JP2000341923A - 小型モータおよびその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】小型化、及び各部品の省スペース化を求められ
ている携帯通信機器端末などの呼び出し用の振動源とし
て好適であり、電気的な接点摺動部分の信頼性向上と組
み立てを容易にした小型モータの構造を提供する。 【解決手段】例えばコアレスモータなど小型モータで、
偏心分銅を回転軸で回転する円筒コイルなどの動力部に
外部から電力を伝達する給電部２の構造で、ブラシ台２
１のブラシホルダー２６部分に互いに点対称な状態で、
開放端２２ａが対向するように設けられた略Ｖ字形状の
一対のブラシ２２が、中間部２２ｃ付近の支点ｐで折曲
げ成型されており、先端の開放端２２ａ側が、中間部と
同一の方向内側に反って曲げられており、かつバネ弾力
で開放端側一部が双方で接して、モータ整流子３４の受
け入れ口２４部分が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯通信機器端末
などの小型化、及び各部品の省スペース化を求められて
いる携帯電子機器の呼び出し用の振動源として好適であ
り、電気的な接点摺動部分の信頼性向上と組み立てを容
易にした小型モータ、およびその構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポケットベルや携帯電話などの携
帯通信端末においては、着信時に、他人に迷惑をかけな
い無音振動による呼び出し方式（バイブレーションコー
ル）が注目されており、これに伴い、携帯通信端末の呼
び出し用振動源として、小型で好適な極小径の振動モー
タの改良が進められている。

【０００３】この小型振動モータの一例としては、例え
ば図５に示す円筒型のコアレスモータ６が知られてい
る。このコアレスモータ６は、偏心分銅４を主軸の回転
軸で回転させる動力部３と、その動力部３側に電力を伝
達する給電部５から構成されている。

【０００４】この動力部３は、円筒状に巻回された円筒
コイル３１、円筒コイル３１の軸線中心を貫通する回転
軸３２、及び円筒コイル３１を回転軸３２に固定し、か
つ回転軸３２の一端に設けられる複数のコミュテータを
主要部とする整流子３４部分を一体にモールド成形した
固定具３３、とからなる前記回転子部を、固定子側であ
るハウジングケース３６中心部にある円筒状の界磁磁石
３５の中心穴部に、まず回転軸３２先端を挿入し、さら
に同心状に形成された前記回転子の円筒コイル３１が界
磁磁石３５を内包する形で、略円筒形のハウジングケー
ス３６の内部に双方が間隙を介して納められることによ
り主要部が構成されている。

【０００５】ここで、回転軸３２はハウジングケース３
６の端部に設けられた軸受３７及び他方の軸受３８によ
って回転自在に支持されているとともに、摺動摩擦を低
減するスペーサーリング９０を介して軸先端に偏心分銅
４を固定支持している。

【０００６】また、給電部５は、図５及び図６の斜視図
と平面概略図に示すように、ハウジングケース３６内径
壁に嵌合する樹脂製のブラシ台５１と、ブラシ台５１に
互いに点対称な配置で開放端部がそれぞれ対向するよう
に設けられた略Ｖ字形状の一組のブラシ５２，５２と、
これら一組のブラシ５２，５２の端部をそれぞれモータ
制御用の回路基板、又は電源部側に接続する二本のリー
ド線５３から構成されている。

【０００７】ここで、一組のブラシ５２，５２の隙間中
心部には前記回転軸３２の一端側の整流子３４部分が、
組立工程におけるブラシ分け作業により、図６で示すブ
ラシ台５１の支点Ｐを軸としてブラシ５２，５２の導電
接触部を離間させる径方向に、開口穴５４から冶具を突
き当ててブラシを弾性変形させた状態で、その間に差し
込まれ、給電部５が動力部３側とが組み合わされる。こ
こで一組のブラシ５２，５２の配置は、前記工程のブラ
シ分け作業を容易にするために、整流子３４部分を差し
込むための隙間を多少空けて平行に配置されている。

【０００８】すなわち、コアレスモータ６は、回路基板
の電源配線部からリード線５３、ブラシ５２…、整流子
３４を介して給電された円筒コイル３１に発生した磁界
と、永久磁石である界磁磁石３５の磁界と、の間に生じ
る磁気反発力および吸引力により前記回転子側が起動し
て回転するモータであり、回転軸に取り付けた偏心分銅
４の回転運動に伴って重心位置も回転移動するため、そ
の振れ回り力によりコアレスモータ６自身が振動する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たコアレスモータ６の組立においては、前記動力部３に
給電部５を取り付ける際には、回転子側の回転軸３２一
端側の整流子３４部分を、ブラシ台５１上のブラシ５
２，５２の間隙に差し込むための専用冶具を用いた手作
業のブラシ分け工程が必要であった。

