專利名稱：振動型無刷電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及作為近年來激增的尋呼機、手提電話等的振動發生源而使用的振動型無刷電動機。
現有技術圖22至圖25是現有的振動型電動機的結構圖。對于圖22至圖25，對實質上為同一部分的以同一標號表示。
圖22是表示實開平7-20063號公報中記載的振動型電動機的結構圖。它的原理是，在旋轉軸3上裝有非平衡塊(砝碼)9，由于旋轉軸3旋轉而產生振動。
圖23是表示特開平9-93862號公報和特開2000-262969號公報中記載的振動型電動機的結構圖。它的原理是，在轉子8的外周裝有非平衡塊9，通過轉子8的旋轉而產生振動。特開平11-341769號公報中記載的振動型電動機與此類似。
圖24、圖25分別是表示特開平2-17853號公報和特開平9-294352號公報記載的振動型電動機的扁平線圈的結構圖。它的原理是，將扁平線圈10的一部分切除，在扁平線圈被切除部分配置平衡塊11，通過轉子8的旋轉而產生振動。
除此之外，作為另外的現有技術例，如特開平2-17853號公報中記載的振動型電動機的結構，它的原理是通過減少3個空芯線圈中1個線圈的匝數，或者減小1個線圈的尺寸，來產生非平衡振動。另外，還有如特開平9-93862號公報中記載的振動型電動機的結構，它的原理是用樹脂與空芯線圈一體成型的無磁芯轉子的外周部，裝有比重大的金屬做成的異形材，使重心偏離旋轉中心，從而當轉子旋轉時產生振動。發明解決的課題上述實開平7-20063號公報、特開平9-93862號公報、特開2000-262969號公報中記載的振動型電動機，是一種必須在旋轉軸上配置非平衡塊的結構。所以除了電動機本身的基本部件的成本之外，又增加了非平衡塊部分的成本，而且也增加了用于在旋轉軸上配置非平衡塊的工時。另外，由于非平衡塊旋轉，電動機自身的外部和內部需要旋轉空間，因此具有此結構的振動型電動機無法小型化。
此外，上述特開平2-17853號公報、特開平9-294352號公報中記載的振動型電動機，雖然具有可動的扁平線圈的結構，但振動效果不大。
此外，特開平2-17853號公報中記載的振動型電動機，由于空芯線圈自身的質量小，很難得到很好的振動效果。特開平9-93862號公報中記載的振動型電動機，需要用比重大的金屬做成的異形材。
本發明是就以上課題而提出的，其目的在于，在不提高成本、不增加組裝工時的情況下，提供一種具有良好振動效果的振動型無刷電動機。
(1)如
圖1～圖4所示，一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機結構的振動型無刷電動機A1包括
旋轉軸3，其一端3a被軸承部6支撐，可以自由旋轉，另一端3b被固定在轉子軛1的旋轉中心；環狀磁芯4，配置在上述旋轉軸3的周圍；以及轉子軛1，具有被作成從固定上述旋轉軸3的另一端3b的中心向外周方向切割呈放射狀缺口的形狀(圖1中的半圓形狀)的側面部，而且該側面部與上述磁芯4對置地、全部或部分配置圓弧狀的磁體2，其特征在于，通過上述轉子軛1的非平衡旋轉而產生振動。
(2)如圖6(a)、(b)所示，一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機結構的振動型無刷電動機B1包括旋轉軸3，其一端3a被軸承部6支撐，可以自由旋轉，另一端3b被固定在轉子軛1的旋轉中心；環狀磁芯4，配置在上述旋轉軸3的周圍；以及轉子軛1A，具有以固定上述旋轉軸3的另一端3b的中心為中心形成圓盤狀的頂板部1Aa和與上述頂板部1Aa的外周緣1Aa1相連接且與上述環狀磁芯4對置地、全部或部分配置磁體2A的側面部1Ab，并將上述側面部1Ab的一部分切掉，呈圓弧狀缺口，其特征在于，通過上述轉子軛1A的非平衡旋轉而產生振動。
(3)如圖6(c)所示，一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機結構的振動型無刷電動機C1包括旋轉軸3，其一端3a被軸承部(軸承裝置)6支撐，可以自由旋轉，另一端3b被固定在轉子軛1B的旋轉中心；環狀磁芯4，配置在上述旋轉軸3的周圍；以及轉子軛1B，具有以固定上述旋轉軸3的另一端3b的中心為中心形成圓盤狀的頂板部1Ba和與上述頂板部1Ba的外周緣1Ba1相連接且于上述環狀磁芯4對置地、全部或部分配置磁體2B的側面部1Bb，并將形成圓盤狀的上述頂板部1Ba從中心向外周方向切成放射狀的缺口，其特征在于，通過上述轉子軛1B的非平衡旋轉而產生振動。
(4)上述(1)～(3)中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，上述磁體2A、2B的全部或者一部分，將2N(N為正數)組N極和S極磁化。
(5)如圖8～圖11、圖14所示，一種具有軸間隙型無刷電動機結構的振動型無刷電動機A2、B2、E2包括轉子18，其旋轉軸13的一端13a固定在固定有磁體12、12A、12D的轉子軛11、11A、11D的旋轉中心，上述旋轉軸13的另一端13b被軸承部16支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈15，呈環狀配置在上述軸承裝置16的周圍；以及圓弧狀的磁體12、12D，與上述多個空芯線圈15相向配置，從具備頂板部(頂板面)11的上述轉子軛11、11A、11D的旋轉中心向外周方向被切割呈放射狀或半圓弧狀缺口，或為其一部分被切掉的圓板狀的磁體12A，其特征在于，通過上述轉子18的非平衡旋轉而產生振動。
