JPH0449832A - 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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- JPH0449832A JPH0449832A JP15788990A JP15788990A JPH0449832A JP H0449832 A JPH0449832 A JP H0449832A JP 15788990 A JP15788990 A JP 15788990A JP 15788990 A JP15788990 A JP 15788990A JP H0449832 A JPH0449832 A JP H0449832A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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型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、均一な回転数とを要
求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 long life, and a small 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. Furthermore, the small vibration motor of the present invention can be used in place of a pager, such as a vibration-transmitting pager that does not disturb the surroundings, a pine surge device that transmits vibrations to the human body, or a signal receiver for the blind.
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コ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
片との機械的接触が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かある。平板
型ブラシレスモータ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 brushless motor also obtains rotational force in the same manner as above by sequentially passing currents of different phases through a 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型モー
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 type motor consisting of a brushless motor, a device that generates rotational vibrations was obtained by making the rotor magnet eccentric.
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かシャフト方向の長さ×シャフト
方向に対する径方向の長さに、1010X10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 margin of 1010 x 10 in the space for incorporating into an electronic device, 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が長くなる。However, since commutator motors require commutator pieces,
The length of the motor in the axial direction increases by the length of this portion.
整流子片を無くしたブラシレスモータでは、整流子の長
さだけモータの軸方向の長さか短くなるが、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41.42・・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4
3あるいは印刷用の印刷配線板が必要である。また、コ
イルセグメントを集中巻にすると、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。Brushless motors without commutator strips reduce the axial length of the motor by the length of the commutator, but require multiple centrally wound coil segments. and,
Providing multiple concentrically wound coil segments presents many manufacturing problems. That is, since the coil segments 41, 42, etc. are separated from each other, the insert resin 4 is used to hold them.
3. Or a printed wiring board for printing is required. Further, when the coil segment is made to have concentrated winding, the mechanical dimensions of the coil become thicker, so the operating point on the magnetic circuit becomes lower and the torque performance decreases. 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、小型振動モータの軸方向の長さ
が長くなる。小型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
大きく取ることかできない。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 it more expensive, but the axial length of the small vibration motor becomes longer. If the small vibration motor is a flat motor and the rotor magnet is eccentric, the length in the axial direction becomes shorter, but not only does it become larger in the radial direction, but the rotational vibration cannot be increased.
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
、底部で当該シャフトと固定されている有底円筒型ロー
タヨークと、当該有底円筒型ロータヨークの内周面に固
定された円筒型ロータマグネットと、当該ロータマグネ
ットと離して同心的に取り付けられたロータベックヨー
ク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、当該ステータコイルと前記シャフトを装着する軸受
とが設けられているベアリングハウスとから構成された
ステータと;を備え前記ステータコイルを前記ロータマ
グネットとロータバックヨークとの間に遊挿し、前記シ
ャフトを軸受に装着す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 cylindrical rotor yoke with a bottom fixed to the shaft at the bottom, a cylindrical rotor magnet fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical rotor yoke with a bottom, and a rotor vector attached concentrically apart from the rotor magnet. A rotor consisting of a yoke; conductive 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 a bearing house in which a bearing for mounting the stator coil and the shaft is provided. The stator coil is loosely inserted between the rotor magnet and the rotor back yoke, and the shaft is mounted on a bearing.
前記ロータマグネットとロータ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. A small vibration motor using a cylindrical brushless motor according to claim 1, wherein at least one of the rotor magnet and the rotor yoke is partially cut out in the radial direction to make it eccentric.
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か
、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 coil 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
チをずらしなか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、
順次逆向きに連なっている複数の二等辺三角形の巻線区
域か形成されている。The stator coil is wound by a normal winding machine so that the wire diameter pitch of the conductor wires is shifted and the wires are aligned diagonally. Also, when the stator coil is cut in the axial direction and expanded,
A plurality of isosceles triangular winding sections are formed which are successively arranged in opposite directions.
そして、この二等辺三角形の底辺か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かでき
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できるために、磁気回
路上の動作点が高くなり、モータとしての性能か上がる
。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
密度が上がるため、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, thereby increasing the space factor. Since the stator coil formed thin in this way can narrow the gap with the rotor magnet, the operating point on the magnetic circuit becomes high, and the performance of the motor increases. 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、重いロータマ
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 a heavier rotor magnet, rotor yoke, and rotor back yoke than a stator coil formed in a thin cylindrical shape, so the moment of inertia is higher and power fluctuations occur. However, 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 rotor yoke in the radial direction, so it can generate large vibrations despite its small size. 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、ロータヨーク1は、たとえば、底部3
を有する円筒体からなる。ロータマグネット2は、当該
ロータヨーク1の内周面に取り付けられている。また、
前記円筒型のロータヨーク1の底部3には、前記ロータ
マグネット2の内周面と離して同心的に形成されたロー
タバックヨーク9が取り付けられている。ロータヨーク
1とロータバックヨーク9、およびロータヨークl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を存する円筒型のロ
ータヨーク1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、ロータヨーク1
およびロータバックヨーク9を取り付けることも可能で
ある。さらに、底部3を有する円筒型のロータヨーク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。そして、前記ロータヨーク1、ロー
タマグネット2、シャフト4、ロータブツシュ4′、お
よびロータバックヨーク9とでモータのロータが構成さ
れている。In FIG. 1, the rotor yoke 1 has a bottom portion 3, for example.
