(57)【要約】【課題】  半田リフロー処理に対応する金属ホルダー機能とモータ本体のハウジングケース機能とを兼ね備え、かつ軽量化を図り、かつ製作コストが掛からない簡単な構造の表面実装型振動モータのステータ構造を提供する。【解決手段】  振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身が、金属薄板材からなる略四角筒形状の半田リフロー接合用の固定具として兼用され、その上面部及び底面部は互いに平行かつ一定領域の平面で構成され、また同底面部には、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応し、半田接合強度を向上させる凹凸形状の固定領域が設けられており、かつ前記モータ本体の外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成が、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤により、インサートモールドで一体成形されている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
2006304491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に偏心分銅を取り付けたモータを、搭載する機器側の回路基板上の固定領域に、半田リフロー接合によって固定配置する表面実装型の振動モータにおいて、
前記振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身が、金属薄板材からなる略四角筒形状の固定具として兼用され、その上面部及び底面部は互いに平行かつ一定領域の平面で構成され、また同底面部には、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応する凹凸形状の固定領域が設けられており、
かつ前記モータ本体の外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成が、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤により、インサートモールドで一体成形されていることを特徴とする表面実装型振動モータ。
【請求項２】
回転軸に偏心分銅を取り付けたモータを、搭載する機器側の回路基板上の固定領域に、半田リフロー接合によって固定配置する表面実装型の振動モータにおいて、
前記振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身が、金属薄板材からなる略円筒形状の固定具として兼用され、その底面部は一定領域の平面で構成され、また同底面部には、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応する凹凸形状の固定領域が設けられており、
かつ前記モータ本体の外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成が、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤により、インサートモールドで一体成形されていることを特徴とする表面実装型振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田リフローに対応する振動発生用電動機（以下、振動モータという）に係り、特に、搭載機器の回路基板上に直接半田付けされる表面実装型の振動モータ、及びそのモータ本体の内部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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電子部品が多数採用されている。このような電子部品は、ペースト半田が印刷された回路基板上の所定位置（以下、固定領域という）に自動機でそれぞれ載置され、その後、半田リフロー用の加熱炉内で一括に熱処理されることで、溶融した半田層によって回路基板上に接合固定され、取付られる。
【０００３】
また、前記電子部品と同様に、近年、携帯電話等に用いられる振動モータも、半田リフロー処理で回路基板上の固定領域に接合固定されるようになり、半田リフローが可能な一つのチップ型電子デバイスとして、表面実装型の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１】特開平１１−２３４９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら表面実装型振動モータは、従来の弾性体ゴムホルダーによる保持構造に換わって、回路基板の固定領域に半田リフロー接合するための金属ホルダーを、振動モータ本体とは別に、別途モータ本体の外周部に装着する必要がある。
【０００５】