(6)如圖15所示，上述(5)中記載的振動型無刷電動機F2，其特征在于，上述頂板部11a從上述轉子軛11E的上述旋轉中心向外周方向被切成放射狀凹口。
(7)如圖12所示，一種具有軸間隙型無刷電動機結構的振動型無刷電動機C2包括轉子18，其旋轉軸13的一端13a固定在固定有磁體12、12A、12D的轉子軛11、11A、11D的旋轉中心，上述旋轉軸13的另一端13b被軸承部16支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈15，呈環狀配置在上述軸承裝置16的周圍；以及圓盤狀磁體18，具有中心116，該中心116相對于與上述多個空芯線圈15對置配置的具有頂板部(頂板面)11a的上述轉子軛11B的旋轉中心114有位置偏移，并且具有圍繞上述旋轉中心114設置的略呈圓狀的中空部115，其特征在于，由于上述中空部115的中心116相對于上述轉子軛11B的上述旋轉中心114有位置偏移，導致上述轉子18的非平衡旋轉而產生振動。
(8)上述(5)～(7)中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體12、12A～12C的全部或者一部分(如圖13所示的情況)，將2N(N為正數)組N極和S極磁化。
(9)如圖16、圖17所示，一種振動型無刷電動機A3包括轉子29，其旋轉軸23的一端23a固定在轉子軛21的旋轉中心218，轉子軛21上固定有圓筒狀的磁體22(外徑部周面215a)，上述旋轉軸23的另一端23b被軸承部(軸承裝置)26支撐，可以自由旋轉；多個磁芯24，具有呈環狀配置在上述軸承部26周圍的多個顯(磁)極；以及磁體22，與具備上述多個顯極的磁芯24對置的內徑部214的中心處于與上述轉子軛21的上述旋轉中心218一致的位置，并且上述外徑部215的中心處于與上述轉子軛21的上述旋轉中心218偏移了規定幅度(偏移量213)的位置，其特征在于，由于上述磁體22的上述外徑部215的中心處于與上述轉子軛21的上述旋轉中心218有位置偏移，導致上述轉子29的非平衡旋轉而產生振動。
(10)如圖18所示，一種振動型無刷電動機B3包括轉子29A，其旋轉軸23的一端23a固定在轉子軛21A的旋轉中心218，轉子軛21A上固定有圓筒狀的磁體22A(外徑部周面215Aa)，上述旋轉軸23的另一端23b被軸承部(軸承裝置)26支撐，可以自由旋轉；多個磁芯24，具有呈環狀配置在上述軸承部26周圍的多個顯(磁)極；以及磁體22A，其內徑部214與具備上述多個顯極的磁芯24對置，并且以上述轉子軛21A的上述旋轉中心218為中心，在機械角約0°～180°的范圍216內時，上述內徑部214A的中心和上述外徑部215A的中心212A同時處于與上述轉子軛21A的上述旋轉中心218一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍217內時，上述內徑部214A的中心處于與上述轉子軛21A的上述旋轉中心218一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍217內時，上述外徑部215A的中心212A處于自上述轉子軛21A的上述旋轉中心218偏移了規定幅度(偏移量213)的位置，其特征在于，由于上述磁體22A的上述外徑部215A的中心212A相對于上述轉子軛21A的上述旋轉中心218有位置偏移，導致上述轉子29A的非平衡旋轉而產生振動。
(11)如圖19、圖20所示，一種振動型無刷電動機C3包括轉子29B，其旋轉軸23的一端23a固定在轉子軛21B的旋轉中心218，轉子軛21B上固定有圓盤狀的磁體22B(外徑部周面215a)，上述旋轉軸23的另一端23b被軸承部(軸承裝置)26支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈28，呈環狀配置在上述軸承部26周圍；以及磁體22B，其內徑部214B的中心處于與上述轉子軛21B的上述旋轉中心218一致的位置，而上述外徑部215B的中心處于與上述轉子軛21B的上述旋轉中心218偏移了規定幅度(偏移量213)的位置，其特征在于，由于上述磁體22B的上述外徑部215B的中心相對于上述轉子軛21B的上述旋轉中心218有位置偏移，導致上述轉子29B的非平衡旋轉而產生振動。
