(57)【要約】【課題】ロータにコミュテータ片を直接組み付ける構成を創成して低姿勢を図ると共に、整流装置の摺接部分を厚くして長寿命を図る。【解決手段】印刷配線板１の一側中心に耐熱性樹脂でコミュテータ基部２ａを立ち上げ、他側に同樹脂２で２個の巻線型空心電機子コイル３、３を一体化し、同基部の外周に円弧状の摺動部と水平方向に延設された接続端子部からなる複数のコミュテータ片を備え、接続端子部と前記ロータ間に凹凸組み合わせによる第１の位置決めガイド４２が設けられ、第１の位置決めガイドと摺動部を互いに隔離する第２の位置決めガイド５２を利用してコミュテータ基部に前記複数のコミュテータ片４が組み付けられ、接続端子部で印刷配線板に結線した。【選択図】図１
2007053843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷配線板の一側で中心に位置されるコミュテータ基部と、該コミュテータ基部の外方他側で少なくとも１個の巻線型空心電機子コイルと、該巻線型空心電機子コイルが載置された印刷配線板とがそれぞれ熱変形温度２５０℃以上の同じ樹脂で一体成形された軸方向空隙型コアレスロータであって、前記コミュテータ基部の外周に配される複数のコミュテータ片はそれぞれ円弧状の摺動部と水平方向に延設された接続端子部が備えられ、該接続端子部の一部と前記ロータの樹脂部分とに凹凸組み合わせによる第１の位置決めガイドが設けられ、この第１の位置決めガイドを利用することによって前記コミュテータ基部に前記複数のコミュテータ片が組み付けられ、前記接続端子部の他部で前記印刷配線板に結線されたことを特徴とする軸方向空隙型ロータ。          
【請求項２】
前記コミュテータ基部に第２の位置決めガイドが設けられ、この第２の位置決めガイドと前記第１の位置決めガイドを利用してコミュテータ片が互いに隔離されるように組み付けられた請求項１に記載の軸方向空隙型ロータ。
【請求項３】
前記第１の位置決めガイドは前記接続端子部からロータ側に突き出された突起と、この突起が嵌合する前記ロータに設けられた凹所で構成された請求項１に記載の軸方向空隙型ロータ。
【請求項４】
前記第１の位置決めガイドは前記ロータから立ち上げられた突起と接続端子部に配された凹所で構成された請求項１に記載の軸方向空隙型ロータ。
【請求項５】
前記第２の位置決めガイドは前記コミュテータ基部の外周に配した突起であって、この突起の高さは前記組み付けられたコミュテータ片の厚み未満となっている請求項１に記載の軸方向空隙型ロータ。
【請求項６】
前記第２の位置決めガイドは前記コミュテータ基部の外周に配した凹所であって、この凹所を利用して前記コミュテータ片を各々隔離して組み付けるようにした請求項１に記載の軸方向空隙型ロータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸方向空隙型ロータは空心電機子コイルに重畳しないようにタングステン合金からなる偏心ウエイトが前記樹脂で一体化された偏心ロータであって、中心に軸支承部が構成されると共に、さらに軸方向に付勢させる吸引板が一体化され、ブラケットに溶接で固定された軸に前記軸支承部を介して回転自在に装着され、前記コミュテータに径方向から摺接されたブラシとこのブラシの外方に配されたマグネットと、これらを格納するケースを備えた軸方向空隙型振動モータ。
【請求項８】
前記コミュテータ片は０．１５〜０．３５ｍｍの厚さがあり、少なくとも摺動面が貴金属で形成され、前記ブラシは０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍのばね材と、このばね材が配された０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの厚みがある板材からなる請求項７に記載の軸方向空隙型振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動体通信装置の無音報知手段等に用いて好適なもので軸方向空隙型ロータと該ロータを備えた軸方向空隙型モータの改良に係り、特に高速回転ながら長寿命が得られるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信装置の無音報知手段として遠心力振動を利用した振動モータがある。このような振動モータは、通常回転型筒型モータの出力軸に断面が銀杏の葉のような形状の偏心ウエイトを取り付けたものがある。また、軸方向空隙型の扁平なモータでは、内蔵するロータ自体で遠心力振動を発生するものを本願出願人らは提案している。ロータ内蔵型振動モータは、出力軸が不要なので、軸回転型から近年では軸受を１個削除できる軸固定型にしたものが賞用されている。このような軸固定型として通常は、マグネットの厚み分を利用してブラケットにバーリング孔を設けて軸の基端を圧入し、ケース側で該軸の他端を受けるようにしている。（特許文献１参照）
