JPH09224346A - 回転軸支持部材および小型モータ - Google Patents
回転軸支持部材および小型モータInfo
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Abstract
図る。 【解決手段】本発明の回転軸支持部材1は、ほぼ円形の
ブラケット本体2で構成され、その外周には、外周壁3
が立設されており、その中心部には、回転子の回転軸の
端部を回転可能に支持する軸受部4が、ブラケット本体
2と一体的に形成されている。この軸受部4は、回転軸
が挿入される軸孔41を有する。この軸孔41は、回転
軸の外周面と接触する内周面42と、回転軸の端面が当
接する底面43とを有する。また、ブラケット本体2に
は、リード線を挿通する一対の貫通孔5が形成されてい
る。ブラケット本体2は、例えば、液晶ポリマーを用い
て射出成形により製造される。
Description
よびこれを備えた小型モータに関するものである。
内に設置された固定子および回転子とを有し、ケーシン
グの両端部にそれぞれ設置されたブラケットに回転子が
回転可能に支持された構造となっている。この場合、回
転子の回転軸は、焼結金属に例えば18 vol%の潤滑油
を含浸させた専用の含油軸受により支持され、この軸受
は、樹脂製のブラケットの中央部内側に嵌入、固定され
ている。
材であるブラケットと軸受とを組み立てていたため、部
品点数が増大し、組み立て作業、特に軸受のブラケット
に対する位置決め作業に手間を要するという問題があ
る。
帯電話、カメラ、携帯用テープレコーダ等に用いられる
小型モータの開発が進んでおり、このモータの小型化に
伴い、回転子、ブラケットおよび軸受等の部品のサイズ
も小さくなっている。
モータに比べ、組み立てられた各構成部品の寸法、位置
決め等により高い精度が要求されるが、前述したよう
に、回転子を支持する回転軸支持部材は、ブラケットに
これと別部材の軸受を組み込んだものであるため、組立
精度、すなわち軸孔の位置精度等が劣るという問題があ
る。
点数の減少および組み立て作業の簡素化を図ることがで
き、また、寸法精度の向上を図ることができる回転軸支
持部材およびこれを備える小型モータを提供することに
ある。
(1)〜(10)の本発明により達成される。
であって、ブラケット本体を有し、該ブラケット本体
に、前記回転軸の端部を回転可能に支持する軸受部を一
体的に形成してなることを特徴とする回転軸支持部材。
面と接触する内周面と、底面とを有する軸孔を有する上
記(1)に記載の回転軸支持部材。
前記軸受部が、潤滑性を有する樹脂材料で構成されてい
る上記(1)または(2)に記載の回転軸支持部材。
主とする材料である上記(3)に記載の回転軸支持部
材。
0.5%以下の材料である上記(3)に記載の回転軸支
持部材。
により製造されたものである上記(3)ないし(5)の
いずれかに記載の回転軸支持部材。
し、前記ブラケット本体の前記軸孔の底部付近にゲート
跡がある上記(6)に記載の回転軸支持部材。
を挿通する貫通孔が形成されている上記(1)ないし
(7)のいずれかに記載の回転軸支持部材。
ラケット本体の内側へ向かって漸増する部分を有する上
記(8)に記載の回転軸支持部材。
いずれかに記載の回転軸支持部材を備えるケーシング
と、前記回転軸支持部材により回転可能に支持された回
転子と、該回転子の外周部に設けられた固定子とを有す
ることを特徴とする小型モータ。
よび小型モータを添付図面に示す好適実施例に基づいて
詳細に説明する。
を示す平面図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3
は、本発明の小型モータの実施例を示す部分縦断面図で
ある。まず、本発明の回転軸支持部材について、図1お
よび図2に基づき説明する。
材1は、ほぼ円形のブラケット本体2で構成されてい
る。ブラケット本体2の外周には、外周壁3が立設され
ており、ブラケット本体2の中心部には、後述する回転
子13の回転軸133の端部を回転可能に支持する軸受
