JP2005028331A - 振動発生装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】振動発生装置の小型化、薄型化を図ること。
【解決手段】本発明の振動発生装置は、平板状のコイル１２０が取り付けられる底板４７と、底板４７に垂設される固定軸９１と、固定軸９１に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、平板状のコイル１２０の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネット８５と、マグネット８５に取り付けられるウエイト８７と、固定軸９１、マグネット８５、ウエイト８７を覆うよう底板に取り付けられる蓋部材４５とを備えており、平板状のコイル１２０に設けられるコイルへの通電によってマグネット８５およびウエイト８７を回転させ振動を発生する装置であり、この振動発生装置４０において、平板状のコイル１２０もしくはこのコイル１２０を支持する支持基板の一部を蓋部材４５の縁から延設して延設部２７１を構成し、この延設部２７１に電極Ｄ１を設けるようにしている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ロータを回転させることにより振動を発生する振動発生装置および振動発生装置を有する電子機器に関するものである。

電子機器の一例として携帯電話を例に挙げると、携帯電話は、いわゆるマナーモードの場合には振動を発生することにより着信を使用者に知らせることができるような構造を有している。このような携帯電話の中には、振動を発生する振動アクチュエータとしての振動発生装置が内蔵されている。この種の振動発生装置としては、振動発生用偏心分銅を有する小型振動モータがある（例えば、特許文献１参照。）。

近年では、このような振動モータを用いる電子機器の小型化、薄型化は益々進んできており、筐体内部に組み込む振動モータとしては更なる小型化、薄型化が求められてきている。

特許第３１８７０２９号公報

しかしながら、従来の小型振動モータにおいては、底板の裏側に電源供給用の端子、すなわち板バネやコイルバネから成る導通端子が設けられており、この導通端子によって振動モータ全体としての薄型化を妨げる原因となっている。

本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明の振動発生装置は、平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、底板に垂設される固定軸と、固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、マグネットに取り付けられるアンバランサと、固定軸、マグネット、アンバランサを覆うよう底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によってマグネットおよびアンバランサを回転させ振動を発生する装置である。このような振動発生装置において、平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部を蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極を設けるようにしている。

また、本発明は、上記振動発生装置の構成において、平板状のコイル基板に電極を設け、その電極に接続される端子を蓋部材の内部から外部に向けて延出させたものでもある。

このように、コイル基板もしくは支持基板の一部を蓋部材から延設し、その延設している部分に電極を設けることで、電極に取り付けられる端子を蓋部材に並べて配置できるようになる。また、平板状のコイル基板に電極を設け、その電極に接続される端子を蓋部材の内部から外部に向けて延出させることで、端子の大部分を蓋部材の内部に収めることができる。これにより、端子が装置全体の高さに与える影響を少なくできるようになる。

本発明では、コイルに電流を流すための導通端子が装置全体の高さに与える影響を少なくできるため、振動発生装置の薄型化を図ることが可能となる。これにより、振動発生装置を組み込む電子機器の小型化も図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下に述べる実施の形態は本発明の好適な一例であるため、本発明の範囲は、これらの形態に限られるものではない。

図１、図２は、本発明の振動発生装置を有する電子機器の一例として携帯電話の例を示している。すなわち、この携帯電話１０は、例えば周波数域が０．８〜１．５（ＧＨｚ）のデジタル方式の携帯電話であり、図１と図２に示すように筐体１２、アンテナ１４、表示部１６、操作部１８、マイク２０、スピーカ２２等を有している。

図１に示すように操作部１８は、各種の操作キーを有しており、通話ボタン１８Ａ、通話の切断ボタン１８Ｂ、テンキー１８Ｃ等を有している。表示部１６は、例えば液晶表示装置を用いることができる。

筐体１２は、図１に示すフロント部２４と図２に示すリヤ部２６とを有しており、リヤ部２６側には、バッテリ２８が着脱可能に固定することができる。アンテナ１４は筐体１２に対して出し入れ可能に取り付けられている。

図１の筐体１２の中には、振動発生装置４０が内蔵されている。この振動発生装置４０は、例えば携帯電話１０において、着信した場合に振動を発生して、使用者に対して着信したことを振動で知らせる機能を有している。

