CN1870399A - 用于产生振动的步进电机 - Google Patents

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CN1870399A CNA2006100809986A CN200610080998A CN1870399A CN 1870399 A CN1870399 A CN 1870399A CN A2006100809986 A CNA2006100809986 A CN A2006100809986A CN 200610080998 A CN200610080998 A CN 200610080998A CN 1870399 A CN1870399 A CN 1870399A
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古田修
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    • H02K7/065Electromechanical oscillators; Vibrating magnetic drives

Abstract

提供一种用于产生振动的步进电机,其包括定子和转子。该转子包括轴、环形磁体和转子框架,转子框架形成为大致杯状物,其包括具有中心处开口的盘状部分,而且还包括有连续布置于盘状部分外围的圆筒形部分,以及布置在转子框架一部分中的配重部分,使得转子框架的重心相对转子框架中心位于偏心的位置处。

Description

用于产生振动的步进电机
技术领域
本发明涉及一种用于产生振动的步进电机,主要用作呼叫接收机的告知装置。
背景技术
根据现有技术中的偏心机构,(a)将偏心盘装在输出轴上,或(b)除去同样布置的三个电枢线圈的一部分。然而,在(a)项的情况下,难以减小装置的厚度。而且,偏心盘可能因振动和旋转时产生的离心力而脱离。在(b)项的情况下,大大减小了磁场磁体产生磁通量之间的反向区域、以及电枢的线圈。因此,电机的输入输出比恶化。由于上面的原因,需要开发另一种偏心机构。
另一方面,关于使用的电机,不仅对有刷直流电机,而且还对其它各种类型的电机进行了调查研究。
无刷电机的寿命长,更确切地说,因为无刷电机没有电刷,所以无刷电机的可靠性高。通过用频率来控制无刷电机的旋转速度,能调整无刷电机的振动。从而,可将结构简化。
特别地,在蜂窝电话的情况下,由于必须将各种功能都合并至蜂窝电话,那么安装在集成电路上的元件数量和存储器的容量都呈指数形式增加。因此,将容易将简单电路合并至蜂窝电话中。
图7A至图7C是表示在相关现有技术中扁平型振动电机的布置图。关于这个振动电机,例如,参见日本专利JP-A-2000-262969。图7A是转子的平面图,图7B是转子的剖视图,以及图7C是振动电机的剖视图。
在图7A至7C所示的振动电机101中,轴承装置103被接合于印刷电路板102的中心孔。定子铁芯104被接合且固定至该轴承装置103。
盖子105形成为大致杯状物,且其外围部分与印刷电路板102的外围相接合。
定子106包括定子铁芯104和缠绕在定子铁芯104周围的线圈107。
转子110包括:磁铁109;磁路轭铁111;以及不平衡块108。该不平衡块108安装在杯状转子110的内侧且在磁铁109的上方。该磁铁109布置于定子铁芯104的外周边,两者彼此对置从而在磁铁109和定子铁芯104之间留下间隙。在磁路轭铁111中,内环部分112和外环部分115通过三个轮辐部分116相互连接,在外环部分115上连续方式设置有环形板部分113和圆筒形部分114。在磁路轭铁111的内侧上且与圆筒形部分114相连接的侧面,设置弓形的不平衡块108。在圆筒形部分114的开口侧,设置环形磁铁109阻止不平衡块108脱出。
不平衡块108在轴向上布置于磁铁109的上方。根据这一结构,不平衡块108被容纳在具有铁芯的周向对置式电机未使用的空间内。因此,可减小整个振动电机的体积。从而,能够获得体积小且重量轻的电机。而且,由于不平衡块108被罩入转子110内,那么不可能使不平衡块脱离。因此,能设置高可靠性的电机。由于能增加磁铁109和定子铁芯104的直径,那么可增加每单位质量的电机输出。换句话说,可进一步减小振动电机的重量。
图7A至7C所示的振动电机是较好的,由于不平衡块108被罩入转子110内,因此不平衡块108不脱离。然而,可能会遇到如下的问题。
(1)由于不平衡块108被罩入转子110内,那么必须以高的尺寸精度来加工不平衡块108和转子110。从而增加了加工处理的次数。
(2)必须将不平衡块108安装于适合的位置处,使得在转动转子时不会产生不必要的振动,以及,使得不会损坏连接部分,并且使不平衡块108不能自由移动,也就是说,组装该振动电机需要较高的尺寸精度。
(3)由于不平衡块108仅局部地位于轴117的上方,那么振动也在轴向产生,以及,不能有效地获得径向上的振动,换句话说,效率较低。
(4)由于不平衡块108所形成的实体与转子110不同,那么必须有一个将不平衡块108与转子110结合的特定处理步骤。
(5)在转子110的上表面(侧),内环部分112与外环部分115的环形板部分113通过三个轮辐部分116相互连接。因此,形成开口部分118。当不平衡块108连结于转子110时,由于这些开口部分118使连结区域减小。由此,支撑强度降低。
上面的问题可认为是来源于不平衡块108所形成的实体与转子110不同的事实。因此,根据将不平衡块108和转子110集成为一个实体的观点,调查到如下的相关现有技术。例如,提供了图8A至8C所表示的振动电机。
图8A至8C是相关技术中扁平无铁芯振动电机的布置图。例如,这一振动电机如日本专利JP-A-09-093862中所示。图8A是其内布置有偏心环的转子的透视图;图8B是偏心环的透视图,以及图8C是扁平无铁芯振动电机的剖视图。
在图8A至8C所示的扁平无铁芯振动电机120中,环122布置于转子121的外周边。变形部分123,其重心偏移,形成于环122的一部分。形成有凸出部分,其突出至场磁体124的外周边空间125。
在这个实例中,仅仅是具有变形部分123的环122与转子121的外周边相接合,该变形部分123形成偏重心。因此,不必对于转子121本身的偏重心进行处理。据此,在降低制造成本方面,这种结构有优势。
