JP2003047912A - 円盤形偏心ロータ及び同ロータを有する扁平型振動モータ - Google Patents
円盤形偏心ロータ及び同ロータを有する扁平型振動モータInfo
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- JP2003047912A JP2003047912A JP2001240021A JP2001240021A JP2003047912A JP 2003047912 A JP2003047912 A JP 2003047912A JP 2001240021 A JP2001240021 A JP 2001240021A JP 2001240021 A JP2001240021 A JP 2001240021A JP 2003047912 A JP2003047912 A JP 2003047912A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空心コイルを大きくして等分に配置すること
により、高効率を得てコイル自体で重心を中心からずら
して別に偏心部材を不要にしたり、印刷配線型空心コイ
ルに重畳させて偏心ウエイトを配備して大振動量が得
る。 【解決手段】 中心に軸挿通孔（１ｈ）を設け、この周
囲に６個の整流子セグメントランド（ａ〜ｆ）を形成
し、外形をほぼ円盤形に形成した印刷配線コミュテータ
部材（１）の両面に３個の印刷配線空心コイル（１ａと
１ａａ、１ｂと１ｂｂ、１ｃと１ｃｃ）を等分に形成
し、他面の軸挿通孔の位置で軸受ホルダ（２）を軸方向
に延設し、この軸受ホルダの径方向外方に１個の巻線型
空心コイル（３）を偏在させ、前記印刷配線コイル（１
ａａ）と直列結線した。
により、高効率を得てコイル自体で重心を中心からずら
して別に偏心部材を不要にしたり、印刷配線型空心コイ
ルに重畳させて偏心ウエイトを配備して大振動量が得
る。 【解決手段】 中心に軸挿通孔（１ｈ）を設け、この周
囲に６個の整流子セグメントランド（ａ〜ｆ）を形成
し、外形をほぼ円盤形に形成した印刷配線コミュテータ
部材（１）の両面に３個の印刷配線空心コイル（１ａと
１ａａ、１ｂと１ｂｂ、１ｃと１ｃｃ）を等分に形成
し、他面の軸挿通孔の位置で軸受ホルダ（２）を軸方向
に延設し、この軸受ホルダの径方向外方に１個の巻線型
空心コイル（３）を偏在させ、前記印刷配線コイル（１
ａａ）と直列結線した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、移動体通信装置のサ
イレントコール手段として用いられる扁平型振動モータ
とその主要部材である偏心ロータの改良に関する。
イレントコール手段として用いられる扁平型振動モータ
とその主要部材である偏心ロータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ページャや携帯電話機等のサ
イレントコール手段として図７に示すように円筒直流モ
ータＭの出力軸Ｓにタングステン合金製の偏心ウエイト
Ｗを配し、回転時にこの偏心ウエイトＷの遠心力を利用
して振動を発生させるようにしたものが知られている。
イレントコール手段として図７に示すように円筒直流モ
ータＭの出力軸Ｓにタングステン合金製の偏心ウエイト
Ｗを配し、回転時にこの偏心ウエイトＷの遠心力を利用
して振動を発生させるようにしたものが知られている。
【０００３】ところが、上記従来の出力軸Ｓに偏心ウエ
イトＷを付加するものでは、ページャなどの機器側にお
いて、この偏心ウエイトＷの旋回空間を配慮しなくては
ならないなど、設計的な制約があり、高価なタングステ
ン合金を使用するためコスト的にも問題があった。
イトＷを付加するものでは、ページャなどの機器側にお
いて、この偏心ウエイトＷの旋回空間を配慮しなくては
ならないなど、設計的な制約があり、高価なタングステ
ン合金を使用するためコスト的にも問題があった。
【０００４】 最近では、こ
のような円筒型直流モータも細筒が求められ、直径が４
ｍｍ程度のものが使われ始めている。しかしながら、振
動量を得るため、モータ本体は４ｍｍでも出力軸に配し
た偏心ウエイトの旋回空間は６ｍｍ程度あり、また、円
筒型はそのままでは載置することができず、通常は取り
付け部材が必要となって、かなりの占有空間を設定せざ
る得ず、携帯機器の薄型化にネックとなっている。また
効率も２０〜３０％台のため、消費電流が大となってし
まう問題がある。このため、３ｍｍ以下の厚みが容易に
確保できる扁平型モータが再認識され始めている。本出
願人は先に出力軸をなくして、本来通常回転型等分配置
した３個の空心コイルの内１個を反対側に移相して偏ら
せて配置することにより、内蔵するロータ自体を偏心さ
せた扁平コアレス型振動モータを特許第２１３７７２４
号（米国特許５０３６２３９号）として提案している。
のような円筒型直流モータも細筒が求められ、直径が４
ｍｍ程度のものが使われ始めている。しかしながら、振
動量を得るため、モータ本体は４ｍｍでも出力軸に配し
た偏心ウエイトの旋回空間は６ｍｍ程度あり、また、円
筒型はそのままでは載置することができず、通常は取り
付け部材が必要となって、かなりの占有空間を設定せざ
る得ず、携帯機器の薄型化にネックとなっている。また
効率も２０〜３０％台のため、消費電流が大となってし
まう問題がある。このため、３ｍｍ以下の厚みが容易に
確保できる扁平型モータが再認識され始めている。本出
願人は先に出力軸をなくして、本来通常回転型等分配置
した３個の空心コイルの内１個を反対側に移相して偏ら
せて配置することにより、内蔵するロータ自体を偏心さ
せた扁平コアレス型振動モータを特許第２１３７７２４
号（米国特許５０３６２３９号）として提案している。
【０００５】同モータは、電機子コイルの有効導体長も
多く採れるので、比較的高効率となり、３Ｖ入力で１０
