JPH0449831A - Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using same - Google Patents
Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using sameInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超小型でしかも高信頼性および長寿命が得ら
れる円筒型ブラシレスモータおよび当該円筒型ブラシレ
スモータを使用した小室振動モータに関するものである
。特に、本発明の円筒型ブラシレスモータは、そのシャ
フトおよび半径方向に短い長さと、均一な回転数とを必
要とするような小型電子機器に使用するものである。ま
た、本発明における小型振動モータは、ポケットベルに
変わり、周囲に迷惑をかけない振動伝達型のページャ、
人体に振動を伝えるマツサージ装置、あるいは盲人用信
号受信機等に使用するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cylindrical brushless motor that is ultra-compact yet has high reliability and a long life, and a small-chamber vibration motor using the cylindrical brushless motor. be. In particular, the cylindrical brushless motor of the present invention is used in small electronic devices that require a short shaft and radial length and a uniform rotational speed. In addition, the small vibration motor of the present invention can be used as a vibration transmission type pager that can be used as a pager and does not disturb the surroundings.
It is used in pine surge devices that transmit vibrations to the human body, signal receivers for blind people, etc.
従来例における整流子モータのロータコイルは、図示さ
れていないが、その一端がフランジ部に取り付けられ、
フランジ部の中心において、シャフトか固定されている
。また、シャフトの端部には、複数の整流子片が取り付
けられて、ロータコイルのリード線と前記整流子片とは
電気的に接続されている。Although the rotor coil of the commutator motor in the conventional example is not shown, one end thereof is attached to the flange part,
The shaft is fixed at the center of the flange. Further, a plurality of commutator pieces are attached to the end of the shaft, and the lead wire of the rotor coil and the commutator pieces are electrically connected.
このようなロータコイルを備えた整流子モータは、ブラ
シから整流子片を介してロータニイルに電流を供給する
と、ロータコイルに流れる電流とステータマグネットの
磁力とにより回転力が得られる。In a commutator motor equipped with such a rotor coil, when current is supplied from the brushes to the rotor coil through the commutator pieces, rotational force is obtained by the current flowing through the rotor coil and the magnetic force of the stator magnet.
しかし、上記のような整流子モータは、ブラシと整流子
片との機械的接触かあるため信頼性および寿命が劣る。However, such a commutator motor as described above has poor reliability and service life due to mechanical contact between the brushes and the commutator pieces.
これに対して、上記ブラシと整流子片との機械的接触を
無くして、モータにおける信頼性と寿命とを向上させた
ブラシレスモータがある。ブラシレスモータのステータ
コイルは、第4図図示のごとく、複数の集中的に巻かれ
たコイルセグメント41.42、・・から構成される。On the other hand, there is a brushless motor that eliminates the mechanical contact between the brushes and the commutator pieces, thereby improving the reliability and life of the motor. The stator coil of a brushless motor is composed of a plurality of centrally wound coil segments 41, 42, . . . as shown in FIG.
そして、図示されていないロータマグネットの位置を検
出することにより、コイルセグメント41.42・・・
に位相の異なる電流を供給し、回転磁界を順次発生させ
てロータに回転力を発生させる。Then, by detecting the position of the rotor magnet (not shown), the coil segments 41, 42...
Currents with different phases are supplied to the rotor, and a rotating magnetic field is sequentially generated to generate rotational force in the rotor.
さらに、図示されていないが、平板に複数のコイルセグ
メントを印刷した平板型ブラシレスモータがある。平板
型ブラシレスモー・夕も制御回路に位相の異なる電流を
順次流すことによって上記と同様に回転力を得る。Furthermore, although not shown, there is a flat plate type brushless motor in which a plurality of coil segments are printed on a flat plate. A flat plate type brushless motor also obtains rotational force in the same manner as above by sequentially passing currents of different phases through the control circuit.
上記のような小型モータを使用して回転振動装置を得る
場合には、小型モータの回転軸にたとえば、タングステ
ン等の比重の重い偏心した錘を取り付けて振動を発生さ
せている。また、ブラシレスモータからなる偏平壓モー
タは、ロータマグネットを偏心させることによって、回
転振動を発生する装置が得られた。When a rotary vibration device is obtained using a small motor as described above, an eccentric weight having a heavy specific gravity such as tungsten is attached to the rotating shaft of the small motor to generate vibrations. Furthermore, in a flat-bottom motor consisting of a brushless motor, a device that generates rotational vibration was obtained by eccentrically centering the rotor magnet.
