(57)【要約】【課題】  ブラシ・整流子がなくマグネットもないモータ構造で、ロータ位置を検出するセンサも逆起電圧を検出する回路もない簡単な低電圧駆動回路で、ロータに固着した偏心重りを回転させて振動を発生させる振動モータ。さらに、リフロー装着を可能とする。【解決手段】  ２突極の磁性材からなるロータヨークと片方のロータ突極部に偏心重りをつけたロータ、ロータ突極部と対向し磁気結合する２相４極で略真円形状のステータ磁極と、コイルと、からなる振動モータ構成。単相発振電源を印加し、コンデンサモータなどの原理で同期回転させ振動を発生させる。熱減磁の可能性があるマグネット、衝撃などで塑性変形しては困るブラシやバネ端子などの弾性部品を有さず、構造材の一部を突き出して基板または筐体に嵌入させて端子部分のハンダにかかるストレスを緩和させ、リフロー実装を可能にした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに取付けた偏心重りを回転させて振動を発生する振動モータにおいて、
前記モータは２突極の磁性材からなるロータヨークと、前記ロータヨークの２突極部とはギャップを介して対向し磁気結合する４極で略真円形状のステータコアと、前記ステータコアに線材が巻かれたコイルと、からなる２相リラクタンスモータ構成であり、
前記ロータヨークの片方の突極部には、外周が円弧形状の導電性材質でできた偏心重りをロータヨークを抱くように固着し、この偏心重りが回転することで振動を発生させる構造の振動モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の振動モータにおいて、前記２突極のロータヨークが２枚と４極ステータが２組あるツインロータ構成となっている振動モータ。
【請求項３】
前記振動モータの取り付け面側には突き出した部分が少なくとも一箇所あり、取り付け面の一部分へ嵌入させることで位置決め・補強効果を有するとともに、前記突き出した部分を通して、発生する振動を外部へ伝える振動モータの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はモータ内部のロータに直接取付けた偏心重りを回転させて振動を発生させる振動モータに関し、ブラシやマグネットがなく、ロータ位置検出のためのセンサもない、振動モータに関します。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話などの電子機器に使用される着信検知用の振動素子は、ブラシ付きコアレスモータ、ブラシ付きコアードモータ、ブラシレスモータの構造を用いている小型モータが使われ、前記小型モータの回転軸やロータに偏心重りを固着したり、ロータ自体を偏心させて、回転させることにより振動を発生させています。
その中でも、ブラシ付き小型モータの回転軸に偏心重りを付けたものが多くあります。このようにブラシ付きモータが多く使われるのは、２端子を接続してＤＣのＯＮ−ＯＦＦで振動発生を制御でき、重心の往復運動より回転運動させる方がイナーシャも利用できるのでエネルギー効率が良いことなどがあげられます。
しかしブラシ付きモータは回転する電気接点を有するため、ブラシ圧や接触表面状態など信頼性確保が容易なことではなく、ブラシや整流子を配設するための容積も必要で、磨耗や化学変化対策のため高価な貴金属を使用するなど問題点も多くあります。
【０００３】
そこでブラシや整流子を用いないブラシレスモータによる振動モータ構成も数多く提案されております。部品点数が少なく構造が比較的シンプルなので故障率が低いと想定されますが、ロータ位置を検出するセンサまたはフィードバック回路が必要で、コイルに印加する電圧をロータ位置に合わせたタイミングにするための駆動回路も必要で、駆動回路を内蔵するとブラシ付きモータより高コストになってしまいます。
簡単な駆動回路で回転するブラシや整流子のないモータとして、時計の針を駆動するのに使われている単相２極ステップモータがあります。一つのコイルに反対極性のパルスを一秒ごとに短い時間送り、ロータとなっている２極マグネットを１８０度ずつ回転させています。このモータのシャフトに偏心重りを付け、連続した単相発振波形を送ることで、比較的簡単な回路で振動を発生させることができます。