ｍＡ程度の消費電力が容易に得られる。また、出力軸、
偏心ウエイトがないので、設計的な制約を受けず、使い
勝手がよいし、旋回時の他部品と接触の危険性がないな
ど、市場に好評をもって迎えられているが、反面、片側
に３個の空心コアレス巻線を有するので、コイルのサイ
ズが小さなものにせざるを得ず、部品点数や加工工数が
増加してしまう。
多く採れるので、比較的高効率となり、３Ｖ入力で１０
ｍＡ程度の消費電力が容易に得られる。また、出力軸、
偏心ウエイトがないので、設計的な制約を受けず、使い
勝手がよいし、旋回時の他部品と接触の危険性がないな
ど、市場に好評をもって迎えられているが、反面、片側
に３個の空心コアレス巻線を有するので、コイルのサイ
ズが小さなものにせざるを得ず、部品点数や加工工数が
増加してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような片側に３
個の空心電機子コイルを配置した内蔵型偏心ロータを備
えたものは、小型化されるほど空心電機子コイルの間隔
がなくなり、その端末を空心電機子コイルを損傷しない
ようにして整流子に結線するのが至難の技となる。ま
た、各空心電機子コイルはマグネットの磁極開角より小
にせざるを得ず、さらなる効率の向上が望まれている。
また、巻線型空心電機子コイルが３個のため、部品点数
も多くなる。最近においては、携帯電話機の小型化に伴
い、無音報知手段として以前のような大振動量が必ずし
も必要でなくなっている。 また、コストダウンの目的
により、３相方式の１相を欠相した２個の空心コイルか
らなるものも提案されているが、直径１０ｍｍ以下小型
化が要求されてくると、パワーがもう少し必要である。
個の空心電機子コイルを配置した内蔵型偏心ロータを備
えたものは、小型化されるほど空心電機子コイルの間隔
がなくなり、その端末を空心電機子コイルを損傷しない
ようにして整流子に結線するのが至難の技となる。ま
た、各空心電機子コイルはマグネットの磁極開角より小
にせざるを得ず、さらなる効率の向上が望まれている。
また、巻線型空心電機子コイルが３個のため、部品点数
も多くなる。最近においては、携帯電話機の小型化に伴
い、無音報知手段として以前のような大振動量が必ずし
も必要でなくなっている。 また、コストダウンの目的
により、３相方式の１相を欠相した２個の空心コイルか
らなるものも提案されているが、直径１０ｍｍ以下小型
化が要求されてくると、パワーがもう少し必要である。
【０００７】この発明の第１の目的は、遠心力による振
動を適切に発生しながらも、高効率を得て小型化が容易
にできるようにするものである。この発明の第２の目的
は、コイル自体で重心を中心からずらして別に偏心部材
を配置する必要のない円盤形偏心ロータにするものであ
る。この発明の第３の目的は、巻線型空心コイルの厚み
空間を利用して高比重ウエイトを配し、さらに振動を大
にできるようにするものでもある。この発明の第４の目
的は、印刷配線コイルによりロータを軸方の動きを防ぐ
ようにするものである。この発明の第５の目的はこのよ
うな扁平な円盤形偏心ロータを用いることにより、高効
率な部品点数の少ないコスト的有利な扁平型振動モータ
を提供することにある。
動を適切に発生しながらも、高効率を得て小型化が容易
にできるようにするものである。この発明の第２の目的
は、コイル自体で重心を中心からずらして別に偏心部材
を配置する必要のない円盤形偏心ロータにするものであ
る。この発明の第３の目的は、巻線型空心コイルの厚み
空間を利用して高比重ウエイトを配し、さらに振動を大
にできるようにするものでもある。この発明の第４の目
的は、印刷配線コイルによりロータを軸方の動きを防ぐ
ようにするものである。この発明の第５の目的はこのよ
うな扁平な円盤形偏心ロータを用いることにより、高効
率な部品点数の少ないコスト的有利な扁平型振動モータ
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の基本的な課題解決
手段は、請求項１に示す発明のように中心に軸挿通孔を
設け、この軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメント
ランドを形成し、外形を平面から見てほぼ円盤形に形成
した印刷配線コミュテータ部材を有し、この印刷配線コ
ミュテータ部材の少なくとも１面に重畳しないように少
なくとも３個の印刷配線空心コイルを等分に形成し、前
記印刷配線コミュテータ部材の他面の軸挿通孔の位置で
軸受ホルダを軸方向に延設し、この軸受ホルダの径方向
外方に少なくとも１個の巻線型空心コイルを偏在させ、
前記印刷配線コイルの少なくとも１個と直列結線したも
ので達成できる。具体的な手段は請求項２、３に示す発
明のように前記巻線型空心コイルは１個からなり、この
巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイルと直列接
続されたものか、前記巻線型空心コイルは２個からな
り、この巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイル
とそれぞれ直列接続されたもので達成できる。別の具体
的な手段は、請求項４に示す発明のように前記印刷配線
コイルは磁性メッキが施されているものがよい。さらに
別の具体的な手段は、請求項５に示す発明のように前記
巻線型空心コイルと重畳しない位置に巻線型空心コイル
のほぼ厚み内で金属を含む偏心ウエイトが配されている
ものにするのがよい。さらに、請求項６に示す発明のよ
うに前記整流子セグメントランド間に火花消去用印刷抵
抗を配したものでもよい。これらの円盤形偏心ロータ
は、請求項７、８に示す発明のように前記請求項１〜６
のいずれか１項に記載の円盤形偏心ロータと、この偏心
ロータを支承する軸と、このロータに軸方向空隙を介し
