JP2001057756A - 小型モータおよびその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動動作時の静音性を向上させるとと
もに、より小型化を実現した低騒音小型モータの構造
と、この小型モータの組立方法を提供する。 【解決手段】 ハウジングとフランジを二分割の剛性材
料で作製し、前記ケースのハウジング側円周側面に給電
端子の一部を突出するための開口部を設け、この開口部
から前記給電端子を保持するためのブラシホルダーの凸
部をケース外部に突出する構造とし、さらに前記ブラシ
ベースのブラシ保持部分をケース径方向内部に収納し
て、開口部全体をブラシベース凸部外形で嵌合して塞
ぎ、かつハウジングと嵌合固定するフランジとを寸法精
度よく組み合わせることにより、ケース内部を密閉状態
に閉じた構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転動作時のモー
タ自身から発するメカニカルノイズの静音性を向上させ
るとともに、さらなる小型化を実現した低騒音の超小型
モータと、その小型モータの組立方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポケットベルや携帯電話等の携帯
通信端末の無音呼出し用振動発生源やマイクロマシン用
駆動動力源、及び内視鏡等の精密医療機器などでは、様
々な特定用途で超小型モータが利用されている。この小
型モータに要求される主な特性としては、一般的には
「軽薄短小」の小型化が望まれ、この技術には長年に渡
り研究が進められてきた。しかし一方では、さらなる特
定用途向けに、特に「静音性」が小型化と共に平行して
強く望まれることが多々あるが、特性に優れたものは未
だ開発されていない。。

【０００３】ここで、一般的な軽薄短小化が進む従来の
小型モータの一例である円筒型のコアレスモータ100の
部品構成について、図８を用いて説明する。図８は、極
小径の円筒コアレスモータ100の構成を説明する分解斜
視図であり、このコアレスモータ100は、主に磁気作用
により回転駆動力を発生する動力部110側と、動力部110
に外部電源からの電力を伝達する給電部120側から概略
構成され、その別個の組み込み部品の動作から、構成
上、回転する回転子側とそれを支える固定子側とに分か
れている。

【０００４】上記の動力部110は、中空円筒状に巻回さ
れたコイル111、及びコイル111の軸中心を貫通する駆動
軸112、及び前記コイル111を駆動軸112に固定し、かつ
駆動軸112の一端に設けられる複数のコミ片を周縁に配
する整流子114部分を一体にモールド成形した固定具11
3、とからなる回転子側を、固定子側であるハウジング
ケース116中心部に位置する円筒型の界磁磁石115の中心
穴部に、駆動軸112が挿通するように設けられ、さら
に、同心円状に形成された前記回転子のコイル111が、
同界磁磁石115を内包する位置で、略円筒型のハウジン
グケース116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、駆動軸112はハウジングケース116
の端部に設けられた軸受117及び他方ベアリングハウス1
19に支持された軸受118によって回転自在に軸支されて
いるとともに、摺動摩擦を低減するスペーサーリング90
を間に装着して組み込まれている。

【０００６】また、給電部120は、前記ハウジングケー
ス116の開口端側の内径壁に嵌合する樹脂製のブラシ台1
21と、ブラシ台121のブラシホルダー部に互いに点対称
な配置で開放先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122と、これら一組のブラ
シ122の他端部をそれぞれモータ制御用の回路基板、又
は外部電源側に接続する二本のリード線123から構成さ
れている。

【０００７】ここで、一組のブラシ122の隙間中心部に
は前記駆動軸112の一端側（固定具113周縁部）の整流子
114部分が、ブラシ122を弾性変形させつつ差し込まれ
る。また、同一組のブラシ122は、整流子114及び駆動軸
112を差し込むために、ブラシ台121の端部平面に設けら
れた調整口から冶具でブラシ分けされ、機械的にブラシ
片を弾性変形して中心部分に隙間を空けてから回転子の
整流子114部分が挿入され、接触面が摺接状態で組み合
わせて配置される。

【０００８】すなわち、前記コアレスモータ100は、リ
ード線123、ブラシ122…、整流子114を介して給電され
た円筒巻線のコイル111に発生した磁界と、永久磁石で
ある界磁磁石115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出力す
る円筒型のコアレスモータである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上述したコアレスモータ100の部品構成、つまり外
枠のハウジングケース116とブラシ台121との嵌合取り付
けの組み込み状態では、回転子を保持する軸受部の配
置、及びブラシと整流子との摺動接点部の配置等によ
り、回転動作時のメカニカルな騒音を遮音できる構造で
はなく、ハウジングケース内で発生するノイズは構造
上、その騒音の多くはハウジングケース端部の樹脂製ブ
ラシ台側、強いて言うならばブラシ分け用調整口部分の
隙間から漏れてしまい、特定用途の市場が求める「静音
性」を十分に満たすことはできなかった。

