JP2000209830A - 偏平型直流モ―タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚み方向に４極が着磁された永久磁石１３７
の磁場と、コイル２個を用いて電機子１００が構成され
た振動発生用の偏平型直流モータにおいて、起動死点を
解消して始動の安定性を図ると共に電磁雑音を低減でき
る部品点数の少ない小型化、薄型化ができる整流子を有
する電機子を提案する。 【解決手段】 整流子を、軸方向に形成された多角柱状
の中心孔と該中心孔の周辺に複数個の針状孔を有する一
対のリング状樹脂座１２２、１２４で、整流子１２０の
８個のセグメントを形成するリング状セグメント座１２
３を挟持して整流子基体１２１の周囲に構成し、整流子
１２０と係合する互いに電気角で１８０°ずらした一対
の整流ブラシ接触部１３５ｄ、１３６ｄを配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯機器に用いら
れている振動モータを形成する偏平型の直流モータの構
成に関するもので、特に起動死点をなくして電磁雑音を
低減できる小型化、薄型化が可能で、部品点数が少なく
安価な整流子を有する電機子の構成に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からＰＨＳや携帯電話等の携帯機器
には、コンサート会場や病院等の受信時の静粛な環境を
乱さないように、受信音による発音によらず、振動モー
タの振動によって受信を携帯機器の利用者に感知させる
振動モータが搭載されている場合が多い。前述の振動モ
ータには、軽薄短小と低消費電力化、低コスト化を図る
ために、一層の改善が要求されている。このために、当
然振動モータの簡略化した構成が種々試みられている。
例えば、電機子コイルを１個として構造を簡略化する提
案や、また、しばしば生じる起動不安定の状態を避ける
ために、回転子に磁性体を埋め込み、永久磁石の吸引力
を利用して回転子の停止位置を固定子磁極に対してずら
して起動しやすくする方法等々の開示された技術が知ら
れている。以下では従来例を列挙して詳細に説明する。

【０００３】特開平４ー３５５６４２号公報（以下文献
Ａ）には、電機子コイルを１個とする偏平振動モータが
開示されている。従って、電機子コイルを１個とする偏
平振動モータの構成は公知である。また、電機子に磁性
体を設ける従来例としては、特開昭６１ー５４８５４号
公報（文献Ｂ）に永久磁石型同期電動機として開示さ
れ、そして特開平８ー３１７６１７号公報（文献Ｃ）に
は単相リラクタンス電動機・スイッチドリラクタンスド
ライブズが開示されている。従って、回転子または固定
子に永久磁石または磁性体を設けて回転子の位置を一定
に保持させる構成は公知である。更に、複数個の電機子
コイルを用いた偏心回転子による振動用の偏平型直流モ
ータの構成例としては、コイルを２個用いる直流モータ
としては特開平１０ー１７４３６１号公報（文献Ｄ）及
びコイルを３個用いる直流モータとしては特開平５ー２
０５５６５号公報（文献Ｅ）が知られている。

【０００４】しかしながら、引用文献には夫々以下のよ
うな問題があった。文献Ａでは、電機子コイルは１個で
あるが、正逆方向に巻回されており、同心円の円盤状の
２個の永久磁石は夫々２極と４極のように極数が異な
り、構造が複雑である。

【０００５】また、文献Ｂでは、永久磁石回転子型の同
期電動機の回転子に鉄心（磁性体）が設けられたもの
で、前記鉄心に固定子からの磁束が係合して振動が励起
されて、振動振幅が大きくなってやがて回転起動するも
のであり、直流モータのように最初から定方向に回転起
動が期待されるものには応用できない。

【０００６】また、文献Ｃでは、固定子の一部に永久磁
石を設けて、リラクタンス回転子の停止位置を固定子の
磁極からずらしておいて、起動しやすいようにする提案
である。文献Ｂと同様に、回転子の停止位置を固定子か
らずらすという構成が示されているが、いずれも外部か
らの同期信号に同期するモータに関するもので、このま
までは、直流モータには適用できない。

【０００７】また、文献Ｄでは、２個のコイルのコイル
辺の相互の角度を５５°〜６５°とし、コイルのコイル
辺の角度を６５°〜８０°として、整流子のセグメント
数が６、９個であって平板状であること等が開示されて
いる。しかしながら、整流子の小型化、薄型化が実現で
きる具体的な構成の開示はなく、また、整流に伴う電磁
雑音の低減及び起動死点をなくす具体的な作用効果が説
明されていない。

