JP4814574B2 - DC motor and DC vibration motor - Google Patents
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Description
本発明は、各種小型装置の駆動源として好適な直流モータ及びこれを利用した振動モータに関するものであり、特にブラシレスモータとしても適用できる全く新たな原理で駆動するモータに関するものである。 The present invention relates to a direct current motor suitable as a drive source for various small devices and a vibration motor using the direct current motor, and more particularly to a motor driven on a completely new principle that can be applied as a brushless motor.
従来、携帯電話に内蔵される無音呼び出し用振動発生装置などとして、振動式のマイクロモータ(振動モータ)が用いられている。また、このような振動モータ以外にも、マイクロモータは医療機器(例えば、内視鏡先端部のレンズ駆動機構や胎空内診断治療装置の駆動機構)をはじめとする様々な最先端装置類の駆動源として用いられ、今後その利用分野は益々拡大するものと考えられる。
従来、振動モータや汎用型マイクロモータとしては、主にブラシ付きモータが用いられてきた。しかし、ブラシ付きモータは低コストで製造できる利点がある反面、ブラシの摺動接点の摩耗(機械摩耗、電蝕摩耗)が激しいため、寿命が短いという欠点がある。また、モータの小型化を指向した扁平型の振動モータが知られているが(例えば、特許文献1)は、この扁平型の振動モータはブラシの摺動接点の周速が大きいため、摺動接点の摩耗が特に激しい。
Conventionally, a vibration type micromotor (vibration motor) has been used as a silent ringing vibration generator built in a mobile phone. In addition to such vibration motors, micro motors are used for various state-of-the-art devices such as medical devices (for example, lens driving mechanism for endoscope tip and driving mechanism for intrauterine diagnosis and treatment apparatus). It is used as a driving source, and its field of use is expected to expand further in the future.
Conventionally, brush motors have been mainly used as vibration motors and general-purpose micromotors. However, a motor with a brush has an advantage that it can be manufactured at a low cost. On the other hand, there is a drawback in that the life of the brush sliding contact is short because the wear (mechanical wear, electric corrosion wear) of the brush is severe. Further, although a flat type vibration motor directed to miniaturization of the motor is known (for example, Patent Document 1), since this flat type vibration motor has a high peripheral speed of the sliding contact point of the brush, sliding Contact wear is particularly severe.
一方、ブラシレスモータやステッピングモータ等のような摺動接点のないモータは長寿命であるが、特に製造コストの面で問題がある。すなわち、従来のブラシレスモータは、磁極や回転モードの制御を行うための複雑なドライバ回路を必要とするため、ブラシ付きモータに較べて製造コストが非常に高くなる。また、ステッピングモータはマグネットやステータ構造が複雑であるため、これも製造コストが非常に高く、しかも小型化が難しいという問題がある。
このような問題に対して、複雑なドライバ回路を用いることなく、パルス駆動で起動するブラシレスモータも提案されている(例えば、特許文献2)。
In response to such a problem, a brushless motor that is started by pulse driving without using a complicated driver circuit has been proposed (for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献2に示されるようなブラシレスモータは、特殊で複雑な構造のロータやステータを用いる必要があるため、やはり製造コストが高く、小型化も難しいという欠点がある。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、複雑な制御回路等を必要とせず、しかも簡易な構造で低コストに製造することができ、且つ長寿命であって小型化・薄型化も可能な直流モータ及び直流振動モータを提供することにある。
However, the brushless motor as shown in
Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and does not require a complicated control circuit, etc., and can be manufactured at a low cost with a simple structure, and has a long life and a small size. The object is to provide a DC motor and a DC vibration motor that can be made thinner and thinner.
本発明者らは、ロータやステータを特許文献2のような複雑な構造にすることなく、しかも単純な制御回路により円滑に駆動させることが可能なブラシレスモータの構造について鋭意検討を行い、その結果、ステータ側の磁極を構成すべくマグネットロータを囲んで間隔的に配置される複数の電磁石(電機子コイル等)に、コイル線径や巻数の調整によって磁界の強弱をもたせ、隣接する複数の電磁石間で磁界の勾配をつけることにより、マグネットロータに一方向へのトルクを与えるという着想を得た。そして、このような着想に基づき検討を進めた結果、マグネットロータを囲んで間隔的に配置される複数の磁極(電磁石により構成される磁極)を2つの磁極群に分け、各磁極群が備える複数の磁極の磁界の強さを、上記磁界の勾配が生じるようにロータ回転方向に向かって磁極毎に順次大きくした構造とした上で、2つの磁極群を異なる極性に励磁し且つその極性を適時繰り返し反転させることにより、マグネットロータが一方向に極めて円滑に回転することが判明した。このような駆動原理のモータは、上記のようにロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される複数の磁極を備えるタイプのモータ(ブラシレスモータ)だけでなく、ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される複数の磁極を備えるタイプのモータ(ブラシ付きモータ)としても実現することができる。
The present inventors have intensively studied the structure of a brushless motor that can be smoothly driven by a simple control circuit without making the rotor or stator as complicated as in
本発明は、以上のような知見に基づきなされたもので、従来のように複雑な制御回路或いは複雑な構造のロータ・ステータを用いることなく、電磁石で構成される2系統の磁極群の極性を繰り返し反転させるだけの極く単純な制御手段により円滑に駆動する、全く新規なタイプの直流モータである。
すなわち、本発明の直流モータ及び直流振動モータは、以下のような特徴を有する。
The present invention has been made on the basis of the above knowledge. The polarity of two magnetic pole groups composed of electromagnets can be obtained without using a complicated control circuit or a rotor / stator having a complicated structure as in the prior art. This is a completely new type of direct current motor that is smoothly driven by a very simple control means that can be repeatedly reversed.
That is, the DC motor and DC vibration motor of the present invention have the following characteristics.
[1]ロータとステータのうちの、一方に永久磁石を備え、他方に電磁石により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータにトルクを付与する複数の磁極をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備え、
前記複数の磁極は、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接し且つ同じ極性に励磁される複数の磁極を備えた2n個(但し、nは1以上の整数)以上の磁極群Gからなるとともに、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接する磁極群Gどうし(但し、磁極群Gの数が2つの場合は、当該2つの磁極群Gどうし)は、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成され、
前記各磁極群Gが備える複数の磁極の磁界の強さを、下記(a),(b)の条件にしたがいロータ回転方向又は反ロータ回転方向に向かって磁極毎に順次大きくしたことを特徴とする直流モータ。
(a)ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される磁極を備える場合はロータ回転方向
(b)ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される磁極を備える場合は反ロータ回転方向
[1] A magnetic pole comprising a permanent magnet on one of a rotor and a stator and an electromagnet on the other, wherein a plurality of magnetic poles for applying torque to the rotor by interaction with the permanent magnet are arranged on a rotor rotating shaft Prepare at intervals in the circumferential direction around the center,
The plurality of magnetic poles are composed of 2n (where n is an integer of 1 or more) magnetic pole groups G each having a plurality of magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction around the rotor rotation axis and excited to the same polarity. The magnetic pole groups G adjacent in the circumferential direction around the rotor rotation axis (however, when there are two magnetic pole groups G, the two magnetic pole groups G) are configured such that the magnetic poles are excited to different polarities. And
The magnetic field strength of a plurality of magnetic poles included in each magnetic pole group G is increased sequentially for each magnetic pole in the rotor rotation direction or counter-rotor rotation direction in accordance with the following conditions (a) and (b): DC motor to be used.
(A) Rotor rotation direction when the rotor includes a permanent magnet and the stator includes a magnetic pole composed of an electromagnet (b) Anti-rotor rotation when the stator includes a permanent magnet and the rotor includes a magnetic pole composed of an electromagnet direction
[2]上記[1]の直流モータにおいて、ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される複数の磁極を備えることを特徴とする直流モータ。
[3]上記[1]の直流モータにおいて、ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される複数の磁極を備えることを特徴とする直流モータ。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの直流モータにおいて、磁極を構成する電磁石が電機子コイルであることを特徴とする直流モータ。
[5]上記[1]〜[3]のいずれかの直流モータにおいて、磁極を構成する電磁石がクローポールを備えた電磁石であることを特徴とする直流モータ。
[6]上記[1]〜[5]のいずれかの直流モータにおいて、2つの磁極群Gを有し、該2つの磁極群Gは2〜4個で且つ同数の磁極を備えていることを特徴とする直流モータ。
[2] The DC motor according to [1], wherein the rotor includes a permanent magnet, and the stator includes a plurality of magnetic poles configured by electromagnets.
[3] The DC motor according to [1], wherein the stator includes a permanent magnet, and the rotor includes a plurality of magnetic poles configured by electromagnets.
[4] The DC motor according to any one of [1] to [3], wherein the electromagnet constituting the magnetic pole is an armature coil.
[5] The DC motor according to any one of [1] to [3], wherein the electromagnet constituting the magnetic pole is an electromagnet having a claw pole.
