(57)【要約】【課題】ロータを樹脂成形する際に、コミュテータに樹脂が流れ込まないようにする。【解決手段】印刷配線基板の一方の面に、複数の空心電機子コイルを最置し、他方の面には、コミュテータを形成する複数のセグメントパターン及び配線パターンが設けられており、当該セグメントパターンを露出するようにこれらの部材を樹脂で一体に成形した印刷配線基板を備えた扁平コアレスモータのロータにおいて、コミュテータの外周をおおうように、配線パターン部を設ける。【選択図】  図１
2004328955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷配線基板の一方の面に、複数の空心電機子コイルを載置し、他方の面には、コミュテータを形成するためにロータの回転中心を基準に環状に等間隔に整列された複数のセグメントパターン及び配線パターンが設けられており、当該セグメントパターンを露出するように前記印刷配線基板と複数の空心電機子コイルを樹脂で一体に成形した印刷配線基板を備えた扁平コアレスモータのロータにおいて、
前記複数のセグメントパターンのロータ半径方向外方近傍から印刷配線基板面の縁との間に、当該セグメントパターンを囲むように配線パターン部を設けたことを特徴とする扁平型ロータ。
【請求項２】
前記セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように設けた配線パターンは、電気的に分割されるように１箇所以上の分割部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の扁平型ロータ。
【請求項３】
前記セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように設けた配線パターンの分割部には、樹脂がロータの半径方向内方へ移動することを妨げるための配線パターンを印刷配線基板径方向から見て重なるように配置したことを特徴とする請求項２に記載の扁平型ロータ。
【請求項４】
前記セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように設けた配線パターンは、セグメントショート用パターンと接続されている配線パターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の扁平型ロータ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載の扁平型ロータを有するモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動通信機器のサイレントコール手段などに用いられる扁平コアレス振動モータやＭＤ装置などに用いられる小型モータにおいて、印刷配線基板を利用したロータ及びこのロータを有するモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からロータとして使用されてきた印刷配線基板の一方の面には、この印刷配線基板に配されている所定の配線パターンに端末が半田結線されている空心電機子コイルが配されており、他方の面には、コミュテータを構成するための複数のセグメントパターン及び配線パターンが設けられている。そして、このセグメントパターンが露出するように、印刷配線基板と空心電機子コイルが樹脂により一体成形することにより、扁平コアレスモータのロータは、構成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２４８２２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなロータの製造方法は、まず、一方の面にコミュテータを構成するための複数のセグメントパターン及び配線パターンが設けられている印刷配線基板を構成する。そして、セグメントパターン及び配線パターンが設けられている面とは反対側の印刷配線基板面に、空心電機子コイルを所定の配線パターンに端末を半田結線して配置する。その後、この印刷配線基板を金型にセットした後、樹脂によりセグメントパターンが露出するように、空心電機子コイルと印刷配線基板を一体成形することにより、製造されている。（図４にこの従来例を示す。）
【０００５】
しかし、図４を参照すると、印刷配線基板４１の基板面４１ｂには、厚さ約４０μｍのコミュテータを形成するための配線パターン（図示せず）及びセグメントパターン４２が設けられている。このように各部が設けられた印刷配線基板４１を樹脂により一体成形するために金型Ｋにセットすると、金型面Ｋｓに配線パターン及びセグメントパターン４２が当接することになり、金型面Ｋｓと基板面４１ｂに約４０μｍの隙間Ｓができてしまう。
