JP5658225B2

JP5658225B2 - 小型モータ

Info

Publication number: JP5658225B2
Application number: JP2012283381A
Authority: JP
Inventors: 片田　好紀; 好紀片田
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103904832A; US20140175955A1; CN103904832B; TW201427240A; JP2014128123A; KR20140085339A; US9742240B2

Description

本発明は、シリンダタイプの小型モータに関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００２−９６０２５号公報がある。この公報に記載された小型モータは、シリンダ状のハウジングの後端にエンドブラケットが設けられている。このエンドブラケットから接続端子が露出し、この接続端子には、フレキシブル回路基板（以下、ＦＰＣという。）の配線パターンが半田により電気的に接続されている。ＦＰＣは、縦長の長方形をなし、このＦＰＣは、円筒状のハウジングの外面に沿って内側に向けて折り曲げられ、これによって、ＦＰＣは、ハウジングに対して平行に延在することになる。そして、このような状態でモータは、携帯電子機器内に装着され、携帯電子機器の外部基板とＦＰＣの凸部接点部分で電気的接触が図られる。このような構成によって、エンドブラケットからリード線を引き回すような配線作業をする必要がなくなる。

特開２００２−９６０２５号公報

しかしながら、前述した従来の小型モータは、ＦＰＣを円筒状のハウジングの外面に沿って単に折り曲げているだけなので、折り曲げ角度が小さくなればなるほど、ＦＰＣの配線パターンが曲げの部分で基材から剥がれたり、配線パターンに亀裂が入って断線し易くなり、しかも、ＦＰＣの曲げの安定化が図り難いといった問題点がある。

本発明は、ブラケットに固定されたフレキシブル回路基板を曲げる際に、フレキシブル回路基板に形成されている配線パターンが、曲げの部分で剥がれたり、亀裂が入ったりするような事態を回避させるようにした小型モータを提供することを目的とする。

本発明は、ハウジングの後端に固定されたブラケットの後面にフレキシブル回路基板の端部が当接され、ブラケットから後方に向かって突出する接続端子にフレキシブル回路基板の配線パターンが接続されてなるモータにおいて、
ブラケットの後面には、ブラケットの底部側に向かって突出する突起部が設けられ、
突起部とブラケットの後面との間には基板差込み溝が形成され、
基板差込み溝内に差し込まれたフレキシブル回路基板は、突起部に当接して後方に向かって曲げられることを特徴とする。

この小型モータにおいては、基板差込み溝内に差し込まれたフレキシブル回路基板を後方に向かって曲げる際に、フレキシブル回路基板は突起部に当接させられた状態で曲げが行われるので、フレキシブル回路基板の曲げ位置を突起部が規制し、これによってフレキシブル回路基板の曲げの安定化が図られ、フレキシブル回路基板を予定された位置で確実に曲げることができる。仮に、突起部や基板差込み溝が無い場合、フレキシブル回路基板の曲げ位置が安定せずに、曲げ力が、接続端子と配線パターンとの接続箇所（半田部分）に加わり、半田剥がれや配線パターンの基材からの剥がれや配線パターンの亀裂が起こり易くなる。さらに、フレキシブル回路基板を基板差込み溝内に差し込んだ状態で、接続端子と配線パターンとを半田によって接続させることができるので、半田付け作業前にフレキシブル回路基板の仮固定が容易になり、その結果、接続端子と配線パターンとの位置合わせが確実に行われ、半田付け作業が容易になる。

また、突起部には、基板差込み溝の幅をブラケットの底部側に向かって拡張するように凸状の湾曲部が形成されている。
このような構成を採用すると、フレキシブル回路基板の曲げ部分での曲率を湾曲部に依存して常に一定に保つことができ、これにより、曲げ部分においてフレキシブル回路基板の配線パターンに加わる負荷を一定に保つことができ、配線パターンの剥がれや亀裂を起こり難くすることができる。

また、フレキシブル回路基板の配線パターンは、フレキシブル回路基板が突起部を介して曲げられた際に突起部がフレキシブル回路基板に当接する位置を避けて延在する。
このような構成を採用することで、突起部がフレキシブル回路基板に当たる際に、突起部によって配線パターンに直接ダメージを与えないようにしている。従って、配線パターンの剥がれや亀裂を良好に回避させることができる。