[6] The DC motor of any one of [1] to [5] described above has two magnetic pole groups G, and the two magnetic pole groups G have 2 to 4 and the same number of magnetic poles. DC motor features.
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの直流モータにおいて、ロータが偏心ウエイトを備え又は偏心構造を有することを特徴とする直流振動モータ。
[8]上記[7]の直流振動モータにおいて、ロータが永久磁石を備え、ステータが電機子コイルにより構成される複数の磁極を備えたインナーロータ型の直流モータであって、
ステータを構成する扁平型のケース内にその軸心に沿って配置された固定シャフトと、前記ケース内において前記固定シャフトに回転自在に軸支された扁平状のロータと、該ロータの一方の面と対面した状態で前記ケース内側に固定された複数の電機子コイルとを有することを特徴とする直流振動モータ。
[7] The DC vibration motor according to any one of [1] to [6], wherein the rotor includes an eccentric weight or has an eccentric structure.
[8] In the DC vibration motor according to [7], the rotor includes a permanent magnet and the stator includes an inner rotor type DC motor including a plurality of magnetic poles configured by armature coils,
A fixed shaft arranged along the axis in a flat case constituting the stator, a flat rotor rotatably supported by the fixed shaft in the case, and one surface of the rotor And a plurality of armature coils fixed to the inside of the case in a state of facing each other.
[9]上記[7]の直流振動モータにおいて、ロータが永久磁石を備え、ステータが電機子コイルにより構成される複数の磁極を備えたインナーロータ型の直流モータであって、
ステータを構成する扁平型のケース内にその軸心に沿って配置された固定シャフトと、前記ケース内において前記固定シャフトに回転自在に軸支された扁平状のロータと、該ロータの外周面と対面した状態で前記ケース内側に固定された複数の電機子コイルとを有することを特徴とする直流振動モータ。
[9] In the DC vibration motor according to [7], the rotor includes a permanent magnet and the stator includes an inner rotor type DC motor including a plurality of magnetic poles configured by armature coils,
A fixed shaft disposed along the axis in a flat case constituting the stator, a flat rotor rotatably supported by the fixed shaft in the case, and an outer peripheral surface of the rotor; A DC vibration motor comprising: a plurality of armature coils fixed to the inside of the case in a face-to-face state.
[10]上記[8]又は[9]の直流振動モータにおいて、ロータは、永久磁石を備えた円盤状のロータ本体と、該ロータ本体に対してその盤面の一部と重合するように連結された偏心ウエイトとを有することを特徴とする直流振動モータ。
[11]上記[8]又は[9]の直流振動モータにおいて、ロータは円盤状に構成され、該円盤の一方の半円領域内に永久磁石を有し、他方の半円領域内に偏心ウエイトを有することを特徴とする直流振動モータ。
[12]上記[8]又は[9]の直流振動モータにおいて、ロータの主要部が偏心構造を有する永久磁石からなることを特徴とする直流振動モータ。
[10] In the DC vibration motor of the above [8] or [9], the rotor is connected to a disc-shaped rotor body provided with permanent magnets so as to overlap with the rotor body with a part of the disk surface. A DC vibration motor characterized by having an eccentric weight.
[11] In the DC vibration motor of the above [8] or [9], the rotor is configured in a disc shape, has a permanent magnet in one semicircular region of the disc, and an eccentric weight in the other semicircular region. A direct current vibration motor characterized by comprising:
[12] The DC vibration motor according to the above [8] or [9], wherein a main part of the rotor is made of a permanent magnet having an eccentric structure.
本発明の直流モータ及び直流振動モータは、2系統の磁極群Gの極性を適時繰り返し反転させるだけで駆動するため、複雑な制御回路が全く不要であり、しかもモータの構造自体も、コイル線径や巻数等を変えることで磁界の強さを調整した複数の磁極を配置するだけでよいため、非常に低コストに製造することができる。
また、ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される複数の磁極を備える構造とすることによりブラシレスモータとすることができ、このようなモータはブラシレスであることに加えて、上記のように簡易な構造であるため、長寿命で且つ小型化・薄型化が容易であり、従来のブラシレスモータ及びブラシレス振動モータでは難しかった厚さ3mm以下のサイズも容易に実現することができる。
Since the direct current motor and direct current vibration motor of the present invention are driven only by reversing the polarities of the two magnetic pole groups G in a timely manner, a complicated control circuit is not required at all, and the motor structure itself has a coil wire diameter. Since it is only necessary to arrange a plurality of magnetic poles whose strength of the magnetic field is adjusted by changing the number of turns and the like, it can be manufactured at a very low cost.
In addition, a brushless motor can be obtained by providing a structure in which the rotor includes a permanent magnet and the stator includes a plurality of magnetic poles configured by electromagnets. In addition to being brushless, such a motor is as described above. Because of its simple structure, it has a long life and can be easily reduced in size and thickness, and a size of 3 mm or less, which has been difficult with conventional brushless motors and brushless vibration motors, can be easily realized.
本発明の直流モータは、ロータとステータのうちの、一方に永久磁石を備え、他方に電磁石により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータにトルクを付与する複数の磁極をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備える。前記複数の磁極は、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接し且つ同じ極性に励磁される複数の磁極を備えた2n個(但し、nは1以上の整数)以上の磁極群Gからなるとともに、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接する磁極群Gどうし(但し、磁極群Gの数が2つの場合は、当該2つの磁極群Gどうし)は、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成される。そして、前記各磁極群Gが備える複数の磁極の磁界の強さは、下記(a),(b)の条件にしたがいロータ回転方向又は反ロータ回転方向に向かって磁極毎に順次大きくなるように構成される。
(a)ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される磁極を備える場合はロータ回転方向
(b)ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される磁極を備える場合は反ロータ回転方向
A direct current motor according to the present invention is a magnetic pole comprising a permanent magnet on one of a rotor and a stator and an electromagnet on the other, and a plurality of magnetic poles for applying torque to the rotor by interaction with the permanent magnet At intervals in the circumferential direction around the rotor rotation axis. The plurality of magnetic poles are composed of 2n (where n is an integer of 1 or more) magnetic pole groups G each having a plurality of magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction around the rotor rotation axis and excited to the same polarity. The magnetic pole groups G adjacent in the circumferential direction around the rotor rotation axis (however, when there are two magnetic pole groups G, the two magnetic pole groups G) are configured such that the magnetic poles are excited to different polarities. Is done. The magnetic field strengths of the plurality of magnetic poles included in each magnetic pole group G are sequentially increased for each magnetic pole in the rotor rotation direction or the counter-rotor rotation direction in accordance with the following conditions (a) and (b). Composed.
(A) Rotor rotation direction when the rotor includes a permanent magnet and the stator includes a magnetic pole composed of an electromagnet (b) Anti-rotor rotation when the stator includes a permanent magnet and the rotor includes a magnetic pole composed of an electromagnet direction
このような本発明の直流モータは、(i)ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される複数の磁極を備えるタイプ、(ii)ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される複数の磁極を備えるタイプ、のいずれのタイプのモータとしてもよいが、実質的に、(i)のタイプはブラシレスモータ、(ii)のタイプはブラシ付きモータとなる。また、上記(i),(ii)のタイプともに、インナーロータ型、アウターロータ型のいずれの形式のモータとしてもよい。
また、磁極を構成する電磁石としては、電機子コイルが一般的であるが、クローポールを備えた電磁石を用いてもよい。
In such a DC motor of the present invention, (i) the rotor includes a permanent magnet and the stator includes a plurality of magnetic poles composed of electromagnets, (ii) the stator includes a permanent magnet, and the rotor includes electromagnets. However, the type (i) is a brushless motor, and the type (ii) is a brushed motor. In addition, both types (i) and (ii) may be motors of an inner rotor type or an outer rotor type.
Moreover, as an electromagnet which comprises a magnetic pole, although an armature coil is common, you may use the electromagnet provided with the claw pole.
