JP2006101659A - 振動モータの面実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】振動モータの偏心錘側への前のめり現象を防止することにより、偏心錘寄りに重心位置がある振動モータであっても、チップマウントとリフローソルダリングを採用できる振動モータの基板実装構造の提供。
【解決手段】永久磁石５ａを内蔵するモータケース６の端部から突出したモータ軸に偏心錘８を取着して成る振動モータを、印刷配線板１０上に横臥姿勢で設置する振動モータの面実装構造であって、配線板１０は、モータケース６の底面６ａを固着する胴部固着用パターン２と、このパターン２の一部に形成されて磁性体２０を埋め込み保持する磁性体収納孔２２とを有して成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、振動モータに関し、印刷配線板等への実装に適した振動モータの面実装構造に関する。

従来、振動モータの印刷配線板への表面実装構造としては、例えば図１０に示す如く、印刷配線板１における胴部固着用パターン２及び電極パターン３，３の上にクリーム半田（図示せず）を塗布し、横臥姿勢の振動モータ５におけるモータケース６の底面６ａ及び端蓋（エンドブラケット）７のモータ端子７ａ，７ａを胴部固着用パターン２及び電極パターン３，３に密着状態でマウントした後、印刷配線板１を加熱炉に搬入してリフローソルダリングにより、底面６ａ及びモータ端子７ａ，７ａと胴部固着用パターン２及び電極パターン３，３とを半田固着するものである。

しかしながら、振動モータ１の偏心錘８はますます大径化と重量化する傾向にあり、振動モータ５の重心がその端部の偏心錘８寄りに位置してしまうため、チップマウントにより振動モータ５を印刷配線板１上に載せ置いた状態では、振動モータ５の端蓋側７が浮き上がり、偏心錘８側へ前のめり状態となる。このため、底面６ａ及びモータ端子７ａ，７ａと胴部固着用パターン２及び電極パターン３，３との全面密着が得られず、吸着パッドによるチップマウントとリフローソルダリングによる半田固着を採用できない。

そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、振動モータの偏心錘側への前のめり現象を防止することにより、偏心錘寄りに重心位置がある振動モータであっても、チップマウントとリフローソルダリングを採用できる振動モータの基板実装構造を提供することにある。

第１の本発明は、振動モータの偏心錘側への前のめり現象を防止するため、モータケース内の永久磁石からの漏れ磁束はモータケースがスチール等である場合にも生じていることに着目し、振動モータ側には格別の手段を講じずに、基板側に施したものである。即ち、永久磁石を内蔵するモータケースの端部から突出したモータ軸に偏心錘を取着して成る振動モータを、基板上に横臥姿勢で設置する振動モータの面実装構造であって、基板側において、モータケースからの漏れ磁束に磁気結合して振動モータを横臥姿勢で吸着保持するための磁性体を設けて成ることを特徴とする。

横臥姿勢で振動モータを基板上に設置する際、基板に接近する程、モータケースからの漏れ磁束により基板側の磁性体にモータケースが吸着することになるため、振動モータの重心位置が偏心錘寄りに位置していても、振動モータの前のめり現象を防止できる。このため、チップマウントとリフローソルダリングを採用できる。この基板側の姿勢仮保持用の磁性体が鉄等の強磁性体では不充分な場合、永久磁石を用いても良い。

具体的な構成としては、基板の第１主面側のうち横臥姿勢のモータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンと底面占有領域内の一部に形成されて磁性体を埋め込み保持した磁性体収納孔とを有する基板を用いる。胴部固着用パターン上に塗布されたクリーム半田によって実装時の付着力が強まると共に、リフローソルダリング後の固着強度も強まり、耐衝撃性が向上する。胴部固着用パターンは底面占有領域全面に形成しても良く、斯かる場合の磁性体収納孔は胴部固着用パターン内に形成される。漏れ磁束強度が強い位置に磁性体収納孔を設けるのが良い。

磁性体収納孔内に収納する磁性体としては収納孔内の空間を埋める埋没体でも構わないが、磁性体が胴部固着パターンの表面レベルより突出している場合、モータケースの底面と胴部固着パターンとの間に浮きが生じる虞れがある。

そこで、磁性体としては、磁性体収納孔の孔径よりも広い鍔部を有する鍔付き磁性体を用いるのが望ましい。基板の第２主面側から鍔付き磁性体を磁性体収納孔に嵌めることにより、鍔部が第２主面に衝合するため、磁性体の第１主面側の面が胴部固着パターンの表面レベルより突出しないようにすることができ、また磁性体の位置決め操作の容易化にも資する。

