(57)【要約】【課題】直流電源を利用して、携帯電話にも利用できるような小型で且つ軽量のリニヤ式直流電動モータを提供すること。【解決手段】リニヤ式直流電動モータでは、固定子８の内側にスライダ１が収納されている。スライダ１は、固定子８に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。スライダ１の内側には振動子３が収納されている。振動子３は、スライダ１に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。保持手段は、スイッチ手段が磁界発生手段２の磁界を切り替えた後、再度磁界を切り替えるまで、スイッチ手段の通電状態を維持し、これにより、振動子は連続して往復運動を繰り返す。【選択図】　図１
2004072844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子；
前記固定子に備えられた固定子側磁界発生手段；
前記固定子に対して所定のストロークで往復運動可能な振動子；
前記振動子に備えられた振動子側磁界発生手段；
前記固定子に対する前記振動子の位置に対応して前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えるスイッチ手段；及び
前記スイッチ手段が前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えた後、再度磁界を切り替えるまで、前記スイッチ手段の通電状態を維持する保持手段；
を備えたことを特徴とする、リニヤ式直流電動モータ。
【請求項２】
前記固定子に対して前記振動子がストローク限界位置に近付いたとき、前記スイッチ手段が前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替える、請求項１記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項３】
前記固定子及び前記振動子に対して独立して移動可能なスライダを有しており、前記スイッチ手段が前記固定子と前記スライダとの間に設けられており、
前記スイッチ手段が前記固定子に対する前記振動子の位置に対応して前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替える、請求項１又は２記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項４】
前記保持手段が、前記固定子に形成された凹凸部と、前記スライダに取り付けられたばねとの組合せよりなり、
前記振動子がストローク限界位置に近付いた際、前記ばねが前記凹凸部に係止して前記スライダの位置を拘束し、前記振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、前記保持手段が前記スイッチ手段を通電状態に保持する、請求項３記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項５】
前記凹凸部と前記ばねがスイッチ手段の接点を兼ねている、請求項４記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項６】
前記接点が前記振動子の移動方向に延びており、前記振動子がストローク限界位置に近付いた際、一定の幅で通電状態が維持される、請求項５記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項７】
前記保持手段が、前記固定子に取り付けられた磁石と、前記スライダに取り付けられた磁石との組合せよりなり、
前記振動子がストローク限界位置に近付いた際、前記磁石同士が協働して前記スライダの位置を拘束し、前記振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、前記保持手段が前記スイッチ手段を通電状態に保持する、請求項３記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項８】
前記保持手段が、前記振動子の位置を検知するセンサーと、前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁極を切り替えるとともに前記センサーの信号によって前記スイッチ手段の通電状態を制御する制御回路よりなり、
前記振動子がストローク限界位置に近付いた際、前記センサーが前記振動子の位置を検知して前記制御手段が前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁極を切り替え、前記振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、前記保持手段が前記スイッチ手段を通電状態に保持する、請求項１乃至３のいずれかに記載のリニヤ式直流電動モータ。
【請求項９】
前記振動子のストローク限界位置において、固定子側磁界発生手段の中心位置と振動子側磁界発生手段の中心位置がオフセットされており、通電開始時において前記磁界発生手段同士が常に反発する、請求項１乃至７のいずれかに記載のリニヤ式直流電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復運動するリニヤ式直流電動モータに関する。より詳細には、本発明は、携帯電話、家電製品、電気工具、自動車用部品、電動ポンプ、電動油圧器に利用することができる、直流電源を使用した小型電動式モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の往復運動可能なモータ、すなわち、振動モータは、回転式直流電動モー夕の軸に大きな偏芯物体を取付け、偏芯物体を回転させる方法で往復動作又は振動動作を得ていた。したがって重さが重く、効率も良くなかった。永久磁石がコイル内で往復動する電動モータはあったが、コイルは交流電源で励磁される構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、携帯電話等の内部に使用されている電池や二次電池（蓄電池）の直流電源を利用し、軽量で効率の良い簡素な往復運動する直流電動モータが求められている。
例えば、小型携帯電話のバイブレータとして機能させる等の目的として、直流電源で往復運動でき軽量で効率良く機能を発揮させるには、回転型モータよりリニヤ式モータの方が効率が良い。特に、携帯電話の電源は直流であるため、交流電源を利用することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、直流電源を利用して、携帯電話にも利用できるような小型で且つ軽量のリニヤ式直流電動モータを得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、
固定子；
前記固定子に備えられた固定子側磁界発生手段；
前記固定子に対して所定のストロークで往復運動可能な振動子；
前記振動子に備えられた振動子側磁界発生手段；
前記固定子に対する前記振動子の位置に対応して前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えるスイッチ手段；及び
前記スイッチ手段が前記固定子側磁界発生手段及び前記振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えた後、再度磁界を切り替えるまで、前記スイッチ手段の通電状態を維持する保持手段；
を備えたリニヤ式直流電動モータにより前記課題を解決した。
【０００６】
モータを起動する前、振動子は固定子に対する運動方向のどこかに位置しており、保持手段がスイッチ手段を通電状態に維持している。
【０００７】
そして、外部電源を利用して、モータが起動される。本発明では、交流ではなく、直流が利用される。直流を利用することで、携帯電話に内蔵された電源にも対応できるからである。その一方で、直流電源で往復運動するには、磁界発生手段に流れる電流の向きを切り替えるスイッチが必要で、それを自動的に切り替わるように工夫する必要がある。磁界発生手段、例えば、コイルに接続する電源端子（十）（一）の通電状態を一度切り離し、逆向きの電流が流れるように電源端子を接続するように構成する必要がある。本発明では、スイッチが入るとほぼ同時に反対側のスイッチが切れるように構成されている。
【０００８】
次に、磁界発生手段内部の振動子がスイッチと連動する工夫を行い、振動子、例えば、永久磁石の動きより遅れてスイッチが切れる方法を考え、コイルに正逆の電流を流し続ける手段をも備えている。
