(57)【要約】【課題】配線基板上で安定させつつ、遠心方向において分銅の大型化を可能にした振動モータを提供する。【解決手段】筒状のケース２と、ケース２の前端から突出するシャフト７と、シャフトの端部に偏心固定された分銅８と、ケース２を包囲する金属製のホルダ３とを有し、ホルダ３はリフロー半田付けによって配線基板ＰＷＢに表面実装される振動モータ１において、ホルダ３は、配線基板ＰＷＢ上に配置される平面状の底部１７を有し、底部１７には、分銅８に対向する位置まで延在する一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃが形成され、前倒防止部１７ｂ，１７ｃの間には、底部に沿って延在する中心線Ｃ２上に切欠き部１７ｄが設けられ、切欠き部１７ｄは、前倒防止部１７ｂ，１７ｃの前端から分銅８に対向する位置を越えて延在している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及びステータを収容する筒状のケースと、前記ケースの前端から突出するシャフトと、前記シャフトの端部に偏心固定された分銅と、前記ケースを包囲する金属製のホルダとを有し、前記ホルダはリフロー半田付けによって配線基板に表面実装される振動モータにおいて、
前記ホルダは、前記配線基板上に配置される平面状の底部を有し、前記底部の前記分銅側には、前記分銅に対向する位置まで延在する一対の前倒防止部が形成され、
前記前倒防止部の間には、前記シャフトの回転軸線と平行で且つ前記底部に沿って延在する中心線上に切欠き部が設けられ、前記切欠き部は、前記前倒防止部の前端から前記分銅に対向する位置を越えて延在していることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記ホルダの前記底部には、前記切欠き部の前記中心線方向における端部から前記底部の後端まで延在するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の振動モータ。
【請求項３】
前記ホルダは、前記底部と、前記底部の両端から立設する一対の側部と、前記側部間を架け渡す頂部とで、前記断面矩形状に形成され、前記一対の側部には、前記ケースの外面に当接して前記ケースを前記頂部の内壁面に向けて付勢する爪部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種携帯通信機器（例えば、携帯電話）、遊技機器またはマッサージ機などに内蔵され、振動発生源として利用される振動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動モータは、例えば、シャフトの回転軸線方向に長い略円筒状のケースを備え、このケースの前端から突き出したシャフトの先端に分銅が偏芯固定されている。ケース内には、ロータとステータとが収容されている。ロータのコイルは整流子に接続され、整流子にはブラシが摺接している。ブラシには端子が接続されており、ケースの外部に突き出した端子が印刷配線基板上の導体に接触して給電される。すると端子からブラシ、整流子を介してコイルに電流が流れ、ロータに回転力が発生してシャフトが回転し、分銅が振り回されて振動を生じる。
【０００３】
印刷配線基板に表面実装する振動モータの場合、リフローソルダリングなどで半田付けを行うために、ケースを保持する金属製のホルダを設ける場合がある。この種の振動モータとして、例えば、ホルダに印刷配線基板に当接する底部を設け、この底部から立ち上がって湾曲する左右一対のバネ片で円筒状のケースを保持する振動モータ（特許文献１参照）や、印刷配線基板から振動モータが剥離してしまうのを防止するためにホルダの底部をシャフトの回転軸線方向に拡張した振動モータ（特許文献２参照）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３４９４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各種精密機器の小型化に伴い、各種精密機器に内蔵される振動モータについても一層の小型化が要望されている。振動モータの場合、分銅の重量を維持したまま小型化する必要があるため、シャフトの回転軸線方向の寸法が短くなると、結果的に振動モータの重心位置はケースの前端側（分銅側）に寄る。そのため、端子がケースの後端側に設けられている特許文献１に記載の振動モータでは、振動モータを配線基板上に単に置いただけでは、分銅が前のめりになって、端子やホルダの後側が配線基板から離れる虞れが高くなり、適切な半田付けが難しくなる。一方、特許文献２に記載の振動モータでは、ケースの底部が分銅側まで拡張されているため、振動モータは配線基板上で安定する。しかしながら、特許文献２に記載の振動モータでは、拡張された底部が分銅の邪魔になるため、分銅の回転半径が制限され、分銅の小型化を余儀なくされていた。
【０００６】
本発明は、配線基板上で安定させつつ、遠心方向において分銅の大型化を可能にした振動モータ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】
【０００７】
