JP2007082393A - ロータ、これを備える振動モータ及びロータの製作方法（ｒｏｔｏｒ、ｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｔｏｒｈａｖｉｎｇｔｈｅｓａｍｅａｎｄｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｈｅｒｅｆｏｒ） - Google Patents

Abstract

【課題】振動モータのロータ、振動モータ及びその製作方法。
【解決手段】複数の整流子が形成されている第１層と、上記整流子と繋がれる複数のパターンコイルが形成されている第２層ないし第ｎ層（ｎは４以上）と、上記第１層ないし第ｎ層の間に介在される絶縁層と、上記第１層の上記整流子と上記第２層に形成されるパターンコイルそして上記第ｎ−１層に形成される上記パターンコイルと上記第ｎ層に形成される上記パターンコイルを連結するブラインドビアホールと、上記第２層ないし上記第ｎ−１層に形成される上記パターンコイルを連結する複数の導通ホールを含んで、上記第２層ないし上記第ｎ−１層に位置する上記パターンコイルはすべて異なる上記導通ホールにより連結される。
【選択図】図６

Description

本発明はロータ、これを備えた振動モータ及びロータの製作方法に関する。

偏心ロータを用いる振動モータは最近携帯電話機またはＰＤＡなどで着信手段として広く使われているが、移動通信器機の小型化により振動モータの小型化及び薄型化が要求されている。

図１は、従来の振動モータの構造を示す断面図である。従来の振動モータは底部にブラケット１が具備され、ブラケット１の中央には軸９の一端が挿入されて固定され、軸の他端はケース８により固定される。ケース８は振動モータの部品を外部の干渉から保護する役割をする。ブラケット１の上面には微細な厚さを有するフレキシブル基板１２が配置される。

中央のフレキシブル基板１２の外周縁には周縁部にＮ、Ｓ極が交互に着磁された多極のマグネット２が附着され、マグネット２の貫通された中央の空間部にはフレキシブル基板１２に下端の附着された一対のブラシ３（ｂｒｕｓｈ）が所定の角度で具備されている。そして軸９の所定の位置にはベアリング１１が挿入され、ベアリング１１の外周面には偏心ロータ１０が挿入される。ロータ１０の下面にはブラシ３と接触するコミュテータ７が配列されている。

図２ａは、従来のロータ１０の上面を示す斜視図である。

図２ａに示されているように、ロータ１０は円形の平板を所定の角度で切断した基板４を具備し、基板４の上面には所定の角度を有しながら配列された巻線コイル５が多数個配列されている。そしてロータ１０の偏心を大きくする重量体１３が基板４の上面で巻線コイル５の間に位置している。上記巻線コイル５及び上記重量体１３はプラスチックなどによる成形物６によって相互固定される。

図２ｂは、従来のロータ１０の下面を示す斜視図である。図２ｂに示されているように、基板４の下面には平板型のコミュテータ７がロータの回転軸を中心として放射状に配列されている。

このような振動モータは、外部から入力される電流をフレキシブル基板１２及びブラシ３を介して巻線コイル５に通電させることで巻線コイル５とマグネット２間の電磁気的相互作用によりロータ１０が回転される。そして、ロータ１０はブラケット１及びケース８で両端が固定された軸９によって偏心支持されるので偏心駆動し、このような偏心駆動力が軸９を介してブラケット１に伝達されることにより振動が誘発される。

したがって、振動モータの振動作用は、重量体１３などに起因して一方に偏重される重さにより発生されるロータ１０の偏心力によって遂行されることが分かり、結果的により大きい振動を得るためにはロータ１０の偏心量を大きくすることが求められる。

従来のロータ１０は、上述したように、巻線コイル５を利用するが、巻線コイル５はその製作に時間と費用が多く所要されるだけでなく相当な嵩を有するのでロータ１０及び振動モータの嵩を減らすことが大変困難である。また、コイル線の太さが一般的に４５〜５５μｍほどで非常に微細であるため、製造過程中にコイル線の切断が発生し、これにより巻線コイル５の不良率も増加する。

そして巻線コイル５は基板４の中心より一定した間隔で正確に附着されなければならないので、巻線コイル５の正確な位置設定及び付着のために工程時間及び工程費用の増加する問題点がある。

また、重量体１３は、基板４上の制限された空間で形成されるが、基板４上には重量体１３だけでなく巻線コイル５もともに位置するので重量体１３の大きさを大きくするのに限界がある。特に、ロータ１０の偏心量を増加させるために重量体１３の大きさを大きくする場合、巻線コイル５の大きさが減るが、これはロータ１０の振動量の低下を誘発する。従って、図２ａのように、ロータ１０は巻線コイル５間の制限された大きさで位置するので、これによりロータ１０の偏心量を増加させることは難しいことである。

本発明は上記のような問題点を解決するために導出されたもので、本発明は嵩を減らすことだけではなく振動性能も向上させることができるロータ、これを具備した振動モータ及びその製作方法を提供することを目的とする。

本発明は製作費用及び時間を節減することができるロータ、それを具備する振動モータ及びその製作方法を提供することを目的とする。

本発明は上記のような実施形態により次のような効果を有する。

本発明は嵩を減らすことだけではなく振動性能の向上されたロータ及びこれを具備する振動モータを提供することができる。

本発明は製作費用及び時間を節減することができるロータ及びこれを具備するモータを提供することができる。

本発明の一実施例によるロータは、複数の整流子が形成されている第１層と、上記整流子と連結される複数のパターンコイルが形成されている第２層ないし第ｎ層（ｎは４以上）と、上記第１層ないし第ｎ層の間に介在された絶縁層と、上記第１層の上記整流子と上記第２層に形成されたパターンコイルそして上記第ｎ−１層に形成された上記パターンコイルと上記第ｎ層に形成された上記パターンコイルを連結するブラインドビアホールと、上記第２層ないし上記第ｎ−１層に形成された上記パターンコイルを連結する複数の導通ホールを含み、上記第２層ないし上記第ｎ−１層に位置する上記パターンコイルはすべて異なる上記導通ホールにより連結される。

