JPH0217843A - 薄型振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野］ 本発明は、一般的には、無音警報（ｓｉｌｅｎｔａｌｅ
ｒｔｉｎｇ）を備えた無線ページャに関し、より詳細に
はそのようなページャに使用するのに適した超薄型振動
モータ（ｌｏｗ−ｐｒｏｆ’ｌｌｅ　ｖｌｂｒａｔｏｒ
　ｏｒａｔｏｒ）であって大幅なスペース節減特性、高
い信頼性および完全な無音動作を提供するものに関する
。

［従来の技術］ 選択的に無音警報を行なう振動モータを備えた無線ペー
ジャが技術上よく知られている。適正な選択呼出しまた
はページの受信に応じて可聴ビーブまたはトーンを発生
する代りに、これらのページャのデコーダ回路は組合さ
れた振動モータを付勢し呼が実際に受信されかつデコー
ドされたことを触覚的応答によって携帯者に警報する。

数年前までは、必要なサイレント警報はその当時市場で
入手できた振動モータによって容易に行なうことができ
た。そのようなモータは一般に円筒状のハウジングを有
する伝統的な構造を有し、その中にかなりの長さの縦軸
を有しその軸に外部的であるが不平衡のつりあい重りが
取付けられていた。

「かなりの長さ」ということは、回転シャフトがモータ
の直径に等しいかあるいはそれより大きいことを意味す
る。例えば、１９６２年発行のフィンク、他（Ｐｉｎｋ
、　ｅＬ　ａｌ）に対する初期の米国特許第３，０１７
．８３１号参照。さらに１９７１年のショリー・カガン
（Ｓｈｏｌｌｙ　Ｋａｇａｎ）に発行された２つの米国
特許第３゜６１８．０７０号および第３，６２３，０６
４号もまた説明している。１９７５年にフェダー（Ｐｅ
ｄｅｒ）に与えられた米国特許第３，９１１．４１８号
であって本発明の譲受人に譲渡されたものにもさらに他
の変形が記述されている。また、本願の図面の第１図に
もそのような従来のバイブレータモータの典型的な例が
示されている。第１図のモータ１０はホルダ１２に含ま
れており、ホルダ１２はページャのプリント回路基板１
４に直接マウントされている。モータ１ｏの回転シャフ
トには偏心したつりあい重り１６が取付けられている。

［発明が解決しようとする課題］ この種の構造は上述において参照したようにがなり大き
な容積を有するページャには充分収容できる。しかしな
がら、これは利用できる容積が着実に減少してきており
、一方間時に回路の複雑性の増大および英数字表示、多
数の呼の格納のためのメモリ装置等のオプションの組込
みが行なわれる今日のページャにはあてはまらない。簡
単に言えば、スペースが少なくなってきておりかつ有効
かつ望ましい動作上の特徴に対して極めて貴重になって
おり、したがって現在技術上存在する振動モータは正当
化されずあるいは収容できない。その上、プリント回路
板に直接振動モータを取付けることにより、発生する振
動がプリント基板上のハンダ接合部分、壊れ易い構成部
品等に大きな影響を与える可能性があるため最適の信頼
性標準に関して大きな危険が生ずる。これらのモータの
振動レベルは４Ｇあるいはそれ以上に達するであろう。

これらの従来技術の振動モータ装置に関して注目する必
要がある一つの他の問題は発生するノイズの通常受容で
きないレベルである。無線ページャの使用者／携帯者に
より無音警報モードが選択された時、無音警報装置を付
勢する場合に、もし近くで他人が聞くことができる鼻を
鳴すような音あるいは他の音が発生すればそれはある意
味で目的に反することになる。望ましいことは、付勢さ
れた時装置の携帯者のみによって検知され他人には聞か
れない警報装置であることである。

したがって必要なことは、例え「クレジットカド」ペー
ジャとして表示されるものであっても、今１］の無線ペ
ージャに容易にかつ効率的に収容可能テアリ、ページャ
の期待されるサービス寿命にわたり発生される振動によ
りページャの信頼性の標準を危険にさらすことなくその
ようなページャの携帯者に無音で警報する、超小型化さ
れたモータである。