然而,即使在这样的实例中,其中变形部分123与转子121形成一体,也可能会遇到如下的问题。
(1)由于变形部分123形成于环122,环122的外周形状与转子121相同,那么容易制造出环122和变形部分123。然而,使环122要连结的转子121的对象部分,亦即在其中通过工程塑料整体方式成型,包括轴127的三个线圈126a、126b、126c的部分128,其必然形成与由金属制成的环122不同的实体。因此,增加了将这些元件形成为转子121的加工步骤数。
(2)由于变形部分123形成于环122,使环122的外周形状与转子121匹配,那么容易制造出环122和变形部分123。然而,转子121的无偏部分,其与环122相连结,即部分128,借助于工程塑料的塑造将包括有轴127的三个线圈126a、126b、126c与部分128形成一体【环122所连结的转子121的对象部分,亦即在其中通过工程塑料整体方式成型的,包括轴127的三个线圈126a、126b、126c的部分128,其具有与由金属制成的环122不同的膨胀系数。因此,有关的部分128与环122可能相互分离,以及产生振动。由于使用了不同的材料,因此可能使机械强度不足。
(3)外周间隙125必定形成于磁场磁体124的外部周边。因此,磁场磁体124的形状受到限制,以及所获得的磁场力也受到限制。
(4)由于在本实例中转子为轴向对置式,那么线圈126a、126b、126c被布置在转子121中。因此,当在转子121中设置环122时,必须将线圈126a、126b、126c与环122一起设置在转子121中。由此,由于在转子121中设置线圈126a、126b、126c,那么不可能用与环122相同的材料来构成转子121。
(5)在这一实例中,振动电机设置电刷129和换向器130,电刷129可能遭受损害和污染。而且,当起动和停止时,转速改变,不可能保持该转速不变。
尽管存在上述问题,具有电刷的DC电机迄今仍用于产生蜂窝电话的振动。
原因如下描述。由于受到半导体集成技术的阻碍,难以在小型蜂窝电话内专门制造包含有电机控制电路的电路。因此,没有电刷的DC电机,其价格低且很少出现故障,已被广泛使用。
关于硬币式薄型电机,厚度可减小,但寿命较短,而且由于起动和停止时间较长,故难以控制。
为了解决上面的问题,可考虑采用步进电机作为振动电机,其控制电路结构简单,且起动和停止时的转速控制容易。然而,步进电机用作振动电机,只是针对特殊用途。
图9A至9C是表示振动电机的布置图,在该振动电机中使用了相关技术中的步进电机。关于这一振动电机,例如,参见日本专利JP-A-2004-320941。图9A是表示主要部分的平面图,其中采用从永磁体侧看到树脂基座侧的视角观察。图9B是转子轭铁的透视图。图9C是剖视图。
图9A至9C所示的步进电机140包括:定子145,其中经由定子轭铁142和电路板143,在树脂基座141上设置扁平无芯线圈144;以及,转子150,具有布置在转子轭铁148上的永磁体149,而转子轭铁148具有转动轴147,由定子145经由轴承146枢轴方式支撑,其中布置该永磁体149,同时在轴向间隙系统中相对无芯线圈144留下预定间隙。
环形的定子轭铁142由磁性材料制成,以及柔性环状电路板143,其为接线部分,固定在盘形树脂基座141上,树脂基座141由树脂材料模制成型。这一电路板143由绝缘材料制成,以及,四个扁平无芯线圈144,在平面图中观察时其形状各自形成为扇形,以90°等间隔围绕后面描述的转子150的旋转中心L,布置在电路板143上。
转子轭铁148,其为一磁性薄片,由磁性材料制成,并且通过模制成型为盘状。在这一转子轭铁148上,机械方式固定环状永磁体149。永磁体149的六个磁极以60°规则间隔环绕旋转中心L布置,使得N极和S极交替方式布置,以使相邻磁极彼此不同。
当在转子轭铁148上相对转子150旋转中心L的偏心位置处固定配重构件151,并且转动该转子150,此振动电机可应用于蜂窝电话或玩具。
在使用上面步进电机的振动电机中可能遇到下面的问题。
(1)转子150的转子轭铁148和配重构件151必须分别地形成不同的实体以及相互结合。因此,对于转子轭铁148和配重构件151要求较高的尺寸精度。而且,必须设置组装这些彼此不同成型的实体的组装步骤。
(2)必须精确地检测转子轭铁148的偏心位置。同样必须将配重构件151牢固地固定在偏心位置处。因此,需要定位工作,而且增加了加工步骤。
(3)由于使用了无芯线圈144,那么线圈尺寸无法减少,以及磁极的数量无法增加。由此,步数无法增加。由于采用无芯结构,所以磁路性能较低,使用的永磁体数量增加。
(4)由于磁路包括永磁体149,而无芯线圈144为轴向对置式,那么用于旋转的磁力强度比径向对置式的低。因此,难以获得强有力且有效的振动。由于配重构件151布置在转子轭铁148外部并且配重构件151尺寸小,因此难以获得强有力且有效的振动。
发明内容
本发明例证性、非限制性的实施例的一个目的是克服上面的问题,以及,设置一种用于产生振动的步进电机,其可简单地进行控制,且能产生强有力的振动,以及有效地产生驱动转矩。也并不一定需要本发明来克服上面描述的问题,本发明的例证性、非限制性的实施例可能克服不同的缺陷。
在本发明的典型实施例中:
(a)用于产生振动的步进电机包括布置在转子框架的一部分中的配重部分;以及
(b)磁体包括环形磁体或者环形磁体和外部补极磁体,以及转子的起动位置可以如此方式调节,即在环形磁体若干磁极中的至少一对磁极的每个磁极NS的旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于在其它对磁极的磁极旋转方向上的统一长度,或是可选择地,调节外部补极磁体的位置;或者
(c)起动位置可以如此方式调节,即布置成梳状排列的极齿,在一对定子轭铁的极齿的旋转方向上的长度部分地不一致。例如,当一个定子轭铁的极齿数量是5时,一对定子轭铁之间的极齿节距通常是36°。因此,为了使得极齿的宽度部分地不一致,将彼此相邻的极齿之间的节距(间隔)改变为“36°+9°+α°”(α°为任意角度)。在被改变的极齿对之间,延长一个极齿在旋转方向上的长度,而缩短另一个极齿在旋转方向上的长度。不一致的极齿数量可任意地选择。
在本发明用于产生振动的外部转子式的步进电机中:
(a-1)在转子框架的一部分中一体方式设置配重部分,该配重部分用作磁体的背部轭铁;以及
