JPH10210726A - コアレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＡ機器，情報通信機器の着信時無音呼び出
しの振動源に使用されるコアレスモータにおいて、高温
時の円筒コイル変形の問題を解決し、電気的，機械的な
取り付けをリフローハンダ付にて行うことの可能なコア
レスモータを提供することを目的とする。 【解決手段】 円筒コイルを構成する巻線の自己融着層
にエポキシ樹脂を配合したポリアミド樹脂をベースとす
る樹脂を用いることにより、コイル作成時にエポキシ樹
種を加熱硬化させリフローハンダ付時の加熱によっても
変形することのないコイルを持つコアレスモータが得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＯＡ機器および情報
通信機器、特にペイジャーと一般的に呼ばれる携帯電話
の着信時無音呼び出しの振動源用に用いられる略円筒状
であり、かつ機器への電気的および機械的接続のために
リフローハンダ付を用いることの可能なコアレスモータ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来このようなコアレスモータとしては
実開平５−２５５７号に記載されたものが知られてい
る。図９に従来のコアレスモータの構造を示す。

【０００３】９１は巻線を以下説明の方法で中空に成形
した円筒コイル、９２は前記円筒コイルの支持体、９３
は円柱状界磁磁石であり、９４のフレームとともに界磁
を構成している。また９５はモータと機器との電機的接
続を行うリード線である。

【０００４】また、このようなコアレスモータの円筒コ
イルは図１に示すように導体１の外周に絶縁層２を形成
し、さらに外周に自己融着層３を形成した自己融着線を
用いるのが一般的であり、その作り方としては現在ファ
ウルハーバ巻（ハネカム巻）とヘキサ巻の２種が多く用
いられている。前者は見城尚志著「メカトロニクスのた
めのＤＣサーボモータ」に記述があり、図６はこの方式
の巻き方と展開図、図７はこの方式にて成形した円筒コ
イルを用いたアマチュアの外観図である。

【０００５】また、後者については特開昭５１−１８８
０１に記述があり、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの
方式の巻き方である。

【０００６】ファウルハーバ巻は巻枠に初めから円筒状
で巻き付け、ヘキサ巻きは図８（ｂ）のように平面プレ
ス後の板状のコイルを６５のフォーミング用芯棒に巻き
付けて円筒状にするという違いはあるものの、どちらの
巻き方も巻枠や芯棒に巻き付けたままの円筒状にて加熱
し巻線の最外周に配置された自己融着層を溶融させ、そ
の後冷却することによって円筒状に成形するものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
取り付け工数の削減等からセットメーカー側ではリフロ
ーハンダ付にてセット基板に直接電気的，機械的な接続
のできるモータが要望されている。

【０００８】図２に一般的なリフローハンダ付けの温度
プロファイルを示す。この時のピーク温度は各メーカ毎
に異なるが、通常２３０℃近傍である。

【０００９】上記従来の構成では自己融着層としては例
えばポリアミド系熱融着樹脂を使用しているために、モ
ータをリフローハンダ付する時の高熱によって、前記自
己融着層が再度融解するためにコイル変形を生ずるとい
った課題があった。またヘキサ巻にて円筒コイルを構成
する場合、外周に熱により収縮する絶縁テープを用いる
ためにモータリフローハンダ付時に再度テープの収縮が
発生し、この事によって円筒コイルに変形を生じさせて
しまうという課題があった。

