TWI399906B - 振動電動機、通訊機器及遊戲機器 - Google Patents

Description

振動電動機、通訊機器及遊戲機器

本發明係有關內藏於各種通訊機器(例如手機)、遊戲機器或按摩機等的用作振動發生源的振動電動機。

振動電動機，例如具有在旋轉軸的旋轉軸線方向較長的略圓筒狀的殼體，在從該殼體的前端突出的旋轉軸的前端上偏心固定著錘塊。在殼體內收容轉子和定子。轉子的線圈與整流子連接，電刷與整流子滑動接觸。電刷上連接有端子，突出在殼體外部的端子與印刷配線基板上的導體接觸獲得供電。這樣，從端子通過電刷、整流子使電流流過線圈，轉子就產生旋轉力，旋轉軸旋轉，錘塊產生擺動振動。

在振動電動機表面安裝在印刷配線基板上的場合，為了用回流焊接等方式進行焊接，有時設置對殼體進行保持的金屬製的保持架。作為這種振動電動機，例如有：在保持架上設置與印刷配線基板抵接的底部，用從該底部立起彎曲的左右一對彈簧片來對圓筒狀的殼體進行保持的振動電動機(參照專利文獻1)；和為了防止振動電動機從印刷配線基板上脫離而將保持架的底部向旋轉軸的旋轉軸線方向擴展的振動電動機(參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本特開平11－234943號公報專利文獻2：日本特開2005－198366號公報

隨著各種精密機器的小型化，對於內藏在各種精密機器中的振動電動機也要求進一步的小型化。在振動電動機的場合，由於必須在維持錘塊重量的狀態下進行小型化，故若旋轉軸的旋轉軸線方向的尺寸變短時，結果振動電動機的重心位置偏向殼體的前端側(錘塊側)。因此，端子被設在殼體後端側之如專利文獻1所記載的振動電動機中，僅將振動電動機放在配線基板上，因而錘塊前傾，端子和保持架的後側離開配線基板的可能性很大，難以進行適當的焊接。另一方面，在專利文獻2所述的振動電動機中，由於殼體的底部擴展到錘塊側，故振動電動機在配線基板上穩定。但是，在專利文獻2所記載的振動電動機中，由於擴展後的底部對錘塊造成妨礙，故錘塊的旋轉半徑受到限制，只好將錘塊小型化。

本發明的目的在於，提供一種可穩定在配線基板上並在離心方向可將錘塊大型化的振動電動機。

本發明係，一種振動電動機，具有：收容轉子及定子的筒狀的殼體、從殼體前端突出的旋轉軸、偏心固定在旋轉軸的端部上的錘塊、以及圍住殼體的金屬製的保持架，保持架透過回流焊接而表面安置在配線基板上，其特徵在於，保持架具有配置在配線基板上的平面狀的底部，在底部的錘塊側形成有延伸到與錘塊相對的位置的一對前倒防止部，在前倒防止部之間，在與旋轉軸的旋轉軸線平行且沿底部延伸的中心線上設置缺口部，缺口部從前倒防止部的前端起延伸到越過與錘塊相對的位置。

振動電動機越是小型其整體的重心位置越偏向錘塊側，安置時錘塊側在配線基板上容易前傾。但是，在該振動電動機中，在保持架的底部的錘塊側，由於形成有延伸到與錘塊相對的位置的一對前倒防止部，故前倒防止部成為支撐，難以在錘塊側前傾，振動電動機安置時就穩定地落座在配線基板上。其結果，透過回流焊接可將振動電動機可靠地焊接在配線基板上，即使是受到落下衝擊等的場合，焊接的部位也難以脫落。此外，小型的振動電動機要求進一步的小型化。相反，還要求錘塊的大型化。因此，在沿底部延伸的中心線上，在一對前倒防止部之間設置缺口部，透過該缺口部，能以底部的板厚大小來擴大錘塊的旋轉半徑。這樣可在離心方向將錘塊大型化。例如，即使底部的板厚不到0.5mm，一旦能以板厚的量來增大旋轉半徑，因振動電動機較小，故只要稍增大錘塊的旋轉半徑，錘塊給予振動整體的影響就非常大。因此，當促進振動電動機小型化時，本發明是非常有效的。

