JP3638553B2

JP3638553B2 - ブラシレスモータ

Info

Publication number: JP3638553B2
Application number: JP2001376106A
Authority: JP
Inventors: 仁坂場; 英昭中村
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: JP2003180050A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの携帯情報端末機器などに組み込まれて利用されるブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特許３１５９２０２号がある。この特許に記載されたブラシレス振動モータで利用される分銅は、円弧状に形成され、ロータの外周部に溶接を介して固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のブラシレスモータには、次のような課題が存在している。すなわち、分銅を、単にロータの外周部に沿わせるように形成させ、このような分銅をロータに溶接するようにしている。しかしながら、分銅の曲率に不揃いがあると、ロータに分銅を固定する際にして、ロータの外周部と分銅の内周面との間に隙間が発生し、分銅をロータに確実に固定させ難いといった問題点があった。特に、直径１０ミリにも満たないような小型のロータにおいては、分銅の取り付け作業は困難を極める。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、ロータに対し分銅を確実に固定させるようにしたブラシレスモータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るブラシレスモータは、ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、フラックスプレート上に設けられた回路基板と、回路基板上に設けられた２個のコイルと、回路基板上に設けられたホール素子と、２個のコイルの間に配置させたシャフトと、シャフトに固定されて、シャフトと一体的に回動する円板状のロータと、コイルに対面して配置されると共に、ロータに固定したマグネットと、ロータの平面部分に当接配置させる分銅支持部と、分銅支持部に一体的に形成されると共にロータの外周縁からラジアル方向に迫り出した分銅本体部とからなる分銅とを備え、分銅本体部は、ロータの外周縁に沿って円弧状に形成されると共に、ロータの外周縁からシャフトの軸線方向に沿うようにコイル側に向けて延び出ることを特徴とする。
【０００６】
このブラシレスモータにおいては、ホール素子からの電気信号に基づいてコイルへの給電を制御することで、シャフトを中心にしてロータを回転させるものである。このようなブラシレスモータは、振動発生源として利用するための分銅をもっており、分銅はロータに固定されている。この分銅は、ロータの外周縁からラジアル方向に迫り出した分銅本体部のみならず、分銅本体部と一体をなす分銅支持部を有している。そして、この分銅支持部は、ロータの平面部分に当接配置させる平板形状を有しているので、この当接部分に溶接等を施し易く、これにより、ロータに分銅を固定させる際の作業性が良くなる。特に、直径１０ミリにも満たないような小型のロータにおいては、分銅の取り付け作業性が良好になる。更に、分銅の構成要素のうちで分銅本体部は、振動バランスに与える影響が大きく、精度良く成形する必要がある。そこで、成形時の収縮等の変形を考慮して、分銅本体部に成形時に変形が起こりにくいように、分銅本体部は分銅支持部と一体的に形成されている。特に、分銅本体部が、ロータの外周縁に沿うような円弧状を有している場合には、成形時において分銅本体部が変形し易いので、分銅が、前述したような分銅支持部をもつことは有効な方策といえる。さらに、分銅本体部は、ロータの外周縁に沿って円弧状に形成されると共に、ロータの外周縁からシャフトの軸線方向に沿うようにコイル側に向けて延び出る。このような構成を採用した場合、分銅の重量バランスを良好にしながら、分銅の重量を大きくすることができる。このことは、小型のブラシレス振動モータに極めて有効である。
【０００８】
また、ロータの外周縁には、分銅支持部の縁部に当接し、かつロータのラジアル方向に分銅を支持する起立爪が設けられると好適である。このような構成を採用した場合、この起立爪に分銅支持部の縁部を当接させることで、ロータに対する分銅の位置決めが容易になり、組み立て作業性が極めて良好になる。特に、直径１０ミリにも満たないような小型のロータにおいては、分銅の取り付け作業性が極めて良くなる。しかも、ロータの高速回転時に発生する遠心力によって、分銅がロータから外れるような事態を、起立爪によって適切に回避させることができ、モータの耐久性の向上にも寄与する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るブラシレスモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、ブラシレスモータ１０は、携帯電話等の機器内に収容させるために小型のブラシレス振動モータを構成している。このブラシレスモータ１０は、図示しない機器の実装基板上に載置させる載置面１２ａと、これに対向する部品搭載面１２ｂとをもったベース部材１２を有する。このベース部材１２は、例えばプラスチック、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ，ＧＦＲＰ，ＣＦＲＰ）などの材料から形成されており、外形が略正方形状をなす。
