JP2002177885A - 扁平型振動モータ - Google Patents

扁平型振動モータ

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JP2002177885A
JP2002177885A JP2000382359A JP2000382359A JP2002177885A JP 2002177885 A JP2002177885 A JP 2002177885A JP 2000382359 A JP2000382359 A JP 2000382359A JP 2000382359 A JP2000382359 A JP 2000382359A JP 2002177885 A JP2002177885 A JP 2002177885A
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JP
Japan
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rotor
commutator
armature coil
stator
vibration motor
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Application number
JP2000382359A
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English (en)
Inventor
Koichi Hamada
紘一 浜田
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Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
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Publication date
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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型化を図りながら大きな振動がえられる扁平
型振動モータを提供すること。 【解決手段】扁平な円筒状のケーシング3内に、環状に
配置した固定子4と、該固定子4に面対向するとともに
支軸6が上記ケーシング3に回転自在に軸支された円板
状のロータ5と、該ロータ5に配置されたコンミテータ
10と、該コンミテータ10に摺接するブラシ12とを
設けるとともに、上記ロータ5にはコイル巻き角度が6
0°に形成された第1、第2及び第3の3つの電機子コ
イル11a、11b、11cを周方向に並設するととも
に、上記支軸6を中心に上記3つの電機子コイル11
a、11b、11cと対称に略半円板状に形成された錘
部材21を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話やポケッ
トベル(登録商標)等で着信を振動で知らせる為に用い
られる小型の扁平型振動モータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の扁平型振動モータとして
は、例えば、特開平6ー205565号公報に開示され
ている扁平鉄芯レス振動モータが知られている。この扁
平鉄芯レス振動モータは、ケーシングの底部に固定され
たマグネット部と、このマグネット部と面対向するよう
に配置された回転自在の略扇状のロータと、このロータ
の要の部分に配されたシャフトとで構成され、ロータに
は3個の電機子コイルを略扇状に配設し、樹脂材で一体
に成形したもので、ロータ自身を略扇状に形成したこと
で、ロータの回転時に遠心力が働いて振動を発生させる
ように設計されているものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
扁平型振動モータでは、外径が大きければコイル自体の
重量がロータの一側に偏っているため、コイルが錘とな
ってロータの回転時に振動を発生させることができる
が、機器の形状が小型化されるに伴って扁平型振動モー
タの外径も小さくせざるをえず、外径が小さくなること
により、コイルも小さくなるためその重量も軽くなるこ
とから、ロータが回転しても充分な振動を発生すること
ができなかった。
【0004】しかも、外径が小さくなることに反比例し
て発生する振動の大きさは、より大きな振動を求められ
ているのが実情であり、小型でありながらより大きな振
動を発生する扁平型振動モータの開発が望まれている。
【0005】本発明は上記問題点を解消し、小型化を図
りながら大きな振動がえられる扁平型振動モータを提供
