专利名称：振动电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种振动电动机(vibration motor),更详细地说涉及一种由具有3个凸极(salient pole)偏心电枢(armature)的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机。
背景技术：
在便携式电话机、寻呼机(P ager)等中，使用了由充电池等直流电源进行驱动的振动电动机。该振动电动机大致分为所谓的扁平型和圆筒型，例如作为扁平型的振动电动机，如日本特开2006-325384号公报(专利文献I)所示那样提出了具有偏心型转子的无铁芯电动机的结构。如图12所示，该专利文献I记载的振动电动机100包括板(board) 131，其具有插入孔131a;图形线圈层138，其位于板131的上侧，具有多个图形线圈，是被层叠为多层而成的；以及换向器133，其形成在板131的背面上，与图形线圈电连结，形成为图形线圈的整数的倍数，其中，板131构成为具有相对于插入孔131a偏心的偏心型转子103的结构，从而
产生振动。另ー方面，作为扁平型的振动电动机的其它方式，如日本特开2005-185078号公报(专利文献2)所示那样提出了具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机的结构。如图13所示，该专利文献2记载的振动电动机200包括场磁铁202，其在周向上配置有磁化了的6极的磁扱；以及电枢铁芯203，其是在3个凸极上分别卷绕有线圈而形成的，3个凸极由以旋转轴207为中心呈非点对称地偏置的中央凸极204以及在中央凸极204左右的一对的两侧凸极205、206构成，该振动电动机200具有如下结构中央凸极204所产生的励磁力比左右一对的两侧凸极205、206的励磁カ大，且起动时使中央凸极204产生与场磁铁202的对置磁极同极的磁极,利用斥力来施加使电枢铁芯203旋转的力，并利用电枢铁芯203的质量及其不平衡来产生振动。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-325384号公报专利文献2 日本特开2005-185078号公报
实用新型内容实用新型要解决的问题近年来，伴随着便携式电话机等的进ー步薄型化，对用于便携式电话机等的振动产生源的振动电动机也要求更加薄型化/小型化。除此之外，还要求振动电动机的振动量提高以及旋转转矩提高。但是，为了实现这些，必须増加制造成本。本实用新型是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供ー种由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机，该振动电动机能够将制造成本抑制得较低、且能够实现外形尺寸的薄型化、小型化、并提高振动量、旋转转矩。[0013]用于解决问题的方案0014]本实用新型通过如下所述那样的解决方法来解决上述问题。该振动电动机包括场磁鉄，其由在周向上交替配置有N极和S极的偶数个磁极构成；以及电枢铁芯，其具有旋转轴，并且是在3个凸极上分别卷绕线圈而形成的，该3个凸极由以该旋转轴为中心呈非点对称地偏置的中央凸极以及在该中央凸极的两侧隔开规定角度地配置的一对两侧凸极构成，其特征在于，整体的外形尺寸是径向的尺寸为IOmm以下，且轴线方向的尺寸为3. 2mm以下，上述场磁铁设于上述电枢铁芯的旋转面内的比该电枢铁芯的顶端靠径向外侧的位置，上述3个凸极被配置成当上述中央凸极的磁极中心与上述场磁铁的一个磁极的磁极中心重合时,上述两侧凸极的磁极中心相对于上述场磁铁的其它磁极的磁极中心错开，上述电枢铁芯具有如下形状质量重心相对于上述旋转轴位于靠上述中央凸极的径向顶端部的位置，在隔着上述旋转轴沿径向与上述电枢铁芯的质量重心所在的方向相反的方向的位置设有与该电枢铁芯相连结的重锤，处于连结了该重锤的状态下的该电枢铁芯的质量重心向该相反方向偏心，上述重锤使用黄铜材料来形成。实用新型的效果采用本实用新型，在由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机中，能够实现薄型化以及振动量的提高，且能够将制造成本抑制得较低。
