JP3337681B2 - 円盤形偏心ロータ及び同ロータを備えた扁平型振動モータ - Google Patents
円盤形偏心ロータ及び同ロータを備えた扁平型振動モータInfo
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
- H02K7/061—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses
- H02K7/063—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses integrally combined with motor parts, e.g. motors with eccentric rotors
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- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、移動体通信装置のサ
イレントコール手段として用いられる扁平型振動モータ
とその主要部材である偏心ロータの改良に関する。
イレントコール手段として用いられる扁平型振動モータ
とその主要部材である偏心ロータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ページャや携帯電話機等のサ
イレントコール手段として図８に示すように円筒直流モ
ータＭの出力軸Ｓにタングステン合金製の偏心ウエイト
Ｗを配し、回転時にこの偏心ウエイトＷの遠心力の差を
利用して振動を発生させるようにしたものが知られてい
る。
イレントコール手段として図８に示すように円筒直流モ
ータＭの出力軸Ｓにタングステン合金製の偏心ウエイト
Ｗを配し、回転時にこの偏心ウエイトＷの遠心力の差を
利用して振動を発生させるようにしたものが知られてい
る。
【０００３】ところが、上記従来の出力軸Ｓに偏心ウエ
イトＷを付加するものでは、ページャなどの機器側にお
いて、この偏心ウエイトＷの旋回空間を配慮しなくては
ならないなど、設計的な制約があり、高価なタングステ
ン合金を使用するためコスト的にも問題があった。
イトＷを付加するものでは、ページャなどの機器側にお
いて、この偏心ウエイトＷの旋回空間を配慮しなくては
ならないなど、設計的な制約があり、高価なタングステ
ン合金を使用するためコスト的にも問題があった。
【０００４】最近では、このような円筒型直流モータも
細筒が求められ、直径が４ｍｍ程度のものが使われ始め
ている。しかしながら、振動量を得るため、モータ本体
は４ｍｍでも出力軸に配した偏心ウエイトの旋回空間は
６ｍｍ程度あり、また、円筒型はそのままでは載置する
ことができず、通常は取り付け部材が必要となって、か
なりの占有空間を設定せざる得ず、携帯機器の薄型化に
ネックとなっている。また効率も２０〜３０％台のた
め、消費電流が大となってしまう問題がある。このた
め、３ｍｍ以下の厚みが容易に確保できる扁平型モータ
が再認識され始めている。本出願人は先に出力軸をなく
して、本来通常回転型等分配置した３個の空心コイルの
内１個を反対側に移相して偏らせて配置することによ
り、内蔵するロータ自体を偏心させた扁平コアレス型振
動モータを特許第２１３７７２４号（米国特許５０３６
２３９号）として提案している。
細筒が求められ、直径が４ｍｍ程度のものが使われ始め
ている。しかしながら、振動量を得るため、モータ本体
は４ｍｍでも出力軸に配した偏心ウエイトの旋回空間は
６ｍｍ程度あり、また、円筒型はそのままでは載置する
ことができず、通常は取り付け部材が必要となって、か
なりの占有空間を設定せざる得ず、携帯機器の薄型化に
ネックとなっている。また効率も２０〜３０％台のた
め、消費電流が大となってしまう問題がある。このた
め、３ｍｍ以下の厚みが容易に確保できる扁平型モータ
が再認識され始めている。本出願人は先に出力軸をなく
して、本来通常回転型等分配置した３個の空心コイルの
内１個を反対側に移相して偏らせて配置することによ
り、内蔵するロータ自体を偏心させた扁平コアレス型振
動モータを特許第２１３７７２４号（米国特許５０３６
２３９号）として提案している。
【０００５】同モータは、電機子コイルの有効導体長も
多く採れるので、比較的高効率となり、３Ｖ入力で１０
ｍＡ程度の消費電力が容易に得られる。また、出力軸、
偏心ウエイトがないので、設計的な制約を受けず、使い
勝手がよいし、旋回時の危険性がないなど、市場に好評
をもって迎えられているが、反面、片側に３個の空心コ
アレス巻線を有するので、コイルのサイズが小さなもの
にせざるを得ず、部品点数や加工工数が増加してしま
う。
多く採れるので、比較的高効率となり、３Ｖ入力で１０
ｍＡ程度の消費電力が容易に得られる。また、出力軸、
偏心ウエイトがないので、設計的な制約を受けず、使い
勝手がよいし、旋回時の危険性がないなど、市場に好評
をもって迎えられているが、反面、片側に３個の空心コ
アレス巻線を有するので、コイルのサイズが小さなもの
にせざるを得ず、部品点数や加工工数が増加してしま
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような片側に３
個の電機子コイルを配置した内蔵型偏心ロータを備えた
ものは、小型化されるほど電機子巻線の間隔がなくな
り、その端末を電機子巻線を損傷しないようにして整流
子に結線するのが至難の技となる。また、各電機子コイ
ルはマグネットの磁極開角より小にせざるを得ず、さら
なる効率の向上が望まれている。また、巻線型空心コイ
ルが３個のため、部品点数も多くなる。
個の電機子コイルを配置した内蔵型偏心ロータを備えた
ものは、小型化されるほど電機子巻線の間隔がなくな
り、その端末を電機子巻線を損傷しないようにして整流
子に結線するのが至難の技となる。また、各電機子コイ
ルはマグネットの磁極開角より小にせざるを得ず、さら
なる効率の向上が望まれている。また、巻線型空心コイ
ルが３個のため、部品点数も多くなる。
【０００７】この発明の第１の目的は、遠心力による振
