JP2008295198A - 振動モータの保持構造および振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】振動モータを回路基板に実装する際の横倒れを防止できる振動モータの保持構造およびこの保持構造により回路基板に保持された振動モータを提供する。
【解決手段】回転軸端１１に偏心錘１０ａ，１０ｂを取り付けて成る振動モータ１を把持し、該振動モータを回路基板３に保持する振動モータの保持構造２において、振動モータの長手方向の一部において該方向と直交する両方向に水平に張り出し回路基板上の半田塗布位置３ａ，３ｂに載置される支持脚２１，２２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話やＰＨＳなどの携帯通信機器またはゲーム機器の体感用に使用される振動モータの保持構造および該保持構造を備えた振動モータに関する。

携帯通信機器は着信があったとき着信音を発して携帯者に知らせる方法のほかに、内部に設けた振動モータの偏心錘の回転による振動を携帯者に体感させて着信を知らせる方法があり、これらは必要に応じて切り替えできるようになっている。またゲ−ム機器の中にはゲームの進行に合わせて機器内の振動モータにより発生させた振動を操作者に伝えて娯楽性を高めるようにしているものがある。

この種の振動モータは機器内の回路基板に固定されており、発生する振動を機器の筺体に伝え、その振動を保持者や操作者が体感するようになっており、その一例が特許文献１に開示されている。その例によれば、振動モータは、円筒状のモータ本体を金属製のホルダー枠で下から把持し、モータシャフトの一端に半月状の偏心錘を固定し、ホルダー底面に塗布したクリーム半田を加熱炉で溶融させ、全体を回路基板に固着して実装される。

振動モータの実装作業は自動化されており、その自動化工程においては偏心錘を付けたモータ本体はホルダー枠に把持されユニットとして回路基板の所定位置に乗せられてコンベアで搬送され、加熱炉内を通過しながら加熱され回路基板上の半田を溶融させ、加熱炉を出て冷却しながらその溶融半田でホルダー枠を回路基板に固着することにより振動モータを実装している。
特開平１１−２３４９４３号公報

しかしホルダー枠に保持された振動モータユニットはコンベアで搬送中は回路基板上に軽く載せてあるだけであるためにかなり不安定な状態であり、ちょっとした外部の振動やコンベアの動きに乱れがあると搬送中に横倒れするおそれがある。縦列搬送される複数の回路基板に載せられた振動モータユニットの１つでも横倒れすると、コンベア全体を一旦止めてその横倒れした振動モータユニットを立て直してから実装作業を再開するなど、搬送状態の監視が必要になり作業効率が極めて悪いという問題がある。

本発明は上記の課題を解消すべくなされたもので、振動モータユニットを回路基板に実装する際の横倒れを防止できる振動モータの保持構造およびこの保持構造により回路基板に保持された振動モータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、回転軸端に偏心錘を取り付けて成る振動モータを把持し、該振動モータを回路基板に保持する振動モータの保持構造において、振動モータの長手方向の一部において該方向と直交する両方向に水平に張り出し回路基板上の半田塗布位置に載置される支持脚を形成した。

さらに、振動モータ本体を上から両側面にかけて把持し、下方が開放したほぼコの字形状で、該開放部がくびれ、該くびれ部に連接して振動モータの長手方向の一部において該方向と直交する両方向に水平に張り出した支持脚を形成した。

前記支持脚は振動モータの長手方向全体でなくその一部に設けるのが好ましい。
また前記支持脚は振動モータ本体の一方の側面を把持する部分の延長片により形成することができる。その支持脚はその延長片を重ねて形成することにより強度を高めることができる。

また本発明による振動モータは、上述した保持構造の支持脚がリフロー半田により回路基板に固定されて回路基板に保持される。

本発明においては、振動モータを回路基板上で保持する保持構造つまりホルダーの下部にモータの長手方向の一部において該方向に直交して張り出す支持脚を設けたので、振動モータユニットを回路基板上に置いて搬送する際外部のちょっとした振動や搬送手段の動きに乱れがあった場合でも横倒れしにくくなる。したがって搬送状態の監視が不要となり、横倒れによる作業の中断や再開に伴う作業効率の低下を防ぐことできる。

