JP2001218419A - 偏平形コアレス振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、偏平形コアレス偏心振動用
電機子に鉛などの金属の錘を備えることが無く、このた
め前記偏平形コアレス振動モータの組立工数を無用に増
やすこともなく、しかも人体等が十分感じ取れる程に大
きい振動を発生させることができる偏平形コアレス振動
モータを提供することである。 【解決手段】 偏平形コアレス振動モータにおいて、前
記電機子コイルはタングステン合金の導線からなること
を特徴とする偏平形コアレス振動モータを提供すること
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の偏平形コアレス振動モー
タは、小型無線機、携帯電話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伝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】従来の偏平形コアレス振動モータは、偏
平形コアレス偏心振動用電機子に鉛などの金属の錘を備
えて該電機子の重心を回転中心と一致させないようにし
て振動を発生させていた。このため別途錘を準備しこれ
を該偏平形コアレス偏心振動用電機子に取り付けなけれ
ばいけないという手間がかかり、前記偏平形コアレス振
動モータの組立工数を無用に増やしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、偏平
形コアレス偏心振動用電機子に鉛などの金属の錘を備え
ることが無く、このため前記偏平形コアレス振動モータ
の組立工数を無用に増やすこともなく、しかも人体等が
十分感じ取れる程に大きい振動を発生させることができ
る偏平形コアレス振動モータを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ために請求項１に記載の発明は、隣配置の磁極が異極と
なるようにＮ極、Ｓ極の磁極をＰ（Ｐは２以上の整数）
極対数個備えて形成した界磁マグネットを固定子として
備えると共に一対のブラシを備え、モータ本体からシャ
フトが出ないように備え、該シャフトを中心に電機子コ
イルを偏心配置して偏重心を取りながら偏心回転する偏
平形コアレス偏心振動用電機子を回動自在に支承した回
転子を前記界磁マグネットと軸方向の空隙を介して面対
向させ、前記偏平形コアレス偏心振動用電機子を構成す
る前記電機子コイルと電気的に結線されたコミュテータ
を上記ブラシと摺動自在に設けた偏平形コアレス振動モ
ータにおいて、前記電機子コイルはタングステン合金の
導線からなることを特徴とする。

【０００５】請求項１に記載の発明によれば、電機子コ
イルにタングステン合金の導線を用いることは、タング
ステン合金は高比重合金であるため、偏平形コアレス偏
心振動用電機子は、前記電機子コイルにより偏重心を取
ることができる。このため別途鉛などの金属の錘を偏平
形コアレス偏心振動用電機子に備えるという手間を省く
ことができ、このため前記偏平形コアレス振動モータの
組立工数を無用に増やすこともなく、しかも人体等が十
分感じ取れる程に大きい振動を発生させることができる
偏平形コアレス振動モータを提供することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】（第１実施例）図１は本発明の第
１実施例としての３相偏平形振動モータ１１−１の分解
斜視図、図２は同偏平形コアレス振動モータ１１−１の
縦断面図、図３は同偏平形コアレス振動モータ１１−１
に用いた偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１の平面
図、図４は同偏平形コアレス振動モータ１１−１に用い
た偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１の底面図、図
５は同偏平形コアレス振動モータ１１−１の展開図であ
る。以下、図１乃至図５を参照して、本発明の第１実施
例としての３相偏平形コアレス振動モータ１１−１の実
施例について説明する。尚、展開図についての説明につ
いては、すでに公知になっているので詳細な説明を省略
する。他の実施例の場合についても同様とする。

【０００７】図１は、界磁マグネット１としては４極の
ものを用い、３相のｕ相、ｖ相及びｗ相の空心型のコア
レス電機子コイル６−１、６−２、６−３（図１及び図
３参照）を２層の３相配置し、軸方向から見てほぼ半円
形板状の偏心形状に形成した３相偏平形コアレス偏心振
動用電機子４−１を持つ回転子５−１を軸方向の空隙を
介して上記界磁マグネット１と面対向させた軸方向に偏
平な軸方向空隙型の３相の偏平形コアレス振動モータ１
１−１の分解斜視図を示す。コアレス電機子コイル６−
１、６−２、６−３は、タングステン合金でできた導線
からなる。この偏平形振動モータ１１−１は、次のよう
に構成する。

【０００８】軸方向の厚みが、３ミリ、直径が１８ミリ
以下の磁性体でできた偏平カップ形のモータハウジング
１２の下部開口端部を磁性体でできた円板状のモータブ
ラケット１３で閉じて偏平形コアレス振動モータ本体２
を形成する。モータブラケット１３は、モータハウジン
グ１２はステータを兼ねている。モータブラケット１３
は、鉄基板を用いて形成する。