本発明によれば、ブラケットに固定されたＦＰＣを曲げる際に、ＦＰＣに形成されている配線パターンが、曲げの部分で剥がれたり、亀裂が入ったりするような事態を回避させることができる。

本発明に係る小型モータの第１の実施形態を示す側面図である。図１に示されたモータの斜視図である。図２に示されたモータを別の角度から見た斜視図である。ＦＰＣを示す平面図である。モータにＦＰＣを半田付けした状態を示す斜視図である。モータに取り付けられたＦＰＣを曲げた状態を示す斜視図である。モータに取り付けられたＦＰＣを曲げた状態を示す側面図である。本発明に係る小型モータの第２の実施形態を示す側面図である。図８に示されたモータにＦＰＣを固定した状態を示す側面図である。本発明に係る小型モータの第３の実施形態を示す斜視図である。図１０に示されたモータを別の角度から見た斜視図である。本発明に係る小型モータの第４の実施形態を示す斜視図である。図１２に示されたモータを別の角度から見た斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る小型モータの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、回転軸線Ｌの延在方向を「前後」とし、回転軸線Ｌに対して直交する方向を「上下」として説明する。また、同一又は同等な構成部分には、同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

図１〜図３に示されるように、振動モータ１は、シリンダタイプのコアードモータからなると共に、直径約４ｍｍで長さ約１０ｍｍの円筒形状の金属製ハウジング２を有し、小型化が図られている。ハウジング２の内壁面には、Ｎ，Ｓ極をもった永久磁石からなる固定子が固定され、ハウジング２の内部には、鉄芯にコイルが巻かれた回転子が収容されている。この回転子の中心には、ハウジング２内の軸受で支持された回転軸３が固定され、この回転軸３の先端部分はハウジング２の前端から突出している。

ハウジング２内において、回転軸３の後端には整流子が固定され、この整流子には、左右一対のブラシが摺動接触している。各ブラシには、回転軸３に対して直交する方向に延在する左右一対の板状の接続端子４が固定されている。対向して平行な状態で配置された各接続端子４の後端は、ハウジング２の後端に固定された樹脂製のブラケット５から突出する。このブラケット５は、ハウジング２の後端開口の蓋として機能し、ハウジング２の後端から回転軸線Ｌ方向に突出する爪部２ａ，２ｂを、ブラケット５の縁でくの字状に内側に向けて折り曲げることでハウジング２に固定される。

上側の爪部２ａは、ブラケット５の後面５ｃに形成された凹部５ａ内に折り込まれ、下側の爪部２ｂは、ブラケット５の後面５ｃに形成された凹部５ｂ内に折り込まれる。このような爪部２ａ，２ｂの採用により、接着剤無しでハウジング２にブラケット５を固定させることができる。また、ブラケット５の底部には、ハウジング２の表面に沿って後端側から前方に向かって突出する台座部５ｄが設けられている。

さらに、回転軸３の先端部分には、略半円柱状の分銅６が加締め又は圧入によって固定され、分銅６の重心は、回転軸３の回転軸線Ｌに対して偏心している。従って、回転軸３の回転力で分銅６を高速回転させることによって、ハウジング２自体を高速で振動させることができる。このような分銅付き振動モータ１は、例えば、携帯用小型無線呼出器や携帯電話等の機器の筺体を振動させて、利用者に着信を呼びかける場合に利用される。例えば、遊技機のコントローラ等を振動させて、利用者に臨場感をもたせる場合、また、タッチパネルに触れた際に振動させる場合に利用される。

ブラケット５には、左右一対の接続端子４を突出させる貫通孔７が形成されている。ブラケット５の後面５ｃにおいて、貫通孔７間には、後方に向かって張り出す膨出部５Ａが設けられている。そして、この膨出部５Ａを左右で挟むような位置に一対の接続端子４が配置され、膨出部５Ａを上下で挟むような位置に一対の爪部２ａ，２ｂが配置されている。

