JP2008099355A - モータ用軸受装置及び振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量化及び低コスト化を図ると共に、回転トルクの影響を受け難く品質及び信頼性を向上すること。
【解決手段】 シャフト３の周囲を囲む第１の円筒部１０ａと、該第１の円筒部の一端側から半径方向外方に向かって折曲されたフランジ面１０ｂと、該フランジ面の外縁から軸線に対して平行に折曲されてシャフトの周囲を囲む第２の円筒部１０ｃと、を有するハウジング１０と、互いの間隔を空けた状態で第１の円筒部の周囲を囲むようにフランジ面に形成された貫通孔１２と、ハウジングに対して固着成形され、シャフトを回転自在に支持する樹脂モールド部１１とを備え、樹脂モールド部は、貫通孔を通じてハウジングの内外に流れ込み、少なくとも第１の円筒部の内周面及び外周面と、フランジ面の内面及び外面とに固着されているモータ用軸受装置２を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ハウジング内から外部に突出するシャフトを回転自在に支持するモータ用軸受装置、及び、該モータ用軸受装置を有する振動モータに関するものである。

従来から、携帯用電子機器、歯治療用機器や振動アラーム装置等に、振動を発生させるためのコアレスモータ（鉄心（コア）のないコイルを有するモータ）が構成品の１つとして組み込まれている。この種のコアレスモータは、様々なものが提供されているが、一般的なものを、図１３を参照にして説明する。

図１３に示すように、コアレスモータ３０は、ハウジング３１と、モータ軸３２と、マグネット３３と、コイル３４と、コイルホルダ３５と、整流子３６と、ブラシ３７とを備えている。
上記ハウジング３１は、円筒状に形成されており、一端側が小径筒状に絞り成形されている。そして、このハウジング３１内に上記各構成品が収納されている。ハウジング３１の他端側には、エンドキャップ３８が嵌合固定されており、ハウジング３１内を密閉している。一方、ハウジング３１の一端側には、両端を除く中間部分が小径筒状に絞り成形された金属パイプ３９が、ハウジング３１に対して圧入固定されている。この際、ハウジング３１と金属パイプ３９とは、面接触した状態で固定されている。

この金属パイプ３９は、モータ軸３２の軸線Ｌに沿ってハウジング３１内に入り込むように設けられ、モータ軸３２が非接触状態で挿通されるようになっている。また、金属パイプ３９の両端の膨らんだ部分には、挿通されたモータ軸３２を回転自在に支持するメタル軸受（焼結合金の気孔に潤滑油を含浸させた焼結含浸軸受）４０がそれぞれ嵌合固定されている。つまり、金属パイプ３９は、２つのメタル軸受４０を介してモータ軸３２を２点支持している。また、金属パイプ３９の中間部分の外周には、固定子となる円筒状の上記マグネット３３が固定されている。

モータ軸３２は、一端側がハウジング３１の外側に突出していると共に、他端側が金属パイプ３９を突き抜けてハウジング３１内に突出している。ハウジング３１の外側に突出しているモータ軸３２の一端側には、錘である偏心分銅４１が嵌合固定されている。一方、ハウジング３１内に突出しているモータ軸３２の他端側には、大径部３５ａ及び小径部３５ｂからなる上記コイルホルダ３５が嵌合固定されている。なお、メタル軸受４０と偏心分銅４１との間には、モータ軸３２のスラスト方向に動く量を規制するボス４２がモータ軸３２に嵌合固定されている。

そして、コイルホルダ３５の大径部３５ａには、回転子となる円筒状の上記コイル３４が固定されている。なお、このコイル３４は、ハウジング３１及びマグネット３３からそれぞれ所定距離だけ離間した状態で、マグネット３３の周囲を覆うように設けられている。また、大径部３５ａの側面から小径部３５ｂの外周面に亘って、上記整流子３６が形成されている。この整流子３６は、軸線Ｌ回りに所定角度毎に３つ形成されており、配線を介してそれぞれがコイル３４に対して電気接続されている。
また、これら整流子３６に対して、エンドキャップ３８に固定されたブラシホルダ４３に植立保持されたブラシ３７が圧接するようになっている。なお、ブラシホルダ４３は、エンドキャップ３８の外部に突出するようになっており、外部接続端子として機能するようになっている。

このように構成されたコアレスモータ３０を作動させる場合には、外部接続端子でもあるブラシホルダ４３及びブラシ３７を介して、コイル３４に電流を供給する。すると、コイル３４に発生する磁力とマグネット３３の磁力との相互作用により、コイル３４、コイルホルダ３５及びモータ軸３２が、一体となって軸線Ｌ回りに回転する。その結果、偏心分銅４１を軸線Ｌ回りに回転させて振動を発生させることができる。特に、このコアレスモータ３０は、モータ軸３２が２つのメタル軸受４０で支持されているので、安定性に優れている。

