JP2004289967A - 振動モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この振動モータ10では、コイル22への給電を行うにあたって、導電性の金属端子40,41の他に、各金属端子40,41に当接するようにモータハウジング19に装着した電気絶縁性の弾性ベース部51と、金属端子40,41に当接するように弾性ベース部51内に埋め込まれた導電部52,53とを採用している。前述のベース部51は、金属端子40,41が陰極端子と陽極端子とから成立していることから電気絶縁性を有し、電気接点箇所においてモータの振動を効率良く吸収させる観点から弾性を有している。さらに、外部との電気的接続を可能にするために、前述の導電部52,53は金属端子40,41に当接し、陰極と陽極との短絡を回避させるために導電部52,53は、電気絶縁性の弾性ベース部内51に埋め込まれている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、携帯通信機器(例えば携帯電話)、遊技機器又はマッサージ機器などに内蔵されて振動発生源として利用するための振動モータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開2000−245103号公報がある。この公報に記載されたブラシレス振動モータは、電気接続用の金属端子を外部に露出させて、各金属端子を、半田付けによって他の部品と機械的に接合することで、各コイルへの給電を図っている。このようなブラシレス振動モータは、ブラシ付きのモータと異なり、ブラシ整流子などの摺動部分を排除しているので、耐久性の点において有利であり、また、電気的ノイズの発生がない等の利点を有しているので、モータハウジング内で部品が密集するような小型の携帯電話等での利用に適しているといえる。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−245103号公報
【特許文献2】
特開平8−251896号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような様々な利点をもったブラシレス振動モータを小型の携帯情報端末機器等に組み込むにあたって、従来では、モータハウジングの外部に露出させた金属端子を、機器(例えば携帯電話)内の部品と半田付けによって電気的に接合させているが、モータのハウジングを分銅によって強制的に振動させているので、金属端子の半田剥がれを引き起こし易く、端子における電気的接点の安定化を図り難いといった問題点がある。
【0005】
本発明は、特に、振動時における電気的接点の安定化を図るようにした振動モータを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る振動モータは、回転軸の回転力をもって分銅を回転させることにより、モータハウジングに振動を発生させるように構成した振動モータにおいて、モータハウジングから露出して、モータハウジング内のコイルへの給電を可能にする導電性の金属端子と、モータハウジングに装着した電気絶縁性の弾性ベース部と、金属端子に当接するように弾性ベース部内に埋め込まれて、弾性ベース部の実装面から一部を露出してなる導電部とを備えたことを特徴とする。
【0007】
この振動モータでは、コイルへの給電を行うにあたって、導電性の金属端子の他に、この金属端子に当接するようにモータハウジングに装着した電気絶縁性の弾性ベース部と、金属端子に当接するように弾性ベース部内に埋め込まれた導電部とを採用している。この発明は、分銅によって、モータ自体に強制的に発生させた振動を、電気的接点箇所で効率良く吸収して、振動時における電気的な接点不良を引き起こさないようにしている。この接点不良対策として、金属端子自体にバネ性をもたせることが一般的に行われているが、本発明では、振動時における電気的接点の更なる安定化を図るように発案され、これを実現するために、前述のベース部は、金属端子が陰極端子と陽極端子とから成立していることから電気絶縁性を有し、電気接点箇所においてモータの振動を効率良く吸収させる観点から弾性を有している。さらに、外部との電気的接続を可能にするために、前述の導電部は金属端子に当接し、陰極と陽極との短絡を回避させるために導電部は、電気絶縁性の弾性ベース部内に埋め込まれている。よって、このような構成は、強振動のモータに特に有効であり、また、廉価なモータでは、精度の関係から振動が不安定になる場合もあるが、このようなモータでも優れた効果を発揮することができる。
【0008】
