(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径寸法が６ｍｍ以下の筒型で、一方に開放部、他方に支持棒取付部を有するハウジングと、
上記支持棒取付部に他方が取り付けられている支持棒と、
上記支持棒が貫通するようにして取り付けられている筒状マグネットと、
上記支持棒の一方に取り付けられている第２軸受と、
上記ハウジングの内側と上記筒状マグネットの周囲によって形成された空間内を回転する筒状回転子コイルと、
上記ハウジングの開放部を閉塞すると共に、上記筒状回転子コイルに電力を供給するブラシおよび第１軸受が取り付けられているエンドプレートと、
上記筒状回転子コイルと電気的に接続されている整流子片と、
上記整流子片および筒状回転子コイルが取り付けられ、一方が上記第１軸受に、他方が第２軸受によって回転する回転軸と、
から構成されていることを特徴とする超小型モータ。
【請求項２】
上記ハウジングは、他方の端部が内方へ折り曲げられて、上記支持棒取付部を構成していることを特徴とする請求項１記載の超小型モータ。
【請求項３】
上記ハウジングは、他方の端部が外方へ突出するように成形されて、上記支持棒取付部を構成していることを特徴とする請求項１記載の超小型モータ。
【請求項４】
上記支持棒は、筒状マグネットの端面から若干突出させ、この突出部を上記第２軸受とハウジングの支持棒取付部によって支持固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の超小型モータ。
【請求項５】
上記回転軸と支持棒とは、太さが異なるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の超小型モータ。
【請求項６】
上記第２軸受は、上記回転軸が回転し得る太さの回転軸用凹部と、上記回転軸と略同じ太さの支持棒を取り付ける支持棒用凹部とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の超小型モータ。
【請求項７】
上記第２軸受は、上記回転軸が回転し得る太さの回転軸用凹部と、上記回転軸より太い支持棒を取り付ける支持棒用凹部とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項６記載の超小型モータ。
【請求項８】
上記回転軸の一端に偏心した分銅が取り付けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項７記載の携帯機器用超小型振動モータ。
【請求項９】
上記回転軸の一端に偏心した分銅が取り付けられた請求項８記載の携帯機器用超小型振動モータの発生する振動を少なくとも一つの情報源としたことを特徴とする情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾電池あるいは充電式蓄電池を使用した携帯用電子機器、たとえば、ビデオカメラあるいは小型音響機器等に用いる低消費電流の超小型コアレスモータに関するものである。
また、本発明は、携帯機器、たとえばカード型ページャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用信号受信機等の情報伝達装置において、偏心した分銅を回転させることによって、振動を発生させる携帯機器用超小型振動モータに関するものである。
さらに、本発明は、携帯機器用超小型振動モータの振動による情報を携帯している者に伝達する情報伝達装置に関するものである。
【０００２】
上記目的に使用する超小型モータは、年々超小型化が要望され、現在、直径５ｍｍ程度のものが開発されている。さらに、近年、ハウジングも含めた外径を３ｍｍないし４ｍｍとしたものが要望されるようになってきた。
しかし、ハウジングを含めた直径が数ミリの超小型モータは、機械化によって組み立てを連続的に行なうことが困難である。特に、ハウジングも含めて３ｍｍないし４ｍｍの外径からなる超小型モータに使用するコイルの線径は、０．０６ｍｍ程度であり、このような線材と僅かに大きい整流子片との接続を連続的な組み立て工程に取り入れることができない。
本発明は、現在の技術において、手作業に頼らざるを得ないような超小型モータに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
図５は従来の携帯機器用超小型振動モータの概略説明図である。
図５において、携帯機器用超小型振動モータは、ステータ１とロータ２とから構成されている。そして、ステータ１は、円筒型からなるハウジング５１と、当該ハウジング５１の一端を内部に折り曲げられたベアリングハウス部５１１と、当該ベアリングハウス部５１１の周囲に接着剤５８を介して取り付けられているマグネット５７と、前記ベアリングハウス部５１１の両端における第１軸受圧入部５４および第２軸受圧入部５６に取り付けられている第１軸受５３および第２軸受５５とから構成されている。
