JP2006246588A - インナーロータ型振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型モータとしての回転効率を低下させずに、大きな駆動力と振動力を得る偏心分銅を確実に回転軸側に固定する構造とし、更なる小径化と小型化を図ることができるインナーロータ型振動モータを提供する。
【解決手段】 ロータ部が、回転径方向に異方性を有するマグネットの磁極方向に対し直交する方向に位置する非有効磁束範囲部分を径方向均等に切除した断面略長方形の板状マグネットを有すると共に、回転軸がほぼその中心位置を貫通し、かつ前記マグネット全体を軸方向両側で挟み込み内包するように偏心分銅を設け、前記偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部先端の嵌合部で、回転軸に対しカシメ固定して、前記板状マグネットの切除した非有効磁束範囲部分の片方を埋める非磁性材料の重量慣性体として偏心分銅を固定配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は携帯電話等に用いられる円筒型の振動モータに係り、特にロータマグネットに偏心分銅が取り付けられた分銅内蔵タイプのインナーロータ型ＤＣブラシレス振動モータに関するものである。

近年、我々の日常生活においては、様々な電子機器に駆動源として小型モータが搭載されており、それぞれの電子機器に対し、その使用目的に応じたモータの機能、小型化、軽量化、及び高出力化などの技術開発がなされている。

小型無線通信機器である携帯電話においても同様に、この小型モータが搭載されており、例えば、美術館、コンサートホール等の人が集まる静粛な公衆の場や、商談あるいは重要な会議の席において、携帯電話の突然の着信音が、周囲の人に多大な迷惑となる場合がある時などには、着信報知をバイブレーションにより体感振動で知らせる振動発生用の小型モータ（以下、必要に応じて振動モータと記す）が用いられている。

前記振動モータの場合、一般的には、例えば図１４に示すように、モータのハウジングケース105本体から出力される回転軸106の一端に偏重心となる偏心分銅103を取り付けて、ロータ部の駆動と共に偏心分銅103の重心位置が振れ回ることによる不均等な遠心力を利用して、携帯電話機全体を小刻みに振動させるもので、これら携帯電話の普及が進むに連れ、その搭載率及び使用頻度も日々高まっている。

振動モータは、前記偏心分銅を配置する箇所がモータのハウジングケース外の出力回転軸の一端部であるものが大半であるが、中にはハウジングケース内のロータの一部に配置するものもあり、例えば下記に示す特許文献１及び２に記載の小型モータでは、「永久磁石ロータ自身を慣性体とするアンバランスウエイト構造とし、回転するモータは永久磁石ロータの不釣り合いモーメントによって振動作用が付与される。」ことや、また、「永久磁石の径方向片側を部分的に除去し、除去した部分に非磁性軽量材を付けたロータ部とする慣性体により構成されたアンバランスウエイト構造である。」ことが明記されている先願公報がある。

これにより、「ロータの回転軸端部となる軸延長上に余分な慣性体を取り付けることなく、永久磁石ロータの簡単な上記偏重心構造により振動モータを提供できる。」としている。

特開平５−３０４７４３号公報 特開平５−３０４７４４号公報

しかし特許文献１及び２に記載の振動モータは、マグネット（前記特許文献内では永久磁石と表示）自身を慣性体とするアンバランスウエイト構造によりロータ部が構成されているので、回転するロータマグネットの不釣り合いモーメントによって振動作用がある程度は得られるが、実際にモータ本体の直径が小さくなればなるほど、おのずと内装するマグネットの径も小さくなる。このため非対称なマグネット自身の磁気的アンバランスを考慮すると、逆にロータマグネット構造としての磁気回転起動力が得られず、またマグネット材料の比重から見ても、ロータ自身の重量慣性体としての効果も少なくなる。

つまり円筒型ハウジングケース内部に配置するロータマグネット自身が、そもそも高比重材料ではなく、かつ磁気的にもアンバランスな形状であり、モータの外径がΦ４ミリ程度に小径化された現行の小型振動モータにおいては、ロータマグネット自身がモータを駆動させるための起動力を十分に得ることができずに、ロータが起動できない恐れがでてくる。

