振動モータおよび振動モータ取り付け構造
【課題】角型のモータを使い振動錘をモータケースの内側に配置した構造において、より確実に効率よく振動を外部に伝える。
【解決手段】回転軸１１の振動錘５が固定された側の端部を軸受により、モータケース２の端部に設けられた凸部３の内側で保持する。振動モータ１を取り付ける側の基板等に凸部３が嵌る嵌め込み部を用意し、そこに凸部３を嵌め込むことで、振動モータ１の基板等への取り付けが行われる。凸部３は内側で回転軸１１を保持し、その部分は振動錘５に近い部分であるので、凸部を介して振動が効率よく外部に伝わる構造が得られる。
【解決手段】回転軸１１の振動錘５が固定された側の端部を軸受により、モータケース２の端部に設けられた凸部３の内側で保持する。振動モータ１を取り付ける側の基板等に凸部３が嵌る嵌め込み部を用意し、そこに凸部３を嵌め込むことで、振動モータ１の基板等への取り付けが行われる。凸部３は内側で回転軸１１を保持し、その部分は振動錘５に近い部分であるので、凸部を介して振動が効率よく外部に伝わる構造が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動モータおよび振動モータ取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯機器に使用される振動モータが知られている。特許文献１には、振動錘をモータケース内に納めた振動モータが開示されている。特許文献２には、外部に振動錘を配置し、金属製のホルダーで円筒型のモータを基板に固定した振動モータが開示されている。振動モータの多くは、モータの外側から突出したシャフトに振動用錘を装着して、このモータの回転による振動を取り付けられる基板や筐体等を通して、外部に伝えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003-52147号公報
【特許文献２】特開2008-283758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの外側に振動錘を配置する構造では、振動錘を正常に回転させるために、基板や筐体と錘が接触しないようにするために、クリアランスを設ける必要がある。また、振動は、モータと接触する基板面より取り出すしかない。
【０００５】
特許文献１では、振動錘をモータケースに納めた構造としている。モータケースの内側に振動錘を納めた構造にすると、振動錘による制約がなくなり取り付け等のハンドリングが非常にやりやすくなるが、錘を外側に配置したものに比べ、錘をモータケースの円周方向のサイズより大きく出来ないため、錘を大きく出来ない。また、錘を大きく（重く）しようとすると軸方向に長くするしかなくモータの軸長が長くなる。また、このような制約がある中で、特許文献１に記載されている振動モータは、円筒型のモータケースの構造とされているので、外部に振動を伝える部分が少なく、効率よく発生した振動を外部に伝える構造ではない。
【０００６】
また、特許文献１に記載の振動モータは、その図４に記載されているように、振動の発生源となる振動錘が配置されている側の端部はバネ電極を介して外部と接触し、また振動もクッション９を介して外部に伝わる構造とされている。この構造では、振動錘の回転によって生じた振動が効率よく外部に伝わらず損失が多く、振動モータとしてのエネルギー効率は低くなる。携帯電話等の携帯型の機器は、低消費電力化の要求が厳しいので、振動モータのエネルギー効率が低いことは好ましくない。
【０００７】
このような背景において、本発明は、角型のモータを使い振動錘をモータケースの内側に配置した構造において、より確実に効率よく振動を外部に伝えることができる振動モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、角型のモータケースと、前記モータケースの内部に配置されたロータと、前記ロータの回転中心に位置する回転軸と、前記モータケース内に配置され、前記回転軸に取り付けられた振動錘と、前記モータケースの軸方向の端部に設けられた給電端子部と、前記モータケースの前記給電端子部が設けられた側と軸方向反対側の端部に設けられた軸方向に突出する凸部とを備え、前記ロータの前記凸部の側において、前記振動錘が前記回転軸に取り付けられ、前記凸部の内側で前記回転軸が回転自在な状態で保持されていることを特徴とする振動モータである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、回転軸の振動錘が配置された側がモータケースの凸部の内側で保持されるので、凸部から効果的に振動を外部に伝えることができる。また、モータケースが角型であるので、モータケースの平坦面を介して振動を外部に伝えることができ、振動を効率よく利用することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モータケースは４面の平坦な側面を有し、前記平坦な側面のそれぞれには、前記振動錘の一部が納まる開口部が設けられていることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、開口部を振動錘の逃げ部として機能させることで、開口部がない場合に比較して、振動錘の外形をより大きくすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記開口部は薄型フィルムによって塞がれていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記振動錘は、軸方向に突出して延長する延長部を備え、前記延長部は、前記ロータに巻かれたコイルを避けた構造とされていることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、軸方向に延長した部分で振動錘の重量が確保され、より大きな振動を生じさせることができる。