JPH0255561A - 直流振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は盲人用の信号受信器において、所定の信号を伝
達する目的や、軽いバイブレータを人体等に与えること
ができマツサージ効果を期待するマツサージ器、または
ポケットベル（以下、ペジャと称する）等に内蔵され、
駆動することで上記ページャ本体等の振動を人体に与え
ることで当該ページャ等が作動していることを知らせる
目的等に使用できる装置等振動を起こさせることができ
る直流振動モータに関し、特に電機子コイルが２相分し
か無く、この２相分の電機子コイルを３相モータの構造
に合わせて配置して当該直流振動モータを容易且つ安価
に量産できるようにしたものである。

［従来技術とその問題点コ 振動を人体に伝える目的の装置としては、マツサージ機
、盲人用の信号受信器等積々のものが知られている。本
発明の直流振動モータは、上記装置に用いて有用なもの
であるが２例えば、ペジャについて以下に示すと、従来
では下記の欠点があった。

昨今の情報化社会においてページャは、ビジネスマンに
多用され、その販売台数も増加している。

ここに、従来見られる多くのページャは４発音器を内蔵
し、これを鳴らすようにしている物が多いため、場所を
問わす大きな音を発して鳴り出し、その音は周囲の人に
迷惑をかけたり、あるいはその音がページャを持つ人の
精神面にも良くない影響を与えるに至っている。

このような現状下おいて、昨今では音を出す変わりにペ
ージャに振動を起こさせることにより。

電話の呼び出しを伝えることができるようにする試みが
なされている。

ページャに振動を起こさせる手段としては。

種々のものが考えられるが、小型のページャに振動を与
えるには、安価な小型直流モータが有望視されている。

特に直流モータは、安価であり、また小型でありながら
効率及びトルク特性も良好で、高速回転に適することか
ら尚更である。

ここに従来の、ページャに用いられている直流振動モー
タ１としては２例えば第９図に示すようにカップ型コア
レスモータ２の回転軸３に偏心錘を構成する旋回板４を
取り付けた構造となっている。

このようにカップ型コアレスモータ２の回転軸３に旋回
板４を取り付けて構成した直流振動モタ１をページャに
内蔵し、これを駆動すればペジャが振動することになる
。

従って、このような直流振動モータ１を有するページャ
を身に付けていれば、ページャが振動するので、電話の
呼び出しがあったことを知ることができる。

このようなカップ型コアレスモータ２を用いた構成の直
流振動モータ１では、当該カップ型コアレスモータ２そ
れ自体が非常に高価なため、形成される直流振動モータ
１．しいてはこのモータ１を用いたページャが非常に高
価になる欠点を備えていた。

又、かかる直流振動モータ１によると、コアレスモータ
２の本体の外部に突出させた回転軸３に旋回板４を取り
付けなければならず、その旋回板４の厚み分だけ回転軸
３を軸方向に長く形成しなければならず、当該直流振動
モータ１も軸方向に長くなる欠点をもっていた。

更に又、上記直流振動モータ１では、コアレスモータ２
の回転軸３に旋回板４を別個に取り付けなけれは、偏心
振動を起こすことが出来千、その旋回板４の取イ・１に
手間暇が係り、安価に量産できない欠点があった。

尚、直流振動モータに用いる直流モータとしては９種々
のものを選択できるが、小型且つ安価に形成できるもの
としては第１０図及び第１１図に示ず３相直流モータ５
がある。

この直流モータ５は固定側となる円環状のステータヨー
ク６（モータ本体を構成している）の内面に１２０度の
開角幅に形成されたＮ極とＳ極の磁極を有する２極の界
磁７Ｎ、７Ｓを固定している。

該界磁７Ｎ、７Ｓと径方向の空隙を介して等間隔に放射
方向に延びて形成された３個のＴ字型突極８−１．８−
２．８−３それぞれに電機子コイル９−１．９−２．９
−３を巻装して形成した３突極形ロータ電機子１０を回
動自在に設けている。該ロータ電機子１０に３セグメン
トの整流子片１１−］、、１１−２．１１−３からなる
整流子１］を設け、該整流子１］に１８０度の開角て配
設されたそれぞれ直流電源の正側端子、負側短資に接続
された２つのブラシ１２−１．１２−２を摺接して整流
するように構成した３突極形の構造となっている。

