(57)【要約】【課題】  起動トルクが大きく、振動力を大きくすると共に、起動電流や駆動電流を小さくすることができる振動モータを提供する。【解決手段】  振動モータは、周方向に６極の磁極を着磁した界磁磁石２と、回転軸７を中心に非点対称に偏在配置された中央突極４および左右一対の補助突極５、６からなる３個の突極に各々コイルを巻回した電機子鉄心３とを備え、中央突極４による励磁力を左右一対の補助突極５、６の励磁力よりも大きく構成し、かつ、起動時には中央突極４に界磁磁石２との対向磁極と同極の磁極を発生させて反発力により電機子鉄心３が回転付勢される。電機子鉄心３は、複数枚の磁性金属板１６、１７が積層され、補助突極５、６は、少なくとも軸方向上下表面に配置される磁性金属板１６、１７の界磁磁石２との対向角度θ１乃至θ４を異ならせている。【選択図】  図１
2005185078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に６極の磁極を着磁した界磁磁石と、回転軸を有すると共に上記回転軸を中心に非点対称に偏在配置された中央突極および左右一対の補助突極からなる３個の突極に各々コイルを巻回した電機子鉄心とを備え、上記中央突極と上記界磁磁石との対向ギャップを上記補助突極との対向ギャップよりも狭く形成すると共に、上記中央突極による励磁力を上記左右一対の補助突極の励磁力よりも大きく構成し、かつ、起動時には上記中央突極に上記界磁磁石との対向磁極と同極の磁極を発生させて反発力により電機子鉄心を回転付勢する振動モータであって、
上記電機子鉄心は、複数枚の磁性金属板が積層され、
上記補助突極は、少なくとも軸方向上下表面に配置される磁性金属板の上記界磁磁石との対向角度を異ならせたことを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
上記電機子鉄心は、少なくとも軸方向上下表面に配置される磁性金属板を軸方向の屈曲させて上記界磁磁石に対向する鍔部が形成され、上記左右一対の補助突極における上記鍔部と補助突極の対向角度を上表面側と下表面側とで異ならせた請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
上記電機子鉄心は、左右の上記補助突極に形成される上記鍔部の上記対向角度を異ならせた同一の磁性金属板を上記鍔部が各々軸方向に突出するように２枚の磁性金属板を重合させた請求項１および２に記載の振動モータ。
【請求項４】
上記電機子鉄心は、上記中央突極と、この中央突極の左右に配置される一対の補助突極の磁気中心との開角度を各々異ならせた請求項１乃至３に記載の振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を中心にして非点対称に偏在配置された電機子鉄心を有する振動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やページャー等には振動モータが用いられている。例えば、この種の振動モータとしては、特開平９−１８２３６６号公報（特許文献１）に示すように、電機子鉄心及びこれに巻回した巻線を回転軸の中心に関して非点対称に偏在配置することによって振動力を発生させる扁平型の振動モータが提案されている。
【０００３】
図９は、この種の振動モータを示している。電機子鉄心２０は、３個の突極２１，２２，２３を有し、中央の突極２２に対して、左右の突極２１，２３がほぼ８５°の開角度をもって配置されている。この各突極には、各々コイル２１ａ，２２ａ，２３ａが巻回されている。電機子鉄心２０の中心には回転軸２４が挿通固着され、更に、電機子鉄心２０の一方面には、回転軸２４を中心として図示しない扁平型整流子が配設されている。また、電機子鉄心２０の外周面に対向して６極に着磁を施した円筒状の界磁磁石２５が配置されている。
【０００４】
上記扁平型整流子に図示しない一対のブラシを摺接させて各コイル２１ａ、２２ａ、２３ａに通電することにより、電機子鉄心２０の各突極２１、２２、２３が励磁され、界磁磁石２５との磁気的作用によって電機子鉄心２０が回転する。このとき、電機子鉄心２０の３個の突極２１、２２、２３が偏在配置されているので、回転軸を中心として質量が不平衡に構成されていることから、電機子鉄心２０の回転に伴って強い振動を発生する。
【０００５】
