WO2007148783A1 - 軸受構造及びこの軸受構造を用いた振動モータ - Google Patents

軸受構造及びこの軸受構造を用いた振動モータ Download PDF

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WO2007148783A1
WO2007148783A1 PCT/JP2007/062583 JP2007062583W WO2007148783A1 WO 2007148783 A1 WO2007148783 A1 WO 2007148783A1 JP 2007062583 W JP2007062583 W JP 2007062583W WO 2007148783 A1 WO2007148783 A1 WO 2007148783A1
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shaft
vibration motor
cylindrical portion
bush
peripheral surface
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Hiroyuki Ichizaki
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Nidec Corp
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    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/163Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/061Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses
    • H02K7/063Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses integrally combined with motor parts, e.g. motors with eccentric rotors

Definitions

  • the present invention relates to a bearing structure that facilitates transmission of vibrations of a rotating body, and a vibration motor that uses this bearing structure.
  • a vibration motor has been adopted as a silent notification function of a mobile phone.
  • the first type is a cylindrical vibration motor in which a casing containing a stator and a rotor and a weight are arranged in the axial direction. The axial dimension is larger than the radial dimension! / (For example, see Patent Document 1 for a cylindrical vibration motor).
  • the second type of vibration motor is a flat vibration motor in which a weight is arranged in a rotor and the rotor and stator are housed in a housing, and has a feature that the axial dimension is smaller than the radial dimension. (For example, refer to Patent Document 2 for a flat vibration motor).
  • FIG. Fig. 6 shows a cross-sectional view of a flat vibration motor cut along a plane including the center of rotation.
  • the flat vibration motor 1 is formed of a fixed shaft 2 arranged coaxially with the rotation center tree 1 and a sintered material which is arranged so as to face the shaft 2 in the radial direction and immersed in oil. Attached to the outer periphery of the sleeve 3, the rotor holder 4 fixed to the outer peripheral surface of the sleeve 3, the rotor magnet 5 fixed to the rotor holder 4, and a part of the outer periphery of the rotor holder 4 to generate rotational unbalance. A weight 6, a stator 7 disposed so as to face the rotor magnet 5 in the axial direction, and a housing 8 that accommodates them are provided.
  • Shaft 2 has both axial ends The portion is supported by the bottom wall portion and the cover portion of the housing 8, and the sleeve 3, the rotor holder 4, the mouth magnet 5, and the weight 6 constitute a rotating body.
  • a thrust washer 9 is attached to each axial end face of the sleeve 3, and a heat-resistant grease 8a is provided between the lower thrust washer 9 and the bottom wall of the housing 8, and the sleeve 3 is axially attached. The position is restricted.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-134865
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-336837
  • the conventional flat vibration motor 1 described above is configured to support the rotating body that generates vibration with the heat-resistant grease 8a, the vibration of the rotating body, particularly in the axial direction, is resistant to the heat-resistant grease 8a. In other words, it is absorbed in the case and is not transmitted to the housing 8. As a result, the flat-type vibration motor 1 has a problem that the vibration generated from the housing 8 is small, so that the vibration in the mobile phone is small and cannot play a role of sufficiently alerting the user. In addition, vibration motors used in mobile phones are intermittently operated repeatedly starting and stopping.
  • the weight 6 having a shorter bearing span as compared with the cylindrical vibration motor is disposed on the radially outer side, so that the load applied to the sleeve 3 is increased. As a result, there is a problem of shortening the bearing life.
  • the flat vibration motor 1 cannot be reduced in size in the radial direction and the axial direction.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a bearing structure that facilitates transmission of vibrations of a rotating body, and is sufficient for a housing. It is an object of the present invention to provide a vibration motor that transmits vibration and has a long bearing life and achieves downsizing in the radial and axial directions.
  • the bearing structure of the present invention has a shaft disposed coaxially with the rotation center axis, and a bearing portion that rotatably supports the shaft, and the bearing portion is subjected to plastic working such as press working of a steel plate. And a cylindrical portion formed by the above-described method.
  • the shaft is inserted inside the cylindrical portion, and the outer peripheral surface of the shaft is supported by the inner peripheral surface of the cylindrical portion.
  • the cylindrical portion of the bearing portion is formed by plastic working such as press working of a steel plate, so that the thickness of the cylindrical portion of the bearing portion can be reduced. It is possible to reduce the thickness of the portion in the radial direction. Further, since the cylinder portion can directly support the shaft vibration, the vibration is quickly transmitted to the bearing portion.
  • the shaft can be formed of a ceramic material.
  • the outer peripheral surface inserted through the cylindrical portion of the bearing portion of the shaft may be coated with a resin material.
  • a fluorine-based material is used as the resin material. Is desirable.
  • the shaft By coating the shaft with a resin material, it is possible to avoid direct metal contact between the shaft and the cylindrical portion of the bearing portion made of a steel plate even when the shaft is made of a metal material. In addition, seizure that easily occurs due to metal contact is less likely to occur, and a highly reliable bearing structure with a long bearing life can be provided.
  • the resin material is a fluorine-based material, it is possible to improve the anti-friction property against the bearing portion of the shaft.
  • the vibration motor of the present invention includes a rotor that has a rotor magnet and rotates around a rotation center axis, and a fixed body that includes a stator that is disposed so as to face the rotor magnet.
  • the rotating body is provided with a weight for making the rotational balance non-uniform, and the vibration caused by the unbalanced rotating body is transmitted to the stationary body.
  • the rotating body is coaxial with the rotation center axis. Is provided with a rotating shaft that protrudes along the rotation center axis, and a bearing that supports the shaft in a rotatable manner is provided on the stationary body, and a steel plate is formed on the bearing by plastic working such as pressing.
  • a cylindrical portion and the shaft is pressed against its tip It is characterized in that it is inserted inside the part and the outer peripheral surface of the shaft is rotatably supported by the inner peripheral surface of the cylindrical part.
  • the cylindrical portion of the bearing portion is formed by plastic working such as pressing a steel plate, so the bearing portion can be reduced in size, and the vibration motor can be reduced in size. Can be achieved.
  • the vibration due to the unbalance of the rotating body can be easily transmitted to the stationary body through the bearing.
  • the shaft can be formed of a ceramic material. This makes it possible to avoid metal contact with the bearing portion when the shaft is made of a metal material in contact with the bearing portion of the shaft, and seizure that tends to occur due to metal contact is less likely to occur. A highly reliable vibration motor with a long life can be provided.
  • the outer peripheral surface inserted into the cylindrical portion of the bearing portion of the shaft may be coated with a resin material.
  • a fluorine-based material is used as the resin material. It is desirable.
  • the shaft By coating the shaft with a resin material, it is possible to avoid direct metal contact between the shaft and the cylindrical portion of the bearing portion made of a steel plate even when the shaft is made of a metal material. In addition, seizure that is likely to occur due to metal contact is less likely to occur, and a highly reliable vibration motor with a long bearing life can be provided.
  • the resin material is a fluorine-based material, it is possible to improve the friction resistance against the shaft bearing.
  • the vibration motor includes a housing that accommodates the stator and the rotating body, and a flange that extends in a radial direction toward the stator side in the axial direction is formed in the cylindrical portion of the bearing portion.
  • a part of the housing can be configured.
