TWI460968B - Motor, and equipped with motor and vibration notification machine, portable communication machine, portable information end machine, game machine - Google Patents

Description

馬達、及配備有馬達及振動式通知機器、攜帶式通訊機器、攜帶式資訊端末機器、遊戲機器

本發明是關於一種馬達，內藏在各種攜帶式通訊機器(例如手機)、攜帶式資訊端末機器、遊戲機器(例如PDA(Personal Digital Assistants))等之中，例如作為振動發生源來加以利用。

以往，作為此種領域的技術，有日本實開昭63-10765號公報所揭示的技術。被記載於此公報中的小型馬達，具備：與整流子作電連接之晶片型可變電阻器18、保持整流子之整流子支架、及將整流子固定於整流子支架上之固定環；在整流子支架的基底部，設有用以使晶片型可變電阻器18嵌進的凹部。並且，利用將晶片型可變電阻器18嵌進此凹部內，來使馬達的厚度變薄，而謀求馬達的薄型化。

又，在日本特開2006-115564號公報中所記載的小型馬達，具備：被支持在軸上的鐵芯、與已卷繞在鐵芯上的線圈作電連接之整流子、與整流子作滑動接觸之電刷、及被支持在軸上之圓環狀的可變電阻器。而且，利用將可變電阻器設置在夾住鐵芯之電刷的相反側，使馬達殼的厚度變薄，而謀求馬達的薄型化。

最近，由於攜帶式通訊機器的小型化持續地發展，其所使用的振動馬達，更進一步地要求小型化。然而，日本實開昭63-10765號公報中所記載的小型馬達，在馬達的厚度方向，由於整流子支架的基底部與晶片型可變電阻器重疊，所以需要收容兩者的空間。結果，使馬達的厚度變薄，有其界限，而有難以更進一步地使馬達薄型化這樣的問題點。

又，日本特開2006-115564號公報中所記載的小型馬達，在馬達的厚度方向，整流子的固定環與整流子重疊，且與電刷作電連接之接頭端子，往外方延伸，所以使馬達的厚度變薄，有其界限，而有難以更進一步地使馬達薄型化這樣的問題點。

本發明之目的是提供一種振動馬達，作成可以謀求薄型化。

有關本發明的馬達，其特徵在於：具備：鐵芯，其被軸支承在軸上；整流子，用以供給電流至已卷繞在鐵芯上的線圈；整流子支架，用以保持整流子，並設有往軸的軸線方向延伸的貫通孔；以及晶片型可變電阻器，其被嵌進貫通孔內；其中，在整流子，設置往軸的軸線方向延伸的導通部；導通部，被插入貫通孔中，而壓接晶片型可變電阻器的端部電極。

有關本發明的馬達，在整流子支架，設有往軸的軸線方向延伸的貫通孔，晶片型可變電阻器則被嵌進貫通孔內，所以晶片型可變電阻器不會對馬達的厚度產生影響。如此，由於不用考慮晶片型可變電阻器對於馬達的厚度所造成的影響，所以容易使馬達的厚度變薄，而能謀求馬達的薄型化。又，整流子的導通部被插入貫通孔中，而壓接晶片型可變電阻器的端部電極，所以只要單觸操作便可作電連接，而能在端部電極與導通部之間確保安定的通電狀態。

有關本發明的馬達，較佳是：在上述貫通孔所形成的第1壁面上，於被插入的2個導通部之間，設置往軸線方向延伸的第1突起部。

在此情況中，第1突起部，導引已被插入貫通孔中的導通部，而能確實地使導通部壓接晶片型可變電阻器的端部電極，所以能確保兩者之間的安定的通電狀態。

有關本發明的馬達，較佳是：在面對貫通孔所形成的第1壁面之第2壁面上，進而設置面對第1突起部之第2突起部。

在此情形中，已被嵌進貫通孔內的晶片型可變電阻器，藉由第2突起而往第1突起側被推壓，所以能確實地將晶片型可變電阻器固定於貫通孔內，並能確實地使導通部壓接端部電極。因此，能確保兩者之間的安定的通電狀態。

