(57)【要約】【課題】  振動モータが回転動作しても軸受摺動部の軸受オイルの移動を堰き止め、軸受オイルが外部に飛散することを防止し、常に安定して軸受オイルを軸受摺動部に保持する。【解決手段】  回転軸に偏心分銅を取り付けた振動モータのハウジングケース本体の出力軸側一端に位置する軸受部と、前記軸受部と前記偏心分銅との間の回転軸に挿通し配置されるスラストワッシャーと、を備える振動発生装置のスラスト摺動部において、  前記偏心分銅と前記スラストワッシャーとの間の回転軸上に、断面略凹形状皿形のスペーサーキャップを別途間挿して配置する。【選択図】  図３
2007014065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に偏心分銅を取り付けた振動モータのハウジングケース本体の出力軸側一端に位置する軸受部と、
前記軸受部と前記偏心分銅との間の回転軸に挿通し配置されるスラストワッシャーと、
を備える振動発生装置のスラスト摺動部において、
前記偏心分銅と前記スラストワッシャーとの間の回転軸上に、断面略凹形状皿形のスペーサーキャップを別途間挿して配置したことを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記スペーサーキャップは偏心分銅側が底部となる断面略凹形状皿形で、
前記皿形の受け面側にはスラストワッシャーを厚み方向で内包する円形の窪みを有し、
かつ前記皿形の受け面の外周方向底部側にはサークル状の深溝部が形成され、
さらに前記スラストワッシャーの円周部とスペーサーキャップ内周面との間には、
前記深溝部に続く環状の空隙領域が全周に設けられている内部形状である
ことを特徴とする請求項１記載の振動モータ。
【請求項３】
前記スペーサーキャップが樹脂成形により形成されたことを特徴とする請求項２に記載の振動モータ。
【請求項４】
前記スペーサーキャップがスラストワッシャーに比べ、軸受オイルとの濡れ性が低い樹脂成形素材で形成されたことを特徴とする請求項３に記載の振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に偏心分銅を取り付けた円筒型の振動モータに係り、特に回転軸を軸支する軸受摺動部の軸受オイル飛散防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話等に搭載される無音呼び出し機能としての振動発生装置は、出力軸の回転軸に偏心分銅を取り付けた小型の振動モータが、主に採用されている。このような小型の振動モータは、その特殊な使用形態により、偏重心位置で振れ回る偏心分銅を支えて軸支する軸受部の摺動及び潤滑状態が、整流機構部にも電気的な影響を与え、駆動用モータ本体の寿命を決定する大きな要因の一つとなる。
【０００３】
特に構造上、モータハウジングケースに対し、樹脂一体成形の軸受体を組み合わせるような内部構造のコアレスモータは、一般的な含油メタル焼結軸受（以下、含油軸受という）を用いる軸受構造のものと比較して耐久性の落差が著しい。通常、軸受は、円筒状のモータハウジングの両側端部に個別に設けられ、二箇所の軸受部で偏心分銅を取り付けた回転軸を軸支し、回転軸との摺動面での摺動摩擦を低減している。
【０００４】
また同時に、回転動作時に回転軸のスラスト方向に働く力に対しても、モータハウジングケースと偏心分銅との間に、スラストワッシャーと呼ばれるすべり緩衝部材を配置することで、含油軸受のオイルを保持させる構造がすでに提案されていた。（例えば、特許文献１及び特許文献２）
【特許文献１】特開２００１−３１４０５９号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９５９号公報
【０００５】
しかしながら、前記特許文献に記載されている内容では、実際にスラストワッシャーを配置し、さらにスラストワッシャーが供回りすることを規制しても、軸受オイルの飛散を防止することは難しく、十分とは言えず、問題の解決には至っていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のスラストワッシャーのみによる構造の一例を、図９と図１０に示す。図における各符号は、偏心分銅3、スラストワッシャー4e、回転軸6、軸受7を示しており、図９(a)と図１０(c)はモータ回転停止後の軸受オイルの流れ、図９(b)と図１０(d)はモータ回転動作時の軸受オイルの流れを模式化した軸受7付近のスラスト摺動部の拡大参考図である。
【０００７】
