JPH1175355A - Structure of armature of flat motor - Google Patents

Structure of armature of flat motor

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JPH1175355A
JPH1175355A JP23403497A JP23403497A JPH1175355A JP H1175355 A JPH1175355 A JP H1175355A JP 23403497 A JP23403497 A JP 23403497A JP 23403497 A JP23403497 A JP 23403497A JP H1175355 A JPH1175355 A JP H1175355A
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JP
Japan
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armature
permanent magnet
coil
coreless
poles
Prior art date
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JP23403497A
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Japanese (ja)
Inventor
Taketoshi Tezuka
武寿 手塚
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T K S KK
Original Assignee
T K S KK
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Publication date
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Publication of JPH1175355A publication Critical patent/JPH1175355A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rotate a motor surely and smoothly at its starting time, by providing permanent magnets having N and S poles in an armature, and constituting it so that the permanent magnets may be at the boundaries of the N and S magnetic poles of field magnets when the armature stops. SOLUTION: A permanent magnet 20 is provided by projecting laterally from one side edge of a resin frame. When a power to the coreless armature coil 12 of an armature 10 is cut off, after the armature 10 was rotated clockwise or counter-clockwise, the south and north poles of the permanent magnet 20 are attracted by the N and S poles of a field magnet 21, and stop with its longitudinal center on a boundary line 22 between the N and the S poles of the field magnet 21. Consequently, one side part 12a of the coreless armature coil 12 protrudes more to the S pole side than the inside of region Z of the field magnet 21 where it is considered difficult to start the armature 10, so the armature 10 rotates smoothly when it starts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は振動を人体に伝え
る目的の装置に適用される扁平モータの電機子構造に関
し、特に1個または複数個のコアレス電機子コイルで構
成された電機子を、常時スムーズに再起動させるための
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an armature structure of a flat motor applied to a device for transmitting vibrations to a human body, and more particularly to an armature constituted by one or a plurality of coreless armature coils. This is for a smooth restart.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動を人体に伝える目的の装置として
は、無線電話呼び出し装置(以下ページャという)や携
帯電話、軽い振動を人体に与えてマッサージ効果を発揮
するマッサージ機、視聴覚障害者用の信号受信器等、種
々のものが知られており、電機子を偏心させた扁平モー
タが内蔵されている。
2. Description of the Related Art Devices for transmitting vibrations to the human body include a radio telephone calling device (hereinafter referred to as a pager), a cellular phone, a massage machine for giving a light vibration to the human body to exert a massage effect, and a signal for the visually impaired. Various types of receivers and the like are known, and include a flat motor in which an armature is eccentric.

【0003】このような扁平モータとして、例えば図1
1および図12に示すような扁平型の振動発生装置が知
られている(特開平6−205565号)。この振動発
生装置1はケーシング2の底部に固定された円形の平板
状界磁マグネット3と、この界磁マグネット3と面対向
するように配置された回転自在の電機子4と、この電機
子4のかなめに配されたシャフト5とで構成されてい
る。前記電機子4は3個のコイル6a,6b,6cを逆
扇形になるように配置し、樹脂フレーム7と一体成形し
たものである。また、電機子4はコイル6a,6b,6
cと一緒に回転する整流子8を備えており、この整流子
8がケーシング2の下部から延びた2本の電極ブラシ9
に接触して3個のコイル6a,6b,6cの極性が交互
に切り替わり、そのたびに界磁マグネット3との間で引
合力と反発力が発生するために電機子4が回転し続け
る。特に、振動発生装置として用いる場合には、上述の
ように電機子4自体を大きく偏心させることで、電機子
4が大きな遠心力を持って回転するため、装置全体に強
い振動が発生することとなる。
As such a flat motor, for example, FIG.
1 and FIG. 12 are known (JP-A-6-205565). The vibration generator 1 includes a circular plate-shaped field magnet 3 fixed to the bottom of a casing 2, a rotatable armature 4 disposed to face the field magnet 3, and an armature 4. And a shaft 5 which is arranged in a slanting manner. The armature 4 has three coils 6a, 6b, 6c arranged in a reverse fan shape and is integrally formed with the resin frame 7. The armature 4 includes coils 6a, 6b, 6
c, and a commutator 8 that rotates together with two electrode brushes 9 extending from the lower portion of the casing 2.
, The polarity of the three coils 6a, 6b, 6c is alternately switched, and each time the attracting force and the repulsive force are generated with the field magnet 3, the armature 4 continues to rotate. In particular, when used as a vibration generating device, the armature 4 itself is largely eccentric as described above, so that the armature 4 rotates with a large centrifugal force. Become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近はペー
ジャや携帯電話、マッサージ機、視聴覚障害者用の信号
受信器等の小型化がますます進み、それに合わせて振動
発生装置の極小化および軽量化の要請も厳しいものがあ
る。しかしながら上述したように、電機子4は、極性が
交互に切り替わるコイル6a,6b,6cと界磁マグネ
ット3との間の引合力と反発力の繰り返しによって回転
力が発生することから、少なくとも3個のコイル6a,
6b,6cが必要となる。すなわち、図13に示したよ
うに、回転中心角がほぼ90°の1個コイル6で電機子
4を構成した場合、電機子4が停止したときにN,S極
を4等分したマグネット3の一つの極性(図13ではS
極)内に入ってしまうと、次に電機子4を始動させよう
としたときに、電機子4の回転方向が定まらずスムーズ
に始動しない事態が発生してしまうからである。これ
は、コイル6の巻幅に相当するマグネット3上の領域Z
内にコイル6の両側部6d,6eが留まっている場合に
見られる現象である。
By the way, recently, the miniaturization of the pager, the mobile phone, the massage machine, the signal receiver for the visually impaired, and the like has been progressing more and more, and the miniaturization and the weight reduction of the vibration generator have been correspondingly performed. There are also severe demands. However, as described above, at least three armatures 4 are generated because rotation force is generated by repetition of attraction force and repulsion force between the field magnet 3 and the coils 6a, 6b, 6c whose polarity is alternately switched. Coil 6a,
6b and 6c are required. That is, as shown in FIG. 13, when the armature 4 is constituted by one coil 6 having a rotation center angle of approximately 90 °, when the armature 4 is stopped, the N and S poles are divided into four equal parts. One polarity (S in FIG. 13)
This is because, if the armature 4 enters the pole, when the armature 4 is to be started next time, a situation occurs in which the rotation direction of the armature 4 is not determined and the armature 4 does not start smoothly. This corresponds to the area Z on the magnet 3 corresponding to the winding width of the coil 6.
This phenomenon is observed when both sides 6d and 6e of the coil 6 remain inside.

【0005】そこで本発明は、1個または2個のコイル
で電機子を構成した場合にも、始動させる際に回転が確
実にかつスムーズに行なわれるような電機子構造を提供
することで、扁平モータのより一層の極小化および軽量
化を図れるようにするものである。
Accordingly, the present invention provides an armature structure in which even when an armature is constituted by one or two coils, the armature can be reliably and smoothly rotated when starting. It is intended to further reduce the size and weight of the motor.