部4が、ブラケット本体2と一体的に形成されている。
挿入される軸孔41を有する。この軸孔41は、回転軸
13の外周面と接触する内周面42と、回転軸133の
端面が当接する底面43とを有し、外周壁3で囲まれる
空間31に開放(連通)している。本実施例において
は、内周面42は、軸方向に沿ってその内径がほぼ一定
の円筒面を構成し、底面43は、平面を構成している。
には、回転軸133を挿入し易いように、空間31へ向
けて拡開するテーパ面(案内面)44が形成されてい
る。
回転軸支持部材1が小型モータに用いるものである場
合、軸孔41の内周面42の部分の内径は、好ましくは
0.3〜1.5mm程度、より好ましくは0.6〜0.8
mm程度とされ、軸孔41の深さは、好ましくは0.5〜
1.5mm程度、より好ましくは0.6〜0.8mm程度と
される。
は、図示のものに限らず、例えば、内周面42の全部ま
たは一部が空間31へ向けてその内径が漸増するテーパ
面あるいは段差を有する面であってもよく、また、底面
43が凸状または凹状の湾曲面あるいは段差を有する面
であってもよい。
中点として対向する位置に、ブラケット本体2を貫通す
る一対の貫通孔5が形成されている。これらの貫通孔5
には、回転子13を回転駆動するための電力を供給する
リード線15が挿通される。
被覆を施したリード線15の外径と同一かまたは若干大
きく設定され、貫通孔5の軸方向に沿って一定とされて
いる。また、貫通孔5の図2中上側には、その内径がブ
ラケット本体内側の空間31へ向けて漸増する部分、す
なわち、空間31へ向けて拡開するテーパ部51が形成
されている。このテーパ部51は、リード線15を貫通
孔5に挿通した状態で後述する接着剤16が充填される
接着剤溜りを構成するものであるが、必ずしも接着剤1
6やその他の固定部材が充填されていなくてもよい。
後述するブラシ17を固定するためのブラシ固定部6
が、ブラケット本体2と一体的に形成されている。
体で潤滑性を有する樹脂材料、特に摩擦係数が比較的低
く、耐摩耗性を有する樹脂材料で構成されているのが好
ましい。
リマー(LCP)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フェニレンスルフィド(PPS)、ポリアミド、ポリイ
ミド、ポリアセタール、ポリカーボネート等が挙げられ
るが、そのなかでも、液晶ポリマーを主とする材料であ
るのが好ましい。
擦係数で耐摩耗性に優れるため、回転軸133が軸孔4
1の内周面42や底面43と摺動するのに有利であり、
特に、摺動音、振動音を抑制する効果があるので、静粛
性の向上に寄与する。また、液晶ポリマーは、ブラケッ
ト本体2を例えば射出成形により製造する場合に、溶融
時の流動性が高く、成形性に優れるので、例えば、微細
かつ複雑な形状の形成や外周壁3のような薄肉部の形成
にも適しており、また、バリの発生も少ない。さらに、
液晶ポリマーは、固体−融体間での構造変化が少ないの
で、成形収縮率が低く、よって、各部の寸法精度、特に
軸孔41の内径および深さの寸法精度が極めて高い成形
品を得ることができる。
ら、I型、II型、 III型に分類されるが、これらのうち
でも、前述した効果がより顕著に発揮されるという点
で、特にII型の液晶ポリマー(熱変形温度が200〜3
00℃程度)が好ましい。好適に使用されるII型の液晶
ポリマーの具体例としては、ポリプラスチックス社製の
商品名:ベクトラが挙げられる。
晶ポリマー単独に限らず、液晶ポリマーと他のポリマー
との共重合体、液晶ポリマーを含むポリマーブレンドや
ポリマーアロイ等であってもよい。さらには、種々の目
的で、材料中に例えば充填剤、顔料等の各種添加物が添
加されていてもよい。例えば、充填剤(例えばグラファ
イト、ガラス繊維等の無機充填剤)の添加は、液晶ポリ
マーの異方性を緩和するのに有利である。
ラケット本体2の構成材料は、成形収縮率が0.5%以
下のものであるのが好ましい。これにより、寸法精度が
極めて高い軸孔41を形成することができる。
り製造されたものであるのが好ましい。射出成形によれ