上記パターンコイルは、上記第２層ないし第ｎ層に同一な間隔で配置されることができる。そして上記第２層ないし第ｎ層に形成された上記パターンコイルの配置形態はすべて同一であるほうが好ましい。上記パターンコイルを連結する導通ホールはｎ−３個であり上記ブラインドビアホールは２個でもよい。

上記第２層及び上記第ｎ−１層に位置する上記パターンコイルの内部には上記ブラインドビアホールが形成され得るし、この時、上記パターンコイルの外部に位置する上記導通ホールの数は上記パターンコイルの内部に位置する上記導通ホールの数より一つ多い。また、上記第２層及び上記第ｎ−１層に位置する上記パターンコイルの外部に形成されることもできるが、この時、上記パターンコイルの内部に位置する上記導通ホールの数は上記パターンコイルの外部に位置する上記導通ホールの数より一つ多い。

上記第ｎ層の回転中心に対して対称される位置にある上記パターンコイルはそれぞれ連結される。第ｎ層に位置したパターンコイルは一つのブラインドビアホールを具備する。上記絶縁層はプリプレグであってもよい。上記第１層に形成された上記整流子は上記第２層ないし第ｎ層のうち一つの層に形成されたパターンコイルの個数と同一であることが好ましい。

上記ロータは重量体を追加で具備し、上記重量体は上記第ｎ層に附着される。

上記ロータは半円形状の第１半円と、上記第１半円と結合されるし上記第１半円より大きい径を有する第２半円を含む。上記重量体は上記第２半円上に位置するかまたは上記第１半円上に位置することもできる。

上記重量体は上記第２半円と同一な径を有する外周面と上記第１半円と同一な径を有する内周面を具備する突出部と、上記第２半円と同一な径を有し上記第１半円上に位置する胴部を具備する。上記第２半円上に位置した上記パターンコイルの巻線数は上記第１半円上に位置した上記パターンコイルの巻線数より多く形成するほうが好ましい。上記重量体中心角は１８０゜であるほうが好ましい。上記重量体はタングステンで形成されるほうが好ましい。上記重量体は固定部材により固定される。

本発明の他の実施例によるロータは、複数の整流子が形成されている第１層と、上記整流子と繋がれる複数のパターンコイルが形成されている第２層ないし第ｎ層（ｎは４以上）と、上記第１層ないし第ｎ層の間に介在された絶縁層と、上記第１層ないし上記第ｎ層に形成された上記パターンコイルを連結する導通ホールを含み、上記第２層ないし上記第ｎ−１層にそれぞれ位置する上記パターンコイルはすべて異なる上記導通ホールにより連結される。

それぞれの上記パターンコイルを連結する上記導通ホールはｎ−１個である。上記パターンコイルは上記第２層ないし第ｎ−１層に同一な間隔で配置されることが好ましい。そして上記第２層ないし第ｎ−１層に形成された上記パターンコイルの配置形態はすべて同一であることが好ましい。

上記パターンコイルの内部に位置する上記導通ホールの数は上記パターンコイルの外部に位置する上記導通ホールの数より一つ多いか、または上記パターンコイルの外部に位置する上記導通ホールの数が上記パターンコイルの内部に位置する上記導通ホールの数より一つ多いこともある。

上記第ｎ層の回転中心に対して対称される位置にある上記パターンコイルはそれぞれ連結される。上記絶縁層はプリプレグであることができる。上記第１層の裏面には上記パターンコイルと連結された整流子が具備される。

上記ロータは重量体を追加で具備し、上記重量体は上記第ｎ層に附着され得る。上記ロータは、半円形状の第１半円と、上記第１半円と結合されるし上記第１半円より大きい径を有する第２半円を含んでもよい。上記重量体は上記第２半円上に位置するかまたは上記第１半円上に位置することもできる。

上記重量体は上記第２半円と同一な径を有する外周面と上記第１半円と同一な径を有する内周面を具備する突出部と、上記第２半円と同一な径を有し上記第１半円上に位置する胴部を具備する。上記第２半円上に位置した上記パターンコイルの巻線数は上記第１半円上に位置した上記パターンコイルの巻線数より多い。上記重量体は中心角が １８０゜であり、タングステンで形成されることが好ましい。上記重量体は固定部材により附着される。

本発明の一実施例による振動モータは上記ロータが挿入されるシャフトと、上記シャフトの両端を固定するハウジングと、上記ハウジングに固定されて少なくとも２極を有するマグネットと、上記マグネットの中央空間部に形成されて上記ロータのパターンコイルに電流を供給する一対のブラシを含む。

上記ロータはベアリングを媒介として上記シャフトに挿入される。そして上記ロータは上記シャフトに挿入されたワッシャーによりその下端部が支持される。

本発明の一実施例によるロータの製作方法は、パターンコイルの形成された第２層ないし第ｎ−１層の間に絶縁層を介在させて積層する段階と、上記第２層ないし第ｎ−１層に導通ホールを形成する段階と、第１層及び第ｎ層にパターンコイルを形成する段階と、上記第２層に上記第１層をそして上記第ｎ−１層に上記第ｎ層を積層する段階と、 上記第１層と上記第２層そして上記第ｎ−１層及び上記第ｎ層を連結するブラインドビアホールを形成する段階を含む。

以下で、添付された図面を参照して、本発明の実施例をより具体的に説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて図面符号に構わずに同一であるか対応する構成要素は同一な参照番号を付与してこれに対する重複される説明は略する。

