JPH1169746A - 円筒形マイクロ振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】全長が制限され尚且つ大きな振動を得ることの
できる極細形状の円筒形マイクロ振動モータを得るこ
と。 【解決手段】モータハウジング３の一端部を細外径のパ
イプ状に形成して、軸承４を収納する軸承ハウス５を一
体形成して一端外側に突出させ、軸承４の軸方向の移動
を規制する突起部６を軸受ハウス５と界磁マグネット９
との間に有し、かつ軸方向に延びたシャフト挿入孔７を
有する中空状のステータヨーク８を有し、当シャフト挿
入孔を通し、軸承ハウス５の一端部に突出したシャフト
１０に、外径がモータハウジング３の外径と略々同一か
それ以下の大きさに形成した縦断面逆Ｌ字状の振動発生
用偏心ウェイト１１を、その延長折曲片１２が、上記細
外径の軸承ハウス，及びその連接したモータハウジング
部の外周部に対向させて取着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直径サイズが３〜４ｍ
ｍといったように超極細形の円筒形マイクロモータを用
いて円筒形振動モータを構成する場合において、当該振
動モータを軸方向に短く且つ大きな振動が得られるよう
にした円筒形マイクロ振動モータに関し、ページャ（呼
び出し装置）、マッサージャー、携帯電話等の振動アラ
ーム装置などの振動源を必要とする装置に使用される。

【０００２】

【従来技術】例えば、ページャ（所謂、ポケットベルと
言われている）や携帯電話では、電話の呼び出しがあっ
たことを知らせるのに、近年では音で知らせる代わりに
振動方式で知らせることが併用選択されている。この振
動を起こさせる方式のページャや携帯電話等では、円筒
形マイクロ振動モータを内蔵している。

【０００３】ここに昨今では、ページャや携帯電話がよ
り軽薄短小化傾向にあるため、直径サイズが３〜４ｍｍ
といったように超極細形の円筒形マイクロ振動モータを
用いることは得策である。

【０００４】直径サイズが３〜４ｍｍの超極細形の円筒
形マイクロ振動モータでは、その超極細形の円筒形マイ
クロモータの一端から突出したシャフトに、周方向の開
角幅が１８０度以下の振動発生用偏心ウエイトを固定し
ている。

【０００５】シャフトが回転すると偏心ウエイトは部分
円偏心して回転するため、その振動が円筒形マイクロモ
ータのモータケーシングに伝わるので、この偏心ウエイ
ト付円筒形マイクロ振動モータを内蔵したページャや携
帯電話の筐体にその振動が伝播し、ページャや携帯電話
を身に付けたものがその振動を感じ取ることで、電話の
呼び出しがあることを知り得る。

【０００６】ここに円筒形マイクロ振動モータでは、そ
の長さを制限されると円筒形マイクロモータの円筒形モ
ータケーシングの一端からわずかに突出したシャフトに
円筒形マイクロモータの半径と同じ小さな平面半円形の
偏心ウエイトを取り付けているため、当該偏心ウエイト
は軸方向の長さを長くできず、重量不足のため、大きな
振動が得られない。

【０００７】大きな振動を得ることのできる超極細形の
円筒形マイクロ振動モータを得るためには、該モータを
高速回転させると共に、軸方向に長く形成した重量の重
い振動発生用偏心ウエイトを用いる必要がある。

【０００８】このようなモータを高速回転させると、ま
た軸方向に長さを長くした重量の重い振動発生用偏心ウ
エイトを用いているため、またシャフトが小さな半径サ
イズの極めて細いものであるため、シャフト曲がりが生
じ、当該円筒形マイクロ振動モータの起動不良が生じ、
破損する。また上記軸方向に長く且つ重量を重くした偏
心ウエイトを用いると、当該振動モータが軸方向に長く
なる欠点がある。