上記の如く構成された振動モータは、電機子鉄心２０の３個の突極２１，２２，２３が偏在配置されていることを除いては、一般に周知のモータと同様の電磁気理論によって回転駆動される。小型で強力な振動を得るためには、電機子鉄心２０の質量とその不平衡（回転軸からの重心の距離）を大きくする必要がある。しかし、突極が少ないうえに偏在していることから、質量不平衡が寄与するコギング力が集中するために起動しない問題があった。この問題に対し、コイルに多くの電流を供給し起動力を強くすることにより若干の解決はできるものの、消費電力が大きくなり、特に携帯電話機等の省電力を要求される用途においては採用できない問題が残る。
【０００６】
そこで、本出願人は、省電力化が可能であり、しかも起動力を強くすることができる振動モータを提供するために、特開２００３−９４９０号公報（特許文献２）において、上記中央の突極と上記界磁磁石との対向ギャップを、上記左右の突極との対向ギャップよりも狭く形成すると共に、上記中央の突極による励磁力を上記左右の補助突極の励磁力よりも大きく構成し、かつ、起動時には上記中央の突極に上記界磁磁石との対向磁極と同極の磁極を発生させて反発力により電機子鉄心を回転付勢するように構成した新たな振動モータを提案した。
【０００７】
この特許文献２に示す振動モータによれば、中央の突極による励磁力を、左右の補助突極の励磁力よりも大きく構成して、中央突極による界磁磁石との反発力を大きくし、しかも、起動時には、中央突極に界磁磁石との対向磁極と同極の磁極を発生させて、大きな励磁力とした中央突極との反発力によって電機子鉄心を強力に起動すること可能となった。しかしながら、特に携帯電話機等の小型機器においては、さらなる省電力化が要求されるようになり、起動電流が小さく、しかも、駆動電流が小さい振動モータが必要となった。
【特許文献１】特開平９−１８２３６６号公報
【特許文献２】特開２００３−９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、起動トルクが大きく、振動力を大きくすると共に、起動電流や駆動電流を小さくすることができる振動モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に６極の磁極を着磁した界磁磁石と、回転軸を有すると共に上記回転軸を中心に非点対称に偏在配置された中央突極および左右一対の補助突極からなる３個の突極に各々コイルを巻回した電機子鉄心とを備え、上記中央突極と上記界磁磁石との対向ギャップを上記補助突極との対向ギャップよりも狭く形成すると共に、上記中央突極による励磁力を上記左右一対の補助突極の励磁力よりも大きく構成し、かつ、起動時には上記中央突極に上記界磁磁石との対向磁極と同極の磁極を発生させて反発力により電機子鉄心を回転付勢する振動モータであって、上記電機子鉄心は、複数枚の磁性金属板が積層され、上記補助突極は、少なくとも軸方向上下表面に配置される磁性金属板の上記界磁磁石との対向角度を異ならせたことを要旨とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、上記電機子鉄心は、少なくとも軸方向上下表面に配置される磁性金属板を軸方向の屈曲させて上記界磁磁石に対向する鍔部が形成され、上記左右一対の補助突極における上記鍔部と補助突極の対向角度を上表面側と下表面側とで異ならせたことを要旨とする。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１および２に記載の発明において、上記電機子鉄心は、左右の上記補助突極に形成される上記鍔部の上記対向角度を異ならせた同一の磁性金属板を上記鍔部が軸方向に各々突出するように２枚の磁性金属板を重合させたことを要旨とする。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の発明において、上記電機子鉄心は、上記中央突極と、この中央突極の左右に配置される一対の補助突極の磁気中心との開角度を各々異ならせたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数枚の磁性金属板が積層された電機子鉄心の補助突極における磁性金属板の界磁磁石と対向する対向角度を異ならせることにより、補助突極の磁気中心が変位するために、補助突極による反作用が減少するので、停止状態から起動させるときの起動電流を小さくすることが可能となる。