JP2001070882A - 偏平形振動発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のものに比較して大きな振動が得られ、
カードタイプや腕時計タイプのページャ等に適する偏平
形振動発生装置を得ること。 【解決手段】 偏平形コアレス偏心振動用電気子が偏心
且つ振動して回転するようにｎ（ｎは２以上の整数）個
の電機子コイル群をｍ（ｍは２以上の整数）相配置とな
るように周方向に位相をずらせて重畳配置して軸方向か
ら見て正円形板状とならない偏心形状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型無線機などに
おいて振動によって呼び出しを伝えるページャ等の呼び
出し装置、聴覚障害者用の信号受信器、所定の信号を伝
達する装置、軽いバイブレータを人体等に与えることが
できマッサージ効果あるいは軽い振動を必要とするマッ
サージ装置等に適する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の振動を発生させるための
装置のうちでも、ページャは小型無線機の呼び出し装置
として代表的なものとなっており、取り分けページャの
普及率は高い。従って、以下においては、ページャを中
心に説明する。

【０００３】従来、ページャとしては、電話の呼び出し
があったことを当該ページャの携帯者に知らせる目的
で、無線呼び出し信号をページャの内部受信機が受信し
たときに、その内部の発音装置によって警告音を発生さ
せるようにしていた。

【０００４】しかし、発音装置による警告音の呼び出し
信号は場所を選ばず鳴り出すため、周囲に悪い影響を与
えたり、また周辺環境が騒音の著しい場所では、逆にそ
の警告音が聞こえず、電話の呼び出しを知ることができ
なかった。

【０００５】その対策として、昨今のページャでは、呼
び出しの警告信号として発音による以外に振動による警
告信号を発するようにし、発音と振動のいずれの警告信
号を任意に選択できるようにしている。

【０００６】この種のページャの代表的な振動発生装置
について、以下に説明する。

【０００７】従来におけるページャ振動発生装置は、ラ
ジアルギャップタイプの円筒形コアレスモータの端面に
突出した回転軸に高価なタングステン等の高比重合金で
出来た偏心振動錘（所謂、分銅と呼ばれているもの）を
接着剤や加締め手段にて取り付けて形成したものとなっ
ている。偏心振動錘は、部分円運動して偏心振動させる
ものであるため、回転軸方向から見た形状が、正円板形
状を形成しないように、半円状または扇板形状になって
いる。

【０００８】かかる円筒形コアレスモータを用いた振動
発生装置をページャ本体内に固定し、該モータを回転さ
せれば偏心振動錘が部分円運動、即ち偏心回転するの
で、そのときに発生する遠心力による振動が、ページャ
本体に伝播する。従って、ページャを身につけている者
にその振動が伝わり、電話の呼び出しがあったことを知
ることができる。

【０００９】ページャにおける振動発生装置の主流は、
上記した構造のものとなっているが、幾つかの欠点があ
る。その欠点とは、まず、円筒形コアレスモータの端面
に回転軸を突出させて、その回転軸に高価な偏心振動錘
を取り付けねばならず非常に高価になることである。大
きな振動を得るために、偏心振動錘は、高比重合金を用
いる必要がある。高比重合金の代表的なものはタングス
テンであり、該タングステンは非常に高価なものとなっ
ている。偏心振動錘を回転軸に取り付ける工程も必要に
なるほか、偏心振動錘が回転軸から抜け出ないかどうか
品質管理も多大な時間を費やして組立する必要があり、
結果として、円筒形コアレスモータを用いて構成した振
動発生装置は高価になる欠点を持つ。

【００１０】また上記振動発生装置を構成する円筒形コ
アレスモータは、従来は、直径が１０ｍｍサイズと大き
かったが、昨今では、直径が６ｍｍ、７ｍｍサイズと非
常に小さなものとなってきたため、その製作が非常に厄
介で、歩留まりも悪く、品質管理にも多大な時間を費や
す結果、非常に高価になる欠点があった。尚、このよう
に直径が６ｍｍ、７ｍｍといったような非常に小さな円
筒形コアレスモータは、その外形寸法がわずかに１ｍｍ
小さくなるだけでも、その製作が非常に困難になる。

【００１１】また昨今のページャは、益々デザインを重
要視するようになってきており、名刺サイズの小型でカ
ードタイプのものも増えてきた。あるいは腕時計にペー
ジャ機能を持たせるようにもなってきた。

【００１２】このようなカードタイプのページャや腕時
計形式のページャの場合には、その厚みが非常に薄いた
めに従来の円筒形コアレスモータを用いた振動発生装置
を内蔵するためのスペースがない。そこで、これらのペ
ージャでは、圧電ブザー等を用いて、発音による呼び出
し機能を果たさせている。

【００１３】然し、上記したように呼び出し機能として
発音装置を用いたのでは、せっかくデザイン面を考慮し
ても、従来の欠点を持つことになり、そのための対策が
求められていた。

【００１４】そこで、本願発明者等は、先に特開昭６３
−２９０１５３号公報等で開示した偏平形振動発生装置
１’を提供した。以下に、この偏平形振動発生装置１’
について図１２を参照して説明する。尚、本発明と共通
する箇所の説明は、本発明の実施例の箇所で説明すると
して、同一物に同一の符号を符し、対応箇所にはダッシ
を符す。図１２において、７は回転軸、９’はケース、
１０’はブラケット、１３’−１、１３’−２はブラ
シ、１８’−１、１８’−２はリード線、２９’はプリ
ント配線パターンを形成した絶縁基板、１１’は偏平形
振動発生装置本体、２８’は６個の整流子片からなる整
流子、３８、３９は軸受を示す。

