(57)【要約】【課題】コイン型振動モータが不得意とした厚み（縦）方向の振動量改善を実現する。【解決手段】ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータに、振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側及び下側の縦振動用コイル103A,103Bと、上側及び下側の縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネット107と、正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側及び下側の縦振動用コイルに向けて分岐して上側及び下側の縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側及び下側の縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、縦振動用マグネットに対して上側及び下側の縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣ112とを備える。【選択図】図１
2009208003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータにおいて、
振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルと、
上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネットと、
正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐し上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣとを備えることを特徴とするコイン型振動モータ。
【請求項２】
前記回転用コイルと前記上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルとの間に防磁壁を設け、前記防磁壁は前記回転用コイルと前記上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルにより生じる磁束同士の干渉を防ぐことを特徴とする、請求項１に記載のコイン型振動モータ。
【請求項３】
振動子の回転軸の上下に固定板を設け、前記固定板と振動子の間のクリアランスにより振動子が上下動し、前記固定板は前記振動子の上下動のストッパの役目を果すことを特徴とする、請求項１に記載のコイン型振動モータ。
【請求項４】
前記固定板では、振動子と接する部分にワッシャ、ワッシャの下にはゴム製の樹脂材が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のコイン型振動モータ。
【請求項５】
ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータの製造方法において、
振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルをそれぞれ配置する工程と、
上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルに対向して振動子に縦振動用マグネットを配置する工程と、
正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣと設ける工程とを備えることを特徴とするコイン型振動モータの製造方法。
【請求項６】
ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータを内蔵する携帯電話機において、
振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルと、
上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネットと、
正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣとを備えることを特徴とする、コイン型振動モータを内蔵する携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話機向けのコイン型振動モータに関する。特に、本発明は、縦方向の振動力を改善するコイン型振動モータ、その製造方法及び携帯電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機に代表される携帯機器では市場のニーズ、ＬＳＩ（大規模集積回路）の高集積化に伴い、携帯電話機等の端末の薄型化が進んでいる。
携帯電話機ではこれまで円筒型振動モータが多く用いられてきたが、端末の薄型化によって、回転部分のクリアランス確保が困難になり、薄型のコイン型振動モータが使われるようになってきた。以下に具体的に説明する。
【０００３】
図４は本発明の前提となるコイン型振動モータの外観図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号、記号を付する。
本図（ａ）はコイン型振動モータ１００の上面側の外観を示し、本図（ｂ）はコイン型振動モータ１００の側面側の外観を示す。本図に示すように、コイン型振動モータ１００の外観はケース１０１及び端子部１０２で構成される。
【０００４】
ケース１０１はコイン型のケースであり、端子部１０２はバネタイプ又はリードタイプ等の接続端子であり、選択可能である。
図５は図４におけるコイン型振動モータ１００の内部の概略構成を示す断面図である。本図に示すように、コイン型振動モータ１００は図４で説明したケース１０１、端子部１０２の構成に加え、コイン型振動モータ１００の内部は回転用コイル１０４、回転用マグネット１０５、分銅１０６、シャフト１０９、固定板１１０、ベアリング１１１、ドライバＩＣ（集積回路）１１２及び振動子１２０で構成される。
【０００５】
