CN1398034A - 电磁振动体及装有该电磁振动体的设备 - Google Patents

Abstract

本发明的电磁振动体具有：振动发生机构；从振动发生机构导出、与设备的供电触片作电气接通的板簧状供电端子；设于供电端子背部侧的弹性推压体，其特征在于，在将电磁振动体装入设备后，供电端子被自身的弹力及弹性推压体的弹力的合力推压到供电触片上，而且部分地设定弹性推压体对供电端子的推压作用点。采用这种结构，可优化电气连接部的耐振动性及耐冲击性，提供可靠性高的电磁振动体及装有该电磁振动体的设备。

Description

电磁振动体及装有该电磁振动体的设备

本案是申请日为1999年8月26日、申请号为99118349.5、名称为“电磁振动体及装有该电磁振动体的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及用电池驱动的设备中所装的电磁振动体及该设备。尤其涉及在通过弹性体而将电磁振动体装入设备主体时的电磁振动体与设备主体之间的电气连接结构。

背景技术

主要是在用电池驱动的设备中，尤其是在移动电话、PIM(个人信息管理)设备等携带型信息设备中，有一种设备是在譬如收到信号时，装入在设备里的电磁振动体就会振动，使用户通过体感得知有信号收到。

关于产生振动的方法，从成本和能量效率方面考虑，多采用驱动电磁振动体的方式。至于电磁振动体，有在电动机上安装偏心压铁的旋转振动结构，也有象扬声器那样的往复振动结构等。

关于把电磁振动体安装到设备上的方法，多采用以下方法之一。一种是用小螺钉等将电磁振动体紧紧地固定在设备上的方法。另一种是通过弹性体将电磁振动体夹在设备内的方法。后者的方法能保护电磁振动体免遭在设备不慎掉落时的冲击。另外，由于夹装弹性体，利用缓冲作用也能对设备本身带来缓和冲击的作用。出于这样的理由，大多数倾向于使用后者。

另外，在这类携带设备中，作为安装在设备里的主要零件，还有例如钮扣电池、电子零件及电磁振动体。这些零件与设备的一般的电气连接方法如下所述。

先是将钮扣电池装入设备时的方法。这种场合下，为使钮扣电池比较容易从设备上装卸，采取了让从设备上突出的片簧与电池电极弹性地接触的结构。其次是将电子零件安装到印刷电路板时的方法。这种场合下，采用回流锡焊。

另外，将电磁振动体装入设备时的方法，传统的采用以下方法。图8是将作为电磁振动体的电动机装入设备时的传统安装结构的侧视图。

在图8中，作为电磁振动体的细型圆筒电动机151具有壳体153。电动机151的输出轴一端由壳体153向外伸出，在该轴的前端安装着偏心压铁200。偏心压铁200伴随着电动机151的旋转而旋转，形成了发生振动的结构。

电动机151的壳体153被覆盖在用合成橡胶做成的保护罩155内，并被夹在安装板161和筐体162之间。

在传统的如此被弹性地支撑着的电动机151中，向该电动机151供电用的导线154从可靠性出发，大多采用锡焊连接。

但是近年来，迫切要求在将电磁振动体装入设备时，通过使用自动组装机而使组装作业简单化以图提高生产能力。由此，即使在将电磁振动体组装入设备时，也采用上述的将钮扣电池装入设备的方法，即弹性接触型电气连接结构。日本专利申请特开1996-308170号公报记载了一种类似的传统例。

图9是传统例的电动机安装结构立体图。

图9中，在细型圆筒电动机181的旋转轴上，装有偏心压铁182。用电动机181和偏心压铁182构成了电磁振动体。电动机181的壳体183通过具有弹性的制动片192固定在安装板191上。在壳体183的一端，形成与电动机内部相通的电极(图中被遮盖不能看见)。弹性的止动插座片193从安装板191上突出。上述电极与一对止动插座片193抵接。通过该止动插座片193将设备与电动机之间进行电气连接，向电动机供电。采用这样的结构，电动机181实质上已如同被螺丝固定一样被牢牢地支承在安装板191上。另外，电动机181能容易地安装于设备，且能确保电气连接。

然而这种传统的结构，对于想将作为电磁振动体的电动机以带有弹性的支承状态装入设备的场合是不适用的。假如，在采用这种传统结构的基础上，再以弹性支承状态下装入设备，就如其公报中记述的那样，可能由于振动而使电气连接部滑动以致产生接触不良。

在本发明的技术领域内，如图9所示，如将电磁振动体牢固地支承在设备上，通过弹性接触进行电气连接，是可能维持其连接可靠性的，但是对于将电磁振动体以弹性支承状态装入设备的场合，如果通过弹性接触将电气连接，就不能确保其弹性接触部的可靠性。即，将电磁振动体以弹性支承状态装入设备与通过弹性接触进行电气连接这两件事存在着二律背反的关系。

另外，弹性地支承电磁振动体，要求弹性接触部具有能对应来自设备外部的冲击的性能。但是在以往，在由微小零件组成的那种类似本发明的技术领域，要满足这一要求是困难的。

发明内容

本发明就是为解决上述课题的，目的在于提供一种在将电磁振动体装入设备时组装简单且电气连接可靠性高的电磁振动体。本发明的目的还在于实现一种内装上述电磁振动体、可靠性优良的设备。

