CN1890859A - 小型电动机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种，通过因跌落受到冲击等原因向推力方向轴承施加的力、能够防止轴承从电动机外壳的嵌合部脱落的事故，在不降低小型电动机的输出功率特性的前提下削减零部件数量，谋求小径小型化的小型电动机。在小型电动机的电动机外壳小径部的磁铁收容部的一部上，形成有与旋转轴垂直相交的断层差，同时，在上述断层差上设有，通过上述磁铁在旋转轴推力方向上的相接、将上述磁铁支持在与上述轴承为非接触位置上的磁铁止动面。

Description

小型电动机

技术领域

本发明涉及的是一种无铁芯型的小型电动机，特别是涉及在旋转轴的一端上安装了偏心砝码的产生振动用的小型电动机。

背景技术

近年来，在我们的日常生活中，在各式各样的电子设备上装载有小型电动机，对于各种设备，正在开发对应于其目的的电动机的小型化、轻量化、以及高输出功率化等技术。

作为无线通信设备的便携式电话中，也装载有这种小型电动机，例如在美术馆、音乐厅等人群密集的肃静的公众场合、和进行商谈或举行重要会议的地方，便携式电话突然的来电铃声给周围的人们造成很大的干扰时，使用利用振动、以体感振动的方式进行来电报知的产生振动用的小型电动机。

在上述产生振动用的小型电动机(以下，根据需要称为振动电动机)的情况下，在驱动的旋转轴上安装偏重心的砝码，利用转子部的旋转动作时砝码等的偏重心位置振摆回转的不均等的离心力，来使便携式电话机整体振动，随着这些便携式电话的普及，其装载率及使用频率也日益增加。

专利文件1中所记载的小型电动机，在圆筒状的电动机外壳的一端端部上形成外径较细的磁铁收容部，轴承和产生磁场的圆筒状磁铁一起，配置并固定在上述外径较细的磁铁收容部的同一平面上。因此，没有必要设置相对于电动机外壳，将圆筒状磁铁固定在规定位置的、被插入到圆筒状磁铁的中心孔的套管，而且缩小小型电动机的径向的尺寸，成为能够谋求小型电动机的进一步小型化的结构。

另外，为了实现轻量化和削减零部件的数量，在专利文件2中所记载的小型电动机的电动机外壳上，安装有以树脂取代金属部分的树脂铸模体。该树脂铸模体是通过树脂，将支持旋转轴用的轴承部、使圆筒状磁铁固定在电动机外壳的规定位置上的套管部，以及不使树脂铸造体从电动机外壳上脱落的支持部形成为一个整体的构件。

专利文件1：特开2001-009372号公报

专利文件2：特开2001-136704号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

专利文件1中记载的小型电动机是，相对于安装在外径较细的收容部的前端侧上的轴承，使圆筒状磁铁位于与上述轴承相同的支持面上，在推力方向上连接并对置安装的小型电动机。由此在因跌落受到冲击等原因施加了能够使圆筒状磁铁向推力方向移动的较强的力的情况下，存在着自重较大的圆筒状磁铁产生移动，接触到轴承上产生按压力，从而被挤压的轴承会从上述外径较细的收容部脱落的问题。

另外，专利文件2中所记载的小型电动机被构成为，即使在对圆筒状磁铁施加了向轴承侧移动的力的情况下，和轴承形成为一个整体的树脂铸模体，通过结合电动机外壳内外的支持部，不会从电动机外壳上脱落。但是因为树脂铸模体上设有套管部分，为了实现电动机的进一步小型化，必须缩小圆筒状磁铁的外径尺寸。在这种情况下，圆筒状磁铁的表面磁通量密度同时也被降低，存在着降低小型电动机的输出功率的问题，阻碍了电动机小型化的发展。