図1は、本発明の直流モータのうち、上記(i)のタイプのインナーロータ型ブラシレスモータの一実施形態を模式的(原理的)に示したもので、1は永久磁石を備えたロータ、3はステータ(モータカバー)であり、このステータ3は、電機子コイル(電磁石)により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータ1にトルクを付与する複数の磁極2(2a1〜2a3,2b1〜2b3)をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備えている。
FIG. 1 schematically shows (in principle) one embodiment of the inner rotor type brushless motor of the type (i) among the DC motors of the present invention, wherein 1 is a rotor having permanent magnets,
前記ロータ1は所謂マグネットロータであり、本実施形態では円盤状で且つ略全体が永久磁石で構成されているが、これに限定されるものではなく、任意の形状のものでよい。本実施形態では、2つの略半円形の永久磁石5を接続して円盤状のロータ本体が構成され、この永久磁石5により、後述する磁極群Gの数と同じ2つの磁極4A(S極)、4B(N極)が構成されている。
なお、本発明の直流モータでは、永久磁石5により少なくとも1つの磁極が構成され、電磁石により構成される磁極2との相互作用でロータ1にトルクが付与されればよく、したがって、磁極4A(S極)、4B(N極)のいずれか1つを設けるだけでもよい。
The
In the direct current motor of the present invention, at least one magnetic pole is constituted by the
前記電機子コイルにより構成される複数の磁極2は、ロータ1を囲むように、周方向で間隔をおいてステータ3側に配されている。これら複数の磁極2は、周方向で隣接した3つの磁極2a1〜2a3からなる磁極群G1と、同じく3つの磁極2b1〜2b3からなる磁極群G2で構成されている。これら各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2a1〜2a3、磁極群G2については磁極2b1〜2b3)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、磁極群G1,G2どうし(=周方向で隣接する磁極群どうし)では、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2a1〜2a3がN極に励磁される場合には、磁極G2の磁極2b1〜2b3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2a1〜2a3がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2b1〜2b3はN極に励磁される。磁極群G1,G2の磁極が以上のような条件で励磁されるよう、磁極を構成する電機子コイルのコイル結線等が選択される。
A plurality of
各磁極群G1,G2が備える複数の磁極2a1〜2a3,2b1〜2b3の磁界の強さは、図中矢印で示すロータ回転方向(図中、反時計回り方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されている。すなわち、磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、磁極2a1<磁極2a2<磁極2a3、磁極2b1<磁極2b2<磁極2b3となっており、図1中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。
ここで、磁極2を構成する電機子コイル(電磁石)の磁界の強さ(磁束)は、コイルの線径、巻数、ヨークの有無や大きさなどの1つ以上を調整することにより、任意に設定することができる。
The strength of the magnetic field of a plurality of
Here, the magnetic field strength (magnetic flux) of the armature coil (electromagnet) constituting the
本発明の直流モータでは、各磁極群Gは2つ以上の磁極2(電磁石)で構成されればよく、その数は任意である。
図2は、磁極群G1,G2がそれぞれ2つの磁極(磁極2a1,2a2、磁極2b1,2b2)を備えた直流モータ(図1と同じく、上記(i)のタイプのインナーロータ型モータ)の一実施形態を模式的に示したものである。この実施形態においても、図1と同様、各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2a1,2a2、磁極群G2については磁極2b1,2b2)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、磁極群G1,G2どうしでは、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2a1,2a2がN極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2b1,2b2はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2a1,2a2がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2b1,2b2はN極に励磁される。また、各磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、図中矢印で示すロータ回転方向(図中、反時計回り方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されており、磁界の強さは、磁極2a1<磁極2a2、磁極2b1<磁極2b2となっている。図2中では磁極の磁界の強さを大=H:L、小=H:Sで示している。
なお、その他の構成は図1の実施形態と同様である。
In the DC motor of the present invention, each magnetic pole group G may be composed of two or more magnetic poles 2 (electromagnets), and the number thereof is arbitrary.
FIG. 2 shows a DC motor (with the same type of (i) as in FIG. 1) in which the magnetic pole groups G 1 and G 2 each have two magnetic poles (magnetic poles 2a 1 and 2a 2 and magnetic poles 2b 1 and 2b 2 ). 1 schematically shows an embodiment of a rotor type motor. Also in this embodiment, as in FIG. 1, in each magnetic pole group G 1 , G 2 , all the magnetic poles constituting each of them (that is, for the magnetic pole group G 1 , the magnetic poles 2 a 1 , 2 a 2 , and the magnetic pole group G 2 Are configured such that the magnetic poles 2b 1 and 2b 2 ) are excited with the same polarity, and the magnetic pole groups G 1 and G 2 are configured such that the magnetic poles are excited with different polarities. That is, when the
Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG.
本発明の直流モータでは、磁極群Gの数は2n個(但し、nは1以上の整数)以上とすることができる。図3は、4つの磁極群G1〜G4を備えた直流モータ(図1と同じく、上記(i)のタイプのインナーロータ型モータ)の一実施形態を模式的に示したもので、各磁極群G1〜G4はそれぞれ3つの磁極2a1〜2a3、2b1〜2b3、2c1〜2c3、2d1〜2d3で構成されている。この実施形態においても、図1と同様、各磁極群G1〜G4では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2a1〜2a3、磁極群G2については磁極2b1〜2b3、磁極群G3については磁極2c1〜2c3、磁極群G4については磁極2d1〜2d3、)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、周方向で隣接する磁極群Gどうしでは、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1,G3と磁極群G2,G4は異なる極性に励磁され、磁極群G1,G3の磁極2a1〜2a3、2c1〜2c3がN極に励磁される場合には、磁極群G2,G4の磁極2b1〜2b3、2d1〜2d3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1,G3の磁極2a1〜2a3、2c1〜2c3がS極に励磁される場合には、磁極群G2,G4の磁極2b1〜2b3、2d1〜2d3はN極に励磁される。
In the DC motor of the present invention, the number of magnetic pole groups G can be 2n (where n is an integer of 1 or more). FIG. 3 schematically shows an embodiment of a direct current motor (in the same manner as in FIG. 1, the inner rotor type motor of the type (i)) having four magnetic pole groups G 1 to G 4 .
また、各磁極群G1〜G4が備える複数の磁極2a1〜2a3、2b1〜2b3、2c1〜2c3、2d1〜2d3の磁界の強さも、図中矢印で示すロータ回転方向(図中、反時計回り方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されており、磁界の強さは、磁極2a1<磁極2a2<磁極2a3、磁極2b1<磁極2b2<磁極2b3、磁極2c1<磁極2c2<磁極2c3、磁極2d1<磁極2d2<磁極2d3となっている。図3中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。
図3の実施形態のロータ1も所謂マグネットロータであり、4つの略四半円形の永久磁石5を接続して円盤状のロータ本体が構成され、これらの永久磁石5により、磁極群Gの数と同じ4つの磁極4A(S極)、4B(N極)、4C(S極)、4D(N極)が構成されている。なお、この実施形態においても、磁極4A〜4Dのうちのいずれか1つ或いは2〜3つを設けるだけでもよい。
Also, the intensity of the magnetic field of a plurality of
The
以上のように本発明の直流モータでは、磁極群Gは2n個(但し、nは1以上の整数)以上の任意の数とすることができ、また、磁極群Gが備える磁極数も2つ以上の任意の数とすることができるが、モータの構造の簡易化、製造の容易性・製造コスト、モータの円滑な駆動性などの面から、特に合理的な構造としては、2つの磁極群G1,G2を有し、且つこれら磁極群G1,G2は、2〜4個で且つ同数の磁極2(電磁石)を備えた構造が好ましい。
ここで、本発明の直流モータでは、磁極群Gを構成する磁極数が磁極群毎に異なることを妨げず、また、複数の磁極2は必ずしも等間隔に配置される必要もないが、モータの円滑な駆動を確保するという観点からは、各磁極群Gは上記のように同数の磁極2を備え、且つ複数の磁極2は等間隔に配置されることが好ましい。
As described above, in the DC motor of the present invention, the number of magnetic pole groups G can be any number of 2n (where n is an integer of 1 or more), and the number of magnetic poles included in the magnetic pole group G is two. The number of magnetic poles can be any number as described above. From the viewpoints of simplification of the motor structure, ease of manufacture / manufacturing cost, smooth driveability of the motor, and the like, a particularly rational structure includes two magnetic pole groups. A structure having G 1 and G 2 and two to four magnetic pole groups G 1 and G 2 and the same number of magnetic poles 2 (electromagnets) is preferable.
Here, in the direct current motor of the present invention, the number of magnetic poles constituting the magnetic pole group G is not prevented from being different for each magnetic pole group, and the plurality of
本発明の直流モータでは、永久磁石5やこれにより構成される磁極4の形態に特別な制限はない。図4(A)〜(F)は、2つの磁極群G1,G2を有する図1、図2のタイプの直流モータのロータに適用される永久磁石5及びこれにより構成される磁極4の形態例を示しており(各図中の斜線部分が永久磁石5を示す)、これらのいずれの形態でもよい。
磁極群Gの数に対する磁極4の数も任意であり、基本的には少なくとも1つの磁極4(N極又はS極)があればよいが、磁極群Gの極性の切り換えの簡便性等の面からは、磁極群Gと磁極4は同数であることが好ましい。すなわち、2つの磁極群G1,G2を有する場合には、図1,図2に示すようにN極とS極の2つの磁極4を設け、また、4つの磁極群G1〜G4を有する場合には、図3に示すように周方向でN極とS極を交互に配することで、4つの磁極4を設けることが好ましい。
In the direct current motor of the present invention, there is no particular limitation on the form of the
The number of the
また、図1〜図3に模式的に示した実施形態では、複数の磁極2はロータ自体を囲むように配置されているが、複数の磁極2は、ロータ1にトルクを与える磁極を形成できるように配置されればよく、複数の磁極がロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて配置されればよい。したがって、複数の磁極2をロータ1の回転軸心を囲むように配置してもよく、この場合は、複数の磁極2(電機子コイル)はロータ1の一方の回転面と対面(対向)した状態に配置されることになる。
In the embodiment schematically shown in FIGS. 1 to 3, the plurality of
図5は、本発明の直流モータのうち、さきに述べた(i)のタイプのアウターロータ型ブラシレスモータの一実施形態を模式的(原理的)に示したもので、1xは永久磁石を備えたロータ(モータカバー)、3xはこのロータ1xの内側に配置されるステータである。このステータ3xは、電機子コイル(電磁石)により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータにトルクを付与する複数の磁極2(2e,2f)をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備えている。
前記ロータ1xの内側には、周方向に所定の長さを有する永久磁石5が固定され、1つの磁極4(本実施形態ではN極)が構成されている。
FIG. 5 schematically shows (in principle) one embodiment of the outer rotor type brushless motor of the type (i) described above in the DC motor of the present invention. 1x includes a permanent magnet. A rotor (motor cover) 3x is a stator disposed inside the rotor 1x. The stator 3x is a magnetic pole constituted by an armature coil (electromagnet), and a plurality of magnetic poles 2 (2e, 2f) for applying torque to the rotor by interaction with the permanent magnet are arranged around the rotor rotation axis. It is provided at intervals in the circumferential direction.
