JP2004261740A - バイブレータとそのバイブレータを搭載した携帯端末機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】バイブレータの給電端子と回路基板の電極との電気接続の信頼性向上と回路基板の面上へのバイブレータの実装効率の向上を図る。
【解決手段】バイブレータの給電端子をねじりコイルバネで形成し、且つ、回路基板の電極と接触する給電端子の接触部を巻回形成する。更に、ねじりコイルバネ部を支軸ピンに巻回すると共に、ハウジングに接触部を逃がすための段部と、接触部が面対向する面部を設ける。又、2つの給電端子の間に仕切板を設けるか、接触部が弾性変形可能な空間を絶縁性の箱部材で囲む。又、ねじりコイルバネ部から接触部への伸長方向を、+極及び−極で左右対称とし、給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】バイブレータの給電端子をねじりコイルバネで形成し、且つ、回路基板の電極と接触する給電端子の接触部を巻回形成する。更に、ねじりコイルバネ部を支軸ピンに巻回すると共に、ハウジングに接触部を逃がすための段部と、接触部が面対向する面部を設ける。又、2つの給電端子の間に仕切板を設けるか、接触部が弾性変形可能な空間を絶縁性の箱部材で囲む。又、ねじりコイルバネ部から接触部への伸長方向を、+極及び−極で左右対称とし、給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末機器などの振動発生装置として使用されるバイブレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話機に代表される携帯端末機器などの振動発生装置として使用されるバイブレータを、前記携帯端末機器に搭載される回路基板と電気的に接続する場合は、前記バイブレータの給電端子と前記回路基板面上の電極とを、リード線で半田付けする手法が採られてきた。しかしながら、リード線は人手によって前記電極に位置決めされて半田付けされなければならないので、取付工数が多くなるとともに多くの手間や時間を費やしていた。
【0003】
そこで、これらの問題点を解決する手段として、板バネ状の給電端子(以下、板バネ端子)を有するバイブレータが提案されている。これは給電端子を板バネ状とすることにより、給電端子を前記電極に押し付けるだけでバイブレータの給電を行わせるものである。よって、リード線が不要となるので人手による位置決め作業が省略されるだけでなく、給電端子と電極とを半田固定する工程も省略できるので、取付工数や手間及び時間の短縮を図るという面では有効なものである。
【0004】
ところが、板バネ端子を形成するためには金型やプレスを用いた打抜き加工を行う必要がある。従って、板バネ端子の形成工程を含むバイブレータの製造工程が複雑、且つコスト高なものとなる。加えて、プレスで打抜き加工する際に、製品として使われる給電端子以外の材料は廃棄することになるので、材料の歩留りもあまり良くなかった。また、バイブレータ内部に板バネ端子を支持するための部品が更に必要となるため、部品点数が増加することにもなった。
【0005】
更に最近は、バイブレータを前記回路基板の面上に実装するアセンブリメーカから多種多様な形態の給電端子を要求されることが多くなり、このような要求に答えようとすると、板バネ端子では金型から変更することとなるため、給電端子の変更がかなり煩雑で時間もかかるものとなっている。従って、要求を満足する給電端子を備えたバイブレータを容易に迅速、且つ低コストで製造するのは困難であった。
【0006】
また、板バネ端子は塑性変形によるへたりが発生し易く、板バネ端子に荷重が繰り返しかかると、板バネ端子のバネ性が低下する恐れもあった。
【0007】
そこで、前記板バネ端子が有する特長は維持しつつ、問題点を解決する給電端子として、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータが提案された(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−44904号公報(第3−5頁、第1図)
【0009】
図21にその給電端子を備えるバイブレータ100を示す。給電端子101は、導電性の棒状部材102の一部を巻回して形成されたねじりコイルバネ部103を有している。給電端子101の一端部104の近傍は所定角度折曲されて折曲部105が形成されている。図22(A)及び(B)に示すように、バイブレータ100が回路基板106の面上に実装される際は、折曲部105が回路基板106の電極107に接触点P1で点接触することになる。
【0010】
上記バイブレータは、給電端子101を棒状部材102で形成することにより、前記金型を不要とすると共に、端子形成の工程と時間の短縮を図り、更に前記板バネ端子の時のようなへたりの発生を防止するものとしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、バイブレータ100から発生する振動や前記携帯端末機器の外部から加わる荷重(例えば、使用者が携帯端末機器を落としたことによる落下衝撃荷重など)などによって、バイブレータ100と回路基板106との相対位置にずれが生ずると、当然の事ながら折曲部105と電極107との接触点P1も元の位置からずれてしまう。そのずれの量が電極107の長さ、又は幅よりも大きいと接触点P1は電極107の外へと移動してしまい、その結果、給電端子101の電気接続が絶たれることになり、バイブレータ100の動作が途切れてしまうこととなる。
【0012】
図21及び22のバイブレータ100の構造では、電極107と給電端子101との電機接続が一点だけで行われているため、接触点P1が電極107の外へとずれ易く、バイブレータ100への給電動作の信頼性は著しく低いものであった。
【0013】
また、給電端子101を棒状のねじりコイルバネで形成したため、回路基板106に実装する際に板バネ端子に比べて給電端子101に掛かる押圧力の掛かり具合によって給電端子101が左右にぶれ易いと云う特性が発見された。従って、板バネ端子に比べると給電端子101の弾性変形の方向が1方向に定まらず、電極107との接触位置が定まらないという問題点が発生しており、これによってバイブレータ100の回路基板106面上への実装効率が低下するという課題がある。
【0014】
更に、ねじりコイルバネ単体の特性として、ねじりコイルバネ部の巻回方向(図21の矢印d、e方向)に倒れ易いことが挙げられ、倒れることによって電極107に対する弾性押圧力が変化してしまう。従って、場合により前記弾性押圧力が不足又は過大となる。前記押圧力が不足すると電極107に給電端子101の折曲部105を十分に押し付けることが難しくなるため、バイブレータ100が駆動して振動が発生すると電極107と給電端子101との接触が不安定になってぶれが生じ、過大だと電極107に余りに強く折曲部105を押し付けることになるため、バイブレータ100の駆動に伴う振動によって折曲部105で電極107を擦って削ることになり、やはり電極107と給電端子101との接触が不安定となる。
【0015】
更に、給電端子101と電極107との接触にぶれが生ずると、ぶれた給電端子の一端部104が回路基板106面上に実装されている電極107以外の部品に接触して干渉してしまい、所望の押圧荷重やバネ性を発揮することが不可能になるという課題もある。
【0016】
また、一般的に携帯端末機器に搭載されるバイブレータは、携帯端末機器自体の小型化及び軽量化の要求及び携帯端末機器の多機能化に伴う他の部品(例えばカメラレンズなど)の搭載による搭載スペースの縮小化によって、より一層の小型化と軽量化が要求されている。バイブレータ自体が小型化されると給電端子も小型化することとなるが、ねじりコイルバネの給電端子では棒状部材を使用しているため、小型化及び軽量化するためには棒状部材の径を細くしなければならず、細くなると当然のことながら強度は落ちるため、携帯端末機器外部からの不意の荷重(携帯端末機器を使用者が落とすことによる衝撃荷重など)によって給電端子は変形し易くなり、バイブレータへの給電動作の信頼性低下を招いていた。
【0017】
本発明は上記各問題点に鑑みてなされたものであり、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータにおいて、給電端子と電極との電気接続の信頼性が向上したバイブレータの提供を目的とするものである。
【0018】
更に、本発明は、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータにおいて、回路基板の面上への実装効率が向上するバイブレータの提供を目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は、振動発生機構と、振動発生機構の少なくとも一部を収容するハウジングと、前記ハウジングから突出して携帯端末機器に搭載される回路基板の電極に電気接続し前記振動発生機構に給電する+極及び−極の2つの給電端子とを備え、前記給電端子はバネ性を有する導電性の棒状部材の一部を巻回したねじりコイルバネ部を有するねじりコイルバネからなり、且つ、前記電極と接触する前記給電端子の接触部は巻回形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0020】
