KR102385846B1 - 진동 발생 장치 및 전자기기 - Google Patents

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아키히로 이이노
마사오 가스가
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세이코 인스트루 가부시키가이샤
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Abstract

종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치를 제공한다.
스테이터(2)와, 스테이터(2)에 대해 중심축(O) 둘레로 회전 가능하게 설치되며, 중심축(O)으로부터 어긋난 위치에 무게중심을 갖는 중추(33)를 갖는 로터(3)와, 중추(33)에 설치되며, 로터(3)가 회전할 때의 중추(33)에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부(10)를 구비하고 있다. 중추(33)는, 축방향에서 볼 때 반원형으로 형성되며, 공기 저항 저감부(10)는, 중추(33)의 외주면(33a)에서의 로터(3)의 회전 방향의 상류측의 끝 가장자리(33b)와, 회전 방향의 하류측의 끝 가장자리(33c)를 원호형으로 접속하는 호형상부(11)를 갖는다.

Description

진동 발생 장치 및 전자기기{VIBRATION GENERATION DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 진동 발생 장치 및 전자기기에 관한 것이다.
휴대전화나 태블릿 등의 정보 기기에 있어서, 착신이나 메일 수신, 알람 통지 등의 정보를 유저에게 전달하는 수단으로서 진동이 이용되고 있다. 또 최근에는, AV기기나 유기(遊技)기기 등에서 이용되는 터치 패널 디스플레이 등에서도, 다양한 정보를 유저에게 전달하는 수단으로서 진동이 이용되고 있다.
진동 발생 장치로서는, 예를 들면 진동 모터가 채용된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 일반적으로 진동 모터는, 스테이터와, 샤프트 및 중추를 갖는 로터를 구비하고 있다. 중추는, 샤프트의 중심축으로부터 어긋난 위치에 무게중심을 갖고 있다. 진동 모터는, 로터가 회전함으로써 무게중심이 어긋난 중추의 원심력이 작용하여, 진동을 발생한다.
일본국 특허공개 2016－007114호 공보
그런데 최근, 스마트폰이나 자동차 내 등에서의 각종 디스플레이 상에 버튼의 기능을 갖게 할 기회가 많아졌다. 이 경우, 유저는 버튼을 눌렀는지(ON으로 하였는지) 아닌지의 판단이 어렵기 때문에, 버튼을 누른 것을 알리기 위해 진동을 손가락에 전달하도록 하였다. 또 스마트폰으로 음악이나 다양한 소리에 맞추어 진동을 발생시키거나, 게임기나 가상현실 장치에서도 진동으로 다양한 정보를 발신하거나 하는 경우도 많아졌다. 특히 이와 같은 용도에서 진동 모터는, 유저에 대해 정보를 신속하게 진동으로 전달하기 위해 응답성을 향상시킨다는 점에서 개선의 여지가 있었다.
그래서 본 발명은, 상기 사정을 감안한 것으로서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치를 제공한다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 진동 발생 장치는, 스테이터와, 상기 스테이터에 대해 소정축 둘레로 회전 가능하게 설치되며, 상기 소정축으로부터 어긋난 위치에 무게중심을 갖는 중추를 갖는 로터와, 상기 중추에 설치되며, 상기 로터가 회전할 때의 상기 중추에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추에는, 로터가 회전할 때의 중추에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부가 설치되어 있으므로, 로터가 회전하기 시작할 때의 공기 저항을 저감하여, 신속하게 기동시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 로터가 회전할 때의 중추에 대한 공기 저항을 저감할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 로터가 회전할 때의 중추에 대한 공기 저항을 저감하여 풍절음을 억제할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 정숙성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 중추는, 축방향에서 볼 때 반원형으로 형성되며, 상기 공기 저항 저감부는, 상기 중추의 외주면에서의 상기 로터의 회전 방향의 상류측의 끝 가장자리와, 상기 회전 방향의 하류측의 끝 가장자리를 원호형으로 접속하는 호형상부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 공기 저항 저감부는, 중추의 외주면을 원호형으로 접속하고 있으므로, 특히 중추의 외주면을 따라 공기 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 공기 저항 저감부는, 상기 로터에서의 축방향의 외측으로부터 상기 중추를 덮는 피복부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 공기 저항 저감부는, 로터에서의 축방향의 외측으로부터 중추를 덮는 피복부를 구비하고 있으므로, 중추의 외주면을 따라 공기 저항을 저감하는 것에 더하여, 중추의 축방향의 단면을 따라 공기 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 피복부와 상기 중추는 걸림부에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추에 대해 공기 저항 저감부를 간단한 구성으로 용이하게 착탈 가능하게 할 수 있다.
