JPH0919094A - モータの駆動コイル構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動コイルとしての空芯コイルを用いるもの
において、大きなトルクが得られ、回転が滑らかになる
モータの駆動コイル構造を得る。 【構成】 駆動コイルを第１の空芯コイル部３ａと第２
の空芯コイル部３ｂで構成し、第１の空芯コイル部３ａ
と第２の空芯コイル部３ｂは、コイルの内周部の一部が
重なり合うように周方向にずらして重ね合わせ、重ね合
わせたコイル内周部は電気的に接続し、第１の空芯コイ
ル部３ａの外周部と第２の空芯コイル部３ｂの外周部と
を外部接続用電極として用いた。マグネットをフレーム
に固定し、駆動コイルでロータ１０を構成してもよい。
マグネットをロータマグネットとし、駆動コイルをステ
ータコイルとしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空芯コイルをマグネッ
トと対向配置してなるモータの駆動コイル構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】偏平化が要求されるモータの駆動コイル
構造として、空芯コイルをマグネットと対向配置した構
造のものがある。図６ないし図９に記載されている例
は、このような従来のモータの駆動コイル構造の例を示
す。

【０００３】図６ないし図８において、符号３０はモー
タのロータを示す。このロータ３０は、樹脂により一体
成形されたホルダー１１を主体としてなり、ホルダー１
１に形成された凹部１２に駆動コイル１３が埋め込まれ
ている。このロータ３０は例えばポケットベル等に用い
られる振動モータ用のロータであって、上記ホルダー１
１は、図示されない回転軸が挿入される軸孔１７に対し
て非対称形に形成され、３個の駆動コイル１３がホルダ
ー１１に偏って配置されている。上記軸孔１７の周囲の
ボス部には整流子２５が形成されている。各駆動コイル
１３は、平面形状が台形状の扁平な空芯コイルである。
空芯コイルの製造方法は特に限定されないが、例えば、
銅板等の導電板に絶縁層を形成した板を適宜の巻回数巻
き回し、これを適宜の厚さにスライスしてなるいわゆる
スライスコイルがよく用いられる。

【０００４】ホルダー３０の底部にはリードフレーム２
０がインサート成形等によってホルダー３０と一体に設
けられている。リードフレーム２０には、各駆動コイル
１３と対応する位置に、各駆動コイル１３の巻終端部を
半田付すべき半田付ランド２１と巻始端部を半田付すべ
き半田付ランド２２が形成されている。リードフレーム
２０は適宜のパターンで適宜数設けられ、上記整流子２
５を構成する整流子片に電気的に接続されている。ま
た、各リードフレーム２０はフレキシブル基板等に形成
された回路パターン２３に接続されている。

【０００５】上記ロータ３０はその各駆動コイル１３が
図示されないステータ側のマグネットと対向させて配置
され、比較的扁平なモータが構成されている。周知の通
り、整流子２５には図示されないブラシが摺接し、ブラ
シと整流子２５を介して各駆動コイル１３に通電し、ま
た、ロータ３０の回転位置に応じて各駆動コイル１３へ
の通電を切り替えることによりロータ３０を連続的に回
転駆動することができる。前述のように、図６ないし図
８記載の従来例は３個の駆動コイル１３がホルダー１１
に偏って配置された振動モータの例であり、ロータ３０
が回転駆動されると、その重量のアンバランスにより振
動が発生する。

