JP2004297903A - 軸方向空隙型ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動回路部材を内蔵しながらも簡単な構成でモータの厚みを薄くし強度も十分に得る。
【解決手段】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット8が備えられたロータRと、このロータを軸方向空隙を介して駆動させるもので、印刷配線基板で形成されたステータベース3に巻線型空心電機子コイル5A、5Bおよび駆動回路部材が取り付けられる。ヨークブラケットに設けられた開口にステータベース3あるいは駆動回路部材を厚み方向でオーバラップさせることにより薄型のステータSを構成する。
【選択図】 図2
【解決手段】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット8が備えられたロータRと、このロータを軸方向空隙を介して駆動させるもので、印刷配線基板で形成されたステータベース3に巻線型空心電機子コイル5A、5Bおよび駆動回路部材が取り付けられる。ヨークブラケットに設けられた開口にステータベース3あるいは駆動回路部材を厚み方向でオーバラップさせることにより薄型のステータSを構成する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、小型のディスク駆動装置や移動体通信装置の無音報知手段などに用いて好適な、駆動回路部材が内蔵された軸方向空隙型ブラシレスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、モータを使用する機器の小型薄型化が進み、ブラシレスモータにおいても小型で扁平形状のものが要求されるようになっている。例えば、ディスク駆動装置に用いる駆動用モータや、移動体通信装置の無音報知手段に用いられる振動モータでは、ブラシレスモータにおける小型化、扁平化が進められている。
ブラシレスモータは、ブラシ、コミュテータに代わる駆動回路が必須要件であるが、その駆動回路を内蔵して回路部分を含む全体の大きさを小型化する構成が種々考えられている。
そのなかで、コアレスの空心電機子コイルを利用して軸方向空隙型で駆動回路を内蔵した構成として実開平01−180868が出願されている。
この考案は、配設されない電機子コイル間位置にプリント配線板等の絶縁基板等を配設し、そのプリント配線板等に駆動回路を構成する部品を配置したものである。
また、本願出願人も駆動回路を内蔵した小型ブラシレス振動モータの構成で特開2002−142427を出願している。
【0003】
【特許文献1】実開平01−180868号公報
【特許文献2】特開2002−142427号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献による構成は、駆動回路が内蔵されているものではあるが、近年の小型化要求には不十分であり、特に厚み(扁平)方向に関してさらなる改善が必要である。
そこで、この発明の目的は、上記特許文献に開示された駆動回路部品を内蔵した軸方向空隙型ブラシレス振動モータをさらに改良し、薄型で簡単な構成で部材点数を少なくし、各部材を薄くしながらも強度を十分に得られる、極めて薄い(扁平な)小型ブラシレスモータを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するには、請求項1に示すように、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットが備えられたロータが、軸を介して回転自在にステータに支えられる軸方向空隙型ブラシレスモータであって、このステータは、前記ロータを回転させるための駆動回路部材と空心電機子コイルおよびそれらを載置するステータベースからなるステータ部材と磁性を有するブラケットで構成され、前記ブラケットに設けた空所により前記ブラケットと前記ステータ部材の一部を厚み方向で重畳させ、前記ステータの厚みを前記ステータ部材とヨークブラケットの厚みの総和未満として一体に樹脂成形したことを特徴とする軸方向空隙型ブラシレスモータとする。
【0006】
このように構成すると、ヨークブラケットとともにステータを構成するステータ部材の一部(特に厚みが厚くなる部分)をヨークブラケットに設けた空所を利用して、ヨークブラケットの厚みとオーバラップさせることができ、その分ステータ全体の厚みを薄くできる。
【0007】
また、請求項2に示すようなステータ部材の構成では、プリント配線基板で構成されるステータベースに種々の部材が重畳しないよう配置されるので、ステータの厚みを薄くすることができる。
請求項3に示すように、前記ステータベースをフレキシブル印刷配線基板とすると、その柔軟性を利用してフレキシブル基板をブラケットの空所厚み方向へ重畳させることが可能となる。また、請求項4に示すように前記ステータベースに開口を設け、ステータ部材をその開口に配置してステータベースとも重畳させることでステータベースの厚み分も薄くすることができる。また、ステータベースをガラス繊維入りエポキシ樹脂等の硬質なものとできる。
【0008】
請求項5に記載の構成では、ステータベースをヨークブラケットの外側へ取り付ける構成とでき、ヨークブラケットを基幹として樹脂成形可能となる。
請求項6に記載の構成では、前記ヨークブラケット外周に保持部が設けられ、前記ロータを囲むカバーが前記保持部でステータに固定される構成とすることで、この軸方向空隙型ブラシレスモータ全体の強度を保つことが可能となる
さらにこのモータは請求項7に示すよう、前記ロータは、その重心が回転軸に対し偏心し、振動モータを構成しているとなり、ロータの構成により種々のモータとすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に、この発明の第1の実施の形態で、ブラシレスモータを構成するステータの平面図を示す。
図2に図1に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面を示す。
図3に図1の一部材(ヨークブラケット)の平面図を示す。
図4に図1に示すステータを構成するステータベースの他の実施の形態の平面図を示す。
図5にこの発明の第2の実施の形態として、ステータベースに開口を設け、その開口に駆動回路部材を配したモータの要部断面を示す。
図6にこの発明を応用した振動モータの要部断面を示す。
図7に本願発明をセンサレス方式のブラシレスモータに応用したステータの例を示す。
図8に第3の実施の形態として、ステータベースをヨークブラケットの外側面に取り付けたステータの平面図を示す。
図9に図8に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断を示す。
図10に図8の一部材(ヨークブラケット)を示す平面図を示す。
【0010】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1、図2に本発明に係るブラシレスモータの一例を示す。このブラシレスモータは軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ホールセンサ型のブラシレスモータである。