モータを起動すると、振動子側磁界発生手段と固定子側磁界発生手段は反発する。磁界による反発力によって、振動子は固定子に対して移動する。振動子の移動方向は、保持手段がスイッチ手段を維持していない側である。
【０００９】
具体的には、固定子に対して振動子がストローク限界位置に近付いたとき、スイッチ手段が固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えるようになっている。
振動子が固定子に対して所定の位置に達すると、保持手段が通電状態にある一方のスイッチ手段の接続を切る。その後、他方のスイッチ手段が通電状態となるとともに、保持手段が他方のスイッチ手段を通電状態に維持する。これにより、スイッチ手段は、固定子に対して振動子がストローク限界位置に近付いたとき、固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の一方の磁界を切り替え、振動子は今まで移動してきた方向と逆の方向に移動を始める。
【００１０】
以上のように、磁界による反発力が振動子に作用するように、磁界発生手段の磁界が切り替えられ、その反発力が継続するように、スイッチ手段の通電状態が保持される。このように、スイッチ手段が固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えた後、再度磁界を切り替えるまで、保持手段がスイッチ手段の通電状態を維持するので、振動子の往復運動が継続する。
このような仕組みにすることで、振動子が左右に繰り返し動き、直流電源で自動往復運動するリニヤ式直流電動モータが構成され、携帯電話等の通常の直流電源供給となる、電池や二次電池（蓄電池）の直流電源で往復運動する効率の良い簡素なリニヤ式直流電動モータを得ることができる。
【００１１】
なお、固定子及び振動子に対して独立して移動可能なスライダを有しており、スイッチ手段が固定子とスライダとの間に設けられており、スイッチ手段が固定子に対する振動子の位置に対応して固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁界を切り替えるように構成することができる。スライダを介することにより、振動子の慣性力を利用して、スイッチ手段を通電状態に維持することができる。
【００１２】
次に、磁界発生手段及び振動子の実施形態を説明する。まず、固定子側磁界発生手段がコイルであり、振動子側磁界発生手段が永久磁石であり、スイッチ手段がコイルの磁極を切り替える形態がある。また、固定子側磁界発生手段が永久磁石であり、振動子側磁界発生手段がコイルを備えており、スイッチ手段がコイルの磁極を切り替える形態がある。さらに、固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段が両方ともコイルであり、スイッチ手段がいずれか一方の磁界発生手段であるコイルの磁極を切り替える形態がある。
【００１３】
次に、保持手段の実施形態を説明する。本発明が採用する保持手段は、機械構造的な保持手段と、電気的な保持手段がある。
機械構造的な保持手段として、当該保持手段は、固定子に形成された凹凸部と、スライダに取り付けられたばねとの組合せよりなる。振動子がストローク限界位置に近付いた際、ばねが凹凸部に係止してスライダの位置を拘束し、振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、保持手段がスイッチ手段を通電状態に保持する。
【００１４】
ばねが凹凸部に係止している状態では、スイッチ手段が通電状態にあるので、固定子側磁界発生手段と振動子側磁界発生手段が互いに反発する。振動子が、反対側のストローク限界位置に達すると、ばねは凹凸部から脱する。これにより、スライダが固定子に保持された状態を解消することになる。同時に、スイッチ手段が通電状態を解消する。
【００１５】
その後、スイッチ手段は、固定子側磁界発生手段と振動子側磁界発生手段が反発するように、固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の一方の磁界を切り替える。実質的に同時に、反対側のストローク限界位置において、ばねが凹凸部に係止し、ばねと凹凸部がスイッチ手段を通電状態に保持する。これによって、振動子は今まで移動してきた方向と逆の方向に移動を始める。
【００１６】
上記実施形態において、凹凸部とばねがスイッチ手段の接点を兼ねていることが好ましい。こうすることにより、スイッチ手段が通電状態となるのと同時に保持手段がスイッチ手段を通電状態に維持する。したがって、部品点数を削減できるだけでなく、スイッチ切り替えのタイミングと通電状態を維持するタイミングを連動させて円滑に振動子を動作させることができる。
【００１７】
また、接点が振動子の移動方向に延びており、振動子がストローク限界位置に近付いた際、一定の幅で通電状態が維持されるように構成することが好ましい。こうすることにより、通電状態を確実に確立させることができ、モータの動作の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
振動子を高速で振動させる場合、機械的な保持手段を採用するよりも、磁力を利用してスライダの位置を拘束することが好ましい。そこで、本発明では、保持手段が、固定子に取り付けられた磁石と、スライダに取り付けられた磁石との組合せよりなり、振動子がストローク限界位置に近付いた際、磁石同士が協働してスライダの位置を拘束し、振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、保持手段がスイッチ手段を通電状態に保持するように構成してもよい。
【００１９】
電気的な保持手段の実施形態では、その保持手段が、振動子の位置を検知するセンサーと、固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁極を切り替えるとともにセンサーの信号によってスイッチ手段の通電状態を制御する制御回路よりなる。
振動子がストローク限界位置に近付いた際、センサーが振動子の位置を検知して制御手段が固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の少なくとも一方の磁極を切り替え、振動子が反対側のストローク限界位置に近付くまで、保持手段がスイッチ手段を通電状態に保持する。こうすることにより、電気的にスイッチ手段の通電状態を維持することができ、機械的な接点で通電状態をＯＮ・ＯＦＦする場合に比べて、寿命が向上する。
【００２０】
また、本発明では、振動子のストローク限界位置において、固定子側磁界発生手段の中心位置と振動子側磁界発生手段の中心位置がオフセットされており、通電開始時において磁界発生手段同士が常に反発するように構成されている。こうすることにより、モータの起動時において、振動子が確実に往復運動を始めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるリニヤ式直流電動モータの実施形態を説明する。なお、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
【００２２】
図１乃至図８は、リニヤ式直流電動モータの第１実施形態を示している。図３に示されるように、本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、矩形のケース１０内に収納されている。ケース１０は左右側面を蓋１１で覆われている。ケース１０には、外部の直流電源用の端子１８ａ（十）、１８ｂ（一）が取り付けられている。外部の直流電源は、例えば、携帯電話に内蔵された充電電池である。
【００２３】
リニヤ式直流電動モータは、ケース１０内に、固定子８が収納されている。固定子８は、ケース１０に対して移動することができない。固定子８の内側には、スライダ１が収納されている。スライダ１は、固定子８に対して所定のストロークで長手方向に移動可能に取り付けられている。スライダ１の内側には、振動子３が収納されている。振動子３は、スライダ１に対して所定のストロークで長手方向に移動可能に取り付けられている。
【００２４】
固定子８は、ケース１０との間において、磁界発生手段２、すなわち、コイル２ａ，２ｂを備えている。固定子８は、外側に一対のコイル収納用溝８ａを備えている。コイル２ａ、２ｂは、このコイル収納用溝８ａにおいて、固定子８とケース１０との間で保持されている。
コイル２ａ、２ｂは、長手方向で所定の間隔で離間し、直列状に配置されている。本実施形態では、コイル２ａ、２ｂは、磁界が逆向きに生じるように、電気的に接続されている。
【００２５】
