專利名稱：振動馬達的保持構造以及振動馬達的制作方法
技術領域：
本發明涉及內置于便攜式電話或PHS等的便攜式通信機器或者游 戲機中、并產生體感用振動的振動馬達的保持構造以及具備該保持構造 的振動馬達。
背景技術：
已知有當便攜式通信機器有來電時，發出來電鈴聲來通知攜帶者的 方法，除此之外，還有使攜帶者體感到由內置的振動馬達的偏心錘的旋 轉引起的振動來通知來電的方法，它們能夠根據需要進行切換。另外在 游戲機中，有配合于游戲的進行，來向操作者傳遞由機器內的振動馬達 產生的振動，以提高娛樂性的機器。將這種振動馬達固定在機器內的電路基板上，并向機器的框體傳遞 所產生的振動，以使通信機器的攜帶者或游戲機的操作者體感到該振 動，其一例被公開于日本特開2005-312282號公報中。在該例中，將設 置在機器內的振動馬達，以將馬達殼的上半部用安裝框從外側沿徑向夾 持的方式來緊固并保持，且通過釬焊等將安裝框下端的折彎腳部沿形成 于電路基板的切口空部的邊緣進行固定，從而以懸空的姿態固定于電路 基板。作為其它例，在日本特開平11-234943號公^L中，對振動馬達而言， 用金屬制的保持框把持圓筒狀的馬達主體，并將偏心錘固定于馬達軸的 一端，在加熱爐中使在保持器底面涂敷的骨狀釬焊料熔融，而整體固定 安裝在電路基板上。在由偏心錘的旋轉引起的馬達振動時，或意外滑落機器的情況下， 該安裝方式無法使由安裝框對振動馬達的保持足夠牢固，因此采用點焊 來安裝框和馬達殼的對策。然而點焊除需要昂貴的點焊機外，因在熔敷時產生的點渣滓或毛刺等 而還需要將它們去除，以避免渣滓或毛刺剩余給電路動作或馬達的旋轉帶 來不良影響。特別是，當馬達殼因點焊發生變形時，會對馬達的旋轉造成阻礙。另一方面，近年來對便攜式通信機器或游戲機逐漸要求小型化、薄 型化、輕量化，在機器內的有限的狹窄空間內安裝多個電路部件或功能 部件的過程中，體感振動產生用的振動馬達也無例外地被要求小型化， 但針對產生必要的振動量，小型化存在局限。因此希望有即使是相同的振動馬達，也能產生體感效果較大的振動。發明內容本發明是為了解決上述課題而形成的，本發明的第一目的在于提 供一種不引入如點焊機那樣的昂貴的設備，而利用斂縫或粘接等的廉價 且簡單的方法獲得足夠的保持強度的、振動馬達的保持構造以及通過該 保持構造保持在電路基板上的振動馬達。本發明的第二目的在于提供一種可產生體感效果較大的振動的振 動馬達的保持構造以及具有該保持構造的振動馬達。為了實現上述第一目的，構成為對在轉軸端上安裝有偏心錘而成 的振動馬達，以從外側包圍住該馬達的外周的方式進行把持，進而以支 承該馬達的下部的方式保持該馬達。根據本發明的保持構造，優選為在對一張鋼板進行沖壓加工后， 以從外側包圍住馬達的外周的方式來把持該振動馬達，進而將規定部分 折彎加工成對該馬達的下部進行支承的形狀。根據本發明的保持構造，優選為在振動馬達的徑向外緣位置上具 有向外方延伸且平行于馬達軸的翼狀腳。另外，采用了設置有上述翼狀腳的保持構造的振動馬達，通過回流 釬焊將翼狀腳在電路基板的切口空部側緣上固定于電路基板。為了實現上述第二目的，構成為在振動馬達的保持構造側或電路基 板側設置傾斜機構，該傾斜M使振動馬i^目對電游^i4l在轉軸的長邊方 向上傾斜地被安裝。在上述的構造中，作為傾斜機構，在振動馬達的保持構造外側設置至少一組翼狀腳，該翼狀腳在振動馬達的徑向外緣位置上向外方伸出且 相對驅動馬達的軸線傾斜，將該翼狀腳固定在電路基板的切口空部側緣 上，而將振動馬達保持在電路基板上。另外優選為在沖壓加工鋼板后，將規定部分折彎加工而形成翼狀腳。另外，采用了設置有上述翼狀腳的保持構造的振動馬達，將翼狀腳 通過回流釬焊在電路基板的切口空部側緣上固定于電路基板。