图IA及图IB是表示本实用新型的第一实施方式的振动电动机的例子的概略图。图2A及图2B是表示图I所示的振动电动机的电枢铁芯以及重锤的结构的概略图。图3A 图3F是表示图I所示的振动电动机的旋转动作的说明图。图4A及图4B是表示本实用新型的第三实施方式的振动电动机的磁芯顶块(coretop)的例子的概略图。图5A及图5B是表示本实用新型的第三实施方式的振动电动机的磁芯顶块的变形例的概略图。图6A及图6B是表示本实用新型的第三实施方式的振动电动机的磁芯顶块的变形例的概略图。图7A及图7B是表示本实用新型的第四实施方式的振动电动机的例子的概略图。图8A 图8F是表示图7所示的振动电动机的旋转动作的说明图。图9A及图9B是表示本实用新型的第五实施方式的振动电动机的例子的概略图。图IOA及图IOB是表示本实用新型的第六实施方式的振动电动机的例子的概略图。图IlA及图IlB是表示本实用新型的第七实施方式的振动电动机的例子的概略图。图12是表示现有技术的实施方式的由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机的一个例子的概略图。图13是表不现有技术的实施方式的由具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机构成的振动电动机的一个例子的概略图。
具体实施方式
专利文献I记载的振动电动机100所代表的具有偏心型转子的无铁芯电动机与专利文献2记载的振动电动机200所代表的具有3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机相比，存在因电动机基本结构的不同导致薄型化困难这样的课题。具体地说，由于是在旋转轴的轴线方向上配设场磁铁、基板(换向器)、线圈以及重锤的结构，因此在外形IOmm的例子中，轴线方向的厚度2. 7mm左右成为界限。即便如此，具有偏心型转子的无铁芯电动机，特别是作为便携式电话机用振动电动机具有高的采用率。其理由之ー在于与具有同等大小的3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机相比，具有能够产生的振动量大这样的优点。然而，伴随着便携式电话机等的进ー步的薄型化，要求用于便携式电话机等的振动产生源的振动电动机I进ー步的小型化、薄型化。以往，在由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机中，实现外径(径向的尺寸)为10mm、厚度(轴线方向的尺寸)为2. 7mm的外形尺寸。但是，当要将其薄型化到厚 度2. Omm左右时，在结构上不得不减薄场磁铁以及线圈，因此旋转转矩減少。另外，不得不减薄重锤，因此振动量減少。并且，当场磁铁变薄时，变得无法确保电刷(brush)的设置空间，因此不得不设为无电刷电机。无电刷电机额外需要驱动电路，因此导致成本増加。相对于此，本实施方式的振动电动机，通过具有下面说明的结构的包括3个凸极偏心电枢的扁平型铁芯电动机，能够维持与以往的具有偏心型转子的无铁芯电动机的外径10mm、厚度2. 7mm的振动电动机同等的性能、同等的成本、并且实现更薄型的外径10mm、厚度2. Omm的外形尺寸。首先，说明本实用新型的第一实施方式的振动电动机I。这是在振动电动机I为场磁铁2具有6极的磁极、3相换向器11构成在各3处的直流电机时的实施方式。图I是本实施方式的振动电动机I的概略图，图IA是剖视图，图IB是俯视图。在形成为大致盘状的壳体20的内周面配设有扁平的环状(大致圆筒状)的场磁铁2，该场磁铁2具有在周向上交替地磁化了 N极、S极的共6极的磁极。对场磁铁2的磁化是由正弦波磁化或者梯形磁化中的任意一个来实施的。在该场磁铁2中，使用以铁氧体、钕、鉄、硼等为主成分的烧结磁铁、粘结(bond)磁铁或者塑料磁体等。此外，作为振动电动机I为了得到更大的振动以及旋转转矩，优选使用以稀土类元素为主成分的烧结磁铁。如上述那样，本实施方式的场磁铁2是由在周向上交替配置有N极和S极的共6极的磁极构成的环状。但是，目前一体形成与外径为10mm、厚度为2. Omm的外形尺寸的振动电动机I相对应的大小且磁化方向为径向的环状的烧结磁铁是不可能或者极为困难的。因此，在本实施方式中，将磁化了 I扱、2极或者3极的磁极的烧结磁铁分别粘接或者将磁化了 I扱、2极或者3极的磁极的烧结磁铁粘接在壳体20上来形成场磁铁2。由此，能够实现6极的环状的场磁铁2。另外，作为本实施方式中的其它例子，还能够通过使用钕的粘结磁铁来形成场磁铁2。其中，与烧结磁铁相比，粘结磁铁的磁铁强度(能积)较小这一点成为课题。关于这点，在以往的由具有偏心型转子的无铁芯电动机构成的振动电动机中，能够将与外径为10mm、厚度为2. 7mm的外形尺寸的振动电动机相对应的大小且环状的烧结磁铁用作场磁铁。这是由于场磁铁的磁化方向为轴线方向的缘故。这里，将使用了烧结磁铁的以往的振动电动机和使用了粘结磁铁的本实施方式的振动电动机I中的决定旋转转矩的要因的比较示在表I中。附带说一下，两个磁铁的价格是相同的。(表I)旋转转矩要因比较