【００１０】そこで本発明は、この「静音性」を重要視
して、動作時の騒音レベルを飛躍的に改善するため、ブ
ラシと整流子の摺接部の位置と軸受け摺動部分の配置、
及び回転子を取り囲むケース部品の材質、及び部品寸法
的に嵌合部の隙間を無くして組立時の密閉性を向上させ
た設計、かつ、従来よりも部品点数を少なくし、それぞ
れの部品をまとめて給電部のブラシ分けの挿入組立作業
が容易になるような小型モータを提供することを目的と
する。

【００１１】

【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に記載の発明では、図１に一例を示すよう
に、コイル４と界磁磁石３とを、該コイル４が回転自在
となるようにそれぞれ間隙を設けてハウジング２内に配
置し、かつ前記コイル４の内径側一端の回転中心位置に
は、固定具４ａの軸中心で支持された出力用の駆動軸５
を有すると共に、整流子片を周縁上に並べて一体にモー
ルドした整流子４ｄを配置した固定具４aがあり、前記
駆動軸の出力側を除く回転子が、該回転子側の駆動軸５
を二点間で軸支する一組の軸受８を有するフランジ７と
前記ハウジング側とのモータケース内に収納され、外部
電源部と導通する給電端子６２とブラシ６２ｂとを介し
て前記回転子のコイル４に給電して磁界を発生させるこ
とにより、前記コイル４および駆動軸５の回転子出力軸
を回転させる小型モータにおいて、前記ケースはハウジ
ングとフランジの二分割の剛性材料を用いて作製され、
かつ前記ケースのハウジング側円周側面には給電部突出
用の開口部を設け、この開口部から前記給電部をケース
外部に突出する構造とし、さらに前記給電端子を保持す
るブラシベースをケース径方向内部に収納して、開口部
全体をブラシベース突出部分外形で塞ぎ、かつハウジン
グと嵌合固定するフランジと組み合わせることにより、
ケース内部を密閉状態に閉じた構造とした小型モータで
ある。

【００１２】この請求項１に記載の発明によれば、金属
等の剛性材からなる前記ハウジングとフランジとからな
る組み合わせたケース内部に、前記界磁磁石と前記コイ
ル及び前記給電部とを収納し、前記駆動軸を外部に出す
ための出力軸用の孔は、回転子の駆動軸が送通され、軸
を軸支する少なくとも一個以上の軸受により摺動嵌合状
態で密閉が保たれるので、前記ケース全体は外部と完全
に遮断された状態で閉じた構造となる。

【００１３】このため、従来のブラシ分け用の調整口が
設けられた樹脂製のブラシ台など、メカニカルな駆動音
等の騒音を伝えやすい部品で、かつ外部と連通した隙間
が多い従来構造のケースと比べて、遮音性能は格段に向
上する。従って、従来構造と比べてモータの駆動音は空
気を伝わって外部に漏れにくく、また、前記給電端子の
ブラシベース部分をモータの中心部のハウジング開口端
部に設置し、径方向側面外方に取出しながら、開口部に
栓をする形で、なおかつフランジ部分とハウジング部分
の嵌合力により押圧固定する組立構造としたため、ケー
ス内の密閉性が得られる。

【００１４】また従来と比べてブラシ台部分を厚み方向
で薄くできたので、小型モータの軸方向の長さ寸法を短
くできる。さらに摺動騒音の発生源となるブラシと整流
子の摺接場所をほぼモータケースの中央部分に配置した
ので、静音性を得やすい構造となる。

【００１５】ここで、前記密閉構造の小型モータとして
の応用例は、図１などのコアレスモータの他、例えばコ
アードモータなどのブラシ摺動音、回転子の風切り音等
を発生する小型モータなどが考えられる。

【００１６】次に、この請求項１に記載の発明は、例え
ば請求項２に記載するように、前記界磁磁石は、前記ケ
ース内に立設する固定手段（例えば支軸22）を該磁石内
部に受け入れる形態、逆な見方では固定手段（例えば支
軸22）によって支持され、前記ケース内に保持固定され
ている構成としてもよい。この場合は、例えば従来型の
前記ケース116と別体のベアリングハウス119等の薄肉円
筒のパイプをケース先端小径部内側に圧入し、そのパイ
プ他端外周に前記界磁磁石を填めたりする必要がないた
め、前記ケース内壁と前記界磁磁石との隙間を精度よく
最小限の幅にすることができる。従って、前記ケース外
径を小さく設計できる為、小型モータはさらに小径にな
る。