【００１１】
このベース部材１２の部品搭載面１２ｂ上にはフラックスプレート１４が固定され、このフラックスプレート１４は、例えば珪素鋼板で成形されて、モータ１０の起動を滑らかにする機能をもっている。また、ベース部材１２の部品搭載面１２ｂ上で支持した回路基板１６は、フラックスプレート１４を覆うように固定されている。この回路基板１６は、外形が略正方形状をなし、ベース部材１２と同程度の大きさを有している。この回路基板１６は、フレキシブル配線基板などから形成されており、上面には配線が印刷形成されている。
【００１２】
また、ベース部材１２には、側方に突出する４本の端子２１〜２４が固定され、各端子２１〜２４は、折り曲げ成形された金属製の板バネからなる。そして、左右一対の端子２１，２２の基端は、回路基板１６の所定の回路部位に半田を介して電気的に接続され、左右一対の端子２３，２４の基端は、回路基板１６に接続されることなく、ベース部材１２に埋設されるようにして固定されている。
【００１３】
更に、ベース部材１２の部品搭載面１２ｂの中央には、ラジアル軸受１８が設けられ、このラジアル軸受１８は、シャフト２０を回転自在に支持している。また、回路基板１６上には、シャフト２０を挟むように２個のコイル２５が固定されている。これらのコイル２５は偏平コイルにより構成されている。更に、回路基板１６上には、磁気を検知するホール素子（磁電変換素子）２７、モータ駆動用素子２６及びその他の電子部品が搭載されている。そしてホール素子２７からの電気信号に基づいてコイル２５への給電を制御する。
【００１４】
更に、図１及び図２に示すように、シャフト２０の先端には、シャフト２０と一体的に回転する直径８ｍｍ程度の小型の円板状ロータ３０が固定されている。そして、ロータ３０の下面には、回路基板１６上に設けられたコイル２５と対向するように、リング状のマグネット３１が接着剤を介して固定されている。また、ベース部材１２とカバー３２とで筐体１９を構成し、この筐体１９は、例えば、縦１１ｍｍ×横１１ｍｍ×高さ３.６ｍｍの大きさを有し、小型化が図られている。
【００１５】
このようなモータ１０は、振動モータとして構成させる必要があるので、図３に示すように、ロータ３０には、シャフト２０に対する重量配分を不均等にするために、ロータ３０の少なくとも一部に焼結タングステンなどの高比重の材料からなる分銅３３が偏心的に固定されている。この分銅３３は、図３及び図４に示すように、ロータ３０の平面部分３０ａに当接配置させる半月状の分銅支持部３４と、分銅支持部３４に一体的に形成されると共にロータ３０の外周縁３０ｂからロータ３０のラジアル方向に迫り出した円弧状の分銅本体部３５とからなる。そして、分銅支持部３４は、ロータ３０の平面部分３０ａに当接させた状態で、レーザ溶接などによる２カ所の溶接部３６をもってロータ３０に固定されている。なお、２カ所の溶接部３６は、後述の各起立爪３７と分銅支持部３４とに架け渡されるようにそれぞれ設けられている。分銅支持部３４は、ロータ３０の平面部分３０ａに当接させた状態で、この当接部分を接着剤によってロータ３０に固定させてもよい。
【００１６】
このように、分銅３３は、ロータ３０の外周縁３０ｂからラジアル方向に迫り出した分銅本体部３５のみならず、この分銅本体部３５と一体をなす分銅支持部３４を有している。そして、この分銅支持部３４は、ロータ３０の平面部分３０ａに当接配置させる平板形状を有しているので、この当接部分にスポット溶接等が施し易く、これにより、ロータ３０に分銅３３を固定させる際の作業性が良くなる。特に、直径１０ミリにも満たないような小径のロータ３０においては、分銅３３の取り付け作業性は良くなる。
【００１７】
更に、分銅３３の構成要素のうちで分銅本体部３５は、振動バランスに与える影響が大きく、精度良く成形する必要がある。そこで、焼結成形時の収縮変形を考慮して、分銅本体部３５に焼結成形時の変形が起こりにくいように、分銅本体部３５は、分銅支持部３４と一体的に形成させている。特に、分銅本体部３５が、ロータ３０の外周縁に沿うような円弧状を有している場合には、焼結成形時において分銅本体部３５が変形し易いので、分銅３３が、前述したような分銅支持部３４をもつことは有効な方策といえる。
【００１８】
また、分銅本体部３５は、ロータ３０の外周縁３０ｂに沿って円弧状に形成されると共に、ロータ３０の外周縁３０ｂからシャフト２０の軸線方向に沿うようにコイル２５側に向けて延び出る。このような分銅本体部３５の採用により、分銅３３の重量バランスを良くしながら、分銅３３の重量を適切に大きくすることができる。