【０００４】
ハウジング５１の他端には、エンドプレート取付凹部５１２が成形されている。そして、エンドプレート５９は、前記エンドプレート取付凹部５１２に取り付けられる。また、エンドプレート５９には、リード線５９１、当該リード線５９１と電気的に接続されたブラシ５９２がそれぞれ取り付けられている。ロータ２は、前記ハウジング５１とマグネット５７との間に所定のギャップを介して設けられている回転子コイル６１と、当該回転子コイル６１を支持する回転子コイル支持部材６２と、回転子コイル支持部材６２の一端に取り付けられた整流子片６５１等からなる整流子組立体６５と、当該整流子組立体６５から電流を回転子コイル６１に供給するためのリード部６５２と、前記第１軸受５３および第２軸受５５によって支承されていると共に、一端に図示されていない偏心した分銅と他端を回り止め部材６３によって回転子コイル支持部材６２と固定されている回転軸６４とから構成されている。
【０００５】
上記携帯機器用超小型振動モータは、リード線５９１から整流子組立体６５を介して回転子コイル６１に電流が供給されると、回転子コイル６１を流れる電流とマグネット５７との磁気作用とによって回転子コイル６１および回転軸６４等が一体になって回転する。そして、回転軸６４の一端に取り付けられている、たとえば図示されていない、偏心した分銅が偏心しながら回転することによって振動を発生させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ポケットベルに代わる振動伝達装置用の超小型振動モータは、振動装置の外厚を５ｍｍ以下にしたいため、その直径が３ｍｍないし４ｍｍとなるように要望されている。このような直径の小さい超小型振動モータは、分銅の振動に耐える強度を持つ回転軸とするための直径が０．７ｍｍである。
たとえば、上記回転軸６４の直径を基準にして、各部の大きさを挙げて見ると次のようになる。すなわち、
回転軸の外径              ・・・    ０．７ｍｍ
ベアリングハウス部の内径  ・・・    ０．８ｍｍ
マグネットの内径          ・・・    １．２５ｍｍ
マグネットの外径          ・・・    ２．６ｍｍ
回転子コイルの内径        ・・・    ３．０ｍｍ
回転子コイルの外径        ・・・    ３．５ｍｍ
ハウジングの内径          ・・・    ３．８ｍｍ
【０００７】
上記各寸法から判るように、回転軸６４の外径とベアリングハウス部５１１の内径との差は、０．１ｍｍであり、回転軸６４をベアリングハウス部５１１の中心に配置させると、回転軸６４の左右に０．０５ｍｍの余裕しかない。
しかし、回転軸６４の両端には、第１軸受５３および第２軸受５５が必要であるが、０．０５ｍｍの空隙に上記軸受５３、５５を挿入することができなかった。すなわち、従来のように、ベアリングハウス部５１１内に軸受を挿入する方式では、超小型振動モータの外径を３ｍｍないし４ｍｍにすることができない。
また、マグネット５７や回転子コイル６１の厚さも物理的な限界にきているため、超小型振動モータの外径は、５ｍｍ程度が限界であると考えられていた。
【０００８】
上記従来例は、ハウジング５１の外径を６ｍｍ以下にすると、ベアリングハウス部５１１を薄く絞り成形することになる。また、ベアリングハウス部５１１内には、両端に軸受５３、５５を、また、その内部に回転軸６４を入れるための孔を加工する必要がある。しかし、ハウジング５１の外径を４ｍｍ以下にした場合、マグネット５７の加工が困難になる。また、薄く絞り成形したベアリングハウス部５１１の先端部に第２軸受５５が圧入固定されている。回転軸６４の一端に取り付けられた図示されていない分銅が回転すると、第１軸受５３を中心として、第２軸受５５が多少振れる。この振れは、超小型モータの直径を小さくすると抑えることが困難になる。
マグネットの中を貫通しないように回転軸を取り付けた超小型は、たとえば、特許第２７６１１７５号公報に記載されている。しかし、このタイプの超小型モータは、マグネットの内部に孔を開けずに済むが、回転軸の端面加工の精度、あるいは接合精度に問題があり、分銅の回転により回転軸に振れが発生する。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、回転軸の振れを抑えることができると共に、外径を小さくした超小型モータを提供することを目的とする。
本発明は、超小型かつ薄型で、振動を人体に対して効率良く伝達する携帯機器用超小型振動モータを提供することを目的とする。
本発明は、超小型振動モータを使用して振動による効率のよい情報の伝達が可能な情報伝達装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（第１発明）
