JP2005027484A - ステータと同ステータを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】薄型なものでも、磁極の中心がデイテントトルク発生部材上に来るようにして起動の容易性を得ると共に、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにする。
【解決手段】軸方向空隙型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂと、ホールセンサＨと、この出力で駆動される駆動回路部材Ｄとが配置された薄いステータベース３を有するヨークブラケット１を有するステータで軸支承部１ａと、この軸支承部から一体に突き出され軸方向空隙型マグネットのニュートラル程度の幅がある支骨１ｂと、この支骨を閉じるリング状の保持部１ｃとがあり、平面視で前記ホールセンサが支骨上に配され、前記駆動回路部材が支骨間の空所１ｅに配される。
【選択図】図１
【解決手段】軸方向空隙型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂと、ホールセンサＨと、この出力で駆動される駆動回路部材Ｄとが配置された薄いステータベース３を有するヨークブラケット１を有するステータで軸支承部１ａと、この軸支承部から一体に突き出され軸方向空隙型マグネットのニュートラル程度の幅がある支骨１ｂと、この支骨を閉じるリング状の保持部１ｃとがあり、平面視で前記ホールセンサが支骨上に配され、前記駆動回路部材が支骨間の空所１ｅに配される。
【選択図】図１
Description
この発明は、移動体通信装置の無音報知手段に用いて好適なもので駆動回路部材が内蔵されたステータと同ステータを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータに関する。
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、上記従来の構造はいずれも駆動回路が内蔵されておらず、外付けのため引き出し端子も４端子以上が必要となって通常の２端子型直流モータのように取り扱うことができない問題があった。
しかも、通常のブラシレスモータでは、ステータは複数個の電機子コイルを均等に全周に配置しており、駆動回路装置もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、これらの駆動回路装置は通常ではとても内蔵できるものではなかった。
しかも、通常のブラシレスモータでは、ステータは複数個の電機子コイルを均等に全周に配置しており、駆動回路装置もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、これらの駆動回路装置は通常ではとても内蔵できるものではなかった。
扁平な軸方向空隙型ブラシレス振動モータとして本出願人は、先にコアレススロットレス型で駆動回路部材を内蔵させないものを提案している。（特許文献１、特許文献２参照） 駆動回路付きのブラシレス振動モータとしては、コアード型で、複数個の等分に配置した突極に電機子コイルを巻回してなるコアード型で駆動回路部材をステータの側方に配置した非円形なものが知られている。（特許文献３参照）
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
そこで、本出願人は、先にコアード、スロットレスコアレス型を含んだもので複数個の電機子コイルの一部を削除して空間を設け、この空間に駆動回路部材を配置したものを提案している。（特許文献４参照）
実開平４−１３７４６３号公報
特開２００２−１４３７６７号公報
特開２０００−２４５１０３号公報
特開２００２−１４２４２７号公報
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
そこで、本出願人は、先にコアード、スロットレスコアレス型を含んだもので複数個の電機子コイルの一部を削除して空間を設け、この空間に駆動回路部材を配置したものを提案している。（特許文献４参照）
また、このような振動モータは携帯電話機等の移動体通信装置に搭載される場合、サイズが極限まで薄く小型化が要求され、偏心ロータを構成する軸も０．６ｍｍ以下のものが採用せざるを得ないようになっているので、耐衝撃性に十分配慮しなくてはならない。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、駆動回路を内蔵させたブラシレスモータは、通常１個のホールセンサと駆動用集積回路部材（ＩＣ）を単相に結線された軸方向空心電機子コイルの間に格納したステータが部材のコスト、サイズ上から採用される。
単相のブラシレスモータは停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
軸方向空隙型スロットレスタイプではこのデイテントトルクをコントロールしないと、起動トルクに対してマグネットによる保持力が相対的に大きくなって起動電圧を上げないと起動しにくい問題がある。さらに、このデイテントトルク発生部材上にホールセンサがあるものでは、この部分にマグネットの磁極に中心が来るように停止するのがよいが、ニュートラル部が来るように止まると起動不能となる。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
この発明の目的は、軸方向空隙型モータに使用するステータとして空隙が少ない薄型なものでも、デイテントトルク発生部材の形状に工夫を加えることによって磁極の中心のみがデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を得ると共に、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって少ない電圧でも起動を容易とならしめるのを最小の部品で実現しようとするものであり、しかも、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにして軸方向空隙型モータの構成して極めて薄型なものを実現させるものである。
単相のブラシレスモータは停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
軸方向空隙型スロットレスタイプではこのデイテントトルクをコントロールしないと、起動トルクに対してマグネットによる保持力が相対的に大きくなって起動電圧を上げないと起動しにくい問題がある。さらに、このデイテントトルク発生部材上にホールセンサがあるものでは、この部分にマグネットの磁極に中心が来るように停止するのがよいが、ニュートラル部が来るように止まると起動不能となる。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
この発明の目的は、軸方向空隙型モータに使用するステータとして空隙が少ない薄型なものでも、デイテントトルク発生部材の形状に工夫を加えることによって磁極の中心のみがデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を得ると共に、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって少ない電圧でも起動を容易とならしめるのを最小の部品で実現しようとするものであり、しかも、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにして軸方向空隙型モータの構成して極めて薄型なものを実現させるものである。
上記課題を解決するには、請求項１に示すように、複数個の軸方向空隙型空心電機子コイルと、少なくとも１個のホールセンサとが載置されたステータベースと、このステータベースが添設されたヨークブラケットとを備えたステータであって、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出され、少なくとも一部が組みあわせる軸方向空隙型マグネットのニュートラル程度の幅があるもので、かつ、少なくとも一部の開角が前記軸方向空隙型マグネットの磁極の開角にほぼ等しくなっている複数個の支骨と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部とが形成されたもので達成できる。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記軸方向空隙型空心電機子コイルと、ホールセンサと、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配されたものであって、平面視で前記ホールセンサが支骨上に配されると共に、前記駆動回路部材が支骨間の空所に配され、これらの部材と共に少なくとも駆動部材が配された部分が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で一体成形されたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記軸方向空隙型空心電機子コイルと、ホールセンサと、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配されたものであって、平面視で前記ホールセンサが支骨上に配されると共に、前記駆動回路部材が支骨間の空所に配され、これらの部材と共に少なくとも駆動部材が配された部分が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で一体成形されたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
さらに、このようにしたステータを備えて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、請求項５，６に示すように、請求項３に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に開口縁でもって組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に軸を介して回転自在に格納したもので、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸受に固着されたロータとを備えたものか、請求項４に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に回転自在に格納したもので複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸に固着されたロータとを備えたもので達成できる。
そして、振動モータに構成させるには、請求項７に示すように、請求項５又は６に記載のロータは前記マグネットの外方において前記薄いヨーク板の少なくとも一部に比重１５以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記薄いヨーク板は外周の一部を舌片（６ｃ）として水平方向に突き出し、前記偏心ウエイトは前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着されたもので達成できる。
そして、振動モータに構成させるには、請求項７に示すように、請求項５又は６に記載のロータは前記マグネットの外方において前記薄いヨーク板の少なくとも一部に比重１５以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記薄いヨーク板は外周の一部を舌片（６ｃ）として水平方向に突き出し、前記偏心ウエイトは前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着されたもので達成できる。
請求項１の発明によれば、支骨の幅が組みあわせるマグネットのニュートラル程度に狭いため、磁極の中心の磁界が強いので、マグネットのニュートラル部分は支骨であるデイテントトルク発生部材上には停止しなくなって磁極の中心部分が支骨の部分に停止するようになり、起動が容易になる。
請求項２の発明によれば、ステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られる。
請求項３、４の発明によれば、組みあわせるロ−タことによって軸固定型、軸回転型ともなるブラシレスモータが容易に得られる。
