(57)【要約】【課題】設置スペースの低減化を図ることができるアクチュエータを提供する。【解決手段】所定の導通パターンを印刷可能なプリント基板１と、プリント基板１にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部２ａ、２ｂと、プリント基板１に対してベアリング５を介して回転可能に支持されるとともに通電部２ａ、２ｂとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部２ａ、２ｂで生じた磁力で駆動力を得て回転駆動可能な可動部材３とを備えたアクチュエータである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の導通パターンを印刷可能な基板と、
該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、
前記基板と対向して配設されるとともに、前記通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材と、
を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記可動部材は、前記基板に対して回転可能に支持されるとともに前記通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得ることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成することを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記通電部は、前記基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、前記可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記基板には、前記通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成ることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力にて駆動されるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の電子機器には、その筐体の内部に種々電子部品が配設されるとともに、通常、ＣＰＵ等の如き発熱を伴う電子部品をも内在している。従来の電子機器等には、例えばファンなどの別個の送風手段が配設されており、当該筐体内部から外部或いは外部から内部に送風することにより、発熱を伴う電子部品によって筐体内部が過熱してしまうのを抑制し得るよう構成されていた。
【０００３】
このような送風ファンは、通常、羽根を取付可能な回転部材と、該回転部材に固定された磁石と、通電可能なコイルとを有したモータ（ブラシレスモータ）をアクチュエータとして成るとともに、コイルに通電することにより磁力を発生させ、その磁力と回転部材の磁石の磁力との間の反発力或いは吸引力によって回転部材を回転駆動させることにより羽根を回転させ、送風し得るよう構成されていた。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のアクチュエータにおいては、送風ファンのモータの如く、電子機器等の内部に別個独立して配設されていたので、その設置スペースを確保しなければならず、電子機器等の筐体が大型化せざるを得ないという問題があった。尚、モータを小型化することによって、電子機器全体の大型化を回避することができると思われるが、モータを別個独立して構成させる場合、特にコイルの小型化には限界がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、設置スペースの低減化を図ることができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、所定の導通パターンを印刷可能な基板と、該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、前記基板と対向して配設されるとともに、前記通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアクチュエータにおいて、前記可動部材は、前記基板に対して回転可能に支持されるとともに前記通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得ることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のアクチュエータにおいて、前記円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のアクチュエータにおいて、前記通電部は、前記基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、前記可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１つに記載のアクチュエータにおいて、前記基板には、前記通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、通電によって磁力を生成して駆動力を得るための通電部が基板にコイル状に印刷されて成るので、例えば電線をコイル状に巻いたものを通電部とした従来のものに比べ、アクチュエータの小型化を図ることができ、設置スペースの低減化を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、可動部材は、基板に対して回転可能に支持されるとともに通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータを得ることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、通電部は、基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたので、簡単な構成にて直線移動が可能なアクチュエータを得ることができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、基板には、通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成るので、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素（通電部を形成するための基板）として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアクチュエータを示す平面図
【図２】同アクチュエータを示す裏面図
