(57)【要約】【課題】  簡単且つ低コストで実現できる磁気応答スイッチ及びこの磁気応答スイッチを用いたブラシレスモータ、並びに前記磁気応答スイッチの製造方法を提供する。【解決手段】  ブラシレスモータ１１の磁気応答スイッチ２１の前記磁石層３５をフィルム樹脂によって形成されている揺動部材３３上に印刷形成する。これにより、磁気応答スイッチ２１の小型化や薄型化が容易になる。また、前記揺動部材３３を撓み変形させるための磁力も小さくてすむ。また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層３５は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。【選択図】    図１
2005116276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動部材と、前記揺動部材の先端部に設けられた磁石層と、前記揺動部材と対向する位置に設けられた固定電極と、前記磁石層が磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材が撓み変形させられたときに、前記固定電極と接触状態または非接触状態になる可動電極を有し、
前記揺動部材はフィルム樹脂によって形成され、前記磁石層が前記フィルム樹脂上に印刷形成されていることを特徴とする磁気応答スイッチ。
【請求項２】
前記揺動部材の前記固定電極と対向する対向面に前記可動電極が形成され、前記対向面と逆側の面に前記磁石層が形成されている請求項１記載の磁気応答スイッチ。
【請求項３】
前記固定電極が形成されたフィルム樹脂基板が設けられ、前記揺動部材は、前記フィルム樹脂基板と一体に形成されている請求項１または２記載の磁気応答スイッチ。
【請求項４】
前記磁石層は、バインダ樹脂中に磁性材料が混入しているものである請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気応答スイッチ。
【請求項５】
固定部側であるステーターに設けられたコイルと、回転側であるロータに設けられたマグネットとを有するブラシレスモータにおいて、
前記固定部側には、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気応答スイッチが設けられ、この磁気応答スイッチが前記マグネットと対向しており、
前記磁気応答スイッチの前記磁石層とマグネットとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けて、磁気応答スイッチの前記揺動部材が撓み変形させられ、前記固定電極と前記可動電極との接触状態と非接触状態が切り替えられて前記コイルに与えられる電流が切り替えられることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項６】
前記磁気応答スイッチが、前記マグネットの外周面に対し、前記マグネットの半径方向の外側で対向している請求項５記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記磁気応答スイッチが、前記マグネットの回転軸と直交する面に対向している請求項５記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
複数の前記磁気応答スイッチの前記固定電極が、ステータ−に設けられた共通のフィルム樹脂基板に設けられている請求項５ないし７のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項９】
以下の工程を有することを特徴とする磁気応答スイッチの製造方法。
（ａ）フィルム樹脂の表面に複数の磁石層を印刷形成する工程と、
（ｂ）前記複数の磁石層を同時に着磁する工程と、
（ｃ）前記（ａ）または（ｂ）の工程の前または後に、前記フィルム樹脂の前記磁石層が形成された面と逆の面に、可動電極を形成する工程と、
（ｄ）複数の磁石層が形成された前記フィルム樹脂を分割して個々の揺動部材を形成する工程と、
（ｅ）前記可動電極が基板に設けられた固定電極に対向し且つ前記揺動部材が固定電極に向けて撓み変形できるように、前記揺動部材を配置する工程。
【請求項１０】
前記（ａ）工程では、バインダ樹脂中に磁性材料が混入した磁性インキを前記フィルム樹脂の表面に印刷して前記磁石層を形成する請求項９記載の磁気応答スイッチの製造方法。
【請求項１１】
前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程の間に、前記磁石層を熱処理する工程を有する請求項９または１０記載の磁気応答スイッチの製造方法。
【請求項１２】
前記熱処理を磁場中で行う請求項１１に記載の磁気応答スイッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の印加によって通電状態と非通電状態を切り換える磁気応答スイッチ、及びこの磁気応答スイッチを用いたブラシレスモータ、並びに前記磁気応答スイッチの製造方法に係わり、特に磁気応答スイッチを簡単且つ低コストで実現できるようにした磁気応答スイッチ及びこの磁気応答スイッチを用いたブラシレスモータ、並びに前記磁気応答スイッチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気応答スイッチは、磁性導電材料または非磁性導電材料からなる複数のリード体が互いに重ねあわされた構造を有しており、磁界が印加されるとリード体の接触状態と非接触状態が切り替わるものである。このような、磁気応答スイッチは例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、従来のブラシレス型のモータは、一般的に固定部となるステーターと、回転部となるローターとで構成されている。前記ステーターは、例えば両側方向に延びる腕部を備えた電機子コアと、この腕部にそれぞれ巻回された一対の巻き線コイルとで構成されている。またローターは、前記ステーターの中心に設けられた回転軸に対し回転自在に支持されたハウジングと、このハウジングの内壁に固定された円柱形状のマグネットとで構成されている。前記マグネットは右半分の内面がＮ極に着磁され、左半分の内面がＳ極に着磁されており、それぞれ前記電機子コアの端面と所定の隙間を介して対向している。