【００１７】また、この請求項２に記載の発明は、請求
項３に記載するように、前記固定手段を磁性体材料で成
型してもよい。この場合は、前記固定手段もモータを磁
気的に動作させるバックヨークの働き、つまり界磁磁石
の一部として機能するため、前記界磁磁石として必要な
大きさを多少小さくすることができる。従って、小型モ
ータをさらに小さくでき、界磁磁石の重量も軽量化でき
る。

【００１８】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
または請求項３に記載の小型モータにおいて、前記整流
子は、界磁磁石を貫通しない構成の前記駆動軸端部の円
筒コイル内径との固定具円盤状から突出した部分（図４
の４ｂ部分）円周の周縁部に設けられており、対する給
電部分は、該整流子の円周方向外方に向かって前記ハウ
ジング開口部から外に飛び出しているブラシベースの凸
部を備え、その凸部端面に一組の給電端子を設けてい
る。

【００１９】この請求項４に記載の発明によれば、例え
ば請求項５に記載するように、前記界磁磁石と、前記回
転子コイルとを組み合わせて設置した後、前記回転子駆
動軸の出力端を、前記ブラシベースの一組の給電端子の
ブラシ分け導入部の間の、前記整流子より幅の広い箇所
（Ｗ）に通した後に、前記ブラシベース本体を、前記ブ
ラシベースの凸部が前記ハウジング側の開口部に向くよ
うに斜めにした状態で、該ハウジング内に落とし込みな
がら回転子全体をハウジング内に挿入し、前記ブラシベ
ースの挿入組み込み角度を調整することにより、前記ブ
ラシベースの凸部を前記ハウジング開口部に填め込むと
ともに、前記ブラシベースに対する前記整流子の位置を
動かして、該整流子を前記一組の給電端子の他端側のブ
ラシ片で挟み、さらに回転子側の駆動軸を二点間で軸支
する前記フランジ部材を軸方向から対向させ駆動軸に挿
通させ、フランジ部材の填め合い端部でブラシベースを
押圧支持しながら、ハウジング側開口端部と嵌合固定
し、ケース内を密閉構造にすることができる。

【００２０】より詳細には、ブラシベースの取り付け及
びブラシ分け工程としては、前記給電端子の一組のブラ
シ片の間隔は、前記ブラシベースに設置したブラシの一
端側が、前記整流子径寸法より広く形成されているた
め、前記整流子部分は前記一端側、すなわち前記ブラシ
ベースの凸部側方向から無理なく前記給電端子のブラシ
片間に入り込む。さらに、前記給電部ブラシベース部品
の組み込み角度を調整して、前記ブラシベースの凸部を
前記ハウジング開口部に填めるにつれて、前記整流子部
分は前記給電端子の幅広部分から続くブラシ先端側摺接
部に、テーパー角度に沿って無理なく移動して挟まれる
こととなる。

【００２１】すなわち、前記給電端子のブラシ片を、従
来方法のブラシ分けの専用冶具を用いて機械的に押し広
げる作業なしに、このブラシ片の間に前記整流子部分を
挟み込むことができる。従って、該小型モータの組立作
業は容易になるとともに、前記従来の給電部ブラシ分け
作業のように、ブラシ片を広げすぎることに起因したブ
ラシ圧不足による接点箇所での歩留まり低下も起こりに
くくなる。

【００２２】なお、請求項５においては、前記給電部の
ブラシベースを前記ケースの開口部に挿入してハウジン
グ内に落とし込む際、該ブラシベースの凸部の突出部分
が前記ケース側開口部に填め合い嵌合で抜け止めを設け
て圧入固定してもよく、この場合、ブラシベースは独立
してハウジング側に固定され、密閉性はさらに向上す
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を用いて、本発
明の一実施例であるコアレスモータ１（小型モータ）の
構成について説明する。図１は前記コアレスモータ１の
断面構造概略図で、図２(A)、(B)は、それぞれ、前記図
１のコアレスモータ１に減速機のギアボックス10を取り
付けた状態での正面外観概略図および側面外観概略図で
ある。また図３(A)、(B)は、それぞれ、開口部があるハ
ウジング２の側面外観概略図及び内部の断面概略図であ
る。