また、ロータに巻かれたコイルを避けた構造とすることで、軸方向の寸法を抑えつつ振動錘の偏心した重量部分を確保することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動モータが取り付けられる取り付け構造であって、前記角型のモータケースが面で接触する平坦面と、前記凸部が嵌る凹部と、前記端子部と接触する端子受け部とを備えることを特徴とする振動モータ取り付け構造である。請求項５に記載の発明によれば、振動が取り出しやすいモータケースの凸部が凹部に嵌ることで振動モータの取り付けが行われるので、振動モータからの振動が効率よく取り付けた相手部材に伝わる。また、モータケースが平坦面に面で接触するので、広い接触面積を確保でき、この部分を介しての効果的な振動の伝達が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、角型のモータを使い振動錘をモータケースの内側に配置した構造において、より確実に効率よく振動を外部に伝えることができる振動モータが提供される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、開口部を設けない場合に比較して、振動錘の径方向の寸法を大きくすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、開口部からモータケース内への塵や異物の進入が防止される。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、軸方向の寸法を抑えつつ振動モータの重量を大きくすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、振動モータの振動を外部に効率よく伝えることができる振動モータ取り付け構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の振動モータの斜視図である。
【図２】実施形態の振動モータの断面図である。
【図３】実施形態の振動モータの断面図である。
【図４】実施形態の振動錘の軸方向から見た正面図と軸方向で切断した断面図である。
【図５】機器への振動モータの取り付け構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１． 第１の実施形態
（外観構造）
図１には、発明を利用した振動モータ１が示されている。図１（Ａ）には、開口部を薄型フィルムで覆っていない状態が示され、図１（Ｂ）には、開口部を薄型フィルムで覆った状態が示されている。図１に示す振動モータ１は、角型のモータケース２を備えている。モータケース２は、鉄製で軸方向から見て断面形状が角が丸い略四角形状の筒型を有している。
【００２１】
モータケース２の軸方向の端面には、軸方向に突出する凸部３が設けられている。凸部３は、後述するようにモータケース２の内側に開放する空間を有し、そこで振動モータ１の回転軸を回転自在な状態で保持している。図１（Ａ）に示すように、モータケース１の側面に当たる４面ある平坦面には、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられている。ここで、開口部４ａと４ｃが対向する位置関係にあり、開口部４ｂと４ｄが対向する位置関係にある。開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、振動錘５とモータケース１とが干渉しないように、振動錘５の一部（外側の周囲の部分）を収容する位置関係で設けられている。振動錘５が回転すると、その外周の部分が開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの部分に逃げ、振動錘５とモータケース２との干渉（接触）が生じないようにされている。振動錘５は、軸方向から見ると、片側に重量分布が偏った偏心構造を有し、軸回りの重量分布が偏った状態で回転することで振動を発生する。
【００２２】
モータケース２には、切り欠き部が設けられ、この切り欠き部を利用して樹脂性のハウジング６が嵌め込まれている。ハウジング６は、軸方向で考えて凸部３と反対の側の端部に嵌め込まれている。後述するようにハウジング６は、凸部３と反対側において回転軸を回転自在な状態で保持し、またロータに駆動電流を供給するブラシ給電部を備えている。また、ハウジング６から＋と−の給電用の給電端子が軸方向に突出している。図１には、この２つの給電端子の一つが、給電端子７ａとして示されている。
【００２３】
使用状態において、図１（Ａ）に示す開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、薄型フィルムによって外側から覆われ塞がれている。図１（Ｂ）には、開口部４ａが薄型フィルム８ａによって塞がれ、開口部４ｂが薄型フィルム８ｂによって塞がれた状態が示されている。図１（Ｂ）では明らかでないが、開口部４ｃ、４ｄも同様に薄型フィルムで塞がれた状態で使用される。薄型フィルムは、厚さが１ｍｍ以下の樹脂フィルムによって構成されている。この薄型フィルムは、開口部よりも少し大きな寸法に裁断されており、モータケース２の外側から開口部の縁の部分に接着剤によって貼り付けられている。
【００２４】
（内部構造）
図２には、振動モータ１を軸方向に沿って切断した断面構造が示されている。図２に示すように、振動モータ１は、回転軸１１を備えている。モータケース２の凸部３は、内側から見ると凹部となっており、そこに回転軸１１の一端側が、軸受１２によってモータケース２に対して回転自在な状態で保持されている。回転軸１１の他端側は、軸受１３によって回転自在な状態で保持されている。
【００２５】
軸受１３は、板金を凹型に成形した軸保持部１４によって保持され、軸保持部１４は、ハウジング６に取り付けられている。上述したようにハウジング６は、モータケース２に嵌め込まれている。また、ハウジング６は、ブラシ給電部１５を保持している。ブラシ給電部１５へは、給電端子７ａ、７ｂを介して駆動電流が外部から供給される。
