JP2761175B2 - コアレスモータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コアレスモータ装置
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、振
動型ポケットベル等に有用な、小型かつ製造容易で、耐
久性、耐衝撃性に優れた、新しい回転子軸受構造を有す
るコアレスモータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、音による呼出し方式に
代えて振動方式によるポケットベル装置が注目されてお
り、このための振動を生起させるモータ装置についての
改良が進められてきている。このモータ装置としては、
たとえば図７に示した中空円筒型コアレスモータ装置が
知られている。この装置では、円筒コイル（１）、円筒
コイルの支持体（２）、この支持体に形成されたコミュ
テータ（３）、支持体の中心を貫通して支持体に固定さ
れた回転軸（４）からなる回転子を有し、この回転子の
回転軸（４）は、中空円筒状の界磁磁石（５）内に挿通
され、円筒状ハウジングケース（６）の一端側に配置さ
れた軸受（７）と、ハウジングケース（６）の他端側に
配置された軸受（８）とで支承されている。

【０００３】通常、この構造のコアレスモータ装置にお
いては、回転軸（４）の先端部には、重心を偏らせた偏
心分銅（１０）が装置され、コミュテータ（３）には、
ブラシ（９）が接するようにされてもいる。しかしなが
ら、携帯用としてはより小型の装置が求められている状
況にあって、このような中空円筒型コアレスモータ装置
の構造では、回転軸（４）を界磁磁石（５）に挿通させ
るためにこの磁石（５）に中空穴開け加工することが必
要であるが、より小径の磁石への穴開け加工は極めて困
難であって、実際的に、モータ装置の小型化を図ること
には限界があった。

【０００４】そこで、このような従来装置の欠点を解消
し、難しい中空穴開け加工を行うことなく、より小型な
モータ装置を実現するため、この出願人は、全く新しい
モータ装置の構造を提案した。これは、たとえば図８に
例示したように、円筒型コアレスモータにおける円筒コ
イル（１）、円筒コイルの支持体（２）、この支持体
（２）に形成されたコミュテータ（３）、支持体（２）
の中心を貫通して固定された回転軸（１４）からなる回
転子を有し、この回転子は、円筒状ハウジングケース
（６）の一端側で固定された円柱状界磁磁石（１５）の
先端部分に形成された軸受（１１）と、ハウジングケー
ス（６）の他端側に配置されたブラシハウス（１２）内
に取り付けられた軸受（１３）とで支承され、回転軸
（１４）を磁石（１５）と反対のハウジングケース
（６）側から出力軸として出すことを特徴としている。

【０００５】ブラシハウス（１２）にはブラシ（９）が
配設され、リード線（１６）が接続されている。磁石
（１５）側の軸受（１１）部においては、磁石（１５）
の面中心に円錐状センター穴（１７）が形成され、回転
軸（１４）のスラスト荷重を受けるボール（１８）によ
って回転軸（１４）が支承されている。また、このボー
ル（１８）を使用する例に代えて、たとえば図９に例示
したように、磁石（１５）面に硬質板（１９）を配置
し、回転軸（１４）の端部を丸めてこの硬質板（１９）
に当接して支承させる構造等も提案されてもいる。

【０００６】これらのコアレスモータ装置の構造は、回
転軸（１４）を磁石（１５）の中を貫通しない構造にし
て磁石（１５）と反対側を出力軸とした構造にしている
ため、穴を形成しない円柱形の磁石が使えるようにな
り、磁石の小径化が可能となる。このため、モータの小
型化が容易となる。またブラシ（９）の保持体とベアリ
ングハウスを一体にする場合には、部品をコンパクトに
形成することができ、モータの小型化とモータの製造が
容易となる。さらに、磁石（１５）の先端にスラスト荷
重を受ける軸受（１１）を付けたことにより、摩擦によ
るトルクのロスを少なくできる。