또 상기 로터는 원판형으로 형성되며, 상기 중추는, 상기 로터의 축방향에서 볼 때, 상기 로터의 외주면을 따른 원호형으로 형성되고, 상기 중추에서의 상기 로터의 회전 방향의 하류측의 단면은, 상기 회전 방향의 상류측으로부터 상기 하류측을 향해, 상기 로터의 경방향의 내측으로부터 상기 경방향의 외측으로 경사지는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추는 로터의 외주면을 따른 원호형으로 형성되며, 회전 방향의 하류측의 단면은, 회전 방향의 상류측으로부터 하류측을 향해 로터의 경방향의 내측로부터 경방향의 외측으로 경사지는 경사면을 가지므로, 공기는, 로터의 회전에 따라 중추의 외주면과 경사면을 따라 매끄럽게 흐를 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있음과 더불어, 정숙성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 축방향에서 볼 때, 상기 중추에서의 상기 하류측의 선단은, 상기 경방향을 따른 가상선보다 상기 하류측에 위치하는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추에서의 하류측의 선단은, 경방향을 따른 가상선보다 하류측에 위치하므로, 선단에 경사면을 형성하고 있지 않은 중추와 동등한 원심력을 작용시킬 수 있다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 중추에서의 상기 상류측의 단면은, 상기 가상선을 따른 평면으로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추에서의 상류측의 단면은, 가상선을 따른 평면으로 되어 있으므로, 로터가 역회전하였을 때에 공기 저항을 확보하여 용이하게 정지시킬 수 있다. 따라서, 정회전시에는 신속하게 회전시킬 수 있음과 더불어, 역회전시에는 신속하게 정지시킬 수 있다는 여러 가지 성능을 구비한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 축방향에서 볼 때, 상기 경사면은, 상기 가상선과 교차하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 중추의 선단에서의 경사면은, 가상선과 교차하여 형성되어 있으므로, 선단에 경사면을 형성하고 있지 않은 중추와 동등한 원심력을 작용시킬 수 있다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 상기 공기 저항 저감부는, 상기 경사면과 상기 가상선의 교점으로부터 상기 경사면의 상기 경방향의 외측 가장자리부까지의 거리를 L1로 하고, 상기 경사면과 상기 가상선의 교점으로부터 상기 경사면의 상기 경방향의 내측 가장자리부까지의 거리를 L2로 하였을 때, L1＜L2를 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 경사면과 가상선의 교점으로부터 경사면의 외측 가장자리부까지의 거리를 L1로 하고, 경사면과 가상선의 교점으로부터 경사면의 내측 가장자리부까지의 거리를 L2로 하였을 때, L1＜L2를 만족하도록 형성되어 있으므로, 경사면과 가상선의 교점보다 경방향의 내측에 작용하는 원심력과, 경사면과 가상선의 교점보다 경방향의 외측에 작용하는 원심력의 밸런스를 고려하면서 경사면이 형성된다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 본 발명의 전자기기는 상술한 진동 발생 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 종래 기술과 비교하여, 진동에 의해 정보를 유저에게 전달할 때의 응답성이 우수한 전자기기로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여, 소비 전력을 저감할 수 있는 전자기기로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여, 진동에 의해 정보를 유저에게 전달할 때의 정숙성이 우수한 전자기기로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 로터에는, 로터가 회전할 때의 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부가 설치되어 있으므로, 로터가 회전하기 시작할 때의 공기 저항을 저감하여, 신속하게 기동시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
또 로터가 회전할 때의 공기 저항을 저감할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 로터가 회전할 때의 공기 저항을 저감하여 풍절음을 억제할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 정숙성이 우수한 진동 발생 장치로 할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 진동 모터의 사시도로서, 공기 저항 저감부를 장착하기 전의 설명도이다.
