(57)【要約】【課題】従来の周対向型モータにおいては、電機子コイルがフレキシブルプリント基板に印刷・配線された導電パターンであったため、電機子コイルに大きな電流を流すことができず、大きな駆動力を得ることができなかった。【解決手段】コイル線材を巻回することにより形成される巻線コイル９と、配線回路が設けられたフレキシブル基板１０と、を備えている。フレキシブル基板１０は、巻線コイル９と電気的に接続される。【選択図】図１
2010193559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、
前記コイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板と、を備えた
コイル付き配線基板。
【請求項２】
前記フレキシブル基板に、前記コイル部が取り付けられたコイル支持部を有する支持片を設けた
請求項１記載のコイル付き配線基板。
【請求項３】
前記コイル支持部は、複数の支持片を有し、前記複数の支持片のそれぞれに、複数のコイル部が取り付けられた
請求項２記載のコイル付き配線基板。
【請求項４】
前記コイル支持部は、複数の支持片を有し、前記複数の支持片のそれぞれに、１個のコイル部が取り付けられた
請求項２記載のコイル付き配線基板。
【請求項５】
前記支持片の長手方向の一側に係合片を設け、前記支持片の長手方向の他側に前記係合片が係合されるスリットを設けた
請求項２記載のコイル付き配線基板。
【請求項６】
前記コイル支持部に、熱を加えることによって当初設定された形状に復元される形状記憶部材を一体的に設けた
請求項２記載のコイル付き配線基板。
【請求項７】
コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、
前記コイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板と、を有するコイル付き配線基板と、
前記コイル部との間で相対的に回転可能とされたマグネットと、を備えた
周対向型モータ。
【請求項８】
前記フレキシブル基板に、前記コイル部が取り付けられたコイル支持部を有する支持片を設けた
請求項７記載の周対向型モータ。
【請求項９】
前記コイル支持部を複数有し、前記複数のコイル支持部のそれぞれに、複数のコイル部が取り付けられた
請求項８記載の周対向型モータ。
【請求項１０】
前記コイル支持部を複数有し、前記複数のコイル支持部のそれぞれに、１個のコイル部が取り付けられた
請求項８記載の周対向型モータ。
【請求項１１】
前記支持片の長手方向の一側に係合片を設け、前記支持片の長手方向の他側に前記係合片が係合されるスリットを設けた
請求項８記載の周対向型モータ。
【請求項１２】
前記コイル支持部に、熱を加えることによって当初設定された形状に復元される形状記憶部材を一体的に設けた
請求項８記載の周対向型モータ。
【請求項１３】
前記コイル支持部を締め付ける挟持部材を設けた
請求項８記載の周対向型モータ。
【請求項１４】
基板固定部及びコイル支持部を有し且つ所定の配線回路が設けられたフレキシブル基板の前記コイル支持部に、コイル線材を巻回することにより形成される複数のコイル部を前記配線回路と電気的に接続させて取り付け、
前記基板固定部を取付部材に固定すると共に、前記基板固定部に対して前記コイル支持部を略直角に立ち上げて前記複数のコイル部を略同心円上に配置し、
略同心円上に配置された前記複数のコイル部に対向してマグネットを配置し、
前記複数のコイル部と前記マグネットとを相対的に回転可能とした
周対向型モータの製造方法。
【請求項１５】
前記コイル支持部は、リボン状に延在された１つの支持片からなり、前記支持片を環状に変形させて前記複数のコイル部を略同心円上に配置し、
前記支持片の長手方向の一側に設けた係合片を、前記支持片の長手方向の他側に設けたスリットに係合させ、当該支持片を環状に結び合わせた
請求項１４記載の周対向型モータの製造方法。
【請求項１６】
コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、前記コイル部との間で相対的に回転可能とされるマグネットと、を有する周対向型モータと、
前記周対向型モータによって駆動される駆動部と、を備え、
前記周対向型モータは、
前記コイル部と、前記コイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板と、を有するコイル付き配線基板を具備した
電子機器。
【請求項１７】
前記電子機器は、
前記周対向型モータの回転部に冷却ファンが設けられた冷却ファン装置である
請求項１６記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコイル部がフレキシブル配線基板に取り付けられたコイル付き配線基板、そのコイル付き配線基板を用いて構成された周対向型モータ、その周対向型モータの製造方法、及び、その周対向型モータを用いて構成された電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小形化、軽量化からモータ装置の小形化が要請されている。例えば、携帯型パーソナルコンピュータや電子辞書等においては冷却用ファンモータとして用いられ、また、携帯電話やＰＨＳ（簡易型携帯電話）等においては着信用の振動装置として用いられている。
