(57)【要約】【課題】ファン付き偏心ロータにして振動発生が出来る軸方向空隙型マイクロファンモータに構成して発熱部材の冷却を図る。【解決手段】回転中心に軸４を固着した軸支部１ａが備えられた比重８程度の薄いカップ型ロータケース１と、このロータケースの内側に配された径方向空隙型マグネット２と、このマグネットの少なくとも外方に配された弧状の偏心部材３が備えられ、偏心部材の少なくとも回転中心を介して反対側に前記ロータケースの側周が切り開かれてインパラ１ｂが形成され、偏心部材も比重１８程度のタングステン製でインパラに構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に軸支部が備えられたカップ型ロータケースと、このロータケースの内側に配された径方向空隙型マグネットと、このマグネットの少なくとも外方に配された弧状の偏心部材とが備えられたものであって、該偏心部材の少なくとも回転中心を介して反対側に前記ロータケースの側周が切り開かれてインパラが形成されたファン付き偏心ロータ。
【請求項２】
前記偏心部材もインパラで構成された請求項１に記載のファン付き偏心ロータ。
【請求項３】
前記各インパラは後ろ向き型で旋回外周がほぼ同径に形成されると共に偏心部材側インパラが円弧方向に肉厚に形成された請求項２に記載のファン付き偏心ロータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のファン付き偏心ロータを格納するケースとブラケットからなるハウジングに前記ファン付き偏心ロータを駆動するもので、コアード電機子コイルと、該コアード電機子コイルの配置されていない空間に配され、前記コアード電機子コイルに電力を供給する１ホールセンサ型駆動回路部材とが備えられ、前記ハウジングに外気流入口と同流出口が設けられた扁平ブラシレス型ファン付き振動モータ。
【請求項５】
前記ハウジングは平面視で角形になっていて該ハウジングの一部がコーナに放熱フィンが配されたヒートシンクで構成された請求項４に記載の扁平ブラシレス型ファン付き振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファン付き偏心ロータと同ロータを備えた扁平ブラシレス型ファン付き振動モータに係り、冷却と無音報知手段を兼ねたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの携帯機器はますます多機能化が図られ、この多機能化携帯通信装置のサイレントアラーム手段等のバイブレーション機能を果たすのに断続動作ながら通電時間が多くなってきており、長寿命なブラシレス振動モータが採用され始めた。
従来、駆動回路部材を内蔵させたブラシレス振動モータとしてコアード型で、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ものが知られている。（特許文献１参照）   
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、セット時には印刷配線板に実装効率が悪く、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。
また、コアード、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がある。（特許文献２参照）
ブラシレスモータとしては、１個のホールセンサを利用した単相型がコスト上から一般的であるが、単相型ブラシレスモータを自起動させるには、ロータのマグネットを特定な位置に停止させておくディテントトルク発生部材が必要である。
【０００３】
近年、携帯電話機等の多機能化はめざましいものがあり、格納された能動電子部材の発熱の問題が新たにクローズアップされてきた。特に中央演算素子などの局所的にかなり発熱するものがある部位のあるケースなどは、操作時においてはこの局所的な発熱部位が人体に不快なものとなる。
この局所的発熱を分散させてしまうために、セラミックシート、カーボングラファイトシート、ヒートパイプなどの吸熱放散用固定素子を格納する提案も一部では採用されているが、このような固定素子による吸熱だけでは対応が困難となり、空気を強制的に循環させたり、給排気機能を持たせるファンモータの搭載が考えられる。
しかしながら、従来のパソコンなどに搭載される６０ｍｍ角の軸流ファンモータでは、サイズ的に収まるはずはなく、最近では、２０ｍｍ角サイズに薄小型化して径方向にヒートシンクを配したものが知られている。（特許文献３参照）
また、コアード型電機子からなるブラシレス型ファン付き振動モータとして軸方向に長いものでコアードロータの径を変化させずに貫通孔を空けて偏心させ、ロータが回転することによって該孔に空気が流入して軸方向に配した遠心ファンで冷却する大型なインナーロータ型のものが提案されている。（特許文献４参照）しかしながら、携帯機器たとえば携帯電話機に内蔵させるには大きすぎ、薄型化にマッチしない。
【特許文献１】特開２０００−２４５１０３号公報
【特許文献２】特開２００２−１４２４２７号公報
【特許文献３】特開平９−１０７６５３号公報
【特許文献４】特開２００２−１６５４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯電話機などは、最近はサイレントアラーム手段として振動モータを搭載させるのは必須であって、さらに、冷却用ファンモータを搭載させる空間は設計的にはほとんど配慮できない。