図３は、振動発生装置の具体的な構造を説明する斜視図である。この振動発生装置４０は、振動アクチュエータとも呼ばれており、ケース４３と、ケース４３の中に配置された振動モータ５０とを有している。

図４は、振動発生装置のケースの分解斜視図であり、図４では振動モータ５０の図示は省略している。ケース４３は、蓋部材４５、底板４７および磁性体薄板４８を有している。

ケース４３の蓋部材４５は、透磁性材料例えば金属である一例として鉄や、磁性を有するステンレス鋼や珪素鋼板などにより作られていて、磁路を閉じる部材である。

底板４７は、非磁性材料から成るアルミニウムやステンレス鋼などによって作られており、ほぼ正方形状の板部材となっている。底板４７の四隅には、カシメ部４９が設けられている。また、底板４７の中央には、穴５１が形成されている。

さらに、底板４７の穴５１の周囲には、複数の穴４００が等間隔で設けられている。底板４７が非磁性材料から構成されていることで、ロータ８０のマグネット８５と底板４７との間にマグネット８５の磁力による吸引力が発生せず、ロータ８０等の回転力がその吸引力で妨げられることがなくなる。

磁性体薄板４８は、透磁性材料例えば金属である一例として鉄や、磁性を有するステンレス鋼や珪素鋼板などにより作られている。磁性体薄板４８が底板４７を間にしてロータ８０のマグネット８５と反対側（底板４７の外側）に取り付けられていることで、この磁性体薄板４８とマグネット８５との間の吸引力によってマグネット８５を底板４７側に引き付け、ロータ８０の回転による浮き上がりを防止している。

図４の蓋部材４５は、ほぼ円形状に近い平坦部分５３と４つの角部５５とを有している。４つの角部５５にはそれぞれ切り欠き５７が形成されている。これらの切り欠き５７には、底板４７の対応する位置のカシメ部４９がはめ込まれて、カシメ部４９を機械的にカシメることにより、図３に示すように蓋部材４５と底板４７とが、振動モータ５０を収容した状態で一体的に組立てられる。

磁性体薄板４８は、底板４７に接着剤等で貼り付けられている。なお、磁性体薄板４８は、着脱可能な状態に貼り付けておいてもよい。これにより、必要に応じて他の大きさや形状のものに容易に交換できることとなる。

図３に示す振動モータ５０は、蓋部材４５から外側に伸びる延設部２７１に円錐コイル状の電気接続端子２７０が設けられ、この電気接続端子２７０を用いてメインの回路基板に対して電気的に接続されている。

図５は、振動発生装置の形状例を示す一部破断平面図であり、図４に示す蓋部材４５が取り除かれた状態を示している。また、図６は、取り付け状態を説明する断面図である。

図４に示すように、蓋部材４５は、例えば鉄やステンレス鋼のような磁性回路を形成することができる材料により作られている。図５に示すように底板４７と蓋部材４５との中の空間には、振動モータ５０と、例えば複数個の電子部品７１，７２，７３，７４が収容されている。

蓋部材４５は、底板４７に対して図３と図４に示すようなカシメにより取り付けることにより、その中に振動モータ５０を収容している。振動モータ５０は、ロータ８０と、ステータ８３とを有している。

振動発生装置４０の振動モータ５０では、ステータ８３はロータ８０を回転可能に支持する。ステータ８３の平板状のコイル１２０に対して図３のメインの回路基板９９から通電することで、ロータ８０を回転することにより、振動発生装置４０の振動モータ５０のロータ８０は、振動を発生するようになっている。

まず、振動モータ５０のロータ８０の構造について説明する。ロータ８０は、ステータ８３に対して、中心軸ＣＬを中心として連続回転可能になっている。図６に示すように、ロータ８０は、軸受け１５０、スリーブ１５１、マグネット８５、振動発生用のウエイト８７、そしてロータヨーク８９を有している。

軸受け１５０は、円筒状の部材であり、この軸受け１５０は例えば焼結メタルや樹脂により作られている。この樹脂を採用する場合には、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド。以下同様。）などを採用することができる。

