JP3333847B2 - 扁平コアレスモータ - Google Patents

扁平コアレスモータ

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JP3333847B2
JP3333847B2 JP06581198A JP6581198A JP3333847B2 JP 3333847 B2 JP3333847 B2 JP 3333847B2 JP 06581198 A JP06581198 A JP 06581198A JP 6581198 A JP6581198 A JP 6581198A JP 3333847 B2 JP3333847 B2 JP 3333847B2
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武寿 手塚
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、通常の回転モー
タや、ステッピングモータ、振動モータ等に使用される
扁平コアレスモータに関し、より薄型の扁平コアレスモ
ータを提供するためのものである。
【0002】
【従来の技術】回転モータや、ステッピングモータ、振
動モータ等に使用される扁平コアレスモータとしては近
年、より薄型のものが要求されるようになってきてい
る。例えばその中で振動モータの用途を見ても、無線電
話呼び出し装置(以下ページャという)や携帯電話、軽
い振動を人体に与えてマッサージ効果を発揮するマッサ
ージ機、視聴覚障害者用の信号受信器等、種々のものが
知られており、電機子を偏心させた扁平コアレスモータ
が内蔵されている。
【0003】このような扁平コアレスモータとして、図
4および図5に示すような扁平型のものが知られている
(特開平6−205565号)。この扁平コアレスモー
タ1はケーシング2の底部に固定された円形の平板状界
磁マグネット3と、この界磁マグネット3と面対向する
ように配置された回転自在の電機子4と、この電機子4
のかなめに配されたシャフト5とで構成されている。前
記電機子4は3個のコイル6a,6b,6cを逆扇形に
なるように配置し、樹脂フレーム7と一体成形したもの
である。また、電機子4はコイル6a,6b,6cと一
緒に回転する整流子8を備えており、この整流子8がケ
ーシング2の下部から延びた2本の電極ブラシ9に接触
して3個のコイル6a,6b,6cの極性が交互に切り
替わり、そのたびに界磁マグネット3との間で引合力と
反発力が発生するために電機子4が回転し続ける。特
に、振動発生装置として用いる場合には、上述のように
電機子4自体を大きく偏心させることで、電機子4が大
きな遠心力を持って回転するため、装置全体に強い振動
が発生することとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近はペー
ジャや携帯電話、マッサージ機、視聴覚障害者用の信号
受信器等の小型化がますます進み、それに合わせて扁平
コアレスモータの極小化および軽量化の要請も厳しいも
のがある。しかしながら、そのためにシャフトと軸受部
との間に注入した潤滑オイルがシャフトと軸受部間から
にじみ出して、各部材に付着して摩擦を引き起こし、こ
れがために小型化したロータがスムーズに回転しなくな
ってしまったり、コンミテータに付着して回線障害を発
生するという欠点があった。
【0005】そこで本発明は、シャフトと軸受部との間
に注入した潤滑オイルがケーシング内へ排出されるよう
にして摩擦を防ぎ、回転が確実にかつスムーズに行なわ
れるようにするとともに、コンミテータの回線障害を無
理なく防止できる扁平コアレスモータを得ることができ
るようにしたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明の扁平
コアレスモータは、1個または複数個の電機子コイルを
備えたロータと、このロータの回転中心に配置されたシ
ャフトと、前記ロータに臨む界磁マグネットと、これら
を収納するケーシングとを有する扁平コアレスモータに
おいて、ロータの回転中心に設けたコンミテータの裏面
にオイル溜まりを設けるとともに、オイル溜まりにオイ
ルを排出する吐出口を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0007】この発明の扁平コアレスモータは、1個ま
たは複数個の電機子コイルを備えたロータと、このロー
タの回転中心に配置されたシャフトと、前記ロータに臨
む界磁マグネットと、これらを収納するケーシングとを
有する扁平コアレスモータにおいて、ロータの回転中心
に設けたコンミテータの裏面に凹所を形成してオイル溜
まりを設け、かつオイル溜まりの側壁にオイルを排出す
る吐出口を設けたことをも特徴とするものである。
【0008】この発明の扁平コアレスモータは、オイル
溜まり内の潤滑オイルが、ロータの回転に連れて吐出口
からケーシング内に強制的に排出されるようにしたこと
をも特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る扁平コアレスモータの実施例を詳細に説明する。
