JP3572474B2

JP3572474B2 - 扁平コアレス振動モータ

Info

Publication number: JP3572474B2
Application number: JP14579397A
Authority: JP
Inventors: 貳夫甲斐; 尚久小柳; 浩一中島
Original assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH10322970A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、小型無線通信装置（ページャ、携帯電話機）の無音報知源やマッサージャの振動源として好適な扁平コアレス振動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より扁平コアレス振動モータとして特開昭６３−２９０１５３号公報や実願昭６３−１１１８６８号に開示されたものがある。
これらは、いずれも図６に示すように、ケース２８とブラケット２９からなるハウジングＨ内に偏心させたロータＲを配し、この偏心ロータＲはロータホルダ３０、シャフト３１を介して前記ケース２８、ブラケット２９にそれぞれ配した含油軸受３２、３３で回転自在に支承してなるような構造のものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような複数個の電機子コイルを片側に偏在させたものは、重心の移動量が大きく採れるので、市場において好評であるが、反面マグネットからの磁束を有効に拾えず動作点残留磁束密度の大きい高価な希土類マグネットを使用せざるを得ない。
【０００４】
【発明の目的】
この発明の目的は、ロータ自体で遠心力を発生させながらもロータの全面に等分に配した電機子コイルによってマグネットからの磁束を有効に拾えるようにし、動作点残留磁束密度の低い安価なフエライトマグネットを採用できる構成を提案することにより、コスト的に有利な扁平コアレス振動モータを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するには、ロータの全面に等分に電機子コイルを配し、このロータ自体にアンバランス手段を講じれば達成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明は、請求項１に示すようにケースとブラケットからなるハウジング内に等分に配した少なくとも３個の電機子コイルからなる扁平なロータを配し、このロータにコミュテータを配すると共にこのコミュテータにブラシを摺接させ、かつ前記ロータに空隙を介してマグネットを臨ませ、軸を前記ハウジングより外方に突き出さないようにした扁平コアレスモータにおいて、前記ロータが回転時に遠心力を発生するように前記等分に配した電機子コイルのうち少なくとも１個の電機子コイルを他に比べて低密度線材で巻き線してなるようにすればよい。
このようにすると、ロータは常時マグネットからの磁束を有効に拾え、アンバランスが得られる。
【０００７】
また、請求項２に示すように前記等分に配した電機子コイルは３個で構成され、そのうち１個をアルミニューム線にすると共に他の２個を銅線にしたり、請求項３に示すように前記等分に配した電機子コイルは６個で構成され、そのうち３個をアルミニューム線にすると共に他の３個を銅線にした実施の形態が採れる。このようにすると、銅とアルミの密度差によってアンバランスが得られる。
【０００８】
さらに、請求項４に示すようにさらに大きな遠心力を発生さし、かつ有効導体長を大にするために前記銅線にした電機子コイルはロータの外周において軸方向に折れ曲がって巻き線してなるものにするのがよい。
【０００９】
さらにまた、請求項５に示すように前記等分に配した電機子コイルはコミュテータを構成する印刷配線板に載置され、前記銅線にした電機子コイル側を密度６以上の高密度樹脂で一体成形してなるものか、請求項６に示すように前記等分に配した電機子コイルはコミュテータを構成する印刷配線板に載置され、前記銅線にした電機子コイル側を密度６以上の高密度樹脂で一体成形すると共に、前記アルミニューム線にした電機子コイル側を密度１．６以下の低密度樹脂で一体成形してなるがよい。
このようにすると、よりいっそうアンバランスが得られる。
【００１０】
そして、請求項５に示すように軸をハウジングの一部に固定し、この軸にロータとして前記アルミニューム線にした電機子コイル側を密度１．６以下の低密度摺動性樹脂自体で回転自在に支承させるように構成すれば、組付けが簡単にできる。
【００１１】
【第１の実施例】
この発明の第１の実施例は、図１に示すようにハウジングＨの一部を構成するブラケット１の中央に、一体に立ち上げた軸ホルダ１ａを介して細手のステンレス製の軸２を、一端を圧入することによって固定させており、この軸２に開放端から偏心させたロータ３を回転自在に装着させている。この偏心させたロータ３は、具体的には図２に示すように３個の空心電機子コイル３ａ，３ｂおよび３ｃを平板コンミテータを構成する印刷配線板５の裏側に約１２０度ピッチで等分に載置してあり、そのうち１個の空心電機子コイル３ｃをアルミニューム線で、他の２個の空心電機子コイル３ａ，３ｂを通常の銅線で構成している。この２個の空心電機子コイル３ａ，３ｂは、有効導体長を稼ぎ、かつ、重心の移動量を大にするためにロータ３の外周で軸方向マグネット側に折れ曲がって巻き線されている。
このロータ３はさらに銅線で構成した２個の空心電機子コイル３ａ，３ｂ側を比重６以上の高密度樹脂Ｊ１で中央に配した軸受４と共に一体成形してある。
前記ブラケット１には、前記ロータ３に空隙を介して臨むＮ，Ｓ交互に９０度開角で着磁された湿式製法のフエライト製のリング状マグネット６を載置させ、このマグネット６の内側に摺接開角９０゜で一対のブラシ７、７を植設して前記平板コンミテータを構成する印刷配線板５の表側に適切な押接力で摺接させている。
