JPH07213039A - 偏平モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータのトルク向上と、薄型化と、寿命向上
と、騒音低減をした偏平モータを提供すること。 【構成】 偏平モータにおいて、基板８と、基板８に設
けられた複数個の切り抜き部分に端部がそれぞれ収納さ
れる複数個のコイル７と、基板８の中心に基板８に垂直
に設けられる回転軸４と同軸に設けた整流子５とを備
え、基板８にコイル端末線７１と整流子５を結線し、樹
脂によりインサート成形したロータ４０を組み込んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コイルと、切り抜き
部分にコイルの端部を収納する基板と、基板上に機能部
品を有する偏平モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の偏平モータを図２３及び図２４を
例に説明すると、円形の基板８上に複数のコイル７や、
整流子５や、雑音防止素子１０等を配置していた。尚、
４は回転軸であり、図２４は図２３のＦ−Ｆ’線に沿っ
た断面図である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の偏平モ
ータでは下記の課題があった。 （１）モータの薄型化の要求に対して、従来の偏平モー
タのロータ４８はコイル７の上下に基板８や整流子５等
を積層している為、ロータ４８の総厚が厚くなってしま
い薄型化出来ない。

【０００４】（２）偏平モータのロータ４８が厚くなれ
ば、ロータ４８がモータの磁石とケース間に存在するの
で磁石・ケース間の空隙が大きくなる。それゆえ、空隙
の磁束密度が低下しモータのトルクが低下する。 （３）コイルへの整流に整流子を用いている場合、整流
によって整流子とブラシ間に火花が発生する為、整流子
とブラシの寿命が短かい。叉、ブラシが整流子のスリッ
トを渡る時ブラシが振動する為、騒音が大きい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、この発明は偏平モータにおいて、下記の構成とし
た。 （１）基板と、基板に設けられた複数個の切り抜き部分
に端部がそれぞれ収納される複数個のコイルと、基板の
中心に基板に垂直に設けられる回転軸と同軸に設けた整
流子とを備え、基板にコイル端末と整流子を結線した。

【０００６】（２）基板と、基板に設けられた複数個の
切り抜き部分に端部がそれぞれ収納される複数個のコイ
ルと、基板の中心に基板に垂直に設けられる回転軸と基
板の下面に回転軸と同軸に設けた整流子とを備え、基板
上面にコイル端末を結線した。

【０００７】（３）基板と、基板に設けられた複数個の
切り抜き部分に端部がそれぞれ収納される複数個のコイ
ルと、基板の中心に基板に垂直に設けられる回転軸と同
軸に設けたスリップリングと、基板上に設けた回路とを
備え、基板上面でコイル端末と回路とスリップリングと
を結線した。

【０００８】（４）基板と基板上に配置し部品の総厚を
コイルの厚み以下に収め、樹脂により一体にインサート
成形した。

【０００９】

【作用】上記のように構成された偏平モータのリード線
に電圧を印加して通電すると、回転出力が得られる。

【００１０】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図１から図８までは、回転軸と同軸に円筒型整
流子を用いた本考案の第１の実施例を説明するための図
である。図６に示すように、基板８はコイル７と重なら
ない様、円形状の基板からコイル配置部を取り除いた形
状をもっている。基板８の中央には、回転軸４（図５参
照）が貫通出来る穴８１がある。又、回転軸４と同軸に
配置固定する整流子５（図５参照）を電気的に接続する
ターミナル８２が整流子片と同数配置され、その各々が
コイル７（図５参照）の端末線７１（図４参照）と電気
的に接続するターミナル８４が印刷配線８３によって接
続されている。

【００１１】図４は図６の基板８にコイル７の端末線７
１及び回転軸４に固定した整流子５を所定の回転角度位
置で電気的に接続したロータ体４１（インサート成形後
ロータ４０となる。）の平面図及び断面図である。尚、
図５は図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。

【００１２】図２は図４より後の段階でのものであっ
て、インサート成形によって、回転軸４、コイル７、基
板８、整流子５を成形樹脂１８で一体にし形成して成る
ロータ４０の平面図である。尚、図３は図２のＡ−Ａ’
線に沿った断面図である。