  • the flange of the cylindrical portion of the bearing portion forms a part of the housing of the vibration motor, so that the impact and vibration received by the bearing portion from the shaft are directly transmitted to the outside as the vibration of the housing. This can improve the vibration transmission characteristics of the vibration motor.
  • an annular bush can be fixed to the base portion of the shaft opposite to the tip portion.
  • the bush has a disk portion and an annular protrusion formed by extending the outer periphery of the bush in the axial direction, and a ring serving as an outer peripheral surface of the bush.
  • the axial dimension of the outer peripheral surface of the protrusion is larger than the axial dimension of the inner peripheral surface of the disk part that becomes the inner peripheral surface of the bush, and the base of the shaft is fixed to the inner peripheral surface of the bush. Secure the rotor holder with the rotor magnet fixed to the outer peripheral surface.
  • the bearing is such that the cylindrical portion of the bearing portion is disposed radially inward from the annular projection of the bush, and a portion of the cylindrical portion is overlapped with a portion of the annular projection in the radial direction.
  • the bearing length of the part can be increased, which can contribute to the reduction of the axial dimension of the motor.
  • the base portion of the shaft is protruded from the rotating body on the side opposite to the tip portion, and the end surface thereof is configured to face a part of the casing that houses the stator and the rotating body in the axial direction.
  • the rotating body is rotating! Even when a direction vibration or impact is applied, it is possible to prevent the rotating body from coming into contact with the casing, and it is possible to maintain a good rotating state without hindering the rotation of the rotating body.
  • the bearing portion is configured by using a cylindrical portion that is open at both ends in the axial direction, and a thrust plate that is provided so as to close one opening of the cylindrical portion.
  • the shaft is inserted through the other opening of the cylindrical portion from the tip thereof, the shaft tip is brought into contact with the thrust plate to support the shaft in the axial direction, and the thrust plate is attached to the stator and A part of the housing that accommodates the rotating body can be configured.
  • the thrust plate that rotatably supports the shaft in the axial direction constitutes a part of the housing, the vibration received by the thrust plate from the shaft can be transmitted well to the outside of the housing. Monkey.
  • the thrust plate is formed in a plate shape and is deformed in the axial direction by applying stress to the outer peripheral portion of the thrust plate, the thrust plate has a panel property in the axial direction with respect to the shaft. Therefore, the shaft can be easily moved in the axial direction, and the thrust plate can transmit the vibration in the axial direction to the casing satisfactorily.
  • annular shoulder portion having a diameter larger than that of the cylindrical portion continuously from the cylindrical portion. It is also possible to provide a recess that leads to one of the openings on the inside of the shoulder, and to accommodate the thrust plate in this recess!
  • the vibration motor can be thinned in the axial direction by the thickness of the thrust plate.
  • the vibration motor configured as described above can be mounted on a portable device. Since this vibration motor can transmit vibrations to the outside well, for example, when a silent notification function is obtained in a mobile phone, it is possible to alert the user well.
  • an electronic component as a circuit component of the mobile phone is mounted on the circuit board in a state where the vibration motor is mounted on the circuit board housed in the mobile phone. It is attempted to reduce the number of processes by mounting. In the process of mounting electronic components, soldering is usually performed by reflow, so the circuit board is heated with the vibration motor mounted. For this reason, the conventional vibration motor uses a sintered material in which the lubricating oil is soaked in the bearing portion, and therefore, the vibration motor is heated during soldering, and the temperature of the lubricating oil rises. There was a possibility that the lubricant would flow out and evaporate from the bearing.
  • the above-described vibration motor of the present invention has a structure in which the shaft is supported by the cylindrical portion of the bearing portion. Therefore, it is possible to make a vibration motor with high reliability.
  • the radial thickness of the bearing portion can be reduced, and the vibration of the shaft can be quickly transmitted to the bearing portion.
  • the vibration motor of the present invention it is possible to reduce the size of the entire motor by having a long bearing life and achieving downsizing in the radial and axial directions. This makes it easier to transmit the vibration due to the unbalance of the rotating body to the stationary body through the bearing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a vibration motor according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view showing a stator of the vibration motor in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a vibration motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a vibration motor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a vibration motor according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a vibration motor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional vibration motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the vibration motor cut in the axial direction.
  • FIG. 2 is a plan view showing a stator of the vibration motor of FIG. In FIG. 2, the flexible circuit board 90 is omitted.
  • bearing portion 10 has a cylindrical portion 11 having both ends open, and cylindrical portion 11 is arranged such that the center of cylindrical portion 11 and rotation axis J 1 coincide.
  • the cylindrical portion 11 is formed by subjecting a steel plate to plastic working such as press caloe.
  • stainless steel is used as the material.
  • the cylindrical tube portion 11 is formed by drawing stainless steel.
  • a radially extending portion 11a spreading outward in the radial direction and an axially extending portion 1 lb extending in the axially lower side on the outer peripheral edge thereof are continuously formed.
  • An accommodation recess 11c is formed on the lower surface of the radial extension 11a and the inner peripheral surface of the axial extension l ib.
  • a flange l id extending outward in the radial direction is formed at the lower end edge of the axially extending portion l ib. This flange l id constitutes the lower surface of the casing 80 to be described later.
  • the accommodating recess 11c accommodates the thrust plate 20 so as to close the lower opening of the cylindrical portion 11, and is fixed to the axially extending portion ib.
  • the thrust plate 20 has a substantially disk shape and is made of a spring material, for example, panel steel.
  • the thrust plate 20 is fixed to the axial extension 1 lb by welding (specifically, laser welding). This thrust plate 20 also constitutes a part of the housing 80.
  • the shaft 30 that rotates about the rotation axis J1 is passed through the cylindrical portion 11 from its upper surface opening, the outer peripheral surface of the shaft 30 is supported by the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11, and the shaft 30 has a diameter. It can be rotated in the direction. Further, the lower end of the shaft 30 abuts on the upper surface of the thrust plate 20, whereby the shaft 30 is supported rotatably in the axial direction.
  • the shaft 30 is formed of a ceramic material.
  • a ceramic material generally has a higher specific gravity than a sintered material or a resin material. Therefore, the shaft 30 is made of a ceramic material, so that the shaft 30 can generate large vibrations. .
  • the shaft 30 is coated with a material having excellent friction resistance, such as a fluorine-based resin, on the outer peripheral surface of the portion inserted into the bearing portion 10. Thereby, the wear resistance of the shaft 30 with respect to the bearing portion 10 can be kept good.
  • the shaft 30 when the shaft 30 is formed of a material other than a ceramic material, for example, when it is made of stainless steel, the outer peripheral surface of the shaft 30 is coated with a resin material such as fluorine-based resin. Can prevent direct metal contact between the shaft 30 and the bearing 10. .
  • a resin material such as fluorine-based resin.
  • fluorine-based resin it is preferable to form a coating film with a thickness of several tens / zm.
  • An annular bush 40 is fixed to the upper portion of the shaft 30, that is, a portion protruding upward from the bearing portion 10.
  • the bush 40 is formed of a copper-based material such as brass.
  • the bush 40 is formed of a disk part 41 having a through hole in the center and an annular protrusion 42 formed by extending the outer periphery of the disk part 41 downward in the axial direction.
  • the bush 40 is fixed to the shaft 30 by applying an adhesive to the inner peripheral surface defining the through hole of the disk part 41 and passing the upper part of the shaft 30 through the through hole of the disk part 41.