請求項５、６の発明によれば、ステータ部分が薄い軸方向空隙型モータにでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
そして、請求項７の発明によれば、偏心ウエイトの取付が強固にでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できるので、ステータ部分が薄い軸方向空隙型振動モータにできる。
請求項２の発明によれば、ステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られる。
請求項３、４の発明によれば、組みあわせるロ−タことによって軸固定型、軸回転型ともなるブラシレスモータが容易に得られる。
請求項５、６の発明によれば、ステータ部分が薄い軸方向空隙型モータにでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
そして、請求項７の発明によれば、偏心ウエイトの取付が強固にでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できるので、ステータ部分が薄い軸方向空隙型振動モータにできる。
デイテントトルク発生部材として支骨の幅を特定することによって磁極の中心がデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を狙うと共に、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって起動が容易とならしめるステータベ−スを最小の部品で実現したものである。
図１は、本発明のブラスレスモータのステータ側を示す平面図である。（実施例１）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図７は、本発明の他のヨークブラケットの平面図である。（実施例３）
図８は、図２のヨークブラケットの変形例の平面図である。（実施例４）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図７は、本発明の他のヨークブラケットの平面図である。（実施例３）
図８は、図２のヨークブラケットの変形例の平面図である。（実施例４）
図１、図２のヨークブラケット１は、鉄板より弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１ｍｍないし０．２ｍｍの薄型で構成され、中央にバーリング状に突き立てた軸支承部１ａがあり、この軸支承部１ａから一体に半径方向に、複数個の支骨１ｂが延設されている。この支骨１ｂは、組みあわせる後述の軸方向空隙型マグネットの磁極の開角に等しく、幅が磁極のニュートラル程度か少し狭くなっているのが特徴で、ここでは、６極の軸方向空隙型マグネットの磁極である約６０度開角で延設された１個分を除いた５カ所となっており、前記軸方向界磁型マグネットの磁界を受けるディテントトルク発生部材として機能している。この支骨１ｂの各先端には、リング状の補強を兼ねた保持部１ｃと一体化され、この保持部の一部がさらに半径方向に突き出されて給電端子載置部１ｄとなっている。このヨークブラケット１は、軸方向界磁型マグネットの磁極を特定の位置に停止しておくために前記のディテントトルク発生部材である支骨１ｂの間は非磁性の空所１ｅを構成している。ここで、組みあわせる軸方向空隙型マグネットは内径が軸支承部１ａよりわずかに大きく、外径は保持部１ｃより小にするのがよく、このようにすることによって軸方向空隙型マグネットは、前記軸支承部１ａ、保持部１ｃの影響が出なくなるので、確実に磁極の中心が支骨１ｂ、すなわち、デイテントトルク発生部材上に停動することになる。
図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
このように構成したヨークブラケット１の上面には、前記軸支承部１ａに０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の細手の軸２が基端で圧入されると共に、この周囲に後述の図５に示すようなフレキシブル印刷配線板ステータベース３が載置される。ここで圧入だけで強度が確保できない場合は、外側からレーザ溶接Ｙするのがよい。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは、欠除された支骨の位置の空所２個分の位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅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全姿勢で最小の起動トルクが得られるように、かつ、磁極のニュートラルの幅と同程度かわずかに小に設定されるのがよい。このようにすることによって磁極のニュートラルは、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。また、他の支骨１ｂは、平面視で空心電機子コイルの有効導体部の位置に来るので、この部分の磁束が多く集まり、かつ有効導体部が約６０度になっているので、磁極の中心に有効導体部の中心が来ることになって起動トルクが大となり、効率がよくなる。
これらの各ステータ部材からなるステータは、空心電機子コイル等が平面視重畳してないことになるので薄型に構成できる。
ここで前記ステータベース３の駆動回路部材の載置される位置はデイテントトルク発生部材である支骨１ｂでなく空所１ｅに設定することによって、フレキシブル印刷配線板からなるステータベース３はこの空所１ｅに撓んで入り込むので、この部分のステータベース３の厚みが無視できる。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。
図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
このように構成したヨークブラケット１の上面には、前記軸支承部１ａに０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の細手の軸２が基端で圧入されると共に、この周囲に後述の図５に示すようなフレキシブル印刷配線板ステータベース３が載置される。ここで圧入だけで強度が確保できない場合は、外側からレーザ溶接Ｙするのがよい。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは、欠除された支骨の位置の空所２個分の位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅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全姿勢で最小の起動トルクが得られるように、かつ、磁極のニュートラルの幅と同程度かわずかに小に設定されるのがよい。このようにすることによって磁極のニュートラルは、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。また、他の支骨１ｂは、平面視で空心電機子コイルの有効導体部の位置に来るので、この部分の磁束が多く集まり、かつ有効導体部が約６０度になっているので、磁極の中心に有効導体部の中心が来ることになって起動トルクが大となり、効率がよくなる。
これらの各ステータ部材からなるステータは、空心電機子コイル等が平面視重畳してないことになるので薄型に構成できる。
ここで前記ステータベース３の駆動回路部材の載置される位置はデイテントトルク発生部材である支骨１ｂでなく空所１ｅに設定することによって、フレキシブル印刷配線板からなるステータベース３はこの空所１ｅに撓んで入り込むので、この部分のステータベース３の厚みが無視できる。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。
図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
このようなヨークブラケットと組みあわせるロータは、ここでは、図３、図４に示すように偏心ロータＲで構成されており、この偏心ロータＲを構成する一部材である薄いヨーク板６には、希土類磁石粉末をポリアミド樹脂に一体化した軸方向空隙型樹脂製マグネット８が接着される。この薄いヨーク板６は、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の磁界を受ける平坦部６ｈとこの平坦部６ｈに一体の外径側垂下部６ａと内径側垂下部６ｂを有し、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８を囲うようになっているので、このマグネット８は強い接着力を得ている
弧状の偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａには、２個の舌片６ｃが前記外径側垂下部６ａに一体に水平に法線方向外方に突き出されると共に、フランジ６ｄが前記内径側垂下部６ｂから水平に内方に突き出され、前記舌片６ｃに前記凹所９ａをはめ込んで偏心ウエイト９を配着し、前記金属部材としての内径側フランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメＬ２によって取り付けたものである。
このようにすれば、弧状の偏心ウエイト９を凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは接着あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合は前記舌片６ｃに２スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲとして容易に構成できる。
弧状の偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａには、２個の舌片６ｃが前記外径側垂下部６ａに一体に水平に法線方向外方に突き出されると共に、フランジ６ｄが前記内径側垂下部６ｂから水平に内方に突き出され、前記舌片６ｃに前記凹所９ａをはめ込んで偏心ウエイト９を配着し、前記金属部材としての内径側フランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメＬ２によって取り付けたものである。
このようにすれば、弧状の偏心ウエイト９を凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは接着あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合は前記舌片６ｃに２スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲとして容易に構成できる。
薄いヨーク板６は、さらに、前記舌片を間にして約１８０度弱対向して係止部として機能する切り欠き６ｄが形成されている。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。
したがって偏心ウエイト９は、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。
したがって偏心ウエイト９は、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
このように構成した偏心ロータＲと前記ヨークブラケット１を含むステータを組みあわせて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、図５に示すようなものとなる。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入してレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。
したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
ステータベース３上に設けた巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、ホールセンサＨおよび駆動回路部材Ｄなどからなるステータをカバー部材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ので、ブラシレスモータでありながら通常のモータと同様に取り扱うことができる。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入してレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。
したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
ステータベース３上に設けた巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、ホールセンサＨおよび駆動回路部材Ｄなどからなるステータをカバー部材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ので、ブラシレスモータでありながら通常のモータと同様に取り扱うことができる。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
図６は、軸回転型同モータの構成を示すもので、すなわち、ヨークブラケット１１の中央には、第１の実施の形態と比較して少し大径の軸支部１１ａがバーリング状に上方に突き出され、ここに焼結含油軸受７７が格納される。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａに軸の先端側が溶接されている以外は前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａに軸の先端側が溶接されている以外は前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
図７は、ヨークブラケットの第３の実施例で、組みあわせる軸方向空隙型マグネットがＮｄ焼結製のように磁力が強いものと組みあわせる場合に好適なもので、支骨１ｂを３個にしたものである。このようにすれば吸着ロスを大にすることなく効果を発揮できる。
図８は、ヨークブラケットの第４の実施例として前記図２の変形例を示すもので、デイテントトルク発生部材である支骨の幅を少し広げたものと、ニュートラル程度のものとの組みあわせたもので、幅を少し広げたものの方の支骨上にホールセンサＨを中心から少しずらして配置させたもので、組みあわせる軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンがこのホールセンサ上に来ないようにしたものである。
このようにしても、ニュートラルゾーンはホールセンサ上に来ないようになるので、起動エラーが出なくなる。なお、ここでは、支骨の数が多くなっているので、デイテントトルクは多くなるため、組みあわせるマグネットは、たとえば樹脂マグネットのように磁力の弱いものを使用するか、ヨークブラケットの材質として弱磁性を有するものにするのがよい。
このようにしても、ニュートラルゾーンはホールセンサ上に来ないようになるので、起動エラーが出なくなる。なお、ここでは、支骨の数が多くなっているので、デイテントトルクは多くなるため、組みあわせるマグネットは、たとえば樹脂マグネットのように磁力の弱いものを使用するか、ヨークブラケットの材質として弱磁性を有するものにするのがよい。
この発明によるステータは、ロータと組み合わせて確実に起動でき、上述のように強度を損なうことなく薄型にできるので、軸方向空隙型ブラシレス振動モータに採用して極めて薄く構成できるようになり、移動体通信装置のような携帯機器に無音報知手段として産業上有意義な技術手段として奏するものである。この場合はステータとしては振動モータだけに限定しなくてもよい。すなわち、軸回転型であれば出力軸を有するスピンドルモータにも、また、出力軸にフアンを取り付けて冷却用フアンモータにも展開できる。なお、前記の実施例では軸方向空隙型マグネットを樹脂製で説明したが、希土類焼結型であってもよく、磁極の数は４極、２極でも組みあわせる空心電機子コイルに合わせて対応でき、その都度前記ヨークブラケットの支骨の数と位置を組みあわせるマグネットの磁極に合わせて設定できる。
１、１１ ヨークブラケット
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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
この発明は、移動体通信装置の無音報知手段に用いて好適なもので駆動回路部材が内蔵されたステータと同ステータを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータに関する。
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、上記従来の構造はいずれも駆動回路が内蔵されておらず、外付けのため引き出し端子も４端子以上が必要となって通常の２端子型直流モータのように取り扱うことができない問題があった。
しかも、通常のブラシレスモータでは、ステータは複数個の電機子コイルを均等に全周に配置しており、駆動回路装置もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、これらの駆動回路装置は通常ではとても内蔵できるものではなかった。
しかも、通常のブラシレスモータでは、ステータは複数個の電機子コイルを均等に全周に配置しており、駆動回路装置もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、これらの駆動回路装置は通常ではとても内蔵できるものではなかった。
扁平な軸方向空隙型ブラシレス振動モータとして本出願人は、先にコアレススロットレス型で駆動回路部材を内蔵させないものを提案している。（特許文献１、特許文献２参照）
駆動回路付きのブラシレス振動モータとしては、コアード型で、複数個の等分に配置した突極に電機子コイルを巻回してなるコアード型で駆動回路部材をステータの側方に配置した非円形なものが知られている。（特許文献３参照）
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
そこで、本出願人は、先にコアード、スロットレスコアレス型を含んだもので複数個の電機子コイルの一部を削除して空間を設け、この空間に駆動回路部材を配置したものを提案している。（特許文献４参照）
実開平４−１３７４６３号公報
特開２００２−１４３７６７号公報
特開２０００−２４５１０３号公報
特開２００２−１４２４２７号公報
駆動回路付きのブラシレス振動モータとしては、コアード型で、複数個の等分に配置した突極に電機子コイルを巻回してなるコアード型で駆動回路部材をステータの側方に配置した非円形なものが知られている。（特許文献３参照）
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
そこで、本出願人は、先にコアード、スロットレスコアレス型を含んだもので複数個の電機子コイルの一部を削除して空間を設け、この空間に駆動回路部材を配置したものを提案している。（特許文献４参照）
また、このような振動モータは携帯電話機等の移動体通信装置に搭載される場合、サイズが極限まで薄く小型化が要求され、偏心ロータを構成する軸も０．６ｍｍ以下のものが採用せざるを得ないようになっているので、耐衝撃性に十分配慮しなくてはならない。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、駆動回路を内蔵させたブラシレスモータは、通常１個のホールセンサと駆動用集積回路部材（ＩＣ）を単相に結線された軸方向空心電機子コイルの間に格納したステータが部材のコスト、サイズ上から採用される。
単相のブラシレスモータは停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
軸方向空隙型スロットレスタイプではこのデイテントトルクをコントロールしないと、起動トルクに対してマグネットによる保持力が相対的に大きくなって起動電圧を上げないと起動しにくい問題がある。さらに、このデイテントトルク発生部材上にホールセンサがあるものでは、この部分にマグネットの磁極に中心が来るように停止するのがよいが、ニュートラル部が来るように止まると起動不能となる。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
この発明の目的は、軸方向空隙型モータに使用するステータとして空隙が少ない薄型なものでも、デイテントトルク発生部材の形状に工夫を加えることによって磁極の中心のみがデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を得ると共に、このディテントトルク発生部材によって強度を十分に得るようにし、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって少ない電圧でも起動を容易とならしめるのを最小の部品で実現しようとするものであり、しかも、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにして軸方向空隙型モータの構成して極めて薄型ながら強度の十分なものを実現させるにある。
単相のブラシレスモータは停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
軸方向空隙型スロットレスタイプではこのデイテントトルクをコントロールしないと、起動トルクに対してマグネットによる保持力が相対的に大きくなって起動電圧を上げないと起動しにくい問題がある。さらに、このデイテントトルク発生部材上にホールセンサがあるものでは、この部分にマグネットの磁極に中心が来るように停止するのがよいが、ニュートラル部が来るように止まると起動不能となる。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
この発明の目的は、軸方向空隙型モータに使用するステータとして空隙が少ない薄型なものでも、デイテントトルク発生部材の形状に工夫を加えることによって磁極の中心のみがデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を得ると共に、このディテントトルク発生部材によって強度を十分に得るようにし、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって少ない電圧でも起動を容易とならしめるのを最小の部品で実現しようとするものであり、しかも、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにして軸方向空隙型モータの構成して極めて薄型ながら強度の十分なものを実現させるにある。
上記課題を解決するには、請求項１に示すように、複数個の軸方向空隙型空心電機子コイルと、軸方向空隙型空心電機子コイルの配置されていない空間に少なくとも駆動回路部材の一部が載置されたステータベースと、このステータベースが添設されたヨークブラケットとを備えたステータであって、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出され、かつ、少なくとも一部の開角が組み合わされる軸方向空隙型マグネットの磁極の開角の１ないし２倍にほぼ等しくなっている複数個の支骨と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部とが形成されたもので達成できる。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記支骨の幅はほぼ組み合わされる前記軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンに等しくなっており、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記軸方向空隙型空心電機子コイルと、前記駆動回路部材はホールセンサと、このホールセンサの出力で駆動されるＩＣされた駆動部材とからなり、平面視で前記ホールセンサの少なくとも一部が支骨上に配されると共に、前記駆動部材が支骨間の空所に配され、これらの部材と共に少なくとも駆動部材が配された部分が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で一体化されたされたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記支骨の幅はほぼ組み合わされる前記軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンに等しくなっており、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記軸方向空隙型空心電機子コイルと、前記駆動回路部材はホールセンサと、このホールセンサの出力で駆動されるＩＣされた駆動部材とからなり、平面視で前記ホールセンサの少なくとも一部が支骨上に配されると共に、前記駆動部材が支骨間の空所に配され、これらの部材と共に少なくとも駆動部材が配された部分が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で一体化されたされたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
