專利名稱:無(wú)刷馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無(wú)刷馬達(dá),所述無(wú)刷馬達(dá)埋置并應(yīng)用于便攜式信息終端裝置中, 所述便攜式信息終端裝置如移動(dòng)電話、AV設(shè)備、娛樂(lè)裝置、按摩裝置、風(fēng)扇馬達(dá)等。
背景技術(shù):
本領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)包括日本未經(jīng)審查的專利公開(kāi)文獻(xiàn)No. 2005-137036。該公開(kāi) 文獻(xiàn)中披露的無(wú)刷馬達(dá)包括設(shè)置在板狀托架上的電路板,設(shè)置在該電路板上的兩個(gè)空芯線 圈以及設(shè)置在所述空芯線圈的空芯部中的磁性片。
發(fā)明內(nèi)容
待解決的問(wèn)題然而,上述的傳統(tǒng)無(wú)刷馬達(dá)具有以下問(wèn)題。即,由于線圈設(shè)置在電路板上,所以當(dāng) 設(shè)置線圈時(shí)必須通過(guò)夾具來(lái)實(shí)施線圈的定位。這樣用夾具來(lái)定位線圈,夾具形狀的不規(guī)則 性以及由夾具保持的線圈形狀的不規(guī)則性具有累積效應(yīng),因而使得線圈的位置可能容易出 現(xiàn)誤差。而且,線圈位置的任何誤差會(huì)導(dǎo)致磁體與線圈之間的位置關(guān)系發(fā)生偏離,從而出現(xiàn) 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩有所減小的問(wèn)題。尤其是,如果馬達(dá)被薄型化及小型化,這種誤差具有顯著 影響。本發(fā)明的目的是提供一種能夠改進(jìn)線圈的位置精度的無(wú)刷馬達(dá)。解決問(wèn)題的手段根據(jù)本發(fā)明,提供了一種包括轉(zhuǎn)子和定子的無(wú)刷馬達(dá),所述轉(zhuǎn)子和所述定子容置 在包括基部的殼體內(nèi),所述無(wú)刷馬達(dá)包括電路板,所述電路板被設(shè)置在所述基部上并包括 被固定在所述電路板上用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器;磁體,所述磁體 被設(shè)置成與所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器相對(duì)并被固定到所述轉(zhuǎn)子;空芯線圈,所述空芯線圈包括 空芯部,所述空芯部形成于所述空芯線圈的中央并被設(shè)置成與所述磁體相對(duì);以及線圈板, 所述線圈板包括凸部,所述凸部被裝配到所述空芯線圈的空芯部并形成于所述線圈板的上 表面上,以便對(duì)空芯線圈進(jìn)行定位和設(shè)置,并且所述線圈板與所述電路板并排地設(shè)置在所 述基部上。根據(jù)本發(fā)明的無(wú)刷馬達(dá),由于空芯線圈的空芯部被裝配至凸部以便對(duì)空芯線圈進(jìn) 行定位,所以能夠容易且可靠地實(shí)施定位并便于線圈的快速組裝工作。此外,由于對(duì)線圈的 定位無(wú)需夾具,所以可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)線圈的位置精度,由此提高線圈的位置精度。而且,盡管 因線圈的尺寸減小而使得線圈的定位變得困難,但本發(fā)明能夠容易地應(yīng)對(duì)線圈的薄型化和 小型化,即,能夠容易地應(yīng)對(duì)馬達(dá)的薄型化和小型化。另外,還可通過(guò)使電路板和線圈板相 互并排地設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的薄型化和小型化。在這種情況下,由于線圈板與電路板并排設(shè)置,所以磁性體、線圈以及電路板不必 疊置,由此便于馬達(dá)的薄型化。而且,由于磁性體設(shè)置在兩個(gè)空芯線圈之間,所以可任意地 選擇磁性體的尺寸,與設(shè)置在線圈的空芯部中的磁性體相比,本發(fā)明的磁性體可具有更大的尺寸,并可通過(guò)與磁體協(xié)作而可靠地控制轉(zhuǎn)子的靜止位置。另外,由于線圈和磁性體被固 定到線圈板,所以可通過(guò)線圈板精確地確定線圈與磁性體之間的位置關(guān)系,并可通過(guò)使轉(zhuǎn) 子準(zhǔn)確地停止在線圈與磁體之間受到激振力作用的位置而可靠地起動(dòng)該轉(zhuǎn)子在這種情況下,支撐轉(zhuǎn)子的是線圈板的座部,而非由金屬制成的構(gòu)件,所以不必在 轉(zhuǎn)子與定子之間的滑動(dòng)部設(shè)置由樹(shù)脂制成的墊圈,由此使得馬達(dá)的厚度能夠減少達(dá)墊圈的 厚度。