具有高密度材料的偏心轉子、製造方法及無鐵心振動馬達的製作方法
2023-12-01 01:30:06
專利名稱：具有高密度材料的偏心轉子、製造方法及無鐵心振動馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於移動通信裝置的無聲呼叫裝置用振動馬達並具有高密度材料的偏心轉子的改進和該偏心轉子的製造方法以及採用該偏心轉子的扁平無鐵心振動馬達。
背景技術：
過去已知的尋呼機和行動電話等移動通信裝置的無聲呼叫裝置，如圖8所示，其中，在圓柱形直流馬達M的輸出軸S上配置鎢合金制的偏心錘W，當旋轉時利用該偏心錘W的離心力產生振動。
但是，在上述過去的輸出軸S上附加偏心錘W的結構，存在的問題是在尋呼機等機器一側，不能不考慮該偏心錘W的旋轉空間等，使設計受到限制，由於使用高價的鎢合金，所以成本很高。
因此，本申請人率先提出了取消輸出軸，使內部的轉子本身偏心的結構，其扁平型公開在特公開8-10972號(美國專利5,036,239號，加拿大2,017,395號)；並且圓柱無鐵心型振動馬達公開在專利申請號2-309070號(美國專利5107155號)。
這些馬達因為沒有輸出軸、偏心錘，所以，設計不受限制，使用方便，旋轉時無危險，在市場上受到好評。
具有這種機內型偏心轉子的振動馬達，因為不需要輸出軸，所以能製成把軸固定在機殼內的所謂軸固定型馬達。
對這種軸固定型馬達，本申請人率先提出了特公平6-81443號，特許2872623號。
這些馬達存在的問題是因具有極細的無鐵心繞線，所以，處理時必須細心注意，過去，均需要成形加工，所以，零件數量和加工工時都要增加。
並且，最近，隨著便攜機的小型化趨勢，對機內振動馬達也要求儘可能小型化，對扁平型的要求達到直徑10mm以下，這樣的尺寸，僅僅使內部的空心電樞線圈偏心，重心向半徑方向的移動量很小，達不到預期的振動量。
因此，無論如何也不得不增加鎢合金的混入量，並使用高密度樹脂。但是，這樣，由於整流子和樹脂部分的導通性，對電源並聯地引入低值電阻。造成消耗電流增大。
發明內容
本發明的第1目的是要既保持超小型，又增大重心向半徑方向的移動量，獲得預期的振動量。
本發明的第2目的是要既使用含金屬的高密度材料，又確保空心電樞線圈和印刷布線整流子和樹脂的絕緣，不增加消耗電流，提供一種適用于振動馬達的扁平偏心轉子。
本發明的第3目的是要提供超小型扁平振動馬達。
上述解決基本問題的方法，如上述的發明那樣，具有；轉子基座，其中具有空心電樞線圈放置面，在中心設置軸承支承器，同時，其設置方法是在該軸承支承器的外方利用比重6以上的包括金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器偏心；空心電樞線圈，它被布置在上述空心電樞線圈定位用導向器上；印刷布線整流子構件，其附設方法是使有電壓的導體部分與上述高密度材料絕緣；以及末端接線圖形，其設置在旋轉外周以內，其位置是在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊，用於連接上述空心電樞線圈的末端。
具體解決問題是的方法如上述所示的發明那樣，上述軸承支承器和空心電樞線圈定位用導向器，其成形所用的樹脂，包含鎢合金的整體密度6以上10以下，動摩擦係數為0.5(1.5kg/cm2)以下，由該樹脂本身作為滑動軸承的上述軸承支承器和空心電樞線圈定位用導向器，其成形所用的樹脂，包含鎢合金在內的密度6以上10以下，動摩擦係數為0.5(1.5kg/cm2)以下，由該樹脂本身來對軸進行支承，或者如上述所示的發明那樣，上述軸承支承器和空心電樞線圈定位用導向器，其成形所用的樹脂，包含鎢合金的整體密度為6以上，在中心布置另外的軸承。
並且，另外的軸承，如上述所示，可以是與上述軸承支承器成形為一個整體的金屬燒結含油軸承。
並且，如上所述的發明那樣，上述空心電樞線圈定位用導向器利用空心電樞線圈的內徑，在旋轉外周以內有上述空心電樞線圈的末端引出部，或者，上述空心電樞線圈定位用導向器利用空心電樞線圈的外徑，設置了上述空心電樞線圈的末端引出槽。