It consists of a cylindrical body with a The rotor magnet 2 is attached to the inner peripheral surface of the rotor yoke 1. Also,
A rotor back yoke 9 is attached to the bottom portion 3 of the cylindrical rotor yoke 1 and is formed concentrically with the inner peripheral surface of the rotor magnet 2. The rotor yoke 1 and the rotor back yoke 9, and the rotor yoke 1 and the rotor magnet 2 can be fixed together using, for example, an adhesive or the like. Further, the cylindrical rotor yoke 1 including the bottom portion 3 is manufactured integrally by a multi-stage press, but after the bottom portion 3 is manufactured separately, the rotor yoke 1 is
It is also possible to attach a rotor back yoke 9. Further, a cylindrical rotor yoke 1 having a bottom portion 3
In this case, the shaft 4 is connected to the bottom part 3 through the rotor bush 4'.
is fixed. The rotor yoke 1, rotor magnet 2, shaft 4, rotor bush 4', and rotor back 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て、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j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
らしなから整列して巻回を続ける。したがって、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
巻線区域か形成され、これらの巻線区域の数は極対数に
等しい。このようにして巻回されたステータコイルは、
2本の線径で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
、全ての巻線が一方の層から他方の層へ移行している。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 center imaginary axis direction of the stator coil is above and below the illustration. 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 j" in the stator coil winding method is
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, with winding sections 21 and 22 forming an isosceles triangle, and winding section 23 forming an isosceles triangle in the same opposite direction. 24
are wound in 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 shifted by the wire diameter pitch of the windings, then aligned and winding is continued. Therefore, 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. The stator coil wound in this way is
Can be molded to a uniform thickness using two wire diameters. Furthermore, all the windings transition from one layer to the other on both sides of these isosceles triangles having the winding ends as their bases.
この移行個所の数を数えても極対数が分かる。The number of pole pairs can be determined by counting the number of transition points.
ステータコイルは、通常の巻線機により巻かれるか、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
縁層が少なくとも一層設けられており、さらにその上に
、接着層か形成されている。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 coil may be wound using a conventional winding machine, or the conducting wire used in the stator coil of the present invention may be formed into 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、ステータペア
リングツ1ウス6には、前記円筒型第1段部7よりさら
に小径で長い円筒型第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1O110′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. . Furthermore, a cylindrical second stage part 8 having a smaller diameter and longer than the cylindrical first stage part 7 is formed in the stator pairing tooth 1 6, and a bearing house equipped with a bearing 10, 10' therein. 6'. A stator is constituted by the stator coil 5, the stator bearing house 6, and the bearing 1O110'.
モータを組み立てる際に、ステータコイル5は、ロータ
マグネット2とロータバックヨーク9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 magnet 2 and the rotor back yoke 9, and the shaft 4 of the rotor 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が拾えなく
、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 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。このステータフィルが薄く成形できるという
利点を活用して、ステータコイルが誘起する電圧(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
用すると有利である。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 this stator fill 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 advantageous.
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, so 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が発
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型振動モ
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 a small vibration motor according to 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
対応する同じ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とロータヨーク1の少
なくとも一方か、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。ロータマグネット2および
ロータヨークlの切り欠き方は、図示のごとくステ・−
タコイル5にまで達する。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
ヨーク1だけにすることかできる。この他に、偏心させ
るためには各種変形がある。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Jは、前記記載の各種変形も含むものである。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 yoke 1 is partially cut out in the radial direction to make it eccentric. The rotor magnet 2 and rotor yoke l are cut out as shown in the figure.
It reaches Tacoil 5. Furthermore, the cutout for eccentricity can be made halfway through the rotor magnet 2 or only in the rotor yoke 1. In addition to this, various modifications can be made to make it eccentric. In addition, in the claims, the expression "J is partially cut out 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ことロータ
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 or rotor yoke 1 having the shape shown in FIG. 3 rotates without vibrating due to these eccentricities.
