JP3851012B2 - Linear vibration motor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明はリニア振動モータに関し、特にたとえばコイルを有する固定子鉄心の磁気空隙に軸方向に変位可能な可動体を配置したリニア振動モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、従来の可動鉄心(MI)型リニア振動モータ1は図6の(a)および(b)に示す様に、円筒状の固定子積層鉄心2の内面に形成された4個の突極部2a、2b、2cおよび2dに夫々コイル3を巻装すると共に、各突極部の端面に断面が円弧状の永久磁石4、…を装着し、これらの永久磁石4、…に囲まれた磁気空隙5に中心にシャフト6を有する可動鉄心体7を軸方向に変位可能に配置して構成される。そして、各永久磁石4は複数に分割されかつ隣り合う各磁石4a,4b、4cおよび4dは径方向に逆向きに磁化されて配列している。
【0003】
このように構成されたリニア振動モータ1において、コイル3に通電する電流を変化させるとことで電流による磁束と永久磁石4による磁束からなる総磁束が変化し、可動鉄心体7は磁気空隙5を通る磁束の多い方向に引き付けられて移動する。したがって、コイル3に交流電流を通電することにより、可動鉄心体7を連続的に往復動させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定子積層鉄心の内面側にコイルを巻回する突極部が形成されているために、この突極部に対するコイルの巻装作業がやり難く、コスト的にも高くなるという問題がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、固定子鉄心の製作が簡単で量産性に富み、しかも効率の良いリニア振動モータを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コイルを有する固定子鉄心の磁気空隙に可動鉄心体を軸方向に変位可能に配置したリニア振動モータにおいて、固定鉄心は所定間隔で永久磁石を内面に装着した筒状の外側コア、および外向きに形成された突極部にコイルを巻装すると共にコイル間の外面に永久磁石を装着した柱状の内側コアとを備え、内側コアの永久磁石が外側コアの永久磁石と相対向して磁気空隙を形成するように内側コアを外側コアに挿入配置したことを特徴とする、リニア振動モータである。
【0006】
また、この発明は、コイルを有する固定子鉄心の磁気空隙に可動磁石体を軸方向に変位可能に配置したリニア振動モータにおいて、固定鉄心は筒状の外側コア、および外向きに形成された突極部にコイルを巻装した柱状の内側コアとを備え、磁気空隙を形成するように内側コアを外側コアに挿入配置し、外側コアの内面には少なくともコイルの端部を収容する軸方向の凹所を備えることを特徴とする、リニア振動モータである。
【0007】
【作用】
固定子鉄心は、突極部にコイルを巻装した柱状の内側コアを筒状の外側コアに挿入配置して磁気空隙を確保するようにしたから、例えば内側コアに外向きに形成された突極部に対するコイルの巻装および磁気空隙を形成する内外コアに対する永久磁石の装着が容易になる。
【0008】
【発明の効果】
この発明によれば、コイルを有する固定子鉄心の製作が簡単で量産性に富んだリニア振動モータを提供することができる。また、コイルの占績率を高めることが可能となりモータ効率も向上する。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明により一層明らかとなろう。
【0009】
【実施例】
この発明の一実施例であるリニア振動モータを図1〜図5に基づいて説明する。
図1の(a)および(b)に示される可動鉄心(MI)型リニア振動モータ10は、コイル12を装着した固定子鉄心14、この固定子鉄心14の磁気空隙16に配置され軸方向に変位可能な可動鉄心体18を含む。
【0010】
固定鉄心14は、内面に断面略コ字状の溝部20を90°の間隔で軸方向に4個形成した円筒状の外側積層コア22、この外側積層コア22の内部空間に挿入配置されて磁気空隙16を形成する柱状の内側積層コア24の2分割体により構成される。この内側積層コア24は外側積層コア22の溝部20に対向して外向きに形成された4個の突極部26を有し、各突極部26に夫々ループ状に巻回されたコイル12を装着すると共に中心にシャフト挿通孔28を設けている。
【0011】
外側積層コア22および内側積層コア24は、いずれも打ち抜きにより形成された所定形状の磁性鉄板、例えば珪素鋼板を積層固定して構成される。また、外側積層コア22の溝部20を除く内面および内側積層コア24のコイル間の外面には断面が円弧状に形成された永久磁石30、…および32、…を接着剤等により固定されている。そして、これらの永久磁石30、32およびコイル12により磁気空隙16を包囲している。
【0012】
各永久磁石30および32はいずれも2分割された磁石30aと30bおよび磁石32aと32bを突き合わせて構成すると共に隣り合う磁石30aと30bおよび磁石32aと32bは径方向に対して逆向きに磁化されている。
また、固定子鉄心14の磁気空隙16を変位する可動鉄心体18は有底円筒状の可動保持体34、この可動保持体34の底部に突設されて固定子鉄心14の内側積層コア24の中心に設けられるシャフト挿通孔28を貫通するシャフト36および可動保持体34の開口周縁に形成した4個の保持片38、…に内蔵保持されて固定子鉄心14の磁気空隙16を移動する4個の円弧状の可動鉄心40、…を含む。