【００２４】また、図４(A)、(B)は、それぞれ、正面概
略図および回転子のハブモールド部分の固定具４a、駆
動軸５をインサートした状態の断面概略図であり、また
図５(A)、(B)は、それぞれ、駆動軸５のシャフトのみの
側面概略図および背面概略図である。さらに図６(A)、
(B)は、それぞれ、給電端子部分の構成要素であるブラ
シベース６の正面概略図及び断面概略図であり、また図
７(A)、(B)は、それぞれ、ハウジング２と嵌合するフラ
ンジ７の形状を示す正面概略図および側断面概略図であ
る。

【００２５】まず、本発明のコアレスモータ１の構成に
ついて説明する。コアレスモータ１は、例えば図２に示
すように遊星歯車機構等を有する周知の減速機10のギヤ
ボックス部分を取り付けた形態で通常用いられ、図１に
示すように、ハウジング２（ケースの一方の構成要素）
の軸中心に界磁磁石３を支軸22で固定し、この界磁磁石
３の周囲を囲うように円筒コイル４を回転自在に配置さ
せ、また、ハブモールドの固定具４aを用いて円筒コイ
ル４の回転中心に駆動軸５を固定保持し、さらに、ブラ
シベース６（給電部分）の給電端子に接続されたブラシ
62bが、固定具４aの周縁上の一部に設けた整流子４ｄに
摺接するように配置し、このブラシベース６の凸部61を
ハウジング２の開口部23内径側から外に飛び出させ、さ
らに、フランジ７（ケースの他方の構成要素）を用いて
ハウジング２の開口端部側全体を閉じた密閉構造であ
る。

【００２６】また図１及び図７に示すように、このフラ
ンジ７の内径位置には、回転子側の出力軸としての駆動
軸５の先端５ｄをケース外部に出すための孔71を有して
おり、この円筒状の孔71の軸方向ほぼ両端には、図１に
示すように、それぞれ、駆動軸５を回転自在に保持する
ための軸受８が二点間距離を設けて配置されている。す
なわち、コアレスモータ１は、ハウジング２とフランジ
７とにより形成される高剛性材からなる二分割のケース
内部に、コイル４、固定具４a、整流子４ｄ…などの回
転子部分、及びブラシ62bを保持するブラシベース６の
ほぼ全体とを納め、回転動作時に発生する駆動の騒音源
である整流子４ｄとブラシ62bの摺接箇所を密閉ケース
の中心位置に配置した構造である。

【００２７】このハウジング２は、例えばステンレスな
どの金属製の剛性材料からなり、図１、及び図３(A)、
(B)に示すように、円筒パイプ材料の一端面を絞ってカ
ップ形状とし、カップ状の底部２ａを肉厚に盛り上げて
中心に孔21を設け、この孔21に磁性体材料等からなる支
軸22（固定手段）を差し込んで固定し、さらに、カップ
状縁の上端側面に開口部23を横長に設けた構成である。

【００２８】ここで、ハウジング２のカップ状開口端部
側の内壁には段差部24を設けてある。この段差部24は、
開口部23を設けた穴底部縁付近を境にして底部２ａ側で
肉厚なハウジング構造をしており、詳細を後述する組立
作業においてブラシ台６の固定位置決めを容易に行える
ようにするためのものである。また、開口部23の位置
は、後述する固定具４aの周縁上に設けられた整流子４
ｄの位置関係に合わせ、その開口形状と配置は、嵌合す
るブラシベース６の凸部61の形状と大きさによって適宜
調節することにより、密閉を保つことができる。

【００２９】また界磁磁石３は、例えば周知の希土類磁
石材料からなり、その形状は、例えば図１に示すように
ハウジング２の内径よりやや小さい円柱形状とするとよ
く、また、その円柱中心には、ハウジング２の固定子側
の支軸22を受け入れるための孔31を設け、この孔31は、
図１に示すように界磁磁石３中心を貫通するように設け
てもよいし、支軸22の長さによりやや深い程度で中間位
置までの止め孔としてもよい。また、従来の構造では、
円筒状界磁磁石の内径にベアリングハウス（図８に示す
部品119）が嵌合され、さらにベアリングハウスと間隙
を介して挿通される回転子の駆動軸（図８に示す部品11
2）が界磁磁石内径に全て配置されるが、本発明の界磁
磁石３の取り付け構造では、前記固定手段の支軸22の径
は、回転子駆動軸５より小径化が可能で、また支軸22を
短く設定することにより、界磁磁石３の体積（又は重
量）は従来より省スペース化でき、小径化できる。