図３ａは本発明の一実施例によるロータ３０の上面を示す斜視図であり、図３ｂはロータ３０の下面を示す斜視図である。

図３ａないし図３ｂに示されているロータ３０は、振動モータのシャフト（図示せず）に挿入されて回転することにより振動を誘発するものであって、電場を誘発するパターンコイルの形成された第１層３１ないし第８層３８（図４参照）、上記パターンコイルと連結されて電流を供給する整流子４７、上記ロータ３０の一面に附着されて偏心量を大きくする重量体４９を含む。上記ロータ３０は互いに異なる直径を有する第１半円５１及び第２半円５３を含む。

上記第１半円５１は上記第２半円５３より小さな直径を有し上記第２半円５３と結合する。上記ロータ３０の形状を直径の異なる二つの半円に形成した理由は、上記第２半円５３と上記第１半円５１の直径の差に該当する部分に上記重量体４９を位置させて上記ロータ３０の偏心量をより大きくするためである。上記ロータ３０は、回転中心を基準として一方方向に重み中心が偏重されるほど偏心量が大きくなり振動量が大きくなるので、上記重量体４９を最大限偏心されるように位置することが好ましい。

上記第１半円５１及び上記第２半円５３は同一な厚さを有する。そして上記第１半円５１及び上記第２半円５３の厚さは、上記第１層３１ないし第８層３８及び上記層３１ないし３８間に介在される絶縁層（図示せず）により定められる。上記第１半円５１及び上記第２半円５３上には重量体４９と上記重量体４９を上記ロータ３０に固定する固定部材５５が形成される。上記第１半円５１上に形成されたパターンコイルより上記第２半円５３に形成されたパターンコイルの巻線数がより多い。これはロータの駆動力を大きくするために上記第２半円５３の最外角まで上記パターンコイルを形成したからである。

本実施例では、上記ロータ３０が上記第１半円５１及び第２半円５３を含むが、本発明はここに限られないし、上記ロータ３０の偏心を誘発することができればどんな形態も可能である。例えば、上記ロータ３０が使用される振動モータの設計条件に応じて上記第１半円５１の中心角を１８０゜以上にし、上記第２半円５３の中心角の大きさを１８０゜以下に構成することができ、その反対も可能である。

上記重量体４９は上記第１半円５１または上記第２半円５３上に位置する。上記重量体４９は上記ロータ３０の最外面に上記固定部材５５などにより固定され、上記ロータ３０の偏心量を大きくする役割をする。したがって上記重量体４９は嵩が小さくて質量が大きい物質、すなわち、上記突出部４９１は比重が大きい物質で形成されることが好ましい。例えば、比重が大きいタングステンで上記重量体４９を製作することが好ましい。上記重量体４９は突出部４９１と上記突出部４９１と結合される胴部４９３を具備する。

上記突出部４９１は上記第１半円５１と接する内周面と上記第２半円５３と同一な径を有する外周面を具備する。すなわち、図８に示されているように、上記第１半円５１の外周面に附着されて上記第２半円５３と一緒に完全な円を形成する。本実施例によるロータ３０はロータ３０の厚さを増加させなくても上記突出部４９１程度、上記重量体４９の嵩を増加させることができるので偏心量をより大きくすることができる。

上記胴部４９３は、上記突出部４９１と結合されるか一体に形成されて、上記第１半円５１または上記第２半円５３上に位置する。上記胴部４９３は上記固定部材５５によって上記ロータ３０に固定される。

上記突出部４９１及び上記胴部４９３は上記所定の中心角を有する円弧形状であり、中心角は１８０゜を超過しない方が好ましい。これは、上記重量体４９の中心角が１８０゜を超過すると、その超過する部分に該当する質量分の偏心量が相殺するからである。

上記固定部材５５はプラスチック樹脂射出物であって、上記ロータ３０上に注入されて上記重量体４９を上記ロータ３０上に附着する。上記固定部材５５の高さを上記重量体４９の厚さと同一に形成するとロータ３０の厚さを減らすことができるし、重量体４９の厚さより大きくすると偏心量をより大きくすることと同時に重量体４９をより堅固に固定することもできる。

上記整流子（ｃｏｍｍｕｔａｔｏｒ）４７は、図３ｂに示されているように、上記ロータ３０の中心のまわりに沿って円周方向に一定した間隔で配列された平板形状の配線板である。上記整流子４７それぞれは、上記第１層３１ないし第８層３８のうち、第２層３２に形成されたパターンコイルと連結されて電流を供給するので上記整流子４７の形成個数は一つの層に形成された上記パターンコイル個数の整数倍に形成するほうが好ましい。例えば、パターンコイルの個数、図５ａないし図５ｈに示されているように６個である場合、上記整流子４７は６個または１２個に形成することができる。

上記第１層３１ないし第８層３８は、上記整流子４７と連結されて電場を誘発する。上記第１層３１ないし第８層３８は、光リソグラフィ（ｐｈｏｔｏ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）または厚膜工程などにより形成された多数のパターンコイルを含む。従って、本実施例によるロータ３０は巻線コイルを使用しないので、製造費用及び製造工程が単純になるだけでなく不良率を減らすこともできる。そしてそれぞれの上記第１層３１ないし第８層３８間には絶縁層が介在されているが上記層３１ないし３８間の連結方法に対しては後で説明する。

図４は、本発明の一実施例による第１層３１ないし第８層３８間の連結状態を示す概略図である。

上記第１層３１ないし第８層３８間には絶縁層が介在されている。そして上記第１層３１ないし第８層３８には多数のパターンコイル（ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｉｌ）及び上記パターンコイルをそれぞれ連結する導通ホール４１及びブラインドビアホール４３１及び４３２が形成されている。

