(57)【要約】【課題】本発明は、マイクロモータ用コイルに関し、スター結線を容易に行なえるようにする。【解決手段】円筒型コアレス電機子２をコダック方式コイル３で形成したマイクロモータにおいて、コイル３を複数の分割コイル５から形成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒型コアレス電機子をコダック方式コイルで形成したマイクロモータにおいて、コイルが複数の分割コイルから形成されていることを特徴とする、マイクロモータ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルを平ベーキング工程時に同時に加熱し固定することを特徴とする、マイクロモータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルがスター結線により結線されていることを特徴とする、マイクロモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルのうち、所定の分割コイルの仕様を、該所定のコイル以外の他の分割コイルとで異ならせることにより該モータの作動時にトルク変動を発生させることを特徴とする、マイクロモータ。
【請求項５】
請求項４記載のマイクロモータにおいて、該所定の分割コイルが比重の重い金属で形成されていることを特徴とする、マイクロモータ。
【請求項６】
マイクロモータの円筒型コアレス電機子に適用されるコイルであって、コイルが複数の分割コイルから形成されるとともに、該複数の分割コイルがいずれもコダック方式により形成され、且つ該複数の分割コイルがスター結線により結線されていることを特徴とする、マイクロモータ用コイル。
【請求項７】
請求項６記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該複数の分割コイルを平ベーキング工程時に同時に加熱し固定することを特徴とする、マイクロモータ用コイル。
【請求項８】
請求項６又は７記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該複数の分割コイルのうち、所定の分割コイルの仕様を、該所定のコイル以外の他の分割コイルとで異ならせることにより該モータの作動時にトルク変動を発生させることを特徴とする、マイクロモータ用コイル。
【請求項９】
請求項８記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該所定の分割コイルが比重の重いコイルワイヤで形成されていることを特徴とする、マイクロモータ用コイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロモータに関し、特に、携帯電話用振動呼出装置、歯ブラシ、マッサージ器、目覚まし時計、腕時計、ゲームコントローラ、玩具、デジタルカメラ等の振動源又は駆動源として用いて好適のマイクロモータ及びマイクロモータ用コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマイクロコアレスモータは、一体に巻線された電機子コイル（又は単にコイルという）を有しており、通常はコダック方式又はファールハーバー方式により製造される。両方式とも、一般的に生産性のよいデルタ結線方式を採用しており、低電流化が容易なスター結線方式は結線部の処理が困難な為、あまり採用されていない。
【０００３】
図７は従来のマイクロモータの模式的な縦断面図を示す。図中１はマイクロモータ、２は円筒型コアレス電機子（以下、単に電機子という）、３はコイル、４は整流子ハブである。
図８（ａ），（ｂ）はマイクロモータ１の電機子２及びコイル３を示す図であって、図示するように、このコイル３は、いわゆるコダック方式（六角巻き）により形成されている。
【０００４】
図９は、コダック方式（六角巻き）コイル３の製造方法を示す。コダック方式コイル３では、大きく分類すると六角形の巻治具に巻線する巻線工程▲１▼、加熱プレスし平らにする平ベーキング工程▲２▼、コイル３を丸くし仮保持するローリング工程▲３▼、加熱プレスしコイル３を真円になるように固める丸ベーキング工程▲４▼の各工程を順に経てコイル３が完成▲５▼となる。
【０００５】
丸ベーキングされたコイル３は、電機子２の整流子に溶接や半田付け等により電気的に接合されるとともに、整流子ハブ４に接着等により固定される。
なお、図９に示すコイル３は、コダック方式コイルをデルタ結線したものであり、低電流化が容易なスター結線方式は各コイル間の端末処理が困難であるため、ほとんど採用されていない。
【０００６】
ところで、本発明の属する技術分野におけるマイクロモータは、従来直径が６ｍｍから１０ｍｍ程度のものが使われていたが、デジタルカメラや玩具等の小型化が進む中、マイクロモータも小型化が重要な要素となっており、現在では直径が４ｍｍ程度のものが開発，実用化されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話等に使用されるマイクロ振動モータでは、カラー液晶・カメラ・ＧＰＳ等機能の多様化が進み、電池寿命が深刻な問題となり電子部品の低消費電力化が重要な要素となってきている。