軸受け１５０の外周面に対しては、スリーブ１５１が例えば圧入により固定されている。このスリーブ１５１は、軸受けハウジングとも呼ばれており、例えば真ちゅう、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属や、樹脂（例えばＰＰＳ）により作られている。図６に示す例では、軸受け１５０とスリーブ１５１とは別部材になっているが、軸受け１５０とスリーブ１５１とを一体物で形成してもよい。これにより部品点数の減少、組み付け工数の低減を図ることができる。

図６に示す駆動用のマグネット８５は、スリーブ１５１の外周面に対して配置されている。マグネット８５は、ドーナツ状もしくはリング状のマグネットであり、例えばネオジ系またはサマコバ系の焼結材を用いている。マグネット８５は、ロータヨーク８９の内面に対して例えば接着剤を用いて固定されている。図６に示すマグネット８５は、円周方向に沿ってＳ極とＮ極とが交互に多極着磁されたものである。

ロータヨーク８９は、例えば鉄やステンレス鋼などの透磁性材料により作られている。ロータヨーク８９はスリーブ１５１（スリーブ１５１と軸受け１５０とが一体の場合には軸受け１５０）の外周面に対して圧入もしくは接着、超音波溶着あるいはカシメあるいはその全部を用いて固定されている。

超音波溶着を行う場合には、スリーブ１５１（スリーブ１５１と軸受け１５０とが一体の場合には軸受け１５０）の端面に三角錐状の突起（図示せず）を設けておくことで、超音波を印加するホーンからこの突起を介して効率良く超音波を印加して溶着を行うことができるようになる。ロータヨーク８９の直径はマグネット８５の直径とほぼ同じである。

図６のロータヨーク８９とマグネット８５の外周面には、ウエイト８７が設けられている。ウエイト８７は、図７に示すような半円周状の形状を有しており、例えば図５に示すようにロータヨーク８９とウエイトに対してカシメあるいは接着あるいはその他の固定手法を用いて固定されている。

このウエイト８７は、図５に示すロータ８０をステータ８３に対してシャフト９１の中心軸ＣＬを中心として連続回転させることで回転アンバランスエネルギーを振動成分として取り出すためのアンバランサである。ウエイト８７は、例えばタングステン等の比重の大きい材質により作られている。

図６に示すロータ８０は、蓋部材４５と底板４７の間の空間に配置されている。これにより、マグネット８５と平板状のコイル１２０とが僅かな隙間を開けて対向配置される状態となる。

次に、図６に示すステータ８３の構造について説明する。ステータ８３は、底板４７、磁性体薄板４８、平板状のコイル１２０、固定軸９１、延設部２７１、そして電気接続端子２７０を有している。

延設部２７０は、平板状のコイル１２０を構成する基板の一部が延出したもので、この延設部２７０にコイルへの通電を行うための電極Ｄ１が設けられている。電気接続端子２７０は例えば円錐コイル状のバネ性を備えた端子であり、延設部２７１に設けられた電極Ｄ１に例えばはんだ付けにより電気的に接続され、回路基板９９側がフリーとなって電極Ｄ２と接触できるようになっている。電気接続端子２７０は、弾性変形可能な導電性金属、例えばＡｕあるいはＣｕにより作ることができる。

図６の固定軸９１は、蓋部材４５と底板４７に対して例えば溶接により垂設される固定の軸である。固定軸９１の中心は中心軸ＣＬである。固定軸９１の一端部は、蓋部材４５の内面４５Ｈに対して溶接部分４５Ｇにより固定されている。同様にして固定軸９１の他端部は、底板４７の穴部の内周面４７Ｈに対して溶接部分４７Ｇにより固定されている。

固定軸９１は、例えばステンレス鋼により作られており、中心軸ＣＬに沿った長さがかなり短く設定されている。固定軸９１の一端部と他端部のそれぞれの端面は、平坦面ではなく凸状の曲面になっている。

これにより固定軸９１の一端部と他端部は、蓋部材４５と底板４７に対して溶接部分４５Ｇ，４７Ｇにより確実に溶接して固定することができる。なお、固定軸９１の端面の一方もしくは両方は必要に応じて平坦面であってもよい。

