| 【発明の名称】 |
振動型ブラシレスモータ |
| 【発明者】 |
【氏名】梶原 秀敏
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| 【要約】 |
【課題】コストの上昇、工数の増大を招くことなく、振動の大きさを任意に設定できる振動型ブラシレスモータを提供する。
【解決手段】アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータＡであって、マグネット２を固着したロータヨーク１の回転中心にシャフト３の一端３ａを固定し、シャフト３の他端３ｂに軸受部６を回転自在に軸支したロータ８と、軸受部６の周囲に環状に配置された複数の空芯コイル５と、複数の空芯コイル５に対向するように配置され、天井面１ａを備えたロータヨーク１の回転中心から外周方向に向かって放射状に切り欠いてなる円弧状のマグネット２とを備え、ロータ８のアンバランスな回転によって振動を発生する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータであって、マグネットを固着したロータヨークの回転中心にシャフトの一端を固定し、前記シャフトの他端を軸受部で回転自在に軸支したロータと、前記軸受部の周囲に環状に配置された複数の空芯コイルと、前記複数の空芯コイルに対向するように配置され、天井部を備えた前記ロータヨークの前記回転中心から外周方向に向かって放射状乃至半円弧状に切り欠いてなる円弧状の前記マグネット又はその一部を切り欠いてなる円板状の前記マグネットとからなり、前記ロータのアンバランスな回転によって振動を発生することを特徴とする振動型ブラシレスモータ。【請求項２】 前記天井部は、前記ロータヨークの前記回転中心から外周方向に向かって放射状に切り欠いてなることを特徴とする請求項１記載の振動型ブラシレスモータ。【請求項３】 アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータであって、マグネットを固着したロータヨークの回転中心にシャフトの一端を固定し、前記シャフトの他端を軸受部で回転自在に軸支したロータと、前記軸受部の周囲に環状に配置された複数の空芯コイルと、前記複数の空芯コイルに対向するよう配置され、天井部を備えた前記ロータヨークの前記回転中心に対して位置変位した中心を有し、かつ前記回転中心を囲むように設けられた略円状の中空部を有する円板状の前記マグネットとからなり、前記ロータヨークの前記回転中心に対する前記中空部の中心の位置変位により発生する前記ロータのアンバランスな回転によって振動を発生することを特徴とする振動型ブラシレスモータ。【請求項４】 前記マグネットは、その全て又は一部に、Ｎ極，Ｓ極を２Ｎ（Ｎは正数）組、着磁してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の振動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】本発明は、近年急増しているペイジャー、携帯電話等の振動発生源として使用するアキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータに関し、特にマグネット回転型のロータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９〜図１２は従来構造の振動型モータの構造図である。図９は実開平７−２００６３号公報に記載されてあるように、シャフト３にアンバランスウェイト(分銅) ９を取り付つけて、シャフト３の回転により振動を発生させる振動型モータの構造を示す図である。図１０は特開平９−９３８６２、特開２０００−２６２９６９の各号公報に記載されてあるように、ロータ８の外周にアンバランスウェイト９を取り付け、ロータ８の回転により振動を発生させる振動型モータの構造を示す図である。【０００３】図１１、図１２はそれぞれ、特開平２−１７８５３、特開平９−２９４３５２の各号公報に記載されてあるように、偏平コイル１０の一部を削除したり、偏平コイルを削除したりした部分にウェイト１１を配置し、ロータの回転に振動を発生させる振動型モータの偏平コイルの構造を示す図である。【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した実開平７−２００６３号、特開平９−９３８６２、特開２０００−２６２９６９の各号公報に記載されてある振動型モータは、シャフトにアンバランスウェイトを取り付けなければならない構造のものである。このためモータ自体としての基本部品コスト以外にアンバランスウェイト分のコストが増加し、しかもこのアンバランスウェイトをシャフトに取り付けるための工数も増加する。さらにアンバランスウェイトが回転するための回転スペースがモータ自体の外部や内部に必要となるから、こうした構造の振動型モータを小型化することができなかった。