【０００７】この新しい構造によって、円筒型コアレス
モータ装置の小型化が可能とされたことは特筆すべきこ
とである。しかしながら、回転軸（１４）のスラスト荷
重を支承するようにした上記の装置の場合、一方におい
て改善すべき課題が残されてもいた。その課題は、上記
構造においては、小型化の進捗とともに回転軸（１４）
がより小径となり、偏心分銅（１０）との回転にともな
って回転軸（１４）は半径方向の応力によって変形しや
すくなり、また耐衝撃性も弱くなることが避けられない
という点にあった。

【０００８】このため、磁石の中空穴加工を必要とせず
にモータ装置の小型化を図ることができるという特徴を
生かしつつ、しかも回転軸の変形を抑えて、耐久性およ
び耐衝撃性をも向上させることのできる新しい構造の円
筒型コアレスモータ装置の実現が望まれていた。この発
明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであっ
て、従来装置の欠点を改善し、耐久性、耐衝撃性に優
れ、しかも製造容易で小型化可能な新しいコアレスモー
タ装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、円筒コイルと、その支持体と、
この円筒コイル支持体の中心部に挿通固定された回転軸
と、円筒コイルまたは回転軸に配設されたコミュテータ
とからなる回転子を有し、円筒コイルの内部空間には空
隙を介して円柱状界磁磁石を配置し、コミュテータに接
するブラシとともに、円柱状界磁磁石の一端部をその底
部に固定して空隙を介して円筒コイル外周を囲む筒状ハ
ウジングケースを備え、前記回転子の回転軸は、その一
端部が筒状ハウジングケースの底部に固定された円柱状
界磁磁石の他端部のスラスト軸受部によって支承された
コアレスモータ装置において、筒状ハウジングケース
は、円柱状界磁磁石を囲む下方部に対してその上方部が
縮小径とされており、かつ、回転子の回転軸は、前記コ
ミュテータよりも上方で筒状ハウジングケースの縮小径
とされた上方部において離間配設された複数のラジアル
軸受部によっても支承されていることを特徴とするコア
レスモータ装置を提供する。

【００１０】

【作用】この発明のコアレスモータ装置においては、上
記の通り、界磁磁石のスラスト軸受部と、筒状ハウジン
グケースに装着した複数のラジアル軸受部とによって回
転軸を支承するため、回転による回転軸の変形は、たと
え、その径が細くなったとしても抑えられ、耐衝撃性も
より向上することになる。

【００１１】そして、磁石には中空穴開け加工をする必
要がないため、モータ装置の小型化が容易となる。以
下、図面に沿ってさらに詳しくこの発明のコアレスモー
タ装置について説明する。

【００１２】

【実施例】添付した図面の図１は、この発明のコアレス
モータ装置の一例を示した断面図であり、図２は、その
外観図、図３はその一部分解斜視図である。たとえば、
この図１〜３に例示したように、この発明の装置では、
まず、円筒コイル（１）と、その支持体（２）と、この
円筒コイル支持体（２）の中心部に挿通固定された回転
軸（１４）と、円筒コイル支持体（２）または回転軸
（１４）に配設されたコミュテータ（３）とからなる回
転子を有している。また、この装置では、円筒コイル
（１）の内部空間には空隙を介して円柱状界磁磁石（１
５）を配設し、この円柱状界磁磁石（１５）の一端部を
その底部（６１）に固定して空隙を介して円筒コイル
（１）外周をその側部（６２）によって囲む筒状ハウジ
ングケース（６）とを備えている。さらにこの装置で
は、コミュテータ（３）に接するブラシ（９）を有して
いる。

【００１３】そして、この例示したコアレスモータ装置
では、筒状ハウジングケース（６）は、円柱状界磁磁石
（１５）を側部（６２）によって囲む下方部に対して、
その上方部（６３）が縮小径とされている。具体的に
は、図１〜３の例では、出力軸としての回転軸（１４）
に取付けた偏心分銅（１０）の回転径が筒状ハウジング
ケース（６）の下方部の外径と同等となるように、筒状
ハウジングケース（６）の上方部（６３）の径は縮小さ
れている。