尚、１字型突極８−１．８−２．８−３それぞれの周方
向の開角は、１０５度に形成し、１２０度の等間隔ピッ
チで形成したものとなっている。

このような構造の３相直流モータ５は、構造も簡単で安
価に量産され、しかも効率も比較的は良好なため、従来
より比較的安価な小型装置に多用されている有用なもの
である。

しかしなから、この直流モータ５の場合にも。

この直流モータ５を直流振動モータ１３に構成する場合
には、第９図で示すように直流モータ５の回転軸３に旋
回板４を取り付けなけれはならず上記直流振動モータ］
同様に小型且つ安価に量産できない欠点がある。

いずれにしても、上記直流振動モータ１，１３の場合に
は、旋回板４を回転軸３に取り付けなけれはならない事
から、量産面において優れず。

ページャを高価にする欠点かあるほか、また旋回板４が
あるため、当該モータ２，５本体から回転軸２を突出さ
せて形成しなけれはならす、直流振動モータ１，１３が
軸方向に長くなり、ページャのより一層の小型化上つコ
メｌ−タウン化に支障があるものとなっていた。

［発明の課題］ 本発明は、上記事情に基づいて成された直流振動モータ
で、このためのモータとして高価になるカップ型コアレ
スモータ２を用いる事無く、構成的には安価な３相の直
流モータ５と同様に簡単な構成で小型軽量になる構造を
採用できるようにすると共に、旋回板（偏心錘）４を取
り付ける事を不要に出来るようにし、しかも回転軸３を
もモタ本体から突出させなくても良い構造にすることで
、即ち、直流振動モータとなる直流モータそれ自体が振
動する構造にすることて、軸方向に短く、小型で１重量
も軽く、シかも構成部品の数も少なく出来るようにして
安価に量産てきる。特にページャ等に適する優れた振動
力を持つ直流振動モータを得ることを課題に成されたも
のである。

従って、旋回板を用いる事無く、振動する直流振動モー
タを得ることができる事を課題にし、仮に旋回板を用い
るなら、その振動力を更に大きくできるようにすること
を課題に成されたものである。

又、上記のように構成するに当たって、特に回転子がそ
れ自体振動きるるよにしているたけでは、確実な自起動
ができなかったり、あるいは振動力が小さいために十分
な振動力を得ることがてきないという欠点、即ち確実に
自起動できしかも自起動できなくなる部分、即ち不感帯
の部分の時間を著しく少なくすることを課題に成された
ものである。

［発明の課題達成手段］ かかる本発明の課題は、」１記３相直流モータ５の３個
の突極８−１．８−２．８−３の何れか１つの突極を削
除して７該削除した突極の電機子コイル９−１．．９−
２または９−３をも削除することで、２突極、２コイル
、３つの整流子片からなる整流子を有するロータ電機子
に永久磁石を固定した直流振動モータを提供することで
達成てきる。

その他の課題は、大きな振動力を得るために２つの突極
間に永久磁石を設けることで達成できる。

又別の課題では、２つの突極が望ましい大きさの振動を
起こすことが出来るようにするために。

その開角幅を適宜な幅に選択することで達成できる。

その他の本発明の課題は、以下の説明で明らかにする。

［発明の実施例］ ［発明の第１実施例］ 第１図は本発明の第１実施例としての直流振動モータ１
４の分解斜視図、第２図は第１図の直流振動モータ１４
の上部のブラシホルタ−キャップ１５を外した状態にお
いて（但し、ブラシ１２１．１２−２は描いている）上
面から見た場合の平面図、第３図は同直流振動モータ１
４の縦断面図、第４図は電機子コイル９−１．９−２群
と整流子１１との結線図である。

