JPS5952625B2 - 直流振動モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電池等の直流電源で直接振動する直流振動モー
タに関するもので、第１の目的は、永久磁石の位置を検
出し、これに応動してコイルを励磁して起動時での力が
強く、振動数が上昇するにしたがって力が低くなる直流
モータに類似の特性の直流振動モータを得ることにあり
、第２の目的は、可動子の駆動方向が逆転するときブレ
ーキがかからないようにして効率を向上させることにあ
り、第３の目的は、系全体の効率を一層高くすることに
あり、第４の目的は、構成簡単で安価にすることにある
。

従来の振動モータは、交流電源により鉄片を振動させる
ものがあるが、鉄損が多く、効率が悪いという欠点があ
り、又、直流で使用するには直流−交流コンバータが必
要で、電気かみそりのような携帯用の駆動源としては適
していなかった。

又、回転形モータの場合は回転運動を往復運動に変換す
るためにカムその他が必要で、これによるコスＩ・高お
よび信頼性の低下があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、以下実施例
により詳細に説明する。

第１図において、１は断面コ字状のヨークで、その内面
に１対の永久磁石２，２を固着して可動子３を形成して
おく。

４はステータで、１対のコイル５，５′を互いに逆方向
に且つほぼ平面状に巻回しておき、このコイル５，５′
を永久磁石２．２の磁界により電磁力を発生するように
永久磁石２，２に対設しておく。

６はばねで、可動子３をコイル５，５′に対して矢印で
示す振動方向に対して所定ばね定数を有するように保持
し、永久磁石２，２とコイル５，５′との間を相対変位
可能としておく。

７は位置検出器で、第２図のようにコイル５，５′の中
央部分の空所に配設されコイル５，５′と一体に固定さ
れている。

また、位置検出器７は可動子３に設けられた摺動子８に
よって加圧され、この加宛によって抵抗値が変化してコ
イル５，５′の位置を検出するようにし、つまり、可動
子３とコイル５，５′とは、ばね６を介して相対的に変
位可能としているものであリ、摺動子８による位置検出
器７の抵抗値変化により、位置検出器７は可動子３の位
置を検出するようにしているものである。

そして、位置検出器７の非接地側は、第３図のようにト
ランジスタＱ１を介してＴ形のフリップフロップ９に接
続され、フリップフロップ アンド回路１０．１１を介してトランジスタＱ２，Ｑ３
に接続し、トランジスタＱ２，Ｑ３によりコイル５，５
′に通電するようにしておく。

アンド回路１０．１１の入力の一方は位置検出器７の出
力を入力するようにしておく。

ばね６に保持された可動子３はコイル５，５′の励磁に
よって振動するが、この振動数にて系の共振が起るよう
にしておく。

１２は固定ビスで゛ある。摺動子８によって加圧されて
いる位置検出器７は、１サイクルの殆んど大部分は加圧
されている。

今、可動子３が破線矢印方向に移動しているときを考え
ると第５図に示すよう．に、可動子３が右端に移動する
と摺動子８が位置検出器７よりはずれて加圧されなくな
る。

したがって、第４図ａのように位置検出器７が加圧され
ているそきは抵抗値が低くなり、加圧されないときは抵
抗値が高くなるため、コイル５，５′の励磁電流はそれ
ぞれ第４図す，Ｃのように位置検出器７が加圧された状
態が来るたびに反転され、可動子３はこの励磁電流の反
転に応じて往復運動を行なう。

このときの振動数にて系全体を共振するようにしておく
ことにより系全体の効率を高くできる。

すなわち、第４図に示すように、分時刻ｔ。

において摺動子８によって位置検出器７が加圧されてい
るとすると、位置検出器７の抵抗値は低くなり、トラン
ジスタＱ１のベースはＬレベルであるからフリップフロ
ップ ベルとなるため、アンド回路１０の出力はＨレベルとな
ってトランジスタＱ２をオンさせる。

従ってコイル５には第４図すに示すように電流が流れる
。

一方、Ｑ出力がＬレベルで゛あるために、１〜ランジス
タＱ３はオフとなり、コイル５′には第４図Ｃに示すよ
うに電流は流れない。

尚、第４図は横軸は時間ｔを示し、第４図ａの縦軸は摺
動子８にて位置検出器７が加圧されている時に、抵抗値
が低いことを示している（図ではｔ。

−ｔｌのようにＨレベルの状態を示している）。

次に、時刻ｔ１の時に、摺動子８が位置検出器７から外
れて加圧しなくなると、位置検出器７の抵抗値が高くな
ってトランジスタＱ１をオンせしめ、フリップフロップ
９のＴ入力及びアンド回路１０，１１の入力をＬレベル
とする。