更に、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記バイブレータが偏心分銅を有する振動モータであることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0021】
更に、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記バイブレータが往復運動型の振動子を有することを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0022】
更に、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記ハウジングに支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記ハウジングには前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0023】
又、弾性変形前の前記給電端子の前記接触部近傍に位置する前記面部のエッジにテーパ面を適宜、設けても良い。
【0024】
更に、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータが前記回路基板の面上に実装された状態で前記バイブレータを平面方向から見たときに、前記接触部が前記ハウジングと重ならないように前記ハウジングの外側に弾性変形されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0025】
更に、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0026】
更に、請求項7記載の発明は、請求項1乃至3又は5に記載のバイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられ、前記仕切板に支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記仕切板には前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0027】
更に、請求項8記載の発明は、請求項6又は7のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、2つの前記給電端子の接触部の少なくとも一部は前記仕切板で仕切られていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0028】
更に、請求項9記載の発明は、請求項6乃至8のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、前記給電端子の接触部近傍に位置する仕切板のエッジがテーパ加工されていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0029】
更に、請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、前記給電端子における前記ねじりコイルバネ部から前記接触部への伸長方向が、+極及び−極同士で左右対称となり、且つ、前記給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成されたことを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0030】
更に、請求項11記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記バイブレータを前記回路基板に実装する際に前記接触部が弾性変形可能な空間の少なくとも一部を、絶縁性の箱部材で囲んだことを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0031】
更に、請求項12記載の発明は、請求項1乃至11のいずれかに記載のバイブレータを搭載した携帯端末機器を提供するものである。
【0032】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>
以下、本発明に係る第1の実施形態の構成を図1〜図6を参照しながら説明する。第1の実施形態ではバイブレータの一形態として、図示しない回転軸端部に偏心分銅を固定したタイプの振動モータを例にとって説明する。
【0033】
図1に示すように振動モータ1aは、図示しない回転軸の端部に偏心分銅9が固定されており、その回転軸を回転駆動する駆動機構がモータハウジング2内部に収納されている。前記駆動機構と偏心分銅9とで振動発生機構が構成される。前記駆動機構は、図示しない固定子と回転子とで形成されている。モータハウジング2の一端側にはブラケット3が備えられており、モータハウジング2とブラケット3とでハウジング10を形成する。ブラケット3は、樹脂材料またはその他の絶縁材料によって形成されており、モータハウジング2の端部に嵌め込まれる本体部3aと、前記本体部3aと一体に形成されモータハウジング2の外周面上に沿うように設けられる端子台部3bとを有する。本体部3aはハウジング2の端部に係合するために、ハウジング2の外形にほぼ対応する形状に形成されている。
【0034】
端子台部3bの一平面31b上から伸長するように、+極及び−極の2つの給電端子4がブラケット3に設けられる。従って、ハウジング2から給電端子4が突出することとなる。給電端子4の一端側は本体部3a内部に組み付けられている図示しないブラシに接続されている。又、端子台部3bには丸棒状の絶縁材料からなる支軸ピン3dが備えられている。
【0035】
給電端子4は、バネ性を有すると共に導電性の性質も備えたリン青銅、ベリリウム銅または洋白などの銅合金製、又はSUS、SWP等の鉄合金製の棒状部材から形成されており、その一部は前記支軸ピン3dに数回巻回されることによってねじりコイルバネ部4aを有している。更に、ねじりコイルバネ部4aの他端からは直線上に棒状部材が引き伸ばされる。引き伸ばされる方向は図3に示す通り、ねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図中矢印a)に平行である。更に、棒状部材は引き伸ばされた端部付近で再度、数回巻回されて、図示しない携帯端末機器に搭載される回路基板面上の電極と接触される接触部4bが形成される。
【0036】
次に、上記振動モータ1aを前記回路基板面上に実装される状態を図4〜図6を参照して説明する。図4から図6にわたって示すように、振動モータ1が回路基板5の面上に実装されると接触部4bが回路基板5の電極6に接触し、これによって電極6から前記振動発生機構に電気接続される。接触部4bは棒状部材の輪が、複数個巻回形成されたものなので、一つ一つの輪の外周面が電極6と接触することになる。従って、電極6に振動モータ1aを多接点で電気接続することが可能となる。給電端子4の接触部4bは、ねじりコイルバネ部4aの周りで発生するねじりモーメントによって電極6に弾性的に押圧される。端子台部3bには、給電端子4が弾性変形する際に接触部4bを逃がして弾性変形を可能とするための段部3eと、面部3fとが形成される。給電端子4が弾性変形すると接触部4bは面部3fと面対向するように配置される(図6参照)。
【0037】
前述の通り、接触部4bは多接点で電極6に接触するため、振動モータ1aの駆動に伴う振動や携帯端末機器の落下衝撃などのような外部からの衝撃が加わったとしても、前記輪の複数の外周面のどれかが電極6と接触するため、電極6との接触部における給電動作の信頼性を、従来の点接触式のねじりコイルバネ給電端子に比べて向上させることが可能となる。
【0038】
更に、接触部4b自体を円形とすることにより、細径な棒状部材を用いたとしても電極6との接触箇所に剛性を持たせることが可能となるため、振動モータ1aの振動や外部から衝撃が加わっても変形しにくくなる。更に、接触部4bを円形とすることにより接触部4bに弾性も持たせることが出来るので、電極6に対する弾性押圧力の変更をねじりコイルバネ部4aだけでなく接触部4bでも行う事が可能となり、アセンブリメーカからの要求により一層迅速、且つ容易に低コストで対応することが可能となる。
【0039】
又、振動モータ1aを回路基板5に実装する際に2つの給電端子4、4がそれぞれのねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図1の矢印b、c方向)に倒れたとしても、接触部4b、4bが面部3fに当接するので前記倒れは一定の範囲に抑制される。更に、前記巻回方向の反対方向には給電端子4は、4は倒れにくい(ねじりコイルバネ部4aが倒れを抑制するストッパとして働くと共に、支軸ピン3d、3dで堅固に支持されているため)ため、給電端子4、4の弾性変形の方向が1方向に定まり電極6との接触位置が定まる。これによってバイブレータ1aの回路基板5面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極6に対する弾性押圧力を一定に保持することも可能となり、電極6と給電端子4、4との接触を安定なものとすることが出来る。