【０００９】モータブラケット１３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２つの電源供給用導電パターン１５
−１、１５−２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１５−１、１５−２の端
部の櫛歯状のブラシ８−１、ブラシ８−２を設けて電気
的に接続する。ブラシ８−１と８−２との配置開角幅
は、約９０度の開角幅に設定する。

【００１０】上記モータハウジング１２の側面部を切り
欠きした透孔２９に対向するモータブラケット１３の外
周部を半径外側方向に延長形成して電源供給用リード線
取付片１７を形成する。この取付片１７に延長形成した
上記上記導電パターン１５−１、１５−２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
を半田によって電気的接続する。（図１参照）。１０−
１、１０−２は、半田付け部を示す。

【００１１】モータブラケット１３の中心部には、鍔付
固定シャフト３（図２参照）の下端部を圧入固定するた
めの透孔１９が形成され、該透孔１９に鍔２０がモータ
ブラケット１３に当節するまで、その固定シャフト３を
透孔１９に圧入固定し、固定シャフト３の上端に装着し
たスラスト受け２６を介してモータハウジング１３の内
面中心部に設けたスライダー２１に当接摺動させ、スラ
スト軸受として用いている。

【００１２】スラスト受け２６は、キャップ状をなし、
圧入などの手段でシャフト３の上端（開放軸端）に容易
に取着できるようになっており、その上端は上記シャフ
ト３の軸端面よりも大きな面積の円板状に形成され、し
かも摺動性の良いフッソ系樹脂などの材料で形成されて
いる。

【００１３】固定シャフト３には、後記するように偏平
形コアレス偏心振動用電機子４−１（図３参照）をプラ
スチック２２によってモールドし、半円板状に形成す
る。尚、この場合、必ずしもプラスチック２２によって
モールドしなくてもよいが、偏平形コアレス偏心振動用
電機子４−１の強度が増すのでプラスチック２２で偏平
形コアレス偏心振動用電機子４−１をモールドするのが
望ましい。

【００１４】このようにするに当たっては、図１に示す
偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１をプラスチック
２２のモールド手段によって図１に示すような半円板状
の回転子５−１に形成する際、シャフト３の軸受とする
ために中心内周部にスリーブ軸受２８を一体形成し、該
スリーブ軸受２８によって固定シャフト３の外周に回転
子５−１を回動自在に支承する。スリーブ軸受２８は、
オイルレスメタル軸受やプラスチック軸受など適宜なも
のを用いる。

【００１５】偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１を
持つ回転子５−１の中央部下面にプリント配線基板２４
を固定すると共に３個の平面扇枠形状の空心型の３相の
コアレス電機子コイル６−１、６−２、６−３を当該基
板２４の上面に接着固定して偏平形コアレス偏心振動用
電機子４−１を形成する（図３及び図４参照。尚、図３
及び図４では、説明の都合上、プラスチック２２を省略
している。）。

【００１６】偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１
は、当該電機子４−１が（部分円偏心しながら）回転し
た場合、偏心且つ振動して回転するように３個の空心型
の電機子コイル６−１、６−２、６−３を次のように配
設して２層に重さなる軸方向から見て半円板状の偏心形
状の３相通電構造の電機子構成とする。

【００１７】また３相の偏平形コアレス偏心振動用電磯
子４−１は、順次、ｕ相、ｖ相及びｗ相の電機子コイル
６−１、６−２、６−３を互いに電気色で２／３πの角
度だけ位相をずらしてプリント配線基板２４に配置する
と共に、該プリント配線基板２４に形成したプリント配
線パターン１６（図３参照）に適宜電気的描線をなし、
これをプラスチック２２でモールドして半円状の回転子
５−１を形成する。

【００１８】この場合、図１乃至図３に示すように電機
子コイル６−１と６−３を隣接配置し、該電機子コイル
６−１と６−３の上部中間位置に電機子コイル６−２を
配置すれば、電機子コイル６−２の外側部分に大きな空
きスペースができる。従って、この大きな空きスペース
に更に大きな振動を得るための適宜な偏心ウエイトを配
設できるので、更に大きな振動力を得たい場合には、そ
の空きスペースに適宜な偏心ウエイトを配設した偏平形
コアレス偏心振動用電機子４−１とすると、より大きな
振動を発生させることができるが、この実施例では、そ
のようにしていない。

