CN1198375C - 具有印刷电路转接部件的转子及有该转子的扁平型电动机 - Google Patents
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Abstract
一种具有印刷电路转接部件的转子及有该转子的扁平型电动机，可降低其制作成本。在印刷电路板的中心处设置有轴安装用孔，在该轴安装用孔的周围处还形成有通过狭缝部分分离的至少六个扇形图形，并且具有使这些扇形图形中相隔两个的扇形图形之间短路连接的至少三个导体；在所述印刷电路板的外侧周部处还配置有端部连线用图形，形成所述至少三个导体时不形成通孔电镀就构成印刷电路转接部件；在所述扇形图形的相反侧搭载着若干个空心电枢线圈，而且该空心电枢线圈的端部通过配置在所述印刷电路转接部件的外侧周部处的搭接结合部、与所述端部连线用图形相连接。
Description
本发明涉及可以使用在诸如微型光盘(MD)等音响设备、和诸如移动通信设备等中的静音呼叫组件等等处的、具有印刷电路转接部件的转子，特别涉及可以通过设置不需要通孔的印刷电路转接部件的方式，降低其制作成本的转子，以及配置有这种转子的扁平型电动机。
现有技术中的这种转子是在印刷电路板的表面侧形成有通过狭缝部分分割开的六个扇形图形，并且通过通孔使其与配置在内侧面上相对位置处的滑动扇形图形短路连接，在该内侧面处还配置有若干个空心线圈，进而通过树脂材料整体成型出无芯型扁平电动机用的印刷电路转接部件。
换句话说就是，使用在诸如移动通信设备中静音呼叫组件等等的振动源处的、无芯型扁平电动机用的印刷电路转接部件，可以如图5所示，在厚度大约为0.2毫米的、由玻璃织物状环氧树脂材料制作的双面印刷电路板111的表面侧(图中表示的是内侧面)，形成有通过狭缝部分S分割开的、利用贵金属(比如说为金、金合金等等)实施镀膜而构成的六个扇形图形S1、S2……，它们通过六个通孔SH与相对设置着的滑动扇形图形短路连接，而且在内侧面处还偏心搭载有三个空心线圈22……，各空心线圈上的各个端部22a……、22b……焊接连接在预定的图形P2a……、P2b……处，并且利用低摩擦系数的耐热性树脂J，整体形成为包含着呈打开状的扇形火花消除元件44a在内的部件。对于这种场合，由低摩擦系数树脂构成的该部件本身还兼用作轴承部件。
由通过这种通孔而可以双面使用的印刷电路板构成的转接部件，不仅设计容易而且可以使用在比较多的场合中，然而由于必须实施通孔加工(制作开孔和实施镀铜处理等等)和在线圈搭载时保持绝缘用的保护膜处理等等工序，从而存在有成本比较高的问题。
本发明就是可以通过简单构成解决上述问题用的发明，本发明的目的就是提供一种可以减少印刷电路连线部和线圈端部处理所需要的工作，并且可以按照不形成通孔的方式构成至少具有六个扇形区的印刷电路转接部件，从而可以在降低成本的条件下制作出转子，以及配置有这种转子的扁平型电动机。
为了能够解决上述问题，本发明提供了一种具有印刷电路转接部件的转子，在印刷电路板的中心处设置有轴安装用孔，在该轴安装用孔的周围处还形成有通过狭缝部分分离的至少六个扇形图形(セグメントパタ-ン)，并且具有使这些扇形图形中相隔两个的扇形图形之间短路连接的至少三个导体；在所述印刷电路板的外侧周部处还配置有端部连线用图形，形成所述至少三个导体时不形成通孔电镀就构成印刷电路转接部件；在所述扇形图形的相反侧搭载着若干个空心电枢线圈，而且该空心电枢线圈的端部通过配置在所述印刷电路转接部件的外侧周部处的搭接结合部、与所述端部连线用图形相连接。通过采用这种构成方式，便可以不再需要形成通孔，从而可以使制作成本低廉，而且由于在空心电枢线圈搭载侧没有铜箔部分，所以不再需要实施保护膜处理，由于可以在扇形区侧对端部实施处理，因此还可以不使端部浮起，从而可以使焊接接线容易实施。
在一种具体的构成形式中，本发明还可以使所述三个导体中的至少一个由所述空心电枢线圈的端部构成，所以还可以不再需要使用连接用的跨接连接线元件。