【００１０】このブラシ分け工程は、一組のブラシ５
２，５２を、給電部５のブラシ台５１の円筒端面開口穴
５４からブラシ分け専用冶具を用いて、ブラシ片を軸回
転方向に曲げて弾性変形させ、隙間を広げながら整流子
３４部分を挿入し、動力部３と給電部５を嵌合する細か
な作業が必要があり、従って、コアレスモータ６の組立
作業工程において、作業者の作業効率が低下する要因と
なり、品質歩留りも十分とはいえず、問題があった。

【００１１】このように薄板状のブラシ５２片を円周方
向に均等に開くブラシ分け工程においては、ブラシを回
転子側の整流子３４の径より必ず大きく弾性変形させて
広げる必要がある。なぜならブラシ分け開口幅が小さい
と、挿入時に回転子側の整流子３４部分の固定具３３の
端部が、前記ブラシ５２片を円筒軸方向に間違って押し
てしまい、ブラシ形状が崩れて平板状のブラシ５２の摺
動面が傾斜して変形することがある。

【００１２】そのため、作業指導的には各作業者に規定
の開口幅までブラシ分けさせる必然性が出てくるが、作
業者個人で、そのブラシ分けの加減が一定とならない時
もあり、その場合、ブラシ５２が完全に塑性変形してし
まう可能性も否定できない。さらには、ブラシ分けの作
業性を向上させるため、設計上予め、一組のブラシ５
２，５２の間には、前記述べたように多少隙間が設定さ
れている場合もあり、これが逆に組み込み後、整流子３
４部分を挟む機械的なブラシ圧が十分得られない一つの
原因となっている。

【００１３】従って、モータとして組み込んだ時に、ブ
ラシ５２と整流子３４との電気的接点の問題である接触
不良、波形不良、デットポイントの発生に起因し、コア
レスモータ６の品質的な製造歩留りが低下する要因とも
なっていた。

【００１４】そこで本発明は、給電部の取り付け工程、
特に組立におけるブラシ分け工程を容易にすることによ
り作業性を向上させると共に、ブラシ圧を十分に得られ
るブラシ取り付け構造で、かつ品質歩留りを向上させた
小型モータおよびその組立方法を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、接触側（例えば湾曲した
中間部２２ｃに続く摺動面）を対向させ、かつ、これら
接触側端（例えば摺動面から開放端２２ａ）を行き違え
て一部を重ねることにより導電接触部（２５）を形成す
る一組のブラシを備え、前記導電接触部の間に、回転軸
（３２）の一端に固定された整流子（３４）を挟んで保
持することにより、前記回転軸を回転させる動力部
（３）に電力を前記ブラシ及び前記整流子を介して伝達
する小型モータ（例えばコアレスモータ１）の給電機構
において、前記ブラシの接触側先端部分を、対面する相
手側から離れる方向に向かって部分的に反らせることに
より形成される、前記整流子を前記導電接触部領域の中
心位置に受け入れるための受け入れ口（２４）を、前記
導電接触部近傍の開放端（２２ａ）の一端に備える一組
のブラシ形状として、対向し組となるブラシの少なくと
も一方に設けた給電部（２）構造を有することを特徴と
する。

【００１６】この請求項１に記載の発明によれば、例え
ば請求項４に記載するように、給電部（２）側のブラシ
（２２）の前記受け入れ口（２４）に、動力部（３）側
の前記整流子（３４）を当接させた後、はじめに前記受
け入れ口（２４）の開放端（２２ａ）に対向する側のブ
ラシを湾曲して弾性変形させ、そのまま続いて開放端
（２２ａ）側のブラシを、先端部開放端（２２ａ）の反
り返った形状部を利用して、前記導電接触部（２５）に
沿って円筒軸中心方向に向かって前記整流子をスライド
させて押し込むことにより、前記一組のブラシである導
電接触部の間に回転子側の前記整流子を挟んで保持す
る。これにより動力部（３）側ハウジングケースと給電
部（２）側ブラシ台は嵌合固定され、小型モータ（例え
ばコアレスモータ１）を組み立てることができる。