本実施例では上記第１層３１ないし第８層３８に形成したが、本発明はこれに限られることではないし、上記ロータ３０が所望の振動量を出すことができれば４層以上のどんな層も可能である。例えば、４層、６層、１０層など多様な層数を含むことができる。これは上記ロータ３０の許容の厚さ及び振動量などに応じて定められる。

上記絶縁層は、熱硬化性樹脂のようなプラスチック樹脂が使用されてもよい。例えば、上記絶縁層は、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、官能基含有ポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂が単独または２種以上配合された組成からなることができる。

上記導通ホール４１は、図４に示されているように、第２層３２ないし第７層３７間を連結する。上記導通ホール４１は一般的にレーザドリルなどによって上記第２層３２及び上記第７層３７を貫くホールを形成した後、銅などを利用してホールの内周面をメッキすることにより形成される。本実施例によるロータ３０は上記第２層３２ないし第７層３７間を上記導通ホールを利用して連結するので、層間の連結のための作業工程を簡素化することができる。

上記ブラインドビアホール（ｂｌｉｎｄ ｖｉａ ｈｏｌｅ）４３１及び４３２は、上記第１層３１と第２層３２、そして上記第７層３７と第８層３８間を連結する。上記ブラインドビアホール４３の形成方法は上記導通ホール４１と同一である。上記ブラインドビアホール４３は上記パターンコイル、例えば、３２１、３７１及び３８１の内部に位置することもできるしその外部に位置することもできる。上記ブラインドビアホール４３が、上記パターンコイル３２１、３７１及び３８１の内部に位置する場合には上記パターンコイルの内部に位置する上記導通ホールの個数がその外部に位置する導通ホールの個数より１個が多いし、その反対もまた成立される。

図５ａないし５ｈは、本発明の一実施例による第１層３１ないし第８層３８の平面図である。

図５ａに示されているように、上記第１層３１の裏面には上記パターンコイルに電流を供給する整流子４７が放射状に配列されているし、上記整流子４７と連結される回路パターンが配列されている。このような回路パターンは上記ブラインドビアホール４３によって上記第２層３２のパターンコイルと連結される 。そして上記第１層３１には上記ブラインドビアホールが形成されている。

図５ｂないし図５ｈに示されているように、上記第２層３２ないし第８層３８には多数個のパターンコイルが同一な間隔で放射状に配列されている。そして上記それぞれの第２層３２ないし第８層３８に形成されたパターンコイルはすべて同一に配列されている。これは上記層３２ないし３８間を連結する上記導通ホール４１の形成を容易くすると同時にパターンコイルの巻線数を最大にするためである。

説明の便宜のため、 上記層３２ないし３８の一つ層に形成されるパターンコイルを時計回り方向で番号を付与する。例えば、上記第２層３２に形成されたパターンコイルは３２１、３２２、３２３、３２４、３２５及び３２６である。そして上記第３層３３に形成されたパターンコイルは３３１、３３２、３３３、３３４、３３５及び３３６である。上記第２層３２に形成される一つのパターンコイル３２１は上記第３層３３のパターンコイル３３１、上記第４層３４のパターンコイル３４１、上記第５層３５のパターンコイル３５１、上記第６層３６のパターンコイル３６１そして上記第７層３７のパターンコイル３７１と上記導通ホール４１により連結される。そして上記第７層３７のパターンコイル３７１と上記第８層３８のパターンコイル３８１は上記ブラインドビアホール４３により連結される。残りパターンコイル間の連結方法もこれと同一である。

上記パターンコイルは、台形形状を有し、周りの一部は上記層の周りと同一な円弧形状を有する。そして上記第２層３２ないし第７層３７に形成されるパターンコイルの内部及び外部には多数の上記導通ホール４１が形成されている。上記第２層３２のパターンコイル３２１の内部に形成される導通ホール４１１、４１２は上記第３層３３ないし第７層３７のパターンコイル３３１、３４１、３５１、３６１、３７１の内部を貫く。そして上記第２層３２に位置したパターンコイル３２１の外部に形成される導通ホール４１３、４１４、４１５は上記第３層３３ないし第７層３７のパターンコイル３３１、３４１、３５１、３６１、３７１の外部を貫く。残りパターンコイル間の連結方法も同一である。

上記第１層３１と上記第２層３２間には上記ブラインドビアホール４３１、４３２がそれぞれ形成されている。上記ブラインドビアホール４３１、４３２は上記整流子４７と連結されているし、上記第１層３１から上記第２層３２を貫いた後、パターンコイル３２１と連結される。上記第７層３７及び上記第８層３８のパターンコイル３７１、３８１内部にも上記ブラインドビアホール４３１、４３２が形成されている。

図５ａないし図５ｈでは上記導通ホール４１がパターンコイルの内部に２個、 外部に３個が形成されているが、本発明はこれに限られることではないし、上記パターンコイル、例えば、３２１、３３１、３４１、３５１、３６１、３７１間を連結することができればどんな構成も可能である。すなわち、上記パターンコイル、例えば、３２１、３３１、３４１、３５１、３６１、３７１の内部に３個、外部に２個を形成することもできる。また、上記導通ホール４１の個数は、ｎ層が積層される場合ｎ−３（ここでｎは４以上である）である。これは上記第２層３２ないし第ｎ−１層は上記導通ホールによって連結され、各層間を連結する導通ホールはすべて異なるからである。