根據本發明，由于設置成對在轉軸端上安裝有偏心錘而成的振動 馬達，以從外側包圍住該馬達的外周的方式進行把持，進而以支承該馬 達的下部的方式保持振動馬達，所以可牢固地保持整個振動馬達。從而， 即使在由馬達產生振動時或意外滑落便攜式通信機器時，也不會出現振 動馬達從電路基板脫離的不良情況、不會產生便攜式通信機器的電路動 作或功能失靈的情況。另外，為了將振動馬達主體固定保持在保持器上，無需采用點焊等 高昂的設備或手段，而以斂縫或粘接等簡單且廉價的方法即可解決。為將振動馬達主體保持于電路基板上而使用的保持器，可以由一張 鋼板通過沖壓加工以及折彎加工而容易制作，故也可以實現低成本化。另外，在本發明中，使振動馬達在其軸方向上傾斜地安裝在電路基 板上，從而振動馬達軸方向的振動量增大，因此同條件下使用相同規格 的振動馬達仍可獲得較大的體感振動。其結果可實現產生所需的體感振 動的振動馬達的小型化，有利于便攜式通信機器或游戲機的小型化、輕 量化、薄型化。
圖l是對使用本發明涉及的保持構造而將振動馬達安裝于電路基板 的狀態進行說明的立體圖。圖2是表示根據本發明的一實施方式的振動馬達對電路基板的安裝 狀態的立體圖。圖3是作為圖2所示的保持構造的保持器坯料的俯視圖。圖4是根據本發明的保持器的一例的立體圖。圖5表示根據本發明的另一實施方式的振動馬達對電路基板的安裝 狀態。圖6是表示根據本發明的又一實施方式的振動馬達對電路基板的安 裝狀態的立體圖。圖7是作為圖6中示出的操持構造的保持器的立體圖。圖8是對保持器的傾斜安裝狀態進行說明的圖。圖9是保持器坯料的俯視圖。圖10表示由根據本發明的振動馬達產生的振動量的測量裝置的簡要。圖11是對由根據本發明的振動馬達產生的振動的方向進行說明的 立體圖。圖12是表示根據本發明的又一實施方式的振動馬達對電路基板的 安裝狀態的立體圖。
具體實施方式
以下，使用附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示將便攜式通信機器的振動產生中所使用的振動馬達保持 于電路基板上的構造進行分解的狀態的立體圖。在圖1中，l是用圓筒形的馬達架包圍的振動馬達主體，IO是固定 在振動馬達主體1的轉軸11上的振動產生用的偏心錘，2是以包圍住振 動馬達主體1的外周的方式進行保持的保持器，振動馬達主體1是在安 裝有偏心錘10的狀態下從外側用保持器2包圍住整體來保持的，并被 嵌入安裝在電路基板3的切口空部31中。振動馬達主體l的后端(圖 中右里端)上固定有樹脂制的托架12，該托架12上安裝有導電材料的 外接端子13，振動馬達主體的電刷固定端子與該外接端子13形成電連 接。圖2表示使用根據本發明的保持器2將振動馬達主體安裝在電路基 板3上的狀態。保持器2,是將厚度在0.1mm ~ 0.3mm且施加有適于釬焊的鍍層處 理的鋼板(例如壓延鋼板SPCC)通過沖壓加工加工成圖3所示的形狀 的坯料，并通過折彎加工機(未圖示)對其進行折彎加工而制作成圖4 所示的立體形狀。此時被制作成保持器2的內徑比振動馬達主體l的 馬達架的外徑稍小。對于保持器材料若使用錫基的鍍層則對成本方面有 利，但若從可焊性出發以鍍金為優。另外，若以鋅白銅用作保持器坯料， 則因適焊性良好，所以無需鍍層。若用折彎加工機對圖3所示的保持器坯料進行折彎加工而加工成圖 4所示的保持器，則坯料的上方側緣部A和下方側緣部B相對置并緊密 接觸，坯料的突部F成為保持器2的垂片21，另一個小突部E成為保 持器2的立起片22。垂片21和立起片22起到在將振動馬達主體1裝入 到該保持器2時的振動馬達主體1的擋塊的作用。另外，保持器坯料的 切口片C及D在折彎加工后成為保持器2的翼狀腳23a、23b、24a、24b, 開口 G成為保持器2的開口 25，坯料的一部分H及J成為保持器2的 帶狀片25a、 25b、 26b。