JPWO2006016518A1

JPWO2006016518A1 - 表面実装型振動モータ及び取付構造

Info

Publication number: JPWO2006016518A1
Application number: JP2006531543A
Authority: JP
Inventors: 敏生鈴木; 智英青柳; 武志古川
Original assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Adamant Namiki Precision Jewel Co Ltd
Current assignee: Namiki Precision Jewel Co Ltd; Adamant Namiki Precision Jewel Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2008-05-01
Also published as: WO2006016518A1; KR20070004953A; TWI351804B; US7589446B2; CN1989678A; US20080309180A1; CN100576693C; TW200620788A; KR100842824B1

Abstract

【課題】半田リフローにおいて、振動モータ本体側に何ら設計変更を行うことなく、半田付けするモータホルダ側の一部の形状を設計変更することにより、搭載する回路基板上に安定して振動モータを置くことができ、さらに半田接合面積を十分に確保し、強固に半田固定でき、半田箇所が回路基板から剥離することを防ぐ。【解決手段】モータホルダの脚部は、回路基板面の固定ランドに当接し、加えて出力軸の軸方向に延在する支持板をその一部に備え、前記支持板の一端部は、前記回路基板上における分銅の重心位置よりも前記出力軸の先端側にあって前記分銅の先端部よりも後端側の範囲内に配置され、かつ前記支持板は前記分銅と前記回路基板との近接距離が最小となる位置には配置されないことを特徴とする表面実装型振動モータとする。【選択図】図１

Description

本発明は、半田リフローに対応した振動モータに係り、特に、回路基板に半田付けされる金属製モータホルダを備えた表面実装型の振動モータに関する。

従来から、電子機器に搭載される回路部品は、半田リフロー対応の表面実装型の小型電子部品が多数採用されている。このような小型の電子部品は、クリーム半田がプリントされた回路基板上の所定位置に、マウンター装置でそれぞれ載置され、加熱炉内で一括に熱処理されることにより、溶融した半田によって回路基板上に取付られる。

また、上記電子部品と同様に、近年、携帯電話等に用いられる振動発生用デバイス（以下、振動モータという）も、半田リフロー処理で回路基板上の所定の位置に固定されるようになり、リフローが可能な一つのデバイスとして、表面実装型振動モータが注目されている。（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特開平１１−２３４９４３号公報特開２００３−１４３７９９号公報

しかしながら、表面実装型振動モータは、他の電子部品に比べ寸法サイズが大きく、また高比重の偏心分銅を有するため、全体重量も重くなる。さらに振動モータは、搭載する機器自体の小型化の要望から、モータ本体部の長さ寸法も短くなり、回路基板面に載置する際には、出力軸に取り付けた偏心分銅側が極端に重く、モータホルダの形状によっては、置いたバランスが崩れてしまい、平面上に保持することさえ難しくなる。

つまり振動モータは、そもそもモータの出力軸に取り付けた偏重心の半円筒状の分銅を回転させ、その偏心した分銅のアンバランスな遠心力を利用するもので、偏心分銅の材質には、高比重合金が用いられている。よって、偏心分銅とモータ本体とは、重量配分が分銅側に偏り、安定して載置することが難しく、特に半田リフロー炉内を移動する際に、微振動などで分銅側に倒れる恐れがある。

また、半田リフロー後においても、携帯電話等の落下衝撃に際しては、偏心分銅の重量に応じた力が、振動モータ部品に加えられることになる。そのため、他の軽い電子部品に比べて半田付けされた箇所は剥離が起きやすいという問題がある。また落下衝撃と同様に、偏心分銅の振れ回り力が大きい場合にも、経時変化的に半田接合面への影響が考えられ、モータホルダの形状、特に偏心分銅が回転する方向の倒れを受け止める構造が必要となる。

本発明の課題は、半田リフローにおいて、振動モータ本体側に何ら設計変更を行うことなく、半田付けするモータホルダ側の一部の形状を設計変更することにより、搭載する回路基板上に安定して振動モータを置くことができ、さらに半田接合面積を十分に確保し、半田箇所が回路基板から剥離することを防ぐことができる表面実装型の振動モータを提供すること目的とする。