【００１７】従って、ブラシ分けの専用冶具を用いて、
一組の前記ブラシの接触面又は間隙を広げる必要がな
く、給電部と動力部を冶具なしで直接組み込むことがで
きるので小型モータの組立作業効率は向上する。また、
前記ブラシを必要以上に広げて塑性変形させてしまう可
能性がないため、前記ブラシと前記整流子との電気的な
接触不良に起因した小型モータの特性落ちによる歩留り
の低下は起こりにくくなり、さらに小型モータの特性と
品質の信頼性も向上する。

【００１８】ここで、前記ブラシ摺動部の先端部側の受
け入れ口（２４）部分は、一組の対向するブラシにおい
て、両側に双方づつ複数設けられる場合と、片方一つの
み設けられる場合が考えられるが、組立時に受け入れ口
の方向を選択する手間や取り扱いを考慮した場合、双方
に設けた方がよい。また、前記一組の対向するブラシ摺
動面は、ブラシ台にブラシをセットする作業性の問題な
どによる設計段階において、互いに離れていて隙間を多
少有していてもよいし、互いに接していてもかまわな
い。

【００１９】ただし、ブラシ圧が十分に得られる条件と
しては、請求項２に記載するように、前記一組の対向す
るブラシは、前記整流子部分を挟まない状態において摺
動面側で互いに接し、かつ、対向する相手側に向かって
バネ性が復帰するように弾性エネルギーを蓄えている構
成することが好ましい。

【００２０】この場合は、前記ブラシは前記整流子を挟
まない状態においても他方の対向するブラシ片を押す方
向に反発しており、さらに一組の前記ブラシは、前記整
流子部分を一方の前記受け入れ口から整流子部分を受け
入れて、組み込まれた後においても、弾性変形の復元力
によるブラシ圧を十分に保持できる。

【００２１】従って、前記ブラシが元に戻ろうとする
力、すなわち反発力はさらに向上するため、前記ブラシ
と前記整流子の接触圧は従来の間隙を有する設計と比べ
て向上する。このため、前記ブラシと前記整流子との接
触不良等の電気的特性に起因した小型モータの歩留り低
下はさらに起こりにくくなり、その信頼性も向上する。

【００２２】また、請求項１および請求項２に記載の小
型モータは、請求項３に記載するように、動力部（３）
回転軸の先端に、偏心分銅（４）を備える構成としても
よく、この場合、携帯通信端末の呼び出し用振動源とし
て好適であり、従来製品よりも電気的に信頼性が向上し
た小型の振動モータを作製できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を用いて本発明
の一実施例であるコアレスモータ１について詳細に説明
する。

【００２４】図１はコアレスモータ１の部品構成を説明
する分解斜視概略図であり、図２はコアレスモータ１の
一構成要素である給電部２の構造を説明するブラシ台部
分の概略図である。また、図３は給電部２に動力部３の
整流子（３４）を取り付ける途中工程を説明する概略図
であり、また図４は給電部２に動力部３の整流子３４を
取り付けて組み込んだ状態を説明するブラシ台部分の概
略図である。

【００２５】まず、コアレスモータ１の構成について簡
単に説明する。コアレスモータ１は、図１に示すよう
に、偏心分銅４を回転軸３２で回転させる動力部３と、
動力部３に外部からの電力を伝達する給電部２から構成
されている。すなわち、コアレスモータ１は、前記従来
のコアレスモータ６と概略同じ部品構成であるが、前記
給電部５の代わりに新規構造である給電部２、すなわち
受け入れ口２４を設けたブラシ形状を新たに採用した構
成である。

【００２６】この給電部２は、図１および図２に示すよ
うに、ベースとなる樹脂製のブラシ台２１と、ブラシ台
２１のブラシホルダー２６部分に互いに点対称な状態
で、開放端２２ａが対向するように設けられた略Ｖ字形
状の一組のブラシ２２，２２と、これら一組のブラシ２
２，２２と導通した金属プレートに接続された、モータ
駆動制御用の回路基板に接続する二本のリード線２３か
ら構成されている。

【００２７】一般的にブラシ２２は、例えば白金−パラ
ジウム合金からなる複数の帯状の細板形状であり、図に
おいてはクラッド材からなる帯状ロール材料をプレス加
工によって打ち抜き、さらに中間部２２ｃ付近の支点Ｐ
で曲げて略Ｖ字状に成型されている。また、その略Ｖ字
形状の先端の開放端２２ａ側は、図に示すように中間部
２２ｃと同一の方向内側に反って曲げられている。

