JP2000032707A

JP2000032707A - 振動モータ

Info

Publication number: JP2000032707A
Application number: JP10199215A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ikegami; 昭彦池上
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で効率よく振動を生じることがで
きる振動モータを提供すること。【解決手段】回転子の回転に伴って振動する振動モー
タにおいて、前記回転子２は、励磁コイル２１ａ，２２
ａをそれぞれ装着した第１及び第２の突極２１，２２
と、励磁コイルを装着していない第３の突極２３とを備
えた構成の振動モータである。また、前記第３の突極２
３は、前記第１又は第２の突極２１，２２とは形状が異
なるように構成する。また、回転子２には、その重心が
前記回転子の回転軸２ａを中心に回転する重りを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転子の回転に伴
って振動する振動モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、携帯電話やポケットベル
等の呼出機能としては、これまでの呼出音の他に、周囲
への騒音を回避するべく、これらの機器自体を振動させ
ることによって着信を伝える方法が採用されている。

【０００３】また、この種の機器に用いられるバイブレ
ータとしては、回転子の回転に伴って振動する振動モー
タが用いられている。

【０００４】一般に、このような振動モータは、回転子
に適宜重りを設けたり、回転子の回転軸を偏位させたり
することによって、振動を生じるように構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うな携帯電話やポケットベル等は、よりコンパクトなも
のが望まれる傾向にあり、この点、振動モータとして
は、所定の振動が得られるとともに小型で軽いものが必
要とされている。

【０００６】しかしながら、従来の振動モータの場合、
十分に振動を得るには、回転子に設ける重りを大きくし
たり、回転軸の偏心幅を大きくしたりせざるを得ず、そ
の結果、モータの大型化や重量化を招いてしまうという
不都合があった。

【０００７】そこで本発明は、このような問題を鑑み
て、簡単な構成で効率よく振動を生じることができる振
動モータを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、回転子の回転に伴って振動する振動モータに
おいて、前記回転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した
第１及び第２の突極と、励磁コイルを装着していない第
３の突極とを備えた構成の振動モータである。

【０００９】このように、本発明の振動モータによれ
ば、回転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した第１及び
第２の突極と、励磁コイルを装着していない第３の突極
とを備えたので、第１及び第２の突極で生じるトルク
と、第３の突極で生じるトルクとの不均衡により、振動
が生じる。すなわち、回転子に重りを設けたり、回転子
の回転軸を偏心したりせずとも振動が得られる。

【００１０】特に、第３の突極は、第１及び第２の突極
をそれぞれ励磁する際に、それらの励磁状態に応じた極
性を生じるので、第１及び第２の突極で発生する磁束
は、第３の突極によって閉曲線状に誘導される。このた
め、これらの突極では、磁場が安定することとなり、強
いトルクを生じることが可能となる。

【００１１】仮に、第３の突極が無い場合は、第１及び
第２の突極を同極性に励磁すると、それらの磁束の多く
が相殺されしまうので、安定した磁場が形成され難く、
これがモータ駆動及び起動の障害となる虞があるが、本
発明では、そのような事態が回避される。

【００１２】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記第１及び第２の突極、並びに、前記第
３の突極を一体に形成してなるロータヨークを用いた構
成の振動モータである。

【００１３】このように、本発明の振動モータによれ
ば、第１及び第２の突極、並びに、第３の突極を一体に
形成してなるロータヨークを用いたので、これらの突極
が容易且つ正確に組みつけられる。

【００１４】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、前記振動モータは、第１乃至第３の
整流子片からなる整流子を備え、前記第１及び第２の突
極に装着した励磁コイルの一端を、それぞれ前記第１及
び第２の整流子片に接続するとともに、これらの励磁コ
イルの他端を、前記第３の整流子片に接続した構成の振
動モータである。

【００１５】このように、本発明の振動モータによる
と、第１乃至第３の整流子片からなる整流子を備え、第
１及び第２の突極に装着した励磁コイルの一端を、それ
ぞれ第１及び第２の整流子片に接続するとともに、これ
らの励磁コイルの他端を、第３の整流子片に接続したの
で、回転子の回転角度により第１及び第２の突極がそれ
ぞれ励磁されて、これらの突極における極性の組み合わ
せによって、トルクの変動を大きくすることが可能とな
る。

【００１６】特に、このような整流子にあっては、各整
流子片間が例えばブラシにより短絡した場合であって
も、第１及び第２の突極のいずれか一方又は双方が励磁
されるので、起動不良が回避される。

