專利名稱：扁平型振動馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及攜帶電話和袖珍電話機等以振動方式通知使用者接收信息用的小型扁平型振動馬達。
背景技術：
以往，作為這種扁平型振動馬達，大家知道的有例如日本國特開平6-205565號公報所揭示的無扁平鐵芯的振動馬達。該無扁平鐵心振動馬達由以下部分構成固定在殼體底部的磁鐵部；與該磁鐵部相向地配置的回轉自如的大致扇形轉子；設在該轉子的主要部分上的軸。轉子上呈扇形地配設有3個電樞繞組，用樹脂材料形成一個整體，故使轉子本身偏心，在轉子轉動時因離心力作用而產(chǎn)生振動。
可是，若上述扁平型振動馬達的外徑大，則繞組本身的重量便偏向轉子一側，繞組便成為錘，轉子回轉時可產(chǎn)生振動，但隨著設備的小型化，扁平型振動馬達的外徑就不得不減小，外徑減小繞組也減小，故其重量也會減輕，因此，即使轉子回轉也不能產(chǎn)生充分的振動。
而且，與外徑的減小相反，當前的現(xiàn)狀是對所產(chǎn)生的振動的大小則需要更大的振動，人們要求開發(fā)體積小、且能產(chǎn)生更大振動的扁平型振動馬達。
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題而提供一種扁平型振動馬達，這種馬達體積小而振動大，而且沒有起動死點。
發(fā)明的概述為了解決上述課題，本發(fā)明的扁平型振動馬達包括扁平的圓筒狀的殼體；設有該殼體內的環(huán)狀定子，該定子在圓周方向上分成8等份，而且N極和S極交替地磁化；以及與上述定子相向、且回轉自如地以樞軸方式支承在上述殼體內的轉子。該轉子上配設有形成繞組卷繞角度為60℃的第1、第2及第3的3個電樞繞組，而且上述第1電樞繞組和上述第2電樞繞組按150°配置間隔配置，上述第1及第2電樞繞組之間配置有非磁性體的錘構件，上述第2電樞繞組和上述第3電樞繞組按60℃配置間隔配置，上述轉子上，設有在圓周方向上并設著第1～第12的12個轉換器的轉換器基板，第1、第4、第7及第10轉換器用第1導電體短路，第2、第5、第8及第11轉換器用第3導電體短路，第3、第6、第9及第12轉換器用第2導電體短路。上述第1電樞繞組的卷繞始點與上述第1導電體連接，上述第2電樞繞組的卷繞始點與上述第2導電體連接，上述第3電樞繞組的卷繞始點與上述第3導電體連接，上述第1、第2及第3電樞繞組的卷繞終點短路，且具有按135°的電角度與上述轉換器相接觸的方式形成的向上述電樞繞組供電的一對電刷。另外，所謂線圈角，系指電樞繞組在圓周方向上所占的角度范圍，例如，在扇形電樞繞組的情況下，用展開度表示。在橢圓形電樞繞組的情況下，用與繞組的外緣相切的2個半徑方向的切線構成的角度表示。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，轉子呈近似扇形或圓形。轉換器基板形成大致扇形，第1～第3電樞繞組分別形成展開度60°的平板扇形也可以。另外，也可將轉換器基板做成圓板形，將第1～第3電樞繞組分別做成橢圓形。
附圖的簡單說明

圖1是表示本發(fā)明的扁平型振動馬達的一實施形式的分解軸測圖。
圖2是上述扁平型振動馬達的主要部分縱剖面圖。
圖3是電刷的俯視圖。
圖4A及圖4B分別是轉子的俯視圖和仰視圖，圖4C是圖4A的沿4C-4C線的剖面圖。
圖5A及圖5B分別是轉換器基板的俯視圖及仰視圖。
圖6A是轉子的接線圖，圖6B是表示轉子、轉換器、定子及電刷接點的相對位置的馬達之展開模式圖。
圖7A～圖7D是表示轉子在0°～45°時的馬達回轉原理的動作說明圖。
圖8A～圖8D是表示轉子在60°～105°時的馬達回轉原理的動作說明圖。
圖9A～圖9D是表示轉子在120°～165°時的馬達回轉原理的動作說明圖。
圖10是本發(fā)明的扁平型振動馬達的其他實施形式的轉換器基板的俯視圖。
