JPH06296343A

JPH06296343A - 小型モータ

Info

Publication number: JPH06296343A
Application number: JP5105161A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Mano; 聡真野; Yukihisa Tonooka; 幸久殿岡; Kei Suzuki; 警鈴木
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1994-10-21
Also published as: CN1093501A

Abstract

(57)【要約】【目的】回転子の回転軸の振動を防止するとともに安
定した性能を発揮する簡単な構造の小型モータを提供す
る。【構成】内部に固定子２が取付けられたケーシング３
と、ケーシング３内に配設され、ケーシング３に設けら
れた軸受５，６により回転軸７を回転自在に支持された
回転子４と、各軸受５，６にそれぞれ取付けられ、回転
軸７の外周面２３を中心軸Ｃの方向に対して直角方向に
押圧して外周面２３を軸受５，６の内周面に接触させる
弾性突出片２４，２５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型モータに係り、特に
小型カメラ等の精密機器、ヘッドホンステレオ等の音響
・映像機器、自動車用電装機器などに使用される小型モ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは、前記各種機器の他あらゆ
る分野で広く使用されており、より高性能、小型軽量薄
型化が進んでいる。

【０００３】小型モータは、ケーシングの内面に永久磁
石を取付け、ケーシングの両側板に設けられた２個の軸
受により回転子の回転軸を回転自在に支持している。回
転軸は軸受の内周面に摺接しているが、回転軸を滑らか
に回転させるために、回転軸の外周面と軸受の内周面と
の間には微小なクリアランス（間隙）が確保されてい
る。このクリアランスがあるために、回転子が回転運動
をすると、回転軸及び回転子が中心軸方向に対して直角
方向に振動し、これによりモータ全体の振動が発生する
という課題があった。

【０００４】そこで、回転軸の振動を低減させるため
に、以下に述べる第１乃至第３の構成を有する小型モー
タが既に提案されている。

【０００５】第１の構成の小型モータは、２極ある永久
磁石の各磁力をわざと変えて磁気バランスを崩し、磁気
による側圧（中心軸に対して横方向例えば直角方向に働
く圧力）を回転子に加えることにより回転軸を軸受内周
面の一方向に押さえつける構造を有している。

【０００６】第２の構成の小型モータは、ばね等を使用
して機械的に回転軸に側圧を加え、回転軸を軸受内周面
の一方向に押さえつけていた（特開昭６０−２００７４
０号公報参照）。

【０００７】第３の構成の小型モータは、緩衝性を有す
る合成樹脂により軸受を形成して、軸受により回転軸の
振動の吸収を図っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小型モ
ータのトルクはかなり小さいため、前記第１の構成の小
型モータの場合には、磁気による側圧を加えることによ
り、トルクリップルが大きくなったり、コギングトルク
が大きくなり始動性が悪くなって、安定した性能を発揮
することができないという課題があった。また、磁気側
圧を加えるためにモータ内部の構造が複雑となり、製造
工程も複雑かつ大掛かりになるという課題もあった。

【０００９】また、小型モータはそれぞれの寸法が非常
に小さく内部スペースも狭いので、前記第２の構成の小
型モータの場合には、ばね等の部品を取付ける余地がほ
とんどなく、仮に取付けることができたとしても部品点
数が多くなって工程数が増えコスト高になるという課題
があった。

【００１０】軸受内周面と回転軸との間の前記クリアラ
ンスはできるだけ小さい方が回転軸の振動を抑えること
ができるが、合成樹脂は温度差による寸法の変化が大き
いので、クリアランスを小さくすることができない。そ
のため、前記第３の構成の小型モータでは、回転軸の振
動を十分に吸収することができないという課題があっ
た。

【００１１】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、回転子の回転軸の振動を防止するととも
に安定した性能を発揮する簡単な構造の小型モータを提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の小型モータは、内部に固定子が取付けられ
たケーシングと、このケーシング内に配設され、該ケー
シングに設けられた軸受部材により回転軸を回転自在に
支持された回転子と、前記回転軸の外周面を中心軸の方
向に対して横方向に押圧して前記外周面を前記軸受部材
の内周面に接触させる弾性部材とを備えたものである。
なお、前記軸受部材と前記弾性部材とを合成樹脂により
形成するとともに両部材を一体化して構成することが好
ましい。