【０００９】特にこのような円筒形マイクロ振動モータ
を用いたページャや携帯電話の場合には落下や外界から
の衝撃が加わると、当該円筒形マイクロ振動モータ本体
の一端に突出させたシャフト曲がりが生じ、当該円筒形
マイクロ振動モータの起動不良が生じ、破損する恐れが
一段と高くなる欠点を持つ。

【００１０】具体的に、従来の振動モータとしてどのよ
うな構造になっているかについて図７及び図８を参照し
て説明する。

【００１１】図７に示す円筒形マイクロ振動モータ１’
は、モータハウジング３’の一端中央部を内部方向に延
長折曲して軸承ハウス支承部５’を形成し、その軸承ハ
ウス支承部５’内にステータヨーク８’と一体形成した
軸承ハウス８’ａを挿入し、その軸承ハウス８’ａ内に
軸承４を挿入したものとなっている。この軸承ハウス
８’ａによって軸承４の軸方向の移動を規制している。

【００１２】尚、２’は、円筒形マイクロモータを示
し、９は、界磁マグネットを示し、１０’はシャフトを
示し、１１’は、シャフト１０’に取り付けた偏心ウエ
イト１１’を示す。

【００１３】また別の従来の円筒形マイクロ振動モータ
１’’は、図８に示すようにモータハウジング３’’と
して円筒形のものを用い、その一端開口部を閉じるため
に閉じ蓋兼ステータヨーク８’’を用い、このステータ
ヨーク８’’の上端部に形成した凹部を軸承ハウス
５’’として利用し、該軸承ハウス５’’用凹部内に軸
承４を挿入してシャフト１０’を回動自在に支承してい
る。尚、２’’は、円筒形マイクロモータを示す。

【００１４】

【発明の課題】図７及び図８に示した従来の円筒形マイ
クロ振動モータ１’及び１’’の場合何れも、円筒形マ
イクロ振動モータ２’，２’’の全長の長さが制限され
ていると、上記したように偏心ウエイト１１’は、軸方
向の長さの短いものしか用いることができず、大きな振
動を得ることができない欠点がある。

【００１５】ここで大きな振動を得るために軸方向に長
い偏心ウエイト１１’を用いると、今度は円筒形マイク
ロモータ２’として軸方向の長さの短いものしか用いる
ことができず、トルク不足になり、当該振動モータ１’
及び１’’を高速回転できず、やはり大きな振動量を得
ることができない欠点を持つ。

【００１６】

【課題を達成するための手段】かかる本発明の課題は、
円筒形マイクロモータ２のモータハウジング３の一端部
を細い外径のパイプ状に形成して軸承４を収納する軸承
ハウス５を一体形成して一端外側に突出させ、上記軸承
ハウス５の一端部に軸承４を内蔵し、上記軸承４の軸方
向の移動を規制する突起部６をモータハウジング５と界
磁マグネット９間に有し、且つ軸方向に延びたシャフト
挿入孔７を有する中空状のステータヨーク８を有し、該
ステータヨーク８の上記突起部６を上記軸承４の他端面
と上記ステータヨーク８の外周に固着した界磁マグネッ
ト９の一端面間に位置させて上記軸承４及び界磁マグネ
ット９の軸方向の移動を規制し、上記シャフト挿入孔７
を通した軸承ハウス５の一端部に突出したシャフト１０
に外径が上記モータハウジング３の外径と略々同一かそ
れ以下の大きさに形成した縦断面逆Ｌ字の振動発生用偏
心ウエイト１１を取り付け、該振動発生用偏心ウエイト
４は、その下端部の一部を更に下端部方向に延長折曲し
て形成した延長折曲片１２を上記細い外径の軸承ハウジ
ング３の外周部に対向させた円筒形マイクロ振動モータ
を提供することによって達成できる。

