CN1734888A - 扁平型无刷振动电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明的扁平型无刷振动电动机,包括:壳体,至少一部分构成为非磁性或弱磁性;偏心转子,借助轴转动自如地收容在该壳体内,偏心转子具有:转子外壳、保持在该转子外壳上的轴向空隙型磁铁、在该磁铁的外方固定在转子外壳上的非磁性偏心平衡重、以及在磁铁的内方配置在转子外壳上的轴承部;定子,配置在壳体的一部分,通过轴向空隙驱动偏心转子。定子具有:设在中心的轴承部;托架,配置在该轴承部周围,具有由磁性体构成的止动转矩产生部;定子基座,添设在托架上;单相接线的至少2个空心电枢线圈,设置在该定子基座上;驱动电路部件,不重叠地配置在该空心电枢线圈上,向该空心电枢线圈供给电力;供电端子,连结在该驱动电路部件上。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于无声报警装置的扁平型无刷振动电动机,其能够以单体或搭载在电磁音响变换器(俗称微型扬声器)等上,构成中央磁极。
背景技术
以往,作为具有偏心转子的扁平型无刷振动电动机,已知有形成轴向空隙型无缝式的固定轭铁型的。(参照专利文献1)
此外,作为电磁音响变换器,有被支撑在框体上并相互对置的一对板状弹性体,在一方的板状弹性体上安装由轭铁、磁铁构成的磁场产生体,在另一薄膜状弹性体上安装环状的可动音圈,将该线圈配置在所述磁场产生体的磁场内,以使能够切换频率不同的电流。(参照专利文献2)
另外,还有这样结构,即在电磁音响变换器的横向上,配置了圆筒型振动电动机,该圆筒型振动电动机中,为了作为振动源得到离心振动,而在输出轴上配有偏心压铁。(参照专利文献3)
但是,在这样的结构中,作为电磁音响变换器,不能小型化。
作为其对策,有内设形成管状型(コア一ド)即径向空隙型电动机的结构。(参照专利文献4)
但是,在这样的结构中,由于是管状型,而且在输出轴上安装有压铁,因此不能形成低形态,或由于是电刷整流方式,是高速转动的电动机,因此不能适应扬声器的寿命。
这样的电磁音响变换器,在扬声器侧,作为无声报警手段,被电动机侧的寿命所左右,因此希望出现长寿命的电动机,整体形状也要求薄型。为了适应这样的市场需求,期望薄型无刷电动机。
但是,这样的薄型无刷电动机,如使其适合电磁音响变换器,则出现难对付的问题。即,为提高音压,采用钕磁铁等强磁的单极磁场的磁铁作为扬声器侧的励磁磁铁,这对电动机侧的转子磁铁有较大影响。为此,在从配置容积上考虑使用1个霍尔器件的方式中,对止动产生部件带来不好的影响,包括启动问题。
此外,作为电动机,如果要求3mm以下的薄型,不得不形成轴向空隙型无缝式,或不得不使转子、壳体等金属部件作成较薄,还需要减小空隙。
因此,作为不搭接在电磁音响变换器上的一般的无缝电动机本体,内设的转子的磁铁小型化,因此也需要使用越来越强的磁铁,但是由于薄型化,转子轭铁也不得不形成薄型,因此,在与容易出现漏磁场的,由外壳、托架构成的壳体的磁性体部分之间,在固定轭铁型无缝式中,除主磁场的吸附损失外,还发生该漏磁场造成的吸附损失。
专利文献1:实用新案登录第2549357号公报
专利文献2:特开平10-117472号公报
专利文献3:特开2001-103589号公报
专利文献4:特开2023-125474号公报
发明内容
为此,本发明的目的是,即使有漏磁场,对电动机的转动特性也不成问题,能够用于外部磁场的接受磁极。
解决这样的问题的扁平型无刷振动电动机,如第1发明所示,能够通过具备以下结构来完成,其中,具备以下结构要素:
壳体,至少一部分构成为非磁性或弱磁性;
偏心转子,借助轴转动自如地收容在该壳体内,所述偏心转子具有:转子外壳、保持在该转子外壳上的轴向空隙型磁铁、在该磁铁的外方固定在所述转子外壳上的非磁性偏心平衡重、以及在所述磁铁的内方配置在所述转子外壳上的轴承部;
定子,配置在所述壳体的一部分,通过轴向空隙驱动所述偏心转子。
所述定子具有:设在中心的轴承部;托架,配置在该轴承部周围,具有由磁性体构成的止动转矩产生部;定子基座,添设在所述托架上;单相接线的至少2个空心电枢线圈,设置在该定子基座上;驱动电路部件,不重叠地配置在该空心电枢线圈上,向该空心电枢线圈供给电力;供电端子,连结在该驱动电路部件上。
