JP2008271746A

JP2008271746A - モータおよびそれを備えた携帯機器

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Publication number: JP2008271746A
Application number: JP2007114335A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsubara; 真朗松原
Original assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Current assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: JP4591853B2

Abstract

【課題】携帯機器の薄型化に寄与するモータおよびそれを用いた携帯機器を提供する。
【解決手段】本発明に係るモータ１０は、円板部１２ａと円板部１２ａに連接する円筒面部１２ｂから略カップ状に構成されたカバー１２と、略円板状の底板１６とを有するとともに、円筒面状の側面から半径方向に延在する鍔部１４を有しており、これらの鍔部１４は、円形である上面視形状の直径を１辺とする外接正方形領域Ｂから、その上面視形状に相当する円形領域を除いて残る４つの領域ａ〜ｄのうちの３つの領域ａ、ｂ、ｃを利用して、その領域Ｂ内から突出しないように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータおよびそれを備えた携帯機器に関し、特に、携帯機器において着信報知手段として用いられる振動モータとその携帯機器への取付構造に関する。

従来、携帯電話等の携帯機器に振動モータを取り付けるための方式として、ゴム等の弾性部材により振動モータを加圧保持する方式が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。図５は、特許文献１に記載された振動モータの取付構造を示す図であり、小型直流モータ１２１に偏心重り１２２を取り付けてなる振動モータ１２０は、合成ゴムからなる第１の弾性部材１２５と第２の弾性部材１２６によりくるまれ、基板１１５と下面側筐体１１２とで挟持されている。

ここで、図５に示す振動モータは、外形がほぼ円筒状をなし、回転軸方向の長さが、回転軸に直交する断面の直径よりも長い、いわゆるシリンダ型のモータであり、その回転軸が携帯機器の筐体面とほぼ平行に延在するように取り付けられる。それに対して、携帯機器の着信報知用のモータとして、外形がほぼ円筒状をなし、回転軸方向の長さが、回転軸に直交する断面の直径よりも短く、その回転軸が携帯機器の筐体面とほぼ直交する方向に延在するように取り付けられる、いわゆるコイン型のモータも知られており、近年、携帯機器の薄型化への要求が高まるにつれて、コイン型のモータへの需要が増大している。

特開２００１−３０９００４号公報

現在、コイン型の振動モータを携帯機器に取り付けるための方式は、携帯機器の筐体等に両面粘着テープ等で固定するか、または、図５に示したシリンダ型の振動モータと同様に、モータ全体を弾性部材により覆い、筐体等で加圧保持するのが一般的である。

しかしながら、両面粘着テープを用いる方式では、強振動時または高温時等における固着強度が十分ではないという問題がある。また、弾性部材を用いて加圧保持する従来の方式では、モータの実質的な実装高さに、加圧保持用の弾性部材の厚みが加わることになるため、扁平であるため薄型化に有利であるコイン型モータの特徴が、十分に活用されていないという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、携帯機器の薄型化に寄与するモータおよびそれを用いた携帯機器を提供することを目的とする。

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。
つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るものである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（６）項が請求項５に、各々相当する。

（１）円筒面からなる側面を有して上面視略円形に形成され、前記側面から半径方向に延びる鍔部を備えるとともに、前記鍔部は、前記円形の直径を１辺として前記円形に外接する正方形領域内に設けられることを特徴とするモータ。

（２）（１）項に記載のモータにおいて、ステータと、ロータと、前記ステータを保持するとともに外部接続のための端子部を備える略円板状の底板と、内部に前記ロータおよびステータを収容する略カップ状のカバーとからなり、前記鍔部は、前記底板および／または前記カバーと一体に設けられることを特徴とするモータ。

（３）（２）項に記載のモータにおいて、前記ステータは、環状のステータコイルと、該ステータコイルの周囲に配置されるとともに櫛歯状の極歯を有するステータヨークとを含み、前記ロータは、シャフトと、磁極対を環状に複数対連接したリングマグネットと、前記シャフトおよびリングマグネットが固定されるロータフレームとを含み、該ロータフレームの一部に偏心ウエイトが設けられている振動発生用ステッピングモータであることを特徴とするモータ。