【０００４】
前記ステーターとローターとの間には、前記マグネットの位置情報を検出するセンサとしてホール素子が設けられており、ホール素子が検出したマグネットの位置情報に応じてコイルに通電する電流のタイミングを図っている。このような、磁気応答スイッチは例えば、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−９２２８１号公報
【特許文献２】特開２００１−１６９４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるような従来の磁気応答スイッチのリード材は、磁性材料または非磁性材料を板バネ状に加工したものであり、小型化や薄型化を進めることが困難であった。
【０００６】
また、従来のブラシレスモータにおいては、ホール素子の出力を受けて前記各コイルに流す電流のＯＮ、ＯＦＦの切り替えを実際に行う切替え回路が必要である。しかし、切替え回路は、パワートランジスタ、その他の制御ＩＣ等で構成されているため、回路が複雑化しやすく、また製造コストが高騰しやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単且つ低コストで実現できる磁気応答スイッチ及びこの磁気応答スイッチを用いたブラシレスモータ、並びに前記磁気応答スイッチの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気応答スイッチは、先端部が揺動自在となるように支持された揺動部材と、前記揺動部材の先端部に設けられた磁石層と、前記揺動部材と対向する位置に設けられた固定電極と、前記磁石層が磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材が撓み変形させられたときに、前記固定電極と接触状態または非接触状態になる可動電極を有し、
前記揺動部材はフィルム樹脂によって形成され、前記磁石層が前記フィルム樹脂上に印刷形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、前記磁石層がフィルム樹脂上に印刷形成されているので、磁気応答スイッチの小型化や薄型化が容易になる。また、前記揺動部材を撓み変形させるための磁力も小さくてすむ。
【００１０】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００１１】
本発明では、前記揺動部材の前記固定電極と対向する対向面に前記可動電極が形成され、前記対向面と逆側の面に前記磁石層が形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明では、前記固定電極が形成されたフィルム樹脂基板を設け、前記揺動部材を、前記フィルム樹脂基板と一体に形成することができる。
【００１３】
本発明では、前記磁石層を、バインダ樹脂中に磁性材料が混入しているものとして形成することができる。
【００１４】
また、本発明は、固定部側であるステーターに設けられたコイルと、回転側であるロータに設けられたマグネットとを有するブラシレスモータにおいて、
前記固定部側には、本発明の磁気応答スイッチが設けられ、この磁気応答スイッチが前記マグネットと対向しており、
前記磁気応答スイッチの前記磁石層とマグネットとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けて、磁気応答スイッチの前記揺動部材が撓み変形させられ、前記固定電極と前記可動電極との接触状態と非接触状態が切り替えられて前記コイルに与えられる電流が切り替えられることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のブラシレスモータでは、ローターに設けられているマグネットからの磁気的な力によって駆動させるため、ホール素子、トランジスタおよびその他の制御回路を不要にできる。このため、高価な部品を不要にできるとともに消費電力を抑えることが可能である。しかもローターの回転のタイミングに応じて磁気応答スイッチが切り替わるため、コイルに最適なタイミングで電流を供給することが可能である。
【００１６】
また、本発明では、前記磁石層がフィルム樹脂上に印刷形成されている磁気応答スイッチを用いるので、ブラシレスモータの小型化や薄型化が容易になる。特に、前記揺動部材が撓み変形させるための磁力も小さくてすむので、マグネットの小型化を促進できる。
【００１７】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができ、安定した残留磁化を発生することができる。従って、磁気応答スイッチの反応が正確になり、コイルに対して正確なタイミングで電流を供給することが可能である。
【００１８】