また、導電部は、弾性ベース部の実装面から一部が突出した導電性ゴムであると好適である。機器の蓋などで、モータハウジングを上から押さえ付けると、導電性ゴムの加圧変形を弾性ベース部が許容し、それに伴って、弾性ベース部及び導電性ゴムは相手側に押し付けられることになるので、電気的接点を極めて良好に保ちながら、振動モータの実装安定性をさらに増大させることができる。
【0009】
また、導電部は、弾性ベース部の実装面から先端が突出した導電性ピンであると好適である。機器の蓋などで、モータハウジングを上から押さえ付けると、導電性ピンの加圧変形を弾性ベース部が許容し、それに伴って、弾性ベース部及び導電性ピンの先端は相手側に押し付けられることになるので、電気的接点を極めて良好に保ちながら、振動モータの実装安定性をさらに増大させることができる。
【0010】
また、導電部は、弾性ベース部の実装面の中央に配置した第1の導電部と、弾性ベース部の実装面において、第1の導電部の外方に配置した第2の導電部とからなると好適である。これは、一方の金属端子が中央に配置され、他方の金属端子がその周囲に配置されていることを考慮し、振動モータの実装作業向上を考慮して採用した構成である。
【0011】
また、弾性ベース部における実装面の全面にわたって、複数の導電性ピンが略均等に埋め込まれていると好適である。振動モータを機器に実装する際の方向性を無くすことができ、実装作業性の効率化が図られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る振動モータの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等な構成部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0013】
[第1の実施形態]
図1に示すように、ブラシレス振動モータ10は、携帯電話等の機器内に収容できる程度に小型化された振動モータを構成している。このブラシレス振動モータ10は、後述する弾性給電端子50を装着させる平坦な装着面(裏面)12aと、これに対向する平坦なフラックスプレート搭載面(表面)12bと、平坦な回路基板搭載面(表面)12cとをもった底板12を有する。この底板12は、例えば、電気絶縁性の強化フィラー混入樹脂などの材料から形成されており、外形が円形をなす。
【0014】
底板12に設けられたフラックスプレート搭載面(表面)12b上には、フラックスプレート14が嵌め込まれるようにして固定され、このフラックスプレート14は、例えば珪素鋼板で成形されて、モータ10の起動を滑らかにする機能を有している。また、底板12において、フラックスプレート搭載面12bの外周には台座状の回路基板搭載面(表面)12cが設けられ、この回路基板搭載面12c上に配置した回路基板16は、フラックスプレート14を上から覆うように固定される。円板状の回路基板16は、底板12より僅かに小さな外径を有すると共に、印刷回路基板などから形成されて、上面にはプリント配線が施されている。
【0015】
更に、底板12のフラックスプレート搭載面12bの中央には、一体成形してなる円筒状の軸ホルダ部15が設けられている。この軸ホルダ部15内には円筒状のラジアル軸受18が装填され、このラジアル軸受18は、シャフト20を回転自在に保持する。また、回路基板16上には、軸ホルダ部15を挟むように2個のコイル22が固定されている。これらコイル22は偏平コイルにより構成されている。更に、回路基板16上には、磁気を検知するホール素子(磁電変換素子)24、モータ駆動用素子26及びその他の電子部品が搭載されている(図4参照)。
【0016】
更に、ロータヨーク30の中央には、シャフト20の上端が圧入固定され、このシャフト20は、組立時にラジアル軸受18に対し上からの差込みを可能にしている。このロータヨーク30の下面には、回路基板16上に設けられたコイル22と対向するように、リング状のマグネット32が固定されている。このロータヨーク30の外周縁の一部には、例えばタングステン等のように比重の大きな材料からなる略三日月状の分銅36が溶接等により固定されている。この分銅36は、ロータヨーク30の回転バランスを崩すような位置に取り付けられているため、ロータヨーク30の回転に伴ってモータ10に適切な振動を発生させる。また、樹脂製の底板12と金属製の円筒状カバー38とでモータハウジング19を構成し、このモータハウジング19は、モータ10の小型化を図るために、例えば、直径8mm×高さ5mm程度の極めて小さなものである。
【0017】
