(57)【要約】【課題】サージングや高周波振動を抑制して、安定した電気的接触と寿命的に高信頼性とを確保し、組立作業性が良く、部品としても汎用性が給電装置を装着したモータを提供する。【解決手段】モータ１０の一端部近傍の一部に、このモータ１０の他端方に面した一対の給電端子１１が設けられており、さらに、この給電端子１１と対向し、回路基板４０にはこのモータ１１に電源を供給する一対の電極４１が設けられている。このように形成された給電端子１１と電極４１の間には、側面がモータ１０の側面に接着剤や両面テープにて一部固定された給電装置５０が挟持され回路基板４０の電極４１とモータ１０の給電端子１１をそれぞれ電気的に接続をしている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの側方に導出された平板状の給電端子と、この給電端子の極と対向した回路基板の電極とに挟持されることによりそれらを電気的接続をさせる弾性を有する給電装置であって、この給電装置は前記給電端子の極と前記回路基板の電極を短絡する数に対応した金属製のばねと、このばねを収容する絶縁性の弾性部材とでなり、この弾性部材には前記ばねが収容されるばねの数と同数の孔が形成されているとともに、その厚さ寸法は前記ばねの自由長より短く、前記給電端子と前記回路基板の間隔より広く形成され、前記挟持においては前記ばねと前記弾性部材が同時に前記給電端子の極と前記回路基板の電極を押圧することを特徴とする給電装置。
【請求項２】
上記バネは圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】
上記孔はあらかじめ弾性部材に開けられ、上記圧縮コイルバネを上記孔へ挿通したことを特徴とする請求項２記載の給電装置。
【請求項４】
上記バネは屈曲を利用する板状のバネであることを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項５】
その給電装置の少なくとも一側面が、前記モータの少なくとも一部に装着されている請求項１乃至４に記載の給電装置。
【請求項６】
射出成形金型内にバネを装着する工程と、そのバネを圧縮する行程とを有し、圧縮されたバネが収容され型締めされ金型内に弾性部材を射出して給電装置を形成する工程と、形成された給電装置が金型から取り出され、上記圧縮されたバネが伸張して上記弾性部材の表面から突出する工程よりなる給電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、主にページャなどの携帯機器に搭載される起振装置用の直流モータの給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯機器に搭載される各電子部品は表面実装型が多く、印刷配線板にリフロー半田により配線されるようになってきている。
なお、リフロー半田ができない部品については、従来は、手半田方式やコネクタ式の非半田付で配線されるようになっている。しかしながら、実状は手半田付け方式は、作業効率が悪いこととアフタメンテナンスが悪い問題がある。
【０００３】
また、コネクタ式は、ソケット部が高価であったり、ソケット部の半田付け作業を含む取付作業の繁雑性、さらに、ソケット部を取り付けることによる薄型や小型化が出来ない問題が有った。このようなことで、最近はこれらの問題を解決する無半田接触方式が多用されている。
【０００４】
この無半田接触方式としてコイルスプリングの圧縮性を利用したものが知られており、最近これを携帯電話機器の起振装置の偏平形振動モータの装着にも採用され始めている。
これは、ハウジングの円柱状突起に挿着された導電性の圧縮コイルばねがモータのコイル給電端子部と回路基板に設けられた電極間に設けられて電気的接続を行っているものがある。（例えば、引用文献１参照）
また、薄型化を図るために、モータ本体を固定するゴムダンパーを挿通した一対のコイルばねが、モータの給電端子部と回路基板の電極間に介在されて電気的接続を行っているものがある。（例えば、引用文献２参照）
【０００５】
さらに、電気的接触安定化を図るために、モータのブラケットに設けられた樹脂製の筒状のばねガイドに収容され、このモータの外部端子にその一端が半田付けされたコイルばねが回路基板の電極に接触して電気的接続を行っているものや（例えば、引用文献３参照）、あるいは、モータ本体を保持する絶縁性の弾性体の一部に囲まれ、このモータの外部端子に固定されたコイルばねが、そのモータの給電端子部と回路基板の電極間に介在されて電気的接続を行っているものがある。（例えば、引用文献４参照）