【０００５】また、前述した特開平２−１７８５３や特開平９−２９４３５２の各号公報に記載されてある振動型モータは、偏平コイルを可動する構造のものであるが、振動効果を大きく得ることができなかった。【０００６】そこで本発明は、こうした課題に鑑みて創案されたものであり、アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータであって、マグネットを固着したロータヨークの回転中心にシャフトの一端を固定し、前記シャフトの他端を軸受部で回転自在に軸支したロータと、前記軸受部の周囲に環状に配置された複数の空芯コイルと、前記複数の空芯コイルに対向するように配置され、天井部を備えた前記ロータヨークの前記回転中心から外周方向に向かって放射状乃至半円弧状に切り欠いてなる円弧状の前記マグネット又はその一部を切り欠いてなる円板状の前記マグネットを備えたことにより、振動形成に要する部品の付加が無いからこれによるコストの上昇、工数の増大を招くことがなく、また、振動効果を大きく取ることができる振動型ブラシレスモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明は、次の（１）〜（４）の構成を有する振動型ブラシレスモータを提供する。
（１） 図１〜図４，図７に示すように、アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータＡ，Ｂ，Ｅであって、マグネット２、２Ａ、２Ｄを固着したロータヨーク１、１Ａ、１Ｄの回転中心にシャフト３の一端３ａを固定し、前記シャフト３の他端３ｂを軸受部６で回転自在に軸支したロータ８と、前記軸受装置６の周囲に環状に配置された複数の空芯コイル５と、前記複数の空芯コイル５に対向するように配置され、天井部（天井面）１ａを備えた前記ロータヨーク１，１Ａ，１Ｄの前記回転中心から外周方向に向かって放射状乃至半円弧状に切り欠いてなる円弧状のマグネット２，２Ｄ又はその一部を切り欠いてなる円板状のマグネット２Ａとからなり、前記ロータ８のアンバランスな回転によって振動を発生することを特徴とする振動型ブラシレスモータ。（２） 図８に示すように、前記天井部１ａは、前記ロータヨーク１Ｅの前記回転中心から外周方向に向かって放射状に切り欠いてなることを特徴とする請求項１記載の振動型ブラシレスモータＦ。（３） 図５に示すように、アキシャルギャップ型のブラシレスモータの構造を有する振動型ブラシレスモータＣであって、マグネット２、２Ａ、２Ｄを固着したロータヨーク１、１Ａ、１Ｄの回転中心にシャフト３の一端３ａを固定し、前記シャフト３の他端３ｂを軸受部６で回転自在に軸支したロータ８と、前記軸受装置６の周囲に環状に配置された複数の空芯コイル５と、前記複数の空芯コイル５に対向するよう配置された天井部（天井面）１ａを備えた前記ロータヨーク１Ｂの前記回転中心１４に対して位置変位した中心１６を有し、かつ前記回転中心１４を囲むように設けられた略円状の中空部１５を有する円板状のマグネット２Ｂとからなり、前記ロータヨーク１Ｂの前記回転中心１４に対する前記中空部１５の中心１６の位置変位により発生する前記ロータ８のアンバランスな回転によって振動を発生することを特徴とする振動型ブラシレスモータ。（４） 前記マグネット２，２Ａ〜２Ｃは、その全て又は一部（図６に示す場合）に、Ｎ極，Ｓ極を２Ｎ（Ｎは正数）組、着磁してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の振動型ブラシレスモータ。【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる振動型ブラシレスモータにつき、その第１実施例〜第６実施例を図１〜図８を参照して順に説明する。図１は本発明の第１実施例のモータを示す上面図、図２は図１のＡＡ線縦断面図、図３〜図５はそれぞれ本発明の第１実施例〜第３実施例のモータのロータ底面図、図６は本発明の第４の実施例のモータのロータ底面着磁図、図７は本発明の第５の実施例のロータの底面図及び側面図、図８は本発明の第６の実施例のモータの上面図である。