なお、ブラシレス振動モータ10では、回路基板16上に設けられるコイル22の個数は2個である。このように、コイル22の個数を2個とすることで、コイルが3個以上設けられているモータと比較して、コストの低減が図られる。そして、回路基板16上の余剰スペースを有効利用し、その余剰スペース上にモータ駆動用素子26、ホール素子24及びその他の電子部品を搭載して、モータ10の更なる小型化を図っている。
【0018】
さらに、図1及び図2に示すように、電気絶縁性樹脂からなる底板12における裏面12a側の中央には、円形の第1の金属製外側端子(陽極側金属端子)40が設けられている。これに対し、底板12における裏面12aの外周には、環状の第2の外側端子(陰極端子)41が設けられている。また、各外側端子40,41は、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜A,Bとして形成されている。そして、第1の金属製外側端子(陽極側金属端子)40及び第2の外側端子(陰極端子)41は、モータハウジング19の底板12から露出して、コイル22への給電を可能にしている。
【0019】
これに対し、図3に示すように、底板12におけるフラックスプレート搭載面(表面)12bには、径方向に延在する第1の内側端子42が設けられている。この第1の内側端子42の外端において、ハンダP(図4参照)による接続作業を容易にするため、底板12の表面12bから回転軸線L方向に突出する半円柱状の突起部42aが形成され、この突起部42aは、環状の起立片45の内壁面に沿って、回路基板16の第1の給電端部16aに隣接する位置まで立ち上げられている。そして、この突起部42aは、回路基板16の外周縁に形成した半円状の切欠部16cから覗き出るようにする。
【0020】
さらに、第1の内側端子42は、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Aとして形成され、これにより、フラックスプレート14の面実装を可能にする。さらに、第1の内側端子42の一部をなすように、この突起部42aの表面にも、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Aが形成されている。
【0021】
同様に、底板12における回路基板搭載面(表面)12cには、径方向に延在する第2の内側端子43が設けられている。この第2の内側端子43の外端において、ハンダS(図4参照)による接続作業を容易にするため、底板12の表面12cから回転軸線L方向に突出する半円柱状の突起部43aが形成され、この突起部43aは、環状の起立片45の内壁面に沿って、回路基板16の第2の給電端部16bに隣接する位置まで立ち上げられている。そして、この突起部43aは、回路基板16の外周端に形成した半円状の切欠部16dから覗き出るようにする。
【0022】
さらに、第2の内側端子43は、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Bとして形成され、これにより、回路基板16の面実装を可能にする。さらに、第2の内側端子43の一部をなすように、この突起部43aの表面にも、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Bが形成されている。
【0023】
そして、円形の第1の外側端子40と第1の内側端子42との電気的導通を図るため、底板12には、裏面12a側から表面12b側に向けて貫通するスルーホール44が形成され、このスルーホール44の壁面には、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Aが形成されている。このスルーホール44は、回路基板16側の第1の内側端子42の内端を基準にして形成される。よって、第1の外側端子40には、スルーホール44に向けて径方向に延在する延長部40aが設けられる。この延長部40aは、機器の実装基板に対する面実装を考慮して、底板12の裏面12aに設けられた凹部(裏面12aの一部)12dの底面に沿って、銅や金を用いたメッキ処理により厚さ30μm程度の導電性薄膜Aとして形成され、この延長部40aは、スルーホール44の薄膜Aに繋がっている。
【0024】
同様に、環状の第2の外側端子41と第2の内側端子43との導通を図るため、底板12には、裏面12a側から表面12c側に向けて貫通するスルーホール46が形成され、このスルーホール46の壁面には、銅や金を用いたメッキ処理によって、厚さ30μm程度の導電性薄膜Bが形成されている。このスルーホール46は、回路基板16側の第2の内側端子43の内端を基準にして形成され、第2の外側端子41上に位置する。
【0025】
