JP2006150310A - スラスト振動併発振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 製造・組み立てが容易で、耐久性の高いスラスト振動偏平モータを提供する。
【解決手段】 Ｓ極とＮ極とに交互に着磁された略円環状の永久磁石２ｂを備え、シャフト３を中心として回転するロータ２と、永久磁石２ｂと間隔を空けて対向して配置されたコイル４とを有し、ロータ２とコイル４とが上ケース１０及び下ケース１１との間に形成される空間に収納されたスラスト振動偏平モータであって、ロータ２はシャフト３の軸方向に移動自在に設置されており、ロータ２には、下ケース１１側に凸となる凸部２ｃが形成されており、下ケース１１には、ロータ２の回転に伴って凸部２ｃとの衝突及び離間を繰り返すように凸部１１ａが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人間が感知可能な振動を発生させるためのモータに関し、特に、スラスト方向への振動を発生させることのできる振動発生モータに関する。

携帯通信端末においては、特定の人（使用者）のみに着信を報知するために振動が利用されている。このような着信通知手段には、振動の発生源としてモータが用いられている。

近年の携帯通信端末は、端末自体の小型化や薄型化が要求されているため、これに組み込まれる振動発生源としてのモータにも簿型化が求められる。このため、一般的には、扁平振動型モータが振動発生源として携帯通信端末に用いられている。

しかし、従来の扁平型振動モータは、振動がラジアル方向（半径方向）に発生するため、モータは取り付け面と平行な方向に振動してしまう。モータが取り付け面と平行に振動すると、発生する振動は人間が感知しにいものとなる。よって、回転数を高くしたり偏心量を多くして、人間が振動を感知しやすくしなければならない。

人間が感知しやすい振動を発生させるモータとしては、特許文献１に開示される「偏平型振動ブラシレスモータ」がある。ロータフレームの外周に凸部を、モータケースの内周部にＹ＝ａ／ｓｉｎ（２ｎθ）の関数で示される溝をそれぞれ設けることにより、ロータ回転時に凸部が溝に沿って摺動し、スラスト方向の振動を発生させるものである。
特開平５−３８０９３号公報

しかし、特許文献１に記載の発明は、ロータに作用する磁力は、スラスト方向の変位に伴って変化するため、ロータが所望の強さのスラスト振動を発生するように設計・製造することは難しい。

また、モータケースの内周面に溝を形成しなければならないため、加工が難しく製造コストが高騰する。また、凸部と溝とが噛みあうようにモータを組み立てなければならないため、組み立て時の作業性が低い。さらに、凸部を溝に沿って移動させるために摺動抵抗が大きくなり、発熱量も大きくなる。

しかも、ｎが奇数の場合には、ロータフレームの一端と他端とで振動方向が逆となり、モータシャフトに曲げ応力が繰り返し作用する。このため、モータシャフトが疲労で破断する恐れがある。

このように、特許文献１に記載の発明は、設計・製造・組み立てが難しく、耐久性が低いという問題があった。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、設計・製造・組み立てが容易で、耐久性の高いスラスト振動併発振動モータを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、Ｓ極とＮ極とに交互に着磁された略円環状のマグネットを備え、枢軸を中心として回転するロータと、マグネットと間隔を空けて対向して配置されたコイルとを有し、ロータとコイルとが第１のケース及び磁性材料で形成された第２のケースとの間の空間に収納されたスラスト振動併発振動モータであって、
ロータは枢軸の軸方向に移動自在に設置されており、
ロータには、第２のケース側に凸となる第１の突起が形成されており、
第２のケースには、ロータの回転に伴って第１の突起との衝突及び離間を繰り返すように第２の突起が形成されていることを特徴とするスラスト振動併発振動モータを提供するものである。

上記の構成のスラスト振動併発振動モータにおいては、第１の突起が２以上形成されていることが好ましい。また、第２の突起が２以上形成されていることが好ましい。また、ロータに偏心ウェイトが設けられていることが好ましい。また、ロータが磁性材料で形成されていることが好ましい。また、第１のケースと第２ケースとが同じ材料で形成されていることが好ましい。

本発明によれば、設計・製造・組み立てが容易で、耐久性の高いスラスト振動併発振動モータを提供できる。

本発明の好適な実施の形態について説明する。図１に、本実施形態に係るスラスト振動併発振動モータの構成を示す。このスラスト振動併発振動モータは、ロータ２、シャフト３、コイル４及び基板５を有し、これらが上ケース１０と下ケース１１とに収容されている。
ロータ２は、凸部２ｃを備えたベース金属と偏心ウェイト２ａと軸受２ｄと永久磁石２ｂによって構成される。偏心ウェイト２ａは、ロータ２が発生させるスラスト方向の振動を強める役割に加え、従来の振動モータと同様にラジアル方向への振動を発生させる役目も果たす。

