を駆動端子台１１のリード端子１１ｂに接続するように配線されている。
【００２３】
次に各固定子ユニットの構成について具体的に説明する。固定子ユニット９ａ〜９ｄは同様の構成であるので、以下では一の固定子ユニットの構成について説明するものとする。図１において、コイル７は、出力軸５を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジング１０の外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板１６をはめ込んで軸方向に複数段形成されるボビンにマグネットワイヤーが巻かれたコイル７が各々組み付けられている。
【００２４】
図２に示すように、リング状に形成された固定子ガイド板１６には内周側から外周側にわたって設けられたスリット１６ａ、該スリット１６から軸方向に起立する起立壁１６ｂが形成されている。また、スリット１６ａとは径方向反対側に内周側から外周側にわたって起立壁１６ｂ側に門型に膨らんだガイド部１６ｃが形成されている。ガイド部１６ｃの外周側縁部は、内周側に向かって切り欠かれた切欠き部１６ｅが形成されている。この切欠き部１６ｅを通じてコイル外周側と固定子ヨーク８ａ，８ｂの磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に軸受ハウジング１０の長手方向に配線することができる。固定子ガイド板１６は表面が絶縁被膜で覆われている。
【００２５】
図３の最上段に設けられた一対の固定子ガイド板１６について説明する。固定子ガイド板１６は、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｃが上方に突設するように配置され、対向する固定子ガイド板１６は、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｃが下方に突設されるように１８０度反転させて組み付けられる。同様にして軸受ハウジング１０の長手方向に一対の固定子ガイド板１６が４対（８枚）組み付けられる。このとき、隣り合う固定子ガイド板１６は、ガイド部１６ｃの凸面と起立壁１６ｂとが当接するように組み付けられる。これにより、ガイド部１６ｃの凹面側である凹溝部１６ｄと切欠き部１６ｅとこれに連続する起立壁１６ｂにより囲まれた部分がコイルリード７ａを引き出すための配線空間となる。この凹溝部１６ｄを通じてコイルリード７ａがコイル内周側からコイル外周面側に径方向に引き出され、引き出されたコイルリード７ａが折り曲げられて切欠き部１６ｅとこれに連続する起立壁１６ｂとの間を通過させて隣接する（２段目）のコイル７の外周側に配線されるようになっている。尚、最下側の固定ガイド板１６は起立壁１６ｂが駆動回路端子台１１に当接しており、起立壁１６ｂと端子台上面に囲まれた凹溝部１６ｄが配線空間となる。
【００２６】
図３に示すように、各固定子ユニット間に形成される凹溝部１６ｄは周方向にシフトして形成されている。よって、図４に示すように、例えば最上段のコイル７の内周側より凹溝部１６ｄを通じて外周側に引き出されたコイルリード７ａは、切欠き部１６ｅを通過して２段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、２段目のボビンと３段目のボビンを形成する隣り合う固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅ及び起立壁１６ｂ間を通過して更に３段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、３段目のボビンと４段目のボビンを形成する隣り合う固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅ及び起立壁１６ｂ間を通過して更に４段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に配線され、最下段の固定子ガイド板１６の切欠き部１６ｅを通過して駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと接続される。
２段目以降のコイル７の内周側より凹溝部１６ｄを通じて外周側に引き出されたコイルリード７ａも切欠き部１６ｅを通過して３段目のコイル外周側と磁極歯８ｃ，８ｄとの隙間に同様に配線され最終的に駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂ（駆動回路端子部）と接続される。
【００２７】
図５は、２分割された場合の固定子ヨーク８ａの分割固定子ヨーク８ａ１を示す。図１に示すように、コイル７が巻かれた一対の固定子ガイド１６は、固定子ヨーク８ａと固定子ヨーク８ｂとで挟み込まれる。固定子ヨーク８ａと固定子ヨーク８ｂには、櫛歯状の磁極歯８ｃ，８ｄが周方向に一定の位相差を形成して配置される。固定子ヨーク８ａ，８ｂの外面は絶縁膜に覆われており、その膜は塗料が塗布されてものでも良い。仮に固定子ヨーク８ａ，８ｂが絶縁膜で覆われていない場合には、マグネットワイヤーに通常施されている絶縁コーティングとは別にコイルリード７ａに絶縁コーティングされているか又は絶縁材（樹脂チューブなど）で覆われていることが信頼性を確保するうえでは好ましい。
【００２８】
