(57)【要約】      （修正有）【課題】シャフト８の回転数のバラツキを低減する小型のコアードモータ１を提供する。【解決手段】シャフト８に固定されたコア９に巻かれた第１のコイル１１及び第２のコイル２０と、第１のコイル１１に接続されると共にシャフト８に固定された第１のコミテータ１２と、第２のコイル２０に接続されると共にシャフト８に固定された第２のコミテータ２１と、第１のコミテータ１２に摺接する一対のブラシ３と、第２のコミテータ２１に摺接する一対のブラシ６と、一対のブラシ３に接続された第１の端子１７と、一対のブラシ６に接続された第２の端子２６と、一対の第２の端子２６同士を通電可能に接続する可変抵抗器２８とを有するコアードモータ１とした。【選択図】  図３
2007143270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定されたコアを有するロータと、前記ロータを包囲するように配置されたマグネットとを有するコアードモータにおいて、
前記コアに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルと、
前記第１のコイルに接続されると共に前記シャフトに固定された第１のコミテータと、
前記第２のコイルに接続されると共に前記シャフトに固定された第２のコミテータと、
前記第１のコミテータに摺接する一対の第１のブラシと、
前記第２のコミテータに摺接する一対の第２のブラシと、
一対の前記第１のブラシに接続された第１の端子と、
一対の前記第２のブラシに接続された第２の端子と、
一対の前記第２の端子同士を通電可能に接続する抵抗体とを有することを特徴とするコアードモータ。
【請求項２】
前記第１のコイル及び前記第２のコイルは単一の前記コアに巻かれ、前記第１のコミテータと前記第２のコミテータとは前記コアを挟むようにして配置されていることを特徴とする請求項１記載のコアードモータ。
【請求項３】
前記抵抗体は、可変抵抗器であることを特徴とする請求項１または２記載のコアードモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊技機器、ＡＶ機器及び医療機器などの精密機器に内蔵される小型のコアードモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種精密機器に内蔵される小型のモータとしてコアードモータ（特許文献１参照）やコアレスモータ（特許文献２参照）があるが、コアードモータは、コイルが巻かれたコアを有する点でコアレスモータと大きく異なる。特許文献１に記載のコアードモータでは、ケース内で軸支されたシャフトにコアが一体に設けられ、コアに巻かれたコイルがコミテータに接続されている。コミテータの整流子片にはブラシが摺接し、ブラシには端子が接続されている。コアの周りにはマグネットが設けられている。端子からブラシに電流が供給されるとコミテータを介してコイルに電流が流れる。コイルに電流が流れるとシャフトが回転し、ブラシに摺接する整流子片が切り替わってコイルに流れる電流の向きが反転し、シャフトが連続的に回転する。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６２０１７号公報
【特許文献２】特開平９−１９１６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のコアードモータでは、コアに巻かれるコイルの抵抗値、マグネットの磁力の大きさ、さらに各構成部材の寸法精度などにより、個体ごとに、シャフトの回転数にバラツキを生じる場合があった。このような回転数のバラツキは、コアードモータが小型であればあるほど、補正が困難になり、また、バラツキによる影響も大きくなる。特に、携帯電話に内蔵する振動モータにコアードモータを用いると、回転数のバラツキが振動モータの振動周波数に大きな影響を与える。振動に対する人間の感じ方は、周波数によって大きく異なり、周波数が所定の範囲から外れてしまうと、人間が振動を感じ難くなったり、逆に不快感を覚えるようになる。
【０００５】
本発明は、シャフトの回転数のバラツキを低減する小型のコアードモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シャフトに固定されたコアを有するロータと、ロータを包囲するように配置されたマグネットとを有するコアードモータにおいて、コアに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルと、第１のコイルに接続されると共にシャフトに固定された第１のコミテータと、第２のコイルに接続されると共にシャフトに固定された第２のコミテータと、第１のコミテータに摺接する一対の第１のブラシと、第２のコミテータに摺接する一対の第２のブラシと、一対の第１のブラシに接続された第１の端子と、一対の第２のブラシに接続された第２の端子と、一対の第２の端子同士を通電可能に接続する抵抗体とを有することを特徴とする。