A
前記電機子コイルにより構成される磁極2(2e,2f)は、ステータの周方向(ロータ回転軸心回りの周方向)で間隔をおいて設けられている。これら複数の磁極2は、図1の実施形態と同様に、周方向で隣接した3つの磁極2e1〜2e3からなる磁極群G1と、同じく3つの磁極2f1〜2f3からなる磁極群G2で構成されている。これら各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2e1〜2e3、磁極群G2については磁極2f1〜2f3)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、磁極群G1,G2どうし(=周方向で隣接する磁極群どうし)では、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2e1〜2e3がN極に励磁される場合には、磁極G2の磁極2f1〜2f3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2e1〜2e3がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2f1〜2f3はN極に励磁される。磁極群G1,G2の磁極が以上のような条件で励磁されるよう、磁極を構成する電機子コイルのコイル結線等が選択される。
The magnetic poles 2 (2e, 2f) constituted by the armature coils are provided at intervals in the circumferential direction of the stator (the circumferential direction around the rotor rotation axis). As in the embodiment of FIG. 1, the plurality of
各磁極群G1,G2が備える複数の磁極2e1〜2e3,2f1〜2f3の磁界の強さは、図中矢印で示すロータ回転方向(図中、反時計回り方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されている。すなわち、磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、磁極2e1<磁極2e2<磁極2e3、磁極2f1<磁極2f2<磁極2f3となっており、図5中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。
The strength of the magnetic field of a plurality of
次に、さきに述べた(ii)のタイプの直流モータ、すなわち、ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される複数の磁極を備えるタイプの直流モータについて説明する。
図6は、上記(ii)のタイプのインナーロータ型ブラシ付きモータの一実施形態を模式的に示したもので、3yは永久磁石を備えたステータ(モータカバー)、1yはこのステータ3yの内側に配置されるロータである。このロータ1xは、電機子コイル(電磁石)により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータにトルクを付与する複数の磁極2(2g,2h)をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備えている。
前記ステータ3yの内側には、周方向に所定の長さを有する永久磁石5が固定され、1つの磁極4(本実施形態ではN極)が構成されている。
Next, a DC motor of the type (ii) described above, that is, a DC motor of a type in which the stator includes a permanent magnet and the rotor includes a plurality of magnetic poles composed of electromagnets will be described.
FIG. 6 schematically shows an embodiment of the inner rotor type brushed motor of the above type (ii), in which 3y is a stator (motor cover) provided with permanent magnets, and 1y is the inside of the
A
前記電機子コイルにより構成される磁極2(2g,2h)は、ロータの周方向(ロータ回転軸心回りの周方向)で間隔をおいて設けられている。これら複数の磁極2は、図1の実施形態と同様に、周方向で隣接した3つの磁極2g1〜2g3からなる磁極群G1と、同じく3つの磁極2h1〜2h3からなる磁極群G2で構成されている。これら各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2g1〜2g3、磁極群G2については磁極2h1〜2h3)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、磁極群G1,G2どうし(=周方向で隣接する磁極群どうし)では、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2g1〜2g3がN極に励磁される場合には、磁極G2の磁極2h1〜2h3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2g1〜2g3がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2h1〜2h3はN極に励磁される。磁極群G1,G2の磁極が以上のような条件で励磁されるよう、磁極を構成する電機子コイルのコイル結線等が選択される。
The magnetic poles 2 (2g, 2h) constituted by the armature coils are provided at intervals in the circumferential direction of the rotor (circumferential direction around the rotor rotation axis). As in the embodiment of FIG. 1, the plurality of
各磁極群G1,G2が備える複数の磁極2g1〜2g3,2h1〜2h3の磁界の強さは、反ロータ回転方向(図中、矢印方向がロータ回転方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されている。すなわち、磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、磁極2g1<磁極2g2<磁極2g3、磁極2h1<磁極2h2<磁極2h3となっており、図6中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。 The magnetic field strengths of the plurality of magnetic poles 2g 1 to 2g 3 and 2h 1 to 2h 3 included in each of the magnetic pole groups G 1 and G 2 are magnetic poles toward the anti-rotor rotation direction (the arrow direction is the rotor rotation direction in the figure). It is set so as to increase sequentially every time. That is, the magnetic field strengths of the magnetic pole groups G 1 and G 2 are magnetic pole 2g 1 <magnetic pole 2g 2 <magnetic pole 2g 3 , magnetic pole 2h 1 <magnetic pole 2h 2 <magnetic pole 2h 3 , Then, the magnetic field strength of the magnetic pole is shown as large = H: L, medium = H: M, and small = H: S.
図7は、上記(ii)のタイプのアウターロータ型ブラシ付きモータの一実施形態を模式的に示したもので、1zはロータ(モータカバー)、3zはこのロータ1zの内側に配置される永久磁石を備えたステータである。前記ロータ1zは、電機子コイル(電磁石)により構成される磁極であって、前記永久磁石との相互作用によりロータにトルクを付与する複数の磁極2(2i,2j)をロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて備えている。
前記ステータ3zは、2つの略半円形の永久磁石5を接続して円盤状のステータ本体が構成され、この永久磁石5により2つの磁極4A(S極)、4B(N極)が構成されている。
FIG. 7 schematically shows an embodiment of the outer rotor type brushed motor of the above type (ii), wherein 1z is a rotor (motor cover), and 3z is a permanent element disposed inside the
In the
前記電機子コイルにより構成される磁極2(2i,2j)は、ロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて設けられている。これら複数の磁極2は、図1の実施形態と同様に、周方向で隣接した3つの磁極2i1〜2i3からなる磁極群G1と、同じく3つの磁極2j1〜2j3からなる磁極群G2で構成されている。これら各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2i1〜2i3、磁極群G2については磁極2j1〜2j3)が同じ極性に励磁されるよう構成され、また、磁極群G1,G2どうし(=周方向で隣接する磁極群どうし)では、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2i1〜2i3がN極に励磁される場合には、磁極G2の磁極2j1〜2j3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2i1〜2i3がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2j1〜2j3はN極に励磁される。磁極群G1,G2の磁極が以上のような条件で励磁されるよう、磁極を構成する電機子コイルのコイル結線等が選択される。
The magnetic poles 2 (2i, 2j) constituted by the armature coils are provided at intervals in the circumferential direction around the rotor rotation axis. As in the embodiment of FIG. 1, the plurality of
各磁極群G1,G2が備える複数の磁極2i1〜2i3,2j1〜2j3の磁界の強さは、反ロータ回転方向(図中、矢印方向がロータ回転方向)に向かって磁極毎に順次大きくなるように設定されている。すなわち、磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、磁極2i1<磁極2i2<磁極2i3、磁極2j1<磁極2j2<磁極2j3となっており、図7中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。
The strength of the magnetic field of a plurality of
以上述べたような(i)のタイプのアウターロータ型ブラシレスモータ(図5)や
(ii)のタイプのインナーロータ型ブラシ付きモータ(図6)及びアウターロータ型ブラシ付きモータ(図7)についても、図1〜図3に示すインナーロータ型ブラシレスモータに関して述べた以下のような条件が当てはまる。
(イ) 磁極2を構成する電磁石の磁界の強さ(磁束)は、コイルの線径、巻数、ヨークの有無や大きさなどの1つ以上を調整することにより、任意に設定することができる。
(I) type outer rotor type brushless motor as described above (FIG. 5)
Regarding the inner rotor type brushed motor (FIG. 6) and the outer rotor type brushed motor (FIG. 7) of the type (ii), the following conditions described for the inner rotor type brushless motor shown in FIGS. Is true.