図５ｈに示されているように、上記第８層のパターンコイル３８１、３８２、３８３、３８４、３８５及び３８６のうち、相互対称されるパターンコイルはそれぞれ繋がれていることが分かる。すなわち、パターンコイル３８１と３８４が繋がれているし、３８２と３８５が繋がれていて、そして３８３と３８６が繋がれている。このように相互対称されるパターンコイルを連結した理由は一つの整流子、例えば、４７１を通じて流入された電流が第２層３２ないし第８層３８のパターンコイル３２１、３３１、３４１、３５１、３６１、３７１及び３８１を通過した後、第８層３８のパターンコイル３８４を通じて再び第７層３７で第２層３２のパターンコイル３７４、３６４、３５４、３４４、３３４、３２４及び整流子４７４と連結されるようにするためである。従って、上記整流子４７１を介して流入された電流はまた整流子４７４を介して流れる。

図６は本発明の一実施例による第１層３１ないし第８層３８とこれをそれぞれ連結するブラインドビアホール４３１、４３２及び導通ホール４１１、４１２、４１３、４１４、４１５を示した概略図である。図５ａないし図５ｈを参照しながら、本発明の一実施例によるパターンコイルを用いるロータの層間の連結方法に対して説明する。

図５ａ及び図６に示されているように、上記第１層３１の裏面に形成される整流子４７１を介して流入された電流は、上記ブラインドビアホール４３１を介して上記第２層３２のパターンコイル３２１の内部に位置するブラインドビアホール４３１に流入される。その後、上記パターンコイル３２１を反時計回りで流れた後、パターンコイル３２１の外部に位置する導通ホール４１３に流れる。 電流は上記導通ホール４１３を介して、図６に示されているように、第２層３２から第３層３３に流れることになる。その後、上記パターンコイル３３１を反時計回りでパスした後、導通ホール４１２に流入される。上記導通ホール４１２を介して電流は第３層３３から第４層３４に移動する。

第４層３４に流入された電流は、図５ｄ及び図６に示されているように、上記導通ホール４１２を介して流れてパターンコイル３４１をパスした後、導通ホール４１４に流れる。上記導通ホール４１４は、図６に示されているように、上記第４層３４及び第５層３５間を連結する。電流は上記第５層３５に形成される導通ホール４１４を介して流れ出た後、上記パターンコイル３５１を反時計回りでパスした後、導通ホール４１１に連結される。上記導通ホール４１１は、図６に示されているように、第５層３５及び第６層３６をそれぞれ連結する。

上記第６層３６に流入された電流は、図５ｆに示されているように、上記導通ホール４１１を介して流れ出てパターンコイル３６１を反時計回りで流れた後、導通ホール４１５に連結される。上記導通ホール４１５は、図６に示されているように、上記第６層３６及び上記第７層３７間を連結する。上記導通ホール４１５を介して第７層３７のパターンコイル３７１に流入された電流は、図５ｇに示されているように、上記パターンコイル３７１を反時計回りで流れた後、上記ブラインドビアホール４３２に連結される。

上記ブラインドビアホール４３２は、図６に示されているように、上記第７層３７及び第８層３８間を連結する。上記ブラインドビアホール４３２に流入された電流は第８層３８のパターンコイル３８１及びこれに対称される位置のパターンコイル３８４をパスした後、導通ホールを介して第７層３７ないし第２層３２のパターンコイル３７４、３６４、３５４、３４４、３３４及び３２４をパスした後、第２層３２と第１層３１間に形成されるブラインドビアホールを介して上記整流子４７４に流入される。

図６に示されているように、上記第２層３２ないし第８層３８に位置するパターンコイル３２１、３３１、３４１、３５１、３６１、３７１、３８１がすべて異なるブラインドビアホール４３１、４３２または導通ホール４１１、４１２、４１３、４１４、４１５と連結されている。したがって、本発明の一実施例によるパターンコイルはすべて直列に連結される。これによりパターンコイル、ブラインドビアホール及び導通ホールによる抵抗値が増加するのでパターンコイルを流れる電流値を一定値以下で維持することができるし、これによりパターンコイルに過度な電流が流れることを防止することができる。

また、本発明による実施例は各層間を導通ホールによって連結するので製作が容易いし、従来の巻線コイル代わりにパターンコイルを用いるので、製作工程を簡素化することができるし、ロータ及び振動モータの嵩を減らすこともできる。図７は本発明の他の実施例によるパターンコイルの形成された層の連結方法を示す概略図である。

本発明の他の実施例によれば、各層３１'ないし３８'は、第１層３１'と第２層３２'、そして、第７層３７'と第８層３８'を導通ホール４１７'、４１６'により連結されることを除けば、図５ａないし図５ｈに示されている第１層３１ないし第８層３８の構成と同一である。すなわち、上記第２層３２'ないし第８層３８'に位置したパターンコイル３２１'、３３１' ３４１'、３５１'、３６１'、３７１' ３８１'の外部には図５ａないし図５ｈに示されているように３個の導通ホール４１３'、４１４'、４１５'が形成されているし、その内部には４個の導通ホール４１１'、４１２'、４１６'、４１７'が形成されている。

上記導通ホール４１１'、４１２'、４１３'、４１４'、４１５'は、上記第２層３２' ないし第７層３７'に位置したパターンコイル３２１'、３３１'、３４１'、３５１'、３６１'、３７１'を連結する。そして、上記導通ホール４１６'は上記第１層３１'の整流子４７１'と第２層３２'のパターンコイル３２１をそれぞれ連結し、導通ホール４１７'は上記第７層３７'に位置したパターンコイル３７１'及び第８層３８'に位置したパターンコイル３８１'をそれぞれ連結する。

図７に示されているように、第１層３１'と第２層３２'は上記導通ホール４１６'により連結され、第７層３７'及び第８層３８'は導通ホール４１７'により連結される。 そして、上記第２層３２'ないし第７層３７'は上記導通ホール４１１'、４１２'、４１３'、４１４'、４１５'により連結されるし、連結方式は図６の実施例と同一である。

