JP2002044200A

JP2002044200A - モーター搭載電子機器

Info

Publication number: JP2002044200A
Application number: JP2000205696A
Authority: JP
Inventors: Snyder Matt; スナイダーマット
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】振動発生と機械的駆動の複数の機能兼ね備
え、一台のモーターだけを搭載することによって複数の
機能を実現させた電子機器を提供する。【解決手段】モーターによって機械的に駆動される複
数の機械的駆動機構を有する電子機器であって、搭載す
る１台のモーターとこれに連結されて連動する機械的連
動機構を備え、複数の機械的駆動機構のすべてまたはい
ずれかを駆動させる構成を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機、携帯
無線機、ＰＨＳ、トランシーバ、ポケベル、情報端末な
どの移動体情報通信端末、カメラやビデオ等の撮影装置
などのようなモーターを搭載した電子機器装置に係る。
特には、移動体情報通信端末の無音呼び出し等の振動発
生源として、またビデオカメラ等のカセットテープのロ
ーディングや装置蓋体の開閉等の機械的駆動源として使
用されるモーターを搭載した電子機器または電子装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から周知の移動体通信端末、情報通
信機器等の電子機器類には振動発生器（バイブレータ
ー）が搭載（内蔵）されており、これは主として着信信
号を無音呼び出しで使用者に知らせる手段として用いら
れている。すなわち、信号音鳴音や光の点滅による呼び
出しにすると他人や周囲等の迷惑となるため、これに代
わり、電子機器そのものを振動させることによって、使
用者に着信を報知させるのに使用されている。振動発生
器の動力源としてはコアレス(無芯)モーターがよく用い
られている。図５(5-1)は従来から用いられているコア
レスモーターの一例であり、主な構成要素は、モーター
本体１と偏心ウェイト２である。振動の発生には、回転
軸芯１ａに偏心する状態で設置した偏心ウェイト２を備
えるモーター本体１を高速回転させるものであり、回転
により偏心ウェイト２が振り回され、偏心ウェイトの重
心が高速移動することによって、振動を発生させるもの
である。

【０００３】また、電子機器類には振動発生源としてで
はなく、機械的駆動源として使用されるモーターもあ
る。その駆動機構の一例として、図５(5-2)には、周知
のビデオカメラ等のカセットテープのローディングや装
置開閉に使用されるモーター機構を示す。主な構成要素
は、モーター本体１、ギア(歯車)部材として例えばウォ
ームギア３、回転ウォーム４、移動歯車５、ウォームホ
イル６と呼ばれる部材、および、移動ラック７、電源
８、回動軸(９ａ，９ｂ)などである。このようなモータ
ーを搭載した電子機器では、モーターが目的とする機械
的動作としては、大きく分けて、1)振動を発生させる動
作、2)振動発生以外の機械的駆動のための動作、の二つ
があり、それぞれに合わせて別々のモーターを電子機器
内部に搭載していた。目的または動作が複数ならば、そ
の動作に合うだけの数のモーターが必要であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年急
速に発展している電子機器における多機能化、ハンドフ
リー化、コンパクト化、使いやすさ等を向上させた新製
品を開発するにあたっては、振動発生機能(動作)と他の
機械的駆動機能(動作)との両方が必要で、二つ以上の機
能(動作)を兼ね備えた製品の登場が切望されている。そ
うかといって、一台の電子機器装置に異なる動作（機
能）に対応する別々のモーターを配設することは、コン
パクト化、軽量化、低コスト化等の面から見ると相反す
ることになり、設計上の障害になってくるという問題点
があった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
1)振動発生動作と、2)他の機械的駆動動作の、複数の機
械的動作を兼ね備えた電子機器であり、しかもそれを一
台のモーターだけを搭載することによって実現させた電
子機器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によるモーター搭載電子機器は、まず始め
に、モーターによって機械的に駆動される複数の機械的
動作する電子機器であって、搭載する１台のモーター
(Ｍ)とこれに連結されて連動する機械的連動機構(Ｂ)を
備え、１台のモーターで複数の前記機械的動作をする構
成を備える。また、このモーター搭載電子機器において
は、機械的連動機構(Ｂ)としてはギア(歯車)機構または
クラッチ機構による構成を備えていてもよい。そして、
これらの複数の機械的動作のうち、いずれか一つは機械
的振動を発生させる動作であるとしてもよい。この場合
は振動発生機構(Ｅ)を備える。さらに、これらの複数の
機械的動作のいずれか一つは、モーター搭載電子機器の
構成部材（Ｃ１，Ｄ１，Ｃ２，Ｄ２）の移動または開閉
を行なう動作であるとしてもよい。そのうえ、このモー
ター搭載電子機器は、移動体通信端末装置であってもよ
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜４を参照して本発明
によるモーター搭載電子機器の実施の形態を詳細に説明
する。図１は、本発明によるモーター搭載電子機器の実
施の形態の一つを示し、モーターによって機械的に駆動
されて複数の機械的動作をさせるために、搭載された１
台のモーター本体１とこれに連結されて連動する機械的
連動機構の動作の様子を示す図である。また、図２(2-
1)は、本発明によるモーター搭載電子機器の他の実施の
形態を示し、搭載された１台のモーターとこれに連結さ
れて連動する機械的連動機構（リミッターギア機構）を
組み込んだ電子機器の分解した様子を示す説明図であ
り、図２(2-2)は組み立てられたリミッターギアの側面
から見た説明図であり、図２(2-3)は動作切替部材の切
り欠き凹部を示す説明図である。