【００１３】

【作用】本発明においては、軸受部材の内周面と回転軸
の外周面とが接触している接触部以外では微小なクリア
ランスが確保されている。回転運動をする回転軸が、前
記クリアランスがあるために中心軸方向に対し横方向に
振動しようとしても、弾性部材が回転軸の外周面を押圧
しているので回転軸は軸受部材の内周面に接触した状態
を保ち続けることとなり、したがって回転軸は振動する
ことなく滑らかに回転運動を続ける。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１１を
参照して説明する。

【００１５】図１乃至図５は本発明の第１実施例を示す
図であり、図１及び図２は小型モータの全体構成を示し
ている。

【００１６】図１及び図２に示すように、小型モータ１
は、内部に固定子２が取付けられたケーシング３と、ケ
ーシング３の内部に配設された回転子４とを備えてお
り、回転子４は、ケーシング３に設けられた軸受部材
５，６により回転軸７を回転自在に支持されている。

【００１７】図２に示すように、ケーシング３は、例え
ば軟鋼を素材とした冷間圧延鋼板のような金属材料によ
って有底中空筒状に形成されたハウジング８と、ハウジ
ング８の開口部９に嵌着され、例えば樹脂材料又はその
他の絶縁材料によって形成された蓋部材１０とを備えて
おり、平行面を形成する一対のフラット部１１が設けら
れている。

【００１８】図１に示すように、固定子２は、ハウジン
グ８の円筒状の内周面１２に固着されており、例えばハ
ードフェライトのような磁性材料によってアークセグメ
ント状に形成された一対の永久磁石からなっている。

【００１９】回転子４は、回転中心となる中心軸Ｃの方
向に延びる回転軸７と、回転軸７に取付けられ銅線１３
がコイル状に巻回されたコア１４と、円筒形に組立てら
れて回転軸７に取付けられるとともに銅線１３に電気的
に接続された整流子１５とを備えている。コア１４は、
固定子２に対して所定のエアーギャップを介してその内
方に配置されている。

【００２０】蓋部材１０には、導体の材料により形成さ
れた複数組（例えば二組）のブラシ１６が整流子１５に
摺接して電流を流すように設けられている。また、各ブ
ラシ１６にそれぞれ電気的に接続された複数（例えば一
対）の接続端子１７が蓋部材１０に取付けられ、各接続
端子１７の各端部１８が蓋部材１０の表面１９から外方
に突出している。

【００２１】蓋部材１０の内面中央部には円形の有底凹
部２０が形成されている。有底凹部２０の内部には、軸
受部材としての蓋側軸受６が非回転状態で取付けられて
おり、蓋側軸受６により回転軸７の一端部が回転自在に
支持されている。

【００２２】ハウジング８の底板２１の中央部には、軸
受部材としてのハウジング側軸受５が非回転状態で取付
けられており、このハウジング側軸受５により回転軸７
の出力部２２の近傍が回転自在に支持されている。

【００２３】本発明の小型モータ１は、回転軸７の外周
面２３を中心軸Ｃの方向に対して横方向（例えば直角方
向）に押圧して外周面２３を軸受部材５，６の内周面に
接触させるための弾性部材２４，２５を備えている。本
実施例における一方の弾性部材としての弾性突出片２４
は、回転軸７の外周面２３を矢印Ｐ₁ に示す方向に押圧
するようにハウジング側軸受５の内面２６から斜めに突
出形成されている。

【００２４】また、他方の弾性部材としての弾性突出片
２５は、回転軸７の外周面２３を矢印Ｐ₂ に示す方向に
押圧するように、蓋側軸受６の内面２７から斜めに突出
形成されている。

【００２５】前記構成を有する小型モータ１において
は、接続端子１７からブラシ１６及び整流子１５を介し
て銅線１３に電流を流せば、一対の永久磁石からなる固
定子２によって形成されている磁界中に存在する回転子
４に回転力が付与されて回転子４は回転運動をする。こ
れにより、回転する回転軸７の出力部２２を介して図示
しない電子機器等を駆動することができるようになって
いる。

【００２６】図３は図１のハウジング側軸受部３０の拡
大断面図、図４はハウジング側軸受５の斜視図である。
ハウジング側軸受５は円形状をなしており、その外周部
に形成された段部３１をハウジング８の底板２１の円形
開口部３２に係合させることにより、ハウジング側軸受
５をハウジング８に取付けている。ハウジング側軸受５
の中心部には、回転軸７を回転自在に支持する貫通孔３
３が穿設されている。段部３１の半径方向内方には、貫
通孔３３と連通するとともにモータ内部Ｓ側に開口する
断面円形の有底凹部３４が形成されている。弾性突出片
２４は、貫通孔３３の周縁３５の一方向（図３において
は上方向）に取付けられている。有底凹部３４の底面と
なる内面２６に斜めに向けて取付けられた弾性突出片２
４は、貫通孔３３の近傍に位置している。

