(57)【要約】【課題】高温下のリフロー処理においてもボビンレスの空芯コイルの型崩れを抑制できる扁平形振動モータの提供。【解決手段】扁平型振動モータは、支軸１の一端を固定して空芯コイルＣ１，Ｃ２を持つステータ構造体１０、筒状部２２の開口がステータ構造体１０で塞がれて支軸１の他端を支持するカバーケース２０、及び支軸１が貫通する滑り軸受３１を介して回転自在に支持されており、ローターマグネット３２及び偏心錘３３を持つローターフレーム３０を備え、ステータ構造体１０は、第１面１２ａに電極パターンＥ１〜Ｅ３と第２面１２ｂに空芯コイルＣ１，Ｃ２と接続する配線パターンとが夫々形設された両面印刷配線基板１２と、支軸１の一端が嵌入するバーリング部１５ａを持ち、両面印刷配線基板１２よりもローターフレーム３０側において空芯コイルＣ１，Ｃ２の上面に当接して挟み込む磁性のベースフレーム１４を有する。【選択図】      図１
2011067082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支軸の一端を固定してボビンレスの空芯コイルを持つステータ構造体と、筒状部の開口が前記ステータ構造体で塞がれて前記支軸の他端を支持するカバーケースと、前記支軸が貫通する滑り軸受を介して回転自在に支持されており、軸方向界磁型のローターマグネット及び偏心錘を持つローターフレームとを備える扁平型振動モータであって、
前記ステータ構造体は、第１面に電極パターンと第２面に前記空芯コイルと接続する配線パターンとが夫々形設された基板と、前記一端をブレ止めする固定部を持ち、前記基板よりも前記ローターフレーム側において前記空芯コイルの上面に当接して挟み込むベースフレームとを有することを特徴とする扁平形振動モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の扁平型振動モータにおいて、前記ベースフレームは前記空芯コイルの上面に当接した底板部とこの周縁から屈曲して前記筒状部内に同じ向きで嵌め合った円筒部とを有する平底円筒であり、前記基板は前記円筒部の開口を塞いで成ることを特徴とする扁平形振動モータ。
【請求項３】
請求項２に記載の扁平型振動モータにおいて、前記基板は前記円筒部に内嵌して成ることを特徴とする扁平形振動モータ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の扁平型振動モータにおいて、前記固定部は前記一端を差し込んだバーリング部であることを特徴とする扁平形振動モータ。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の扁平型振動モータにおいて、前記固定部は前記一端を差し込んだ孔であることを特徴とする扁平形振動モータ。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の扁平型振動モータにおいて、前記固定部は前記一端を差し込んだブレ止め環状部を収める凹所であることを特徴とする扁平形振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等に内蔵される扁平形振動モータに関し、特に、そのステータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、扁平形振動モータとしては例えばブラシレスモータで、支軸の一端がバーリング部に圧入されたステンレス製円盤状のベース板と、開口部がベース板で塞がれて支軸の他端が軸装着孔に嵌入したステンレス製で有底円筒状のカバーケースと、支軸が貫通する滑り軸受を介して回転自在に支持されて軸方向界磁型のローターマグネット及び偏心錘を持つローターフレームと、ベース板上に重ねられて複数個の空芯コイルや電流制御用ＩＣなどの電子部品を搭載するフレキシブル印刷配線板とを備える。空芯コイルに対する通電を停止した際、ローターマグネットが再起動不能なデットポイントで回転停止するのを回避するため、ベース板はバーリング部の周りに複数個のディテントトルク発生用孔を有し、デットポイント以外で回転停止するようになっている。
【０００３】