【００２６】
回転軸１１には、ブラシ給電部１５から駆動電流を受ける電極１６が設けられた回転部材１７が固定されている。また、回転軸１１には、ロータ１８が固定されている。ロータ１８は、図から明らかでないが複数の極歯を備え、各極歯にはコイル（ロータコイル）１９が巻かれている。このコイル１９には、図示省略した配線により電極１６から駆動電流が供給される。これらロータ１８に係る構造は、通常のＤＣブラシ付きモータと同じである。
【００２７】
図２に示すように、ロータ１８の凸部３の側において、回転軸１１に振動錘５が取り付けられている。振動錘５は、回転軸１１に対して、重量分布が偏った構造とされ、回転時に振動を発生し易い構造とされている。図２に示す状態において、振動錘５の外周は、開口部４ａに収容され、開口部４ａが設けられていることで、振動錘５とモータケース２の干渉（接触）が回避されている。振動錘５が回転すると、振動錘５の外周部分は、モータケース２に設けられた開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの部分を通過する。
【００２８】
以上の構造によれば、回転軸１１は、振動錘５が取り付けられた部分からロータ１８と反対側の方向に突出した部分が軸受１２により回転自在な状態で保持されている。そして軸受１２は、モータケース２の凸部３の内側の凹部（凸部３はモータケース２の内部から見ると、凹型に窪んだ空間を構成している）に取り付けられ、凸部３の内側に回転軸１１が回転自在な状態で保持された構造とされている。
【００２９】
（振動モータの取り付け構造）
図５には、実施形態の振動モータを取り付ける構造が示されている。図５（Ａ）には、振動モータ１を取り付けるための基板５１が示されている。基板５１は、振動モータが取り付けられる機器（例えば、携帯電話）の筐体や構成部材の一部等であってもよい。基板５１の表面のモータケース２と接触する部分には、半田付けが可能な金属被膜が設けられている。また、基板５１には、基板面から突出する固定部５２が取り付けられている。固定部５２は、開口構造（または凹型構造）とされた嵌め込み部５３を備えている。この嵌め込み部５３は、モータケース２の凸部３が嵌る形状とされている。この固定部５２も半田付けが可能な材質で構成されている。
【００３０】
また、基板５１には、端子受け部５４、５５が設けられている。端子受け部５４、５５のそれぞれは、基板上に起立する隙間を有したバネ性を有する２枚の導電板を備えている。この２枚の導電板は、両者の間の隙間寸法が、振動モータ１の給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の厚みよりも狭くなるように設定されている。端子受け部５４、５５には、図示省略した駆動回路から＋と−の電圧が供給される。
【００３１】
以下、基板５１に振動モータ１を固定する手順を説明する。まず、モータケース１の外周および凸部３に半田の馴染みを良くするためのメッキ処理（例えば、ＳｎＣｕメッキ処理）を施した振動モータ１を用意する。そして、モータケース１の凸部３を基板５１側の固定部５２の嵌め込み部５３にあてがい、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）を端子受け部５４、５５の導電板の隙間に押し込む。この際、嵌め込み部５３に凸部３を嵌め込むのと同時に、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５に対する押し込みをモータケース２の底面が基板５１の表面に密着するまで行う。こうして、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す状態を得る。この状態で、モータケース２と基板５１の接触部分に半田を流し込み、モータケース２を基板５１に固定する。また、嵌め込み部５３に嵌め込まれた凸部３の部分に半田を流し込み、凸部３の固定部５２に対する結合状態を固定化する。こうして、振動モータ１の基板５１への固定が行われる。
【００３２】
（優位性）
モータケースの外部に振動錘がある場合、外部振動錘と接触しないよう、周囲との間にクリアランスを設ける必要があるが、モータケース２の内部に振動錘５を配置することで、その必要は無く、また、振動錘５が内部にあることで、振動モータ１のハンドリングがしやすくなる（つまり扱いやすくなる）。また、角型のモータケース２が面で基板５１に接触しているため、振動モータ１から基板５１に振動が伝わりやすい構造が得られる。
【００３３】
また、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設けることで、角型構造の断面寸法を抑えることができ、小型化を追及した振動モータを得ることができる。すなわち、仮に開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設けない場合、実施形態の構造に比較して、振動錘５の径方向の寸法を小さくしないと、回転時に振動錘５とモータケース２との接触が発生する。これに対して、図示する開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設ける構造とすることで、モータケース２に収めた振動錘５の径方向の寸法をより大きくすることができる。換言すると、モータケース２の断面寸法を抑えつつ、振動錘５の径方向の寸法を大きくできる。これにより、限られた寸法において、振動錘５の回転モーメントを大きくでき、より効果的に振動を発生させることができる。
【００３４】
また、開口部４ａ、４ｂを薄型フィルム８ａ、８ｂで塞ぐことで、開口部４ａ、４ｂから塵や異物がモータケース２の内部に進入しない構造が得られる。この点は、図１（Ｂ）では図示されていない他の開口部の部分についても同じである。
【００３５】