【００１５】この偏平形振動発生装置１’は、図１３に
示す公知の４極のフラットな界磁々極、３相３コイル均
等配置の軸方向空隙型電動機におけるコアレス偏平電機
子２の３個の偏平形コアレス電機子コイル３−１、・・
・、３−３のうち１個の電機子コイル３−３を除去して
形成した図１４に示す偏平形コアレス偏心振動用電機子
６’を用いて形成したものとなっている。かかる偏平形
コアレス偏心振動用電機子６’を形成するに至った経緯
を以下に説明する。

【００１６】３相の軸方向空隙型電動機におけるコアレ
ス偏平電機子２の３個の電機子コイル３−１、・・・、
３−３は、図１５に示すように樹脂４によってモールド
され正円板形状に形成されている。ここで単に１個の電
機子コイル３−３を除去すると、図１４に示すようにそ
の部分に透孔５ができ、電機子コイル３−３が無いため
にそのコアレス偏平電機子はロータバランスが崩れた偏
平形コアレス偏心振動用電機子６’−１を構成する。従
って、偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−１に通電
すると、該偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−１が
偏心して回転するので、振動を発生する偏平形振動発生
装置が得られる。尚、この場合、２個の電機子コイル３
−１及び３−２は、後記するようにＹ型結線方式の場合
には、回転トルクを発生しない点が出るのを防ぐ目的
で、２個の電機子コイル３−１と３−２との接続点を所
定の整流子片に接続して電気的にショートさせる必要が
ある。

【００１７】以上の偏平形振動発生装置によれば、従来
と異なり回転軸７をその偏平形振動発生装置の軸方向の
端面に突出させなくてよく、しかも突出させた回転軸に
偏心振動錘を取り付けることも不要なため、非常に厚み
を薄く形成できるので、カードタイプや腕時計タイプの
ページャに適するものを得ることができる。しかも安価
になる。

【００１８】ここで、更に大きな振動を得るために、先
に本願発明者らは、上記偏平形コアレス偏心振動用電機
子６’−１の透孔５に偏心振動錘として機能させるため
に、図１６に示すように半田８を入れて偏平形コアレス
偏心振動用電機子６’−２を形成した。この振動子６’
−２を用いた結果、逆にあまり振動が得られなくなっ
た。

【００１９】そこで、図１４に示す偏平形コアレス偏心
振動用電機子６’−１の２つの電機子コイル３−１、３
−２の真ん中の空き部分（枠内空洞部）に偏心振動錘と
して機能させるために、図１６に示すように半田８を入
れて偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−３を形成し
た。この偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−３を用
いると上記偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−２よ
りも更に大きな振動が得られたものの、未だ目的とする
大きな振動を得ることができなかった。

【００２０】そこで、余分な部分の樹脂４を削り取り上
記した図１２に示す形状の偏平形コアレス偏心振動用電
機子６’を形成した。かかる偏平形コアレス偏心振動用
電機子６’を用いた偏平形振動発生装置１’によれば、
上記偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−１、６’−
２よりも大きな振動が得られた。しかも、偏心金属錘と
しての半田８が不要な利点があるので、安価に製作する
こことができる。試作したサンプルによると、電機子コ
イル３−１、３−２は、線径０．１ｍｍのものを５０タ
ーン巻線して厚み０．６ｍｍのものを用いたところ、電
流値は１００ｍＡで、振動（Ｇ）は０．０８Ｇとなっ
た。尚、回転数は６、０００ｒｐｍであった。

【００２１】なお、上記偏平形コアレス偏心振動用電機
子６’に図１７に示す箇所に半田８を埋設して形成した
偏平形コアレス偏心振動用電機子６’−４を有する偏平
形振動発生装置とした場合には、上記偏平形コアレス偏
心振動子用電機子６’、６’−１、・・・、６’−３を
用いた偏平形振動発生装置よりも大きな振動が得られて
いる。その他の別の従来例としてコアレス電機子コイル
を用いた例としては、特開平４−３６８４４７号公報に
見られるものがある。これについて説明すると、これ
は、単相通電方式のものであるため、本来的にはトルク
がゼロになる点が生じて、このままでは通電しても回転
しなくなる。そこで、トルクがゼロになるデッドポイン
トを無くすために、第３の電機子コイルを設けている。
第３の電機子コイルを設けなければ、このモータは回転
できないためである。第１及び第２の電機子コイルの２
個の電機子コイルのみでは、同相位置にあるため、死点
時には回転できない。

【００２２】上記した偏平形振動発生装置１’等は確か
に薄型、小型に形成できて有用なものである。これら偏
平形振動発生装置１’等は、その外形寸法が軸方向の厚
みが３ｍｍ、直径が２０ｍｍという具合に超薄型、しか
も小型のものである。従って、腕時計型ページャのよう
に振動量が小さくても人体の肌に直接密接して使用する
場合には、それを感じ取ることができ、呼び出し用とし
て十分に目的を達成できる。しかしながら、カードタイ
プのページャなどは、肌に直接密着して使用するもので
はないため、より大きな振動量が求められる。