【0010】図1ないし図3は、この発明の扁平コアレ
スモータの実施例として扁平コアレス振動モータに適用
した場合の要部を示し、図1は要部平面図、図2はその
斜視図、図3は組み付け状態の平面図である。
【0011】図において電機子(ロータ)10は、ほぼ
1/2.5〜3円形の樹脂フレーム11の内部に1/4
円形からなる1個のコアレス電機子コイル12を配して
両者を一体に成形したものである。このように構成する
ことで、コアレス電機子コイル12の保持がより確実に
なるとともに、コアレス電機子コイル12も樹脂フレー
ム11と一緒に成形できるので、製造工程が容易とな
る。
【0012】樹脂フレーム11のかなめ部分のコンミテ
ータ13には、円を4等分した整流子14a,14b,
14c,14dが設けられ、その中心には電機子10の
回転中心となるシャフト(図示せず)を取り付けるため
の軸孔15が開設されている。コアレス電機子コイル1
2は、樹脂フレーム11の形状にほぼ対応した形状の1
巻コイルであり、両側縁の開き角度は約90度である。
また前記整流子14a,14b,14c,14dは、対
角線方向の2個ずつ14aと14c、14bと14dが
それぞれ共通に接続されており、その一方にコアレス電
機子コイル12の内側の巻線端部25が、他方に外側の
巻線端部26が接続されている。
【0013】なお、上記電機子10を振動発生モータと
して利用する場合には、遠心力を大きくするためにコア
レス電機子コイル12の空心部16に、錘17を配設す
るのが望ましい(図では錘17の一部を切り欠いてあ
る)。また、上記図1の電機子10は回転中心角が約9
0度であるが、特に約90度に限定されるものではな
い。
【0014】上記樹脂フレーム11は、その外周側の端
部を周方向に延長して翼形としてある。もちろん、この
翼部18にも錘を内蔵しておくことができる。このよう
に翼部18を設けることにより、電機子10の重心を外
側に移動させてあるので、この扁平コアレスモータを振
動モータに適用したときに、より大きな振動を得ること
ができる。
【0015】この実施例では、上記樹脂フレーム11の
一側縁11aに、鉄ピン等からなる磁性体もしくはN,
S極の磁極を有する永久磁石20が内蔵させてある。こ
の磁性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁石20
は、細い丸棒状もしくは円筒状に形成され、軸孔15を
回転中心とする円弧の一部を構成するように内側にやや
湾曲している。すなわち、磁性体もしくはN,S極の磁
極を有する永久磁石20の方向は、電機子10の回転方
向または逆回転方向とほぼ平行であり、一側縁11aと
直交している。なお、上記磁性体もしくはN,S極の磁
極を有する永久磁石20の断面形状を丸棒状にしたこと
によって磁性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁
石20の両側にN極とS極とを形成しやすくなる。もち
ろん磁性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁石2
0が円筒形状であっても同様の効果を得ることができ
る。
【0016】上記磁性体もしくはN,S極の磁極を有す
る永久磁石20の磁力の強さは、磁性体もしくはN,S
極の磁極を有する永久磁石20の長さや断面積などに依
存するので、適宜選択する必要がある。すなわち、電機
子10を停止するときには、所定の位置で強制的に停止
させる磁力が必要である一方、電機子10が回転してい
るときには、その回転運動を妨げない程度の磁力でなけ
ればならない点を考慮する必要がある。なお、磁性体も
しくはN,S極の磁極を有する永久磁石20の形状とし
ては、上述の磁性体もしくはN,S極の磁極を有する永
久磁石20のような細い丸棒状や円筒状に限らず、平板
状の小片を内蔵させたり、楕円体を内蔵させても同様の
効果が得られる。
【0017】図3は、上記構成からなる電機子10を界
磁マグネット21で停止させたときの位置関係を示した
ものである。界磁マグネット21は、円板を4等分して
N極とS極を交互に配列したもので、界磁マグネット2
1の中心部で電機子10のコンミテータ13を回転可能
に支持している。電機子10を界磁マグネット21上で
時計回りまたは反時計回りに回転させた後、電機子10
のコアレス電機子コイル12に供給する電源をオフにす
ると、磁性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁石
20のS極とN極とが界磁マグネット21のN極とS極
とに引き付けられ、長手方向の真ん中が界磁マグネット
21のN極とS極との境界線22上に位置した状態で電
機子10が停止する。すなわち、電機子10は、常に磁
性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁石20の半
分の長さ分だけ角度θをずらした状態で界磁マグネット
21のN極上に停止し、コアレス電機子コイル12の一
側部12aが隣接する他方側のS極内にはみ出した状態
となる。これは、電機子10が停止する際に磁性体もし
くはN,S極の磁極を有する永久磁石20と界磁マグネ