近年、電子機器の軽薄短小化が進み、モータは、電子機
器の構造に合わせて径方向あるいはシャフト方向を短く
する必要に迫られるようになってきた。たとえば、電子
機器に組込むスペースがシャフト方向の長さXシャフト
方向に対する径方向の長さに、lOloXlOの余裕し
かない場合には、それ以下の大きさのモータが要求され
る。BACKGROUND ART In recent years, electronic devices have become lighter, thinner, and smaller, and motors have been required to be shortened in the radial direction or shaft direction to match the structure of the electronic devices. For example, if there is only a space for incorporating the electronic device into the length in the shaft direction x the length in the radial direction with respect to the shaft direction, a motor of a smaller size is required.
しかし、整流子モータは、整流子片を必要とするため、
この部分の長さだけモータの軸方向の長さか長くなる。However, since commutator motors require commutator pieces,
The length of the motor in the axial direction increases by the length of this part.
整流子片を無くしたブラシレスモーラダCは、整流子の
長さだけモータの軸方向の長さか短くなるか、複数の集
中的に巻かれたコイルセグメントを必要とする。そして
、複数の集中的に巻かれたコイルセグメントを設けるこ
とは、製造上多くの問題を有する。すなわち、前記コイ
ルセグメント41142・・は、コイル自身かそれぞれ
バラバラであるため、保持するために、インサート樹脂
43あるいは印刷用の印刷配線板か必要である。また、
コイルセグメントを集中巻きにすると、コイルの機械的
寸法か厚くなるため、磁気回路上での動作点は低くなり
トルク性能か低下する。さらに、コイルセグメント毎に
タップを出さなくてはならない。A brushless morada C without commutator strips either reduces the axial length of the motor by the length of the commutator, or requires multiple centrally wound coil segments. And, providing multiple concentrically wound coil segments presents many manufacturing problems. That is, since the coil segments 41142 are separated from each other, the insert resin 43 or a printed wiring board is required to hold them. Also,
Concentrated winding of a coil segment increases the mechanical dimensions of the coil, lowering the operating point on the magnetic circuit and reducing torque performance. Furthermore, a tap must be provided for each coil segment.
また、モータの回転数を安定させたい場合には、弾み車
等をモータのシャフトに取り付けて回転に慣性を持たせ
ている。しかし、弾み車をモータのシャフトに取り付け
た分だけシャフト方向の長さか長くなる。そこで、平板
型のモータに弾み車を取り付ければ良いが、平板型のモ
ータで所定のトルクを得るためには、シャフトの半径方
向の長さが長くなるだけでなく、コイルセグメントを設
ける製造上の問題も出る。Furthermore, if it is desired to stabilize the rotational speed of the motor, a flywheel or the like is attached to the shaft of the motor to provide inertia to the rotation. However, the length in the shaft direction increases by the amount that the flywheel is attached to the motor shaft. Therefore, it would be possible to attach a flywheel to a flat plate motor, but in order to obtain the specified torque with a flat plate motor, not only does the length of the shaft in the radial direction become long, but also there are manufacturing problems in providing coil segments. Also comes out.
さらに、小型振動モータを得る場合には、回転軸に偏心
した錘を取り付けなければならない。しかし、偏心した
錘は、比重の大きい部材を用いた方が効率的であるが、
高価になるだけでなく、小量振動モータの軸方向の長さ
が長くなる。小量振動モータを偏平モータにして、ロー
タマグネットを偏心させた場合には、軸方向の長さは短
くなるが、径方向に大きくなるだけでなく、回転振動を
大きく取ることができない。Furthermore, in order to obtain a small vibration motor, an eccentric weight must be attached to the rotating shaft. However, it is more efficient to use a member with a higher specific gravity for an eccentric weight;
Not only is this expensive, but the axial length of the small-volume vibration motor is also long. If the small-volume vibration motor is a flat motor and the rotor magnet is made eccentric, the length in the axial direction will be shortened, but not only will it become larger in the radial direction, but it will not be possible to take large rotational vibrations.
本発明は、以上のような問題を解決するためのもので、
モータのシャフトに特別なものを付けずに回転ムラを無
くすと共に、ステータコイルを薄くしてモータのシャフ
ト方向および半径方向の長さを短かくした円筒型ブラシ
レスモータを提供するものである。The present invention is intended to solve the above problems.
To provide a cylindrical brushless motor that eliminates uneven rotation without attaching anything special to the motor shaft, and has a thin stator coil to shorten the length of the motor in the shaft direction and radial direction.
また、本発明は、モータシャフトに偏心した錘を取り付
けることなく、大きな回転振動を得ることができる小型
振動モータを提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a small-sized vibration motor that can generate large rotational vibrations without attaching an eccentric weight to the motor shaft.