図４に示されるように、スライダ１は、端部において脚部１ａを備えている。脚部１ａは、固定子８と接する。スライダ１は、脚部１８によって固定子８に案内される。また、脚部１ａの周囲の空隙によって、空気の流通が円滑になる。
【００２６】
スライダ１の内側では、振動子、すなわち、永久磁石３がコイル２ａの中心とコイル２ｂの中心の軸方向内側を左右の長手方向に動くことができる。スライダは、固定子８及び永久磁石３と摺動するので、摩擦の少ない合成樹脂製である。もっとも、スライダ１と永久磁石３との間に隙間が設けられていてもよい。また、永久磁石３がスライダ１と衝突することを緩和するために、スライダ１の長手方向端部の内側には緩衝材からなる弾性体７が取り付けられている。
【００２７】
さらに、固定子８のコイル収納用の溝８ａは、コイル２ａの中心とコイル２ｂの中心より内側で永久磁石３の中心が軸方向に運動するように配設されている。こうすることにより、永久磁石３が必ず動作を行うように磁界が生成される。
【００２８】
また、図７に示されるように、スライダ１は、上下に合成樹脂製のガイド板９を備えている。ガイド板９は、長手方向に延びる一対のレール部９ａを一体に備えている。永久磁石３は、レール部９ａの表面に沿って往復運動する。このガイド板９は、また、永久磁石３が往復運動する際にスライダ１内の空気を左右で連通させる機能を有する。永久磁石３が往復運動すると、レール部９ａに間の空隙を介して空気が流れる。永久磁石３の左右の圧力が均衡するので、永久磁石３が円滑に運動できる。
なお、図８に示されるように、永久磁石３の周囲にベアリング３ａを取り付けることにより、永久磁石３の往復運動を一層円滑にすることができる。
【００２９】
固定子８とスライダ１との間にはスイッチ手段が設けられている。本実施形態のスイッチ手段は、固定子８の電極端子４ａ〜ｄと、スライダ１の導電体５である。そのため、固定子８の左右内面の端子受け収納用の溝８ｄに左側端子受け４と、右側端子受け４が収められている。スイッチ手段は、固定子８及びスライダ１の左右端部に設けられている。電極端子４ａ〜ｄは、固定子８の長手方向内側に指向している。導電体５はスライダ１の長手方向外側に指向している。電極端子４ａ〜ｄ及び導電体５は互いに対峙しており、スライダ１のストローク限界位置において接触する。
【００３０】
したがって、スライダ１の両側端面と所定の間隔で離間した位置に端子受け４が設けられ、左側端子受け４では、スライダ１の導電体５と接触すると電極端子（十）４ａと左側コイル端子４ｃがつながり、電極端子（一）４ｂと右側コイル端子４ｄがつながり、コイル２ａ、２ｂに電流が流れるように接続されている。一方、右側端子受け４では、スライダ１と接触すると電極端子（＋）４ａと右側コイル端子４ｄがつながり、電極端子（一）４ｂと左側コイル端子４ｃがつながり、コイル２ａ，２ｂに逆向きの電流が流れるように接続されている。
【００３１】
スライダ１は永久磁石３の動作に連動する。すなわち、左右に動く永久磁石３がスライダ１の端部を押圧することで、スライダ１は長手方向である左右に動き、コイル２ａ、２ｂに流れる電流の向きを切り替えるように工夫されている。
【００３２】
本発明のリニヤ式直流電動モータは、さらに、スイッチ手段の通電状態を保持する保持手段が設けられている。本実施形態の保持手段は、機械構造的な手段である。
【００３３】
図１に示されるように、固定子８は、スライダ１の左右のストローク限界位置において、溝８ｃを備えている。溝８ｃは、上下のガイド９の間で形成されている。滞８ｃは、スライダ１の内側において、長手方向と直交する方向に陥没するように形成されている。溝８ｃは、スライダ１のストローク限界位置で、それぞれ２つずつ対向するように形成されている。
【００３４】
スライダ１は、このスライダ１が固定子８に対して長手方向左右のストロ−ク限界位置に達した後、永久磁石３が反発して反対側のストローク限界位置に達するまで、スイッチ手段を通電状態に保持する。
【００３５】
そのため、溝８ｃと協働して保持手段を構成するばね６が、スライダ１に取り付けられている。スライダ１及びばね６の構成は、図４乃至図６に詳細に示されている。
【００３６】
スライダ１は、側面において、長手方向に延びる一対の突起１ｂを備えている。それぞれの突起１ｂは平行に延びている。それぞれの突起１ｂの両端部には、突起１ｂの端部から長手方向内側に進入するスリット１ｃが形成されている。
【００３７】
ばね６は、図５に示されるように、両端部が幅広である。平坦な中央部分は突起１ｂ間に取り付けられ、上下方向の移動を拘束されている。両端部では、中央部分に引き続き、幅広平坦部分６ａと幅広屈曲部分が形成されている。図６に示されるように、スライダ１には側面を撓めてばね６が取り付けられる。ばね６の幅広平坦部分６ａはスリット１ｃに係止するので、スライダ１とばね６は一体となる。しかし、幅広屈曲部分６ａは、スライダ１に拘束されることなく、弾性変形することができる。この幅広屈曲部分６ａは、固定子８の溝８ｃに向って山形状である。
【００３８】
以上のように構成することで、ばね６によってスライダ１を一時的に拘束し、コイル２割、２ｂに流れる電流を保持していることで永久磁石３は動きつづけ、永久磁石３の動きより遅れてスライダ１が切り替わることで、永久磁石３は、電磁力の反発力と吸引力により左右に繰り返し動き、自動で往復運動する。
【００３９】
次に、第１の実施形態のリニヤ式直流電動モータの動きについて説明する。
スライダ１は、固定子８内部でコイル２ａ、２ｂの内側軸方向（長手方向）に移動することができる。永久磁石３の長手方向中心は、コイル２ａの中心とコイル２ｂの中心の間で軸方向（長手方向）に往復運動する。スライダ１は、ガイド板９に付いた２本のレール部９ａの上を移動する。スライダ１の保持ばね６は、固定子８の保持ばね用の溝８ｃに出入りする。
【００４０】
次に、電源投入前の初期状態について説明する。スライダ１の左右側面にある保持ばね６は、固定子８の左右側面のどちらかの保持ばね用の溝８ｃに入っている状態にある。なぜなら、電源投入前は、コイル２ａ、２ｂに電流が流れていないため。永久磁石３は、左右に動くことができ、そのたびに、スライダ１を左右に動かし、スライダ１の左右側面にある保持ばね６は固定子８の左右側面のどちらかの保持ばね用の溝８ｃに入り、スイッチ１は左右どちらかの端子受け４と接触している。
【００４１】
次に、電源投入した状態について説明する。
図１に示されるように、スライダ１が左側保持ばね６で保持されている状態で電源投入すると、スライダ１の左側導電体５が左側端子受け４の電極端子４ａ，４ｂとコイル端子４ｃ，４ｄと接触することでコイル２ａ、２ｂに電流が流れる。コイル２ａは永久磁石３に反発する磁界を発生し、永久磁石３を右方向に押す、逆向きに接続してあるコイル２ｂは永久磁石３を吸引する磁界を発生させ、永久磁石３を右方向に引寄せる。
【００４２】
永久磁石３は加速しながら右方向に移動すると、その永久磁石３はスライダ１の右側の弾性体７を介してスライダ１を右方向に押し、スライダ１の左側保持ばね６が固定子８の左側保持ばね用の溝８ｃからはずれる。スライダ１の左側導電体５と左側端子受け４の電極端子４ａ、４ｂとコイル端子４ｃ，４ｄが切断されることで、コイル２ａ、２ｂの電流は止まり、コイル２ａ，２ｂは磁界を発生しなくなる。
【００４３】
永久磁石３は、慣性力で右方向に移動しつづけ、弾性体７を介してスライダ１を右方向に押し、スライダ１は固定子８の対峙面まで移動する。スライダ１が右方向に移動したことで、スライダ１の右側保持ばね６が固定子８の右側保持ばね用の溝８ｃに入り、固定子８は右側に保持される。固定子８の右側導電体５と右側端子受け４の電極端子４ａ，４ｂとコイル端子４ｃ，４ｄと接触することで、コイル２ａ，２ｂに逆向きの電流が流れる。
【００４４】
弾性体７の反発力により、永久磁石３が左方向に押され、逆向きに接続してあるコイル２ｂは永久磁石３に反発する磁界を発生させ、永久磁石３を左方向に押し出し、コイル２ａは永久磁石３に吸引する磁界を発生し、永久磁石３を左方向に引き寄せる。永久磁石３は加速しながら左方向に移動すると、スライダ１の左側の弾性体７を押し、スライダ１の右側保持ばね６がスライダ１の右側保持ばね用の溝８ｃからはずれる。
【００４５】
スライダ１の右側導電体５と右側端子受け４の電極端子４ａ，４ｂとコイル端子４ｃ，４ｄが切断することでコイル２ａ、２ｂの電流は止まり、コイル２ａ，２ｂは磁界を発生しなくなる。永久磁石３は、慣性力で左方向に移動し、スライダ１の左側の弾性体７を介してスライダ１を押し、スライダ１はスライダ１の対峙面まで移動する。
スライダ１の左側保持ばね６が固定子８の左側保持ばね用の溝８ｃに入り、スライダ１は左側に保持される。始めに戻り電源が切れるまで永久磁石３は左右に動き、永久磁石３は往復運動を続ける。これにより、振動を発生させることができる。