このブラシレスモータMは、ヨークブラケット1、ステータベース3およびステータベース3上に載置される部材を樹脂で一体成型されたステータSと、軸2によりステータSに回転自在に取り付けられるロータRおよびロータRを覆ってステータSに固定される円筒形でキャップ状のカバー10で構成されている。
【0011】
ヨークブラケット1は厚みが0.15mmないし0.2mmで鉄板より弱い磁性を有するステンレス製の薄板が用いられる。ヨークブラケット1の中央にはバーリング加工により軸固定部1aが形成され、軸2がその端部がヨークブラケット1の外側面1jから出ないよう圧入固定され、必要に応じて溶接により接合されている。
ロータRは6極の軸方向空隙型マグネット8がヨーク板6により軸受7に固定された構成となっており、軸2に回転可能に取り付けられる。そして、中央にバーリング孔10aが形成された円筒キャップ状のカバー10が、軸2の端部をバーリング孔10aに納めつつステータSに取り付けられる。
ヨーク板6のヨーク外径部分6aにはロータR外周上にギヤGが形成され、カバー10に設けられたスリットからギヤGを露出させることで、このモータMの出力を得る。
このように構成したロータRは、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも複数枚に積層したスラストワッシャS1、S2を上下にして前記軸2に回転自在に装着される。
【0012】
ステータベース3はいわゆるフレキシブルプリント配線基板で形成され、所定位置にモータの駆動回路としてロータを回転させる駆動回路部材と空心電機子コイル5A、5Bが取り付けられる。
駆動回路部材は駆動電流を切り換える回路が内蔵されたIC部品DとホールセンサH等で構成され、ステータベース3に形成された印刷配線パターンにより空心電機子コイル5A、5Bとともに結線されている。そして、ステータベース3にはカバー10から突出される給電端子31が設けられている。
このように、ステータベース3上に設けた巻線電機子コイル5A、5Bおよび駆動回路部材をカバー10の内部に格納することによって、モータ外部へは給電端子載置部1dから一対の電源端子を導出するだけでよい。そのため、ブラシレスモータでありながらモータ本体に電源を供給するだけで取り扱うことができる。 また、カバーとして非磁性ステンレスにすれば、断熱効果があるので、リフローに耐えられる。
【0013】
図3に示すように、ヨークブラケット1は、軸固定部1a、ディテントトルク発生部1bおよびディテントトルク発生部1bの外側に設けられた環状の保持部1cで構成されている。ディテントトルク発生部1bと保持部1cとは接続片1kで接続されている。
ディテントトルク発生部1bはロータRに取り付けられたマグネット8の磁極に作用して、ロータRを特定の位置に停止しておくためのディテントトルクを発生させる。
ディテントトルク発生部1bは、軸固定部1aから半径方向外側に向かって、軸固定部1aを中心とした約120度の開角で扇形に3カ所形成され、ロータRを構成する軸方向界磁型マグネット8の磁界を受ける。また、それぞれのディテントトルク発生部1bの間は、ヨークブラケット1を非磁性とするようステンレス板材を切り欠いた非磁性の空間1eとなっている。
【0014】
本実施の形態では、マグネット8が6極で、各磁極に対応させるよう3箇所にディテントトルク発生部1bが設けられているが、このディテントトルク発生部1bはマグネット8の極数あるいはトルクの強さの設定によって適宜設ければよい。
また、ディテントトルク発生部1bと空心電機子コイル5A、5Bとの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部とマグネット8の磁極に合わせて設定され、ディテントトルク発生部1bの形状はマグネットの磁力によって停止させておくに当たって最小の停動トルクが得られるように設定されるのがよい。
保持部1cはヨークブラケット1を補強するため設けられ、各ディテントトルク発生部1bとは接続片1kで接続されている。保持部1cはその外周部が円筒キャップ状に形成されたカバー部材10の開口端部に溶接、かしめ等で接合される。このように接合することで、このモータMはごく薄いステンレス等の金属板でできているにもかかわらず強固に形成される。
また、保持部1cにはステータベース3に形成された給電端子31を載置する給電端子載置部1dが形成されている。
【0015】
ステータベース3は厚み0.1mm程のフレキシブル印刷配線板で略円形に形成され、外部からこのモータMへ電力の供給のため外部へ導出される給電端子31が、モータMの外形から突出した状態で形成されている。
空心電機子コイル5A、5Bはステータベース3の所定位置に180度対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。そしてIC部品DおよびホールセンサHは2個の空心電機子コイルと面で重畳しないようステータベース3上に載置される。
ここで、IC部品Dは空所1mの位置に配置される。空所1mはヨークブラケット1に設けられた非磁性の空間1eにその空間を広げる逃げ部1fと切り欠き部1gを設け形成する。
この空所1mを形成するのに本実施の形態では逃げ部1fと切り欠き部1gを設けたが、ディテントトルクを調整するためにディテントトルク発生部1bを一部削除したり、円周方向に非磁性の空間1eを広げたりして空所1mを形成しても良い。この空所1mの大きさは、IC部品Dの大きさにより適宜定めるが、IC部品Dとステータベース3を接合する範囲、例えば半田付け部を考慮し余裕を持って大きくすることが望ましい。
【0016】
軸受け7が取り付けられたヨークブラケット1、ステータベース3、空心電機子コイル5A、5BおよびIC部品D、ホールセンサーHは液晶、ポリフエニレンサルファイドなどのリフロー半田に耐えられる耐熱性樹脂4で樹脂成形により一体化されステータSを形成する。
ここでステータSを樹脂により一体に形成する方法の一例を説明する。
IC部品DとホールセンサHおよび空心電機子コイル5Aは先にステータベースへ実装等により所定位置に固定しておくものとする。
ステータSを形成するには、まずIC部品D、ホールセンサHが実装され空心電機子コイル5Aが所定位置に固定され結線されたステータベース3を両面接着紙や接着剤等によりヨークブラケット1の所定位置に接着する。
【0017】
つぎに樹脂成形金型にそれらをセットし、射出成形によりヨークブラケット1と実装されたステータベース3を一体化する。
樹脂成形のための金型は、金型の片面側(例えば固定側)でヨークブラケット1の外側面1jを空所1mとともに同一面で支持する。
金型の他面側(例えば稼働側)は、空心電機子コイル5A、5Bの上面51を支持するとともに、IC部品Dの上面D1の箇所を支持する。
IC部品Dの上面D1の箇所における金型の他面側と片面側の間隔は、IC部品Dとステータベース3の厚みを合計したものよりわずかに大きく、そしてIC部品Dとステータベース3およびヨークブラケット1の厚みの合計より小さい間隔stとしておく。
また、空心電機子コイル5A、5Bの箇所では金型と空心電機子コイル5A、5Bとの間に、厚み方向で隙間がないよう密着した状態になるよう支持する。そして、樹脂が空心電機子コイル5A、5Bの上面51あるいはIC部品Dの上面D1箇所のどちらか、ステータSとして厚みの厚い方から突出しないよう構成しておく。
この状態で樹脂成形すると、ステータベース3の一部が空所1mに厚み方向で入り込んだ状態で、耐熱性樹脂が非磁性空間1e、空心電機子コイル5A、5BとIC部品D、ホールセンサHとの隙間に充填される。これらが樹脂成型されることによりヨークブラケット1を補強すると共に各部材をステータSとして強度を持ちながら一体化される。
