JP2005051945A - モータ用電機子、同電機子を備えた軸方向空隙型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】電機子コイルの巻始め端末を処理するに当たって、簡単な構成でショート、断線などの問題がでないようにし、強度のよいステータ、ロータが得られるようにし、軸方向空隙型モータの構成として極めて薄型なものにする。
【解決手段】空心電機コイルを平面視で一部載置する領域に複数個の軸方向空隙型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂが載置された印刷配線板１の第１の面に、前記軸方向空隙型空心電機子コイルの端末結線ランド１ｂが形成されると共に、貫通部１ｃが設けられ、空心電機子コイルの内径側の巻始め端末５ａ、５ｂが、この貫通部を通り、再度第１面側に導出されて端末結線ランドに配線され、該コイルの一面が露出されるように樹脂４で印刷配線板と共に一体成形された。
【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などに用いて好適なものでモータ用電機子と、同電機子を備えた軸方向空隙型モータに関する。

モータ用電機子、特に移動体通信装置の無音報知手段等に用いられる薄型な軸方向空隙型モータに使用する電機子は、ブラシレス型、コアレス型とも、０．８ｍｍ以下の極めて薄いものとなり、落下などの衝撃に耐えられるように電機子自体を樹脂で一体成形したもの、すなわち、電機子コイルを印刷配線板と共に樹脂で一体成形することによって強度を得るようにしたものが多用される。
しかも、電機子として、ロータやステータいずれにもかかわらず、小型なものほど、空隙ロスを避けねばならず、可及的に電機子コイルの一面は樹脂で覆うことなく露出されるようになっている。
このような電機子を構成するブラシレスモータのステータとしては、コミュテータに代わる駆動回路が必須要件であるが、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。
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所を設け、この空所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ブラシレスでは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を含んだものを最小起動トルクとして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センサの出力がなく起動不能となる。
薄型で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、空隙部分の有効磁束密度が大となって磁極の中心の他にニュートラル部分が両隣のＮ、Ｓ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。
また、このようなステータは、落下などの衝撃に耐えられるように、各部材が骨幹の役目を果たすことを狙って樹脂で一体モールドするのが望ましく、軸方向空隙型電機子コイルは、空隙ロスを最小限まで追い込む必要上、空隙面が露出するようにモールドされる。

一方、コアレス型ロータとして構成する電機子も、印刷配線板からなるコミュテータに載置して樹脂で一体成形するものであるが、これも薄型化には、空隙磁束密度のロスを避けるために電機子コイルの一面は露出されるようになっている。

このような電機子としては、ロータやステータいずれにもかかわらず、電機子コイル自体も小型になるので、巻始め端末は該コイルの内径では結線させることが困難であってコイル辺と鎖交するように印刷配線板の間から導出せざるを得ない。
電機子コイルの一面を露出させるように射出金型で押さえる場合、巻始め端末がコイル辺に押し潰され、ショート、断線などの問題が発生する。

このようなコイル端末のショート、断線などの問題を防ぐ手段として、ロータでは、空心コイルを載置した金属製のフレームの該コイル辺の下方に設けた凹所に端末を通して該金属フレームに接続されたものがある。（特許文献５参照）
しかしながら、このものは、樹脂で成型するものでなく金属フレームがあるので薄型化は期待できない。
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 特開平９−３２２５０３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ブラシレスでは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を含んだものを最小起動トルクとして考慮する必要がある。

また、このようなステータは、落下などの衝撃に耐えられるように、各部材が骨幹の役目を果たすことを狙って樹脂で一体モールドするのが望ましい。軸方向空隙型電機子コイルは、空隙ロスを最小限まで追い込む必要上、空隙面が露出するようにモールドされる。

一方、コアレス型ロータとして構成する電機子も、印刷配線板からなるコミュテータに載置して樹脂で一体成形するものであるが、これも薄型化には、空隙磁束密度のロスを避けるために電機子コイルの一面は露出されるようになっている。