【0006】また本発明は、電機子を構成するコイルの
個数を減らすことにより、製造工程の簡略化と製造原価
の低廉化を図るものである。
Further, the present invention aims at simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost by reducing the number of coils constituting the armature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明におけ
る扁平モータの電機子構造は、N,S極の磁極を交互に
有する界磁マグネット上に、界磁マグネットと軸方向の
空隙を介して相対的に回転するように設けられた1個ま
たは複数個のコアレス電機子コイルを有する扁平モータ
の電機子において、前記電機子にN,S極の磁極を有す
る永久磁石を設け、電機子の回転を停止させたときに上
記永久磁石を前記界磁マグネットのN,S極の磁極の境
に位置させて、界磁マグネットのN,S極の磁極と永久
磁石のN,S極の磁極とが吸引し合うようにすることに
より、コアレス電機子コイルが起動可能位置にくるよう
にしたことを特徴とするものである。
That is, the armature structure of the flat motor according to the present invention is provided on a field magnet having N and S magnetic poles alternately via a gap in the axial direction with the field magnet. An armature of a flat motor having one or a plurality of coreless armature coils provided so as to rotate at a time, a permanent magnet having N and S poles is provided on the armature, and rotation of the armature is stopped. Then, the permanent magnet is positioned at the boundary between the N and S poles of the field magnet, and the N and S poles of the field magnet and the N and S poles of the permanent magnet are attracted. The feature is that the coreless armature coil is brought to a startable position by making it fit.

【0008】この発明における扁平モータの電機子構造
は、前記コアレス電機子コイルは1個で構成され、コア
レス電機子コイルを保持するフレームの1側部にN,S
極の磁極を有する永久磁石を突出させたことをも特徴と
するものである。
In the armature structure of a flat motor according to the present invention, the coreless armature coil is constituted by one piece, and N, S is provided on one side of a frame holding the coreless armature coil.
The present invention is also characterized in that a permanent magnet having a magnetic pole is projected.

【0009】この発明における扁平モータの電機子構造
は、前記コアレス電機子コイルは1個で構成され、コア
レス電機子コイルを保持するフレーム内にN,S極の磁
極を有する永久磁石を埋め込んだことをも特徴とするも
のである。
In the armature structure of a flat motor according to the present invention, the coreless armature coil is constituted by one piece, and a permanent magnet having N and S poles is embedded in a frame holding the coreless armature coil. Is also characterized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る扁平モータの電機子構造の実施例を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0011】図1および図2は、この発明の扁平モータ
の電機子構造の第1実施例を示すものである。電機子1
0は、ほぼ1/4円形の樹脂フレーム11の内部に1個
のコアレス電機子コイル12を配して両者を一体に成形
したものである。樹脂フレーム11のかなめ部分13に
は、円を4等分した整流子14a,14b,14c,1
4dが設けられ、その中心には電機子10の回転中心と
なる軸孔15が開設されている。コアレス電機子コイル
12は、樹脂フレーム11の形状にほぼ対応した形状の
1巻コイルであり、両側縁の開き角度θ1は約90度で
ある。また前記整流子14a,14b,14c,14d
は、対角線方向の2個ずつ14aと14c、14bと1
4dがそれぞれ共通に接続されており、その一方にコア
レス電機子コイル12の内側の巻線端部25が、他方に
外側の巻線端部26が接続されている。なお、電機子1
0を振動発生モータとして利用する場合には、遠心力を
大きくするためにコアレス電機子コイル12の空心部1
6に、錘17を配設するのが望ましい(図では錘17の
一部を切り欠いてある)。また、上記図1の電機子10
は回転中心角が約90度であるが、特に約90度に限定
されるものではない。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention. Armature 1
Numeral 0 indicates that one coreless armature coil 12 is disposed inside a substantially quarter-circular resin frame 11 and both are integrally formed. The commutators 14 a, 14 b, 14 c, 1 which are obtained by dividing a circle into four parts are provided on the key portion 13 of the resin frame 11.
4d is provided, and a shaft hole 15 serving as a rotation center of the armature 10 is formed at the center thereof. The coreless armature coil 12 is a one-turn coil having a shape substantially corresponding to the shape of the resin frame 11, and the opening angle θ1 of both side edges is about 90 degrees. The commutators 14a, 14b, 14c, 14d
Are two in the diagonal direction 14a and 14c, 14b and 1
4d are connected in common, and one of them is connected to the inner winding end 25 of the coreless armature coil 12, and the other is connected to the outer winding end 26. Note that armature 1
0 is used as a vibration generating motor, the air core 1 of the coreless armature coil 12 is used to increase the centrifugal force.
It is desirable to dispose a weight 17 at 6 (a part of the weight 17 is cut away in the figure). Further, the armature 10 shown in FIG.
Has a rotation center angle of about 90 degrees, but is not particularly limited to about 90 degrees.

【0012】この実施例では、上記樹脂フレーム11の
一側縁11aから永久磁石20が側方に突出している。
この永久磁石20は、細い丸棒状もしくは円筒状に形成
され、軸孔15を回転中心とする円弧の一部を構成する
ように内側にやや湾曲している。すなわち、永久磁石2
0の突出方向は、電機子10の回転方向または逆回転方
向とほぼ平行であり、一側縁11aと直交している。な
お、上記永久磁石20の断面形状を丸棒状にしたことに
よって永久磁石20の両側にN極とS極とを形成しやす
くなる。もちろん永久磁石20が円筒形状であっても同
様の効果が得られる。
In this embodiment, a permanent magnet 20 projects laterally from one side edge 11a of the resin frame 11.
The permanent magnet 20 is formed in a thin round bar shape or a cylindrical shape, and is slightly curved inward so as to form a part of an arc centered on the shaft hole 15. That is, the permanent magnet 2
The 0 projecting direction is substantially parallel to the rotation direction or the reverse rotation direction of the armature 10, and is orthogonal to the one side edge 11a. In addition, by making the cross-sectional shape of the permanent magnet 20 into a round bar shape, it becomes easy to form an N pole and an S pole on both sides of the permanent magnet 20. Of course, the same effect can be obtained even if the permanent magnet 20 has a cylindrical shape.

【0013】上記永久磁石20の磁力の強さは、永久磁
石20の長さや断面積などに依存するので、適宜選択す
る必要がある。すなわち、電機子10を停止するときに
は、所定の位置で強制的に停止させる磁力が必要である
一方、電機子10が回転しているときには、その回転運
動を妨げない程度の磁力でなければならない点を考慮す
る必要がある。なお、永久磁石20の形状としては、上
述の永久磁石20のような細い丸棒状や円筒状に限ら
ず、平板状の小片を突出させたり、楕円体を突出させて
も同様の効果が得られる。
The strength of the magnetic force of the permanent magnet 20 depends on the length and the cross-sectional area of the permanent magnet 20, and must be appropriately selected. That is, when the armature 10 is stopped, a magnetic force for forcibly stopping the armature 10 at a predetermined position is required, while when the armature 10 is rotating, the magnetic force must be such that the rotation is not hindered. Need to be considered. The shape of the permanent magnet 20 is not limited to a thin round bar or a cylindrical shape like the above-described permanent magnet 20, and the same effect can be obtained by projecting a small flat plate or projecting an ellipsoid. .

