(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する回転軸支持部材であって、
射出成形により製造された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り、
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有底の軸孔で構成され、前記軸孔の底部付近にゲート跡が形成されていることを特徴とする回転軸支持部材。
【請求項２】
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に記載の回転軸支持部材。
【請求項３】
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テーパ部を有する請求項２に記載の回転軸支持部材。
【請求項４】
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と、リード線を挿通する貫通孔とを一体的に形成してなり、
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テーパ部を有することを特徴とする回転軸支持部材。
【請求項５】
前記テーパ部は、前記リード線を前記貫通孔に固定するための接着剤が充填される接着剤溜りを構成するものである請求項４に記載の回転軸支持部材。
【請求項６】
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有底の軸孔で構成されている請求項４または５に記載の回転軸支持部材。
【請求項７】
前記ブラケット本体は、前記軸孔の底部付近を樹脂注入位置として射出成形により製造されたものである請求項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】
前記樹脂材料は、液晶ポリマーを主とする材料である請求項８に記載の回転軸支持部材。
【請求項１０】
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８または９に記載の回転軸支持部材。
【請求項１１】
端部に請求項１ないし１０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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸支持部材およびこれを備えた小型モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータは、ケーシングと、該ケーシング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。
【０００３】
しかしながら、このような構成では、別部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。
【０００４】
ところで、近年、例えばポケットベル、携帯電話、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。
【０００５】
このような小型モータでは、大型、中型のモータに比べ、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、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、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
【０００８】
（１）  回転軸を支持する回転軸支持部材であって、
射出成形により製造された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り、
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有底の軸孔で構成され、前記軸孔の底部付近にゲート跡が形成されていることを特徴とする回転軸支持部材。
【０００９】
（２）  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上記（１）に記載の回転軸支持部材。
【００１０】
（３）  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テーパ部を有する上記（２）に記載の回転軸支持部材。
【００１１】
（４）  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と、リード線を挿通する貫通孔とを一体的に形成してなり、
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テーパ部を有することを特徴とする回転軸支持部材。
【００１２】
（５）  前記テーパ部は、前記リード線を前記貫通孔に固定するための接着剤が充填される接着剤溜りを構成するものである上記（４）に記載の回転軸支持部材。
【００１３】
（６）  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有底の軸孔で構成されている上記（４）または（５）に記載の回転軸支持部材。
【００１４】
（７）  前記ブラケット本体は、前記軸孔の底部付近を樹脂注入位置として射出成形により製造されたものである上記（６）に記載の回転軸支持部材。
【００１５】
（８）  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上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の回転軸支持部材。
【００１６】
（９）  前記樹脂材料は、液晶ポリマーを主とする材料である上記（８）に記載の回転軸支持部材。
【００１７】
（１０）  前記樹脂材料は、成形収縮率が０．５％以下の材料である上記（８）または（９）に記載の回転軸支持部材。
（１１）  端部に上記（１）ないし（１０）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。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転軸支持部材お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。
【００１９】
図１は、本発明の回転軸支持部材の実施例を示す平面図、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。
【００２０】
図１に示すように、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。
【００２１】
軸受部４は、回転子１３の回転軸１３３が挿入される軸孔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。
【００２２】
また、軸孔４１の内周面４２の図２中上部には、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。
【００２３】
軸孔４１の寸法は、特に限定されないが、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０．６〜０．８mm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。
【００２４】
なお、本発明において、軸孔４１の形状は、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。
【００２５】
また、ブラケット本体２には、軸受部４を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。
【００２６】
この貫通孔５の図２中下側部分の内径は、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１６やその他の固定部材が充填されていなくてもよい。
【００２７】
各貫通孔５の片方の側部には、それぞれ、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。
【００２８】
以上のようなブラケット本体２は、それ自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。
【００２９】
このような材料としては、例えば、液晶ポリマー（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。
【００３０】
液晶ポリマーは、機械的強度が高く、低摩擦係数で耐摩耗性に優れるため、回転軸１３３が軸孔４１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。
【００３１】
液晶ポリマーとしては、その熱変形温度から、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２００〜３００℃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。
【００３２】
なお、ブラケット本体２の構成材料は、液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。
【００３３】
以上のような液晶ポリマーに代表されるブラケット本体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。
【００３４】
また、ブラケット本体２は、射出成形によ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。
【００３５】
図４に示すように、射出成形により製造さ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。
【００３６】
これにより、ブラケット本体２の射出成形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。
【００３７】
なお、ブラケット本体２の寸法は、特に限定されないが、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。
【００３８】
次に、回転軸支持部材１を備えた本発明の小型モータの実施例について、図３に基づき説明する。
【００３９】
図３に示す本発明の小型モータ１０は、直流モータであり、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。
【００４０】
また、ケーシング１１内には、回転子１３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。
【００４１】
回転軸１３３の端面は、湾曲凸面を構成し、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。
【００４２】
回転軸１３３の構成材料としては、高強度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。
【００４３】
また、回転子１３の回転の際の摩擦抵抗を低減するために、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。
【００４４】
整流子１３４は、互いに絶縁された一対の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。
【００４５】
回転子１３の励磁コイル１３２が配置され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。
【００４６】
また、永久磁石１４を構成する磁性材料としては、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。
【００４７】
永久磁石１４の形態も特に限定されず、例えば、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。
【００４８】
図３中下側に位置する回転軸支持部材１の両貫通孔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。
【００４９】
図３中下側に位置する回転軸支持部材１の両固定部６には、それぞれ、金属板片よりなるブラシ１７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。
【００５０】
これにより、両リード線１５を介して両ブラシ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。
【００５１】
このような小型モータ１０では、回転軸１３３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。
【００５２】
なお、本発明の小型モータは、直流モータに限らず、単相または他相の交流モータであってもよい。
【００５３】
以上、本発明の回転軸支持部材および小型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。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の回転軸支持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。
【００５５】
また、ブラケット本体の少なくとも軸受部が、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。
【００５６】
また、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、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転軸支持部材の実施例を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】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。
【図４】回転軸支持部材を射出成形により製造した際の樹脂の流れを示す模式図である。
【符号の説明】
１            回転軸支持部材
２            ブラケット本体
３            外周壁
４            軸受部
４１          軸孔
４２          内周面
４３          底面
４４          テーパ面
５            貫通孔
５１          テーパ部
６            ブラシ固定部
７            凹部
８            ゲート跡
１０          小型モータ
１１          ケーシング
１２          胴部
１３          回転子
１３１        コア
１３２        励磁コイル
１３３        回転軸
１３４        整流子
１４          永久磁石
１５          リード線
１５１        金属線
１６          接着剤
１７          ブラシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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