(12)如圖21所示，一種振動型無刷電動機D3包括轉子29C，其旋轉軸23的一端23a固定在轉子軛21C的旋轉中心218，轉子軛21C上固定有圓盤狀的磁體22C，上述旋轉軸23的另一端23b被軸承部(軸承裝置)26支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈28，呈環狀配置在上述軸承部26周圍；以及磁體22C，其內徑部214C與上述多個空芯線圈28對置，以上述轉子軛21C的上述旋轉中心218為中心，在機械角約0°～180°的范圍216內，上述內徑部214C的中心和上述外徑部215C的中心同時處于與上述轉子軛21C的上述旋轉中心218一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍217內，上述內徑部214C的中心處于與上述轉子軛21C的上述旋轉中心218一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍217內，上述外徑部215C的中心處于與上述轉子軛21C的上述旋轉中心218偏移了規定幅度(偏移量213)的位置，其特征在于，由于上述磁體22C的上述外徑部215C的中心相對于上述轉子軛21C的上述旋轉中心218有位置偏移，導致上述轉子29C的非平衡旋轉而產生振動。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖2的B-B剖視圖。
圖4是表示對于圖1所示的第1實施例，磁體磁化的示意圖。
圖5是表示對于本發明第2實施例，磁體磁化的示意圖。
圖6(a)、(b)是表示本發明第3實施例的底視圖與側視圖，(c)是表示本發明第4實施例的底視圖。
圖7是表示本發明第5實施例的頂視圖。
圖8是表示本發明第6實施例的頂視圖。
圖9是圖8的A-A剖視圖。
圖10是本發明第6實施例的轉子底視圖。
圖11是本發明第7實施例的轉子底視圖。
圖12是本發明第8實施例的轉子底視圖。
圖13是本發明第9實施例的轉子底面磁化圖。
圖14是本發明第10實施例的轉子底視圖與側視圖。
圖15是本發明第11實施例的頂視圖。
圖16是本發明第12實施例的側面縱向剖視圖。
圖17是圖16的A-A剖視圖。
圖18是本發明第13實施例的頂視剖視圖。
圖19是本發明第14實施例的側面縱向剖視圖。
圖20是圖19的轉子的B-B剖視圖。
圖21是本發明第15實施例的轉子橫向剖視圖。
圖22是現有的振動型電動機的結構圖。
圖23是現有的振動型電動機的結構圖。
圖24是現有的振動型電動機的結構圖。
圖25是現有的振動型電動機的結構圖。
圖1是表示本發明第1實施例的頂視圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖2的B-B剖視圖。圖4是表示對于圖1所示的第1實施例，磁體磁化的圖。圖5是表示對于本發明第2實施例，磁體磁化的圖。圖6的(a)、(b)是本發明第3實施例的底視圖與側視圖，圖6的(c)是表示本發明第4實施例的底視圖。圖7是表示本發明第5實施例的頂視圖。
圖8是表示本發明第6實施例的頂視圖。圖9是圖8的A-A剖視圖。圖10～圖12分別是本發明第6實施例～第8實施例的轉子底視圖。圖13是本發明第9實施例的轉子底面磁化圖。圖14是本發明第10實施例的轉子底視圖與側視圖。圖15是本發明第11實施例的頂視圖。
圖16是表示本發明第12實施例的側面縱向剖視圖。圖17是圖16的A-A剖視圖。圖18是表示本發明第13實施例的頂視剖視圖。圖19是本發明第14實施例的側面縱向剖視圖。圖20是表示圖19的轉子的B-B剖視圖。圖21是表示本發明第15實施例的轉子橫向剖視圖。
首先，利用圖1～圖7，對第1實施例～第4實施例加以說明。第1實施例～第4實施例示出具有磁芯的無刷電動機的實施例。圖1～圖7中，1、1A、1B為轉子軛，1a、1Aa、1Ba為頂板部，aAa1、aBa1為外周緣，1b、1Ab為側面部，2、2A、2B為磁體，3為旋轉軸、3a為旋轉軸3的一端、3b為旋轉軸3的另一端，4為磁芯(環狀磁芯)、4a為顯極，5為線圈，6為軸承裝置(軸承部)，7為金屬基座印刷板，A1～D1為振動型無刷電動機。
<第1實施例>
本發明的第1實施例中的振動型無刷電動機A1具有以下結構。如圖1～圖4所示，旋轉軸3被固定在轉子軛1的旋轉中心，通過軸承裝置6，旋轉軸3可以保持自由旋轉狀態。
軸承裝置6是燒結含油軸承，下端與金屬基座印刷板7鉚接，上端壓入顯極磁芯4的內緣，而且軸承裝置6與磁芯4固定在一起。磁芯4具有向外周方向突出的多個顯極4a，各個顯極4a分別纏有線圈5。磁芯4由6個顯極磁芯4構成。
在半杯狀(半圓形狀)的轉子軛1的內周(側面部)1b上，固定有圓弧狀的磁體2。在圓弧狀的磁體2中，磁化交替排列的2N(N為1、2、……的正數)組N極和S極，在整個圓周上相當有8極(4組磁極)。在第1實施例中，只在半周180°的角度范圍內設置磁體2，如圖4所示，設有4極磁極(2組磁極)。
第1實施例為在圓弧狀的磁體2的全范圍(磁化部與磁體圓弧部一致)內，4極磁化的例子。當纏繞在磁芯4上的線圈5中通電時，就會產生旋轉驅動力。這時，由于磁體2為其圓周被切去一部分的圓弧狀，轉子軛的旋轉中心與重心位置不一致，旋轉時轉子軛就會產生振動。<第2實施例>
本發明的第2實施例中的振動型無刷電動機具有以下結構。如圖5所示，在圓周的一部分被切割呈圓弧狀的磁體2A上，只在磁體2A的一部分范圍設有2N(N＝1、2、……正數)極的磁化部2A1，在兩邊設置非磁化部。
磁化部1A1的磁化范圍是圓弧狀的磁體2A的哪一部分無關重要。磁體2A的磁化極數2N極(N＝1、2……正數)與磁化范圍是驅動電動機的條件，這個條件由磁芯4的顯極數、線圈5的繞線方法等決定。
此外，由于要根據所要求的振動量設計圓弧狀磁體2A的形狀(切割尺寸)，所以如上所述，磁體2A的磁化部2A1的磁化范圍，不必與磁體2A的尺寸(圓弧長度)一致。除此之外，第2實施例中的振動型無刷電動機的結構與上述第1實施例中的振動型無刷電動機的結構一致。<第3實施例>
