CN102149482A - 振动电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种将制造成本抑制得较低、且能够实现外形尺寸的薄型化、振动量的提高的振动电动机。本发明所涉及的振动电动机1包括:场磁铁(2),其由在周向上交替配置有N极和S极的偶数个磁极构成;以及电枢铁芯(3),其具有旋转轴(7)并且是在3个凸极上分别卷绕有线圈(8、9、10)而形成的,上述3个凸极由以该旋转轴(7)为中心呈非点对称地偏置的中央凸极(4)以及在该中央凸极(4)的两侧隔开规定角度(θ)地配置的一对两侧凸极(5、6)构成,其中,场磁铁(2)设在电枢铁芯(3)的旋转面内且比电枢铁芯(3)的顶端靠径向外侧的位置,3个凸极被配置成当中央凸极(4)的磁极中心与一个场磁铁的磁极中心重合时,两侧凸极(5、6)的磁极中心相对于其它场磁铁的磁极中心错开,隔着旋转轴(7)在径向与中央凸极(4)相反的一侧的位置设有重锤(21)。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动电动机(vibration motor),更详细地说涉及一种由具有3个凸极(salient pole)偏心电枢(armature)的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机。
背景技术
在便携式电话机、寻呼机(pager)等中,使用了由充电池等直流电源进行驱动的振动电动机。该振动电动机大致分为所谓的扁平型和圆筒型,例如作为扁平型的振动电动机,如日本特开2006-325384号公报(专利文献1)所示那样提出了具有偏心型转子的无铁芯电动机的结构。
如图12所示,该专利文献1记载的振动电动机100包括:板(board)131,其具有插入孔131a;图形线圈层138,其位于板131的上侧,具有多个图形线圈,是被层叠为多层而成的;以及换向器133,其形成在板131的背面上,与图形线圈电连结,形成为图形线圈的整数的倍数,其中,板131构成为具有相对插入孔131a偏心的偏心型转子103的结构,从而产生振动。
另一方面,作为扁平型的振动电动机的其它方式,如日本特开2005-185078号公报(专利文献2)所示那样提出了具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机的结构。
如图13所示,该专利文献2记载的振动电动机200包括:场磁铁202,其在周向上配置有磁化了的6极的磁极;以及电枢铁芯203,其是在3个凸极上分别卷绕有线圈而形成的,3个凸极由以旋转轴207为中心呈非点对称地偏置的中央凸极204以及在中央凸极204左右的一对的两侧凸极205、206构成了线圈,该振动电动机200具有如下结构:中央凸极204所产生的励磁力比左右一对的两侧凸极205、206的励磁力大,且起动时使中央凸极204产生与场磁铁202的对置磁极同极的磁极,利用斥力来施加使电枢铁芯203旋转的力,并利用电枢铁芯203的质量及其不平衡来产生振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-325384号公报
专利文献2:日本特开2005-185078号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,伴随着便携式电话机等的进一步薄型化,对用于便携式电话机等的振动产生源的振动电动机也要求更加薄型化/小型化。除此之外,还要求振动电动机的振动量提高以及旋转转矩提高。但是,为了实现这些,必须增加制造成本。
本发明是鉴于上述问题而做成的,其目的在于提供一种由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机,该振动电动机能够将制造成本抑制得较低、且能够实现外形尺寸的薄型化、小型化、并提高振动量、旋转转矩。
用于解决问题的方案
本发明通过如下所述那样的解决方法来解决上述问题。
该振动电动机包括:场磁铁,其由在周向上交替配置有N极和S极的偶数个的磁极构成;以及电枢铁芯,其具有旋转轴,并且是在3个凸极上分别卷绕线圈而形成的,该3个凸极由以该旋转轴为中心呈非点对称地偏置的中央凸极以及在该中央凸极的两侧隔开规定角度地配置的一对两侧凸极构成,其特征在于,上述场磁铁设在上述电枢铁芯的旋转面内且比该电枢铁芯的顶端靠径向外侧的位置,上述3个凸极被配置成当上述中央凸极的磁极中心与上述场磁铁的一个磁极的磁极中心重合时,上述两侧凸极的磁极中心相对于上述场磁铁的其它磁极的磁极中心错开,隔着上述旋转轴在径向与上述中央凸极相反的一侧的位置设有重锤。
发明的效果
根据本发明,在由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机中,能够实现薄型化、以及振动量的提高。
附图说明
图1A以及图1B是表示本发明的第一实施方式的振动电动机的例子的概略图。
图2A以及图2B是表示图1A以及图1B所示的振动电动机的电枢铁芯以及重锤的结构的概略图。
图3A-图3F是表示图1A以及图1B所示的振动电动机的旋转动作的说明图。
图4A以及图4B是表示本发明的第二实施方式的振动电动机的磁芯顶块(core top)的例子的概略图。
图5A以及图5B是表示本发明的第二实施方式的振动电动机的磁芯顶块的变形例的概略图。
图6A以及图6B是表示本发明的第二实施方式的振动电动机的磁芯顶块的变形例的概略图。
图7A以及图7B是表示本发明的第三实施方式的振动电动机的例子的概略图。
图8A-图8F是表示图7A以及图7B所示的振动电动机的旋转动作的说明图。
图9A以及图9B是表示本发明的第四实施方式所涉及的振动电动机的例子的概略图。
图10A以及图10B是表示本发明的第五实施方式的振动电动机的例子的概略图。
图11A以及图11B是表示本发明的第六实施方式的振动电动机的例子的概略图。
图12是表示现有技术的实施方式的由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机的一个例子的概略图。
图13是表示现有技术的实施方式的由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机的一个例子的概略图。
具体实施方式
专利文献1记载的振动电动机100所代表的具有偏心型转子的无铁芯电动机与专利文献2记载的振动电动机200所代表的具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机相比,存在因电动机基本结构的不同导致薄型化困难这样的课题。具体地说,由于是在旋转轴的轴线方向上配设场磁铁、基板(换向器)、线圈、以及重锤的结构,因此在外形10mm的例子中,轴线方向的厚度2.7mm左右成为界限。即便如此,具有偏心型转子的无铁芯电动机,特别是作为便携式电话机用振动电动机具有高的采用率。其理由之一在于:由于与具有同等的大小的3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机相比,具有能够产生的振动量大这样的优点。