さらに、このようにしたステータを備えて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、請求項５，６に示すように、請求項３に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に開口縁でもって組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に軸を介して回転自在に格納したもので、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸受に固着されたロータとを備えたものか、請求項４に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に回転自在に格納したもので複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸に固着されたロータとを備えたもので達成できる。
そして、振動モータに構成させるには、請求項７に示すように、請求項５又は６に記載のロータは前記マグネットの外方において前記薄いヨーク板の少なくとも一部に比重１５以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記薄いヨーク板は外周の一部を舌片（６ｃ）として水平方向に突き出し、前記偏心ウエイトは前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着されたもので達成できる。
そして、振動モータに構成させるには、請求項７に示すように、請求項５又は６に記載のロータは前記マグネットの外方において前記薄いヨーク板の少なくとも一部に比重１５以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記薄いヨーク板は外周の一部を舌片（６ｃ）として水平方向に突き出し、前記偏心ウエイトは前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着されたもので達成できる。
請求項１の発明によれば、支骨によって強度とディテントトルクの発生部が得られ、組み合わせる軸方向空隙型マグネットは、磁極のニュートラルゾーンが支骨上に来ないようになって起動が容易にできる。
請求項２の発明によれば、支骨の幅が組みあわせるマグネットのニュートラル程度に狭いため、磁極の中心の磁界が強いので、マグネットのニュートラル部分は支骨であるデイテントトルク発生部材上には停止しなくなって磁極の中心部分が支骨の部分に停止するようになり、起動が容易になる。ステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られる。
請求項３、４の発明によれば、組みあわせるロ−タことによって軸固定型、軸回転型ともなるブラシレスモータが容易に得られる。
請求項５、６の発明によれば、ステータ部分が薄い軸方向空隙型モータにでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
そして、請求項７の発明によれば、偏心ウエイトの取付が強固にでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できるので、ステータ部分が薄い軸方向空隙型振動モータにできる。
請求項２の発明によれば、支骨の幅が組みあわせるマグネットのニュートラル程度に狭いため、磁極の中心の磁界が強いので、マグネットのニュートラル部分は支骨であるデイテントトルク発生部材上には停止しなくなって磁極の中心部分が支骨の部分に停止するようになり、起動が容易になる。ステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られる。
請求項３、４の発明によれば、組みあわせるロ−タことによって軸固定型、軸回転型ともなるブラシレスモータが容易に得られる。
請求項５、６の発明によれば、ステータ部分が薄い軸方向空隙型モータにでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
そして、請求項７の発明によれば、偏心ウエイトの取付が強固にでき、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できるので、ステータ部分が薄い軸方向空隙型振動モータにできる。
デイテントトルク発生部材として支骨の幅を特定することによって磁極の中心がデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を狙うと共に、空心電機子コイルに最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって起動が容易とならしめるステータベ−スを最小の部品で実現したものである。
図１は、本発明のブラスレスモータのステータ側を示す平面図である。（実施例１）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図７は、本発明の他のヨークブラケットの平面図である。（実施例３）
図８は、図２のヨークブラケットの変形例の平面図である。（実施例４）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図７は、本発明の他のヨークブラケットの平面図である。（実施例３）
図８は、図２のヨークブラケットの変形例の平面図である。（実施例４）
図１、図２のヨークブラケット１は、鉄板より弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１ｍｍないし０．２ｍｍの薄型で構成され、中央にバーリング状に突き立てた軸支承部１ａがあり、この軸支承部１ａから一体に半径方向に、複数個の支骨１ｂが延設されている。この支骨１ｂは、組みあわせる後述の軸方向空隙型マグネットの磁極の開角に等しく、幅が磁極のニュートラル程度か少し狭くなっているのが特徴で、ここでは、６極の軸方向空隙型マグネットの磁極である約６０度開角で延設された１個分を除いた５カ所となっており、前記軸方向界磁型マグネットの磁界を受けるディテントトルク発生部材として機能している。この支骨１ｂの各先端には、リング状の補強を兼ねた保持部１ｃと一体化され、この保持部の一部がさらに半径方向に突き出されて給電端子載置部１ｄとなっている。このヨークブラケット１は、軸方向界磁型マグネットの磁極を特定の位置に停止しておくために前記のディテントトルク発生部材である支骨１ｂの間は非磁性の空所１ｅを構成している。ここで、組みあわせる軸方向空隙型マグネットは内径が軸支承部１ａよりわずかに大きく、外径は保持部１ｃより小にするのがよく、このようにすることによって軸方向空隙型マグネットは、前記軸支承部１ａ、保持部１ｃの影響が出なくなるので、確実に磁極の中心が支骨１ｂ、すなわち、デイテントトルク発生部材上に停動することになる。
図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
このように構成したヨークブラケット１の上面には、前記軸支承部１ａに０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の細手の軸２が基端で圧入されると共に、この周囲に後述の図５に示すようなフレキシブル印刷配線板ステータベース３が載置される。ここで圧入だけで強度が確保できない場合は、外側からレーザ溶接Ｙするのがよい。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは、欠除された支骨の位置の空所２個分の位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅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全姿勢で最小の起動トルクが得られるように、かつ、磁極のニュートラルの幅と同程度かわずかに小に設定されるのがよい。このようにすることによって磁極のニュートラルは、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。また、他の支骨１ｂは、平面視で空心電機子コイルの有効導体部の位置に来るので、この部分の磁束が多く集まり、かつ有効導体部が約６０度になっているので、磁極の中心に有効導体部の中心が来ることになって起動トルクが大となり、効率がよくなる。
これらの各ステータ部材からなるステータは、空心電機子コイル等が平面視重畳してないことになるので薄型に構成できる。
ここで前記ステータベース３の駆動回路部材の載置される位置はデイテントトルク発生部材である支骨１ｂでなく空所１ｅに設定することによって、フレキシブル印刷配線板からなるステータベース３はこの空所１ｅに撓んで入り込むので、この部分のステータベース３の厚みが無視できる。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。
図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
このように構成したヨークブラケット１の上面には、前記軸支承部１ａに０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の細手の軸２が基端で圧入されると共に、この周囲に後述の図５に示すようなフレキシブル印刷配線板ステータベース３が載置される。ここで圧入だけで強度が確保できない場合は、外側からレーザ溶接Ｙするのがよい。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは、欠除された支骨の位置の空所２個分の位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅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全姿勢で最小の起動トルクが得られるように、かつ、磁極のニュートラルの幅と同程度かわずかに小に設定されるのがよい。このようにすることによって磁極のニュートラルは、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。また、他の支骨１ｂは、平面視で空心電機子コイルの有効導体部の位置に来るので、この部分の磁束が多く集まり、かつ有効導体部が約６０度になっているので、磁極の中心に有効導体部の中心が来ることになって起動トルクが大となり、効率がよくなる。
これらの各ステータ部材からなるステータは、空心電機子コイル等が平面視重畳してないことになるので薄型に構成できる。
ここで前記ステータベース３の駆動回路部材の載置される位置はデイテントトルク発生部材である支骨１ｂでなく空所１ｅに設定することによって、フレキシブル印刷配線板からなるステータベース３はこの空所１ｅに撓んで入り込むので、この部分のステータベース３の厚みが無視できる。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。
図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