本發明的第3實施例中的振動型無刷電動機B1具有以下結構。如圖6(a)、(b)所示，由于轉子軛1A的側面部1Ab一部分被切割掉，而使轉子軛1A自身產生旋轉振動。除此之外，如果將上述第1實施例中的振動型無刷電動機的半圓形轉子軛1換為圓形，則第3實施例中的帶有振動型磁芯的無刷電動機B1的結構就與上述第1實施例的結構一致。<第4實施例>
本發明的第4實施例中的振動型無刷電動機C1具有以下結構。如圖6(c)所示，由于轉子軛1B的頂板部1Ba的一部分被切割掉(圖中陰影部分為被切割部分1Ba1)，由于轉子軛1B的重心偏移，而由轉子軛1B產生旋轉振動。這樣，就可以根據所要求的振動量，而任意設定轉子軛1B的側面部1Bb或頂板部1Ba的切口范圍。除此之外，如果將上述第1實施例中的振動型無刷電動機的半圓形轉子軛1換為圓形，則第4實施例中的振動型無刷電動機的結構就與上述第1實施例的結構一致。<第5實施例>
本發明的第5實施例中的振動型磁芯無刷電動機D1具有以下結構。如圖7所示，切去轉子軛1C的側面部1Cb或頂板部1Ca的一部分，或者在切掉側面部1Cb及頂板部1Ca的所余部分，固定一部分圓周被切掉的圓弧狀的磁體2C。
根據需要，可以變更轉子軛1C的缺口部分L1與磁體2C的切掉部分L2的相對位置。此外，根據所要求的振動量，可以任意設定磁體2C的磁化范圍、圓弧狀磁體2C的圓弧長度、轉子軛1C的切口尺寸，而且可以根據需要進行組合。除此之外，第5實施例中的振動型無刷電動機D1的結構，與第1實施例中的振動型無刷電動機的結構一致。
根據上述本發明的各個實施例，振動型無刷電動機有以下優點。即，它不需要現有的振動型電動機的非平衡塊，只需要保證驅動電動機的最低限度的構成部件轉子軛1、1A、1B、1C和磁體2、2A、2B、2C，就能得到所要求的振動量。
此外，由于具有線圈，可把質量大的磁體2、2A、2B、2C作成非平衡形狀，對同一附加能量可以得到更大的振動。
此外，由于轉子軛1、1A、1B、1C與磁體2、2A、2B、2C的切口形狀可以任意設定，根據所要振動量，可以設定圖7中的轉子軛或磁體的角度L1、L2。
此外，由于磁體2、2A、2B、2C的一部分被切割掉，磁體的質量減小，可以使電動機自身輕型化以及成本下降，而且可以大幅度改善環狀磁體的缺陷(即裂紋)的發生。
因此，可以用作要求更加輕型化、節能的尋呼機和便攜式電話等的振動發生源。
其次，利用圖8～圖15，對第6實施例～第11實施例加以說明。第6實施例～第11實施例是軸間隙型的振動型無刷電動機的實施例，在其全周相當于4極的角度設置3相驅動轉子的磁化極，并且，開角90°的空芯線圈以120°間隔排列。
圖8～圖15中，11、11A～11E為轉子軛，11a為頂板面(頂板部)，11b為側面，12、12A～12E為磁體，13為旋轉軸、13a為旋轉軸13的一端、13b為旋轉軸13的另一端，14為印刷板，15為空芯線圈，16為軸承裝置(軸承部)，17為底板，18為轉子，A2～F2為振動型無刷電動機。<第6實施例>
本發明的第6實施例中的振動型無刷電動機A2具有以下結構。如圖8～圖10所示，旋轉軸13的另一端13b固定在轉子軛11的旋轉中心部，旋轉軸13的一端13a被軸承裝置16支撐，可以自由旋轉。磁體12與多個空芯線圈15相向配置。磁體12被從轉子軛11的旋轉中心部向外周方向呈放射狀切割成圓弧狀，固定在由頂板面11a以及側面11b構成的轉子軛11上。空芯線圈15被固定在印刷板14上。
軸承裝置16為燒結含油軸承，下端與形成磁力線回路的磁性材料的底板17鉚接，使固定在轉子軛11上的旋轉軸13保持自由旋轉。底板17的上面與印刷板14貼在一起，印刷板14的上面以粘著劑與多個空芯線圈15固定在一起。圓弧狀的磁體12中，N極與S極被交互排列成2組、整個圓周相當于4個磁極磁化。本實施例中，磁體12呈圓弧狀設置，設有4個磁極。這樣，當多個空芯線圈15中通電時，就會產生旋轉驅動力。這時，由于磁體12為其圓周的一部分被切掉的圓弧狀，轉子軛11的旋轉中心與磁體12的重心位置不一致，旋轉時由轉子18產生振動。<第7實施例>
本發明的第7實施例中的振動型無刷電動機B2具有以下結構。如圖11所示，在圓弧狀磁體12A的圓周的一部分設置切口113。由于該切口113，使轉子軛11A的旋轉中心與磁體12A的重心位置不一致，旋轉時由轉子軛11產生振動。磁體12A與多個空芯線圈15相向配置。磁體12為從轉子軛11A的旋轉中心部向外周方向被切掉一部分的圓板狀，固定在由頂板面11a以及側面11b構成的轉子軛11A上。空芯線圈15被固定在印刷板14上。磁體12A中，被4個磁極磁化。除此之外，第7實施例中的振動型無刷電動機B2的結構，與上述第6實施例中的振動型無刷電動機A2的結構一致。<第8實施例>
本發明的第8實施例中的振動型無刷電動機C2具有以下結構。如圖12所示，由于圓板狀磁體12B的中空部115的中心，與轉子軛11B的旋轉中心114的位置不一致，由于轉子軛11B旋轉產生非平衡振動。磁體12B與多個空芯線圈15相向配置。磁體12B為圓板狀，相對于由頂板面11a構成的轉子軛11B的旋轉中心114，磁體12B的中心116處于偏心位置，而且具有圍繞上述旋轉中心114設置的略圓狀的中空部115。空芯線圈15被放置在印刷板14上。磁體12B中，被4極磁化。除此之外，第8實施例中的振動型無刷電動機C2的結構，與上述第6實施例中的振動型無刷電動機A2的結構一致。<第9實施例>