また支持脚は振動モータの長手方向の一部において設けたので、その張り出し部の面積は従来のモータホルダー枠が回路基板と接触する面積と比較して相当小さくなるので、回路基板上に形成される配線パターンの設計に与える影響は小さくなり、パターン設計の自由度が大きくなるとともに、回路基板の面積を小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図６は、本発明による保持構造の一実施形態を備えた振動モータの分解斜視図である。

図１において、１は円筒状の振動モータ本体、１０ａ、１０ｂは振動モータ本体１の両側でモータの回転軸１１に固定される振動発生用の偏心錘、２は振動モータ本体１に上からはめ込んでモータ本体を保持する金属製のホルダー、３は振動モータを取り付ける回路基板である。

振動モータ本体１の後端（図において右奥端）には樹脂製のブラケット１２が固定されており、このブラケット１２には導電材の外付け端子１３が取り付けられ、振動モータ本体１のブラシ固定端子がこの外付け端子１３と電気接続されている。

ホルダー２は、振動モータ本体１の頂面と平坦部２ａで接し、長手方向手前側において平坦部２ａに続く側壁２ｂにおいて振動モータ本体１の両側周面と接し、下部にいくにつれゆるやかに湾曲してくびれる（図においてＡで示す部分）コの字形状をなし、くびれ部Ａの先はモータの軸方向に直交する方向に水平に張り出して支持脚２１、２２となっている。またホルダー２の長手方向一端（手前側）には平坦部２ａから垂直下向きに折り曲げてモータ抜け止め片２ｃが形成され、他端には平坦部２ａから水平にモータ抜け止め片２ｄが形成されている。図２はホルダー２を斜め下から見た斜視図である。

ホルダー２は、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍで半田とのなじみのよいめっき処理を施した鋼板（たとえば圧延鋼板ＳＰＣＣ）をプレス加工により図３に示すような形状の素材として加工され、これを折曲げ加工機（図示せず）で折り曲げ加工して図２に示すような立体形状に製作される。図３に示したホルダー素材の中央部Ｂはホルダー２の平坦部２ａとなり、その左右両側の部分Ｃは側部２ｂとなり、さらに左右の端部Ｄは支持脚２１、２２となり、上方の突部Ｅは折り曲げられて抜け止め片２ｃとなり、もう一つの突部Ｆは抜け止め片２ｄとなる。

ホルダー素材にすずベースのめっきを施すとコスト上は有利となるが、半田付け性を優先するなら金メッキがよい。またホルダー素材に洋白を用いれば半田とのなじみは良好であるので、めっきは不要となる。

図１にもどって、回路基板３には図示しない所望のプリント回路が形成されており、そのプリント回路の配線を避けて所定の位置にクリーム半田層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが塗布されている。クリーム半田層３ａ、３ｂの位置はホルダー２の支持脚２１、２２の位置に対応し、クリーム半田層３ｃ、３ｄの位置は外付け端子１３の位置に対応している。

次に図４、図５、図６を参照して本発明による振動モータユニットの回路基板への実装手順を説明する。

予め折り曲げ加工され立体形状に加工された図２に示すホルダー２の右手奥側から円筒状の振動モータ本体１をその先端側がホルダー手前の抜け止め片２ｃに突き当たるまでホルダー２内に差し込み、突き当ったところで反対側に設けられたもう一つの抜け止め片２ｄを垂直下方に折り曲げる。それにより振動モータ本体１は軸方向には抜け止め片２ｃ、２ｄによりまた円周方向には平坦部２ａとくびれ部Ａによりホルダー２内に囲い込まれる。次いでホルダー２の手前側端部および奥側端部から突き出た回転軸１１に偏心錘１０ａ、１０ｂをそれぞれ取り付ける。こうして図４に示すような振動モータユニットが出来上がる。この場合ホルダー内の全面または一部に接着剤を塗布してホルダーと振動モータ本体との固定を強化してもよいし、溶接等の手段を用いてもよい。