(B) The magnetic field strength (magnetic flux) of the electromagnet constituting the
(ロ) 磁極群Gは2n個(但し、nは1以上の整数)以上の任意の数とすることができる。また、各磁極群Gは2つ以上の磁極2(電磁石)で構成されればよく、その数も任意である。但し、特に合理的な構造としては、2つの磁極群G1,G2を有し、且つこれら磁極群G1,G2は、2〜4個で且つ同数の磁極2(電磁石)を備えた構造が好ましい。
(ハ) 磁極群Gを構成する磁極数は磁極群毎に異なることを妨げず、また、複数の磁極2は必ずしも等間隔に配置される必要もない。但し、モータの円滑な駆動を確保するという観点からは、各磁極群Gは上記のように同数の磁極2を備え、且つ複数の磁極2は等間隔に配置されることが好ましい。
(B) The number of magnetic pole groups G can be any number of 2n (where n is an integer of 1 or more). Moreover, each magnetic pole group G should just be comprised by the 2 or more magnetic pole 2 (electromagnet), and the number is also arbitrary. However, as a particularly rational structure, there are two magnetic pole groups G 1 and G 2 , and these magnetic pole groups G 1 and G 2 have 2 to 4 and the same number of magnetic poles 2 (electromagnets). A structure is preferred.
(C) The number of magnetic poles constituting the magnetic pole group G is not prevented from being different for each magnetic pole group, and the plurality of
(ニ) 永久磁石5やこれにより構成される磁極4は、電磁石により構成される磁極2との相互作用でロータ1にトルクが付与できればよく、その構成は任意である。磁極群Gの数に対する磁極4の数も任意であり、基本的には少なくとも1つの磁極4(N極又はS極)があればよいが、磁極群Gの極性の切り換えの簡便性等の面からは、磁極群Gと磁極4は同数であることが好ましい。すなわち、2つの磁極群G1,G2を有する場合にはN極とS極の2つの磁極4を設け、また、4つの磁極群G1〜G4を有する場合には、周方向でN極とS極を交互に配することで、4つの磁極4を設けることが好ましい。
(ホ) 複数の磁極2は、ロータ1にトルクを与える磁極を形成できるように配置されればよく、複数の磁極2がロータ回転軸心回りの周方向で間隔をおいて配置されればよい。したがって、複数の磁極2をロータ1の回転軸心を囲むように配置してもよく、この場合は、複数の磁極2はロータ1の一方の回転面と対面(対向)した状態に配置されることになる。
(D) The
(E) The plurality of
以上説明した直流モータは、磁極を構成する電磁石が電機子コイルからなるものであるが、電磁石はクローポール構造のものでもよい。このようなクローポール構造の電磁石を備えた直流モータもブラシレスモータとなる。
図8〜図11は、磁極2を構成する電磁石がクローポール構造からなる直流モータの一実施形態を示しており、図8は全体斜視図、図9は側面図、図10は図9のA−A′線に沿う断面図、図11はクローポールを断面した状態で示す斜視図である。このモータは、ステータ3aが、各々複数のクローポール17(誘導子)を有する2つのブロック16A,16Bで構成されている。このうちブロック16Aは、周方向において隣接して半円筒状に並んだ複数(本実施形態では3つ)のクローポール17a1〜17a3(クローポール群)と、これらのクローポールを励磁するためのコイル18Aと、クローポール17a1〜17a3およびコイル18Aをそれらの一端側(クローポールの基端部側)で保持する基体部19Aとを備えている。また、ブロック16Bも、周方向において隣接して半円筒状に並んだ複数(本実施形態では3つ)のクローポール17b1〜17b3(クローポール群)と、これらクローポールを励磁するためのコイル18Bと、クローポール17b1〜17b3およびコイル18Bをそれらの一端側(クローポールの基端部側)で保持する基体部19Bとを備えている。そして、両ブロック16A,16Bは、互いのクローポール群を円筒状に組み合わせた状態でステータ3aを構成している。このステータ3aの内部には、図1と同様の永久磁石を備えたロータ1aが配置されている。
In the DC motor described above, the electromagnet constituting the magnetic pole is an armature coil, but the electromagnet may have a claw pole structure. A DC motor having such a claw-pole electromagnet is also a brushless motor.
8 to 11 show an embodiment of a DC motor in which the electromagnet constituting the
前記クローポール17a1〜17a3、クローポール17b1〜17b3は、電磁石としての磁極2a1〜2a3、磁極2b1〜2b3を構成するものであり、周方向で隣接して並んだクローポール17a1〜17a3が磁極群G1を、また、クローポール17b1〜17b3が磁極群G2をそれぞれ構成している。
前記クローポール17a1〜17a3(磁極2a1〜2a3)と、クローポール17b1〜17b3(磁極2b1〜2b3)は、ロータ回転方向(図中、反時計回り方向)に向かって断面積(=周方向長さ)がクローポール毎に順次大きくなるように、すなわち磁界の強さが磁極毎に順次大きくなるように構成されている。したがって、磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、図1の実施形態と同様に、磁極2a1<磁極2a2<磁極2a3、磁極2b1<磁極2b2<磁極2b3となっており、図10中では磁極の磁界の強さを大=H:L、中=H:M、小=H:Sで示している。
The
The claw poles 17a 1 to 17a 3 (magnetic poles 2a 1 to 2a 3 ) and the claw poles 17b 1 to 17b 3 (magnetic poles 2b 1 to 2b 3 ) are directed toward the rotor rotation direction (counterclockwise direction in the figure). The cross-sectional area (= circumferential length) is configured to increase sequentially for each claw pole, that is, the strength of the magnetic field increases sequentially for each magnetic pole. Therefore, the magnetic field strengths of the magnetic poles in the magnetic pole groups G 1 and G 2 are, as in the embodiment of FIG. 1, magnetic pole 2a 1 <magnetic pole 2a 2 <magnetic pole 2a 3 , magnetic pole 2b 1 <magnetic pole 2b 2 <magnetic pole 2b. In FIG. 10, the magnetic field strength of the magnetic poles is shown as large = H: L, medium = H: M, and small = H: S.
クローポール17a1〜17a3とクローポール17b1〜17b3は、それぞれ1つコイル18A,18Bで励磁されるため、これら各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している全磁極(すなわち、磁極群G1については磁極2a1〜2a3、磁極群G2については磁極2b1〜2b3)が同じ極性に励磁される。また、コイル18A,18Bのコイル結線等の選択により、磁極群G1,G2どうし(=周方向で隣接する磁極群どうし)では、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の磁極2a1〜2a3がN極に励磁される場合には、磁極G2の磁極2b1〜2b3はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の磁極2a1〜2a3がS極に励磁される場合には、磁極群G2の磁極2b1〜2b3はN極に励磁される。
Since the claw poles 17a 1 to 17a 3 and the claw poles 17b 1 to 17b 3 are respectively excited by one
前記ロータ1aは所謂マグネットロータであり、図1の実施形態と同様、円盤状で且つ略全体が永久磁石で構成されている。すなわち、2つの略半円形の永久磁石5を接続して円盤状のロータ本体が構成され、この永久磁石5により、磁極群Gの数と同じ2つの磁極4A(S極)、4B(N極)が構成されている。
なお、以上のような電磁石がクローポール構造を有する直流モータについても、上記(イ)〜(ホ)として記載した条件がそのまま当てはまる。
さらに、クローポール17を備えたステータ3の外側に、図5に示すような永久磁石を備えるロータを有する、アウターロータ型モータとすることもできる。
The rotor 1a is a so-called magnet rotor, which is disk-shaped and substantially entirely made of permanent magnets as in the embodiment of FIG. That is, a disk-shaped rotor main body is configured by connecting two substantially semicircular
It should be noted that the conditions described as (a) to (e) above also apply to a DC motor in which the electromagnet as described above has a claw pole structure.
Furthermore, it can also be set as an outer rotor type | mold motor which has a rotor provided with the permanent magnet as shown in FIG. 5 on the outer side of the
本発明のブラシレスモータに用いる制御回路(ドライバ回路)としては、ロータ1が[360/磁極群Gの数]°に相当する角度(図1,図2の実施形態の場合には180°、図3の実施形態の場合には90°)を回転する毎に各磁極群Gに流れる電流の向きを反転させる機能を有するスイッチ回路を用いるだけでよい。このような制御回路は、例えば、携帯電話機などの適用対象機器に備えられている回路を利用してもよい。また、このような制御回路を用いる以外に、例えば、各電機子コイルに、異なる極性を生じさせる2組のコイルを備えさせ、これら2組のコイルの切り替えにより、磁極2の極性を切り替えるような方式を採用してもよい。
また、ブラシ付きのモータの場合には、ロータ1が[360/磁極群Gの数]°に相当する角度(図1,図2の実施形態の場合には180°、図3の実施形態の場合には90°)を回転する毎に各磁極群Gに流れる電流の向きを反転させるようなブラシと整流子を用いればよい。
As a control circuit (driver circuit) used for the brushless motor of the present invention, the
In the case of a motor with a brush, the
次に、本発明の直流モータの駆動原理を、図1に示す実施形態のものを例に、図12(A)〜(E)に基づいて説明する。
図12(A)では、磁極群G1の磁極2a1〜2a3(電機子コイル)はN極に、磁極群G2の磁極2b1〜2b3(電機子コイル)はS極にそれぞれ励磁され、ロータ1(永久磁石)のS極の中心が、N極に励磁された磁極のなかで最も磁界の強い磁極2a3の位置に、また、ロータ1(永久磁石)のN極の中心が、S極に励磁された磁極のなかで最も磁界の強い磁極2b3の位置に、それぞれ固定された状態にある。この状態から、図12(B)に示すように、磁極群G1,G2の極性を切り替え(反転させる)、磁極2a1〜2a3をS極に、磁極2b1〜2b3をN極にそれぞれ励磁すると、磁極2a3(S極)とロータ1のS極間、磁極2b3(N極)とロータ1のN極間にそれぞれ反発力が生じ、一方、磁極2b1(N極)とロータ1のS極間、磁極2a1(S極)とロータ1のN極間にそれぞれ吸引力が生じるため、ロータ1に図中反時計回り方向でのトルクが与えられ、ロータ1が回転する。
Next, the driving principle of the DC motor of the present invention will be described based on FIGS. 12A to 12E, taking the embodiment shown in FIG. 1 as an example.