したがって、本発明の目的は、無線ページャにおいて無
音警報を行なうためのかつ従来の構造の前述の不都合を
克服する改良された振動モータを提供することにある。

本発明のより特定的な目的は、外部の、付加的なつりあ
い重りを必要とせずかつ任意の無線ページャに収容可能
な極めて薄型の（ｌｏｗ−ｐｒｏｆｌ　！ｅ）形状を有
する前述の形式の改良された振動モータを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 実際には、本発明は小容積の無線ページャにおいて無音
警報を行なうための薄型振動モータを含む。該モータは
、ロータおよびステータ部材を含み、ロータは実質的に
その直径より小さい縦方向の寸法を有しかつステータに
関して回転可能である。該モータはロータまたはステー
タ部材の一方に複数の電磁巻線を有し、その他の部材に
一つ以上の永久磁石を有している。ロータはその意図さ
れた動作速度で回転された時実質的に振動作用を与える
ようにその中に永久的な不平衡を有するよう設計される
。必要とされる永久磁石によりモータの内部に展開され
る磁束を含むため軟鉄部材が設けられる。

一つの実施例においては、直流モータに電機子（ａｒＩ
ｌａｔｕｒｅ）および電磁巻線を含むロータが設けられ
、ステータは複数の永久磁石を有するよう設計される。

ロータの巻線の一つは所望の不平衡を生じさせるためか
なり小さくされる。他の実施例においては、電磁巻線は
静止した固定子として作用する印刷回路板上にプリント
される。永久磁石が軟鉄板またはヨークに取付けられ、
ロータの一部を形成し、かつ他の軟鉄板またはヨークが
永久磁石の上の与えられた距離に位置し回転ロータの他
の部分を形成する。複数の電磁巻線を有するプリント回
路板が磁石と上部のバックヨークとの間のギャップ内に
置かれる。１個またはそれ以上の磁石および上部および
下部ヨークは、その周辺部から除去された部分を有し、
所望の不平衡を達成するとともに動作速度で回転された
時振動作用を生ずる。

これらのフラットな、薄型の振動モータの実施例はいず
れも無線ページャのカバーの内側に容易に取付けること
が出来、かつ関連する電子部品を有するプリント回路板
に関連しないからその期待されたサービス寿命にわたり
ページャの信頓性を増強させる。音響的エンクロージャ
を使用して振動モータを覆うこともでき、それにより完
全に無音の警報を保証する。

本発明の新規であると信じられる特徴は特に添付の請求
の範囲に記載されている。しかしながら、本発明それ自
体およびその他の目的および利点は添付の図面を参照す
ることにより一層よく理解できるであろう。

［実施例］ したがって、次に添付された各図面を参照すると、無線
ページャ受信機が２０で示されており、このページャは
該ページャの後部壁２４の内側に取付けられた平坦な、
薄型の振動モータ２２を含んでいる。モータ２２は、本
発明にしたがって構成されかつさらに第３図〜第６図ま
でに図示されている。

また、その分解図が第３図に示されている。モータ２２
は、環状のロータアセンブリ２Ｂ、ハウジング３０のた
めのカバーをも構成するステータアセンブリ２８を含ん
でいる。ロータアセンブリ２Ｂは、複数の電磁巻線３２
．３４および３６とともに、シャフト４゜に取付けられ
た電機子３８を含んでいる。チップ容量４２がディスク
４４上の電機子３８の周りに配置されている。さらに、
巻線３２．３４および３６は第４図に最もよく示されて
いるように、部分的に適切なサマルプラスチック材料に
より封入されており平坦なディスク４Ｂを形成している
。