具体如第2发明所示,所述壳体作为安装用凸缘,从下方向径向外侧延伸设置。
更具体的解决手段,如第3发明所示,为了回避所述轴向空隙型磁铁的漏磁场对壳体的影响,至少除所述止动转矩产生部外,由非磁性体或弱磁性体构成所述壳体。
进而,如第4发明所示,构成所述壳体的外壳在侧周具有磁性体,并且天顶部的一部分由非磁性体或弱磁性体构成,与侧周的磁性体组合。
此外,其它的解决手段,如第5发明所示,在所述偏心转子上,构成有磁性平衡构件,该磁性平衡构件在所述轴向空隙型磁铁的外方由外径与转动中心同心的磁性体构成。
所述磁性平衡构件,如第6发明所示,所述磁性平衡构件是从转子外壳向径向全周突出的锷部,在该锷部的一部分上凹凸组合配置了弧状非磁性偏心平衡重。
为回避所述轴向空隙型磁铁的漏磁场影响壳体,优选,如第7发明所示,外壳的天顶部的直径比所述轴向空隙型磁铁的外径稍微大,并向轴向上方鼓出。
为了应用所述鼓出的部分,如第8发明所示,优选,在所述鼓出部分收容偏心转子的辅助板,在该辅助板外周的一部分压入偏心平衡重,并在内周的一部分压入轴承。
其它具体的解决手段,如第9发明所示,能够通过具备以下结构来完成,其中,包括:由至少一部分由非磁性体构成的外壳、和组合在该外壳的开口部的至少一部分由磁性体构成的轭铁托架构成的壳体;轴承部,配置在该轭铁托架的中央;至少2个止动转矩产生部,配设在该轴承部的半径方向的外方;2个以上的空心电枢线圈,在将组合的转子的磁铁的磁极数规定为2n个(n为2以上的整数)时,粘接在所述定子基座上并单相接线;驱动电路部件,以俯视为分别不与该空心电枢线圈重叠的方式配设在所述定子基座上;供电端子部,用于向该驱动电路部件输入,与所述定子基座一体地设置在半径方向侧方。作为所述止动转矩产生部,从轭铁托架一体地在所述空心电枢线圈的内径部,以位于从该线圈的中心成大于等于12°的位置的方式,收纳在所述空心电枢线圈的厚度内,并在轴向上突出。
具体是,配置在托架侧的止动转矩产生部,如第10发明所示,优选,与所述壳体侧周的磁性体磁隔离。
更具体地是,所述止动转矩产生部,如第11发明所示,优选,所述止动转矩产生部,从中心向半径方向大致以等于组合的所述轴向空隙型磁铁的磁极的磁化开口角或其整数倍放射状地设置多个,作为所述磁隔离的构件,前端从构成壳体的磁性部件切分,配置在构成壳体的一部分即托架的非磁性体末端托架上。
此外,如第12发明所示,优选,所述非磁性体末端托架由金属体构成,比止动转矩产生部厚,在中心形成轴承部,止动转矩产生部的中心被压入在该轴承部,被切分的前端埋入非磁性体末端托架内。
另外,作为其它解决手段,如第13发明所示,能够通过具备以下结构来完成,其中,具有:轴承部,配置在所述任一个托架的中央;配设在半径方向的外方的至少2个止动转矩产生部;2个或2个以上的空心电枢线圈,在所述轭铁托架上添设由印刷布线板构成的定子基座,将组合的转子的磁铁的磁极数设定为2n个时,固定在所述定子基座上并单相接线,其中n为2或2以上的整数;驱动电路部件,配设在所述定子基座上,俯视时分别不与该空心电枢线圈重叠;供电端子部,向该驱动电路部件输入,与所述定子基座一体地设置在半径方向侧方;所述转子包括具有多个磁极的轴向空隙型磁铁、和保持该磁铁的转子轭铁:所述转子借助轴转动自如地安装在定子上,并收容在由在侧周具有磁性体的外壳和所述各托架构成的壳体中,作为止动转矩产生部,从轭铁托架一体地位于所述空心电枢线圈的内径部且从该线圈的中心成大于等于12°的位置,并且在上述空心电枢线圈的厚度内沿轴向突出转矩产生部。
发明效果
在第1发明中,由于扁平型无刷振动电动机形成为不重叠各部件,因此能够薄型化,由于壳体是非磁性或弱磁性的,因此轴向空隙型磁铁不影响壳体。
在第2发明中,能够容易安装电动机。
在第3、4发明中,通过侧周的磁性体能够构成接受外部磁场的磁极,通过非磁性壳体,即使存在来自轴向空隙型磁铁的漏磁通,也不被电动机的壳体吸附,不会出现转动时的损失。
在第5、6发明中,通过磁平衡手段,由于轴向磁铁的漏磁场均等,因此不存在对壳体施加偏磁场的可能性,由于即使外部磁场进入也均等承受,因此不存在影响轴向磁铁的磁场的可能性。
在第7发明中,轴向磁铁的漏磁场对作为壳体的外壳的影响小,也能够用磁性体构成外壳本体。