【００１７】

【作用】本発明の円筒形マイクロ振動モータ１では、偏
心ウエイト１１側の軸承ハウス５内に装着した軸承４と
マグネットホルダーを兼ねたステータヨーク８をモータ
ハウジング３と同軸並列配置し、上記軸承ハウス５の外
周に偏心ウエイト１１の延長折曲片１２を対向できる。

【００１８】ここに偏心ウエイト１１が逆Ｌ字状となっ
ているので、軸承４の軸方向の長さ分だけ、偏心ウエイ
ト１１の部分に突出させることができる。すなわち、円
筒形マイクロモータ２においてトルクの発生に必要な部
分の長さを短くしなくて済む、言い換えれば、実質的に
円筒形マイクロモータ２の軸方向の全長を変えなくて済
み尚且つ、大きな振動を得るために軸方向に長さの長い
偏心ウエイト１１を用いることができるので、全長の制
限された円筒形マイクロ振動モータ１としてより大きな
振動を得ることができる。

【００１９】その上、偏心ウエイト１１が逆Ｌ字状とな
っており、そのへこんだ部分１３に軸承ハウス５及び軸
承４が位置するが、そのへこんだ部分１３は、振動に寄
与することなく、逆に振動の増大に反比例する部分のた
め、へこんだ部分１３を設けた方がより大きな振動を得
ることができる効果がある。

【００２０】また偏心ウエイト１１は、円筒形マイクロ
モータ２の全長を制限する事無く、その軸方向の長さを
長く形成できるため、当該偏心ウエイト１１の重量を増
すことが出来、しかも軸方向に単に長さを長くしたのみ
でなく、より大きな振動を得ることが出来るように工夫
されており、従来のものに比較してより大きな振動を発
生させることが出来る。

【００２１】その上、Φ３〜４といった極細形状の円筒
形マイクロ振動モータの場合、これに用いるシャフトも
半径の小さなもので、偏心ウエイトを単に軸方向に延ば
せば、確かに大きな振動を得られる利点があるが、シャ
フトが極めて細いため、単に軸方向に長く形成した場合
には、円筒形マイクロ振動モータを内蔵したページャや
携帯電話を落下した場合、偏心ウエイトが重量のあるタ
ングステンなどの合金で形成されているため、シャフト
に曲がりが生じ、偏心ウエイトが回転しなくなったり、
円筒形マイクロ振動モータの起動不能あるいは起動不良
が発生するが、この円筒形マイクロ振動モータ１の場合
には、偏心ウエイト１１の重心Ｗが軸承４の上面、すな
わち、重心Ｗと軸承４の上面間の距離Ｌに近接するの
で、上記したような落下衝撃に強く、シャフト１０の曲
がりなどによる円筒形マイクロ振動モータ１の起動不能
などを防ぐことが出来る。

【００２２】特にシャフト曲がりに関しては、延長折曲
部１２の下端部とモータハウジング１３の上端面間の距
離をシャフト曲がりが発生する以内の曲がりに押さえる
距離に保つことが出来る。

【００２３】

【発明の実施例】図１は、本発明の円筒形マイクロ振動
モータ１の縦断面図を示し、図２はブラシホルダ１４を
内面部方向から見た場合の説明図を示し、図３は同ブラ
シホルダ１４の側縦断面図を示し、図４は整流子１５と
ブラシ１６との接触関係の説明図を示し、図５は整流子
１４とブラシ先端部１６ａ，１６ｂとの接触状態の説明
図を示す。以下、図１乃至図５を参照して本発明の第１
実施例としての円筒形マイクロ振動モータ１について説
明する。

【００２４】主に図１を参照して本発明の円筒形マイク
ロ振動モータ１は、円筒形マイクロ振動モータ２の他端
を開口した磁性体でできた外径４ｍｍ、厚みが０．２ｍ
ｍ程度の円筒形からなるモータハウジング３の一端部を
当該一端部外側方向に突出させて細い外径状に形成して
軸承ハウス５を一体形成し、該軸承ハウス５内の一端部
にシャフト１０を回動自在に支承する軸承４を収納配置
している。上記モータハウジング３の他端部方向から、
中空状ステータヨーク８を挿入し、その上端部の細い形
状となった圧入部分１７を軸承ハウス５の下端部に圧入
している。