【００２３】また上記単相通電方式の偏平振動モータで
は、第１と第２の電機子コイルは同じ大きさのものを互
いに逆巻きに同じ位置に形成し、しかも第３の電機子コ
イルは、第１と第２の電機子コイルを同心に配置しなけ
ればならないため、量産しずらい。その上、３つの電機
子コイルはトルクを稼ぐために巻線数を殖やすことが出
来ず、結果として大きなトルクを稼ぐことができず、携
帯電話などの目的には実際には使用することができな
い。

【００２４】しかも、この単相偏平振動モータの場合
は、第１、第２の電機子コイルと第３の電機子コイルと
は、別の大きさに巻線しなければならないため、非常に
量産しずらいものとなっている。このように非常に厄介
な構成になる他、用いる界磁々極（永久磁石）も複雑な
構成を採用しなけばならない。その理由は、何らかの自
起動処理手段を持たないことにはデッドポイントを持つ
という単相モータであるからに他ならない。従って、界
磁々極（永久磁石）以外に実質的無磁極を形成するため
に、別に別個の界磁々極（永久磁石）まで設けねばなら
ないという複雑な構成を採用しなければならない。従っ
て、構成が複雑で、高価になり、また大きなトルクを得
ることも出来ず、実用価値の無いものとなっており、実
用化された例を見ない。その他種々の欠点があるがここ
では、その詳細を省略する。

【発明が解決しようとする課題】

【００２５】本発明は、かかる課題を基になされたもの
で、従来のものに比較して大きな振動が得られ、カード
タイプや腕時計タイプのページャ等に適し、且つ容易且
つ安価に形成できる極めて有用な製品価値のある偏平形
振動発生装置を得ることを課題になされたものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の課題は、
隣り配置の磁極が異極となるようにＮ極、Ｓ極の磁極を
２Ｐ（Ｐは２）個備えて形成した４極の界磁々極１５を
固定子として備えると共にブラシ１３−１、１３−２を
備え、上記界磁々極と軸方向の空隙を介して面対向し且
つ偏心して回転する空心型電機子コイル群からなる偏平
形コアレス偏心振動用電機子及び該電機子に電気的に結
線された整流子２８を備えて回転子とした軸方向空隙型
の偏平形振動発生装置において、上記偏平形コアレス偏
心振動用電機子はそれぞれ相の異なる３個の電機子コイ
ル群３−１、・・・、３−３を３相配置となるように周
方向に位相をずらせて重畳配置して軸方向から見て正円
形板状とならない偏心形状に形成すると共に真ん中に位
置する電機子コイル３−２と対向する位置に他の残りの
２つの電機子コイル３−１と３−３それぞれの一方の発
生トルクに寄与する有効導体部３ａ及び３ａ’が位置す
るようにして上記電機子コイル３−２の位置する範囲内
においても他の残りの２つの電機子コイル３−１と３−
３によるトルクも発生するようにすると共に上記２つの
電機子コイル３−１と３−３の発生トルクに寄与する有
効導体部３ａ及び３ａ’による重量が加わるように構成
した偏平形振動発生装置を提供することによって達成で
きる。

【００２７】またその課題は、上記偏平形コアレス偏心
振動用電機子（６−１、・・・、６−４）は、２個の空
心型電機子コイル（３−１と３−３）を隣り配置し、該
電機子コイル（３−１）と（３−３）の中間位置に電機
子コイル（３−２）を重畳配置することで電機子コイル
（３−１及び３−３）と電機子コイル（３−２）とが２
重に重畳したものに構成すると更に良くなる。

【００２８】また上記整流子は６個の整流子片から構成
し、該整流子片に電気的に摺動される上記ブラシは正側
電源端子側及び負側電源端子側に電気的に接続される２
つのブラシをほぼ一磁極幅の開角に配置し、上記３個の
空心型電機子コイル各々は、発生トルクに寄与する半径
方向に延びた２つの導体部の開角を上記界磁々極のほぼ
一磁極幅以下の開角幅に収まるように形成したものを用
いて上記偏平形コアレス偏心振動用電機子を形成すると
都合が良い。

【００２９】そして、上記偏平形コアレス偏心振動用電
機子は、当該偏平形コアレス偏心振動用電機子の軸方向
の厚みを増さないように、いずれかの空心型電機子コイ
ルの発生トルクに寄与する半径方向に延びた導体部の他
の空心型電機子コイルの発生トルクに寄与する半径方向
に延びた導体部と重畳しない面部に偏心用金属錘を固設
すると更に良くなる。

【００３０】それに、上記偏平形コアレス偏心振動用電
機子は、少なくとも上記界磁々極に対して軸方向の距離
が遠い側の電機子コイルの内側の巻き始め端子を上記界
磁々極に対して軸方向の距離が近い側に直接通して上記
整流子片に電気的に接続すると製造し易い。