このような小形の電子機器に用いられるモータ装置としては、小形、軽量であって、安価に製造することができ、しかも、高い信頼性を有することが条件とされる。このような要請に答えるモータとして、例えば、周対向型モータが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９０５４３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１９０５４４号公報
【特許文献３】特開昭５９−９２７６１号公報
【０００４】
従来の、周対向型モータとしては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、インナーロータ型ＤＣブラシレスモータに関するものが記載されている。この特許文献１に記載されたインナーロータ型ＤＣブラシレスモータは、Ｎ−Ｓ極を交互に設けた円環状の回転マグネットと、これに面対向して固定子枠に固着された電機子とを備えている。電機子を導電パターンでなる電機子コイル群及び回転マグネットの位置検出用磁気センサを配設したリード引き出し部を有するフレキシブルプリント基板で形成し、そのリード引き出し部側に速度信号発生用誘導パターンを設けている。そして、速度信号発生用誘導パターンと面対向する回転マグネットの面にＮ−Ｓ極を交互に設けたマグネットＦＧ部を配設したことを特徴としている。
【０００５】
このような構成を有するインナーロータ型ＤＣブラシレスモータ（以下「第１の従来例」という。）によれば、電機子コイル自体が偏平な空心コイルで形成されている。そのため、うず電流による損失がなく、高効率のモータが実現できる、等の効果が期待される（特許文献１の発明の効果の欄を参照）。
【０００６】
また、従来の周対向型モータの第２の例としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、アウターロータ型ＤＣブラシレスモータに関するものが記載されている。この特許文献２に係るアウターロータ型ＤＣブラシレスモータは、Ｎ−Ｓ極を交互に設けた円環状の回転マグネットと、これに面対向して固定子枠に固着された電機子とを備えている。電機子を導電パターンでなる電機子コイル群及び回転マグネットの位置検出用磁気センサを配設したリード引き出し部を有するフレキシブルプリント基板で形成する。更に、折り曲げ線を挟んで電機子コイル群及び位置検出用磁気センサとは反対側に速度信号発生用誘導パターン及び逃げ溝を設ける。そして、速度信号発生用誘導パターンと面対向する回転マグネットの面にＮ−Ｓ極を交互に設けたマグネットＦＧ部を配設したことを特徴としている。
【０００７】
このような構成を有するアウターロータ型ＤＣブラシレスモータ（以下「第２の従来例」という。）によれば、電機子コイル自体が偏平な空心コイルで形成されている。そのため、うず電流による損失がなく、高効率のモータが実現できる、等の効果が期待される（特許文献２の発明の効果の欄を参照）。
【０００８】
更に、従来の周対向型モータの第３の例としては、例えば、特許文献３に記載されているようなものもある。特許文献３には、モータを構成する回転子或いは固定子の構造に関するものが記載されている。この特許文献３に係るモータ装置は、可撓性を有し長尺形シート状プリント基板の片面又は両面に複数個からなり所定のターン数を確保する回転トルク発生用コイル状パターンを印刷・配線している。そして、シート状プリント基板を、長手方向に少なくとも一重の円筒形状に丸めて周面対向形モータの回転子又は固定子にしたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成を有するモータ装置（以下「第３の従来例」という。）によれば、厚みが薄く、永久磁石とサブロータ部材とのクリアランスを小さくでき、モータの小形化、効率化を達成できる、という効果が期待される（特許文献３の発明の効果の欄を参照）。
【００１０】
しかしながら、前述した第１〜第３の従来例の何れにおいても、フレキシブルプリント基板に導電パターンでなる電機子コイルを印刷・配線する構造となっていた。即ち、従来の周対向型モータの電機子が、一面のみにコイル状のパターンを印刷・配線した単層構造、又は、表裏の位置を略同じくしてコイル状にパターンを印刷・配線した二層構造の導電パターンであった。そのため、電機子コイルの巻き数を増やすことができず、大きな駆動力を得ることができないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
解決しようとする問題点は、従来の周対向型モータにおいては、電機子コイルがフレキシブルプリント基板に印刷・配線された導電パターンであったため、電機子コイルを三層以上の多層構造に構成することができなかった。そのため、電機子コイルの巻き数を増やすことが出来ず、大きな駆動力を得ることができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本出願のコイル付き配線基板は、コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、そのコイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板と、を備えている。
【００１３】