ロータアセンブリ２Ｂのシャフト４０はハウジング３０
に含まれているベアリング５０内に回転可能に収容され
ている。シャフト４０の頭部はステータ／カバーアセン
ブリ２８における同様のベアリング（特に図示せず）に
嵌込まれている。ステータ２８は、点線で５２に示され
ているように複数の曲線状の永久磁石を含んでいる。ス
テータ２８はまた電機子３８との協働のため組合わされ
たブラシ（特に図示せず）を含んでいる。

モータ２２は、完全に従来と同様の方法で動作するから
、これ以上のかつより詳細な動作の記述は必要ないであ
ろう。動作電力、またはより特定的には、電流は、配線
またはリード５４〜５５を介しＤＣブラシに供給され、
かつそこから巻線３２．３４および３Ｇに選択的に電流
を与える電機子３８に供給される。磁石５２により生じ
る磁束に関連して電動力が生成され、そしてモータは所
定の動作速度で動作する。

しかしながら、ロータ２２のいくつかの点に関して説明
を行なう。モータ２２はその円周方向の大きさに関し異
常に短い縦軸寸法あるいは高さを有している。事実、実
際の寸法はその直径より何倍も小さい。このようにして
、平坦な薄型のモータが提供され、そのスペースが極め
て貴重である任意の現代の無線ページャに収容可能であ
る。この実施例においては、第２図から第６図までに示
されるように、モータ２２は約１インチ（２５，４ｍｍ
）の直径を有しており、−刃軸方向の寸法（高さ）は３
／１６インチ（４，７６ｍｌ１ｌ）のオーダーにすぎな
い。

さらに、モータ２２はいずれの外部の、付加的な、つり
あい重り（ｃｏｕｎｔｅｒｖｅｉｇｈｔ）あるいは他の
部品を必要とすることなくその要求される振動作用を提
供する。ここに記載された例では、振動はロータアセン
ブリ２Ｇにおける意識的な、組み込まれた不平衡によっ
て提供される。これは、巻線の一つ、この場合は巻線３
２、を他の２個より大きさが小さくかつ重さを軽くする
ことによって達成される。

この不平衡は自動車のタイヤ／車輪が充分にバランスし
ていない時に振動するようにロータアセンブリ２Ｂがそ
の意図された速度で動作する時所望の振動を提供する。

　モータ２２をページャ２０の背面内部壁２４に取付け
る場合、取付けは第５図に示されるように、ハウジング
３０全体を利用して行なうこともでき、あるいは代りに
ページャそれ自体の内部壁の一部が第６図に示されるよ
うにモータ２２を収容するようにすることもできる。こ
こに示されているように、ステータ／カバー２８のみが
ロータアセンブリ２６とともに必要となるに過ぎない。

モールドされた空洞部３０ａがページャ２ｏの背面壁２
４に設けられ、ロータアセンブリ２６のシャフト４゜を
収容するためにその底部にベアリング５０ａが設けられ
る。いずれの実装に関する実施例においても、モータ２
２はページャ２０の背面壁２４に取付けられ、かつ必然
的に無数のハンダ接続部およびいくらか壊れやすい電子
部品を含まなければならない関連するプリント板または
シャーシには取付けられない。このようにして、ページ
ャの信頼性がその期待されるサービス寿命全体にわたり
増強される。

振動モータに対する第２の実施例が第７図および第８図
に示されている。この場合は、６０で示されたモータは
ブラシレス直流形式のものである。

分解図が第７図に示されている。モータ６０は、支持ブ
ラケットまたはプレート６２、ロータアセンブリ６４、
スペーサプレート６６、プリント回路板６８およびバッ
クヨークとして働く頭部プレート７０を有する個別の要
素を含んでいる。この例では、ロータアセンブリ６４は
永久磁石を有する構成要素であり、静止したプリント回
路板６８は電磁巻線を含むステータとして作用する。ロ
ータアセンブリ６４はその上に永久磁石７４が固定され
たベースプレートまたはロータヨーク７２を有している
。台座７６が下方に伸びるシャフト７８とともに中央部
に設けられている。シャフト７８は支持ブラケット６２
のベアリング８２ａに収容されている。