図４に示されるように、ＦＰＣ１０は、ブラケット５の後面５ｃに当接するモータ側連結部１０Ａと、携帯電話などの機器側連結部１０Ｂと、モータ側連結部１０Ａと機器側連結部１０Ｂとの間に配置されて幅を狭くして延在させる延長部１０Ｃと、からなる。そして、ＦＰＣ１０の表面には、モータ側連結部１０Ａから機器側連結部１０Ｂに渡って延在する左右一対の配線パターン１２が形成されている。この配線パターン１２は、ＦＰＣ１０の樹脂製の基材の上にプリントされ、配線パターン１２は、モータ側連結部１０Ａの電気接合箇所１２ａと機器側連結部１０Ｂの電気接合箇所１２ｂとを露出させるためのカバー層１３によって被覆されている。

モータ側連結部１０Ａには、ブラケット５の膨出部５Ａ及び各接続端子４が挿入される開口部１１が形成されている。この開口部１１は、ブラケット５の膨出部５Ａが挿入される第１の開口部１１ａと、第１の開口部１１ａの縁部で左右に凹状に形成される第２の開口部１１ｂと、で構成されている。そして、第２の開口部１１ｂを囲むようにモータ側連結部１０Ａの電気接合箇所１２ａが配置され、この電気接合箇所１２ａと接続端子４とは半田Ｈ（図５参照）によって電気的に接続されている。

図１〜図４に示されるように、ブラケット５の後面５ｃ側の膨出部５Ａには、ブラケット５の底部側に向かって突出する左右一対の突起部１３が設けられ、突起部１３とブラケット５の後面５ｃとの間には、回転軸線Ｌに対して直交する方向に延在する基板差込み溝Ｓが形成されている。この基板差込み溝Ｓには、矩形の第１の開口部１１ａを形成する辺のうち、ＦＰＣ１０の端部から最も遠い側の第１の辺１１Ｓが挿入される。この第１の辺１１Ｓは、回転軸線Ｌに対して直交する方向に延在するので、基板差込み溝Ｓ内に確実に挿入される。また、左右の突起部１３の間に凹部５ｂが形成されている。

各突起部１３には、基板差込み溝Ｓの幅をブラケット５の底部側に向かって拡張するように、凸状の湾曲部１３ａが形成されている。このような湾曲部１３ａを採用すると、ＦＰＣ１０の曲げ部分Ｍ（図４参照）での曲率を湾曲部１３ａに依存して常に一定に保つことができ、これにより、曲げ部分ＭにおいてＦＰＣ１０の配線パターン１２に加わる負荷を一定に保つことができ、配線パターン１２の剥がれや亀裂を起こり難くすることができる。

ＦＰＣ１０の配線パターン１２は、ＦＰＣ１０が突起部１３を介して曲げられた際に突起部１３がＦＰＣ１０に当接する曲げ部分Ｍ（図４参照）を避けて延在する。このような構成を採用することで、突起部１３がＦＰＣ１０に当たる際に、突起部１３によって配線パターン１２に直接ダメージを与えないようにしている。従って、配線パターン１２の剥がれや亀裂を良好に回避させることができる。

図５に示されるように、ブラケット５にＦＰＣ１０を組み付けるにあたって、ＦＰＣ１０の開口部１１内にブラケット５の膨出部５Ａを挿入させながら、ブラケット５の基板差込み溝Ｓに、ＦＰＣ１０の第１の開口部１１ａの一辺１１Ｓを挿入させる。その後、ＦＰＣ１０の開口部１１内にブラケット５の膨出部５Ａ及び接続端子４を完全に嵌め込む。この状態で、ＦＰＣ１０の電気接合箇所１２ａと接続端子４とが半田Ｈにより電気的に接合される。

図６及び図７に示されるように、前述した小型モータ１においては、基板差込み溝Ｓ内に差し込まれたＦＰＣ１０を後方に向かって曲げる際に、ＦＰＣ１０は突起部１３の湾曲部１３ａに当接させられた状態にあるので、ＦＰＣ１０の曲げ位置を突起部１３の湾曲部１３ａが規制し、これによってＦＰＣ１０の曲げの安定化を図り、ＦＰＣ１０を予定された位置で確実に曲げることができる。