【0040】
なお、端子台部3bのエッジ3gにテーパ面を設けても良い。こうすることによって、バイブレータ1aを回路基板5に実装する際に接触部4bの外周面がエッジ3gに引っ掛かって実装が上手く行われないと云う事態や、エッジ3gに引っ掛かって接触部4bが変形してしまうと云う事態が未然に防止される。従って、バイブレータ1aの実装により好適である。
【0041】
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施形態について図7〜図13を参照して説明を行う。なお、第1の実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0042】
第2の実施形態が前記第1の実施形態と異なる点は、+極及び−極2つの給電端子4、4の間に仕切板7が設けられていることである。仕切板7はブラケット3に備えられる。なお第2の実施形態ではバイブレータの別形態として、偏心分銅が回転子に固定され、モータハウジング2の内部に駆動機構と共に収納されて構成される、振動発生機構内蔵型振動モータ1b(以下、振動モータ1b)を例に取り説明する。
【0043】
給電端子4、4の各接触部4b、4bの一部は、図9及び図10に示す通り回路基板に実装されない状態において仕切板7で仕切られている。仕切板7には丸棒状の絶縁材料からなる支軸ピン7cが備えられており、棒状部材の一部が支軸ピン7cに数回巻回されることによってねじりコイルバネ部4aが形成される。更に、仕切板7には、給電端子4が弾性変形する際に接触部4bを逃がして弾性変形を可能とするための段部7dと、面部7eとが形成される。給電端子4が弾性変形すると接触部4bは面部7eと面対向するように配置される(図13参照)。
【0044】
仕切板7で2つの給電端子4、4が隔てられていることにより、図11に示すように振動モータ1bを回路基板5に実装する際に2つの給電端子4、4がそれぞれのねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図中、矢印b、c方向)に倒れたとしても、接触部4b、4bは面部7eに当接するので前記倒れは一定の範囲に抑制される。更に、前記巻回方向の反対方向には給電端子4は、4は倒れにくい(ねじりコイルバネ部4aが倒れを抑制するストッパとして働くと共に、支軸ピン7c、7cで堅固に支持されているため)ため、給電端子4、4の弾性変形の方向が1方向に定まり電極6との接触位置が定まる。これによってバイブレータ1bの回路基板5面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極6に対する弾性押圧力を一定に保持することが可能となり、電極6と給電端子4、4との接触を安定なものとすることが出来る。
【0045】
なお、接触部4b、4bの近傍に位置する仕切板7のエッジに、図12に示すようにテーパ加工してテーパ面7aを設けると、回路基板5実装の際に接触部4b、4bの外周面が仕切板7のエッジに引っ掛かって上手く実装が行われない事態や、エッジに引っ掛かって接触部4b、4bが変形してしまう事態や、接触部4b、4bが回路基板5上に実装される際に互いに仕切板7の平面7b方向に弾性変形して互いに接触するといった種々の不測の事態が未然に防止されるので、より好適である。
【0046】
又、図13に示すように、振動モータ1bの給電端子4、4の配置位置をブラケット3の側面3c上に設定すると共に、接触部4b、4bが弾性変形する方向をハウジング10の外側に設定することにより、振動モータ1bが回路基板5の面上に実装された状態で振動モータ1bを平面方向(図中、矢印f方向)から見たときに、弾性変形した接触部4bがハウジング10の外側に来るように構成することが出来る。従って、振動モータ1bに対して回路基板5を、その厚み面5aが前記側面3cと接するように配置することが出来るため、図5の実装状態に比べて振動モータ1bと接する回路基板5の面積を大幅に減少させることが可能となり、結果的に、振動モータ1から発生する振動を回路基板5に伝わりにくくすることが出来る。従って、回路基板5に面実装されているICやLSIといった精密電子部品に伝わる振動量を低減することが可能となるため、振動に起因したこれら精密電子部品の誤作動や故障を防止することが出来ると共に、回路基板5自体のガタつき発生も防止することが可能となる。
【0047】
バイブレータは一般的に、回路基板に実装されると共に、携帯端末機器のケースに直接嵌め込まれており、バイブレータから発生する振動は前記ケースを伝って使用者に伝達されるため、回路基板とバイブレータの接触面積が減少してもデメリットは無い。
【0048】
更に、実装時において前記平面方向から見たときに、接触部4bがハウジング10と重ならないので、実装時の厚みを抑えることも可能となる。
【0049】
<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施形態について図14及び図15を参照して説明を行う。なお、前記各実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0050】
第3の実施形態が前記各実施形態と異なる点は、給電端子4におけるねじりコイルバネ部4aから接触部4bへの伸長方向が、+極及び−極同士で左右対称となるように構成されている点である。
【0051】
従って、振動モータ1aが回路基板5に実装されて給電端子4が弾性変形すると、各給電端子4、4の接触部4b、4bはねじりコイルバネ部4a、4aよりも外側に変形される。
【0052】
よって、+極及び−極の電極6、6を互いに離すことが可能となり、+極の電極に接触させなければならない接触部4b(図14及び図15のどちらか一方)が誤って−極の電極に接触するといった、接触部と電極との異極同士の接触による異常短絡を未然に防止することが出来る。
【0053】
<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施形態について図16〜図19を参照して説明を行う。
なお、前記各実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0054】
第4の実施形態が前記各実施形態と異なる点は、接触部4b、4bが弾性変形可能である空間の少なくとも一部が、箱部材8aで囲まれている点である。箱部材8aはホルダー8と一体に形成される。ホルダー8は一例として絶縁性の弾性部材から形成されており、ホルダー10の外周を取り囲む内径部を有すると共に、モータ軸方向(図中、矢印g方向)に給電端子4側に伸長され、給電端子4の周辺を囲む箱部材8aを有するように一体的に形成されている。従って、振動モータ1bにホルダー8を切欠部8bを広げながら被せると、給電端子4も箱部材8aに収納される。
【0055】
この振動モータ1bを回路基板に実装しようとすると、2つの給電端子4、4は弾性変形を開始し、左右にぶれようする。従って、端部である接触部4b、4bも、給電端子4、4の弾性変形が可能な範囲内においてぶれようとする。しかしながら左右にぶれようとすると接触部4b、4bは、箱部材8aの内側側面又は仕切板7に当接して、それ以上の左右方向における変形が阻止される。つまり箱部材8aの内側側面が接触部4b、4bの弾性変形方向のストッパとなり、所定方向へ弾性変形させるガイドの役割を果たすのである。よって、実装時における給電端子4、4特に接触部4b、4bの左右のぶれを防止できるため、弾性変形の方向が1方向に定まり易くなり、接触部4b、4bと電極6との接触位置を一定にすることが可能となる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を高めることが出来ると共に、確実に電極6に接触部4bを接触させることが可能となる。
【0056】
更に、接触部4bの四方が箱部材8aで囲まれているため、回路基板に実装した際、接触部4bが回路基板面上の他の部品に接触することが無くなるので、所望の押圧弾性力やバネ性を確保することが可能となる。
【0057】
又、箱部材8aの内側側面を図20に示すように、給電端子4の平面方向形状に一致させることにより、より給電端子4の左右のぶれ量を減少させることが可能となる。従って、上記各効果に加えて給電端子4の倒れ込み方向を完全に1方向に限定することが出来るので、電極6に対する弾性押圧力を常に一定に保持することが可能となり、電極6と接触部4b、4bとの接触をより安定なものとすることが出来る。
【0058】
なお、本発明は技術的思想に基づいて種々変更可能であり、振動発生機構が往復運動型の振動子を有するタイプのバイブレータに、本発明のねじりコイルバネの給電端子を備えても良い。又、ホルダー8は絶縁性であれば弾性材料で無くても良い。
【0059】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の請求項1に記載の発明の依れば、給電端子をねじりコイルバネで構成すると共に、電極と接触する給電端子の接触部を巻回形成したので、バイブレータを回路基板に実装する際に前記接触部の複数の輪の外周面を電極に接触させることが出来る。従って、電極にバイブレータを多接点で電気接続することが可能となるため、バイブレータから発生する振動や携帯端末機器に外部から荷重が加わるなどして、バイブレータと回路基板との相対位置にずれが生じ前記接触部と電極との接触点が元の位置からずれたとしても、複数の前記外周面のうちどれかは常時、電極に接触しているため、電極と給電端子との電気接続が絶たれることは無く、その結果、バイブレータへの給電動作の信頼性を高めることが可能となる。
