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CN1398033A - 轴向滑动连接型电刷装置、其制法和设有该装置的电机 - Google Patents

轴向滑动连接型电刷装置、其制法和设有该装置的电机 Download PDF

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CN1398033A CN02126307A CN02126307A CN1398033A CN 1398033 A CN1398033 A CN 1398033A CN 02126307 A CN02126307 A CN 02126307A CN 02126307 A CN02126307 A CN 02126307A CN 1398033 A CN1398033 A CN 1398033A
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Abstract

本发明提供一种电刷装置，其电刷的减振性不会受激烈振动影响，能经常保持电刷和整流子之间稳定接触。电刷5相对于固紧在托架3上的电刷底座4的角度是45度以下的仰角、而自由端与平板状整流子滑动连接，在电刷底座4的型板4a的露出部4b上、用锡焊紧固着电刷基部的平坦部5a，在电刷基部涂敷着紫外线硬化型树脂6的最大量是从电刷的基部覆盖到前端大致是电刷侧面投影长度的约1/3的位置。

Description

轴向滑动连接型电刷装置、其制法和设有该装置的电机
技术领域
本发明涉及一种扁平型电机的轴向滑动连接型电刷装置的改进，这种扁平型电机是用在移动通信装置的呼叫机构等装置中的；更具体地说、本发明涉及能使上述扁平型振动电机电刷的减振性提高、能使其与整流子之间的接触稳定的结构。
背景技术
最近几年，移动通信技术正在日益发展，使移动通信装置的重量减轻和使其薄型化的工作正在加速地进行。与此相对应、作为呼叫机构的振动电机也就大多采用小型的扁平型振动电机。
一般，上述小型的扁平型振动电机的结构是以转轴为中心、将紧固着平板整流子的扁平转子、扁平的定子磁铁、轴向滑动连接型电刷和平板电刷底座叠积在小型、扁平的圆筒状壳体内。为了使具有这样结构的扁平电机发生振动，使扁平的转子电枢线圈偏置，或者将构件数减少而使转子本身偏心，由电刷借助整流子供电而使其回转时，在上述扁平转子上发生不平衡的离心力，由转轴将这离心力传递给壳体而形成振动。
但是，在具有上述结构的扁平型振动电机中，由转子回转而发生的振动会同时传递给电刷，使其与整流子之间的接触状态变成不稳定，在接点部会发生火花，由此使接触部上生成会引起电气障碍的有害物质，或者使电刷弹性体本身恶化的接触压力降低，使电机的性能显著地降低，还会出现最坏的不能引起起动的情况。
至今，这种传递给电刷的振动的吸收是利用那种将减振器构件粘贴在电刷的电刷臂部上的方法，但是，在具有如上所述结构的小型扁平型振动电机中，由于形状极小，因而没有粘贴减振器构件的空间，会使作业过于复杂。特别是与振动电机那样激烈振动相对应的电刷减振器构件的尺寸又较大，因此有这样的问题，即、必需精度很好地制作、不能简单地将减振器安装到电刷上。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而作出的，其目的是提供一种电刷装置，它是电刷的减振性不会受激烈振动影响，能经常保持电刷和整流子之间稳定接触。
为了达到上述目的而作出的本发明轴向滑动连接型电刷装置，它是轴向滑动连接型电刷的自由端与平板整流子滑动连接，而且上述电刷基部借助平板状电刷底座而配设在托架上；其中，上述电刷基部上配设着由柔软性树脂构成的减振构件。
最好，上述由柔软性树脂构成的减振构件是涂敷紫外线硬化型树脂，它是将初始粘度调整为3000～20000mPa·S，并且是经规定量紫外线照射而成为软质状。
具体地说，上述紫外线硬化型树脂可以是丙烯酸类树脂或硅类树脂。上述紫外线硬化型树脂的最大涂敷量是从电刷的基部覆盖到前端大致是电刷臂部侧面投影长度的1/3的位置。
上述电刷的从基部到自由端的相对于上述平板状电刷底座的角度(仰角)，从侧方看是45度以下。上述电刷的基部附近可具有弯曲部，上述紫外线硬化型树脂包含了这个弯曲部。
上述轴向滑动连接型电刷装置的制造方法如下所述，即、将电刷的基部配设在上述平板状电刷底座上，将这个平板状电刷底座设置在上述托架上之后，在上述电刷的基部附近、配设用于涂敷柔软性树脂的分配器的喷嘴，然后涂敷规定的柔软性树脂。
具体地说，上述涂敷的柔软性树脂是将初始粘度调整为3000～20000mPa·S的紫外线硬化型树脂，并且是经规定量紫外线照射而成为软质状的。
具有本发明的轴向滑动连接型电刷装置的扁平型电机，其中设有扁平状转子、磁铁和收容上述转子和磁铁的壳体；上述扁平状转子设有上述平板状整流子；上述磁铁是借助轴向空隙、邻近上述扁平状转子地配设在托架上的。最好，上述扁平状转子是偏心设置的，在回转时能使其振动。