ここで、ベース板は、フレキシブル印刷配線板の所要の配線に対して給電する都合上、円弧状の外周部から半径方向外方へ突き出た耳状の給電端子載置部を有しており、この給電端子載置部上のフレキシブル印刷配線板を介して当該扁平形振動モータを搭載する機器側の基板上の給電パターンと電気的に接続される。また、ベース板は複数箇所にディテントトルク発生用孔を穿孔することにより、この孔内への半田の侵入の問題があるため、円弧状の外周部から半径方向外方へ突き出た取り付け用脚部を有し、当該扁平形振動モータを搭載する機器側の基板にリフロー半田で固着できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７４８４（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の扁平形振動モータを機器側の基板上に実装する高温（例えば２５０°Ｃ）下のリフロー処理においては、ボビンレスの空芯コイルに型崩れが生じて変形するため、空芯コイルの磁束分布の乱れやローターマグネットとの軸方向空隙ギャップのバラツキを招き、扁平形振動モータの歩留りが大幅に低下する。
【０００６】
そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、高温下のリフロー処理においてもボビンレスの空芯コイルの型崩れを抑制できる扁平形振動モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る扁平型振動モータは、支軸の一端を固定してボビンレスの空芯コイルを持つステータ構造体と、筒状部の開口がステータ構造体で塞がれて支軸の他端を支持するカバーケースと、支軸が貫通する滑り軸受を介して回転自在に支持されており、軸方向界磁型のローターマグネット及び偏心錘を持つローターフレームとを備え、ステータ構造体は、第１面に電極パターンと第２面に空芯コイルと接続する配線パターンとが夫々形設された基板と、前記一端をブレ止めする固定部を持ち、基板よりもローターフレーム側において空芯コイルの上面に当接して挟み込むベースフレームとを有することを特徴とする。
【０００８】
ベースフレームが空芯コイルの上面に当接して挟み込んでいるため、扁平形振動モータを機器側の基板上に面実装する高温下のリフロー処理においては、ベースフレームが空芯コイルを保形し、型崩れを抑制できるため、歩留りの向上に資する。また、このベースフレームが支軸の一端をブレ止めする固定部を持ち、基板に支軸の一端を差し込む孔を開けずに済み、リフロー処理においてその孔の隙間を介した短絡不良を防止できる。
【０００９】
ここで、ベースフレームとしては空芯コイルの上面に当接した底板部とこの周縁から屈曲してカバーの筒状部内に同じ向きで嵌め合った円筒部とを有する平底円筒であり、基板は円筒部の開口を塞いで成ることを特徴とする。ベースフレームは円筒部を有するため、カバーケースの筒状部内にベースフレームの円筒部を嵌め込むことで、合わせ代を確保し、ベースフレームを容易に組み付け固定できる。また、基板はベースフレームの円筒部の開口を塞いでいるため、モータ内を密閉構造とすることができる。基板をベースフレームの円筒部端面に合わせてカバーの筒状部に内嵌しても良いが、基板をベースフレームの円筒部に内嵌する方が、円筒部と筒状部との合わせ代を広く確保できる。
【００１０】
固定部としては、支軸の一端を差し込んだバーリング部や孔でよく、また支軸の一端を差し込んだブレ止め環状体を収める凹所とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高温下のリフロー処理においてもボビンレスの空芯コイルの型崩れを抑制できる扁平形振動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例１に係る扁平形振動モータの外観を示す平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその底面図である。
【図２】（Ａ）は同扁平形振動モータに用いるステータ構造体を示す平面図、（Ｂ）はその断面図である。
【図３】（Ａ）は同ステータ構造体に用いる磁性ベースフレームを示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の実施例２に係る扁平形振動モータの外観を示す平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその底面図である。
【図５】（Ａ）は同扁平形振動モータに用いるコイル押え及び軸ブレ押さえを示す断面図、（Ｂ）は同コイル押えを示す断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の実施例３に係る扁平形振動モータの外観を示す平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその底面図である。