さらに、起動後に振動モータが回転する間も、磁気的反作用の減少によって駆動電流を減少させることが可能となる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、複数枚の磁性金属板を積層した電機子鉄心に鍔部を形成して界磁磁石に対向させ、一対の補助突極と鍔部の上記界磁磁石との対向角度を軸方向で異ならせたので、主に界磁磁石と対向する広い面積の鍔部によって、補助突極の磁気中心を容易に変位させることができることから、起動電流および駆動電流を容易に減少させることが可能となる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、一対の補助突極のうち、界磁磁石との対向角度を異ならせた鍔部を有する同一形状の２枚の磁性金属板を重合させるので、同一形状の１種類の磁性金属板を製造することによって電機子鉄心を製造することができるので、製造コストを低減することが可能となる。
【００１６】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、中央突極の磁気中心と補助突極の磁気中心との開角度を左右において各々異ならせることにより、中央突極の磁気中心を対向する界磁磁石の磁気中心とを変位させることによって、中央突極に対向磁極と同極の磁極を発生させて反発力により起動させるときに、電機子鉄心を変位した位置から回転付勢するので、小さな起動電流であっても円滑に起動させることができることから、起動電流を小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
振動モータは、周方向に６極の磁極を着磁した界磁磁石と、回転軸を有すると共に上記回転軸を中心に非点対称に偏在配置された中央突極および左右一対の補助突極からなる３個の突極に各々コイルを巻回した電機子鉄心とを備えている。上記中央突極と上記界磁磁石との対向ギャップは、上記補助突極との対向ギャップよりも狭く形成して、上記中央突極による励磁力を上記左右一対の補助突極の励磁力よりも大きく構成している。そして、起動時には、上記コイルに通電して上記中央突極に上記界磁磁石との対向磁極と同極の磁極を発生させることによって、上記中央突極が上記界磁磁石に対して磁気的に反発し、この反発力により電機子鉄心が回転付勢される。さらに、上記振動モータの上記電機子鉄心は、複数枚の磁性金属板を積層することによって構成され、上記電機子鉄心に配設された上記補助突極における上記界磁磁石との対向角度が、軸方向の上表面に配置される磁性金属板の対向角度と、軸方向の下表面に配置される磁性金属板の対向角度とを異ならせている。このように対向角度を異ならせることにより、上記補助突極の磁気中心を変位させ、上記界磁磁石と上記補助突極との間に生ずる磁気的な反作用を減少させて、停止状態から起動させるときの起動電流を小さくするようにしている。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明にかかる振動モータを示す平面図である。略皿状に形成されたケース１の内周面には、周方向にＮ極、Ｓ極を交互に着磁した扁平な略円筒状の界磁磁石２が配設されている。界磁磁石２への着磁は、正弦波着磁または台形着磁の何れかが施される。この界磁磁石２は、フェライトやネオジ・鉄・ボロン等の希土類を主成分としたボンド磁石または焼結磁石が使用される。振動モータとしてより大きな振動を得るためには、希土類磁石を使用することが望ましい。
【００１９】
この界磁磁石２の内方には、上記ケース１に配設された図示しない軸受に支持された回転軸７に固着された電機子鉄心３が配設されている。電機子鉄心３は、中央突極４および左右一対の補助突極５，６からなる３個の突極を有し、回転軸７を中心として非点対称に偏在配置されている。この電機子鉄心３は、本実施例において、２枚の磁性金属板を積層することによって構成されている。さらに、中央突極４および左右一対の補助突極５，６からなる３個の突極は、軸方向の上下の表面に配置する磁性金属板を、界磁磁石２と対向する対向面を軸方向に屈曲させることにより各々鍔部４ｂ、５ｂ、６ｂを形成している。この鍔部４ｂ、５ｂ、６ｂの形成によって界磁磁石２との対向面が大きくなり、有効磁束を大きくしている。
【００２０】
左右一対の補助突極５，６は、図２に示すように、中央突極４を中心と、後述するリブ５ａ，６ａの中心とをほぼ８５°の開角度をもって配設されている。また、界磁磁石２と対向する中央突極４の対向面と界磁磁石２との対向ギャップＧ１は、左右一対の補助突極５，６との対向ギャップＧ２，Ｇ３よりも狭くなっている。