この固定軸９１は、ロータ８０の軸受け１５０内に挿入されており、軸受け１５０に対してラジアル方向に回転可能に支持されている。

次に、ステータ８３の平板状のコイル１２０の構造について説明する。図６の平板状のコイル１２０は、図８の分解斜視図に示すように複数個の駆動パターン１２１を有している。これらの駆動パターン１２１は、中心軸ＣＬを中心として、穴１２０Ｈの周りにおいて円周方向に沿って配列されている。

図９は、平板状のコイル１２０の駆動パターンの形状例を示す平面図である。駆動パターン１２１は、それぞれほぼ扇状の形状を有しており、例えば駆動パターン１２１は円周方向に関して６つ形成されている。この平板状のコイル１２０は、図８に示す底板４７の内面４７Ｍに対して例えば接着剤により貼り付けて固定されている。

複数個の電子部品７１〜７４は、平板状のコイル１２０に対して直接接着剤により貼り付けて固定されており、各電子部品７１〜７４は、平板状のコイル１２０を通じて必要な個所に電気的に接続されている。平板状のコイル１２０は、複数枚の薄いフレキシブルな配線板を積層することにより構成されている。

この複数枚のフレキシブルな配線板の例えば一番上の層の一部が延設部２７１として設けられ、ここに電極を介して電気接続端子２７０が取り付けられている。

なお、平板状のコイル１２０は、これに限らず１層の配線板で構成してもよいし、２層あるいは３層あるいは５層以上の配線板で積層して構成しても勿論構わない。

上述した平板状のコイル１２０は、上述したような配線板を複数枚積層して複層化（例えば４層化）することにより、ロータ８０を回転する際のトルク定数の増大を図りつつ、振動発生装置４０の薄型化および小型化を図ることができる。各駆動パターン１２１は、Ｕ層、Ｖ層、Ｗ層の取り出し電極に対して接続されており、取り出し電極は電気接続端子２７０を介してメインの回路基板９９に電気的に接続されている。

図５に示す平板状のコイル１２０の各駆動パターン１２１は、例えばセンサーレス形式で３相全波方式の通電により、ロータ８０をステータ８３に対して３相全波駆動により連続回転できるようになる。

いずれにしても、平板状のコイル１２０と平板状の底板４７を貼り付けて固定しているので、振動発生装置４０は、中心軸ＣＬ方向に関する薄型化および直径方向に関する小型化を実現できることになる。

底板４７の外側に取り付けられる磁性体薄板４８は、先に説明したように非磁性体から成る底板４７に対して磁性体材料から成る薄板となっており、底板４７では発生しないロータ８０のマグネット８５との間の吸引力をこの磁性体薄板４８で発生させてロータ８０等の回転による浮き上がりを防止している。

つまり、底板４７が非磁性体材料から成るため、底板４７ではマグネット８５の吸引力が発生せず、これによってロータ８０が底板４７側に引き寄せられず、軸受け１５０と底板４７との間の接触摩擦の低減によってロータ８０が小型、軽量化されても十分な回転トルクを得ることができる。

一方、底板４７とマグネット８５との間で吸引力が発生しないことから、そのままではロータ８０の回転によってロータ８０が浮き上がり、ロータヨーク８９や軸受け１５０が蓋部材４５と接触してしまったり、マグネット８５と平板状のコイル１２０との隙間が変化してしまい、ロータ８０の回転を妨げるという不具合が発生する。

そこで、底板４７に磁性体薄板４８を取り付けることで、マグネット８５を底板４７側に引き付けるようにしてロータ８の回転による浮き上がりを防止している。

また、磁性体薄板４８の面積によってマグネット８５の吸引力を調整できるため、ロータ８０の引き付け過ぎによる回転ロスを発生させず、しかも回転によるロータ８０の浮き上がりを防止できる吸引力を自在かつ容易に設定できるようになる。

この磁性体薄板４８の面積の決定は、振動発生装置４０の設計仕様によって予め必要な吸引力から求められるが、製造ばらつきが発生した場合など、取り付ける磁性体薄板４８の面積を微調整することでロータ８０の規定回転確保および浮き上がり防止を実現でき、製品歩留まりを大幅に向上できるようになる。