【0013】
この固定子鉄心14を組み立てにより製作する場合は図2に示されるように、まず、各突極部26にコイル12を巻装すると共にコイル間の外面に永久磁石32を接着固定した内側積層コア24と、溝部20を除く内面に永久磁石30を接着固定した外側積層コア22を準備する。次に内側積層コア24のコイル12を装着した各突極部26を外側積層コア22の各溝部20に案内されるように内側積層コア24を外側積層コア22の内部空間に挿入配置する。そして、内側積層コア24の各突極部26と外側積層コア22の各溝部20の両端に位置する接合部を例えばレーザー溶接により固定する。なお、固定子鉄心14を組み立てる場合、上述とは逆の手順で内側積層コア24に外側積層コア22を嵌め込む様にしてもよい。
【0014】
上述の構成におけるMI型リニア振動モータ10の動作について説明する。
まず、固定子鉄心14の各コイル12に図1の(a)に示すように突極部26を周回する方向に電流を通電すると、固定子鉄心14には図示実線矢印の方向に磁束の流れが生じる。一方、この磁束の流れにより固定子鉄心14の外側積層コア22の内面と内側積層コア24の外面に夫々装着されている永久磁石30および32の各磁石30aと30bおよび各磁石32aと32bのうち、図1の(b)において各左側の磁石30aと32aの磁束が強められ、各右側の磁石30bと32bの磁束が弱められるので、可動鉄心体18の可動鉄心40と40は左方向の推力を受けて矢印左側に移動する。
【0015】
次にコイル12に通電する電流の方向を変えると、固定子鉄心14を流れる磁束の方向は逆転し、その結果、固定子鉄心14の外側積層コア22と内側積層コア24に夫々装着されている永久磁石30および32の各磁石30aと30bおよび各磁石32aと32bのうち、右側の磁石30bと32bの磁束が強められるので、可動鉄心体18の可動鉄心40と40は右方向の推力を受けて矢印右側に移動する。
【0016】
従って、固定子鉄心14のコイル12に交流電流を通電することにより、可動鉄心体18は連続的に往復動するから、例えば可動鉄心体18のシャフト36にピストンを連結して空気や冷媒を圧縮する往復動式圧縮機を駆動できる。
図3に示す他の実施例のMI型リニア振動モータ10は、固定子鉄心14を構成する永久磁石30と30を内面に装着した外側積層コア22を円筒状に形成すると共に、この円筒状外側積層コア22の内部空間に挿入配置される一つのコイル12と永久磁石32と32を外面に装着した内側積層コア24を円柱状に形成したものである。また、各永久磁石30および32は、図1の実施例と同様に磁石30aと30bおよび磁石32aと32bに夫々分割されて径方向に対して逆向きに磁化されている。
【0017】
そして、円筒状の外側積層コア22と円柱状の内側積層コア24の間に形成される円筒状の磁気空隙16には軸方向に変位する可動鉄心体18が配置される。この可動鉄心体18はシャフト36を設けた有底円筒状の可動保持体34、この保持体34の円筒部に内蔵されるリング状磁性鋼板を積層して形成された可動鉄心40を含む。この場合には可動保持体34を合成樹脂材による一体成型で構成できる。そして、成型時に可動鉄心40を合成樹脂材に埋設される。
【0018】
この実施例においては、可動鉄心体18が円筒状に形成されるので構成が簡単となり、また、内側積層コア24に巻装されるコイル12も一つですむから、製作がさらに簡易で量産性に富む。なお、動作原理は図1の実施例と同様につきその説明は省略する。
次に、図4に示す可動磁石(MM)型リニア振動モータの実施例について説明する。なお、図1に示すMI型リニア振動モータと比較すると、永久磁石を除く固定子鉄心の構造は同じであるから、対応する部分に同じ図番を付してその説明を省略する。
【0019】
このリニア振動モータ10においては、固定子鉄心14を構成する外側積層コア22と内側積層コア24の間に形成される磁気空隙16に軸方向に変位する可動磁石体42が配置されている。この可動磁石体42は、有底円筒状の磁石保持枠44、この保持枠44の底部に突設されかつ内側積層コア24の中心に設けられているシャフト挿通孔28を貫通するシャフト36および磁石保持枠44に保持される4個の永久磁石46を含む。各永久磁石46はいずれも磁石46aと46bに2分割されしかも径方向に対して逆向きに磁化されている。
【0020】
上述の構成において、固定子鉄心14のコイル12に図示のように紙面表側から紙面裏側の方向に電流を流すと、図1の(a)に示されるパターンと同様に固定子鉄心14には図示矢印のような磁束の流れが生じる。一方、可動磁石体42に装着されている各永久磁石46は磁石46aと46bに分割されて互いに逆向きに磁化されているので、固定子鉄心14を流れる磁束により図4の(b)において左側の磁石46aの磁束が強くなり、逆に右側の磁石46bの磁束が弱くなり、可動磁石体42は左方向の推力を受けて図示矢印の左側に移動する。そして、コイル12に流す電流の方向を変えると、固定子鉄心14を流れる磁束の方向が逆転し、その結果、右側の磁石46bの磁束が左側の磁石46aの磁束より強くなり、可動磁石体42は右方向の推力を受けて図示矢印の右側に移動する。
【0021】
従って、この実施例においても、固定子鉄心14のコイル12に交流電流を通
電することにより、連続的に可動磁石体42を往復動せしめることができる。
