JPH0865990A

JPH0865990A - 振動アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0865990A
Application number: JP22243394A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Inoue; 宣幸井上; Kazunori Nagai; 一則永井
Original assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd
Current assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は振動アクチュエータに関し、低コス
トで、小型の振動モータを提供することを目的とする。【構成】ケース２内に、永久磁石から構成され、少な
くとも一点で揺動自在に支持されるマグネット可動子３
と、該マグネット可動子３に対して、少なくとも３方向
から所定のタイミングで順次磁界を発生させるコイル４
とを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動アクチュエータに
係り、自己の回転運動及び歳差運動を振動に変換する振
動発生用のアクチュエータに関する。

【０００２】〔発明の背景〕近年、通信の発達に伴っ
て、無線局から送信される電波を利用して目的の相手に
対してメッセージを送るページャが急激に普及してい
る。

【０００３】ページャとは、無線を使ってトーン信号や
簡単なデータを送ることで、相手から自分宛にメッセー
ジが入ったことを知らせてくれる移動体通信システムで
あり、代表的な呼び出し専用型の中にも、数字表示型、
カード型、腕時計型等の種々のタイプがある。

【０００４】ページャによるメッセージ受信の際には、
従来、自分宛にメッセージが入ったことを呼び出し音等
によって報知するものが一般的であったが、音による呼
び出しが好ましくない利用状況を想定し、音の代わりに
振動によって受信報知を行うものも数多く提供されてい
る。

【０００５】このように振動によって受信報知を行うペ
ージャでは、振動発生源が必要不可欠であり、ページャ
サイズを小型化するためには、小型の振動アクチュエー
タが要求される。

【０００６】

【従来の技術】従来、振動によって受信報知を行うペー
ジャに用いられる振動アクチュエータとしては、偏心分
銅を有する振動モータが一般的である。

【０００７】図１６は、従来の振動モータ１０１の外観
を示す斜視図である。

【０００８】図１６において、振動モータ１０１は、モ
ータケース１０２、シャフト１０３、偏心分銅１０４か
ら構成されている。

【０００９】振動モータ１０１は、コギングトルクをな
くす目的のために小径円筒形のコアレスモータからな
り、モータケース１０２によって振動モータ１０１は構
成される。

【００１０】また、振動モータ１０１に使用される界磁
マグネットとしては、例えば、サマリウムコバルトやネ
オジウム等の希土類マグネットが使用されている。

【００１１】シャフト１０３は、振動モータ１０１の回
転軸であり、その先端部分にタングステンを主成分とす
る断面略扇形の偏心分銅１０４が設けられている。

【００１２】以上の構成において、ページャにより呼び
出し信号が受信されると、振動モータ１０１に対して電
源電流が供給され、振動モータ１０１の回転軸となるシ
ャフト１０３が回転するとともに、このシャフト１０３
の回転に伴い、偏心分銅１０４が偏心回転を開始し、偏
心分銅１０４による振れ回り力が発生する。

【００１３】すると、偏心分銅１０４の振れ回り力によ
り、回転軸に対して垂直方向に交差する方向、あるいは
回転軸に対して垂直方向に平行方向に振動力が発生し、
ページャ所持者に着信が振動として報知される。

【００１４】ちなみに、ページャには、薄型（回転部の
径寸法）で大きな振れ回り力を得ることが要求されるた
め、高磁束密度の希土類マグネットが用いられている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の振動モータにあっては、小型化の要望から、
界磁マグネットに希土類マグネットを利用するととも
に、振れ回り力を高めるために高比重のタングステンを
主成分とする偏心分銅１０４を利用するという構成とな
っていたため、以下に述べるような問題があった。

【００１６】すなわち、図１６に示すように、振動モー
タ１０１のモータケース１０２には、薄型のものが要求
され、かつ、薄面側に沿って振動モータ１０１が支持さ
れるという構成となっていたため、振動モータ１０１の
一部分を、例えば、図１６中の幅ｔで示すように、薄く
しておくか、あるいは、小径の円筒形にすることが必要
となる。このため、従来、コスト高となっても小型化の
ためには少ない量で大きな磁力密度が得られる界磁マグ
ネットを利用するメリットの方が大きいと判断し、サマ
リウムコバルト等の高価な希土類マグネットが利用され
ており、低コスト化が図られていないという問題点があ
った。

【００１７】また、一般に振れ回り力は、偏心分銅１０
４の比重，半径の３乗，長さ、図１６中の扇形角θのｓ
ｉｎθ／２、回転数の２乗に比例する。

【００１８】つまり、図１６に示す例では、偏心分銅１
０４の半径は幅ｔの寸法内に収まるようにしなくてはな
らず、自ずと半径寸法が制約されることになる。このた
め、従来、コスト高となっても振れ回り力を大きくする
ためには、比重の高い金属を用いた偏心分銅１０４を利
用するメリットの方が大きいと判断し、高価なタングス
テンを主成分とする偏心分銅１０４が利用されており、
前述の界磁マグネットと同様に、低コスト化が図られて
いないという問題点があった。

