JP3863149B2 - 軸固定型モータと同モータの製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、本願出願人らは、ケースにバーリング孔を設けて軸の基端を圧入し、該軸の他端を支持しないでフリーにしたものを提案している。(特許文献2参照)
このような構成のものはモータ自体の厚みが許容されればよいが、モータサイズが直径で10mm、厚みが2mm程度のものが要求されるようになると、このようなロータの中にバーリング孔を設けて保持する構成は実現できないので、今度は軸の固定手段に溶接する必要がある。この軸固定に溶接による技術として本出願人らはロータ装着後にケース外方から軸の先端をレーザなどで溶接する構造を開示している。このようなものは、モータ自体の厚みがあるものでは、内蔵するロータに影響があまりでないが、薄型になると、いくらレーザによる局所溶接でも、ロータの損傷は避けられないし、溶接時の溶けた滓がケースから内方に延びて空隙が犠牲になってしまうことが判明した。特に軸の先端をはめ込む透孔の部分の厚みがケースの板厚程度で、軸のケース間に隙間があったり(特許文献3)、軸とケースの透孔が同一なもので挿入部分が少ないもの(特許文献4)では、ケースが溶けたとき、その滓が内部に進入しやすいのでこの対策が望まれていた。
具体的には、請求項2、3に示す発明のように前記ロータは複数個の空心電機子コイルと、該空心電機子コイルの少なくとも一部が載置された印刷配線板からなる整流子基材と、タングステン合金からなる偏心ウエイトと、これらを一体に成形する樹脂と、回転中心に配された軸受とが備えられ、ハウジングは前記軸の第1端部が固定されたケースと、前記軸の第2端部がはめ込まれる凹所を中心に設けたハウジングの一方を構成するブラケットとからなり、該ブラケットには前記ロータを軸方向空隙を介して駆動するマグネットと、該マグネットの内径部で前記整流子基材に摺接させることによって前記ロータをハウジングの他方を構成するケース側に付勢させる一対のブラシと、該ブラシの基部が植設され、一部が前記マグネットの下方を横断して側方に給電端子として導出されたフレキシブルベースとが備えられたものか、前記ロータはリング状マグネットと、このマグネットにヨーク板を介して配された偏心ウエイトと、前記マグネットの内側に配された軸受とが備えられ、前記ハウジングは前記軸の第1端部が固定されたブラケットと、前記軸の第2端部がはめ込まれる凹所を中心に設けたハウジングの一方を構成するケースとからなり、前記ブラケットには前記軸の第1端部が溶接によって固定され、前記ロータを駆動するステータとして該ブラケットに添設されたステータベースと、該ステータベースの前記凹所の周囲に配された複数個の空心電機子コイルと、該空心電機子コイルを駆動させる駆動部材と、側方から前記駆動部材に電力を供給する給電端子とが備えられたもので達成できる。
これらは、具体的には請求項4に示すように前記軸の第2端部もレーザー溶接で固定され、前記ケースの開口縁とブラケットもレーザー溶接で取り付けられているものがよい。
そして、このようなモータを製造するには、請求項5に示す発明のようにケースとブラケットからなるハウジングの一方の中心にジグを利用して軸の第1端部をレーザー溶接で固定する工程;その後、ロータを前記軸の第2端部から回転中心に配した軸受を介して回転自在に装着する工程;その後、前記軸の第2端部をハウジングの他方に設けた凹所にはめ込んでハウジングの一方と他方を組みあわせ、ケースの開口縁をブラケットに取り付ける工程とからなるもので達成できる。
請求項2の発明によれば、軸溶接型ながらも装着前に軸を溶接するものであるから、組み込み後に溶接するときに発生する溶接滓などの空隙を悪化させる問題がなく、ロータを装着するにあたってロータの損傷を防止すると共に、回転時の振動による軸とケースとのチャタリング等の接触ノイズが生ずるおそれがなく、組み付け作業が簡単にできる軸方向空隙型コアレス振動モータが得られる。
請求項3の発明によれば、同様に軸方向空隙型ブラシレス振動モータが得られる。
請求項4の発明によれば、各組み合わせ部分がレーザー溶接によってモノコック構造に構成されるので細手の軸、薄手のハウジングからなるものでも強度が十分あり、耐衝撃性が改善され、ロータ組み込み完成後にハウジングの他方を溶接するものであってもロータとハウジングは空隙が十分あるので、空隙に影響が出る問題がなくなる。
請求項5の発明によれば、先に軸の第1端部を付勢される側のハウジングに溶接することによって内蔵するロータの損傷を防止すると共に、組み付け作業が簡単にでき、モノコック構造に構成されるので強度が十分あり、耐衝撃性が改善される製造方法が得られる。
図2は図1のモータの縦断面図である。
図3は、本発明の軸方向空隙型ブラシレス振動モータの縦断面図である。(実施例2)
さらに、ブラシ、マグネットなどを配して準備されたブラケット3がバーリング状透孔3aを介して前記軸1の第2端部1bにはめ込まれることによってモータとして仮組み立てされる。
その後、ケース2の開口縁2cとブラケット3の外周をレーザー溶接することによって完成するのである。
このように一方方向から組み立てることができるので、自動組立も容易にできる。