【０００８】更にまた、文献Ｅでは、図１２に示すよう
に電機子コイルを３個用いた偏平型直流モータの主要構
成が示されている。以下では文献Ｅを図面に基づいて説
明する。図１３は、図１２のＡーＡ線断面図である。

【０００９】図１２、図１３に示すように、この振動発
生用の偏平型直流モータ３００は、ケーシング３１０の
底部に固定された厚み方向に４極が着磁された円板状永
久磁石３１１と、空隙を介して面対向する３個の扇型コ
イル３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃがほぼ同一平面状に
配設されて、回転子軸３１２に複数個のセグメントを有
する整流子３１３と共に固定されてなる電機子３１４
と、前記整流子３１３に接触する一対のブラシ３１５か
ら構成される。一対のブラシ３１５に直流電源が接続さ
れると、３個の扇型のコイル３０１ａ、３０１ｂ、３０
１ｃには整流された電流が流れて電機子３１４は所定の
方向に回転する。振動発生用モータとして用いるために
は、電機子３１４を大きく偏芯させることによって電機
子３１４に大きな遠心力が発生して回転することで装置
全体に強い振動が発生することになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】最近の傾向として、振
動発生用の偏平型直流モータには一層の軽量化と小型
化、低価格化が厳しく要求されている。しかしながら、
上述したように文献Ｅの図１２、図１３では、扇型コイ
ル３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃを３個用いるために前
述の要求に答えることが困難である。また、コイルを２
個用いる文献Ｄでは、整流子のセグメントを６個、９個
とした場合の具体的な構成と、起動死点がなく電磁雑音
が低減される電機子電流の機能が説明されていない。更
にまた、前述の従来例の電機子コイルまたは固定子コイ
ル（単相）が１個のもの（文献Ａ）では 、しばしば起
動死点が生じて重欠点となる恐れがあった。

【００１１】起動死点の問題を解決するためには、偏平
型直流モータの電機子の永久磁石に対する停止位置を安
定させるか、または常時起動死点のない構成が必要であ
る。常時起動死点のない従来例の構成にすると、コイル
数が２個を越えて３個以上となり構造の複雑化とコスト
アップは避けられない。一方、コイル１個の電機子の構
成では、起動死点をなくすことが困難であった。本発明
の目的は、前述の欠点を除去して、２組の電機子コイル
と８個のセグメントを有する整流子を用いて、起動死点
をなくすと共に、小型化、薄型化及びコストダウンが可
能で、且つ総合的な電気特性の改善を図ることができる
偏平型直流モータの整流子の構成を提案するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】課題を解決するためにな
された本発明の請求項１の偏平型直流モータは、厚み方
向に複数極が着磁された円板状の永久磁石の磁極面と対
向するカップ状ケースとで形成される磁場中に、前記永
久磁石の磁極面と空隙を介して複数個の扇型コイルがほ
ぼ同一平面状に配設されて、回転軸に複数個のセグメン
トからなる整流子と共に固定されてなる電機子と、前記
整流子に接触する一対のブラシからなる偏平型直流モー
タにおいて、電機子の回転軸と直角にほぼ一定の厚みを
有する扇状に設けたコイルサポートと、該コイルサポー
トと垂直に設けた整流子基体とが一体で樹脂成形された
電機子フレームに前記整流子を形成する８個のセグメン
トの中で、回転軸に関して点対称となる４対のセグメン
トを等電位に接続し、該４対のセグメントを互いに電気
的に絶縁して整流子の外周側面に形成し、前記少なくと
も２組のコイルのコイル辺を互いに電気角で９０°ずら
し、前記２組の第１のコイルの巻き初めの端末を接続し
たセグメントに対して巻き終りの端末を、前記セグメン
トから一つ置いたセグメントに接続し、前記２組の第２
のコイルの巻き初めの端末を前記一つ置いたセグメント
に接続し、前記２組の第２のコイルの巻き終りの端末を
前記２組の第１のコイルの巻き終り端末が接続されたセ
グメントに対して一つ置いて隣の前記セグメントに接続
し、前記整流子と電気的に係合する一対の整流ブラシを
設けたことを特徴とする。