12 In (A), the
さらに、各磁極群G1,G2での磁極の磁界の強さは、ロータ回転方向において磁極2a1<磁極2a2<磁極2a3、磁極2b1<磁極2b2<磁極2b3であり、磁界に勾配がつけられているので、図12(C)に示されるように、ロータ1のS極とN極は、磁界がより強い磁極側に順次吸引される(磁極2b1→磁極2b2→磁極2b3、磁極2a1→磁極2a2→磁極2a3)ことでロータ1は回転し、図12(D)に示されるように、ロータ1のS極の中心が、N極に励磁された磁極のなかで最も磁界の強い磁極2b3の位置で、また、ロータ1のN極の中心が、S極に励磁された磁極のなかで最も磁界の強い磁極2a3の位置で、それぞれ固定される。この時点で、図12(E)に示すように、再び磁極群G1,G2の極性を切り替え(反転させる)、磁極2a1〜2a3をN極に、磁極2b1〜2b3をS極にそれぞれ励磁すると、磁極2b3(S極)とロータ1のS極間、磁極2a3(N極)とロータ1のN極間にそれぞれ反発力が生じ、一方、磁極2a1(N極)とロータ1のS極間、磁極2b1(S極)とロータ1のN極間にそれぞれ吸引力が生じるため、引き続きロータ1にトルクが与えられ、ロータ1は回転を続ける。
Furthermore, the magnetic field strength of the magnetic poles in each of the magnetic pole groups G 1 and G 2 is magnetic pole 2a 1 <magnetic pole 2a 2 <magnetic pole 2a 3 , magnetic pole 2b 1 <magnetic pole 2b 2 <magnetic pole 2b 3 , Since the magnetic field has a gradient, as shown in FIG. 12C, the S pole and N pole of the
以上のように本発明の直流モータは、各磁極群Gが備える複数の磁極2の磁界の強さを、磁界の勾配が生じるようにロータ回転方向(又は反ロータ回転方向)に向かって磁極2毎に順次大きくした構造とした上で、ロータ1が所定角度回転(図12の場合には180°回転)する毎に、2系統の磁極群Gの極性をS極とN極の間で交互に切り替える(反転させる)ことだけで、ロータ1が回転し続ける。ここで、磁極群Gの極性の反転は、ロータ1が[360/磁極群数]°の角度を回転する毎に行われる。
As described above, in the DC motor of the present invention, the magnetic field strength of the plurality of
なお、図12の説明では、ロータ1のN極とS極が各々、励磁された磁極との間の反発力・吸引力でトルクを付与されると述べたが、例えば、図4(B)〜(D)に示すようなロータ1(但し、図4(B)〜(D)に示す永久磁石はN極・S極の位置が逆でもよい)の場合には、実質的にロータ1のN極とS極のいずれか一方だけが、励磁された磁極との間の反発力・吸引力でトルクを付与されることになる。その場合でも、ロータ1は何ら問題なく回転する。
In the description of FIG. 12, it has been described that the N pole and the S pole of the
また、図5〜図7、図8〜図11に示す直流モータについても、基本的に上記と同じ駆動原理でロータが回転する。すなわち、図5に示すアウターロータ型ブラシレスモータでは、ステータ3xの磁極群G1,G2の極性をロータ1xが180°回転する毎にS極とN極の間で交互に切り替える(反転させる)ことにより、また、図6に示すインナーロータ型ブラシ付きモータでは、ロータ1yの磁極群G1,G2の極性をロータ1yが180°回転する毎にS極とN極の間で交互に切り替える(反転させる)ことにより、また、図7に示すアウターロータ型ブラシ付きモータでは、ロータ1zの磁極群G1,G2の極性をロータ1zが180°回転する毎にS極とN極の間で交互に切り替える(反転させる)ことにより、さらに、図8〜図11に示すクローポール構造の電磁石を有する直流モータでは、クローポール17で構成されるステータ3a
の磁極群G1,G2の極性をロータ1aが180°回転する毎にS極とN極の間で交互に切り替える(反転させる)ことにより、それぞれ図12に示した場合と同様の駆動原理でロータが回転する。
Further, with respect to the DC motors shown in FIG. 5 to FIG. 7 and FIG. 8 to FIG. That is, in the outer rotor type brushless motor shown in FIG. 5, the polarity of the magnetic pole groups G 1 and G 2 of the stator 3x is alternately switched (reversed) between the S pole and the N pole every time the rotor 1x rotates 180 °. Accordingly, in the inner rotor type brush motor shown in FIG. 6, the polarity of the magnetic pole groups G 1 and G 2 of the
The polarity of each of the magnetic pole groups G 1 and G 2 is alternately switched (reversed) between the S pole and the N pole every time the rotor 1a rotates 180 °, thereby driving the same driving principle as that shown in FIG. Then the rotor rotates.
次に、本発明の直流振動モータについて説明する。
本発明の直流振動モータの実施形態は、例えば、図1〜図3、図5〜図7、図8〜図11に示すような各実施形態のロータ1に偏心ウエイト(分銅)を備えさせたものである。また、他の実施形態としては、ロータ1の回転中心自体を偏心させたもの、或いはこのような回転中心を偏心させたロータ1にさらに偏心ウエイト(分銅)を備えさせたもの、などであってもよい。
Next, the DC vibration motor of the present invention will be described.
In the embodiment of the DC vibration motor of the present invention, for example, the
図13及び図14は本発明の直流振動モータ(ブラシレスモータ)の一実施形態を示すもので、図13は縦断面図、図14は図13のA−A′線に沿う断面図である。
図において、30は、ステータ3を構成する円盤形状の扁平型ケース(モータカバー)であり、このケース30はケース本体31(容器部)と蓋体32とから構成されている。
10は、前記ケース30内にその軸心に沿って配置され、両端がケース30に固定された固定シャフトである。
13 and 14 show an embodiment of a DC vibration motor (brushless motor) according to the present invention. FIG. 13 is a longitudinal sectional view, and FIG. 14 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
In the figure,
1は、前記ケース30内において固定シャフト10に回転自在に軸支された扁平状のロータであり、この実施形態では、永久磁石を備えた円盤状のロータ本体15と、このロータ本体15に対してその盤面の一部と重合するように連結された偏心ウエイト7(分銅)とから構成されている。具体的には、ロータ1は、円盤状(又はリング状)の永久磁石5及びこれを保持する保持体6(保持金具)からなる円盤状のロータ本体15と、このロータ本体15に対してその円盤面の半円部分と重合するように連結・固定された半円盤状の偏心ウエイト7とを備えており、ロータ本体15中心のメタル軸受8を介して、前記固定シャフト10に回転自在に軸支されている。
20a1,20a2,20b1,20b2は、ステータ側(ケース側)の磁極(図2の磁極2a1,2a2,2b1,2b2)を構成してロータ1にトルクを与えるための電機子コイルであり、これら電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2は、ロータ1の回転軸心(固定シャフト10)を囲むようにして、ロータ本体15の一方の回転面と対面(対向)した状態でケース30(蓋体32)内側に固定されている。
20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , 20b 2 constitute magnetic poles on the stator side (case side) (magnetic poles 2a 1 , 2a 2 , 2b 1 , 2b 2 in FIG. 2 ) to give torque to the
本実施形態の電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2の配置形態は、図2に示したものと同じであり、電機子コイル20a1,20a2により構成される磁極(=図2の磁極2a1,2a2)が磁極群G1を、電機子コイル20b1,20b2により構成される磁極(=図2の磁極2b1,2b2)が磁極群G2を、各々構成している。したがって、各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している2つの電機子コイル(すなわち、磁極群G1については電機子コイル20a1,20a2、磁極群G2については電機子コイル20b1,20b2)が同じ極性に励磁されるよう構成されるとともに、磁極群G1,G2どうしでは、電機子コイルが異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の電機子コイル20a1,20a2がN極に励磁される場合には、磁極群G2の電機子コイル20b1,20b2はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の電機子コイル20a1,20a2がS極に励磁される場合には、磁極群G2の電機子コイル20b1,20b2はN極に励磁される。したがって、磁極群G1,G2の電機子コイルが以上のような条件で励磁されるよう、電機子コイルのコイル結線等が選択される。
The arrangement of the armature coils 20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , 20b 2 of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 2, and the magnetic poles composed of the armature coils 20a 1 , 20a 2 (= FIG. 2 magnetic poles 2a 1 , 2a 2 ) constitute the magnetic pole group G 1 , and magnetic poles composed of the armature coils 20b 1 , 20b 2 (= magnetic poles 2b 1 , 2b 2 in FIG. 2 ) constitute the magnetic pole group G 2. is doing. Therefore, in each
また、各磁極群G1,G2での電機子コイルの磁界の強さは、ロータ回転方向に向かって電機子コイル毎に順次大きくなるように設定されており、磁界の強さは、電機子コイル20a1<電機子コイル20a2、電機子コイル20b1<電機子コイル20b2となっている。このような電機子コイルの磁界の強さ(磁束)の調整は、コイルの線径及び/又は巻数などを変えることによりなされる。
その他図面において、9はコイルヨーク、11はライナーである。また、振動効果を高めるために、通常、偏心ウエイト7には高密度合金が用いられる。
The magnetic field strength of the armature coil in each of the magnetic pole groups G 1 and G 2 is set so as to increase sequentially for each armature coil in the rotor rotation direction. Child coil 20a 1 <armature coil 20a 2 , armature coil 20b 1 <armature coil 20b 2 . Such adjustment of the magnetic field strength (magnetic flux) of the armature coil is performed by changing the wire diameter and / or the number of turns of the coil.