實施發(fā)明的優(yōu)選形式圖1和圖2所示為本發(fā)明的扁平型振動馬達(下稱馬達)的一實施形式之分解軸測圖及主要部分縱剖面圖，該馬達在由上端閉塞的扁平的、直徑例如為12mm的小圓筒形的罩1，和嵌合在該罩1下端側的開口部內的圓板狀的托座2構成的殼體3內部，配置有環(huán)狀的定子4和近似扇形的轉子5。
托座2上配置有環(huán)狀定子4，以及與設在轉子5下面的后述的轉換器10接觸、且電樞繞組11上有電流流通的一對電刷12a、12b。該電刷12a、12b是這樣形成的，即以錫焊方法被焊在電刷基座13上，該電刷基座的端部13a、13b上以錫焊方法焊有未圖示的導線，可與電源連接，正極電刷12a和負極電刷12b如圖3所示，觸點a、b在電角135°處與上述轉換器10接觸。
上述定子4由沿著周向分成8等份、各自形成展開度為45°的扇形的8個定子整流子片4a～4h構成。各定子整流子片用粘結劑等適宜的方式固定在托座2上，以便使N極和S極交替磁化，在磁極的邊界上，2個電刷12a、12b與轉換器10接觸的接點部分一致。
如圖4A～圖4C所示，轉子5是這樣構成的，用樹脂15將夾著設于轉子5的主要部分上的回轉軸16、且展開度為60°的近似扇形的平板狀的第1、第2及第3等3個電樞繞組11a、11b、11c；和由配置在上述第1電樞繞組11a與第2電樞繞組11b之間的由非磁性體的金屬形成的近似扇形的平板狀錘構件21；以及回轉軸16固定在近似扇形的板狀轉換器基板14上，形成一體。如圖1、圖2所示，回轉軸16用嵌合在形成于罩1中心的開口部17內的軸承18，和嵌合在形成于托座2的中心開口部19內的軸承18，將轉換器基板14與定子4相向地、以樞軸方式回轉自如地支承在殼體3上。
圖5A及圖5B是分別表示在用樹脂15固定第1電樞繞組11a、第2電樞繞組11b、第3電樞繞組11c及錘構件21之前的轉換器基板14的俯視圖及仰視圖。該轉換器基板14的表面上形成有第1～第3導電體即印刷電路配線20a、20b、20c，用于錫焊第1電樞繞組11a、第2電樞繞組11b和第3電樞繞組11c的始端。第1電樞繞組11a的始端11a1錫焊在第1導電體即印刷電路配線20a的錫焊部22上，第2電樞繞組11b的始端11b1錫焊在第2導電體即印刷電路配線20b的錫焊部23上，第3電樞繞組11c的始端11c1錫焊在第3導電體即印刷電路配線20C的錫焊部24上，而且，第1電樞繞組11a、第2電樞繞組11b、第3電樞繞組11c的終端11a2、11b2、11c2分別錫焊在第4導電體即印刷電路配線20d的錫焊部25、26、27上而短路。
另外，如圖5B所示，轉換器基板14的背面呈輻射狀地配設有第1～第12的12個轉換器10a～10l，第1、第4、第7及第10個轉換器10a、10d、10g、10j通過通孔30a～30d與印刷電路配線20a短路，第2、第5、第8及第11個轉換器10b、10e、10h、10k通過通孔31a-31d與印刷電路配線20c短路，第3、第6、第9及第12個轉換器10c、10f、10i、10l用環(huán)狀印刷電路配線32短路，通過通孔33與印刷電路配線20b短路，轉換器10a～10l，和電樞繞組11a、11b、11c，和第1～第4導電體即印刷電路配錢20a～20d如圖6A的接線圖所示那樣進行接線。
在圖5B及圖6A中，符號35是防止電氣噪聲用的電阻。圖6B是表示轉子5、轉換器10a～10l、定子整流子片4a～4h及電刷12a及12b的接點a、b的相對位置的展開圖。
下面，參照圖7A～圖9D，說明上述扁平型振動馬達的動作形態(tài)，同時對沒有起動死點的情況作說明。
在通過電刷將電壓施加在繞組上的期間，根據(jù)在繞組中流動的電流方向和定子的磁場，并根據(jù)弗來明定則將力作用于繞組上的一定方向上，該作用力作為回轉力使轉子回轉，不施加電壓時，由于繞組上沒有電流流動，故不受定子磁場的力作用，轉子停止回轉，其停止位置沒有特別限定。