【０００８】そして、図３はモーター搭載電子機器が携
帯電話機である場合の実施の形態を示し、図３(3-1)は
携帯電話機の構成部材の動作する前の状態を示す正面図
と側面図であり、図３(3-2)は構成部材を上下に動作さ
せた後の状態を示す正面図と側面図である。なお、→印
は構成部材の動作の方向を示す。さらに、図４はモータ
ー搭載電子機器が他の携帯電話機である場合の実施の形
態であり、図４(4-1)は携帯電話機の構成部材の移動と
開閉の両方の動作をする前の状態を示す正面図と側面図
であり、図４(4-2)は一方の構成部材を下方向へスライ
ド移動させ、もう一方の構成部材は上方向へ開いた動作
をさせた後の状態を示す正面図と側面図である。なお、
→印は構成部材の動作の方向を示す。

【０００９】図１は、本発明によるモーター搭載電子機
器の実施の形態の一つを示し、モーターによって機械的
に駆動されて複数の機械的動作をさせるために、搭載さ
れた１台のモーターとこれに連結されて連動する機械的
連動機構の動作の様子を示している。この図に示す主な
構成要素は、モーター本体１、ウォームギア部材（３、
４、５）、ウォームホイル６、移動ラック７、電源８、
回動軸(９ａ，９ｂ)があり、これに加えて、偏心ウェイ
ト２、及びクラッチ機構部１０をも備えている。

【００１０】ここで、１台のモーターによって機械的に
駆動される機械的動作として、例えば、１つに機械的振
動を発生させる動作(振動発生動作)、２つめに電子機
器のフロントパネル等構成部材を移動させる動作(部
材移動動作)、とする。図１によれば、クラッチ機構１
０は振動発生動作を制御し、また、ウォームホイル６
側の機構は部材移動動作を制御することができる。動
作させるには、動作信号を与えて電源８によりモーター
本体１を駆動させると、これに連結されている機械的連
動機構も動作するので、振動発生動作と部材移動動
作の両方の動作をさせることができる。図１の構造によ
れば、振動発生動作の側の機構では、偏心ウェイト２
とモーター本体１との間にクラッチ機構部１０が介在し
ているので、このクラッチ機構部１０の連結接続または
その解除の動作により偏心ウェイト２の回転を制御する
ことになる。

【００１１】構成部材を移動させる側の機構(部材移
動動作)においては、モーター本体１の回転は正転と逆
転の両方が実施できるので、電源８により極性の＋と−
を交換することで構成部材の移動の方向を変化させるこ
とが出来る。これによりフロントパネル等の構成部材の
開閉させるなどの動作が出来るようになる。なお、部
材移動動作の側に、ウォームホイル６に連結するなどし
てさらに第２のクラッチ機構を備えさせてもよく、ま
た、一方向だけに回転伝達する別のギア機構を組み込ん
でも良い。このような伝達機構による連結接続の構成は
種々様々に考えられるものであり、当業者が周知の技術
を適宜に組合わせて設計されればよいことである。こう
して、本発明の１台のモーターによる機械的動作に関し
ては、図１においては振動発生動作と部材移動動作
の両方が動作するようになるが、モーター回転の極性を
交換することと、ウォームギア(歯車)やクラッチ機構の
組み合わせにより、との両方の動作を実施させるこ
とも、とのいずれか一方だけの動作を実施させるこ
ともできる。