以下第１図乃至第４図を参照して２本発明の第１実施例
の直径７ｍｍ〜１０ｍｍ程度の直流振動モータ１４は、
磁性体からなるカップ型モータケーシング１６（上記ス
テータヨーク６に該当する）の内面に周方向において互
いに６０度の角度の間隔をおいて対称に、１２０度の開
角幅に形成されたＮ極とＳ極の磁極を有する２極の界磁
７Ｎ、７Ｓを固定している。

該界磁７Ｎ、７Ｓと径方向の空隙を介して相対的回転を
なすように後記する２突極形のロータ電機子１７を回動
自在に設けている。

尚、モータケーシング１６の上端開口部は、２つのブラ
シ１２−１．１２−２を１８０度の開角で配設したプラ
スチックで形成したブラシホルダーキャップ１５によっ
て閉している。

上記２突極形ロータ電機子１７は、上記３突極形のロー
タ電機子１０に等間隔に放射方向に延びて形成された３
個の１字型突極８−１．８−２゜８−３から突極８−３
を削除して電機子コイル９−３をも削除して構成したも
のと考えることができる。

上記ロータ電機子１７には、３セグメントの整流子片１
１−１．１１．−２．１１−３からなる整流子１１が設
けられ、該整流子１１に１８０度の開角で配設されたそ
れぞれ直流電源の正側電源端子２０−１．（第４図参照
）、負側電源端子２０２に接続された２つのブラシ１２
−１．１２−２を摺接して整流するように構成している
。

尚、上記したように１字型突極８−１と８−２は、それ
ぞれの周方向の開角は、１０５度に形成したものとなっ
ている。

この為、直流振動モータ］４の停止時には、２つの突極
８−１．８−２が、界磁７Ｎ、７Ｓと磁気的に安定した
位置で吸引し停止させられるので、即ち、自起動できる
位置にあるので、ブラシ１２−１．１２−２．整流子１
１を介して電機子コイル９−１．９−２に所定方向の通
電を行えば、整流子１１によって整流され、適宜方向の
電流が電機子コイル９−１．９−２に流されることによ
って発生するトルクによって当該ロータ電機子１７が径
方向の磁気空隙を介して界磁７Ｎ７Ｓに相対して所定方
向に回転する。

しかしながら、他の磁気的要因により自起動できない位
置にロータ電機子１７が位置していたりした場合や、ブ
ラシ１２＝１．１２−２が整流子１１との関係で、電気
的にショートしている状態は回転中において一時的であ
るにしても生ずる。

この為、更に大きな振動力を得ようとする場合、係る状
態は好ましくなく、このような状態の時間を極力短くす
ることが好ましい。

このため本発明の直流振動モータ１４では、突極８−１
と突極８〜２間のスペースに、無通電時においてロータ
電機子１７を磁気的に吸引させ且つ回転中においては吸
引・反発させるためのＳ極（Ｎ極であっても良い）の永
久磁石２１（第２図参照）をパテやプラスチックなどの
充填材２２によって固定し、当該永久磁石２］をロータ
電機子１７に固定している。

このようにすると、第２図に示ずように無通電時には、
Ｓ極の永久磁石２１がＮ極の界磁７Ｎと磁気的に安定し
た位置で停止する。

この状態では、ロータ電機子１７の電機子コイル９−１
．９−２に通電すると、このときは最大起動トルクが得
られる位置に当該ロータ電機子１７が位置しているので
、確実に自起動できる。

しかも、ロータ電機子１７が少し回転すると。

今度は最大起動トルクが得られる位置に当該ロタ電機子
１７が位置するので、起動時のロスが少なく、適した位
置で、最大トルクが得られるため、効率の良い直流振動
モータ１４を得ることができる。

而も直流振動モータ１４の回転中にあっては。

充填材２２も錘の作用するが、Ｓ極の永久磁石２１とＮ
極の界磁７Ｎが磁気的に吸引し合い、又Ｓ極の永久磁石
２１とＳ極の界磁７Ｓが磁気的に反発し合うので、ロー
タ電機子］７を所定方向に回転させようとする大きな回
転力か働くので、この結果、当該直流振動モータ］　４
か人きな振動力をもって偏心振動して回転する。