【0014】図3は、上記構成からなる電機子10を界
磁マグネット21で停止させたときの位置関係を示した
ものである。界磁マグネット21は、円板を4等分して
N極とS極を交互に配列したもので、界磁マグネット2
1の中心部で電機子10のかなめ部分13を回転可能に
支持している。電機子10を界磁マグネット21上で時
計回りまたは反時計回りに回転させた後、電機子10の
コアレス電機子コイル12に供給する電源をオフにする
と、永久磁石20のS極とN極とが界磁マグネット21
のN極とS極とに引き付けられ、長手方向の真ん中が界
磁マグネット21のN極とS極との境界線22上に位置
した状態で電機子10が停止する。すなわち、電機子1
0は、常に永久磁石20の半分の長さ分だけ角度θ2を
ずらした状態で界磁マグネット21のN極上に停止し、
コアレス電機子コイル12の一側部12aが隣接する他
方側のS極内にはみ出した状態となる。これは、電機子
10が停止する際に永久磁石20と界磁マグネット21
とが、界磁マグネット21のN極に対しては永久磁石2
0のS極、S極に対してはN極が互いに引き付けあい、
電機子10の自由回転に打ち勝って強制的にその位置で
停止させるものである。このように、コアレス電機子コ
イル12の一側部12aは、電機子10が始動しにくい
とされる界磁マグネット21上の領域Z内よりも大きく
S極側にはみ出しているので、電機子10を始動させた
ときにはスムーズに回転することになる。
FIG. 3 shows a positional relationship when the armature 10 having the above configuration is stopped by the field magnet 21. The field magnet 21 is obtained by dividing a disk into four equal parts and alternately arranging N poles and S poles.
The center portion 1 supports the keyed portion 13 of the armature 10 rotatably. After the armature 10 is rotated clockwise or counterclockwise on the field magnet 21 and the power supplied to the coreless armature coil 12 of the armature 10 is turned off, the S and N poles of the permanent magnet 20 Is the field magnet 21
The armature 10 is stopped in a state where the center in the longitudinal direction is located on the boundary line 22 between the N pole and the S pole of the field magnet 21. That is, the armature 1
0 always stops on the N pole of the field magnet 21 with the angle θ2 shifted by half the length of the permanent magnet 20;
One side 12a of the coreless armature coil 12 protrudes into the adjacent S pole on the other side. This is because when the armature 10 stops, the permanent magnet 20 and the field magnet 21
Is the permanent magnet 2 for the N pole of the field magnet 21.
For the S and S poles of 0, the N poles attract each other,
The armature 10 overcomes the free rotation and is forcibly stopped at that position. As described above, one side portion 12a of the coreless armature coil 12 protrudes to the S pole side more than in the region Z on the field magnet 21 where the armature 10 is hard to start. When the is started, it rotates smoothly.

【0015】次に、本発明に係る電機子の回転原理を図
4ないし図6に基づいて説明する。界磁マグネット21
上には2本の電極ブラシ23,24が延び、その先端部
に電機子10の各整流子14a,14b,14c,14
dが接触する。そして、各電極ブラシ23,24は、電
機子10の回転に伴って整流子14a,14b,14
c,14dの上を約90度ずれて摺動しながら順次移っ
ていく。図4は電機子10が停止しているときの状態を
示す。上述したように、このとき永久磁石20は、界磁
マグネット21のN1極とS2極の境界線上に位置し、
コアレス電機子コイル12の大部分が界磁マグネット2
1のN1極上に位置しており、一側部12aが界磁マグ
ネット21のS1極上に位置している。この状態でスイ
ッチを入れると、電極ブラシ23の先端が接触する整流
子14dおよびこれと共通の整流子14bを介してコア
レス電機子コイル12の外側の巻線端部26からコアレ
ス電機子コイル12に電流が流れ、さらに内側巻線端部
25から整流子14a,14cを介して電極ブラシ24
側に電流が流れることでコアレス電機子コイル12に磁
界が発生する。このときコアレス電機子コイル12の界
磁マグネット21と向かい合う側に発生した磁界の極性
がN極であるとすると、その直下の界磁マグネット21
の極性N1と同じ極性N極同士となって反発力が発生す
る一方、界磁マグネット21の隣の極性S1とは互いに
引き合うために、その方向(時計回り方向)に回転力が
発生して電機子10が始動する。
Next, the principle of rotation of the armature according to the present invention will be described with reference to FIGS. Field magnet 21
Two electrode brushes 23 and 24 extend above, and the commutators 14a, 14b, 14c and 14 of the armature 10
d contacts. The electrode brushes 23 and 24 are driven by the commutators 14 a, 14 b, and 14 with the rotation of the armature 10.
It moves sequentially while sliding on c and 14d with a shift of about 90 degrees. FIG. 4 shows a state when the armature 10 is stopped. As described above, at this time, the permanent magnet 20 is located on the boundary between the N1 pole and the S2 pole of the field magnet 21,
Most of the coreless armature coil 12 is composed of the field magnet 2
1, and one side portion 12a is located on the S1 pole of the field magnet 21. When the switch is turned on in this state, the winding end 26 outside the coreless armature coil 12 is connected to the coreless armature coil 12 via the commutator 14d with which the tip of the electrode brush 23 contacts and the commutator 14b common to the commutator 14d. A current flows, and the electrode brush 24 is further fed from the inner winding end 25 through the commutators 14a and 14c.
When a current flows to the side, a magnetic field is generated in the coreless armature coil 12. At this time, assuming that the polarity of the magnetic field generated on the side of the coreless armature coil 12 facing the field magnet 21 is the N pole, the field magnet 21 immediately below it is
N1 is the same polarity as the polarity N1, and a repulsive force is generated. On the other hand, since the repulsive force is generated between the field magnet 21 and the polarity S1 adjacent to the field magnet 21, a rotational force is generated in the direction (clockwise direction) to generate electric power. The child 10 starts.

【0016】そして、電機子10が図5に示した位置ま
で回転すると、一方の電極ブラシ23の先端接触部が整
流子14cと14dとの隙間に、また他方の電極ブラシ
24の先端接触部が整流子14aと14bとの隙間に入
ってしまうためにコアレス電機子コイル12には電流が
流れずに磁気がなくなるが、電機子10は回っている勢
いでそのまま回り続ける。
When the armature 10 rotates to the position shown in FIG. 5, the tip contact portion of one electrode brush 23 is in the gap between the commutators 14c and 14d, and the tip contact portion of the other electrode brush 24 is in the gap. Since the current enters the gap between the commutators 14a and 14b and no current flows through the coreless armature coil 12, magnetism disappears, but the armature 10 continues to rotate as it rotates.

【0017】さらに、電機子10が図6の位置まで回転
すると、図4のときとは逆に電極ブラシ23から供給さ
れた電流は整流子14c,14aを介して内側巻線端部
25からコアレス電機子コイル12に流れ、外側巻線端
部26から整流子14dを通って電極ブラシ24に抜け
る。このため、コアレス電機子コイル12には界磁マグ
ネット21と向かい合う側に逆の極性S極ができて界磁
マグネット21の下側の極S1と反発し合い、同じ方向
の回転力が付与されて回り続けることになる。
Further, when the armature 10 is rotated to the position shown in FIG. 6, the current supplied from the electrode brush 23 is reversed from the inner winding end 25 through the commutators 14c and 14a. It flows to the armature coil 12 and passes through the commutator 14d from the outer winding end 26 to the electrode brush 24. Therefore, the coreless armature coil 12 has an opposite polarity S pole on the side facing the field magnet 21 and repels the lower pole S1 on the lower side of the field magnet 21 to apply a rotational force in the same direction. It will keep turning.

【0018】このように、電機子10は、回転しながら
N,Sを交互に繰り返し、界磁マグネット21との間で
反発と引き合いを繰り返すことで回転し続けることがで
きる。また、上述のように1個のコアレス電機子コイル
12で電機子10を構成し、さらに錘17を設けること
で大きな遠心力を得ることができ、振動発生装置として
利用する場合の効果が大きい。
As described above, the armature 10 can keep rotating by repeating N and S alternately while rotating, and repeating repulsion and inquiries with the field magnet 21. In addition, as described above, the armature 10 is constituted by one coreless armature coil 12 and the provision of the weight 17 allows a large centrifugal force to be obtained, which has a great effect when used as a vibration generator.

【0019】なお、電機子10を逆方向(反時計回り方
向に)に回転させる場合には、電流の供給方向を逆にす
るか、またはコアレス電機子コイル12の巻き方向を逆
にすることによって回転方向を容易に変更することがで
きる。
When the armature 10 is rotated in the opposite direction (counterclockwise), the current supply direction is reversed or the winding direction of the coreless armature coil 12 is reversed. The rotation direction can be easily changed.