(b-1)磁体可以包括环形磁体或者环形磁体和外部补极磁体,以及转子的起动位置可以如此方式调节,即使得在环形磁体若干磁极中的至少一对磁极的每个磁极NS在旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于其它对磁极中的磁极在旋转方向上的统一长度,或是可选择地,调节外部补极磁体的位置;或者
(c-1)起动位置可以如此方式调节,即使得在一对定子轭铁中布置成梳状排列的极齿,在旋转方向上的长度部分地不一致。
特别地,在本发明用于产生振动的外部转子式的步进电机中,在定子的外部设置包括环形磁体的转子;该转子包括轴,以及包括环形磁体的磁体和转子框架;转子框架形成为大致杯状物,包括具有中心孔的盘状部分,以及在盘状部分的外围连续设置的圆筒形部分;在转子框架的一部分中设置配重部分,使得转子框架的重心可偏离转子框架的中心;在包含配重部分的转子框架内设置环形磁体,在环形磁体中环状地布置着每对都具有N极和S极的若干对磁极;定子,包括环状定子线圈和定子轭铁,定子轭铁用于在极齿交错梳状排列的状态下从两侧保持定子线圈;以及,转子磁体,使其在径向上与极齿的外表面相对。
(A-1)在本发明用于产生振动的外部转子式的步进电机中,为了将起动位置设置于适当的位置处,可使得在环形磁体的若干对磁极中至少一对磁极的每个磁极NS在旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于在其它对磁极的各磁极在旋转方向上的统一长度,以便进行调节;
(B-1)可选择地,在本发明用于产生振动的外部转子式的步进电机中,为了将起动位置设置于适当的位置处,可调节与环形磁体结合使用的外部补极磁体的位置;
(C-1)作为选择,在本发明用于产生振动的外部转子式的步进电机中,为了将起动位置设置于适当的位置处,可调节在布置成梳状排列的一对定子轭铁中的极齿在旋转方向上的长度,以使其部分地不一致。
在本发明用于产生振动的内部转子式的步进电机中:
(a-2)在转子框架的一部分中整体地设置配重部分;以及
(b-2)磁体可包括环形磁体,以及转子的起动位置可以如此方式调节,以使得在环形磁体的若干磁极中至少一对磁极的每个磁极NS在旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于在其它对磁极的磁极在旋转方向上的统一长度,或是可选地,调节外部补极磁体的位置;或者
(c-2)起动位置可以如此方式调节,使布置成梳状排列的一对定子轭铁中的极齿在旋转方向上的长度部分地不一致。
特别地,在本发明用于产生振动的内部转子式的步进电机中,该转子包括轴,磁体和转子框架;转子框架形成为大致杯状物,包括具有中心孔的盘状部分,以及,还包括在盘状部分的外围连续布置的圆筒形部分;在转子框架的一部分中布置配重部分,使得转子框架的重心可位于相对转子框架的中心偏心的位置处。在轴上设置环形磁体,在环形磁体中环状地布置着具有N极和S极的若干对磁极。定子包括环状定子线圈和用于从两侧将定子线圈保持在极齿以交错梳状排列状态下的定子轭铁定子,包括环状定子线圈和定子轭铁,定子轭铁用于在极齿交错梳状排列的状态下从两侧保持定子线圈。磁体在径向上与极齿内侧的内表面相对,在转子的内部设置转子的环形磁体。
(A-2)在本发明用于产生振动的内部转子式的步进电机中,为了将起动位置设置于适当的位置处,可使得在环形磁体的若干对磁极中至少一对磁极的每个磁极NS的旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于在其它对磁极的各自磁极的旋转方向上的统一长度,以便进行调节;
(B-2)可选择地,在本发明用于产生振动的内部转子式的步进电机中,为了将起动位置设置于适当的位置处,如此调节起动位置,使得在一对定子轭铁以梳状方式布置的极齿的旋转方向上的长度部分地不一致。
特别地,采用如下的解决方案。
(1)在用于产生振动的步进电机中,其包括定子和转子,转子包括轴、磁体和转子框架,以及,转子框架形成为大致杯状物,杯状物包括具有中心孔的盘状部分,以及,转子包括圆筒形部分,连续方式布置在盘状部分外围;以及配重部分,布置在部分转子框架中,使得转子框架的重心可位于相对转子框架中心偏心的位置处。
(2)根据上面(1)项的用于产生振动的步进电机中,磁体为包括有环形布置的若干对磁极的环形磁体。
(3)根据上面(1)项的用于产生振动的步进电机中,定子包括:环状定子线圈;以及一对定子轭铁,从定子线圈的两侧保持定子线圈,使得一个定子轭铁的极齿与另一个定子轭铁的极齿交错梳状排列,以及定子布置于大体上呈杯状的转子框架中。
(4)根据上面(1)至(3)项中任意一项的用于产生振动的步进电机中,磁体布置于包括配重部分的转子框架内部。
(5)根据上面(3)项的用于产生振动的步进电机中,转子磁体与极齿相对,以及,磁体在径向上(例如,转子的径向)位于极齿外侧。
(6)根据上面(3)项的用于产生振动的步进电机中,转子磁体与极齿相对,以及,磁体布置在轴上,并且在径向上(例如,转子的径向)位于极齿内侧。
(7)根据上面(2)项的用于产生振动的步进电机中,在若干磁极的至少一对磁极中每个磁极具有旋转方向上(例如,转子的旋转方向)的长度,该长度不同于其他对磁极中各磁极的统一长度,使得转子能在一个方向起动(即,起动时转子可以总是在一个方向旋转)。
(8)根据上面(2)项的用于产生振动的步进电机中,可设置与环形磁体结合使用的外部补极磁体的位置,使得转子能在一个方向起动。
(9)根据上面(3)项的用于产生振动的步进电机中,通过使布置成梳状排列的一对极齿的宽度彼此不同来调节转子的起动位置,使得转子能在一个方向起动。
(10)根据上面(1)至(6)项中任意一项的用于产生振动的步进电机中,设置有盖子,以便转子和定子可被盖子所遮盖,磁体包括环形磁体和补极磁体,该补极磁体安装在盖子上,以及,通过调节补极磁体的连结位置来调节起动位置,使得转子能在一个方向起动。
本发明用于产生振动的步进电机包括如下优点。
(1)在转子框架的一部分中,整体方式设置配重部分。因此,不同于其上设置有与转子框架相异的配重部分的结构,该配重部分可被布置在包含原先被转子框架所占用空间的部分中。所以,在维持转子框架的原有形状的同时,能增加配重部分的质量。从而,当维持优选的形状时,能产生强有力的振动。
(2)由于转子框架和配重部分被用作背部轭铁,所以能够提高由电机产生的磁通量的利用率。从而能够改善起动、停止和旋转的速度特性,并能增强灵活性。而且,能够根据转子框架的尺寸来扩展配重部分的尺寸,以便增加不平衡和产生高强度的振动。
