JP2007307555A - 振動モータ及びオイルレスベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】オイルレスベアリング及びこれを備えた振動モータを提供する。
【解決手段】本発明の振動モータは、内部空間を有するハウジングと、ハウジングに挿入され固定されるオイルレスベアリングと、オイルレスベアリングに少なくとも一端部が挿入されるシャフトと、を含み、オイルレスベアリングは、シャフトの外周面と接する接触部及び接触部に繋がって形成され、シャフトの直径より大きい直径を有する非接触部を含み、非接触部は接触部に比して相対的に外側に位置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、振動モータ及びオイルレスベアリング（ＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＬ ＭＯＴＯＲ ＡＮＤ ＯＩＬＥＳＳ ＢＥＡＲＩＮＧ）に関する。

偏心ロータを用いる振動モータは、最近携帯用電話機またはＰＤＡなどのような携帯用端末機の着信手段として広く使用されている。そして、振動モータの適用される携帯用端末機のような電子機器の仕様が小型化及び高性能化になるにつれて振動モータも小型化及び高性能化になって行き、さらに、振動モータの耐久性が重要な問題として浮かび上がっている。

図１は、従来の一般的な振動モータを示す断面図である。図１を参照すると、従来の振動モータは、ケース１及びブラケット２にオイルレスベアリング４を媒介としてシャフト３が回転可能に挿入されており、シャフト３にはコイル７及び重量体８を備えたロータ６が挿入されてシャフト３とともに回転する。そして、ロータ６の下面にはブラシ５と接する整流子（図示せず）が含まれており、印刷回路基板９及びブラシ５を通じて入力された電流は整流子を通じてコイル７に印加されて電場を形成する。

そして、印刷回路基板９上に位置するマグネット１０は磁場を生成し、コイル７により生成される電場と、マグネット１０により生成される磁場との相互作用によりロータ６が回転する。ロータ６には偏心された重量体８が位置していて、これにより、ロータ６の回転により振動が発生することになる。

シャフト３の両端部には、シャフト３とケース１、また、シャフト３とブラケット２との間の摩擦を減らし、シャフト３の回転を円滑にするためのオイルレスベアリング４がそれぞれ挿入される。オイルレスベアリングは、焼結金属材で多孔質状に形成されて複数種類のモータ回転軸を支える用途として使用される。オイルレスベアリングの内部にはオイルを含有するオイル含浸部材が含まれており、オイル含浸部材に含浸されたオイルがシャフトの回転により外部に流出されて潤滑作用をする。

図２ａは、シャフト３の一端部がオイルレスベアリング４に挿入されている状態を示す断面図である。図２ａを参照すると、オイルレスベアリング４は、ケース１及びブラケット２などに挿入され固定されており、その内周面の一部はシャフト３に接している。よって、シャフト３とオイルレスベアリング４との接合面にはシャフト３の回転により摩擦力が作用し、図２ｂに示すように、このような摩擦力はオイルレスベアリング４の内周面に摩耗部４ａを生成する。しかし、シャフト３に接しないオイルレスベアリング４の内周面には摩擦力が生成されないので、図２ｂの４ｂのように摩耗が発生しない。

しかし、モータに外部からの衝撃があったり、ロータ６に対するブラシ５の支持力が安定的ではない場合、または、外部からロータ６を軸方向に動かせる力が作用する場合には、シャフト３はオイルレスベアリング４の非摩耗部４ｂに接しながら回転することもある。この際、摩耗部４ａと非摩耗部４ｂとの境界をシャフト３が移動するときと、非摩耗部４ｂにシャフト３が支えられて運転するときとに、モータに印加される負荷の変動によりモータの特性が悪くなったり機械的な騷音が発生する。そして、このようにシャフト３が非摩耗部４ｂにより支えられる場合は、オイルレスベアリング４の寿命を短縮させる原因ともなる。

本発明は、振動モータの特性を改善し、機械的な騷音を減らしかつ、寿命を延長することができるオイルレスベアリング及びこれを備えた振動モータを提供する。

本発明の一実施形態による振動モータは、内部空間を有するハウジングと、ハウジングに挿入され固定されるオイルレスベアリングと、オイルレスベアリングに少なくとも一端部が挿入されるシャフトとを含み、オイルレスベアリングは、シャフトの外周面と接する接触部及び接触部に繋がって形成され、シャフトの直径より大きい直径を有する非接触部とを含み、非接触部は接触部に比して相対的に外郭に位置する。