この単相２極ステップモータ(MTR3)の原理構成を図５に示します。シャフト(SFT) に装着された２極のマグネット(MAG) からなるロータ(ROT) と、前記ロータの対向面と不均一なギャップ(G) を介して磁気結合している、２極の磁極を有するステータコア(CR)と、前記ステータコア(CR)の一部分には単相巻線が巻かれて、接続端子(CLA),(CLB) に接続されている一つのコイル(CL)と、から構成されています。
前記ステップモータ(MTR3)構成のシャフト(SFT) に偏心重りを固着すれば、振動モータになります。[特許文献１]
前記ステップモータなど単相通電で回転させるモータには、ロータの停止位置によっては起動できない、デッドポイントと呼ばれる位置があります。デッドポイントを回避するために、マグネット(MAG) の吸引力を利用して、マグネットとステータ磁極とのギャップ(G) を不均一にし、非通電時にはマグネットの磁極のセンタがギャップの狭い部分まで移動して安定する、リラクタンストルクを利用しています。
しかし、狭いギャップで強力なマグネットを使ったモータの場合、吸引力のため前記安定位置から脱出する起動トルクが得られない可能性もあります。
本発明の振動モータには、マグネットもデッドポイント回避のための不均一なギャップもありません。
【０００４】
また、ブラシがなくロータの位置検出用のセンサもない、ブラシレス・センサレス構成のモータがあります。駆動はコイルから逆起電圧が検出できるまで徐々に回転数を上げる起動引き込みというシーケンスを経て、逆起電圧をみながら回転数を制御する駆動回路を必要とします。[特許文献２]はセンサレス起動の一例です。
負荷変動が全くなく、定常回転数が自起動最大周波数以下の条件なら起動シーケンスは必要なく、単相発振波形の電源でロータを回転させることができるので簡単な駆動回路で済むのですが、条件に十分なマージンがないと不安が残ります。
振動モータは偏心重りを回転させるだけなので負荷変動は小さいのですが、軸受けロスなど負荷のバラツキが大きく、発振電源を与えるだけで回転を保証するには不安があり、本発明の振動モータは下記交流モータの起動原理を利用しています。
【０００５】
一般家庭の交流電源で使われているモータには、ブラシもマグネットも位置検出センサも駆動回路も有さずに、単相交流電源を与えるだけで回転するモータが数多くあります。インダクションモータ、リラクタンスモータ、ヒステリシスモータ、などがよく知られています。[非特許文献１]参照
これらのモータは、ブラシ・整流子や、マグネットやデッドポイント回避のための不均一なギャップもないモータ構造で、ロータ位置を検出するセンサも逆起電圧を検出する回路もなく、起動引き込み回路も有さない単相発振波形の電源で回転させることができます。
これらのモータのステータ構造は２相巻線で、くま取りコイルか、２相巻線の１相にコンデンサをシリーズ接続したコンデンサモータにして、単相波形から９０度位相のずれた２相波形を作り、単相通電で回転させています。
インダクションモータは、ロータが銅またはアルミニウムまたはそれらの合金を材料とする非磁性の導電体でできています。２相巻線の回転磁界によりロータ内部に誘導電流が発生し、誘導電流がロータ表面に磁極を作り、ステータ回転磁界のスピードより少し遅れてロータは回転します。アラゴの円盤の原理ですが、小型振動モータのように低電圧印加で小径のロータでは、軸受ロストルクをよほど小さくしないと回転が難しくなります。
リラクタンスモータは、前記インダクションモータのロータを起動用に使い、ステータの極数と等しい数の突極を有する磁性体を内蔵して、磁性体の吸引作用によりステータの回転磁界と同期回転します。ロータの突極数とステータの磁極数が等しければ、磁極幅が一致するので、ロータの突極中心とステータの磁極中心が一致した状態でコイル通電しても自起動できません。そこで誘導電流を利用して自起動させます。
本発明と従来からあるリラクタンスモータとの違いは、ロータヨークの突極数とステータの磁極数が等しくなく、ステータ４極に対してロータは２突極で、本モータはロータ突極とステータ磁極位置が一致しても自起動できます。さらに片方の突極側にロータヨークを抱くように固着してある外周が円弧形状の導電性偏心重りは、誘導電流を誘起して磁極を作り、起動を助けます。