【図７】（Ａ）は本発明の実施例４に係る扁平形振動モータの外観を示す平面図、（Ｂ）はその断面図、（Ｃ）はその底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
本例の扁平形（コイン形）振動モータは、ブラシレスモータで、図１に示す如く、支軸１の一端を固定したステータ構造体１０と、その支軸１の他端が嵌入するバーリング部２１ａを持つ平底面部２１を有する有底扁平筒状のステンレス製カバーケース２０と、支軸１が貫通する滑り軸受（ラジアル軸受）３１を介して回転自在に支持されており、軸方向界磁型のローターマグネット３２及び円弧状の偏心錘３３を持つローターフレーム３０とを備えている。
【００１５】
本例のステータ構造体１０は円盤状の両面印刷配線基板１２と磁性材（ステンレス製）のベースフレーム１４とで後述する搭載部品を挟み持つサンドウィッチ構造である。両面印刷配線基板１２の裏面（第１面）１２ａは、図１（Ｃ）に示す如く、携帯電話機などの機器側基板上にリフロー処理で半田付けするための中心円形状の第１電極パターンＥ１とこの周りに２重同心円で円環状の第２電極パターンＥ２及び第３電極パターンＥ３を有し、両面印刷配線基板１２の表面（第２面）１２ｂは第１〜第３電極パターンＥ１〜Ｅ３とスルーホール（図示せず）を介して接続すると共にローターマグネット３２を回転駆動する空芯コイルＣ１，Ｃ２や転流制御用ＩＣ，ホール素子やコンデンサなどの電子部品Ｄと接続する配線パターン（図示せず）を有している。ベースフレーム１４は、図３に示す如く、支軸１の一端が嵌入するバーリング部１５ａを持つ平底面部１５と、この周縁から屈曲した円筒部１６とを有する平底扁平円筒であり、平底面部１５は、ローターマグネット３２が再起動不能なデットポイントで回転停止するのを回避するため、バーリング部１５ａの周りに３つのディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３を有し、ディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３は、バーリング部１５ａを持つ中央部１５ｂと、これから三方放射状に延在する輻射部１５ｃと、円環状の外周部１５ｄとで区画形成されている。
【００１６】
ベースフレーム１４の円筒部１６はカバーケース２０の筒状部２２内に同じ向きで嵌め合わせてあり、その円筒部１６の開口を両面印刷配線基板１２が塞いでいる。筒状部２２内の円筒部１６の嵌め合わせでは圧入固定でも良いが、更に溶接で固定しても良い。円筒部１６の開口に接着剤を塗布して両面印刷配線基板１２を塞いでも構わない。ベースフレーム１４は両面印刷配線基板１２よりもローターマグネット３２側において空芯コイルＣ１，Ｃ２の上面に当接して挟み込んでいる。空芯コイルＣ１に対してはその空芯部が平底面部１５で覆われず、ディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１を区画形成する中央部１５ｂと輻輳部１５ｃと外周部１５ｄが当接している。空芯コイルＣ２に対してはその空芯分の一部がディテントトルク発生用扇状孔Ｈ３を区画形成する輻射部１５ｃで覆われているが、やはり中央部１５ｂと輻射部１５ｃと外周部１５ｄが当接している。
【００１７】
なお、中央部１５ｂ上には滑り軸受３１を受ける樹脂ワッシャーＷが支軸１に嵌っているが、この樹脂ワッシャーＷに代えてディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３を塞ぐシートで平底面部１５上を全面的に覆っても構わない。ロータ室４０の気密化を図ることができ、滑り軸受３１に塗布した潤滑油の飛散ガスを閉じ込めることができる。
【００１８】
本例のベースフレーム１４はステンレス製の弱磁性材であり、空芯コイルＣ１，Ｃ２の励磁状態ではディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３の影響は非常に少なく、ローターマグネット３２に対し反発吸引作用を果たすが、空芯コイルＣ１，Ｃ２への通電停止においてはローターマグネット３２の磁力だけが顕現しているため、大きなディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３によりローターマグネット３２自身に対しディテントトルクが作用し、デットポイント以外で停止させる。
【００１９】