振動錘５に近い側の回転軸１１の端部近くを保持した軸受１２がモータケース２の凸部３の内側で保持され、この凸部３が固定部５２の嵌め込み部５３に嵌め込まれて、基板５１への振動モータ１の取り付けが行われている。すなわち、回転軸１１の振動錘５の回転に起因する振動が最も激しい部分を、軸受１２を介して凸部３の内側で押さえ込み、更に凸部３を基板５１の側の固定部５２に嵌め込み固定している。こうすることで、凸部３が固定部材兼振動伝達部として機能し、回転軸１１の振動が基板５１に効率よく伝わる構造が得られる。この構造によれば、振動モータ１の振動を吸収するような構造体（バネや弾性部材）を介さず、また最短距離で振動源からの振動が基板５１に伝わるので、所定の振動を得るのに必要な消費電力がより少なくて済む、エネルギー効率の高い振動モータが得られる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、回転軸１１の振動錘５が固定された側の端部を軸受により、モータケース２の端部に設けられた凸部３の内側で保持している。そして、振動モータ１を取り付ける側の基板５１に凸部３が嵌る嵌め込み部５３を用意し、そこに凸部３を嵌め込むことで、振動モータ１の基板５１への取り付けが行われている。ここで、凸部３は内側で回転軸１１を保持し、その部分は振動錘５に近い部分であるので、凸部３を介して振動が効率よく基板５１に伝わる構造が得られる。
【００３７】
２．第２の実施形態
図３には、発明を利用した振動モータ３０が記載されている。振動モータ３０は、図１、図２の振動モータ１とモータケースの構造と振動錘の構造が異なっている。以下、振動モータ１と異なる部分について説明する。振動モータ３０は、モータケース３１を備えている。モータケース３１は、図１、図２のモータケース２において、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられていない構造とされている。
【００３８】
振動モータ３０は、振動モータ１と同様な位置に振動錘３２を備えている。振動錘３２は、振動錘５よりも径方向の寸法が小さく。他方で振動錘３２は、軸方向に張り出す延長部３２ａ、３２ｂを備えている。図４には、振動錘３２の軸方向から見た正面図（Ａ）と、（Ａ）におけるＥ−Ｅの線で切断した断面図（Ｂ）が示されている。延長部３２ａと３２ｂを設けることで、偏心した錘部分を確保し、より大きな振動が発生するようにしている。また、延長部３２ａがコイル１９と干渉しないように内側の部分３３をくり抜いた構造とし、回転時に振動錘３２がコイル１９を避ける構造としている、こうすることで、軸方向の寸法が大きくならいようにしつつ、大きな振動が得られる構造としている。なお、本実施形態における軸方向に延長部を備えた振動錘について、第１の実施形態で説明したモータケース２の側面平坦面に開口部を設けて、振動錘の径方向の寸法を大きくしてももちろん良い。
【００３９】
３．第３の実施形態
図５に示す組立工程において、凸部３の基板５１側の固定部５２への嵌め込み、および給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５の導電板の隙間への押し込みによって、半田付けを行わずにモータケース２の基板５１への固定を行う構造も可能である。この場合のモータ１の基板５１への取り付けは、まずモータケース１の凸部３を基板５１側の固定部５２の嵌め込み部５３にあてがい、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）を端子受け部５４、５５の導電板の隙間に押し込み、そして嵌め込み部５３に凸部３を嵌め込むのと同時に、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５に対する押し込みをモータケース２の底面が基板５１の表面に密着するまで行うことで行われる。この固定構造は、半田付けを行わないので、より製造工程が簡素化される。
【００４０】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、振動モータに利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１、３０…振動モータ
２、３１…モータケース
３…凸部
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…開口部
５…振動錘
６…ハウジング、
７ａ、７ｂ…給電端子
８ａ、８ｂ…薄型フィルム
１１…回転軸
１２、１３…軸受
１４…軸保持部
１５…ブラシ給電部
１６…電極
１７…回転部材
１８…ロータ
１９…コイル
５１…基板
５２…固定部
５３…嵌め込み部
５４、５５…端子受け部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動モータおよび振動モータ取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯機器に使用される振動モータが知られている。特許文献１には、振動錘をモータケース内に納めた振動モータが開示されている。特許文献２には、外部に振動錘を配置し、金属製のホルダーで円筒型のモータを基板に固定した振動モータが開示されている。振動モータの多くは、モータの外側から突出したシャフトに振動用錘を装着して、このモータの回転による振動を取り付けられる基板や筐体等を通して、外部に伝えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2003-52147号公報
【特許文献２】特開2008-283758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの外側に振動錘を配置する構造では、振動錘を正常に回転させるために、基板や筐体と錘が接触しないようにするために、クリアランスを設ける必要がある。また、振動は、モータと接触する基板面より取り出すしかない。
【０００５】