【００１９】したがって、高性能な振動モータ１０１を
得るために、従来は界磁マグネットと偏心分銅１０４と
に高価な材料を使用しているので、コストが高くなると
いう問題点があった。

【００２０】〔目的〕上記問題点に鑑み、本発明は、低
コストで、小型の振動アクチュエータを提供することを
目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載する発明
は、図１に示すように、ケース２内に、永久磁石から構
成され、少なくとも一点で揺動自在に支持されるマグネ
ット可動子３と、該マグネット可動子３に対して、少な
くとも３方向から所定のタイミングで順次磁界を発生さ
せるコイル４と、を備えることにより、上記目的を達成
している。

【００２２】そして、この場合、請求項２に記載する発
明は、前述の請求項１記載の発明に加えて、前記コイル
４は、円筒軸に対し、所定の傾きをもって斜め巻きした
少なくとも３相の巻線コイル４Ａ，４Ｂ，４Ｃにより構
成され、各相の巻線コイル４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、前記マ
グネット可動子３の端部周囲に所定の間隙をもって配置
されるとともに、互いに所定の角度をもって巻回される
ことが有効である。

【００２３】また、この場合、請求項３に記載する発明
は、前述の請求項１記載の発明に加えて、前記コイル４
は、少なくとも３相の巻線コイル４ａ，４ｂ，４ｃによ
り構成され、各相の巻線コイル４ａ，４ｂ，４ｃは、前
記マグネット可動子３の揺動支持点Ｐから外方向位置に
所定の間隙をもって配置されるとともに、該マグネット
可動子３に対してそれぞれ所定角度傾いた方向から磁界
を発生させることが有効である。

【００２４】さらに、この場合、請求項４に記載する発
明は、前述の請求項１、２または請求項３記載の発明に
加えて、図７に示すように、マグネット可動子３に取り
付けられた電極１２及び接点が３分割以上されたカップ
状のコミュテータ１３内において、中心軸に対して傾き
をもった回転運動を行い、少なくとも３方向から順次磁
界を発生させる機構を備えることが有効である。

【００２５】さらに、この場合、請求項５に記載する発
明は、前述の請求項１〜３または請求項４記載の発明に
加えて、図１に示すように、前記マグネット可動子３
は、弾性部材からなる支持部材５の一方端を該マグネッ
ト可動子３の揺動支持点Ｐ（Ｐ’）に接続するととも
に、該支持部材５の他方端をケース２内部における固定
支持点Ｏ（Ｏ’）に接続することにより揺動自在に支持
されることが好ましい。

【００２６】そして、この場合、請求項６に記載する発
明は、前述の請求項５記載の発明に加えて、図１３
（ａ）に示すように、前記マグネット可動子３は、１つ
の固定支持点Ｏ（Ｏ’）から複数の揺動支持点Ｐ1 〜Ｐ
3 （Ｐ1'〜Ｐ3' ）に対して接続された複数の前記支持
部材５Ａ〜５Ｃ（５Ａ’〜５Ｃ’）により揺動自在に支
持されることが有効である。

【００２７】また、この場合、請求項７に記載する発明
は、前述の請求項５記載の発明に加えて、図１３（ｂ）
に示すように、前記マグネット可動子３は、複数の固定
支持点Ｏ1 〜Ｏ3 （Ｏ1'〜Ｏ3'）から１つの揺動支持点
Ｐ（Ｐ’）に対して接続された複数の前記支持部材５ａ
〜５ｃ（５ａ’〜５ｃ’）により揺動自在に支持される
ことが有効である。

【００２８】さらに、この場合、請求項８に記載する発
明は、前述の請求項１〜４または請求項５記載の発明に
加えて、図１４（ｃ）に示すように、前記マグネット可
動子３は、該マグネット可動子３の揺動支持点Ｐ
（Ｐ’）と、該支持部材５のケース２内部における固定
支持点Ｏ（Ｏ’）とに設けられた、回転軸６と軸受７と
により揺動自在に支持されることが有効である。

【００２９】この場合、請求項９に記載する発明は、前
述の請求項１〜７または請求項８記載の発明に加えて、
図１５（ｂ），（ｃ）に示すように、前記マグネット可
動子３に対して磁界を発生する界磁極８を設け、該マグ
ネット可動子３の揺動運動を規制することが好ましい。

【００３０】請求項１０に記載する発明は、前述の請求
項５、６または請求項７記載の発明に加えて、前記支持
部材５は、ゴム、スプリング、板バネのいずれか、また
は、これらの組み合わせにより構成されることが有効で
ある。