そこで、上述したように、低電流化が容易なスター結線方式でコイルを製造したいという要望があるがコイルの端末処理が困難であるという課題がある。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、直径４ｍｍ程度のマイクロモータの消費電流の低減を図るべく、スター結線を容易に行なことができるようにした、マイクロモータ及びマイクロモータ用分割コイルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明のマイクロモータは、円筒型コアレス電機子をコダック方式コイルで形成したマイクロモータにおいて、コイルが複数の分割コイルから形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明のマイクロモータは、請求項１記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルを平ベーキング工程時に同時に加熱し固定することを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のマイクロモータは、請求項１又は２記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルがスター結線により結線されていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の本発明のマイクロモータは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロモータにおいて、該複数の分割コイルのうち、所定の分割コイルの仕様を、該所定のコイル以外の他の分割コイルとで異ならせることにより該モータの作動時にトルク変動を発生させることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明のマイクロモータは、請求項４記載のマイクロモータにおいて、該所定の分割コイルが比重の重い金属で形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の本発明のマイクロモータ用コイルは、マイクロモータの円筒型コアレス電機子に適用されるコイルであって、コイルが複数の分割コイルから形成されるとともに、該複数の分割コイルがいずれもコダック方式により形成され、且つ該複数の分割コイルがスター結線により結線されていることを特徴としている。
また、請求項７記載の本発明のマイクロモータ用コイルは、請求項６記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該複数の分割コイルを平ベーキング工程時に同時に加熱し固定することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項８記載の本発明のマイクロモータ用コイルは、請求項６又は７記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該複数の分割コイルのうち、所定の分割コイルの仕様を、該所定のコイル以外の他の分割コイルとで異ならせることにより該モータの作動時にトルク変動を発生させることを特徴としている。
また、請求項９記載の本発明のマイクロモータ用コイルは、請求項８記載のマイクロモータ用コイルにおいて、該所定のコイルが比重の重いコイルワイヤで形成されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、従来の技術の欄で説明した部材と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、説明を一部省略する。
図１は本実施形態に係るマイクロモータの縦断面図、図２（ａ），（ｂ）は本実施形態に係るマイクロモータ１の電機子２及び電機子コイル（コイル）３を示す図である。このコイル３はいわゆる円筒型コアレス電機子であって、コダック（六角巻き）方式により形成されている。
【００１５】
また、図２（ａ）に示すように、コイル３は複数個（本実施形態では５個）の分割コイル５から形成されており、これら５個の分割コイル５をスター結線することにより１体のコイル３として機能するようになっている。
次に、図３及び図４を用いてコイル３及び分割コイル５の製造方法を説明すると、図４（ｂ）に示すように、従来の巻線方式では、５個のコイルを連ねて巻線していたが、本発明では、図４（ａ）に示すように、各コイル５は１個ずつに分割し巻線される。
【００１６】
そして、その後、図３に示すように、平ベーキング治具１１，１２に５個のコイル５を重ねて装着し、同時に平ベーキング（平らに加熱融着）している。これにより、５個のコイル５を有する一体コイル３が形成される。この場合には、５個のコイル５をあたかもひとつのコイルのように扱え、通常の１個のコイル製造時と同様に作業が出来、コイル端末も各コイル別に端末を取り出し出来、端末の結線の作業性を極めて良好なものとすることができる。
【００１７】
ここで、従来方式のように連続した１つのコイルで製造する場合、各コイルの端末部がつながっており、この端末部をカット等する必要があるが、端末部をカットすると、カットされた２つの端末部がどちらのコイルの端末か判別が困難となり結線ミスが起こりやすくなるが、本発明のコイルでは端末がどの分割コイルのものかを見分けることができ、結線ミスを招くこともない。。
【００１８】
なお、各コイル５自体は、従来の技術の欄で説明したものと同様に、巻線工程（図９の▲１▼参照）により形成されるものであり、従来の設備を変更することなく容易に製造可能である。また、上述の例では、５個のコイル５を用いて一体コイル３を製造する場合について説明したが、コイル３は少なくとも複数の分割コイルから構成されていればよく、例えば３個や７個のコイル５を一体に接続する場合も上述と同様の手法が適用可能であるのは言うまでもない。
【００１９】
図５及び図６は分割したコイル５の線径やターン数を変更してコイル３を形成した例を示す。本発明のように、複数のコイル５を結線して一つのコイル３を形成する場合には、一体で形成されたコイルでは不可能であった、一部分のコイルの線径変更やターン数の変更を容易に実行することができるようになる。