前記目的を達成するために、本発明の超小型モータは、外径寸法が６ｍｍ以下の筒型で、一方に開放部、他方に支持棒取付部１１１を有するハウジング１１と、上記支持棒取付部１１１に他方が取り付けられている支持棒１３と、上記支持棒１３が貫通するようにして取り付けられている筒状マグネット１２と、上記支持棒１３の一方に取り付けられている第２軸受１５と、上記ハウジング１１の内側と上記筒状マグネット１２の周囲によって形成された空間内を回転する筒状回転子コイル１８と、上記ハウジング１１の開放部を閉塞すると共に、上記筒状回転子コイル１８に電力を供給するブラシ２２および第１軸受１４が取り付けられているエンドプレート２０と、上記筒状回転子コイル１８と電気的に接続されている整流子片１９と、上記整流子片１９および筒状回転子コイル１８が取り付けられ、一方が上記第１軸受１４に、他方が第２軸受１５によって回転する回転軸１６とから構成されていることを特徴とする。
【００１１】
（第２発明）
本発明の超小型モータにおけるハウジング１１は、他方の端部が内方へ折り曲げられて、上記支持棒取付部１１１を構成していることを特徴とする。
【００１２】
（第３発明）
本発明の超小型モータにおけるハウジング１１は、他方の端部が外方へ突出するように成形されて、上記支持棒取付部１１１を構成していることを特徴とする。
【００１３】
（第４発明）
本発明の超小型モータにおける支持棒１３は、筒状マグネット１２の端面から若干突出させ、この突出部を上記第２軸受１５とハウジング１１の支持棒取付部１１１によって支持固定されていることを特徴とする。
【００１４】
（第５発明）
本発明の超小型モータにおける回転軸１６と支持棒１３とは、太さが異なるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
（第６発明）
本発明の超小型モータにおける第２軸受１５は、上記回転軸１６が回転し得る太さの回転軸用凹部１４３と、上記回転軸１６と略同じ太さの支持棒１３を取り付ける支持棒用凹部１４２とを有することを特徴とする。
【００１６】
（第７発明）
本発明の超小型モータにおける第２軸受１５は、上記回転軸１６が回転し得る太さの回転軸用凹部１４３と、上記回転軸１６より太い支持棒１３を取り付ける支持棒用凹部１４２′とを有することを特徴とする。
【００１７】
（第８発明）
本発明の携帯機器用超小型振動モータは、回転軸１６の一端に偏心した分銅が取り付けられたことを特徴とする。
【００１８】
（第９発明）
本発明の情報伝達装置は、回転軸１６の一端に偏心した分銅が取り付けられた上記携帯機器用超小型振動モータの発生する振動を少なくとも一つの情報源としたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１発明）
本発明の超小型モータは、ハウジングの外径を３ｍｍないし４ｍｍまで小さくできる。また、本発明の超小型モータは、その外径を６ｍｍ程度にした場合、マグネットの厚さを厚くして、効率をよくすることができる。
本発明のハウジングは、一方に開放部を設け、他方に支持棒取付部が、たとえば、多段絞り成形により設けられている。また、支持棒取付部には、筒状マグネットの開孔部に挿入された支持棒の他方が圧入等により取り付けられている。支持棒の一方は、第２軸受が、同様に圧入等により取り付けられている。そして、ハウジング、マグネット、および支持棒は、ステータを構成している。
【００２０】
回転軸は、整流子片および回転子コイル支持部が取り付けられている。回転子コイル支持部の周囲には、筒状回転子コイルが取り付けられていると共に、筒状回転子コイルと整流子片とが電気的に接続されている。回転軸、整流子片、回転子コイル支持部、および筒状回転子コイルは、ロータを構成している。
筒状回転子コイルは、ハウジングとマグネットとによって形成される空間に挿入されると同時に、回転軸の他方が第２軸受に回転自在に装着される。
エンドプレートは、内部にブラシ、端部に第１軸受が設けられている。上記エンドプレートは、回転軸が挿入されると共に、ハウジングの開放端を閉塞する。
【００２１】
電力は、図示されていないリード線を介してブラシ、整流子片、筒状回転子コイルに供給される。また、磁気回路は、マグネット、ハウジング、および回転軸によって形成される。そのため、整流子片を介して電流が供給された筒状回転子コイルは、前記磁気回路を遮る際に回転力が発生する。
本発明は、従来のような軸受を固定するベアリングハウスが不要であるため、マグネットの直径を大きく取れ、磁気特性の優れた超小型モータを得ることができる。また、本発明は、ベアリングハウスが不要であるため、ハウジングの成形が簡単な金型ですみ、小型で安価になる。
さらに、本発明は、第２軸受が支持棒によって取り付けられているため、薄いベアリングハウスによる支持より、分銅の回転による振れを少なくすることができる。
