(57)【要約】【課題】軸固定型モータのロータはロータに設けられた軸受も回転するため、軸受に含浸させた潤滑油が軸回転型モータより飛散漏洩しやすいという欠点があった。本願発明は軸固定型モータでありながら焼結含油軸受の潤滑油の飛散漏洩を防止したロータとそのロータの製造方法を提供するものである。【解決手段】筒状の軸受４０の外周面４０ｅを、ロータＲを構成する部材を一体化する樹脂１５で覆う。そして、軸受４０の端部４０ｂ、４０ｃ表面をつぶし加工によりその表面開孔率を内周面４０ｄより小さくする。軸受４０の外周面４０ｅの開孔を樹脂で塞ぎ、樹脂でふさげない端部４０ｂ、４０ｃの表面の開孔率を下げることで、軸受４０に含浸させた潤滑油の飛散漏洩を改善する。  【選択図】 図２
2006287992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定された軸により回転支持されるロータを有する軸固定型扁平モータのロータであって、
回転中心に軸挿通孔が設けられ、その軸挿通孔の周囲で片面に整流子片が設けられるとともに、他面に空心電機子コイルの端末結線ランドが形成され、それらが所定のパターンにより導通される印刷配線板と、
導体細線が巻かれて形成される複数の空心電機子コイルと、
前記軸挿通孔を軸が通るよう配置される焼結含油軸受と
が樹脂により一体に形成されるロータで、
前記焼結含油軸受けは筒状体を成し、その筒部の外周が前記樹脂で覆われるとともにその端部が樹脂より露出し、
樹脂より露出した端部の開孔率が軸と接する内周の開孔率より小さくなるようつぶし加工されたものであることを特徴とする軸固定型扁平モータのロータ。
【請求項２】
ハウジングに固定された軸により回転支持されるロータを有する軸固定型扁平モータのロータを形成する方法であって、
前記ロータは筒状焼結含油軸受と、整流子を構成する印刷配線基板と、空心電機子コイルが樹脂で一体成型されるもので、
筒状焼結含油軸受の中心軸を所定の軸心上に配置して固定する工程と
その軸受の内周面をサイジングしてその表面の開孔率を第一の開孔率とする工程と
軸受の一端部表面の開孔率を第二の開孔率とする工程と
軸受の他端部表面の開孔率を第三の開孔率とする工程と
軸受の外周面を覆うとともに第一、第二端部表面を露出させ、前記印刷配線基板と空心電機子コイルの少なくともいずれか一方を樹脂で一体成型する工程を有することを特徴とする軸固定型扁平モータのロータの製造方法。
【請求項３】
前記第二の開孔率と前記第三の開孔率はいずれも前記第一の開孔率より小さいことを特徴とする請求項２記載の軸固定型扁平モータのロータの製造方法。
【請求項４】
前記第二の開孔率と前記第三の開孔率がほぼ同一であることを特徴とする請求項３記載の軸固定型扁平モータのロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結含油軸受を備え、モータのハウジングに固定された軸に回転支持されるロータに関し、軸方向空隙型ロータのような扁平モータに用いられるロータとそのロータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸回転型、軸固定型を問わずモータの軸受けとして焼結含油軸受が一般に用いられている。焼結含油軸受けは、金属粉を空孔（ポーラス）を有する円筒形状に焼結形成したもので、空孔に潤滑油を含浸させることで軸受に潤滑油を保持し、軸と軸受の間に油膜を形成させ潤滑を保つものである。
この焼結含油軸受はその性格上、モータを回転させた際に潤滑油が軸受の外へ漏洩し、潤滑油不足によりモータの寿命に影響する可能性があった。そのため、これまで潤滑油の漏洩対策として種々の方法が提案されている。
その方法として、焼結含油軸受の外側表面をつぶし処理して潤滑油の漏洩を防止することが知られている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開昭５８−５４２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年ハウジングに固定された軸の周囲をロータが回転するいわゆる軸固定型モータが、例えば扁平型の振動モータとして多用されるようになっている。この軸固定型モータはロータの回転中心に焼結含油軸受が設けられ、ハウジングに固定された軸をその焼結含油軸受に挿通させることでロータが軸に対し回転支持されるようになっている。