【０００６】以上説明した従来例は、固定されたマグネ
ットに対して駆動コイル１３側が回転するタイプのもの
であったが、駆動コイルをステータコイルとし、このス
テータコイルに対してマグネットをロータマグネットと
したタイプのものであってもよい。図９に示す例がそれ
であって、ステータを構成する円盤状のホルダー２６の
一面側に複数個の凹部２７を周方向に均等に設け、各凹
部２７に、図６ないし図８について説明したような駆動
コイル１３と同様の駆動コイルを埋め込んだものであ
る。上記ホルダー２６の上記各駆動コイルに対向させて
図示されないロータマグネットが配置される。ロータマ
グネットは周方向に所定の間隔でＮ極とＳ極に着磁さ
れ、このロータマグネットの磁極位置を磁気センサで検
出し、このセンサ出力に応じて各駆動コイルへの通電を
切り替え制御することによりロータマグネットを含むロ
ータが連続して回転駆動される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のモ
ータの駆動コイル構造によれば、空芯の駆動コイルを同
一平面上に並べ、これらの駆動コイルの平面に対向させ
て扁平なマグネットを配置すればよいので、扁平で薄型
化されたモータを得ることができる。特に、前述のよう
ないわゆるスライスコイルを用いれば、薄型化が容易で
あり、比較的簡単な工法で空芯コイルを得ることができ
る。

【０００８】しかし、従来のモータの駆動コイル構造、
特にいわゆるスライスコイルを用いたものによれば、駆
動コイル１個当たりの巻き回数に限度があり、大きなト
ルクを得にくいと共に、駆動コイルと駆動コイルとの間
に間隔が生じるため、トルクむらが生じ、滑らかな回転
が得られないという難点があった。

【０００９】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、駆動コイルとしての空
芯コイルをマグネットと対向配置するに当たり、大きな
トルクが得られると共に、回転が滑らかとなるようなモ
ータの駆動コイル構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
駆動コイルを第１の空芯コイル部と第２の空芯コイル部
で構成し、第１の空芯コイル部と第２の空芯コイル部
は、コイルの内周部の一部が重なり合うように周方向に
ずらして重ね合わせ、重ね合わせたコイル内周部は電気
的に接続し、第１の空芯コイル部の外周部と第２の空芯
コイル部の外周部とを外部接続用電極として用いたこと
を特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明のように、マグネット
をフレームに固定し、駆動コイルでロータを構成しても
よい。請求項３記載の発明のように、マグネットをロー
タマグネットとし、駆動コイルをステータコイルとして
もよい。

【００１２】

【作用】本発明によれば、一つの駆動コイルが、互いに
重ね合わせられた第１の空芯コイルと第２の空芯コイル
から構成されるため、駆動コイルの実質的な巻き回数が
増え、トルクが増大する。また、重ね合わせられた第１
の空芯コイルと第２の空芯コイルは、内周部の一部が重
なり合うように周方向にずらされているため、一つの駆
動コイルにスキューがかけられて配置されたいるのと実
質的に同一となり、ロータの回転が滑らかになる。重ね
合わせられた第１の空芯コイルと第２の空芯コイルの内
周部が互いに接続され、第１の空芯コイルと第２の空芯
コイルの各外周部から通電される。

【００１３】

【実施例】以下、図１ないし図５を参照しながら本発明
にかかるモータの駆動コイル構造の実施例について説明
する。図１ないし図４において、符号１０はモータのロ
ータを示す。このロータ１０は、樹脂により一体成形さ
れたホルダー１を主体としてなる。ホルダー１には複数
箇所に凹部２が形成され、各凹部２には駆動コイルが埋
め込まれている。各駆動コイルは、巻線を平面形状台形
状に扁平に巻き回した空芯コイルで、第１の空芯コイル
部３ａと、この上に重ね合わせられた第２の空芯コイル
部３ｂで構成されている。第１の空芯コイル部３ａと第
２の空芯コイル部３ｂは、それぞれの内周部の一部が重
なり合った形で互いに周方向にずらされて重ね合わせら
れている。第１の空芯コイル部３ａと第２の空芯コイル
部３ｂの周方向へのずらし量は、これら第１の空芯コイ
ル部３ａと第２の空芯コイル部３ｂが一つの駆動コイル
としての機能を損なわない範囲内に制限される。

