JP2005028331A - Vibration generator and electronic appliance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータを回転させることにより振動を発生する振動発生装置および振動発生装置を有する電子機器に関するものである。 The present invention relates to a vibration generator that generates vibration by rotating a rotor, and an electronic apparatus having the vibration generator.
電子機器の一例として携帯電話を例に挙げると、携帯電話は、いわゆるマナーモードの場合には振動を発生することにより着信を使用者に知らせることができるような構造を有している。このような携帯電話の中には、振動を発生する振動アクチュエータとしての振動発生装置が内蔵されている。この種の振動発生装置としては、振動発生用偏心分銅を有する小型振動モータがある(例えば、特許文献1参照。)。 Taking a mobile phone as an example of an electronic device, the mobile phone has a structure that can notify a user of an incoming call by generating vibration in a so-called manner mode. Such a cellular phone incorporates a vibration generator as a vibration actuator that generates vibration. As this type of vibration generator, there is a small vibration motor having a vibration generating eccentric weight (see, for example, Patent Document 1).
近年では、このような振動モータを用いる電子機器の小型化、薄型化は益々進んできており、筐体内部に組み込む振動モータとしては更なる小型化、薄型化が求められてきている。 In recent years, electronic devices using such vibration motors have been increasingly reduced in size and thickness, and further reductions in thickness and thickness have been demanded for vibration motors incorporated in a housing.
しかしながら、従来の小型振動モータにおいては、底板の裏側に電源供給用の端子、すなわち板バネやコイルバネから成る導通端子が設けられており、この導通端子によって振動モータ全体としての薄型化を妨げる原因となっている。 However, in the conventional small vibration motor, a terminal for supplying power, that is, a conduction terminal made of a leaf spring or a coil spring, is provided on the back side of the bottom plate, and this conduction terminal prevents the overall thickness of the vibration motor from being reduced. It has become.
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明の振動発生装置は、平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、底板に垂設される固定軸と、固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、マグネットに取り付けられるアンバランサと、固定軸、マグネット、アンバランサを覆うよう底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によってマグネットおよびアンバランサを回転させ振動を発生する装置である。このような振動発生装置において、平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部を蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極を設けるようにしている。 The present invention has been made to solve such problems. That is, the vibration generator of the present invention is attached via a bottom plate to which a flat coil substrate is attached, a fixed shaft suspended from the bottom plate, and a bearing that is rotatable with respect to the fixed shaft. It has a magnet that is placed opposite to the surface of the substrate with a slight gap, an unbalancer that is attached to the magnet, and a lid that is attached to the bottom plate so as to cover the fixed shaft, the magnet, and the unbalancer. This is a device that generates vibration by rotating a magnet and an unbalancer by energizing a coil provided on a flat coil substrate. In such a vibration generator, a part of a flat coil substrate or a support substrate that supports the coil substrate is extended from the edge of the lid member, and an electrode is provided on the extended portion. .
また、本発明は、上記振動発生装置の構成において、平板状のコイル基板に電極を設け、その電極に接続される端子を蓋部材の内部から外部に向けて延出させたものでもある。 Further, in the configuration of the vibration generator, the present invention is such that an electrode is provided on a flat coil substrate, and a terminal connected to the electrode is extended from the inside of the lid member to the outside.
このように、コイル基板もしくは支持基板の一部を蓋部材から延設し、その延設している部分に電極を設けることで、電極に取り付けられる端子を蓋部材に並べて配置できるようになる。また、平板状のコイル基板に電極を設け、その電極に接続される端子を蓋部材の内部から外部に向けて延出させることで、端子の大部分を蓋部材の内部に収めることができる。これにより、端子が装置全体の高さに与える影響を少なくできるようになる。 Thus, by extending a part of the coil substrate or the support substrate from the lid member and providing the electrode in the extended portion, the terminals attached to the electrode can be arranged side by side on the lid member. Further, by providing electrodes on the flat coil substrate and extending the terminals connected to the electrodes from the inside of the lid member to the outside, most of the terminals can be accommodated in the lid member. As a result, the influence of the terminal on the height of the entire apparatus can be reduced.
本発明では、コイルに電流を流すための導通端子が装置全体の高さに与える影響を少なくできるため、振動発生装置の薄型化を図ることが可能となる。これにより、振動発生装置を組み込む電子機器の小型化も図ることが可能となる。 In the present invention, since the influence of the conduction terminal for flowing current through the coil on the height of the entire apparatus can be reduced, it is possible to reduce the thickness of the vibration generator. As a result, it is possible to reduce the size of the electronic device incorporating the vibration generator.
