JP2009130970A - 扁平形振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】機器側の印刷配線基板に対して自動実装でリフローソルダリングできる扁平形振動モータの提供。
【解決手段】扁平形振動モータは、支軸１３を持ち給電用フレキシブル基板３０を搭載するステータ板１１と、偏心錘２４を持ち支軸１３に対し回転自在に支持されたロータ２０とを備える。ステータ板１１はその外周側から径方向内方へ形成された切り欠き部１８を有する。給電用フレキシブル基板３０のうち切り欠き部１８を覆う遮蔽領域３１において、その外周縁から径方向内方へ差し込まれた断面Ｊ字状の端子金具４１を有する。端子金具４１は、遮蔽領域３１の給電パターン３４上に重なって固着した内側端子片４１ａと、切り欠き部１８の縁とは非接触で遮蔽領域３１の下面に重なる外側端子片４１ｂと、内側端子片４１ａと外側端子片４１ｂとを連結する折り返し部４１ｃとを一体的に有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブラシレスモータなどを用いた、所謂コイン形の扁平形振動モータに関する。

特開平１０−２６２３５２の扁平形振動モータにおいては、ステータ板（底板）の上面側に給電用フレキシブル基板を接着し、ステータ板の一部から耳状に張り出た端子受け部で給電用フレキシブル基板の給電電極部を折り曲げて端子受け部の裏面に接着した給電構造が示されている。
特開平１０−２６２３５２（図２）

上記の給電構造にあっては以下のような問題点がある。第１に、給電電極部は端子受け部を包むように上面と下面と側面との３方で露出しているものの、固着面積が少ないため、機器側の印刷配線基板に対して自動実装でリフローソルダリングする場合には適用できない。第２に、端子受け部が耳状に張り出たステータ板を用いねばならず、機器側の印刷配線基板の占有面積を無駄消費している。

そこで上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、機器側の印刷配線基板に対して自動実装でリフローソルダリングできる扁平形振動モータを提供することにある。本発明の第２の課題は、機器側の印刷配線基板の占有面積を節約できる扁平形振動モータを提供することにある。

本発明は、支軸を持ち給電用フレキシブル基板を搭載するステータ板と、偏心錘を持ち支軸に対し回転自在に支持されたロータとを備える扁平形振動モータであって、ステータ板はその外周側から径方向内方へ形成された切り欠き部を有し、給電用フレキシブル基板のうち切り欠き部を覆う遮蔽領域において、その外周縁から径方向内方へ差し込まれた端子金具を有し、端子金具は、遮蔽領域の給電パターン上に重なって固着した内側端子片と、切り欠き部の縁とは非接触で遮蔽領域の下面に重なる外側端子片と、内側端子片と外側端子片とを連結する折り返し部とを一体的に有することを特徴とする。

ステータ板が搭載する給電用フレキシブル基板の遮蔽領域の外周縁から径方向内方へ差し込まれた端子金具を有し、その外側端子片の下面とステータ板の下面とを実質的に面一にできるため、外側端子片の下面を機器側の印刷配線板の給電パターンに固着する際、ステータ板の下面も機器側の印刷配線板の広い固着用パターンに固着でき、固着面積を十分確保でき、自動実装でリフローソルダリングする場合に適している。また、位置決め時の誤差を吸収できる。しかも、ステータ板では耳状の張り出し部分が不要になることから、機器側の印刷配線基板の占有面積を節約できる。

外側端子片の径方向の長さは内側端子片の径方向長さに比して長いことが望ましい。外側端子片の先端がより内方寄りとなるため、給電用フレキシブル基板の遮蔽領域での撓曲を抑制できる。また、内側端子片の幅は外側端子片の幅よりも広いことが望ましい。遮蔽領域での骨材として給電パターンに広く重なるため、給電用フレキシブル基板の遮蔽領域での撓曲を抑制できる。

遮蔽領域の外周側に金具ガイド用切り欠きを有することが望ましい。端子金具が差し込み易くなり、また、端子金具の折り返し部が給電用フレキシブル基板の外周縁から径方向外方へはみ出さずに済む。

ここで、扁平形振動モータにおいて、ロータは２ｎ極に環状に着磁した永久磁石を有し、ステータ板は支軸を中心として１２０°間隔ごとにコギングトルク発生用の貫通空部を有し、そのうち少なくとも２つの貫通空部がステータ板の切り欠き部を利用して成ることが望ましい。給電停止時のロータ慣性動においては、３つのコギングトルク発生用の貫通空部の縁に集中する磁束によって、永久磁石が３つのコギングトルク発生用の貫通空部の縁に対し磁極的に定位置に停止することになるので、偏心錘を持つロータの再起動の際のデットポイントを回避できる。