【0020】上記実施例では永久磁石20を樹脂フレー
ム11の1側縁11aとほぼ直交する方向に突出させて
いるが、永久磁石20の両側にN,S極を発生させるこ
とができれば必ずしも直交でなくてもよい。また樹脂フ
レーム11の他側縁11bに永久磁石20を設けること
はもちろん、図7に示したように、コアレス電機子コイ
ル12の空心部16に突出させることも可能である。さ
らに、図8に示したように、かなめ部分13を挟んでコ
アレス電機子コイル12とは反対側にアーム部30を延
ばし、このアーム部30に永久磁石20を突出させるこ
ともできる。また、図9に示したように、コアレス電機
子コイル12と一体成形の樹脂フレーム11の一側部1
1aを幅広に形成し、この一側部11aに永久磁石20
を埋め込んでもよい。このように構成することで、永久
磁石20の保持がより確実になるとともに、永久磁石2
0も樹脂フレーム11と一緒に成形できるので、製造工
程が容易となる。なお、上記実施例では界磁マグネット
21を4等分してN,Sの極性を交互に付与した場合に
ついて説明したが、コアレス電機子コイル12の回転中
心角との関係では8等分した方が適当となる場合もあ
る。
In the above embodiment, the permanent magnet 20 is projected in a direction substantially perpendicular to the one side edge 11a of the resin frame 11. However, if the permanent magnet 20 can generate N and S poles on both sides, it is not necessarily perpendicular. It is not necessary. In addition to providing the permanent magnet 20 on the other side edge 11b of the resin frame 11, it is also possible to protrude from the air core 16 of the coreless armature coil 12, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, the arm portion 30 may be extended to the opposite side to the coreless armature coil 12 with the key portion 13 interposed therebetween, and the permanent magnet 20 may protrude from the arm portion 30. As shown in FIG. 9, one side 1 of the resin frame 11 integrally formed with the coreless armature coil 12.
1a is formed wide, and a permanent magnet 20
May be embedded. With this configuration, the holding of the permanent magnet 20 becomes more reliable, and the permanent magnet 2
Since 0 can be molded together with the resin frame 11, the manufacturing process is facilitated. In the above-described embodiment, the case where the field magnet 21 is divided into four equal parts and the N and S polarities are alternately applied is described. May be appropriate.

【0021】以上は電機子10を構成するコアレス電機
子コイル12が1個の場合の実施例であるが、図10に
示したように、コアレス電機子コイル12が2個の場合
も電機子10の回転始動に関する問題は同様である。こ
の場合にも上記コアレス電機子コイル12が1個構成の
電機子10と同様に永久磁石20をコアレス電機子コイ
ル12の樹脂フレーム11の一側縁11aに突出させる
だけで、回転始動が滑らかに行なえるものである。
The above is an embodiment in which the number of the coreless armature coils 12 constituting the armature 10 is one. However, as shown in FIG. The problem concerning the rotation start of the motor is the same. In this case as well, just like the armature 10 having the single coreless armature coil 12, the rotation start can be smoothly performed only by projecting the permanent magnet 20 to one side edge 11a of the resin frame 11 of the coreless armature coil 12. It can be done.

【0022】上記実施例はこの発明の扁平モータの電機
子構造を振動発生装置に適用した場合について説明した
が、本発明は普通の回転モータや、ステッピングモータ
にも応用できるものである。
Although the above embodiment has described the case where the armature structure of the flat motor according to the present invention is applied to a vibration generator, the present invention can also be applied to an ordinary rotary motor or a stepping motor.

【0023】[0023]

【発明の効果】このように構成されたこの発明の扁平モ
ータの電機子構造においては、電機子に永久磁石を設
け、電機子の回転を停止させたときに永久磁石を前記界
磁マグネットのN極とS極との境に位置させ、コイルが
起動可能位置にくるようにしたので、コイルが2個ある
いは1個構成の電機子であっても、電機子を始動させる
際の回転が確実かつスムーズに行なわれ、結果的に扁平
モータのより一層の極小化および軽量化を図れるととも
に製造工数、製造コスト低減の観点から1個または2個
構成の電機子モータの実現に有効であるし、一方、振動
発生装置としてのモータとしては、より大きな振動を得
るという目的から偏心作用の大きい1個構成にする効果
が大きい。
According to the armature structure of the flat motor of the present invention thus constituted, a permanent magnet is provided on the armature, and when the rotation of the armature is stopped, the permanent magnet is switched to the N of the field magnet. Since the coil is located at the boundary between the pole and the S pole so that the coil is at the startable position, even when the armature has two or one coil, the rotation at the time of starting the armature is ensured. Smoothly performed, as a result, the flat motor can be further miniaturized and lightened, and it is effective in realizing a one or two armature motor from the viewpoint of reducing the number of manufacturing steps and manufacturing cost. In addition, as a motor as a vibration generating device, there is a great effect that one motor having a large eccentric action is provided for the purpose of obtaining a larger vibration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の扁平モータの電機子構造の第1実施
例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention.

【図2】上記電機子の要部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the armature.

【図3】界磁マグネット上における電機子の停止位置を
示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a stop position of an armature on a field magnet.

【図4】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す始動時の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram at the time of starting showing the principle of rotation of an armature constituted by one coil.

【図5】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す始動直後の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram immediately after starting showing the principle of rotation of an armature constituted by one coil.

【図6】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す回転継続の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of continuation of rotation showing the principle of rotation of an armature composed of one coil.

【図7】永久磁石を電機子の内部に配したときの平面図
である。
FIG. 7 is a plan view when a permanent magnet is arranged inside an armature.

【図8】永久磁石をコイルとは反対側のアーム部に設け
たときの平面図である。
FIG. 8 is a plan view when a permanent magnet is provided on an arm portion on a side opposite to a coil.

【図9】永久磁石を樹脂フレームに埋め込んだ電機子の
平面図である。
FIG. 9 is a plan view of an armature in which a permanent magnet is embedded in a resin frame.

【図10】2個のコイルで構成した電機子の平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of an armature constituted by two coils.

【図11】従来の扁平モータの1例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing one example of a conventional flat motor.

【図12】従来の扁平モータに使用される電機子の1例
を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing an example of an armature used for a conventional flat motor.

【図13】従来の電機子が界磁マグネット上で始動しな
いときの位置関係を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a positional relationship when a conventional armature does not start on a field magnet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電機子 11 樹脂フレーム 12 コアレス電機子コイル 13 かなめ部分 14,14a,14b,14c,14d 整流子 15 軸孔 25,26 巻線端部 16 空心部 17 錘 20 永久磁石 21 界磁マグネット 22 境界線 30 アーム部 REFERENCE SIGNS LIST 10 armature 11 resin frame 12 coreless armature coil 13 key portion 14, 14 a, 14 b, 14 c, 14 d commutator 15 shaft hole 25, 26 winding end 16 air core 17 weight 20 permanent magnet 21 field magnet 22 boundary line 30 arm

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年12月5日[Submission date] December 5, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】 明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 扁平モータの電機子構造[Title of the Invention] Armature structure of flat motor

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は振動を人体に伝え
る目的の装置に適用される扁平モータの電機子構造に関
し、特に1個または複数個のコアレス電機子コイルで構
成された電機子を、常時スムーズに再起動させるための
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an armature structure of a flat motor applied to a device for transmitting vibrations to a human body, and more particularly to an armature constituted by one or a plurality of coreless armature coils. This is for a smooth restart.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動を人体に伝える目的の装置として
は、無線電話呼び出し装置(以下ページャという)や携
帯電話、軽い振動を人体に与えてマッサージ効果を発揮
するマッサージ機、視聴覚障害者用の信号受信器等、種
々のものが知られており、電機子を偏心させた扁平モー
タが内蔵されている。
2. Description of the Related Art Devices for transmitting vibrations to the human body include a radio telephone calling device (hereinafter referred to as a pager), a cellular phone, a massage machine for giving a light vibration to the human body to exert a massage effect, and a signal for the visually impaired. Various types of receivers and the like are known, and include a flat motor in which an armature is eccentric.