【００１３】また、課題を解決するためになされた本発
明の請求項２の偏平型直流モータは、前記永久磁石の極
数を４極とし、前記電機子のコイルを２個とし、前記整
流子のセグメント数を８個として、前記整流ブラシ接触
部の配設角度を電気角で１８０°としたことを特徴とす
る。

【００１４】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項３の偏平型直流モータは、前記整流子
を、軸方向に形成された多角柱状の中心孔と該中心孔の
周辺に複数個の針状孔を有する一対のリング状樹脂部材
で、整流子のセグメントを形成するリング状セグメント
部材を挟持して整流子基体の周囲に構成したことを特徴
とする。

【００１５】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項４の偏平型直流モータは、前記整流子の
セグメントを形成するリング状セグメント部材を、絶縁
性部材である樹脂または強誘電性材料から形成された多
角柱状の中心孔を有する円盤状部材で構成し、前記リン
グ状セグメント部材の外周側面に、等間隔で相互に絶縁
された導電性金属からなる８個のセグメントを配設し、
前記セグメントの中で前記中心孔に対して点対称となる
セグメントを等電位となるように、前記円盤状部材の上
下面に、前記中心孔に対して点対称となるセグメント間
同志を、スルーホールを経由してに相互に絶縁した引き
回し線で配設し、前記スルーホールに針状端子を接続す
ると共に該針状端子をコイルサポートの上面に突出させ
てコイルの接続端子としたことを特徴とする。

【００１６】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項５の偏平型直流モータは、前記電機子
を、整流子基体の軸方向に一対の前記リング状樹脂部材
にリング状セグメント部材を挟持し、前記スルーホール
に針状端子を接続して整流子基体の軸方向に配設して前
記コイルサポートに突出させ、前記電機子の前記ん整流
子を形成する８個のセグメントに対するコイル端末の接
続は、前記２組の第１のコイルの巻き初めの端末を接続
したセグメントに対して巻き終りの端末を、前記セグメ
ントから一つ置いたセグメントに接続し、前記２組の第
２のコイルの巻き初めの端末を前記一つ置いたセグメン
トに接続し、前記２組の第２のコイルの巻き終りの端末
を前記２組の第１のコイルの巻き終り端末が接続された
セグメントに対して一つ置いて隣の前記セグメントに接
続したことを特徴とする。

【００１７】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項６の偏平型直流モータは、前記電機子の
２組の扇型コイルの一対のコイル辺がなすコイルの狭角
部が回転子軸の外周部または内周部に位置するように前
記コイルサポートを配設して電機子を形成し、前記コイ
ル辺の一対の中心部が回転子軸になす角度をほぼ電気角
で１８０°に設けたことを特徴とする

【００１８】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項７の偏平型直流モータは、前記整流子基
体の軸方向に設けられたリング状セグメント部材を、強
誘電材料として前記セグメントとほぼ同一の外直径に形
成し、直径方向への段差をなくしたことを特徴とする。

【００１９】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項８の偏平型直流モータは、前記整流ブラ
シの接触部を、互いに回転角方向に電気角で１８０°に
配設され、また整流子の各セグメントの角度幅は、ほぼ
電気角で９０°間隔に形成され、該セグメントの中で点
対称となるセグメントは同電位に接続されたことを特徴
とする。

【００２０】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項９の偏平型直流モータは、前記偏平型直
流モータの外形フレームを、前記永久磁石と軸受けをモ
ールド成形した下ケースと、一対の整流ブラシばね板を
インサート成形した中ケースと、軸受けをインサート成
形した上ケースとで構成したことを特徴とする。

