(57)【要約】【課題】搭載しようとする電子機器の薄型化や小型化に対応することができ、構造の簡単でコストダウンを図ることができる振動発生装置および振動発生装置を有する電子機器を提供すること。【解決手段】ロータ８０とロータ８０を回転可能に支持するステータ８３を有し、ロータ８０を回転することにより振動を発生する振動発生装置４０であり、ロータ８０は、ウエイト８７と、ウエイト８７を固定しており回転することにより振動を発生するロータヨーク８９と、ロータヨーク８９に対して固定されているリング状のマグネット８５と、ロータヨーク８９に設けられた穴１７０に対して直接圧入されることで取り付けられたシャフト９１とを備え、ロータヨーク８９は、ウエイト８７とともにマグネット８５をカシメにより固定するためのカシメ固定部１７３，１７４を有する。【選択図】　　　　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと前記ロータを回転可能に支持するステータを有し、前記ロータを回転することにより振動を発生する振動発生装置であり、
前記ロータは、
ウエイトと、
前記ウエイトを固定しており回転することにより振動を発生するロータヨークと、
前記ロータヨークに対して固定されているリング状のマグネットと、
前記ロータヨークに設けられた穴に対して直接圧入されることで取り付けられたシャフトと、を備え、
前記ロータヨークは、前記ウエイトとともに前記マグネットをカシメにより固定するためのカシメ固定部を有することを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
前記ステータは、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、
通電することにより発生する磁界と前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記シャフトを中心にして回転させるための薄板状のコイルとを備える請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項３】
前記ウエイトは、前記リング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項４】
前記ロータヨークの前記カシメ固定部は、前記ウエイトの中間部をカシメて固定しており、さらに前記ロータヨークは、前記ウエイトの一端部を引っ掛けて固定する第１引っ掛け部と、前記ウエイトの他端部を引っ掛けて固定する第２引っ掛け部と、を有する請求項３に記載の振動発生装置。
【請求項５】
前記ロータヨークの前記カシメ固定部を前記ウエイトに密着してカシメるための前記ウェイトの部分には、前記カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている請求項４に記載の振動発生装置。
【請求項６】
前記ロータヨークの前記穴は、三角形状または多角形状に形成されている請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項７】
前記ロータヨークの前記穴は、楕円形状または楕円形状の変形形状に形成されている請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項８】
前記ロータヨークの前記穴は、複数のスリット部分を有する請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項９】
ロータと前記ロータを回転可能に支持するステータを有し、前記ロータを回転することにより振動を発生する振動発生装置を有する電子機器であり、
前記ロータは、
ウエイトと、
前記ウエイトを固定しており回転することにより振動を発生するロータヨークと、
前記ロータヨークに対して固定されているリング状のマグネットと、
前記ロータヨークに設けられた穴に対して直接圧入されることで取り付けられたシャフトと、を備え、
前記ロータヨークは、前記ウエイトとともに前記マグネットをカシメにより固定するためのカシメ固定部を有することを特徴とする振動発生装置を有する電子機器。
【請求項１０】
前記ステータは、
前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、
通電することにより発生する磁界と前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記シャフトを中心にして回転させるための薄板状のコイルとを備える請求項９に記載の振動発生装置を有する電子機器。
【請求項１１】
前記ウエイトは、前記リング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている請求項９に記載の振動発生装置を有する電子機器。
【請求項１２】
前記ロータヨークの前記カシメ固定部は、前記ウエイトの中間部をカシメて固定しており、さらに前記ロータヨークは、前記ウエイトの一端部を引っ掛けて固定する第１引っ掛け部と、前記ウエイトの他端部を引っ掛けて固定する第２引っ掛け部と、を有する請求項１１に記載の振動発生装置を有する電子機器。
【請求項１３】
前記ロータヨークの前記カシメ固定部を前記ウエイトに密着してカシメるための前記ウェイトの部分には、前記カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている請求項１２に記載の振動発生装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータを回転することにより振動を発生する振動発生装置および振動発生装置を有する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の一例として携帯電話を例に挙げると、携帯電話は、いわゆるマナーモードの場合には振動を発生することにより着信を使用者に知らせることができるような構造を有している。このような携帯電話の中には、振動を発生する振動アクチュエータとしての振動発生装置が内蔵されている。