本発明による振動モータの実施例などは、次のような特徴を一つまたはその以上備えることができる。例えば、ハウジングは、ブラケット及びブラケットと結合して内部空間を形成するカバーを含み、ブラケット及びカバーは、オイルレスベアリングが挿入されるボスをそれぞれ含み、ボスにはオイルレスベアリングがそれぞれ挿入されることができる。また、オイルレスベアリングの一端部には、外向突出されたフランジが形成されており、フランジの底面はボスの端部に接することができる。また、シャフトの一端部は非接触部の内部に位置してもよく、シャフトの一端部はラウンド５７ａで形成されており、ラウンド５７ａはスラストオイルレスベアリングに接してもよい。

本発明の一実施形態によるオイルレスベアリングは、中央にシャフトの挿入される貫通孔を有し、貫通孔はシャフトに接する接触部と、接触部に繋がって形成され、シャフトの直径より大きい直径を有する非接触部を含む。そして、オイルレスベアリングの一端部には外向突出されたフランジが形成されることができる。

本発明は、振動モータの特性を改善し、機械的な騷音を減らしかつ、寿命を延長することができるオイルレスベアリング及びこれを備えた振動モータを提供することができる。

以下、本発明によるオイルレスベアリング及びこれを備えた振動モータの実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は同一な図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。

図３を参照すると、本発明の一実施例による振動モータ１０は、ケース１１及びブラケット１３で構成される外体を含み、ケース１１及びブラケット１３の中央にはオイルレスベアリング１５が挿入されるボス１２及び１４がそれぞれ形成されている。そして、オイルレスベアリング１５を媒介としてケース１１及びブラケット１３に挿入されるシャフト１７の所定の位置には振動を誘発するロータ１９が固定されている。また、ブラケット１３の上面にはマグネット２９及びブラシ３５が固定されており、ブラシ３５はロータ１９の下面に接する。

オイルレスベアリング１５は、シャフト１７の挿入できる貫通孔が形成されているオイルレスベアリング（ｏｉｌｅｓｓ ｂｅａｒｉｎｇ）であって、その内周面はシャフト１７の外周面に接する接触部１５ａ及びシャフト１７の外周面に接しない非接触部１５ｂを含む。よって、シャフト１７は、常に接触部１５ａのみに接していて、外部の衝撃、またはブラシ３５の支持力の変化によりシャフト１７が上下方向に移動してもその外周面が常に接触部１５ａの全部に接することができる。

よって、本実施例による振動モータ１０のオイルレスベアリング１５は、図２ｂに示したように、摩耗部４ａ及び非摩耗部４ｂの間に段差が発生しないので、モータの振動特性、例えば、寿命、耐久性、振動及び騷音特性を向上することができる。

ブラケット１３は、円板形状を有し、その上部にはマグネット２９、ブラシ３５及び印刷回路基板２１が位置する。そして、ブラケット１３の中央には上向突出されたボス（ｂｏｓｓ）１４が形成されており、ボス１４の内部には、オイルレスベアリング１５が挿入され固定される。ケース１１は、ブラケット１３と同様な円形断面を有し、ブラケット１３と結合して一定の内部空間を形成する。ケース１１の中央には、ブラケット１３のボス１４に対応するボス１２が下向突出されており、その内部にはオイルレスベアリング１５が挿入され固定される。

オイルレスベアリング１５は、ボス１２及び１４にそれぞれ圧入され固定されており、オイルレスベアリング１５の内部にはシャフト１７が挿入される。オイルレスベアリング１５は、シャフト１７の外周面に接しながら、シャフト１７の回転を円滑にさせる。図４に示すように、オイルレスベアリング１５の内周面にはシャフト１７の外周面に接する接触部１５ａ及び、接触部１５ａより拡径され、シャフト１７の外周面に接しない非接触部１５ｂが形成されている。

接触部１５ａは、図４に示すように、シャフト１７の外周面に常に接する。よって、シャフト１７が回転すると、接触部１５ａの内周面に含浸されているオイル（図示せず）が流出されて、接触部１５ａの内周面とシャフト１７の外周面との間にオイル膜（ｏｉｌ ｆｉｌｍ）が形成されシャフト１７の回転を円滑にさせる。そして、接触部１５ａとシャフト１７との接合面には摩擦による摩耗が発生し得るが、このような摩擦は接触部１５ａの内周面の全体にかけて形成される。よって、シャフト１７が外部の衝撃またはブラシ３５の支持力変化により上下方向に移動しても常に接触部１５ａに接することになり、接触部１５ａと非接触部１５ｂとの間に段差が発生しない。