動を適切に発生しながらも、円筒型ロータにしてコイル
のサイズを大にすることによって高効率を得、組み付け
も容易にできるようにするものである。この発明の第２
の目的は、このような扁平な円盤形偏心ロータを用いる
ことにより、部品点数の少ない、コスト的有利な扁平型
振動モータを提供することにある。
動を適切に発生しながらも、円筒型ロータにしてコイル
のサイズを大にすることによって高効率を得、組み付け
も容易にできるようにするものである。この発明の第２
の目的は、このような扁平な円盤形偏心ロータを用いる
ことにより、部品点数の少ない、コスト的有利な扁平型
振動モータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の基本的な課題解決
手段は、請求項１に示す発明のように少なくとも２個の
空心コイル（５）を有し、この空心コイルに印刷配線型
平板整流子を介して電力を供給することによりロータ自
体で回転時に遠心力を発生させるようにした扁平な円盤
形偏心ロータであって、印刷配線型平板整流子部材
（１）は中心に軸挿通孔（１ａ）が設けられると共に、
平面から見て外形をほぼ円盤形で巻線型空心コイルが取
付できる範囲まで拡大形成され、この印刷配線型平板整
流子部材（１）は一面において前記軸挿通孔の周囲に複
数個の整流子セグメントランド（ａ〜ｆ）が形成される
と共に、前記軸挿通孔の外方に巻線型空心コイル配置ガ
イド部（３）が備えられ、この外方で前記空心コイルと
重畳しない位置で空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が
形成され、さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で
軸ホルダ部（２、２２）が設けられると共に、前記巻線
型空心コイル配置ガイドを利用して少なくとも１個の巻
線型空心コイル（５）が装着されこの端末が前記端末結
線ランドに配線され、この軸ホルダから一体に延ばされ
て前記巻線型空心コイルの間に樹脂がくるようにし、前
記巻線型空心コイルと重畳しないように、かつ、前記巻
線型空心コイルの少なくとも１個と中心を介してほぼ反
対側の位置でこの巻線型空心コイルの厚み内に収まるよ
うに前記印刷配線型平板整流子部材にタングステン合金
からなる偏心ウエイト（６６）を配したもので達成でき
る。具体的な手段別の手段は、請求項２に示す発明のよ
うに樹脂で固定した２個の巻線型空心コイル（５）を有
し、この巻線型空心コイルに印刷配線型平板整流子を介
して電力を供給することによりロータ自体で回転時に遠
心力を発生させるようにした扁平な偏心ロータであっ
て、印刷配線型平板整流子部材（１）は中心に軸挿通孔
（１ａ）が設けられると共に、平面から見て外形をほぼ
円盤形で前記巻線型空心コイルが取付できる範囲まで拡
大形成され、この印刷配線型平板整流子部材（１）は一
面において前記軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメ
ントランド（ａ〜ｆ）が形成されると共に、前記軸挿通
孔の外方に巻線型空心コイル配置ガイド部（３）が備え
られ、前記巻線型空心コイルと内径以外の重畳しない位
置 で巻線型空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が形成さ
れ、さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で軸ホル
ダ部（２、２２）が設けられると共に、前記巻線型空心
コイル配置ガイドを利用することにより前記巻線型空心
コイル（５）が装着されて樹脂で固定され、この巻線型
空心コイル（５）端末を前記端末結線ランドに配線し、
前記軸ホルダから一体に延ばされて前記巻線型空心コイ
ルの間に樹脂がくるようにし、前記巻線型空心コイルと
重畳しないように前記巻線型空心コイルの中心を介して
ほぼ反対側の位置でこの巻線型空心コイルの厚み内に収
まるように前記印刷配線型平板整流子部材にタングステ
ン合金からなる偏心ウエイト（６６）を配し、樹脂で固
定したものにするのがよい。さらに、請求項３に示す発
明のように前記空心コイルは３個互いに重畳しないよう
に配され、前記印刷配線型平板整流子に形成した少なく
とも１個の印刷配線型空心コイル（１ｂ）とこの印刷配
線型平板整流子部材に取付した少なくとも１個の巻線型
空心コイルからなるもので構成し、さらに、前記偏心ウ
エイト（６６）は前記印刷配線型コイルを形成した位置
に載置し、樹脂で固着してなる構成にしたものがよい。
これらは、請求項４に示す発明のように前記印刷配線型
平板整流子部材（１）にガイド孔（１ｇ）が配されると
共に補強孔（１ｊ）が配され、この補強孔と前記巻線型
空心コイル配置ガイド孔は挿通部（１ｈ）を介して連通
しているものがよい。また、請求項５に示す発明のよう
に前記軸ホルダ（２、２２）は前記巻線型空心コイルの
間にこの巻線コイルの配置ガイドの一部を兼ねるもので
径方向に延びる支壁（４）が一体に設けられ、前記巻線
型空心コイル配置ガイド（３、３３）と共に同一の樹脂
で前記印刷配線型平板整流子部材にアウトサート成形に
より一体に立ち上げられ、前記巻線型空心コイルは非モ
ールド手段で前記巻線型空心コイル配置ガイドに固定さ
れているのがよい。この円盤形偏心ロータを用いて扁平
コアレス振動モータにするには、請求項６に示す発明の
ように前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の円盤形
偏心ロータ（Ｒ）と、この偏心ロータを格納するケース
（１０ａ）とブラケット（１０ｂ）からなるハウジング
（Ｈ）と、このハウジングに外方に突きでないように支
持さ れ、前記偏心ロータを支承する軸（７）と、この偏
心ロータに軸方向空隙を介して磁界を与えために前記ブ
ラケットに配されたマグネット（８）と、このマグネッ
トの内側に配され、前記印刷配線型平板整流子部材を介
して各空心コイルに電力を与えるブラシ（９）と、この
ブラシが植設され、マグネットとブラケットとの間を通