  • An inner peripheral adhesive groove 41a is formed on the inner peripheral surface of the disk portion 41, and the adhesive strength is increased by holding the adhesive in this.
  • a rotor holder 50 is fixed to the outer peripheral surface of the annular protrusion 42 that is the outer peripheral surface of the bush 40.
  • the rotor holder 50 includes a cylindrical bush fixing portion 51 that faces the radially outer surface of the annular protrusion 42 and a top plate portion 52 that extends radially outward from the bush fixing portion 51.
  • the rotor holder 50 is formed by performing a plastic carriage such as a press carriage on a thin steel plate. Adhesive is applied to one of the outer peripheral surface of the annular protrusion 42 and the inner peripheral surface of the bush fixing portion 51, and both are attached and fixed by fitting the annular protrusion 42 to the bush fixing portion 51.
  • an outer peripheral adhesive groove 42a for filling an adhesive with the bush fixing portion 51 is formed on the outer peripheral surface of the annular protrusion 42.
  • a weight fixing portion 52a for fixing a weight 70 (to be described later) is continuously formed on a part of the outer peripheral portion of the top plate portion 52.
  • a disc-shaped and annular rotor magnet 60 is fixed to the lower surface of the top plate portion 52.
  • the weight 70 is formed in an arc shape as shown in FIG.
  • the shaft 30, the bush 40, the rotor holder 50, the rotor magnet 60, and the weight 70 constitute a rotating body, and the rest constitute a stationary body.
  • an annular protrusion 42 is formed on the outer peripheral portion, and the outer peripheral surface is compared with the axial dimension of the inner peripheral surface. A larger axial dimension is adopted, and the force is arranged so that the annular protrusion 42 overlaps the upper portion of the cylindrical portion 11 of the bearing portion 10 in the radial direction. Accordingly, it is possible to provide a vibration motor that can improve the fastening strength of the bush 40 and the rotor holder 50 while reducing the size of the vibration motor. Further, since the outer peripheral adhesive groove 42a is provided, the fastening strength of the bush 40 and the port holder 50 can be further improved. Therefore, a highly reliable vibration motor can be provided.
  • the fastening strength between the shaft 30 and the bush 40 can be improved because the inner circumferential adhesive groove 41a is formed in the fastening between the shaft 30 and the disk portion 41 of the bush 40. Therefore, a sufficient fastening strength can be obtained even if the fastening length between the shaft 30 and the bush 40 is short.
  • the casing 80 that constitutes the outer casing of the vibration motor includes a lower surface constituted by the flange l id of the bearing portion 10, a cylindrical portion 8 la and an upper wall portion that are fixed to the lower surface and accommodate the rotating body. And a cover part 81 having 8 lb.
  • the housing 80 is a hollow rectangular parallelepiped having a length and width of about 1 Omm and an axial height of about 2 mm.
  • the housing 80 is not limited to a hollow rectangular parallelepiped, and may be, for example, a hollow cylindrical shape.
  • a flexible circuit board 90 is fixed to the upper surface of the flange l id of the bearing portion 10 in the housing 80 by, for example, an adhesive.
  • the flexible circuit board 90 has an external connection portion 91, and an opening 82 is provided at a part of the joint portion of the casing 80 between the cover portion 81 and the flange l id. Part 91 extends outside.
  • the stator 100 On the upper surface of the flexible circuit board 90, the stator 100 is fixed with, for example, an adhesive.
  • the stator 100 is arranged to face the rotor magnet 60 with a small gap in the axial direction.
  • the stator 100 is formed by three coils 101 in which a coil wire is wound in an elliptical shape in which the major axis is twice the minor axis. Especially in this embodiment, these coils 101 are arranged 120 degrees equally (see Figure 2).
  • the shaft 30 and the bearing portion 10 are in direct contact with each other, and the bearing portion 10 is formed of a thin steel plate. Therefore, vibration when the shaft 30 rotates is directly affected by the bearing portion. Be told to 10. Further, since the flange portion id of the bearing portion 10 constitutes a part of the housing 80, the vibration received by the bearing portion 10 from the shaft 30 can be transmitted to the outside of the housing 80 as it is. Since the thrust plate 20 similarly constitutes a part of the lower surface of the casing 80, the vibration received by the thrust plate 20 from the shaft 30 can be transmitted to the casing 80 as it is.
  • the shaft 30 is formed with a protruding portion 31 that is higher in the axial direction than the upper surface of the disk portion 41 of the bush 40 and the upper surface of the top plate portion 52 of the rotor holder 50. Even if the rotating body moves upward in the axial direction due to an external impact or the like, the protruding portion 31 abuts against the cover portion 81 of the housing 80, thereby preventing further upward movement in the axial direction. There is no contact with the upper wall 81b. Therefore, since the shaft 30 and the cover 81 are only in contact with an external impact while the rotating body is rotating, stable vibration can be provided without significantly reducing the rotational speed. Can do.
  • FIGS. 3 to 5 are cross-sectional views of the vibration motor cut along the axis. 3 to 5, the same reference numerals as those described above indicate the same or corresponding elements, and only the differences will be described in detail in the following description.
  • the bearing part 200 includes a cylindrical part 210 whose center coincides with the rotational axis J1, a radial extension part 211 formed so as to extend radially outward from an axially lower side of the cylindrical part 210, and a radial extension part 211.
  • An axial extension 212 formed to extend from the outer peripheral edge downward in the axial direction, and a flange 213 extending radially outward from the lower end of the axial extension 212.
  • the axial extension 212 and the radial extension 211 constitute a shoulder portion, and the inner peripheral surface of the axial extension 212 and the lower surface of the radial extension 211 constitute an accommodation recess 214.
  • a plurality of opening holes 213a are formed in the flange 213 at positions close to the axial extension 212. It is made. Corresponding to each opening hole 213a, the lower end portion of the axially extending portion 212 is extended downward to form a force shim tooth 212a.
  • a U-shaped cut is made in the flange 213, and the opening portion 213a is formed by bending the inner portion where the cut is made downward, and the bent portion constitutes the force shim tooth 212a. .
  • the respective opening holes 213 a and the force squeezing teeth 212 a are arranged at substantially equal intervals around the axial extension 212.
  • the thrust plate 220 is accommodated in the accommodating recess 214 so as to block the lower opening of the cylindrical portion 210, and the outer peripheral side of the thrust plate 220 is deformed by plastically deforming each force shim tooth 212a radially inward.
  • the thrust plate 220 is fixed to the bearing portion 200 by being sandwiched in the axial direction by the lower surface of the radially extending portion 211 and the force shim teeth 212a.
  • the force squeezing teeth 212a come into contact with caulking, so that stress is applied in the axial direction.
  • the outer peripheral portion of the thrust plate 220 is distorted in the axial direction. Therefore, the thrust plate 220 has a panel property with respect to the axial direction.
  • the thrust plate 220 has a reaction force upward in the axial direction with respect to the shaft 30, and the shaft 30 can be moved in the axial direction. Therefore, it is possible to efficiently generate vibration in the axial direction of the rotating body.
  • the bearing portion 300 that supports the shaft 30 has a bottomed cylindrical shape having a cylindrical portion 301 and a bottom wall 302 that closes the lower surface of the cylindrical portion 301.
  • the bearing portion 300 is formed by plastic working such as press working on a steel plate.