本発明では、前記磁気応答スイッチが、前記マグネットの外周面に対し、前記マグネットの半径方向の外側で対向していてもよいし、前記マグネットの回転軸と直交する面に対向してもよい。
【００１９】
ただし、前記磁気応答スイッチが、前記マグネットの外周面よりも、前記マグネットの半径方向の外側に位置していると、前記マグネットと前記固定部間の距離を小さくすることが容易になり、ブラシレスモータの薄型化を促進できる。
【００２０】
また、本発明では、複数の前記磁気応答スイッチの前記固定電極が、ステータ−に設けられた共通のフィルム樹脂基板に設けられているものにできる。
【００２１】
また、複数の前記磁気応答スイッチが、共通のフィルム樹脂基板上に設けられていても、それぞれの磁気応答スイッチの磁石層が均一な組成を維持することができ、安定した残留磁化を発生することができる。従って、磁気応答スイッチの反応が正確になり、コイルに対して正確なタイミングで電流を供給することが可能である。
【００２２】
本発明の磁気応答スイッチの製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）フィルム樹脂の表面に複数の磁石層を印刷形成する工程と、
（ｂ）前記複数の磁石層を同時に着磁する工程と、
（ｃ）前記（ａ）または（ｂ）の工程の前または後に、前記フィルム樹脂の前記磁石層が形成された面と逆の面に、可動電極を形成する工程と、
（ｄ）複数の磁石層が形成された前記フィルム樹脂を分割して個々の揺動部材を形成する工程と、
（ｅ）前記可動電極が基板に設けられた固定電極に対向し且つ前記揺動部材が固定電極に向けて撓み変形できるように、前記揺動部材を配置する工程。
【００２３】
本発明では、前記（ａ）工程で、フィルム樹脂の表面に複数の磁石層を印刷形成し、前記（ｂ）工程で、前記複数の磁石層を同時に着磁したのち、前記（ｄ）工程で、前記フィルム樹脂を分割する。したがって、小型かつ薄型の磁気応答スイッチの形成が容易になる。また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００２４】
前記（ａ）工程では、バインダ樹脂中に磁性材料が混入した磁性インキを前記フィルム樹脂の表面に印刷して前記磁石層を形成することによって前記磁石層を形成することができる。
【００２５】
また、前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程の間に、
前記磁石層を熱処理する工程を有することが好ましく、前記熱処理を磁場中で行うことがより好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように本発明の磁気応答スイッチでは、前記磁石層がフィルム樹脂上に印刷形成されているので、磁気応答スイッチの小型化や薄型化が容易になる。また、前記揺動部材を撓み変形させるための磁力も小さくてすむ。
【００２７】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００２８】
また、本発明のブラシレスモータでは、ローターに設けられているマグネットからの磁気的な力によって駆動させるため、ホール素子、トランジスタおよびその他の制御回路を不要にできる。このため、高価な部品を不要にできるとともに消費電力を抑えることが可能である。しかもローターの回転のタイミングに応じて磁気応答スイッチが切り替わるため、コイルに最適なタイミングで電流を供給することが可能である。
【００２９】
また、前記磁石層がフィルム樹脂上に印刷形成されている磁気応答スイッチを用いるので、ブラシレスモータの小型化や薄型化が容易になる。特に、前記揺動部材が撓み変形させるための磁力も小さくてすむので、マグネットの小型化を促進できる。
【００３０】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができ、安定した残留磁化を発生することができる。従って、磁気応答スイッチの反応が正確になり、コイルに対して正確なタイミングで電流を供給することが可能である。
【００３１】
また、本発明の磁気応答スイッチの製造方法では、フィルム樹脂の表面に複数の磁石層を印刷形成し、前記複数の磁石層を同時に着磁したのち、前記フィルム樹脂を分割する。したがって、小型かつ薄型の磁気応答スイッチの形成が容易になる。また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００３２】
また、ひとつのフィルム樹脂基板上に、複数の磁気応答スイッチを形成することも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は本発明の実施の形態としてブラシレスモータを示す下面図、図２は図１の２−２線における縦断面図、図３は図２に示された磁気応答スイッチの部分拡大斜視図である。なお、図１は図２の図示下側からブラシレスモータを見たときの状態を示している。
【００３４】
図１および図２に示すものは、いわゆるインナーロータ型の２相２極式ブラシレスモータ１１である。図２に示すように、ブラシレスモータ１１はフィルム樹脂基板（固定部）２０上に設けられている。フィルム樹脂基板２０上には貫通穴２０Ｂが形成されている。なお、図１ではフィルム樹脂基板２０の図示を省略している。
【００３５】
前記貫通穴２０Ｂには回転軸１２が挿通されている。貫通穴２０Ｂの上には軸受け部１４が設けられており、前記回転軸１２はこの軸受け部１４によって回転自在に支持されている。
【００３６】