然而,伴随着便携式电话机等的进一步的薄型化,要求在用于便携式电话机等的振动产生源的振动电动机1进一步的小型化、薄型化。
以往,在由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机中,实现外径(径向的尺寸)为10mm、厚度(轴线方向的尺寸)为2.7mm的外形尺寸。但是,当要将其薄型化到厚度2.0mm左右为止时,在结构上不得不减薄场磁铁以及线圈,因此旋转转矩减少。另外,不得不减薄重锤,因此振动量减少。并且,当场磁铁变薄时,变得无法确保电刷(brush)的设置空间,因此不得不设为无电刷电机。无电刷电机额外需要驱动电路,因此导致成本增加。
相对于此,本实施方式的振动电动机,通过具有下面说明的结构的包括3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机,能够维持与以往的具有偏心型转子的无铁芯电动机的外径10mm、厚度2.7mm的振动电动机同等的性能、同等的成本、并且实现更薄型的外径10mm、厚度2.0mm的外形尺寸。
首先,说明本发明的第一实施方式的振动电动机1。这是在振动电动机1为场磁铁2具有6极的磁极、3相换向器11构成在各3处的直流电机时的实施方式。
图1是本实施方式的振动电动机1的概略图,图1A是剖视图,图1B是俯视图。
在形成为大致盘状的壳体20的内周面配设有扁平的环状(大致圆筒状)的场磁铁2,该场磁铁2具有在周向上交替地磁化了N极、S极的共6极的磁极。
对场磁铁2的磁化是由正弦波磁化或者梯形磁化中的任意一个来实施的。在该场磁铁2中,使用以铁氧体、钕、铁、硼等为主成分的烧结磁铁、粘结(bond)磁铁或者塑料磁体等。此外,作为振动电动机1为了得到更大的振动以及旋转转矩,优选使用以稀土类元素为主成分的烧结磁铁。
如上述那样,本实施方式的场磁铁2是由在周向上交替配置有N极和S极的共6极的磁极构成的环状。但是,目前一体形成与外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸的振动电动机1相对应的大小且磁化方向为径向的环状的烧结磁铁是不可能或者极为困难的。
因此,在本实施方式中,磁化了1极、2极、或者3极的磁极的烧结磁铁被分别粘接或者将磁化了1极、2极、或者3极的磁极的烧结磁铁粘接在壳体20上来形成场磁铁2。由此,能够实现6极的环状的场磁铁2。
另外,作为本实施方式中的其它例子,还能够通过使用钕的粘结磁铁来形成场磁铁2。其中,粘结磁铁与烧结磁铁相比磁铁强度(能积)较小这一点成为课题。
关于这点,在以往的由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机中,能够将与外径为10mm、厚度为2.7mm的外形尺寸的振动电动机相对应的大小且环状的烧结磁铁用作场磁铁。这是由于场磁铁的磁化方向为轴线方向的缘故。
这里,将使用了烧结磁铁的以往的振动电动机和使用了粘结磁铁的本实施方式的振动电动机1中决定旋转转矩的要因的比较示在表1中。附带地说,两个磁铁的价格是相同的。
(表1)
旋转转矩要因比较
当对将表1所示的决定旋转转矩的上述要因全部相乘的数值彼此之间进行比较时,成为
以往的振动电动机∶本实施方式的振动电动机=1∶0.936上述虽然是一个例子,但是判明即使在使用了粘结磁铁的情况下,例示在表1中的本实施方式的振动电动机1也能够产生与例示在表1中的以往的振动电动机同等的旋转转矩。即,如果使用烧结磁铁来构成本实施方式的振动电动机1,则能够实现旋转转矩的进一步的提高、或者小型化、薄型化。
接着,说明电枢铁芯3。在场磁铁2的径向内侧配设有以由壳体20以及盖体17支承的旋转轴7为中心进行旋转的电枢铁芯3。这样,场磁铁2通过设在电枢铁芯3的旋转面内且比该电枢铁芯3的顶端靠近径向外侧的位置的结构,与例如专利文献1记载的振动电动机100那样线圈和场磁铁在旋转轴的轴线方向重叠的结构相比,能够减薄轴线方向的尺寸即厚度。在本实施方式中,利用后述的结构来实现振动量、旋转转矩的提高,因此能够维持与以往的振动电动机同等的性能、且将厚度薄型化到2.0mm左右。
另外,如图1、图2(图2A为剖视图,图2B为俯视图)所示,电枢铁芯3具有由中央凸极4以及配置在该中央凸极4的左右的一对两侧凸极5、6构成的3个凸极,被以旋转轴7为中心呈非点对称地偏置。附带地说,场磁铁2和各凸极顶端部之间的距离(对置间隙)为相同尺寸。
如图1所示,中央凸极4的中心和左右一对的两侧凸极5、6的中心形成的角度θ被设定为θ=80°来配置该电枢铁芯3。该角度是如下的优选角度:对于3个凸极,配置成当中央凸极4的磁极中心与场磁铁2的一个磁极的磁极中心重合时,两侧凸极5、6的磁极中心相对于场磁铁2的其它磁极(这里为从两侧与上述一个磁极相邻的各磁极)的磁极中心错开,从而防止在停止位置成为不能起动,适于另外施加使电枢铁芯3旋转的力。
更详细地说,由于场磁铁2的磁极为6极,因此电流的1周期为120°。另外,电流为U、V、W的3相,因此需要具有3个时序而使相位分别错开40°。因而,当中央凸极4的磁极中心与场磁铁2的一个磁极的磁极中心重合时,使两侧凸极5、6错开40°,因此需要从场磁铁2的磁极间(N极和S极的极间)的位置错开10°来配置两侧凸极5、6。这里考虑如果将两侧凸极5、6相对于中央凸极4左右对称地设置,则设为θ=80°或者100°。但是,磁场分析的结果在θ=100°下磁通的流通不合适,由此优选θ=80°。
这里,中央凸极4、两侧凸极5、6的各凸极是在磁芯主体4a、5a、6a的径向顶端部分别连结固定有磁芯顶块4b、5b、6b而形成的。此外,进行连结固定的方法没有被特别限定,作为一个例子通过激光焊接等来进行固定。
在中央凸极4的磁芯主体4a以及两侧凸极5、6的磁芯主体5a、6a上卷绕各个线圈8、9、10。此外,在本实施方式中,线圈8、9、10的线圈直径以及匝数设为相同。
另一方面,磁芯顶块4b、5b、6b形成为周向的尺寸以及轴线方向的尺寸比磁芯主体4a、5a、6a的尺寸大。作为一个例子,如图2所示,形成为描绘以旋转轴7为中心的圆弧的曲板状。由此能够加大与场磁铁2的对置面。其结果,能够加大有效磁通,能够提高电机效率。
在外径为10mm、厚度为2.0mm左右的外形尺寸的振动电动机中,不得不使磁芯主体4a、5a、6a相互间的间隙(狭缝:slot)非常狭窄,进而成为其入口的磁芯顶块4b、5b、6b相互间的间隙非常狭窄,因此存在如下的课题:假设在两者(磁芯主体以及磁芯顶块)为一体形成的情况下,通过所谓的“密匝缠绕(整列密着卷)”方式来卷绕(机械缠绕)线圈8、9、10是不可能或者极为困难的。
