JPH05146114A - Vibrating motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a small-sized and light-weight vibrating motor which has a very good efficiency and a large output torque and can be mass-produced easily by providing in the motor the wiring which supplies power to a brush from both positive and negative poles of a d.c. power supply and thereby generates a driving torque on a rotor and a weight which is mounted on a part of the outer part of the rotor. CONSTITUTION:On an outer surface of a magnetic field magnet 1, N and S magnetic poles of 90 deg. width are located. A mild steel cylinder 6 serves for both a magnetic path and an outer casing. The center of the bottom of a rotor 2 is secured on a lower end of a rotary shaft 7. As for a rotor 2, an armature coil 2a is well-orderedly wound in the square shape on an outer surface of the rotor 2 and is plastic-molded and a commutator 3 is buried in the bottom. In the central space of the armature coil 2a, a coil 11 which is an insulating wire of smaller diameter well-orderedly wound in the square shape is buried. After installing terminals 9a and 9b and a brush 4a on a disk 6a, the rotor 2 is press-fit in to a lower opening of the mild steel cylinder 6. When suppling power to the terminals 9a and 9b from a d.c. power supply, the rotor 2 is driven and then a three-phase commutator motor can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明装置は、小型の携帯用電話
器（ポケットベルと呼称されているもの）に付設され
て、電話の呼び出しベルの音の代りに振動をすることに
より電話の呼び出しがあったことを報知する振動体とし
て利用されるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The device of the present invention is attached to a small-sized portable telephone (which is called a pager) to call a telephone by vibrating instead of the sound of a telephone ringing bell. It is used as a vibrating body for notifying that there is.

【従来の技術】小型の直流電動機の回転子を回転軸に関
してアンバランスとし、電話の呼び出し信号に対応して
回転子を回転し、その振動を感知して呼び出し信号のあ
ることを知る技術は周知である。2. Description of the Related Art A technique is known in which a rotor of a small DC motor is unbalanced with respect to an axis of rotation, the rotor is rotated in response to a call signal from a telephone, and its vibration is sensed to know that there is a call signal. Is.

【０００２】[0002]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は振動する
電動機の径が大きいか若しくは長さが大きく、ポケット
ベルの小型化に追随することができない。特に万年筆の
ような形状のポケットベルの場合には、１０×１０ミリ
メートル位以下の容積に振動する電動機を収納すること
が必要なので、従来の構成の電動機では不可能となって
いる問題点がある。However, the conventional technology cannot follow the miniaturization of the pager because the vibrating motor has a large diameter or a large length. In particular, in the case of a pager shaped like a fountain pen, it is necessary to accommodate an electric motor that vibrates in a volume of about 10 × 10 millimeters or less, so there is a problem that the electric motor of the conventional configuration cannot. ..

【０００３】[0003]