一般的な表面実装型振動モータの場合、保持する側の金属ホルダーの形状は、載置するモータ本体のハウジングケースを両サイドから挟み込んで保持する構造のものが多く、例えば前記特許文献１に記載されている構造の金属ホルダーが、その代表的な形状の一例である。その形状を図５に示す。
【０００６】
この前記金属ホルダー110は、図６に示すように、振動モータ1と組み合わせる際、振動モータ1の円筒型外装ハウジングケース12を金属ホルダー110の上部開口部側から押し込んで、金属ホルダー110両側の湾曲状狭持バネ片110cで弾性支持し、ストッパー110eで止めることにより保持固定され、次工程での回路基板側との半田リフロー処理により、金属ホルダー110の底面部110d側が接合固定される。
【０００７】
このように前記金属ホルダー110自身は、振動モータ1を保持し、同時に回路基板との半田固定具を兼ねる一つの取付用の付属部品であり、その複雑な形状によって固定具としての機能を備えている反面、振動モータ本体とは別の付属部品としてのコストアップが避けられないという問題を抱えている。金属ホルダー110は、形状的に製作が容易で生産性があり、コストの掛からない設計が常に望まれている。
【０００８】
また表面実装型振動モータは、他の一般電子部品に比べ寸法サイズが大きく、かつ部品点数も多く、また高比重の偏心分銅を備えるため、全体重量が重くなる。さらに現行の振動モータは、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と径寸法が短小・小径となり、回路基板面に載置する際には、その全体重量に比べて固定するための接合面積が狭く限られてしまい、接合強度が不足する問題を抱えている。このため出来る限りの表面実装型振動モータは、全体重量の軽量化が望まれている。
【０００９】
本発明は、前記課題及び問題点を解決するために、金属ホルダーを振動モータ本体とは別に、別途モータ本体の外周部に装着する必要がなく、半田リフロー処理に対応する金属ホルダー機能とモータ本体のハウジングケース機能とを兼ね備え、軽量化を図り、かつ製作コストが掛からない簡単な構造の表面実装型振動モータのステータ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の問題を解決するため、請求項１に記載の本発明では、
回転軸に偏心分銅を取り付けたモータを、搭載する機器側の回路基板上の固定領域に、半田リフロー接合によって固定配置する表面実装型の振動モータにおいて、
前記振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身が、金属薄板材からなる略四角筒形状の固定具として兼用され、その上面部及び底面部は互いに平行かつ一定領域の平面で構成され、また同底面部には、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応し、半田接合強度を向上させる凹凸形状の固定領域が設けられており、
かつ前記モータ本体の外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成が、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤により、インサートモールドで一体成形されていることを特徴とする表面実装型振動モータとしている。
【００１１】
また一方、請求項２に記載の本発明では、
回転軸に偏心分銅を取り付けたモータを、搭載する機器側の回路基板上の固定領域に、半田リフロー接合によって固定配置する表面実装型の振動モータにおいて、
前記振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身が、金属薄板材からなる略円筒形状の固定具として兼用され、その底面部は一定領域の平面で構成され、また同底面部には、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応する凹凸形状の固定領域が設けられており、
かつ前記モータ本体の外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成が、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤により、インサートモールドで一体成形されていることを特徴とする表面実装型振動モータとしている。
【発明の効果】
【００１２】
このように、請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、
振動モータのモータ本体を構成する外装ハウジングケース自身を、金属薄板材からなる略四角筒形状の半田リフロー接合用の固定具として兼用しているので、金属ホルダーを振動モータ本体とは別に、別途モータ本体の外周部に装着する必要がなく、部品点数の削減及びコストの削減ができる。
【００１３】
また請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、