前記図９と図１０に示す振動モータでは、前記特許文献と比較して、偏心分銅3の取付位置が軸受7に近接しており、スラストワッシャー4e自身が偏心分銅3の側面と軸受7双方にほぼ当接している状態なのでので、偏心分銅3との距離が無く、結果的に飛散防止策にはならず、また供回り防止に有効な隙間も得られない。
【０００８】
図１１に示すように、回転軸先端に偏心分銅3を取り付けた振動モータ1の場合、高比重の偏心分銅3を回転させて振動させると、その偏重心な遠心力により、振動モータ1全体には、重心位置Gを中心とした振れ回り力が発生する。これに伴い、遠心力とスラスト方向の力（矢印V）が加わり、図１０(d)に示すように、軸受7の摺動部に保持された軸受オイル(F1)が、図に示す太線矢印の流れのように、スラストワッシャー4e側面(F2)外周(F3)から偏心分銅3側端面(F4)を伝わり、偏心分銅3の円周方向外部(F5)に飛散するという現象が起こる。これにより軸受7の軸受オイル切れによるモータ寿命の低下問題が発生していた。
【０００９】
この軸受オイル飛散防止策としては、例えばスラストワッシャーの素材を、軸受オイルを含浸するポーラスな樹脂材料に変更して、軸受オイルの保油性を高めたり、また軸受オイルの粘度を変更するなどして飛散を防止することが考えられる。しかし特殊な樹脂素材を用いると材料コストがかかり、また軸受オイルの粘度を調整しても、使用条件や温度により、飛散防止には効果が得られにくいことがある。
【００１０】
つまり単なる平板状のスラストワッシャー4eだけでは、軸受7の摺動部から漏れ出た軸受オイルは、スラストワッシャー4e自身の表面を伝わり、振動と振れ回りの遠心力等により偏心分銅3の側端面から流れ出てしまう。これにより回転が停止しても、元の軸受7摺動部に戻る軸受オイル(F6、F7)とは別に、軸受オイルは、図１０(c)に示すように、少なからず軸受オイル(例えばF4、F5)が飛散してしまうという問題が改善項目の課題となっていた。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するため、振動モータが回転動作しても、軸受摺動部の軸受オイルの移動をスラストワッシャー部分までで堰き止め、それ以上軸受オイルが外部に飛散することを防止し、常に安定して軸受オイルを軸受摺動部に保持するための構造を提供することを目的とする。またモータ本体側の大きな設計変更を行うことなく、コストの掛からない簡単なスラスト摺動部の構造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】
【００１２】
上述の問題を解決するため、請求項１に記載の発明では、
回転軸に偏心分銅を取り付けた振動モータのハウジングケース本体の出力軸側一端に位置する軸受部と、
前記軸受部と前記偏心分銅との間の回転軸に挿通し配置されるスラストワッシャーと、
を備える振動発生装置のスラスト摺動部において、
前記偏心分銅と前記スラストワッシャーとの間の回転軸上に、断面略凹形状皿形のスペーサーキャップを別途間挿して配置したことを特徴としている。
【００１３】
また請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の振動モータにおいて、
前記スペーサーキャップは偏心分銅側が底部となる断面略凹形状皿形で、
前記皿形の受け面側にはスラストワッシャーを厚み方向で内包する円形の窪みを有し、
かつ前記皿形の受け面の外周方向底部側にはサークル状の深溝部が形成され、
さらに前記スラストワッシャーの円周部とスペーサーキャップ内周面との間には、
前記深溝部に続く環状の空隙領域が全周に設けられている内部形状である
ことを特徴としている。
【００１４】
また請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の振動モータにおいて、
前記スペーサーキャップが樹脂成形により形成されたことを特徴としている。
【００１５】
また請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の振動モータにおいて
前記スペーサーキャップがスラストワッシャーに比べ、軸受オイルとの濡れ性が低い樹脂成形素材で形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、
振動モータの回転動作時に生じる軸受摺動部からの軸受オイルの流出と飛散を確実に防止することができ、常に安定して軸受オイルを軸受摺動部に保持することができ、駆動用モータの回転の安定化と長寿命化が可能となる。
【００１７】