【0018】
一般にIC部品DはモータMの回転駆動回路を内蔵するため比較的大型で、空心電機子コイル5A、5Bより厚くなる。ステータSを樹脂成形にて一体化する際、上述のようにIC部品Dが位置するヨークブラケット3を空所とし、成型時に成形金型によりヨークブラケット1の外側面1jとIC部品Dの上面D1の箇所を支持することにより、フレキシブル配線基板で構成されたステータベース3の柔軟性を利用してステータベース3とヨークブラケット1を厚み方向でオーバラップさせることが可能となる。
ここで、IC部品Dの上面D1の箇所における金型の他面側と片面側の間隔を、IC部品Dとステータベース3の厚みを合計したものよりわずかに大きくしたのは、樹脂成型時の金型のあわせによるIC部品Dの破損を防止するためである。また、空心電機子コイル5A、5Bに対しては、コイルがある程度圧縮されても破損しないことから、金型とコイルが密着した状態となっても問題はない。
【0019】
また、この実施の形態では空所にIC部品Dを配置させたが、配置される部品はこれに限らずホールセンサHでも良いし、駆動回路部材として抵抗、コンデンサその他部材とすることも可能である。
すなわち、ヨークブラケットに設けた非磁性の空間1eを利用して空所1mを形成し、そこへステータ部材をオーバラップさせることで、ステータSの厚みをヨークブラケット1とステータ部材の厚みの合計より小さくすることが可能となる。
樹脂成形に際してステータベース3に空心電機子コイル5A、5Bを取り付けず樹脂でガイドを立ち上げ後から空心電機子コイル5A、5Bを取り付けるようにすることも可能である。
この場合、空心電機子コイル5A、5Bの位置には樹脂が充填されないよう金型でステータベース3を支持する。樹脂成形後形成された空間に空心電機子コイル5A、5Bを装着する。
こうすると、金型の支持部を空心電機子コイル5A、5Bの厚みによらず設定できる。
【0020】
図4aはフレキシブル印刷配線板によるステータベースの他の実施の形態で、ステータベース3には、IC部品Dの両側にその長さに亘り外周へ続くスリットTを設けている。これは、ステータベース3とIC部品Dが空所1mに配置され樹脂成形で一体となったとき、ステータベース3が空所の厚み方向へ移動した分のゆがみを最小限に留めるためのものである。
このようなスリットTを設け、スリットTの端面が空所1m内へ入ることによりゆがみはスリットの基の部分のみとなり、例えばIC部品Dの半田付用端子dにはゆがみの影響が出なくなる。
このスリットTはIC部品Dの配置により、破線で示すスリットT1のようにステータベース3の内部に設けても良い。
また、このスリットはディテントトルク発生部の端面に沿わせる形状としても良い。
【0021】
図4bにはIC部品Dの角部にあたるステータベース3にスリットT2を設けた例である。角部は比較的ゆがみが大きくなるため、このようにスリットを設けIC部品D側のスリット端部を空所1mへ納めることによりステータベース3のゆがみを少なくすることができる。
なお、このような樹脂成形で一体化されるときの、ステータベース3のゆがみの影響を避けるため、IC部品Dは給電端子部1dの近傍には配置しないことが望ましい。
【0022】
図5は本願発明に係る他の実施の形態を示す要部断面図である。
上述の実施の形態はフレキシブルプリント配線基板で構成されるステータベース3をヨークブラケットの空所1mに入り込ませオーバラップさせていたが、ステータベース33のIC部品Dが配置される位置に開口33aを設け、IC部品Dを開口33aを通して空所1mに入り込ませてヨークブラケット11とオーバラップさせることでもモータMの厚みを改善することが可能である。
IC部品Dの半田付用端子dよりその本体を下げるよう端子の形状を設定すると、IC部品本体が開口33aおよび空所1mに収まり、ステータベース33がゆがむことなくステータSの厚みが改善される。
この場合、樹脂成形でヨークブラケットと一体とするときには、金型の片面側と他面側の間隔はIC部品Dの本体厚み寸法よりわずかに大きくし、IC部品とヨークブラケットの厚みの合計より小さくすれば良い。
【0023】
空所はIC部品Dの半田付用端子dの部分を考慮する必要がないためIC部品D本体の大きさだけ空所があれば良く、例えばディテントトルク発生部の形状設定に自由度が増したり、ステータベースにスリットを設ける必要が無くなる。IC部品Dの下側面D2から半田付用端子dまでの寸法をヨークブラケット1およびステータベース33の厚みと同じに設定すれば、ステータベースをゆがませることがないので、ステータベースをガラス繊維入りエポキシ樹脂基板などの硬度が高いものでも構成可能となる。
【0024】
さらに、IC部品Dの本体部をヨークブラケットと重畳させる実施の形態の例として、ステータベースをロータ側に配することもできる。上述ではプリント配線板からなるステータベース3、33をヨークブラケット1に取り付けるよう構成したが、ステータベース3、33をロータ側に配し、樹脂成型時に金型の片面側でヨークブラケット1の外側面1jを空所1mとともに支持し、金型の他面側でステータベース3を支持する。
さらに、ディテントトルクをヨークブラケットでなく金属片等の別部材で発生させるようにすると、ヨークブラケットに空心電機子コイルに対応する空所を設けることが可能となる。そうすると、駆動回路部材よりも空心電機子コイルのほうが厚みが大きいとき、空心電機子コイルの位置で、空心電機子コイルを含むステータ部材とヨークブラケットを厚み方向で重畳させることが可能となる。
【0025】
次に、図6で本発明に係るホールセンサ型ブラシレスモータを振動モータに応用した例を示す。
ロータR1以外同様の構成は上述と同様の番号によりその説明を省略する。
ロータR1は、図6にも示すように軸方向空隙型マグネット8の内径部に焼結含油軸受7がレーザ溶着によって取り付けられ、このマグネット8の外周で前記ロータヨーク66にレーザ溶接された弧状の偏心ウエイト9を有する。ロータR1は軸受7に溶接固定された軸方向空隙型マグネット8とその上面に厚みが0.05mm程度の薄いヨーク板を接着剤等で取り付けたもので、その外方にロータR1を偏心させる弧状のウエイトが取り付けられている。その他の構成は、カバー部材10にギヤG、突出用のスリットが設けられていない点を除き全て同じ構成である。
【0026】
図2および図6の実施の形態からわかるように、ロータ部の構成を換えることで種々の薄型モータの構成が可能となる。
例えば、ロータに回転軸を固定し軸受けをヨークブラケットに固定する。そして回転軸をケースから突き出すことにより通常の軸出力によるモータとすることも可能である。
本願発明はまた、コアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに応用可能である。
センサレス型ブラシレスモータは上述のホールセンサ型ブラシレスモータに対しホールセンサが不要で、ディテントトルク発生部を設ける必要が無い点が異なる。また、ホールセンサ型ブラシレスモータが単相で構成できたのに対し、多相が必要となる。本実施の形態ではコイルの数を3個とする。
ディテントトルク発生部が不要のため、たとえば空所を比較的自由な形状に設定できることになる。
【0027】
図7に本発明をコアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに応用した例を示す。