（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載のモータを備えた携帯機器であって、前記モータの前記鍔部上に弾性部材が配置され、前記モータは、前記携帯機器の筐体により前記鍔部および前記弾性部材が挟持されることによって、前記携帯機器に取り付けられていることを特徴とする携帯機器。

（５）（４）項に記載の携帯機器において、好ましくは、前記弾性部材側に配置される前記携帯機器の筐体には、前記弾性部材に対応する位置に突起部が設けられているものである。

（６）（１）から（３）のいずれか１項に記載のモータを備えた携帯機器であって、該携帯機器のプリント配線板に前記モータの上面視形状に沿った貫通孔が設けられ、前記モータは、前記プリント配線板の一面側から前記貫通孔に挿通されるとともに、前記鍔部を前記一面側に半田付けすることにより、前記携帯機器に取り付けられていることを特徴とする携帯機器。

（７）（６）項に記載の携帯機器において、好ましくは、前記モータは、リフロー処理により前記プリント配線板に半田付けされるものである。

本発明は、上記構成としたことにより、すなわち上面視略円形に構成されたモータを実装する際に、モータの側面から半径方向に延在する鍔部を設けたことにより、例えば、モータ全体を弾性部材で覆うことによりモータの実質的な高さを増大させてしまうことなく、携帯機器にモータを安定に取り付けることが可能となる。
また、従来、上面視円形の部品を実装する上で、その円形の直径を１辺とする外接正方形領域から円形の上面視形状を除いた領域は、デッドスペースとなっている領域である。本発明は、従来の取付構造から付加分のスペースを要することなく、モータの携帯機器への安定な取り付けを可能にするものである。
本発明は、特に、コイン型の振動モータの取付に適用することにより、扁平薄型であるコイン型モータの特徴を最大限に活用し、携帯電話機等の携帯機器の薄型化に寄与するものとなる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るモータおよびそれを備えた携帯機器の一実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態におけるモータ１０の外形を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は立面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

モータ１０は、円板部１２ａと円板部１２ａに連接する円筒面部１２ｂから略カップ状に構成されたカバー１２と、略円板状の底板１６とを有し、上面視略円形に形成されたコイン型モータである。また、モータ１０は、円筒面状の側面から半径方向の三方にそれぞれ延在する３つの鍔部１４を有しており、これらの鍔部１４は、円形である上面視形状の直径を１辺とする外接正方形領域Ｂから、その上面視形状に相当する円形領域を除いて残る４つの領域ａ〜ｄのうちの３つの領域ａ、ｂ、ｃを利用して、その領域Ｂ内から突出しないように設けられている。

モータ１０において、カバー１２の円筒面部１２ｂには、その端面の円周方向に沿って凹部１３ａが複数箇所設けられ、また、底板１６には、カバー１２の凹部１３ａと凸部１３ｂにそれぞれ対応する凸部および凹部（図示は省略する）が設けられており、カバー１２と底板１６とは、これらの凹凸構造を嵌合させることによって位置決め固定され、鍔部１４も、カバー１２のそれぞれ対応する凹部１３ａから突出するものである。また、底板１６は、外部接続のための端子部１８を有しており、本実施形態では、この端子部１８も、カバー１２の対応する凹部１３ａから延在するとともに、上記４つの領域ａ〜ｄのうちの１つの領域ｄ内か、または、領域ｄを少なくとも通過するように、延在するものである。

従来、上面視円形の部品を実装する上で、上記４つの領域ａ〜ｄはデッドスペースとなっている領域であるため、本実施形態におけるモータ１０は、従来の同様の形状を有するモータと比較して、部品実装上付加分の占有スペースを要することなく鍔部１４を設けたものである。

本実施形態において、モータ１０は、好ましくは、ステータ２７と、ロータ３５とを含む振動発生用のステッピングモータであり、ステータ２７は底板１６上に保持され、ステータ２７およびロータ３５は、略カップ状のカバー１２の内部に収容されて保護されている。

ステータ２７は、ボビン２１に巻回された環状のステータコイル２２と、第１ステータヨーク２３、第２ステータヨーク２４、および第３ステータヨーク２５からなるステータヨーク２６とからなる。