前記目的を達成するために、本発明の円筒型ブラシレス
モータは、ロータマグネットの位置を検出することによ
りステータコイルに回転磁界を順次発生させる制御回路
を有する円筒型ブラシレスモータであって、シャフトと
、当該シャフトに底部で固定されている有底円筒型ロー
タバックヨークと、当該存底円筒型ロータバックヨーク
の内周面と離してロータヨークに同心的に取り付けられ
た円筒型ロータマグネットとから構成されたロータと:
導線が電機子軸線に対して斜めに線径ピッチで整列して
巻かれ、展開すると順次逆向きに連なっている複数の二
等辺三角形の巻線区域が形成されており、かつ前記二等
辺三角形の各底辺が磁極対ピッチと同一の長さに形成さ
れているステータコイルと、当該ステータフィルの取付
部と前記シャフトを装着する軸受を備えたベアリングハ
ウスとを有するステータベアリングハウスとから構成さ
れるステータと、を備え前記ステータコイルを前記ロー
タの存底円箭型ロータバックヨークとロータマグネット
との間に遊挿させるように構成される。In order to achieve the above object, the cylindrical brushless motor of the present invention is a cylindrical brushless motor having a control circuit that sequentially generates a rotating magnetic field in a stator coil by detecting the position of a rotor magnet, the motor having a shaft, A rotor comprising a bottomed cylindrical rotor back yoke fixed to the shaft at the bottom, and a cylindrical rotor magnet concentrically attached to the rotor yoke apart from the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical rotor back yoke. and:
The conductor wires are wound diagonally with respect to the armature axis in alignment with the wire diameter pitch, and when unfolded, a plurality of isosceles triangular winding areas are formed that are sequentially connected in opposite directions, and the isosceles triangular winding areas are A stator consisting of a stator coil, each base of which is formed to have the same length as the magnetic pole pair pitch, and a stator bearing house that has a bearing house that includes an attachment part for the stator fill and a bearing for mounting the shaft. The stator coil is configured to be loosely inserted between a bottom-cone-shaped rotor back yoke of the rotor and a rotor magnet.
本発明の円筒型ブラシレスモータを使用した小型振動モ
ータは、前記ロータマグネットとロータバックヨークの
少なくとも一方を、半径方向に向かって一部を切り欠い
て偏心させるように構成される。A small vibration motor using a cylindrical brushless motor according to the present invention is configured such that at least one of the rotor magnet and the rotor back yoke is eccentrically cut out in the radial direction.
ロータマグネットの位置を検出することにより、図示さ
れていない制御回路で発生する順次位相の異なる電流が
、リード線を介してステータコイルに与えられる。当該
ステータコイルに与えられた前記電流による回転磁界と
、ロータマグネットの磁力とによりロータは回転する。By detecting the position of the rotor magnet, currents of different phases generated by a control circuit (not shown) are applied to the stator coils via lead wires. The rotor is rotated by the rotating magnetic field caused by the current applied to the stator coil and the magnetic force of the rotor magnet.
ステータコイルは、通常の巻線機により導線の線径ピッ
チをずらしながら斜めに整列して巻回されている。また
、当該ステータコイルを軸方向に切断して展開すると、
順次逆向きに連なりでいる複数の二等辺三角形の巻線区
域が形成されている。The stator coil is wound by a normal winding machine in diagonal alignment while shifting the wire diameter pitch of the conductors. Also, when the stator coil is cut in the axial direction and expanded,
A plurality of isosceles triangular winding sections are formed in a series of sequentially opposite directions.
そして、この二等辺三角形の底辺が磁極対ピッチと同一
の長さに形成されている。The base of this isosceles triangle is formed to have the same length as the magnetic pole pair pitch.
したがって、ステータコイルは、ボビン等のモールド樹
脂あるいは印刷配線板等を使用せずに、均一な厚さて薄
い円筒型に成形てきるのて、占積率を上げることができ
る。このように薄く成形されたステータコイルは、ロー
タマグネットとのギャップを狭くてきるために、磁気回
路上の動作点が高くなり、モータとしての性能が上がる
。また、コイル自身か機械的にステータベアリングハウ
スに保持されるだけでなく、集中的に巻くコイルセグメ
ントよりタップ数は少なく、端末処理か簡単である。さ
らに、薄いステータコイルを用いるとエアギャップ磁束
密度か上がるため、ロータバックヨークとロータヨーク
とがうず電流損失等によるエネルギー損失を防止してい
る。Therefore, the stator coil can be molded into a thin cylindrical shape with uniform thickness without using a molding resin such as a bobbin or a printed wiring board, so that the space factor can be increased. Since the stator coil formed thin in this manner narrows the gap with the rotor magnet, the operating point on the magnetic circuit becomes high, and the performance as a motor improves. In addition, not only is the coil itself mechanically held in the stator bearing house, but the number of taps is smaller than that of coil segments that are wound centrally, and terminal processing is easier. Furthermore, since the air gap magnetic flux density increases when a thin stator coil is used, the rotor back yoke and rotor yoke prevent energy loss due to eddy current loss and the like.