して側方に導出されたフレキシブル基板からなる給電シ
ート（Ｆ）を備え、前記ブラシの摺接圧で前記偏心ロー
タをケース側に移動させ、この偏心ロータの軸の周囲を
前記ケースに配したポリエステルフイルム（Ｐ）を介し
て摺接させたもので達成できる。
手段は、請求項１に示す発明のように少なくとも２個の
空心コイル（５）を有し、この空心コイルに印刷配線型
平板整流子を介して電力を供給することによりロータ自
体で回転時に遠心力を発生させるようにした扁平な円盤
形偏心ロータであって、印刷配線型平板整流子部材
（１）は中心に軸挿通孔（１ａ）が設けられると共に、
平面から見て外形をほぼ円盤形で巻線型空心コイルが取
付できる範囲まで拡大形成され、この印刷配線型平板整
流子部材（１）は一面において前記軸挿通孔の周囲に複
数個の整流子セグメントランド（ａ〜ｆ）が形成される
と共に、前記軸挿通孔の外方に巻線型空心コイル配置ガ
イド部（３）が備えられ、この外方で前記空心コイルと
重畳しない位置で空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が
形成され、さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で
軸ホルダ部（２、２２）が設けられると共に、前記巻線
型空心コイル配置ガイドを利用して少なくとも１個の巻
線型空心コイル（５）が装着されこの端末が前記端末結
線ランドに配線され、この軸ホルダから一体に延ばされ
て前記巻線型空心コイルの間に樹脂がくるようにし、前
記巻線型空心コイルと重畳しないように、かつ、前記巻
線型空心コイルの少なくとも１個と中心を介してほぼ反
対側の位置でこの巻線型空心コイルの厚み内に収まるよ
うに前記印刷配線型平板整流子部材にタングステン合金
からなる偏心ウエイト（６６）を配したもので達成でき
る。具体的な手段別の手段は、請求項２に示す発明のよ
うに樹脂で固定した２個の巻線型空心コイル（５）を有
し、この巻線型空心コイルに印刷配線型平板整流子を介
して電力を供給することによりロータ自体で回転時に遠
心力を発生させるようにした扁平な偏心ロータであっ
て、印刷配線型平板整流子部材（１）は中心に軸挿通孔
（１ａ）が設けられると共に、平面から見て外形をほぼ
円盤形で前記巻線型空心コイルが取付できる範囲まで拡
大形成され、この印刷配線型平板整流子部材（１）は一
面において前記軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメ
ントランド（ａ〜ｆ）が形成されると共に、前記軸挿通
孔の外方に巻線型空心コイル配置ガイド部（３）が備え
られ、前記巻線型空心コイルと内径以外の重畳しない位
置 で巻線型空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が形成さ
れ、さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で軸ホル
ダ部（２、２２）が設けられると共に、前記巻線型空心
コイル配置ガイドを利用することにより前記巻線型空心
コイル（５）が装着されて樹脂で固定され、この巻線型
空心コイル（５）端末を前記端末結線ランドに配線し、
前記軸ホルダから一体に延ばされて前記巻線型空心コイ
ルの間に樹脂がくるようにし、前記巻線型空心コイルと
重畳しないように前記巻線型空心コイルの中心を介して
ほぼ反対側の位置でこの巻線型空心コイルの厚み内に収
まるように前記印刷配線型平板整流子部材にタングステ
ン合金からなる偏心ウエイト（６６）を配し、樹脂で固
定したものにするのがよい。さらに、請求項３に示す発
明のように前記空心コイルは３個互いに重畳しないよう
に配され、前記印刷配線型平板整流子に形成した少なく
とも１個の印刷配線型空心コイル（１ｂ）とこの印刷配
線型平板整流子部材に取付した少なくとも１個の巻線型
空心コイルからなるもので構成し、さらに、前記偏心ウ
エイト（６６）は前記印刷配線型コイルを形成した位置
に載置し、樹脂で固着してなる構成にしたものがよい。
これらは、請求項４に示す発明のように前記印刷配線型
平板整流子部材（１）にガイド孔（１ｇ）が配されると
共に補強孔（１ｊ）が配され、この補強孔と前記巻線型
空心コイル配置ガイド孔は挿通部（１ｈ）を介して連通
しているものがよい。また、請求項５に示す発明のよう
に前記軸ホルダ（２、２２）は前記巻線型空心コイルの
間にこの巻線コイルの配置ガイドの一部を兼ねるもので
径方向に延びる支壁（４）が一体に設けられ、前記巻線
型空心コイル配置ガイド（３、３３）と共に同一の樹脂
で前記印刷配線型平板整流子部材にアウトサート成形に
より一体に立ち上げられ、前記巻線型空心コイルは非モ
ールド手段で前記巻線型空心コイル配置ガイドに固定さ
れているのがよい。この円盤形偏心ロータを用いて扁平
コアレス振動モータにするには、請求項６に示す発明の
ように前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の円盤形
偏心ロータ（Ｒ）と、この偏心ロータを格納するケース
（１０ａ）とブラケット（１０ｂ）からなるハウジング
（Ｈ）と、このハウジングに外方に突きでないように支
持さ れ、前記偏心ロータを支承する軸（７）と、この偏
心ロータに軸方向空隙を介して磁界を与えために前記ブ
ラケットに配されたマグネット（８）と、このマグネッ
トの内側に配され、前記印刷配線型平板整流子部材を介
して各空心コイルに電力を与えるブラシ（９）と、この
ブラシが植設され、マグネットとブラケットとの間を通
して側方に導出されたフレキシブル基板からなる給電シ
ート（Ｆ）を備え、前記ブラシの摺接圧で前記偏心ロー
タをケース側に移動させ、この偏心ロータの軸の周囲を
前記ケースに配したポリエステルフイルム（Ｐ）を介し
て摺接させたもので達成できる。
【０００９】上記請求項１に示す課題達成手段によれ
ば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開角ま