本發明的第9實施例中的振動型無刷電動機D2具有以下結構。如圖13所示，只在圓弧狀的磁體12C的一部分范圍內設置2極的磁化部118，磁化部118的兩邊分別設有非磁化部112。此時，磁化部118為圓弧狀的磁體12C的哪一部分無關重要。
在本實施例中，磁體12C的磁化極數為2極。根據電動機的特性式樣，磁極可以被設定為2n極(n＝1、2……正數)，也可以根據線圈15的數量、繞線方法或其他條件，任意設定磁化磁極數。此外，由于根據所要求的振動量來設定圓弧狀的磁體12C的形狀(切口尺寸)，上述磁化部118的范圍與磁體12C的尺寸(圓弧的長度)不必一致。除此之外，第9實施例中的振動型無刷電動機D2的結構，與上述第6實施例中的振動型無刷電動機A2的結構完全一致。<第10實施例>
本發明的第10實施例中的振動型無刷電動機E2具有以下結構。如圖14(a)所示，在半圓弧狀(半圓狀)的磁體12D固定在轉子軛11D上，使N極與S極2極磁化。磁體12D與多個空芯線圈15相向配置。磁體12D固定在具備頂板面11a以及側面11b的轉子軛11D上，被從轉子軛11A的旋轉中心部向外周方向切成半圓弧狀。空芯線圈15被固定在印刷板14上。
圖14(b)示出將轉子軛11D的沒有磁體12D的那部分切掉后的側面11b。由于相對于轉子軛11D的旋轉中心，磁體12D的重心有位置偏移，旋轉時可由轉子18產生振動。除此之外，第10實施例中的振動型無刷電動機E2的結構，與上述第6實施例中的振動型無刷電動機A2的結構完全一致。<第11實施例>
本發明的第11實施例中的振動型無刷電動機F2具有以下結構。如圖15所示，轉子軛11E的頂板面11a或側面11b的一部分被切割掉，其上固定有圓周的一部分被切掉而成圓弧狀的磁體12E。換言之，頂板部11a從轉子軛11E的旋轉中心向外周方向被切掉，呈放射狀缺口。由于磁體12E的重心偏離了轉子軛11E的旋轉中心而產生振動。其特點為，可以根據所要求的振動量，任意設定轉子軛11E的頂板面11a或側面11b的切口范圍，而不必與磁體12E的圓周方向的切口長度相同。此外，也可以同時切掉轉子軛11E的頂板面11a與側面11b。除此之外，第11實施例中的振動型無刷電動機F2的結構，與上述第6實施例中的振動型無刷電動機A2的結構完全一致。
根據具有上述結構的振動型無刷電動機，無需非平衡塊，只要驅動電動機所需的最低限度的構成部件，就可以簡單地得到所要求的振動量。由于空芯線圈的存在，大質量的磁體與轉子軛處于非平衡狀態，對于同一附加能量，就可以得到更大的振動，而使效率提高。此外，由于轉子軛、磁體的切口形狀可以任意設定，根據所要求的振動量，可以調節角度。此外，由于磁體的一部分被切掉，磁體的質量減小，可以使電動機輕型化以及成本下降。而且可以大幅度改善環狀磁體的缺陷(即裂紋)的發生，而提高成品率。
上述實施例雖然主要對3相4極3空芯線圈的例子做了說明，本發明的效果體現在，可以根據電動機的式樣，選擇任意相數、2n極(n＝1、2……正數)的磁極數以及任意的空芯線圈數、空芯線圈配置。因此，作為今后要求更加輕型化、更加節能化的尋呼機、手提電話等的振動發生源，振動型無刷電動機會得到更加積極的效果，這一點是毋庸置疑的。
最后，利用圖16～圖21，對第12實施例～第15實施例加以說明。第12實施例～第15實施例為磁芯無刷電動機或具有平板無縫結構的無刷電動機。
圖16～圖21中，21、21A～21C為轉子軛，22、22A～22C為磁體，23為旋轉軸、23a為旋轉軸的一端、23b為旋轉軸的另一端，24為磁芯，25為線圈，26為軸承裝置(軸承部)，27為印刷板，28為空芯線圈，29、29A～29C為轉子，210為底板，212、212A～21C為磁體的外徑部中心，213為偏移量，214、214A～214C為磁體的內徑部，215、215A～215C為磁體的外徑部，215a、215Aa為外徑部周面，216為0°～180°角度范圍，217為180°～360°角度范圍，218為旋轉中心，A3～D3分別為振動型無刷電動機。<第12實施例>
本發明的第12實施例中的振動型無刷電動機A3為徑向縫隙型無刷電動機。它具有3相驅動，圓筒狀的磁體22的磁化極在整個一周上為8極，磁芯4的顯極為6個。
如圖16、圖17所示，圓筒狀的磁體22的外徑部周面215a固定在杯狀的轉子軛21的內周側面。旋轉軸23的一端23a壓入并固定在轉子軛21上，旋轉軸23的另一端23b被燒結含油軸承裝置26支撐，可以自由旋轉。上述磁體22的內徑部214中，交替設置N極、S極共8極磁化(圖中沒有表示)。轉子29由上述的轉子軛21、磁體22、旋轉軸23構成。
另一方面，在對著上述轉子29作為定子的一個構成部分的軸承裝置26的周圍，呈環狀地固定有磁芯24。磁芯24具有向外周方向突出的多個顯極，各顯極上分別繞有線圈25。
這樣，當繞在各顯極上的線圈25通電時，產生旋轉驅動力，使轉子29旋轉。
上述圓筒狀的磁體22的內徑部214的中心，與旋轉軸23的旋轉中心218一致。與此相對，磁體22的外徑部215的中心212，與磁體22的內徑部214的中心不一致，與旋轉軸23的旋轉中心也不一致。這樣，圓筒狀的磁體22在全周方向(直徑方向全周)上壁厚不均一，一部分為偏心厚度，結果使上述轉子29發生非平衡旋轉，產生振動。