在第8发明中,能够确保外周的偏心平衡重和内方的轴承的强度。
在第9发明中,配设在线圈内径部的止动转矩产生部件实质上能够忽略厚度,由于外壳天顶部为非磁性,因此即使有轴向空隙型磁铁的漏磁场,也不会出现吸附损失等影响。
在第10、11及12的发明中,即使在外壳侧周存在外部磁场,也不会对止动转矩产生部产生影响,即使是薄型的止动转矩产生部,也能够维持强度。
在第13发明中,配设在线圈内径部的止动转矩产生部件,实质上能够忽略厚度,通过从线圈中心错开12°以上,无论在止动转矩产生部的位置出现磁铁磁极的峰值,还是出现中性,在任何情况下,都能够容易启动。
附图说明
图1是搭载在电磁音响变换器上的本发明的扁平型无刷振动电动机的实施方式的剖面图。(实施例1)
图2是该第2实施方式的剖面图。(实施例2)
图3是该第3实施方式的剖面图。(实施例3)
图4是图3的偏心转子的俯视图。
图5是图3的实施方式的变形例的剖面图。(实施例4)
图6是本发明的其它实施方式的剖面图。(实施例5)
图7是图6中的托架侧的主要部分俯视图。
图8是图6的变形例的主要部分俯视图。(实施例6)
图9是本发明的其它实施方式的剖面图。(实施例7)
图10是图9的定子侧的俯视图。
具体实施方式
为了在受到外部磁场的影响时使其漏磁场也不影响电动机内部,构成电动机壳体的外壳在侧周具有磁性体,将天顶部设定为非磁性体并配设在托架侧,从磁性体部分切分受到转子磁铁磁场的止动转矩产生部。
[实施例1]
搭载本发明的扁平型无刷振动电动机的电磁音响变换器S,具有:浅圆筒型的树脂制扬声器壳体1;扁平型振动电动机M,配置在中央,内设偏心转子;环状可动音圈2,与该电动机的径向外周隔着空隙靠近,形成多层圆筒型线圈;合成树脂制的薄膜状振动薄板3,其上配置有该线圈的一端,外周配置在所述壳体上;环状的励磁磁铁4,在该可动音圈2的外周,隔着空隙配置在所述壳体上。所述可动音圈2的末端2a,通过粘接等而沿着所述振动薄板3,经由所述扬声器壳体1侧面的一部分空间1a,导出到供电端子部B。
上述各部件,在外周部分被翻碟状的罩5覆盖,该罩5以压入所述振动薄板3的外周的方式安装在所述树脂制的扬声器壳体1上。在此,该罩由非磁性不锈钢形成,设有多个用于向外部导出从所述振动薄板发出的声音的放音孔5a。在此,由于振动薄板3非常薄,所以简化并用1条实线表示。
此处,所述扁平型振动电动机M如后述那样由单相霍尔器件类构成,作为回回避励磁磁铁的磁场影响的构件,由外壳和托架组成的电动机壳体构成为非磁性体或弱磁性体,其特征在于,在该电动机和所述可动励磁线圈之间,配置有形成为圆筒状的磁性体J,该磁性体J具有该电动机厚度程度的、用于导出部分供电端子部的切口。
将该磁性体J底部通过激光焊接Y固定在构成所述电动机M的壳体H的托架6上或多个地方,另外,向半径方向延伸凸缘Ja,配置所述磁铁4的底端,并在所述扬声器壳体1的底端利用粘接等,安装包含供电端子部B的导出孔,来支持该电动机。
通过该磁性体J,防止受到励磁磁铁磁场,励磁磁铁磁场不会进入电动机内部。
由于凸缘Ja成为励磁磁铁的回径板,所以所述磁性体J可以通过构成闭磁路,来减小漏磁场,使磁场不会进入电动机内部。
在所述励磁磁铁4的上部配置覆盖该磁铁的全周的轭铁板4a,构成朝所述可动线圈的磁场。即,该磁性体J具有提高所述可动音圈2的有效磁通密度的作用。
另外,此处,在作为扁平型无刷振动电动机M,不搭载于电磁音响变换器上的情况下,不需要所述磁性体J。
本发明的所述电动机M,如图2所示,由霍尔器件型单相无刷电动机构成。众所周知,单相无刷电动机为使其自启动,需要使转子停止在规定位置,但是如果在所述托架6、外壳7上使用磁性体,由于因强大的磁铁的磁力,很难启动,所以通常需要除止动转矩产生部8外,采用非磁性体。在厚2mm左右的单相无刷电动机中,必须采用保持磁铁的转子外壳侧也薄的结构,在上方反空隙侧的漏磁通也增多,覆盖这样的转子的外壳7也必须采用非磁性的。
偏心转子R中,轴向空隙型磁铁9粘接在薄的转子轭铁10上。该薄的转子轭铁10,具有受到所述轴向空隙型磁铁9的磁场的平坦部10h、与该平坦部10h一体的外径侧垂下部10a和内径侧垂下部10b,由于围住所述轴向空隙型磁铁9,所以得到强的粘接力。
该薄的转子轭铁10,从外径侧垂下部一体地按规定的开口角,在法线方向上沿水平方向突出两处舌片10c。