【００２５】この圧入部分１７の長さは、軸承ハウス５
の長さより短く形成されているため、軸承ハウス５の上
部に上記スリーブ軸承などの軸承４を収納部が出来る。

【００２６】モータハウジング７の下端部を樹脂などで
形成したエンドキャップを構成するブラシホルダ１４を
装着することで円筒形マイクロ振動モータ１本体を構成
する。

【００２７】上記のようにモータハウジング３の他端部
方向から、中空状ステータヨーク８を挿入し、その上端
部の細い形状となった圧入部分１７を軸承ハウス５の下
端部に圧入すると、ステータヨーク８の上端部には、突
起部６が形成されているので、この突起部６の上端がモ
ータハウジング３の上端面に当接した位置で、ステータ
ヨーク８の圧入部分１７の上端の軸承ハウス５内の侵入
が規制される。

【００２８】上記突起部６の下端部に当接するまで円筒
形界磁マグネット９をステータヨーク８の外周に位置せ
しめ、その状態で接着剤などの手段を用いて上記ステー
タヨーク８の外周に界磁マグネット９を固定する。

【００２９】このことにより界磁マグネット９をモータ
ハウジング３とを同心状に配置固定する。界磁マグネッ
ト９は、周方向にＮ極、Ｓ極の着磁極を持つ２極のもの
となっており、また径の小さな円筒形マイクロ振動モー
タ１において充分に大きなトルクを出させるために、磁
力の強いネオジューム・ボロン・鉄系等のマグネットを
用いて形成している。

【００３０】上記モータハウジング７と界磁マグネット
９間の径方向空隙内に回転子を構成する円筒形コアレス
電機子１８が介在され、このコアレス電機子１８に設け
たシャフト１０がその位置で軸承４及びブラシホルダ１
４に設けた中心透孔にて回動自在に支承される。尚、円
筒形コアレス電機子１８は、この実施例では公知の亀甲
形巻きとなっており、外周中央部に図示せず接着テープ
を巻き付けている。しかし、他の方式の巻線方法による
ものでも良い。

【００３１】上記円筒形コアレス電機子１８は、その下
端部（他端部）を整流子ハブ１９の外周に接着剤等の手
段を用いて固定する。整流子ハブ１９は、樹脂にて形成
されており、その下端部外周に整流子片群からなる整流
子１５を設けている。

【００３２】整流子ハブ１９にて、整流子１５の整流子
片と電機子１８の電気的な接続がなされる。整流子１５
には、ブラシホルダ１４に設けたブラシ１５が摺接さ
れ、通電電機子１８の整流を行うようにしている。

【００３３】上記振動発生用偏心ウエイト１１の下端中
央部は凹部となるへこんだ部分１３に形成し、逆Ｌ字状
のタングステン合金などの高比重金属でできた振動発生
用偏心ウエイト１１のへこんだ部分１３とモータハウジ
ング３の一端部間にライナー２１を介してシャフト１０
に逆Ｌ字状の振動発生用偏心ウエイト１１を取り付け、
この偏心ウエイト１１の下端外周部を下端方向に延長折
曲した延長折曲片１２を軸承ハウス５の外周部と対向さ
せている。

【００３４】この延長折曲片１２によると、円筒形マイ
クロモータ２が円筒形マイクロ振動モータ１’よりも約
延長折曲片１２の長さだけ長く形成できるので、円筒形
マイクロモータ２を従来通りの長さに設計してもより大
きな振動を得ることの出来る円筒形マイクロ振動モータ
１を得ることが出来る。

