JP2022131742A - Motor and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ、及び、電子機器に関する。 The present invention relates to motors and electronic devices.
従来のモータは、モータケースと、電子基板と、エンドキャップと、を備える。モータケースは、軸方向の一方が開放されるとともに解放された側の縁の部分に切り欠き部が設けられ、内側にロータを回転自在な状態で保持する。電子基板は、切り欠き部に嵌め込まれる。エンドキャップは、電子基板を押し付けるとともにモータケースに固定され、モータケースの解放された部分を覆う。 A conventional motor includes a motor case, an electronic board, and an end cap. The motor case is open on one side in the axial direction and provided with a notch in the edge portion on the opened side to hold the rotor inside in a rotatable state. The electronic board is fitted into the notch. The end cap presses against the electronic board and is secured to the motor case, covering the open portion of the motor case.
電子基板は金属箔よりなる複数のランド部を備える。エンドキャップから軸方向に突出した複数の爪部のそれぞれが、複数のランドのそれぞれに押し付けられる。これにより、爪部をランド部に確実にズレない状態で接触させることができる(特許文献1)。 The electronic board has a plurality of lands made of metal foil. Each of the plurality of claws projecting axially from the end cap is pressed against each of the plurality of lands. As a result, the claw portion can be brought into contact with the land portion without any deviation (Patent Document 1).
しかしながら、従来のモータにおいては、基板に大きな負荷がかかるという課題があった。 However, the conventional motor has a problem that a large load is applied to the substrate.
本発明は、基板に大きな負荷を掛けることなく、基板とモータハウジングとを電気的に接続することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to electrically connect a substrate and a motor housing without applying a large load to the substrate.
本発明の例示的な実施形態に係るモータは、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトに固定されるマグネットと、を有するロータと、前記マグネットと対向して配置されるコイルを有するステータと、前記コイルと電気的に接続される基板と、前記ロータ及びステータの少なくとも一部を収容する金属製の第1ハウジングと、を有する。前記基板と前記第1ハウジングの径方向外側面とが、変形可能な導電性部材によって電気的に接続される。 A motor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a rotor having a shaft arranged along a vertically extending central axis, magnets fixed to the shaft, and arranged to face the magnets. It has a stator having coils, a substrate electrically connected to the coils, and a metal first housing that houses at least a portion of the rotor and stator. A deformable conductive member electrically connects the substrate and the radially outer surface of the first housing.
本発明のモータによれば、基板に大きな負荷を掛けることなく、基板とモータハウジングとを電気的に接続できる。 According to the motor of the present invention, the substrate and the motor housing can be electrically connected without applying a large load to the substrate.
以下では、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、モータ1の説明に際して、中心軸Jと平行な方向を「軸方向」、中心軸Jに直交する方向を「径方向」、中心軸Jを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。径方向においては、中心軸Jに近づく方向を「径方向内方」と称し、中心軸Jから遠ざかる方向を「径方向外方」と称する。また、本明細書では軸方向を上下方向とし、基板40に対してステータ20側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。上下方向は単に説明のために用いられる名称であって、実際の姿勢や位置関係及び方向を限定しない。
Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the drawings. In this specification, when describing the
また、方位、線、及び面のうちのいずれかと他のいずれかとの位置関係において、「平行」は、両者がどこまで延長しても全く交わらない状態のみならず、実質的に平行である状態を含む。また、「垂直」及び「直交」はそれぞれ、両者が互いに90度で交わる状態のみならず、実質的に垂直である状態及び実質的に直交する状態を含む。つまり、「平行」、「垂直」及び「直交」はそれぞれ、両者の位置関係に本発明の主旨を逸脱しない程度の角度ずれがある状態を含む。また、図面における各部材や部位の寸法が実際の製品における寸法と異なる場合がある。 In addition, in terms of the positional relationship between any one of azimuth, line, and plane and any other, "parallel" means not only a state in which they do not intersect at all no matter how far they are extended, but also a state in which they are substantially parallel. include. Also, "perpendicular" and "perpendicular" respectively include not only the state in which the two intersect each other at 90 degrees, but also the state in which they are substantially perpendicular and the state in which they are substantially orthogonal. That is, "parallel", "perpendicular" and "perpendicular" each include a state in which the positional relationship between them has an angular deviation to the extent that it does not deviate from the gist of the present invention. Also, the dimensions of each member and part in the drawings may differ from the dimensions of the actual product.