この種の振動発生装置としては、振動発生用偏心分銅を有する小型振動モータがある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１８７０２９号公報（第２頁乃至第７頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来の振動発生装置の構造では次のような問題がある。
このようなブラシ付きモータを用いると、いわゆるスリットショートによる不転不良などをゼロにすることができないために、振動発生動作の信頼性上問題がある。
また、モータ本体はたとえば直径３．５ｍｍまでに小さくすることはできるが、回転数や消費電力は上がりすぎるという問題がある。消費電力については、低い方が良いことは携帯電話のような携帯機器の電池寿命などの観点からも明らかである。
このような振動発生装置を搭載しようとする電子機器の小型化及び薄型化の要請により、振動発生装置の小型化及び構造の簡単化が望まれている。
そこで本発明は上記課題を解消し、搭載しようとする電子機器の薄型化や小型化に対応することができ、構造の簡単でコストダウンを図ることができる振動発生装置および振動発生装置を有する電子機器を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ロータと前記ロータを回転可能に支持するステータを有し、前記ロータを回転することにより振動を発生する振動発生装置であり、前記ロータは、ウエイトと、前記ウエイトを固定しており回転することにより振動を発生するロータヨークと、前記ロータヨークに対して固定されているリング状のマグネットと、前記ロータヨークに設けられた穴に対して直接圧入されることで取り付けられたシャフトと、を備え、前記ロータヨークは、前記ウエイトとともに前記マグネットをカシメにより固定するためのカシメ固定部を有することを特徴とする振動発生装置である。
【０００６】
請求項１では、ロータのロータヨークは、ウェイトを固定しており回転することにより振動を発生する。ロータのリング状のマグネットは、ロータヨークに対して固定されている。ロータのシャフトは、ロータヨークに設けられた穴に対して、直接圧入されることで取り付けられている。
ロータヨークは、カシメ固定部を有している。このロータヨークのカシメ固定部は、ウェイトとともにマグネットをカシメにより固定するためのものである。これにより、ロータのシャフトは、ロータヨークの穴に対して直接圧入するだけで簡単かつ確実に取り付けることができる。
ロータヨークは、ウェイトとともにマグネットをカシメ固定部を用いてカシメにより一体になるように固定するようになっている。従って、ロータヨークのカシメ固定部をカシメるだけで、ロータヨークとウェイトおよびマグネットは、確実に一体になるように固定することができる。
このようなことから、振動発生装置の構造を簡単化することができるとともに、部品点数を減らしコストダウンを図ることができる。しかも、このような振動発生装置では、シャフトはロータヨークの穴に対して直接圧入するだけで取り付けることができ、しかもロータヨークはウェイトとマグネットをカシメにより固定するだけでよいので、振動発生装置の薄型化および小型化を図ることができ、振動発生装置を搭載しようとする電子機器の薄型化および小型化に対応することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の振動発生装置において、前記ステータは、前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、通電することにより発生する磁界と前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記シャフトを中心にして回転させるための薄板状のコイルとを備える。
【０００８】
請求項２では、ステータの軸受けはシャフトを回転可能に支持する。ステータの薄板状のコイルは、通電することにより発生する磁界とマグネットの磁界によりロータをステータに対しシャフトを中心にして回転させるようになっている。コイルは薄板状のコイルを用いているので、振動発生装置の小型化および薄型化を図ることができる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の振動発生装置において、前記ウエイトは、前記リング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている。
【００１０】
請求項３では、ウェイトはリング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の振動発生装置において、前記ロータヨークの前記カシメ固定部は、前記ウエイトの中間部をカシメて固定しており、さらに前記ロータヨークは、前記ウエイトの一端部を引っ掛けて固定する第１引っ掛け部と、前記ウエイトの他端部を引っ掛けて固定する第２引っ掛け部と、を有する。
【００１２】
請求項４では、ロータヨークのカシメ固定部は、ウェイトの中間部をカシメて固定している。このロータヨークは第１引っ掛け部と第２引っ掛け部を有している。第１引っ掛け部は、ウェイトの一端部を引っ掛けて固定する。第２引っ掛け部はウェイトの他端部を引っ掛けて固定する。
このような構造を採用することにより、ロータヨークは、ウェイトをカシメによる固定および引っ掛けによる固定により簡単な構造でありながら確実に固定することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４に記載の振動発生装置において、前記ロータヨークの前記カシメ固定部を前記ウエイトに密着してカシメるための前記ウェイトの部分には、前記カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている。
【００１４】