【０００９】下記する各実施例の振動型ブラシレスモータは、３相駆動でロータの着磁極は全周で４極相当の角度で設けてあり、且つ開角９０°の空芯コイルを１２０°間隔で備えたアキシャルギャップ型の振動型ブラシレスモータである。図１〜図８中、１，１Ａ〜１Ｅはロータヨーク、１ａは天井面（天井部）、１ｂは側面、２，２Ａ〜２Ｅはマグネット、３はシャフト、３ａは一端、３ｂは他端、４はプリント基板、５は空芯コイル、６は軸受装置（軸受部）、７はプレート、８はロータ、Ａ〜Ｆは振動型ブラシレスモータである。
【００１０】［第１実施例］本発明の第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡは、図１〜図３に示すように、ロータヨーク１の回転中心部にはシャフト３の他端３ｂが固着され、シャフト３の一端３ａは軸受装置６によって回動自在に保持される構造のものである。天井面１ａ及び側面１ｂを備えたロータヨーク１に固着し、その回転中心部から外周方向に向かって放射状に切り欠いてなる円弧状のマグネット２は、プリント基板４に載置された複数の空芯コイル５に対向するように配置されている。
【００１１】軸受装置６は焼結含油軸受で、下端に磁気回路を形成する磁性材料からなるプレート７をカシメ、ロータヨーク１に固定されたシャフト３を回転自在に保持している。プレート７の上面にはプリント基板４が張付けてあり、更にプリント基板４の上面には複数の空芯コイル５が接着剤で取付けてある。円弧状のマグネット２にはＮ極とＳ極を交互に２極、円周では４極に相当する着磁がされている。本実施例ではマグネット２が円弧状に設けられているので４極の磁極が設けられている。ここで複数の空芯コイル５に通電する事により回転駆動力を発生する。この時マグネット２は円周の一部を切欠いた円弧状のため、ロータヨーク１の回転中心とマグネット２の重心との位置が異なり、回転によりロータ８に振動を発生させることができる。
【００１２】［第２実施例］本発明の第２実施例に係わる振動型ブラシレスモータＢは、図４に示すように、円弧状のマグネット２Ａの円周の一部に切欠き１３を設けている。この切欠き部１３によりロータヨーク１Ａの回転中心部とマグネット２Ａの重心との位置が異なり、回転によりロータヨーク１Ａに振動を発生させることができる。天井面１ａ及び側面１ｂを備えたロータヨーク１Ａに固着され回転中心部から外周方向に向かってその一部を切り欠いてなる円板状のマグネット２Ａは、プリント基板４に載置された複数の空芯コイル５に対向するように配置されている。このマグネット２Ａには４極が着磁されている。これ以外の第２実施例に係わる振動型ブラシレスモータＢの構成は、前記した第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡの構成と同一である。
【００１３】［第３実施例］本発明の第３実施例に係わる振動型コア付ブラシレスモータＣは、図５に示すように、円板状のマグネット２Ｂの中空部１５の中心１６とロータヨーク１Ｂの回転中心１４との位置をずらし、ロータヨーク１Ｂの回転によりアンバランス振動を発生させる事ができる。天井面１ａを備えたロータヨーク１Ｂはその回転中心１４に対して位置変位した中心１６を有し、かつ回転中心１４を囲むように設けられた略円状の中空部１５を有する円板状のマグネット２Ｂが、プリント基板４に載置された複数の空芯コイル５に対向するよう配置されている。前記マグネット２Ｂには４極が着磁されている。これ以外の第３実施例に係わる振動型ブラシレスモータＣの構成は、前記した第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡの構成と同一である。
【００１４】［第４実施例］本発明の第４実施例に係わる振動型ブラシレスモータＤは、図６に示すように、円弧状のマグネット２Ｃの一部の範囲にのみ、２極の着磁部１８を設け、着磁部１８の両サイドにそれぞれ無着磁部１２，１２を設けている。この時着磁部１８は円弧状のマグネット２Ｃのどの部分にあっても構わない。
【００１５】マグネット２Ｃの着磁極数は本実施例では２極であるが、モータの特性仕様により磁極は、２ｎ極（ｎ＝１、２・・・正数）で設定することができ、コイル５の数や巻線方法その他の条件で着磁磁極数を任意に決定することができる。また円弧状のマグネット２Ｃの形状（切欠き寸法）は要求される振動量に応じて設定されるため、前述の通り着磁部１８の範囲と、マグネット２Ｃの寸法（円弧の長さ）は一致する必要がない。これ以外の第４実施例に係わる振動型ブラシレスモータＤの構成は、前記した第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡの構成と同一である。