【００３１】本発明によれば、正負の電源側に電気的に
接続されたブラシと摺動する整流子を介して所定方向の
トルクが発生するように電機子コイル群に通電すること
で、偏心振動用電機子が所定方向に部分円運動しながら
偏心回転する。この偏心振動用電機子の偏心回転による
半径及び周方向の偏心量による遠心力が振動となって偏
平形振動発生装置本体に伝播するので、該偏平形振動発
生装置を取り付けた装置、例えばページャ本体に振動が
伝わり、ページャ携帯者に振動による呼び出しがあるこ
とを知らせることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図１１を参照し
て、隣り配置の磁極が異極となるようにＮ極、Ｓ極の磁
極を２Ｐ（Ｐは２）個備えて形成した４極の界磁々極１
５を固定子として備えると共にブラシ１３−１、１３−
２を備え、上記界磁々極と軸方向の空隙を介して面対向
し且つ偏心して回転する空心型電機子コイル群からなる
偏平形コアレス偏心振動用電機子及び該電機子に電気的
に結線された整流子２８を備えて回転子とした軸方向空
隙型の偏平形振動発生装置において、上記偏平形コアレ
ス偏心振動用電機子はそれぞれ相の異なる３個の電機子
コイル群３−１、・・・、３−３を３相配置となるよう
に周方向に位相をずらせて重畳配置して軸方向から見て
正円形板状とならない偏心形状に形成すると共に真ん中
に位置する電機子コイル３−２と対向する位置に他の残
りの２つの電機子コイル３−１と３−３それぞれの一方
の発生トルクに寄与する有効導体部３ａ及び３ａ’が位
置するようにして上記電機子コイル３−１の位置する範
囲内においても他の残りの２つの電機子コイル３−１と
３−３によるトルクも発生するようにすると共に上記２
つの電機子コイル３−１と３−３の発生トルクに寄与す
る有効導体部３ａ及び３ａ’による重量が加わるように
構成した偏平形振動発生装置の実施例について説明す
る。尚、以下に示す第２実施例以下においては、第１実
施例と図面及び説明が重複する部分が多いので、それ等
については第１実施例の説明を参照することとして、第
２実施例以下においては偏平形コアレス偏心振動用電機
子を中心に説明する。尚、本発明において用いる電機子
コイル３−１、・・・、３−３は、電機子コイル３−
１、・・・、３−３が２重に重なるように配置されるも
のであるため、上記した偏平形振動発生装置１’に用い
ている電機子コイル３−１、・・・、３−３よりも厚み
を薄く形成したものを用いている。

【００３３】

【第１実施例】図１は、界磁々極は４極のものを用い、
３個の空心型電機子コイル３−１、・・・、３−３を３
相配置となるように周方向に位相をずらせて当該電機子
コイル３−１、・・・、３−３群が互いに軸方向におい
て２重に重畳した軸方向から見て正円形板状とならない
偏心形状に形成した偏平形コアレス偏心振動用電機子６
−１を軸方向の空隙を介して上記界磁々極１５と面対向
させた軸方向に偏平な軸方向空隙型の偏平形振動発生装
置１−１の分解斜視図で、図２は同偏平形振動発生装置
１−１の縦断面図で、この偏平形振動発生装置１−１
は、軸方向の端面に回転軸が突出しない回転軸突出レス
形となっている。以下、主に図１及び図２を中心にこの
実施例の偏平形振動発生装置１−１について説明する。

【００３４】軸方向の厚みが、３ｍｍ、直径が２０ｍｍ
の磁性体でできた偏平カップ形のケース９の開口端部
（図面上、下部開口端部）を磁性体でできた円板状のブ
ラケット１０で閉じることで、偏平形振動発生装置本体
１１を形成している。ケース９、ブラケット１０はステ
ータヨークを兼ねている。ブラケット１０は、鉄基板を
用いて形成している。ブラケット１０の上面には、各々
正側電源端子１４−１側、負側電源端子１４−２側に電
気的に接続するための図３に示すような２つの電源供給
用導電パターン１２−１、１２−２がほぼ円環状にエッ
チング等の手段で形成されている。該導電パターン１２
−１、１２−２の端部に櫛歯状の正側電源端子１４−１
側に接続されたブラシ１３−１と負側電源端子１４−２
（図４参照）側に接続されたブラシ１３−２とは、後記
する整流子２８は６個の整流子片２８−１、・・・、２
８−６から構成され、該整流子片２８−１、・・・、２
８−６と電気的に摺動される上記ブラシ１３−１、１３
−２は正側電源端子側１４−１及び負側電源端子１４−
２側に電気的に接続される２つのブラシ１３−１、１３
−２をほぼ界磁々極１５の一磁極の開角幅（機械角で９
０度、電気角で１８０度）に配置形成し、その表面を絶
縁薄膜で処理している（図４参照）。尚、図４はブラシ
１３−１（又は１３−２）の図３におけるＸ−Ｘ’線縦
断面図を示す。

【００３５】上記ケース９の側面部を切欠して透孔１６
を形成し、該透孔１６と対向するブラケット１０の外周
を半径外側方向に延長形成した電源供給用リード線取付
片１７を形成している。該取付片１７に延長形成した上
記導電パターン１２−１、１２−２に正側電源端子１４
−１側に接続するためのリード線１８−１、負側電源端
子１４−２側に接続するためのリード線１８−２を半田
１９によって電気的接続を行っている（図１参照）。

【００３６】 ブラケット１０の中心部には、鍔付固定
軸２０の下端部を圧入固定するための透孔２１が形成さ
れ、該透孔２１に鍔２２がブラケット９に当接するま
で、その固定軸２０を透孔２１に圧入固定し、固定軸２
０の上端をスライダー２３を介してケース９の内面中心
部に当接摺動させている。