【０００６】
【特許文献１】実開平２−１４１８８３号公報
【特許文献２】特開平８−１４０３０１号公報
【特許文献３】特開平１０−１１７４６０号公報
【特許文献４】特開２００２−４４９０７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コイルばねはサージングと呼ばれる共振現象が発生しやすい。
また、このサージングによりコイルばねの接触部または電極の表面に施され貴金属のメッキが剥がれたり接触点の移動等の電気的接触不具合を招く恐れがある。さらに、このサージングにより、コイルばねが破損するとの寿命低下の問題も生じる。また、コイルばねは正常な電気的接触を阻害する高周波振動を抑制することができない恐れもある。
そして、資源の有効活用や機器の小型・薄型化の見知から、モータのガタを押さえる絶縁性弾性体（クッション）のサイズを最小限に抑える必要があった。  また、半田付け作業の中止など組立作業を簡素化することと、搭載部品の汎用性を拡大し生産効率を向上しなければならない問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題を解決し、特に安定した電気的接触と過酷な振動にも耐える信頼性とを確保し、また、作業性が良く、部品としても汎用性が高い偏平形モータの給電装置を提供しようというものである。
【０００９】
【課題を達成するための手段】
上記課題は、請求項１に記載の発明のように、モータの側方に導出された平板状の給電端子と、この給電端子の極と対向した回路基板の電極とに挟持されることによりそれらを電気的接続をさせる弾性を有する給電装置であって、この給電装置は前記給電端子の極と前記回路基板の電極を短絡する極の数に対応した金属製のばねと、このばねを収容する絶縁性の弾性部材とでなり、この弾性部材には前記ばねが収容されるばねの数と同数の孔が形成されているとともに、その厚さ寸法は前記ばねの自由長より短く、また、前記給電端子と前記回路基板の電極の間隔より広く形成され、前記挟持においては前記ばねと前記弾性部材が同時に前記給電端子の極と前記回路基板の電極を押圧することで安定した電気的接触と過酷な振動にも耐える高信頼性の確保を達成することができる。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の発明のように、そのばねを圧縮コイルばねにすれば、請求項３に記載のような弾性部材に設けられた孔に容易に装着できるとともに、エラストマ等の成型性の良い弾性部材で容易に一体成型できる。
また、上記ばねを板ばねとすれば、ばねを連続して成型することで容易に多数の給電装置を形成できる。
さらに請求項５記載のように、その給電装置の少なくとも一側面を、前記偏平形モータの少なくとも一部に装着することにより、作業性の改善や部品調達の効率改善を達成できる。
この給電装置を製造するにあたっては、請求項６記載のように、一体成型とすることも可能で、多数の給電装置が同時に形成可能となる。
【００１１】
【第１の実施例】
図１は、本発明の実施の形態を示す要部断面図である。偏平形で振動を発生するモータ１０は、携帯電話機器の上ハウジング２０と下ハウジング３０に装着された回路基板４０との間にクッション６１、６２を介して載置されている。また、このモータ１０の一端部近傍の側方に導出された、このモータ１０の他端方に面する平板状の給電端子１１が設けられており、さらに、この給電端子１１の極と対向し、回路基板４０にはこのモータ１０に電源を供給する一対の電極４１が印刷パターン面により設けられている。このように形成された給電端子１１と電極４１の間には、側面がモータ１０の側面に接着剤や両面テープの接着部材７０にて一部固定された給電装置５０が挟持され回路基板４０の電極４１とモータ１０の給電端子１１をそれぞれ電気的に接続をしている。なお、上ハウジングには、円環状またはモータの外径と相似するように配置されたモータ１０のラジアル方向の移動を防止するガイド２１が設けられている。
【００１２】