【0003】このような扁平モータとして、例えば図1
1および図12に示すような扁平型の振動発生装置が知
られている(特開平6−205565号)。この振動発
生装置1はケーシング2の底部に固定された円形の平板
状界磁マグネット3と、この界磁マグネット3と面対向
するように配置された回転自在の電機子4と、この電機
子4のかなめに配されたシャフト5とで構成されてい
る。前記電機子4は3個のコイル6a,6b,6cを逆
扇形になるように配置し、樹脂フレーム7と一体成形し
たものである。また、電機子4はコイル6a,6b,6
cと一緒に回転する整流子8を備えており、この整流子
8がケーシング2の下部から延びた2本の電極ブラシ9
に接触して3個のコイル6a,6b,6cの極性が交互
に切り替わり、そのたびに界磁マグネット3との間で引
合力と反発力が発生するために電機子4が回転し続け
る。特に、振動発生装置として用いる場合には、上述の
ように電機子4自体を大きく偏心させることで、電機子
4が大きな遠心力を持って回転するため、装置全体に強
い振動が発生することとなる。
As such a flat motor, for example, FIG.
1 and FIG. 12 are known (JP-A-6-205565). The vibration generator 1 includes a circular plate-shaped field magnet 3 fixed to the bottom of a casing 2, a rotatable armature 4 disposed to face the field magnet 3, and an armature 4. And a shaft 5 which is arranged in a slanting manner. The armature 4 has three coils 6a, 6b, 6c arranged in a reverse fan shape and is integrally formed with the resin frame 7. The armature 4 includes coils 6a, 6b, 6
c, and a commutator 8 that rotates together with two electrode brushes 9 extending from the lower portion of the casing 2.
, The polarity of the three coils 6a, 6b, 6c is alternately switched, and each time the attracting force and the repulsive force are generated with the field magnet 3, the armature 4 continues to rotate. In particular, when used as a vibration generating device, the armature 4 itself is largely eccentric as described above, so that the armature 4 rotates with a large centrifugal force. Become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近はペー
ジャや携帯電話、マッサージ機、視聴覚障害者用の信号
受信器等の小型化がますます進み、それに合わせて振動
発生装置の極小化および軽量化の要請も厳しいものがあ
る。しかしながら上述したように、電機子4は、極性が
交互に切り替わるコイル6a,6b,6cと界磁マグネ
ット3との間の引合力と反発力の繰り返しによって回転
力が発生することから、少なくとも3個のコイル6a,
6b,6cが必要となる。すなわち、図13に示したよ
うに、回転中心角がほぼ90°の1個コイル6で電機子
4を構成した場合、電機子4が停止したときにN,S極
を4等分したマグネット3の一つの極性(図13ではS
極)内に入ってしまうと、次に電機子4を始動させよう
としたときに、電機子4の回転方向が定まらずスムーズ
に始動しない事態が発生してしまうからである。これ
は、コイル6の巻幅に相当するマグネット3上の領域Z
内にコイル6の両側部6d,6eが留まっている場合に
見られる現象である。
By the way, recently, the miniaturization of the pager, the mobile phone, the massage machine, the signal receiver for the visually impaired, and the like has been progressing more and more, and the miniaturization and the weight reduction of the vibration generator have been correspondingly performed. There are also severe demands. However, as described above, at least three armatures 4 are generated because rotation force is generated by repetition of attraction force and repulsion force between the field magnet 3 and the coils 6a, 6b, 6c whose polarity is alternately switched. Coil 6a,
6b and 6c are required. That is, as shown in FIG. 13, when the armature 4 is constituted by one coil 6 having a rotation center angle of approximately 90 °, when the armature 4 is stopped, the N and S poles are divided into four equal parts. One polarity (S in FIG. 13)
This is because, if the armature 4 enters the pole, when the armature 4 is to be started next time, a situation occurs in which the rotation direction of the armature 4 is not determined and the armature 4 does not start smoothly. This corresponds to the area Z on the magnet 3 corresponding to the winding width of the coil 6.
This phenomenon is observed when both sides 6d and 6e of the coil 6 remain inside.

【0005】そこで本発明は、1個または2個のコイル
で電機子を構成した場合にも、始動させる際に回転が確
実にかつスムーズに行なわれるような電機子構造を提供
することで、扁平モータのより一層の極小化および軽量
化を図れるようにするものである。
Accordingly, the present invention provides an armature structure in which even when an armature is constituted by one or two coils, the armature can be reliably and smoothly rotated when starting. It is intended to further reduce the size and weight of the motor.

【0006】また本発明は、電機子を構成するコイルの
個数を減らすことにより、製造工程の簡略化と製造原価
の低廉化を図るものである。
Further, the present invention aims at simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost by reducing the number of coils constituting the armature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明におけ
る扁平モータの電機子構造は、N,S極の磁極を交互に
有する界磁マグネット上に、界磁マグネットと軸方向の
空隙を介して相対的に回転するように設けられた1個ま
たは複数個のコアレス電機子コイルを有する扁平モータ
の電機子において、前記電機子にN,S極の磁極を有す
る永久磁石を設け、電機子の回転を停止させたときに上
記永久磁石を前記界磁マグネットのN,S極の磁極の境
に位置させて、界磁マグネットのN,S極の磁極と永久
磁石のN,S極の磁極とが吸引し合うようにすることに
より、コアレス電機子コイルが起動可能位置にくるよう
にしたことを特徴とするものである。
That is, the armature structure of the flat motor according to the present invention is provided on a field magnet having N and S magnetic poles alternately via a gap in the axial direction with the field magnet. An armature of a flat motor having one or a plurality of coreless armature coils provided so as to rotate at a time, a permanent magnet having N and S poles is provided on the armature, and rotation of the armature is stopped. Then, the permanent magnet is positioned at the boundary between the N and S poles of the field magnet, and the N and S poles of the field magnet and the N and S poles of the permanent magnet are attracted. The feature is that the coreless armature coil is brought to a startable position by making it fit.

【0008】この発明における扁平モータの電機子構造
は、前記コアレス電機子コイルは1個または複数個で構
成され、コアレス電機子コイルを保持するフレームの1
側部にN,S極の磁極を有する永久磁石を突出させたこ
とをも特徴とするものである。
[0008] In the armature structure of the flat motor according to the present invention, the coreless armature coil is constituted by one or a plurality of coreless armature coils.
The present invention is also characterized in that a permanent magnet having N and S magnetic poles protrudes from the side.