そこで、この発明は、ブラシレスモータのロータに偏心部材が配置される旋回空間を利用してインペラを設けることによって、ファン付き偏心ロータにして振動発生ができるようにしたマイクロファンモータに構成して能動電子部材の発熱部材の冷却を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するには、請求項１に示すように中心に軸支部が備えられたカップ型ロータケースと、このロータケースの内側に配された径方向空隙型マグネットと、このマグネットの少なくとも外方に配された弧状の偏心部材とが備えられたものであって、該偏心部材の少なくとも回転中心を介して反対側に前記ロータケースの側周が切り開かれてインパラが形成されたもので達成できる。
具体的には、請求項２、３に示すように前記偏心部材もインパラで構成されたものにして、前記各インパラは後ろ向き型で旋回外周がほぼ同径に形成されると共に偏心部材側インパラが円弧方向に肉厚に形成されたものがよい。
このようなファン付き偏心ロータを備えて扁平ブラシレス型ファン付き振動モータにするには、請求項４、５に示すように請求項１ないし３のいずれか１項に記載のファン付き偏心ロータを格納するケースとブラケットからなるハウジングに前記ファン付き偏心ロータを駆動するもので、コアード電機子コイルと、該コアード電機子コイルの配置されていない空間に配され、前記コアード電機子コイルに電力を供給する１ホールセンサ型駆動回路部材とが備えられ、前記ハウジングに外気流入口と同流出口が設けられたものにするか、前記ハウジングは平面視で角形になっていて該ハウジングの一部がコーナに放熱フィンが配されたヒートシンクで構成されたものにすれば達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、単一のロータながら回転時に振動を発生させると共に、ファンで送風を生じさせることができる。特にインパラと偏心部材の比重差を大にすれば振動量を大にできる。
請求項２、３の発明にすれば、全周が効率のよい後ろ向きインパラとなって送風量を大にできる。しかもインパラは偏心部材の反対側の死点となる旋回空間を利用しているのでサイズ的に径方向が犠牲になるおそれがない。
請求項４の発明にすれば、携帯機器の振動機能と冷却機能が同時に得られ、インパラも軸方向に延在させることによって送風量を大にできる。  
請求項５の発明にすれば、ブラケットを放熱フィンにしたものは効率のよいハウジングの冷却ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
中心に軸支部が備えられた比重８程度の薄いカップ型ロータケースと、このロータケースの内側に配された径方向空隙型マグネットと、このマグネットの少なくとも外方に配された弧状の偏心部材とが備えられたものであって、該偏心部材の少なくとも回転中心を介して反対側に前記ロータケースの側周が切り開かれてインパラが形成され、偏心部材も比重１８程度のタングステン製でインパラに構成した。
図１は本発明のファン付き偏心ロータの平面図である。（実施例１）
図２は図１のロータを内蔵した扁平ブラシレス型ファン付き振動モータの断面図である。
図３は図２の変形例の要部断面図である。（実施例３）
図４は図３のステータ部分の縮小平面図である。
以下、この発明の構成を図示する各実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１、図２において、ファン付き偏心ロータＲは、比重４ないし８程度の薄い金属板材からなる浅いカップ型ロータケース１と、このロータケース１の内側に接着された径方向空隙型の浅い円筒状マグネット２と、該ロータケース１の側周にレーザ溶接Ｔされたタングステン製の弧状偏心部材３とが備えられ、回転中心に浅いバーリング状軸支部１ａが設けられ、ここで先端をレーザ溶接Ｌすることによって軸４が取り付けられている。
さらに、ロータケース１の前記弧状偏心部材３の反対側には、複数のインパラ１ｂが前記ロータケース側周を切り開くことによって回転方向に対して後ろ向き型に形成されている。このインパラ１ｂの前記ロータケース１の天井周辺には、外気流入時に負圧が良好に得られるように切りかき口１ｃが空けられている。
一方、前記弧状偏心部材３も両端が該インパラ１ｂの旋回外周程度で両端に押し出し３ａと引き込み３ｂとからなり、全体が大きな後ろ向き型インパラとなっている。
従って、インパラ１ｂは、前記弧状偏心部材３の旋回外周の死点となる位置に形成されるので、径方向サイズが犠牲にならないことになる。
【０００９】
このようなファン付き偏心ロータＲは、図２に示すように直径１０ｍｍ〜１２ｍｍ、厚み３ｍｍ〜３．４ｍｍ程度のサイズのモータを構成するケース５とブラケット６からなるハウジングＨに格納される。該ケース５の天井には複数の外気流入口５ａが空けられ、側周には流入した外気の流出口５ｂが設けられる。この流出口５ｂは冷却すべき能動電子部材の方向に１カ所設けるか、複数設けて全周方向に押し出し送風するようにしてもよい。
ここで、前記流入口５ａからの異物の進入の懸念があればメッシュシートｍを張り付けておくこともできる。
このようにすると、偏心ロータの各インパラ１ａは後ろ向き翼型で形成されているので、想像線Ｙで示すように負圧で天井部の外気流入口５ａから外気を引き込むと共に正圧で側方の流出口５ｂから押し出し径方向に送風することになる。
