JP3127912B2 - ブラシレスモータ及びその組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小型ブラシレスモー
タの構造と組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯情報機器は小型化が進展して
いる。そしてそれに用いられるブラシレスモータ（以下
モータという）もまた、小型化を求められている。

【０００３】小型で偏平なブラシレスモータは一般に、
金属からなるベースに各部品を組み付けた構造が採られ
る。モータは機器の回転動力源であるから、機器に十分
な剛性をもって取付ける必要があること、金属ベースは
精度が高くモータの組立基準として適していることなど
による。モータを組立てるときは、ベースをパレット
（位置決め作業台）上に置き、それに各部品を取付けて
いく。

【０００４】この組立方法の場合、ベースをパレットに
載せるときは、ベースの上下を確認し、方向を合わせ、
位置を決めて載せる。しかし、モータが小さくなるに従
い、この作業に要する時間が延びる傾向にある。部品が
小さいとハンドリング・取り扱いが困難になるからであ
る。この傾向はモータのベースに限らず、プリント基板
に電子部品を組み付けるときも同様である。小さいプリ
ント基板に能率良く電子部品を実装することは困難であ
る。

【０００５】また携帯機器に使うモータは、小型化とと
もに軽量化要求も厳しい。しかしモータを小型軽量にす
るにあたってはモータの特性を犠牲にしてはならない。
故にロータ・ステータは自ずと一定の大きさ・重さが必
要である。従ってそれ以外の、ロータ・ステータを保持
する構造、ステータと外部との電気接続構造を中心とす
る周辺部材の占める体積・重量を低減することが課題と
なってきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの要望に応える
こと、すなわち、小型軽量のモータを実現することが本
発明の第一の目的である。そのために、ロータ・ステー
タを保持する構造、ステータと外部との電気接続構造、
それらの部材の占める体積・重量を低減することが課題
である。また同時に、より組立生産性を向上させること
が目的である。そのために、いかに取り扱いやすく組み
立てやすい構造、組立方法とするかが課題である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のモータ用ベース組立方法は、板状の材料を基
材とするモータ用ベースを有し、複数のモータ用ベース
とそれらに繋がるブリッジ部又はフレームを有し、これ
らにより複数のモータ用ベースを保持して、モータ用ベ
ース連結体とする。そして各々のモータ用ベースはステ
ータ取付け面と底面とを有し、ステータ取付け面に軸受
装置及びステータを固着する工程、ロータを軸受装置に
組み付ける工程、モータをブリッジ部で切り離す工程を
備える。

【０００８】また本発明のブラシレスモータは、ステー
タとベースと軸受装置とロータとを備え、ステータはス
テータコアとそれに巻回したコイルとを有し、ベースは
電気絶縁材料を基材とする板状の基板であって、底面と
その裏面であるステータ取付け面と外周側面とを有し、
外周側面の少なくとも一部はブリッジ部で保持され分離
されるべく露出し、ステータ取付け面には軸受装置とス
テータとが同軸に固着されていて、底面又は前記ステー
タ取付面には複数の端子が配置されていて、ロータはロ
ータヨークとそれに固着したマグネットとを有し、ロー
タヨークはステータの周囲を取り囲み、軸受装置にて回
転可能に支承されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１に係るモータ用ベース連
結体は、以下の要件を備え構成されている。 (a)板状の材料を基材とするモータ用ベースを有する。 (b)複数のモータ用ベースとそれらを繋ぐブリッジ部又
はフレームを有する。 (c)ブリッジ部又はフレームにより複数のモータ用ベー
スを保持している。

【００１０】さらにフレームには、フレームを位置決め
するための孔を設けるとよい。これらによって、モータ
用ベースはフレームに保持され、自動組立に適したもの
となる。

【００１１】ここでモータ用ベースは、底面と、その裏
面であるステータ取付け面と、外周側面とを有し、ステ
ータ取付け面にはステータを固着する板材である。また
モータ用ベースとしては、板状の電気絶縁材料を基材と
する印刷配線基板、セラミック基板、金属基板などが望
ましい。中でも、両面プリント基板を使えばモータが小
型軽量にでき特によい。

【００１２】請求項２に係るブラシレスモータの組立方
法は、以下の要件を備える。 (a)請求項１に示したモータ用ベース連結体と、ステー
タと軸受装置とロータとを用いる。 (b)各々のモータ用ベースはステータ取付け面と底面と
を有し、ステータ取付け面に軸受装置及びステータを固
着する工程、ロータを軸受装置に組み付ける工程、モー
タをブリッジ部で切り離す工程を有する。

【００１３】このように、モータ用ベースを連結体とし
て取り扱うことができるので、モータ用ベースはその位
置及び方向が高精度に規制でき、モータの組立を、部品
実装機を用いて高速且つ高品質に行うことができる。