で有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設定が
できるので高効率となる。また、端末の結線も容易にで
き、厚みを増やさずに薄い扁平なロータとなり、ウエイ
トを設けることにより円盤形ながら偏心させることがで
きる。また、請求項２に示す課題達成手段によれば、巻
線型空心コイルの反対側の空間が利用できるので、ここ
に偏心ウエイトを配し樹脂で固定することによって強度
を確保し、円盤形ながらも回転時に遠心力による振動が
容易に得られる。請求項３に示す課題達成手段によれ
ば、巻線型空心コイルは１個か２個ですむので、コスト
パフォーマンスがよい。請求項４に示す課題達成手段に
よれば、巻線型空心コイル配置ガイドと軸挿入孔にアウ
トサート成型によって軸ホルダや空心コイル配置ガイド
を立ち上げるとき互いに強度を補填しあう。請求項５に
示す課題達成手段によれば、軸ホルダと前記巻線型空心
コイル配置ガイドが１回で形成できる。請求項６に示す
課題達成手段によれば、円盤形ながらもタングステン合
金の高比重により大きな振動が得られ、コイルの数が少
ないため、コスト的に有利となる。
ば、円盤形であるので磁極の開角である基準電気開角ま
で有効導体部が来るように各空心コイルのサイズ設定が
できるので高効率となる。また、端末の結線も容易にで
き、厚みを増やさずに薄い扁平なロータとなり、ウエイ
トを設けることにより円盤形ながら偏心させることがで
きる。また、請求項２に示す課題達成手段によれば、巻
線型空心コイルの反対側の空間が利用できるので、ここ
に偏心ウエイトを配し樹脂で固定することによって強度
を確保し、円盤形ながらも回転時に遠心力による振動が
容易に得られる。請求項３に示す課題達成手段によれ
ば、巻線型空心コイルは１個か２個ですむので、コスト
パフォーマンスがよい。請求項４に示す課題達成手段に
よれば、巻線型空心コイル配置ガイドと軸挿入孔にアウ
トサート成型によって軸ホルダや空心コイル配置ガイド
を立ち上げるとき互いに強度を補填しあう。請求項５に
示す課題達成手段によれば、軸ホルダと前記巻線型空心
コイル配置ガイドが１回で形成できる。請求項６に示す
課題達成手段によれば、円盤形ながらもタングステン合
金の高比重により大きな振動が得られ、コイルの数が少
ないため、コスト的に有利となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す各実施の形態に
基づき本発明の構成を説明する。図１は本発明の円盤形
偏心ロータを構成する印刷配線型平板整流子部材の第１
の実施の形態を示す一面側から見た平面図である。図２
は同平板整流子部材を他面側から見た偏心ロータの平面
図である。図３は図２のＡ−Ａ線切断断面図である。図
４は本発明の円盤形偏心ロータの第２の実施の形態を示
す平面図である。図５は同第３の実施の形態を示す要部
断面図である。図６は図５の変形例の平面図である。図
７は図２、図３の円盤形偏心ロータを用いた扁平型コア
レス振動モータの断面図である。
基づき本発明の構成を説明する。図１は本発明の円盤形
偏心ロータを構成する印刷配線型平板整流子部材の第１
の実施の形態を示す一面側から見た平面図である。図２
は同平板整流子部材を他面側から見た偏心ロータの平面
図である。図３は図２のＡ−Ａ線切断断面図である。図
４は本発明の円盤形偏心ロータの第２の実施の形態を示
す平面図である。図５は同第３の実施の形態を示す要部
断面図である。図６は図５の変形例の平面図である。図
７は図２、図３の円盤形偏心ロータを用いた扁平型コア
レス振動モータの断面図である。
【００１１】図１において、１は、厚みが０．３ｍｍ程
度の銅箔を両面に形成した印刷配線板で外形を平面から
見てほぼ円盤形に後述の巻線型空心コイルが取付できる
範囲まで拡大形成して平板型整流子部材としたもので、
中心に軸挿入孔１ａを設け、この軸挿通孔１ａの周囲の
一面に対向するセグメントを他面も利用してスルーホー
ルＳ１，Ｓ２などでショートした６個の整流子セグメン
トランドａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆを形成すると共に
その外方に１個の有効導体部分（放線方向）の開角がほ
ぼ９０度（マグネットの磁極開角に等しい）になるよう
にした印刷配線型空心コイル１ｂを形成し、かつ他面の
外周部に各空心コイルの巻き終わり端末一括結線ランド
１ｄと巻き始め端末結線ランド１ｅ、１ｆを形成してあ
る。ここで前記印刷配線型空心コイルの巻き始め端末
は、１面側で直接前記整流子セグメントランドｄに接続
されるようになっている。この印刷配線型空心コイル１
ｂと１２０度離れた位置で引き回しランドリード植設用
として隔壁を残して２個の巻線型空心コイル配置ガイド
孔１ｇ、１ｇをそれぞれ配し、この巻線型空心コイル配
置ガイド孔１ｇの両側に３等分の位置に穿設した補強孔
１ｊ‥‥と巻線型空心コイル配置ガイド孔１ｇとは互い
に補強のために挿通部１ｈを介している。ここでスルー
ホールＳ１は少し大径にして補強孔としての機能も果た
している。ここではさらに前記印刷配線型空心コイル１
ｂは巻き数を稼ぐためにスルーホールＳ３を介して他面
側に同様に形成したものと直列接続してある。また、こ
の印刷配線型空心コイル１ｂは本図では引き回しリード
を除いて便宜上コイル各線は一本の実線で表しており、
巻線型に比べてコーナーを角にできるので有効導体長
（磁極の開角部分）を目いっぱい伸ばしてトルクがでる
ようにしている。上記印刷配線型平板整流子部材１の外
周部には、切り欠きｇ、ｈ及びｊが形成された巻線型空
心コイル端末結線ランドが形成され、巻線型空心コイル
端末を半田付け、あるいは熱溶着時に仮固定できるよう
に掛け止められるようになっている。なお、ここで上記
６個のセグメントランドはそのまま整流子片を構成でき
るように表面を金メッキして平板整流子にしているが、
銅箔のままにして別に整流子を端子で結線するものでも
良い。
度の銅箔を両面に形成した印刷配線板で外形を平面から
見てほぼ円盤形に後述の巻線型空心コイルが取付できる
