CN1494197A - 内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其利用简单的结构减少构件数目，减薄各个构件也能够获得足够强度。其中，将转子磁轭(6)上具有轴向空隙型磁铁(8)和弧形配重(9)的偏心转子(R)可自由旋转地安装到固定于磁轭托架(1)上的轴(2)上，在磁轭托架上添加设置接受磁铁的磁场的磁性部分(1b)和非磁性部分(1d)，在载置单相的空心电枢绕组的定子底座(3)上，以在平面视图中不重叠的方式配置一个霍尔传感器(H)和接受霍尔传感器的输出的驱动电路构件(D)，另有覆盖它们的盖构件(10)，将盖构件的开口部焊接到磁轭托架的外周上。

Description

内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机

技术领域

本发明涉及适用于移动通信装置的无声报知机构或者各种拾取器驱动用螺纹电动机(スレッドモ一タ)，特别是，涉及内装驱动电路构件的轴向空隙型的无刷电动机。

背景技术

无刷电动机，代替电刷、整流子的驱动电路是必需部件，但上述现有技术的结构中，任何一种都不内装驱动电路，而是装在外部，所以引出端子必须在4个端子以上，存在着不能象通常的2端子型直流电动机那样使用的问题。

而且，在通常的无刷电动机中，定子将多个电枢绕组均匀地配置在整个圆周上，驱动电路部件也需要以IC为首的其它电子零部件，所以通常不能内装于电动机中。

作为扁平的轴向空隙型无刷振动电动机，本申请人以前提出过无铁心无槽型电动机中内装驱动电路构件的方案(参照专利文献1、专利文献2)。

作为带有驱动电路的无刷振动电动机，有铁心型、将电枢绕组卷绕在多个等分配置的凸极上构成的有铁心型的电动机，将驱动电路构件配置在定子的侧方的长圆型的电动机是公知的(参照专利文献3)。

但是，这种电动机，侧向方向的尺寸大，以SMD方式安装在印刷电路基板上，安装效率差，并且由于是有铁心的，所以必须加大厚度，没有实用性。

因此，本申请人以前提出了在包含有铁心、无槽无铁心型的电动机中，削掉多个电枢绕组的一部分，设置空位，在该空位处配置驱动电路构件的方案(参照专利文献4)。

专利文献清单

专利文献1     实开平4-137463号公报

专利文献2     特开2002-143767号公报

专利文献3     特开2000-245103号公报

专利文献4     特开2002-142427号公报

因此，本发明的目的是提供一种可以和通常的直流电动机同样使用，将各构件减薄的同时具有足够的强度的极薄的小型无刷电动机，所述无刷电动机是对上述专利文献4特开2002-142427号公报的图8～图11所公开的轴向空隙型的无刷振动电动机的进一步改进，利用薄型简单的结构，用于产生使磁铁的停止位置稳定的起动转矩，无需另外的构件，构件数目少，可以将驱动电路部件装于电动机的内部。

发明内容

作为解决上述课题的发明，根据技术方案1所述的发明，包括：配置具有多个磁极的轴向空隙型的磁铁转子，支承该转子的轴，支承该轴的磁轭托架，设置在该磁轭托架上的定子底座，配置在该定子底座上的空心电枢绕组，在俯视中分别与该空心电枢绕组重叠、并且在空心电枢绕组的配置厚度内设置在前述定子底座上的驱动电路装置，以及将它们覆盖的盖构件；其中，前述磁轭托架在中心形成轴支承部，从该轴支承部沿半径方向延伸的支承部，以及在该支承部之间的空间部分，进而，与前述支承部成一整体地形成保持部，将前述盖的一个开口部组装到该保持部上。

这样，可以简单地将驱动电路装于内部，供电端子也可以是正负两个端子，可以忽略驱动电路构件的厚度，实现薄型化。

具体地说，如技术方案2、3的发明所述，前述空心电枢绕组连接成两个单相，前述驱动电路装置由一个霍尔传感器和接受该传感器的输出的驱动电路构件构成，该驱动电路构件的至少一部分配置在前述磁轭托架的空间部分内，在前述轴向空隙型磁铁上，添加配置转子磁轭，该磁轭经由轴支承部支承在前述轴上，进而，磁轭托架的一部分和前述定子底座的一部分从前述盖构件向侧方突出构成供电端子部，前述磁轭托架由磁性体或弱磁性体形成，配置在前述转子磁轭上的轴向空隙型磁铁在前述磁轭托架的支承部产生起动转矩，或者也可以将前述盖与磁轭托架的装配机构利用激光焊接，将偏心配重形成俯视时的弧形，在前述轴向空隙型磁铁的外部用激光焊接装配。

这样，可以构成一个霍尔传感器型的无刷电动机，由于盖和磁轭托架是激光焊接的，所以，不容易引起变形，可以利用磁轭托架保护供电端子。

此外，作为轴固定方式，如技术方案4、5所述，前述磁轭托架厚度在0.2mm以下，前述轴的基端固定在中心上，至少在前述空间部分上树脂被一体化，在转子磁轭的轴支承部上配置轴承，前述偏心转子经由该轴承可自由旋转地安装在前述轴上，前述轴的前端嵌入到盖构件的中心的凹部内，前述转子磁轭在轴支承部也可以有加强肋。

这样，即使轴在径向受到冲击，由于被盖阻挡，也可以采用细的轴，磁轭托架、转子磁轭都可以很薄，所以，作为电动机可以是非常薄的，通过焊接轴的前端，盖与托架不会变形，即使转子磁轭很薄也可以保持其强度。

此外，作为轴旋转方式，如技术方案6所述，前述轴的前端熔敷到前述转子磁轭的中心，可自由旋转地支承该轴的轴承部配置在定子底座的中心，前述轴的基端可以枢转支承在定子底座侧。

