(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流子とブラシによって電機子に通電するようにした円筒形マイクロモータの一端から突出したシャフトに偏心ウエイトを固定し，該偏心ウエイトを部分円偏心させながら回転させることで，振動を発生させるようにした円筒形マイクロ振動モータにおいて，上記シャフトが弾性限界以上に曲がるのを防止するシャフト曲がり防止用突起を少なくとも上記偏心ウエイトの他端面側外周部に形成しており、円筒形マイクロモータのモータハウジングはモータハウジングの一端部を閉じるメタルハウジングを備え、メタルハウジングはモータハウジング内に納まっており、モータハウジングの偏心ウエイト側端面の位置にシャフトのスリーブ軸受けを設けてあることを特徴とする円筒形マイクロ振動モータ。
【請求項２】
上記シャフト曲がり防止用突起は，上記シャフトと同心状に形成された円環状のものであることを特徴とする請求項１に記載の円筒形マイクロ振動モータ。
【請求項３】
上記円筒形マイクロ振動モータは，上記シャフト曲がり防止用突起によって上記偏心カウンタによって形成された凹部位置及び上記円筒形マイクロモータの他端に形成された凹部位置にシャフト抜け止めボスを当該シャフトに係合させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒形マイクロ振動モータ。
【請求項４】
上記偏心ウエイトは，その内周部の軸方向の長さを短く形成し，外周部を軸方向の長さを長く形成することで，内周部よりも外周部の重量を重く形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の円筒形マイクロ振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，整流子とブラシによって電機子に通電するようにした円筒形マイクロモータの一端から突出したシャフトに偏心ウエイトを固定し，該偏心ウエイトを部分円偏心させながら回転させることで，振動を発生させるようにした円筒形マイクロ振動モータに関し，ページャ（呼び出し装置），マッサージャー等の振動アラーム装置など振動源を必要とする装置に使用される。
【０００２】
【従来技術】
例えば，ページャ（所謂，ポケットベルと言われている）では，電話の呼び出しがあったことを知らせるのに，近年では音で知らせる代わりに振動方式で知らせることが行われている。この振動を起こさせる方式のページャでは，図５に示すように円筒形マイクロモータ（この実施例では，カップ形コアレスモータとなっている）２’のシャフト３に半円状の偏心ウエイト（分銅，偏心カウンタ，偏心カムともいう）４’を固定してあり，シャフト３が回転すると偏心ウエイト４’は部分円偏心して回転するため，その振動が円筒形マイクロモータ２’の本体，即ちカップ形モータケーシング５’に伝わるので，この偏心ウエイト付の円筒形マイクロ振動モータ１’を取り付けたページャの筐体にその振動が伝播し，ページャを身に付けたものがその振動を感じ取ることで，電話の呼び出しがあることを知り得る。
【０００３】
尚，６は円筒形ベアリングハウス，７，８はオイルレスメタル等のスリーブ軸受［ベアリングを用いても良い］，９は抜け止めボス，１０はルミラー等のライナー，１１は周方向にＮ極，Ｓ極の磁極を有する２極の円柱形界磁マグネット，１３は整流子片群からなる整流子１２を有する整流子ハブ，１４は整流子１２と摺接するブラシ，１５は整流子ハブ１３に装着された円筒形コアレス電機子，１６はライナー，１７はレットリング，１８はブラシハブを兼ねた蓋体，１９はリード線を示す。
【０００４】
以上の構成あるいはそれに類似した従来の円筒形マイクロ振動モータ１’のものは，その直径サイズが殆ど６ｍｍ以上のものとなっている。
【０００５】
【発明の課題】
然るに，昨今では，ページャも小型或は薄型化のものも要求されるようになってきたが，従来のような円筒形マイクロ振動モータ１’の構造によると，例えば，直径４ｍｍといったような超極細形状にした場合には，必然的にシャフト３も直径サイズの小さなものを用いることになり，落下テストを行った場合には，偏心ウエイト４’の重量が重いため，偏心ウエイト４’を取り付けたシャフト３根元部分が曲がり，偏心ウエイト４’の他端部分が円筒形マイクロモータ２’の一端面部に当接したり，摺動することになるので，起動不良，あるいは大きな摺動音を発生するので，テスト落ちし，ユーザーに採用して貰えない結果を招いていた。
