(57)【要約】【課題】軸支承に当たっては細手の軸支承部であっても耐衝撃性を改善し各部材を薄くしながらも強度も十分に得る。【解決手段】偏心ロータＲは、軸方向空隙型マグネット８と、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板６と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７以上の偏心ウエイト９が備えられ、薄いヨーク板は外周の一部に舌片６ｃが備えられ、偏心ウエイトは舌片に係合する凹所９ａが設けられてこの凹所と前記舌片を利用して固着され、マグネットの内径側に設けられた金属部材６ｂを介して軸受７に軸支承させた。【選択図】  図１
2004357404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８、８８）と、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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に舌片（６ｃ）が備えられ、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所と前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着され、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（６ｂ、８ａ）を介して軸支承させた偏心ロータ。
【請求項２】
前記薄いヨーク板は０．２ｍｍ以下の厚みがあり、前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）と、軸支承する内径側垂下部（６ｂ）があり、前記舌片は一部が前記外径側垂下部から一体に水平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から水平方向内方に突き出され、前記凹所は前記舌片の厚みよりやや深く形成され、この凹所に前記舌片をはめ込んで偏心ウエイトを配着し、前記金属部材として前記内径側フランジで軸支承させた請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項３】
前記軸支承する手段は軸受（７、７７）にカシメ（６ｅ）又は圧入（６ｆ）によって係合させたものである請求項２に記載の偏心ロータ。
【請求項４】
前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにしたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項５】
前記軸方向空隙型マグネットの内径側で少なくとも前記薄いヨーク板に別の金属部材（８ａ）が固着され、この金属部材を介して軸支承させた請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項６】
前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｙ）又は圧入によって軸（２２）に係合させたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項７】
前記偏心ウエイトは凹所（９ａ）で薄いヨーク板の舌片（６ｃ）にろう付されたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項８】
前記舌片（６ｃ）と前記偏心ウエイトの凹所（９ａ）とは互いに協同して径方向の動きを規制する手段が講じられ、前記偏心ウエイトは接着で固定されると共に、前記軸方向空隙型マグネットが各垂下部を利用して前記薄いヨーク板に接着された請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項９】
前記薄いヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きには入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着された請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４）と、軸を介してこの偏心ロータを回転自在に支えるヨークブラケット（１）と、このヨークブラケットは中心に軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂおよび５５ｃ）とを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１１】
前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配された請求項１０に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１２】
前記駆動回路部材の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっている請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１３】
前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心に軸（２）の基端が固定され、少なくとも前記空所（１ｅ）に樹脂（４）が一体化され、前記偏心ロータは軸受（７）を介して前記軸（２）に回転自在に装着され、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれている請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１４】
前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心の軸支承部（１１ａ）に軸受（７７）が備えられ、少なくとも前記空所（１ｅ）の一部に樹脂が一体化され、前記軸（２２）は先端側が前記薄いヨーク板の内径側で支持され、前記軸の基端が前記軸支承部の底部にピボット支承された請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１５】
ステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で一体成形された請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【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】
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。
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】
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。
また、振動量を確保するためには、偏心を得るにあたって小型化されるほど最高クラスの高比重タングステン合金を備えた偏心ロータが必要になるが、融点の高いタングステンの含有量が多くなるほどレーザ溶接が困難となる問題が新たに生じている。
この発明の目的は、磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても、偏心ウエイトを配着するに当たってレーザ溶接によらない、たとえば、ろう付、接着などの手段でも各部材の形状に工夫を凝らして耐衝撃性を改善し、さらに上記特許文献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改良して薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型ブラシレス振動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（８、８８）と、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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に舌片（６ｃ）が備えられ、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所と前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着され、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（６ｂ、８ａ）を介して軸支承させたもので達成できる。このようにすると、偏心ウエイトは軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、軸方向空隙型マグネットは薄いヨーク板を介して金属部材によって強固に軸支承できる。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記薄いヨーク板は０．２ｍｍ以下の厚みがあり、前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）と、軸支承する内径側垂下部（６ｂ）があり、前記舌片は一部が前記外径側垂下部に一体に水平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から水平方向内方に突き出され、この凹所に前記舌片をはめ込んで偏心ウエイトを配着し、前記金属部材として前記内径側フランジで軸支承させたものがよい。
このようにすれば、偏心ウエイトの全体的な厚みが犠牲にならないので、偏心ウエイトの重量の変動はわずかで、マグネットの固着強度が得られる。
別の具体的な手段は、請求項３に示す発明のように、前記軸支承する手段は軸受（７、７７）にカシメ（６ｅ）又は圧入（６ｆ）によって係合させたものがよい。このようにすれば、接着のできない含油軸受でも容易に軸支承できる。
前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにしたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
また、請求項４に示すように前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにすれば、軸回転型振動モータにできる。
また、請求項５に示すように前記軸方向空隙型マグネットの内径側で少なくとも前記薄いヨーク板に別の金属部材（８ａ）が固着され、この金属部材を介して軸支承させたものにすれば、金属部材が軸支承時の補強になって軸固定型にする場合好適となり、請求項６に示すように、前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｙ）又は圧入によって軸（２２）に係合させたものにすれば、軸回転型として好適なものが得られる。
さらに、請求項７に示すように前記偏心ウエイトは凹所（９ａ）で薄いヨーク板の舌片（６ｃ）にろう付されたものにすれば、偏心ウエイトは全体的な厚みを増さずに固着強度が十分に得られる。
そして、請求項８、９に示すような前記舌片（６ｃ）と前記偏心ウエイトの凹所（９ａ）とは互いに協同して径方向の動きを規制する手段が講じられ、前記偏心ウエイトは接着で固定されると共に、前記軸方向空隙型マグネットが各垂下部を利用して前記薄いヨーク板に接着されたものか、前記薄いヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きに入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着されたものにすれば、偏心ウエイトは薄いヨーク板に確実に固定でき、径方向、軸方向の動きが妨げられるので、接着でも耐衝撃性が十分に期待できる。
【０００６】
さらに、このようにした偏心ロ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１０に示すように、請求項１〜９のいずれか１項に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４）と、軸を介してこの偏心ロータを回転自在に支えるヨークブラケット（１）と、このヨークブラケットは中心に軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂおよび５５ｃ）とを備えたもので達成できる。
このようにすれば、ロータ部分が薄い軸方向空隙型モータにできる。駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
鼓動解雇を内蔵した軸方向空隙型ブラシレスモータにするには、請求項１１に示すように、前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配されたものにするのがよい。このようにすれば、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
具体的には、請求項１２に示すように、前記駆動回路部材の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっているものにすれば、ステータベースの実質的な厚みを無視できることになる。
軸固定型モータにするには、請求項１３に示すように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心に軸（２）の基端が固定され、少なくとも前記空所（１ｅ）に樹脂（４）が一体化され、前記偏心ロータは軸受（７）を介して前記軸（２）に回転自在に装着され、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれているものにするのがよく、軸回転型としては請求項１４に示すように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心の軸支承部（１１ａ）に軸受（７７）が備えられ、少なくとも前記空所（１ｅ）の一部に樹脂が一体化され、前記軸（２２）は先端側が前記薄いヨーク板の内径側で支持され、前記軸の基端が前記軸支承部の底部にピボット支承されたものにするとよい。
そして、請求項１５に示す発明のように、ステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で一体成形されたものでもよい。
これらの構成は、いずれも駆動回路部材の厚みを無視できるようになっているので、極めて低姿勢のモータが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
図３は図１の変形例の平面図である。
図４は、この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
図５は図１の偏心ロ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偏心ロータは図１のＡ−Ａ線で切断したものである。
図６は図５の図５のステータ側の平面図である。
図７は図６の一部材の平面図である。
図８は図５の変形例の断面図である。
図９は、この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
図１０は図９の縦断面図である。
図１１は図９の一部材の平面図である。
図１２はこの発明の一実施の形態の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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に示す偏心ロータＲ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が薄いヨーク板６に接着される。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、強い接着力を得ている。内径側垂下部６ｂは、図５にも示すように前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８に厚みよりさらに垂下され、ここで、焼結含油軸受７がレーザ溶接Ｌ２によって取り付けられる。すなわち、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の内径側として内径側垂下部６ｂが溶接用金属部材として機能している。
