(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化しながらも振動量を維持し、簡単な構造で取付基板への実装が容易な振動モータを提供する。【解決手段】偏心ロータの片側のみを回転自在に支持したコアードモータ式のカップ状アウターロータ型振動モータ構造の振動発生装置を外ハウジング内部に収納する構成にし、回転軸を取り付け基板に対して略水平にしたことで、小型化しながらも振動量を維持する事が出来て基板への実装が容易な振動発生装置を得る事を可能としている。【選択図】図１
2006314874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ型の外ハウジングと、前記外ハウジング一端の開口部側に嵌合するエンドプレートと、前記外ハウジング及び前記エンドプレートで構成するモータ内部の中心軸に配置される固定シャフトと、前記固定シャフトを中心として支持固定されるコアと、前記コアに巻回する界磁コイルと、からなるステータ部に対して、
カップ型のロータケースの円筒内周面に沿って円弧型の断面形状を有する一対のマグネット片を１８０度に対向配置させ、円弧型断面形状を有する分銅片を両マグネット片間の片側に配置固定した事によって該分銅片を前記マグネットと同じく前記円筒内周面に沿って偏重心位置に配置固着した偏心ロータ部を、
前記ステータ部のコアと外ハウジングとの空隙を一定に保ちながら、モータ内部で前記固定シャフトに嵌挿し、更に前記固定シャフトの一端に嵌挿した一つの軸受で、前記ロータ部を回転自在に片持ちに支持したことを特徴としたアウターロータ型振動発生装置。
【請求項２】
前記外ハウジングの形状が略四角筒形状であることを特徴とする請求項１記載のアウターロータ型振動発生装置。
【請求項３】
前記固定シャフトが上述した振動発生装置を取り付ける取付回路基板に対して略水平である請求項１及び２記載のアウターロータ型振動発生装置。
【請求項４】
前記分銅片の材質が、少なくとも鉄より比重の重いタングステン又はタンタル等を含む高比重合金からなることを特徴とする請求項１から３記載の振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
現在、携帯電話等の情報携帯機器には着信呼び出し手段として振動発生装置が使われており、主なものとして特許文献１（図３参照）に示すような偏心分銅１７をシャフト９に取り付けた円筒型モータが使用されてきた。これらの円筒型モータはモータ本体から突出したシャフト９に偏心分銅１７が固定されており、前記携帯電話等の情報携帯機器の筐体に取り付けて駆動させた際に前記偏心分銅と筐体との接触を防ぐ目的で、偏心分銅の外周と筐体の間に空隙を設ける必要があった。
【０００２】
図３に於いて、上記特許文献１では単にモータ本体から突出したシャフト９に偏心分銅１７を付加するだけでなく、シャフト９に軸方向の抜け止めを設けることで軸方向に於ける円筒型コイルとマグネット３のセンター同士を常時合わせ、最も効率の良い状態でトルクを発生させる事を可能としている。
【０００３】
しかしながら前記特許文献１記載のコアレス振動モータを使用する場合、前述した情報携帯機器の筐体と前記分銅１７との接触を避ける為に、モータの体積以上に筐体の振動発生装置の設置箇所を大きく取る必要があると共に、他の部品との間に一定以上の隙間を設ける必要がある為、取り付け時に高い精度が要求されていた。
【０００４】
上記の課題に対して、特許文献２（図４参照）に代表されるようなマグネット８を外側のロータケース７に配置した構造の径方向空隙式回転ヨーク型ブラシレス振動モータが出願され、用いられている。
【０００５】
図４に於いて、上記特許文献２では両端を軸４に回転自在に支持された回転ヨーク６の外周に円筒コアレスステータコイル９を接触しないように設け、前記ステータコイル９外周に近接してロータケース７に設けたマグネット８を配置するように、ロータケース７の一端を前記回転ヨーク６に固定された構造で、支持体２によって回転部分を保護している為、駆動時にロータ部が支持体で囲まれた空間から外に出ず、前記特許文献１と比較して筐体への取り付け時に高い精度が要求されないという利点がある。
【０００６】
又、マグネット８を偏心させてあるので偏心分銅等の部品を設ける必要が無くなり、設計時に偏心分銅の旋回空間を配慮する必要が無い等の利点がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平9-37510
【特許文献２】特開2001-300425
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら図４に示した特許文献２の振動モータは駆動構造に円筒型コイル９に通電して同円筒型コイル９の外側に配置したマグネットを回転させる構造を用いており、シャフト４と回転ヨーク６、回転ヨーク６と円筒コイル９、円筒コイル９とマグネット８との間にそれぞれ空隙を設ける構造上、小型化することが難しいという課題を有している。
【０００９】