仮に、突起部や基板差込み溝が無い場合、ＦＰＣの曲げ位置が安定せずに、曲げ力が接続端子と配線パターンと接続箇所（半田部分）に加わり、半田剥がれや配線パターンの基材からの剥がれや配線パターンの亀裂が起こり易くなる。さらに、ＦＰＣ１０を基板差込み溝Ｓ内に差し込んだ状態で、接続端子４と配線パターン１２とを半田Ｈによって接続させることができるので（図５参照）、半田付け作業前のＦＰＣ１０の仮固定が可能になり、その結果、接続端子４と配線パターン１２の電気接合箇所１２ａとの位置合わせを確実に行うことができ、半田付け作業が容易になる。

また、図７に示されるように、ＦＰＣ１０のモータ側連結部１０Ａの裏面には、樹脂製の薄板からなる補強板１５が接着剤により固定されている。０．１ｍｍ程度の肉厚をもったＦＰＣ１０自体には弾性があるので、補強板１５の採用によって、ＦＰＣ１０のモータ側連結部１０Ａの反りや撓みを防止し、ブラケット５の後面５ｃにモータ側連結部１０Ａを確実に密着させることができる。しかも、ＦＰＣ１０は薄いので、補強板１５により、半田付けの際の熱を逃がして配線パターン１２の剥がれを防止することができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、図８及び図９に示されるように、ブラケット２０には、回転軸線Ｌに対して直交する平面内において突起部１３に対向する位置でＣ面取りされた面取り部２１が形成され、この面取り部２１は、回転軸線Ｌに対して直交して延在する。ＦＰＣ１０の開口部１１内にブラケット２０の膨出部２０Ａ及び接続端子４を完全に嵌め込む際に、面取り部２１の採用によって、矩形の第１の開口部１１ａを形成する辺のうち、ＦＰＣ１０の端部に近い第２の辺１１Ｒを、スムーズにブラケット２０に向かってから移動させることができる。すなわち、面取り部２１によって、開口部１１ａ内に膨出部２０Ａを入れ易くすることができる。なお、面取り部２１は、Ｒ面であってもよい。

図１０及び図１１に示されるように、ブラケット３０には、回転軸線Ｌに対して直交する方向において、膨出部３０Ａの全長に渡って延在する突起部３１が設けられ、突起部３１には湾曲部３１ａが形成されている。この場合、ブラケット３０には、爪部２ｂを挿入するための凹部３０ｂが、突起部３１とハウジング２との間に形成されている。

図１２及び図１３に示されるように、ブラケット４０には、回転軸線Ｌに対して直交する方向において、膨出部３０Ａの全長の半分に渡って延在する突起部４１が設けられ、突起部４１には湾曲部４１ａが形成されている。この場合、ブラケット４０には、爪部２ｂを挿入するための凹部４０ｂが、回転軸線Ｌに対して直交する方向において、突起部４１に並置されている。

１…振動モータ（小型モータ）２…ハウジング４…接続端子５…ブラケット５Ａ…膨出部５ｃ…ブラケットの後面１０…フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）１１…開口部１１Ｓ…開口部の第１の辺１２…配線パターン１３…突起部１３ａ…湾曲部２０…ブラケット２１…面取り部３０…ブラケット３０Ａ…膨出部３１…突起部３１ａ…湾曲部４０…ブラケット４１…突起部４１ａ…湾曲部Ｈ…半田Ｌ…回転軸線Ｍ…曲げ部分Ｓ…基板差込み溝

Claims

ハウジングの後端に固定されたブラケットの後面にフレキシブル回路基板の端部が当接され、前記ブラケットから後方に向かって突出する接続端子にフレキシブル回路基板の配線パターンが接続されてなるモータにおいて、
前記ブラケットの前記後面には、前記ブラケットの底部側に向かって突出する突起部が設けられ、
前記突起部と前記ブラケットの前記後面との間には基板差込み溝が形成され、
前記基板差込み溝内に差し込まれた前記フレキシブル回路基板は、前記突起部に当接して後方に向かって曲げられることを特徴とする小型モータ。
前記突起部には、前記基板差込み溝の幅を前記ブラケットの前記底部側に向かって拡張するように凸状の湾曲部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の小型モータ。
前記フレキシブル回路基板の前記配線パターンは、前記フレキシブル回路基板が前記突起部を介して曲げられた際に前記突起部が前記フレキシブル回路基板に当接する位置を避けて延在することを特徴とする請求項１又は２記載の小型モータ。