在保持架的底部，較佳的是，形成從缺口部的中心線的端部起延伸到底部後端的狹縫。在保持架成形時在保持架上形成狹縫，透過該狹縫保持架容易向外擴開。因此，透過在放置在配線基板上的底部側設置狹縫，可在安置電動機時將狹縫配置在配線基板上，故在對底部和配線基板進行焊接的同時，可通過焊接止住狹縫的擴開。因此，在振動電動機受到下落衝擊的場合，可防止保持架的散開，適當避免電動機部分從保持架上飛出的情況。

較佳的是，保持架由底部、從底部兩端立設的一對側部和架設在側部間的頂部而形成截面為矩形狀，在一對側部上設有與殼體外表面抵接並將殼體向頂部的內壁面施力的爪部。由於保持架的截面是矩形狀，故例如在由保持架圍住圓筒狀的殼體的場合，殼體與保持架的接觸面積變小。其結果，在將保持架焊接在配線基板上時，熱量難以透過保持架傳遞給殼體，可減少熱量對振動電動機的影響。此外，由於在一對側部上設置有與殼體外表面抵接並向頂部的內壁面對殼體施力的爪部，故殼體向離開底部的方向被提起，底部和殼體離開，結果在將底部焊接在配線基板上時，可減少熱量對振動電動機的影響。此外，保持架的頂部為平面狀，故安裝機的吸嘴可良好地吸附。

較佳的是，前倒防止部立設有從保持架連續的側部。由於立設這種側部，故與前倒防止部由平板構成的場合相比，可提高彎曲強度和衝擊強度等的材料強度。

另外，本發明的通訊機器或遊戲機器的特徵是，具有配線基板，該配線基板安裝有上述記載的振動電動機。

另外，關於本發明的振動電動機，具有：收容轉子及定子的筒狀殼體、從殼體突出的端子、從殼體前端突出的旋轉軸、偏心固定在旋轉軸的端部上的錘塊、以及圍住殼體的金屬製的保持架，端子和保持架透過回流焊接而表面安裝在配線基板上，其特徵在於，保持架具有配置在配線基板上的平面狀的底部，在底部的錘塊側形成有延伸到與錘塊相對的位置的一對前倒防止部，在前倒防止部之間，在與旋轉軸的旋轉軸線平行且沿底部延伸的中心線上設有缺口部，缺口部從前倒防止部的前端起延伸到越過與錘塊相對的位置。

振動電動機越是小型，則整體的重心位置越偏向錘塊側，在安裝時錘塊側在配線基板上容易前傾。在該振動電動機中，由於在保持架的底部的錘塊側，形成有延伸到與錘塊相對的位置的一對前倒防止部，故前倒防止部成為支撐，難以在錘塊側前傾，振動電動機安置時就穩定地落座在配線基板上。另外，在沿底部延伸的中心線上，在一對前倒防止部之間設置缺口部，透過該缺口部，可按底部的板厚的量增大錘塊的旋轉半徑。這可在離心方向將錘塊作成大型化。

採用本發明，在使振動電動機在配線基板上穩定的同時在離心方向將錘塊大型化。

下面，參照附圖詳細說明本發明的振動電動機的較佳實施形態。

如圖1~圖4所示，振動電動機1是透過回流焊接而被表面安裝在印刷配線基板PWB上的小型的振動電動機，具有電動機部分A和保持架3，電動機部分A具有直徑約為4mm、長度約為10mm的筒狀殼體2，保持架3呈筒狀且截面為矩形，內部壓入筒狀殼體2。

筒狀殼體2包括金屬製且為圓筒狀的外殼部4、壓入於外殼部4的開放的後端內的樹脂製的托架6。在外殼部4的前端側形成直徑縮小並突出的頸部4a，旋轉軸7的一部分從頸部4a的前端突出。在旋轉軸7的端部上透過鉚接或壓入的方式而偏心固定有截面為扇狀的錘塊8。錘塊8的後端側形成將頸部4a的一部分收容的凹陷部8a。旋轉軸7透過固定在頸部4a內側的軸承及固定在托架6上的軸承，而軸支承在筒狀殼體2上。

