(57)【要約】【課題】バイブレーション機能用に設けられたモータを有効活用できるようにする。【解決手段】バイブレーション機能用に設けられたモータ１２を、燃料電池セル２１に対してメタノール液を供給するためのポンプ機能を達成するためのモータと兼用するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定される重りを回転させることにより携帯端末に設けられるバイブレーション機能を達成する携帯端末用モータにおいて、
前記シャフトに固定されるロータを回転させることによって前記携帯端末内で使用される液体を供給するポンプ機能を達成することを特徴とする携帯端末用モータ。
【請求項２】
前記液体は、前記携帯端末の駆動用電源として設けられる燃料電池の充電用燃料液であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末用モータ。
【請求項３】
前記液体は、前記携帯端末本体内の冷却用の冷媒液であることを特徴とする請求項１記載の携帯端末用モータ。
【請求項４】
前記バイブレーション機能と前記ポンプ機能とに応じて回転数およびトルクを外部から制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯端末用モータ。
【請求項５】
前記シャフトは、一端部側から他端部側に貫通する貫通シャフトによって構成され、
前記貫通シャフトの一端部および他端部間にクラッチ機能を設けたことを特徴とする請求項４記載の携帯端末用モータ。
【請求項６】
前記ポンプ機能用のロータは、前記バイブレーション機能用の重りを兼用することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の携帯端末用モータ。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の携帯端末用モータを具備したことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイブレーション機能を備えた携帯端末用のモータおよび当該モータを具備した携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の携帯端末は、近年の日常生活に欠かせないツールとなっている。このような携帯端末は例えば着信時には鳴動するようになっているが、鳴動時において周囲に対して迷惑をかけてしまう虞があるためバイブレーション機能が設けられている。バイブレーション機能は、携帯端末本体を振動させて利用者に情報を知らせる機能である。
このバイブレーション機能を実現するため、携帯端末内にはモータが設けられている。携帯端末内の部品配設例を図６に示し、バイブレーション用モータの外観図を図７に示している。
【０００３】
図６に示すように、携帯端末本体１にはモータ２が内蔵されている。図７に示すように、モータ２は、シャフト３を軸として設けており、当該シャフト３の先端に固定された重り４を回転させることによって携帯端末本体１を振動させることができる。尚、本発明に関連する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている技術によればＤＭＦＣタイプの開放型燃料電池を用いた燃料電池システムに関し、バイブレーション機能用のモータを用いることにより燃料電池の反応セルに滞留しているガスを取り除くことができる。
【特許文献１】特開２００５−１１６３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯端末内には部品の配設スペースが限られているため、バイブレーション機能用のモータの設置スペースが有効活用できていないという不具合を生じている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、バイブレーション機能用に設けられたモータを有効活用できるようにした携帯端末用モータおよび当該モータを具備した携帯端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の携帯端末用モータは、シャフトに固定される重りを回転させることにより携帯端末に設けられるバイブレーション機能を達成するモータを対象とするものであって、シャフトに固定されるロータを回転させることによって前記携帯端末内で使用される液体を供給するポンプ機能を達成することを特徴としている。
【０００６】
斯様に構成すれば、バイブレーション機能や液体供給用のポンプ機能を達成することができ、携帯端末用モータの多機能化を実現することができ携帯端末を小型化できる。
携帯端末は燃料電池を駆動用電源として用いることが検討されている。したがって、前記ポンプ機能によって燃料電池の充電用燃料液を供給することが望ましい（請求項２）。また、携帯端末の多機能化に伴いＣＰＵ等の発熱が問題となる場合もある。そこで冷却用の冷媒液を供給するように構成することが望ましい（請求項３）。これにより携帯端末を冷却することができる。
【０００７】
請求項６記載の発明のように、ポンプ機能用のロータがバイブレーション機能用の重りを兼用していると、さらに小型化できるようになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シャフトに固定されるロータを回転させることによって携帯端末内で使用される液体を供給するポンプ機能を実現するため、バイブレーション機能を達成するための携帯端末用モータの多機能化を実現でき、携帯端末を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を、携帯電話機と当該携帯電話機に用いられるモータに適用した第１の実施形態について図１ないし図３を参照しながら説明する。現在、携帯電話機１１に燃料電池を搭載することによって携帯電話機１１の連続使用時間を延長する開発が盛んに行われている。そこで本実施形態では、携帯電話機の駆動源として使用される燃料電池セルにメタノール液を供給するポンプ機能を備えた携帯電話機に適用して説明する。