本出願の周対向型モータは、コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、そのコイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板と、を有するコイル付き配線基板と、マグネットと、を備えている。マグネットは、コイル部との間で相対的に回転可能とされている。
【００１４】
本出願の周対向型モータの製造方法は、基板固定部及びコイル支持部を有し且つ所定の配線回路が設けられたフレキシブル基板のコイル支持部に、コイル線材を巻回することにより形成される複数のコイル部を配線回路と電気的に接続させて取り付ける。更に、基板固定部を取付部材に固定すると共に、その基板固定部に対してコイル支持部を略直角に立ち上げて複数のコイル部を略同心円上に配置する。そして、略同心円上に配置された複数のコイル部に対してマグネットを配置し、複数のコイル部とマグネットとを相対的に回転可能とした。
【００１５】
本出願の電子機器は、コイル線材を巻回することにより形成されるコイル部と、そのコイル部との間で相対的に回転可能とされるマグネットと、を有する周対向型モータと、その周対向型モータによって駆動される駆動部と、を備えている。周対向型モータは、コイル部と電気的に接続される配線回路が設けられたフレキシブル基板を有するコイル付き配線基板を具備している。
【発明の効果】
【００１６】
本出願のコイル付き配線基板によれば、小形・軽量でありながら、電機子コイルの巻き数を増やすことが出来て、大きな駆動力を得ることができる周対向型モータの製造を実現することができる。
本出願の周対向型モータによれば、小形・軽量でありながら、大きな電流を流すことができて、大きな駆動力を得ることができる周対向型モータを提供することができる。
本出願の周対向型モータの製造方法によれば、小形・軽量でありながら、大きな電流を流すことができて、大きな駆動力を得ることができる周対向型モータを製造することができる。
また、本出願の電子機器によれば、小形・軽量でありながら、大きな電流を流すことができて、大きな駆動力を得ることができる周対向型モータを用いた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の周対向型モータを用いた電子機器の第１の実施の例を示す冷却ファン装置を断面した説明図である。
【図２】本発明の周対向型モータを用いた電子機器の第２の実施の例を示す冷却ファン装置を断面した説明図である。
【図３】本発明のコイル付き配線基板の第１の実施の例を示す平面図である。
【図４】本発明のコイル付き配線基板の第２の実施の例を示す平面図である。
【図５】本発明のコイル付き配線基板の第１の実施の例を用いた周対向型モータの製造工程を説明する斜視図である。
【図６】本発明のコイル付き配線基板に係るコイル部の取付状態の第１の例を説明するもので、図６Ａはフレキシブル配線基板を湾曲させる前の状態、図６Ｂはフレキシブル配線基板を湾曲させた後の状態を示す、それぞれ説明図である。
【図７】本発明のコイル付き配線基板に係るコイル部の取付状態の第２の例を説明するもので、図７Ａはフレキシブル配線基板を湾曲させる前の状態、図７Ｂはフレキシブル配線基板を湾曲させた後の状態を示す、それぞれ説明図である。
【図８】本発明のコイル付き配線基板に係るコイル部の取付状態の第３の例を説明するもので、図８Ａは平面図、図８Ｂは図８ＡのＸ−Ｘ線断面図、図８Ｃは図８ＡのＹ−Ｙ線断面図である。
【図９】本発明のコイル付き配線基板の第３の実施の例の要部を示す説明図である。
【図１０】図９に示すコイル付き配線基板の実施の例の組立状態を説明する斜視図である。
【図１１】本発明の周対向型モータに係る挟持部材の第１の実施の例を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す挟持部材の使用状態を説明する斜視図である。
【図１３】本発明の周対向型モータに係る挟持部材の第２の実施の例を説明する断面図である。
【図１４】図１３に示す挟持部材である形状記憶樹脂（金属）の変形後の状態を説明する平面図である。
【図１５】本発明の周対向型モータに係るステータヨークの第２の実施の例を説明する平面図である。
【図１６】本発明のコイル付き配線基板の第４の実施の例を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示すコイル付き配線基板の組立状態を説明する縦断面図である。
【図１８】本発明の周対向型モータの第２の実施の例を断面して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
コイル線材を巻回することによって複数のコイル部を形成すると共に、配線回路が設けられたフレキシブル基板のコイル支持部にコイル部を取り付け、そのコイル支持部を基板固定部に対して略直角に折り曲げ可能に構成する。これにより、コイル部の巻き数を多くして、大きな駆動力が得られる周対向型モータを、簡単な構成によって実現した。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明のコイル付き配線基板、周対向型モータ及び電子機器の第１の実施の形態の例を示すもので、電子機器における冷却ファン装置１として適用したものである。この冷却ファン装置１は、アウターロータ型の周対向型モータ２と冷却ファン３とから構成されている。また、周対向型モータ２は、取付部材４に固定される固定部５と、その固定部５によって回転自在に支持された回転部６とから構成されている。取付部材４は、例えば、モータベースである。この取付部材４を介して周対向型モータ２が、携帯電話やＰＨＳ等の電子機器に搭載されるが、取付部材４を介することなく直接設置されてもよい。