(3)磁体包括环形磁体或环形磁体和外部补极磁体,以及,起动位置可以如此方式调节,以使得在环形磁体的若干磁极中至少一对磁极的每个磁极NS在旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于在其它对磁极的磁极在旋转方向上的统一长度,或是可选地,调节外部补极磁体的位置。因此,能够减少用于调节的部件数量。借助外部补极磁体,可在完成电机制造后将起动位置调节至最适合的位置处。而且,能减小积累误差。从而,从总体上,能够增强组装的精度。
(4)起动位置和停止位置可以如此方式调节,使得布置成梳状排列的一对定子轭铁的极齿在旋转方向上的长度部分地不一致。因此,无需减小产生的转矩和部件的数量也能进行调节。
附图说明
图1A至图1C是本发明用于产生振动的外部转子式步进电机的典型实施例的布置图。
图2A至图2B是表示本发明的起动位置调节装置(1)的布置图。
图3A至图3B是表示本发明的起动位置调节装置(2)的布置图。
图4A至图4B是表示本发明的起动位置调节装置(3)的布置图。
图5A至图5C是本发明用于产生振动的内部转子式步进电机的典型实施例的布置图。
图6A是表示用于产生振动的步进电机的特性图,在该步进电机中设置有实施例4的起动位置调节装置(3),以及图6B是表示用于产生振动的步进电机的特性图,在该步进电机中没有设置起动位置调节装置(3)。
图7A至图7C是表示在相关技术中扁平型振动电机的布置图。
图8A至8C是表示在相关技术中扁平无芯型振动电机的布置图。
图9A至9C是表示振动电机的布置图,在该振动电机中使用了相关技术中的步进电机。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的典型实施例。
(实施例1)
图1A至图1C是本发明用于产生振动的外部转子式步进电机的典型实施例的布置图,该步进电机是本发明用于产生振动的基本的步进电机。图1A是图1B中线A-A的剖视图,图1B是图1A中线B-B的剖视图,而图1C是转子框架的平面图。一个用于产生振动的外部转子式步进电机1包括接口基板2、盖子3、转子4和定子5。
在接口基板2中,在金属板上设置绝缘薄膜,在该绝缘薄膜上设置与线圈连接的诸如馈线等的必要导线,以及形成有与盖子3的突出物(未示出)相接合的开口(未示出)。定子轭铁6在接口基板2侧的第二定子轭铁6b和成为第三轭铁的中央轭铁6c被固定至接口基板2。在盖子的圆筒形部分3b的底面上的突出物(未示出)与开口相接合,且被焊接至接口基板2的背面上。该导线与外部的控制电路和电源相连接。
定子5包括:缠绕在线圈卷筒7周围的定子线圈8;以及定子轭铁6,包括第一定子轭铁6a、第二定子轭铁6b和成为第三轭铁的中央轭铁6c。
定子轭铁6由磁性材料制成。定子轭铁6包括:具有极齿的第一定子轭铁6a;以及具有极齿的第二定子轭铁6b;以及中央轭铁6c,用于支撑第一定子轭铁6a和第二定子轭铁6b,并且与第一定子轭铁6a和第二定子轭铁6b一起形成磁路。在实施例1中,极齿在旋转方向上的长度都相同。
如图1A的平面图所示,第一定子轭铁6a和第二定子轭铁6b整体形状形成如杯形,具有开口6d和切除部分6e。特别地,在杯形物的中央形成开口6d,在杯状物中的盘状部分6f的周边设置圆筒形部分6g。以等间隔设置大体上呈U形的切除部分6e,其数量为5个,在位于从杯形物的圆筒形部分6g到盘状部分6f的开口端部处,切除部分6e分别具有开口。位于大体上呈U形的切除部分6e之间的剩余部分为极齿6h。大体上呈U形的切除部分6e的开口端被制成适合于呈杯形的圆筒形部分6g的自由端部分【使大体上呈U形的切除部分6e的开口端,与呈杯形的圆筒形部分6g的自由端部分一致。由适当决定各个极齿6h的形状的结果,来确定大体上呈U形的切除部分6e的形状。
将第一定子轭铁6a和第二定子轭铁6b布置在上部和下部,使得两个轭铁6a和6b的极齿能够互相交错梳状排列。在第一定子轭铁6a和第二定子轭铁6b之间,布置线圈卷筒7,将定子线圈8封装在线圈卷筒7内。定子轭铁6布置成包括第一定子轭铁6a、第二定子轭铁6b和中央轭铁6c,以使其能遮盖环状的定子线圈8的外围。
定子5包括:环形的定子线圈8;用于从两侧将环形的定子线圈8保持在极齿6h以交错梳状排列的状态下的定子轭铁6,以及定子轭铁6,在极齿6h互相交错梳状排列的状态下,定子轭铁6从两侧保持环形定子线圈8,而且,下文描述的转子4的环形磁体9,与极齿相对,并且在径向上位于极齿外侧。
线圈卷筒7由树脂制成,线圈卷筒7的横截面呈C形。当线圈卷筒7以平面视图(未示出)表示时,其形成如环的形状。定子线圈8可包括任意导线。尤其地,定子线圈8最好由自粘型导线所构成。至于实施例1,定子线圈8以如此方式形成环形的线圈,使得将自粘型导线缠绕于环形的线圈卷筒7并且被加热,以便能使粘合剂层融化,并且能将该自粘型导线融为一体。当粘合剂层以此方式熔合时,能抑制缠绕于线圈卷筒7的线圈的布置不平衡,并且能够使该布置均衡。
转子4包括轴10、环形磁体9和转子框架11。
轴10具有小直径的突出部分10a,其在一个端部附近形成为台阶部分。轴10的直径为例如0.8mm。轴10插在中央轭铁6c的轴承12中,并且由其进行支撑。
将转子框架11形成如大致杯状物,其包括具有中心处开口11a的盘状部分11b,以及与盘状部分11b的外围连接的圆筒形部分11c。
在这种情况下,使用大体上呈杯形的术语的原因如下所描述。由于在转子框架11的一部分中设置配重部分,那么突出部分必然形成于除统一厚度的盘状部分和圆筒形部分所形成的空间以外的部分。因此,转子框架11形成为类似于杯形的形状。如图1C所示,配重部分13被一体方式布置在转子框架11的一部分中。
转子框架11由诸如铁的金属制成。
将轴10的小直径突出部分10a接合且固定至转子框架11的开11a。此时,布置转子框架11,以与第一轭铁6a隔开。转子框架11的连结基座部分附近由放置在轴承12上的垫片所支撑,通过该连结基座部分将转子框架11连结至轴10。
在转子框架11的圆筒形部分11c的内部上设置环形磁体9。该环形磁体9包括五对包含N极和S极的磁极,这些磁极呈环状布置。