つまり、単なる平板状のスラストワッシャーのみでは、軸受摺動部から漏れ出た軸受オイルは、表面張力によりスラストワッシャー自身の表面を伝わり、さらに当接する偏心分銅の側端面に接触して流れ出て、遠心力により外部に飛散してしまうが、前記形状及び素材のスペーサーキャップを配置することにより、スラストワッシャーと前記スペーサーキャップとの間に設けられた空隙に軸受オイルが溜まって堰き止められる。また溜められた軸受オイルは、回転動作が停止すると、前記軸受摺動部に戻り、円滑な軸受オイルの循環と液量を常にほぼ一定に保つことができ、飛散による軸受オイル切れ問題が解決できる。
【００１８】
また加えて振動モータ自身の大きな設計変更を行うことなく、現状の部品との組み合わせにより、製造コストの掛からない簡単な飛散防止構造を提供することができる。
【００１９】
また同様に、請求項３又は請求項４に記載の発明によれば、スペーサーキャップを樹脂成形により形成することにより、スラストワッシャーと同じく、安価で耐摩耗性に優れた材質の小部品を簡単に製造することができ、製造コストの掛からない飛散防止構造を提供することができる。さらにスペーサーキャップとスラストワッシャーとの材質の濡れ性の差を利用して、スラストワッシャー側表面で軸受オイルを保持し、スペーサーキャップで飛散防止を行い、また回転停止時に軸受オイルが元の軸受摺動部側に戻り易くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の振動モータの最良の形態について、図を参照して説明する。
【００２１】
＜実施形態１＞
図１に、本発明の実施形態に係る振動モータの構造例を示す。図１における振動モータ1は、回転軸6の出力軸側に偏心分銅3が取り付けられた円筒型のコアレスモータ構造であり、図１２に外観を示すように、そのモータ本体のハウジングケース10の外周部に取付られた略角形状の弾性体ホルダー100によって、携帯機器の筐体側保持枠組に嵌め込まれ、端子台12の給電端子5が回路基板に対し、電気的に押圧接合されるタイプの振動発生装置である。
【００２２】
図１における振動モータ1は、一般的な焼結メタル含油軸受をモータ本体ケース両端に複数設けた構造とは異なり、ハウジングケース10の嵌合口内外を貫通する樹脂一体成型の軸受7を有している。この軸受7は、円筒状マグネット8をハウジングケース10内部側の一体成型の円筒外周で支持し、また回転軸6を同時に前記円筒内周で軸支し、またハウジングケース10との嵌合口側の軸受7と他端側軸受7'との間の回転軸6との間隙に、オイルタンク7aを配置して軸受オイルを保有している。
【００２３】
ここでの軸受オイル飛散防止対策として従来構造と異なる点は、スラストワッシャー4が内包できるスペーサーキャップ2を新設して、偏心分銅3と軸受7との間、正確には偏心分銅3とスラストワッシャー4との間に間挿している点である。
【００２４】
図７に、本発明におけるスペーサーキャップ2を軸方向から見た外観図(a)と、その断面形状としてA-A断面図(b)を示す。スペーサーキャップ2は、図７に示すように、外観形状が略円板形状で、かつ偏心分銅側が底部となる断面略凹形状皿形で、中心部に回転軸6が挿通する貫通穴2bがあり、前記皿形の受け面2c側には図８に示すように、スラストワッシャー4を厚みD方向で内包する円形の窪みを設けている。また前記皿形の受け面2cの外周方向底部側にはサークル状の深溝部2dが形成されている。さらに前記スラストワッシャー4の円周部とスペーサーキャップ2内周面との間には、前記深溝部2dに続く環状の空間領域Eが全周に設けられている。
【００２５】
本実施形態において、前記スペーサーキャップ2は、射出成形技術等を用いた樹脂成形により形成されており、コストを含めて量産化に対応している。さらにスペーサーキャップ2は、スラストワッシャー4の材質に比べ、濡れ性の低い樹脂成形素材で形成されている。
【００２６】
図２と図３に、前記スペーサーキャップ2を装着した振動モータのスラスト摺動部の部分拡大図を示す。この図２と図３では、スラストワッシャー4を一枚にしたものを説明する。また図２と図３の(a)と(c)は、共にモータ回転動作が停止した時の状態を示し、また図２と図３の(b)と(d)は、モータ回転動作時の振れ回り状態を示す概略図である。
【００２７】
図における各符号は、前記図１と同様に、偏心分銅3、スラストワッシャー4、回転軸6、軸受7、オイルタンク7aを示しており、さらに図３における太線矢印K1〜K5は、軸受オイルの流れを示している。要するに図３(c)がモータ回転停止後の軸受オイルの流れ、及び図３(d)がモータ回転動作時の軸受オイルの流れの方向を示す。
【００２８】