この薄いヨーク板６は、外径側垂下部６ａに一体に所定の開角で２カ所舌片６ｃが法線方向で水平方向に突き出されると共に、この舌片を間にして約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は、前記舌片６ｃに受け止められる凹所９ａが一面側に舌片６ｃの位置に形成され、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられ、前記偏心ウエイト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。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の径方向の動きが規制される。
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規制できる。
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規制され、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが規制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。
【０００９】
上述の変形として偏心ウエイトの径方向の動きを規制するには、図３に示すように先端が鉤ｋになっている１カ所の舌片６６ｃと同形状の凹所９９ａにしたものを組みあわせてもよい。
図４はこの発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示したもので、すなわち、前記薄いヨーク板は磁性ステンレス製で０．１ｍｍの薄手で、前記マグネットの磁界を受ける平坦部と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部６ａと、軸支承する内径側垂下部６ｂがあり、前記舌片６ｃは一部が前記外径側垂下部６ａに一体に水平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から水平方向内方に突き出され、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をカシメによって取り付けたものである。このようにすれば、偏心ウエイトは、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スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲ２として容易に構成できる。
【００１０】
このような偏心ロータＲを格納した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ブラシレス振動モータの構造は、図５、図６及び図７に示すようなものとなる。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０．１ｍｍ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、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支部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ディテントトルク発生部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１ｆ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。
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、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、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全姿勢で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。このようにしているので、これらの各ステータ部材は、空心電機子コイル等が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はこの空所部分に逃げるので、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ステータ側は他の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って強度が補強され、ステータ側の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、ヨークブラケットと樹脂の離脱を防止する突起である。
前記偏心ロータＲを構成する軸方向空隙型樹脂製マグネット８は、ここではＮＳ交互に６極着磁され、その駆動原理は公知であるので、その説明は省略する。
前記偏心ロータＲを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。カバーとして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。
【００１１】
次に図８において、上記軸方向空隙型振動モータの第２の実施の形態を説明するが、図２との相違点は、偏心ロータＲ３のみであるので、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。
ここでは、偏心ロータＲ３は、軸方向空隙型マグネット８８の着磁デットスペースを利用して内径を拡大し、内径側垂下部６ｂと前記軸受７のスペースに黄銅などのリング状の金属部材８ａをはめ込んだもので、内径側垂下部６ｂに一体のフランジ６は、内径側がさらに前記焼結含油軸受７に圧入されており、前記金属部材８ａが補強するようになっている。前記黄銅などのリング状の金属部材８ａを薄いヨーク板６６に溶着、接着などで配してもよい。なお、軸受のサイズによっては、圧入に代わり溶接で軸支承させてもよい。
【００１２】
図９、図１０及び図１１に示すものは、軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの特徴を示したもので、すなわち、ヨークブラケット１１は弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１７ないし０．２ｍｍ程度で構成され、中央にバーリング状に突き立てて０．５ｍｍの細手の軸２が基端で圧入された軸支承部１ａと、図８に示すような軸支承部１ａから半径方向延在させた支幹１１ｂ及びさらにこの支幹１１ｂに一体で、半径方向へ延びた各支幹１１ｂの先端を繋いで補強し、後述のカバー部材１０との組み付け部を兼ねたリング状保持部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。
保持部１ｃは、軸支承部１ａと支幹１１ｂに対して下方向へ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１ａと支幹１１ｂの下側には、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が添設される。
また、ステータベース３３の一部が突出して構成される給電端子部３３ａは、保持部１ｃと軸支承部１ａとの段差を利用して給電端子載置部１ｄの上側に保持される。このステータベース３３には、３相の電機子コイル、すなわち３個の巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃと、これらの空心電機子コイルにシリーズに結線された平面視６個の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ‥‥５ｆが等分に形成されている。
【００１３】
巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、片側開角１８０度以内に配置され、６個の内３個の印刷配線型空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃが同位置に重なって配置されている。
ここで、印刷配線コイルの替わりに薄い、たとえば、粘着剤を表面に塗布した０．０５ｍｍ程度のシートに直径０．０５ｍｍの絶縁銅線を１層に巻回しながら付着して形成したものでもよい。
ステータベース３３上で、これらの巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃの中心を介して反対側には、支幹１１ｂの間になるように残りの３個の印刷配線型空心電機子コイル５ｄ，５ｅ、５ｆの位置にセンサレスＩＣ化された駆動回路部材Ｄ１とその付属部品が配置される。すなわち、ステータベース３３はヨークブラケット１１の軸支承部１ａと支幹１１ｂの下方に位置し、軸支承部１ａと支幹１ｂは巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび駆動回路部材Ｄ１とその付属部品等を除けた位置でその厚み以内に設けられる。
当然ながら、これらの駆動回路部材の結線パターンは必要になるので、この駆動回路部材配置側の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃは裏面のみに形成され、表面は前記駆動回路部材の結線パターンを避けて巻き始め端末引き出しパターン程度だけとする。
【００１４】
そして、これらは前記ヨークブラケット１１の支幹１１ｂ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。
したがって、これらのステータベース３３に配置される巻線型空心電機子コイル、駆動回路部材、支幹等の各ステータ部材は、印刷配線をのぞいて平面視重畳してないことになるので薄型できる。また、支幹１１ｂを一体に樹脂成形することによりステータベース３を中心としたステータ部分の強度を強くすることができる。
特に図示しないが、前記耐熱性樹脂４は一体成形の替わりに前記空心電機子コイル載置ガイドを立ち上げ、このガイドに前記空心電機子コイルを載置してもよい。
その後、薄い非磁性もしくは鉄より磁性が弱いステンレス材からなる扁平カップ状のカバー部材１００が被せられ、前記軸の先端がカバー部材１００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、この先端部分は変形予防のために前記カバー部材１００にレーザ溶接Ｙされる。なお、特に図示しないが、この軸装着孔は溶接する場合は軸貫通型であってもよい。
【００１５】
カバー部材１００の開口部は前記ヨークブラケット１１のリング状保持部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た振動モータは、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。
このようなセンサレス型扁平モータの駆動原理は、空心電機子コイル自体の逆起電力の方向を検出して駆動するものが採用されるが、その説明は公知のため省略する。
ここで、偏心ロータＲ３は、前述に示すものと同様なため、同一符号を付してその説明は省略する。
【００１６】
次に図１２において、第３の実施の形態である軸回転型の構成を説明する。
ここでも、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。
すなわち、ヨークブラケット１１１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、ここに薄いヨーク板６６取り付けられた焼結含油軸受７７が格納される。ヨークブラケット１１１のその他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ４は、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。
【００１７】
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Ｒ４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１０１は、ここではめくら型でよいことになる。
【００１８】
なお、上記の実施の形態は、この発明の技術的思想を体現する最良のものを開示したに過ぎないもので、この発明は、その技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には拘束されない。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は、上記のように磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても軸支承に当たっては溶着ができるようにし、溶接によらない場合であっても各部材の形状に工夫を凝らして耐衝撃性を維持し、軸方向空隙型マグネットは内径部で金属部材によって強固に軸支承できるので、小さい軸支承部であっても耐衝撃性を改善でき、薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型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】この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
【図３】図１の変形例の平面図である。
【図４】この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図１の偏心ロ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横方向切断平面図である。
【図６】図５の変形例の断面図である。
【図７】図５のステータ側の平面図である。
【図８】図７の一部材の平面図である。
【図９】この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】図１０の一部材の平面図である。
【図１２】この発明の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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、１１１  ブラケット
２  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  薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  偏心ロータ
Ｈ  ホールセンサ
Ｄ、Ｄ１  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  弧状の偏心ウエイト
１０、１００、１０１  カバー部材
【図１】
2004357404.tif 000003
【図２】
2004357404.tif 000004
【図３】
2004357404.tif 000005
【図４】
2004357404.tif 000006
【図５】
2004357404.tif 000007
【図６】
2004357404.tif 000008
【図７】
2004357404.tif 000009
【図８】
2004357404.tif 000010
【図９】
2004357404.tif 000011
【図１０】
2004357404.tif 000012
【図１１】
2004357404.tif 000013
【図１２】