【００３１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、少なくとも３方
向から、電子回路によるタイミングに基づいて、所定の
同期をとりながら各コイルを順次励磁させることによ
り、各コイルから回転周期で回転磁界が発生され、ケー
ス内に少なくとも一点で揺動自在に支持されるマグネッ
ト可動子が揺動し、振動力が発生する。

【００３２】これによって、高価な偏心分銅を用いずと
も所望の振動が得られるため、低コスト化が図れ、ま
た、回転部が露出しないため、部品配置の自由度が高ま
りデザインの幅が広げられるとともに、小型の振動アク
チュエータが得られる。

【００３３】そして、請求項２記載の発明によれば、前
述の請求項１に記載する発明に加えて、マグネット可動
子の端部周囲に所定の間隙をもって配置され、互いに所
定の角度をもって巻回される少なくとも３相の斜め巻き
した巻線コイルにより発生される磁界によって、マグネ
ット可動子が揺動支持点を支点として歳差運動が行わ
れ、所定の振動力が得られる。

【００３４】また、請求項３に記載する発明によれば、
前述の請求項１に記載する発明に加えて、マグネット可
動子の揺動支持点から外方向位置に少なくとも３相の巻
線コイルが所定の間隔をもって配置され、マグネット可
動子に対してそれぞれ所定角度傾いた方向から発生され
る磁界によって、マグネット可動子が揺動支持点を支点
として歳差運動が行われ、前述の請求項２記載の発明と
比較して、構造的にエアギャップが小さく設定可能であ
るので、この場合、より大きな所定の振動力が得られ
る。

【００３５】さらに、請求項４に記載する発明によれ
ば、前述の請求項１、２または請求項３に記載する発明
に加えて、３分割以上されたカップ状のコミュテータ内
において、電極及び接点により中心軸に対して傾きをも
った回転運動が行われ、少なくとも３方向から順次磁界
が発生させられる。

【００３６】さらに、請求項５に記載する発明によれ
ば、前述の請求項１〜３または請求項４に記載する発明
に加えて、支持部材によりケース内部における固定支持
点と、マグネット可動子の揺動支持点とが接続され、マ
グネット可動子が揺動自在に支持される。

【００３７】そして、請求項６に記載する発明によれ
ば、前述の請求項５に記載する発明に加えて、複数の支
持部材により、１つの固定支持点から複数の揺動支持点
に対して接続されるので、各支持部材の弾性係数を調節
することによりマグネット可動子の揺動運動における振
幅が所望の範囲に規制される。

【００３８】この場合、請求項７に記載する発明によれ
ば、前述の請求項５に記載する発明に加えて、複数の支
持部材により、複数の固定支持点から１つの揺動支持点
に対して接続されるので、各支持部材の弾性係数を調節
することによりマグネット可動子の揺動支持点が一定範
囲に規制される。

【００３９】また、この場合、請求項８に記載する発明
によれば、前述の請求項１〜４または請求項５に記載す
る発明に加えて、回転軸と軸受とにより、マグネット可
動子の揺動支持点が一定範囲に規制されつつ、揺動自在
に支持される。

【００４０】さらに、この場合、請求項９に記載する発
明によれば、前述の請求項１〜７または請求項８に記載
する発明に加えて、界磁極により、マグネット可動子の
揺動運動における振幅が規制されるとともに、動作レス
ポンスが向上する。

【００４１】そして、この場合、請求項１０に記載する
発明によれば、前述の請求項５、６または請求項７に記
載する発明に加えて、支持部材として、ゴム、スプリン
グ、板バネのいずれか、または、これらの組み合わせに
より構成されるので、各部材の特長を生かした支持部材
が形成される。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例１を、図１〜図
８を参照して説明する。なお、図１〜図８において、各
図の同一部分には同一の符号を付す。

【００４３】まず、本実施例の構成を説明する。

【００４４】図１及び図２は、本実施例の振動アクチュ
エータ１の概略構成を示す断面図であり、図１は、振動
アクチュエータ１の縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ’
線断面図である。

【００４５】図１及び図２において、本実施例の振動ア
クチュエータ１は、大別して、ケース２、マグネット可
動子３、コイル４、支持部材５から構成されている。

【００４６】ケース２は、金属製のハウジングケースで
あり、その内部にマグネット可動子３、コイル４、支持
部材５を有している。

【００４７】マグネット可動子３は、例えば、ネオジウ
ムマグネット（ＮｄＦｅＢ系磁石）及びサマリウムコバ
ルトマグネット（ＳｍＣｏ系磁石）等の希土類マグネッ
トから構成されるドーナツ形状の異方性永久磁石であ
り、その中心位置の穿孔部分には、後述する支持部材５
が配置される。また、マグネット可動子３の両面側に
は、ヨーク３ａ，３ｂが設けられている。