【００２０】
これを具体的に説明すると、図６は、複数の分割コイル５のうち１つのコイル６のみ線材質を比重の重いタングステン線等に変更したものである。このように構成したコイル３では、コイル３の重心がモータの回転中心から偏心することになるので、モータを作動させると上記のようなコイル３の重心の偏心に起因してトルク変動が生じモータが振動する。なお、このようなトルク変動をトルクリップルという。
【００２１】
ところで、一般に振動モータの軸心には、偏心ウェイト７を設けることにより、重心の偏芯により振動を発生させていたが、本実施形態では、上記のように一部のコイルの比重やターン数を変更することにより、モータに意図的にトルクリップルを発生させてモータを振動させることができるので、ウェイト７の振動に加えてコイル３の偏心に起因する振動も加わり振動量を増大させることができる。
【００２２】
したがって、従来と同様の振動量を確保するのであれば、偏心ウェイト７の重量を大幅に低減することができる、又は偏心ウェイトをなくすことができ、モータの重量を大幅に低減することができるようになる。また、従来と同じ偏心ウェイトを用いるのであれば、振動量を増大させることができる。
このようにコイル３を分割することにより、線径やターン数・線材質等も容易に変更でき、トルクリップルを容易に発生させることができる。
【００２３】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係るマイクロモータ用コイルによれば、円筒型コアレス電機子をコダック方式コイル３で形成するとともに、コダック方式コイル３を分割し複数個のコイル５から形成するという簡素な構成でスター結線や各コイルの仕様変更を可能にし、消費電流の低減や体感振動の向上が図ることができる利点がある。すなわち、コイル３を５個のコイル５に分割し接続することにより、同一コイルでも端末処理が容易でスター結線することができ、この結果、消費電流を最小限に抑え振動量も容易に改善出来、モータ１の特性が向上する。
【００２４】
具体的には、本願発明者らが直径４ｍｍのマイクロモータを試作したところ、スター結線では消費電流を５ｍＡに抑えることができ、大幅な消費電流の低減が確認できた。
また、コイル３は５個のコイル５から構成されているので、従来のデルタ結線で形成されたコイルが発生する一定なトルクと違い、各コイルワイヤーの巻線・線径を使用してトルクリップルを発生することが可能になり、モータ１の体感振動量を大幅に改善させることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、分割コイル５の結線手法はスター結線に限定されるものではなく、デルタ結線で所定のコイルの線径・巻数を変更しトルクリップルを発生させるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、コイルを分割し複数個配設するという簡素な構成でスター結線を容易に行なうことができ、大幅な消費電流の低減を図ることができるという利点がある。また、モータの作動時に容易にトルク変動を生じさせることができる。したがって、従来と同様の振動量を確保するのであれば、偏心ウェイトの大幅な重量低減図ることができ、ひいては、モータの重量を大幅に低減することができるようになる。また、従来と同じ偏心ウェイトを用いるのであれば、振動量を増大させることができる。
【００２７】
また、複数のコイルの端末長さや処理を自由に変える事ができ、スター結線の中点接続も容易にできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータの模式的な縦断面を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータの電機子及びコイルを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータ用コイルの製造手法の一例について説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータ用コイルの巻線製造手法について説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータ用コイルの変形例について説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるマイクロモータ用コイルの変形例について説明する図であって、コイルと分銅の位置関係を示す模式図である。
【図７】従来の円筒型マイクロモータの模式的な縦断面を示す図である。
【図８】従来のマイクロモータの電機子を示す模式図である。
【図９】コダック方式（六角巻き）コイルの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  円筒形マイクロモータ
２  円筒型コアレス電機子（電機子）
３  コイル
４  整流子ハブ
５  分割コイル
６  タングステンワイヤーコイル
７  偏芯ウェイト
【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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【図８】
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【図９】
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