(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スター結線による巻線コイルを用いた小型コアレスモータにおいて、
前記モータのカップ型ロータ部の整流子側の端部に、整流子端子と電気的に隔てて配置され、前記スター結線の中点部となる巻線コイルタップ線の各コイル端末を接続する導電性中点リングを設け、前記導電性中点リングは、薄板リングの形状を成し、該薄板リングの内側領域であって、前記各コイル端末に合致する位置に接続スペースが設けられていることを特徴とする小型コアレスモータ。
【請求項２】
前記導電性中点リングは、電気抵抗の小さいリン青銅または導電性メッキ板によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の小型コアレスモータ。
【請求項３】
前記導電性中点リングの設置により、モータの駆動電圧を通常の倍の電圧仕様としたことを特徴とする請求項１または２に記載の小型コアレスモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の小型コアレスモータを用いた携帯電話端末装置及び通信機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などに利用される小型モータに関するものであり、詳細には、ロータ部のコイル線径が太めで低電流化に有利なスター結線（Ｙ結線）方式を採用し、中点となるコイル端末の結線処理および整流子端子部とコイル端末の結線を簡易化させる構成とした小型コアレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からモータの巻線コイルの結線方式としては、一般的にデルタ結線方式とスター結線（Ｙ結線）方式とが知られている。スター結線（いわゆるＹ結線）方式は、デルタ結線方式に比べその中点部分（コモン）の結線処理が難しく、処理を空中部分での配線作業を行なわなくてはならず、品質的にも安定した作業が困難で、技術的には比較的作業性のよいデルタ結線方式の方が採用されていることが多い。
【０００３】
例えば、携帯電話のバイブレータ機能駆動部分などには半月状の小型偏芯分銅を取り付けた振動コアレスモータが組み込まれることが必須である。これらのコアレスモータ部は、巻線コイル端末を全て整流子に結線する上記のデルタ結線方式の円筒型整流子を採用するのが一般的である。以下に示す図５及び図６は、従来の小型コアレスモータのロータ部における前記デルタ結線方式を採用した構成を示す説明図である。図５はロータ端部を軸方向から見た概略図、また図６は、前記図５の側面概略図である。
【０００４】
各図において、符号1は円筒状巻線コイル本体端部から引き出されたタップ線のコイル端末、符号2は整流子とコイル端末とを導通接続するための結線部、符号3は中空円筒状に巻回された巻線コイル本体、符号4は前記結線部2と導通一体のステータ部ブラシとの摺接部分となる円弧（曲率）形状の整流子、符号5はモータの回転出力中心軸となるシャフトを示している。
【０００５】
この従来例のデルタ結線方式のコアレスモータは、引き出されたコイル線（タップ線）を巻線コイル端部の空中で２本分のコイル端末1として縒り集め、整流子4と一体の結線部２に半田付けで結線固定されている。参考までに図７として前記ロータ部を内包する一般的な円筒コアレスモータ内部の構造を示す。この振動モータの駆動電圧は通常1.5ｖ仕様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯電話などに搭載されるコアレスモータは、携帯機器の小型化および省電力化などの要求に伴い、より小径短小化が進み、直径φ4mm以下にまで小型化されつつある。このような小径小型・省電力を実現するには、従来のようなデルタ結線方式で適切で十分な特性を得る場合、コイル線径がφ0.03〜0.04mm程度の極細径とならざるを得ず、断線やショート発生など、巻線工程において生産効率と歩留りを著しく低下させている原因となっていた。
【０００７】
そこで、デルタ結線方式と同等の特性が得られ、極細線で問題となる断線やショート、および省電力化に有利なコイルの太線化が可能なスター結線方式を採用することが強く要求されている。すなわち、コイル線径を太くすることにより、巻線工程における上記不具合が解消されると共に、抵抗値Ｒも大きくなって消費電流Ｉも小さくなるという利点がある。
【０００８】
しかしながら、スター結線方式を小型コアレスモータに採用するとなると、コイル端末を空中部分で縒って一本にまとめ、それを整流子端子部分に接続するという空中配線を行わなければならないため、作業効率が上がらず、生産性向上及び歩留りを阻害するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、難しいとされるスター結線（Ｙ結線）方式であっても空中配線を行ことなく、容易に中点配線することの可能な小型コアレスモータのロータ部結線構造とすることにより、作業効率を著しく向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる小型コアレスモータにあっては、スター結線による巻線コイルを用いた小型コアレスモータにおいて、前記モータのカップ型ロータ部の整流子側の端部に、整流子端子と電気的に隔てて配置され、前記スター結線の中点部となる巻線コイルタップ線の各コイル端末を接続する導電性中点リングを設けるものである。