一方、回路基板３の所定の位置にクリーム半田層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを塗布したものが用意される（図１参照）。

上のように用意した振動モータユニットを、図５に示すように、回転軸が回路基板３と平行になるような状態で回路基板３上に置くが、その際ホルダー２の張り出し支持脚２１、２２がクリーム半田層３ａ、３ｂ上に乗り、外付け端子１３、１３（図４参照）が半田層３ｃ、３ｄ上に乗るように振動モータユニットを回路基板３に対して位置決めする。

こうして振動モータユニットはホルダー２の支持脚２１および２２と外付け端子１３が回路基板３上に載った図６に示す状態でコンベアにより搬送され、リフロー槽（図示せず）内に導かれ、そこで段階的に温度を高めて加熱される。この加熱によりクリーム半田層３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは溶融し、リフロー槽を出て実装基板は冷却され振動モータユニットは回路基板３に固着される。

この振動モータユニットの搬送工程中外部の振動やコンベヤの動きに乱れがあっても、振動モータユニットはホルダー２の下部に形成された水平に張り出した支持脚２１、２２により安定に支えられているので横倒れすることがない。
（第２の実施形態）
次に本発明による保持構造のもう一つの実施形態を備えた振動モータについて図７〜図１１を参照して説明する。

図７は図４と同様の図で、異なる保持構造を備えた振動モータユニットの斜め下から見た斜視図である。図において、上で説明した第１の実施形態と同じ構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。

ホルダー２０は図８に示すような立体形状で、振動モータ本体１の頂面と接する平坦部２０ａと、この平坦部２０ａから両側に折れ下がってモータ本体の両側周面と接する側壁２０ｂとを有し、長手方向一端側（図において左手前）において一方の側壁２０ｂの下部から連接する延長片により支持部２０ｃが形成されている。

この支持部２０ｃは、底面２０１と、この底面２０１の一部から立ち上がる
起立片２０２およびモータ抜け止め片２０３とから構成されている。底面２０１はモータの軸方向に対して直交する両方向に張り出した支持脚２０１ａ、２０１ｂを有する。

このホルダー２０は第１の実施形態と同様に、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍで半田とのなじみのよいめっき処理を施した鋼板（たとえば圧延鋼板ＳＰＣＣ）をプレス加工により図９に示すような形状の素材とし、これを折り曲げ加工機（図示せず）で折り曲げ加工して立体形状に製作される。図９に示す平板状のホルダー素材と立体形状に加工された図８に示すホルダー２０との部分対応を示すと、部分Ｇが平坦部２０ａ、部分Ｈ が側壁２０ｂ、部分Ｉが側壁２０ｂと 支持部２０ｃとの連接部、部分Ｊ が起立片２０２、部分Ｋ が支持部２０ｃの底面２０１、部分Ｌ が抜け止め片２０３、部分Ｍが張り出した支持脚２０１ａ、２０１ｂ、部分Ｎがもう一つの抜け止め片２０ｄにそれぞれ対応する。

図１０は図５と同じような図で、回路基板３には図示しない所望のプリント回路が形成されており、そのプリント回路の配線を避けて所定の位置にクリーム半田層３ｃ、３ｄ、３ｅが塗布されている。クリーム半田層３ｅの位置はホルダー２の支持部２０ｃの底面２０１の位置に対応し、クリーム半田層３ｃ、３ｄの位置は外付け端子１３の位置に対応している。

