JP2011254568A

JP2011254568A - 表面実装用モータ

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Publication number: JP2011254568A
Application number: JP2010124657A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Hara; 健太郎原
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: JP5875218B2; US20110291510A1; TW201203810A; CN102263453B; US8354764B2; CN102263453A; KR20110132257A

Abstract

【課題】本発明は、ホルダ側の実装面とモータ本体部側のターミナルの実装面との高さ合わせを容易にした表面実装用モータを提供する。
【解決手段】表面実装用モータ１に適用されるホルダ３は、底部２０の一部を延長するようにして形成された底上げ片２４ａ，２４ｂを有し、この底上げ片２４ａ，２４ｂは、底部２０に対し所定の折り曲げ角度αをもって折り曲げられている。従って、モータ本体部Ａにホルダ３を装着させた状態で、ホルダ３の底部２０の実装面２０ｂとターミナル１３の実装面１３ｂとが同一面上に無い場合、底上げ片２４ａ，２４ｂを少し起こしたり倒したりするような微調整を行うだけで良いので、ホルダ３の底部２０の実装面２０ｂとターミナル１３の実装面１３ｂとの高さ合わせを容易に行い得る。また、底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αを変更するだけで、ホルダ３の底部２０からモータケース２までの離間量(底上げ量)を容易に変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板への表面実装に適した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、特開平１１−２３４９４３号公報がある。この公報に記載された表面実装用モータは、モータ本体に金属製ホルダー枠が固定されて構成されている。モータ本体は、ブラシ付きモータであり、略円柱状の胴部(モータケース)を有し、この略円柱状胴部の後端は樹脂製のエンドブラケットで閉蓋されている。このエンドブラケットには、回路基板に実装される端子片(ターミナル)や、コミテータに対して摺動するブラシ端子片が固定されている。また、金属製ホルダー枠は、モータ本体の胴部に装着されるホルダ本体を有し、このホルダ本体は、回路基板に当接する長方形の底板部と、この底版部の長辺側から上方に折り曲げ起立されて、振動モータ本体の略円柱状胴部を挟持する一対の挟持バネ片とを有する。更に、ホルダー枠の底板部には、モータ本体の重心位置に対応して断面台形状の膨出部が形成され、この膨出部の頂面上にモータ本体の胴部が載置され、ホルダー枠に対するモータ本体の着座安定性を図っている。そして、膨出部内には、実装用のクリームハンダが溶融状態で入り込み、これによって回路基板からホルダー枠が脱落し難くなっている。

特開平１１−２３４９４３号公報

しかしながら、ホルダー枠の底板部に設けられた膨出部は、プレス加工によって断面台形状に成形されているので、膨出部の頂面の水平度や凹凸によってモータ本体に傾きが発生する虞があり、特に、膨出部の成形は、プレスの金型精度に大きく依存し、ホルダー枠が小さければ小さいほど、金型の精度を出し難い。そして、ホルダー枠の底板部の実装面と端子片の実装面とは、同一面上に位置させる必要があり、ホルダー枠の底板部の実装面と端子片の実装面との高さが揃っていない場合、実装面の高さあわせを微調整するために、断面台形状の膨出部の頂面を変形させることは難しい。従って、従来のホルダー枠にあっては、ホルダー枠の底板部の実装面と端子片の実装面との高さ合わせは難しい。

本発明は、ホルダ側の実装面とモータ本体部側のターミナルの実装面との高さ合わせを容易にした表面実装用モータを提供することを目的とする。

本発明は、筒状のモータケースを有するモータ本体部には、回路基板に実装されるターミナルが設けられ、モータ本体部のモータケースにホルダが装着されてなる表面実装用モータにおいて、
ホルダは、回路基板に実装される底部と、底部の一部を延長するようにして形成された底上げ片と、を有し、
底上げ片は、底部に対し所定の折り曲げ角度をもって折り曲げられていることを特徴とする。