さらに、本願出願人らは、ケースにバーリング孔を設けて軸の基端を圧入し、該軸の他端を支持しないでフリーにしたものを提案している。（特許文献２参照）
このような構成のものはモータ自体の厚みが許容されればよいが、モータサイズが直径で１０ｍｍ、厚みが２ｍｍ程度のものが要求されるようになると、このようなロータの中にバーリング孔を設けて保持する構成は実現できないので、今度は軸の固定手段に溶接する必要がある。
軸方向空隙型モータは、薄型化のためには、整流装置も軸方向摺接型が多用される。
この軸方向摺接型は、一般的には、コミュテータを印刷配線板で複数個のセグメント片を印刷で形成し数ミクロンの貴金属メッキをし、４０ミクロン乃至６０ミクロンの洋白ブラシと組みあわせて用いられる。携帯電話機の無音アラーム手段として振動モータに採用される場合、着信報知用のみに使用されるものは一日十数回のモード（合計で数分以下）で使用されるので比較的寿命は短時間でよいことになるが、ゲームなどの他の機能に採用される場合は、かなり長寿命が要求される。
そこで、セグメント片を厚く採ることができる円筒型コミュテータにすることがクローズアップされてきた。
軸方向空隙型モータに円筒型コミュテータを採用した先行技術があるが、このものはコミュテータを後付けするため薄型化にネックとなっている。（特許文献３参照）
【特許文献１】特許第３２６１３２９号公報
【特許文献２】特許第２８７２６２３号公報
【特許文献３】特許第２１３４７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的軸方向空隙型モータ、すなわち扁平なロータでは円筒型コミュテータを後付けすることは、ロータの厚みが増加して好ましいものではなく、後付型ではモータ全体として３．５ｍｍ程度の厚みが最小限必要であった。そこでロータ自体で円筒型コミュテータを構成させれば厚み３ｍｍ程度以下のモータにすることができるようになる。
この発明の目的は、ロータにコミュテータ片を直接組み付ける構成を創成して低姿勢を図ると共に、整流装置の摺接部分を厚くして長寿命を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するには、請求項１に示すように印刷配線板の一側で中心に位置されるコミュテータ基部と、該コミュテータ基部の外方他側で少なくとも１個の巻線型空心電機子コイルと、該巻線型空心電機子コイルが載置された印刷配線板とががそれぞれ熱変形温度２５０℃以上の同じ樹脂で一体成形された軸方向空隙型コアレスロータであって、前記コミュテータ基部の外周に配される複数のコミュテータ片はそれぞれ円弧状の摺動部と水平方向に延設された接続端子部が備えられ、該接続端子部の一部と前記ロータの樹脂部分とに凹凸組み合わせによる第１の位置決めガイドが設けられ、この第１の位置決めガイドを利用することによって前記コミュテータ基部に前記複数のコミュテータ片が組み付けられ、前記接続端子部の他部で前記印刷配線板に結線されたもので達成できる。
具体的には、請求項２に示すように前記コミュテータ基部に第２の位置決めガイドが設けられ、この第２の位置決めガイドと前記第１の位置決めガイドを利用してコミュテータ片が互いに隔離されるように組み付けられたもので達成できる。
請求項３、４に示す発明のように前記第１の位置決めガイドは前記接続端子部からロータ側に突き出された突起と、この突起が嵌合する前記ロータに設けられた凹所で構成されたものか、前記第１の位置決めガイドは前記ロータから立ち上げられた突起と接続端子部に配された凹所で構成されたもので達成できる。
別の具体的構成は、請求項５、６に示すように前記第２の位置決めガイドは前記コミュテータ基部の外周に配した突起であって、この突起の高さは前記組み付けられたコミュテータ片の厚み未満となっているものか、前記第２の位置決めガイドは前記コミュテータ基部の外周に配した凹所であって、この凹所を利用して前記コミュテータ片を各々隔離して組み付けるようにしているものがよい。
このような軸方向空隙型ロータをモータにするには、請求項７に示すように請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸方向空隙型ロータは空心電機子コイルに重畳しないようにタングステン合金からなる偏心ウエイトが前記樹脂で一体化された偏心ロータであって、中心に含油軸受が埋め込まれると共に、さらに軸方向に付勢させる吸引板が一体化され、ブラケットに溶接で固定された軸に前記軸受を介して回転自在に装着され、前記コミュテータに径方向から摺接されたブラシとこのブラシの外方に配されたマグネットと、これらを格納するケースを備えたもので達成できる。