【００４８】コイル４は、図３（ａ）に示すように、円
筒状のベース材に巻線コイル４Ａ，４Ｂ，４Ｃを巻回し
たものであり、例えば、巻線コイル４Ａは、図３（ｂ）
に示すように、θ１の角度として１０°〜３０°の角度
で巻回される。

【００４９】図４は、コイル４に対する巻線コイル４Ａ
の巻回状態を説明するための図であり、図５は、コイル
４の巻回状態を説明するための図である。

【００５０】なお、図４に示す例では、リード線を２本
ずつ計６本使用することにより、巻線コイル４Ａ，４
Ｂ，４Ｃの同一周面でそれぞれ２／３πずつ位相をずら
しているが、図５に示す例では、巻線コイル４Ａ，４
Ｂ，４Ｃの巻回位置をずらすことにより２／３πずつ位
相をずらしている。

【００５１】コイル４に対して、巻線コイル４Ａは、図
４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ベース材である
円筒の軸方向に対して斜め巻きされており、これが、図
４（ａ），（ｂ）に示す例では、巻線コイル４Ａは、巻
線コイル４Ｂ，４Ｃに対して位相を２／３πずらした状
態で巻回されている。

【００５２】ここで、ベース材である円筒の軸方向に対
して斜め巻きしたときの、あるコイル内有効面の楕円長
径方向をａ−ａ’、２／３π位相をずらしてｂ−ｂ’、
さらに、２／３π位相をずらした楕円長径方向をｃ−
ｃ’とすると、その展開図は、図４（ｂ）及び図５
（ｂ）に示すようになる。

【００５３】この場合、コイル４の形成は、ベース円筒
軸に対し、垂直に巻回したコイル４をそれぞれ変形さ
せ、傾きを持たせた後、組み合わせることによっても可
能である。

【００５４】図６は、制作されるコイル４の巻回方法を
示す図であり、図６（ａ）は、巻回方法を説明するため
の展開図、図６（ｂ）は、巻回方法を説明するための立
体図である。

【００５５】円筒状のベース材に対し、一方端位置（図
４中の１参照）より、１８０°回転させて他方端位置
（図４中の２参照）まで巻回し、さらに、同じ回転方向
に１８０°回転させて（図４中の３−４参照）図４中の
１’まで巻く。同様にして、２’−３’−４’という巻
回を全周にわたって行う。

【００５６】次に、巻き始めのリード線と巻き終わりの
リード線とを接続してＩ−１とし（図４（ａ）参照）、
Ｉ−１から巻回して２／３πまで巻回した位置にリード
線を２本ずつ設けてＩ−２とし、さらに、２／３π巻回
までした位置にＩ−３のリード線を設けてＩ−１まで巻
回する。

【００５７】この場合、Ｉ−１とＩ−２、Ｉ−２とＩ−
３、Ｉ−３とＩ−１は通じ、その他は導通させない。

【００５８】これによって、Ｉ−１からＩ−２まで斜め
巻きされた１相コイル磁束は合成されたもので、図４
（ａ）に示すコイル水平面に対し、傾きをもった磁束を
発生させる。

【００５９】同様にして、Ｉ−２，Ｉ−３の磁束は、２
／３π位相がずれており、図６（ａ）に示すコイル水平
面に対し、傾きをもった磁束を発生させる。なお、Ｉ−
３，Ｉ−１についても同様である。

【００６０】この内部に配置されるマグネット可動子３
は、Ｉ−１，Ｉ−２が通電された場合、可動子軸をＩ−
１，Ｉ−２の中心方向にずらし、Ｉ−２とＩ−３，Ｉ−
３とＩ−１が通電された場合も同様に、可動子中心軸を
それぞれＩ−２とＩ−３、Ｉ−３とＩ−１の中心方向に
ずれる。

【００６１】支持部材５は、ステンレススチールにより
構成されるスプリングであり、その両端部はバネ固定接
点Ｏ，Ｏ’に固定されるとともに、マグネット可動子３
の上下端面部はバネ揺動接点Ｐ，Ｐ’に固定されてい
る。すなわち、ドーナツ状に形成されたマグネット可動
子３にスプリング形状の支持部材５を貫通させた状態で
揺動自在に支持したものである。

【００６２】次に、本実施例の動作（作用）を説明す
る。

【００６３】図７は、コミュテータ１４を示す断面図で
あり、図７中、１１は弾性部材による絶縁部、１２はブ
ラシとなる電極、１３は導電部、１４はコミュテータで
ある。

【００６４】初期状態において、電極１２は、コミュテ
ータ１４中の導電部１３に接続しており、外部信号によ
り、振動アクチュエータ１がスイッチオンとなると、導
電部１３により、ａ−ａ’，ｂ−ｂ’，ｃ−ｃ’のいず
れかの励磁コイルに通電される。