しかしながらこのコアレスモータ３０は、モータ軸３２の安定性に優れている反面、金属パイプ３９を利用して２つのメタル軸受４０を固定しているので、金属パイプ３９及びメタル軸受４０で構成される軸受装置４４自体の重量が重くなってしまい、結果的にモータ全体の重量が重くなっていた。また、軸受装置４４の部品点数が多くなってしまい、部品コストがかかるうえ、製造に手間がかかり製造コストの増加も招いていた。

そこで、これらの欠点を解消したコアレスモータとして、金属部品を削減して軽量化が図られた軸受装置を有するコアレスモータが提供されている（例えば、特許文献１参照）。このコアレスモータについて、図１４を参照にして簡単に説明する。なお、この図１４においては、図１３に示すコアレスモータ３０と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１４に示すように、このコアレスモータ５０のハウジング５１は、中心位置に貫通孔５１ｂが形成されている閉塞面５１ｃを一端側に有している。そして、この貫通孔５１ｂを介して、金属パイプ３９の代わりとなる樹脂モールド部５２がハウジング５１に対して固着成型されている。
この樹脂モールド部５２は、モータ軸３２の軸線Ｌに沿ってハウジング５１内に入り込むように設けられ、一端側が軸受部５２ａとなっており、他端側が軸受ハウジング部５２ｂとなっている。軸受部５２ａは、閉塞面５１ｃを挟み込むように、ハウジング５１の外側及び内側に亘って形成された部分であり、モータ軸３２を軸支して、該モータ軸３２から受ける力をハウジング５１側に逃がしている。つまり、モータ軸３２は、この軸受部５２ａの１箇所で軸支された状態となっている。即ち、ハウジング５１と樹脂モールド部５２とで、軸受装置５３が構成されている。
また、軸受ハウジング部５２ｂは、軸受部５２ａに隣接して形成され、モータ軸３２の周囲を覆っている。そして、この軸受ハウジング部５２ｂの外周に固定子となる上記マグネット３３が嵌合固定されている。

このように構成されたコアレスモータ５０の作動は、図１３に示すコアレスモータ３０と同様である。特に、このコアレスモータ５０の軸受装置５３は、金属パイプ３９に代って樹脂を成形した樹脂モールド部５２から構成されているので、金属部品が削減されて軽量化が図られている。また、ハウジング５１に対して樹脂を成形するだけで樹脂モールド部５２を有する軸受装置５３を製造できるので、製造が容易で製造コストを低減することができる。
特開２０００−２９５８３０号公報

しかしながら、上述した特許文献１記載のコアレスモータ５０が有する軸受装置５３には、以下の課題がまだ残されていた。
即ち、図１４に示す軸受装置５３は、金属部品を削減して軽量化を図るため、プラスチック（樹脂）で樹脂モールド部５２をハウジング５１に固着成形することで、両者を一体的に固定している。ここで、通常モータの回転時には、モータ軸３２からの回転トルクが樹脂モールド部５２にも伝わっているので、樹脂モールド部５２とハウジング５１との接合部分に負荷がかかっている。この際、従来の樹脂モールド部５２は、ハウジング５１の閉塞面５１ｃに形成された貫通孔５１ｂを内外から挟み込むようにして単に固着されているだけであるので、剛性が弱く偏心分銅４１の回転による遠心力や回転トルクの影響により、樹脂モールド部５２が変形し、場合によっては固着が剥離する恐れさえあった。これにより、樹脂モールド部５２が軸線Ｌ回りにがたつく恐れがあった。その結果、モータ軸３２の回転が不安的になったり異音が発生したりする等、品質及び信頼性が低下する恐れがあった。特に、樹脂モールド部５２は、樹脂を成形したものであるので元来耐久性に優れていない。そのため、時間の経過と共に上述した問題が顕著に発生する可能性があった。そこでこのような問題を極力抑えるために用いる剛性の高い樹脂は高価であり、モータのコストアップの原因となってしまった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、軽量化及び低コスト化を図ることができると共に、回転トルクの影響を受け難く品質及び信頼性が向上したモータ用軸受装置、及び、該モータ用軸受装置を有する振動モータを提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係るモータ用軸受装置は、軸線回りに回転するシャフトを回転自在に支持するモータ用軸受装置であって、前記軸線を中心に円筒状に形成されて前記シャフトの周囲を囲む第１の円筒部と、該第１の円筒部の一端側から半径方向外方に向かって折曲されたフランジ面と、該フランジ面の外縁から前記軸線に対して平行に折曲されて前記シャフトの周囲を囲むようにシャフトの一端側に延びた第２の円筒部と、を有する金属性のハウジングと、互いの間隔を空けた状態で、前記第１の円筒部の周囲を囲むように前記フランジ面に形成された２つ以上の貫通孔と、樹脂材料を使用して前記ハウジングに対して固着成形され、前記シャフトを回転自在に支持する樹脂モールド部とを備え、該樹脂モールド部は、前記貫通孔を通じて前記ハウジングの内外に流れ込み、少なくとも前記第１の円筒部の内周面及び外周面と、前記フランジ面の内面及び外面とに固着されていることを特徴とするものである。

