JP3527799B2 - 円筒形コアレス振動モータ - Google Patents

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３ｍｍと
いったように超極細形の円筒形コアレス振動モータを得
るために，径を細く形成しても大きなモータトルクを得
られるようにするために円筒形界磁マグネットに代えて
円柱形界磁マグネットを用い，しかも大きな振動を発生
させるために効率の良い偏心ウエイトを用いてもシャフ
ト曲がりが生じない品質に優れ効率の良い円筒形コアレ
ス振動モータに関し，ページャ（呼び出し装置），マッ
サージャー等の振動アラーム装置など振動源を必要とす
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）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
知らせることが行われている。この振動を起こさせる方
式のページャでは，一般に外径サイズが６ｍｍ以上の円
筒形コアレスモータのシャフトに半円状の振動発生用の
偏心ウエイトを固定してあり，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
円筒形コアレスモータのモータハウジングに伝わるの
で，この偏心ウエイト付円筒形コアレス振動モータを取
り付けたページャの筐体にその振動が伝播し，ページャ
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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来使用されてい
る円筒形コアレスモータを用いた円筒形コアレス振動モ
ータでは，円筒形モータハウジングの一端からわずかに
突出したシャフトに上記偏心ウエイトをとりつけている
のみのため，直径サイズが３ｍｍといったように超極細
形の円筒形コアレス振動モータを得るためには，当然の
ことながら，径を細く形成すれば，モータトルクも当
然小さくなり，大きな振動が得られず，実用性のないも
のになる。

【０００４】ここで，大きなモータトルクを得ようと
しても，従来の円筒形コアレス振動モータでは円筒形界
磁マグネットを用い，この円筒形界磁マグネットの中に
シャフトを通す構造となっていることと，該モータの構
造的スペースが限られていることもあり，それ以上大き
なものを使用できないために（逆に，より磁力が弱く小
さなものを使用しなければならない），もはや該円筒形
界磁マグネットによっては大きな磁力（強い磁力）を発
生させることができないため，モータトルクを上げるこ
とができず，その結果，大きな振動を得るために重量の
重い偏心ウエイトを用いることができず，大きな振動を
発生させる円筒形コアレス振動モータを得ることができ
ない。

【０００５】モータの外形が小さくなるため，モータ
の構成要素の多くがそれに合わせてサイズを小さくする
必要があるが，それでいて尚且つ従来の６ｍｍのモータ
と同様の振動を得ようとして回転数を上昇させると，シ
ャフトも小さな外径サイズの極めて細いものを用いなけ
らばならず，シャフト曲がりが生じ，当該円筒形コアレ
ス振動モータが破損する。

【０００６】また円筒形コアレス振動モータが小さく
なる分，偏心ウエイトも当然小さくなるが，従来の偏心
ウエイトをそのまま用いたのでは大きな振動が得られ
ず，偏心ウエイトを含めてモータ構造全体を考慮し，有
機的に結合させなければ，外径サイズが３ｍｍ，あるい
は４ｍｍといった小さな円筒形コアレス振動モータに対
応できなくなり，またこのような超極細型形状になれば
なるほど精度が要求され，組立にくく量産性に優れなく
なる欠点がある。

