JPH1023708A - 振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め用治具を用いずに複数のコイルをフ
レーム上の所定位置に位置決めできるようにして生産性
を向上するとともに、大きな振動を発生することのでき
る振動モータを実現すること。 【解決手段】 振動モータ１において、偏心ロータ１０
は、導電性金属からなる半円形状のフレーム１２を備え
ている。フレーム１２の表面には、モータ軸線方向に突
出した円柱状の位置決め用突起２１、２２、２３が一体
形成されている。これらの位置決め用突起２１、２２、
２３には、空芯コイル１４、１５、１６の空芯部１４
１、１５１、１６１に嵌め込まれている。したがって、
空芯部１４１、１５１、１６１を位置決め用突起２１、
２２、２３に嵌め込むだけで、各空芯コイル２１、２
２、２３をフレーム１２上で位置決めできる。ここで、
位置決め用突起２１、２２、２３の高さ寸法は、空芯コ
イル１４、１５、１６の厚さ寸法よりも小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポケットベルや携
帯電話などにおいて個別呼び出し信号を受信したことを
振動を発して知らせる振動源などとして用いられる振動
モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】振動モータとしては、回転中心から離れ
た位置に重心を持つ偏心ロータの回転によって振動を発
生させるものが知られている。このような偏心ロータ
は、複数の空芯コイルを樹脂でモールドすることによっ
て形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】振動モータをポケット
ベルや携帯電話などにおいて個別呼出し信号を受信した
ことを振動で知らせる振動発生源として用いたときに
は、ユーザーが振動を確実に感じ取ることができるよう
に、大きな振動を発生させることが求められる。しか
し、従来のように、偏心ロータを樹脂で構成すると、樹
脂は金属に比べて比重が小さい分、偏心ロータのアンバ
ランス量が小さいので、振動モータが発生する振動が小
さいという問題点がある。

【０００４】そこで、金属製のフレームを採用して偏心
ロータのアンバランス量を大きくし、大きな振動を得ら
れるようにすることが考えられる。しかし、金属製のフ
レームを用いた場合にはモールドという手法を用いるこ
とができないので、位置決め用の治具を用いてフレーム
上の所定位置にコイルを取り付ける必要がある。このよ
うな作業は、手間のかかる作業であるため、振動モータ
の生産性が低下するという問題点がある。

【０００５】このような問題は、フレームを金属製とし
た場合に限らず、フレームを樹脂製とした場合でも位置
決め用の治具を用いてコイルを位置決めする限り必ず発
生する。

【０００６】そこで、本発明の課題は、位置決め用治具
を用いずに複数のコイルをフレーム上の所定位置に位置
決めできるようにして生産性を向上するとともに、大き
な振動を発生することのできる振動モータを実現するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の振動モータにおいては、空芯コイルが配置
されるフレームの部分に突起を設け、この突起に対して
空芯コイルを直接嵌め込むだけで、空芯コイルをフレー
ムの所定位置に配置できるようにしている。

【０００８】すなわち、本発明では、複数個の空芯コイ
ル、および該空芯コイルを保持するとともに、重心から
外れた位置を回転中心とするフレームを備える偏心ロー
タの回転によって振動を発生させる振動モータにおい
て、前記フレームの表面には、前記空芯コイルの空芯部
に係合して当該空芯コイルを位置決めする位置決め用突
起を有していることを特徴とする。

【０００９】本発明の振動モータでは、フレーム上の所
定位置には位置決め用突起が予め形成されているので、
この位置決め用突起を空芯コイルの空芯部に嵌めるだけ
で空芯コイルを位置決めできる。したがって、位置決め
用の治具が不要なので、フレームに対する空芯コイルの
組付け作業の生産性が向上し、振動モータを安価に製造
できる。また、偏心ロータにおいては、フレームに位置
決め用の突起が形成されているので、その分アンバラン
ス量も多くなっている。したがって、振動モータからは
大きな振動を得ることができる。

【００１０】本発明において、前記位置決め用突起の高
さ寸法は、前記空芯コイルの厚さ寸法以下であることが
好ましい。このように構成すれば、空芯コイルから位置
決め用突起が突き出ることがないので、位置決め用突起
がステータマグネット等の他のモータ部品にぶつかるこ
ともなく、邪魔にならない。

【００１１】本発明において、前記位置決め用突起は、
前記フレームと一体形成されていることが好ましい。

【００１２】本発明において、前記フレームは、導電性
金属から構成されていることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１４】図１（Ａ）は本発明を適用した振動モータ
に用いた偏心ロータの平面図、図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）のＸ−Ｘ’線における断面図である。