このようなロータではロータに設けられた軸受も回転するため、軸受に含浸させた潤滑油が軸回転型のモータより飛散漏洩防止をより確実に行うことが求められている。
そこで、本願発明ではこの問題を克服し、軸固定型モータでありながら焼結含油軸受の潤滑油の飛散漏洩防止をより確実なものにしたロータとそのロータの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本願発明の構成は請求項１に示すよう、ハウジングに固定された軸により回転支持されるロータを有する軸固定型扁平モータのロータであって、回転中心に軸挿通孔が設けられ、その軸挿通孔の周囲で片面に整流子片が設けられるとともに、他面に空心電機子コイルの端末結線ランドが形成され、それらが所定のパターンにより導通される印刷配線板と、導体細線が巻かれて形成される複数の空心電機子コイルと、前記軸挿通孔を軸が通るよう配置される焼結含油軸受とが樹脂により一体に形成されるロータで、前記焼結含油軸受けは筒状体を成し、その筒部の外周が前記樹脂で覆われるとともにその端部が樹脂より露出し、樹脂より露出した端部の開孔率が軸と接する内周の開孔率より小さくなるようつぶし加工されたものであることを特徴とする軸固定型扁平モータのロータとする。
【０００５】
このようにすると、軸受の筒部外周は樹脂で覆われてその表面の開孔が塞がれ、樹脂から露出する軸受端部表面も、つぶし加工によりその表面の開孔率が下げられ潤滑油の飛散漏洩を最小限に留めることができる。
この端部表面の開孔率はゼロになることが望ましいが、軸受内周面の開孔率より小さくすることで効果が出てくるものである。
【０００６】
そのロータを形成する方法としては請求項２に示すよう、ハウジングに固定された軸により回転支持されるロータを有する軸固定型扁平モータのロータを形成する方法であって、前記ロータは筒状焼結含油軸受と、整流子を構成する印刷配線基板と、空心電機子コイルが樹脂で一体成型されるもので、筒状焼結含油軸受の中心軸を所定の軸心上に配置して固定する工程と、その軸受の内周面をサイジングしてその表面の開孔率を第一の開孔率とする工程と、軸受の一端部表面の開孔率を第二の開孔率とする工程と、軸受の他端部表面の開孔率を第三の開孔率とする工程と、軸受の外周面を覆うとともに第一、第二端部表面を露出させ、前記印刷配線基板と空心電機子コイルの少なくともいずれか一方を樹脂で一体成型する工程を有することを特徴とする軸固定型扁平モータのロータの製造方法とする。
【０００７】
内周面の開孔率を第一の開孔率とする工程は、筒状軸受の内周にその内周直径より若干大きな軸からなる治具を回転させながら貫通することで行う。軸受端部表面の開孔率を第二、第三の開孔率とする工程は、その端部表面と断面同形状の環状凹部を有する治具を、軸方向から端部表面に回転させながら押圧することで行う。
内周面の開孔率は軸と内周直径の差で決定することができ、端部表面の開孔率は治具を端部表面に押圧する圧力（あるいは治具の移動距離）で決定することができる。
【発明の効果】
【０００８】
軸固定型モータのロータで、焼結含油軸受がロータとともに回転するものであっても、簡単な工程および簡単な構成により軸受に含浸させた潤滑油が飛散漏洩することがなく、ロータの軸受けの寿命を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
振動モータＭに用いられるロータＲは、いわゆるガラスエポキシ基板やフレキシブル基板といった薄い印刷配線板１が整流子基板を構成し、その上に配置される有効導体開角が４０〜９０度の巻線型空心電機子コイル（以下コイル）２０Ａ、２０Ｂ、ロータＲの重心を偏心させる錘としてウエイト３０および焼結含油軸受け（以下軸受）４０が射出成形等の樹脂１５による成形でＤ型平板状に一体形成されている。
ウエイト３０は、重量をできるだけ大きくするため、平板状のロータＲ両面に露出する厚みを有し、二つのコイル間に配置される。ウエイト３０は樹脂に対し強度を保って固定されるよう樹脂に埋め込まれ、ロータから露出されない部分を有している。例えばロータＲの厚みより薄い保持部３１が樹脂部１５に埋め込まれる。
【００１０】
軸受４０は焼結含油金属により円筒状に形成され、両端部には通常面取りが外周及び内周に形成されている。軸受４０にはモータＭのハウジングに固定された軸１１が挿通され、ロータＲがモータＭ内部に回転支持される。
