專利名稱：偏心整流子及制造方法和用整流子的扁平無芯振動電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用作移動通信裝置中的無聲呼叫機構的偏心整流子及使用該偏心整流子的小型振動電動機的裝配結構的改進。
現有已知的傳呼機、便攜式電話等的無聲呼叫機構大致都如圖8所示，在圓筒式直流電動機M的輸出軸S上配置鎢合金制的偏心配重W，轉動時，利用該偏心配重W的離心力之差而產生振動。
但是，在上述現有的輸出軸S上附加偏心配重的結構中，有必須在傳呼機等器件上考慮偏心配重W的轉動空間等問題，這給設計帶來了限制，并且由于使用了昂貴的鎢合金，也提高了成本。
因此，本申請人以前提出過一種不用輸出軸、而是使內設的轉子本身偏心的圓筒式無芯振動電動機；這可參見日本專利公開報告特愿平2-309070(美國專利5107155號)。
在這種電動機中，由于沒有輸出軸和偏心配重，所以設計上沒有限制，便于使用，并且沒有轉動時的危險性等問題，在市場上得到用戶好評。但是，由于有3個圓筒式無芯線圈，所以出現了零件數及加工量都增加的問題。
以前，本申請人還提出過一種如特愿平2-294482號所示的將3個凸極型鐵芯中一個凸極去掉，用有鐵芯型轉子自身振動的結構代替圓筒式無芯線圈型結構。
但是，在諸如具有較大輸出量的按摩器的電動機中，用上述兩個凸極型鐵芯的結構時非常適合，而在便攜式電話等使用低電壓的攜帶器件中，由于重心偏移量小、振動量亦小，所以不適合。
此外，在USP-5341057號美國專利中，本申請人提出過一種具有使轉子臨接地構成的偏心電樞鐵芯的小型振動電動機，上述轉子是使由磁性體構成的3個凸極全部偏一側地配置在由N、S交替磁化的4極勵磁磁體上的。
還在日本專利公報特開平9-261918號中公開過一種具有與上述相同技術構思的發明。
但是，由于這種電動機是把由磁性體形成的3個電樞鐵心偏一側地配置，因而磁力矩(コギソグトルク)(勵磁磁體的吸力)很大，間隙也不得不變大，所以電動機本身的徑向尺寸也難以變小。
上述具有內藏式偏心轉子的結構越小型化，則電樞線圈間的間隙越小、直至消失，要在不損傷電機線圈的條件下將其終端與整流子相連接，這技術是非常困難的。特別是將印刷線路板直接做成平板整流子，并將電樞線圈的終端直接焊接其上的話，由于該終端的彈力，易于與印刷膜分離，不能容易地焊接。
此外，由于整流子自身一般做成能夠平衡的圓形結構，因而內藏式偏心轉子，有必需設置增強偏心的構件和使零件數增加的問題。
本發明的第1個目的在于提供一種具有能夠減少零件數的振動電動機的偏心整流子。即把整流子自身重心的偏移結構用于振動電動機時，不需要專門配置偏心構件。
本發明的第2個目的在于提供一種形成特殊形狀的確保整流子基板強度的偏心整流子。
本發明的第3個目的在于提供一種通過使終端連接線與電樞線圈分離使各個終端易于連線的偏心整流子結構。
本發明的第4個目的在于提供一種用偏心整流子自身兼作軸承的結構。
本發明的第5個目的在于提供一種使用上述偏心整流子而使零件數減少的易于降低成本的振動電動機。
為了達到上述目的而作出的本發明的偏心整流子，
在一個面上形成多個整流子片，并在中心部設有軸承部，且偏心設置有高比重部件。
本發明的再一個方案是在上述偏心整流子的基礎上，上述比重部件是比重大于3的樹脂，且中心部形成含油的軸承。
本發明的再一個方案是在上述偏心整流子的基礎上，上述整流子基板的外形在頂視圖上呈偏心的非圓形狀，且與整流子片成一體的延伸部也是偏心的。
本發明的另一個方案是在上述整流子基板通過高密度樹脂增加局部強度。
本發明的另外兩個方案是，與上述整流子片成一體的延伸部在重心一側從整流子基板伸出作為接線端子。上述接線端子是在非重心一側、在頂視圖上與電樞線圈不重迭的位置處具有切口。
本發明的又一個方案是，上述整流子基板是具有動摩擦系數小于0.4(1.5kg/cm2)的滑動性的滑動性樹脂部、其中心處設有軸承孔。
