JP4601648B2 - 小型モータ - Google Patents

Description

本発明は、振動モータやファンモータ等の小型モータに関し、特に、リフローソルダリングによる印刷配線板への表面実装に適した構造の小型モータに関する。

印刷配線板への表面実装に適した構造の振動モータとしては、特開平１１−２３４９４３に開示の如く、モータ軸に偏心錘を取着した振動モータ本体と、このモータケースを嵌め受けて保持するモータ収容部を備えた金属製ホルダー枠と、モータケースの一端部側の開口を塞ぐための樹脂製端蓋に取着した一対の外部接続端子片（モータ端子）とを有し、金属製ホルダーの平坦状底面と一対の外部接続端子片とを印刷配線板にそれぞれ形設された固着用パターンと給電パターンとにクリーム半田塗布で密着させて振動モータをリフローソルダリングにより面実装したものが知られている。
特開平１１−２３４９４３（発明の詳細な説明）

しかしながら、上記の振動モータにあっては次のような問題点があった。

（１）リフローソルダリングによる振動モータの面実装においては専用の金属製ホルダー枠を必要とし、部品点数の増加と組み付け作業の手間を要し、製造コスト高となると共に、金属製ホルダー枠は振動モータ本体を挟持固定するための一対の湾曲状バネ挟持片を有し、それらが平坦状底面よりも張り出ているため、基板実装面積を余分に消費している。

（２）また、モータケースの一端部側の開口を塞ぐための樹脂製端蓋には、モータケース内部のブラシ端子の他に、印刷配線板の給電パターンに導電固着するための一対の外部接続端子片（モータ端子）を取着する必要があるため、部品点数の増加と組み付け作業の手間を要し、製造コスト高となる。

そこで上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、印刷配線板へのリフローソルダリングによる表面実装工程において金属製ホルダー枠を用いずに済む構造の小型モータを提供することにある。

本発明の第２の課題は、端蓋におけるブラシ端子とモータ端子とを兼用化した小型モータを提供することにある。

上記第１の課題を解決するため、本発明は、内側面に永久磁石を備えると共に、電機子を担持したモータ軸を軸受を介して回転可能に保持するモータケースと、このモータケースの一端部側の開口に嵌合し、一対のブラシ組立体を取着して成る樹脂製端蓋とを有する小型モータにおいて、モータケースの構造を工夫した点に特徴を有する。

即ち、モータケースは、平坦状平面部と、この平坦状平面部から折曲して左右対称の一対の側面部と、この一対の側面部の下端で相互連結して前記平坦状平面部に対し略平行する平坦状底面部とから成ることを特徴とする。

斯かる構造のモータケースを用いると、平坦状底面部を印刷配線板の固着用パターンにクリーム半田塗布で密着させて固着できるため、小型モータを寝かせた状態で印刷配線板に面実装でき、金属製ホルダー枠を用いずに済み、低コスト化を図り得る。また、モータケースの平面部が平坦状であることから、ロボットハンドリングにより平坦状平面部を吸着把持できるため、小型モータの印刷配線板への搭載工程を自動化でき、省力化を図り得る。

各側面部としては、平坦状平面部から略直角に折曲垂下する第１の側面部と、この第１の側面部から内側に折曲して傾斜する第２の側面部と、この第２の側面部から折曲垂下する第３の側面部とから成ることが望ましい。内側に傾斜した第２の側面部により平坦状底面部の幅は平坦状平面部の幅に比し狭いものの、金属製ホルダー枠の分の軽量化により十分な固着強度を得ることができる。また、第１の側面部は平坦状平面部から略直角に折曲垂下しているため、基板占有面積を徒に消費せずに済む。

電機子の回転中心位置が平坦状平面部と平坦状底面部との離間距離の中点位置よりも平坦状平面部側へ偏倚し、永久磁石と平坦状底面部との間に空き間を備えて成る場合には、この空き間の存在により、平坦状底面部で生じるクリーム半田の溶融熱による永久磁石の減磁作用を抑制できる。