【０００７】
このコアードモータでは、第２のコイル、第２のコミテータ、第２のブラシ、第２の端子及び抵抗体によって電気回路が形成されており、第２のコミテータと第２のブラシとが摺接した状態で閉回路となる。そして、第１の端子から電流が供給されてシャフトが回転すると起電力が発生し、上記の電気回路に電流が流れる。すると、電気回路に設けた抵抗体でエネルギー損失が生じ、シャフトの回転が制動される。この制動作用は、抵抗体の抵抗値を上げると強くなり、下げると弱くなるため、シャフトの回転数を、抵抗体の抵抗値を変えることで調整することができる。そのため、製造時に個体差があっても、抵抗体の抵抗値を変えることで回転数を調整でき、シャフトの回転数のバラツキを低減できる。
【０００８】
また、第１のコイル及び第２のコイルは単一のコアに巻かれ、第１のコミテータと第２のコミテータとはコアを挟むようにして配置されていると好適である。単一のコアとし、このコアを挟むように第１のコミテータ及び第２のコミテータを配置することで、コアが複数有る場合に比べて、コアードモータの小型化が容易になる。
【０００９】
また、上記抵抗体は、可変抵抗器であると好適である。このようにすると、抵抗値の調整が容易になり、コアードモータの個体差として生じるシャフトの回転数のバラツキを一層容易に調整することができる。
【発明の効果】
【００１０】
コアードモータにおけるシャフトの回転数のバラツキを低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係るコアードモータの実施の形態について説明をする。
【００１２】
図１に示すように、コアードモータ１は、円筒状の金属製ケース２を有し、ケース２の内壁面２ａには、コア９を包囲するようにマグネット１８が接着され、マグネット１８はＮ，Ｓ極を有する永久磁石からなる。ケース２の前端部には、一対のブラシ（第１のブラシ）３，３が組み付けられた樹脂製のブラケット４が固定されている。コアードモータ１は、小型のＤＣモータであり、ケース２の大きさは、直径が６ｍｍ程度、長さが１０ｍｍ程度である。
【００１３】
ケース２の前端部を貫通するようにシャフト８が延在する。シャフト８は、ブラケット４に圧入された軸受４ａ及びブラケット７に圧入された軸受７ａによって軸支されている。シャフト８には、ケース２の内部でコア９が固定されている。コア９は、厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度の珪素鋼板を打ち抜き加工して作り出された薄板を、シャフト８の軸線方向に積層して形成されており、積層コアとも呼ばれている。なお、コア９には絶縁のための皮膜が施されていることが好ましい。
【００１４】
図１〜図３に示すように、コア９には、シャフト８の軸線に沿って３本のスロットＳＬが形成され、各スロットＳＬを区画するポール９ａに第１のコイル１１が巻き付けられている。第１のコイル１１には、ポリウレタンからなる絶縁被膜が設けられている。
【００１５】
第１のコイル１１は、第１のコミテータ１２に電気的に接続され、第１のコミテータ１２は、コア９よりもケース２の前端部側でシャフト８に圧入された樹脂製の整流子片保持部１３を有している。整流子片保持部１３には、３個の整流子片１４（図２参照）がシャフト８の周方向で等間隔となるように配置され、各整流子片１４は、固定リング１５によって整流子片保持部１３に固定されている。整流子片１４のライザ部１４ａには、第１のコイル１１が引っ掛けられている。整流子片１４には一対のブラシ３，３が摺接し、ブラシ３には、ブラケット４に固定された第１の端子１７が接続されている。
【００１６】
一対の第１の端子１７，１７は、電源ＢＡに接続され、電気回路Ｃ１のスイッチＳＷが閉じて電源ＢＡから電流が供給されると、ブラシ３，３を介して整流子片１４に電流が供給され、コア９のポール部９ａに巻かれた第１のコイル１１に電流が流れる。そして、第１のコイル１１に電流が流れてコア９に磁界が発生すると、コア９、シャフト８及び第１のコミテータ１２を有するロータ１９を回転させる。ロータ１９が回転すると、ブラシ３，３に摺接する整流子片１４が切り替わり、第１のコイル１１に流れる電流は反転する。それにより、一方向への回転力が継続して働き、シャフト８は回転を続ける。
【００１７】