2004357404.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月17日(2003.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８、８８）と、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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に舌片（６ｃ）が備えられ、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所と前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着され、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（６ｂ、８ａ）を介して軸支承させた偏心ロータ。
【請求項２】前記薄いヨーク板は０．２ｍｍ以下の厚みがあり、前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）と、軸支承する内径側垂下部（６ｂ）があり、前記舌片は一部が前記外径側垂下部から一体に水平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から水平方向内方に突き出され、前記凹所は前記舌片の厚みよりやや深く形成され、この凹所に前記舌片をはめ込んで偏心ウエイトを配着し、前記金属部材として前記内径側フランジで軸支承させた請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項３】前記軸支承する手段は軸受（７、７７）にカシメ（６ｅ）又は圧入（６ｆ）によって係合させたものである請求項２に記載の偏心ロータ。
【請求項４】前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにしたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項５】前記軸方向空隙型マグネットの内径側で少なくとも前記薄いヨーク板に別の金属部材（８ａ）が固着され、この金属部材を介して軸支承させた請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項６】前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｙ）又は圧入によって軸（２２）に係合させたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項７】前記偏心ウエイトは凹所（９ａ）で薄いヨーク板の舌片（６ｃ）にろう付されたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項８】前記舌片（６ｃ）と前記偏心ウエイトの凹所（９ａ）とは互いに協同して径方向の動きを規制する手段が講じられ、前記偏心ウエイトは接着で固定されると共に、前記軸方向空隙型マグネットが各垂下部を利用して前記薄いヨーク板に接着された請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項９】前記薄いヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きには入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着された請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか１項に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４）と、軸を介してこの偏心ロータを回転自在に支えるヨークブラケット（１）と、このヨークブラケットは中心に軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂおよび５５ｃ）とを備えた軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１１】前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配された請求項１０に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１２】前記駆動回路部材の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっている請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１３】前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心に軸（２）の基端が固定され、少なくとも前記空所（１ｅ）に樹脂（４）が一体化され、前記偏心ロータは軸受（７）を介して前記軸（２）に回転自在に装着され、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれている請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１４】前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心の軸支承部（１１ａ）に軸受（７７）が備えられ、少なくとも前記空所（１ｅ）の一部に樹脂が一体化され、前記軸（２２）は先端側が前記薄いヨーク板の内径側で支持され、前記軸の基端が前記軸支承部の底部にピボット支承された請求項１１に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【請求項１５】ステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で一体成形された請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の軸方向空隙型ブラシレスモータ。
【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】
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。
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
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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。
また、振動量を確保するためには、偏心を得るにあたって小型化されるほど最高クラスの高比重タングステン合金を備えた偏心ロータが必要になるが、融点の高いタングステンの含有量が多くなるほどレーザ溶接が困難となる問題が新たに生じている。
この発明の目的は、磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても、偏心ウエイトを配着するに当たってレーザ溶接によらない、たとえば、ろう付、接着などの手段でも各部材の形状に工夫を凝らして耐衝撃性を改善し、さらに上記特許文献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改良して薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型ブラシレス振動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（８、８８）と、このマグネットの磁界を受ける薄いヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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に舌片（６ｃ）が備えられ、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所と前記舌片を利用して薄いヨーク板の外周に固着され、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（６ｂ、８ａ）を介して軸支承させたもので達成できる。このようにすると、偏心ウエイトは軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、軸方向空隙型マグネットは薄いヨーク板を介して金属部材によって強固に軸支承できる。
具体的には、請求項２に示す発明のように、前記薄いヨーク板は０．２ｍｍ以下の厚みがあり、前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）と、軸支承する内径側垂下部（６ｂ）があり、前記舌片は一部が前記外径側垂下部に一体に水平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から水平方向内方に突き出され、この凹所に前記舌片をはめ込んで偏心ウエイトを配着し、前記金属部材として前記内径側フランジで軸支承させたものがよい。
このようにすれば、偏心ウエイトの全体的な厚みが犠牲にならないので、偏心ウエイトの重量の変動はわずかで、マグネットの固着強度が得られる。
別の具体的な手段は、請求項３に示す発明のように、前記軸支承する手段は軸受（７、７７）にカシメ（６ｅ）又は圧入（６ｆ）によって係合させたものがよい。このようにすれば、接着のできない含油軸受でも容易に軸支承できる。
前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにしたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
また、請求項４に示すように前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｌ２）によって軸（２）に係合させるようにすれば、軸回転型振動モータにできる。
また、請求項５に示すように前記軸方向空隙型マグネットの内径側で少なくとも前記薄いヨーク板に別の金属部材（８ａ）が固着され、この金属部材を介して軸支承させたものにすれば、金属部材が軸支承時の補強になって軸固定型にする場合好適となり、請求項６に示すように、前記軸支承する手段は前記内径側垂下部の一部を溶接（Ｙ）又は圧入によって軸（２２）に係合させたものにすれば、軸回転型として好適なものが得られる。
さらに、請求項７に示すように前記偏心ウエイトは凹所（９ａ）で薄いヨーク板の舌片（６ｃ）にろう付されたものにすれば、偏心ウエイトは全体的な厚みを増さずに固着強度が十分に得られる。
そして、請求項８、９に示すような前記舌片（６ｃ）と前記偏心ウエイトの凹所（９ａ）とは互いに協同して径方向の動きを規制する手段が講じられ、前記偏心ウエイトは接着で固定されると共に、前記軸方向空隙型マグネットが各垂下部を利用して前記薄いヨーク板に接着されたものか、前記薄いヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きに入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着されたものにすれば、偏心ウエイトは薄いヨーク板に確実に固定でき、径方向、軸方向の動きが妨げられるので、接着でも耐衝撃性が十分に期待できる。
【０００６】
さらに、このようにした偏心ロ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１０に示すように、請求項１〜９のいずれか１項に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４）と、軸を介してこの偏心ロータを回転自在に支えるヨークブラケット（１）と、このヨークブラケットは中心に軸支承部（１ａ、１１ａ）と、この軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５５Ａ、５５Ｂおよび５５ｃ）とを備えたもので達成できる。
このようにすれば、ロータ部分が薄い軸方向空隙型モータにできる。駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
鼓動解雇を内蔵した軸方向空隙型ブラシレスモータにするには、請求項１１に示すように、前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配されたものにするのがよい。このようにすれば、駆動回路部材の厚みと、ブラケットの厚みが無視できる。
具体的には、請求項１２に示すように、前記駆動回路部材の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっているものにすれば、ステータベースの実質的な厚みを無視できることになる。      軸固定型モータにするには、請求項１３に示すように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心に軸（２）の基端が固定され、少なくとも前記空所（１ｅ）に樹脂（４）が一体化され、前記偏心ロータは軸受（７）を介して前記軸（２）に回転自在に装着され、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれているものにするのがよく、軸回転型としては請求項１４に示すように、前記ヨークブラケットは厚みが０．２ｍｍ以下で中心の軸支承部（１１ａ）に軸受（７７）が備えられ、少なくとも前記空所（１ｅ）の一部に樹脂が一体化され、前記軸（２２）は先端側が前記薄いヨーク板の内径側で支持され、前記軸の基端が前記軸支承部の底部にピボット支承されたものにするとよい。
そして、請求項１５に示す発明のように、ステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で一体成形されたものでもよい。
これらの構成は、いずれも駆動回路部材の厚みを無視できるようになっているので、極めて低姿勢のモータが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
図３は図１の変形例の平面図である。
図４は、この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
図５は図１の偏心ロ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偏心ロータは図１のＡ−Ａ線で切断したものである。
図６は図５のステータ側の平面図である。
図７は図６の一部材の平面図である。
図８は図５の変形例の断面図である。
図９は、この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。  図１０は図９の縦断面図である。
図１１は図９の一部材の平面図である。
図１２はこの発明の一実施の形態の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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に示す偏心ロータＲ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が薄いヨーク板６に接着される。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、強い接着力を得ている。内径側垂下部６ｂは、図５にも示すように前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８に厚みよりさらに垂下され、ここで、焼結含油軸受７がレーザ溶接Ｌ２によって取り付けられる。すなわち、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の内径側として内径側垂下部６ｂが溶接用金属部材として機能している。
この薄いヨーク板６は、外径側垂下部６ａに一体に所定の開角で２カ所舌片６ｃが法線方向で水平方向に突き出されると共に、この舌片を間にして約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は、前記舌片６ｃに受け止められる凹所９ａが一面側に舌片６ｃの位置に形成され、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられ、前記偏心ウエイト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。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の径方向の動きが規制される。