【００１４】ここで、必要あらば、接着剤を一括加熱硬
化する工程、一括リフロー半田付けを行う工程、カバー
を付ける工程、検査工程などを加えることができる。ま
たモータは、コア付きアウタロータ型、平面対向コアレ
ス型のいずれの構造でもよいが、平面対向コアレス型で
はモータ用ベースに鉄基板を用いると、磁路の役割を担
うことができる。

【００１５】請求項３に係るブラシレスモータは、以下
の要件を備え構成されている。 (a)ステータと、ベースと、軸受装置と、ロータとを備
える。 (b)ステータは、ステータコアとそれに巻回したコイル
とを有する。 (c)ベースは、電気絶縁材料を基材とする板状の基板で
あり、底面と、その裏面であるステータ取付け面と、外
周側面とを有し、外周側面の少なくとも一部はブリッジ
部で保持され分離されるべく露出していて、ステータ取
付け面には軸受装置とステータとが同軸に固着されてい
て、底面又はステータ取付面には複数の端子が配置され
ている。 (d)ロータは、ロータヨークとそれに固着したマグネッ
トとを有し、ロータヨークはステータの周囲を取り囲
み、軸受装置にて回転可能に支承されている。

【００１６】ここでベースは、樹脂板、印刷配線基板な
どが望ましい。このようなベースを備えているので、底
面側、ステータ側の各々に端子を付け、板材を貫通して
両面の端子を電気接続することにより、モータの外形を
ロータ径に近い小型なものとすることができる。端子
は、ランド、板、線、有頭形状のピンなどのいずれかで
形成すればよい。また、外周側面の少なくとも一部はブ
リッジ部で保持され分離されるべく露出しているから、
フレームのブリッジ部で保持して搬送する合理的な組立
方法を採ることができる。

【００１７】請求項４に係るブラシレスモータは、以下
の要件を備え構成されている。 (a)請求項３に示した要件を備える。 (b)ベースは両面プリント基板であり、底面側とステー
タ側の各々には複数のランドがある。

【００１８】このようにベースを両面プリント基板とし
たので、モータ組立における半田付けでの耐熱性、モー
タを保持する機械的強度、外周側面を連結して搬送する
工法への適性に優れている。対応するランドを互いにス
ルーホール接続すると、軽量コンパクトに電気接続でき
る。また、外周側面にスルーホール面を設けておくと、
カバーをモータ用ベースの外周端で固定する工程を採る
ことができる。モータ用ベースと略同寸法のカバーを付
けるのに好適である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照して
説明する。

【００２０】（実施例１）図１は本発明の第一の実施例
に係るモータの構造断面図である。図２（ａ）はモータ
用ベース連結体にモータ部品を組み付ける順を示す平面
図、（ｂ）はその側面図である。図３（ａ）はモータ用
ベース連結体の上でモータを組み立てた状態の平面図、
（ｂ）はその側面図である。

【００２１】本実施例のモータは、主として携帯電話に
使われるブラシレス振動モータである。図１においてモ
ータの外殻は、上面と側面と底面とを有する偏平形状で
ある。上面側から見た形状は８角形状である。上面の略
中央には吸引チャックが対向可能な吸着面５ａがある。
側面は８面の壁面によって全周に亘って囲まれている。

【００２２】モータは、ステータ１と、ベース２と、軸
受装置３と、ロータ４と、カバー５とを備えている。カ
バー５が上面と側面を主に形成し、ベース２が側面の一
部と底面を形成している。

【００２３】ステータ１は、ステータコア６の表面を絶
縁皮膜で覆ったのち、コイル７を巻回して形成されてい
る。ベース２には両面スルーホール基板が用いられてい
る。ベース２は、底面と、その裏面であるステータ取付
け面と、外周側面とを持っている。

【００２４】ベース２の底面には複数のランド２ａ、２
ｅがある。ステータ取り付け面側にも複数のランド２ｂ
がある。また外周側面には半田付け可能な金属面２ｃが
形成されている。これはスルーホール２ｄと同時に形成
したものである。

【００２５】このベース２のステータ取付け面には軸受
装置３とステータ１とが同軸に固着されている。ステー
タコア６のコイル７の終端は、ステータコア６と一体の
ターミナル（図では表示していない）に保持されなが
ら、ステータ取り付け面側のランド２ｂに半田付けされ
ている。このランド２ｂは底面側のランド２ａにスルー
ホール２ｄにて電気接続されている。

【００２６】軸受装置３は、有底のハウジング８と、含
油メタル９と、スラスト受１０と、その中に挿入され一
端をロータ４の中央に固着したシャフト１１とで構成さ
れる。