而且,在組裝馬達(dá)時(shí)無(wú)需墊圈的組裝作業(yè),因而便于馬達(dá)的快速組裝。根據(jù)這種構(gòu)造,當(dāng)沿軸的徑向通過(guò)切口部插入電路板以便將電路板裝配到線圈板 的裝配凹部時(shí),由于電路板不會(huì)與沿軸的軸線方向組裝的其它構(gòu)件相沖突,所以電路板能 被可靠地組裝在基部上。而且,通過(guò)利用爪部,可快速地組裝馬達(dá),并可防止電路板與線圈 板之間發(fā)生反沖。這抑制了因振動(dòng)引起的、旋轉(zhuǎn)位置傳感器與空芯線圈之間的位置關(guān)系的 偏離,并防止馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩減小,由此提高了馬達(dá)的可靠性。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,可提高線圈的位置精度。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)刷馬達(dá)的立體分解圖;圖2為示出圖1所示的定子的立體圖;圖3為示出圖1所示的定子的俯視圖;圖4為沿圖3的線IV-IV剖開(kāi)的無(wú)刷馬達(dá)的剖視圖;圖5為沿圖3的線V-V剖開(kāi)的無(wú)刷馬達(dá)的剖視圖;圖6為沿圖3的線VI-VI剖開(kāi)的剖視圖。1 無(wú)刷馬達(dá)10:基部IOa 側(cè)壁IOb:切口部11 蓋部12 軸20 轉(zhuǎn)子21 軸承22 轉(zhuǎn)子軛(rotor yoke)23 磁體24 配重30:定子31:電路板32 線圈板32a 座部32b,32c:凸部32h,32j:爪部32k 裝配凹部
41 孔傳感器IC (旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器)42,43 空芯線圈 42a、43b 空芯部44 齒槽板(cogging plate)(磁性體)H:殼體
具體實(shí)施例方式在下文中,將詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)刷馬達(dá)。如圖1所示,無(wú)刷馬達(dá)1包括容置在如移動(dòng)電話等裝置中的小型扁平振動(dòng)馬達(dá) (coin type vibration motor)。這種無(wú)刷馬達(dá)1具有直徑為IOmm的殼體H,所述殼體H包 括基部10和蓋部11,所述基部10和蓋部11沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相互裝配。在殼體內(nèi),固定 有軸12,并容置有轉(zhuǎn)子20,軸12用作轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)的中心軸線。轉(zhuǎn)子20具有軸承21和盤(pán)形轉(zhuǎn)子軛22,軸12插入并穿過(guò)所述軸承21,所述盤(pán)形轉(zhuǎn) 子軛22被固定到該軸承21并與該軸承21 —體旋轉(zhuǎn)。環(huán)形磁體23以軸12為中心地固定 到轉(zhuǎn)子軛22的下表面,并且N極和S極沿圓周方向交替地向著磁體23磁化。而且,近似新 月形的配重24被固定到轉(zhuǎn)子軛22的外周緣的一部分,轉(zhuǎn)子軛22由配重24偏心地加重,由 此通過(guò)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。如圖2所示,定子30設(shè)置在基部10的上方,并且定子30包括電路板31和線圈 板32,所述電路板31包括用于檢測(cè)磁體23的磁能以及檢測(cè)轉(zhuǎn)子20的旋轉(zhuǎn)位置的孔傳感器 IC(旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器)41,所述線圈板32由樹(shù)脂制成并與電路板31并排地進(jìn)行安裝。如圖3和圖4所示,以軸12為中心的圓形座部32a與線圈板32 —體地形成。轉(zhuǎn) 子20的軸承21設(shè)置在座部32a上,轉(zhuǎn)子20通過(guò)軸承21可旋轉(zhuǎn)地支撐于座部32a。如此, 由樹(shù)脂制成的座部32a支撐轉(zhuǎn)子20,因而無(wú)需在轉(zhuǎn)子與定子之間的滑動(dòng)部處設(shè)置墊圈,從 而使得馬達(dá)的厚度能夠減少達(dá)墊圈的厚度。