そして、このような状態で金型内に樹脂４７を注入してロータを成形すると、この隙間Ｓに樹脂４７が流れ込み、差しバリＢができてしまう。また場合によっては、この隙間Ｓから侵入した樹脂４７が、隣り合うセグメントパターン４２の間にまで及ぶことがある。
【０００６】
そして、上述のようにして形成されたこの差しバリが印刷配線基板上に立ち上がると、モータの各部を組み付ける時に、ケースやマグネットに接触し、当り不良を引き起こしたり、組み付け後にバリが取れるとモータ内部に異物として残ってしまい、様々な不具合の原因となる問題が発生する。
本願発明は、上述した問題が発生しないように、印刷配線基板のパターン部を利用して、樹脂によりロータを成形する際に、樹脂が基板とパターンの段差に流れ込まないように各部を構成する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、印刷配線基板の一方の面に、複数の空心電機子コイルを載置し、他方の面には、コミュテータを形成するためにロータの回転中心を基準に環状に等間隔に整列された複数のセグメントパターン及び配線パターンが設けられており、当該セグメントパターンを露出するように印刷配線基板と複数の空心電機子コイルを樹脂で一体に成形した印刷配線基板を備えた扁平コアレスモータのロータにおいて、前記複数のセグメントパターンのロータ半径方向外方近傍から印刷配線基板面の縁との間に、当該セグメントパターンを囲むように配線パターンを設けるとよい。
【０００８】
このように各部を構成すると、基板面と金型との間に隙間ができたとしても、セグメントパターンのロータ半径方向外方から印刷配線基板面の縁との間に、当該セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように配線パターン部を設けられているので、樹脂がこの配線パターンに堰き止められ、印刷配線基板の半径方向内方へ流れ込むことも無い。従って、セグメントパターンの間に樹脂が流れ込むことが無い。特に、この配線パターンを印刷配線基板の縁に可能な限り近い部分に設ければ、基板上にほとんど樹脂が流れ込まないので、差しバリなども防ぐことができる。
差しバリ等を防止するのに理想的な配線パターンの配置位置として、印刷配線基板面の縁と配線パターンのロータ半径方向外側の縁が一致しているのが良い。
【０００９】
また、前記セグメントパターンのロータ半径方向外方から印刷配線基板の縁との間に、当該セグメントパターンを囲むように設けた配線パターンは、電気的に分割されるように１箇所以上の分割部を設けるとよい。
このように各部を構成すると、配線パターンは電気的にループ状ではないので、コイルや駆動用マグネットが作る磁界中をロータが運動しても、誘導起電力が発生することが無い。よって、これにより流れる渦電流を防止することができるので、この渦電流の影響により配線パターンに起こる抵抗が発生することが無い。
【００１０】
さらに、前記セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように設けた配線パターンの分割部には、樹脂がロータの半径方向内方へ移動することを妨げるための構造部を設けるとよい。具体的には、分割部の隣り合う配線パターンを印刷配線基板径方向から見て重なるように配置するとよい。
このように各部を構成すると、渦電流防止のために配線パターンに分割部を設けても、分割部の隣り合う配線パターンを互いに入り組んだラビリンス構造により、ロータを成形する際に分割部に侵入した流動性の樹脂が抵抗を受け印刷配線基板上の半径方向内方へ流れ込むことがない。
【００１１】
そして、前記セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように設けた配線パターンは、セグメントショート用パターンと接続されている配線パターンにより構成するとよい。
このように各部構成することにより、樹脂の印刷配線基板の半径方向内方へ流れ込み防止のために、新たに部材を追加することなく樹脂の流れ込みを防止することができる。
【００１２】
最後に、これらの樹脂の流れ込み防止機構を有するロータをモータに構成するとよい。
このように各部を構成したロータを組込んだモータは、差しバリやセグメントパターン間に樹脂が流れ込むことによりブラシとセグメントパターン間で発生する整流不良を防止することができるので、信頼性が高いモータを提供することができる。