在電動機部分A中，在筒狀殼體2內收容著接著在內壁面上之由永久磁鐵構成的定子9、被定子9包圍、固定在旋轉軸7上的轉子10。在轉子10的鐵心上捲繞有線圈，該線圈在筒狀殼體2的後端側與固定在旋轉軸7上的整流子連接。整流子與固定在托架6上的一對電刷滑動接觸。

托架6具有壓入於筒狀殼體2內的圓柱狀的前部、可嵌入在保持架3上的矩形狀的後部。另外，在托架6上埋設有連接端子12a、12b，該連接端子設在電刷的端部上。一對連接端子12a、12b從托架6的後端露出，各外部端子13、14被焊接在電刷的連接端子12a、12b上。一對外部端子13、14是用銅彎曲成L字狀的薄板。外部端子的一方的端部13a、14a與托架6的後端抵接並焊接在連接端子12a、12b上，另一方的端部13b、14b向錘塊8側與旋轉軸7的旋轉軸線C1平行地延伸(參照圖1)。外部端子13、14的端部13b、14b被回流焊接在印刷配線基板PWB上。

如圖5所示，板厚為0.2mm的壓入筒狀殼體2的保持架3在將不銹鋼製的平板沖裁加工成規定形狀後，通過將該平板彎曲成截面為矩形狀將端部對接而成形。保持架3形成由：形成有接縫16的平面狀的底部17、從底部17左右的兩端立設的一對側部18、19、以及架設在兩側部18、19之間的平面狀的頂部21。

如圖2及圖5所示，在形成於保持架3底部17的接縫16上，形成前端擴開的梯形狀的凸部16a、以及嵌入該凸部的凹部16b。凸部16a和凹部16b沿中心線C2交替地排列，該中心線C2與旋轉軸7的旋轉軸線C1(參照圖1)平行且通過底部17的中心延伸，凸部16a和凹部16b有稍許狹縫16c地嵌合。該狹縫16c從底部17的前端到後端連續。保持架3的底部17的外壁面17a與印刷配線基板PWB抵接，並被回流焊接。

在底部17上形成有延伸到與錘塊8相對的位置的左右一對前倒防止部17b、17c，各前倒防止部17b、17c在中心線C2方向延伸到越過錘塊8的中心的位置。如圖5所示，各前倒防止部17b、17c具有分別配置在與底部17相同平面上的部分和配置在與側部18、19相同平面上的部分。在該場合，與僅由平板構成的前倒防止部相比，可提高彎曲強度和衝擊強度等材料強度。一對前倒防止部17b、17c隔著底部17的中心線C2而對稱，在一對前倒防止部17b、17c之間形成矩形的缺口部17d。該缺口部17d從前倒防止部17b、17c的前端越過錘塊8的後端而到達筒狀殼體2的頸部4a的根部。其結果，即使振動電動機1受到因下落等所造成的外部衝擊、旋轉軸7暫時產生撓曲的場合，也可確保錘塊8與前倒防止部17b、17c之間的間隙。

如圖5~圖9所示，在保持架3的左右的側部18、19上形成與筒狀殼體2外表面抵接的前後一對爪部18a、18b、19a、19b，各爪部18a、18b、19a、19b對筒狀殼體2向頂部21的內壁面21a施力。在側部18、19的前側相對地設有前側的爪部18a、19a，在側部18、19的後端相對地設有後側的爪部18b、19b。由矩形片構成的前側的爪部18a、19a從頂部21側的固定端向底部17側的自由端互相接近地彎曲，並成為與筒狀殼體2的外表面對應的彎曲形狀。另外，後側的爪部18b、19b也同樣互相接近地彎曲，成為與筒狀殼體2的外表面對應的彎曲形狀。

