JP2012235626A

JP2012235626A - 振動装置及びモバイル端末

Info

Publication number: JP2012235626A
Application number: JP2011102854A
Authority: JP
Inventors: Manabu Shiraki; 白木　　学
Original assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Current assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2012-11-29
Also published as: CN202550790U; CN102769352A; CN102769352B

Abstract

【課題】モータを横臥して設置したときの高さ方向のスペースを低くしながら充分な振動を得ることができる振動装置及びその振動装置を搭載したモバイル端末を提供する。
【解決手段】モータ本体１９と、モータ本体１９に設けたモータシャフト２１と、偏芯錘０と、偏芯錘９を固定した錘シャフト２３と、錘シャフト２３の軸受け１３ａ、１７ａとを備え、モータシャフト２１と錘シャフト２３とは平行に配置して且つモータ本体１９と偏芯錘９とを並列に配置してあり、モータシャフト２１と錘シャフト２３とは伝動機構３により連結してモータシャフト２１の回転を錘シャフト２３に伝動している。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等の着信時に振動を発生したり、ゲーム機器等に用いられて振動を発生する振動装置、及びその振動装置を搭載したモバイル端末に関する。
モバイル端末とは、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコン等をいう。

特許文献１には、モータシャフトの先端に偏芯錘をかしめ固定した振動モータが開示されている。

特開２００８−１９９７５４号公報

この種の振動モータにおいては、更なる小型化の要求が高く、特にモータを横臥して機器に設置したときの高さを低くすることが要求されている。
しかし、特許文献１の振動モータでは、偏芯錘をモータシャフトの先端部に固定している為に偏芯錘の長さ（モータシャフトに沿う寸法）が制限されると共に充分な振動を得るために所定の体積を必要とするので、偏芯錘が回転したときの径をモータの径よりも大きくしている。この為、振動モータの設置スペースが大きくなるという問題があった。
一方、偏芯錘が回転したときの径を小さくすると、偏芯錘の重量が少なくなるから、充分な振動を得られなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、モータを横臥して設置したときの高さ方向のスペースを低くしながら充分な振動を得ることができる振動装置及びその振動装置を搭載したモバイル端末の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、モータ本体と、モータ本体に設けたモータシャフトと、偏芯錘と、偏芯錘を固定した錘シャフトと、錘シャフトの軸受けとを備え、モータシャフトと錘シャフトとは平行に配置して且つモータ本体と偏芯錘とを並列に配置してあり、モータシャフトと錘シャフトとは伝動機構により連結してモータシャフトの回転を錘シャフトに伝動していることを特徴とする振動装置である。

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、モータ本体及び偏芯錘を囲むケースを備え、ケースにモータシャフトの軸受け及び錘シャフトの軸受けを設けていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、モータシャフトはモータ本体の両端から突設してあり、伝動機構は２つ設けてあり、一方の伝動機構はモータシャフトの一端部と錘シャフトの一端部とを連結しており、他方の伝動機構はモータシャフトの他端部と錘シャフトの他端部とを連結していることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、モータシャフトはモータ本体の両端から突設してあり、モータシャフトの一端部と錘シャフトの一端部とを伝動機構により連結してあり、モータシャフトの他端部に第２の偏芯錘を取付けてあることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の振動装置を備えることを特徴とするモバイル端末である。