【００３５】次に図２乃至図５を参照してブラシホルダ
１４及び整流子１５などの説明に移る。

【００３６】図２は、ブラシホルダ１４を軸方向の内面
から見た図で、図３はその側縦断面図で、一対のＵ字状
のブラシ１６−１，１６−２を保持するブラシ保持部２
２−１，２２−２が樹脂で形成されたブラシホルダ１４
と一体成形され、上記ブラシ保持部２２−１，２２−２
にブラシ１６−１，１６−２が保持されて、整流子１５
にその先端部が摺接されている。［図２及び図４参照］

【００３７】ブラシホルダ１４の中心部には、シャフト
１０を通すための挿入孔が形成され、その挿入孔にシャ
フト１０が通される。

【００３８】ブラシホルダ１４には、図２に示すように
１８０度対称な位置に外部に導かれるリード線２３−
１，２３−２を通す透孔２５−１，２５−２を設けると
共に、リード線２３−１，２３−２の導線２４−１，２
４−２を通すための小径の透孔２６−１，２６−２が形
成され、上記導線２４−１，２４−２が植設されてい
る。

【００３９】ブラシホルダ１４の内面に突出形成された
一対のブラシ保持部２２−１，２２−２の一端部には、
各々、ブラシ１６−１，１６−２が整流子１５に摺接す
るように支持され、またブラシ１６−１，１６−２各々
は、整流特性を良好なものにするために、図５に示すよ
うにそのブラシ先端部１６−１，１６−２が軸方向に２
段に分かれたものを用いて、整流子１５に摺接させてい
る。

【００４０】上記ブラシ１６−１，１６−２各々の他端
部には、同導電材質にて一体形成された二股片２８−
１，２８−２が延長形成されており、この二股片２４−
１，２４−２のスリット２７−１，２７−２を通された
上記導線２５−１，２５−２を導電接触挟持すること
で、コアレス電機子１８，整流子１５，ブラシ２２−１
または２２−２、及び導線２４−１または２４−２とが
導電接続するようにしている。

【００４１】尚、リ−ド線２５−１，２５−２は、二股
片２８−１，２８−２のスリット２７−１，２７−２を
通した後、半田付けなどの手段によって当該導電材料か
ら成る二股片２８−１，２８−２に電気的に接続する。

【００４２】

【発明の第２実施例】上記実施例は、ワイヤー方式を用
いた本発明の第１実施例としての円筒形マイクロ振動モ
ータの場合を示したが、ここでは、コンタクト方式の円
筒形マイクロ振動モータの場合を示す。

【００４３】尚、共通する箇所の説明は省略するとして
異なる箇所においてのみ説明するので、この第２実施例
では、図８及び図９を用いて説明する。

【００４４】この第２実施例の円筒形マイクロ振動モー
タの場合は、上記ワイヤー方式のそれとコネクト方式の
差しか違わないので、共通箇所には同一符号を用い、重
複する説明を省略する。

【００４５】ブラシホルダ１４は、ワイヤ方式の場合
と、同じサイズの軸方向に貫通する１８０度対称な位置
に透孔２５−１，２５−２が形成され、その径よりも小
さな径の突起部２９−１，２９−２を有し上記透孔２５
−１，２５−２の内径と略々一致する外径の導電ターミ
ナル３０−１，３０−２を上記透孔２５−１，２５−２
に挿入して、ブラシホルダ１４の内面側に上記突起部２
９−１，２９−２を突出形成している。

【００４６】上記ブラシ１６−１，１６−２各々の他端
部には、上記突起部２９−１，２９−２を挟み込むに適
した形状の導電材質にて一体形成された二股片３１−
１，３１−２が延長形成されており、この二股片３１−
１，３１−２にて上記突起部２９−１，２９−２を挟み
込み、導電接触挟持することで、コアレス電機子１８，
整流子１５，ブラシ１６−１または１６−２、及び導電
ターミナル導線３０−１または３０−２とが導電接続す
るようにしている。