【課題を解決するための手段】第１の手段 側面が円筒
状で平板状の底面を有する磁性体円筒と、該磁性体円筒
の内側面に対する空隙長が等しい外側面を有するように
磁性体円筒の底面に１端が固着された円柱状の界磁マグ
ネットと、該界磁マグネットの外側円周面に９０度の巾
で着磁された４個のＮ，Ｓ磁極と、界磁マグネットの中
央に軸方向に設けられた円柱状の空隙に嵌着された軸受
と、該軸受に回動自在に支持された回転軸と、円筒状の
側面が前記した磁性体円筒の内側面と界磁マグネットの
外側面との間の空隙部に介在され、底面中央部が回転軸
の端部に固着されたプラスチック成型体により作られた
回転子と、該回転子の円筒状の側面に埋設されるととも
にトルクに有効なコイル部分の巾が界磁マグネットの磁
極巾とほぼ等しくされて等しいピッチで配設された３個
の方形の電機子コイルと、前記した回転子の底面外側に
固定された６個の整流子片よりなる平板状の整流子と、
磁性体円筒の開口部に嵌着されたプラスチック製の円板
と、該円板に基部が固定されて遊端部が整流子面に圧接
されるとともに圧接部間の開角が界磁マグネットの磁極
巾と等しくされた２個の刷子と、該刷子に直流電源正負
極より供電して回転子に駆動トルクを発生せしめる配線
手段と、回転子の外側の１部に載置された重錘とにより
構成されたものである。第２の手段 第１の手段におい
て、１個の電機子コイルの中央空隙部に絶縁電線をコイ
ル巻きしてその端部が開放されている重錘を埋設固定し
たものである。[Means for Solving the Problems] First Means A magnetic cylinder having a cylindrical side surface and a flat plate-shaped bottom surface, and a magnetic cylinder having an outer surface having an equal void length to the inner surface of the magnetic cylinder. A cylindrical field magnet having one end fixed to the bottom surface of the field magnet, four N and S magnetic poles magnetized with a width of 90 degrees on the outer circumferential surface of the field magnet, and the center of the field magnet. Bearing fitted in a cylindrical space provided axially in the shaft, a rotating shaft rotatably supported by the bearing, a cylindrical side surface of which is the inner surface of the magnetic cylinder, and a field magnet. And a rotor made of a plastic molded body having a center portion of the bottom surface fixed to the end of the rotary shaft, which is interposed in a space between the outer surface of the rotor and the cylindrical side surface of the rotor. The width of the coil effective for torque is almost equal to the magnetic pole width of the field magnet. And three rectangular armature coils arranged at equal pitches, and a plate-shaped commutator composed of six commutator pieces fixed to the outside of the bottom surface of the rotor,
A plastic disc fitted in the opening of the magnetic cylinder, and a base end is fixed to the disc so that the free end is pressed against the commutator surface and the opening angle between the press contact parts is different from that of the field magnet. Two brushes having the same magnetic pole width, wiring means for supplying the brushes with a DC power source positive and negative electrodes to generate a driving torque in the rotor, and a weight mounted on a part outside the rotor. It is composed by. Second Means In the first means, an insulated wire is wound around the central void of one armature coil and a weight whose end is open is embedded and fixed.

【０００４】[0004]

【作用】本発明装置は、小型化するとともに高速で出力
トルクを減少することなく効率を上昇せしめる作用があ
る。又量産することが容易となる構成となっている。図
２につき後述するように、磁性体円筒６が、外筺と界磁
マグネット１の磁路となり、界磁マグネット１の中央に
設けた軸受８に回転軸７が支持され、回転軸７の端部に
カップ状の回転子２が固定されている。回転子２の外側
円筒部には電機子コイル３個が埋設され、底面には整流
子３が埋設される。又刷子の支持体となるプラスチック
円板６ａは磁性体円筒６の開口部の蓋体を兼ねている。
上述した構成なので、小型化と量産を容易とする作用が
あり、回転子の容積が大きいので、トルクを大きくする
とともに効率を良好とする作用がある。The device of the present invention has the function of reducing the size and increasing the efficiency at a high speed without reducing the output torque. In addition, it has a configuration that facilitates mass production. As will be described later with reference to FIG. 2, the magnetic cylinder 6 serves as a magnetic path between the outer casing and the field magnet 1, and the rotating shaft 7 is supported by the bearing 8 provided at the center of the field magnet 1 and the end of the rotating shaft 7 is supported. A cup-shaped rotor 2 is fixed to the portion. Three armature coils are embedded in the outer cylindrical portion of the rotor 2, and a commutator 3 is embedded in the bottom surface. Further, the plastic disk 6a serving as a support for the brush also serves as a lid for the opening of the magnetic cylinder 6.
With the above-described structure, there is an effect of facilitating downsizing and mass production, and since the rotor has a large volume, it has an effect of increasing torque and improving efficiency.