由于通過改變切口片C、 D的切口端位置，保 持器2中的翼狀腳23a、 23b、 24a、 24b的高度位置發生變化，所以能 夠利用在振動馬達主體相對電路基板3的安裝位置的調整上。開口 25 被i殳為彎曲加工的調整用，但也可以不i殳置。下面，參照圖l對根據本發明的振動馬達對電路基板的安裝順序進 行說明。將組裝好的振動馬達主體1從圖4所示的保持器2的一側端部(圖 4中里側的端部)插入到保持器2內，直到振動馬達主體1的轉軸側端 部與垂片21和立起片22抵接為止，在行進停止的時刻使用斂縫機(未 圖示)對保持器2的整體進行斂縫，并將偏心錘10斂縫安裝在從靠前 側端部突出的轉軸ll上。斂縫的結果如下保持器2的上方側緣部A 和下方側緣部B緊密接觸，保持器作為彈性夾持片發揮作用，而將振動 馬達主體1和保持器2固定成一體，從而形成振動馬達單元。此時也可 以在保持器內的整個面或者一部分上涂敷粘接劑，以強化保持器和振動 馬達主體間的固定。另外，也可以使保持器2在剛加工完后形成為上方側緣部A和下方 側緣部B之間隔開微小的間隙，并在插入振動馬達主體1并對保持器2 斂縫時，使兩側緣部A和B緊密接觸。這樣，可以更加可靠地進行保 持器2對振動馬達主體1的保持，進一步提高保持器2的保持強度。一方面，預先準備如下的電路基板3，其上印刷有電路布線，并在 電路基板3的規定位置上形成的切口空部31的側緣的規定位置上涂敷 有骨狀釬焊層3a、 3b、 3c、 3d (參照圖1)。將如上準備好的振動馬達單元在轉軸與電路基板平行的狀態下，裝 入到電路基板3的切口空部31中，從而固定在電路基板3上，而此時 按照保持器2的翼狀腳23a、 23b搭在釬焊層3a上，翼狀腳24a、 24b 搭在釬焊層3c上，振動馬達主體1端部的外接端子13的水平腳13a搭 在骨狀釬焊層3b、 3d上的方式將振動馬達單元相對電路基板3定位。在振動馬達單元通過翼狀腳23a、 23b、 24a、 24b支承于電路基板3 上的狀態下，與電路基板3—起被緩慢地移送到回流槽(未圖示)內， 并被階段性地升高溫度來進行加熱。通過該加熱使骨狀釬焊層熔融，從 而將在回流槽中露出的振動馬達單元固定在電路基板3上。由此，帶有偏心錘的振動馬達被安裝在電路基板3上。圖5表示具備兩個偏心錘的根據本發明的振動馬達的安裝狀態。在該實施方式中，由于振動馬達主體1和保持器2間的關系與圖2 所示的偏心錘為一個的實施方式相同，故省略i兌明。對于與圖2相同的 構成部分，使用相同的參照符號來表示。在本實施方式中，以10a、 10b 表示兩個偏心錘。由于具有兩個偏心錘的振動馬達小型且可實現高振動，所以能夠使 安裝基板的厚度變薄，有助于通信機器的薄型化。在上述實施方式中，作為振動馬達主體的外側馬達架以圓筒形為例 進行表示，但也可以形成為棱柱形。另外，也可以根據保持器坯料的沖 壓加工的方法來任意改變形成在保持器上的翼狀腳23a、 23b、 24a、 24b 的數量或帶狀片25a、 25b、 26a的數量。下面，對本發明的進一步改進后的振動馬達的保持構造的實施方式進行說明。圖6是表示將具備根據本發明的保持構造的一實施方式的振動馬達 安裝在電路基板上的狀態的立體圖。振動馬達主體1以及從外周把持該振動馬達主體1來進行保持的金 屬制的保持器的構造，與圖1~4所示的構造幾乎相同，故省略對相同 構成部分的說明，并在表示保持器的圖7中施加相同的參照符號來進行表示o在該實施方式中，保持器2，與圖4所示的保持器2在一部分上不 同。即，不同點在于，如圖8所示，含有翼狀腳24a、 24b的面相對保持器2，的長邊方向軸線k，前方(圖中左側)朝上傾斜角度e而形成。保持器2，如圖9所示，是將厚度在0.1mm ~ 0.3mm且施加有適于 釬焊的鍍層處理的鋼板(例如壓延鋼板SPCC)通過沖壓加工加工成該 圖所示的形狀的坯料，并通過折彎加工機(未圖示)對其進行折彎加工 而制作成圖7所示的立體形狀。