上述の問題を解決するため、請求項１に記載の発明においては、
出力軸の先端に偏心分銅が取り付けられた振動モータ本体と、
前記振動モータ本体の胴部を保持するモータホルダと、
前記振動モータ本体の出力軸を、載置する側の回路基板面と水平になるように基板面上で支持するモータホルダの脚部と、
前記振動モータ本体内部の駆動機構に通電するための前記回路基板の給電ランドに半田付けによって電気接続される給電端子と、
を備える表面実装型振動モータにおいて、
前記モータホルダの脚部は、前記回路基板面の固定ランドに当接し、加えて前記出力軸の軸方向に延在する支持板をその一部に備え、前記支持板の一端部は、前記回路基板上における前記分銅の重心位置よりも前記出力軸の先端側にあって前記分銅の先端部よりも後端側の範囲内に配置され、かつ前記支持板は前記分銅と前記回路基板との近接距離が最小となる位置には配置されないことを特徴とする表面実装型振動モータとしている。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の表面実装振動モータにおいて、
前記支持板の回路基板側への当接面は、前記回路基板の固定ランドに半田付けされることを特徴としている。

また請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の表面実装振動モータにおいて、
前記振動モータ本体の胴部と前記モータホルダとの間に、弾性体を設けたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、半田リフロー工程において、前記モータホルダの脚部に位置する支持板の一端部が、振動モータ本体を回路基板上に載せる際、振動モータ本体が偏心分銅側に倒れるのを防ぎ、安定して回路基板上に振動モータを載置することができるという効果を奏する。また前記支持板は主に偏心分銅が受ける外力に対し、前記出力軸と前記回路基板とを常に平行に保つように作用させることができる。

つまり請求項１に記載の発明によれば、上記位置に前記支持板の一端部が配置されることにより、前記出力軸の先端、つまり前記偏心分銅が前記回路基板に近づくような力、例えば分銅の重心方向への倒れを前記振動モータ本体が受けた場合に、前記支持板の一端部が、前記出力軸と前記回路基板とを平行に保つように常に作用させることができる。

また同時に、請求項１に記載の発明によれば、前記振動モータの回転動作時に、振動モータの偏心分銅の回転による振れ回り力は、固着した回路基板に対し効率よく伝えることができ、振動力が得られるという効果を奏する。

また請求項２に記載の発明によれば、前記表面実装型振動モータと前記回路基板との固着強度を高めることができる。振動モータは、前記回路基板に半田付けされる面積が拡大し、固着力及び前記外力に対する安定化の相乗によって、前記回路基板から剥離することを防ぐことができるという効果を奏する。

つまり請求項２に記載の発明によれば、前記脚部の一部分のみが回路基板に半田付けされたものに比べて、前記支持板の全面がそれに加えて前記回路基板に半田付けされることにより、前記表面実装振動モータと前記回路基板との固着強度と安定度をさらに高めることができる。

また請求項３に記載の発明によれば、弾性体をモータ本体の胴部を前記モータホルダとの間に介して前記脚部が前記回路基板に半田付けされるので、振動モータ本体に伝えられる外力を低減させることができるので、落下衝撃などに対し振動モータ本体への影響を和らげ、大きな衝撃で前記表面実装振動モータが前記回路基板から剥離することを防ぐことができるという効果を奏する。

また請求項３に記載の発明によれば、前記振動モータ本体の胴部と前記モータホルダとの間に、弾性体を設けたことにより、前記振動モータ本体から発生する振動を前記弾性体によってモータホルダ側から回路基板側へ伝達することができる。前記振動モータ動作時に、前記モータホルダの脚部の回路基板に半田付けされた箇所に伝えられる力を効率よく伝達させることができる。