為製造這種偏心轉子，如下列所示的發明那樣，具有以下工序；形成一種轉子基座，其中具有空心電樞線圈放置面，在中心設置軸承支承器，同時，其設置方法是在該軸承支承器的外方利用比重6以上的包括金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器偏心；空心電樞線圈被布置在上述空心電樞線圈定位用導向器上；印刷布線整流子構件，設置在上述轉子基座上，其附設方法是使有電壓的導體部分與上述高密度材料絕緣；以及末端接線圖形設置在旋轉外周以內，其位置在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊，用於連接上述空心電樞線圈的末端。
另外，在中心設置軸承支承器，同時在軸承支承器外面，利用高密度材料(其中含有金屬，比重與上述軸承支承器相同為8以上)來和空心電樞線圈定位用導向器一起進行一體化成形，製成偏心的轉子基座；在該轉子基座中心布置燒結含油軸承；把空心電樞線圈嵌入到上述空心電樞線圈定位用導向器上；安裝上述印刷布線整流構件並使有電壓的導電部與上述轉子基座不接觸；在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊的位置上，把上述空心電樞線圈的末端連接到旋轉外周以內所設置的末端連線圖形上。
並且，為了用這種偏心轉子製作振動馬達，如上述所示的發明那樣，配備偏心轉子，其中具有所述的高密度材料；磁鐵，其通過空隙而面對上述偏心轉子；以及導電刷，其被布置在上述磁鐵的內側，用於向上述偏心轉子供電，具有對上述偏心轉子進行支承的軸，使用把上述各部分裝入內部的外殼，所以具有產生振動的功能，上述偏心轉子可以被安裝成上述空心電樞線圈側成為磁鐵側。
若採用上述所示的解決問題的方法，則既可使產品成為超小型，又能在重心的半徑方向上使移動量增大，在旋轉時獲得良好的振動。
若採用上述的解決問題方法，則能用對脂本身兼用作軸承。
若採用上述的解決問題的方法，則利用摩擦係數大的高密度材料，也能製成滑動磨損小的偏心轉子。
若採用上述的解決問題的方法，則容易對空心電樞線圈進行定位，對其末端進行處理，也不會出現斷線問題。
若採用上述的解決問題的方法，則能製造出超小型，振動大，沒有斷線問題的偏心轉子。
若採用上述的解決問題的方法，則能獲得超小型扁平形振動馬達。
以下根據附圖，詳細說明本發明的構成的各實施方式。
圖1是作為本發明的具有印刷布線整流構件的偏心轉子的實施方式，說明構成該偏心轉子的轉子基座的平面圖。
圖2是圖1的A-A線斷面圖。
圖3是把空心電樞線圈安裝到該轉子基座上的狀態的平面圖。
圖4是該偏心轉子的完成狀態的平面圖。
圖5是圖4的B-B線斷面圖。
圖6是該偏心轉子的變形例的斷面圖。
圖7是用B-B線切斷圖4的偏心轉子的扁平無鐵心振動馬達的縱斷面圖。
具體實施例方式
在圖1、圖2中，1是由高密度樹脂構成的轉子基座，該樹脂是把鎢合金與聚醯胺粘合在一起而製成的，其比重為8，動態磨擦係數為0.4左右(1.5kg/cm2)，具有磨擦滑動功能，其中，在中心處具有軸承孔1a的軸承支承器1b及其外邊2個空心電樞線圈定位用導向器1c、1c以及安裝下述印刷布線整流構件(コミユテ-タ)的3個球1d……統一進行注塑成形而製成，在上述2個空心電樞線圈定位用導向器1c、1c的周圍具有能安裝下述空心電樞線圈的面1e，當安裝下述空心電樞線圈時，具有銀杏葉形重錘部1f，對該空心電樞線圈外徑部的一部分進行定位，另外，上述軸承支承器1b的外徑部分對安裝空心電樞線圈時的位置進行限制。
這樣，空心電樞線圈的定位用導向器也可以利用外徑部。
圖中，1g是在上述軸承支承器1b部分上所布置的空心電樞線圈末端引出槽，1h是一種凸起，在把該轉子基座1製成為下述偏心轉子後裝入馬達時，該凸起與殼子H的一部分的蓋子4滑動接觸。
