(57)【要約】【課題】  ２極構成の偏心ロータを用いて効率良く振動を発生させることのできる振動発生用の直流モータを提案すること。【解決手段】  振動発生用の直流モータ１は、６極に着磁された円環状の永久磁石２を備えたステータ３と、この内側の同軸状態に配置された偏心ロータ４とを有している。ロータ４は、回転中心から９０度の角度間隔で放射状に延びる２つの突極１１、１２と、各突極に巻き付けられているＵ相コイル１５およびＶ相コイル１８を備え、各突極頭部１４、１７は、６０度の角度を張る円弧形状をしており、突極胴部１３、１６の中心軸線１３ａ、１６ａに対して、円周方向の一方の側に３５度、他方の側に２５度の角度となるように、同一方向にオフセットした状態に形成されている。【選択図】  図１
2006025561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６極に着磁された円環状の永久磁石を備えたステータと、
前記ステータの内側に同軸状態に配置された２極の偏心ロータとを有し、
前記ロータは、回転中心から９０度の角度間隔で放射状に延びる２つの突極と、各突極に巻き付けられているＵ相コイルおよびＶ相コイルとを備え、
各突極は、前記回転中心から放射状に延びている突極胴部と、この突極胴部の先端において６０度の角度を張る円弧状外周面を備えている突極頭部とを備え、
各突極の前記突極頭部は、放射状に延びる前記突極胴部の中心軸線に対して、円周方向の一方の側に３５度、他方の側に２５度の角度となるように、同一方向にオフセットした状態に形成されている振動発生用の直流モータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロータの回転軸に取り付けられているコミュテータは同心円上に配列された９個のコミュテータ端子を備えており、
これらのコミュテータ端子は、前記Ｕ相コイルの一端に結線されているＵ端子と、前記Ｖ相コイルに結線されているＶ端子と、前記Ｕ相およびＶ相コイルの中性点に結線されているＣ端子とが、Ｕ端子、Ｖ端子およびＣ端子の順序、または、Ｖ端子、Ｕ端子およびＣ端子の順序で、３周期分配列された構成となっていることを特徴とする振動発生用の直流モータ。
【請求項３】
請求項２において、
整流用の一対のブラシが、前記コミュテータを挟み、前記回転中心を通る直径方向の両端に位置していることを特徴とする振動発生用の直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、ページャーなどの携帯用通信端末に搭載される振動発生用の直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などには、マナーモードなどにおいて受信を知らせるための振動を発生する扁平な振動モータが搭載されている。この振動モータには、偏心ロータを備えた直流モータが一般的に用いられており、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８７６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、２極構成の偏心ロータを用いて効率良く振動を発生することのできる振動発生用の直流モータを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の振動発生用の直流モータは、６極に着磁された円環状の永久磁石を備えたステータと、前記ステータの内側に同軸状態に配置された２極の偏心ロータとを有している。前記ロータは、回転中心から９０度の角度間隔で放射状に延びる２つの突極と、各突極に巻き付けられているＵ相コイルおよびＶ相コイルとを備えている。各突極は、前記回転中心から放射状に延びている突極胴部と、この突極胴部の先端において６０度の角度を張る円弧状外周面を備えている突極頭部とを備え、各突極の前記突極頭部は、放射状に延びる前記突極胴部の中心軸線に対して、円周方向の一方の側に３５度、他方の側に２５度の角度となるように、同一方向にオフセットした状態に形成されている。
【０００５】
本発明において、前記ロータの回転軸に取り付けられているコミュテータは同心円上に配列された９個のコミュテータ端子を備え、これらのコミュテータ端子は、前記Ｕ相コイルの一端に結線されているＵ端子と、前記Ｖ相コイルに結線されているＶ端子と、前記Ｕ相およびＶ相コイルの中性点に結線されているＣ端子とが、Ｕ端子、Ｖ端子およびＣ端子の順序、または、Ｖ端子、Ｕ端子およびＣ端子の順序で、３周期分配列された構成とすることができる。
【０００６】
また、本発明において、整流用の一対のブラシは、前記コミュテータを挟み、前記回転中心を通る直径方向の両端に位置した構成のものを採用することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の振動発生用の直流モータでは、偏心ロータの２つの突極が所定量だけ同一の円周方向にオフセットしている。したがって、各回転位置において、常に、ロータには回転力が作用し、ロータがいずれの位置に停止していても当該ロータを回転駆動させることができる。また、各突極に巻いたＵ相、Ｖ相のコイルの中性点もコミュテータ端子として利用して各コイルへの通電切換を行っている。中性点をコミュテータ端子として利用しているので、２つのコイルへの通電状態に応じて抵抗が変動して、コギングが発生する。一般のモータではコギングを回避する必要があるが、振動を発生させるために用いる本発明の直流モータでは、ロータの偏心と、コギングの発生とによって、振動を効率良く発生させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した振動発生用の直流モータの実施例を説明する。