また、底板４７を変更することなく、外付けする磁性体薄板４８の変更によってロータ８０の引き付け力を調整できるため、構造上の強度を損なうこともなくなる。

図５に示す電子部品７１〜７４は、例えば次のようなものである。すなわち、電子部品７１は、ドライバＩＣ（集積回路）であり、電子部品７２は抵抗素子であり、電子部品７３と電子部品７４はコンデンサである。これらの電子部品７１〜７４は、外付け部品でありながら、平板状のコイル１２０に対して直接搭載することができる。

これらの電子部品７１〜７４は、フレキシブル配線板１２３において、リフローなどにより一括してマウント可能である。また、これらの電子部品７１〜７４は、例えばベアチップのようなものであり、一例として２ｍｍ角程度の大きさである。

これらの電子部品７１〜７４の中心軸ＣＬ方向の高さは、図６に示すロータ８０のウエイト８７に当たらないような大きさである。すなわち、ウエイト８７と電子部品は、図５の平面で見てオーバーラップさせることが可能になり、これによって図５でみて振動発生装置４０の縦方向と横方向の幅寸法の小型化を図ることができる。

振動発生装置４０は、メインの回路基板９９に対して電気接続端子２７０を介して電気的に接続される。電気接続端子２７０は弾性変形可能な端子である。電気接続端子２７０は、延設部２７１からメインの回路基板９９側に向けて伸びており、回路基板９９の電極Ｄ２に対して押し付けるようにして電気的に接続する。メインの回路基板９９は、比較的厚みのある硬い基板、例えばガラスエポキシ基板などやその他の種類のものを採用することができる。

振動発生装置４０の電気接続端子２７０は、メインの回路基板９９に対して、平板状のコイル１２０の各駆動パターン１２１や各電子部品７１〜７４を電気的に接続することができる。

図５に示すように、各駆動パターン１２１のほぼ中心部分には、穴４００が形成されている。この穴４００は、図４と図８にも示している。各穴４００がそれぞれ駆動パターン１２１の中心部分に形成されているが、この穴４００は、対応する底板４７の位置にも形成されている。各穴４００は、駆動パターン１２１の駆動力発生部分には関係のない位置に形成されている。

本実施形態のように回路基板９９との電気的な接続を行う電気接続端子２７０として、平板状のコイル１２０の基板から伸びる延設部２７１に電極Ｄ１を介して回路基板９９側へ伸びるよう設けられることで、電気接続端子２７０の高さが振動発生装置全体に与える影響を少なくすることができ、振動発生装置の薄型化を図ることが可能となる。

図１０は、電気接続端子の配置を説明する模式図である。図１０（ａ）に示す例は、蓋部材４５の側面ほぼ中央から延設部２７１が伸びるのもで、対向する側面に２つの延設部２７１および電気接続端子２７０が設けられている。また、図１０（ｂ）に示す例は、蓋部材４５の側面の端部から延設部２７１が伸びるもので、対向する側面で対象となる位置に２つの延設部２７１および電気接続端子２７０が設けられている。また、図１０（ｃ）に示す例は、蓋部材の対向する２つの側面に各々２つの延設部２７０および電気接続端子２７０が設けられたもので、合計４つの電気接続端子２７０を備えている。

いずれの例でも、電気接続端子２７０と接続を行う回路基板の配線レイアウトの関係で延設部２７０および電気接続端子２７０を配置すればよい。なお、延設部２７０および電気接続端子２７０の数は上記例に限定されない。

図１１は、電気接続端子の向きを説明する模式図である。図１１（ａ）は平板状のコイル１２０の延設部２７１に設けられた電極Ｄ１に電気接続端子２７０がはんだ付けされており、回路基板９９側がフリーになっている例である。一方、図１１（ｂ）は平板状のコイル１２０の延設部２７１には電極Ｄ１のみが形成され、回路基板９９側に電気接続端子２７０がはんだ付けされている例である。このように、平板状のコイル１２０および回路基板９９のいずれに電気接続端子２７０が取り付けられていても対応可能である。