这样，由于枢转支承轴的基端，所以可以减轻滑动损失。

进而，作为没有传感器型的电动机，如技术方案7、8、9及10所述的发明所述，在配备具有多个磁极的轴向空隙型磁铁的同时，还包括：附加设置前述轴向空隙型磁铁上的转子磁轭，支承该转子的轴，支承该轴的磁轭托架，附加设置在磁轭托架上的定子底座，包含配置在该定子底座上的至少3个线圈的空心电枢绕组的3相空心电枢绕组，与前述线圈空心电枢绕组在俯视中分别不重叠的配置在前述定子底座上的无传感器驱动电路构件，以及覆盖它们的盖构件；前述磁托架的支承部，在前述空心电枢绕组与前述驱动电路构件之间、以不超出这些构件厚度方式从中心成一整体地向半径方向的外周延伸地形成保持部，进而，磁轭托架的一部分和前述磁轭底座的一部分从前述盖的侧方突出，构成供电端子部，前述盖构件的开口部装配到前述保持部上，前述盖与磁轭托架的装配机构是利用激光焊接构成的，偏心配重在俯视中形成弧形，为了在前述轴向空隙型磁铁的外部用激光焊接进行装配，前述转子磁轭由厚度0.15以下的磁性体构成，在前述轴支承部上具有多个加强肋。前述3相空心电枢绕组，由以与所述各线圈型空心电枢绕组重叠的方式在前述定子底座的两面上形成1层的空心电枢绕组，以及形成在前述驱动电路构件的配置侧的相反面的前述定子底座的一个面上的1层的空心电枢绕组构成，可以和前述各线圈的空心电枢绕组串联地连线。

这样，无传感器型驱动电路构件可以很简单地内装在电动机的内部，供电端子也可以制成正负两个端子，由于可以忽略驱动电路装置的精度，从而可以将其薄型化，利用激光焊接，可以很牢固，可以增多空心电枢绕组，容易检测出反电动势电压，提高其性能。

在这种无传感器型无刷电动机中，具体地说，如技术方案11、12所述，前述轴的基端固定在前述磁轭托架的中心，在前述转子磁轭的轴支承部配置轴承，前述偏心转子经由该轴承可自由旋转地安装到前述轴上，可以采用前述轴的前端嵌入到盖构件的中心的凹部内的轴固定型的，也可以采用前述轴的前端熔敷到前述定子底座的轴承部上、将可自由旋转地支承该轴的轴承部配置在定子底座的中心，前述轴的基端可枢转地支承在定子底座侧的轴旋转型的。

作为解决课题的另外的方案，如技术方案13所述发明，在包括配备具有多个磁极的轴向空隙型磁铁的转子，经由轴向空隙驱动的定子，并备有容纳它们的盖的轴向空隙型无刷电动机中，前述转子利用前述轴向空隙型磁铁的内径侧作为轴支承部。

这样，作为保持机构的磁铁，利用内径部分不能磁化的无效空间，不会造成性能方面的问题，可以省略磁轭，因而可以薄型化。

进而，作为轴固定方式，如技术方案14、15所述的发明，轴固定到前述定子上，前述轴向空隙型磁铁用烧结金属形成，利用前述内径部作为轴支承部的机构是将烧结含油轴承与前述轴向空隙型磁铁的内径部焊接形成的，前述烧结含油轴承是从前述轴向空隙型磁铁向轴向突出、将所述突出的部分的外径与前述磁铁的内径侧焊接起来构成的。

这样，由于焊接部分利用无效空间，所以，不会牺牲电动机的厚度。

作为轴旋转方式，技术方案16、17所述的发明，轴承固定到前述定子上，利用前述轴向空隙型磁铁的内径侧作为轴支承部的机构，是将轴焊接到前述内径侧上形成的，或者，在前述轴上配备磁铁内径部固定机构，将前述磁铁经由该磁铁内径部固定机构固定在前述轴上。

这样，可以制成轴和磁铁的固定很容易的轴旋转型。

这里，如技术方案18所述的发明，如果在与前述轴向空隙型磁铁的至少与定子相反侧上添加设置磁轭板的话，可以形成磁路。

这种转子，也可以是如技术方案19所述的发明，前述轴向空隙型磁铁为树脂制，在该树脂制的轴向空隙型无刷电动机内径上连接有金属构件，介由该金属构件被轴支承。

这样，由各向同性的稀土类树脂磁铁产生的磁化曲线可以成为正弦波，可以控制向对置的磁轭托架的吸附力。

如技术方案19、20、21及22所述的发明，包括：权利要求13至18中任何一个所述的转子，经由轴可自由旋转地支承该转子的托架，设置在该托架上定子底座，配置在该定子底座上的多个空心电枢绕组；在将该空心电枢绕组的大致的外径作为圆的配置区域内的不配置该空心电枢绕组的空间部分内，以不超出该空心电枢绕组的厚度的方式，将驱动电路构件配置在前述定子底座上，前述托架在中心上具有轴支承部，连接在该轴支承部上、沿半径方向延伸的支承部，以及在该支承部上成一整体的保持部，如果在俯视中将驱动电路构件的一部分收纳在由该支承部和保持部包围的空间部分内的话，由于可以忽略驱动电路构件的厚度，所以可以薄型化，作为各构件，如技术方案所述，由铜钨合金构成的至少在定子反向侧具有焊料的弧形的偏心配重，由前述焊料部分焊接到前述轴向空隙型磁铁的至少外部制成一个整体，可以很容易地制成偏心转子，如果前述薄的磁轭板，它的至少一部分下垂到前述磁铁的外径部的话，可以缓和对磁铁的热影响，在前述下垂的前端上具有向外部弯折的固定部，如果把前述偏心配重配合到该固定部上的话，弧形配重的配置就变得很方便。