このモータハウジング19は、直径8mm×高さ5mm程度の極めて小さなものであるが、ブラシレス振動モータ10の更なる小型化を可能ならしめるため、上述したように、外側端子40,41及び内側端子42,43を導電性薄膜A,Bで形成させ、各スルーホール44,46の壁面に導電性薄膜A,Bを形成させることで、外側端子40,41と内側端子42,43とをスルーホール44,46を介して電気的に接続させることができる。
【0026】
そして、このような導電性薄膜A,Bは、電気絶縁性の樹脂製底板12に対してメッキ処理を施すことにより、簡単かつ適切に作り出すことができる。このようなスルーホール44,46の採用によって、外側端子40,41と内側端子42,43とを電気的に接続させる導電性薄膜A,Bのメッキ成形を可能にし、これによって、底板12の構造の簡素化が図られる。
【0027】
ここで、図1及び図2に示すように、このブラシレス振動モータ10には、モータハウジング19の底板12に固着する弾性給電端子50が設けられている。この弾性給電端子50は、携帯電話などの機器の充電池に電気的に接続された実装基板上に押し付けるような実装を可能にするものである。この弾性給電端子50は、モータハウジング19の底板12から突出する円筒状スカート部55内に装填されて、接着剤等で固着した電気絶縁性の円柱状弾性ベース部51と、底板12の中央に配置した円形の第1の外側端子(金属端子)40に当接するように、弾性ベース部51に埋め込まれた円柱状の第1の導電部52と、底板12に環状に形成した第2の外側端子(金属端子)41に当接するように、弾性ベース部51に埋め込まれた円柱状の第2の導電部53とからなる。そして、第1の導電部52は、電気絶縁性を有するシリコンゴムなどで成形された弾性ベース部51の実装面51aの中央において、第1の外側端子40に対応するように配置され、第2の導電部53は、第2の外側端子42に対応するように、接地の安定化を図るために第1の導電部の周囲で三角点配列をもって3個配置されている。
【0028】
更に、各導電部52,53は、弾性をもった導電性ゴムからなり、この導電性ゴムは、シリコンゴム中に微細な導電金属粉(例えば「金(Au)粉」)を多量に充填したものであり、加圧すると、金属粉同士が密に接触して高い導電性を発揮するゴムである。そして、各導電部52,53の内端側は、第1及び第2の外側端子40,41に当接し、これに対し、各導電部52,53の外端側は、弾性ベース部51の実装面51aから一部が露出するように突出する。従って、モータハウジング19の頂部19aを携帯電話の蓋等で上から押さえ付けると、弾性ベース部51は各導電性ゴム52,53の加圧変形を許容し、それに伴って、弾性ベース部51及び導電性ゴム52,53は相手側(携帯電話などの機器の充電池に電気的に接続された実装基板)に押し付けられることになるので、良好な電気的接点が確保されると同時に、振動時における振動モータ10の実装安定性が極めて良好になる。
【0029】
このような振動モータ10では、前述したように、コイル22への給電を行うにあたって、導電性の金属端子40,41とは別に、各金属端子40,41に当接するようにモータハウジング19に装着した弾性給電端子50を有し、この弾性給電端子50は、電気絶縁性の弾性ベース部51と、金属端子40,41に当接するように弾性ベース部51内に埋め込まれた第1及び第2の導電部52,53とを採用している。従って、分銅36によりモータ自体に強制的に発生させた振動は、弾性給電端子50の電気的接点箇所において効率良く吸収され、振動時における電気的な接点不良が起き難い。
【0030】
そして、このベース部51は、金属端子40,41が陰極側と陽極側とからなることに起因して電気絶縁性が必要であり、電気接点箇所においてモータ10の振動を効率良く吸収する観点から弾性を有する。さらに、外部(携帯電話などの実装基板)との電気的接続を可能にするために、導電部52,53は金属端子40,41に当接し、陰極と陽極との短絡を回避させるために導電部52,53は、電気絶縁性の弾性ベース部51内に埋め込まれている。このような構成は、振動モータ10自体の振動数が大きくなればなる程有効であり、また、廉価なモータでは、精度の関係から振動が不安定になる場合もあるが、このようなモータでも優れた効果を発揮する。また、第1の外側端子40を中央に配置し、第2の外側端子41を環状に形成している理由は、前述した弾性給電端子50の組み付けの方向性を無くすことができ、弾性給電端子50の組み付け作業性を良好にして、極性を間違えて弾性給電端子50を組み付けるような事態が確実に回避される。
【0031】
[第2の実施形態]