【００４６】
次に、図１７を参照して電流の流れ方について説明する。
図１７（Ａ）に示されるように、スライダ１が左方向に移動すると電流は、電源端子（十）１８ａから電極端子（十）４ａに流れ、導電体５を通り、コイル端子４ｃに流れ、コイル２ａと逆向きに接続してあるコイル２ｂを通り、コイル端子４ｄに流れ、導電体５を通り、電極端子（一）４ｂに流れ、電源端子（ー）１８ｂに帰る。
図１７（Ｂ）に示されるように、スライダ１が右方向に移動すると電流は、電源端子（十）１８ａから電極端子（十）４ａに流れ、導電体５を通り、コイル端子４ｄに流れ、逆向きに接続してあるコイル２ｂとコイル２ａを通り、こコイル端子４ｃに流れ、導電体５を通り、電極端子（一）４ｂに流れ、電源端子（一）１８ｂに帰る。
【００４７】
次に、図１８を参照して他の電流の流れ方について説明する。
図１８に示されるように、コイル２ａとコイル２ｂの接続を切り替え、それぞれのコイルは並列接続されている。同じ電圧で動作を行わせると、直列接続と比べ、コイル２ａとコイル２ｂに多く電流が流れ、永久磁石３の動きは速くなり、振動も大きくなる。電力消費もその分多くなる。
コイルの巻き数を減らし、目的の振動数に合うコイルの巻き数を設定することで、並列接続にする方が巻き数が少なくなった分、小型にすることができる。
【００４８】
図９は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第２実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、第１実施形態に対して、固定子８において、２つの永久磁石を極性逆向きにして所定の間隔で離間させて隣合わせに並べている。振動子のコイルの中心は、それぞれの永久磁石の中心の間にあり、振動子のコイルの中心は、永久磁石の中心間で軸方向に往復運動する。
【００４９】
図９に示されるように、永久磁石３は、固定子８の外側に設けられている。磁界発生手段２は、ボビン１６にコイル２を巻いたものである。磁界発生手段２は、軸１４上でスライダ１の内部を摺動自在に配置されている。ボビン１６とコイル２はスライダ１の内部で軸方向に往復運動できる。
【００５０】
電気回路図は、図１９（Ａ）（Ｂ）に示されている。磁界発生手段であるコイル２に接続する方法として、磁界発生手段が回転しない工夫がなされている。例えば、スライダ１の内周面に溝が形成され、ボビン１６に前記溝に入りこむ突起が形成されている。溝内に給電用端子を設けることで、コイル２に電力を供給することができるが、他の構成を採用してもよい。ボビン１６が軸１４の上を摺動するように構成されており、摩擦抵抗が減少し、発熱が少なくなるように工夫されている。
スイッチ手段及び保持手段の動作については、図１と実質的に同じである。本実施形態では、移動体が軽量化し、往復運動を速くできる効果がある。
【００５１】
図１０は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第３実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、第１実施形態に対して、磁界発生手段であるコイルを１つに改変したものである。
コイル２ａの内部に永久磁石３が配置され、永久磁石３の中心は、コイル２ａの中心より右側を往復運動する。コイル２ｂを外した分、長手方向寸法（ストローク）が短くなる。電気回路図は、図２０（Ａ）（Ｂ）に示されている。本実施形態では、ストロークが短くなり、往復運動を速くできる効果がある。また、長手方向外径寸法が小さくなり、モータを軽量化することができる。
【００５２】
図１１は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第４実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、第２実施形態に対して、右側の１つの永久磁石３を省略した構成である。
電気回路図は、図２１（Ａ）（Ｂ）に示されている。本実施形態では、１つの永久磁石３を外したので、振動子のストロークが短くなり、往復運動の速度が速くなる。また、右側の永久磁石３を外した分と長手方向外径寸法が短くなり、軽量化することができる。さらに、第３実施形態に比較して、振動子が軽量化されているので、往復運動が少し速い。
【００５３】
図１２は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第５実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段がいずれもコイルによって磁界を発生する。構造的には、第４実施形態の永久磁石３をコイルに改変したものとなる。内部のコイルの中心は、外側のコイルの中心より右側を往復運動する。
電気回路図は、図２２（Ａ）（Ｂ）に示されている。本実施形態では、内部に永久磁石３を使用していないため、モータ全体を軽量化することができる。
【００５４】
図１３は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第６実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態では、第１実施形態に対して、左右側面の端子受け４の形状を変更し、固定子８の内側端部の凹部において、図中の上下側面にコイル端子４ｃと、電極端子（十）４ａと、コイル端子４ｄと、電極端子（一）４ｂが設けられている。スライダ１の導電体５が保持ばね６の役割を兼用する。
スライダ１がストローク限界位置に達すると、保持ばね６が端子を挟圧し、通電状態を保持しながら、スライダ１の位置を拘束する。
電気回路図は、図２３（Ａ）（Ｂ）に示されている。電気回路は、第１実施形態と同じである。
【００５５】
図１４は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第７実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態では、電気的な保持手段として、センサーと制御回路を用いている。まず、本実施形態では、第１実施形態のリニヤ式直流電動モータに対してスライダ１と導電体５と保持ばね６を除去し、固定子８の形状を変更し、図１４に示されるように、固定子８は、内側上下側面にレール部８ｆが一体となるように構成されている。左右内側側面に制御回路収納用の溝８ｅが空いており、左右内側側面に弾性体７が取付けられている。
【００５６】
端子受け４と端子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは制御回路１２と光学式センサー（発光部）１２ａと光学式センサー（受光部）１２ｂに変更されている。永久磁石３の長手方向端部には、センサーフラグ１３が突出するように取り付けられている。こうすることにより、スライダ１の機能をセンサーフラグ１３に置き換え、端子受け４と、保持ばね６の機能を制御回路１２（スイッチ機能と保持機能）に置き換えたことになる。
【００５７】
電気回路図は図２４（Ａ）（Ｂ）に示されている。次に、フローチャートを示す図２５を参照して動作を説明する。
【００５８】
図２４（Ａ）に示すされるように、始めに、光学式センサー（受光部）１２ｂのオン、オフと、制御回路１２のオン、オフの呼び方について説明すると、センサフラグ１３が、光学式センサー（発光部）１２ａから発光する光を遮ると、光学式センサー（受光部）１２ｂはオンの信号を出す。光学式センサー（発光部）１２ａから発光する光を受信すると、光学式センサー（受光部）１２ｂはオフの信号を出す。制御回路１２がオンとなると、コイル２ａ，２ｂに電流が流れ、制御回路１２がオフとなると、コイル２ａ、２ｂの電流が止まる。
【００５９】
永久磁石３の左側センサーフラグ１３が左側光学式センサー（発光部）１２ａから発光する光を遮ることで、左側光学式センサー（受光部）１２ｂは、オンとなり左側制御回路１２に信号を送る。左側制御回路１２はオンとなり、右側制御回路１２に信号を送り、右側制御回路１２はオフとなり、コイル２ａ、２ｂの電流を切り、左側制御回路１２からコイル２ａ，２ｂに電流が流れる。コイル２ａ，２ｂの電磁力の作用で、永久磁石３は右方向に移動する。永久磁石３の左側センサーフラグ１３は左側光学式センサー（発光部）１２ａの光を遮ることやめ、左側光学式センサー（受光部）１２ｂに光が通い始める。左側光学式センサー（受光部）１２ｂは、オフの信号を送る、左側制御回路１２は、変化しないで保持し、コイル２ａ，２ｂにそのまま電流を流しつづける。
【００６０】