【００１２】
一方ハウジングの他部を構成するケース８は、中央に前記細手のステンレス製の軸２の他端が装着されるテーパ状の透孔８ａが配され、この透孔８ａの周囲は押しつぶされて薄肉になっており、ここにポリエステルフイルムＰがのりＮを介して貼り付けられている。このポリエステルフイルムＰには、前記偏心させたロータ３を土手部３ｄを介して前記一対のブラシ７，７の押接力によって摺接させているが、この土手部３ｄには、さらに、軸と同心状の溝Ｖが設けられており、この溝Ｖには潤滑剤としてグリースＧが埋め込まれている。
このため、前記のようにロータ３は常時ケース８側に付勢され、ポリエステルフイルムＰで回転自在に押さえられるので、ケース８側に移動して当たるおそれがなく、空隙を常に一定にして回転位置がばらつくこともなく安定して回転支承させることができ、潤滑剤としてグリースＧは溝Ｖよって長期にわたってる保持されることになる。この場合、溝は動圧発生用Ｖ字型にしてもよい。
このように構成すると、予め準備完成しておいたロータ３をこれも予め準備完成しておいた前記ブラケット１に軸２の開放端からはめ込み、ケース８を被せてその開口縁８ｂでブラケット１の外周をかしめればよいので組み付けが簡単にできる。
【００１３】
なお本実施例の変形例としてコイン電池型、すなわちケースとブラケットを給電電極とするために図３に示すように、ケース８８の前記軸２の他端を受ける凹所８８ａをケース８８から絶縁するために摺動性の良い樹脂８８ｂで形成するとともにブラケット１１の外周にポリエチレンテレフタレート樹脂などの絶縁手段１１ａをアウトサート成形し、組み付け時に前記ケース８８と絶縁させるようにしてもよい。この場合には、摺動性の良い樹脂８８ｂ側に軸と同心状の溝Ｖが設けられている。もちろん、この場合も溝は動圧発生用Ｖ字型にしてもよい。
なお本例においてはケースとブラケットを給電電極とするために、前記ブラシの一方７７はブラケット１１に直接半田付すると共に、他方のブラシ７８は、フレキシブル板Ｆを介してマグネット６の下を通り、ケース８８の内側に接続させている。
【００１４】
また、前記軸２の他端を受ける凹所を絶縁と摺動性を機能させるように形成するには、図４の概略要部断面で示すように軸２を受けるためにケース８に配した透孔Ｔを前記軸２より少し大に形成し、周囲に配したのり付きのポリエステルフイルムＰ１を介してこの透孔Ｔに前記軸２の他端が半分位入り込むように構成してもよい。
この場合のり付きのポリエステルフイルムＰ１の厚みによってモータ自体の厚みや空隙が犠牲にならないようにケース８の前記透孔Ｔの周囲を潰してここに前記ののり付きのポリエステルフイルムＰ１を貼り付けるのがよい。
このようにすると、薄型を犠牲にすることなく、絶縁と摺動性を維持した構成がとれることになる。したがって、前記のコイン電池型にも採用できるのはいうまでもない。
なお、このようなモータの動作原理は、たとえば特開昭５１−３６５０７号などで公知であるので、ここではその説明を省略する。
【００１５】
【第２の実施例】
次に、図５に示すようにこの発明の第二の実施例としてロータ３３を６個の空心電機子コイルからなるもので構成したものを説明する。すなわち、６０度のピッチで等分に配置した６個の空心電機子コイルのうち、片側の３個３３ａ、３３ｂおよび３３ｃを通常の銅線で構成し、他の３個３３ｄ、３３ｅおよび３３ｆをアルミニューム線で構成したものである。そして、前記の３個の空心電機子コイル３３ａ、３３ｂおよび３３ｃは、有効導体長を稼ぎ、かつ重心の移動量を大にするためにロータ３３の外周で軸方向に折れ曲がって巻き線されているのは上記の第一の実施例と同様である。
このロータ３３はさらに銅線で構成した３個の空心電機子コイル側を比重６以上の高密度樹脂で一体成形すると共に、アルミニューム線で構成した他の３個の空心電機子コイル側を比重１．５以下の軸受４４をかねた、たとえばチタン酸カリウムウイスカ入り低密度摺動性樹脂Ｊ２で一体成形してある。
この場合、変形例として平板コンミテータを構成する印刷配線板５５にアルミニューム線で構成した他の３個の空心電機子コイル３３ｄ、３３ｅおよび３３ｆを接着などにより固定することによって低密度摺動性樹脂で一体成形するのを省略することもできるので、より重心の移動量を大にすることも可能となる。
なお、このような６０度のピッチで等分に配置した６個の空心電機子コイルからなるものの動作原理については、本出願人が先に提案した特願平２−２２１６６３号に詳記してあるので、ここではその説明を省略する。
また、上記実施例はコスト的に有利な軸固定型で説明したが、軸回転型にも利用できるのはもちろんである。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明では、ロータ自体で遠心力を発生させながらもロータの全面に等分に配した電機子コイルによってマグネットからの磁束を有効に拾えるようにし、動作点残留磁束密度の低い安価なフエライトマグネットを採用できることになるので、コスト的に有利な扁平コアレス振動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の扁平コアレス振動モータの第１の実施例の要部断面図である。
【図２】同実施例における偏心ロータの要部平面図である。
【図３】同実施例の変形例の要部断面図である。
【図４】同実施例の変形例の要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例の偏心ロータの要部平面図である。
【図６】従来の扁平コアレス振動モータの要部断面図である。
【符号の説明】
１、１１‥‥ブラケット
２‥‥軸
３、３３‥‥偏心ロータ
４、４４‥‥軸受
５‥‥コミュテータ
６‥‥マグネット
７、７７，７８‥‥ブラシ
８、８８‥‥ケース
１１ａ‥‥絶縁手段
１２‥‥皿形ケース
Ｐ‥‥ポリエステルフイルム
Ｐ１‥‥のり付きのポリエステルフイルム
Ｖ‥‥溝
Ｊ１、Ｊ２‥‥ロータを構成する樹脂

