(57)【要約】【課題】  両端のすべり軸受部に内径の大きい逃げ部を有する軸穴を備える軸受けハウスをもつコアレスモータにおいて、すべり軸受部に損傷を発生させず、精度を向上させる。【解決手段】  軸穴１５におけるすべり軸受部２５と逃げ部２７との境界を１５°の傾斜面２６とし、さらに逃げ部２７にはリング状のビード２８が複数形成してある。軸穴成形用の中子もすべり軸受部と逃げ部に対応する部分の境界が同じく傾斜面となるので、成形後に中子を引き抜く際、すべり軸受部２５は滑らかにかつ徐々に拡径されるから、すべり軸受部２５の内周面に損傷を受けることなく、急激に拡径されないので塑性的な変形も生じず、すべり軸受部２５の高い面精度が確保される。【選択図】            図２
2005065432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングケースの一端に軸受けハウスが固定され、他端にはハウジングケース内を軸方向に延びる円柱状の界磁磁石が固定され、
前記軸受けハウスに支持された回転軸と、該回転軸のハウジングケース内に臨む一端に固定したコイル支持体と、該コイル支持体に結合され間隙をおいて前記界磁磁石の外周を囲む円筒コイルとからなる回転子を有し、
前記軸受けハウスは、外方へ延びる小径部を備えるとともに、該小径部の軸心にそって前記回転軸が貫通する軸穴を、軸方向に互に離間させて設けたすべり軸受部と、該すべり軸受部の間に挟まれすべり軸受部の内径より大径の逃げ部とからなるものとし、該逃げ部と各すべり軸受部との境界を軸方向に対して３０°以下の傾斜面としたことを特徴とするコアレスモータ。
【請求項２】
前記軸受けハウスの逃げ部には、前記すべり軸受部の内径より大きい山径を有する複数のリング状のビードが形成されていることを特徴とする請求項１記載のコアレスモータ。
【請求項３】
外方へ延びる小径部を備えるとともに、該小径部の軸心にそって回転軸が貫通する軸穴を有するコアレスモータの軸受けハウスの成形用型において、
前記小径部の端面に対応する面と外周面に対応する面との角部を傾斜面または曲面とするとともに、前記端面に対応する面に湯道のゲートを設けてあることを特徴とする軸受けハウスの成形用型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アラーム装置等に使用されるコアレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話に組み込まれて着信を報知する振動アラーム装置は、モータの回転軸に偏心分銅を取り付けて構成される。このようなモータとして、特開平９−２３６２８号公報に開示されたようなコアレスモータがある。
このコアレスモータは、図６に示す構成を有している。すなわち、筒状のハウジングケース２の底部に円柱状の界磁磁石３が固定される一方、ハウジングケース２の開口端側には軸受けハウス７０が固定されている。軸受けハウス７０に回転可能に支持された回転軸６の一端にはハウジングケース２内においてコイル支持体７を介して円筒コイル８が取り付けられている。円筒コイル８はハウジングケース２の内壁と界磁磁石３間の間隙をハウジングケース２の底部方向に延びている。回転軸６、コイル支持体７および円筒コイル８で回転子５が構成され、コイル支持体７にはコミュテータ９が設けられている。
回転軸６の他端は軸受けハウス７０から外方へ延びて、その先端に偏心分銅３０が取り付けられる。偏心分銅３０と軸受けハウス７０の端面との間にはカラー３２が設けられている。
【０００３】
図７は上記のような従来のコアレスモータにおける軸受けハウスの詳細を示す拡大断面図である。
軸受けハウス７０は、ハウジングケース２に嵌め込まれる大径部１１と大径部から外方へ延びる小径部７２とからなり、小径部７２は先端が軸方向に対して直角の端面７３とされ、先端から大径部１１近傍までの所定距離にわたって一定の直径の直線部形状となっている。小径部７２の先端では図７の縦断面において端面７３と外周面７４との角部は直角エッジ形状となっている。
【０００４】
小径部７２の軸穴７５にはその軸方向両端にすべり軸受部７６、７６が設けられ、すべり軸受部７６、７６に挟まれた区間は回転軸６の径より大きい内径の逃げ部７７となっている。そして、すべり軸受部７６と逃げ部７７の境界は、すべり軸受部７６に滑らかに連なるＲ（アール）形状となっていた。
