JP2536624Y2 - 小型直流モ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、小型直流モータの回転子に関し、特に、コ
アと整流子の係合一体化技術に関する。

〔従来の技術〕

従来の小型直流モータの回転子について第５図及び第
６図を参照しながら説明する。第５図は従来の小型直流
モータの回転子の構成を示す分解斜視図であり、第６図
はこの回転子を用いた小型直流モータの縦断面図であ
る。

両図において、磁性鋼板を複数枚積層したコア（鉄
心）８の中心にはシャフト（回転軸）１が圧入され、ま
た、このコア８には円周方向に３つの巻線用スロット６
が軸方向に刻設されている。このスロット６を形成する
コア８の周面及び軸方向の端部にはエポキシ系の粉体樹
脂を静電塗装法等によってコーディング成形した絶縁層
27が形成されており、この絶縁層27を介して駆動コイル
11（第５図には図示せず）が巻装されている。このコア
８の両端面には、スペーサ部材としてのスラストブッシ
ュ25,25がシャフト１に圧入され、その一方からは３つ
の整流子片28aを周方向等間隔に保持するように樹脂モ
ールド成形された整流子28がシャフト１に挿通され、こ
の整流子28の端子28bに駆動コイル11のリード及び整流
子28とブラシ21（第６図参照）間に生じる接点火花防止
用のバリスタ13が半田付けされて回転子を構成してい
る。

このように構成された小型直流モータの回転子は、第
６図に示すように小型モータに用いられる。図におい
て、５は磁性材製のモータケースで、その内周には径方
向にＮ極及びＳ極に着滋された２つの固定子マグネット
9,9が固着されている。また、そのモータケース５の中
心には固定子のシャフト１を保持するメタル軸受３が固
定されている。15は樹脂製のエンドブラケットで一対の
ブラシ21とメタル軸受19を保持し、モータケース５に固
定されている。また24はシャフト１に遊嵌されたスラス
トワッシャを示す。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、このような構造のモータを例えばカメラの
ズームレンズ駆動用としてズームレンズ本体に内蔵して
使用するような場合、モータケース５の外径が10mm程度
という超小型であることが要求される。そして、モータ
ケース５の厚みと固定子マグネット９の厚みを考慮する
と、回転子のコア８の外径は６〜7mm、コア８の隣接す
る磁極間のスリット6aの幅は1mm程度となる。よって従
来のような静電塗装法等の方法で絶縁層27をコーディン
グ成形しようとすると、コア８外周やシャフト１等のコ
ーディング樹脂の付着してはなない部分をマスキング作
業が非常に煩雑であり、またスリット6aをコーディング
層が塞いでしまい易く巻線ができない等の難点があり、
歩留りの低下を招いていた。また、スラストブッシュ25
のような小さな部品の点数が多く量産性が低いし、整流
子28とコア８との円周方向の位置決めをしながら接着等
により固定する作業も極めて煩雑である等、種々の問題
点があった。

ここで、上記の問題点を一部解決するものとして、実
開昭61-441号に示す直流モータの回転子が知られてい
る。この直流モータの回転子においては、鉄心の中央孔
と回転軸との間に充填された充填部（軸受部）と、積層
された鉄心の軸方向の両端面にそれぞれ密着する面部
と、面部にそれぞれ突設したボス部と、鉄心の巻線スロ
ットの空洞内壁を覆う空洞内壁部とを合成樹脂モールド
で一体に形成したコアが用いられている。このような樹
脂モールド製のコアによれば、新たに絶縁層をコーディ
ングする必要がなく、マスキング工程を排除でき、スリ
ットを塞いでしまうこともない。また組付け部品点数の
削減を図ることもできる。しかし、回転軸を介してコア
と整流子とを一体化させる組付け作業においては、円周
方向の位置決めをしながら接着等により両者を固定する
作業が必要となり、煩雑な組立て作業を強いられ、歩留
りの低下を招く。

他方、特開昭54-35310号公報においては、鉄心に回転
軸を圧入し、略三角柱状のマスク棒を回転軸の一端から
挿入して鉄心の端面に当接させ、エポキシ樹脂などによ
り絶縁コーディングを施して乾燥させることにより略三
角状凹所を形成した後、底面に略三角状である突起を有
する整流子を回転軸に挿入してその突起を略三角状凹所
に嵌着して整流子を鉄心に取り付ける回転子の製造方法
が示されている。鉄心側の略三角状凹所と整流子側の略
三角状突起との嵌着により、回転軸の周方向の位置決め
が行われるので、組付け性の向上を図ることができる。
しかし、両者を現実に固定するには、上記公報にも記載
されているように、略三角状凹所に接着剤を塗布してか
ら略三角状突起を嵌着する必要がり、またマスキング工
程を必要としている。