図１２は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その１）を説明する断面図である。この振動発生装置４０では、図６で説明した実施形態と振動モータ５０の構成は同じであるが、平板状のコイル１２０のうち支持基板１２１のみが蓋部材４５の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部２７１が設けられている。

延設部２７１には平板状のコイル１２０へ通電するための電極Ｄ１が形成され、この電極Ｄ１に円錐コイル状の電気接続端子２７０がはんだ付けによって接続されている。電気接続端子２７０は回路基板９９側に伸びており、回路基板９９側の端部がフリーになって回路基板９９の電極Ｄ２と接触するようになっている。

図１３は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その２）を説明する断面図である。この振動発生装置４０では、図１２で説明した実施形態と振動モータ５０の構成および平板状のコイル１２０のうち支持基板１２１のみが蓋部材４５の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部２７１が設けられている構成は同じであるが、延設部２７１には電極Ｄ１のみが形成されている点で相違する。

この例では、図１１（ｂ）で示した取り付け状態のように、回路基板９９の電極ｄ２に円錐コイル状の電気接続端子２７０がはんだ付けによって接続されており、フリーとなる端部が電極Ｄ１と接触する状態となっている。

いずれの例でも、電気接続端子２７０が振動発生装置４０の蓋部材４０と並ぶ位置に配置されるため、電気接続端子２７０の高さが振動発生装置４０の全体の厚さに与える影響を少なくでき、振動発生装置４０の薄型化を図ることができる。

図１４は、本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その３）を説明する断面図である。この振動発生装置４０では、図１２で説明した実施形態と振動モータ５０の構成および平板状のコイル１２０のうち支持基板１２１のみが蓋部材４５の内部から外部にかけて伸びており、ここに延設部２７１が設けられている構成は同じであるが、延設部２７１の電極Ｄ１に板バネ状の電気接続端子２７０が接続されている点で相違する。

上記の例ではいずれも電気接続端子２７０として円錐コイル状のものを用いたが、ここでは板バネ状のものを用いている。板バネ状の電気接続端子２７０は２本であり、平行に設けられている。図１５は、板バネ状の電気接続端子の配置例を説明する模式図である。板バネ状の電気接続端子２７０としては、先のように一つの延設部２７０に並べて設けても、図１５（ａ）に示すように蓋部材４５の対向する辺から各々延設させて、それぞれに設けるようにしてもよい。

また、２本の電気接続端子２７０の固定端２７０ａと自由端２７０ｂとの位置関係としては、図１５（ａ）および（ｂ−２）に示すように互いに反対方向を向くように配置しても、図１５（ｂ−１）に示すように互いに同じ方向を向くように配置してもよい。

なお、図１４で示すように、一つの延設部２７０に２本の電気接続端子２７０を平行に並べて配置する場合には、図１５（ｂ−２）に示すように各々の固定端２７０ａおよび自由端２７０ｂが互いに反対方向となるよう配置するのが望ましい。これにより、各電気接続端子２７０の自由端２７０ｂと接触する回路基板９９の２つの電極Ｄ２を隣接させずに済むため、電極Ｄ２の大きさ、配置の自由度を増すことが可能となる。

また、図１５（ｃ）に示すように、蓋部材４５の隣接する辺から伸びるよう延設部２７１を設け、それぞれに板バネ状の電気接続端子２７０を配置するようにしてもよい。さらに、図示しないが、蓋部材４５の各辺に対応して３つもしくは４つの延設部を設け、それぞれに電気接続端子２７０を配置することで３つもしくは４つの電気接続端子２７０を設けるようにしてもよい。

なお、板バネ状の電気接続端子２７０であっても、先に説明した円錐コイル状の電気接続端子２７０と同様に、振動発生装置側ではなく回路基板９９側にはんだ付けで接続しておき、振動発生装置の延設部２７１には電極Ｄ１のみを設ける構成としてもよい。

図１６は、他の実施形態を説明する断面図である。この振動発生装置４０では、図６で説明した実施形態と振動モータ５０の構成は同じであるが、平板状のコイル１２０の偶部など、蓋部材４５の内部でロータ８０の回転の邪魔にならない位置に円錐コイル状の電気接続端子２７０が設けられており、その電気接続端子２７０の先端が蓋部材４５に設けられた穴から外部へ延出している点に特徴がある。