【００２０】
周対向型モータ２の固定部５は、軸受部材７と、止め板８と、コイル部である複数の巻線コイル９と、フレキシブル基板１０と、ステータヨーク１１とから構成されている。軸受部材７は、取付部材４の一面に突出するように設けられた円筒状の軸受ハウジング１２に収納されている。この軸受部材７は、軸受ハウジング１２の穴１３の底に配置される円板状のスラスト軸受１４と、その穴１３の壁面に沿って収容される円筒状のラジアル軸受１５からなり、そのラジアル軸受１５の穴に回転軸１８が回転自在に挿通されている。また、軸受ハウジング１２の穴１３の開口部には、ラジアル軸受１５が抜け出したり、軸受ハウジング１２の穴１３に充填した潤滑油が漏れ出したりするのを防止する止め板８が嵌合されている。なお、スラスト軸受、ラジアル軸受としては、公知の各種軸受を適宜使用することが可能である。
【００２１】
回転軸１８の軸方向におけるスラスト軸受１４側には、周方向に連続する環状溝が設けられている。環状溝には止め輪１７が嵌合されており、その止め輪１７によって回転軸１８の抜け出しが防止されている。回転軸１８の他端は、ラジアル軸受１５及び止め板８の各穴を挿通して外方へ突出されている。このラジアル軸受１５と同心をなすよう軸受ハウジング１２の外側に、同じく円筒状をなすステータヨーク１１が嵌合されている。
【００２２】
ステータヨーク１１は、電磁鋼板等の金属製の磁性材料が好適であるが、ソフトフェライト等の軟磁性材料を用いることもできる。このステータヨーク１１を囲むようにコイル付き配線基板２０が取付部材４の一面に配置されている。
【００２３】
コイル付き配線基板２０は、所定形状に形成された導電パターンを有する配線回路を設けたフレキシブル基板１０と、このフレキシブル基板１０の所定位置に実装されることによって搭載されたコイル部である複数の巻線コイル９とを備えている。図３及び図４は、コイル付き配線基板２０の第１及び第２の実施の例を示すもので、この実施例では、６個の巻線コイル９が用いられている。巻線コイル９は、適当な太さを有するコイル線材を内側から外側に巻いた空心コイルである。これに使用されるコイル線材としては、絶縁材で表面が被覆された導線（絶縁被覆導線）を用いることができる。例えば、エナメルやビニール、ポリウレタン、ポリエステル等からなる絶縁材で表面が被覆された銅線が好適であるが、導線に替えてアルミニウムやステンレス等、その他の導電性材料を用いることができることは勿論である。
【００２４】
図３に示すコイル付き配線基板２０は、本発明に係るコイル付き配線基板の第１の実施の例を示すもので、フレキシブル基板１０と、６個の巻線コイル９と、必要な電子部品２１を有している。フレキシブル基板１０は、銅箔等の導電性材料で形成された導電パターンを、絶縁性のプラスチックシート等で両面から被覆した可撓性を有する電気回路部品である。このフレキシブル基板１０は、取付部材４に固定される基板固定部１０ａと、６個の巻線コイル９が取り付けられる１つの支持片であるコイル支持部１０ｂと、接続端子２２が取り付けられる端子取付部１０ｃとを有している。基板固定部１０ａとコイル支持部１０ｂはコイル側連結部２３によって連続され、基板固定部１０ａと端子取付部１０ｃは端子側連結部２４によって連続されている。なお、接続端子２２は、図示しない複数の端子部を有しており、コイルの数や種類に応じて適宜接続されている。
【００２５】
基板固定部１０ａは、略正方形に形成されたベースとなる部分であり、その中央部には軸受ハウジング１２が挿通される中央穴２５が設けられている。この基板固定部１０ａの表面（必要により表裏両面）に、集積回路や抵抗、コンデンサその他の必要な電子部品２１が搭載されている。この基板固定部１０ａの一辺の略中央部にコイル側連結部２３の一端が連続され、その一辺以外の一辺の略中央部に端子側連結部２４の一端が連続されている。コイル側連結部２３及び端子側連結部２４は、真っ直ぐ外側に延在されていて、コイル側連結部２３の先端にコイル支持部１０ｂが連続され、端子側連結部２４の先端に端子取付部１０ｃが連続されている。
【００２６】
コイル支持部１０ｂは、所定の幅を有するリボン状に細長く形成された部分からなり、その長手方向の一側にコイル側連結部２３が連続されている。コイル支持部１０ｂは、コイル側連結部２３の基端が連続された一辺と平行する方向に延在されており、そのコイル支持部１０ｂに６個の巻線コイル９が一列に整列されて等間隔に取り付けられている。そして、各巻線コイル９の両端は、コイル支持部１０ｂまで延在された導電パターンと、それぞれハンダ付け等の接合手段によって個別に電気的に接続されている。コイル支持部１０ｂの長さは、ステータヨーク１１の円周方向の長さと略同一長さに設定されている。
【００２７】