この発明に係るモータ用軸受装置においては、金属性のハウジングに対して固着成形されて一体的となった樹脂モールド部が、シャフトを回転自在に支持している。初めに、このハウジングは、第１の円筒部、フランジ面及び第２の円筒部によって、片側が小径筒状になるように絞り成形されたものである。即ち、第１の円筒部の一端側を半径方向外方に向かって略直角に折曲することでフランジ面が形成されていると共に、該フランジ面の外縁を軸線に対して平行になるように再度略直角に折曲することで第２の円筒部が形成されている。これによりハウジングは、第２の円筒部の片側から径の小さい第１の円筒部が突出した状態となっている。
また、フランジ面には、少なくとも２つ以上の複数の貫通孔が互いの間隔を空けた状態で形成されている。この際、各貫通孔は、第１の円筒部の周囲を取り囲むように、即ち、軸線を中心とする円周方向に並ぶように形成されている。

また、樹脂モールド部は、フランジ面に形成された２つ以上の貫通孔を通じてハウジングの内外に樹脂材料が流し込まれて成形されたものであり、少なくとも第１の円筒部の内周面及び外周面と、フランジ面の内面及び外面とに対して固着されている。そして、第１の円筒部の内周面側に固着された部分で、シャフトを回転自在に支持している。
特にこの樹脂モールド部は、フランジ面に形成された２つ以上の貫通孔を通った状態で成形されているので、軸線回りに回転しないように動きが規制されている。つまり、樹脂モールド部は、回り止めがされた状態になっている。

そのため、シャフトの回転時に該シャフトから樹脂モールド部にシャフトの回転による遠心力が伝わっても樹脂モールド部は径方向に変形し難い。また、回転トルクが伝わったとしても、軸線回りに回転しないように動きが規制されているので、従来のものとは異なり、ハウジングと樹脂モールド部との固着が剥離する恐れが少ない。つまり、従来のものは、回転トルクが樹脂モールド部とハウジングとの固着力に全て作用していたが、本発明に係る樹脂モールド部の場合には、回転トルクが樹脂モールド部とハウジングとの固着力に作用する前に、貫通孔を通じてハウジングに力を逃がすことができる。そのため、樹脂モールド部が、軸線回りにがたつく恐れがない。その結果、シャフトの回転が不安定になったり、異音等が生じたりすることを防止でき、品質及び信頼性を向上することができる。

また、樹脂材料を所定の形状に硬化させるだけで樹脂モールド部を成形できるので、コストをかけることなく、容易に製造することができる。よって、低コスト化を図ることができる。また、軽い樹脂を利用しているので、軽量化も図ることができる。

また、本発明に係るモータ用軸受装置は、上記本発明のモータ用軸受装置において、前記貫通孔が、前記軸線を中心として円周方向に延びる円弧状に形成されていることを特徴とするものである。

この発明に係るモータ用軸受装置においては、２つの以上の貫通孔が円弧状に形成されているので、樹脂モールド部を形成する際に、樹脂材料が第１の円筒部の外周面上で円周方向に広がり易い。よって、より短時間で第１の円筒部の外周面を覆うことができ、製造時間の短縮を図ることができる。

また、本発明に係るモータ用軸受装置は、上記本発明のモータ用軸受装置において、前記貫通孔が、前記軸線を中心として一定角度毎に形成されていることを特徴とするものである。

この発明に係るモータ用軸受装置においては、２つ以上の貫通孔が一定角度毎、即ち、等間隔で軸線回りに形成されているので、樹脂モールド部を形成する際に、樹脂材料が第１の円筒部の外周面上で円周方向に均等に広がり易い。よって、より短時間で第１の外周面を覆うことができ、製造時間の短縮を図ることができる。また、第１の円筒部の周囲を均等に樹脂が広がるので、樹脂モールド部の仕上がり精度を向上させることができる。更に、樹脂モールド部に伝わってきた回転トルクを、各貫通孔からに均等にハウジングに分散させることができる。よって、耐久性を上げて耐久時間を向上させることができる。

また、本発明に係るモータ用軸受装置は、上記本発明のいずれかのモータ用軸受装置において、前記第１の円筒部の内周面には、前記シャフトを回転自在に支持する焼結含油軸受が固定されていることを特徴とするものである。

この発明に係るモータ用軸受装置においては、第１の円筒部の内周面に焼結含油軸受が固定されているので、シャフトを樹脂モールド部だけで軸支するのではなく、焼結含油軸受側にも負担させることができる。そのため、硬度を有する特殊な樹脂材料（例えば、ＰＰＳ等）ではなく、一般的に使用される樹脂材料を利用して樹脂モールド部を成形することができる。従って、樹脂材料自体のコストを抑えることができ、低コスト化を図ることができる。また、特殊な樹脂材料を扱う場合には、専用の設備環境が必要であるが、通常の樹脂を利用できるので、このような設備投資も不要である。この点においても、低コスト化を図ることができる。