【0060】
更に、接触部自体を円形とすることにより、給電端子に細径な棒状部材を用いたとしても、電極との接触箇所に剛性を持たせることが可能となるため、バイブレータの振動や外部から衝撃が加わっても変形しにくくすることが可能である。更に、接触部を円形とすることにより接触部に弾性も持たせることが出来るので、電極に対する弾性押圧力の変更をねじりコイルバネ部だけでなく接触部でも行わせる事が可能となり、アセンブリメーカからの要求により一層迅速、且つ容易に低コストで対応することが可能となる。
【0061】
更に、請求項4記載の発明に依れば、ハウジングに支軸ピンを備えると共に、棒状部材を支持ピンに巻回することによってねじりコイルバネ部を形成し、ハウジングには給電端子が弾性変形する際に接触部を逃がすための段部と、弾性変形した給電端子の接触部が面対向する面部とを形成したので、給電端子がそれぞれのねじりコイルバネ部の巻回方向に倒れたとしても、接触部が面部に当接するので前記倒れを一定の範囲に抑制することが可能となる。従って、給電端子の弾性変形の方向を1方向に定めることが出来るので電極と接触部との接触位置が定まる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極に対する弾性押圧力を一定に保持することも可能となり、電極と給電端子との接触を安定なものとすることが出来る。
【0062】
更に、請求項5に記載の発明の依れば、バイブレータが回路基板の面上に実装された状態でバイブレータを平面方向から見たときに、前記接触部がバイブレータのハウジングと重ならないように前記ハウジングの外側に弾性変形するように給電端子をバイブレータに設けたので、バイブレータと接する回路基板の面積を大幅に減少させることが可能となり、結果的に、バイブレータから発生する振動を回路基板に伝わりにくくすることが出来る。従って、回路基板に面実装されているICやLSIといった精密電子部品に伝わる振動量を低減することが可能となるため、振動に起因したこれら精密電子部品の誤作動や故障を防止することが出来ると共に、回路基板自体のガタつきの発生も防止することが可能となる。
【0063】
更に、実装時において前記平面方向から見たときに、接触部がハウジングと重ならないので、その分バイブレータを回路基板面上に実装したときの実装時の厚みを抑えることも可能となる。
【0064】
更に、請求項6乃至8のいずれかに記載の発明の依れば、2つの給電端子の間に仕切板を設けたので、仕切板で2つの給電端子を隔てることにより、バイブレータを回路基板に実装する際に2つの給電端子がそれぞれのねじりコイルバネ部の巻回方向に倒れたとしても、仕切板に当接することによって前記倒れを一定の範囲に抑えることが可能である。従って、バイブレータの回路基板面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極に対する弾性押圧力を一定に保持することが可能となり、電極と給電端子との接触を安定なものとすることが出来る。
【0065】
更に、請求項8又は9に記載の発明の依れば、2つの給電端子の接触部の少なくとも一部を前記仕切板で仕切って隔てるか、給電端子の接触部近傍に位置する仕切板のエッジにテーパ加工を施すことにより、バイブレータを回路基板に実装する際に接触部の外周面が仕切板のエッジに引っ掛かって実装が上手く行われないと云う事態や、エッジに引っ掛かって接触部が変形してしまうと云う事態や、接触部が回路基板上に実装される際に互いに仕切板の平面方向に弾性変形して互いに接触するといった種々の不測の事態が未然に防止される。従って、バイブレータの実装により適切である。
【0066】
更に、請求項10に記載の発明の依れば、給電端子において、ねじりコイルバネ部から接触部への伸長方向を、+極及び−極同士で左右対称とさせ、且つ、前記給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成したので、回路基板の+極及び−極の電極を互いに離すことが可能となる。従って、+極の電極に接触させなければならない接触部が誤って−極の電極に接触するといった、接触部と電極との異極同士の接触による異常短絡を未然に防止することが出来る。
【0067】
更に、請求項11に記載の発明の依れば、前記バイブレータを前記回路基板に実装する際に前記接触部が弾性変形可能な空間の少なくとも一部を、絶縁性の箱部材で囲んだので、各接触部が弾性変形する際に左右にぶれようとしても、箱部材の内側側面に当接して、それ以上の左右方向における変形が阻止される。つまり箱部材の内側側面が接触部の弾性変形方向のストッパとなり、所定方向へ弾性変形させるガイドの役割を果たす。よって、実装時における接触部の左右のぶれが防止され、弾性変形の方向が1方向に定まり易くなり、接触部と電極との接触位置を一定にすることが可能となる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を高めることが出来ると共に、確実に電極に接触部を接触させることが可能となる。
【0068】
更に、接触部の四方を箱部材で囲むことにより、バイブレータを回路基板に実装した際、接触部が回路基板面上の他の部品に接触することが無くなるので、所望の押圧弾性力やバネ性を確保することが可能となる。
【0069】
又、請求項2又は3に記載の発明は、本発明のバイブレータの具体的な例を示すものであり、様々な型式のバイブレータが本発明に適用可能である。
【0070】
更に、請求項12に記載の発明に依れば、上記請求項1乃至請求項11に記載の発明が有する効果を以て、バイブレータを携帯端末機器に搭載することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図2】図1を上下逆さにして、且つ、給電端子側から見た背面図。
【図3】図1を上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図4】図3のバイブレータと回路基板との相対的な位置関係を示す側面図。
【図5】図4の状態から回路基板面上にバイブレータを実装したときの状態を示す側面図。
【図6】図5の状態を給電端子側から見た背面図。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図8】図7の平面図。
【図9】図7のバイブレータを上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図10】図9を給電端子側から見た背面図。
【図11】図7のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を給電端子側から見た背面図。
【図12】第2の実施形態の変更例を示す背面図。
【図13】図7のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を側面から見たときの側面図。
【図14】本発明の第3の実施形態に係るバイブレータを給電端子側から示す背面図。
【図15】図14のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を給電端子側から見た背面図。
【図16】本発明の第4の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図17】図16の平面図。
【図18】図16のバイブレータを上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図19】図18を給電端子側から見た背面図。
【図20】第4の実施形態の変更例を示す平面図。
【図21】従来のねじりコイルバネ給電端子を備えたバイブレータを示す斜視図。
【図22】図21のバイブレータを回路基板面上に実装する状態を示す側面図。
【符号の説明】
1a、1b バイブレータ
10 ハウジング
4 給電端子
4a ねじりコイルバネ部
4b 接触部
5 回路基板
6 電極
7 仕切板
7a テーパ面
8 弾性ブラケット
8a 箱部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末機器などの振動発生装置として使用されるバイブレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話機に代表される携帯端末機器などの振動発生装置として使用されるバイブレータを、前記携帯端末機器に搭載される回路基板と電気的に接続する場合は、前記バイブレータの給電端子と前記回路基板面上の電極とを、リード線で半田付けする手法が採られてきた。しかしながら、リード線は人手によって前記電極に位置決めされて半田付けされなければならないので、取付工数が多くなるとともに多くの手間や時間を費やしていた。
【0003】