【００２８】ここでブラシの開放端２２ａの折り曲げ角
度は、図２のように約４５゜程度とすることが望まし
く、かつ曲げ部分から先端までの受け入れ口部分を形成
する長さは、少なくとも回転軸が受け入れ口から軸方向
中心にスムーズにスライド挿入できる寸法長さがよい。
この点において、目的が達成できるならば前記開放端の
形状と大きさは特に限定する必要はない。

【００２９】また、ブラシ２２のブラシ台２１への配置
固定は、以下の手順に従って取り付けられる。すなわ
ち、金属プレート２７に導通固定した一組のブラシ２２
を、略Ｖ字形状の曲げ角度（内角）を一旦、約３０°程
度に弾性変形した状態で、ブラシ台２１のブラシホルダ
ー２６部に固定してから、対向する双方の開放端２２ａ
側を弾性変形から開放する。

【００３０】従ってこの時、双方のブラシ２２の中間部
２２ｃから先端開放端２２ａ側は一部で互いに接してお
り、且つ、弾性変形によるエネルギーを蓄えていてお互
いを押し合う方向に反発した状態で保持される。

【００３１】また、このブラシ２２の取り付け配置によ
り、折り曲げた開放端２２ａと対向する他方のブラシ中
間部２２ｃとの間に、後述する動作により回転軸３２お
よび整流子３４部分を受け入れるための受け入れ口２４
部分が形成され、さらに、回転子側の整流子３４外周と
当接するブラシ摺動部分である導電接触部が中心位置に
形成されることとなる。

【００３２】次に、従来のブラシ分け工程に相当する作
業である給電部２を動力部３に取り付ける組立方法につ
いて説明する。まず、動力部３側の前記回転子部分の一
端側に位置する回転軸３２先端から整流子３４部分にか
けての先端円周部を、図２の紙面垂直方向に回転軸側の
整流子（３４：波線部分）部分を配置して、図２に示す
受け入れ口２４近傍のブラシ片に矢印方向から当接させ
る。

【００３３】その後、図３に示すように、整流子（３
４）を前記した矢印方向に押し込み、当接面一方のブラ
シ２２を弾性変形させながら、他方ブラシ２２の折り曲
げ（反り）部分の開放端２２ａと整流子３４外径外周部
分を接触させて押し広げ、そのまま双方ブラシを共に押
し広げながら、図４に示す導電接触部２５領域の中心軸
線上に移動させる。

【００３４】ここで、上述したように、中間部２２ｃは
弾性変形によるエネルギーを蓄えていてお互いを押し合
う方向に反発した状態で保持されるので、同一方向、す
なわち他方のブラシ２２側から離れる方向にさらに折り
曲げられるため、整流子（３４）を押し込んで組み合わ
された状態では、挿入前の内在するブラシの弾性変形に
よる反発力はさらに強められ、整流子（３４）を組み込
んだ状態でブラシ圧を十分に確保できる。

【００３５】従って、回転子側の整流子（３４）は、図
２の受け入れ口２４に続く図４に示す導電接触部２５を
開口し、軸線上中心位置に入り込んで中心部で挟まれ、
その結果として回転自在に、回転子側整流子（３４）が
一組のブラシ２２と導電接触部２５で摺接しながら保持
される。

【００３６】すなわち、給電部２は、従来のブラシ分け
の専用冶具を用いて対向するブラシ２２の間隙を広げる
作業を行わなくても、直接、回転子側の整流子（３４）
部分をブラシ片の部材に当てがって、ブラシ２２を弾性
変形させて押し分け、受け入れ口からブラシ台２１の中
心位置にスライドさせて押し込む簡単な作業のみで、動
力部３側に給電部２が取り付けられ、ハウジングケース
３６とブラシ台２１とが一体に嵌合できる。

【００３７】従って、給電部２の動力部３への取り付け
作業効率は飛躍的に向上する。また、ブラシ２２を必要
以上に押し広げて塑性変形させてしまう可能性がないた
め、ブラシ２２と整流子（３４）との電気的な接触不良
に起因したコアレスモータ１の歩留まり低下は従来より
起こりにくくなり、またその信頼性は向上する。

【００３８】また、一組のブラシ２２の設置間隔は、隙
間がなく設計されても作業性が低下することはなく、さ
らに回転子の整流子（３４）部分で押し込まれた際に
も、ブラシ２２は設計上においても十分弾性変形して反
発力を得ることができ、整流子（３４）を配置した後の
組み込み状態においても、ブラシの接触圧は従来と比べ
て飛躍的に向上する。