【００１６】［第５実施例］本発明の第５実施例に係わる振動型ブラシレスモータＥは、図７（ａ）に示すように、半円弧状（半円状）のマグネット２ＤをＮ極とＳ極との２極着磁してロータヨーク１Ｄに取付けてある。天井面１ａ及び側面１ｂを備えたロータヨーク１Ｄに固着し、その回転中心部から外周方向に向かって半円弧状に切り欠いてなるこの半円弧状のマグネット２Ｄが、プリント基板４に載置された複数の空芯コイル５に対向するように配置されている。図７（ｂ）はロータヨーク１Ｄのマグネット２Ｄの無い部分を切欠いた側面１ｂを示している。マグネット２Ｄの重心がロータヨーク１Ｄの回転中心に対して位置偏移しているため、回転によりロータ８に振動を発生させることができる。これ以外の第５実施例に係わる振動型ブラシレスモータＥの構成は、前記した第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡの構成と同一である。
【００１７】［第６実施例］本発明の第６実施例に係わる振動型ブラシレスモータＦは、図８に示すように、ロータヨーク１Ｅの天井面１ａまたは側面１ｂの一部を切欠き、円周の一部を切欠いた円弧状のマグネット２Ｅを接着固着したものである。換言すれば天井部１ａはロータヨーク１Ｅの回転中心部から外周方向に向かって放射状に切り欠いてなる。マグネット２Ｅの重心をロータヨーク１Ｅの回転中心から偏移させることにより振動を発生させるものである。ここでロータヨーク１Ｅの天井面１ａまたは側面１ｂの切欠き範囲は必要な振動量により任意に設定することができ、マグネット２Ｅの円周方向の切欠き長さと異なることを特徴とする。またロータヨーク１Ｅの天井面１ａと側面１ｂとの両方を切欠いても良い。これ以外の第６実施例に係わる振動型ブラシレスモータＦの構成は、前記した第１実施例に係わる振動型ブラシレスモータＡの構成と同一である。
【００１８】以上詳述した構成の本発明に係わる振動型ブラシレスモータによればアンバランスウエイトが不要で、モータ駆動に最低限必要な構成部品であるロータヨークとマグネットのみで必要な振動量を簡単に得ることができる。空芯コイルより質量の重いマグネットとロータヨークをアンバランスにしているので同一印加エネルギーでは振動を大きく得ることができるので効率が良い。またロータヨークやマグネットの切欠き形状は任意に設定できるので、必要振動量により角度を調節できる。更にマグネットの一部を切欠く事によりマグネットの質量を少なくできるのでモータの軽量化や、コストダウンが可能で、且つリング状マグネットの欠点である、割れクラックの発生を大幅に改善され歩止りの向上が得られる。
【００１９】尚、上記した実施例は主に３相４極３空芯コイルの例について説明したが、モータの仕様により任意の相数や、２ｎ極（ｎ＝１、２・・・整数）の磁極数、それに任意の空芯コイル数や空芯コイル配置を選択することで本発明の効果が得られる。従って今後ますます軽量、省エネ化が要求されるペイジャーや携帯電話等の振動発生源として振動型ブラシレスモータに有効な効果が得られることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、振動形成に要する部品の付加を新たに必要とすることがないから、これによるコストの上昇、工数の増大を招くことがなく、また、ロータヨーク、マグネットの形状等を設定するだけで、ロータヨークの振動効果（振動量）の大きさを必要に応じて任意に設定することができるので、例えば多種多様のペイジャー、携帯電話等の振動源として好適な振動を発生する振動型コア付ブラシレスモータを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４３２９
【氏名又は名称】日本ビクター株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年２月２３日（２００１．２．２３） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２４８４２８（Ｐ２００２−２４８４２８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月３日（２００２．９．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−４７９９４（Ｐ２００１−４７９９４） |
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