【００１９】尚、電傲子コイル６−１、…、６−３で
は、それぞれ半径方向の有効導体部６ａ、６ａ‘が発生
トルクに寄与し、周方向の導体部６ｂ、６ｃ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
６−１、…、６−３は反トルクの入らない効率良好な偏
平形コアレス振動モータ１１−１を形成するために、有
効導体部６ａと６ａ’との開角を、界磁マグネット１の
１磁極の幅と等しい幅、すなわち電気色で１８０度（機
械角で９０度）の扇形状のものとしている。但し、理論
的に、電機子コイル６−１、…、６−３を上記のように
巻線したとしても、径が小さくなるほど巻線撒や巻き枠
などの都合で理論からずれたものが出来上がるが、この
ようなものも理論に沿って巻線したものと言える。

【００２０】該偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１
（回転子５−１）と軸方向の空隙を介して隣接する磁極
が異垣となるように、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４極の界磁マグネット１
を固定シャフト３と同心状配置にモータブラケット１３
の内部上面に接着剤によって固定する。

【００２１】偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１の
下面部に固定したプリント配線基板２４の下面には、シ
ャフト３と同心状にコミュテータ片２７−１、…、２７
−６群からなる平コミュテータ９を形成している（図４
及び図５参照）。

【００２２】上記プリント配線基板２４は、プリント基
板などの絶縁基板（スルーホール基板を用いて構成する
と都合良い）の下面にエッチング手段などにてプリント
配線パターン２５を形成してあり（図４参照）、図５に
示すように適宜なコミュテータ片２７−１、…、２７−
６同士をプリント配線基板２４の上面に形成したプリン
ト配線パターン１６及びリード線１８を介して基板２４
の下面において半田付けなどの手段で電機子コイル６−
１、…、６−３に電気的接続している。

【００２３】従って、本発明のコアレス振動発生モータ
１１−１によれば、これを内蔵したページャや携帯電語
の電池などの電源を電源端子１４−１、１４−２、電源
供給用リード像１８−１、１８−２、電源供給用導電パ
ターン１５−１、１５−２、ブラシ８−１、８−２、平
コミュテータ９を介して３個の電機子コイル６−１、
…、６−３に適宜方向の回転トルクが得られるように通
電すれば、シャフト３の上端のスラスト受け２６をスラ
スト軸受として利用しながら、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
定シャフト３を中心として偏平形コアレス偏心振動用電
機子４−１を持つ回転子５−１が所定方向に部分円偏心
して回転する。

【００２４】偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１を
持つ回転子５−１が所定方向に部分円偏心して回転する
と、順次所定方向の回転トルクが得られるように、ブラ
シ８−１及び８−２とコミュテータ片２７−１、…、２
７−６の摺動位置が切り変わり、連続した所定方向の回
転トルクが発生する。

【００２５】ここでタングステン合金の導線からなる電
機子コイル６−１、…、６−３をそなえる平形コアレス
偏心振動用電機子４−１（回転子５−１）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４−１（回転子５−１）
の偏心回転による半径及び周方向の偏心量による振動、
及びトルク変動によって発生する半径及び周方向の振動
がコアレス振動発生モータ本体２に伝播するので、該コ
アレス振動発生ロータ１１−１を取り付けた装置、例え
ばページャあるいは携帯電語筐体に振動が伝わり、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。

【００２６】（第２実施例）この第２実施例以下の他の
実施例も第１実施例と共通する箇所が多いので、それら
の説明を省略して異なる偏平形コアレス偏心振動用電機
子を持つ回転子について説明していく。即ち、回転子
は、第１実施例のものに限らず、同様な目的を達成でき
る回転子であればよい。

【００２７】図６は説明の都合上、プラスチック２２を
省いた偏平形コアレス偏心振動用電機子４−２の平面図
で、図７は同偏平形コアレス偏心振動用電機子４−２の
下面斜視図で、図８は同偏平形コアレス偏心振動用電磯
子４−２と界磁マグネット１との展開図を示す。

【００２８】この第２実施例のコアレス振動発生モータ
１１−２は、図６に示すように回転子５−２を形成する
偏平形コアレス偏心振動用電機子４−２は、界磁マグネ
ット１の１磁極幅よりも狭く開角幅を形成した３個のｕ
相、ｖ相及ぴｗ相のタングステン合金の導線でできた電
機子コイル６‘−１、…、６’−３をそれぞれ２層に重
なるように３相配置したものとなっている。