도 2는 제1 실시형태의 진동 모터의 사시도로서, 공기 저항 저감부를 장착하였을 때의 설명도이다.
도 3은 도 2의 A 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 4는 제1 실시형태의 진동 모터를 구비한 휴대전화의 사시도이다.
도 5는 제2 실시형태의 진동 모터의 사시도이다.
도 6은 제2 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
도 7은 제3 실시형태의 진동 모터의 사시도이다.
도 8은 제3 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
도 9는 도 8의 B 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 10은 제3 실시형태의 변형예에 따른 공기 저항 저감부의 측면도이다.
도 11은 제4 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
도 12는 제4 실시형태의 공기 저항 저감부의 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 제1 실시형태의 진동 모터의 사시도로서, 공기 저항 저감부를 장착하기 전의 설명도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 진동 모터(1)(청구항의 「진동 발생 장치」에 상당.)는, 예를 들면, 휴대전화나 태블릿 등의 정보 기기 등의 전자기기에 내장하여 사용된다.
진동 모터(1)는, 예를 들면 원통형의 브러시가 달린 DC 모터로서, 스테이터(2)와, 스테이터(2)에 회전 가능하게 설치된 로터(3)를 구비하고 있다.
스테이터(2)는 통형의 스테이터 하우징(21)을 갖고 있다. 스테이터 하우징(21)의 내부에는, 도시 생략의 마그넷과, 정류자와, 브러시가 설치되어 있다. 스테이터(2)로부터는, 전력을 공급하기 위한 양극 및 음극용의 한 쌍의 리드선(22, 23)이 연장되어 나와 있다.
로터(3)는, 도시 생략의 코일과, 코일이 감겨진 도시 생략의 코일 홀더와, 코일 홀더에 부착된 샤프트(31)와, 중추(33)를 갖는다. 코일 및 코일 홀더는, 스테이터 하우징(21)의 내부에 배치된다.
샤프트(31)는, 일단이 스테이터 하우징(21) 내에 배치되어 있으며, 타단이 스테이터 하우징(21)의 외측으로 돌출되어 있다. 샤프트(31)의 일단에는, 코일 홀더가 고정되어 있다.
샤프트(31)의 타단에는 중추(33)가 고정되어 있다. 중추(33)는, 로터(3)의 축방향에서 볼 때 반원형으로 형성되어 있으며, 샤프트(31)의 중심축(O)(청구항의 「소정축」에 상당.)에 대해 무게중심 위치가 경방향으로 편심되어 있다.
중추(33)의 중심축(O)에 대응한 위치에는, 축방향으로 돌출되는 걸림부(34)가 설치되어 있다. 걸림부(34)는, 후술하는 공기 저항 저감부(10)의 끼워맞춤구멍(14)에 끼워맞춰져 결합된다.
진동 모터(1)는, 로터(3)가 회전하면, 중추(33)의 무게중심의 불균형에 기인하는 가진력에 의해 진동을 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 진동 모터(1)를 작동시키는 경우에는, 리드선(22, 23) 및 브러시를 통해 코일에 전류를 공급한다. 그러면, 코일에 발생하는 자력과 마그넷의 자력의 상호 작용에 의해, 코일, 코일 홀더 및 샤프트(31)가 일체가 되어 중심축(O) 둘레로 화살표 R 방향(축방향에서의 중추(33)측에서 볼 때, 반시계 회전 방향)으로 회전한다. 그 결과, 중추(33)를 중심축(O) 둘레로 회전시켜 진동을 발생시킬 수 있다.
도 2는 제1 실시형태의 진동 모터의 사시도로서, 공기 저항 저감부를 장착하였을 때의 설명도이다. 도 3은 도 2의 A 화살표 방향에서 본 도면이다.
여기서 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 진동 모터(1)는 공기 저항 저감부(10)를 구비하고 있다. 공기 저항 저감부(10)는 중추(33)에 설치되며, 로터(3)가 회전할 때의 중추(33)에 대한 공기 저항을 저감시키고 있다.
공기 저항 저감부(10)는, 예를 들면 수지 재료에 의해 형성되어 있으며, 호형상부(11)와 피복부(13)를 갖고 있다.