【００２１】更にまた、課題を解決するためになされた
本発明の請求項１０の偏平型直流モータは、前記偏平型
直流モータの外形フレームを構成する下ケースと、一対
の整流ブラシばね板をインサート成形した中ケース及び
軸受けをインサート成形した上ケースを、磁性粉末を充
填した樹脂で成形したことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１は本発明の偏平型直流モ
ータの外形フレームの主要上面図である。図２は、図１
のＡーＡ線断面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発
明の偏平型直流モータの整流ブラシばね板がインサート
成形された外形フレームの中ケースの組み立て図であ
る。図４は、整流ブラシばね板の加工展開図である。図
５は、整流ブラシの完成斜視図である。図６は、本発明
の偏平型直流モータの電機子の主要構成部品の展開斜視
図である。図７は、リング状セグメント座の斜視図であ
る。図８は、リング状セグメント座の上面図である。図
９は、本発明の整流子と一対の整流ブラシとの関係説明
図である。図１０は第１、第２コイルの通電説明図であ
る。図１１は、電機子電流の説明図である。

【００２３】図１、図２において、本発明の偏平型直流
モータの外形フレームは、上中下の樹脂製のケースで構
成される。底面を有する方形状の４辺を側壁で形成され
た下ケース１３３には、厚み方向に４極が着磁された中
空１３７ａを有する円盤状永久磁石１３７と、含油軸受
け等の軸受け１３４がインサート成形されている。底面
のない方形状の４辺を側壁で形成された中ケース１３２
には、後述する整流ブラシばね板がインサート成形され
ている。上面を有する方形状の４辺を側壁で形成された
上ケース１３１には、軸受け１３４が成形されている。
永久磁石１３７の中空１３７ａに整流子１２０が空隔を
介して挿入され、電機子１００の回転子軸１１７が回転
自在に上下軸受け１３４で支持される。上中下の樹脂製
のケース１３１、１３２、１３３は 、望ましくは磁気
回路の能率を向上させることと、モータの磁束の漏れを
低減して電磁雑音を減少させるために磁性粉末、例えば
ソフトフエライトを充填した樹脂がよい。また、同じ目
的のために、上中下の樹脂製のケース１３１、１３２
、１３３の内外周に磁性材料、例えば薄板状のパーマ
ロイ、バルクフエライト（図略）等を配設してもよい。

【００２４】図３（Ａ）、（Ｂ）において、一対の整流
ブラシばね板１３５、１３６の夫々二股に枝別れした端
子部１３５ｂ、１３５ｃ、１３６ｂ、１３６ｃが中ケー
ス１３２にインサート成形されて、先端部は１３５ａ、
１３６ａのように形成される。また、一対のブラシばね
板１３５、１３６の先端部１３５ａ、１３６ａは機械的
に不安定にならないよう半円筒状樹脂１３８、三角柱状
樹脂１３９にインサートする。仕様によっては、半円筒
状樹脂１３８、三角柱状樹脂１３９は不要である。

【００２５】図４、図５において、一対の整流ブラシば
ね板１３５、１３６は図のように、洋白、またはステン
レス材等のフープ材から連続的にプレス加工で形成され
る。点線のＵ1、Ｕ2、Ｖ1、Ｖ2で折り曲げられて、また
整流ブラシの先端部１３５ａ、１３６ａは板状でよく、
斜線で示した整流ブラシ接触部１３５ｄ、１３６ｄでセ
グメントに接触する。

【００２６】図６において、電機子１００は、第１のコ
イルサポート１１５ａと第２のコイルサポート１１５ｂ
からなる扇型のほぼ一定の厚みを有して２段に形成され
たコイルサポート１１５と、コイルサポート１１５にイ
ンサート成形される回転子軸１１７と一体で樹脂成形さ
れる整流子基体１２１とで形成された略１／２円形の電
機子フレーム１０１から構成される。整流子基体１２１
と、中心部に回転子軸１１７を支持する回転子軸孔１２
１ｂを共有するコイルサポート１１５は、回転子軸孔１
２１ｂの外周部に挟角部１１４が形成され、挟角部１１
４と対向する位置には４個の針状孔部１４１ａ、１４１
ｂ、１４１ｃ、１４１ｄが設けられており、一定厚みで
回転子の半径方向に広げた２段の扇形をなしている。第
１のコイルサポート１１５ａと第２のコイルサポート１
１５ｂの夫々の外周側面１４２ａ，１４２ｂに扇型のコ
イル１１１Ａ、１１１Ｂが夫々巻線固定され、コイル１
１１Ａのコイル辺１１１Ａａ、１１１Ａｂ、コイル１１
１Ｂのコイル辺１１１Ｂａ、１１１Ｂｂの夫々のコイル
辺中心部が回転子軸１１７となす開き角は、電気角でほ
ぼ１８０°（機械角では９０°）に形成される。