したかって、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、マツ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ができる
。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 to the surrounding area like a pager. You can feel the caller's call without causing any inconvenience. Moreover, a small vibrating device can be similarly provided in a pine surge device or a signal receiver for blind people.
以上、本発明の実施例を詳述したか、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が可能である。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
を小さくすることが可能になった。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、磁気回路動作点か高
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よるうず電流損失は、ロータヨー
クおよびロータバック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 rotor magnet is narrowed, the operating point of the magnetic circuit can be raised, improving the performance of the motor. On the other hand, the eddy current loss caused by the narrowing of the gap is solved by providing a rotor yoke and a rotor back 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たのて、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ジ
の円筒型ブラシレスモータを提供できる。According to the present invention, by using the rotor yoke, rotor magnet, and rotor back yoke as a rotor, it is possible to create a motor with high inertia without attaching a flywheel, and even if there are power fluctuations, the rotation is stable and reliable. It is possible to provide an ultra-small cylindrical brushless motor with a large size.
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
ることかできる。A small vibration motor using a cylindrical brushless motor according to the present invention can generate large eccentric force by simply cutting out a portion of at least one of the rotor magnet and rotor yoke in the radial direction, and can generate large vibrations despite its small size. Can you get it?
5 ・ ・ 6 ・ ・ 6′ ・ 7 ・ ・ 8 ・ ・ 9 ・ ・ 10、 ステータコイル 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 ロータバックヨーク 0′ ・・・軸受5 ・・ 6 ・・ 6′・ 7・・・ 8・・・ 9 ・・ 10, stator coil stator bearing house ・Bearing house Cylindrical first stage part Cylindrical second stage part rotor back 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
フィル説明図、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・・・ロータヨーク
2・・・ロータマグネット
3・・・底部
4・・・シャフト
4′ ・・・ロータプッシュ
イシW1こしける円部ヤブラルスモータ説月図第1図
(ロ)
第2図
くハ)
(ニ)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 fill according to the present invention, and Figs. FIG. 4 is an explanatory diagram of a stator coil in a conventional brushless motor. l...Rotor yoke 2...Rotor magnet 3...Bottom 4...Shaft 4'...Rotor pusher W1 Pushing circular part c) (d)
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、底部3で当該シャフト4と固定されてい
る有底円筒型ロータヨーク1と、当該有底円筒型ロータ
ヨーク1の内周面に固定された円筒型ロータマグネット
2と、当該ロータマグネット2と離して同心的に取り付
けられたロータバックヨーク9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
辺三角形の各底辺か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と
前記シャフト4を装着する軸受10、10′とが設けら
れているベアリングハウス6とから構成されたステータ
と; を備え前記ステータコイル5を前記ロータマグネット2
とロータバックヨーク9との間に遊挿し、前記シャフト
4を軸受10、10′に装着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, the motor has a shaft 4 and a bottom that is fixed to the shaft 4 at the bottom 3. It is composed of a cylindrical rotor yoke 1, a cylindrical rotor magnet 2 fixed to the inner peripheral surface of the bottomed cylindrical rotor yoke 1, and a rotor back yoke 9 attached concentrically apart from the rotor magnet 2. The rotor; conductive wires are wound obliquely with respect to the armature axis in alignment at a wire diameter pitch, and when unfolded, a plurality of isosceles triangular winding areas are formed that are successively connected in opposite directions; A stator coil 5 formed to have the same length as each base of an equilateral triangle or the pitch of the magnetic pole pair, and a bearing house 6 provided with bearings 10 and 10' to which the stator coil 5 and the shaft 4 are mounted. a stator composed of; and the stator coil 5 is connected to the rotor magnet 2.
and a rotor back yoke 9, and the shaft 4 is mounted on bearings 10, 10'.
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) A small-sized vibration using a cylindrical brushless motor according to claim (1), characterized in that at least one of the rotor magnet 2 and the rotor yoke 1 is made eccentric by notching a part in the radial direction. motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15788990A JPH0449832A (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 |
|---|---|---|---|
| JP15788990A JPH0449832A (en) | 1990-06-16 | 1990-06-16 | Cylindrical type brushless motor and small-sized vibrating motor using same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449832A true JPH0449832A (en) | 1992-02-19 |
Family
ID=15659633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15788990A Pending JPH0449832A (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) | JPH0449832A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373207A (en) * | 1993-09-17 | 1994-12-13 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Brushless vibrator motor for a wireless silent alerting device |
| US6326711B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-12-04 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | DC brushless motor having eccentric rotor |
-
1990
- 1990-06-16 JP JP15788990A patent/JPH0449832A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373207A (en) * | 1993-09-17 | 1994-12-13 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Brushless vibrator motor for a wireless silent alerting device |
| US6326711B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-12-04 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | DC brushless motor having eccentric rotor |
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