ヒステリシスモータは、ロータ全周が一度磁化されると磁束が残るヒステリシス材料でできており、ステータが発生する磁束でヒステリシス材料を磁化してその残留磁束を利用して回転トルクを発生させています。したがって、ヒステリシス材料の保持力より大きい磁界をステータは発生する必要があり、低電圧印加では困難さがあります。
構造例を図６に示すワーレンモータ(MTR4)は、１８０度スポーク状の磁路を有する複数枚の車輪状ヒステリシスリング(HysR)とシャフト(SFT) からなるロータと、４極の対向する２極にくま取りコイル(SdCL)を有し、単一コイル(CL)に単相交流電源を通電するだけで自起動し、電源周波数で同期回転するので、タイマなどに多く用いられています。
古い発明で、構造が簡単で安価なことから多くの需要がありますが、発生トルクが非常に小さく、効率も悪く、低電圧でより小型化への要求にはマッチしないところがあり、いわゆる超小形モータの分野には用いられていません。
本発明の振動モータは、ロータは磁性材で車輪状ではなく２突極形状で発振電源に同期させます。ロータに固着された偏心重りに起動時には誘導電流が流れます。ステータは、くまとりコイルではなくコンデンサを外付けし、位相をずらせます。
【０００６】
振動モータの外形形状につきまして、本発明の振動モータは方形で、特許文献３と同じです。しかし特許文献３は構成要素のマグネットの体積効率を考えて方形にしたものですが、本発明のモータの構成要素にマグネットはありません。コイルの体積効率から結果としての略方形ですが、束縛されるものではありません。
単相２極のステッピングモータやワーレンモータの外形は、図５・図６でおわかりのように一口でいえない形状です。部品としてまとめるためコイルをできるだけ多く巻ける容積を求めた結果、ツインロータと略方形の外形になりました。
【０００７】
振動モータの取付けと給電機構に関しまして、振動モータ外周はエラストマなど可撓性の材料でできたブラケットで包まれ、プリント基板または筐体に挟みつけてモータ本体は装着されています。給電は、バネ端子をプリント基板の電極部に接触させてモータは電力を得ています。
しかし、振動モータが発生する振動を外部筐体へ効率よく伝えたいのに、可撓性の材料は振動を減衰させ、給電部のバネ端子はモータ内部のブラシに加えて接触部品を増加させ、バネ圧管理、接触抵抗を増加させない表面状態の維持など、信頼性維持の困難さとともにコストアップ要因となっています。
本発明の振動モータは、他の電子部品同様マウンターで搭載してリフロー付けで取り付けることができ、振動を減衰させるブラケットも装着作業もなく、振動は中間部品で減衰せずに伝わり、通電経路に信頼性を低下させる接触部品はありません。
【０００８】
参照した文献
【非特許文献１】電気学会精密小形電動機調査専門委員会編「小形モータ」
【特許文献１】特開平６−２６５６４８号公報「振動アラーム付電子機器」(平6.9.22)
【特許文献２】特開２００３−０６１３８７号公報「ブラシレスモータ駆動回路およびこれを搭載した携帯端末」(平15.2.28)
【特許文献３】特開２０００−２７９８８５号公報「方形振動モータ」(平12.10.10)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決する課題は、ブラシ・整流子や、マグネットやデッドポイント回避のための不均一ギャップもないモータ構造で、ロータ位置を検出するセンサも、逆起電圧を検出するフィードバック回路もない、簡単な低電圧駆動回路で、ロータに固着した偏心重りを回転させることです。
これにより、部品点数が少ない低コスト振動モータが実現できます。
さらなる課題は低電圧で大きな磁束を発生させるために、ステータ部がしめる平面積を小さくし、ギャップまでの磁路長を短くして、できるだけ大きな吸引力を得る構造です。そしてアンペアターンを大きくするために、同じ容積の中でコイルのターン数を多くする構造です。
【００１０】
また振動モータの取り付けに関して、他の電子部品同様マウンターでプリント基板上へ搭載してリフロー付けができることです。