圖7A表示轉子5在0°時的位置，電流按電刷12a→轉換器10g→轉換器10d→電樞繞組11a→電樞繞組11b→轉換器10i→轉換器10c→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，同時按電刷12a、轉換器10h→轉換器10k→電樞繞組11c→電樞繞組11b→轉換器10i→轉換器10c→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，因此，根據(jù)弗來明左手法則，在定子整流子片4b和電樞繞組11a之間沿箭頭A1方向、在定子整流子片4d和電樞繞組11b之間沿箭頭A2方向、在定子整流子片4e和電樞繞組11b之間沿箭頭A3方向、在定子整流子片4e和電樞繞組11c之間沿箭頭A4方向產(chǎn)生回轉力4F，可起動轉子5。
圖7B表示轉子5在15°時的位置，電流按電刷12a→轉換器10g →轉換器10d→電樞繞組11a→電樞繞組11b→轉換器10i→轉換器10c→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，同時按電樞繞組11c→轉換器10k→轉換器10b→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，因此，在定子整流子片4a、4b和電樞繞組11a之間沿箭頭B1、B2方向，在定子整流子片4d和電樞繞組11b之間沿箭頭B3方向，在定子整流子片4g和電樞繞組11c之間沿箭頭B4方向產(chǎn)生回轉力4F，可起動轉子5。
圖7C表示轉子5在30°時的位置，電流按電刷12a→轉換器10g→轉換器10d→電樞繞組11a→電樞繞組11c→轉換器10k→轉換器10b→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，同時，電流按電刷12a→轉換器10f→轉換器10i→電樞繞組11b→電樞繞組11c→轉換器10k→轉換器10b→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，因此，在定子整流子片4a和電樞繞組11a之間沿箭頭C1方向，在定子整流子片4f和電樞繞組11b、電樞繞組11c之間沿箭頭C2、C3方向，在定子整流子片4g和電樞繞組11c之間按箭頭C4方向產(chǎn)生回轉力4F，可起動轉子5。
圖7D表示轉子5在45°時的位置，電流按電刷12a→轉換器10f→轉換器10i→電樞繞組11b→電樞繞組11a→轉換器10d→轉換器10a→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，同時，按電樞繞組11b→電樞繞組11c→轉換器10k→轉換器10b→電刷12b的順序沿箭頭方向流動，因此，根據(jù)弗來明左手定則，在定子整流子片4c和電樞繞組11a之間沿箭頭D1方向、在定子整流子片4e和電樞繞組11b之間沿箭頭D2方向、在定子整流子片4f和電樞繞組11b及電樞繞組11c之間沿箭頭D3、D4方向產(chǎn)生回轉力4F，可起動轉子5。
同樣，如圖8A～圖8D所示，轉子5在60°、75°、90°、105°的位置，如圖9A～圖9D所示，轉子5即使在120°、135°、150°、165°的位置，同樣可起動轉子5，圖中雖未示出，但在165°～360°的任何位置，同樣可使轉子5起動。
如上所述，轉子5無論停止在哪個位置，電刷12a、12b必定與轉換器10接觸，故通過電刷供給的電流在電樞繞組11a、11b、11c中流動，以便通過定子磁場的作用在電樞繞組11a、11b、11c上以一定的轉矩(4F)始終作用有同一方向上的力，因此，即使不將轉子的停止位置限定在預先決定的位置上，也可實現(xiàn)無起動死點的馬達。
圖7A～圖7D、圖8A～圖8D及圖9A～圖9D說明轉子無論在哪個位置均可起動，而且還表示轉子在同一方向上繼續(xù)回轉，在向電刷施加電壓的期間，由于電樞繞組11a、11b、11c上有電流流動，以便對定子4經(jīng)常向一定方向產(chǎn)生一定的轉矩(4F)，故可持續(xù)進行回轉。