この表面実装用モータに適用されるホルダは、底部の一部を延長するようにして形成された底上げ片を有し、この底上げ片は、底部に対し所定の折り曲げ角度をもって折り曲げられている。従って、モータ本体部にホルダを装着させた状態で、ホルダの底部の実装面とターミナルの実装面とが同一面上に無い場合、底上げ片を少し起こしたり倒したりするような微調整を行うだけで良いので、ホルダの底部の実装面とターミナルの実装面との高さ合わせを容易に行うことができる。また、底上げ片の折り曲げ角度を変更するだけで、ホルダの底部からモータケースまでの離間量(底上げ量)を容易に変更することができる。特に、シャフトに分銅が設けられたモータ本体部においては、分銅の回転時に分銅が回路基板に当たらないような仕様にする場合に、モータケースの底上げ量を大きくしなければならないが、このような場合でも、底上げ片の折り曲げ角度を変更するだけで容易に対応することができる。そして、底上げ片は、折り曲げによって成形されるので、製作し易い。

また、折り曲げ角度は、１８０度であると好適である。
このような構成を採用すると、底上げ片に底部の実装面に平行なモータケースの載置面を作り出すことができ、この載置面は、モータケースに面接触するので、ホルダに対するモータ本体部の着座安定性が図られる。

また、底部には、開口部が設けられ、底上げ片は、開口部内に突出するように成形されたものを折り曲げて形成され、底上げ片は底部に重ね合わされていると好適である。
このような構成によって、モータケースの底上げ量を、底部の板厚の２倍で寸法管理することができ、ホルダ毎に底上げ量のバラツキを無くすことができ、均一な底上げ量を容易に確保することができる。さらに、開口部内には、実装用のクリームハンダが溶融状態で入り込み、これによって回路基板からホルダが脱落し難くなる。

本発明によれば、ホルダ側の実装面とモータ本体部側のターミナルの実装面との高さ合わせを容易にできる。

本発明に係る表面実装用モータの一実施形態を示す断面図である。図１に示されたモータの斜視図である。図１に示されたモータの斜視図である。図１に示されたモータの底面図である。印刷配線基板を示す斜視図である。印刷配線基板上にモータを実装した状態を示す斜視図である。図６のＶII−ＶII線に沿う断面図である。モータ本体部とホルダとを組み付ける前の状態を示す斜視図である。モータ本体部とホルダとを組み付ける前の状態を示す斜視図である。ホルダを示す斜視図である。ホルダを示す斜視図である。ホルダの正面図である。ホルダの平面図である。ホルダの断面図である。ホルダの他の変形例を示す断面図である。ホルダの更に他の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る表面実装用モータの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、分銅側を「前方側」として以下説明する。

図１〜図４に示すように、表面実装用モータ１は、リフロー半田付けによって印刷配線基板（回路基板）Ｐに表面実装される小型の振動モータである。このモータ１は、直径約４ｍｍで長さ約１０ｍｍの筒状のモータケース２を有するモータ本体部Ａと、モータ本体部Ａのモータケース２に装着されて、モータ本体部Ａの印刷配線基板Ｐへの実装を可能にする金属製のホルダ３とで構成されている。

モータケース２は、金属製で円筒状又は断面小判状に形成され、モータケース２の後端は開放され、この後端に樹脂製のブラケット６が装着されている。モータケース２の前端側には、縮径されて突き出された首部２ａが形成され、首部２ａの前端からシャフト７の一部が突き出している。シャフト７の端部には、断面半円状の分銅８がカシメ固定又は圧入によって偏芯固定されている。分銅８の後端側には、首部２ａの一部が収まる窪み８ａが形成されている。

分銅８が固定されたシャフト７は、首部２ａ内に圧入されたオイル含浸軸受４と、ブラケット６内に圧入されたオイル含浸軸受５とによって軸支され、シャフト７の回転時に、シャフト７の後端７ａはブラケット６の内壁面に摺動する。また、モータケース２の後端には、後方に向けて突出する爪片２ｄが、径方向に対向して一対設けられている。各爪片２ｄは、ブラケット６に形成された凹部６ａ内で内側に向けて「く」の字状折り曲げられて、ブラケット６の凹部６ａの傾斜状前端面６ｃに押し当てられている。これによって、モータケース２にブラケット６が固定され、ブラケット６の脱落を防止している。