これら課題に対し、本発明者らは、先に出願した特願２００４−３８０４４８号において、起動力を確保した新規なロータ構造を提案している。この内容は、起動力を得るために基本的にはロータマグネット自身の物理的なバランスと磁気的なバランスを常に保ち、より確実に起動トルクを得るためのマグネット形状を得た上で、偏心分銅を前記マグネットの片側に寄せて取り付けたものである。

しかしこの上記構造にも幾つかの問題点があった。それは重量慣性体である分銅とマグネットとの固定方法が、実際には単なる接着剤等による接合固定であるため、耐衝撃や保持強度が十分でなく、経時的な信頼性の面において、より強固な固定方法の改善が望まれていた。特に偏心分銅は高比重材料であるため、回転動作時の遠心力は大きく、回転軸に対し直接的に固定することが望まれており、加えてマグネットとの組み合わせ保持及び取付構造が、ロータ部の小型化と耐衝撃性、並びに信頼性を両立するか否かを左右する。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ロータマグネットの磁気的なバランスを常に保ち、界磁コイルとの間の磁束を有効に用いて回転するロータ構造を有し、また振動力を得るために効果的なロータの偏重心位置に、高比重の重量慣性体である偏心分銅を、回転軸に対し直接かつ強固に固定配置したロータ構造を有する振動モータとすることを目的とする。つまり小型モータとしての磁気的な回転効率を低下させずに、大きな駆動力と振動力を得る偏心分銅を確実に回転軸側に固定する構造とし、更なる小径化と小型化を図ることができるインナーロータ型振動モータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、
ステータ部である筒状ハウジングケースの内壁に電気磁界を発生させるための界磁コイルを固定し、前記ハウジングケースの軸方向両端に固定配置した軸受で、マグネット及び回転軸からなるロータ部を、前記界磁コイルとの空隙を介して回転自在に軸支するインナーロータマグネット型の円筒モータにおいて、
前記ロータ部が、回転径方向に異方性を有するマグネットの磁極方向に対し直交する方向に位置する非有効磁束範囲部分を径方向均等に切除した断面略長方形の板状マグネットを有すると共に、回転軸がほぼその中心位置を貫通し、
かつ前記マグネット全体を軸方向両側で挟み込み内包するように偏心分銅を設け、前記偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部先端側の嵌合部で、回転軸に対しカシメ固定して、前記板状マグネットの切除した非有効磁束範囲部分の片方を埋める非磁性材料の重量慣性体として偏心分銅を固定配置することにより、
ロータ部全体を偏重心構造に構成したことを特徴とするインナーロータ型振動モータとしている。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、
振動モータの駆動方式が、二相又は三相ＤＣブラシレス駆動によるものであることを特徴とするインナーロータ型振動モータとしている。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記ロータ部を構成するマグネットと重量慣性体の組合せが、それぞれＮｄ系マグネット或いはＳｍ系マグネット材料からなる希土類マグネットと、非磁性材の比重１２以上のタングステン合金材料からなる偏心分銅であることを特徴とするインナーロータ型振動モータとしている。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の発明において、
前記ロータ部を構成するマグネットが、重量慣性体の偏心分銅側に設けられた前記マグネットを軸方向両側で挟み込み内包する分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部の立ち上がり側面で固着保持されていることを特徴とするインナーロータ型振動モータとしている。

以上のように、請求項１に記載された発明によれば、
例えば、振動モータの小径化要求などにより、インナーロータ部に対してサイズ的な制約が加えられた場合であっても、回転動作するマグネットの動的なロータバランスを保ったまま、モータ起動時に必要なトルクを得るための有効磁束を損なうことなく、小型モータとしての基本的な動作諸特性を十分に得ることができる。

また、偏心分銅を別途前記板状マグネットの切除し軽量化した部分に、マグネット材質より高比重の非磁性材料からなる重量慣性体を、偏重心させる錘として配置することができるので、ロータ部全体の回転中心位置からの重心半径が大きくなり、動作時において、より効率のよい振動力が得られる。

また同時に、ロータ部全体の構造において、マグネット全体を軸方向両側で挟み込み内包するように略凹型の偏心分銅を設け、前記偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部先端側の嵌合部で、回転軸に対し偏心分銅を直接カシメ固定し、間に内包するマグネットと共に二点支持で強固に固定配置する一体構造が可能となる。これにより、ロータ部全体の構造がコンパクトでかつ各部品が効率的に組み込まれ、耐衝撃性に優れたロータ構造より、振動モータの偏心分銅付きインナーロータとしての信頼性が向上する。