本発明によれば、機器側の印刷配線基板に対して自動実装でリフローソルダリングでき、しかも機器側の印刷配線基板の占有面積を節約できる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明の実施例に係る扁平形振動モータを示す断面図、図１（Ｂ）はその底面図、図２は同扁平形振動モータにおいて給電用フレキシブル基板を搭載したステータを示す平面図、図３（Ａ）は同ステータを上から見た状態を示す斜視図、図３（Ｂ）は同ステータを下から見た状態を示す斜視図である。

本例の扁平形（コイン形）振動モータはステータ１０とロータ２０とから成るブラシレスモータである。ステータ１０は、大凡円形のステータ板（ベースプレートないし底板）１１と、このステータ板１１のバーリング孔１１ａに一端が圧入した支軸１３と、ステータ板１１の上面に重ね合せて熱溶着した給電用フレキシブル基板３０と、このフレキシブル基板３０の上に搭載された回転位置検出用ホール素子を含むスイッチング用集積回路１４及びコンデンサ１５と、フレキシブル基板３０上に配置された２個の励磁用の扁平形空芯コイル１６と、ステータ板１１が嵌合して中央孔１７ａに支軸１３の他端が圧入する磁性材のカバー１７とを有する。

ロータ２０は、軸受ホルダー部２３ａのメタル軸受２１を介して支軸１３に回転自在に支持され、扁平形空芯コイル１６と面対向する環状６極の永久磁石２２を下側に持つロータ板２３と、このロータ板２３の外周側に設けられた弧状の偏心錘２４とを有する。

ステータ板１１は鉄製などの磁性板をプレス成形したものであり、その外周側から径方向内方に第１の切り欠き部１８と第２の切り欠き部１９がそれぞれ形成されている。第１の切り欠き部１８と第２の切り欠き部１９とは同形であって、その形成位置は支軸１３を中心として１２０°の間隔にあり、また、第１の切り欠き部１８と第２の切り欠き部１９とはそれぞれ１２０°の間隔でコギングトルク発生用丸孔３７が形成されている。給電用フレキシブル基板３０はステータ板１１上に重ね合わされているため、第１の切り欠き部１８，第２の切り欠き部１９及びコギングトルク発生用丸孔３７は給電用フレキシブル基板３０の遮蔽領域３１，３２，３３でそれぞれ塞がれている。

そして、第１の切り欠き部１８内の遮蔽領域３１と第２の切り欠き部１９内の遮蔽領域３２とにおいては、外周縁から径方向内方に断面Ｊ字状の第１の端子金具４１と第２の端子金具４２が差し込まれている。第１の端子金具４１と第２の端子金具４２とは同形であり、遮蔽領域３１，３２の給電パターン３４，３５上に重なって半田付けされた内側端子片４１ａ，４２ａと、切り欠き部１８，１９の縁とは隙間をあけて非接触で遮蔽領域３１，３２の下面に重なる外側端子片４１ｂ，４２ｂと、内側端子片４１ａ，４２ａと外側端子片４１ｂ，４２ｂとを連結する折り返し部４１ｃ，４２ｃとを一体的に有している。外側端子片４１ｂ，４２ｂの下面はステータ板１１の下面と実質的に面一となっている。外側端子片４１ｂ，４２ｂの径方向の長さは内側端子片４１ａ，４２ａの径方向長さに比して長く、また内側端子片４１ａ，４２ａの幅は外側端子片４１ｂ，４２ｂの幅よりも広くなっている。遮蔽領域３１，３２の外周側には、折り返し部４１ｃ，４２ｃが給電用フレキシブル基板３０の外周円から径方向外方へはみ出さないよう、金具ガイド用切り欠き３１ａ，３２ａが形成されている。この金具ガイド用切り欠き３１ａ，３２ａは端子金具４１，４２の差し込み易さにも寄与している。

切り欠き部１８，１９の空部形状は、図１（Ｂ）に示す如く、外側端子片４１ｂ，４２ｂの長方形に合わせて広めの幅Ｗを持つ矩形空部Ａと、それよりも支軸１３寄りで幅狭の幅２ｒの矩形空部Ｂと、それよりも支軸１３寄りの半径Ｒの半円空部Ｃとから成り、この半円空部Ｃの半円弧縁１８ａ，１９ａはコギングトルク発生用丸孔３７の支軸１３寄りの半円弧縁３７ａに支軸１３を中心として１２０°回転対称の位置にある。このため、半円弧縁１８ａ，１９ａはコギングトルク発生用丸孔３７の半円弧縁３７ａと同様にコギング発生用の磁束が集中する縁として機能し、給電停止時のロータ慣性動においては、永久磁石２２が３つのコギング発生用の半円弧縁１８ａ，１９ａ，３７ａに対し磁極配置的に定位置に停止することになり、偏心錘２４を持つロータ２０の再起動の際のデットポイントを回避できる。

