説明

アクチュエータ

【課題】設置スペースの低減化を図ることができるアクチュエータを提供する。
【解決手段】所定の導通パターンを印刷可能なプリント基板1と、プリント基板1にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部2a、2bと、プリント基板1に対してベアリング5を介して回転可能に支持されるとともに通電部2a、2bとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部2a、2bで生じた磁力で駆動力を得て回転駆動可能な可動部材3とを備えたアクチュエータである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁力にて駆動されるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
パーソナルコンピュータ等の電子機器には、その筐体の内部に種々電子部品が配設されるとともに、通常、CPU等の如き発熱を伴う電子部品をも内在している。従来の電子機器等には、例えばファンなどの別個の送風手段が配設されており、当該筐体内部から外部或いは外部から内部に送風することにより、発熱を伴う電子部品によって筐体内部が過熱してしまうのを抑制し得るよう構成されていた。
【0003】
このような送風ファンは、通常、羽根を取付可能な回転部材と、該回転部材に固定された磁石と、通電可能なコイルとを有したモータ(ブラシレスモータ)をアクチュエータとして成るとともに、コイルに通電することにより磁力を発生させ、その磁力と回転部材の磁石の磁力との間の反発力或いは吸引力によって回転部材を回転駆動させることにより羽根を回転させ、送風し得るよう構成されていた。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来のアクチュエータにおいては、送風ファンのモータの如く、電子機器等の内部に別個独立して配設されていたので、その設置スペースを確保しなければならず、電子機器等の筐体が大型化せざるを得ないという問題があった。尚、モータを小型化することによって、電子機器全体の大型化を回避することができると思われるが、モータを別個独立して構成させる場合、特にコイルの小型化には限界がある。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、設置スペースの低減化を図ることができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1記載の発明は、所定の導通パターンを印刷可能な基板と、該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、前記基板と対向して配設されるとともに、前記通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材とを備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のアクチュエータにおいて、前記可動部材は、前記基板に対して回転可能に支持されるとともに前記通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得ることを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のアクチュエータにおいて、前記円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成することを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1記載のアクチュエータにおいて、前記通電部は、前記基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、前記可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたことを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか1つに記載のアクチュエータにおいて、前記基板には、前記通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の発明によれば、通電によって磁力を生成して駆動力を得るための通電部が基板にコイル状に印刷されて成るので、例えば電線をコイル状に巻いたものを通電部とした従来のものに比べ、アクチュエータの小型化を図ることができ、設置スペースの低減化を図ることができる。
【0012】
請求項2の発明によれば、可動部材は、基板に対して回転可能に支持されるとともに通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータを得ることができる。
【0013】
請求項3の発明によれば、円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【0014】
請求項4の発明によれば、通電部は、基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたので、簡単な構成にて直線移動が可能なアクチュエータを得ることができる。
【0015】
請求項5の発明によれば、基板には、通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成るので、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素(通電部を形成するための基板)として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るアクチュエータを示す平面図
【図2】同アクチュエータを示す裏面図
【図3】図1におけるIII−III線断面図
【図4】(a)同アクチュエータを示す分解斜視図(b)同アクチュエータにおける可動部材を示す斜視図
【図5】同アクチュエータの基板における挿通孔で断面した模式図
【図6】本発明の第2の実施形態に係るアクチュエータを示す分解斜視図
【図7】同アクチュエータの基板における連通孔で断面した模式図
【図8】本発明の第3の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【図9】本発明の他の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【図10】本発明の更に他の実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、パーソナルコンピュータ等の電子機器における筐体内に配設された送風手段のモータ(駆動源)として機能するもので、図1〜5に示すように、プリント基板1(本発明の「基板」に相当)と、該プリント基板1の表面にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な一対の通電部2a、2bと、プリント基板1と対向して配設されるとともに、通電部2a、2bで生じた磁力で駆動力を得て移動(回転駆動)可能な可動部材3とから主に構成されている。