図１に示すように、各分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２の周方向両端部が、起立壁１６ｂ及びガイド部１６ｄに各々突き当てられて装着されコイル７の外周側で磁極歯８ｃ，８ｄどうしが噛み合うように組み付けられる。分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２どうしは溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向に一体となるように組み付けられている。
【００２９】
固定子ヨーク８ａ，８ｂは固定子ユニット９ａ〜９ｄごとに組み付けることもできるし、図６に示すように複数段（例えば４段）に連なった状態で２分割されている分割固定子ヨーク８Ａ１，８Ａ２どうしを組み合わせて組み付けることも可能である。
これにより、分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２、８Ａ１，８Ａ２の固定子ガイド板１６に対する位置決めと組付けが容易に行えるため、組立性を向上させることができる。
【００３０】
上述した固定子６を組み立てるには、図１において駆動回路端子台１１に軸受ハウジング１０を組み付け、該軸受ハウジング１０の外周に図３に示すように固定子ガイド板１６を、一対ずつガイド部１６ｃとスリット１６ａが向かい合うように嵌め込む。
また、４段目と３段目、３段目と２段目、２段目と１段目の隣り合う固定子ガイド板１６どうしは、起立壁１６ｂとガイド部１６ｃが重なり合うように順次組み付けることで４段のボビンが形成される。
【００３１】
図４に示すように４段のボビンに各々コイル７を巻いて、最上段である１段目のコイルリード７ａが凹溝部１６ｄを通じて内周側から外周側に引き出し、１段目と２段目の固定子ガイド板１６間に形成された切欠き部１６ｅ、起立壁１６ｂを通過させて２段目のコイル７の外周側を経て２段目と３段目の固定子ガイド板１６間に形成された切欠き部１６ｅ、起立壁１６ｂを通過させる配線を繰り返し行って、コイルリード７ａを駆動回路端子台１１のリード端子１１ｂと各々接続させる。尚、例えば１段目のコイル７の巻き終わりと２段目のコイル７の巻き始めをつなぎ合わせて巻かれており、３段目のコイル７の巻き終わりと４段目のコイル７の巻き始めをつなぎ合わせて巻かれていてもよい。
【００３２】
次に、分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２を４段あるボビンごと、或いは図６に示す４段）に連なった状態で２分割されている分割固定子ヨーク８Ａ１，８Ａ２どうしを組み合わせて組み付ける。分割固定子ヨーク８ａ１，８ａ２、８Ａ１，８Ａ２は、周方向両端を起立壁１６ｂとガイド部１６ｃに突き当てて装着され、溶接、接着、圧入のうちいずれかで一体に組み付けられる。
この後、固定子６の外周面及び駆動回路端子台１１を一括してモールドしても良い。尚、先に固定子６の外周面をモールドし、その後端子台１１のリード端子１１ｂを覆ってモールドするようにしても良い。
【００３３】
なお、必ずしも固定子ユニット９ａ〜９ｄの各磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面を露出させる必要は無く、製品や用途（実施状況）によって露出させるか、しないか決めればよい。また、磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面が露出していると、永久磁石２とのギャップが小さいのでトルクが出やすいという特徴があるが、モールド樹脂が固定子ユニット９ａ〜９ｄから剥がれてバリになる危険性が高まる。一方、磁極歯８ｃ，８ｄの磁束作用面が露出していない場合は、それとは逆でトルクは出にくいが、モールド樹脂が剥がれ落ちにくいという特徴がある。
【００３４】
上記アウターロータ型モータの固定子構造を用いれば、コイル７の占積率を低下させずかつコイル７と駆動回路端子台１１の絶縁の信頼性を落とさずに固定子ユニット９ａ〜９ｄ間の僅かな空間に作業性良く配線することができる。
【００３５】
また、軸受ハウジング１０の外周にコイル７を組み付けた後で分割固定子ユニット８ａ１，８ａ２どうしをリング状に組み合わせて多段の固定子ユニット９ａ〜９ｄを組み付けることができ、各固定子ユニットのコイル７の内周側から引き出されたコイルリード７ａが隣接するコイル外周側と磁極歯の隙間を通過して駆動回路端子部１１まで配線されるので、複数段形成される固定子ヨーク８ａ，８ｂの組み付け作業及びコイルリード７ａの配線作業性が極めて簡素化して行え、組立性が向上する。
【００３６】
次にアウターロータ型モータの固定子構造の他例について図８及び図９を参照して説明する。前記実施形態と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。以下では、異なる構成を中心に説明する。
また、本実施形態は、軸受ハウジング１０の外周に、固定子ガイド板１６に代えて、一対のリング状のガイド板１７ａが内周側連結部１７ｂで連結されるように一体成形されたボビン１７が複数段（例えば図９に示す１７Ａ〜１７Ｄの４段）積層されて嵌め込まれ、各ボビン１７にマグネットワイヤーが巻かれたコイル７が各々組み付けられていてもよい。
【００３７】