本発明は、ロータ及びステータを収容する筒状のケースと、ケースの前端から突出するシャフトと、シャフトの端部に偏心固定された分銅と、ケースを包囲する金属製のホルダとを有し、ホルダはリフロー半田付けによって配線基板に表面実装される振動モータにおいて、ホルダは、配線基板上に配置される平面状の底部を有し、底部の分銅側には、分銅に対向する位置まで延在する一対の前倒防止部が形成され、前倒防止部の間には、シャフトの回転軸線と平行で且つ底部に沿って延在する中心線上に切欠き部が設けられ、切欠き部は、前倒防止部の前端から分銅に対向する位置を越えて延在していることを特徴とする。
【０００８】
振動モータは、小型になればなるほど、全体の重心位置が分銅側に寄り、実装時に配線基板上で分銅側が前のめりになり易くなる。しかしながら、この振動モータでは、ホルダにおける底部の分銅側に、分銅に対向する位置まで延在する一対の前傾防止部が形成されているため、前傾防止部が支えになって、分銅側に前のめりになり難くなり、振動モータは、実装時に配線基板上で着座が安定する。その結果、リフロー半田付けによって配線基板に振動モータを確実に半田付けすることができ、落下衝撃などを受けた場合であっても半田付けした箇所が剥離し難くなる。さらに、小型の振動モータは、更なる小型化が要求されているが、これに反して、分銅の大型化も求められている。そこで、底部に沿って延在する中心線上において、一対の前倒防止部の間に切欠き部が設けられており、この切欠き部によって、分銅の回転半径を底部の板厚分だけ大きくすることができる。このことは、遠心方向において分銅の大型化を可能にしている。例えば、底部の板厚が０．５ｍｍに満たないものであっても、板厚分だけ分銅の回転半径を大きくできると、振動モータが小さいゆえに、分銅の回転半径を僅かに大きくするだけで、分銅が振動全体に与える影響は極めて大きくなる。したがって、振動モータの小型化を促進するにあたって、本発明は極めて有効である。
【０００９】
また、ホルダの底部には、切欠き部の中心線方向における端部から底部の後端まで延在するスリットが形成されていると好適である。ホルダの成形上、ホルダにスリットが形成されることになるので、このスリットによってホルダは外に広がり易くなっている。そこで、配線基板上に載置される底部側にスリットを設けることによって、モータ実装時にスリットを配線基板上に配置させることができるので、底部と配線基板とを半田付けすると同時に、スリットの広がりを半田で止めることができる。したがって、振動モータが落下衝撃を受けた場合でも、ホルダの広がりを防止し、ホルダからモータ部分が飛び出してしまうことを適切に回避することができる。
【００１０】
また、ホルダは、底部と、底部の両端から立設する一対の側部と、側部間を架け渡す頂部とで、断面矩形状に形成され、一対の側部には、ケースの外面に当接してケースを頂部の内壁面に向けて付勢する爪部が設けられていると好適である。ホルダは断面矩形状であるため、例えば、円筒状のケースをホルダで包囲する場合に、ケースとホルダとの接触面積が少なくなる。その結果、ホルダを配線基板に半田付けする際に、ホルダを介してケースに熱が伝わり難くなり、振動モータへの熱の影響を少なくできる。さらに、一対の側部には、ケースの外面に当接してケースを頂部の内壁面に向けて付勢する爪部が設けられているため、底部から離れる方向にケースは持ち上げられ、底部とケースとが離間する結果、底部を配線基板に半田付けする際に、振動モータへの熱の影響を少なくできる。さらに、ホルダの頂部は、平面状になっているために、実装機の吸着ノズルの吸い付きを良好にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配線基板上で安定させつつ、遠心方向において分銅の大型化を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る振動モータの好適な実施の形態について詳細に説明をする。
【００１３】
図１〜図４に示すように、振動モータ１は、リフロー半田付けによって印刷配線基板ＰＷＢに表面実装される小型の振動モータであり、直径約４ｍｍで長さ約１０ｍｍの筒状ケース２をもったモータ部分Ａと、筒状ケース２が圧入される筒状で且つ断面矩形のホルダ３とを有する。
【００１４】
筒状ケース２は、金属製で円筒状のハウジング部４と、ハウジング部４の開放された後端に圧入される樹脂製のブラケット６とからなる。ハウジング部４の前端側には、縮径して突き出た首部４ａが形成され、首部４ａ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、断面扇状の分銅８が加締められ、また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４ａの一部が収まる窪み８ａが形成されている。シャフト７は、首部４ａの内側に固定された軸受けおよびブラケット６に固定された軸受けを介して筒状ケース２に軸支されている。
【００１５】