また請求項２に記載の発明によれば、
振動モータの駆動方式が、二相又は三相ＤＣブラシレス駆動方式によるものであり、ブラシレス化により、ブラシ及び整流子からなる物理的な電気整流機構を有せず、長寿命なモータ構造が可能となる。ブラシレス化は、摺動接点部分の機械的な摩耗による接点不良による寿命低下の心配がなく、実質的に回転摺動箇所の摩耗、つまりロータ部を両端で支持する軸受部分の部品寿命が、モータの寿命と信頼性を向上させる。ブラシレスの場合、前記電気整流機構は全てドライバー回路側の回路設計により電気的に処理される。

また二相又は三相による駆動方式の任意選択については、例えば二相の場合、駆動回路の設計は容易であるが、ロータ停止時の位置をどのように一定に配置できるかの機械的な手段が必要になる。一般的に二相に比べ三相の方がロータ部を起動するための駆動回路の設計規模が大きくなり、また三相の場合、ホール素子等を用いたセンサ駆動か、センサレス駆動か、が部品点数や回路設計面での開発コストに影響する。ブラシレス駆動においては、基本ベースとなる機器側の駆動回路基板側にその専用駆動回路を一部組み込むか、または外付けの駆動回路にして振動モータ本体が側に載せるかは開発設計によるところが大きい。

また請求項３に記載の発明によれば、
ロータ部を構成するマグネットと重量慣性体の組合せが、それぞれＮｄ系マグネット或いはＳｍ系マグネットからなる希土類マグネットと、非磁性材の比重１２以上のタングステン合金からなる偏心分銅であることから、板状マグネットにおいては、円筒モータハウジングケース内における小型小径化されたロータマグネット自身が必要とする回転磁束を、希土類マグネットを用いることにより、小径サイズにしながらも十分に得ることができる。

また偏心分銅に比重１２以上の高比重タングステン合金を用いることにより、前記小型小径化された円筒モータハウジングケース内に十分に収まるロータ部のアンバランスウエイトとして、省スペースで、最も効率の良い重量慣性体として機能する。よって回転軸を中心とするロータ全体の回転中心位置からの重心半径を大きくでき、十分な振動力を得ることができる。当然ながら比重１８に近い高比重タングステン合金が最も偏心分銅の錘とては良く、振動力を得るにはより効果的である。また焼結合金で製造できる範囲の比重１３〜１６程度のものでも偏心分銅として十分に使用することができる。但し、他の樹脂成分を含んだ混合成形できる範囲の比重１２以上〜１３未満のものでも、ある程度、重量慣性体として使用することができるが、比重１２未満の材質のものは、製品の小型化を考慮すると振動力を十分に得ることはできない。

また請求項４に記載の発明によれば、
前記ロータ部を構成するマグネットが、偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部の立ち上がり側面で固着保持されていることにより、従来固着構造のマグネットと偏心分銅との対向１面のみの平面同士のみの接着接合に比べ、両端の立ち上がり側面の垂直面が加わることにより、固着強度が大幅に向上する。

＜実施形態１＞
以下、本発明に係る実施形態の構成を、図１〜図５を参照しながら説明する。また比較のため、従来構造として回転軸への分銅カシメ固定を行わないロータの構成を、参考例として図６〜図９に示し説明に加える。これらの実施形態では、インナーロータ型モータの一形態として、ロータマグネットに偏心分銅を取り付けた三相センサレス駆動の円筒ブラシレス振動モータを例にとって説明する。

図１〜図５に、本発明の最良の実施形態の一例を概略図で示す。図１に示す振動モータ1は、ロータ部であるマグネット2、偏心分銅3、回転軸6と、ステータ部である界磁コイル4、ハウジングケース5、エンドフランジ7、軸受8、ライナー10、給電端子12及び外装ホルダー40とで構成されている。

ロータ部を構成するマグネット2の形状は、図１(b)及び図５(b)に示すように、回転径方向にＮ・Ｓ磁場配向された異方性マグネット材料の磁極方向に対し、直交する方向に位置する非有効磁束範囲部分Wを径方向均等に切除した断面略長方形の板状マグネットである。図５(a)に一般的な円筒マグネットの有効磁束範囲部分Rと非有効磁束範囲部分Wとの区分領域の一例を参考として示す。