て磁界を与えるマグネットと、このマグネットの内側に
配され、前記平板型整流子部材を介して空心コイルに電
力を与えるブラシと、これらを格納したハウジングから
なるものか、前記軸は一端が前記ハウジングの一方に固
定され、前記偏心ロータを装着し、前記ハウジングの他
方に配した凹所に前記軸の他端をはめ込むことにより、
径方向に動くのを防止させた扁平型振動モータにするも
のがよい。
手段は、請求項１に示す発明のように中心に軸挿通孔を
設け、この軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメント
ランドを形成し、外形を平面から見てほぼ円盤形に形成
した印刷配線コミュテータ部材を有し、この印刷配線コ
ミュテータ部材の少なくとも１面に重畳しないように少
なくとも３個の印刷配線空心コイルを等分に形成し、前
記印刷配線コミュテータ部材の他面の軸挿通孔の位置で
軸受ホルダを軸方向に延設し、この軸受ホルダの径方向
外方に少なくとも１個の巻線型空心コイルを偏在させ、
前記印刷配線コイルの少なくとも１個と直列結線したも
ので達成できる。具体的な手段は請求項２、３に示す発
明のように前記巻線型空心コイルは１個からなり、この
巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイルと直列接
続されたものか、前記巻線型空心コイルは２個からな
り、この巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイル
とそれぞれ直列接続されたもので達成できる。別の具体
的な手段は、請求項４に示す発明のように前記印刷配線
コイルは磁性メッキが施されているものがよい。さらに
別の具体的な手段は、請求項５に示す発明のように前記
巻線型空心コイルと重畳しない位置に巻線型空心コイル
のほぼ厚み内で金属を含む偏心ウエイトが配されている
ものにするのがよい。さらに、請求項６に示す発明のよ
うに前記整流子セグメントランド間に火花消去用印刷抵
抗を配したものでもよい。これらの円盤形偏心ロータ
は、請求項７、８に示す発明のように前記請求項１〜６
のいずれか１項に記載の円盤形偏心ロータと、この偏心
ロータを支承する軸と、このロータに軸方向空隙を介し
て磁界を与えるマグネットと、このマグネットの内側に
配され、前記平板型整流子部材を介して空心コイルに電
力を与えるブラシと、これらを格納したハウジングから
なるものか、前記軸は一端が前記ハウジングの一方に固
定され、前記偏心ロータを装着し、前記ハウジングの他
方に配した凹所に前記軸の他端をはめ込むことにより、
径方向に動くのを防止させた扁平型振動モータにするも
のがよい。
【０００９】上記請求項１に示す課題達成手段によれ
ば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開角ま
で有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設定が
できるため高効率となり、巻線型コイルを偏在させるこ
とにより、円盤形ながら偏心させることができる。ま
た、請求項２、３に示す課題達成手段によれば、印刷配
線空心コイルと巻線型空心コイルの重量差によって重心
が偏ることになり、振動が容易に得られる。請求項４に
示す課題達成手段によれば、ロータの軸方向の不必要な
振動が押さえ込めるので、ブラシとの接触が安定する。
請求項５に示す課題達成手段によれば、巻線型コイルと
タングステン合金の重量よって重心が半径方向への大き
く移動して振動量を大にすることができる。請求項６に
示す課題達成手段によれば、整流子、ブラシ間のスパー
クが防止できる。請求項７、８に示す課題達成手段によ
れば、円盤形偏心ロータのため空心コイルの形状を有効
導体部が基準電気開角（磁極の開角）にできるので高効
率なものとなり、部品点数の少ないコスト的有利な扁平
型振動モータにできる。
ば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開角ま
で有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設定が
できるため高効率となり、巻線型コイルを偏在させるこ
とにより、円盤形ながら偏心させることができる。ま
た、請求項２、３に示す課題達成手段によれば、印刷配
線空心コイルと巻線型空心コイルの重量差によって重心
が偏ることになり、振動が容易に得られる。請求項４に
示す課題達成手段によれば、ロータの軸方向の不必要な
振動が押さえ込めるので、ブラシとの接触が安定する。
請求項５に示す課題達成手段によれば、巻線型コイルと
タングステン合金の重量よって重心が半径方向への大き
く移動して振動量を大にすることができる。請求項６に
示す課題達成手段によれば、整流子、ブラシ間のスパー
クが防止できる。請求項７、８に示す課題達成手段によ
れば、円盤形偏心ロータのため空心コイルの形状を有効
導体部が基準電気開角（磁極の開角）にできるので高効
率なものとなり、部品点数の少ないコスト的有利な扁平
型振動モータにできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す各実施の形態に
基づき本発明の構成を説明する。図１は本発明の円盤形
偏心ロータを構成する印刷配線コミュテータ部材の第１
の実施の形態を示すもので一面側から見た平面図であ
る。図２は同印刷配線コミュテータ部材を使用した偏心
ロータの他面側から見た平面図である。図３は図２のＡ
−Ａ線切断断面図である。図４は本発明の円盤形偏心ロ
ータの第２の実施の形態を示す平面図である。図５
（Ａ）は上記第１の実施の形態の結線状態を示す概念的
動作説明図である。（Ｂ）は同第２の実施の形態の結線
状態を示す概念的動作説明図である。図６は図２、図３
の円盤形偏心ロータを用いた扁平型コアレス振動モータ