請求項１に記載の発明によれば、偏芯錘はモータ本体と並列に設けているので、偏芯錘の長さを長くとることができ、その分偏芯錘の体積を大きくすることができる。したがって、偏芯錘が回転したときの径を小さくしても偏芯錘の重量を大きくできるので、高さ方向の設置スペースを小さくしながら、充分な振動を得ることができる。
モータ本体の長さ方向の寸法を大きくすることなく、偏芯錘の長さを錘シャフトに沿って長くできるので、錘シャフトにかしめ固定する寸法を大きく取ることができる。したがって、偏芯錘を錘シャフトに強固に固定することができる。
モータシャフトの回転は伝達機構により錘シャフトに伝達する構成であるから、伝達機構の回転伝達比を変えることにより、偏芯錘の回転数を調整できる。したがって、振動の大きさの調整が容易にできる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、モータ及び偏芯錘を囲むケースを設けているので、回転する偏芯錘が振動装置を搭載した周囲の電子部品等に接触したり、万が一、錘シャフトに振れが生じた場合でも周囲の電子部品等の損傷を防止できる。
各軸受けはケースに設けているので、軸受け用の固定部材を別に設けなくて済む。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、錘シャフトとモータシャフトとは共に一端部と他端部とに設けた伝動機構により回転を伝達しているので、モータの回転を錘シャフトに安定して伝達できる。したがって、錘シャフトの振れを防止でき、安定した振動を得ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、第２の偏芯錘により更に大きな振動を得ることができる。また、錘シャフトの回転数とモータシャフトの回転数とを異ならせた場合には、振動のうねりを発生することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作用効果を奏するモバイル端末を提供することができる。

本発明の第１実施の形態に係る振動装置の分解斜視図である。図１に示す振動装置を組立てた状態を示す斜視図である。モータの縦断面図である。かしめ前の偏芯錘と錘シャフトとを示す斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る振動装置を伝動機構側から見た斜視図である。本発明の第２実施の形態に係る振動装置を第２偏芯錘側から見た斜視図である。本実施の形態の変形例を示し、偏芯錘を錘シャフトにかしめ固定した状態の斜視図である。

以下に、添付図面の図１〜図４を参照して、本発明の第１実施の形態について詳細に説明する。第１実施の形態に係る振動装置１は、携帯電話等に搭載されて着信時に振動を発生する振動装置である。
この振動装置１は、図１及び図２に示すように、ケース５と、ケース５内に保持されたモータ７と偏芯錘９とを備えている。

ケース５は、前側ケース部５ａと後側ケース部５ｂとに分割されており、これらを嵌合固定して環状のケース５を形成している。前側ケース部５ａは、前側壁部６ａ及び前側壁部６ａから直角に後側に突設する左右側壁部６ｂ、６ｃから構成されており、左右側壁部６ｂ、６ｃには嵌合凹部６ｄが形成されている。同様に後側ケース部５ｂは、後側壁部８ａ及び後側壁部８ａから直角に前側に突設する左右側壁部８ｂ、８ｃから構成されており、左右側壁部８ｂ、８ｃには、前側ケース部５ａの嵌合凹部６ｄに嵌合する嵌合凸部８ｄが形成されている。
ケース５の前側壁部６ａには２つの軸受け１３ａ、１３ｂが並んで設けてあり、前側壁に対向する後側壁部８ａにも軸受け１７ａ、１７ｂが設けてある。

モータ７は、モータ本体１９とモータシャフト２１とを備えている。モータシャフト２１はモータ本体１９の前端と後端から各々突設してあり、モータシャフト２１と錘シャフト２３とは同じ長さにしてある。また、モータシャフト２１と錘シャフト２３とは平行に左右に並んで配置されている。

偏芯錘９は、モータ本体１９の横に並んで配置してあり、本実施の形態ではモータ本体１９と略同じ長手方向の寸法としてある。偏芯錘９は、図１及び図４に示すように、半円柱状の錘本体９ａとかしめ壁９ｂとを備えており、かしめ壁部９ｂは錘シャフト２３を挿入する挿入溝２２の左右両側に立設されており、挿入溝２２に挿入された錘シャフト２３にかしめ壁部９ｂの一部をかしめて固定されている。
尚、図１及び図４にはかしめ壁部９ｂをかしめる前の状態を示しているが、かしめ位置及びかしめ寸法は、所定のかしめ強度を得るために任意である。例えば、偏芯錘９の両端部の２箇所でかしめたり、両端部と中央部との３箇所でかしめることができる。

モータシャフト２１及び錘シャフト２３の各前側端及び後側端は、各々対応する軸受け１３ａ、１３ｂ、１７ａ、１７ｂに挿通して回転自在に保持されている。
また、モータシャフト２１及び錘シャフト２３の各前側端部及び後側端部には、モータシャフト２１の回転を錘シャフト２３に伝動する伝動機構３が設けてあり、伝動機構３によりモータシャフト２１の回転を錘シャフト２３に伝動している。