従ってｔ１後はトランジスタＱ２は、アンド回路１０の
一方の入力がＬレベルであるためオフとなり、コイル５
には電流は流れなくなる。

尚、フリップフロップＱ，Ｑ出力は夫々前記の状態つま
り、Ｈ，Ｌレベルを保持している。

次に、可動子３が端部の位置から復帰しようとすると、
位置検出器７が摺動子８にて加圧されるため、抵抗値は
低くなる。

従って、１〜ランジスタＱ１はオフとなり、フリップフ
ロップ９のＴ入力にＨレベルが入力される。

これが時刻ｔ２の状態である。

この時、フリップフロップ９のＱ，Ｑ出力は反転されて
、アンド回路１１の両人力はＨレベルとなりトランジス
タＱ２をオンさせて、コイル５′を第４図Ｃに示すよう
に励磁する。

以下、時刻ｔ３、ｔ４においても上記と同様に動作し、
コイル５，５′を交互に励磁することになる。

尚、可動子３の慣性力により摺動子８が位置検出器７を
加圧しない間はコイル５，５′に通電しない方が高い効
率が得られるため、第３図の回路構成としているが、回
路構成の点だけからはアンド回路１０，１１を省く方が
低コストにできる。

この場合にも振動はするが、可動子３にブレーキがかか
ることになり、効率の点からは好ましくない。

尚、位置検出器の出力をフリップフロップに加え、前記
フリップフロップの出力と位置検出器の出力とをアンド
回路を通してコイルに通電する如くしたから、可動子の
駆動方向が逆転するときブレーキがかかることがなく、
効率を向上することができ、また、使用する振動数の近
傍において、振動する部品とばねとを共振させる如くし
たがら、系全体の効率を一層高くすることができ、さら
に、コイルを固定したから、コイルに通電するための刷
子その他を必要としないため、構成簡単で安価にできる
ものである。

本発明は上述のように、断面コ字状のヨークの内面に永
久磁石を固着して可動子を形成し、前記永久磁石の磁界
により電磁力を発生するようにほぼ平面状のコイルを前
記永久磁石に対設し、前記可動子に設けた摺動子により
加圧されてコイルの位置を検出する位置検出器をコイル
の中央部に配設し、該位置検出器に応動してコイル電流
を制御し、前記永久磁石とコイルとの間を相対変位可能
にばねで結合したものであるから、可動子に設けた摺動
子により加圧される位置検出器にてコイルの位置を検出
することで、位置検出器出力の応動してコイルを励磁で
きるため、起動時での力が強く、振動数が上昇するにし
たがって力が弱くなって直流モータに類似の特性の直流
振動モータを得ることができる効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明直流振動モータの一実施例の構成図で、
同図ａは一部切欠せる正面図、同図すは同図ａのＡ−Ａ
’線断面図、第２図は同上の構成説明図、第３図は同上
の回路図、第４図ａ−ｃは同上の動作タイムチャート、
第５図は同上の動作説明図である。 １・・・・・・ヨーク、２・・・・・・永久磁石、３は
可動子、５・・・・・・コイル、５′・・・・・・コイ
ル、６・・・・・・ばね、７・・・・・・位置検出器、
８・・・・・・摺動子、９・・・・・・フリップフロッ
プ、１０・・・・・・アンド回路、１１・・・・・・ア
ンド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断面コ字状のヨークの内面に永久磁石を固着して可
   動子を形成し、前記永久磁石の磁界により電磁力を発生
   するようにほぼ平面状のコイルを前記永久磁石に対設し
   、前記可動子に設けた摺動子により加圧されてコイルの
   位置を検出する位置検出器をコイルの中央部に配設し、
   該位置検出器に応動してコイル電流を制御し、前記永久
   磁石とコイルとの間を相対変位可能ばねで結合して成る
   ことを特徴とする直流振動モータ。 ２ 位置検出器の出力をフリップフロップに加え、前記
   フリップフロップの出力と位置検出器の出力とをアンド
   回路を通してコイルに通電する如くして成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の直流振動モータ。 ３ 使用する振動数の近傍において、振動する部品とば
   ねとを共振させる如くして成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の直流振動モータ。 ４ コイルを固定して成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の直流振動モータ。