第３図を参照して、第１図に示し／ごロータ電機子１７
の場合、無通電時に当該ロータ電機子１７は、起動時に
電機子コイル９−１．９−２に通電した場合に、必す自
起動できるような位置に停止しているため、起動時に通
電すると、特別な自起動処理手段か無くても、自起動且
つ連続回転ができるか、ここに突極８−１．８−２．電
機子コイル９−１．９−２は１回転軸３′に対して非対
称形に偏心して設置されているため及び−ト記充填材２
２が偏心錘として作用するので、ロータ電機子１７は偏
心して同転するため、並ひにＳ極の永久磁石２］とＮ極
の界磁７Ｎが磁気的に吸引し合い、又Ｓ極の永久磁石２
１とＳ極の界磁７Ｓが磁気的に反発し合うので、軸方向
並びに回転方向に大きな振動を発生ずる。

従って当該直流振動モータ１４を内蔵したベシャか大き
く振動することになる。

即ち、ページャの振動により、この振動を接触づ−る人
体て感知することて、電話の呼び出しがあったことを知
ることがてきる。

以上のように本発明の直流振動モータ１４は回転軸３”
に特別に厄介な第９図に示したような旋回板４を取りイ
」りなくても、ロータ電機子１７は偏心して回転するた
め、軸方向並びに回転方向に大きな振動を発生炙るので
、第３図に示すように回転軸３゛を直流振動モータ１４
本体から突出させる必要か無く、当該直流振動モータ１
４を軸方向に小型に形成できる。

勿論５本発明の場合２回転軸３“を直流振動モータ１４
本体から突出させても良く、仕様によって更に大きな振
動力を得るようにする場合には、直流振動モータ１４本
体に突出した回転軸３′に上記旋回板４を収り付（つる
ようにしても良い。

何れにしても５本発明の直流振動モータ１４は１回転軸
３゛に旋回板４を取り付けなくてもロータ電機子］７は
偏心して大きな振動回転するため、第３図に示すように
従来の回転軸３に比較して軸方向に短い回転軸３゛を用
いることができ、従って回転軸３′を直流振動モータ１
４本体から、突出させる事無く、当該モータ１４本体内
にて当該回転軸３′の両端部を軸受１８−１１８−２に
よって回動自在に支持することで、当該ロータ電機子１
７を回動自在に支持している。

第４図を参照して、界磁７Ｎ及び７Ｓと、３つのセグメ
ントからなる整流子片１１．−１．１１２．１１３で構
成した整流子片１１との結線図の一例を以下に説明する
。

電機子コイル９−１．９−２それぞれの一方の有効導体
部９ａ−１，９ａ−２は、それぞれ整流子片１１−１，
１ｉ２に接続されている。また電機子コイル９−１と９
−２の他方の有効導体部９ｂ−１，９ｂ−２は、互いに
共通接続している。電機子コイル９−１と９−２の他方
の有効導体部９ｂ−１，９ｂ−２同士の共通接続点１９
と、整流子片１１−３とを接続して短絡している。

ブラシ１２−１と１２−２は、１８０度の開角で、配置
されており、この第４図では、ブラシ１２−１は整流子
片１１−１に摺接し、ブラシ１２−２は整流子片１１−
２に摺接している図を描いている。ブラシ１２−１．１
２−２は、それぞれ正側電源端子２０−１．　、負側電
源端子２〇−２に接続されている。

従って２本発明の直流振動モータ１４は、起動時におい
て自起動できる位置にあるので、正側電源端子２０−１
．負側電源端子２０−２を介して、ブラシ１．２−１．
．１２−２と摺接する整流子片１１−１．１．１−２を
介して電機子コイル９１．９−２に同図に示す方向の通
電を行えば、電機子コイル９−１．９−２によって所定
方向の１〜ルクが発生する。またブラシ１２−１，１．
２−２と整流子１１との切換によって、電機子コイル９
−１．９−２の通電方向が切り換えられて　整流される
ことで、同じ回転方向のトルクが発生ずるので、連続回
転しながら、上記振動を発生する。