そして、これらのモータの具体的な構成は、請求項７に示すようになるものがよい。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明によれば、円筒型コミュテータのコミュテータ片が第１の位置決めガイドによって簡単に精度よく、ロータに直接組み付けることができるのでモータとして低姿勢なものが得られ、樹脂は熱変形温度が２５０℃のためロータはリフローで結線加工できる。
請求項２の発明によれば、第１、第２の位置決めガイドによって組み付けが精度良くでき、各コミュテータ片の隔離精度がよくなる。
請求項３、４の発明によれば、凹凸結合によってコミュテータ片は印刷配線板に半田結線する前に確実に固定できる。
請求項５、６の発明によれば、第２の位置決めガイドによって各コミュテータ片の隔離精度がよくなり、請求項５では各コミュテータ片は手付で組立でき、突起によってコミュテータ基部の強度が図れる。請求項６では、凹所に入るジグで容易に組み付けできる。
請求項７の発明によれば、ロータが薄く長寿命な軸方向空隙型振動モータが得られる。
請求項８の発明によれば、円筒型で整流摺動部分が厚いので、摩耗があっても十分維持でき、長寿命な軸方向空隙型振動モータが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
印刷配線板の一側で中心に位置されるコミュテータ基部と、該コミュテータ基部の外方他側で少なくとも１個の巻線型空心電機子コイルと、該巻線型空心電機子コイルが載置された印刷配線板とがそれぞれ熱変形温度２５０℃以上の同じ樹脂で一体成形された軸方向空隙型コアレスロータであって、前記コミュテータ基部の外周に配される複数のコミュテータ片はそれぞれ円弧状の摺動部と水平方向に延設された接続端子部が備えられ、該接続端子部の一部と前記ロータの樹脂部分とに凹凸組み合わせによる第１、第２の位置決めガイドを利用することによって前記コミュテータ基部に前記複数のコミュテータ片が組み付けられ、前記接続端子部の他部で前記印刷配線板に結線されたもので、
図１は、本発明の軸方向空隙型ロータを備えた軸方向空隙型モータの断面図である。（実施例１）
図２は図１のロータのコミュテータ部分について底部側から見た平面図で、ブラシの摺接状態を含ませたものである。  
図３は、ブラシの摺動片の製造方法の説明図である。
図４は、図３摺動片をブラシばねに配着する製造方法の説明図である。
図５は第１の位置決めガイドの変形例を示す拡大要部断面図である。（実施例２）
図６は図１のコミュテータ片の配着にあたって変形例の拡大要部断面図である。（実施例３）
【実施例１】
【０００７】
この発明の軸方向空隙型ロータは、ここでは振動発生用として偏心ロータからなるもので説明する。
図１、図２において、印刷配線板１の一側中心に熱変形温度が２５０℃の樹脂２でコミュテータ基部２ａが一体成形で立ち上げられる。該印刷配線板１の他側には、当該樹脂２で約１３５°の配置開角で２個の巻線型空心電機子コイル３、３が一体成形される。前記コミュテータ基部２ａの外周に、円弧状の摺動部４ａと水平方向に外方に延設された接続端子部４ｂで構成した複数のコミュテータ片４からなる円筒型コミュテータＣが備えられる。
前記接続端子部４ｂの両側には、鉤ｃを有する突起４ｃが形成され、この突起４ｃに嵌合する凹所２ｂが前記ロータの樹脂２に形成され、この凹凸組み合わせによる第１の位置決めガイド４２となっている。
前記樹脂２からなるコミュテータ基部２ａの外周には図２に示すように組み付けするコミュテータ片４の数に合わせて等分（ここでは６個）に突起からなる第２の位置決めガイド５２が一体に突き出される。この突起の高さは、組み付けるコミュテータ片４の摺動部の厚みの半分以下とされ、幅は隔離スリットを構成する幅（ここでは、０．１８ｍｍ程度）に設定される。
この第１の位置決めガイド４２と前記摺動部を互いに隔離する第２の位置決めガイド５２を利用することによって前記コミュテータ基部２ａに前記複数（ここでは６個）のコミュテータ片４が組み付けられ、前記接続端子部で前記印刷配線板に結線することにより円筒型コミュテータＣとして一体化される。
前記２個の巻線型空心電機子コイル３、３の中心を介して反対側には、偏心ロータにするために比重１８程度のタングステン合金製の偏心ウエイトＷが前記樹脂２で一体化される。ここで前記印刷配線板１は前記偏心ウエイトＷは重量を確保するためにロータの厚み一杯にする必要があり、すなわち主要な両面が露出されるようにこの偏心ウエイトＷの主要な両面の部分が形成され、この偏心ウエイトＷの内径側は部分的には段差を有するように切り欠かれ、樹脂２に覆われ、抜け強度を確保している。
このようにすることによって前記空心電機子コイル３、３と偏心ウエイトの比重差により大きな偏心量が得られる。
【０００８】