附图的简要说明

图1表示本发明的第一种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型1个霍尔传感器式无铁心无槽式无刷电动机的横向切断的剖视图。

图2是图1的A-A切断纵剖视图。

图3是图1的一个构件的俯视图。

图4是图1的另一个构件的俯视图。

图5是作为本发明的第二种实施形式，轴旋转型的轴向空隙型1个霍尔传感器式无铁心无槽式无刷电动机的横向切断的俯视图。

图6表示本发明的第三种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型无传感器型的无铁心无槽式无刷振动电动机的横向切断的俯视图。

图7是图6的A-A切断纵剖视图。

图8是图6的一个构件的俯视图。

图9是图6的另一个构件的俯视图。

图10是图8的动作说明图。

图11表示本发明的第四种实施形式，是轴旋转型的轴向空隙型无传感器型的无铁心无槽式无刷振动电动机的纵剖视图。

图12表示本发明的第五种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型1个霍尔传感器式无铁心无槽式无刷电动机的横向切断的俯视图。

图13是图12的A-A切断纵剖视图。

图14是图12的一个构件的俯视图。

图15是作为本发明的第六种实施形式，轴固定型的轴向空隙型1个霍尔传感器式无铁心无槽式无刷电动机的纵剖视图。

图16表示本发明的第七种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型无传感器型的无铁心无槽式无刷振动电动机的横向切断的俯视图。

图17是图16的A-A切断纵剖视图。

图18表示本发明的第八种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型无传感器型的无铁心无槽式无刷振动电动机的纵剖视图。

图19是作为图15的变形例，表示本发明的第九种实施形式的纵剖视图。

图20是作为本发明图19的变形例，表示本发明的第十种实施形式的纵剖视图。

图21表示本发明的第十一种实施形式，是将齿轮与转子一体化的带齿轮型的无刷电动机的纵剖视图。

符号说明

1、11              磁轭托架

2                  轴

3                  定子底座

4                  耐热性树脂

5A、5B             空心电枢绕组

6、66              转子磁轭

R、R1，R3、R4      偏心转子

H                  霍尔传感器

D                  驱动电路构件

7                  烧结含油轴承

8、88              轴向空隙型磁铁

9                  弧形的偏心配重

10                 盖构件

发明的具体实施方式

下面，基于图示的各实施形式说明本发明的结构。

图1、2所示，是本发明的第一种实施形式的轴固定型的轴向空隙型无铁心无槽式霍尔传感器型无刷振动电动机，即，磁轭托架1由具有比铁板弱的磁性的厚度在0.15mm至0.2mm的薄不锈钢板构成，在中央具有内缘翻边状的竖立的轴支承部1a。进而，磁轭托架具有作为如图3所示的沿半径方向以张开120度角延伸设置的在三个部位处接受后面描述的轴向激磁型磁铁的磁场的磁性体构成的支承部的起动转矩发生部1b，以及进一步沿半径方向延伸的环形的兼作加强用的保持部1c，该保持部的一部分进一步向半径方向突出，成为供电端子载置部1d。由于该磁轭托架1将后面描述的轴向激磁型磁铁的磁极停止在特定的位置上，所以，前述起动转矩发生部1b之间的部分构成非磁性的空间部分1e。

在这样构成的磁轭托架1的上表面上，将0.5mm的细轴2在基端压入到前述轴支承部1a的同时，在其周围载置无刷印刷配线板定子底座3，进而，以前述磁轭托架1作为骨干，用液晶、聚二苯硫醚等耐回流焊的耐热性树脂4一体化。该耐热性树脂被填充到前述非磁性空间1e内，在加强磁轭托架1的同时，将前述空间1e塞满。在前述定子底座3上，对向地载置两个线圈型空心电枢绕组5A，5B，以单相的方式串联连接。

在这些线圈型空心电枢绕组5A，5B之间，由一个霍尔传感器H和IC化的驱动电路构件D构成的驱动电路这种配置在前述定子底座上。

这里，起动转矩发生部1b和单相的空心电枢绕组的位置关系，可以设定成空心电枢绕组的有效导体部与后面描述的磁铁的磁极合在一起，凿紧的转矩发生部1b的形状被设定成当由磁铁的磁力停止时，在整个姿势下，获得最小的停转转矩。

进而，在起动转矩发生部的磁性吸引力有变大的危险的情况下，可以用非磁性体形成该托架，并对其进行薄的磁性镀敷。

从而，这些定子构件，在俯视中，空心电枢绕组等不重叠，可以构成薄型的。对前述空间部分1e，根据需要应多加注意，可以将前述定子底座3的驱动电路构件D的载置位置设定在没有起动转矩发生部1b的空间部分1e内。

在这种情况下，由于由柔性印刷配线板构成的定子底座3躲开该空间部分，所以，可以忽略该部分的定子底座3的厚度。此外，当然的，霍尔传感器H为了输出偏压，配置在起动转矩发生部1b上。这种结构成为后面的图19所示的情况。

这里所表示的是，将前述耐热性树脂4的一部分作为导向件4a、4b竖起，利用该导向件4a、4b载置前述空心电枢绕组5A、5B，但定子侧也可包含其它构件用树脂4成一整体地形成。从而，即使磁轭托架1是很薄的，也可以以前述一体化的构件作为骨干，加强其强度。这样，可以将定子侧整个加强。

这里所表示的是，将前述耐热性树脂4的一部分作为导向件4a、4b竖起，利用该导向件4a、4b载置前述空心电枢绕组5A、5B，但也可以包含其它构件形成一个整体。

另一方面，可自由旋转地安装在前述轴上的偏心转子R，如图2，图4所示，由以下部分构成：将烧结含油轴承7压入设置在中央的内缘翻边状的轴承保持部6a内的0.1mm左右的薄的转子磁轭6，接合到其下面的轴向空隙性磁铁8，以及在三个点处用激光点焊到该磁铁8的外周的前述转子磁轭6上的弧形配重9。