図８において、リング状に形成された一対のガイド板１７ａには内周側から外周側にわたって設けられたスリット１７ｃ、該スリット１７ｃから軸方向に起立する起立壁１７ｄが形成されている。また、スリット１７ｃとは径方向反対側に内周側から外周側にわたって起立壁１７ｄ側に門型に膨らんだガイド部１７ｅが形成されている。ガイド部１７ｅの外周側縁部は、内周側に向かって切り欠かれた切欠き部１７ｆが形成されている。
ボビン１７は一対のガイド板１７ａは、起立壁１７ｄ及びガイド部１７ｅが対向面と反対側に突設され、対向するガイド板１７は、起立壁１７ｄとガイド部１７ｅとが対向するように１８０度反転させた状態で一体成形されている。
【００３８】
ボビン１７Ａ〜１７Ｄを軸受ハウジング１０の外周にガイド部１７ｅと起立壁１７ｄが重なり合うように積層されて嵌め込まれている。ガイド部１７ｅの凹面側である凹溝部１７ｇと切欠き部１７ｆとこれに続く起立壁１７ｄに囲まれた部分が配線空間として用いられる。各ボビン１７Ａ〜１７Ｄに巻き付けられるコイル７は、コイルリード７ａが凹溝部１７ｇに沿って内周側から外周側へ引き出され、切欠き部１７ｆ、起立壁１７ｄを通じて隣接するコイル外周側に配線するようになっている点は上述した実施例と同様である。
【００３９】
上述した実施例では、クローポール型の２相ステッピングモータについて例示したが、これに限定されるものではなく、軸方向の長さが長くなるが低振動を実現した３相、４相、…ｎ相などの多相ステッピング（ブラシレス）モータに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 回転子
２ 永久磁石
３ 回転子ヨーク
４ 回転子ハブ
５ 出力軸
６ 固定子
７ コイル
７ａ コイルリード
８ａ，８ｂ 固定子ヨーク
８ａ１，８ａ２、８Ａ，８Ｂ 分割固定子ヨーク
８ｃ，８ｄ 磁極歯
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 固定子ユニット
１０ 軸受ハウジング
１１ 駆動回路端子台
１１ａ 接続端子
１１ｂ リード端子
１２ スペーサー
１３ 軸受
１４ ワッシャ
１５ モールド樹脂
１６ 固定子ガイド板
１６ａ スリット
１６ｂ，１７ｄ 起立壁
１６ｃ，１７ｅ ガイド部
１６ｄ，１７ｇ 凹溝部
１６ｅ，１７ｆ 切欠き部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ ボビン
１７ａ ガイド板
１７ｂ 内周側連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットワイヤーを巻いた空芯コイルを、軸受部の周囲で櫛歯状の磁極歯が形成された固定子ヨークにより挟み込んだ固定子ユニットが同芯状に複数段積層される固定子と、前記軸受部に挿入される出力軸と、前記磁極歯に対向する磁極が形成された永久磁石を備え前記出力軸を中心に回転可能に支持された回転子ヨークを備えた回転子と、前記コイルに通電してモータを駆動する駆動回路の端子である駆動回路端子部と、を備えたアウターロータ型モータの固定子構造であって、
前記複数段積層される固定子ヨークは、周方向に複数個に分割された分割固定子ヨークをリング状に組み合わせて前記コイル外周側に組み付けられ、各固定子ユニットの前記コイルの内周側から引き出されたコイルリードをコイル外周側と前記磁極歯の隙間を通過して前記駆動回路端子部と各々配線接続されていることを特徴とするアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項２】
前記出力軸を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジングの外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板を嵌め込んで軸方向に複数段形成されるボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードが隣接するコイル外周面側に引き出される請求項１記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項３】
前記軸受ハウジングの外周に、請求項２の固定子ガイド板に代えて、一対のリング状のガイド板が内周側連結部で連結されるように一体成形されたボビンが複数段積層されて嵌め込まれ、各ボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードが隣接するコイル外周面側に引き出される請求項１記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項４】
前記各固定子ガイド板には、内周側から外周側に連続する起立壁が突設されたスリットと該スリットと径方向反対側に起立壁側に隆起したガイド部と、前記ガイド部の外周縁部に切欠き部が各々形成されており、前記起立壁とガイド部が重なり合う位置に形成される凹溝部を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出され、かつ前記切欠き部、起立壁を通じて隣接する前記コイル外周面に沿って配線される請求項２又は３記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項５】