【００３７】固定軸２０には、後記するように偏平形コ
アレス偏心振動用電機子６−１が回動自在に支持され
る。

【００３８】固定軸２０の外周には、オイルレスメタル
等の円筒状に形成した軸受２４を回動自在に装着し、該
軸受２４の外周に非磁性金属の円筒状スペーサ２５を介
して円筒状樹脂２６をモールドして平板状整流子基板２
７を固定すると共に３個の平面扇枠形状の３相のコアレ
ス電機子コイル３−１、・・・、３−３を基板２７に接
着固定して形成した偏平形コアレス偏心振動用電機子６
−１を回動自在に支持している。

【００３９】該偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１
と軸方向の空隙を介して隣接する磁極が異極となるよう
に、周方向に沿って交互にＮ極、Ｓ極の磁極を着磁した
平板円環状の界磁々極１５が固定軸２０と同心状配置に
ブラケット１０の上面に接着剤によって固定されてい
る。

【００４０】偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１
は、当該偏心振動用電機子６−１が回転した場合におい
て、当該偏心振動用電機子６−１が偏心且つ振動して回
転するように３（ｎは２以上の整数）個の電機子コイル
個の空心型の電機子コイル３−１、・・・、３−３を群
を周方向に位相をずらせて２重に重畳配置して軸方向か
ら見て正円形板状とならない偏心形状の３相の電機子構
成としている（図１、図６及び図７参照）。

【００４１】電機子コイル３−１、・・・、３−３は、
半径方向の有効導体部３ａ、３ａ’が発生トルクに寄与
し、周方向の導体部３ｂ、３ｃは発生トルクに寄与しな
いものとなっている。また各電機子コイル３−１、・・
・、３−３は、効率良好な偏平形振動発生装置６−１を
形成するために、有効導体部３ａと３ａ’との開角を、
界磁々極１５（４極となっている）の一磁極の幅と等し
い幅、すなわち機械角で９０度の扇枠状のものに形成し
ている。

【００４２】厚みの薄い振動効率の良好な偏平形コアレ
ス偏心振動用電機子６−１を得るために、電機子コイル
３−１と３−３とを互いに重ならないように周方向に３
０度の間隔を明けて配置し、該電機子コイル３−１と３
−３の中間位置に電機子コイル３−２を重畳配置するこ
とで、電機子コイル３−１、・・・、３−３の順で並ん
だ電機子コイル３−１及び３−３と３−２とが互いに２
重に重なる軸方向から見て正円形板状とならない偏心形
状のものとすることができる。

【００４３】更に具体的に良い方法を説明すると、偏平
形コアレス偏心振動用電機子６−１は、それぞれ相の異
なる３個の電機子コイル群３−１、・・・、３−３のう
ちの２個の空心型電機子コイル３−１と３−３を隣り配
置し、該電機子コイル３−１と３−３の中間位置に電機
子コイル３−２を重畳配置する。このようにすると、真
ん中に位置する電機子コイル３−２と対向する位置に他
の残りの２つの電機子コイル３−１と３−３それぞれの
一方の発生トルクに寄与する有効導体部３ａ及び３ａ’
が位置するので、重心位置においてより大きなトルクが
発生するので、より大きな振動を得ることができる。そ
の上更に、上記電機子コイル３−２の位置する範囲内に
おいても他の残りの２つの電機子コイル３−１と３−３
によるトルクも発生するようにすると共に上記２つの電
機子コイル３−１と３−３の発生トルクに寄与する有効
導体部３ａ及び３ａ’による重量が加わるため、重心部
における重量増加によりより大きな遠心力による振動が
発生する利点がある。また量産面でも、極めて製造し易
い。

【００４４】偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１の
下面部には、固定軸２０と同心状に整流子基板２７が固
定されている。整流子基板２７は、プリント基板などの
絶縁基板２９の下面にブラシ１３−１、１３−２と摺接
する整流子片２８−１、・・・、２８−６群からなる整
流子２８をエッチング手段などにて形成している（図５
及び図７参照）。

【００４５】整流子片２８−１と２８−４は、絶縁基板
２９の下面においてエッチング手段などで形成したプリ
ント配線パターン３０によって電気的接続しており、同
じく絶縁基板２９の上面において図６に示すようなエッ
チング手段などで形成したプリント配線パターン３１に
よって整流子片２８−２と２８−５、２８−３と２８−
６とを電気的接続し、電機子コイル３−１、・・・、３
−３の一方の端子同士を電気的に共通接続し、電機子コ
イル３−１の他方の端子を整流子片２８−１に、電機子
コイル３−２の他方の端子を整流子片２８−５に、電機
子コイル３−３の他方の端子を整流子片２８−３に電気
的に半田付けなどの手段で接続している。

【００４６】尚、電機子コイル３−１、３−３は接着剤
によって整流子基板２７に接着し、電機子コイル３−２
は同じく接着剤によって電機子コイル３−１、３−３の
上面に接着することで、偏平形コアレス偏心振動用電機
子６−１を形成している。

【００４７】尚、上記したコアレス偏平電機子２や偏心
振動用電機子６’、６’−１、・・・、６’−４のよう
な場合においては、電機子コイル３−１、・・・、３−
３の巻き始め端子３２が当該電機子コイル３−１、・・
・、３−３の内周位置にあるため、図１及び図６に示す
ように当該電機子コイル３−１、・・・、３−３の上面
に沿わせて整流子基板２７（絶縁基板２９）の上面のプ
リント配線パターン３１に半田付けなどによって電気的
に接続しなければならない。