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下に述べる実施の形態は本発明の好適な一例であるため、本発明の範囲は、これらの形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since embodiment described below is a suitable example of this invention, the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
図1、図2は、本発明の振動発生装置を有する電子機器の一例として携帯電話の例を示している。すなわち、この携帯電話10は、例えば周波数域が0.8〜1.5(GHz)のデジタル方式の携帯電話であり、図1と図2に示すように筐体12、アンテナ14、表示部16、操作部18、マイク20、スピーカ22等を有している。
1 and 2 show an example of a mobile phone as an example of an electronic apparatus having the vibration generator of the present invention. That is, the
図1に示すように操作部18は、各種の操作キーを有しており、通話ボタン18A、通話の切断ボタン18B、テンキー18C等を有している。表示部16は、例えば液晶表示装置を用いることができる。
As shown in FIG. 1, the operation unit 18 includes various operation keys, and includes a
筐体12は、図1に示すフロント部24と図2に示すリヤ部26とを有しており、リヤ部26側には、バッテリ28が着脱可能に固定することができる。アンテナ14は筐体12に対して出し入れ可能に取り付けられている。
The
図1の筐体12の中には、振動発生装置40が内蔵されている。この振動発生装置40は、例えば携帯電話10において、着信した場合に振動を発生して、使用者に対して着信したことを振動で知らせる機能を有している。
A
図3は、振動発生装置の具体的な構造を説明する斜視図である。この振動発生装置40は、振動アクチュエータとも呼ばれており、ケース43と、ケース43の中に配置された振動モータ50とを有している。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a specific structure of the vibration generator. This
図4は、振動発生装置のケースの分解斜視図であり、図4では振動モータ50の図示は省略している。ケース43は、蓋部材45、底板47および磁性体薄板48を有している。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the case of the vibration generator, and the vibration motor 50 is not shown in FIG. The
ケース43の蓋部材45は、透磁性材料例えば金属である一例として鉄や、磁性を有するステンレス鋼や珪素鋼板などにより作られていて、磁路を閉じる部材である。
The
底板47は、非磁性材料から成るアルミニウムやステンレス鋼などによって作られており、ほぼ正方形状の板部材となっている。底板47の四隅には、カシメ部49が設けられている。また、底板47の中央には、穴51が形成されている。
The
さらに、底板47の穴51の周囲には、複数の穴400が等間隔で設けられている。底板47が非磁性材料から構成されていることで、ロータ80のマグネット85と底板47との間にマグネット85の磁力による吸引力が発生せず、ロータ80等の回転力がその吸引力で妨げられることがなくなる。
Further, a plurality of
磁性体薄板48は、透磁性材料例えば金属である一例として鉄や、磁性を有するステンレス鋼や珪素鋼板などにより作られている。磁性体薄板48が底板47を間にしてロータ80のマグネット85と反対側(底板47の外側)に取り付けられていることで、この磁性体薄板48とマグネット85との間の吸引力によってマグネット85を底板47側に引き付け、ロータ80の回転による浮き上がりを防止している。
The magnetic
図4の蓋部材45は、ほぼ円形状に近い平坦部分53と4つの角部55とを有している。4つの角部55にはそれぞれ切り欠き57が形成されている。これらの切り欠き57には、底板47の対応する位置のカシメ部49がはめ込まれて、カシメ部49を機械的にカシメることにより、図3に示すように蓋部材45と底板47とが、振動モータ50を収容した状態で一体的に組立てられる。
The
磁性体薄板48は、底板47に接着剤等で貼り付けられている。なお、磁性体薄板48は、着脱可能な状態に貼り付けておいてもよい。これにより、必要に応じて他の大きさや形状のものに容易に交換できることとなる。
The magnetic
図3に示す振動モータ50は、蓋部材45から外側に伸びる延設部271に円錐コイル状の電気接続端子270が設けられ、この電気接続端子270を用いてメインの回路基板に対して電気的に接続されている。
The vibration motor 50 shown in FIG. 3 is provided with a conical coil-shaped
図5は、振動発生装置の形状例を示す一部破断平面図であり、図4に示す蓋部材45が取り除かれた状態を示している。また、図6は、取り付け状態を説明する断面図である。
FIG. 5 is a partially broken plan view showing an example of the shape of the vibration generating device, and shows a state in which the
図4に示すように、蓋部材45は、例えば鉄やステンレス鋼のような磁性回路を形成することができる材料により作られている。図5に示すように底板47と蓋部材45との中の空間には、振動モータ50と、例えば複数個の電子部品71,72,73,74が収容されている。
As shown in FIG. 4, the
蓋部材45は、底板47に対して図3と図4に示すようなカシメにより取り付けることにより、その中に振動モータ50を収容している。振動モータ50は、ロータ80と、ステータ83とを有している。
The
振動発生装置40の振動モータ50では、ステータ83はロータ80を回転可能に支持する。ステータ83の平板状のコイル120に対して図3のメインの回路基板99から通電することで、ロータ80を回転することにより、振動発生装置40の振動モータ50のロータ80は、振動を発生するようになっている。
In the vibration motor 50 of the
まず、振動モータ50のロータ80の構造について説明する。ロータ80は、ステータ83に対して、中心軸CLを中心として連続回転可能になっている。図6に示すように、ロータ80は、軸受け150、スリーブ151、マグネット85、振動発生用のウエイト87、そしてロータヨーク89を有している。
First, the structure of the rotor 80 of the vibration motor 50 will be described. The rotor 80 is continuously rotatable with respect to the stator 83 about the central axis CL. As shown in FIG. 6, the rotor 80 includes a bearing 150, a sleeve 151, a magnet 85, a
軸受け150は、円筒状の部材であり、この軸受け150は例えば焼結メタルや樹脂により作られている。この樹脂を採用する場合には、例えばPPS(ポリフェニレンスルフィド。以下同様。)などを採用することができる。 The bearing 150 is a cylindrical member, and the bearing 150 is made of, for example, sintered metal or resin. When this resin is employed, for example, PPS (polyphenylene sulfide; the same shall apply hereinafter) can be employed.