ケース１０１の上面、下面の中央部に回転軸となるシャフト１０９が設けられる。シャフト１０９と回転形の振動子１２０の接合部にはベアリング１１１が装備され、振動子１２０は固定板１１０により上下から押さえられる。すなわち、固定板１１０のクリアランスは極めて小さく振動子１２０が上下に動かないように設計されている。
回転用コイル１０４はコイルを励磁することで振動子１２０に装備した回転用マグネット１０５と反発又は引き合うことで振動子１２０をシャフト１０９の周りで回転させる。
【０００６】
振動子１２０には分銅１０６が設けられ、分銅１０６の回転により、ケース１０１の横方向の振動特性が優れている。
しかしながら、コイン型振動モータ１００を携帯電話機に搭載する場合、スペースの関係上、携帯電話機の表面に対して水平に配置するしかない。
このため、コイン型振動モータ１００は携帯電話機の表面に対して水平に回転することから、円筒型に比べ、振動量が少ないという弱点もある。
【０００７】
換言すれば、携帯電話機への着信時の振動が小さ過ぎて着信に気が付かないというケースも出てくるので、携帯電話機に搭載するモータとして合理的とはいえない。
したがって、従来のコイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現することが課題となる。
上記のコイン型振動モータに関連して以下の特許文献がある。
【０００８】
振動モーターの小型化を達成しながら、偏心質量の増加を通じた振動発生力を増加させると共に、組立性を向上させることを目的とし、内部空間を形成する上部及び下部ケースと、前記上部及び下部ケース内のシャフトと、前記シャフトに支持され、複数の巻線コイル、重量体及び整流子基板を含む回転子と、前記回転子に対向し、前記上部ケース内に位置するマグネットと、前記整流子基板と選択的に接続され、前記下部ケース内に位置するブラシとを含むコインタイプ振動モーターに関するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１では、偏心質量の増加を通じた振動発生力を増加させるが、コイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現するものではない。
振動方向または振動周波数が異なる２以上の振動発生器を積層・モジュール化して多様なモードの振動を発生させる装置を提供するため、第１コイル部と、第１磁界部を具備して、上記第１コイル部に形成された電界と上記第１磁界部に形成された磁場の相互作用により一定の方向へ振動を発生させる第１振動発生器；及び上記第１振動発生器の上部に垂直方向へ順次に固定配置され、第２コイル部と、第２磁界部を各々具備し、上記第２コイル部に形成された電界と上記第２磁界部に形成された磁場の相互作用によって一定の方向へ振動を発生させる第２振動発生器;を含み、上記第２振動発生器は上記第１振動発生器の振動方向と異なる方向の振動を発生させるか、上記第１振動発生器の周波数と異なる周波数の振動を発生させることにより多様なモードの振動を発生させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２では、第１振動発生器にコインタイプ振動モータを一部として使用するものであり、コイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現するものではない。
小型な振動モータを搭載せざるを得ない携帯無線通信装置において、振動の発生方向が該装置の全方向（上下、前後、左右）にほぼ均一になるようにして振動体感時における振動加速度の劣る方向がないようにするため、無音報知手段として径方向に最大振幅を発生させるようにした小型振動モータを内蔵してなる携帯無線通信装置における小型振動モータの搭載構造であって該携帯無線通信装置の振動体感時における振動加速度の劣る方向がないようにするために前記小型振動モータを該携帯無線通信装置の外箱に対して斜めに配置させ、小型振動モータとしては扁平型や筒型が用いられるものもある（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献３では、小型振動モータとして扁平型振動モータを内蔵してなる携帯無線通信装置であるが、コイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現するものではない。
装置の厚み方向の振動を十分に得ることができ、さらに振動加速度の劣る方向がないようにするため、無音報知手段として径方向に最大振幅を有するもので出力軸がハウジングから突き出ないようにした扁平型振動モータを内蔵してなる携帯無線通信装置における扁平型振動モータの搭載構造において、該扁平型振動モータを、全方向に良好な振動を発生させるために該装置の厚み方向に対して斜めになるように該装置の内部に取り付けた携帯無線通信装置における扁平型振動モータの搭載構造もある（例えば、特許文献４参照）。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献４では、扁平型振動モータを内蔵してなる携帯無線通信装置であるが、コイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現するものではない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２８５００９号公報
【特許文献２】特開２００６−０８８１４５号公報
【特許文献３】特開平１１−２５２８５５号公報
【特許文献４】特許第３３１８１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、厚み（縦）方向の振動量改善を実現するコイン型振動モータ、その製造方法及び携帯電話機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】
【００１５】