そこで、これらの問題点を解決する手段として、板バネ状の給電端子(以下、板バネ端子)を有するバイブレータが提案されている。これは給電端子を板バネ状とすることにより、給電端子を前記電極に押し付けるだけでバイブレータの給電を行わせるものである。よって、リード線が不要となるので人手による位置決め作業が省略されるだけでなく、給電端子と電極とを半田固定する工程も省略できるので、取付工数や手間及び時間の短縮を図るという面では有効なものである。
【0004】
ところが、板バネ端子を形成するためには金型やプレスを用いた打抜き加工を行う必要がある。従って、板バネ端子の形成工程を含むバイブレータの製造工程が複雑、且つコスト高なものとなる。加えて、プレスで打抜き加工する際に、製品として使われる給電端子以外の材料は廃棄することになるので、材料の歩留りもあまり良くなかった。また、バイブレータ内部に板バネ端子を支持するための部品が更に必要となるため、部品点数が増加することにもなった。
【0005】
更に最近は、バイブレータを前記回路基板の面上に実装するアセンブリメーカから多種多様な形態の給電端子を要求されることが多くなり、このような要求に答えようとすると、板バネ端子では金型から変更することとなるため、給電端子の変更がかなり煩雑で時間もかかるものとなっている。従って、要求を満足する給電端子を備えたバイブレータを容易に迅速、且つ低コストで製造するのは困難であった。
【0006】
また、板バネ端子は塑性変形によるへたりが発生し易く、板バネ端子に荷重が繰り返しかかると、板バネ端子のバネ性が低下する恐れもあった。
【0007】
そこで、前記板バネ端子が有する特長は維持しつつ、問題点を解決する給電端子として、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータが提案された(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−44904号公報(第3−5頁、第1図)
【0009】
図21にその給電端子を備えるバイブレータ100を示す。給電端子101は、導電性の棒状部材102の一部を巻回して形成されたねじりコイルバネ部103を有している。給電端子101の一端部104の近傍は所定角度折曲されて折曲部105が形成されている。図22(A)及び(B)に示すように、バイブレータ100が回路基板106の面上に実装される際は、折曲部105が回路基板106の電極107に接触点P1で点接触することになる。
【0010】
上記バイブレータは、給電端子101を棒状部材102で形成することにより、前記金型を不要とすると共に、端子形成の工程と時間の短縮を図り、更に前記板バネ端子の時のようなへたりの発生を防止するものとしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、バイブレータ100から発生する振動や前記携帯端末機器の外部から加わる荷重(例えば、使用者が携帯端末機器を落としたことによる落下衝撃荷重など)などによって、バイブレータ100と回路基板106との相対位置にずれが生ずると、当然の事ながら折曲部105と電極107との接触点P1も元の位置からずれてしまう。そのずれの量が電極107の長さ、又は幅よりも大きいと接触点P1は電極107の外へと移動してしまい、その結果、給電端子101の電気接続が絶たれることになり、バイブレータ100の動作が途切れてしまうこととなる。
【0012】
図21及び22のバイブレータ100の構造では、電極107と給電端子101との電機接続が一点だけで行われているため、接触点P1が電極107の外へとずれ易く、バイブレータ100への給電動作の信頼性は著しく低いものであった。
【0013】
また、給電端子101を棒状のねじりコイルバネで形成したため、回路基板106に実装する際に板バネ端子に比べて給電端子101に掛かる押圧力の掛かり具合によって給電端子101が左右にぶれ易いと云う特性が発見された。従って、板バネ端子に比べると給電端子101の弾性変形の方向が1方向に定まらず、電極107との接触位置が定まらないという問題点が発生しており、これによってバイブレータ100の回路基板106面上への実装効率が低下するという課題がある。
【0014】
更に、ねじりコイルバネ単体の特性として、ねじりコイルバネ部の巻回方向(図21の矢印d、e方向)に倒れ易いことが挙げられ、倒れることによって電極107に対する弾性押圧力が変化してしまう。従って、場合により前記弾性押圧力が不足又は過大となる。前記押圧力が不足すると電極107に給電端子101の折曲部105を十分に押し付けることが難しくなるため、バイブレータ100が駆動して振動が発生すると電極107と給電端子101との接触が不安定になってぶれが生じ、過大だと電極107に余りに強く折曲部105を押し付けることになるため、バイブレータ100の駆動に伴う振動によって折曲部105で電極107を擦って削ることになり、やはり電極107と給電端子101との接触が不安定となる。
【0015】
更に、給電端子101と電極107との接触にぶれが生ずると、ぶれた給電端子の一端部104が回路基板106面上に実装されている電極107以外の部品に接触して干渉してしまい、所望の押圧荷重やバネ性を発揮することが不可能になるという課題もある。
【0016】
また、一般的に携帯端末機器に搭載されるバイブレータは、携帯端末機器自体の小型化及び軽量化の要求及び携帯端末機器の多機能化に伴う他の部品(例えばカメラレンズなど)の搭載による搭載スペースの縮小化によって、より一層の小型化と軽量化が要求されている。バイブレータ自体が小型化されると給電端子も小型化することとなるが、ねじりコイルバネの給電端子では棒状部材を使用しているため、小型化及び軽量化するためには棒状部材の径を細くしなければならず、細くなると当然のことながら強度は落ちるため、携帯端末機器外部からの不意の荷重(携帯端末機器を使用者が落とすことによる衝撃荷重など)によって給電端子は変形し易くなり、バイブレータへの給電動作の信頼性低下を招いていた。
【0017】
本発明は上記各問題点に鑑みてなされたものであり、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータにおいて、給電端子と電極との電気接続の信頼性が向上したバイブレータの提供を目的とするものである。
【0018】
更に、本発明は、給電端子をねじりコイルバネで形成したバイブレータにおいて、回路基板の面上への実装効率が向上するバイブレータの提供を目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は、振動発生機構と、振動発生機構の少なくとも一部を収容するハウジングと、前記ハウジングから突出して携帯端末機器に搭載される回路基板の電極に電気接続し前記振動発生機構に給電する+極及び−極の2つの給電端子とを備え、前記給電端子はバネ性を有する導電性の棒状部材の一部を巻回したねじりコイルバネ部を有するねじりコイルバネからなり、且つ、前記電極と接触する前記給電端子の接触部は巻回形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0020】
更に、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記バイブレータが偏心分銅を有する振動モータであることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0021】
更に、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記バイブレータが往復運動型の振動子を有することを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0022】
更に、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記ハウジングに支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記ハウジングには前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0023】
又、弾性変形前の前記給電端子の前記接触部近傍に位置する前記面部のエッジにテーパ面を適宜、設けても良い。
【0024】
更に、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータが前記回路基板の面上に実装された状態で前記バイブレータを平面方向から見たときに、前記接触部が前記ハウジングと重ならないように前記ハウジングの外側に弾性変形されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0025】
更に、請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0026】
更に、請求項7記載の発明は、請求項1乃至3又は5に記載のバイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられ、前記仕切板に支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記仕切板には前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0027】