することをその課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る扁平型振動モータは、扁平な円筒状の
ケーシング内に、環状に配置した固定子と、該固定子に
面対向するとともに支軸が上記ケーシングに回転自在に
軸支された円板状のロータと、該ロータに設けられたコ
ンミテータと、該コンミテータに摺接するブラシとを設
けるとともに、上記ロータにはコイル巻き角度が60°
に形成された第1、第2及び第3の3つの電機子コイル
を並設するとともに、上記支軸を中心に上記3つの電機
子コイルと対称に略半円板状に形成された錘部材を配置
したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1及び図2は、本発明に係る扁
平型振動モータ(以下、モータという)の分解斜視図及
び要部縦断面図を示し、このモータは、上端が塞がれた
扁平で直径が12ミリの小形の円筒状に形成されたケー
ス1と、このケース1の下端側の開口部に嵌合する円板
状のブラケット2とからなるケーシング3の内部に、固
定子4とロータ5とが配置されている。
【0008】ブラケット2にはリング状の固定子4と、
ロータ5の下面に設けられた後述するコンミテータ10
に接触し、電機子コイル11に電流を流す一対のブラシ
12a、12bとが配置され、このブラシ12a、12
bは、端部に図示しないリード線をハンダ付けして電源
に接続できるように形成されたブラシベース13上にハ
ンダ付けされ、正極のブラシ12aと負極のブラシ12
bとは、図3に示すように、接触点a、bが電気角13
5°で上記コンミテータ10に接触するように形成され
ている。
【0009】なお、上記固定子4は周方向に8等分され
て、それぞれ拡開45°の扇状に形成された8つの固定
子4a〜4hからなり、各固定子はN極とS極とに交互
に着磁され、磁極の境界に2つのブラシ12a、12b
のコンミテータ10に接触する接点部分が一致するよう
にブラケット2上に接着剤等の適宜手段で固定されてい
る。
【0010】ロータ5は、図4(a)(b)(c)の平
面図、底面図、及び、平面図のXーX’線断面図に示す
ように、ロータ5の中心に設けられた回転軸16を中心
にそれぞれ拡開度60°の略扇状の平板な第1、第2及
び第3の3つの電機子コイル11a、11b、11cを
配置ピッチ60°で配置するとともに、非磁性体の金属
で開角度180°の半円板状に形成された錘部材21を
円板状のコンミテータ基板14上に樹脂15で固定し一
体に形成したもので、図1に及び図2に示すように、回
転軸16がケース1の中心に形成された開口部17に嵌
合するメタル18と、ブラケット2の中心に形成された
開口部19に嵌合するメタル18とでコンミテータ基板
14が固定子4に面対向するとともに、ケーシング3に
回転自在に軸支されている。
【0011】なお、本発明では電機子コイルに使用する
銅線(比重8.93)に比べて比重の大きなタングステ
ン焼結合金(比重18)を上記錘部材21に適用し、ロ
ータのバランスの崩れが大きくなるようにしている。
【0012】そして、図5(a)(b)は、第1の電機
子コイル11a、第2の電機子コイル11b、第3の電
機子コイル11c及び錘部材21が樹脂15で固定され
る前のコンミテータ基板14の平面図及び底面図を示
し、このコンミテータ基板14の表面には、第1の電機
子コイル11a、第2の電機子コイル11b、第3の電
機子コイル11cの始端をそれぞれハンダ付けする為の
第1、第2、第3のプリント配線20a、20b、20
cが形成され、第1の電機子コイル11aの始端が第1
のプリント配線20aの半田付け部22に、第2の電機
子コイル11bの始端が第2のプリント配線20bの半
田付け部23に、第3の電機子コイル11cの始端が第
3のプリント配線20cの半田付け部24にそれぞれ半
田付けされるとともに、第1の電機子コイル11a、第
2の電機子コイル11b及び第3の電機子コイル11c
の終端が第4のプリント配線20dの半田付け部25、
26、27にそれぞれ半田付けされ短絡している。
【0013】さらに、図5(b)に示すように、コンミ
テータ基板14の裏面には第1から第12までの12個
のコンミテータ10a〜10lが放射状に配設され、第
1、第4、第7、第10のコンミテータ10a、10
d、10g、10jはスルーホール30a〜30dを通
して第1のプリント配線20aに短絡され、第2、第
5、第8、第11のコンミテータ10b、10e、10
h、10kはリング状のプリント配線32で短絡されス
ルーホール33を通して第2のプリント配線20bに短
絡され、第3、第6、第9、第12のコンミテータ10
c、10f、10i、10lはスルーホール31a〜3
1dを通して第3のプリント配線20cに短絡され、コ
ンミテータ10a〜10lと電機子コイル11a、11
b、11cと、第1〜第4の導電体20a〜20dと
は、図6(a)の結線図に示すように結線されている。