【００２１】
すなわち、電機子鉄心３は、中央突極４の対向面と、左右一対の補助突極５、６の対向面とがなす軌跡円を略楕円形に形成すると共に、界磁磁石２の中心と軌跡円の中心を回転軸７とほぼ一致させている。これにより、図２に示すように、中央突極４の対向ギャップ長Ｇ１を補助突極５，６の対向ギャップ長Ｇ２，Ｇ３よりも狭くしている。因みに、対向ギャップ長Ｇ２，Ｇ３は、対向ギャップ長Ｇ１の２倍以上に設定される。尚、左右一対の補助突極４，５の対向ギャップ長Ｇ２，Ｇ３はほぼ同じ寸法に設定することが望ましい。
【００２２】
さらに、中央突極４におけるリブ４ａの周方向の幅は、左右一対の補助突極５，６のリブ５ａ，６ａにおける周方向の幅よりも大きく形成されている。そして、これら中央突極４のリブ４ａおよび補助突極５、６のリブ５ａ，６ａには、各々コイル８，９，１０が巻回される。中央突極４のリブ４ａに巻回されるコイル８の巻数は、補助突極５，６のリブ５ａ，６ａに巻回されるコイル９，１０の巻数よりも大きくなっている。
【００２３】
このように、中央突極４のリブ４ａの幅を補助突極５、６のリブ５ａ，６ａの幅よりも大きく形成することにより、中央突極４を通過する磁束密度を増加することができる。また、中央突極４のリブ４ａに巻回されるコイル８の巻数を大きくすることにより励磁力を増加することができる。
【００２４】
また、左右一対の補助突極５、６は、図１乃至図３に示すように、界磁磁石２と対向する対向面の対向角度が、軸方向上下で異なるように構成されている。すなわち、補助突極５における軸方向の上表面側の対向角度θ１は、軸方向の下表面側の対向角度θ２よりも小さくなっている。逆に、補助突極６における軸方向の上表面側の対向角度θ３は、軸方向の下表面側の対向角度θ４よりも小さくなっている。この実施例においては、後述するように、対向角度θ１と対向角度θ３、および、対向角度θ２と対向角度θ４は同じ角度に設定されている。このとき、左右一対の補助突極５、６に形成された鍔部５ｂ、６ｂも同様の対向角度θ１、θ２、θ３およびθ４に設定されている。
【００２５】
上述した電機子鉄心３の図示上表面側の磁性金属板１６は、一対の補助突極５、６における鍔部５ｂ、６ｂを含めた界磁磁石２との対向角度が左右で異なるように形成されている。また、図示下表面側の磁性金属板１７も同一形状に形成されている。そして、図４に示すように、鍔部４ａ、５ｂ、６ｂを形成していない磁性金属板１６、１７の背面どうしを接合して重合させることにより、界磁磁石２と対向する対向角度θ１、θ２、θ３およびθ４が、軸方向上下で異なるように構成される。つまり、電機子鉄心３を製造するときには、予め１種類の磁性金属板１６を製造した後、２枚の磁性金属板１６、１７を重合することによって上述した電機子鉄心３を容易に製造することができる。
【００２６】
以上のように構成された電機子鉄心３には、回転軸７を中心として平面型の整流子１１が配設されている。整流子１１には、絶縁板１２の一方面上にプリント配線によって形成された略台形状に形成された９個のセグメント１３が円周上に整列配置されている。さらに、絶縁板１２の一端にはプリント配線によって端子部１４が形成され、この端子部１４には、上述した３個のコイル８，９，１０の始端および終端が電気的に接続される。また、端子部１４と９個のセグメント１３とは、図示しないプリント配線によって電気的に接続されている。
【００２７】
整流子１１のセグメント１３には、１８０°の開角度で配設した一対のブラシ１５が摺接している。このブラシ１５は弾性を有する導電性金属板によって形成され、先端部分は図１に示すように回転方向に向いている。また、先端部分は二叉状に分岐していて、この二叉状部が適宜の圧力によってセグメント１３に摺接するようにしている。ブラシ１５の基端は、図示しない蓋体に固定配置されている。この蓋体は、前述したケース１に被冠される。また、ブラシ１５の基端はケース１に設けたコネクター或いはリード線を介して図示していない直流電源に接続される。
【００２８】
次に、以上の構成からなる振動モータの回転について、図５によって説明する。図５（Ａ）は、振動モータが停止している状態を示している。各コイル８，９，１０に通電されていないことから、中央突極４および補助突極５、６は励磁されていない。このとき、界磁磁石２との対向ギャップが最も狭い中央突極４のほぼ中心が界磁磁石２の例えばＮ極の磁極中心に吸引されることにより安定し、電機子鉄心３が停止している。