【００６５】ここで、ａ−ａ’方向に通電されたものと
すると、ａ−ａ’コイル位相面に対し、垂直方向に励磁
されると、マグネット可動子３は、図８（ａ）に示すよ
うに、ａ−ａ’方向に対して揺動支持点を中心に傾き、
コミュテータ１４内のセグメントＡに接触する。

【００６６】この場合、電極１２は各々のコイル端子
（ａ−ａ’，ｂ−ｂ’，ｃ−ｃ’コイル）のすべての端
子に導通されており、セグメントＡは、ｂｂ’コイル
に、セグメントＢはｃｃ’コイルに、セグメントＣはａ
ａ’コイルの末端に接続されている。

【００６７】電極１２がセグメントＡと接触して通電さ
れると、ｂ−ｂ’コイルが励磁され、揺動支持点を中心
に傾き、電極１２はセグメントＢに通電される。

【００６８】セグメントＢが通電されると、ｃ−ｃ’コ
イルが励磁され、揺動支持点を傾け、電極１２はセグメ
ントＡに接触し、ｃ−ｃ’コイルが励磁される。

【００６９】以上のことを繰り返すことにより、電極１
２はコミュテータ１４内のＡ−Ｂ−Ｃ−Ａと接触移動
し、すりこぎ様の運動が行われ、この結果、円周方向に
振動し、歳差運動が行われる。

【００７０】この場合、可動子の周期、振動幅は、電極
１２の大きさ、コミュテータ１４の大きさ、セグメント
Ａ，Ｂ，Ｃとコイル位相位置関係とコイル内有効面、斜
め巻きの角度の大きさ等により変化させることが可能で
ある。

【００７１】また、電子回路における通電によりａ
ａ’，ｂｂ’，ｃｃ’コイルに回転磁界を与えること
で、マグネット可動子３は円周方向に単振動し、歳差運
動が行われる。

【００７２】これによって、従来の偏心分銅による振動
の代わりに、この単振動をケース２に伝達することで、
呼び出し用の振動源が得られる。

【００７３】図９は、図１に代わる振動アクチュエータ
１の縦断面図である。

【００７４】上記本実施例における振動アクチュエータ
１は、マグネット可動子３が歳差運動を行うことから、
マグネット可動子３の外周端部に丸みを持たせて形成さ
れているが、図９に示す実施例では、コイル４の形状を
マグネット可動子３に合わせて丸みを持たせたものであ
る。

【００７５】本実施例におけるコイル４の形成は、コイ
ル４のベース材に可撓性を有する部材を用い、通常通り
巻線コイルを巻回した後に、圧力をかけてベース材毎変
形させることによって得ることができる。

【００７６】これによって、マグネット可動子３が歳差
運動を行っても、コイル４とマグネット可動子３との距
離はほぼ一定に保たれる。

【００７７】図１０は、支持部材５であるスプリングの
支持位置を説明するための概略断面図である。

【００７８】上記実施例における支持部材５は、図１０
（ａ）に示すように、両端部をバネ固定接点Ｏ，Ｏ’に
固定するとともに、マグネット可動子３の上下端面部に
おいてバネ揺動接点Ｐ，Ｐ’に固定することにより、ド
ーナツ状に形成されたマグネット可動子３にスプリング
形状の支持部材５を貫通させた状態で揺動自在に支持し
たものであるが、バネ揺動接点Ｐ，Ｐ’に固定する部分
は、図１０（ｂ）に示すように、マグネット可動子３の
上端面部（Ｐ）、あるいは、下端面部（Ｐ’）のいずれ
か一方のみでもよく、また、図１０（ｃ）に示すよう
に、マグネット可動子３の中心位置となるバネ揺動接点
Ｐの１箇所のみで固定されるものであってもよい。

【００７９】すなわち、図１０（ｂ），（ｃ）に示す例
の場合、固定する点が１箇所のみとなるため、図１０
（ａ）に示す実施例と比較して、揺動規制力は劣るもの
の、取り付けが容易となる。

【００８０】以下、本発明の好適な実施例２を、図１１
を参照して説明する。なお、図１１において、図１及び
図３と同一部分には同一の符号を付す。

【００８１】図１１は、実施例２におけるコイル４の構
成を示す図であり、図１１（ａ）は、コイル４の平面
図、図１１（ｂ）は、コイル４の概略断面図である。

【００８２】前述の実施例では、ベース材に３相の巻線
コイル４Ａ，４Ｂ，４Ｃを斜め巻きすることによりコイ
ル４が構成されていたが、本実施例では、円錐状のベー
ス材に３相の巻線コイル４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ中
心から１２０°間隔で配置し、さらに、このベース材を
マグネット可動子３の揺動支持点Ｐから外方向位置に所
定の間隙をもって配置するとともに、マグネット可動子
３に対してそれぞれ所定角度傾いた方向から磁界を発生
させるようにしたものである。