【００２７】整流子基体１２１には、多角柱状（図では
８角形状であるがこれに限定される必要はない）の外周
側面１２１ａと、回転子軸孔１２１ｂに回転軸１１７が
取り付けられていて、後述する整流子１２０が形成され
る。合成樹脂部材で形成されるリング状樹脂座Ａ・１２
２には、針状端子１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４
５ｄを案内する４個の針状孔部１２２ａ、１２２ｂ、１
２２ｃ、１２２ｄと８角形状孔部１２２ｅが設けられて
いる。リング状樹脂座Ａ・１２２の８角形状孔部１２２
ｅは、整流子基体１２１のコイルサポート１１５方向に
８角形状外周側面１２１ａと合せ、更にコイルサポート
１１５の４個の針状孔部１４１ａ、１４１ｂ、１４１
ｃ、１４１ｄとリング状樹脂座Ａ・１２２の針状孔部１
２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄが夫々合わされ
て圧入される。

【００２８】次に、誘電率の大きい樹脂、強誘電体部
材、圧電セラミックス等から形成された円盤状のリング
状セグメント座１２３には、針状端子１４５ａ、１４５
ｂ、１４５ｃ、１４５ｄを案内するスルーホールの針状
孔部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが、８角
形状孔部１２３ｅの周囲に設けられる。そして、リング
状セグメント座・１２３は、整流子基体１２１の８角形
状外周側面１２１ａに８角形孔部１２３ｅが合わされ
る。

【００２９】そして、リング状樹脂座Ｂ・１２４には針
状端子１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４５ｄを案内
する４個の針状孔部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１
２４ｄが８角形状孔部１２４ｅの周囲に設けられてい
る。、リング状樹脂座Ａ・１２２の４個の針状孔部１２
２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄとリング状セグメ
ント座１２３のスルーホールの針状孔部１２３ａ、１２
３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ及びリング状樹脂座Ｂ・１２
４の４個の針状孔部１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１
２４ｄとが合されて、整流子基体１２１の８角形状外周
側面１２１ａに圧入される。

【００３０】次に、針状端子１４５ａ、１４５ｂ、１４
５ｃ、１４５ｄは夫々、リング状樹脂座Ａ・１２２、リ
ング状セグメント座・１２３及びリング状樹脂座Ｂ・１
２４の針状孔部（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２
２ｄ）、（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３
ｄ）、（１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ）を
介して、コイルサポート１１５の上面に下の方から突き
刺すように圧入して整流子１２０が完成する。

【００３１】次に、第１のコイル１１１Ａの巻き始めと
巻き終りは、第１のコイルサポート１１５ａの上面に出
ている針状端子１４５ａ、１４５ｃの先端部に絡げられ
て半田接続され、第２のコイル１１１Ｂの巻き始めと巻
き終りは、針状端子１４５ｂ、１４５ｄの先端部に絡げ
られて半田接続されて、電機子１００が完成する。

【００３２】図７、図８において、整流子１２０を構成
する８個のセグメントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ
は、リング状セグメント座１２３の外周に等間隔に分離
されて形成され、リング状セグメント座１２３の中心に
は８角形状の中心孔１２３ｅが形成されている。セグメ
ントＡとセグメントＥは、リング状セグメント座１２３
の上面に形成された円弧状の引き回し線１２５ａによっ
て等電位に接続され、スルーホールＡ・１２６ａを有し
ている。セグメントＢとセグメントＦは、リング状セグ
メント座１２３の下面に形成された引き出し線１２５ｂ
１，スーホールＢ・１２６ｂを経由してリング状セグメ
ント座１２３の上面に形成された円弧状の引き回し線１
２５ｂによって等電位に接続される。セグメントＣとセ
グメントＧは、リング状セグメント座１２３の下面に形
成された引き出し線１２５ｃ１，スーホールＣ・１２６
ｃを経由してリング状セグメント座１２３の上面に形成
された円弧状の引き回し線１２５ｃによって等電位に接
続される。セグメントＤとセグメントＨは、リング状セ
グメント座１２３の下面に形成された引き出し線１２５
ｄ１，１２５ｄ２、円弧状の引き回し線１２５ｄによっ
て等電位に接続され、スルーホールＤ・１２６ｄを有し
ている。このように、リング状セグメント座１２３の中
心孔１２３ｅに関して点対称となるセグメント（Ａ、
Ｅ）、（Ｂ、Ｆ）、（Ｃ、Ｇ）、（Ｄ、Ｈ）は等電位で
ある。また、リング状セグメント座１２３の８個のセグ
メントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びスルーホー
ル１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ及び引き回
し線１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄ、引き出
し線１２５ｂ１、１２５ｃ１、１２５ｄ１、１２５ｄ２
は、銅下地のニッケル等の無電解メッキが施された後
で、ホトリソ法等によって形成され、特にセグメント
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈには銀、パラジウム等
の貴金属合金が積層されることが信頼性向上の観点から
望ましい。そして、スルーホール１２６ａ、１２６ｂ、
１２６ｃ、１２６ｄは、針状端子１４５ａ、１４５ｂ、
１４５ｃ、１４５ｄを案内する針状孔部１２３ａ、１２
３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄも兼ねている。