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規制できる。
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規制され、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが規制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。
【０００９】
上述の変形として偏心ウエイトの径方向の動きを規制するには、図３に示すように先端が鉤ｋになっている１カ所の舌片６６ｃと同形状の凹所９９ａにしたものを組みあわせてもよい。
図４はこの発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示したもので、すなわち、前記薄いヨーク板は磁性ステンレス製で０．１ｍｍの薄手で、前記マグネットの磁界を受ける平坦部と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部６ａと、軸支承する内径側垂下部６ｂがあり、前記舌片６ｃは一部が前記外径側垂下部６ａに一体に水平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から水平方向内方に突き出され、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をカシメによって取り付けたものである。このようにすれば、偏心ウエイトは、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スポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲ２として容易に構成できる。
【００１０】
このような偏心ロータＲを格納した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ブラシレス振動モータの構造は、図５、図６及び図７に示すようなものとなる。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０．１ｍｍ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、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支部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ディテントトルク発生部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１ｆ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。
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、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、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全姿勢で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。  このようにしているので、これらの各ステータ部材は、空心電機子コイル等が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はこの空所部分に逃げるので、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ステータ側は他の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って強度が補強され、ステータ側の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、ヨークブラケットと樹脂の離脱を防止する突起である。
前記偏心ロータＲを構成する軸方向空隙型樹脂製マグネット８は、ここではＮＳ交互に６極着磁され、その駆動原理は公知であるので、その説明は省略する。  前記偏心ロータＲを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。カバーとして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。
【００１１】
次に図８において、上記軸方向空隙型振動モータの第２の実施の形態を説明するが、図２との相違点は、偏心ロータＲ３のみであるので、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。
ここでは、偏心ロータＲ３は、軸方向空隙型マグネット８８の着磁デットスペースを利用して内径を拡大し、内径側垂下部６ｂと前記軸受７のスペースに黄銅などのリング状の金属部材８ａをはめ込んだもので、内径側垂下部６ｂに一体のフランジ６は、内径側がさらに前記焼結含油軸受７に圧入されており、前記金属部材８ａが補強するようになっている。前記黄銅などのリング状の金属部材８ａを薄いヨーク板６６に溶着、接着などで配してもよい。なお、軸受のサイズによっては、圧入に代わり溶接で軸支承させてもよい。
【００１２】
図９、図１０及び図１１に示すものは、軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの特徴を示したもので、すなわち、ヨークブラケット１１は弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１７ないし０．２ｍｍ程度で構成され、中央にバーリング状に突き立てて０．５ｍｍの細手の軸２が基端で圧入された軸支承部１ａと、図８に示すような軸支承部１ａから半径方向延在させた支幹１１ｂ及びさらにこの支幹１１ｂに一体で、半径方向へ延びた各支幹１１ｂの先端を繋いで補強し、後述のカバー部材１０との組み付け部を兼ねたリング状保持部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。
保持部１ｃは、軸支承部１ａと支幹１１ｂに対して下方向へ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１ａと支幹１１ｂの下側には、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が添設される。
また、ステータベース３３の一部が突出して構成される給電端子部３３ａは、保持部１ｃと軸支承部１ａとの段差を利用して給電端子載置部１ｄの上側に保持される。このステータベース３３には、３相の電機子コイル、すなわち３個の巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃと、これらの空心電機子コイルにシリーズに結線された平面視６個の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ‥‥５ｆが等分に形成されている。
【００１３】
巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、片側開角１８０度以内に配置され、６個の内３個の印刷配線型空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃが同位置に重なって配置されている。
ここで、印刷配線コイルの替わりに薄い、たとえば、粘着剤を表面に塗布した０．０５ｍｍ程度のシートに直径０．０５ｍｍの絶縁銅線を１層に巻回しながら付着して形成したものでもよい。
ステータベース３３上で、これらの巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃの中心を介して反対側には、支幹１１ｂの間になるように残りの３個の印刷配線型空心電機子コイル５ｄ，５ｅ、５ｆの位置にセンサレスＩＣ化された駆動回路部材Ｄ１とその付属部品が配置される。すなわち、ステータベース３３はヨークブラケット１１の軸支承部１ａと支幹１１ｂの下方に位置し、軸支承部１ａと支幹１ｂは巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび駆動回路部材Ｄ１とその付属部品等を除けた位置でその厚み以内に設けられる。
当然ながら、これらの駆動回路部材の結線パターンは必要になるので、この駆動回路部材配置側の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃは裏面のみに形成され、表面は前記駆動回路部材の結線パターンを避けて巻き始め端末引き出しパターン程度だけとする。
【００１４】
そして、これらは前記ヨークブラケット１１の支幹１１ｂ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。
したがって、これらのステータベース３３に配置される巻線型空心電機子コイル、駆動回路部材、支幹等の各ステータ部材は、印刷配線をのぞいて平面視重畳してないことになるので薄型できる。また、支幹１１ｂを一体に樹脂成形することによりステータベース３を中心としたステータ部分の強度を強くすることができる。
特に図示しないが、前記耐熱性樹脂４は一体成形の替わりに前記空心電機子コイル載置ガイドを立ち上げ、このガイドに前記空心電機子コイルを載置してもよい。
その後、薄い非磁性もしくは鉄より磁性が弱いステンレス材からなる扁平カップ状のカバー部材１００が被せられ、前記軸の先端がカバー部材１００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、この先端部分は変形予防のために前記カバー部材１００にレーザ溶接Ｙされる。なお、特に図示しないが、この軸装着孔は溶接する場合は軸貫通型であってもよい。
【００１５】
カバー部材１００の開口部は前記ヨークブラケット１１のリング状保持部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た振動モータは、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。
このようなセンサレス型扁平モータの駆動原理は、空心電機子コイル自体の逆起電力の方向を検出して駆動するものが採用されるが、その説明は公知のため省略する。
ここで、偏心ロータＲ３は、前述に示すものと同様なため、同一符号を付してその説明は省略する。
【００１６】
次に図１２において、第３の実施の形態である軸回転型の構成を説明する。
ここでも、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。
すなわち、ヨークブラケット１１１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、ここに薄いヨーク板６６取り付けられた焼結含油軸受７７が格納される。ヨークブラケット１１１のその他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
また、偏心ロータＲ４は、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。
【００１７】
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Ｒ４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１０１は、ここではめくら型でよいことになる。
【００１８】
なお、上記の実施の形態は、この発明の技術的思想を体現する最良のものを開示したに過ぎないもので、この発明は、その技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には拘束されない。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は、上記のように磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても軸支承に当たっては溶着ができるようにし、溶接によらない場合であっても各部材の形状に工夫を凝らして耐衝撃性を維持し、軸方向空隙型マグネットは内径部で金属部材によって強固に軸支承できるので、小さい軸支承部であっても耐衝撃性を改善でき、薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型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】この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
【図３】図１の変形例の平面図である。
【図４】この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図１の偏心ロ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横方向切断平面図である。
【図６】図５のステータ側の平面図である。
【図７】図６の一部材の平面図である。
【図８】図５の変形例の断面図である。
【図９】この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】図１０の一部材の平面図である。
【図１２】この発明の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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、１１１  ブラケット
２  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  薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  偏心ロータ
Ｈ  ホールセンサ
Ｄ、Ｄ１  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  弧状の偏心ウエイト
１０、１００、１０１  カバー部材




【手続補正書】
【提出日】平成15年12月11日(2003.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８、８８）と、このマグネットが固着されたヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に配された比重１７以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記ヨーク板は前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて該マグネットの外径を覆う外径側垂下部（６ａ）と、該マグネットの内径を覆う内径側垂下部（６ｂ）とがあり、前記マグネットは外径側垂下部と内径側垂下部で囲われるように接着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって径方向外方への動きが規制されるように、かつ、該外径側垂下部の外側に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように固着され、さらに軸受が前記内径側垂下部から内方に延ばされたフランジ（６ｄ）に受け止められた偏心ロータ。
【請求項２】前記軸受はカシメ（６ｅ）又は溶接により取り付けられたものである請求項１に記載の偏心ロータ。