【００２７】本実施例においては、ハウジング側軸受５
と弾性突出片２４とを合成樹脂により形成するとともに
両部材５，２４を一体化しているので、部品点数が少な
く製造が容易になっている。前記合成樹脂としては、熱
可塑性合成樹脂や熱硬化性合成樹脂が用いられ、ナイロ
ン等にグラスファイバーを混合したものが緩衝性を有し
ていて好ましい。また、熱可塑性合成樹脂としては、例
えばポリアミド系、ポリアセタール系又はポリブチレン
テレフタレート系のものが好ましい。

【００２８】このように、ハウジング側軸受５は合成樹
脂製なので、回転軸７の直径を寸法Ｄとした場合、貫通
孔３３の内径寸法Ｄ₁は、温度差によってこの内径寸法
Ｄ₁が変化しても貫通孔３３の内周面３６と回転軸７の
外周面２３との間に十分なクリアランスが確保できるよ
うな寸法になっている。例えば、回転軸７の直径Ｄが１
ｍｍのときのクリアランスとしては、Ｄ₁−Ｄ＝１０乃
至２０μｍ（マイクロメートル）程度である。

【００２９】弾性突出片２４は、しなやかに撓んでその
先端部３７が回転軸７の外周面２３を常に押圧すること
ができるように、根元部３８が太く先端部３７にいくに
従って細くなるとともに、図４に示すように貫通孔３３
の周縁３５に沿って湾曲した形状をなしている。また、
先端部３７は、回転軸外周面２３と接触する接触部３９
から半径方向外方に折曲された形状を有している。

【００３０】図３において、回転軸７がハウジング側軸
受５に圧入される前の弾性突出片２４の状態を鎖線で、
圧入後の状態を実線でそれぞれ示しており、圧入前の弾
性突出片２４の接触部３９の位置とこれと反対側の貫通
孔内周面３６との距離Ｄ₂ は回転軸７の直径Ｄよりも小
さくなっている。これにより、ハウジング側軸受５に回
転軸７を矢印Ｅに示すように圧入すれば、弾性突出片２
４は弾性力に抗して半径方向外方に撓むこととなり、接
触部３９は直径Ｄの位置まで拡げられる。弾性突出片２
４を構成する合成樹脂の持つ弾力性により、弾性突出片
２４は元の状態に戻ろうとするため、回転軸７の外周面
２３には、中心軸Ｃの方向に対して横方向例えば直角方
向に働く圧力（いわゆる側圧）が加えられることとな
り、回転軸７は矢印Ｐ₁ の方向に弾性的に押さえつけら
れて接触部４０において貫通孔３３の内周面３６に常に
接触する。

【００３１】ハウジング側軸受５の素材である合成樹脂
は潤滑性を有しており、また軸受内周面３６と回転軸外
周面２３との間のクリアランスが零となる接触部４０は
移動することなく常に一定の場所（図３では下方）にあ
るので、回転軸７は、中心軸Ｃの方向に対して横方向に
振動することなく貫通孔３３内で滑らかに回転運動を続
ける。

【００３２】回転軸７の圧入前において、先端部３７の
半径方向外方の頂部４１と、これと反対側の内周面３６
との間の距離Ｄ₃ は、回転軸７の直径Ｄよりも大きくし
てある。したがって、ハウジング側軸受５に対して回転
軸７を矢印Ｅの方向に圧入すると、回転軸７は弾性突出
片２４に邪魔されることなく弾性突出片２４の先端部３
７に接触しながらこれを半径方向外方に拡げつつ貫通孔
３３に挿入することができる。

【００３３】また本実施例においては、弾性突出片２４
は、ハウジング側軸受５の軸方向内方端面４２がなす面
Ｆよりも突出せずに凹部３４内に収納されるような長さ
になっている。これにより、モータ内部Ｓに内部部品４
３を仮に取付けたとしても、弾性突出片２４が内部部品
４３と接触してその邪魔になるというようなことはな
い。