【０００７】即ち，本発明は，外径サイズが３ｍｍ，あ
るいは４ｍｍといった小さな円筒形コアレス振動モータ
であっても，強い磁力が得られて大きなトルクが発生
し，また効率が良く大きな振動を発生する偏心ウエイト
を用いて高速回転させてもシャフト曲がりが発生せず，
品質精度が安定し，組立も容易で，大きな振動を発生さ
せることのできる超極細形の円筒形コアレス振動モータ
を得ることを課題になされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の課題は、
円筒形コアレス振動モータ本体（１）の他端に円柱状界
磁マグネット（２）を同心状に固定内蔵し，該円筒形コ
アレス振動モータ本体の一端に該一端上方に円筒状メタ
ル軸承（３）を長く突出形成し，上記円筒形コアレス振
動モータ本体と上記界磁マグネット間の径方向空隙間内
に回動自在に支承されるようにシャフト（７）の他端部
に上端部を固定した整流子（４）を有する整流子ハブ
（５）側に円筒形コアレス電機子（６）を固定し，上記
シャフト（７）の一端部を上記メタル軸承から突出さ
せ，該メタル軸承から突出したシャフトの一端部を逆Ｌ
字状の振動発生用偏心ウエイト（８）の取着基部（８
ａ）に固定し，該偏心ウエイトの偏心錘部（８ｂ）を上
記メタル軸承の側面外周部に径方向空隙を介して偏重心
且つ偏心しながら回転させており、モータケーシング
（１４）の一端部に装着したエンドキャップ（１６）の
中央部には透孔（１８）が形成されており、界磁マグネ
ット（２）の端部に形成した先細り形状の突起部（２
ａ）がエンドキャップ（１６）の透孔（１８）内に圧入
固定されていることを特徴とする円筒形コアレス振動モ
ータを提供することで達成できる。

【０００９】またかかる円筒形コアレス振動モータを更
に良くするためには，上記メタル軸承は，上記コアレス
振動モータ本体の一端部上方に長く突出形成した軸承ハ
ウス内に装着することで可能になる。

【００１０】更にまた，２つのブラシに給電するための
それぞれ正側電源端子側，負側電源端子側に電気的に接
続される給電用コネクタ端子を外部に導き出したブラシ
ホルダを上記コアレス振動モータ本体の側面に装着し，
上記ブラシを整流子に摺接させるようにすることで可能
になる。

【００１１】

【作用】本発明の円筒形コアレス振動モータでは，円筒
形コアレス振動モータ本体１内に円柱状界磁マグネット
２を内蔵している。このため，円柱状界磁マグネット２
の中心に従来の円筒形界磁マグネットの場合のようにそ
の内部にシャフト７を通すための孔を設けなくて済むの
で，当該界磁マグネットの製作費が安価になり，また円
柱形であるため，磁石体積が大きくなり，大きな磁束を
発生できるので，外部の直径サイズが３ｍｍ，あるいは
４ｍｍと小さなサイズであっても，十分に実用性ある大
きなモータトルクを発生でき，また安定した回転数を得
ることができるので，従来の６ｍｍサイズの円筒形コア
レス振動モータに比較しても効率が落ちることがなく，
即ち，効率が良く，安定した性能となる。

【００１２】超極細形状の円筒形コアレス振動モータを
構成するために，外径サイズが小さくなった偏心ウエイ
トの重量を確保して振動を大きくする為に，偏心ウエイ
ト８は軸方向に長く形成したものを用いている。このた
めに外径サイズが小さくなったシャフト７は更に円筒形
コアレス振動モータ本体１の一端（上端）に長く突出形
成する必要があり，シャフト７は偏心ウエイト８の遠心
力による部分円運動による偏心回転により，シャフト曲
がりを生じてしまう。その結果，シャフト７の曲がりを
防いで偏心ウエイト８の下端部が円筒形コアレス振動モ
ータ本体１の上端（軸承固定用エンドキャップ１３）と
の擦れによる回転不良，起動不良等を防ぐために軸方向
に長さの長い円筒状の軸承ハウス９を上記コアレス振動
モータ本体１の上端（軸承固定用エンドキャップ１３）
の一端部に固定し，その上方に該軸方向に長く突出形成
した軸承ハウス９内に円筒状メタル軸承３を装着し，上
記シャフト７を回動自在に支承することで，上記の欠点
を解消できる。