請求項５では、ウェイトの部分には、カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている。これにより、凹部にはロータヨークのカシメ固定部をはめ込むことができるので、ウェイトからロータヨークのカシメ固定部が突出してしまうことがなく、ロータの小型化および薄型化が図れる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１に記載の振動発生装置において、前記ロータヨークの前記穴は、三角形状または多角形状に形成されている。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１に記載の振動発生装置において、前記ロータヨークの前記穴は、楕円形状または楕円形状の変形形状に形成されている。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項１に記載の振動発生装置において、前記ロータヨークの前記穴は、複数のスリット部分を有する。
【００１８】
請求項９の発明は、ロータと前記ロータを回転可能に支持するステータを有し、前記ロータを回転することにより振動を発生する振動発生装置を有する電子機器であり、前記ロータは、ウエイトと、前記ウエイトを固定しており回転することにより振動を発生するロータヨークと、前記ロータヨークに対して固定されているリング状のマグネットと、前記ロータヨークに設けられた穴に対して直接圧入されることで取り付けられたシャフトと、を備え、前記ロータヨークは、前記ウエイトとともに前記マグネットをカシメにより固定するためのカシメ固定部を有することを特徴とする振動発生装置を有する電子機器である。
【００１９】
請求項９では、ロータのロータヨークは、ウェイトを固定しており回転することにより振動を発生する。ロータのリング状のマグネットは、ロータヨークに対して固定されている。ロータのシャフトは、ロータヨークに設けられた穴に対して、直接圧入されることで取り付けられている。
ロータヨークは、カシメ固定部を有している。このロータヨークのカシメ固定部は、ウェイトとともにマグネットをカシメにより固定するためのものである。これにより、ロータのシャフトは、ロータヨークの穴に対して直接圧入するだけで簡単かつ確実に取り付けることができる。
ロータヨークは、ウェイトとともにマグネットをカシメ固定部を用いてカシメにより一体になるように固定するようになっている。従って、ロータヨークのカシメ固定部をカシメるだけで、ロータヨークとウェイトおよびマグネットは、確実に一体になるように固定することができる。
このようなことから、振動発生装置の構造を簡単化することができるとともに、部品点数を減らしコストダウンを図ることができる。しかも、このような振動発生装置では、シャフトはロータヨークの穴に対して直接圧入するだけで取り付けることができ、しかもロータヨークはウェイトとマグネットをカシメにより固定するだけでよいので、振動発生装置の薄型化および小型化を図ることができ、振動発生装置を搭載しようとする電子機器の薄型化および小型化に対応することができる。
【００２０】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の振動発生装置を有する電子機器において、前記ステータは、前記シャフトを回転可能に支持する軸受けと、通電することにより発生する磁界と前記マグネットの磁界とにより前記ロータを前記ステータに対して前記シャフトを中心にして回転させるための薄板状のコイルとを備える。
【００２１】
請求項１０では、ステータの軸受けはシャフトを回転可能に支持する。ステータの薄板状のコイルは、通電することにより発生する磁界とマグネットの磁界によりロータをステータに対しシャフトを中心にして回転させるようになっている。コイルは薄板状のコイルを用いているので、振動発生装置の小型化および薄型化を図ることができる。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項９に記載の振動発生装置を有する電子機器において、前記ウエイトは、前記リング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている。
【００２３】
請求項１１では、ウェイトはリング状のマグネットの外周面に対して密着して配置されている。
【００２４】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の振動発生装置を有する電子機器において、前記ロータヨークの前記カシメ固定部は、前記ウエイトの中間部をカシメて固定しており、さらに前記ロータヨークは、前記ウエイトの一端部を引っ掛けて固定する第１引っ掛け部と、前記ウエイトの他端部を引っ掛けて固定する第２引っ掛け部と、を有する。
【００２５】
請求項１２では、ロータヨークのカシメ固定部は、ウェイトの中間部をカシメて固定している。このロータヨークは第１引っ掛け部と第２引っ掛け部を有している。第１引っ掛け部は、ウェイトの一端部を引っ掛けて固定する。第２引っ掛け部はウェイトの他端部を引っ掛けて固定する。
このような構造を採用することにより、ロータヨークは、ウェイトをカシメによる固定および引っ掛けによる固定により簡単な構造でありながら確実に固定することができる。
【００２６】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の振動発生装置を有する電子機器において、前記ロータヨークの前記カシメ固定部を前記ウエイトに密着してカシメるための前記ウェイトの部分には、前記カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている。
【００２７】
請求項１３では、ウェイトの部分には、カシメ固定部をはめ込むための凹部が形成されている。これにより、凹部にはロータヨークのカシメ固定部をはめ込むことができるので、ウェイトからロータヨークのカシメ固定部が突出してしまうことがなく、ロータの小型化および薄型化が図れる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２９】
