JP2012005222A - Coreless motor, coreless vibrating motor, and mobile terminal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コアレスモータに関し、マグネットを固定子としたコアレスモータ、コアレス振動モータ及びモバイル端末装置に関する。 The present invention relates to a coreless motor, and relates to a coreless motor having a magnet as a stator, a coreless vibration motor, and a mobile terminal device.
一般に、コアレス振動モータに用いられるコアレスモータでは、ハウジング内に配置された円筒状のコイル体を回転軸に固定して回転子とし、コイル体の内周側に円筒状のマグネットを固定子として配置し、ハウジングは磁性体でできておりマグネットに対するヨークとしての機能を持たせている。
一方、携帯電話機等に搭載されるコアレス振動モータはハウジングの外周面が円筒形を成す円筒型モータが主流であり、基板に固定するときにはそのままでは坐りが悪い為、ブラケットを介して基板に固定していた。
これに対して、特許文献1には、モータのハウジングの外周面を略四角筒形状にして外周面の平面部を基板に載置することにより坐りを良くし、リフロー等により固定することが開示されている。
In general, in a coreless motor used for a coreless vibration motor, a cylindrical coil body arranged in a housing is fixed to a rotating shaft as a rotor, and a cylindrical magnet is arranged as a stator on the inner peripheral side of the coil body. The housing is made of a magnetic material and functions as a yoke for the magnet.
On the other hand, a coreless vibration motor mounted on a cellular phone or the like is mainly a cylindrical motor with a cylindrical outer peripheral surface of the housing, and when it is fixed to the substrate, it does not sit as it is, so it is fixed to the substrate via a bracket. It was.
On the other hand, Patent Document 1 discloses that the outer peripheral surface of the motor housing has a substantially rectangular tube shape, and the flat portion of the outer peripheral surface is placed on the substrate to improve the sitting and is fixed by reflow or the like. Has been.
しかし、特許文献1の技術では、略四角筒形状のハウジングは肉厚が一定の板材で形成しているので、円筒状のマグネットに対して四角筒形状のハウジングとしたのでは、円筒状のマグネットに対するハウジングの角部までの距離が遠い為、コイル体に作用する磁束密度が低く、トルクが小さいという不都合があった。
また、円筒型コアレス振動モータを基板に固定すると、ブラケットの分だけ高さが大きいという不都合がある。
However, in the technique of Patent Document 1, the substantially rectangular tube-shaped housing is formed of a plate material having a constant thickness. Therefore, if the rectangular tube-shaped housing is used instead of the cylindrical magnet, the cylindrical magnet is used. Since the distance to the corner of the housing is far, the magnetic flux density acting on the coil body is low and the torque is small.
Further, when the cylindrical coreless vibration motor is fixed to the substrate, there is a disadvantage that the height is increased by the amount of the bracket.
そこで、本発明は、基板に固定したときの高さが小さくてもコイル体に作用する磁束密度の低下を防止することができるコアレスモータ、コアレス振動モータ及びモバイル端末装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a coreless motor, a coreless vibration motor, and a mobile terminal device that can prevent a decrease in magnetic flux density acting on a coil body even when the height when fixed to a substrate is small.
請求項1に記載の発明は、筒状の磁性体ハウジングと、ハウジングの内周に設けた回転軸と、ハウジングの内周側で回転軸に固定され且つ回転軸と一体に回転する円筒状のコイル体と、コイル体と回転軸との間に設け且つ周方向に異なる磁極を有する円筒状のマグネットとを備え、ハウジングは外周面に平面部を有し且つ内周面が円筒状であり、マグネットは磁束密度が最も高い領域をハウジングの平面部を除く部分に対向して配置してあり、ハウジングの平面部の肉厚はマグネットの磁束密度が最も高い領域が対向している部分の肉厚よりも薄くしてあることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a cylindrical magnetic housing, a rotary shaft provided on the inner periphery of the housing, and a cylindrical shape fixed to the rotary shaft on the inner peripheral side of the housing and rotating integrally with the rotary shaft. A coil body, and a cylindrical magnet provided between the coil body and the rotating shaft and having different magnetic poles in the circumferential direction, the housing has a flat portion on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is cylindrical, The magnet has a region where the magnetic flux density is highest facing the portion excluding the flat portion of the housing, and the thickness of the flat portion of the housing is the thickness of the portion where the magnetic flux density region of the magnet is facing. It is characterized by being made thinner.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、ハウジングは、外周面が略四角筒形状であり、平面部の肉厚を角部の肉厚よりも薄くしてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the housing has an outer peripheral surface having a substantially rectangular tube shape, and the thickness of the flat portion is made thinner than the thickness of the corner portion. Features.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、マグネットはN極とS極との各磁極において周方向における磁束密度が最も高い領域をハウジングの角部に対向して配置してあることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the magnet has a region where the magnetic flux density in the circumferential direction is the highest in each of the magnetic poles of the N pole and the S pole, and is opposed to the corner of the housing. It is characterized by being.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、ハウジングの外周面は、角部を円弧としてあることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the housing is characterized in that corners are circular arcs.