而且,在組裝馬達(dá)時(shí)無(wú)需墊圈的組裝作業(yè),由此 便于快速組裝馬達(dá)。如圖3和圖5所示,空芯線圈42、43在線圈板32上設(shè)置成與磁體23相對(duì),在所述 空芯線圈42、43的中央形成有近似梯形的空芯部42a、43a。近似梯形的凸部32b、32c相對(duì) 于軸12軸向?qū)ΨQ地設(shè)置在線圈板32的上表面上,并且各個(gè)凸部32b、32c是略微壓配合到 空芯線圈42、43的各個(gè)空芯部42a、43a中??招揪€圈和線圈部的數(shù)目可分別為三個(gè)或三個(gè) 以上。這樣,通過(guò)將空芯部42a、43a裝配到凸部32b、32c,可通過(guò)線圈板32對(duì)空芯線圈42、 43容易且可靠地進(jìn)行定位,使得空芯線圈42、43得以快速地組裝。此外,由于對(duì)空芯線圈 42,43的定位無(wú)需夾具,所以可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)空芯線圈42、43的位置精度,由此提高線圈的位 置精度。而且,盡管因線圈的尺寸減小而使得線圈的定位變得困難,但通過(guò)將線圈的空芯部 裝配到線圈板的凸部,可容易地對(duì)線圈進(jìn)行定位,由此可容易地應(yīng)對(duì)線圈的薄型化和小型 化,即,可容易地應(yīng)對(duì)馬達(dá)的薄型化和小型化。另外,在線圈板32的下表面上,在空芯線圈42與43之間形成有近似扇形的凹部 32η,并在所述凹部32η上設(shè)有與凹部32η形狀相同的齒槽板(磁性體)44。齒槽板(楔齒 板)44由例如硅鋼板形成,并通過(guò)與磁體23協(xié)作而產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩(cogging torque)來(lái)控 制轉(zhuǎn)子20的靜止位置。而且,通過(guò)使轉(zhuǎn)子20停止在磁體23與空芯線圈42、43之間受到激振力作用的位置而可靠地起動(dòng)轉(zhuǎn)子20。這樣,空芯線圈42、43以及齒槽板44設(shè)置在線圈板32上以便不會(huì)在其上疊置。而且,用于將電路板31裝配到其中的裝配凹部32k形成在線圈板32中,電路板31與線圈 板32在基部10上的同一平面上相互鄰接。由于線圈板32和電路板31相互并排地設(shè)置, 所以電路板31、空芯線圈42、43以及齒槽板44不會(huì)疊置,這種構(gòu)造有助于無(wú)刷馬達(dá)1的薄型化。而且,由于設(shè)置在線圈板32上的齒槽板44位于空芯線圈42與43之間,所以齒槽 板44可具有較大的尺寸,并可通過(guò)產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的齒槽轉(zhuǎn)矩來(lái)可靠地控制轉(zhuǎn)子20的靜止 位置。另外,由于空芯線圈42、43以及齒槽板44固定到線圈板32,所以可通過(guò)線圈板32精 確地確定空芯線圈42、43與齒槽板44之間的位置關(guān)系,并可通過(guò)使轉(zhuǎn)子20準(zhǔn)確地停止在 磁體23與空芯線圈42、43之間受到激振力作用的位置而容易地起動(dòng)轉(zhuǎn)子20。如圖2和圖3所示,從線圈板32突出的四個(gè)舌片32d至32g沿軸12的徑向形成 在線圈板32的外周緣上,并沿圓周方向相互隔開(kāi)。舌片32d至32g與線圈板32 —體地形 成,并且舌片32d至32g壓靠于蓋部11的底端11a。結(jié)果,線圈板32通過(guò)舌片32d至32g 夾設(shè)在基部10與蓋部11之間。因此,可通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造將線圈板32固定到殼體H。此外, 沿蓋部11的底端Ila對(duì)基部10進(jìn)行焊接。如圖1和圖3所示,在基部10的側(cè)壁IOa中,沿基部10的上表面在軸12的徑向 上形成有用于將電路板31插入其中的切口部10b。當(dāng)將電路板31插過(guò)切口部IOb并裝配 到裝配凹部32k中時(shí),電路板31能被可靠地組裝在基部10上,而不會(huì)與相對(duì)于基部10沿 旋轉(zhuǎn)軸線方向組裝的其它構(gòu)件相沖突。如圖6所示,在線圈板32上形成有朝向裝配凹部32k突出的一對(duì)爪部32h、32j。 在組裝電路板31的同時(shí),從切口部IOb插入的電路板31保持在爪部32h、32j與基部10之 間,由此便于馬達(dá)的快速組裝。此外,防止電路板31與線圈板32之間發(fā)生反沖(backlash)。 