【００１３】図１は、図２に示すロータ４０を組み込ん
だ本考案の第１の実施例のモータ３０の断面図である。
ケース１内の一面に固定した磁石２とケース１内の他の
一面の間にロータ４０のコイル７が空隙１９を持って、
ケース１、磁石２と同軸上に配置され、ケース１に固定
した軸受け３を介して回転可能な様にロータ４０が保持
される。整流子５はブラシ６とラジアル方向で所定の圧
力で摺動接触しており、リード線９に電圧を印加する事
でブラシ６、整流子５を介してロータ４０上のコイル７
に電流が供給される。

【００１４】図７と図８は、それぞれの基板８に雑音防
止素子１０、１１を搭載したものであり、樹脂によりイ
ンサート成形する前のロータ体４２及びロータ体４３
（それぞれインサート成形後ロータ４０となる。）の平
面図である。ロータ体４２はチップ状雑音防止素子１０
を複数個配置し、ロータ体４３はリング状雑音防止素子
１１を１個を整流子５と同軸上に配置し整流子５叉はコ
イル端末線７１と電気的接続をしてある。但し、基板８
上の配線パターンは搭載部品に応じたパターンとする。

【００１５】図９から図１７までは、回転軸と同軸に平
板整流子を用いた本発明の第２の実施例を説明するため
の図であり、図１〜図８と同様であるが整流子の部分が
異なっている。図１６の基板８は、図６の基板８と同様
の形状、配線パターンであるが図１７に示す様に基板８
の裏面に平板整流子１２を印刷パターンで設け、スルー
ホール１２１を介して各々整流子のパターンが図１６の
基板８の表面の配線パターンと接続されている。

【００１６】図１４と図１５は図１６の基板８にコイル
７の端末線７１を電気的に接続したものであり、それぞ
れ樹脂によりインサート成形する前のロータ体４５（イ
ンサート成形後ロータ４４となる。）の平面図と底面図
である。図１１と図１３はそれぞれ図１４と図１５より
後の段階のものであって、ロータ体４５と回転軸４を成
形樹脂１８で一体に形成して成るロータ４４の平面図と
底面図を示している。

【００１７】尚、図１２は図１１のＣ−Ｃ’線に沿った
断面図である。図９は本発明の平板整流子を用いたロー
タ４４を組み込んだモータ３１の断面図である。ケース
１内の一面に固定した磁石２とケース１内の他の一面の
間にロータ４４のコイル７が空隙１９を持って、ケース
１、磁石２と同軸上に配置され、ケース１に固定した軸
受け３を介して回転可能な様、ロータ４４が保持され
る。平板整流子１２はブラシ６とアキシャル方向で所定
の圧力で摺動接触しており、リード線９に電圧を印加す
る事でブラシ６、平板整流子１２を介してロータ４４上
のコイル７に電流が供給される。

【００１８】尚、図１０は図９の整流子・ブラシ接触部
の拡大図である。図１８から図２２までは、整流子の代
わりにスリップリングを用い整流を基板上に設けた専用
の集積回路にて行う本発明の第３の実施例を説明するた
めの図である。

【００１９】図２１は図４や図１４と同様、基板８にコ
イル７の端末線７１、回転軸４を固定したスリップリン
グ１３、センサー１４、集積回路１５、抵抗１６及びコ
ンデンサ１７等を搭載したものであって、樹脂によりイ
ンサート成形する前のロータ体４７（インサート成形後
ロータ４６となる。）の平面図である。

【００２０】図１９は図２１に示すロータ体４７を樹脂
によりインサート成形して形成したロータ４６の平面図
である。尚、図２０は図１９のＤ−Ｄ’線に沿った断面
図であり、図２２は図２１のＥ−Ｅ’線に沿った断面図
である。