請求項5に記載の発明は、回転軸の先端に偏心錘を取付けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のコアレス振動モータである。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のコアレス振動モータを搭載したことを特徴とするモバイル端末装置である。
モバイル端末装置とは、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ノートパソコン等を言う。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal device including the coreless vibration motor according to the fifth aspect.
The mobile terminal device refers to a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a notebook computer, and the like.
請求項1に記載の発明によれば、ハウジングの外周面に平面部を設けているから、基板等の平面にハウジング外周面の平面部を固定することにより坐りが良く、基板等に固定するときに従来使用されていたブラケットが不要にできる。その為、コアレスモータを基板に固定したときの高さを小さくできる。 According to the first aspect of the present invention, since the flat portion is provided on the outer peripheral surface of the housing, when the flat portion of the outer peripheral surface of the housing is fixed to the flat surface of the substrate or the like, the sitting is good and when fixing to the substrate or the like The brackets used in the past can be eliminated. Therefore, the height when the coreless motor is fixed to the substrate can be reduced.
また、ハウジングの内周面は円筒状であり、円筒状のマグネットの外周面とハウジングの内周面との間にある円筒状のコイル体に対する間隔を最小限に狭めることができると共に、マグネットの外周面とハウジングの内周面との間の間隔を略一定にできる。その為、コイル体に作用する磁束密度の低下を防止できるから、コイル体に作用するトルクの低下及びトルク斑を低減できる。 Further, the inner peripheral surface of the housing is cylindrical, and the distance to the cylindrical coil body between the outer peripheral surface of the cylindrical magnet and the inner peripheral surface of the housing can be reduced to a minimum, and the magnet The distance between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the housing can be made substantially constant. For this reason, since it is possible to prevent a decrease in magnetic flux density acting on the coil body, a decrease in torque and torque spots acting on the coil body can be reduced.
ハウジング外周面の平面部の肉厚は、マグネットの磁束密度が最も高い領域の肉厚よりも薄くしてあるので、平面部を基板に固定したときのコアレスモータの高さを小さくすることができる。さらに、ハウジングの外周面における平面部の肉厚を薄くしてもマグネットの磁束密度が最も高い領域は平面部を除く部分に対向しているので、コイル体に作用する磁束密度の低下を防止できる。 Since the thickness of the flat portion of the outer peripheral surface of the housing is made thinner than the thickness of the region where the magnetic flux density of the magnet is the highest, the height of the coreless motor can be reduced when the flat portion is fixed to the substrate. . Furthermore, even if the thickness of the flat surface portion on the outer peripheral surface of the housing is reduced, the region where the magnetic flux density of the magnet is the highest is opposed to the portion excluding the flat surface portion, so that a decrease in the magnetic flux density acting on the coil body can be prevented. .
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の作用効果を奏すると共に、ハウジングは平面部を四面に設けているので、四面のいずれも基板への固定面にでき、設置自由度が高いと共に平面部を基板に固定したときのコアレスモータの高さを更に小さくすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the housing has the function and effect of the first aspect, and the housing is provided with four flat surfaces, so that any of the four surfaces can be fixed to the substrate, and the degree of freedom of installation. In addition, the height of the coreless motor when the flat portion is fixed to the substrate can be further reduced.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の作用効果を奏すると共に、磁極における磁束密度が最も高い領域は、一般に磁極の中央部であるから、周方向におけるマグネットの中央部をハウジングの角部に合わせることにより組み付けが容易にできる。 According to the third aspect of the present invention, the region having the highest magnetic flux density in the magnetic pole is generally the central part of the magnetic pole, so that the central part of the magnet in the circumferential direction is provided. Assembly can be facilitated by matching the corners of the housing.