一方、ブラケット６は、板状の磁性ステンレス等の厚みが０．３ｍｍ程度の金属板で形成され、中央に黄銅製の軸受ホルダ６ａがレーザー溶接で取り付けられている。この軸受ホルダ６ａは、底部にスラストワッシャ６ｂと受け板６ｃが配され、前記偏心ロータＲを軸４を介して回転自在に支承する軸受６ｄがはめ込まれ、軸４の基端をピボット支承させている。
このブラケット６には、さらに側方に給電端子載置部６ｅが延設される。
このブラケット６の上面の前記軸受ホルダ６ａの外周には９０°の配置開角で２枚のコアを互いに軸方向に折り曲げた２〜４個の突極コア７ａに絶縁フイルムなどを介して卷線したコアード電機子コイル７ｂが備えられ、前記ブラケット６に添設した厚さが０．１５ｍｍ程度のガラスクロスエポキシ基板からなるステータベース７ｃ上に配され、その端末は図示しないがステータベース７ｃの所定の結線ランドに単相で接続され、ステータベース７ｃから側方に導出して前記給電端子載置部６ｅ上に給電端子部７ｄが一体化されて全体としてステータ７を構成している。
前記ステータベース７ｃには、さらに前記ロータＲに配された径方向空隙型マグネット２の漏洩磁界の磁極を検出するディテントトルク発生用磁性片６ｆが、組み合わせる前記マグネット２の極数に合わせて前記ブラケット６から突き起こされ、前記突極コア７ａの配されていない位置として前記コアード電機子コイル７ｂの下方に空間がある場合であって、厚みが０．５ｍｍ程度の１ホールセンサ型駆動回路部材Ｄが前記コアード電機子コイル７ｂの下方に寝かせて植設されている。この下方の空間が確保できないときは、前記コアード電機子コイルの１個を削除して空間を確保し、ここに１ホールセンサ型駆動回路部材Ｄを配置させてもよい。径方向空隙型マグネット２の漏洩磁界ではホール出力が不足する場合は、後述の図４に示すように前記コアード電機子コイルの１個を削除して形成した空間に前記１ホールセンサ型駆動回路部材Ｄをサブ基板７７ｃを介して立設して径方向空隙型マグネット２のメイン磁界を受けるようにしてもよい。
【実施例２】
【００１０】
図３、図４はステータ側をヒートシンクにしたものである。
前述の実施例と同等な部材は符号を同一としてその説明は省略する。
すなわち、ハウジングの一部であるブラケット６６を平面視角形にしたアルミダイキャストで構成し、中央に立ち上げた軸受ホルダ６６ａと角形の４隅に流入した空気を押し出し流出口として機能する溝６７と壁６８を有する放熱フィンＦが形成され、前記軸受ホルダ６６ａには底部にスラストワッシャ６ｂが配され前述のような軸受６ｄが格納され、側方に給電端子載置部６６ｅが形成されている。
ここでは、前記コアード電機子コイル７ｂは、９０°の配置開角の４個の内１個が削除され、この部分に１ホールセンサ型駆動回路部材Ｄ１がサブ基板７７ｃに配されて立ち上げられ、前記径方向マグネット２のメイン磁界を受けるようになっている。
またディテントトルク発生用部材６６ｆは、鉄製ビスで形成され、比較的厚手のブラケット６６に径方向空隙型マグネットの磁極開角（ここでは６０°）に合わせた配置ピッチで複数個ねじ込まれている。
前記ブラケット６６に組み付けられるハウジングの他部であるケース５５は天井部に外気流入口５５ａが空けられ、取り付け脚部５５ｃが垂下される。
このケース５５は、軸方向に複数設けた外気流入口５５ａと取り付け脚部５５ｃを除いた位置で径方向に送風できるように側方の放熱フィンＦの少なくとも溝６７部分が外気流出口５５ｂとして空けられ、前記取り付け脚部５５ｃの下端がブラケット６６の係止部６９に掛け止められて組み付けられる。この流出口５５ｂは特定の方向に１カ所でも全体に送風できるように放熱フィンのある４カ所設けてもよい。
このようにしたファン付き振動モータは、たとえば、カーボングラファイトなどの伝熱シートを介して機器に搭載すれば、能動電子部品で発生した熱は伝熱シートを介してアルミ製の放熱フィンに伝わって来るが送風によってブラケット６６で効率よく冷却されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
以上のようにこの発明は、携帯電話機以外にＰＤＡなどの携帯型小型コンピュータ機器にも採用できる。
また、この発明の構成は軸回転型のものを例示したが、軸固定型にも採用できる。
ステータは、センサレス駆動型にしてもよい。
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のファン付き偏心ロータの平面図である。（実施例１）
【図２】図１のロータを内蔵した扁平ブラシレス型ファン付き振動モータの断面図である。
【図３】図２の変形例の要部断面図である。（実施例３）
【図４】図３のステータ部分の平面図である
【符号の説明】
【００１３】
１  ロータケース
２  径方向空隙型マグネット
３  弧状偏心部材
４  軸
５、５５  ケース     
５ａ、５５ａ  外気流入口
５ｂ、５５ｂ  外気流出口
６、６６  ブラケット
６ａ、６６ａ  軸受ホルダ
７  ステータ
７ａ  突極コア
７ｂ  コアード電機子コイル
７ｃ  ステータベース
Ｄ、Ｄ１  １ホールセンサ型駆動回路部材
Ｆ  放熱フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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