【００１２】図２は、搭載された１台のモーターに連結
されて連動する機械的連動機構としてのクラッチ機構で
あり、特にはリミッターギア機構を利用したときの実施
の形態を示す。主な構成要素は、モーター本体１、伝達
部材（１ａ、１ｂ、２ａ、１４）、ギア本体１１、中心
ギア１２、ギア歯車１５、ギア切換部１３、クラッチレ
バー１７、リードスクリュー１６、偏心ウェイト２など
である。図２においても、２つの動作をさせることと
し、振動発生動作と部材移動動作を設定すると、ま
ず振動発生動作は偏心ウェイト２の回転によって起こ
され、次に部材移動動作はリードスクリュー１６と連
結して連動することで構成部材（図示せず）が移動の動
作をする。

【００１３】ここでまず、振動発生動作のひとつのや
り方としては、モーター本体１−伝達部材１ａ−伝達部
材１ｂ−ギア本体１１−伝達部材１４−伝達部材２ａ−
偏心ウェイト２と伝達して振動発生の動作するやり方が
ある。また、この他にも「ギア本体１１−中心ギア１
２」の機構を介在させて、モーター本体１−伝達部材１
ａ−伝達部材１ｂ−ギア本体１１−中心ギア１２−ギア
歯車１５−伝達部材１４−伝達部材２ａ−偏心ウェイト
２と伝達して振動発生の動作させてもよい。また、部
材移動動作は、モーター本体１−伝達部材１ａ−伝達部
材１ｂ−ギア本体１１−中心ギア１２−ギア歯車１５−
リードスクリュー１６−各構成部材と伝達されて部材移
動させる動作をする。

【００１４】図２では、ギア本体１１と中心ギア１２は
一体に連携形成されていて連動する。ギア本体１１は外
周端面にギア部を有し、さらに中心ギア１２はギア歯車
１５を介して種々の機械的動作のための伝達をする。ギ
ア歯車１５はギア切換部１３の下面に回動自在に連動す
るよう取り付けられ、単数でも複数でもよく、必要に応
じて設けられる。ギア切換部１３は略円盤状で外周端面
にカム部１３ａを有し、このカム部１３ａは単数でも複
数でもよい。このギア切換部１３は、軸を中心に回動自
在であり、クラッチレバー１７の掛止部１７ａがカム部
１３ａと係合することで、ギア切換部１３の動きは制御
される。クラッチレバー１７の動作には、動作解除のた
めのリリース部１８と、その動きを制限または拘束する
軸心部１７ｂと弾力部１９があると、動作は確実であり
実用性が高くなる。例えば、ユーザーがリリース部１８
でボタンプッシュ（→）することにより、構成部材に開
閉や移動の動作をさせるようにもできる。

【００１５】図２に示すように、ギア本体１１が直接的
に伝達部材１４と連動させるのは機構的には分かりやす
い。中心ギア１２とギア歯車１５が介在してくると、機
構的にはやや複雑になってきて、ギア歯車１５の位置に
よって機械的動作が異なってくる。すなわち、ギア歯車
１５がリードスクリュー１６と連動する位置にあると各
構成部材に伝達して部材移動の動作するし、さらに、ギ
ア歯車１５が振動発生させる側の伝達部材１４と連動す
る位置にあると、偏心ウェイト２に伝達して振動発生の
動作をさせるようにもできる。

【００１６】具体的な例をあげると、携帯電話機等では
着信があることをユーザーに知らせるためには、ギア本
体１１の円周端面が直接的に伝達部材１４と連動させる
か、若しくは、中心ギア１２とギア歯車１５が介在させ
て伝達部材１４と連動させるかするとよい。その後、今
度はリードスクリュー１６を動作させて、フロントパネ
ルなどの構成部材を開けたり閉めたりする動作を行なう
ようにするとよい。ギア切換部１３はギア歯車１５を単
数個または複数個備えていて、種々の動作に対応するこ
とができる。また、ギア切換部１３の円周端面には凹部
形状溝の単数個または複数個備のカム部１３ａを備え、
このカム部１３ａがクラッチレバー１７の掛止部１７ａ
と係合することで、ギア切換部１３の動きを拘束し、種
々の機械的動作が実行される。ギア歯車１５とカム部１
３ａの配置位置や個数に対応して、クラッチレバー１７
の掛止部１７ａとの係合を組み合わせることにより、様
々の組み合わせが実現できるし、種々の動作に対応する
ことができる。