特許文献１では、振動錘をモータケースに納めた構造としている。モータケースの内側に振動錘を納めた構造にすると、振動錘による制約がなくなり取り付け等のハンドリングが非常にやりやすくなるが、錘を外側に配置したものに比べ、錘をモータケースの円周方向のサイズより大きく出来ないため、錘を大きく出来ない。また、錘を大きく（重く）しようとすると軸方向に長くするしかなくモータの軸長が長くなる。また、このような制約がある中で、特許文献１に記載されている振動モータは、円筒型のモータケースの構造とされているので、外部に振動を伝える部分が少なく、効率よく発生した振動を外部に伝える構造ではない。
【０００６】
また、特許文献１に記載の振動モータは、その図４に記載されているように、振動の発生源となる振動錘が配置されている側の端部はバネ電極を介して外部と接触し、また振動もクッション９を介して外部に伝わる構造とされている。この構造では、振動錘の回転によって生じた振動が効率よく外部に伝わらず損失が多く、振動モータとしてのエネルギー効率は低くなる。携帯電話等の携帯型の機器は、低消費電力化の要求が厳しいので、振動モータのエネルギー効率が低いことは好ましくない。
【０００７】
このような背景において、本発明は、角型のモータを使い振動錘をモータケースの内側に配置した構造において、より確実に効率よく振動を外部に伝えることができる振動モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、角型のモータケースと、前記モータケースの内部に配置されたロータと、前記ロータの回転中心に位置する回転軸と、前記モータケース内に配置され、前記回転軸に取り付けられた振動錘と、前記モータケースの軸方向の端部に設けられた給電端子部と、前記モータケースの前記給電端子部が設けられた側と軸方向反対側の端部に設けられた軸方向に突出する凸部とを備え、前記ロータの前記凸部の側において、前記振動錘が前記回転軸に取り付けられ、前記凸部の内側で前記回転軸が回転自在な状態で保持されていることを特徴とする振動モータである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、回転軸の振動錘が配置された側がモータケースの凸部の内側で保持されるので、凸部から効果的に振動を外部に伝えることができる。また、モータケースが角型であるので、モータケースの平坦面を介して振動を外部に伝えることができ、振動を効率よく利用することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モータケースは４面の平坦な側面を有し、前記平坦な側面のそれぞれには、前記振動錘の一部が納まる開口部が設けられていることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、開口部を振動錘の逃げ部として機能させることで、開口部がない場合に比較して、振動錘の外形をより大きくすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記開口部は薄型フィルムによって塞がれていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記振動錘は、軸方向に突出して延長する延長部を備え、前記延長部は、前記ロータに巻かれたコイルを避けた構造とされていることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、軸方向に延長した部分で振動錘の重量が確保され、より大きな振動を生じさせることができる。また、ロータに巻かれたコイルを避けた構造とすることで、軸方向の寸法を抑えつつ振動錘の偏心した重量部分を確保することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動モータが取り付けられる取り付け構造であって、前記角型のモータケースが面で接触する平坦面と、前記凸部が嵌る凹部と、前記端子部と接触する端子受け部とを備えることを特徴とする振動モータ取り付け構造である。請求項５に記載の発明によれば、振動が取り出しやすいモータケースの凸部が凹部に嵌ることで振動モータの取り付けが行われるので、振動モータからの振動が効率よく取り付けた相手部材に伝わる。また、モータケースが平坦面に面で接触するので、広い接触面積を確保でき、この部分を介しての効果的な振動の伝達が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、角型のモータを使い振動錘をモータケースの内側に配置した構造において、より確実に効率よく振動を外部に伝えることができる振動モータが提供される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、開口部を設けない場合に比較して、振動錘の径方向の寸法を大きくすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、開口部からモータケース内への塵や異物の進入が防止される。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、軸方向の寸法を抑えつつ振動モータの重量を大きくすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、振動モータの振動を外部に効率よく伝えることができる振動モータ取り付け構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の振動モータの斜視図である。
【図２】実施形態の振動モータの断面図である。
【図３】実施形態の振動モータの断面図である。
【図４】実施形態の振動錘の軸方向から見た正面図と軸方向で切断した断面図である。
【図５】機器への振動モータの取り付け構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１． 第１の実施形態
（外観構造）