また、既存の配線パターンを工夫することにより樹脂の流れ込みを防いでいるので、新たに部材を追加することなく、従って、部材コストを押さえることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
図１は、本願発明である樹脂に流れ込み防止機構を有するロータを使用した偏平振動モータの断面図である。
【００１４】
図１に示されているモータは、ブラケット１０とロータ２０とハウジング３０により構成されている。
ブラケット１０には、印刷配線基板１１が設けられている。そして、ハウジング３０の外方に延在している印刷配線基板１１の部分には、モータの外部からロータ２０へ電流を供給するための給電端子部１１ａが設けられている。さらに、この印刷配線基板１１のハウジング内部側には、セグメントパターン２２に摺接するようにブラシ１２が設けられている。このブラシ１２は、印刷配線基板１１を介して給電端子１１ａと電気的に接続されており、給電端子１１ａから受けた電流をロータ２０に設けられているセグメントパターン２２を介してコイル２３に伝えるものである。
この他に、ブラケット１０には、穴部１３が設けられている。この穴部１３に、ロータ２０を回転自在に保持する軸１４の一端１４ａが挿入されている。そして、この挿入された軸１４の一端１４ａとブラケット１０の接触部にスポット溶接を施すことにより、軸１４がブラケット１０に固定されている。
【００１５】
次にロータ２０は、コミュテータを構成するためのセグメントパターン２２及び配線パターン２４が配されている印刷配線基板２１、印刷配線基板上の配線パターンの所定の位置に結線されているコイル２３、ウエイト２５、軸受部２６から構成されている。
コイル、ウエイト、軸受部は、コミュテータを構成するセグメントパターン及び配線パターンが位置する印刷配線基板面とは反対側の面に位置している。そして、これらロータを構成する部材は、コミュテータが露出するように、樹脂２７により一体成形されている。
尚、ウエイトは、ロータが回転する際に偏心力を生じさせるための部材で、ロータの面内バランスを片寄らせる位置に配されている。
【００１６】
次に、ハウジング３０には、モータ各部を組み付けたときに、軸１４の端部１４ｂを支える凹部３０ａが設けられている。また、ハウジング内部には、ロータ２０を組み付けた時に、コイル２３と対峙する位置に駆動用マグネット３１が配されている。
尚、ハウジングは、ハウジングの端部３０ｂとブラケットの合わせ部分１０ａに、スポット溶接を施すことにより、ブラケットに固定されている。
【００１７】
図２（Ａ）は、印刷配線基板２１のセグメントパターン２２及び配線パターン２４が設けられている側の平面図である。
図２（Ｂ）（Ｃ）は、隣り合う配線パターン２４を径方向に重なるように入り組ませて配置することにより形成されたラビリンス構造２４ｂを拡大した平面図である。
図３は、成形金型により樹脂成形されているロータの断面図である。
【００１８】
図２（Ａ）を参照すると、コミュテータを形成するためにロータ２０の回転中心を基準に環状に整列された複数のセグメントパターン２２のロータ半径方向外方近傍から印刷配線基板面の縁２１ａとの間に、当該セグメントパターン２２を囲むように配線パターン２４が設けられている。
また、図３を参照すると、上述の各部材を金型Ｋにセットし、この各部材を樹脂２７により一体成形することによりロータを構成している。
【００１９】
従来は、このようなロータを成形する際に、樹脂２７は流動性であるため印刷配線基板２１と金型Ｋの隙間Ｓを通り、印刷配線基板２１のセグメントパターン２２が配されている側に流れ込み、コミュテータ２２にまでこの樹脂が及んでしまう。しかし、本願のように配線パターン２４が、セグメントパターン２２の外周を覆うように配されているので、基板面２１ａと金型Ｋｓとの間に隙間Ｓがあっても、この配線パターン２４により樹脂が止められる。従って、セグメントパターン２２まで樹脂が流れ込むことを防ぐことができ、差しバリなどを低減させることが可能となる。
【００２０】
また、図２（Ａ）に図示されているように、配線パターン２４が分割されているので、配線パターンは電気的にループ状ではない。従って、コイルや駆動用マグネットが作る磁界中を印刷配線基板が運動しても、誘導起電力の発生を防止することが可能であり、よって、これにより流れる渦電流ををさえることができる。つまり、このように各部を構成することにより、渦電流により配線パターンに起こる力学的な抵抗を防止することができ、電気的なロスを低減することができる。
【００２１】
上述のように渦電流防止のために配線パターンに分割部を設けても、この分割部に樹脂がロータの半径方向内方へ移動することを妨げるための構造部を設けたので、印刷配線基板面２１ｂの内方への樹脂の流れ込むを防止することが可能である。
