JPH04229044A - ブラシレス振動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、携帯用無線呼出し装置の報知手段としての
振動源や疲労回復器具のバイブレータ等に用いられるブ
ラシレス振動モータに関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）従来、振
動源として小型直流モータの出力軸に偏心板を取付け、
回転時の遠心力の差を利用して振動を発生させるように
したものが知られている。すなわち、第７図に示すよう
に円筒型直流モータ（イ）の出力軸（ロ）に、タングス
テン合金等の比較的密度の大なる材料で形成した偏心板
（ハ）を配したものか、または第８図に示すように扁平
コアレスモータ（ニ）の出力軸（ロ）に偏心板（ハ）を
配したものである。

しかしながら上記いずれの構造でも偏心板（ハ）がある
ので、軸方向、厚み方向とも制約を受けてしまう嫌いが
ある。

このような問題点を解決するため、本出願人は第９図お
よび第１０図に示すような出力軸をなくして偏心板を削
除した、すなわち偏心させたロータ（ホ）のみで振動を
発生するように構成した扁平コアレス振動モータ（実願
昭６３−１１１８６８号）を提案している。

このモータは非常に厚みが薄いので、モータを収納する
空間を特別に配慮することなく好評であるが、上記偏心
板（ハ）を有する直流モータを含めていずれもブラシ、
コンミテータを有するので、耐久寿命の点でブラシレス
モータに当たる嫌いがある。すなわち携帯用無線呼出し
装置のように１日に数回から数十回程度の使用頻度であ
る機器には搭載できても、常時使用する機器には寿命の
問題を内包していた。

この発明は、上記のような事情に鑑み創成したもので、
簡単な構成により偏心板を削除して低姿勢ならしめると
共に、遠心力が大、すなわち振動が大で長寿命が期待で
きるブラシレス振動モータを提供しようとするものであ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明のブラシレス振
動モータは、複数個の電機子コイルを有するステータと
、このステータに空隙を介して配された界磁マグネット
を有するロータとからなり、このロータを偏心させる手
段として該ロータを構成する少なくとも一部材に欠けた
部分を設けてなるものである。

欠けた部分を設けた一部材は、マグネットホルダであれ
は効率を劣化することなく効果的であり、この場合電機
子コイルは互いに重畳しないように配した３相の３ｎ個
（ｎは１以上の整数）からなり、界磁マグネットはＮ、
Ｓ交互に等しい開角で着磁された４ｎ個の磁性を有する
ものが望ましい。

また、欠けた部分を設けた部材は、界磁マグネットかま
たは上記マグネットホルダと界磁マグネットとペアであ
ってもよい。この場合電機子コイルは互いに重畳しない
ように配した３相の３ｎ個（ｎは１以上の整数）からな
り、界磁マグネットはＮ、Ｓ交互に着磁された４ｎ個の
磁性のうち、欠けた部分は開角が９０゜ないし１８０゜
の範囲にあることが望ましい。

そして、このブラシレス振動モータを駆動させるには、
ホール素子等の内蔵部品のスペースを考慮しなくてすむ
逆起電圧により、磁性位置検出を行うセンサレス方式を
採用するとよく、いずれの場合でも出力軸をなくしたも
のが外的制約を受けず効果的である。

（作用） 上記のように構成すればロータがアンバランスになるの
で、回転時には遠心力の差が出てロータが偏心して回転
するので、外部に振動を発生することになる。

偏心させる手段としてマグネットホルダの一部を欠けさ
せた場合は、界磁マグネットの損失がわずかとなるので
高効果を期待でき、電機子コイルは互いに重畳しないよ
うに配したので、扁平型に採用すればブラシ、コンミテ
ータが不要であると共に極めて薄く構成でき、円筒型に
採用すれば極めて細く構成できる。

欠けた部分を界磁マグネットとマグネットホルダに設け
れば、偏心度合いは大きくなり低回転でも大きな振動が
得られ、界磁マグネットの欠けた部分の開角を９０゜な
いし１８０゜に適当に選定することにより、逆起電圧に
より磁性位置検出を行うセンサレス方式を採用してテッ
トポイントなく確実に起動することができる。

（実施例） 本発明の実施例を、扁平型ブラシレス振動モータに応用
した場合について図面を参照して説明すると、第１図に
おいてステータＳは複数個の電機子コイル１…を鉄基板
等からなるベース２に配したもので構成され、このベー
ス２の中央にはボールベアリング３と含油軸受４を装着
したメタルホルダ５を固着させている。一方、ロータＲ
は前記ステータＳの電機子コイル１に空隙６を介して配
された界磁マグネット７と、この界磁マグネット７を接
着等により保持した鉄製のマグネットホルダ８が、中央
にシャフト９を嵌着したロータホルダ１０に載置されて
構成される。第２図に明確に示した８ａは本発明の特徴
を示す欠けた部分でロータＲの一部材である上記マグネ
ットホルダ８の一部を切り欠いて形成する。

なお上記実施例では極力薄く構成するために固定ヨーク
式、すなわちスロットレス型のものを例示したが、第３
図に示すように回転ヨーク板１１を有する回転ヨーク式
、すなわちコアレス型に採用してもよい。この場合欠け
た部分８ａ、１１ａはマグネットホルダ８と回転ヨーク
１１にそれぞれ配し、電機子コイル１…はより薄く形成
する必要上、印刷配線パターンコイルで構成するのがよ
い。