【０００６】
そこで，シャフト３の曲がりを防止するために偏心ウエイト４’の軸方向の長さなどを短くして重量を軽くすると，円筒形マイクロ振動モータ１’を外径サイズが４ｍｍといった小さなものにした場合には，偏心ウエイト４’の重量が軽いために大きな振動が得られない欠点がある。
【０００７】
また偏心ウエイト４’の他端面間と円筒形マイクロモータ２’の一端面間のシャフト３部分にシャフト抜け止めボス９を係合しているので，円筒形マイクロモータ２’の他端面側にシャフト３が移動する距離が規制され，この結果，偏心ウエイト４’の他端部分が円筒形マイクロモータ２’の一端面に当接するのを防いでいるが，抜け止めボス９の厚み分だけ偏心ウエイト４’と円筒形マイクロモータ２’の一端面の空隙長が増加するため，偏心ウエイト４’の振れが大きくなり，上記シャフト曲がりの増加を招くのみならず，抜け止めボス９の厚み分だけ円筒形マイクロ振動モータ１’の長さも増加する欠点がある。
【０００８】
また円筒形マイクロ振動モータ１’においては，上記のように抜け止めボス９があるために，電機子１５を含む回転子の他端方向への移動を規制できるが，該回転子の一端方向への抜け止めを規制する手段がないために，回転子が一端方向へ移動し，電機子１５の一端と円筒形マイクロモータ２’の一端面とが擦れあったりして，電機子１５の断線や大きな摺動音が発生する欠点がある。
【０００９】
即ち，本発明の課題は，まず第１に，外径サイズが小さな円筒形マイクロ振動モータ１を構成した場合にも，偏心ウエイト４の重量が軽くなっても大きな振動が得られるようにすることにある。
【００１０】
第２に，シャフト曲がりが生じにくい偏心ウエイト構造にして，落下テストによるもシャフト曲がり検査に極めて合格する確率を高くし，信頼性を高くすることにある。
【００１１】
第３に，シャフト３（回転子）の軸方向の抜け，移動を制限し，シャフト３（回転子）の軸方向振動量を極めて小さくすることにより，電機子などの断線，騒音を発生しないようにすることにある。
【００１２】
第４に，従来のような箇所にシャフト抜け止めボス９を用いた場合にも，該シャフト抜け止めボス９の厚み分だけ，偏心ウエイト４と円筒形マイクロモータ間の空隙長を増加しないようにし，シャフト曲がり防止を図ると共に，円筒形マイクロ振動モータの軸方向の長さを増加しないようにすることにある。
【００１３】
【課題を達成するための手段】
かかる本発明の課題は，シャフトが弾性限界以上に曲がるのを防止するシャフト曲がり防止用突起を少なくとも上記偏心ウエイトの他端面側外周部に形成したことで達成できる。
【００１４】
別の課題は，上記シャフト曲がり防止用突起をシャフトと同心状に形成された円環状のものとすることで達成できる。
【００１５】
別の課題は，上記シャフト曲がり防止用突起によって上記偏心カウンタによって形成された凹部位置及び上記円筒形マイクロモータの他端に形成された凹部位置にシャフト抜け止めボスを当該シャフトに係合させることで達成できる。
【００１６】
更にまた別の課題は，上記偏心ウエイトを，その内周部の軸方向の長さを短く形成し，外周部を軸方向の長さを長く形成することで，内周部よりも外周部の重量を重く形成したものとすることで達成できる。
【００１７】
【作用】
図１及び図２に示す第１実施例の円筒形マイクロ振動モータ１を代表して説明すると，シャフト３が弾性限界以上に曲がるのを防止するシャフト曲がり防止用突起１９−１を少なくとも偏心ウエイト４−１の他端面（図面では下端面）外周部に一体形成しているため，円筒形マイクロ振動モータ１が落下して極度に高い衝撃が与えられたとしても，上記シャフト曲がり防止用突起１９−１の他端面が円筒形マイクロモータ２の一端面を構成するステータヨーク兼メタルハウジング２０の一端面に当接して円筒形マイクロ振動モータ１が起動しなくなるようなシャフト３の弾性限界以上の曲がりを防止する。
【００１８】
即ち，円筒形マイクロ振動モータ１の落下により，極度の衝撃が与えられ，最悪な状態として，偏心ウエイト４−１の他端面がハウジング２０の一端面に摺接する程度までシャフト３が曲がってしまった場合でも，確実に円筒形マイクロ振動モータ１は回転して振動を発生するので，信頼性の高い円筒形マイクロ振動モータ１を構成できる。
【００１９】