【００２２】
（第２発明）
第２発明の超小型モータにおけるハウジングは、絞り加工の際に他方の端部が内方へ折り曲げられる。ハウジングの内方への折り曲げ部は、支持棒を取り付ける支持棒取付部を構成する。このような支持棒取付部は、作製が比較的簡単であるにもかかわらず、支持棒を堅固に支持することができるため、回転軸の振れを防止することができる。
【００２３】
（第３発明）
第３発明の超小型モータにおけるハウジングは、絞り加工の際に他方の端部が外方へ突出するように成形される。ハウジングの外方への折り曲げ部は、支持棒を取り付ける支持棒取付部を構成する。このような支持棒取付部は、第２発明より作製が簡単で、支持棒を堅固に支持することができるため、回転軸の振れを防止することができる。
【００２４】
（第４発明）
第４発明の超小型モータにおける支持棒は、筒状のマグネットが挿入されると共に、筒状マグネットの端面から若干突出させている。この支持棒の突出部は、第２軸受とハウジングの支持棒取付部によって支持固定される。
【００２５】
（第５発明）
第５発明における回転軸と支持棒とは、太さが異なるようにする。支持棒の太さは、太くすると第２軸受に軸支された回転軸の振れを少なくすることができ、支持棒の太さを細くすると、筒状マグネットの外径を太くすることができ、超小型モータの磁気特性を良くすることができる。
第５発明の超小型モータは、使用する用途にしたがって、上記の一方を選択することができる。
【００２６】
（第６発明）
第６発明における第２軸受は、一方に回転軸が回転し得る太さの回転軸用凹部が設けられている。また、第２軸受の他方は、上記回転軸と略同じ太さの支持棒を取り付ける支持棒用凹部が設けられている。上記回転軸用凹部は、回転軸のスラスト受けになる。また、上記支持棒用凹部は、支持棒の周囲および端部が接触しているため、取付強度が増す。
【００２７】
（第７発明）
第７発明における第２軸受は、一方に回転軸が回転し得る太さの回転軸用凹部が設けられている。また、第２軸受の他方は、上記回転軸より太い支持棒を取り付ける支持棒用凹部が設けられている。太い支持棒は、支持棒用凹部との接触面積が大きいため、両者の接合強度が増加する。
【００２８】
（第８発明）
第８発明は、第１発明ないし第７発明の超小型モータの回転軸に偏心した分銅を取り付けることによって、超薄型の携帯機器用超小型振動モータとすることができる。
【００２９】
（第９発明）
第９発明は、第８発明の超小型振動モータを情報伝達装置に組み込むことにより、少なくとも一つの情報を携帯者に伝達することができる。
【００３０】
【実  施  例】
図１は本発明の第１実施例で、超小型モータの概略説明図である。図１において、超小型モータは、ステータ１とロータ２とから構成されている。そして、ステータ１は、たとえば、鉄を主成分とする磁性材料からなり、円筒状をしたハウジング１１と、当該ハウジング１１における他方の一部内方向に折り曲げられて成形された支持棒取付部１１１と、当該支持棒取付部１１１に、たとえば、圧入等によって取り付られた支持棒１３と、当該支持棒１３に嵌合して取り付けられた筒状マグネット１２と、上記支持棒１３の一方を支持した第２軸受１５とから構成されている。支持棒１３の両端は、筒状マグネット１２から突出しているため、上記支持棒取付部１１１および第２軸受１５に堅固に取り付けられる。
【００３１】
ロータ２は、回転軸１６の周囲に設けられた複数の整流子片１９と、当該整流子片１９のそれぞれを絶縁すると共に回転子コイルを支持する回転子コイル支持部１７と、上記整流子片１９と電気的に接続されている筒状回転子コイル１８とから構成されている。上記ハウジング１１は、エンドプレート２０により、一方の開放部が閉塞される。エンドプレート２０は、端部に第１軸受１４が取り付けられていると共に、内部にブラシ２２を取り付けるブラシ取付部２１が設けられている。このような構成の超小型モータにおいて、回転軸１６は、第１軸受１４および第２軸受１５によって回動自在に回転する。上記筒状マグネット１２、支持棒１３、上記第１軸受１４、第２軸受１５等の接合は、圧入および／または接着剤により行うことができる。
【００３２】
上記超小型モータは、図示されていないリード線、ブラシ２２、整流子片１９を経て筒状回転子コイル１８に電流が供給されると、筒状回転子コイル１８を流れる電流と筒状マグネット１２、ハウジング１１、支持棒１３から構成される磁気回路によって、筒状回転子コイル１８および回転軸１６等が一体になって回転する。そして、上記超小型モータは、その回転軸１６の一端に、たとえば図示されていない、偏心した分銅が取り付けられることによって、振動モータとなる。また、第２軸受１５において、回転軸１６と支持棒１３との間に間隙２３が存在する。この間隙２３は、回転軸１６がスラストを受け、軸方向に多少移動するのを吸収することができる。