上記のような実施例において特に望ましい具体的な構成
としては、第４図に示すように電機子コイル１…は互い
に重畳しないように配した３相の３ｎ個（この場合ｎ＝
２の６個）からなり、界磁マグネット７はＮ、Ｓ交互に
等しい開角で着磁された４ｎ個（この場合ｎ＝２の８個
）の磁性を有し、駆動方式として公知の逆起電圧により
磁性位置検出を行うようにした、いわゆるセンサレス方
式を採用するとよい。

第５図に示す実施例は、偏心を発生させる手段として欠
けた部分７ａを界磁マグネット７に求めたもので、この
界磁マグネット７の欠けた部分７ａのみでもアンバラン
スは発生するが、より効果的に前述のマグネットホルダ
８の欠けた部分８ａと一緒に設けたものである。この場
合の回転原理は、第６図に示すように電機子コイル１…
が３相６コイルであれば、界磁マグネット８の欠けた部
分８ａの開角は９０゜ないし１８０゜の範囲内で適当な
ものとなる。この欠けた部分８ａの開角は望ましくは効
率と回転アンバランスの兼ね合いから同図に示すように
１５０゜程度の設定がよい。

このようにした場合、欠けた部分８ａの開角が９０゜以
下だと効率はよくなるがアンバランスになりにくく、１
８０゜以上だと起動しにくい問題が生ずる。また起動性
に関しても、同図に示すように各相の電機子コイルはい
ずれも少なくとも１コイルは常時必ずトルク発生に寄与
するので起動エラーが発生することはないし、欠けた部
分７ａとして除去する磁性はＮ、Ｓ等分にすることに限
定させるものではない。

この場合の駆動方式も前述のセンサレス方式が採用でき
るのはもちろんである。

そして上述実施例では、いずれもシャフトを出力軸とし
て突出していない構造がとれる。

なお上記実施例では、いずれも扁平型ブラシレス振動モ
ータとして例示したが、円筒型ブラシレスモータにも応
用できるのはいうまでもない。

［発明の効果］ この発明は上述のように構成したので、以下に記載され
るような効果を奏する。

ロータを構成する少なくとも一部材に欠けた部分を設け
るという極めて簡単な構成により、回転時に遠心力の差
により振動が発生し、ペーシャ等の振動源に用いて好適
なブラシレス振動モータを提供できる。

欠けた部分８ａを設け一部材がマグネットホルダ８であ
る実施例では、界磁マグネットの有効磁束をカットする
ものでないので高効率となる。

欠けた部分８ａ、７ａを設けた部材がマグネットホルダ
７と界磁マグネット８である実施例では、偏心度合いが
大きくとれるので低回転でも振動の発生が大きくなる利
点がある。

そして、駆動方式として逆起電圧により磁性位置検出を
行うセンサレス方式を採用したので、ホール素子等のセ
ンサを配する空間を不要ならしめることができ、出力軸
を突出ないようにしたことと相まつて極めて低姿勢にで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を扁平型スロットレス式ブラシレス振動
モータに応用した一実施例の断面図、第２図は第１図に
おける本発明の特徴を示す部材の斜視図、第３図は本発
明の第２の実施例としてのコアレス式ブラシレス振動モ
ータの要部断面図、第４図は上記第１の実施例の具体的
な構成の回転原理展開図、第５図は本発明の第３の実施
例の断面図、第６図は同実施例の具体的な構成の回転原
理展開図、第７図は従来の振動モータとしての円筒型直
流モータの斜視図、第８図は同じく扁平モータの斜視図
、第９図は従来の最新型扁平コアレス振動モータの断面
図、第１０図は同ロータの平面図である。 Ｓはステータ １は電機子コイル Ｒはロータ ７は界磁マグネット ８はマグネットホルダ ７ａ、８ａは欠けた部分 特許出願人　東京パーツ工業株式会社

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の電機子コイルを有するステータと
   、 このステータに空隙を介して配された界磁マグネットを
   有するロータとからなり、このロータを偏心させる手段
   として該ロータを構成する少なくとも一部材に欠けた部
   分を設けたブラシレス振動モータ。
2. 【請求項２】欠けた部分を設けた一部材はマグネットホ
   ル ダである特許請求の範囲第１項記載のブラシレス振動モ
   ータ。
3. 【請求項３】電機子コイルは互いに重畳しないように配
   し た３相の３ｎ個（ｎは１以上の整数）からなり、界磁マ
   グネットはＮ、Ｓ交互に等しい開角で着磁された４ｎ個
   の磁性を有する特許請求の範囲第２項記載のブラシレス
   振動モータ。
4. 【請求項４】欠けた部分を設けた一部材は界磁マグネッ
   ト である特許請求の範囲第１項記載のブラシレス振動モー
   タ。
5. 【請求項５】欠けた部分を設けた部材はマグネットホル
   ダ と界磁マグネットである特許請求の範囲第１項記載のブ
   ラシレス振動モータ。
6. 【請求項６】電機子コイルは互いに重畳しないように配
   し た３相の３ｎ個（ｎは１以上の整数）からなり、界磁マ
   グネットはＮ、Ｓ交互に着磁された４ｎ個の磁性のうち
   、欠けた部分は開角が９０゜ないし１８０°の範囲にあ
   る特許請求の範囲第４項または第５項記載のブラシレス
   振動モータ。
7. 【請求項７】駆動方式として逆起電圧により磁性位置検
   出 を行うセンサレス方式を採用した特許請求の範囲第１項
   ないし第６項いずれか記載のブラシレス振動モータ。
8. 【請求項８】出力軸をなくした特許請求の範囲第１項な
   いし第７項いずれか記載のブラシレス振動モータ。