そこで上記の問題点に鑑み、本考案は、コア側のマス
キング工程を排除でき、コアと整流子の周方向の煩雑な
位置決め作業が無く、両者の固定を簡単且つ確実に行う
ことができる小型直流モータを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本考案は、第１に、巻線
用スロットの内面及び軸方向両端面に樹脂モールド成形
の絶縁層を有し、中心にシャフトが圧入されたコアにお
いて、一方の端面側にコア側係合部を一体的に形成した
ことを特徴とする。

第２に、本考案は、複数の整流子片を円周方向等間隔
に保持し、中心にシャフトが挿通される挿通孔を有する
樹脂モールド成形の整流子において、一方の端面側にコ
ア側係合部に圧入係合するよう整流子側係合部を一体的
に形成したことを特徴とする。

第３に、本考案は、コア側係合部の成形樹脂材として
整流子側係合部の成形樹脂材よりも軟性の樹脂材を用い
た点を特徴とする。

〔作用〕

まず、一体的に形成されたコア側係合部とこれに圧入
係合するよう一体的に形成された整流子側係合部とによ
って、圧入操作だけで周方向の位置決めと固定を同時に
行うことができる。勿論、コア側のマスキング工程は不
要となる。

しかしながら、接着剤を塗布して嵌着させる固定方法
に比して、圧入係合によりコアと整流子を固定すると、
圧入により樹脂材が歪み、整流子片の相互位置関係を狂
わすおそれがある。特に、小型モータでは整流子の径が
小さく（例えば２〜3mm）、歪み率が大きくなるので、
整流子片の相互位置関係の狂いは駆動電流の転流タイミ
ングに敏感に影響してしまう。この圧入操作によるコア
と整流子の一体化組付けにおいては整流子側の樹脂歪み
を極力抑える必要がある。そこで、本考案においては、
コア側係合部の成形樹脂材として整流子側係合部の成形
樹脂材よりも軟性の樹脂材を用いてある。即ち、コア側
係合部の成形樹脂は軟質（例えばナイロン系樹脂）であ
り、これに対して整流子側係合部の成形樹脂材は硬質
（フェノール系樹脂）である。これによって圧入時の整
流子側の樹脂歪みを抑制でき、整流子片の相互位置関係
の狂いが発生せず、モータ効率の低下を防止できるの
で、歩留まり良い小型モータを提供できる。なお、コア
側係合部近傍には圧入による樹脂歪みが生じるが、コア
の磁性板積層構造の大きさに対して係合部が局所的であ
るので磁性板積層構造を狂わすことはない。むしろ、係
合部同士の密着度を高める効果があり、固定力が強い。

ここで、コア側係合部を凹孔とし、整流子側係合部は
前記凹孔に圧入する突部とすると、圧入によりコア側係
合部の凹孔が押し拡げられるが、整流子側係合部の突部
はその突部自身が圧縮されるだけであるので、整流子の
径変化には波及せず、整流子片の相互位置関係の狂い発
生が更に起こり難くなる。

更にコア側係合部がコアのアーム部ではなく巻線用ス
ロットの内壁交叉位置に形成されてなる場合において
は、駆動コイルの巻線スペースを確保でき、小型モータ
の性能の向上に寄与する。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して本考案の実施例を説明する。
なお、従来と同等の機能を有する部分には同一の符号を
付しその説明を省略する。

第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図であり、
第２図及び第３図は本考案の回転子を用いた小型直流モ
ータの組立前の分解斜視図及び組立後の断面図である。

第１図において、磁性鋼板を複数枚積層したコア（鉄
心）８にはステンレス製のシャフト（回転軸）１が圧入
されている。このコア８には駆動コイル11（第２図又は
第３図参照）が巻装される巻線用スロット６が円周方向
等間隔に３箇所刻設されている。このスロット６の内面
及び軸方向両端面部、即ち駆動コイル11が接触する部分
とその近傍にはナイロン系の樹脂にてモールド成形され
た絶縁層７が形成されていると共に、軸方向両端面部に
は軸方向に伸びる円筒状の膨出部（ボス部）7a（第２図
又は第３図参照）及び7bが一体的に形成されており、軸
方向の寸法を決定している。そして、後述する整流子17
が挿通される側の膨出部7bには円周方向３箇所に凹孔7c
が設けられている。