このようなヨークブラケットと組みあわせるロータは、ここでは、図３、図４に示すように偏心ロータＲで構成されており、この偏心ロータＲを構成する一部材である薄いヨーク板６には、希土類磁石粉末をポリアミド樹脂に一体化した軸方向空隙型樹脂製マグネット８が接着される。この薄いヨーク板６は、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の磁界を受ける平坦部６ｈとこの平坦部６ｈに一体の外径側垂下部６ａと内径側垂下部６ｂを有し、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８を囲うようになっているので、このマグネット８は強い接着力を得ている
弧状の偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａには、２個の舌片６ｃが前記外径側垂下部６ａに一体に水平に法線方向外方に突き出されると共に、フランジ６ｄが前記内径側垂下部６ｂから水平に内方に突き出され、前記舌片６ｃに前記凹所９ａをはめ込んで偏心ウエイト９を配着し、前記金属部材としての内径側フランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメＬ２によって取り付けたものである。
このようにすれば、弧状の偏心ウエイト９を凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは接着あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合は前記舌片６ｃに２スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲとして容易に構成できる。
弧状の偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａには、２個の舌片６ｃが前記外径側垂下部６ａに一体に水平に法線方向外方に突き出されると共に、フランジ６ｄが前記内径側垂下部６ｂから水平に内方に突き出され、前記舌片６ｃに前記凹所９ａをはめ込んで偏心ウエイト９を配着し、前記金属部材としての内径側フランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメＬ２によって取り付けたものである。
このようにすれば、弧状の偏心ウエイト９を凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは接着あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合は前記舌片６ｃに２スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲとして容易に構成できる。
薄いヨーク板６は、さらに、前記舌片を間にして約１８０度弱対向して係止部として機能する切り欠き６ｄが形成されている。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。
したがって偏心ウエイト９は、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。
したがって偏心ウエイト９は、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
このように構成した偏心ロータＲと前記ヨークブラケット１を含むステータを組みあわせて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、図５に示すようなものとなる。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入してレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。
したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
ステータベース３上に設けた巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、ホールセンサＨおよび駆動回路部材Ｄなどからなるステータをカバー部材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ので、ブラシレスモータでありながら通常のモータと同様に取り扱うことができる。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入してレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。
したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
ステータベース３上に設けた巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、ホールセンサＨおよび駆動回路部材Ｄなどからなるステータをカバー部材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ので、ブラシレスモータでありながら通常のモータと同様に取り扱うことができる。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
図６は、軸回転型同モータの構成を示すもので、すなわち、ヨークブラケット１１の中央には、第１の実施の形態と比較して少し大径の軸支部１１ａがバーリング状に上方に突き出され、ここに焼結含油軸受７７が格納される。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａに軸の先端側が溶接されている以外は前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａに軸の先端側が溶接されている以外は前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
図７は、ヨークブラケットの第３の実施例で、組みあわせる軸方向空隙型マグネットがＮｄ焼結製のように磁力が強いものと組みあわせる場合に好適なもので、支骨１ｂを３個にしたものである。このようにすれば吸着ロスを大にすることなく効果を発揮できる。
図８は、ヨークブラケットの第４の実施例として前記図２の変形例を示すもので、デイテントトルク発生部材である支骨の幅を少し広げたものと、ニュートラル程度のものとの組みあわせたもので、幅を少し広げたものの方の支骨上にホールセンサＨを中心から少しずらして配置させたもので、組みあわせる軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンがこのホールセンサ上に来ないようにしたものである。
このようにしても、ニュートラルゾーンはホールセンサ上に来ないようになるので、起動エラーが出なくなる。なお、ここでは、支骨の数が多くなっているので、デイテントトルクは多くなるため、組みあわせるマグネットは、たとえば樹脂マグネットのように磁力の弱いものを使用するか、ヨークブラケットの材質として弱磁性を有するものにするのがよい。
このようにしても、ニュートラルゾーンはホールセンサ上に来ないようになるので、起動エラーが出なくなる。なお、ここでは、支骨の数が多くなっているので、デイテントトルクは多くなるため、組みあわせるマグネットは、たとえば樹脂マグネットのように磁力の弱いものを使用するか、ヨークブラケットの材質として弱磁性を有するものにするのがよい。
この発明によるステータは、ロータと組み合わせて確実に起動でき、上述のように強度を損なうことなく薄型にできるので、軸方向空隙型ブラシレス振動モータに採用して極めて薄く構成できるようになり、移動体通信装置のような携帯機器に無音報知手段として産業上有意義な技術手段として奏するものである。この場合はステータとしては振動モータだけに限定しなくてもよい。すなわち、軸回転型であれば出力軸を有するスピンドルモータにも、また、出力軸にフアンを取り付けて冷却用フアンモータにも展開できる。なお、前記の実施例では軸方向空隙型マグネットを樹脂製で説明したが、希土類焼結型であってもよく、磁極の数は４極、２極でも組みあわせる空心電機子コイルに合わせて対応でき、その都度前記ヨークブラケットの支骨の数と位置を組みあわせるマグネットの磁極に合わせて設定できる。
１、１１ ヨークブラケット
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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
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軸方向空隙型空心電機子コイル（５Ａ）と、この軸方向空隙型空心電機子コイルの配置されていない空間に少なくとも駆動回路部材の一部が載置されたステータベース（３）と、このステータベースが添設されたヨークブラケット（１、１１）とを備えたもので、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出され、少なくとも一部の開角が組み合わされる軸方向空隙型マグネットの磁極の開角、または同開角の２倍にほぼ等しくなっている複数個の支骨（１ｂ）と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部（１ｃ）とが形成されたもので達成できる。
具体的には、請求項２に示す発明のように前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記支骨の幅はほぼ組み合わされる前記軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンに等しくなっており、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記駆動回路部材はホールセンサ（Ｈ）と、このホールセンサの出力で駆動されるＩＣされた駆動部材（Ｄ）とからなり、平面視で前記ホールセンサの少なくとも一部が支骨上に配されると共に、前記駆動部材が平面視で支骨間の空所（１ｅ）に配され、これらの部材と共に少なくとも前記駆動部材が配された部分の少なくとも一部が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で固定されたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
具体的には、請求項２に示す発明のように前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記支骨の幅はほぼ組み合わされる前記軸方向空隙型マグネットの磁極のニュートラルゾーンに等しくなっており、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記駆動回路部材はホールセンサ（Ｈ）と、このホールセンサの出力で駆動されるＩＣされた駆動部材（Ｄ）とからなり、平面視で前記ホールセンサの少なくとも一部が支骨上に配されると共に、前記駆動部材が平面視で支骨間の空所（１ｅ）に配され、これらの部材と共に少なくとも前記駆動部材が配された部分の少なくとも一部が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で固定されたものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３、４に示す発明のように、前記軸支承部に軸の基端が固着されているものか、前記軸支承部に軸受があるものにするのがよい。
さらに、このようにしたステータを備えて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、請求項５，６に示すように請求項３に記載のステータに組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に前記軸を介して回転自在に格納されたロータは複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板と、この薄いヨーク板に前記軸方向空隙型マグネットの外方で該マグネット面より軸方向に突き出ないように固着された弧状の偏心ウエイトと、このマグネットの内方に固着されたものか、請求項４に記載のステータに組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に前記軸受を介して回転自在に格納されたロータは複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板と、この薄いヨーク板に前記軸方向空隙型マグネットの外方で該マグネット面より軸方向に突き出ないように固着された弧状の偏心ウエイトと、このマグネットの内方に固着された軸とが備えられたもので達成できる。