弧状的偏心平衡重W形成在被所述舌片10c接住的、与舌片10c的厚度相同程度的凹处Wa在一面侧与所述舌片10c一致的位置上。所述偏心平衡重W一边分别沿所述凹处Wa将舌片10c嵌合在所述转子轭铁10的外径侧垂下部10a,一边通过粘接等固定在所述外径侧垂下部10a。所述舌片10c未图示,但在两处形成在法线方向,因此能够限制偏心平衡重W的径向的运动。由于所述轴向空隙型磁铁9的外周被转子轭铁10的侧周的垂下部覆盖,因此减少在外壳7漏磁通,另外,由于具有偏心平衡重W的配置空间,所以所述轴向空隙型磁铁的向半径方向外侧的漏磁通即使外壳是非磁性的,也不向外壳7的外方漏泄,也能够作为回避励磁磁铁4侧的磁场的影响的手段。
因此,即使所述磁性体J配置在外壳7的外周,也不影响偏心转子R的转动动作。这样的偏心转子R借助轴承13,滑动自如地安装在轴12上,该轴12预先从外方利用激光焊接L将其底端固定在托架侧(此处,止动转矩产生部件8的中心)。轴的前端也同样,在安装偏心转子后,用激光焊接。在外壳7的开口部,也同样激光焊接托架侧。因而,由于作为电动机形成硬壳式结构,因此即使是薄的部件,也能够确保强度。
驱动所述偏心转子R的定子由定子ST驱动,定子ST包括:粘接在所述非磁性托架6上,并通过点焊等安装的止动转矩产生部件8;在其上方配置在由软性基板构成的定子基座11上,并相互串联接线的2个单相空心电枢线圈(只图示一部分)14;不与该线圈14重叠地配置的驱动电路部件D。在此,由于驱动电路部件D具有厚度,因此配置在没有所述止动转矩产生部件8的位置上。
因而,由于内设驱动电路部件D,因此这样构成的无刷电动机M的供电端子B可用正负两端子完成,由于能与所述可动音圈2通电的两端子一同用4个供电端子完成,所以结构极为简单。
[实施例2]
图2所示的第2实施方式中,电磁音响变换器S的结构与所述实施例1同样,也包括无刷电动机M,对于相同部件标注同一标记,并省略说明。
扁平型无刷振动电动机M的特征在于外壳77与上实施例不同。该外壳77由用磁性板材形成圆筒状的筒部7b、和从筒部7b的下端连接形成的凸缘7d构成,凸缘7d的外周部固定在扬声器壳体1的下端侧。励磁磁铁4安装在扬声器壳体1和凸缘7d上。
外壳77的侧周形成与励磁磁铁4及轭铁板4a一同作用于音圈2的扬声器用磁路,并且也成为所述无刷电动机M的壳体。如果凸缘7d与圆筒部7b磁连续,也可以组合其它构成体。
外壳77的上侧端部稍微朝中心延长,形成作为伸出部的凸缘7c。该凸缘7c从圆筒部7b上侧端部呈环状地延长。由于该凸缘7c具有引入从磁铁4产生的来自上方的磁通的作用,因此扩大成为磁铁4的轭铁的部分。因此,例如在电动机M采用薄型的情况下,即使在筒状部7b的高度不足的情况下,也能够增大施加到音圈2上的磁通量。
在该凸缘7c上覆盖偏心转子R而安装圆盘状的盖7a。该凸缘7c和盖7a形成外壳77的天顶部。该凸缘7c和盖7a例如利用设在凸缘7c上的台阶差来定位盖7a的外周,通过焊接或铆接等固定。作为回避励磁磁铁磁场的影响的手段,盖7a用非磁性的金属、树脂板材或磁性比圆筒部7b弱的不锈钢板材等形成。
在该盖7a上设置用于在其中央固定轴12的一端的凹部7e,轴12通过焊接、压入等固定在该凹部上。通过设置该盖7a,能够密封电动机M,防止灰尘的侵入。此外,如本实施方式,如果固定轴12,就能够形成轴固定型的电动机。轴12的另一端安装固定在托架6的凹处6e上,根据需要从外部激光焊接。
在本实施例中,凸缘7c的内周端部7cc在径向上位于平衡重W的转动范围内,但将该内周端部7cc的径向的位置规定在外径侧垂下部10a的外周侧。这样,由于来自转子R的漏磁通非常少,因此其磁场不影响外壳77,不妨碍转子的转动。
此外,通过该凸缘7c,对可动音圈2高效率地作用磁场,但是,在作为轭采用圆筒部7b就足够的情况下,也可以不设置该凸缘7c,在圆筒部7b的上端部安装盖7a。此时,能够省略形成凸缘的工序等。
此外,圆筒部7b位于从外径侧垂下部10a离开平衡重W的程度的位置。通过利用平衡重W,从磁性体即圆筒部7b分离转子R的外周侧,能够消除圆筒部7b对转子的影响。
[实施例3]
图3示出第3实施方式,可在偏心转子得到磁平衡。此处,对于与所述实施例同等的构件上标注了同一标记,并省略说明。