配重部分13由高比重的磁性金属制成。配重部分13所占有的三维空间,是由在图1A的平面视图中表示角度范围的局部环形区域S1和在图1B的剖视图中横截面区域S2所定义。局部环形区域S1是指位于从转子框架11的盘状部分11b的外部周边到以宽度L1在径向进入内部的位置处的局部区域。在这种情况下,宽度L1被定义为从盘状部分(11b)的外部周边的位置到超过图1B中配重部分13在径向内端的位置Q1而在径向进入内部的宽度。根据所使用材料的比重,能够适当地设计这个配重部分13的中心角。至于实施例1,这个配重部分13的中心角的范围从120°至200°。优选地,这个配重部分13的中心角为180°。
在转子框架11包括统一厚度的盘状部分11b和圆筒形部分11c的情形下,配重部分13大致地包括转子框架11和内部突出部分。这个配重部分13被焊接至转子框架11。
关于振动机构,其中具有配重部分13的转子框架11被布置在轴10上,可由mrω2(离心力)得到振动,其中配重部分13的质量为m(kg),相距中心的长度为f(m),以及旋转速度(角速度)为ω。优选地,振动为大约1G。因此,当旋转速度为大约10,000rpm时,能获得最适合的灵敏度。所以,外部转子式从中心至配重部分13的长度长,其比内部转子式更优越。由于配重部分13能够形成于转子框架11的周边上任意位置处,所以制造容易。由于配重部分13布置于转子框架11的圆筒形部分11c,所以能够根据所需要的配重部分13的质量来适当设计圆筒形部分11c在径向上的壁厚。由于配重部分13具有磁性,所以配重13能够提供相对于外部磁场的屏蔽作用。
在转子框架11的一部分中设置配重部分13,使得转子框架11的重心可偏离转子框架11的中心。配重部分13由诸如Fe(铁)、Cu(铜)、Pb(铅)或W(钨)的金属制成。可选择地,配重部分13由含有上面金属的合金制成。尤其地,最好使用含有W(钨:重量百分比95%)、Cu(铜:重量百分比2%)和Ni(镍:重量百分比2%)的磁性材料。
配重部分13可具有任意的形状,只要配重部分13的形状能够弥补包含统一厚度的盘状部分11b和圆筒形部分11c的转子框架11的不足形状,以及能够支撑环形磁体9。
环形磁体9由诸如钕(Nd)、铁(Fe)、硼(B)、钐(Sm)或钴(Co)的任意磁性材料制成。环形磁体9包括呈环形布置的若干对具有N极和S极的磁体。环形磁体9布置于包含配重部分13的转子框架11的内部。
环形磁体9的数量最少可为一个。在环形磁体9的数量为一个的情况下,磁化多个磁极,以便能够仅向一个被磁化的磁极赋予补极的作用。更确切地说,仅仅一个磁极的磁极节距与其它磁极的磁极节距相比有改变。可选择地,使得只有一个磁极相对极齿的间隙与其他磁极的不同并且有所改变。然而,在“一个环形磁体”的概念中包括如下形式。从轴心开始在径向分别磁化为NS或者SN的十对磁极,布置且结合在内周面上,以便能够交替地定位不同的磁极。
借助粘合剂,将环形磁体9粘结在转子框架11和配重部分13上。优选地,使用具有紫外线固化特性的粘合剂。
根据必要的转矩决定环形磁体9的尺寸。
环形磁体9在周向(旋转方向)上被磁化成围绕轴的NS或SN。在实施例1中,环形磁体9的N极或S极的单个磁极在旋转方向上的长度(弓形长度)全部相等。
盖子3由诸如SUS(不锈钢)303的无磁性金属制成。盖子3的横截面为C形。整个盖子3包括:盘状部分3a;以及,垂直布置在盘状部分3a的外围的圆筒形部分3b。在圆筒形部分3b的底面上,突出有几个用于借助焊接或熔接将圆筒形部分3b固定至接口基板2的突出物(未示出)。例如,关于盖子3,直径为10mm,高为3mm。
下面描述的用于调节转子的起动位置的控制装置,能够应用于上面的用于产生振动的步进电机。具体的实例将在实施例2至4中详细描述。
(A-1)为了将转子的起动位置设置在适当的位置处,可使得在环形磁体的若干对磁极中至少一对磁极的每个磁极NS在旋转方向上的长度(在旋转方向上的磁极长度),不同于其它对磁极的磁极在旋转方向上的统一长度,以便调节起动位置。
(B-1)为了将转子的起动位置设置于适当的位置处,可调节与环形磁体一同使用的外部补极磁体的位置。
(C-1)为了将转子的起动位置设置于适当的位置处,调节布置成梳状排列的一对定子轭铁中的极齿在旋转方向上的长度,以使其能部分地不一致。
(驱动电路)
本发明用于产生振动的步进电机按加速、恒速和减速的速度特性控制。例如,在缓慢起动后的0.3至0.5秒内将速度提高到恒速。
整个电机的尺寸大为减小,并将单相步进电机应用在用于产生振动的步进电机。由于当振动为1G时可得到最佳的振动,所以旋转速度优选10,000rpm。
当1G的加速度应用于旋转轴时,旋转速度被提高到最大值。优选地,速度下降中的减速时间尽可能地短。
因为加速是在达到最大速度(恒速)过程的中间进程中,所以在步进驱动中不会引发振动问题。然而,减速是将电机从旋转中停止的过程。因此,引起了振动问题。励磁时间(激励时间)取决于最大的驱动电流。所以,为了高速驱动,在振动中不引发振动问题的加速和恒速时段内,使最大驱动电流为大电流。在减速时段内,根据保持转矩来制动电机。
通过驱动电路,向单相环形定子线圈8馈入电流,交替改变电流的流向。
为了进行速度控制,通过脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)或脉冲幅度调制(PAM)来控制用于控制的脉冲信号。
(起动位置调节装置)
如下将说明所有的起动位置调节装置。
由于本发明用于产生振动的步进电机使用单相的定子线圈8,所以在供给定子线圈8的驱动电流断开(OFF)后,必须移动转子4,使得下次起动电机时,其旋转方向能相同。
为了决定旋转方向,利用下列的(1)至(5)项。
(1)环形磁体9设有包含磁极对的环形磁体,其磁体节距(间隔)与定子轭铁6的极齿6h的节距相同,以及设置补极磁体,使其节距在旋转方向改变。设置(环形磁体的磁通量)<(补极磁体的磁通量)。
(2)使环形磁体9中至少一对磁极的磁极节距与定子轭铁6的极齿的节距不同。
(3)改变一对定子轭铁6a和6b的极齿相位。可选择地,使定子轭铁6的极齿形状不对称。
(4)使定子轭铁6的极齿6h与环形磁体9之间形成的间隙不相一致。
(5)使补极磁体成为单个磁极。
在下面描述的实施例2至4中说明上面(1)至(3)项的具体实例。
(实施例1提供的优点)
外部转子式能够提供如下优点。由于在转子框架11的一部分中设置配重部分13,所以转子框架11和配重部分13可具有共用的容纳空间,以及配重部分13能布置于旋转部分的最外侧。从而,能扩展半径。因此,能够产生强有力的振动。由于步进电机没有电刷,所以与其它无刷电机的维护方式一样,几乎不需要维护,以及能延长使用寿命。