【００１５】これらの図において、振動モータ１は、ポ
ケットベルや携帯電話などにおいて、個別呼出し信号を
振動によりユーザーに伝達する振動発生源などとして用
いられる偏平型振動モータである。振動モータ１は、そ
のモータケース２が偏平カップ状のカバーケース２０１
と、このカバーケース２０１の開口を塞いでいる端板２
０２とによって構成されている。モータケース２には、
カバーケース２０１の底面壁の中心から端板２０２の中
心に向かってシャフト３が取り付けられ、カバーケース
２０１および端板２０２によってシャフト３の両端部が
支持されている。シャフト３には、略円筒状のメタル軸
受４が嵌め込まれている。メタル軸受４の外周面には偏
心ロータ１０が固定され、偏心ロータ１０は、メタル軸
受４を介してシャフト３に対して回転自在に支持されて
いる。偏心ロータ１０の下端側には、僅かなギャップを
介して面対向した状態で偏平なリング状のステータマグ
ネット６が端板２０２の表面に取り付けられている。ス
テータマグネット６には、６０度の等角度間隔でＳ極お
よびＮ極が交互に着磁されている。

【００１６】図２（Ａ）は偏心ロータ１０の斜視図であ
り、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＹ−Ｙ’線における断面
図、図２（Ｃ）は、別のフレームの例を示す断面図であ
る。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、偏心ロータ１０
は、金属製のフレーム１２と、フレーム１２の表面の所
定の位置に取り付けられた３つの空芯コイル１４、１
５、１６とを備えている。金属製のフレーム１２は、た
とえば、銅や銅タングステン等の導電性金属から形成さ
れた半円形状の板であり、半円形状の円弧中心には端板
２の側に向けてモータ軸線方向に突出した円筒状のボス
部１２１を備えている。偏心ロータ１０では、ボス部１
２１の内側にメタル軸受４が圧入固定され、このメタル
軸受４を介して、偏心ロータ１０はシャフト３に支持さ
れている。したがって、偏心ロータ１０はシャフト３を
中心に回転可能である。この際に、フレーム１２を金属
製とした分、フレーム１２が重いので、偏心ロータ１０
は、そのアンバランス量が大きい。それ故、振動モータ
１から発生する振動が大きい。

【００１７】半円形状のフレーム１２の表面には、３つ
の空芯コイル１４、１５、１６が取り付けられている。
これらの空芯コイル１４、１５、１６は、ボス部１２１
に対して同心円上、かつ、隣接する空芯コイル１４ー１
５間、１５ー１６間がほぼ同等となるように取り付けら
れている。なお、各空芯コイル１４、１５、１６は必ず
しもボス部１２１に対して同心円上に取り付ける必要は
なく、ずれた位置に取り付けてもよい。各空芯コイル１
４、１５、１６はボビンレスコイルであり、その中心に
は厚さ方向に貫通するほぼ三角形状の貫通孔からなる空
芯部１４１、１５１、１６１を備えている。

【００１８】一方、フレーム１２の表面には、各空芯コ
イル１４、１５、１６の取り付け位置に位置決め用突起
２１、２２、２３が形成され、これらの位置決め用突起
２１、２２、２３に対して、空芯コイル１４、１５、１
６の空芯部１４１、１５１、１６１が嵌め込まれている
状態にある。

【００１９】すなわち、フレーム１２の表面には、モー
タ軸線方向に突出する円柱状の位置決め用突起２１、２
２、２３が設けられ、これらの位置決め用突起２１、２
２、２３の外径寸法は、空芯コイル１４、１５、１６の
空芯部１４１、１５１、１６１に内接する寸法である。
したがって、偏心ロータ１０を組み立てる際には、これ
らの位置決め用突起２１、２２、２３に対して空芯部１
４１、１５１、１６１をそれぞれ嵌め込むだけで各空芯
コイル１４、１５、１６を所定位置に位置決めすること
ができる。ここで、位置決め用突起２１、２２、２３の
高さ寸法は、空芯コイル１４、１５、１６の厚さ寸法以
下である。このため、空芯コイル１４、１５、１６の上
端面から位置決め用突起２１、２２、２３が突き出るこ
とがないので、位置決め用突起２１、２２、２３はステ
ータマグネット等の他のモータ部品にぶつかることがな
いなど、邪魔にならない。

【００２０】このようにしてフレーム１２上に位置決め
された空芯コイル１４、１５、１６は、フレーム１２に
接着固定される。

【００２１】本発明では、空芯コイル１４、１５、１６
が大きくずれないのであれば、突起２１、２２、２３の
外周面と空芯コイル１４、１５、１６の内周面との間に
適度なクリアランスが生じるように構成してもよい。

