(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークブラケット（１、１１）は、中心の軸支承部（１ａ）と磁性部分として前記軸支承部の半径方向外方に配されたディテントトルク発生部（１ｂ）とこのディテントトルク発生部の半径方向外方に配された保持部（１ｃ）と、非磁性部分としてこれらに囲まれた空所（１ｅ）と、前記保持部からさらに一体に外方に導出された給電端子載置部（１ｄ）が備えられた磁性金属板で形成され、このヨークブラケットにステータベース（３）が添設され、このステータベースに中心を介して対向して単相に結線された２個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ）が配され、これらの空心電機子コイルとそれぞれ平面視重畳しないように前記ステータベースに平面視で前記ディテントトルク発生部（１ｂ）上に１個のホールセンサ（Ｈ）が配され、さらに同センサの出力を受ける駆動回路部材（Ｄ）が同センサの対向する位置で配され、前記ステータベースから外方に導出された少なくとも正負の２端子からなる給電端子部が前記給電端子載置部に載置されており、
前記空心電機子コイルによって駆動される偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１）は、磁性体からなるロータヨーク（６、６６）と、このロータヨークに配された複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８）と、該マグネットの外周で前記ロータヨークに配された円弧状の偏心ウエイト（９）と、中央の軸保持部（６ａ）とが備えられ、この偏心ロータが軸（２、２２）を介して回転自在に前記軸支承部に保持され、この偏心ロータを覆うカバー部材（１０、１００）が開口部で前記ヨークブラケット外方に組み付けられたことを特徴とする駆動回路が内蔵された軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項２】
前記軸支承部（１ａ）に軸の基端が先にレーザ溶接で固定されており、この軸の先端から前記偏心ロータが前記ロータヨークの中心に固定された軸受（７）が回転自在に装着され、この偏心ロータを覆うカバー部材（１０）が前記ステータの保持部に開口部で取り付けられると共に、前記軸の先端がカバー部材の中心の凹部にはめ込まれ、外方から該カバー部材にレーザ溶接されたことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路が内蔵された軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項３】
前記ヨークブラケット（１１）は軸支承部（１１ａ）に前記軸（２２）を回転自在に支える軸受（７）が配され、この軸受に前記偏心ロータ（Ｒ１）が前記ロータヨークの中心に固定された軸（２２）を介して回転自在に装着され、この軸の基端がステータベース側にピボット支承されたことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路が内蔵された軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項４】
前記軸方向空隙型空心電機子コイル、前記駆動回路部材も含めて樹脂でステータベースに一体化されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項５】
前記ヨークブラケット（１、１１）は０．２ｍｍ以下で厚みがある磁性金属板で形成されるとともに、前記ロータヨーク（６、６６）は０．１５ｍｍ以下で厚みがある磁性金属板からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、ホールセンサと駆動回路部材が内蔵された軸方向空隙型ブラシレス振動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、駆動回路部品もＩＣを始め他の電子部品が必要なため、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。（実用新案文献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、セット側の印刷配線板に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）
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１３７４６３号公報
【特許文献２】特開２００２−１４３７６７号公報
【特許文献３】特開２０００−２４５１０３号公報
【特許文献４】特開２００２−１４２４２７号公報（図８〜図１１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、上記特許文献４に開示された特開２００２−１４２４２７号公報の図８〜図１１の軸方向空隙型ブラシレス振動モータをさらに改良して薄型で簡単な構成でマグネットの停止位置を安定させ、駆動回路部品を内蔵できるようにして通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにし、各部材を薄くしながらも強度も十分なようにして極めて薄い小型ブラシレス振動モータを提供しようとするものである。