円錐コイル状の電気接続端子２７０は、平板状のコイル１２０に設けられた電極Ｄ１にはんだ付けで接続されており、蓋部材４５の穴に向けて立ち上がるよう配置されている。この際、円錐コイル状の電気接続端子２７０が倒れて蓋部材４５やロータ８０等の周囲に接触しないよう絶縁性のスリーブ２７２が設けられており、このスリーブ２７２の内側に円錐コイル状の電気接続端子２７０が配置されている。

スリーブ２７０および円錐コイル状の電気接続端子２７０は、略四角形から成る平板状のコイル１２０の基板のうち、ロータ８０に回転を邪魔しない偶部のデッドスペースを利用して配置されるため、電気接続端子２７０を取り付けることによる振動発生装置４０の大きさ（占有スペース）増加を抑制できる。

なお、図１６は断面図であるため、スリーブ２７２および電気接続端子２７０が１セットのみ示されているが、必要に応じて平板状のコイル１２０の偶部の２つ以上に配置することで、平板状のコイル１２０に回路基板９９から電源を供給できるようになる。

上記説明したように、本実施形態の振動発生装置４０では、図３に示すケース４３の中に振動モータ５０を収容している。この振動モータ５０は、ロータ８０のマグネット８５と、ステータ８３の板状のコイル１２０が間隔を少しあけたいわゆる面対向している構造を採用している。これによって、振動モータ５０を含む振動発生装置４０は、中心軸ＣＬ方向に関する厚みを、従来のブラシ付きモータに比べて大幅に薄型化をすることができる。

そしてウエイト８７は、例えばタングステンのような比重の重いものにより作られているが、非常に薄型でかつ小型のウエイト８７を用いるだけで、振動モータ５０はロータ８０を回転する際に大きな回転アンバランスエネルギーによる振動成分を発生することができる。

また、図３に示すケース４３の蓋部材４５は絞り形状に形成されているので、これにより剛性を高めつつ軽量化および薄型化を図ることができる。

さらに、焼結材料を用いた薄型のマグネット８５とフレキシブルプリント配線板状の薄い板状のコイル１２０を用いることにより、振動発生装置４０の中心軸ＣＬ方向に関する小型化および薄型化を図ることができるばかりでなく、低消費電力化も図れる。

また、平板状のコイル１２０は、複数枚の配線板を積層して構成するのが好ましい。これら複数枚の配線板はそれぞれラミネートコイルと呼んでいる。各ラミネートコイルは、絶縁材である例えばポリカーボネイトの内部にコイル銅線を配置したものである。

平板状のコイル１２０は、平板状の底板４７に対して接着剤などにより直接貼り付けて固定している。しかしこれに限らず平板状のコイル１２０は、底板４７に対して機械的な固定であるカシメや挟み込みなどで固定しても勿論よい。

また、いくつかの電子部品は、平板状のコイル１２０の表層の電極に対して、例えばワイヤーボンディングなどにより電気的に接続することができる。

本実施形態では、ステータ８３側の固定軸９１は、蓋部材４５および底板４７に対して例えばＹＡＧレーザにより溶接して固定することができる。しかしこの固定軸９１の固定方法は、溶接に限らず接着あるいは圧入あるいはカシメであっても勿論構わない。この場合、固定軸９１の両端は球面状であってもよいが、すでに述べたように平坦面状の方がより好ましい。

また、ロータ８０の軸受け１５０は、例えばカーボンファイバー入りのＰＰＳで構成することができる。この円筒状の軸受けはプラスチックに限らず焼結メタルであっても勿論構わない。

また、本実施形態では、ステータ８３側の固定軸９１に対してロータ８０の軸受け１５０を回転可能にすることにより、従来のロータ側の軸をステータ側の軸受けに対して回転可能に支持するのに比べて、ロータのすりこぎ運動がなく、ロータが回転する際の軸振れを起こさない。