このような電機子としては、ロータやステータいずれにもかかわらず、電機子コイル自体も小型になるので、巻始め端末は該コイルの内径では結線させることが困難であって該コイル辺と鎖交するように印刷配線板の間から導出せざるを得ない。
電機子コイルの一面を露出させるように射出金型で押さえる場合、巻始め端末がコイル辺に押し潰され、ショート、断線などの問題が発生する。
この発明の目的は、電機子コイルの巻始め端末を処理するに当たって、簡単な構成でショート、断線などの問題がでないようにし、強度のよいステータ、ロータが得られるようにしてこれらの電機子を組みあわせて軸方向空隙型モータの構成と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、第１の面に平面視で空心電機コイル面の少なくとも一部を載置する領域があり、この領域に複数個の軸方向空隙型空心電機子コイルが載置された印刷配線板が備えられ、該印刷配線板は前記第１の面に端末結線ランドが形成されると共に端末導出用貫通部が設けられ、前記空心電機子コイルの内径側の巻始め端末が前記貫通部を通り、再度第１面側に導出されて前記端末結線ランドに接続され、前記軸方向空隙型電機子コイルの一面が露出されるように樹脂で印刷配線板と共に一体成形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、前記端末導出用貫通部は前記印刷配線板に設けたられた前記軸方向空心電機子コイル辺を横切る透孔で形成され、前記印刷配線板は駆動回路部材の少なくとも一部であるホールセンサが載置されてヨークブラケットに添設されたもので、該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た複数個の支部と、これらの支部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に構成したものがよい。
別の具体的な手段は、請求項３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以下の磁性ステンレスで形成され、前記印刷配線板はフレキシブル基板で形成されたもので、前記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、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、前記支部は少なくとも一部が平面視で組みあわせるマグネットの磁極の開角のほぼ整数倍となっており、前記ホールセンサは少なくとも一部分が平面視で前記支部上に配されると共に、前記駆動回路部材が支部間の空所に配され、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構成するのがよい。
このようなモータ用電機子は、ブラシレスモータにするには、請求項４に示すように、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のモータ用電機子と、空隙を介して前記電機子による磁界を受ける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、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板であって、前記マグネットのリターンパスとなる平坦部と、外径側垂下部と、軸支承する内径部があり、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を介して軸支承させたロータとが備えられ、このロータを覆うカバーが備えられたものにするのがよい。

一方、電機子としてコアレスロータにするには請求項５に示すように、前記印刷配線板は外径の少なくとも一部が前記軸方向空隙型電機子コイルの内径にかかり、前記貫通部はこの外径の一部を利用したもので、第２の面で回転中心と同心に複数個の整流子セグメントからなる整流子が配され、前記端末結線ランドは前記空心電機子コイルとオーバーラップしないように形成され、前記軸方向空隙型電機子コイルの巻き始め端末が前記貫通部を通って前記印刷配線板の厚み内に導出され、再度第１面側で前記端末結線ランドに接続され、さらに前記印刷配線板、前記軸方向空心電機子コイルと共に樹脂で一体化されたもので達成できる。
このような電機子を振動モータに応用するには、請求項６に示すように、回転中心を介して前記空心電機子コイル反対側に配されたもので比重１５以上で軸方向抜け止め手段が設けられたタングステン合金製の偏心ウエイトとが前記印刷配線板、前記軸方向空心電機子コイルと共に比重２以下の樹脂で一体化されたもので、前記回転中心に１個の焼結含油軸受が備えられたもので達成できる。
この具体的な構成は、請求項７に示すように、前記空心電機子コイルは配置開角が１７０度以下の平面視２個からなり、前記印刷配線板は偏心ウエイトの主要配置部分が欠除されて非円形となっているものがよい。
そして、薄型なモータにするには、請求項８に示すように、請求項５、６及び７のいずれか１項に記載のモータ用電機子と、このモータ用電機子を格納するもので厚みがそれぞれ０．２ｍｍ以下で構成されたケースとブラケットからなるハウジングと、この電機子を支承する軸は少なくとも一端が前記ブラケットに固定されると共に、この軸の周囲で前記ブラケットに添設されたブラシベースはフレキシブル基板で接着層を含めた厚みが０．１８ｍｍ以下で構成され、さらに前記ブラケットにはハウジングはマグネットが配される部分の一部を横切るように透孔が設けられ、この透孔を通って前記ブラシベースの一部がハウジング側方に給電電極として導出されているもので達成できる。