【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に示すようにヨークブラケット（１、１１）は、軸支承部（１ａ）と磁性部分として前記軸支承部の半径方向外方に配されたディテントトルク発生部（１ｂ）と、非磁性部分としてこれらに囲まれた空所（１ｅ）と、前記保持部からさらに一体に外方に導出された給電端子載置部（１ｄ）が備えられた磁性金属板で形成され、このヨークブラケットにステータベース（３）が添設され、このステータベースに中心を介して対向して単相に結線された２個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ）が配され、これらの空心電機子コイルとそれぞれ平面視重畳しないように前記ステータベースに平面視で前記ディテントトルク発生部（１ｂ）上に１個のホールセンサ（Ｈ）が配され、さらに同センサの出力を受ける駆動回路部材（Ｄ）が同センサの対向する位置で配され、前記ステータベースから外方に導出された少なくとも正負の２端子からなる給電端子部が前記給電端子載置部に載置されており、前記空心電機子コイルによって駆動される偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１）は、磁性体からなるロータヨーク（６、６６）と、このロータヨークに配された複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８）と、該マグネットの外周で前記ロータヨークに配された円弧状の偏心ウエイト（９）と、中央の軸保持部（６ａ）とが備えられ、この偏心ロータが軸（２、２２）を介して回転自在に前記軸支承部に保持され、この偏心ロータを覆うカバー部材（１０、１００）が開口部で前記ヨークブラケット外方に組み付けられたもので達成できる。
具体的には、固定軸方式として請求項２に示すように前記軸支承部（１ａ）に軸の基端が先にレーザ溶接で固定されており、この軸の先端から前記偏心ロータが前記ロータヨークの中心に固定された軸受（７）が回転自在に装着され、この偏心ロータを覆うカバー部材（１０）が前記ステータの保持部に開口部で取り付けられると共に、前記軸の先端がカバー部材の中心の凹部にはめ込まれ、外方から該カバー部材にレーザ溶接されたもので達成できる。
また、回転軸方式として請求項３に示すように前記ヨークブラケット（１１）は軸支承部（１１ａ）に前記軸（２２）を回転自在に支える軸受（７）が配され、この軸受に前記偏心ロータ（Ｒ１）が前記ロータヨークの中心に固定された軸（２２）を介して回転自在に装着され、この軸の基端がステータベース側にピボット支承されたもので達成できる。
さらに、これらは請求項４に示すように前記軸方向空隙型空心電機子コイル、前記駆動回路部材も含めて樹脂でステータベースに一体化されたものにするのがよい。
そして、前記ヨークブラケット（１、１１）は０．２ｍｍ以下で厚みがある磁性金属板で形成されるとともに、前記ロータヨーク（６、６６）は０．１５ｍｍ以下で厚みがある磁性金属板からなるものがよい。
【０００６】
請求項１に示す発明では、簡単に駆動回路部材が内蔵できることになり、給電端子も正負の２端子にすることができ、ヨークブラケットの磁性部分を利用することによってマグネットを所定の位置に停動させるディテントトルクを発生させることができ、偏心ウエイトはロータの厚み内で弧状でロータの外周に配したので、薄型ながらも重心の移動が大となって回転時に大きな遠心力が発生し、また、空隙が犠牲にならないので、偏心ロータも薄型になる。ヨークブラケットの給電端子載置部によって給電端子の保護ができる。
請求項２に示す型発明では、軸固定型に構成でき、軸は径方向に衝撃があっても、カバーで受け止められるので、細手のものが採用でき、ヨークブラケット、ロータヨークとも薄いのでモータとして極めて薄型にでき  カバー部材、ヨークブラケットに軸を介してレーザ溶接したので、モータとして衝撃に対して変形が起きにくい。
請求項３に示す発明では、軸回転型に構成でき、軸の基端をピボット支承するので、摺動ロスが軽減できる。
請求項４に示す発明では、さらに樹脂によって各部材の補強と共に各部材が骨幹となるため衝撃性が向上する。
そして、請求項５に示す発明では、小型で厚みを極力薄くした軸方向空隙型ブラシレス振動モータを構成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施の形態を示すもので、軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横方向切断平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
図３は図１の一部材の平面図である。
図４は図１の別の部材の平面図である。
図５はこの発明の第２の実施の形態を示すもので、軸回転型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの縦断面図である。
【０００８】
以下、この発明の構成を図示する各実施の形態に基づいて説明する。
図１、図２に示すものは軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ブラシレス振動モータブラシレス振動モータで、すなわち、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０．１５ｍｍ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と、図３に示すような半径方向に約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部分としてディテントトルク発生部１ｂ及びさらに半径方向に延在されたものでリング状の補強を兼ねた保持部１ｃからなり、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磁性部分としてディテントトルク発生部１ｂの間は非磁性の空間１ｅを構成している。
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３が載置され、さらに、前記ヨークブラケット１が骨幹となるように液晶、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で一体化される。この耐熱性樹脂は前記非磁性空間１ｅにも充填され、ヨークブラケット１を補強すると共に、前記非磁性空間１ｅを塞いでいる。前記ステータベース３には、２個の空心電機子コイル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る。