円形状のヨークブラケット11はその中央に軸固定部1aが設けられ、半円部分である載置部11bはコイル保持のため全面板材で構成されている。一方残り半円部分は空所11mとされ、IC部材D1を配置するよう構成する。空所11mは半月状に限らず自由に形成可能で、IC部品D1の大きさにより適宜決定することができる。
ステータベース34には、ヨークブラケット11の載置部11bに合わせてコイルが3個集中して配置され、コイルの配置されていない部分で空所11mに対応する部分にはIC部品D1が配置される。
このステータベース34をステータS1として一体に樹脂成形する過程は、上述のホールセンサ型ブラシレスモータの場合と同様である。
また、このステータS1は通常のブラシレスモータにも、振動モータにも利用できることも、上述のホールセンサ型ブラシレスモータの場合と同様である。
【0028】
本発明のさらに他の実施の形態を図8、9および図10に示す。
この実施の形態は、図7に示すコアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに対しヨークブラケットの外側面へステータベースを取り付けたものである。
ステータS2を構成するヨークブラケット21は、図10に示すように略円形状で構成され、一部が半径方向へ突出され給電端子載置部1dが形成されている。給電端子部1dの基となる部分であり円形状の外形から内側にはフレキシブル印刷配線基板で形成されたステータベース35の給電端子31が挿通するスリット21Fが開けられている。
ヨークブラケット21にはまた、空心電機子コイル5A、5B、5Cと駆動回路部材であるIC部品Dが挿通する開口21A、21B、21Cおよび21D、21Eが開けられている。
【0029】
ステータベース35はヨークブラケット21と同様に略円形に形成され、その一部が外方へ突出して給電端子31を形成している。ステータベース35上には空心電機子コイル5A、5B、5Cおよび駆動回路部材Dが所定位置に配置され実装等で取り付けられている。
ステータベース35はヨークブラケット21の外側面21jに取り付けられ、駆動回路部材Dが開口21D、21Eを、空心電機子回路5A、5B、5Cが開口21A、21B、21Cを挿通してロータRと対向するよう取り付けられている。
ステータベース35の外周部37には、先端が外周部に対して遊離する係止部36A、36B、36Cが設けられている。開口21D、21Eからこの係止部36A、36B、36Cをモータ内部へ通し、係止部36A、36B、36Cを保持部1cへ係止させる。
これは、ステータS2を樹脂成型で一体とするときに、耐熱性樹脂4で保持部1cと係止部36A、36B、36Cを一体とすることで、ステータベース35とヨークブラケット21の取り付け強度を高めるためである。
スリット21Fから内部へ通された給電端子31も同様に耐熱性樹脂4で補強可能である。
【0030】
ヨークブラケット外側面21jに取り付けられたステータベースおよび各ステータ部材をステータS2として耐熱性樹脂で一体成型するには、まず金型の片面側でステータベース35の外側になった面を支持する。そして、係止部36A、36B、36C、給電端子31に耐熱性樹脂4が回るよう他面側を構成して樹脂成形する。
その際、駆動回路部材Dの上面D1を支持する部分の片面側と他面側の間隔は、駆動回路部材Dの厚みとステータベース35の厚みの和よりわずかに大きくし駆動回路部材D(あるいはE)の厚みとステータベース35の厚みおよびヨークブラケット21の厚み和より小さくする。
このようにすれば、ステータS2の厚みstを小さくできることになる。
ステータベース35の駆動回路部材Dを配置する部分に開口を設け、駆動回路部材Dの本体部をステータベース35と厚み方向へ重畳させるとさらにステータS2の厚みを改善できる。
また、係止部36A、36B、36Cを設けず、さらに給電端子31を外側面21jに配置すれば、ステータベース35をガラス繊維混入のエポキシ樹脂等等の硬質印刷配線基板を用いることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ステータを構成するヨークブラケットの空所を利用してステータ部材の一部、例えばフレキシブル印刷配線板で形成されたステータベースの一部、駆動回路部材としてのIC部品、ホールセンサその他電気部品、空心電機子コイルをヨークブラケットの厚み方向で重畳させることによって、ステータ部材とヨークブラケットの厚み分をオーバラップさせ、ステータの厚みを薄くし、モータ全体の厚みを薄くすることが可能となる。
また、ステータ部材を構成するステータベースをプリント印刷配線板とし、そのプリント配線板をフレキシブルプリント配線板とすることで、その柔軟性を利用してステータベースを空所にステータベースを入り込ませることができる。
さらにプリント印刷配線板に開口を設け、その開口に駆動回路部材を配することにより、さらにステータベース分の厚みも薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態で、ブラシレスモータを構成するステータの平面図である。
【図2】図1に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面図である。
【図3】図1の一部材(ヨークブラケット)の平面図である。
【図4】図1に示すステータを構成するステータベースの他の実施の形態を示す平面図である。
【図5】この発明の第2の実施の形態として、ステータベースに開口を設け、その開口に駆動回路部材を配したモータの要部断面図である。
【図6】この発明を応用した振動モータの要部断面図である。
【図7】本願発明をセンサレス方式のブラシレスモータに応用したステータの例を示す平面図である。
【図8】この発明の第3の実施の形態として、ステータベースをヨークブラケットの外側面に取り付けたステータの平面図である。
【図9】図8に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面である。
【図10】図8の一部材(ヨークブラケット)を示す平面図である。
【符号の説明】
1、11、21 ヨークブラケット
1m 空所
2 軸
3、33、34、35 ステータベース
4 耐熱性樹脂
5A、5B、5C 空心電機子コイル
6、66 ロータヨーク
R ロータ
R1 偏心ロータ
H ホールセンサ
D IC部品
7 焼結含油軸受
8 軸方向空隙型マグネット
9 弧状の偏心ウエイト
10、100 カバー部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、小型のディスク駆動装置や移動体通信装置の無音報知手段などに用いて好適な、駆動回路部材が内蔵された軸方向空隙型ブラシレスモータに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、モータを使用する機器の小型薄型化が進み、ブラシレスモータにおいても小型で扁平形状のものが要求されるようになっている。例えば、ディスク駆動装置に用いる駆動用モータや、移動体通信装置の無音報知手段に用いられる振動モータでは、ブラシレスモータにおける小型化、扁平化が進められている。
ブラシレスモータは、ブラシ、コミュテータに代わる駆動回路が必須要件であるが、その駆動回路を内蔵して回路部分を含む全体の大きさを小型化する構成が種々考えられている。
