JP6338961B2

JP6338961B2 - 振動モータ

Info

Publication number: JP6338961B2
Application number: JP2014155413A
Authority: JP
Inventors: 直樹金井
Original assignee: Nidec Seimitsu Corp
Current assignee: Nidec Seimitsu Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: JP2016032423A; CN204858848U

Description

本発明は、偏心錘を回転することにより、振動を発生する振動モータに関する。

従来より、移動体通信装置等の無音報知デバイスや他の用途として、薄いコイン型のブラシレス振動モータが用いられている。このような振動モータでは、回路基板として、特開平１０−２６２３５２号公報や特開２００８−１１６６６号公報等に開示されるように、可撓性を有するものが用いられる。特開平１０−２６２３５２号公報の段落０００２に記載されているように、回路基板は、ブラケット等に粘着剤を用いて接着される。

なお、特開２００７−２８８８６１号公報は振動モータに関するものではないが、段落００２２に、紙製の印刷配線基板を、金属製ベースプレートと軸受ホルダーとの間にてカシメにて固定する技術が開示されている。
特開平１０−２６２３５２号公報特開２００８−１１６６６号公報特開２００７−２８８８６１号公報

ところで、可撓性を有する回路基板は、両面テープや接着剤等によりベース部上に固定されるが、リフロー時の熱や経時変化等により接着力が減少し、位置ずれや外周部の反りが発生する場合がある。また、携帯電話等の移動体通信装置が小型化されたり、高性能化による内部部品の高密度化が進むことにより、より小型の振動モータが求められている。振動モータの外径が小さくなると、回路基板とベース部との間の面積が減少し、回路基板をベース部上に接着する力がさらに弱まる。その結果、回路基板の外周部が剥がれやすくなる。

本発明は、振動モータにおいて、簡単な構造で、回路基板の位置ずれ、反りまたはベース部からの浮き上がりを抑制することを目的としている。

本発明の一の実施形態に係る例示的な振動モータは、上下方向を向く中心軸に対して垂直に広がるベース部と、可撓性を有し、前記ベース部上に配置される回路基板と、前記回路基板上に取り付けられる複数のコイルと、前記ベース部に下端が固定され、前記中心軸に沿って上方へと突出するシャフトと、前記シャフトに対して回転可能に支持されるロータホルダと、前記ロータホルダに取り付けられる磁石と、前記ロータホルダに取り付けられる偏心錘と、前記ロータホルダおよび前記偏心錘の上方および側方の少なくとも一部を覆い、前記シャフトの上端および前記ベース部の外縁部に固定されるカバー部と、を備える。前記回路基板の外縁部は、前記ベース部と前記カバー部との間に挟まれる複数の被挟持部を含む。

本発明によれば、簡単な構造で、回路基板の位置ずれ、反りまたはベース部からの浮き上がりを抑制することができる。

図１は、一の実施形態に係る振動モータの平面図である。図２は、振動モータの上面および側面を示す斜視図である。図３は、振動モータの底面図である。図４は、振動モータの下面および側面を示す斜視図である。図５は、振動モータの縦断面図である。図６は、振動モータの縦断面図である。図７は、カバー部を外した状態の振動モータの平面図である。図８は、カバー部を外した状態の振動モータの上面および側面を示す図である。図９は、振動モータの一部の組立体の平面図である。図１０は、振動モータの一部の組立体の上面および側面を示す図である。図１１は、振動モータの一部の組立体の底面図である。図１２は、振動モータの一部の組立体の下面および側面を示す斜視図である。図１３は、被挟持部と開口との位置関係を示す図である。図１４は、被挟持部とコイルとの位置関係を示す図である。図１５は、被挟持部の周方向の存在範囲を示す図である。図１６は、被挟持部における振動モータの縦断面の一例を示す図である。

本明細書では、振動モータ１の中心軸Ｊ１方向における図５の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸Ｊ１に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係る振動モータ１を示す平面図である。図２は、振動モータ１の上面および側面を示す斜視図である。図３は振動モータ１の底面図である。図４は振動モータ１の下面および側面を示す斜視図である。振動モータ１はコイン型のブラシレスモータであり、例えば、携帯電話等の移動体通信装置の無音報知デバイスとして用いられる。