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の作用効果を奏すると共に、ハウジングの角部では、外周面を円孤にしており、円弧の部分では肉厚を略一定にできる。従って、角部における磁束密度を円孤領域に亘って略均等にでき、トルク斑の低減を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the effects described in the third aspect can be achieved, the outer peripheral surface is made circular at the corner of the housing, and the thickness can be made substantially constant at the arc portion. Therefore, the magnetic flux density at the corners can be made substantially uniform over the arc region, and torque spots can be reduced.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか一項に記載の作用効果を奏するコアレス振動モータを提供できる。
According to invention of
請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の作用効果を奏するモバイル端末装置を提供できる。
According to the invention described in claim 6, it is possible to provide a mobile terminal device having the function and effect described in
以下に、添付図面の図1〜図5を参照して本発明の第1実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態に係るコアレス振動モータ1は、携帯電話機の基板に固定される振動モータであり、図2及び図3に示すように、コアレスモータ3の回転軸5の先端に偏心錘7が固定されている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. A coreless vibration motor 1 according to the present embodiment is a vibration motor that is fixed to a substrate of a mobile phone. As shown in FIGS. 2 and 3, an
このコアレスモータ3は、図1〜図3に示すように、ハウジング9と、回転軸5と、回転軸5に固定されたコイル体11と、図2に示すようなハウジング9にマグネットホルダ13を介して固定されたマグネット15とを備えている。
1 to 3, the
ハウジング9は、磁性体でできており、図2及び図3に示すように、本体部17と本体部17に連続するヘッド部19とから構成されており、本体部17のボトム開口21にはボトムキャップ23が嵌合固定されている。
ハウジング9はプレス成形により一体成形されており、図1及び図4に示すように、本体部17の外周面9aを四角筒形状としてあり、内周面9bを円筒状としている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
ハウジング9の本体部17において、図2に示す平面部27の肉厚M2は図3に示す各角部25a、25bの肉厚M1よりも薄くなっている。尚、本第1実施の形態では各角部25a、25bの外周面は面取りされている。
ハウジング9のヘッド部19は肉厚が略同一の円筒状であり、本体部17よりも径を狭くしている。
ヘッド部19の内周側には、軸受け29とマグネットホルダ13とが設けてあり、これらの軸受け29とマグネットホルダ13とは、ヘッド部19に固定されている。
In the
The
A
コイル体11は円筒状を成し、マグネット15とハウジング9の本体部17との間に回転自在に設けてある。
The
マグネット15は円筒状を成しており、図1に示すように、本実施の形態では、周方向に一つのN極と一つのS極とで、2極に着磁されている。N極とS極との磁極の境目31、31は、角部25aの周方向中央位置Tに位置しており、N極とS極との各磁束密度の最も高い領域である磁束の中心部39は、角部25bに位置している。一般に、磁束の中心部39はN極とS極との磁極の境目31、31から最も離れた位置にあり、周方向における磁束の境目31、31の間の略中央に位置している。
The
図2及び図3に示すように、ボトムキャップ23は、回転軸5の後端を回転自在に支持していると共に、コイル体11の整流子33に圧接するブラシ35が設けてあり、ブラシ35は図5に示す給電端子37に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、本発明の実施の形態に係るコアレス振動モータ1におけるコアレスモータ3の作用効果を説明する。
本実施の形態によれば、ハウジング9の本体部17は外周面が略四角筒形状としてあるから、基板(図示せず)に固定する場合には、基板に本体部17の平面部27を載置して固定できるので坐りが良く、そのまま接着や半田付け(リフロー)等ができ、従来使用されていたブラケットを不要にできる。
Next, the effect of the
According to the present embodiment, since the outer peripheral surface of the
また、ハウジング9の内周面9bは円筒状であり、円筒状のマグネット15の外周面とハウジング9の内周面9bとの間にある円筒状のコイル体11に対する間隔を最小限に狭めることができると共に、マグネット15の外周面15aとハウジング9の内周面9bとの間の間隔を一定にできる。その為、コイル体11に作用する磁束密度の低下を防止できると共に均等にでき、コイル体11に作用するトルクの低下及びトルク斑を低減できる。
ハウジング9の平面部27の肉厚を角部25a、25bよりも薄くすることにより、平面部27を基板に取り付けたときのモータ本体部17の高さを小さくできる。
Further, the inner
