(57)【要約】      （修正有）【課題】微小アクチュエータが回転駆動すると、揺れや変位を生じ、表面接触および部材の摩耗および破損につながりやすい傾向がある。【解決手段】ハブ１０と、リブ構造体２０と、内側リング３０と、外側リング４０と、少なくとも２つの微小アクチュエータ５０を有する微小モータに関する。微小モータにおいて、ハブ１０の上端は外方に突出して上蓋１２を形成し、複数のバンプ２１をリブ構造体２０と上蓋１２の間に配設し、突出した制限部材２２をリブ構造体２０の内孔の壁面とハブ１０の外周面との間に配設し、リブ構造体２０を、ハブ１０と上蓋１２に点接触させる。上記した構成によって、微小アクチュエータ５０を駆動して、リブ構造体２０、内側リング３０および外側リング４０を回転させる場合、部材相互間の摩耗を少なくして、微小モータの寿命を延ばすことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形を有する固定部材からなり、上端を外方に突出して上蓋を形成したハブと、
上蓋の外周廻りに配置し、孔径を上蓋の最大半径よりもわずかに大きくした中空環状の内側リングと、
内側リングの底部に固定し、上蓋の下方に配置し、内孔の直径をハブの外径よりも大きく内側リングの孔径および上蓋の最大半径よりも小さくした中空環状のリブ構造体であって、上蓋はストッパーとしてリブ構造体の上方に位置し、複数の突出した制限部材がリブ構造体の内孔の壁面とハブの外周面との間に配設したリブ構造体と、
孔径を内側リングの最大半径よりもさらに大きくした中空環状の外側リングと、
内側リングと外側リングとを連結する少なくとも２つの微小アクチュエータと、
から成ることを特徴とする微小モータ。
【請求項２】
前記制限部材は突出する柱状体であることを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項３】
前記制限部材は軸方向に突出する柱状体であることを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項４】
前記制限部材を前記リブ構造体の内孔の壁面上に配設したことを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項５】
前記制限部材を前記ハブの外周面上に配設したことを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項６】
少なくとも３つの制限部材を具備することを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項７】
複数のバンプを前記リブ構造体と上蓋の間に配設したことを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項８】
前記バンプを前記リブ構造体の上面に配設したことを特徴とする、請求項７に記載の微小モータ。
【請求項９】
前記バンプを前記上蓋の底面上に配設したことを特徴とする、請求項７に記載の微小モータ。
【請求項１０】
前記微小アクチュエータは内側リングと外側リングとを各片持ちビームを介して連結し、ブッシングおよびアクチュエータ板を各片持ちビーム上に配設したことを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項１１】
複数のバンプを前記リブ構造体の底面上に設けたことを特徴とする、請求項１に記載の微小モータ。
【請求項１２】
円筒形を有する固定部材からなり、上端を外方に突出させて上蓋を形成したハブと、
上蓋の外周廻りに配置し、孔径を上蓋の最大半径よりもわずかに大きくした中空環状の内側リングと、
内側リングの底部に固定し、上蓋の下方に配置した中空環状のリブ構造体であって、複数のバンプを前記リブ構造体と前記上蓋との間に配設し、内孔の直径をハブの外径よりも大きく内側リングの孔径および上蓋の最大半径よりも小さくし、上蓋はストッパーとしてリブ構造体の上方に位置し、複数の突出した制限部材がリブ構造体の内孔の壁面とハブの外周面との間に配設されるようにしたリブ構造体と、
孔径を内側リングの最大半径よりもはるかに大きくした中空環状の外側リングと、
内側リングと外側リングの間を連結する少なくとも２つの微小アクチュエータと、
からなることを特徴とする微小モータ。
【請求項１３】
前記制限部材は突出する柱状体であることを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１４】
前記制限部材を前記リブ構造体の内孔の壁面上に配設したことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１５】