【０００５】[0005]

【実施例】図１以降につき本発明の詳細を実施例につき
説明する。図１は３相Ｙ型の直流電動機の展開図であ
る。記号１は界磁マグネットで固定子となり、同じ巾の
Ｎ，Ｓ磁極１ａ，１ｂ，…により構成されている。電機
子コイル２ａ，２ｂ，２ｃのトルクに有効なコイル部の
巾（矢印Ｂ）は界磁マグネット１の巾と等しく、その磁
界により矢印Ａ方向にフレミングの力により駆動され、
整流子３も同方向に同期回転する。整流子３は等しい巾
の６個の整流子片３ａ，３ｂ，…により構成される。直
流電源正負極端子５ａ，５ｂより刷子４ａ，４ｂは供電
され、刷子４ａ，４ｂは９０度（磁極１ａの巾）離間し
て整流子３に摺接している。電機子コイル２ａ，２ｂ，
２ｃ及び整流子片３ａ，３ｂ，…は図示のように接続さ
れる。電機子コイル２ｂを点線２ｄの位置に転移すると
３相Ｙ型の３相電動機として回転するので、電機子コイ
ル２ａ，２ｂ，２ｃの場合にも同様に回転する。電機子
コイルのトルクに有効なコイル部の巾は９０度で、各電
機子コイルの離間角は３０度となっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a development view of a three-phase Y-type DC motor. Reference numeral 1 is a field magnet, which serves as a stator and is composed of N and S magnetic poles 1a, 1b, ... Of the same width. The width of the coil portion effective for the torque of the armature coils 2a, 2b, 2c (arrow B) is equal to the width of the field magnet 1, and the magnetic field drives it in the direction of arrow A by the Fleming force.
The commutator 3 also synchronously rotates in the same direction. The commutator 3 is composed of six commutator pieces 3a, 3b, ... Of equal width. The brushes 4a and 4b are supplied from the positive and negative terminals 5a and 5b of the DC power source, and the brushes 4a and 4b are in sliding contact with the commutator 3 with a distance of 90 degrees (width of the magnetic pole 1a). Armature coils 2a, 2b,
2c and commutator pieces 3a, 3b, ... Are connected as shown. When the armature coil 2b is moved to the position of the dotted line 2d, the armature coil 2b rotates as a three-phase Y-type three-phase electric motor, so that the armature coils 2a, 2b and 2c also rotate. The width of the coil portion effective for the torque of the armature coil is 90 degrees, and the separation angle of each armature coil is 30 degrees.

【０００６】上述した電機子コイルの配列とすることに
より、電機子コイルの重なり合う部分が無くなるので、
後述する回転子（第２図示）に電機子コイルを埋設固定
するときに有効な手段となる。図１の電機子コイル２
ｂ，２ｃは矢印方向に通電されて矢印Ａ方向に駆動され
ている。回転とともに電機子コイルの通電は変更されて
矢印Ａ方向に回転する３相直流電動機となるものであ
る。図２は、上述した電動機の構成を示すもので、５倍
図として断面が示される。図２において、記号６は磁性
体板例えば軟鋼板をプレス加工して作られたカップ状の
筺体で側面は円筒となり、上部の底面は平板状となって
いる。円柱状の界磁マグネット１の上面は円筒６の上部
底面中央部に接着固定され、その軸方向の中央部の円柱
状の空孔には軸受８が嵌着される。界磁マグネットは希
土属マグネットを使用したプラスチックマグネットが使
用される。The arrangement of the armature coils described above eliminates the overlapping portion of the armature coils.
This is an effective means for embedding and fixing an armature coil in a rotor (second illustration) described later. Armature coil 2 of FIG.
b and 2c are energized in the arrow direction and driven in the arrow A direction. The energization of the armature coil is changed along with the rotation to become a three-phase DC motor that rotates in the direction of arrow A. FIG. 2 shows the configuration of the above-mentioned electric motor, and its cross section is shown as a quintuple view. In FIG. 2, reference numeral 6 is a cup-shaped housing made by pressing a magnetic material plate, for example, a mild steel plate, and has a cylindrical side surface and a flat bottom surface at the top. The upper surface of the cylindrical field magnet 1 is adhesively fixed to the central portion of the upper bottom surface of the cylinder 6, and the bearing 8 is fitted into the cylindrical hole at the central portion in the axial direction thereof. As the field magnet, a plastic magnet using a rare earth metal magnet is used.