当控制旋转速度以致其能与输入脉冲同步时,可线性地调节振动,而且还能减少制动时间。
由于电机是单相电机,所以将流向交替反向的驱动脉冲电流输入至缠绕在定子轭铁6周围的单相定子线圈8。由于这一线圈为单相线圈,所以线圈占据的空间小。因此,能够减小电机的厚度。控制电路基本上为一个将电流反向的反向电路。所以,电路制造简单。
(实施例2)
图2A至图2B是表示本发明的起动位置调节装置(1)的布置图。图2A是图2B中线C-C的剖视图,图2B是图2A中线D-D的剖视图。
在实施例1和2中同样的附图标记用于指示相似的部件,在此省略同样的说明。补极磁体14的弓形长度小于定子轭铁6的极齿节距。在径向上将补极磁体14磁化为N极和S极。补极磁体14具有一种功能,即在断开定子线圈8的励磁电流后改变转子4的停止位置。补极磁体14可布置于盖子3上的任意位置,只要在该位置处补极磁体14能够具有预定的功能。
将对下面的操作进行说明,即通过补极磁体14,将转子4从停止位置移动至起动位置,以便转子4总是能在同一方向旋转。
特别地,进行如下操作。在断开定子线圈8的励磁电流,并且使转子4停止后,补极磁体14吸引和排斥一对环形磁体9。接着,使这对磁极在旋转方向移动一段距离,使得当电流在定子线圈8中流动时,在定子轭铁6的毗邻极齿间能形成磁路,并且可以使转子4在正常旋转方向上移动。这样,转子4被移至下一次的起动位置。
图2A是图示一种状态的图,其中,在停止状态下,以与起动位置对应的角度,通过补极磁体14的作用,使环形磁体9旋转。
通常,在停止位置处,布置环形磁体9的N极或S极与定子轭铁6的各个极齿6h相对。此时,借助于补极磁体14的磁力,环形磁体9的一个磁极被吸引至与补极磁体14的一个磁极相对的位置。这种情况如图所示。在这种情况下,当使电流在定子线圈8中流动时,环形磁体9的磁极受到极齿吸引和排斥,以及使其在正常旋转方向旋转。
设置补极磁体14的磁通量大于环形磁体9的磁通量。
接着,当定子线圈8被再次驱动时,存储了最近一次驱动电流的流向,使其可以作为数据使用,以及,根据该数据决定驱动电流的流向,使得旋转方向可以保持一致。
(实施例3)
图3A至图3B是表示本发明的起动位置调节装置(2)的布置图。图3A是图3B中线E-E的剖视图,图3B是图3A中线F-F的剖视图。
在实施例1和2中同样的附图标记用于指示相似的部件,在此省略同样的说明。与其它对磁极的磁极节距L0相比,使环形磁体9的至少一对磁极中N极和S极的磁极节距L1、L2不一致。
在这种情况下,环形磁体9包括由多极磁化形成的一个环状磁体。可选择地,环形磁体9包括从轴心沿径向被磁化为NS或SN的十对磁体,将这十对磁体布置和合并为一个环形,使得沿着内周面磁体能够成为交替不同的磁极。
在图3A中,环形磁体9的这对磁极的长度(L0+L0)与定子轭铁6的两个极齿的极齿节距(2P0)相对。图3A表示这样的情形,其中,移动环形磁体9,使得在断开定子线圈8的电流之后,环形磁体9达到磁平衡,并且能使磁阻最小化。换句话说,环形磁体9被移动,使得环形磁体9的磁极节距被形成为不一致的这对磁极(长度为L1和L2的磁极),相对定子轭铁6的一对极齿6h能达到磁平衡,并且能使磁阻最小化。此时,移动环形磁体9,使得这对磁极中具有较长弓形长度的磁极(在这个实例中,长度为L1的磁极),其被改变了磁极节距,相对定子轭铁6的一对极齿6h,能达到磁平衡,并且能使磁阻最小化。结果,获得如图3A所示的剖视图的状态。
接着,当在这种情形中驱动定子线圈8时,电机在预置方向起动旋转。
(实施例4)
图4A至图4B是表示本发明的起动位置调节装置(3)的布置图。图4A是图4B中线G-G的剖视图,图4B是图4A中线H-H的剖视图。
在实施例1和4中同样的附图标记用于指示相同的部件,在此省略同样的说明。本发明的起动位置调节装置(3)如此组成,使得改变一对定子轭铁的极齿相位,或者使定子轭铁的极齿形状不对称。
在实施例4中,对一种实例进行说明,其中,使一对定子轭铁6的极齿相位彼此改变。结果,使得极齿相位不对称。
在图4A中,环形磁体9的所有五对磁极都被均匀地磁化,换句话说,在磁极旋转方向上的长度为统一长度L0。另一方面,关于一对定子轭铁6的极齿,只改变一对极齿(Pa,Pb)的极齿相位,作为不一致的极齿节距。换句话说,与在其他对极齿中与相邻极齿对的节距(间隔)一致的情况相比,只有这个极齿对(Pa,Pb)与相邻极齿对(Pc,Pd)的节距为P2,其大于平均节距P0,而与相邻极齿对(Pe,Pf)的另一个节距为P3,其小于平均节距P0。结果,形成的节距不一致。此时,极齿Pb的中心位置是相对相同节距的虚线位置以角度ΔP顺时针扩展的实线位置。从而,极齿Pa的中心位置是相对相同节距的虚线位置以角度ΔP顺时针延伸的实线位置。结果,极齿Pa的长度LP1,比极齿在旋转方向上统一长度情况下的极齿长度LP0短;而极齿Pb的长度LP2,则比极齿在旋转方向上统一长度情况下的极齿的长度LP0长。
因此,极齿Pa和Pb以不平衡状态(以不规则间距)布置在用于一个磁极对的中央角区域中。结果,所占用的空间不同,而极齿的宽度也彼此不同。在这种情况下,也可设置节距不相同的若干极齿对。
在实施例4中,各定子轭铁6的极齿为五个极齿。因此,两个定子轭铁的极齿为十个极齿。所以,对于统一宽度的极齿节距P0,P0=360°/10=36°。然而,对于另一个宽度不相同的极齿节距P2,为了获得预设的优点,P2=36°+9°+α°。但-6≤α≤+6。在这种情况下,根据制动转矩特性、定子轭铁6的导磁率、环形磁体的磁阻和磁力强度来选择“α”。优选地,“α”的值为零。
与通常情况相比,当一个磁极对与定子轭铁6的毗邻极齿对的极齿节距增加了9°,使得极齿节距不一致时,在极齿节距不一致的一对极齿中的一个极齿Pb的极齿宽度(在旋转方向上的长度)变大(例如,相当于统一极齿节距的极齿宽度的1.5倍),而另一个极齿Pa的极齿宽度变小(例如,相当于统一极齿节距的极齿宽度的0.5倍)。
如上所述,当使毗邻极齿对间的平均节距成为基准时,极齿布置于圆周上,并且只有一对任意的极齿对相对于基准角度移动预设角度。结果,改变了制动转矩特性,例如,如图6A和6B所示。因此,可以调节起动位置,使其在起动时能在一个方向旋转。图6A和6B所示的制动转矩特性由表1中的数据构成。