モータ部分Ａにおいて、筒状ケース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、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のコアにはコイルが巻かれ、そのコイルは、筒状ケース２の後端側でシャフト７に固定された整流子に接続されている。整流子には、ブラケット６に固定された一対のブラシが摺動接触している。
【００１６】
ブラケット６は、筒状ケース２に圧入される円柱状の前部と、ホルダ３への嵌め込み可能な矩形状の後部とを有する。また、ブラケット６には、ブラシの端部に設けられた接続端子１２ａ，１２ｂが埋設されている。一対の接続端子１２ａ，１２ｂは、ブラケット６の後端から露出し、各外部端子１３，１４は、ブラシの接続端子１２ａ，１２ｂに半田付けされている。一対の外部端子１３，１４は、銅製でＬ字状に折り曲げられた薄板である。外部端子の一方の端部１３ａ，１４ａは、ブラケット６の後端に当接して接続端子１２ａ，１２ｂに半田付けされ、他方の端部１３ｂ，１４ｂは、分銅８側に向けられてシャフト７の回転軸線Ｃ１と平行に延在している（図１参照）。外部端子１３，１４の端部１３ｂ，１４ｂは、印刷配線基板ＰＷＢ上でリフロー半田付けされる。
【００１７】
図５に示すように、筒状ケース２が圧入される板厚０．２ｍｍのホルダ３は、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、その平板を断面矩形状に折り曲げて端部をつなぎ合わせることで成形する。ホルダ３は、つなぎ目１６が形成された平面状の底部１７と、底部１７の左右の両端から立設する一対の側部１８，１９と、両側部１８，１９間を架け渡す平面状の頂部２１とからなる。
【００１８】
図２及び図５に示すように、ホルダ３の底部１７に形成されたつなぎ目１６には、蟻ほぞ形状の凸部１６ａと、この凸部が嵌り込む凹部１６ｂとが形成されている。凸部１６ａと凹部１６ｂとは、シャフト７の回転軸線Ｃ１（図１参照）と平行で且つ底部１７の中心を通って延在する中心線Ｃ２に沿って交互に並び、凸部１６ａと凹部１６ｂとは、わずかなスリット１６ｃをもって嵌まり合っている。このスリット１６ｃは、底部１７の前端から後端までつながっている。ホルダ３の底部１７の外壁面１７ａは印刷配線基板ＰＷＢ上に当接し、リフロー半田付けされる。
【００１９】
底部１７には、分銅８に対向する位置まで延在する左右一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃが形成され、各前倒防止部１７ｂ，１７ｃは、中心線Ｃ２方向で、分銅８の中心を越える位置まで延在する。一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃは、底部１７の中心線Ｃ２を挟むようにして対称であり、一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃの間には、矩形の切欠き部１７ｄが形成されている。この切欠き部１７ｄは、前倒防止部１７ｂ，１７ｃの前端から分銅８の後端を越えて、筒状ケース２の首部４ａの根元まで達している。その結果として、振動モータ１が落下等による外的な衝撃を受け、シャフト７が一時的に撓んだ場合でも、分銅８と前倒防止部１７ｂ，１７ｃとの間のクリアランスを確保できる。
【００２０】
図５〜図９に示すように、ホルダ３の左右の側部１８，１９には、筒状ケース２の外面に当接する前後一対の爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが形成され、各爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂは、筒状ケース２を頂部２１の内壁面２１ａに向けて付勢する。側部１８，１９の前側には、前側の爪部１８ａ，１９ａが対向して設けられ、側部１８，１９の後端には後側の爪部１８ｂ，１９ｂが対向して設けられている。矩形片からなる前側の爪部１８ａ，１８ｂは、頂部２１側の固定端から底部１７側の遊端に向けて、互いに接近するように曲げられ、筒状ケース２の外面に対応した湾曲形状になっている。また、後側の爪部１９ａ，１９ｂも同様に互いに接近するように曲げられ、筒状ケース２の外面に対応した湾曲形状になっている。
【００２１】
図１〜図４に示すように、筒状ケース２は、ホルダ３の後端側から差し込まれ、四個の爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂと頂部２１の内壁面２１ａとの間にハウジング部４が圧入される。そして、ブラケット６がホルダ３の後端に圧入されるとともに、首部４ａがホルダ３の前端から突出するまで筒状ケース２をホルダ３に圧入する。その結果として、筒状ケース２がホルダ３内に堅固に固定される。その後、シャフト７に分銅８が固定される。筒状ケース２のハウジング部４は金属製の円筒状であり、ホルダ３は断面矩形状であるため、ハウジング部４とホルダ３との接触箇所は爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ及び頂部２１の一部となる。従って、ホルダ３の内壁面の全てが筒状ケース２に接触する場合に比べて、接触面積は非常に小さくなる。筒状ケース２は、爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂによって頂部２１の内壁面２１ａ側に付勢されて支えられており、底部１７から持ち上げられた状態になっている。その結果として、分銅８の回転半径を底部１７に接触しない範囲で筒状ケース２よりも大きくすることができる。