従来のモータ構造の円筒型外装ハウジングケースが不要となり、表面実装型振動モータ全体の軽量化が図れる。
【００１４】
また請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、
半田リフロー接合に際し、底面部に、前記回路基板と対応するための凹凸形状の固定領域が設けられているので、接合面における半田接合後の接合強度が向上する。
【００１５】
また請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、
前記外装ハウジングケース内部に位置する軸受、及び円筒状マグネットからなるステータ部の一部の構成を、外装ハウジングケース内部に充填される樹脂剤でインサートモールドして一体成形することにより、部品組立精度の向上と生産性の向上が実現でき、製作コストが掛からない簡単な構造の表面実装型振動モータのステータ構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
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１〜図３を参照して説明する。図１に示す図１(a)は表面実装型振動モータの左側面図、また図１(b)は、図１(a)のA-A断面概略図をそれぞれ示している。また図２は、表面実装型振動モータの３面外観図として、正面図(a)、右側面図(b)、底面図(c)をそれぞれ示している。また図３は、表面実装型振動モータ本体内部の樹脂モールド部分（ハッチング部分）の概略構成を示す左側面図(a)及び右側面図(b)である。
【００１７】
図１及び図２に、本実施形態に係る表面実装型振動モータの一例を示す。図１及び図２における振動モータ1は、回転軸6の出力軸側に偏心分銅3が取り付けられた略円筒型コアレスモータ構造である。
【００１８】
この振動モータ1は、前記偏心分銅3と、モータ部を構成する略四角筒状の金属製の外装ハウジングケース10と、前記外装ハウジングケース10一端側に嵌合するエンドフランジ4及びそのエンドフランジ4に取り付けられる給電端子5を備えており、図１及び図２に示すように、従来の一般的な表面実装型振動モータでの金属ホルダーを組み込む保持構造とは違い、振動モータ1の外装ハウジングケース10自身が、半田リフロー時の半田固定具として兼用でき、別途付属部品としての金属ホルダー枠を必要としない表面実装構造である。このため外装ハウジングケース10の底面部10dには、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応する固定領域が設けられている。
【００１９】
図１及び図２においては、載置する回路基板側の固定領域に当接して半田接合する前記外装ハウジングケース10の底面部10dに、図２(c)に示すような矩形形状を組み合わせた凹凸形状の固定領域を設けており、この底面部10dの固定領域を、回路基板上の固定領域に位置合わせして半田リフロー接合で固定配置する。
【００２０】
前記外装ハウジングケース10自体は、金属製の薄板材からプレス成形又は絞り成形により形成され、全体形状が略四角筒状であり、構成として、軸方向に開口穴を有する前段部10aと、平面を有する上面部10b及び両側面部10c、及び接合面を有する底面部10dと、エンドフランジ4を止めるストッパー10eとに分かれる。外装ハウジングケース10の前段部10aは、一方の軸受7と回転軸6を挿通及び位置だし固定するための穴を有し、上面部10bの平面は、半田リフロー処理の際、回路基板上に自動機で持って載置するための吸引面として機能し、また底面部10dには、前記説明のように、半田リフロー接合時に、半田接合強度を向上するための矩形形状を組み合わせた凹凸形状が施されている。
【００２１】
また前記エンドフランジ4には、モータ本体内部と電気的に接続される給電端子5が一対設けられており、その給電端子5には、取り付ける回路基板側平面に向って直角に曲げられて延在する端子平面部5aが設けられている。前記給電端子5の端子平面部5aは、前記外装ハウジングケース10の底面部10dの固定領域面と同一平面上に配置され、半田リフロー接合時に外装ハウジングケース10と同時に回路基板側給電ランド（図示せず）と接続される。
【００２２】
次に、振動モータ1のモータ本体部に当たる外装ハウジング10の内部構造について説明する。図１(b)に示すように、外装ハウジングケース10の内部は、回転軸6を中心軸として配置される整流機構部8-8'と界磁コイル9とからなるロータ部と、前記ロータ部界磁コイル9と対向する位置に、ステータ部としての円筒状マグネット2、及び前記回転軸6を回転自在に軸支する軸受7-7'が、軸方向にそれぞれ配置されている。
【００２３】
この時、図１(b)に示すように、前記モータ本体の外装ハウジングケース10内部に位置する軸受7-7'、及び円筒状マグネット2からなるステータ部の一部は、外装ハウジングケース10内部に充填される樹脂モールド剤11により、インサートモールドで一体成形される。
【００２４】