前記回転軸１２は円盤状の回転支持板１３の中心部を貫通し、この回転支持板１３は前記回転軸１２に固定されている。前記回転支持板１３の下面１３ａには、のマグネットＭｓとＭｎが円板形状に一体化されて固定されている。一方のマグネットＭｓは、内周側がＮ極に、外周側がＳ極に着磁されており、他方のマグネットＭｎは内周側がＳ極に、外周側がＮ極に着磁されている。
【００３７】
図１ではマグネットＭｓとマグネットＭｎの境界部をＭ１，Ｍ２で示している。また前記境界部Ｍ１と境界部Ｍ２の中間が、マグネットＭｓ，Ｍｎの磁極中心（最も磁力が強い位置）Ｍｓ１，Ｍｎ１である。そして、前記回転支持板１３とマグネットＭｓ，Ｍｎは、このブラシレスモータ１１のローターＲを形成している。
【００３８】
また、前記回転支持板１３の下面１３ａの外周に沿ってプラスチックなどによって形成された保護部材１５が設けられている。
【００３９】
前記ロータＲの周囲には、磁性材料で形成された電機子コア１６が固定されている、前記電機子コア１６には、中心部に向かって延びる一対の腕部１６Ａ，１６Ｂが形成されている。
【００４０】
図１では前記腕部１６Ａ，１６Ｂは図示Ｙ軸に平行な方向に延ばされており、この腕部１６Ａ，１６ＢにそれぞれコイルＣ１，Ｃ２が巻き付けられている。
【００４１】
前記コイルＣ１またはコイルＣ２に電流を流すと、前記電機子コア１６の腕部１６Ａおよび腕部１６Ｂの内部と外部に磁束が生じる。前記腕部１６Ａ、腕部１６Ｂは電機子コア１６に一体で形成されているため、前記コイルＣ１によって腕部１６Ａ内に生成した磁束は、腕部１６Ｂに導かれる。同様に前記コイルＣ２によって腕部１６Ｂ内に生成した磁束は、腕部１６Ａに導かれる。すなわち、前記電気子コア１６および前記コイルＣ１，Ｃ２により、ブラシレスモータ１１のステーターＳｔが形成されている。
【００４２】
図１ではコイルＣ１の内周側の端部を巻き始端Ｃ１ａ、外周側の端部を巻き終端Ｃ１ｂで示し、コイルＣ２の内周側の端部を巻き始端Ｃ２ａ、外周側の端部を巻き終端Ｃ２ｂで示している。またこの実施の形態では、コイルＣ１とコイルＣ２の巻き方向（巻き始端から巻き終端への巻き方向）が互いに同方向に形成されている。このため、この実施の形態では、コイルＣ１の巻き始端Ｃ１ａから巻き終端Ｃ１ｂ方向に電流を流すと、例えば前記腕部１６Ａの先端がＳ極に磁化され且つ腕部１６Ｂの先端がＮ極に磁化される。同様にコイルＣ２の巻き始端Ｃ２ａから巻き終端Ｃ２ｂ方向に電流を流した場合には、腕部１６Ｂの先端がＳ極に磁化され且つ腕部１６Ａの先端がＮ極に磁化される。
【００４３】
なお、コイルＣ２の巻き方向がコイルＣ１の巻き方向と逆である場合には、コイルＣ２の巻き終端Ｃ２ｂから巻き始端Ｃ２ａの方向に電流を流すようにすることにより、磁化の極性を上記同様に設定することが可能である。
【００４４】
前記マグネットＭの外周面Ｍａの半径方向の外側には、切り替え手段として機能する磁気スイッチ２１，２２がフィルム樹脂基板２０上に設けられている。
【００４５】
図３に前記磁気応答スイッチ２１の部分拡大斜視図を示す。図３に示すように、銅などの導電性材料からなる固定電極３１，３２が形成されているフィルム樹脂基板２０の一部がＺ方向に切り起こされている。切り起し部３０には、揺動部材３３の基端部３３ａが貼り付けられており、揺動部材３３の先端部３３ｂが揺動自在となっている。前記揺動部材３３はフィルム樹脂によって形成されている。前記揺動部材３３の先端部３３ｂの固定電極３１，３２に対向する対向面（電極面）３３ｂ１には、銅などの導電性材料からなる可動電極３４（図３では点線で示されている）が印刷形成されている。
【００４６】
先端部３３ｂの、対向面（電極面）３３ｂ１と逆側の面（磁石面）３３ｂ２には、磁石層３５が形成されている。前記磁石層３５は、エポキシなどのバインダ樹脂中に、ＣｏＦｅなどの磁性材料が混入しているものを、前記揺動部材３３の先端部３３ｂに印刷形成したものである。
【００４７】
図２に示されるように、前記磁気応答スイッチ２１は前記マグネットの外周面Ｍａに対し、前記マグネットの半径方向（図示Ｘ方向）の外側で対向している。そのため、前記磁石層３５の磁極面３５ａが、前記マグネットＭの外周面Ｍａに対向している。なお、前記磁石層３５の磁極面３５ａとは、表面磁荷の密度がもっとも大きくなる面である。
【００４８】
前記磁石層３５が前記マグネットＭとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材３３が撓み変形させられると、前記固定電極３１、３２と可動電極３４が接触し、前記固定電極３１と前記固定電極３２が通電状態になる。
【００４９】
または、前記可動電極３４が前記揺動部材３３の基端部３３ａまで延ばされ、固定部３２上に導電性ペーストによって貼り付けられてもよい。この場合には、前記揺動部材３３が撓み変形させられると、前記固定電極３１と可動電極３４が接触し、前記固定電極３１と前記固定電極３２が通電状態になる。
【００５０】
本実施の形態では、前記磁石層３５がフィルム樹脂によって形成されている揺動部材３３上に印刷形成されているので、磁気応答スイッチ２１の小型化や薄型化が容易になる。また、前記揺動部材３３を撓み変形させるための磁力も小さくてすむ。
【００５１】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層３５は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００５２】
また、前記磁気応答スイッチ２１が、前記マグネットＭの外周面Ｍａに対向する位置に設けられるので、前記マグネットＭとフィルム樹脂基板２０間の距離Ｓ１を小さくすることができ、ブラシレスモータ１１の薄型化を促進できる（図２参照）。
【００５３】