本发明的电磁振动体有以下结构。

(a)振动发生机构；

(b)从上述振动发生机构导出、与设备的供电触片作电气接通的板簧状供电端子；

(c)设于上述供电端子背部侧的弹性推压体，

其特征在于，在将上述电磁振动体装入设备后，上述供电端子被自身的弹力及上述弹性推压体的弹力的合力推压到供电触片上，而且部分地设定上述弹性推压体对上述供电端子的推压作用点。

本发明的另一结构是，将上述推压作用点设定在对应于上述供电触片与上述供电端子间的接触点附近的位置。

本发明又是内装上述结构的电磁振动体的设备。

采用上述结构，在将电磁振动体装入设备时，能弹性地支承电磁振动体，且能通过压接的方式进行电气连接。只要把电磁振动体放在安装板上并安装到框体上就能容易地完成装入作业，且只需装入，而不必通过锡焊等就能容易地实现电气连续。

另外，采用这种结构，可赋于设备一种冲击缓冲性，即能保护电磁振动体免遭掉落时的冲击。再有，在保持上述有利点的同时，还能防止因电气连接部的振动引起的接触不良和因冲击引起的接触不良，从而可实现电气连接的高度可靠性。

附图说明

图1A是从轴向看本发明实施例1的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构的图。

图1B是同一电动机安装结构的侧视图。

图2是将本发明实施例1的电磁振动体装入设备后，振动发生机构对供电端子的推压力与该端子的变位之间的关系说明图(没有弹性推压体，只有供电端子时)。

图3是对图2的供电端子附加了弹性推压体后的相同关系说明图。

图4A是在没有弹性推压体只有供电端子时，供电端子的微振动变位振幅观测图。

图4B是在供电端子的背面有弹性推压体时，供电端子的微振动变位振幅观测图。

图5A是从轴向看本发明实施例2的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构的图。

图5B是同一电动机安装结构的侧视图。

图6A表示本发明实施例3的振动发生机构的供电端子的弹性推压体上三角凸起的形状。

图6B表示该弹性推压体上空洞状凸起的形状。

图6C表示该弹性推压体上梯形凸起的形状。

图6D表示该弹性推压体上双凸起的形状。

图7是本发明实施例4的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构侧视图。

图8是传统例的电动机安装结构的侧视图。

图9是其他传统例的电动机安装结构立体图。

具体实施方式

以下就本发明的实施例，参照图纸进行说明。

(实施例1)

图1A是从轴向看本发明实施例1的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构的图，图1B是同一电动机安装结构的侧视图。

在图1A及图1B中，细型圆筒电动机1(以下简称电动机)的旋转轴上安装着偏心压铁2。驱动该轴旋转的驱动机构容纳在壳体3内。用旋转驱动机构和偏心压铁2构成振动发生机构。

这里说明振动发生机构的具体结构例。

假设电动机1是直径约为6mm，长度约为15mm的无铁心电动机。该电动机具有如下结构。在壳体3的内壁，固定着中空圆筒状的稀土类磁铁。电枢具有：无铁心而呈中空圆筒状的线圈、线圈上装着的旋转轴及设在旋转轴上的整流子。另外，电刷安装在壳体3上与整流子相对的位置。线圈的中空部配设着圆筒状的轭铁。轭铁上固设着轴承。上述旋转轴贯通于轭铁的轴向中心，并被其轴承旋转自如地支承着。上述磁铁的内壁与线圈的外壁间隔着环状空隙，另外，线圈的内壁与轭铁的外壁之间隔着另一环状空隙，上述3者相互对向地配置。从电动机外部通过电刷及整流子向线圈通电，使电枢旋转。采用这样的结构，电枢的惯性低，电动机的耗电也低，且能在低电压下起动。象具有上述这样结构及特征的电动机，适于作为装载在用电池驱动的设备里的电磁振动体的驱动源。在旋转轴的前端，安装着用例如钨等比重大的材料制成的偏心压铁。随着电枢旋转，偏心压铁也旋转并发生振动。

另外，在图1A及图1B中，片簧状的供电端子4从壳体3的一端突出。作为弹性体的合成橡胶制保护罩5套住壳体3。该保护罩5为大致杯状，其一部分50被切开，能容易地容纳壳体3。

另一方面，在设备上配备着安装板11和筐体12。电动机1被夹在安装板11和筐体12之间。在安装板11上对应于供电端子4的位置上形成供电触片13。通过供电端子4与供电触片13的抵接，可向电动机1供电。

按上述结构，把电动机1放置于安装板11之上，并将筐体12的安装固定，就将电动机1压在安装板11上，使供电端子4与供电触片13弹性地接触。

在上述两图中，表示安装板11向电动机1的方向接近而进行接触的状态。在实际的设备中，为让供电端子4与供电触片13准确地接触，还设置有决定电动机1前后左右位置的构件，但它不属本发明的主题，故而省略。