相对于此,在本实施方式中,通过将磁芯顶块4b、5b、6b相对于一体形成的磁芯主体4a、5a、6a构成为单独部件,从而能够以没有连结磁芯顶块4b、5b、6b的状态下将线圈8、9、10分别卷绕在磁芯主体4a、5a、6a上。其结果,能够将线圈8、9、10通过“密匝缠绕”方式来卷绕在磁芯主体4a、5a、6a上,因此能够提高振动电动机1的旋转转矩。此时,线圈8、9、10的卷绕不是人工的“手绕”,而是能够由机械装置的“机械缠绕”来实施,因此也能够抑制制造成本的增加。当然,磁芯主体4a、5a、6a的一体形成也有效地抑制成本增加。
这里,在本发明中作为特征结构,隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置设有重锤21(参照图1、图2)。重锤21由于与电枢铁芯3一体旋转而起到使振动电动机1产生振动的作用。即,使进行旋转的电枢铁芯3的质量重心相对旋转轴7在径向上偏心来得到振动作用。
这里,电枢铁芯3的质量重心偏心设置,因此在这样的状态下,进行旋转时也产生振动,但是假如设为在中央凸极4的径向顶端部设置重锤21的结构,则能够使质量重心位置从旋转轴7的中心向靠中央凸极4的径向顶端部的位置进一步偏心,因此能够得到增加振动量的作用。但是,在中央凸极4的顶端部中设置重锤21的方法中,为了不降低旋转转矩、即不降低线圈8的匝数而在中央凸极4的顶端部形成大的重锤21,尺寸上的限制严格。
相对于此,在本实施方式中,采用隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置设置重锤21的结构(参照图1等)。在质量重心相对于旋转轴7向靠中央凸极4的径向顶端部的位置偏心的电枢铁芯3中将重锤21设于隔着旋转轴7在径向与中央凸极4的相反的一侧的位置,这通常成为解除偏心状态来使质量重心和旋转中心重合、即降低振动量的结构。但是,本发明人的研究开发的结果,通过最大限度地利用形成于隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置的空间部来设置重锤21,能够导出与将重锤21设在靠中央凸极4的顶端部的位置的结构相比,质量重心从旋转中心(旋转轴7)进一步向径向远方偏心的结构。其结果,即使与以往的专利文献2记载的振动电动机200、以及在该振动电动机的中央凸极顶端部设置重锤的结构的振动电动机等相比,能够产生更进一步强力的振动量(详细情况将后述)。
换句话说,能够确保与这些以往的振动电动机同等的振动量、且达到比它们更薄型化、小型化。
另外,为了使振动量最大化,优选在空间部内使重锤21最大化、并且由比重更大的合金来形成重锤21。
在本实施方式中,重锤21使用比重比构成电枢铁芯3的磁性材料的比重大的金属材料或者金属合金材料来构成。根据该结构,能够更进一步加大电枢铁芯3的质量不平衡、即电枢铁芯3的质量重心和旋转轴7之间的距离,因此能够使伴随电枢铁芯3的旋转而产生的振动量更进一步变大。
这里,作为该金属材料或者金属合金材料,例如考虑使用钨、青铜、黄铜、钼、或者它们的合金,但是特别是在加大电枢铁芯3的质量不平衡的观点中,优选由比重大的钨或者钨合金来构成重锤21。
本实施方式在产生上述振动量提高的效果时,在如下点上起到非常大的效果:不加厚电枢铁芯3的轴方向厚度、即不加厚振动电动机1的厚度就能够实现,并且不将电枢铁芯3在径向上扩径、即不加大振动电动机1的外径就能够实现,除此之外不缩小线圈卷绕空间、即不减少线圈励磁力就能够实现。作为它们的协同效果,能够实现外形尺寸的薄型化、小型化、以及振动量、旋转转矩的提高,能够提供由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机。
这里,将以往的振动电动机和本实施方式的振动电动机1中的振动量的比较表示在表2中。此外,在电动机转速相同的情况下,能够通过比较不平衡量来比较振动量。这里,不平衡量(日文:片重り量:unbalance)的计算是通过将重锤的形状模块化,算出各模块的重量和重心,并对该重量乘以从旋转轴到重心为止的距离,以它们的总和来算出整体的偏重的量。
(表2)
振动量比较
从上述表2可知,在实现厚度2.0mm的振动电动机时,本实施方式的振动电动机1在能够比将以往的偏心型转子无铁芯电动机进行无电刷化来达到厚度2.0mm的振动电动机产生更大的振动量这点上是有利的。此外,在成本面上也有利,这点如前所述。
接着,说明电气连接结构。在电枢铁芯3上以旋转轴7为中心连接平面型的换向器11。在换向器11上,通过印刷布线形成在绝缘板12的一个面上的大致梯形状的9个(U、V、W这3相各3个)的换向器片13在圆周上排列配置。在换向器片13形成有端子部14,在规定的端子部14上电连接有上述的3个线圈8、9、10的始端和终端。并且,同相的换向器片13彼此之间是通过未图示的布线来电连接。此外,换向器11不限于扁平型,还考虑采用圆筒型。
以180°的夹角配设的一对电刷18与换向器11的换向器片13滑动接触。该电刷18是由具有弹性的导电金属板等形成的。电刷18的基端被固定配置在盖体17上。该盖体17盖在上述的壳体20上。另外,电刷18的基端经由未图示的布线连接在直流电源上。
接着,说明结构部件的固定结构。在本实施方式中,是如下结构:如图1、图2所示,设有支架19,在支架19中分别固定有电枢铁芯3、重锤21、附带换向器的基板16(换向器11设在表面的基板)。更具体地说,在使用合成树脂制造成独立部件的支架19中,放入电枢铁芯3(这里为一体形成的磁芯主体4a、5a、6a),由附带换向器的基板16夹住,通过使支架19的销状部19a热变形来铆接,将它们固定为一体。接着,在电枢铁芯3(这里为磁芯主体4a、5a、6a)上卷绕线圈8、9、10之后,利用激光焊接将磁芯顶块4b、5b、6b固定在磁芯主体4a、5a、6a上,接着将重锤21铆接在支架19的销状部19a上并进行固定。之后,线圈8、9、10的始端以及终端焊接在端子部14上。由此,形成旋转体。此外,除了上述铆接、或者与铆接一起,也可以通过粘接来进行固定。
根据该结构,例如与如图13所示的以往的振动电动机200那样将电枢铁芯3插入成形在支架19中的情况等相比,得到振动电动机1的制造容易、且降低制造成本的效果。
此外,在本实施方式中,设为如下结构:通过壳体20和盖体17来固定旋转轴7,支架19兼用作旋转轴7的轴承。由此,不需要设置专用的轴承,因此得到成本降低效果,另外还得到减小换向器11的内径的效果。
具有以上结构的振动电动机1由于电枢铁芯3的极数少,因此得到数千rpm~1万数千rpm的转速,通过该旋转得到大的振动。