这里，在前述转子磁轭6上，为了防止因下落等时的冲击产生变形，利用厚度方向的无效空间，从轴承保持部6a呈放射形地形成加强肋6b。图中，6c是一个下垂的舌片，用于将前述磁铁8定位的同时，在接合时起着加强的作用。前述磁铁8由六个磁极被磁化，其驱动原理是公知的，省略其说明。

这样构成的偏心转子R，为了减轻制动耗损，经由至少叠层成两个的推力垫圈S1可自由旋转地安装在前述轴2上。然后，罩以由薄的非磁性不锈钢构成的浅杯状的盖构件10，前述轴的前端经由推力垫圈S2嵌入到形成于前述盖构件10的中央部的内缘翻边孔10a内。这里，该内缘翻边孔比轴径更细，轴2的前端不突出，为了预防其前端部分变形，用激光焊接到前述盖构件10上，同时，盖构件10的开口部利用激光点焊装配到前述磁轭托架1的保持部1c上。

从而，由于利用这种焊接组装，所以，即使使用薄的构件也可以获得足够的强度。

这样，通过将由设置在定子底座3上的线圈电枢绕组5A、5B，霍尔传感器H以及驱动电路构件D构成的定子侧构件容纳在盖构件10的内部，只需将一对电源端子从供电端子载置部1d导出到电动机外部即可，所以，虽然是无刷电动机，也可以象通常的电动机那样操作。

其次，在图5中，说明作为第二种实施形式的轴旋转型的结构。

下面，对于和上述实施形式相同的构件或者经由相同功能的大致相同的构件，赋予相同的标号省略其说明。

即，磁轭托架11，其大直径的轴支承部11a呈内缘翻边状稍稍向上方突出，和前面所述一样的烧结含油轴承7容纳于其中。磁轭托架11的其它部位和前述第一种实施形式相同，所以省略其说明。

另一方面，在本实施形式中，偏心转子R1，将0.6mm的轴22的前端直接压入到转子磁轭66的中心内，进而，利用激光点焊焊接到转子磁轭66上。该轴66的另外一端，经由0.3mm左右的滚珠轴承B枢转地支承在与磁轭托架11成一整体的耐热性树脂的承受部上。

这里，也可以代替前述滚珠轴承B将轴在基端形成圆形。

由于偏心转子R1被吸引到磁轭托架侧，所以，无需推力垫圈。当然，盖构件100形成密闭型的。

其次，说明如图6、7所示的本发明的第三种实施形式。

这里是轴固定型的轴向空隙型无传感器型的无铁心无刷方式无刷振动电动机，即，磁轭托架21用厚度大约为0.2mm左右的具有弱磁性的不锈钢板构成，在中央具有呈内缘翻边状突出的0.5mm的细轴2的基端压入的轴轴承部1a，通过如图8所示的沿半径方向配置在定子底座3上的各构成之间、沿半径延伸的支承部21b，以及，与该支承部21b成一整体的兼具加强作用的环状保持部1c，该保持部的一部分进一步向半径方向突出，成为供电端子载置部1d。

在这样构成的磁轭托架1的下部，添加设置柔性印刷配线基板或者玻璃布环氧树脂基板构成的定子底座3。在该定子底座3上形成3相电枢绕组，即3个线圈空心电枢绕组5A、5B、5C，和串联地连接到这些空心电枢绕组上的在俯视中的6个印刷配线空心电枢绕组5a、5b…5f。

这里，也可以代替印刷配线绕组采用利用在表面上涂布例如0.05mm左右的粘结剂的薄片上卷绕附着一层直径0.05mm的绝缘铜线形成的绕组。

经由前述这些线圈空心电枢绕组5A、5B、5C的中心在相反侧，配置无传感器的IC化的驱动电路构件D及其附件。

当然，由于这些电子构件的连接图形(パタ一ン)是必须的，所以该电子构件配置侧的印刷配线空心电枢绕组5a、5b、5c只在背面形成，表面避开前述驱动电路构件的连接线图形，只制成初绕末端引出图案。

当用结构图表示这种连线关系时，变得十分复杂，通过如图10所示的描述连线状态的动作说明图那样进行连线，省略其说明。

同时，它们以前述磁轭托架1的支承部21b作为骨干，用液晶、聚二苯硫醚等耐回流焊的耐热性树脂4一体化。

从而，这些定子构件，在俯视中相互不重叠，可以构成薄型。

特别是，图中没有示出，前述耐热性树脂4，代替整体成形，竖立前述空心电枢绕组载置导向件，可以将前述空心电枢绕组载置于该导向件上。

另一方面，可自由旋转地安装在前述轴上的偏心转子R2由以下部分构成：将烧结含油轴承7压入到设于中央的内缘翻边状的轴承保持部6a内的0.1mm左右的薄的转子磁轭6，接合在其下面的轴向空隙型磁铁8，在3个点处用激光点焊Y焊接到该磁铁8的外周如图9所示的前述转子磁轭6上弧形配重9。

这里，为了防止下落等冲击时造成变形，在前述转子磁轭6上，利用厚度方向的无效空间，从轴承部6a呈放射状地形成加强肋6b。图中，6c是将前述磁铁8定位的同时，在接合时作为加强用的下垂的舌片。前述磁铁8被6极磁化，这样构成的偏心转子R2，为了减轻制动耗损经由叠层成两个的推力垫圈S1可自由旋转地安装在前述轴2上。然后，被覆由薄的非磁性或者比铁的磁性弱的不锈钢材料构成的盖构件10，前述轴的前端，经由推力垫圈S2嵌入到形成于前述盖构件10的中央的内缘翻边孔10a内。这里，该内缘翻边孔比轴径更细，轴2的前端不突出，为了预防变形，其前端部分用激光焊接L1焊接到前述盖构件10上，同时，盖构件的开口部用激光点焊L2焊接到前述磁轭1的保持部1c上。

