JPH08331828A - リニア振動モータ - Google Patents

リニア振動モータ

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JPH08331828A
JPH08331828A JP13444395A JP13444395A JPH08331828A JP H08331828 A JPH08331828 A JP H08331828A JP 13444395 A JP13444395 A JP 13444395A JP 13444395 A JP13444395 A JP 13444395A JP H08331828 A JPH08331828 A JP H08331828A
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JP
Japan
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mover
electromagnet
reciprocating
permanent magnet
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP13444395A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Amaya
英俊 天谷
Takio Maekawa
多喜夫 前川
Yasuo Ibuki
康夫 伊吹
Kuroodo Ude
クロード ウデ
Danieru Puruudamu
ダニエル プルーダム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP13444395A priority Critical patent/JPH08331828A/ja
Publication of JPH08331828A publication Critical patent/JPH08331828A/ja
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動エネルギーが小さくてすむ上に円滑な往
復振動を得ることができる。 【構成】 電磁石又は永久磁石からなる固定子1と、永
久磁石又は電磁石を備えるとともにばね支持されている
可動子2と、可動子2の往復振動における移動方向の検
出手段と、該検出手段の出力に応じて電磁石のコイル1
1に供給する電流方向を制御する制御手段とからなる。
振動中の可動子2に対して誤った方向に駆動力を与えて
しまって振動にブレーキをかけてしまう事態が生じるの
を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアモータで往復振
動を生じさせるリニア振動モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】リニアモータを往復振動の発生源とする
ことが特開平2−52692号公報に示されている。往
復式電気かみそりの駆動源として用いられているこのリ
ニア振動モータは、棒状永久磁石からなる可動子と、U
字形鉄芯の各片に夫々コイルを巻回した固定子とからな
る単相同期モータとして形成されており、全波整流回路
によって交流周波数の2倍の周波数の直流電圧をコイル
に供給して、可動子に往復動を行わせている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、可動子を往
復移動させて振動を発生させるにあたり、強い電磁力が
必要であるが、可動子をばね支持することでばね振動系
として構成し、このばね振動系の固有振動数に同期させ
て駆動を行えば、駆動に必要なエネルギーの低減を図る
ことができる。
【0004】しかし、このような駆動を行った時には、
過負荷などで一時的な停止が生じたりした時、可動子の
移動方向と駆動方向とがずれてしまって円滑な駆動がで
きない場合がある。本発明は上記の従来例の問題点に鑑
みて発明したものであって、その目的とするところは、
駆動エネルギーが小さくてすむ上に円滑な往復振動を得
ることができるリニア振動モータを提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係るリ
ニア振動モータは、電磁石又は永久磁石からなる固定子
と、永久磁石又は電磁石を備えるとともにばね支持され
ている可動子と、可動子の往復振動における移動方向の
検出手段と、該検出手段の出力に応じてコイルに供給す
る電流方向を制御する制御手段とからなることに特徴を
有している。
【0006】
【作用】本発明にあっては、振動中の可動子に対して誤
った方向に駆動力を与えてしまって振動にブレーキをか
けてしまう事態が生じるのを防ぐことができる。
【0007】
【実施例】以下本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て詳述する。まず、リニア振動モータの構造の一例につ
いて説明すると、図4及び図5は、往復式電気かみそり
用としてのリニア振動モータを示しており、固定子1と
可動子2(図では2つの可動子21,22)、そしてフ