範囲まで拡大形成して平板型整流子部材としたもので、
中心に軸挿入孔１ａを設け、この軸挿通孔１ａの周囲の
一面に対向するセグメントを他面も利用してスルーホー
ルＳ１，Ｓ２などでショートした６個の整流子セグメン
トランドａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅおよびｆを形成すると共に
その外方に１個の有効導体部分（放線方向）の開角がほ
ぼ９０度（マグネットの磁極開角に等しい）になるよう
にした印刷配線型空心コイル１ｂを形成し、かつ他面の
外周部に各空心コイルの巻き終わり端末一括結線ランド
１ｄと巻き始め端末結線ランド１ｅ、１ｆを形成してあ
る。ここで前記印刷配線型空心コイルの巻き始め端末
は、１面側で直接前記整流子セグメントランドｄに接続
されるようになっている。この印刷配線型空心コイル１
ｂと１２０度離れた位置で引き回しランドリード植設用
として隔壁を残して２個の巻線型空心コイル配置ガイド
孔１ｇ、１ｇをそれぞれ配し、この巻線型空心コイル配
置ガイド孔１ｇの両側に３等分の位置に穿設した補強孔
１ｊ‥‥と巻線型空心コイル配置ガイド孔１ｇとは互い
に補強のために挿通部１ｈを介している。ここでスルー
ホールＳ１は少し大径にして補強孔としての機能も果た
している。ここではさらに前記印刷配線型空心コイル１
ｂは巻き数を稼ぐためにスルーホールＳ３を介して他面
側に同様に形成したものと直列接続してある。また、こ
の印刷配線型空心コイル１ｂは本図では引き回しリード
を除いて便宜上コイル各線は一本の実線で表しており、
巻線型に比べてコーナーを角にできるので有効導体長
（磁極の開角部分）を目いっぱい伸ばしてトルクがでる
ようにしている。上記印刷配線型平板整流子部材１の外
周部には、切り欠きｇ、ｈ及びｊが形成された巻線型空
心コイル端末結線ランドが形成され、巻線型空心コイル
端末を半田付け、あるいは熱溶着時に仮固定できるよう
に掛け止められるようになっている。なお、ここで上記
６個のセグメントランドはそのまま整流子片を構成でき
るように表面を金メッキして平板整流子にしているが、
銅箔のままにして別に整流子を端子で結線するものでも
良い。
【００１２】次に上記のような平板型整流子部材１を用
いて円盤形偏心ロータＲにするには、図２、３に示すよ
うに他面において、密度４程度の高摺動性樹脂で軸ホル
ダ２と２個の内径側の巻線型空心コイル配置ガイド３お
よび外径側の巻線型空心コイル配置ガイドを兼ねる３個
の支壁４を、前記補強孔１ｊと巻線型空心コイル配置ガ
イド孔１ｇに各挿通部１ｈを介してアウトサート一体成
形により立ち上げ、２個の巻線型空心コイル配置ガイド
３に有効導体部分がほぼ９０度になるようにした巻線型
空心コイル５を装着し、その端末５ａを前記端末結線ラ
ンド１ｄ，１ｅ、１ｆに半田付けあるいは熱溶着により
結線すればよい。
いて円盤形偏心ロータＲにするには、図２、３に示すよ
うに他面において、密度４程度の高摺動性樹脂で軸ホル
ダ２と２個の内径側の巻線型空心コイル配置ガイド３お
よび外径側の巻線型空心コイル配置ガイドを兼ねる３個
の支壁４を、前記補強孔１ｊと巻線型空心コイル配置ガ
イド孔１ｇに各挿通部１ｈを介してアウトサート一体成
形により立ち上げ、２個の巻線型空心コイル配置ガイド
３に有効導体部分がほぼ９０度になるようにした巻線型
空心コイル５を装着し、その端末５ａを前記端末結線ラ
ンド１ｄ，１ｅ、１ｆに半田付けあるいは熱溶着により
結線すればよい。
【００１３】図４に示すものは、第２の実施の形態を示
すもので２個の印刷配線型コイル１ｂと１個の巻線型空
心コイル５が配置できるようにした平面を円盤形にした
印刷配線型平板整流子部材１１である。この場合、支壁
４は巻線型空心コイル５を位置決め固定するだけでよい
ので２個でよいし、外周部に配した端末結線ランドは２
個ですむ。図中同一部材は同一符号を付してその説明は
省略する。このようにすると巻線型空心コイルは１個で
よいのでコストパフォーマンス上から有利なものとな
る。
すもので２個の印刷配線型コイル１ｂと１個の巻線型空
心コイル５が配置できるようにした平面を円盤形にした
印刷配線型平板整流子部材１１である。この場合、支壁
４は巻線型空心コイル５を位置決め固定するだけでよい
ので２個でよいし、外周部に配した端末結線ランドは２
個ですむ。図中同一部材は同一符号を付してその説明は
省略する。このようにすると巻線型空心コイルは１個で
よいのでコストパフォーマンス上から有利なものとな
る。
【００１４】図５は本発明の印刷配線型平板整流子部材
を用いた偏心ロータの第３の実施の形態を示すもので、
すなわち、印刷配線型空心コイル１ｂと巻線型空心コイ
ル５の厚みの差に着眼して大振動量を得るために印刷配
線型空心コイル１ｃの位置に巻線型空心コイル５の厚み
内でタングステン合金からなる高比重の偏心ウエイト６
６を装着して偏心ロータＲ１にしたものである。したが
って、このように偏心ウエイト６６を装着しても印刷配
線空心コイルは厚みが無視できる程度のため、偏心ロー
タＲ１の厚みは犠牲にならない。この場合は、重心の位
置を上記の各実施の形態と逆にするために軸ホルダ２２
と２個の巻線型空心コイル配置ガイド３３および３個の
支壁４４等は軽量化した高摺動性樹脂（たとえば比重
１．３程度のチタン酸カリウムウイスカ入りポリアミド
系樹脂）にするのがよい。その他の構成は上記各の実施
の形態と同様なため同一符号を付してその説明を省略す
る。なお、ここでは、上記第３の実施の形態の変形例と
して、図６に示すように印刷配線型整流子部材１に１１
０度ないし１３５度（図６では１２０度）の配置開角で
２個の巻線型コイル５を載置し、軸を間にこの反対側に
タングステン合金からなる偏心ウエイト６６を巻線型空
心コイル５の厚み内で載置し、樹脂で一体に固着してい
るものでもよい。この場合は偏心ウエイト６６の位置に
は両面とも印刷配線型空心コイルは形成していない。こ
のようにすれば、銅線の比重８台に対してタングステン
合金の比重は１８以上得られるので、重心は偏心ウエイ
ト６６側に移動して大きな偏心が得られることになる。