更に、請求項8記載の発明は、請求項6又は7のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、2つの前記給電端子の接触部の少なくとも一部は前記仕切板で仕切られていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0028】
更に、請求項9記載の発明は、請求項6乃至8のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、前記給電端子の接触部近傍に位置する仕切板のエッジがテーパ加工されていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0029】
更に、請求項10記載の発明は、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明において、前記バイブレータにおいて、前記給電端子における前記ねじりコイルバネ部から前記接触部への伸長方向が、+極及び−極同士で左右対称となり、且つ、前記給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成されたことを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0030】
更に、請求項11記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記バイブレータを前記回路基板に実装する際に前記接触部が弾性変形可能な空間の少なくとも一部を、絶縁性の箱部材で囲んだことを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0031】
更に、請求項12記載の発明は、請求項1乃至11のいずれかに記載のバイブレータを搭載した携帯端末機器を提供するものである。
【0032】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>
以下、本発明に係る第1の実施形態の構成を図1〜図6を参照しながら説明する。第1の実施形態ではバイブレータの一形態として、図示しない回転軸端部に偏心分銅を固定したタイプの振動モータを例にとって説明する。
【0033】
図1に示すように振動モータ1aは、図示しない回転軸の端部に偏心分銅9が固定されており、その回転軸を回転駆動する駆動機構がモータハウジング2内部に収納されている。前記駆動機構と偏心分銅9とで振動発生機構が構成される。前記駆動機構は、図示しない固定子と回転子とで形成されている。モータハウジング2の一端側にはブラケット3が備えられており、モータハウジング2とブラケット3とでハウジング10を形成する。ブラケット3は、樹脂材料またはその他の絶縁材料によって形成されており、モータハウジング2の端部に嵌め込まれる本体部3aと、前記本体部3aと一体に形成されモータハウジング2の外周面上に沿うように設けられる端子台部3bとを有する。本体部3aはハウジング2の端部に係合するために、ハウジング2の外形にほぼ対応する形状に形成されている。
【0034】
端子台部3bの一平面31b上から伸長するように、+極及び−極の2つの給電端子4がブラケット3に設けられる。従って、ハウジング2から給電端子4が突出することとなる。給電端子4の一端側は本体部3a内部に組み付けられている図示しないブラシに接続されている。又、端子台部3bには丸棒状の絶縁材料からなる支軸ピン3dが備えられている。
【0035】
給電端子4は、バネ性を有すると共に導電性の性質も備えたリン青銅、ベリリウム銅または洋白などの銅合金製、又はSUS、SWP等の鉄合金製の棒状部材から形成されており、その一部は前記支軸ピン3dに数回巻回されることによってねじりコイルバネ部4aを有している。更に、ねじりコイルバネ部4aの他端からは直線上に棒状部材が引き伸ばされる。引き伸ばされる方向は図3に示す通り、ねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図中矢印a)に平行である。更に、棒状部材は引き伸ばされた端部付近で再度、数回巻回されて、図示しない携帯端末機器に搭載される回路基板面上の電極と接触される接触部4bが形成される。
【0036】
次に、上記振動モータ1aを前記回路基板面上に実装される状態を図4〜図6を参照して説明する。図4から図6にわたって示すように、振動モータ1が回路基板5の面上に実装されると接触部4bが回路基板5の電極6に接触し、これによって電極6から前記振動発生機構に電気接続される。接触部4bは棒状部材の輪が、複数個巻回形成されたものなので、一つ一つの輪の外周面が電極6と接触することになる。従って、電極6に振動モータ1aを多接点で電気接続することが可能となる。給電端子4の接触部4bは、ねじりコイルバネ部4aの周りで発生するねじりモーメントによって電極6に弾性的に押圧される。端子台部3bには、給電端子4が弾性変形する際に接触部4bを逃がして弾性変形を可能とするための段部3eと、面部3fとが形成される。給電端子4が弾性変形すると接触部4bは面部3fと面対向するように配置される(図6参照)。
【0037】
前述の通り、接触部4bは多接点で電極6に接触するため、振動モータ1aの駆動に伴う振動や携帯端末機器の落下衝撃などのような外部からの衝撃が加わったとしても、前記輪の複数の外周面のどれかが電極6と接触するため、電極6との接触部における給電動作の信頼性を、従来の点接触式のねじりコイルバネ給電端子に比べて向上させることが可能となる。
【0038】
更に、接触部4b自体を円形とすることにより、細径な棒状部材を用いたとしても電極6との接触箇所に剛性を持たせることが可能となるため、振動モータ1aの振動や外部から衝撃が加わっても変形しにくくなる。更に、接触部4bを円形とすることにより接触部4bに弾性も持たせることが出来るので、電極6に対する弾性押圧力の変更をねじりコイルバネ部4aだけでなく接触部4bでも行う事が可能となり、アセンブリメーカからの要求により一層迅速、且つ容易に低コストで対応することが可能となる。
【0039】
又、振動モータ1aを回路基板5に実装する際に2つの給電端子4、4がそれぞれのねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図1の矢印b、c方向)に倒れたとしても、接触部4b、4bが面部3fに当接するので前記倒れは一定の範囲に抑制される。更に、前記巻回方向の反対方向には給電端子4は、4は倒れにくい(ねじりコイルバネ部4aが倒れを抑制するストッパとして働くと共に、支軸ピン3d、3dで堅固に支持されているため)ため、給電端子4、4の弾性変形の方向が1方向に定まり電極6との接触位置が定まる。これによってバイブレータ1aの回路基板5面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極6に対する弾性押圧力を一定に保持することも可能となり、電極6と給電端子4、4との接触を安定なものとすることが出来る。
【0040】
なお、端子台部3bのエッジ3gにテーパ面を設けても良い。こうすることによって、バイブレータ1aを回路基板5に実装する際に接触部4bの外周面がエッジ3gに引っ掛かって実装が上手く行われないと云う事態や、エッジ3gに引っ掛かって接触部4bが変形してしまうと云う事態が未然に防止される。従って、バイブレータ1aの実装により好適である。
【0041】
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施形態について図7〜図13を参照して説明を行う。なお、第1の実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0042】
第2の実施形態が前記第1の実施形態と異なる点は、+極及び−極2つの給電端子4、4の間に仕切板7が設けられていることである。仕切板7はブラケット3に備えられる。なお第2の実施形態ではバイブレータの別形態として、偏心分銅が回転子に固定され、モータハウジング2の内部に駆動機構と共に収納されて構成される、振動発生機構内蔵型振動モータ1b(以下、振動モータ1b)を例に取り説明する。
【0043】
給電端子4、4の各接触部4b、4bの一部は、図9及び図10に示す通り回路基板に実装されない状態において仕切板7で仕切られている。仕切板7には丸棒状の絶縁材料からなる支軸ピン7cが備えられており、棒状部材の一部が支軸ピン7cに数回巻回されることによってねじりコイルバネ部4aが形成される。更に、仕切板7には、給電端子4が弾性変形する際に接触部4bを逃がして弾性変形を可能とするための段部7dと、面部7eとが形成される。給電端子4が弾性変形すると接触部4bは面部7eと面対向するように配置される(図13参照)。
【0044】