請求項１の発明によれば、空心電機子コイルは内径が小なるものでも、貫通部によって端末の処理が断線やショートなどの問題がなく容易にでき、樹脂によって強度よく構成できる。
請求項２の発明によれば、ブラシレス型ステータとして好適なものとなる。
請求項３の発明によれば、極めて薄いステータが得られる。
請求項４の発明によれば、組みあわせるロ−タによって軸固定型、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の発明によれば、通常回転型のコアレス型電機子に応用できる。
請求項６の発明によれば、印刷配線板が小さくできるので、連結取り数が多くなり、コスト的に有利なコアレスロータとして好適なものとなる。
請求項７の発明によれば、偏心ウエイトが厚くできるので振動量が大なる振動モータが得られる。
請求項８の発明によれば、ブラシベースをハウジング側方に導出させるに当たってブラシベースの厚みが無視できることになり、極めて薄い軸方向空隙型モータが得られる。

樹脂成形する電機子であって印刷配線板に載置された軸方向空隙型空心電機子コイルの巻き始め端末に処理に当たって、貫通部を利用して断線、ショートなどの問題が出ないようにした。

図１は、本発明のモータ用電機子であるステータを使用した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のステータ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ある。
図３は、本発明のモータ用電機子であるロータを使用したコアレスモータのロータ側を示す平面図である。（実施例２）
図４は図３のロータを格納した軸回転型の軸方向空隙型コアレス振動モータの縦断面図である。
図５は通常回転型軸方向空隙型コアレスモータに応用した電機子の平面図である。（実施例３）

図１、図２において、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約１２０度開角で延設された３カ所の後述の軸方向界磁型マグネットの磁界を受ける磁性体からなるディテントトルク発生する機能を果たす支部１ｂ、この支部から１ｂからさらに半径方向に延在されたもので、前記支部の先端を閉じるリング状の保持部１ｃを有し、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、後述の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支部１ｂの間は非磁性の空所１ｅを構成している。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、内径の小さな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。この軸方向空隙型空心電機子コイルの巻き始め端末は、それぞれ、コイル辺を横切って導出されるため、この端末導出用として貫通部として細長い透孔１ｈが設けられ、この透孔を通って前記印刷配線板１に設けられた端末結線ランドに半田接続されている。
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は平面視で一部が前記支部１ｂ上に来るように、駆動回路部材Ｄは、平面視で空所１ｅの位置になるようにそれぞれ配される。
ディテントトルク発生部材として支部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、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のがよい。
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部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で前記空心電機子コイルの表面が露出されるように一体成形される。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、前記一体化された各部材が骨幹となり、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。
前記透孔１ｈによって前記空心電機コイルの端末はフレキシブルべースの厚み内に格納して再度導出されるので、射出成形金型から保護されることになる。
すなわち、このようにすると、射出金型の押圧によるコイルの巻き始め端末とコイル辺とのショート、断線などが防止できる。

このようなヨークブラケットと組みあわせるロータは、図２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７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。

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Ｙ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。