更に、図5の(a)および(b)に示すMM型リニア振動モータ10の他の実施例は、図4の実施例と比較すると固定子鉄心14を構成する外側積層コア22を円筒状に形成すると共に、一つのコイル12を巻装した内側積層コア24を円柱状に形成している点が構成上相違するだけで、その他の構成は同じであるから、同じ図番を付して説明は省略する。そして、円筒状の外側積層コア22の内部空間に同心的に円柱状の内側積層コア24を挿入配置して両コアの間に形成される円筒状の磁気空隙16に軸方向に変位する円筒状の可動磁石体42を配置している。この可動磁石体42はシャフト36を有する有底円筒状の磁石保持枠44の開口端側に断面円弧状に形成された一対の永久磁石46と46を対向保持している。そして、各永久磁石46は軸方向で磁石46aと46bに分割され径方向に対して逆向きに磁化されている。
【0022】
なお、この実施例における動作原理も、図4の実施例と同様につきその説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)はこの発明の一実施例である可動鉄心(MI)型リニア振動モータのA−AおよびB−Bに相当する図解図である。
【図2】 図1に示されるMI型リニア振動モータの分解斜面図である。
【図3】 (a)および(b)は図1の(a)および(b)に相当する他の実施例を示すMI型リニア振動モータの図解図である。
【図4】 (a)および(b)はこの発明の他の実施例を示す可動磁石(MM)型リニア振動モータのA−AおよびB−Bに相当する図解図である。
【図5】 (a)および(b)は図4の(a)および(b)に相当する他の実施例を示すMM型リニア振動モータの図解図である。
【図6】 (a)および(b)は図1の(a)およびb)に相当する従来例のMI型リニア振動モータの図解図である。
【符号の説明】
10 …リニア振動モータ
12 …コイル
14 …固定子鉄心
16 …磁気空間
18 …可動鉄心体
20 …コ字状の溝部
22 …外側積層コア
24 …内側積層コア
26 …突極部
30、32、46 …永久磁石
34 …可動保持体
36 …シャフト
38 …保持片
40 …可動鉄心
42 …可動磁石体
44 …磁石保持枠[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a linear vibration motor, and more particularly to a linear vibration motor in which a movable body that can be displaced in the axial direction is arranged in a magnetic gap of a stator core having a coil.
[0002]
[Prior art]
For example, a conventional movable iron core (MI) type
[0003]
In the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the salient pole part which winds a coil is formed in the inner surface side of a stator lamination iron core, winding work of the coil to this salient pole part is difficult to do, and there is a problem that it becomes expensive. .
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a linear vibration motor which is easy to manufacture a stator core, has a high productivity, and is efficient.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a linear vibration motor in which a movable iron core is disposed in a magnetic gap of a stator iron core having a coil so as to be axially displaceable, and the fixed iron core has a cylindrical outer core having permanent magnets mounted on the inner surface at predetermined intervals. And a columnar inner core in which a coil is wound around an outwardly formed salient pole portion and a permanent magnet is mounted on the outer surface between the coils, and the permanent magnet of the inner core is opposed to the permanent magnet of the outer core. Thus, the linear vibration motor is characterized in that the inner core is inserted into the outer core so as to form a magnetic gap.