上記のように最悪の場合では，偏心ウエイト４−１の他端面がハウジング２０の一端面に摺接する程度までシャフト３が曲がってしまうと，モータ１の回転時，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面が摺接することによる摺動音が発生してしまう。しかし，円筒形マイクロ振動モータ１が落下しても，実際にはそのような摺動音が発生しない程度にしかシャフト３が曲がらないように当該円筒形マイクロ振動モータ１によると種々の構造的特長を持たせているため，実際にはシャフト３が曲がった場合でも，円筒形マイクロ振動モータ１は上記摺動音を発生しない。
【００２０】
例えば，直径サイズが４ｍｍといったような小さな円筒形マイクロ振動モータ１であっても，従来の直径サイズが６ｍｍと同じような大きな振動を発生させねばならず，単に偏心ウエイトの重量や体積を小さく構成できず，軸方向の長さが若干，長めに形成する。この円筒形マイクロ振動モータ１における偏心ウエイト４−１では，そのようにした場合でも，偏心ウエイト４−１は，その内周部の軸方向の長さを短く形成し，外周部を軸方向の長さを長く形成して，内周部よりも外周部の重量を重く形成してある。
【００２１】
即ち，偏心ウエイト４−１は，振動効率に寄与しない内周部分の体積を小さく形成して，この部分の体積及び重量を，振動効率に寄与する外周部分の体積及び重量よりも小さく形成している。このため，円筒形マイクロ振動モータ１が落下した場合でも，偏心ウエイト４−１の重量が小さいため落下衝撃が小さくて済むので，シャフト３の曲がりが少ない。この結果，上記のように偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面が摺接するまでシャフト３を曲げないで済むので，上記摺動音を発生させないで済む。
【００２２】
また円筒形マイクロ振動モータ１では，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面が摺動しないように，上記した偏心ウエイト４−１の他端面外周部に形成したシャフト曲がり防止用突起１９−１によって該シャフト曲がり防止用突起１９−１の内周部にシャフト抜け止めボス９を収納するための凹部（シャフト抜け止めボス収納用凹部）２１を形成しているため，その凹部２１内位置においてシャフト３にシャフト抜け止めボス９を係合させている。
【００２３】
この結果，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面間の空隙長を短くしているため，円筒形マイクロ振動モータ１の落下時においてもシャフト３の曲がり具合が極めて小さい。
【００２４】
また上記シャフト曲がり防止用突起１９−１によって上記偏心カウンタ４−１により形成された凹部２１位置及び円筒形マイクロモータ２の他端の蓋体を兼ねたブラシ台２２の他端中央部に形成された凹部２３位置にシャフト抜け止めボス２４その位置においてシャフト３に係合させているため，この結果，円筒形マイクロ振動モータ１が回転した場合でも，回転子が軸方向の両端方向への移動量が規制される。従って，上記同様に，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面間の空隙長を長く形成しないで済むので，マイクロ振動モータ１の落下時においてもシャフト３の曲がり具合が極めて小さい。
【００２５】
と同時に，回転子が軸方向の両端方向への移動量が規制されるため，電機子１５が円筒形マイクロモータ２本体（メタルハウジング２０）に摺接することによる電機子１５の断線やブラシ１４と整流子１２との摺動関係の遊びが少なく，起動不良や摺動音の低い，即ち低騒音の品質良好な円筒形マイクロ振動モータ１を得ることができる。
【００２６】
【実施例】
【第１実施例】
図１は本発明の第１実施例としての円筒形マイクロモータ（カップ形コアレスモータ）２を用いた円筒形マイクロ振動モータ１の縦断面図で，図２は円筒形マイクロ振動モータ１の分解斜視図である。以下図１及び図２を参照して第１実施例としての円筒形マイクロ振動モータ１の構造について説明する。
【００２７】
この振動モータ１も，モータ１’同様に円筒形コアレス電機子１５，整流子ハブ１３（従来の整流子ハブ１３とは，少し，構造を改良しているが，ほぼ同じものと考えて良い），この整流子ハブ１３に形成した整流子片からなる整流子１２，整流子ハブ１３に他端を固定したシャフト３からなる回転子を有する。磁性体で形成した円筒形マイクロモータケーシング５は，その両端開口部をそれぞれ中心部にシャフト３を通すために軸方向に貫通孔を有するステータヨーク兼メタルハウジング２０及び樹脂でできたブラシ台２２で閉じることで，直径４ｍｍの円筒形マイクロモータ２を構成している。