しかし、リフロー付けは短時間ではありますが高温にさらされ、次の熱問題があります。(1) マグネットは熱減磁して特性が劣化する可能性があります。(2) リフロー付けの熱で変形する可能性のある材料または部品は使えません。(3) 軸受けにオイルを使った場合、熱によりオイルが減少する可能性があります。
また、振動モータ外周を包む可撓性の材料でできたブラケットは、逆に外部からの衝撃に対して振動モータを保護する作用がありましたが、ブラケットなしで直接リフロー付けした場合は外部からの衝撃を直接受けますので、(4) 衝撃で塑性変形しては困る弾性部品や補強のない薄肉部品は使えません。
さらにハンダによる接合は、溶接のように素材を局部的に溶かして接合するのとは違い、接触表面へ別の合金を流して接合するので、溶接のように強固ではありません。(5) 外部からの衝撃や自身の発生する振動によるストレスをハンダ付け部分に与えないようしなければなりません。
リフロー装着を実現するためには、上記(1)〜(5)の解決すべき課題があります。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために請求項１による本発明の振動モータは、ブラシ・整流子や、マグネットやデッドポイント回避のための不均一ギャップもない下記構成のモータです。
２突極の磁性材からなるロータヨークと、一方の突極側にロータヨークを抱くように固着した外周が円弧形状の導電性材質による偏心重りと、からなるロータ。前記ロータヨーク突極部分と均一なギャップを介して対向し、磁気結合する２相４極で内径が略真円形状のステータコアと、前記ステータコアに線材が巻かれたコイルと、からなるステータ。
その他、回転の中心にシャフトと軸受け、ハウジングと接続端子と、少ない構成部品からなります。
また、ロータ位置を検出するセンサも、逆起電圧を検出するフィードバック回路もない、簡単な低電圧発振回路で前記ロータに固着した偏心重りを回転させることができます。
【００１２】
このモータは２相４極のモータ構成で、ステップモータ制御でいう１−２相励磁か２相励磁をさせることでステータ側に回転磁界ができ、ロータ位置を検出するためのセンサや逆起電圧検出回路がなくても、簡単な駆動回路で回転させることができます。したがってマグネットもデッドポイントを回避するための不均一なギャップも必要ありません。
また、２相コイルを分割して角型モータのコーナ部へ放射状に配置した４つのコイルは、デッドスペースを少なくし、ギャップまでの磁路長を短くして、できるだけ大きな吸引力を得る構造です。コンデンサモータの回転原理で、単相交流電源を１相に、コンデンサを通した９０度位相進みの電源を他相に通電することにより、簡単な駆動回路で回転させることができます。
【００１３】
さらに請求項２のモータでは、前記２突極のロータヨークが二枚と４極ステータが２組あるツインロータ構成となっており、部品点数は増えますが、デッドスペースは請求項１のモータよりもさらに少なくなり、より少ない電流で回転できます。
ステータの上下極を逆極性にすることにより磁気抵抗を下げ、ギャップ磁束密度をさらに上げることができます。
【００１４】
リフロー付けに関しましては、本発明の振動モータ構成では、(1) 熱減磁する可能性のあるマグネットは使用しておりません。(2) 材料としては、鉄と銅と偏心重りの金属と、耐熱樹脂や耐熱絶縁材料で構成できますので、長時間の高熱に対しても熱変形の可能性は少ない構成材料です。
(3) 軸受けオイルの熱による揮発や低粘度流出に関しましては、軸受け端面が外部に露出しない構造にすることにより、リフロー時の高温がそのまま軸受けにはかからず、オイルも揮発や流出しにくくなります。
また、(4) 衝撃などで塑性変形しては困るバネなどの弾性部品や、補強のない薄肉部品は使用していません。給電は４端子になりますが、面実装用４端子電子部品と類似のハンダ付け用端子構造が可能です。
また請求項３では、モータから取り付け面側に突き出した部分がありますので、プリント基板や筐体などの取り付け面の一部分と嵌合させることで、位置決め・補強効果を有するとともに、前記突き出した部分を通して、発生する振動を外部へ伝えることができます。