レーム3とから構成されている。
【0008】固定子1は、磁性材料の焼結体や磁性材料
の鉄板を積層したE字形ヨーク10と、このヨーク10
の中央片に巻回されたコイル11とからなるもので、ヨ
ーク10の両端面からは夫々ピン12が突設されてい
る。上記固定子1が固着されるフレーム3は、一対の両
側板30,30の各端部の下部間を夫々底板31,31
で連結した断面U字形に構成されたもので、上記固定子
1はそのピン12が側板30に形成された固定溝32に
はめ付けられて溶接やかしめによってフレーム3に固定
される。
【0009】2種の可動子21,22は、図5に示すよ
うに、いずれも合成樹脂製の被駆動体23,23の下面
に非磁性金属板からなる補強プレート25とバックヨー
ク26とを介して永久磁石20を固着したもので、可動
子21の被駆動体23は、平面形状が口字形に構成さ
れ、補強プレート25とバックヨーク26と永久磁石2
0は被駆動体23の両側片の各下面に設けられており、
また両側の補強プレート25は一体に形成されている。
なお、補強プレート25は被駆動体23にインサート成
形(アウトサート成形)によって一体化されている。図
中24は被駆動体23に一体に設けられるとともに往復
式電気かみそりにおける内刃が連結される連結部であ
る。
【0010】そして上記両可動子21,22は、その両
端が前記フレーム3に板ばね4,4を介して連結され
る。ここにおける板ばね4は、金属板4’からの打ち抜
きによって形成されるとともに、フレーム3への固定部
に支持板40が、可動子21,22への固定部に連結板
43が夫々取り付けられたもので、可動子22に連結さ
れる中央の板ばね部41と、可動子21に連結される左
右一対の板ばね部42,42とが支持板40の部分にお
いて一体につながっており、支持板40をフレーム3の
両端に溶接等の手段で固定し、各連結板43を可動子2
1,22の補強プレート25の端部に溶接等の手段で固
定した時、両可動子21,22はフレーム3から吊り下
げられた形態となるとともに、平面形状が口字形の可動
子21内に可動子22の連結部24が位置する。また、
可動子21内面のばね受け部26,26と可動子22の
連結部24のばね受け部27,27との間には、可動子
21,22の往復動方向において、圧縮コイルばねから
なる対のばね部材28,28が配設される。
【0011】このように構成されたリニア振動モータに
おいて、可動子2に設けられた永久磁石20は、前記固
定子1に所定のギャップを介して上下に対向するととも
に、可動子2の往復動方向に着磁されており、図2に示
すように、固定子1のコイル11に流す電流の方向に応
じて、板ばね4を撓ませつつ左右に移動するものであ
り、コイル11に流す電流の方向を適宜なタイミングで
切り換えることによって、可動子2に往復振動を行わせ
ることができる。
【0012】また、ここでは可動子21に設けた永久磁
石20の磁極の並びと、可動子22に設けた永久磁石2
0の磁極の並びとを逆としているために、両可動子2
1,22は位相が180°異なる往復振動を行う。この
時、ばね部材28,28が圧縮伸長されることから、図
2に示したばね系は、板ばね4とばね部材28とによっ
て構成(厳密には磁気吸引力によるばね定数成分が更に
加わる)されている。
【0013】ところで、このようなばね系を有する振動
系を振動させるにあたっては、振動系が有する固有振動
数に同期させて振動させること、つまり共振状態とする
ことが安定した振動の実現の点や駆動エネルギーの低減
の点で好ましいことから、このような駆動を行うため
に、固有振動数にあった所定間隔t0毎にコイル11へ
の電力供給を電流方向を切り換えつつ所定の時間Tだけ
行うことを繰り返すようにしているのであるが、ここで
は更に可動子21にセンシング用磁石29を取り付ける
とともにフレーム3に設けた取付部34に図2に示すセ
ンシング用巻線からなるセンサー39を取り付けて、可
動子21の振動に伴ってセンサー39に誘起される電流
(電圧)を基に、制御出力部5がコイル11に流す電流
を制御するものとしている。なお、図示例では、駆動電
流量の制御はPWM制御によっており、電流量は通電時
間内において徐々に増加させるようにしている。
【0014】すなわち、センサー39に誘起される電流
の電圧は、図1に示すように、可動子2の振幅の大きさ
や位置、振動の速度、振動の方向等に応じて変化する。
つまり、可動子2がその往復動の振幅の一端に達した
時、磁石29の動きが止まって磁束の変化がなくなるた
めにセンサー39の出力は零となり、振幅中央位置に達
した時、可動子2の速度が最大となるとともにセンサー
39の出力電圧も最大となる。そして、可動子2(磁石
29)の移動方向が往復動のどちらであるかによって電
流が流れる方向が変わることから、出力電圧の極性から
可動子2が往復動のうちのどちらの移動方向にあるのか
を検出することができる。
【0015】この移動方向の判断に基づいて、制御出力
部は現在可動子2が移動している方向に駆動力が作用す
るように、コイル11への供給電流の方向を制御してい
る。従って、駆動電流がブレーキとなってしまうような
事態が生じることがないものであり、過負荷がかかった