一方、円周方向に３個の整流子片17aを略円筒状に等
間隔に保持し、中心にシャフト１の挿通される挿通孔17
dを有するフェノール系樹脂にてモールド成形された整
流子17の片端面側には、上述した凹孔7cと係合する突部
17cが整流子17と一体的に立設されている。

ここで、整流子17は、整流子片17aとモータ固定子側
に配設されるブラシ21（第２図又は第３図参照）との相
対的位置関係に基づいて駆動コイル11に通電する駆動電
流の転流タイミングを得るものであるから、その位置関
係が正確でないとモータの効率を著しく低下させてしま
う。よって、整流子17の挿通孔17dの内径がシャフト１
の外径より小さい場合は、整流子17にシャフト１が圧入
されることになり、整流子17が変形してしまうので好ま
しくない。そこで、挿通孔17dの内径はシャフト１の外
径よりも若干大きな値に設定され、圧入というよりも挿
通した状態にする。

そして、挿通孔17dにシャフト１を挿通し、整流子17
の突部17dをコア８側の凹孔7cに圧入してコア８と整流
子17とを周方向に位置決めすると共に、コア８と整流子
17を固定する。この場合も整流子17が圧入により樹脂変
形することを防止する意味で、コア８の絶縁層７及び凹
孔7cを形成する成形樹脂は、整流子17及び突部17cを形
成する成形樹脂よりも柔らかい材質（ナイロン系樹脂）
になっている。これによって圧入時の整流子17側の樹脂
歪みを抑制でき、整流子片17aの相互位置関係の狂いが
発生せず、モータ効率の低下を防止できるので、歩留ま
り良い小型モータを提供できる。なお、コア８側係合部
近傍には圧入による樹脂歪みが生じるが、コア８の磁性
板積層構造の大きさに対して係合部が局所的であるので
磁性板積層構造を狂わすことはない。むしろ、係合部同
士の密着度を高める効果があり、固定力が強い。また、
凹孔7cの変形を容易にすべく、第１図に示すように、凹
孔7cの周りの肉厚が薄い孔壁部を設けると良い。

このようにしてコア８と整流子17を固定した後、巻線
機にてコア８のスロット６に絶縁層７を介して駆動コイ
ル11を巻回する。ここで、凹孔7cはコア８のアーム部に
位置するのではなく、スロット６の内壁交叉部分に位置
しているので、巻線スペースを凹孔7cが占領してしまう
ことが無く、巻線スペースが確保される。この後、その
駆動コイル11のリードを整流子17の端子17bにからげて
半田付けする。なお、整流子17とブラシ21の摺動接点に
生じる火花放電防止のためのバリスタ13はコア８と整流
子17とを固定する前に、整流子17の端子17bに半田付け
しておけば良いし、駆動コイル11を巻回した後、そのリ
ードを整流子17の端子17bに半田付けする際に一緒に半
田付けしても良い。

このように構成された本考案の回転子は例えば第２図
及び第３図に示すような小型直流モータに用いられる。
固定子側の部材は従来のものと同等であるので説明を省
略する。

第４図は本考案の他の実施例を示す分解斜視図であ
る。同図において、コア８及びこのコア８に圧入された
シャフト１は第１図に示すものと同様であるが、本例で
はコア８側及び整流子18側に設けられる係合部の形状が
第１図に示す実施例と異なっている。即ち、本実施例で
は、コア８側係合部として樹脂モールド成形した絶縁層
10と一体的に円周方向３箇所に突部10aを立設し、整流
子18側係合部として、この突部10aと係合する凹孔18cを
整流子18のコア側端面に設けたものである。

本実施例においても、第１図に示す実施例と同様にシ
ャフト１の外径よりも若干大きめの内径を有する挿通孔
18dにシャフト１を挿通し、コア側の突起10aを整流子側
の凹孔18cに圧入して相対的な位置決めをすると共に、
コア８と整流子18とを固定し、その後駆動コイル11（図
示せず）をコア８のスロット６に巻回してそのリードを
整流子片18aの端子18に半田付けして構成される。

