KR20110132256A

KR20110132256A - 표면 실장용 모터

Info

Publication number: KR20110132256A
Application number: KR1020110050818A
Authority: KR
Inventors: 겐타로 하라
Original assignee: 니덱 코팔 가부시키가이샤
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-12-07
Also published as: US20110291509A1; CN102263452B; JP5590968B2; JP2011254567A; US8421289B2; TW201203809A; CN102263452A

Abstract

본 발명은 회로 기판으로부터 터미널이 떨어지기 어려운 표면 실장용 모터를 제공한다.
표면 실장용 모터(1)에 적용되는 홀더(3)는 모터 케이스(2)의 외주면에 맞닿음과 함께 회로 기판(P)에 실장되는 홀더 본체(3A)와, 홀더 본체(3A)의 후단으로부터 후방을 향해 샤프트(7)의 회전축선(L) 방향으로 연장되는 연장부(3B)와, 연장부(3B)의 후단에서 연장부(3B)의 폭방향으로 확장됨과 함께 모터 케이스(2)에 고정된 브래킷(6)에 설치되어 있는 오목부(31) 내에 압입되는 스토퍼부(30)를 가진다.

Description

표면 실장용 모터{Surface mount motor}

본 발명은 회로 기판으로의 표면 실장에 적합한 모터에 관한 것이다.

종래 이러한 분야의 기술로서 일본 특허공개공보 평 11-234943호가 있다. 이 공보에 기재된 표면 실장용 모터는 모터 본체에 금속으로 만든 홀더 프레임이 고정되어 구성되어 있다. 모터 본체는 브러쉬가 장착된 모터이며, 대략 원기둥 형상의 몸체부(모터 케이스)를 가지고 이 대략 원기둥 형상의 몸체부의 후단은 수지로 만든 엔드 브래킷으로 폐색되어 있다. 이 엔드 브래킷에는 회로 기판에 실장되는 단자편(터미널)이나 커미테이터에 대해서 슬라이딩하는 브러쉬 단자편이 고정되어 있다. 또 금속으로 만든 홀더 프레임은 모터 본체의 몸체부에 장착되는 홀더 본체를 가지고, 이 홀더 본체는 회로 기판에 맞닿는 직사각형의 저판부와, 이 저판부의 장변측으로부터 상방으로 절곡기립되어, 진동 모터 본체의 대략 원기둥 형상의 몸체부를 협지하는 한 쌍의 협지 스프링편을 가진다. 또 홀더 본체의 후부에는 노치가 형성되고, 좌우 노치 사이에는 저면 폭협부가 연장되고, 이 저면 폭협부의 후단은 상방으로 기립되어 압압편으로서 형성되어 있다. 또 홀더 본체의 전부(前部)에도 내측으로 절곡 형성된 압압편이 형성되어 있다. 그리고 홀더 프레임의 전측의 압압편과 후측의 압압편에 의해 모터 본체에 대한 홀더 프레임의 회전축선 방향에 있어서의 위치 어긋남이 규제된다.

일본 특허공개공보 평 11-234943호

그러나 저면 폭협부의 후단에 설치된 압압편은 단순히 절곡하도록 해 기립되어, 엔드 브래킷에 압압되어 있을 뿐이므로 모터의 낙하 충격에 의해 압압편은 외측으로 열리기 쉽고, 이것에 의해 모터 본체의 몸체부로부터 엔드 브래킷이 빠지기 쉽다. 엔드 브래킷이 빠짐으로써 엔드 브래킷과 함께 터미널이 회로 기판으로부터 떨어져 버려, 모터로의 급전을 불가능하게 한다는 문제점이 있다.