この発明は、移動体通信装置の無音報知手段に用いて好適なもので駆動回路部材が内蔵されたステータと同ステータを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータに関する。
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、上記従来の構造はいずれも駆動回路が内蔵されておらず、外付けのため引き出し端子も４端子以上が必要となって通常の２端子型直流モータのように取り扱うことができない問題があり、しかも、通常のブラシレスモータでは、ステータは複数個の電機子コイルを均等に全周に配置しており、駆動回路装置もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、これらの駆動回路装置は通常ではとても内蔵できるものではなかった。
扁平な軸方向空隙型ブラシレス振動モータとして本出願人は、先にコアレススロットレス型で駆動回路部材を内蔵させないものを提案している。（特許文献１、特許文献２参照） 駆動回路付きのブラシレス振動モータとしては、コアード型で、複数個の等分に配置した突極に電機子コイルを巻回してなるコアード型で駆動回路部材をステータの側方に配置した非円形なものが知られている。（特許文献３参照）
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
しかしながら、このようなものは、側方向のサイズが大となってしまい、セットが印刷配線板にＳＭＤ方式では実装効率が悪く、またコアード型のため、厚みが大とならざるを得ず実用性がない。
そこで、本出願人は、先にコアード、スロットレスコアレス型を含んだもので複数個の電機子コイルの一部を削除して空間を設け、この空間に駆動回路部材を配置したものを提案している。（特許文献４参照）
実開平４−１３７４６３号公報
特開２００２−１４３７６７号公報
特開２０００−２４５１０３号公報
特開２００２−１４２４２７号公報
また、このような振動モータは携帯電話機等の移動体通信装置に搭載される場合、サイズが極限まで薄く小型化が要求され、偏心ロータを構成する軸も０．６ｍｍ以下のものが採用せざるを得ないようになっているので、耐衝撃性に十分配慮しなくてはならない。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、薄型化を実現するために軸方向空隙型でコアレススロットレス型にする必要があるが、マグネットの磁力をコントロールしないと、ステータ側に吸着するロスが大きく、起動が困難である。特に直径が１０ｍｍ程度まで追い込まれるようになると、起動トルクが少なくなり、偏心ウエイトを配した偏心ロータでは、軸方向を水平にした場合、ウエイトの重量を引き上げるトルク分を起動トルクに考慮する必要がある。
また、駆動回路を内蔵させたブラシレスモータは、通常１個のホールセンサと駆動用集積回路部材（ＩＣ）を単相に結線された軸方向空心電機子コイルの間に格納したステータが部材のコスト、サイズ上から採用される。
単相のブラシレスモータは、停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、ステータ側に組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
単相のブラシレスモータは、停動させる位置が特定の位置でないと起動できないため、ステータ側に組みあわせるマグネットの磁極の位置を特定させるデイテントトルク発生手段が必要である。
空心電機子コイルからなる軸方向空隙型スロットレスタイプではこのデイテントトルクをコントロールしないと、起動トルクに対してマグネットによる保持力が相対的に大きくなって起動電圧を上げないと起動しにくい問題がある。さらに、このデイテントトルク発生部材上にホールセンサがあるものでは、この部分にマグネットの磁極に中心が来るように停止するのがよいが、ニュートラル部が来るように止まると起動不能となる。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
薄型で特に、マグネットとデイテントトルク発生部材との空隙が少なくなると、磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣の磁極の影響受けてデイテントトルク発生部材上に止まるようになりやすい。
この発明の目的は、軸方向空隙型モータに使用するステータとして空隙が少ない薄型なものでも、デイテントトルク発生部材の形状に工夫を加えることによって磁極の中心のみがデイテントトルク発生部材上に確実に来るようにして起動の容易性を得ると共に、このディテントトルク発生部材によって強度を十分に得るようにし、ステータ側の空心電機子コイルに発生する磁界をロータマグネットに有効に働かせて最大起動トルクが発生するようにし、かつ、マグネットの吸着磁力を適切にコントロールすることによって少ない電圧でも起動を容易とならしめるのを最小の部品で実現しようとするものであり、しかも、駆動部材を内蔵させながらも極めて薄いものにして軸方向空隙型モータの構成して極めて薄型ながら強度の十分なものを実現させるものである。
上記課題を解決するには、請求項１に示すように軸方向空隙型マグネットが備えられたロータを軸方向空隙を介して駆動させるステータであって、０．２ｍｍ以下で厚みがある磁性板からなるヨークブラケット（１、１１）と、このヨークブラケットに添設されたフレキシブル基板からなるステータベース（３）と、このステータベースに中心を介して対向して配された２個の単相の軸方向空隙型空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ）と、この軸方向空隙型空心電機子コイルの配置されていない空間で前記ステータベース（３）に配されたホールセンサ（Ｈ）とこのホールセンサの出力で駆動される駆動回路部材（Ｄ）とが備えられ、、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出され、少なくとも一部の開角が前記軸方向空隙型マグネットの磁極の開角、または同開角の２倍にほぼ等しくなっている３個の支骨（１ｂ‥‥）と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部（１ｃ）と、この保持部と前記支骨に囲まれた空所（１ｅ）が形成され、前記ホールセンサの少なくとも一部が平面視で支骨上に配されると共に、前記駆動部材が平面視で一部の空所の位置に配され、これらの部材と共に少なくとも前記駆動回路部材（Ｄ）が配された部分の少なくとも一部が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂（４）で固定されたもので達成できる。 このようにしたステータを備えて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、軸固定型としては、請求項２に示す発明のように請求項１に記載のステータに組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に前記軸支承部（１ａ）に基端が固着されている軸（２）を介して回転自在に格納されたロータであって、該ロータは複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８）を保持する薄いヨーク板と、この薄いヨーク板の前記軸方向空隙型マグネットの外方で該マグネット面と前記薄いヨーク板より軸方向に突き出ないように固着された弧状の偏心ウエイト（９）と、前記マグネットの内方で前記薄いヨーク板に固着された軸受（７）とが備えられたものにするのがよい。
さらに、軸回転型としてこのようなステータを備えて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、請求項３に示すように請求項１に記載のステータに組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に前記軸支承部（１１ａ）に配された１個の含油軸受（７７）を介して回転自在に格納されたロータであって、該ロータは複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットを保持する薄いヨーク板と、この薄いヨーク板に前記軸方向空隙型マグネットの外方で該マグネット面と前記薄いヨーク板より軸方向に突き出ないように固着された弧状の偏心ウエイト（９）と、前記マグネットの内方で前記薄いヨーク板に固着された軸（７７）とが備えられ、前記軸の基端が前記軸支承部にピボット支承されたものにするのがよい。
請求項１の発明によれば、ヨークブラケットは３個の支骨でディテントトルクが適切に得られ、かつ、支骨は一体の保持部によって強度が十分に得られ、軸方向空隙型マグネットが軸方向空隙を介して組み合わせられたとき磁極のニュートラルゾーンの位置が支骨と開角が一致することになり、支骨の幅が組みあわせるマグネットの磁極が切り替わる位置であるニュートラルゾーン程度の幅に設定すれば、ニュートラルゾーンは支骨上に停止しなくなり、強い磁界が得られる磁極の中心が支骨に位置の停動することになるので、センサの出力が大きくなって起動が容易にできる。ステータベースに配された駆動回路部材の一部がヨークブラケットの厚み内になっているので、この部分のステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られる。
請求項２、３の発明によれば、ステータとしてヨークブラケットは３個の支骨でディテントトルクが適切に得られ、かつ、支骨は一体の保持部によって強度が十分に得られ、軸方向空隙型マグネットが軸方向空隙を介して組み合わせられたとき磁極のニュートラルゾーンの位置が支骨と開角が一致することになり、支骨の幅が組みあわせるマグネットの磁極が切り替わる位置であるニュートラルゾーン程度の幅に設定すれば、ニュートラルゾーンは支骨上に停止しなくなり、強い磁界が得られる磁極の中心が支骨に位置の停動することになるので、センサの出力が大きくなって起動が容易にできる。ステータベースに配された駆動回路部材の一部がヨークブラケットの厚み内になっているので、この部分のステータベースは厚みが無視できるようになり、ホールセンサ、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配置された極めて薄型なステータが得られ、しかも樹脂で各部材を一体化したのでブラケットが薄く空所があるものでも強度が得られることになり、落下などの衝撃に十分耐えられるものが得られ、ロータとしては、該マグネット面とロータヨーク面より軸方向に突き出ないように固着されたので、ロータとして極めて薄く、空隙が犠牲ににならないものとなり、ロータ、ステータとも薄いロータとして極めて薄く、該マグネット面と平坦部より軸方向に突き出ないように固着されたので、空隙が犠牲ににならないものとなり、ロータステータとも薄い軸固定型、あるいは軸回転型ブラシレス振動モータが得られる。
軸方向空隙型マグネットが備えられたロータを軸方向空隙を介して駆動させるステータであって、０．２ｍｍ以下で厚みがある磁性板からなるヨークブラケットにステータベースを添設し、このステータベースに中心を介して対向して単相の軸方向空隙型空心電機子コイルを配し、この軸方向空隙型空心電機子コイルの配置されていない空間で前記ステータベースにホールセンサとこのホールセンサの出力で駆動される駆動回路部材とが備えられ、、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部から一体に半径方向に突き出され、少なくとも一部の開角が前記軸方向空隙型マグネットの磁極の開角、または同開角の２倍にほぼ等しくなっている３個の支骨と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部と、この保持部と前記支骨に囲まれた空所が形成され、前記ホールセンサの少なくとも一部が平面視で支骨上に配されると共に、前記駆動部材が平面視で一部の空所の位置に配され、これらの部材と共に少なくとも前記駆動回路部材が配された部分の少なくとも一部が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で固定された。