而且，本发明在由所述端部构成的导体的局部还配置有火花消除用印刷电阻的一部分，并覆盖所述导体。如果采用这种构成形式，不仅不再需要实施保护膜处理，而且还可以使短路连接用图形与端部间的绝缘操作容易实施。
而且，本发明还可以在所述扇形图形的外侧处设置有若干个树脂贯穿孔。如果采用这种构成形式，还可以进一步使由树脂等等构成的轴承保持部件的强度提高，结构一体化。
而且，本发明还可以使所述转子上的端部连线用图形的位置被设置在比磁铁的外径更靠近外侧的位置。
如果采用这种构成形式，便可以不损失回避端部连接部分用的空隙，从而可以获得高性能的电动机。
对于使用这种转子的扁平型电动机，还可以具有使所述转子偏心配置而产生振动的具有印刷电路转接部件的转子，或是具有使转子配置成圆盘形的具有印刷电路转接部件的转子。如果采用这两种构成形式，本发明还可以提供出成本低廉的振动型电动机和常规的转动型电动机。
下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明：
图1为表示在作为本发明第一实施形式的无芯型扁平振动电动机中使用的、具有单面印刷电路转接部件的偏心型非圆转子用的示意性主要部分平面图。
图2为表示具有这种转子的这类电动机用的示意性主要部分剖面图。
图3为表示作为图1的一种变形实施例用的示意性主要部分平面图。
图4为表示在作为本发明第二实施形式的常规转动型扁平式空心电动机中使用的、具有单面印刷电路转接部件的圆盘型转子用的示意性主要部分平面图。
图5为已有技术的无芯型扁平振动电动机用的印刷电路转接部件示意图。
下面参考附图，对根据本发明构造的各实施形式进行说明，其中相同的部件已经用相同的参考标号表示，并且省略了对它们的详细说明。
图1为说明配置有根据本发明构造的印刷电路转接部件的转子用的示意性主要部分平面图，其中转子R1呈非圆形的偏心状(扩展开的扇形)。构成这种转子R1用的印刷电路转接部件，在厚度大约为0.2毫米的印刷电路板1的中心处，设置有轴安装用孔1a，在其周围处还形成有通过狭缝部分S分割开的、呈放射线状的、利用贵金属(比如说为金、金合金等等)实施镀膜而构成的六个扇形图形S1、S2……，在其外侧处还分别通过诸如冲压等等方式，设置有3个树脂贯穿孔1b……，以及在其内侧面处能搭载如后所述的两个空心电枢线圈的、用于形成由虚线表示的树脂导向部1c的连接的树脂变形贯穿孔1d。
所述树脂贯穿孔1b……分别对所述扇形图形S1、S3和S5的一部分进行包围，从确保强度的方面考虑，当然也可以为降低成本而不实施通孔处理。从运行原理上说，必须使这些个扇形图形中相对设置(每两个)的图形短路连接。可以通过这类短路连接组件，将扇形图形S3和S6引出至导体图形，进而一直引导至所述轴安装用孔1a处而实施短路连接。可以使扇形图形S2和S5一直延伸至位于图中左侧方向的外径附近位置处的导体图形处以实施短路连接，同样延伸设置着的扇形图形S4上的连线用图形Sa，可通过回绕嵌入的方式实施短路连接。在其上方处，还形成有位于由扇形图形S1处进一步延伸出的导体图形前端部处的连线用图形Sb。在这种连线用图形Sb处还设置有切口部b。另两个扇形图形S5、S6分别在右侧方向处，与由导体图形引导出的、配置在外侧周部处的连线用图形Sc、Sd相连接。在这两个连线用图形Sc、Sd处还设置有作为搭接结合组件用的切口部c、d，与内侧(与扇形区相反侧)相连接的、由虚线表示的两个空心电枢线圈2A、2B上的缠绕开始端部2a、2b，可以通过焊接连接方式与所述切口部c、d间实施搭接连接。
所述空心电枢线圈2A、2B上的缠绕结束端部e与少许延长一起与左侧方向处的切口部b相搭接，而且焊接在连线用图形Sb处的前端部，还可以通过与连线用图形Sa相连接的焊接连接方式，而使这一端部形成为跨接连接线。
