电动机的制作方法

本实用新型涉及电动机，特别是涉及一种线圈绕组的配线技术。

背景技术：

在下述专利文献1中，公开了一种步进电动机的线圈骨架。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－219222号公报

技术实现要素：

专利文献1的线圈骨架具备供电端子(端子6)的端子台(端子插设部3)。在端子台的上表面排列配置有供电端子的端部中供绕组捆扎的一端部(捆扎端子6a)。当在供电端子上捆扎绕组时，从线圈骨架的主体部(绕组部1)直接将绕组穿绕到端子台的上表面的情况下，成为从主体部到端子台的上表面的绕组浮在空中的状态，在将绕组捆扎到供电端子时，绕组的位置变得不稳定。例如，在用绕线机对其施加一定张力进行穿绕的情况下，存在绕组从端子台的角部脱落的风险。另外，在沿着端子台的侧面(在专利文献1的图1所示的端子插设部3的左右表面)将绕组拉到端子台的上表面的情况下，绕组配置为暴露在端子台的侧面，例如，成为覆盖与端子台的侧面相接的大小的罩部件时的妨碍。

鉴于上述问题，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电动机，其可以稳定地穿绕绕组，还能够避免绕组和其他部件的干扰。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型的电动机的要点在于，具备线圈骨架，所述线圈骨架具有卷绕绕组的圆筒形状的主体部和设置于该主体部的两端的凸缘部，当将沿着所述主体部的贯通方向的方向设为所述线圈骨架的上下方向时，在上侧的所述凸缘部的周缘的一部分形成有保持供电端子的端子台，所述端子台具有从上侧的所述凸缘部向上方延伸的基台部、和从该基台部向所述线圈骨架的径向外侧伸出的端子保持部，当将所述端子保持部伸出的方向设为所述线圈骨架的前方，将其反方向设为后方，将与上下方向及前后方向正交的方向设为所述线圈骨架的左右方向时，所述端子保持部具有作为供所述供电端子上下插通的贯通孔的多个引脚孔，这些引脚孔左右排列配置，在所述基台部，在该基台部的前表面的所述主体部的附近形成有向前方突出的两个凸部即第一凸部，在所述端子台的上表面的左右端部附近形成有向上方突出的两个凸部即第二凸部，在所述端子台的左右表面形成有所述第一凸部和所述第二凸部之间的所述绕组的配线路径即槽部，所述电动机还具备安装在所述端子台上的罩部件，所述罩部件的内表面与所述端子台的左右表面相接。

通过具有从基台部的前表面向前方突出的第一凸部，能够将卷绕在主体部的绕组暂时钩住第一凸部，然后穿绕到端子台的上表面。由此，可以防止主体部和端子台上表面之间的绕组成为浮在空中的状态。而且，不是将绕组从槽部捆扎到供电端子，而是钩住形成于端子台上表面的第二凸部的后侧将绕组捆扎于供电端子，由此，可防止在将绕组捆扎于供电端子时绕组从端子台的上表面向前方脱落。另外，通过将绕组收纳在设置于端子台的侧面的槽部并且穿绕到第二凸部，能够防止绕组暴露在端子台的侧面，能够不被绕组妨碍地安装罩部件。

此时，也可以构成为：所述绕组由多根电线构成，这些电线分别从所述主体部钩住所述第一凸部中的任一个且穿过靠近该第一凸部的所述槽部穿绕到所述端子台的上表面，并且钩住靠近该槽部的所述第二凸部的后侧并捆扎于从所述端子台的上表面露出的任一所述供电端子的端部。

另外，理想的是，本实用新型的电动机在所述线圈骨架的下侧的所述凸缘部形成有向前方伸出的两个凸状部，当将所述线圈骨架设为上侧线圈骨架时，所述两个凸状部是与层叠配置于所述上侧线圈骨架的下方的其他线圈骨架即下侧线圈骨架的连接部，卷绕在所述下侧线圈骨架上的所述绕组以穿过所述两个凸状部之间的方式穿绕到所述上侧线圈骨架。

当将线圈骨架上下层叠而将定子设计为两相结构时，通过将绕组穿过向前方伸出的两个凸状部之间，可以将跨越这些线圈骨架间的绕组的位置控制在规定范围内。

此时，理想的是，本实用新型的电动机是爪极式步进电动机。

在爪极式步进电动机中，由于线圈骨架(定子)在轴线方向上层叠来增加相数，因而可以适当地使用本实用新型的线圈骨架。

(实用新型效果)