図１は、本発明のブラスレスモータのステータ側を示す平面図である。（実施例１）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図である。（実施例３）
図２は図１のヨークブラケット部分の平面図である。
図３は図１のヨークブラケットに組みあわせるロータの平面図である。
図４は図３のロータのＡ−Ａ線切断断面図である。
図５は図１のヨークブラケットを格納した軸固定型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図で、ヨークブラケットは図４の場合のものである。（実施例２）
図６は図１のヨークブラケットを格納した軸回転型の軸方向空隙型１ホールセンサ式コアレススロットレス方式ブラシレスモータの縦断面図である。（実施例３）
図１、図２のヨークブラケット１は、鉄板より弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１ｍｍないし０．２ｍｍの薄型で構成され、中央にバーリング状に突き立てた軸支承部１ａがあり、この軸支承部１ａから一体に半径方向に、ほぼ等分に３個の支骨１ｂが延設されている。この支骨１ｂは、組みあわせる後述の軸方向空隙型マグネットの磁極の開角に合わせて設定され、幅が磁極のニュートラル程度になっているのが特徴で、ここでは、６極の軸方向空隙型マグネットの磁極の開角である約６０°の２倍の１２０°となっており、前記軸方向界磁型マグネットの磁界を受けるディテントトルク発生部材として機能している。この支骨１ｂの各先端には、リング状の補強を兼ねた保持部１ｃと一体化され、この保持部の一部がさらに半径方向に突き出されて給電端子載置部１ｄとなっている。このヨークブラケット１は、軸方向界磁型マグネットの磁極を特定の位置に停止しておくために前記のディテントトルク発生部材である支骨１ｂの間は非磁性の空所１ｅを構成している。
この空所１ｅは、支骨の数が少ないので比較的大きく設定できる。ここで、組みあわせる軸方向空隙型マグネットは内径が軸支承部１ａよりわずかに大きく、外径は保持部１ｃより小にするのがよく、このようにすることによって軸方向空隙型マグネットは、前記軸支承部１ａ、保持部１ｃの影響が出なくなるので、確実に磁極の中心が支骨１ｂ、すなわち、デイテントトルク発生部材上に停動することになる。図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
この空所１ｅは、支骨の数が少ないので比較的大きく設定できる。ここで、組みあわせる軸方向空隙型マグネットは内径が軸支承部１ａよりわずかに大きく、外径は保持部１ｃより小にするのがよく、このようにすることによって軸方向空隙型マグネットは、前記軸支承部１ａ、保持部１ｃの影響が出なくなるので、確実に磁極の中心が支骨１ｂ、すなわち、デイテントトルク発生部材上に停動することになる。図中、１ｆは前記保持部１ｃからさらに外方に突き出された取り付け用脚部で機器側の印刷配線板などに直接リフロー半田できるように配慮してある。
このように構成したヨークブラケット１の上面には、前記軸支承部１ａに０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の細手の軸２が基端で圧入されると共に、この周囲に後述の図５に示すようなフレキシブル印刷配線板ステータベース３が載置される。ここで圧入だけで強度が確保できない場合は、外側からレーザ溶接Ｙするのがよい。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは支骨間の空所１ｅの位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅は組み合わせるマグネットの磁力によって停止させておくに当たって全姿勢で最小の起動トルクが得られるように設定される。磁極のニュートラルの幅と同程度設定することによって磁極のニュートラルゾーンは磁力がなく、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。
前記ステータベース３には、２個の巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが対向して載置され、単相となるようにシリーズに結線されている。
これらの巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ間には１個のホールセンサＨとＩＣ化された駆動回路部材Ｄからなる駆動回路装置が前記ステータベースに配置される。
ここで、ホールセンサＨは平面視で前記支骨１ｂ上に来るように、また、駆動回路部材Ｄは支骨間の空所１ｅの位置に配される。
ディテントトルク発生部材として支骨１ｂと単相の空心電機子コイルの位置関係は、空心電機子コイルの有効導体部が後記のマグネットの磁極に合わせて設定され、支骨１ｂの幅は組み合わせるマグネットの磁力によって停止させておくに当たって全姿勢で最小の起動トルクが得られるように設定される。磁極のニュートラルの幅と同程度設定することによって磁極のニュートラルゾーンは磁力がなく、支骨の幅が少ないので支骨上に停止しないようになる。すなわち、最大磁界である磁極の中心が支骨上に停止することになるので、通電するとホールセンサＨの出力は大きく得られ、起動が容易となる。
これらの各ステータ部材からなるステータは、空心電機子コイル等が平面視重畳してないことになるので薄型に構成できる。ここで前記ステータベース３の駆動回路部材の載置される位置はデイテントトルク発生部材である支骨１ｂでなく空所１ｅに設定することによって、フレキシブル印刷配線板からなるステータベース３はこの空所１ｅに撓んで入り込むので、この部分のステータベース３の厚みが無視できる。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
このように構成したヨークブラケット１は他のステータ各部材と含めて樹脂４で一体成形する。したがって、ヨークブラケット１が薄手のものであっても、前記一体化された部材が骨幹となり、その相互作用によって強度が補強され、ステータとして全体の補強ができる。図中、１ｇはステータベースの位置を定め、樹脂で一体成形するとき、ヨークブラケット１と樹脂４の離脱を防止する突起である。
このようなヨークブラケットと組みあわせるロータは、ここでは、図３、図４に示すように偏心ロータＲで構成されており、この偏心ロータＲを構成する一部材である薄いヨーク板６には、希土類磁石粉末をポリアミド樹脂に一体化した軸方向空隙型樹脂製マグネット８が接着される。この薄いヨーク板６は、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の磁界を受ける平坦部６ｈとこの平坦部６ｈに一体の外径側垂下部６ａと内径側垂下部６ｂを有し、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８を囲うようになっているので、このマグネット８は強い接着力を得ている。弧状の偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａには、２個の舌片６ｃが前記外径側垂下部６ａに一体に水平に法線方向外方に突き出されると共に、フランジ６ｄが前記内径側垂下部６ｂから水平に内方に突き出され、前記舌片６ｃに前記凹所９ａをはめ込んで受け止めするように偏心ウエイト９を配着し、前記マグネットの内径側で前記内径側垂下部６ｂから内方に一体に突き出されたフランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメＬ２によって取り付けたものである。
このようにすれば、弧状の偏心ウエイト９を凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは接着あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合は前記舌片６ｃに２スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲとして容易に構成できる。
薄いヨーク板６は、さらに、前記舌片を間にして約１８０度弱対向して係止部として機能する切り欠き６ｄが形成されている。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。この偏心ウエイトは、取付時に図面から判断できるようにマグネット面、平坦部から軸方向突き出ないようにしてある。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。したがって、偏心ウエイト９は、凹所９ａによって舌片６ｃとのはめ合わせ、位置決めが容易となり、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
弧状の偏心ウエイト９には、さらに、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられる。この偏心ウエイト９は前記薄いヨーク板６の外径側垂下部６ａに前記凹所９ａと突起部９ｂをそれぞれ舌片６ｃ、切り欠き６ｄをはめ合わせながら前記外径側垂下部６ａに接着などで固着されるのであるが、前記舌片６ｃは２カ所法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９は径方向の動きが防止される。この偏心ウエイトは、取付時に図面から判断できるようにマグネット面、平坦部から軸方向突き出ないようにしてある。
なお、図示しないが、この突起部はさらに内側に延ばされてマグネットに形成した凹所に食い込ませるようにしてもよい。このようにすればより径方向に動きが確実に防止できる。したがって、偏心ウエイト９は、凹所９ａによって舌片６ｃとのはめ合わせ、位置決めが容易となり、舌片６ｃによって軸方向と径方向の動きが出なくなり、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが防止されるので落下などの衝撃に十分耐えられることになる。
このように構成した偏心ロータＲと前記ヨークブラケット１を含むステータを組みあわせて軸方向空隙型ブラシレス振動モータにするには、図５に示すようなものとなる。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入して基端をレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
すなわち、前記ヨークブラケット１の中央の軸支承部に圧入して基端をレーザ溶接Ｙされた軸２に、前記偏心ロータＲを回転自在に装着するのであるが、格納するに当たっては、ブレーキ損失を軽減させるために少なくとも２枚に積層したスラストワッシャＳ１を介して前記軸２に回転自在に装着される。その後、薄い非磁性ステンレス材からなる浅いキャップ状のカバー部材１０が被せられ、前記軸の先端が前記カバー部材１０の中央に形成された軸装着孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、この軸装着孔１０ａは先端が軸径よりさらに細くなっており、軸２の先端が突き出ないようになっていてこの先端部分は衝撃時の変形予防のために前記カバー部材１０にレーザスポット溶接Ｙされると共に、カバー部材１０の開口縁は前記ヨークブラケット１の保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｌ１で組み付けられる。したがって、このように溶接によってモノコック構造に組み立てられるので、薄手の部材を使用しても強度が十分得られることになる。
ステータベース３上に設けた巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、ホールセンサＨおよび駆動回路部材Ｄなどからなるステータをカバー部材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ので、ブラシレスモータでありながら通常のモータと同様に取り扱うことができる。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