図３、図４は、モータ用電機子の構成としてロータに応用したものとそのモータ構成を示すもので、印刷配線板１１は、第１面側で軸方向空隙型電機子コイルの載置領域が少し小さく、すなわち、外径の一部が軸方向空隙型電機子コイル５５Ａ、５５Ｂの内径にかかるようになっており、端末導出用貫通部５５ａ、５５ｂとして前記印刷配線板１１の外径の一部を利用したもので、前記軸方向空隙型電機子コイル５５Ａ、５５Ｂの配置は、１７０度の開角で偏心してこの第１面側に載置される。印刷配線板１１は、回転中心に軸挿通孔１１ａが設けられると共に、第２の面で前記軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメントからなる整流子Ｓが形成され、端末結線ランド１１ｂは前記空心電機子コイル５５Ａ，５５Ｂとオーバーラップしないように狭い方の１７０度側に形成される。前記軸方向空隙型電機子コイルの巻き始め端末が前記貫通部を通って第２面側に導出され、前記印刷配線板１１の外径を介して再度第１面側の前記端末結線ランドに半田接続される。
前記印刷配線板１１は、回転中心を介して前記空心電機子コイル反対側の広い方が欠除されていて非円形の蝶型となっており、この欠除された部分に比重１５以上で軸方向抜け止め手段として第１、第２の段部９ａ、９ｂが設けられたタングステン合金製の偏心ウエイト９９が配され、前記印刷配線板、軸方向空心電機子コイルと共に比重２以下の樹脂４４で一体化されたもので、前記回転中心に１個の焼結含油軸受７７が備えられたものである。
このようにすると、貫通部によって空心電機子コイル５５５の巻き始め端末は、射出金型から保護されるので、断線、ショートの問題が回避できる。
このようにしたロータＲ１は、前記焼結含油軸受７７を介してブラケット１３に基端が圧入固着された軸２２に回転自在に装着されてケース１２に格納される。
このような偏心したロータＲ１は前記ブラケット１３に配された軸方向空隙型マグネット８８によって界磁され、このマグネットの内径部でブラシベース３３に配された一対のブラシＢ、Ｂによって整流子Ｓを介して電力を受けるようになっている。
前記ブラケットは、前記マグネット８８が載置された部分に透孔１３ａ設けられ、前記ブラシベースの一部がこの透孔を通って側方に給電電極として導出される。
この透孔によってブラシベースの厚みが無視できる。

図５は、通常回転型に応用したもので、すなわち、空心電機子コイル５５５は３個等分に印刷配線板１１１の第１面に載置される。この印刷配線板１１１は外径の一部が前記空心電機子コイル５５５の内径の部分まで後退していてここに貫通部１１１ａが設けられる。空心電機子コイル端末結線ランド１１１ｂは、前記貫通部１１１ａからほぼ切線方向に延ばされ、前記空心電機子コイル５５５間に設けられる。したがって、この印刷配線板の形状は平面視で略３角形になっている。前記空心電機子コイル５５５の巻き始め端末Ｓは、貫通部１１１ａを通って裏側に引き出され、再度第１面側で前記各空心電機子コイル端末結線ランド１１１ｂに半田接続される。
ここではデルタ結線の場合を示し、隣の空心電機子コイルの巻き終わり端末Ｆもここに配線される。
その後、これらは一体に樹脂で成形される。
このようにしても、貫通部によって空心電機子コイル５５５の巻き始め端末は、射出金型から保護されるので、断線、ショートの問題が回避できる。

この発明によるモータ用電機子は、上述のようにステータ、ロータに構成して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、コア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。
また、モータ用電機子としては振動モータ用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軸方向空心電機子コイルに合わせて対応でき、コイルについてもその都度ステータ部材である前記ヨークブラケットやロータは組みあわせるマグネットの磁極に合わせて設定できる。

本発明のモータ用電機子であるステータを使用した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１のステータ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ある。 本発明のモータ用電機子であるロータを使用したコアレスモータのロータ側を示す平面図である。（実施例２） 図３のロータを格納した軸回転型の軸方向空隙型コアレス振動モータの縦断面図である。（実施例２） 通常回転型軸方向空隙型コアレスモータに応用した電機子の平面図である。（実施例３）

符号の説明

１ ヨークブラケット
１０ カバー部材
１１、１１１ 印刷配線板
１２ ケース
１３ ブラケット
２、２２ 軸
３ ステータベース
３３ ブラシベース
４、４４ 樹脂
５Ａ、５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ、５５５ 軸方向空隙型空心電機子コイル
６ 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、８８ 軸方向空隙型マグネット
９、９９ 偏心ウエイト