从而，由于这样用焊接组装，即使使用薄的构件，也可以获得足够的强度。

这样构成的无传感器型扁平电动机的驱动原理，由于是检测出空心电枢绕组本身的反向电动势的方向进行驱动，是公知的，所以，省略其说明。

其次，在图11中，对作为前述第二种实施形式的变形的第四种实施形式的轴旋转型的结构进行说明。

下面，对于与上述实施形式同一个构件或者经由相同功能的大致相同的构件，赋予相同的标号，省略其说明。

即，磁轭托架31在中央部大直径的轴轴承部11a稍稍向上方突出呈内缘翻边状，和前面所述的相同的烧结含油轴承7容纳与其内。由于磁轭托架31的其它部位，与前述第一种实施形式一样，所以省略其说明。

另一方面，在本实施形式中，0.6mm的轴22的前端被直接压入到转子磁轭66的中心内，进而，偏心转子R3，用激光点焊到转子磁轭66上。该轴22的另一端，经由0.3mm左右的滚珠轴承B枢转地支承在与磁轭托架11一体化的耐热性树脂44的承受部上。

这里，也可以代替前述滚珠轴承B，在轴上，将基端形成圆形。

由于偏心转子R3被吸引到磁轭托架侧，无需推力垫圈。当然，盖构件100成为封闭的。

图12，13表示本发明的第五种实施形式，是轴固定型的轴向空隙型一个霍尔传感器式无铁心无槽式的无刷电动机。

即，磁轭托架1，如图14所示，用厚度0.15mm至0.2mm薄型的具有比铁的磁性弱的不锈钢板构成，在中央部具有突出成内缘翻边状的轴支承部1a。进而，该磁轭托架1具有作为沿半径方向以张开120度角延伸设置的在三个部位处接受后面描述的轴向激磁型磁铁的磁场的磁性体构成的支承部的起动转矩发生部1b，以及进一步沿半径方向延伸的环形的兼作加强用的保持部1c，该保持部的一部分进一步向半径方向突出，成为供电端子载置部1d。由于该磁轭托架1将后面描述的轴向激磁型磁铁的磁极停止在特定的位置上，所以，前述起动转矩发生部1b之间的部分构成非磁性的空间部分1e。

在这样构成的磁轭托架1的上表面上，将0.5mm的细轴2在基端压入到前述轴支承部1a的同时，在其周围载置无刷印刷配线板定子底座3，进而，以前述磁轭托架1作为骨干，用液晶、聚二苯硫醚等耐回流焊的耐热性树脂4一体化。该耐热性树脂被填充到前述非磁性空间1e内，在加强磁轭托架1的同时，将前述空间1e塞满。在前述定子底座3上，对向地载置两个线圈型空心电枢绕组5A，5B，以单相的方式串联连接。

在这些线圈型空心电枢绕组5A、5B之间，由一个霍尔传感器H和IC化的驱动电路构件D构成的驱动电路这种配置在前述定子底座上。

这里，起动转矩发生部1b和单相的空心电枢绕组的位置关系，可以设定成空心电枢绕组的有效导体部与后面描述的磁铁的磁极合在一起，凿紧的转矩发生部1b的形状被设定成当被磁铁的磁力停止时，在整个姿势下，获得最小的停转转矩。

这些定子构件，能够在俯视中空心电枢绕组等不重叠，结构上薄型化。

此外，根据需要，驱动电路构件D进一步小型化，如假想线所示，通过将前述定子底座3的驱动电路构件的载置位置设定成没有起动转矩发生部1b的空间部分1e，由柔性印刷配线基板构成的定子底座3避开该空间部分，所以，可以忽略该部分的定子底座3的厚度。这里，当然，为了获得偏压磁场，霍尔传感器H设定在起动转矩发生部1b上。

这种结构成为后面所述的图19所示的情况。

这里所表示的是，将前述耐热性树脂4的一部分作为导向件4a、4b竖起，利用该导向件4a、4b载置前述空心电枢绕组5A、5B，但定子侧也可包含其它构件用树脂4成一整体地形成。从而，即使磁轭托架是很薄的，也可以以前述一体化的构件作为骨干，加强其强度。这样，可以将定子侧整个加强。

另一方面，可自由旋转地安装在前述轴上的偏心转子R4，如图14所示，利用激光焊接将烧结含油轴承7安装在轴向空隙型磁铁8的内径部上。当然，由于根据磁化磁轭的结构，磁铁的内径部到激光焊接部分不能磁化，即，将磁化无效空间用于熔敷，所以不会造成特性恶化。

这里，前述轴向空隙型磁铁8，在表面上进行纯铁等磁性镀敷，这里，删除转子磁轭。

从而，可以减薄相当于转子磁轭的量。

前述磁铁8，在这里N、S交替地磁化，其驱动原理是公知的，所以省略其说明。

这样构成的偏心转子R4，为减轻制动耗损，经由至少叠层成两个的推力垫圈S1可自由旋转地安装到前述轴2上。然后，被覆由薄的非磁性不锈钢材料构成的浅杯状盖构件10，前述轴的前端经由推力垫圈S2嵌入到形成于前述盖构件10的中央的内缘翻边孔10a内。这里，该内缘翻边孔，其前端比轴径更细，轴2的前端不突出，为了预防冲击时的变形，其前端部分用激光焊接到前述盖构件10上，同时，盖构件10的开口部利用激光点焊组装到前述磁轭托架11的保持部1c上。