図１は、本発明の振動アクチュエータを有する電子機器の一例として携帯電話の例を示している。
図１と図２に示す携帯電話１０は、たとえば周波数域が０．８〜１．５（ＧＨｚ）のデジタル方式の携帯電話であり、図１と図２に示すように筐体１２、アンテナ１４、表示部１６、操作部１８、マイク２０、スピーカ２２等を有している。
【００３０】
図１に示すように操作部１８は、各種の操作キーを有しており、通話ボタン１８Ａ、通話の切断ボタン１８Ｂ、テンキー１８Ｃ等を有している。表示部１６は、たとえば液晶表示装置を用いることができる。
筐体１２は、図１に示すフロント部２４と図２に示すリヤ部２６を有しており、リヤ部２６側には、バッテリ２８が着脱可能に固定することができる。アンテナ１４は筐体１２に対して出し入れ可能に取り付けられている。
図１の筐体１２の中には、振動発生構造体としての振動発生装置４０が内蔵されている。この振動発生装置４０は、たとえば携帯電話１０において、着信した場合に振動を発生して、使用者に対して着信したことを振動で知らせる機能を有している。
【００３１】
図３は、振動発生装置４０の具体的な構造を示している。
この振動発生装置４０は、振動アクチュエータとも呼んでおり、ケース４３と、ケース４３の中に配置された振動モータ５０を有している。
【００３２】
図４は、ケース４３のみの分解斜視図であり、図４では振動モータ５０の図示は省略している。ケース４３は、蓋部材４５とステータヨーク４７を有している。このステータヨーク４７は、蓋部材４５に対する底板である。
ケース４３の蓋部材４５とステータヨーク４７は、透磁性材料たとえば金属である一例として鉄や、磁性を有するステンレス鋼や珪素鋼板などにより作られていて、磁路を閉じる部材である。
なお、蓋部材４５が不要な場合は勿論無くても良い。
ステータヨーク４７は、ほぼ正方形状の板部材であり、ステータヨーク４７の四隅には、カシメ部４９が設けられている。ステータヨーク４７の中央には、穴５１が形成されている。
【００３３】
蓋部材４５は、ほぼ円形状に近い平坦部分５３と４つの角部５５を有している。４つの角部５５にはそれぞれ切り欠き５７が形成されている。これらの切り欠き５７には、ステータヨーク４７の対応する位置のカシメ部４９がはめ込まれて、カシメ部４９を機械的にカシメることにより、図３に示すように蓋部材４５とステータヨーク４７は、振動モータ５０を収容した状態で一体的に組立てる。
図３に示す振動モータ５０を電気的に接続するための回路基板１２３は、図４に示す矢印Ｔ方向に沿ってステータヨーク４７の２つのカシメ部４９，４９の間から、ケース４３の外部に導き出す構造になっている。この回路基板１２３はたとえばフレキシブルプリント配線板である。
【００３４】
図５は、振動発生装置４０の形状を示しており、図５ではケース４３の蓋部材４５が取り除かれている。
図６は、図５の振動発生装置４０のＡ−Ａ線における振動発生装置４０の断面構造例を示している。
図７は、図５の振動発生装置４０の分解斜視図である。
【００３５】
図５と図６に示すように、たとえば鉄やステンレス鋼により作られているステータヨーク４７と蓋部材４５の中の空間には、振動モータ５０と、たとえば複数個の電子部品７１，７２，７３，７４が収容されている。
蓋部材４５はステータヨーク４７に対して図３と図４に示すようなカシメにより取り付けることにより、その中に振動モータ５０を収容している。振動モータ５０は、ロータ８０と、ステータ８３を有している。
【００３６】
まず振動モータ５０のロータ８０の構造について、図６と図７を参照しながら説明する。
ロータ８０は、駆動用のマグネット８５、ウエイト（錘とも言う）８７、ロータヨーク８９、およびシャフト９１を有している。マグネット８５は、ドーナツ状もしくはリング状のマグネットであり、たとえばネオジ系またはサマコバ系の焼結材を用いている。マグネット８５は、ロータヨーク８９に対して機械的なカシメを用いて固定されている。
ロータヨーク８９は、たとえば鉄やステンレス鋼などの透磁性材料により作られており、ロータヨーク８９は穴１７０を有している。特徴的なのは、このロータヨーク８９の穴１７０には、シャフト９１の一端部が直接圧入により固定されていることである。
【００３７】
図６に示すウエイト８７は、円盤型のロータヨーク８９の周囲部９３に対して固定されている。具体的には、図５と図７に示すように、たとえばウエイト８７はロータヨーク８９の周囲部９３の半周にわたって固定されている。従ってウエイト８７はたとえばほぼ扇形形状のものである。このウエイト８７は、図６に示すロータ８０がステータ８３に対してシャフト９１の中心軸ＣＬを中心として連続回転する際に回転アンバランスエネルギーを振動成分として取り出すためのウエイトである。ウエイト８７は、たとえばタングステン等の比重の大きい材質により作られている。
【００３８】
図６に示すロータヨーク８９とウェイト８７およびマグネット８５は、たとえば次のような固定方式を採用することができる。
図８はロータ８０の構造を示しており、このロータ８０はロータヨーク８９、マグネット８５およびウェイト８７を有している。ロータヨーク８９の中心にはたとえば正方形状の穴１７０が形成されている。
図９は、図８のロータ８０の分解斜視図である。図９では、ロータ８０のロータヨーク８９、マグネット８５、ウェイト８７の形状例を示している。
【００３９】
まずロータヨーク８９の形状について図９と図１０に基づいてより詳しく説明する。
ロータヨーク８９は、円盤状の本体部１７１と、カシメ固定部１７３，１７４および第１引っ掛け部１７５、第２引っ掛け部１７６を有している。
カシメ固定部１７３，１７４は、穴１７０を中心として本体部１７１の周辺部から半径方向に突出して形成されている。第１引っ掛け部１７５と第２引っ掛け部１７６は、穴１７０を中心として反対方向に半径方向に沿って突出して形成されている。カシメ固定部１７３とカシメ固定部１７４は、１８０度の角度をもって反対方向に形成されている。第１引っ掛け部１７５はカシメ固定部１７３，１７４に対して９０度の角度をもって突出して形成されており、第２引っ掛け部１７６もカシメ固定部１７３，１７４に対して９０度の角度をもって突出して形成されている。