【００１７】本願第４請求項に記載した発明は、請求項
１乃至３のいずれかにおいて、前記第３の突極は、前記
第１又は第２の突極とは形状が異なる構成の振動モータ
である。

【００１８】このように、本発明の振動モータによる
と、第３の突極は、第１又は第２の突極とは形状が異な
るので、回転子が回転する際には、これらの突極の重さ
の不均衡によっても、振動が生じる。

【００１９】尚、これらの突極の形状は、先端形状を変
えたりたり、幅や厚さを変えたりすることによって異な
らせる。

【００２０】特に、第３の突極は、励磁コイルを装着し
ないので、その形状は任意に設定することが可能であ
る。

【００２１】本願第５請求項に記載した発明は、請求項
１乃至４のいずれかにおいて、前記回転子の回転軸は、
当該モータのケース内部に収容した構成の振動モータで
ある。

【００２２】このように、本発明の振動モータによる
と、回転子の回転軸は、当該モータのケース内部に収容
したので、モータを設置する際には、モータ外部に可動
部分が存在しないため、他部品との干渉等を心配する必
要がない。従って、容易に設置される。

【００２３】本願第６請求項に記載した発明は、請求項
１乃至５のいずれかにいて、前記回転子には、その重心
が前記回転子の回転軸を中心に回転する重りを設けた構
成の振動モータである。

【００２４】このように、本発明の振動モータによる
と、回転子には、その重心が回転子の回転軸を中心に回
転する重りを設けたので、回転子の回転に伴う振動が一
層大きくなる。

【００２５】また、このような重りは、回転軸に支持し
たり、回転軸と一体に形成したりすることによって配置
される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００２７】図１乃至図２に示すように、本発明の振動
モータ１は、励磁コイル２１ａ，２２ａをそれぞれ装着
した第１及び第２の突極２１，２２と、励磁コイルを装
着していない第３の突極２３とを備えた回転子２を有
し、前記回転子２がその回転軸２ａを中心に回転するの
に伴って、振動が生じるように構成されている。

【００２８】すなわち、回転子２の外周には永久磁石の
Ｎ極３及びＳ極４を配置しており、本モータ１は、各励
磁コイル２１ａ，２２ａにそれぞれ電流を流して、第１
及び第２の突極２１，２２を適宜励磁することにより、
トルクが生じるように構成されている。

【００２９】また、第３の突極２３は、励磁コイルによ
る励磁を行わないので、回転子２が回転する際には、第
１及び第２の突極２１，２２で生じるトルクと、第３の
突極２３で生じるトルクとの不均衡により、振動が生じ
る。

【００３０】尚、図１中の５は、回転子２の回転軸２ａ
を軸支するとともに、前記永久磁石を保持するケースで
ある。

【００３１】また、本例の場合、第１乃至第３の突極２
１，２２，２３は、一体に形成されたロータヨークであ
って、回転子２は、第１及び第２の突極に励磁コイル２
１ａ，２２ａを巻線するとともに、このロータヨークの
中央に回転軸２ａを挿通することによって組み付けられ
ている。

【００３２】各励磁コイル２１ａ，２２ａへの電流供給
は、図３に示すように、第１乃至第３の整流子片６１，
６２，６３からなる整流子６、及び、電極（＋極、−
極）を構成する一対のブラシ７，７によってなされる。

【００３３】すなわち、各励磁コイル２１ａ，２２ａの
一端は、それぞれ第１及び第２の整流子片６１，６２に
接続されるとともに、それらの他端は、第３の整流子片
６３に接続されており、第１及び第２の突極２１，２２
は、第１乃至第３の整流子片６１，６２，６３が、ブラ
シ７，７と摺接することによって、それぞれ励磁され
る。

【００３４】このような構成によると、第１乃至第３の
突極２１，２２，２３は、回転子２の回転角度により、
図４（１）乃至図４（１２）に示すような極性を生じ
る。また、図５は、これらの図に示される回転子２の回
転角度と突極２１，２２，２３の極性との関係を表にま
とめたものである。

【００３５】尚、図４中、破線で示す第１の突極２１又
は第２の突極２２は、その励磁コイル２１ａ又は２２ａ
に電流が供給されていない状態のものである。

【００３６】また、図４（２）、図４（４）、図４
（６）、図４（８）、図４（１０）、図４（１２）にお
いては、ブラシ７，７の一方が、第１乃至第３の整流子
片６１，６２，６３のうちの二つに跨がって摺接するの
で、それらの二つの整流子片が短絡されている。