図1は、本発明の例示的な実施形態に係るモータ1の斜視図である。図2は、本発明の例示的な実施形態に係るモータ1の縦断面図である。より詳細に述べると、図2は、図1に示すモータ1を断面A-Aで切断し、図中の矢印の方向に見た場合の縦断面図である。図3は、図2に示す縦断面図の拡大図である。すなわち、図3は、図2において破線で示す領域Rを拡大した図である。
FIG. 1 is a perspective view of a
図1から図3を参照して、モータ1は、ロータ10と、ステータ20と、基板40と、第1ハウジング50と、を有する。本実施形態においては、モータ1は、第2ハウジング60をさらに有する。
Referring to FIGS. 1 to 3,
ロータ10は、シャフト11と、マグネット12と、を有する。シャフト11は、上下に延びる中心軸Jに沿って配置される。マグネット12は、シャフト11に固定される。
The
より詳細に述べると、ロータ10は、ロータホルダ13をさらに有する。ロータホルダ13は、軸方向に延びる筒状の内筒部131と、内筒部131の下端部から径方向外方に広がる底部132と、底部132の径方向外縁から上方に延びる筒状の外筒部133と、を有する。
More specifically, the
内筒部131の径方向内側面はシャフト11に固定される。マグネット12は、外筒部133の径方向外側面に固定される。マグネット12は、軸方向に延びる筒状である。つまり、マグネット12は、ロータホルダ13を介してシャフト11に固定される。
A radially inner surface of the inner
ステータ20は、ステータコア21と、インシュレータ22と、コイル23と、を有する。ステータコア21は、中心軸Jを囲む環状のコアバック211と、コアバック211から中心軸Jに近づく方向に延びるティース212と、を有する。ティース212は、周方向略等間隔に複数配置される。
Stator 20 has
インシュレータ22は、ティース212の少なくとも一部を覆う。インシュレータ22は、樹脂等の絶縁材料で構成される。コイル23は、インシュレータ22に導線(不図示)が巻かれることで形成される。つまり、コイル23は、インシュレータ22を介してティース212に導線が巻かれることで形成される。コイル23の径方向内方には、マグネット12が配置される。つまり、ステータ20は、マグネット12と径方向に対向して配置されるコイル23を有する。
基板40は、ロータ10及びステータ20よりも下方に配置される。基板40は、中心軸Jと略直交する方向に広がる板状部の部材である。基板40には、複数の電子部品(不図示)が配置される。基板40の中央には軸方向に貫通する孔が構成され、シャフト11は当該孔を貫通する。
The
基板40は、コイル23と電気的に接続される。すなわち、コイル23を形成する導線が、基板40と電気的に接続される。本実施形態においては、導線は、基板40とはんだ付けされることによって、基板40と導通する。インシュレータ22の下端は、基板40の上面と軸方向に接触する。つまり、インシュレータ22の少なくとも一部は基板40の上面と軸方向に接触する。これにより、基板40をステータ20に固定しつつ、基板40を軸方向に位置決めできる。
The
基板40の下面には、コネクタ41が配置される。コネクタ41にはリード線42が接続される。これにより、コネクタ41とリード線42とを介して、基板40が外部電源と電気的に接続される。なお、基板40と外部電源とを電気的に接続する手段は他の方法であってもよい。
A
第1ハウジング50は、基板40よりも上方に配置される。第1ハウジング50は、ロータ10及びステータ20の少なくとも一部を収容する。第1ハウジング50は、金属製である。
The
本実施形態においては、第1ハウジング50は、軸方向に延びる筒状の内筒部51と、内筒部51の上端部から径方向外方に広がる天部52と、天部52の径方向外縁から下方に延びる筒状の外筒部53と、を有する。内筒部51は、ロータホルダ13の外筒部133よりも径方向内方に配置される。内筒部51の径方向内方には、軸受30が配置される。本実施形態においては、軸受30は玉軸受である。軸受30は、内筒部51の径方向内側面とシャフト11の径方向外側面とに接触している。これにより、軸受30は、ロータ10をステータ20に対して中心軸J回りに回転可能に支持する。
In this embodiment, the
天部52は、マグネット12及びステータ20の上方に配置される。外筒部53は、ステータ20の径方向外方に配置される。本実施形態においては、外筒部53の径方向内側面の少なくとも一部は、インシュレータ22の径方向外側面及びコアバック211の径方向外側面と径方向に接触する。これにより、第1ハウジング50とステータ20とを強固に固定できる。
The