【００１３】また超極細形状の円筒形コアレス振動モー
タの場合，上記のようにシャフト７の外径サイズも小さ
いために，円筒形コアレス振動モータを落下したり，こ
れを内蔵するページャを落下あるいは衝撃を与えた場合
には，上記同様にシャフト７の曲がりが発生し，偏心ウ
エイト８の下端部が円筒形コアレス振動モータ本体１の
上端（軸承固定用エンドキャップ１３）との擦れによる
回転不良，起動不良等を生ずる。このようなことが生じ
ないように，本発明の円筒形コアレス振動モータでは，
振動量を減らさずして偏心ウエイト８の重量を減らすよ
うにしている。即ち，振動発生用偏心ウエイト８は従来
一般の形状と異なり逆Ｌ字状に形成し，上記メタル軸承
３から突出したシャフト７の一端部に偏心ウエイト８の
取着基部８ａを固定し，該偏心ウエイト８の偏心錘部８
ｂを上記メタル軸承３の側面外周部に径方向空隙を介し
て偏重心且つ偏心しながら回転させるようにしているの
で，偏心ウエイト８の重量が軽くなるにも係わらず，ま
た円筒形コアレス振動モータが外径サイズの小さな超極
細形状のものであっても大きな振動を発生させることが
できる。

【００１４】更にまた，円筒形コアレス振動モータ本体
１を構成する円筒形モータケーシング１４の側面部に形
成したブラシホルダ装着用透孔１５に単にブラシホルダ
１２を弾力に抗して装着するのみで，従来厄介であった
ブラシ１０−１，１０−２と整流子４との摺接を容易に
行える。しかも，かかるブラシホルダ１２の給電用コネ
クタ端子１１−１，１１−２をページャ内の電子部品実
装基板に設けたソケットに装着するのみで極めて容易に
ページャ内に当該円筒形コアレス振動モータを容易に装
着内蔵できる。従って，従来の給電用リ−ド線を用いた
ものに比較してトラブルが少なく，また両端部に給電用
タ−ミナルを形成したものに比較してモータケーシング
の内面などに金メッキ等の導電体を施さなくて済むの
で，構造的にも楽で安価に形成できる。またかかるブラ
シホルダ１２のような方策を施すことは，特に本発明の
円筒形コアレス振動モータのように，シャフト７を界磁
マグネット２の中を通さず，シャフト７は単に１個のメ
タル軸承３によって支承しているためと，軸承メタル３
と整流子ハブ５間に従来のようなブラシホルダがない構
造となっているために本発明の円筒形コアレス振動モー
タにおいて特に組立上，並びにシャフトの芯出しが容易
になることと，従来のような位置に従来のようなブラシ
ホルダが無いためにブラシホルダ１２の装着に当たって
疎外物となるものが無いために特に有用な方策を構成し
得る。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の円筒形コアレス振動モ−タの
外観斜視図で，図２は同モ−タの縦断面図で，図３は同
モ−タの分解斜視図で，図４は図３を更に一部細かく分
解した分解斜視図である。図１乃至図４を参照して，本
発明の実施例としての円筒形コアレス振動モータについ
て，以下に説明する。

【００１６】磁性体でできた外径３ｍｍ，厚みが０．５
ｍｍ程度の円筒形モータケーシング１４の両端部をそれ
ぞれ樹脂などで形成した軸承固定用エンドキャップ１
３，界磁マグネット固定用エンドキャップ１６を装着す
ることで円筒形コアレス振動モータ本体１を構成する。
該エンドキャップ１３，１６は各々その中央部に透孔１
７，１８を形成しており，界磁マグネット固定用エンド
キャップ１６に形成したエンドキャップ１６の透孔１８
に円柱状界磁マグネット２の下端部に形成した突起部２
ａを接着剤を用いると共に，該透孔１８部の弾力に抗し
て該透孔１８に装着固定する。このことにより円柱形界
磁マグネット２をモータケーシング１の下端（他端）に
装着固定して当該モータケーシング１内に同心状に配置
固定する。界磁マグネット２は，円筒形界磁マグネット
に比較して円柱状の物であると非常に安価になるし，ま
た磁石体積が増えるので大きな（強い）磁力を発生して
大きなモ−タトルクを発生できる。この円柱状界磁マグ
ネット２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コアレス振動
モータ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。

【００１７】上記モ−タケーシング１４と界磁マグネッ
ト２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５が介在され，その位置で後記手段にて回動自
在に支承される。尚，円筒形コアレス電機子５は，この
実施例では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。