【００８３】これによって、振動アクチュエータ１にお
ける高さ方向のサイズは大きくなるものの、径方向にお
けるサイズを小さくすることができ、小径の振動アクチ
ュエータ１を得ることができる。

【００８４】なお、この場合、図１１に示す巻線コイル
４Ａ，４Ｂ，４Ｃの形状は、扇型に近い三角形状とする
ことにより、コイル面積を大きくとることができ、より
効率良く磁界を発生させることができるようになってい
るが、ベース材の形状に合わせて、例えば、円形状とし
ても構わない。

【００８５】図１２〜図１４は、上記実施例に代わるマ
グネット可動子３の支持構造例を示す図である。

【００８６】図１２は、支持部材５として螺旋形状の板
バネを用いた例を示す図である。

【００８７】図１２における支持部材５は、螺旋形状の
板バネにより構成され、最外周部分をケース２内に固定
するとともに、最内周部分をマグネット可動子３の揺動
支持点に固定するものである。

【００８８】すなわち、螺旋形状の板バネにより、最外
周部分の固定支持点から最内周部分の揺動支持点に対し
て接続されるので、板バネの特性により、マグネット可
動子３の揺動支持点を一定範囲に規制することができ
る。

【００８９】図１３は、支持部材５として弾性係数の異
なる複数のゴムを用いた例を示す図である。

【００９０】図１３（ａ），（ｂ）における支持部材５
は、弾性係数の異なる複数のゴム片５Ａ〜５Ｃ（５Ａ’
〜５Ｃ’），５ａ〜５ｃ（５ａ’〜５ｃ’）から構成さ
れ、図１３（ａ）に示す例では、１つの固定支持点Ｏ
（Ｏ’）から複数の揺動支持点Ｐ1 〜Ｐ3 （Ｐ1'〜Ｐ
3'）に対して接続された複数のゴム片５Ａ〜５Ｃ（５
Ａ’〜５Ｃ’）によりマグネット可動子３を揺動自在に
支持することにより、各ゴム片５Ａ〜５Ｃ（５Ａ’〜５
Ｃ’）の弾性係数を調節することによってマグネット可
動子３の揺動運動における振幅を所望の範囲に規制する
ことができる。ちなみに、本例では、ゴム片５Ｂ（５
Ｂ’）の弾性係数をゴム片５Ａ，５Ｃ（５Ａ’，５
Ｃ’）の弾性係数よりも高くすることにより、マグネッ
ト可動子３の揺動位置がブレるのを規制している。

【００９１】また、図１３（ｂ）に示す例では、複数の
固定支持点Ｏ1 〜Ｏ3 （Ｏ1'〜Ｏ3'）から１つの揺動支
持点Ｐ（Ｐ’）に対して接続された複数のゴム片５ａ〜
５ｃ（５ａ’〜５ｃ’）により揺動自在に支持すること
により、各ゴム片５ａ〜５ｃ（５ａ’〜５ｃ’）の弾性
係数を調節することによってマグネット可動子３の揺動
支持点を一定範囲に規制することができる。ちなみに、
本例では、ゴム片５ｂ（５ｂ’）の弾性係数をゴム片５
ａ，５ｃ（５ａ’，５ｃ’）の弾性係数よりも高くする
ことにより、図１３（ａ）に示す例と同様に、マグネッ
ト可動子３の揺動位置がブレるのを規制している。

【００９２】図１４は、支持部材５として異なる素材・
構造を用いた例を示す図である。

【００９３】図１４（ａ）は、支持部材５として、例え
ば、ゴム等の弾性部材を用いた例を示し、図１４（ｂ）
は、支持部材５として、例えば、ステンレススチールや
リン青銅等からなる糸バネにより構成された例を示し、
図１４（ｃ）は、支持部材５として、回転軸６と軸受７
により構成された例を示す。

【００９４】ちなみに、図１４（ｃ）に示す例では、マ
グネット可動子３の揺動支持点Ｐ（Ｐ’）と、支持部材
５のケース２内部における固定支持点Ｏ（Ｏ’）とに設
けられた、回転軸６と軸受７とによりマグネット可動子
３を揺動自在に支持することにより、マグネット可動子
３の揺動支持点Ｐ（Ｐ’）を一定範囲に規制しつつ、揺
動自在に支持することができる。

【００９５】このように、支持部材５に用いられる素材
や構造等は目的により任意に選択でき、また、これらの
組み合わせによって構成されるものであってもよい。

【００９６】図１５は、マグネット可動子３に対してヨ
ーク３ａ，３ｂ及び界磁極８を設けた場合の効果を説明
するための図である。

【００９７】図１５（ａ）は、マグネット可動子３にヨ
ーク３ａ，３ｂを設けた場合の概略断面図であり、この
場合、ヨーク３ａ，３ｂを設けることにより、マグネッ
ト可動子３の磁石の厚みを増加させることができ、動作
点を高めることができる。