【００３７】これらの図に示すように、第１の突極２１
又は第２の突極２２がＮ極又はＳ極に励磁された場合、
第２の突極２２又は第１の突極２１、並びに第３の突極
２３には、Ｓ極又はＮ極が生じる（図４（１）、図４
（３）、図４（４）、図４（６）、図４（７）、図４
（９）、図４（１０）、図４（１１）参照）。

【００３８】更に、第１及び第２の突極２１，２２が同
時にＮ極又はＳ極に励磁された場合、第３の突極２３に
は、比較的強力なＳ極又はＮ極が生じる（図４（２）、
図４（８）参照）。

【００３９】ここで仮に、第３の突極２３が無い場合
は、第１及び第２の突極２１，２２の磁束の多くが相殺
されしまうので、安定した磁場が形成され難く、これが
モータ駆動及び起動の障害となる虞があるが、本例で
は、そのような事態が回避される。

【００４０】すなわち、第３の突極は、第１及び第２の
突極をそれぞれ励磁する際に、それらの励磁状態に応じ
た極性を生じるので、第１及び第２の突極で発生する磁
束は、第３の突極によって閉曲線状に誘導される。この
ため、これらの突極では、磁場が安定することとなり、
強いトルクを生じることが可能となる。

【００４１】また、第１の突極２１又は第２の突極２２
がＮ極に励磁されるとともに、第２の突極２２又は第１
の突極２１がＳ極に励磁された場合、第３の突極２３に
は、いずれの極性も生じない（図４（５）、図４（１
１）参照）。

【００４２】そして、回転子２のトルク比は、このよう
な突極２１，２２，２３における極性の組み合わせによ
り、図６に示すように変動する。尚、図６中に付した
（１）乃至（１２）の番号は、それぞれ、図４（１）乃
至図４（１２）と対応す箇処を示している。

【００４３】同図に示すように、回転子２のトルク比
は、図４（２）に示す状態、また、図４（８）に示す状
態の際に、一時的に上昇する。

【００４４】すなわち、第１の整流子片６１と第２の整
流子片６２とが一方のブラシ７により短絡した瞬間に、
各励磁コイル２１ａ，２２ａが並列に電通されて、第１
の突極２１と第２の突極２２とが同極性に励磁されると
ともに、第３の突極２３に比較的強力な極性が生じて、
回転子２のトルクは激増される。

【００４５】本例のモータ１は、このようにトルクが急
激に変動することによって、大きく振動することができ
る。

【００４６】尚、本例において、励磁コイル２１ａ，２
２ａと第３の整流子片６３とを接続する配線は、第３の
突極２３に数回巻き付けるように構成してもよい。この
ような配線は、第３の突極２３に装着したコイルに喩え
ることもできるが、回転子２を回転させるトルクを生じ
るには不十分であるので、第１及び第２の突極２１，２
２に装着した励磁コイル２１ａ，２２ａとは区別され
る。

【００４７】また、回転子２の回転軸２ａは、ケース５
の内部に収容し、モータ１の外部に露出しないように構
成してもよい。

【００４８】このような構成によれば、本モータ１を設
置する際には、モータ１外部に可動部が存在しないた
め、他部品との干渉等を心配せずともよい。

【００４９】また、第３の突極２３は、図７乃至図８に
示すように、第１又は第２の突極２１，２２とは形状が
異なるように構成してもよい。

【００５０】すなわち、第３の突極２３の形状は、図７
に示すように先端形状を変えたりたり、図８に示すよう
に幅や厚さを変えたりしてもよい。

【００５１】このような構成によれば、回転子２が回転
する際には、これらの突極２１，２２，２３の重さの不
均衡によっても、振動を生じることができる。

【００５２】また、回転子２には、その重心が回転子２
の回転軸２ａを中心に回転する重りを設けるようにして
もよい。

【００５３】すなわち、このような重りは、回転軸２ａ
に支持したり、回転軸２ａと一体に形成したりして配置
する。

【００５４】このような構成によれば、回転子２の回転
に伴う振動を一層大きくすることができる。

【００５５】以上説明したように、本例の振動モータに
よれば、回転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した第１
及び第２の突極と、励磁コイルを装着していない第３の
突極とを備えたので、第１及び第２の突極で生じるトル
クと、第３の突極で生じるトルクとの不均衡により、振
動を生じることができる。すなわち、回転子に重りを設
けたり、回転子の回転軸を偏心したりせずとも振動を得
ることができ、簡単な構成で効率よく振動を生じること
ができる。

【００５６】特に、第３の突極は、第１及び第２の突極
をそれぞれ励磁する際に、それらの励磁状態に応じた極
性を生じるので、第１及び第２の突極で発生する磁束
を、第３の突極によって閉曲線状に誘導することができ
る。このため、これらの突極では、磁場が安定すること
となり、強いトルクを生じることができる。