前記制限部材を前記ハブの外周面上に配設したことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１６】
少なくとも３つの制限部材を具備することを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１７】
前記バンプを前記リブ構造体の上面に配設したことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１８】
前記バンプを前記上蓋の底面上に配設したことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項１９】
前記微小アクチュエータは内側リングと外側リングとを各片持ちビームを介して連結し、ブッシングおよびアクチュエータ板を各片持ちビーム上に配設したことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【請求項２０】
複数のバンプを前記リブ構造体の底面上に設けたことを特徴とする、請求項１２に記載の微小モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小モータに関し、特に部品類の摩耗や破損を防止して寿命を延ばすことができる微小モータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、微小モータは、ハブ１０と、リブ構造体２０と、内側リング３０と、外側リング４０と、少なくとも二つの微小アクチュエータ５０とを有する。
【０００３】
さらに、図２も参照して説明すれば、低応力（２５０ＭＰａ）Ｓｉ３Ｎ４層が基板６０上にＬＰＣＶＤ（低圧化学蒸着法）により蒸着されており、この層が絶縁層６１としての役目を果たす。
【０００４】
微小モータ内に設けたハブは、絶縁層６１上に固定された中空かつ断面Ｕ字状のディスク形状を有する固定部材であり、その頂部は外方に突出して上蓋１１を形成している。
【０００５】
リブ構造体２０および内側リング３０はいずれも中空リングから形成されている。内側リング３０は、上蓋１１の廻りに設置され、内側リング３０の孔径は上蓋１１の最大半径よりもわずかに大きい径に設定されている。リブ構造体２０は、内側リング３０の底部に固定され、かつ、上蓋１１の下方に設置されている。リブ構造体２０の底面には、内側リング３０を支持するための複数のバンプ２１が設けられており、絶縁層６１の上方で回転する。また、リブ構造体２０の内孔の直径は、ハブ１０の外径よりも大きいが、内側リング３０孔径や上蓋１１の最大半径よりも小さく設定されている。  従って、上蓋１１をリブ構造体２０の上方に位置させることによって、上蓋１１は、リブ構造体２０がその回転により脱落するのを防止するストッパーの役目を果たすことになる。
【０００６】
外側リング４０もまた中空リングから形成されており、外側リング４０の孔径は内側リング３０の最大半径よりも著しく大きく設定されている。複数の微小アクチュエータ５０が内側リング３０と外側リング４０の間に配設されており、一方、内側リング３０と外側リング４０とは各片持ちビーム５１によって連結されている。ブッシュ５２とアクチュエータ板５３が各片持ちビーム５１上に配設されている。
【０００７】
上部電極および下部電極６２、６３が絶縁層６１上に配設される。一定の駆動電圧が印加されると、静電気力によって発生する吸着力によってアクチュエータ板５３がたわむ。印加電圧が解除されると、アクチュエータ５３に蓄積されていた引張応力のエネルギーが微小アクチュエータ５０を押して微小アクチュエータ５０を変位させ、ステップ動作を完了させる（アクチュエータの動作概念は従来技術なので、この明細書では簡単に説明する）。
【０００８】
微小アクチュエータ５０がリブ構造体２０と、内側リング３０と、外側リング４０とを回転駆動すると、従来の微小モータでは、ハブ１０とリブ構造体２０との間に存在する空隙によって、回転中、あらゆる方向に揺れや変位を生じ、リブ構造体２０とハブ１０および上蓋１１間に深刻な表面接触および摩耗を生じることになる。特に、微小アクチュエータモータのサイズは、通常２×２（ｍｍ）未満なので、リブ構造体２０と、ハブ１０と、上蓋１１間の表面接触および摩耗は、これらの部材の摩耗および破損につながりやすい傾向がある。
【特許文献１】特開平７−１２１９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、突出した制限部材をリブ構造体の内孔の壁面とハブの外周面の間に配設し、複数のバンプをリブ構造体と上蓋の間に配設して、リブ構造体をハブと上蓋とに点接触させ、部材の摩耗および破損を防止することのできる微小モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