進而，本發明的馬達，其特徵在於：具備：平板狀的鐵芯；整流子，其具有平行於鐵芯的平面而延伸之豎板部；電刷，其被配置在夾住上述鐵芯之豎板部的相反側，並與整流子作滑動接觸；外筒部，其一側開放，用以收容鐵芯、整流子及電刷；蓋部，用來塞住外筒部的開放側；背軛，其沿著外筒部的內周面而被配置；以及環狀的磁鐵，其經由背軛而被固定於內周面；其中，上述外筒部，是由非磁性材料所構成。

在有關本發明的馬達中，整流子的豎板部，夾住鐵芯且被配置在電刷的相反側，並往平行於鐵芯的平面的方向作延伸，所以能縮小馬達的外筒部的厚度方向中的用以收容豎板部之空間。因此，能使外筒部的厚度變薄，而可謀求馬達的薄型化。加上，磁鐵是經由背軛而被固定於外筒部的內周面，所以藉由磁鐵與背軛，能有效率地作出磁路而且，外筒部是由非磁性辭料所構成，所以能確實地防止漏洩磁束。結果，可有效地利用磁鐵所產生的磁束，而可提高振動馬達的轉矩。如此的構成，在謀求振動馬達的薄型化方面，是最佳的。

有關本發明的馬達，較佳是：帶狀的上述背軛的兩端，鄰近而分開；該分開部位，是被配置在從磁鐵的磁壁，移轉90°的位置。

在此情形中，背軛的分開部位，由於是被配置在從磁鐵的磁壁，移轉90°的位置，所以能有效率地作出磁路。

有關本發明的馬達，較佳是：鐵芯，是由一片矽鋼板所構成。

在此情形中，相較於將複數片矽鋼板層積而形成的鐵芯，容易製作出鐵芯，而且，不會由於矽鋼板的包覆而增加鐵芯的厚度，所以容易控制鐵芯的尺寸，可更容易地謀求振動馬達的薄型化。

有關本發明的馬達，較佳是：更具備：被埋設在蓋部中之電路基板、及被固定於電刷上之端子；電路基板的頂面露出，並在蓋部，設置用以使電路基板的頂面露出之貫通孔；端子，被配置在貫通孔內，並藉由錫焊而與電路基板作電連接。

在此情形中，由於電路基板是被埋設在蓋部中，所以不會由於電路基板的厚度而對外筒部的厚度產生影響。加上，在蓋部設有用以使電路基板的頂面露出之貫通孔，端子則被配置在此貫通孔內，所以能抑制由於端子而對外筒部的厚度所造成的影響。結果，能使外筒部的厚度變薄，可更容易地謀求振動馬達的薄型化。又，端子是藉由錫焊而與電路基板作電連接，所以能提高振動馬達的組裝作業性。進而，由於電路基板的底面露出，所以振動馬達容易與攜帶式通訊機器等作電連接。

有關本發明的馬達，較佳是：配重被嵌進上述鐵芯的槽內。

在此情形中，能抑制由於配重的厚度而對外筒部的厚度造成的影響，可容易地謀求馬達的薄型化。

若根據本發明，能提供一種振動馬達，作成可以謀求薄型化。

以下，一邊參照圖式一邊詳細地說明有關本發明的馬達的較佳實施形態。

如第1圖及第2圖所示，馬達，是2極3槽型的振動馬達1，其直徑約為10mm、厚度約為2mm而可謀求小型化，被內藏(內建)於手機等之中，作為振動發生源來加以利用。此振動馬達1，具有馬達殼C；該馬達殼C，是由：其一側開放的扁平外筒部2、及用以塞住外筒部2的開放側之托架(蓋部)3所構成；在馬達殼C內，具有鐵芯5之轉子組件(rotor assembly)R，旋轉自如地被支持在軸4上。

如第3圖及第4圖所示，外筒部2是由不銹鋼等的非磁性材料所構成，在其中央部設有圓孔2a，用以使軸4的前端插入。在外筒部2的外周壁，藉由將外筒部2往內周壁推壓，形成凹部2b，並且，在外筒部2的內周壁，對應凹部2b而形成有凸部2c。