の断面図である。
基づき本発明の構成を説明する。図１は本発明の円盤形
偏心ロータを構成する印刷配線コミュテータ部材の第１
の実施の形態を示すもので一面側から見た平面図であ
る。図２は同印刷配線コミュテータ部材を使用した偏心
ロータの他面側から見た平面図である。図３は図２のＡ
−Ａ線切断断面図である。図４は本発明の円盤形偏心ロ
ータの第２の実施の形態を示す平面図である。図５
（Ａ）は上記第１の実施の形態の結線状態を示す概念的
動作説明図である。（Ｂ）は同第２の実施の形態の結線
状態を示す概念的動作説明図である。図６は図２、図３
の円盤形偏心ロータを用いた扁平型コアレス振動モータ
の断面図である。
【００１１】図１において、１は、銅箔を両面に形成し
た厚みが０．２ｍｍ程度の印刷配線板を外形が平面から
見てほぼ円盤形になるように形成して印刷配線コミュテ
ータ部材で、中心に軸挿通孔１ｈを設け、この軸挿通孔
１ｈの周囲の一面に対向するセグメントを他面も利用し
てスルーホールＳ１，Ｓ２などでショートした６個の整
流子セグメントランドａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆを形
成する。これらの対向する整流子セグメントランドａと
ｄ、ｂとｅ、ｃとｆは他面でスルーホールＳ１，Ｓ２を
介してショートさせている。その外方に３個の有効導体
部分（放線方向）の中心がほぼ９０度（マグネットの磁
極開角に等しい）になるようにした３個の印刷配線型空
心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃをピッチ１２０度で等分
に形成している。前記スルーホールＳ１，Ｓ２は、３個
の印刷配線型空心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃの間に配
されるようになっており、これらの３個の印刷配線型空
心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃの巻回数が内側で犠牲に
ならないように配慮している。前記印刷配線型空心コイ
ル１ａ、１ｂおよび１ｃは、それぞれ図面上で巻き終わ
り（実質的には巻き始め）を前記整流子セグメントラン
ドａ、ｃ及びｅに結線し、内径部に形成した連結用スル
ーホールＳ３を介し、図２、図３に示すように他面にも
同様に形成した同相の印刷配線空心コイル１ａａ、１ｂ
ｂ及び１ｃｃと直列接続している。また、スルーホール
Ｓ２は、印刷配線空心コイル外径（実質的に巻き始め）
の一部に直結させている。前記印刷配線空心コイル１ａ
ａ、１ｂｂ及び１ｃｃは、整流子セグメント部分をマス
キング等でカバーして表面に薄い磁性メッキ（図示せ
ず）を施している。この磁性メッキは、モータに組み込
んだとき、マグネットからの磁界を受けて吸引し、ロー
タにした場合、マグネット側に付勢させる機能がある。
この付勢力によってロータに構成した場合、不要な軸方
向の揺動を防ぐ働きをする。この他面には、さらに、外
周部に前記印刷配線空心コイル１ａａ及び１ｃｃの巻き
終わり端末一括結線ランド１ｄを形成してある。前記印
刷配線型空心コイル１ｂｂの巻き終わり端末結線ランド
１ｅは前記外周部に別に形成される。前記印刷配線コミ
ュテータ部材１の他面には、さらに対向するセグメント
結線導体１ｆ、１ｇ及び１ｉなどを利用して整流子セグ
メント間に火花消去用印刷抵抗ｒ１が形成される。この
印刷配線コミュテータ部材１の他面には、さらに前記軸
挿通孔１ｈに高摺動性樹脂からなる軸受ホルダ２が一体
成形されており、この軸受ホルダ２は１２０度離れた位
置に径方向に延ばした支壁２ａ、２ｂおよび２ｃを有
し、一面側にも露出されている。この軸受ホルダ２の外
方の前記印刷配線型空心コイル１ｂｂの位置には、この
印刷配線型空心コイル１ｂｂと同相で直列接続された１
個の巻線型空心コイル３（図においては、印刷配線コイ
ル１ｂｂと重畳されるので便宜上太い実線で示してい
る）がレジストを兼ねた接着剤を介して配され、その巻
き始め端末３ａは前記印刷配線型空心コイル１ｂｂの巻
き終わり端末結線ランド１ｅに半田結線されるとともに
巻き終わり端末３ｂは、前記印刷配線空心コイル１ａａ
及び１ｃｃの巻き終わり端末結線ランド１ｄと同電位の
端末結線ランド１ａｄに半田結線される。上記外周部に
設けた各結線ランドには切り欠きｇ、ｈ及びｊが形成さ
れ、端末を半田付けあるいは熱溶着時又は、他の手段で
結線させるときに仮固定できるように掛け止められるよ
うになっている。このようにした円盤形偏心ロータＲ
は、巻線型空心コイル３が偏在していることにより、重
心が偏心しているので、回転時に遠心力が発生して振動
を得ることになる。上記のようなものでも振動モータに
構成できるが、本形態では、さらに前記印刷配線空心コ
イル１ａａの位置に重量のある材料たとえば、非磁性な
タングステン合金製の偏心ウエイトＷを接着などにより
配置して重心の径方向移動量を大にしている。なお、偏
心ウエイトはタングステン合金粉末を樹脂に配合した比
重６ないし１３程度の樹脂製のものにしてもよい。
た厚みが０．２ｍｍ程度の印刷配線板を外形が平面から
見てほぼ円盤形になるように形成して印刷配線コミュテ
ータ部材で、中心に軸挿通孔１ｈを設け、この軸挿通孔
１ｈの周囲の一面に対向するセグメントを他面も利用し
てスルーホールＳ１，Ｓ２などでショートした６個の整
流子セグメントランドａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆを形
成する。これらの対向する整流子セグメントランドａと
ｄ、ｂとｅ、ｃとｆは他面でスルーホールＳ１，Ｓ２を
介してショートさせている。その外方に３個の有効導体
部分（放線方向）の中心がほぼ９０度（マグネットの磁
極開角に等しい）になるようにした３個の印刷配線型空