前記ブラケット3は中心に凹所としてバーリング状の透孔3aが設けられ、この周囲にリング状の軸方向空隙型マグネット4が配され、該マグネット4の内径部にブラシ5、5の基端が配されたフレキシブルベース6が接着で載置され、その一部が細長く延長されて前記マグネット4の下方を通って側方に導出され、ブラケット3から突き出された長方形状舌片3b上で給電端子6aを構成している。ここで前記ブラケット3には、前記マグネットを横断する部分に細長い角形の透孔3cが空けられて、前記フレキシブルベースの一部はこの透孔3cを通って再度ブラケット上面に引き上げられるようになっている。したがって、フレキシブルベース6の実質的な厚みが無視できる。前記軸の第2端部は、より強度を向上させるために前記ブラケット3の透孔3aにレーザ溶接L2される。
ここでより強度を得るために軸1の第2端部1bをレーザ溶接で前記ブラケット3のバーリング状の透孔3aにレーザ溶接しても良い。このようにモータ完成後にブラケット外方からレーザ溶接しても、偏心ロータRと透孔のあるバーリング部分は隔離されているので溶接による影響は出ない。このように構成された軸方向空隙型コアレス振動モータは、偏心ロータRがケース側に摺接するものであっても、完成後に軸の第1端部を溶接する方式でないため、溶接によるワッシャP等のロータ部材が損傷するおそれがない。
このように固定した軸1の周囲には、前記ヨークブラケット33上でステータベース34が添設され、さらにこのステータベース34上に設けた巻線型空心電機子コイル8、ホールセンサHおよび図示しない駆動回路部材と、外部へ導出された一対の給電端子33dからなるステータSを構成している。
前記凹所として軸の端面の一部を塞ぐようにした小径の透孔からなるものを示したが、透孔に替わりプレス加工によって軸の端面を受ける部分を薄く潰して全部塞ぐように袋型にし、外方からこの薄い部分を通して軸の先端もろともレーザで溶接させるようにしても良い。
また、レーザ溶接はロータが付勢される方のみに該ロータを組み込み前にするものであれば、他方は圧入でも構成させることができる。
2、22 ケース
3、33 ブラケット
34 ステータベース
4、44 軸方向空隙型マグネット
5 ブラシ
6 フレキシブルベース
7 平板コミュテータ
8 空心電機子コイル
9 ヨーク板
R、R1、偏心ロータ
Claims (5)
- ケースとブラケットとからなるハウジングに軸を介して回転自在にロータが装着されたもので、該ロータは前記ハウジングのいずれか一方に付勢された軸方向空隙型モータにおいて、該ロータを回転自在に支承する軸は第1端部が付勢される側のハウジングの中央に配した凹所にはめ込まれて外方からレーザー溶接によって前記ロータが格納される前に固定され、該軸の第2端部から前記ロ−タが軸受を介して回転自在に装着され、該軸の第2端部が前記他方のハウジングの中央に設けた凹所にはめ込まれ、前記ハウジングの一方が開口縁でハウジングの他方に取り付けられたもので、前記付勢される側のハウジングの中央にに配した凹所は軸の端面に接する部分の少なくとも一部が閉じられている軸固定型モータ。
- 前記ロータは複数個の空心電機子コイルと、該空心電機子コイルの少なくとも一部が載置された印刷配線板からなる整流子基材と、タングステン合金からなる偏心ウエイトと、これらを一体に成形する樹脂と、回転中心に配された軸受とが備えられ、ハウジングは前記軸の第1端部が固定されたケースと、前記軸の第2端部がはめ込まれる凹所を中心に設けたハウジングの一方を構成するブラケットとからなり、該ブラケットには前記ロータを軸方向空隙を介して駆動するマグネットと、該マグネットの内径部で前記整流子基材に摺接させることによって前記ロータをハウジングの他方を構成するケース側に付勢させる一対のブラシと、該ブラシの基部が植設され、一部が前記マグネットの下方を横断して側方に給電端子として導出されたフレキシブルベースとが備えられた請求項1に記載の軸固定型モータ。
- 前記ロータはリング状マグネットと、このマグネットにヨーク板を介して配された偏心ウエイトと、前記マグネットの内側に配された軸受とが備えられ、前記ハウジングは前記軸の第1端部が固定されたブラケットと、前記軸の第2端部がはめ込まれる凹所を中心に設けたハウジングの一方を構成するケースとからなり、前記ブラケットには前記軸の第1端部が溶接によって固定され、前記ロータを駆動するステータとして該ブラケットに添設されたステータベースと、該ステータベースの前記凹所の周囲に配された複数個の空心電機子コイルと、該空心電機子コイルを駆動させる駆動部材と、側方から前記駆動部材に電力を供給する給電端子とが備えられた請求項1に記載の軸固定型モータ。
- 前記軸の第2端部もレーザー溶接で固定され、前記ケースの開口縁とブラケットもレーザー溶接で取り付けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸固定型モータ。
- ケースとブラケットからなるハウジングの一方の中心にジグを利用して軸の第1端部をレーザー溶接で固定する工程;その後、ロータを前記軸の第2端部から回転中心に配した軸受を介して回転自在に装着する工程;その後、前記軸の第2端部をハウジングの他方に設けた凹所にはめ込んでハウジングの一方と他方を組みあわせ、ケースの開口縁をブラケットに取り付ける工程とからなる軸固定型モータの製造方法。
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