図5及び図6に示すように、ブラシレス振動モータ60に適用される弾性給電端子61は、モータハウジング19の底板12から突出する円筒状スカート部55内に装填されて、接着剤等で固着した電気絶縁性の円柱状弾性ベース部62と、弾性ベース部62の実装面62a上で全面にわたり略均等配列になるように、弾性ベース部62に埋め込まれた導電性ピン(導電部)63とからなる。また、銅線に金メッキが施された各導電性ピン63は、電気絶縁性のシリコンゴムなどで成形された弾性ベース部62に差し込まれ、導電性ピン63を実装面62a上で均等配列させることで、振動モータ60を携帯電話等の実装基板に実装する際の方向性を無くすことができ、作業性の効率化が図られる。
【0032】
さらに、各導電性ピン63の基端は、第1の外側端子(金属端子)40又は第2の外側端子(金属端子)41に当接し、各導電性ピン63の先端は、弾性ベース部62の実装面62aから一部が露出するように突出する。従って、モータハウジング19の頂部19aを携帯電話の蓋等で上から押さえ付けると、弾性ベース部62は、各導電性ピン63の加圧変形を許容し、それに伴って、弾性ベース部62及び導電性ピン63は相手側(携帯電話などの機器の充電池に電気的に接続された実装基板)に押し付けられることになるので、良好な電気的接点が確保されると同時に、振動時における振動モータ60の実装安定性が極めて良好になる。なお、第1の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0033】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、図7及び図8に示すように、ブラシレス振動モータ70には、前述した弾性給電端子50が装着され、モータハウジング71の底板72には、前述した導電性薄膜A,Bに変えて、折り曲げ成形された薄板状の第1の金属端子73及び第2の金属端子74がインサート成形により埋設されている。このような金属端子73,74であっても、弾性ベース部51と第1及び第2の導電部52,53とを有する弾性給電端子50の適用は可能である。
【0034】
また、図9及び図10に示すブラシレス振動モータ80の底板71には、前述と同様の第1の金属端子73及び第2の金属端子74が設けられており、このような底板72であっても、弾性ベース部62及び導電性ピン(導電部)63を有する弾性給電端子61の適用は可能である。
【0035】
また、図11に示すように、弾性給電端子82では、弾性ベース部85の実装面85aにおいて、底板12の中央に配置した円形の第1の外側端子(金属端子)40に対応するように、第1の導電性ピン(導電部)84を弾性ベース部85内で密集させる。同様に、環状な第2の外側端子(金属端子)41の左右2カ所において、第2の導電性ピン(導電部)86を弾性ベース部85内で密集させる。
【0036】
図12に示すように、弾性給電端子87では、弾性ベース部89の実装面89aにおいて、底板12の中央に配置した円形の第1の外側端子(金属端子)40に対応するように、第1の導電性ピン(導電部)88を弾性ベース部89内で密集させる。これに対し、環状な第2の外側端子(金属端子)41に沿って、第2の導電性ピン(導電部)90を弾性ベース部89内で環状に配列させる。この場合、第2の導電性ピン90が密であっても粗であってもよく、複数列であってもよい。
【0037】
図13に示すように、弾性給電端子91では、弾性ベース部93の実装面93aの全面において、導電性ピン(導電部)92を十文字状に配列することで、中央の何本かのピン92を円形の第1の外側端子(金属端子)40に接触させ、端部の何本かのピン92を環状な第2の外側端子(金属端子)41と接触させることができる。
【0038】
図14に示すように、弾性給電端子94では、弾性ベース部96の実装面96aの全面において、導電性ピン(導電部)95を一文字状に配列することで、中央の何本かのピン95を円形の第1の外側端子(金属端子)40に接触させ、両端の何本かのピン95を環状な第2の外側端子(金属端子)41と接触させることができる。この場合、導電性ピン95が密であっても粗であってもよく、複数列であってもよい。
【0039】
また、陽極金属端子側に導電性ゴムを配置し、陰極金属端子側に導電性ピンを配置した弾性給電端子を採用してもよく、これとは逆に、陰極金属端子側に導電性ゴムを配置し、陽極金属端子側に導電性ピンを配置した弾性給電端子であってもよい。また、陽極金属端子側又は陰極金属端子側において、導電性ゴムと導電性ピンとを混在させた配置構造であってもよい。
【0040】
なお、前述した振動モータは、ブラシレス振動モータとして説明したが、ブラシ付きのモータであっても、本発明を適用できるのは言うまでもない。
【0041】
【発明の効果】