본 발명은 회로 기판으로부터 터미널이 떨어지기 어려운 표면 실장용 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 모터 본체부는 통 형상의 모터 케이스를 가지고, 모터 케이스의 후단에는 회로 기판에 실장되는 터미널을 장착한 브래킷이 고정되고, 모터 본체부의 모터 케이스에 홀더가 장착되어 이루어지는 표면 실장용 모터에 있어서,

홀더는 모터 케이스의 외주면에 맞닿음과 함께 회로 기판에 실장되는 홀더 본체와, 홀더 본체의 후단으로부터 후방을 향해 모터 본체부의 축선방향으로 연장되는 연장부와, 연장부의 후단에서 연장부의 폭방향으로 확장됨과 함께 브래킷에 형성된 오목부 내에 압입되는 스토퍼부를 가지는 것을 특징으로 한다.

이 표면 실장용 모터에 있어서는 모터 케이스에 장착되는 홀더 본체와, 브래킷에 고정된 터미널이 회로 기판에 실장된다. 그러나 회로 기판에는 터미널이 땜납을 통해 실장되어 있지만, 터미널의 실장 면적은 작아 충격에 의해 브래킷이 모터 케이스로부터 빠지면 터미널은 회로 기판으로부터 용이하게 떨어져 버려 모터로의 급전이 불가능하게 된다. 특히 샤프트에 분동이 설치된 모터에 있어서는 낙하 충격시에 축선방향(스러스트 방향)으로 샤프트가 강하게 변위되기 쉽고, 샤프트의 변위에 의해 샤프트의 후단이 브래킷에 강하게 닿으면 모터 케이스로부터 터미널(13)이 빠지기 쉬워진다. 따라서 본 발명에서는 홀더 본체의 후단으로부터 후방을 향해 축선방향으로 연장되는 연장부의 후단에서 폭방향으로 확장되어 있는 스토퍼를 브래킷에 설치된 오목부 내에 압입시키고 있다. 이것에 의해 축선방향에 있어서의 브래킷의 빠짐 방지 강도가 향상되고, 모터 케이스로부터 브래킷이 빠지기 어려워져 그 결과 회로 기판으로부터 터미널이 빠지기 어려워지는 뛰어난 효과를 가진다.

또 연장부는 회로 기판에 대해서 비접촉이면 적합하다.

연장부는 회로 기판에 실장되는 홀더 본체에 연결되어 있으므로 회로 기판과 홀더 사이에 배치되는 크림 땜납을 연장부를 따라 유동시키고 쉽고, 연장부가 회로 기판에 비접촉이기 때문에 전기로 내에서 크림 땜납이 용융되었을 때, 연장부와 회로 기판 사이의 간극을 잉여 땜납의 고임부로서 이용할 수 있다.

또 연장부의 전측은 홀더 본체의 실장면에 대해서 경사져 연장되고, 연장부의 후측은 모터 케이스를 따라 연장되어 모터 케이스에 맞닿으면 적합하다.

이러한 구성에 의해 회로 기판에 대해서 연장부를 비접촉으로 할 수 있어 연장부의 후측에서 모터 케이스에 대한 연장부의 착좌 안정성을 확보할 수 있다. 이것에 의해 연장부의 스토퍼부를 브래킷의 오목부 내에 압입시키기 쉬워진다.

본 발명에 의하면 회로 기판으로부터 터미널이 떨어지기 어렵게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 표면 실장용 모터의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타난 모터의 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 모터의 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타난 모터의 저면도이다.
도 5는 인쇄 배선 기판을 나타내는 사시도이다.
도 6은 인쇄 배선 기판상에 모터를 실장한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII선을 따른 단면도이다.
도 8은 모터 본체부와 홀더를 조립하기 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 모터 본체부와 홀더를 조립하기 전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 홀더를 나타내는 사시도이다.
도 11은 홀더를 나타내는 사시도이다.
도 12는 홀더의 정면도이다.
도 13은 홀더의 평면도이다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 표면 실장용 모터의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 분동측을 "전방측"이라 하여 이하에 설명한다.