振動モータ１は、カバー部１１と、ベース部１２と、を含む。カバー部１１は、有蓋略円筒状である。ベース部１２は、上下方向を向く中心軸Ｊ１に対して垂直に広がる。ベース部１２はカバー部１１の下部に固定される。ベース部１２はカバー部１１の下部の開口を塞ぐ。カバー部１１およびベース部１２は、金属製である。カバー部１１とベース部１２とは、溶接にて接続される。ベース部１２は、中心軸Ｊ１に垂直な方向に延びる突出部１２１を含む。突出部１２１は、カバー部１１から径方向外方に突出する。

図５は、振動モータ１の縦断面図である。図６は、図５とは異なる位置における振動モータ１の縦断面図である。図７は、カバー部１１を外した状態の振動モータ１の平面図である。図８は、カバー部１１を外した状態の振動モータ１の上面および側面を示す図である。図５は、図７中のV−Vの位置での断面図である。図６は、図７中のVI-VIの位置での断面図である。図５および図６では、細部の断面における平行斜線を省略している。

振動モータ１は、回路基板１３と、２つのコイル１４と、シャフト１５と、ロータホルダ１６と、磁石１７と、偏心錘１８と、を含む。振動モータ１は、軸受２１と、スペーサ２２と、をさらに含む。軸受２１およびスペーサ２２は略円筒状である。軸受２１およびスペーサ２２には、シャフト１５が挿入される。図９は、図７の組立体からロータホルダ１６、磁石１７、偏心錘１８、軸受２１およびスペーサ２２を取り除いた状態を示す平面図である。すなわち、図９は振動モータ１の静止部の平面図である。回転部は、ロータホルダ１６、磁石１７および偏心錘１８を含む。図１０は、図９の組立体の上面および側面を示す図である。

回路基板１３はベース部１２上に接着剤を用いて接着される。なお、本実施形態において、接着剤の概念には、両面テープや粘着剤等も含まれる。回路基板１３は可撓性を有する。回路基板１３上には電子部品２３が実装される。コイル１４は、回路基板１３上に接着剤を用いて取り付けられ、回路基板１３に電気的に接続される。コイル１４の数は３以上でもよい。シャフト１５は、中心軸Ｊ１を中心として配置される。シャフト１５の下端はベース部１２に固定される。シャフト１５は中心軸Ｊ１に沿ってベース部１２から上方へと突出する。図５および図６に示すように、シャフト１５の上端は、カバー部１１の天蓋部の中央に固定される。

ロータホルダ１６は、軸受２１により、シャフト１５に対して回転可能に支持される。軸受２１は、滑り軸受である。軸受２１は他の種類のものであってもよい。磁石１７はロータホルダ１６に取り付けられる。磁石１７は中心軸Ｊ１を中心とする環状である。磁石１７はロータホルダ１６の下面に取り付けられ、コイル１４と上下方向に対向する。偏心錘１８は、ロータホルダ１６に取り付けられる。本実施形態では、偏心錘１８はロータホルダ１６の上面に接着される。偏心錘１８の重心は中心軸Ｊ１から離れている。これにより、偏心錘１８が回転すると振動が発生する。

カバー部１１は、ロータホルダ１６および偏心錘１８の上方および側方を覆う。カバー部１１はロータホルダ１６および偏心錘１８の全体を覆う必要はなく、開口等が形成されることにより、ロータホルダ１６および偏心錘１８の一部を覆うものであってもよい。既述のように、カバー部１１は、シャフト１５の上端に固定され、ベース部１２の外縁部にも固定される。カバー部１１とシャフト１５との固定には、例えば、圧入および溶接が利用される。

図１１は、図９に示す組立体の底面図である。図１２は、図９に示す組立体の下面および側面を示す斜視図である。ベース部１２は、略円形の円盤部１２２と、既述の突出部１２１とを含む。円盤部１２２の外周は、径方向外方に僅かに突出する４つの部位３１を含む。２つの部位３１は、突出部１２１と周方向に連なるようにして、突出部１２１の周方向両側に存在する。以下、部位３１を「拡大部３１」という。突出部１２１以外の拡大部３１と拡大部３１との間の部位３２を「非拡大部３２」という。ベース部１２は、周方向の３箇所にディテントトルク発生用の開口３３を有する。すなわち、開口３３により、回転部が回転開始不能位置で停止することが回避される。開口３３の数は３には限定されない。