又、磁気空隙を前記回転ヨーク６と円筒コイル９、円筒コイル９とマグネット８の計２箇所に設けた構造による磁気効率の低下という課題も有していた。
【００１０】
更に、マグネット８を偏心させ、その回転によって振動を得ている為に振動量がマグネット８の重量によって決定してしまい、同サイズのマグネットよりも比重の高い偏心分銅を設けた振動モータと比べて振動が弱くなってしまう。
【００１１】
そこで本発明は簡単な構造によって小型化しても振動量を維持することが出来ると同時に、取り付け基板等への実装時、他の部品との間に空隙を設ける必要の無い振動発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、請求項１ではカップ型の外ハウジングと、前記外ハウジング一端の開口部側に嵌合するエンドプレートと、前記外ハウジング及び前記エンドプレートで構成するモータ内部の中心軸に配置される固定シャフトと、前記固定シャフトを中心として支持固定されるコアと、前記コアに巻回する界磁コイルと、からなるステータ部に対して、
カップ型のロータケースの円筒内周面に沿って円弧型の断面形状を有する一対のマグネット片を１８０度に対向配置させ、円弧型断面形状を有する分銅片を両マグネット片間の片側に配置固定した事によって該分銅片を前記マグネットと同じく前記円筒内周面に沿って偏重心位置に配置固着した偏心ロータ部を、
前記ステータ部のコアと外ハウジングとの空隙を一定に保ちながら、モータ内部で前記固定シャフトに嵌挿し、更に前記固定シャフトの一端に嵌挿した一つの軸受で、前記ロータ部を回転自在に片持ちに支持したことを特徴としている。
【００１３】
請求項２では、請求項１記載の振動発生装置に於いて、外ハウジングの形状が略四角筒形状である事を特徴としている。
【００１４】
請求項３では、前記固定シャフトが前記振動発生装置を取り付ける取付回路基板に対して略水平となるように請求項１及び２記載の振動発生装置を配置する事を特徴としている。
【００１５】
請求項４では、請求項１から３記載の振動発生装置に於いて、分銅片の材質が少なくとも鉄より比重の重いタングステン又はタンタル等を含む高比重合金からなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明に依れば、簡単な構造で小型化しても振動量を維持することが出来ると同時に、取付基板実装時、他の部品との間に空隙を設ける必要の無い振動発生装置を得ることが可能となり、前述した特許文献２に於ける磁気空隙の増加による磁気効率の低下を防ぐことが出来る。
【００１７】
本発明の駆動原理は、コアに巻回した界磁コイルに電流を順に印加する事によってコア外側円弧部とロータケース内周に設けたマグネット内側円弧部との間での磁力の相互作用によって、マグネット片が固定されたロータケースが回転する構造となっている。ロータケースには偏心分銅も固定されている為にロータケースが回転する際に固定シャフトに対して垂直方向の振動を得ることが出来る。
【００１８】
又、一般的なブラシ付きの駆動構造を有するDCモータ型の振動発生装置と比較して整流子やブラシ等の接点部を設ける必要が無い為に、該振動発生装置が有していた課題である接点の機械的、電気的摩耗による寿命の低下を抑制することが出来る。
【００１９】
更に、ロータケースの片側のみが固定シャフトに対して支持されている為、駆動時のロータケースの回転が図５に示すような歳差運動となり、両側を支持した構造よりも大きな振動を得ることが可能となると共に、取付回路に対してシャフトが略平行に設置される構造を用いている為に振動方向が実装面に対して垂直となり、使用者が振動を感知しやすいという利点がある。
【００２０】
前述したように本発明では、ロータケースをモータ内に収納する為、取付回路基板実装時にロータケースと基板状に実装された他の部品との接触を考慮しなくても良いと共に、ロータケース内周面にマグネット片と偏心分銅を同一円周上に固定している為、ロータケース外側に偏心分銅を固定した場合と比較して省スペース化を実現している。
【００２１】
請求項２記載の発明に依れば、外ハウジングの形状を略四角筒の形状とする事で、略四角筒の側面を使って本発明の振動発生装置を取付回路基板に容易に表面実装する事が可能になると共に、基板実装する際、１面全体を固着面とすることが出来るので高い固着強度を得る事が可能となる。
【００２２】
請求項３記載の発明に依れば、ロータ部の回転中心軸が取付回路基板に対して略水平となるように配置する事で振動発生装置を小型化しても使用者が振動を容易に感知することが可能となる。
【００２３】
請求項４記載の発明に依れば、ロータケース内周に設けた偏心分銅に高比重材料を使用することで本発明の振動発生装置を小型化した際の振動量の低下を補うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に図を用いて本発明の実施形態に関わる振動発生装置について説明する。
図１、図２はそれぞれ本実施形態に係わる振動発生装置の側断面図と、図１のA-A’断面を軸方向から見た断面図である。