如上所述，如果采用本发明，则借助在上述电刷上配设减振构件就能提供一个减振机能优良的电刷装置。
如果采用本发明，由于配置在电刷上的减振构件是紫外线硬化型树脂，因而照射规定量紫外线就能使其成为软质状，能容易地得到柔软性，从而得到优良的减振效果。
如果采用本发明，由于在上述平板状的电刷底座上所配设的电刷的电刷臂基部上、涂敷着初始粘度调整为3000～20000mPa·S的紫外线硬化型丙烯酸类树脂或硅类树脂，因而照射规定量紫外线就能使其成为软质状，并由此得到减振效果。
如本发明那样地，在电刷臂基部上涂敷紫外线硬化型丙烯酸类树脂，使涂敷在电刷臂基部上的紫外线硬化型丙烯酸类树脂的最大涂敷量是从固紧在上述平板的电刷底座上的电刷臂基部覆盖到电刷臂部的侧面投影长度的约1/3L位置，并使其一部分粘接在上述平板的电刷底座上，由此就没有与整流器接触不良的问题、并能得到优良的减振效果。
如本发明那样地，由于将上述电刷臂的基部和上述平板的电刷底座所构成的角度(仰角)固紧成45°以下，因而电刷对平板整流器的弯曲量和滑动连接位置状况都很好。
如果采用本发明，由于上述电刷臂的基部上具有弯曲部，而且是朝着上述电刷臂基部和上述平板的电刷底座所构成的仰角外方弯曲的，因而能使上述树脂与电刷的接触面积增大，能进一步增大减振效果。
如果采用本发明，上述扁平型振动电机的电刷装置的制造就能用自动生产的方法进行。
如果采用本发明，借助在扁平型振动电机中设置上述的电刷装置，就能提供一种即使是激烈的振动也不会影响电刷的减振性、并经常保持电刷和整流子之间较好的接触稳定性的扁平电机。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的电刷装置的主要部分顶视图。
图2是表示本发明一个实施方式的电刷装置的主要部分侧断面图。
图3是用于说明具有本发明电刷装置的电机的电流波形示意图。
图4是本发明一个实施方式的变形例的电刷装置的主要部分侧断面图。
图5是说明本发明一个实施方式的电刷装置的制作方法示意图。
图6是表示具有本发明一个实施方式的电刷装置的扁平型振动电机的局部剖切侧面图。
具体实施方式
下面，参照着附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明一个实施方式的电刷装置的主要部分顶视图。图1中，在与电机的转轴1同轴地紧固着的圆环状定子磁铁2的中央孔部2a内嵌合地插通着上述转轴1，在定子磁铁2和保持这定子磁铁2的托架3之间的间隙里、插入地安装着电刷底座4，其固紧在托架3的一侧上。而在电刷底座4的型板部4a的露出部4b上，用不会影响导通的方法(锡焊、熔接等方法)紧固着电刷5的紧固部5a。
另一方面，与转轴1形成中心对称地设置着一对电刷臂5b，为了在狭窄的空间里、进一步增加电刷臂5b的弹簧有效长度，使上述电刷臂5b具有平面地弯曲形状。而且，在电刷底座4的靠近电刷5的基部5c处，涂敷着紫外线硬化型丙烯酸类树脂，使其覆盖电刷5的电刷臂5b的基部5c。
图2是将主要部分剖切、从横向说明本发明一个实施方式的主要部分断面图。电刷臂部5b相对于固紧在托架3上的电刷底座4成仰角α，在电刷底座4的型板4a的露出部4b上固紧着电刷5的固紧部5a。在电刷底座4上涂敷着紫外线硬化型丙烯酸类树脂，涂敷的最大量是从电刷5的基部5c覆盖到电刷臂部5b的侧面投影长度L的约1/3L位置。
图3是用于说明具有本发明电刷装置的电机的电流波形示意图。(A)是表示没有设置本发明一个实施方式的电刷装置的以前结构的扁平型振动电机的电流波形图，(B)是表示设置着本发明实施方式的电刷装置的扁平型振动电机的电流波形图。其中，图3(A)和图3(B)都是说明转子的电枢是两个线圈Y连接式的扁平型振动电机的电流波形。
I表示电流轴、t表示时间轴，a表示只对一个线圈通电时t0～t1t2～t3、t4～t5的电流波形，b表示对两个线圈通电时t1～t2、t3～t4的电流波形，c表示由于电刷和整流子的接触不稳定而引起的不导通状态，这时，若将一个电枢线圈通电时的电流值取成IH，将两个电枢线圈通电时的电流值取成IL时，则本实施方式具有如下所述的关系。
IH＝50mA：t2～t3＝7.5ms
IL＝25mA：t1～t2＝3ms
从图3(A)和(B)可看出，在图3(A)所示的没有设置本发明实施方式的电刷装置的以前结构的扁平型振动电机的电流波形图中、有显著地发生不导通状态c，而图3(B)所示的设置着本发明实施方式的电刷装置的扁平型振动电机的电流波形图中、完全没有不导通部c、而且保持着稳定的接触。这是因为在电刷底座上涂敷了紫外线硬化型丙烯酸类树脂，并且从电刷基部覆盖到电刷臂部的侧面投影长度的约1/3L位置，使其对振动产生了一种减振器的效果。
也即，借助如上所述涂敷的紫外线硬化型丙烯酸类树脂的剪切变形和收缩变形将转子或壳体传给电刷臂的振动衰减了，使电刷和整流子的接触更加稳定。