【００１１】
この発明によれば、導電性中点リングをロータ部側面、例えば円筒巻線コイル端部の円盤形状支持台（コイルホルダー）の一部に配置し、そのスター結線の中点（コモン部分）となる導電性中点リング部分に、一括してコイル端末それぞれを結線することにより、従来面倒な作業工程であった空中配線処理を不要にし、コイル端末処理を容易化、さらに自動化を図れる。
【００１２】
また、この小型コアレスモータにあっては、前記導電性中点リングは薄板略リング形状をし、前記各コイル端末に合致する配置に、半田付けなどのランド部となる部分的な接続スペースが設けられているものである。また形状としては、薄板状のリング形状以外に、スルーホール配線基板などの、導通部分がサークル状につながったものでもかまわない。
【００１３】
また、この発明によれば、例えばスター結線における略120度の等配分間隔で内径方向に突出される３箇所のコイル端子とほぼ合致させるように、リング状の対応する前記３箇所を設け、かつコイル端子を接続するためのスペース部分を少なからず確保することにより、回転方向の位置合わせ、及び半田付け又はスポット溶接などの電気的接続の処理作業を容易化、または機械的に自動化させることが可能となる。
【００１４】
また、請求項２にかかる小型コアレスモータにあっては、前記導電性中点リングは、電気抵抗の小さいリン青銅などの導電性に優れた材料、または導電性メッキ板によって構成されるものである。
【００１５】
この発明によれば、請求項１において、導電性中点リングを電気抵抗の小さいリン青銅または導電性メッキ板によって作製することにより、前記リング材自体が簡単な加工で得られ、かつ形状が単純で形状変更などにも迅速に対応することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる小型コアレスモータの好適な実施の形態について添付図１〜４を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態として示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、形状的、構造的な観点から同一なものは全て含まれる。
【００１７】
ここでは、例えば携帯電話のマナーモード設定時にバイブレータ駆動を行なうための振動モータとして使用される小型コアレスモータを例にとって説明する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の実施の形態にかかる小型コアレスモータにおけるカップ状ロータの構成を示す説明図である。図１はロータ部を軸方向一端側から見た構造図、及び図２は同ロータ部を軸側面方向からみた外観図である。また、図３は、前記図２に示す本発明の実施の形態にかかるコアレスモータのロータ部側断面構成を示す説明図である。
【００１９】
この小型コアレスモータの巻線コイルは、スター結線（Ｙ結線）方式を用いた構造となっており、モータ内部におけるスター結線（Ｙ結線）の中心点（コモン部分）箇所をロータ一端部に設け、おのおの結線処理するものである。
【００２０】
各図において、符号10は接点摺動部の整流子、符号10aは結線部の整流子端子、符号11は後述するような形状と機能を有する本発明の特徴部品であるところの中点リング、符号11aは中点リング11に設けられた中点リング結線部、符号12はホルダー15に保持される中空円筒状の巻線コイル、符号12aは円筒巻線コイル12の中点用コイル端末、符号12bは円筒コイル12の整流子用コイル端末、符号13は回転出力軸となる中心軸のシャフト、符号14は整流子10それぞれを絶縁するホルダー15と一体の絶縁円筒体である。
【００２１】
中点リング11は、図示するように、薄板のリング状であり、中点（コモン部分）がコイル端末と結線されるように３箇所の接続部分（形状的に120度の間隔を有して配置）が内側領域に膨らみ（配線スペース）が設けられている。また、この中点リング11は電気抵抗が小さく、例えば、通電部品として銅板、リン青銅板といった導電性の薄板材をプレス打ち抜き加工などで形成し、必要に応じてそれらの材料に半田メッキ、金メッキ処理を行なうとよい。
【００２２】
つぎに、上記のように構成された小型コアレスモータの結線手順について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかる実際のコイル配線図である。まず、スター結線の中点（コモン）部分を接続する前記中点リング11を整流子端子10aと電気的に隔ててロータ端部に配置する。この時、中点リング11には３つの中点用コイル端末12aに対応する中点リング結線部11aが設けられているので、中点リング結線部11aそれぞれを中点用コイル端末12aに一致する位置に配置固定する。