【００２８】
上記メタルハウジング２０は，円筒形のモータハウジング５の一端部を閉じる蓋体の役目を成すためにそのような構造を持ち，モータハウジング５の一端開口部に圧入などの手段にて固着されている。
【００２９】
このメタルハウジング２０は，まず，その材質としては，後記する円柱形界磁マグネット１１のステータヨークとして機能させるために，磁性体系のものにて形成している。そして，その一端部中央部にスリーブ軸承７を収納するための凹部を形成して，当該ハウジング２０の一端部表面部よりも一端部方向に若干突出するスリーブ軸承７を埋設しており，他端部方向に至るに従って段階的に直径が小さくなり，下端部分は界磁マグネット１１の内径孔と略々一致する内径孔を持つ外径の円筒状ステータヨーク部２５を一体形成している。
【００３０】
そして，モータハウジング５の他端部開口を樹脂で形成したブラシ台２２で閉じて円筒形マイクロ本体２６を形成して，円筒形マイクロモータ２を形成している。
【００３１】
上記ブラシ台２２には，上記リード線１９と同じ役目をなすための正，負側電源供給用の一対の電極２７−１，２７−２が通され，当該ブラシ台２２に形成された一対のブラシ保持突起に装着された一対のブラシ１４−１，１４−２を装着し，該ブラシ１０−１，１０−２をシャフト３に装着された整流子片群からなる整流子１２に摺接している。尚，整流子１２は，シャフト３の外周に形成された電気絶縁性の熱収縮チューブ２８の外周に形成されている。
【００３２】
上記円筒状ステータヨーク部２５の外周には，周方向にＮ極，Ｓ極の磁極を備えた２極の円筒状界磁マグネット１１が接着などの手段で固定され，上記円筒形マイクロモータ本体２６の略々中心部に通したシャフト３に取り付けた整流子ハブ１３の外周に他端部を固定した円筒形コアレス電機子１５を径方向の空隙を介して上記，メタルハウジング２０の中央部に装着されたスリーブ軸承７によって上記界磁マグネット１１と相対的回動をなすようにしている。
【００３３】
上記コアレス電機子１５と整流子１２を構成する整流子片はそれぞれ適宜電気的結線がなされており，図示せず正側電源端子，負側電源端子に電気的に接続するための上記電極２７−１，２７−２，ブラシ１４−１，１４−２及び整流子１２を介してコアレス電機子１５に適宜方向の通電がなされ，フレミングの左手の法則に従って当該コアレス電機子１５が所定方向に回転する。
【００３４】
円筒形コアレスマイクロモータ２の一端部に突出したシャフト３には，ライナ−１０を介して，偏心且つ偏重心配置のタングステン等の比重値の高い金属またはその合金でできた偏心ウエイト４−１を圧入，加締め，あるいは接着等の手段で固定している。
【００３５】
この偏心ウエイト４−１は，シャフト３が弾性限界以上に曲がるのを防止する為に，シャフト曲がり防止用突起１９−１を一体して上記偏心ウエイト４−１の他端面外周部に形成し，円筒形マイクロ振動モータ１の落下時の極度に高い衝撃付与時にも上記シャフト曲がり防止用突起１９−１の他端面が円筒形マイクロモータ２の一端面のメタルハウジング２０の一端面に当接するようにし，円筒形マイクロ振動モータ１が起動しなくなるようなシャフト３の弾性限界以上の曲がりを防止している。
【００３６】
上記のように最悪の場合では，偏心ウエイト４−１の他端面がハウジング２０の一端面に摺接する程度までシャフト３が曲がってしまうと，モータ１の回転時，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面が摺接することによる摺動音が発生してしまう。しかし，円筒形マイクロ振動モータ１が落下しても，実際にはそのような摺動音が発生しない程度にしかシャフト３が曲がらないように当該円筒形マイクロ振動モータ１によると種々の構造的特長を持たせているため，実際にはシャフト３が曲がった場合でも，円筒形マイクロ振動モータ１は上記摺動音を発生しない。
【００３７】
上記偏心ウエイト４−１は，その内周部の軸方向の長さを短く形成し，外周部を軸方向の長さを長く形成して，内周部よりも外周部の重量を重く形成してある。即ち，偏心ウエイト４−１は，振動効率に寄与しない内周部分の体積を小さく形成して，この部分の体積及び重量を，振動効率に寄与する外周部分の体積及び重量よりも小さく形成している。
【００３８】
また偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面が摺動しないように，上記した偏心ウエイト４−１の他端面外周部に形成したシャフト曲がり防止用突起１９−１によって該シャフト曲がり防止用突起１９−１の内周部にシャフト抜け止めボス９を収納するための凹部（シャフト抜け止めボス収納用凹部）２１を形成しているため，その凹部２１内位置においてシャフト３にシャフト抜け止めボス９を係合し，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面間の空隙長を短くしている。
【００３９】
ブラシ台２２の他端中央部に形成された凹部２３位置にライナ−２９を介してシャフト抜け止めボス２４をシャフト３に係合し，上記シャフト抜け止めボス９及び２４によって円筒形マイクロ振動モータ１が回転した場合でも，その回転子の両軸端方向への移動量を規制し，偏心ウエイト４−１とハウジング２０の一端面間の空隙長が長くならないようにすると共に，電機子１５がメタルハウジング２０に摺接しないようにしている。
【００４０】
【発明の第２実施例】
図３は，本発明の第２実施例を示すもので，偏心ウエイト４−２のシャフト抜け止め用ボス１９−２の構造が若干，異なる。この偏心ウエイト４−２では，その下端部にシャフト３と同心上に円環状のシャフト抜け止め用ボス１９−２を一体形成したものとなっている。シャフト抜け止め用ボス１９−２の目的，条件は，上記シャフト抜け止め用ボス１９−１と同様である。
【００４１】
【発明の第３実施例】
図４は，本発明の第３実施例を示すもので，偏心ウエイト４−３のシャフト抜け止め用ボス１９−３の構造が若干，異なる。この偏心ウエイト４−３では，その下端部にシャフト３と同心上に別個に形成した円環状のシャフト抜け止め用ボス１９−３を接着剤などの適宜な手段で偏心ウエイト４−３の下端部に固定したものとなっている。シャフト抜け止め用ボス１９−３の目的，条件は，上記シャフト抜け止め用ボス１９−１，１９−２と同様である。
【００４２】
【効果】
本発明の円筒形マイクロ振動モータによれば，直径（外径）サイズが極めて小さなものでも，落下時に与えられる衝撃によっても耐衝撃力が極めて高く，自起動不良になるようなシャフト曲がりが生じないため，信頼性の高いものとなる利点がある。
【００４３】
また単に耐衝撃力が高いのみならず，偏心ウエイトは，その外径が小さく，振動効率に寄与しない部分を除去して，振動効率に寄与する部分を多くしているため，軽量でありながら，安価にして尚且つ高い振動を発生する。またシャフト３の曲がりが極めて小さいため，高い騒音，電機子の断線を発生させない信頼性の高い円筒形マイクロ振動モータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す円筒形マイクロ振動モータの縦断面図である。
【図２】同マイクロ振動モータの分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す円筒形マイクロ振動モータに用いた偏心ウエイトの説明図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す円筒形マイクロ振動モータに用いた偏心ウエイトの説明図である。
【図５】従来の円筒形マイクロ振動モータの縦断面図である。
【符号の説明】
１，１’  円筒形マイクロ振動モータ
２，２’  円筒形マイクロモータ
３  シャフト
４−１，４−２，４−３，４’  偏心ウエイト
５，５’  モータハウジング
６  円筒形ベアリングハウス
７，８  スリーブ軸受
９  シャフト抜け止めボス
１０  ライナー
１１  界磁マグネット
１２  整流子
１３  整流子ハブ
１４，１４−１，１４−２  ブラシ
１５  円筒形コアレス電機子
１６  ライナー
１７  レットリング
１８  蓋体
１９−１，１９−２，１９−３  シャフト曲がり防止用突起
２０  ステータヨーク兼メタルハウジング
２１  シャフト抜け止めボス収納用凹部
２２  ブラシ台
２３  凹部
２４  シャフト抜け止めボス
２５  円筒状ステータヨーク部
２６  円筒形マイクロモータ本体
２７−１，２７−２  電極
２８  熱収縮チューブ
２９  ライナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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