而且，高密度材料的比重可在6～14.5之間選擇，當比重為8以下時，鎢合金含量減少，動磨擦係數可達到0.4(1.5kg/cm2)，所以，可以不使用燒結含油軸承，而直接用其對軸進行支承使其旋轉自如。
在這樣的轉子基座1的上述空心電樞線圈定位用導向器1c……上，如圖3所示，套上空心電樞線圈2、2，使上述空心電樞線圈定位用導向器1c……的頂部溶解，或者預先在上述空心電樞線圈的安裝面1e上塗敷粘接劑進行粘接，然後，如圖4、圖5所示，使印刷布線整流構件3離開上述高密度材料與有電壓的導體部分相絕緣，為此要避開該電壓部分，把透孔3a嵌入到上述球1d上，使球1d的頂部溶解，進行安裝固定，在上述印刷布線整流構件3上不與上述空心電樞線圈2相重疊的位置上，在旋轉外周以內而且在上述扇形片的裡側設置在反重心側的末端接線圖形3b上對上述空心電樞線圈2a……進行接線，製成偏心轉子R。
在此，印刷布線整流構件3在中央設置軸插入孔，同時，從平面來看形成圓形，在單面上布置一種構成平板形整流子的6個由貴金屬進行表面處理的扇形片3s……，在這些扇形片內對置的扇形片之間進行短路的導體通過穿通孔3c……形成在裡面。
圖6所示的是上述偏心轉子的變形例，為了進一步增大離心力，利用增加鎢合金混入量的比重10的高密度樹脂來構成轉子基座11，這樣，用樹脂本身進行磨擦滑動，使動摩擦係數增大，產生軸磨損，滑動損耗問題，所以，把套筒型燒結含油軸承12嵌入到放大的軸承安裝孔11a內，製成偏心轉子R1。
製造上述偏心轉子的方法，歸納起來有以下工序(1)形成轉子基座，使其具有空心電樞線圈安裝面，在中心設置軸承支承器，同時，在該軸承支承器的外邊利用比重為6以上的含有金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器偏心。
(2)然後，把空心電樞線圈布置在上述空心電樞線圈定位用導向器上，使該導向器頂部溶解，或者進行粘接固定。
(3)然後，把印刷布線整流構件嵌合到上述球上，把球的頂部壓扁，以此進行固定，並使其與上述高密度材料的有電壓的導體部分絕緣。
(4)在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊的位置上，把上述空心電樞線圈的末端連接到設置在旋轉外周以內的末端連線圖形上，於是製成偏心轉子。
而且，在使用套筒型含油軸承的情況下，必須利用軸承支承器整體成形等來加入該工序。
把這種偏心轉子R裝入到扁平無鐵心振動馬達內形成圖7所示的情況。也就是說，偏心轉子R被放入到由蓋子4和託架5構成的殼子H內，通過上述軸承孔1a安裝到固定在上述託架5的中央的軸J上並能旋轉自如，利用布置在上述託架5上並與上述印刷布線整流構件滑動接觸的電刷6進行供電，通過空隙由扁平磁鐵7進行驅動。上述軸承孔1a，內部有數微米的中空量c，使軸承損耗減小。形成該中空量c的方法如圖3所示，樹脂制軸承支承器2a的中間部分的厚度增加，所以，利用樹脂收縮率的差很容易形成。並且，由於有數微米的中空量，所以，即使用模具銷硬性拔出也是可以的。
圖中，8是電刷底座，其上設置上述電刷6，用於從外邊供電，其本身是由0.1mm厚的環氧樹脂板構成。
本發明在不脫離其技術思想和特徵的情況下可採用其他各種實施方式。因此，上述實施方式只不過是單純的示例，不能解釋成限定。本發明的技術範圍由權利要求範圍進行表示，不受說明書正文限制。
發明的效果採用本發明的扁平轉子既是超小型，又能確保重心向半徑方向的移動，能獲得預期的振動量，雖然使用含金屬的高密度材料，仍能確保空心電樞線圈和印刷布線整流構件與樹脂的絕緣，製造時容易安裝空心電樞線圈，末端的處理也沒有斷線問題，能提供低成本的超小型化的扁平振動馬達。
權利要求
1.一種偏心轉子，其特徵在於具有轉子基座，其中具有空心電樞線圈放置面，在中心設置軸承支承器，在該軸承支承器的外方利用比重在6以上的包括金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器偏心；空心電樞線圈，它被布置在上述空心電樞線圈定位用導向器上；印刷布線整流子構件，使有電壓的導體部分與上述高密度材料絕緣；以及末端接線圖形，其設置在旋轉外周以內，其位於在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊的位置，用於連接上述空心電樞線圈的末端。