外筒部53の下端は、基板40の上面よりも上方に配置される。つまり、外筒部53の下端は、インシュレータ22の下端よりも上方に配置される。これにより、外筒部53の軸方向の長さを短くできるため、第1ハウジング50の重量を軽くできる。
The lower end of the outer
基板40の少なくとも一部は、第1ハウジング50よりも径方向外方に配置される。つまり、基板40の径方向内側は外筒部53よりも径方向内方に配置され、基板40の径方向外側は外筒部53よりも径方向外方に配置される。
At least part of the
第2ハウジング60は、第1ハウジング50よりも下方に配置される。本実施形態においては、第2ハウジング60は樹脂製である。第2ハウジング60は、軸方向に延びる筒状の筒部61と、筒部61の下端部から径方向内方に広がる底部62と、を有する。
The
第2ハウジング60は、ロータ10及びステータ20の少なくとも一部を収容する。第2ハウジング60は、基板40よりも下方に配置される。基板40の下面は、第2ハウジング60と接触する。より詳細に述べると、筒部61の上端部は、基板40の下面と軸方向に接触する。これにより、基板40と第2ハウジング60とを位置決めできる。また、第2ハウジング60が樹脂製の場合は、第2ハウジング60と基板40とを位置決めしつつ、電気的に絶縁できる。さらに、第2ハウジングが金属製である場合に比べて、第2ハウジング60と基板40とを接触させた場合に基板40に作用する応力を低減できる。なお、本実施形態においては、基板40は、インシュレータ22と筒部61とによって軸方向に固定される。
The
筒部61は、係止部611を有する。係止部611は、筒部61の上端部に構成される部位である。係合部611は、基板40よりも上方に配置される。係止部611は、インシュレータ22の突起222と係合する。これにより、ステータ20と第2ハウジング60とが固定される。
The
筒部61の上端部には、切欠き612が構成される。切欠き612は、筒部61の上面が下方に凹む部位である。つまり、切欠き612が構成される領域では、基板40の下面と筒部61の上面との軸方向の間隔が他の領域よりも広い。コネクタ41は、切欠き612を介して筒部61よりも径方向外方に向かって突出する。つまり、コネクタ41の径方向内側は筒部61よりも径方向内方に配置され、コネクタ41の径方向外側は筒部61よりも径方向外方に配置される。
A
筒部61の径方向外側面の径方向位置は、外筒部53の径方向外側面の径方向位置と略同一である。つまり、コネクタ41の径方向外側は、第1ハウジング50よりも径方向外方に配置される。本実施形態においては、モータ1は、リード線42を有する。リード線42は、基板40の下面と電気的に接続される。リード線42は、第1ハウジング50よりも外部に引き出される。これにより、第1ハウジング50よりも径方向外方においてリード線42を基板40と電気的に接続できるため、モータ1を製造する際の量産性が向上する。
The radial position of the radial outer surface of the
底部62の略中央には、下方に凹む凹部621が構成される。シャフト11の下端は、凹部621の上面と軸方向に対向して配置される。これにより、モータ1の軸方向の長さが長くなることを抑制しつつ、シャフト11を長くすることができる。よって、例えば、シャフト11の下端部にエンコーダ信号読取り用のカップディスク(不図示)を固定できる。なお、シャフト11には他の部材が固定されてもよいし、他の部材が固定されていなくてもよい。
A
導電性部材70は、第1ハウジング50よりも径方向外方に配置される。導電性部材70は、塑性変形可能な部材であることが好ましい。本実施形態においては、導電性部材70は、導電性のテープである。
The
導電性部材70は、第1領域71と、第2領域72と、第3領域73と、を有する。第1領域71は、軸方向に延びる部位である。第2領域72は、軸方向に延びる部位であり、第1領域71よりも下方に配置される。第1領域71の下端部と第2領域72の上端部とは、第1領域71の下端部から中心軸Jに近づく方向に延びる部位によって接続される。第3領域73は、第2領域72の下端部から、中心軸Jから遠ざかる方向に延びる部位である。第3領域73の径方向外端は、第1領域71の径方向外端よりも径方向外方に配置される。
The
第1領域71は、第1ハウジング50と接触する。つまり、第1領域71の径方向内側面は、外筒部53の径方向外側面と径方向に接触する。これにより、導電性部材70と第1ハウジング50とが電気的に接続する。また、第1領域71の上端は、天部52よりも下方に配置される。すなわち、導電性部材70の上端711は、第1ハウジング50の上端521よりも下方に配置される。これにより、導電性部材70が他の部材と干渉することを抑制できる。つまり、導電性部材70の上端711が天部52よりも上方において他の部材と干渉することを抑制できる。よって、導電性部材70が第1ハウジング50から剥がれることを抑制できる。