【請求項３】請求項１又は２に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ２）と、この偏心ロータを回転自在に支える軸が基端で固着された軸支承部（１ａ）を有するもので、０．２ｍｍ以下の厚みがあるヨークブラケット（１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂまたは５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うようにカバー部材（１０，１００）が前記ヨークブラケットの保持部に取り付けられ、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれている軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項４】前記カバー部材は開口部で前記保持部に溶接で取り付けられている請求項４に記載の軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項５】  前記駆動回路部材の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっていて前記空心電機子コイルと駆動回路部材はいずれか高く植設されている方の上面が露出されるように樹脂（４）でステータベースに固定されている請求項４に記載の軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項６】
複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８８８）と、このマグネットの磁界を受ける０．２ｍｍ以下の厚みがあるヨーク板（６６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記ヨーク板は前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）があり、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによってヨーク板の外周に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように固着され、前記軸方向空隙型マグネット内径側で前記ヨーク板に軸（２２）が溶接によって固着された偏心ロータ。
【請求項７】請求項６に記載の偏心ロータ（Ｒ４）と、この偏心ロータを軸（２２）を介して回転自在に支える軸受（７７）が固着された樹脂製の軸支承部（１１ａ）を有し、０．２ｍｍ以下の厚みがあるヨークブラケット（１、１１、１１１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ、１１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うように空隙を介してカバー部材（１００、１０１）が前記ヨークブラケットの保持部に取り付けられた軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項８】ステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で固着された請求項７に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偏心ロータと同偏心ロータを備えた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、セット側で印刷配線板に搭載するに当たって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】
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太さが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。
また、振動量を確保するためには、偏心を得るにあたって小型化されるほど最高クラスの高比重タングステン合金からなる偏心ウエイトを備えた偏心ロータが必要になるが、融点の高いタングステンの含有量が多くなるほど融点の相違からレーザ溶接が困難となる問題が新たに生じている。
この発明の目的は、磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても、偏心ウエイトをロータの厚みが犠牲にならないように配着するに当たってレーザ溶接によらない、たとえば、金属ろう付、接着などの固着手段でも各部材の形状に工夫を凝らすことによって採用できるようにして耐衝撃性を改善した偏心ロータと、さらに上記特許文献４に開示された軸方向空隙型ブラシレス振動モータを改良して薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型ブラシレス振動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（８、８８）と、このマグネットが固着された０．２ｍｍ以下の厚みがあるヨーク板（６、６６）と、前記マグネットの外方に配された比重１７以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記ヨーク板は前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて該マグネットの外径を覆う外径側垂下部（６ａ）と、該マグネットの内径を覆う内径側垂下部（６ｂ）とがあり、前記マグネットは外径側垂下部と内径側垂下部で囲われるように接着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって径方向外方への動きが規制されるように、かつ、該外径側垂下部の外側に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように固着され、さらに軸受が前記内径側垂下部から内方に延ばされたフランジ（６ｄ）に受け止められたもので達成できる。
このようにすると、軸固定型偏心ロータが得られ、偏心ウエイトは舌片によって固着力が大となり、軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、偏心ウエイトの全体的な厚みが犠牲にならず、凹所による偏心ウエイトの重量の低下変動はわずかで、各垂下部によってマグネットは囲われるので固着強度が十分に得られる。
具体的には、請求項２に示す発明のように前記軸受はカシメ（６ｅ）もしくは溶接により取り付けられたものであるのがよい。
このようにすれば、接着のできない含油軸受でも強度良く取り付けられる。
【０００６】
このような偏心ロータを備えて振動モータにするには、請求項３に示すように請求項１又は２に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ２）と、この偏心ロータを回転自在に支える軸が基端で固着された軸支承部（１ａ）を有するもので、０．２ｍｍ以下の厚みがあるヨークブラケット（１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂまたは５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記複数個の空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うようにカバー部材（１０，１００）が前記ヨークブラケットの保持部に取り付けられ、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれ、レーザ溶接で固着されているもので達成できる。
このようにすれば、偏心ロータ部分とステータ部分が極めて薄い軸固定型振動モータが得られ、細手の軸でも溶接によって十分な強度が得られる。
また、このようなモータは、請求項４に示すように、該カバー部材は開口部で前記保持部にレーザ溶接で取り付けられているようになっているのがよい。
このようにすれば、カバー部材とヨークブラケットからなるハウジングは軸を介して組付けされ、モノコック構造となるので各部材が薄いものでも十分な強度が得られる。
さらに、請求項５に示すように前記駆動回路部材の一部が平面視で前記ヨークブラケットの空所（１ｅ）に配され、この駆動回路部材の一部が配された位置の少なくともステータベースの一部が前記ブラケット（１）の厚み内に収まるようになっていて前記空心電機子コイルと駆動回路部材はいずれか高く植設されている方の上面が露出されるように樹脂（４）でステータベースに固定されているものがよい。
このようにすれば、各ステータ部材は樹脂の中に埋め込まれて骨幹となるため、ステータ側の耐衝撃性が空隙を損なうことなく向上し、各部材の強度が十分に確保できる。
偏心ロータの別の構造としては、請求項６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（８８８）と、このマグネットの磁界を受ける０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚みがヨーク板（６６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７以上の偏心ウエイト（９）とが備えられたものであって、前記ヨーク板は前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）があり、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方にマグネット面とほぼ同程度で突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって該ヨーク板の外周に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように固着され、前記軸方向空隙型マグネット内径側で前記ヨーク板に軸（２２）が溶接によって固着されたもので達成できる。
このようにすれば、軸回転型偏心ロータが得られ、偏心ウエイトは舌片によって固着力が大となり、軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、偏心ウエイトの全体的な厚みが犠牲にならず、凹所による偏心ウエイトの重量の低下変動はわずかで、垂下部によってマグネットは囲われるので固着強度が十分に得られる。
このようなモータは具体的には、請求項７に示すように請求項６に記載の偏心ロータ（Ｒ４）と、この偏心ロータを軸（２２）を介して回転自在に支える軸受（７７）が固着された樹脂製の軸支承部（１１ａ）を有し、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚みがあるヨークブラケット（１、１１、１１１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記軸支承部に一体に半径方向に延びる支部（１ｂ、１１ｂ）と、この支部に空所（１ｅ）を介して一体の保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うように空隙を介してカバー部材（１００、１０１）が前記ヨークブラケットの保持部に取り付けられたもので達成できる。
このようにすると、軸回転型として薄型な振動モータが得られる。
そして、請求項８に示すようにステータベース（３３）はヨークブラケットの下部に配され、前記駆動回路部材は前記支部（１ｂ）と保持部（１ｃ）とからなる空所（１ｅ）に格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で固着されたもので達成できる。
このようにすれば、ヨークブラケットの厚みはステータ部材内となるので、ヨークブラケットの厚みが無視できる。
これらの構成は、いずれも駆動回路部材は厚みが空心電機子コイル内に取り込まれているので、無視できることになり、極めて低姿勢のモータが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
図３は図１の変形例の平面図である。
図４は、この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
図５は図１の偏心ロ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偏心ロータは図１のＡ−Ａ線で切断したものである。
図６は図５のステータ側の平面図である。
図７は図６の一部材の平面図である。
図８は図５の変形例の断面図である。
図９は、この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
図１０は図９の縦断面図である。
図１１は図９の一部材の平面図である。
図１２はこの発明の一実施の形態の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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に示す偏心ロータＲ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が薄いヨーク板６に接着される。この薄いヨーク板６は、０．１ｍｍの厚みがあるもので、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、強い接着力を得ている。内径側垂下部６ｂは、図５にも示すように前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８に厚みよりさらに垂下され、ここで、焼結含油軸受７がレーザ溶接Ｌ２によって取り付けられる。すなわち、前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８の内径側として内径側垂下部６ｂが溶接用金属部材として機能している。
この薄いヨーク板６は、外径側垂下部６ａに一体に所定の開角で２カ所舌片６ｃが法線方向で水平方向に突き出されると共に、この舌片を間にして約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は、前記舌片６ｃに受け止められる凹所９ａが一面側に舌片６ｃ
の位置に形成され、両端の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられ、前記偏心ウエイト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。前記舌片６ｃは２カ所、この平面図では法線方法に形成しているので、偏心ウエイト９の径方向の動きが規制される。
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。
このようにすれば偏心ウエイト９はより径方向の動きが規制できる。
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規制され、
切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが規制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。
【０００９】
上述の変形として偏心ウエイトの径方向の動きを規制するには、図３に示すように先端が鉤ｋになっている１カ所の舌片６６ｃと同形状の凹所９９ａにしたものを組みあわせてもよい。このようにしても偏心ウエイトは径方向に抜けるようなことはない。
図４はこの発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示したもので、すなわち、前記薄いヨーク板は磁性ステンレス製で０．１ｍｍの薄手で、前記マグネットの磁界を受ける平坦部と、偏心ウエイトを固着する外径側垂下部６ａと、軸支承する内径側垂下部６ｂがあり、前記舌片６ｃは一部が前記外径側垂下部６ａに一体に水平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から水平方向内方に突き出され、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をカシメによって取り付けたものである。このようにすれば、偏心ウエイトは、凹所９ａと前記舌片６ｃをろう付あるいは接着で固定し、前記マグネットは樹脂製であれば接着で、あるいは希土類焼結性の金属マグネットの場合はスポット溶接等で取り付けることによって偏心ロータＲ２として容易に構成できる。
【００１０】