【0009】この発明における扁平モータの電機子構造
は、前記コアレス電機子コイルは1個または複数個で構
成され、コアレス電機子コイルを保持するフレーム内に
N,S極の磁極を有する永久磁石を埋め込んだことをも
特徴とするものである。
In the armature structure of a flat motor according to the present invention, the coreless armature coil is constituted by one or more, and a permanent magnet having N and S poles is provided in a frame holding the coreless armature coil. It is also characterized by being embedded.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る扁平モータの電機子構造の実施例を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0011】図1および図2は、この発明の扁平モータ
の電機子構造の第1実施例を示すものである。電機子1
0は、ほぼ1/4円形の樹脂フレーム11の内部に1個
のコアレス電機子コイル12を配して両者を一体に成形
したものである。樹脂フレーム11のかなめ部分13に
は、円を4等分した整流子14a,14b,14c,1
4dが設けられ、その中心には電機子10の回転中心と
なる軸孔15が開設されている。コアレス電機子コイル
12は、樹脂フレーム11の形状にほぼ対応した形状の
1巻コイルであり、両側縁の開き角度θ1は約90度で
ある。また前記整流子14a,14b,14c,14d
は、対角線方向の2個ずつ14aと14c、14bと1
4dがそれぞれ共通に接続されており、その一方にコア
レス電機子コイル12の内側の巻線端部25が、他方に
外側の巻線端部26が接続されている。なお、電機子1
0を振動発生モータとして利用する場合には、遠心力を
大きくするためにコアレス電機子コイル12の空心部1
6に、錘17を配設するのが望ましい(図では錘17の
一部を切り欠いてある)。また、上記図1の電機子10
は回転中心角が約90度であるが、特に約90度に限定
されるものではない。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention. Armature 1
Numeral 0 indicates that one coreless armature coil 12 is disposed inside a substantially quarter-circular resin frame 11 and both are integrally formed. The commutators 14 a, 14 b, 14 c, 1 which are obtained by dividing a circle into four parts are provided on the key portion 13 of the resin frame 11.
4d is provided, and a shaft hole 15 serving as a rotation center of the armature 10 is formed at the center thereof. The coreless armature coil 12 is a one-turn coil having a shape substantially corresponding to the shape of the resin frame 11, and the opening angle θ1 of both side edges is about 90 degrees. The commutators 14a, 14b, 14c, 14d
Are two in the diagonal direction 14a and 14c, 14b and 1
4d are connected in common, and one of them is connected to the inner winding end 25 of the coreless armature coil 12, and the other is connected to the outer winding end 26. Note that armature 1
0 is used as a vibration generating motor, the air core 1 of the coreless armature coil 12 is used to increase the centrifugal force.
It is desirable to dispose a weight 17 at 6 (a part of the weight 17 is cut away in the figure). Further, the armature 10 shown in FIG.
Has a rotation center angle of about 90 degrees, but is not particularly limited to about 90 degrees.

【0012】この実施例では、上記樹脂フレーム11の
一側縁11aから永久磁石20が側方に突出している。
この永久磁石20は、細い丸棒状もしくは円筒状に形成
され、軸孔15を回転中心とする円弧の一部を構成する
ように内側にやや湾曲している。すなわち、永久磁石2
0の突出方向は、電機子10の回転方向または逆回転方
向とほぼ平行であり、一側縁11aと直交している。な
お、上記永久磁石20の断面形状を丸棒状にしたことに
よって永久磁石20の両側にN極とS極とを形成しやす
くなる。もちろん永久磁石20が円筒形状であっても同
様の効果が得られる。
In this embodiment, a permanent magnet 20 projects laterally from one side edge 11a of the resin frame 11.
The permanent magnet 20 is formed in a thin round bar shape or a cylindrical shape, and is slightly curved inward so as to form a part of an arc centered on the shaft hole 15. That is, the permanent magnet 2
The 0 projecting direction is substantially parallel to the rotation direction or the reverse rotation direction of the armature 10, and is orthogonal to the one side edge 11a. In addition, by making the cross-sectional shape of the permanent magnet 20 into a round bar shape, it becomes easy to form an N pole and an S pole on both sides of the permanent magnet 20. Of course, the same effect can be obtained even if the permanent magnet 20 has a cylindrical shape.

【0013】上記永久磁石20の磁力の強さは、永久磁
石20の長さや断面積などに依存するので、適宜選択す
る必要がある。すなわち、電機子10を停止するときに
は、所定の位置で強制的に停止させる磁力が必要である
一方、電機子10が回転しているときには、その回転運
動を妨げない程度の磁力でなければならない点を考慮す
る必要がある。なお、永久磁石20の形状としては、上
述の永久磁石20のような細い丸棒状や円筒状に限ら
ず、平板状の小片を突出させたり、楕円体を突出させて
も同様の効果が得られる。
The strength of the magnetic force of the permanent magnet 20 depends on the length and the cross-sectional area of the permanent magnet 20, and must be appropriately selected. That is, when the armature 10 is stopped, a magnetic force for forcibly stopping the armature 10 at a predetermined position is required, while when the armature 10 is rotating, the magnetic force must be such that the rotation is not hindered. Need to be considered. The shape of the permanent magnet 20 is not limited to a thin round bar or a cylindrical shape like the above-described permanent magnet 20, and the same effect can be obtained by projecting a small flat plate or projecting an ellipsoid. .

【0014】図3は、上記構成からなる電機子10を界
磁マグネット21で停止させたときの位置関係を示した
ものである。界磁マグネット21は、円板を4等分して
N極とS極を交互に配列したもので、界磁マグネット2
1の中心部で電機子10のかなめ部分13を回転可能に
支持している。電機子10を界磁マグネット21上で時
計回りまたは反時計回りに回転させた後、電機子10の
コアレス電機子コイル12に供給する電源をオフにする
と、永久磁石20のS極とN極とが界磁マグネット21
のN極とS極とに引き付けられ、長手方向の真ん中が界
磁マグネット21のN極とS極との境界線22上に位置
した状態で電機子10が停止する。すなわち、電機子1
0は、常に永久磁石20の半分の長さ分だけ角度θ2を
ずらした状態で界磁マグネット21のN極上に停止し、
コアレス電機子コイル12の一側部12aが隣接する他
方側のS極内にはみ出した状態となる。これは、電機子
10が停止する際に永久磁石20と界磁マグネット21
とが、界磁マグネット21のN極に対しては永久磁石2
0のS極、S極に対してはN極が互いに引き付けあい、
電機子10の自由回転に打ち勝って強制的にその位置で
停止させるものである。このように、コアレス電機子コ
イル12の一側部12aは、電機子10が始動しにくい
とされる界磁マグネット21上の領域Z内よりも大きく
S極側にはみ出しているので、電機子10を始動させた
ときにはスムーズに回転することになる。
FIG. 3 shows a positional relationship when the armature 10 having the above configuration is stopped by the field magnet 21. The field magnet 21 is obtained by dividing a disk into four equal parts and alternately arranging N poles and S poles.
The center portion 1 supports the keyed portion 13 of the armature 10 rotatably. After the armature 10 is rotated clockwise or counterclockwise on the field magnet 21 and the power supplied to the coreless armature coil 12 of the armature 10 is turned off, the S and N poles of the permanent magnet 20 Is the field magnet 21
The armature 10 is stopped in a state where the center in the longitudinal direction is located on the boundary line 22 between the N pole and the S pole of the field magnet 21. That is, the armature 1
0 always stops on the N pole of the field magnet 21 with the angle θ2 shifted by half the length of the permanent magnet 20;
One side 12a of the coreless armature coil 12 protrudes into the adjacent S pole on the other side. This is because when the armature 10 stops, the permanent magnet 20 and the field magnet 21
Is the permanent magnet 2 for the N pole of the field magnet 21.
For the S and S poles of 0, the N poles attract each other,
The armature 10 overcomes the free rotation and is forcibly stopped at that position. As described above, one side portion 12a of the coreless armature coil 12 protrudes to the S pole side more than in the region Z on the field magnet 21 where the armature 10 is hard to start. When the is started, it rotates smoothly.