如上所述，根据本实用新型的电动机，能够稳定地穿绕绕组，还能够避免绕组和其他部件的干扰。

附图说明

图1是表示实施方式的电动机的外观的立体图。

图2是表示电动机的内部结构的侧视剖视图。

图3是表示电动机的减速齿轮机构的俯视透视图。

图4是表示线圈骨架的结构的立体图。

图5是图4的线圈骨架的主视图。

图6是图4的线圈骨架的侧视图。

图7是图4的线圈骨架的俯视图。

图8是连接部的局部放大俯视图。

图9是表示连接部的变形例的局部放大俯视图。

图10是表示由端子罩构成的连接部的止脱结构的分解立体图。

图11是表示连接部和端子保持部的位置关系的局部放大图。

图12是卷绕绕组的线圈骨架的主视图。

图13是图12的线圈骨架的俯视图。

附图标记说明

1：步进电动机；11：电动机壳体；15：端子罩；152：钩部；152a：上侧支持部；153：下侧支持部；21：a相线圈骨架；21a：主体部；21b：上侧凸缘部；21c：下侧凸缘部；21d：连接部；22：a相定子；23a：上侧轭部；23b：下侧轭部；241：凸台部；242：凸台孔；242a：缺口；242b：狭缝；25：端子台；25a：端子台上表面；25b：端子台侧面；251：基台部；251f：基台部前表面；252：端子保持部；253：引脚孔；254：导向槽；26：b相线圈骨架；26a：主体部；26b：上侧凸缘部；26c：下侧凸缘部；26d：连接部；27：b相定子；28a：上侧轭部；28b：下侧轭部；70：供电端子；71：捆扎部；72：外部接続部；90(90a、90b)：绕组；91：第一凸部；92：第二凸部；93：槽部

具体实施方式

整体结构

以下，使用附图对本实用新型的实施方式进行说明。本实施方式(以下也称为“本例”)的电动机1是具有多个供电端子的爪极式步进电动机。在以下的说明中，“上”及“下”是指与图1中绘制的坐标轴显示的z轴平行的方向，以z1侧为“上”，以z2侧为“下”。“前”及“后”是指与相同的坐标轴显示的x轴平行的方向，以x1侧为“前”，以x2侧为“后”。同样地，“左右”是指与相同的坐标轴显示的y轴平行的方向。另外，“水平”是指相同的坐标轴显示的xy平面方向。

图1是表示电动机1的外观的立体图。本例的电动机1具有有底筒状的电动机壳体11、盖在电动机壳体11上端的开口上的端板12以及安装于电动机壳体11的前方的罩部件即端子罩15。

端板12具有供电动机1的输出轴45插通的套筒状的开口部12a。从开口部12a向上方延伸的输出轴45经由轴承45b支承于开口部12a。

在电动机壳体11上设置有其周面的一部分被切除的开口部，端子罩15安装为覆盖该开口部。端子罩15具有以向前方伸出的方式形成的连接器外壳50。未示出的插头插入连接器外壳50，从而向电动机1供电。

图2是表示电动机1的内部结构的侧视剖视图。图2是从箭头s方向观察图1的电动机1时的内部结构。

本例的电动机1是两相步进电动机，具备定子(a相定子22及b相定子27)和转子30。a相定子22具有a相线圈骨架21、卷绕在a相线圈骨架21上的绕组90a以及具有爪状的突极(爪极)的上侧轭部23a及下侧轭部23b。b相定子27同样地也具有b相线圈骨架26、卷绕在b相线圈骨架26上的绕组90b以及上侧轭部28a及下侧轭部28b。此外，电动机壳体11的底面的一部分向电动机壳体11内切起，从而形成b相定子27的下侧轭部28b。

在定子22、27的环内隔开规定气隙配置有转子30。转子30由永磁体即转子磁铁32和嵌件成形在转子磁铁32上的树脂制轴体即转子支架31构成。在转子支架31的径向中心形成有上下贯通的轴孔，在该轴孔中插通有固定轴即转子支轴39。转子30的下表面被板簧即弹簧板35支承，转子30被弹簧板35向上方施力。

在a相定子22的上侧轭部23a的上表面配置有平板部件即齿轮板13。在转子支架31的上端形成有齿轮部即小齿轮31a，小齿轮31a从设置在齿轮板13上的贯通孔向上方突出。在齿轮板13的上表面和端板12的下表面固定有多个支轴，后面叙述的第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43以及第四齿轮44被支轴能旋转地支承。输出轴45的下端部被配置在齿轮板13的上表面的间隔部件33的轴承部33a能旋转地支承。另外，间隔部件33在轴承部33a的背侧形成有轴孔，转子支轴39的前端侧插入该轴孔中并被固定。而且，间隔部件33支承第二齿轮42和第四齿轮44的下表面，决定这些齿轮部件的上下方向上的位置。