【００４７】尚、導電ターミナル３０−１，３０−２の
他端部は、ブラシホルダ１４の他端部から抜け出ないよ
うに径の大きな鍔３２を形成し、外部電源との電気的接
触を容易にしている。

【００４８】

【効果】本発明によれば、長さが制限された極細形状の
円筒形マイクロモータであっても大きな振動が得られ、
しかもシャフト曲がりが少なく品質向上に著しい効果を
発揮できるので、特に外径が３〜４ｍｍといったサイズ
に有効に効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す円筒形マイクロ振動モ
ータの縦断面図である。

【図２】 同モータに用いたブラシホルダ部分を内面か
ら見た図面である。

【図３】 同ブラシホルダの側縦断面図である。

【図４及び図５】 整流子とブラシとの接触関係を示す
図面である。

【図６】 本発明の第２実施例を示すモータに用いたブ
ラシホルダ部分を内面から見た図面である。

【図７】 同ブラシホルダの側縦断面図である。

【図８及び図９】 従来の円筒形マイクロ振動モータの
説明図である。

【記号及び符号の説明】

１，１’、１’’ 円筒形マイクロ振動モータ ２、２’，２’’ 円筒形マイクロモータ ３、３’，３’’ モータハウジング ４ 軸承 ５，５’，５’’ 軸承ハウス ６ 突起部 ７ シャフト挿入孔 ８、８’ ステータヨーク ８’’ 閉じ蓋兼ステータヨーク ８’ａ 軸承ハウス ９ 界磁マグネット １０、１０’ シャフト １１ 振動発生用偏心ウエイト １２ 延長突極片 １３ へこんだ部分 １４ ブラシホルダ １５ 整流子 １６ ブラシ １６ａ，１６ｂ ブラシ先端部 １７ 圧入部分 １８ 円筒形コアレス電機子 １９ 整流子ハブ ２０ 滑り摺動部材 ２１ ライナー ２２−１，２２−２ ブラシ保持部 ２３−１，２３−２ リ−ド線 ２４−１，２４−２ 導線 ２５−１，２５−２，２６−１，２６−２ 透孔 ２７−１，２７−２ スリット ２８−１，２８−２ 二股部 ２９−１，２９−２ 突起部 ３０−１，３０−２ 導電タ−ミナル ３１−１，３１−２ 二股部 ３２ 鍔

【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図７】

【図８】

【図９】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記構成要素乃至を備えて構成され
   たことを特徴とする円筒形マイクロ振動モータ（１）。 円筒形マイクロモータ（２）のモータハウジング
   （３）の一端部を細い外径のパイプ状に形成して軸承
   （４）を収納する軸承ハウス（５）を一体形成して一端
   外側に突出させていること。 上記軸承ハウス（５）の一端部に軸承（４）を内蔵
   していること。 上記軸承（４）の軸方向の移動を規制する突起部
   （６）をモータハウジング（５）と界磁マグネット
   （９）間に有し、且つ軸方向に延びたシャフト挿入孔
   （７）を有する中空状のステータヨーク（８）を有する
   こと。 該ステータヨーク（８）の上記突起部（６）を上記
   軸承（４）の他端面と上記ステータヨーク（８）の外周
   に固着した界磁マグネット（９）の一端面間に位置させ
   て上記軸承（４）及び界磁マグネット（９）の軸方向の
   移動を規制していること。 上記シャフト挿入孔（７）を通した軸承ハウス
   （５）の一端部に突出したシャフト（１０）に外径が上
   記モータハウジング（３）の外径と略々同一かそれ以下
   の大きさに形成した縦断面逆Ｌ字の振動発生用偏心ウエ
   イト（１１）を取り付けていること。 該振動発生用偏心ウエイト（４）は、その下端部の
   一部を更に下端部方向に延長折曲して形成した延長折曲
   片（１２）を上記細い外径の軸承ハウジング（３）の外
   周部に対向させていること。