カバー部材１０は非磁性オーステナイト系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。
なお、図中で説明されない符号については、図１〜図４の説明を参照されたい。
図６は、軸回転型同モータの構成を示すもので、すなわち、ヨークブラケット１１の中央には、第１の実施の形態と比較して少し大径の軸支部１１ａがバーリング状に上方に突き出され、ここに焼結含油軸受７７が格納される。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。このため、ヨークブラケット１１は各ステータ部材に対して厚みが無視できることになる。
その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、軸回転型のため、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａと薄いヨーク板６６に軸の先端側が溶接されており、内径側垂下部と軸受がなく、偏心ウエイト９などは前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、前記軸支承部に回転自在に装着された軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１１ａと支骨１ｂに対して下方に一段下がった状態で形成され、ヨークブラケット１１の下部、すなわち軸支承部１１ａと支骨１ｂの下側に、フレキシブル印刷配線板、あるいはガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース３３が添設されている。このため、ヨークブラケット１１は各ステータ部材に対して厚みが無視できることになる。
その他の部位は前記実施例と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ２は、軸回転型のため、薄いヨーク板６６と軸方向空隙型マグネット８の内径部に接着された金属部材８ａと薄いヨーク板６６に軸の先端側が溶接されており、内径側垂下部と軸受がなく、偏心ウエイト９などは前述と同様であるので同一符号でもってその説明は省略する。
ここで、前記軸支承部に回転自在に装着された軸２２の基端にはスラスト軸受としてボールベアリングＢが配されているが、替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。偏心ロータＲ２は、ヨークブラケット側へ吸引されるので、スラストワッシャは不要となる。当然ながらカバー部材１００は、ここでは軸の他端を受けなくてもよいのでめくら型でよいことになる。
この発明によるステータは、ロータと組み合わせて確実に起動でき、上述のように強度を損なうことなく薄型にできるので、軸方向空隙型ブラシレス振動モータに採用して極めて薄く構成できるようになり、移動体通信装置のような携帯機器に無音報知手段として産業上有意義な技術手段として奏するものである。
なお、ステータだけとしては振動モータだけに限定しなくてもよい。すなわち、軸回転型であれば出力軸を有するスピンドルモータにも、また、出力軸にフアンを取り付けて冷却用フアンモータにも展開できる。なお、前記の実施例では軸方向空隙型マグネットを樹脂製で説明したが、希土類焼結型であってもよく、磁極の数は４極、２極でも組みあわせる空心電機子コイルに合わせて対応でき、その都度前記ヨークブラケットの支骨の数と位置を組みあわせるマグネットの磁極に合わせて設定できる。
なお、ステータだけとしては振動モータだけに限定しなくてもよい。すなわち、軸回転型であれば出力軸を有するスピンドルモータにも、また、出力軸にフアンを取り付けて冷却用フアンモータにも展開できる。なお、前記の実施例では軸方向空隙型マグネットを樹脂製で説明したが、希土類焼結型であってもよく、磁極の数は４極、２極でも組みあわせる空心電機子コイルに合わせて対応でき、その都度前記ヨークブラケットの支骨の数と位置を組みあわせるマグネットの磁極に合わせて設定できる。
１、１１ ヨークブラケット
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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
２、２２ 軸
３ ステータベース
４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ 空心電機子コイル
６、６６ 薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、偏心ロータ
Ｈ ホールセンサ
Ｄ 駆動回路部材
７、７７ 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)
- 複数個の軸方向空隙型空心電機子コイルと、少なくとも１個のホールセンサとが載置されたステータベースと、このステータベースが添設されたヨークブラケットとを備えたステータであって、前記ヨークブラケットは中心に配された軸支承部と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出され、少なくとも一部が組みあわせる軸方向空隙型マグネットのニュートラル程度の幅があるもので、かつ、少なくとも一部の開角が前記軸方向空隙型マグネットの磁極の開角にほぼ等しくなっている複数個の支骨と、これらの支骨の先端が一体に閉じられたリング状の保持部とが形成されたステータ。
- 前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下のステンレスであって、前記ステータベースはフレキシブル基板で形成され、前記軸方向空隙型空心電機子コイルと、ホールセンサと、このホールセンサの出力で駆動される駆動部材とが配されたものであって、平面視で前記ホールセンサが支骨上に配されると共に、前記駆動回路部材が支骨間の空所に配され、これらの部材と共に少なくとも駆動部材が配された部分が前記ヨークブラケットの厚み内に収まるように樹脂で一体成形された請求項１に記載のステータ。
- 前記軸支承部に軸の基端が固着されている請求項２に記載のステータ。
- 前記軸支承部に軸受がある請求項２に記載のステータ。
- 請求項３に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に軸を介して回転自在に格納したもので、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸受に固着されたロータとを備えた軸方向空隙型モータ。
- 請求項４に記載のヨークブラケットとこのヨークブラケットの保持部に組みあわせたケースとでハウジングを構成し、このハウジング内に回転自在に格納したもので複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネットと、このマグネットを保持する薄いヨーク板とからなり、前記軸方向空隙型マグネットの内径側に設けられた金属部材が軸に固着されたロータとを備えた軸方向空隙型モータ。
- 請求項５又は６に記載のヨークブラケットは前記マグネットの外方において前記薄いヨーク板の少なくとも一部に比重１５以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記薄いヨーク板は外周の一部を舌片（６ｃ）として水平方向に突き出し、前記偏心ウエイトは前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着された軸方向空隙型ブラシレスモータ。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009130969A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 扁平形ブラシレスモータ |
| US7800274B2 (en) * | 2006-07-20 | 2010-09-21 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Thin stator, eccentric motor and axial air-gap brushless vibration motor equipped with the same |
| US8008818B2 (en) | 2009-03-23 | 2011-08-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Flat vibration motor |
| WO2012008248A1 (ja) * | 2010-07-12 | 2012-01-19 | 三洋精密株式会社 | 扁平形振動モータ |
| WO2012017737A1 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 三洋精密株式会社 | 扁平形振動モータ |
| US8378539B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-02-19 | Nidec Semiconductor Corporation | Flat vibration motor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006068593A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Tokyo Parts Ind Co Ltd | 振動モータ |
| CN113959381B (zh) * | 2021-09-13 | 2024-05-10 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 一种降低水力发电机组定子低频振动的方法 |
-
2003
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7800274B2 (en) * | 2006-07-20 | 2010-09-21 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Thin stator, eccentric motor and axial air-gap brushless vibration motor equipped with the same |
| JP2009130969A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 扁平形ブラシレスモータ |
| US8008818B2 (en) | 2009-03-23 | 2011-08-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Flat vibration motor |
| US8378539B2 (en) | 2009-08-19 | 2013-02-19 | Nidec Semiconductor Corporation | Flat vibration motor |
| WO2012008248A1 (ja) * | 2010-07-12 | 2012-01-19 | 三洋精密株式会社 | 扁平形振動モータ |
| WO2012017737A1 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 三洋精密株式会社 | 扁平形振動モータ |
| CN103141013A (zh) * | 2010-08-04 | 2013-06-05 | 日本电产精密有限公司 | 扁平型振动马达 |
| US9093870B2 (en) | 2010-08-04 | 2015-07-28 | Nidec Seimitsu Corporation | Flat motor |
| JP5849321B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2016-01-27 | 日本電産セイミツ株式会社 | 扁平形振動モータ |
| JP2015156758A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 日本電産セイミツ株式会社 | 振動モータ |
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