【００３０】すなわち、界磁磁石３は支軸22によって軸
中心位置で支えられ、かつ、ハウジング２の底部２ａを
円柱型磁石端面の受け台とすることにより、ハウジング
２内部に強固に固定保持される。また、界磁磁石３を支
える支軸22も磁性体により作製したため、界磁磁石のバ
ックヨークとして機能する分、磁気的な特性は従来と比
較して効果的である。

【００３１】またコイル４は、周知のコアレスモータの
円筒コイルと概略同じ巻線の構成であり、エナメル線を
円筒巻形に巻き付けて成形した中空円筒構造である。こ
のコイル４の径は、例えば図１に示すように、ハウジン
グ２の内径寸法よりやや小さく、また、界磁磁石３の外
径よりやや大きい程度で、芯円度が高精度で要求される
寸法形状に仕上がっている。

【００３２】また回転子のハブモールド部分の固定具４
aは、例えば射出成形に適した樹脂製であり、図４の各
図に示すように、略円板の中心に突部４ｂを設け、さら
に、突部４ｂの中心に、回転抜け止め形状を一端に形成
した図５の駆動軸５を、樹脂成形でモールドしてインサ
ートして設けた構成である。ここで、固定具４ａにイン
サートされる駆動軸５は、従来のコアレスモータでは一
般的な、円筒磁石を貫通する方向、つまり円筒コイル内
径を駆動軸の出力側が貫く形態ではなく、コイルとは互
いに反側に配置する構造となる。

【００３３】このように回転子の部品構成としては、固
定具４aの外径寸法は前記コイル４の内径と概略等し
く、固定具４ａの円周方向側面はコイル４内径の一部の
面で接着固定されて、円筒コイル内径側に駆動軸のシャ
フトが貫通して突出しない回転子が形成されている。

【００３４】また、図４に示すように、突部４ｂの外周
部には複数の金属片からなる整流子４ｄが配置され、前
記駆動軸５と同様に、射出成形により固定具４ａでイン
サートモールドされている。この整流子４ｄの一部は、
固定具４ａに外周で固定されたコイル４のタップ引出し
線と整流子片の接続部４ｅで結線され、コイル４と導通
する。

【００３５】次に駆動軸５は、例えば金属製のシャフト
であり、図５に示すように、一端側を、出力軸先端５ｄ
側とは形状を変え、他の部分より径を細くすることによ
り、グリップ部５ａを形成し、また、グリップ部５ａの
端部５ｂ側には、駆動軸５が固定具４ａに対して抜け止
め、及び回り止めとなる部分５ｃが設けられている。こ
こで、グリップ部５ａを細くすることにより、モールド
成形による固定具４ａの突部４ｂの外径、すなわち図４
に示す整流子片部分の外径寸法を細くすることができ、
従って、コアレスモータ１の回転動作時において、整流
子４ｄとブラシ62bとの摺接時の摺動速度を多少低くで
きるため、ブラシ片の摩耗度合いの量の減少などによ
り、整流子４ｄの寿命が向上する。

【００３６】またブラシベース６は、図６に示すよう
に、一般的な樹脂などの絶縁材料から作製されており、
外径はハウジング２の径方向断面寸法よりやや小さい径
で、薄板状円板の中心に、前記整流子４ｄ部分を挿通す
ための孔63を設け、さらに、外周の一部に、前記ハウジ
ング２の開口部23に嵌合する凸部61を設けた構成であ
る。

【００３７】このブラシベース６本体の突出部を除く主
要部分は、ハウジング２の内径の中に収まるが、前記凸
部61部分はハウジング２の開口部23と嵌合して、開口部
23から径方向に突出してはみ出る構成となる。また、ブ
ラシベース６の凸部61から中心の孔63に架けての板面部
分には、厚み方向に凹部形状の段差が、凸部61外周端か
ら孔63まで通じる溝61ａとして二カ所に、互いに中心径
方向に平行に設けられ、これら二カ所の溝61ａに、それ
ぞれ給電端子62を、互いに対向するように幅狭の溝ホル
ダー部61bに圧入して填め込んで固定する。

【００３８】また、給電端子62の内方先端部には、整流
子４ｄに直接摺接するブラシ62bが各給電端子62と金属
間接合され、それぞれが対称に取り付けた構造である。
また給電端子62は板状で剛性を有しており、その先端部
は互いに内側に曲げられており、また、ブラシ62ｂ片
は、例えば図６の点線のように弾性変形を持たせるため
に、給電端子62より細く、かつバネ性のある耐食性等を
考慮した合金金属材料で形成されている。