カシメ固定部１７３，１７４は、突出方向にとって幅が一定の形状を有している。これに対して第１引っ掛け部１７５、第２引っ掛け部１７６は、ほぼＬ字型の形状を有している。図１０には、このロータヨーク８９の形状をより詳しく示している。
【００４０】
次に、図９に示すマグネット８５の形状について説明する。
マグネット８５は、上述したようにリング状もしくはドーナツ状の部材であり、その中央には穴１８０を有している。この穴１８０は、ロータヨーク８９の穴１７０よりも大きな内径を有する穴である。図１１は、マグネット８５の半径方向で見た断面図である。
マグネット８５は、凹部１８１，１８２を有している。凹部１８１，１８２は、１８０度反対方向に形成されている。凹部１８１には、ロータヨーク８９のカシメ固定部１７３をカシメた場合に完全に埋め込めるようになっている。凹部１８２は、ロータヨーク８９のカシメ固定部１７４をカシメて折り曲げた場合にカシメ固定部１７４を埋め込めるようになっている。
これによって、カシメ固定部１７４がマグネット８５の表面から突出しないようにすることができるので、ロータ８０の外径寸法、すなわちロータ８０の大きさの薄型化および小型化を図ることができる。
【００４１】
図９に示すウェイト８７は、上述したようにほぼ扇形もしくはリングをほぼ半分に切った形状を有している。ウェイト８７の軸方向の厚みＷは、マグネット８５の厚みＷ１に比べて大きく設定されている。一例としてウェイト８７の厚みＷは、マグネット８５の厚みＷ１とロータヨーク８９の板厚を加えたものにすることができる。
【００４２】
図１２はウェイト８７の形状例を示している。
図１２に示すようにウェイト８７には、一端部８７Ａと他端部８７Ｂおよび中間部８７Ｃを有している。
一端部８７Ａと他端部８７Ｂには、引っ掛け用の凹部１９０，１９１が形成されている。このウェイト８７の凹部１９０は、図９に示すロータヨーク８９の第１引っ掛け部１７５に引っ掛けることにより固定されるようになっている。同様にしてウェイト８７の凹部１９１は、ロータヨーク８９の第２引っ掛け部１７６に引っ掛けることにより固定されるようになっている。
ウェイト８７の中央部８７Ｃには、カシメ用の凹部１９３が形成されている。このカシメ用の凹部１９３は、図９に示すロータヨーク８９のカシメ固定部１７３がはまり込むことにより、カシメ固定部１７３がウェイト８７の表面１９６から突出しないようになっている。これによって、ロータ８０の小型化および薄型化をより図ることができる。
【００４３】
図１３は、ロータ８０を示しており、ロータ８０のマグネット８５側から見たロータ８０の平面図である。図１４は、図１３のロータ８０のＢ−Ｂ線における断面構造図である。図１５は、図１３のロータ８０のＣ−Ｃ線における断面構造図である。
【００４４】
図１４に示すように、ロータヨーク８９の内面は、マグネット８５の表面に対して密着されている。図１３に示すようにウェイト８７の内周面は、マグネット８５の周囲部８９Ａに対して密着している。
【００４５】
図１５に示すように、ロータヨーク８９のカシメ固定部１７３は、ウェイト８７の中間部８７Ｃをカシメにより固定するとともに、カシメ固定部１７３はマグネット８５の凹部１８１に対して折り曲げてほぼＵ字型に折り曲げてカシメにより機械的に固定している。
同様にして、ロータヨーク８９のもう１つのカシメ固定部１７４は、マグネット８５の凹部１８０に対してほぼＵ字型にカシメることによりマグネット８５を機械的に固定している。
【００４６】
このように、ロータヨーク８９はカシメ固定部１７３，１７４および第１引っ掛け部１７５、第２引っ掛け部１７６を用いて、ウェイト８７とともにマグネット８５を機械的なカシメと引っ掛けにより固定している。ロータ８０は、ロータヨーク８９、マグネット８５およびウェイト８７を、ロータヨーク８９のカシメ固定部１７３，１７４および第１引っ掛け部１７５および第２引っ掛け部１７６を用いて、機械的なカシメによる固定および機械的な引っ掛けによる固定を行っているので、構造が簡単であるとともに組立作業が容易で、部品点数も少なくすることができる。このことからロータ８０を含む振動モータの小型化および薄型化を図ることができる。
【００４７】
次に、シャフト９１とロータヨーク８９の特徴的な圧入による機械的な固定について説明する。
図９に示すようにロータヨーク８９はその中心に穴１７０を有している。この穴１７０は、上述したようにたとえば正方形状の穴である。シャフト９１の直径は穴１７０の一辺の長さよりも大きくなっている。このことからシャフト９１の一端部が穴１７０に対して圧入により直接固定することができる。
図１６は、このシャフト９１をロータヨーク８９の穴１７０に対して圧入しようとしている状態を示している。シャフト９１の先端部はＲ形状部分９１Ａになっている。これによってシャフト９１の先端部は穴１７０に対して圧入しやすくなる。
図１７は、ロータヨーク８９の穴１７０を実線で示しており、シャフト９１の外径は破線で示している。
図１８は、図１６と図１７の本発明の実施の形態１に対する比較例を示している。図１８の比較例は、本発明の実施の形態の範囲外である。図１８に示すように、比較例ではシャフト１０９１がロータヨーク１０８９のスリーブ１１００に対して圧入により固定されるようになっている。このようなスリーブ１１００はロータヨーク８９の穴１１２０に対してあらかじめカシメて固定する必要がある。このスリーブ１１００はたとえば真鍮やステンレス鋼等により作られているものであるが、スリーブ１１００が穴１１２０に対してカシメて固定する工程が必要となる。
【００４８】