このような偏心ロータＲを格納した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ブラシレス振動モータの構造としては、図５、図６及び図７に示すようなものとなる。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０．１ｍｍ〜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、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部としての支部１ｂ及びさらに半径方向に延在されたもので補強を兼ねたリング状保持部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。なお、軸の基端は仮圧入後、外方からレーザ溶接しても良い。
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、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、支部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全姿勢で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。  このようにしているので、これらの各ステータ部材は、空心電機子コイル等が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はこの空所部分に逃げるので、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ステータ側は他の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って強度が補強され、ステータ側の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、ヨークブラケットと樹脂の離脱を防止する突起である。
前記偏心ロータＲを構成する軸方向空隙型樹脂製マグネット８は、ここではＮＳ交互に６極着磁され、その駆動原理は公知であるのでその説明は省略する。
前記偏心ロータＲを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。カバーとして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。
【００１１】
次に図８において、上記軸方向空隙型振動モータの第２の実施の形態を説明するが、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。ヨークブラケット１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１ａと支骨１ｂ（支部に相当）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１ａ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３が添設されている。その他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
ここでは、偏心ロータＲ３は、軸方向空隙型マグネット８８の着磁デットスペースを利用して内径を拡大し、内径側垂下部６ｂと前記軸受７のスペースに黄銅などのリング状の金属部材８ａをはめ込んだもので、内径側垂下部６ｂに一体のフランジ６は、内径側がさらに前記焼結含油軸受７に圧入されており、前記金属部材８ａが補強するようになっている。前記黄銅などのリング状の金属部材８ａを薄いヨーク板６６に溶着、接着などで配してもよい。なお、軸受のサイズによっては、圧入に代わり溶接で軸支承させてもよい。
【００１２】
図９、図１０及び図１１に示すものは、軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの特徴を示したもので、すなわち、ヨークブラケット１１は弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１７ないし０．２ｍｍ程度で構成され、中央にバーリング状に突き立てて０．５ｍｍの細手の軸２が基端で圧入された軸支承部１ａと、図８に示すような軸支承部１ａから半径方向延在させた支幹１１ｂ及びさらにこの支幹１１ｂに一体で、半径方向へ延びた各支幹１１ｂの先端を繋いで補強し、後述のカバー部材１０との組み付け部を兼ねたリング状保持部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。
保持部１ｃは、軸支承部１ａと支幹１１ｂに対して下方向へ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１ａと支幹１１ｂ（支部に相当）の下側には、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が添設される。
また、ステータベース３３の一部が突出して構成される給電端子部３３ａは、保持部１ｃと軸支承部１ａとの段差を利用して給電端子載置部１ｄの上側に保持される。このステータベース３３には、３相の電機子コイル、すなわち３個の巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃと、これらの空心電機子コイルにシリーズに結線された平面視６個の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ‥‥５ｆが等分に形成されている。
【００１３】
巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、片側開角１８０度以内に配置され、６個の内３個の印刷配線型空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃが同位置に重なって配置されている。
ここで、印刷配線コイルの替わりに薄い、たとえば、粘着剤を表面に塗布した０．０５ｍｍ程度のシートに直径０．０５ｍｍの絶縁銅線を１層に巻回しながら付着して形成したものでもよい。
ステータベース３３上で、これらの巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃの中心を介して反対側には、支幹１１ｂの間になるように残りの３個の印刷配線型空心電機子コイル５ｄ，５ｅ、５ｆの位置にセンサレスＩＣ化された駆動回路部材Ｄ１とその付属部品が配置される。すなわち、ステータベース３３はヨークブラケット１１の軸支承部１ａと支幹１１ｂの下方に位置し、軸支承部１ａと支幹１ｂは巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび駆動回路部材Ｄ１とその付属部品等を除けた位置でその厚み以内に設けられる。
当然ながら、これらの駆動回路部材の結線パターンは必要になるので、この駆動回路部材配置側の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃは裏面のみに形成され、表面は前記駆動回路部材の結線パターンを避けて巻き始め端末引き出しパターン程度だけとする。
【００１４】
そして、これらは前記ヨークブラケット１１の支幹１１ｂ（支部に相当）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。
したがって、これらのステータベース３３に配置される巻線型空心電機子コイル、駆動回路部材、支幹等の各ステータ部材は、印刷配線をのぞいて平面視重畳してないことになるので薄型できる。また、支幹１１ｂ（支部に相当）を一体に樹脂成形することによりステータベース３を中心としたステータ部分の強度を強くすることができる。
特に図示しないが、前記耐熱性樹脂４は一体成形の替わりに前記空心電機子コイル載置ガイドを立ち上げ、このガイドに前記空心電機子コイルを載置してもよい。
その後、薄い非磁性もしくは鉄より磁性が弱いステンレス材からなる扁平カップ状のカバー部材１００が被せられ、前記軸の先端がカバー部材１００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、この先端部分は変形予防のために前記カバー部材１００にレーザ溶接Ｙされる。なお、特に図示しないが、この軸装着孔は溶接する場合は軸貫通型であってもよい。
【００１５】
カバー部材１００の開口部は前記ヨークブラケット１１のリング状保持部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た振動モータは、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。
このようなセンサレス型扁平モータの駆動原理は、空心電機子コイル自体の逆起電力の方向を検出して駆動するものが採用されるが、その説明は公知のため省略する。
ここで、偏心ロータＲ３は、前述に示すものと同様なため、同一符号を付してその説明は省略する。
【００１６】
次に図１２において、第３の実施の形態である軸回転型の構成を説明する。
ここでも、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。
すなわち、ヨークブラケット１１１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、ここに含油軸受７７が格納され、軸２２を介して偏心ロータＲ４が回転自在に装着される。この偏心ロータＲ４は、マグネット８の内径と薄いヨーク板６６と金属部材８ａに軸の先端側が溶接されているステータ側の構成は、中央の軸支承部を除いて図８と同様なため、同一符号を付してその説明は省略し、その他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
さらに、ヨークブラケット１１１は、保持部１ｄが軸支承部１ａと支部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１１１の下部、すなわち軸支承部１ａと支部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３が添設されている。その他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
【００１７】
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Ｒ４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１０１は、ここでは軸に先端を受けなくて良いので、凹所などが不要でストレート型でよいことになる。  
【００１８】
なお、上記の実施の形態は、この発明の技術的思想を体現する最良のものを開示したに過ぎないもので、この発明は、その技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には拘束されない。
【００１９】
【発明の効果】
この発明による偏心ロータは、上記のように磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても形状に工夫を凝らした薄いヨーク板に接着でき、偏心ウエイト、軸受などのの取り付けも各部材の形状に工夫することによって耐衝撃性を維持し、薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、この偏心ロータを備えたブラシレス振動モータもステータ側を工夫して駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて有用なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
【図３】図１の変形例の平面図である。
【図４】この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図１の偏心ロ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横方向切断平面図である。
【図６】図５のステータ側の平面図である。
【図７】図６の一部材の平面図である。
【図８】図５の変形例の断面図である。
【図９】この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】図１０の一部材の平面図である。
【図１２】この発明の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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、１１１  ブラケット
２  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  薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  偏心ロータ
Ｈ  ホールセンサ
Ｄ、Ｄ１  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  弧状の偏心ウエイト
１０、１００、１０１  カバー部材




【手続補正書】
【提出日】平成16年4月23日(2004.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８）と、このマグネットが固着された０．２ｍｍ以下で厚みがある薄いヨーク板（６）と、前記マグネットの外方に配された比重１７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前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて外径側垂下部（６ａ）と、内径側垂下部（６ｂ）とがあり、前記マグネットは磁路を受ける面が前記平坦部に、外径が前記外径側垂下部に、内径が前記内径側垂下部にそれぞれ囲われるように接着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって薄いヨーク板の外周の一部に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように、かつ前記マグネット面から下方に突き出ないように固着され、さらに、前記内径側垂下部の内方に軸受（７、７７）が配された偏心ロータ。
【請求項２】複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８８）と、このマグネットの磁界を受ける０．２ｍｍ以下で厚みがある薄いヨーク板（６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）があり、前記マグネットは磁路を受ける面が前記平坦部に、外径が前記外径側垂下部に固着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって薄いヨーク板の外周に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように、かつ前記マグネット面から下方に突き出ないように固着され、前記軸方向空隙型マグネット内径側で前記薄いヨーク板に軸（２２）が固着された偏心ロータ。
【請求項３】前記薄いヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きには入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着された請求項１又は２に記載の偏心ロータ。
【請求項４】請求項１に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ２）と、この偏心ロータを回転自在に支える軸が基端で固着された軸支承部（１ａ）を有するもので、０．２ｍｍ以下で厚みがあるヨークブラケット（１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは軸支承部と一体に半径方向に延びる複数の支部（１ｂ）と、この支部間の空所（１ｅ）を介して前記支部の外方にリング状保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に位置され、前記ステータベースに配されたもので前記空心電機子コイルと駆動回路部材はいずれか高く植設されている方の上面が露出されるように樹脂（４）でステータベースに固定され、前記偏心ロータを覆うようにカバー部材（１０，１００）が開口部で前記ヨークブラケットの保持部にレーザ溶接で取り付けられ、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれ、外方からカバー部材にレーザ溶接された軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項５】請求項２に記載の偏心ロータ（Ｒ４）と、この偏心ロータを軸（２２）を介して回転自在に支える軸受（７）が固着された樹脂製の軸支承部（１１ａ）があるもので０．２ｍｍ以下で厚みがあるヨークブラケット（１１１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは軸支承部と一体に半径方向に延びる複数の支部（１ｂ、１１ｂ）と、この支部間の空所（１ｅ）を介して前記支部の外方にリング状保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うように空隙を介してカバー部材（１０１）が開口部で前記ヨークブラケットの保持部にレーザ溶接で取り付けられた軸方向空隙型ブラシレス振動モータ。