心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃをピッチ１２０度で等分
に形成している。前記スルーホールＳ１，Ｓ２は、３個
の印刷配線型空心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃの間に配
されるようになっており、これらの３個の印刷配線型空
心コイル１ａ、１ｂおよび１ｃの巻回数が内側で犠牲に
ならないように配慮している。前記印刷配線型空心コイ
ル１ａ、１ｂおよび１ｃは、それぞれ図面上で巻き終わ
り（実質的には巻き始め）を前記整流子セグメントラン
ドａ、ｃ及びｅに結線し、内径部に形成した連結用スル
ーホールＳ３を介し、図２、図３に示すように他面にも
同様に形成した同相の印刷配線空心コイル１ａａ、１ｂ
ｂ及び１ｃｃと直列接続している。また、スルーホール
Ｓ２は、印刷配線空心コイル外径（実質的に巻き始め）
の一部に直結させている。前記印刷配線空心コイル１ａ
ａ、１ｂｂ及び１ｃｃは、整流子セグメント部分をマス
キング等でカバーして表面に薄い磁性メッキ（図示せ
ず）を施している。この磁性メッキは、モータに組み込
んだとき、マグネットからの磁界を受けて吸引し、ロー
タにした場合、マグネット側に付勢させる機能がある。
この付勢力によってロータに構成した場合、不要な軸方
向の揺動を防ぐ働きをする。この他面には、さらに、外
周部に前記印刷配線空心コイル１ａａ及び１ｃｃの巻き
終わり端末一括結線ランド１ｄを形成してある。前記印
刷配線型空心コイル１ｂｂの巻き終わり端末結線ランド
１ｅは前記外周部に別に形成される。前記印刷配線コミ
ュテータ部材１の他面には、さらに対向するセグメント
結線導体１ｆ、１ｇ及び１ｉなどを利用して整流子セグ
メント間に火花消去用印刷抵抗ｒ１が形成される。この
印刷配線コミュテータ部材１の他面には、さらに前記軸
挿通孔１ｈに高摺動性樹脂からなる軸受ホルダ２が一体
成形されており、この軸受ホルダ２は１２０度離れた位
置に径方向に延ばした支壁２ａ、２ｂおよび２ｃを有
し、一面側にも露出されている。この軸受ホルダ２の外
方の前記印刷配線型空心コイル１ｂｂの位置には、この
印刷配線型空心コイル１ｂｂと同相で直列接続された１
個の巻線型空心コイル３（図においては、印刷配線コイ
ル１ｂｂと重畳されるので便宜上太い実線で示してい
る）がレジストを兼ねた接着剤を介して配され、その巻
き始め端末３ａは前記印刷配線型空心コイル１ｂｂの巻
き終わり端末結線ランド１ｅに半田結線されるとともに
巻き終わり端末３ｂは、前記印刷配線空心コイル１ａａ
及び１ｃｃの巻き終わり端末結線ランド１ｄと同電位の
端末結線ランド１ａｄに半田結線される。上記外周部に
設けた各結線ランドには切り欠きｇ、ｈ及びｊが形成さ
れ、端末を半田付けあるいは熱溶着時又は、他の手段で
結線させるときに仮固定できるように掛け止められるよ
うになっている。このようにした円盤形偏心ロータＲ
は、巻線型空心コイル３が偏在していることにより、重
心が偏心しているので、回転時に遠心力が発生して振動
を得ることになる。上記のようなものでも振動モータに
構成できるが、本形態では、さらに前記印刷配線空心コ
イル１ａａの位置に重量のある材料たとえば、非磁性な
タングステン合金製の偏心ウエイトＷを接着などにより
配置して重心の径方向移動量を大にしている。なお、偏
心ウエイトはタングステン合金粉末を樹脂に配合した比
重６ないし１３程度の樹脂製のものにしてもよい。
【００１２】図４は、第２の実施の形態を示すもので、
前記印刷配線コミュテータ部材１の他面の印刷配線空心
コイル１ａａの位置上に２個目の巻線型空心コイル３３
を配置して偏心ロータＲ１としたもので、この巻線型空
心コイル３３は前記印刷配線空心コイル１ａａと同相で
直列接続される。すなわち、その巻き始め端末３３ａは
前記印刷配線型空心コイル１ａａの巻き終わり端末結線
ランド１ｎに半田結線されるとともに巻き終わり端末３
３ｂは、前記第１の巻線型空心コイル３に巻き終わり端
末と共に、前記印刷配線空心コイル１ｃｃの巻き終わり
端末結線ランド１ｑに半田結線される。したがって、こ
の巻き終わり端末結線ランド１ｑが３相のスター結線の
共通接続端子となる。このようにすると、２個の巻線型
空心コイル３、３３が偏在しているので、重心の径方向
への移動が大となり、高価なタングステン合金からなる
偏心ウエイトを不要にすることができる。なお、上記い
ずれの実施の形態とも６個のセグメントランドはそのま
ま整流子片を構成できるように表面を金メッキして印刷
配線コミュテータにしているが、銅箔のままにして別に
たとえば円筒型コミュテータを端子で結線するものでも
良い。
前記印刷配線コミュテータ部材１の他面の印刷配線空心
コイル１ａａの位置上に２個目の巻線型空心コイル３３
を配置して偏心ロータＲ１としたもので、この巻線型空
心コイル３３は前記印刷配線空心コイル１ａａと同相で
直列接続される。すなわち、その巻き始め端末３３ａは
前記印刷配線型空心コイル１ａａの巻き終わり端末結線
ランド１ｎに半田結線されるとともに巻き終わり端末３
３ｂは、前記第１の巻線型空心コイル３に巻き終わり端
末と共に、前記印刷配線空心コイル１ｃｃの巻き終わり
端末結線ランド１ｑに半田結線される。したがって、こ
の巻き終わり端末結線ランド１ｑが３相のスター結線の
共通接続端子となる。このようにすると、２個の巻線型
空心コイル３、３３が偏在しているので、重心の径方向
への移動が大となり、高価なタングステン合金からなる
偏心ウエイトを不要にすることができる。なお、上記い
ずれの実施の形態とも６個のセグメントランドはそのま
ま整流子片を構成できるように表面を金メッキして印刷
配線コミュテータにしているが、銅箔のままにして別に
たとえば円筒型コミュテータを端子で結線するものでも
良い。
【００１３】次に、図５（Ａ），（Ｂ）に上記実施の形