【００４８】このようにすると、偏平形振動発生装置
１’などの場合には、厚みが３ｍｍと非常に薄く、ケー
ス９と偏心振動用電機子６’、６’−１、・・・、６’
−４の上面間の軸方向の空隙長が非常に狭いため、当該
電機子コイル３−１、・・・、３−３を巻線形成する為
のわずか１本の電線であっても厚みの薄い偏平形振動発
生装置１’などを形成できないばかりか、その電線がケ
ース９とこすり合うことによって断線する惧れがある。

【００４９】しかしながら本発明の場合には、電機子コ
イル３−１、３−３は接着剤によって整流子基板２７に
接着し、電機子コイル３−２は同じく接着剤によって電
機子コイル３−１、３−３の上面に重ねて接着している
ので、電機子コイル３−１、３−３の巻き始め端子３２
をその電機子コイル３−１、３−３の上面に沿わせて整
流子基板２７（絶縁基板２９）の上面のプリント配線パ
ターン３１に半田付けしても、電機子コイル３−１、３
−３の上面には電機子コイル３−２があり、電機子コイ
ル３−２の厚み分だけケース９と偏平形コアレス偏心振
動用電機子６−１（電機子コイル３−２）の上面間に空
隙ができるので、電機子コイル３−１、３−３の巻き始
め端子３２が阻害物となることはない。

【００５０】ここで問題になるのが、電機子コイル３−
１、３−３の上面に配置されているコアレス電機子コイ
ル３−２の巻き始め端子３２である。

【００５１】そこで本発明の場合には、上記偏平形コア
レス偏心振動用電機子６−１の場合は、少なくとも上記
界磁々極１５に対して軸方向の距離が遠い側の電機子コ
イル３−２の内側の巻き始め端子３２を上記界磁々極１
５に対して軸方向の距離が近い側に直接通して上記整流
子基板２７の整流子片２８−５及びプリント配線ターン
３１に導いて電気的に接続することで電機子コイル３−
２の巻き始め端子３２が阻害物にならないようにしてい
る。これは、電機子コイル３−２の下部には、電機子コ
イル３−１及び３−３が配置されていて、該電機子コイ
ル３−１及び３−３の上面には、電機子コイル３−２の
厚み分だけ電機子コイル３−２の巻き始め端子３２を通
すための空隙が電機子コイル３−１及び３−３の上面と
ケース９間に形成できるためである。

【００５２】本発明の第１実施例の偏平形振動発生装置
１−１によれば、これを内蔵したページャの電池などの
電源を電源端子１４−１、１４−２、ブラシ１３−１、
１３−２、整流子２８等を介して３個の電機子コイル３
−１、・・・、３−３に適宜方向の回転トルクが得られ
るように図４に示すように通電すれば、フレミングの左
手の法則に従って所定方向に回転するトルクが発生する
ので、固定軸２０を中心として偏平形コアレス偏心振動
用電機子６−１が所定方向に回転する。

【００５３】偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１が
所定方向に回転すると、順次所定方向の回転トルクが得
られるように、ブラシ１３−１及び１３−２と整流子片
２８−１、・・・、２８−６の摺動位置が切り変わり、
継続した所定方向の回転トルクが発生する。ここで偏平
形コアレス偏心振動用電機子６−１は、偏心して形成さ
れたものであるので、部分円運動しながら偏心回転す
る。この偏心振動用電機子６−１の偏心回転による半径
及び周方向の偏心量が振動となって偏平形振動発生装置
本体１１に伝播するので、該偏平形振動発生装置１−１
を取り付けた装置、例えばページャ本体に振動が伝わ
り、ページャ携帯者に振動による呼び出しがあることを
知らせることができる。

【００５４】この偏平形振動発生装置１−１によれば、
上記のしたように非常に薄型且つ小型のもので、２つの
試作サンプルのデータを記述すると、１つのサンプルは
電機子コイル３−１、３−３を線径が０．１１ｍｍのも
のを４５ターン巻いて形成し、電機子コイル３−２を線
径が０．１１ｍｍのものを３５ターン巻いて形成したと
ころ、従来の偏平形振動発生装置１’に比較して、電流
値が８０〜８５ｍＡと小さく、しかも振動（Ｇ）も０．
１〜０．１２Ｇと非常に大きなものになった。ページャ
に用いる偏平形振動発生装置１−１によれば、消費電流
が少ないことが理想的で、しかも大きな振動が得られる
となることは非常に好ましいことである。尚、電機子コ
イル３−１、３−３の方が電機子コイル３−２よりもわ
ずかに厚みを厚く形成してある。

【００５５】また別の試作サンプルのデータを記述する
と、電機子コイル３−１、３−３を線径が０．１２ｍｍ
のものを４０ターン巻いて形成し、電機子コイル３−２
を線径が０．１１ｍｍのものを４５ターン巻いて形成し
たところ、従来の偏平形振動発生装置１’に比較して、
電流値が９０〜１１０ｍＡと小さいものもあったが、大
きなものもあった。しかし、振動（Ｇ）は、０．１３〜
０．１５Ｇと非常に大きく得られた。尚、電機子コイル
３−１、３−３の方が電機子コイル３−２よりもわずか
に厚みを薄く形成してある。