【００１０】また、マグネットの種類によってはリフロ
ーハンダ付時の熱によっては実使用に耐えうるレベルを
超える熱減磁を生じるという課題もあった。

【００１１】さらに、従来のモータはモータと機器との
電気的接続をモータから取り出したリード線にて行って
おり、リフローハンダ付時の高熱によりリード線の被覆
が劣化するという課題、またリード線の位置決めを自動
化し難いという課題があった。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、機器への電気的および機械的接続のため
にリフローハンダ付を用いることの可能なコアレスモー
タを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、円筒コイルを構成する巻線の自己融着層と
してポリアミド系熱融着樹脂を基本的な樹脂として、エ
ポキシ系熱硬化樹脂を配合したものを使用したものであ
る。またヘキサ巻にて円筒コイルを作成する場合には、
コイル固定テープに熱により収縮しないポリイミド樹脂
を基材とする絶縁テープを使用するものである。さらに
熱減磁を抑制するために界磁のパーミアンスを２以上に
設定するとともにｉＨＣ２５，０００Ｏｅ以上のＮｄ−
Ｆｅ系焼結磁石を用いるものである。またフレームの側
面に一対のモータ通電端子の片方と電気的に接続し、か
つ取付金具にモータ投影面積よりも広い面積を持つ基板
取付面（以降平面状パットと記す）を取り付けることに
より、機器との電気的，機械的接続をモータをリフロー
ハンダ付炉に通すことで同時に行うことができるもので
ある。また、前記平面状パッドのフレーム中心に対し反
対側に組立時に使用する吸着用の平面部（以降タブと記
す）を設けたことにより、セットメーカー側では真空吸
着にてモータを梱包ケースから用意に取り出すことがで
きるとともに、機器の基板への位置決めも機械的に行う
ことができ、モータ取付工数を大幅に削減することがで
きるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、円筒コイルとこの支持体と、この円筒コイル支持体
の中心部に貫通固定された回転軸と、前記円筒コイルま
たは前記回転軸に配設された整流子とからなる回転子を
有し、円筒コイルの内部空間には円柱状界磁磁石を配置
し、整流子に接する刷子とともに円柱状界磁磁石を固定
し、空隙を介して前記円筒状コイルを囲む略円筒状フレ
ームとを備えたコアレスモータであって、ポリアミド系
熱融着樹脂を基本的な樹脂とし、かつエポキシ系熱硬化
樹脂を配合した樹脂で構成した自己融着層を有する巻線
から成る円筒コイルを備えたコアレスモータとしたもの
であり、モータのリフローハンダ付時の高温による円筒
コイルの変形を抑制するという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、円筒コイルがヘ
キサ巻にて巻かれ、かつ固定に使用する粘着テープがポ
リイミド系樹脂を基材としたテープである請求項１記載
のコアレスモータとしたものであり、リフローハンダ付
時の高温によるテープの収縮を抑制し、結果的に円筒コ
イルの変形を抑制するという作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、円筒状界磁磁石
の形状が円柱状である請求項１から２のいずれか１項に
記載のコアレスモータとしたものであり、より小型のモ
ータを構成する場合にマグネットの体積を確保して、特
性を確保するという作用を有する。

【００１７】請求項４に記載の発明は、円筒状界磁磁石
はｉＨＣが２５，０００Ｏｅ以上であるＮｄ−Ｆｅ系の
焼結磁石であり、かつ界磁のパーミアンスが２以上であ
る請求項１から３のいずれか１項に記載のコアレスモー
タであり、ピークの温度が２３０℃近傍という高温のリ
フローハンダ付時にも減磁を生じないという作用を有す
るものである。

【００１８】請求項５に記載の発明は、略筒状フレーム
は、この側面に一対のモータ通電端子の片方と電気的に
接続し、かつモータ投影面積よりも広い面積を持つ平面
状のパッドを取り付けた請求項１から４のいずれか１項
に記載のコアレスモータであり、機器の基板に対し前記
パッド部でリフローハンダ付により電気的，機械的接続
を行うことが可能という作用を有するものである。

【００１９】請求項６に記載の発明は、平面状パッドは
フレーム中心に対し反対側に吸着用のタブを設けた請求
項５記載のコアレスモータであり、セットメーカー側で
真空吸着にて梱包ケースからモータを取り出し、そのま
ま基板に配置することを可能にするという作用を有する
ものである。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。

【００２１】（実施例１）図１において巻線１は、導体
２，絶縁層３，融着層４から構成されている。

【００２２】融着層４は前述のように、ポリアミド系熱
融着樹脂をベースにし、エポキシ系熱硬化樹脂樹脂を配
合した樹脂から構成されている。

【００２３】上記構成により従来と同じ工法を用いて円
筒コイルを制作することができるとともに、配合された
エポキシ樹脂が熱成形時の熱によって熱硬化することに
よって再度リフローハンダ付の高熱が加わったときにも
コイル変形を生じない。

【００２４】（実施例２）実施例２は、図８における巻
線方法で巻線固定テープ６３，６４をポリイミド樹脂を
基材とする絶縁テープとしたものである。

【００２５】そしてこの実施例によれば、巻線固定テー
プの基材をポリイミド樹脂で構成することにより、再度
リフローハンダ付の熱が加わったときにもテープの収縮
が発生せず、したがってコイル固定テープを巻いている
円筒コイルにも変形が生じない。

【００２６】なお、以上の説明では、巻線固定テープ６
３，６４をポリイミド樹脂を基材とする絶縁テープで構
成した例で説明したが、その他の２３０℃近傍の温度に
て収縮，変形を生じない樹脂、例えばテフロン樹脂につ
いても同様に実施可能である。