態のスター結線方式の偏心ロータの結線関係とこのロー
タを用いたモータとして概念的動作説明図をを示す。こ
こで、細い実線は印刷配線空心コイル、太い実線は巻線
型空心コイルを示している。回転原理は、フレミングの
左手の法則に従い周知であるので、電流の方向と回転方
向を矢印で示しその動作原理の説明はここでは省略する
が，（Ａ）の場合は２個のコイルにトルクが発生し、
（Ｂ）の場合はマイナスのブラシがセグメントａ、ｂを
跨いでいるので、一瞬ではあるが、全コイルがトルクに
寄与している。
態のスター結線方式の偏心ロータの結線関係とこのロー
タを用いたモータとして概念的動作説明図をを示す。こ
こで、細い実線は印刷配線空心コイル、太い実線は巻線
型空心コイルを示している。回転原理は、フレミングの
左手の法則に従い周知であるので、電流の方向と回転方
向を矢印で示しその動作原理の説明はここでは省略する
が，（Ａ）の場合は２個のコイルにトルクが発生し、
（Ｂ）の場合はマイナスのブラシがセグメントａ、ｂを
跨いでいるので、一瞬ではあるが、全コイルがトルクに
寄与している。
【００１４】次に図２、３に示すような円盤形偏心ロー
タＲを備えた扁平型振動モータにするには、図６に示す
よう軸固定型なものにするとよい。すなわち、偏心ロー
タＲとこの偏心ロータＲを回転自在に支承する軸４とこ
の偏心ロータＲに空隙を介して磁界を与えるマグネット
５と、このマグネット５の内側に配され、前記印刷配線
コミュテータ部材１を介して前記各空心コイル１ａ、１
ｂ、１ｃ及び３に電力を与えるブラシ６と、これらを格
納したケース７と前記軸４の一端を固着したブラケット
８からなるハウジング９を備えたものにすればよい。こ
こで前記軸４の他端は前記ケース７の中心に設けた凹所
７ａに絶縁フィルムＰ１を介してはめ込まれて径方向の
動きが規制されている。図中、Ｐ２は、ポリエステルフ
ィルムからなるスラストワッシャで、前記偏心ロータを
磁性メッキの働きでブラケット側に付勢させたときに受
け止めて良好な摺動性を発揮する機能を有する。図中、
Ｆは、ブラシ６を半田付け植設し、前記マグネットの下
方を通して外方に導出したフレキシブル給電リードであ
る。
タＲを備えた扁平型振動モータにするには、図６に示す
よう軸固定型なものにするとよい。すなわち、偏心ロー
タＲとこの偏心ロータＲを回転自在に支承する軸４とこ
の偏心ロータＲに空隙を介して磁界を与えるマグネット
５と、このマグネット５の内側に配され、前記印刷配線
コミュテータ部材１を介して前記各空心コイル１ａ、１
ｂ、１ｃ及び３に電力を与えるブラシ６と、これらを格
納したケース７と前記軸４の一端を固着したブラケット
８からなるハウジング９を備えたものにすればよい。こ
こで前記軸４の他端は前記ケース７の中心に設けた凹所
７ａに絶縁フィルムＰ１を介してはめ込まれて径方向の
動きが規制されている。図中、Ｐ２は、ポリエステルフ
ィルムからなるスラストワッシャで、前記偏心ロータを
磁性メッキの働きでブラケット側に付勢させたときに受
け止めて良好な摺動性を発揮する機能を有する。図中、
Ｆは、ブラシ６を半田付け植設し、前記マグネットの下
方を通して外方に導出したフレキシブル給電リードであ
る。
【００１５】上記の各実施の形態は、いずれも印刷配線
型空心コイルを一面と他面の２層にしたものを例示した
が、厚みが０．１ｍｍ程度の印刷配線板を２又は３枚ラ
ミネートした多層基板にして４〜６層の印刷配線型空心
コイルにして巻数を増加させてもよい。また、印刷配線
コミュテータ部材１に巻線型空心コイル３、３３、偏心
ウエイトＷ等を接着で配置するものを示したが、全体を
前記摺動性樹脂で一体成形してもよい。さらに、上記は
樹脂軸受けタイプを示したが、軸ホルダに金属焼結含油
軸受を格納したものでもよく、ハウジングに軸受を配し
て偏心ロータ側に軸を固定したものでもよい。なお、上
記の以外にも、本発明はその技術的思想、または特徴か
ら逸脱しない範囲で他のいろいろな形態で実施すること
ができる。そのため上記の実施の形態は単なる例示にす
ぎず、限定的に解釈してはならない。この発明の技術的
範囲は特許請求の範囲に示すもので明細書本文には拘束
されない。
型空心コイルを一面と他面の２層にしたものを例示した
が、厚みが０．１ｍｍ程度の印刷配線板を２又は３枚ラ
ミネートした多層基板にして４〜６層の印刷配線型空心
コイルにして巻数を増加させてもよい。また、印刷配線
コミュテータ部材１に巻線型空心コイル３、３３、偏心
ウエイトＷ等を接着で配置するものを示したが、全体を
前記摺動性樹脂で一体成形してもよい。さらに、上記は
樹脂軸受けタイプを示したが、軸ホルダに金属焼結含油
軸受を格納したものでもよく、ハウジングに軸受を配し
て偏心ロータ側に軸を固定したものでもよい。なお、上
記の以外にも、本発明はその技術的思想、または特徴か
ら逸脱しない範囲で他のいろいろな形態で実施すること
ができる。そのため上記の実施の形態は単なる例示にす
ぎず、限定的に解釈してはならない。この発明の技術的
範囲は特許請求の範囲に示すもので明細書本文には拘束
されない。
【００１６】
【発明の効果】この発明の円盤形偏心ロータは、上述の
ように遠心力による振動を適切に発生しながらも空心コ
イルを大きくして３相で３個の印刷配線型空心コイルを
等分に配置し、これに巻線型空心コイルは１個あるいは
２個組みあわせることにより高効率を得ることができ、
結線も容易にできる上記請求項１に示す課題達成手段に
よれば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開
角まで有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設
定ができるので高効率となり、巻線型コイルを偏在させ
ることにより、円盤形ながら偏心させることができる。
また、請求項２、３に示す課題達成手段によれば、印刷