本发明的扁平型无刷振动电动机M,在此处由霍尔器件型单相无刷电动机构成。众所周知,单相无刷电动机为使其自启动,需要使转子停止在规定位置,但是如果在所述托架6、外壳7上直接使用磁性体,由于强大的磁铁的磁力很难启动,所以通确保较大的空隙,但是,为了薄型化,通常托架6除止动转矩产生部8外需要作成非磁性体。在厚2mm左右的单相无刷电动机中,保持磁铁的转子轭铁10也必须采用薄的结构,在上方反空隙侧的漏磁通也增多,覆盖这样的转子的外壳7也必须采用非磁性体。
一般来说,也可作成这样的非磁性壳体,但要搭载在电磁音响变换器上,如果将外壳7形成非磁性,则由于不能构成扬声器侧的励磁磁铁4的磁路,所以至少需要将侧周部7a形成为磁性体。为此,在本实施例中,作为回避励磁磁铁的磁场的影响的手段,只在接近转子的磁铁的天顶部填入非磁性不锈钢板7b。
偏心转子粘接在剖面为矩形的环状轴向空隙型磁铁9薄的转子轭铁10上。该薄的转子轭铁10由薄的磁性板形成,具有受到所述轴向空隙型磁铁9的磁场的平坦部10h、与该平坦部10h一体的筒状的外径侧垂下部10a、以及还与该平坦部10h一体并承受轴承13的筒状的内径侧垂下部10b,由于用平坦部10h和外径侧垂下部10a围住所述轴向空隙型磁铁9,所以该磁铁9得到强的粘接力。内径侧垂下部10b为全周封闭的圆筒状,与轴12同心,形成磁平衡。因而,这样的偏心转子均等地受到来自外部的磁场,并且来自电动机磁铁的漏磁场也均等。
如图4所示,该薄的转子轭铁10从外径侧垂下部10a在径向全周形成锷部10c。该锷部10c的外径与转动中心同心,如图4所示,填入后述的偏心平衡重W的突起a的孔b,等分地穿设在同一圆周上。为了构成对外部磁场的磁平衡手段,该孔作为虚设设在偏心平衡重安装部分以外,此处,以覆盖被6极磁化的所述轴向空隙型磁铁9的中性部分的方式,分成6等分设置。
弧状的偏心平衡重W如前所述,以通过凹凸组合限制径向活动的方式载置于所述凸缘部上,采用粘合剂或焊接接合。粘合剂在弧状平衡重的下面和内径面上,牢固地粘接在所述转子轭铁上,通过凹凸组合控制偏心平衡重W的径向活动。
只要偏心平衡重W和转子轭铁10的安装强度足够,也可以不形成该孔b。此外,只要有孔b,就能够增加平衡重W的安装强度,由于凸缘部10c的外周以封闭的状态形成为与转动轴同心的圆形,因此即使有孔b,也能够保持转子R的磁平衡。
并且,凹凸组合也可以反过来,在平衡重W上开孔,在凸缘部10c设置突起。这样,由于不在凸缘部10c上设置开孔,能够增加强度地固定平衡重W,因此能够改进转子的磁平衡和平衡重的安装强度。
由于所述轴向空隙型磁铁9的外周,被转子轭铁10的侧周的垂下部覆盖,因此减少在外壳7漏磁通,另外,由于具有偏心平衡重W的配置空间,因而所述轴向空隙型磁铁的向半径方向外侧的漏磁通,不会通过磁平衡部件即锷部向外方漏泄,因此不影响偏心转子R的转动运动。转子轭铁10由通过铆接等手段将内径侧垂下部10b保持在轴承13上。
这样的偏心转子R,通过轴承13滑动自如地安装在轴12上,该轴12的底端预先从外侧利用激光焊接L1安装在托架侧(此处,为止动转矩产生部件8的中心)。轴的前端也同样,在安装了偏心转子后,用激光焊接L2。在外壳7的开口部,同样激光焊接L3托架侧。因而,由于作为电动机形成硬壳式结构,因此即使是薄的部件,也能够确保强度。另外,外壳和托架也可以采用公知的凹凸铆接手段组装。图中,10d是为了在转子轭铁10中填入轴承13并铆接轴承13的边缘而插入铆钉的孔,为不受来自外部磁场的磁影响,在此处,在同一圆周上等分配置了4个。
驱动所述偏心转子R的定子构件包括:通过点焊等安装在所述非磁性托架6上的止动转矩产生部件8;在其上方配置于由软性基板构成的定子基座11上,并相互串联接线的2个单相空心电枢线圈(只图示一部分)14;不与该线圈14重叠地配装的驱动电路部件D。
因而,这样构成的扁平型无刷电动机M内设有驱动电路部件D,因此供电端子B可用正负两端子完成,由于能与所述可动音圈2的通电的两端子一同用4个供电端子完成,所以结构极为简单。
这样构成的该电动机M中,构成壳体的一部分的外壳下部,作为凸缘7c,向半径方向外方延伸设置,在该凸缘部分,通过焊接等与构成壳体的其它部分的托架接合,在该凸缘部分载置所述励磁磁铁4的基部4a,利用该凸缘7c安装在所述扬声器壳体1上。图中,4b是用于使在轴向上磁化了(着磁)的励磁磁铁4的磁场朝径向接近可动音圈2的磁板。