コイル支持部１０ｂに対する巻線コイル９の取付形態は、図６Ａ，図６Ｂに示すように構成することができ、また、図７Ａ，図７Ｂに示すように構成することもできる。図６Ａに示す取付形態は、コイル支持部１０ｂが延在する方向に対して直交する方向で巻線コイル９を２等分したときに、その２等分線上を含む近傍のコイル支持部１０ｂと巻線コイル９の間に接着剤２７を塗布して接着したものである。この塗布方法の場合、巻線コイル９は平面に巻回された状態を保持することになる。そのため、コイル支持部１０ｂをステータヨーク１１に巻回させると、コイル支持部１０ｂのみが湾曲され、巻線コイル９は平面状態を保持して法線方向に展開されることになる。このように巻線コイル９の中心を接着剤でフレキシブル基板１０に接着することにより、そのフレキシブル基板１０を湾曲させたときに巻線コイル９が外れないようにすることができる。
【００２８】
図７Ｂに示す取付形態は、コイル支持部１０ｂに対して巻線コイル９の下面全面に接着剤２７を塗布して接着し、組立時の曲率半径によって各巻線コイル９を湾曲させるように構成したものである。巻線コイル９を湾曲させる加工は、例えば、一対の金型２８，２９を用いることによって容易に行うことができる。第１の金型２８には、巻線コイル９の湾曲後の曲率半径に対応した曲率半径を有するキャビティ２８ａが設けられている。また、第２の金型２９には、その曲率半径に対応した曲率半径を有するコア２９ａが設けられている。
【００２９】
そして、図７Ａに示すように、両金型２８，２９間に巻線コイル９の付いたコイル支持部１０ｂを介在させた後、両金型２８，２９で巻線コイル部分を所定圧力で締め付けると共に、適当な温度を加えて形態を記憶させる。これにより、図７Ｂに示すように、周対向型モータ２のステータヨーク１１の曲率半径と同じ曲率半径を有する円弧面からなる巻線コイル９が得られる。この接着剤２７の塗布方法の場合には、巻線コイル９の下面全体が接着剤２７でコイル支持部１０ｂに接合されるため、その接着強度を大きくして、巻線コイル９が剥がれ難いものとすることができる。
【００３０】
図４に示すコイル付き配線基板３０は、本発明に係るコイル付き配線基板の第２の実施の例を示すもので、フレキシブル基板１０と、６個の巻線コイル９と、必要な電子部品２１を有している。このコイル付き配線基板３０が、前述したコイル付き配線基板２０と異なるところは、２箇所に分散させて設けた２つの支持片によってコイル支持部３１ａ，３１ｂを形成し、各コイル支持部３１ａ，３１ｂに３個ずつ巻線コイル９を取り付けた点である。その他の構成は前記第１の実施例と同様であるため、ここでは異なる部分について説明し、同一部分には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
【００３１】
フレキシブル基板１０の基板固定部１０ａの一辺の略中央部に第１の連結部３２ａの一端が連続され、その一辺と対向する反対側の一辺の略中央部に第２の連結部３２ｂの一端が連続されている。そして、これらの辺と直交する方向に位置する一辺の略中央部に、端子側連結部２４の一端が連続されている。第１の連結部３２ａ及び第２の連結部３２ｂは、真っ直ぐ外側に延在されていて、第１の連結部３２ａの先端に第１のコイル支持部３１ａが連続され、第２の連結部３２ｂの先端に第２のコイル支持部３１ｂが連続されている。
【００３２】
第１のコイル支持部３１ａ及び第２のコイル支持部３１ｂは、前記コイル支持部１０ｂの略半分の長さを有するリボン状に形成された部分からなり、その長手方向の一側に第１及び第２の連結部３２ａ，３２ｂが連続されている。第１のコイル支持部３１ａと第２のコイル支持部３１ｂは、互いに反対側に延在されており、各コイル支持部３１ａ，３１ｂには、それぞれ３個の巻線コイル９が一列に整列されて等間隔に取り付けられている。そして、各巻線コイル９の両端は、各コイル支持部３１ａ，３１ｂまで延在された導電パターンと、それぞれハンダ付け等の接合手段によって個別に電気的に接続されている。
【００３３】
周対向型モータ２の回転部６は、固定部５に回転自在に支持されている回転軸１８と、この回転軸１８に固定されて一体に回転される回転体３５と、この回転体３５に固定されたマグネット３６とを備えている。回転体３５は、円形のドーム状に形成された本体部３５ａと、この本体部３５ａの中央に設けられたボス部３５ｂと、本体部３５ａの外周縁に連続して設けられたフランジ部３５ｃとを有している。即ち、回転体３５の本体部３５ａは中心に穴の開いた形状をなしており、その中心側にボス部３５ｂが設けられ、その外周側にフランジ部３５ｃが設けられている。
【００３４】
回転体３５のボス部３５ｂは本体部３５ａの内側に突出されており、その中央に開口されたボス穴３９に回転軸１８の先端部が圧入されている。即ち、回転軸１８の、止め板８を貫通して外側へ突出した部分にボス部３５ｂが嵌合されていて、これにより回転体３５が回転軸１８と一体的に回転自在に構成されている。また、回転体３５の外周には、半径方向外側に延在された多数のファン３ａが設けられており、このファン付き回転体３５によって冷却ファン３が構成されている。
【００３５】
この回転体３５の内周には、リング状のマグネット３６が取り付けられている。このマグネット３６の極数は、この実施例で示す巻線コイル９を６個使用する場合は８極となり、例えば、巻線コイル９を９個使用する場合は１２極となる。しかし、マグネット３６の極数はこれらの極数に限定されることはなく、適宜設定可能である。このマグネット３６の内側には、略同心円上で略等間隔に配置された６個の巻線コイル９が対向される。また、回転体３５の材質としては、例えば、鉄（Ｆｅ）やステンレス（ＳＵＳ）等の磁性体を用いることができる。