なお、前記磁気応答スイッチ２１と回転軸１２を介して対向する位置に設けられている前記磁気応答スイッチ２２の構造も、図３に示された前記磁気応答スイッチ２１と同様なので説明を省略する。
【００５４】
なお、磁気応答スイッチ２１の固定電極３１，３２と磁気応答スイッチ２２の固定電極４１，４２は、ステータ−に設けられた共通のフィルム樹脂基板２０に設けられている。
【００５５】
図４は、コイルＣ１，Ｃ２と磁気応答スイッチ２１，２２との間の電気的な接続の一例を示す回路構成図である。
【００５６】
図４に示すものでは、コイルＣ１の巻き始端Ｃ１ａとコイルＣ２の巻き始端Ｃ２ａが電源Ｖccに接続されている。またコイルＣ１の巻き終端Ｃ１ｂが磁気応答スイッチ２１の固定電極３１に接続され、コイルＣ２の巻き終端Ｃ２ｂが磁気応答スイッチ２２の固定電極４１に接続されている。そして、前記磁気応答スイッチ２１の固定電極３２と前記磁気応答スイッチ２２の固定電極４２とが共にグランドＧＮＤに接地されている。
【００５７】
なお、前記コイルＣ１の巻き始端Ｃ１ａおよびコイルＣ２の巻き始端Ｃ２ａと電源Ｖccとの間には、ブラシレスモータ１の始動および停止を行うためのスイッチＳＷが設けられている。
【００５８】
以下、本実施の形態のブラシレスモータの動作について説明する。
図５及び図６に、回転軸１２を軸として回転するマグネットＭと、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の位置的関係と、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の接続状態と非接続状態の関係を模式図的に示す。
【００５９】
磁気応答スイッチ２１の磁石層３５は、揺動部材３３に接している面、すなわちマグネットＭに対向する面がＮ極、その反対側の面がＳ極となるように磁化されている。同様に、磁気応答スイッチ２２の磁石層４５は、揺動部材４３に接している面、すなわちマグネットＭに対向する面がＮ極、その反対側の面がＳ極となるように磁化されている。
【００６０】
前記ローターＲが回転させられると、前記磁気応答スイッチ２１及び前記磁気応答スイッチ２２の正面をマグネットＭｓ，Ｍｎが交互に通過するようになる。
【００６１】
図５に示される状態では、前記磁気応答スイッチ２２の正面の位置にＳ極であるマグネットＭｓが対向し、前記磁気応答スイッチ２１の正面の位置にＮ極であるマグネットＭｎが対向している。
【００６２】
従って、前記マグネットＭｓと揺動部材４４に設けられた磁石層４５との間に磁気吸引力が作用し前記磁石層４５が前記マグネットＭｓ側に引き寄せられるため、揺動部材４３が切り起し部４０側に撓み変形させられる。このとき、揺動部材４３の裏面に設けられている可動電極４４が、固定電極４１及び固定電極４２に接触させられる。よって、固定電極４１及び固定電極４２とを電気的に導通させることができる。
【００６３】
一方、前記磁気応答スイッチ２１の正面の位置には、Ｎ極であるマグネットＭｎが対向しているので、前記マグネットＭｎと揺動部材３３に設けられた磁石層３５との間に磁気反発力が作用し前記磁石層３５が前記マグネットＭｓ側から引き離される。このとき、揺動部材３３の裏面に設けられている可動電極３４は、固定電極３１及び固定電極３２と非接触状態になり、固定電極３１及び固定電極３２とが電気的に絶縁される。
【００６４】
前記ローターＲが回転して、図６に示されるように、前記磁気応答スイッチ２２の正面の位置にＮ極であるマグネットＭｎが対向し、前記磁気応答スイッチ２１の正面の位置にＳ極であるマグネットＭｓが対向すると、前記と逆の現象が起きる。
【００６５】
すなわち、前記マグネットＭｎと揺動部材４４に設けられた磁石層４５との間に磁気反発力が作用し前記磁石層４５が前記マグネットＭｓから引き離される。このとき、可動電極４４は、固定電極４１及び固定電極４２と非接触状態になり、固定電極４１及び固定電極４２とが電気的に絶縁される。
【００６６】
一方、前記磁気応答スイッチ２１の正面の位置には、Ｎ極であるマグネットＭｎが対向し、前記マグネットＭｎと揺動部材３３に設けられた磁石層３５との間に磁気吸引力が作用し前記磁石層３５が前記マグネットＭｓ側に引き寄せられる。このとき、可動電極３４が、固定電極３１及び固定電極３２に接触させられ、固定電極４１及び固定電極４２が電気的に導通される。
【００６７】
なお、前記磁気応答スイッチ２１，２２の正面の位置にマグネットＭｓとＭｎの境界部Ｍ１又はＭ２が位置する場合には、前記境界部Ｍ１又はＭ２と前記磁気応答スイッチ２１の磁石層３５又は前記磁気応答スイッチ２２の磁石層４５との間に作用する磁気吸引力または磁気反発力が弱まるため、揺動部材３３や揺動部材４３の揺動量が少なくなり、各電極どうしが接触することはないため、前記磁気応答スイッチ２１，２２はともに非導通状態にある。
【００６８】
ここで、図５に示すように前記磁気応答スイッチ２２が閉じている場合を想定する。図４に示すようにスイッチＳＷを閉じると、前記コイルＣ２にはコイルＣ２の巻き始端Ｃ２ａから巻き終端Ｃ２ｂ方向に電流Ｉ２が流れるため、腕部１６Ｂの先端がＳ極に磁化され且つ腕部１６Ａの先端がＮ極に磁化される。
【００６９】
このとき、図１に示されるように、Ｓ極に磁化された腕部１６Ｂの先端にはＳ極であるマグネットＭｓが対向するため、前記腕部１６Ｂの先端とマグネットＭｓとの間に磁気反発力が作用する。同時に、Ｎ極に磁化された腕部１６Ａの先端にはＮ極であるマグネットＭｎが対向するため、前記腕部１６Ａの先端とマグネットＭｎとの間にも磁気反発力が作用する。よって、ローターＲが反時計回り方向に回転させられる。