マウント用台座７８はその基部でより大きな直径を有し
ており、プリント回路板８８の中央開口Ｂ８ａを収容す
る。台座７６はさらに７８ｂで示されるようにその頭部
でより小さな直径を有しており、これはバックヨーク７
０の開ロア０ａを収容するよう設計されている。明らか
に、ロータヨーク７２、永久磁石７４およびバックヨー
ク７０は全体の、回転可能なロータアセンブリ６４を形
成する。プリント回路板Ｂ８はその上に頭部および底部
両表面に印刷された複数の電磁巻線８０を含んでいる。

プリント回路板Ｇ８はステータアセンブリとして働き、
かつ永久磁石７４とバックヨーク７０との間に挟まれて
いる。巻線８０への接続はハンダバッド０８ｂにより行
なわれる。

モータ６０はこの形式のモータ装置に対する完全に伝統
的な様式で動作し、したがって広範囲な詳細な動作説明
は必要ないことが理解されるであろう。タイミング信号
は別の回路（特に図示せず）により生成され、モータＢ
Ｏの巻線８０に選択的に印加されてロータアセンブリ６
４を所定の速度で回転させるための電磁力を生じる。プ
リント回路板６８は伝統的に一つまたはそれ以上のホー
ル効果センス装置（図示せず）を含んでいる。電磁巻線
はホル効果センサと関連して２相、全波駆動ブラシレス
動作を提供するよう設計され、ここでホール効果センサ
は電気的に９０度離れて位相シフトされた２相の適正な
整流を保証するために使用される。

より詳細な動作の説明はこれらの形式のモータに対する
各種の製造者の仕様書および他のものに見ることができ
る。例えばアール・イー・ウエルタリン（Ｒ，Ｅ、νｃ
ｌｔｅｒｌｉｎ）に発行された米国特許節４，６３３，
１４９号を参照。モータ６０によって発生されるべき所
望の振動作用に関しては、それはロータアセンブリ６４
の組込まれた不平衡により提供される。明らかに、永久
磁石７４の一部はその周囲からその円周の約半分にわた
り除去されている。不平衡を増強させるため、同様の部
分がバツクヨク７０の周辺からも除去されている。もし
さらに増強が必要であるかあるいは望まれる場合には、
同様にロータアセンブリ６４のロータヨーク７２から周
辺の部分を除去することもできる。

再び、第３図から第６図までに示されるモータ２２の実
施例の場合と同様に、モータ６０のそのような振動作用
が外部の付加的な部品無しに達成されることに注目する
ことが重要である。要求される不平衡がモータ２２およ
びＢＯの内部的に、すなわちモータそれ自体の回転動作
に必要な必須の要素の中で提供される。さらに、モータ
６０はモータ２２のそれよりさらに小さな軸寸法あるい
は高さを提供することができる。モータ６０は幅が約１
インチ（２５，４ｎ＋ｒＡ）であるが高さが０．１２イ
ンチ（３，０５ｎｍ）に過ぎず、任意の無線ページャ装
置に有利な応用を見付けることができる非常に薄型のモ
ータを提供することができる。

モータ６０が第８図に断面図で示されており、それは無
線ページャ２０の内部の背面壁２４に取付けられており
、もし必要であればかつ必要な所に強化されたノイズ削
減のためにモータを囲む音響的カバー８２が設けられる
。これもまた図示されているように、スプリング付加コ
ンタクト（Ｓｐｒｉｎｇｌｏａｄｅｄ　ｃｏｎｔａｃｉ
ｓ）８４がモータ６０をページャ２０の関連するプリン
ト回路板シャーシー２１に接続するために使用されてい
る。モータ６０に対してはそのようなコンタクトが４個
必要となる。スプリング付加コンタクトは２つの利点を
有している。それらはモータＢＯにより発生される振動
を大幅に吸収し、かつその振動がプリント回路板シャー
シ２１に伝達されることを防止し、それにより無線ペー
ジャ２０の信頼性の期待をその延長されたサービス寿命
をにわたりかなり増強する。スプリング付加コンタクト
８４はまたモータ６０をページャの背面カバーに取付け
ることを許容し、それによりそのようなカバーおよびモ
ータアセンブリが容易にプリント回路板シャーシ２１お
よび無線ページャ２０の残部から、サービス等のため、
配線のハンダ外しあるいは他の分解の必要なく容易に分
離できるようにする。