The
第2領域72の径方向内側面は、インシュレータ22の径方向外側面221と径方向に接触する。つまり、導電性部材70は、インシュレータ22の径方向外側面221と径方向に接触している。これにより、第2領域72とインシュレータ22とを固定できる。よって、導電性部材70が他の部材と干渉することを抑制できる。
The radial inner surface of the
第3領域73の下面は、基板40の上面と軸方向に接触する。すなわち、導電性部材70は、基板40の上面と電気的に接続される。これにより、導電性部材70と基板40とが電気的に接続する。
The bottom surface of the
上記構成により、基板40と第1ハウジング50の径方向外側面とが、変形可能な導電性部材70によって電気的に接続される。これにより、基板40に大きな負荷を掛けることなく、基板40と第1ハウジング50とを電気的に接続することができる。つまり、剛体や弾性を有する部材によって基板40と第1ハウジング50とを接続する場合に比べて、基板40と第1ハウジング50とを電気的に接続する場合に、基板40及び第1ハウジング50に作用する応力を抑制できる。また、本実施形態においては、導電性部材70が塑性変形可能なため、導電性部材70を基板40及び第1ハウジング50に接触させて固定する作業が容易である。
With the above configuration, the
第3領域73の径方向外側における下面は、外筒部53よりも径方向外方において、基板40の上面と軸方向に接触する。つまり、基板40と導電性部材70とは、第1ハウジング50よりも径方向外方において電気的に接続される。これにより、基板40が第1ハウジング50よりも径方向外方に突出している領域において、導電性部材70と基板40とを電気的に接続することができる。よって、導電性部材70と基板40とを接触させて固定する工程の組み立て性が向上する。
A lower surface on the radially outer side of the
本実施形態においては、第3領域73とコネクタ41とが基板40を介して上下に重なる。つまり、第3領域73の少なくとも一部の周方向における位置が、コネクタ41の周方向における位置と同じである。これにより、モータ1を径方向において小型化できる。つまり、第3領域73の周方向位置とコネクタ41の周方向位置とが異なる場合と比べて、上記構造により、第1ハウジング50の径方向外側面よりも径方向外方に配置される部位の領域を狭くできる。
In this embodiment, the
図4は、本発明の例示的な実施形態に係る電子機器2の斜視図である。本実施形態においては、電子機器2はプリンタである。なお、電子機器は、ロボットや扇風機等、プリンタ以外の機器であってもよい。
FIG. 4 is a perspective view of an
電子機器2は、モータ1を有する。電子機器2の筐体上部には、印刷紙Pを置くための上部トレイT1が配置される。上部トレイT1には印刷紙Pが配置され、モータ1が回転することによって印刷紙Pが電子機器2の内部に導かれ、電子機器2によって印刷される。印刷された印刷紙Pは、下部トレイT2に案内される。
The
電子機器2がモータ1を有することにより、電子機器2に搭載されるモータ1において、基板40に大きな負荷を掛けることなく、基板40と第1ハウジング50とを電気的に接続できる。よって、例えば、第1ハウジング50と電子機器2におけるグラウンド部とを電気的に接続することにより、基板40に発生する静電気を電子機器2のグラウンド部を介してアースできる。
Since the
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態及び変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。 Various modifications can be made to the various technical features disclosed in this specification without departing from the gist of the technical creation. In addition, multiple embodiments and modifications shown in this specification may be implemented in combination to the extent possible.