これに対して、図１６と図１７に示す本発明の実施の形態および以下に示す本発明の別の実施の形態によれば、そのようなスリーブのような別部材が不要であり、シャフト９１はロータヨーク８９の穴１７０に対して直接圧入することで簡単かつ確実に固定することができ、部品点数を減らしてロータを含む振動モータの小型化および薄型化を図ることができ、コストダウンも図れる。
【００４９】
図１９乃至図２６は、本発明の実施の形態２乃至実施の形態９を示している。
各実施の形態において、シャフト９１は破線で円形状に示しており、穴１７０は実線で示している。
図１９に示す本発明の実施の形態２では、ロータヨーク８９の穴１７０が正三角形状である。
図２０に示す本発明の実施の形態３では、ロータヨーク８９の穴１７０が台形状である。
【００５０】
図２１に示す本発明の実施の形態４では、ロータヨーク８９の穴１７０が、平行四辺形状である。
図２２の本発明の実施の形態５では、ロータヨーク８９の穴１７０が正五角形状である。
図２３に示す本発明の実施の形態６では、ロータヨーク８９の穴１７０が、楕円形状である。
図２４に示す本発明の実施の形態７では、ロータヨーク８９の穴１７０が楕円形状とは異なるやや変形された形状である。
【００５１】
図２５に示す本発明の実施の形態８では、ほぼ長方形状の穴１７０の四隅に、スリット２００がそれぞれ設けられている。スリット２００の間には、凸部２０１が設けられている。このようなスリットを設けることにより、比較的シャフト９１は穴１７０に圧入しやすくなる。
【００５２】
図２６の本発明の実施の形態９では、ロータヨーク８９の穴１７０が正方形状であり、その四隅には、ほぼ円形状のスリット２００が形成されている。図２５のスリット２００はほぼ楕円形状のスリットである。
このようなスリットを設けることにより、シャフト９１を穴１７０に圧入する際のバネ定数を小さくすることができる。
【００５３】
ロータヨーク８９の穴１７０の形状は、上述した形状以外に他の形状を採用することも勿論可能である。たとえば穴１７０の形状は、正三角形、正方形、正五角形以外にそれよりも多い辺の数を有する多角形状にしても勿論構わない。
また上述した図９に示すような第１引っ掛け部１７５、第２引っ掛け部１７６を設けることにより、ロータ８０が回転する際に、ウェイト８７がロータヨーク８９から回転時の遠心力により外れるのを確実に防止することができる。
【００５４】
図９のようにマグネット８５とウェイト８７にそれぞれ凹部を設けることにより、ロータヨーク８９のカシメ固定部１７３，１７４の厚み部分をマグネット８５の凹部１８１，１８２とウェイト８７の凹部１９３の部分で吸収することができるので、カシメ固定部１７３，１７４がマグネット８５やウェイト８７の外周部から突出することがなくなり、ロータ８０の外径形状の小型化および薄型化を図ることができる。
図６に戻ると、マグネット８５は、Ｓ極とＮ極が多極着磁されたものである。シャフト９１は、金属、たとえばステンレス鋼により作られており、比較的中心軸ＣＬに関して短く太い形状のシャフトである。
【００５５】
次に、図６に示すステータ８３について説明する。
ステータ８３は、ステータヨーク４７、軸受け装置１１０、コイル１２０、回路基板１２３および図５に示す複数個の電子部品７１乃至７４を有している。
【００５６】
コイル１２０は、図６の実施の形態ではいわゆるフレキシブルプリント配線板の形態を有している。コイル１２０は、図１２に示すような複数個の巻線部分１２１を有している。これらの巻線部分１２１は、たとえばほぼ扇形形状に形成されており、図１２の例では６つの巻線部分１２１が中心軸ＣＬを中心として円周方向に沿って配列されている。これらの巻線部分１２１はたとえば必要な配線パターン部分を通じて、図３に示す回路基板１２３を介してメイン基板２００に対して電気的に接続されている。巻線部分１２１は、電気の導体線であり巻線部分１２１はポリイミドのような絶縁材により覆うことで電気的に絶縁されている。
【００５７】
コイル１２０は、図５に示す電子部品７１，７２，７３，７４を避けるために、切欠き部分１４０，１４１，１４２，１４３を有している。
電子部品７１乃至７４の電極９９は、図１３（Ｃ）のように回路基板１２３の導体パターン１２３Ｃに対して直接はんだを用いて電気的に接続することができる。このように電子部品７１乃至７４が、コイル１２０の存在に関わらずコイル１２０を避けるようにして配置できるので、図６における振動発生装置４０もしくは振動モータ５０の中心軸ＣＬ方向に関する厚みについて、小型化および薄型化が図れるのである。
【００５８】
図６に戻ると、ステータ８３の回路基板１２３は、ステータヨーク４７の内面側に対してたとえば接着剤により固定されている。回路基板１２３とコイル１２０は、図７に示しており、コイル１２０は回路基板１２３の一方の面１２３Ａに対してたとえば接着剤により固定されている。回路基板１２３の他方の面１２３Ｂは、ステータヨーク４７の内面４７Ａに対してたとえば接着剤により固定されている。回路基板１２３は、複数の電子部品７１乃至７４を図１３に示すように電気的に接続するための基板である。電子部品７１乃至７４の電極９９は、回路基板１２３の導体部分１２３Ｃに対してはんだを用いて電気的に接続されている。
【００５９】
図７に示すコイル（コイル構造体ともいう）１２０と回路基板１２３は、ともにフレキシブルプリント配線板を用いることもできるし、コイル１２０のみにフレキシブルプリント配線板を採用し、回路基板１２３はリジッドな、すなわち硬い基板、たとえばガラスエポキシ基板のようなものを採用することもできる。
コイル１２０の中央には穴１２０Ｈが形成されており回路基板１２３の中央にも穴１２３Ｈが形成されている。
【００６０】
図６と図７に示すコイル１２０は、フレキシブルプリント配線板を複数枚積層することにより、巻線部分１２１を複層化（たとえば４層化）することにより、ロータ８０を回転する際のトルク定数の増大を図りつつ、モータの薄型化を図ることができる。コイル１２０の巻線部分１２１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相用の取り出し電極に接続されており、取り出し電極は図３の回路基板１２３を通じて、メイン基板２００に対して電気的に接続されている。