前側と後側の各伝動機構３は同じ構成であるから、前側の回転伝動機構３について説明し、後側の伝動機構３については、前側の伝動機構と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略する。伝動機構３は原動歯車２５と従動歯車２７とから構成されている。モータシャフト２１には原動歯車２５が固定してあり、原動歯車２５はモータシャフト２１の回転と共に回転する。錘シャフト２３には従動歯車２７が固定してあり、従動歯車２７は原動歯車２５と歯合している。尚、図１において、符号２９で示すのはワッシャである。

モータ本体１９は、コアレスモータであり、図３に示すように、ハウジング３１と、モータシャフト２１に固定されたコイル体３３と、ハウジング３１にマグネットホルダ３５を介して固定されたマグネット３７とを備えている。

ハウジング３１は、磁性体でできており、ボトム開口３９には軸受けを兼ねたボトムキャップ４１が嵌合固定されている。
ハウジング３１のヘッド部４２の内周側には、軸受け４３とマグネットホルダ３５とが設けてあり、これらの軸受け４３とマグネットホルダ３５とは、ヘッド部４２に固定されている。

コイル体３３は円筒状を成し、マグネット３７とハウジング３１との間に回転自在に設けてある。
ボトムキャップ４１は、モータシャフト２１を回転自在に支持していると共に、コイル体３３の整流子４５に圧接するブラシ４７が設けてあり、ブラシ４７は給電端子に接続されている。

次に、本発明の実施の形態に係る振動装置１の作用及び効果について説明する。
モータ本体１９の駆動により、モータシャフト２１が回転すると、モータシャフト２１の両端に各々固定されている原動歯車２５が回転する。これにより、各原動歯車２５に歯合している従動歯車２７が回転して、錘シャフト２３が回転することにより、偏芯錘９が回転して、振動が発生する。

本実施の形態によれば、偏芯錘９はモータ本体１９と並列にして長くしているので、偏芯錘９が回転したときの外径を小さくして偏芯錘９の体積を大きくすることができる。したがって、モータ本体１を横臥して設置したときの振動装置１の高さスペースを小さくできる。
即ち、モータ本体１９を小型にして横臥したときの高さを小さくした場合でも、モータ本体の高さ方向に偏芯錘を大きく突設させることなく、偏芯錘９の重量を大きくとることができる。したがって、振動装置１を設置する高さ方向のスペースを低くしながら、充分な振動を得ることができる。

偏芯錘９はモータシャフト２１とは別の錘シャフト２３に固定しているので、従来技術のような長さに制約がないから、偏芯錘９の長さを長くして錘シャフト２３にかしめ固定する寸法を大きく取ることができる。したがって、偏芯錘９を錘シャフト２３に強固に固定することができる。また、かしめ位置は任意に取ることができ、設計の自由度が高い。
モータシャフト２１の回転は伝動機構３を構成する原動歯車２５と従動歯車２７により錘シャフト２３に伝動する構成であるから、伝動機構３としての歯車間の回転伝達比を変えることにより、錘の回転数を調整できる。例えば、錘の回転数を大きくすると振動の大きさが大きくなるので、振動の大きさの調整が容易にできる。

錘シャフト２３とモータシャフト２１とは、共に一端部と他端部とに設けた２つの伝動機構３、３により回転を伝達しているので、モータシャフト２１の回転を錘シャフト２３に安定して伝達できる。したがって、錘シャフト２３の振れを防止でき、安定した振動を得ることができる。

モータ７及び偏芯錘９を囲むケース５を設けているので、回転する偏芯錘９が振動装置１を搭載した携帯電話機内で、周囲の電子部品等に接触したり、万が一、錘シャフト２３に振れが生じた場合でも周囲の電子部品等の損傷を防止できる。