本発明による振動モータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、回転軸の回転力をもって分銅を回転させることにより、モータハウジングに振動を発生させるように構成した振動モータにおいて、モータハウジングから露出して、モータハウジング内のコイルへの給電を可能にする導電性の金属端子と、モータハウジングに装着した電気絶縁性の弾性ベース部と、金属端子に当接するように弾性ベース部内に埋め込まれて、弾性ベース部の実装面から一部を露出してなる導電部とを備えたことにより、振動時における電気的接点の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る振動モータの第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】図1の底面図である。
【図3】ブラシレス振動モータに適用する底板を示す平面図である。
【図4】底板に回路基板を実装した状態を示す平面図である。
【図5】本発明に係る振動モータの第2の実施形態を示す断面図である。
【図6】図5の底面図である。
【図7】本発明に係る振動モータの第3の実施形態を示す断面図である。
【図8】図7の底面図である。
【図9】本発明に係る振動モータの第4の実施形態を示す断面図である。
【図10】図9の底面図である。
【図11】本発明に係る振動モータに適用する弾性給電端子の変形例を示す底面図である。
【図12】本発明に係る振動モータに適用する弾性給電端子の変形例を示す底面図である。
【図13】本発明に係る振動モータに適用する弾性給電端子の変形例を示す底面図である。
【図14】本発明に係る振動モータに適用する弾性給電端子の変形例を示す底面図である。
【符号の説明】
10,60,70,80…振動モータ、19,71…モータハウジング、20…回転軸、22…コイル、36…分銅、40,41,73,74…金属端子、51,62,85,89,93,96…弾性ベース部、51a,62a,85a,89a,93a,96a…弾性ベース部の実装面、52,84,88…第1の導電部(導電性ゴム:導電性ピン)、53,86,89…第2の導電部(導電性ゴム:導電性ピン)、63,92,95…導電性ピン(導電部)。
Claims (5)
- 回転軸の回転力をもって分銅を回転させることにより、モータハウジングに振動を発生させるように構成した振動モータにおいて、
前記モータハウジングから露出して、前記モータハウジング内のコイルへの給電を可能にする導電性の金属端子と、
前記モータハウジングに装着した電気絶縁性の弾性ベース部と、
前記金属端子に当接するように前記弾性ベース部内に埋め込まれて、前記弾性ベース部の実装面から一部を露出してなる導電部とを備えたことを特徴とする振動モータ。 - 前記導電部は、前記弾性ベース部の前記実装面から一部が突出した導電性ゴムであることを特徴とする請求項1記載の振動モータ。
- 前記導電部は、前記弾性ベース部の前記実装面から先端が突出した導電性ピンであることを特徴とする請求項1記載の振動モータ。
- 前記導電部は、
前記弾性ベース部の前記実装面の中央に配置した第1の導電部と、
前記弾性ベース部の前記実装面において、前記第1の導電部の外方に配置した第2の導電部とからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の振動モータ。 - 前記弾性ベース部における前記実装面の全面にわたって、複数の前記導電性ピンが略均等に埋め込まれていることを特徴とする請求項3記載の振動モータ。
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-
2003
- 2003-03-24 JP JP2003080979A patent/JP2004289967A/ja active Pending
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JP2010213574A (ja) * | 2006-08-08 | 2010-09-24 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ及びモータの製造方法 |
US8046905B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-11-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Motor manufacturing method |
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