前記各固定子ユニット間で隣り合う前記固定子ガイド板間に形成される前記各凹溝部が周方向にシフトして形成されている請求項４記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項６】
前記各分割固定子ヨークの周方向両端部が、前記起立壁及びガイド部に各々突き当てられて装着され前記コイルの外周側で磁極歯どうしが噛み合うように組み付けられ、前記分割固定子ヨークどうしが溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向で一体となるように組み付けられている請求項４又は請求項５記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項７】
前記固定子全体がモールドされている請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項１】
マグネットワイヤーを巻いた空芯コイルを、軸受部の周囲で櫛歯状の磁極歯が形成された固定子ヨークにより挟み込んだ固定子ユニットが同芯状に複数段積層される固定子と、前記軸受部に挿入される出力軸と、前記磁極歯に対向する磁極が形成された永久磁石を備え前記出力軸を中心に回転可能に支持された回転子ヨークを備えた回転子と、前記コイルに通電してモータを駆動する駆動回路の端子である駆動回路端子部と、を備えたアウターロータ型モータの固定子構造であって、
前記複数段積層される固定子ヨークは、周方向に複数個に分割された分割固定子ヨークをリング状に組み合わせて前記コイル外周側に組み付けられ、各固定子ユニットの前記コイルの内周側から引き出されたコイルリードをコイル外周側と前記磁極歯の隙間を通過して前記駆動回路端子部と各々配線接続されていることを特徴とするアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項２】
前記出力軸を回転可能に支持する筒状の軸受ハウジングの外周に絶縁塗装されたリング状の固定子ガイド板を嵌め込んで軸方向に複数段形成されるボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各固定子ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードが隣接するコイル外周面側に引き出される請求項１記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項３】
前記軸受ハウジングの外周に、請求項２の固定子ガイド板に代えて、一対のリング状のガイド板が内周側連結部で連結されるように一体成形されたボビンが複数段積層されて嵌め込まれ、各ボビンに前記マグネットワイヤーが巻かれたコイルが各々組み付けられ、各ガイド板に内周側から外周側にわたって設けられた配線空間を通じて前記コイルリードが隣接するコイル外周面側に引き出される請求項１記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項４】
前記各固定子ガイド板には、内周側から外周側に連続する起立壁が突設されたスリットと該スリットと径方向反対側に起立壁側に隆起したガイド部と、前記ガイド部の外周縁部に切欠き部が各々形成されており、前記起立壁とガイド部が重なり合う位置に形成される凹溝部を通じて前記コイルリードがコイル外周面側に引き出され、かつ前記切欠き部、起立壁を通じて隣接する前記コイル外周面に沿って配線される請求項２又は３記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項５】
前記各固定子ユニット間で隣り合う前記固定子ガイド板間に形成される前記各凹溝部が周方向にシフトして形成されている請求項４記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項６】
前記各分割固定子ヨークの周方向両端部が、前記起立壁及びガイド部に各々突き当てられて装着され前記コイルの外周側で磁極歯どうしが噛み合うように組み付けられ、前記分割固定子ヨークどうしが溶接、接合或いは圧入のいずれかにより周方向で一体となるように組み付けられている請求項４又は請求項５記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【請求項７】
前記固定子全体がモールドされている請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のアウターロータ型モータの固定子構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１３２０９（Ｐ２０１３−１３２０９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３６９１（Ｐ２０１１−１４３６９１）
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１０６９４４）シナノケンシ株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２９日（２０１１．６．２９）
【出願人】（０００１０６９４４）シナノケンシ株式会社 (316)
【Ｆターム（参考）】
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