また、樹脂製端蓋は空き間に嵌入する差し込みスペーサを有する場合、永久磁石の位置決め保持を実現できる。

永久磁石としては、モータケースの内側面に当接する異形の筒状体を用いることが望ましい。永久磁石の組み込み容易化と位置決め保持を実現できる。外周面が正八角形である場合には、平坦状平面部と左右の第１及び第２の側面部とで正八角形のうち都合５面に当接するため、位置決め保持を高めることができる。また、正六角形の場合に比し円形化するため、永久磁石の肉厚を厚く一様化できる。

上記第２の課題を解決するため、モータケースは、一端部側における第１の側面部の下部には第２及び第３の側面部と平坦状底面部とを具備しない切り欠き部を有し、各ブラシ組立体はブラシを取着したブラシ端子を備え、ブラシ端子は樹脂製端蓋に取着するための係止部を有し、上記切り欠き部を介してモータケース外に突出して成る。モータケースは傾斜した第２の側面部を具備するため、この第２の側面部を一部除去することにより、その切り欠き部を介してブラシ端子をモータケース外に突出させることができるものであるが、樹脂製端蓋に外部接続端子としてのモータ端子を取着する必要がなく、低コスト化を実現できる。このブラシ端子が平坦状底面部のレベル面に斉一した折曲片部を有する場合、小型モータの基板への搭載時の据え置き性が良好となり、固着強度も高めることができる。一対の折曲片部は相対向して内側に向いていることが望ましい。基板占有面積の縮小化に寄与する。

モータ軸の軸受から外部に突出する部分に偏芯錘を取着して成る振動モータにおいては、電機子の回転中心位置が平坦状平面部と平坦状底面部との離間距離の中点位置よりも平坦状平面部へ偏倚しているため、偏芯錘の回転直径を平坦状平面部と平坦状底面部との離間距離（モータケースの太さ）よりも長くでき、慣性能率が高く振動強度が高い振動モータを実現できる。

なお、モータ軸の軸受から外部に突出する部分にファンを取着しても構わない。

モータケースの平坦状底面部で印刷配線板に固着できるため、小型モータを寝かせた姿勢で面実装でき、金属製ホルダー枠を用いずに済み、低コスト化を図り得る。また、ロボットハンドリングにより平坦状平面部を吸着把持できるため、小型モータの印刷配線板への搭載工程を自動化でき、省力化を図ることができる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る小型モータの一実施例を示す斜視図、図２は同実施例を示す分解斜視図、図３は同実施例を別の角度から見た分解斜視図、図４（Ａ）は同実施例の正面図、図４（Ｂ）は同実施例の側面図、図４（Ｃ）は同実施例の背面図、図５（Ａ）は同実施例の平面図、図５（Ｂ）は同実施例の底面図、図６は同実施例の縦断側面図、図７は図６中のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図、図８は同実施例におけるモータケースを示す斜視図、図９は図６中のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図である。

本例の小型モータは振動モータであって、断面異形のモータケース１と、その内側面に位置決めした筒状永久磁石２と、モータ軸３が圧入して貫通する３突極形の電機子４と、ブラシ基板を兼用する樹脂製端蓋５に組み込んだ一対のブラシ組立体１０，１０と、モータ軸３のモータケース１から突出した部分に加締固定した偏芯錘６とを有する。

モータケース１は鉄製の深絞りプレス成形品であって、頂面のバーリング部に圧入したメタル軸受７を有し、平坦状平面部１ａと、この平坦状平面部１ａから略直角に折曲垂下して相平行する左右一対の第１の側面部１ｂ，１ｂと、左右一対の第１の側面部１ｂ，１ｂからそれぞれ内側に折曲して約４５°で傾斜する左右一対の第２の側面部１ｃ，１ｃと、左右一対の第２の側面部１ｃ，１ｃからそれぞれ折曲垂下して相平行する左右一対の第３の側面部１ｄ，１ｄと、左右一対の第３の側面部１ｄ，１ｄの下端で相互連結して平坦状平面部１ａに対し略平行する平坦状底面部１ｅとから成る。このモータケース１は一端部の開口側において第１の側面部１ｂ，１ｂの下部に第２の側面部１ｃ，１ｃ，第３の側面部１ｄ，１ｄ及び平坦状底面部１ｅを具備しない切り欠き部Ｅを有している。平坦状平面部１ａと平坦状底面部１ｅとの離間距離は左右一対の第１の側面部１ｂ，１ｂの離間距離よりも長く、モータ軸３の回転中心位置Ｏが平坦状平面部１ａと平坦状底面部１ｅとの離間距離の中点位置Ｓよりも平坦状平面部１ａ側へ偏倚している。そのオフセット量はモータ軸３の略半径以内に留めてある。