【００２２】
前述したようなホルダ３を採用することで、ホルダ３を介して筒状ケース２に、リフロー半田付けの際の熱が伝わり難く、振動モータ１に対する熱の影響は少なくなる。さらに、爪部１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂで筒状ケース２を底部１７から持ち上げた状態になっているため、底部１７と筒状ケース２とが離間する結果、底部１７を印刷配線基板ＰＷＢにリフロー半田付けする際に、振動モータ１に対する熱の影響は一層少なくなる。
【００２３】
さらに、分銅８が固定された振動モータ１は、実装機によって印刷配線基板ＰＷＢ上の所定位置に配置される。実装機は、ホルダ３の頂部２１の外壁面２１ｂに、吸着ノズルを押し当てて吸引することで振動モータ１を保持し、その振動モータ１を印刷配線基板ＰＷＢ上の所定位置まで搬送する。ホルダ３の頂部２１の外壁面２１ｂは平面であるため、吸着ノズルによる吸い付きは良好である。
【００２４】
従来の振動モータ（特許文献１参照）は、分銅が重いために全体の重心が前側に偏っており、印刷配線基板上に置かれた際に、分銅側が前のめりになり易い。しかしながら、ホルダ３の底部１７には、分銅８側に一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃが設けられているため、前倒防止部１７ｂ，１７ｃが支えになって分銅８が前のめりになり難くなっている。その結果、印刷配線基板ＰＷＢ上で振動モータ１は安定し、リフロー半田付けによって確実な半田付けが可能になる。その結果、携帯電話などの持ち運びされる機器に振動モータ１が内蔵されて落下衝撃を受けたような場合であっても、半田が剥離し難くなる。
【００２５】
また、ホルダ３を成形する際にできるスリット１６ｃによって、ホルダ３は外に広がり易くなっている。しかしながら、スリット１６ｃが底部１７に設けられているので、印刷配線基板ＰＷＢへ振動モータ１を実装する時にスリット１６ｃを印刷配線基板ＰＷＢ上に配置でき、底部１７と印刷配線基板ＰＷＢとを半田付けすることで、スリット１６ｃの広がりを半田で止めることができる。したがって、振動モータ１が落下衝撃を受けた場合でも、ホルダ３の広がりを防止し、ホルダ３からモータ部分Ａが飛び出してしまうことを適切に回避することができる。
【００２６】
また、振動モータ１のように小型のモータでは、更なる小型化が要求されているが、これに反して、分銅８の大型化も求められている。そこで、底部１７に沿って延在する中心線Ｃ１上において、一対の前倒防止部１７ｂ，１７ｃの間に切欠き部１７ｃを設けることで、分銅８の回転半径を底部１７の板厚分だけ大きくすることができる。このことは、遠心方向において分銅８の大型化を可能にしている。例えば、底部１７の板厚が０．５ｍｍに満たないものであっても、板厚分だけ分銅８の回転半径を大きくできると、振動モータ１が小さいゆえに、分銅８の回転半径を僅かに大きくするだけで、分銅８が振動全体に与える影響は極めて大きくなる。したがって、小型化を促進するにあたって、振動モータ１は極めて有効である。筒状ケース２が
【００２７】
なお、以上の実施形態では、筒状ケース２が円筒状の場合を説明したが、断面が小判型の筒状ケースを有する振動モータとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る振動モータの一実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明に係る振動モータの一実施形態を示す底面図である。
【図３】本発明に係る振動モータの一実施形態を示す正面図である。
【図４】本発明に係る振動モータの一実施形態を示す背面図である。
【図５】本発明に係る振動モータに採用されるホルダの斜視図である。
【図６】本発明に係る振動モータに採用されるホルダの側面図である。
【図７】本発明に係る振動モータに採用されるホルダの正面図である。
【図８】本発明に係る振動モータに採用されるホルダの背面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…振動モータ、２…筒状ケース、３…ホルダ、７…シャフト、８…分銅、９…ステータ、１０…ロータ、１６…つなぎ目、１６ｃ…スリット、１７…底部、１７ｂ，１７ｃ…前倒防止部、１７ｄ…切欠き部、１８，１９…側部、１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ…爪部、２１…頂部、２１ａ…内壁面、Ａ…モータ部分、Ｃ１…回転軸線、Ｃ２…中心線、ＰＷＢ…印刷配線基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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