上述偏心整流子可以由本發明的形成偏心整流子的方法制造，把由印刷線路板構成的若干個整流子基板相互連接，將這些整流子基板一起裝入成型模具中，然后用上述比重為3.5以上的高密度樹脂使其具有偏心量地整體成型。
一種使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，其具有用上述偏心整流子和與該偏心整流子相配的若干個電樞線圈形成的偏心轉子。
本發明的使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機的另一種方案是，在上述無芯振動電動機的基礎上，上述偏心轉子是利用使若干個空心電樞線圈與上述偏心整流子相配的定位導向而形成整體的。
本發明具有如下所述的優良的效果，具體地說，若采用本發明的偏心整流子，由于由整流子自身就可以移動重心，因而能提供不需要另外的偏心構件的小型振動電動機。
若采用本發明的另外兩種方案的偏心整流子，則能夠使偏心量加大。
若采用本發明的再一種方案的偏心整流子，則能夠形成強度高的偏心整流子。
若采用本發明另外兩個方案的偏心整流子，由于接線端是與電樞線圈分離開的，所以能夠較容易地焊接。
若采用本發明的又一個方案的偏心整流子，則不需要專門設置軸承構件。
若采用本發明的偏心整流子的制造方法，能夠大批量且低成本地制造偏心整流子。
若根據本發明的使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，則能易于組成偏心轉子。
若根據本發明的使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，則能夠準確地定位并能可靠地固定空心電樞。
以下參照附圖，詳細說明
具體實施例方式
圖1本發明的偏心整流子第1實施例的頂視圖。
圖2是使用圖1所示偏心整流子的扁平無芯振動電動機的頂視圖。
圖3是圖2所示電動機的沿Y-X的縱剖面圖。
圖4是表示使用本發明第2實施例的偏心整流子的電動機內部實施方式的頂視圖。
圖5是表示把圖4所示的偏心整流子加以改型后作為第2實施例的偏心整流子使用的電動機內部實施方式的頂視圖。
圖6是圖5的沿Y-X的縱剖面圖。
圖7是說明上述偏心整流子制造方法的頂視圖。
圖8是現有的傳統小型振動電動機的立體圖。
下面，根據圖示的各實施形式說明本發明的構成。
圖1本發明的偏心整流子第1實施例的頂視圖。
圖2是使用圖1所示偏心整流子的扁平無芯振動電動機的頂視圖。
圖3是圖2所示電動機的沿Y-X的縱剖面圖。
圖4是表示使用本發明第2實施例的偏心整流子的電動機內部實施方式的頂視圖。
圖5是表示把圖4所示的偏心整流子加以改型后作為第2實施例的偏心整流子使用的電動機內部實施方式的頂視圖。
圖6是圖5的沿Y-X的縱剖面圖。
圖7是說明上述偏心整流子制造方法的頂視圖。
圖1中，1是由印刷線路板構成的偏心整流子基板，其頂視圖呈展開的扇形。2是頂視圖呈月牙形的比重為6的高密度高滑動性樹脂，其包圍了上述偏心整流子基板1地形成整體而構成偏心整流子S1。在上述偏心整流子基板1中，配置了9個設有防止火花放電的斜槽的整流子片1S……，其中從重心偏移側的3個整流子片引出的作為下述的電樞線圈終端接線端子1a從半月形底部伸出。上述偏心整流子基板1還設有由高密度高滑動性樹脂2形成的延伸到月牙形兩端2a內部的增強部1b。上述整流子片1S……借助于表面和通孔、利用內表面等，從回轉原理上是，空兩片而連通。上述偏心整流子S1的中心設有軸承孔1c，通過上述高密度高滑動性樹脂2形成的凸臺1d支承偏心整流子基板1。在這種結構的偏心整流子基板1中，在月牙形的外周部還設有用于使重心移動的第二凸臺1e、以160°張角并由上述高密度高滑動性樹脂2整體形成下述的空心電樞線圈定位固定用檔塊1f、1f，如圖中虛線所示，該檔塊1f、1f位于上述9個整流子片1S……的內側。
