JP5118451B2 - 扁平形振動モータ - Google Patents

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、偏心錘を持ちステータ板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において、フレキシブル基板は、ステータ板の下面に支軸を中心として重なる下面側基板部と、ステータ板の上面に重なる上面側基板部と、ステータ板の外周の切り欠きで下面側基板部と上面側基板部とを一体的に折り曲げて連結する幅狭状連結部とを有し、下面側基板部は円形の中心給電固着用パターンと幅狭状連結部側を除き中心給電固着用パターンを同心環状に取り囲んだ外周給電固着用パターンとを有して成ることを特徴とする。

一枚の給電用フレキシブル基板がステータ板の下面に支軸を中心として重なる下面側基板部を有し、下面側基板部は円形の中心給電固着用パターンと幅狭状折曲部側を除き中心給電固着用パターンを同心環状に取り囲んだ外周給電固着用パターンとを有して成るため、十分な固着面積を確保でき、また機器側の印刷配線基板にも同様な固着パターンを形成することにより、自動実装でリフローソルダリングする場合、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。

ステータ板としては、その下面に下面側基板部を収める凹部とこの凹部を取り囲む固着用外周部とを有することが望ましい。ステータ板の固着用外周部も機器側の印刷配線基板に固着できるため、固着面積の拡大を図ることができる。

また、下面側基板部の外周縁と固着用外周部の内周縁との間に半田溜まり溝が形成されている場合、リフローソルダリング時の過剰な半田をこの半田溜まり溝内に収めることができ、しかも、固着強度を高めることができる。

ここで、扁平形振動モータにおいて、ロータが２ｎ極に環状に着磁した永久磁石を有し、ステータ板が支軸を中心として１２０°間隔ごとにコギング発生用貫通孔を有する場合、給電停止時のロータ慣性動においては、３つのコギング発生用貫通孔の孔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貫通孔に対し等価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平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿って切断した断面図、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図、図２（Ｂ）は同扁平形振動モータの底面図、図３は同扁平形振動モータに用いる給電用フレキシブル基板を示す平面図、図４は同扁平形振動モータのステータ板を示す底面図である。

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の中央孔１１ａとステータ板１１に溶接した軸固定用ワッシャー１２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。

給電用フレキシブル基板３０は片面導電層基板で、図３に示す如く、ステータ板１１の下面に中央孔１１ａを中心として重なる円板状の下面側基板部３１と、ステータ板１１の上面に重なる円板状の上面側基板部３２と、ステータ板１１の外周の切り欠き１１ｂ（図４参照）で下面側基板部３１と上面側基板部３２とを一体的に折り曲げて連結する幅狭状連結部３３とを有する。この下面側基板部３１は、円形の中心給電固着用パターン３１ａと幅狭状連結部３３側を除き中心給電固着用パターン３１ａを同心環状（Ｃ字状）に取り囲んだ外周給電固着用パターン３１ｂとを有している。中心給電固着用パターン３１ａから引き出された給電配線Ｌ_１と外周給電固着用パターン３１ｂの一端から引き出された給電配線Ｌ_２とが幅狭状連結部３３の上を通過し、上面側基板部３２で軸固定用ワッシャー１２に嵌る中央孔３２ａと幅狭状連結部３３側との間に位置するスイッチング用集積回路１４の端子固着用パターン（図示せず）まで導かれている。この端子固着用パターンからは第１の扁平形空芯コイル１６（図３では不図示）の一方のコイル端末固着用パターン３２ｂに繋がる給電配線Ｌ_３と第２の扁平形空芯コイル１６（図３では不図示）の一方のコイル端末固着用パターン３２ｃに繋がる給電配線Ｌ_４が引き出されており、また、第１の扁平形空芯コイル１６（図３では不図示）の他方のコイル端末固着用パターン３２ｄと第２の扁平形空芯コイル１６（図３では不図示）の他方のコイル端末固着用パターン３２ｅとを繋げる給電配線Ｌ_５が形成されている。

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、その下面（底面）側は固着用外周部１１ｃの内領域に下面側基板部３１が固着用外周部１１ｃと面一に重なるように基板厚みだけ窪ませた円形凹部１１ｄとなっており、円形凹部１１ｄから切り欠き１１ｂにかけても幅狭状連結部３３を収めるため、円形凹部１１ｄと面一の狭窄凹所１１ｅとなっている。下面側基板部３１は円形凹部１１ｄ内の面に熱溶着で重ね合わされており、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）に示す如く、下面側基板部３１の外周縁と固着用外周部１１ｃの内周縁との間には半田溜まり溝Ｓが形成されている。