軸受け150の外周面に対しては、スリーブ151が例えば圧入により固定されている。このスリーブ151は、軸受けハウジングとも呼ばれており、例えば真ちゅう、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属や、樹脂(例えばPPS)により作られている。図6に示す例では、軸受け150とスリーブ151とは別部材になっているが、軸受け150とスリーブ151とを一体物で形成してもよい。これにより部品点数の減少、組み付け工数の低減を図ることができる。 A sleeve 151 is fixed to the outer peripheral surface of the bearing 150 by, for example, press-fitting. The sleeve 151 is also called a bearing housing, and is made of a metal such as brass, aluminum, stainless steel, or a resin (for example, PPS). In the example shown in FIG. 6, the bearing 150 and the sleeve 151 are separate members, but the bearing 150 and the sleeve 151 may be formed as a single body. As a result, it is possible to reduce the number of parts and assembly man-hours.
図6に示す駆動用のマグネット85は、スリーブ151の外周面に対して配置されている。マグネット85は、ドーナツ状もしくはリング状のマグネットであり、例えばネオジ系またはサマコバ系の焼結材を用いている。マグネット85は、ロータヨーク89の内面に対して例えば接着剤を用いて固定されている。図6に示すマグネット85は、円周方向に沿ってS極とN極とが交互に多極着磁されたものである。
The driving magnet 85 shown in FIG. 6 is arranged with respect to the outer peripheral surface of the sleeve 151. The magnet 85 is a donut-shaped or ring-shaped magnet, and uses, for example, a neody-based or sapling-based sintered material. The magnet 85 is fixed to the inner surface of the
ロータヨーク89は、例えば鉄やステンレス鋼などの透磁性材料により作られている。ロータヨーク89はスリーブ151(スリーブ151と軸受け150とが一体の場合には軸受け150)の外周面に対して圧入もしくは接着、超音波溶着あるいはカシメあるいはその全部を用いて固定されている。
The
超音波溶着を行う場合には、スリーブ151(スリーブ151と軸受け150とが一体の場合には軸受け150)の端面に三角錐状の突起(図示せず)を設けておくことで、超音波を印加するホーンからこの突起を介して効率良く超音波を印加して溶着を行うことができるようになる。ロータヨーク89の直径はマグネット85の直径とほぼ同じである。
When performing ultrasonic welding, an ultrasonic wave is generated by providing a triangular pyramid-shaped protrusion (not shown) on the end surface of the sleeve 151 (or the bearing 150 when the sleeve 151 and the bearing 150 are integrated). It is possible to perform welding by efficiently applying ultrasonic waves from the horn to be applied through the protrusions. The diameter of the
図6のロータヨーク89とマグネット85の外周面には、ウエイト87が設けられている。ウエイト87は、図7に示すような半円周状の形状を有しており、例えば図5に示すようにロータヨーク89とウエイトに対してカシメあるいは接着あるいはその他の固定手法を用いて固定されている。
このウエイト87は、図5に示すロータ80をステータ83に対してシャフト91の中心軸CLを中心として連続回転させることで回転アンバランスエネルギーを振動成分として取り出すためのアンバランサである。ウエイト87は、例えばタングステン等の比重の大きい材質により作られている。
The
図6に示すロータ80は、蓋部材45と底板47の間の空間に配置されている。これにより、マグネット85と平板状のコイル120とが僅かな隙間を開けて対向配置される状態となる。
The rotor 80 shown in FIG. 6 is disposed in the space between the
次に、図6に示すステータ83の構造について説明する。ステータ83は、底板47、磁性体薄板48、平板状のコイル120、固定軸91、延設部271、そして電気接続端子270を有している。
Next, the structure of the stator 83 shown in FIG. 6 will be described. The stator 83 includes a
延設部270は、平板状のコイル120を構成する基板の一部が延出したもので、この延設部270にコイルへの通電を行うための電極D1が設けられている。電気接続端子270は例えば円錐コイル状のバネ性を備えた端子であり、延設部271に設けられた電極D1に例えばはんだ付けにより電気的に接続され、回路基板99側がフリーとなって電極D2と接触できるようになっている。電気接続端子270は、弾性変形可能な導電性金属、例えばAuあるいはCuにより作ることができる。
The
図6の固定軸91は、蓋部材45と底板47に対して例えば溶接により垂設される固定の軸である。固定軸91の中心は中心軸CLである。固定軸91の一端部は、蓋部材45の内面45Hに対して溶接部分45Gにより固定されている。同様にして固定軸91の他端部は、底板47の穴部の内周面47Hに対して溶接部分47Gにより固定されている。
The fixed shaft 91 in FIG. 6 is a fixed shaft that is suspended from the
固定軸91は、例えばステンレス鋼により作られており、中心軸CLに沿った長さがかなり短く設定されている。固定軸91の一端部と他端部のそれぞれの端面は、平坦面ではなく凸状の曲面になっている。 The fixed shaft 91 is made of, for example, stainless steel, and the length along the central axis CL is set to be considerably short. The end surfaces of the one end and the other end of the fixed shaft 91 are not flat surfaces but convex curved surfaces.