【請求項６】前記ステータベース（３、３３）は前記ヨークブラケット（１１、１１１）の下方に配され、前記駆動回路部材（Ｄ）は前記空所（１ｅ）に前記支部から突き出るように格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で固着された請求項４又は５に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、セット側で印刷配線板に搭載するに当たって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】
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。
また、振動量を確保するためには、偏心を得るにあたって小型化されるほど最高クラスの高比重タングステン合金からなる偏心ウエイトを備えた偏心ロータが必要になるが、融点の高いタングステンの含有量が多くなるほど通常の磁性ヨークには融点の差からレーザ溶接が困難となる問題が新たに生じている。
この発明の目的は、磁力コントロールが容易な希土類粉末を含む樹脂製マグネットを使用する場合であっても、偏心ウエイトをロータの厚みが犠牲にならないように配着するに当たってレーザ溶接によらない、たとえば、金属ろう付、接着などの固着手段でも各部材の形状に工夫を凝らすことによって採用できるようにして耐衝撃性を改善した偏心ロータと、さらに上記特許文献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改良して薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型ブラシレス振動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に示す発明のように、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８）と、このマグネットが固着された０．２ｍｍ以下で厚みがある薄いヨーク板（６）と、前記マグネットの外方に配された比重１７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前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて外径側垂下部（６ａ）と、内径側垂下部（６ｂ）とがあり、前記マグネットは磁路を受ける面が前記平坦部に、外径が前記外径側垂下部に、内径が前記内径側垂下部にそれぞれ囲われるように接着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって薄いヨーク板の外周の一部に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように、かつ前記マグネット面から下方に突き出ないように固着され、さらに、前記内径側垂下部の内方に軸受（７、７７）が配されたもので達成できる。
このようにすると、軸固定型偏心ロータが得られ、偏心ウエイトは舌片によって固着力が大となり、軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、偏心ウエイトは、実質的にロータの厚み内となって薄く得られるので、全体的な厚みが犠牲にならず、凹所による偏心ウエイトの重量の低下変動はわずかで、平坦部に続いて各垂下部によってマグネットは囲われているので固着強度が十分に得られる。
別の偏心ロータの構成としては、請求項２に示す発明のように、複数個の磁極を有する軸方向空隙型マグネット（８８）と、このマグネットの磁界を受ける０．２ｍｍ以下で厚みがある薄いヨーク板（６６）と、前記マグネットの外方に少なくとも一部が配された比重１７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前記マグネットの磁界を受ける平坦部（６ｈ）と、この平坦部に続いて偏心ウエイトを固着する外径側垂下部（６ａ）があり、前記マグネットは磁路を受ける面が前記平坦部に、外径が前記外径側垂下部に固着され、前記外径側垂下部から部分的に舌片（６ｃ）が径方向外方に突き出され、前記偏心ウエイトは前記舌片に係合する凹所（９ａ）が設けられてこの凹所を前記舌片にはめ合わせることによって薄いヨーク板の外周に前記平坦部から軸方向上方に突き出ないように、かつ前記マグネット面から下方に突き出ないように固着され、前記軸方向空隙型マグネット内径側で前記薄いヨーク板に軸（２２）が固着されたもので達成できる。
このようにすれば、軸回転型偏心ロータが得られ、偏心ウエイトは舌片によって固着力が大となり、軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、偏心ウエイトは、実質的にロータの厚み内となって薄く得られるので、全体的な厚みが犠牲にならず、凹所による偏心ウエイトの重量の低下変動はわずかで、平坦部に続いて少なくとも外径側垂下部によってマグネットは囲われているので固着強度が十分に得られる。
さらに具体的な偏心ロータにするには、請求項３に示す発明のように前記ヨーク板の外径側垂下部の少なくとも２カ所に係止部としてほぼ対向するように切り欠き（６ｇ）が設けられ、前記偏心ウエイトに形成した突起部（９ｂ）がこの切り欠きには入り込むようになっており、前記偏心ウエイトは前記凹所（９ａ）とこの突起部を利用して前記外径側垂下部に固着されたものであるのがよい。
このようにすれば、偏心ウエイトの固着強度がより一層確保できる。
このような偏心ロータを採用して軸固定型ブラシレス振動モータにするには、請求項４に示す発明のように、請求項１に記載の偏心ロータ（Ｒ、Ｒ２）と、この偏心ロータを回転自在に支える軸が基端で固着された軸支承部（１ａ）を有するもので、０．２ｍｍ以下で厚みがあるヨークブラケット（１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは軸支承部と一体に半径方向に延びる複数の支部（１ｂ）と、この支部間の空所（１ｅ）を介して前記支部の外方にリング状保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ、Ｄ１）の一部が平面視で前記空所（１ｅ）に位置され、前記ステータベースに配されたもので前記空心電機子コイルと駆動回路部材はいずれか高く植設されている方の上面が露出されるように樹脂（４）でステータベースに固定され、前記偏心ロータを覆うようにカバー部材（１０，１００）が開口部で前記ヨークブラケットの保持部にレーザ溶接で取り付けられ、前記軸の先端がカバー部材（１０）の中心の凹部（１０ａ）にはめ込まれ、外方からカバー部材にレーザ溶接されたもので達成できる。
このようにすれば、偏心ウエイトは薄いヨーク板に確実に固定でき、径方向、軸方向の動きが妨げられるので、接着でも耐衝撃性が十分に期待でき、偏心ロータ部分とステータ部分が極めて薄い軸固定型振動モータが得られ、軸に先端はカバー部材に溶接され、カバー部材はさらにステータ側のヨークブラケットの保持部に溶接されるので、全体的にモノコック構造となって耐衝撃性も十分維持できる。
このような偏心ロータを採用して軸回転型ブラシレス振動モータにするには、請求項５に示すように、請求項２に記載の偏心ロータ（Ｒ４）と、この偏心ロータを軸（２２）を介して回転自在に支える軸受（７）が固着された樹脂製の軸支承部（１１ａ）があるもので０．２ｍｍ以下で厚みがあるヨークブラケット（１１１）と、前記軸支承部の周囲に配されたステータベース（３３）と、このステータベースに配された複数個の空心電機子コイル（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）とが備えられ、前記ヨークブラケットは軸支承部と一体に半径方向に延びる複数の支部（１ｂ、１１ｂ）と、この支部間の空所（１ｅ）を介して前記支部の外方にリング状保持部（１ｃ）があり、前記ステータベース（３）はフレキシブル基板からなり、前記空心電機子コイルが配置されていない空間部分に該空心電機子コイルの厚み内になるように駆動回路部材の一部（Ｄ）が前記ステータベースに配され、前記偏心ロータを覆うように空隙を介してカバー部材（１０１）が開口部で前記ヨークブラケットの保持部にレーザ溶接で取り付けられたもので達成できる。
このようにすれば、軸回転型で偏心ウエイトは舌片によって固着力が大となり、軸方向、径方向に衝撃に十分耐えられ、偏心ウエイトは、実質的にロータの厚み内となって薄く得られるので全体的な厚みが犠牲にならず、凹所による偏心ウエイトの重量の低下変動はわずかで、平坦部と少なくとも外径側垂下部によってマグネットは囲われるので固着強度が十分に得られ、カバー部材の開口部が保持部に溶接されるので強度が十分確保でき、偏心ロータ部分とステータ部分が極めて薄い軸回転型振動モータが得られる。
さらに、これらのモータは請求項６に示すように、前記ステータベース（３、３３）は前記ヨークブラケット（１１、１１１）の下方に配され、前記駆動回路部材（Ｄ）は前記空所（１ｅ）に前記支部から突き出るように格納され、前記空心電機子コイルを含めて樹脂（４）で固着されたものがよい。
このようにすれば、ヨークブラケットの厚みが無視できるので、薄型でしかも空隙を損なうことなく、樹脂によって各部材が骨幹となるように覆われるので強度が十分に確保できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
図３は図１の変形例の平面図である。
図４は、この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
図５は図１の偏心ロ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偏心ロータは図１のＡ−Ａ線で切断したものである。
図６は図５のステータ側の平面図である。
図７は図６の一部材の平面図である。
図８は図５の変形例の断面図である。
図９は、この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。  図１０は図９の縦断面図である。
図１１は図９の一部材の平面図である。
図１２はこの発明の一実施の形態の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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に示す偏心ロータＲ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が薄いヨーク板６に接着される。この薄いヨーク板６は、ロータとして厚みを追い込むために０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の極めて薄いもので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、これらで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、接着でも強い保持力を得ている。内径側垂下部６ｂは、図５にも示すように前記軸方向空隙型樹脂製マグネット８に厚みよりさらに少し垂下され、この内径側垂下部６ｂの内方に焼結含油軸受７がレーザ溶接Ｌ２によって取り付けられる。
この薄いヨーク板６は、外径側垂下部６ａに一体に所定の開角で２カ所舌片６ｃが法線方向で水平方向に突き出されると共に、この舌片を間にして約１８０度弱で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は、前記舌片６ｃに受け止められる凹所９ａが一面側に舌片６ｃの位置に形成され、図２の断面から判断できるように舌片６ｃに受け止められる凹所９ａによって薄いヨーク板の外周の一部に組み合わされたとき、厚みが前記平坦部６ｈから上方に突き出ないように、かつ、マグネット８より下方にも突き出ないようになっている。さらに前記の切り欠き６ｄに入り込む突起部９ｂが設けられ、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。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の径方向の動きが規制される。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規制できる。
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規制され、切り欠き６ｄによって確実に接着剤が回り込み、径方向の動きが規制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。
【０００９】
上述の変形として偏心ウエイト９の径方向の動きを規制するには、図３に示すように先端が鉤ｋになっている１カ所の舌片６６ｃと同形状の凹所９９ａにしたものを組みあわせてもよい。その他の説明は図１と同等であるのでここでは省略する。
図４はこの発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示したもので、すなわち、前記薄いヨーク板６は磁性ステンレス製で０．１ｍｍの薄手で、前記マグネットの磁界を受ける平坦部６ｈと、偏心ウエイト９を固着する外径側垂下部６ａと、軸支承する内径側垂下部６ｂがあり、前記舌片６ｃは一部が前記外径側垂下部６ａに一体に水平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から水平方向内方に突き出され、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、内径側フランジ６ｄに鍔付き焼結含油軸受７７をカシメによって取り付けたものである。このようにすれば、偏心ウエイトは、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等で配着できるにで、偏心ロータＲ２として容易に構成できる。ここでも、偏心ウエイト９は、図４の断面から判断できるように舌片６ｃに受け止められる凹所９ａによって組み合わされたとき、厚みが前記平坦部６ｈから上方に突き出ないように、かつ、前記マグネット８より下方にも突き出ないようになっている。
【００１０】
このような偏心ロータＲを格納した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ブラシレス振動モータの構造は、図５、図６及び図７に示すようなものとなる。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モータとして極限の薄さを狙って厚みが０．１ｍｍないし０．２ｍｍ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、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部して支部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。なお、軸の基端は仮圧入後、外方からレーザ溶接しても良い。