호형상부(11)는, 반원형으로 형성된 중추(33)의 외주면(33a)에서의 로터(3)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 상류측의 끝 가장자리(33b)와, 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 끝 가장자리(33c)를 원호형으로 접속하고 있다. 호형상부(11)의 외주면(11a)의 곡률 반경은, 중추(33)의 외주면(33a)의 곡률 반경과 대략 동일해지고 있다. 호형상부(11)는, 상류측의 끝 가장자리(33b)와 하류측의 끝 가장자리(33c)에 대해 접촉한 상태로 배치된다. 이에 따라, 중추(33)의 외주면(33a)과 호형상부(11)는 연속적으로 접속되므로, 로터(3)의 회전에 따라, 공기가 중추(33)의 외주면(33a)과 호형상부(11)의 외주면(11a)을 따라 매끄럽게 흐를 수 있다.
피복부(13)는 원판형으로 되어 있으며, 호형상부(11)와 일체로 형성되어 있다. 피복부(13)의 중심에는 끼워맞춤구멍(14)이 형성되어 있다. 끼워맞춤구멍(14)에는 중추(33)의 걸림부(34)가 압입된다. 이에 따라, 공기 저항 저감부(10)는, 피복부(13)가 로터(3)에서의 축방향의 외측으로부터 중추(33)의 외측 단면(33d)을 덮은 상태로 중추(33)에 고정된다.
그런데, 이상에서는 걸림부(34)가 끼워맞춤구멍(14)에 압입되는 구조를 나타내었지만, 걸림부(34)를 끼워맞춤구멍(14)에 결합시키고, 피복부(13)와 중추(33)를 접착이나 용접 등에 의해 고정해도 상관없다.
도 4는 상술한 제1 실시형태의 진동 모터를 구비한 휴대전화의 사시도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 휴대전화(100)는, 상기 제1 실시형태에 따른 진동 모터(1)를 이용한 전자기기의 일례이다. 휴대전화(100)는, 상부 케이스(101a)와 하부 케이스(101b)가 합쳐져 형성된 대략 직육면체형의 하우징(101)과, 하우징(101)의 길이방향의 측면으로 돌출 설치된 안테나(102)를 구비하고 있다.
하우징(101)의 상부 케이스(101a)는, 수화부(104)와, 표시부(103)와, 복수의 조작 버튼(106)과, 송화부(105)를 구비하고 있다. 하부 케이스(101b)에는, 충전지로 이루어지는 도시 생략의 전원이 설치되어 있다.
하우징(101)의 내부에는 진동 모터(1)가 설치되어 있다. 진동 모터(1)는, 예를 들면 하부 케이스(101b)의 제어부를 갖는 도시 생략의 회로 기판 상에 장착되어 있다. 진동 모터(1)는, 제어부로부터의 신호에 의거하여, 충전지로부터 공급되는 전력에 의해 회전한다. 이에 따라, 휴대전화(100)는 착신이나 메일 수신, 알람 통지 등의 정보나 패널을 손가락으로 접촉하였을 때의 확인을 진동 모터(1)의 진동으로서 유저에 대해 전달할 수 있다.
제1 실시형태에 의하면, 중추(33)에는, 로터(3)가 회전할 때의 중추(33)에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부(10)가 설치되어 있으므로, 로터(3)가 회전하기 시작할 때의 공기 저항을 저감하여, 신속하게 기동시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(1)로 할 수 있다.
또 로터(3)가 회전할 때의 중추(33)에 대한 공기 저항을 저감할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 로터(3)가 회전할 때의 중추(33)에 대한 공기 저항을 저감하여 풍절음을 억제할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 정숙성이 우수한 진동 모터(1)로 할 수 있다.
또 공기 저항 저감부(10)는, 중추(33)의 외주면(33a)을 원호형으로 접속하고 있으므로, 특히 중추(33)의 외주면(33a)을 따라 공기 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(1)로 할 수 있다.
또 공기 저항 저감부(10)는, 로터(3)에서의 축방향의 외측으로부터 중추(33)를 덮는 피복부(13)를 구비하고 있으므로, 중추(33)의 외주면(33a)을 따라 공기 저항을 저감하는 것에 더하여, 중추(33)의 축방향의 외측 단면(33d)을 따라 공기 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(1)로 할 수 있다.