【００３９】すなわち、給電端子62のブラシ62ｂは、孔
63中心方向に向かうにつれて互いの間隔が狭くなるテー
パー状で、互いのブラシ62ｂの間隔は、少なくとも凸部
61側の導入部（Ｗ）が整流子４dの径寸法より大きくな
るようにし、かつ、先端部側は整流子４ｄの径より細く
なるようにし、図６の点線のようにブラシ先端側が整流
子４ｄにより押し広げられて弾性変形する設定とすると
よい。

【００４０】またフランジ７は、例えば金属製の剛性材
料で作成され、図１および図７に示すように、略円筒の
一端側をハウジング２側の外径より細径にして延ばし、
前記回転子の駆動軸５を挿通するための孔71は、軸方向
に長く延設した形状となっている。このフランジ７の孔
71の内径には、前記軸受８が二点間距離を隔てて、孔71
の両端に配置される設計である。またフランジ７の他端
面側には、組み込まれるハウジング２のカップ状の開口
端内径面に嵌合する部分としての填め合い部分72を設け
た形状である。

【００４１】次に、コアレスモータ１の組立方法につい
て、図１を用いて説明する。まず、固定子のハウジング
側として、ハウジング底部の孔21に支軸22を差し込んで
圧入固定し、さらに、ハウジング２の開口端側から界磁
磁石３を、支軸22に界磁磁石３中心の孔31を差し込んで
ハウジング底部に収納し、例えば接着剤を用いてハウジ
ング２の底部２ａに固着する。または、支軸22に界磁磁
石３を固定してから、支軸22と界磁磁石３とを同時にハ
ウジング底部２ａの孔21に収納固着してもよい。

【００４２】次に、回転子として、図４及び図５に示す
ように、モールドする射出成形金型内に駆動軸５のグリ
ップ部５ａ及び端部５ｂの回り止め部分（５ｃを含む）
と、駆動軸５の円周方向周縁に複数の整流子４ｄ片とを
金型の所定の位置に配置した後、樹脂を流し込んでモー
ルドによる固定具４a部分を成形する。さらにコイル４
内周側と固定具４ａの外周を接着固定して一体に取り付
け、さらに、コイルタップ引き出し線を整流子の接続部
４ｅで結線し、回転子側を完成させる。

【００４３】次に、完成した回転子部品のコイル４側か
ら、駆動軸５をハウジング２の外側に向けた状態で、カ
ップ型のハウジング２の内壁と、ハウジング内に設置し
た界磁磁石３外周部との間隙に挿入して差し込む。

【００４４】次に、駆動軸５の出力先端側５ｄにブラシ
ベース６の孔63を通し、さらに、一組の給電端子62の先
端部のブラシ62bの間（図６に示す空間Ｗ）に、整流子
４ａ部分（正確には固定具の突部４ｂ部分から）を徐々
に挿通する。ここで、二つのブラシ62ｂの間隔は、凸部
61側が整流子４ｄ径寸法より広く形成されているため、
挿通する工程においてブラシ62ｂの先端部の間隔はそれ
に従い徐々に広げられる。

【００４５】次に、ブラシベース６を、前記ブラシベー
ス６の凸部61がハウジング２の開口部23内径側から穴に
挿入されるように向け、駆動軸５の軸方向に対して斜め
にした状態で、駆動軸５から続く固定具４ｄの先端突部
４ｂが、ブラシ62bの間に入り込み、ブラシ分けされた
状態でハウジング２内に落とし込まれる。このように、
前記ブラシベースの凸部61と開口部23の径方向の嵌合位
置が重なるように、互いの位置を調節して取り付ける。

【００４６】なお、この組み込み工程において、ハウジ
ング２には図３(B)に示すように、ハウジング内径側に
段差部24を設けているので、ブラシベース６は段差によ
り必要以上にハウジング２内方に落ち込むことはない。

【００４７】このように、ブラシベース６をハウジング
２の段差部24でハウジング２の底面と平行にし、回転子
軸方向に対して位置決めする。ここで、ブラシベース６
の凸部61外周形状と開口部23の内形状とは、嵌合填め合
い寸法で一致しているため、凸部61は開口部23を完全に
塞ぎながら固定され、ハウジング２外部に出る。