これにより固定軸91の一端部と他端部は、蓋部材45と底板47に対して溶接部分45G,47Gにより確実に溶接して固定することができる。なお、固定軸91の端面の一方もしくは両方は必要に応じて平坦面であってもよい。
As a result, one end and the other end of the fixed shaft 91 can be securely welded and fixed to the
この固定軸91は、ロータ80の軸受け150内に挿入されており、軸受け150に対してラジアル方向に回転可能に支持されている。 The fixed shaft 91 is inserted into the bearing 150 of the rotor 80 and is supported so as to be rotatable in the radial direction with respect to the bearing 150.
次に、ステータ83の平板状のコイル120の構造について説明する。図6の平板状のコイル120は、図8の分解斜視図に示すように複数個の駆動パターン121を有している。これらの駆動パターン121は、中心軸CLを中心として、穴120Hの周りにおいて円周方向に沿って配列されている。
Next, the structure of the
図9は、平板状のコイル120の駆動パターンの形状例を示す平面図である。駆動パターン121は、それぞれほぼ扇状の形状を有しており、例えば駆動パターン121は円周方向に関して6つ形成されている。この平板状のコイル120は、図8に示す底板47の内面47Mに対して例えば接着剤により貼り付けて固定されている。
FIG. 9 is a plan view showing a shape example of the drive pattern of the
複数個の電子部品71〜74は、平板状のコイル120に対して直接接着剤により貼り付けて固定されており、各電子部品71〜74は、平板状のコイル120を通じて必要な個所に電気的に接続されている。平板状のコイル120は、複数枚の薄いフレキシブルな配線板を積層することにより構成されている。
The plurality of
この複数枚のフレキシブルな配線板の例えば一番上の層の一部が延設部271として設けられ、ここに電極を介して電気接続端子270が取り付けられている。
For example, a part of the uppermost layer of the plurality of flexible wiring boards is provided as an extending
なお、平板状のコイル120は、これに限らず1層の配線板で構成してもよいし、2層あるいは3層あるいは5層以上の配線板で積層して構成しても勿論構わない。
Note that the
上述した平板状のコイル120は、上述したような配線板を複数枚積層して複層化(例えば4層化)することにより、ロータ80を回転する際のトルク定数の増大を図りつつ、振動発生装置40の薄型化および小型化を図ることができる。各駆動パターン121は、U層、V層、W層の取り出し電極に対して接続されており、取り出し電極は電気接続端子270を介してメインの回路基板99に電気的に接続されている。
The
図5に示す平板状のコイル120の各駆動パターン121は、例えばセンサーレス形式で3相全波方式の通電により、ロータ80をステータ83に対して3相全波駆動により連続回転できるようになる。
Each driving
いずれにしても、平板状のコイル120と平板状の底板47を貼り付けて固定しているので、振動発生装置40は、中心軸CL方向に関する薄型化および直径方向に関する小型化を実現できることになる。
In any case, since the
底板47の外側に取り付けられる磁性体薄板48は、先に説明したように非磁性体から成る底板47に対して磁性体材料から成る薄板となっており、底板47では発生しないロータ80のマグネット85との間の吸引力をこの磁性体薄板48で発生させてロータ80等の回転による浮き上がりを防止している。
The magnetic
つまり、底板47が非磁性体材料から成るため、底板47ではマグネット85の吸引力が発生せず、これによってロータ80が底板47側に引き寄せられず、軸受け150と底板47との間の接触摩擦の低減によってロータ80が小型、軽量化されても十分な回転トルクを得ることができる。
In other words, since the
一方、底板47とマグネット85との間で吸引力が発生しないことから、そのままではロータ80の回転によってロータ80が浮き上がり、ロータヨーク89や軸受け150が蓋部材45と接触してしまったり、マグネット85と平板状のコイル120との隙間が変化してしまい、ロータ80の回転を妨げるという不具合が発生する。
On the other hand, since no attractive force is generated between the
そこで、底板47に磁性体薄板48を取り付けることで、マグネット85を底板47側に引き付けるようにしてロータ8の回転による浮き上がりを防止している。
Therefore, by attaching the magnetic
また、磁性体薄板48の面積によってマグネット85の吸引力を調整できるため、ロータ80の引き付け過ぎによる回転ロスを発生させず、しかも回転によるロータ80の浮き上がりを防止できる吸引力を自在かつ容易に設定できるようになる。
Further, since the attractive force of the magnet 85 can be adjusted according to the area of the magnetic
この磁性体薄板48の面積の決定は、振動発生装置40の設計仕様によって予め必要な吸引力から求められるが、製造ばらつきが発生した場合など、取り付ける磁性体薄板48の面積を微調整することでロータ80の規定回転確保および浮き上がり防止を実現でき、製品歩留まりを大幅に向上できるようになる。