次にこの第２の実施形態による振動モータユニットの製作手順を説明する。

立体形状に加工された図８に示すホルダー２０の右手奥側から円筒状の振動モータ本体１をその先端側がホルダー手前の抜け止め片２０３に突き当たるまでホルダー２内に差し込み、突き当ったところで反対側に設けられた抜け止め片２０ｄを垂直下方に折り曲げる。それにより振動モータ本体１は軸方向には抜け止め片２０３と２０ｄにより、また上下方向には平坦部２０ａと支持部２０ｃ、さらに左右には両側壁２０ｂと起立片２０２によりホルダー２０内に囲い込まれる。次いで振動モータ本体１の手前側端部および奥側端部から突き出た回転軸１１に偏心錘１０ａ、１０ｂをそれぞれ取り付ける。こうして図７に示すような振動モータユニットが出来上がる。この場合ホルダー内の全面または一部に接着剤を塗布してホルダーと振動モータ本体との固定を強化してもよいし、溶接等の手段を用いてもよい。

一方、回路基板３の所定の位置にクリーム半田層３ｃ、３ｄ、３ｅを塗布したものが用意される（図１０参照）。

上のように用意した振動モータユニットを、図１０に示すように、回転軸が回路基板３と平行になるような状態で、さらにホルダー２０の支持部２０ｃの底面２０１がクリーム半田層３ｅ上に乗り、外付け端子１３、１３（図７参照）が半田層３ｃ、３ｄ上に乗るように回路基板３に対して位置決めする。

こうして振動モータユニットはホルダー２０の支持部２０ｃの底面２０１と外付け端子１３が回路基板３上に載った図１１に示す状態でコンベアにより搬送され、リフロー槽（図示せず）内に導かれ、そこで段階的に温度を高めて加熱される。この加熱によりクリーム半田層３ｃ、３ｄ、３ｅは溶融し、リフロー槽を出て実装基板が冷却され振動モータユニットは回路基板３に固着される。

この振動モータユニットの搬送工程中外部の振動やコンベヤの動きに乱れがあっても、振動モータユニットはホルダー２０に設けられた支持部２０ｃの底面２０１、特にモータの軸方向に対して直交する方向に張り出した支持脚２０１ａ、２０１ｂにより横方向の揺れに対して安定して支えられるので横倒れすることがない。
（第３の実施形態）
次に本発明による保持構造のさらに別の実施形態を備えた振動モータについて図１２〜図１６を参照して説明する。

図１２は図４および図７と同様の図で、さらに異なる保持構造を備えた振動モータユニットの斜め下から見た斜視図である。図において、第１および第２の実施形態と同じ構成要素には同じ参照符号を付して説明を省略する。

ホルダー２００は図１３に示すような立体形状で、振動モータ本体１の頂面と接する平坦部２００ａと、この平坦部２００ａから両側に折れ下がってモータ本体の両側周面と接する側壁２００ｂとを有し、長手方向一端側（図において左手前）において両側壁２００ｂは下部Ａでくびれ、一方（図において奥側）の側壁２００ｂから連接してこのくびれ部Ａより先の部はＸの部分において一部折り重ねられて水平方向に張り出し、折り返してもう一方の側壁２００ｂの方にまでやはり水平方向に張り出して支持脚２００ｃを形成している。

この支持脚２００ｃは、長手方向の一端（図において右端）側で、もう一方（図において手前側）の側壁２００ｂのくびれ部Ａより先の部分が水平に折れ曲ってＹの部分で重なっている。このように支持脚２００ｃはその長手方向両側の張り出し部分で二重に重なっているため強度が増している。Ｙ部は接着や溶接あるいはかしめ等により接合すると、更にモータ保持強度が増加する。支持脚２００ｃの側縁を立ち上げてモータ抜け止め片２００１を形成している。

このホルダー２００は、これまで説明した実施の形態と同じように、半田とのなじみのよいめっき処理を施した鋼板（たとえば圧延鋼板ＳＰＣＣ）をプレス加工により図１４に示すような形状の素材とし、これを折り曲げ加工機（図示せず）で折り曲げ加工して立体形状に製作される。図１４に示す平板状のホルダー素材と立体形状に加工された図１３に示すホルダー２００との対応を示すと、部分Ｏが平坦部２００ａ、部分Ｐ が側壁２００ｂ、部分Ｑが支持脚２００ｃの底面、部分Ｒが支持脚２００ｃの重なり部分Ｙ、部分Ｓ が抜け止め片２００１、部分Ｔがもう一つの抜け止め片２００ｄにそれぞれ対応する。