【００２９】それぞれの電機子コイル６‘−１、…、
６’−３は、界磁マグネット１の１磁極幅よりも狭い６
０度の開角幅に形成したため反トルクが人いるが、重心
方向に集中して発生トルクに寄与する導体部６‘ａ、
６’ａ‘が集中して存在するので、また偏平形コアレス
偏心振動用電機子４−２で構成する回転子５−３が全体
として１８０度以下の開角幅に形成できるので、大きな
振動が得られるものとなっている。尚・符号６’ｂ、６
‘ｃは、発生トルクに寄与しない導体部を示す。

【００３０】（第３実施例）図９は、第３実施例を示す
偏平形コアレス振動発生モータ１１−３の分解斜視図
で、図１０は、同偏平形コアレス振動発生モータ１１−
３の縦断面図で、図１１は、同偏平形コアレス振動発生
ロータ１１−３に用いたプラスチック２２を省いた偏平
形コアレス偏心振動用電機子４−３（回転子５−３）の
底面図、図１２は同偏平形コアレス振動発生ロータ１１
−３の展開図を示す。この第３実施例のコアレス振動発
生ロータ１１−３は、図９及び図１０に示すように回転
子５−３を形成する偏平形コアレス偏心振動用電磯子４
−３は、ｕ相及びｗ相のタングステン合金の導線ででき
た電機子コイル６−１及ぴ６−３の２個を２層に重なら
ないように隣接配置したものとなっている。

【００３１】第１実施例の電機子コイル６−２が１個少
ない分たけ、トルクが小さいものの、安価に形成できる
ので、このような目的のためには、この偏平形コアレス
偏心振動用電機子４−３を用いるメリットがある。尚、
偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１に比較して、電
機子コイル６−２が無いために電機子コイルが２層に重
なっていない点を除けば、第１実施例と同じため、その
詳細な説明は省く。

【００３２】（第４実施例）図１３は、本発明の第４実
施例に別ねる偏平形コアレス振動モータ１１−４におけ
る回転子５−４を構成する偏平形コアレス偏心振動用電
機子４−４の平面図である。この第４実施例のコアレス
振動発生ロータ１１−４は、図６に示すように回転子５
−２を形成する偏平形コアレス偏心振動用電機子４−２
同様な３個のｕ相、ｖ相及びｗ相のタングステン合金の
導線でできた電機子コイル６‘−１、…、６’−３をそ
れぞれ３相配置且つ重ならないようにした偏平形コアレ
ス偏心振動用電機子４−４を持つ回転子５−４を用いて
いる。

【００３３】それぞれの電機子コイル６‘−１、…、
６’−３は、界磁マグネット１の１磁極幅よりも狭く開
角幅を形成したため反トルクが入り、しかも重心方向に
集中して錘となる部分が少ないために、若干効率が悪い
ものであるが、このような形状の偏平形コアレス偏心振
動用電機子４−４を有する回転子５−４を用いて偏平形
コアレス振動モータ１１−４を形成してもよい。

【００３４】（第５実施例）図１４は、本発明第５実施
例の偏平形コアレス振動モータ１１−５における回転子
５−５を構成する偏平形コアレス偏心振動用電機子４−
５の上面斜視図で、図１５は偏平形コアレス振動モータ
１１−５における展開図である。この第５実施例のコア
レス振動発生モータ１１−５は、図１４及び図１５に示
すように第１実施例の偏平形コアレス偏心振動用電機子
４−１からｗ相の電機子コイル６−３を省いた偏平形コ
アレス偏心振動用電機子４−５を持つ回転子５−５を用
いたものとなっている。トルクが劣化するが、ｗ相の電
機子コイル６−３がない分、安価に形成できる。尚、図
面の都合上、プラスチック２２を省いている。

【００３５】（第６実施例）図１６は、本発明第６実施
例の偏平形コアレス振動ロータ１１−６における回転子
５−６を構成する偏平形コアレス偏心振動用電機子４−
６の下面斜視図で、図１７は偏平形コアレス振動モータ
１１−６における展開図である。この第６実施例のコア
レス振動発生モータ１１−６は、図１６に示すように第
２実施例の偏平形コアレス偏心振動用電機子４−２から
ｗ相の電機子コイル６‘−３を省いたもの構造の偏平形
コアレス偏心振動用電機子４−６を有する回転子５−６
を用いたものとなっている。勿論、図の都合上、プラス
チック２２等を省略している。電機子コイル６‘−３が
１個少ない分たけ、トルクが小さいものの、安価に形成
でき、また重心部分に重量を集めることが出来るので、
その分だけ比較的大きな振動が得られるので、このよう
な目的のためには、この偏平形コアレス偏心振動用電機
子４−６を用いるメリットがある。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、電機子
コイルにタングステン合金の導線を用いることは、タン
グステン合金は高比重合金であるため、偏平形コアレス
偏心振動用電機子は、前記電機子コイルにより偏重心を
取ることができる。このため別途鉛などの金属の錘を偏
平形コアレス偏心振動用電機子に備えるという手間を省
くことができ、このため前記偏平形コアレス振動モータ
の組立工数を無用に増やすこともなく、しかも人体等が
十分感じ取れる程に大きい振動を発生させることができ
る偏平形コアレス振動モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明第１実施例の偏平形コアレス振動モー
タ１１−１の分解斜視図である。