在外筒部2的內周面，經由(隔著)帶狀的背軛(back yoke)6，固定著環狀的磁鐵7。背軛6是由軟磁性材料所形成，其兩端6a、6b鄰近而分開，成為C字狀。如第5圖所示，兩端6a、6b間的分開部位K，是被配置在從磁鐵7的磁壁P移轉90°的位置(亦即S極的中心位置)。此處的磁壁P，是意味著磁鐵7的N極與S極的邊界。如此，利用外筒部2是由非磁性材料所構成，能確實地防止漏洩磁束。兩端6a、6b間的分開部位，由於是被配置在從磁鐵7的磁壁P移轉90°的位置，所以能有效率地作出磁路。

背軛6的兩端6a、6b，是相互地面對面，並形成階梯狀，使得該兩端6a、6b間的分開部位K，其上部空間比下部空間寬廣。並且，在該上部空間，進入外筒部2的凸部2c。

如第1圖所示，托架3，是由非磁性的金屬材料而形成大約圓板狀，在其中央，直立地設置與托架3一體地形成的圓筒狀的軸支架9。軸4，被壓入而固定於軸支架9內。在軸支架9的上方，配置墊圈10與軸承11；轉子組件R，經由軸承11，旋轉自如地被支持在軸4上(參照第2圖)。

轉子組件R，主要是由：卷繞有線圈12之鐵芯5、供給電流至線圈之整流子13、及用以保持整流子(commutator)之整流子支架14所構成(參照第6圖)。鐵芯5是2極3槽，並形成平板狀，藉由衝壓加工厚度0.35mm的一片矽鋼板而作出。並且，由鎢等的高比重金屬所形成的配重(weight)19，嵌進3個槽(槽孔)中的一個之中。如此，藉由配重19被配置在鐵芯5的槽中，能抑制由於配重19的厚度而對馬達殼C的厚度所造成的影響，容易使振動馬達1薄型化。進而，配重19，若在鐵芯5的整流子13側，往圓周方向延伸，則能有效地利用後述的電刷20的徑方向外側的空間，同時達成振動馬達1的振動增大化與薄型化。

整流子13，具有由銅製薄板的衝壓成形而製作出來的3片整流子片16。各整流子片16，具備：本體部16a，其延著軸4的軸線L方向延伸且剖面為圓弧狀；以及豎板部16b，其從本體部16a的端部立起，並平行於鐵芯5的平面5a而延伸。在豎板部16b的前端，卷繞著線圈12的電線，並被錫焊(參照第1圖)。整流子片16，作成與本體部16a一體化，並設有從本體部16a的端部突出之棒狀的導通部16c、16d。這些導通部16c、16d，往軸4的軸線L方向延伸，且相對於豎板部16b，被配置成左右對稱。並且，各整流子片16，藉由已被壓入本體部16a上的固定環23，而被固定於整流子支架14上。

在整流子支架14上，設有3個貫通孔15b，用以防止發生火花及雜訊之晶片型可變電阻器18，分別嵌進其中。晶片型可變電阻器18，具備：大約長方體形狀的層積體18a、及一對端部電極18b、18c；該一對端部電極18b、18c，分別被形成於層積體的長度方向的兩端面。如第7圖所示，整流子片16的導通部16c、16d，被插入貫通孔15b中，分別壓接可變電阻器18的端部電極18b、18c，而與其作電連接。

如第8圖及第9圖所示，整流子支架14，具有：大約三角形的基底部15、及值利地設置在基底部15的中央之圓筒部17。在基底部15，形成3條從圓筒部17往外方延伸的溝15a。在這些溝15a內，收容著整流子13的豎板部16b。3條溝15a之中，在相鄰的溝15a彼此之間的圓筒部17的根部附近，分別設置貫通孔15b。這些貫通孔15b，往軸4的軸線L方向延伸，且等間隔地被配置在以圓筒部17為中心的圓周上。