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】（ａ）同アクチュエータを示す分解斜視図（ｂ）同アクチュエータにおける可動部材を示す斜視図
【図５】同アクチュエータの基板における挿通孔で断面した模式図
【図６】本発明の第２の実施形態に係るアクチュエータを示す分解斜視図
【図７】同アクチュエータの基板における連通孔で断面した模式図
【図８】本発明の第３の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【図９】本発明の他の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【図１０】本発明の更に他の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、パーソナルコンピュータ等の電子機器における筐体内に配設された送風手段のモータ（駆動源）として機能するもので、図１〜５に示すように、プリント基板１（本発明の「基板」に相当）と、該プリント基板１の表面にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な一対の通電部２ａ、２ｂと、プリント基板１と対向して配設されるとともに、通電部２ａ、２ｂで生じた磁力で駆動力を得て移動（回転駆動）可能な可動部材３とから主に構成されている。
【００１８】
プリント基板１は、表面及び裏面に対して所定の導通パターンを印刷可能な板状部材から成り、所定位置に表面と裏面とに亘って貫通する挿通孔１ａが形成されている。この挿通孔１ａには、図３、４に示すように、ベアリング５（ボールベアリング又はニードルベアリング等の汎用的なベアリング）が挿通されるとともに、当該ベアリング５にて回転軸４が回転自在に支持されている。尚、回転軸４の基端側（ベアリング５の裏面側）には、Ｅワッシャ６が取り付けられており、当該回転軸４の抜け止めが図られている。
【００１９】
かかるプリント基板１の表面に導通材料にて印刷形成された通電部２ａ、２ｂは、挿通孔１ａの両側にそれぞれ渦巻き状に形成されたものである。通電部２ａの一端は、基板１の表面に印刷された接続部ａに接続されるとともに、当該通電部２ａの他端は、基板１の裏面に印刷された接続部ｂに接続されており、これら接続部ａ及び接続部ｂのそれぞれの基端側に電圧を付与すれば、通電部２ａに電流が流れるようになっている。同様に、通電部２ｂの一端は、基板１の表面に印刷された接続部ｃに接続されるとともに、当該通電部２ｂの他端は、基板１の裏面に印刷された接続部ｄに接続されており、これら接続部ｃ及び接続部ｄのそれぞれの基端側に電圧を付与すれば、通電部２ｂに電流が流れるようになっている。
【００２０】
また、プリント基板１における通電部２ａ及び通電部２ｂが形成された部位には、図５に示すように、通電孔１ｂ、１ｃが形成されており、これら通電孔１ｂ、１ｃの内周壁面には、導通材料にて印刷形成された導通部位１ｂａ、１ｃａがそれぞれ形成されている。これら導通部位１ｂａ、１ｃａを介して通電部２ａと接続部ｂの先端、及び通電部２ｂと接続部ｄの先端とが電気的に接続され、当該導通部２ａ及び導通部２ｂの導通が図られるようになっている。而して、通電部２ａ及び通電部２ｂのそれぞれに電流が流れると（即ち、通電が図られると）、プリント基板１の表面側及び裏面側に磁力（通電部２ａ、２ｂのそれぞれに対応した磁力）が生成されるようになっている。
【００２１】
本実施形態に係る可動部材３は、プリント基板１に対して回転可能に支持されるとともに通電部２ａ、２ｂとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部２ａ、２ｂで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るようになっている。より具体的には、可動部材３は、ベアリング５にて回転自在とされた回転軸４に固定されて支持されるとともに、その裏面側（プリント基板１と対向する面側）に磁気印刷が施されて磁気印刷部３ａ（図４（ｂ）参照）が形成され、磁気を生じたものとされている。尚、かかる磁気印刷に代えて、可動部材３の裏面側に磁石を固定したり、或いは所定方法にて当該裏面側を着磁して、磁気を生じさせるようにしてもよい。
【００２２】
そして、通電部２ａ及び通電部２ｂのそれぞれに通電が図られて磁力が生成されると、その磁力と可動部材３における裏面側の磁気印刷部３ａの磁気との間の反発力や吸引力によって、当該可動部材３が回転駆動するようになっている。即ち、通電部２ａ、２ｂで生じた磁力で可動部材３が駆動力を得て回転するよう構成されているのである。尚、可動部材３には、複数の羽根（図示せず）が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するものとされている。
【００２３】
更に、プリント基板１には、通電部２ａ、２ｂの他、当該通電部２ａ、２ｂに対する通電に関わらない所定の電気回路（適用される電子機器に必要とされる電気回路）が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素（通電部を形成するための基板）として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。勿論、プリント基板１に通電部２ａ、２ｂの通電に関わる他の電気回路（例えば通電の制御のための電気回路等）を形成するようにしてもよい。
【００２４】
本実施形態によれば、可動部材３は、プリント基板１に対して回転可能に支持されるとともに通電部２ａ、２ｂとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部２ａ、２ｂで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータ（本実施形態においてはモータ）を得ることができる。特に、可動部材３を構成する円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、第１の実施形態と同様、パーソナルコンピュータ等の電子機器における筐体内に配設された送風手段のモータ（駆動源）として機能するもので、図６、７に示すように、第１のプリント基板１及び第２のプリント印刷基板７（本発明の「基板」に相当）と、第１のプリント基板１及び第２のプリント印刷基板７の表面にそれぞれコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部２ａ、２ｂ及び通電部２ｃ、２ｄと、第２のプリント印刷基板７と対向して配設されるとともに、通電部２ｃ、２ｄで生じた磁力で駆動力を得て移動（回転駆動）可能な可動部材３とから主に構成されている。尚、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
【００２６】