ことによる一時的な停止が生じたりしても、適切な方向
に電流を流すことができるために、確実な駆動を行える
ものである。なお、経時変化による劣化で固有振動数が
変動した場合、一定周波数で駆動しようとすると、出力
タイミングがあわず、振幅が低下したまま駆動すること
になったりブレーキとなったりしてエネルギーを損失す
ることから、タイミングが合わない場合には出力を停止
させてしまうことが好ましい。
【0016】検出手段として、上記実施例ではセンシン
グ用磁石29と巻線からなるセンサー39との組み合わ
せを用いたが、これに限るものではない。例えばセンシ
ング用磁石29と磁気感応素子からなるセンサー39の
組み合わせ、図4及び図5の実施例に示しているスリッ
ト板60と光学的検知素子38等を用いることができ
る。もっとも可動子2の振動の妨げとなることがない非
接触式のものであることが望ましい。
【0017】また、負荷変動が大きく、このために往復
振動の振幅が変化しやすいものにおいては、可動子2の
変位、速度、加速度のうちの少なくとも一つを検出する
検出手段や、可動子2の移動方向反転時点を検出する検
出手段を設けて、これら検出手段の出力に応じてコイル
11への供給電力量の制御や通電開始タイミングtの制
御を行うことを併用してもよい。何らかの原因で振幅が
変化しても、この振幅変化を検出することができる上
に、この振幅変化に応じた電力供給(例えば通電時間T
の調整)により、振幅の一定化を図ることができ、また
常に経時変化等で固有振動数が変化した場合にも、これ
に応じたタイミングtで電力供給を行うことができて、
エネルギーロスを生じることがないものとなる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明においては、可動子
の往復振動における移動方向の検出手段の出力に応じて
コイルに供給する電流方向を制御するために、振動中の
可動子に対して誤った方向に駆動力を与えてしまって振
動にブレーキをかけてしまうような事態が生じるのを防
ぐことができるものであり、振動の安定化及び省電力化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の動作を示すタイムチャート
である。
【図2】同上の概略図である。
【図3】同上のブロック図である。
【図4】同上の具体例の分解斜視図である。
【図5】同上の可動子の分解斜視図である。
【符号の説明】
1 固定子 2 可動子 3 フレーム 5 制御出力部 11 コイル 39 センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウデ クロード フランス国 25000 ブザンソン 78 ア ベニュー クレマンソー ムービング マ グネット テクノロジーズ ソシエテ ア ノニム内 (72)発明者 プルーダム ダニエル フランス国 25000 ブザンソン 78 ア ベニュー クレマンソー ムービング マ グネット テクノロジーズ ソシエテ ア ノニム内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁石又は永久磁石からなる固定子と、
    永久磁石又は電磁石を備えるとともにばね支持されてい
    る可動子と、可動子の往復振動における移動方向の検出
    手段と、該検出手段の出力に応じてコイルに供給する電
    流方向を制御する制御手段とからなることを特徴とする
    リニア振動モータ。
JP13444395A 1995-05-31 1995-05-31 リニア振動モータ Pending JPH08331828A (ja)

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JP13444395A JPH08331828A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 リニア振動モータ

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JP13444395A JPH08331828A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 リニア振動モータ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464967B1 (ko) * 2002-09-17 2005-01-05 삼성전기주식회사 선형 브러시리스 직류 모터
US8680723B2 (en) 2011-03-07 2014-03-25 Johnson Electric S.A. Linear actuator
CN105978287A (zh) * 2016-03-24 2016-09-28 宁波泽宇工贸实业有限公司 振动刷驱动装置
CN111614216A (zh) * 2020-06-24 2020-09-01 歌尔科技有限公司 一种线性马达校正方法及校正装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021126