【0018】
プリント基板1は、表面及び裏面に対して所定の導通パターンを印刷可能な板状部材から成り、所定位置に表面と裏面とに亘って貫通する挿通孔1aが形成されている。この挿通孔1aには、図3、4に示すように、ベアリング5(ボールベアリング又はニードルベアリング等の汎用的なベアリング)が挿通されるとともに、当該ベアリング5にて回転軸4が回転自在に支持されている。尚、回転軸4の基端側(ベアリング5の裏面側)には、Eワッシャ6が取り付けられており、当該回転軸4の抜け止めが図られている。
【0019】
かかるプリント基板1の表面に導通材料にて印刷形成された通電部2a、2bは、挿通孔1aの両側にそれぞれ渦巻き状に形成されたものである。通電部2aの一端は、基板1の表面に印刷された接続部aに接続されるとともに、当該通電部2aの他端は、基板1の裏面に印刷された接続部bに接続されており、これら接続部a及び接続部bのそれぞれの基端側に電圧を付与すれば、通電部2aに電流が流れるようになっている。同様に、通電部2bの一端は、基板1の表面に印刷された接続部cに接続されるとともに、当該通電部2bの他端は、基板1の裏面に印刷された接続部dに接続されており、これら接続部c及び接続部dのそれぞれの基端側に電圧を付与すれば、通電部2bに電流が流れるようになっている。
【0020】
また、プリント基板1における通電部2a及び通電部2bが形成された部位には、図5に示すように、通電孔1b、1cが形成されており、これら通電孔1b、1cの内周壁面には、導通材料にて印刷形成された導通部位1ba、1caがそれぞれ形成されている。これら導通部位1ba、1caを介して通電部2aと接続部bの先端、及び通電部2bと接続部dの先端とが電気的に接続され、当該導通部2a及び導通部2bの導通が図られるようになっている。而して、通電部2a及び通電部2bのそれぞれに電流が流れると(即ち、通電が図られると)、プリント基板1の表面側及び裏面側に磁力(通電部2a、2bのそれぞれに対応した磁力)が生成されるようになっている。
【0021】
本実施形態に係る可動部材3は、プリント基板1に対して回転可能に支持されるとともに通電部2a、2bとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部2a、2bで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るようになっている。より具体的には、可動部材3は、ベアリング5にて回転自在とされた回転軸4に固定されて支持されるとともに、その裏面側(プリント基板1と対向する面側)に磁気印刷が施されて磁気印刷部3a(図4(b)参照)が形成され、磁気を生じたものとされている。尚、かかる磁気印刷に代えて、可動部材3の裏面側に磁石を固定したり、或いは所定方法にて当該裏面側を着磁して、磁気を生じさせるようにしてもよい。
【0022】
そして、通電部2a及び通電部2bのそれぞれに通電が図られて磁力が生成されると、その磁力と可動部材3における裏面側の磁気印刷部3aの磁気との間の反発力や吸引力によって、当該可動部材3が回転駆動するようになっている。即ち、通電部2a、2bで生じた磁力で可動部材3が駆動力を得て回転するよう構成されているのである。尚、可動部材3には、複数の羽根(図示せず)が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するものとされている。
【0023】
更に、プリント基板1には、通電部2a、2bの他、当該通電部2a、2bに対する通電に関わらない所定の電気回路(適用される電子機器に必要とされる電気回路)が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素(通電部を形成するための基板)として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。勿論、プリント基板1に通電部2a、2bの通電に関わる他の電気回路(例えば通電の制御のための電気回路等)を形成するようにしてもよい。
【0024】
本実施形態によれば、可動部材3は、プリント基板1に対して回転可能に支持されるとともに通電部2a、2bとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部2a、2bで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータ(本実施形態においてはモータ)を得ることができる。特に、可動部材3を構成する円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【0025】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、第1の実施形態と同様、パーソナルコンピュータ等の電子機器における筐体内に配設された送風手段のモータ(駆動源)として機能するもので、図6、7に示すように、第1のプリント基板1及び第2のプリント印刷基板7(本発明の「基板」に相当)と、第1のプリント基板1及び第2のプリント印刷基板7の表面にそれぞれコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部2a、2b及び通電部2c、2dと、第2のプリント印刷基板7と対向して配設されるとともに、通電部2c、2dで生じた磁力で駆動力を得て移動(回転駆動)可能な可動部材3とから主に構成されている。尚、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
【0026】
第2のプリント印刷基板7は、第1のプリント基板1の表面と密着して積層状態に印刷されるとともに、図7に示すように、通電部2c、2dに対応した所定部位にそれぞれ連通孔7b、7cが形成されたものである。かかる連通孔7b、7cの内周壁面には、同図に示すように、導通材料にて印刷形成された導通部位fがそれぞれ形成されており、かかる導通部位fを介して通電部2aと通電部2c及び通電部2bと通電部2dとが電気的に接続されている。
【0027】
第2のプリント印刷基板7における通電部2cと通電部2dとの間には、第1のプリント基板1における挿通孔1aと対応した挿通孔7aが形成されており、これら第1のプリント基板1及び第2のプリント印刷基板7を積層させると、挿通孔1aと挿通孔7aとが連通した状態とされ、当該連通部にベアリング5が挿通されることとなる。これにより、通電部2a〜2dがプリント基板(第1のプリント基板1及び第2のプリント印刷基板7)の厚さ方向に形成されることとなり、通電により十分な磁力を生成させることができ、可動部材3に対して比較的大きな駆動力を付与させることができる。尚、本実施形態においては、2枚の基板(第1のプリント基板1及び第2のプリント印刷基板7)の2層構造とされているが、3層構造以上であってもよい。
【0028】