【００２２】フレーム１２を製造するにあたっては、前
述した導電性金属を粉末材料として用い、焼結によりフ
レーム１２と各位置決め用突起２１、２２、２３とを一
体形成することができる。また、上記の導電性金属から
半円形状のフレーム１２を形成したのち、プレス加工に
より各位置決め用突起２１、２２、２３を形成してもよ
い。さらに、フレーム１２をダイカストのように、溶融
した導電性金属を型に流し込み、フレーム１２と各位置
決め用突起２１、２２、２３とを同時に形成してもよ
い。さらにまた、図２（Ｃ）に示すように、フレーム１
２を金属板とし、位置決め用突起２１、２２、２３を設
けるべき箇所に絞り加工等のプレス加工を施すことによ
りフレーム１２と一体的な位置決め用突起２１、２２、
２３を形成してもよい。いずれの場合でも、フレーム１
２と位置決め用突起２１、２２、２３とを一体形成する
と、部品点数を削減できる分、振動モータ１の低コスト
化を図ることができる。

【００２３】偏心ロータ１０において、図２（Ｂ）に示
すように、空芯コイル１５は、コイルの巻始め部分のリ
ード線１４３が内側から引き出され、また、コイルの巻
終わり部分のリード線１４４が外側から引き出されてい
る。リード線１４３は、はんだ３０によって位置決め用
突起２２の上端面に接続され、空芯コイル１５は導電性
金属製のフレーム１２を介してコモン接続されている。
リード線１４４は、後述する整流子に接続されている。
なお、図示しないが、その他の空芯コイル１４、１６も
空芯コイル１５と同様に、内周面から引き出されたリー
ド線が半田によって位置決め用突起２１、２３の上端面
に接続され、外周面から引き出されたリード線が後述す
る整流子に接続されている。

【００２４】このように構成した振動モータ１では、図
３に示すように、各空芯コイル１４、１５、１６がそれ
ぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に属する３相構造とされ、各空芯
コイル１４、１５、１６はコモン接続されたリード線１
４３および整流子に接続されたリード線１４４によって
スター結線された状態になっている。ここで、位置決め
用突起２１、２２、２３の高さ寸法は、空芯コイル１
４、１５、１６の厚さ寸法以下であるため、各空芯コイ
ル１４、１５、１６のリード線１４３を位置決め用突起
２１、２２、２３の上端面にそれぞれはんだ付けした後
でも、はんだ３０は、各空芯コイル１４、１５、１６の
上端面から突出することがない。

【００２５】再び図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明す
るように、偏心ロータ１０の下端面には、リング状のバ
リスタ７およびリング状の整流子８がこの順に同軸状態
に取り付けられている。整流子８は等角度間隔で９つの
セグメントＵ１〜Ｕ３、Ｖ１〜Ｖ３、Ｗ１〜Ｗ３が形成
されている。これらのセグメントは、図面に向かって時
計回りにセグメントＵ１、セグメントＶ１、セグメント
Ｗ１、セグメントＵ２、セグメントＶ２、セグメントＷ
２、セグメントＵ３、セグメントＶ３、セグメントＷ３
の順に形成されている。セグメントＵ１〜Ｕ３、セグメ
ントＶ１〜Ｖ３セグメントＷ１〜Ｗ３は、同系列同士が
互いに電気的に接続されている。さらに、空芯コイル１
４、１５、１６のコイルの巻終わり端のリード線１４４
が互いに電気的に接続させたセグメントのいずれかに接
続されている。

【００２６】このように構成した振動モータ１では、整
流子８の所定のセグメントＵ１〜Ｕ３、Ｖ１〜Ｖ３、Ｗ
１〜Ｗ３に接触するブラシ（図示せず。）を介して各空
芯コイル１４、１５、１６への給電を制御すると、偏心
ロータ１０がシャフト３を中心に回転する。その結果、
偏心ロータ１０は重心からずれた位置を中心に回転する
ことになるので、振動モータ１からは振動が発生する。

【００２７】以上説明したように、本発明を適用した振
動モータ１では、半円形状のフレーム１２に設けた位置
決め用突起２１、２２、２３に対して空芯コイル１４、
１５、１６の空芯部１４１、１５１、１６１を直接嵌め
込むだけで、各空芯コイル１４、１５、１６をフレーム
１２の所定の位置に取り付けることができる。したがっ
て、位置決め用の治具を使わなくても空芯コイル１４、
１５、１６をフレーム１２上の所定位置に位置合わせす
ることができる分、フレーム１２に対する空芯コイルの
組付け作業が簡単である。それ故、振動モータ１の生産
性が向上し、振動モータ１を安価に供給できる。