(5) 外部からの衝撃や自身の発生する振動による振動発生方向のストレスは、モータから取り付け面側に突き出した部分とプリント基板や筐体などの取り付け面の一部分と嵌合させた部分にかかり、前記給電４端子ハンダ付け部分にかかる力は緩和されます。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の振動モータは、貴金属材料を使うブラシ・整流子や希土類のマグネットなど、高コストの部品がないので、低コスト振動モータが実現できました。
また、ロータ位置を検出するセンサも、逆起電圧を検出するフィードバック回路もありませんが、ＡＣモータの起動原理を使い、モータ外部にコンデンサを一個付けることで、簡単な単相発振の駆動回路でロータを回転させて振動を発生させることができました。
略角形状の振動モータは、コーナ部分にコイルを配することにより、辺部分にコイルを配したり円筒形状のモータと比べて、デッドスペースを少なくすることができました。
コイルを分割して配設したので、一つコイルにするよりギャップまでの磁路長を短くすることができました。
【００１６】
取り付け面側の一部分を突き出し、取り付け面と嵌合させて固定しましたので、実装時の位置決めや外部からかかるハンダ付け部への衝撃や振動に対する補強になるとともに、前記突き出した部分を通して発生する振動を直接外部へ伝えることができ、少ない振動量でも外から十分感じることができました。
ブラケットを使わず、取り付け面側の一部分を突き出し、取り付け面と嵌合させた部分から直接振動を取り出しますので、発生振動の減衰率が小さくなり、偏心重りに低比重材を使ったり、外径を小さくしたり、回転数を下げたりしても必要な振動量が出せ、軽量化とともにコストダウンになりました。
さらに熱減磁の可能性があるマグネットはありませんし、熱や衝撃などで塑性変形しては困る材料は使いませんし、軸受けは両端面とも外部に出ない設計になりました。取り付け面側の一部分を突き出して基板または筐体に嵌入することで、ハンダ付け部分にかかるストレスを緩和させ、他の電子部品同様マウンターで搭載して、リフローハンダ付けによる固着を可能にしました。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図２に本発明の２突極２相リラクタンス振動モータを上面から、図３には対角線で切断した構造断面図を示します。
ロータは、センター部分にある軸受け(BRG) と、ロータヨーク(RY)と、偏心重り(CWT) と、からなります。
軸受け(BRG) は両端面の少ない面積でシャフトと接触し、軸受けロストルクを抑えます。軸受け外周に圧入されるロータヨーク(RY)は、磁性材のケイ素鋼板をプレス抜きした、平面２突極形状の薄板です。ロータヨークに固着されるリングを半分に切った概略形状の偏心重り(CWT) は、比重が大きく、導電性で、残留磁束がある銅タングステンなどの材料で作られ、モータ内部の多くの容積を占めます。
ステータは、センターにあるシャフト(SFT) と、ロータの外周に沿って四隅にあるコア(CR)と、コアに巻かれたコイル(CL)と、コイル端末に接続された端子(TM)と、ハウジング(HSG) と、エンドキャップ(EDC) と、からなります。
シャフト(SFT) はエンドキャップ(EDC) センターに圧入され、同じエンドキャップで位置決め固定されるコアの内径と、ロータ外径との正確なギャップを確保します。さらに図３のようにハウジング(HSG) センターと嵌合して、ハウジングがロータと接触しない隙間を確保します。
ステータ構造は図２のように平面略四角形状で、四隅にコイル端末と接続された端子(TM)があり、対角位置で一つのコイル(CL)となり、一つのコイルが二分割された構造になっています。対角位置のコイルには同じ方向に電流が流れるよう線材が巻かれ、一端は近くの端子(TM)に、他端は内部で対角位置のコイルと配線されています。
ステータ構成は２相４極のインナーロータタイプですが、通常のインナーロータモータと違って、本振動モータのコア(CR)構造はアウターロータのように外側から線材を巻くことができるのでやりやすく、後から実装するハウジング(HSG) がヨークとなって磁路を形成する構造になっています。
【００１８】
図１を参照しながらコンデンサモータでの駆動原理を説明します。コンデンサ(C) は、補助コイル(CL2),(CL4) に流れる電流を、主コイル(CL1),(CL3) に流れる電流より９０度位相を進めるように設定され、端子(TM2),(TM3) 間に外部接続されています。