筒状永久磁石２の外周面は正八角形であって、この筒状永久磁石２をモータケース１の一端部側の開口から挿入し、筒状永久磁石２は平坦状平面部１ａ，第１の側面部１ｂ，１ｂ及び第２の側面部１ｃ，１ｃの内側面に当接している。この永久磁石２と平坦状底面部１ｅとの間には、図６に示す如く、平坦状底面部１ｅの肉厚以上の空き間Ｑが形成されている。

各ブラシ組立体１０は、整流子８に摺接するブラシ１２とこれを取着したブラシ端子片１４とを備え、ブラシ端子片１４は，樹脂製端蓋５の係止穴５ａに軸方向に差し込むための一対の係止爪１４ａ，１４ａと、下端部に足部としての折曲片部１４ｂとを有している。

電気絶縁性の樹脂製端蓋５は、端板５ｂから軸方向に突出してモータケース１の第１の側面部１ｂ，１ｂの開口側の内側面に嵌り相対向した側面部５ｃ，５ｃと、端板５ｂの内側央部に形成された軸受穴５ｄと、第１の側面部１ｂ，１ｂの開口縁の一部を加締めるための欠損部５ｅ，５ｅと、図５（Ｂ）に示す如く、ブラシ端子片１４が差し込まれるスリット５ｉ，５ｉと、開口側の平坦状平面部１ａに対向して切り欠き部Ｅを塞ぐ底面部５ｆと、底面部５ｆから更に軸方向に突出し、空き間Ｑに一部挿入されたスペーサ５ｇとを一体的に有している。

各ブラシ端子片１４は切り欠き部Ｅを介してモータケース１の底面側に突出し、折曲片部１４ｂ，１４ｂは平坦状底面部１ｅのレベル面に斉一し、相対向して内側に向いている。折曲片部１４ｂ，１４ｂの上を底面部５ｆが貫通している。

本例のモータケース１を用いると、平坦状底面部１ｅを印刷配線板の固着用パターンにクリーム半田塗布で密着させて固着できるため、小型モータを寝かせた姿勢で印刷配線板に面実装でき、金属製ホルダー枠を用いずに済み、低コスト化を図り得る。内側に傾斜した第２の側面部１ｃにより平坦状底面部１ｅの幅は平坦状平面部１ａの幅に比し狭いものの、金属製ホルダー枠の分の軽量化により固着強度を得ることができる。また、第１の側面部１ｂは平坦状平面部１ａから略直角に折曲垂下しているため、基板占有面積を徒に消費せずに済む。更に、モータケース１には平坦状平面部１ａがあることから、ロボットハンドリングにより平坦状平面部１ａを吸着把持できるため、小型モータの印刷配線板への搭載工程を自動化でき、省力化を図り得る。

電機子４の回転中心位置Ｏが平坦状平面部１ａと平坦状底面部１ｅとの離間距離の中点位置Ｓよりも平坦状平面部１ａ側へ偏倚し、永久磁石２と平坦状底面部１ｅとの間に空き間Ｑを備えているので、平坦状底面部１ｅで生じるクリーム半田の溶融熱による永久磁石２の減磁作用を抑制できる。

また、樹脂製端蓋５は空き間Ｑに一部嵌入する差し込みスペーサ５ｇを有するので、永久磁石２の位置決め保持を実現できる。そして、永久磁石２の外周面が正八角形であるため、平坦状平面部１ａと側面部１ｂ，１ｃとで正八角形のうち都合５面に当接するので、位置決め保持を高めることができる。

モータケース１は傾斜した第２の側面部１ｃを具備するため、この第２の側面部１ｃを一部除去することにより、その切り欠き部Ｅを介してブラシ端子片１４をモータケース外に突出させることができるものである。樹脂製端蓋５に外部接続端子としてのモータ端子を取着する必要がなく、低コスト化を実現できる。このブラシ端子片１４は平坦状底面部１ｅのレベル面に斉一した折曲片部１４ｂを有するため、小型モータの基板への搭載時の据え置き性が良好となり、固着強度も高めることができる。また、一対の折曲片部１４ｂ，１４ｂは相対向して内側に向いているので、基板占有面積の縮小化に寄与する。