【図２】 同偏平形コアレス振動モータ１１−１の離断
面図である。

【図３】 同偏平形コアレス振動モータ１１−１に用い
た偏平形コアレス偏心振動用電磯子４−１の平面図であ
る。

【図４】 同偏平形コアレス振動モータ１１−１に用い
た偏平形コアレス偏心振動用電機子４−１の底面図であ
る。

【図５】 同偏平形コアレス振動モータ１１−１におけ
る展開図である。

【図６】 本発明第２実施例の偏平形コアレス振動ロー
タ１１−２における偏平形コアレス偏心振動用電磯子４
−２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４−２を
有する回転子５−２の下面斜視図である。

【図８】 同偏平形コアレス振動ロータ１１−２におけ
る展開図である。

【図９】 本発明第３実施例の偏平形コアレス振動発生
ロータ１１−３の分解斜視図である。

【図１０】 同偏平形コアレス振動発生モータ１１−３
の縦断面図である。

【図１１】 同偏平形コアレス振動発生モータ１１−３
に用いた偏平形コアレス偏心振動用電機子４−３の底面
図である。

【図１２】 同偏平形コアレス振動発生モータ１１−３
における展開図である。

【図１３】 本発明第４実施例の偏平形コアレス振動ロ
ータ１１−４における偏平形コアレス偏心振動用電機子
４−４の平面図である。

【図１４】 本発明第５実施例の偏平形コアレス振動発
生モータ１１−５に用いた偏平形コアレス偏心振動用電
磯子４−５の上面斜視図である。

【図１５】 同偏平形コアレス振動発生モータ１１−５
の展開図である。

【図１６】 本発明第６実施例の偏平形コアレス振動発
生モータ１１−６に用いた偏平形コアレス偏心振動用電
機子４−６の下面斜視図である。

【図１７】 同偏平形コアレス振動発生ロータ１１−６
の展開図である。

【符号の説明】

１ 界磁マグネット ２ 偏平形コアレス振動モータ本体 ３ シャフト ４−１、…、４−６ 偏平形コアレス偏心振動用電機子 ５−１、…、５−７ 回転子 ６−１、…、６−３，６’−１、…、６’−３ 電機子
コイル ６ａ，６ａ’、６’ａ，６’ａ’ 発生トルクに寄与す
る導体部 ６ｂ，６ｃ，６’ｂ，６’ｃ 発生トルクに寄与しない
導体部 ８−１，８−２ ブラシ ９ 平コミュテータ １０−１，１０−２ 半田付け部 １１−１、…、１１−７ 偏平形コアレス振動モータ １２ ロータハウシング １３ モータブラケット １４−１ 正側電源端子 １４−２ 負側電源端子 １５−１、１５−２ 電源供給用導電パターン １６ プリント配線パターン １７ 電源供給用リード線取付片 １８−１、１８−２ リード線 １９ 透孔 ２０ 鍔 ２１ スライダー ２２ プラスチック ２４ 平板状プリント配線基板 ２５ プリント配線パターン ２６ スラスト受け ２７−１、…、２７−６ コミュテータ片 ２８，２８’スリーブ軸受 ２９ 切欠した透孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣配置の磁極が異極となるようにＮ極、
   Ｓ極の磁極をＰ（Ｐは２以上の整数）極対数個備えて形
   成した界磁マグネットを固定子として備えると共に一対
   のブラシを備え、モータ本体からシャフトが出ないよう
   に備え、該シャフトを中心に偏心配置して偏重心を取り
   ながら偏心回転する偏平形コアレス偏心振動用電機子を
   回動自在に支承した回転子を前記界磁マグネットと軸方
   向の空隙を介して面対向させ、前記偏平形コアレス偏心
   振動用電機子を構成する電機子コイルと電気的に結線さ
   れたコミュテータを上記ブラシと摺動自在に設けた偏平
   形コアレス振動モータにおいて、 前記電機子コイルはタングステン合金の導線からなるこ
   とを特徴とする偏平形コアレス振動モータ。