上ケース１０及び下ケース１１は、金属材料で形成される。なお、下ケース１１は、永久磁石２ｂとの間に引力が生じる材料、すなわち磁性金属で形成される。上ケース１０は磁性金属で形成する必要は無いが、上ケース１０と下ケース１１とに異なる材料を用いると、電池が形成されるため、これらは同じ材料で形成することが好ましい。
下ケース１１は、凸部１１ａが設けられると共に、シャフト３とコイル４とを接続する基板５が固定されている。

なお、ここでは便宜上、一対のケースの一方を上ケース１０、他方を下ケース１１としているが、本実施形態に係るスラスト振動併発振動モータは、必ずしも上ケース１０が鉛直上方に位置するように実装する必要はなく、任意の向きに実装可能である。

基板５は、組み立て係合された上ケース１０及び下ケース１１の間から外に引き出されて配置されている。基板５は、端子５ａから電源入力されコイル４に磁界を発生させ、ロータ２に備えられている永久磁石２ｂに吸引、反発力を生じさせる。これにより、ロータ２は、一般的なモータと同様の動作原理にて回転運動を行う。

なお、ロータ２は、電源が供給されていない状態では、永久磁石２ｂの間の磁力によって下ケース１１側に引き寄せられている。

モータに電源が供給されると、ロータ２の回転に伴って、凸部２ｃはシャフト３を中心とする円周を描くように変位する。図２に示すように凸部２ｃが下ケース１１の凸部１１ａに乗り上げると、ロータ２はスラスト方向（下ケース１１から遠ざかる方向）に変位する。
ロータ２がさらに回転して、凸部２ｃが下ケース１１の凸部１１ａを通過すると、永久磁石２ｂの磁力によってロータ２は下ケース１１側へ引きつけられて、スラスト方向（下ケース１１に近づく方向）に変位する。
凸部２ｃ及び凸部１１ａが各々一つずつであれば、ロータ２は一回転を周期としてスラスト方向への往復運動を繰り返す。

本実施形態に係るスラスト振動併発振動モータにおいて、スラスト方向への振動を発生させるのは、ロータ２及び下ケース１１のそれぞれに設けた凸部２ｃ及び１１ａである。このため、精密な加工が必要とならず、部品の製造コストを低減できる。
また、従来のラジアル振動モータと同様に、ロータ２は単純にシャフト３に組み付けるだけで良いため、組み立てが容易である。
さらに、ロータ２は、スラスト方向に変位する際にシャフト３に沿って平行に移動するため、シャフト３に曲げ応力が作用することはない。

さらに、スラスト方向への振動を発生させる際に、凸部２ｃと凸部１１ａとが衝突するため、特許文献１に記載の発明よりもスラスト方向への振動をより強く発生させられる。

このように、本実施形態に係るスラスト振動併発振動モータは、設計・製造・組み立てが容易で、高い耐久性を持ち、しかも従来の振動モータよりも強いスラスト方向の振動を容易に得られる。

なお、上記実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、金属ウェイトの取り付け位置などは、図示した位置に限定されることは無く適宜変更可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明の好適な実施の形態にかかるスラスト振動併発振動モータの構成を示す図である。 本発明の好適な実施の形態にかかるスラスト振動併発振動モータの構成を示す図である。

符号の説明

２ ロータ
２ａ 金属ウェイト
２ｂ 永久磁石
２ｃ、１１ａ 凸部
２ｄ 軸受
３ シャフト
４ コイル
５ 基板
５ａ 端子
１０ 上ケース
１１ 下ケース

Claims (6)

1. Ｓ極とＮ極とに交互に着磁された略円環状のマグネットを備え、枢軸を中心として回転するロータと、前記マグネットと間隔を空けて対向して配置されたコイルとを有し、前記ロータと前記コイルとが第１のケース及び磁性材料で形成された第２のケースとの間の空間に収納されたスラスト振動併発振動モータであって、
   前記ロータは前記枢軸の軸方向に移動自在に設置されており、
   前記ロータには、前記第２のケース側に凸となる第１の突起が形成されており、
   前記第２のケースには、前記ロータの回転に伴って前記第１の突起との衝突及び離間を繰り返すように第２の突起が形成されていることを特徴とするスラスト振動併発振動モータ。
2. 前記第１の突起が２以上形成されていることを特徴とする請求項１記載のスラスト振動併発振動モータ。
3. 前記第２の突起が２以上形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスラスト振動併発振動モータ。
4. 前記ロータに偏心ウェイトが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のスラスト振動併発振動モータ。
5. 前記ロータが磁性材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のスラスト振動併発振動モータ。
6. 前記第１のケースと前記第２ケースとが同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のスラスト振動併発振動モータ。

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