具体的には図２（Ａ）を参照すると、配線パターン２４の分割部２４ａの隣り合う配線パターンの端部２４ｃの一方の形状を変形させて、印刷配線基板を径方向から見て他方の端部２４ｃ重なるように配置することにより、ラビリンス構造部２４ｂを構成している。
【００２２】
また、この変形例として図２（Ｂ）を参照すると、前述のように構成された配線パターンの端部をさらに隣の配線パターンに近接するように形状を形成し、ラビリンス構造部５４ｂを構成している。
さらに、これらの変形例として図２（Ｃ）を参照すると、配線パターンの幅内でラビリンス構造部を構成するために、隣り合う配線パターン部の端部６４ｃの一部を切り欠いたような形状に形成し、この隣り合う端部６４ｃが径方向から見て重なるように構成したものである。
ここで、これらの隣り合う配線パターン部の間隔は、可能な限り小さくすると、流れ込む樹脂を堰き止めるのに有効である。
【００２３】
このように配線パターン部の端部を構成することにより、分割部が入り組んだ形状となるので、樹脂がこの分割部に流れ込んだとしても、流れる樹脂を止めるような抵抗が働く。また、分割部が入り組んだことで、パターン部よりロータ径方向外方から分割部を通ってセグメントパターンが設けられているパターン内方への距離が長くなった。これにより、樹脂がセグメントパターンが設けられているパターン内方へ、流れ込みにくくすることが可能である。
【００２４】
尚、ここで挙げた実施例は、配線パターンに２箇所の分割部を設け、この配線パターンを２つに分けたものであるが、配線パターンがループ状にならなければよいので、分割部を１箇所にして配線パターンを１つにしても良い。また、分割部を３箇所以上設けて、配線パターンを３つ以上に分けたものでも良い。
【００２５】
【発明の効果】
本願発明の請求項１のようにモータのロータを構成すれば、基板面と金型との間に隙間ができたとしても、セグメントパターンのロータ半径方向外方から印刷配線基板面の縁との間に、当該セグメントパターンのロータ半径方向外方を囲むように配線パターン部を設けられているので、樹脂がこの配線パターンに堰き止められ、印刷配線基板の半径方向内方へ流れ込むことも無い。従って、セグメントパターンの間に樹脂が流れ込むことが無い。
請求項２のように構成すれば、配線パターンは電気的にループ状ではないので、コイルや駆動用マグネットが作る磁界中を運動しても、誘導起電力が発生することが無い。よってこれにより、流れる渦電流を防止することができる。これにより、渦電流により配線パターンに起こる抵抗を防止することができる。
【００２６】
請求項３及び請求項４のように各部を構成すると、渦電流防止のために配線パターンに分割部を設けても、分割部の隣り合う配線パターンを互いに入り組んだラビリンス構造により、ロータを成形する際に分割部に侵入した流動性の樹脂が抵抗を受け印刷配線基板上の半径方向内方へ流れ込むことがない。
請求項５のように構成すれば、このように各部構成することにより、樹脂の印刷配線基板の半径方向内方へ流れ込み防止のために、新たに部材を追加することなく樹脂の流れ込みを防止することができる。
【００２７】
請求項６のように構成すれば、このように各部を構成したロータを組込んだモータは、差しバリやセグメントパターン間に樹脂が流れ込むことによりブラシとセグメントパターン間で発生する整流不良を防止することができるので、信頼性が高いモータを提供することができる。
また、既存の配線パターンを工夫することにより樹脂の流れ込みを防いでいるので、新たに部材を追加することなく、従って、部材コストを押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明である樹脂に流れ込み防止機構を有するロータを使用した偏平振動モータの断面図
【図２】（Ａ）印刷配線基板のコミュテータが設けられている側の平面図
（Ｂ）ラビリンス構造部変形例
（Ｃ）ラビリンス構造部変形例
【図３】成形金型により樹脂成形されているロータの断面図
【図４】従来技術
【符号の説明】
１０  ブラケット
１２  ブラシ
１３  穴部
１４  軸
２０  ロータ
２１  印刷配線基板
２２  セグメントパターン
２３  コイル
２４  配線パターン
２６  軸受
２７  樹脂
３０  ハウジング
３１  駆動用マグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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