本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于提供一种，即使对圆筒状磁铁施加了向推力方向轴承侧移动的较大的力的情况下，也能够防止轴承从磁铁收容部脱落，而且在不降低小型电动机的输出功率的前提下，能够谋求电动机的进一步的小径化和小型化的小型电动机。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的权利要求1所记载的是，一种小型电动机，其定子部设有：在一端端部开口的同时、另一端部具有以比该一端端部的开口径小的直径进行开口的小径部的电动机外壳，收容在上述电动机外壳的至少小径部侧端部内径中、轴支承转子部中心的旋转轴的轴承，位于上述电动机外壳内、产生磁场的磁铁，和在上述电动机外壳的上述小径部侧端部附近的内径中、支持固定上述磁铁的磁铁收容部；在上述磁铁收容部的一部中，形成有与上述旋转轴垂直相交的断层差，同时，在上述断层差上设有，通过上述磁铁在旋转轴推力方向上相接，在旋转轴推力方向上，将上述磁铁支持在相对于上述轴承为非接触位置上的磁铁止动面。

也就是说，在电动机外壳的内部设有支持旋转轴的轴承、和产生磁场的磁铁的小型电动机中，在上述电动机外壳的小径部侧端部附近设有，具有将上述磁铁固定配置在与上述轴承为非接触状态的位置上的磁铁止动面的磁铁收容部的断层差。

另外，权利要求2所述的发明是，如权利要求1所述的小型电动机，在所说的磁铁收容部的径向的一部上，设有与上述磁铁的外形外周表面相接，将上述磁铁支持固定在电动机外壳的同心位置上的磁铁固定面。

另外，权利要求3所述的发明是，如权利要求1或2所述的小型电动机，所说的电动机外壳的磁铁收容部，配置在不同于上述小径部侧端部内径的轴承收容部的内径尺寸位置上。

另外，权利要求4所述的发明是，如权利要求1～3所述的小型电动机，在上述转子部旋转轴的一端上，安装有偏心砝码。

发明的效果

如上所述，如果采用权利要求1所述的发明，例如即使在因为跌落受到冲击等原因，对具有自重的磁铁施加了较大的力的情况下，因为完全能够利用磁铁止动面的断层差来阻止磁铁的移动(从磁铁侧对端部轴承方向直接施加力的情况)，所以能够防止轴承被磁铁按压而向电动机外壳端部外侧的推力方向脱落的情况。也就是说，能够将磁铁坚固地固定在电动机外壳上，能够得到具有出色耐冲击性的小型电动机。

另外，如果采用权利要求2所述的发明，作为配置圆筒状磁铁的固定结构，在电动机外壳的同心位置上，使磁铁收容部作为上述磁铁固定面形成在电动机外壳内径面的一部上，也就是电动机外壳的小径部侧圆筒部上，由此能够利用上述圆筒状磁铁的外形外周部和上述电动机外壳的小径部侧圆筒部内径的磁铁固定面来嵌合固定。这样，对于电动机外壳，没有必要另外设置将磁铁固定在中心位置的套管等固定构件。因此，即使在缩小了圆筒状磁铁的外径尺寸的情况下，因为能够同时缩小内径侧尺寸，实际上不会降低表面磁通量的密度，具有在不降低小型电动机的输出功率的前提下维持或提高电动机特性的效果。另外同时，因为没有必要另外设置将磁铁固定在中心位置的套管等固定构件，能够减少零部件数量。

另外，如果采用权利要求3所述的发明，通过使上述电动机外壳的磁铁收容部配置在不同于上述小径部侧端部内径的轴承收容部的内径尺寸位置上，相对于电动机外壳的内径，能够对各个磁铁和轴承分别进行稳定的固定配置。

另外，如果采用权利要求4所述的发明，即使是作为在旋转轴上安装了偏心砝码的小型电动机，处于使用条件十分苛刻状态下的振动电动机，能够将磁铁坚固、而且稳定地固定配置在电动机外壳上，在耐冲击性方面发挥和上述同样的效果。

例如，在因为跌落受到冲击等原因，对具有偏心砝码的旋转轴，在推力方向上产生了更为大的力的情况下，在电动机外壳上形成的磁铁收容部的磁铁止动面按压在安装了偏心砝码的旋转轴上。所以即使从推力方向磁铁侧对轴承方向施加了较大的力，也能够防止磁铁的移动和偏移。