本例においては、空芯コイルＣ１，Ｃ２を搭載する両面印刷基板１２よりローターフレーム３２側にディテントトルク発生用扇状孔Ｈ１〜Ｈ３を持つベースフレーム１４が配置し、このベースフレーム１４が空芯コイルＣ１，Ｃ２の上面に当接して挟み込んでいるため、扁平形振動モータを機器側の基板上に面実装する高温下のリフロー処理においては、ベースフレーム１４が空芯コイルＣ１，Ｃ２を保形し、型崩れを抑制できるため、歩留りの向上に資する。しかも、通常の両面印刷基板１２を用いることができるため、低コスト化を図ることができる。また、このベースフレーム１４が支軸１の一端をブレ止めするバーリング部１５ａを持つため、両面印刷基板１２に支軸１の一端を差し込む孔を開けずに済み、リフロー処理においてその孔の隙間を介した短絡不良を防止できる。
【００２０】
ベースフレーム１４は空芯コイルＣ１，Ｃ２の上面に当接した平底面部１５とこの周縁から屈曲してカバーケース２０の筒状部２２内に同じ向きで嵌め合った円筒部１６とを有する平底円筒である。また、両面印刷配線基板１２はベースフレーム１４の円筒部１６の開口を塞いでいる。カバーケース２０の筒状部２２内にベースフレーム１４の円筒部１６を嵌め込むことで、合わせ代を確保し、ベースフレーム１４を容易に組み付け固定できる。また、両面印刷配線基板１２はベースフレーム１４の円筒部１６の開口を塞いでいるため、モータ内を密閉構造とすることができる。両面印刷配線基板１２をベースフレーム１４の円筒部１６の端面に合わせてカバーケース２０の筒状部２２に内嵌しても良いが、両面印刷配線基板１２をベースフレーム１４の円筒部１６に内嵌する方が、円筒部１６と筒状部２２との合わせ代を広く確保できる。
【００２１】
更に、ベースフレーム１４の平底面部１５は貫通孔を持つバーリング部１５ａを有し、このバーリング部１５ａの先端面に両面印刷配線基板１２の第２面１２ｂが当接しているため、支軸１のバーリング部１５ａに対する嵌め合い深さを確保して固定力を高めると共に軸垂直度を向上できる。しかも、バーリング部１５ａがベースフレーム１４の平底面部１５と両面印刷配線基板１２との離間距離を規定する位置決めスペーサーになるので、組み付け容易化を図ることができる。
【００２２】
なお、従来のように、ベース板に突き出た耳状の給電端子載置部を設けずに済むため、扁平形振動モータを搭載する機器側基板の実装占有面積を減少できる。
【実施例２】
【００２３】
図４において図１に示す部分と同一部分には同一参照符号を付してある。本例の扁平形（コイン形）振動モータもブラシレスモータで、支軸１の一端を固定したステータ構造体４１と、その支軸１の他端が嵌入するバーリング部２１ｂを持つ平底面部２１を有する有底扁平筒状のステンレス製カバーケース２０と、支軸１が貫通する滑り軸受（ラジアル軸受）３１を介して回転自在に支持されており、軸方向界磁型のローターマグネット３２及び円弧状の偏心錘３３を持つローターフレーム５０とを備えている。
【００２４】
ステンレス製カバーケース２０の平底面部２１の中央は浅い環状溝部２１ｃとなっており、この環状溝部２１ｃ内の中央にバーリング部２１ｂが形成されている。このバーリング部２１ｂは、図１（Ｂ）に示すバーリング部２１ａとは逆向きの立ち上がりとなっており、環状溝部２１ｃ内から立ち上がっているため、バーリング部２１ｂの基盤が堅牢化し、支軸１に対する把持力が強靭となっている。なお、バーリング部２１ｂは平底面部２１に円形凹部を設けそれに下穴を開けることにより形成することができる。
【００２５】
本例のステータ構造体４１も、概ね円盤状のステータ基板４２とステンレス製のベースフレーム４４とで後述する搭載部品を挟み持つサンドウィッチ構造である。ステータ基板４２は、その中心に対して３つのディテントトルク発生用扇状孔Ｈを持つスチール製の略円盤状の磁性金属板４５と、この磁性金属板４５の表面（内面）側に成膜された第１電気絶縁膜４６と、磁性金属板４５の裏面（外面）側に成膜された第２電気絶縁膜４７とから成る積層体である。第１電気絶縁膜４６と第２電気絶縁膜４７とはディテントトルク発生用扇状孔Ｈ内では貼り合わされている。第２電気絶縁膜４７は、図４（Ｃ）に示す如く、携帯電話機などの機器側基板上にリフロー処理で半田付けするための中心円形状の第１電極パターンＥ１とこの周りに２重同心円で円環状の第２電極パターンＥ２及び第３電極パターンＥ３を有する。第１電気絶縁膜４６は、第１〜第３電極パターンＥ１〜Ｅ３とスルーホール（図示せず）を介して接続すると共にローターマグネット３２を回転駆動する空芯コイルＣ１，Ｃ２や転流制御用ＩＣ，ホール素子やコンデンサなどの電子部品と接続する配線パターン（図示せず）を有している。そして、ステータ基板４２は、カバーケース２０の筒状部２２の下端に設けた切り欠きＳ１に嵌め込んだ突片Ｆを三方に有している。