また、本発明の円筒型ブラシレスモータは、薄く円筒型
に形成されたステータコイルと比較して、菫いロータマ
グネット、ロータヨークおよびロータバックヨークを回
転させているので、慣性モーメントが高く、電源変動が
あっても、回転ムラが少ない。In addition, the cylindrical brushless motor of the present invention rotates the violet rotor magnet, rotor yoke, and rotor back yoke compared to a stator coil formed in a thin cylindrical shape, so the moment of inertia is higher and power fluctuation is reduced. Even if there is, there is little rotational unevenness.
さらに、上記円筒型ブラシレスモータを使用した小型振
動モータは、ロータマグネットとロータバックヨークの
少なくとも一方を、半径方向に向かって一部を切り欠い
て偏心を大きくできるので、小型であるにもかかわらず
大きい振動が得られた。Furthermore, the small vibration motor using the above-mentioned cylindrical brushless motor can increase eccentricity by cutting out a portion of at least one of the rotor magnet and the rotor back yoke in the radial direction. A large vibration was obtained.
第1図および第2図(イ)ないしく二)を参照しつつ本
発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. 2(a) to 2).
第1図において、ロータバックヨーク1は、たとえば、
底部3を有する円崎体からなる。ロータマグネット2は
、円筒体からなり、前記底部3を有する円筒型のロータ
バックヨークlの内部に、ロータバックヨーク1の内周
面と離して同心的に形成されたロータヨーク9に取り付
けられる。ロータバックヨーク1とロータヨーク9、お
よびロータヨーク9とロータマグネット2との固着は、
たとえば、接着剤等により行うことができる。また、底
部3を有する円筒型のロータバックヨークlは、多段プ
レスにより一体的に製造されるが、底部3を別体として
製造した後に、ロータバックヨーク1およびロータヨー
ク9を取り付けることも可能である。さらに、底部3を
存する円筒型のロータバックヨーク1には、底部3にロ
ータブツシュ4′を介してシャフト4が固定されている
。In FIG. 1, the rotor back yoke 1 includes, for example,
It consists of a Maruzaki body with a bottom 3. The rotor magnet 2 is made of a cylindrical body, and is attached to a rotor yoke 9 that is formed concentrically with the inner peripheral surface of the rotor back yoke 1 inside a cylindrical rotor back yoke l having the bottom portion 3. The fixation between the rotor back yoke 1 and the rotor yoke 9, and between the rotor yoke 9 and the rotor magnet 2 is as follows.
For example, this can be done with an adhesive or the like. Further, the cylindrical rotor back yoke l having the bottom portion 3 is manufactured integrally using a multi-stage press, but it is also possible to manufacture the bottom portion 3 separately and then attach the rotor back yoke 1 and the rotor yoke 9. . Further, a shaft 4 is fixed to the cylindrical rotor back yoke 1 having a bottom portion 3 via a rotor bush 4'.
そして、前記ロータバックヨーク1、ロー・タマグネッ
ト2、シャフト4、ロータブツシュ4′およびロータヨ
ーク9とでモータのロータが構成されている。The rotor back yoke 1, rotor magnet 2, shaft 4, rotor bush 4', and rotor yoke 9 constitute a rotor of the motor.
次に、第2図(イ)および(ニ)を参照しつつ本発明の
ステータコイルについて説明する。第2図(イ)および
(ロ)はステータコイルの展開図で、極数の異なるもの
を示し、ステータコイルの中心仮想軸方向が図示の上下
になるように展開されている。第2図(ハ)は(ロ)図
示のステータコイルの平面図で、(ニ)はステータコイ
ルの断面図である。ステータコイルは、その軸に対して
斜めに整列して順次配列されている。(本明細書におい
て、ステータコイルの巻線方法における「整列」とは、
線径ピッチで整列して巻く場合、線径に僅かに重なるよ
うに圧縮しながら巻く場合、および線径に僅かに隙間を
形成して巻く場合等を含むものとする。)
すなわち、導線は中心仮想軸方向に対して斜めに走行し
、二等辺三角形を形成している巻線区域21および22
と、同じく逆向きの二等辺三角形を形成している巻線区
域23と24とは互いに異なる方向に巻かれている。す
なわち、巻線区域21から出発した巻線は、斜め下方に
進み巻線区域21の下部で折り返し、巻線区域23を上
昇し上部に達する。同様にして巻線区域22および巻線
区域24を通り巻線区域21に戻る。これを巻線の線径
ピッチだけずらしながら整列して巻回を続ける。したか
って、このような巻線形式では、内周面と外周面とに二
等辺三角形の巻線区域が形成され、これらの巻線区域の
数は極対数に等しい。Next, the stator coil of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2(a) and 2(d). FIGS. 2(A) and 2(B) are developed views of stator coils having different numbers of poles, and are developed so that the central imaginary axis direction of the stator coil is at the top and bottom as shown. FIG. 2(c) is (b) a plan view of the illustrated stator coil, and (d) is a sectional view of the stator coil. The stator coils are arranged sequentially in diagonal alignment with respect to their axis. (In this specification, "alignment" in the stator coil winding method means
This includes cases in which the wires are wound in alignment at the wire diameter pitch, cases in which the wires are wound while being compressed so as to slightly overlap the wire diameter, and cases in which the wires are wound with a slight gap formed in the wire diameter. ) That is, the conductor runs obliquely to the direction of the central imaginary axis, and the winding sections 21 and 22 form an isosceles triangle.