第２のプリント印刷基板７は、第１のプリント基板１の表面と密着して積層状態に印刷されるとともに、図７に示すように、通電部２ｃ、２ｄに対応した所定部位にそれぞれ連通孔７ｂ、７ｃが形成されたものである。かかる連通孔７ｂ、７ｃの内周壁面には、同図に示すように、導通材料にて印刷形成された導通部位ｆがそれぞれ形成されており、かかる導通部位ｆを介して通電部２ａと通電部２ｃ及び通電部２ｂと通電部２ｄとが電気的に接続されている。
【００２７】
第２のプリント印刷基板７における通電部２ｃと通電部２ｄとの間には、第１のプリント基板１における挿通孔１ａと対応した挿通孔７ａが形成されており、これら第１のプリント基板１及び第２のプリント印刷基板７を積層させると、挿通孔１ａと挿通孔７ａとが連通した状態とされ、当該連通部にベアリング５が挿通されることとなる。これにより、通電部２ａ〜２ｄがプリント基板（第１のプリント基板１及び第２のプリント印刷基板７）の厚さ方向に形成されることとなり、通電により十分な磁力を生成させることができ、可動部材３に対して比較的大きな駆動力を付与させることができる。尚、本実施形態においては、２枚の基板（第１のプリント基板１及び第２のプリント印刷基板７）の２層構造とされているが、３層構造以上であってもよい。
【００２８】
更に、第１のプリント基板１或いは第２プリント印刷基板７には、通電部２ａ〜２ｄの他、当該通電部２ａ〜２ｄに対する通電に関わらない所定の電気回路（適用される電子機器に必要とされる電気回路）が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素（通電部を形成するための基板）として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。勿論、プリント基板１に通電部２ａ、２ｂの通電に関わる他の電気回路（例えば通電の制御のための電気回路等）を形成するようにしてもよい。
【００２９】
本実施形態によれば、可動部材３は、プリント基板１に対して回転可能に支持されるとともに通電部２ｃ、２ｄとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部２ａ〜２ｄで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータ（本実施形態においてはモータ）を得ることができる。特に、可動部材３を構成する円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、略直線状の駆動力を得るリニアモータ等から成るものであり、図８に示すように、可撓性を有したフレキシブル基板８（本発明の「基板」に相当）と、該フレキシブル基板８にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部９と、フレキシブル基板８と対向して配設されるとともに、通電部９で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材としての磁石１０とから構成されている。
【００３１】
通電部９は、フレキシブル基板８上において略直線状に並べて印刷されるとともに、可動部材としての磁石１０は、通電部９に順次通電することにより、当該通電部９に沿って移動可能とされたものである。これにより、簡単な構成にて直線移動が可能なアクチュエータを得ることができる。尚、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様、フレキシブル基板８には、通電部９の他、当該通電部９に対する通電に関わらない所定の電気回路（適用される電子機器に必要とされる電気回路）が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板（フレキシブル基板８）をアクチュエータの構成要素（通電部を形成するための基板）として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。
【００３２】
然るに、図９に示すように、フレキシブル基板８を任意形状に屈曲させて配置するとともに、当該フレキシブル基板８の形状に倣ったレールＬを配設し、そのレールＬで案内されつつ可動部材としての磁石１０が移動するよう構成してもよい。この場合、可動部材としての磁石１０は、通電部９に順次通電することにより、当該通電部９に沿って移動可能とされる。
【００３３】
また、図１０に示すように、通電部９を内側に向けた状態でフレキシブル基板８を円環状に形成するとともに、かかる円環状の内部において回転可能に挿通された回転部材１１の外周面に磁石１０を配設させるようにしてもよい。この場合、通電部９に順次通電することにより、回転部材１１が回転軸１１ａを中心として回転駆動可能とされ、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様、モータとして機能させることができる。
【００３４】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えばファン等の送風手段のモータやリニアモータ以外のアクチュエータとして機能するものであってもよい。尚、第１、２の実施形態においては、送風手段のモータとして適用しているが、他の形態のモータとしてもよい。通電部は、基板（プリント基板やフレキシブル基板等）の表面又は裏面に印刷形成された導通部材から成り、通電により磁力を生じさせるものであれば足りる。尚、基板における可動部材が配設される面とは反対の面（本実施形態においては基板の裏面）に、非磁性体を固定させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
所定の導通パターンを印刷可能な基板と、該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、基板と対向して配設されるとともに、通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材とを備えたアクチュエータであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  プリント基板（第１のプリント基板）
２ａ、２ｂ  通電部
２ｃ、２ｄ  通電部
３  可動部材
４  回転軸
５  ベアリング
６  Ｅワッシャ
７  第２のプリント印刷基板
８  フレキシブル基板
９  通電部
１０  可動部材
１１  回転部材
【図１】
2012039723.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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【図８】
2012039723.tif 000010
【図９】
2012039723.tif 000011
【図１０】
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