또 피복부(13)와 중추(33)는, 걸림부(34)가 피복부(13)의 끼워맞춤구멍(14)에 압입됨으로써 고정되어 있으므로, 중추(33)에 대해 공기 저항 저감부(10)를 간단한 구성으로 용이하게 착탈 가능하게 할 수 있다.
또 휴대전화(100)는 상술한 진동 모터를 구비하고 있으므로, 종래 기술과 비교하여, 진동에 의해 정보를 유저에게 전달할 때의 응답성이 우수한 휴대전화(100)로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있는 휴대전화(100)로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여, 진동에 의해 정보를 유저에게 전달할 때의 정숙성이 우수한 휴대전화(100)로 할 수 있다.
(제2 실시형태)
도 5는 제2 실시형태의 진동 모터의 사시도이다.
본 발명의 적용은, 상술한 제1 실시형태의 이른바 원통형 모터에 한정되지 않으며, 여러 가지 타입의 모터에 적용할 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 진동 모터(201)는, 이른바 코인형의 브러시가 달린 DC 모터로서, 스테이터(202)와, 스테이터(202)에 회전 가능하게 설치된 로터(203)를 구비하고 있다.
스테이터(202)는 원판형으로 형성되어 있으며, 도시 생략의 마그넷과, 정류자와, 브러시가 설치되어 있다. 스테이터(202)로부터는, 전력을 공급하기 위한 양극 및 음극용의 한 쌍의 리드선(222, 223)이 연장되어 나와 있다. 또 스테이터(202)로부터는 샤프트(231)가 세워져 있다. 샤프트(231)에는, 로터(203)의 베어링(207)이 삽통되어 있다. 이에 따라, 로터(203)는 중심축(O) 둘레로 회전 가능해지고 있다.
로터(203)는, 한 쌍의 코일(205, 205)과, 한 쌍의 코일(205, 205)이 감겨진 도시 생략의 기판과, 중추(233)를 갖는다. 한 쌍의 코일(205, 205), 기판 및 중추(233)는, 예를 들면 수지 재료에 의해 형성된 몰드부(206)에 의해 일체적으로 고정되어 있다.
중추(233)는, 로터(203)의 축방향에서 볼 때 반원형으로 형성되어 있으며, 샤프트(231)의 중심축(O)에 대해 무게중심 위치가 경방향으로 편심되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 스테이터(202) 및 로터(203)는 하우징(221)에 의해 덮여져 있다. 또한 도 5에서, 하우징(221)은 가상선으로 도시되어 있다.
도 6은 제2 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 공기 저항 저감부(210)는, 예를 들면 수지 재료에 의해 형성되어 있으며, 호형상부(211)를 갖고 있다.
호형상부(211)는, 반원형으로 형성된 중추(233)의 외주면(233a)에서의 로터(203)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 상류측의 끝 가장자리(233b)와, 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 끝 가장자리(233c)를 원호형으로 접속하고 있다. 호형상부(211)는 몰드부(206)와 일체로 성형되어 있다.
호형상부(211)보다 경방향의 내측으로서, 몰드부(206)와의 사이의 영역은, 축방향으로 관통하는 관통공(211b)이 되어 있다. 이에 따라, 로터(203)의 경량화가 가능해지므로, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또 호형상부(211)의 외주면(211a)의 곡률 반경은, 몰드부(206)의 외주면의 곡률 반경과 대략 동일해지고 있다. 이에 따라, 몰드부(206)의 외주면과 호형상부(211)는 연속적으로 접속되므로, 로터(203)의 회전에 따라 공기가 몰드부(206)의 외주면과 호형상부(211)의 외주면(211a)을 따라 매끄럽게 흐를 수 있다.
또한 호형상부(211)보다 경방향의 내측으로서, 몰드부(206)와의 사이의 영역은, 관통공(211b)의 형태에 한정되지 않으며, 바닥부를 갖고 있어도 되고, 예를 들면 수지 재료가 충전되어 있어도 된다.
제2 실시형태에 의하면, 본 발명을 코인형의 브러시가 달린 DC 모터에 적용한 경우여도, 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 중추(233)에는, 로터(203)가 회전할 때의 중추(233)에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부(210)가 설치되어 있으므로, 로터(203)가 회전하기 시작할 때의 공기 저항을 저감하여, 신속하게 기동시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(201)로 할 수 있다.