  • a casing 310 that accommodates the rotating body and the stator 100 includes a bottom plate 311 and a cover portion 312.
  • a cylindrical fixing portion 31 la that is vertically raised from the bottom plate 311 by, for example, drawing processing is provided at the center of the bottom plate 311. It is formed in the body.
  • the outer periphery of the lower portion of the cylindrical portion 301 is fitted into the fixing portion 311a, and both are fixed by, for example, laser welding. As a result, the bearing portion 300 is fixed to the fixed portion 31 la.
  • a stator 100 is arranged on the upper surface of the bottom plate 311 via a flexible circuit board 90.
  • the vibration of the rotating body can be smoothly transmitted from the bearing portion 300 to the bottom plate 311.
  • the thickness of the bottom plate 311 can be made thinner.
  • the lower surface of the housing is the flange of the bearing
  • the bottom plate 311 of the casing 310 is separated from the bearing part 300.
  • the bottom plate 311 can be configured with a thin plate of 0.15 mm, for example. Therefore, a thinner vibration motor can be obtained.
  • the bearing portion 400 that supports the shaft 30 includes a cylindrical portion 401 and a flange 402 that extends radially outward from the lower end edge of the cylindrical portion 401.
  • the bearing portion 400 is formed by performing a plastic carriage such as a press carriage on the steel plate.
  • the flange 402 constitutes three legs arranged between the three coils 101.
  • a casing 410 that accommodates the rotating body and the stator 100 includes a bottom plate 411 and a cover portion 412, and a bearing portion 400 is fixed to the upper surface of the central portion of the bottom plate 411 and is fixed by laser welding the flange 402 to the bottom plate 411.
  • the shaft 30 passed through the cylindrical portion 401 of the bearing portion 400 is supported in the axial direction by the bottom plate 411 positioned at the lower surface opening of the cylindrical portion 401, and is supported in the radial direction by the cylindrical portion 401.
  • the vibration of the rotating body can be smoothly transmitted from the bearing portion 400 to the bottom plate 411, and the bottom plate of the housing 410 is similar to the case of the embodiment shown in FIG. 411 can be formed of a thin plate, and the motor can be thinned.
  • the vibration motor of the present invention can also be used as a vibration motor such as an electric toothbrush or a toy that can be used only with a mobile phone, and can be applied to various devices that require a silent notification function. .

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Abstract

 筐体に十分な振動を伝達しつつ、軸受寿命が長く、且つ径方向および軸方向に小型化を達成した軸受構造及び振動モータを提供する。  軸受部10は、鋼板を塑性加工、例えばプレス加工することにより形成される。軸受部10は、回転軸心J1と中心が一致する筒部11と、スラストプレート20を収容する収容凹部11cと、収容凹部11cから径方向に延びるフランジ11dとを備える。回転体のシャフト30は、軸受部10の筒部11内に挿通され、筒部11により回転自在に支持される。回転体の回転時に発生する振動は、シャフト30から軸受部10に伝えられ、さらにフランジ11dから外部に伝達される。

Description

明 細 書
軸受構造及びこの軸受構造を用いた振動モータ
技術分野
[0001] 本発明は、回転体の振動を伝達しやすくした軸受構造、及びこの軸受構造を用い た振動モータに関する。
背景技術
[0002] 従来から、携帯電話機の無音報知機能として、振動モータが採用されている。この 振動モータには、概ね二つのタイプがある。まず第 1のタイプは、ステータ及びロータ を収容した筐体とウェイトとを軸方向に配置した筒型振動モータであり、径方向寸法 に対して軸方向寸法が大き!/、と 、う特徴を有して 、る (筒型振動モータとしては、例 えば、特許文献 1参照)。振動モータの第 2のタイプは、ロータにウェイトを配置し、こ のロータ及びステータを筐体内に収容した扁平型振動モータであり、径方向寸法に 対して軸方向寸法が小さいという特徴を有している(扁平型振動モータとしては、例 えば、特許文献 2参照)。
[0003] 携帯電話機では、軸方向及び径方向に振動を発生させることができ、振動を確実 に使用者に伝達することができる筒型振動モータの採用が主流である。しかしながら 、携帯電話機内に様々な機能を搭載する必要があることから、最近では、大きなスぺ ースを必要とする筒型振動モータから、より小さなスペースにて機器内に収容するこ とができる扁平型振動モータの需要が増加して 、る。