本實施例中，轉子29(旋轉軸23)的旋轉中心218與磁體22的外徑部中心215的位置偏移量為213，設定為磁體22的內徑部214半徑的7％。這個偏移量213越小、轉子軛21的外徑越小，上述非平衡振動的發生量就越小。另一方面，如果使上述偏移量213變化到磁體22的內徑部214的半徑的50％，雖然可以使非平衡振動增大，但卻需要轉子軛21的直徑增大為2倍，這不適于電動機A3的小型化。
因此，旋轉軸23的旋轉中心218與磁體22的外徑部中心215的偏移量213，以磁體22的內徑部214的半徑的3％～20％為適宜。由于磁體22的內徑部214的中心位置與構成多個顯極磁芯24的外徑的中心位置一致，磁體22的內徑部214與多個顯極磁芯24的外徑之間總是保持一定的空隙，因此電動機A3的旋轉精度高。<第13實施例>
本發明的第13實施例中的振動型無刷電動機B3為徑向縫隙型無刷電動機。它具有3相驅動，圓筒狀的磁體22A的磁化極在整個一周上為8極，磁芯4的顯極為6個，對于與上述電動機的相同部件標以相同標號，省略其說明。
如圖18所示，圓筒狀的磁體22A的外徑部周面215Aa固定在杯狀的轉子軛21A的內周側面。旋轉軸23的一端23a壓入并固定在轉子軛21A上，旋轉軸23的另一端被燒結含油軸承裝置26(圖中沒有表示)支撐，可以自由旋轉。上述磁體22A的內徑部214A中，交替設置N極、S極，共8極磁化(圖中沒有表示)。轉子29由上述的轉子軛21A、磁體22A、旋轉軸23構成。
另一方面，在對著上述轉子29A作為定子的一個構成部分的軸承裝置26的周圍，呈環狀地固定有磁芯24。磁芯24具有向外周方向突出的多個顯極，各顯極上分別繞有線圈25。
這樣，當繞在各顯極上的線圈25通電時，產生旋轉驅動力，使轉子29A旋轉。
上述圓筒狀的磁體22A的內徑部214A的中心，在機械角約0°～360°范圍內，與旋轉軸23的旋轉中心218一致。于此相對，磁體22A的外徑部215A的中心212A，在機械角約0°～180°范圍216內，處于與磁體22A的內徑部214A的中心一致的位置；在機械角約180°～360°范圍217內，處于與磁體22A的內徑部214A的中心不一致的位置(偏移量213)。這樣構成的磁體22A的機械角約0°～180°范圍216與機械角約180°～360°范圍217的外周連接部215Aa1與215Aa2被平滑地連接。
如此結構的磁體22A，相對于機械角約0°～180°范圍216，機械角約180°～360°范圍217內的壁厚更厚。因此，圓筒狀的磁體22A的壁厚在全周方向上不均一，一部分為偏心厚度，其結果是上述轉子29A發生非平衡旋轉，產生振動。
此外，由于磁體22A的內徑部214A的中心位置與構成多個顯極磁芯24的外徑的中心位置一致，磁體22A的內徑部214A與多個顯極磁芯24之間總是保持一定的空隙，因此電動機B3的旋轉精度高。<第14實施例>
本發明的第14實施例中的振動型無刷電動機C3為平板無縫結構的振動型無刷電動機。對于與上述電動機的相同部件標以相同標號，省略其說明。
如圖19、圖20所示，圓盤狀的磁體22B固定在杯狀的轉子軛21B的內表面(頂板面)上。旋轉軸23的一端23a壓入并固定在轉子軛21B上，旋轉軸23的另一端23b被燒結含油軸承裝置26支撐，可以自由旋轉。上述磁體22B的底面上，交替設置N極、S極，共8極磁化(圖中沒有表示)。在上述軸承裝置26的周圍的底板210上，固定有層壓印刷板27。印刷板27上，以旋轉軸23為中心，等角度間隔呈環狀地固定有6個空芯線圈28。上述磁體22B與多個空芯線圈28，在軸方向上相向配置，中間有一定空隙。轉子29B由上述的轉子軛21B、磁體22B、旋轉軸23構成。
這樣，當上述空隙線圈28通電時，產生旋轉驅動力，使轉子29B旋轉。
上述圓盤狀的磁體22B的內徑部214B的中心，與旋轉軸23的旋轉中心218一致。于此相對，磁體22B的外徑部215B的中心212B，與磁體22B的內徑部214B的中心不一致，與旋轉軸23的旋轉中心218也不一致(偏移量213)。這樣，以圓盤狀的磁體22B的旋轉中心開始的半徑，在全周方向(直徑方向全周)上不均等，一部分為偏心長度，其結果是上述轉子29B發生非平衡旋轉，產生振動。<第15實施例>
本發明的第15實施例中的振動型無刷電動機D3為平板無縫結構的振動型無刷電動機。對于與上述電動機的相同部件標以相同標號，省略其說明。
如圖21所示，圓盤狀的磁體22C固定在杯狀的轉子軛21C的內表面(頂板面)上。旋轉軸23的一端23a壓入固定在轉子軛21C上，旋轉軸23的另一端23b被燒結含油軸承裝置26(圖中沒有表示)支撐，可以自由旋轉。上述磁體22C的底面上，交替設置N極、S極，共8極磁化(圖中沒有表示)。在上述軸承裝置26的周圍的底板上，固定有層壓印刷板(圖中沒有表示)。印刷板上，固定有多個空芯線圈(圖中沒有表示)。上述磁體22C與多個空芯線圈，在軸方向上相向配置，中間有一定空隙。轉子29C由上述的轉子軛21C、磁體22C、旋轉軸23構成。
這樣，當上述空芯線圈通電時，產生旋轉驅動力，使轉子29C旋轉。