保持器坯料的中夾部B成為保持器2，的上部平坦部2a(參照圖7 ), 其兩側部分C1、 C2成為翼狀腳23a、 24a, —部分D1、 D2成為翼狀腳 23b、 24b，突部E以及F被折彎而成為防脫片21及22。對于保持器材料實施使用錫基的鍍層則在成本上有利，但若從可焊 性出發則以鍍金為優。另外，若將鋅白銅用作保持器坯料，則因適焊性 良好而無需鍍層。返回到圖6，在電路基板3上形成有印刷電路(未圖示)，并避開該 印刷電路的布線來形成對振動馬達單元進行收置的切口空部31,并在該 側旁邊緣肋的規定位置上涂敷有骨狀釬焊層3a、 3c、 3d。骨狀釬焊層 3a的位置與保持器2，的翼狀腳23a、 23b的位置對應，骨狀釬焊層3c 的位置與翼狀腳24a、 24b的位置對應，骨狀釬焊層3d的位置與馬達主 體后端的外接端子13的位置對應，下面，對振動馬達單元對電路基板的安裝進行說明。參照圖7，從通過折彎加工制作成立體形狀的保持器2，的右手里 側將圓柱形的振動馬達主體1插入到保持器2內，直到振動馬達主體1的前端側抵靠到保持器靠前的防脫片21、 22為止，在抵靠的時刻對保 持器2，進行斂縫。若將保持器2，的內徑制作成比馬達主體1的外徑 稍小，則由保持器產生彈性的把持力。另外，保持器和振動馬達主體間 的固定，除斂縫之外也可以使用粘接、焊接等方法。之后將偏心錘10 壓入到從保持器2，的靠前側端部突出的轉軸上。將如上制作好的振動馬達單元裝入到預先印刷有電路布線的電路 基板3的切口空部31中，并按照保持器2，的翼狀腳23a、 23b搭在釬 焊層3a上，翼狀腳24a、 24b搭在釬焊層3c上，外接端子13搭在釬焊 層3d上的方式，將振動馬達單元相對電路基板3定位。其結果振動馬 達單元以前方(偏心錘側)朝下的方式傾斜。這樣振動馬達單元以圖6所示的狀態、即前方朝下地載置于電路基 板3上的狀態被輸送機搬送，而被引導到回流槽(未圖示)內，于是階 段性地升高溫度并被加熱。骨狀釬焊層3a、 3c、 3d因加熱而被熔融， 并在回流槽中露出而冷卻安裝基板，從而將振動馬達單元固定安裝在電 路基板3上。為了對這樣傾斜地安裝在電路基板上的振動馬達的振動量進行測 量，進行了如下的實驗。如圖10所示，準備約100g (例如相當于便攜式電話的平均質量) 的硬質樹脂塊100，并剜除其中一部分而形成空位100a，以在該空位 100a中裝入偏心錘10的方式將振動馬達單元固定在樹脂塊100上。使 用可檢測出一軸方向的振動量的加速度傳感器，而在圖10所示的A、B、 C、 D、 E五個位置上測量振動馬達所產生的振動量。實驗1是以轉軸 與樹脂塊100的面呈平行的方式固定振動馬達單元的情況(以往的情 況)，實驗2是以偏心錘側略低的方式傾斜來將振動馬達單元固定在樹 脂塊100上的情況(本發明的情況)。將實驗2中的振動馬達單元的傾 斜角設為15° 。得到了如下的測量結果。位置A BC D E實驗l 0.808 0.606 0.559 0.086 0.063實驗2 0.672 0.559 0.522 0.181 0.152(單位N (牛頓))從其結果可確認出若將振動馬達傾斜配置，則位置D與位置E 處的振動量將達到未進行傾斜配置的以往的情況的兩倍以上。即在圖11 中，X方向以及Y方向的振動量幾乎不會變化，但Z方向的振動量相 當大。其結果在裝入到機器上時，由機器感受到的體感振動與以往的情 況相比遠遠增大。圖12表示將根據本發明的保持構造應用在具有兩個偏心錘的振動 馬達的實施方式。在該實施方式中，將偏心錘10a、 10b分別安裝在振動馬達主體1 的轉軸兩側，并使偏心錘10a側相對電路基板3略低傾斜而進行安裝。 