【００２９】
その後、各コイル８，９，１０に整流子１１を介して通電し、中央突極４の対向面にはＮ極を励磁させると共に、一方の補助突極５にはＮ極、他方の補助突極６にはＳ極を励磁させる。中央突極４に励磁される磁極が界磁磁石２のＮ極と同極のため、両者は互いに反発しようとする。このとき、一方の補助突極５に励磁したＮ極が界磁磁石２の近傍のＳ極に吸引され、更に、他方の補助突極６に励磁したＳ極が界磁磁石２の近傍のＮ極に吸引されることにより、電機子鉄心３は矢示の反時計方向に変位する。これにより、中央突極４と界磁磁石２の反発力が作用して電機子鉄心３は矢示の反時計方向に回転を始め、振動モータが起動する。
【００３０】
前述のように、中央突極４のリブ４ａの幅を補助突極５，６のリブ５ａ，６ａの幅よりも大きく形成し、中央突極４を通過する磁束密度を増加させ、更に、中央突極４に巻回されるコイル８の巻数を補助突極５に巻回されるコイル９，１０の巻数よりも大きくしているので、中央突極４の励磁力が大幅に増加している。このため、中央突極４と界磁磁石２との強力な反発力によって電機子鉄心３は反時計方向に付勢されるので容易に起動することができる。
【００３１】
起動後、電機子鉄心３がほぼ４０°回転すると、前記整流子１１によって各コイル８，９，１０に通電する電流の方向が切り替わり、電機子鉄心３は図５（Ｂ）に示す位置になる。即ち、中央突極４と一方の補助突極５に励磁される磁極は変化しないが、他方の補助突極６がＮ極に励磁される。これにより、中央突極４のＮ極は回転方向前方にある界磁磁石２のＳ極に吸引されることにより更に回転付勢され、一方の補助突極５のＳ極は界磁磁石２のＳ極による反発を受けて回転付勢され、電機子鉄心３は更に反時計方向への回転が継続する。
【００３２】
電機子鉄心３が図５（Ｃ）に示す位置まで回転すると、中央突極４がＳ極に励磁されると共に、一方の補助突極５がＳ極、他方の補助突極６がＮ極に励磁され、図５（Ａ）に示した磁極関係とは逆の磁極配置になる。これにより、中央突極４に励磁される磁極が界磁磁石２のＳ極と同極のため反発力を受け、一方の補助突極５に励磁したＳ極が回転方向前方の界磁磁石２のＮ極に吸引され、更に、他方の補助突極６に励磁したＮ極が回転方向前方の界磁磁石２のＮ極に吸引され、電機子鉄心３は更に反時計方向に回転付勢される。
【００３３】
その後、図５（Ｄ）に示す位置まで電機子鉄心３が回転すると、中央突極４のＳ極は回転方向前方にある界磁磁石２のＮ極に吸引されることにより更に回転付勢され、一方の補助突極５のＮ極は界磁磁石２のＮ極による反発を受けて回転付勢され、電機子鉄心３は更に反時計方向への回転が継続する。以後、整流子１１の９個のセグメント１３によって４０°の回転角毎に各コイル８，９，１０への通電方向を適宜に切り替えることにより、電機子鉄心３の各突極は界磁磁石２の磁極に対して反発と吸引を繰り返して回転付勢される。そして、各コイル８，９，１０への通電を停止すると、中央突極４の磁気的中心と界磁磁石２の磁極中心とが互いに吸引した状態で停止する。
【００３４】
以上の振動モータは、電機子鉄心３の極数が少ないことから、数千回転／分から１万数千回転／分の回転数が得られ、この回転により大きな振動が得られる。すなわち、界磁磁石２に対し、偏在した３個の突極として、中央突極４との対向ギャップを補助突極５，６との対向ギャップよりも狭く形成したので、電機子鉄心３の重心が一層中央突極４側に偏寄させることになり、この結果、強力な振動が得られる。
【００３５】
また、中央突極４による励磁力を補助突極５，６の励磁力よりも大きくし、この中央突極４による界磁磁石２との反発力を中心として回転付勢するので、比較的小さな電流値であっても十分な起動力と回転付勢力が得られ、消費電力を抑制することが可能となる。更に、中央突極４を主体とした構成のためコギング力が大きくなるため、電磁気的にも振動が発生することから、更に強力な振動を得ることができる。
【００３６】
以上説明した振動モータは、電機子鉄心３の中央突極４と界磁磁石２とが磁気的に吸引した安定状態から起動する際に、主として中央突極４と界磁磁石２との磁気的反発力を利用し、補助的に補助突極５，６の界磁磁石２の磁極への吸引力を利用して電機子鉄心３の回転方向を定めると共に回転付勢させている。このように、中央突極４の幾何学的中心と界磁磁石２の磁気中心が一致して安定した状態から起動すると、両者がバランスするので回転付勢させるための反発力が弱くなり、起動トルクが不十分になることから、大きな起動電流が必要となる。