非接触部１５ｂとは、接触部１５ａに繋がってオイルレスベアリング１５の内部に形成された部分であって、接触部１５ａより拡大された直径、すなわち、シャフト１７の直径に比して多少大きい直径を有する。よって、非接触部１５ｂはシャフト１７の外周面に接しない。そして、非接触部１５ｂは、図３に示したように、接触部１５ａよりシャフト１７の端部、すなわち、ケース１１またはブラケット１３の外側を向いているので、シャフト１７は常に接触部１５ａのみに接することになる。

シャフト１７は、オイルレスベアリング１５に両端部がそれぞれ挿入され、ロータ１９とともに回転する。シャフト１７は、一般的にスチールなどのような剛性のある材質で製作される。シャフト１７の直径は、オイルレスベアリング１５の接触部１５ａの直径と実質的に同じである。そして、シャフト１７の一端部において、一部は接触部１５ａに接し、その他の一部は非接触部１５ｂに挿入された状態で外周面が非接触部１５ｂには接しない。よって、シャフト１７は外部からの衝撃などがあっても、常に接触部１５ａに接する。

ロータ１９には、基材２０上にコイル２５及び重量体２７がロータモールド２３により固定されており、基材２０の下面にはブラシ３５と電気的に接触されている整流子（図示せず）が形成されている。ロータ１９は、シャフト１７の所定位置に挿入され固定される。ブラシ３５に接触されている整流子を通じて入力された電流は、コイル２５に流入され、これによりコイル２５の周りに電場が形成される。重量体２７は、ロータ１９の回転中心に対して偏心されて位置するので、ロータ１９の回転により一定量の振動が発生する。ロータ１９の上面及び／または下面とオイルレスベアリング１５との間にはワッシャ３７が挿入されているので、シャフト１７に対してロータ１９の上下方向への移動が防止できる。

ブラケット１３の上面には印刷回路基板２１が位置するが、印刷回路基板２１にはブラシ３５が電気的に結合されている。ブラシ３５は、ロータ１９の下面を弾性的に支えると同時に、整流子に接する。そして、印刷回路基板２１上にはマグネット２９が位置している。マグネット２９は、ロータ１９のコイル２５と対向されるように位置して、マグネット２９により生成された磁場とコイル２５により生成された電場との相互作用によりロータ１９を回転させる電子気力が発生される。印刷回路基板２１は、リードワイヤ３１により外部の装置に電気的に繋がり、印刷回路基板２１とリードワイヤ３１との接合部にはリードワイヤ３１の離脱防止及びほこりまたは湿気などの侵入を防止するために補強ボンド３３が形成されている。

図３ないし図４を参照して、本発明の一実施例による振動モータ１０の作動に対して説明する。

リードワイヤ３１及び印刷回路基板２１を通じてブラシ３５に電流が供給されるが、ブラシ３５は、ロータ１９の下面に形成された整流子（図示せず）に電気的に接する。よって、ロータ１９の回転によりブラシ３５と整流子が順次に接しながら整流子に電流が流入され、整流子はコイル２５に連結されているのでコイル２５に電流が流入される。これによりコイル２５の周りには電場が形成される。

そして、コイル２５は、マグネット２９と対向されるように位置するので、コイル２５の周りに形成された電場及びマグネット２９の周りに形成された磁場が相互作用することによりロータ１９を駆動させる電磁気的な力が発生する。ロータ１９は、その回転中心となるシャフト１７に対して偏向されて位置する重量体２７を有するので、ロータ１９の回転により一定した振動が発生し、このように生成された振動は、シャフト１７を通じてケース１１及びブラケット１３に伝達される。

ロータ１９には、コイル２５及び重量体２７などが位置するので、その重量が異なる部品に比して相対的に大きい。よって、振動モータ１０の落下などのような外部からの衝撃が作用すると、ロータ１９及び、ロータ１９が固定されて一体に回転するシャフト１７が上下方向に移動することもある。しかし、本実施例による振動モータ１０のオイルレスベアリング１５は、シャフト１７の移動可能な方向に対して非接触部１５ｂが形成されているため、図２ａないし図２ｂに示した振動モータ１０でのような機械的な騷音または振動などが発生しなく、常に接触部１５ａに接する。

以下では、図５を参照して本発明の別の実施例による振動モータ４０に対して説明する。本発明の別の実施例による振動モータ４０において、オイルレスベアリング４１を除いたその他の構成は、図３ないし図４で説明した振動モータ１０の構成と同様である。よって、以下ではオイルレスベアリング４１を中心として本発明の別の実施例による振動モータ４０に対して説明する。