詳細には、図３に示すように、金属製の外装ハウジングケース10の前段部10aの開口穴を内外に貫通し、軸線上の一方の軸受7を保持する樹脂モールド剤11a、及び円筒状マグネット2を軸中心位置に保持し、同時に他方の軸受7'を保持する樹脂モールド剤11b、及び前記樹脂モールド剤11a、11bと一体に続く、前記外装ハウジングケース10の内周部に充填される樹脂モールド剤11cにより構成され、これらの部品はインサートモールドで配置固定されている。
【００２５】
これらステータ側樹脂モールド剤11に対して、軸受7-7'で軸支した回転軸6を中心とするロータ部側の円筒状界磁コイル9が、前記樹脂モールド剤11bと11cの間に形成された円筒空間Dに、内外の空隙を介して、回転自在に配置される。また前記ロータ部には前記界磁コイル9一端を固定する樹脂成形体9aと、界磁コイル9に通電を切り替えるための前記エンドフランジ4の給電端子5と接続される整流機構8-8と'があり、対向配置した前記円筒状マグネット2との磁気駆動力を用いて、回転軸6先端に取り付けた偏心分銅3を回転させる。
【００２６】
リフロー処理においては、図１及び図２の振動モータ1を、回路基板上のペースト半田を塗布した固定領域に対して、外装ハウジングケース10の底面部10d側を位置合わせして載置し、リフロー処理炉内で加熱処理することにより、前記溶融したペースト半田によって回路基板上に半田接合される。
【００２７】
このように、本実施形態である外装ハウジングケース2及び樹脂モールド剤によるインサートモールドによる一体成形構造によれば、従来の表面実装構造のように、金属ホルダーを振動モータ本体とは別に設けることなく、また別途モータ本体の外周部に装着する必要はなくなる。つまり半田リフロー処理に対応する金属ホルダーとしての機能とモータ本体のハウジングケース機能とを兼ね備えることができ、かつ振動モータ全体の軽量化を図り、かつ製作コストが掛からない簡単な構造の表面実装型振動モータのステータ構造を提供することができる。
【００２８】
尚、本実施形態における樹脂モールド剤11は、耐熱温度２７０℃前後付近の耐熱性樹脂剤が好ましく、例えば、ＬＣＰ（液晶）ポリマー系の素材などが樹脂モールド剤11に適しているが、構造上及び材質的な材料の選択はこれに限る物ではなく、用途に応じて任意に選択することもできる。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の表面実装型振動モータの別の形態について、図４を参照して説明する。図４に示す図４(a)は表面実装型振動モータの左側面図、また図４(b)は、図４(a)のA-A断面概略図をそれぞれ示している。図４における振動モータ1は、前記実施形態１と同じく、回転軸6の出力軸側に偏心分銅3が取り付けられた円筒型コアレスモータ構造であり、構造上同一な部分の符号の説明は、一部省略する。
【００３０】
この振動モータ1は、前記偏心分銅3と、モータ部を構成する略円筒状の金属製の外装ハウジングケース10'と、前記外装ハウジングケース10'一端側に嵌合するエンドフランジ4及びそのエンドフランジ4に取り付けられる給電端子5を備えており、図４に示すように、従来の一般的な表面実装型振動モータでの金属ホルダーを組み込む保持構造とは違い、振動モータ1の外装ハウジングケース10'自身が、半田リフロー時の半田固定具として兼用でき、別途付属部品としての金属ホルダー枠を必要としない表面実装構造である。このため外装ハウジングケース10'の底面部10dには、半田リフロー接合に際し、前記回路基板と対応する固定領域が設けられている。
【００３１】
図４においては、載置する回路基板側の固定領域に当接して半田接合する前記外装ハウジングケース10'の底面部10dに、前記実施形態１の図２(c)に示したような矩形形状を組み合わせた凹凸形状の固定領域を設けており、この底面部10dの固定領域を、回路基板上の固定領域に位置合わせして半田リフロー接合で固定配置する。
【００３２】
前記外装ハウジングケース10'自体は、金属製の薄板材からプレス成形又は絞り成形により形成され、全体形状が略円筒状であり、構成として、軸方向に開口穴を有する前段部10aと、曲面を有する円筒部10f、及び接合面を有する底面部10dと、エンドフランジ4を止めるストッパー10eとに分かれる。また、外装ハウジングケース10'の前段部10aは、一方の軸受7と回転軸6を挿通及び位置だし固定するための穴を有し、円筒部10fの曲面は、半田リフロー処理の際、回路基板上に自動機で持って載置するための保持部として機能し、また底面部10dには、半田リフロー接合時に、半田接合強度を向上するための矩形形状を組み合わせた凹凸形状が施されている。
【００３３】
また前記エンドフランジ4には、モータ本体内部と電気的に接続される給電端子5が一対設けられており、その給電端子5には、取り付ける回路基板側平面に向って直角に曲げられて延在する端子平面部5aが設けられている。前記給電端子5の端子平面部5aは、前記外装ハウジングケース10'の底面部10dの固定領域面と同一平面上に配置され、半田リフロー接合時に外装ハウジングケース10'と同時に回路基板側給電ランド（図示せず）と接続される。