本発明は、例えば複合機等の電子機器に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, in electronic equipment such as a multi-function machine.
J 中心軸
P 印刷紙
R 領域
1 モータ
2 電子機器
10 ロータ
11 シャフト
12 マグネット
13 ロータホルダ
131 内筒部
132 底部
133 外筒部
20 ステータ
21 ステータコア
211 コアバック
212 ティース
22 インシュレータ
221 径方向外側面
222 突起
23 コイル
30 軸受
40 基板
41 コネクタ
42 リード線
50 第1ハウジング
51 内筒部
52 天部
521 上端
53 外筒部
60 第2ハウジング
61 筒部
611 係止部
612 切欠き
62 底部
621 凹部
70 導電性部材
71 第1領域
711 上端
72 第2領域
73 第3領域
J Central axis P Printing
Claims (8)
前記マグネットと径方向に対向して配置されるコイルを有するステータと、
前記コイルと電気的に接続される基板と、
前記ロータ及びステータの少なくとも一部を収容する金属製の第1ハウジングと、
を有し、
前記基板と前記第1ハウジングの径方向外側面とが、変形可能な導電性部材によって電気的に接続される、モータ。 a rotor having a shaft arranged along a vertically extending central axis and magnets fixed to the shaft;
a stator having a coil arranged to face the magnet in a radial direction;
a substrate electrically connected to the coil;
a metal first housing that houses at least part of the rotor and stator;
has
A motor, wherein the substrate and the radially outer surface of the first housing are electrically connected by a deformable conductive member.
前記基板と前記導電性部材とは、前記第1ハウジングよりも径方向外方において電気的に接続される、請求項1に記載のモータ。 at least a portion of the substrate is arranged radially outward of the first housing;
2. The motor according to claim 1, wherein said substrate and said conductive member are electrically connected radially outward of said first housing.
前記導電性部材は、前記基板の上面と電気的に接続され、
前記導電性部材の上端は、前記第1ハウジングの上端よりも下方に配置される、請求項1又は2に記載のモータ。 The first housing is arranged above the substrate,
the conductive member is electrically connected to the top surface of the substrate;
3. The motor according to claim 1, wherein the upper end of said conductive member is arranged below the upper end of said first housing.
前記中心軸を囲む環状のコアバックと、前記コアバックから前記中心軸に近づく方向に延びるティースと、を有するステータコアと、
前記ティースの少なくとも一部を覆うインシュレータと
前記インシュレータに導線が巻かれることで形成される前記コイルと、
を有し、
前記インシュレータの少なくとも一部は前記基板の上面と軸方向に接触する、請求項1から3のいずれかに記載のモータ。 The stator is
a stator core having an annular core-back surrounding the central axis and teeth extending from the core-back in a direction approaching the central axis;
an insulator covering at least a portion of the teeth; and the coil formed by winding a conductive wire around the insulator;
has
4. The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein at least part of said insulator is in axial contact with the upper surface of said substrate.
前記リード線は、前記第1ハウジングよりも外部に引き出される、請求項1から5のいずれかに記載のモータ。 further comprising a lead wire electrically connected to the bottom surface of the substrate;
6. The motor according to any one of claims 1 to 5, wherein said lead wire is drawn outside said first housing.
前記基板の下面は、前記第2ハウジングと接触する、請求項1から6のいずれかに記載のモータ。 a resin-made second housing disposed below the substrate and containing at least a portion of the rotor and the stator;
7. The motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the lower surface of said substrate contacts said second housing.
An electronic device comprising the motor according to any one of claims 1 to 7.
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