【００４８】また、ブラシ62ｂの間には整流子４ｄが位
置することとなるが、ブラシ62ｂの間隔は、凸部61側が
整流子４ｄ径より広く形成されているため、組み込みの
際、整流子４ｄは凸部61側方向から無理なくブラシ62ｂ
の摺接部分の間に入り込み、図６の点線位置まで弾性変
形状態で広げられる。従って、ブラシ62ｂ片を機械的に
冶具を用いて広げることなく、一組のブラシ62ｂの間
に、整流子４ｄを挟み込む作業、すなわちブラシ分け作
業を容易に行うことができる。

【００４９】次に、ハウジング２と組み合わされて嵌合
する他方の固定子として、フランジ７を組み込む。この
組み込みは、図７に示すフランジ７の孔71の両端に軸受
８を固定し、この軸受内径に、前記工程で組み込んだハ
ウジング２より飛び出た部分の駆動軸５の先端５ｄを差
込んでいくことにより、フランジ７をハウジング２側に
填め込んで、例えば填め合い箇所を接着剤、またはスポ
ット溶接等を用いて互いに接合固定することで図１のよ
うな小型モータとして完成する。このときハウジング２
とフランジ７の填め合い部分の寸法設定は、多少、嵌合
圧入程度の設定が望ましい。

【００５０】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形で
きる。例えば図２に示すように減速用ギアボックス10を
フランジ側端部に取り付けて、出力軸のトルクを増して
使用しても良いし、そのままモータ単体で用いる構成と
してもよい。また、ハウジング２のフランジ７との嵌合
部分（填め合い部分）で強度的な変形等の問題が生じな
ければ、前記開口部23はハウジング２のカップ状開口部
縁につながる切り欠き構造としてもよく、フランジ７側
との密閉性が確保できるならば、特に限定することはな
い。

【００５１】

【発明の効果】以上より、本発明の小型モータによれ
ば、ハウジング２とフランジ７とにより形成される遮音
効果の高い剛性材からなるケースの内部に、回転子整流
子と固定子ブラシとの摺接部分をケース中央部に納め、
さらに給電端子のブラシベースの一部を、ケース外部に
出すためのハウジング２に設けた開口部23と嵌合させ
て、ケース内部の空間を、ケース外部とほぼ完全に遮断
して閉じた構造としたので、詳細を上述したように、従
来例と比べて、モータの動作駆動音はケース外部に騒音
となって漏れにくくなり、特定用途にも使用できる「静
音性」に優れた低騒音小型モータが得られる。

【００５２】また、界磁磁石３を支える支軸22を磁性体
材料で作製すれば、バックヨーク素材としても有効であ
り、界磁磁石として必要な体積は従来と比較して少なく
て済む。また支軸22による界磁磁石３の固定構造では、
回転子駆動軸５が界磁磁石内を貫通しないので、構造
上、回転子駆動軸５より細径にすることが可能であり、
界磁磁石３の内径孔31を小径、または短くすることもで
きる。従って、小径化に伴うコアレスモータに必要な界
磁磁石の重量（体積）は、従来よりも少なくて済み、界
磁磁石の磁気的な出力を維持したままコアレスモータを
小さくできる。

【００５３】また、給電端子62部分を、ケース中央のハ
ウジング円周側面から取り出す構造とし、ブラシベース
６を略円盤板状にしたため、コアレスモータの円筒軸方
向の長さ寸法を短くでき、かつ、従来と比べて組み込み
部品を簡素化し、部品点数を少なくしたので、モータの
構成は簡単になり、さらに組立工程も少なく、よって量
産性が向上する。

【００５４】また、詳細を上述したように、ブラシベー
ス６の凸部61を開口部23に填め込む組み込み作業と同時
に、ブラシ分け工程として、ブラシ62ｂの間に整流子４
ｄを挟み込むことができるため、組立上問題の多かった
ブラシ分け作業工程は簡略化できる。また同時に、ブラ
シ分けを行うための冶具を用いる必要がないため、ブラ
シ62ｂを必要以上に広げすぎることもなく、従って、ブ
ラシ分け作業によるミスに起因した接点不良の歩留まり
低下も起こりにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例であるコアレスモータ１の断面構
造概略図。