또 로터(203)가 회전할 때의 중추(233)에 대한 공기 저항을 저감할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 로터(203)가 회전할 때의 중추(233)에 대한 공기 저항을 저감하여 풍절음을 억제할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 정숙성이 우수한 진동 모터(201)로 할 수 있다.
(제3 실시형태)
도 7은 제3 실시형태의 진동 모터의 사시도이다.
제3 실시형태의 진동 모터(301)는, 이른바 코인형의 브러시리스 DC 모터로서, 스테이터(302)와, 스테이터(302)에 회전 가능하게 설치된 로터(303)를 구비하고 있다.
스테이터(302)는 원판형으로 형성되어 있으며, 도시 생략의 한 쌍의 코일과, 도시 생략의 위치 검출 센서가 설치되어 있다. 스테이터(302)로부터는, 전력을 공급하기 위한 한 쌍의 단자부(322, 323)가 연장되어 나와 있다. 샤프트(331)에는, 로터(303)의 베어링(307)이 삽통되어 있다. 또 스테이터(302)로부터는 샤프트(331)가 세워져 있다. 위치 검출 센서는, 예를 들면 홀소자 등의 자기 센서이며, 후술하는 로터(303)의 위치를 검출하고 있다.
도 8은 제3 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
로터(303)는 원판형의 요크(303a)와, 링형의 마그넷(308)과, 중추(333)를 갖는다. 요크(303a)와 마그넷(308)은 축방향으로 겹쳐 배치되어 있다. 중추(333)는, 로터(303)의 축방향에서 볼 때 반원호형으로 형성되어 있으며, 샤프트(331)의 중심축(O)에 대해 무게중심 위치가 경방향으로 편심되어 있다. 중추(333)는, 마그넷(308)보다 경방향의 외측에 배치되어 있으며, 요크(303a)에 대해 예를 들면 접착제나 용접 등에 의해 고정된다.
도 9는 도 8의 B 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 공기 저항 저감부(310)는, 예를 들면 금속 재료에 의해 형성되어 있으며, 호형상부(311)를 갖고 있다.
호형상부(311)는 반원호형으로 형성된 중추(333)의 외주면(333a)에서의 로터(303)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 상류측의 끝 가장자리(333b)와, 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 끝 가장자리(333c)를 원호형으로 접속하고 있다. 호형상부(311)와 요크(303a)는, 예를 들면 드로잉 가공 등의 프레스 가공에 의해 일체 성형되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 스테이터(302) 및 로터(303)는, 하우징(321)에 의해 덮여져 있다. 또한 도 8에서 하우징(321)은 가상선으로 도시되어 있다.
도 10은 제3 실시형태의 변형예에 따른 공기 저항 저감부의 측면도이다.
또한 공기 저항 저감부(310)의 형상은 상술한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 공기 저항 저감부(310)는, 반원형으로 형성한 판부재의 가장자리부에 절결을 형성하여 복수의 돌출편(310a)을 형성한 후, 돌출편(310a)을 축방향으로 구부려 세움으로써 형성해도 된다.
제3 실시형태에 의하면, 상술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 즉 중추(333)에는, 로터(303)가 회전할 때의 중추(333)에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부(310)가 설치되어 있으므로, 로터(303)가 회전하기 시작할 때의 공기 저항을 저감하여, 신속하게 기동시킬 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(301)로 할 수 있다.
또 로터(303)가 회전할 때의 중추(333)에 대한 공기 저항을 저감할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 로터(303)가 회전할 때의 중추(333)에 대한 공기 저항을 저감하여 풍절음을 억제할 수 있으므로, 종래 기술과 비교하여 정숙성이 우수한 진동 모터(301)로 할 수 있다.
(제4 실시형태)
도 11은 제4 실시형태의 공기 저항 저감부의 평면도이다.
이어서 제4 실시형태의 공기 저항 저감부에 대해 설명한다.
상술한 제3 실시형태의 공기 저항 저감부(310)는 호형상부(311)를 구비하고 있었다(도 8 참조). 이에 반해, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제4 실시형태의 공기 저항 저감부(410)는 중추(433)의 단면에 형성된 경사면(435)인 점에서, 제1 실시형태와는 다르다. 또한 이하에서는, 제3 실시형태와 동일한 구성의 부분에 대해서는, 상세한 설명은 생략한다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 중추(433)는 로터(403)의 축방향에서 볼 때, 로터(403)의 외주면을 따른 원호형으로 형성되어 있다.