【００３３】図９において、本発明の偏平直流モータの
作動は、次のようになる。電源１６０は電気角で１８０
°離れたブラシ接触部１３５ｄ、１３６ｄを経て、８個
のセグメントを構成する回転子軸１１７に関して対称と
なる同電位に接続された４対のセグメントＡ（Ｅ）、Ｂ
（Ｆ）、Ｃ（Ｇ）、Ｄ（Ｈ）からなる整流子１２０と接
触通電する。この場合、整流ブラシ接触部１３５ｄ、１
３６ｄは相隣なれるセグメント、例えばＡとＢ、または
ＣとＤに同時に接触して通電する。

【００３４】図１０において、斜線を施した部分は、第
１のコイル１１１Ａ及び第２のコイル１１１Ｂがオフと
なるオフ区間１４８、１４９である。図１１に示す第１
のコイル１１１Ａ及び第２のコイル１１１Ｂには、夫々
コイル電流２０１、２０２が流れ、第１のコイル１１１
Ａ及び第２のコイル１１１Ｂがオフ時には実線で示すよ
うに２０１ａ、２０２ａとなり零である。第１のコイル
１１１Ａ及び第２のコイル１１１Ｂの電流２０１、２０
２は永久磁石１３７の極性に対応して反転しながら流れ
てこれを繰り返す。（電源１６０から見れば一定方向の
流れとなる。）第１のコイル１１１Ａ及び第２のコイル
１１１Ｂがオフとなるオフ区間１４８、１４９内におい
て、第１のコイル１１１Ａ及び第２のコイル１１１Ｂに
蓄積された電磁エネルギーは、整流子１２０の強誘電体
材料からなるリング状セグメント座・１２３で形成され
たコンデンサによって、一旦前記コンデンサに吸収され
た後で消失されるようになる。

【００３５】図１１において、第１のコイル１１１Ａ及
び第２のコイル１１１Ｂに夫々、（１）の電流２０１、
（２）の電流２０２が流れ、電機子１００の合計電流
（３）＝（１）＋（２）は２００となる。

【００３６】図９の場合は、整流ブラシの接触部１３５
ｄ、１３６ｄは相隣れるセグメント（Ａ、Ｂ）、（Ｃ、
Ｄ）と同時に接触して通電しているので、図１１に示し
たように、本発明によれば電機子１００の第１のコイル
１１１Ａ、第２のコイル１１１Ｂには、同時に電機子の
全電流２００が流れるので、起動死点は存在しない。

【００３７】また、第１のコイル１１１Ａと、第２のコ
イル１１１Ｂを回転軸１１７を回周しないで同一平面状
に配設して本発明の偏平型直流モータを薄型に構成する
ことが、本発明に含まれることは明らかである。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、小型化、薄型化、軽量
化が可能で整流ブラシばねの折り曲げによる表面実装に
効果的なコスト力のある振動発生用の偏平型直流モータ
が容易に実現できることである。

【００３９】また、本発明によれば、電磁雑音の発生の
少ない電磁環境適合性の良い、始動再現性の優れた信頼
性の高い振動発生用の偏平型直流モータが容易に実現で
きることである。