【００３７】
そこで、起動トルクを大きくすると共に起動電流を小さくするために、上述した振動モータにおいては、界磁磁石２と対向する中央突極４の対向面の対向ギャップ長を中央突極４の周方向の左右において各々異ならせている。すなわち、図６に示すように、中央突極４の界磁磁石２との対向面は、回転軸の中心から同心円ではなく、図示右端側の対向ギャップ長Ｇ４よりも左端側の対向ギャップ長Ｇ５が狭くなるように設定している。これら対向ギャップ長Ｇ４、Ｇ５の差は、中央突極４の中心から寸法を１４ｍｍとしたとき０．１ｍｍ程度が好ましく、一般的には、中央突極の中心から寸法に対する対向ギャップ長の差を１．５％から０．５％に設定する。
【００３８】
このように構成することにより、電機子鉄心３が停止した状態では、界磁磁石２の磁極の中心位置（中心線Ｃ０で示す）に対して、中央突極４がほぼ幾何学的な中心位置（中心線Ｃ１で示す）で安定する。尚、上述した対向ギャップ長の差を大きくすると、中央突極４の短い対向ギャップ長側を界磁磁石２の磁極中心に引き寄せるように変移するため、反発力が小さくなってしまうため好ましくない。
【００３９】
この状態から中央突極４に界磁磁石２との対向磁極と同極の磁極を発生させて励磁すると、中央突極４から発生した磁束は、狭い対向ギャップ長Ｇ５に偏って発生し、界磁磁石２の磁気的中心位置との差Ｇ６が生じる。この差Ｇ６によって中央突極４と界磁磁石２との間に大きな反発力が生じるので起動トルクが大きくなる。
【００４０】
本発明の振動モータにおいては、前述したように、電機子鉄心３の補助突極５、６は、軸方向上下表面に配置される磁性金属板１６、１７の界磁磁石２との対向角度を異ならせている。このために、補助突極５、６の磁気的中心が中央突極４から離間する方向に変位する。また、上述したように、中央突極４と界磁磁石２との磁気的中心位置には差Ｇ６が生じていることから、電機子鉄心３は、図７に示すように、やや反時計方向に変位した位置で停止している。すなわち、補助突極６の磁気的中心は、界磁磁石２のＳ極とＮ極のほぼ中間点に位置し、界磁磁石２からの磁気的影響が小さくなる。一方、補助突極５は、電機子鉄心３がやや反時計方向に変位していることから、従来の振動モータにおける位置とほぼ同位置となっている。
【００４１】
この状態から各コイル８，９，１０に通電し、中央突極４の対向面にはＮ極を励磁させると共に、一方の補助突極５にはＮ極、他方の補助突極６にはＳ極を励磁させる。この結果、中央突極４に励磁されたＮ極と界磁磁石２のＮ極とが互いに反発し、さらに、一方の補助突極５に励磁したＮ極が界磁磁石２の近傍のＳ極に吸引されることによって振動モータが起動する。この状態では、他方の補助突極６の磁気的中心が界磁磁石２のほぼ中間点に位置しているので、ほぼ自由状態となり、界磁磁石２と補助突極６との間に生ずる磁気的な反作用が減少する。このように電機子鉄心３が反時計方向に回転を始めた後に、図５（Ｂ）に示すように、Ｓ極に励磁された他方の補助突極６が界磁磁石２のＮ極に近づく。このとき、補助突極６の磁気的中心が中央突極４から離間する方向に変位しているので、補助突極６の磁極と界磁磁石２のＮ極との距離が小さいことから磁気的吸引力が大きくなって回転トルクを大きくすると共に駆動電流が小さくなる。
【実施例２】
【００４２】
図８は、界磁磁石と補助突極との対向ギャップを中央突極との対向ギャップよりも広くするための他の実施例を示している。即ち、中央突極４と左右一対の補助突極５，６からなる３個の突極の界磁磁石との対向面がなす半径ｒ１からなる仮想の軌跡円をほぼ真円形にすると共に界磁磁石２の内面の半径ｒ２よりも小さく形成し、軌跡円の中心Ｏ１を回転軸７の中心Ｏ０よりも中央突極４側に偏寄させている。このとき、界磁磁石２の中心は回転軸７の中心Ｏ０とほぼ一致させている。この実施例においても、左右一対の補助突極５、６の界磁磁石２と対向する対向面の対向角度を軸方向上下で異なるように構成されている。
【００４３】