这里,一般来说,铁芯电动机与无铁芯电动机相比具有能够以低成本制造的优点,但是作为缺点,转矩波动大。即无铁芯电动机的旋转转矩几乎为恒定的,铁芯电动机虽然平均起动转矩大,但是在转矩波动的底部起动转矩变小(最小起动转矩)。因此,通常各凸极的磁芯顶块的周向宽度与场磁铁的磁极的周向宽度相等长度或者较小地形成来进行应对。
相对于此,在本实施方式中也可以使磁芯顶块4b、5b、6b的周向宽度比场磁铁2的磁极的周向宽度大5°-15°地形成(未图示)。由此,能够减小转矩波动,因此虽然平均起动转矩多少被减少,但是能够加大最小起动转矩。
并且,从起动转矩提高的观点出发,也可以在场磁铁2的磁极的中心和中央凸极4的磁性中心之间设置差异。例如还考虑如下结构:通过使一对的两侧凸极的磁性中心左右不同,在两者的中心设有差异。更具体地说,通过在左右呈非对称地形成一对的两侧凸极5、6的夹角,能够使两侧凸极5、6的磁性中心位移。
这样,通过使两侧凸极的磁性中心左右不同,中央凸极4的磁性中心相对于场磁铁2的磁极的中心位移,因此得到大的斥力,并且能够减小起动电流。
接着,通过在表3中表示本实施方式的振动电动机1所达到的性能的数值数据的一个例子来说明其有效性。首先,与以往的具有偏心型转子的无铁芯电动机的振动电动机相比,在达到薄型化的基础上,产生同等程度的振动量。在该外形尺寸的振动电动机中,可以说0.7mm的薄型化是极为显著的效果。换句话说,如果是相同的外形尺寸,则能产生更大的振动量。
另一方面,与以往的由3个凸极偏心电枢扁平型铁芯电动机构成的振动电动机相比,在达到薄型化的基础上达到了振动量的提高。
此外,表中的数值不表示本发明能够达到的极限值。
(表3)
振动电动机的性能比较(直流3V驱动)
一般,存在越是减薄外形(厚度)其旋转转矩以及振动量越下降这样的课题,但是如上述那样,根据本实施方式能够解决该课题。
此外,在安装于搭载有振动电动机1的便携式电话机等的小型半导体芯片的高度(厚度)的最低厚度为2.3mm的情况下,也可以设为将振动电动机1的厚度大型化到2.2mm。据此,与厚度为2.0mm的结构相比,能够进一步加大旋转转矩,另外重锤21也能够较大形成,因此得到能够加大振动量这样的效果(参照表3)。
接着,说明本发明的第二实施方式的振动电动机1。
在本实施方式中,如下配置:中央凸极4的中心和左右一对的两侧凸极5、6的中心形成的角度θ被设定为80°<θ<90°。此时,如图4(图4A为俯视图,图4B为主视图)中说明那样,两侧凸极5、6的磁芯顶块5b、6b的接近上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴线方向的壁厚较厚的形状。此外,图4是以两侧凸极5为例进行了图示,两侧凸极6只要以与其对称形状考虑即可(省略图示)。
通过该结构,产生如下作用:两侧凸极5、6的磁极中心比各凸极的中心线在周向更靠近中央凸极4。即、如上述的第一实施方式说明那样,θ=80°是理想的,但是能够设为设定为80°<θ<90°且使两侧凸极5、6的磁极中心与θ=80°等效的位置。在这基础上,80°<θ<90°的结构与θ=80°的情况相比,狭缝变宽,因此将能够容易地通过机械来进行在磁芯本体4a、5a、6a上卷绕线圈8、9、10的作业,能够提高作业性,并将制造成本抑制得较低。
这里,根据图5(图5A为俯视图,图5B为主视图)来说明两侧凸极5、6的磁芯顶块5b、6b的变形例。两侧凸极5、6的磁芯顶块5b、6b的远离中央凸极4的位置的端部形成为在径向或者轴线方向的壁厚较薄的形状,也能够得到与上述相同的效果。并且,根据图6(图6A为俯视图,图6B为主视图)来说明其它变形例。即使将接近中央凸极4的位置的端部在周向上相对较长地形成、远离中央凸极4的位置的端部在周向上相对较短地形成,也能够得到与上述相同的效果。当然,也可以同时实施。
此外,图5、与6是以两侧凸极5为例进行了图示,两侧凸极6只要以与其对称形状考虑即可(省略图示)。
接着,说明本发明的第三实施方式的振动电动机1。这是在场磁铁2具有8极的磁极、3相换向器11构成在各4处的直流电机时的实施方式。图7是本实施方式的振动电动机1的概略图,图7A是剖视图,图7B是俯视图。
在本实施方式中,通过具有下面说明的结构,与以往所实现的外径为10mm、厚度为2.7mm的振动电动机相比,也能够实现更薄的外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸。
下面,以与上述第一实施方式的不同点为中心来说明本实施方式。
在本实施方式中,在形成为大致盘状的壳体20的内周面配设有扁平的环状(大致圆筒状)的场磁铁2,该场磁铁2具有在周向上交替地磁化了N极、S极的共8极的磁极。
但是,与第一实施方式相同,目前一体形成与外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸的振动电动机1相对应的环状的烧结磁铁是不可能或者极为困难的。因此,在本实施方式中,磁化了1极、2极、或者4极的磁极的烧结磁铁被各自粘接或者粘接在壳体20上来形成场磁铁2。由此,能够实现8极的环状的场磁铁2。
另外,作为本实施方式中的其它例子,还能够通过使用钕的粘结磁铁来形成场磁铁2。
在本实施方式中,如图7B所示,电枢铁芯3被如下配置:中央凸极4的中心和左右一对的两侧凸极5、6的中心形成的角度θ设定为θ=105°。该角度是如下的优选角度:对于3个凸极,配置成当中央凸极4的磁极中心与场磁铁2的一个磁极的磁极中心重合时,两侧凸极5、6的磁极中心相对于场磁铁2的其它磁极(这里为从上述一个磁极起第二个的各磁极)的磁极中心错开,从而防止因停止位置而不能起动,适于另外施加使电枢铁芯3旋转的力。
另外,在本实施方式中,与上述第一实施方式相比,能够使磁芯主体4a、5a、6a相互间的间隙(狭缝:slot)较大形成,进而成为其入口的磁芯顶块4b、5b、6b相互间的间隙较大形成。
即,即使一体形成磁芯主体4a、5a、6a和磁芯顶块4b、5b、6b,也能够通过所谓的“密匝缠绕”方式来卷绕(机械缠绕)线圈8、9、10。这意味着能够通过冲压机等来一体形成电枢铁芯3(卷绕线圈8、9、10之前),能够提高生产率以及降低成本。
在本实施方式中,隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置设有重锤21(参照图7B)。重锤21的作用与上述第一实施方式相同。但是,隔着旋转轴7形成于在径向与中央凸极4相反的一侧的位置中的空间部的大小比上述第一实施方式相对变小,因此重锤21的大小也相对变小。
接着,在电枢铁芯3上以旋转轴7为中心地连接有平面型的换向器11。在换向器11上,通过印刷布线形成在绝缘板12的一个面上的大致梯形状的12个(U、V、W这3相各4个)的换向器片13在圆周上排列配置。在换向器片13上形成有端子部14,在规定的端子部14上电连接有上述的3个线圈8、9、10的始端和终端。此外,同相的换向器片13彼此之间是通过未图示的布线来电连接的。