涂敷紫外线硬化型丙烯酸类树脂的量是由实验得出的；并在下述情况下很有效，即、涂敷是从电刷5的基部5c覆盖到电刷臂部的侧面投影长度的约1/3L位置、并使一部分涂敷到电刷底座上。
图4是说明本发明一个实施方式变形例的电刷装置的主要部分侧断面图。
电刷臂7b相对于固紧在托架3上的电刷底座4成仰角α，在电刷底座4的型板4a的露出部4b上固紧着电刷7的固紧部7a。而且，在电刷底座4上涂敷紫外线硬化型丙烯酸类树脂6，使其从电刷7的基部7c覆盖到电刷臂部7b的侧面投影长度L的约1/3L位置。在这样的结构中，由于电刷7有弯曲部7e，使仰角α内的紫外线硬化型丙烯酸类树脂6的涂敷量增加，而且能增大与电刷臂7d的接触面积，因而能进一步提高由紫外线硬化型丙烯酸类树脂6的减振器效果所形成的振动衰减特性。
图5是说明本发明一个实施方式的电刷装置的制作方法示意图。图5(A)是说明在组装了的电刷装置里用于涂敷UV硬化性丙烯酸类树脂的分配器喷嘴位置的顶视图，图5(B)是从侧面对分配器喷嘴位置进行说明的示意图。在图5(A)和(B)中，用锡焊或者点焊等方法将电刷7固紧在电刷底座4上，支承着电机转轴1的托架3的转轴1的支承部嵌合地插通过之后，用粘接剂将上述电刷底座4固紧在托架3上，然后用粘接剂等、将定子磁铁2与电机转轴1同轴地固紧在上述托架3的电刷底座4的固紧面一侧上。
使涂敷UV硬化性丙烯酸类树脂用的分配器喷嘴21、沿着与定子磁铁2的垂直方向，接近如上所述地组装了的电刷装置部的电刷7的电刷臂7b的基部7c附近，涂敷紫外线硬化型丙烯酸类树脂，上述树脂是将初始粘度调整成3000～20000Pa·S的。由于紫外线硬化型丙烯酸类树脂保持较低的粘度，因而利用毛细管现象能容易确实地将树脂涂敷到电刷底座4和电刷7构成的仰角的角度深处。此后，用紫外线照射装置照射规定量的紫外线，使其硬化成软质状。由于扁平型振动电机的壳体内部是形成完全将外部光线切断的结构，因而如上所述地涂敷的、硬化成软质状的紫外线硬化型丙烯酸类树脂不会更加硬化。
图6是表示具有本发明实施方式的电刷装置的扁平型振动电机的局部剖切侧面图。在图6中、电机转轴1和托架3嵌合在壳体9上，托架3是固紧着电刷底座4的，电刷底座4是固定地设置着定子磁铁2、而且在其大致中央部分兼有电机电源接线端头4c。而且电刷7固紧在电刷底座4上，它的滑动连接部7f与整流子8连接着。这个整流子8固紧在转子底座上，而转子底座装着不平衡配置的电枢线圈11；上述整流子8与电枢线圈11电气连接着。在电刷底座4上涂敷着紫外线硬化型丙烯酸类树脂，使其从电刷7的电刷臂7b的基部7c开始、覆盖到电刷臂7b的投影长度的1/3位置。
在具有这样结构的电机中，当将直流电源加到电机电源接头4c上时，使上述偏心的转子回转，由这偏心回转而将振动传到外部，由于与此同时传递给电刷的振动、由如上所述地涂敷的紫外线硬化型丙烯酸类树脂完全衰减，因而能使电刷7和整流子8经常保持有稳定的可靠性的接触。还可用紫外线硬化型硅类减振材料替代上述紫外线硬化型丙烯酸类树脂，这时能有同样的减振效果。
虽然上面所说的是一种用于形成扁平型电机里的、而且是用于有特别效果的振动电机里的电刷装置结构，但是同样的电刷装置当然还可以用于通常的回转型电机中。
在不超出本发明的技术思想和特征的情况下，能作出各种其他的实施方式。因此，上述实施方式中的一些说明只不过是对举例说明的实施方式作限定性的解释。本发明的技术范围由权利要求表示，并不受说明书本文的局限。发明的效果
如上所述，如果采用本发明，则借助在上述电刷上配设减振构件就能提供一个减振机能优良的电刷装置。
如果采用本发明，由于配置在电刷上的减振构件是紫外线硬化型树脂，因而照射规定量紫外线就能使其成为软质状，能容易地得到柔软性，从而得到优良的减振效果。
如果采用本发明，由于在上述平板状的电刷底座上所配设的电刷的电刷臂基部上、涂敷着初始粘度调整为3000～20000mPa·S的紫外线硬化型丙烯酸类树脂或硅类树脂，因而照射规定量紫外线就能使其成为软质状，并由此得到减振效果。
如本发明那样地，在电刷臂基部上涂敷紫外线硬化型丙烯酸类树脂，使涂敷在电刷臂基部上的紫外线硬化型丙烯酸类树脂的最大涂敷量是从固紧在上述平板的电刷底座上的电刷臂基部覆盖到电刷臂部的侧面投影长度的约1/3L位置，并使其一部分粘接在上述平板的电刷底座上，由此就没有与整流器接触不良的问题、并能得到优良的减振效果。
如本发明那样地，由于将上述电刷臂的基部和上述平板的电刷底座所构成的角度(仰角)固紧成45°以下，因而电刷对平板整流器的弯曲量和滑动连接位置状况都很好。
如果采用本发明，由于上述电刷臂的基部上具有弯曲部，而且是朝着上述电刷臂基部和上述平板的电刷底座所构成的仰角外方弯曲的，因而能使上述树脂与电刷的接触面积增大，能进一步增大减振效果。
如果采用本发明，上述扁平型振动电机的电刷装置的制造就能用自动生产的方法进行。
如果采用本发明，借助在扁平型振动电机中设置上述的电刷装置，就能提供一种即使是激烈的振动也不会影响电刷的减振性、并经常保持电刷和整流子之间较好的接触稳定性的扁平电机。