从而，由于利用这种焊接组装，所以，即使使用薄的构件，也可以获得足够的强度。

这样，通过将设置在定子底座3上的线圈电枢绕组5A，5B，霍尔传感器H及驱动电路D等构成的定子侧构件容纳在盖构件10的内部，从供电端子载置部1d将一对电源端子导出即可，所以，虽然是无刷电动机，但可以和通常的电动机同样地进行操作。作为盖，如果使用非磁性不锈钢的话，由于由隔热效果，所以耐回流焊接。

其次，在图15中，说明上述第五种实施形式，与上述实施形式相同的构件或者具有相同功能的大致相同的构件，赋予相同的标号，省略其说明。

这里，偏心转子R5，在轴向空隙型磁铁8的上面添加设置厚度0.05mm的薄的磁轭板6，当然，该磁轭板6不是为了确保强度，只用于构成磁路。

从而，将磁铁的内径部熔敷在轴承上也没有关系。

这样，由于向轴向空隙型磁铁8的上方泄漏的磁通减少，所以，盖可以用通常具有小的磁性的不锈钢制成。

图16，图17所示，是轴固定型轴向空隙型无传感器式的无铁心无槽方式的无刷振动电动机，即，采用图8所示的磁轭托架21。

保持部1c以相对于轴支承部1a和支承部21b更向下方降低的状态形成，在磁轭托架21的下部，即，在轴支承部1a和支承部231b的下侧，添加设置柔性印刷配线基板或者玻璃布环氧树脂基板构成的定子底座3。

此外，定子底座3的一部分突出构成的供电端子部，保持在利用保持部1c和轴支承部21a的阶梯的供电端子载置部1d上。

在该端子底座3上，等分地形成3相电枢绕组，即，3个线圈空心电枢绕组5A、5B、5C和与这些空心电枢绕组串联；连接的在平面视图中6个印刷配线空心电枢绕组5a、5b…5f。

线圈型空心电枢绕组5A、5B、5C，配置在一侧的张角180度之内，6个中的3个印刷配线型空心电枢绕组5a、5b、5c以重叠在相同的位置上的方式配置。

这里，代替印刷配线绕组，例如，也可以在薄的表面上涂布有粘结剂的0.05mm左右的薄片上卷绕附加一层0.05mm的绝缘铜线形成。

在定子底座3上，经由这些线圈空心电枢绕组5A、5B、5C的中心，在相反侧于成为支承部21b的之间的剩余的3个印刷配线型空心型电枢绕组5d、5e、5f的位置上，配置无传感器的IC化的驱动电路构件D及其附件。即，定子底座3，在磁轭托架1的轴支承部1a与支承部21b的下方位置处，轴支承部1a和支承部21b设置在除线圈空心电枢绕组5A、5B、5C及驱动电路构件D及其附件等之外的位置上，并设置在其厚度之内。

当然，由于这些驱动电路构件的连接线图案是必须的，所以，这些驱动电路构件配置侧的印刷配线空心电枢绕组5a，5b，5c只在背面形成，表面避开前述驱动电路构件的连接线，只制成初绕末端引出图案。

同时，它们以前述磁轭托架1的支承部21b作为骨干的方式，用液晶、聚二苯硫醚等耐回流焊接的耐热型树脂4一体化。

从而，配置在这些定子底座3上的线圈型空心电枢绕组，驱动电路构件，支承部21b等，露出印刷配线，在俯视中是不重叠的，可以制成薄型的。此外，通过将支承部21b整体树脂成形，可以以定子底座3为中心加强定子部分的强度。

特别是，图中没有示出，前述耐热型树脂4代替整体成形，可以将前述空心电枢绕组载置导向件竖起，将前述空心电枢绕组载置于该导向件上。

然后，被覆由薄的非磁性不锈钢材料构成的浅杯状盖构件10，前述轴的前端经由推力垫圈S2嵌入到形成于前述盖构件10的中央的内缘翻边孔10a内。这里，该内缘翻边孔，其前端比轴径更细，轴2的前端不突出，为了预防冲击时的变形，其前端部分用激光焊接到前述盖构件10上。

盖构件10的开口部利用激光点焊组装到前述磁轭托架11的环状保持部1c上。

通过这种焊接组装的振动电动机，即使使用薄的构件，也可以获得足够的强度。

这样构成的无传感器型扁平电动机的驱动原理，采用检测空心电枢绕组本身的反电动势的方向进行驱动，由于和图10所公开的那样，由于是公知的，所以省略其说明。

其次，在图18中，说明第七种实施形式的轴旋转型的结构。

这里，对于和上述实施形式相同的构件或者具有相同功能的大致相同的构件赋予同一个符号，省略其说明。

即，在磁轭托架31的中央，与第一种实施形式相比，大直径的轴支承部11a稍稍向上方突出成内缘翻边状，将烧结含油轴承7容纳于其中。磁轭托架11的其它部位与前述第一种实施形式相同，省略其说明。

这里，定子是图6、图11的变形例，由厚度不同的线圈型空心电枢绕组构成，即，在柔性印刷配线板(图中未示出)上，代替厚的与空心电枢绕组5A、5B及5C对向的印刷配线空心电枢绕组5e、5d及5f，配置用线圈形成的薄空心电枢绕组，以与该薄的空心电枢绕组重叠的方式配置前述无传感器IC化驱动电路构件D及其附件。

另一方面，偏心转子R6，轴的前端经由孔眼状管2a熔敷到磁铁8的内径部上。

这里，前述孔眼状管2a被压入轴内，一直进行定位，熔敷的主体，位于轴和磁铁的内径部。该轴22的另外一端经由0.3mm左右的滚珠轴承B枢转地支承在与磁轭托架31成一整体的耐热性树脂的承受部上。

这里，也可以代替前述滚珠轴承B，在轴上将基端形成圆形。

由于偏心转子R6被吸引向磁轭托架侧，所以，无需推力垫圈。当然，该构件100可以是密闭型。

图19表示作为图15的变形例的第九种实施形式，构成偏心转子R7的前述薄的軛板66由0.1mm左右的磁性不锈钢构成，外径部分6a在前述磁铁8的外径部下垂，经由该外径部分6a利用熔敷与前述偏心配重9一体化。这样，可以缓和热对磁铁的影响。