ば、複雑な形状のブラケット本体2を寸法精度良く、し
かも高い生産性で製造することができる。
れたブラケット本体2は、ゲート跡(樹脂注入位置)8
がブラケット本体2の軸孔41の底部付近に形成されて
いるのが好ましい。本実施例では、ブラケット本体2の
底面の軸孔41の延長線上の位置に、皿状の凹部7が形
成されており、この凹部7内、特に凹部7の中央付近
(軸孔41の軸線とほぼ一致する位置)にゲート跡8が
形成されている。
時における樹脂の流れが、図4中の矢印で示すようにな
り、すなわち、軸孔41を中心に放射状に均等に流れ、
かつ樹脂の一部が軸孔41の内周面42に沿って軸線方
向に図4中上方へ向けて流れるので、軸孔41の寸法精
度が極めて高くなり、特に、軸孔41の横断面を真円に
形成することができる。
定されないが、後述するような小型モータに用いるもの
である場合、ブラケット本体2の外径は、好ましくは2
〜15mm程度、より好ましくは2〜6mm程度とされる。
小型モータの実施例について、図3に基づき説明する。
流モータであり、筒状の胴部12と、この胴部12の両
端部にそれぞれ装着された回転軸支持部材とからなるケ
ーシング11を有している。この場合、ケーシング11
の図3中下端側の回転軸支持部材は、前述した回転軸支
持部材1であり、図3中上端側の回転軸支持部材(図中
省略)は、貫通孔5およびブラシ固定部6が設けられて
いない以外は回転軸支持部材1と同様のものである。
が両回転支持部材1により回転可能に支持されている。
回転子13は、コア131と、コア131に巻線を施す
ことにより形成された一対の励磁コイル132と、コア
131の中心に嵌入された回転軸133と、コア131
の一端部に設置された整流子134とで構成されてお
り、回転軸133の両端部がそれぞれ回転軸支持部材1
の軸孔41に挿入されることにより、ケーシング11に
対し回転可能に支持されている。
し、軸孔41の底面43に対し、小面積(点接触)で接
触している。これにより、回転子13の回転に際しての
摩擦力を低減している。
でかつ低摩擦係数の材料が好ましく、例えば、ステンレ
ス鋼(SUS)、ベアリング鋼(SUJ)等の金属材料
や、セラミックス等が挙げられる。
低減するために、回転軸133の少なくとも軸孔41と
接触する部分は、平滑化処理(表面粗さを小さくするよ
うな処理)がなされているのが好ましい。
整流子片が対向配置された構造をなし、各整流子片は、
それぞれ、対応する励磁コイル132に電気的に接続さ
れている。これにより、回転子13の回転に際し、回転
角180度毎に転流される。
た部分の外周部には、固定子として、胴部12の内面に
固定された永久磁石(ステータ磁石)14が設置されて
いる。この永久磁石14としては、円筒状磁石、セグメ
ント型(割型)磁石のいずれであってもよい。
しては、特に限定されないが、希土類元素と遷移金属と
を含むもの(例えば、SmCo系磁石、R−Fe−B系
磁石(Rは、Yを含む希土類元素))が、磁気特性に優
れており好ましい。
えば、焼結磁石、鋳造磁石、樹脂結合型磁石等、いずれ
であってもよいが、成形性等に優れるという理由から、
樹脂結合型磁石であるのが好ましい。
両貫通孔5には、それぞれ、リード線15が挿通され、
これらのリード線15は、テーパ部51に接着剤16を
充填することによりブラケット本体2に対し接着固定さ
れている。貫通孔5にテーパ部51が設けられているこ
とにより、固化した接着剤16が楔と同様の作用を生
じ、リード線15が貫通孔5から抜けて断線することが
防止される。
両固定部6には、それぞれ、金属板片よりなるブラシ1
7が固定されている。各ブラシ17の基端部は、対応す
るリード線15から露出した金属線151と半田付けさ
れている。また、各ブラシ17の先端部(ブラケット本
体2の中心側端部)は、整流子134の外周に対し、互
いに回転角180度ずれた位置で接触している。
ラシ17に直流を通電すると、各励磁コイル132が励
磁されて回転子13が所定方向に回転し、整流子134
の作用により、180度回転する毎に転流され、回転子
13の回転が継続する。