モータ本体部Ａにおいて、モータケース２内には、内壁面に接着された永久磁石からなるステータ９と、ステータ９により包囲されて、シャフト７に固定されたロータ１０とが収容されている。ロータ１０のコア１０ａにはコイル１０ｂが巻かれ、コイル１０ｂは、モータケース２の後端側でシャフト７に固定された整流子片１０ｃに接続されている。整流子片１０ｃは、ブラケット６に固定された一対のブラシ１１に対して回転しながら摺動する。

ブラケット６には、ブラシ１１に設けられた接続端子１１ａが突出する貫通孔が形成されていると共に、Ｌ字状に折り曲げ成形された左右一対のターミナル１３が固定されている。Ｌ字状のターミナル１３は、ブラケット６の後端面に当接配置される基部１３Ａと、基部１３Ａに対して直角に折り曲げられて印刷配線基板Ｐに対してクリームハンダにより表面実装される実装部１３Ｂとからなる。

ブラケット６の後端面から突出したブラシ１１の接続端子１１ａは、ターミナル１３の基部１３Ａに形成された第１の孔部１３ａから突出し、ターミナル１３の基部１３Ａから突出したブラシ１１の接続端子１１ａは、ハンダにより基部１３Ａに電気的接続されている。更に、ブラケット６の後端面には位置決めピン６ｂが形成され、この位置決めピン６ｂを、ターミナル１３の基部１３Ａに形成された第２の孔部１３ｃから突出させることで、ブラケット６に対するターミナル１３の位置決めを可能にしている。

図５に示すように、印刷配線基板（回路基板）Ｐ上には、ホルダ３のホルダ本体３Ａの底部２０における実装面２０ｂ(図３参照)を実装するためのホルダ固定パターンＳ１と、このホルダ固定パターンＳ１の後方に配置されて、左右一対のターミナル１３の実装部１３Ｂにおける実装面１３ｂ(図３参照)を実装するための給電パターンＳ２と、が設けられている。

図６及び図７に示すように、ホルダ固定パターンＳ１及び給電パターンＳ２上にクリームハンダが塗布され、実装機により、ホルダ固定パターンＳ１上にホルダ３の実装面２０ｂが載置され、給電パターンＳ２上にターミナル１３の実装部１３Ｂの実装面１３ｂが載置される。これによって、印刷配線基板Ｐ上にモータ１が実装され、この状態で、電気炉内に搬入されて、クリームハンダを溶融させ、ホルダ固定パターンＳ１とホルダ３の実装面２０ｂとがハンダを介して一体化され、給電パターンＳ２とターミナル１３の実装部１３Ｂとがハンダを介して一体化される。

次に、このように構成されたモータ本体部Ａに装着される金属製のホルダ３について詳細に説明する。

図８〜図１３に示すように、板厚０．２ｍｍの金属製ホルダ３は、一枚のステンレス製の平板を所定の形状に打ち抜き加工した後、その平板を折り曲げ加工することにより成形される。

ホルダ３は、ホルダ本体３Ａと、ホルダ本体３Ａの後端から後方に向けて略回転軸線Ｌ方向に延在する延長部３Ｂとからなる。ホルダ本体３Ａは、印刷配線基板Ｐにクリームハンダにより表面実装される矩形の底部２０と、底部２０の両側端から湾曲して起立するバネ性の挟持片２１，２２とを有している。底部２０には、前端から回転軸線Ｌ方向に突出する拡張部２０ｃが設けられている。

挟持片２１，２２には、前端で内側に折り曲げられた爪片２１ａ，２２ａが設けられ、各爪片２１ａ，２２ａは、回転軸線Ｌに対して直交し、モータケース２の首部２ａに向けて延在する。各爪片２１ａ，２２ａは、モータケース２の段差面２ｂ(図２参照)に当接される。モータケース２の外周面に当接させ易いように湾曲させられた挟持片２１，２２の遊端には、外側に曲げ広げられたガイド部２１ｂ，２２ｂが形成されている。各ガイド部２１ｂ，２２ｂは、モータケース２をホルダ本体３Ａ内に押し込む際に、挟持片２１，２２を外側に開き易くし、しかも、モータケース２とホルダ３とを接着剤で固定する際に、モータケース２と挟持片２１，２２との間の隙間に上から接着剤を流し込み易くしている。