【００９８】図１５（ｂ）は、ケース２の外側に磁性体
（例えば、Ｆｅ等）を設けた場合の概略断面図であり、
この磁性体を設けることにより、マグネット可動子３の
レスポンスを高めることができる。

【００９９】図１５（ｃ）は、マグネット可動子３に対
してバイアス磁界を発生する界磁極８を設けた場合の概
略断面図であり、界磁極８のバイアス磁界によりマグネ
ット可動子３の揺動運動における振幅を規制でき、動作
レスポンスを向上させることができる。

【０１００】以上説明したように、本実施例では、少な
くとも３方向から所定のタイミングで順次磁界を発生さ
せるコイル４によって発生される磁界により、ケース２
内に少なくとも一点で揺動自在に支持するマグネット可
動子３を揺動させ、振動力を発生できる。

【０１０１】したがって、高価な偏心分銅を用いずとも
所望の振動を得ることができるので、低コスト化を図る
ことができる。

【０１０２】さらに、構造上、回転部が露出しないた
め、部品配置の自由度を高めることができ、デザインの
幅を広げることができる。

【０１０３】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１０４】例えば、マグネット可動子３に用いるマグ
ネットとしては、本実施例のように、ネオジウムマグネ
ット（ＮｄＦｅＢ系磁石）及びサマリウムコバルトマグ
ネット（ＳｍＣｏ系磁石）等の希土類マグネットに限ら
ず、フェライト系マグネットを用いたものでもよく、マ
グネット材料は、その目的（すなわち、低コスト化と小
型化・低消費電力化とのバランス）に応じて種々変更可
能である。

【０１０５】さらに、マグネット可動子３の形状も、本
実施例のドーナツ形状以外にも、例えば、円板形状、あ
るいは、多角形形状であってもよい。

【０１０６】また、以上の説明では主として発明者によ
ってなされた発明を、その背景となった利用分野である
振動アクチュエータに適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではない。

【０１０７】例えば、マッサージ器用のバイブレーショ
ン発生装置等にも適用することができる。

【０１０８】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、少なくとも３
方向から所定のタイミングで順次磁界を発生させるコイ
ルによって発生される磁界により、ケース内に少なくと
も一点で揺動自在に支持するマグネット可動子を揺動さ
せ、振動力を発生できる。

【０１０９】したがって、高価な偏心分銅を用いずとも
所望の振動を得ることができるため、低コスト化を図る
ことができ、また、回転部が露出しない構造となるた
め、部品配置の自由度が高まりデザインの幅を広げるこ
とができるとともに、小型の振動アクチュエータを得る
ことができる。

【０１１０】そして、請求項２記載の発明では、マグネ
ット可動子の端部周囲に所定の間隙をもって配置し、互
いに所定の角度をもって巻回する少なくとも３相の斜め
巻きした巻線コイルにより発生する磁界によって、マグ
ネット可動子は揺動支持点を支点として歳差運動を行う
ことにより、前述の請求項１に記載する発明に加えて、
所定の振動力を得ることができる。

【０１１１】また、請求項３に記載する発明では、マグ
ネット可動子の揺動支持点から外方向位置に少なくとも
３相の巻線コイルを所定の間隔をもって配置し、マグネ
ット可動子に対してそれぞれ所定角度傾いた方向から発
生する磁界によって、マグネット可動子は揺動支持点を
支点として歳差運動を行うことにより、前述の請求項２
記載の発明と比較して、構造的にエアギャップが小さく
設定可能であるので、この場合、より大きな所定の振動
力が得られる。

【０１１２】さらに、請求項４に記載する発明では、３
分割以上されたカップ状のコミュテータ内において、電
極及び接点により中心軸に対して傾きをもった回転運動
を行うことにより、前述の請求項１、２または請求項３
に記載する発明に加えて、少なくとも３方向から順次磁
界を発生させることができる。

【０１１３】また、請求項５に記載する発明では、支持
部材によりケース内部における固定支持点と、マグネッ
ト可動子の揺動支持点とを接続することにより、前述の
請求項１〜３または請求項４に記載する発明に加えて、
マグネット可動子を揺動自在に支持することができる。

【０１１４】そして、請求項６に記載する発明では、複
数の支持部材により、１つの固定支持点から複数の揺動
支持点に対して接続することにより、前述の請求項５に
記載する発明に加えて、例えば、各支持部材の弾性係数
を調節することによってマグネット可動子の揺動運動に
おける振幅を所望の範囲に規制することができる。

【０１１５】この場合、請求項７に記載する発明では、
複数の支持部材により、複数の固定支持点から１つの揺
動支持点に対して接続することにより、前述の請求項５
に記載する発明に加えて、例えば、各支持部材の弾性係
数を調節することによってマグネット可動子の揺動支持
点を一定範囲に規制することができる。