図９および図１０に示すように、回路基板１３の形状は、開口３３に対応する開口を有しないという点を除いて、ベース部１２とほぼ同様である。回路基板１３は、ベース部１２の円盤部１２２に重なる略円形の円盤部１３２と、ベース部１２の突出部１２１に重なる突出部１３１と、を含む。突出部１３１上には引出線が設けられる。さらに、略円形の円盤部１３２は、ベース部１２の拡大部３１に重なる拡大部４１を含む。拡大部４１は他の部位よりも径方向外方に僅かに突出する。

図３および図４に示すように、非拡大部３２では、カバー部１１の円筒部１１１は、ベース部１２の側方まで存在する。拡大部３１では、円筒部１１１は、回路基板１３の拡大部４１の上面まで存在する。図５に示すように、拡大部４１は円筒部１１１の下端と拡大部３１との間に挟まれる。以下、拡大部４１を「被挟持部４１」と呼ぶ。なお、図６に示すように、回路基板１３の突出部１３１は円筒部１１１の下端とベース部１２との間において挟持されない。突出部１３１の両側に存在する拡大部４１のみがカバー部１１とベース部１２との間で挟持される（図９参照）。

回路基板１３に被挟持部４１を設けることにより、簡単な構造で回路基板１３の位置ずれ、反りまたはベース部１２からの浮き上がりを抑制することができる。

図１３は、被挟持部４１と開口３３との位置関係を示す図である。既述のように、被挟持部４１の位置は図１３の拡大部３１と一致し、被挟持部４１は図１３には示されない。複数の開口３３のそれぞれの周方向の存在範囲５１の少なくとも一部は、複数の被挟持部４１のいずれかの周方向の存在範囲５２と重なる。回路基板１３は、開口３３の位置では、ベース部１２に接着されないため、開口３３の周方向の存在範囲５１と被挟持部４１の周方向の存在範囲５２とを重ねることにより、ディテントトルク発生用の開口３３に起因する回路基板１３の位置ずれ、反りまたはベース部１２からの浮き上がりを抑制することができる。

図１４は、被挟持部４１とコイル１４との位置関係を示す図である。複数のコイル１４のそれぞれの周方向の存在範囲５３の少なくとも一部は、複数の被挟持部４１のいずれかの周方向の存在範囲５２と重なる。コイル１４は他の電子部品２３に比べて質量が大きいため、衝撃が加わった場合にコイル１４に起因して回路基板１３の位置ずれや剥がれが生じる虞がある。コイル１４の周方向の存在範囲５３と被挟持部４１の周方向の存在範囲５２とを重ねることにより、コイル１４に起因する回路基板１３の位置ずれ等を抑制することができる。

図１５は、被挟持部４１の周方向の存在範囲５２を示す図である。周方向において被挟持部４１が存在しない各範囲５４は、中心軸Ｊ１を中心として１２０度以下である。これにより、回路基板１３の反りや浮き上がりを効果的に抑制することができる。被挟持部４１の数は３以上であればよく、互いに隣接する被挟持部４１の間の周方向の範囲５４は、１２０度以下に設計される。

回路基板１３の被挟持部４１をカバー部１１とベース部１２とで挟持する技術は、回路基板１３の位置ずれ、反り、浮き上がり等が発生しやすい小径の振動モータに適している。具体的には、カバー部の直径が８ｍｍ以下である振動モータに適している。また、さらに小型のカバー部の直径が６ｍｍ以下である振動モータにおいては重要な技術となる。

図１６は、被挟持部４１における振動モータ１の縦断面の一例を示す図である。被挟持部４１には回路基板１３上の接地線１３３が形成される部位が設けられる。接地線１３３は金属製のカバー部１１の円筒部１１１の下端と接触し、電気的に接続される。

従来より、小型の移動体通信装置ではアンテナの影響により振動モータのカバー部にノイズが発生し、このノイズがさらに集積回路や電源ラインに影響を与えるため、振動モータをアンテナから離れた位置に配置したり、通信装置内の回路基板にチップフェライトビーズ等を実装する必要があった。

振動モータ１では、回路基板１３の接地線１３３とカバー部１１とを電気的に接続することによりカバー部１１にて発生するノイズが接地線１３３に流れる。そのため、振動モータ１の配置位置の自由度が増し、チップフェライトビーズ等のノイズ対策部品を削減したり省略することも可能となる。