スイッチ(SW)をＯＮすると、電源(ES)からは正弦波状の単相発振波形が供給されます。
【００１９】
いまロータの位置が図１にあるとし、スイッチ(SW)をＯＮすると、コイル(CL1),(CL4) の磁極がＮ極になる極性の通電が開始されるとします。このときそれぞれ対角位置にあるコイル(CL2),(CL3) の磁極はＳ極になります。したがって、ロータヨーク(RY)の突極は、偏心重り(CWT) 側がＳ極、反対側がＮ極となります。以後偏心重り(CWT) 側の磁極で記述します。
コイル(CL1),(CL4) の磁極がＮ極で、ロータヨーク(RY)がＳ極なので引き合い、突極は、コイル(CL1) 側へ４５度回転して磁気回路は安定します。このとき偏心重り(CWT) に誘導電流が流れ、同じＳ極を誘起します。
端子(TM2) にはコンデンサ(C) が接続されているので、(C) が充電されるにつれてコイル(CL2),(CL4) に流れる電流は減少します。このときはコイル(CL1) がＮ極となり(CL4) の磁極は電流の減少とともに弱くなります。(CL1) がロータのＳ極と引き合いロータヨーク(RY)の突極はさらに４５度、コイル(CL1) の位置へ回転します。
次に、電源の電圧が徐々に減少し、コイル(CL1) に流れる電流は減少します。コンデンサ(C) に充電された電荷の放電が徐々に始まり、コイル(CL2) の磁極をＮ極にします。Ｓ極となっているロータヨーク(RY)の突極はさらに４５度、コイル(CL2) 側へ回転します。
そうして電源(ES)の電圧が０の時点があり、このときはコンデンサ(C) からの電流供給だけでコイル(CL2) がＮ極となり、ロータヨーク(RY)の突極はコイル(CL2) の位置まで回転します。
次には電源(ES)が逆極性となって徐々に増加し、コイル(CL3) をＮ極とするとともにコンデンサ(C) にも逆極性の充電が始まり、Ｓ極となっているロータヨーク(RY)の突極はＮ極に引かれてコイル(CL3) 側へ４５度回転します。
再びコンデンサ(C) の充電電流は徐々に減少し、コイル(CL2) に流れる電流が減少していきます。コイル(CL3) がＮ極となり、Ｓ極となっているロータヨーク(RY)の突極はコイル(CL3) の位置へ４５度回転します。
次に電源電圧が徐々に減少し、コイル(CL3) に流れる電流も減少します。このときコンデンサ(C) に充電された電荷の放電が始まり、コイル(CL4) の磁極をＮ極にします。Ｓ極となっているロータヨーク(RY)の突極はさらに４５度、コイル(CL4) 側へ回転します。
そうして電源(ES)の電圧が０の時点があり、このときはコンデンサ(C) からの電流供給だけでコイル(CL4) がＮ極となり、ロータヨーク(RY)の突極はコイル(CL4) の位置まで回転します。
こうしてステータは一周期で一回転の回転磁界を繰り返し発生させ、ロータヨーク(RY)の突極はステータの回転磁界に同期して回転します。
【００２０】
ロータヨーク(RY)の突極がどの位置にあっても、デッドポイントはないので、上記説明と逆極性の場合か、時間とともに変わる印加電圧とロータ位置が合致した位置から回転が始まります。ただし、上記説明に追従するために、軸受損失など起動時の負荷が軽くて、イナーシャが小さいことが重要です。
本発明のモータは、軸受が一つで同軸度が良く、シャフトと軸受との接触面積を小さくしてあります。用途もロータ外径が小さい小型振動モータなので、イナーシャも小さく、必要な条件によく合致します。
【００２１】
図３を参照しながら、リフロー実装について説明します。
図３に示す振動モータの構成材料には、熱減磁してモータ特性が変化し回転しなくなる可能性があるマグネットは使用していません。また、構成部品に熱変形する可能性がある材質や薄肉形状は使っていません。
図３の軸受構造では、軸受(BRG) はハウジング(HSG) 内部にあり、軸受端面が外部に露出していません。したがって、短時間であれば外部温度が高温でも内部まで高温にはなりにくいし、露出部分からオイルが揮発する可能性も少なくなります。
【００２２】