図７のように、それぞれの層を連結する導通ホールはすべて異なる。すなわち、上記第１層３１'ないし第８層３８'間を連結するために一つの導通ホールのみを用いる。したがって、パターンコイル及び導通ホールによる抵抗値が増加するのでパターンコイルに流れる電流値を一定以下に維持することができるし、これによりパターンコイルに過度な電流が流れることを防止することができる。また、本発明における上述した実施例は各層間を導通ホールで連結するので製作が容易くて従来の巻線コイルの代わりにパターンコイルを使用するので製作工程が簡素化になりロータ及び振動モータの嵩を減らすことができる。

図８は本発明の一実施例による振動モータ６０の断面図である。

本発明の一実施例による振動モータは、図８に示されているように、ブラケット６１及びケース６３を外体と、上記ブラケット６１及びケース６３に固定されるシャフト６５と、上記シャフト６５にベアリング６７を媒介として挿入されるロータ３０と、上記シャフト６５に挿入されて上記ロータ３０の下面を支持するワッシャー６９と、上記ブラケット６１に位置するドーナッツ形状のマグネット７１と、上記ブラケット６１上に位置した印刷回路基板７７と、上記ロータ３０の下面と接触した状態で上記印刷回路基板７７を通じて供給される電流をロータ３０に伝達するブラシ７３を含む。

上記ブラケット６１及びケース６３は、上記マグネット７１、印刷回路基板７７、ブラシ７３、シャフト６５、ロータ３０、ベアリング６７及びワッシャー６９を内部に収容する。

上記ブラケット６１の中央には、図８に示されているように、上記シャフト６５が挿入される下部フランジ６１ａが形成されている。上記の下部フランジ６１ａには上記シャフト６５の下端部が挿入されて固定される。上記ブラケット６１の上面には印刷回路基板７７が位置し、印刷回路基板７７上にはドーナッツ形状を有するマグネット７１が位置する。上記ブラケット６１は上記ケース６３と結合する。

上記ケース６３の中央には上記シャフト６５が挿入される上部フランジ６３ａが形成されている。上記の上部フランジ６３ａには上記シャフト６５の上端部が挿入されて固定される。上記ケース６３の下面は上記ロータ３０の固定部材５５の上面と一定した間隔で離隔されている。

上記マグネット７１は、上記ブラケット６１の上面に位置する。上記マグネット７１はドーナッツ形状を有し、マグネット７１の内部空間には上記ブラシ７３とシャフト６５が位置する。上記マグネット７１は少なくとも２極以上が着磁される。上記ロータ３０に対する電子気力を大きくするために、上記マグネット７１を４極以上にすることが好ましい。マグネット７１はＮ極及びＳ極が同一な大きさを有しながら交互に着磁される。上記マグネット７１は磁場を形成し、この磁場と上記ロータ３０のパターンコイルにより発生する電場がフレミングの左手の法則に応じて電子気力を発生してロータ３０を駆動する。

上記シャフト６５の上端部及び下端部は上部フランジ６３ａ及び下部フランジ６１ａにそれぞれ圧入で固定されて、上記ロータ３０の回転時、上記ロータ３０を支持する役割をする。上記シャフト６５の所定の位置には上記ロータ３０の回転を円滑にするベアリング６７が挿入され固定される。上記ベアリング６７は上記シャフト６５に挿入され固定されたワッシャー６９により支持され、固定部材５５によりロータ３０と結合する。

上記ブラシ７３は、上記マグネット７１の内部に一対が位置して、一端部は上記印刷回路基板７７と電気的に連結されるし、他端は上記ロータ３０の裏面に形成された整流子４７と接触する。上記ブラシ７３は上記印刷回路基板７７を介して伝達される電流を上記整流子４７に伝達する役割をする。

上記ワッシャー６９は、上記シャフト６５に挿入され固定される。上記ワッシャー６９は上記ロータ３０の下面または上記ベアリング６７と接しながらロータ３０を支持する役割をする。したがって、振動モータに外部的な衝撃が加わる場合にも、上記ロータ３０は上記ワッシャー６９により支持されるので、上記シャフト６５上の元々位置から離脱しない。

図９は本発明の一実施例によるロータ製作方法の一実施例を示すフローチャートであり、図１０ａないし図１０ｄは、図９の段階に応ずる断面図である。図９及び図 １０ａないし図１０ｄでは、８層で構成したが、必要により、４層、６層、１０層及び１２層などで形成することもできる。

まず、図９で、パターンコイルの形成された第２層ないし第ｎ−１層間に絶縁層を介在させて積層する段層Ｓ１０が図１０ａないし図１０ｃに示されている。

図１０ａに示されているように、銅箔積層板（ｃｏｐｐｅｒ ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅ）の両面にパターンコイルをそれぞれ形成する。形成方法は、写真エッチング工程などによる。上記第３層３３と第４層３４そして第５層３５と第６層３６間には絶縁層が介在されている。

そして、第２層３２及び第７層３７の積層のため、図１０ｂに示されているように、第３層３３ないし第６層３６を貫くリベット７９を挿入する。上記リベット７９はパターンコイルの形成されない位置に挿入されて層間の位置ずれを防止する。その後、上記リベット７９で固定した上記第３層３３ないし第６層３６の両面にプリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）のような絶縁層と銅箔（ｃｏｐｐｅｒ ｆｏｉｌ）を高温及び高圧で熱圧着した後、上記リベット７９を除去する。また、上記銅箔にパターンコイルを形成する。

第２層３２ないし第７層に導通ホールを形成する段階Ｓ２０による断面図が図１０ｃに示されている。図１０ｃのように、上記導通ホールは上記第２層３２ないし第７層３７を貫いて形成される。上記導通ホールの内部には銅がメッキされる。