2.如權利要求1所述的具有高密度材料的偏心轉子，其特徵在於上述軸承支承器和空心電樞線圈定位用導向器由樹脂形成，該樹脂包含鎢合金，整體密度為6以上10以下，動摩擦係數為0.5(1.5kg/cm2)以下，由該樹脂本身作為滑動軸承。
3.如權利要求1所述的具有高密度材料的偏心轉子，其特徵在於上述軸承支承器和空心電樞線圈定位用導向器由樹脂形成，該樹脂包含鎢合金，整體密度為6以上，在中心布置另外的軸承。
4.如權利要求3所述的具有高密度材料的偏心轉子，其特徵在於上述另外的軸承，是與上述軸承支承器成形為一個整體的金屬燒結含油軸承。
5.如權利要求1所述的具有高密度材料的偏心轉子，其特徵在於上述空心電樞線圈定位用導向器利用空心電樞線圈的內徑，在旋轉外周以內設有上述空心電樞線圈的末端引出部。
6.如權利要求1所述的具有高密度材料的偏心轉子，其特徵在於上述空心電樞線圈定位用導向器利用空心電樞線圈的外徑，在旋轉外周以內設有上述空心電樞線圈的末端引出部。
7.一種偏心轉子的製造方法，其特徵在於具有以下工序形成轉子基座，其中具有空心電樞線圈放置面，在中心設置軸承支承器，在該軸承支承器的外方利用包括比重6以上的金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器偏心；把空心電樞線圈，布置在上述空心電樞線圈定位用導向器上；把印刷布線整流子構件附設在上述轉子基座上，使有電壓的導體部分與上述高密度材料絕緣；把末端接線圖形設置在旋轉外周以內，其位於在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊的位置，用於連接上述空心電樞線圈的末端。
8.一種偏心轉子的製造方法，其特徵在於具有以下工序製作轉子基座，使其在中心設置軸承支承器，同時在軸承支承器外面，利用包括與軸承支承器相同的比重為6以上的金屬的高密度材料，將空心電樞線圈定位用導向器進行一體化成形，使該導向器偏心；在該轉子基座中心布置燒結含油軸承；把空心電樞線圈嵌入到上述空心電樞線圈定位用導向器上；安裝上述印刷布線整流構件並使有電壓的導電部與上述轉子基座不接觸；在上述印刷布線整流構件上不與上述空心電樞線圈相重疊的位置上，把上述空心電樞線圈的末端連接到旋轉外周以內所設置的末端連線圖形上。
9.一種扁平無鐵心振動馬達，其特徵在於偏心轉子，其中具有權利要求1～6中的任一項所述的高密度材料；磁鐵，其通過空隙而面對上述偏心轉子；以及導電刷，其被布置在上述磁鐵的內側，用於向上述偏心轉子供電，具有對上述偏心轉子進行支承的軸，使用把上述各部分裝入內部的外殼，由此具有產生振動的功能。
10.如權利要求9所述的扁平無鐵心振動馬達，其特徵在於上述偏心轉子被組裝成上述空心電樞線圈側成為磁鐵側。
全文摘要
本發明的偏心轉子是超小型，能確保重心向半徑方向的移動，獲得預期的振動量，雖然使用含金屬的高密度材料，仍能確保空心電樞線圈和印刷布線整流構件與樹脂的絕緣。設置轉子基座1，具有空心電樞線圈放置面1e，在中心設置軸承支承器1b，在軸承支承器的外方利用包括比重6以上的金屬的高密度材料來使空心電樞線圈定位用導向器1c偏心；空心電樞線圈2布置在空心電樞線圈定位用導向器上；印刷布線整流子構件3使有電壓的導體部分與上述高密度材料絕緣；末端接線圖形3b，設置在旋轉外周以內，位於印刷布線整流構件上不與空心電樞線圈相重疊，用於連接空心電樞線圈的末端。
文檔編號H02K23/54GK1395358SQ0212448
公開日2003年2月5日 申請日期2002年6月28日 優先權日2001年6月29日
發明者小柳尚久, 大谷憲二 申請人:東京零件工業股份有限公司