【００１９】
更に、図３及び図５に示すように、ロータ３０の外周縁３０ｂには、分銅３３をロータ３０のラジアル方向に支持する２本の起立爪３７が折り加工によって形成されている。また、各起立爪３７は、分銅本体部３５からロータ３０の外周縁３０ｂに沿って延びる分銅支持部３４の円弧状縁部３４ａに当接させる。そして、左右一対の起立爪３７，３７間に分銅本体部３５を配置させるようにして、２本の起立爪３７，３７で分銅支持部３４を、ロータ３０のラジアル方向に支持する。
【００２０】
このように、各起立爪３７に分銅支持部３４の縁部３４ａを当接させることで、ロータ３０に対する分銅３３の位置決めが容易になり、組み立て作業性が極めて良好になる。特に、直径１０ミリにも満たないような小径のロータ３０では、分銅３３の取り付け作業性が極めて良好になる。しかも、ロータ３０の高速回転時に発生する遠心力によって、分銅３３がロータ３０から外れるような事態を、各起立爪３７によって適切に回避させることができ、ブラシレスモータ１０の耐久性の向上に寄与することになる。
【００２１】
また、図５に示すように、ロータ３０の外周縁３０ｂには、マグネット３１をロータ３０のラジアル方向に支持する２本の爪部３８が折り加工によって形成されている。また、各爪部３８は、ロータ３０の外周縁３０ｂに沿って延在するリング状のマグネット３１の縁部３１ａに当接させる。そして、２本の起立爪３８，３８でマグネット３１を、ロータ３０のラジアル方向に支持する。
【００２２】
このように、各爪部３８にマグネット３１の縁部３１ａを当接させることで、ロータ３０に対するマグネット３１の位置決めが容易になり、組み立て作業性が極めて良好になる。特に、直径１０ミリにも満たないような小径のロータ３０では、マグネット３１の取り付け作業性が極めて良好になる。しかも、ロータ３０の高速回転時に発生する遠心力によって、マグネット３１がロータ３０から外れるような事態を、各爪部３８によって適切に回避させることができ、ブラシレスモータ１０の耐久性の向上に寄与することになる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によるブラシレスモータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、フラックスプレート上に設けられた回路基板と、回路基板上に設けられた２個のコイルと、回路基板上に設けられたホール素子と、２個のコイルの間に配置させたシャフトと、シャフトに固定されて、シャフトと一体的に回動する円板状のロータと、コイルに対面して配置されると共に、ロータに固定したマグネットと、ロータの平面部分に当接配置させる分銅支持部と、分銅支持部に一体的に形成されると共にロータの外周縁からラジアル方向に迫り出した分銅本体部とからなる分銅とを備え、分銅本体部は、ロータの外周縁に沿って円弧状に形成されると共に、ロータの外周縁からシャフトの軸線方向に沿うようにコイル側に向けて延び出ることにより、ロータに対し分銅を確実に固定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブラシレスモータの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示したブラシレスモータにカバーを装着した状態でのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】ロータに分銅を装着した状態を示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０…ブラシレスモータ、１２…ベース部材、１４…フラックスプレート、１６…回路基板、２０…シャフト、２５…コイル、２７…ホール素子、３０…ロータ、３０ａ…ロータの平面部分、３０ｂ…ロータ３０の外周縁、３１…マグネット、３３…分銅、３４…分銅支持部、３４ａ…分銅支持部の縁部、３５…分銅本体部、３７…起立爪。

Claims

ベース部材上に設けられたフラックスプレートと、
前記フラックスプレート上に設けられた回路基板と、
前記回路基板上に設けられた２個のコイルと、
前記回路基板上に設けられたホール素子と、
前記２個のコイルの間に配置させたシャフトと、
前記シャフトに固定されて、前記シャフトと一体的に回動する円板状のロータと、
前記コイルに対面して配置されると共に、前記ロータに固定したマグネットと、
前記ロータの平面部分に当接配置させる分銅支持部と、前記分銅支持部に一体的に形成されると共に前記ロータの外周縁からラジアル方向に迫り出した分銅本体部とからなる分銅とを備え、
前記分銅本体部は、前記ロータの前記外周縁に沿って円弧状に形成されると共に、前記ロータの前記外周縁から前記シャフトの軸線方向に沿うように前記コイル側に向けて延び出ることを特徴とするブラシレスモータ。
前記ロータの前記外周縁には、前記分銅支持部の縁部に当接し、かつ前記ロータの前記ラジアル方向に前記分銅を支持する起立爪が設けられたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。