In other drawings, 9 is a coil yoke, and 11 is a liner. In order to enhance the vibration effect, a high density alloy is usually used for the
図15及び図16は本発明の直流振動モータ(ブラシレスモータ)の他の実施形態を示すもので、図15は縦断面図、図16は図15のA−A′線に沿う断面図である。
この実施形態では、ロータ1を円盤状に構成するとともに、この円盤の一方の半円領域内に永久磁石5を有し、他方の半円領域内に偏心ウエイト7を有するようにしたものである。具体的には、ロータ1は、半円盤状(又は半リング状)の永久磁石5と、同じく半円盤状(又は半リング状)の偏心ウエイト7と、これら永久磁石5と偏心ウエイト7を円盤形状(又はリング形状)に合体させて保持する保持体6(保持金具)とから構成され、円盤中心のメタル軸受8を介して、固定シャフト10に回転自在に軸支されている。
15 and 16 show another embodiment of the DC vibration motor (brushless motor) of the present invention. FIG. 15 is a longitudinal sectional view, and FIG. 16 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. .
In this embodiment, the
この実施形態では、図13及び図14の実施形態における偏心ウエイト7の厚み分を削減できるため、図13及び図14の実施形態に較べてモータの厚みを薄くすることができる。
なお、電機子コイルの構造や配置を含めたその他の構成については、図13及び図14の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
In this embodiment, since the thickness of the
Since other configurations including the structure and arrangement of the armature coils are the same as those in the embodiment of FIGS. 13 and 14, the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted.
図17及び図18は本発明の直流振動モータ(ブラシレスモータ)の他の実施形態を示すもので、図17は縦断面図、図18は図17のA−A′線に沿う断面図である。
この実施形態では、図15及び図16の実施形態と同様に、ロータ1を円盤状に構成するとともに、この円盤の一方の半円領域内に永久磁石5を有し、他方の半円領域内に偏心ウエイト7を有するようにしたものであるが、電機子コイルについては、ロータ1の外周面と対面(対向)した状態でケース30内側に固定したものである。具体的には、ロータ1は、円盤状(又はリング状)の保持体12(保持金具)と、この保持体12の半円部分の外側に固着された半リング状の永久磁石5と、前記保持体12の他の半円部分の外側に固着された半リング状の偏心ウエイト7とから構成され、保持体12中心のメタル軸受8を介して、固定シャフト10に回転自在に軸支されている。
17 and 18 show another embodiment of the DC vibration motor (brushless motor) of the present invention. FIG. 17 is a longitudinal sectional view, and FIG. 18 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. .
In this embodiment, similarly to the embodiment of FIGS. 15 and 16, the
また、電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2については、ロータ自体を囲むようにして、ロータ1の外周面と対面(対向)した状態でケース30内側に固定されている。
本実施形態の電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2の配置形態も、図2に示したものと同じであり、電機子コイル20a1,20a2により構成される磁極(=図2の磁極2a1,2a2)が磁極群G1を、電機子コイル20b1,20b2により構成される磁極(=図2の磁極2b1,2b2)が磁極群G2を、各々構成している。したがって、各磁極群G1,G2では、それぞれを構成している2つの電機子コイル(すなわち、磁極群G1については電機子コイル20a1,20a2、磁極群G2については電機子コイル20b1,20b2)が同じ極性に励磁されるよう構成されるとともに、磁極群G1,G2どうしでは、電機子コイルが異なる極性に励磁されるよう構成されている。すなわち、磁極群G1の電機子コイル20a1,20a2がN極に励磁される場合には、磁極群G2の電機子コイル20b1,20b2はS極に励磁され、逆に、磁極群G1の電機子コイル20a1,20a2がS極に励磁される場合には、磁極群G2の電機子コイル20b1,20b2はN極に励磁される。したがって、磁極群G1,G2の電機子コイルが以上のような条件で励磁されるよう、電機子コイルのコイル結線等が選択される。
The armature coils 20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , and 20b 2 are fixed inside the
The arrangement of the armature coils 20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , 20b 2 of the present embodiment is also the same as that shown in FIG. 2, and the magnetic poles (= figure shown) formed by the armature coils 20a 1 ,
また、各磁極群G1,G2での電機子コイルの磁界の強さは、ロータ回転方向に向かって電機子コイル毎に順次大きくなるように設定されており、磁界の強さは、電機子コイル20a1<電機子コイル20a2、電機子コイル20b1<電機子コイル20b2となっている。このような電機子コイルの磁界の強さ(磁束)の調整は、コイルの線径及び/又は巻数などを変えることによりなされる。
この実施形態では、図13及び図14の実施形態における偏心ウエイトの厚み分と電機子コイルの厚み分を削減できるため、図15及び図16の実施形態よりもさらにモータの厚みを薄くすることができる。
The magnetic field strength of the armature coil in each of the magnetic pole groups G 1 and G 2 is set so as to increase sequentially for each armature coil in the rotor rotation direction. Child coil 20a 1 <armature coil 20a 2 , armature coil 20b 1 <armature coil 20b 2 . Such adjustment of the magnetic field strength (magnetic flux) of the armature coil is performed by changing the wire diameter and / or the number of turns of the coil.
In this embodiment, since the thickness of the eccentric weight and the thickness of the armature coil in the embodiment of FIGS. 13 and 14 can be reduced, the thickness of the motor can be made thinner than the embodiment of FIGS. it can.
なお、その他の構成については、図13及び図14、図15及び図16の実施形態と同様であるので、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
以上説明した図13〜図18の各実施形態では、ケース30に固定された固定シャフト10に対してロータ1を回転自在に軸支させたものであるが、例えば、ケース30にシャフトを回転自在に支持させ、このシャフトにロータ1を固定するような構造としてもよい。また、ロータ1の構造についても、ロータ1の回転中心を偏心させ、これにさらに偏心ウエイトを備えさせるようにしてもよい。
Other configurations are the same as those in the embodiments of FIGS. 13, 14, 15, and 16, and thus the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted.
In each of the embodiments illustrated in FIGS. 13 to 18 described above, the
図19〜図21は本発明の直流振動モータ(ブラシレスモータ)の他の実施形態を示すもので、図19は縦断面図、図20は図19のA−A′線に沿う断面図、図21は永久磁石を示す説明図である。
この実施形態では、図17及び図18の実施形態と同様に、電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2を、ロータ自体を囲むようにしてケース30内側に固定したものであるが、ロータ1が、円盤状(又はリング状)の保持体12(保持金具)と、この保持体12の外周に固着されたC字状(乃至半リング状)の永久磁石5とから構成されている。すなわち、このロータ1は永久磁石5が偏心ウエイトを兼ねたものであり、このような構造の直流振動モータでも、図13〜図17に示すものと同様の振動効果を得ることができる。図21(a)は永久磁石5の平面図、図21(b)は同じく側面図であるが、この永久磁石5の磁極は、C字状の両端がそれぞれN極、S極となり、したがって、図21(a)の中心線pを境界として、一方の側がN極、他方の側がS極となる。この偏心ウエイトを兼ねるC字状の永久磁石5は、ロール回転中心からの角距離αを200〜250°、より好ましくは210〜240°、特に好ましくは220〜230°程度とすることが、モータの駆動性能、振動性能の面から望ましい。
19 to 21 show another embodiment of the DC vibration motor (brushless motor) of the present invention. FIG. 19 is a longitudinal sectional view, and FIG. 20 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. 21 is an explanatory view showing a permanent magnet.