【００２７】ロータ４は、ロータヨーク１２とそれに固
着したマグネット１３とを有し、ロータヨーク１２の中
央には上記のシャフト１１が固着されている。ロータヨ
ーク１２はステータ１の周囲を取り囲み、軸受装置３に
より回転可能に支承されている。ロータ４はさらにアン
バランス手段を有している。アンバランスを得る手段は
種々あるが、本実施例においてはロータヨーク１２の外
周に円弧状の重り１４を固着することで得ている。

【００２８】カバー５は既に述べたように、上面と側面
とその先端である端部とを有する８角形をした略カップ
形状であり、薄い金属からなる軽量のシェルである。カ
バー５はロータ４を覆い、端部はベース２のステータ取
り付け面の外周端付近に当接している。図１（ｂ）に示
すように端部にはさらに突出部５ｂが形成されていて、
突出部５ｂは相対するベース２の金属面２ｃに半田付け
固定されている。

【００２９】以上のように構成されたモータは、機器の
基板に直接実装される。モータは、底面のランド（図１
で２ａ、２ｅ）で機器の基板のランドとリフロー半田付
けされる。機器の基板にはモータ駆動回路があり、端子
（ランド２ａ）を介してステータ１を励磁し制御する。
そしてマグネット１３を駆動してロータ４を回転させ
る。ロータ４はアンバランス手段（円弧状の重り１４）
を有しているから、機器にはロータ４の回転に伴う振動
が伝わり、呼出、アラームなどの情報を携帯者に体感伝
達できる。

【００３０】次にこのモータの組立方法を、図２を参照
して説明する。本モータは、モータ用ベース連結体を用
いて組み立てるのが特徴である。図２において、モータ
用ベース連結体２０は１２個のベース２とそのフレーム
２１とからなっている。ベース２とフレーム２１とは、
若しくは隣接するベース２とは、ブリッジ部２１ａで連
結されている。このモータ用ベース連結体２０は、両面
プリント基板にランド２ａ、２ｂ、２ｅ、スルーホール
２ｄ、小判型スルーホール２２などを形成した後、図の
ように打ち抜いて、さらにＶ溝２１ｂを加工して作成し
たものである。

【００３１】このように作製したモータ用ベース連結体
２０の各々のベース２は、上面がステータ取付面でもう
一方が底面である。そのステータ取付け面にあらかじめ
接着剤とクリーム半田を塗布し、ステータと軸受装置と
の組立体１６を装着する。そしてロータ４を挿入し、カ
バー５を装着する。その後、一括加熱リフロー半田工程
を通せば、ステータと軸受装置との組立体１６とベース
２との接着、コイル７の終端とランド２ｂとの半田接
続、カバー５とベース２の外周側面の金属面２ｃとの半
田固着が同時に完了する。

【００３２】この工程で、カバー５の側面の端部はベー
スの外周端に当接し、突出部５ｂは金属面２ｃと当接し
半田固着される。

【００３３】モータの組立が完了したら、連結された状
態で各々のモータの底面のランド２ａにプローブを当て
て検査を行う。良品はブリッジ部２１ａを切り離し、包
装して出荷する。

【００３４】以上説明したように本実施例のモータは、
モータ用ベース連結体２０を用い、それに各部品を載置
しながらモータを組み立てていく方法を採っている。こ
の方法は、モータ用ベース２を高精度に位置決め保持す
るので、整列、反転、並べ替え、ベース用パレットなど
を不要にできて生産性が向上する。隣接するモータとの
間隔が狭く材料利用率が高い。間隔が狭いから、ブリッ
ジ部２１ａの切り離しは機械を用いずに人の手によって
行なうとよい。

【００３５】また本実施例のモータのベース２は両面プ
リント基板を用いている。そして底面側とステータ側の
各々には複数のランドがあり、対応するランドは互いに
スルーホール接続されている。従って他に電気接続部材
が不要でステータと外部接続端子とをコンパクトに繋ぐ
ことができ、モータを小さく軽くできる。さらに両面プ
リント基板は、半田耐熱性・機械的強度がある、厚み方
向に対称性があるから加熱しても反りが小さい、など本
発明の工法への適性がある。これらにより高品質・高生
産性を実現できる。

【００３６】このように本実施例のモータでは、ベース
は電気絶縁材料を基材とする板状の基板とした。電気絶
縁材料を用いると、基板の片面にモータ構成部材を配し
他面に端子を配する構造を採ることができる。金属基板
では端子をモータ構成部材と同一平面に配置しなければ
ならないが、底面に端子を配置したコンパクトな構造を
採ることができる。また金属材より軽量である。これら
により、小型軽量のモータを実現できる。また本実施例
のモータではベースの外周側面を露出させてあってモー
タ完成までフレームで保持できる構造とした。これによ
って上述のように一貫して保持搬送する工法を採用でき
た。