電樞繞組11a、11b按150°配置間距即配置角度進行配置，電樞繞組11b、11c按60°配置角度配置，將展開度為60°的3個電樞繞組11a、11b、11c連接在分別與各電樞繞組11a、11b、11c的卷繞始點相對應的導電體20a、20b、20c上，同時將轉換器10a、10d、10g、10i與導電體20a短路，將轉換器10b、10e、10h、10k與導電體20c短路，將轉換器10c、10f、10i、10l與導電體20b短路，并且，將電樞繞組11a、11b及11c的終點與導電體20d短路，由于電刷12a、12b按135°的開角度(電角度)配置，故電刷12a、12b的接點a、b始終處于與轉換器10相接觸的狀態(tài)，而且，由于電流能夠以在定子4的磁場作用下，在電樞繞組11上以一定的轉矩始終作用有同一方向的力的方式流動，因此，不需要設預先決定轉子5的停止位置用的機構，轉子5無論在哪個位置，均可確實地使轉子5起動以及用大的回轉力使其向一定方向回轉。
上述實施形式的馬達中，配置在轉換器基板上的電樞繞組11a、11b、11c的形狀大致為扇形，但是，如圖10所示，也可將電樞繞組111a、111b、111c制成近似橢圓形。這種情況下的轉換器基板114也可形成圓板形。圖中，符號121是錘構件。
根據(jù)本發(fā)明，即使停止向馬達施加電壓，轉子停止移動，電刷也始終處于與轉換器接觸的狀態(tài)，而且，由于電流能夠以在定子的磁場作用下，在電樞繞組上以一定的轉矩始終作用有同一方向的力的方式流動，因此，在不限制轉子的停止位置的情況下，可確實地使轉子起動和用大的回轉力使其向一定方向回轉。
另外，由于繞組的數(shù)量設成3個，而且錘構件配置在轉子上，故在得到大的轉矩的同時，錘構件的重量和繞組的重量相加而使重心的偏倚增大，可實現(xiàn)體積小且產(chǎn)生更大的振動的馬達。
權利要求
1.一種扁平型振動馬達，它包括以下部分扁平的圓筒狀殼體；設在該殼體內的環(huán)狀定子，該定子在圓周方向上分成8等份，而且N極和S極交替地被磁化；與上述定子相向、且回轉自如地以樞軸方式支承在上述殼體內的轉子；該轉子上配設有形成繞組卷繞角度為60°的第1、第2及第3的3個電樞繞組，而且上述第1電樞繞組和上述第2電樞繞組按150°配置間隔配置，上述第1及第2電樞繞組之間配置有非磁性體的錘構件，上述第2電樞繞組和上述第3電樞繞組按60°配置間隔配置。上述轉子上，設有在圓周方向上并設著第1～第12的12個轉換器的轉換器基板，第1、第4、第7及第10轉換器用第1導電體短路，第2、第5、第8及第11轉換器用第3導電體短路，第3、第6、第9及第12轉換器用第2導電體短路，上述第1電樞繞組的卷繞始點與上述第1導電體連接，上述第2電樞繞組的卷繞始點與上述第2導電體連接，上述第3電樞繞組的卷繞始點與上述第3導電體連接，上述第1、第2及第3電樞繞組的卷繞終點短路，扁平型振動馬達具有向上述電樞繞組供電的一對電刷，該電刷以135°的電角度與上述轉換器接觸。
2.如權利要求1所述的扁平型振動馬達，上述轉子呈大致扇形。
3.如權利要求1所述的扁平型振動馬達，上述轉子呈圓形。
4.如權利要求2所述的扁平型振動馬達，上述轉換器基板形成大致扇形，上述第1～第3電樞繞組分別形成展開度為60°的平板扇形。
5.如權利要求3所述的扁平型振動馬達，上述轉換器基板形成圓板形、上述第1～第3電樞繞組分別形成橢圓形。
全文摘要
一種體積小振動大、且無起動死點的扁平型振動馬達。殼體(3)內配置有在圓周方向上分成8等份、且N極和S極交替被磁化的環(huán)狀定子(4)；與該定子(4)相向且回轉自如的大致扇形的轉子(5)。在轉子(5)上，按150°及60°的配置間距配設有繞線卷繞角度為60°的3個電樞繞組(11a、11b、11c)，在電樞繞組(11a、11b)之間設有非磁性體的錘構件(21)，而且還固定有在圓周方向上并設著12個轉換器(10)的轉換器基板(14)，一對電刷(12)以135°的電角(度)與轉換器(10)接觸。
文檔編號H02K23/58GK1422452SQ01807941
公開日2003年6月4日 申請日期2001年4月12日 優(yōu)先權日2000年4月12日
發(fā)明者浜田紘一 申請人:株式會社昂