Claims (10)

1.一种轴向滑动连接型电刷装置，将轴向滑动连接型电刷的自由端与平板整流子滑动连接，而且上述电刷基部借助平板状电刷底座而配设在托架上；其特征在于，上述电刷基部上配设着由柔软性树脂构成的减振构件。
2.如权利要求1所述的轴向滑动连接型电刷装置，其特征在于，上述由柔软性树脂构成的减振构件涂敷初始粘度调整为3000～20000mPa·S紫外线硬化型树脂，并经规定量紫外线照射而成为软质状。
3.如权利要求2所述的轴向滑动连接型电刷装置，其特征在于，上述紫外线硬化型树脂是丙烯酸类树脂或硅类树脂。
4.如权利要求2所述的轴向滑动连接型电刷装置，其特征在于，上述紫外线硬化型树脂的最大涂敷量是覆盖从电刷的基部到前端的侧面投影长度的约1/3的位置。
5.如权利要求1所述的轴向滑动连接型电刷装置，其特征在于，上述电刷从基部到自由端相对于上述平板状电刷底座的角度(仰角)，从侧方看是45度以下。
6.如权利要求1所述的轴向滑动连接型电刷装置，其特征在于，上述电刷的基部附近具有弯曲部，上述紫外线硬化型树脂包含了这个弯曲部。
7.一种轴向滑动连接型电刷装置的制造方法，其特征在于，将电刷的基部配设在上述平板状电刷底座上，将这个平板状电刷底座设置在上述托架上之后，在上述电刷的基部附近配设用于涂敷柔软性树脂的分配器的喷嘴，并涂敷规定的柔软性树脂。
8.如权利要求7所述的轴向滑动连接型电刷装置的制造方法，其特征在于，上述涂敷的柔软性树脂是初始粘度调整为3000～20000mPa·S的紫外线硬化型树脂，并且经规定量紫外线照射而成为软质状。
9.一种扁平型电机，其特征在于，具有权利要求1～6中任意一项所述所述的轴向滑动连接型电刷装置，设有扁平状转子、磁铁和收容上述转子和磁铁的壳体；上述扁平状转子设有上述平板状整流子；上述磁铁通过借助轴向空隙、邻近上述扁平状转子的方式配设在托架上。
10.如权利要求9所述的扁平型电机，其特征在于，上述扁平状转子是偏心设置的，在回转时能使其振动。
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