図２は、この給電装置５０の構成を示す分解斜視図である。図２において、給電装置５０は一対の圧縮で用いるコイルばね５１とダンパー５２で構成されている。コイルばね５１は、断面が円や角の金属線材で形成されている。一方、ダンパー５２は、弾性部材として天然ゴムやウレタンゴム等の合成ゴムあるいはそれらゴムを発泡させたもの、成型性の良いエラストマ等で構成されている。また、ダンパー５２には、一対の縦の孔５２ａ、５２ｂが設けられている。この孔５２ａ、５２ｂの内径は、コイルばね５１の外径と同じ寸法あるいはそれ以下でコイルばね５１が挿通可能な大きさに設定されている。
また、給電端子１１と電極４１に挟持される方向のダンパー５２の厚さ寸法ｂは、給電端子１１と電極４１間の距離ａ（図１に示す）より大きく、さらに、コイルばね５１の自由長ｃはダンパー５２の厚さ寸法ｂより大きく形成されている。
【００１３】
なお、図１および図２に示した本発明に係る給電装置５０の外形は、略立方体を呈しているので、ダンパー５２の孔５２ａと５２ｂの貫通方向と平行な側面５２ｃに両面接着テープ等の接着部材７０が貼り付けられ、モータ１０の給電端子１１が位置するモータ１０の側面に装着されているが、これは一例であって基本的には給電装置の少なくとも一部をモータ本体や導通された給電端子の少なくとも一部に装着すればよい。
なお、この装着を接着方式で行う場合は弾性を有する接着剤を用いてもよい。また、コイルばね５１は全体を貴金属メッキを施してもよい。さらに、ダンパー５２は、合成樹脂の発泡構造で形成し弾力性と柔軟性を持たせたり、または、コイルばね５１をダンパー５２と一体成形してもよい。
【００１４】
図３（ａ）は、コイルばね５１をダンパー５２の孔５２ａ、５２ｂに挿入した状態を示す断面図である。コイルばね５１の外径は孔５２ａ、５２ｂの内径と同じ寸法あるいは若干小さめに設定する。そのようにすると、ダンパー５２自体が弾力性を有しているのでコイルばね５１を孔５２ａ、５２ｂに容易に挿入できる。
また、挿入後は、孔５２ａ、５２ｂの内面がコイルばね５１の外面を押さえているので簡単に抜け落ちることはない。そして、コイルばね５１の自由長はダンパー５２の厚さより長く設定されているので、挿入されたコイルばね５１は端部はダンパー５２の両端あるいは片側より露出されることになる。
【００１５】
図３（ｂ）にコイルばね５１の端部形状の他の例を示す。このコイルばね５１ｂはその端部５１ｃをコイル巻き軸方向へ折り曲げて切断端面を給電端子１１へ対向させたものである。
このように切断端面を給電端子１１のパターン面に接触させると、切断端面でパターン面を突くことにより確実な導通が得られる。
さらに端部５１ｃ同士を近接させて隣り合わせに位置させる。一般にモータ１０の給電部は小さく、給電端子１１の極間隔は非常に小さい場合が多い。その場合でも端部を確実にパターン面に接触させる必要がある。端部５１ｃを隣り合わせにすれば間隔の小さな極のパターン面にもコイルばねをそれぞれ確実に接触させることができる。
端部５１ｃは、コイルばね５１を回転させれば容易にその間隔を設定できるので、様々な間隔の給電端子パターン面に合わせることが可能となる。
このような端部を折り曲げる構成は、電極４１側にも用いることができるため、ばねの端部の位置設定さえ変更すれば様々な種類の給電端子、電極に対応することが可能となる。
【００１６】
図４は前記のように構成された給電装置５０をモータ１０の側面に取付けた状態を示す斜視図である。コイルばね５１の一端が給電端子１１のそれぞれの極１１ａ、１１ｂに乗るようにダンパー５２はモータ１０の側面に接着部材７０により固着されている。さらに、このように給電装置５０が装着されたモータ１１は上ハウジング２０のガイド２１に嵌め込まれている。なお、ガイド２１には、図１に示す回路基板４０の電極４１に対向した切り欠き部２１ａが設けられており、この切り欠き部２１ａにモータ１０の給電端子１１がガタ無く嵌め込まれる。
なお、ガイド２１は図４においては円筒状で示したが、モータの外径に合わせた支柱状のものを円環状に配置してもよい。
【００１７】
図５は、図１におけるモータ１０の給電部周辺を拡大して示す要部断面図である。図５において、コイルばね５１は給電端子１１の極と回路基板４０の電極４１に挟持されている。言い換えると、コイルばね５１は給電端子１１の極と回路基板４０の電極４１とを押圧し、それぞれの極間を短絡し電気的導通を形成している。また、同じようにダンパー５２は給電端子１１と回路基板４０の電極４１に挟持されている。言い換えると、ダンパー５２は給電端子１１と回路基板４０の電極４１のコイルばね５１の接触部の周辺を押圧している。
