JPH09322504A - 小型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンダ付け作業によらない電極接続により、
微細構造でも振動に強く信頼性の高い小型モータを提供
する。 【解決手段】 フレーム１７に配設された複数の空心コ
イル２０ｕ〜２０ｗをロータとする小型モータにおい
て、フレーム１７を導電性金属で形成し、空心コイル２
０ｕ〜２０ｗのそれぞれが有する二つの電極部のうちの
一方の電極２３ｕ〜２３ｗをフレーム１７に設けられた
例示されるようないずれかの係止部Ａ〜Ｃに係合し、ヒ
ュージングヘッドＨを当接して溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コイルもしくはマ
グネットのいずれかをロータとする扁平小型直流モータ
に係わり、特に具体的にはポケットベル、携帯電話、盲
人用信号等の呼び出しに使用する振動発生器としての振
動モータを含む各種自動機器、ＯＡ、ＡＶ機器等の構成
要素としての小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に平面図、図９に側面図で示される
ようなロータにマグネット８０を備えた従来のこの種の
小型モータ８１では、ベース８２上に固定された複数の
空芯コイル８３と平行に対向する平らな円板状のマグネ
ット８０が、各空芯コイル８３それぞれに所定のパター
ンに従って時系列的に通電することにより形成される回
転磁界に付勢され、軸８４を中心として回転するように
構成されている。

【０００３】一般に、この空芯コイル８３に通電して系
統的に動作させるための電気的回路は、三相のスター結
線が適用され、図８に模式的に図示されるように、各空
芯コイルの巻き始めと巻き終わりで２極ある電極９１，
９２の例えば一方の巻き始め側電極９１を一つにまとめ
てコモン回路９３とし、他方の巻き終わり側電極９２が
２個のコイルで一つの端子９４を共有するようにしてあ
る。これらの結線接続は、通常ハンダ付け作業で行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハンダ
付け作業はフラックスを必要とするのみならず、この場
合は手作業となるから、振動発生用の扁平な小型モータ
のような狭い空間で極細の線材を扱うという作業は困難
を極め熟練を要して作業性が悪く、また、振動モータの
ように大きな振動を発生させる小型モータにあっては、
十分なコイル接続強度が必要とされるが、従来のように
ハンダによって接続した場合、接続精度や確実性に問題
があり、信頼性に欠ける。

【０００５】そこで、本発明は、ハンダ付け作業によら
ない電極接続により、信頼性の高い小型モータを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、フレームと、このフレームに配設された複数の空
芯コイルと、この空芯コイルに対向して配置されたマグ
ネットとを含む本発明の小型モータは、フレームを導電
性金属で形成し、前記空芯コイルのそれぞれが有する二
つの電極部のうちの一方をこのフレームに溶着するよう
にした。

【０００７】前記フレームをロータとし、その回転の中
心を重心から外れた位置に設けるようにするのも本発明
の特徴である。このフレームに対する前記電極部の溶着
はヒュージング溶着が好適であるが、スポット溶着で行
ってもよい。また、このフレームの少なくとも１箇所に
設定された電極部溶着位置には係止部を設けてこの電極
部を保持するが、この係止部は、前記フレームに設置さ
れる複数の空芯コイルそれぞれの近傍に設けてもよい。

【０００８】このような電極の係止部としては、フレー
ムに穿設した貫通孔、あるいは周縁に形成された外方に
開口するスロットが好適であるが、この空芯コイルが設
置されるフレームの外周縁に突設させた端子板であって
もよい。またこれら係止部には複数の電極を係止できる
ようにしてもよい。さらに係止部を空芯コイルの空芯部
設置箇所に形成するようにしたことも本発明の特徴であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は上記したような構成であ
って、コイルがロータ側であるか固定側であるかに関係
なく、フレームを導電性金属を機械加工、プレス、鍛
造、ダイキャストまたは焼結等の手段で成形できる。こ
れにコイルを構成する導線（銅線または銅箔）の片方の
電極部を溶着するだけで、フレームをコモン端子とする
スター結線の一方の接続が達成されるから、線材の撚り
合わせ等の作業が省略できる。また溶着対象が比較的大
きなフレームとなって作業空間に余裕ができる。即ちこ
れらのことにより、作業性が向上できる。

【００１０】また、フレームをロータ側として回転中心
を重心より偏心させて設けることにより、回転がアンバ
ランスとなるので振動を発生させることができる。か
つ、フレームは必要に応じて偏心度や慣性の調整が可能
で、適用箇所に応じて所要の振動発生装置を任意に構成
することができる。