The winding sections 23 and 24, which also form opposite isosceles triangles, are wound in mutually different directions. That is, the winding starting from the winding section 21 proceeds diagonally downward, turns back at the lower part of the winding section 21, and ascends through the winding section 23 to reach the upper part. Similarly, it passes through winding section 22 and winding section 24 and returns to winding section 21 . These are aligned while being shifted by the wire diameter pitch of the winding, and winding is continued. Thus, in such a winding type, isosceles triangular winding sections are formed on the inner and outer circumferential surfaces, the number of these winding sections being equal to the number of pole pairs.
このようにして巻回されたステータコイルは、2本の線
径て均一にした厚さに成形できる。また、巻線端部を底
辺とするこれら二等辺三角形の両辺のところで、全ての
巻線か一方の層から他方の層へ移行している。この移行
個所の数を数えても極対数が分かる。The stator coil wound in this manner can be formed into a uniform thickness using the two wire diameters. Furthermore, all of the windings transition from one layer to the other on both sides of these isosceles triangles having the winding ends as their bases. The number of pole pairs can be determined by counting the number of transition points.
ステータフィルは、通常の巻線機により巻がれるか、本
発明のステータコイルに使用する導線は、三層構造に形
成されたものを使用する。すなわち、導線の周囲には絶
縁層か少なくとも一層設けられており、さらにその上に
、接着層が形成されている。この導線の接着層は、巻線
機にかける場合には、乾燥しているか、巻線後に溶剤あ
るいは熱を加えて線間を接着したステータコイルが成形
される。The stator fill may be wound using a conventional winding machine, or the conducting wire used in the stator coil of the present invention may have a three-layer structure. That is, at least one insulating layer is provided around the conductive wire, and an adhesive layer is further formed thereon. When the adhesive layer of the conductive wire is applied to a winding machine, it is either dried or, after winding, a solvent or heat is applied to bond the wires together to form a stator coil.
以上のようにして成形されたステータコイル5は、樹脂
モールドあるいは印刷配線板等を必要とせずに、中空円
筒型のステータベアリングハウス6に形成された円筒型
第1段部7に取り付けられている。また、ステータベア
リングハウス6には、前記円筒型第1段部7よりさらに
小径で長い円時型第2段部8が形成されており、内部に
軸受10.10′を備えたベアリングハウス6′を構成
している。そして、ステータコイル5、ステータベアリ
ングハウス6および軸受10.10’によりステータが
構成されている。The stator coil 5 molded as described above is attached to the cylindrical first stage portion 7 formed in the hollow cylindrical stator bearing house 6 without the need for resin molding or printed wiring boards. . Further, the stator bearing house 6 is formed with a round-shaped second stage part 8 which is smaller in diameter and longer than the cylindrical first stage part 7, and has a bearing house 6' equipped with a bearing 10, 10' inside. It consists of The stator is constituted by the stator coil 5, the stator bearing house 6, and the bearings 10 and 10'.
モータを組み立てる際に、ステータコイル5は、ロータ
バックヨーク1とロータマグネット2との間に遊挿され
、また、ロータのシャフト4が軸受10.10′に装着
される。When assembling the motor, the stator coil 5 is loosely inserted between the rotor back yoke 1 and the rotor magnet 2, and the rotor shaft 4 is mounted on the bearing 10.10'.
ステータコイル5は、図示されていないリード線を介し
て同じく図示されていない制御回路に接続されている。The stator coil 5 is connected to a control circuit, also not shown, via a lead wire, not shown.