【００１７】そして、図２に示す構成部材のみならず、
新たなクラッチ機構を介在させてもよく、例えば、ギア
本体１１と伝達部材１４とのギア伝達を一方向だけに回
転伝達するようなギア機構としてもよい。さらには、図
２(2-3)に示すように、ギア切換部１３の円周端面にあ
るカム部１３ａは切り欠いたような凹形状溝で底部角度
θを有する。この底部２箇所の角度θをそれぞれθ１、
θ２としたとき、この角度をθ１＞θ２に設定して、し
かもθ２をかなり開いた角度に設定することができる
が、そうすることでギア切換部１３が回動してときθ２
側内面にはクラッチレバー１７の掛止部１７ａが掛止で
きない（角度が大きいので止まらない）ような構造にも
することができる。このような構造を利用すれば、ギア
切換部１３を一方向へのみ回動させることができる。カ
ム部１３ａを複数個設けて、θ１とθ２の開き角度の片
方を調整することで、ギア切換部１３の動きを制御し、
ひいてはギア歯車１５をも制御することができる。

【００１８】このような伝達機構や連結接続機構の構成
にあたっては、当業者が周知の技術を適宜に組合わせて
設計されればよいことであり、無限の組み合わせで設計
が実現できる範疇に属するものである。こうして、本発
明の１台のモーターによる機械的動作に関しては、図２
においても、振動発生動作と部材移動動作との両方
が動作が可能となっているが、２つの動作のみならず、
３つ以上複数の動作も勿論可能である。つまり、図２に
示す機構に加えてさらに、モーター回転の極性を転換す
ること、ウォームギア(歯車)やクラッチ機構を追加する
こと、一方向のみに動作する構成部材を利用すること、
などにより、３つ以上複数の動作も可能となってくる。

【００１９】図３においては、モーター搭載電子機器が
携帯電話機である場合の実施の形態を示しており、主な
構成として、モーターＭ、機器本体Ａ、機械的連動機構
Ｂ、そして機械的動作をする構成部材として上方スライ
ド体Ｃ１、下方スライド体Ｄ１、振動発生機構Ｅを備え
る。この電話機は、電話機機器本体Ａに搭載する１台の
モーターＭと、これに連結されて連動する機械的連動機
構Ｂを備え、１台のモーターＭで複数の機械的動作をさ
せる。この機械的連動機構としてはギア機構またはクラ
ッチ機構による構成を備えていると実用的であるが、図
１及び図２を参照して、ここでは詳細を図示しない。複
数の機械的動作とはここでは、1)上方面へスライド往復
移動する上方スライド体Ｃ１の動作、2)下方面へスライ
ド往復移動する下方スライド体Ｄ１の動作、3)偏心ウェ
イトを回転させて振動発生させる振動発生機構Ｅの動作
の３つを云う。これら３つの動作のうち全てを動作させ
てもよく、この中の２つを動作させてもよい。なお、→
印は動作の方向を示す。

【００２０】図４においては、モーター搭載電子機器が
携帯電話機である場合の別の実施の形態を示しており、
主な構成として図３と同様だが、機械的動作をする構成
部材として上方開閉体Ｃ２、下方スライド体Ｄ２、振動
発生機構Ｅを備える。ここでの複数の機械的動作とは、
1)上方面へ開閉する上方開閉体Ｃ２の動作、2)下方面へ
スライド往復移動する下方スライド体Ｄ１の動作、3)振
動発生機構Ｅの動作、の３つがある。これら３つの動作
のうち全てを動作させても、この中の２つを動作させて
もよいのは図３と同様であるが、1)上方面へ開閉する上
方開閉体Ｃ２はモーターと連動させなくともユーザーの
手動での動作でも可能であるので、この場合は下方スラ
イド体Ｄ１の動作と振動発生機構Ｅの動作の２つだけの
動作としてもよい。

