WO1993013585A1 - Flat brushless motor - Google Patents

Description

• 明 細 書

発明の名称

偏平ブラシ レスモ タ

技術分野

5 この発明は、 振動を利用し、 特定の人のみに報知できるよ う にしたポケッ トベル等のボ -タブル式通信装置の振動発生源と して用いる偏平ブラ シレス モー タに関するものである。

背景技術

上述したよ う な従来の偏平ブラ シレスモ タの一例について i o 説明する。

第 4図は従来のバッ ク ヨーク回転型偏平ブラ シレ スモ タを 示すものである。 Ί は円周方向に N極 ， S極を交互に着磁した 偏平円環状マグネッ ト、 2は磁性体で形成されたロー タ フ レ ム、 3は磁性体で形成されたブラ ケッ ト、 3 3·はコイ ルを保持

1 5 する絶縁材からなる取付台、 4は取付台 3 aに固定され、 マグ ネ ッ ト 1 と対向配置された複数個の偏平なコイ 、 5はマグネ ッ ト 1 による主磁束の磁気回路を閉じるためのバック ヨーク、 6はモー タにア ンバ ラ ン ス振動を発生させるためのおも ]?で、 このおも 6は略長方形に形成している。 7はモ タのシ ャ フ 0 ト、 8はメ タ ル軸受、 9はロー タ フ レー ム 2やバッ ク ヨーク 5 を固着するためのロ ー タボスで、 この口一タボス ⁹はシャ フ ト 7に固定されている。

第 5図はおも ]9 6の形状を示すものである。

第 6図は従来のバッ ク ヨ ー ク回転型偏平ブラ シレスモー タの 5 斜視図である。 —1—

• 以上のように構成されたバックョ ク回転型偏平ブラシレス モータにつ て、 下その動作について説明する。

まず、 マグネッ ト 1 によ j?磁束が発生すると、 ブラケッ ト ³ 方向への磁束はロー タ フ レー ム ²とブラケッ ト ³によ ]?遮断さ れる。 そのため主磁束はコ イ ⁴の方向に発生することになる c この状態でコィル 4に電流を流すと、 電流による磁界が発生し、 前記マグネッ ト の磁束との関係によ 回転力が生じる。 また、 パックョ ^ク 5側への磁束によ 1)磁気回路を形成し、 効率を向 上させている。 そして、 おも ]J 6の重心をシャ フ ト ⁷からずら してシャ フ ト 7に固定し、 おも ⁶をシャ フ ト ァに対して不均 衡にして、 おも ⁶を回転させることによ ]? モータにア ンバラ ン スな回転が生じ、 振動を発生する。

しかしながら、 従来の搆成では、 おも ]) ⁶の部分がモ タの 厚さを厚く しているため、 モータの薄型化の妨げとなることや、 組立工程、 部品点数が増えるという問題点を有している。 従つ て本凳明は、 振動を発生させる薄型の偏平ブラ シレスモー タを 提供することを目的とする。 又、 本発明は組立工程の部品数の 削減を行うことのできる偏平ブラシレスモ タを提供すること を目的とする。

発明の開示

この目的を達成するために本発明は、 おも を排し、 重心が 回転中心点以外に移動させたパッ ク ヨークを有する構成と ¾ つ て る。 従って、 アンバ ラ ンスなパック ヨークが回転すること によって振動を発生し、 なお、 かつ、 おも ]?を排したことによ モータの薄型化、 組立工程の部品数の削減を行なう ことが可 能とな ])、 コ ス トを安く できる。

又、 本発明は、 バッ ク ヨ ー ク の回転速度を N〔r pm〕 ， バ ッ ク ヨ ー クの回転中心に対する重心のずれを β〔min〕とするとき、

2 N ^

e X ≥ 2 5

60 ―

¾る関係を有するものである。 このため、 バッ ク ヨー ク の重心 ずれによる振動を確実に使用者に伝達できる程にできる。 さ ら に、 本発明は、 パッ ク ヨ -クを形どる ²つ以上の扇形の半径の うち、 最小の半径力 口 "" タ ヨ ー ク の回転中心からコ イ ルの外 端までの距離以上で、 最大の半径がモ タ外径以下と したもの である。 このため、 マグネ ッ ト及びコイ ルの磁束をバッ ク ョ ク で確実にと らえるととができ、 磁気回路の効率を低下させる ことがない。 又、 モー タ外径よ ]) もバッ ク ヨークが小さいので 機器の小型化を妨げない。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の一実施例における偏平ブラ シレスモー タ の 断面図、 第 2図は本発明の一実施例におけるパッ ク ョ クの正 面図、 第 3図は本発明の一実施例における偏平ブラ シレ スモー タの斜視図、 第 4図は従来の偏平ブラ シレ スモー タの断面図、 第 5図は従来の偏平ブラ シレスモー タにおけるおも の正面図， 第 6図は従来の偏平ブラ シレスモー タ の斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

以下本発明の一実施例について、 図面を参照し ¾がら説明す 第 1 図は本発明の一実施例における偏平ブラ シレ スモー タの • 断面図を示すものである。 第 2図は本発明の一実施例における 偏平ブラシレスモータのバック ヨ ^クを示すものである。 第 3 図は前記偏平ブラ シレスモー タの斜視図である。 図において、 1は磁束を発生する円周方向に N極， S極を交互に着磁した偏 5 平円環状マグネッ ト、 2は磁性体で形成された皿状のロータ フ レー ム、 3は磁性体で形成され、 モ - タ底部に配置されたブラ ケッ ト、 3 aはコ イ 4を保持する絶緣材からなる環状の取付 合で、 この取付合 3 aはブラケッ ト 3に固定されている。 4は マグネッ ト 1 の磁束と鎖交し、 電流が流れることによつて回転 t o 力を発生させるための複数個の偏平 ¾ コ イ ル、 5 aはマグネッ ト 1 による主磁束の磁気回路を閉じるためのパック ヨーク、 ァ はモータのシャ フ ト 、 8はブラケッ トに固定され、 前記シャ フ ト ァを回転自在に支持するメ タ 、 9はロー タ フ レー ム 2ゃバ ッ ク ョ ク _{5 a} を固着するためのロータボスで、 シャ フ ト 7に 5 固定されている。