【００６１】
図５と図７と図２７に示す電子部品７１乃至７４は、たとえば次のようなものである。
電子部品７１は、ドライバＩＣ（集積回路）であり、電子部品７２は抵抗素子であり、電子部品７３と電子部品７４はコンデンサである。これらの電子部品７１乃至７４は、外付け部品でありながら、コイル１２０が存在していても回路基板１２３の上に搭載することができる。これらの電子部品７１乃至７３は、回路基板１２３において、リフローなどにより一括してマウント可能である。これらの電子部品７１乃至７４は、たとえばベアチップのようなものであり、一例として２ｍｍ角程度の大きさである。図７のコイル１２０は、回路基板１２３の一方の面１２３Ａに対して、たとえば両面テープにより固定することができる。
【００６２】
次に、図６に示す軸受け装置１１０について説明する。
軸受け装置１１０は、回路基板１２３とコイル１２０をステータヨーク４７の上に貼り付ける前に、ステータヨーク４７の穴１２３Ｈに固定するものである。
軸受け装置１１０は、ロータ８０のシャフト９１のラジアル方向およびスラスト方向に関して回転可能に支持するための装置である。
軸受け装置１１０は、ラジアル軸受け１５０、スラスト軸受け１５１、スラスト軸受けの押え１５３およびスリーブ１５５を有している。
【００６３】
スリーブ１５５は、たとえばステンレス鋼または真鍮またはアルミなどにより作られている。ラジアル軸受け１５０は、たとえば銅系または鉄銅系または鉄系のオイルを含浸した焼結メタルにより作られており、円筒形状の部材である。
なお、ラジアル軸受け１５０は勿論樹脂でも構わない。
スラスト軸受け１５１は金属でもよいが好ましくはプラスチック、たとえばポリエチレンにより作られている円盤状の部材である。スラスト軸受けの押え１５３は、スラスト軸受け１５１をスリーブ１５５内に固定するための部材であり、円盤状を有したとえば鉄により作られている。
【００６４】
ラジアル軸受け１５０の内周面には、シャフト９１が、ラジアル方向に関して回転可能に支持される。ラジアル軸受け１５０は、たとえば焼結メタルを採用している。ラジアル軸受け１５０の中にシャフト９１を挿入する際に、シャフト９１の先端部分とスラスト軸受け１５１との間およびラジアル軸受け１５０とシャフト９１の間には、若干量のオイルを点滴する。これにより、ラジアル軸受け１５０とシャフト９１との間の摩擦およびスラスト軸受け１５１とシャフト９１の間の摩擦を低減することができる。
【００６５】
図６に示すスラスト軸受けの押え１５３は、スリーブ１５５の大径部１６６の中に圧入して取り付けることにより、スラスト軸受け１５１はスラスト軸受けの押え１５３とラジアル軸受け１５０の間に挟まれた状態で保持される。ラジアル軸受け１５０は、スリーブ１５５の小内径部１６７の中に圧入により固定されている。
スリーブ１５５の大内径部１６６は、ステータヨーク４７の穴１２３Ｈの中に挿入されている。
【００６６】
図２８（Ａ）はスリーブ１５５とラジアル軸受け１５０を示している。図２８（Ｂ）は、スリーブ１５５の大内径部１６６のカシメ部分１９０がカシメられて、スリーブ１５５がステータヨーク４７に対して固定されている状態を示している。
図２９に示すように、隣接するカシメ部分１９０は、互いに逆方向に折り曲げるようにしてカシメている。すなわち１つのカシメ部分１９０は、半径方向外側に向けて折り曲げてカシメられており、隣のカシメ部分１９０は半径方向内側に向けて折り曲げてカシメてある。
隣接するカシメ部分１９０，１９０は互いに反対方向に折り曲げてカシメることにより、スリーブ１５５はステータヨーク４７に対して固定することができるとともに、スラスト軸受けの押え１５３も同時に固定することができる。
【００６７】
図２８に示すスリーブ１５５がステータヨーク４７に対してカシメることにより機械的に固定された後に、図６に示すようにステータヨーク４７の内面側には、回路基板１２３とコイル１２０が積層して固定されるのである。
上述した図２８（Ａ）のスリーブ１５５は金属、たとえば真鍮を用いることができる。スラスト軸受け１５１は、たとえば超高分子量ポリエチレンなどのプラスチックを採用することができる。
なお、上述した図３に示す蓋部材４５は、いわゆる絞り形状にしてある。このように蓋部材４５を絞り形状にすることにより、ケース４３の小型化を図るとともに、ケース４３の剛性を向上する。
【００６８】
図５と図２７に示すコイル１２０の各巻線部分１２１は、たとえばセンサーレス形式で３相全波方式で通電することにより、図６に示すロータ８０はステータ８３に対して３相全波駆動により連続回転する。
【００６９】
図３０は、振動モータ５０の駆動回路の例を示している。
この駆動回路３００は、外付けの電子部品である電子部品７１，７２，７３，７４を有している。
電子部品７１は、駆動クロック発信回路３１０、駆動ＳＷ判定回路３１１、プリドライバ３１２、出力回路３１３、逆起電力検出アンプ３１４、前値保持部３１５、停止判定部３１６、起動時間生成回路および起動速度選択回路３１７などを有している。
出力回路３１３は、コイル１２０の各巻線部分に対して電気的に接続されている。
【００７０】
図３０において、駆動クロック発信回路３１０の発信するクロックに基づいて、駆動ＳＷ判定回路（駆動スイッチングパルス判定回路）３１１が、プリドライバ３１２に対して出力回路３１３の切り換え信号を供給する。
これにより、出力回路３１２は駆動スイッチング信号を増幅して出力回路３１３に与えて、出力回路３１３はコイル１２０に対して適切な３相全波駆動により通電する。図６に示すロータ８０のマグネット８５が発生する磁界と、コイル１２０の各巻線部分１２１が発生する磁界との相互作用により、ロータ８０はステータ８３に対してシャフト９１の中心軸ＣＬを中心として回転する。
【００７１】
コイル１２０の一部の巻線部分１２１から得られる逆起電力は、逆起電力検出アンプ３１４により検出されると、その検出された逆起電力は、予め保持されている前の値の逆起電力を、判定部３１６により比較する。これによって、起動時間生成回路３１７は、振動モータ５０の起動時間を生成し、起動速度を選択する。