【００１０】
図１は、携帯電話機内のブロック構成図を模式的に示している。
この図１に示すように、携帯端末としての携帯電話機１１にはモータ１２が内蔵されている。このモータ１２は、例えば３〜５Ｖ駆動のＤＣモータであり、貫通シャフト１３を回転軸として備えている。このモータ１２のサイズは、例えば径が５［ｍｍ］で長さが１０［ｍｍ］程度の小型モータである。
【００１１】
貫通シャフト１３の一端部１３ａには偏芯重り１４が固着されている。他方、貫通シャフト１３の他端部１３ｂにも他のロータ１５が固着されている。このロータ１５は、所謂ベーンポンプ１６を構成するロータである。
【００１２】
図２（ａ）は、ベーンポンプの動作原理を示しており、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、ペーンポンプの内部構造を分解図によって示している。
図２（ｂ）に示すように、ケーシング１７には液入口１７ａと液出口１７ｂが設けられており、液入口１７ａおよび液出口１７ｂ間にはベーン１８がケーシング１７に対し付勢して一体に設けられている。図２（ｃ）に示すように、貫通シャフト１３の他端部１３ｂには偏心してロータ１５が取付けられている。
【００１３】
図２（ａ）に示すように、ベーンポンプ１６は、貫通シャフト１３の他端部１３ｂに対しケーシング１７内に偏心して取付けられたロータ１５が回転（図２（ａ）では反時計回りに回転）することにより、ベーン１８の作用によってケーシング１７の液入口１７ａに流入した液を液出口１７ｂに向けて圧送するようになっている。
【００１４】
図１に示すように、ケーシング１７の液入口１７ａにはバルブ１９を介して外部のタンク２０が接続される。タンク２０にはメタノール液（充電用燃料液に相当）が貯蔵されており、バルブ１９を介してケーシング１７の液入口１７ａに流入するように構成されている。ケーシング１７の液出口１７ｂには燃料電池セル２１が接続されている。燃料電池セル２１は、メタノール液と空気との化学反応によって起電力を生じさせるもので携帯電話機１１の駆動用電池として用いられる。
【００１５】
モータ１２およびバルブ１９には、制御回路２２が接続されている。この制御回路２２は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。制御回路２２は、モータ１２の回転数やトルクを制御すると共に、バルブ１９の開閉制御も行うように構成されている。
【００１６】
以下、上述構成の作用について図３を参照しながら説明する。図３は、制御回路の制御動作を概略的に示すフローチャートである。
この図３に示すように、制御回路２２は、燃料電池セル２１の充電電圧を逐次測定し（ステップＳ１）、充電の要否を判定する（ステップＳ２）と共に、携帯電話機１１に対する着信の有無を判定する（ステップＳ４）。制御回路２２は、燃料電池セル２１の充電が不要であると共に着信も無ければ（ステップＳ２、Ｓ４共にＮＯ）、バルブ１９を閉制御すると共にモータ１２も停止制御する。
【００１７】
制御回路２２は、充電電圧を測定した結果、測定電圧が所定電圧より低下したことを検出すると充電要と判定し（ステップＳ２：ＹＥＳ）、バルブ１９を開制御する（ステップＳ６）と共に、トルクを調整しながらモータ１２を回転制御する（ステップＳ７）。この場合、制御回路２２は、高トルク低速回転(例えば数１０［ｒｐｍ］〜数１００［ｒｐｍ］)でモータ１２を回転駆動制御する。外部のタンク２０が接続されている場合には、メタノール液が液入口１７ａを通じてケーシング１７内に流入し、ベーンポンプ１６が作用すると液出口１７ｂを通じて燃料電池セル２１に対しメタノール液を供給する。燃料電池セル２１は、メタノール液と空気とを化学反応させることで発電する。これにより、燃料電池セル２１を充電することができる。尚、満充電時間は数分間（例えば２〜３分）程度である。ポンプは常時動作するわけではなく間欠動作し、充電完了した場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ３においてバルブ１９を閉制御する。
【００１８】
他方、携帯電話機１１に対する着信があった場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御回路２２は、バルブ１９を閉制御したままモータ１２を駆動制御することで携帯電話機１１を振動させるバイブレーション機能を実現する。携帯電話機１１を振動させる場合には、モータ１２を低トルク高速回転(例えば３０００［ｒｐｍ］)で回転駆動制御すると良い。
【００１９】
この場合、バルブ１９が閉じられているため、モータ１２にかかる負荷が少なく低トルク動作が可能であり高速回転制御も容易に行うことができる。モータ１２の貫通シャフト１３が高速回転すると偏芯重り１４が高速回転する。すると携帯電話機１１全体が振動し、携帯電話機１１の所持者に対し着信を報知することができる。
【００２０】
これまでの技術思想では、携帯電話機１１に対しバイブレーション機能用のモータ１２とポンプ機能用のモータを複数搭載すると携帯電話機１１内における設置スペースを大きく占有してしまい当該設置スペースを有効活用できないという不便さを生じていた。
【００２１】
本実施形態においては、バイブレーション機能用に設けられたモータ１２を、燃料電池セル２１に対してメタノール液を供給するためのポンプ機能を達成するためのモータと兼用するように構成しているため、携帯電話機１１内における部品の設置スペースを有効活用できる。したがって、携帯電話機１１全体の大きさを小型化しながらバイブレーション機能およびポンプ機能の両機能を実現できるようになり、携帯電話機１１の商品性能を向上できる。