また回転軸6を挟んで対向する側のロータ部偏心分銅3の形状は、円筒状ハウジングケース5内径と前記板状マグネット2との空間領域の片側に、マグネット2の材質より高比重の非磁性材料からなる重量慣性体を配置し、ロータ部として図２及び図３に示す凹形状で、両端のカシメ部3a-3bの間に前記板状マグネット2を挟み込む形で組み合わされ、回転軸6と一体に固定される。

この時、前記偏心分銅3と回転軸6との固定は、偏心分銅3の軸方向両端にある突出したカシメ部3aと3bの先端側で行われる。例えば図４(a)に示すように、偏心分銅3のカシメ部3a-3a部分を内向きF方向に加重し、偏心分銅3材料自身を外力により変形させ、中心の回転軸6外周に対し機械的に加締める。これにより回転軸6の外周（太線部）で強固なカシメ固定ができる。

またこれとは別に、ロータ部を構成する前記偏心分銅3とマグネット2との固定は、互いに接触する表面同士の接合により行われる。例えば偏心分銅3がカシメ固定された回転軸6を挟んだ対向側に、前記板状マグネット2を嵌め込み、間に接着剤を充填することにより二体を接合する。

この場合、偏心分銅3の略凹形状内部におけるマグネット2との接合面は、軸方向と平行な１面と、軸に垂直な両側の立ち上がり側面２面の計３面となる。つまり図４(b)に示すように、従来と同様な板状マグネット2の軸方向と平行な１面の平面接合部Gに加え、前記両カシメ部3aと3bの突出した立ち上がり側面である側面接合部Hの２面で接着され、接合面積が増大する。数値的な接合面積の増大による接合強度の向上もさることながら、前記立ち上がり側面接合部Hが接合強度向上及び耐落下衝撃に多大な効果がある。また同時に、回転軸6と偏心分銅3との間隙K部分での接合面積増大においても、接着剤等の充填により接合強度向上が望める。

これにより回転軸6を中心軸として偏心分銅3が機械的にカシメ固定され、さらに偏心分銅3に対し、板状マグネット2が前記偏心分銅3の略凹形状内部の前記３面で嵌合し、同時に接着剤等で接合されることにより、ロータ部全体が一体にかつ強固に組み立てられる。

次に前記本発明のロータ構造を、従来構造である回転軸へのカシメ固定を行わないロータ構造と比較して説明する。比較参考例として図６〜図９に、前記図１〜図４の説明図と対比する構造を示す。

図６に示す従来構造のインナーロータ型振動モータ31は、前記本発明の図１と部品構成がほぼ同じで、ロータ部であるマグネット2、偏心分銅3、回転軸6と、ステータ部である界磁コイル4、ハウジングケース5、エンドフランジ7、軸受8、ライナー10、給電端子12及び外装ホルダー40とで構成され、図１との違いはロータ部のマグネット32と偏心分銅33の形状と組み合わせ構造である。

各対応図から明らかなように、図１の偏心分銅3と、図６の偏心分銅33との外観形状の違いがある。特に図１〜図４において、偏心分銅3の両端側にあるカシメ部3aと3bが共に回転軸6に加締められているのに対し、図６〜図９では偏心分銅33は回転軸6を間に介して、多少の間隙K部分を含んだとしても、マグネット32の平面接合部Mだけでの接合面積に留まり、図９に示すように、マグネット32は偏心分銅33と接するテーパー付きの１面で接合される。

このためロータ部全体の強度は、本発明の構造に比べ、従来構造では前記マグネット32と偏心分銅33との接合強度のみに依存するため、過酷な落下衝撃耐久テストなどでは高比重な偏心分銅33側の接合部が剥離するなど、明らかに耐衝撃性が劣る。

またロータ部の偏重心位置を比較した場合、従来構造が偏心分銅33の軸方向長さに応じてマグネット32がほぼ同一寸法に配置され、接合強度を考慮した前記マグネット32と偏心分銅33との接合面積を得るためのロータ構造であるのに対し、本発明の構造では板状マグネット2の両端立ち上がり側面接合部Hを平面接合部Gの接合面積に加え、マグネット2を従来に比べ小型化したにも係わらず、従来と同等の接合面積確保と、より接合強度が得られる垂直面での接合構造の組み合わせにより、耐衝撃性の向上を図ることができる。