そのなかで、コアレスの空心電機子コイルを利用して軸方向空隙型で駆動回路を内蔵した構成として実開平01−180868が出願されている。
この考案は、配設されない電機子コイル間位置にプリント配線板等の絶縁基板等を配設し、そのプリント配線板等に駆動回路を構成する部品を配置したものである。
また、本願出願人も駆動回路を内蔵した小型ブラシレス振動モータの構成で特開2002−142427を出願している。
【0003】
【特許文献1】実開平01−180868号公報
【特許文献2】特開2002−142427号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献による構成は、駆動回路が内蔵されているものではあるが、近年の小型化要求には不十分であり、特に厚み(扁平)方向に関してさらなる改善が必要である。
そこで、この発明の目的は、上記特許文献に開示された駆動回路部品を内蔵した軸方向空隙型ブラシレス振動モータをさらに改良し、薄型で簡単な構成で部材点数を少なくし、各部材を薄くしながらも強度を十分に得られる、極めて薄い(扁平な)小型ブラシレスモータを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するには、請求項1に示すように、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットが備えられたロータが、軸を介して回転自在にステータに支えられる軸方向空隙型ブラシレスモータであって、このステータは、前記ロータを回転させるための駆動回路部材と空心電機子コイルおよびそれらを載置するステータベースからなるステータ部材と磁性を有するブラケットで構成され、前記ブラケットに設けた空所により前記ブラケットと前記ステータ部材の一部を厚み方向で重畳させ、前記ステータの厚みを前記ステータ部材とヨークブラケットの厚みの総和未満として一体に樹脂成形したことを特徴とする軸方向空隙型ブラシレスモータとする。
【0006】
このように構成すると、ヨークブラケットとともにステータを構成するステータ部材の一部(特に厚みが厚くなる部分)をヨークブラケットに設けた空所を利用して、ヨークブラケットの厚みとオーバラップさせることができ、その分ステータ全体の厚みを薄くできる。
【0007】
また、請求項2に示すようなステータ部材の構成では、プリント配線基板で構成されるステータベースに種々の部材が重畳しないよう配置されるので、ステータの厚みを薄くすることができる。
請求項3に示すように、前記ステータベースをフレキシブル印刷配線基板とすると、その柔軟性を利用してフレキシブル基板をブラケットの空所厚み方向へ重畳させることが可能となる。また、請求項4に示すように前記ステータベースに開口を設け、ステータ部材をその開口に配置してステータベースとも重畳させることでステータベースの厚み分も薄くすることができる。また、ステータベースをガラス繊維入りエポキシ樹脂等の硬質なものとできる。
【0008】
請求項5に記載の構成では、ステータベースをヨークブラケットの外側へ取り付ける構成とでき、ヨークブラケットを基幹として樹脂成形可能となる。
請求項6に記載の構成では、前記ヨークブラケット外周に保持部が設けられ、前記ロータを囲むカバーが前記保持部でステータに固定される構成とすることで、この軸方向空隙型ブラシレスモータ全体の強度を保つことが可能となる
さらにこのモータは請求項7に示すよう、前記ロータは、その重心が回転軸に対し偏心し、振動モータを構成しているとなり、ロータの構成により種々のモータとすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に、この発明の第1の実施の形態で、ブラシレスモータを構成するステータの平面図を示す。
図2に図1に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面を示す。
図3に図1の一部材(ヨークブラケット)の平面図を示す。
図4に図1に示すステータを構成するステータベースの他の実施の形態の平面図を示す。
図5にこの発明の第2の実施の形態として、ステータベースに開口を設け、その開口に駆動回路部材を配したモータの要部断面を示す。
図6にこの発明を応用した振動モータの要部断面を示す。
図7に本願発明をセンサレス方式のブラシレスモータに応用したステータの例を示す。
図8に第3の実施の形態として、ステータベースをヨークブラケットの外側面に取り付けたステータの平面図を示す。
図9に図8に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断を示す。
図10に図8の一部材(ヨークブラケット)を示す平面図を示す。
【0010】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1、図2に本発明に係るブラシレスモータの一例を示す。このブラシレスモータは軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ホールセンサ型のブラシレスモータである。
このブラシレスモータMは、ヨークブラケット1、ステータベース3およびステータベース3上に載置される部材を樹脂で一体成型されたステータSと、軸2によりステータSに回転自在に取り付けられるロータRおよびロータRを覆ってステータSに固定される円筒形でキャップ状のカバー10で構成されている。
【0011】
ヨークブラケット1は厚みが0.15mmないし0.2mmで鉄板より弱い磁性を有するステンレス製の薄板が用いられる。ヨークブラケット1の中央にはバーリング加工により軸固定部1aが形成され、軸2がその端部がヨークブラケット1の外側面1jから出ないよう圧入固定され、必要に応じて溶接により接合されている。
ロータRは6極の軸方向空隙型マグネット8がヨーク板6により軸受7に固定された構成となっており、軸2に回転可能に取り付けられる。そして、中央にバーリング孔10aが形成された円筒キャップ状のカバー10が、軸2の端部をバーリング孔10aに納めつつステータSに取り付けられる。
ヨーク板6のヨーク外径部分6aにはロータR外周上にギヤGが形成され、カバー10に設けられたスリットからギヤGを露出させることで、このモータMの出力を得る。
このように構成したロータRは、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも複数枚に積層したスラストワッシャS1、S2を上下にして前記軸2に回転自在に装着される。
【0012】
ステータベース3はいわゆるフレキシブルプリント配線基板で形成され、所定位置にモータの駆動回路としてロータを回転させる駆動回路部材と空心電機子コイル5A、5Bが取り付けられる。
駆動回路部材は駆動電流を切り換える回路が内蔵されたIC部品DとホールセンサH等で構成され、ステータベース3に形成された印刷配線パターンにより空心電機子コイル5A、5Bとともに結線されている。そして、ステータベース3にはカバー10から突出される給電端子31が設けられている。
このように、ステータベース3上に設けた巻線電機子コイル5A、5Bおよび駆動回路部材をカバー10の内部に格納することによって、モータ外部へは給電端子載置部1dから一対の電源端子を導出するだけでよい。そのため、ブラシレスモータでありながらモータ本体に電源を供給するだけで取り扱うことができる。 また、カバーとして非磁性ステンレスにすれば、断熱効果があるので、リフローに耐えられる。