도 1~도 4에 나타낸 바와 같이, 표면 실장용 모터(1)는 리플로우 납땜에 의해 인쇄 배선 기판(회로 기판)(P)에 표면 실장되는 소형의 진동 모터이다. 이 모터(1)는 직경 약 4mm, 길이 약 10mm의 통 형상의 모터 케이스(2)를 가지는 모터 본체부(A)와, 모터 본체부(A)의 모터 케이스(2)에 장착되어 모터 본체부(A)의 인쇄 배선 기판(P)으로의 실장을 가능하게 하는 금속으로 만든 홀더(3)로 구성되어 있다.

모터 케이스(2)는 금속으로 만든 원통형 또는 단면 타원형으로 형성되고, 모터 케이스(2)의 후단은 개방되어 이 후단에 수지로 만든 브래킷(6)이 장착되어 있다. 모터 케이스(2)의 전단측에는 축경되어 돌출된 목부(2a)가 형성되고, 목부(2a)의 전단으로부터 샤프트(7)의 일부가 돌출되어 있다. 샤프트(7)의 단부에는 단면 반원 형상의 분동(8)이 코킹 고정 또는 압입에 의해 편심고정되어 있다. 분동(8)의 후단측에는 목부(2a)의 일부가 들어가는 홈(8a)이 형성되어 있다.

분동(8)이 고정된 샤프트(7)는 목부(2a) 내에 압입된 오일 함침 베어링(4)과, 브래킷(6) 내에 압입된 오일 함침 베어링(5)에 의해 축지지되고, 샤프트(7)의 회전시에 샤프트(7)의 후단(7a)은 브래킷(6)의 내벽면에 슬라이딩한다. 또 모터 케이스(2)의 후단에는 후방을 향해 돌출된 고리편(2d)이 직경 방향에 대향해 한 쌍 설치되어 있다. 각 고리편(2d)은 브래킷(6)에 형성된 오목부(6a) 내에서 내측을 향해 "V"자 형상으로 절곡되어, 브래킷(6)의 오목부(6a)의 경사 형상 전단면(6c)에 압압되어 있다. 이것에 의해 모터 케이스(2)에 브래킷(6)이 고정되어 브래킷(6)의 탈락을 방지하고 있다.

모터 본체부(A)에 있어서 모터 케이스(2) 내에는 내벽면에 접착된 영구자석으로 이루어지는 스테이터(9)와, 스테이터(9)에 의해 포위되어 샤프트(7)에 고정된 로터(10)가 수용되어 있다. 로터(10)의 코어(10a)에는 코일(10b)이 감기고, 코일(10b)은 모터 케이스(2)의 후단측에서 샤프트(7)에 고정된 정류자편(10c)에 접속되어 있다. 정류자편(10c)은 브래킷(6)에 고정된 한 쌍의 브러쉬(11)에 대해서 회전하면서 슬라이딩한다.

브래킷(6)에는 브러쉬(11)에 설치된 접속 단자(11a)가 돌출되는 관통공이 형성되어 있음과 함께 L자 형상으로 절곡 성형된 좌우 한 쌍의 터미널(13)이 고정되어 있다. L자 형상의 터미널(13)은 브래킷(6)의 후단면에 맞닿아 배치되는 기부(13A)와, 기부(13A)에 대해서 직각으로 절곡되어 인쇄 배선 기판(P)에 대해서 크림 땜납에 의해 표면 실장되는 실장부(13B)로 이루어진다.