【０００７】界磁マグネット１の外周面には９０度の巾
のＮ，Ｓ磁極が配設され、軟鋼円筒６はその磁路となり
又外筺も兼ねている。図３は界磁マグネット１の斜視図
である。回転軸７は軸受８に回動自在に支持され、その
下端には円筒状の回転子２の底面中央部が固定される。
軸受８はテフロン軸受となっているが他の周知の手段で
もよい。回転子２は、外周部に図１の電機子コイル２
ａ，２ｂ，２ｃが埋設されてプラスチック成型により作
られる。各電機子コイルは方形に整列巻きされて配設さ
れる。回転子２の底面には整流子３が埋設されるが、そ
の手段を図５につき説明する。図５において、中央に空
孔のある円板（導体で周知の銅合金が使用される。）に
６０度の開角でスリット１２ａ，１２ｂが切削加工され
る。他のスリットは点線で示されているが同じ手段によ
りスリットが設けられる。図２の回転子２を成型すると
きに、回転軸７の下端と点線１３の上部が同時に埋設固
定される。各電機子コイルと整流子片３ａ，３ｂ，…の
配線を行なってから上述したプラスチック成型が行なわ
れる。次にスリット１２ａ，１２ｂ，…の点線１３の下
部を切削して各整流子片を分割して整流子片３ａ，３
ｂ，…６個を作成する。上述した平板状の整流子３の断
面が図２に同一記号で示されている。プラスチック製の
円板６ａを貫挿する端子９ａ，９ｂの上端には刷子の基
部が固定されてその遊端部が整流子３上を摺接する。N and S magnetic poles having a width of 90 degrees are arranged on the outer peripheral surface of the field magnet 1, and the mild steel cylinder 6 serves as its magnetic path and also serves as an outer casing. FIG. 3 is a perspective view of the field magnet 1. The rotating shaft 7 is rotatably supported by a bearing 8, and the bottom center portion of the cylindrical rotor 2 is fixed to the lower end of the rotating shaft 7.
The bearing 8 is a Teflon bearing, but other known means may be used. The rotor 2 has an armature coil 2 shown in FIG.
A, 2b and 2c are buried and made by plastic molding. Each armature coil is arranged and wound in a square shape. The commutator 3 is embedded in the bottom surface of the rotor 2, and its means will be described with reference to FIG. In FIG. 5, slits 12a and 12b are cut on a disc having a hole in the center (a known copper alloy is used for the conductor) at an opening angle of 60 degrees. The other slits are shown by dotted lines, but the slits are provided by the same means. When molding the rotor 2 of FIG. 2, the lower end of the rotary shaft 7 and the upper part of the dotted line 13 are simultaneously embedded and fixed. After the wiring of each armature coil and the commutator pieces 3a, 3b, ..., The above-mentioned plastic molding is performed. Next, the lower part of the dotted line 13 of the slits 12a, 12b, ... Is cut to divide each commutator piece into commutator pieces 3a, 3
b, ... Create 6 pieces. The cross section of the plate-shaped commutator 3 described above is shown by the same symbols in FIG. The base of the brush is fixed to the upper ends of the terminals 9a and 9b which penetrate the plastic disc 6a, and the free end of the brush slides on the commutator 3.