【図２】本発明のコアレスモータ１に、減速機のギアボ
ックス10を取り付けた状態の正面外観概略図および側面
外観概略図。

【図３】本発明のケースに用いるハウジングの側面外観
概略図及び内部の断面概略図。

【図４】本発明の回転子のモールド部分の固定具を、駆
動軸のシャフトと整流子片をインサートした状態で示し
た断面概略図、及び正面概略図。

【図５】駆動軸のシャフトの形状を示す側面概略図およ
び背面概略図。

【図６】本発明の給電端子部分の構成要素であるブラシ
ベースの形状を示す正面概略図及び断面概略図。

【図７】本発明のフランジ７の形状を示す正面概略図お
よび側断面概略図。

【図８】従来例であるコアレスモータ100の部品構成を
説明する斜視分解図である。

【符号の説明】

１ コアレスモータ（小型モータ） ２ ハウジング（ケースの一方の構成要素） 22 支軸（固定手段） 23 開口部 ３ 界磁磁石 ４ コイル ４ｄ 整流子 ５ 駆動軸 ６ ブラシベース（給電部） 61 凸部 62 給電端子 62b ブラシ ７ フランジ（ケースの他方の構成要素） ８ 軸受

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子コイルと固定子界磁磁石とを、該
   コイルが回転自在となるようにモータケース内に配置
   し、かつ前記コイルの回転中心位置にコイル端内部から
   外方に伸びる出力用の駆動軸を前記コイルと共に一体に
   固定具で保持して設け、外部電源と導通する給電部の給
   電端子からブラシ、及び前記固定具周縁上の整流子とを
   介してコイルに電力を給電して磁界を発生させることに
   より、前記コイルおよび駆動軸および固定具からなる回
   転子を回転させる小型モータにおいて、前記ケースはハ
   ウジングとフランジの二分割の剛性材料からなり、かつ
   ケースのハウジング側円周側面には給電部部品となるブ
   ラシベースの一部が嵌合する開口部を設け、この開口部
   内径側から前記給電部の一部をケース外部に配設する取
   り付け構造とし、さらに前記給電端子及びブラシを保持
   する前記ブラシベースをケース径方向内部に保持収納し
   て、前記開口部全体を前記ブラシベースの一部の突出部
   分外形で塞ぎ、かつ、ハウジングの開口端側と嵌合固定
   するフランジ部材とを軸方向から組み合わせて一体のケ
   ースを形成することにより、ケース内部を密閉状態に閉
   じた構造とした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、
   前記界磁磁石は、前記ケース一方のカップ型のハウジン
   グ底部に立設する固定手段を、該磁石内部に受け入れる
   ことによって、前記ケースのハウジング内における軸中
   心位置に固定されていることを特徴とする小型モータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の小型モータにおいて、
   前記固定手段は磁性体材料であることを特徴とする小型
   モータ。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の小型モ
   ータにおいて、前記整流子は前記駆動軸を樹脂モールド
   する固定具の一部の周縁上に設けられ、また前記ブラシ
   ベースは、前記ハウジング開口部内方から円周方向外方
   に飛び出している凸部を備えており、前記給電端子の金
   属片の一端を前記ブラシベースの凸部側に固定して、か
   つ一組の給電端子の互いの間隔が、突出する一端側は前
   記整流子径より幅広く、また摺接部の解放端側である他
   端側は、前記回転子側整流子の径より狭くなるように曲
   げられて、端部にブラシ片が接合固定されている給電部
   構造を備えることを特徴とする小型モータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の小型モータの組立方法
   であって、前記界磁磁石と、前記回転子コイルとを前記
   ハウジング内で組み合わせて設置した後、前記回転子駆
   動軸の出力先端側を、前記ブラシベースの一組の給電端
   子のブラシ導入部の間の、前記整流子より幅の広い箇所
   （Ｗ）に挿通して、前記ブラシベース本体を、前記ブラ
   シベースの凸部が前記ハウジング開口部側に向くように
   斜めにした状態で、該ハウジングの内径部に落とし込み
   ながら回転子全体をハウジング内に挿入し、前記ブラシ
   ベースの取り付け組み込み角度を調整することにより、
   前記ブラシベースの凸部を前記ハウジング開口部に填め
   るとともに、前記ブラシベースに配したブラシ片に対す
   る前記整流子の位置を動かして、該整流子を前記一組の
   給電端子に固定された他端側のブラシ片で挟み、さらに
   回転子の駆動軸を二点間で軸支する軸受を内挿した前記
   フランジ部材を、回転子の軸方向外方から対向させ挿通
   し、フランジ部材の填め合い箇所端部でブラシベースを
   押圧支持しながら、ハウジング開口側端部と嵌合固定
   し、一体のモータケースを形成することを特徴とする小
   型モータの組立方法。