33を支持する軸孔42の内周面42および底面43が
低摩擦でかつ耐摩耗性に優れるため、軸孔42内に潤滑
油を注入して使用しなくてもよい。従って、従来の含油
軸受を用いた場合のように、油分が回転軸133の外周
面を伝わって移動し、整流子134等に付着することが
なく、油分による接触不良、ホコリの吸着等に起因する
モータの性能低下を防止することができる。また、潤滑
油の補充等を考慮する必要もなく、メインテナンスが容
易である。
に限らず、単相または他相の交流モータであってもよ
い。
モータを図示の実施例に基づき説明したが、本発明は、
これに限定されるものではなく、例えば、回転軸支持部
材の全体または各部の形状、小型モータにおける回転軸
支持部材の配置、回転子の極数、形状、寸法等は、前記
実施例のものに限定されない。
部材および小型モータによれば、ブラケット本体に軸受
部を一体的に形成したことにより、部品点数の減少およ
び組み立て作業の簡素化を図ることができる。
が、液晶ポリマーに代表される潤滑性を有する樹脂で構
成されている場合には、軸孔に対する回転軸の摺動抵抗
が減少し、モータトルクのロスを少なくすることができ
る。特に、液晶ポリマーで構成した場合には、モータ駆
動時の静粛性、軸受部の耐久性、成形性に優れ、また、
成形収縮率が低いので、各部の寸法精度、特に軸孔の内
径および深さの寸法精度が極めて高い成形品を得ること
ができる。
する貫通孔が形成され、この貫通孔は、その内径がブラ
ケット本体の内側へ向かって漸増する部分を有するもの
である場合には、貫通孔に挿通されたリード線の保持力
を向上させることができ、リード線の抜けを防止するこ
とができる。
である。
図である。
樹脂の流れを示す模式図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 回転軸を支持する回転軸支持部材であっ
て、 ブラケット本体を有し、該ブラケット本体に、前記回転
軸の端部を回転可能に支持する軸受部を一体的に形成し
てなることを特徴とする回転軸支持部材。 - 【請求項2】 前記軸受部は、前記回転軸の外周面と接
触する内周面と、底面とを有する軸孔を有する請求項1
に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項3】 前記ブラケット本体の少なくとも前記軸
受部が、潤滑性を有する樹脂材料で構成されている請求
項1または2に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項4】 前記樹脂材料は、液晶ポリマーを主とす
る材料である請求項3に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項5】 前記樹脂材料は、成形収縮率が0.5%
以下の材料である請求項3に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項6】 前記ブラケット本体は、射出成形により
製造されたものである請求項3ないし5のいずれかに記
載の回転軸支持部材。 - 【請求項7】 前記軸受部は、有底の軸孔を有し、前記
ブラケット本体の前記軸孔の底部付近にゲート跡がある
請求項6に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項8】 前記ブラケット本体に、リード線を挿通
する貫通孔が形成されている請求項1ないし7のいずれ
かに記載の回転軸支持部材。 - 【請求項9】 前記貫通孔は、その内径が前記ブラケッ
ト本体の内側へ向かって漸増する部分を有する請求項8
に記載の回転軸支持部材。 - 【請求項10】 端部に請求項1ないし9のいずれかに
記載の回転軸支持部材を備えるケーシングと、前記回転
軸支持部材により回転可能に支持された回転子と、該回
転子の外周部に設けられた固定子とを有することを特徴
とする小型モータ。
Priority Applications (6)
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