ステータヨーク２６は、磁性材料から形成され、第１ステータヨーク２３と第２ステータヨーク２４には、それぞれ複数の極歯（例えば、２３ａ、２４ａ）が設けられており、それぞれステータヨーク２３、２４の櫛歯状の極歯が噛み合うように上下に配置されている。その際、第３ステータヨーク２５は、第１および第２ステータヨーク２３、２４を支持するとともに、それらとともに磁路を形成するものである。そして、ステータヨーク２６は、環状のステータコイル２２の周囲を覆うように配置されている。なお、図示は省略するが、第３ステータヨーク２５の内面側に、第３ステータヨーク２５とは別体の軸受を備えるものであってもよい。

ロータ３５は、シャフト３１と、リングマグネット３２と、シャフト３１およびリングマグネット３２が固定されるロータフレーム３３とを含んでおり、ロータフレーム３３の一部に偏心ウエイト３６が設けられている。

ロータフレーム３３は、金属材料から形成され、中心に開口３３ｃを有する円板部３３ａと、円板部３３ａに連接する円筒面部３３ｂとから略カップ状に構成される。シャフト３１は、開口３３ｃに嵌合固定される。ロータフレーム３３の円筒面部３３ｂの内側面には、磁極対（Ｎ極およびＳ極）を周方向に沿って環状に複数対連接したリングマグネット３２が固定される。また、ロータフレーム３３の円筒面部３３ｂの外側面の一部（例えば、１８０°範囲の部分環状領域）には、好ましくは高比重の磁性材料からなる偏心ウエイト３６が、例えば溶接等により固定されている。

底板１６は、例えば金属板に絶縁膜を設けて構成され、その上に（ステータコイル２２への給電線等の）必要な配線が設けられており、電気的な接続が確保されるように、ステータ２７を保持するものである。また、カバー１２は、例えばステンレス等の非磁性の金属からなり、その円筒面部１２ｂの端面と底板１６とが、半田または溶接等で固定される。

このように構成されるモータ１０は、第１ステータヨーク２３と第２ステータヨーク２４には設けられた極歯（例えば、２３ａ、２４ａ）とリングマグネット３２を構成する複数磁極対との相対的な配置を適切に決定することにより、外部の駆動回路からステータコイル２２に供給される駆動電流によって制御される振動発生用ステッピングモータとして機能するものである。

次に、図３を参照して、本発明の第２の実施形態として、モータ１０を備えた携帯機器（例えば、携帯電話機又はページャ）について説明する。ただし、本発明の特徴は、モータ１０の携帯機器への取付構造にあり、その他の部分については、任意の通常の構成とすることができるため、以下では、モータ１０の携帯機器への取付構造について説明する。

図３（ａ）は、モータ１０の携帯機器への取付構造の第１の例を示す側断面図であり、４５、４７は、モータ１０が搭載される携帯機器の筐体を示すものであり、端子部１８には外部の駆動回路等に接続されるフレキシブルプリント配線板４３が接続されている。図３（ａ）において、モータ１０の鍔部１４上には、例えばゴムからなる弾性部材４１が配置されており、モータ１０を、その下面側に配置される筐体４７と上面側に配置される筐体４５により鍔部１４および弾性部材４１を挟持することによって、携帯機器の所定の箇所に固定するものである。

また、この例では、筐体４５には、それぞれの弾性部材４１に対応する箇所に突起部４２が設けられている。突起部４２が弾性部材４１の押圧子として機能することにより、モータ１０をより確実に固定するものである。その際、弾性部材４１の材料や材質および形状、ならびに突起部４２の形状等は、筐体４５、４７間に所定の間隔Ｄが形成された際に、十分な弾性力でモータ１０を固定するように決定されるものである。

なお、図３（ａ）には、筐体４５、４７の間隔Ｄが、モータ１０の実装高さｈとほぼ等しい場合の例が示されており、本実施形態の携帯機器におけるモータ１０の取付方法は、このような取付構造を可能にする点で有利なものであるが、本発明は、筐体４５、４７間に配置される他の部品の実装高さがモータ１０の実装高さｈよりも高い等の理由により、Ｄ＞ｈとする場合を含むものである。