これにより、中央突極４が界磁磁石２に近づくことから、対向ギャップが小さくなり、補助突極５，６は界磁磁石２との対向ギャップがやや小さくなるものの、広い状態が保たれるので、中央突極４との対向ギャップよりも広くすることができる。このようにして偏在配置した３個の突極によって、回転軸を中心として質量が不平衡に構成されるので、電機子鉄心３の回転に伴って強い振動を発生することができる。また、補助突極６の磁気的中心が中央突極４から離間する方向に変位させたので、回転トルクを大きくすると共に駆動電流を小さくすることは、前述した実施例と同様である。
【実施例３】
【００４４】
本発明による振動モータは、電機子鉄心３の各突極と界磁磁石２の磁極との反発力によって起動させると共に回転付勢力を得るようにしている。大きな起動トルクを得るためには、停止時において、界磁磁石２の磁極の中心と中央突極４の磁気的中心との間に差を設けることが必要となる。この実施例３は、一対の補助突極の磁気的中心を左右で異ならせることによって、両者の中心に差を設けようとするものである。すなわち、一対の補助突極５、６の開角度を左右で非対称に形成することによって、補助突極５、６の磁気的中心を変位させる。非対称にする手段としては、軸方向上下表面に配置される磁性金属板１６、１７の界磁磁石２との対向角度を各々変えることによって、実質的な開角度を非対称に形成することができる。
【００４５】
このように、補助突極の磁気的中心を左右で異ならせることにより、界磁磁石２の磁極の中心に対する中央突極４の磁気的中心が変位し、前述したように、大きな反発力が得られ、しかも、起動電流を小さくすることができる。
【００４６】
なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。前述した実施例は、２枚の磁性金属板を重ね合わせるようにしたが、３枚以上の複数枚の磁性金属板を重ね合わせても良い。この場合、軸方向の上下表面の磁性金属板に鍔部を形成し、中間の磁性金属板は平坦に形成しても、鍔部を形成しなくても良い。また、補助突極を左右で異ならせるときに、複数枚の磁性金属板の半数で按分するようにして、重ね合わせても良い。さらに、前述の構成からなる振動モータは、特に扁平型として説明したが、扁平型に限らず、円筒型に適用してもよい。また、整流子については扁平型でなくても、円筒状の整流子であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、携帯電話機やページャー等に使用される、電機子鉄心を有する振動モータに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる振動モータの第１の実施例を示す平面図である。
【図２】図１における振動モータの寸法関係を示す説明図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、電機子鉄心を構成する磁性金属板を示す平面図である。
【図４】本発明にかかる振動モータの突極を示す断面図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明にかかる振動モータの回転動作を示す説明図である。
【図６】本発明にかかる振動モータにおける中央突極の変形例を示す要部平面図である。
【図７】図１における振動モータの磁気中心を示す説明図である。
【図８】本発明にかかる振動モータの第２の実施例を示す平面図である。
【図９】従来の振動モータを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２       界磁磁石
３       電機子鉄心
４       中央突極
５，６   補助突極
４ａ、５ｂ、６ｂ  鍔部
７       回転軸
８，９，１０ コイル
１１     整流子
１６、１７  磁性金属板
θ１、θ２、θ３、θ４  対向角度
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 対向ギャップ
Ｇ１，Ｇ２ 対向ギャップ長
Ｇ６      差
【図１】
2005185078.tif 000003
【図２】
2005185078.tif 000004
【図３】
2005185078.tif 000005
【図４】
2005185078.tif 000006
【図５】
2005185078.tif 000007
【図６】
2005185078.tif 000008
【図７】
2005185078.tif 000009
【図８】
2005185078.tif 000010
【図９】
2005185078.tif 000011