进而，作为这种变形，也可以将磁铁接合容纳到薄磁軛板上。

这里，由于载置驱动电路构件(霍尔IC)的柔性定子底座3收容在托架的前述空间部分1e内，所以，可以忽略该部分的定子底座的厚度，可以薄型化。其它构件与前述实施形式一样，所以赋予相同的标号，省略其说明。

图20表示作为图19的应用例的本发明第十种实施形式，轴向空隙型磁铁88，由树脂制的稀土类磁铁构成，金属构件88a被连接在其内径上，介由该金属构件88a，通过焊接到上述烧结含油轴承7上，被轴支承。

这种树脂制磁铁，例如是各向同性的话，由于能够得到正弦波磁化，所以能够在托架一侧控制吸附动作。

此外，即使是树脂制，也可以熔敷固定到轴承上。

图21表示本发明的第十一种实施形式，是将齿轮G与通常旋转型的转子R7一体化，制成带齿轮的电动机。这里，其特征为，将构成磁铁的磁路的磁軛66的外周稍稍向半径方向延伸，将该部分制成齿轮G，在面对该齿轮G的盖100的侧部上，设置连接用窗100a。此外，由于齿轮G过分薄，也可以包含该齿轮部分在内作为树脂齿轮一体化。

这样，由于可以忽略齿轮的厚度保持薄型化。

其它结构与上述实施形式一样，所以，赋予相同的标号，省略其说明。

此外，上述实施形式只不过是体现本发明的技术思想的最佳形式，在不超出其技术思想和特征的范围内，可以用其它各种形式实施本发明。因此，前述实施形式只不过是例子，而不是对本发明的限定。本发明的技术范围由权利要求书表示，不受说明书正文的约束。

发明的效果

由于本发明按上述方式构成，所以，结构简单，减少构件数目，可以将驱动电路装置内装于电动机内部，将供电端子制成正负两个端子，可以和通常的直流电动机同样操作，即使将盖构件减薄，也可以有足够的强度，可以提供一种极薄的无刷振动电动机。

Claims (30)

1、一种内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，它包括：配置具有多个磁极的轴向空隙型磁铁的转子，支承该转子的轴，支承该轴的磁轭托架，设置在该磁轭托架上的定子底座，配置在该定子底座上的空心电枢绕组，俯视分别与该空心电枢绕组不重叠、并且在空心电枢绕组的配置厚度内设置在前述定子底座上的驱动电路装置，以及将它们覆盖的盖构件；其中，前述磁轭托架在中心形成轴支承部、从该轴支承部沿半径方向延伸的支承部、以及在该支承部之间的空间部分，进而，与前述支承部成一整体地形成保持部，将前述盖的开口部组装到该保持部上。

2、如权利要求1所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述空心电枢绕组连接成两个单相，前述驱动电路装置由一个霍尔传感器和接受该传感器的输出的驱动电路构件构成，该驱动电路构件的至少一部分配置在前述磁轭托架的空间部分内，在前述轴向空隙型磁铁上，添加配置转子磁轭，该转子磁轭经由轴支承部支承在前述轴上，进而，磁轭托架的一部分和前述定子底座的一部分从前述盖构件向侧方突出构成供电端子部，前述磁轭托架由磁性体或弱磁性体形成，配置在前述转子磁轭上的轴向空隙型磁铁在前述磁轭托架的支承部产生起动转矩。

3、如权利要求2所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述盖和磁轭托架的组装机构是用激光焊接而成的，将偏心配重在俯视中形成弧形，利用激光焊接组装到前述轴向空隙型磁铁的外部。

4、如权利要求2所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述磁轭托架的厚度在0.2mm以下，前述轴的基端固定到中心上，至少在前述空间部分上树脂被一体化，在转子磁轭的轴支承部上配置轴承，前述偏心转子经由该轴承可自由旋转地安装在前述轴上，前述轴的前端嵌入到盖构件的中心的凹部内。

5、如权利要求2所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述转子磁轭在轴支承部具有加强肋。

6、如权利要求2所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述轴的前端熔敷到前述转子磁轭的中心，可自由旋转地支承该轴的轴承部配置在定子底座的中心，前述轴的基端可以枢转支承在定子底座一侧。

7、如权利要求1所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，在配备具有多个磁极的轴向空隙型磁铁的同时，还包括：在前述轴向空隙型磁铁上附加设置转子磁轭的转子，支承该转子的轴，支承该轴的磁轭托架，附加设置在该磁轭托架上的定子底座，包含配置在该定子底座上的至少3个线圈空心电枢绕组的3相空心电枢绕组，与前述线圈空心电枢绕组在俯视中分别不重叠的配置在前述定子底座上的无传感器驱动电路构件，以及覆盖它们的盖构件；前述磁轭托架的支承部，在前述空心电枢绕组与前述驱动电路构件之间、以不超出这些构件厚度方式从中心成一整体地向半径方向的外周延伸而形成保持部，进而，磁轭托架的一部分和前述磁轭底座的一部分从前述盖构件向侧方突出，构成供电端子部，前述盖构件的开口部装配到前述保持部上。

8、如权利要求7所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述盖与磁轭托架的装配机构是利用激光焊接构成的，偏心配重形成为俯视时的弧形，在前述轴向空隙型磁铁的外部用激光焊接进行装配。

9、如权利要求7所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述转子磁轭由厚度在0.15以下的磁性体构成，在前述轴支承部上具有多个加强肋。