【００２８】また、本発明を適用した振動モータ１で
は、半円形状のフレーム１２の表面に位置決め用突起２
１、２２、２３が形成されているので、その分、偏心ロ
ータ１０のアンバランス量が大きい。それ故、本例の振
動モータ１によって大きな振動を得ることができる。

【００２９】さらに、本形態の振動モータ１では、各空
芯コイル１４、１５、１６をコモン接続するために、リ
ード線１４３、１５３、１６３を位置決め用突起２１、
２２、２３の上端面にはんだ付けしてある。この場合で
も、各位置決め用突起２１、２２、２３の高さ寸法が各
空芯コイル１４、１５、１６の厚み寸法以下であるた
め、位置決め用突起２１、２２、２３だけでなく、その
上端面のはんだ３０も空芯コイル１４、１５、１６の空
芯部１４１、１５１、１６１に収まっている。したがっ
て、位置決め用突起２１、２２、２３やはんだ３０が他
の部品にぶつかるなどの不具合がない。

【００３０】（その他の実施の形態）フレーム１２に形
成される位置決め用突起２１、２２、２３は円柱状のも
のに限定されることはなく、空芯コイル１４、１５、１
６の空芯部１４１、１５１、１６１に係合するものであ
れば、たとえば、三角柱、四角柱であってもよい。

【００３１】また、空芯コイル１４、１５、１６の位置
決め用として機能するものであれば、たとえば、図４
（Ａ）に示すように、空芯コイル１４、１５、１６の空
芯部１４１、１５１、１６１の各頂点付近に接するよう
な３つの突起２４、２５、２６からなるものでもよい。

【００３２】さらに、位置決め用突起２１、２２、２３
は、フレーム１２の平坦な表面から突出しているものに
限らず、図４（Ｂ）に示すように、フレーム１２を厚め
に形成し、その表面に空芯コイル１４、１５、１６を嵌
め込むことのできるような凹部２９を形成し、この凹部
２９内に位置決め用突起２７を形成してもよい。このよ
うに構成した場合には、フレーム１２を厚くした分、偏
心ロータ１０のアンバランス量を大きくできるので、振
動モータ１から発生する振動を一層大きくすることがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の振動モー
タにおいては、フレームに位置決め用の突起を形成し
て、それらに空芯コイルの空芯部を係合させて空芯コイ
ルの位置決めを行うようにしたことに特徴を有する。し
たがって、本発明によれば、空芯コイルをフレームに組
み付ける場合に、位置決め用治具を必要としない。しか
も、位置決め用突起に空芯部が係合するように空芯コイ
ルをフレームの表面に取り付けるだけなので、作業が簡
単である。このため、生産性が向上し、振動モータを安
価に供給できる。また、位置決め用突起が設けられてい
る分、フレームのアンバランス量が多くなり、大きな振
動が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明を適用した振動モータに用い
た偏心ロータの平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ’線
における断面図、（Ｃ）は、異なる位置決め用突起を示
す断面図である。

【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係る振動モー
タの偏心ロータの斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）のＹ−Ｙ’
線における断面図、（Ｃ）は、別のフレームの例を示す
断面図である。

【図３】本発明を適用した振動モータの結線図である。

【図４】（Ａ）は、本発明の別の形態に係る振動モータ
の位置決め用突起を示す説明図、（Ｂ）は、本発明の更
に別の形態に係る振動モータにおいて、空芯コイルをフ
レームの表面に取り付けた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 振動モータ ２ モータケース ３ シャフト ４ メタル軸受 ６ ステータマグネット ８ 整流子 １０ 偏心ロータ １２ フレーム １２１ ボス部 １４〜１６ 空芯コイル １４１、１５１、１６１ 空芯部 ２１〜２７ 位置決め用突起

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の空芯コイル、および該空芯コイ
   ルを保持するとともに、重心から外れた位置を回転中心
   とするフレームを備える偏心ロータの回転によって振動
   を発生させる振動モータにおいて、 前記フレームの表面には、前記空芯コイルの空芯部に係
   合して当該空芯コイルを位置決めする位置決め用突起を
   有していることを特徴とする振動モータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記位置決め用突起
   の高さ寸法は、前記空芯コイルの厚さ寸法以下であるこ
   とを特徴とする振動モータ。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記位置決
   め用突起は、前記フレームと一体形成されていることを
   特徴とする振動モータ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかの項におい
   て、前記フレームは、導電性金属から構成されているこ
   とを特徴とする振動モータ。