[0004] 上述した扁平型振動モータの従来構造について、図 6を参照して説明する。図 6は 扁平型振動モータを回転中心を含む平面で切断した断面図を示している。
[0005] 扁平型振動モータ 1は、回転中心樹 1と同軸に配置された固定のシャフト 2と、シャ フト 2に対し径方向に対向するよう配置され、油を浸した焼結材料にて形成されたスリ ーブ 3と、スリーブ 3の外周面に固定されたロータホルダ 4と、ロータホルダ 4に固定さ れたロータマグネット 5と、ロータホルダ 4の外周の一部に取り付けられ、回転アンバラ ンスを発生させるウェイト 6と、ロータマグネット 5と軸方向に対向するように配置された ステータ 7と、これらを収容する筐体 8と、を備えている。シャフト 2は、その軸方向両端 部が筐体 8の底壁部及びカバー部で支持されており、スリーブ 3、ロータホルダ 4,口 ータマグネット 5及びウェイト 6が回転体を構成している。スリーブ 3の軸方向両端面に は、スラストヮッシャ 9がそれぞれ装着され、下側のスラストヮッシャ 9と筐体 8の底壁部 との間には、耐熱性榭脂 8aが設けられ、スリーブ 3を軸方向に位置規制している。
[0006] 特許文献 1:特開 2000— 134865号公報
特許文献 2:特開 2004— 336837号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 上述した従来の扁平型振動モータ 1は、振動を発生する回転体を耐熱性榭脂 8aで 支持する構成となっているため、回転体の特に軸方向の振動が耐熱性榭脂 8aで吸 収されてしまい、筐体 8に伝達されない問題がある。その結果、扁平型振動モータ 1 は筐体 8からの発生する振動が小さくなるために、携帯電話機における振動が小さく なり、使用者に十分に注意を喚起する役割を果たすことができない問題がある。また 携帯電話機にて使用される振動モータでは、起動及び停止を繰り返す間欠運転が 行われる。ところが、上述した扁平型振動モータ 1では、焼結材料で構成されたスリー ブ 3がシャフト 2と接触した状態で回転体が回転するため、起動と停止の繰り返しによ りスリーブ 3が削れやすくなり、スリーブ 3の肖 IJり粉がスリーブ 3とシャフト 2との間に入り 、焼き付きを発生し、シャフト 2がロックしてしまう可能性がある。
[0008] 特に扁平型振動モータ 1では、筒型振動モータと比較して軸受スパンが短ぐウェイ ト 6が径方向外側に配置されるために、スリーブ 3に加わる荷重が大きくなる。そのた め、軸受寿命が短くなる問題が発生する。力 tlえて、スリーブ 3自体が存在するために 扁平型振動モータ 1の径方向及び軸方向の小型化を達成することができない問題を 有している。
[0009] 本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回転体 の振動を伝達しやすくした軸受構造を提供することであり、また、筐体に十分な振動 を伝達しつつ、軸受寿命が長ぐ且つ径方向及び軸方向に小型化を達成した振動 モータを提供することである。
課題を解決するための手段 [0010] 本発明の軸受構造は、回転中心軸に同軸に配置されたシャフトと、このシャフトを回 転自在に支持する軸受部とを有し、軸受部に、鋼板をプレス加工等の塑性加工にて 成形された筒部を備え、シャフトを筒部の内側に挿通し、シャフトの外周面を筒部の 内周面にて支持することを特徴とするものである。
[0011] 本発明の軸受構造によれば、軸受部の筒部が鋼板のプレス加工等の塑性加工に よって形成されることにより、軸受部の筒部の肉厚を薄くすることができ、軸受部の径 方向の薄型化を図ることができる。また、シャフトの振動に対して筒部で直に支えるこ とができるため、軸受部への振動の伝達が速やかに行われる。
[0012] 上述した軸受構造において、シャフトをセラミック材料により成形することができる。
こうすることにより、シャフトの軸受部との接触において、シャフトが金属材料で構成し た場合の軸受部との金属接触を回避することができ、金属接触により発生しやすい 焼き付きが生じ難くなり、軸受寿命が長ぐ信頼性の高い軸受構造を提供することが できる。
[0013] また、上記軸受構造において、シャフトにおける軸受部の筒部に挿通される外周面 を、榭脂材料にてコーティングしてもよぐこの場合、榭脂材料としてフッ素系の材料 にすることが望ましい。
[0014] シャフトに榭脂材料をコーティングすることにより、シャフトを金属材料で構成した場 合であっても、シャフトと鋼板よりなる軸受部の筒部との直接的な金属接触を避けるこ とができ、金属接触により発生しやすい焼き付きが生じ難くなり、軸受寿命が長ぐ信 頼性の高い軸受構造を提供することができる。特に、榭脂材料をフッ素系の材料とす れば、シャフトの軸受部に対する耐摩擦特性を向上させることができる。
[0015] 本発明の振動モータは、ロータマグネットを有し回転中心軸の回りを回転する回転 体と、ロータマグネットと対向するよう配置されたステータを有する固定体とを有し、回 転体に、この回転体の回転バランスを不均一にするためのウェイトを備え、回転体の アンバランスに起因する振動を固定体に伝達するようにしたものであって、回転体に 、回転中心軸と同軸に配置され先端部が回転中心軸に沿って突出する回転シャフト を設け、固定体に、シャフトを回転自在に支持する軸受部を設け、軸受部に、鋼板を プレス加工等の塑性加工にて成形された筒部を設け、シャフトをその先端部力ゝら筒 部の内側に挿通し、シャフトの外周面を筒部の内周面にて回転自在に支持するよう にしたことを特徴とする。
[0016] 本発明の振動モータによれば、軸受部の筒部を、鋼板をプレス加工等の塑性加工 にて形成するため、軸受部の小型化を図ることができ、振動モータの小型化を図るこ とができる。カロえて、回転体のアンバランスによる振動を軸受部を通して固定体に伝 えやすくすることができる。
[0017] 上述した振動モータにおいて、シャフトをセラミック材料により成形することができる 。こうすること〖こより、シャフトの軸受部との接触において、シャフトが金属材料で構成 した場合の軸受部との金属接触を回避することができ、金属接触により発生しやすい 焼き付きが生じ難くなり、軸受寿命が長ぐ信頼性の高い振動モータを提供すること ができる。
[0018] また、上記振動モータにおいて、シャフトにおける軸受部の筒部に挿通される外周 面を、榭脂材料にてコーティングしてもよぐこの場合、榭脂材料としてフッ素系の材 料にすることが望ましい。
[0019] シャフトに榭脂材料をコーティングすることにより、シャフトを金属材料で構成した場 合であっても、シャフトと鋼板よりなる軸受部の筒部との直接的な金属接触を避けるこ とができ、金属接触により発生しやすい焼き付きが生じ難くなり、軸受寿命が長ぐ信 頼性の高い振動モータを提供することができる。特に、榭脂材料をフッ素系の材料と すれば、シャフトの軸受部に対する耐摩擦特性を向上させることができる。
[0020] また、前記振動モータにお 、て、ステータおよび回転体を収容する筐体を備え、軸 受部の筒部に、軸方向におけるステータ側に径方向に広がるフランジを形成し、この フランジにより筐体の一部を構成することができる。
[0021] このように、軸受部の筒部のフランジが振動モータの筐体の一部を構成することに よって、軸受部がシャフトから受けた衝撃や振動をそのまま筐体の振動として外部に 伝播することができ、振動モータの振動伝達特性が向上する。
[0022] さらに、本発明の振動モータにおいて、シャフトにおける先端部との反対側の基部 に環状のブッシュを固定することができる。このブッシュを円盤部とその外周部を軸方 向に延出させて形成された環状突部とを有する構成とし、ブッシュの外周面となる環 状突部の外周面の軸方向寸法を、ブッシュの内周面となる円盤部の内周面の軸方 向寸法より大きく形成し、ブッシュの内周面にシャフトの基部を固定し、ブッシュの外 周面にロータマグネットを固定したロータホルダを固定する。
[0023] シャフトとロータホルダとの間に環状突起を有するブッシュを介在させれば、ロータ ホルダとブッシュとの締結長を大きくとることができる。