軸受４０の内周面はそのポーラスの開孔率を調整するため、その内径より太く表面が滑らかな軸によりサイジング処理されるが、このとき両端部およびその面取り部分も加工治具によりつぶし加工がなされ、表面の開孔が非常に小さくされている。
軸受４０の外周面は、特に追加加工を行わず開孔率が比較的大きい状態で樹脂１５に覆われ、ロータＲとして一体成型されている。
【００１１】
このような形態では、軸受４０が露出している部分ではポーラスの開孔率を小さくし、ポーラスの開孔率が大きい外周面を樹脂で覆うことにより、軸受４０に含浸させた潤滑油がロータの回転による遠心力があったとしても、外へ漏出することがない。
また、軸受４０の端部面取り部分のつぶし加工は、軸内周のサイジング加工と同時にでき、加工が非常に容易である。このような容易な加工により潤滑油の漏出を防止した軸受けとすることができる。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図３により本願発明の実施例１を説明する。
ロータＲは印刷配線板１、その印刷配線板１に載置される二つのコイル２０Ａ、２０Ｂ、ウエイト３０および軸受４０が射出成形等の樹脂成形により平板状に形成され、樹脂１５による外形がＤ字状に形成されている。
Ｄ字状になっているのは、振動モータとして偏心量を大きくするため、ウエイト３０の回転軸をはさんで反対側を軽くするためである。
ウエイト３０はタングステン合金等の高比重材料でできており、その重量効果が十分であれば基板は円形の基板であっても良い。
【００１３】
コイル２０Ａ、２０Ｂは有効導体開角が４０°から９０°を有する巻線空心コイルで、配置角約１４０°で印刷配線板１に配置される。また、それぞれのコイルの端末は印刷配線板１に設けられた結線パターンに接続される。この結線パターンは印刷配線基板１に設けられた整流子片２と所定のパターンで導通されるが、本願発明に直接関係ないので説明は省略する。
以後、印刷配線板１のコイル２０Ａ、２０Ｂが載置されている側を上面側、整流子片２が印刷形成されている側を下面側とする。
【００１４】
樹脂１５の最大厚みはウエイト３０の最大厚みおよび印刷配線板１とそれに載置したコイル２０Ａ、２０Ｂの合計した厚みと同じに形成する。そうするとウエイト３０の最大厚み部がロータＲの両面に露出し、印刷配線板１の下面とコイル２０Ａ、２０Ｂの上面がロータＲから露出される。このようにすると各部材を有効に利用しつつロータＲの厚みを最小にでき、特にウエイト３０は印刷配線基板の厚み分まで偏心量を増やすことができる。軸受４０の周囲と空心コイル２０Ａ、２０Ｂの間には樹脂１５が充填され、ウエイト３０の足３１が樹脂の間に埋め込まれている。
【００１５】
印刷配線板１の中心部にはロータＲを回転支持する軸１１が通る軸挿通孔５ａが形成され、上面側に円筒状の軸受４０が配置されている。
軸受４０は焼結含油金属製で、筒部４０ａの両端部４０ｂ、４０ｃには面取りとしてＣ面４１が形成されている。
【００１６】
筒部４０ａの内周面４０ｄは、軸１１を軸受４０の含浸油で潤滑摺動させるのに、適度な開孔率と平滑面を形成するため、追加加工としてサイジング処理が行われる。このサイジング処理については後に詳述する。
筒部４０ａの外周面４０ｅは樹脂成形でロータＲが平板状に形成される際、Ｃ面４１を除いて樹脂１５により覆われる。この外周面４０ｅは摺動には関係がないので、特に追加加工としての後処理は行われない。
【００１７】
図３により上述のロータＲを用いた振動モータの一例を示す。
モータＭはステンレス薄板製円筒キャップ状のケース５１にステンレス薄板製円盤状のブラケット５２が固定されてハウジングを形成し、ブラケット５２のバーリング部５５に軸１１が固定され、ロータＲが軸１１に回転支持されている。
ブラケット５２には、フレキシブル基板あるいはガラスエポキシ基板等薄板の印刷配線板で形成され、ブラシ５４により電力をロータへ供給するブラシベース５３が取り付けられている。
【００１８】
ブラシベース５３の軸１１周囲には一対のブラシ５４（図３では片側を示す）が取り付けられ、一端側は給電端子５３ａとしてハウジングＨの外側へ開口５１ｂから導出される。ブラケット５２には給電端子５５を載置する端子載置部５２ａが設けられている。ブラシ５４の自由端側はロータＲの整流子片２と摺接する。