また、本発明に係るモータ用軸受装置は、上記本発明のいずれかのモータ用軸受装置において、前記樹脂モールド部が、前記シャフトの一端側に向かって延出するように成形された円筒状の延出部を有していることを特徴とするものである。

この発明に係るモータ用軸受装置においては、シャフトの一端側に向かって延出する延出部を有しているので、樹脂モールド部の全長を長くすることができ、シャフトを長手方向に亘って軸支することができる。よって、シャフトと樹脂モールド部との接触面積を増やすことができ、シャフトをより安定に支持して軸ぶれを抑えることができる。

また、本発明に係る振動モータは、上記本発明のモータ用軸受装置と、前記延出部の外周に固定された環状の永久磁石と、該永久磁石と前記第２の円筒部との間に配された環状のコイルと、前記延出部及び前記永久磁石よりも前記シャフトの一端側に配され、該シャフトと前記コイルとを一体的に固定するコイルホルダと、前記第２の円筒部の一端側に嵌合固定され、前記シャフトの一端側を前記ハウジング内に収納させる樹脂性のエンドキャップと、外部からの電流を前記コイルに導通させて前記シャフトを前記軸線回りに回転させる整流手段とを備え、前記ハウジングの外部に突出する前記シャフトの他端側に振動子が固定され、該振動子の回転に伴って振動が発生することを特徴とするものである。

この発明に係る振動モータにおいては、延出部の外周に永久磁石が固定されているので、ハウジングと樹脂モールド部と永久磁石とが一体となっている。即ち、永久磁石が固定子となる。また、この永久磁石の周囲を覆うように、該永久磁石と第２の円筒部との間に環状のコイルが配されている。そして、このコイルは、延出部及び永久磁石よりもシャフトの一端側に寄った位置で該シャフト固定されたコイルホルダに固定されている。よって、コイル及びコイルホルダは、シャフトと共に軸線回りに回転するようになっている。即ち、コイルが回転子となる。

また、第２の円筒部の一端側には、樹脂性のエンドキャップが嵌合固定されており、ハウジング内を密閉している。これにより、シャフトの一端側と上述した各構成品とをハウジング内に収納させることができる。一方、シャフトの他端側は、樹脂モールド部を通じてハウジングの外部に突出しており、この突出した位置で振動子が固定されている。

そして、整流手段を介して外部からコイルに電流を導通させることで、コイルに発生する磁力と、永久磁石による磁力との相互作用により、コイル、コイルホルダ及びシャフトを軸線回りに回転させることができる。これにより、振動子を回転させて振動を発生させることができる。
特に、品質及び信頼性が向上したモータ用軸受装置を備えているので、シャフトを安定して支持することができ、モータとしての品質及び信頼性についても向上することができる。また、低コストで軽量化されたモータ用軸受装置でもあるので、モータ全体の軽量化及び低コスト化を図ることもできる。

また、本発明に係る振動モータは、上記本発明の振動モータにおいて、前記エンドキャップには、前記シャフトの一端側を回転自在に支持する凹部が形成されていることを特徴とするものである。

この発明に係る振動モータにおいては、樹脂性のエンドキャップの凹部を利用して、シャフト一端側をハウジング内で軸支することができる。つまり凹部とモータ用軸受装置との２箇所で、シャフトを支持できるので、シャフトの軸ぶれをより抑えることができる。特に、シャフトが回転し始める初期状態では回転が安定しないので軸ぶれが生じ易いが、２箇所で支持できるので初期の軸ぶれを抑えることができる。よって、回転不良を防止して滑らかな回転を実現することができる。その結果、モータ性能を良くすることができ、高品質化を図ることができる。しかも、シャフトを支持するポイントを軸線方向に沿って極力離すことができるので、より安定してシャフトを支持でき、上述した作用効果を顕著に期待することができる。

また、本発明に係る振動モータは、上記本発明の振動モータにおいて、前記凹部には、焼結含油軸受が埋設されていることを特徴とするものである。

この発明に係る振動モータにおいては、焼結含油軸受を利用してシャフトを支持できるので、耐久性が上がり、耐久時間を向上させることができる。

本発明に係るモータ用軸受装置によれば、軽量化及び低コスト化を図ることができると共に、回転トルクの影響を受け難く、品質及び信頼性の向上化を図ることができる。
また、本発明に係る振動モータによれば、上述したモータ用軸受装置を備えているので、シャフトを安定して支持することができ、モータとしての品質及び信頼性についても向上することができる。また、モータ全体の軽量化及び低コスト化を図ることもできる。