【００１４】さらには、回転子の回転軸（１４）は、そ
の一端部が、筒状ハウジングケース底部（６１）に固定
された円柱状界磁磁石（１５）の他端部のスラスト軸受
部（１１０）によって支承されるとともに、回転子の回
転軸（１４）は、前記のコミュテータ（３）よりも上方
位置で、筒状ハウジングケース（６）の縮小径とされた
上方部（６３）において離間配設された複数のラジアル
軸受部（１３０）（１４０）によっても支承されてい
る。

【００１５】一方、ブラシ（９）を有するブラシハウス
（１２０）は、筒状ハウジングケース（６）の切欠き部
にリング体（２１）によって固定されている。また、こ
の装置の細部については、たとえばコミュテータ（３）
はライナー（２２）およびリング（２３）によって回転
軸（１４）に装置され、かつ、モールド樹脂（２４）に
よって、円筒コイル支持体（２）に一体化されてもい
る。

【００１６】さらにまた、この例においては、前記のス
ラスト軸受部（１１０）には、硬質板（１９）が配置さ
れ、先端を丸められた回転軸（１４）の一端にスラスト
荷重が支承されており、かつ、前記のように、離間配設
された、具体的には二つのラジアル軸受部（１３０）
（１４０）によって回転軸（１４）の上方が支承されて
もいる。回転軸（１４）には、前記のように、偏心分銅
（１０）が取付けられている。

【００１７】スラスト軸受部（１１０）には、この例の
ように硬質板（１９）を配置する代わりに、前記の通
り、たとえば図８に例示したボール（１８）等を用いて
もよいことは言うまでもない。以上の構造におけるラジ
アル軸受部（１３０）（１４０）は、複数個の離間配置
により回転軸（１４）の安定した回転を可能としてい
る。このため、回転軸（１４）の変形を抑え、耐久性お
よび耐衝撃性を大きく向上させることができる。

【００１８】また、ラジカル軸受部（１３０）（１４
０）には、ジルコニア、サファイア等を使用し、特にサ
ファイア等の宝石軸受を使用することにより、より耐久
性に優れ、長寿命の装置が実現されることになる。しか
も、この発明においては、前記の通りのブラシハウス
（１２０）を採用して、これを筒状ハウジングケースの
円筒面に嵌着させる構造とすることで、ブラシ（９）の
取付けは極めて容易となる。この場合、たとえば以上の
例のようにリング体（２１）により固定するという簡便
な手段等が採用される。図４および図５は、このブラシ
の取付けを示した平面図と断面図である。筒状ハウジン
グケース（６）の切欠き部にブラシハウス（１２０）が
挿入され、リング体（２１）によって固定される。この
時、ブラシ（９）は、コミュテータ（３）に接触するこ
とになる。

【００１９】このブラシハウス（１２０）の取付けにつ
いては、リング体（２１）に代えて図６に例示したよう
に、回転軸（１４）の先端部やこの先端部に装着した偏
心分銅（１０）をも覆う密閉用カバー体（２５）によっ
て固定もしくは封着するようにしてもよい。もちろん、
このカバー体（２５）は、リング体（２１）とともに使
用し、ブラシハウス（１２０）の固定のためのものとし
て使用せずに、覆いカバーとして用いてもよい。

【００２０】円柱状界磁磁石（１５）については、図８
および図９の従来例と同様に、中空穴開け加工すること
なく、その底部を筒状ハウジングケース（６）の底部
（６１）に固定し、頂部のスラスト軸受部（１１０）に
おいて回転軸（１４）を支承している。このため、穴加
工の必要のないことから、製造が容易であって、しかも
モータ装置の小型化を可能とする。

【００２１】磁石（１５）の筒状ハウジングケース
（６）への固定については、各種の構造によって接着固
定することができ、たとえば、図６のように、円筒ハウ
ジングケース（６）と界磁磁石（１５）の接合部にそれ
ぞれ凸部（６４）および凹部（１ ５０）を設け、嵌合接
着する。これにより接着面積をより大きくし、接着強度
を増大することが可能となる。この場合、たとえば、同
様に図６のように、ハウジングケース（６）の底部（６
１）の凸部（６４）に逃げ穴部（６５）を設けること
で、空気と接着剤との逃げを可能とし、接着剤樹脂だま
り（６６）の形成も可能となる。磁石の軽量化もこれに
よって図られる。