図２４（Ｂ）に示されるように、永久磁石３はそのまま右方向に移動し、永久磁石３の右側センサーフラグ１３が左測光学式センサー（発光部）１２ａから発光する光を遮ることで、右側光学式センサー（受光部）１２ｂは、オンとなり右側制御回路１２に信号を送る。右側制御回路１２はオンとなり、左側制御回路１２に信号を送り、左側制御回路１２はオフとなり、コイル２ａ，２ｂの電流を切る、右側制御回路１２からコイル２ａ，２ｂに逆向きに電流が流れる。コイル２ａ，２ｂの電磁力の作用で、永久磁石３は左方向に移動する。永久磁石３の右側センサーフラグ１３は右側光学式センサー（発光部）１２ａの光を遮ることやめ・右側光学式センサー（受光部）１２ｂに光が通い始める。右側光学式センサー（受光部）１２ｂはオフの信号を送る、右側制御回路１２は、変化しないで保持し、コイル２ａ，２ｂにそのまま逆向きの電流を流しつづける。
【００６１】
始めに戻り、このように永久磁石３が左右に動き、永久磁石３に取付けたセンサーフラグ１３と左右の光学式センサー１２ａ，１２ｂと制御回路１２が、図１のスライダ１と同じ働きを行い、センサーフラグと制御回路がコイル２ａ、２ｂに流れる電流の向きを切り替えることで永久磁石３が往復運動する。動作は図１のリニヤ式直流電動モータと同じになる。このように、光学式センサー１１２ａ，１２ｂと制御回路１２を採用することにより、無接点で動作する電気ノイズの少ない無接点型リニヤ式直流電動モータを得ることができる。
【００６２】
図１５は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第８実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態では、第７実施形態の光学式センサー（発光部）１２ａと光学式センサー（受光部）１２ｂを磁気センサー１２ｃに変更し、永久磁石３の左右側面からセンサーフラグ１３を外した構造になっている。
電気回路図は、図２４（Ａ）（Ｂ）に示され、第７実施形態と同じである。すなわち、光学式センサー（受光部）１２ｂの機能を磁気センサー１２ｃに置き換えたことになる。制御回路１２に磁気センサー１２ｃを一体にすることで、より小さく作ることができる。磁気センサー１２ｃは磁気が近づくとセンサー内部に電流が流れ、信号を送ることができる構成になっている。リードスイッチとホール素子等の組合せが広く知られており、この組合せが回転型モータの制御用に広く利用されている。
【００６３】
制御回路１２の動作は、第７実施形態と同じであり、全体の動作は、第１実施形態と同じであり、制御回路１２と磁気センサー１２ｃによってコイル２ａ，２ｂに流れる電流の向きを切り替え、コイル２ａ，２ｂに流れる電流を保持することで永久磁石３が往復運動する。
本実施形態では、光学式センサー（発光部）１２ａと光学式センサー（受光部）１２ｂを使用しないため、発光部と受光部の劣化による寿命低下がなく、品質が向上する。
【００６４】
図１６は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第９実施形態を示している。図面において、同じ符号は実質的に同じ部材（要素）を示す。
本実施形態では、第２実施形態と実質的に同じ構成よりなり、軸１４を固定子８の長手方向外部に突出させた構成となっている。本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、第１実施形態に対して、コイル２ａ，２ｂを永久磁石３に置き換え、ボビン１６にコイル２を巻き、軸１４を挿入する、スライダ１の内側左右側面に弾性体７を取付け、蓋１１に軸受け１５を設けた構成よりなる。
【００６５】
動作は第２実施形態と実質的に同じであり、往復運動するコイル２が弾性体７を押し、スライダ１を押すことで、コイル２に流れる電流の向きを切り返え、保持ばね６で保持することでボビン１６が往復運動する。本実施形態では、外部に軸１４を使って往復運動を伝えることができる。
【００６６】
図２６は、リニヤ式直流電動モータの第１０実施形態を示している。本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、矩形のケース１００内に収納されている。ケース１００内には、固定子１０２が備えられている。固定子１０２は、ケース１００に対して移動することができない。
固定子１０２の内部には、振動子１０４が収納されている。振動子１０４は、固定子１０２に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。振動子１０４は、図面の上下方向及び表裏方向で固定子１０２によって隙間をもって挟まれている。
さらに、ケース１００内には、枠状のスライダ１０６が収納されている。スライダ１０６は、固定子１０２に対して長手方向に移動可能である。振動子１０４及びスライダ１０６は、固定子１０２に対してそれぞれが独立して移動可能である。
【００６７】
固定子１０２は、磁界発生手段１０８、すなわち、コイルを備えている。コイルは、長手方向で所定の間隔で離間し、直列状に配置されている。本実施形態では、コイルは、磁界が逆向きに生じるように、電気的に接続されている。
振動子１０４は、永久磁石である。本実施形態では、固定子側磁界発生手段の磁界の向きを切り替えることで、振動子１０４が往復運動できるように構成されている。
【００６８】
スライダ１０６の内側では、振動子、すなわち、永久磁石１０４がコイルの中心間の軸方向内側を長手方向に動くことができる。本実施形態では、永久磁石１０４と固定子１０２の間には隙間が設けられており、永久磁石１０４は比較的自由度が高くなっている。
永久磁石１０４がスライダ１０６と衝突することを緩和するために、スライダ１０６の長手方向端部の内側には緩衝材からなる弾性体１１８が取り付けられている。また、スライダ１０６がケース１００と衝突することを緩和するために、ケース１００の長手方向端部の内側には緩衝材からなる弾性体１１８が取り付けられている。
【００６９】
固定子１０２とスライダ１０６との間にはスイッチ手段１１２及び保持手段１１４が設けられている。本実施形態のスイッチ手段１１２は、固定子側端子１２０とスライダ側端子１２４よりなる。スライダ１０６が長手方向に移動することにより、中央の固定子側端子１２０から、スライダ側端子１２４を介して、両側のいずれかの固定子側端子１２０に電流が流れるようになっている。
中央の固定子側端子１２０は、ばね状に構成され、スライダの位置に拘らず、常にスライダ側端子１２４と接触している。両側の固定子側端子１２０は、長手方向に一定の幅ｔを有しており、ケース、固定子及びスライダに一定の誤差や遊びがあっても、通電状態を維持しやすくなっている。スライダ側端子１２４が固定子側端子１２０を通電状態にすることにより、固定子側磁界発生手段１０８が所定方向の磁界を発生させる。
【００７０】
本実施形態においても、スライダ１０６は永久磁石１０４の動作に連動する。すなわち、左右に動く永久磁石１０４がスライダ１０６の端部を押圧することで、スライダ１０６は長手方向である左右に動き、コイルに流れる電流の向きを切り替えるように工夫されている。
【００７１】
本実施形態の保持手段は、固定子１０２に形成された凹凸部１２６と、この凹凸部１２６に向って付勢されたばね１２８よりなる。本実施形態では、スライダ側端子１２４自体をばね状に構成することで、スライダ側端子１２４がばね１２８を兼ねている。
ばね１２８は、スライダ１０６のストローク限界位置の近くで、凹凸部１２６に入り込み、その付勢力によってスライダ１０６の位置を拘束する。保持手段１１４は、スライダの移動方向両端に設けられており、スライダが移動及び停止を繰り返すように構成されている。そして、保持手段１１４によりスライダ１０６が位置を拘束されている間、スイッチ手段１１２が通電状態になり、振動子である永久磁石１０４に移動する方向の力が作用する。
【００７２】
次に、第１０の実施形態のリニヤ式直流電動モータの動きについて説明する。永久磁石１０４は、固定子１０２の内側でコイル１０８の内側軸方向（長手方向）に移動することができる。永久磁石１０４の長手方向中心は、それぞれコイル１０８の中心の間で軸方向（長手方向）に往復運動する。
【００７３】
次に、電源投入前の初期状態について説明する。スライダ１０６の端子１２４の両端にある保持ばね１２８は、固定子１０２の左右側面のどちらかの凹凸部１２６に係止している状態にある。なぜなら、電源投入前は、コイル１０８に電流が流れていないため。永久磁石１０４は、左右に動くことができ、そのたびに、スライダ１０６を左右に動かし、スライダ１０６の端子１２４の両端にある保持ばね１２６は固定子１０２のどちらかの凹凸部１２６に入り、スライダ側端子１２４は左右どちらかの固定子側端子１２０と接触している。