を用いた偏心ロータの第３の実施の形態を示すもので、
すなわち、印刷配線型空心コイル１ｂと巻線型空心コイ
ル５の厚みの差に着眼して大振動量を得るために印刷配
線型空心コイル１ｃの位置に巻線型空心コイル５の厚み
内でタングステン合金からなる高比重の偏心ウエイト６
６を装着して偏心ロータＲ１にしたものである。したが
って、このように偏心ウエイト６６を装着しても印刷配
線空心コイルは厚みが無視できる程度のため、偏心ロー
タＲ１の厚みは犠牲にならない。この場合は、重心の位
置を上記の各実施の形態と逆にするために軸ホルダ２２
と２個の巻線型空心コイル配置ガイド３３および３個の
支壁４４等は軽量化した高摺動性樹脂（たとえば比重
１．３程度のチタン酸カリウムウイスカ入りポリアミド
系樹脂）にするのがよい。その他の構成は上記各の実施
の形態と同様なため同一符号を付してその説明を省略す
る。なお、ここでは、上記第３の実施の形態の変形例と
して、図６に示すように印刷配線型整流子部材１に１１
０度ないし１３５度（図６では１２０度）の配置開角で
２個の巻線型コイル５を載置し、軸を間にこの反対側に
タングステン合金からなる偏心ウエイト６６を巻線型空
心コイル５の厚み内で載置し、樹脂で一体に固着してい
るものでもよい。この場合は偏心ウエイト６６の位置に
は両面とも印刷配線型空心コイルは形成していない。こ
のようにすれば、銅線の比重８台に対してタングステン
合金の比重は１８以上得られるので、重心は偏心ウエイ
ト６６側に移動して大きな偏心が得られることになる。
【００１５】上記図２、３に示す偏心ロータを備えた扁
平型振動モータは、図７に示すような軸固定型なものに
なる。すなわち、偏心ロータＲとこの偏心ロータＲを回
転自在に支承する軸７とこの偏心ロータＲに空隙を介し
て磁界を与えるマグネット８と、このマグネット８の内
側に配され、前記平板整流子部材１を介して前記各空心
コイル１ｂ、３に電力を与えるブラシ９と、これらを格
納したケース１０ａと前記軸７を固着したブラケット１
０ｂからなるハウジング１０を備えたものにすればよ
い。図中、Ｐは、ポリエステルフィルムからなる被摺動
部材で、ブラシ９の押圧力で前記偏心ロータをケース側
に付勢させたとき受け止めて良好な摺動性を発揮する機
能を有し、軸７が突き出るのを防いでいる。このため、
軸７は径方向の動きが封ぜられて落下などの衝撃に耐え
られる。図中、Ｆは、ブラシ９を半田付け植設したフレ
キシブル給電リードである。
平型振動モータは、図７に示すような軸固定型なものに
なる。すなわち、偏心ロータＲとこの偏心ロータＲを回
転自在に支承する軸７とこの偏心ロータＲに空隙を介し
て磁界を与えるマグネット８と、このマグネット８の内
側に配され、前記平板整流子部材１を介して前記各空心
コイル１ｂ、３に電力を与えるブラシ９と、これらを格
納したケース１０ａと前記軸７を固着したブラケット１
０ｂからなるハウジング１０を備えたものにすればよ
い。図中、Ｐは、ポリエステルフィルムからなる被摺動
部材で、ブラシ９の押圧力で前記偏心ロータをケース側
に付勢させたとき受け止めて良好な摺動性を発揮する機
能を有し、軸７が突き出るのを防いでいる。このため、
軸７は径方向の動きが封ぜられて落下などの衝撃に耐え
られる。図中、Ｆは、ブラシ９を半田付け植設したフレ
キシブル給電リードである。
【００１６】上記の各実施の形態は、いずれも印刷配線
型空心コイルを一面と他面の２層にしたものを例示した
が、厚みが０．１ｍｍ程度の印刷配線板を２又は３枚ラ
ミネートした多層基板にして４〜６層の印刷配線型空心
コイルにして巻数を増加させてもよい。また、上記の各
実施の形態は、いずれも印刷配線板の上に巻線型空心コ
イルを載置するものを示したが、印刷配線板に巻線型空
心コイルよりわずかに大にした巻線型空心コイル配置ガ
イドとなる穴を開けて前記巻線型空心コイルの一部を埋
め込ませてもよいし、全体を前記摺動性樹脂で一体成形
してもよい。このようにすれば、印刷配線板の厚みだけ
空隙が少なくできるので、実質的空隙磁束密度を増加で
きる。さらに、上記は樹脂軸受けタイプを示したが、軸
ホルダに金属焼結含油軸受を格納したものでもよく、ハ
ウジングに軸受を配して偏心ロータ側に軸を固定したも
のでもよい。
型空心コイルを一面と他面の２層にしたものを例示した
が、厚みが０．１ｍｍ程度の印刷配線板を２又は３枚ラ
ミネートした多層基板にして４〜６層の印刷配線型空心
コイルにして巻数を増加させてもよい。また、上記の各
実施の形態は、いずれも印刷配線板の上に巻線型空心コ
イルを載置するものを示したが、印刷配線板に巻線型空
心コイルよりわずかに大にした巻線型空心コイル配置ガ
イドとなる穴を開けて前記巻線型空心コイルの一部を埋
め込ませてもよいし、全体を前記摺動性樹脂で一体成形
してもよい。このようにすれば、印刷配線板の厚みだけ
空隙が少なくできるので、実質的空隙磁束密度を増加で
きる。さらに、上記は樹脂軸受けタイプを示したが、軸
ホルダに金属焼結含油軸受を格納したものでもよく、ハ
ウジングに軸受を配して偏心ロータ側に軸を固定したも
のでもよい。
【００１７】なお、上記の以外にも、本発明はその技術
的思想、または特徴から逸脱しない範囲で他のいろいろ
な形態で実施することができる。そのため上記の実施の
形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならな
い。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲に示すもの
で明細書本文には拘束されない。
的思想、または特徴から逸脱しない範囲で他のいろいろ
な形態で実施することができる。そのため上記の実施の
形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならな
い。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲に示すもの
で明細書本文には拘束されない。
【００１８】
【発明の効果】この発明の円盤形偏心ロータは上述のよ
うに構成したので、遠心力による振動を適切に発生しな