本发明的最佳实施形态

以下，参照图1～3对本发明的实施形态的构成进行说明。该实施形态中，作为小型电动机的一种形态，以在旋转轴上设有偏心砝码的无铁芯型的圆筒型振动电动机为例子进行说明。

图1中，以概略剖面图来表示本发明的最佳实施形态的一个例子。如图所示，小型电动机1的主体是由，一端端部被开口、同时另一端部具有直径比上述一端端部部的开口径小的台阶式开口的小径部的、形成为大致圆筒形状的电动机外壳3构成。如图2中具体所示，在该电动机外壳3上，设有收容图1中小型电动机1的驱动机构大半部分的外壳主体部31，该外壳主体部31的一端侧如图所示形成为较大的开口状态。另外，在外壳主体部31的另一端侧上，设有直径比上述外壳主体部31小的磁铁收容部32，在该磁铁收容部32的端部侧上，形成了成为断层差的磁铁止动面32b。另外，在磁铁收容部32的端部前端侧上，设有比上述磁铁收容部32更为小径开口而形成的轴承收容部33。这样，电动机外壳3的小径部侧端部上，以图中所示的形状台阶式地设有径向的断层差。

进而如图3所示，在上述磁铁收容部32的内径侧上，收容着在电动机外壳3的内部产生磁场的圆筒状磁铁5的一端。该圆筒状磁铁5的一端是和上述磁铁止动面32相接而配置的，通过相接，圆筒状磁铁5形成为无法再向轴承收容部33方向移动的结构。

另外同时，圆筒状磁铁5的一端外周面嵌合在作为上述磁铁收容部32的内周面(参照图2或图3)的磁铁固定面32a的周边上，利用粘着剂40进行固定。这样，圆筒状磁铁5被固定在电动机外壳3侧，从而使圆筒状磁铁5的中心轴和电动机外壳3的中心轴配置在同一轴上的位置。

另一方面，相对于此，在上述轴承收容部33上，安装有位于输出轴前侧的轴承6，该轴承6实际上是不与上述圆筒状磁铁5的一端端面接触的。如图1所示，在圆筒状磁铁5的中心孔的内部，贯通有作为转子部中心轴的旋转轴2，通过上述前侧轴承6以及后侧轴承7轴支承着转子部能够自由旋转。后侧的轴承7设置在，安装于上述外壳主体部31的开口侧上的盖体形状的端盖4的贯穿孔4a中。

在旋转轴2的一部上构成有杯状的转子部，该转子部具有下述构成，即在圆筒状磁铁5的外周面和外壳主体31的内周面之间，使用将换向器11铸模在和旋转轴2为相同轴上的、由树脂成形材料制成的线圈架，通过空隙在对置的位置上配置了绕线线圈8。

另一方面，在上述端盖4上，安装固定有对上述换向器11提供来自外部电流的电刷9，通过未图示的馈电端子对电刷9提供电流。

另外，在该小型电动机1的成为电动机外壳3外侧输出轴的旋转轴2的一端上，安装了由钨(w)等高比重超耐热硬质合金形成的半圆柱状的偏心砝码12，具有作为所谓的振动电动机进行工作的结构。该振动电动机，通过使偏心砝码12在旋转轴2上进行旋转驱动，产生偏重心位置振摆回转的力量，从而使电动机整体发生振动。

接下来，对本实施形态下的作用效果进行说明。

例如，在将安装了偏心砝码12的小型电动机1(振动电动机)装载于便携式电话机上的情况下，通过选择来电方式，使小型电动机1进行工作，利用偏心砝码12高速旋转时对便携式电话机施加的振动，以体感振动的方式将来电告知给便携式电话机的携带者。另外同样的，在游戏机的控制器和手表型闹钟之内装载上述小型电动机1的情况下，同样也起着作为产生体感振动装置的作用。

但是，由于上述便携式电话机或者装载了上述振动电动机的设备类，是人们手持使用的物品，很可能会有一不小心使其跌落的情况。例如，装载了作为产生振动装置的小型电动机1的便携式电话机，碰巧从偏心砝码12一侧跌落到地面上的时候，较大的冲击力施加在推力方向上。此时，较强的推力方向的力自然施加到安装了比重较大的偏心砝码12的旋转轴2上，整个转子部整体会强力按压与圆筒状磁铁5相接的垫圈20(参照图1)。因此圆筒状磁铁5上会瞬间施加向前侧轴承6侧的推力方向进行移动的力。