以上のような軸受けハウス７０を備えて構成されたコアレスモータは、回転軸が貫通する穴を有しない円柱状の界磁磁石３を使用できるため磁石の小径化が可能となり、例えば外径４ｍｍ、回転軸径０．７ｍｍレベルなど全体の小型が容易となる利点を有する。
【特許文献１】特開平９−２３６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような軸受けハウス７０の製作には、図８に示すような成形型が用いられる。
固定側型８１には、小径部の外周面７４に対応する面８３に樹脂注入用のゲート４８が設けられている。
可動側型８５は大径部１１の外形を画成し、大径部１１と小径部７２の境界が固定側型８１と可動側型８５のパーティングラインとなっている。
回転軸６が挿通する軸穴７５を形成する中子８６は、すべり軸受部７６に対応する径の先端が固定側型８１内に差し込まれる。
図９に示すように、中子８６の逃げ部７７に対応する部分８９はすべり軸受部７６に対応する部分８７よりも大径となっており、その境界は、すべり軸受部に対応する部分８７から切削刃を徐々に離していくことにより、すべり軸受部に対応する部分８７には滑らかに連なり、逃げ部に対応する部分８９とはエッジ９０で接続する断面形状となっている。
【０００６】
上記のような成形型を用いる軸受けハウス７０の製作では、セットされた成形型内に樹脂を注入した後、パーティングラインから可動側型８５を固定側型８１から離間させることにより小径部７２を固定側型８１から抜き、それから、可動側型８５に残っている軸受けハウス７０から中子８６を引き抜く。最後に可動側型８５から軸受けハウス７０が押し出されることとなる。
【０００７】
しかしながら、上記のように製作された従来の軸受けハウス７０では、製品の小径部７２におけるすべり軸受部７６の精度が不安定で、すべり軸受部７６の内径が設計値よりも大きくなっていたり、あるいは内周面に傷が生じたりする問題があった。すべり軸受部７６が例えば直径１ｍｍ以下の回転軸６を支持するような場合、このような相対的に回転する部材の接触面の精度が低下すると、モータ回転の変動や振動発生の原因となってモータ性能に大きな影響を与え、製品不良の大きな要因となる。
【０００８】
また、相対的に回転する部材の接触面としては、軸受けハウスの小径部７２先端の端面７３がある。端面７３は回転軸６に取り付けられて回転する偏心分銅３０と連れ回りするカラー３２と対向するので、鏡面仕上げが望ましいが、成形型の対応する面を鏡面としても製品の端面に所期の鏡面が得られないという問題もある。
したがって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、相対的に回転する部材の接触面に安定した所期の精度が確保されるようにしたコアレスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題の発生原因について検討を重ねた結果、とくにすべり軸受部については、中子の径の大きい逃げ部に対応する部分はそれより径の小さいすべり軸受部に対応する部分を樹脂材料の弾性によって拡径しながら引き抜かれ、引き抜き後すべり軸受部に対応する部分の内径は設計値に戻るはずであるが、逃げ部に対応する部分とすべり軸受部に対応する部分の境界部分のエッジがすべり軸受部に対応する部分を損傷していわゆるムシレを生じ、あるいは境界部分の形状が一度拡径したすべり軸受部に対応する部分の内径の戻りに影響を与えていることが判明した。
【００１０】
さらに、軸受けハウス小径部の端面については、湯道のゲートが小径部の径方向に開口しているので、ゲートから注入される樹脂は一旦径方向に流入した後軸方向に向きを変えなければならず流動性が低下するに加えて、端面と小径部外周面との角部が直角エッジ形状となっているため、樹脂が端面側へ回る際に角部で淀み、滑らかに端面対応部位に供給されないことが原因と考えられる。
さらには、樹脂にガラス繊維等を混合した複合材料を用いる場合には、繊維の方向がランダムとなって樹脂の収縮率に影響を与え、これが真円の軸孔を得るのを困難にさせる。
【００１１】