因為上述比重為6的高密度高滑動性樹脂2是由聚酰胺將金屬粉未固化而成，具有9kΩ左右的阻抗，所以正好在整流子片之間形成阻值，具有防止火花放電的效果。
下面根據圖2、圖3說明使用如上所述偏心整流子的扁平無芯振動電動機的第1實施例，本實施例的偏心轉子R1的結構如下由熱融接線卷繞成的空心電樞線圈3、3鑲在上述空心電樞線圈定位固定用檔塊1f、1f上，線圈的始端、終端分別通過為使該終端線不高于轉子表面而設定的溝槽1g后纏繞在上述電樞線圈端頭接線端子1a上、并用浸漬方式錫焊。空心電樞線圈3、3可以由粉末或者固態環氧樹脂用軟融的方法加以固定。具有上述偏心轉子R1的結構在軸向留有空隙，由扁平磁鐵4驅動。
5是用來支承上述磁鐵4、并且是由成為磁路的鍍錫鋼板制成的軸承蓋，該軸承蓋5與殼體6共同構成箱體H。在上述軸承蓋5中央處固定的軸J上，借助兼用作軸承的軸承孔1C能自由回轉地裝著上述偏心整流子S1，上述軸承蓋5上裝有一對電刷7、7、使其與上述偏心整流子S1成180°張角的狀態下滑動結合，由此給上述電樞線圈3、3供電。
圖4是表示本發明偏心整流子的第2實施例。11是由印刷線路板形成的偏心整流子基板，其頂視圖呈張開的扇形。將這偏心整流子基板11圍入地，形成頂視圖呈月牙形的比重為6的高密度高滑動性樹脂22整體成型的偏心整流子S2。在上述偏心整流子基板11上，配置了設有防火花放電斜槽的6個整流子片11S……，其中，由重心偏移側的3個整流子片引出的作為下述電樞線圈終端接線端子1a而從半月牙形底部伸出。上述偏心整流子基板11還設有伸入由高密度高滑動性樹脂22形成的月牙形兩端22a內部的增強部11b。上述整流子片11S……借助表面和通孔、利用內表面，在回轉原理上使對著的各個整流子片11S……兩兩相通。上述偏心整流子S2的中心設有軸承孔1c，由上述高密度高滑動性樹脂22形成的凸臺1d支承偏心整流子基板11。在這種結構的偏心整流子S2中，在月牙形的外周部還設有用于移動重心的第二凸臺1e，以120°張角、由上述高密度高滑動性樹脂22整體形成下述的空心電樞線圈定位固定用檔塊11f、11f，如圖中虛線所示，位于上述6個整流子片1S……的內側。而且，本實施例的偏心轉子R2的結構如下由熱融接線卷繞成的空心電樞線圈3、3鑲在上述空心電樞線圈定位固定用檔塊1f、1f上，線圈始端、終端分別通過為使該終端線不高于轉子表面而設定的溝槽1g后纏繞在上述電樞線圈終端接線端子1a上并用錫浸漬的方式焊接。
圖5、圖6是表示上述圖4的改型，即表示用本發明第3實施例的偏心整流子的振動電動機。偏心整流子S3的基板111的頂視圖呈略大于半圓的形狀，與實施例1、2相反，上述電樞線圈終端接線端子11a設在非重心一側。在該電樞線圈終端接線端子11a處，設置了用于鉤掛的切口a。該電樞線圈終端接線端子11a處于從頂上看不與空心電樞線圈33、33重迭且易于終端接線的位置上。
由于其它結構與上述第1、第2實施例相同，因而用同一符號，將說明從略。電刷8、8滑動結合張角為90°，磁鐵44是N、S交替地配置成4極勵磁的。
上述高密度(比重)高滑動性樹脂的比重可以在高比重性和高滑動性相互平衡的基礎上，從比重3到10的范圍內選取，但在便攜式電話上所配置的直徑為14mm左右的電動機中使用時，最好選取比重是5左右的材料。此外，為了得到更大的偏心量和重量，也可使用比重是12左右的材料。當然，這種情況下，由于金屬粉未量加大，阻抗為400Ω左右，有良好的火花消除性能，但由于滑動性變差，可以如上述圖6的G所示，在中心處將別的含油的高滑動性樹脂或多孔金屬含油軸承做成整體。
雖然，阻抗越低火花消除效果越好，但在200Ω以下時消耗電流增大，而100KΩ以上時，火花消除效果變弱。此外，上述各實施例中都是以星形接線法為例說明的，當改變電刷位置和勵磁磁鐵的磁極位置等因素后，也可以用三角形接線法。
將空心電樞線圈定位于整流子基板上的機構也可以是在整流子基板上加工出與上述空心電樞線圈內徑一致的導向插入孔。