当該制御回路は、ロータマグネット2の位置をたとえば
、ホール素子等のセンサにより検出することにより、ス
テータコイル5に順次位相のずれた電流を供給する。上
記電流の供給により、ステータコイル5に順次回転磁界
が発生し、ロータに回転力を与える。The control circuit sequentially supplies currents out of phase to the stator coil 5 by detecting the position of the rotor magnet 2 using a sensor such as a Hall element. By supplying the above-mentioned current, a rotating magnetic field is sequentially generated in the stator coil 5, giving rotational force to the rotor.
しかし、ロータマグネットの位置を検出するために、ホ
ール素子等のセンサを使用する場合、センサの厚さをス
テータコイルにおける導体の直径より充分に薄い薄膜状
にしてステータコイルの表面に貼り付ける必要がある。However, when using a sensor such as a Hall element to detect the position of the rotor magnet, it is necessary to make the sensor into a thin film that is sufficiently thinner than the diameter of the conductor in the stator coil and attach it to the surface of the stator coil. be.
また、上記センサをステータコイルの表面に貼れない場
合には、ロータマグネットからのメイン磁束か拾えなく
、漏れ磁束を拾う位置、たとえば、ステータコイルの端
末面付近に取り付ける必要がある。Furthermore, if the sensor cannot be attached to the surface of the stator coil, it cannot pick up only the main magnetic flux from the rotor magnet, and needs to be attached at a position where leakage magnetic flux can be picked up, for example, near the end surface of the stator coil.
したがって、ロータマグネットとステータコイルとの間
に形成されるエアギャップは、ステータコイル本来の厚
さではなく、センサ素子の厚さにより決められる。また
、漏れ磁束を拾う場合には、ステータコイル端面の一部
に変形を加えて、その部分にセンサを取り付けねばなら
ないので、位置検出のずれ、あるいは効率の低下となる
。Therefore, the air gap formed between the rotor magnet and the stator coil is determined not by the original thickness of the stator coil but by the thickness of the sensor element. Furthermore, in order to pick up the leakage magnetic flux, it is necessary to deform a part of the end face of the stator coil and attach a sensor to that part, which may result in a deviation in position detection or a decrease in efficiency.
本発明のように整列巻きにしたステータコイルは、2層
積層の場合であれば、コイルの厚さが巻線導体の2倍以
下となる。このステータコイルが薄く成形できるという
利点を活用して、ステータコイルか誘起する電圧(逆起
電圧)の相間合成により120度または180度の導通
角でコイルをを通電するセンサレス方式の制御回路を採
用すると育利である。In the case of a stator coil wound in alignment as in the present invention, in the case of a two-layer lamination, the thickness of the coil is less than twice that of the winding conductor. Taking advantage of the fact that the stator coil can be formed thinly, we have adopted a sensorless control circuit that energizes the coil at a conduction angle of 120 degrees or 180 degrees by combining the voltage (back electromotive force) induced by the stator coil between phases. Then, it is Ikuri.
すなわち、本発明の整列巻きにしたステータコイルとセ
ンサレス方式の制御回路とを採用すると、次のような効
果がある。That is, by employing the stator coil wound in alignment and the sensorless type control circuit of the present invention, the following effects can be obtained.
■ ステータコイルの厚さは、巻線導体の直径の積層数
で決まるエアギャップを形成することができるので、磁
束密度を高く取れ、効率の高い超小型モータを提供でき
る。■ The thickness of the stator coil is determined by the diameter of the winding conductor and the number of laminated layers.Since it is possible to form an air gap, it is possible to obtain a high magnetic flux density and provide a highly efficient ultra-compact motor.
■ ステータコイルが誘起する電圧に準じて通電される
ため、センサを取り付けた位置に基づくトルクむらか発
生しないので、安定した回転の超小型モータを提供でき
る。■ Since the stator coil is energized according to the voltage induced, there is no torque unevenness based on the position where the sensor is installed, so it is possible to provide an ultra-compact motor with stable rotation.
第3図(イ)および(ロ)は本発明における小室振動モ
ータ説明図で、シャフト方向およびシャフトに対する半
径方向のそれぞれ断面図である。FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of the small chamber vibration motor in the present invention, and are sectional views in the shaft direction and in the radial direction with respect to the shaft, respectively.
本発明における小型振動モータは、前記第1図の円筒型
ブラシレスモータを使用したものであるから、第1図に
対応する同し部品には同一符号が付されである。ただ違
うところは、ロータマグネット2とロータバックヨーク
1の少なくとも一方が、半径方向に向かって一部を切り
欠かれて偏心させている点にある。また、偏心のための
切り欠き方は、ロータマグネット2の途中まで、あるい
はロータバックヨークlだけにすることかできる。Since the small vibration motor of the present invention uses the cylindrical brushless motor shown in FIG. 1, the same parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. The only difference is that at least one of the rotor magnet 2 and the rotor back yoke 1 is partially cut out in the radial direction to make it eccentric. Furthermore, the cutout for eccentricity can be made halfway through the rotor magnet 2 or only in the rotor back yoke l.