【0015】次に、本発明に係る電機子の回転原理を図
4ないし図6に基づいて説明する。界磁マグネット21
上には2本の電極ブラシ23,24が延び、その先端部
に電機子10の各整流子14a,14b,14c,14
dが接触する。そして、各電極ブラシ23,24は、電
機子10の回転に伴って整流子14a,14b,14
c,14dの上を約90度ずれて摺動しながら順次移っ
ていく。図4は電機子10が停止しているときの状態を
示す。上述したように、このとき永久磁石20は、界磁
マグネット21のN1極とS2極の境界線上に位置し、
コアレス電機子コイル12の大部分が界磁マグネット2
1のN1極上に位置しており、一側部12aが界磁マグ
ネット21のS1極上に位置している。この状態でスイ
ッチを入れると、電極ブラシ23の先端が接触する整流
子14dおよびこれと共通の整流子14bを介してコア
レス電機子コイル12の外側の巻線端部26からコアレ
ス電機子コイル12に電流が流れ、さらに内側巻線端部
25から整流子14a,14cを介して電極ブラシ24
側に電流が流れることでコアレス電機子コイル12に磁
界が発生する。このときコアレス電機子コイル12の界
磁マグネット21と向かい合う側に発生した磁界の極性
がN極であるとすると、その直下の界磁マグネット21
の極性N1と同じ極性N極同士となって反発力が発生す
る一方、界磁マグネット21の隣の極性S1とは互いに
引き合うために、その方向(時計回り方向)に回転力が
発生して電機子10が始動する。
Next, the principle of rotation of the armature according to the present invention will be described with reference to FIGS. Field magnet 21
Two electrode brushes 23 and 24 extend above, and the commutators 14a, 14b, 14c and 14 of the armature 10
d contacts. The electrode brushes 23 and 24 are driven by the commutators 14 a, 14 b, and 14 with the rotation of the armature 10.
It moves sequentially while sliding on c and 14d with a shift of about 90 degrees. FIG. 4 shows a state when the armature 10 is stopped. As described above, at this time, the permanent magnet 20 is located on the boundary between the N1 pole and the S2 pole of the field magnet 21,
Most of the coreless armature coil 12 is composed of the field magnet 2
1, and one side portion 12a is located on the S1 pole of the field magnet 21. When the switch is turned on in this state, the end of the electrode brush 23 comes into contact with the commutator 14d and the commutator 14b, which are in common with the commutator 14d, from the outer winding end 26 of the coreless armature coil 12 to the coreless armature coil 12. A current flows, and the electrode brush 24 is further fed from the inner winding end 25 through the commutators 14a and 14c.
When a current flows to the side, a magnetic field is generated in the coreless armature coil 12. At this time, assuming that the polarity of the magnetic field generated on the side of the coreless armature coil 12 facing the field magnet 21 is the N pole, the field magnet 21 immediately below it is
, And a repulsive force is generated, and the polarities S1 adjacent to the field magnet 21 are attracted to each other, so that a rotational force is generated in the direction (clockwise) to generate electric power. The child 10 starts.

【0016】そして、電機子10が図5に示した位置ま
で回転すると、一方の電極ブラシ23の先端接触部が整
流子14cと14dとの隙間に、また他方の電極ブラシ
24の先端接触部が整流子14aと14bとの隙間に入
ってしまうためにコアレス電機子コイル12には電流が
流れずに磁気がなくなるが、電機子10は回っている勢
いでそのまま回り続ける。
When the armature 10 rotates to the position shown in FIG. 5, the tip contact portion of one electrode brush 23 is in the gap between the commutators 14c and 14d, and the tip contact portion of the other electrode brush 24 is in the gap. Since the current enters the gap between the commutators 14a and 14b and no current flows through the coreless armature coil 12, magnetism disappears, but the armature 10 continues to rotate as it rotates.

【0017】さらに、電機子10が図6の位置まで回転
すると、図4のときとは逆に電極ブラシ23から供給さ
れた電流は整流子14c,14aを介して内側巻線端部
25からコアレス電機子コイル12に流れ、外側巻線端
部26から整流子14dを通って電極ブラシ24に抜け
る。このため、コアレス電機子コイル12には界磁マグ
ネット21と向かい合う側に逆の極性S極ができて界磁
マグネット21の下側の極S1と反発し合い、同じ方向
の回転力が付与されて回り続けることになる。
Further, when the armature 10 is rotated to the position shown in FIG. 6, the current supplied from the electrode brush 23 is reversed from the inner winding end 25 through the commutators 14c and 14a. It flows to the armature coil 12 and passes through the commutator 14d from the outer winding end 26 to the electrode brush 24. Therefore, the coreless armature coil 12 has an opposite polarity S pole on the side facing the field magnet 21 and repels the lower pole S1 on the lower side of the field magnet 21 to apply a rotational force in the same direction. It will keep turning.

【0018】このように、電機子10は、回転しながら
N,Sを交互に繰り返し、界磁マグネット21との間で
反発と引き合いを繰り返すことで回転し続けることがで
きる。また、上述のように1個のコアレス電機子コイル
12で電機子10を構成し、さらに錘17を設けること
で大きな遠心力を得ることができ、振動発生装置として
利用する場合の効果が大きい。
As described above, the armature 10 can keep rotating by repeating N and S alternately while rotating, and repeating repulsion and inquiries with the field magnet 21. In addition, as described above, the armature 10 is constituted by one coreless armature coil 12 and the provision of the weight 17 allows a large centrifugal force to be obtained, which has a great effect when used as a vibration generator.

【0019】なお、電機子10を逆方向(反時計回り方
向に)に回転させる場合には、電流の供給方向を逆にす
るか、またはコアレス電機子コイル12の巻き方向を逆
にすることによって回転方向を容易に変更することがで
きる。
When the armature 10 is rotated in the opposite direction (counterclockwise), the current supply direction is reversed or the winding direction of the coreless armature coil 12 is reversed. The rotation direction can be easily changed.

【0020】上記実施例では永久磁石20を樹脂フレー
ム11の1側縁11aとほぼ直交する方向に突出させて
いるが、永久磁石20の両側にN,S極を発生させるこ
とができれば必ずしも直交でなくてもよい。また樹脂フ
レーム11の他側縁11bに永久磁石20を設けること
はもちろん、図7に示したように、コアレス電機子コイ
ル12の空心部16に突出させることも可能である。さ
らに、図8に示したように、かなめ部分13を挟んでコ
アレス電機子コイル12とは反対側にアーム部30を延
ばし、このアーム部30に永久磁石20を突出させるこ
ともできる。また、図9に示したように、コアレス電機
子コイル12と一体成形の樹脂フレーム11の一側部1
1aを幅広に形成し、この一側部11aに永久磁石20
を埋め込んでもよい。このように構成することで、永久
磁石20の保持がより確実になるとともに、永久磁石2
0も樹脂フレーム11と一緒に成形できるので、製造工
程が容易となる。なお、上記実施例では界磁マグネット
21を4等分してN,Sの極性を交互に付与した場合に
ついて説明したが、コアレス電機子コイル12の回転中
心角との関係では8等分した方が適当となる場合もあ
る。
In the above embodiment, the permanent magnet 20 is projected in a direction substantially perpendicular to the one side edge 11a of the resin frame 11. However, if the permanent magnet 20 can generate N and S poles on both sides, it is not necessarily perpendicular. It is not necessary. In addition to providing the permanent magnet 20 on the other side edge 11b of the resin frame 11, it is also possible to protrude from the air core 16 of the coreless armature coil 12, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, the arm portion 30 may be extended to the opposite side to the coreless armature coil 12 with the key portion 13 interposed therebetween, and the permanent magnet 20 may protrude from the arm portion 30. As shown in FIG. 9, one side 1 of the resin frame 11 integrally formed with the coreless armature coil 12.
1a is formed wide, and a permanent magnet 20
May be embedded. With this configuration, the holding of the permanent magnet 20 becomes more reliable, and the permanent magnet 2
Since 0 can be molded together with the resin frame 11, the manufacturing process is facilitated. In the above-described embodiment, the case where the field magnet 21 is divided into four equal parts and the N and S polarities are alternately applied is described. May be appropriate.