In this embodiment, as in the embodiment of FIGS. 17 and 18, the armature coils 20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , 20b 2 are fixed inside the
また、図22は、図19及び図20の実施形態のモータをはじめとする本発明の直流振動モータに適用可能な永久磁石の他の実施形態を示すもので、図22(a)は平面図、図22(b)は側面図である。この永久磁石5は、厚さ方向にN極、S極を有する2つの弧状の永久磁石50a,50bの端部どうしを、表裏面でN極、S極が逆向きになるように連結してC字状の永久磁石5を構成したものである。
また、図23(A)、(B)は本発明の直流振動モータに適用可能な永久磁石(マグネットロータ)の他の実施形態例を示すもので、図23(A)は周方向にN極、S極を有する半円形状の永久磁石5で偏心型のロータ1を構成したものである。また、図23(B)は径方向にN極、S極を有する半円形状の永久磁石5で偏心型のロータ1を構成したものである。
FIG. 22 shows another embodiment of a permanent magnet applicable to the DC vibration motor of the present invention including the motor of the embodiment of FIGS. 19 and 20, and FIG. 22 (a) is a plan view. FIG. 22B is a side view. The
FIGS. 23A and 23B show another embodiment of a permanent magnet (magnet rotor) applicable to the DC vibration motor of the present invention. FIG. 23A shows N poles in the circumferential direction. The
次に、本発明の直流モータを振動モータとしてではなく、一般の回転駆動源として用いる場合(汎用型モータ)の実施形態について説明する。この場合の直流モータは、回転自在なモータシャフト(出力軸)を備え、このモータシャフトにロータが固定される。
図24及び図25は、本発明の直流モータ(ブラシレスモータ)を汎用型モータとして用いる場合の一実施形態を示すもので、図24は縦断面図、図25は図24のA−A′線に沿う断面図である。
この実施形態では、モータシャフト13が、円盤形状の扁平型ケース30の軸心に沿って配置され、メタル軸受14a,14bを介してケース30に回転自在に支持されている。
Next, an embodiment in which the DC motor of the present invention is used not as a vibration motor but as a general rotational drive source (general-purpose motor) will be described. The DC motor in this case includes a rotatable motor shaft (output shaft), and a rotor is fixed to the motor shaft.
24 and 25 show an embodiment in which the DC motor (brushless motor) of the present invention is used as a general-purpose motor. FIG. 24 is a longitudinal sectional view, and FIG. 25 is the AA ′ line in FIG. FIG.
In this embodiment, the
ロータ1は、円盤状(又はリング状)の保持体12(保持金具)と、この保持体12の外側に固着されたリング状の永久磁石5とから構成され、保持体12中心を介して前記モータシャフト13に固定されている。
また、電機子コイル20a1,20a2,20b1,20b2については、図17及び図18に示す実施形態と同様に、ロータ全体を囲むようにして、ロータ1の外周面と対面(対向)した状態でケース30内側に固定されている。
なお、その他の構成については、図17及び図18に示す実施形態と同様であるので、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
このような本発明の直流モータは、ロータ1とモータシャフト13が一体に回転し、回転出力がモータシャフト13から取り出される。
The
Further, the armature coils 20a 1 , 20a 2 , 20b 1 , 20b 2 are in a state of facing (opposing) the outer peripheral surface of the
Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 17 and 18, and thus the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
In such a DC motor of the present invention, the
[実施例]
図13及び図14に示すような電機子コイルの配置構造を有する直流モータ(アキシャルコイル配置タイプのブラシレスモータ)と、図17及び図18に示すような電機子コイルの配置構造を有する直流モータ(ラジアルコイル配置タイプのブラシレスモータ)について、それぞれ偏心ウエイトを有するものと偏心ウエイトを有しないもの(いずれも直径10mmφ、厚さ3.5mm)を試作し、駆動性能を評価した。その結果を、表1に示す。
[Example]
A DC motor having an armature coil arrangement structure as shown in FIGS. 13 and 14 (brushless motor of an axial coil arrangement type) and a DC motor having an armature coil arrangement structure as shown in FIGS. Regarding the radial coil arrangement type brushless motor, one having an eccentric weight and one not having an eccentric weight (both having a diameter of 10 mmφ and a thickness of 3.5 mm) were prototyped, and the driving performance was evaluated. The results are shown in Table 1.
1,1a,1x,1y,1z ロータ
2a1,2a2,2a3 磁極
2b1,2b2,2b3 磁極
2c1,2c2,2c3 磁極
2d1,2d2,2d3 磁極
3,3a, 3x,3y,3z ステータ
4A,4B,4C,4D 磁極
5,50a,50b 永久磁石
6 保持体
7 偏心ウエイト
8 メタル軸受
9 コイルヨーク
10 固定シャフト
11 ライナー
12 保持体
13 モータシャフト
14a,14b メタル軸受
15 ロータ本体
16A,16B ブロック
17a1,17a2,17a3 クローポール
17b1,17b2,17b3 クローポール
18A,18B コイル
19A,19B 基体部
20a1,20a2 電機子コイル
20b1,20b2 電機子コイル
30 ケース
31 ケース本体
32 蓋体
100 ロータ回転中心
G1,G2,G3,G4 磁極群
1,1a, 1x, 1y, 1z rotor 2a 1, 2a 2, 2a 3 pole 2b 1, 2b 2, 2b 3 pole 2c 1, 2c 2, 2c 3 pole 2d 1, 2d 2, 2d 3 pole 3, 3a, 3x, 3y,
Claims (12)
前記複数の磁極は、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接し且つ同じ極性に励磁される複数の磁極を備えた2n個(但し、nは1以上の整数)以上の磁極群Gからなるとともに、ロータ回転軸心回りの周方向で隣接する磁極群Gどうし(但し、磁極群Gの数が2つの場合は、当該2つの磁極群Gどうし)は、磁極が異なる極性に励磁されるよう構成され、
前記各磁極群Gが備える複数の磁極の磁界の強さを、下記(a),(b)の条件にしたがいロータ回転方向又は反ロータ回転方向に向かって磁極毎に順次大きくしたことを特徴とする直流モータ。
(a)ロータが永久磁石を備え、ステータが電磁石により構成される磁極を備える場合はロータ回転方向
(b)ステータが永久磁石を備え、ロータが電磁石により構成される磁極を備える場合は反ロータ回転方向 A magnetic pole composed of a permanent magnet on one of the rotor and the stator and an electromagnet on the other, and a plurality of magnetic poles for applying torque to the rotor by interaction with the permanent magnet around the rotor rotation axis Prepared at intervals in the circumferential direction,
The plurality of magnetic poles are composed of 2n (where n is an integer of 1 or more) magnetic pole groups G each having a plurality of magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction around the rotor rotation axis and excited to the same polarity. The magnetic pole groups G adjacent in the circumferential direction around the rotor rotation axis (however, when there are two magnetic pole groups G, the two magnetic pole groups G) are configured such that the magnetic poles are excited to different polarities. And
The magnetic field strength of a plurality of magnetic poles included in each magnetic pole group G is increased sequentially for each magnetic pole in the rotor rotation direction or counter-rotor rotation direction in accordance with the following conditions (a) and (b): DC motor to be used.
(A) Rotor rotation direction when the rotor includes a permanent magnet and the stator includes a magnetic pole composed of an electromagnet (b) Anti-rotor rotation when the stator includes a permanent magnet and the rotor includes a magnetic pole composed of an electromagnet direction
ステータを構成する扁平型のケース内にその軸心に沿って配置された固定シャフトと、前記ケース内において前記固定シャフトに回転自在に軸支された扁平状のロータと、該ロータの一方の面と対面した状態で前記ケース内側に固定された複数の電機子コイルとを有することを特徴とする請求項7に記載の直流振動モータ。 The rotor includes a permanent magnet and the stator includes an inner rotor type DC motor including a plurality of magnetic poles configured by armature coils,
A fixed shaft arranged along the axis in a flat case constituting the stator, a flat rotor rotatably supported by the fixed shaft in the case, and one surface of the rotor The DC vibration motor according to claim 7, further comprising: a plurality of armature coils fixed to the inside of the case in a state of facing each other.
ステータを構成する扁平型のケース内にその軸心に沿って配置された固定シャフトと、前記ケース内において前記固定シャフトに回転自在に軸支された扁平状のロータと、該ロータの外周面と対面した状態で前記ケース内側に固定された複数の電機子コイルとを有することを特徴とする請求項7に記載の直流振動モータ。 The rotor includes a permanent magnet and the stator includes an inner rotor type DC motor including a plurality of magnetic poles configured by armature coils,
A fixed shaft disposed along the axis in a flat case constituting the stator, a flat rotor rotatably supported by the fixed shaft in the case, and an outer peripheral surface of the rotor; The DC vibration motor according to claim 7, further comprising: a plurality of armature coils fixed to the inside of the case so as to face each other.
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