【００１４】第１の空芯コイル部３ａに対して第２の空
芯コイル部３ｂは表裏反転されて重ね合わせられてい
る。第１の空芯コイル部３ａと第２の空芯コイル部３ｂ
はそれぞれ巻始である内周側と巻終である外周側に電極
を有しており、重ね合わせられた第１の空芯コイル部３
ａと第２の空芯コイル部３ｂの内周側の電極相互間が半
田４によって接続されている。また、第１の空芯コイル
部３ａと第２の空芯コイル部３ｂの外周部の電極がそれ
ぞれ外部接続用電極となっている。このように、第１の
空芯コイル部３ａに対して第２の空芯コイル部３ｂは表
裏反転されて重ね合わせられると共に、それぞれの空芯
コイル部の内周側の電極が電気的に接続され、かつ、そ
れぞれの空芯コイル部の外周側の電極が外部接続用電極
となっていることにより、一方の空芯コイル部の外部接
続用電極から内周側の電極へ、続いて他方の空芯コイル
部の内周側の電極から外部接続用電極へと、第１の空芯
コイル部３ａと第２の空芯コイル部３ｂ内を同一方向に
駆動電流を流すことができる。

【００１５】ホルダー１には図示されないリードフレー
ムがインサート成形等によって一体に設けられており、
上記第１の空芯コイル部３ａの外部接続用電極は半田５
によって上記リードフレームの半田付ランドに電気的に
接続され、第２の空芯コイル部３ｂの外部接続用電極は
半田６によって上記リードフレームの半田付ランドに電
気的に接続されている。上記リードフレームは図示され
ないフレキシブル回路基板等を介して外部回路に接続さ
れる。上記第１の空芯コイル部３ａと第２の空芯コイル
部３ｂの内周側の電極相互の電気的接続、第１の空芯コ
イル部３ａの外部接続用電極と半田付ランドとの電気的
接続、第２の空芯コイル部３ｂの外部接続用電極と半田
付ランドとの電気的接続は、例えば、半田で被覆された
導線で相互間をブリッジした状態で半田付することによ
り、容易に接続することができる。

【００１６】このロータ１０は、例えばポケットベル等
において個別呼び出し信号を受信したことを報知するた
めなどに用いられる振動モータ用のロータであって、上
記ホルダー１は、図示されない回転軸が挿入される軸孔
７に対して非対称形に形成され、３個の駆動コイル３が
ホルダー１に偏って配置されている。上記軸孔７の周囲
のボス部には整流子が形成されるが、図示されていな
い。

【００１７】上記ロータ１０はその第１の空芯コイル部
３ａと第２の空芯コイル部３ｂとを有してなる各駆動コ
イルが図示されないステータ側のマグネットと対向させ
て配置され、比較的扁平なモータが構成されている。周
知の通り、整流子やブラシを介して各駆動コイルに通電
し、また、ロータ１０の回転位置に応じて各駆動コイル
への通電を切り替えることによりロータ１０を連続的に
回転駆動することができる。図示の実施例は、前述のよ
うに、３個の駆動コイルがホルダー１に偏って配置され
た振動モータの例であり、ロータ１０が回転駆動される
と、その重量のアンバランスにより振動が発生する。

【００１８】以上説明した実施例によれば、一つの駆動
コイルが、互いに重ね合わせられた第１の空芯コイル３
ａと第２の空芯コイル３ｂから構成されるため、駆動コ
イルの実質的な巻き回数が増え、トルクが増大するとい
う利点がある。また、重ね合わせられた第１の空芯コイ
ル３ａと第２の空芯コイル３ｂは、内周部の一部が重な
り合うように周方向にずらされているため、一つの駆動
コイルにスキューがかけられて配置されているのと実質
的に同一となり、トルクむらが少なくなってロータ１０
の回転が滑らかになるという利点がある。

【００１９】なお、図示の実施例は、振動モータの駆動
コイルの例になっていたが、本発明が適用されるモータ
は振動モータに限られるものではなく、空芯コイルを用
いるあらゆる形式のモータに適用可能である。また、以
上説明した実施例は、駆動コイルがロータを構成し、こ
の駆動コイルに対向配置されるマグネットがフレームに
固定された構成になっていたが、マグネットがロータマ
グネットを構成し、駆動コイルがフレーム等に固定され
てステータコイルを構成する形式のモータであってもよ
い。図５に示す実施例がその例である。