【００７０】
前記ローターＲが反時計回り方向に回転さられ、境界部Ｍ１が腕部１６Ａの先端、および境界部Ｍ２が腕部１６Ｂの先端とそれぞれ対向する位置から外れると、Ｎ極に磁化された前記腕部１６Ａの先端とマグネットＭｓとの間に磁気吸引力が作用し、同時にＳ極に磁化された前記腕部１６Ｂの先端とマグネットＭｎとの間に磁気吸引力が作用するため、ローターＲがさらに反時計回り方向に回転させられる。この磁気吸引力は、コイルＣ２に流れる電流が遮断されるまで継続させられ、腕部１６Ａの先端にマグネットＭｓが対向するようになり、腕部１６Ｂの先端にマグネットＭｎが対向するようになる。
【００７１】
さらにローターＲが回転させられ、前記磁気応答スイッチ２１の正面にマグネットＭｓが対向すると、図６に示すように前記磁気応答スイッチ２２が非導通状態に、前記磁気応答スイッチ２１が導通状態に切り替えられる。よって、コイルＣ２を流れる電流Ｉ２が遮断させられると同時に、コイルＣ１にはコイルＣ１の巻き始端Ｃ１ａから巻き終端Ｃ１ｂ方向に電流Ｉ１が流れるため、前記腕部１６Ａの先端がＳ極に磁化され且つ腕部１６Ｂの先端がＮ極に磁化される。
【００７２】
このとき、Ｓ極に磁化された腕部１６Ａの先端にマグネットＭｓが対向し、且つＮ極に磁化された腕部１６Ｂの先端にマグネットＭｎが対向しているため、前記腕部１６Ａの先端とマグネットＭｓとの間および前記腕部１６Ｂの先端とマグネットＭｎとの間にそれぞれ磁気反発力が作用し、さらにローターＲが反時計回り方向に回転させられるようになる。
【００７３】
前記マグネットＭの境界部Ｍ１が腕部１６Ｂの先端、および前記境界部Ｍ２が腕部１６Ａの先端とそれぞれ対向する位置から外れると、Ｓ極に磁化された前記腕部１６Ａの先端とマグネットＭｎとの間に磁気吸引力が作用し、同時にＳ極に磁化された前記腕部１６Ｂの先端とマグネットＭｓとの間に作用する磁気吸引力により、ローターＲがさらに反時計回り方向に回転させられる。この磁気吸引力は、コイルＣ１に流れる電流が遮断されるまで継続させられ、腕部１６Ａの先端にマグネットＭｎが対向するようになり、腕部１６Ｂの先端にマグネットＭｓが対向するようになる。
【００７４】
そして、以後上記のような動作が連続的に繰り返されることにより、ローターＲが回転し続ける。
【００７５】
図１ないし図６では、前記磁石層３５が前記マグネットＭとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材３３が撓み変形させられると、前記固定電極３１、３２と可動電極３４が接触するいわゆるノーマリーオープン型の前記磁気応答スイッチ２１を示した。しかし、前記磁石層３５が前記マグネットＭとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けて、前記揺動部材３３が撓み変形させられる前の状態では、前記固定電極３１、３２と可動電極３４が接触し、前記揺動部材３３が撓み変形させられたときに、前記固定電極３１、３２と可動電極３４が非接触状態になる、いわゆるノーマリークローズド型の磁気応答スイッチを構成してもよい。
【００７６】
図３に示された磁気応答スイッチの製造方法について説明する。
初めに、前記揺動部材３３を形成する方法を説明する。
まず、図７に示されるようにフィルム樹脂６０の表面に複数の磁石層３５を印刷形成する。前記磁石層３５は、エポキシなどのバインダ樹脂中に、ＣｏＦｅなどの磁性材料が混入している磁性インキを前記フィルム樹脂の表面に印刷形成したものである。
なお、前記複数の磁石層３５を形成したのち、これらの磁石層３５を同時に熱処理することがこのましく、この熱処理工程を磁場中で行うことがより好ましい。
【００７７】
さらに、フィルム樹脂６０の、磁石層３５が形成された面と逆の面に、銅などの導電性材料を用いて、可動電極３４（図７では点線で示されている）を複数同時に印刷形成する。
【００７８】
次に、前記複数の磁石層３５を同時に着磁する。この着磁工程によって、磁石層３５の表面がＳ極、フィルム樹脂６０に接している面がＮ極となるようにする。
【００７９】
前記複数の磁石層３５の着磁を同時に行った後、複数の磁石層３５が形成された前記フィルム樹脂６０を、一点鎖線Ｃに沿って分割して揺動部材３３を得る。
次に、図３に示されるフィルム樹脂基板２０となるフィルム基板上に、銅などの導電性材料からなる固定電極３１，３２を印刷形成する。そして、固定電極３１，３２と可動電極３４が対向するように、揺動部材３３の基端部３３ａを貼り付ける。このとき、磁石層３５及び可動電極３４が設けられた揺動部材３３の先端部３３ｂが揺動自在なるように揺動部材３３の基端部３３ａを折り曲げ、前記揺動部材３３が撓み変形させられたときに、前記固定電極３１，３２と可動電極３４が接触状態になるようにする。
【００８０】
固定電極３１，３２が形成され、揺動部材３３か貼り付けられたフィルム樹脂基板２０の一部をＺ方向に切り起こすと、図３に示された磁気応答スイッチが得られる。
【００８１】
本発明では、フィルム樹脂６０の表面に複数の磁石層３５を印刷形成し、前記前記複数の磁石層３５を同時に着磁したのち、前記フィルム樹脂６０を分割する。したがって、小型かつ薄型の磁気応答スイッチの形成が容易になる。また、フィルム樹脂６０上に印刷形成された前記磁石層３５は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【００８２】
図８は本発明の第２の実施の形態の磁気応答スイッチを示す部分拡大斜視図である。
本実施の形態の磁気応答スイッチは、フィルム樹脂基板２０上に設けられている点で、図３に示された磁気応答スイッチと同様であり、前記固定電極が形成されたフィルム樹脂基板に、揺動部材が一体に形成されている点で異なっている。