この他に、偏心させるためには各種変形がある。In addition to this, various modifications can be made to make it eccentric.
なお、特許請求の範囲において、「半径方向に向かって
一部を切り欠いて偏心させたこと」は、前記記載の各種
変形も含むものである。In addition, in the claims, "a part is notched in the radial direction to make it eccentric" includes the various modifications described above.
第3図図示のごとき形状のロータマグネット2とロータ
バックヨーク1とを備えた小型振動モータは、これらの
偏心により振動しなから回転する。A small vibration motor equipped with a rotor magnet 2 and a rotor back yoke 1 shaped as shown in FIG. 3 rotates without vibrating due to the eccentricity of these motors.
したがって、この小型振動モータをページャに使用した
場合、図示されていない受信機と上記小型振動モータか
らなるページャをワイシャツのポケット等に入れておく
と、ポケットベルのように周囲に音を出して迷惑をかけ
ることなく、肌て発呼者の呼出を感じ取ることができる
。また、マッサージ装置あるいは盲人用信号受信機等に
おいても同様に小型の振動装置を提供することかできる
。Therefore, when this small vibration motor is used as a pager, if the pager consisting of a receiver (not shown) and the above-mentioned small vibration motor is placed in a shirt pocket, etc., it will emit a sound like a pager and disturb the surroundings. You can feel the caller's call without having to call. Furthermore, a compact vibrating device can be similarly provided in a massage device or a signal receiver for blind people.
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範
囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々
の設計変更を行うことか可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments. Various design changes can be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims.
たとえば、本発明の円筒型ブラシレスモータを単相ある
いは多相にしたり、あるいは制御を半波または全波で行
うことは、任意に選択できることである。また、ステー
タコイルの位置検出方式あるいは回転磁界の生成方式等
の制御回路は、公知のものを任意に適用できる。For example, it is possible to arbitrarily select to make the cylindrical brushless motor of the present invention single-phase or multi-phase, or to perform half-wave or full-wave control. Furthermore, any known control circuits can be used for the stator coil position detection method, rotating magnetic field generation method, etc.
本発明によれば、薄く均一に成形され、占積率の良いス
テータコイルを備えた円筒型のステータベアリングハウ
スの周囲と、当該ステータベアリングハウスの軸受内と
に、ロータマグネットとシャフトとをそれぞれ回転自在
に遊挿したので、シャフト方向および半径方向共に寸法
を小さくすることか可能になった。また、ステータコイ
ルが薄く成形され、ステータコイルとロータマグネット
とのギャップを狭くしているため、磁気回路動作点が高
く取れ、モータの性能は向上する。これと反対にギャッ
プが狭くなったことにょるうず電流損失は、ロータバッ
クヨークおよびロータヨークとを設けることで解決して
いる。According to the present invention, a rotor magnet and a shaft are respectively rotated around a cylindrical stator bearing house that is formed thin and uniformly and has a stator coil with a good space factor, and within the bearing of the stator bearing house. Since it was inserted freely, it became possible to reduce the dimensions in both the shaft direction and the radial direction. Furthermore, since the stator coil is formed thin and the gap between the stator coil and the rotor magnet is narrowed, the operating point of the magnetic circuit can be set high, and the performance of the motor is improved. On the other hand, the eddy current loss due to the narrowing of the gap is solved by providing a rotor back yoke and a rotor yoke.
本発明によるステータコイルは、均一な薄さで成形され
ているので、ボビンあるいは樹脂モールド等の基板を必
要とせずに、直接ステータヨークに取り付けることがで
きる。また、ステータコイルは、連続して巻回され、タ
ップ数を少なく、コイル端面に集められるため、配線処
理が容易で、端末処理の作業が良い。Since the stator coil according to the present invention is molded to have a uniform thickness, it can be directly attached to the stator yoke without requiring a bobbin or a substrate such as a resin mold. In addition, the stator coil is wound continuously, has a small number of taps, and is gathered on the end face of the coil, so wiring is easy and terminal processing is easy.
本発明によれば、ロータヨークとロータマグネットとロ
ータバックヨークとをロータとし、だので、弾み車を取
り付けることなく慣性の高いモータを作ることかでき、
電源変動があっても、回転の安定した信頼性のある超小
型の円筒型ブラシレスモータを提供できる。According to the present invention, a rotor yoke, a rotor magnet, and a rotor back yoke are used as a rotor, so a motor with high inertia can be made without installing a flywheel.
It is possible to provide an ultra-compact cylindrical brushless motor with stable rotation and reliability even when power supply fluctuations occur.