【００１８】
コイルばね５１とダンパー５２でなる給電装置５０は、コイルばね５１をダンパ５２の開孔に挿通した状態に予め造っておけば、必要時即モータに取付できるので取付作業も簡素化できる。さらに、モータの機種が異なっても共通してこの給電装置５０が使用できる利点がある。また、この給電装置５０をモータ１０に取り付けて供給することにより、携帯電話機器等の生産工程においては組立作業の簡素化が図れる。
さらに、ダンパー５２はモータ１０の上下のガタを押さえるクッション６１、６２と異なる防振特性を選ぶことができるので、さらに優れた制振特性を有することができる。
【００１９】
図６は、コイルばね５１とダンパー５２のばね特性を示したものである。
なお、図６において、Ｘ軸はたわみまたは圧縮量、Ｙ軸は荷重または押圧力を表している。この特性図からも言えるが、コイルばね５１は金属線から形成されているので直線性特性を有し、ダンパー５２はゴムばね構造であるので非直線性特性のばね特性を有している。この特性図に示す、ばねの荷重−たわみ特性は、ばねの圧縮−押圧力特性に置き換えることができる。
【００２０】
ここにおいて前記のように構成された状態において、給電端子１１と電極４１の距離ａ、ダンパー５２の厚さｂ、コイルばね５１の自由長ｃとし、またコイルばね５１のダンパー５２より露出された長さをＳ１、また、コイルばねの５１の圧縮量をＳ２とすると次の関係が成り立つ。
Ｓ１＝ｃ−ｂ
Ｓ２＝ｃ−ａ＝Ｓ１＋ｂ−ａ
このことを図６で説明をすると、上ハウジング２０と下ハウジング３０が組み合わされ始めると、コイルばね５１がまずＳ１の量が圧縮され、このＳ１を過ぎた時点でダンパー５２も同時に圧縮され最終的にＳ２の量が圧縮される。これにより圧縮Ｓ２におけるダンパー５２の押圧力はＰ１であり、コイルばね５１の押圧の強さはＰ２となる。図６よりＰ２はＰ１より遙かに大きいことが分かる。  このことは、ダンパー５２は給電端子と電極を押圧していると共に、これよりさらに強い力でコイルばね５１がその接触部を押圧していることを示している。
【００２１】
このように、コイルばね５１の押圧力はダンパー５２のものより遙かに強く、またそれぞれ独立したばね機能を作用しているので電気的接触不良を起こすことはない。また、ダンパー５２はゴムばね特有の粘弾性により応力に対するヒズミの追従の時間遅れがあるので、高周波に対する絶縁効果が著しく大きく、コイルばね５１の端部と電極４１や給電端子１１の極との接触部に加えられる微振動を吸収でき、振動それにより接触面の摩耗、メッキの剥がれを防止でき安定した接触を維持する効果がある。
【００２２】
また、コイルばね５１は金属製であるので、共振現象によりサージングを起こし易い。しかしながら、始めからダンパー５２の孔５２ａ、５２ｂはそれぞれコイルばね５１の外径に接触していることと、ダンパー５２はゴムばね特有の変形に対する体積不変の非圧縮性を有しており、上ハウジング２０と下ハウジングに装着された回路基板４０に挟持され押圧されることにより孔５２ａ、５２ｂの内径の一部は狭められ、その面が挿通したコイルばね５１の外径を押す。これにより、コイルばね５１のに与えられた振動の一部が吸収されたり、ばねの振幅が遅れたりしてサージングが起きにくくする。この結果、サージングに起因する接触部の突発的不導通やコイルばね５１を長時間過酷な振動で使用しても破損することはない。
【００２３】
上記実施の形態による給電装置は、開孔が形成された弾性部材にコイルばねを装着し、あらかじめ給電装置５０を造っておくようにしたものである。
このような給電装置を製造するには、弾性部材を射出成形で成型するときにばねを同時に成型する方法を用いることができる。
図７は、圧縮コイルバネを成型性の良いエラストマにより、弾性部材の成型と同時に給電装置として一体成型する工程を示している。
【００２４】
図７に示すとおり、射出成形に用いられる金型は上金型６９と下金型６６で構成されている。
下金型６６は、ダンパ６２を形成するエラストマＥが注入されるキャビティ６３を有する下型６４と、コイルバネ６１が装着されるピン６５で構成されている。
そして上金型６９は、ピン６５が挿通される挿通孔６７が形成された上型６８で構成されている。
キャビティ６３の深さはダンパ６２の高さｂに設定し、ピン６５には自由長ｃの圧縮コイルばね６１を装着する。（図７（ａ））