図１には、発明を利用した振動モータ１が示されている。図１（Ａ）には、開口部を薄型フィルムで覆っていない状態が示され、図１（Ｂ）には、開口部を薄型フィルムで覆った状態が示されている。図１に示す振動モータ１は、角型のモータケース２を備えている。モータケース２は、鉄製で軸方向から見て断面形状が角が丸い略四角形状の筒型を有している。
【００２１】
モータケース２の軸方向の端面には、軸方向に突出する凸部３が設けられている。凸部３は、後述するようにモータケース２の内側に開放する空間を有し、そこで振動モータ１の回転軸を回転自在な状態で保持している。図１（Ａ）に示すように、モータケース１の側面に当たる４面ある平坦面には、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられている。ここで、開口部４ａと４ｃが対向する位置関係にあり、開口部４ｂと４ｄが対向する位置関係にある。開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、振動錘５とモータケース１とが干渉しないように、振動錘５の一部（外側の周囲の部分）を収容する位置関係で設けられている。振動錘５が回転すると、その外周の部分が開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの部分に逃げ、振動錘５とモータケース２との干渉（接触）が生じないようにされている。振動錘５は、軸方向から見ると、片側に重量分布が偏った偏心構造を有し、軸回りの重量分布が偏った状態で回転することで振動を発生する。
【００２２】
モータケース２には、切り欠き部が設けられ、この切り欠き部を利用して樹脂性のハウジング６が嵌め込まれている。ハウジング６は、軸方向で考えて凸部３と反対の側の端部に嵌め込まれている。後述するようにハウジング６は、凸部３と反対側において回転軸を回転自在な状態で保持し、またロータに駆動電流を供給するブラシ給電部を備えている。また、ハウジング６から＋と−の給電用の給電端子が軸方向に突出している。図１には、この２つの給電端子の一つが、給電端子７ａとして示されている。
【００２３】
使用状態において、図１（Ａ）に示す開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、薄型フィルムによって外側から覆われ塞がれている。図１（Ｂ）には、開口部４ａが薄型フィルム８ａによって塞がれ、開口部４ｂが薄型フィルム８ｂによって塞がれた状態が示されている。図１（Ｂ）では明らかでないが、開口部４ｃ、４ｄも同様に薄型フィルムで塞がれた状態で使用される。薄型フィルムは、厚さが１ｍｍ以下の樹脂フィルムによって構成されている。この薄型フィルムは、開口部よりも少し大きな寸法に裁断されており、モータケース２の外側から開口部の縁の部分に接着剤によって貼り付けられている。
【００２４】
（内部構造）
図２には、振動モータ１を軸方向に沿って切断した断面構造が示されている。図２に示すように、振動モータ１は、回転軸１１を備えている。モータケース２の凸部３は、内側から見ると凹部となっており、そこに回転軸１１の一端側が、軸受１２によってモータケース２に対して回転自在な状態で保持されている。回転軸１１の他端側は、軸受１３によって回転自在な状態で保持されている。
【００２５】
軸受１３は、板金を凹型に成形した軸保持部１４によって保持され、軸保持部１４は、ハウジング６に取り付けられている。上述したようにハウジング６は、モータケース２に嵌め込まれている。また、ハウジング６は、ブラシ給電部１５を保持している。ブラシ給電部１５へは、給電端子７ａ、７ｂを介して駆動電流が外部から供給される。
【００２６】
回転軸１１には、ブラシ給電部１５から駆動電流を受ける電極１６が設けられた回転部材１７が固定されている。また、回転軸１１には、ロータ１８が固定されている。ロータ１８は、図から明らかでないが複数の極歯を備え、各極歯にはコイル（ロータコイル）１９が巻かれている。このコイル１９には、図示省略した配線により電極１６から駆動電流が供給される。これらロータ１８に係る構造は、通常のＤＣブラシ付きモータと同じである。
【００２７】
図２に示すように、ロータ１８の凸部３の側において、回転軸１１に振動錘５が取り付けられている。振動錘５は、回転軸１１に対して、重量分布が偏った構造とされ、回転時に振動を発生し易い構造とされている。図２に示す状態において、振動錘５の外周は、開口部４ａに収容され、開口部４ａが設けられていることで、振動錘５とモータケース２の干渉（接触）が回避されている。振動錘５が回転すると、振動錘５の外周部分は、モータケース２に設けられた開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの部分を通過する。
【００２８】
以上の構造によれば、回転軸１１は、振動錘５が取り付けられた部分からロータ１８と反対側の方向に突出した部分が軸受１２により回転自在な状態で保持されている。そして軸受１２は、モータケース２の凸部３の内側の凹部（凸部３はモータケース２の内部から見ると、凹型に窪んだ空間を構成している）に取り付けられ、凸部３の内側に回転軸１１が回転自在な状態で保持された構造とされている。
【００２９】
（振動モータの取り付け構造）
図５には、実施形態の振動モータを取り付ける構造が示されている。図５（Ａ）には、振動モータ１を取り付けるための基板５１が示されている。基板５１は、振動モータが取り付けられる機器（例えば、携帯電話）の筐体や構成部材の一部等であってもよい。基板５１の表面のモータケース２と接触する部分には、半田付けが可能な金属被膜が設けられている。また、基板５１には、基板面から突出する固定部５２が取り付けられている。固定部５２は、開口構造（または凹型構造）とされた嵌め込み部５３を備えている。この嵌め込み部５３は、モータケース２の凸部３が嵌る形状とされている。この固定部５２も半田付けが可能な材質で構成されている。
【００３０】