ホルダ３の底部２０には、矩形の開口部２０ａが形成されると共に、開口部２０ａ内で回転軸線Ｌ方向に突出したものを開口部２０ａ内から外側に向けて折り畳むようにして、底部２０に重ね合わされる底上げ片２４ａ，２４ｂが設けられている。底上げ片２４ａ，２４ｂは、回転軸線Ｌ方向で対向して配置されている。

図１に示すように、モータケース２の底面２ｃに当接される板厚０．２ｍｍの金属製ホルダ３にあっては、底上げ片２４ａ，２４ｂの利用によって、モータケース２の底面２ｃをホルダ３の底部２０の実装面２０ｂから０．４ｍｍ離間させることができる。また、ターミナル１３間の間隔を狭めると同時にターミナル１３をモータケース２に達するまで長くすると、モータ１の小型化とターミナル１３の拡大化を図ることができるが、ターミナル１３の実装部１３Ｂがモータケース２に当たり易くなるので、ターミナル１３の実装部１３Ｂをブラケット６の下端から径方向に突出させている。そして、ホルダ３の実装面２０ｂは、ブラケット６に固定されたターミナル１３の実装部１３Ｂの実装面１３ｂと同一平面上に位置する。

板厚０．２ｍｍの金属製ホルダ３は、一枚のステンレス製の平板を所定の形状に打ち抜き加工した後、その平板を折り曲げ加工することにより成形されるが、打ち抜き加工後の底上げ片２４ａ，２４ｂは、底部２０と平行な状態で開口部２０ａ内に突出している。この状態で、底上げ片２４ａ，２４ｂは、底部２０に対し１８０度の折り曲げ角度αをもって折り曲げられる(図１４参照)。

このようにして折り曲げられた底上げ片２４ａ，２４ｂのうちの前側の底上げ片２４ａは、分銅８に近づけられて配置されるので、分銅８の支持に寄与し、分銅８の回転安定性の確保に役立てることができる。また、図４及び図１４に示すように、底上げ片２４ａ，２４ｂは、折り曲げ部Ｒ１，Ｒ２が開口部２０ａ内に突出するように折り曲げ成形されるので、各折り曲げ部Ｒ１，Ｒ２によって、開口部２０ａの輪郭線は、矩形の開口部よりも拡大されることになる。開口部２０ａの輪郭の拡大化によって、実装用のクリームハンダを開口部２０ａの輪郭に付着させる量が増大し、これによって、ホルダ３は印刷配線基板Ｐに一層強固に固定される。

この表面実装用モータ１に適用されるホルダ３は、底部２０の一部を延長するようにして形成された底上げ片２４ａ，２４ｂを有し、この底上げ片２４ａ，２４ｂは、底部２０に対し所定の折り曲げ角度αをもって折り曲げられている。従って、モータ本体部Ａにホルダ３を装着させた状態で、ホルダ３の底部２０の実装面２０ｂとターミナル１３の実装面１３ｂとが同一面上に無い場合、底上げ片２４ａ，２４ｂを少し起こしたり倒したりするような微調整を行うだけで良いので、ホルダ３の底部２０の実装面２０ｂとターミナル１３の実装面１３ｂとの高さ合わせを容易に行うことができる。

また、底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αを変更するだけで、ホルダ３の底部２０からモータケース２までの離間量(底上げ量)を容易に変更することができる。特に、シャフト７に分銅８が設けられたモータ本体部Ａにおいては、分銅８の回転時に分銅８が印刷配線基板Ｐに当たらないような仕様にする場合に、モータケース２の底上げ量を大きくしなければならないが、このような場合でも、底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αを変更するだけで容易に対応することができる。そして、底上げ片２４ａ，２４ｂは、折り曲げによって成形されるので、製作し易い。