【００３６】
このような構成を有する周対向型モータ２を備えた冷却ファン装置１は、例えば、次のようにして組み立てることができるが、必ずしもこの組立手順に限定されるものではない。まず、コイル付き配線基板２０を作成する。これは、例えば図３に示すように、フレキシブル基板１０を所定形状に形成し、その基板固定部１０ａに必要な電子部品２１を実装すると共に、端子取付部１０ｃに接続端子２２を取り付ける。これと同時に又は前後して、コイル支持部１０ｂに６個の巻線コイル９を取り付け、各巻線コイル９のコイル線材の両端を導電パターンの所定位置にハンダ付けする。
【００３７】
次に、止め輪１７が装着された回転軸１８をラジアル軸受１５及び止め板８の各穴に貫通させる。そして、取付部材４の軸受ハウジング１２の穴１３に、スラスト軸受１４と、回転軸１８と、その回転軸１８を保持するラジアル軸受１５と、止め板８を嵌め込む。更に、軸受ハウジング１２の外周面に、円筒状に形成されたステータヨーク１１を取り付ける。そして、図５に示すように、コイル付き配線基板２０のフレキシブル基板１０の基板固定部１０ａを、固定ねじや接着剤等の固定手段によって取付部材４に固定する。次に、コイル側連結部２３の基板固定部１０ａ側の端部を１８０度折り返し、コイル側連結部２３のコイル支持部１０ｂ側の端部を９０度折り返す。これにより、コイル支持部１０ｂが、軸受ハウジング１２の軸方向に展開される。
【００３８】
次に、コイル支持部１０ｂを、ステータヨーク１１の外周面に巻き付ける。このとき、コイル支持部１０ｂのステータヨーク１１側の面に接着剤を塗布しておき、その接着剤を介してコイル支持部１０ｂをステータヨーク１１に接合する。これにより、コイル付き配線基板２０が取付部材４に組み立てられ、６個の巻線コイル９がステータヨーク１１の外周において略同心円上であって、周方向へ略等角度間隔に配置される。
【００３９】
次に、軸受部材７によって取付部材４に回転自在に支持されている回転軸１８の、止め板８から外側へ突出している部分に回転体３５のボス部３５ｂのボス穴３９を圧入する。これにより、周対向型モータ２を用いた冷却ファン装置１の組立工程が完了する。このとき、略同心円上に並べられた６個の巻線コイル９の外側にリング状をなすマグネット３６が、周方向の全周に亘って対向される。
【００４０】
図２は、本発明の周対向型モータを用いた電子機器の第２の実施の形態の例を示すもので、電子機器として同じく冷却ファン装置４０に適用したものである。この冷却ファン装置４０が前述した第１の実施例に係る冷却ファン装置１と異なるところは、回転部６とは別体の冷却ファン４１を回転軸１８に取り付けた点である。そのため、ここでは、第１の実施例に係る冷却ファン装置１と異なる点について説明し、同一部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００４１】
回転軸１８の一端には、回転体３５のボス部３５ｂのボス穴３９を貫通して外側に突出する嵌合軸部１８ａが設けられており、その嵌合軸部１８ａに冷却ファン４１が嵌合固定されている。冷却ファン４１は、円盤状に形成されたベース部４２と、このベース部４２の一面に設けられた複数のファン部４３とからなっている。ベース部４２の中央には穴４４が設けられており、この穴４４に、回転軸１８の嵌合軸部１８ａが圧入されて固定されている。
【００４２】
なお、回転体３５の外周面には、前記回転体３５に設けたファン３ａのようなものはない。しかしながら、そのようなファン３ａを回転体３５に設ける構成とすることもできる。その他の構成は前記実施例と同様である。このような構成とすることによっても、前記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
一般に、ファンモータに使用されるモータは、小型になるに連れて投入した電力を回転力に変換する効率が悪くなる。しかしながら、電子機器は更なる小型化が進んでおり、小型電子機器内のＩＣ等の局所発熱体の熱を拡散する目的で使用されるファンモータは、体積（容積）を１ｃｍ３以下の超小型にすることが求められている。そのため、温度上昇が少なく効率の良い超小型ファンモータの要請が強くなっている。
【００４４】
本発明を用いた場合、モータの体積が１ｃｍ３以下の場合でも、温度上昇を効果的に抑えることができる。これは、モータに投入した電力を回転力に変換する効率が向上したためと考えられる。
【００４５】
図８Ａ，図８Ｂは、フレキシブル基板１０に取り付けられた巻線コイル９の両端のリード線９ａ，９ｂの取付形態の実施の例を示すものである。フレキシブル基板１０は、ベースフィルム部７１と銅箔部７２とカバーフィルム部７３を有している。カバーフィルム部７３には、その巻線コイル９の内周縁から引き出された内側リード線９ａと接続される第１の端子部７４と、巻線コイル９の外周縁から引き出された外側リード線９ｂと接続される第２の端子部７５が、巻線コイル９の数だけ設けられている。第１の端子部７４及び第２の端子部７５には、例えばハンダを適用することができ、その一面がフレキシブル基板１０の表面に露出され、他面が銅箔部７２に接続されている。
【００４６】