【００１１】さらに、ヒュージング溶着作業やスポット
溶着作業では、電極ヘッドを溶着箇所に押圧するだけ
で、流れる大電流がコイル巻き線の絶縁被覆層を剥離し
て瞬間的に線材とフレームとを溶着する。このため、ハ
ンダ付けには欠かせない絶縁被覆層の剥脱作業やフラッ
クスの添着作業が不要となる。しかも、接続する互いの
部材間の溶融による一体化で、ごく微細な構造に対して
も導線の接続には強固で確実な結合が得られるので、振
動に対する耐性が強化され、耐用寿命の向上と安定した
信頼性とを確保することができる。

【００１２】その上、電極部溶着位置に電極部を保持す
る係止部を設けたので、溶着位置の設定に人為的判断を
必要とせず、確実な位置決めに基づいて接続ができるか
ら、作業は容易かつ迅速に行うことができるとともに、
再現性がよくなるので自動化が容易となり安定した品質
を得ることができる。確実性の観点から各コイル毎に係
止部を設けて個々に電極を溶着してもよいが、一つの係
止部に複数の電極をまとめて溶着するようにして電着操
作の回数を節約することもできる。

【００１３】このような係止部は、成形されたフレーム
に対して、ドリル、フライスまたはプレス等の機械加工
を施すことによっても形成できるが、フレーム成形時に
おける同時形成も可能である。

【００１４】

【実施例】ここで、以下に本発明に係わる小型モータの
実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係わ
る小型モータ１０を断面図示したもので、底板１２の中
央に軸孔１３が穿設され、この軸孔１３には軸１４が圧
入固定されている。また、底板１２の軸１４より外周側
の部分には扁平なリング状の駆動用マグネット１５が固
着されている。

【００１５】軸１４の外周面には焼結含油合金軸受１６
の内周面が回転自在に嵌入されている。また、この軸受
１６の外周面には導電性金属フレーム１７に一体成形さ
れたボス１８の内周面が圧入により固定されている。

【００１６】図２は図１のII−II線に沿って示した本発
明に係わる小型モータ１０の内部平面図で、ボス１８を
中心とする円周上に位置決め突起１９ｕ，１９ｖ，１９
ｗが配列され、コイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗの空芯部
２１ｕ，２１ｖ，２１ｗを嵌挿して接着または適当な公
知の手段で固定してある。

【００１７】各コイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗからは、
例えば巻き始め（または巻き終わり）端末が電極２２
ｕ，２２ｖ，２２ｗとして空芯部２１ｕ，２１ｖ，２１
ｗ内側に引き出してあり、例えば巻き終わり（または巻
き始め）端末が電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとしてコイ
ル外周側に引き出してある。

【００１８】空芯部内側の電極２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ
およびコイル外周側の電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗのい
ずれをコモン回路に選んでもよいが、本実施例では空芯
部内側に引き出された電極２２ｕ，２２ｖ，２２ｗをコ
ミュテータ２４の各セグメント２５および火花消弧用リ
ングバリスタ２６に公知の手段で接続し、コミュテータ
２４に摺接するブラシ２７により電極の供給を受けるよ
うに構成されている。

【００１９】一方、コイル外周側に引き出された電極２
３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、コイル２０ｕ，２０ｖ，２０
ｗが設置されるフレーム１７の外周に設けた以下に詳述
する係止部で保持し、ヒュージング溶着またはスポット
溶着を使ってこの係止部に結合する。

【００２０】図３は係止部の各種実施例を一つの図面に
まとめたもので、それぞれの位置に配設されたコイル２
０ｕ，２０ｖ，２０ｗがそれぞれに各実施例Ａ，Ｂ，Ｃ
を代表して例示された係止部との係合態様を示す。この
実施例中、実情に即応したいずれか一つが選定され実用
に供される。

【００２１】符号Ａで示した係止部の第１実施例は、フ
レーム１７の外周縁近傍に穿設した貫通孔３０で、この
実施例では電極２３ｕを挿通して保持した貫通孔３０の
近傍にヒュージングヘッドＨを当接してこの実施例の代
表電極２３ｕを貫通孔３０内に溶着する。