上述圓盤狀的磁體22C的內徑部214C的中心，在機械角約0°～360°范圍內，處于與旋轉軸23的旋轉中心218一致的位置。于此相對，磁體22C的外徑部215C的中心212C，在機械角約0°～180°范圍216內，處于與磁體22C的內徑部214C的中心一致的位置；在機械角約180°～360°范圍217內，處于與磁體22C的內徑部214C的中心不一致的位置(偏移量213)。如此構成的磁體22C的機械角約0°～180°范圍216與機械角約180°～360°范圍217的外周連接部215Aa1與215Aa2被平滑地連接。
與機械角約0°～180°范圍216相比，如此結構的磁體22C從機械角約180°～360°范圍217的旋轉中心開始的半徑更大。因此，從圓盤狀的磁體22C的旋轉中心開始的半徑在全周方向上長度不均一，一部分為偏心長度，其結果是上述轉子29C發生非平衡旋轉，產生振動。
此外，由于磁體22C的內徑部214C的中心位置與復數空芯線圈的外徑的中心位置一致，磁體22C的內徑部214C與多個顯極磁芯24之間總是保持一定的空隙，因此電動機D3的旋轉精度高。
本發明的第1實施例～第11實施例中的振動型無刷電動機，不必添加新的產生振動所需的部件，因此可以降低成本、減少工時。此外，只需設定轉子軛、磁體的形狀，就可以根據需要任意設定轉子軛的振動效果(振動量)的大小。因此，本發明可以提供產生適當振動的振動型無刷電動機，作為各種各樣尋呼機、手提電話的振動源。
此外，本發明的第12實施例～第15實施例中的振動型無刷電動機，由于圓筒狀的磁體的內徑部的中心處于與轉子軛的旋轉中心一致的位置，圓筒狀的磁體的外徑部的中心與轉子軛的旋轉中心有位置偏移，由于固定有圓筒狀的磁體的轉子的非平衡旋轉而產生振動。這樣，不必添加新的部件就可以形成振動，因此可以降低成本、減少工時。此外，由于上述偏移量可以任意變更，振動效果的大小就可以任意設定。因此，可以提供有效、靈活使用的本發明的振動型無刷電動機，作為今后要求更加小型輕量、節能化的尋呼機、手提電話等的振動發生源。
權利要求
1.一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機構造的振動型無刷電動機，包括旋轉軸，其一端被軸承部支撐，可以自由旋轉，另一端被固定在轉子軛的旋轉中心；環狀磁芯，配置在上述旋轉軸的周圍；以及轉子軛，具有形成為從固定上述旋轉軸的另一端的中心向外周方向切割的呈放射狀缺口形狀的側面部，并且所述側面部相對著上述環狀磁芯全部或部分地配置圓弧狀的磁體，其特征在于，通過上述轉子軛的非平衡旋轉而產生振動。
2.一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機構造的振動型無刷電動機，包括旋轉軸，其一端被軸承部支撐，可以自由旋轉，另一端被固定在轉子軛的旋轉中心；環狀磁芯，配置在上述旋轉軸的周圍；以及轉子軛，具有以固定上述旋轉軸的另一端的中心為中心形成的圓盤狀的頂板部，和與上述頂板部的外周緣相連接且與上述環狀磁芯相對地全部或部分地配置磁體的側面部，并將上述側面部的一部分切掉而呈圓弧狀缺口，其特征在于，通過上述轉子軛的非平衡旋轉而產生振動。
3.一種具有外轉子型磁芯的無刷電動機構造的振動型無刷電動機，包括旋轉軸，其一端被軸承部支撐，可以自由旋轉，另一端被固定在轉子軛的旋轉中心；環狀磁芯，配置在上述旋轉軸的周圍；以及轉子軛，具有以固定上述旋轉軸的另一端的中心為中心形成的圓盤狀的頂板部，和與上述頂板部的外周緣相連接且于上述環狀磁芯相對地全部或部分地配置磁體的側面部，并將形成為圓盤狀的上述頂板部從中心向外周方向切成放射狀的缺口，其特征在于，通過上述轉子軛的非平衡旋轉而產生振動。
4.上述權利要求1中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
5.上述權利要求2中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
6.上述權利要求3中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
7.一種具有軸間隙型無刷電動機構造的振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在固定有磁體的轉子軛的旋轉中心，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈，呈環狀配置在上述軸承裝置的周圍；以及圓弧狀的磁體，與上述多個空芯線圈對置，從具備頂板部的上述轉子軛的上述旋轉中心向外周方向被切割，呈放射狀或半圓弧狀缺口，或為其一部分被切掉的圓板狀，其特征在于，通過上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
8.上述權利要求7中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，上述頂板部從上述轉子軛的上述旋轉中心向外周方向被切割，呈放射狀的缺口。
9.一種具有軸間隙型無刷電動機構造的振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在固定有磁體的轉子軛的旋轉中心，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈，呈環狀配置在上述軸承裝置的周圍；以及圓盤狀磁體，具有中空部分，該中空部分的中心位置相對于與上述多個空芯線圈對置配置的具有頂板部的上述轉子軛的上述旋轉中心偏移，并且是圍繞上述旋轉中心設置的大致圓形，其特征在于，由于上述中空部的中心相對于上述轉子軛的上述旋轉中心有位置偏移，導致上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