【００７４】
次に、電源投入した状態について説明する。
図２６に示されるように、スライダ１０６の端子１２４が左側の凹凸部１２６に係止し、スライダ側端子１２４と左側の固定子側端子１２０が接している状態で電源投入すると、中央の固定子側端子１２０からスライダ側端子１２４を介して左側の固定子側端子１２０に電流が流れる。左側のコイル１０８は永久磁石１０４に反発する磁界を発生し、永久磁石１０４を右方向に押す。右側のコイル１０８は永久磁石１０４を吸引する磁界を発生させ、永久磁石１０４を右方向に引寄せる。
【００７５】
永久磁石１０４は加速しながら右方向に移動すると、その永久磁石１０４はスライダ１０６の右側の弾性体１１８を介してスライダ１０６を右方向に押し、スライダ１０６の端子１２４は、ばねの弾性変形によって左側の凹凸部１２６からはずれる。スライダ１０６の左側において接点が離れることで、コイル１０８の電流は止まり、コイル１０８は磁界を発生しなくなる。
【００７６】
永久磁石１０４は、慣性力で右方向に移動しつづけ、弾性体１１８を介してスライダ１０６を右方向に押し、スライダ１０６は固定子１０２によって移動を阻止されるまで移動する。スライダ１０６が右方向に移動したことで、スライダ１０６の端子１２４の右側保持ばね１２８が固定子１０２の右側凹凸部１２６に係止し、スライダ１０６は凹凸部１２６及びばね１２８よりなる保持手段１１４によって右側に保持される。ほぼ同時に、中央の固定子側端子１２０から、スライダ側端子１２４を介して固定子の右側端子１２０に電流が流れ、コイル１０８には逆向きの電流が流れる。
上記動作を左右で繰り返すことで、振動子である永久磁石１０４は往復運動を続ける。これにより、振動を発生させることができる。
【００７７】
次に、図２７を参照して電流の流れ方について説明する。
図２７（Ａ）に示されるように、振動子１０４が右方向に移動すると電流は、電源端子（十）から中央の固定子側端子１２０に流れ、スライダ側端子１２４を介して、左側の固定子側端子１２０に流れ、コイル１０８及び逆向接続のコイル１０８を通り、左側の固定子側端子１２０に流れ、スライダ側端子１２４を介して、中央の固定子側端子１２０に流れ、電源端子（−）に帰る。
図２７（Ｂ）に示されるように、スライダ１０６が左方向に移動すると電流は、電源端子（十）から中央の固定子側端子１２０に流れ、スライダ側端子１２４を介して、右側の固定子側端子１２０に流れ、コイル１０８及び逆向接続のコイル１０８を通り、右側の固定子側端子１２０に流れ、スライダ側端子１２４を介して、中央の固定子側端子１２０に流れ、電源端子（−）に帰る。
【００７８】
次に、図１８を参照して他の電流の流れ方について説明する。
図２８に示されるように、コイル１０８の接続を切り替え、それぞれのコイルは並列接続されている。同じ電圧で動作を行わせると、直列接続と比べ、コイル１０８に多く電流が流れ、永久磁石１０４の動きは速くなり、振動も大きくなる。電力消費もその分多くなる。コイルの巻き数を減らし、目的の振動数に合うコイルの巻き数を設定することで、並列接続にする方が巻き数が少なくなった分、小型にすることができる。
【００７９】
図２９は、リニヤ式直流電動モータの第１１実施形態を示している。本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、矩形のケース１００内に収納されている。軸１１６が、ケース１００内を貫通している。この軸１１６上に固定子１０２が取り付けられている。固定子１０２は、本実施形態において、永久磁石である。
固定子１０２の周囲又は両側には、振動子１０４が設けられている。振動子１０４は、軸１１６に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。
さらに、ケース１００内には、枠状のスライダ１０６が収納されている。スライダ１０６は、固定子１０２及び振動子１０４に対して長手方向に移動可能である。振動子１０４及びスライダ１０６は、固定子１０２に対してそれぞれが独立して移動可能である。
【００８０】
振動子１０４は、磁界発生手段１１０、すなわち、コイルを備えている。コイルは、長手方向で所定の間隔で離間し、直列状に配置されている。本実施形態のコイルは、外側に没入する溝に挿入されており、内側は永久磁石１０２に臨んでいる。
また、本実施形態では、コイルは、磁界が逆向きに生じるように、電気的に接続されている。本実施形態では、振動子側磁界発生手段の磁界の向きを切り替えることで、振動子１０４が往復運動できるように構成されている。
【００８１】
振動子１０４がスライダ１０６と衝突することを緩和するために、スライダ１０６の長手方向端部の内側には緩衝材からなる弾性体１１８が取り付けられている。
【００８２】
ケース１００とスライダ１０６との間にはスイッチ手段１１２及び保持手段１１４が設けられている。本実施形態のスイッチ手段１１２は、固定子側となるケース端子１２０とスライダ側端子１２４よりなる。スライダ１０６が長手方向に移動することにより、スライダ側端子１２４を介して、振動子側端子１２２と両側のいずれかの固定子側端子１２０に電流が流れるようになっている。
振動子側端子１２２は、ばね状に構成され、スライダの位置に拘らず、常にスライダ側端子１２４と接触している。両側の固定子側端子１２０は、長手方向に一定の幅ｔを有しており、ケース、固定子及びスライダに一定の誤差や遊びがあっても、通電状態を維持しやすくなっている。スライダ側端子１２４と固定子側端子１２０を通電状態にすることにより、振動子側磁界発生手段１０８が所定方向の磁界を発生させる。
【００８３】
本実施形態においても、スライダ１０６は振動子１０４の動作に連動する。すなわち、左右に動く振動子１０４がスライダ１０６の端部を押圧することで、スライダ１０６は長手方向である左右に動き、コイルに流れる電流の向きを切り替えるように工夫されている。
【００８４】
本実施形態の保持手段も、固定子側であるケース１００に形成された凹凸部１２６と、この凹凸部１２６に向って付勢されたばね１２８よりなる。本実施形態でも、スライダ側端子１２４自体をばね状に構成することで、スライダ側端子１２４がばね１２８を兼ねている。
ばね１２８は、スライダ１０６のストローク限界位置の近くで、凹凸部１２６に入り込み、その付勢力によってスライダ１０６の位置を拘束する。保持手段１１４は、スライダの移動方向両端に設けられており、スライダが移動及び停止を繰り返すように構成されている。そして、保持手段１１４によりスライダ１０６が位置を拘束されている間、スイッチ手段１１２が通電状態になり、振動子１０４に移動する方向の力が作用する。
【００８５】
図３０は、リニヤ式直流電動モータの第１２実施形態を示している。本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、矩形のケース１００内に収納されている。ケース１００内には、固定子１０２が備えられている。固定子１０２は、ケース１００に対して移動することができない。
固定子１０２の内部には、振動子１０４が収納されている。振動子１０４は、軸１１６で固定子１０２に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。振動子１０４は、図面の上下方向及び表裏方向で固定子１０２によって隙間をもって挟まれている。
さらに、ケース１００内には、振動子１０４と直列にスライダ１０６が収納されている。スライダ１０６は、軸１１６に固着されており、固定子１０２側のケース１００に対して長手方向に移動可能である。振動子１０４及びスライダ１０６は、固定子１０２に対してそれぞれが独立して移動可能である。
【００８６】
固定子１０２は、磁界発生手段１０８、すなわち、コイルを備えている。コイルは、長手方向で所定の間隔で離間し、直列状に配置されている。本実施形態では、コイルは、外側に没入する溝に挿入されており、内側は振動子である永久磁石１０４に臨んでいる。
振動子１０４は、永久磁石である。本実施形態では、固定子側磁界発生手段の磁界の向きを切り替えることで、振動子１０４が往復運動できるように構成されている。
【００８７】
スライダ１０６に対して、振動子から延びる軸１１６が長手方向に動くことができる。軸１１６には、プッシャ１３０が取り付けられており、振動子及び軸１１６が軸方向に移動すると、プッシャ１３０がスライダ１０６を間欠的に移動させる。
【００８８】
固定子１０２側のケース１００とスライダ１０６との間にはスイッチ手段１１２及び保持手段１１４が設けられている。本実施形態のスイッチ手段１１２は、固定子側端子１２０とスライダ側端子１２４よりなる。プッシャ１３０に押されてスライダ１０６が長手方向に移動することにより、中央の固定子側端子１２０から、スライダ側端子１２４を介して、両側のいずれかの固定子側端子１２０に電流が流れるようになっている。