[0006]
Further, according to the present invention, in the linear vibration motor in which the movable magnet body is disposed in the magnetic gap of the stator core having a coil so as to be axially displaceable, the fixed core has a cylindrical outer core and a protrusion formed outward. An inner core inserted into the outer core so as to form a magnetic air gap, and the inner surface of the outer core accommodates at least the end of the coil in the axial direction. A linear vibration motor including a recess .
[0007]
[Action]
Since the stator core has a columnar inner core with a coil wound around the salient pole portion inserted into the cylindrical outer core so as to secure a magnetic gap, for example, a protrusion formed outwardly on the inner core. The coil can be wound around the pole and the permanent magnet can be easily attached to the inner and outer cores forming the magnetic gap.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a linear vibration motor that is easy to manufacture a stator core having a coil and is rich in mass productivity. In addition, the coil occupancy rate can be increased, and the motor efficiency is improved.
The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
[0009]
【Example】
A linear vibration motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A movable core (MI) type
[0010]
The fixed
[0011]
Each of the outer laminated
[0012]
Each of the
A
[0013]
When the
[0014]
The operation of the MI type
First, when an electric current is applied to each
[0015]
Next, when the direction of the current flowing through the
[0016]
Therefore, by applying an alternating current to the
The MI type
[0017]
A
[0018]
In this embodiment, since the
Next, an embodiment of the movable magnet (MM) type linear vibration motor shown in FIG. 4 will be described. Compared with the MI-type linear vibration motor shown in FIG. 1, the structure of the stator core excluding the permanent magnet is the same. Therefore, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0019]
In the
[0020]
In the configuration described above, when a current is passed through the
[0021]
Therefore, also in this embodiment, the movable magnet body 42 can be continuously reciprocated by supplying an alternating current to the
Further, in another embodiment of the MM type
[0022]
The operation principle of this embodiment is the same as that of the embodiment of FIG.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic views corresponding to AA and BB of a movable iron core (MI) type linear vibration motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the MI type linear vibration motor shown in FIG.
FIGS. 3A and 3B are schematic views of an MI type linear vibration motor showing another embodiment corresponding to FIGS. 1A and 1B. FIGS.
4A and 4B are illustrative views corresponding to AA and BB of a movable magnet (MM) type linear vibration motor showing another embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 5A and 5B are schematic views of an MM type linear vibration motor showing another embodiment corresponding to FIGS. 4A and 4B. FIGS.
6A and 6B are illustrative views of a conventional MI-type linear vibration motor corresponding to FIGS. 1A and 1B. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記固定鉄心は所定間隔で永久磁石を内面に装着した筒状の外側コア、および
外向きに形成された突極部に前記コイルを巻装すると共に前記コイル間の外面に永久磁石を装着した柱状の内側コアとを備え、
前記内側コアの前記永久磁石が前記外側コアの前記永久磁石と相対向して前記磁気空隙を形成するように前記内側コアを前記外側コアに挿入配置したことを特徴とする、リニア振動モータ。In a linear vibration motor in which a movable iron core is disposed so as to be axially displaceable in a magnetic gap of a stator iron core having a coil,
The fixed iron core is a cylindrical outer core having permanent magnets mounted on the inner surface at predetermined intervals, and a columnar shape in which the coils are wound around salient poles formed outward and the permanent magnets are mounted on the outer surfaces between the coils. With an inner core,
The linear vibration motor, wherein the inner core is inserted and arranged in the outer core so that the permanent magnet of the inner core faces the permanent magnet of the outer core to form the magnetic gap.
前記固定鉄心は筒状の外側コア、および外向きに形成された突極部に前記コイルを巻装した柱状の内側コアとを備え、
前記磁気空隙を形成するように前記内側コアを前記外側コアに挿入配置し、
前記外側コアの内面には少なくとも前記コイルの端部を収容する軸方向の凹所を備えることを特徴とするリニア振動モータ。 In a linear vibration motor in which a movable magnet body is arranged to be axially displaceable in a magnetic gap of a stator core having a coil,
The fixed iron core includes a cylindrical outer core, and a columnar inner core in which the coil is wound around a salient pole portion formed outwardly,
Inserting and arranging the inner core into the outer core so as to form the magnetic gap;
The linear vibration motor according to claim 1, wherein an inner surface of the outer core includes an axial recess that accommodates at least an end of the coil.
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