【0013】
図3に示すように、ヨークブラケット1は、軸固定部1a、ディテントトルク発生部1bおよびディテントトルク発生部1bの外側に設けられた環状の保持部1cで構成されている。ディテントトルク発生部1bと保持部1cとは接続片1kで接続されている。
ディテントトルク発生部1bはロータRに取り付けられたマグネット8の磁極に作用して、ロータRを特定の位置に停止しておくためのディテントトルクを発生させる。
ディテントトルク発生部1bは、軸固定部1aから半径方向外側に向かって、軸固定部1aを中心とした約120度の開角で扇形に3カ所形成され、ロータRを構成する軸方向界磁型マグネット8の磁界を受ける。また、それぞれのディテントトルク発生部1bの間は、ヨークブラケット1を非磁性とするようステンレス板材を切り欠いた非磁性の空間1eとなっている。
【0014】
本実施の形態では、マグネット8が6極で、各磁極に対応させるよう3箇所にディテントトルク発生部1bが設けられているが、このディテントトルク発生部1bはマグネット8の極数あるいはトルクの強さの設定によって適宜設ければよい。
また、ディテントトルク発生部1bと空心電機子コイル5A、5Bとの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部とマグネット8の磁極に合わせて設定され、ディテントトルク発生部1bの形状はマグネットの磁力によって停止させておくに当たって最小の停動トルクが得られるように設定されるのがよい。
保持部1cはヨークブラケット1を補強するため設けられ、各ディテントトルク発生部1bとは接続片1kで接続されている。保持部1cはその外周部が円筒キャップ状に形成されたカバー部材10の開口端部に溶接、かしめ等で接合される。このように接合することで、このモータMはごく薄いステンレス等の金属板でできているにもかかわらず強固に形成される。
また、保持部1cにはステータベース3に形成された給電端子31を載置する給電端子載置部1dが形成されている。
【0015】
ステータベース3は厚み0.1mm程のフレキシブル印刷配線板で略円形に形成され、外部からこのモータMへ電力の供給のため外部へ導出される給電端子31が、モータMの外形から突出した状態で形成されている。
空心電機子コイル5A、5Bはステータベース3の所定位置に180度対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。そしてIC部品DおよびホールセンサHは2個の空心電機子コイルと面で重畳しないようステータベース3上に載置される。
ここで、IC部品Dは空所1mの位置に配置される。空所1mはヨークブラケット1に設けられた非磁性の空間1eにその空間を広げる逃げ部1fと切り欠き部1gを設け形成する。
この空所1mを形成するのに本実施の形態では逃げ部1fと切り欠き部1gを設けたが、ディテントトルクを調整するためにディテントトルク発生部1bを一部削除したり、円周方向に非磁性の空間1eを広げたりして空所1mを形成しても良い。この空所1mの大きさは、IC部品Dの大きさにより適宜定めるが、IC部品Dとステータベース3を接合する範囲、例えば半田付け部を考慮し余裕を持って大きくすることが望ましい。
【0016】
軸受け7が取り付けられたヨークブラケット1、ステータベース3、空心電機子コイル5A、5BおよびIC部品D、ホールセンサーHは液晶、ポリフエニレンサルファイドなどのリフロー半田に耐えられる耐熱性樹脂4で樹脂成形により一体化されステータSを形成する。
ここでステータSを樹脂により一体に形成する方法の一例を説明する。
IC部品DとホールセンサHおよび空心電機子コイル5Aは先にステータベースへ実装等により所定位置に固定しておくものとする。
ステータSを形成するには、まずIC部品D、ホールセンサHが実装され空心電機子コイル5Aが所定位置に固定され結線されたステータベース3を両面接着紙や接着剤等によりヨークブラケット1の所定位置に接着する。
【0017】
つぎに樹脂成形金型にそれらをセットし、射出成形によりヨークブラケット1と実装されたステータベース3を一体化する。
樹脂成形のための金型は、金型の片面側(例えば固定側)でヨークブラケット1の外側面1jを空所1mとともに同一面で支持する。
金型の他面側(例えば稼働側)は、空心電機子コイル5A、5Bの上面51を支持するとともに、IC部品Dの上面D1の箇所を支持する。
IC部品Dの上面D1の箇所における金型の他面側と片面側の間隔は、IC部品Dとステータベース3の厚みを合計したものよりわずかに大きく、そしてIC部品Dとステータベース3およびヨークブラケット1の厚みの合計より小さい間隔stとしておく。
また、空心電機子コイル5A、5Bの箇所では金型と空心電機子コイル5A、5Bとの間に、厚み方向で隙間がないよう密着した状態になるよう支持する。そして、樹脂が空心電機子コイル5A、5Bの上面51あるいはIC部品Dの上面D1箇所のどちらか、ステータSとして厚みの厚い方から突出しないよう構成しておく。
この状態で樹脂成形すると、ステータベース3の一部が空所1mに厚み方向で入り込んだ状態で、耐熱性樹脂が非磁性空間1e、空心電機子コイル5A、5BとIC部品D、ホールセンサHとの隙間に充填される。これらが樹脂成型されることによりヨークブラケット1を補強すると共に各部材をステータSとして強度を持ちながら一体化される。
【0018】
一般にIC部品DはモータMの回転駆動回路を内蔵するため比較的大型で、空心電機子コイル5A、5Bより厚くなる。ステータSを樹脂成形にて一体化する際、上述のようにIC部品Dが位置するヨークブラケット3を空所とし、成型時に成形金型によりヨークブラケット1の外側面1jとIC部品Dの上面D1の箇所を支持することにより、フレキシブル配線基板で構成されたステータベース3の柔軟性を利用してステータベース3とヨークブラケット1を厚み方向でオーバラップさせることが可能となる。
ここで、IC部品Dの上面D1の箇所における金型の他面側と片面側の間隔を、IC部品Dとステータベース3の厚みを合計したものよりわずかに大きくしたのは、樹脂成型時の金型のあわせによるIC部品Dの破損を防止するためである。また、空心電機子コイル5A、5Bに対しては、コイルがある程度圧縮されても破損しないことから、金型とコイルが密着した状態となっても問題はない。
【0019】
また、この実施の形態では空所にIC部品Dを配置させたが、配置される部品はこれに限らずホールセンサHでも良いし、駆動回路部材として抵抗、コンデンサその他部材とすることも可能である。
すなわち、ヨークブラケットに設けた非磁性の空間1eを利用して空所1mを形成し、そこへステータ部材をオーバラップさせることで、ステータSの厚みをヨークブラケット1とステータ部材の厚みの合計より小さくすることが可能となる。
樹脂成形に際してステータベース3に空心電機子コイル5A、5Bを取り付けず樹脂でガイドを立ち上げ後から空心電機子コイル5A、5Bを取り付けるようにすることも可能である。
この場合、空心電機子コイル5A、5Bの位置には樹脂が充填されないよう金型でステータベース3を支持する。樹脂成形後形成された空間に空心電機子コイル5A、5Bを装着する。
こうすると、金型の支持部を空心電機子コイル5A、5Bの厚みによらず設定できる。
【0020】