The determination of the area of the magnetic
また、底板47を変更することなく、外付けする磁性体薄板48の変更によってロータ80の引き付け力を調整できるため、構造上の強度を損なうこともなくなる。
Further, since the attractive force of the rotor 80 can be adjusted by changing the magnetic
図5に示す電子部品71〜74は、例えば次のようなものである。すなわち、電子部品71は、ドライバIC(集積回路)であり、電子部品72は抵抗素子であり、電子部品73と電子部品74はコンデンサである。これらの電子部品71〜74は、外付け部品でありながら、平板状のコイル120に対して直接搭載することができる。
The
これらの電子部品71〜74は、フレキシブル配線板123において、リフローなどにより一括してマウント可能である。また、これらの電子部品71〜74は、例えばベアチップのようなものであり、一例として2mm角程度の大きさである。
These
これらの電子部品71〜74の中心軸CL方向の高さは、図6に示すロータ80のウエイト87に当たらないような大きさである。すなわち、ウエイト87と電子部品は、図5の平面で見てオーバーラップさせることが可能になり、これによって図5でみて振動発生装置40の縦方向と横方向の幅寸法の小型化を図ることができる。
The heights of these
振動発生装置40は、メインの回路基板99に対して電気接続端子270を介して電気的に接続される。電気接続端子270は弾性変形可能な端子である。電気接続端子270は、延設部271からメインの回路基板99側に向けて伸びており、回路基板99の電極D2に対して押し付けるようにして電気的に接続する。メインの回路基板99は、比較的厚みのある硬い基板、例えばガラスエポキシ基板などやその他の種類のものを採用することができる。
The
振動発生装置40の電気接続端子270は、メインの回路基板99に対して、平板状のコイル120の各駆動パターン121や各電子部品71〜74を電気的に接続することができる。
The
図5に示すように、各駆動パターン121のほぼ中心部分には、穴400が形成されている。この穴400は、図4と図8にも示している。各穴400がそれぞれ駆動パターン121の中心部分に形成されているが、この穴400は、対応する底板47の位置にも形成されている。各穴400は、駆動パターン121の駆動力発生部分には関係のない位置に形成されている。
As shown in FIG. 5, a
本実施形態のように回路基板99との電気的な接続を行う電気接続端子270として、平板状のコイル120の基板から伸びる延設部271に電極D1を介して回路基板99側へ伸びるよう設けられることで、電気接続端子270の高さが振動発生装置全体に与える影響を少なくすることができ、振動発生装置の薄型化を図ることが可能となる。
As the
図10は、電気接続端子の配置を説明する模式図である。図10(a)に示す例は、蓋部材45の側面ほぼ中央から延設部271が伸びるのもで、対向する側面に2つの延設部271および電気接続端子270が設けられている。また、図10(b)に示す例は、蓋部材45の側面の端部から延設部271が伸びるもので、対向する側面で対象となる位置に2つの延設部271および電気接続端子270が設けられている。また、図10(c)に示す例は、蓋部材の対向する2つの側面に各々2つの延設部270および電気接続端子270が設けられたもので、合計4つの電気接続端子270を備えている。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the arrangement of the electrical connection terminals. In the example shown in FIG. 10A, the
いずれの例でも、電気接続端子270と接続を行う回路基板の配線レイアウトの関係で延設部270および電気接続端子270を配置すればよい。なお、延設部270および電気接続端子270の数は上記例に限定されない。
In any example, the extending
図11は、電気接続端子の向きを説明する模式図である。図11(a)は平板状のコイル120の延設部271に設けられた電極D1に電気接続端子270がはんだ付けされており、回路基板99側がフリーになっている例である。一方、図11(b)は平板状のコイル120の延設部271には電極D1のみが形成され、回路基板99側に電気接続端子270がはんだ付けされている例である。このように、平板状のコイル120および回路基板99のいずれに電気接続端子270が取り付けられていても対応可能である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating the orientation of the electrical connection terminals. FIG. 11A shows an example in which the
図12は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例(その1)を説明する断面図である。この振動発生装置40では、図6で説明した実施形態と振動モータ50の構成は同じであるが、平板状のコイル120のうち支持基板121のみが蓋部材45の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部271が設けられている。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating another example (part 1) of the vibration generator according to the present embodiment. In this