また、図８Ａ及び図８Ｃに示す符号７６は、巻線コイル９自体をフレキシブル基板１０に固定するためのコイル固定部である。このコイル固定部７６，７６は、カバーフィルム部７３上に接着剤等を用いて形成してもよいし、カバーフィルムと接着剤の接着強度が十分取れない場合等には、銅箔部７２に接合されたハンダや接着剤等を用いてもよい。図８Ａは、巻線コイル９の湾曲方向の外側部分のみをフレキシブル基板１０に固定する実施例であるが、これに限られるものではない。なお、リード線９ａ，９ｂは、図８Ａ，図８Ｂのように、巻線コイル９の半径方向外側から突出させてもよいが、これとは逆に半径方向内側から突出させてもよいことは勿論である。
【００４７】
図９は、前述したコイル付き配線基板の第３の実施例の要部を示すものである。この実施例で示すコイル付き配線基板５０は、フレキシブル基板１０のコイル支持部１０ｂに係合片５１とスリット５２を設け、コイル支持部１０ｂを環状に結び合わせることができるように構成したものである。コイル支持部１０ｂの長手方向の一端に外側に突出する係合片５１が設けられ、長手方向の他側の側部にスリット５２が設けられている。係合片５１はＴ字形状をなしていて、この係合片５１の先端部が延在する方向と平行をなすようにスリット５２が延在されている。スリット５２の長さは、係合片５１の先端部の長さよりは短いが、係合片５１の基部の幅よりも大きくし、その幅は、コイル支持部１０ｂの厚さよりも大きく形成する。
【００４８】
図１０は、図９に示したコイル支持部１０ｂを環状に結び合わせた状態を示す説明図である。コイル支持部１０ｂを円筒状に湾曲させ、コイル支持部１０ｂの裏側から表側に向けてスリット５２に係合片５１を潜り抜けさせる。この際、係合片５１は柔軟な合成樹脂材料によって形成されているため、両端の突出部を弾性変形させることにより、係合片５１をスリット５２に容易に通過させることができる。その後、係合片５１を元のＴ字形状に戻すことにより、スリット５２から係合片５１が抜け出ないようにして、コイル支持部１０ｂを環状に結合することができる。
【００４９】
図１１は、本発明の周対向型モータに用いて好適な挟持部材の第１の実施の例を示すものである。この挟持部材６０は、ステータヨーク１１に巻き付けられたコイル支持部１０ｂを挟持してその変形を防止するものである。挟持部材６０は、６本の挟持片６１と、その６本の挟持片６１を連結する連結環６２とによって構成されている。各挟持片６１は、それぞれが適度な可撓性を有する弾性部材として形成されており、その６本の挟持片６１が等角度間隔に配置されて、リング状に形成された連結環６２の外周縁に連結されて一体に構成されている。
【００５０】
挟持部材６０の材料としては、例えば、形状記憶樹脂や形状記憶合金が好適である。形状記憶樹脂は、形状を与えた温度に戻すと元の形状に回復する機能を付与されたポリマーである。実用的な温度領域で形状記憶現象が観察される樹脂としては、例えば、ポリウレタン、スチレン・ブタジエン共重合体、トランスイソプレン、ポリノボルネン等を挙げることができる。また、形状記憶合金は、同じく形状を与えた温度に戻すと元の形状に回復する機能を付与された合金であり、これにはＮｉ−Ｔｉ（ニッケルチタン）系合金とＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ（銅−亜鉛−アルミニウム）系合金等がある。
【００５１】
図１２は、図１１に示した挟持部材６０を周対向型モータの固定部５に装着した使用状態を説明する斜視図である。挟持部材６０の６本の挟持片６１は、コイル支持部１０ｂに固定された６個の巻線コイル９と対応するように設けられている。そのため、装着時において、６本の挟持片６１は、隣り合う巻線コイル９間にそれぞれ挿入され、その６箇所でコイル支持部１０ｂを固定部５側に締め付けるように構成されている。この挟持部材６０を使用する場合には、各巻線コイル９間のコイル支持部１０ｂが略同様の力で締め付けられるため、各巻線コイル９をより一層同心円上に配置できると共に、その位置を保持して振動の発生等を防止することができる。
【００５２】
図１３は、本発明の周対向型モータに用いて好適な挟持部材の第２の実施の例を示すものである。この挟持部材６５は、ステータヨーク１１に巻き付けられるコイル支持部１０ｂと一体となってそのコイル支持部１０ｂの変形を防止するものである。この挟持部材６５は、コイル支持部１０ｂと同程度の大きさを有するシート状の部材からなり、例えば、形状記憶樹脂や形状記憶合金によって形成される。
【００５３】
図１４は、図１３に示した挟持部材６５の使用状態を説明する説明図である。挟持部材６５には、図１４に示すように略３６０度に亘って湾曲させたリング形状を元の形状として記憶させておき、その挟持部材６５を接着剤等でコイル支持部１０ｂに接着して一体に構成する。このような挟持部材６５を用いることにより、挟持部材６０を用いる場合と同じく、各巻線コイル９における同心円上の配置を精度良く行って位置精度を高め、振動の発生等を防止することができる。
【００５４】
図１５は、周対向型モータの他の実施例を示すもので、ステータヨークを多角形に形成し、そのステータヨークの外周にフレキシブル基板１０のコイル支持部１０ｂを巻き付けるように構成したものである。このステータヨーク７８の外周面は六角形となっているが、五角形、七角形、八角形その他の多角形とすることができることは勿論である。このように、ステータヨーク７８の巻線コイル９の取付面を平面とした場合には、巻線コイル９の一面の全体を接着剤２７でコイル支持部１０ｂに固定することができる。