振動モータ１は、様々な変更が可能である。

振動モータ１では、拡大部３１を設けることなく被挟持部４１が設けられてもよい。すなわち、被挟持部４１はカバー部１１とベース部１２との間に挟まれるのであれば、様々な位置に設けられてよい。被挟持部４１は、単純に挟まれる場合のみならず、接着剤を併用してカバー部１１とベース部１２との間に固定されてもよい。

振動モータ１における各部材の取り付けや固定は、間接的でもよい。例えば、回路基板１３は、ベース部１２上に配置されるのであれば、回路基板１３とベース部１２との間に他の部材が介在してもよい。回路基板１３とベース部１２とは略同形状である必要はない。コイル１４も他の部材を介して回路基板１３に取り付けられてよい。シャフト１５のベース部１２への取り付け、磁石１７のロータホルダ１６への取り付け、偏心錘１８のロータホルダ１６への取り付け、カバー部１１とシャフト１５との固定、カバー部１１とベース部１２との固定等も、他の部材が介在してもよい。

カバー部１１は、高さが低い略円盤状でもよい。スペーサ２２は省略可能である。例えば、軸受２１を軸方向に延ばしたり、ベース部１２の中央部を上方の突出させることにより、スペーサ２２を省くことが可能である。磁石１７はロータホルダ１６の下面に取り付けられる必要はなく、磁石１７とコイル１４とは軸方向ではなく、径方向に対向してもよい。コイル１４の数や磁石１７の極数は様々に変更されてよい。

開口３３の周方向の存在範囲５１の全体が、いずれかの被挟持部４１の周方向の存在範囲５２と重なってもよい。コイル１４の周方向の存在範囲５３の全体が、いずれかの被挟持部４１の周方向の存在範囲５２と重なってもよい。

被挟持部４１にてカバー部１１と回路基板１３の接地線１３３とを電気的に接続する技術は、他の様々な構造のモータにも採用可能である。例えば、被挟持部４１が１つしか存在しない場合や、ベース部１２に開口３３が設けられないモータに対しても利用可能である。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係る振動モータは、様々な用途の振動モータとして利用可能である。好ましくは、携帯電話等の移動体通信装置の無音報知デバイスとして用いられる。

１振動モータ
１１カバー部
１２ベース部
１３回路基板
１４コイル
１５シャフト
１６ロータホルダ
１７磁石
１８偏心錘
３３（ディテントトルク発生用の）開口
４１被挟持部
１３３接地線
Ｊ１中心軸

Claims

上下方向を向く中心軸に対して垂直に広がるベース部と、
可撓性を有し、前記ベース部上に配置される回路基板と、
前記回路基板上に取り付けられる複数のコイルと、
前記ベース部に下端が固定され、前記中心軸に沿って上方へと突出するシャフトと、
前記シャフトに対して回転可能に支持されるロータホルダと、
前記ロータホルダに取り付けられる磁石と、
前記ロータホルダに取り付けられる偏心錘と、
前記ロータホルダおよび前記偏心錘の上方および側方の少なくとも一部を覆い、前記シ
ャフトの上端および前記ベース部の外縁部に固定されるカバー部と、
を備え、
前記回路基板の外縁部は、前記ベース部と前記カバー部との間に挟まれる複数の被挟持
部を含み、
コイルの周方向の存在範囲の全体が、いずれかの被挟持部の周方向の存在範囲と重なる、
振動モータ。
前記ベース部は金属製であり、かつ、ディテントトルク発生用の複数の開口を有し、
開口の周方向の存在範囲の全体が、いずれかの被挟持部の周方向の存在範囲と重なる、
請求項１に記載の振動モータ。
前記複数の被挟持部の数は３以上であり、互いに隣接する被挟持部の間の周方向の範囲は
、１２０度以下である、請求項１または２に記載の振動モータ。
前記カバー部は金属製であり、
前記カバー部と前記回路基板の接地線とが電気的に接続される、請求項１ないし３のい
ずれかに記載の振動モータ。
前記カバー部は、有蓋略円筒状または略円盤状であり、
前記カバー部の外周の直径は、８ｍｍ以下である、請求項１ないし４のいずれかに記載
の振動モータ。