[实施例4]
图5是所述图3、图4的变形例,对于与图3、图4相同的部件标注同一标记,并省略说明。
在构成电动机的壳体的外壳771上,作为回避励磁磁铁的磁场的影响的一种手段,扬声器S的振动板剖面着眼于丘状的结构而形成鼓出部77a,如果这样,半空隙侧扩大,不产生磁铁漏磁通对外壳顶部的影响。此处,利用该鼓出部77a在转子轭铁10的平坦部10h上粘接辅助轭铁板15,用点焊等安装的手段,将该辅助轭铁板15除本来的磁路构成外以与转动中心同心的方式设定,通过外径压入偏心平衡重W的一部分,内径侧压入轴承13的顶部,形成确保这些部件的强度的结构。因此,也能够耐因不小心落下等造成的故障。该辅助轭铁板15的外径也与转动中心同心,因此对外部磁场保持磁平衡。即,外部磁场此处为扬声器的励磁磁铁4的磁通,即使有通过电动机壳体的漏磁通,也能够被辅助轭铁板15均等地承受,不会对转子的转动产生影响。
[实施例5]
图6是作为回避励磁磁铁磁场的影响的一种手段,着重介绍托架侧。
即,如图6、图7所示,本发明的扁平型无刷振动电动机M如图3所示的结构,由霍尔器件型单相无刷电动机构成。众所周知,单相无刷电动机为使其自启动,需要使转子停止在规定位置,但是如果在构成壳体的外壳、托架上直接使用磁性体,由于强大的磁铁的磁力而很难启动,所以需要确保足够的空间,但是为了薄型化,通常构成壳体的一部分的托架除止动转矩产生部8b外,需要将壳体本体作成非磁性体。在厚2mm左右的单相无刷电动机中,必须采用保持磁铁的转子轭铁侧也薄的结构,在上方反空隙侧的漏磁通也增多,覆盖这样的转子的外壳777也必须采用非磁性体。但是,如果将外壳777作成非磁性,则由于不能构成扬声器侧的励磁磁铁4的磁路,所以必须至少在侧周设置磁性体7a。因此,在本实施例中,只在接近转子的磁铁的天顶部填入非磁性板7b。
这样的电动机M中,构成壳体H的外壳777的从侧周朝下部,由磁性体构成,并在径向上形成凸缘7a,与向托架7的径向延伸的凸缘重叠并形成一体化。托架6由止动转矩产生部件8的一部分和由与之一体的非磁性体金属体构成的末端托架88构成。
也如图7所示,止动转矩产生部件8为了适当受到后述的轴向空隙型磁铁9的磁力,由与作为止动转矩产生部件8b较薄地构成的部分和非磁性的末端托架88的凸缘88a一体化的凸缘8a、和中央的轴固定部8c构成。并且,大致以磁极的开口角或其整数倍的开口角(此处,轴向空隙型磁铁在6个极中为60°和120°),形成放射状的4根止动转矩产生部件8b,通过导向8d利用点焊、粘接等添设在所述末端托架88上,以到达规定的位置。在所述一体化的各凸缘7a、88a上,载置扬声器侧的励磁磁铁4,利用该凸缘,作为电动机M安装在所述扬声器壳体1上。即,该电动机配置在扬声器的中央,成为接受所述励磁磁铁4的单极磁场的磁极(磁極ポ一ル)。
本发明的特征在于,作为回避励磁磁铁4的漏磁场的影响的手段,在止动转矩产生部件8上形成切口8e,以使扬声器的励磁磁铁4的磁场不影响止动转矩产生部件8b。该切口8e,即使在非磁性的末端托架88一体形成后,也能够按大型简单地切割,也可以与非磁性的末端托架88一同冲切。
这样,由于止动功能只取决于电动机侧的轴向空隙型磁铁,所以能够稳定停转动作。
[实施例6]
图8是图6的变形例,是关于非磁性体末端托架和止动转矩产生部件的一体化的改进,即,所述非磁性体末端托架888加厚到止动转矩产生部件8的2倍以上,在中心形成轴承部88a,止动转矩产生部件8在中心压入该轴承部88a,切分的前端8d埋入在非磁性体末端托架888中。轴12从外侧通过激光焊接固定在该轴承部88a上。此处,由外壳777和所述非磁性体末端托架888构成的壳体,通过凹凸铆接组装相互的凸缘7a和88b。
这样,能够充分维持轴的固定强度,能够容易高强度地配置止动转矩产生部件。
[实施例7]
图9、图10表示与图8相关的其它实施方式,对于与所述实施例相同的部件标注同一标记,并省略其说明。
轭铁托架8添设在非磁性的第2托架888上,轴12嵌入在轴承部888a内,从外部激光焊接L。该第2托架由厚0.15mm~0.3mm的非磁性不锈钢构成。由该第2托架888和所述外壳777构成壳体,该第2托架888的外周88b与从所述外壳777的侧周磁性体部分向径向外方延伸设置而形成的凸缘7a重叠,用凹凸加固部8f安装。