权利要求1.ー种振动电动机，其包括场磁铁，其由在周向上交替配置有N极和S极的偶数个磁极构成；电枢铁芯，其具有旋转轴，并且是在3个凸极上分别卷绕线圈而形成的，上述3个凸极包括以该旋转轴为中心呈非点对称地偏置的中央凸极以及在该中央凸极的两侧隔开规定角度地配置的ー对两侧凸极，该振动电动机的特征在干， 整体的外形尺寸是径向尺寸为IOmm以下，且轴线方向尺寸为3. 2mm以下， 上述场磁铁设于上述电枢铁芯的旋转面内的比该电枢铁芯的顶端靠径向外侧的位置，上述3个凸极被配置成当上述中央凸极的磁极中心与上述场磁铁的一个磁极的磁极中心重合时，上述两侧凸极的磁极中心相对于上述场磁铁的其它磁极的磁极中心错开， 上述电枢铁芯具有如下形状质量重心相对于上述旋转轴位于靠上述中央凸极的径向顶端部的位置， 在隔着上述旋转轴沿径向与上述电枢铁芯的质量重心所在的方向相反的方向的位置设有与该电枢铁芯相连结的重锤，处于连结了该重锤的状态下的该电枢铁芯的质量重心向该相反的方向偏心， 上述重锤使用黄铜材料来形成。
2.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 上述中央凸极和上述两侧凸极分别具有作为单独部件形成的磁芯主体和磁芯顶块，上述磁芯顶块的周向尺寸形成得大于上述磁芯主体的周向尺寸，上述磁芯顶块连结固定在卷绕有线圈的状态下的该磁芯主体的径向顶端部上。
3.根据权利要求I或权利要求2所述的振动电动机，其特征在干， 上述场磁铁的磁极为6极的磁极， 上述规定角度为80°。
4.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 上述场磁铁的磁极为6极的磁极， 上述规定角度大于80°且小于90°， 上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴线方向的壁厚较厚的形状，或者远离上述中央凸极的位置的端部形成为径向或者轴线方向的壁厚较薄的形状，由此上述两侧凸极的磁芯顶块被设定为上述各两侧凸极的磁极中心的位置成为与上述规定角度为80°的情况等效的分布的形状。
5.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 上述场磁铁的磁极为6极的磁极， 上述规定角度大于80°且小于90°， 上述两侧凸极的磁芯顶块的接近上述中央凸极的位置的端部在周向上形成得相对较长，且上述两侧凸极的磁芯顶块的远离上述中央凸极的位置的端部在周向上形成得相对较短，由此上述两侧凸极的磁芯顶块被设定为上述各两侧凸极的磁极中心的位置成为与上述规定角度为80°的情况等效的分布的形状。
6.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 上述场磁铁的磁极为8极的磁极， 上述规定角度为105°。
7.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干，该振动电动机设有能自由旋转地外套在上述旋转轴上的支架， 在上述支架中固定有上述重锤以及换向器安装基板，并且通过该支架和该换向器安装基板的夹持来固定上述电枢铁芯， 上述旋转轴被固定在壳体以及盖在该壳体的盖体上。
8.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 上述场磁铁是将磁化了 I扱、2扱、3极或者4极中的任ー个磁极而形成的烧结磁鉄分别粘接或者将磁化了 I极、2极、3极或者4极中的任一个磁极的烧结磁铁粘接在壳体上而形成为具有磁化方向为径向多个磁极的环状。
9.根据权利要求I所述的振动电动机，其特征在干， 代替黄铜材料而使用钨或钨金属来形成上述重锤。
专利摘要本实用新型提供外形尺寸薄形化、提高振动量的振动电动机。其包括场磁铁；具有旋转轴的电枢铁芯，在由中央凸极及一对两侧凸极构成的3个凸极上分别卷绕线圈而成，外形尺寸是径向尺寸10mm以下且轴线方向尺寸3.2mm以下，场磁铁设在电枢铁芯的旋转面内的比顶端靠径向外侧的位置，3个凸极配置成中央凸极的磁极中心与一个场磁铁的磁极中心重合时，两侧凸极的磁极中心与其它场磁铁的磁极中心错开，电枢铁芯具有质量重心相对于旋转轴位于靠中央凸极的径向顶端部的形状，在隔着旋转轴沿径向与电枢铁芯的质量重心的方向相反方向的位置设有与电枢铁芯连结的重锤，连结重锤的状态的电枢铁芯的质量重心向该相反方向偏心，重锤用黄铜材料形成。
文档编号H02K7/075GK202663235SQ20122021028
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者田中稔 申请人:田中稔