磁性体は中実体でも構わないが、磁性体収納孔との嵌め合いにおいて適度な弾性を持たせるために、磁性体を中空部を持つ鍔付きカップ状とすることも有効である。

上記の磁性体埋め込み方式の場合、磁性体収納孔が底面占有領域内に位置するため、胴部固着パターンの面積が底面占有領域の面積よりも小さくなる。これを回避するためには、基板の第１主面側のうち横臥姿勢のモータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンとこの胴部固着用パターンの両側縁に沿って配置された一対の棒状磁性体とを有する基板を用いる。振動モータを設置する際には、棒状磁性体がモータケースの底面からそれた湾曲面に接触又は近接して吸着することになるため、底面占有領域全面に胴部固着パターンを形成することができる。その湾曲面に対応する基板の胴部固着パターンの側縁部分は本来的に基板のデットスペースとなるものであるから、限られた基板面積を消費せずに済む。

この棒状磁性体の基板への取着方法としては、基板に形成された差込み孔に嵌る差込み端部を有する棒状磁性体を用いる。斯かる場合は、振動モータの実装に先立って基板実装部品と同様に、第１主面側から棒状磁性体を差込み実装できる。

また、少なくとも基板の縁部分で基板の表裏面を挟み込む挟持部を一体的に有する棒状磁性体を用いる。棒状磁性体を基板の縁から沿面方向にスライドさせることにより、その終期で挟持部が基板の縁部分を挟み込み、棒状磁性体が基板に取着する。その際、胴部固着パターンの側縁の段差が案内作用を果す。この棒状磁性体は振動モータ設置時における前のめり防止（姿勢仮保持機能）を果すものであるが、クリーム半田による付着力が働き、前のめり防止が有効となった時点では、棒状磁性体を基板から引き抜いても構わない。

上記の実装構造では、磁性体を設けた基板を用いているが、この磁性体の役割は振動モータ設置時における前のめり現象を防止するだけで良い。

そこで、第２の本発明は、マグネットを内蔵するモータケースの端部から突出したモータ軸に偏心錘を取着して成る振動モータを、基板上に横臥姿勢で設置する振動モータの面実装構造であって、第１主面側のうち横臥姿勢のモータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンと底面占有領域の一部に形成されて磁性体が挿抜可能な空部とを有する基板を用いるものである。

振動モータ設置時において、基板の第２主面側から磁性体を空部に差し入れることにより振動モータの前のめりを防止でき、胴部固着パターン上のクリーム半田にモータケースの底面が付着して前のめりの危険性が無くなった時点で、その差し入れた磁性体を抜き取れば良い。磁性体として強力な永久磁石の治具とすることができるため、基板毎の磁性材の消費を無くすことができ、低コスト化を図ることができる。

その空部は孔でも構わないが、縦列基板のライン搬送過程での実装の場合を考慮すると、磁性体の孔に対する差込み操作では磁性体駆動機構の高精度化を要求されるため、空部としては基板の縁から底面占有領域に亘って形成されたスリット状切欠きであることが望ましい。基板がタクト（間欠送り）動作すると、磁性体が相対的に基板のスリット状切欠き内にスライド移動し、振動モータのマウント時でその前のめりを防止し、次いで一旦磁性体を押し下げ次のタクト動作に移った後、次の基板が到来するまでに磁性体を持ち上げ復帰させる。スリット状切欠きの開口側が相対的に磁性体の案内となるため、磁性体駆動機構の簡易化を実現できる。

本発明によれば、振動モータの偏心錘側への前のめり現象を防止でき、偏心錘寄りに重心位置がある振動モータであっても、チップマウントとリフローソルダリングを採用できる。

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は本発明の実施例１に係る振動モータの面実装構造を示す斜視図、図２は同面実装構造の断面図である。

振動モータ５は、永久磁石５ａを内蔵する鉄製のモータケース６の端部から突出したモータ軸に偏心錘８を取着して成り、樹脂製の端蓋（エンドブラケット）７はモータ端子７ａ，７ａを有する。印刷配線板１０は、表面側に一端部が基板縁から形成された胴部固着用パターン２と、この胴部固着用パターン２の他端部側に形成された電極パターン３，３とを有する。また印刷配線板１０は、胴部固着用パターン２の央部において磁性体２０を埋め込み保持した磁性体収納孔２２を有する。本例の磁性体２０は円柱状の中実体である。