【００７２】
外付けの電子部品７２，７３は抵抗素子であり、たとえば定格回転数を決めるための電流を作ったり、加速電流を作ったりする役割を果たす。
外付けの電子部品７４はコンデンサであるが、このコンデンサは加速電流に基づき、加速するための時定数を決めるための役割を果たす。
【００７３】
本発明の実施の形態の振動発生装置４０では、図３に示すケース４３の中に図６に示すような振動モータ５０を収容している。
この振動モータ５０は、ロータ８０のマグネット８５と、ステータ８３のコイル１２０が間隔を少しあけたいわゆる面対向している構造を採用している。これによって、振動モータ５０を含む振動発生装置４０は、中心軸ＣＬ方向に関する厚みを、従来のブラシ付きモータに比べて大幅に薄型化をすることができる。
そしてウエイト８７は、たとえばタングステンのような比重の重いものにより作られているが、このウエイト８７は、回転アンバランスエネルギーを発生するために、たとえば図７に示すようにロータヨーク８９の半周部分に対してカシメのみあるいはカシメと接着を用いて簡単かつ確実に固定している。
このことから非常に薄型でかつ小型のウエイト８７を用いるだけで、振動モータ５０はロータ８０を回転する際に大きな回転アンバランスエネルギーによる振動成分を発生することができる。
【００７４】
図３に示すケース４３の蓋部材４５は絞り形状に形成されているので、これにより剛性を高めつつ軽量化および薄型化を図ることができる。
【００７５】
図５と図７に示すように、複数個の外付けの電子部品７１乃至７４が、コイル１２０を避けるようにして回路基板１２３に対して電気的に接続されている。これにより、コイル１２０の存在およびコイル１２０の厚みに関わらず、電子部品を避けながらコイル１２０を回路基板１２３に配置できるので、その分振動モータ５０の中心軸ＣＬ方向の薄型化を図ることができる。
この振動発生装置４０は比較的構造が簡単であるので、ローコスト化が図れるとともに、ブラシレスモータ形式の振動モータ５０であるので、振動発生時に振動発生動作について高信頼性を確保することができる。
【００７６】
焼結材料を用いたマグネット８５とフレキシブルプリント配線板状のコイル１２０を用いることにより、振動発生装置４０の中心軸ＣＬ方向に関する薄型化および小型化を図ることができるばかりでなく、低消費電力化も図れる。
本発明の振動発生装置を有する電子機器の例としては、携帯電話に限らず、他の種類の携帯通信機器など、たとえば携帯情報端末やコンピュータあるいはその他の分野の機器も含むものである。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搭載しようとする電子機器の薄型化や小型化に対応することができ、構造の簡単でコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動発生装置を有する電子機器の好ましい実施の形態を示す正面図。
【図２】図１の電子機器の背面図。
【図３】振動発生装置を示す斜視図。
【図４】振動発生装置のケースの分解斜視図。
【図５】振動発生装置を示しており、ケースの蓋部材を取り除いた状態を示す図。
【図６】図５の振動発生装置のＡ−Ａ線における断面図。
【図７】振動発生装置の分解斜視図。
【図８】ロータの構造を示す斜視図。
【図９】図８のロータの分解斜視図。
【図１０】ロータのロータヨークを示す図。
【図１１】ロータのマグネットを示す断面図。
【図１２】ロータのウェイトを示す平面図。
【図１３】ロータをマグネット側から見た図。
【図１４】図１３のロータのＢ−Ｂ線における断面図。
【図１５】図１３のロータのＣ−Ｃ線における断面図。
【図１６】ロータヨークの穴に対してシャフトを圧入しようとする状態を示す図。
【図１７】図１６のロータヨークの正方形状の穴を示す図。
【図１８】本発明の範囲外の比較例を示す図。
【図１９】本発明の別の実施の形態におけるロータヨークの正三角形状の穴を示す図。
【図２０】本発明のさらに別の実施の形態におけるロータヨークの台形状の穴を示す図。
【図２１】本発明のさらに別の実施の形態におけるロータヨークの平行四辺形状の穴を示す図。
【図２２】本発明のさらに別の実施の形態におけるロータヨークの正五角形状の穴を示す図。
【図２３】本発明のさらに別の実施の形態におけるロータヨークの楕円形状の穴を示す図。
【図２４】本発明のさらに別の実施の形態におけるロータヨークの楕円形状とは異なる変形された穴の例を示す図。
【図２５】本発明のさらに別の実施の形態におけるスリットを有する穴の形状を示す図。
【図２６】本発明のさらに別の実施の形態における別の形状のスリットを有する穴を示す図。
【図２７】ステータのコイルの巻線部分の形状例を示す図。
【図２８】軸受け装置を示す図。
【図２９】軸受け装置を取り付けるためのカシメ部分を示す図。
【図３０】振動発生装置の駆動回路例を示す図。
【符号の説明】
１０・・・携帯電話（電子機器の一例）、４０・・・振動発生装置、４３・・・ケース、４５・・・ケースの蓋部材、４７・・・ケースのステータヨーク（底板）、４９・・・カシメ部、５０・・・振動モータ、７１，７２，７３，７４・・・電子部品、８０・・・ロータ、８３・・・ステータ、８５・・・マグネット、８７・・・ウエイト、８９・・・ロータヨーク、９１・・・シャフト、１１０・・・軸受け装置、１２０・・・コイル、１２１・・・コイルの巻線部分、１２３・・・回路基板、１４０，１４１，１４２，１４３・・・コイル１２０の切欠き部分、１５０・・・ラジアル軸受け、１５１・・・スラスト軸受け、１７０・・・ロータヨークの穴、１７３，１７４・・・カシメ固定部、１７５・・・第１引っ掛け部、１７６・・・第２引っ掛け部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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