此外,在本实施方式中,与换向器11的换向器片13滑动接触的一对电刷18的夹角为135°(小角度侧(夹角中角度较小的一侧))。
接着,说明上述第四实施方式的振动电动机1。这是在场磁铁2具有4极的磁极、3相换向器11构成在各2处的直流电机时的实施方式。图9是本实施方式的振动电动机1的概略图,图9A是剖视图,图9B是俯视图。
在本实施方式中,通过具有下面说明的结构,与以往所实现的外径为10mm、厚度为2.7mm的振动电动机相比,也能够实现更薄的外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸。
下面,以与上述第一实施方式的不同点为中心来说明本实施方式。
在本实施方式中,在形成为大致盘状的壳体20的内周面配设有扁平的环状(大致圆筒状)的场磁铁2,该场磁铁2具有在周向上交替地磁化了N极、S极的共4极的磁极。
但是,与第一实施方式相同,目前一体形成与外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸的振动电动机1相对应的环状的烧结磁铁是不可能或者极为困难的。因此,在本实施方式中,磁化了1极、或者2极的磁极的烧结磁铁被分别粘接或者粘接在壳体20上来形成场磁铁2。由此,能够实现4极的环状的场磁铁2。
另外,作为本实施方式中的其它例子,还能够通过使用钕的粘结磁铁来形成场磁铁2。
在本实施方式中,电枢铁芯3被如下配置:如图9B所示,中央凸极4的中心和左右一对的两侧凸极5、6的中心形成的角度θ设定为θ=105°。该角度是如下的优选角度:对于3个凸极,配置成当中央凸极4的磁极中心与场磁铁2的一个磁极的磁极中心重合时,两侧凸极5、6的磁极中心相对于场磁铁2的其它磁极(这里为从两侧与上述一个磁极相邻的各磁极)的磁极中心错开,从而防止在停止位置成为不能起动,并且适于施加使电枢铁芯3旋转的力。
另外,在本实施方式中,与上述第一实施方式相比,能够使磁芯主体4a、5a、6a相互间的间隙(狭缝:slot)较大地形成,进而成为其入口的磁芯顶块4b、5b、6b相互间的间隙较大地形成。
即,即使一体形成磁芯主体4a、5a、6a和磁芯顶块4b、5b、6b,也能够通过所谓的“密匝缠绕”方式来卷绕(机械缠绕)线圈8、9、10。这意味着能够通过冲压机等一体形成电枢铁芯3(卷绕线圈8、9、10之前),能够实现生产率提高以及低成本。
在本实施方式中,隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置设有重锤21(参照图9B)。重锤21的作用与上述第一实施方式相同。但是,形成于隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置的空间部的大小比上述第一实施方式相对变小,因此重锤21的大小也相对变小。
接着,在电枢铁芯3上以旋转轴7为中心地连接有平面型的换向器11。在换向器11上,通过印刷布线形成在绝缘板12的一个面上的大致梯形状的6个(U、V、W这3相各2个)的换向器片13在圆周上排列配置。在换向器片13上形成有端子部14,在规定的端子部14上电连接有上述的3个线圈8、9、10的始端和终端。此外,同相的换向器片13彼此之间是通过未图示的布线电连接的。
此外,在本实施方式中,与换向器11的换向器片13滑动接触的一对电刷18的夹角为90°(小角度侧)。
接着,将本发明的第五实施方式的振动电动机1表示在图10A以及图10B中(图10A为剖视图,图10B为俯视图)。本实施方式的振动电动机1是上述的第四实施方式的振动电动机1的变形例。
作为特征结构,是如下配置:如图10B所示,左右一对的两侧凸极5、6的中心线5C、6C平行于与中央凸极4的中心成θ=105°的线且靠近中央凸极4。
据此,与第四实施方式的振动电动机1相比,能够使重锤21相对较大地形成。
接着,说明本发明的第6实施方式的振动电动机1。这是在场磁铁2具有2极的磁极、3相换向器11构成在各1处的直流电机时的实施方式。图11是本实施方式的振动电动机1的概略图,图11A是剖视图,图11B是俯视图。
在本实施方式中,通过具有下面说明的结构,与以往所实现的外径为10mm、厚度为2.7mm的振动电动机相比,能够实现更薄的外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸。
下面,以与上述第一实施方式的不同点为中心来说明本实施方式。
在本实施方式中,在形成为大致盘状的壳体20的内周面配设有扁平的环状(大致圆筒状)的场磁铁2,该场磁铁2具有在周向上交替磁化了N极、S极的共2极的磁极。与第一实施方式不同,在场磁铁2为2极的情况下,能够一体形成与外径为10mm、厚度为2.0mm的外形尺寸的振动电动机1相对应的环状的烧结磁铁。这是由于无需在环的内侧放入磁化工具来进行磁化的缘故。
此外,作为本实施方式中的其它例子,还能够通过使用钕的粘结磁铁来形成场磁铁2。
在本实施方式中,电枢铁芯3是如下配置:如图11B所示,左右一对的两侧凸极5、6的中心线5C、6C平行于与中央凸极4的中心成θ=115°的线且靠近中央凸极4。该配置是如下的优选角度:对于3个凸极,配置成当中央凸极4的磁极中心与场磁铁2的一个磁极的磁极中心重合时,两侧凸极5、6的磁极中心相对于场磁铁2的其它磁极的磁极中心错开,从而防止在停止位置而不能起动,适于另外施加使电枢铁芯3旋转的力。
另外,在本实施方式中,与上述第一实施方式相比,能够使磁芯主体4a、5a、6a相互间的间隙(狭缝:slot)较大地形成,进而成为其入口的磁芯顶块4b、5b、6b相互间的间隙较大地形成。
即假设一体形成磁芯主体4a、5a、6a和磁芯顶块4b、5b、6b的情况下,能够通过所谓的“密匝缠绕”方式来卷绕(机械缠绕)线圈8、9、10。这意味着能够通过冲压机等一体形成电枢铁芯3(卷绕线圈8、9、10之前),能够实现提高生产率以及降低成本。
在本实施方式中,隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置设有重锤21(参照图11B)。重锤21的作用与上述第一实施方式相同。但是,形成于隔着旋转轴7在径向与中央凸极4相反的一侧的位置的空间部的大小比上述第一实施方式相对变小,因此重锤21的大小也相对变小。
接着,在电枢铁芯3上以旋转轴7为中心地连接有平面型的换向器11。在换向器11上,通过印刷布线形成在绝缘板12的一个面上的大致梯形状的3个(U、V、W这3相各1个)的换向器片13在圆周上排列配置。在换向器片13上形成有端子部14,在规定的端子部14电连接有上述的3个线圈8、9、10的始端和终端。此外,同相的换向器片13彼此之间是通过未图示的布线来电连接的。