中央の固定子側端子１２０は、ばね状に構成され、スライダの位置に拘らず、常にスライダ側端子１２４と接触している。両側の固定子側端子１２０は、長手方向に一定の幅ｔを有しており、ケース、固定子及びスライダに一定の誤差や遊びがあっても、通電状態を維持しやすくなっている。スライダ側端子１２４が固定子側端子１２０を通電状態にすることにより、固定子側磁界発生手段１０８が所定方向の磁界を発生させる。
【００８９】
本実施形態においても、スライダ１０６は永久磁石１０４の動作に連動する。すなわち、左右に動く永久磁石１０４が軸１１６及びプッシャ１３０を介してスライダ１０６を間欠的に移動させることで、スライダ１０６は長手方向である左右に動き、コイルに流れる電流の向きを切り替えるように工夫されている。
【００９０】
本実施形態の保持手段は、固定子１０２側のケース１００に形成された凹凸部１２６と、この凹凸部１２６に向って付勢されたばね１２８よりなる。本実施形態では、スライダ側端子１２４自体をばね状に構成することで、スライダ側端子１２４がばね１２８を兼ねている。
ばね１２８は、スライダ１０６のストローク限界位置の近くで、凹凸部１２６に入り込み、その付勢力によってスライダ１０６の位置を拘束する。保持手段１１４は、スライダの移動方向両端に設けられており、スライダが移動及び停止を繰り返すように構成されている。そして、保持手段１１４によりスライダ１０６が位置を拘束されている間、スイッチ手段１１２が通電状態になり、振動子である永久磁石１０４に移動する方向の力が作用する。
【００９１】
図３１は、リニヤ式直流電動モータの第１３実施形態を示している。本実施形態のリニヤ式直流電動モータは、スイッチ手段１１２及び保持手段１１４を除いて矩形のケース１００内に収納されている。スイッチ手段１１２及び保持手段１１４をケース外部に設けたのは、メンテナンスを容易に行なうためである。
【００９２】
ケース１００内には、固定子１０２が備えられている。固定子１０２は、ケース１００に対して移動することができない。
固定子１０２の内部には、振動子１０４が収納されている。振動子１０４は、軸１１６で固定子１０２に対して長手方向に移動可能に取り付けられている。振動子１０４は、図面の上下方向及び表裏方向で固定子１０２によって隙間をもって挟まれている。
本実施形態では、スイッチ手段１１２及び保持手段１１４をケース外部に設けるため、ケース１００及び固定子１０２に対して振動子の往復動方向に移動可能なアームが取り付けられている。
【００９３】
固定子１０２は、磁界発生手段１０８、すなわち、コイルを備えている。コイルは、長手方向で所定の間隔で離間し、直列状に配置されている。振動子１０４は、永久磁石である。本実施形態では、固定子側磁界発生手段の磁界の向きを切り替えることで、振動子１０４が往復運動できるように構成されている。
【００９４】
スライダ１０６に対して、振動子から延びるアーム又は軸が長手方向に動くことができる。軸には、プッシャ１３０が取り付けられており、振動子及びアームが軸方向に移動すると、プッシャ１３０がスライダ１０６を間欠的に移動させる。
【００９５】
固定子１０２側のケース１００とスライダ１０６との間にはスイッチ手段１１２及び保持手段１１４が設けられている。スイッチ手段１１２及び保持手段１１４は、第１２実施形態と実質的同じであるのでここでは説明を省略する。
【００９６】
図３２乃至図３６は、保持手段の他の実施形態を示している。
図３２は、例えば、スライダ１０６の動きに連動する揺動アーム１３６を設けた実施形態である。揺動アーム１３６のピボット中心とスライダ１０６との間には、ばね１３８が取り付けられている。スライダ１０６の中心がピボット中心から僅かでも変位すると、ばね１３８の作用により揺動アーム１３８がいずれかの方向に傾き、揺動アーム１３８の端子が固定子側端子１２０に接触する。スライダ側端子１２４からばね１３８及び揺動アーム１３８の端子を介していずれかの固定子側端子１２０に電流が流れることにより、磁界発生手段の磁界が切り替えられ、併せて、スライダ１０６が再度ピボット中心を越えるまで、その通電状態が維持される。
【００９７】
図３３は、固定子側端子１２０のばね力を利用して通電状態を保持する実施形態である。固定子側端子１２０は、スライダ側端子１２４に向って凸状の端子が突出している。スライダ側端子１２４は、固定子側端子１２０に向って凸状の端子が突出している。凸状の端子は、いずれも、三角形状や半円状であることが好ましい。スライダ１０６の端子１２４の凸状部分が凸状の端子の中心を越えると、固定子側端子１２０のばね力により越えた方向に付勢され、その位置で通電状態を維持しながら位置を拘束される。
【００９８】
図３４は、両側の固定子側端子１２０の形状を工夫した実施形態である。本実施形態では、両側一対の固定子側端子１２０を収斂方向に傾斜させることで、スライダ側端子１２４に端部方向への分力を発生させるようになっている。したがって、スライダ側端子１２４が両側の固定子側端子１２０に接触すると、固定子側端子１２０から受ける外側への分力によってスライダ１０６はその位置を拘束される。
【００９９】
図３５は、磁力を利用して保持手段を構成した実施形態である。固定子又はケースが磁石１３２を備えるとともに、スライダ１０６が磁石１３４を備えている。磁石は反発力が生じるように同極で対向させられている。スライダ１０６が移動して磁石の中心同士が少しでもずれると、スライダ１０６はずれた方向に力を受け、その位置を拘束される。
【０１００】
図３６も、磁力を利用して保持手段を構成した実施形態である。本実施形態では、固定子又はケースがコイル１３２を備えるとともに、スライダ１０６が永久磁石１３４を備えている。振動子又は固定子の磁界発生手段に電流が流れると当時に、コイル１３２にも電流が流れる構成である。図３６では、左側のコイルが永久磁石１３４との間で吸引力を発生し、スライダ１０６をその位置に拘束している。
【０１０１】
次に、上記実施形態で説明したリニヤ式直流電動モータの利用例について説明する。図３７は、携帯電話に本発明によるリニヤ式直流電動モータを内蔵した回路図を示している。
携帯電話の受信信号切り替え回路に受信回路から受信信号が入ると、回路内のスイッチがオンとなり、本発明のリニヤ式電動モータに、二次電池からの電流が流れ振動を発生させる。これにより携帯電話はバイブレータ機能を発揮し、所有者に発呼があったことを報せる。
次に、受信信号が切れると、回路内のスイッチがオフとなり、本発明のリニヤ式電動モータの振動が止まる。受信信号切り替え回路は、半導体整流器（ダイオード）などにより、逆向きに電流が流れるようして構成されている。
受信信号切り替え回路内のスイッチがオフの時、携帯電話を振ると、内部に組み込まれた、本発明のリニヤ式電動モータは、内部の永久磁石が左右に動き、コイルに磁界を発生し逆向きの電流が生じ発電する。その逆向きの電流は、受信切り替え回路を通り、二次電池に逆向きの電圧がかかり充電される。
図３８に示されるように、発電した電流が、携帯電話の本体回路に逆向きに電流が流れないように半導体整流器（ダイオード）を使って保護されている、
【０１０２】
図３９は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの他の利用例を示している。本実施形態では、携帯電話機の内部に、二次電池が支点を中心に左右に揺動するように構成されている。クラッチローラがリニヤ式電動モータの軸をはさみ込むことでつながり、携帯電話を左右に振ると、二次電池が揺動することで、クラッチローラが回転し、はさみ込まれた軸を左右に動かし、リニヤ式電動モータ内部の永久磁石とコイルの発電作用により、発電され二次電池が充電される。
リニヤ式電動モータの振動発生時は、クラッチローラをずらすことで、軸から二次電池に振動は伝達されない。すなわち、はさみ込まれた軸を開放することにより、二次電池と切り離し、振動子の往復運動が二次電池に伝達しないように構成されている。
振動発生終了後においては、クラッチローラで軸をはさみ込み、二次電池の左右の動きをリニヤ式電動モータに伝え、その二次電池が充電される。なお、クラッチローラは、大小の大きさの組み合わせからなり、二次電池の揺れ幅と、リニヤ式電動モータのストローク幅に合わせた、大きさになっている。
【０１０３】
図４０は、本発明によるリニヤ式直流電動モータを、振動機能と充電機能付き、バッテリーパックに利用した例を示している。
