JPH09168269A - 小型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転子の鉄心と整流子の位相を省スペース内
で確実に固定し、更に性能を高トルクかつ低電流にでき
る超小型モータを提供する。 【構成】 整流子（２）を形成する整流子基台（４）に
設けられた凸部（５）又は凹部を圧入し、整流子（２）
の位相が固定できる凹部（６）又は凸部を備え、金属に
よりリング状に形成され、電着コーテイング（７）によ
り電機子（１）に巻線（１３）が巻装される鉄心（８）
と一体に固定されるスペーサー（９）を備えた小型モー
タ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ページャー等に使用さ
れるモータ外径８ｍｍ以下の超小型モータの生産性及び
性能面に係わり、特に回転子の鉄心と整流子の位相を省
スペース内で固定し更に高トルクかつ低電流で安定した
性能を得るように改良した超小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは、ページャー等の通信用機
器の他あらゆる分野で広く使用されており、より高性能
化、小型軽量薄型化、部品点数の削減、及び製造工程と
組立工程の簡略化が進んでいる。小型モータは、軟磁性
金属材料により有底中空筒状に形成されたケースの内周
面にアークセグメント状の永久磁石が固着され、ケース
の開口部には合成樹脂製絶縁材料によって形成されたケ
ースキャップが嵌着され、導電材料によって形成されか
つ整流子と摺動係合するように設けられたブラシは電気
的に接続されてなる入力端子と共にケースキャップに設
けられる。ケース内には、永久磁石に対向する電機子と
整流子とからなる回転子を介装して、電機子は電磁硅素
鋼板で形成されたコアを積層し、中心に回転軸を嵌挿し
ている鉄心に巻線が巻かれ、整流子は金属で形成された
複数個の整流子片及び樹脂により成形された整流子基台
とからなっていて、各々ケースの底部とケースキャップ
の中央部には２個の軸受が固着され回転子を構成する回
転軸を回転自在に支持する。

【０００３】上記従来技術による小型モータにおいて、
回転子の鉄心と整流子の位相の固定方法の従来例を以下
に示す。

【０００４】従来の技術では、樹脂で成形された整流子
基台の一方の端面の端部には凸部が設けられ、電磁硅素
鋼板で形成されたコアが積層された鉄心の中心には回転
軸が嵌挿され、コアと巻線を絶縁する絶縁フィルムコア
はポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタ
レート等の厚さ約０．２ｍｍの樹脂フィルムにより形成
されている。コアと絶縁フィルムコアには対応する位置
に各々複数個の溝が設けられていて、又整流子基台の凸
部は絶縁フィルムコアに設けられたこれらの溝のいずれ
かに挿入され整流子の位相を固定する。Ｎ１を整流子基
台の凸部の個数、Ｎ２を絶縁フィルムコアの溝の個数と
すると、Ｎ１≦Ｎ２である。

【０００５】又別の技術では、コアと巻線を絶縁する絶
縁コアはナイロン等の熱可塑性樹脂により射出成形さ
れ、絶縁コアの端部には整流子基台の凸部が挿入可能な
凹部が設けられていて、整流子基台の凸部をこの凹部に
挿入して整流子の位相を固定する。Ｎ１を整流子基台の
凸部の個数、Ｎ３を絶縁コアの凹部の個数とすると、Ｎ
１≦Ｎ３である。

【０００６】他の技術として、整流子基台は凸部を設け
られておらず、熱可塑性樹脂により射出成形された絶縁
コアの端にも凹部は設けられておらず、そのため整流子
基台は治工具により絶縁コアの所定の位置で圧入により
仮止めされ、その後接着剤によって整流子の位相は固定
される。