【0021】以上は電機子10を構成するコアレス電機
子コイル12が1個の場合の実施例であるが、図10に
示したように、コアレス電機子コイル12が2個の場合
も電機子10の回転始動に関する問題は同様である。こ
の場合にも上記コアレス電機子コイル12が1個構成の
電機子10と同様に永久磁石20をコアレス電機子コイ
ル12の樹脂フレーム11の一側縁11aに突出させる
だけで、回転始動が滑らかに行なえるものである。
The above is an embodiment in which the number of the coreless armature coils 12 constituting the armature 10 is one. However, as shown in FIG. The problem concerning the rotation start of the motor is the same. In this case as well, just like the armature 10 having the single coreless armature coil 12, the rotation start can be smoothly performed only by projecting the permanent magnet 20 to one side edge 11a of the resin frame 11 of the coreless armature coil 12. It can be done.

【0022】上記実施例はこの発明の扁平モータの電機
子構造を振動発生装置に適用した場合について説明した
が、本発明は普通の回転モータや、ステッピングモータ
にも応用できるものである。
Although the above embodiment has described the case where the armature structure of the flat motor according to the present invention is applied to a vibration generator, the present invention can also be applied to an ordinary rotary motor or a stepping motor.

【0023】[0023]

【発明の効果】このように構成されたこの発明の扁平モ
ータの電機子構造においては、電機子に永久磁石を設
け、電機子の回転を停止させたときに永久磁石を前記界
磁マグネットのN極とS極との境に位置させ、コイルが
起動可能位置にくるようにしたので、コイルが2個ある
いは1個構成の電機子であっても、電機子を始動させる
際の回転が確実かつスムーズに行なわれ、結果的に扁平
モータのより一層の極小化および軽量化を図れるととも
に製造工数、製造コスト低減の観点から1個または2個
構成の電機子モータの実現に有効であるし、一方、振動
発生装置としてのモータとしては、より大きな振動を得
るという目的から偏心作用の大きい1個構成にする効果
が大きい。
According to the armature structure of the flat motor of the present invention thus constituted, a permanent magnet is provided on the armature, and when the rotation of the armature is stopped, the permanent magnet is switched to the N of the field magnet. Since the coil is located at the boundary between the pole and the S pole so that the coil is at the startable position, even when the armature has two or one coil, the rotation at the time of starting the armature is ensured. Smoothly performed, as a result, the flat motor can be further miniaturized and lightened, and it is effective in realizing a one or two armature motor from the viewpoint of reducing the number of manufacturing steps and manufacturing cost. In addition, as a motor as a vibration generating device, there is a great effect that one motor having a large eccentric action is provided for the purpose of obtaining a larger vibration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の扁平モータの電機子構造の第1実施
例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of an armature structure of a flat motor according to the present invention.

【図2】上記電機子の要部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the armature.

【図3】界磁マグネット上における電機子の停止位置を
示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a stop position of an armature on a field magnet.

【図4】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す始動時の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram at the time of starting showing the principle of rotation of an armature constituted by one coil.

【図5】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す始動直後の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram immediately after starting showing the principle of rotation of an armature constituted by one coil.

【図6】1個コイルで構成された電機子の回転原理を示
す回転継続の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of continuation of rotation showing the principle of rotation of an armature composed of one coil.

【図7】永久磁石を電機子の内部に配したときの平面図
である。
FIG. 7 is a plan view when a permanent magnet is arranged inside an armature.

【図8】永久磁石をコイルとは反対側のアーム部に設け
たときの平面図である。
FIG. 8 is a plan view when a permanent magnet is provided on an arm portion on a side opposite to a coil.

【図9】永久磁石を樹脂フレームに埋め込んだ電機子の
平面図である。
FIG. 9 is a plan view of an armature in which a permanent magnet is embedded in a resin frame.

【図10】2個のコイルで構成した電機子の平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view of an armature constituted by two coils.

【図11】従来の扁平モータの1例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing one example of a conventional flat motor.

【図12】従来の扁平モータに使用される電機子の1例
を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing an example of an armature used for a conventional flat motor.

【図13】従来の電機子が界磁マグネット上で始動しな
いときの位置関係を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a positional relationship when a conventional armature does not start on a field magnet.

【符号の説明】 10 電機子 11 樹脂フレーム 12 コアレス電機子コイル 13 かなめ部分 14,14a,14b,14c,14d 整流子 15 軸孔 25,26 巻線端部 16 空心部 17 錘 20 永久磁石 21 界磁マグネット 22 境界線 30 アーム部[Description of Signs] 10 Armature 11 Resin frame 12 Coreless armature coil 13 Kaname portion 14, 14a, 14b, 14c, 14d Commutator 15 Shaft hole 25, 26 Winding end portion 16 Air core portion 17 Weight 20 Permanent magnet 21 Field Magnetic magnet 22 Boundary line 30 Arm

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N,S極の磁極を交互に有する界磁マグ
ネット上に、界磁マグネットと軸方向の空隙を介して相
対的に回転するように設けられた1個または複数個のコ
アレス電機子コイルを有する扁平モータの電機子におい
て、 前記電機子にN,S極の磁極を有する永久磁石を設け、
電機子の回転を停止させたときに上記永久磁石を前記界
磁マグネットのN,S極の磁極の境に位置させて、界磁
マグネットのN,S極の磁極と永久磁石のN,S極の磁
極とが吸引し合うようにすることにより、コアレス電機
子コイルが起動可能位置にくるようにしたことを特徴と
する扁平モータの電機子構造。
1. One or a plurality of coreless electric machines provided on a field magnet having N and S magnetic poles alternately so as to rotate relative to the field magnet via an axial gap. An armature of a flat motor having an armature coil, wherein the armature is provided with permanent magnets having N and S magnetic poles,
When the rotation of the armature is stopped, the permanent magnet is positioned at the boundary between the N and S poles of the field magnet, and the N and S poles of the field magnet and the N and S poles of the permanent magnet are positioned. An armature structure for a flat motor, wherein a coreless armature coil is brought to a startable position by attracting magnetic poles of the armature.
【請求項2】 前記コアレス電機子コイルは1個で構成
され、コアレス電機子コイルを保持するフレームの1側
部にN,S極の磁極を有する永久磁石を突出させたこと
を特徴とする請求項1に記載の扁平モータの電機子構
造。
2. A coreless armature coil comprising a single piece, and a permanent magnet having N and S poles protrudes from one side of a frame holding the coreless armature coil. Item 2. An armature structure of a flat motor according to item 1.
【請求項3】 前記コアレス電機子コイルは1個で構成
され、コアレス電機子コイルを保持するフレーム内に
N,S極の磁極を有する永久磁石を埋め込んだことを特
徴とする請求項1に記載の扁平モータの電機子構造。
3. The coreless armature coil is composed of one piece, and a permanent magnet having N and S magnetic poles is embedded in a frame holding the coreless armature coil. Armature structure of flat motor.
JP23403497A 1997-08-29 1997-08-29 Structure of armature of flat motor Pending JPH1175355A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010057868A (en) * 1999-12-23 2001-07-05 이형도 Flat type vibration motor of 2-phase

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KR20010057868A (en) * 1999-12-23 2001-07-05 이형도 Flat type vibration motor of 2-phase

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