尚７本発明の実施例においては、界磁７Ｎ。

７Ｓを１２０度の開角幅に形成したが、１８０度以下で
、且つ突極８−１．８−２のそれぞれの開角幅より大き
い角度幅に形成され、更に２つの突極８−１と８−２を
合わせた開角幅より小さい角度幅に形成されていれば所
定の目的は達成できる。

［発明の第２及び第３実施例］ 第５図及び第６図はそれぞれ本発明の第２及び第３実施
例の直流振動モータ１４−２．１４−３を示すもので、
この直流振動モータ１４−２１４−３は、第１実施例に
示した直流振動モータ１４において、界磁７Ｎ、７Ｓの
磁極幅の大きさや、仕様に合わせた振動力を得るために
、あるいは確実な自起動動作が行えるようにするために
。

上記２つの放射方向に延びて形成された突極８１．８−
２を、当該２つの突極１３−］、、８−２の互いに隣接
し合う突極側と反対側の１字型傘状部８Ｔの周方向の両
方または一方の傘状端部８Ｔａ、８Ｔｂを省略したロー
タ電機子１７２．１７−３形状に構成している。

直流振動モータ１４−２では、突極８−１及び８−２の
１字型傘状部８Ｔの周方向の両方の点線で示す傘状端部
８Ｔａ、８Ｔｂを省略したロータ電機子１７−２形状に
構成している。

直流振動モータ１４−３では、突極８−２の１字型傘状
部８Ｔの周方向の一方の点線で示す傘状端部８Ｔｂを省
略したロータ電機子１７−３形状に構成している。

尚、この場合には、上記した永久磁石２１は。

上記と同じような条件位置あるいは、後記する第４実施
例で示すような適宜な位置に配設すれば良い ［発明の第４及び第５実施例］ 第７図及び第８図はそれぞれ本発明の第４及び第５実施
例の直流振動モータ１４−４．１４−５を示すもので、
直流振動モータ１４−４では、突極８−１の上端部に接
着剤等の適宜な手段を用いてＮ極の永久磁石２３を固定
してロータ電機子１７−３を構成している。

この状態では、無通電時にはＮ極の永久磁石２３とＳ極
の界磁７Ｓが磁気的に吸引するのでこの状態で電機子コ
イル９−１に通電すれば、電機子コイル９−１によって
最大トルクが得られて確実且つ迅速に自起動できる。ま
た電機子コイル９−２によってもトルクが発生する。

この直流振動モータ１４−４では、突極８１．８−２．
電機子コイル９−１．９−２は９回転軸３′に対して非
対称形に偏心して設置されているため、ロータ電機子１
７は偏心して回転するため、並びにＮ［！の永久磁石２
３とＳ極の界磁７Ｓが磁気的に吸引し合い、又Ｎ極の永
久磁石２３とＮ極の界磁７Ｎが磁気的に反発し合うので
、当該ロータ電機子１７が軸方向並びに回転方向に大き
な振動を発生する。

直流振動モータ１４−５では、直流振動モータ１４−４
に、更に突極８−２の上端部にＮ極の界磁７Ｎと磁気的
に反発するＮ極の永久磁石２４を設けて、Ｎ極の界磁７
ＮとＮ極の永久磁石２４を積極的に反発させるようにし
て、更に振動力の増大を図っている。

［発明の効果］ 本発明は、従来公知の３突極形の３相直流モタを僅かに
改良するだけで、盲人信号伝達用、バイブレータ用、ペ
ージャ用等に有効に機能でき。

しかも、従来に於いてページャに採用されている直流モ
ータに旋回板を取り付けた直流振動モータに比較して、
直流モータそれ自体が大きく振動する直流振動モータと
なっているため１回転軸を当該モータ本体から突出させ
て、その回転軸に旋回板を固定しなくても大きな振動効
果が得られる。

しかも、死点となる不感帯時間が非常に短く磁気的に吸
引反発作用を成して振動効果を増大するので、従来に無
く小型でありながら、その性能が大幅に向上する効果が
ある。