以下、本発明に係るモータ用軸受装置及び振動モータの一実施形態を、図１から図１２を参照して説明する。
本実施形態の振動モータ１は、図１から３に示すように、モータ用軸受装置２と、シャフト３と、永久磁石４と、コイル５と、コイルホルダ６と、エンドキャップ７と、整流手段８とを備えている。

モータ用軸受装置２は、軸線Ｌ回りに回転するシャフト３を回転自在に支持するものであって、金属性のハウジング１０と、樹脂材料を使用してハウジング１０に対して固着成形された樹脂モールド部１１とから構成されている。
上記ハウジング１０は、図４から図６に示すように、軸線Ｌを中心に円筒状に形成されてシャフト３の周囲を囲む第１の円筒部１０ａと、該第１の円筒部１０ａの一端側から半径方向外方に向かって略直角に折曲されたフランジ面１０ｂと、該フランジ面１０ｂの外縁から軸線Ｌに対して平行になるように再度略直角に折曲されて、シャフト３の周囲を囲むようにシャフト３の一端側に延びた第２の円筒部１０ｃと、で一体的に形成されている。つまりハウジング１０は、片側が小径筒状になるように絞り成形されたものであり、第２の円筒部１０ｃの片側から、径の小さい第１の円筒部１０ａが突出した状態となっている。

また、フランジ面１０ｂには、少なくとも２つ以上の複数の貫通孔１２が互いの間隔を空けた状態で形成されている。なお、本実施形態では、貫通孔１２が３つの場合を例に挙げて説明する。これら貫通孔１２は、第１の円筒部１０ａの周囲を取り囲むように、即ち、軸線Ｌを中心とする円周方向に並ぶように形成されている。
特に、本実施形態の貫通孔１２は、軸線Ｌを中心として１２０度毎に形成されていると共に、１つ１つが円周方向に延びる円弧状に形成されている。

上記樹脂モールド部１１は、図２に示すように、フランジ面１０ｂに形成された３つの貫通孔１２を通じてハウジング１０の内外に樹脂材料が流し込まれて成形されたものであり、第１の円筒部１０ａの内周面及び外周面と、フランジ面１０ｂの内面及び外面とに対して固着されている。そして、第１の円筒部１０ａの内周面側に固着された部分（以下、突出部１１ｂと称する）で、シャフト３を回転自在に支持している。
また、本実施形態の樹脂モールド部１１は、ハウジング１０内において、シャフト３の一端側に向かって延出するように成形された円筒状の延出部１１ａを有している。これによって、樹脂モールド部１１の全長を長くすることができ、シャフト３を長手方向に亘って軸支することができるようになっている。つまり、本実施形態の樹脂モールド部１１は、突出部１１ｂから延出部１１ａに亘ってシャフト３を軸支している。

特に、この樹脂モールド部１１は、フランジ面１０ｂに形成された３つの貫通孔１２を通った状態で成形されているので、軸線Ｌ回りに回転しないように動きが規制されている。つまり、樹脂モールド部１１は、回り止めがされた状態となっている。

また、樹脂モールド部１１の延出部１１ａの外周には、環状に形成された上記永久磁石４が固定されている。これにより、ハウジング１０と樹脂モールド部１１と永久磁石４とが、一体となっている。即ち、永久磁石４は、固定子として機能する。また、この永久磁石４の周囲を覆うように、該永久磁石４と第２の円筒部１０ｃとの間に、環状に形成された上記コイル５が配されている。このコイル５は、延出部１１ａ及び永久磁石４よりもシャフト３の一端側に寄った位置で該シャフト３に固定されたコイルホルダ６に固定されている。

このコイルホルダ６は、樹脂材料により、永久磁石４の外径よりも径の大きい大径部６ａと、大径部６ａよりも外径が小さい小径部６ｂとで一体的に形成されている。なお、このコイルホルダ６には、大径部６ａから小径部６ｂを貫く挿通孔６ｃが形成されており、該挿通孔６ｃ内にシャフト３が圧入されることで、両者が上述したように一体的に固定されている。また、コイル５は、大径部６ａの外周面に固定されている。よって、コイル５及びコイルホルダ６は、シャフト３と共に軸線Ｌ回りに回転するようになっている。即ち、コイル５は、回転子として機能する。
また、コイルホルダ６の小径部６ｂの外周面には、３つの整流子１３が軸線Ｌ回りに等間隔で設けられている。この際各整流子１３は、コイル５に対して図示しない配線等によって電気接続されている。

また、第２の円筒部１０ｃの一端側には、樹脂性の上記エンドキャップ７が嵌合固定されており、ハウジング１０内を密閉している。これにより、シャフト３の一端側と、上述した各構成品とをハウジング１０内に収納している。また、ハウジング１０内に露出したエンドキャップ７の内面には、金属性のブラシホルダ１４が設けられている。そして、このブラシホルダ１４には、整流子１３に圧接するようにブラシ１５が植立保持されている。また、ブラシホルダ１４は、エンドキャップ７の外部に引き出されており、図１から図３に示すように、外部接続端子として機能するようになっている。
即ち、整流子１３、ブラシホルダ１４及びブラシ１５は、外部からの直流電流を交流電流に変換した状態でコイル５に導通させて、シャフト３を軸線Ｌ回りに回転させる上記整流手段８として機能するようになっている。