配線空心コイルと巻線型空心コイルの重量差によって重
心が偏ることになり、振動が容易に得られる。請求項４
に示す課題達成手段によれば、ロータの軸方向の不必要
な振動が押さえ込めるので、ブラシとの接触が安定す
る。請求項５に示す課題達成手段によれば、巻線型コイ
ルとタングステン合金の重量によって重心が半径方向へ
の大きく移動して振動量を大にすることができる。請求
項６に示す課題達成手段によれば、整流子、ブラシ間の
スパークが防止できる。請求項７、８に示す課題達成手
段によれば、円盤形偏心ロータのため高効率なものとな
り部品点数の少ないコスト的有利な扁平型振動モータに
できる。
ように遠心力による振動を適切に発生しながらも空心コ
イルを大きくして３相で３個の印刷配線型空心コイルを
等分に配置し、これに巻線型空心コイルは１個あるいは
２個組みあわせることにより高効率を得ることができ、
結線も容易にできる上記請求項１に示す課題達成手段に
よれば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開
角まで有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設
定ができるので高効率となり、巻線型コイルを偏在させ
ることにより、円盤形ながら偏心させることができる。
また、請求項２、３に示す課題達成手段によれば、印刷
配線空心コイルと巻線型空心コイルの重量差によって重
心が偏ることになり、振動が容易に得られる。請求項４
に示す課題達成手段によれば、ロータの軸方向の不必要
な振動が押さえ込めるので、ブラシとの接触が安定す
る。請求項５に示す課題達成手段によれば、巻線型コイ
ルとタングステン合金の重量によって重心が半径方向へ
の大きく移動して振動量を大にすることができる。請求
項６に示す課題達成手段によれば、整流子、ブラシ間の
スパークが防止できる。請求項７、８に示す課題達成手
段によれば、円盤形偏心ロータのため高効率なものとな
り部品点数の少ないコスト的有利な扁平型振動モータに
できる。
【図１】本発明の円盤形偏心ロータを構成する印刷配線
コミュテータ部材の第１の実施の形態を示すもので一面
側から見た平面図である。
コミュテータ部材の第１の実施の形態を示すもので一面
側から見た平面図である。
【図２】同印刷配線コミュテータ部材を使用した偏心ロ
ータの他面側から見た平面図である。
ータの他面側から見た平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線切断断面図である。
【図４】図４は本発明の円盤形偏心ロータの第２の実施
の形態を示す平面図である。
の形態を示す平面図である。
【図５】（Ａ）は上記第１の実施の形態の結線状態示す
概念的動作説明図である。（Ｂ）は同第２の実施の形態
の結線状態示す概念的動作説明図である。
概念的動作説明図である。（Ｂ）は同第２の実施の形態
の結線状態示す概念的動作説明図である。
【図６】図２、図３の円盤形偏心ロータを用いた扁平型
コアレス振動モータの断面図である。
コアレス振動モータの断面図である。
【図７】従来の小型振動モータの斜視図である。
１ 印刷配線コミュテータ部材
１ｈ 軸挿通孔
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ 整流子セグメントランド
１ａ、１ｂ、１ｃ 印刷配線型空心コイル
１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ 各空心コイルの端末結線ラン
ド Ｒ、Ｒ１ 円盤形偏心ロータ ２ 軸受ホルダ ２ａ 支壁 ３、３３ 巻線型空心コイル ４ 軸 ５ マグネット ６ ブラシ ７ ケース ８ ブラケット ９ ハウジング Ｐ１ 絶縁フイルム Ｐ２ スラストワッシャ ｒ１ 火花消去用印刷抵抗 Ｗ 偏心ウエイト
ド Ｒ、Ｒ１ 円盤形偏心ロータ ２ 軸受ホルダ ２ａ 支壁 ３、３３ 巻線型空心コイル ４ 軸 ５ マグネット ６ ブラシ ７ ケース ８ ブラケット ９ ハウジング Ｐ１ 絶縁フイルム Ｐ２ スラストワッシャ ｒ１ 火花消去用印刷抵抗 Ｗ 偏心ウエイト
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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 5/167 Ｈ０２Ｋ 5/167 Ａ ５Ｈ６２３
13/00 13/00 Ｑ
13/06 13/06
23/54 23/54
23/66 23/66 Ａ
Ｆターム(参考） 5D107 AA02 AA03 AA13 AA20 BB08
DD09 DD10 DD11
5H603 BB01 BB04 BB07 BB14 CA02
CA05 CB01 CC14 CC17 CC19
CD21 CD25 CD28 CE13 EE01
EE09 EE10 FA16
5H604 AA08 BB01 BB07 BB13 CC02
CC04 CC20 DB01 PC01 QB04
QB12
5H605 AA07 AA08 BB05 BB09 BB20
CC04 EB05 EB06 EB16 FF03
FF06 GG18
5H613 AA03 BB04 BB07 BB10 GB01
GB09 GB13 SS08
5H623 AA03 AA10 BB06 GG11 GG17
HH04 HH06 HH07 HH09 JJ03
JJ06 JJ09 LL09 LL10 LL13
LL17 LL18
Claims (8)
- 【請求項１】 中心に軸挿通孔を設け、この軸挿通孔の
周囲に複数個の整流子セグメントランドを形成し、外形
を平面から見てほぼ円盤形に形成した印刷配線コミュテ
ータ部材を有し、この印刷配線コミュテータ部材の少な
くとも１面に重畳しないように３個の印刷配線空心コイ