折り曲げ角度αを１８０度にすると、底上げ片２４ａ，２４ｂに底部２０の実装面２０ｂに平行なモータケース２の載置面２０ｄ(図１４参照)を作り出すことができ、この載置面２０ｄは、モータケース２に面接触するので、ホルダ３に対するモータ本体部Ａの着座安定性が図られる。

また、底上げ片２４ａ，２４ｂを底部２０に重ね合わせることによって、モータケース２の底上げ量を、底部２０の板厚の２倍で寸法管理することができ、ホルダ３毎に底上げ量のバラツキを無くすことができ、均一な底上げ量を容易に確保することができる。さらに、開口部２０ａ内には、実装用のクリームハンダが溶融状態で入り込み、これによって印刷配線基板Ｐからホルダ３が脱落し難くなる。

図８〜図１３に示すように、ホルダ３には、ホルダ本体３Ａの後端から後方に向けて略回転軸線Ｌ方向に延在する延長部３Ｂが設けられている。この延長部３Ｂは、一定の幅でホルダ本体３Ａの後端からブラケット６に向かって延在する。更に、延長部３Ｂには、この後端で延長部３Ｂの幅方向(回転軸線Ｌに対して直交する方向)に拡張されたストッパ部３０が形成され、ストッパ部３０は、回転軸線Ｌに対して直交する方向でＴ字状に拡張されている。

樹脂製のブラケット６には、ターミナル１３の実装部１３Ｂ間に凹部３１が設けられ、この凹部３１内にストッパ部３０が圧入される。凹部３１は、凹部６ａの両側を拡張するように形成され、凹部３１の前壁面３１ａは、ストッパ部３０に圧接される(図４参照)。これによって、ブラケット６の回転軸線Ｌ方向の抜けをホルダ３によって確実に防止することができる。延長部３Ｂのストッパ部３０を凹部３１内に圧入させた後、モータケース２と挟持片２１，２２との間の隙間に上から接着剤が流し込まれ、モータケース２とホルダ３とを接着剤で固定する。これによって、ブラケット６は、延長部３Ｂにより、回転軸線Ｌ方向にしっかり保持される。

延長部３Ｂは、印刷配線基板Ｐに対して非接触である。延長部３Ｂの前側３ａは、ホルダ本体３Ａからモータケース２に向かって近づくように、ホルダ本体３Ａの実装面２０ｂに対して傾斜して延在する。また、延長部３Ｂの後側３ｂは、モータケース２に沿って延在してモータケース２に当接する(図１参照)。延長部３Ｂの前側３ａを傾斜させることで、印刷配線基板Ｐから延長部３Ｂの後側３ｂを、板厚０．２ｍｍに相当する隙間をもって浮き上がらせることを容易にしている。

このような構成によって、印刷配線基板Ｐに対して延長部３Ｂを非接触にすることができ、延長部３Ｂの後側３ｂでモータケース２に対する延長部３Ｂの座り安定性を確保することができる。これにより、延長部３Ｂのストッパ部３０をブラケット６の凹部３１内に圧入させ易くなる。

更に、延長部３Ｂは、印刷配線基板Ｐに実装されるホルダ本体３Ａに連結されているので、印刷配線基板Ｐとホルダ３との間に配置されるクリームハンダを延長部３Ｂに沿って流動させ易く、延長部３Ｂが印刷配線基板Ｐに非接触であるがゆえに、電気炉内でクリームハンダが溶融した際、延長部３Ｂと印刷配線基板Ｐとの間の隙間を余剰なハンダの溜まりとして利用することができる。

印刷配線基板Ｐには、ターミナル１３がハンダを介して実装されているが、ターミナル１３の実装面積は小さく、衝撃によってブラケット６がモータケース２から外れると、ターミナル１３は、印刷配線基板Ｐから容易に取れてしまって、モータ１への給電が不能になる。特に、シャフト７に分銅８が固定されたモータ１においては、落下衝撃時に、回転軸線方向(スラスト方向)にシャフト７が勢い良く変位し易く、シャフト７の変位によってシャフト７の後端７ａがブラケット６に強く当たると、モータケース２からターミナル１３が外れ易くなる。