また、本実施形態のエンドキャップ７には、図２に示すように、シャフト３の一端側が挿入されて、該シャフト３を回転自在に支持する凹部７ａが形成されている。これにより、シャフト３は、モータ用軸受装置２と凹部７ａとの２箇所によって軸支されている。
一方シャフト３の他端側は、樹脂モールド部１１を通じてハウジング１０の外部に突出しており、この突出した位置で偏心分銅（振動子）１６が固定されている。この偏心分銅１６を軸線Ｌ回りに回転させることによって、振動が発生するようになっている。

なお、本実施形態では、樹脂モールド部１１の突出部１１ｂ及び延出部１１ａに亘る内周面全体でシャフト３を軸支した例を示しているが、この場合に限られず、延出部１１ａではシャフト３を軸支せず（シャフト３に対して非接触）に、第１の円筒部１０ａの内周面に位置する突出部１１ｂのみでシャフト３を軸支するように構成しても構わない。
延出部１１ａにおいてもシャフト３を軸支する必要がある構造の場合には、樹脂モールド部１１の内径部の精度を全体に均一に保つ必要があるが、本発明においては突出部１１ｂの剛性が高いので、該突出部１１ｂのみでシャフト３を軸支することが可能となる。特に、エンドキャップ７に凹部７ａを設けた場合には、このような構造が望ましい。

次に、このように構成された振動モータ１の製造方法について、簡単に説明する。
まず初めに、図４から図６に示すように加工されたハウジング１０を用意した後、図示しない成形装置を利用して、ハウジング１０に対して樹脂を流し込んで硬化させ、図７及び図８に示すように、突出部１１ｂ及び延出部１１ａからなる樹脂モールド部１１を成形する。この際、フランジ面１０ｂに形成された貫通孔１２を通じて、ハウジング１０の内外に樹脂が流れるので、軸線Ｌ回りに回転し難い樹脂モールド部１１を容易に成形することができる。
特に本実施形態の場合には、３つの貫通孔１２がそれぞれ円弧状に形成されていると共に、軸線Ｌ回りに１２０度毎の等間隔に形成されているので、樹脂モールド部１１を成形する際に、樹脂材料が第１の円筒部１０ａの外周面上で円周方向に広がり易い。よって、短時間で第１の円筒部１０ａの外周面を覆うことができ、製造時間の短縮を図ることができる。しかも、第１の円筒部１０ａの周囲を、同じタイミング且つ同じ量の樹脂が均等に広がり易いので、樹脂モールド部１１の仕上がり精度を向上させることができる。

このようなハウジング１０の構造、並びに、樹脂モールド部１１の製法を採用することにより、カーボンファイバーやガラスファイバーのように大きなフィラーや、フッ素樹脂のように流動性を悪化させるフィラーを多く含有するプラスチックであっても、目的の形状に精度良く成形することが可能となる。言い換えれば、このような樹脂を樹脂モールド部１１に使用できるため、樹脂モールド部１１の剛性の向上化、落下等による耐衝撃性の向上化、並びに、耐磨耗性の向上化を図ることができる。

これにより、本実施形態のモータ用軸受装置２を製造することができる。続いて、樹脂モールド部１１を成形した後に、延出部１１ａの外周に永久磁石４を嵌合固定させる。但し、樹脂モールド部１１を成形する際に、永久磁石４を固定しても構わない。
また、上述した樹脂モールド部１１の成形と同じタイミング又は前後のタイミングで、コイル５が固定されたコイルホルダ６の挿通孔６ｃ内にシャフト３を圧入して、コイルホルダ６とシャフト３を予め一体的に固定しておく。また、コイルホルダ６の小径部６ｂに３つの整流子１３を形成しておく。

そして、永久磁石４の固定が終了した後、図９及び図１０に示すように、シャフト３を延出部１１ａから樹脂モールド部１１内に挿通させると共に、永久磁石４と第２の円筒部１０ｃとの間にコイル５を配置させる。また、この工程と同じタイミング又は前後のタイミングで、エンドキャップ７にブラシ１５が植立保持されたブラシホルダ１４を固定しておく。
そして、図２に示すように、エンドキャップ７を第２の円筒部１０ｃの一端側に嵌合固定させる。またこの際、エンドキャップ７に形成された凹部７ａ内にシャフト３の一端側を挿入させる。そして最後に、シャフト３の他端側に偏心分銅１６を固定させる。その結果、図１から３に示す振動モータ１を製造することができる。