【００２３】
その後、中点リング11の中点リング結線部11aと中点用コイル端末12aを半田あるいはスポット溶接によって結線し、さらに整流子端子10aと整流子用コイル端末12bを同じく半田結線することにより、図４に示すようなロータ部スター結線が実現する。
【００２４】
したがって上述したように、スター結線の中点（コモン）部分を、中点リング11の形状配置で結線することにより、空中（空間部分）で中点部分を縒り集めて結線するという、いわゆる空中配線の煩わしい作業を行なう必要がなくなると共に、空中配線用のスペースを設ける必要がなくなる。特に、極小径の小型モータになるほどこの中点リング11による配線構造が組み立て上有効となる。すなわち、スター結線を採用するにあたり、コイル端末の結線処理が容易で、かつ空中配線を不要とするので生産効率が向上する。
【００２５】
また、このスター結線によって従来に比べ太線タイプのコイル線を用いることができるので、配線作業における断線やショートなどのトラブル発生が低減されると共に、電気抵抗を大きくすることが可能となり、その分、消費電流が小さくなる。したがって、携帯電話など小型・省電力化が強く要求されている小型情報機器などに搭載することができる。さらにこのスター結線により、携帯電話の二次電池の電圧仕様に対応した、例えば3v仕様の回路設計が可能となる。
【００２６】
なお、この実施の形態では、携帯電話などに利用される小型な振動コアレスモータのロータ部を例にとって説明したが、この他に、例えば小型医療機器などに利用される超小型コアレスモータなどにも応用が可能で、これに限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる小型コアレスモータ（請求項１）によれば、各コイル端末と接続させるための導電性中点リングをロータ側面に配置し、その導電性中点リングに、スター結線の中点（コモン部分）となるコイル端末それぞれを結線することにより、従来面倒な結線工程であった中点部分の空中配線処理を不要にし、組み立ての際コイル端末処理が容易に行えるようにしたので、端末処理の作業時間が短縮され、その結果、生産効率と歩留りの向上を図ることができる。
【００２８】
また、スター結線における略120度の間隔で出される３箇所のコイル端子と合致させるように、リング状の内径側３箇所にコイル端子を接続するためのスペースを確保することにより、位置合わせや半田付け又はスポット溶接などの電気的接続作業が容易化かつ確実に行えるので、中点部分の結線はもとより、コイル端末処理全体の作業性が向上する。
【００２９】
また、本発明にかかる小型コアレスモータ（請求項２）によれば、請求項１において、導電性中点リングを電気抵抗の小さい、銅またはリン青銅を打ち抜きにより作製することできるので、中点リング自体が非常に簡単な加工でかつ低コストの部品として量産ベースで得られるので、コスト高にはならず、量産にも対応できる。またさらに、単純な形状なので、形状・材質変更などが生じても設計変更を迅速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる小型コアレスモータにおけるカップ型ロータの結線部分の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる小型コアレスモータの側面外観構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる小型コアレスモータの側断面内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるコイル配線の構成を示す説明図である。
【図５】従来構造における小型コアレスモータのカップ型ロータの結線部分の構成を示す説明図である。
【図６】従来構造における小型コアレスモータのカップ型ロータの側面外観構成を示す説明図である。
【図７】従来における小型円筒コアレス振動モータの内部を説明する側断面図である。
【符号の説明】
10  整流子
10a  整流子端子
11  中点リング
11a  中点リング結線部
12  巻線コイル
12a  中点用コイル端末
12b  整流子用コイル端末
13  シャフト
14  絶縁円筒体
15  ホルダー
21   振動コアレスモータ
22   偏芯分銅
23   ハウジング
24   マグネット
25   ベアリング
26   エンドキャップ
27   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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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