【００２１】

【発明の効果】前述してきたように、本発明によれば次
のような優れた効果を発揮する。・本発明のモーターは二つ以上の動作または機能を実行
するものであり、従来ではこれらの動作または機能に対
応するだけのモーターの数が必要だったが、本発明では
ギア機構またはクラッチ機構を応用することで一つのモ
ーターで課題を達成できた。・本発明で示したギア機構構造を備えたモーターは、振
動に有効なレベルまでモーター速度を減衰させても、駆
動条件を有効とするためのギア削減方法と同じように、
スピード回転トルクを増加させることができるため、非
常に効率がよく実用性が高い。・実際のマーケットには直径４mmの小さなモーターを使
っても、複数の機構（駆動機構と振動機構）の動作には
極めて有効に作用するので、モーターは軽量で低コスト
に供給される。・従来の振動発生器として使用していたと同じモーター
を使っても、本発明の動作機能は達成できる。・本発明の駆動機構によれば、モーターを２台使うこと
を考えれば、コスト増加はきわめて僅かで無視できる程
度であり、市場性や価格性に優れる。・本発明における動作は、振動を発生させるためには時
計逆方向回りモーター回転を利用し、他のローディング
動作などをさせるためには時計正方向回りのモーター回
転を利用することであり、本発明は極めて簡単にモータ
ー回転機能を利用することで実現できたものである。・従来機器で既に備わっているモーターによる振動発生
技術を、他の多くの機能に展開して適用できるものであ
り、ビジネス上でも価値が高い。・本発明は、多機能コンパクト化、低コスト化、軽量
化、共用部材化などの面に製品を展開することに優れて
おり、各種様々な分野でのモーターを内蔵した電子機器
に適用できるものであり、ＩＴ産業などの発達に寄与す
るところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモーター搭載電子機器の実施の形
態の一つを示し、モーターによって機械的に駆動されて
複数の機械的動作をさせるために、搭載された１台のモ
ーターとこれに連結されて連動する機械的連動機構の動
作の様子を示す図である。

【図２】本発明によるモーター搭載電子機器の他の実施
の形態を示し、図２(2-1)は搭載された１台のモーター
とこれに連結されて連動する機械的連動機構であり、リ
ミッターギア機構を組み込んだ機器の分解した様子を示
す説明図であり、また図２(2-2)は組み立てられたリミ
ッターギア側面の説明図であり、さらに図２(2-3)は動
作ギア切替部材の切り欠き凹部を示す図である。

【図３】モーター搭載電子機器が携帯電話機である場合
の実施の形態を示し、図３(3-1)は携帯電話機の構成部
材が動作する前の状態を示す正面図と側面図であり、図
３(3-2)は構成部材を上下に動作させた後の状態を示す
正面図と側面図である。

【図４】モーター搭載電子機器が他の携帯電話機である
場合の他の実施の形態であり、図４(4-1)は携帯電話機
の構成部材が移動と開閉の両方の動作をする前の状態を
示す正面図と側面図であり、図４(4-2)は一方の構成部
材を下方向へスライド移動させ、もう一方の構成部材は
上方向へ開く動作をさせた後の状態を示す正面図と側面
図である。

【図５】図５(5-1)は従来の電子機器に振動発生用とし
て搭載されているコアレスモーターの一例を示し、図５
(5-2)には、従来の電子機器に搭載されている構成部材
を移動または開閉させる機構の構成の一例を示す。

【符号の説明】

１モーター本体Ａ機器本体Ｂ機械的連動機構Ｃ１，Ｃ２構成部材Ｄ１，Ｄ２構成部材ＭモーターＥ振動発生機構

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 7/10 Ｈ０２Ｋ 7/10 ＣＦターム(参考） 5D107 AA20 BB08 CC09 DD09 5H607 BB01 CC01 CC03 DD03 DD17 EE02 EE32 EE54 EE57 5K023 AA07 BB04 HH04 HH05 MM14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モーターによって機械的に駆動されて複数
の機械的動作をする電子機器であって、搭載する１台の
モーターとこれに連結されて連動する機械的連動機構を
備え、１台のモーターで複数の前記機械的動作をする構
成を備えることを特徴とするモーター搭載電子機器。
【請求項２】請求項１記載のモーター搭載電子機器に
おいて、前記機械的連動機構はギア機構またはクラッチ
機構による構成を備えることを特徴とするモーター搭載
電子機器。
【請求項３】請求項１または２記載のモーター搭載電
子機器において、複数の前記機械的動作のいずれか一つ
は機械的振動発生動作であること特徴とするモーター搭
載電子機器。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項記載のモー
ター搭載電子機器において、複数の前記機械的動作のい
ずれか一つの動作は、前記モーター搭載電子機器の構成
部材の移動または開閉を行なう動作であることを特徴と
するモーター搭載電子機器。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項記載のモー
ター搭載電子機器において、前記モーター搭載電子機器
は移動体通信端末装置であることを特徴とするモーター
搭載電子機器。