このように、モータ本来のインナーロータマグネットとしての磁気特性はそのままに、ハウジング内の偏重心に最も有効な板状マグネット2上の片側の位置に、高比重な材質の偏心分銅3を配置でき、かつ回転軸6に対し強固にカシメ固定できる。よってロータ部の回転軸6中心位置からの重心半径を大きく取ることができ、小径なインナーロータ型の振動モータ用ロータ構造としてスペース的な配置に優れ、衝撃に強い高強度な偏重心ロータ構造が可能となる。尚、偏心分銅3の材質としては、高比重のタングステン合金が望ましく、比重１８に近い分銅材質ほどその振動力発生の効果が得られる。

その他ステータ部の構造的な比較対象は無く、両者共通して前記ロータ部外周には、ハウジングケース5の内壁に固定配置されたステータ側界磁コイル4が、磁気ギャップを介して精度良く配置され、図１(a)及び図６(a)に示すように、ロータ部は回転軸6がハウジングケース5の絞り込まれた小径部側にある軸受8と、ハウジングケース5の他端部エンドフランジ7にある軸受8との両軸受で回転自在に軸支される。また同時にロータ部のスラスト方向の支持は、前記ハウジングケース5の絞り込まれた小径部側にあるライナー10と前記エンドフランジ7側のライナー10とで規制し保持される。

また、界磁コイル4への給電部は、界磁コイル4のタップ線を接続する給電端子12により、エンドフランジ7の外方に引き出される。この給電端子12は、電気的に結線されて搭載機器本体側の駆動回路（図示せず）に接続される。本実施例における駆動方式では、三相センサレス駆動方式のブラシレスモータとしているので、ブラシレス化によりブラシ及び整流子からなる物理的な整流機構を有せず、摺動接点部がない分、長寿命なモータ構造が可能となる。ブラシレス化は、モータの特性上、電気的な摺動接点部分の機械的な摩耗による寿命低下の心配がなく、実質的に軸受摺動箇所の摩耗、つまりロータ部を両端で支持する軸受部分の部品寿命が、前記電気的な摺動接点部であるブラシ・整流子に比べ遙かに長寿命であり、結果的にモータの寿命と信頼性を向上させる。前記ブラシ・整流子の物理的な整流機構は、それに代わってドライバーICと呼ばれる駆動回路により電気的に処理される。、

本実施形態に係る図１〜図４に示す振動モータ1では、外観的にハウジングケース5の外部に出力軸は飛び出さず、図１４に示す従来型の一般的なインナーロータ型振動モータ101のように、出力回転軸106の一端にタングステン等の高比重焼結合金からなる半円柱状の偏心分銅103が取り付けられるタイプの振動モータ構造とは、外観的にも大きく異なる。勿論、インナーロータ部となるマグネット102の形状は円筒又は円柱状のものであり、本発明のように、有効磁束範囲Rと非有効磁束範囲Wとが区別なく一体に形成され、回転時のロータバランスが常に保たれている。

ここで言う非有効磁束範囲W部分とは、例えば図５(a)と(b)で示すように、従来の円筒状マグネット22の径方向にＮ・Ｓ磁極を有する異方性マグネットの場合、対向する界磁コイル24に対する有効磁束範囲Rは、一般的に片側約１００〜１３０度前後であり、また逆に残りの片側約８０〜５０度前後は非有効磁束範囲部分Wである。この円筒状マグネット22の非有効磁束範囲部分Wは、モータ駆動の磁気作用効果的に影響のない部分である

そのため、マグネット22のＮ・Ｓ磁極方向に対し、直交する方向に位置する前記非有効磁束範囲部分Wを両端ほぼ均等かつ平行に切除しても、実質的に極端なマグネットの特性低下に影響が少ない。よって本実施例では、図５(b)のように、マグネット2の形状を断面略長方形の板状マグネットに加工し、かつ回転中心軸である回転軸6に対して、回転動作時のロータバランスをほぼ保つように取り付けた。

これにより、マグネット2の全体の体積が小さい割には、モータ起動時に必要な回転トルクを得るための有効磁束を損なうことなく、小型モータ起動時の基本的な動作諸特性を十分に得ることができる。実際に駆動させた本実施形態のインナーロータ型振動モータ1は、起動時の諸特性、回転動作時における振動量ともに、従来サイズの一般的な振動モータと同等以上の特性と性能を示した。