其它的構成與圖6所示的實施方式相同，因此對相同構成部分施加相同 參照符號并省略說明。在該實施方式中，也通過實驗確i^出Z方向即馬達的轉軸的長邊方 向的振動量較大的事實。而且可確認對于相同尺寸相同馬達轉速，具 有兩個偏心錘的振動馬達要比一個偏心錘的振動馬達在相同位置的振 動量大，特別是Z方向的振動量較大。此外，在以偏心錘10b側較低的 方式來使振動馬達單元傾斜的情況下，也確認出Z方向的振動量增大。在上述實施方式中，作為振動馬達主體的馬達架以圓筒形為例進行 了表示，但也可以為棱柱形。另外保持器上形成的翼狀腳的水平方向位 置、高度位置以及傾斜角度可以根據設計上的觀點自由決定。另外，在上述實施方式中，雖然通過形成于保持器的翼狀腳來使振 動馬達主體傾斜，但也可以通過在電路基板上設置傾斜機構來使其傾 斜。也就是使振動馬達主體在電路基板上傾斜的機構不局限于設置在保 持器上的翼狀腳。
權利要求
1. 一種振動馬達的保持構造，其特征在于，對在轉軸端安裝偏心錘而形成的振動馬達，以從外側包圍住該馬達的外周的方式進行把持，進而以支承該馬達的下部的方式保持該馬達。
2. 根據權利要求1所述的振動馬達的保持構造，其特征在于，在 對一張鋼板進行沖壓加工后，加工成以從外側包圍住振動馬達的外周的 方式來把持該馬達，進而支承該馬達的下部的形狀。
3. 根據權利要求1所述的振動馬達的保持構造，其特征在于，彈 性地夾持振動馬達。
4. 一種振動馬達的保持構造，其特征在于，將在振動馬達的徑向 外緣位置上向外方延伸且平行于馬達軸的翼狀腳，固定在電路基板的切 口空部側緣上，并將該振動馬達保持在電路基板上。
5. —種振動馬達，其通過權利要求4所述的保持構造保持在電路 基板上，該保持結構在電路基板的切口空部側緣上通過釬焊將上述翼狀 腳固定在電路基板上。
6. 根據權利要求1所述的振動馬達的保持構造，其特征在于，具 有傾斜機構，該傾斜機構將振動馬達相對電路基板在長邊方向上傾斜地 安裝。
7. 根據權利要求6所述的振動馬達的保持構造，其特征在于，作 為上述傾斜機構，具有至少一組翼狀腳，該翼狀腳在振動馬達的徑向外 緣位置上向外方伸出且相對驅動馬達的軸線傾斜，且將該翼狀腳固定在 電路基板的切口空部側緣上，并將振動馬達保持在電路基板上。
8. —種振動馬達，其通過權利要求1所述的保持構造保持在電路 基板上，該振動馬達在轉軸的兩端上分別具有偏心錘。
9. 根據權利要求4所述的振動馬達，其特征在于，上述翼狀腳在 電路基板的切口空部側緣上通過回流釬焊被固定。
10. —種權利要求4所述的振動馬達的保持構造的制造方法，具有 通過沖壓加工將鋼板沖壓成保持器的展開圖形的步驟； 將沖壓成該展開圖形后的鋼板加工成以包圍住振動馬達外周的方式進行把持的形狀，并且對規定部分進行折彎加工，而形成上述翼狀腳 的步驟。
11. 一種便攜式通信機器或游戲機的振動馬達，其通過權利要求1 所述的保持構造保持在電路基板上。
12. —種振動馬達，在將該振動馬達保持在電路基板上的振動馬達保持構造或者電路基板的任意一個上設置有傾斜機構，該傾斜機構使振 動馬達相對電路基板在長邊方向上傾斜地被安裝。
全文摘要
本發明提供一種利用斂縫或粘接等的廉價且簡單的方法獲得足夠的保持強度的、振動馬達的對電路基板的保持構造以及利用該保持構造保持在電路基板上的振動馬達，為此其構成為對在轉軸端安裝有偏心錘而成的振動馬達主體，以從外側包圍住該馬達的外周的方式進行把持，進而以支承該馬達的下部的方式保持該馬達。
文檔編號H02K7/06GK101304191SQ200810096930
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月7日 優先權日2007年5月9日
發明者佐藤和明, 梅原干雄, 門脅大地 申請人:美蓓亞馬達株式會社