【００２７】（実施例３）実施例３は、円筒状界磁磁石
を円柱状界磁磁石としたものである。

【００２８】同一の長さ、直径の円柱と円筒とでは円柱
の方が体積が大きいのは公知のことであり、また磁石の
体積が大きいほど磁石の磁力が強いことも公知のことで
ある。現在このような着信時無音呼び出しに用いるモー
タの大きさはφ６のものが主流であるが、機器のダウン
サイジングが進む中、さらなる細径のモータが望まれて
おり、例えばφ４，φ３といった極細径のモータを円筒
状磁石で構成した場合、十分な特性を望むことができな
い。このような場合、前述のように円柱状の磁石を用い
ることで特性の現象を抑制することが可能である。

【００２９】（実施例４）実施例４は、前記円筒状界磁
磁石としてｉＨｃが２５，０００Ｏｅ以上であるＮｄ−
Ｆｅ系の焼結磁石を用い、かつ界磁のパーミアンスを２
以上に構成したものである。

【００３０】図３にＮｄ−Ｆｅ系の焼結磁石の４πＩ−
Ｈのグラフを示す。グラフによるとｉＨｃが２５，００
０の場合ではパーミアンスＰが２のとき２３０℃でも動
作点は屈曲点より上に位置しているが、Ｐが１のときに
は動作点が屈曲点よりも下に位置している。この事はＰ
＝２では減磁しないがＰが１では減磁が生ずることを示
している。

【００３１】また、ｉＨｃが２１，０００の場合２５，
０００の場合の１４０℃のグラフとの違いからＰが２で
も減磁を生ずることは容易に想像できる。

【００３２】以上から前記円筒状界磁磁石としてｉＨｃ
が２５，０００Ｏｅ以上であるＮｄ−Ｆｅ系の焼結磁石
を用い、かつ界磁のパーミアンスを２以上に構成するこ
とによって、リフローハンダ付時の２３０℃近傍の温度
に対して減磁を生ずることのないコアレスモータを構成
することが可能である。

【００３３】（実施例５）実施例５は、略筒状フレーム
は、この側面に一対のモータ通電端子の片方と電気的に
接続し、かつモータ投影面積よりも広い面積を持つ平面
状のパッドを取り付けたコアレスモータである。

【００３４】図４は上記パッドを取り付けたモータの外
観図で４１は前述のパッドであり、モータの（−）側通
電電極と電気的に接続されており、４２ａ，４２ｂは
（＋）側通電電極である。

【００３５】尚、この実施例ではパッド４１を（−）側
通電電極とし、４２ａ，４２ｂを（＋）側通電電極とし
たが、コアレスモータでは（＋）側と（−）側の通電電
極を交換した場合、回転方向が逆になるが、動作上何ら
問題はないのでそれぞれ４１を（＋）、４２ａ，４２ｂ
を（−）の通電電極としてもよいことはいうまでもな
い。

【００３６】また、この実施例ではフレーム４３を円筒
状に成形しているが、モータの厚みを薄くするために、
図４（ｂ）のように太鼓型にしてもよいことはいうまで
もない。

【００３７】（実施例６）実施例６は、実施例５におけ
る平面状パッドのフレーム中心に対し反対側に吸着用の
タブを設けたコアレスモータである。

【００３８】図５は上記パッドを取り付けたモータの外
観図で５１は前述のパッドであり、モータの（−）側通
電電極と電気的に接続されており、５２ａ，５２ｂは
（＋）側通電電極である。また５４はパッド５１と一体
に成形された真空吸着用の平面を持ったタブである。こ
のような真空吸着用のタブをモータの上面、すなわちリ
フローハンダ付で基板に取り付けるパッド面の反対側の
面に設けることにより、セットメーカー側では梱包ケー
スからモータを吸着タブで吸着して取り出し、そのまま
の状態で基板上に実装することが可能となる。

【００３９】尚、実施例５と同様にそれぞれ４１を
（＋）、４２ａ，４２ｂを（−）の通電電極としてもよ
いこと、またフレーム５３を円筒状に成形しているが、
モータの厚みを薄くするために、図５（ｂ）のように太
鼓型にしてもよいことはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】上記実施例の記載から明らかなように、
請求項１記載の発明によれば、円筒コイルを構成する自
己融着層を構成する樹脂にエポキシ樹脂を配合し、円筒
コイル作成時に加熱しエポキシ樹脂を熱硬化させること
により、モータのリフローハンダ付時の高熱による円筒
コイルの変形を抑制するという有利な効果が得られる。