【００５５】
図１６は、本発明のコイル付き配線基板の第４の実施の例を示すものである。この実施例で示すコイル付き配線基板８０は、フレキシブル基板８１をリング状に形成すると共に、そのフレキシブル基板８１の内側から複数のコイル支持部８２を半径方向内側に向けて突出形成したものである。この実施例では、３つのコイル支持部８２が周方向へ等角度間隔に配置されていて、各コイル支持部８２に対して１個ずつ巻線コイル９が取り付けられている。コイル付き配線基板８０に関するその他の構成は、前述したコイル付き配線基板２０と同様である。
【００５６】
図１７は、図１６に示したコイル付き配線基板８０の設置状態を説明するものである。この実施例の場合には、各コイル支持部８２の付け根部分から折り曲げて、巻線コイル９が固定されている部分を９０度立ち上げる。これにより、すべてのコイル支持部８２に固定されている巻線コイル９を略同心円上に配置することが可能となる。なお、この実施例では、コイル支持部８２を３個設けたが、そのコイル支持部８２を４個以上設ける構造とすることができることは勿論である。
【実施例２】
【００５７】
図１８は、本発明の周対向型モータの第２の実施の例を断面して示すもので、インナーロータ型の周対向型モータとして構成したものである。周対向型モータ９０は、固定部９１と回転部９２を備えており、固定部９１の内側に回転部９２が設けられている。
【００５８】
固定部９１は、円板状に形成された一対の固定板９３ａ，９３ｂからなる軸受ハウジング９３と、ステータヨーク９４と、コイル付き配線基板９５と、２個のベアリング９６を有している。ステータヨーク９４は、一対の固定板９３ａ，９３ｂ間に介在されて所定形状の円筒空間を形成するもので、軸受ハウジング９３と同一の外径を有する円筒体として形成されている。この軸受ハウジング９３とステータヨーク９４の内面にコイル付き配線基板９５が取り付けられている。この実施例で示すコイル付き配線基板９５は、図１６に示したコイル付き配線基板８０と似たような形態を有するもので、これが異なるところは、複数のコイル支持部９５ｂが基板固定部９５ａの外周縁から半径方向外側へ突出している点である。
【００５９】
一対の固定板９３ａ，９３ｂのそれぞれ中央には、その表裏面を貫通する軸受穴９７が設けられている。各軸受穴９７にはベアリング９６がそれぞれ装着されており、その２個のベアリング９６，９６によって回転軸９８が回転自在に両端支持されている。また、２個のベアリング９６，９６間にはスリーブ９９が介在されており、このスリーブ９９にマグネット１００が嵌合固定されている。これにより、マグネット１００が複数の巻線コイル９の内側に同心上に配置されている。このマグネット１００とスリーブ９９と回転軸９８によって周対向型モータ９０の回転部９２が構成されている。
【００６０】
この周対向型モータ９０の作用は前記実施例で説明した周対向型モータ２と同様であり、このように構成することによっても同様の作用、効果を奏することができる。
【００６１】
以上説明したように、本発明によれば、周対向型モータにおいて、先に、フレキシブル基板に巻線コイルをハンダ付けし、その後、巻線コイルをステータヨークに取り付けることができる。そのため、従来のように巻線コイルをステータヨークに取り付けてからフレキシブル基板にハンダ付けするという煩わしさをなくすことができ、巻線コイルの設置方法を極めて簡単なものとすることが実現できた。しかも、巻線コイルの位置決めがフレキシブル基板のマウント部にて決まるため、その位置決めが非常に容易になった。更に、電子部品と同一平面上に巻線コイルをマウントするため、マウント機械による製造工程の自動化等も可能となった。また、マウント部に巻線コイルを取り付けた後においても、前述した固定方法を用いることにより、取付強度を高め、しっかりと固定することが可能となった。
【００６２】
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。即ち、本発明によれば、小形、薄型で部品点数が少なく、組立性も良好であって、低価格で信頼性の高い周対向型モータを提供することができる。また、前記周対向型モータに使用されるコイル付き配線基板、及びその周対向型モータを用いた小形の冷却ファン装置、振動モータ装置等を提供することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，４０…冷却ファン装置（電子機器）、  ２，９０…周対向型モータ、  ３，４１…冷却ファン、  ４…取付部材（モータベース）、  ５，９１…固定部、  ６，９２…回転部、  ７…軸受部材、  ９…巻線コイル（コイル部）、  １０，８１…フレキシブル基板、  １０ａ…基板固定部、  １０ｂ，８２…コイル支持部、  １１，９４…ステータヨーク、  １２…軸受ハウジング、  １８，９８…回転軸、  ２０，３０，５０，８０…コイル付き配線基板、  ２３…コイル側連結部、  ２７…接着剤、  ３５…回転体、  ３６，１００…マグネット、  ５１…接合片、  ５２…スリット、  ６０，６５…挟持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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