如圖1~圖4所示，筒狀殼體2從保持架3的後端側插入，在四個爪部18a、18b、19a、19b與頂部21的內壁面31a之間壓入外殼部4。並且，托架6壓入在保持架3的後端，同時將筒狀殼體2壓入保持架3內直到頸部4a從保持架3的前端突出。其結果，筒狀殼體2牢固地固定在保持架3內。然後，將錘塊8固定在旋轉軸7上。筒狀殼體2的外殼部4是金屬製的圓筒狀，保持架3是截面為矩形狀，因此，外殼部4與保持架3的接觸部位成為爪部18a、18b、19a、19b及頂部21的一部分。因此，與保持架3的所有內壁面和筒狀殼體2接觸的場合相比，接觸面積非常小。筒狀殼體2受到爪部18a、18b、19a、19b施力而被支承在頂部21的內壁面21a上，成為從底部17提起的狀態。其結果，在不與底部17接觸的範圍內可將錘塊8的旋轉半徑做得比筒狀殼體2大。

透過採用前述的保持架3，回流焊接時的熱量難以透過保持架3傳遞到筒狀殼體3上，減少熱量對於振動電動機1的影響。此外，由於成為用爪部18a、18b、19a、19b將筒狀殼體2從底部17提起的狀態，故底部17和筒狀殼體2離開，結果，當將底部17回流焊接在印刷配線基板PWB上時，進一步減少熱量對振動電動機1的影響。

此外，固定著錘塊8的振動電動機1，藉由安裝機而配置在印刷配線基板PWB上的規定位置處。安裝機以將吸嘴與保持架3的頂部21外壁面21b接觸進行吸附的方式來保持振動電動機1，並將該振動電動機1搬送到印刷配線基板PWB上的規定位置。由於保持架3的頂部21的外壁面21b是平面，故吸嘴進行的吸附良好。

以往的振動電動機(參照專利文獻1)的錘塊較重，故整體的重心偏向前側，在放置於印刷配線基板上時，錘塊側容易向前方傾斜。但是，由於在保持架3的底部17上，在錘塊8側設置了一對前倒防止部17b、17c，故前倒防止部17b、17c成為支撐，錘塊8難以向前方傾斜。其結果，振動電動機1在印刷配線基板PWB上穩定，透過回流焊接而可進行可靠的焊接。其結果，即使振動電動機1內藏於手機等攜帶的通訊機器和遊戲控制器等遊戲機器中而受到下落衝擊的場合，焊接也難以脫落。

另外，通過成形保持架3時產生的狹縫16c可使保持架3容易向外擴展。但是，由於狹縫16c設在底部17上，故在將振動電動機1安裝在印刷配線基板PWB上時，可將狹縫16c配置在印刷配線基板PWB上，透過對底部17和印刷配線基板PWB進行焊接，可用焊接止住狹縫16c的擴展。因此，即使振動電動機1受到下落衝擊的場合，也可防止保持架3的散開，並可適當避免電動機部分A從保持架3上飛出的情況。

如振動電動機1那樣，在小型的電動機中雖要求進一步的小型化，但相反，也要求錘塊8的大型化。因此，在沿底部17延伸的中心線C1上透過在一對前倒防止部17b、17c之間設置缺口部17d的方式，能按底部17的板厚的量增大錘塊8的旋轉半徑。這可在離心方向將錘塊8大型化。例如，即使底部17的板厚不足0.5mm，若能按板厚的量增大錘塊8的旋轉半徑，則因振動電動機1較小，故只要稍增大錘塊8的旋轉半徑，錘塊8對於振動整體的影響變大。因此，當促進小型化時，振動電動機1是非常有效的。

在以上的實施形態中，說明了筒狀殼體2是圓筒狀的場合，也可作成具有截面為橢圓的筒狀殼體的振動電動機。

本發明的電動機的通用性強，可應用於各種振動報知機器。例如如圖10所示，在手機22的內部設置安裝了振動電動機1的配線基板23。且如圖11所示，在遊戲機器的一個例子即遊戲控制器24的內部設置安裝了振動電動機1的配線基板25。

1．．．振動電動機

2．．．筒狀殼體

3．．．保持架

7．．．旋轉軸

8．．．錘塊(weight)