さらに、この形式のコンタクトは使用された場合ここに
説明されたような振動モータを都合良く現地で付加する
ことができ、それにより工場でのみの入手可能性を除去
することができる。また、モータ８０に関して提供され
たと同様に強化された音の減少効果を与えるためにモー
タ２２と組合せて音響カバー８２を使用できることも注
目すべきである。

この場合モータ６０についての先に述べた４個の代りに
２個のスプリング付加コンタクト８４が必要とされるだ
けである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、典型的な振動モータがそこに取付けられた従
来技術のページャを示す部分断片的斜視図である。 第２図は、その内部カバーに取付けられ、かつ本発明に
したがって構成された振動モータを有する無線ページャ
の部分的斜視図である。 第３図は、第２図の振動モータの分解図である。 第４図は、第２図および第３図のロータの一部を示す拡
大斜視図である。 第５図は、第２図、第３図および第４図のモータの収容
ハウジングを含む断面図でる。 第６図は、無線ページャカバーの一部をそのハウジング
要素の一部として使用する第５図のモータの断面図であ
る。 第７図は、本発明に係わる振動モータの他の実施例を示
す分解図である。 第８図は、第７図のモータのハウジングへの取付け、お
よび組合された音響的ハウジングそして関連するプリン
ト回路板に接続するスプリング付加コンタクトを示す断
面図である。 ６６；スペーサプレート、 ６８；プリント回路板、　７０；頭部プレート、７２；
ロータヨーク、　　７４；永久磁石、７６；台座、　７
８；シャフト、 ８０；巻線、　８２；音響的カバー ２０；無線ページャ、　２２；薄型振動モータ、２４；
背面壁、　２６；環状ロータアセンブリ、２８；ステー
タアセンブリ、 ３０；ハウジング、 ２．３４，３６．電磁巻線、　３８；電機子、４０；シ
ャフト、　４２；チップ容量、４４；ディスク、　４６
；平坦ディスク、５０；ベアリング、　５２；永久磁石
、５４．５５；リード、　　６０；モータ、６２；支持
ブラケット、 ６４：ロータアセンブリ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無線ページャのような小容積電子装置における無音
   警報を発生するための薄型振動モータであって、 ロータ手段およびステータ手段であって、該ロータ手段
   は縦方向の寸法がその横方向の寸法より実質的に小さい
   平坦なパンケーキ形状を有しかつ前記ステータ手段に関
   して回転可能であるもの、前記ロータ手段およびステー
   タ手段の内の選択された一方に配設された複数の電磁巻
   線であって、他方には永久磁石手段が配置されているも
   の、および 前記永久磁石手段から前記モータの内部に実質的に磁束
   を含ませるための手段、 を組合せ具備し、前記ロータ手段はその意図された動作
   速度で回転されたとき実質的に振動作用を与えるよう不
   平衡になっていることを特徴とする薄型振動モータ。 ２、前記モータは前記電子装置の内部背面壁に取付けら
   れている請求項１に記載の薄型振動モータ。 ３、さらに、より一層のノイズ削減の強化を図るため前
   記モータの上に配置された音響的カバーを含む請求項２
   に記載の薄型振動モータ。 ４、前記内部背面壁に取付けられたモータは、該モータ
   によって発生される振動を実質的に吸収しかつ該振動が
   プリント回路板シャーシに伝達されることを防止するの
   に役立つスプリングを装填したコンタクトにより、前記
   電子装置の組合された前記プリント回路板シャーシに接
   続されている請求項２に記載の薄型振動モータ。 ５、小容積無線ページャ装置における無音警報を行なう
   ための薄型振動モータであって、その横方向寸法より実