【００４０】更にまた、本発明によれば、リング状セグ
メント座に強誘電性部材等が用いられるためリング状セ
グメント座のセグメント間に形成されるコンデンサによ
って、整流時のマイクロアークが著しく低減されるの
で、長寿命で雑音の少ない電磁環境適合性の優れた振動
発生用の偏平型直流モータが容易に実現でき実用効果は
顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の偏平型直流モータの外形フレームの主
要上面図である。

【図２】図１のＡーＡ線断面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の偏平型直流モータ
の整流ブラシばね板がインサート成形された外形フレー
ムの中ケースの組み立て図である。

【図４】整流ブラシばね板の加工展開図である。

【図５】整流ブラシの完成斜視図である。

【図６】本発明の偏平型直流モータの電機子の主要構成
部品の展開斜視図である。

【図７】リング状セグメント座の斜視図である。

【図８】リング状セグメント座の上面図である。

【図９】本発明の整流子と一対の整流ブラシとの関係説
明図である。

【図１０】第１、第２コイルの通電説明図である。

【図１１】図１１は、電機子電流の説明図である。

【図１２】電機子コイル３個を用いた従来の偏平型直流
モータの主要構成を示す上面図である。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】 １００ 電機子 １０１ 電機子フレーム １１１Ａ 第１のコイル １１１Ｂ 第２のコイル １１１Ａａ、１１１Ａｂ，１１１Ｂａ、１１１Ｂｂ コ
イル辺 １１４ 挟角部 １１５ａ 第１のコイルサポート １１５ｂ 第２のコイルサポート １１７ 回転子軸 １２０ 整流子 １２１ 整流子基体 １２２ リング状樹脂座Ａ １２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ 針状孔部 １２３ リング状セグメント座 １２４ リング状樹脂座Ｂ １２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ、１２４ａ、
１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ 針状孔部 １２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｃ 引き回し線 １２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ スルーホー
ル １３１ 上ケース １３２ 中ケース １３３ 下ケース １３４ 軸受け １３５、１３６ 整流ブラシばね板 １３５ａ、１３６ａ 整流ブラシ先端部 １３５ｂ、１３５ｃ、１３６ｂ、１３６ｃ 整流ブラシ
端子部 １３５ｄ、１３６ｄ 整流ブラシ接触部 １３７ 永久磁石 １３８ 半円筒状樹脂 １３９ 三角柱状樹脂 １４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４５ｄ 針状端子 １４８、１４９ オフ区間 ２００ 電機子の全電流 ２０１ 第１のコイル１１１Ａに流れる電流 ２０２ 第２のコイル１１１Ｂに流れる電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H623 AA00 AA04 AA10 BB06 GG12 GG17 GG23 HH04 HH05 HH06 HH09 JJ03 JJ05 JJ06 LL03 LL09 LL13 LL14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み方向に複数極が着磁された円板状の
   永久磁石の磁極面と対向するカップ状ケースとで形成さ
   れる磁場中に、前記永久磁石の磁極面と空隙を介して複
   数個の扇型コイルがほぼ同一平面状に配設されて、回転
   軸に複数個のセグメントからなる整流子と共に固定され
   てなる電機子と、前記整流子に接触する一対のブラシか
   らなる偏平型直流モータにおいて、電機子の回転軸と直
   角にほぼ一定の厚みを有する扇状に設けたコイルサポー
   トと、該コイルサポートと垂直に設けた整流子基体とが
   一体で樹脂成形された電機子フレームに前記整流子を形
   成する８個のセグメントの中で、回転軸に関して点対称
   となる４対のセグメントを等電位に接続し、該４対のセ
   グメントを互いに電気的に絶縁して整流子の外周側面に
   形成し、前記少なくとも２組のコイルのコイル辺を互い
   に電気角で９０°ずらし、前記２組の第１のコイルの巻
   き初めの端末を接続したセグメントに対して巻き終りの
   端末を、前記セグメントから一つ置いたセグメントに接
   続し、前記２組の第２のコイルの巻き初めの端末を前記
   一つ置いたセグメントに接続し、前記２組の第２のコイ
   ルの巻き終りの端末を前記２組の第１のコイルの巻き終