充電電圧が不足している場合には、着信時のバイブレーション処理より充電処理を優先させているため充電不足がなくなり燃料電池２１による電池駆動の信頼性を向上できる。
【００２２】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、ポンプ機能用のロータを、バイブレーション機能用の重りと兼用しているところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分のみ説明する。
【００２３】
モータ１２に代わるモータ２３には、貫通シャフト１３に代わるシャフト２４が設けられている。このシャフト２４の端部にはロータ１４に代わるロータ２５が固着されている。このロータ２５は、シャフト２４に対し偏心して１個のみ取付けられておりベーンポンプ２６を実現する。ベーンポンプ２６は前述実施形態において説明したベーンポンプ１６とほぼ同様の構造であるため説明を省略する。トルクおよび回転数は、バルブ１９の開閉制御によって前述実施形態と同様の方法で制御することができる。
【００２４】
ロータ２５は、ベーンポンプ１６用のロータであると共に、前述実施形態で説明した偏心重り１４も兼ねている。これにより、偏心重り１４の設置スペースをも削減することができる。
【００２５】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、バイブレーション機能用に設けられたモータを、携帯電話機内の冷却用の冷媒液を循環させるポンプ機能を実現するためのモータと兼用しているところにある。また、第２の実施形態と同様に燃料電池セルにメタノール液を供給するポンプ機能をも兼用しているところにある。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分のみ説明する。
【００２６】
携帯電話機１１には中央処理装置（ＣＰＵ）や信号処理装置（ＤＳＰ）等が採用されているが、携帯電話機１１の高機能化に伴いこれらのデバイスの消費電力が増加している。そこで、本実施形態では当該デバイスの発熱を抑制するため、冷却モジュール２７を設けた実施形態を示す。
【００２７】
図５に示すように、制御回路２２を構成するＣＰＵ２２ａの上部には冷却モジュール２７が固定されている。この冷却モジュール２７は、ＣＰＵ２２ａの例えば放熱用の板によって構成されており、循環路２９に接続されている。この循環路２９は、モータ１２の貫通シャフト１３の一端部１３ａ側に固定されたベーンポンプ２８に接続されている。
ベーンポンプ２８は、ベーンポンプ１６とほぼ同様の構成であり、モータ１２のシャフト１３が回転駆動されると循環路２９を通じて冷媒液を冷却モジュール２７に供給するように構成されている。
【００２８】
他方、シャフト１３の他端部１３ｂにはロータ２５が固着されている。前述実施形態において説明したように、このロータ２５は、ベーンポンプ２６を実現するもので、携帯電話機１１のバイブレーション機能とメタノール液供給用のポンプ機能とを実現している。      
【００２９】
制御回路２２が冷却用のベーンポンプ２８を駆動制御するときにはモータ１２を低トルク高速回転（例えば１０００〜２０００［ｒｐｍ］）で回転駆動制御すると良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、ＣＰＵ２２ａの冷却用の冷媒液を循環路２９を通じて循環させるポンプ機能をも実現するため、省スペース化を図りながら多機能化を実現できる。
【００３０】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形もしくは拡張が可能である。
負荷と回転数の制御バランスをより良く調整するため、モータ１２の貫通シャフト１３に一端部側のロータの回転を他端部側に伝達／切断するクラッチ機能を付加してもよい。
携帯電話機１１に限られず、ＰＤＡ等の他の携帯端末に適用可能である。
【００３１】
第１および第３の実施形態では、モータ１２に貫通シャフト１３を設けて構成しているが、第２の実施形態と同様にモータ１２の一端部側のみにシャフトを突出するように構成し、バイブレーション機能およびメタノール液のポンプ機能の両機能を達成するようにしても良いし、ＣＰＵ２２ａ冷却用の冷媒液のポンプ機能を兼用して達成するようにしても良い。
【００３２】
第３の実施形態では、ＣＰＵ２２ａの冷却機能とバイブレーション機能とメタノール液の供給用のポンプ機能とを兼用した実施形態を示したが、メタノール液供給用のポンプ機能は必要に応じて設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態を概略的に示すブロック構成図
【図２】（ａ）はベーンポンプの動作原理を模式的に示す図、（ｂ）（ｃ）はベーンポンプの分解斜視図
【図３】制御動作を概略的に示すフローチャート
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図５】本発明の第３の実施形態を示す図１相当図
【図６】携帯端末内部における従来の部品配設例を示す図
【図７】バイブレーション用モータの外観図
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１１は携帯電話機（携帯端末）、１２はモータ（携帯端末用モータ）、１３は貫通シャフト（シャフト）、１４は偏心重り（重り）、１５、２５はロータを示す。
【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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【図６】
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【図７】
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