在貫通孔15b所形成的第1壁面15c上，設置第1突起部15d；該第1突起部，從第1壁面15c，沿著圓筒部17的徑方向，向外方突出。此第1突起部15d，形成矩形，被配置在第1壁面15c的中央，並往軸4的軸線L方向延伸。第1突起部15d，其從第1壁面15c突出的長度，是被形成比導通部16c、16d的厚度小。若如此地設定，則不會由於第1突起部15d的設置，而妨礙導通部16c、16d與端部電極18b、18c之間的接觸。因此，此第1突起部15d，在已被插入貫通孔15b之相鄰的導通部16c、16d之間，導引導通部16c、16d，而使其分別壓接晶片型可變電阻器18的端部電極18b、18c，所以只要單觸操作便可將導通部16c、16d與端部電極18b、18c作電連接，而能在兩者之間確保安定的通電狀態。

在面對第1壁面15c之第2壁面15e，設置第2突起部15f，其從第2壁面15e沿著圓筒部17的徑方向，往內方突出。此第2突起部15f，被形成圓弧狀，且被設置成面對第1突起部15d。第2突起部15f，抵接在已被嵌進貫通孔15b內的晶片型可變電阻器18的層積體18上，將晶片型可變電阻器18向導通部16c、16d側推壓，使兩者緊密地接觸。因此，此晶片型可變電阻器18，確實地被固定於貫通孔15b內，同時其端部電極18b、18c確實地被導通部16c、16d壓接，所以能確保端部電極18b、18c與導通部16c、16d之間的安定的通電狀態。

如此，只要使端部電極18b、18c與導通部16c、16d確實地壓接，便可省略利用錫焊來將兩者連接之作業。結果，不但可提高振動馬達1的組裝作業性，同時能謀求降低成本。假設，即便在利用錫焊來將兩者連接的情況，由於端部電極18b、18c與導通部16c、16d緊密地接觸，所以能容易地進行錫焊作業，並能謀求作業性的提高。

如第1圖、第10圖及第11圖所示，在托架3的頂面，配置一對電刷20，其將與整流子片作滑動接觸。此一對電刷20，被配置在：夾住鐵芯5之整流子片16的豎板部16b的相反側(參照第2圖)。在托架3的中央，埋設已配置有供電用的電極之電路基板8。如此，利用將電路基板8埋設於托架中，不會由於電路基板8的厚度而對振動馬達1的厚度產生影響，所以可更容易地謀求振動馬達1的薄型化。

電路基板8，被形成圓板狀且被托架3包圍，其頂面8a被托架3覆蓋，其底面8b則從托架3露出。如此，利用使電路基板8的底面露出，可簡單地進行電路基板8與外部的配線基板之間的連接，所以能容易地將振動馬達1組裝在攜帶式通訊機器等之中。又，在電路基板8上設有切口部8c，另一方面，在托架上則設置對應此切口部8c。藉此，當將電路基板8安裝在托架3上的時候，能容易地進行兩者的定位，同時也具有可防止安裝後的電路基板8發生旋轉的效果。

如第10圖所示，在托架3，設有2個貫通孔3a，用以使電路基板8的頂面8a的一部份露出。這些貫通孔8a，被形成矩形，相對於軸4的中心軸，被配置成左右對稱，且在貫通孔3a中，收容已被固定於電刷上的端子21。端子21，藉由錫焊而與電路基板8的電極圖案P作電連接，並藉由端子支架22而往電路基板8被推壓。端子支架22，藉由黏著等而被固定於托架上。

如此地構成的振動馬達1，在整流子支架14，設置延著軸4的軸線L方向延伸之貫通孔15b，而晶片型可變電阻器18則嵌進貫通孔15b內，所以不會由於晶片型可變電阻器18的厚度而對振動馬達1的厚度產生影響。如此，由於不需要考慮晶片型可變電阻器18對於振動馬達1的厚度造成的影響，所以容易使振動馬達1的厚度變薄，能謀求振動馬達1的薄型化。並且，已被插入貫通孔15b中的導通部16c、16d與已被嵌進該貫通孔15b中的端部電極18b、18c，利用第1突起部15d與第2突起部15f之間的協同作用，會被確實地壓接，所以能確保端部電極18b、18c與導通部16c、16d之間的安定的通電狀態。

進而，整流子片16的豎板部16b，夾住鐵芯5而被配置在電刷20的相反側，所以只要確保豎板部16b的板厚度量，來作為馬達殼C中的收容豎板部16b的空間即可。因此，能使馬達殼C的厚度變薄，而可謀求振動馬達1的薄型化。

加上，磁鐵7是經由背軛6而被固定於外筒部2的內周面，所以藉由此磁鐵7與背軛6，能有效率地作出磁路。而且，由於外筒部2是由非磁性材料所構成，所以能確實地防止漏洩磁束。結果，可有效地利用磁鐵7所產生的磁束，而可提高振動馬達1的轉矩。如此的構成，在謀求振動馬達1的薄型化方面，是最佳的。

又，由於電路基板8是被埋設在托架3中，所以不會由於電路基板8的厚度而對馬達殼C的厚度產生影響。加上，在托架3設有用以使電路基板8的頂面8a露出之貫通孔3a，連接電刷之端子21，則被配置在此貫通孔3a內，所以能抑制由於端子21而對馬達殼C的厚度所造成的影響。因此，能使馬達殼C的厚度變薄，可更容易地謀求振動馬達1的薄型化。又，此端子21是藉由錫焊而與電路基板8的電極圖案P作電連接，所以能提高振動馬達1的組裝作業性。

進而，鐵芯5是由一片矽鋼板所構成，所以相較於將複數片矽鋼板層積而形成的鐵芯，容易製作出鐵芯5。而且，不會由於矽鋼板的包覆而增加鐵芯的厚度，所以容易控制鐵芯5的尺寸。結果，可更容易地謀求振動馬達1的薄型化。

以上，說明了有關本發明的馬達的實施形態，已將配重19嵌進鐵芯5的槽內而成之本發明的馬達，可將其配置，而能形成各種的振動式通知機器。如第12圖所示，將馬達配置在攜帶式通訊機器例如手機100的配線基板101上，並與電路基板8連接，藉此，便能形成具有振動通知功能之攜帶式通訊機器。又，如第13圖所示，將馬達配置在攜帶式資訊端末機器110例如PDA或攜帶式數位播放器的配線基板111上，並與電路基板8連接，藉此，便能形成具有振動通知功能之攜帶式資訊端末機器。又，如第14圖所示，將馬達配置在遊戲機器120例如遊戲機的控制器、攜帶型遊戲機本體或柏青哥的操縱桿等的配線基板121上，並與電路基板8連接，藉此，便能形成具有振動通知功能之遊戲機器。這些機器，當收到訊號時、被操作時、、操作者觸控畫面等的時候、或是配合遊戲的進行狀態，利用使馬達旋轉，便能適當地發生振動。

1．．．振動馬達

2．．．外筒部

2a．．．圓孔

2b．．．凹部

2c．．．凸部

3．．．托架(蓋部)

3a．．．貫通孔

4．．．軸

5．．．鐵芯

6．．．背軛

7．．．磁鐵

8．．．電路基板

8a．．．頂面

8b．．．底面

8c．．．切口部

9．．．軸支架

10．．．墊圈

11．．．軸承

12．．．線圈

L3．．．整流子

14．．．整流子支架

15．．．基底部

15b．．．貫通孔

15c．．．第1壁面

15d．．．第1突起部

15e．．．第2壁面

15f．．．第2突起部

16．．．整流子片

16a．．．本體部

16b．．．豎板部

16c、16d．．．導通部

17．．．圓筒部

18．．．晶片型可變電阻器

18a．．．層積體

18b、18c．．．端部電極

19．．．配重

20．．．電刷

21．．．端子

22．．．端子支架

C．．．馬達殼

P．．．磁壁

R．．．轉子組件

第1圖是表示有關本發明的馬達的一實施形態亦即振動馬達的分解斜視圖。

第2圖是表示第1圖所示的振動馬達的剖面圖。

第3圖是表示外筒部的內部構造的斜視圖。

第4圖是表示外筒部、背軛及磁鐵的位置關係的分解斜視圖。

第5圖是表示外筒部、背軛及磁鐵的位置關係的平面圖。

第6圖是表示轉子組件的分解斜視圖。

第7圖是在第1圖中所示的振動馬達的貫通孔的放大圖。

第8圖是表示整流子支架的斜視圖。

第9圖是表示整流子支架的斜視圖。

第10圖是表示托架、端子及電刷支架的位置關係的分解斜視圖。

第11圖是表示托架與電路基板的位置關係的分解斜視圖。

第12圖是表示配備有本發明的馬達之手機的斜視圖。

第13圖是表示配備有本發明的馬達之攜帶式資訊端末機器的斜視圖。

第14圖是表示配備有本發明的馬達之遊戲機器的斜視圖。

1．．．振動馬達

2．．．外筒部

2a．．．圓孔

2b．．．凹部

2c．．．凸部

3．．．托架(蓋部)

4．．．軸

5．．．鐵芯

9．．．軸支架

12．．．線圈

14．．．整流子支架

15．．．基底部

15b．．．貫通孔

16．．．整流子片

16c、16d．．．導通部

18．．．晶片型可變電阻器

18b、18c．．．端部電極

19．．．配重

20．．．電刷

21．．．端子

22．．．端子支架

C．．．馬達殼

R．．．轉子組件

Claims (12)

1. 一種馬達，其特徵在於：具備：鐵芯，其被軸支承在軸上；整流子，用以供給電流至已卷繞在上述鐵芯上的線圈；整流子支架，用以保持上述整流子，並設有往上述軸的軸線方向延伸的貫通孔；以及晶片型可變電阻器，其被嵌進上述貫通孔內；其中，在上述整流子，設置往上述軸的軸線方向延伸的導通部；上述導通部，被插入上述貫通孔中，而壓接上述晶片型可變電阻器的端部電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述的馬達，其中在上述貫通孔所形成的第1壁面上，於被插入的2個上述導通部之間，設置往軸線方向延伸的第1突起部。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的馬達，其中在面對上述貫通孔所形成的第1壁面之第2壁面上，進而設置面對上述第1突起部之第2突起部。
4. 一種馬達，其特徵在於：具備：平板狀的鐵芯；整流子，其具有平行於上述鐵芯的平面而延伸之豎板部； 電刷，其被配置在夾住上述鐵芯之豎板部的相反側，並與上述整流子作滑動接觸；外筒部，其一側開放，用以收容上述鐵芯、上述整流子及上述電刷；蓋部，用來塞住上述外筒部的開放側；背軛，其沿著上述外筒部的內周面而被配置；以及環狀的磁鐵，其經由上述背軛而被固定於上述內周面；其中，上述外筒部，是由非磁性材料所構成。
5. 如申請專利範圍第4項所述的馬達，其中帶狀的上述背軛的兩端，鄰近而分開；該分開部位，是被配置在從上述磁鐵的磁壁，移轉90°的位置。
6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的馬達，其中上述鐵芯，是由一片矽鋼板所構成。
7. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的馬達，其中更具備：被埋設在上述蓋部中之電路基板、及被固定於上述電刷上之端子；上述電路基板的頂面露出，並在上述蓋部，設置用以使上述電路基板的頂面露出之貫通孔；上述端子，被配置在上述貫通孔內，並藉由錫焊而與上述電路基板作電連接。
8. 如申請專利範圍第1、2、4或5項所述的馬達，其中配重被嵌進上述鐵芯的槽內。
9. 一種振動式通知機器，其具備電路基板，並配備有與前述電路基板連接之申請專利範圍第8項所述的馬達。
10. 一種攜帶式通訊機器，其具備電路基板，並配備有與前述電路基板連接之申請專利範圍第8項所述的馬達。
11. 一種攜帶式資訊端末機器，其具備電路基板，並配備有與前述電路基板連接之申請專利範圍第8項所述的馬達。
12. 一種遊戲機器，其具備電路基板，並配備有與前述電路基板連接之申請專利範圍第8項所述的馬達。