   りの端末が接続されたセグメントに対して一つ置いて隣
   りの前記セグメントに接続し、前記整流子と電気的に係
   合する一対の整流ブラシを設けたことを特徴とする偏平
   型直流モータ。
2. 【請求項２】 前記永久磁石の極数を４極とし、前記電
   機子のコイルを２個とし、前記整流子のセグメント数を
   ８個として、前記整流ブラシの接触部の配設角度を電気
   角で１８０°としたことを特徴とする請求項１に記載の
   偏平型直流モータ。
3. 【請求項３】前記整流子を、軸方向に形成された多角柱
   状の中心孔と該中心孔の周辺に複数個の針状孔を有する
   一対のリング状樹脂部材で、整流子のセグメントを形成
   するリング状セグメント部材を挟持して整流子基体の周
   囲に構成したことを特徴とする請求項２に記載の偏平型
   直流モータ。
4. 【請求項４】 前記整流子のセグメントを形成するリン
   グ状セグメント部材を、絶縁性部材である樹脂または強
   誘電性材料から形成された多角柱状の中心孔を有する円
   盤状部材で構成し、前記リング状セグメント部材の外周
   側面に、等間隔で相互に絶縁された導電性金属からなる
   ８個のセグメントを配設し、前記セグメントの中で前記
   中心孔に対して点対称となるセグメントを等電位となる
   ように、前記円盤状部材の上下面に、前記中心孔に対し
   て点対称となるセグメント間同志を、スルーホールを経
   由してに相互に絶縁した引き回し線で配設し、前記スル
   ーホールに針状端子を接続すると共に該針状端子をコイ
   ルサポートの上面に突出させてコイルの接続端子とした
   ことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の偏平
   型直流モータ。
5. 【請求項５】 前記電機子を、整流子基体の軸方向に一
   対の前記リング状樹脂部材にリング状セグメント部材を
   挟持し、前記スルーホールに針状端子を接続して整流子
   基体の軸方向に配設して前記コイルサポートに突出さ
   せ、前記電機子の前記整流子を形成する８個のセグメン
   トに対するコイル端末の接続は、前記２組の第１のコイ
   ルの巻き初めの端末を接続したセグメントに対して巻き
   終りの端末を 、前記セグメントから一つ置いたセグメ
   ントに接続し、前記２組の第２のコイルの巻き初めの端
   末を前記一つ置いたセグメントに接続し、前記２組の第
   ２のコイルの巻き終りの端末を前記２組の第１のコイル
   の巻き終り端末が接続されたセグメントに対して一つ置
   いて隣の前記セグメントに接続したことを特徴とする請
   求項１乃至請求項４のいずれかに記載の偏平型直流モー
   タ。
6. 【請求項６】 前記電機子の２組の扇型コイルの一対の
   コイル辺がなすコイルの狭角部が回転子軸の外周部また
   は内周部に位置するように前記コイルサポートを配設し
   て電機子を形成し、前記コイル辺の一対の中心部が回転
   子軸になす角度をほぼ電気角で１８０°に設けたことを
   特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の記
   載の偏平型直流モータ。
7. 【請求項７】 前記整流子基体の軸方向に設けられたリ
   ング状セグメント部材を、強誘電材料として前記セグメ
   ントとほぼ同一の外直径に形成し、直径方向への段差を
   なくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいず
   れかに記載の偏平型直流モータ。
8. 【請求項８】 前記整流ブラシの接触部は、互いに回転
   角方向に電気角で１８０°に配設され、また整流子の各
   セグメントの角度幅は、ほぼ電気角で９０°間隔に形成
   され、該セグメントの中で点対称となるセグメントは同
   電位に接続されたことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ７のいずれかに記載の偏平型直流モータ。
9. 【請求項９】 前記偏平型直流モータの外形フレーム
   を、前記永久磁石と軸受けをモールド成形した下ケース
   と、一対の整流ブラシばね板をインサート成形した中ケ
   ースと、軸受けをインサート成形した上ケースとで構成
   したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか
   に記載の偏平型直流モータ。
10. 【請求項１０】 前記偏平型直流モータの外形フレーム
    を構成する下ケースと、一対の整流ブラシばね板をイン
    サート成形した中ケース及び軸受けをインサート成形し
    た上ケースを、磁性粉末を充填した樹脂で成形したこと
    を特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の
    偏平型直流モータ。