オイルレスベアリング４１は、シャフト１７が挿入されてシャフト１７の回転を円滑にさせるものであって、その内部にはシャフト１７の外周面と接する接触部４１ａ及び、接触部４１ａに繋がって形成され、シャフトより拡大された直径を有しシャフト１７に接しない非接触部４１ｂで形成されている。そして、オイルレスベアリング４１の一端部には、外向突出されたフランジ４３が形成されている。フランジ４３は、ケース１１またはブラケット１３のボス１２及び１４の一端部に接しながらオイルレスベアリング４１がボス１２及び１４に堅固に圧入されるようにする。これによりオイルレスベアリング４１の離脱が防止できるし、またシャフト１７の振動を防止することもできる。

以下では、本発明のさらに別の実施例による振動モータ５０に対して図６ないし図７ｂを参照して説明する。本発明のさらに別の実施例による振動モータ５０は、シャフト５７、整流子５９及びブラシ５３の構成を除くと、上記図５で説明した振動モータ４０とその構成及び作動が同様である。よって、以下ではシャフト５７とブラシ５３及び整流子５９に対して説明する。

本発明の一実施例によるブラシ５３は、ベースモールド６１に固定され、シャフト５７の内側を向くように配置される。そして、シャフト５７の外周面には、整流子５９がシャフト５７の周りに配置されており、ブラシ５３は整流子５９に対して接線方向に弾性的に接する。シャフト５７の一端部または両端部は、ラウンディング（ｒｏｕｎｄｉｎｇ）されており、その一端部はスラストワッシャ５５に接している。よって、シャフト５７はスラストワッシャ５５及びその一端部に形成されたラウンドにより円滑に回転する。

そして、本実施例による振動モータ５０はブラケット１３の上面だけではなく、ケース１１の内側にもマグネット２９が付着されている。よって、マグネット２９により生成される磁場の強さが大きくなるので、ロータ１９の振動量を大きくすることができる。

以上で本発明の実施例を説明したが、本発明の多様な変更例と修正例が本発明の技術的思想を具現する限り、本発明の範囲に属するものに解釈されるべきである。

従来の振動モータの断面図である。 図１の"Ａ"部分の拡大断面図である。 図２ａの状態におけるシャフトを長期間回転することによりオイルレスベアリングの内部が摩耗された状態を示す断面図である。 本発明の一実施例による振動モータの断面図である。 図３の"Ｂ"部分の拡大断面図である。 本発明の別の実施例による振動モータの断面図である。 本発明のさらに別の実施例による振動モータの断面図である。 図６の"Ｃ"部分の拡大断面図である。 図６の"Ｃ"部分の拡大断面図である。

符号の説明

１０、４０、５０ 振動モータ
１１ ケース
１３ ブラケット
１５ オイルレスベアリング
１５ａ 接触部
１５ｂ 非接触部
１６ フランジ
１７ シャフト
１９ ロータ
２１ 印刷回路基板
２３ ロータモールド
２５ コイル
２７ 重量体
２９ マグネット
３１ リードワイヤ
３３ 補強ボンド
３５ ブラシ
３７ ワッシャ
３９ 整流子
４１ オイルレスベアリング
４３ スラストワッシャ

Claims (7)

1. 内部空間を有するハウジングと、
   前記ハウジングに挿入され固定されるオイルレスベアリングと、
   前記オイルレスベアリングに少なくとも一端部が挿入されるシャフトと、を含み、
   前記オイルレスベアリングは、前記シャフトの外周面に接する接触部及び前記接触部に繋がって形成され、前記シャフトの直径より大きい直径を有する非接触部を含み、
   前記非接触部は、前記接触部に比して外郭に位置する振動モータ。
2. 前記ハウジングは、ブラケット及び、前記ブラケットと結合して内部空間を形成するカバーを含み、前記ブラケット及び前記カバーは、前記オイルレスベアリングが挿入されるボスをそれぞれ備え、
   前記ボスには、前記オイルレスベアリングがそれぞれ挿入される請求項１に記載の振動モータ。
3. 前記オイルレスベアリングの一端部には、外向突出されたフランジが形成されており、
   前記フランジの底面が、前記ボスの端部に接する請求項２に記載の振動モータ。
4. 前記シャフトの一端部が前記非接触部の内部にある請求項１に記載の振動モータ。
5. 前記シャフトの一端部が、ラウンドで形成されており、
   前記ラウンドは、スラストオイルレスベアリングに接する請求項１に記載の振動モータ。
6. 中央にシャフトが挿入される貫通孔を有し、
   前記貫通孔は、前記シャフトに接する接触部と、
   前記接触部に繋がって形成され、前記シャフトの直径より拡大された直径の非接触部を有するオイルレスベアリング。
7. 前記オイルレスベアリングの一端部には、外向突出されたフランジが形成され請求項６に記載のオイルレスベアリング。

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