ブラケット５２の内側面にはリング状のマグネットＧが取り付けられている。マグネットＧは円周方向に４極の磁極が着磁された軸方向空隙型マグネットで、ロータＲに対向している。
【００１９】
軸１１は１端がブラケット５２の中央に設けられたバーリング部５５に圧入固定され、さらに他端が摺動シート５６を挟んでケース５１の中央に設けられた凹部５１ａに取り付けられている。ロータＲは軸受４０により軸１１に回転支持される。
ロータＲはブラシ５４でケース５１側に常に押されているため、ロータＲの上面側は、軸受４０の上端部が直接摺動シート５６に接し、下面側は印刷配線板１の下面側中心部５が摺動性のあるワッシャでできたスラスト受５７と対向している。
この振動モータＭを構成するハウジングＨ、ブラシベース５３等ロータＲ以外の構成は種々考えられ、上記実施例に限定される必要はない。
【００２０】
図４により軸受４０のサイジング処理について詳細を説明する。図４（イ）は治具６０と軸受４０のサイジング前の状態を示し、図４（ロ）は両者のサイジング状態を示す。
治具６０は円柱状の内面加工部６１と軸受４０の端部４０ｂと断面同形状である凹部６２ａを有する端面加工部６２で形成され、支持部６３によりＹ軸方向に移動可能で、かつＹ軸を中心に回転可能に構成されている。
内面加工部６１はＹ軸を中心として直径α１で表面が平滑な面を有する円柱状に形成され、その先端には案内用のＲが形成されている。直径α１は軸受４０の筒部４０ａ内径α２より若干大きく設定されている。その寸法差は設定しようとする内周面４０ｄの開孔率
により設定される。
端面加工部６２は内面加工部６１と同心で環状に凹部６２ａが形成されている。凹部６２ａはその断面が軸受け４０の端部４０ｂと同形状に形成され、端部４０ｂのＣ面４１と凹部６２ａのＣ面６２ｂおよび端面全体が面接触するようになっている。
【００２１】
次に、軸受４０をサイジング処理する工程を説明する。
チャッキング装置７０で軸受４０の外周面４０ｅをチャッキングしＹ軸と同心になるよう固定する。
治具６０をＹ軸を中心に回転させながら下方へ移動させ、内面加工部６１により軸受４０の内周面４０ｄをサイジング加工する。
さらに治具６０を回転させながら下方へ移動させ、端面加工部６２の凹部６２ａを軸受４０の端部４０ｂへ接触させる。
凹部６２ａで端部４０ｂの表面をつぶし加工しつつ、さらに治具６０を下方へ押圧し端部表面を希望する開孔率（できるだけ表面がつぶされて潤滑油が漏出しない開孔率）となるよう加工する。
【００２２】
端部４０ｂの開孔率は内周面４０ｄの開孔率より小さくすることが必要だが、内周面４０ｄの半径方向へは力が加わらないため、内周面４０ｄの開孔率は変化することがない。
端部４０ｃを加工するには、軸受４０を天地逆転させるようチャッキング装置で軸受４０の位置を切り換え、前述の工程同様サイジングを行う。このときも内周面４０ｄの開孔率は変わらず端面４０ｃの表面だけをつぶし加工することができる。
端部４０ｃを加工する方法としては、上述以外にも、別の端面加工部を用意して下方から端部４０ｃの表面に、上方からの加工と同時に加工しても良い。
このとき、外周面４０ｅをチャッキング装置でチャッキングするが、ロータＲを形成するとき外周面４０ｅは樹脂１５で覆われてしまうので、開孔率を小さくする加工が必要無く、またチャッキングによる傷等が発生しても問題が無い。      
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願発明のロータの一例として軸固定扁平型振動モータに用いられる偏心ロータの平面図を示す。
【図２】図１に示すロータを切断線Ａ−Ａにより切断した要部断面図である。
【図３】図１および図２に示される偏心ロータを用いた軸固定型扁平振動モータの要部断面図である。
【図４】本願発明のロータに用いられる軸受けを製造する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｍ  モータ
Ｒ  ロータ
１  印刷配線基板
１５  樹脂
４０  軸受
４０ｂ、４０ｃ  端部
４１  Ｃ面
６０  治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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