更に、第1のプリント基板1或いは第2プリント印刷基板7には、通電部2a〜2dの他、当該通電部2a〜2dに対する通電に関わらない所定の電気回路(適用される電子機器に必要とされる電気回路)が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板をアクチュエータの構成要素(通電部を形成するための基板)として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。勿論、プリント基板1に通電部2a、2bの通電に関わる他の電気回路(例えば通電の制御のための電気回路等)を形成するようにしてもよい。
【0029】
本実施形態によれば、可動部材3は、プリント基板1に対して回転可能に支持されるとともに通電部2c、2dとの対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、通電部2a〜2dで生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得るので、簡単な構成にて回転駆動が可能なアクチュエータ(本実施形態においてはモータ)を得ることができる。特に、可動部材3を構成する円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成するので、ファンの小型化を図ることができる。
【0030】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
本実施形態に係るアクチュエータは、略直線状の駆動力を得るリニアモータ等から成るものであり、図8に示すように、可撓性を有したフレキシブル基板8(本発明の「基板」に相当)と、該フレキシブル基板8にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部9と、フレキシブル基板8と対向して配設されるとともに、通電部9で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材としての磁石10とから構成されている。
【0031】
通電部9は、フレキシブル基板8上において略直線状に並べて印刷されるとともに、可動部材としての磁石10は、通電部9に順次通電することにより、当該通電部9に沿って移動可能とされたものである。これにより、簡単な構成にて直線移動が可能なアクチュエータを得ることができる。尚、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様、フレキシブル基板8には、通電部9の他、当該通電部9に対する通電に関わらない所定の電気回路(適用される電子機器に必要とされる電気回路)が印刷されて成るものとしてもよい。この場合、他の構成要素として機能するプリント基板(フレキシブル基板8)をアクチュエータの構成要素(通電部を形成するための基板)として共用させることができ、一層の小型化を図ることができる。
【0032】
然るに、図9に示すように、フレキシブル基板8を任意形状に屈曲させて配置するとともに、当該フレキシブル基板8の形状に倣ったレールLを配設し、そのレールLで案内されつつ可動部材としての磁石10が移動するよう構成してもよい。この場合、可動部材としての磁石10は、通電部9に順次通電することにより、当該通電部9に沿って移動可能とされる。
【0033】
また、図10に示すように、通電部9を内側に向けた状態でフレキシブル基板8を円環状に形成するとともに、かかる円環状の内部において回転可能に挿通された回転部材11の外周面に磁石10を配設させるようにしてもよい。この場合、通電部9に順次通電することにより、回転部材11が回転軸11aを中心として回転駆動可能とされ、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様、モータとして機能させることができる。
【0034】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えばファン等の送風手段のモータやリニアモータ以外のアクチュエータとして機能するものであってもよい。尚、第1、2の実施形態においては、送風手段のモータとして適用しているが、他の形態のモータとしてもよい。通電部は、基板(プリント基板やフレキシブル基板等)の表面又は裏面に印刷形成された導通部材から成り、通電により磁力を生じさせるものであれば足りる。尚、基板における可動部材が配設される面とは反対の面(本実施形態においては基板の裏面)に、非磁性体を固定させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0035】
所定の導通パターンを印刷可能な基板と、該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、基板と対向して配設されるとともに、通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材とを備えたアクチュエータであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 プリント基板(第1のプリント基板)
2a、2b 通電部
2c、2d 通電部
3 可動部材
4 回転軸
5 ベアリング
6 Eワッシャ
7 第2のプリント印刷基板
8 フレキシブル基板
9 通電部
10 可動部材
11 回転部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の導通パターンを印刷可能な基板と、
該基板にコイル状に印刷されるとともに、通電によって磁力を生成可能な通電部と、
前記基板と対向して配設されるとともに、前記通電部で生じた磁力で駆動力を得て移動可能な可動部材と、
を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項2】
前記可動部材は、前記基板に対して回転可能に支持されるとともに前記通電部との対向面に磁気を生じさせた円板状部材から成り、当該通電部で生じた磁力により当該円板状部材を回転駆動させ得ることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
【請求項3】
前記円板状部材に複数の羽根が形成され、回転駆動によって送風可能なファンを構成することを特徴とする請求項2記載のアクチュエータ。
【請求項4】
前記通電部は、前記基板上において略直線状に並べて印刷されるとともに、前記可動部材は、当該通電部に沿って移動可能とされたことを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記基板には、前記通電部の他、当該通電部に対する通電に関わらない所定の電気回路が印刷されて成ることを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載のアクチュエータ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2012−39723(P2012−39723A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−176626(P2010−176626)
【出願日】平成22年8月5日(2010.8.5)
【出願人】(310015813)
【出願人】(310015802)
【Fターム(参考)】