【００５６】本発明の偏平形振動発生装置１−１によれ
ば、大きな振動を得る目的と、仕様消費電流を考慮し
て、電機子コイル３−１、３−３と電機子コイル３−２
との巻きターン数を変えたり、厚みを変えたりして偏平
形コアレス偏心振動用電機子６−１を形成している。こ
のように、以下の実施例においても、３個の電機子コイ
ルは同じ条件に巻線形成するのでなく、その巻きターン
数や厚みを種々変えてもよい。

【００５７】

【第２実施例】図８は、本発明第２実施例の偏平形振動
発生装置１−２のための偏平形コアレス偏心振動用電機
子６−２の斜視図を示す。この偏平形振動発生装置１−
２は、第１実施例の偏平形コアレス偏心振動用電機子６
−１を堅固なものにするために該偏心振動用電機子６−
１を整流子２８等を除いた部分を樹脂３３でモールドし
て、偏平形コアレス偏心振動用電機子６−２を形成した
ものとなっている。他の構成や動作は、全て偏平形振動
発生装置１−１と変わるところがないので、その詳細な
説明は省く。

【００５８】

【第３実施例】図９は、本発明第３実施例の偏平形振動
発生装置１−３のための偏平形コアレス偏心振動用電機
子６−３の円周方向に沿った側面展開図を示すもので、
図１の偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１のＸーＹ
線を円周方向に沿って縦断面したものに、更に振動効率
を高めるために偏心用金属錘３４−１、３４−２を取り
付けたものとなっている。図１０は、同偏平形振動発生
装置１−３のための偏平形コアレス偏心振動用電機子６
−３の斜視図を示す。この実施例の場合にも、偏平形コ
アレス偏心振動用電機子６−３のみが異なるのみである
ため、上記偏平形振動発生装置１−１と共通する箇所の
図面と説明を省略する。

【００５９】この第３実施例の偏平形振動発生装置１−
３は、上記偏平形コアレス偏心振動用電機子６−１の２
つの電機子コイル３−１及び３−３の上面に電機子コイ
ル３−２と重ならない空きスペースがあることを利用し
て、そのスペースに振動を高めるために偏心用振動錘３
４−１、３４−２を配設して偏平形コアレス偏心振動用
電機子６−３を形成したものとなっている。尚、偏心用
振動錘３４−１、３４−２は、偏平形コアレス偏心振動
用電機子６−３の外周部に配設するのが大きな遠心力に
よる振動が得られて望ましい。このため、後記する位置
の外周部に偏心用振動錘３４−１、３４−２を配設して
いる。

【００６０】すなわち、当該偏平形コアレス偏心振動用
電機子６−１の軸方向の厚みを増さないように、電機子
コイル３−１の一方の発生トルクに寄与する半径方向に
延びた導体部３ａ及び電機子コイル３−３の他方の発生
トルクに寄与する半径方向に延びた導体部３ａ’の他の
電機子コイル３−２の発生トルクに寄与する半径方向に
延びた導体部３ａ、３ａ’と重畳しない面部に偏心用金
属錘３４−１、３４−２を固設して偏平形コアレス偏心
振動用電機子６−３を形成している。

【００６１】この場合、偏心による振動効率を上げるた
めに、偏心用金属錘３４−１と３４−２との比重を変え
るか、その分量を異ならしめるとよい。

【００６２】尚、この偏平コアレス偏心振動電機子６−
３の場合も、堅固なものにするために樹脂でモ−ルドし
てもよい。

【００６３】あるいは、図１０に符号３５で示す電機子
コイル３−１と３−３の間の空きスペースに偏心用金属
錘を配置したり、電機子コイル３−２の枠内空洞部３６
内位置に偏心用金属錘を配設してもよい。

【００６４】

【第４実施例】あるいは、図１１に示すように、一方の
偏心用金属錘３４−１または３４−２のみを上記位置に
適宜設計仕様に基づいて配設して偏平コアレス偏心振動
用電機子６−４を形成し、この振動用電機子６−４を用
いて偏平形振動発生装置１−４を構成してもよい。尚、
図１１では偏心用金属錘３４−２を電機子コイル３−３
の上面に配設している。この場合にも、図１０に符号３
５で示す電機子コイル３−１と３−３の間の空きスペー
スに偏心用金属錘を配置したり、電機子コイル３−２の
枠内空洞部３６内位置に偏心用金属錘を配設してもよ
い。またこれら偏心金属錘３４−１等を配置した偏平形
コアレス偏心振動用電機子６−４も、上記偏平形コアレ
ス偏心振動用電機子６−２同様に樹脂３３によってモー
ルド形成してもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、従来の偏平形コアレス
偏心振動用電機子を用いた偏平形振動発生装置に比較し
て、該偏平形振動発生装置軸方向の厚みを変えることな
く、それぞれの電機子コイルを軸方向の厚みを薄いもの
に形成した電機子コイル群を２重の厚みに重なるように
形成した３相の偏平形コアレス偏心振動用電機子を用い
ているので、従来の偏平形振動発生装置に比較して大き
な振動力を発生する。しかも遠心力に大きく寄与して大
きな振動を得るべき位置の重心部において、他の電機子
コイルのトルク及び重量まで加味されるため、実用性に
優れた効果を発揮する偏平形振動発生装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の偏平形振動発生装置の分解
斜視図である。