このため、請求項１の本発明は、ハウジングケースの一端に軸受けハウスが固定され、他端にはハウジングケース内を軸方向に延びる円柱状の界磁磁石が固定され、軸受けハウスに支持された回転軸と、該回転軸のハウジングケース内に臨む一端に固定したコイル支持体と、該コイル支持体に結合され間隙をおいて界磁磁石の外周を囲む円筒コイルとからなる回転子を有するコアレスモータであって、軸受けハウスは、外方へ延びる小径部を備えるとともに、該小径部の軸心にそって回転軸が貫通する軸穴を、軸方向に互に離間させて設けたすべり軸受部と、該すべり軸受部の間に挟まれすべり軸受部の内径より大径の逃げ部とからなるものとし、該逃げ部と各すべり軸受部との境界を軸方向に対して３０°以下の傾斜面としたものとした。
【００１２】
また、請求項３の本発明は、軸受けハウスの成形用型において、小径部の端面に対応する面と外周面に対応する面との角部を傾斜面または曲面とするとともに、端面に対応する面に湯道のゲートを設けてあるものとした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、回転軸が貫通する軸穴の逃げ部と各すべり軸受部との境界を軸方向に対して３０°以下の傾斜面としたので、成形型の中子もすべり軸受部に対応する部分と逃げ部に対応する部分との境界が角度の小さい傾斜面となる。したがって、中子の引き抜きに際してすべり軸受部は滑らかにかつ徐々に拡径されるから、すべり軸受部の内周面に損傷や塑性的な変形を生じることなく、高い面精度が確保される。
【００１４】
請求項３の発明では、小径部の端面に対応する面と外周面に対応する面との角部を傾斜面または曲面とすることにより、ゲートから注入された樹脂が滑らかに端面に対応する面へ導かれるから、これにより、これにより樹脂の流動性が良くなって転写性が向上し、鏡面仕上げなど任意の端面を精度良く得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は実施の形態にかかるコアレスモータの縦断面図である。
コアレスモータ１は、筒状のハウジングケース２の一端である開口側に軸受けハウス１０が固定され、ハウジングケース２の他端側である底部には円柱状の界磁磁石３が固定されてハウジングケース２内を軸方向に延びている。
【００１６】
回転子５は、回転軸６、コイル支持体７および円筒コイル８からなっている。回転軸６は軸受けハウス１０に回転可能に支持され、その一端にはハウジングケース２内においてコイル支持体７が固定され、コイル支持体７からは円筒コイル８がハウジングケース２の内壁と界磁磁石３間の間隙をハウジングケース２の底部方向に延びている。コイル支持体７にはコミュテータ９が設けられている。コミュテータ９は軸受けハウス１０に支持されたブラシ１２と接触させる。
回転軸６の他端は軸受けハウス１０から外方へ延びて、その先端に偏心分銅３０が取り付けられる。回転軸６上には、偏心分銅３０と軸受けハウスの端面２１との間にカラー３２が設けられている。
【００１７】
図２は軸受けハウスの詳細を示す拡大断面図である。
軸受けハウス１０は、ハウジングケース２に嵌め込まれる大径部１１と、大径部１１から外方へ延びる小径部２０とからなり、大径部１１には回転子５のコミュテータ９と接触可能にブラシ１２を保持するブラシ保持部１３が形成されるとともに、コミュテータ９とブラシ１２の接触空間を構成するコミュテータ収容部１４が形成されている。
小径部２０は先端が軸方向に対して直角の端面２１とされ、先端から大径部１１近傍までの所定距離にわたって一定の直径の直線部形状となっている。小径部２０の先端では端面２１と外周面２２との角部が４５°の面取りにより傾斜面２３（円錐面）となっている。傾斜面２３の幅Ｂは、軸方向から見て小径部２０の外径の１／１０以上が好ましい。
【００１８】
小径部２０のコミュテータ収容部１４まで貫通する軸穴１５には、その軸方向両端にすべり軸受部２５、２５が設けられ、すべり軸受部２５、２５に挟まれた区間は回転軸６の径より大きい内径の逃げ部２７となっている。そして、すべり軸受部２５と逃げ部２７の境界は、軸方向に対して１５°の傾斜を有する傾斜面２６（円錐面）とされている。この傾斜面２６とすべり軸受部２５および逃げ部２７との接続部はそれぞれ所定のＲにより曲面としてもよい。
図３は、軸穴のすべり軸受部２５から逃げ部２７に渡る部分をさらに拡大して示す図である。
【００１９】
さらに、逃げ部２７には軸方向に一定間隔で複数のリング状のビード２８が形成されている。ビード２８の山径はすべり軸受部２５の内径よりもわずかに大きく、したがってすべり軸受部２５、２５に支持される回転軸６と接触しないようになっている。