このような不具合を回避させるために、ホルダ本体３Ａの後端から後方に向けて略回転軸線Ｌ方向に延在する延長部３Ｂの後端で幅方向に拡張されているストッパ部３０を、ブラケット６に設けられた凹部３１内に圧入させている。特に、溶接や接着剤を用いることなく、爪片２ｄによってモータケース２にブラケット６が固定されている場合でも、回転軸線Ｌ方向におけるブラケット６の抜け止め強度が向上し、モータケース２からブラケット６が外れ難くなり、その結果として、印刷配線基板Ｐからターミナル１３が取れ難くなるといった優れた効果を有する。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、底上げ片２４ａ，２４ｂは、折り曲げられていれば良く、折り曲げ角度αは、０度＜α≦１８０度である。底上げ片２４ａ，２４ｂを、１８０度の折り曲げ角度αで２回折り返すと、０．６ｍｍの底上げ量を確実に作り出すことができる。従って、底上げ片２４ａ，２４ｂの複数回の折り返しによって、必要な底上げ量を容易かつ確実に作り出すことができる。

図１５(ａ)に示すように、ホルダ５０Ａの底部２０上に環状のスペーサ４０を配置させ、スペーサ４０を底部２０と底上げ片２４ａ，２４ｂとで挟み込むように、底上げ片２４ａ，２４ｂを１８０度の折り曲げ角度αで折り返す。このような構成は、スペーサ４０の板厚を変更するだけで、モータケース２の底上げ量を容易に変更することができる。

図１５(ｂ)及び図１５(ｃ)に示すように、ホルダ５０Ｂの底部２０の前端中央には、前方に突出する細長い底上げ片４１が設けられている。この底上げ片４１は、底部２０の前端から折り曲げ部Ｒ３が突出するように１８０度の折り曲げ角度αで折り返され、この底上げ片４１上にモータケース２が載置される。この底上げ片４１は、モータケース２の長手方向に延在し、底上げ片４１の載置面４１ａは、分銅８側から後方に向かって延在することで、載置面積の拡大化が図られており、しかも、底上げ片４１は底部２０の前端に折り曲げ部Ｒ３を有するので、分銅８の支持に寄与し、分銅８の回転安定性の確保を可能にしている。この場合、ホルダ３の底部２０に開口部２０ａが有っても無くてもよい。

図１６(ａ)に示すように、ホルダ３における底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αは、０度＜α≦９０度であっても、図１６(ｂ)に示すように、底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αが、９０度＜α＜１８０度であってもよい。このように底上げ片２４ａ，２４ｂを折り曲げると、底上げ片２４ａ，２４ｂの折り曲げ角度αを変更するだけで、ホルダ３の底部２０からモータケース２までの離間量(底上げ量)を容易に変更することができる。

１…表面実装用モータ、２…モータケース、３…ホルダ、７…シャフト、８…分銅、９…ステータ、１０…ロータ、１０ｃ…整流子片、１１…ブラシ、１３…ターミナル、２０…底部、２０ａ…開口部、２４ａ，２４ｂ，４１…底上げ片、Ａ…モータ本体部、Ｐ…印刷配線基板(回路基板)、Ｌ…回転軸線、α…折り曲げ角度。

Claims

筒状のモータケースを有するモータ本体部には、回路基板に実装されるターミナルが設けられ、前記モータ本体部の前記モータケースにホルダが装着されてなる表面実装用モータにおいて、
前記ホルダは、
前記回路基板に実装される底部と、
前記底部の一部を延長するようにして形成された底上げ片と、を有し、
前記底上げ片は、前記底部に対し所定の折り曲げ角度をもって折り曲げられていることを特徴とする表面実装用モータ。
前記折り曲げ角度は、１８０度であることを特徴とする請求項１記載の表面実装用モータ。
前記底部には、開口部が設けられ、前記底上げ片は、前記開口部内に突出するように成形されたものを折り曲げて形成され、前記底上げ片は前記底部に重ね合わされていることを特徴とする請求項２記載の表面実装用モータ。