9．．．定子

10．．．轉子

16．．．接縫

16c．．．狹縫

17．．．底部

17b，17c．．．前倒防止部

17d．．．缺口部

18，19．．．側部

18a，18b，19a，19b．．．爪部

21．．．頂部

21a．．．內壁面

A．．．電動機部分

C1．．．旋轉軸線

C2．．．中心線

PWB．．．印刷配線基板

圖1是表示本發明的振動電動機的一實施形態的側視圖。

圖2是表示本發明的振動電動機的一實施形態的仰視圖。

圖3是表示本發明的振動電動機的一實施形態的正視圖。

圖4是表示本發明的振動電動機的一實施形態的後視圖。

圖5是本發明的振動電動機所採用的保持架的立體圖。

圖6是本發明的振動電動機所採用的保持架的側視圖。

圖7是本發明的振動電動機所採用的保持架的正視圖。

圖8是本發明的振動電動機所採用的保持架的後視圖。

圖9是沿圖6中IX－IX線的剖視圖。

圖10是表示具有安裝了振動電動機的配線基板的手機的分解立體圖。

圖11是表示具有安裝了振動電動機的配線基板的遊戲控制器的分解立體圖。

1．．．振動電動機

3．．．保持架

4a．．．頸部

6．．．托架

8．．．錘塊(weight)

13，14．．．外部端子

16．．．接縫

16a．．．凸部

16b．．．凹部

16c．．．狹縫

17．．．底部

17a．．．外壁面

17b，17c．．．前倒防止部

17d．．．缺口部

A．．．電動機部分

C1．．．旋轉軸線

C2．．．中心線

Claims (9)

1. 一種振動電動機，具有：收容轉子及定子的筒狀的殼體、從前述殼體前端突出的旋轉軸、偏心固定在前述旋轉軸的端部上的錘塊、以及保持前述殼體的金屬製的保持架，前述保持架透過回流焊接而表面安裝在配線基板上；其特徵在於：前述保持架具有配置在前述配線基板上的底部，在前述底部的前述錘塊側，形成有延伸到與前述錘塊相對的位置的一對前倒防止部；在前述前倒防止部之間，在與前述旋轉軸的旋轉軸線平行且沿前述底部延伸的中心線上設置缺口部，前述缺口部從前述前倒防止部的前端起延伸到越過與前述錘塊相對的位置；前述保持架，乃是把從前述底部兩端立設的一對側部延伸到前述前倒防止部。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的振動電動機，其中，在前述保持架的前述底部上，形成從前述缺口部的前述中心線方向的端部起延伸到前述底部後端的狹縫。
3. 如申請專利範圍第1項所記載的振動電動機，其中，前述保持架更具有：從前述底部兩端立設的一對側部、和架設在前述側部間的頂部；在前述一對側部上設有與前述殼體外表面抵接並將前述殼體向前述頂部的內壁面施 力的爪部。
4. 如申請專利範圍第3項所記載的振動電動機，其中，前述前倒防止部，立設有從前述保持架開始連續的前述側部。
5. 如申請專利範圍第1或2項所記載的振動電動機，其中，前述保持架具有從前述底部兩端立設的一對側部；在前述前倒防止部，立設有從前述保持架開始連續的前述側部。
6. 一種通訊機器，其特徵在於：具有配線基板，該配線基板安裝了如申請專利範圍第1項所記載的振動電動機。
7. 一種遊戲機器，其特徵在於：具有配線基板，該配線基板安裝了如申請專利範圍第1項所記載的振動電動機。
8. 一種振動電動機，具有：收容轉子及定子的筒狀的殼體、從前述殼體突出的端子、從前述殼體前端突出的旋轉軸、偏心固定在前述旋轉軸的端部上的錘塊、以及保持前述殼體的金屬製的保持架，前述端子和前述保持架透過回流焊接而表面安裝在配線基板上；其特徵在於：前述保持架具有配置在前述配線基板上的底部，在前述底部的前述錘塊側，形成有延伸到與前述錘塊相對的位置的一對前倒防止部； 在前述前倒防止部之間，在與前述旋轉軸的旋轉軸線平行且沿前述底部延伸的中心線上設有缺口部，前述缺口部從前述前倒防止部的前端起延伸到越過與前述錘塊相對的位置；前述保持架，乃是把從前述底部兩端立設的一對側部延伸到前述前倒防止部。
9. 如申請專利範圍第8項所記載的振動電動機，其中，前述保持架具有從前述底部兩端立設的一對側部；在前述前倒防止部，立設有從前述保持架開始連續的前述側部。