【００２１】図１８は本発明のスリップリング１３と専
用の集積回路１５等を用いたロータ４６を組み込んだモ
ータ３２の断面図である。ケース１内の一面に固定した
磁石２とケース１内の他の一面の間にロータ４６のコイ
ル７が空隙１９を持って、ケース１、磁石２と同軸上に
配置され、ケース１に固定した軸受け３を介して回転可
能な様、ロータ４６が保持される。スリップリング１３
はブラシ６とラジアル方向で所定の圧力で摺動接触して
おり、リード線９に電圧を印加する事でブラシ６、スリ
ップリング１３を介してロータ４６上の集積回路１５等
に電流が供給される。集積回路１５はセンサ１４で磁石
とロータ４６の角度位置の関係を検出し、その位置に応
じた電流がロータ４６上のコイル７に供給される。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように、偏平
モータにおいて基板に設けられた切り抜き部分に、コイ
ル端部が収納されるようにコイルを配置したので、 （１）ロータの総厚を薄く出来、その分モータ自身も薄
型化出来る。

【００２３】（２）ロータが薄くなる分モータの磁石と
ケース間の空隙が小さく出来る。空隙が小さくなる事
で、空隙の磁束密度が向上しその分モータのトルクも向
上する。 （３）ブラシとの摺動接点にスリップリングを用い、基
板上に整流用の回路を備える事で、整流子を用いたモー
タの様に整流子、ブラシ間で整流に因る火花が発生しな
い為、長寿命で安定した性能が得られる。叉、ブラシが
整流子のスリットを渡る時ブラシが振動しない為、騒音
の低い偏平モータを構成出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の偏平モータの第１の実施例の構造を示
した断面図。

【図２】本発明の第１実施例に用いられるロータの平面
図。

【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図。

【図４】本発明の第１実施例に用いられるロータとなる
樹脂成形前のロータ体の平面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図。

【図６】本発明の第１実施例に用いられる基板平面図。

【図７】本発明の第１実施例に用いられるロータとなる
樹脂成形前のチップ雑音防止素子付きロータ体の平面
図。

【図８】本発明の第１実施例に用いられるロータとなる
樹脂成形前のリング雑音防止素子付きロータ体の平面
図。

【図９】本発明の偏平モータの第２実施例の構造を示し
た断面図。

【図１０】図９の整流子・ブラシ接触部の拡大図。

【図１１】本発明の第２実施例に用いられるロータの平
面図。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ’線に沿った断面図。

【図１３】図１１に示すロータの底面図。

【図１４】本発明の第２実施例に用いられる基板と平板
整流子を一体にした樹脂成形前のロータの平面図。

【図１５】図１３に示すロータの底面図。

【図１６】本発明の第２実施例に用いられる平板整流子
と一体構造の基板の平面図。

【図１７】図１５に示す基板の底面図。

【図１８】本発明の第３実施例の偏平モータの構造を示
した断面図。

【図１９】本発明の第３実施例に用いられるスリップリ
ングと駆動回路をロータに搭載した樹脂成形後のロータ
の平面図。

【図２０】図１８のＤ−Ｄ’線に沿った断面図。

【図２１】本発明の第３実施例に用いられるスリップリ
ングと駆動回路をロータに搭載した樹脂成形前のロータ
の平面図。

【図２２】図２１のＥ−Ｅ’線に沿った断面図。

【図２３】従来のロータの平面図。

【図２４】図２３のＦ−Ｆ’線に沿った断面図。

【符号の説明】

１ ケース ２ 磁石 ３ 軸受け ４ 回転軸 ５ 整流子 ６ ブラシ ７ コイル ８ 基板 ９ リード線 １０ チップ状雑音防止素子 １１ リング状雑音防止素子 １２ 平板整流子 １３ スリップリング １４ センサー １５ 集積回路 １６ 抵抗 １７ コンデンサ １８ インサート成形（樹脂部） １９ 空隙 ３０、３１、３２ モータ ４０、４４、４６、４８ ロータ ４１、４２、４３、４５、４７ ロータ体 ７１ 端末線 ８１ 穴 ８２、８４ ターミナル ８３ 印刷配線 １２１ スルーホール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースに磁石と軸受けとブラシを固定
   し、回転軸と整流子と基板とコイル等で構成したロータ
   を有する偏平モータにおいて、基板に設けられた複数個
   の切り抜き部分に端部がそれぞれ収納される複数個のコ
   イルと、前記基板の中心に垂直に設けられる回転軸と、
   前記回転軸に設けた整流子とを備え、前記基板に前記コ
   イルの端末と前記整流子を結線したことを特徴とする偏
   平モータ。