そして、図１０ｄに示されているように、図９の段階Ｓ３０で、第１層３１及び第８層３８にパターンコイルを形成した後、 図９の段階Ｓ４０で、第１層３１及び第８層３８を積層する。積層方法は、上記リベット７９で固定した内層の上下面にプリプレグのような絶縁層及び銅箔を積層した後、高温及び高圧で加圧する。そして、図９の段階Ｓ５０で、第１層３１と第２層３２そして第７層３７と第８層３８を連結するブラインドビアホール４３を形成する。

本発明の一実施例によるロータ製作方法は、最外面に位置した第１層及び第ｎ層を除いた層を導通ホールにより連結するので工程を簡素化することができるだけではなく作業時間を縮めることもできる。

以上で、本発明の実施例を説明したが、本発明の多様な変更例と修正例も本発明の技術的思想を具現する限り本発明の範囲に属することと解釈されるべきである。

従来の振動モータの断面図である。 従来のロータの上面を示す斜視図である。 従来のロータの下面を示す斜視図である。 本発明の一実施例によるロータの上面を示す斜視図である。 本発明の一実施例によるロータの下面を示す斜視図である。 本発明の一実施例によるロータの断面を示す概略図である。 本発明の一実施例による第１層の平面図である。 本発明の一実施例による第２層の平面図である。 本発明の一実施例による第３層の平面図である。 本発明の一実施例による第４層の平面図である。 本発明の一実施例による第５層の平面図である。 本発明の一実施例による第６層の平面図である。 本発明の一実施例による第７層の平面図である。 本発明の一実施例による第８層の平面図である。 本発明の一実施例による第１層ないし第８層とこれをそれぞれ連結するブラインドビアホール及び導通ホールを示す概略図である。 本発明の他の実施例による層とこれをそれぞれ連結する導通ホールを示す概略図である。 本発明の一実施例による振動モータの断面図である。 本発明の一実施例によるロータの製作方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるロータの製作方法でのパターンコイルが形成された第３層、第４層、第５層及び第６層を示す断面図である。 本発明の一実施例によるロータ製作方法での第３層、第４層、第５層及び第６層をリベットを用いて固定した状態を示す断面図である。 本発明の一実施例によるロータの製作方法での第２層及び第７層を積層した後、導通ホールを形成した状態を示す断面図である。 本発明の一実施例によるロータの製作方法での第１層及び第８層を積層した後、ブラインドビアホールを形成した状態を示す断面図である。

符号の説明

１、６１ ブラケット、２ マグネット、３ ブラシ、４ 基板、５ 巻線コイル、６ 成形物、７ コミュテータ、８、６３ ケース、９ 軸、１０、３０ ロータ、１１ ベアリング、１２ フレキシブル基板、１３、４９ 重量体、３１、３１' 第１層、３２、３２' 第２層、３３、３３' 第３層、３４、３４' 第４層、３５、３５' 第５層、３６、３６' 第６層、３７、３７' 第７層、３８、３８' 第８層、４１、４１１、４１１'、４１２、４１２'、４１３、４１３'、４１４、４１４'、４１５、４１５'、４１６'、４１７' 導通ホール４３、４３１、４３２ ブラインドビアホール、４７、４７１、４７４ 整流子、５１ 第１半円、５３ 第２半円、５５ 固定部材、６０ 振動モータ、６１ａ 下部フランジ、６３ａ 上部フランジ、６５ シャフト、６７ ベアリング、６９ ワッシャー、７１ マグネット、７３ ブラシ、７７ 印刷回路基板、７９ リベット、３２１、３２１'、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６、３３１、３３１'、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３４１、３４１'、３４４、３５１、３５１'、３５４、３６１、３６１'、３６４、３７１、３７１'、３７４、３８１、３８１'、３８２、３８３、３８４、３８５、３８６ パターンコイル、４９１ 突出部、４９３ 胴部

Claims (43)