尚、板状マグネット2の材質的な組成は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、又はＳｍ−Ｃｏ系の希土類マグネットが好ましい。希土類マグネットは磁気特性に優れ、本発明の実施形態での板状マグネット2のように、非磁束有効範囲部分Wの切除という薄板化と小型化の要求や、モータ径Φ４ミリの小径化によるマグネット部品のサイズダウンにも対応できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明に係る他の実施形態の構成を、図１０〜図１３を参照しながら説明する。前記と同様、この実施形態２においてもインナーロータ型モータの一形態として、ロータマグネットに偏心分銅を取り付けた三相センサレス駆動の円筒ブラシレス振動モータを例にとって説明する。尚、前記各図面における同一符号のものは、機能と構成の説明を一部省略する。

前記実施形態１との違いは、振動モータ21のロータ部におけるマグネットと偏心分銅の組み合わせ形状である。回転軸6を挟んで対向する側のロータ部偏心分銅23の形状を、図１１及び図１２に示す。偏心分銅23は、円筒状ハウジングケース5内径と前記板状マグネット22との空間領域の片側に、マグネット22の材質より高比重の非磁性材料からなる重量慣性体として配置される。また同時に、実施形態１と同様に、前記偏心分銅23の両端のカシメ部23a-23bの間に前記板状マグネット22を挟み込む形態で組み合わされ、図１０のように回転軸6と一体に固定される。

この時、前記偏心分銅23と回転軸6との固定は、実施形態１と同様に偏心分銅23の軸方向両端にある突出したカシメ部23aと23bの先端側で行われる。例えば図１３(a)に示すように、偏心分銅23のカシメ部23a-23a部分を内向きF方向に加重し、偏心分銅23材料自身を外力により変形させ、中心の回転軸6外周に対し機械的に加締める。これにより回転軸6の外周（太線部）で強固なカシメ固定ができる。

またこれとは別に、ロータ部を構成する前記偏心分銅23とマグネット22との固定は、互いに接触する表面同士の接合により行われる。例えば偏心分銅23がカシメ固定された回転軸6を挟んだ対向側に、前記板状マグネット22を嵌め込み、間に接着剤を充填することにより二体を接合する。

この場合、偏心分銅23の略凹形状内部におけるマグネット22との接合面は、軸方向と平行な１面と、軸に垂直な両側の立ち上がり側面２面の計３面となる。つまり図１３(b)に示すように、従来と同様な板状マグネット22の軸方向と平行な１面の平面接合部Zに加え、前記両カシメ部23aと23bの突出した立ち上がり側面である側面接合部Rの２面で接着され、接合面積が増大する。数値的な接合面積の増大による接合強度の向上もさることながら、前記立ち上がり側面接合部Rが接合強度向上及び耐落下衝撃に多大な効果がある。また同時に、実施形態２の場合、マグネット22と偏心分銅23との外周部箇所での間隙J部分においても、接着剤等の充填により接合強度向上が望める。

これにより回転軸6を中心軸として偏心分銅23が機械的にカシメ固定され、さらに偏心分銅23に対し、板状マグネット22が前記偏心分銅23の略凹形状内部の３面方向で嵌合し、同時に接着剤等で接合されることにより、ロータ部全体が一体にかつ強固に組み立てられる。

このように、上記実施形態１及び実施形態２の各それぞれの構造によって、本発明のインナーロータマグネット型の振動モータは、希土類マグネットの特性上、ロータ起動時のトルクを十分に得ることができ、またロータ部の偏重心な偏心分銅の配置位置において、回転中心位置からの重心半径を大きくすることができ、振動発生用の小型振動モータとして、より大きな振動力が得られる。

また同時に、本発明のロータ構造においては、マグネット全体を軸方向両側で挟み込み内包するように偏心分銅を設け、前記偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部先端の嵌合部で、回転軸に対し偏心分銅を直接カシメ固定し、間に内包するマグネットと共に二点支持で強固に固定配置することができるという一体構造を有するので、ロータ部全体の構造がコンパクトでかつ強固に各部品が組み込まれ、落下衝撃に強い耐衝撃性に優れたインナーロータ部が完成する。よって分銅内蔵タイプのインナーロータ型振動モータにおいて、強度面での信頼性が大幅に向上する。