10.上述權利要求7中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
11.上述權利要求8中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
12.上述權利要求9中記載的振動型無刷電動機，其特征在于，在上述磁體的全部或者一部分，將2N組N極和S極磁化，N為正數。
13.一種振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在轉子軛的旋轉中心，轉子軛上固定有圓筒狀的磁體，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個磁芯，呈環狀配置在上述軸承部周圍的多個顯(磁)極；以及磁體，其內徑部與具備上述多個顯極的磁芯對置，內徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，并且上述外徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心偏移了規定幅度的位置，其特征在于，通過上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
14.一種振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在轉子軛的旋轉中心，轉子軛上固定有圓筒狀的磁體，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個磁芯，呈環狀配置在上述軸承部周圍的多個顯(磁)極；以及磁體，其內徑部與具備上述多個顯極的磁芯對置，并且以上述轉子軛的上述旋轉中心為中心，在機械角約0°～180°的范圍內的上述內徑部的中心和上述外徑部的中心同時處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍內的上述內徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍內的上述外徑部的中心處于自上述轉子軛的上述旋轉中心偏移了規定幅度的位置，其特征在于，通過上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
15.一種振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在轉子軛的旋轉中心，轉子軛上固定有圓盤狀的磁體，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈，呈環狀配置在上述軸承部周圍；以及磁體，其內徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，而上述外徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心偏移了規定幅度的位置，其特征在于，由于上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
16.一種振動型無刷電動機，包括轉子，其旋轉軸的一端固定在轉子軛的旋轉中心，轉子軛上固定有圓盤狀的磁體，上述旋轉軸的另一端被軸承部支撐，可以自由旋轉；多個空芯線圈，呈環狀配置在上述軸承部周圍；以及磁體，其內徑部與上述多個空芯線圈對置，以上述轉子軛的上述旋轉中心為中心，在機械角約0°～180°的范圍內，上述內徑部的中心和上述外徑部的中心同時處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍內，上述內徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心一致的位置，在機械角約180°～360°的范圍內，上述外徑部的中心處于與上述轉子軛的上述旋轉中心偏移了規定幅度的位置，其特征在于，通過上述轉子的非平衡旋轉而產生振動。
全文摘要
本發明提供了一種在不提高成本、不增加工時的情況下,可以任意設定振動幅度的無刷電動機。具有外轉子型磁芯的無刷電動機構造的振動型無刷電動機A1的結構包括:旋轉軸3,旋轉軸3的一端3a被軸承部(軸承裝置)支撐,可以自由旋轉,另一端3b被固定在轉子軛1的旋轉中心;環狀磁芯4,配置在上述旋轉軸3的周圍;轉子軛1,具有被作成從固定前述旋轉軸3的另一端3b的中心向外周方向切割而呈放射狀缺口的形狀,而且與磁芯4對置的、全部或部分配置圓弧狀的磁體2的側面部1b。
文檔編號H02K7/06GK1367569SQ02100970
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月10日 優先權日2001年1月24日
發明者梶原秀敏, 巖井廣 申請人:日本勝利株式會社