在a相线圈骨架21上一体成形有保持供电端子70的端子台25。供电端子70是其长度方向上的两端沿上下折弯的引脚端子。在端子70中，向下方折弯的部分构成供插头的端子连接的外部连接部72。外部连接部72形成为从端子台25的前表面向前方延伸后向下方弯曲，被收容在连接器外壳50内。向端子70的上方折弯的部分构成供卷绕在a相线圈骨架21及b相线圈骨架26上的绕组90捆扎的捆扎部71，捆扎部71从端子台25的上表面向上方延伸。

在本例中，设置有五个捆扎部71，在这些捆扎部71捆扎有卷绕在a相线圈骨架21上的两个绕组90(绕组90a)的末端部分、卷绕在b相线圈骨架26上的两个绕组90(绕组90b)的末端部分以及作为a相/b相共用的绕组90的一根共用线的末端部分。此外，省略关于捆扎于各捆扎部71的绕组末端及共用线末端的配置的详细说明，但它们的配置可以适当变更。

图3是表示电动机1的减速齿轮机构的俯视透视图。构成减速齿轮机构的第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43以及第四齿轮44分别是节圆直径不同的正齿轮在轴线方向上被一体化而成的复合齿轮。第一齿轮41及第三齿轮43是相同规格的齿轮部件，同样地，第二齿轮42及第四齿轮也是相同规格的齿轮部件。在俯视电动机1时，第一齿轮41及第三齿轮43和第二齿轮42及第四齿轮配置于以小齿轮31a的旋转中心为对称中心彼此点对称的位置。

小齿轮31a的旋转经由这些第一齿轮41及第二齿轮42以及第三齿轮43及第四齿轮44被减速，传递给输出轴45。具体而言，小齿轮31a与第一齿轮41及第三齿轮43的大径齿轮部41a、43a啮合，这些齿轮部件41、43的小径齿轮部41b、43b与第二齿轮42及第四齿轮44的大径齿轮部42a、44a啮合。而且，这些齿轮部件42、44的小径齿轮部42b、44b与齿轮部45a啮合，所述齿轮部45a与输出轴45一体化。即，小齿轮31a的旋转由第一齿轮41及第二齿轮42的系统和第三齿轮43及第四齿轮44的系统以相同的减速比减速并传递到输出轴45。

线圈骨架的结构

(结构概要)

图4是表示电动机1具备的线圈骨架即a相线圈骨架21及b相线圈骨架26的结构的立体图。图5是图4的线圈骨架21、26的主视图，图6是图4的线圈骨架21、26的侧视图，图7是图4的线圈骨架21、26的俯视图。

本例的a相线圈骨架21及b相线圈骨架26均为圆环形状的树脂制的线圈骨架。a相线圈骨架21具有供绕组90a卷绕成环状的圆筒形状的主体部21a和设置在主体部21a的两端的上侧凸缘部21b及下侧凸缘部21c。b相线圈骨架26同样地也具有供绕组90b卷绕成环状的圆筒形状的主体部26a和设置在主体部26a的两端的上侧凸缘部26b及下侧凸缘部26c。这些线圈骨架21、26将主体部21a、26a的贯通方向朝向上下，上下层叠配置成a相线圈骨架21处于上侧，b相线圈骨架26处于下侧。

在a相线圈骨架21的上侧凸缘部21b的上表面安装有具有向下方弯曲的爪极的上侧轭部23a，在下侧凸缘部21c的下表面安装有具有向上方弯曲的爪极的下侧轭部23b。在a相线圈骨架21的主体部21a的内周面，沿着其周向交替配置有上侧轭部23a的爪极和下侧轭部23b的爪极。同样地，在b相线圈骨架26的上侧凸缘部26b的上表面安装有具有向下方弯曲的爪极的上侧轭部28a。如上所述，b相线圈骨架26的下侧轭部28b(爪极)是通过电动机壳体11的底面的一部分向电动机壳体11内切起而形成的。在未示出的b相线圈骨架26的主体部26a的内周面，沿着其周向交替配置有上侧轭部28a的爪极和下侧轭部28b的爪极。爪极是相同的形状，其形状为大致三角形或大致梯形。

a相线圈骨架21的上侧轭部23a及下侧轭部23b和b相线圈骨架26的上侧轭部28a及下侧轭部28b(电动机壳体11)通过形成于a相线圈骨架21的上侧凸缘部21b的上表面的凸台部211、形成于b相线圈骨架26的上侧凸缘部26b的上表面的凸台部261、形成于下侧凸缘部26c的凸台部262的嵌合等，相对于a相线圈骨架21及b相线圈骨架26决定其周向上的配置角度。另外，a相线圈骨架21和b相线圈骨架26配置为这些爪极在周向上偏移1/4节距。