このように本発明は、半田リフローにおいて、振動モータ本体側に何ら設計変更を行うことなく、半田付けするモータホルダ側の一部の形状を設計変更することにより、搭載する回路基板上に安定して振動モータを置くことができ、さらに半田接合面積を十分に確保でき、半田箇所が回路基板から剥離することを防ぐことができる。さらに振動モータの振動を確実に回路基板側に伝達することができる。

以下に、本発明の表面実装型振動モータの最良の形態について、図を参照して説明する。

図１及び図２に示す本実施形態に係る表面実装型振動モータ1は、接合部にクリーム半田が印刷された回路基板50上にリフロー半田付けされる表面実装部品である。この表面実装型振動モータ1には、偏心分銅6と、振動モータ本体を構成する略円筒状のモータ胴部10と、前記モータ胴部10を保持するモータホルダ2とが備えられている。

偏心分銅6はモータ本体の出力軸5に取付られ、各図に示すように、形状は出力軸5と直交する方向の断面が略扇型をしている。

またモータ胴部10の他端側には、図２(d)に示すように、エンドブラケット7が取り付けられ、このエンドブラケット7の外面側には、前記モータ本体内部のロータ部コミュテータと摺動接触するブラシ片と電気的に電気接続される給電端子4が一対設けられている。給電端子4の端子片は、図２(c)に示すように、回路基板側に向って曲げられて延在する平板部が一部に形成されている。

また、モータ胴部10の外周には、モータ胴部10を被覆する例えば耐熱性シリコンゴムにより形成されたシート状の弾性体8が巻き付けられ、それを介してモータホルダ2が取り付けられている。

このモータホルダ2には、軸方向両端に配置されたモータ胴部10を固定するための折り曲げられたストッパ2aが一体に設けられており、これにより出力軸5の軸方向での振動モータ本体の取付位置を固定している。

また、モータホルダ2の底部側には、図１に示すように、回路基板50に沿うように振動モータ本体の外側方向に向って延在する脚部3が、それぞれ軸方向に平行に配置されており、前記各脚部3の偏心分銅6側には、出力軸5方向に沿って延在する支持板3aが脚部3と一体に形成されている。

そして、モータホルダ2の脚部3及び支持板3aを下にして、搭載する回路基板50上に置くことで、モータホルダ2によって保持された表面実装型振動モータ1全体は、出力軸5と回路基板50とが平行となるようにして、回路基板50面上に安定して支持されるようになる。

この時、支持板3aの出力軸5方向の端部Fの位置は、図１及び図２(c)に示すように、回路基板50上における偏心分銅6の重心位置Gよりも先端側であって、かつ偏心分銅6端部の先端よりも後端側の範囲位置に配置されている。つまり偏心分銅6の重心位置Gと偏心分銅6の端部先端の間の位置が好ましい。仮に偏心分銅6の重心位置Gより短い位置であると倒れ等に対し十分な長さとは言えず、また偏心分銅6の端部先端を越えると、振動モータ全体の寸法的な制約から小型化が難しくなる。

また同時に、支持板3aの形状は、回転する偏心分銅6の外径が支持板3aに最も近接する位置には、支持板3aの面を配置しない設計となっており、偏心分銅6の外径部と回路基板50とが接近する間の位置を除いた部分、つまり図２(e)に示すように、中央部分を除いた平行な両サイドに配置するのが最も好ましい。なぜなら、分銅の回転数が同じならば、偏心分銅6の外径が大きいほど振動量がより大きく得られるので、振動モータが小径サイズの場合、分銅の外径側を物理的緩衝から避けるよりも、支持板3aを開口する方が効果的である。

また半田リフロー処理においては、図１に示すように、回路基板50における脚部3及び支持板3aとの当接面の固定ランド52にクリーム半田がプリントされており、そのランド箇所にて脚部3と支持板3aの面が共に接合され、振動モータ本体を含むモータホルダ2全体が最終的に回路基板50上に半田固定される。また同時に給電端子4も回路基板50の給電ランド51に半田固定される。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
先に述べたように、振動モータは一般的な他の電子部品に比べ寸法サイズが大きく、また高比重の偏心分銅6を有するため、全体の重量も重くなり、例えば回路基板50面に載置する際において、出力軸5に取り付けた偏心分銅6側が極端に重いため、モータホルダ2の形状によっては、置く時のバランスが崩れてしまい、偏心分銅6の重心側に倒れるなど、回路基板50の平面上に保持することさえ難しくなることが多々あった。