図１５は図５と同じような図で、回路基板３にはプリント回路の配線を避けてクリーム半田層３ｃ、３ｄ、３ｅが塗布されている。クリーム半田層３ｅの位置はホルダー２００の支持脚２００ｃの位置に対応し、クリーム半田層３ｃ、３ｄの位置は外付け端子１３の位置に対応している。

この実施形態による振動モータユニットの製作手順および回路基板への実装については上で説明した実施形態と同じであるので説明は省略する。図１６は振動モータユニットが回路基板に置かれた状態を示す。

この振動モータユニットも自動実装工程の搬送中、外部の振動やコンベヤの動きに乱れがあっても、振動モータユニットはホルダー２００の下部に設けられた支持脚２００ｃ、特に両張り出し部により安定して支えられるため横倒れすることがない。

上記実施形態では振動モータ本体の外側モータフレームとして円筒形状のものを例示したが、角柱状であっても構わない。またホルダーに形成される支持脚の位置は設計上の観点から自由に決めることができる。

本発明による保持構造の一実施形態であり、振動モータを回路基板へ実装する様子を説明する斜視図である。 図１に示したホルダーの斜視図である。 ホルダー素材の平面図である。 振動モータユニットの斜視図である。 振動モータユニットと回路基板との位置関係を示す斜視図である。 振動モータの回路基板への実装状態を示す。 本発明による保持構造の別の実施形態の振動モータユニットの斜視図である。 図７に示したホルダーの斜視図である。 ホルダー素材の平面図である。 振動モータユニットと回路基板との位置関係を示す斜視図である。 振動モータの回路基板への実装状態を示す。 本発明による保持構造のさらに別の実施形態の振動モータユニットの斜視図である。 図１２に示したホルダーの斜視図である。 ホルダー素材の平面図である 振動モータユニットと回路基板との位置関係を示す斜視図である。 振動モータの回路基板への実装状態を示す。

符号の説明

１ 振動モータ本体
１０ａ、１０ｂ 偏心錘
１１ 回転軸
２、２０、２００ ホルダー
２１、２２、２００ｃ 支持脚
２０ｃ、２００ｃ 支持部
３ 回路基板
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ クリーム半田層

Claims (8)

1. 回転軸端に偏心錘を取り付けて成る振動モータを把持し、該振動モータを回路基板に保持する振動モータの保持構造において、振動モータの長手方向の一部において該方向と直交する両方向に水平に張り出し回路基板上の半田塗布位置に載置される支持脚を有することを特徴とする振動モータの保持構造。
2. 鋼板をプレス加工によりホルダー展開図形に打ち抜くステップと、該展開図形に打ち抜かれた鋼板を振動モータを上から両側面にかけて把持する形状に所定部分を折り曲げ加工するとともに前記支持脚を折り曲げ加工により形成するステップとを有する請求項１に記載の振動モータの保持構造の製造方法。
3. 前記支持脚が最下部に形成され、該支持脚のすぐ上にくびれ部を有する請求項１に記載の振動モータの保持構造。
4. 振動モータ本体を上から両側面にかけて把持し、下方が開放したほぼコの字形状で、該開放部がくびれ、該くびれ部に連接して振動モータの長手方向の一部において該方向と直交する両方向に水平に張り出した支持脚を有することを特徴とする振動モータの保持構造。
5. 前記支持脚が振動モータ本体の一方の側面を把持する部分の延長片により形成された請求項１、３、４のいずれか１項に記載の振動モータの保持構造。
6. 前記支持脚が前記延長片を重ねて形成された請求項５に記載の振動モータの保持構造。
7. 請求項１、３〜６のいずれか１項に記載の保持構造の支持脚がリフロー半田により回路基板に固定されて回路基板に保持されることを特徴とする振動モータ。
8. 請求項１、３〜６に記載の保持構造により回路基板に保持された携帯通信機器の振動モータ。

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