By making the thickness of the
また、2極のマグネットはN極とS極との各磁極の磁束密度が最も高い領域である磁極の中心部39を、平面部27よりも肉厚の厚い角部25bに対向して配置しているので、ハウジング9の平面部27の肉厚を薄くして基板への取り付け高さを小さくしても、ハウジング9とマグネット15との間に配置したコイル体11に作用する磁束密度の低下を防止できる。
即ち、マグネット15は磁極の境目31ほど磁束密度が小さく、磁極の境目31から最も遠くに位置する磁極の中心部分39ほど磁束密度が高くなる。したがって、2極のマグネットでは、図1に破線で磁束Gを示すように、N極とS極との周方向における磁極の中心部分39はハウジング9の角部25bに対向して位置することになり、磁束密度が高い部分をハウジング9の肉厚の厚い角部25bに配置できる。その為、平面部27の肉厚が薄くてもコイル体11に作用する磁束密度の低下を防止することで、コアレスモータ3のトルクの低下及びトルク斑を低減できる。
また、ハウジング9は平面部27を四面に設けているので、四面のいずれも基板への固定面にでき、設置自由度が高いと共に平面部27を基板に固定したときのコアレスモータ3の高さを更に小さくすることができる。
磁極における磁束密度が最も高い領域は、一般に中央部であるから、周方向におけるマグネットの中央部をハウジング9の角部25bに合わせることにより組み付けが容易にできる。
In the case of a two-pole magnet, the
In other words, the magnetic flux density of the
Further, since the
Since the region having the highest magnetic flux density in the magnetic pole is generally the central portion, it can be easily assembled by aligning the central portion of the magnet in the circumferential direction with the
以下に本発明の他の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態において、上述の第1実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符合を付することにより、その部分の説明を省略し、以下の説明では第1実施の形態と主に異なる点を説明する。
第2実施の形態では、図6に示すように、ハウジング9の角部25a、25bは各々外周を円孤形状にしており、角部25a、25bにおける厚みM1を角部25a、25bの領域において略一定にしている。尚、この第2実施の形態においても、平面部27の厚みM2は各角部25a、25bの厚みM1より薄く、M2はM1の少なくとも半分以下の寸法である。
Other embodiments of the present invention will be described below. In the embodiment described below, parts having the same operational effects as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the following description, the first embodiment is omitted. Differences from the embodiment will be mainly described.
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the
この第2実施の形態によれば、ハウジング9の角部25a、25bでは、外周面を円孤にしており、円弧の部分では肉厚M1を略一定にできる。従って、角部25a、25bにおける磁束密度を角部の円孤領域に亘って略均等にでき、トルク斑の低減を図ることができる。
According to the second embodiment, the outer peripheral surfaces of the
図7を参照して、本発明の第3実施の形態を説明する。尚、図7はハウジング9とマグネット15との形状と配置関係を示したものである。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the shape and arrangement relationship between the
この第3実施の形態では、マグネット15は、2個ずつのN極とS極とで4極としてあり、周方向における各磁極の中心部39は、各角部25a、25bに位置している。尚、各磁極の境目31は、各角部25a、25b間の略中間位置Pに対向した位置にある。
In this third embodiment, the
この第3実施の形態では、4極のマグネット15は、磁束密度の高い磁極の中心部分39は全て、ハウジング9の各角部25a、25bに対向して位置している。その為、コアレスモータ3のトルクの低下及びトルク斑を低減できる。
In the third embodiment, in the four-
本発明は上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、ハウジング9の外周面9aは回転軸5と直交する断面が四角形状に限らず、円の一部を平面にしたり、楕円形状の一部を平面にしたものであっても良い。即ち、平面部27は1面としても良いし、互いに平行な2面にしても良い。
第3実施の形態において、第2実施の形態と同様に角部25a、25bを円弧状にしても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the outer
In the third embodiment, the
1 コアレス振動モータ
3 コアレスモータ
5 回転軸
7 偏心錘
9 ハウジング
11 コイル体
15 マグネット
25a、25b 角部
27 平面部
39 磁極の中心部
M1 角部の肉厚
M2 角部間の肉厚
T 角部の中央位置
P 角部間の略中間位置
G 磁束
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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