本発明による円筒型ブラシレスモータを使用した小型振
動モータは、ロータマグネットとロータバックヨークの
少なくとも一方を半径方向に向かって一部を切り欠くだ
けで、大きな偏心力が得られ、小型の割りに大きな振動
を得ることができる。The small vibration motor using the cylindrical brushless motor according to the present invention can obtain a large eccentric force by simply cutting out a part of at least one of the rotor magnet and the rotor back yoke in the radial direction. You can get vibrations.
6 ・ ・ 6′ ・ 7 ・ ・ 8 ・ ・ 9 ・ ・ 10、 ステータベアリングハウス ・ベアリングハウス 円筒型第1段部 円筒型第2段部 ロータヨーク 0′ ・・・軸受6 ・・ 6′・ 7・・・ 8・・・ 9 ・・ 10, stator bearing house ・Bearing house Cylindrical first stage part Cylindrical second stage part rotor yoke 0′...Bearing
第1図は本発明における円筒型ブラシレスモータ説明図
、第2図(イ)ないしく二)は本発明におけるステータ
コイル説明図、第3図(イ)および(ロ)は本発明にお
ける小型振動モータ説明図、第4図は従来例のブラシレ
スモータにおけるステータコイル説明図である。
l・・・ロータバックヨーク
2・・・ロータマグネット
3・・・底部
4・・・シャフト
4′ ・・・ロータブツシュ
5・・・ステータコイル
オ写男10おける円部型ブラシレスモータ説用ス第1図
(ロ)
(ハ)
(ニ)
第2図Fig. 1 is an explanatory diagram of a cylindrical brushless motor according to the present invention, Fig. 2 (a) or 2) is an explanatory diagram of a stator coil according to the present invention, and Figs. 3 (a) and (b) are explanatory diagrams of a small vibration motor according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of a stator coil in a conventional brushless motor. l...Rotor back yoke 2...Rotor magnet 3...Bottom 4...Shaft 4'...Rotor bush 5...Stator coil Figure (B) (C) (D) Figure 2
Claims (2)
りステータコイル5に回転磁界を順次発生させる制御回
路を有する円筒型ブラシレスモータにおいて、 シャフト4と、当該シャフト4に底部3で固定されてい
る有底円筒型ロータバックヨーク1と、当該有底円筒型
ロータバックヨーク1の内周面と離してロータヨーク9
に同心的に取り付けられた円筒型ロータマグネット2と
から構成されたロータと; 導線が電機子軸線に対して斜めに線径ピッチで整列して
巻かれ、展開すると順次逆向きに連なっている複数の二
等辺三角形の巻線区域が形成されており、かつ前記二等
辺三角形の各底辺が磁極対ピッチと同一の長さに形成さ
れているステータコイル5と、当該ステータコイル5の
取付部と前記シャフト4を装着する軸受10、10′を
備えたベアリングハウス6′とを有するステータベアリ
ングハウス6とから構成されるステータと;を備え前記
ステータコイル5を前記ロータの有底円筒型ロータバッ
クヨーク1とロータマグネット2との間に遊挿させるよ
うに配置したことを特徴とする円筒型ブラシレスモータ
。(1) In a cylindrical brushless motor having a control circuit that sequentially generates a rotating magnetic field in the stator coil 5 by detecting the position of the rotor magnet 2, there is a shaft 4 and a bottomed part fixed to the shaft 4 at the bottom 3. A cylindrical rotor back yoke 1 and a rotor yoke 9 separated from the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical rotor back yoke 1.
A rotor consisting of a cylindrical rotor magnet 2 concentrically attached to the armature; a plurality of conductive wires are wound diagonally with respect to the armature axis in alignment at a wire diameter pitch, and when unfolded, a plurality of conductive wires are sequentially connected in opposite directions. A stator coil 5 is formed with an isosceles triangular winding area, and each base of the isosceles triangle is formed to have the same length as the magnetic pole pair pitch; a stator comprising a stator bearing house 6' having bearings 10, 10' on which the shaft 4 is mounted; and a rotor magnet 2.
1の少なくとも一方を、半径方向に向かって一部を切り
欠いて偏心させたことを特徴とする請求項(1)記載の
円筒型ブラシレスモータを使用した小型振動モータ。(2) The cylindrical brushless motor according to claim (1), wherein at least one of the rotor magnet 2 and the rotor back yoke 1 is partially cut out in the radial direction to make it eccentric. Small vibration motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15788890A JPH0449831A (en) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15788890A JPH0449831A (en) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449831A true JPH0449831A (en) | 1992-02-19 |
Family
ID=15659611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15788890A Pending JPH0449831A (en) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449831A (en) |
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- 1990-06-16 JP JP15788890A patent/JPH0449831A/en active Pending
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