10、如权利要求7所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述3相空心电枢绕组，以与所述各线圈型空心电枢绕组重叠的方式在前述定子底座的两面上形成1层的空心电枢绕组，由该空心电枢绕组以及形成在前述驱动电路构件的配置侧的相反面的前述定子底座的一个面上的1层的空心电枢绕组构成，可以和前述各线圈型空心电枢绕组串联地连线。

11、如权利要求7所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述轴的基端固定在前述磁轭托架的中心，在前述转子磁轭的轴支承部配置轴承，前述偏心转子经由该轴承可自由旋转地安装到前述轴上，前述轴的前端嵌入到盖构件的中心的凹部内。

12、如权利要求7所述的内装驱动电路构件的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述轴，其前端熔敷到前述转子磁轭的轴支承部上，可以自由旋转地支承该轴的轴承部配置在定子底座的中心，前述轴的基端枢转地支承在定子底座一侧。

13、轴向空隙型无刷电动机，在包括配备具有多个磁极的轴向空隙型磁铁的转子，经由轴向空隙驱动该转子的定子，并备有容纳它们的盖的轴向空隙型无刷电动机中，前述转子利用前述轴向空隙型磁铁的内径侧作为轴支承部。

14、如权利要求13所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，轴固定到前述定子上，前述轴向空隙型磁铁用烧结金属形成，利用前述内径侧作为轴支承部的机构是将烧结含油轴承与前述轴向空隙型磁铁的内径侧焊接形成的。

15、如权利要求13所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述烧结含油轴承是从前述轴向空隙型磁铁向轴向突出、将所述突出的部分的外径与前述磁铁的内径侧焊接起来构成的。

16、如权利要求13所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，轴承固定到前述定子上，利用前述轴向空隙型磁铁的内径侧作为轴承部的机构，是将轴焊接到前述内径侧形成的。

17、如权利要求13所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，在前述轴上配备磁铁固定机构，将前述磁铁经由该磁铁固定机构固定在前述轴上。

18、如权利要求13所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，在前述轴向空隙型磁铁的至少定子的相反侧添加设置薄的磁轭板。

19、如权利要求18所述的轴向空隙型无刷电动机，其特征为，前述轴向空隙型磁铁为树脂制，在该树脂制的轴向空隙型无刷电动机内径上连接有金属构件，介由该金属构件被轴支承。

20、一种轴向空隙型无刷电动机，包括：权利要求13至19中任何一项所述的转子，经由轴可自由旋转地支承该转子的托架，设置在该托架上的定子底座，配置在该定子底座上的多个空心电枢绕组；在将该空心电枢绕组的大致的外径作为圆的配置区域内的不配置该空心电枢绕组的空间部分内，以不超出该空心电枢绕组的厚度的方式，将驱动电路构件配置在前述定子底座上，前述托架在中心上具有轴支承部、连接在该轴支承部上沿半径方向延伸的支承部、以及在该支承部上形成一个整体的保持部，在俯视中将驱动电路构件的一部分收纳在由该支承部和保持部包围的空间部分内。

21、如权利要求13所述的轴向无刷电动机，其特征为，由铜钨合金构成的至少在定子反向侧具有焊料的弧形的偏心配重，由前述焊料部分焊接到前述轴向空隙型磁铁的至少外部上而制成一个整体。

22、如权利要求21所述的轴向无刷电动机，其特征为，前述薄的磁轭板，至少一部分在前述磁铁的外径部下垂，前述偏心配重被一体化在该下垂的部分上。

23、如权利要求22所述的轴向无刷电动机，在前述下垂的前端上具有向外部弯折的固定部，将前述偏心配重配合到该固定部上。

24、一种轴向空隙型无刷电动机，包括：权利要求21至23中任何一项所述的偏心转子，经由轴可自由旋转地支承该偏心转子的托架，设置在该托架上的定子底座，配置在该定子底座上的多个空心电枢绕组；在将该空心电枢绕组的大致的外径作为圆的配置区域内的不配置该空心电枢绕组的空间部分内，以不超出该空心电枢绕组的厚度的方式，将驱动电路构件配置在前述定子底座上，前述托架在中心上具有轴支承部、连接在该轴支承部上沿半径方向延伸的支承部、以及经由空余部分与该支承部形成一个整体的保持部。

25、如权利要求24所述的轴向空隙型无刷电动机，前述定子底座由柔性基板构成，前述驱动电路构件的一部分以俯视来看配置在前述空间部分内，以配置该驱动电路构件的一部分的位置的至少定子底座部分收容在前述托架的厚度内的方式，包含前述空心电枢绕组在内，用树脂将其整体成形。

26、如权利要求24所述的轴向空隙型无刷电动机，前述磁轭托架的厚度在0.2mm以下，轴的基端固定在中心，至少在前述空间部分上树脂被一体化，前述偏心转子，经由配置在转子磁轭的轴支承部上的轴承可自由旋转地安装坐在前述轴上，前述轴的前端嵌入到盖构件的中心凹部内。

27、如权利要求24所述的轴向空隙型无刷电动机，前述磁轭托架的厚度在0.2mm以下，在中心的前述轴支承部上备有轴承，至少在前述空余部分上树脂被一体化，前述轴，其前端热熔敷到前述转子磁轭的轴支承部上，将可以自由旋转地支承该轴的轴承部配置在定子底座的中心，前述轴的基端枢转地支承在定子底座一侧。

28、如权利要求1所述的轴向空隙型无刷电动机，定子底座被配置在磁轭托架的下部，前述驱动电路构件容纳在由前述支承部和保持部构成的空间部分内，包含前述空心电枢绕组在内，用树脂整体成形。

29、如权利要求1所述的轴向空隙型无刷电动机，在前述转子上配置齿轮，在面对该齿轮的径向的前述盖上，配置齿轮连接用窗。

30、如权利要求29所述的轴向空隙型无刷电动机，前述齿轮在转子外壳上被形成一体。

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