止动转矩产生部8d的前端嵌入定位在第2托架888内,通过从所述凸缘机械地形成半径方向外方,能够进行磁隔离。
在所述轭铁托架8上,作为定子添设由印刷布线板构成的定子基座11,在该定子基座11上,在将组合的转子R的磁铁4的磁极数规定为2n个(n为2以上的整数,此处NS交替地被4个极磁化的)时,具有单相接线的多个(此处为3个)空心电枢线圈14…、以俯视为分别不与这些空心电枢线圈14…重叠的方式配设在所述定子基座11上的内设传感器的IC化的驱动电路部件D、用于向该驱动电路部件D输入供电端子部11a,与所述定子基座一体地备置在半径方向上。
所述转子R具备具有多个(此处为4个极)磁极的所述轴向空隙型磁铁9、和保持该磁铁的转子轭铁10,转动自如地安装在轴12上,该轴12通过安装在该转子轭铁10中心的阻挡部上的轴承13,配置在定子的第2托架888的轴承部888a上、并从外侧激光焊接L。
进而,所述转子R通过在所述转子轭铁10的外周向半径方向延伸设置的凸缘上,利用凹凸嵌合组装偏心平衡重W,形成偏心转子,在转动时产生离心振动,具有作为电动机的功能。这样构成的偏心转子R,为减轻制动损失,通过3片叠层的止推垫圈S1,转动自如地安装在所述轴12上。
此处,止推垫圈(スライトワツシヤ)S1在各外径具有径差,照顾到如同径的情况下切边彼此缠绕而形成离合动作、不转动的位置上的垫圈不转动。
所述轭铁托架8是0.15mm~0.3mm(优选0.2mm)的磁性不锈钢,所述止动转矩产生部8d从所述轭铁托架8的中央的轴承部888a在半径方向上,在所述空心电枢线圈内部,从该各线圈的中心离开配置开口角15°以上(此处17°左右)的位置,经由定子基座11,在不超过该线圈14的上面的范围内向上方突出。所述空心电枢线圈14按配置开口角90°偏置3个,组合的转子的磁铁9由4个极构成。止动转矩产生部8d和单相的空心电枢线圈14的位置关系,以空心电枢线圈的有效导体部与后述的磁铁的磁极一致,设定成尽量扩大开口角,止动转矩产生部8d的形状包括其数量,设定成在被磁铁的磁力停止时得到最小的停转转矩。
此处,止动转矩产生部8d在线圈内部错开17°左右,这是为了无论磁极的峰值停止,还是中性部停止,在任何情况下,都无因内设在所述驱动电路部件中的传感器的位置到达磁铁的中性区而造成的启动错误。该角度扩大到22.5°左右,可以扩大有效导体部,但本次由于存在出现线圈圈数不足的问题,因此按与功率的关系选择适当的位置。
如上所述,即使用3个单相接线的空心电枢线圈形成为薄型,也能够充分得到启动转矩。
产业上的可利用性
本发明的结构示出了轴固定型,但也可以在轴转动型中采用。
本发明可在不脱离其技术思想、特征的情况下,能采用其它各种实施方式。因此,上述的实施方式只是仅仅是示例,不能对其限定地解释。本发明的技术范围由权利要求范围示出,不受说明书记载的约束。
Claims (15)
1.一种扁平型无刷振动电动机,其特征在于,具备以下结构要素:
壳体,至少一部分构成为非磁性或弱磁性;
偏心转子,借助轴转动自如地收容在该壳体内,所述偏心转子具有:转子外壳、保持在该转子外壳上的轴向空隙型磁铁、在该磁铁的外方固定在所述转子外壳上的非磁性偏心平衡重、以及在所述磁铁的内方配置在所述转子外壳上的轴承部;
定子,配置在所述壳体的一部分,通过轴向空隙驱动所述偏心转子,
所述定子具有:设在中心的轴承部;托架,配置在该轴承部周围,具有由磁性体构成的止动转矩产生部;定子基座,添设在所述托架上;单相接线的至少2个空心电枢线圈,设置在该定子基座上;驱动电路部件,不重叠地配置在该空心电枢线圈上,向该空心电枢线圈供给电力;供电端子,连结在该驱动电路部件上。
2.如权利要求1记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,所述壳体作为安装用凸缘,从下方向径向外侧延伸设置。
3.如权利要求1记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,为了回避所述轴向空隙型磁铁的漏磁场对壳体的影响,至少除所述止动转矩产生部外,由非磁性体或弱磁性体构成所述壳体。