微小モータは、以下の構成要素を具備する。
【００１１】
絶縁層上に固定された円筒形を有する固定部材であって、中空Ｕ字型ディスクを有し、その最上端が外側に突出して上蓋を形成するハブ。
【００１２】
上蓋の外周廻りに配置し、孔径を上蓋の最大半径よりもわずかに大きくした中空環状の内側リング。
【００１３】
内側リングの底部に固定され上蓋の下方に配置されて複数のバンプをリブ構造体と上蓋の間に配設して、内孔の直径をハブの外径よりも大きく内側リングの孔径および上蓋の最大半径よりも小さくし、上蓋がストッパーとしてリブ構造体の上方に位置し、少なくとも３つの突出した制限部材がリブ構造体の内孔の壁とハブの外周の間に配設された中空環状のリブ構造体。
【００１４】
孔径を内側リングの最大半径よりもさらに大きくした中空環状の外側リング。
【００１５】
内側リングと外側リングとを連結する少なくとも２つの微小アクチュエータ。
【００１６】
すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
（１）円筒形を有する固定部材からなり、上端を外方に突出して上蓋を形成したハブと、
上蓋の外周廻りに配置し、孔径を上蓋の最大半径よりもわずかに大きくした中空環状の内側リングと、
内側リングの底部に固定し、上蓋の下方に配置し、内孔の直径をハブの外径よりも大きく内側リングの孔径および上蓋の最大半径よりも小さくした中空環状のリブ構造体であって、上蓋はストッパーとしてリブ構造体の上方に位置し、複数の突出した制限部材がリブ構造体の内孔の壁面とハブの外周面との間に配設したリブ構造体と、
孔径を内側リングの最大半径よりもさらに大きくした中空環状の外側リングと、
内側リングと外側リングとを連結する少なくとも２つの微小アクチュエータと、
から成ることを特徴とする微小モータ。
（２）前記制限部材は突出する柱状体であることを特徴とする微小モータ。
（３）前記制限部材は軸方向に突出する柱状体であることを特徴とする微小モータ。
（４）前記制限部材を前記リブ構造体の内孔の壁面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（５）前記制限部材を前記ハブの外周面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（６）少なくとも３つの制限部材を具備することを特徴とする微小モータ。
（７）複数のバンプを前記リブ構造体と上蓋の間に配設したことを特徴とする微小モータ。
（８）前記バンプを前記リブ構造体の上面に配設したことを特徴とする微小モータ。
（９）前記バンプを前記上蓋の底面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１０）前記微小アクチュエータは内側リングと外側リングとを各片持ちビームを介して連結し、ブッシングおよびアクチュエータ板を各片持ちビーム上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１１）複数のバンプを前記リブ構造体の底面上に設けたことを特徴とする微小モータ。
（１２）円筒形を有する固定部材からなり、上端を外方に突出させて上蓋を形成したハブと、
上蓋の外周廻りに配置し、孔径を上蓋の最大半径よりもわずかに大きくした中空環状の内側リングと、
内側リングの底部に固定し、上蓋の下方に配置した中空環状のリブ構造体であって、複数のバンプを前記リブ構造体と前記上蓋との間に配設し、内孔の直径をハブの外径よりも大きく内側リングの孔径および上蓋の最大半径よりも小さくし、上蓋はストッパーとしてリブ構造体の上方に位置し、複数の突出した制限部材がリブ構造体の内孔の壁面とハブの外周面との間に配設されるようにしたリブ構造体と、
孔径を内側リングの最大半径よりもはるかに大きくした中空環状の外側リングと、
内側リングと外側リングの間を連結する少なくとも２つの微小アクチュエータと、
からなることを特徴とする微小モータ。
（１３）前記制限部材は突出する柱状体であることを特徴とする微小モータ。
（１４）前記制限部材を前記リブ構造体の内孔の壁面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１５）前記制限部材を前記ハブの外周面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１６）少なくとも３つの制限部材を具備することを特徴とする微小モータ。