由于各线圈的端部若都表示在图面上，则很难看清楚，所以在这儿省略了一部分。由这种端部构成的跨接连接线，可以按照使与所述扇形图形S2和S5短路连接着的导体图形不直接接触的方式，在其下方处形成作为火花消除用印刷电阻的一部分r1。火花消除用印刷电阻上的另一部分r2形成在位于所述扇形图形S1、S6、S5处的导体图形之间。
在具有这种结构构成的印刷电路转接部件处，还在位于中心处的轴安装用孔1a处，利用比重大约为4左右的、低摩擦系数的、耐热性、高滑动性的树脂，而按照可以使其重心大幅度偏离树脂轴承3的方式，在圆弧侧整体形成采用同样树脂且同时构造的、呈弧状的平衡重量部4。树脂轴承3在所述轴安装用孔1a处贯穿插入在由同样树脂制作的一部分3a，而且在中央部处还形成有比该轴安装用孔1a更大的环状凸起部3aa，从而可以确保使其具有足够的强度。
而且，在所述各连线用图形Sa、Sb、Sc和Sd处，还焊接连接着空心电枢线圈2A、2B的各端部，从而可以将其收装在呈弧状的平衡重量部4沿轴向方向的厚度范围之内。
对于印刷电路板比较薄的场合，需要避免产生诸如变曲等的变形，确保强度，还可以采用尽量保存铜箔等的整体图形。
而且，图中的参考标号E表示的是在大批量生产转子时用的连接部，在组装后的状态下才将其切掉。
一种使用着这种偏心转子R1的轴固定式无芯型扁平电动机，其主要部分剖面图还可以如图2所示。换句话说就是，还可以在构成壳体H一部分用的壳体5的中央部处，通过整体形成的、朝向上方直立设置的轴保持部件5a，而使呈细长状的、由不锈钢材料制作的轴6的一端部压入的方式实施固定，而且在该轴6上从开放端部以可自由转动方式，安装所述偏心转子R1。通过空隙与该偏心转子R1相邻的、由诸如钕等等材料制作的环状磁铁7，具有可以实施NS极交替充磁的四个磁场磁极，其外径可以按照不与所述弧状平衡重量部4相搭接的方式而设定的比较小，而且该环状磁铁7被固定在壳体5处。位于这种壳体5上的轴保持部件5a的周围处，还通过环状磁铁7的内侧将一对电刷8(在图中省略了其中的一个)安装设置在供电薄膜F处，而且在所述扇形图形处还按照使滑动连接开角为90度的方式，沿轴向方向实施着挤压连接。在收装有这种偏心转子R1的壳体9的中央部处，配置有安装所述呈细长状的、由不锈钢制作的轴6的另一端部用的、呈锥形形状的通孔9a，而且通过配置在该通孔9a附近处的聚脂薄膜P，还可以与所述偏心型转子R1上的凸起部Rb滑动连接。
因此，偏心转子R1通常可以通过如上所述的一对电刷8，被朝向壳体侧实施着挤压，从而可以通过所述聚脂薄膜P以可自由转动方式受到挤压，所以不会朝向壳体侧移动而受到抵挡，而且还可以按照使空隙保持一定的方式保持其转动位置准确无误，从而可以实施稳定的转动支撑。
所述偏心转子是以由三相中缺少一相的两个空心电枢线圈构成的实例进行说明的，然而还可以如图3所示，按照与在先技术相类似的方式，呈由三个空心电枢线圈22A、22B和22C构成的转子R2的形式。
对于这种场合，本实施例中的三个线圈的星型接线方式，必须使开始缠绕用、或是结束缠绕用端部中的某一类端部(在本实例中为结束缠绕端部)，不是一并接线至某一个扇形区处，因此在重心移动侧处可以设置有实施一并接线用的图形Se、Sf，并且可以通过两个切口部e、f，而将各空心电枢线圈22A、22B和22C上的缠绕结束端部由内侧处引导出，进而焊接连接在实施一并接线用的所述图形Se、Sf处，不连接在某一个扇形区处，这一点是不同的。
各个缠绕结束端部的处理方式与图1所示的场合相类似，所以在这儿省略了对它们的详细说明，而且其功能与图1、图2中的部件相同的部件，已经由相同的参考标号表示，并且省略了对它们的详细说明。