また、基板５１には、端子受け部５４、５５が設けられている。端子受け部５４、５５のそれぞれは、基板上に起立する隙間を有したバネ性を有する２枚の導電板を備えている。この２枚の導電板は、両者の間の隙間寸法が、振動モータ１の給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の厚みよりも狭くなるように設定されている。端子受け部５４、５５には、図示省略した駆動回路から＋と−の電圧が供給される。
【００３１】
以下、基板５１に振動モータ１を固定する手順を説明する。まず、モータケース１の外周および凸部３に半田の馴染みを良くするためのメッキ処理（例えば、ＳｎＣｕメッキ処理）を施した振動モータ１を用意する。そして、モータケース１の凸部３を基板５１側の固定部５２の嵌め込み部５３にあてがい、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）を端子受け部５４、５５の導電板の隙間に押し込む。この際、嵌め込み部５３に凸部３を嵌め込むのと同時に、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５に対する押し込みをモータケース２の底面が基板５１の表面に密着するまで行う。こうして、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示す状態を得る。この状態で、モータケース２と基板５１の接触部分に半田を流し込み、モータケース２を基板５１に固定する。また、嵌め込み部５３に嵌め込まれた凸部３の部分に半田を流し込み、凸部３の固定部５２に対する結合状態を固定化する。こうして、振動モータ１の基板５１への固定が行われる。
【００３２】
（優位性）
モータケースの外部に振動錘がある場合、外部振動錘と接触しないよう、周囲との間にクリアランスを設ける必要があるが、モータケース２の内部に振動錘５を配置することで、その必要は無く、また、振動錘５が内部にあることで、振動モータ１のハンドリングがしやすくなる（つまり扱いやすくなる）。また、角型のモータケース２が面で基板５１に接触しているため、振動モータ１から基板５１に振動が伝わりやすい構造が得られる。
【００３３】
また、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設けることで、角型構造の断面寸法を抑えることができ、小型化を追及した振動モータを得ることができる。すなわち、仮に開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設けない場合、実施形態の構造に比較して、振動錘５の径方向の寸法を小さくしないと、回転時に振動錘５とモータケース２との接触が発生する。これに対して、図示する開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを設ける構造とすることで、モータケース２に収めた振動錘５の径方向の寸法をより大きくすることができる。換言すると、モータケース２の断面寸法を抑えつつ、振動錘５の径方向の寸法を大きくできる。これにより、限られた寸法において、振動錘５の回転モーメントを大きくでき、より効果的に振動を発生させることができる。
【００３４】
また、開口部４ａ、４ｂを薄型フィルム８ａ、８ｂで塞ぐことで、開口部４ａ、４ｂから塵や異物がモータケース２の内部に進入しない構造が得られる。この点は、図１（Ｂ）では図示されていない他の開口部の部分についても同じである。
【００３５】
振動錘５に近い側の回転軸１１の端部近くを保持した軸受１２がモータケース２の凸部３の内側で保持され、この凸部３が固定部５２の嵌め込み部５３に嵌め込まれて、基板５１への振動モータ１の取り付けが行われている。すなわち、回転軸１１の振動錘５の回転に起因する振動が最も激しい部分を、軸受１２を介して凸部３の内側で押さえ込み、更に凸部３を基板５１の側の固定部５２に嵌め込み固定している。こうすることで、凸部３が固定部材兼振動伝達部として機能し、回転軸１１の振動が基板５１に効率よく伝わる構造が得られる。この構造によれば、振動モータ１の振動を吸収するような構造体（バネや弾性部材）を介さず、また最短距離で振動源からの振動が基板５１に伝わるので、所定の振動を得るのに必要な消費電力がより少なくて済む、エネルギー効率の高い振動モータが得られる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、回転軸１１の振動錘５が固定された側の端部を軸受により、モータケース２の端部に設けられた凸部３の内側で保持している。そして、振動モータ１を取り付ける側の基板５１に凸部３が嵌る嵌め込み部５３を用意し、そこに凸部３を嵌め込むことで、振動モータ１の基板５１への取り付けが行われている。ここで、凸部３は内側で回転軸１１を保持し、その部分は振動錘５に近い部分であるので、凸部３を介して振動が効率よく基板５１に伝わる構造が得られる。
【００３７】
２．第２の実施形態
図３には、発明を利用した振動モータ３０が記載されている。振動モータ３０は、図１、図２の振動モータ１とモータケースの構造と振動錘の構造が異なっている。以下、振動モータ１と異なる部分について説明する。振動モータ３０は、モータケース３１を備えている。モータケース３１は、図１、図２のモータケース２において、開口部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられていない構造とされている。
【００３８】
振動モータ３０は、振動モータ１と同様な位置に振動錘３２を備えている。振動錘３２は、振動錘５よりも径方向の寸法が小さく。他方で振動錘３２は、軸方向に張り出す延長部３２ａ、３２ｂを備えている。図４には、振動錘３２の軸方向から見た正面図（Ａ）と、（Ａ）におけるＥ−Ｅの線で切断した断面図（Ｂ）が示されている。延長部３２ａと３２ｂを設けることで、偏心した錘部分を確保し、より大きな振動が発生するようにしている。また、延長部３２ａがコイル１９と干渉しないように内側の部分３３をくり抜いた構造とし、回転時に振動錘３２がコイル１９を避ける構造としている、こうすることで、軸方向の寸法が大きくならいようにしつつ、大きな振動が得られる構造としている。なお、本実施形態における軸方向に延長部を備えた振動錘について、第１の実施形態で説明したモータケース２の側面平坦面に開口部を設けて、振動錘の径方向の寸法を大きくしてももちろん良い。