在a相线圈骨架21及b相线圈骨架26的彼此相对的凸缘部即下侧凸缘部21c及上侧凸缘部26b，形成有从其前缘向前方伸出的连接部21d、26d。连接部21d、26d是决定a相线圈骨架21及b相线圈骨架26的周向上的相对配置角度的定位部。

b相线圈骨架26的连接部26d主要由向前方突出的两个凸状部构成。以下，将这些各凸状部分别称为连接部26d。这些连接部26d具有将板面朝向上和下的平板部和从其上表面向上方突出的凸台部241。

a相线圈骨架21的连接部21d同样地也主要由向前方突出的两个凸状部构成。以下，将这些各凸状部分别称为连接部21d。在这些连接部21d，在与凸台部241对应的位置形成有上下贯通的凸台孔242。另外，各连接部21d在俯视时，形成为构成凸台孔242的环的一部分缺失的形状。

a相线圈骨架21具有保持供电端子70的端子台25。本例的端子台25设置于a相线圈骨架21的上侧凸缘部21b的前缘。端子台25具有从上侧凸缘部21b向上方延伸的壁状的基台部251和从基台部251的上部向前方伸出的端子保持部252。在端子保持部252形成有供供电端子70上下插通的贯通孔即五个引脚孔253，这些引脚孔253配置为左右排成一排。

在基台部251，在基台部251的前表面251f上的左右的端部附近且主体部21a的附近，形成有向前方突出的两个凸部即第一凸部91。在端子台上表面25a上的左右的端部附近，在比引脚孔253的形成位置靠后侧的位置，形成有向上方突出的两个凸部即第二凸部92。第一凸部91及第二凸部92是决定绕组90的配线路径的导向销。在端子台25的左右表面即侧面25b形成有第一凸部91和第二凸部92之间的绕组90的配线路径即槽部93，该槽部93形成为上下贯通基台部251和端子保持部252间的边界部分。

(连接部)

图8是连接部21d、26d的局部放大俯视图。图9是表示连接部21d、26d的变形例的局部放大俯视图。

在各连接部21d分别设置有从连接部21d的侧面(除上下表面之外的面)到凸台孔242的缺口242a。当将各连接部21d的侧面中彼此为另一连接部21d侧的面设为内侧面、将各连接部21d的突出方向侧的面设为前表面时，本例的缺口242a形成为从这些各连接部21d的前表面贯穿到内侧面。

由此，本例的连接部21d能够确保层叠配置的a相线圈骨架21及b相线圈骨架26的相对位置精度，并且防止连接部21d的损坏。例如，即使在a相线圈骨架21的模制过程中凸台孔242形成得很窄的情况下，嵌合凸台部241时的凸台孔242的扩张也会被凸台孔242周边部的变形吸收，防止连接部21d的裂纹。除此之外，凸台部241与凸台孔242的嵌合变得顺畅，因此可防止组装时的嵌合不佳导致的异常动作。特别是由于本例的电动机1是爪极式步进电动机，将线圈骨架(定子)在轴线方向上层叠而增加相数，因而可以适当地使用本例的线圈骨架。

另外，在俯视a相线圈骨架21时，各连接部21d的缺口242a设置于以穿过凸台孔242间的中心和主体部21a的中心的直线为对称轴a线对称的位置。由此，防止了凸台部241容易朝向a相线圈骨架21的周向的任一方脱落的情况。

在图9的变形例中，在各连接部21d分别形成有从连接部21d的侧面到凸台孔242的狭缝242b。这些狭缝242b从各连接部21d的内侧面的相反侧的面切入到凸台孔242。即使将缺口242a变为狭缝242b，也可以获得与以上所述的效果相同的效果。

此外，缺口242a或狭缝242b的形成位置/范围不限于本实施方式或变形例所示的方式。只要俯视连接部21d时的形状形成为构成凸台孔242的环的一部分缺失的形状，就能获得一定的防损效果。另外，连接部21d无需总是由两个凸状部构成，也可以在一个凸状部设置两个凸台孔242，也可以在一个凸状部仅设置一个凸台孔242。