【０００８】＋端子９ａに基部が固定した刷子４ａの遊
端部が整流子面に摺接している。−端子９ｂに設けた刷
子４ｂも同じ構成となっているが省略して図示していな
い。円板６ａに上述した端子９ａ，９ｂと刷子４ａ，４
ｂを装着した後に軟鋼円筒６の下部の開口部に圧入嵌着
する。端子９ａ，９ｂに直流電源より供電することによ
り、回転子２が駆動回転される３相整流子電動機とな
る。図４は回転子２のみをとり出した斜視図である。電
機子コイル２ａのみが点線で図示されている。電機子コ
イル２ａは方形に整列巻きされている。その中央空間に
径の小さい絶縁電線が方形に整列巻きされたコイル１１
が埋設される。記号１１ａは中央部の空隙を示してい
る。コイル１１の両端子は開放されたままとなってい
る。コイル１１は他のの電機子コイルにはないので、回
転子２が回転すると、コイル１１は偏心して設けられた
重錘（おもり）となり振動する電動機となる。コイル１
１は回転子２が回転したときに、磁束が変化して誘導起
電力が発生するが、両端子が開放されているので電流が
流れない。従って逆トルクの発生もなく、ジュール損失
の発生もなく振動を発生する作用効果のみが得られる特
徴がある。界磁磁界外に重錘を設けることもできる。例
えば図２の点線１０で示すように回転子２の底面外周の
１部に鉄片１０を固着しても振動を発生することができ
る。The free end of the brush 4a, whose base is fixed to the + terminal 9a, is in sliding contact with the commutator surface. The brush 4b provided on the terminal 9b has the same structure but is not shown. The above-mentioned terminals 9a and 9b and the brushes 4a and 4 are provided on the disc 6a.
After mounting b, it is press-fitted into the lower opening of the mild steel cylinder 6. By supplying DC power to the terminals 9a and 9b, the rotor 2 becomes a three-phase commutator motor in which the rotor 2 is driven and rotated. FIG. 4 is a perspective view showing only the rotor 2. Only the armature coil 2a is shown in dotted lines. The armature coil 2a is wound in a square array. A coil 11 in which insulated wires having a small diameter are aligned and wound in a rectangular shape in the central space.
Is buried. The symbol 11a indicates a void in the central portion. Both terminals of the coil 11 are left open. Since the coil 11 is not present in the other armature coils, when the rotor 2 rotates, the coil 11 becomes an eccentrically provided weight (weight) and becomes an oscillating electric motor. Coil 1
In No. 1, when the rotor 2 rotates, the magnetic flux changes and an induced electromotive force is generated, but since both terminals are open, no current flows. Therefore, there is a characteristic that only the action and effect that vibration is generated without generation of reverse torque or Joule loss is obtained. A weight may be provided outside the field magnetic field. For example, vibration can be generated even if the iron piece 10 is fixed to a part of the outer circumference of the bottom surface of the rotor 2 as shown by a dotted line 10 in FIG.

【０００９】[0009]

【発明の効果】図２の電動機の径は１０ミリメートル，
高さは８ミリメートルとなるので小型の振動する電動機
を得ることができる。万年筆のようなポケットに挿入で
きるポケットベルの上端に本発明装置を装着することが
できるので、呼び出し信号により振動して身体に感じて
呼び出し信号を知ることができる。電動機の構成より理
解できるように、鉄損がないので効率が良好で、出力ト
ルクの大きい高速回転が得られ、量産することが容易な
ポケットベル用の小型軽量な振動する電動機が得られる
効果がある。The diameter of the electric motor of FIG. 2 is 10 mm,
Since the height is 8 millimeters, a small vibrating electric motor can be obtained. Since the device of the present invention can be attached to the upper end of a pager that can be inserted into a pocket such as a fountain pen, the call signal vibrates and can be felt by the body to know the call signal. As can be understood from the configuration of the electric motor, there is no iron loss, so efficiency is good, high-speed rotation with a large output torque is obtained, and a small and lightweight vibrating electric motor for a pager that is easy to mass-produce is obtained. is there.

【００１０】[0010]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明装置の界磁マグネット，電機子コイル及
び整流子の展開図FIG. 1 is a development view of a field magnet, an armature coil, and a commutator of the device of the present invention.

【図２】本発明装置の断面図FIG. 2 is a sectional view of the device of the present invention.

【図３】界磁マグネットの斜視図FIG. 3 is a perspective view of a field magnet.

【図４】回転子の斜視図FIG. 4 is a perspective view of a rotor

【図５】整流子の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a commutator.