此外,在本实施方式中,与换向器11的换向器片13滑动接触的一对电刷18的夹角为180°。
接着,根据图3来说明上述第一实施方式的振动电动机1的旋转动作。
如图3A那样,以中央凸极4的周向中心、和对置的磁极(这里为图中的最上部的N极)的周向中心重合的位置为起点进行说明。附带地说,θ=80°。
如图3A那样,从振动电动机1停止着的状态(各线圈8、9、10中没有被通电的状态)开始,向各线圈经由换向器11进行通电,从而在一个两侧凸极5中S极被励磁,在另一个两侧凸极6中N极被励磁。其中,在该位置中,在线圈8中没有被通电,因此在中央凸极4中磁极没有被励磁。由此,通过被励磁于一个两侧凸极5的S极与场磁铁2的附近的S极排斥并且被附近的N极吸引、且被励磁于另一个两侧凸极6的N极与场磁铁2的附近的N极排斥并且被附近的S极吸引,从而电枢铁芯3向箭头的顺时针方向位移。由此,振动电动机1起动。
另外,各图中的各电刷18顶端的阴影线部分是与换向器11的接触部。
刚刚起动之后的状态表示在图3B中。同图是以电枢铁芯3从起点旋转了5°的位置进行图示。此时,在中央凸极4中磁极(N极)被励磁。此外,两侧凸极5、6的磁极不变化。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力来被施加旋转的力。一个两侧凸极5的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力来被施加旋转的力。另一个两侧凸极6的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向进行旋转。
此外,粗线箭头表示旋转力相对大,细线箭头表示旋转力相对小(在下面的图中也相同)。
电枢铁芯3从起点旋转了20°的状态表示在图3C。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。被励磁于一个两侧凸极5的磁极(S极)不变化。在另一个两侧凸极6中磁极没有被励磁。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。一个两侧凸极5的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。在另一个两侧凸极6中不产生旋转力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
接着,将电枢铁芯3刚刚从起点旋转了20°之后的状态表示在图3D中(以25°的位置进行图示)。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。被励磁于一个两侧凸极5的磁极(S极)不变化。另外,由换向器11(换向器片13)使向线圈10通电的电流的方向从旋转20°之前的方向向相反方向进行切换,另一个两侧凸极6被励磁为S极。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。一个两侧凸极5的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。另一个两侧凸极6的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
电枢铁芯3从起点旋转了40°的状态表示在图3E中。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。在一个两侧凸极5中磁极没有被励磁。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(S极)不变化。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。在一个两侧凸极5中不产生旋转力。另一个两侧凸极6的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
接着,将电枢铁芯3刚刚从起点旋转了40°之后的状态表示在图3F中(以45°的位置进行图示)。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(S极)不变化。另外,由换向器11(换向器片13)使向线圈9通电的电流的方向向与旋转40°之前的方向相反的方向进行切换,一个两侧凸极5被励磁为S极。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。一个两侧凸极5的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。另一个两侧凸极6的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
之后,由换向器11的9个的换向器片13以每个20°的旋转角适当地将向各线圈8、9、10通电的方向切换,从而电枢铁芯3的各凸极相对于场磁铁2的磁极反复排斥和吸引而被施加旋转的力。而且,当停止向各线圈8、9、10通电时,各凸极4、5、6的磁极消磁,电枢铁芯3的旋转停止。
此外,在以上述以外的位置为起点的情况下,只要将在上述说明的中间位置的各凸极的磁极和场磁铁2之间产生的旋转力认为是起动力即可。
另外,对于上述第二实施方式的振动电动机1的旋转动作,也只要与上述的第一实施方式的振动电动机1的旋转动作相同地进行考虑即可。
即这是由于:中央凸极4的中心和左右一对的两侧凸极5、6的中心所形成的角度θ成为80°<θ<90°,但是与在两侧凸极5、6中产生的磁极中心成为θ=80°是等效的。
接着,根据图8来说明上述第三实施方式的振动电动机1的旋转动作。
如图8A那样,以中央凸极4的周向中心、和对置的磁极(这里为图中的最上部的N极)的周向中心重合的位置为起点进行说明。附带地说,θ=105°。
如同图8A那样,从振动电动机1停止着的状态(各线圈8、9、10中没有被通电的状态)开始,经由换向器11向各线圈进行通电,在中央凸极4中N极被励磁,在一个两侧凸极5中N极被励磁。但是,在该位置在线圈10中没有被通电,因此在另一个两侧凸极6中磁极没有被励磁。由此,通过被励磁于一个两侧凸极5的N极与场磁铁2的附近的N极排斥并且被附近的S极吸引,从而电枢铁芯3向箭头的顺时针方向位移。由此,振动电动机1起动。此外,在该位置在中央凸极4以及另一个两侧凸极6中不产生旋转力(起动力)。
这里,各图中的各电刷18顶端的阴影线部分是与换向器11的接触部。