以上本考案の実施例を詳述したが、コア８側及び整流
子17,18側に設けられる係合部の形状は、上述のものに
限定されず、両係合部を圧入することにより係合して、
コア８と整流子17,18の周方向の位置決めがなされると
共に、コア８と整流子17,18とが固定されるような形状
であれば良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は、巻線スロットの内面
及び軸方向両端面に樹脂モールド成形の絶縁層を有し、
中心にシャフトが圧入されたコアにおいて、一方の端面
側にコア側係合部を一体的に形成した点と共に、複数の
整流子片を円周方向等間隔に保持し、中心にシャフトが
挿通される挿通孔を有する樹脂モールド成形の整流子に
おいて、一方の端面側にコア側係合部に圧入係合するよ
う整流子側係合部を一体的に形成した点に特徴を有して
いる。従って、次の効果を奏する。

一体的に形成されたコア側係合部とこれに圧入係合す
るよう一体的に形成された整流子側係合部とによって、
圧入操作だけで周方向の位置決めと固定を同時に行うこ
とができる。組立工数の削減を図ることができる。勿
論、成形品であるのでマスキング工程は不要でとなる。

また本考案は、コア側係合部の成形樹脂材として整流
子側係合部の成形樹脂材よりも軟性の樹脂材を用いた点
を特徴とする。これによって圧入時の整流子側の樹脂歪
みを抑制でき、整流子片の相互位置関係の狂いが発生せ
ず、モータ効率の低下を防止できるので、歩留まり良い
小型モータを提供できる。また、コア側係合部近傍には
圧入による樹脂歪みが生じるが、これは係合部同士の密
着度を高める効果があり、固定力が強く、確実な固定を
実現できる。

更に、コア側係合部を凹孔とし、整流子側係合部は前
記凹孔に圧入する突部とすると、圧入によりコア側係合
部の凹孔が押し拡げられるが、整流子側係合部の突部は
その突部自身が圧縮されるだけであるので、整流子の径
に変化がなく、整流子片の相互位置関係の狂い発生が更
に起こり難くなる。

また更に、コア側係合部がコアのアーム部ではなく巻
線用スロットの内壁交叉位置に形成されてなる場合にお
いては、駆動コイルの巻線スペースを確保でき、小型モ
ータの性能の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示し、第１図は
回転子の分解斜視図、第２図は第１図の回転子を用いた
小型直流モータの組立前の分解斜視図、第３図は組立後
の直流モータの縦断面図、第４図は本考案の他の実施例
を示す回転子の分解斜視図、第５図は従来の小型直流モ
ータの回転子を示す分解斜視図、第６図は第５図の回転
子を用いた従来の小型直流モータの縦断面図である。 〔符号の説明〕 １……シャフト（回転軸） 7,10……絶縁層 7a,7b……膨出部（ボス部） 7c,10a……コア側係合部（突部，凹孔） ６……巻線用スロット ８……コア（鉄心） 11……駆動コイル 13……バリスタ 17,18……整流子 17a,18a……整流子片 17b,18b……端子 17c,18c……整流子側係合部（凹孔，突部） 17d,18d……挿通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鳴沢 一登 長野県小県郡丸子町大字上丸子字川原 1776 三洋精密株式会社内 (72)考案者 斉藤 弘一 長野県小県郡丸子町大字上丸子字川原 1776 三洋精密株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−35310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−23901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−109404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−89049（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−441（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−69369（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−150429（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】巻線用スロットの内面及び軸方向両端面に
   樹脂モールド成形の絶縁層を有し、中心にシャフトが圧
   入されたコアにおいて一方の端面側に一体的に形成され
   たコア側係合部と、複数の整流子片を円周方向等間隔に
   保持し、中心に前記シャフトが挿通される挿通孔を有す
   る樹脂モールド成形の整流子において一方の端面側に一
   体的に形成され、前記コア側係合部に圧入係合するよう
   設けられた整流子側係合部と、を有する小型直流モータ
   であって、 前記コア側係合部の成形樹脂材は前記整流子側係合部の
   成形樹脂材よりも軟性材質で形成されてなることを特徴
   とする小型直流モータ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の小型直流モータにおい
   て、前記コア側係合部は巻線用スロットの内壁交叉位置
   に形成されてなることを特徴とする小型直流モータ。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の小型直流モ
   ータにおいて、前記コア側係合部は凹孔であり、前記整
   流子側係合部は前記凹孔に圧入する突部であることを特
   徴とする小型直流モータ。