本発明は前記問題点を解決するために、ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータにおいて、振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルと、上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネットと、正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣとを備えることを特徴とするコイン型振動モータを提供する。
【００１６】
さらに、前記回転用コイルと前記上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルとの間に防磁壁を設け、前記防磁壁は前記回転用コイルと前記上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルにより生じる磁束同士の干渉を防ぐ。
さらに、振動子の回転軸の上下に固定板を設け、前記固定板と振動子の間のクリアランスにより振動子が上下動し、前記固定板は前記振動子の上下動のストッパの役目を果す。
【００１７】
さらに、前記固定板では、振動子と接する部分にワッシャ、ワッシャの下にはゴム製の樹脂材が設けられる。
さらに、本発明は、ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータの製造方法において、振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルをそれぞれ配置する工程と、上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルに対向して振動子に縦振動用マグネットを配置する工程と、正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣと設ける工程とを備えることを特徴とするコイン型振動モータの製造方法を提供する。
【００１８】
さらに、本発明は、ケース内側に配される回転用コイルの励磁による振動子のマグネットへの電磁力の作用で振動子を回転させ、回転する振動子の分銅で振動を起こすコイン型振動モータを内蔵する携帯電話機において、振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側の前記縦振動用コイル及び下側の前記縦振動用コイルと、上側の前記縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネットと、正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに向けて分岐して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、前記縦振動用マグネットに対して上側の前記縦振動用コイルと下側の前記縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣとを備えることを特徴とする、コイン型振動モータを内蔵する携帯電話機を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、振動子の回転軸の周りでケースの上側、下側に配置される上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルと、上側の縦振動用コイル及び下側の縦振動用コイルに対向して振動子に配置される縦振動用マグネットと、正極、負極の２端子から回転用コイルへの入力を上側の縦振動用コイルと下側の縦振動用コイルに向けて分岐して上側の縦振動用コイルと下側の縦振動用コイルへの入力をスイッチングした一定の周期の交流信号により上側の縦振動用コイルと下側の縦振動用コイルに生じる磁束の極性を反転し、縦振動用マグネットに対して上側の縦振動用コイルと下側の縦振動用コイルによる電磁力を互いに逆作用とするドライバＩＣとを備えるようにしたので、縦方向の振動力を増やすため、上下動用のマグネットを振動子に、上下駆動用にコイルをモータケース内側に配置し、電磁力の逆作用により、機械的に縦方向の振動を起こし、縦横両方向の振動を実現することにより、従来のコイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現することが可能となり、薄型化した携帯電話機の着信の確認が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るコイン型振動モータ１００の内部の概略構成を示す断面図であり、図２は図１のコイン型振動モータ１００の振動子１２０の上側位置の状態に対して下側位置の状態を示す断面図である。図１、２に示すコイン型振動モータ１００は携帯電話機に使用され、図４と比較して、コイン型振動モータ１００には、縦振動用コイル１０３、縦振動用マグネット１０７及び防磁壁１０８が追加して設けられる。
【００２１】
上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂはシャフト１０９の周辺にケース１０１の上側、下側にそれぞれ配置される。
縦振動用マグネット１０７は振動子１２０に上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂに対向して装備され、縦振動用マグネット１０７の磁極ＮＳの向きは振動子１２０の厚さ方向である。
【００２２】
上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂは励磁されることで縦振動用マグネット１０７と反発又は引き合う電磁力の逆作用が起こる。
上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂと縦振動用マグネット１０７とは電磁力の逆作用により、機械的に縦方向に振動子１２０を上下動させ、縦方向の振動を増やす。
【００２３】
上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂと縦振動用マグネット１０７は、回転用コイル１０４、回転用マグネット１０５と共に、縦横両方向の振動を実現可能にする。