【図２】同偏平形振動発生装置の縦断面図である。

【図３】ブラシの説明用平面図である。

【図４】図３におけるＸ−Ｘ’線縦断面図である。

【図５】界磁々極、偏平形コアレス偏心振動用電機子、
整流子及びブラシとの展開図である。

【図６】偏平形コアレス偏心振動用電機子の平面図であ
る。

【図７】同偏平形コアレス偏心振動用電機子の底面図で
ある。

【図８】本発明第２実施例の偏平形振動発生装置を構成
する偏平形コアレス偏心振動用電機子の上面斜視図であ
る。

【図９】本発明第３実施例の偏平形振動発生装置を構成
する偏平形コアレス偏心振動用電機子の周方向における
ものを長手方向に展開した縦断面図である。

【図１０】同偏平形コアレス偏心振動用電機子の上面斜
視図である。

【図１１】本発明第４実施例の偏平形振動発生装置を構
成する偏平形コアレス偏心振動用電機子の上面斜視図で
ある。

【図１２】従来の偏平形振動発生装置の分解斜視図であ
る。

【図１３】公知の４極のフラットな界磁々極、３相３コ
イル均等配置の軸方向空隙型電動機におけるコアレス偏
平電機子の斜視図である。

【図１４】従来の偏平形振動発生装置に用いた偏平形コ
アレス偏心振動用電機子の上面斜視図である。

【図１５】従来の偏平形振動発生装置に用いた偏平形コ
アレス偏心振動用電機子の上面斜視図である。

【図１６】従来の偏平形振動発生装置に用いた偏平形コ
アレス偏心振動用電機子の上面斜視図である。

【図１７】従来の偏平形振動発生装置に用いた偏平形コ
アレス偏心振動用電機子の上面斜視図である。

【符号の説明】

１−１、・・・、１−４、１’ 偏平形振動発生装置 ２ コアレス偏平電機子 ３−１、・・・、３−３、３’−１、・・・、３’−３
コアレス電機子コイル ３ａ、３ａ’ 発生トルクに寄与する有効導体部 ３ｂ、３ｃ 発生トルクに寄与しない導体部 ４ 樹脂 ５ 透孔 ６−１・・・、６−４、６’−１、・・・、６’−４
偏平形コアレス偏心振動用電機子 ７ 回転軸 ８ 半田 ９、９’ ケース １０、１０’ ブラケット １１ １１’ 偏平形振動発生装置本体 １２−１、１２−２ 電源供給用導電パターン １３−１、１３−２、１３’−１、１３’−２ ブラシ １４−１ 正側電源端子 １４−２ 負側電源端子 １５ 界磁々極 １６ 透孔 １７ 電源供給用リード線取付片 １８−１、１８−２、１８’−１、１８’−２ リード
線 １９ 半田 ２０ 鍔付固定軸 ２１ 透孔 ２２ 鍔 ２３ スライダー ２４ 軸受 ２５ 円筒状スペーサ ２６ 円筒状樹脂 ２７ 平板状整流子基板 ２８、２８’ 整流子 ２８−１、・・・、２８−６ 整流子片 ２９、２９’ 絶縁基板 ３０、３１ プリント配線パターン ３２ 巻き始め端子 ３３ 樹脂 ３４−１、３４−２ 偏心金属錘 ３５ 空きスペース ３６ 枠内空洞部 ３７ 接続点 ３８、３９ 軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/065 Ｈ０２Ｋ 7/065 23/54 23/54 23/58 23/58 Ｚ (72)発明者 小宮 壮太 神奈川県大和市下鶴間3854番地の１ テク ノプラザ大和 株式会社シコー技研内 (72)発明者 平塚 靖宣 神奈川県大和市下鶴間3854番地の１ テク ノプラザ大和 株式会社シコー技研内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣り配置の磁極が異極となるようにＮ
   極、Ｓ極の磁極を２Ｐ（Ｐは２）個備えて形成した４極
   の界磁々極（１５）を固定子として備えると共にブラシ
   （１３−１、１３−２）を備え、上記界磁々極と軸方向
   の空隙を介して面対向し且つ偏心して回転する空心型電
   機子コイル群からなる偏平形コアレス偏心振動用電機子
   及び該電機子に電気的に結線された整流子（２８）を備
   えて回転子とした軸方向空隙型の偏平形振動発生装置に
   おいて、上記偏平形コアレス偏心振動用電機子はそれぞ
   れ相の異なる３個の電機子コイル群（３−１、・・・、
   ３−３）を３相配置となるように周方向に位相をずらせ
   て重畳配置して軸方向から見て正円形板状とならない偏
   心形状に形成すると共に真ん中に位置する電機子コイル
   （３−２）と対向する位置に他の残りの２つの電機子コ
   イル（３−１と３−３）それぞれの一方の発生トルクに
   寄与する有効導体部（３ａ）及び（３ａ’）が位置する
   ようにして上記電機子コイル（３−２）の位置する範囲
   内においても他の残りの２つの電機子コイル（３−１と
   ３−３）によるトルクも発生するようにすると共に上記
   ２つの電機子コイル（３−１と３−３）の発生トルクに
   寄与する有効導体部（３ａ）及び（３ａ’）による重量
   が加わるように構成し、上記偏平形コアレス偏心振動用
   電機子（６−１、・・・、６−４）は、２個の空心型電
   機子コイル（３−１と３−３）を隣り配置し、該電機子
   コイル（３−１）と（３−３）の中間位置に電機子コイ
   ル（３−２）を重畳配置することで電機子コイル（３−
   １及び３−３）と電機子コイル（３−２）とが２重に重
   畳したことを特徴とする偏平形振動発生装置。