仕切板7で2つの給電端子4、4が隔てられていることにより、図11に示すように振動モータ1bを回路基板5に実装する際に2つの給電端子4、4がそれぞれのねじりコイルバネ部4aの巻回方向(図中、矢印b、c方向)に倒れたとしても、接触部4b、4bは面部7eに当接するので前記倒れは一定の範囲に抑制される。更に、前記巻回方向の反対方向には給電端子4は、4は倒れにくい(ねじりコイルバネ部4aが倒れを抑制するストッパとして働くと共に、支軸ピン7c、7cで堅固に支持されているため)ため、給電端子4、4の弾性変形の方向が1方向に定まり電極6との接触位置が定まる。これによってバイブレータ1bの回路基板5面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極6に対する弾性押圧力を一定に保持することが可能となり、電極6と給電端子4、4との接触を安定なものとすることが出来る。
【0045】
なお、接触部4b、4bの近傍に位置する仕切板7のエッジに、図12に示すようにテーパ加工してテーパ面7aを設けると、回路基板5実装の際に接触部4b、4bの外周面が仕切板7のエッジに引っ掛かって上手く実装が行われない事態や、エッジに引っ掛かって接触部4b、4bが変形してしまう事態や、接触部4b、4bが回路基板5上に実装される際に互いに仕切板7の平面7b方向に弾性変形して互いに接触するといった種々の不測の事態が未然に防止されるので、より好適である。
【0046】
又、図13に示すように、振動モータ1bの給電端子4、4の配置位置をブラケット3の側面3c上に設定すると共に、接触部4b、4bが弾性変形する方向をハウジング10の外側に設定することにより、振動モータ1bが回路基板5の面上に実装された状態で振動モータ1bを平面方向(図中、矢印f方向)から見たときに、弾性変形した接触部4bがハウジング10の外側に来るように構成することが出来る。従って、振動モータ1bに対して回路基板5を、その厚み面5aが前記側面3cと接するように配置することが出来るため、図5の実装状態に比べて振動モータ1bと接する回路基板5の面積を大幅に減少させることが可能となり、結果的に、振動モータ1から発生する振動を回路基板5に伝わりにくくすることが出来る。従って、回路基板5に面実装されているICやLSIといった精密電子部品に伝わる振動量を低減することが可能となるため、振動に起因したこれら精密電子部品の誤作動や故障を防止することが出来ると共に、回路基板5自体のガタつき発生も防止することが可能となる。
【0047】
バイブレータは一般的に、回路基板に実装されると共に、携帯端末機器のケースに直接嵌め込まれており、バイブレータから発生する振動は前記ケースを伝って使用者に伝達されるため、回路基板とバイブレータの接触面積が減少してもデメリットは無い。
【0048】
更に、実装時において前記平面方向から見たときに、接触部4bがハウジング10と重ならないので、実装時の厚みを抑えることも可能となる。
【0049】
<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施形態について図14及び図15を参照して説明を行う。なお、前記各実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0050】
第3の実施形態が前記各実施形態と異なる点は、給電端子4におけるねじりコイルバネ部4aから接触部4bへの伸長方向が、+極及び−極同士で左右対称となるように構成されている点である。
【0051】
従って、振動モータ1aが回路基板5に実装されて給電端子4が弾性変形すると、各給電端子4、4の接触部4b、4bはねじりコイルバネ部4a、4aよりも外側に変形される。
【0052】
よって、+極及び−極の電極6、6を互いに離すことが可能となり、+極の電極に接触させなければならない接触部4b(図14及び図15のどちらか一方)が誤って−極の電極に接触するといった、接触部と電極との異極同士の接触による異常短絡を未然に防止することが出来る。
【0053】
<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施形態について図16〜図19を参照して説明を行う。
なお、前記各実施形態と同一箇所は同一番号を付し、重複する説明は省略もしくは簡略化して記述する。
【0054】
第4の実施形態が前記各実施形態と異なる点は、接触部4b、4bが弾性変形可能である空間の少なくとも一部が、箱部材8aで囲まれている点である。箱部材8aはホルダー8と一体に形成される。ホルダー8は一例として絶縁性の弾性部材から形成されており、ホルダー10の外周を取り囲む内径部を有すると共に、モータ軸方向(図中、矢印g方向)に給電端子4側に伸長され、給電端子4の周辺を囲む箱部材8aを有するように一体的に形成されている。従って、振動モータ1bにホルダー8を切欠部8bを広げながら被せると、給電端子4も箱部材8aに収納される。
【0055】
この振動モータ1bを回路基板に実装しようとすると、2つの給電端子4、4は弾性変形を開始し、左右にぶれようする。従って、端部である接触部4b、4bも、給電端子4、4の弾性変形が可能な範囲内においてぶれようとする。しかしながら左右にぶれようとすると接触部4b、4bは、箱部材8aの内側側面又は仕切板7に当接して、それ以上の左右方向における変形が阻止される。つまり箱部材8aの内側側面が接触部4b、4bの弾性変形方向のストッパとなり、所定方向へ弾性変形させるガイドの役割を果たすのである。よって、実装時における給電端子4、4特に接触部4b、4bの左右のぶれを防止できるため、弾性変形の方向が1方向に定まり易くなり、接触部4b、4bと電極6との接触位置を一定にすることが可能となる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を高めることが出来ると共に、確実に電極6に接触部4bを接触させることが可能となる。
【0056】
更に、接触部4bの四方が箱部材8aで囲まれているため、回路基板に実装した際、接触部4bが回路基板面上の他の部品に接触することが無くなるので、所望の押圧弾性力やバネ性を確保することが可能となる。
【0057】
又、箱部材8aの内側側面を図20に示すように、給電端子4の平面方向形状に一致させることにより、より給電端子4の左右のぶれ量を減少させることが可能となる。従って、上記各効果に加えて給電端子4の倒れ込み方向を完全に1方向に限定することが出来るので、電極6に対する弾性押圧力を常に一定に保持することが可能となり、電極6と接触部4b、4bとの接触をより安定なものとすることが出来る。
【0058】
なお、本発明は技術的思想に基づいて種々変更可能であり、振動発生機構が往復運動型の振動子を有するタイプのバイブレータに、本発明のねじりコイルバネの給電端子を備えても良い。又、ホルダー8は絶縁性であれば弾性材料で無くても良い。
【0059】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の請求項1に記載の発明の依れば、給電端子をねじりコイルバネで構成すると共に、電極と接触する給電端子の接触部を巻回形成したので、バイブレータを回路基板に実装する際に前記接触部の複数の輪の外周面を電極に接触させることが出来る。従って、電極にバイブレータを多接点で電気接続することが可能となるため、バイブレータから発生する振動や携帯端末機器に外部から荷重が加わるなどして、バイブレータと回路基板との相対位置にずれが生じ前記接触部と電極との接触点が元の位置からずれたとしても、複数の前記外周面のうちどれかは常時、電極に接触しているため、電極と給電端子との電気接続が絶たれることは無く、その結果、バイブレータへの給電動作の信頼性を高めることが可能となる。
【0060】
更に、接触部自体を円形とすることにより、給電端子に細径な棒状部材を用いたとしても、電極との接触箇所に剛性を持たせることが可能となるため、バイブレータの振動や外部から衝撃が加わっても変形しにくくすることが可能である。更に、接触部を円形とすることにより接触部に弾性も持たせることが出来るので、電極に対する弾性押圧力の変更をねじりコイルバネ部だけでなく接触部でも行わせる事が可能となり、アセンブリメーカからの要求により一層迅速、且つ容易に低コストで対応することが可能となる。
【0061】
更に、請求項4記載の発明に依れば、ハウジングに支軸ピンを備えると共に、棒状部材を支持ピンに巻回することによってねじりコイルバネ部を形成し、ハウジングには給電端子が弾性変形する際に接触部を逃がすための段部と、弾性変形した給電端子の接触部が面対向する面部とを形成したので、給電端子がそれぞれのねじりコイルバネ部の巻回方向に倒れたとしても、接触部が面部に当接するので前記倒れを一定の範囲に抑制することが可能となる。従って、給電端子の弾性変形の方向を1方向に定めることが出来るので電極と接触部との接触位置が定まる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極に対する弾性押圧力を一定に保持することも可能となり、電極と給電端子との接触を安定なものとすることが出来る。
【0062】
更に、請求項5に記載の発明の依れば、バイブレータが回路基板の面上に実装された状態でバイブレータを平面方向から見たときに、前記接触部がバイブレータのハウジングと重ならないように前記ハウジングの外側に弾性変形するように給電端子をバイブレータに設けたので、バイブレータと接する回路基板の面積を大幅に減少させることが可能となり、結果的に、バイブレータから発生する振動を回路基板に伝わりにくくすることが出来る。従って、回路基板に面実装されているICやLSIといった精密電子部品に伝わる振動量を低減することが可能となるため、振動に起因したこれら精密電子部品の誤作動や故障を防止することが出来ると共に、回路基板自体のガタつきの発生も防止することが可能となる。