【００１１】[0011]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，１ａ，１ｂ，… 界磁マグネットと磁極 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 回転子と電機子コイル ３，３ａ，３ｂ，… 整流子と整流子片 ５ａ，５ｂ 直流電源正負端子 ４ａ，４ｂ 刷子 ６ 軟鋼円筒 ６ａ 端子９ａ，９ｂを有するプラスチック円板 ７ 回転軸 ８ 軸受 １０，１１ 重錘（おもり） １２ａ，１２ｂ スリット 1, 1a, 1b, ... Field magnets and magnetic poles 2, 2a, 2b, 2c, 2d Rotors and armature coils 3, 3a, 3b, ... Commutators and commutator pieces 5a, 5b DC power source positive / negative terminals 4a, 4b Brush 6 Mild steel cylinder 6a Plastic disk having terminals 9a, 9b 7 Rotating shaft 8 Bearings 10 and 11 Weights 12a and 12b Slits

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】側面が円筒状で平板状の底面を有する磁性
体円筒と、該磁性体円筒の内側面に対する空隙長が等し
い外側面を有するように磁性体円筒の底面に１端が固着
された円柱状の界磁マグネットと、該界磁マグネットの
外側円周面に９０度の巾で着磁された４個のＮ，Ｓ磁極
と、界磁マグネットの中央に軸方向に設けられた円柱状
の空隙に嵌着された軸受と、該軸受に回動自在に支持さ
れた回転軸と、円筒状の側面が前記した磁性体円筒の内
側面と界磁マグネットの外側面との間の空隙部に介在さ
れ、底面中央部が回転軸の端部に固着されたプラスチッ
ク成型体により作られた回転子と、該回転子の円筒状の
側面に埋設されるとともにトルクに有効なコイル部分の
巾が界磁マグネットの磁極巾とほぼ等しくされて等しい
ピッチで配設された３個の方形の電機子コイルと、前記
した回転子の底面外側に固定された６個の整流子片より
なる平板状の整流子と、磁性体円筒の開口部に嵌着され
たプラスチック製の円板と、該円板に基部が固定されて
遊端部が整流子面に圧接されるとともに圧接部間の開角
が界磁マグネットの磁極巾と等しくされた２個の刷子
と、該刷子に直流電源正負極より供電して回転子に駆動
トルクを発生せしめる配線手段と、回転子の外側の１部
に載置された重錘とにより構成されたことを特徴とする
振動する電動機。1. One end is fixed to the bottom surface of the magnetic cylinder so that the magnetic cylinder has a cylindrical bottom surface and a flat bottom surface, and an outer surface having an equal void length to the inner surface of the magnetic cylinder. Columnar field magnet, four N and S magnetic poles magnetized with a width of 90 degrees on the outer circumferential surface of the field magnet, and a circle provided in the center of the field magnet in the axial direction. A bearing fitted in a columnar space, a rotating shaft rotatably supported by the bearing, and a space between the inner surface of the magnetic cylinder having the cylindrical side surface and the outer surface of the field magnet. And a rotor made of a plastic molded body having a bottom center portion fixed to the end of the rotating shaft, and a width of a coil portion embedded in a cylindrical side surface of the rotor and effective for torque. Are arranged at the same pitch as the magnetic pole width of the field magnet. A plate-shaped commutator composed of three rectangular armature coils, six commutator pieces fixed to the outside of the bottom surface of the rotor, and a plastic-made commutator fitted in the opening of the magnetic cylinder. A circular plate, two brushes whose base is fixed to the circular disc, the free end of which is pressed against the commutator surface, and the opening angle between the pressed parts is equal to the magnetic pole width of the field magnet; An oscillating electric motor comprising: wiring means for supplying a driving torque to the rotor by supplying positive and negative DC power to the rotor; and a weight mounted on a part outside the rotor. 【請求項２】第１項記載の特許請求の範囲において、１
個の電機子コイルの中央空隙部に絶縁電線をコイル巻き
してその端部が開放されている重錘を埋設固定したこと
を特徴とする振動する電動機。2. In the scope of the claims according to claim 1, 1
An oscillating electric motor characterized in that an insulated electric wire is wound around a central void portion of each armature coil, and a weight whose end is opened is embedded and fixed.