중추(433)에서의 로터(403)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 단면은, 회전 방향의 상류측으로부터 하류측을 향해, 로터(403)의 경방향의 내측으로부터 경방향의 외측으로 경사지는 경사면(435)으로 되어 있다.
여기서 축방향에서 볼 때, 경방향을 따름과 더불어 중심축(O)을 통과하는 직선을 가상선 L이라고 정의하였을 때, 경사면(435)은 가상선 L과 교차하여 형성되어 있다. 또 중추(433)에서의 회전 방향의 하류측의 선단(436)은, 축방향에서 볼 때 경방향을 따름과 더불어 중심축(O)을 통과하는 가상선 L보다 회전 방향의 하류측에 위치하고 있다.
또 중추(433)에서의 회전 방향의 상류측의 단면(438)은, 가상선 L을 따른 평면으로 되어 있다.
도 12는 제4 실시형태의 공기 저항 저감부의 확대도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 공기 저항 저감부(410)는, 경사면(435)과 가상선 L의 교점 P1로부터 경사면(435)의 경방향의 외측 가장자리부 P2까지의 거리를 L1로 하고, 경사면(435)과 가상선 L의 교점 P1로부터 경사면(435)의 경방향의 내측 가장자리부 P3까지의 거리를 L2로 하였을 때,
L1＜L2···(1)
을 만족하도록 형성되어 있다.
제4 실시형태에 의하면, 공기는 로터(403)의 회전에 따라 중추(433)의 외주면(433a)과 경사면(435)을 따라 매끄럽게 흐를 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 응답성이 우수한 진동 모터(401)로 할 수 있다. 또 종래 기술과 비교하여 소비 전력을 저감할 수 있음과 더불어, 정숙성이 우수한 진동 모터(401)로 할 수 있다.
또 중추(433)에서의 하류측의 선단(436)은, 경방향을 따른 가상선 L보다 하류측에 위치하므로, 선단에 경사면을 형성하고 있지 않은 중추와 동등한 원심력을 작용시킬 수 있다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 모터(401)로 할 수 있다.
또 중추(433)에서의 상류측의 단면(438)은, 가상선 L을 따른 평면으로 되어 있으므로, 로터(403)가 역회전하였을 때에 공기 저항을 확보하여 용이하게 정지시킬 수 있다. 따라서, 정회전시에는 신속하게 회전시킬 수 있음과 더불어, 역회전시에는 신속하게 정지시킬 수 있다고 하는 여러 가지 성능을 구비한 진동 모터(401)로 할 수 있다.
또 중추(433)의 선단(436)에서의 경사면(435)은 가상선 L과 교차하여 형성되어 있으므로, 선단에 경사면을 형성하고 있지 않은 중추와 동등한 원심력을 작용시킬 수 있다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 모터(401)로 할 수 있다.
또 공기 저항 저감부(410)는, (1) 식을 만족하도록 형성되어 있으므로, 경사면(435)과 가상선 L의 교점 P1보다 경방향의 내측에 작용하는 원심력과, 경사면(435)과 가상선 L의 교점 P1보다 경방향의 외측에 작용하는 원심력의 밸런스를 고려하면서 경사면(435)이 형성된다. 따라서, 원하는 진동을 얻는 것이 가능한 진동 모터(401)로 할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상술한 실시형태에 여러 가지 변경을 추가한 것을 포함한다.
제1 실시형태에서는, 진동 모터(1)가 탑재되는 전자기기로서 휴대전화(100)를 예로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 진동 모터(1)가 탑재되는 전자기기로서는, 태블릿 등의 정보 기기나, AV기기의 터치 패널 디스플레이, 유기기기의 터치 패널 디스플레이, 자동차의 터치 패널 디스플레이, 가상현실 장치에서 사람의 몸에 장착하는 부분이어도 된다.