【００４１】また請求項２記載の発明によれば、モータ
のリフローハンダ付時のコイル固定テープの熱収縮を無
くすことによって、同様に円筒コイルの変形を抑制する
という有利な効果が得られる。

【００４２】また請求項３記載の発明によれば、より細
径のモータを構成したときにも磁石の体積を確保し、特
性の劣化を抑制するという有利な効果が得られる。

【００４３】また請求項４記載の発明によれば、モータ
のリフローハンダ付時の高熱による界磁の減磁を抑制す
るという有利な効果が得られるものである。

【００４４】また請求項５記載の発明によれば、リフロ
ーハンダ付によりモータと機器の回路基板との電気的，
機械的な接続を同時に行い、モータの取り付け、モータ
の電気的接続の工数を大幅に減らすことを可能にすると
ともに、リード線を使用しないことにより被覆の劣化の
心配も無く、端子部の位置決めが自動化できるという有
利な効果が得られる。

【００４５】さらに請求項６記載の発明によれば、セッ
トメーカー側では梱包ケースからモータを吸着タブで吸
着して取り出し、そのままの状態で基板上に実装するこ
とが可能となるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるコアレスモータの巻線
の構造を示す断面図

【図２】リフローの温度プロファイル図

【図３】本発明の実施例４による界磁磁石の減磁曲線図

【図４】（ａ）本発明の実施例５によるコアレスモータ
の外観図 （ｂ）本発明の実施例５によるコアレスモータの外観図

【図５】（ａ）本発明の実施例６によるコアレスモータ
の外観図 （ｂ）本発明の実施例６によるコアレスモータの外観図

【図６】従来のコアレスモータの巻き方（ファウルハー
バ巻）と展開図

【図７】ファウルハーバ巻によるアマチュアの外観図

【図８】（ａ）従来のコアレスモータの巻き方（ヘキサ
巻き）を示す図 （ｂ）従来のコアレスモータの巻き方（ヘキサ巻き）を
示す図 （ｃ）従来のコアレスモータの巻き方（ヘキサ巻き）を
示す図

【図９】従来のコアレスモータの構造断面図

【符号の説明】

１ 自己融着層 ２ 絶縁層 ３ 導体 ４１，５１ パッド ４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５２ｂ （＋）側通電端子 ４３，５３ フレーム ５４ 吸着タブ ６１ 巻枠 ６２ 巻線 ６３，６４ 巻線固定テープ ６５ フォーミング用芯棒 ９１ 円筒コイル ９２ 円筒コイル支持体 ９３ 円筒状界磁磁石 ９４ フレーム ９５ リード線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒コイルとこの支持体と、この円筒コイ
   ル支持体の中心部に貫通固定された回転軸と、前記円筒
   コイルまたは前記回転軸に配設された整流子とからなる
   回転子を有し、円筒コイルの内部空間には円筒状界磁磁
   石を配置し、整流子に接する刷子とともに円柱状界磁磁
   石を固定し、空隙を介して前記円筒状コイルを囲む略筒
   状フレームとを備えたコアレスモータであって、ポリア
   ミド系熱融着樹脂を基本的な樹脂とし、かつエポキシ系
   熱硬化樹脂を配合した樹脂で構成した自己融着層を有す
   る巻線から成る円筒コイルを備えたコアレスモータ。
2. 【請求項２】円筒コイルがヘキサ巻にて巻かれ、かつ巻
   線の固定に使用する粘着テープがポリイミド系樹脂を基
   材とする絶縁テープである請求項１記載のコアレスモー
   タ。
3. 【請求項３】円筒状界磁磁石の形状が円柱状である請求
   項１から２のいずれか１項に記載のコアレスモータ。
4. 【請求項４】円筒状界磁磁石はｉＨＣが２５，０００Ｏ
   ｅ以上であるＮｄ−Ｆｅ系の焼結磁石であり、かつ界磁
   のパーミアンスが２以上である請求項１から３のいずれ
   か１項に記載のコアレスモータ。
5. 【請求項５】略筒状フレームは、この側面に一対のモー
   タ通電端子の片方と電気的に接続し、かつモータ投影面
   積よりも広い面積を持つ平面状のパッドを取り付けた請
   求項１から４のいずれか１項に記載のコアレスモータ。
6. 【請求項６】平面状パッドはフレーム中心に対し反対側
   に吸着用のタブを設けた請求項５記載のコアレスモー
   タ。