横臥姿勢で振動モータ５を印刷配線板１０上に設置する際、配線板１０に接近する程、モータケース６からの漏れ磁束により配線板１０側の磁性体２０にモータケース６の底面６ａが吸着することになるため、振動モータ５の重心位置が偏心錘８寄りに位置していても、振動モータ５の前のめり現象を防止できる。このため、チップマウントとリフローソルダリングを採用できる。この磁性体２０は通例鉄等の強磁性体とすれば良いが、漏れ磁束強度が弱い場合、永久磁石を用いても良い。なお、胴部固着用パターン２及び電極パターン３，３の上にはクリーム半田が塗布されるため、振動モータ５の実装時の付着力が強まると共に、リフローソルダリング後の固着強度も強まり、耐衝撃性が向上する。

図３は本発明の実施例２に係る振動モータの面実装構造を示す斜視図、図４は同面実装構造の断面図である。

実施例１に係る磁性体２０は円柱状であるため、磁性体収納孔２２に磁性体２０を埋め込んだ状態では、磁性体２０が胴部固着パターン２の表面レベルより突出した状態になる場合があり、モータケース６の底面６ａと胴部固着パターン２との間に浮きが生じる虞れがある。

そこで本例では、磁性体としては、磁性体収納孔２２の孔径よりも広い鍔部２４ａを有する鍔付き磁性体２４を用いる。印刷配線板１０の裏面側から鍔付き磁性体２４を磁性体収納孔２２に嵌めることにより、鍔部２４ａが裏面に衝合するため、磁性体２４の表面が胴部固着パターン２の表面レベルより突出せず、適度な隙間が形成される。また磁性体２４の位置決め操作の容易化にも資する。

図５は本発明の実施例３に係る振動モータの基板実装構造における印刷配線板を示す断面図である。

実施例１に係る磁性体２０又は実施例２に係る磁性体２４は中実体であるため重くなり、また磁性体収納孔２２への埋め込みは締り嵌めとする必要があり、磁性体２０，２４の取着信頼性に欠ける。

そこで本例においては、磁性体２６として中空部２６ｂを持つ鍔付きカップ状とする。鍔部２６ａを有するため、実施例２と同様な作用効果を奏するほか、中空部２６ｂが存在しているため、磁性体２６の重さが軽くなり、また磁性体収納孔２２に弾力的に嵌まるため、ワンタッチ操作が可能で、しかも印刷配線板１０から外れ難くなる。

図６は本発明の実施例４に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す斜視図である。

上記実施例１〜実施例３における磁性体埋め込み方式の場合、磁性体収納孔２２がモータケース６の底面６ａの占有領域内、即ち、胴部固着パターン２の内部に位置しているため、その分、胴部固着パターン２の面積が小さくなる。

そこで本例では、印刷配線板１０の表面側のうち横臥姿勢のモータケース６の底面６ａの占有領域に形成された胴部固着用パターン２とこの胴部固着用パターン２の両側縁に沿って配置された一対の棒状磁性体４０，４０とを有する印刷配線板１０を用いる。

振動モータ５を設置する際には、棒状磁性体４０，４０がモータケース６の底面６ａからそれた湾曲面に接触又は近接することになるため、胴部固着パターン２を侵蝕せずに済み、半田代面積が増すので、固着強度を高めることができる。

そして各棒状磁性体４０は、印刷配線板１０に形成された差込み孔１２，１２に嵌る差込み端部４２，４２を有する。斯かる場合は、振動モータ５の実装に先立って基板実装部品と同様に、表面側から棒状磁性体４０を差込み実装できる。

図７は本発明の実施例５に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す斜視図、図８は同印刷配線板を別の角度から見た斜視図である。

本例の印刷配線板１０も一対の棒状磁性体４０′，４０′を有しているが、少なくとも印刷配線板１０の縁部分で当該印刷配線板１０の表裏面を挟み込む挟持部４４を一体的に有している。棒状磁性体４０′を印刷配線板１０の縁から沿面方向にスライドさせることにより、その終期で挟持部４４が印刷配線板１０の縁部分を挟み込み、棒状磁性体４０′が印刷配線板１０に取着する。その際、胴部固着パターン２の側縁の段差が案内作用を果す。

この棒状磁性体４０′は振動モータ５の設置時における前のめり防止（姿勢仮保持機能）を果すものであるが、クリーム半田による付着力が働き、前のめり防止が有効となった時点では、棒状磁性体４０′を印刷配線板１から引き抜いても構わない。

図９は本発明の実施例６に係る振動モータの面板実装構造における印刷配線板を示す斜視図である。

実施例１〜実施例５の実装構造では、印刷配線板１０に磁性体を設けてあるが、この磁性体の役割は振動モータ５の設置時における前のめり現象を防止するだけで良いことに鑑み、本例では、胴部固着用パターン２に切欠き５０を設けた印刷配線板を用いる。この切欠き５０は印刷配線板１０の縁から胴部固着用パターン２の他端側にかけてスリット状に形成されている。