このように構成された振動モータ１を作動させる場合には、整流手段８を介してコイル５に電流を導通させる。具体的には、外部接続端子でもあるブラシホルダ１４に直流電流を供給する。すると、この直流電流は、ブラシホルダ１４及びブラシ１５を介して整流子１３に流れる。この際、ブラシ１５によって、交流電流に変換された後、コイル５に流れる。これにより、コイル５に発生する磁力と、永久磁石４による磁力との相互作用により、コイル５、コイルホルダ６及びシャフト３を軸線Ｌ回りに回転させることができる。その結果、シャフト３の他端側に固定された偏心分銅１６を回転させることができるので、重量バランスの関係により振動を発生させることができる。

また、シャフト３が回転するにあたって、偏心分銅１６及びシャフト３の遠心力や回転トルクが樹脂モールド部１１に伝わっている。ところが、本実施形態の樹脂モールド部１１は、３つの貫通孔１２を通じて成形されているので、軸線Ｌ回りに回転しないように動きが規制されている。そのため、従来のものと異なり、樹脂モールド部１１が変形する恐れが少なく、また、ハウジング１０と樹脂モールド部１１との固着が剥離する恐れも少ない。つまり、従来のものは、回転トルクが樹脂モールド部１１とハウジング１０との固着力に全て作用していたが、本実施形態の場合には、回転トルクが樹脂モールド部１１とハウジング１０との固着力に作用する前に、貫通孔１２を通じてハウジング１０に力を逃がすことができる。そのため、樹脂モールド部１１が、軸線Ｌ回りにがたつく恐れがない。その結果、シャフト３が不安定になったり、異音等が生じたりすることを防止でき、品質及び信頼性を向上することができる。

特に、本実施形態の樹脂モールド部１１は、軸線Ｌ回りに均等に形成された貫通孔１２を通じて成形されているので、伝わってきた回転トルクを、各貫通孔１２から均等にハウジング１０に分散させることができる。よって、過度に応力が集中することがないので、樹脂モールド部１１の耐久性を上げて、耐久時間を向上させることができる。
また、樹脂モールド部１１は、延出部１１ａが形成されていることにより、シャフト３との接触面積が増えている。そのため、シャフト３をより安定して支持することができ、軸ぶれを抑えることができる。

上述したように本実施形態の振動モータ１は、品質及び信頼性が向上したモータ用軸受装置２を備えているので、シャフト３を安定して支持することができ、モータとしての品質及び信頼性についての向上化を図ることができる。また、低コストで軽量化されたモータ用軸受装置２でもあるので、モータ全体の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

更に、本実施形態の振動モータ１は、エンドキャップ７に形成された凹部７ａと、モータ用軸受装置２との２箇所でシャフト３を支持しているので、シャフト３の軸ぶれをより抑えることができる。特に、シャフト３が回転し始める初期状態では回転が安定しないので軸ぶれが生じ易いが、２箇所で支持できるので初期の軸ぶれを抑えることができる。よって、回転不良を防止して滑らかな回転を実現することができる。その結果、モータ性能を良くすることができ、高品質化を図ることができる。
しかも、シャフト３を支持するポイントを軸線Ｌ方向に沿って極力離すことができ、永久磁石４、コイル５、コイルホルダ６、整流子１３及びブラシ１５の両側でシャフト３を支持することができる。そのため、より安定してシャフト３を支持することができ、上述した作用効果を顕著なものにすることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態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において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、貫通孔１２を３つ形成した場合を例にしたが、貫通孔１２の数は３つに限られるものではない。少なくとも２つ以上形成されていれば構わない。また、各貫通孔１２を円弧状に形成したが、この形に限定されるものではない。例えば、円形や角形に貫通孔１２を形成しても良く、貫通孔１２の形は自由に設計して構わない。また、各貫通孔１２を軸線Ｌ回りに一定角度（１２０°）毎で等間隔に形成したが、この場合に限られず、円周方向に並んで形成されていれば構わない。

また、上記実施形態において、図１１に示すように、第１の円筒部１０ａの内周面に固着された突出部１１ｂに、シャフト３を回転自在に支持するメタル軸受（焼結含油軸受）２０を固定しても構わない。このメタル軸受２０は、焼結合金の気孔に潤滑油を含浸させた軸受である。このようにメタル軸受２０を設けることで、シャフト３を樹脂モールド部１１だけで軸支するのではなく、メタル軸受２０側にも負担させることができる。
そのため、硬度を有する特殊な樹脂（例えば、ＰＰＳ等）ではなく、一般的に使用される樹脂材料（例えば、ポリカーボネートやポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）を利用して樹脂モールド部１１を成形することができる。従って、樹脂材料自体のコストを抑えることができ、モータ用軸受装置２及び振動モータ１の低コスト化を図ることができる。また、特殊な樹脂材料を扱う場合には、専用の設備環境が必要であるが、通常の樹脂を利用できるので、このような設備投資も不要である。この点においても、低コスト化を図ることができる。