防磁壁１０８は、縦振動用コイル１０３と回転用コイル１０４の間に位置し、縦振動用コイル１０３と回転用コイル１０４から生じる磁束同士の干渉を防ぐ。
【００２４】
固定板１１０と振動子１２０の間には僅かなクリアランスが設けられ、このクリアランスにより振動子１２０は自由な上下動を可能にし、縦方向の振動を確保する。
さらに、固定板１１０は、振動子１２０の上下動のストッパの役目を果し、振動子１２０と接する部分にワッシャ、その下には薄いゴム製の樹脂材を付けて構成し、さらに、振動子１２０との衝突による磨耗を緩和する。
【００２５】
ドライバＩＣ１１２は、ケース１０１の上面側の縦振動用コイル１０３が励磁して振動子１２０の縦振動用マグネット１０７と引き合うときには、下面の縦振動用コイル１０３が振動子１２０の縦振動用マグネット１０７と反発し、逆に、上面の縦振動用コイル１０３が振動子１２０の縦振動用マグネット１０７と反発し合うときは、下面の縦振動用コイル１０３が振動子１２０の縦振動用マグネット１０７と引き合うように信号を制御する。
【００２６】
図２は図１の状態からの変移を表し、振動子１２０はシャフト１０９の周りを回転しながら、ケース１０１の上側の縦振動用コイル１０３Ａの励磁により引き寄せられ、且つ、ケース１０１の下側の縦振動用コイル１０３Ｂの励磁により反発し浮上する。
さらに、図１は図２の状態からの変移を表し、振動子１２０はシャフト１０９の周りを回転しながら、ケース１０１の上側の縦振動用コイル１０３Ａの励磁により反発し、且つ、ケース１０１の下側の縦振動用コイル１０３Ｂの励磁により引き寄せられ下降する。
【００２７】
図３は図１におけるドライバＩＣ１１２の概略構成を示す図である。本図に示すように、ドライバＩＣ１１２への入力の端子部１０２は従来型の振動方モータとの互換性が取れるように、正極（＋）、負極（−）の２端子で構成され、ドライバＩＣ１１２では、回転用コイル１０４への入力信号を分岐して回転用コイル１０４と縦振動用コイル１０３Ａ、１０３Ｂへの信号の２つに分ける。
【００２８】
上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂの入力側にはスイッチ１１３Ａ、１１３Ｂがそれぞれ設けられ、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｂは一定の周期でスイッチングすることにより交流波形を作り出し、上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂに電流を流す。
スイッチ１１３Ａ、１１３Ｂは、上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂを互いに電磁力の逆作用、すなわち、上側の縦振動用コイル１０３Ａが振動子１２０と引き合う場合、下側の縦振動用コイル１０３Ｂが振動子１２０と反発し合うように、構成される。
【００２９】
すなわち、ドライバＩＣ１１２からの交流信号により、上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂで生じる磁束の極性が反転することで機械的に振動子１２０を上下動させることができる。
ドライバＩＣ１１２には非安定マルチバイブレータ１１４が設けられ、非安定マルチバイブレータ１１４は一定の周期のパルスを生成し、スイッチ１１３Ａ、１１３Ｂのスイッチングの制御を行う。
【００３０】
このようにして、縦方向の振動を実現させるため、回転とは異なる入力信号が必要となるが、内蔵のドライバＩＣ１１２による電流制御により従来の１信号２端子の入力で縦方向の振動を可能とした。
なお、上側の縦振動用コイル１０３Ａ、下側の縦振動用コイル１０３Ｂをケース１０１の上下面の両方に設置することで、片側だけに実装するよりも大きな振動効果が得られる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、縦方向の振動力を増やすため、上下動用のマグネットを振動子に、上下駆動用にコイルをモータケース内側に配置し、電磁力の逆作用により、機械的に縦方向の振動を起こし、縦横両方向の振動を実現することにより、従来のコイン型振動モータが不得意としてきた厚み（縦）方向の振動量改善を実現することが可能となり、薄型化した携帯電話機の着信の確認が容易になる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上の説明では、携帯電話機について行ったが、これに限らず、ＰＨＳ（簡易型携帯電話機）、ＰＤＡ（携帯情報端末）にも本発明の利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明に係るコイン型振動モータ１００の内部の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は図１のコイン型振動モータ１００の振動子１２０の上側位置の状態に対して下側位置の状態を示す断面図である。
【図３】図３は図１におけるドライバＩＣ１１２の概略構成を示す図である。
【図４】図４は本発明の前提となるコイン型振動モータの外観図である。
【図５】図５は図４におけるコイン型振動モータ１００の内部の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００…コイン型振動モータ
１０１…ケース
１０２…端子部
１０３Ａ…上側の縦振動用コイル
１０３Ｂ…下側の縦振動用コイル
１０４…回転用コイル
１０５…回転用マグネット
１０６…分銅
１０７…縦振動用マグネット
１０８…防磁壁
１０９…シャフト
１１０…固定板
１１１…ベアリング
１１２…ドライバＩＣ
１２０ベアリング
１１３Ａ、１１３Ｂ…スイッチ
１１４…非安定マルチバイブレータ
【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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