【０００９】
図１は本例の振動発生用の直流モータを示し、（ａ）はそのステータおよびロータの概略構成図であり、（ｂ）はそのコミュテータおよびブラシの概略構成図であり、（ｃ）はそのモータ結線図である。
【００１０】
振動発生用の直流モータ１は、６極に着磁された円環状の永久磁石２を備えたステータ３と、この内側において同軸状態に配置された２極構成の偏心ロータ４とを有している。ロータ４の回転軸（図示せず）には、コミュテータ５が取り付けられており、このコミュテータ５を挟み、駆動電流供給用の一対のブラシ６ａ、６ｂが固定した位置に配置されている。
【００１１】
ロータ４は、モータ回転中心１０から９０度の角度間隔で放射状（半径方向）に延びる２つの突極１１、１２を備えている。突極１１は、回転中心１０から半径方向に延びている突極胴部１３と、この先端に形成された６０度の角度を張る円弧状の突極頭部１４とを備えており、突極頭部１４の円弧状外周面１４ａが円環状のステータ永久磁石２の磁極面（内周面）２ａに一定のギャップで対峙している。突極胴部１３にはＵ相コイル１５が巻き付けられている。他方の突極１２も同一構成であり、突極胴部１６および突極頭部１７を備え、突極胴部１６にはＶ相コイル１８が巻き付けられている。したがって、ロータ４は、回転中心１０に対して、その重心が２つの突極１１、１２が形成されている側にオフセットした偏心ロータである。
【００１２】
ここで、突極１１の突極頭部１４は、突極胴部１３の中心軸線１３ａを中心として、円周方向の一方の側（図においては反時計回りの方向）に５度オフセットした状態に形成されている。すなわち、円周方向の一方の側に３５度の角度分だけ張り出しており、他方の側に２５度の角度分だけ張り出している。他方の突極１２も同様であり、その突極頭部１７は突極１１の場合と同一の方向に中心軸線１６ａに対して５度だけオフセットした状態に形成されている。この結果、ロータ４のいずれの回転位置においても、ロータ４とステータ３の間に、円周方向の一方に向かう磁力が発生するので、ロータ４をいずれの回転位置からでも回転を開始させることができる。
【００１３】
次に、コミュテータ５は、モータ回転中心１０を中心とする同心円上に配置した９個のコミュテータ端子２１を備えており、各コミュテータ端子は４０度の角度を張る円弧板である。本例では、Ｕ相コイル１５に結線されているＵ端子２１Ｕと、Ｖ相コイル１８に結線されているＶ端子２１Ｖと、Ｕ相コイル１５およびＶ相コイル１８の共通接続点である中性点Ｃに結線されているＣ端子２１Ｃとが、この順序で時計回り方向に３周期分繰り返された配列構造となっている。端子の順序は、Ｖ端子２１Ｖ、Ｕ端子２１ＵおよびＣ端子２１Ｃとすることもできる。
【００１４】
この構成のコミュテータ５のコミュテータ端子２１には両側から一対のブラシ６ａ、６ｂが接触している。回転中心１０を通る直径方向の一方の側に位置しているブラシ片６ａは正側であり、他方の側に位置しているブラシ片６ｂが負側とされている。
【００１５】
（動作）
図２、３は、本例の直流モータ１の通電切り換わり状態を示す説明図である。ロータ４は２極構成であり、ステータ２は６極構成であり、したがって、１２個の通電切換用のコミュテータ端子２１を備えているので、ロータ４が３０度回転する毎に、通電が切り換わる。図から分かるように、いずれの回転角度位置においても、ロータ４には矢印方向の回転力が作用する。したがって、ロータ４がいずれの回転角度位置で停止している場合であっても、ロータ４を回転させることができる。また、ロータ４は偏心ロータであるので、回転に伴って振動が発生する。
【００１６】
さらには、Ｕ相およびＶ相コイル１１、１２の中性点Ｃもコミュテータ端子として利用されている。したがって、ロータ４の回転角度位置に応じて、Ｕ相コイル１５、Ｖ相コイル１８が、直流電源に対して直列および並列状態に切り換わる。この結果、ライン抵抗が変動してコイルへの駆動電流が変動し、モータ回転力が変動する。このようなコギングトルクの発生は一般のモータにおいては好ましくない現象であるが、振動モータとして用いる場合には、コギングによって振動がより効果的に発生する。本例では、コイルのスター結線における中性点をコミュテータ端子の一つとして利用することにより、コギングを積極的に発生させているので、効率良く振動を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用した振動発生用の直流モータを示す図であり、（ａ）はそのステータおよびロータの概略構成図、（ｂ）はそのコミュテータおよびブラシの概略構成図、および、（ｃ）はそのモータ結線図である。
【図２】図１の直流モータにおけるロータの３０度毎の回転角度位置と、コミュテータ端子の極性と、コミュテータ端子およびブラシの位置関係とを示す説明図である。
【図３】図１の直流モータにおけるロータの３０度毎の回転角度位置と、コミュテータ端子の極性と、コミュテータ端子およびブラシの位置関係とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    振動発生用の直流モータ
２    永久磁石
３    ステータ
４    偏心ロータ
５    コミュテータ
６ａ、６ｂ    ブラシ
１０  モータ回転中心
１１、１２  ロータの突極
１３、１６  突極胴部
１３ａ、１６ａ  中心軸線
１４、１７  突極頭部
１５、１８  コイル
２１、２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｃ  コミュテータ端子
【図１】
2006025561.tif 000003
【図２】
2006025561.tif 000004
【図３】
2006025561.tif 000005