がらも、円盤形のため、空心コイルを大きくして等分に
配置することにより、高効率を得ることができ、巻線型
空心コイルは１個あるいは２個ですむので組み付け結線
も容易にでき、偏心ウエイトを載置しながらも、ロータ
の厚みを増やさずに遠心力による振動を適切に発生させ
ることができる。
うに構成したので、遠心力による振動を適切に発生しな
がらも、円盤形のため、空心コイルを大きくして等分に
配置することにより、高効率を得ることができ、巻線型
空心コイルは１個あるいは２個ですむので組み付け結線
も容易にでき、偏心ウエイトを載置しながらも、ロータ
の厚みを増やさずに遠心力による振動を適切に発生させ
ることができる。
【図１】本発明の円盤形偏心ロータを構成する平板型整
流子部材の第１の実施の形態を示す一面側から見た平面
図である。
流子部材の第１の実施の形態を示す一面側から見た平面
図である。
【図２】同平板型整流子部材を他面側から見た円盤形偏
心ロータの平面図である
心ロータの平面図である
【図３】図２のＡ−Ａ線切断断面図である。
【図４】本発明の円盤形偏心ロータの第２の実施の形態
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図５】同第３の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】図５の変形例の平面図である。
【図７】図２、図３の円盤形偏心ロータを用いた扁平型
コアレス振動モータの断面図である。
コアレス振動モータの断面図である。
【図８】従来の小型振動モータの斜視図である。
１、１１ 平板型整流子部材 １ａ 軸挿通孔 ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ 整流子セグメントランド １ｂ 印刷配線型空心コイル １ｄ、１ｅ、１ｆ 各空心コイルの端末結線ランド １ｇ 巻線型空心コイル配置ガイド孔 １ｊ 補強孔 １ｈ 挿通部 Ｒ、Ｒ１ 円盤形偏心ロータ ２、２２ 軸ホルダ ３ 巻線型空心コイル配置ガイド ４ 支壁 ５ 巻線型空心コイル ６、６６ 偏心ウエイト ７ 軸 ８ マグネット ９ ブラシ １０ ハウジング
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 5/04 Ｈ０２Ｋ 5/04 13/00 13/00 Ｇ Ｎ 23/54 23/54 23/58 23/58 Ｚ
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２個の空心コイル（５、１
ｂ））を有し、この空心コイルに印刷配線型平板整流子
を介して電力を供給することによりロータ自体で回転時
に遠心力を発生させるようにした扁平な偏心ロータであ
って、印刷配線型平板整流子部材（１）は中心に軸挿通
孔（１ａ）が設けられると共に、平面から見て外形をほ
ぼ円盤形で前記空心コイルが載置できる範囲まで拡大形
成され、この印刷配線型平板整流子部材（１）は一面に
おいて前記軸挿通孔の周囲に複数個の整流子セグメント
ランド（ａ〜ｆ）が形成されると共に、前記軸挿通孔の
外方に巻線型空心コイル配置ガイド部（３）が備えら
れ、この外方で前記空心コイルとオーバーラップしない
位置で空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が形成され、
さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で軸ホルダ部
（２、２２）が設けられると共に、前記巻線型空心コイ
ル配置ガイドを利用することにより少なくとも１個の巻
線型空心コイル（５）が装着されて樹脂で固定され、こ
の巻線型空心コイル端末が前記端末結線ランドに配線さ
れ、前記軸ホルダから一体に延ばされて前記巻線型空心
コイルの間に樹脂がくるようにし、前記巻線型空心コイ
ルと重畳しないように前記巻線型空心コイルの少なくと
も１個と中心を介してほぼ反対側の位置でこの巻線型空
心コイルの厚み内に収まるように前記印刷配線型平板整
流子部材にタングステン合金からなる偏心ウエイト（６
６）を配した円盤形偏心ロータ。 - 【請求項２】 樹脂で固定した２個の巻線型空心コイル
（５）を有し、この巻線型空心コイルに印刷配線型平板
整流子を介して電力を供給することによりロータ自体で
回転時に遠心力を発生させるようにした扁平な偏心ロー
タであって、印刷配線型平板整流子部材（１）は中心に
軸挿通孔（１ａ）が設けられると共に、平面から見て外
形をほぼ円盤形で前記巻線型空心コイルが取付できる範
囲まで拡大形成され、この印刷配線型平板整流子部材
（１）は一面において前記軸挿通孔の周囲に複数個の整
流子セグメントランド（ａ〜ｆ）が形成されると共 に、
前記軸挿通孔の外方に巻線型空心コイル配置ガイド部
（３）が備えられ、前記巻線型空心コイルと重畳しない
位置で巻線型空心コイル端末結線ランド（１ｄ）が形成
され、さらに前記軸挿通孔（１ａ）の位置に樹脂で軸ホ
ルダ部（２、２２）が設けられると共に、前記巻線型空
心コイル配置ガイドを利用することにより前記巻線型空
心コイル（５）が装着されて樹脂で固定され、この巻線
型空心コイル端末が前記端末結線ランドに配線され、前
記軸ホルダから一体に延ばされて前記巻線型空心コイル
の間に樹脂がくるようにし、前記巻線型空心コイルと重
畳しないように前記巻線型空心コイルの中心を介してほ
ぼ反対側の位置でこの巻線型空心コイルの厚み内に収ま
るように前記印刷配線型平板整流子部材にタングステン
合金からなる偏心ウエイト（６６）を配し、樹脂で固定
した円盤形偏心ロータ。 - 【請求項３】 前記空心コイル（５、１ｂ）は３個互い
に重畳しないように配され、前記印刷配線型平板整流子
に形成した少なくとも１個の印刷配線型空心コイル（１
ｂ）とこの印刷配線型平板整流子部材に取付した少なく
とも１個の巻線型空心コイル（５）からなるもので構成
し、さらに、前記偏心ウエイト（６６）は前記印刷配線
型コイルを形成した位置に載置し、樹脂で固着してなる