【００１８】上記円筒形コアレス電機子５は，整流子ハ
ブ５の下端部外周に接着剤等の手段を用いて固定する。
整流子ハブ５は，樹脂にて形成されており，その上端部
外周に整流子片群からなる整流子４を設けている。

【００１９】整流子ハブ５には，シャフト７の一端部
（下端部）が固定され，該シャフト７は軸承固定用エン
ドキャップ１３に形成した透孔を介して円筒形コアレス
振動モータ本体１の上方に長く突出形成している。モー
タケーシング１４の一端部に装着した軸承固定用エンド
キャップ１３に形成した透孔に円筒状の軸承ハウス９の
他端部を固定し，該軸承ハウス９を上記軸承固定用エン
ドキャップ１の上方に該軸方向に長く突出形成する。こ
の軸承ハウス９内に円筒状メタル軸承３を装着し，上記
シャフト７を回動自在に支承する。尚，メタル軸承３
は，その軸線方向に延びて形成したシャフト通し孔の中
央部は外径方向にへこんでおり，その両端部内周のみが
シャフト７に摺接するように構成されている。上記整流
子ハブ５と軸承ハウス９及びメタル軸承３間に抜け止め
リング１９，ライナー２０を設ける。

【００２０】上記メタル軸承９の一端部から突出したシ
ャフト７の一端部に縦断面逆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８の
取着基部８ａに固定し，該偏心ウエイト８の偏心錘部８
ｂを上記メタル軸承３の外周に形成した軸承ハウス９の
側面外周部に径方向空隙を介して上記偏心ウエイト８を
偏重心且つ偏心しながら回転させるようにしている。
尚，偏心ウエイト８の取着基部８ａの下面と軸承ハウス
９及びメタル軸承３の上端面間にライナ−２１を介在し
ている。

【００２１】モータケーシング１４の上端部には，樹脂
でできたブラシホルダ１２の内面に突出形成された突起
部２２の形状と略々一致する形状の切欠部などの透孔１
５が形成されており，この透孔１５に上記突起部２２を
その弾力に抗して（あるいは接着剤を併用して）挿入す
ることで当該モータケーシング１４の側面部にブラシホ
ルダ１２を装着する。このことによってブラシホルダ１
２の内面に正，負側電源側に接続するための突出形成し
た導電体でできたブラシ１０−１，１０−２が上記整流
子４と摺接する。ブラシ１０−１，１０−２は，ブラシ
ホルダ１２内の導電体でできたタ−ミナルを介してブラ
シホルダ１２の外側面に突出形成する給電用コネクタ端
子１１−１，１１−２に電気的に接続されている。

【００２２】図５は本発明の別の実施例を示す円筒形コ
アレス振動モ−タの分解斜視図で、図６は同円筒形コア
レス振動モ−タの縦断面図を示し、図５及び図６を参照
してこの円筒形コアレス振動モ−タについて説明する
と、上記実施例と異なるのは、軸承ハウス９と円筒形モ
−タケ−シング１４を用いる変わりに、これらを一体化
した磁性体からなる軸承ハウス兼モ−タハウジング２３
を用いて円筒形コアレス振動モ−タ本体１’を構成し、
組立部品点数を減じ、安価に量産できるようにしてい
る。その他については、上記実施例で説明しているの
で、上記の説明を参照されたい。

【００２３】

【効果】本発明の円筒形コアレス振動モータによれば，
磁力の強い円柱状界磁マグネットを用いているので，外
径サイズの小さなものでありながら，回転数，トルクの
性能を安定して得ることができ，しかも大きな振動を得
ることができる。また超極細形状の円筒形コアレス振動
モータを構成するために，外径サイズが小さくなった偏
心ウエイトの重量を確保して振動を大きくする為に，偏
心ウエイトを軸方向に長く形成したものを用いてもシャ
フト曲がりが生ぜず，モ−タの極細形状に合わせて偏心
ウエイトを軸方向に長く形成しても，その偏心ウエイト
による偏心回転により，シャフト曲がりが生じなく，円
筒形コアレス振動モータの回転不良，起動不良等を防ぐ
ことができ，信頼性の高い円筒形コアレス振動モータを
得ることができる。