브래킷(6)의 후단면으로부터 돌출된 브러쉬(11)의 접속 단자(11a)는 터미널(13)의 기부(13A)에 형성된 제1 구멍부(13a)로부터 돌출되고, 터미널(13)의 기부(13A)로부터 돌출된 브러쉬(11)의 접속 단자(11a)는 땜납에 의해 기부(13A)에 전기적으로 접속되어 있다. 또 브래킷(6)의 후단면에는 위치 결정 핀(6b)이 형성되고, 이 위치결정 핀(6b)을 터미널(13)의 기부(13A)에 형성된 제2 구멍부(13c)로부터 돌출시킴으로써 브래킷(6)에 대한 터미널(13)의 위치 결정을 가능하게 하고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 인쇄 배선 기판(회로 기판)(P) 상에는 홀더(3)의 홀더 본체(3A)의 저부(20)에 있어서의 실장면(20b)(도 3 참조)을 실장하기 위한 홀더 고정 패턴(S1)과, 이 홀더 고정 패턴(S1)의 후방에 배치되어 좌우 한 쌍의 터미널(13)의 실장부(13B)에 있어서의 실장면(13b)(도 3 참조)을 실장하기 위한 급전 패턴(S2)이 형성되어 있다.

도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 홀더 고정 패턴(S1) 및 급전 패턴(S2) 상에 크림 땜납이 도포되고, 실장기에 의해 홀더 고정 패턴(S1) 상에 홀더(3)의 실장면(20b)이 재치되고, 급전 패턴(S2) 상에 터미널(13)의 실장부(13B)의 실장면(13b)이 재치된다. 이것에 의해 인쇄 배선 기판(P) 상에 모터(1)가 실장되고, 이 상태로 전기로 내에 반입되어 크림 땜납을 용융시켜 홀더 고정 패턴(S1)과 홀더(3)의 실장면(20b)이 땜납을 통해 일체화되고, 급전 패턴(S2)과 터미널(13)의 실장부(13B)가 땜납을 통해 일체화된다.

다음으로 이와 같이 구성된 모터 본체부(A)에 장착되는 금속으로 만든 홀더(3)에 대해 상세하게 설명한다.

도 8~도 13에 나타낸 바와 같이, 판두께 0.2mm의 금속으로 만든 홀더(3)는 한 장의 스테인리스로 만든 평판을 소정 형상으로 펀칭 가공한 후, 그 평판을 절곡 가공하는 것에 의해 성형된다.

홀더(3)는 홀더 본체(3A)와 홀더 본체(3A)의 후단으로부터 후방을 향해 대략 회전축선(L) 방향으로 연장되는 연장부(3B)로 이루어진다. 홀더 본체(3A)는 인쇄 배선 기판(P)에 크림 땜납에 의해 표면 실장되는 직사각형의 저부(20)와, 저부(20)의 양측단으로부터 만곡해 기립하는 스프링성의 협지편(21, 22)을 가지고 있다. 저부(20)에는 전단으로부터 회전축선(L) 방향으로 돌출된 확장부(20c)가 설치되어 있다.

협지편(21, 22)에는 전단에서 내측으로 절곡된 고리편(21a, 22a)이 설치되고, 각 고리편(21a, 22a)은 회전축선(L)에 대해서 직교하고 모터 케이스(2)의 목부(2a)를 향해 연장된다. 각 고리편(21a, 22a)은 모터 케이스(2)의 단차면(2b)(도 2 참조)에 맞닿는다. 모터 케이스(2)의 외주면에 맞닿기 쉽게 만곡된 협지편(21, 22)의 자유단에는 외측으로 구부러진 가이드부(21b, 22b)가 형성되어 있다. 각 가이드부(21b, 22b)는 모터 케이스(2)를 홀더 본체(3A) 내에 압입할 때에 협지편(21, 22)을 외측으로 열리기 쉽게 하고, 또 모터 케이스(2)와 홀더(3)를 접착제로 고정할 때 모터 케이스(2)와 협지편(21, 22) 사이의 간극에 위로부터 접착제를 흘러 들어가기 쉽게 하고 있다.