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、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、支部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全姿勢で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。このようにしているので、これらの各ステータ部材は、空心電機子コイル等が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はこの空所部分に逃げるので、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ステータ側は他の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って強度が補強され、ステータ側の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、ヨークブラケットと樹脂の離脱を防止する突起である。
前記偏心ロータＲを構成する軸方向空隙型樹脂製マグネット８は、ここではＮＳ交互に６極着磁されて薄いヨーク板６に固着される。この薄いヨーク板６は、前記マグネット８の磁路となる平坦部６ｈと、外径側垂下部６ａ、内径側垂下部６ｂがあり、前記マグネットがこれらに囲われているので、接着時の固着強度が十分となる。その駆動原理は公知であるので、その説明は省略する。前記偏心ロータＲを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Ｙ１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。
このようにした偏心ロータＲを前記軸に回転自在に装着し、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。カバーとして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。
【００１１】
次に図８において、上記軸方向空隙型振動モータの第２の実施の形態としてセンサレスが駆動回路部材を有するもので説明するが、前述の実施の形態と同一部材は同一符号を付してその説明を省略する。ヨークブラケット１１は弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１５ないし０．２ｍｍ程度で構成され、中央にバーリング状に突き立てて０．５ｍｍの細手の軸２が基端で圧入された軸支承部１ａと、図８に示すような軸支承部１ａから半径方向延在させた支幹１１ｂ及びさらにこの支幹１１ｂに一体で、半径方向へ延びた各支幹１１ｂの先端を繋いで補強し、後述のカバー部材１０との組み付け部を兼ねたリング状保持部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。保持部１ｃは、軸支承部１ａと支幹１１ｂに対して下方向へ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１ａと支幹１１ｂの下側には、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が添設される。
また、ステータベース３３の一部が突出して構成される給電端子部３３ａは、保持部１ｃと軸支承部１ａとの段差を利用して給電端子載置部１ｄの上側に保持される。このステータベース３３には、３相の電機子コイル、すなわち３個の巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃと、これらの空心電機子コイルにシリーズに結線された平面視６個の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ‥‥５ｆが等分に形成されている。
巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、片側開角１８０度以内に配置され、６個の内３個の印刷配線型空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃが同位置に重なって配置されている。
ここで、印刷配線コイルの替わりに薄い、たとえば、粘着剤を表面に塗布した０．０５ｍｍ程度のシートに直径０．０５ｍｍの絶縁銅線を１層に巻回しながら付着して形成したものでもよい。
ステータベース３３上で、これらの巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃの中心を介して反対側には、支幹１１ｂの間になるように残りの３個の印刷配線型空心電機子コイル５ｄ，５ｅ、５ｆの位置にセンサレスＩＣ化された駆動回路部材Ｄ１とその付属部品が配置される。すなわち、ステータベース３３はヨークブラケット１１の軸支承部１ａと支幹１１ｂの下方に位置し、軸支承部１ａと支幹１ｂは巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび駆動回路部材Ｄ１とその付属部品等を除けた位置でその厚み以内に設けられる。
当然ながら、これらの駆動回路部材の結線パターンは必要になるので、この駆動回路部材配置側の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃは裏面のみに形成され、表面は前記駆動回路部材の結線パターンを避けて巻き始め端末引き出しパターン程度だけとする。
そして、これらは前記ヨークブラケット１１の支幹１１ｂ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。
したがって、これらのステータベース３３に配置される巻線型空心電機子コイル、駆動回路部材、支幹等の各ステータ部材は、印刷配線をのぞいて平面視重畳してないことになるので薄型できる。また、支幹１１ｂを一体に樹脂成形することによりステータベース３を中心としたステータ部分の強度を強くすることができる。
ここで、偏心ロータＲ３は、軸方向空隙型マグネット８８の着磁デットスペースを利用し、薄いヨーク板６６は、外径垂下部６６ａと平坦部６ｈに続いて内径側垂下部６ｂが配され、これらの平坦部と各垂下部に囲まれるようにマグネット８８が固着され、前記内径側垂下部６ｂから内方にフランジ６ｄを延ばし、上面のスペースに黄銅などのリング状の金属部材８ａをはめ込んだもので、内径側垂下部６ｂに一体のフランジ６ｄは、該金属部材８ａの内径側６ｆがさらに立ち上げられ、ここに前記焼結含油軸受７が圧入されて前記金属部材８ａが補強するようになっている。前記黄銅などのリング状の金属部材８ａを薄いヨーク板６６に溶着、接着などで配してもよい。なお、軸受のサイズによっては、圧入に代わり溶接Ｌ２で軸支承させてもよい。
【００１２】
図９、図１０及び図１１に示すものは、軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの特徴を示したもので、すなわち、図８にも示したように、ヨークブラケット１１は弱い磁性を有するステンレス板で厚みが０．１５ないし０．２ｍｍ程度で構成され、中央にバーリング状に突き立てて０．５ｍｍの細手の軸２が基端で圧入された軸支承部１ａと、前記の図８に示すような軸支承部１ａから半径方向延在させた支幹１１ｂと、さらにこの支幹１１ｂに一体で、半径方向へ延びた各支幹１１ｂの先端を繋いで補強し、後述のカバー部材１０との組み付け部を兼ねたリング状保持部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。保持部１ｃは、軸支承部１ａと支幹１１ｂに対して下方向へ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１ａと支幹１１ｂ（支部に相当）の下側には、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が添設される。また、前記の図８と同様にステータベース３３の一部が突出して構成される給電端子部３３ａは、保持部１ｃと軸支承部１ａとの段差を利用して給電端子載置部１ｄの上側に保持される。このステータベース３３には、３相の電機子コイル、すなわち３個の巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃと、これらの空心電機子コイルにシリーズに結線された平面視６個の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ‥‥５ｆが等分に形成されている。
【００１３】
巻線型空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、片側開角１８０度以内に配置され、６個の内３個の印刷配線型空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃが同位置に重なって配置されている。
ここで、印刷配線コイルの替わりに薄い、たとえば、粘着剤を表面に塗布した０．０５ｍｍ程度のシートに直径０．０５ｍｍの絶縁銅線を１層に巻回しながら付着して形成したものでもよい。
ステータベース３３上で、これらの巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃの中心を介して反対側には、支幹１１ｂの間になるように残りの３個の印刷配線型空心電機子コイル５ｄ，５ｅ、５ｆの位置にセンサレスＩＣ化された駆動回路部材Ｄ１とその付属部品が配置される。すなわち、ステータベース３３はヨークブラケット１１の軸支承部１ａと支幹１１ｂの下方に位置し、軸支承部１ａと支幹１ｂは巻線空心電機子コイル５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび駆動回路部材Ｄ１とその付属部品等を除いた位置でその厚み以内に設けられる。
当然ながら、これらの駆動回路部材の結線パターンは必要になるので、この駆動回路部材配置側の印刷配線空心電機子コイル５ａ、５ｂ、５ｃは裏面のみに形成され、表面は前記駆動回路部材の結線パターンを避けて巻き始め端末引き出しパターン程度だけとする。
【００１４】
そして、これら各ステータ部材は、前記ヨークブラケット１１の支幹１１ｂ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。
したがって、これらのステータベース３３に配置される巻線型空心電機子コイル、駆動回路部材、支幹等の各ステータ部材は、印刷配線をのぞいて平面視重畳してないことになるので薄型できる。また、支幹１１ｂを一体に樹脂成形することによりステータベース３を中心としたステータ部分の強度を強くすることができる。
特に図示しないが、前記耐熱性樹脂４は一体成形の替わりに前記空心電機子コイル載置ガイドを立ち上げ、このガイドに前記空心電機子コイルを載置してもよい。
その後、薄い非磁性もしくは鉄より磁性が弱いステンレス材からなる扁平カップ状のカバー部材１００が被せられ、前記軸の先端がカバー部材１００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、この先端部分は変形予防のために前記カバー部材１００にレーザ溶接Ｙされる。なお、特に図示しないが、この軸装着孔は溶接する場合は軸貫通型であってもよい。
【００１５】
カバー部材１００の開口部は前記ヨークブラケット１１のリング状保持部１ｃにレーザスポット溶接Ｙ１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た振動モータは、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。
このようなセンサレス型扁平モータの駆動原理は、空心電機子コイル自体の逆起電力の方向を検出して駆動するものが採用されるが、その説明は公知のため省略する。
ここで、偏心ロータＲ３は、前述に示すものと同様なため、同一符号を付してその説明は省略する。
【００１６】
次に図１２において、第３の実施の形態である軸回転型の構成を説明する。
ここでも、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。
すなわち、ヨークブラケット１１１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、ここに薄いヨーク板６６が取り付けられた焼結含油軸受７が格納され、軸２２を介して偏心ロータＲ４が回転自在に装着される。この偏心ロータＲ４は、マグネット８の内径と薄いヨーク板６６と金属部材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。
ここでも、ステータ側の構成は、中央の軸支承部を除いて図８と同様なため、同一符号を付してその説明は省略し、その他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
さらに、ヨークブラケット１１１は、リング状保持部１ｄが軸支承部１ａ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１ａ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３が添設されている。その他の部位は前記各実施の形態と同様なためその説明は省略する。
【００１７】
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ピボット支承させても良い。偏心ロータＲ４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１０１は、ここでは軸の先端は受けなくても良いので凹所などは不要である。
【００１８】
なお、上記の実施の形態は、この発明の技術的思想を体現する最良のものを開示したに過ぎないもので、この発明は、その技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には拘束されない。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は、上記のように耐衝撃性を維持し、軸支承部であっても耐衝撃性を改善でき、薄型で簡単な構成で各部材を薄くしながらも強度を十分に得られ、駆動回路部品を内蔵できるようにし、通常の直流モータと同様な取り扱いができるようにして携帯機器の無音報知源として極めて薄い小型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】この発明の偏心ロータの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ切断縦断面図である。
【図３】図１の変形例の平面図である。
【図４】この発明の偏心ロータの第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図１の偏心ロ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横方向切断平面図である。
【図６】図５のステータ側の平面図である。
【図７】図６の一部材の平面図である。
【図８】図５の変形例の断面図である。
【図９】この発明の偏心ロータを備えた軸固定型の軸方向空隙型センサレスタイプのコアレススロットレス方式ブラシレス振動モータの横切断平面図である。
【図１０】図９の縦断面図である。
【図１１】図１０の一部材の平面図である。
【図１２】この発明の偏心ロータを格納した軸回転型軸方向空隙型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、１１１  ブラケット
２  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  薄いヨーク板
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  偏心ロータ
Ｈ  ホールセンサ
Ｄ、Ｄ１  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  弧状の偏心ウエイト
１０、１００、１０１  カバー部材


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2004357404.tif 000015
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2004357404.tif 000016