従来より振動モータに使われている、外周を包む可撓性の材料でできたブラケットは、外部からの衝撃に対して振動モータを保護する作用がありました。ブラケットなしで直接リフロー付けした場合は外部からの衝撃を直接受けます。しかし、図３の振動モータ構成部品には、衝撃で塑性変形しては困る弾性部品や、補強のない薄肉部品はありません。
【００２３】
振動モータは振動を発生するのが目的ですので、発生した振動は固着部分もしくは接触部分を通して外部へ伝達されます。ハンダ付けだけで振動モータを固着した場合、振動のストレスがハンダにかかり、電気的接続というハンダ本来の目的を失わせる可能性があります。また衝撃が直接かかるとハンダは脆いものです。
図３の振動モータ構造は、ステータ側に固定されたシャフト(SFT) が一端面側に突き出していますので、突き出した部分をプリント基板、または筐体に嵌入させることにより、外部からの衝撃や自身の発生する振動による給電４端子のハンダ付け部分へのストレスを緩和させています。
接着をすればシャフト(SFT) の突き出しも不要と思われますが、ハンダの代わりに接着剤にストレスがかかるわけで、接着層にも前記振動を減衰させる作用がありまして、接着剤へのストレス緩和と、シャフト(SFT) から直接発生振動を取り出すために一端面側に突き出しています。しかし、突き出すのは、シャフトでなくてもかまいません。
【実施例１】
【００２４】
図４はシャフト(SFT) 方向にツインロータ構成にしたものです。厚さは増加しますが、同じ容積内にさらに効率よくコイルを収納することができ、面積を小さくできます。
上下のステータ磁極を異極にすることで磁路長を短くでき、磁気抵抗を小さくできます。
【実施例２】
【００２５】
図１の巻線構造を変えて、１組のコイル、例えば(CL2),(CL4) をくま取りコイルにし、コンデンサ(C) を用いないで、単相発振電源を通電することで、本発明の２相リラクタンス構成による振動モータを起動・回転させることができます。
外付け部品が減少できます。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
振動モータのコストダウン要求は強く、本発明はブラシ・整流子とマグネットをなくしただけでなく、ブラケットなど装着作業が必要な外部部品や、接触給電部品のバネ端子も不要とし、信頼性の向上とともにコストダウンとなっています。さらに、マウンタ実装を可能としたので、装着コストもダウンさせています。駆動回路も、単相発振電源と外付けコンデンサと簡易なので、回路コストも安く、利用される可能性は高いと思われます。
さらにトルクが必要でなく、回転精度も求められない用途には応用が可能です。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による振動モータの平面構成配置図と配線図
【図２】本発明の２突極２相リラクタンスモータ構成による振動モータを平面から見た構造断面図
【図３】本発明の２相リラクタンスモータ構成による振動モータを対角線で切断した構造断面図
【図４】本発明のツインロータ構成の振動モータを片側は対角線切断した側面から見た構造断面図
【図５】従来の単相２極ステップモータの原理構成図
【図６】従来のワーレンモータの原理構成図とロータ構造図
【符号の説明】
【００２８】
BRG：軸受け
C：外付けコンデンサ
CL(1〜8)：コイル
CL(1〜8)A or B：コイル端末
CR(1〜8)：ステータコア
CWT：偏心重り
EDC：エンドキャップ
ES：単相発振電源
G：ギャップ
HSG：ハウジング
HysR：ヒステリシスリング
MAG：マグネット
MTR1：２相リラクタンスモータ構成による振動モータ
MTR2：ツインロータ構成による振動モータ
MTR3：従来の単相２極ステツプモータ
MTR4：従来のワーレンモータ
ROT：ロータ
RY：ロータヨーク
SdCL：くま取りコイル
SFT：シャフト
SW：回転指示スイッチ−実際は半導体スイッチ
TM(1〜4)：端子−４端子
【図１】
2005051996.tif 000003
【図２】
2005051996.tif 000004
【図３】
2005051996.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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