刚刚起动之后的状态表示在图8B中。同图是以电枢铁芯3从起点旋转了8°的位置进行图示。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)、以及被励磁于一个两侧凸极5的磁极(N极)不变化。在另一个两侧凸极6中N极被励磁。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。一个两侧凸极5的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。此时,另一个两侧凸极6的N极受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的斥力,并受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的吸引力,因此向与电枢铁芯3的旋转方向(这里为顺时针方向)相反的方向(这里为逆时针方向)产生旋转力。这里,在与各凸极的位置对应起来表示的箭头中,粗线箭头表示旋转力相对大,细线箭头表示旋转力相对小(在下面的图中也相同)。即,通过相对大的中央凸极4的旋转力(顺时针方向)、相对小的一个两侧凸极5的旋转力(顺时针方向)、以及相对小的另一个两侧凸极6的旋转力(逆时针方向)的总和,电枢铁芯3在顺时针方向被施加旋转的力,因此继续向顺时针方向旋转。附带地说,旋转力之差是以流过各线圈8、9、10的电流的差、对置的磁极之间的位置关系等为起因而产生的。
电枢铁芯3从起点旋转了15°的状态表示在图8C中。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。在一个两侧凸极5中磁极不被励磁。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(N极)不变化。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。此时,在一个两侧凸极5以及另一个两侧凸极6中不产生旋转力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
接着,将电枢铁芯3刚刚从起点旋转了15°之后的状态表示在图8D中(以23°的位置进行图示)。此时,被励磁于中央凸极4的磁极(N极)不变化。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(S极)不变化。另外,由换向器11(换向器片13)使向线圈9通电的电流的方向从旋转15°之前的方向向相反方向进行切换,一个两侧凸极5被励磁为S极。由此,中央凸极4的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。另一个两侧凸极6的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。
此时,一个两侧凸极5的S极受到旋转方向前方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的吸引力,因此向与电枢铁芯3的旋转方向(这里为顺时针方向)相反的方向(这里为逆时针方向)产生旋转力。但是,通过相对小的中央凸极4的旋转力(顺时针方向)、相对大的另一个两侧凸极6的旋转力(顺时针方向)、以及相对小的一个两侧凸极5的旋转力(逆时针方向)的总和,电枢铁芯3在顺时针方向被施加旋转的力,因此继续向顺时针方向旋转。
电枢铁芯3从起点旋转了30°的状态表示在图8E中。此时,在中央凸极4中磁极不被励磁。被励磁于一个两侧凸极5的磁极(S极)不变化。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(N极)不变化。由此,另一个两侧凸极6的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。此时,在中央凸极4以及另一个两侧凸极6中不产生旋转力。由此,电枢铁芯3还继续向顺时针方向旋转。
接着,将电枢铁芯3刚刚从起点旋转了30°之后的状态表示在图8F中(以38°的位置进行图示)。此时,被励磁于一个两侧凸极5的磁极(S极)不变化。被励磁于另一个两侧凸极6的磁极(N极)不变化。另外,由换向器11(换向器片13)使向线圈8通电的电流的方向向与旋转30°之前的方向相反的方向进行切换,中央凸极4被励磁为S极。由此,一个两侧凸极5的S极受到旋转方向后方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向前方的场磁铁2的N极的吸引力而被施加旋转的力。另一个两侧凸极6的N极受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的斥力,并受到位于旋转方向前方的场磁铁2的S极的吸引力而被施加旋转的力。
此时,中央凸极4的S极受到旋转方向前方的场磁铁2的S极的斥力,并受到旋转方向后方的场磁铁2的N极的吸引力,因此向与电枢铁芯3的旋转方向(这里为顺时针方向)相反的方向(这里为逆时针方向)产生旋转力。但是,通过相对大的一个两侧凸极5的旋转力(顺时针方向)、相对小的另一个两侧凸极6的旋转力(顺时针方向)、以及相对小的中央凸极4的旋转力(逆时针方向)的总和,电枢铁芯3在顺时针方向被施加旋转的力,因此继续向顺时针方向旋转。
之后,通过由换向器11的12个换向器片13以每个15°的旋转角适当切换向各线圈8、9、10的通电方向,在电枢铁芯3的各凸极中相对于场磁铁2的磁极产生斥力、吸引力。将它们的总和作为旋转力,电枢铁芯3在一定方向(这里为顺时针方向)被施加旋转的力。而且,当停止向各线圈8、9、10的通电时,各凸极4、5、6的磁极消磁,电枢铁芯3的旋转停止。
此外,在以上述以外的位置为起点的情况下,只要将在上述说明的中间位置的各凸极的磁极和场磁铁2之间产生的旋转力作为起动力即可。
如以上说明那样,根据本发明的振动电动机1,在使用具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机的结构中,能够抑制成本、且实现外形尺寸的薄型化、小型化,另外能够提高振动量、旋转转矩。
此外,本发明不限于以上说明的实施例,当然能够在不超出本发明的范围内进行各种变更。特别是,场磁铁的磁极数不限于2极、4极、6极、8极,能够适用于10极(3相换向器各5处)、12极(3相换向器各6处)、……、。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(补正后)
一种振动电动机,包括:场磁铁,其由在周向上交替配置了N极和S极的偶数个的磁极构成;以及电枢铁芯,其具有旋转轴并且是在3个凸极上分别卷绕有线圈而形成的,上述3个凸极包括以该旋转轴为中心呈非点对称地偏置的中央凸极以及在该中央凸极的两侧隔开规定角度地配置的一对两侧凸极,该振动电动机的特征在于,