【００３４】
次に、振動モータ1のモータ本体部に当たる外装ハウジング10'の内部構造について説明する。図４(b)に示すように、外装ハウジングケース10'の内部は、回転軸6を中心軸として配置される整流機構部8-8'と界磁コイル9とからなるロータ部と、前記ロータ部界磁コイル9と対向する位置に、ステータ部としての円筒状マグネット2、及び前記回転軸6を回転自在に軸支する軸受7-7'が、軸方向にそれぞれ配置されている。
【００３５】
この時、図４(b)に示すように、前記モータ本体の外装ハウジングケース10'内部に位置する軸受7-7'、及び円筒状マグネット2からなるステータ部の一部は、外装ハウジングケース10'内部に充填される樹脂モールド剤11により、インサートモールドで一体成形される。
【００３６】
ステータ側樹脂モールド剤11に対して、軸受7-7'で軸支した回転軸6を中心とするロータ部側の円筒状界磁コイル9が、前記円筒状マグネット2と外装ハウジングケース10'との間に形成された円筒空間Dに、内外の空隙を介して、回転自在に配置される。この時、外装ハウジングケース10'の円筒部10fの内壁は、前記円筒状界磁コイル9との空隙が、前記実施形態１の場合に比べて、全週ほぼ均一でかつギャップ幅が狭く、コアレスモータの構造として、磁気効率が良い。
【００３７】
また、前記ロータ部には前記界磁コイル9一端を固定し、同時に界磁コイル9に通電を切り替えるための前記エンドフランジ4の給電端子5と接続される整流機構8-8'があり、対向配置した前記円筒状マグネット2との磁気駆動力を用いて、回転軸6先端に取り付けた偏心分銅3を回転させる。
【００３８】
リフロー処理においては、前記実施形態１と同様に、振動モータ1を、回路基板上のペースト半田を塗布した固定領域に対して、外装ハウジングケース10'の底面部10d側を位置合わせして載置し、リフロー処理炉内で加熱処理することにより、前記溶融したペースト半田によって回路基板上に半田接合される。
【００３９】
このように、本実施形態である外装ハウジングケース2及び樹脂モールド剤11によるインサートモールドによる一体成形構造によれば、従来の表面実装構造のように、金属ホルダーを振動モータ本体とは別に設けることなく、また別途モータ本体の外周部に装着する必要はなくなる。つまり半田リフロー処理に対応する金属ホルダーとしての機能とモータ本体のハウジングケース機能とを兼ね備えることができ、かつ振動モータ全体の軽量化を図り、かつ製作コストが掛からない簡単な構造の表面実装型振動モータのステータ構造を提供することができる。
【００４０】
尚、本実施形態における樹脂モールド剤11は、耐熱温度２７０℃前後付近の耐熱性樹脂剤が好ましく、例えば、ＬＣＰ（液晶）ポリマー系の素材などが樹脂モールド剤11に適しているが、構造上及び材質的な材料の選択はこれに限る物ではなく、用途に応じて任意に選択することもできることは、前記実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る振動モータの実施形態の一例を示す左側面図(a)、及びA-A断面概略図である。
【図２】本発明に係る振動モータの実施形態の一例を示す正面図(a)、右側面図(b)、底面図(c)である。
【図３】本発明に係る振動モータ本体内部の樹脂モールド部分（ハッチング部分）の構成の概略を示す左側面図(a)及び右側面図(b)である。
【図４】本発明に係る振動モータの実施形態の他の一例を示す左側面図(a)、及びA-A断面概略図である。
【図５】従来例に係る振動モータ用金属ホルダーの一例を示す正面図(a)、右側面図(b)、左側面図(c)、及び底面図(d)である。
【図６】従来例に係る振動モータ用金属ホルダーと振動モータとの組み合わせの一例を示す説明のための概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
1    振動モータ
2    マグネット
3    偏心分銅
4    エンドフランジ
5    給電端子
5a    端子平面部
6    回転軸
7、7'    軸受
8、8'    整流機構
9    界磁コイル
10、10'、12    外装ハウジングケース
10a  前段部
10b  上面部
10c  側面部
10d  底面部
10e  ストッパー
10f   円筒部
11,11a,11b,11c    樹脂モールド剤
110    金属ホルダー
110c  狭持バネ片
110d  底面部
110e  ストッパー
110f  膨出部
D  円筒空間
E  留め穴
【図１】
2006304491.tif 000003
【図２】
2006304491.tif 000004
【図３】
2006304491.tif 000005
【図４】
2006304491.tif 000006
【図５】
2006304491.tif 000007
【図６】
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