図4aはフレキシブル印刷配線板によるステータベースの他の実施の形態で、ステータベース3には、IC部品Dの両側にその長さに亘り外周へ続くスリットTを設けている。これは、ステータベース3とIC部品Dが空所1mに配置され樹脂成形で一体となったとき、ステータベース3が空所の厚み方向へ移動した分のゆがみを最小限に留めるためのものである。
このようなスリットTを設け、スリットTの端面が空所1m内へ入ることによりゆがみはスリットの基の部分のみとなり、例えばIC部品Dの半田付用端子dにはゆがみの影響が出なくなる。
このスリットTはIC部品Dの配置により、破線で示すスリットT1のようにステータベース3の内部に設けても良い。
また、このスリットはディテントトルク発生部の端面に沿わせる形状としても良い。
【0021】
図4bにはIC部品Dの角部にあたるステータベース3にスリットT2を設けた例である。角部は比較的ゆがみが大きくなるため、このようにスリットを設けIC部品D側のスリット端部を空所1mへ納めることによりステータベース3のゆがみを少なくすることができる。
なお、このような樹脂成形で一体化されるときの、ステータベース3のゆがみの影響を避けるため、IC部品Dは給電端子部1dの近傍には配置しないことが望ましい。
【0022】
図5は本願発明に係る他の実施の形態を示す要部断面図である。
上述の実施の形態はフレキシブルプリント配線基板で構成されるステータベース3をヨークブラケットの空所1mに入り込ませオーバラップさせていたが、ステータベース33のIC部品Dが配置される位置に開口33aを設け、IC部品Dを開口33aを通して空所1mに入り込ませてヨークブラケット11とオーバラップさせることでもモータMの厚みを改善することが可能である。
IC部品Dの半田付用端子dよりその本体を下げるよう端子の形状を設定すると、IC部品本体が開口33aおよび空所1mに収まり、ステータベース33がゆがむことなくステータSの厚みが改善される。
この場合、樹脂成形でヨークブラケットと一体とするときには、金型の片面側と他面側の間隔はIC部品Dの本体厚み寸法よりわずかに大きくし、IC部品とヨークブラケットの厚みの合計より小さくすれば良い。
【0023】
空所はIC部品Dの半田付用端子dの部分を考慮する必要がないためIC部品D本体の大きさだけ空所があれば良く、例えばディテントトルク発生部の形状設定に自由度が増したり、ステータベースにスリットを設ける必要が無くなる。IC部品Dの下側面D2から半田付用端子dまでの寸法をヨークブラケット1およびステータベース33の厚みと同じに設定すれば、ステータベースをゆがませることがないので、ステータベースをガラス繊維入りエポキシ樹脂基板などの硬度が高いものでも構成可能となる。
【0024】
さらに、IC部品Dの本体部をヨークブラケットと重畳させる実施の形態の例として、ステータベースをロータ側に配することもできる。上述ではプリント配線板からなるステータベース3、33をヨークブラケット1に取り付けるよう構成したが、ステータベース3、33をロータ側に配し、樹脂成型時に金型の片面側でヨークブラケット1の外側面1jを空所1mとともに支持し、金型の他面側でステータベース3を支持する。
さらに、ディテントトルクをヨークブラケットでなく金属片等の別部材で発生させるようにすると、ヨークブラケットに空心電機子コイルに対応する空所を設けることが可能となる。そうすると、駆動回路部材よりも空心電機子コイルのほうが厚みが大きいとき、空心電機子コイルの位置で、空心電機子コイルを含むステータ部材とヨークブラケットを厚み方向で重畳させることが可能となる。
【0025】
次に、図6で本発明に係るホールセンサ型ブラシレスモータを振動モータに応用した例を示す。
ロータR1以外同様の構成は上述と同様の番号によりその説明を省略する。
ロータR1は、図6にも示すように軸方向空隙型マグネット8の内径部に焼結含油軸受7がレーザ溶着によって取り付けられ、このマグネット8の外周で前記ロータヨーク66にレーザ溶接された弧状の偏心ウエイト9を有する。ロータR1は軸受7に溶接固定された軸方向空隙型マグネット8とその上面に厚みが0.05mm程度の薄いヨーク板を接着剤等で取り付けたもので、その外方にロータR1を偏心させる弧状のウエイトが取り付けられている。その他の構成は、カバー部材10にギヤG、突出用のスリットが設けられていない点を除き全て同じ構成である。
【0026】
図2および図6の実施の形態からわかるように、ロータ部の構成を換えることで種々の薄型モータの構成が可能となる。
例えば、ロータに回転軸を固定し軸受けをヨークブラケットに固定する。そして回転軸をケースから突き出すことにより通常の軸出力によるモータとすることも可能である。
本願発明はまた、コアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに応用可能である。
センサレス型ブラシレスモータは上述のホールセンサ型ブラシレスモータに対しホールセンサが不要で、ディテントトルク発生部を設ける必要が無い点が異なる。また、ホールセンサ型ブラシレスモータが単相で構成できたのに対し、多相が必要となる。本実施の形態ではコイルの数を3個とする。
ディテントトルク発生部が不要のため、たとえば空所を比較的自由な形状に設定できることになる。
【0027】
図7に本発明をコアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに応用した例を示す。
円形状のヨークブラケット11はその中央に軸固定部1aが設けられ、半円部分である載置部11bはコイル保持のため全面板材で構成されている。一方残り半円部分は空所11mとされ、IC部材D1を配置するよう構成する。空所11mは半月状に限らず自由に形成可能で、IC部品D1の大きさにより適宜決定することができる。
ステータベース34には、ヨークブラケット11の載置部11bに合わせてコイルが3個集中して配置され、コイルの配置されていない部分で空所11mに対応する部分にはIC部品D1が配置される。
このステータベース34をステータS1として一体に樹脂成形する過程は、上述のホールセンサ型ブラシレスモータの場合と同様である。
また、このステータS1は通常のブラシレスモータにも、振動モータにも利用できることも、上述のホールセンサ型ブラシレスモータの場合と同様である。
【0028】
本発明のさらに他の実施の形態を図8、9および図10に示す。
この実施の形態は、図7に示すコアレススロットレス方式センサレス型ブラシレスモータに対しヨークブラケットの外側面へステータベースを取り付けたものである。
ステータS2を構成するヨークブラケット21は、図10に示すように略円形状で構成され、一部が半径方向へ突出され給電端子載置部1dが形成されている。給電端子部1dの基となる部分であり円形状の外形から内側にはフレキシブル印刷配線基板で形成されたステータベース35の給電端子31が挿通するスリット21Fが開けられている。
ヨークブラケット21にはまた、空心電機子コイル5A、5B、5Cと駆動回路部材であるIC部品Dが挿通する開口21A、21B、21Cおよび21D、21Eが開けられている。
【0029】
ステータベース35はヨークブラケット21と同様に略円形に形成され、その一部が外方へ突出して給電端子31を形成している。ステータベース35上には空心電機子コイル5A、5B、5Cおよび駆動回路部材Dが所定位置に配置され実装等で取り付けられている。
ステータベース35はヨークブラケット21の外側面21jに取り付けられ、駆動回路部材Dが開口21D、21Eを、空心電機子回路5A、5B、5Cが開口21A、21B、21Cを挿通してロータRと対向するよう取り付けられている。