【００５７】仮に、第３の突極が無い場合は、第１及び
第２の突極を同極性に励磁すると、それらの磁束の多く
が相殺されしまうので、安定した磁場が形成され難く、
これがモータ駆動及び起動の障害となる虞があるが、本
例では、そのような事態を回避することができる。

【００５８】更に、本例の振動モータによれば、第１及
び第２の突極、並びに、第３の突極を一体に形成してな
るロータヨークを用いたので、これらの突極を容易且つ
正確に組みつけることができる。

【００５９】更に、本例の振動モータによると、第１乃
至第３の整流子片からなる整流子を備え、第１及び第２
の突極に装着した励磁コイルの一端を、それぞれ第１及
び第２の整流子片に接続するとともに、これらの励磁コ
イルの他端を、第３の整流子片に接続したので、回転子
の回転角度により第１及び第２の突極をそれぞれ励磁す
ることができ、これらの突極における極性の組み合わせ
によって、トルクの変動を大きくすることができる。

【００６０】特に、このような整流子にあっては、各整
流子片間がブラシにより短絡した場合であっても、第１
及び第２突極のいずれか一方又は双方を励磁することが
できるので、起動不良を回避することができる。

【００６１】更に、本例の振動モータによると、回転子
は複数の突極を備え、突極のうちの少なくとも１つは、
他の突極とは形状が異なる、すなわち、第３の突極は、
第１又は第２の突極とは形状が異なるので、回転子が回
転する際には、これらの突極の重さの不均衡によって、
振動を生じることができる。

【００６２】尚、これらの突極の形状は、先端形状を変
えたりたり、幅や厚さを変えたりすることによって異な
らせることができる。

【００６３】特に、第３の突極は、励磁コイルを装着し
ないので、その形状は任意に設定することができる。

【００６４】更に、本例の振動モータによると、回転子
の回転軸は、当該モータのケース内部に収容したので、
モータを設置する際には、モータ外部に可動部が存在し
ないため、他部品との干渉等を心配する必要がない。従
って、容易に設置することができる。

【００６５】更に、本例の振動モータによると、回転子
には、その重心が回転子の回転軸を中心に回転する重り
を設けたので、回転子の回転に伴う振動を一層大きくす
ることができる。

【００６６】また、このような重りは、回転軸に支持し
たり、回転軸と一体に形成したりすることによって配置
することができる。

【００６７】

【発明の効果】本願第１請求項に記載した発明は、回転
子の回転に伴って振動する振動モータにおいて、前記回
転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した第１及び第２の
突極と、励磁コイルを装着していない第３の突極とを備
えた構成の振動モータである。

【００６８】このように、本発明の振動モータによれ
ば、回転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した第１及び
第２の突極と、励磁コイルを装着していない第３の突極
とを備えたので、第１及び第２の突極で生じるトルク
と、第３の突極で生じるトルクとの不均衡により、振動
を生じることができる。すなわち、回転子に重りを設け
たり、回転子の回転軸を偏心したりせずとも振動を得る
ことができ、簡単な構成で効率よく振動を生じることが
できる。

【００６９】特に、第３の突極は、第１及び第２の突極
をそれぞれ励磁する際に、それらの励磁状態に応じた極
性を生じるので、第１及び第２の突極で発生する磁束
を、第３の突極によって閉曲線状に誘導することができ
る。このため、これらの突極では、磁場が安定すること
となり、強いトルクを生じることができる。

【００７０】仮に、第３の突極が無い場合は、第１及び
第２の突極を同極性に励磁すると、それらの磁束の多く
が相殺されしまうので、安定した磁場が形成され難く、
これがモータ駆動及び起動の障害となる虞があるが、本
発明では、そのような事態を回避することができる。

【００７１】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記第１及び第２の突極、並びに、前記第
３の突極を一体に形成してなるロータヨークを用いた構
成の振動モータである。

【００７２】このように、本発明の振動モータによれ
ば、第１及び第２の突極、並びに、第３の突極を一体に
形成してなるロータヨークを用いたので、これらの突極
を容易且つ正確に組みつけることができる。

【００７３】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、前記振動モータは、第１乃至第３の
整流子片からなる整流子を備え、前記第１及び第２の突
極に装着した励磁コイルの一端を、それぞれ前記第１及
び第２の整流子片に接続するとともに、これらの励磁コ
イルの他端を、前記第３の整流子片に接続した構成の振
動モータである。