延設部271には平板状のコイル120へ通電するための電極D1が形成され、この電極D1に円錐コイル状の電気接続端子270がはんだ付けによって接続されている。電気接続端子270は回路基板99側に伸びており、回路基板99側の端部がフリーになって回路基板99の電極D2と接触するようになっている。
An electrode D1 for energizing the
図13は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例(その2)を説明する断面図である。この振動発生装置40では、図12で説明した実施形態と振動モータ50の構成および平板状のコイル120のうち支持基板121のみが蓋部材45の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部271が設けられている構成は同じであるが、延設部271には電極D1のみが形成されている点で相違する。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating another example (No. 2) of the vibration generator according to the present embodiment. In the
この例では、図11(b)で示した取り付け状態のように、回路基板99の電極d2に円錐コイル状の電気接続端子270がはんだ付けによって接続されており、フリーとなる端部が電極D1と接触する状態となっている。
In this example, as shown in FIG. 11B, the conical coil-shaped
いずれの例でも、電気接続端子270が振動発生装置40の蓋部材40と並ぶ位置に配置されるため、電気接続端子270の高さが振動発生装置40の全体の厚さに与える影響を少なくでき、振動発生装置40の薄型化を図ることができる。
In any example, since the
図14は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例(その3)を説明する断面図である。この振動発生装置40では、図12で説明した実施形態と振動モータ50の構成および平板状のコイル120のうち支持基板121のみが蓋部材45の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部271が設けられている構成は同じであるが、延設部271の電極D1に板バネ状の電気接続端子270が接続されている点で相違する。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining another example (part 3) of the vibration generator according to the present embodiment. In the
上記の例ではいずれも電気接続端子270として円錐コイル状のものを用いたが、ここでは板バネ状のものを用いている。板バネ状の電気接続端子270は2本であり、平行に設けられている。図15は、板バネ状の電気接続端子の配置例を説明する模式図である。板バネ状の電気接続端子270としては、先のように一つの延設部270に並べて設けても、図15(a)に示すように蓋部材45の対向する辺から各々延設させて、それぞれに設けるようにしてもよい。
In any of the above examples, a conical coil-shaped one is used as the
また、2本の電気接続端子270の固定端270aと自由端270bとの位置関係としては、図15(a)および(b−2)に示すように互いに反対方向を向くように配置しても、図15(b−1)に示すように互いに同じ方向を向くように配置してもよい。
Further, the positional relationship between the
なお、図14で示すように、一つの延設部270に2本の電気接続端子270を平行に並べて配置する場合には、図15(b−2)に示すように各々の固定端270aおよび自由端270bが互いに反対方向となるよう配置するのが望ましい。これにより、各電気接続端子270の自由端270bと接触する回路基板99の2つの電極D2を隣接させずに済むため、電極D2の大きさ、配置の自由度を増すことが可能となる。
As shown in FIG. 14, when two
また、図15(c)に示すように、蓋部材45の隣接する辺から伸びるよう延設部271を設け、それぞれに板バネ状の電気接続端子270を配置するようにしてもよい。さらに、図示しないが、蓋部材45の各辺に対応して3つもしくは4つの延設部を設け、それぞれに電気接続端子270を配置することで3つもしくは4つの電気接続端子270を設けるようにしてもよい。
Moreover, as shown in FIG.15 (c), the extending
なお、板バネ状の電気接続端子270であっても、先に説明した円錐コイル状の電気接続端子270と同様に、振動発生装置側ではなく回路基板99側にはんだ付けで接続しておき、振動発生装置の延設部271には電極D1のみを設ける構成としてもよい。
In addition, even the leaf spring-like
図16は、他の実施形態を説明する断面図である。この振動発生装置40では、図6で説明した実施形態と振動モータ50の構成は同じであるが、平板状のコイル120の偶部など、蓋部材45の内部でロータ80の回転の邪魔にならない位置に円錐コイル状の電気接続端子270が設けられており、その電気接続端子270の先端が蓋部材45に設けられた穴から外部へ延出している点に特徴がある。
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating another embodiment. In this