これに対し本実施形態の表面実装型振動モータ1は、半田リフロー処理で回路基板50上に搭載する際、振動モータ本体が偏心分銅6側への倒れを防止するため、前記モータホルダ2の脚部3の出力軸5側一端に、図１及び図２に示すような支持板3aを付加的に配置し、偏心分銅6の重心側に倒れるのを防止することができる。

また、振動モータは、そもそもモータ本体の出力軸に取り付けた偏重心の半円筒状の分銅を回転させ、その偏心した分銅のアンバランスな遠心力を発生させるもので、分銅の材質には、高比重の合金が用いられている。このため偏心分銅とモータ本体とは、重量配分が分銅側に偏り、そのままでは安定して載置することが難しく、特に半田リフロー炉内を移動する際に、微振動などで分銅の重心側に倒れる恐れがあるなどの問題を抱えていたが、本実施形態における表面実装型振動モータ1にいては、安定して回路基板上への搭載が可能となる。

また、半田リフロー処理後においても、携帯電話等の落下衝撃に際しては、偏心分銅の重量に応じた力が振動モータ部品に加えられることになるが、その場合においても、半田付けされた箇所の有効面積が大きく確保できるので、他の軽い電子部品と同様に、接合面での剥離は起きない。

また落下衝撃と同様に、回転動作による偏心分銅の振れ回り力が大きい場合にも、経時変化的に半田接合面への影響が考えられるが、モータホルダの形状、特に偏心分銅が回転する方向の倒れを防止する構造を有し、回転する偏心分銅との緩衝を回避した支持板形状付きの設計により、安定した固定強度が得られる。

よって本実施形態における表面実装型振動モータ1は、モータ本体側に何ら設計変更を行うことなく、半田付けするモータホルダ側の一部を変更することにより、搭載する回路基板上に安定して置くことができ、さらに半田接合面積を確保し、強固に半田固定でき、さらに半田箇所が回路基板から剥離することを防ぐことができる。

本発明による表面実装型振動モータの実施形態を示す斜視図である。本発明による表面実装型振動モータの実施形態を示す５面図である。

符号の説明

１表面実装型振動モータ
２モータホルダ
２a ストッパ
３脚部
３a 支持板
４給電端子
５出力軸
６偏心分銅
７エンドブラケット
８弾性体
10 モータ胴部
50 回路基板
51 給電ランド
52 固定ランド
Ｆ端部
Ｇ重心位置

Claims

出力軸の先端に偏心分銅が取り付けられた振動モータ本体と、
前記振動モータ本体の胴部を保持するモータホルダと、
前記振動モータ本体の出力軸を、載置する側の回路基板面と水平になるように基板面上で支持するモータホルダの脚部と、
前記振動モータ本体内部の駆動機構に通電するための前記回路基板の給電ランドに半田付けによって電気接続される給電端子と、
を備える表面実装型振動モータにおいて、
前記モータホルダの脚部は、前記回路基板面の固定ランドに当接し、加えて前記出力軸の軸方向に延在する支持板をその一部に備え、前記支持板の一端部は、前記回路基板上における前記分銅の重心位置よりも前記出力軸の先端側にあって前記分銅の先端部よりも後端側の範囲内に配置され、かつ前記支持板は前記分銅と前記回路基板との近接距離が最小となる位置には配置されないことを特徴とする表面実装型振動モータ。
前記支持板の回路基板側への当接面は、前記回路基板の固定ランドに半田付けされることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型振動モータ。
前記振動モータ本体の胴部と前記モータホルダとの間に、弾性体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装型振動モータ。