【００８３】
前記揺動部材５３の先端部５３ｂの固定電極５１，５２に対向する側の面（電極面；裏面）５３ｂ１には、銅などの導電性材料からなる可動電極５４（図３では点線で示されている）が位置する。
【００８４】
先端部５３ｂの、電極面５３ｂ１と反対側の面（磁石面；表面）５３ｂ２には、磁石層５５が形成されている。前記磁石層５５は、エポキシなどのバインダ樹脂中に、ＣｏＦｅなどの磁性材料が混入しているものを、前記揺動部材５３の先端部５３ｂに印刷形成したものである。
【００８５】
前記磁気応答スイッチ６１は前記マグネットの外周面Ｍａに対し、前記マグネットの半径方向（図示Ｘ方向）の外側で対向している。そのため、前記磁気応答スイッチに設けられた前記磁石層５５の磁極面５５ａは、前記マグネットＭの外周面Ｍａに対向している。なお、前記磁石層５５の磁極面５５ａとは、表面磁荷の密度がもっとも大きくなる面である。
【００８６】
前記磁石層５５が前記マグネットＭとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材５３が撓み変形させられると、前記固定電極５１、５２と可動電極５４が接触し、前記固定電極５１と前記固定電極５２が通電状態になる。
【００８７】
図８に示される磁気応答スイッチを形成するときには、まず、図９に示されるように、フィルム樹脂基板２０の一方の面に銅などの導電性材料からなる固定電極５１，５２及び可動電極５４を印刷形成し、反対側の面の可動電極５４と対向する位置に磁石層５５を印刷形成する。その後、磁石層５５の着磁、切り欠き部５６の形成を行い、２点鎖線Ａに沿って切り起し部５０をＺ方向に切り起こし、さらに、３点鎖線Ｂに挟まれる領域を折り曲げ加工して、先端部５３ｂが揺動自在となっている前記揺動部材５３を形成する。
【００８８】
本実施の形態は、第１の実施の形態の磁気応答スイッチと同等の効果を奏する。その上、固定電極５１，５２と可動電極５４とを対向する位置に形成することが容易である。
【００８９】
また、共通のフィルム樹脂基板上に、複数の磁気応答スイッチを形成することも容易である。
【００９０】
すなわち、図１０に示されるように、フィルム樹脂基板８０上に、図９に示された固定電極５１，５２及び可動電極５４並びに磁石層５５の印刷形成パターンを複数形成する。その後、磁石層５５の着磁、切り欠き部５６の形成を行い、２点鎖線Ａに沿って切り起し部５０をＺ方向に切り起こし、さらに、３点鎖線Ｂに挟まれる領域を折り曲げ加工して、先端部５３ｂが揺動自在となっている前記揺動部材５３を形成する。磁気応答スイッチの形成後、フィルム樹脂基板８０の上に、電気子コア、ロータを設け、ブラシレスモータを形成する。
【００９１】
なお、固定電極５２と可動電極５４を一体の電極として印刷形成してもよい。この場合には、前記揺動部材５３が撓み変形させられると、前記固定電極５１と可動電極５４が接触し、前記固定電極５１と前記固定電極５２が通電状態になる。
【００９２】
図１から図１０においては、前記磁気応答スイッチ２１、２２や前記磁気応答スイッチ６１は前記マグネットの外周面Ｍａよりも、前記マグネットの半径方向の外側に位置している。
【００９３】
そのため、前記磁石層３５の磁極面３５ａまたは前記磁石層５５の磁極面５５ａは、前記マグネットＭの外周Ｍａに対向している。
【００９４】
ただし、本発明では、前記磁気応答スイッチが前記マグネットの回転軸と直交する面に対向してもよい。
【００９５】
図１１は本発明の第２の実施の形態のブラシレスモータの縦断面図、図１２は図１１に示された磁気応答スイッチの部分拡大斜視図である。
【００９６】
図１１に示すものも、いわゆるインナーロータ型の２相２極式ブラシレスモータである。図１１に示すように、ブラシレスモータ９０は基板９１上に設けられている。
【００９７】
本発明実施の形態では、円盤状のマグネットＭの中心部を貫通する前記回転軸９２が軸受け部９３ａ，９３ｂによって回転自在に支持されている。前記マグネットＭは前記回転軸９２に固定されている。マグネットＭは、マグネットＭｓとＭｎが円板形状に一体化されて固定されている。一方のマグネットＭｓは、外周側がＳ極に、内周側がＮ極に着磁されており、他方のマグネットＭｎは外周側がＮ極に、内周側がＳ極に着磁されている。
【００９８】
マグネットの側方には、支持部材９４が設けられており、支持部材９４上のマグネットＭに対向する位置に、磁性材料で形成された電機子コア９５が固定されている。前記電機子コア９５は、図１に示された電機子コアと同様の平面形状を有しており、図示はしていないが、中心部に向かって延びる一対の腕部及びこの腕部に巻付けられたコイルが形成されている。
【００９９】
本発明実施の形態では、前記マグネットＭの下方の基板９１上に、電流が流されるコイルの切り替え手段として機能する磁気スイッチ９６，９７が設けられている。
【０１００】
図１２に前記磁気応答スイッチ９６の部分拡大斜視図を示す。
基板９１上に、銅などの導電性材料からなる固定電極１０１，１０２が形成され、揺動部材１０３の基端部１０３ａが貼り付けられており、揺動部材１０３の先端部１０３ｂが揺動自在となっている。前記揺動部材１０３はフィルム樹脂によって形成されている。
【０１０１】
前記揺動部材１０３の先端部１０３ｂの、固定電極１０１，１０２に対向するの対向面（電極面）１０３ｂ１には、銅などの導電性材料からなる可動電極１０４（図１２では点線で示されている）が印刷形成されている。
【０１０２】