[0024] この場合、軸受部の筒部を、ブッシュの環状突起より径方向内側に配置し、且つ、 筒部の一部を環状突起の一部と径方向に重ならせるのがよぐ軸受部の軸受長を大 きくとることができ、モータの軸方向寸法の縮小化にも寄与できる。
[0025] また、シャフトの基部を、先端部との反対側に回転体より突出させ、その端面を、ス テータ及び回転体を収容する筐体の一部に軸方向に対向させる構成とし、回転体が 軸方向においてステータとの反対側に移動した際に、シャフトのみが筐体に接触す るようにすれば、回転体の回転中にお!、てモータの姿勢が変わったりモータに軸方 向の振動,衝撃が加わった場合等でも、回転体が筐体に接触することを阻止でき、 回転体の回転を阻害することが無ぐ良好な回転状態を維持することができる。
[0026] 本発明の振動モータにおいて、軸受部を、軸方向両端が開口した筒部と、この筒 部の一方の開口を閉塞するように設けられたスラストプレートとを用いて構成し、回転 体のシャフトをその先端部より筒部の他方の開口より挿通し、シャフトの先端部をスラ ストプレートに当接することによりシャフトの軸方向の支持を行うようにし、且つ、スラス トプレートを、ステータ及び回転体を収容する筐体の一部を構成するようにすることが できる。
[0027] これによると、シャフトを軸方向に回転支持するスラストプレートが筐体の一部を構 成するため、スラストプレートがシャフトから受ける振動を筐体の外部に良好に伝達す ることがでさる。
[0028] この場合、スラストプレートを板状に形成し、スラストプレートの外周部に応力をかけ ることにより軸方向に変形させる構成とすれば、スラストプレートはシャフトに対して軸 方向にパネ性を有することとなり、シャフトを軸方向に移動させやすくなり、スラストプ レートは軸方向の振動を筐体に良好に伝達することができる。
[0029] また、前記軸受部において、筒部に連続してこの筒部より大径の環状ショルダー部 を形成し、ショルダー部の内側に一方の開口に通じる凹部を設け、この凹部にスラス トプレートを収容するようにしてもよ!、。
[0030] 従って、スラストプレートを収容凹部に収容することができるので、スラストプレート分 の厚さだけ振動モータは軸方向に薄型化を図ることができる。
[0031] このように構成された振動モータは、携帯機器に搭載することができる。この振動モ ータは振動を良好に外部に伝達することができるので、例えば、携帯電話機におい ては無音報知機能を得る場合において、良好に使用者に注意喚起することができる
[0032] ここで、特に携帯電話機においては、その製造過程で、携帯電話機内に収容され る回路基板に振動モータを搭載した状態で、携帯電話機の回路構成部品としての電 子部品を回路基板に実装することによって工程削減を図ることが行われている。そし て電子部品を実装する工程では、通常、リフローにて半田付け作業を行うので回路 基板は振動モータを搭載した状態で加熱されることになる。そのため、従来の振動モ ータでは、軸受部に潤滑油を浸した焼結材料ゃ榭脂材料を使用していることから、半 田付け作業時に振動モータが加熱され、潤滑油が温度上昇して膨張し、軸受部より 潤滑油が流出したり蒸発してしまう可能性があった。その結果、軸受寿命を大幅に低 下させてしまう問題が発生していた。し力しながら、上述した本発明の振動モータで は、軸受部の筒部によりシャフトを支持する構成であるため、従来と同様の電子部品 の実装作業を行っても、軸受寿命を低下させることが全くなぐ信頼性の高い振動モ ータとすることができる。
発明の効果
[0033] 本発明の軸受構造によれば、軸受部の径方向の薄型化を図ることができ、シャフト の振動を軸受部へ速やかに伝えることができる。
[0034] 本発明の振動モータによれば、軸受寿命が長ぐ且つ径方向及び軸方向に小型化 を達成し、モータ全体の小型化を図ることができる。カロえて、回転体のアンバランスに よる振動を軸受部を通して固定体に伝えやすくすることができる。
図面の簡単な説明
[0035] [図 1]本発明の一実施形態による振動モータの断面図である。 [図 2]図 1の振動モータのステータを示す平面図である。
[図 3]本発明の他の実施形態による振動モータの断面図である。
[図 4]本発明のさらに他の実施形態による振動モータの断面図である。
[図 5]本発明の別の実施形態による振動モータの断面図である。
[図 6]従来の振動モータを示した断面図である。
符号の説明
[0036] 10、 200、 300、 400 軸受部
11、 210、 301、 401 筒部
11c 収容凹部
l ld、 213 フランジ
20、 220 スラス卜プレー卜
30 シャフト
40 ブッシュ
41 円盤部
42 環状突部
50 ロータホノレダ
60 ロータマグネット
70 ウェイト
80、 310、 410 筐体
81 カバー部
100 ステータ
311, 411 底板
発明を実施するための最良の形態
[0037] <振動モータの全体構造 >
本発明の一実施形態による軸受構造及び振動モータについて図 1及び図 2を参照 して説明する。図 1は、振動モータを軸方向に切断した断面図である。図 2は、図 1の 振動モータのステータを示した平面図である。尚、図 2において、フレキシブル回路 基板 90は省略している。 [0038] 図 1を参照して、軸受部 10は、両端が開口した筒部 11を有し、筒部 11の中心と回 転軸心 J 1とが一致するように筒部 11が配置されて 、る。筒部 11は鋼板をプレスカロェ 等の塑性加工することにより形成される。材料としては、例えばステンレス鋼が用いら れる。本実施形態では、ステンレス鋼を絞り加工することにより、円筒状の筒部 11を 形成している。筒部 11の軸方向下側には、径方向外側に広がる径方向延長部 11a 及びその外周縁に軸方向下側に延びる軸方向延長部 1 lbが連続して形成され、こ れらが環状ショルダー部を構成する。この径方向延長部 11aの下面及び軸方向延長 部 l ibの内周面にて収容凹部 11cが形成される。軸方向延長部 l ibの下端縁には 径方向外側に広がるフランジ l idが形成される。このフランジ l idは、後述する筐体 8 0の下面を構成する。
[0039] 収容凹部 11cには、筒部 11の下側の開口を塞ぐようにスラストプレート 20が収容さ れ、軸方向延長部 l ibに固定される。スラストプレート 20は、略円板状であり、ばね 性を有する材料、例えば、パネ鋼にて形成される。本実施形態では、スラストプレート 20の軸方向延長部 1 lbへの固定は溶接 (具体的にはレーザー溶接)にて行われる。 このスラストプレート 20も筐体 80の一部を構成する。
[0040] 回転軸心 J1を回転中心として回転するシャフト 30は、筒部 11にその上面開口から 揷通され、シャフト 30の外周面が筒部 11の内周面により支持され、シャフト 30が径方 向に回転可能になっている。また、シャフト 30の下端はスラストプレート 20の上面に 当接し、それによりシャフト 30は軸方向に回転可能に支持される。本実施形態では、 シャフト 30はセラミック材料にて形成される。セラミック材料は、一般的に焼結材料や 榭脂材料と比較して比重が大きいため、シャフト 30がセラミック材料にて形成されるこ とにより、シャフト 30は振動を大きく発生させることが可能となる。このシャフト 30には 、軸受部 10に挿通される部分の外周面に、耐摩擦特性の優れた材料、例えばフッ素 系榭脂がコーティングされている。これにより、軸受部 10に対するシャフト 30の耐摩 耗性を良好に保つことができる。
[0041] ここで、シャフト 30をセラミック材料以外の材料カゝら形成する場合、例えばステンレ ス鋼で構成する場合、シャフト 30の外周面をフッ素系榭脂等の榭脂材料でコーティ ングすることにより、シャフト 30と軸受部 10との直接的な金属接触を防ぐことができる 。シャフト 30にフッ素系榭脂をコーティングする場合は、数十/ z mの厚さのコーティン グ膜を形成するのがよい。