上面是由转子偏心型振动电动机为例进行说明的，然而也可以如图4的主要部分平面图所示，使三个空心电枢线圈2A、2B和2C按照120度等分的方式配置，因此本发明还可以应用这种作为常规转动型的、由圆盘型印刷电路转接部件11构成的转子R3。对于不采用通孔加工这一点而言，可以基本上与如图1所示的结构相同。在这儿，如上所述的变形实施例也可以采用类似的方式构成，即三个线圈呈星型接线方式，必须使开始缠绕用、或是结束缠绕用端部中的某一类端部(在本实例中为结束缠绕端部)，不一并接线至某一个扇形区处。换句话说就是，可以通过彼此与图形相连接的共用连线用图形F1、F2和F3，使各空心电枢线圈2A、2B和2C上的缠绕结束端部由内侧处，搭接焊接连接在切口部h或切口部k处。
对各个缠绕开始端部的处理方式与图1相类似，所以在这儿省略了对它们详细说明。
而且，在各个实施形式中，均可以用端部来代替跨接连接线元件以降低成本，当然也可以采用0欧姆片型阻抗元件。
而且，在上面都是在以后空心电枢线圈，然而也可以在各端部实施接线连接后，利用比重为4左右的低摩擦系数的、具有耐热性且具有高滑动性的树脂，整体成型出树脂轴承3和平衡重量部4等部件。
而且，在上面是以由六个扇形区构成的转接部件的实例进行说明的，然而也可以如日本特开平9-294352号公报所公开的那样，设置有九个扇形区部件，并且采用由六极磁铁和滑动连接开角为180度的电刷组合构成形式。
而且，在这儿的所述磁铁是以实施有贵金属(比如说为金、金合金等等)镀膜，并且直接与电刷滑动连接的实例进行说明的，然而所述的磁铁也可以由铜箔等构成，与另外的呈圆筒状的转接部件相连接。
而且，在这儿使用的印刷电路板不仅可以采用单面基板，也可以采用不通过通孔加工方式形成的双面基板。
而且，本发明还可以在不脱离本发明提供的技术思想或称特征的范围内，采用其它方式实施。因此，如上所述的实施形式仅仅是用于举例说明的，并不具有限定意义。
本发明的技术范围是权利要求请求保护的范围，并不仅限于说明书正文中的说明。
本发明可以通过如上所述的方式，减少对印刷电路连线部和线圈端部处理所需要的工作，按照不形成通孔的方式即可构成至少具有六个扇形区的印刷电路转接部件，所以不再需要实施通孔加工和通孔镀膜等等的处理工作，从而可以在大幅度降低成本的条件下制作出转子，以及配置有这种转子的扁平型电动机。
Claims (7)
1.一种具有印刷电路转接部件的转子，其特征在于，
在印刷电路板的中心处设置有轴安装用孔，在该轴安装用孔的周围处还形成有通过狭缝部分分离的至少六个扇形图形，并且具有使这些扇形图形中相隔两个的扇形图形之间短路连接的至少三个导体；
在所述印刷电路板的外侧周部处还配置有端部连线用图形，形成所述至少三个导体时不形成通孔电镀就构成印刷电路转接部件；
在所述扇形图形的相反侧搭载着若干个空心电枢线圈，而且该空心电枢线圈的端部通过配置在所述印刷电路转接部件的外侧周部处的搭接结合部、与所述端部连线用图形相连接。
2.如权利要求1所述的具有印刷电路转接部件的转子，其特征在于，所述三个导体中的至少一个由所述空心电枢线圈的端部构成。
3.如权利要求2所述的具有印刷电路转接部件的转子，其特征在于，在由所述端部构成的导体的局部还配置有火花消除用印刷电阻的一部分，并覆盖所述导体。
4.如权利要求1所述的具有印刷电路转接部件的转子，其特征在于，在所述扇形图形的外侧设置有若干个树脂贯穿孔。
5.如权利要求1所述的具有印刷电路转接部件的转子，其特征在于，所述转子上的端部连线用图形的位置被设置在比磁铁的外径更靠近外侧的位置。
6.一种包括具有印刷电路转接部件的转子的扁平型电动机，其特征在于，配置有通过沿轴向方向的空隙与所述转子相对隔置的磁铁、和收容所述转子与磁铁的壳体，该转子是如权利要求1至5中任一项所述的转子，该转子偏心设置而产生振动。
7.一种包括具有印刷电路转接部件的转子的扁平型电动机，其特征在于，配置有通过沿轴向方向的空隙与所述转子相对隔置的磁铁、和收容所述转子与磁铁的壳体；所述转子是如权利要求1至5中任一项所述的转子，该转子呈圆盘型。
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