【００７４】このように、本発明の振動モータによる
と、第１乃至第３の整流子片からなる整流子を備え、第
１及び第２の突極に装着した励磁コイルの一端を、それ
ぞれ第１及び第２の整流子片に接続するとともに、これ
らの励磁コイルの他端を、第３の整流子片に接続したの
で、回転子の回転角度により第１及び第２の突極をそれ
ぞれ励磁することができ、これらの突極における極性の
組み合わせによって、トルクの変動を大きくすることが
できる。

【００７５】特に、このような整流子にあっては、各整
流子片間が例えばブラシにより短絡した場合であって
も、第１及び第２の突極のいずれか一方又は双方を励磁
することができるので、起動不良を回避することができ
る。

【００７６】本願第４請求項に記載した発明は、請求項
１乃至３のいずれかにおいて、前記第３の突極は、前記
第１又は第２の突極とは形状が異なる構成の振動モータ
である。

【００７７】このように、本発明の振動モータによる
と、第３の突極は、第１又は第２の突極とは形状が異な
るので、回転子が回転する際には、これらの突極の重さ
の不均衡によっても、振動を生じることができる。

【００７８】尚、これらの突極の形状は、先端形状を変
えたりたり、幅や厚さを変えたりすることによって異な
らせることができる。

【００７９】特に、第３の突極は、励磁コイルを装着し
ないので、その形状は任意に設定することができる。

【００８０】本願第５請求項に記載した発明は、請求項
１乃至４のいずれかにおいて、前記回転子の回転軸は、
当該モータのケース内部に収容した構成の振動モータで
ある。

【００８１】このように、本発明の振動モータによる
と、回転子の回転軸は、当該モータのケース内部に収容
したので、モータを設置する際には、モータ外部に可動
部分が存在しないため、他部品との干渉等を心配する必
要がない。従って、容易に設置することができる。

【００８２】本願第６請求項に記載した発明は、請求項
１乃至５のいずれかにいて、前記回転子には、その重心
が前記回転子の回転軸を中心に回転する重りを設けた構
成の振動モータである。

【００８３】このように、本発明の振動モータによる
と、回転子には、その重心が回転子の回転軸を中心に回
転する重りを設けたので、回転子の回転に伴う振動を一
層大きくすることができる。

【００８４】また、このような重りは、回転軸に支持し
たり、回転軸と一体に形成したりすることによって配置
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係り、振動モータの構成を
示す概要図である。

【図２】本発明の具体例に係り、第１乃至第３の突極
を示す外観図である。

【図３】本発明の具体例に係り、励磁コイル、整流
子、及びブラシを示す説明図でる。

【図４】本発明の具体例に係り、（１）乃至（１２）
は、回転子の各回転位置における第１乃至第３の突極の
極性を示す説明図である。

【図５】本発明の具体例に係り、回転子の回転角度と
突極の極性との関係を示す表である。

【図６】本発明の具体例に係り、回転子の回転角度―
トルク比特性を示す模式図である。

【図７】本発明の具体例に係り、第１乃至第３の突極
を示す外観図である。

【図８】本発明の具体例に係り、第１乃至第３の突極
を示す外観図である。

【符号の説明】

１振動モータ２回転子２ａ回転軸３永久磁石のＮ極４永久磁石のＳ極５ケース６整流子７ブラシ２１第１の突極２１ａ励磁コイル２２第２の突極２２ａ励磁コイル２３第３の突極６１第１の整流子片６２第２の整流子片６３第３の整流子片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転子の回転に伴って振動する振動モー
タにおいて、前記回転子は、励磁コイルをそれぞれ装着した第１及び
第２の突極と、励磁コイルを装着していない第３の突極
とを備えたことを特徴とする振動モータ。
【請求項２】前記第１及び第２の突極、並びに、前記
第３の突極を一体に形成してなるロータヨークを用いた
ことを特徴とする請求項１記載の振動モータ。
【請求項３】前記振動モータは、第１乃至第３の整流
子片からなる整流子を備え、前記第１及び第２の突極に
装着した励磁コイルの一端を、それぞれ前記第１及び第
２の整流子片に接続するとともに、これらの励磁コイル
の他端を、前記第３の整流子片に接続したことを特徴と
する請求項１又は２記載の振動モータ。
【請求項４】前記第３の突極は、前記第１又は第２の
突極とは形状が異なることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれか記載の振動モータ。
【請求項５】前記回転子の回転軸は、当該モータのケ
ース内部に収容したことを特徴とする請求項１乃至４の
いずれか記載の振動モータ。
【請求項６】前記回転子には、その重心が前記回転子
の回転軸を中心に回転する重りを設けたことを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれか記載の振動モータ。