【００２５】
上金型６９と下金型６６を型締めするとピン６５が挿通孔６７に挿通されコイルばね６１はｂの高さまで圧縮される。
この状態でエラストマＥをキャビティ６３へ注入すると、コイルバネ６１は圧縮された状態でダンパ６２と一体に成形される。（図７（ｂ））
一体に成形されたダンパ６２とコイルばね６１を金型から取り出すとコイルばね６１は自由長ｃまで伸張する。伸張したコイルばね６１の両端部はダンパ６２から突出することになる。
このように一体成型すると、ダンパの孔にばねを装着するよりも容易にピンへ装着でき、金型の取り数を多くする等で一度に多数の給電装置を作成することが可能となる。
またキャビティの形状を比較的自由に設定できるため、装着するモータの形状に合わせることが可能となる。
【００２６】
図８および図９にこの給電装置の他の実施の形態を示す。給電装置８０は屈曲を利用する板ばね８１とダンパ８２で構成されている。他の構成で、前述の実施の形態と同様のものは同一の番号を付してその説明を省略する。
略Ｃ字状に形成された板ばね８１は上部８１ａが給電端子１１と接し、下部８１ｂが電極４１と接する。上部８１ａと下部８１ｂの自由長ｆは電極４１と給電端子１１間の距離ａより大きく、さらにダンパ８２の寸法ｂより大きくなっている。
【００２７】
この給電装置８０を形成するには、図９（ａ）に示すように、幅寸法ｂに設定されたキャビティ８３を有する下金型８６に板ばね８１を圧縮して装着し、上金型８９を型締めした後エラストマＥをキャビティ８３へ注入する。
その後給電装置８０を金型から取り出すと、板ばね８１の上部８１ａおよび下部８１ｂは圧縮から開放されダンパ８２から突出し、その間隔が自由長ｆとなる。
このようにばねとして板ばねを用いると、図１０に示すように連続した状態で板ばね８１ばねを形成できる。連続して形成した板ばねを金型に装着後連結部８１ｃを切断すれば多数の給電装置を容易に製造することができる。
なお、上述の各実施の形態では、給電端子１１あるいは電極４１を一対としたが、導通部の数はこれに限定されず複数可能である。また、ばねの配置も一列に限らず三角状配置、平衡に複数列配置と種々可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によると、モータの側方に導出された平板状の給電端子と、この給電端子の極と対向した回路基板の電極との間を、サージングや高周波振動を抑制して、安定した電気的接触を得ることができ、過酷な振動にも耐える高信頼性がある導通が可能となる。
【００２９】
さらに、請求項２乃至４の構成によると、給電装置を容易に形成することができ、請求項５に記載の構成によるとその給電装置をモータに容易に装着し使用可能となる。
さらに請求項６記載の製造方法によるとばねと弾性部材を同時に一体化できるので、多量に早く製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す要部断面図である。
【図２】図１に示した給電装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示した給電装置の断面図である。
【図４】本発明でなる給電装置を装着したモータの斜視図でである。
【図５】図１に示した給電装置周辺を拡大した要部断面図である。
【図６】本発明に係るコイルばねとダンパーのばね特性を示した図である。
【図７】図１に示した給電装置を製造する方法を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図９】図８に示した給電装置の製造方法を示す図である。
【図１０】図８に示した給電装置に用いる一部品の斜視図である。
【符号の説明】
１０  モータ
１１  給電端子
２０  上ハウジング
２１  ガイド
３０  下ハウジング
４０  回路基板
４１  電極
５０  給電装置
５１  コイルばね
５２  ダンパー
６１、６２  クッション
７０  接着部材
【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】
2004357416.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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