なお、ステータ板１１の外周側には、カバー１７の下端を受けて噛み合うための弧状張出片１１ｇと、カバー１７の下端側内周に嵌る切り起し片１１ｈとを有し、切り起し片１１ｈは給電用フレキシブル基板３０の回り止め用位置決めにも寄与している。

このように本例では、ステータ板１１が搭載する給電用フレキシブル基板３０の遮蔽領域３１，３２の外周縁から径方向内方へ差し込まれた端子金具４１，４２を有し、その外側端子片４１ｂ，４２ｂの下面とステータ板１１の下面とを面一に設定できるため、外側端子片４１ｂ，４２ｂの下面を機器側の印刷配線板の給電パターン（図示せず）に固着する際、ステータ板１１の下面も機器側の印刷配線板の面積の広い固着用パターン（図示せず）に固着でき、固着面積を十分確保でき、自動実装でリフローソルダリングする場合に適している。また、位置決め時の誤差を吸収できる。しかも、ステータ板１１では耳状の張り出し部分が不要になることから、機器側の印刷配線基板の占有面積を節約できる。

外側端子片４１ｂ，４２ｂの径方向の長さは内側端子片４１ａ，４２ａの径方向長さに比して長く、また内側端子片４１ａ，４２ａの幅は外側端子片４１ｂ，４２ｂの幅よりも広くなっているため、給電用フレキシブル基板３０の遮蔽領域３１，３２での撓曲を抑制できる。

なお、端子金具４１，４２に代えて、この金具に対応する位置から外方へ突出部を形成した給電用フレキシブル基板を用い、その突出部を折り返して当該突出部の下面にある端子パターンを機器側の印刷配線板の固着用パターンに固着しても構わない。

（Ａ）は本発明の実施例に係る扁平形振動モータを示す断面図、（Ｂ）はその底面図である。 同扁平形振動モータにおいて給電用フレキシブル基板を搭載したステータを示す平面図である。 （Ａ）は同ステータを上から見た状態を示す斜視図、（Ｂ）は同ステータを下から見た状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０…ステータ
１１…ステータ板
１１ａ…バーリング孔
１１ｇ…弧状張出片
１１ｈ…切り起し片
１３…支軸
１４…スイッチング用集積回路
１５…コンデンサ
１６…扁平形空芯コイル
１７…カバー
１７ａ…中央孔
１８…第１の切り欠き部
１８ａ，１９ａ，３７ａ…半円弧縁
１９…第２の切り欠き部
２０…ロータ
２１…メタル軸受
２２…永久磁石
２３…ロータ板
２３ａ…軸受ホルダー部
２４…偏心錘
３０…給電用フレキシブル基板
３１，３２，３３…遮蔽領域
３１ａ，３２ａ…金具ガイド用切り欠き
３４，３５…給電パターン
３７…コギングトルク発生用丸孔
４１…第１の端子金具
４２…第２の端子金具
４１ａ，４２ａ…内側端子片
４１ｂ，４２ｂ…外側端子片
４１ｃ，４２ｃ…折り返し部
Ａ，Ｂ…矩形空部
Ｃ…半円空部
ｒ…半径
Ｗ…幅

Claims (5)

1. 支軸を持ち給電用フレキシブル基板を搭載するステータ板と、偏心錘を持ち前記支軸に対し回転自在に支持されたロータとを備える扁平形振動モータであって、
   前記ステータ板はその外周側から径方向内方へ形成された切り欠き部を有し、前記給電用フレキシブル基板のうち前記切り欠き部を覆う遮蔽領域において、その外周縁から径方向内方へ差し込まれた端子金具を有し、前記端子金具は、前記遮蔽領域の給電パターン上に重なって固着した内側端子片と、前記切り欠き部の縁とは非接触で前記遮蔽領域の下面に重なる外側端子片と、前記内側端子片と前記外側端子片とを連結する折り返し部とを一体的に有することを特徴とする扁平形振動モータ。
2. 請求項１に記載の扁平形振動モータにおいて、前記外側端子片の径方向の長さは前記内側端子片の径方向長さに比して長いことを特徴とする扁平形振動モータ。
3. 請求項１に記載の扁平形振動モータにおいて、前記内側端子片の幅は前記外側端子片の幅よりも広いことを特徴とする扁平形振動モータ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の扁平形振動モータにおいて、前記遮蔽領域の外周側に金具ガイド用切り欠きが形成されていることを特徴とする扁平形振動モータ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の扁平形振動モータにおいて、前記ロータは２ｎ極に環状に着磁した永久磁石を有し、前記ステータ板は前記支軸を中心として１２０°間隔ごとにコギングトルク発生用の貫通空部を有し、そのうち少なくとも２つの貫通空部が前記ステータ板の切り欠き部を利用して成ることを特徴とする扁平形振動モータ。

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