本例の振動モータにおいては、電機子４の回転中心位置Ｏが離間距離の中点位置Ｓよりも平坦状平面部１ａ側へ偏倚しているため、偏芯錘６の回転直径を平坦状平面部１ａと平坦状底面部１ｅとの離間距離（モータケース１の太さ）よりも長くしても印刷配線板に接触せず、慣性能率が高く振動強度を高めることができる。

本発明に係る小型モータの一実施例を示す斜視図である。 同実施例を示す分解斜視図である。 同実施例を別の角度から見た分解斜視図である。 （Ａ）は同実施例の正面図、（Ｂ）は同実施例の側面図、（Ｃ）は同実施例の背面図である。 （Ａ）は同実施例の平面図、（Ｂ）は同実施例の底面図である。 同実施例の縦断側面図である。 図６中のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図である。 同実施例におけるモータケースを示す斜視図である。 図６中のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す切断矢視図である。

符号の説明

１…モータケース
１ａ…平坦状平面部
１ｂ…第１の側面部
１ｃ…第２の側面部
１ｄ…第３の側面部
１ｅ…平坦状底面部
２…筒状永久磁石
３…モータ軸
４…電機子
５…樹脂製端蓋
５ａ…係止穴
５ｂ…端板
５ｃ…側面部
５ｄ…軸受穴
５ｅ…欠損部
５ｆ…底面部
５ｇ…スペーサ
５ｉ…スリット
６…偏芯錘
７…メタル軸受
８…整流子
１０…ブラシ組立体
１２…ブラシ
１４…ブラシ端子片
１４ａ…係止爪
１４ｂ…折曲片部
Ｅ…切り欠き部
Ｏ…回転中心位置
Ｑ…空き間
Ｓ…中点位置

Claims (8)

1. 内側面に永久磁石を備えると共に、電機子を担持したモータ軸を軸受を介して回転可能に保持するモータケースと、このモータケースの一端部側の開口に嵌合し、一対のブラシ組立体を取着して成る樹脂製端蓋とを有する小型モータにおいて、
   前記モータケースは、平坦状平面部と、この平坦状平面部から折曲して左右対称の一対の側面部と、前記一対の側面部の下端で相互連結して前記平坦状平面部に対し略平行する平坦状底面部とを有し、前記各側面部は、前記平坦状平面部から略直角に折曲垂下する第１の側面部と、前記第１の側面部から内側に折曲して傾斜する第２の側面部と、前記第２の側面部から折曲垂下する第３の側面部とを有し、前記第１の側面部の前記一端部側の下部には前記第２及び第３の側面部と前記平坦状底面部とを具備しない切り欠き部を有し、前記各ブラシ組立体はブラシを取着したブラシ端子を備え、前記ブラシ端子は前記樹脂製端蓋に取着するための係止部を有し、前記切り欠き部を介して前記モータケース外に突出して成ることを特徴とする小型モータ。
2. 請求項１において、前記電機子の回転中心位置が前記平坦状平面部と前記平坦状底面部との離間距離の中点位置よりも前記平坦状平面部側へ偏倚し、前記永久磁石と前記平坦状底面部との間に空き間を備えて成ることを特徴とする小型モータ。
3. 請求項２において、前記樹脂製端蓋は前記空き間に嵌入する差し込みスペーサを有することを特徴とする小型モータ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記永久磁石は、外周面が前記モータケースの内側面に当接する異形の筒状体であることを特徴とする小型モータ。
5. 請求項４において、前記外周面は正八角形であることを特徴とする小型モータ。
6. 請求項１において、前記各ブラシ端子は前記平坦状底面部のレベル面に斉一した折曲片部を有することを特徴とする小型モータ。
7. 請求項６において、前記一対の折曲片部は相対向して内側に向いていることを特徴とする小型モータ。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記モータ軸の前記軸受から外部に突出する部分に偏心錘を取着して成ることを特徴とする小型モータ。