図２の(a)と(b)は、モータの回転動作時と停止時を比較したものであるが、図２(b)のように、偏心分銅3の回転動作Wにより、スラストワッシャー4とスペーサーキャップ2には、遠心力とスラスト方向の力（矢印V）が加わり、前記偏心分銅側に共に寄せられる。この時の軸受オイルの流れを示したのが、図３(d)の太線矢印K1〜K3である。
【００２９】
図３(d)に示すように、モータが回転動作する場合、遠心力とスラスト方向の力と振動と摺動部の動き等により、オイルタンク7aから補給された軸受オイルは軸受7摺動部から始めK1方向に流れ、回転するスラストワッシャー4の側面を伝わり、円周側K2方向に流れ出る。この時、スラストワッシャー4円周部とスペーサーキャップ2内周面との間には空間領域Eがあり、この隙間を軸受オイルがK3方向に流れ、最終的にスペーサーキャップ2の深溝部2dで堰き止められて、スペーサーキャップ2内に軸受オイルが溜り、保持される。
【００３０】
この時、スペーサーキャップ2は、スラストワッシャー4の材質に比べ、軸受オイルとの濡れ性が低い樹脂成形素材で形成されているため、軸受オイルはスペーサーキャップ2で堰き止められ、スラストワッシャー4側に集まり、それ以上先には流れが進まない状態になり、スペーサーキャップ2内で循環して平衡状態となる。
【００３１】
次にモータの回転が停止すると図３(c)に示すように、前記スペーサーキャップ2内に溜まった軸受オイルは、前記とは逆にスラストワッシャー4の両側面を伝わり、回転軸6側のK4方向に戻り、継いで軸受7側のK5方向に流れ、軸受オイルは飛散することなく元のオイルタンク７a側に戻る。
【００３２】
これにより、振動モータの回転動作時に生じる軸受摺動部の軸受オイル飛散を確実に防止することができ、常に安定して軸受オイルを軸受摺動部に保持することができ、駆動用モータ側の回転の安定化と長寿命化が可能となる。
【００３３】
＜実施形態２＞
図４に、本発明の実施形態に係る別の振動モータの構造例を示す。図４における振動モータ1は、前記実施形態１と同様に、回転軸6の出力軸側に偏心分銅3が取り付けられた円筒型のコアレスモータ構造であり、図１２に外観を示すように、そのモータ本体のハウジングケース10の外周部に取付られた略角形状の弾性体ホルダー100によって、携帯機器の筐体側保持枠組に嵌め込まれ、端子台12の給電端子5が回路基板に対し、電気的に押圧接合されるタイプの振動発生装置である。尚、この振動モータ1の軸受構造の特徴は、前記実施形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
実施形態２における軸受オイル飛散防止対策として従来構造と異なる点は、スラストワッシャー4a、4bが共に内包できるスペーサーキャップ2を新設して、偏心分銅3とスラストワッシャー4aとの間に間挿している点であり、このことは前記実施形態１とほぼ同様である。前記実施形態１の図１と、実施形態２の図４との構造の違いは、回転軸6に配置されている偏心分銅3と軸受7との間にあるスラストワッシャー4a、4bの設置枚数の違いだけである。
【００３５】
図５と図６に、前記スペーサーキャップ2を装着した振動モータのスラスト摺動部の部分拡大図を示す。この図５と図６では、二枚のスラストワッシャー4a、4bを用いたのものを説明する。また図５と図６の(a)と(c)は、共にモータの回転動作が停止した時の状態を示し、また図５と図６の(b)と(d)はモータ回転動作時の振れ回り状態を示す概略図である。
【００３６】
図における各符号は、前記図１と同様に、偏心分銅3、スラストワッシャー4a、4b、回転軸6、軸受7、オイルタンク7aを示しており、さらに図６における太線矢印N1〜N5は、軸受オイルの流れを示している。それぞれ図６(c)がモータ回転停止後の軸受オイルの流れ、及び図６(d)がモータ回転動作時の軸受オイルの流れの方向を示す。
【００３７】
図５はモータの回転動作時と停止時を比較したものであるが、図５(b)のように、偏心分銅3の回転動作Wにより、スラストワッシャー4a、4bとスペーサーキャップ2には、遠心力とスラスト方向の力（矢印V）が加わり、前記偏心分銅側に共に寄せられる。この時の軸受オイルの流れを示したのが、図６(d)の太線矢印N1〜N3である。
【００３８】
図６(d)に示すように、モータが回転動作する場合、遠心力とスラスト方向の力と振動と摺動部の動き等により、オイルタンク7aから補給された軸受オイルは軸受7摺動部から始めにN1方向に流れ、回転するスラストワッシャー4a、4bの両側面を伝わり、円周側N2方向に流れる。この時、スペーサーキャップ2とスラストワッシャー4円周の外周部との間には空間領域Eがあり、この隙間を軸受オイルがN3方向に流れ、最終的にスペーサーキャップ2の深溝部2dで堰き止められて、スペーサーキャップ2内に軸受オイルが溜り、保持される。