[0042] シャフト 30の上部、つまり軸受部 10より上側に突出した部分には、環状のブッシュ 4 0が固定されている。好ましくは、ブッシュ 40は、真鍮等の銅系材料にて形成される。 このブッシュ 40は、中心に貫通孔を有する円盤部 41とこの円盤部 41の外周部を軸 方向下側に延長させて形成した環状突部 42とから形成されている。円盤部 41の貫 通孔を規定する内周面に接着剤を塗布し、この円盤部 41の貫通孔にシャフト 30の 上部を揷通することにより、ブッシュ 40がシャフト 30に固定される。円盤部 41の内周 面には内周接着溝 41aが形成されており、これに接着剤を保持させることにより接着 強度を高めている。
[0043] シャフト 30が軸受部 10に揷通され且つブッシュ 40がシャフト 30に固定された状態 では、ブッシュ 40の環状突部 42の一部と筒部 11の上部とは径方向に重なるようにな つている。すなわち、円盤部 41の下面と環状突部 42の内周面との間に形成された下 側に開口している凹部に筒部 11の上部が収容される。これにより、シャフト 30の軸方 向寸法が小さくても筒部 11の軸方向の長さを比較的大きくとることができる。したがつ て軸受部 10に径方向に過剰な負荷が加わることを防ぐことができる。その結果、軸受 部 10の軸受寿命を延ばすことができる。
[0044] ブッシュ 40の外周面である環状突部 42の外周面には、ロータホルダ 50が固定され ている。ロータホルダ 50は、環状突部 42の径方向外側の面に対向する円筒状ブッ シュ固定部 51とこのブッシュ固定部 51から径方向外側に延びる天板部 52とから構 成される。好ましくは、ロータホルダ 50は、薄板鋼板にプレスカ卩ェ等の塑性カ卩ェを行 うことにより形成される。環状突部 42の外周面とブッシュ固定部 51の内周面との一方 に接着剤を塗布し、環状突部 42をブッシュ固定部 51に嵌合するかたちで両者が接 着固定される。環状突部 42の外周面には、ブッシュ固定部 51との間に接着剤を充 填するための外周接着溝 42aが形成される。天板部 52の外周部の一部には、後述 するウェイト 70を固定するためのウェイト固定部 52aが連続して形成されている。
[0045] 天板部 52の下面には、円盤状かつ環状のロータマグネット 60が固定されている。
またロータマグネット 60の径方向外側におけるウェイト固定部 52aに対応する位置に は、回転アンバランスを発生させるウェイト 70が固定されている。ウェイト 70は図 2に 示すように弧状に形成されている。本実施形態の振動モータでは、シャフト 30、ブッ シュ 40、ロータホルダ 50、ロータマグネット 60、及びウェイト 70にて回転体を構成し、 それ以外は、固定体を構成する。
[0046] 本実施形態の振動モータでは、シャフト 30とロータホルダ 50とを連結するブッシュ 4 0として、外周部に環状突部 42を形成して内周面の軸方向寸法に比して外周面の軸 方向寸法を大きくしたものを採用し、し力も、環状突部 42が軸受部 10の筒部 11の上 部と径方向に重なるように配置している。これにより、振動モータの小型化を図りつつ も、ブッシュ 40及びロータホルダ 50の締結強度を向上させることのできる振動モータ を提供することができる。さらに外周接着溝 42aを設けているので、ブッシュ 40及び口 ータホルダ 50の締結強度をより向上させることができる。したがって信頼性の高い振 動モータを提供することができる。またシャフト 30とブッシュ 40の円盤部 41との締結 においても、内周接着溝 41aが形成されていることより、シャフト 30とブッシュ 40との 締結強度を向上させることができる。したがって、シャフト 30とブッシュ 40との締結長 が短くても十分な締結強度を得ることができる。
[0047] 振動モータの外筐を構成する筐体 80は、軸受部 10のフランジ l idにて構成される 下面と、この下面に固定され、回転体を収容する筒部 8 laおよび上壁部 8 lbを有す るカバー部 81と、から構成される。特に本実施形態では、筐体 80は縦横それぞれ 1 Omm程度、および軸方向高さ 2mm程度の中空の直方体である。勿論、筐体 80は 中空の直方体に限ることなぐ例えば、中空円筒形状であってもよい。
[0048] 筐体 80における軸受部 10のフランジ l idの上面には、フレキシブル回路基板 90 が例えば粘着剤にて固定されている。フレキシブル回路基板 90は、外部接続部 91 を有し、筐体 80におけるカバー部 81とフランジ l idとの接合部の一部には開口部 82 が設けられており、その開口部 82より外部接続部 91は外部に延出する。
[0049] フレキシブル回路基板 90の上面には、ステータ 100が例えば接着剤にて固定され る。ステータ 100は、ロータマグネット 60と軸方向に小さな間隙を介して対向して配置 される。またステータ 100はコイル線を長軸が短軸に対して 2倍となる楕円形状にて 卷回されてなる 3個のコイル 101にて形成される。特に本実施形態では、これらコイル 101が 120度等配にて配置されて 、る (図 2参照)。
[0050] 本実施形態の振動モータでは、シャフト 30と軸受部 10とが直接接触し、軸受部 10 は薄板の鋼板にて形成されているので、シャフト 30が回転する際の振動が直接軸受 部 10に伝えられる。また、軸受部 10はそのフランジ l idが筐体 80の一部を構成する ため、軸受部 10がシャフト 30から受けた振動をそのまま筐体 80の外部に伝達するこ とができる。カロえて、スラストプレート 20も同様に筐体 80の下面の一部を構成するた め、スラストプレート 20がシャフト 30から受けた振動をそのまま筐体 80に伝達すること ができる。
[0051] シャフト 30には、ブッシュ 40の円盤部 41の上面およびロータホルダ 50の天板部 52 の上面より軸方向に高くなる突出部 31が形成されている。外部衝撃等により回転体 が軸方向上側に移動したとしても、突出部 31が筐体 80のカバー部 81に当接するこ とにより、それ以上の軸方向上側への移動が阻止され、ロータホルダ 50が上壁部 81 bに接触することがない。したがって、回転体が回転している最中における外部衝撃 に対しても、シャフト 30とカバー部 81とが接触するのみであるので、回転数を大幅に 低下させることなく安定した振動を提供することができる。
[0052] <他の実施形態 >
次に本発明の他の好ましい実施形態による振動モータについて図 3〜図 5を参照 して説明する。図 3〜図 5はそれぞれ、振動モータを軸心線に沿って切断した断面図 である。図 3〜図 5において、前記した符号と同一符号のものは同一若しくは相当す るものを示すものとし、以下の説明では、異なる点についてのみ詳述する。
[0053] まず、図 3に示す実施形態を説明する。軸受部 200は、回転軸心 J1と中心が一致 する筒部 210、この筒部 210の軸方向下側から径方向外側に延びるように形成され る径方向延長部 211、径方向延長部 211の外周縁から軸方向下側に延びるように形 成される軸方向延長部 212、及び軸方向延長部 212の下端部から径方向外側に延 びるフランジ 213を備える。軸方向延長部 212及び径方向延長部 211がショルダー 部を構成し、軸方向延長部 212の内周面及び径方向延長部 211の下面が収容凹部 214を構成する。
[0054] フランジ 213には、軸方向延長部 212に近接した位置に複数の開口孔 213aが形 成されている。この各開口孔 213aに対応して軸方向延長部 212の下端部を下側に 延出して力シメ歯 212aが形成されている。本実施形態では、フランジ 213にコ字状 の切り込みを入れ、切り込みを入れた内側の部分を下側に折り曲げることにより開口 孔 213aを形成しており、折り曲げた部分が力シメ歯 212aを構成する。各開口孔 213 a及び力シメ歯 212aは、軸方向延長部 212の周りにほぼ等間隔に配置される。
[0055] 収容凹部 214にはスラストプレート 220が筒部 210の下側開口を塞ぐように収容さ れ、各力シメ歯 212aを径方向内側に塑性変形させることによって、スラストプレート 2 20の外周側が径方向延長部 211の下面と力シメ歯 212aによって軸方向に挟持され 、これによりスラストプレート 220が軸受部 200に固定される。