すなわち、ロータの軸受け１５０とステータ８３の固定軸９１の摺動部分との摩耗が少なくなり、振動発生装置４０の寿命が長くなる。また、ステータ８３側の固定軸９１に対してロータ８０側の軸受け１５０を回転可能に支持しているので、振動発生装置４０の軸方向の長さを小さくしても、振動発生装置４０のロータ８０が回転する際の軸振れをできるだけ小さくすることができる。これにより振動発生装置４０の薄型化と小型化が図れる。なお、軸受け１５０の軸方向の長さが固定軸９１の長さに近付くほど、ロータ８０の軸振れはさらになくなることになる。

本実施形態に係る振動発生装置４０を有する電子機器の例としては、携帯電話１０に限らず、他の種類の携帯通信機器など、例えば携帯情報端末やコンピュータあるいはその他の分野の機器にも適用可能である。

本実施形態に係る振動発生装置を有する携帯電話（電子機器）を説明する正面図である。 本実施形態に係る振動発生装置を有する携帯電話（電子機器）を説明する背面図である。 振動発生装置の構造を説明する斜視図である。 振動発生装置のケースの分解斜視図である。 振動発生装置の形状例を示す一部破断平面図である。 振動発生装置の取り付け状態を説明する断面図である。 振動発生用のウエイトを示す図である。 ロータとステータを示す分解斜視図である。 ステータ側の平板状のコイルの平面図である。 電気接続端子の配置を説明する模式図である。 電気接続端子の向きを説明する模式図である。 本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その１）を説明する断面図である。 本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その２）を説明する断面図である。 本実施形態に係る振動発生装置の他の例（その３）を説明する断面図である。 板バネ状の電気接続端子の配置例を説明する模式図である。 振動発生装置の他の実施形態を説明する断面図である。

符号の説明

１０…携帯電話、４０…振動発生装置、４３…ケース、４５…ケースの蓋部材、４７…底板、４８…磁性体薄板、５０…振動モータ、７１，７２，７３，７４…電子部品、８０…ロータ、８３…ステータ、８５…マグネット、８７…ウエイト、８９…ロータヨーク、９１…固定軸、１２０…平板状のコイル、２７０…電気接続端子、２７１…延設部

Claims (7)

1. 平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
   前記底板に垂設される固定軸と、
   前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
   前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
   前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
   前記平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によって前記マグネットおよび前記アンバランサを回転させ振動を発生する振動発生装置において、
   前記平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部が前記蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極が設けられている
   ことを特徴とする振動発生装置。
2. 前記電極にはコイルバネが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。
3. 前記電極には板バネが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の振動発生装置。
4. 平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
   前記底板に垂設される固定軸と、
   前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
   前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
   前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
   前記平板状のコイル基板に設けられるコイルへの通電によって前記マグネットおよび前記アンバランサを回転させ振動を発生する振動発生装置において、
   前記平板状のコイル基板に電極が設けられており、その電極に接続される端子が前記蓋部材の内部から外部に向けて延出している
   ことを特徴とする振動発生装置。
5. 前記端子の周囲には、その端子の倒れを防止するスリーブが設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の振動発生装置。
6. 振動発生装置を備える電子機器において、
   前記振動発生装置は、
   平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
   前記底板に垂設される固定軸と、
   前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
   前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
   前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
   前記平板状のコイル基板もしくはこのコイル基板を支持する支持基板の一部が前記蓋部材の縁から延設し、その延設している部分に電極が設けられている
   ことを特徴とする電子機器。
7. 振動発生装置を備える電子機器において、
   前記振動発生装置は、
   平板状のコイル基板が取り付けられる底板と、
   前記底板に垂設される固定軸と、
   前記固定軸に対して回転自在の軸受けを介して取り付けられ、前記平板状のコイル基板の表面との間にわずかな隙間を開けて対向配置されるマグネットと、
   前記マグネットに取り付けられるアンバランサと、
   前記固定軸、前記マグネット、前記アンバランサを覆うよう前記底板に取り付けられる蓋部材とを備えており、
   前記平板状のコイル基板に電極が設けられており、その電極に接続される端子が前記蓋部材の内部から外部に向けて延出している
   ことを特徴とする電子機器。
   

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