Claims

ケースとブラケットからなるハウジング内に等分に配した少なくとも３個の電機子コイルからなる扁平なロータを配し、このロータにコミュテータを配すると共にこのコミュテータにブラシを摺接させ、かつ前記ロータに空隙を介してマグネットを臨ませ、軸を前記ハウジングより外方に突き出さないようにした扁平コアレスモータにおいて、前記ロータが回転時に遠心力を発生するように前記等分に配した電機子コイルのうち少なくとも１個の電機子コイルを他に比べて低密度線材で巻き線してなる扁平コアレス振動モータ。
前記等分に配した電機子コイルは３個で構成され、そのうち１個をアルミニューム線にすると共に他の２個を銅線にした請求項１記載の扁平コアレス振動モータ。
前記等分に配した電機子コイルは６個で構成され、そのうち３個をアルミニューム線にすると共に他の３個を銅線にした請求項１記載の扁平コアレス振動モータ。
さらに大きな遠心力を発生させ、かつ有効導体長を大にするために前記銅線にした電機子コイルはロータの外周において軸方向マグネット側に折れ曲がって巻き線してなる請求項２ないし３のいずれか１つに記載の扁平コアレス振動モータ。
前記等分に配した電機子コイルはコミュテータを構成する印刷配線板に載置され、前記銅線にした電機子コイル側を密度６以上の高密度樹脂で一体成形してなる請求項２ないし４のいずれか１つに記載の扁平コアレス振動モータ。
前記等分に配した電機子コイルはコミュテータを構成する印刷配線板に載置され、前記銅線にした電機子コイル側を密度６以上の高密度樹脂で一体成形すると共に、前記アルミニューム線にした電機子コイル側を密度１．６以下の低密度樹脂で一体成形してなる請求項２ないし５のいずれか１つに記載の扁平コアレス振動モータ。
軸をハウジングの一部に固定し、この軸にロータとして前記アルミニューム線にした電機子コイル側を密度１．６以下のチタン酸カリウムウイスカ入りの低密度摺動性樹脂自体で回転自在に支承させた請求項２ないし６のいずれか１つに記載の扁平コアレス振動モータ。