先端部１０３ｂの、電極面１０３ｂ１と逆側の面（磁石面）１０３ｂ２には、磁石層１０５が形成されている。前記磁石層１０５は、エポキシなどのバインダ樹脂中に、ＣｏＦｅなどの磁性材料が混入している磁性インキを、前記揺動部材１０３の先端部１０３ｂに印刷形成したものである。
【０１０３】
図１１に示されるように、前記磁気応答スイッチ９６、９７は、マグネットＭの回転軸と直交する面に対向している。図１１では、前記磁気応答スイッチ９６、９７は、前記マグネットＭと基板９１の間に形成されており、前記マグネットＭの下面Ｍｂと重なる位置にある。そのため、前記磁石層１０５の磁極面１０５ａが、前記マグネットＭの下面Ｍｂに対向している。なお、前記磁石層１０５の磁極面１０５ａとは、表面磁荷の密度がもっとも大きくなる面である。
【０１０４】
前記磁石層１０５が前記マグネットＭとの間に発生する磁気吸引力または磁気反発力を受けることによって、前記揺動部材１０３が撓み変形させられると、前記固定電極１０１、１０２と可動電極１０４が接触し、前記固定電極１０１と前記固定電極１０２が通電状態になる。
【０１０５】
本実施の形態でも、前記磁石層１０５がフィルム樹脂によって形成されている揺動部材１０３上に印刷形成されているので、磁気応答スイッチ２１の小型化や薄型化が容易になる。また、前記揺動部材１０３を撓み変形させるための磁力も小さくてすむ。
【０１０６】
また、フィルム樹脂上に印刷形成された前記磁石層１０５は、薄い膜厚で形成されても、均一な組成を維持することができるので、安定した残留磁化を発生することができる。
【０１０７】
たたし、前記磁気応答スイッチ９６が、前記マグネットＭの下面Ｍｂに対向する位置に設けられるので、前記マグネットＭとフィルム樹脂基板２０間の距離Ｓ１を小さくすることは、前述した第１の実施の形態のブラシレスモータよりも難しくなる。
【０１０８】
なお、前記磁気応答スイッチ９６と回転軸９２を介して対向する位置に設けられている前記磁気応答スイッチ９７の構造も、図１２に示された前記磁気応答スイッチ９６と同様なので説明を省略する。
【０１０９】
本実施の形態の前記磁気応答スイッチ９６、９７を、図４に示される回路の磁気応答スイッチ２１，２２の代わりに用いることができる。
【０１１０】
なお、本発明では、前記磁気応答スイッチ９６と前記磁気応答スイッチ９７を前記マグネットＭの上面Ｍｃに対向する位置に設けることもできる。
【０１１１】
以上本発明をその好ましい実施例に関して述べたが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で様々な変更を加えることができる。例えば、上述した実施の形態では、マグネットは半径方向に着磁されているが上面及び下面に垂直な方向に着磁されてもよい。
【０１１２】
なお、上述した実施例はあくまでも例示であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態としてブラシレスモータを示す下面図、
【図２】図１の２−２線における縦断面図、
【図３】図２に示された磁気応答スイッチの部分拡大斜視図、
【図４】コイルＣ１，Ｃ２と磁気応答スイッチ２１，２２との間の電気的な接続の一例を示す回路構成図、
【図５】回転軸１２を軸として回転するマグネットＭと、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の位置的関係と、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の接続状態と非接続状態の関係を示す模式図、
【図６】回転軸１２を軸として回転するマグネットＭと、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の位置的関係と、磁気応答スイッチ２１及び磁気応答スイッチ２２の接続状態と非接続状態の関係を示す模式図、
【図７】フィルム樹脂６０の表面に複数の磁石層３５が印刷形成された状態を示す平面図、
【図８】本発明の第２の実施の形態の磁気応答スイッチを示す部分拡大斜視図、
【図９】フィルム樹脂基板８０上に、固定電極５１，５２及び可動電極５４並びに磁石層５５が印刷形成された状態を示す平面図、
【図１０】フィルム樹脂基板８０上に、図９に示された固定電極５１，５２及び可動電極５４並びに磁石層５５の印刷形成パターンが複数形成された状態を示す平面図、
【図１１】本発明の第２の実施の形態のブラシレスモータの縦断面図、
【図１２】図１１に示された磁気応答スイッチの部分拡大斜視図、
【符号の説明】
【０１１４】
１１  ブラシレスモータ
１２  回転軸
１３  回転支持板
１４  軸受け
１５  保護部材
１６  電磁子コア
１６Ａ，１６Ｂ  腕部
Ｃ１、Ｃ２  コイル
Ｍ  ロータマグネット
Ｍａ  外周面
２１、２２、６１  磁気応答スイッチ
３１、３２、５１、５２  固定電極
３３、５３  揺動部材
３４、５４  可動電極
３５、５５  磁石層
【図１】
2005116276.tif 000003
【図２】
2005116276.tif 000004
【図３】
2005116276.tif 000005
【図４】
2005116276.tif 000006
【図５】
2005116276.tif 000007
【図６】
2005116276.tif 000008
【図７】
2005116276.tif 000009
【図８】
2005116276.tif 000010
【図９】
2005116276.tif 000011
【図１０】
2005116276.tif 000012
【図１１】
2005116276.tif 000013
【図１２】
2005116276.tif 000014