這抑制了因振動(dòng)引起的、孔傳感器IC41與空芯線圈42、43之間的位置關(guān)系的偏差,并防止 馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩減小,由此提高了馬達(dá)的可靠性。不用說(shuō),本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例。例如,作為旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置,可分別設(shè)置 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC和孔傳感器,或者可使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC,所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC起到根據(jù)流經(jīng)馬達(dá) 的電流或馬達(dá)的感應(yīng)電壓來(lái)估計(jì)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)位置的功能。此外,磁性體可呈棒狀和板狀。旋 轉(zhuǎn)軸可被設(shè)置在殼體內(nèi),轉(zhuǎn)子軛可被固定到該旋轉(zhuǎn)軸。
權(quán)利要求
一種無(wú)刷馬達(dá),包括轉(zhuǎn)子和定子,所述轉(zhuǎn)子和所述定子容置在包括基部的殼體內(nèi),所述無(wú)刷馬達(dá)包括電路板,所述電路板被設(shè)置在所述基部上并包括被固定在所述電路板上用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器;磁體,所述磁體被設(shè)置成與所述旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器相對(duì)并被固定到所述轉(zhuǎn)子;空芯線圈,所述空芯線圈包括空芯部,所述空芯部形成于所述空芯線圈的中央并被設(shè)置成與所述磁體相對(duì);以及線圈板,所述線圈板包括凸部,所述凸部被裝配到所述空芯線圈的空芯部并形成于所述線圈板的上表面上用以對(duì)所述空芯線圈進(jìn)行定位和設(shè)置,并且所述線圈板與所述電路板并排地設(shè)置在所述基部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷馬達(dá),其中,在所述線圈板上設(shè)有至少兩個(gè)空芯線圈,在 所述兩個(gè)空芯線圈之間設(shè)有磁性體以便與所述磁體協(xié)作來(lái)控制所述轉(zhuǎn)子的靜止位置,所述 磁性體被固定到所述線圈板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)刷馬達(dá),其中所述線圈板一體地形成有可旋轉(zhuǎn)地支撐 所述轉(zhuǎn)子的座部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的無(wú)刷馬達(dá),其中,在所述基部的側(cè)壁中形成有用 于沿所述軸的徑向插入所述電路板的切口部,在所述線圈板上形成有裝配凹部和爪部,從 所述切口部插入的所述電路板被裝配到所述裝配凹部中,所述爪部朝向所述裝配凹部突出 并保持所述電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)刷馬達(dá),由于通過(guò)將空芯線圈的空芯部裝配到形成在線圈板中的凸部,所以該無(wú)刷馬達(dá)允許空芯線圈容易地得以定位并便于線圈的快速組裝。而且,由于對(duì)線圈的定位無(wú)需夾具,所以可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)線圈的位置精度,由此提高了線圈的位置精度。此外,盡管因線圈的尺寸減小而使得線圈的定位變得困難,但本發(fā)明能夠容易地應(yīng)對(duì)線圈的薄型化和小型化,即,能夠容易地應(yīng)對(duì)馬達(dá)的薄型化和小型化。另外,還可通過(guò)使電路板和線圈板相互并排地設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的薄型化和小型化。
文檔編號(hào)H02K21/24GK101960697SQ20098010704
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者齋藤勝典 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)科寶株式會(huì)社