更には、上記メタル軸受２０とあわせて、図１２に示すようにエンドキャップ７の凹部７ａにも同様のメタル軸受２１を埋設しても構わない。こうすることで、凹部７ａの摩耗を低減させることができるので、耐久性が上がり、耐久時間を向上させることができる。但し、凹部７ａ側だけにメタル軸受２１を設けても構わない。

本発明に係るモータ用軸受装置を有する振動モータの外観斜視図である。 図１に示す振動モータの断面図である。 図１に示す振動モータの正面図である。 図１に示す振動モータのモータ用軸受装置を構成するハウジングの斜視図である。 図４に示すハウジングの断面図である。 図４に示すハウジングの正面図である。 図４に示すハウジングに樹脂モールド部を固着成形すると共に、樹脂モールド部の延出部に永久磁石を固定した状態を示す断面図である。 図７に示す状態を正面から見た図である。 図７に示すハウジング内に、コイル及びコイルホルダが固定されたシャフトを組み合わせた状態を示す断面図である。 図９に示す状態を正面から見た図である。 本発明に係る振動モータの変形例を示す図であって、ハウジングの第１の円筒部内にメタル軸受が設けられた振動モータの断面図である。 本発明に係る振動モータの変形例を示す図であって、ハウジングの第１の円筒部とエンドキャップの凹部とに、それぞれメタル軸受が設けられた振動モータの断面図である。 従来のモータの一例を示す断面図である。 従来のモータの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ｌ 軸線
１ 振動モータ
２ モータ用軸受装置
３ シャフト
４ 永久磁石
５ コイル
６ コイルホルダ
７ エンドキャップ
７ａ エンドキャップの凹部
８ 整流手段
１０ ハウジング
１０ａ 第１の円筒部
１０ｂ フランジ面
１０ｃ 第２の円筒部
１１ 樹脂モールド部
１１ａ 樹脂モールド部の延出部
１１ｂ 樹脂モールド部の突出部
１２ 貫通孔
１６ 偏心分銅（振動子）
２０、２１ 焼結含油軸受（メタル軸受）

Claims (8)

1. 軸線回りに回転するシャフトを回転自在に支持するモータ用軸受装置であって、
   前記軸線を中心に円筒状に形成されて前記シャフトの周囲を囲む第１の円筒部と、該第１の円筒部の一端側から半径方向外方に向かって折曲されたフランジ面と、該フランジ面の外縁から前記軸線に対して平行に折曲されて前記シャフトの周囲を囲むようにシャフトの一端側に延びた第２の円筒部と、を有する金属性のハウジングと、
   互いの間隔を空けた状態で、前記第１の円筒部の周囲を囲むように前記フランジ面に形成された２つ以上の貫通孔と、
   樹脂材料を使用して前記ハウジングに対して固着成形され、前記シャフトを回転自在に支持する樹脂モールド部とを備え、
   該樹脂モールド部は、前記貫通孔を通じて前記ハウジングの内外に流れ込み、少なくとも前記第１の円筒部の内周面及び外周面と、前記フランジ面の内面及び外面とに固着されていることを特徴としているモータ用軸受装置。
2. 請求項１に記載のモータ用軸受装置において、
   前記貫通孔は、前記軸線を中心として円周方向に延びる円弧状に形成されていることを特徴とするモータ用軸受装置。
3. 請求項１又は２に記載のモータ用軸受装置において、
   前記貫通孔は、前記軸線を中心として一定角度毎に形成されていることを特徴とするモータ用軸受装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ用軸受装置において、
   前記第１の円筒部の内周面には、前記シャフトを回転自在に支持する焼結含油軸受が固定されていることを特徴とするモータ用軸受装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ用軸受装置において、
   前記樹脂モールド部は、前記シャフトの一端側に向かって延出するように成形された円筒状の延出部を有していることを特徴とするモータ用軸受装置。
6. 請求項５に記載のモータ用軸受装置と、
   前記延出部の外周に固定された環状の永久磁石と、
   該永久磁石と前記第２の円筒部との間に配された環状のコイルと、
   前記延出部及び前記永久磁石よりも前記シャフトの一端側に配され、該シャフトと前記コイルとを一体的に固定するコイルホルダと、
   前記第２の円筒部の一端側に嵌合固定され、前記シャフトの一端側を前記ハウジング内に収納させる樹脂性のエンドキャップと、
   外部からの電流を前記コイルに導通させて前記シャフトを前記軸線回りに回転させる整流手段とを備え、
   前記ハウジングの外部に突出する前記シャフトの他端側に振動子が固定され、該振動子の回転に伴って振動が発生することを特徴とする振動モータ。
7. 請求項６に記載の振動モータにおいて、
   前記エンドキャップには、前記シャフトの一端側を回転自在に支持する凹部が形成されていることを特徴とする振動モータ。
8. 請求項７に記載の振動モータにおいて、
   前記凹部には、焼結含油軸受が埋設されていることを特徴とする振動モータ。

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