1. 複数の整流子が形成されている第１層と、
   前記整流子と連結される複数のパターンコイルが形成されている第２層ないし第ｎ層（ｎは４以上である）と、
   前記第１層ないし第ｎ層間に介在される絶縁層と、
   前記第１層の前記整流子と前記第２層に形成されるパターンコイルそして前記第ｎ−１層に形成された前記パターンコイルと前記第ｎ層に形成された前記パターンコイルを連結するブラインドビアホールと、
   前記第２層ないし前記第ｎ−１層に形成される前記パターンコイルを連結する複数の導通ホールとを含み、
   前記第２層ないし前記第ｎ−１層に位置する前記パターンコイルはすべて異なる前記導通ホールにより連結されるロータ。
2. 前記パターンコイルは、前記第２層ないし第ｎ層に同一な間隔で配置される請求項１に記載のロータ。
3. 前記第２層ないし第ｎ層に形成される前記パターンコイルの配置形態はすべて同一である請求項２に記載のロータ。
4. 前記パターンコイルを連結する導通ホールはｎ−３個であり、前記ブラインドビアホールは２個である請求項１に記載のロータ。
5. 前記第２層及び前記第ｎ−１層に位置する前記パターンコイルの内部には前記ブラインドビアホールが形成される請求項１に記載のロータ。
6. 前記第２層及び前記第ｎ−１層に位置する上記パターンコイルの外部には前記ブラインドビアホールが形成される請求項１に記載のロータ。
7. 前記パターンコイルの外部に位置する前記導通ホールの数は前記パターンコイルの内部に位置する前記導通ホールの数より一つ多い請求項５に記載のロータ。
8. 前記パターンコイルの内部に位置する前記導通ホールの数は前記パターンコイルの外部に位置する前記導通ホールの数より一つ多いパターンコイルを具備する請求項６に記載のロータ。
9. 前記第ｎ層の回転中心に対して対称される位置にある前記パターンコイルはそれぞれ繋がれる請求項１に記載のロータ。
10. 第ｎ層に位置したパターンコイルは一つのブラインドビアホールを具備する請求項１に記載のロータ。
11. 前記絶縁層はプリプレグである請求項１に記載のロータ。
12. 前記第１層に形成される前記整流子は前記第２層ないし第ｎ層のうち一つの層に形成されるパターンコイルの個数と同一である請求項１に記載のロータ。
13. 前記ロータは、重量体を追加で具備し、
    前記重量体は前記第ｎ層に附着される請求項１に記載のロータ。
14. 前記ロータは、半円形状の第１半円と、
    前記第１半円と結合されるし前記第１半円より大きい径を有する第２半円を含む請求項１３に記載のロータ。
15. 前記重量体は、前記第２半円上に位置する請求項１４に記載のロータ。
16. 前記重量体は、前記第１半円上に位置する請求項１４に記載のロータ。
17. 前記重量体は、前記第２半円と同一な径を有する外周面と前記第１半円と同一な径を有する内周面を有する請求項１６に記載の突出部と、
    前記第２半円と同一な径を有し前記第１半円上に位置する胴部を具備する請求項１６に記載のロータ。
18. 前記第２半円上に位置する前記パターンコイルの巻線数は前記第１半円上に位置する前記パターンコイルの巻線数より多い請求項１４に記載のロータ。
19. 前記重量体の中心角が１８０゜である請求項１４に記載のロータ。
20. 前記重量体はタングステンで形成される請求項１３に記載のロータ。
21. 前記重量体は固定部材により固定される請求項１３に記載のロータ。
22. 複数の整流子が形成される第１層と、
    前記整流子と連結される複数のパターンコイルが形成される第２層ないし第ｎ層（ｎは４以上である）と、
    前記第１層ないし第ｎ層間に介在される絶縁層と、
    前記第１層ないし前記第ｎ層に形成される前記パターンコイルを連結する導通ホールを含み、
    前記第２層ないし第ｎ−１層にそれぞれ位置する前記パターンコイルはすべて異なる前記導通ホールにより連結されるロータ。
23. それぞれの前記パターンコイルを連結する前記導通ホールは、ｎ−１個である請求項２２に記載のロータ。
24. 前記パターンコイルは前記第２層ないし第ｎ−１層に同一な間隔で配置される請求項２３に記載のロータ。
25. 前記第２層ないし第ｎ−１層に形成される前記パターンコイルの配置形態はすべて同一である請求項２２に記載のロータ。
26. 前記パターンコイルの内部に位置する前記導通ホールの数は、前記パターンコイルの外部に位置する前記導通ホールの数より一つ多い請求項２２に記載のロータ。
27. 前記パターンコイルの外部に位置する前記導通ホールの数は前記パターンコイルの内部に位置する前記導通ホールの数より一つ多い請求項２２に記載のロータ。
28. 前記第ｎ層の回転中心に対して対称される位置にある前記パターンコイルはそれぞれ連結される請求項２２に記載のロータ。
29. 前記絶縁層はプリプレグである請求項２２に記載のロータ。
30. 前記第１層の裏面には前記パターンコイルと連結される整流子が具備される請求項２２に記載のロータ。
31. 前記ロータは重量体を追加で具備し 、
    前記重量体は前記第ｎ層に附着される請求項２２に記載のロータ。
32. 前記ロータは半円形状の第１半円と、
    前記第１半円と結合されて前記第１半円より大きい径を有する第２半円を含む請求項３１に記載のロータ。
33. 前記重量体は前記第２半円上に位置する請求項３２に記載のロータ。
34. 前記重量体は前記第１半円上に位置する請求項３３に記載のロータ。
35. 前記重量体は前記第２半円と同一な径を有する外周面と前記第１半円と同一な径を有する内周面を具備する請求項３２に記載の突出部と、
    前記第２半円と同一な径を有し前記第１半円上に位置する胴部を具備する請求項３２に記載のロータ。
36. 前記第２半円上に位置する前記パターンコイルの巻線数は前記第１半円上に位置する前記パターンコイルの巻線数より多い請求項３２に記載のロータ。
37. 前記重量体は中心角が１８０゜である請求項３２に記載のロータ。
38. 前記重量体はタングステンより形成される請求項３１に記載のロータ。
39. 前記重量体は固定部材により附着される請求項３２に記載のロータ。
40. 請求項１ないし３９のロータを含む振動モータにおいて、
    前記ロータが挿入されるシャフトと、
    前記シャフトの両端を固定するハウジングと、
    前記ハウジングに固定されて、少なくとも２極を有するマグネットと、
    前記マグネットの中央空間部に形成されて前記ロータのパターンコイルに電流を供給する一対のブラシを含む振動モータ。
41. 前記ロータはベアリングを媒介とし前記シャフトに挿入される請求項４０に記載の振動モータ。
42. 前記ロータは前記シャフトに挿入されるワッシャーによりその下端部が支持される請求項４１に記載の振動モータ。
43. （ａ）パターンコイルが形成された第２層ないし第ｎ−１層間に絶縁層を介在させて積層する段階と、
    （ｂ）前記第２層ないし第ｎ−１層に導通ホールを形成する段階と、
    （ｃ）第１層及び前記第ｎ層にパターンコイルを形成する段階と、
    （ｄ）前記第２層に前記第１層を、そして前記第ｎ−１層に前記第ｎ層を積層する段階と、
    （ｅ）前記第１層と前記第２層、そして前記第ｎ−１層及び前記第ｎ層を連結するブラインドビアホールを形成する段階を含むロータ製作方法。

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