振動モータ５の設置時おいて、印刷配線板１０の裏面側から磁性体（図示せず）を切欠き５０に差し入れることにより振動モータ５の前のめりを防止でき、胴部固着パターン２上のクリーム半田にモータケース６の底面６ａが付着して前のめりの危険性が無くなった時点で、その差し入れた磁性体を抜き取れば良い。磁性体として強力な永久磁石の治具とすることができるため、印刷配線板毎の磁性材の消費を無くすことができ、低コスト化を図ることができる。

このようなスリット状の切欠き５０ではなく、孔などの空部でも構わない。しかし、印刷配線板１０の縦列ライン搬送過程での実装の場合には、磁性体の孔に対する差込み操作では磁性体駆動機構の高精度化を要求される。これを回避するには、スリット状の切欠き５０を形成するのが望ましい。印刷配線板１０がタクト（間欠送り）動作すると、磁性体が相対的に印刷配線板１０の切欠き５０内にスライド移動し、振動モータ５のマウント時における前のめり現象を防止し、次いで一旦磁性体を押し下げ次のタクト動作に移った後、次の印刷配線板１０が到来するまでに磁性体を持ち上げ復帰させる。スリット状の切欠き５０の開口側が相対的に磁性体の案内となるため、磁性体駆動機構の簡易化を実現できる。

なお、振動モータ５の横臥姿勢を吸着保持する磁性体は鉄等の強磁性体に限らず、永久磁石でも構わない。

本発明の実施例１に係る振動モータの面実装構造を示す斜視図である。 同実装構造の断面図である。 本発明の実施例２に係る振動モータの面実装構造を示す斜視図である。 同実装構造の断面図である。 本発明の実施例３に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す断面図である。 本発明の実施例４に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す斜視図である。 本発明の実施例５に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す斜視図である。 同印刷配線板を別の角度から見た斜視図である。 本発明の実施例６に係る振動モータの面実装構造における印刷配線板を示す斜視図である。 従来の振動モータの面実装構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０…印刷配線板
２…胴部固着用パターン
３…電極パターン
５…振動モータ
５ａ…永久磁石
６…モータケース
６ａ…底面
７…端蓋（エンドブラケット）
７ａ…モータ端子
８…偏心錘
１２…差込み孔
２０，２４，２６…磁性体
２２…磁性体収納孔
２４ａ，２６ａ…鍔部
２６ｂ…中空部
４０、４０′…棒状磁性体
４２…差込み端部
４４…挟持部
５０…切欠き

Claims (9)

1. 永久磁石を内蔵するモータケースの端部から突出したモータ軸に偏心錘を取着して成る振動モータを、基板上に横臥姿勢で設置する振動モータの面実装構造であって、
   前記基板側において、前記モータケースからの漏れ磁束に磁気結合して前記振動モータを横臥姿勢で吸着保持するための磁性体を設けて成ることを特徴とする振動モータの面実装構造。
2. 請求項１において、前記基板は、その第１主面側のうち横臥姿勢の前記モータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンと、前記底面占有領域の一部に形成されて前記磁性体を埋め込み保持した磁性体収納孔とを有して成ることを特徴とする振動モータの面実装構造。
3. 請求項２において、前記磁性体は、前記磁性体収納孔の孔径よりも広い鍔部を有する鍔付き磁性体であることを特徴とする振動モータの面実装構造。
4. 請求項３において、前記鍔付き磁性体は鍔付きカップ状であることを特徴とする振動モータの面実装構造。
5. 請求項１において、前記基板は、その第１主面側のうち横臥姿勢の前記モータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンを有し、前記磁性体は、前記胴部固着用パターンの両側縁に沿って配置された一対の棒状磁性体であることを特徴とする振動モータの面実装構造。
6. 請求項５において、前記各棒状磁性体は、少なくとも前記基板の縁部分で当該基板の表裏面を挟み込む挟持部を一体的に有することを特徴とする振動モータの面実装構造。
7. 請求項５において、前記各棒状磁性体は、前記基板に形成された差込み孔に嵌る差込み端部を有することを特徴とする振動モータの面実装構造。
8. マグネットを内蔵するモータケースの端部から突出したモータ軸に偏心錘を取着して成る振動モータを、基板上に横臥姿勢で設置する振動モータの面実装構造であって、
   前記基板は、その第１主面側のうち横臥姿勢の前記モータケースの底面占有領域に形成された胴部固着用パターンと、前記底面占有領域の一部に形成されて磁性体が挿抜可能な空部とを有して成ることを特徴とする振動モータの面実装構造。
9. 請求項８において、前記空部は前記基板の縁から前記底面占有領域に亘って形成されたスリット状切欠きであることを特徴とする振動モータの面実装構造。

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