（１７）前記バンプを前記リブ構造体の上面に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１８）前記バンプを前記上蓋の底面上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（１９）前記微小アクチュエータは内側リングと外側リングとを各片持ちビームを介して連結し、ブッシングおよびアクチュエータ板を各片持ちビーム上に配設したことを特徴とする微小モータ。
（２０）複数のバンプを前記リブ構造体の底面上に設けたことを特徴とする微小モータ。
【発明の効果】
【００１７】
上記した構造を具備することによって、微小アクチュエータを駆動してリブ構造体、内側リングおよび外側リングを回転させ、リブ構造体の内孔の制限部材の設計、およびリブ構造体と上蓋の間に配設されたバンプの設計によってこれらの部材が点接触することで、回転中の揺れや変位の発生を低下させ、部材相互間の摩耗を低減して微小モータの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、図３、図４および図５に示すように、１種類の微小モータに関する。
図３、図４および図５は、本発明の第１の好適な実施例を示す。
微小モータは、ハブ１０と、リブ構造体２０と、内側リング３０と、外側リング４０と、少なくとも２つの微小アクチュエータ５０を具備し、ハブ１０は、その中央部が中空Ｕ字状断面のディスク形状の円筒状固定部材であり、その頂部は外方に突出し上蓋１２を形成している。
【００１９】
リブ構造体２０と内側リング３０は、いずれも中空リングから形成されている。内側リング３０は上蓋１２の廻りに配設され、内側リング３０の孔径は、上蓋１２の最大半径よりもわずかに大きく設定されている。リブ構造体２０は、内側リング３０の底部に固定され、上蓋１２の下方に配置され内側リング３０を回転可能に支持している。リブ構造体２０の内孔の直径は、ハブ１０の外径よりも大きく、内側リング３０の孔径および上蓋１２の最大半径よりも小さく設定されている。従って、上蓋１２をリブ構造体２０の上方に位置させることによって、上蓋１２は、リブ構造体２０がその回転により脱落するのを防止するストッパーの役目を果たすことになる。さらに、複数のバンプ２１がリブ構造体２０と上蓋１２の間に配置されている。バンプ２１は、リブ構造体２０あるいは上蓋１２のいずれかに取り付けることができる。また、少なくとも３つの突出した制限部材２２（図５の制限部材は突出した柱状体からなる）が、リブ構造体２０の内孔の壁面とハブ１０の外周面との間に配置されている。制限部材２２は、リブ構造体２０の内孔の壁面又はハブ１０の外周面上のいずれかに取り付けることができる。
【００２０】
外側リング４０もまた中空リングから形成されており、外側リング４０の孔径は内側リング３０の最大半径よりも著しく大きく設定されている。複数の微小アクチュエータ５０が内側リング３０と外側リング４０の間に配設されており、一方、内側リング３０と外側リング４０とは各片持ちビーム５１によって連結されている。ブッシュ５２とアクチュエータ板５３がさらに各片持ちビーム５１上に取り付けられている。
【００２１】
従って、微小アクチュエータ５０を駆動してリブ構造体２０、内側リング３０および外側リング４０を回転させる場合、制限部材２２がリブ構造体の内孔の壁面に取り付けられているので、内孔とハブ１０とが点接触することになり、部材相互間の摩耗を緩和することができる。また、制限部材２２は、回転中の揺れや変位も低減することができる。  さらに、複数のバンプ２１をリブ構造体２０と上蓋１２の間に配設したことにより、リブ構造体２０が上蓋１２に直接当接するのを防止することができ、その結果、部材の摩耗や破損を防止して微小モータの寿命を延ばすことができる。
【００２２】
図６、図７および図８に本発明の第２の実施例を示す。図６、図７および図８に示すように、微小モータは、ハブ１０と、リブ構造体２０と、内側リング３０と、外側リング４０と、少なくとも２つの微小アクチュエータ５０を有する。
【００２３】
ハブ１０の頂部は、外方に突出して上蓋１１を形成し、上蓋１１は少なくとも２つの突出した矩形歯を有し、複数のバンプ１３が上蓋１１の底面に設けられている。
【００２４】