[0056] スラストプレート 220の外周側には、力シメ歯 212aがカシメによって当接するので、 軸方向に応力が加わる。これによりスラストプレート 220の外周部は軸方向に歪む。し たがって、スラストプレート 220は、軸方向に対してパネ性を有することとなる。その結 果、スラストプレート 220は、シャフト 30に対して軸方向上側への反力を有することと なり、シャフト 30を軸方向に移動させることができる。したがって、回転体の軸方向の 振動を効率よく発生させることができる。
[0057] つぎに、図 4に示す実施形態を説明する。シャフト 30を支持する軸受部 300は、筒 部 301とこの筒部 301の下面を閉塞する底壁 302とを有する有底筒形状とされる。好 ましくは、軸受部 300は、鋼板をプレス加工等の塑性加工することにより形成されて いる。回転体及びステータ 100を収容する筐体 310は、底板 311とカバー部 312とか らなり、底板 311の中央部には例えば絞り加工によりこの底板 311より垂直に立ち上 力 た筒状固定部 31 laがー体に形成されている。筒部 301の下部外周は固定部 3 11aに嵌合されており、両者は例えばレーザー溶接することにより固定されている。こ れにより軸受部 300は固定部 31 laに固定される。底板 311の上面にはステータ 100 がフレキシブル回路基板 90を介して配置されている。
[0058] この構成によれば、図 1及び図 3で説明した実施形態の場合と同様に、回転体の振 動を軸受部 300から底板 311に円滑に伝えることができる。加えて、この実施形態で は、筐体 310の底板 311を軸受部 300とは独立して構成することができるため、底板 311の板厚をより薄くすることが可能となる。つまり、筐体の下面を軸受部のフランジ で構成する場合には、軸受部の筒部を塑性加工で形成する必要上、鋼板の板厚を 0 . 2mm程度確保する必要がある力 筐体 310の底板 311を軸受部 300と別部品に する構成であれば、底板 311を例えば 0. 15mmの薄板で構成することが可能となる 。したがって、より薄型の振動モータを得ることができることになる。
[0059] つぎに、図 5に示す実施形態を説明する。シャフト 30を支持する軸受部 400は、筒 部 401とこの筒部 401の下端縁より径方向外方に延出したフランジ 402とからなる。 好ましくは、軸受部 400は、鋼板に対してプレスカ卩ェ等の塑性カ卩ェを行うことにより形 成されている。フランジ 402は 3つのコイル 101の間に配置される 3つの脚を構成して いる。回転体及びステータ 100を収容する筐体 410は、底板 411とカバー部 412とか らなり、底板 411の中央部上面に軸受部 400が、フランジ 402を底板 411にレーザー 溶接することにより固定されて 、る。軸受部 400の筒部 401に揷通されたシャフト 30 は、先端部が筒部 401の下面開口に位置する底板 411によって軸方向に支持され、 筒部 401によって径方向に支持される。
[0060] この実施形態の構成によれば、回転体の振動を軸受部 400から底板 411に円滑に 伝えることができる上、図 4で示した実施形態の場合と同様に、筐体 410の底板 411 を薄板で構成することが可能となり、モータの薄型化が実現できる利点がある。
[0061] 以上、本発明の好ましい実施形態について記載した力 本発明は上記実施形態に 限定されることなぐ特許請求の範囲の記載の範囲にぉ 、て種々変形が可能である 産業上の利用可能性
[0062] 本発明の振動モータは、携帯電話機だけでなぐ電動歯ブラシや玩具等の振動モ ータとしても利用することができ、無音報知機能を必要とする種々の機器に応用でき るものである。

Claims

請求の範囲
[1] 回転中心軸に同軸に配置されたシャフトと、
該シャフトを回転自在に支持する軸受部と、
を有する軸受構造であって、
前記軸受部は、鋼板を塑性加工することにより形成された筒部を有し、 前記シャフトは前記筒部の内側に挿通され、前記シャフトの外周面が前記筒部の 内周面にて支持されていることを特徴とする軸受構造。
[2] 前記シャフトは、セラミック材料にて形成されていることを特徴とする請求項 1に記載 の軸受構造。
[3] 前記シャフトにおける前記筒部に挿通される外周面は、榭脂材料にてコーティング されて ヽることを特徴とする請求項 1に記載の軸受構造。
[4] 前記榭脂材料はフッ素系の材料であることを特徴とする請求項 3に記載の軸受構 造。
[5] ロータマグネットを有し回転中心軸の回りを回転する回転体と、
前記ロータマグネットと対向するよう配置されたステータを有する固定体と、を有し、 前記回転体には、該回転体の回転バランスを不均一にするためのウェイトが備えら れ、該回転体の回転アンバランスに起因する振動を前記固定体に伝達する振動モ ータであって、
前記回転体は、前記回転中心軸と同軸に配置された回転シャフトを有し、 前記固定体は、前記シャフトを回転自在に支持する軸受部を有し、
前記軸受部は、鋼板を塑性加工することにより形成された筒部を有し、 前記シャフトがその先端部力 前記筒部の内側に挿通され、前記シャフトの外周面 が前記筒部の内周面にて回転自在に支持されていることを特徴とする振動モータ。
[6] 前記シャフトは、セラミック材料にて形成されていることを特徴とする請求項 5に記載 の振動モータ。
[7] 前記シャフトの前記軸受部に挿通される外周面は、榭脂材料にてコーティングされ て 、ることを特徴とする請求項 5に記載の振動モータ。
[8] 前記榭脂材料はフッ素系の材料であることを特徴とする請求項 7に記載の振動モー タ。
[9] 前記ステータ及び前記回転体を収容する筐体を備え、
前記筒部には、軸方向における前記ステータ側に径方向に広がるフランジが形成 され、
前記フランジが前記筐体の一部を構成することを特徴とする請求項 5に記載の振動 モータ。
[10] 前記シャフトにおける前記先端部との反対側の基部には、環状のブッシュが固定さ れており、該ブッシュは円盤部とその外周部を軸方向に延長して形成された環状突 部とを有し、該ブッシュの外周面となる前記環状突部の外周面の軸方向寸法力 ブッ シュの内周面となる前記円盤部の内周面の軸方向寸法より大きく形成されており、 該ブッシュの前記内周面に前記シャフトの前記基部が固定され、前記ブッシュの前 記外周面に前記ロータマグネットを固定したロータホルダが固定されていることを特 徴とする請求項 5に記載の振動モータ。
[11] 前記軸受部の前記筒部は、前記環状突部より径方向内側に配置され、且つ、前記 筒部の一部が前記環状突部の一部と径方向に重なっていることを特徴とする請求項
10に記載の振動モータ。
[12] 前記シャフトの基部は、前記先端部との反対側が前記回転体より突出しており、 当該シャフトの基部の端面が、前記ステータおよび前記回転体を収容する筐体の 一部にに軸方向に対向しており、前記回転体が軸方向において前記ステータとの反 対側に移動した際に、前記シャフトのみが前記筐体に接触することを特徴とする請求 項 10に記載の振動モータ。
[13] 前記軸受部は、軸方向両端が開口した前記筒部と、該筒部の一方の開口を閉塞 するように設けられたスラストプレートとを有してなり、
前記回転体のシャフトがその先端部より前記筒部の他方の開口より挿通され、該シ ャフトの先端部が前記スラストプレートに当接することにより該シャフトの軸方向の支 持を行い、
且つ、前記スラストプレートは、前記ステータおよび前記回転体を収容する筐体の 一部を構成することを特徴とする請求項 5に記載の振動モータ。
[14] 前記スラストプレートは、円板状に形成され、
前記スラストプレートの外周部に応力をかけることにより該スラストプレートを軸方向 に変形させることを特徴とする請求項 13に記載の振動モータ。
[15] 前記軸受部には、前記筒部に連続して該筒部より大径の環状ショルダー部が形成 されており、該ショルダー部の内側には前記一方の開口に通じる凹部が設けられ、当 該凹部に前記スラストプレートが収容されていることを特徴とする請求項 13に記載の 振動モータ。
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