ステータベース35の外周部37には、先端が外周部に対して遊離する係止部36A、36B、36Cが設けられている。開口21D、21Eからこの係止部36A、36B、36Cをモータ内部へ通し、係止部36A、36B、36Cを保持部1cへ係止させる。
これは、ステータS2を樹脂成型で一体とするときに、耐熱性樹脂4で保持部1cと係止部36A、36B、36Cを一体とすることで、ステータベース35とヨークブラケット21の取り付け強度を高めるためである。
スリット21Fから内部へ通された給電端子31も同様に耐熱性樹脂4で補強可能である。
【0030】
ヨークブラケット外側面21jに取り付けられたステータベースおよび各ステータ部材をステータS2として耐熱性樹脂で一体成型するには、まず金型の片面側でステータベース35の外側になった面を支持する。そして、係止部36A、36B、36C、給電端子31に耐熱性樹脂4が回るよう他面側を構成して樹脂成形する。
その際、駆動回路部材Dの上面D1を支持する部分の片面側と他面側の間隔は、駆動回路部材Dの厚みとステータベース35の厚みの和よりわずかに大きくし駆動回路部材D(あるいはE)の厚みとステータベース35の厚みおよびヨークブラケット21の厚み和より小さくする。
このようにすれば、ステータS2の厚みstを小さくできることになる。
ステータベース35の駆動回路部材Dを配置する部分に開口を設け、駆動回路部材Dの本体部をステータベース35と厚み方向へ重畳させるとさらにステータS2の厚みを改善できる。
また、係止部36A、36B、36Cを設けず、さらに給電端子31を外側面21jに配置すれば、ステータベース35をガラス繊維混入のエポキシ樹脂等等の硬質印刷配線基板を用いることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ステータを構成するヨークブラケットの空所を利用してステータ部材の一部、例えばフレキシブル印刷配線板で形成されたステータベースの一部、駆動回路部材としてのIC部品、ホールセンサその他電気部品、空心電機子コイルをヨークブラケットの厚み方向で重畳させることによって、ステータ部材とヨークブラケットの厚み分をオーバラップさせ、ステータの厚みを薄くし、モータ全体の厚みを薄くすることが可能となる。
また、ステータ部材を構成するステータベースをプリント印刷配線板とし、そのプリント配線板をフレキシブルプリント配線板とすることで、その柔軟性を利用してステータベースを空所にステータベースを入り込ませることができる。
さらにプリント印刷配線板に開口を設け、その開口に駆動回路部材を配することにより、さらにステータベース分の厚みも薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態で、ブラシレスモータを構成するステータの平面図である。
【図2】図1に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面図である。
【図3】図1の一部材(ヨークブラケット)の平面図である。
【図4】図1に示すステータを構成するステータベースの他の実施の形態を示す平面図である。
【図5】この発明の第2の実施の形態として、ステータベースに開口を設け、その開口に駆動回路部材を配したモータの要部断面図である。
【図6】この発明を応用した振動モータの要部断面図である。
【図7】本願発明をセンサレス方式のブラシレスモータに応用したステータの例を示す平面図である。
【図8】この発明の第3の実施の形態として、ステータベースをヨークブラケットの外側面に取り付けたステータの平面図である。
【図9】図8に示すステータを利用したブラシレスモータの要部断面である。
【図10】図8の一部材(ヨークブラケット)を示す平面図である。
【符号の説明】
1、11、21 ヨークブラケット
1m 空所
2 軸
3、33、34、35 ステータベース
4 耐熱性樹脂
5A、5B、5C 空心電機子コイル
6、66 ロータヨーク
R ロータ
R1 偏心ロータ
H ホールセンサ
D IC部品
7 焼結含油軸受
8 軸方向空隙型マグネット
9 弧状の偏心ウエイト
10、100 カバー部材
Claims (7)
- 複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットが備えられたロータが、軸を介して回転自在にステータに支えられる軸方向空隙型ブラシレスモータであって、このステータは、前記ロータを回転させるための駆動回路部材と空心電機子コイルおよびそれらを載置するステータベースからなるステータ部材と磁性を有するブラケットで構成され、前記ブラケットに設けた空所により前記ブラケットと前記ステータ部材の一部を厚み方向で重畳させ、前記ステータの厚みを前記ステータ部材とヨークブラケットの厚みの総和未満として一体に樹脂成形したことを特徴とする軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記ステータ部材は、プリント配線基板で形成されるステータベースと、その基板上に配された複数の空心電機子コイルと、前記基板面上で前記空心電機子コイルと重畳しないよう配置される駆動回路部材であることを特徴とする請求項1に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記ステータベースはフレキシブル印刷配線基板であり、前記重畳するステータ部材はこのフレキシブル印刷配線基板であることを特徴とする請求項1または2に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記ステータベースに開口を設け、前記重畳するステータ部材はその開口に配置された前記駆動回路部材であることを特徴とする請求項3記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記重畳するステータ部材は前記駆動回路部材と前記空心電機子コイルで、前記ステータベースが前記ヨークブラケットの外面側に接していることを特徴とする請求項1から3記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記ヨークブラケット外周に保持部が設けられ、前記ロータを囲むカバーが前記保持部でステータに固定されていることを特徴とする請求項1から5記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
- 前記ロータは、その重心が回転軸に対し偏心し、振動モータを構成していることを特徴とする請求項1から6記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010283960A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Jianzhun Electric Mach Ind Co Ltd | ファン |
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-
2003
- 2003-03-27 JP JP2003086928A patent/JP2004297903A/ja active Pending
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