【００３７】（実施例２）図３（ａ）は本発明の他の実
施例に係るモータ用ベース連結体であり、それにモータ
部品を組み付ける順を示す平面図、（ｂ）はその側面図
である。

【００３８】図において、モータ用ベース連結体４０は
６個のベース３２とそのフレーム４１とからなってい
る。ベース３２とフレーム４１とはブリッジ部４１ａで
連結されている。このモータ用ベース連結体４０は、両
面プリント基板にランド３２ｂ、小判型スルーホール４
２などを形成した後、図のように打ち抜いて作成したも
のである。これを用いてモータを完成する工程は実施例
１と同様である。

【００３９】モータの組立が完了したら、連結された状
態で各々のモータの底面のランドにプローブを当てて検
査を行う。良品はブリッジ部４１ａを切り離し、包装し
て出荷する。本実施例のようなブリッジ部４１ａを一般
にミシン目という。ブリッジ部４１ａの切り離しは機械
を用いずに人の手によって行なうとよい。

【００４０】以上説明したように本実施例のモータは、
モータ用ベース連結体４０を用い、それに各部品を載置
しながらモータを組み立てていく方法を採っている。こ
の方法は、モータ用ベース３２を高精度に位置決め保持
するので、整列、反転、並べ替え、ベース用パレットな
どを不要にできて生産性が向上する。実施例１ではモー
タの上下左右を連結したので、基本的に四角形状のベー
スとなるが、本実施例ではベースの外周側面の大部分を
あらかじめ打ち抜き加工しておくので、ブリッジ部分を
除き自由な形状に作ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
レームを用いてモータ用ベースを保持して組立てるの
で、生産性が向上する。

【００４２】またモータはベースを絶縁性の板材とした
から、軽量且つ小型コンパクトなモータとなると同時
に、上記のように保持して組立てることができて生産性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るモータの構造断面図

【図２】（ａ）同モータのモータ用ベース連結体を用い
た組立手順を示す平面図 （ｂ）その側面図

【図３】（ａ）他の実施例のモータ用ベース連結体を用
いた組立手順を示す平面図 （ｂ）その側面図

【符号の説明】

１ ステータ ２、３２ ベース（モータ用ベース） ２ａ、２ｂ、２ｅ、３２ｂ ランド（端子） ２ｃ 金属面 ２ｄ スルーホール ３ 軸受装置 ４ ロータ ５ カバー ５ａ 吸着面 ５ｂ 突出部 ５ｃ （側面側にある）平面 ６ ステータコア ７ コイル ８ ハウジング ９ 含油メタル １０ スラスト受 １１ シャフト １２ ロータヨーク １３ マグネット １４ 円弧状の重り（アンバランス手段） １５ マーキング １６ ステータと軸受装置との組立体 ２０、４０ モータ用ベース連結体 ２１、４１ フレーム ２１ａ、４１ａ ブリッジ部 ２１ｂ Ｖ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 智明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 板倉 一仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−336963（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−317579（ＪＰ，Ａ) 特開2000−197330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 29/00 H02K 15/02 H02K 21/22

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の材料を基材とするモータ用ベース
   を有し、複数の前記モータ用ベースとそれらに繋がるブ
   リッジ部又はフレームを有し、前記ブリッジ部又はフレ
   ームにより複数の前記モータ用ベースを保持しているモ
   ータ用ベース連結体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータ用ベース連結体
   とステータと軸受装置とロータとを用い、各々の前記モ
   ータ用ベースはステータ取付け面と底面とを有し、前記
   ステータ取付け面に前記軸受装置及び前記ステータを固
   着する工程、前記ロータを前記軸受装置に組み付ける工
   程、モータをブリッジ部で切り離す工程を有するブラシ
   レスモータの組立方法。
3. 【請求項３】 ステータとベースと軸受装置とロータと
   を備え、前記ステータはステータコアとそれに巻回した
   コイルとを有し、前記ベースは電気絶縁材料を基材とす
   る板状の基板であって、底面とその裏面であるステータ
   取付け面と外周側面とを有し、前記外周側面の少なくと
   も一部はブリッジ部で保持され分離されるべく露出し、
   前記ステータ取付け面には軸受装置とステータとが同軸
   に固着されていて、前記底面又は前記ステータ取付面に
   は複数の端子が配置されていて、前記ロータはロータヨ
   ークとそれに固着したマグネットとを有し、前記ロータ
   ヨークは前記ステータの周囲を取り囲み、軸受装置にて
   回転可能に支承されているブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 ベースは両面プリント基板であって、底
   面側とステータ側の各々には複数のランドがある請求項
   ３に記載のブラシレスモータ。