【００２５】
図１，２に示すように、本実施形態に於ける振動発生装置は固定シャフト１０１、前記固定シャフト１０１に取り付けたコア１０２、前記コア１０２に巻回した界磁コイル１０３、ロータケース１０４、前記ロータケース１０４の内壁に取り付けた分銅片１０５、及び分銅片１０５を挟んで１８０°等配に配置したマグネット片１０６、前記固定シャフト１０１の一端を支持する外ハウジング１０７、ロータケース１０４の端部に設けられ、固定シャフト１０１を介して前記ロータケース１０４、分銅片１０５、マグネット片１０６から成るロータ部を回転自在に支持する軸受１０８、軸受１０８とボス１１２ｂ、外ハウジング１０７とロータケース１０４の摩擦を軽減するライナー１０９、前記固定シャフト１０１の他端を支持するエンドプレート１１０、前記エンドプレート１１０に設けられた給電端子１１１、及びエンドプレート側の固定シャフト１０１に取り付けたボス１１２ａから構成されている。
【００２６】
本実施形態の振動発生装置は三相のコイルを用いた駆動構造を使用しており、コア１０２に巻回した三ヶ所の界磁コイル１０３給電端子１１１を介して駆動パターンに沿った電流を印加することにより各コアに磁界を順に発生させ、各コアの磁界とロータケース１０４内周に設けたマグネット片１０６の発生する磁界の相互作用によって前記マグネット片１０６と分銅片１０５を内周に設け、固定シャフト１０１に軸受１０８を介して片側のみを回転自在に支持されたロータケース１０４、分銅１０５、マグネット片１０６、及び前記軸受１０８からなる偏心ロータ部が回転することで歳差運動による振動を得る構造となっている。
【００２７】
本実施形態では一般的なブラシ付きの駆動構造を有するDCモータ型の振動発生装置と比較して整流子等の接点部を設ける必要がない為、該振動発生装置の課題である接点の摩耗による低寿命化を防ぐことを可能としている。
【００２８】
本実施形態では偏心ロータ部を軸受１０８を介して片端部だけを固定シャフト１０１に回転自在に支持する事で、偏心ロータ部の回転時にロータケース１０４の内周に取り付けた分銅片１０５によって偏心された事による振動に加えて、図５に示す様な偏心ロータ部の歳差運動による振動が加わる為、両端部を固定シャフト１０１に支持した場合と比較してより大きい振動を得ることが可能となる。
【００２９】
又、コア１０２の両側にボス１１２ａ、１１２ｂ及びライナー１０９を設けたことにより、固定シャフト１０１の軸方向に関してエンドプレート側に衝撃を受けた場合は前記ボス１１２ａ，ｂ及びライナー１０９が、反対方向に衝撃を受けた場合はボス１１２ｂ、ライナー１０９が前記ロータ部及びステータ１０３の移動を制限する構造となっている。
【００３０】
上記構造を用いたことによって、本実施例では前述した特許文献２に記載の振動モータが有していた磁気空隙による磁気効率の低下を抑えた構造でマグネット片１０６とコア１０２の軸方向の位置関係を効率の良いトルクを得ることが出来る最適配置に固定し、安定して駆動させることを可能としている。
【００３１】
更に、外ハウジング１０７の形状を略四角筒とすることで、取付回路基板への実装時に表面実装部品として対応する事が可能となる。
本実施形態では側面全体が直接基板に実装される為、取付回路基板に対して高い固着力が得られると共に、側面全体を実装した状態での振動方向が回転軸に対して垂直なので、駆動時に取付回路基板に対して垂直方向に振動が発生し、使用者が振動を感知しやすいという利点がある。
【００３２】
本実施形態では前述した偏心ロータ部を外ハウジング１０７に収納した構造となっている為、取付回路基板等に実装した際、振動発生装置の周囲に空隙を設けなくとも駆動部が同基板状に実装された他の部品と接触する事が無く、基板での装着を容易に行うことが可能となる。
【００３３】
以上、本発明に依れば簡単な構造により容易に小型化することが可能であると同時に、取り付け時に取り付け基板上の他の部品との間に空隙を設ける必要が無く、取り付けが容易な表面実装対応の振動発生装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に於ける実施形態の側断面図
【図２】図１のA-A’断面を軸方向から見た断面図
【図３】特許文献１に於ける代表図面
【図４】特許文献２に於ける代表図面
【図５】本発明に於ける歳差運動のモデル図
【符号の説明】
【００３５】
１０１    固定シャフト
１０２    コア
１０３    界磁コイル
１０４    ロータケース
１０５    分銅
１０６    マグネット片
１０７    外ハウジング
１０８    軸受
１０９    ライナー
１１０  エンドプレート
１１１  給電端子
１１２ａ，１１２ｂ  ボス
【図３】
2006314874.tif 000003
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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