この結果、旋回板の厚み分以上に当該直流振動モータを
軸方向に厚みを薄く形成できる利点かある他２部品点数
も減少てき、及び重猷の軒滅化且つサイズの小型化をも
図ることかでき、構成も非常に簡単なので安価に量産て
き、従−）て、かかる直流振動モータをページャ等に利
用ずれは、当該装置を小型軽量且つ安価に製作できる利
点かある他、大きな振動力を得ることかできる充分な性
能のものを容易に得ることかできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の直流振動モータの分解斜視
図、第２図は第１図の直流振動モータの上部のブラシポ
ルターキャップを外した状態において（但し、ブラシは
描いている）土面から見た場合の平面図、第３図は同直
流振動モータの縦断面図、第４図は電機子コイル群と整
流子との結線図、第６図乃至第８図はそれぞれ本発明の
第２乃至第５実施例を示すものて、直流振動モータの上
部のブラシホルタ−キャップを外した状態において（但
し、フラジは描いている）上面から見た場合の平面図、
第９図は従来の直流振動モータの説明図、第１０図は従
来の３突極形の３相直流モタの分解斜視図、第１１図は
直流振動モータの上部のブラシホルダーキャップを外し
た状態において（但し、フラジは描いている）−１−面
から見た場合の平面図である。 ［符号の説明］ １・・　直流振動モ アレスモーク、３，３ 旋回板（偏心錘）、５・・ ６・・・ステータヨーク 磁、７Ｓ・・・Ｓ極の界磁。 ８−１．８＝２．８−３ ８Ｔ・・・Ｔ字型傘状部 ８Ｔａ、８Ｔｂ　　・　傘状端部 ９−１．９−２．９−３・・　電機子コイル９ａ−１，
９ａ−２ 有効導体部、１０ ９ｂ−１９ｂ−２・　・ ・Ｔ字型突極 夕、２・・・カップ型コ 回転軸、４・・・ ３相直流モータ ７Ｎ・・・Ｎ極の界 ３突枠形ロータ電機子 １１・　・整流子 ］−１−１，１１−２，］、］、−３・・１２−１．１
２−２・・・フラジ １．３．１４−］、、］１４−２．１１−３・・直流振
動モータ、１５・・　ブラシホルタ−キャップ、］６・
・・カップ型モータケ−シンク１７　・・２突極形ロー
タ電機子。 １．８−１．１８−２・・・軸受。 ］９　・・共通接続点、２０−１・ 端子、２０−２・　・負側電源端子 ２１・・・Ｓ極の永久磁石、２２・ ２３．２４・・・Ｎ極の永久磁石。 ・正側電源 ・充填材 整流子片 ｒす ＼ 地？図 猜／Ｉ閲 ノ２ハＯ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側にＮ極とＳ極の磁極を有する２極の界磁を
   備え、該界磁と径方向の空隙を介して等間隔に放射方向
   に延びて形成された３個の突極それぞれに電機子コイル
   を巻装して形成した３突極形ロータ電機子を回動自在に
   設け、該ロータ電機子に３つの整流子片からなる整流子
   を設け、該整流子に１８０度の開角で配設されたそれぞ
   れ直流電源の正側端子、負側端子に接続された２つのブ
   ラシを摺接して整流するように構成した３突極形の直流
   モータにおいて、上記ロータ電機子の３突極のうちの１
   つの突極を削除することで、該削除した突極に巻装した
   電機子コイルをも削除して２突極、２コイル、３つの整
   流子片を持つ整流子でロータ電機子を構成し、該ロータ
   電機子を無通電時において磁気的に吸引させ且つ回転中
   においては吸引・反発させる永久磁石を上記ロータ電機
   子に固定してなる、直流振動モータ。
2. （２）上記永久磁石は、電機子コイルを巻装した２つの
   突極間に設けてなる、特許請求の範囲第（１）項記載の
   直流振動子モータ。
3. （３）上記突極の開角は、上記Ｎ極またはＳ極の界磁の
   開角幅以下の開角幅に形成してなる、特許請求の範囲第
   （１）項または第（２）項記載の直流振動モータ。