【００２４】またシャフト７の外径サイズが小さくと
も，シャフトを保護する構造となっているために，円筒
形コアレス振動モータを落下したり，これを内蔵するペ
ージャを落下あるいは衝撃を与えた場合であってもシャ
フト曲がりが発生せず，当該円筒形コアレス振動モータ
が安定した回転を行い，目的とする大きな振動を発生さ
せることができる。

【００２５】その上更に，この円筒形コアレス振動モー
タの構造の簡単さのために整流子と摺接して電機子に通
電するためにブラシを極めて容易に整流子に摺接できる
ので，その調整や組立，装着などにおいて従来厄介であ
った方法を採用せずに，極めて容易に量産組立ができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す円筒形コアレス振動モ
ータの外観斜視図である。

【図２】 同モータの縦断面図である。

【図３】 同モータの分解斜視図である。

【図４】 図３のものを更に細かく分解した場合の斜視
図である。

【図５】 本発明の別の実施例を示す円筒形コアレス振
動モータの外観斜視図である。

【図６】 同モータの縦断面図である。

【符号の説明】

１，１’ 円筒形コアレス振動モータ本体 ２ 円柱状界磁マグネット ２ａ 突起部 ３ メタル軸承 ４ 整流子 ５ 整流子ハブ ６ 円筒形コアレス電機子 ７ シャフト ８ 偏心ウエイト ８ａ 取付基部 ８ｂ 偏心錘部 ９ 軸承ハウス １０−１，１０−２ ブラシ １１−１，１１−２ 給電用コネクタ端子 １２ ブラシホルダ １３ 軸承固定用エンドキャップ １４ 円筒形モータケーシング １５ ブラシホルダ装着用透孔 １６ 界磁マグネット固定用エンドキャップ １７，１８ 透孔 １９ 抜け止めリング ２０，２１ ライナー ２２ 突起部 ２３ 軸承ハウス兼モ−タハウジング

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形コアレス振動モータ本体（１）の
   他端に円柱状界磁マグネット（２）を同心状に固定内蔵
   し，該円筒形コアレス振動モータ本体の一端に該一端上
   方に円筒状メタル軸承（３）を長く突出形成し，上記円
   筒形コアレス振動モータ本体と上記界磁マグネット間の
   径方向空隙間内に回動自在に支承されるようにシャフト
   （７）の他端部に上端部を固定した整流子（４）を有す
   る整流子ハブ（５）側に円筒形コアレス電機子（６）を
   固定し，上記シャフト（７）の一端部を上記メタル軸承
   から突出させ，該メタル軸承から突出したシャフトの一
   端部を逆Ｌ字状の振動発生用偏心ウエイト（８）の取着
   基部（８ａ）に固定し，該偏心ウエイトの偏心錘部（８
   ｂ）を上記メタル軸承の側面外周部に径方向空隙を介し
   て偏重心且つ偏心しながら回転させており、モータケー
   シング（１４）の一端部に装着したエンドキャップ（１
   ６）の中央部には透孔（１８）が形成されており、界磁
   マグネット（２）の端部に形成した先細り形状の突起部
   （２ａ）がエンドキャップ（１６）の透孔（１８）内に
   圧入固定されていることを特徴とする円筒形コアレス振
   動モータ。
2. 【請求項２】 上記メタル軸承は，上記コアレス振動モ
   ータ本体の一端部上方に長く突出形成した軸承ハウス
   （９）内に装着したことを特徴とする請求項１に記載の
   円筒形コアレス振動モータ。
3. 【請求項３】 ２つのブラシ（１０−１，１０−２）に
   給電するためのそれぞれ正側電源端子側，負側電源端子
   側に電気的に接続される給電用コネクタ端子（１１−
   １，１１−２）を外部に導き出したブラシホルダ（１
   ２）を上記コアレス振動モータ本体の側面に装着し，上
   記ブラシ（１０−１，１０−２）を整流子に摺接させた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒
   形コアレス振動モータ。