【０１１６】また、この場合、請求項８に記載する発明
では、回転軸と軸受とにより、前述の請求項１〜４また
は請求項５に記載する発明に加えて、マグネット可動子
の揺動支持点を一定範囲に規制しつつ、揺動自在に支持
することができる。

【０１１７】さらに、この場合、請求項９に記載する発
明では、界磁極により、前述の請求項１〜７または請求
項８に記載する発明に加えて、マグネット可動子の揺動
運動における振幅を規制するとともに、動作レスポンス
を向上させることができる。

【０１１８】そして、この場合、請求項１０に記載する
発明では、支持部材として、ゴム、スプリング、板バネ
のいずれか、または、これらの組み合わせにより構成す
ることにより、前述の請求項５、６または請求項７に記
載する発明に加えて、各部材の特長を生かした支持部材
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の振動アクチュエータの縦断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】本実施例のコイルの図である。

【図４】コイルに対する巻線コイルの巻回状態を説明す
るための図である。

【図５】コイルの巻回状態を説明するための図である。

【図６】図５の巻回方法の展開図と立体図である。

【図７】コミュテータを示す断面図である。

【図８】本実施例の動作例を説明するための図である。

【図９】図１に代わる振動アクチュエータの縦断面図で
ある。

【図１０】支持部材であるスプリングの支持位置を説明
するための概略断面図である。

【図１１】実施例２におけるコイルの構成を示す図であ
る。

【図１２】支持部材として螺旋形状の板バネを用いた例
を示す図である。

【図１３】支持部材として弾性係数の異なる複数のゴム
を用いた例を示す図である。

【図１４】支持部材として異なる素材・構造を用いた例
を示す図である。

【図１５】マグネット可動子に対してヨーク及び界磁極
を設けた場合の効果を説明するための図である。

【図１６】従来の振動モータの外観を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１振動アクチュエータ２ケース３マグネット可動子４コイル４Ａ，４Ｂ，４Ｃ巻線コイル４ａ，４ｂ，４ｃ巻線コイル５支持部材５Ａ，５Ｂ，５Ｃ支持部材５ａ，５ｂ，５ｃ支持部材６回転軸７軸受８界磁極１１絶縁部１２電極１３導電部１４コミュテータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に、永久磁石から構成され、少な
くとも一点で揺動自在に支持されるマグネット可動子
と、該マグネット可動子に対して、少なくとも３方向から所
定のタイミングで順次磁界を発生させるコイルと、を備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項２】前記コイルは、円筒軸に対し、所定の傾き
をもって斜め巻きした少なくとも３相の巻線コイルによ
り構成され、各相の巻線コイルは、前記マグネット可動
子の端部周囲に所定の間隙をもって配置されるととも
に、互いに所定の角度をもって巻回されることを特徴と
する請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項３】前記コイルは、少なくとも３相の巻線コイ
ルにより構成され、各相の巻線コイルは、前記マグネッ
ト可動子の揺動支持点から外方向位置に所定の間隙をも
って配置されるとともに、該マグネット可動子に対して
それぞれ所定角度傾いた方向から磁界を発生させること
を特徴とする請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項４】マグネット可動子に取り付けられた電極及
び接点が３分割以上されたカップ状のコミュテータ内に
おいて、中心軸に対して傾きをもった回転運動を行い、
少なくとも３方向から順次磁界を発生させる機構を備え
ることを特徴とする請求項１、２または３記載の振動ア
クチュエータ。
【請求項５】前記マグネット可動子は、弾性部材からな
る支持部材の一方端を該マグネット可動子の揺動支持点
に接続するとともに、該支持部材の他方端をケース内部
における固定支持点に接続することにより揺動自在に支
持されることを特徴とする請求項１、２、３または４記
載の振動アクチュエータ。
【請求項６】前記マグネット可動子は、１つの固定支持
点から複数の揺動支持点に対して接続された複数の前記
支持部材により揺動自在に支持されることを特徴とする
請求項５記載の振動アクチュエータ。
【請求項７】前記マグネット可動子は、複数の固定支持
点から１つの揺動支持点に対して接続された複数の前記
支持部材により揺動自在に支持されることを特徴とする
請求項５記載の振動アクチュエータ。
【請求項８】前記マグネット可動子は、該マグネット可
動子の揺動支持点と、該支持部材のケース内部における
固定支持点とに設けられた、回転軸と軸受とにより揺動
自在に支持されることを特徴とする請求項１〜４または
５記載の振動アクチュエータ。
【請求項９】前記マグネット可動子に対して磁界を発生
する界磁極を設け、該マグネット可動子の揺動運動を規
制することを特徴とする請求項１〜７または８記載の振
動アクチュエータ。
【請求項１０】前記支持部材は、ゴム、スプリング、板
バネのいずれか、または、これらの組み合わせにより構
成されることを特徴とする請求項５、６または７記載の
振動アクチュエータ。