円錐コイル状の電気接続端子270は、平板状のコイル120に設けられた電極D1にはんだ付けで接続されており、蓋部材45の穴に向けて立ち上がるよう配置されている。この際、円錐コイル状の電気接続端子270が倒れて蓋部材45やロータ80等の周囲に接触しないよう絶縁性のスリーブ272が設けられており、このスリーブ272の内側に円錐コイル状の電気接続端子270が配置されている。
The conical coil-shaped
スリーブ270および円錐コイル状の電気接続端子270は、略四角形から成る平板状のコイル120の基板のうち、ロータ80に回転を邪魔しない偶部のデッドスペースを利用して配置されるため、電気接続端子270を取り付けることによる振動発生装置40の大きさ(占有スペース)増加を抑制できる。
Since the
なお、図16は断面図であるため、スリーブ272および電気接続端子270が1セットのみ示されているが、必要に応じて平板状のコイル120の偶部の2つ以上に配置することで、平板状のコイル120に回路基板99から電源を供給できるようになる。
Since FIG. 16 is a cross-sectional view, only one set of the sleeve 272 and the
上記説明したように、本実施形態の振動発生装置40では、図3に示すケース43の中に振動モータ50を収容している。この振動モータ50は、ロータ80のマグネット85と、ステータ83の板状のコイル120が間隔を少しあけたいわゆる面対向している構造を採用している。これによって、振動モータ50を含む振動発生装置40は、中心軸CL方向に関する厚みを、従来のブラシ付きモータに比べて大幅に薄型化をすることができる。
As described above, in the
そしてウエイト87は、例えばタングステンのような比重の重いものにより作られているが、非常に薄型でかつ小型のウエイト87を用いるだけで、振動モータ50はロータ80を回転する際に大きな回転アンバランスエネルギーによる振動成分を発生することができる。
The
また、図3に示すケース43の蓋部材45は絞り形状に形成されているので、これにより剛性を高めつつ軽量化および薄型化を図ることができる。
Further, since the
さらに、焼結材料を用いた薄型のマグネット85とフレキシブルプリント配線板状の薄い板状のコイル120を用いることにより、振動発生装置40の中心軸CL方向に関する小型化および薄型化を図ることができるばかりでなく、低消費電力化も図れる。
Furthermore, by using the thin magnet 85 using the sintered material and the thin plate-
また、平板状のコイル120は、複数枚の配線板を積層して構成するのが好ましい。これら複数枚の配線板はそれぞれラミネートコイルと呼んでいる。各ラミネートコイルは、絶縁材である例えばポリカーボネイトの内部にコイル銅線を配置したものである。
The
平板状のコイル120は、平板状の底板47に対して接着剤などにより直接貼り付けて固定している。しかしこれに限らず平板状のコイル120は、底板47に対して機械的な固定であるカシメや挟み込みなどで固定しても勿論よい。
The
また、いくつかの電子部品は、平板状のコイル120の表層の電極に対して、例えばワイヤーボンディングなどにより電気的に接続することができる。
In addition, some electronic components can be electrically connected to the surface layer electrode of the
本実施形態では、ステータ83側の固定軸91は、蓋部材45および底板47に対して例えばYAGレーザにより溶接して固定することができる。しかしこの固定軸91の固定方法は、溶接に限らず接着あるいは圧入あるいはカシメであっても勿論構わない。この場合、固定軸91の両端は球面状であってもよいが、すでに述べたように平坦面状の方がより好ましい。
In the present embodiment, the fixed shaft 91 on the stator 83 side can be fixed to the
また、ロータ80の軸受け150は、例えばカーボンファイバー入りのPPSで構成することができる。この円筒状の軸受けはプラスチックに限らず焼結メタルであっても勿論構わない。 Moreover, the bearing 150 of the rotor 80 can be comprised, for example with PPS containing carbon fiber. Of course, the cylindrical bearing is not limited to plastic but may be sintered metal.
また、本実施形態では、ステータ83側の固定軸91に対してロータ80の軸受け150を回転可能にすることにより、従来のロータ側の軸をステータ側の軸受けに対して回転可能に支持するのに比べて、ロータのすりこぎ運動がなく、ロータが回転する際の軸振れを起こさない。 Further, in the present embodiment, the bearing 150 of the rotor 80 is rotatable with respect to the fixed shaft 91 on the stator 83 side, so that the conventional rotor side shaft is rotatably supported with respect to the stator side bearing. Compared to the above, there is no squeezing motion of the rotor, and no shaft runout occurs when the rotor rotates.