この偏心ロータＲは、さらに中心に含油軸受Ｊが一体に埋め込まれると共に、さらに軸方向に付勢させる吸引板５が一体化され、ブラケット６にレーザ溶接Ｌ１で基端を固定された軸７に前記含油軸受Ｊを介して回転自在に装着され、前記円筒型コミュテータＣに径方向から摺接されたブラシＢとこのブラシＢの外方で前記ブラケット６に配されたマグネット８と空隙を介して対向し、これらの部材は前記軸の先端を受けるケース９に格納される。
軸７の先端は、ケース９の中心に小径の透孔９ａを有する凹所９ｂに填め込まれ、外方から必要に応じてレーザ溶接Ｌ２され、ブラケット外周とケース９は開口部でブラケット外周とやはりレーザ溶接Ｌ３されて組み立てられる。
ここでブラシＢは、図３、図４に示すように厚みが０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍ、好ましくは厚みが０．０６ｍｍ程度ののばね性洋白の１本フォーク型に連結してプレス加工したブラシバネ部Ｂａと、厚み０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ程度のフープ材の摺動面に０．０８ｍｍ程度、貴金属クラッドしたものを同一ピッチでプレス加工してなる摺動片Ｂｂと同一ピッチで合わせてスポット溶接し、連結部分を切り離して供用される。
【０００９】
ブラシ摺動片を形成するには、図３に示すように貴金属クラッド部分のロスを避けるためにＡ列、Ｂ列を一緒にして同一ピッチで多数連結した状態にプレス加工し、図４に示すようにここではＢ列側摺動片Ｂｂに両端を連結したブラシバネ部Ｂａを同一ピッチで形成したものに重ねてスポット溶接し、Ｘラインでブラシバネ部と摺動片を一体に切り離し、Ｙラインでブラシバネ部を切り離して供用される。
ここで摺動部Ｂｂのコミュテータ摺接面は波型に形成され、ブラシバネ部Ｂａが一本フォークながら良好な摺接が得られるようにしてある。この波状の摺接面は、コミュテータの回転方向に斜めに摺接するようにしている。この斜め当接によって摺動時の摩耗も軽減できる。
【実施例２】
【００１０】
図５は、第１の位置決めガイドの変形例を示すもので、以下の各実施例は前述と同様な部材は同一符号を付してその説明は省略する。
コミュテータ片４の接続端子部４ｂには、透孔４ｅが設けられ、この透孔４ｅに嵌着される突起２ｃがロータＲ１の樹脂２から一体に立ち上げられる。このように構成して前述の実施例１と別の第１の位置決めガイド４３が得られる。
接続端子部４ｂに先端を前記印刷配線板１の所定のランドに半田結線するだけでは強度が懸念される場合は、前記突起２ｃの先端を潰して抜け強度を確保してもよい。
【実施例３】
【００１１】
図６は、第２の位置決めガイドの変形例を示すもので、コミュテータ基部の外周に前述の突起の実施例と逆に同位置に凹所からなる第２の位置決めガイド５３を形成したものである。
このような凹所からなる第２の位置決めガイド５３に合わせた突状のジグを当てて前記のコミュテータ片４を一定に隔離しながら組み付けできる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
上記の実施例は、軸方向空隙型ロータとして振動モータにしたもので説明したが、軸固定型は出力軸がモータより突き出ていないので、たとえば、特許第３３９８５４６号に示すような通常回転型ギヤードモータに応用できる。
また、ロータには焼結含油軸受を内蔵したものを説明したが、樹脂自体に摺動性を持たせた樹脂軸受にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の軸方向空隙型ロータを備えた軸方向空隙型モータの断面図である。
【図２】図１のロータのコミュテータ部分について底部側から見た平面図で、ブラシの摺接状態を含ませたものである。
【図３】ブラシの摺動片の製造方法の説明図である。
【図４】図３摺動片をブラシばねに配着する製造方法の説明図である。
【図５】第１の位置決めガイドの変形例を示す拡大要部断面図である。
【図６】図１のコミュテータ片の配着にあたって変形例の拡大要部断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  印刷配線板
２  樹脂  
３、３  巻線型空心電機子コイル
４  コミュテータ片
６  ブラケット
７  軸
８  マグネット
９  ケース
Ｂ  ブラシ
Ｒ  偏心ロータ
Ｗ  偏心ウエイト
４２、４３  第１の位置決めガイド
５２、５３  第２の位置決めガイド
【図１】
2007053843.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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