逃げ部２７の各ビード２８間の谷には図示しない潤滑剤が保持され、すべり軸受部２５、２５へ潤滑剤を供給する。
【００２０】
図４は、軸受けハウス１０の製作に用いる成形型を示す。なお、図４は後掲の図５におけるＢ−Ｂ断面である。
成形型４０は固定側型４１、可動側型６０および中子５２からなる。
大径部１１と小径部２０の境界に対応させてパーティングラインＰＬが設定され、固定側型４１は小径部２０の外形を画成し、可動側型６０は大径部１１の外形を画成する。
固定側型４１は、主として小径部２０の筒部外形用のＡ型４２と、主として小径部２０の端面部用のＢ型４３からなり、Ａ型４２にＢ型４３を重ねてある。
【００２１】
Ｂ型４３において、小径部２０の端面２１と外周面２２との角部に対応する部位は傾斜面４６となっている。また、Ｂ型４３には溶融樹脂を案内する湯道４７が形成されており、湯道４７につながる樹脂注入用のゲート４８が端面２１に対応する面４４から軸方向に突出して開口させてある。端面２１に対応する面（以下、「端面に対応する面」）４４は鏡面仕上げとしてある。
【００２２】
図５に示すように、ゲート４８は端面に対応する面４４の直径線上に対称に２箇所設けられている。
端面に対応する面４４の中央には後述する位置合わせピン５３を差し込むための穴５０を備える突出部４９が設けられている。
なお、可動側型６０の固定側型４１と反対側の面にも図示省略の樹脂注入用ゲートが設けられている。
【００２３】
回転軸６が挿通する軸穴１５を形成する中子５２は、大径部１１に対応する根本が可動側型６０にストローク可能に支持されるとともに、先端に設けた位置合わせピン５３を固定側型４１における端面に対応する面４４の中央に設けた突出部４９の穴５０に差し込んでセットされる。
中子５２の逃げ部２７に対応する部分（以下、「逃げ部に対応する部分」）５６はすべり軸受部２５に対応する部分（以下、「すべり軸受部に対応する部分」）５４よりも大径となっており、その境界は１５°の傾斜面５５となっている。逃げ部に対応する部分５６にはビード２８に対応するリング状の溝５７が軸方向に複数並べて形成されている。各溝５７の谷径はすべり軸受部に対応する部分５４の径よりも大きく、図４の縦断面図において溝５７の断面形状は円弧となっている。
【００２４】
この成形型４０による軸受けハウス１０の製作手順は、従来例と同様に、まずセットされた成形型内にゲート４８等から樹脂を注入した後、パーティングラインＰＬから可動側型６０を固定側型４１から離間させることにより小径部２０を固定側型４１から抜き、それから、可動側型６０に残っている軸受けハウス１０から中子５２を引き抜く。最後に可動側型６０から軸受けハウス１０が押し出される。
【００２５】
樹脂注入に際して、ゲート４８からの樹脂はＡ型４２内を中子５２の軸線方向にそって流れるとともに、一部は分流してＡ型４２の内周面４５にそって逆にＢ型４３方向へ流れる。このとき、Ｂ型４３ではゲート４８の開口部以外は端面と外周面との角部に対応する部位が傾斜面４６となっているので、Ａ型４２の内周面４５にそって流れる樹脂は滑らかに端面に対応する面４４へ導かれる。端面に対応する面４４は鏡面仕上げとしてあるので、これにより、成形される小径部２０の端面２１は精度の高い鏡面となる。
【００２６】
実施の形態は以上のように構成され、外方へ延びる小径部２０を備え、その軸心にそって回転軸６が貫通する軸穴１５を、軸方向に互に離間させて設けたすべり軸受部２５、２５と、該すべり軸受部２５、２５の間に挟まれすべり軸受部の内径より大径の逃げ部２７としたコアレスモータの軸受けハウス１０において、上記逃げ部２７と各すべり軸受部２５との境界を軸方向に対して１５°の傾斜面２６としたので、成形型の中子５２もすべり軸受部に対応する部分５４と逃げ部に対応する部分５６との境界が１５°という角度の小さい傾斜面５５となる。
したがって、逃げ部に対応する部分５６がすべり軸受部に対応する部分５４より太い中子５２の引き抜きに際して、すべり軸受部２５は滑らかにかつ徐々に拡径されるから、すべり軸受部２５の内周面に損傷を受けることなく、また、急激に拡径されないので塑性的な変形を生じることなく、逃げ部に対応する部分５６の通過後は確実に元の径に戻り、回転軸６と相対回転するすべり軸受部２５の高い面精度が確保される。
【００２７】