前記パック ヨーク 5 aは非円板形状で、 半径の異なる 2つの 扇形を組み合わせた形状にしている。 前記²つの扇形は、 共に 中心角を 1 8 0°にしている。なお、 一例と して、 小さい方の扇 形の半径 raを r¾ = 1 5 ( mm )、 大きい方の扇形の半径 rb を0 rb = 1 τ ( mm ) とするとき、 パッ ク ヨーク 5 a の回転中心、に 対する重心のずれ eは e = 3 2 ( μ ια ) とな ])、 モータの使用回 転数を 3 o o o ( rpm )とするとき、

2 N

β X

6 0 2 Χ 7Γ Χ 3000

= 32 X 1 O X

6 O

= 1 o .o 5 (mm/sec )

となる。 この 1 o .05 ( mmZsec ) と う値は、 バッ ク ョ クの 回転による重心の移動速度を表わし、 この値が大きいほど振動 が大き く なる。

以上のよ うに構成された偏平ブラ シレ スモ タについて、 以 下その動作について説明する。 前記の様にバッ ク ヨー ク 5 aは 非円板形状で、 かつ、 回転中心に対して重心がずれているため、 磁気的 ¾ア ンバラ ン ス と機械的不均衡によるア ンバラ ン スが生 じ、 これらのア ンパラ ン スが総合的に加わ 振動が発生する。 また、 バッ ク ヨ ーク 5 aの小さい方の扇形の部分の端部がコ ィ ル 4の外端と同じ位置にあ！）、 大きい方の扇形の部分の端部 がモータ外径とほぼ同じなので、 モー タの効率を妨な う ことな く薄型化及び小型化ができる。 ¾お、 本実施例では、 2つの扇 形を組み合せた形状のバッ ク ヨ ク 5 a を用いたが、 本発明は、 この形状に限定されるものでは ¾ く、 請求の範囲に示される技 術内容の主旨の範囲内において、 バック ョ クの形状を決める ことができる。

産業上の利用可能性

以上のよ うに、 本発明に係る偏平ブラ シレ ス モー タは、 回転 中心に対してバ ッ ク ヨ ^ " ク の重心をずらしたことによ ]?、 おも

Dを用いることな く振動を発生でき、 薄型化及び部品数の削減 が図れ、 ポケ ッ ト ベル等の携帯用の通信装置の報知手段に用い るのに適して る。

Claims

• 請 求 の 範 囲

1 . 端面上の PI周方向に N極， S極を交互に着磁した偏平円環 状マグネッ ト と、 そのマグネッ トを固着した口—タョ クと， そのロー タヨ - クを保持する保持部と、 この保持部を回転自

5 在に支承する軸受を設けたブラ ケ ッ ト と、 前記マグネッ トに その一面を対向配置され、 かつ前記保持部に固定したパック ヨークと、 そのマグネッ トとパックヨークの間に空隙を介し て配設した複数個の偏平 ¾コィノレとを備え、 回転中心に対し て前記パッ ク ヨ ^ " ク の重' L、をずらした偏平ブラ シレ ス モー タ。 l O 2 . 請求の範囲第 1項において、 バック ヨー ク の回転速度を N

〔rpm〕 ， バックヨークの回転中心に対する重心のずれを e 〔mm〕 とするとき、

2 7Γ N 、

e X ≥ 2 5

6 0 一 . 5 なる関係を有する偏平ブラシレス モータ。

3 . 請求の範囲第 Ί項において、 保持部は、 軸受で回転自在に 支承されるシャ フ ト と、 このシ ャ フ ト に固定したロ ー タボス とから構成された偏平ブラシレ ス モ ^ タ。

4 . 請求の範囲第 1項において、 パック ヨークを非 PI板形状と0 した偏平ブラ シレ ス モー タ。

5 . 端面上の丹周方向に N極， S極を交互に着磁した偏平円環 状マク'ネッ ト と、 そのマグネッ トを固着したロータヨークと、 そのロータヨークを保持する保持部と、 この保持部を回転自 在に支承する軸受を設けたブラケッ トと、 前記マグネッ トに⁵ その一面を対向配置され、 かつ前記保持部に固定したバック ヨーク と、 そのマグネッ ト とバッ ク ョ クの間に空隙を介し て配設した複数個の偏平なコイ ルとを備え、 前記バッ ク ョ クは、 2つ以上の半径の異なる扇形を組み合わせた形で、 回 転中心に対して前記パッ ク ョ ク の重心をずらした偏平ブラ シレスモ タ o

6 . 請求の範囲第 ⁵項において、 バッ ク ヨ ー クの回転速度を N

〔 rpm〕 ，バッ ク ョー クの回転中心に対する重心のずれを e 〔 mm〕 とするとき、

2 7Γ N 、

e X ≥ 2 5

60 一 '

¾る関係を有する偏平ブラ シレスモー タ。

マ . 請求の範囲第 ⁵項において、 バッ ク ヨークを形どる ²っ以 上の扇形の半径のう ち、 最小の半径が、 口 タ ョ クの回転 中心からコィノレの外端までの距離以上で、 最大の半径がモ - タ外径以下である偏平ブラ シレ スモー タ。