【００３３】
本発明の振動モータは、分銅が偏心しながら回転することによって振動を発生させることができると共に、超小型であるため、携帯機器用に最適である。また、上記振動モータは、通信機と組み合わされて、カード型ページャーあるいは情報伝達装置に使用することができる。
本発明は、ハウジング１１に設けられた第１軸受１４と、支持棒１３で支持する第２軸受１５とによって回転軸１６を回動自在に軸支しているため、ハウジング１１の外径を小さくすることができると共に、振動の振れを少なくすることができる。
本発明は、ハウジング１１および支持棒１３の取り付け部の形状が単純であるため、成形が容易であり、安価の超小型モータを作製することができる。
【００３４】
図２は本発明の第２実施例で、超小型モータの概略説明図である。図２において、第１実施例と異なる所は、第２軸受１５、支持棒１３、支持棒取付部１１１の形状である。第２実施例における支持棒１３の太さは、回転軸１６の太さより太くしている。そのため、支持棒取付部１１１は、太い支持棒１３に合わせて太く成形されている。支持棒取付部１１１の太さが太いということは、成形加工を容易にする。第２軸受１５における支持棒用凹部１４１は、太い支持棒１３を圧入および／または接着できる大きさにした凹部である。そして、回転軸１６と支持棒１３との間には、第１実施例と同様に間隙２３が設けられている。支持棒用凹部１４１は、凹部とすることにより、支持棒１３の端面および側面と第２軸受１５が接触するため、取付強度が向上する。
【００３５】
図３は本発明の第３実施例で、超小型モータの概略説明図である。図３において、第２実施例と異なる所は、支持棒１３と回転軸１６の太さが同じであること、および第２軸受１５の一方にスラスト受け付き回転軸用凹部１４３と、他方に支持棒用凹部１４２とが設けられている点である。
第２軸受１５に設けられたスラスト受け付き軸受用凹部１４３は、回転軸１６に取り付けられた図示されていない分銅の回転によるスラストを受けることができる。また、支持棒１３は、回転軸１６と略同じ太さにすることにより、ハウジング１１の太さを小さくすることができると共に、筒状マグネット１２を大きくすることができる。
【００３６】
図４は本発明の第４実施例で、超小型モータの概略説明図である。図４において、第３実施例と異なる所は、支持棒１３と回転軸１６の太さが異なる点である。支持棒１３は、回転軸１６の太さより太いこと、および、支持棒用凹部１４２′と支持棒１３との接触面積が大きいことの二点により、第２軸受１５との取付強度が向上するため、図示されていない分銅による振れを無くすことができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。
たとえば、本実施例における固着手段として、圧入あるいは接着を用いたが、両方を用いたりあるいは圧入した部分を接着に代えることができる。
また、超小型モータにおける各部の材質は、必要に応じて周知のものを任意に選択できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、支持棒によって、第２軸受を支持すると共に、筒状マグネットを取り付けるようにしたため、ハウジングの形状を単純化することができ、従来の外径より小さく、かつ安価で回転振れの少ない超小型モータを作製することができた。
本発明によれば、ハウジングと支持棒とを分けて別体としたため、支持棒取付部の形状を簡単にすることができ、ハウジングの作製が容易で安価になった。
本発明によれば、外径の小さい超小型モータを作製できるため、携帯に便利な携帯機器用超小型振動モータ、および小型情報伝達装置とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例で、超小型モータの概略説明図である。
【図２】本発明の第２実施例で、超小型モータの概略説明図である。
【図３】本発明の第３実施例で、超小型モータの概略説明図である。
【図４】本発明の第４実施例で、超小型モータの概略説明図である。
【図５】従来の携帯機器用超小型振動モータの概略説明図である。
【符号の説明】
１・・・・ステータ
２・・・・ロータ
１１・・・ハウジング
１１１・・支持棒取付部
１２・・・筒状マグネット
１３・・・支持棒
１４・・・第１軸受
１５・・・第２軸受
１６・・・回転軸
１７・・・回転子コイル支持部
１８・・・筒状回転子コイル
１９・・・整流子片
２０・・・エンドプレート
２１・・・ブラシ取付部
２２・・・ブラシ
２３・・・間隙
１４２・・支持棒用凹部
１４３・・回転軸用凹部
【図１】
0003973767.tif 000002
【図２】
0003973767.tif 000003
【図３】
0003973767.tif 000004
【図４】
0003973767.tif 000005
【図５】
0003973767.tif 000006