ット21とが、界磁マグネット21のN極に対しては磁
性体もしくはN,S極の磁極を有する永久磁石20のS
極、S極に対してはN極が互いに引き付けあい、電機子
10の自由回転に打ち勝って強制的にその位置で停止さ
せるものである。このように、コアレス電機子コイル1
2の一側部12aは、電機子10が始動しにくいとされ
る界磁マグネット21上の領域Z内よりも大きくS極側
にはみ出しているので、電機子10を始動させたときに
はスムーズに回転することになる。
【0018】この発明に係るコンミテータ13は、その
裏面に凹所を形成してオイル溜まり31を設け、かつオ
イル溜まり31の側壁32を一部切り欠いてオイルを排
出する吐出口33を設けてある。オイル溜まり31の形
状としてはこのような側壁32を備えたものに限定され
るものではなく、多数の溝や凹凸で構成したり、ハニカ
ム状や管状に形成することもできる。したがって、オイ
ルを排出する吐出口33の形状や構造も、上記オイル溜
まり31の形状に応じて適宜決定することが望ましい。
【0019】このように構成された扁平コアレスモータ
においては、オイル溜まり31内の潤滑オイルは電機子
10の回転によって遠心力を受けるので、潤滑オイルは
電機子10の回転に連れて吐出口33からケーシング3
4内に強制的に排出される。したがって潤滑オイルがコ
ンミテータ13部分のシャフトと軸受部との間に滞留す
ることがなく、注入した潤滑オイルがシャフトと軸受部
間からにじみ出して、各部材に付着して摩擦を引き起こ
し、これがために小型化した電機子10に大きい負荷が
かかってがスムーズに回転しなくなってしまったり、コ
ンミテータ13に付着して回線障害を発生するという欠
点が解消できた。
【0020】上記実施例はこの発明の扁平コアレスモー
タを振動発生装置に適用した場合について説明したが、
本発明は普通の回転モータや、ステッピングモータにも
応用できるものである。
【0021】
【発明の効果】この発明の扁平コアレスモータにおいて
は、ロータ背面の回転中心に設けたコンミテータの片面
に凹所を形成してオイル溜まりを設け、かつオイル溜ま
りの側壁にオイルを排出する吐出口を設けたことによ
り、オイル溜まり内の潤滑オイルがロータの回転に連れ
て吐出口からケーシング内に強制的に排出されるので、
潤滑オイルによる各部材の摩擦を防ぎ、ロータの回転が
確実にかつスムーズに行なわれるようになった。
【0022】またこの発明の扁平コアレスモータによれ
ば、潤滑オイルがコンミテータ部分のシャフトと軸受部
との間に滞留してコンミテータに付着することがなく、
コンミテータの回線障害を無理なく防止できる扁平コア
レスモータを提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の扁平コアレスモータの一実施例を示
す要部平面図である。
【図2】その斜視図である。
【図3】組み付け状態の平面図である。
【図4】従来の扁平コアレスモータの1例を示す縦断面
図である。
【図5】従来の扁平コアレスモータに使用される電機子
の1例を示す平面図である。
【符号の説明】
10 電機子 11 樹脂フレーム 11a 1側縁 12 コアレス電機子コイル 13 コンミテータ 14,14a,14b,14c,14d 整流子 15 軸孔 16 空心部 17 錘 18 翼部 20 永久磁石 21 界磁マグネット 22 境界線 25,26 巻線端部 31 オイル溜まり 32 側壁 33 吐出口 34 ケーシング
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 5/167 F16C 33/10 H02K 7/065 H02K 7/08 H02K 23/58

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個または複数個の電機子コイルを備え
    たロータと、このロータの回転中心に配置されたシャフ
    トと、前記ロータに臨む界磁マグネットと、これらを収
    納するケーシングとを有する扁平コアレスモータにおい
    て、ロータの回転中心に設けたコンミテータの裏面にオ
    イル溜まりを設けるとともに、オイル溜まりにオイルを
    排出する吐出口を設けたことを特徴とする扁平コアレス
    モータ。
  2. 【請求項2】 1個または複数個の電機子コイルを備え
    たロータと、このロータの回転中心に配置されたシャフ
    トと、前記ロータに臨む界磁マグネットと、これらを収
    納するケーシングとを有する扁平コアレスモータにおい
    て、ロータの回転中心に設けたコンミテータの裏面に凹
    所を形成してオイル溜まりを設け、かつオイル溜まりの
    側壁にオイルを排出する吐出口を設けたことを特徴とす
    る扁平コアレスモータ。
  3. 【請求項3】 オイル溜まり内の潤滑オイルが、ロータ
    の回転に連れて吐出口からケーシング内に強制的に排出
    されるようにしたことを特徴とする請求項1または2に
    記載の扁平コアレスモータ。
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