홀더(3)의 저부(20)에는 직사각형의 개구부(20a)가 형성됨과 함께 개구부(20a) 내에서 회전축선(L) 방향으로 돌출된 것을 개구부(20a) 내로부터 외측을 향해 접어 이루어지는 저상편(24a, 24b)이 설치되어 있다. 저상편(24a, 24b)은 회전축선(L) 방향으로 대향해 배치되고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 모터 케이스(2)의 저면(2c)에 맞닿는 판두께 0.2mm의 금속으로 만든 홀더(3)에 있어서는 저상편(24a, 24b)의 이용에 의해 모터 케이스(2)의 저면(2c)을 홀더(3)의 저부(20)의 실장면(20b)으로부터 0.4mm 이간시킬 수 있다. 또 터미널(13)의 실장부(13B)는 브래킷(6)의 하단으로부터 직경 방향으로 돌출되고, 홀더(3)의 실장면(20b)은 브래킷(6)에 고정된 터미널(13)의 실장부(13B)의 실장면(13b)과 동일 평면상에 위치한다.

도 8~도 13에 나타낸 바와 같이, 홀더(3)에는 홀더 본체(3A)의 후단으로부터 후방을 향해 대략 회전축선(L) 방향으로 연장되는 연장부(3B)가 설치되어 있다. 이 연장부(3B)는 일정한 폭으로 홀더 본체(3A)의 후단으로부터 브래킷(6)을 향해 연장한다. 또 연장부(3B)에는 이 후단에서 연장부(3B)의 폭방향(회전축선(L)에 대해서 직교하는 방향)으로 확장된 스토퍼부(30)가 형성되고, 스토퍼부(30)는 회전축선(L)에 대해서 직교하는 방향으로 T자 형상으로 확장되어 있다.

수지로 만든 브래킷(6)에는 터미널(13)의 실장부(13B) 간에 오목부(31)가 형성되고, 이 오목부(31) 내에 스토퍼부(30)가 압입된다. 오목부(31)는 일방의 오목부(6a)의 후단측에서 폭방향(회전축선(L)에 대해서 직교하는 방향)으로 확장하도록 형성되고, 오목부(31)의 전벽면(31a)은 스토퍼부(30)에 압접된다(도 4 참조). 이것에 의해 브래킷(6)의 회전축선(L) 방향의 탈락을 홀더(3)에 의해 확실히 방지할 수 있다. 연장부(3B)의 스토퍼부(30)를 오목부(31) 내에 압입시킨 후, 모터 케이스(2)와 협지편(21, 22) 사이의 간극에 위로부터 접착제가 흘러 들어가 모터 케이스(2)와 홀더(3)를 접착제로 고정한다. 이것에 의해 브래킷(6)은 연장부(3B)에 의해 회전축선(L) 방향으로 확실히 지지된다.

연장부(3B)는 인쇄 배선 기판(P)에 대해서 비접촉이다. 연장부(3B)의 전측(3a)은 홀더 본체(3A)로부터 모터 케이스(2)를 향해 가까워지도록 홀더 본체(3A)의 실장면(20b)에 대해서 경사져 연장된다. 또 연장부(3B)의 후측(3b)은 모터 케이스(2)를 따라 연장되어 모터 케이스(2)에 맞닿는다(도 1 참조). 연장부(3B)의 전측(3a)을 경사시킴으로써, 인쇄 배선 기판(P)으로부터 연장부(3B)의 후측(3b)을 판두께 0.2mm에 상당하는 간극을 두고 부상시키는 것을 용이하게 하고 있다.

이러한 구성에 의해 인쇄 배선 기판(P)에 대해서 연장부(3B)를 비접촉으로 할 수 있어 연장부(3B)의 후측(3b)에서 모터 케이스(2)에 대한 연장부(3B)의 착좌 안정성을 확보할 수 있다. 이것에 의해 연장부(3B)의 스토퍼부(30)를 브래킷(6)의 오목부(31) 내에 압입시키기 쉬워진다.