图6B是表示用于产生振动的步进电机的特性图,在该步进电机中设置有实施例4的起动位置调节装置(3),以及图6A是表示用于产生振动的步进电机的特性图,在该步进电机中没有设置实施例4的起动位置调节装置(3)。
图6A表示在使得一对定子轭铁的极齿节距和环形磁体的磁极节距为相同值的标准轭铁情况下,输入(施加)电压0V的转矩特性(制动转矩特性)和输入(施加)电压4V的转矩特性。
图6B表示在改变一对定子轭铁的极齿节距以使其作为起动位置调节装置的偏置轭铁情况下,输入(施加)电压0V的转矩特性(制动转矩特性)和输入(施加)电压4V的转矩特性。
在图6A中,在0°、18°、36°、54°和72°处制动转矩为零。另一方面,当将该角度改变4°时,在4°、22°、40°和58°处制动转矩为零。根据上述数据,可以得知,当将极齿节距提前大约9°时,能够改善起动特性。
表1
  角度(度)            转矩特性(×10-4Nm)
输入4V            输入0V
  标准轭铁   偏置轭铁
  0   2.4   0.1   0.1
  6   2.0   -0.2   0.1
  12   1.7   -0.1   -0.2
  18   0.1   0.1   -0.1
  24   -1.5   0.2   0.1
  30   -1.8   0.3   0.2
  36   -2.3   0.1   0.3
  42   -2.8   -0.2   0.1
  48   -2.6   -0.1   -0.2
  54   0.1   0.1   -0.1
  60   2.8   0.2   0.1
  66   3.0   0.3   0.2
  72   2.4   0.1   0.3
(实施例5)
图5A至图5C是本发明用于产生振动的内部转子式步进电机的典型实施例的布置图。
图5A是图5B中线I-I的剖视图,图5B是图5A中线J-J的剖视图,图5C是转子框架的平面图。
用于产生振动的内部转子式步进电机包括接口基板(I)21、适于轴承使用的基座板22、盖子3、转子(I)23和定子(I)24。在实施例1和5中同样的附图标记用于指示相同的部件,以及在此采用如实施例1中那些相同的有关材料的说明。例如,接口基板(I)的材料和特性与实施例1中接口基板的材料和特性相同,而只是结构不同,并且在此省略同样的说明。实施例5不同于实施例1的特性将在此处说明。
接口基板(I)具有如实施例1所描述的相同特性。在接口基板(I)21的中央,形成由上升部分21a所定义的开口。
适于轴承使用的基座板22由印刷电路板构成。在适于轴承使用的基座板22的中央,形成由下降部分22a所定义的开口。将适于轴承使用的基座板22固定至第一定子轭铁(I)25a的上面。
在接口基板(I)21的上升部分21a的内部和适于轴承使用的基座板22的下降部分22a的内部,设置轴承(I)26。
定子(I)24包括:缠绕在线圈卷筒7周围的定子线圈8;以及定子轭铁(I)25,包括第一定子轭铁(I)25a、第二定子轭铁(I)25b和第三定子轭铁(I)25c。
定子轭铁(I)25包括:第一定子轭铁(I)25a;第二定子轭铁(I)25b;以及用于支撑第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b且与它们一起形成磁路的第三定子轭铁(I)25c,其中第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b各自具有极齿25h。在实施例5中,形成与其它极齿Ps0的长度Lp0不同的在一对极齿Ps1、Ps2的旋转方向上的长度Lp1、Lp2。
在实施例5中,在定子轭铁(I)25的内部(径向中心侧)形成内部转子式的极齿25h。从这一观点出发,实施例5与实施例1大为不同,在实例例1中外部转子式的极齿形成于定子轭铁的外部(径向外侧)。
如图5A的平面视图所示,在第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b中,圆筒形部分25e形成于环形板部25d的内侧,而极齿25h形成于从圆筒形部分25e至环形板部25d的区域内。
特别地,圆筒形部分25e形成于环形板部25d的内部,以及,将大体上呈U形的数量为五个的切除部分25f以等间隔设置于从圆筒形部分25e至环形板部25d的区域内。在剩余的大体上呈U形的切除部分25f之间形成极齿25h。使大体上呈U形的切除部分25f的开口端适合于圆筒形部分25e的自由端。由适当形成极齿25h的结果来决定大体上呈U形的切除部分25f的形状。
将如上所述形成的第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b布置在上部和下部的位置,使得第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b的极齿25h能够成梳状排列相互错开。在第一定子轭铁(I)25a和第二定子轭铁(I)25b之间设置线圈卷筒7,将定子线圈8封装在线圈卷筒7内。布置包含第一定子轭铁(I)25a、第二定子轭铁(I)25b和第三定子轭铁(I)25c的定子轭铁25,以使其能遮盖环状的定子线圈8的围部。
定子(I)24包括环形的定子线圈8和一对定子轭铁(I)25,用于在极齿25h梳状排列相互交错的状态下从两侧保持环形定子线圈8,以及布置转子(I)23的环形磁体(I)27,使其在径向上与布置在定子轭铁25内侧的极齿25h相对。
线圈卷筒7的横截面呈C形。当线圈卷筒7表示在平面视图(未示出)中时,其形成如环的形状。定子线圈8可由任意导线组成。尤其地,定子线圈8优选包括自粘型导线。至于实施例5,定子线圈8以如此方式形成环形的线圈,使得将自粘型导线缠绕于环形的线圈卷筒7周围并且被加热,以便能将粘合剂层融化,并且能将该自粘型导线融为一体。换句话说,以这样的方式形成定子线圈8,即缠绕自粘型导线,并使其彼此熔合。当粘合剂层以此方式熔合时,能抑制缠绕于线圈卷筒7周围的线圈的布置不平衡,并且能够使该布置均衡。
转子(I)23包括轴(I)28、环形磁体(I)27和转子框架(I)30。
轴(I)28插在轴承(I)26中并由其支撑。轴(I)28的一端由转子框架(I)30支撑。