整体的外形尺寸是径向尺寸为10mm以下,且轴线方向尺寸为2.2mm以下,
上述场磁铁设在上述电枢铁芯的旋转面内且比该电枢铁芯的顶端靠径向外侧的位置,
上述3个凸极被配置成当上述中央凸极的磁极中心与上述场磁铁的一个磁极的磁极中心重合时,上述两侧凸极的磁极中心相对于上述场磁铁的其它磁极的磁极中心错开,
上述电枢铁芯具有如下形状:质量重心相对于上述旋转轴位于靠上述中央凸极的径向顶端部的位置,
隔着上述旋转轴在径向与上述电枢铁芯的质量重心所在的方向相反的方向的位置设有连结在该电枢铁芯上的重锤。
2.(补正后)
根据权利要求1所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为6极的磁极,
上述规定角度为80°,
上述3个凸极分别具有作为单独部件形成的磁芯主体和磁芯顶块,
上述磁芯顶块的周向尺寸比上述磁芯主体的周向尺寸较大地形成,并上述磁芯顶块连结固定在卷绕有线圈的状态的该磁芯主体的径向顶端部上。
3.(删除)
4.(删除)
5.(补正后)
根据权利要求1所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为6极的磁极,
上述规定角度大于80°且小于90°,
上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴线方向的壁厚较厚的形状,或者远离上述中央凸极的位置的端部形成为在径向或者轴线方向的壁厚较薄的形状,由此上述两侧凸极的磁芯顶块被设定为上述各两侧凸极的磁极中心的位置成为与上述规定角度为80°的情况等效的分布的形状。
6.(补正后)
根据权利要求1上述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为6极的磁极,
上述规定角度大于80°且小于90°,
上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部在周向上相对较长地形成,且上述两侧凸极的磁芯顶块的远离上述中央凸极的位置的端部在周向上相对较短地形成,由此上述两侧凸极的磁芯顶块被设定为上述各两侧凸极的磁极中心的位置成为与上述规定角度为80°的情况等效的分布的形状。
7.(补正后)
根据权利要求1所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为8极的磁极,
上述规定角度为105°。
8.(删除)
9.(删除)
10.根据权利要求1~9中任一项所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁是将磁化了1极、2极、3极、或者4极中的任一种的磁极而形成的烧结磁铁分别粘接或者将磁化了1极、2极、3极、或者4极中的某一个的磁极的烧结磁铁粘接在壳体上而形成为具有磁化方向为径向多个磁极的环状。
11.根据权利要求1~10所述的振动电动机,其特征在于,
上述重锤是使用钨或者钨合金来形成。
12.根据权利要求1~11所述的振动电动机,其特征在于,
设置有支架,该支架从外部旋转自由地外套在上述旋转轴上,
在上述支架中固定有上述重锤以及换向器安装基板,并且通过该支架和该换向器安装基板的夹持来固定上述电气铁芯,
上述旋转轴被固定在壳体以及盖在该壳体的盖体上。
Claims (12)
1.一种振动电动机,包括:场磁铁,其由在周向上交替配置N极和S极的偶数个磁极构成;以及电枢铁芯,其具有旋转轴并且是在3个凸极上分别卷绕有线圈而形成的,上述3个凸极包括以该旋转轴为中心呈非点对称地偏置的中央凸极以及在该中央凸极的两侧隔开规定角度地配置的一对两侧凸极,该振动电动机的特征在于,
上述场磁铁设置在上述电枢铁芯的旋转面内且比该电枢铁芯的顶端靠径向外侧的位置,
上述3个凸极被配置为:当上述中央凸极的磁极中心与上述场磁铁的一个磁极的磁极中心重合时,上述两侧凸极的磁极中心相对于上述场磁铁的其它磁极的磁极中心错开,
隔着上述旋转轴在径向与上述中央凸极相反的一侧的位置设有重锤。
2.根据权利要求1所述的振动电动机,其特征在于,
上述3个凸极分别包括:
磁芯主体;以及
磁芯顶块,其被连结固定在该磁芯主体的径向顶端部上,该磁芯顶块的周向尺寸大于该磁芯主体的周向尺寸。
3.根据权利要求1或者2所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为6极的磁极。
4.根据权利要求3所述的振动电动机,其特征在于,
上述规定角度为80°。
5.根据权利要求3所述的振动电动机,其特征在于,
上述规定角度大于80°且小于90°,
上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴向的壁厚较厚的形状、或者上述两侧凸极的磁芯顶块的远离上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴向的壁厚较薄的形状。
6.根据权利要求3所述的振动电动机,其特征在于,
上述规定角度大于80°且小于90°,
上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部在周向上相对较长地形成,上述两侧凸极的磁芯顶块的远离上述中央凸极的位置的端部在周向上相对较短地形成。
7.根据权利要求1所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁的磁极为8极的磁极。
8.根据权利要求7所述的振动电动机,其特征在于,
上述规定角度为105°。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的振动电动机,其特征在于,
该振动电动机的径向尺寸为10mm以下、且该振动电动机的轴向尺寸为2.2mm以下。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的振动电动机,其特征在于,
上述场磁铁是将磁化了1极、2极、3极或者4极的磁极的烧结磁铁分别粘接或者分别粘接在壳体上而形成为具有磁化方向为径向的多个磁极的环状。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的振动电动机,其特征在于,
上述重锤是使用钨或者钨合金来形成的。
12.根据权利要求1~11中的任一项所述的振动电动机,其特征在于,
设置有支架,该支架旋转自由地外套在上述旋转轴上,
在上述支架中固定有上述重锤以及换向器安装基板,并且上述电枢铁芯通过该支架和该换向器安装基板的夹持而固定,上述旋转轴被固定在壳体以及盖在该壳体的盖体上。
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