携帯電話や携帯パソコン（モパイルコンピュータ）などの内部に使用している、二次電池（充電電池）パッケージ内部にリニヤ式電動モータを組み込んで、振動機能と充電機能を付け加えるように構成されている。もっとも、充電機能のみ搭載することもできる。ユニット化（一体化）することで、携帯電話や携帯パソコンの設計、組み立ての時間短縮ができ、標準化が進み、量産化することで、コストを低減することができる。
また、電池のリサイクル化は一般化している中で、モータのリサイクルは、電池のリサイクルに比べとても少ない。最もリサイクル化の進んでいる電池と一体化することで、モータのリサイクルコストの低減とマグネット等の部品の再資源化につながり、モータのリサイクル率が向上し効率が良く回収、再資源化ができ、環境をよくすることができる。
【０１０４】
図４１は、改変した外部構造を示し、同図では、円筒状のケースを利用している。ケース１０の両端は蓋１１に覆われ、その蓋の中心から軸１４が突出している。ケース１０の外側には、電源端子１８ａ，１８ｂが取り付けられている。ケース１０内の構成は、図１６に示された実施形態を実質的に同じであり、振動子が長手方向に往復運動することにより、軸１４にその運動が伝達される。
【０１０５】
以上の実施形態は、本発明をよりよく理解するために開示されたものであり、本発明の内容を限定するものではない。本発明の範囲及び内容は、特許請求の範囲に基づいて、定められるべきである。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明では、直流電源を利用して、携帯電話にも利用できるような小型で且つ軽量のリニヤ式直流電動モータを得ることができる。すなわち、スイッチ手段により固定子側磁界発生手段及び振動子側磁界発生手段の一方の磁界を切り替え、その後、再度、磁界が切り替わるまで保持手段がスイッチ手段の通電状態を維持するようになっているので、直流を利用して振動子を往復運動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の軸線方向の断面図である。
【図３】図３は、図１のリニヤ式直流電動モータの外観を示す斜視図である。
【図４】図４はスライダを示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図、（Ｃ）が正面図である。
【図５】図５は保持ばねを示し、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が平面図である。
【図６】図６は、ハウジングと保持ばねの取り付け例を示す平面図である。
【図７】図７はガイドを示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図、（Ｃ）が正面図である。
【図８】図８はベアリングを備えた振動子である永久磁石を示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図、（Ｃ）が正面図である。
【図９】図９は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第２実施形態を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第３実施形態を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第４実施形態を示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの策５実施形態を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第６実施形態を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第７実施形態を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第８実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１６は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第９実施形態を示す断面図である。
【図１７】図１７は、第１実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図１８】図１８は、第１実施形態のリニヤ式直流電動モータの他の電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図１９】図１９は、第２実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２０】図２０は、第３実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２１】図２１は、第４実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２２】図２２は、第５実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２３】図２３は、第６実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２４】図２４は、第７実施形態及び第８実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２５】図２５は、第８実施形態のリニヤ式直流電動モータの動作を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第１０実施形態を示す断面図である。
【図２７】図２７は、第１０実施形態のリニヤ式直流電動モータの電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２８】図２８は、第１０実施形態のリニヤ式直流電動モータの他の電気回路図を示し、（Ａ）は一方の電源端子が通電状態にある状態を示し、（Ｂ）は他方の電源端子が通電状態にある状態を示している。
【図２９】図２９は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第１１実施形態を示す断面図である。
【図３０】図３０は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第１２実施形態を示す断面図である。
【図３１】図３１は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの第１３実施形態を示す断面図である。
【図３２】図３２は、保持手段の他の形態を示す概略構成図である。
【図３３】図３３は、保持手段のさらに他の形態を示す概略構成図である。
【図３４】図３４は、保持手段のさらに他の形態を示す概略構成図である。
【図３５】図３５は、保持手段のさらに他の形態を示す概略構成図である。
【図３６】図３６は、保持手段のさらに他の形態を示す概略構成図である。
【図３７】図３７は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの利用例を示し、リニヤ式直流電動モータを携帯電話機に搭載した場合の回路図を示している。
【図３８】図３８は、図２６のスイッチ回路を示している。
【図３９】図３９は、本発明によるリニヤ式直流電動モータの利用例を示し、発電機能を備えた携帯電話機の内部構造を示す概略図である。
【図４０】図４０は、図２８のリニヤ式直流電動モータを利用した発電機をパッケージに構成した装置の概略図である。
【図４１】図４１は、本発明によりリニヤ式直流電動モータの他の外部構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　スライダ
２　コイル
３　振動子
４　端子
６　ばね
８　固定子
１００　ケース
１０２　固定子　　　　　１０４　振動子
１０６　スライダ
１０８　磁界発生手段　　１１０　磁界発生手段
１１２　スイッチ手段　　１１４　保持手段
１２０，１２２，１２４　端子
１２６　凹凸部
１２８　ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004072844.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004072844.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2004072844.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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