また、軸受けハウス１０の逃げ部２７には、すべり軸受部２５の内径より大きい山径を有する複数のリング状のビード２８が形成されているので、すべり軸受部２５から外部へある程度の油漏れがあっても、逃げ部２７に潤滑剤を長期的に保持して、安定にすべり軸受部２５へ潤滑剤が供給されるので、モータの寿命が長期に保持される。
【００２８】
さらに、外方へ延びる小径部２０の軸心にそって回転軸６が貫通する軸穴１５を有する軸受けハウス１０の成形用型４０においては、小径部の端面に対応する面４４に湯道４７のゲート４８を設ける一方、小径部の端面２１に対応する面４４と外周面２２に対応する面（内周面４５）との角部を傾斜面４６としたので、ゲート４８から注入された樹脂が滑らかに端面に対応する面４４へ導かれる。これにより、転写性が向上して、小径部の端面２１を鏡面仕上げとすることができ、回転軸６に取り付けられる分銅３０、あるいはカラー３２との接触摩擦を低減できる。
また、ゲート４８からの樹脂の基本的な流れが軸方向に向いているので、樹脂に強化用のガラス繊維が含まれる場合にも当該ガラス繊維が全体的には樹脂の流れに沿って軸方向に整列する。したがって、樹脂の収縮方向が揃うのですべり軸受部２５等の軸孔の真円度も向上して高い孔精度が得られる。
さらに、小径部用の固定側型４１は、傾斜面４６近傍でＡ型４２とＢ型４３に分割されているので、とくに鏡面仕上げ部分を有する「端面に対応する面」４４の保守や交換が容易で、保守コストを低減させる。
【００２９】
なお、実施の形態では中子５２のすべり軸受部に対応する部分５４と逃げ部に対応する部分５６との境界を１５°の傾斜面５５としたが、これに限定されず、３０°以下の傾斜面であればすべり軸受部２５の内周面の損傷や塑性的な変形が抑えられる。
また、軸受けハウスの成形用型４０においては、小径部の端面に対応する面４４の周縁角部を面取りによる傾斜面４６としたが、Ｒによる曲面としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態にかかるコアレスモータの縦断面図である。
【図２】軸受けハウスの詳細を示す拡大縦断面図である。
【図３】軸穴の部分拡大図である。
【図４】軸受けハウスの製作に用いる成形型を示す縦断面図である。
【図５】図４におけるＡ矢視図である。
【図６】コアレスモータの従来例を示す縦断面図である。
【図７】従来例における軸受けハウスを示す拡大断面図である。
【図８】従来の軸受けハウスの成形型を示す図である。
【図９】従来の成形型における中子の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１        コアレスモータ
２        ハウジングケース
３        界磁磁石
５        回転子
６        回転軸
７        コイル支持体
８        円筒コイル
９        コミュテータ
１０      軸受けハウス
１１      大径部
１２      ブラシ
１３      ブラシ保持部
１４      コミュテータ収容部
１５      軸穴
２０      小径部
２１      端面
２２      外周面
２３      傾斜面
２５      すべり軸受部
２６      傾斜面
２７      逃げ部
２８      ビード
３０      偏心分銅
３２      カラー
４０      成形型
４１      固定側型
４２      Ａ型
４３      Ｂ型
４４      端面に対応する面
４５      内周面
４６      傾斜面
４７      湯道
４８      ゲート
４９      突出部
５０      穴
５２      中子
５３      位置合わせピン
５４      すべり軸受部に対応する部分
５５      傾斜面
５６      逃げ部に対応する部分
５７      溝
６０      可動側型
ＰＬ      パーティングライン
【図１】
2005065432.tif 000003
【図２】
2005065432.tif 000004
【図３】
2005065432.tif 000005
【図４】
2005065432.tif 000006
【図５】
2005065432.tif 000007
【図６】
2005065432.tif 000008
【図７】
2005065432.tif 000009
【図８】
2005065432.tif 000010
【図９】
2005065432.tif 000011