請求項１に記載の円盤形偏心ロータ。 - 【請求項４】 前記印刷配線型平板整流子部材（１）に
ガイド孔（１ｇ）が配されると共に補強孔（１ｊ）が配
され、この補強孔と前記巻線型空心コイル配置ガイド孔
は挿通部（１ｈ）を介して連通した請求項１項に記載の
円盤形偏心ロータ。 - 【請求項５】 前記軸ホルダ（２、２２）は前記巻線型
空心コイルの間にこの巻線コイルの配置ガイドの一部を
兼ねるもので径方向に延びる支壁（４）が一体に設けら
れ、前記巻線型空心コイル配置ガイド（３、３３）と共
に同一の樹脂で前記印刷配線型平板整流子部材にアウト
サート成形により一体に立ち上げられ、前記巻線型空心
コイルは非モールド手段で前記巻線型空心コイル配置ガ
イドに固定されている請求項１に記載の円盤形偏心ロー
タ。 - 【請求項６】 前記請求項１〜５のいずれか１項に記載
の円盤形偏心ロータ（Ｒ）と、この偏心ロータを格納す
るケース（１０ａ）とブラケット（１ ０ｂ）からなるハ
ウジング（Ｈ）と、このハウジングに外方に突きでない
ように支持され、前記偏心ロータを支承する軸（７）
と、この偏心ロータに軸方向空隙を介して磁界を与えた
めに前記ブラケットに配されたマグネット（８）と、こ
のマグネットの内側に配され、前記印刷配線型平板整流
子部材を介して各空心コイルに電力を与えるブラシ
（９）と、このブラシが植設され、マグネットとブラケ
ットとの間を通して側方に導出されたフレキシブル基板
からなる給電シート（Ｆ）を備え、前記ブラシの摺接圧
で前記偏心ロータをケース側に移動させ、この偏心ロー
タの軸の周囲を前記ケースに配したポリエステルフイル
ム（Ｐ）を介して摺接させた扁平型振動モータ。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2001080420A JP3337681B2 (ja) | 2000-08-11 | 2001-03-21 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを備えた扁平型振動モータ |
| KR10-2001-0046653A KR100419433B1 (ko) | 2000-08-11 | 2001-08-01 | 원반형 편심 로우터 및 동 로우터를 구비한 편평형 진동모터 |
| US09/924,770 US6713911B2 (en) | 2000-08-11 | 2001-08-09 | Disc-shaped eccentric rotor and flat type vibrator motor having the rotor |
| CNB011236124A CN1228903C (zh) | 2000-08-11 | 2001-08-10 | 圆盘型偏心转子及具有该转子的扁平型振动电机 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-244571 | 2000-08-11 | ||
| JP2000244571 | 2000-08-11 | ||
| JP2001080420A JP3337681B2 (ja) | 2000-08-11 | 2001-03-21 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを備えた扁平型振動モータ |
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|---|---|
| JP2002119914A JP2002119914A (ja) | 2002-04-23 |
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ID=26597848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001080420A Expired - Fee Related JP3337681B2 (ja) | 2000-08-11 | 2001-03-21 | 円盤形偏心ロータ及び同ロータを備えた扁平型振動モータ |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3337681B2 (ja) |
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| US7247963B2 (en) * | 2003-12-26 | 2007-07-24 | Tokyo Parts Industrial Co., Ltd. | Eccentric rotor and vibration motor using such eccentric rotor |
| KR100719811B1 (ko) * | 2005-09-09 | 2007-05-21 | 삼성전기주식회사 | 로터, 이를 구비한 진동 모터 및 로터의 제작방법 |
| CN103100517B (zh) * | 2006-09-19 | 2015-11-25 | 冯玉加 | 电机振动器 |
| KR100901117B1 (ko) * | 2008-09-24 | 2009-06-05 | 영백씨엠 주식회사 | 코인형 진동모터 |
| JP2010200513A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Shicoh Engineering Co Ltd | 軸方向空隙型コアレス振動モータ及び無線通信装置 |
| KR101141002B1 (ko) * | 2009-07-28 | 2012-05-02 | 삼성전기주식회사 | 편평형 진동모터 |
| US11177726B2 (en) | 2017-01-11 | 2021-11-16 | Infinitum Electric, Inc. | System and apparatus for axial field rotary energy device |
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