【０００７】その他の従来技術では、鉄心に積層された
コアと巻線はエポキシ等の樹脂によるコーテイング材で
絶縁され、凸部の設けられていない整流子基台は治工具
により所定の位置でコーテイング材の部分で圧入され固
定されたり、又整流子の位相は整流子基台が回転軸への
圧入力のみで固定される例もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のよ
うな従来技術による回転子の鉄心と整流子の位相固定方
法では、生産性及び性能面で次のような問題があり、特
にモータ外径８ｍｍ以下の超小型モータにおいては非常
に大きな問題となるので、解決されることが望ましい。 （１）コアに溝を設けることにより、永久磁石によって
形成されている磁界から発生する磁力線が通る有効アー
ム幅が狭くなり、従ってアームを通る磁力線が少なくな
りモータのトルクが減少する。 （２）樹脂により射出成形された絶縁コアでは、成形部
の肉厚の厚みが増えるので邪魔になり作業が面倒である
のみならず、巻線が巻かれる巻線占積が減り犠牲になっ
てしまう。 （３）回転子の鉄心と整流子の位相は相互に一定の関係
に固定されていなければならないが、接着剤による塗布
では品質面から固定力の確実性に乏しい。又、スペース
上の制約があり作業性が劣る。 （４）整流子の位相の固定が、整流子基台のコーテイン
グ材若くは回転軸への圧入力のみでは高温等の環境下に
おいて固定力の信頼性に乏しい。 （５）エポキシ等の樹脂によるコーテイング材では、コ
ーテイングの膜厚を薄くできないので、巻線占積が犠牲
になる。

【０００９】本発明は、これら生産性及び性能面での課
題を解決するためになされたもので、回転子の鉄心と整
流子の位相を省スペース内で確実に固定できる構成と
し、更に性能を高トルクかつ低電流に出来る超小型モー
タを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、金属材料により有底中空筒状に
形成されかつ内周面に永久磁石を固着してなるケース
と、永久磁石に対向する電機子と整流子とからなる回転
子と、ケースの開口部に嵌着されかつ整流子と摺動係合
されるブラシとこのブラシに電気的に接続されてなる入
力端子とを設けてなるケースキャップとからなり、ケー
スの底部とケースキャップに設けられた軸受を介して回
転子が回転自在に支持される小型モータにおいて、電機
子に近い側の面で整流子を形成する整流子基台に設けら
れた凸部又は凹部を圧入し、整流子の位相が固定できる
凹部又は凸部を備え、金属によりリング状に形成され、
電着コーテイングにより電機子に巻線が巻装される鉄心
と一体に固定されるスペーサーより構成される。

【００１１】

【作用】スペーサーは金属で形成されるため、樹脂と比
べて回転軸に対しての圧入力は強く、また圧入力の環境
による変化、特に高温と低温における温度の変化に対し
ては小さいので、回転軸に強固に固定される。整流子基
台の凸部又は凹部を治具を使用してスペーサーの凹部又
は凸部に圧入することで、回転子の鉄心と整流子の位相
が容易に固定されるのでコアに溝を設ける必要がなくな
り、又アームを通る磁力線を減らさずにすむので、トル
クが減少しない。更に、接着工程が不要で、作業効率が
上がる。又、スペーサーは、一方は治具により鉄心に圧
入されて電着コーテイングされるので特に絶縁のための
装置を施す必要はなく、他方の整流子基台の凸部又は凹
部を圧入する凹部又は凸部のみがあれば良いので寸法を
小さくとれ又巻線占積が減少しないので悪影響を与えな
い。そして、コアと巻線、スペーサーと巻線は電着コー
テイングにより絶縁されているので、漏電の恐れはな
い。この場合、電着コーテイングは膜厚を薄くすること
が出来るので、巻線占積に悪影響を与えない。かくして
モータ外径８ｍｍ以下の超小型モータの生産性及び性能
面での課題を解決する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の好適な実施例を示す分解斜視図であり、図２は断
面図である。図１及び図２において、４は樹脂により成
形された整流子基台であり、これに複数の整流子片１２
が固定され、端部には凸部５が設けられる。永久磁石に
よって形成されている磁界から発生する磁力線が通る有
効アーム幅（Ｗ）が設けられているコア１０を積層し回
転軸１１に圧入した鉄心８の端部には、整流子基台４の
凸部５が圧入できる凹部６を備え、焼結金属により形成
されるスペーサー９が治具により鉄心８に所定の位置に
圧入される。スペーサー９が圧入された鉄心８は、回転
軸１１に塗料が付着するのを防ぐためにチューブ等でマ
スキングをしてから、樹脂を主体とする塗料中で鉄心８
を陽極又は陰極にして塗料水を陰極又は陽極にして両極
間に数分間１００Ｖの直流電圧を印加して、その後水洗
いをして水滴を除去してから摂氏８０度の中で１５分か
ら３０分間の仮焼きを済ませ摂氏１８０度の中で３０分
から６０分間の焼きつけをした後、３０分程冷却する。
これらの過程を経てスペーサー９と鉄心８は電着コーテ
イング７により一体に覆われ固定されるが、これらの過
程は塗装される膜の厚さや塗料液の状態等により適宜決
められる。そしてスペーサー９の凹部６に整流子基台４
の凸部５が治具により圧入され、整流子２の位相は固定
される。これにより、整流子２の位相は所定の位置から
ずれることなく、入力端子等からブラシを介して流れて
くる電流を電機子１に供給することにより、ケースの内
周面に固着された永久磁石によって形成されている磁界
中に存在する電機子１に回転力が付与され、回転子３を
回転させることができ、安定した性能を得ることができ
る。