   質的に小さい縦方向寸法を有し、複数の電磁巻線を封入
   する平坦な円板および中心にシャフト上に配置された電
   機子を有する、平坦な回転可能なロータアセンブリであ
   って、該ロータアセンブリはその意図された動作速度で
   回転するとき実質的に振動作用を生成するよう組込まれ
   た不平衡を有するもの、 その上に複数の永久磁石とともに前記ロータアセンブリ
   の前記電機子と協働する電気的ブラシが配置された平坦
   円板形状を有するステータアセンブリ、および 前記回転可能ロータアセンブリを収容しかつ前記ステー
   タアセンブリと協働して前記永久磁石からの磁束を前記
   モータの内部に実質的に含ませるハウジング手段、 を具備することを特徴とする薄型振動モータ。 ６、前記ロータの不平衡は前記巻線の少なくとも１つに
   他の巻線より実質的に小さい大きさおよび重量をもたせ
   ることによって達成される請求項５に記載の薄型振動モ
   ータ。 ７、前記モータは前記無線ページャ装置の背面壁内部に
   取付けられている請求項５に記載の薄型振動モータ。 ８、前記ページャの前記背面壁は前記ステータアセンブ
   リとともに前記モータのハウジング構造体を提供する形
   成された空洞を含む請求項７に記載の薄型振動モータ。 ９、さらに、より一層のノイズ低減の強化のため前記モ
   ータの上に配置された音響的カバーを含む請求項６に記
   載の薄型振動モータ。 １０、前記背面壁内部に取付けられたモータは、前記モ
   ータにより発生される振動を実質的に吸収しかつ該振動
   のプリント回路板シャーシへの伝達を防止するよう働く
   スプリング装填コンタクトにより無線ページャの前記プ
   リント回路板シャーシに接続されている請求項６に記載
   の薄型振動モータ。 １１、小容積の無線ページャ装置における無音警報を行
   なうための薄型振動モータであって、その横方向寸法よ
   り実質的に小さい縦方向寸法を有する平坦かつ回転可能
   なロータアセンブリであって、該ロータアセンブリは永
   久磁石手段とともに中央に位置する取付用台座が固定さ
   れた底板またはヨーク、および該取付用台座に取付けら
   れた頭部板またはバックヨークを含み、 該ロータアセンブリはその意図された動作速度で回転す
   るとき実質的に振動作用を生成するようそれ自体に不平
   衡を有するもの、 その上に印刷された複数の電磁巻線を有するプリント回
   路板を備えたステータアセンブリであって、該ステータ
   アセンブリのプリント回路板は前記取付用台座の上に配
   置されかつ前記永久磁石手段と前記ロータアセンブリの
   頭部板との間にはさまれているもの、そして、 前記ロータおよびステータアセンブリをその上に取付可
   能に受け入れかつ前記ロータアセンブリの頭部および底
   部ヨークが前記永久磁石手段からの磁束を前記巻線およ
   びヨークの間に含ませるための支持手段、 を組合せ具備することを特徴とする薄型振動モータ。 １２、前記ロータの不平衡は、前記頭部ロータヨークお
   よび底部ロータヨークおよび前記永久磁石手段のうち少
   なくとも１つの周辺の一部を除去することによって達成
   される請求項１１に記載の薄型振動モータ。 １３、前記モータは前記無線ページャ装置の背面壁内部
   に取付けられている請求項１１に記載の薄型振動モータ
   。 １４、さらに、より一層の雑音の低減の強化のために前
   記モータの上に音響的カバーを含む請求項１２に記載の
   薄型振動モータ。 １５、前記背面壁内部に取付けられたモータは、前記モ
   ータにより発生される振動を実質的に吸収しかつ該振動
   の前記プリント回路板シャーシへの伝達を防止するよう
   に働くスプリング装填コンタクトにより無線ページャの
   プリント回路板シャーシに接続されている請求項１２に
   記載の薄型振動モータ。