【００３９】
３．第３の実施形態
図５に示す組立工程において、凸部３の基板５１側の固定部５２への嵌め込み、および給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５の導電板の隙間への押し込みによって、半田付けを行わずにモータケース２の基板５１への固定を行う構造も可能である。この場合のモータ１の基板５１への取り付けは、まずモータケース１の凸部３を基板５１側の固定部５２の嵌め込み部５３にあてがい、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）を端子受け部５４、５５の導電板の隙間に押し込み、そして嵌め込み部５３に凸部３を嵌め込むのと同時に、給電端子７ａ、７ｂ（図２参照）の端子受け部５４、５５に対する押し込みをモータケース２の底面が基板５１の表面に密着するまで行うことで行われる。この固定構造は、半田付けを行わないので、より製造工程が簡素化される。
【００４０】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、振動モータに利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１、３０…振動モータ
２、３１…モータケース
３…凸部
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…開口部
５…振動錘
６…ハウジング、
７ａ、７ｂ…給電端子
８ａ、８ｂ…薄型フィルム
１１…回転軸
１２、１３…軸受
１４…軸保持部
１５…ブラシ給電部
１６…電極
１７…回転部材
１８…ロータ
１９…コイル
５１…基板
５２…固定部
５３…嵌め込み部
５４、５５…端子受け部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角型のモータケースと、
前記モータケースの内部に配置されたロータと、
前記ロータの回転中心に位置する回転軸と、
前記モータケース内に配置され、前記回転軸に取り付けられた振動錘と、
前記モータケースの軸方向の端部に設けられた給電端子部と、
前記モータケースの前記給電端子部が設けられた側と軸方向反対側の端部に設けられた 軸方向に突出する凸部と
を備え、
前記ロータの前記凸部の側において、前記振動錘が前記回転軸に取り付けられ、
前記凸部の内側で前記回転軸が回転自在な状態で保持されていることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記モータケースは４面の平坦な側面を有し、
前記平坦な側面のそれぞれには、前記振動錘の一部が納まる開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
前記開口部は薄型フィルムによって塞がれていることを特徴とする請求項２に記載の振動モータ。
【請求項４】
前記振動錘は、軸方向に突出して延長する延長部を備え、
前記延長部は、前記ロータに巻かれたコイルを避けた構造とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動モータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動モータが取り付けられる取り付け構造であって、
前記角型のモータケースが面で接触する平坦面と、
前記凸部が嵌る凹部と、
前記端子部と接触する端子受け部と
を備えることを特徴とする振動モータ取り付け構造。
【請求項１】
角型のモータケースと、
前記モータケースの内部に配置されたロータと、
前記ロータの回転中心に位置する回転軸と、
前記モータケース内に配置され、前記回転軸に取り付けられた振動錘と、
前記モータケースの軸方向の端部に設けられた給電端子部と、
前記モータケースの前記給電端子部が設けられた側と軸方向反対側の端部に設けられた 軸方向に突出する凸部と
を備え、
前記ロータの前記凸部の側において、前記振動錘が前記回転軸に取り付けられ、
前記凸部の内側で前記回転軸が回転自在な状態で保持されていることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記モータケースは４面の平坦な側面を有し、
前記平坦な側面のそれぞれには、前記振動錘の一部が納まる開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
前記開口部は薄型フィルムによって塞がれていることを特徴とする請求項２に記載の振動モータ。
【請求項４】
前記振動錘は、軸方向に突出して延長する延長部を備え、
前記延長部は、前記ロータに巻かれたコイルを避けた構造とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動モータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動モータが取り付けられる取り付け構造であって、
前記角型のモータケースが面で接触する平坦面と、
前記凸部が嵌る凹部と、
前記端子部と接触する端子受け部と
を備えることを特徴とする振動モータ取り付け構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２５５２７９（Ｐ２０１１−２５５２７９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０３６８（Ｐ２０１０−１３０３６８）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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