リブ構造体２０と内側リング３０は、いずれも中空リングから形成されている。内側リング３０は、上蓋１１廻りに配置され、内側リング３０の孔径は、上蓋１１の最大半径よりもわずかに大きく設定されている。リブ構造体２０は、内側リング３０の底部に固定され、上蓋１１の下方に配置される。また、リブ構造体２０の底面には、内側リング３０を支持して絶縁層６１上で回転させるため、複数のバンプ２１が設けられている。リブ構造体２０の内孔の直径は、ハブ１０の外径よりも大きく、内側リング３０の孔径および上蓋１１の最大半径よりも小さく設定されている。従って、上蓋１１をリブ構造体２０の上方に位置させることによって、上蓋１１は、リブ構造体２０がその回転により脱落するのを防止するストッパーの役目を果たすことになる。また、少なくとも３つの突出した制限部材２２（図８の制限部材は突出した柱状体からなる）がリブ構造体２０の内孔の壁面に取り付けられている。
【００２５】
外側リング４０もまた中空リングから形成されており、外側リング４０の孔径は内側リング３０の最大半径よりも著しく大きく設定されている。複数の微小アクチュエータ５０が内側リング３０と外側リング４０の間に配設されており、一方、内側リング３０と外側リング４０とは各片持ちビーム５１によって連結されている。ブッシュ５２とアクチュエータ板５３がさらに各片持ちビーム５１上に取り付けられている。
【００２６】
従って、微小アクチュエータ５０を駆動してリブ構造体２０、内側リング３０および外側リング４０を回転させる場合、第１の好適な実施例と同様に、リブ構造体２０の内孔に取り付けた制限部材２２の設計、および、リブ構造体２０と上蓋１１との間に配置したバンプ２１の設計を適用することによって、部材間相互の摩耗を少なくして微小モータの寿命を延ばすことができる。
【００２７】
さらに、図９および図１０に本発明の第３および第４の好適な実施例を示す。図９および図１０に示すように、少なくとも３つの軸方向に突出した円筒形制限部材１４（図９に示す）が、微小モータのハブ１０の外周面に取り付けられている。一方、少なくとも３つの軸方向に突出した円筒形制限部材２３（図１０に示す）が、微小モータのリブ構造体２０の内孔の壁面に取り付けられている。このような構成によって、ハブ１０の外周面とリブ構造体２０の内孔の壁面との間に生じる摩耗領域および摩耗量を低減でき、その結果、部材の寿命を延ばすことができる。
【００２８】
上記したように、本発明に係る構成上の特徴は、従来技術に対して新規性や進歩性を有するだけではなく、産業上の利用性も有するものである。
【００２９】
以上、本発明を、最も実用的で好適な実施例を参照して説明してきたが、本発明はここに開示した実施例に限定されるものではない。即ち、本発明は、特許請求の範囲に含まれる種々の変容例や同様な構成を含むものであり、そのような変容例や同様の構成をすべて網羅するように広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の構造を示す概略外観図である。
【図２】従来の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の好適な実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の好適な実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の好適な実施例を示す部分断面図である。
【図６】は本発明の第２の好適な実施例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の好適な実施例を示す断面図である。
【図８】は本発明の第２の好適な実施例を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第３の好適な実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４の好適な実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ハブ
１１  上蓋
１２  上蓋
１３  バンプ
１４  円筒形制限部材
２０  リブ構造体
２１  バンプ
２２  制限部材
２３  円筒形制限部材
３０  内側リング
４０  外側リング
５０  微小アクチュエータ
５１  片持ちビーム
５２  ブッシュ
５３  アクチュエータ板
６１  絶縁層
【図１】
2009240145.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009240145.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009240145.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009240145.tif 000011
【図１０】
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