将转子框架(I)30形成如大致杯状物,其包括具有中心处开口的盘状部分30a,以及与盘状部分30a的外围连接的圆筒形部分30b。如图5C所示,在转子框架(I)30的一部分中整体地设置配重部分(I)29。转子框架(I)30的横截面形成为具有中心处开口的C形。整个转子框架形成为杯状物,其由具有中心处开口的盘状部分30a和垂直布置在盘状部分30a外围上的圆筒形部分30b组成。
将转子框架(I)30的开口部分30c与轴(I)28接合并固定。同时,转子框架(I)30布置为与第一定子轭铁(I)25a隔开。
在转子框架(I)30的圆筒形部分30b的内表面上布置环形磁体(I)27。
环形磁体(I)27包括五对具有N极和S极的磁极,这些磁极按等间隔呈环状布置。
配重部分(I)29所占有的三维空间,是由在图5A的平面视图中预设角度范围内的局部环形区域S和在图5B的剖视图中横截面区域S4所定义。
局部环形区域S3定义为从转子框架(I)30盘状部分30a的外围到以一定宽度在径向进入内部布置的局部区域。在这种情况下,宽度为从盘状部分30a的外部周边的位置至位于相对配重部分(I)29的径向内端更内侧的位置Q2处的宽度。根据金属的比重,能够适当地设计这个配重部分(I)29的中心角。至于实施例5,这个配重部分(I)29的中心角为120°至200°。优选地,这个配重部分(I)29的中心角设为180°。
这个配重部分(I)29被焊接至转子框架(I)30。
关于振动机构,其中具有配重部分(I)29的转子框架(I)30被布置在轴(I)28上,可由mrω2(离心力)得到振动,其中配重部分(I)29的质量为m(kg),相距重心的长度为r(m),以及旋转速度(角速度)为ω。优选地,振动为大约1G。当旋转速度为大约10,000rpm时,能获得最合适的灵敏度。由于配重部分(I)29能够形成于转子框架(I)30的周边上任意位置处,所以容易进行制造。由于配重部分(I)29布置于转子框架(I)30的圆筒形部分30b,所以能够根据所需要的配重部分(I)29的质量来适当设计圆筒形部分30b在径向上的壁厚。由于配重部分(I)29具有磁性,所以配重部分(I)29能够设置相对于外部磁场的屏蔽作用。
在转子框架(I)30的一部分中设置配重部分(I)29,使得转子框架(I)30的重心可偏离转子框架(I)30的中心。配重部分(I)29的材料组成成分与前述实施例1的配重部分13的材料组成成分相同。
环形磁体(I)27的材料组成成分与前述实施例1的环形磁体9的材料组成成分相同。在包含配重部分(I)29的转子框架(I)30内部设置环形磁体(I)27。环形磁体(I)27的磁化方向可沿任意方向进行设置。优选地,在围绕轴的圆周方向(旋转方向)磁化NS和SN。
实施例5中,在环形磁体(I)27的N极或S极的单个磁极的旋转方向上的长度(弓形长度)全部相同。
盖子3的材料组成成分与实施例1的盖子3的材料组成成分相同。
为了决定旋转方向,按照与实施例2至4相同的方式,在实施例5中,可采用下列装置(1)至(4)。
(1)环形磁体(I)27包含磁极对,其磁体节距与定子轭铁(I)25的极齿25h的节距相同。磁通量以如此方式设置,使得“环形磁体(I)27的磁通量”<“补极磁体的磁通量”。
(2)使环形磁体(I)27的至少一对磁极的磁极节距成为不同于定子轭铁(I)25的极齿节距的磁极节距。
(3)改变一对定子轭铁(I)25的极齿相位。可选择地,使定子轭铁(I)25的极齿形状不对称。
(4)使定子轭铁(I)25的极齿25h与环形磁体(I)27之间形成的间隙不相一致。
(实施例6)
本发明的一种便携式终端设备,例如,蜂窝电话、袖珍闹钟、或便携式终端设备,其上集成了记录和复制功能、电话功能或电视机功能,包括具有上述特性的用于产生振动的步进电机。根据前述内容,能构成一种便携式终端设备,其中可设置前述用于产生振动的步进电机的动作和效果。
不脱离本发明的精神或实质特点,可将本发明具体化为其它特殊形式。在任何方面,所述的实施例都应当认为仅仅是说明性而非限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求限定,而非由前述的描述限定。在权利要求范围及其等同替换范围内的所有变化都被包括在本发明的范围内。
本申请要求基于2005年5月27日提交的第JP2005-156425号的日本专利申请的优先权,其内容在此以引用方式并入本文。

Claims (10)

1.一种用于产生振动的步进电机,包括:
定子;以及
包括轴、磁体和转子框架的转子,
其中所述转子框架包括:大致杯状物,包括在其中心处开口的盘状部分、和连续布置于所述盘状部分外围的圆筒形部分;以及配重部分,布置在所述转子框架的一部分中,使得所述转子框架的重心相对所述转子框架的中心位于偏心的位置。
2.根据权利要求1所述的步进电机,其中所述磁体为包含环状方式布置的若干对磁极的环形磁体。
3.根据权利要求1所述的步进电机,其中所述定子包括:环形的定子线圈;一对各自包括极齿的定子轭铁,以及,将所述环形定子线圈保持在所述定子轭铁对之间,使得一个所述定子轭铁的所述极齿与另一个所述定子轭铁的所述极齿交错梳状排列,以及,其中将所述定子布置在所述转子框架中。
4.根据权利要求1所述的步进电机,其中,所述磁体布置于所述转子框架内。
5.根据权利要求3所述的步进电机,其中,所述磁体与所述极齿相对,所述磁体在所述转子的径向上位于所述极齿的外侧。
6.根据权利要求3所述的步进电机,其中,所述磁体与所述极齿相对,所述磁体布置在所述轴上,并且使所述磁体在所述转子的径向上位于所述极齿的内侧。
7.根据权利要求2所述的步进电机,其中在所述若干对磁极的至少一对磁极中的各磁极具有在所述转子旋转方向上的一种长度,该长度不同于在其它对磁极中的各磁极的统一长度,使得所述转子在起动时总能在一个方向旋转。
8.根据权利要求2所述的步进电机,其中,所述转子框架具有与所述环形磁体结合使用的补极磁体,以及,布置所述补极磁体,使得所述转子在起动时总能在一个方向旋转。
9.根据权利要求3所述的步进电机,其中,布置成梳状排列的所述极齿,具有一对宽度彼此不同的极齿,使得所述转子在起动时总能在一个方向旋转。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的步进电机,其包括罩住所述转子和所述定子的盖子,其中,所述磁体包括环形磁体和补极磁体,所述补极磁体附加于所述盖子,使得所述转子在起动时总能在一个方向旋转。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication