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发布时间：2024-02-28 02:52:10 | 作者: 半岛在线登录官网
以往，作为这样领域的技术，在日本专利3159202号公报、特开号公报上有记载。该公报中所述的在无刷振动电动机中所用的重锤，形成圆弧状，并通过焊接固定于转子的外周部上。并且，重锤，仅沿转子的外周部形成，这样的重锤被焊接在转子上。
但是，当重锤的曲率上有不齐时，在将重锤固定于转子上时，在转子的外周部与重锤的内周面之间会产生间隙，存在难以可靠地固定在转子上的问题。尤其，在直径小于10mm那样的小型转子上，安装重锤的作业极其困难。
发明的概要本发明的无刷电动机，其特征是，具有设在底座构件上的磁力线板；设在磁力线板上的电路基板；设在电路基板上的2个线圈；设在电路基板上的霍尔元件；配置在2个线圈之间的轴；固定在轴上、与轴一体地转动的圆板状的转子；与线圈面对地配置、并固定在转子上的磁铁；由与转子的平面部分抵接配置的重锤支承部和与重锤支承部一体地形成、并从转子的外周缘在半径方向向前突出的重锤本体部构成的重锤。
在该无刷电动机中，由于根据来自霍尔元件的电气信号控制向线圈的供电，就使转子以轴为中心进行旋转。这样的无刷电动机，具有为了用作振动发生源的重锤，重锤被固定在转子上。该重锤，不仅仅具备从转子的外周缘在半径方向向前突出的重锤本体部，并且，具有与重锤本体部作成一体的重锤支承部，而且，该重锤支承部，由于具有与转子的平面部分抵接配置的平板形状，在该抵接部分容易进行焊接等，由此，在将重锤固定于转子上时的作业性变得良好。尤其，在直径小于10mm那样的小型转子上，重锤的安装作业性变得良好。另外，在重锤的构成要素中的重锤本体部，对振动的平衡有较大影响，故必须高精度地成形。因此，考虑到成形时的收缩等的变形，使重锤本体部与重锤支承部一体地形成，以使重锤本体部成形时难以发生变形。尤其，在重锤本体部具有沿转子的外周缘那样圆弧状的场合，由于在成形时重锤本体部容易变形，故可以说重锤具有上述那样的重锤支承部是有效的良策。
另外，最好在转子的外周缘上设置与重锤支承部的缘部抵接、并将重锤支承在转子的半径方向上的起立爪。在采用这样结构的场合，由于使重锤支承部的缘部与该起立爪抵接，重锤相对转子的定位变得容易，组装作业性变得极其良好。尤其，在直径小于10mm的小型转子中，重锤的安装作业性极其良好。并且，利用起立爪可合理地避免因转子非常快速地旋转时产生的离心力使重锤从转子脱落的事态，有利于提高转子的耐久性。
该场合，由于根据来自霍尔元件的电气信号控制向线圈的供电，使转子以轴为中心进行旋转。在该无刷电动机中所利用的端子，在与电路基板电气连接的同时，将一部分埋设于底座构件中、将另一部分向底座构件的侧方伸出。这样，使端子的一部分埋设于底座构件中的结果，与仅用锡焊保持机械的支承强度的情况相比，端子的晃动变得极少，能进行稳定的电气连接，极大地提高耐久性及可靠性。另外，通过使端子从底座构件的侧方伸出，在使端子与移动电话等的设备所需的电气接点锡焊后，容易从外部进行对锡焊是否良好的确认作业，就能利用摄象机等对锡焊的良好与否进行判断。
另外，端子最好具有埋设在底座构件中的端子本体部和从端子本体部向侧方延伸并从底座构件露出的有弹性的脚部。这样，作为采用具有弹性的脚部的结果，由于能将脚部向设备的电气接点推压地进行锡焊，故能合理地避免端子的电气连接的不良。
另外，最好将连接片立设在端子本体部上、使该连接片插通设在电路基板上的贯通孔内并向线圈侧露出。因此，由于能使端子的连接片从电路基板的线圈侧露出，故能从线圈侧进行利用锡焊的端子与电路基板的电气连接作业，就可提高电动机的组装作业性。
另外，电路基板具有被覆基材上的配线的抗蚀剂层，线圈被配置在电路基板的抗蚀剂层上，并将导电性的线材卷绕成环状，在电路基板上最好是，不设置抗蚀剂层地形成使电路基板的基材露出的基材露出部，从线圈的内周侧伸出的线材的端部，通过出现在线圈与基材之间的基材露出部，从线圈的内周侧延伸至线圈的外侧。该场合，在设在底座构件上的磁力线板上，设置具有被覆基材上的配线的抗蚀剂层的电路基板，并将线圈配置在该电路基板的抗蚀剂层上。并且，从线圈的内周侧伸出的线材的端部，由于一边有效利用在基材露出部构成的空间一边向外方导出，不仅不易受到通过线圈下面的线材的影响，而且能维持线圈与磁铁的接近状态。这在谋求无刷电动机进一步的薄型化方面是有效的。尤其，具有在磁铁与线mm那样的小型转子的薄型无刷电动机中，应用微米单位更有效。
另外，在基材露出部上，最好充填将线圈与电路基板黏结的黏结剂，通过该基材露出部的线材的端部，利用黏结剂做固定。该场合，对于将线圈黏结在电路基板上，利用进入基材露出部内的黏结剂，能可靠地固定线材的端部，就不容易在线圈的下面产生断线。
本发明的无刷电动机10，具有设在底座构件12上的磁力线个线一体地转动的圆板状的转子30；与线面对地配置、并固定在转子30上的磁铁31；由与转子30的平面部分抵接配置的重锤支承部34；与重锤支承部34一体地形成、并从转子30的外周缘在半径方向向前突出的重锤本体部35构成的重锤33。
如图1和图2所示，无刷电动机10为了可容纳在移动电话等的设备内而构成小型的振动无刷电动机。该无刷电动机10，具有载置在未图示的设备的安装基板上的载置面12a、和具有与其面对的零件搭载面12b的底座构件12。该底座构件12，例如由塑料、纤维强化塑料(FRP、GFRP、CFRP)等的材料形成，外形构成大致正方形状。
在该底座构件12的零件搭载面12b上固定着磁力线，例如由硅钢板形成，具有使电动机10平滑地启动的功能。另外，支承在底座构件12的零件搭载面12b上的电路基板16被固定成覆盖磁力线，外形被作成大致正方形状，与底座构件12具有同样程度的大小。该电路基板16由挠性配线基板等形成，上面印刷形成有配线上，固定有向侧方突出的4个端子21～24，各端子21～24由折弯成形的金属制的板弹簧构成。并且，左右一对端子21、22的基端，通过焊锡与电路基板16的规定电路部位电气连接，左右一对端子23、24的基端，并未与电路基板16连接，而是被埋设固定成于底座构件12中的状态。
另外，在底座构件12的零件搭载面12b的中央，设有径向轴承18，该径向轴承18支承旋转自如的轴20。另外，在电路基板16上夹有轴20地固定着2个线。该线由扁平线圈构成。另外，在电路基板16上，搭载有检测磁性的霍尔元件(磁电变换元件)27、电动机驱动用元件26及其他的电子元件。并且，根据来自霍尔元件27的电气信号来控制向线一体旋转的直径8mm左右的小型的圆板状转子30。并且，在转子30的下面通过黏结剂固定有环状的磁铁31，使与设在电路基板16上的线相面对。另外，由底座构件12和盖32构成筐体19，该筐体19，例如具有纵11mm×横11mm×高3.6mm的大小，可获得小型化。
这样的电动机10，由于必须构成为振动电动机，如图3所示，在转子30上，由于相对轴20的重量分配不均等，故在转子30的至少一部分上偏心地固定着由烧结钨等的高比重材料构成的重锤33。该重锤33，如图3和图4所示，由与转子30的平面部分30a抵接配置的半月状的重锤支承部34和与重锤支承部34一体形成、并从转子30的外周缘30b向转子30的半径方向向前突出的圆板状的重锤本体部35构成。并且，重锤支承部34，在与转子30的平面部分30a抵接的状态下，具有由激光焊接等形成的2处焊接部36并固定在转子30上。另外，2处焊接部36，分别被设置成在后述的各起立爪37和重锤支承部34处架渡的状态。重锤支承部34，也可以在与转子30的平面部分30a抵接的状态下，利用黏结剂将该抵接部分固定在转子30上。
这样，重锤33，不仅仅具备从转子30的外周缘30b在半径方向向前突出的重锤本体部35，而且具有与该重锤本体部35作成一体的重锤支承部34。并且，该重锤支承部34，由于具有与转子30的平面部分30a抵接配置的平板形状，故在该抵接部分容易进行点焊等作业，由此，将重锤33固定于转子30上时的作业性变好。尤其，在直径小于10mm那样的小直径的转子30上，重锤33的安装作业性变好。
另外，在重锤33的构成要素中的重锤本体部35，对于振动平衡有较大的影响，故必需精度良好地成形。因此，考虑到烧结成形时的收缩变形，使重锤本体部35与重锤支承部34一体地形成，以使重锤本体部35在烧结成形时难以发生变形。尤其，重锤本体部35，在具有沿转子30的外周缘那样的圆弧状的场合，由于在烧结成形时重锤本体部35容易变形，故重锤33具有前述那样的重锤支承部34是有效的良策。
另外，重锤本体部35，沿转子30的外周缘形成圆弧状、并从转子30的外周缘30b沿轴20的轴线方向向线侧伸出，由于这样的重锤本体部35的采用，就能一边使重锤33的重量平衡变好一边可使重锤33的重量适当增大。
另外，如图3和图5所示，在转子30的外周缘30b上，利用折弯加工形成将重锤33支承于转子30的半径方向的2个起立爪37。另外，各起立爪37，与从重锤本体部35沿转子30的外周缘30b延伸的重锤支承部34的圆弧状缘部34a抵接。并且，用2个起立爪37、37，在转子30的半径方向支承重锤支承部34，作成将重锤本体部35配置在左右一对起立爪37、37之间的状态。
这样，通过使重锤支承部34的缘部34a与各起立爪37抵接，使重锤33相对转子30的定位变得容易，组装作业性变得极其良好。尤其，在直径小于10mm那样的小直径的转子30中，重锤33的安装作业性变得极其良好。并且，可利用各起立爪37合理地避免因转子30非常快速地旋转时产生离心力而发生使重锤33从转子30脱落的事态，有利于无刷电动机10的耐久性的提高。
另外，如图5所示，在转子30的外周缘30b上，通过折弯加工形成有将磁铁31支承于半径方向的2个爪部38。另外，各爪部38与沿转子30的外周缘30b延伸的环状的磁铁31的缘部31a抵接。并且，用2个起立爪38、38将磁铁31朝转子30的半径方向支承。
这样，通过使磁铁31的缘部31a与各爪部38抵接，使磁铁31相对转子30的定位变得容易，组装作业性变得极其良好。尤其，在直径小于10mm的小直径的转子30中，磁铁31的安装作业性变得极其良好。并且，利用各爪部38可合理地避免因转子30非常快速地旋转时产生的离心力而发生磁铁31从转子30上脱落的情况，有利于提高无刷电动机10的耐久性。
如图6和图7所示，在塑料制的底座构件12上，通过插入成形固定着4个端子21～24。另外，左右一对端子21、22的基端通过焊锡45与电路基板16的规定的电路部位电气连接，左右一对端子23、24的基端不与电路基板16连接，而埋设固定于底座构件12中。并且，各端子21～24，具有埋设于底座构件12中的端子本体部40、和从端子本体部40向侧方延伸并从底座构件12伸出地露出的弹性的脚部41。
另外，端子21、22的端子本体部40，由用于可靠地埋设在底座构件12内的矩形的平板构成，端子23、24的端子本体部40由用于可靠地埋设在底座构件12内的L字形的平板构成。这样，当通过插入成形将端子21～24的端子本体部40埋设于底座构件12中时，与仅用锡焊保持机械的支承强度的场合相比，端子21～24自身的耐久性及可靠性就极大地提高。另外，通过使各端子21～24从底座构件12的侧方伸出，在将各端子21～24锡焊于移动电话等的设备所需的电气接点上后，就容易从外部进行锡焊是否良好的确认作业。作为其结果，就能从利用目视或摄象机等从外观进行锡焊是否良好的判断，这有利于提高电动机10的生产率。
另外，在相对电路基板16进行电气连接的端子21、22中，在端子本体部40上立设有作成切起部的连接片43。该连接片43，插通设于电路基板16上的圆形贯通孔44内，并向线侧露出。并且，使竖立于底座构件12上的突起部(未图示)贯通电路基板16，通过卡紧突起部，在将电路基板16固定在底座构件12的状态下，使端子21、22的连接片43从电路基板16的线的规定的电路部位电气连接。这样，由于可从线的电气连接作业，故可极大地提高电动机10的组装作业性。
另外，如图8所示，电路基板16具有用纤维强化塑料(例如FRP等)形成的基材50。并且，在基材50上，施加使用铜箔的印刷配线，被防止该印刷配线覆盖。另外，在抗蚀剂层54上，在线的搭载区域(线圈搭载区域)中，形成利用丝网印刷形成文字或记号的印刷部56，通过具有绝缘性的印刷部56，使搭载在电路基板16上的线与印刷配线更可靠地绝缘。
另外，使基材露出部62形成于电路基板16上。在该基材露出部62上，在基材50上未层叠有印刷配线切除印刷部56的一部分，使环状的线圈搭载区域的内周侧与外周侧连接。因此，当将线上的线所示，在位于线上，形成可通过线的线材的空间。另外，线之间的间隙的高度为例如约0.1mm。另外，该基材露出部62，在电路基板16的印刷成形时形成。
另外，在电路基板16上，印刷配线的规定的配线，形成于线的外周的周边位置上。并且，这些端子64，通过焊锡使线的外周侧线与内周侧线电气连接。另外，与各内周侧线，与用焊锡或焊接形成的端子连接部70电气连接。另外，与各外周侧线，与电气设备等的电源电气连接，由此，通过这一些端子64向线的双方供电。
另外，线的内周侧线，从线a伸出，该内周侧线必须与位于线连接。因此，线的内周侧线，通过形成于上述基材露出部62的间隙，被从线的内周侧引导至线。以下，对在基材露出部62上的内周侧线所示，线而黏结。另外，夹在线的间隙中。并且，直径为约0.07mm的内周侧线，从线的内周侧延伸至线的外侧。这样，内周侧线，由于利用使线而固定，故能可靠地固定在线的下面。
另外，线的线材的直径、即内周侧线的间隙的高度大致相同。因此，搭载在电路基板16上的线配置成大致平行。这样，通过基材露出部62，由于将线的内周侧线向线的外侧引出，故能防止线部分的上浮，能合理地将线进行连接。因此，由于能消除伴随线的意外上浮引起的线的倾斜，故可使线与线mm那样地将无刷电动机10作成薄型化。
另外，内周侧线的高度，不一定要作成同样程度，只要稍许形成基材露出部62就可以。在这样的场合，也能抑制线的上浮。另外，包含线mm的范围就可以。也就是说、直径小于0.01mm的线材，在作成小型的无刷电动机方面有困难。另外，在将直径大于0.1mm的线的场合，由该线材形成的线圈就大型化。与此相应，无刷电动机10就大型化，在促进无刷电动机10的小型化方面是不理想的。
如图10所示，在风扇电动机80中，筐体82的结构与无刷电动机10的筐体19的结构不同。也就是说，风扇电动机80的筐体82，由在上面和下方或侧方具有开口部的长方体形状的底座构件84及将底座构件84的开放侧闭盖的正方形的盖86构成。
另外，风扇电动机80，由多个(例如5个)叶片88固定在转子30上代替重锤33而产生振动与无刷电动机10不同。该叶片88，在固定于转子30或轴20上的同时，并从转子30或轴20的外周缘在半径方向突出。另外，各叶片88，与转子30一体地旋转。
另外，在盖86上，在与叶片88对应的位置上形成有空气导入孔86a。因此，当叶片88与转子30成为一体并旋转时，通过该空气导入孔86a向风扇电动机80内强制地导入空气。另外，在底座构件84的下面，在与叶片88突出的部分对应的位置上，形成有空气排出孔84a。并且，当叶片88与转子30成为一体地旋转时，通过该空气排出孔84a从风扇电动机80内强制地排出空气。
另外，在该风扇电动机80中，在电路基板16上形成有基材露出部62(参照图9)。因此，由于通过基材露出部62使线的内周侧线向线的外侧导出，故线自身不会在内周侧线处上浮，能使线连接。这样做，可促进风扇电动机80的薄型化。
以上，说明了本发明的无刷电动机的实施形态，现就可以搭载该无刷电动机10的各种振动报知设备做说明。如图11所示，在作为振动报知设备第1个例子的移动电线的内部，收容有安装了各种电子元件的内部基板101，在该内部基板101上搭载有带重锤的无刷电动机10。如图12所示，在作为第2个例子的BB机或PDA等移动信息终端设备110的内部，收容有安装了各种电子元件的内部基板111，在该内部基板111上搭载有带重锤的无刷电动机。如图13所示，在作为第3个例子的娱乐设备的控制器或弹子游戏操纵器等游戏设备120的内部，收容有安装了各种电子元件的内部基板121，在该内部基板121上搭载有带重锤的无刷电动机。
1.一种无刷电动机，其特征是，具有设在底座构件上的磁力线板；设在所述磁力线板上的电路基板；设在所述电路基板上的2个线圈；设在所述电路基板上的霍尔元件；配置在所述2个线圈之间的轴；固定在所述轴上、与所述轴一体地转动的圆板状的转子；与所述线圈面对地配置、并固定在所述转子上的磁铁；由与所述转子的平面部分抵接配置的重锤支承部和与所述重锤支承部一体地形成并从所述转子的外周缘沿半径方向突出的重锤本体部所构成的重锤。
2.如权利要求1所述的无刷电动机，其特征是，所述重锤本体部，沿所述转子的所述外周缘形成圆弧状、并从所述转子的所述外周缘沿所述轴的轴线方向向所述线所述的无刷电动机，其特征是，在所述转子的所述外周缘上，设有与所述重锤支承部的缘部抵接，并在所述转子的所述半径方向支承重锤的起立爪。
6.如权利要求5所述的无刷电动机，其特征是，将连接片立设在所述端子本体部上，并且，该连接片插通于设在所述电路基板上的贯通孔内，在所述线所述的无刷电动机，其特征是，所述电路基板，具有被覆基材上的配线的抗蚀剂层，所述线圈配置在所述电路基板的所述抗蚀剂层上且导电性的线材卷绕成环状，在所述电路基板上，不设置所述抗蚀剂层而形成使所述电路基板的所述基材露出的基材露出部，从所述线圈的内周侧伸出的所述线材的端部，通过存在于所述线圈与所述基材之间的所述基材露出部而从所述线圈的内周侧延伸至所述线所述的无刷电动机，其特征是，所述线所述的无刷电动机，其特征是，在所述基材露出部处，充填有使所述线圈与所述电路基板黏结的黏结剂，通过该基材露出部的所述线材的端部，通过所述黏结剂进行固定。
10.一种振动报知设备，其特征是，搭载有如权利要求1所述的无刷电动机。
本发明的振动无刷电动机，具有用于作为振动发生源的重锤(33)，并将重锤(33)固定于转子(30)上，该重锤(33)，不仅仅具备从转子(30)的外周缘(30b)沿半径方向突出的重锤本体部(35)，并具有与重锤本体部(35)作成一体的重锤支承部(34)。该重锤支承部(34)，由于具有与转子(30)的平面部分抵接配置的平板形状，故容易在该抵接部分进行焊接等，使将重锤(33)固定于转子(30)上时的作业性变好，在重锤(33)的结构要素中的重锤本体部(35)，对振动平衡有较大影响，故必须高精度地成型，因此，考虑成型时的收缩等变形，使重锤本体部(35)与重锤支承部(34)一体地形成，使重锤本体部(35)成型时难以变形。