4如权利要求1记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,构成所述壳体的外壳在侧周具有磁性体,并且天顶部的一部分由非磁性体或弱磁性体构成,与侧周的磁性体组合。
5.如权利要求3记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,在所述偏心转子上,构成有磁性平衡构件,该磁性平衡构件在所述轴向空隙型磁铁的外方由外径与转动中心同心的磁性体构成。
6.如权利要求5记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,所述磁性平衡构件是从转子外壳向径向全周突出的锷部,在该锷部的一部分上凹凸组合配置了弧状非磁性偏心平衡重。
7.如权利要求1记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,外壳的天顶部的直径比所述轴向空隙型磁铁的外径稍微大,并向轴向上方鼓出。
8.如权利要求7记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,在所述鼓出部分收容偏心转子的辅助板,在该辅助板外周的一部分压入偏心平衡重,并在内周的一部分压入轴承。
9.如权利要求1记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,具有:
轭铁托架,作为所述壳体的一部分,由磁性体构成;
轴承部,设置在该轭铁托架的中央;
至少2个止动转矩产生部,配设在该轴承部的半径方向外方;
定子基座,由添设在所述轭铁托架上的印刷布线板构成;
2个或2个以上的空心电枢线圈,在将组合的转子的磁铁的磁极数规定为2n个时,固定在所述定子基座上并单相接线,其中n为2或2以上的整数;
驱动电路部件,配设在所述定子基座上,俯视时分别不与该空心电枢线圈重叠;
供电端子部,向该驱动电路部件输入,该供电端子部与所述定子基座一体地设置在半径方向侧方;
作为所述止动转矩产生部,从轭铁托架一体地在所述空心电枢线圈的内径部,以位于从该线圈的中心形成大于等于12°的方式,沿轴向突出。
10.如权利要求9记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,配置在托架侧的止动转矩产生部与所述壳体侧周的磁性体磁隔离。
11.如权利要求10记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,所述止动转矩产生部,从中心向半径方向大致以等于组合的所述轴向空隙型磁铁的磁极的磁化开口角或其整数倍放射状地设置多个,作为所述磁隔离的构件,前端从构成壳体的磁性部件切分,配置在构成壳体的一部分即托架的非磁性体末端托架上。
12.如权利要求11记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,所述非磁性体末端托架由金属体构成,比止动转矩产生部厚,在中心形成轴承部,止动转矩产生部的中心被压入在该轴承部,被切分的前端埋入非磁性体末端托架内。
13.如权利要求10记载的扁平型无刷振动电动机,其特征在于,具有:轴承部,配置在所述任一个托架的中央;
配设在半径方向的外方的至少2个止动转矩产生部;
2个或2个以上的空心电枢线圈,在所述轭铁托架上添设由印刷布线板构成的定子基座,将组合的转子的磁铁的磁极数设定为2n个时,固定在所述定子基座上并单相接线,其中n为2或2以上的整数;
驱动电路部件,配设在所述定子基座上,俯视时分别不与该空心电枢线圈重叠;
供电端子部,向该驱动电路部件输入,与所述定子基座一体地设置在半径方向侧方;
所述转子包括具有多个磁极的轴向空隙型磁铁、和保持该磁铁的转子轭铁:
所述转子借助轴转动自如地安装在定子上,并收容在由在侧周具有磁性体的外壳和所述各托架构成的壳体中,作为止动转矩产生部,从轭铁托架一体地位于所述空心电枢线圈的内径部且从该线圈的中心成大于等于12°的位置,并且在上述空心电枢线圈的厚度内沿轴向突出转矩产生部。
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