【００２２】符号Ｂで示した係止部の第２実施例は、フ
レーム１７の周縁部を欠切して設けたスロット３１で、
フレーム１７の外周側に開口３２を有し、本実施例では
電極２３ｖを対応するスロット３１に介入させて、ヒュ
ージングヘッドＨをスロット３１の開口３２の端部に当
接させこの実施例の代表電極２３ｖをスロット３１内に
溶着する。

【００２３】あるいはヒュージングヘッドの代わりに、
図示しないスポットヘッドでそれぞれの電極２３ｕ，２
３ｖ，２３ｗを電気的に接地されたフレーム１７のスロ
ット３１内に押圧して溶着することもできる。作業上、
スポットヘッドはヒュージングヘッド同様の使い勝手で
適用可能であり、いずれを使用するかは設備上の問題で
あるので以下の説明は省略する。

【００２４】スロット３１は図４に示されるように作業
の難易度や設計上の都合その他の条件に応じて種々の平
面形状が適用される。図４（ａ）のスロット３１ａは両
側に平行な壁面３３ａを備え、壁面３３ａの間隔は電極
２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの挿入幅が摺接する寸法に形成
される。

【００２５】図４（ｂ）のスロット３１ｂは壁面３３ｂ
が傾斜させてあり、電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗはスロ
ットの底面３４ｂに接したとき、両壁面３３ｂに挟持さ
れる。図４（ｃ）のスロット３１ｃはＶ字型に形成した
もので、底面に制限されないので電極２３はその押入の
深さに応じて変形を強制され、スロット３１ｂの場合よ
り強固に両壁面３３ｃで挟持されることになる。

【００２６】図４（ｄ）のスロット３１ｄはキーホール
状で、電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗを円形の底部壁面３
３ｄ内に押入したとき、電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの
周面とスロット壁面３３ｄとの接触面積が例示した他の
スロット３１ａ，３１ｂ，３１ｃと比べて最も多く得ら
れる。

【００２７】また図５は、符号３１で総合的に表示する
スロットを図３のＶ−Ｖ線に沿って示した断面図で、こ
こに図示されるように、総合的に符号３５で示すスロッ
ト３１の奥縁部は種々の形状が可能で、電極２３の形
状、強度、剛性等の性状によって選択する。

【００２８】図５（ａ）にはフレーム１７のコイル設置
面２８に対してほぼ垂直に形成された奥縁部３５ａが図
示され、また図５（ｂ）にはフレーム１７のコイル設置
面２８に対して上向きに傾斜する奥縁部３５ｂが図示さ
れ、さらに図５（ｃ）にはフレーム１７のコイル設置面
２８に対して下向きに傾斜する奥縁部３５ｃが図示され
ている。

【００２９】図３に符号Ｃで示した係止部の第３実施例
では、フレーム１７の周縁に突出させて形成した端子板
３７に電極２３ｗを捲回して溶着するようにしてある
が、この変形例が図６に示される。この場合は、図６
（ａ）に示される突出端子３７を図６（ｂ）に示すよう
に内側に折り返し、電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗの対応
するものを巻き込むようにして挟持する。それからヒュ
ージングヘッドＨを図示のように当接し、電極２３ｕ，
２３ｖ，２３ｗをフレーム１７に設けた端子板３７に溶
着する。

【００３０】図７は、係止部の第４実施例を示したもの
で、空芯部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの内側に引き出され
た電極２２ｕ，２２ｖ，２２ｗをコモン接続側としてフ
レーム１７に溶着する場合の図示である。図７（ａ）に
示されるように、フレーム１７上で円周上に配列された
突起１９ｕ，１９ｖ，１９ｗのそれぞれには溝４０が刻
装されている。

【００３１】ここに嵌挿されるコイル２０ｕ，２０ｖ，
２０ｗのそれぞれの対応する電極２２ｕ，２２ｖ，２２
ｗが各溝４０に埋設され、それぞれ図示しないヒュージ
ングヘッドによって溶着される。×印はヒュージングヘ
ッドを当接する位置を示す。図７（ｂ）は図７（ａ）の
VIｂ−VIｂ線に沿って示した断面図である。

【００３２】上記した係止部Ａ，Ｂ，Ｃのいずれの場合
も、各コイル毎に設ける必要はなく特定数のコイルの電
極に対して一つの係止部を共用させることができる。こ
のようなときは、各係止部を所定の複数電極の保持が許
容できるサイズに形成しておかなければならない。