【００２６】
ベースフレーム４４は、カバーケース２０の筒状部２２の開口に内嵌して塞ぐ扁平円筒状であり、図５示す如く、支軸１の一端が差し込まれた円環状のブレ止め環状体４８を受容する円形凹所Ｋを持つ平底面部４４ａと、この周縁から屈曲した円筒部４４ｂとを有し、円筒部４４ｂの下端には三方の突片Ｆを嵌め込む切り欠きＳ２が形成されている。このブレ止め環状体４８と回転する滑り軸受３１の下端との間には樹脂ワッシャーＷが介在している。この構造では支軸１の一端はステータ基板４２に当っていない。
【００２７】
本例におけるローターフレーム５０も扁平形円筒状で、その平底面部５１の中央は軸受ハウジング部となっており、この軸受ハウジング部は、平底面部５１から立下がる外周円筒部５１ａと、外周円筒部５１ａの下端から内側へ屈曲して外周円筒部５１ａに接して立上がるバーリング部５１ｂと、このバーリング部５１ｂの上端で内側へ張り出た内周鍔部５１ｃとから成っている。バーリング部５１ｂ内に軸受３１が嵌め込まれているが、内周鍔部５１ｃに軸受３１の端面が当っているため、実施例１の場合と比べ、軸受３１の緩みや抜けを抑制できる。なお、このバーリング部５１ｂも平底面部５１に円形凹部を設けそれに下穴を開けることにより形成することができる。
【００２８】
本例においては、空芯コイルＣ１，Ｃ２がステータ基板４２とベースフレーム４４とで挟み込まれているため、扁平形振動モータを機器側の基板上に面実装する高温下のリフロー処理においては、ベースフレーム４４が空芯コイルＣ１，Ｃ２を保形し、型崩れを抑制できるため、歩留りの向上に資する。また、このベースフレーム４４によってロータ室４０の気密化を図ることができ、滑り軸受３１に塗布した潤滑油の飛散ガスを閉じ込めることができる。更に、ベースフレーム４４の円筒部４４ｂがカバーケース２０の筒状部２２に内嵌しているため、嵌め合わせ代を広く確保でき、カシメや接着固定で組み付けることができる。
【実施例３】
【００２９】
図６において図４に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。本例の扁平形（コイン形）振動モータにおいて、図４に示す振動モータと異なる点はベースフレーム５４にあり、このベースフレーム５４は図１に示すベースフレーム１４と同様にバーリング部５４ａを有し、支軸１の一端がこのバーリング部５４ａに差し込まれている。支軸１の一端側のブレ止めがバーリング部５４ａによって実現している。
【実施例４】
【００３０】
図７において図４に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。本例の扁平形（コイン形）振動モータにおいて、図４に示す振動モータと異なる点は、ベースフレーム６４にあり、このベースフレーム６４は軸孔６４ａを有し、支軸１の一端がこの軸孔６４ａに差し込まれている。支軸１の一端側のブレ止めが軸孔６４ａによって実現している。
【符号の説明】
【００３１】
１…支軸
１０，４１…ステータ構造体
１２…両面印刷配線基板
１２ａ…裏面（第１面）
１２ｂ…表面（第２面）
１４，４４，５４，６４…ベースフレーム
１５，２１，４４ａ，５１…平底面部
１５ａ，２１ａ，２１ｂ，５１ｂ，５４ａ…バーリング部
１５ｂ…中央部
１５ｃ…輻射部
１５ｄ…外周部
１６，４４ｂ…円筒部
２０…カバーケース
２１ｃ…環状溝部
２２…筒状部
３０，５０…ローターフレーム
３１…滑り軸受
３２…ローターマグネット
３３…偏心錘
４０…ロータ室
４２…ステータ基板
４５…磁性金属板
４６…第１電気絶縁膜
４７…第２電気絶縁膜
４８…ブレ止め環状体
５１ａ…外周円筒部
５１ｃ…内周鍔部
６４ａ…軸孔
Ｃ１，Ｃ２…空芯コイル
Ｄ…電子部品
Ｅ１…第１電極パターン
Ｅ２…第２電極パターン
Ｅ３…第３電極パターン
Ｆ…突片
Ｈ，Ｈ１〜Ｈ３…ディテントトルク発生用扇状孔
Ｋ…円形凹所
Ｓ１，Ｓ２…切り欠き
Ｗ…樹脂ワッシャー
【図１】
2011067082.tif 000003
【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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