【００２０】図５において、ステータ４５に対して円盤
状のロータ４０の回転軸４２が回転自在に支持されてい
る。ロータ４０の外周にはロータマグネット４１が一体
に設けられている。ステータ４５は、基板４６と、この
基板４６に取り付けられていて上記回転軸４２を支持す
る軸受４７と、この軸受４７を囲む円周上に一定間隔で
形成された適宜数の凹部４７と、これらの凹部４７にそ
れぞれ埋め込まれた第１の空芯コイル部３ａとこれと組
をなす第２の空芯コイル部３ｂとから構成されている。
組をなす上記第１の空芯コイル部３ａと第２の空芯コイ
ル部３ｂは、それぞれの内周部が重なり合うように周方
向にずらされて重ね合わせられている。また、図示され
てはいないが、重ね合わせられた上記第１の空芯コイル
部３ａと第２の空芯コイル部３ｂは、内周部で電気的に
接続され、第１の空芯コイル部３ａの外周部と第２の空
芯コイル部３ｂの内周部が外部接続用電極として用いら
れる。周知の通り、ロータマグネット４１の回転位置を
磁気センサで検出し、この検出信号に応じてステータコ
イルへの通電を切り替え制御することにより、ロータ４
０を回転駆動することができる。この実施例によって
も、前記実施例と同様の効果を奏する。

【００２１】空芯コイルの製造方法は特に限定されない
が、例えば、銅板等の導電板に絶縁層を形成した板を適
宜の巻回数巻き回し、これを適宜の厚さにスライスして
なるいわゆるスライスコイルを用いてもよいし、断面円
形のマグネットワイヤを巻き回したものであってもよ
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、一つの駆動コイルが、
互いに重ね合わせられた第１の空芯コイルと第２の空芯
コイルから構成されるため、駆動コイルの実質的な巻き
回数が増え、トルクが増大するという利点がある。ま
た、重ね合わせられた第１の空芯コイルと第２の空芯コ
イルは、内周部の一部が重なり合うように周方向にずら
されているため、一つの駆動コイルにスキューがかけら
れて配置されているのと実質的に同一となり、トルクむ
らが少なくなってロータの回転が滑らかになるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるモータの駆動コイル構造の実施
例を示す平面図。

【図２】図２中の線Ａ−Ａに沿う断面図。

【図３】図２中の線Ｂ−Ｂに沿う断面図。

【図４】図２の縦方向中心線に沿う断面図。

【図５】本発明にかかる駆動コイル構造を有するモータ
の例を示す斜視図。

【図６】従来のモータの駆動コイル構造の例を示す平面
図。

【図７】図６中の線Ｃ−Ｃに沿う断面図。

【図８】上記従来例の底面図。

【図９】従来のモータの駆動コイル構造の別の例に用い
られるホルダーの例を示す平面図。

【符号の説明】

３ａ 空芯コイル ３ｂ 空芯コイル ４ 電気的接続部である半田 １０ ロータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネットと対向配置されてなるモータ
   の駆動コイル構造であって、 上記駆動コイルは第１の空芯コイル部と第２の空芯コイ
   ル部で構成され、 上記第１の空芯コイル部と第２の空芯コイル部とは、コ
   イルの内周部の一部が重なり合うように周方向にずらさ
   れて重ね合わされ、 重ね合わされたコイル内周部は電気的に接続され、 第１の空芯コイル部の外周部と第２の空芯コイル部の外
   周部とが外部接続用電極として用いられていることを特
   徴とするモータの駆動コイル構造。
2. 【請求項２】 マグネットはフレームに固定され、駆動
   コイルはロータを構成している請求項１記載のモータの
   駆動コイル構造。
3. 【請求項３】 マグネットはロータマグネットであり、
   駆動コイルはステータコイルである請求項１記載のモー
   タの駆動コイル構造。