【００３３】上述したように上記各実施例では導電性金
属フレーム１７の係止部Ａ，Ｂ，Ｃにコイルの電極２２
ｕ，２２ｖ，２２ｗを溶着してコモン接続したので、ハ
ンダ作業が不要となり、コストが低減、作業性が向上
し、しかも微細構造での導線接続の確実性が向上する。

【００３４】本発明に係わる小型モータの実施例として
振動モータを例示したが、本発明はこの実施例に限定さ
れるものではなく、一般の小型モータにも適用可能であ
り、また電極の係止部について記載した様々な変形例
も、本発明の基本思想および特許請求の範囲から逸脱す
ることなく細部に種々の変更を加え得ることはいうまで
もない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係わる小型
モータは、コイルを設置するフレームを導電性金属で構
成し、このフレームにコイル電極の係止部を設けて各コ
イルの電極をヒュージングまたはスポットで溶着してコ
モン接続するようにしたので、ハンダ処理が不要とな
り、ハンダコストが低減されるとともに作業性が向上
し、微細な構造であっても導線の接続の確実性に伴って
振動に対する耐性が強化されるので製品の寿命と信頼性
を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる小型モータの側面断面図であ
る。

【図２】本発明に係わる小型モータを底面側より見た平
面図である。

【図３】本発明に係わる小型モータのコイル電極係止部
に関する各実施例を一面に図示した平面図である。

【図４】本発明に係わる小型モータの電極係止部の第２
実施例の平面図である。

【図５】本発明に係わる小型モータの電極係止部の第２
実施例の断面図である。

【図６】本発明に係わる小型モータの電極係止部の第３
実施例の説明図である。

【図７】本発明に係わる小型モータの電極係止部の第４
実施例の説明図である。

【図８】従来の小型モータのコイル部の平面図である。

【図９】従来の小型モータの断面図である。

【符号の説明】 １０ 小型モータ １２ 底板 １３ 軸孔 １４ 軸 １５ マグネット １６ 焼結含油合金軸受 １７ フレーム １８ ボス １９ｕ，１９ｖ，１９ｗ 位置決め突起 ２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ コイル ２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ コイルの空芯部 ２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ 電極 ２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ 電極 ２４ コミュテータ ２５ コミュテータセグメント ２６ リングバリスタ ２７ ブラシ ２８ コイル設置面 ３０ 貫通孔 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 壁面 ３２ 開口 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 壁面 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 奥縁部 ３７ 端子板 ４０ 溝 Ｈ ヒュージングヘッド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、このフレームに配設された
   複数の空芯コイルと、この空芯コイルに対向して配置さ
   れたマグネットとを含む小型モータにおいて、前記フレ
   ームを導電性金属で形成し、前記空芯コイルのそれぞれ
   が有する二つの電極部のうちの一方を前記フレームに溶
   着したことを特徴とする小型モータ。
2. 【請求項２】 前記フレームが重心から外れた位置に回
   転の中心を有する回転部材であることを特徴とする請求
   項１記載の小型モータ。
3. 【請求項３】 前記電極部の溶着がヒュージング溶着ま
   たはスポット溶着のいずれかであることを特徴とする請
   求項１または２に記載の小型モータ。
4. 【請求項４】 前記フレームの少なくとも１箇所に前記
   電極部の溶着位置を設定し、該溶着位置に前記電極部を
   保持する係止部を設けたことを特徴とする請求項１から
   ３のいずれかに記載の小型モータ。
5. 【請求項５】 前記係止部が、前記複数の空芯コイルそ
   れぞれの近傍に設けられていることを特徴とする請求項
   ４記載の小型モータ。
6. 【請求項６】 前記係止部が、フレームに穿設した貫通
   孔であることを特徴とする請求項４または５に記載の小
   型モータ。
7. 【請求項７】 前記係止部が、前記空芯コイルが設置さ
   れるフレームの周縁に形成された外周側に開口するスロ
   ットであることを特徴とする請求項４または５に記載の
   小型モータ。
8. 【請求項８】 前記係止部が、前記空芯コイルが設置さ
   れるフレームの外周縁に突出させた端子板であることを
   特徴とする請求項４または５に記載の小型モータ。
9. 【請求項９】 前記係止部は、前記電極の複数個が係止
   可能であることを特徴とする請求項４ないし８のいずれ
   かに記載の小型モータ。
10. 【請求項１０】 前記係止部が、前記空芯コイルの空芯
    部の設置箇所に形成されていることを特徴とする請求項
    ５記載の小型モータ。