さらに、ケース２の後端部には、一対のブラシ（第２のブラシ）６，６が組み付けられた樹脂製のブラケット７が固定されている。図１、図３及び図４に示すように、コア９のポール部９ａには、第２のコイル２０が巻き付けられている。第２のコイル２０も第１のコイル１１と同様にポリウレタンからなる絶縁被膜が設けられており、第２のコミテータ２１に電気的に接続されている。第２のコミテータ２１は、第１のコミテータ１２と略同一の構造であり、ケース２の後端部側でシャフト８に圧入された樹脂製の整流子片保持部２４（図１参照）を有している。そして、整流子片保持部２４には、３個の整流子片２２が固定リング２３によって固定され、整流子片２２のライザ部２２ａには、第２のコイル２０が引っ掛けられている。
【００１８】
整流子片２２には、一対のブラシ６，６が摺接する。ブラシ６には、ブラケット７に固定された第２の端子２６が接続されている。第２の端子２６には、抵抗体の一例である可変抵抗器２８の基板２７が固定されている。第２の端子２６は、可変抵抗器２８に電気的に接続されており、第２のコイル２０と第２のコミテータ２１とブラシ６と可変抵抗器２８とで閉回路Ｃ２が形成されている。そして、ロータ１９が回転すると、閉回路Ｃ２に電流が流れる。このとき、可変抵抗器２８でエネルギー損失を生じ、シャフト８の回転に制動力が働く。
【００１９】
ここで、可変抵抗器２８の抵抗値を大きくするとシャフト８に働く制動力が強くなり、抵抗値を小さくするとシャフト８に働く制動力が弱くなる。このことにより、製造時に個体差があっても、可変抵抗器２８の抵抗値を変えることでシャフト８の回転数を容易に調整できる。従って、製造時に発生する個体差によるシャフト８の回転数のバラツキを容易に低減できる。
【００２０】
このようなコアードモータ１では、第１のコイル１１及び第２のコイル２０が単一のコア９に巻き付けられ、第１のコミテータ１２と第２のコミテータ２１とが、コア９を挟むように対向して配置されているため、コア９を独立させて２個設ける場合に比べて、小型化される。また、可変抵抗器２８がケース２の後端部側に固定されているため、抵抗調整ツマミによって回転数を調整する際にシャフト８が邪魔にならず、調整が容易である。
【００２１】
さらに、このコアードモータ１は、携帯電話に内蔵される着信通知用の振動モータとして利用され、シャフト８の先端部には図示しない分銅が偏心固定されている。シャフト８が回転すると、分銅が振り回され、一定周波数の振動を生じる。このとき、人体で感じ取れる振動には好適範囲があり、この好適範囲より低いと人間は振動を感じ難く、高いと不快感を覚える。このため、振動周波数が好適範囲となるように、コアードモータの回転数は６０００ｒｐｍ〜７０００ｒｐｍとなるように設計される。そして、コアードモータが小型になればなるほど、製造時に個体差として生じる回転数のバラツキが大きくなり易く、例えば回転数が１００００ｒｐｍ程度になった場合には、従来のコアードモータ（特許文献１参照）では、印加電圧を変えるか、複雑な制御回路によって回転数を調整する必要があり、回転数の補正が困難であった。これに対し、可変抵抗器２８をもったコアードモータ１では、製造時に個体差として回転数にバラツキが生じても回転数を容易に調整でき、振動周波数を容易に調整することができる。
【００２２】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、例えば、抵抗値が固定されている抵抗体を端子２６に固定してもよい。この場合、シャフト８の回転数に対応した抵抗値をもつ抵抗体が端子２６に接続される。また、閉回路Ｃ２内にＬＥＤやブザーを設け、モータが回転すると同時にＬＥＤが発光、または携帯電話の着信音が鳴るようにしてもよい。
【００２３】
また、第１のコミテータ１２と第２のコミテータ２１とは、コア９を挟むように設けるのではなく、コア９よりもケース２の前端部側、若しくは後端部側の一方に同心状に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るコアードモータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るコアードモータに適用されるロータの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】ロータに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルの結線状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…コアードモータ、３…ブラシ（第１のブラシ）、６…ブラシ（第２のブラシ）、９…コア、１１…第１のコイル、１２…第１のコミテータ、１７…第１の端子、１８…マグネット、１９…ロータ、２０…第２のコイル、２１…第２のコミテータ、２６…第２の端子、２８…可変抵抗器（抵抗体）。
【図１】
2007143270.tif 000003
【図２】
2007143270.tif 000004
【図３】
2007143270.tif 000005
【図４】
2007143270.tif 000006