【００３９】なお、本発明は本実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形
できる。例えば、ブラシ２２の開放端２２ａを円弧状に
折り曲げて、丸みを持たせて反らす形状以外に、直線的
に角度を持たせてテーパー面を有する形状としてもよ
い。要するに折り曲げ形状としては、整流子側が挿入し
やすい形であれば特に形状及び寸法を限定する必要はな
い。

【００４０】また、一組のブラシ２２に対しては前記開
放端の折り曲げ形状が各両端にある必要はなく、片方で
もよく、さらに双方のブラシ２２を互いに離して隙間を
有するブラシ配置の構成としてもよい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、例えば
請求項４に記載した方法により小型モータを組み立てら
れるため、冶具などを用いて一組の対向する前記ブラシ
の間を押し広げる必要はなく、小型モータの組立作業効
率は向上する。

【００４２】また、前記ブラシを必要以上に押し広げて
塑性変形させてしまう可能性がないため、前記ブラシと
前記整流子との電気的な接触不良に起因した小型モータ
の歩留まり低下は起こりにくい。

【００４３】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記ブラシと前記整流子の接触圧は従来と比べて向上する
ため、前記ブラシと前記整流子との電気的な接触不良に
起因した小型モータの歩留り低下はさらに起こりにくく
なり、ブラシ摺動部の寿命が向上し、接点部分の信頼性
が高くなる。

【００４４】また、請求項３に記載の発明によれば、携
帯通信端末の呼び出し用振動源として好適な小型モータ
が、生産性良く製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるコアレスモータ１の部
品構成を説明する分解斜視概略図である。

【図２】コアレスモータ１の一構成要素である給電部２
の構成を説明する概略図である。

【図３】給電部２に動力部３の整流子３４を取り付ける
途中工程を説明する概略図である。

【図４】給電部２に動力部３の整流子３４を取り付けた
状態を説明する概略図である。

【図５】従来例であるコアレスモータ６の部品構成を説
明する分解斜視概略図である。

【図６】コアレスモータ６の一構成要素である給電部５
の構成を説明する概略図である。

【符号の説明】

１ コアレスモータ（小型モータ） ３ 動力部 ４ 偏心分銅 ２２ ブラシ ２２ａ 開放端（接触側端） ２２ｃ 中間部（接触側） ２４ 受け入れ口 ２５ 導電接触部 ２６ ブラシホルダー ３２ 回転軸 ３４ 整流子 ５４ 開口穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 昭平 東京都足立区新田３丁目８番22号 並木精 密宝石 株式会社内 Ｆターム(参考） 5H613 AA01 BB04 BB16 BB23 KK02 KK05 PP02 PP03 PP04 PP05 PP07 PP08 PP10 5H623 AA10 BB04 BB07 GG16 HH06 HH10 JJ03 JJ05 JJ06 LL10 LL13 LL14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】整流子との接触側を対向させ、かつ、これ
   ら接触側端を径方向に行き違えて一部を互い違いに重ね
   る配置にしたことにより整流子との導電接触部を形成す
   る一組のブラシを備え、前記対向する一組のブラシ導電
   接触部の間に、回転子回転軸の一端に形成された整流子
   を挟んで保持することにより、前記回転子回転軸を回転
   させる動力部に電力を前記ブラシ及び前記整流子を介し
   て伝達する小型モータの給電機構において、 前記ブラシの接触側端の先端部を対面する相手側から離
   れる方向に向かって反らせることにより形成される、前
   記整流子を前記導電接触部領域に挿入して組み込むため
   の受け入れ口を、前記導電接触部に続くブラシの一端側
   または両端に備えること、を特徴とする小型モータ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の小型モータにおいて、 前記一組の対向するブラシは、前記整流子を挟まない状
   態においては互いに導電接触部で接しており、かつ、対
   面する相手側に向かって弾性変形が復帰するように弾性
   エネルギーを蓄えていること、を特徴とする小型モー
   タ。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の小型モー
   タにおいて、 前記回転軸の整流子側の他端ハウジングケース外方に、
   偏心分銅を備えることを特徴とする小型モータ。
4. 【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の小
   型モータの組立方法であって、 前記ブラシの受け入れ口に前記整流子を当接させた後、
   ブラシ台軸中心の前記導電接触部に向かって、受け入れ
   口から前記回転軸および前記整流子部分を押し込むこと
   により、前記ブラシ導電接触部の間に前記整流子を挟ん
   で保持すること、を特徴とする小型モータの組立方法。