各軸受け１３ａ、１３ｂ、１７ａ、１７ｂはケース５に設けているので、軸受け用の固定部材を別に設けなくて済み、部品点数の増加を防止できる。
ケース５は、前側ケース部５ａと後側ケース部５ｂとで構成し、これらを嵌合固定により環状に形成しているので、各軸受け１３ａ、１３ｂ、１７ａ、１７ｂをケースに設けた場合でも、各軸受けにモータシャフト２１と錘シャフト２３を挿通した組立てが容易にできる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２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、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、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、ケース５は錘シャフト２３を保持しているが、モータシャフト２１は保持しておらず、モータ本体１９を保持している。即ち、モータ本体１９はケース５に設けた切り欠き５１に配置することにより、ケース５に支持されている。モータシャフト２１は、モータ本体１９内に設けた軸受け４３及びボトムキャップ４１（図３参照）により回転自在に保持されている。

また、第２実施の形態では、伝動機構３はケース５の外側に配置してある。本実施の形態では、原動歯車２５の歯数を６とし、従動歯車２７の端数を１２としてあり、錘シャフト２３の回転数をモータシャフト２１の回転数の半分に減じている。
更に、第２実施の形態では、伝動機構３はモータシャフト２１及び錘シャフト２３の一端部に設けてあり、モータシャフト２１の他端には、第２の偏芯錘４９を取付けている。

この第２実施の形態によれば、偏芯錘９と第２の偏芯錘４９とにより各々振動が得られるので、第１実施の形態よりも大きな振動を得ることができる。
また、伝動歯車２５よりも従動歯車２７の方が歯数を多くしているので、偏芯錘９を回転させるモータ本体１９のトルクは小さくて済む。

更に、偏芯錘９と第２の偏芯錘４９との回転数が異なり且つ回転重心が２つ存在していることから、振動のうねりを発生させることができる。このような振動のうねりは、例えば、携帯電話等における新たな着信モードとして用いることができる。
偏芯錘９と第２の偏芯錘４９は、図５及び図６に示すように、いずれもシャフトから垂下してあるが、互いに回転方向に位置をずらしたり、１８０度異なる位置に配置してもよい。また、偏芯錘９と第２の偏芯錘４９との重さの比は任意に設定することができる。

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、図７に示すように、偏芯錘９には、かしめ壁９ｂを錘シャフト２３に沿う方向の両端部にのみ設けるものであっても良い。この図７に示す変形例によれば、かしめ部分にのみかしめ壁９ｂを設けているので、材料の使用量を低減できる。

伝動機構３は、原動歯車２５と従動歯車２７とによる歯車に限らず、例えば、摩擦車、ベルト、スプロケットとチェーン等を用いても良い。
原動歯車２５と従動歯車２７の歯数の比は、１よりも大きくても小さくても良いし、１であっても良い。

１振動装置
３伝動機構
５ケース
７モータ
９偏芯錘
１３ａ、１３ｂ軸受け
１７ａ、１７ｂ軸受け
１９モータ本体
２１モータシャフト
２３錘シャフト
４９第２の偏芯錘

Claims

モータ本体と、モータ本体に設けたモータシャフトと、偏芯錘と、偏芯錘を固定した錘シャフトと、錘シャフトの軸受けとを備え、
モータシャフトと錘シャフトとは平行に配置して且つモータ本体と偏芯錘とを並列に配置してあり、モータシャフトと錘シャフトとは伝動機構により連結してモータシャフトの回転を錘シャフトに伝動していることを特徴とする振動装置。
モータ本体及び偏芯錘を囲むケースを備え、ケースにモータシャフトの軸受け及び錘シャフトの軸受けを設けていることを特徴とする請求項１に記載の振動装置。
モータシャフトはモータ本体の両端から突設してあり、伝動機構は２つ設けてあり、一方の伝動機構はモータシャフトの一端部と錘シャフトの一端部とを連結しており、他方の伝動機構はモータシャフトの他端部と錘シャフトの他端部とを連結していることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動装置。
モータシャフトはモータ本体の両端から突設してあり、モータシャフトの一端部と錘シャフトの一端部とを伝動機構により連結してあり、モータシャフトの他端部に第２の偏芯錘を取付けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の振動装置を備えることを特徴とするモバイル端末。