ルを等分に形成し、前記印刷配線コミュテータ部材の他
面の軸挿通孔の位置で軸受ホルダを軸方向に延設し、こ
の軸受ホルダの径方向外方に少なくとも１個の巻線型空
心コイルを偏在させ、前記印刷配線コイルの少なくとも
１個と直列結線した円盤形偏心ロータ。 - 【請求項２】 前記巻線型空心コイルは１個からなり、
この巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイルと直
列接続された請求項１に記載の円盤形偏心ロータ。 - 【請求項３】 前記巻線型空心コイルは２個からなり、
この巻線型空心コイルは同相の印刷配線空心コイルとそ
れぞれ直列接続された請求項１に記載の円盤形偏心ロー
タ。 - 【請求項４】 前記印刷配線コイルは磁性メッキが施さ
れている請求項１に記載の円盤形偏心ロータ。 - 【請求項５】 前記巻線型空心コイルと重畳しない位置
に巻線型空心コイルのほぼ厚み内で金属を含む偏心ウエ
イトが配されている請求項１項に記載の円盤形偏心ロー
タ。 - 【請求項６】 前記整流子セグメントランド間に火花消
去用印刷抵抗を配した請求項１項に記載の円盤形偏心ロ
ータ。 - 【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれか１項に記載
の円盤形偏心ロータと、この偏心ロータを支承する軸
と、このロータに軸方向空隙を介して磁界を与えるマグ
ネットと、このマグネットの内側に配され、前記印刷配
線コミュテータ部材を介して空心コイルに電力を与える
ブラシと、これらを格納したハウジングからなる扁平型
振動モータ。 - 【請求項８】 前記軸は前記ハウジングの一方に一端が
固定され、この軸に他端から前記偏心ロータを装着し、
前記ハウジングの他方に配した凹所に軸の他端をはめ込
むことにより、軸が径方向に動くのを防止させた請求項
８に記載の扁平型振動モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240021A JP3628989B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを有する扁平型振動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240021A JP3628989B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを有する扁平型振動モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003047912A true JP2003047912A (ja) | 2003-02-18 |
| JP3628989B2 JP3628989B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=19070691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001240021A Expired - Fee Related JP3628989B2 (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを有する扁平型振動モータ |
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|---|---|
| JP (1) | JP3628989B2 (ja) |
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| US9437967B2 (en) | 2011-12-30 | 2016-09-06 | Bedrock Automation Platforms, Inc. | Electromagnetic connector for an industrial control system |
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| US9727511B2 (en) | 2011-12-30 | 2017-08-08 | Bedrock Automation Platforms Inc. | Input/output module with multi-channel switching capability |
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| US10834094B2 (en) | 2013-08-06 | 2020-11-10 | Bedrock Automation Platforms Inc. | Operator action authentication in an industrial control system |
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| CN112934649A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-11 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种紧凑型激振器及其偏心转子组 |
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-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240021A patent/JP3628989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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