【００１３】その他の実施例では、スペーサーの一方の
端面の端部に凹部が設けられ、他方の端面の端部にも凹
部を設ければ、回転軸に圧入する際方向性がなくなり作
業効率が上がる。また凹部の位置は、圧入の際、治工具
により決められるので、両端面の凹部の位置関係は対象
でなくてもよい。

【００１４】又、他の実施例では、スペーサーの一方の
端面に凹部を一箇所ではなく３箇所に等間隔に設けても
よく、そうすればラジアル方向の方向性が少なくなり、
バランスも良くなる。この場合、整流子基台の凸部は１
〜３本のうち何本でも構わない。つまり、Ｎ１を整流子
基台の凸部の個数、Ｎ４をスペーサーの凹部の個数とす
ると、Ｎ１≦Ｎ４であれば良い。

【００１５】更に他の実施例では、整流子基台の凸部が
ラジアル方向に動かなければ、スペーサーの凹部は任意
の大きさで良いので、スペーサーの凹部が半円状であれ
ば、整流子基台の凸部もそれに合うように半円状にすれ
ば良い。

【００１６】又、スペーサーは鋼板の打抜き加工により
Ｃ型に作り、このＣ型の開口部に整流子基台の凸部を圧
入し、整流子の位相を固定することもできる。この場
合、打抜き加工でできるのでより低コストでできる。ま
たこのスペーサーを機械加工にて製作すれば、寸法精度
は上がり、信頼性が増す。

【００１７】又、これら前述の実施例では、凸部がスペ
ーサーに設けられ凹部が整流子基台に設けられていても
よい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上説明したような構成及び作
用であるから、モータ外径８ｍｍ以下の超小型モータに
おいて下記の効果を奏しえる。 （１）コアに溝を設ける必要がないので、コアを通る磁
力線を減らさずにすみ、トルクが減少しない。 （２）スペーサーは、整流子基台の凸部又は凹部を圧入
する凹部又は凸部のみがあるので、スペーサーの寸法を
小さくとれるため、巻線占積に悪影響を与えない。 （３）接着剤を用いず、回転子の鉄心と整流子の位相を
確実に固定できる。 （４）スペーサーの凹部又は凸部の位置は、圧入の際、
治具により任意に決めることができるので、整流子の位
相を容易に進角、中性、遅角に変えることができる。 （５）コアと巻線、スペーサーと巻線は電着コーテイン
グにより確実に絶縁され、かつコーテイングの膜厚は薄
いので巻線占積に悪影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例を示す分解斜視図であ
る。

【図２】図２は本発明の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電機子 ２ 整流子 ３ 回転子 ４ 整流子基台 ５ 凸部 ６ 凹部 ７ 電着コーテイング ８ 鉄心 ９ スペーサー １０ コア １１ 回転軸 １２ 整流子片 １３ 巻線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属材料により有底中空筒状に形成されか
   つ内周面に永久磁石を固着してなるケースと、 前記永久磁石に対向する電機子（１）と整流子（２）と
   からなる回転子（３）と、 前記ケースの開口部に嵌着されかつ前記整流子（２）と
   摺動係合されるブラシとこのブラシに電気的に接続され
   てなる入力端子とを設けてなるケースキャップとからな
   り、 前記ケースの底部と前記ケースキャップに設けられた軸
   受を介して前記回転子（３）が回転自在に支持される小
   型モータにおいて、 前記電機子（１）に近い側の面で前記整流子（２）を形
   成する整流子基台（４）に設けられた凸部（５）又は凹
   部を圧入し、前記整流子（２）の位相が固定できる凹部
   （６）又は凸部を備え、金属によりリング状に形成さ
   れ、電着コーテイング（７）により前記電機子（１）に
   巻線（１３）が巻装される鉄心（８）と一体に固定され
   るスペーサー（９）を設けたことを特徴とする小型モー
   タ。