(止脱结构)

图10是表示由端子罩15构成的连接部21d、26d的止脱结构的分解立体图。

在端子罩15的侧面15a(左右表面)的后端(图1的x2侧的端部)形成有俯视为大致“コ”字型的钩部152，该钩部152形成为将该“コ”字的开口彼此朝向内侧。钩部152挂在端子台25的左右的端部251a，由此，端子罩15固定于端子台25。由此，供电端子70的外部连接部72插通于设置在端子罩15的内表面上的狭缝55，配置于连接器外壳50内的规定位置。

另外，当端子罩15被固定于端子台25时，各钩部152的根部部分的下表面即上侧支承部152a被配置于面对a相线圈骨架21的上侧凸缘部21b的上表面的位置。而且，在端子罩15的内表面形成有下侧支承部153，该下侧支承部153是设置在当端子罩15被固定在端子台25上时成为连接部26d的正下方的位置的两个凸部。通过上侧支承部152a限制a相线圈骨架21向上方的移动，并且下侧支承部153限制连接部26d(b相线圈骨架26)向下方的移动，来防止嵌合在凸台孔242中的凸台部241脱落。

如果在连接部21d设置像本例那样的缺口242a，则可以将凸台部241顺畅地嵌合于凸台孔242中，但存在凸台部241容易从凸台孔242脱落的风险。通过端子罩15从上下将a相线圈骨架21和b相线圈骨架26夹在中间，来防止连接部21d的裂纹，并且防止凸台部241意外脱落。

(缺口的次要优点)

图11是表示从下方观察a相线圈骨架21时的连接部21d和端子保持部252的位置关系的局部放大图。

在端子保持部252的下表面形成有导向槽254，该导向槽254是以各供电端子70的外部连接部72的配置间隔比捆扎部71的配置间隔窄的方式引导其配置方向的五个槽部。而且，左右两端的导向槽254的形成位置在从上下方向观察a相线圈骨架21时，其一部分与缺口242a的范围重叠。

在连接部21d上未设置缺口242a的情况下，因模制a相线圈骨架21时的模具结构上的原因，有时连接部21d会成为妨碍而难以加工端子保持部252的下表面。在本例的a相线圈骨架21中，应用连接部21d的缺口242a，在模制a相线圈骨架21时，模具可以更广泛地与端子保持部252的下表面接近，由此，端子台25的形状自由度提升。

配线结构

图12是卷绕有绕组90的a相线圈骨架21及b相线圈骨架26的主视图。图13是图12的线圈骨架21、26的俯视图。

绕组90由被绝缘包覆的线圈线构成，被用于卷绕在a相线圈骨架21上的绕组90a、卷绕在b相线圈骨架26上的绕组90b以及a相/b相共用的共用线。这些绕组90分别从a相线圈骨架21的主体部21a钩在第一凸部91中的任一方并穿过靠近第一凸部91的槽部93穿绕到端子台上表面25a，钩在靠近该槽部93的第二凸部92的后侧，捆扎在任一供电端子70的捆扎部71。

通过具有从基台部251的前表面251f向前方突出的第一凸部91，能够将卷绕在主体部21a的绕组暂时集中在基台部251的前表面251f后引向端子台25的上表面25a。由此，防止了主体部21a和端子台上表面25a之间的绕组90处于浮在空中的状态。而且，并非直接从槽部93将绕组90捆扎到捆扎部71，而是钩在形成于端子台上表面25a的第二凸部92的后侧之后再捆扎到捆扎部71，由此，防止了在捆扎绕组90的过程中绕组90从端子台25的上表面25a向前方脱落的情况。

而且，在本例的电动机1中，卷绕在b相线圈骨架26的主体部26a的绕组90穿过连接部21d之间及连接部26d之间并且穿绕到a相线圈骨架21侧。由此，可以将跨越a相线圈骨架21和b相线圈骨架26之间的绕组90的位置控制在规定范围内，能够更整齐地卷绕绕组90。

另外，固定在端子台25上的端子罩15采用其内表面与形成有槽部93的端子台25的侧面25b相接的结构。即使在这种情况下，本例的端子台25由于绕组90被收纳于槽部93且被引向端子台25的上表面25a，因此，绕组90不会在端子台25的侧面25b露出，绕组90不会干扰端子罩15的内表面。由此，能够不受绕组90妨碍地将端子罩15安装于端子台25。

以上，对本实用新型的实施方式详细地进行了说明，但本实用新型不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型的宗旨的范围内能够进行各种改变。