主に、振動報知機能が必要とされる携帯電話を始めとする多機能型携帯電話、腕時計型ＰＨＳ、構内型小型無線通信機などのモバイル通信機器、及び携帯型のＰＤＡ等の各種情報通信端末機器、及び体感振動を伴うゲーム機コントローラや、ポケットゲーム機などの電子玩具を含む電子機器全般に搭載される。

本発明に係る振動モータの内部構造を示したA-A断面概略図(a)と、B-B断面概略図(b)である。 本発明に係るロータ部構造を示した上面図(a)、左側面図-正面図-右側面図(b)、底面図(c)の５面図である。 本発明に係るロータ部構造を示した外観斜視図である。 本発明に係るロータ部構造のカシメ固定を説明する概略図(a)と、マグネットとの接合範囲を説明する概略図(b)である。 本発明に係るロータ部マグネットにおける有効磁束範囲（R）と非有効磁束範囲（W）を示す比較のための説明概略図である。 従来構造に係る振動モータの内部構造を示したA-A断面概略図(a)と、B-B断面概略図(b)である。 従来構造に係るロータ部構造を示した上面図(a)、左側面図-正面図-右側面図(b)、底面図(c)の５面図である。 従来構造に係るロータ部構造を示した外観斜視図である。 従来構造に係るロータ部構造のマグネットとの接合範囲を説明する概略図である。 本発明に係る別の振動モータの内部構造を示したA-A断面概略図(a)と、B-B断面概略図(b)である。 本発明に係る別の偏心分銅の形状を示した平面図(a)、左側面図-正面図-右側面図(b)、底面図(c)、B-B及びA-A断面概略図(d)である。 本発明に別の係る偏心分銅の形状を示した外観斜視図である。 本発明に係る別のロータ部構造のカシメ固定を説明する概略図(a)と、マグネットとの接合範囲を説明する概略図(b)である。 偏心分銅を出力回転軸先端に取り付けた一般的な振動モータの構造例を示す断面参考図。

符号の説明

1, 21, 31, 101 振動モータ
2, 22, 32, 102 マグネット
3, 33, 23, 103 偏心分銅
4, 24, 104 界磁コイル
5, 25, 105 ハウジングケース
6, 106 回転軸
7, 107 エンドフランジ
8, 108 軸受
10, 110 ライナー
109 フロントフランジ
12, 112 給電端子
40 外装ホルダー
R 有効磁束範囲
W 非有効磁束範囲部分

Claims (4)

1. ステータ部である筒状ハウジングケースの内壁に電気磁界を発生させるための界磁コイルを固定し、前記ハウジングケースの軸方向両端に固定配置した軸受で、マグネット及び回転軸からなるロータ部を、前記界磁コイルとの空隙を介して回転自在に軸支するインナーロータマグネット型の円筒モータにおいて、
   前記ロータ部が、回転径方向に異方性を有するマグネットの磁極方向に対し直交する方向に位置する非有効磁束範囲部分を径方向均等に切除した断面略長方形の板状マグネットを有すると共に、回転軸がほぼその中心位置を貫通し、
   かつ前記マグネット全体を軸方向両側で挟み込み内包するように偏心分銅を設け、前記偏心分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部先端側の嵌合部で、回転軸に対しカシメ固定して、前記板状マグネットの切除した非有効磁束範囲部分の片方を埋める非磁性材料の重量慣性体として偏心分銅を固定配置することにより、
   ロータ部全体を偏重心構造に構成したことを特徴とするインナーロータ型振動モータ。
2. 振動モータの駆動方式が、二相又は三相ＤＣブラシレス駆動によるものであることを特徴とする請求項１に記載のインナーロータ型振動モータ。
3. 前記ロータ部を構成するマグネットと重量慣性体の組合せが、それぞれＮｄ系マグネット或いはＳｍ系マグネット材料からなる希土類マグネットと、非磁性材の比重１２以上のタングステン合金材料からなる偏心分銅であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインナーロータ型振動モータ。
4. 前記ロータ部を構成するマグネットが、重量慣性体の偏心分銅側に設けられた前記マグネットを軸方向両側で挟み込み内包する分銅本体の軸方向両端にある二つの突出部の立ち上がり側面接合部で固着保持されていることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のインナーロータ型振動モータ。
   

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