【００２２】もちろん、この発明は、以上の例によって
何ら限定されるものではない。その細部において様々な
態様が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、小型軽量化が図られ、しかも細径回転軸を有する
回転子においても、安定した耐久性、耐衝撃性に優れた
コアレスモータ装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のモータ装置の一例を示した断面図で
ある。

【図２】図１に対応する外観図である。

【図３】図１に対応する外観分解斜視図である。

【図４】ブラシハウスの装着を示した平面図である。

【図５】図４に対応する断面図である。

【図６】この発明の別の例を示した断面図である。

【図７】従来例を示した断面図である。

【図８】従来の改良例を示した断面図である。

【図９】別の改良例を示した断面図である。

【符号の説明】

１ 円筒コイル ２ コイル支持体 ３ コミュテータ ４、１４ 回転軸 ５、１５ 界磁磁石１５０ 凹部 ６ ハウジングケース ６１ 底部 ６２ 側部 ６３ 上方部６４ 凸部 ６５ 逃げ穴部 ６６ 接着剤樹脂だまり ７、８ 軸受 ９ ブラシ １０ 偏心分銅 １１、１３ 軸受 １１０ スラスト軸受部 １３０、１４０ ラジアル軸受部 １２、１２０ ブラシハウス １６ リード線 １７ センター穴 １８ ボール １９ 硬質板 ２１ リング体 ２２ ライナー ２３ リング ２４ モールド樹脂 ２５ カバー体

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒コイルと、その支持体と、この円筒
   コイル支持体の中心部に挿通固定された回転軸と、円筒
   コイルまたは回転軸に配設されたコミュテータとからな
   る回転子を有し、円筒コイルの内部空間には空隙を介し
   て円柱状界磁磁石を配置し、コミュテータに接するブラ
   シとともに、円柱状界磁磁石の一端部をその底部に固定
   し空隙を介して円筒コイル外周を囲む筒状ハウジングケ
   ースを備え、前記回転子の回転軸は、その一端部が、筒
   状ハウジングケースの底部に固定された円柱状界磁磁石
   の他端部のスラスト軸受部によって支承されたコアレス
   モータ装置において、筒状ハウジングケースは、円柱状
   界磁磁石を囲む下方部に対してその上方部が縮小径とさ
   れており、かつ、回転子の回転軸は、前記コミュテータ
   よりも上方で筒状ハウジングケースの縮小径とされた上
   方部において離間配設された複数のラジアル軸受部によ
   っても支承されていることを特徴とするコアレスモータ
   装置。
2. 【請求項２】 ブラシを有するブラシハウスを筒状ハウ
   ジングケース円筒面に嵌着する請求項１のコアレスモー
   タ装置。
3. 【請求項３】 筒状ハウジングケースの切欠き部にブラ
   シハウスを装着し、リング体により筒状ハウジングケー
   スに固定してなる請求項２のコアレスモータ装置。
4. 【請求項４】 筒状ハウジングケースの切欠き部にブラ
   シハウスを装着し、回転軸およびその先端に装着した偏
   心分銅をも覆う空間カバー体の開放端環状部により筒状
   ハウジングケースに封着してなる請求項２のコアレスモ
   ータ装置。
5. 【請求項５】 ラジアル軸受部が宝石軸受からなる請求
   項１のコアレスモータ装置。
6. 【請求項６】 筒状ハウジングケースと界磁磁石の接合
   部にそれぞれ凸部および凹部を設けて嵌合接着してなる
   請求項１のコアレスモータ装置。
7. 【請求項７】 筒状ハウジングケースと界磁磁石接合部
   の筒状ハウジングケース側に空気と接着剤の逃げ穴を設
   けた請求項１のコアレスモータ装置。