【００３４】図５は図１の蓋側軸受部５０の拡大断面図
である。図示するように、蓋側軸受６の内方面２７に
も、ハウジング側軸受５に取付けた弾性突出片２４と同
様な構成の弾性突出片２５が取付けられている。蓋側軸
受６と弾性突出片２５は、前記と同様の合成樹脂により
形成され、かつ両部材６，２５は一体化して形成されて
いる。従って、この蓋側軸受部５０においても、ハウジ
ング側軸受部３０と同様の作用効果を奏する。また、弾
性突出片２５は、蓋部材１０の軸方向内方面４２ａがな
す面Ｆａよりも突出することなく有底凹部２０の内部に
収納されているので、弾性突出片２５がモータ内部Ｓの
他の内部部品の邪魔になることはない。なおその他の構
成は図３に示したハウジング側軸受部３０の構成と同様
である。

【００３５】図６は本発明の第２実施例にかかる軸受部
を示す断面図である。本実施例においては、軸受部材と
してのハウジング側軸受５ｂに取付けられる弾性部材と
しての弾性突出片２４ｂを細長い形状にしている。即
ち、弾性突出片２４ｂの根元部３８ｂを貫通孔３３から
かなり離れた位置に配設しているので、弾性突出片２４
ｂの長さが図３に示す弾性突出片２４と比べてかなり長
くなっている。これにより、弾性突出片２４ｂの弾性力
を緩和することができ、その先端部３７ｂは適切な押圧
力により回転軸７の外周面２３を押圧することができ
る。

【００３６】図７は、本発明の第３実施例にかかる弾性
部材としての弾性突出片２４ｃを示す断面図である。前
記及び後述する弾性突出片は無負荷状態のときには根元
部から回転軸との接触部３９にかけて直線上に次第に細
くなっている形状であるが、本実施例の弾性突出片２４
ｃは、無負荷状態においても湾曲した形状を有してい
る。即ち、ハウジング側軸受５ｃと一体化した根元部３
８ｃから、回転軸７と接触する接触部３９ｃにかけて湾
曲した滑らかな形状を有している。先端部３７ｃは、接
触部３９ｃから半径方向外方に一体的に折曲されてい
る。従って、本実施例においては、弾性突出片２４ｃが
しなやかに撓むことができるので、回転軸７への側圧を
適切に決めることができ、また回転軸７のハウジング側
軸受５ｃへの挿脱も容易になる。

【００３７】図８は、本発明の第４実施例にかかる弾性
部材としての弾性突出片２４ｄを示す斜視図である。図
示するように、弾性突出片２４ｄは、第１実施例の板状
の弾性突出片２４を複数に分割した小片５１，５２，５
３からなっている。そして各小片５１，５２，５３は、
それぞれ独立してハウジング側軸受５の内面２６ｄに一
体的に固定されている。これにより、各小片５１，５
２，５３はそれぞれ独立して回転軸７の外周面を押圧す
るので、回転軸７への押圧力を均一に分散することがで
きる。

【００３８】図９は、本発明の第５実施例にかかる弾性
部材としての弾性突出片２４ｅを示す斜視図である。こ
の弾性突出片２４ｅは、第１実施例に示した板状の弾性
突出片２４に中心軸方向に向けてスリット５４，５５を
形成することによりその先端部３７ｅを複数に分割して
いる。これにより、部品点数を増やすことなく回転軸７
への押圧力の分散化ができる。

【００３９】図１０は、本発明の第６実施例にかかる軸
受部を示す断面図である。本実施例においては、軸受部
材としての蓋側軸受６ｆと、蓋側軸受６ｆに固定された
弾性部材としての弾性突出片２５ｆと、蓋部材１０ｆと
を一体化するとともにこれらを前記と同様な合成樹脂に
より形成している。この実施例によれば、蓋側軸受６ｆ
を別途設けなくても蓋部材１０ｆと一体的に成形するこ
とができ、さらなる部品点数や製造工程数の削減ができ
るとともに、強度も改善されて回転軸７を確実に支持す
ることができる。

【００４０】図１１は、本発明の第７実施例にかかる軸
受部を示す断面図である。本実施例は、図１０に示す第
６実施例を更に改良したものである。図示するように、
弾性部材としての弾性突出片２５ｇを有底軸受孔５６よ
り半径方向外方に離れた位置に取付けている。即ち、弾
性突出片２５ｇの根元部３８ｇを回転軸７から離れた位
置となるように蓋部材１０ｇに一体的に固定することに
より、弾性突出片２５ｇを細長い形状にしている。この
ようにすれば、弾性突出片２４は、緩和された弾力性に
よりしなやかに撓むこととなり、回転軸７を適正な押圧
力で押圧することができる。