Claims (8)

1. 第１の面に平面視で空心電機コイル面の少なくとも一部を載置する領域があり、この領域に複数個の軸方向空隙型空心電機子コイルが載置された印刷配線板が備えられ、該印刷配線板は前記第１の面に端末結線ランドが形成されると共に端末導出用貫通部が設けられ、前記空心電機子コイルの内径側の巻始め端末が前記貫通部を通り、再度第１面側に導出されて前記端末結線ランドに接続され、前記軸方向空隙型電機子コイルの一面が露出されるように樹脂で印刷配線板と共に一体成形されたモータ用電機子。
2. 前記端末導出用貫通部は前記印刷配線板に設けたられた前記軸方向空心電機子コイル辺を横切る透孔で形成され、前記印刷配線板は駆動回路部材の少なくとも一部であるホールセンサが載置されてヨークブラケットに添設されたもので、該ヨークブラケットは中心に設けられた軸支承部と、この軸支承部から一体に半径方向に突き出された複数個の支部と、これらの支部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に構成した請求項１に記載のモータ用電機子。
3. 前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下の磁性ステンレスで形成され、前記印刷配線板はフレキシブル基板で形成されたもので、前記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、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、前記支部は少なくとも一部が平面視で組みあわせるマグネットの磁極の開角のほぼ整数倍となっており、前記ホールセンサは少なくとも一部分が平面視で前記支部上に配されると共に、前記駆動回路部材が支部間の空所に配され、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構成した請求項２に記載のモータ用電機子。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のモータ用電機子と、空隙を介して前記電機子による磁界を受ける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、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板であって、前記マグネットのリターンパスとなる平坦部と、外径側垂下部と、軸支承する内径部があり、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を介して軸支承させたロータとが備えられ、このロータを覆うカバーが備えられた軸方向空隙型モータ。
5. 前記印刷配線板は外径の少なくとも一部が前記軸方向空隙型電機子コイルの内径にかかり、前記貫通部はこの外径の一部を利用したもので、第２の面で回転中心と同心に複数個の整流子セグメントからなる整流子が配され、前記端末結線ランドは前記空心電機子コイルとオーバーラップしないように形成され、前記軸方向空隙型電機子コイルの巻き始め端末が前記貫通部を通って前記印刷配線板の厚み内に導出されて再度第１面側で前記端末結線ランドに接続され、さらに前記印刷配線板、前記軸方向空心電機子コイルと共に樹脂で一体化された請求項１に記載のモータ用電機子。
6. 回転中心を介して前記空心電機子コイル反対側に配されたもので比重１５以上で軸方向抜け止め手段が設けられたタングステン合金製の偏心ウエイトとが前記印刷配線板、前記軸方向空心電機子コイルと共に比重２以下の樹脂で一体化されたもので、前記回転中心に１個の焼結含油軸受が備えられた請求項５のモータ用電機子。
7. 前記空心電機子コイルは配置開角が１７０度以下の平面視２個からなり、前記印刷配線板は偏心ウエイトの主要配置部分が欠除されて非円形となっている請求項６記載のモータ用電機子。
8. 請求項５、６及び７のいずれか１項に記載のモータ用電機子と、このモータ用電機子を格納するもので厚みがそれぞれ０．２ｍｍ以下で構成されたケースとブラケットからなるハウジングと、この電機子を支承する軸は少なくとも一端が前記ブラケットに固定されると共に、この軸の周囲で前記ブラケットに添設されたブラシベースはフレキシブル基板で接着層を含めた厚みが０．１８ｍｍ以下で構成され、さらに前記ブラケットにはハウジングはマグネットが配される部分の一部を横切るように透孔が設けられ、この透孔を通って前記ブラシベースの一部がハウジング側方に給電電極として導出されている軸方向空隙型モータ。

Images