これらの空心電機子コイル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配置される。
ここで、ディテントトルク発生部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、そ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。
したがって、これらのステータ部材は、平面視重畳してないことになり、薄型に構成できる。
ここでは、前記耐熱性樹脂４の一部をガイド４ａ、４ｂとして立ち上げ、このガイド４ａ、４ｂを利用して前記空心電機子コイル５Ａ、５Ｂを載置したものを示したが、他の部材と含めて一体成形してもよい。
一方、前記軸に回転自在に装着される偏心ロータＲは、中央に設けたバーリング状の軸受保持部６ａに焼結含油軸受７が圧入された０，１ｍｍ程度の薄いロータヨーク６と、この下面接着した軸方向空隙型マグネット８と、このマグネット８の外周で図４にも示すように前記ロータヨーク６に３点でレーザスポット溶接された弧状ウエイト９からなる。
ここで、前記ロータヨーク６には、落下などの衝撃時に変形を防ぐために厚み方向のデッドスペースを利用して補強リブ６ｂが軸保持部６ａから放射状に形成されている。図中、６ｃは前記マグネット８を位置決めすると共に接着時の補強用として垂下させた舌片である。前記マグネット８は６極着磁されていてその駆動原理は公知であるので、その説明は省略する。
このように構成した偏心ロータ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バーリング孔１０ａにスラストワッシャＳ２を介してはめ込まれる。ここで、このバーリング孔は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変形予防のために前記カバー部材１０にレーザ溶接されると共に、カバー部材１０の開口部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で組み付けられる。
したがって、このように溶接によって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。
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、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側部材をカバー部材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。
【０００９】
次に図５において、第２の実施の形態である軸回転型の構成を説明する。
以下、上記の実施の形態と同一の部材または同一機能を有する略同一部材については同一符号を付してその説明を省略する場合がある。
すなわち、ヨークブラケット１１には中央に少し大径の軸支承部１１ａがバーリング状に上方に突き出され、ここに前記と同様な焼結含油軸受７が格納される。ヨークブラケット１１のその他の部位は前記第１の実施の形態と同様なためその説明は省略する。
一方、偏心ロータＲ１は、今度はロータヨーク６６の中心に０．６ｍｍの軸２２の先端が直接圧入され、さらにロータヨーク６６にレーザスポット溶接されている。この軸６６の他端は、０．３ｍｍ程度のボールベアリングＢを介してヨークブラケット１１に一体化した耐熱性樹脂の受け部にピボット支承されるようになっている。
ここで前記ボールベアリングＢの替わりに軸に基端を丸く形成してもよい。
偏心ロータＲ１は、ヨークブラケット側吸引されるので、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はめくら型でよいことになる。
【００１０】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成したので、簡単な構成で部材点数を少なくし、駆動回路装置をモータ内部に内蔵できるようにして通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにし、各部材を薄くしながらも強度も十分なようにして極めて薄いブラシレス振動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すもので、軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横方向切断平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
【図３】図１の一部材の平面図である。
【図４】図１の別の部材の平面図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態を示すもので、軸回転型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの縦断面図である。
【符号の説明】
１、１１  ヨークブラケット
２、２２  軸
３  ステータベース
４  耐熱性樹脂
５Ａ、５Ｂ  空心電機子コイル
６、６６  ロータヨーク
Ｒ、Ｒ１  偏心ロータ
Ｈ  ホールセンサ
Ｄ  駆動回路部材
７  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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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