【００４１】図１０及び図１１において、回転軸７を支
持する有底軸受孔５６の上方における内面５７の位置よ
り、有底軸受孔５６の下方における内面５８の位置を寸
法Ｇだけ弾性突出片２５ｆ，２５ｇの接触部３９の方向
にずらして形成している。こうすることにより、弾性突
出片２５ｆ，２５ｇにより回転軸７にかかるモーメント
を減少させることができるので好ましい。

【００４２】以上説明したとおり、本発明にかかる小型
モータは、弾力性を有する合成樹脂などにより形成され
た弾性部材が回転軸に側圧を加えてこの回転軸を軸受部
材の内周面の一方向に弾性的に押さえつけて接触させ、
この接触部における軸受部材内周面と回転軸外周面のク
リアランスをなくしているため、回転軸は中心軸方向に
対して横方向には振動しない。従って、回転軸の振動に
起因するモータ振動や騒音の発生を防止することができ
る。振動等の発生が特に嫌われる精密機器や音響・映像
機器にとって、本発明は極めて有効である。また、本発
明では磁気による側圧を加えていないため、小型モータ
の性能が安定するとともに始動性もよくなる。また、従
来使用されていたばねが不要であるため、部品点数や製
造工程数の削減ができる。

【００４３】又、軸受部材と弾性部材とを、緩衝性を有
する合成樹脂により形成した場合には、温度変化によっ
て軸受部材の寸法が変化しても軸受部材内周面と回転軸
外周面との間にクリアランスが十分あるような内径で軸
受部材の軸受部を形成しておけば、温度変化の影響を受
けることなく回転軸の振動を確実に防止することができ
る。

【００４４】なお、図６乃至図１１に示した各実施例は
一方の軸受部を例にとって説明したが、それぞれの実施
例の構成は他方の軸受部にも適用することができる。ま
た、本発明は、例えばステッピングモータや交流モータ
等の他の回転型小型モータにも適用することができる。
なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００４５】

【発明の効果】本発明に係る小型モータは上述のように
構成したので、回転子の回転軸が中心軸の方向に対して
横方向に振動することを防止するとともに安定した性能
を発揮し、かつ簡単な構造にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図５は本発明の第１実施例を示す図
で、図１は小型モータの全体構造を示す断面図である。

【図２】図１の小型モータの外観を示す斜視図である。

【図３】図１のハウジング側軸受部の拡大断面図であ
る。

【図４】図３のハウジング側軸受の斜視図である。

【図５】図１の蓋側軸受部の拡大断面図である。

【図６】本発明の第２実施例にかかる軸受部を示す断面
図である。

【図７】本発明の第３実施例にかかる弾性突出片を示す
断面図である。

【図８】本発明の第４実施例にかかる弾性突出片を示す
斜視図である。

【図９】本発明の第５実施例にかかる弾性突出片を示す
斜視図である。

【図１０】本発明の第６実施例にかかる軸受部を示す断
面図である。

【図１１】本発明の第７実施例にかかる軸受部を示す断
面図である。

【符号の説明】

１小型モータ２固定子３ケーシング４回転子５，５ｂ，５ｃハウジング側軸受（軸受部材）６，６ｆ蓋側軸受（軸受部材）７回転軸２３回転軸の外周面２４，２４ｂ乃至２４ｅ弾性突出片（弾性部材）２５，２５ｆ，２５ｇ弾性突出片（弾性部材）３６軸受部材の内周面Ｃ中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に固定子（２）が取付けられたケー
シング（３）と、このケーシング（３）内に配設され、該ケーシング
（３）に設けられた軸受部材（５，５ｂ，５ｃ，６，６
ｆ）により回転軸（７）を回転自在に支持された回転子
（４）と、前記回転軸（７）の外周面（２３）を中心軸（Ｃ）の方
向に対して横方向に押圧して前記外周面（２３）を前記
軸受部材の内周面（３６）に接触させる弾性部材（２
４，２４ｂ乃至２４ｅ，２５，２５ｆ，２５ｇ）とを備
えたことを特徴とする小型モータ。
【請求項２】前記軸受部材と前記弾性部材とを合成樹
脂により形成するとともに両部材を一体化したことを特
徴とする請求項１記載の小型モータ。