【0063】
更に、実装時において前記平面方向から見たときに、接触部がハウジングと重ならないので、その分バイブレータを回路基板面上に実装したときの実装時の厚みを抑えることも可能となる。
【0064】
更に、請求項6乃至8のいずれかに記載の発明の依れば、2つの給電端子の間に仕切板を設けたので、仕切板で2つの給電端子を隔てることにより、バイブレータを回路基板に実装する際に2つの給電端子がそれぞれのねじりコイルバネ部の巻回方向に倒れたとしても、仕切板に当接することによって前記倒れを一定の範囲に抑えることが可能である。従って、バイブレータの回路基板面上への実装効率を向上させることが出来ると共に、電極に対する弾性押圧力を一定に保持することが可能となり、電極と給電端子との接触を安定なものとすることが出来る。
【0065】
更に、請求項8又は9に記載の発明の依れば、2つの給電端子の接触部の少なくとも一部を前記仕切板で仕切って隔てるか、給電端子の接触部近傍に位置する仕切板のエッジにテーパ加工を施すことにより、バイブレータを回路基板に実装する際に接触部の外周面が仕切板のエッジに引っ掛かって実装が上手く行われないと云う事態や、エッジに引っ掛かって接触部が変形してしまうと云う事態や、接触部が回路基板上に実装される際に互いに仕切板の平面方向に弾性変形して互いに接触するといった種々の不測の事態が未然に防止される。従って、バイブレータの実装により適切である。
【0066】
更に、請求項10に記載の発明の依れば、給電端子において、ねじりコイルバネ部から接触部への伸長方向を、+極及び−極同士で左右対称とさせ、且つ、前記給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成したので、回路基板の+極及び−極の電極を互いに離すことが可能となる。従って、+極の電極に接触させなければならない接触部が誤って−極の電極に接触するといった、接触部と電極との異極同士の接触による異常短絡を未然に防止することが出来る。
【0067】
更に、請求項11に記載の発明の依れば、前記バイブレータを前記回路基板に実装する際に前記接触部が弾性変形可能な空間の少なくとも一部を、絶縁性の箱部材で囲んだので、各接触部が弾性変形する際に左右にぶれようとしても、箱部材の内側側面に当接して、それ以上の左右方向における変形が阻止される。つまり箱部材の内側側面が接触部の弾性変形方向のストッパとなり、所定方向へ弾性変形させるガイドの役割を果たす。よって、実装時における接触部の左右のぶれが防止され、弾性変形の方向が1方向に定まり易くなり、接触部と電極との接触位置を一定にすることが可能となる。これによって、バイブレータの回路基板面上への実装効率を高めることが出来ると共に、確実に電極に接触部を接触させることが可能となる。
【0068】
更に、接触部の四方を箱部材で囲むことにより、バイブレータを回路基板に実装した際、接触部が回路基板面上の他の部品に接触することが無くなるので、所望の押圧弾性力やバネ性を確保することが可能となる。
【0069】
又、請求項2又は3に記載の発明は、本発明のバイブレータの具体的な例を示すものであり、様々な型式のバイブレータが本発明に適用可能である。
【0070】
更に、請求項12に記載の発明に依れば、上記請求項1乃至請求項11に記載の発明が有する効果を以て、バイブレータを携帯端末機器に搭載することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図2】図1を上下逆さにして、且つ、給電端子側から見た背面図。
【図3】図1を上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図4】図3のバイブレータと回路基板との相対的な位置関係を示す側面図。
【図5】図4の状態から回路基板面上にバイブレータを実装したときの状態を示す側面図。
【図6】図5の状態を給電端子側から見た背面図。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図8】図7の平面図。
【図9】図7のバイブレータを上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図10】図9を給電端子側から見た背面図。
【図11】図7のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を給電端子側から見た背面図。
【図12】第2の実施形態の変更例を示す背面図。
【図13】図7のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を側面から見たときの側面図。
【図14】本発明の第3の実施形態に係るバイブレータを給電端子側から示す背面図。
【図15】図14のバイブレータが回路基板面上に実装されたときの状態を給電端子側から見た背面図。
【図16】本発明の第4の実施形態に係るバイブレータを示す斜視図。
【図17】図16の平面図。
【図18】図16のバイブレータを上下逆さにして、且つ、側面から見たときの側面図。
【図19】図18を給電端子側から見た背面図。
【図20】第4の実施形態の変更例を示す平面図。
【図21】従来のねじりコイルバネ給電端子を備えたバイブレータを示す斜視図。
【図22】図21のバイブレータを回路基板面上に実装する状態を示す側面図。
【符号の説明】
1a、1b バイブレータ
10 ハウジング
4 給電端子
4a ねじりコイルバネ部
4b 接触部
5 回路基板
6 電極
7 仕切板
7a テーパ面
8 弾性ブラケット
8a 箱部材
Claims (12)
- 振動発生機構と、振動発生機構の少なくとも一部を収容するハウジングと、前記ハウジングから突出して携帯端末機器に搭載される回路基板の電極に電気接続し前記振動発生機構に給電する+極及び−極の2つの給電端子とを備え、前記給電端子はバネ性を有する導電性の棒状部材の一部を巻回したねじりコイルバネ部を有するねじりコイルバネからなり、且つ、前記電極と接触する前記給電端子の接触部は巻回形成されることを特徴とするバイブレータ。
- 前記バイブレータは、偏心分銅を有する振動モータであることを特徴とする請求項1に記載のバイブレータ。
- 前記バイブレータは、往復運動型の振動子を有することを特徴とする請求項1に記載のバイブレータ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記ハウジングに支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記ハウジングには前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記バイブレータが前記回路基板の面上に実装された状態で前記バイブレータを平面方向から見たときに、前記接触部が前記ハウジングと重ならないように前記ハウジングの外側に弾性変形されることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のバイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至3又は5に記載のバイブレータにおいて、2つの前記給電端子の間に仕切板が設けられ、前記仕切板に支軸ピンを備えると共に、前記ねじりコイルバネ部が前記支軸ピンに前記棒状部材を巻回することによって形成されると共に、前記仕切板には前記給電端子が弾性変形する際に前記接触部を逃がすための段部と、弾性変形した前記給電端子の前記接触部が面対向する面部とが形成されることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項6又は7のいずれかに記載のバイブレータにおいて、2つの前記給電端子の接触部の少なくとも一部は前記仕切板で仕切られていることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項6乃至8のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記給電端子の接触部近傍に位置する仕切板のエッジがテーパ加工されていることを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記給電端子における前記ねじりコイルバネ部から前記接触部への伸長方向が、+極及び−極同士で左右対称となり、且つ、前記給電端子が弾性変形すると各接触部が各ねじりコイルバネ部よりも外側に変形するように構成されたことを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載のバイブレータにおいて、前記バイブレータを前記回路基板に実装する際に前記接触部が弾性変形可能な空間の少なくとも一部を、絶縁性の箱部材で囲んだことを特徴とするバイブレータ。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載のバイブレータを搭載した携帯端末機器。
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