【0014】なお、図6(a)において、符号35は電
気ノイズ防止用の抵抗である。また、図6(b)は、ロ
ータ5、コンミテータ10a〜10l、固定子4a〜4
h及びブラシ12a、12bの接点a、bの相対位置を
示す展開図を示している。
【0015】次に、図7を参照して、上述の扁平型振動
モータの動作説明をする。
【0016】ブラシを介してコイルに電圧が印加されて
いる間はコイルに流れる電流の方向と固定子の磁界とに
よってフレミングの法則によりコイルに一定方向に力が
作用し、この作用が回転力となってロータが回転し、電
圧が印加されないとコイルには電流が流れない為、固定
子の磁界による力の作用を受けずロータの回転は停止す
ることになるが、その停止位置は特定されることはな
い。
【0017】図7(a)はロータが0°の時の位置を示
し、電流はブラシ12a→コンミテータ10g→コンミ
テータ10d→電機子コイル11a→電機子コイル11
b→コンミテータ10f→コンミテータ10c→ブラシ
12bの順に矢印の方向に流れるとともに、ブラシ12
a→コンミテータ10h→電機子コイル11c→電機子
コイル11b→コンミテータ10f→コンミテータ10
c→ブラシ12bの順に矢印の方向に流れるので、フレ
ミングの左手の法則により固定子4bと電機子コイル1
1aとの間に矢印A1、固定子4bと電機子コイル11
bとの間に矢印A2、固定子4cと電機子コイル11b
との間に矢印A3、固定子4cと電機子コイル11cと
の間に矢印A4方向にそれぞれ回転力(F)が発生し、
ロータ5を4Fのトルクで回転させることができる。
【0018】また、図7(b)はロータが15°の時の
位置を示し、電流はブラシ12a→コンミテータ10g
→コンミテータ10d→電機子コイル11a→電機子コ
イル11b→コンミテータ10f→コンミテータ10c
→ブラシ12bの順に矢印の方向に流れるとともに、電
機子コイル11a→電機子コイル11c→コンミテータ
10h→コンミテータ10b→ブラシ12bの順に矢印
の方向に流れるので、固定子4aと電機子コイル11a
との間に矢印B1、固定子4bと電機子コイル11a、
電機子コイル11bとの間に矢印B2、B3、固定子4
eと電機子コイル11cとの間に矢印B4の方向にそれ
ぞれ回転力(F)が発生し、ロータ5を4Fのトルクで
回転させることができる。
【0019】そして、図7(c)はロータが30°の時
の位置を示し、電流はブラシ12a→コンミテータ10
f→電機子コイル11b→電機子コイル11c→コンミ
テータ10h→コンミテータ10b→ブラシ12b順に
矢印の方向に電流が流れるとともに、ブラシ12a→コ
ンミテータ10g→コンミテータ10d→電機子コイル
11a→電機子コイル11c→コンミテータ10h→コ
ンミテータ10b→ブラシ12b順に矢印の方向に電流
が流れるので、固定子4aと電機子コイル11aの間に
矢印C1、固定子4dと電機子コイル11b、電機子コ
イル11cの間に矢印C2、C3、固定子4eと電機子
コイル11cとの間に矢印C4の方向にそれぞれ回転力
(F)が発生し、ロータ5を4Fのトルクで回転させる
ことができる。
【0020】さらに、図7(d)はロータが45°の時
の位置を示し、電流はブラシ12a→コンミテータ10
f→電機子コイル11b→電機子コイル11a→コンミ
テータ10d→コンミテータ10a→ブラシ12bの順
に矢印の方向に流れるとともに、電機子コイル11b→
電機子コイル11c→コンミテータ10h→コンミテー
タ10b→ブラシ12bの順に矢印の方向に流れるの
で、フレミングの左手の法則により固定子4cと電機子
コイル11a、電機子コイル11bとの間に矢印D1、
D2、固定子4dと電機子コイル11b及び電機子コイ
ル11cとの間に矢印D3、D4の方向にそれぞれ回転
力(F)が発生し、ロータ5を4Fのトルクで回転させ
ることができる。
【0021】同様に、図示しないが、ロータが60°〜
360°の何れの位置にあっても同様にロータ5を4F
のトルクで回転させることができる。
【0022】上述のように、ロータ5がどのような位置
にあってもブラシ12a、12bは必ずコンミテータ1
0に接触しているので、ブラシを介して供給される電流
は、固定子の磁界によって電機子コイル11a、11
b、11cに常に同一方向に作用する力が一定のトルク
(4F)で発生するように、電機子コイル11a、11
b、11cに流れるので、ロータの停止位置を予め定め
た位置に規制しなくても起動死点のないモータを実現す
ることができる。
【0023】上記構成の扁平型振動モータによれば、開
角度60°の3つの電機子コイル11a、11b、11
cを配置ピッチ60°で配置し、各電機子コイル11
a、11b、11cの巻き始めをそれぞれ対応するプリ
ント配線20a、20b、20cに接続するとともにコ
ンミテータ10a、10d、10g、10jを第1のプ