この円形凹部１１ｄの領域内においては、中央孔１１ａを中心として等距離で１２０°間隔ごとにコギングトルク発生用丸孔１１ｆが形成されている。また、固着用外周部１１ｃ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を有している。

このように、本例においては、一枚の給電用フレキシブル基板３０がステータ板１１の下面に中央孔１１ａを中心として重なる下面側基板部３１を有し、この下面側基板部３１は円形の中心給電固着用パターン３１ａと幅狭状折曲部３３側を除き中心給電固着用パターン３１ａを同心環状に取り囲んだ外周給電固着用パターン３１ｂとを有して成るため、十分な固着面積を確保でき、また機器側の印刷配線基板にも同様な固着パターンを形成することにより、自動実装でリフローソルダリングする場合、位置決め時の誤差を吸収できる。しかも、ステータ板１１では従来のような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。

ステータ板１１がその下面に下面側基板部３１を収める円形凹部１１ｄとこの円形凹部１１ｄを取り囲む固着用外周部１１ｃとを有しているため、ステータ板１１の固着用外周部１１ｃも機器側の印刷配線基板に固着できるため、固着面積の拡大を図ることができる。更に、下面側基板部３１の外周縁と固着用外周部１１ｃの内周縁との間に半田溜まり溝Ｓが形成されているので、リフローソルダリング時の過剰な半田をこの半田溜まり溝Ｓ内に収めることができ、しかも、固着強度を高めることができる。なお、機器側の印刷配線基板では給電用フレキシブル基板３０の外周給電固着用パターン３１ｂから固着用外周部１１ｃまでに対応した連続の外周給電固着用パターンを形成するのが望ましい。

また本例では、ステータ板１１が中心孔１１ａを中心として等距離で１２０°間隔ごとにコギングトルク発生用丸孔１１ｆを有している。そのため、給電停止時のロータ慣性動においては、３つのコギング発生用丸孔１１ｆの孔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丸孔１１ｆに対し等価的に定位置に停止する。このため、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。

（Ａ）は本発明の実施例に係る扁平形振動モータを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿って切断した断面図である。 （Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿って切断した断面図、（Ｂ）は同扁平形振動モータの底面図である。 同扁平形振動モータに用いる給電用フレキシブル基板を示す平面図である。 同扁平形振動モータのステータ板を示す底面図である。

符号の説明

１０…ステータ
１１…ステータ板
１１ａ，１７ａ，３２ａ…中央孔
１１ｂ…切り欠き
１１ｃ…固着用外周部
１１ｄ…円形凹部
１１ｅ…狭窄凹所
１１ｆ…コギングトルク発生用丸孔
１１ｇ…弧状張出片
１２…軸固定用ワッシャー
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
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…下面側基板部
３３…幅狭状連結部
３１ａ…中心給電固着用パターン
３１ｂ…外周給電固着用パターン
３２ｂ〜３２ｅ…コイル端末固着用パターン
３２…上面側基板部
Ｌ_１〜Ｌ_５…給電配線
Ｓ…半田溜まり溝

Claims (4)

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において、
   前記フレキシブル基板は、前記ステータ板の下面に前記支軸を中心として重なる下面側基板部と、前記ステータ板の上面に重なる上面側基板部と、前記ステータ板の外周の切り欠きで前記下面側基板部と前記上面側基板部とを一体的に折り曲げて連結する幅狭状連結部とを有し、前記下面側基板部は、円形の中心給電固着用パターンと前記幅狭状連結部側を除き前記中心給電固着用パターンを同心環状に取り囲んだ外周給電固着用パターンとを有して成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、前記ステータ板は、前記下面に前記下面側基板部を収める凹部とこの凹部を取り囲む固着用外周部とを有することを特徴とする扁平形振動モータ。
3. 請求項２に記載の扁平形振動モータにおいて、前記下面側基板部の外周縁と前記固着用外周部の内周縁との間に半田溜まり溝が形成されている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等距離で１２０°間隔ごとにコギングトルク発生用貫通孔を有することを特徴とする扁平形振動モータ。

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