すなわち、ロータの軸受け150とステータ83の固定軸91の摺動部分との摩耗が少なくなり、振動発生装置40の寿命が長くなる。また、ステータ83側の固定軸91に対してロータ80側の軸受け150を回転可能に支持しているので、振動発生装置40の軸方向の長さを小さくしても、振動発生装置40のロータ80が回転する際の軸振れをできるだけ小さくすることができる。これにより振動発生装置40の薄型化と小型化が図れる。なお、軸受け150の軸方向の長さが固定軸91の長さに近付くほど、ロータ80の軸振れはさらになくなることになる。
That is, wear between the bearing 150 of the rotor and the sliding portion of the fixed shaft 91 of the stator 83 is reduced, and the life of the
本実施形態に係る振動発生装置40を有する電子機器の例としては、携帯電話10に限らず、他の種類の携帯通信機器など、例えば携帯情報端末やコンピュータあるいはその他の分野の機器にも適用可能である。
Examples of the electronic device having the
10…携帯電話、40…振動発生装置、43…ケース、45…ケースの蓋部材、47…底板、48…磁性体薄板、50…振動モータ、71,72,73,74…電子部品、80…ロータ、83…ステータ、85…マグネット、87…ウエイト、89…ロータヨーク、91…固定軸、120…平板状のコイル、270…電気接続端子、271…延設部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記底板に垂設される固定軸と、
前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
前記平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によって前記マグネットおよび前記アンバランサを回転させ振動を発生する振動発生装置において、
前記平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部が前記蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極が設けられている
ことを特徴とする振動発生装置。 A bottom plate to which a flat coil substrate is attached;
A fixed shaft suspended from the bottom plate;
A magnet that is attached via a bearing that is rotatable with respect to the fixed shaft, and that is opposed to the surface of the flat coil substrate with a slight gap;
An unbalancer attached to the magnet;
A cover member attached to the bottom plate so as to cover the fixed shaft, the magnet, and the unbalancer;
In a vibration generator that generates vibration by rotating the magnet and the unbalancer by energizing a coil provided on the flat coil substrate,
A part of the flat coil substrate or a support substrate that supports the coil substrate extends from an edge of the lid member, and an electrode is provided in the extending portion. apparatus.
ことを特徴とする請求項1記載の振動発生装置。 The vibration generator according to claim 1, wherein a coil spring is attached to the electrode.
ことを特徴とする請求項1記載の振動発生装置。 The vibration generator according to claim 1, wherein a leaf spring is attached to the electrode.
前記底板に垂設される固定軸と、
前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
前記平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によって前記マグネットおよび前記アンバランサを回転させ振動を発生する振動発生装置において、
前記平板状のコイル基板に電極が設けられており、その電極に接続される端子が前記蓋部材の内部から外部に向けて延出している
ことを特徴とする振動発生装置。 A bottom plate to which a flat coil substrate is attached;
A fixed shaft suspended from the bottom plate;
A magnet that is attached via a bearing that is rotatable with respect to the fixed shaft, and that is opposed to the surface of the flat coil substrate with a slight gap;
An unbalancer attached to the magnet;
A cover member attached to the bottom plate so as to cover the fixed shaft, the magnet, and the unbalancer;
In a vibration generator that generates vibration by rotating the magnet and the unbalancer by energizing a coil provided on the flat coil substrate,
An electrode is provided on the flat coil substrate, and a terminal connected to the electrode extends outward from the inside of the lid member.
ことを特徴とする請求項4記載の振動発生装置。 The vibration generating device according to claim 4, wherein a sleeve that prevents the terminal from falling is provided around the terminal.
前記振動発生装置は、
平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
前記底板に垂設される固定軸と、
前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
前記平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部が前記蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極が設けられている
ことを特徴とする電子機器。 In an electronic device equipped with a vibration generator,
The vibration generator is
A bottom plate to which a flat coil substrate is attached;
A fixed shaft suspended from the bottom plate;
A magnet that is attached via a bearing that is rotatable with respect to the fixed shaft, and that is opposed to the surface of the flat coil substrate with a slight gap;
An unbalancer attached to the magnet;
A cover member attached to the bottom plate so as to cover the fixed shaft, the magnet, and the unbalancer;
A part of the flat coil substrate or a support substrate that supports the coil substrate extends from an edge of the lid member, and an electrode is provided in the extending portion. .
前記振動発生装置は、
平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
前記底板に垂設される固定軸と、
前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
前記平板状のコイル基板に電極が設けられており、その電極に接続される端子が前記蓋部材の内部から外部に向けて延出している
ことを特徴とする電子機器。
In an electronic device equipped with a vibration generator,
The vibration generator is
A bottom plate to which a flat coil substrate is attached;
A fixed shaft suspended from the bottom plate;
A magnet that is attached via a bearing that is rotatable with respect to the fixed shaft, and that is opposed to the surface of the flat coil substrate with a slight gap;
An unbalancer attached to the magnet;
A cover member attached to the bottom plate so as to cover the fixed shaft, the magnet, and the unbalancer;
An electronic device, wherein an electrode is provided on the flat coil substrate, and a terminal connected to the electrode extends from the inside of the lid member to the outside.
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