또 연장부(3B)는 인쇄 배선 기판(P)에 실장되는 홀더 본체(3A)에 연결되어 있으므로 인쇄 배선 기판(P)과 홀더(3) 사이에 배치되는 크림 땜납을 연장부(3B)를 따라 유동시키기 쉽고, 연장부(3B)가 인쇄 배선 기판(P)에 비접촉이기 때문에 전기로 내에서 크림 땜납이 용융되었을 때, 연장부(3B)와 인쇄 배선 기판(P) 사이의 간극을 잉여 땜납의 고임부로서 이용할 수 있다.

인쇄 배선 기판(P)에는 터미널(13)이 땜납을 통해 실장되어 있지만, 터미널(13)의 실장 면적은 작아 충격에 의해 브래킷(6)이 모터 케이스(2)로부터 빠지면 터미널(13)은 인쇄 배선 기판(P)으로부터 용이하게 떨어져 버려, 모터(1)로의 급전이 불가능하게 된다. 특히 샤프트(7)에 분동(8)이 고정된 모터(1)에 있어서는 낙하 충격시에 회전축선 방향(스러스트 방향)으로 샤프트(7)가 강하게 변위되기 쉽고, 샤프트(7)의 변위에 의해 샤프트(7)의 후단(7a)이 브래킷(6)에 강하게 닿으면 모터 케이스(2)로부터 터미널(13)이 빠지기 쉬워진다.

이러한 문제를 회피시키기 위해서 홀더 본체(3A)의 후단으로부터 후방을 향해 대략 회전축선(L) 방향으로 연장되는 연장부(3B)의 후단에서 폭방향으로 확장되어 있는 스토퍼부(30)를 브래킷(6)에 설치된 오목부(31) 내에 압입시키고 있다. 특히 용접이나 접착제를 이용하지 않고 고리편(2d)에 의해 모터 케이스(2)에 브래킷(6)이 고정되어 있는 경우에도 회전축선(L) 방향에 있어서의 브래킷(6)의 빠짐 방지 강도가 향상되고, 모터 케이스(2)로부터 브래킷(6)이 빠지기 어려워져 그 결과 인쇄 배선 기판(P)으로부터 터미널(13)이 떨어지기 어려워지는 뛰어난 효과를 가진다. 또 연장부(3B)는 전체가 평평한 판형으로 형성되어 있어도 된다.

1...표면 실장용 모터, 2...모터 케이스, 3...홀더, 3A...홀더 본체, 3B...연장부, 6...브래킷, 7...샤프트, 9...스테이터, 10...로터, 10c...정류자편, 11...브러쉬, 13...터미널, 30...스토퍼부, 31...오목부, P...인쇄 배선 기판(회로 기판), L...축선(회전축선).

Claims

모터 본체부는 통 형상의 모터 케이스를 가지고, 상기 모터 케이스의 후단에는 회로 기판에 실장되는 터미널을 장착한 브래킷이 고정되고, 상기 모터 본체부의 상기 모터 케이스에 홀더가 장착되어 이루어지는 표면 실장용 모터에 있어서,
상기 홀더는,
상기 모터 케이스의 외주면에 맞닿음과 함께 상기 회로 기판에 실장되는 홀더 본체와,
상기 홀더 본체의 후단으로부터 상기 후방을 향해 상기 모터 본체부의 축선방향으로 연장되는 연장부와,
상기 연장부의 후단에서 상기 연장부의 폭방향으로 확장됨과 함께 상기 브래킷에 설치된 오목부 내에 압입되는 스토퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 표면 실장용 모터.
청구항 1에 있어서,
상기 연장부는 상기 회로 기판에 대해서 비접촉인 것을 특징으로 하는 표면 실장용 모터.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 연장부의 전측은 상기 홀더 본체의 실장면에 대해서 경사져 연장되고, 상기 연장부의 후측은 상기 모터 케이스를 따라 연장되어 상기 모터 케이스에 맞닿는 것을 특징으로 하는 표면 실장용 모터.