제4 실시형태에서는, 중추(433)에서의 로터(403)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 단면은, 회전 방향의 상류측으로부터 하류측을 향해, 로터(403)의 경방향의 내측으로부터 경방향의 외측으로 경사지는 경사면(435)으로 되어 있었다. 이에 반해, 경사면(435)에 더하여, 중추(433)에서의 로터(403)의 회전 방향(화살표 R 방향)의 하류측의 단면 중, 경방향 외측에도 회전 방향의 상류측으로부터 하류측을 향해, 로터(403)의 경방향의 외측으로부터 경방향의 내측으로 경사지는 경사면을 더 가짐으로써, 중추(433)의 하류측의 단부가 축방향에서 볼 때 끝이 뾰족한 형상으로 되어 있어도 된다.
제4 실시형태에서는, 중추(433)의 경사면(435)은 축방향에서 볼 때, 가상선 L과 교차하도록 형성되어 있었지만, 교차하고 있지 않아도 된다.
또 중추(433)에서의 회전 방향의 하류측의 선단(436)은, 축방향에서 볼 때 가상선 L보다 회전 방향의 하류측에 위치하고 있었지만, 가상선 L보다 회전 방향의 상류측에 위치하고 있어도 된다.
각 실시형태에서의 공기 저항 저감부(10, 210, 310, 410)의 제조 방법이나 재질 등은 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 예를 들면, 제1 실시형태의 공기 저항 저감부(10)는 금속 재료로 형성되어 있어도 된다.
그 외, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 상기한 실시형태에서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 대체하는 것은 적절히 가능하다.
1, 201, 301, 401: 진동 모터(진동 발생 장치)
2, 202, 302: 스테이터
3, 203, 303, 403: 로터
10, 210, 310, 410: 공기 저항 저감부
11, 211, 311: 호형상부
13: 피복부
34: 걸림부
33, 233, 333, 433: 중추
33a, 233a, 333a, 433a: 외주면
33b, 233b, 333b: 상류측의 끝 가장자리
33c, 233c, 333c: 하류측의 끝 가장자리
100: 휴대전화(전자기기)
435: 경사면
436: 하류측의 선단
438: 상류측의 단면
O: 중심축(소정축)
L: 가상선

Claims (10)

  1. 스테이터와,
    상기 스테이터에 대해 소정축 둘레로 회전 가능하게 설치되며, 상기 소정축으로부터 어긋난 위치에 무게중심을 갖는 중추(重錘)를 갖는 로터와,
    상기 중추에 설치되며, 상기 로터가 회전할 때의 상기 중추에 대한 공기 저항을 저감하는 공기 저항 저감부를 구비하며,
    상기 중추가, 축방향에서 볼 때 반원형으로 형성되고,
    상기 공기 저항 저감부가, 상기 중추의 외주면에서의 상기 로터의 회전 방향의 상류측의 끝 가장자리와, 상기 회전 방향의 하류측의 끝 가장자리를 원호형으로 접속하는 호형상부를 가지며,
    상기 공기 저항 저감부가, 상기 로터에서의 축방향의 외측으로부터 상기 중추를 덮는 피복부를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 피복부와 상기 중추는, 걸림부에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터는 원판형으로 형성되며,
    상기 중추는, 상기 로터의 축방향에서 볼 때, 상기 로터의 외주면을 따른 원호형으로 형성되고,
    상기 중추에서의 상기 로터의 회전 방향의 하류측의 단면은, 상기 회전 방향의 상류측으로부터 상기 하류측을 향해, 상기 로터의 경방향의 내측으로부터 상기 경방향의 외측으로 경사지는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 축방향에서 볼 때, 상기 중추에서의 상기 하류측의 선단은, 상기 경방향을 따른 가상선보다 상기 하류측에 위치하는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중추에서의 상기 상류측의 단면은, 상기 가상선을 따른 평면으로 되어있는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 축방향에서 볼 때, 상기 경사면은, 상기 가상선과 교차하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 공기 저항 저감부는, 상기 경사면과 상기 가상선의 교점으로부터 상기 경사면의 상기 경방향의 외측 가장자리부까지의 거리를 L1로 하고, 상기 경사면과 상기 가상선의 교점으로부터 상기 경사면의 상기 경방향의 내측 가장자리부까지의 거리를 L2로 했을 때,
    L1＜L2
    를 만족하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 발생 장치.
  10. 청구항 1에 기재된 진동 발생 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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