リント配線20aに、コンミテータ10b、10e、1
0h、10kを第2のプリント配線20bに、コンミテ
ータ10c、10f、10i、10lを第3のプリント
配線20cにそれぞれ短絡するとともに、電機子コイル
11a、11b及び11cの終端をプリント配線20d
に短絡させ、電機ブラシ12a、12bを135°の開
角度で配置したので、電機ブラシ12a、12bの接点
a、bは常にコンミテータ10に接触した状態にあり、
しかも、固定子4の磁界によって電機子コイル11に常
に同一方向に作用する力が一定のトルクで発生するよう
に電流を流すことができるので、大きな回転力でロータ
5を回転させることができる。
【0024】そして、回転するロータには電機子コイル
の比重に比べて大きな比重の錘部材が、しかも大きな体
積で配置されているので、ロータが回転することにより
発生する遠心力で強い振動を得ることができる。
【0025】上述のように、ロータ5に電機子コイルを
3つ配置し、2つの電機子コイルに比べ少ない電流で大
きなトルクが得られるようにするとともに、ロータに配
置された錘部材21の体積を最大限大きくし、しかも比
重の大きな素材を用いることによりロータのバランスを
大きく崩すことができ、ローターを大きなトルクで回転
させることにより回転時に大きな遠心力が得られるので
強い振動を発生させることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、錘部材の形状を最大限
大きくしたことにより、重心の偏りが大きくなり回転時
に発生する遠心力を大きくすることができ、小形であり
ながらより大きな振動を発生させる扁平型振動モータを
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る扁平型振動モータの分解斜視図
【図2】上記扁平型振動モータの要部縦断面図
【図3】ブラシの平面図
【図4】(a)〜(c)はロータの平面図、底面図、及
び、平面図のXーX’線断面図
【図5】(a)(b)はコンミテータ基板の平面図及び
底面図
【図6】(a)(b)はロータの結線図と、ロータ、コ
ンミテータ、固定子及びブラシ接点の相対位置を示すモ
ータの展開模式図
【図7】(a)〜(d)はロータが0°〜45°におけ
るモータの回転原理を示す動作説明図
【符号の説明】
3 ケーシング 4 固定子 5 ロータ 10 コンミテータ 11a 第1の電機子コイル 11b 第2の電機子コイル 11c 第3の電機子コイル 12 ブラシ 14 コンミテータ基板 21 錘部材
───────────────────────────────────────────────────── 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 Fターム(参考) 5D107 AA02 AA13 BB08 CC09 DD08 5H603 BB01 BB04 BB14 CA05 CB05 CB13 CC14 CC19 EE09 EE10 5H604 BB01 BB07 BB13 CC02 CC04 CC20 QB04 5H607 AA00 AA12 BB01 BB04 BB13 CC01 CC03 DD16 EE58 JJ01 5H623 BB06 GG12 GG17 GG23 HH06 HH09 JJ03 LL09 LL10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扁平な円筒状のケーシング内に、環状に
    配置した固定子と、該固定子に面対向するとともに支軸
    が上記ケーシングに回転自在に軸支された円板状のロー
    タと、該ロータに配置されたコンミテータと、該コンミ
    テータに摺接するブラシとを設けるとともに、上記ロー
    タにはコイル巻き角度が60°に形成された第1、第2
    及び第3の3つの電機子コイルを周方向に並設するとと
    もに、上記支軸を中心に上記3つの電機子コイルと対称
    に略半円板状に形成された錘部材を配置したことを特徴
    とする扁平型振動モータ。
JP2000382359A 2000-12-15 2000-12-15 扁平型振動モータ Pending JP2002177885A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237748A (zh) * 2009-08-19 2011-11-09 三洋精密株式会社 扁平形振动电动机

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102237748A (zh) * 2009-08-19 2011-11-09 三洋精密株式会社 扁平形振动电动机
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