圖7是圖5所示偏心整流子的制造方法說明圖。偏心整流子S3的基板111上通過連接部r……形成10排2列布置；以這種布局安裝在注射成型模具中，用上述比重為6的高密度高滑動性樹脂整體成型，把由此形成的連接在一起的多個偏心整流子切割分離或將空心電樞線圈33、33裝配后再切割，由此制造成偏心轉子組件的偏心整流子。
當然，這種制造方式也可以用到上述其它實施例中。
由于本發明的偏心整流子和使用該偏心整流子的小型振動電動機具有上述結構，所以能不需要別的偏心構件而由整流子本體偏心來實現重心的偏移，并由于各電樞線圈為非模制型結構，所以能夠防止由細線形成的電樞線圈的斷線；此外，因為各電樞線圈與終端接線部位是分離開的，所以易于將終端線與整流子相連接，整流子的組裝也變得較為簡單。
具體地講，本發明具有如下效果。
若采用本發明的偏心整流子，由于由整流子自身就可以移動重心，因而能提供不需要另外的偏心構件的小型振動電動機。
若采用本發明的另外兩種方案的偏心整流子，則能夠使偏心量加大。
若采用本發明的再一種方案的偏心整流子，則能夠形成強度高的偏心整流子。
若采用本發明另外兩個方案的偏心整流子，由于接線端是與電樞線圈分離開的，所以能夠較容易地焊接。
若采用本發明的又一個方案的偏心整流子，則不需要專門設置軸承構件。
若采用本發明的偏心整流子的制造方法，能夠大批量且低成本地制造偏心整流子。
若根據本發明的使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，則能易于組成偏心轉子。
若根據本發明的使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，則能夠準確地定位并能可靠地固定空心電樞。
權利要求
1.一種偏心整流子，其特征在于在一個面上形成多個整流子片，并在中心部設有軸承部，且偏心設置有高比重部件。
2.如權利要求1記述的偏心整流子，其特征在于上述高比重部件是比重大于3的樹脂，且中心部形成含油的軸承。
3.如權利要求1記述的偏心整流子，其特征在于上述整流子基板的外形在頂視圖上呈偏心的非圓形狀，且與整流子片成一體的延伸部也是偏心的。
4.如權利要求1或2記述的偏心整流子，其特征在于上述整流子基板通過高密度樹脂增加局部強度。
5.如權利要求1～3中任意一項記述的偏心整流子，其特征在于與上述整流子片成一體的延伸部在重心一側從整流子基板伸出作為接線端子。
6.如權利要求1～3中任意一項記述的偏心整流子，其特征在于上述接線端子是在非重心一側、在頂視圖上與電樞線圈不重迭的位置處具有切口。
7.如權利要求1～4中任意一項記述的偏心整流子，其特征在于上述整流子基板是具有動摩擦系數小于0.4(1.5kg/cm2)的滑動性的滑動性樹脂部、其中心處設有軸承孔。
8.一種形成偏心整流子的制造方法，其特征在于把由印刷線路板構成的若干個整流子基板相互連接，將這些整流子基板一起裝入成型模具中，然后用上述比重為3.5以上的高密度樹脂使其具有偏心量地整體成型。
9.一種使用上述偏心整流子的扁平無芯振動電動機，其特征在于具有用上述偏心整流子和與該偏心整流子相配的若干個電樞線圈形成的偏心轉子。
10.如權利要求9記述的扁平無芯振動電動機，其特征在于上述偏心轉子是利用使若干個空心電樞線圈與上述偏心整流子相配的定位導向而形成整體的。
全文摘要
本發明提供一種能夠由整流子本體形成重心偏移而不需要配置另外的偏心構件、能減少零件數并可大批量生產的小型扁平式電動機,它是一種偏心轉子的無芯扁平振動電動機:在至少局部增設有比重為3以上的高密度樹脂的印刷線路板構成的整流子基板上形成有若干個整流子片,同時在中心設有軸承部、并且至少上述高密度樹脂一部分是偏心的。
文檔編號H02K23/54GK1258118SQ00100340
公開日2000年6月28日 申請日期2000年1月18日 優先權日1999年1月29日
發明者山口忠男 申請人:東京零件工業股份有限公司