但是，因为圆筒状磁铁5的其一端端面的向磁铁收容部32的前端侧，也就是向轴承6侧推力方向的移动通过磁铁止动面32b被限制，而另一方面，轴承6安装于轴承收容部33上，使轴承6与圆筒状磁铁5的一端端面处于非接触的状态，所以即使在上述跌落事故的情况下，也能够以磁铁止动面32b来承受在圆筒状磁铁5上产生的上述较强的力。因此，配置在轴承收容部33上的轴承6，即使承受了上述因跌落而施加在电动机整体上的冲击力，也不会被直接施加从圆筒状磁铁5向推力方向的强力。

另外同时，因为圆筒状磁铁5，在其一端的圆筒外周面上与电动机外壳3的磁铁固定面32a相嵌合，粘结固定在与电动机外壳3的中心轴位于同一轴上的位置，所以没有必要在圆筒状磁铁5的中心孔内配置固定用的套管。

这样，如果采用本实施形态，因为通过磁铁止动面32b限制圆筒状磁铁5向推力方向轴承6侧的移动，进而，将轴承6安装在轴承收容部33上，并使轴承6与圆筒状磁铁5的一端端面一直处于非接触的状态，所以能够防止因跌落受到冲击时，作为轴承6从轴承收容部33的开口部脱落的原因之一的由圆筒状磁铁5施加在轴承6方向上的力。因此，能够提供跌落时耐冲击性强、可靠性高的、安装有偏心砝码的小型电动机。

另外，因为小型电动机1，在其结构上不需要设置上述的现有的套管，所以能够将电动机外壳的直径尺寸设计得比具有套管的小型电动机更小。另外，同样的因为在其结构上不需要具有上述的套管，当然可以减少零部件数量，而且在不改变小型电动机1的外径尺寸的前提下，设置圆筒状磁铁5的内径尺寸时只是缩小配置套管的区域部分，就可以通过圆筒厚度的增加来加大表面磁通量的密度，能够适用体积较大的圆筒状磁铁5，具有能够设计出高输出功率的小型电动机的效果。

工业上的利用可能性

主要装载于，需要振动功能的便携式电话等的多功能型便携式电话、手表型PHS、区域内型小型无线通信机等的移动通信设备、以及便携型的PDA等各种情报通信终端设备、以及包括伴随体感振动的游戏机控制器及便携式游戏机等电子玩具在内的所有电子设备上。

附图的简单说明

[图1]是表示本发明的小型电动机的剖面图。

[图2]是表示本发明的小型电动机的电动机外壳部分的剖面图。

[图3]是表示本发明的小型电动机的电动机外壳和，轴承以及圆筒状磁铁的配置的剖面图。

符号的说明

1    小型电动机

2    旋转轴

3    电动机外壳

31   外壳主体部

32   磁铁收容部

32a  磁铁固定面

32b  磁铁止动面

33   轴承收容部

4    端盖

40   粘结剂

5    圆筒状磁铁

6    轴承

7    轴承

8    绕线线圈

9    电刷部

10   线圈架

11   换向器

12   偏心砝码

Claims (4)

1.一种小型电动机，其定子部设有：在一端端部开口的同时、另一端部具有以比该一端端部的开口径小的直径进行开口的小径部的电动机外壳，收容在上述电动机外壳的至少小径部侧端部内径中、轴支承转子部中心的旋转轴的轴承，

位于上述电动机外壳内、产生磁场的磁铁，和

在上述电动机外壳的上述小径部侧端部附近的内径中、支持固定上述磁铁的磁铁收容部；其特征在于，

在上述磁铁收容部的一部中，形成有与上述旋转轴垂直相交的断层差，同时，在上述断层差上设有，通过上述磁铁在旋转轴推力方向上相接，在旋转轴推力方向上，将上述磁铁支持在相对于上述轴承为非接触位置上的磁铁止动面。

2.如权利要求1所述的小型电动机，其特征在于，在所说的磁铁收容部的径向的一部上，设有与上述磁铁的外形外周表面相接，将上述磁铁支持固定在电动机外壳的同心位置上的磁铁固定面。

3.如权利要求1或2所述的小型电动机，其特征在于，所说的电动机外壳的磁铁收容部，配置在不同于上述小径部侧端部内径的轴承收容部的内径尺寸位置上。

4.如权利要求1～3所述的小型电动机，其特征在于，在上述转子部旋转轴的一端上，安装有偏心砝码。

Images