図３（ｂ）は、モータ１０の携帯機器への取付構造の第２の例として、モータ１０をプリント配線板４４に実装する場合の構成を示す図である。図３（ｂ）において、プリント配線板４４には、モータ１０の上面視形状に沿った貫通孔４６が設けられている。モータ１０は、プリント配線板４４の一面側（図示の例では下面側）から貫通孔４６に挿通されるとともに、鍔部１４をプリント配線板４４の下面に、好ましくはリフロー処理により半田付けすることによりプリント配線板４４に固定され、プリント配線板４４とともに携帯機器に取り付けられるものである。尚、この場合には、同一のリフロー処理により、端子部１８をプリント配線板４４に接続固定するものであってもよい。

以上の説明では、モータ１０の鍔部１４は、底板１６と一体に形成されるものとしたが、本発明に係るモータは、図４に示すモータ５０のように、カバー５２の円筒面部５２ｂの端面に、カバー５３と一体に鍔部５４を設けるものであってもよい。この場合の底板５６には、端子部１８とともに、カバー５２の端面の凹凸部（例えば、凹部５３ａ）と嵌合するための適切な凹凸部（例えば、凸部５６ａ）が設けられるものである。また、カバーに設けられた鍔部と底板に設けられた鍔部とを組み合わせて用いるものであってもよい。

また、以上の説明において、モータ１０は、振動発生用ステッピングモータとしたが、本発明に係る鍔部１４を有する構成は、上面視略円形の外形を有する限り、任意のタイプのモータに適用できるものである。さらに、本発明に係るモータは、鍔部を溶着等により携帯機器の適切な構成要素に固定することも、又は、鍔部に適切な挿通孔を設けることにより、ネジ止め又はリベット等により携帯機器の適切な構成要素固定することも可能であることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態におけるモータの外形を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。図１に示すモータのＡ−Ａ断面図である。本発明の第２の実施形態における携帯機器を示す図であり、（ａ）はモータを携帯機器の筐体で挟持する場合の例を示す断面図、（ｂ）は、モータをプリント配線板に固定する場合の例を示す断面図である。本発明に係るモータの別の構成例を示す正面図である。従来の振動モータおよびその取付構造の例を示す図である。

符号の説明

１０：モータ、１２、５２：カバー、１４、５４：鍔部、１６、５６：底板、４１：弾性部材、４５，４７：携帯機器の筐体、４４：プリント配線板、４６：挿通孔

Claims

円筒面からなる側面を有して上面視略円形に形成され、前記側面から半径方向に延びる鍔部を備えるとともに、前記鍔部は、前記円形の直径を１辺として前記円形に外接する正方形領域内に設けられることを特徴とするモータ。
ステータと、ロータと、前記ステータを保持するとともに外部接続のための端子部を備える略円板状の底板と、内部に前記ロータおよびステータを収容する略カップ状のカバーとからなり、前記鍔部は、前記底板および／または前記カバーと一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
前記ステータは、環状のステータコイルと、該ステータコイルの周囲に配置されるとともに櫛歯状の極歯を有するステータヨークとを含み、前記ロータは、シャフトと、磁極対を環状に複数対連接したリングマグネットと、前記シャフトおよび前記リングマグネットが固定されるロータフレームとを含み、該ロータフレームの一部に偏心ウエイトが設けられている振動発生用ステッピングモータであることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータを備えた携帯機器であって、前記モータの前記鍔部上に弾性部材が配置され、前記モータは、前記携帯機器の筐体により前記鍔部および前記弾性部材が挟持されることによって、前記携帯機器に取り付けられていることを特徴とする携帯機器。
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータを備えた備えた携帯機器であって、該携帯機器のプリント配線板に前記モータの上面視形状に沿った貫通孔が設けられ、前記モータは、前記プリント配線板の一面側から前記貫通孔に挿通されるとともに、前記鍔部を前記一面側に半田により、前記携帯機器に取り付けられていることを特徴とする携帯機器。