【００３９】
この時、スペーサーキャップ2は、スラストワッシャー4の材質に比べ、濡れ性の低い樹脂成形素材で形成されているため、軸受オイルはスペーサーキャップ2で堰き止められ、スラストワッシャー4側に集まり、それ以上先には流れが進まない状態になり、スペーサーキャップ2内で平衡状態となる。またスラストワッシャーを二枚とすることで、二枚のスラストワッシャー4a、4bが一枚の時に比べてより多くの軸受オイルを保油できることに加え、偏心分銅3の回転動作によるスペーサーキャップ2との供回り作用の悪影響を低減できる。
【００４０】
次にモータの回転が停止すると図６(c)に示すように、前記スペーサーキャップ2内に溜まった軸受オイルは、前記とは逆にスラストワッシャー4a、4bの両側面を伝わり、回転軸6のN4方向に戻り、継いで軸受7側のN5方向に流れ、飛散することなく元のオイルタンク７a側に戻る。
【００４１】
これにより、振動モータの回転動作時に生じる軸受摺動部の軸受オイル飛散を確実に防止することができ、常に安定して軸受オイルを軸受摺動部に保持することができ、駆動用モータ側の回転の安定化と長寿命化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明におけるスラスト摺動部の軸受オイル飛散防止構造は、回転軸に偏心分銅を取り付けた円筒型の振動モータなどの他に、回転軸を有する偏平型振動モータ、及び分銅内蔵型の振動発生装置のスラスト摺動部に適用でき、また、出力軸先端にギヤ等を配置する駆動用モータの軸受オイル飛散防止にも効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る振動モータの実施形態の一例を示す全体断面図である。
【図２】本発明に係る振動モータのオイル飛散防止構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明に係る振動モータのオイル飛散防止構造による軸受オイルの流れの方向を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明に係る振動モータの他の実施形態の一例を示す全体断面図である。
【図５】本発明に係る振動モータの他のオイル飛散防止構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明に係る振動モータの他のオイル飛散防止構造による軸受オイルの流れの方向を示す部分拡大断面図である。
【図７】本発明に係る振動モータのオイル飛散防止構造に用いるスペーサーキャップの外観図、及びＡ−Ａ断面図。
【図８】本発明に係る振動モータのオイル飛散防止構造に用いるスペーサーキャップとスラストワッシャーとを組み合わせた時の断面図。
【図９】従来技術における振動モータのオイル飛散防止構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【図１０】従来の振動モータのオイル飛散防止構造による軸受オイルの流れの方向を示す部分拡大断面図である。
【図１１】偏心分銅を出力回転軸に取り付けた振動モータの動作パターンを示す概略図である。
【図１２】本発明に係る実施形態に用いた振動モータの外観斜視参考図である。
【符号の説明】
【００４４】
1    振動モータ
2    スペーサーキャップ
2a   面取段
2b   貫通穴
2c   受け面
2d   深溝部
3    偏心分銅
4、 4a、 4b、 4e    スラストワッシャー
5    給電端子
6    回転軸
7、 7'    軸受
7a    オイルタンク
8    マグネット
9    コイル
10    ハウジングケース
11    整流機構部
12    端子台
100    ホルダー
【図１】
2007014065.tif 000003
【図２】
2007014065.tif 000004
【図３】
2007014065.tif 000005
【図４】
2007014065.tif 000006
【図５】
2007014065.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007014065.tif 000009
【図８】
2007014065.tif 000010
【図９】
2007014065.tif 000011
【図１０】
2007014065.tif 000012
【図１１】
2007014065.tif 000013
【図１２】
2007014065.tif 000014