象这样弹性地支承电动机、弹性地实施电气连接结构的设备，可以极为容易地完成组装。

以下就作为本发明主要部分的电气连接部的结构作更为详细的说明。

如上所述，片簧状的供电端子4从壳体3的一端突出。在供电端子4的背后，略呈三角形状的弹性推压体6在保护罩5的局部形成。在将电动机1装入设备后，供电端子4与供电触片1 3弹性地接触。更因壳体3的推压，保护罩5略呈三角形状的弹性推压体6背后推压供电端子4，这样，就实现了供电端子4与供电触片13的电气连接。

图2及图3说明将电磁振动体装入设备后，向供电端子4的推压力与该端子变位的关系。

这里，图2表示供电端子4的背后没有弹性推压体6，只有供电端子的场合。图3表示供电端子4的背后有弹性推压体6的场合。两者都以横轴表示推压力(单位：gf)，纵轴表示端子变位(单位：mm)。所谓端子变位是指以装入设备状态为基准，供电端子4向脱离电动机1方向的变位量。推压力为零时的端子变位为供电端子4的自由高度。

图2所示的复数条数据线，是在考虑了供电端子4的制作公差后用各种自由高度的试料得到的数据。在这样没有弹性推压体6的场合，不管哪条数据线都是大致相同斜率的直线，属大致相同弹性系数的线型变位。在得到平均45gf左右的推压力时，如没有振动或冲击电气连接就不成问题。然而，当推压力低于10gf时，振动会引起供电端子4与供电触片13间的电气连接部分的相对滑动，产生高分子聚合物，会阻碍电气连接。

可见，即使有大的推压力，片簧部40处仍有细微振动，长期看仍然是产生高分子聚合物的重要原因。另外，由于是以弹性状态支承电动机1，所以当给设备加上落下冲击力时，就成为图2中负侧的端子变位，有时供电端子4的片簧部40会超越其弹性界限而产生塑性变形，致使推压力降低。

图3是在供电端子4的背后配置用合成橡胶做成的弹性推压体6时的数据。这也和图2所示的场合相同，作为供电端子4，用各种自由高度的试料获取数据。在端子变位大的部分，是与图2的场合相同的弹性系数，但在端子变位小的部分、即在接近最终安装状态的部分，弹性系数变大，得到平均75gf左右的高推压力。换句话说，弹性推压体6起到了增加约30gf推压力的作用。还有，由于在接近最终安装状态的部分弹性系数变大，即使给设备施加落下冲击力，也能防止供电端子4的片簧部40的塑性变形。

图4A及图4B是观测供电端子的微振动状况的说明图。横轴表示经过时间，纵轴表示供电端子的片簧部40在安装板方向的变位振幅。这里，变位振幅量是通过在安装板上开个小孔、并通过小孔用激光变位计测得的。图4A是在没有弹性推压体的场合、图4B是在供电端子4的背后有弹性推压体6的场合记录的测定值。在图4A中变位振幅为1.1μm，图4B中变位振幅为1.9μm。比较两图显然可知，由于设置了弹性推压体6，供电端子4的变位振幅可降低到约五分之一。

如上所述，本实施例在将电动机1装入设备后，通过用安装板11推压壳体3，使弹性推压体6推压供电端子4，其结果，使供电端子4与供电触片13抵接。这种结构有以下有利点。

第1，通过选定弹性推压体6的弹性系数，能在大范围内自由设定供电端子4与供电触片13间的接触压力。这样，可考虑多种条件得到适当的接触压力，可在多种用途中发挥其高度的连接可靠性。另外，也能使弹性推压体6承受主要的推压力。假如企图只通过供电端子4来增大接触压力，就会影响供电端子4的支承结构乃至周围构件的配置，难以得到所期望的接触可靠性。

第2，通过采用弹性推压体6推压供电端子4的结构，可抑制供电端子4的片簧部40的振动。也就是说，没有弹性推压体6时，片簧部40的一端固定在壳体3上，另一端与供电触片13接触，所以会发生以这两端为节、片簧部40的中央部为腹部的振动。如前所述，该振动也成了可靠性低下的一个原因。但是，通过采用弹性推压体6推压供电端子4的结构，就能够抑制这个振动。如果弹性推压体6采用合成橡胶等制动性好的材料，就能象图4B中说明的具体例那样有效地减轻供电端子4的振动。这样即使电磁振动体振动，也能减轻或防止电气连接部的滑动，可得到高度的接触可靠性。

另外本实施例是将供电端子4的弹力和弹性推压体6的推压力合成。这种结构有以下有利点。

第1，可利用供电端子4及弹性推压体2这2种不同弹力的合成特性来设定接触压力。即，如将构成供电端子4的片簧的弹力与构成弹性推压体6的合成橡胶的推压力组合在一起，就能把金属材料没有时效的恒常特性与合成橡胶的振动制动特性结合在一起利用。因此能得到多种环境条件下的高度接触可靠性。

第2，能如图3B所示的那样使供电端子4的变位特性成非线型。即，如图中所示那样，即使来自设备外部的力使电动机1向脱离安装板11的方向移动，导致供电端子4有大的变位，供电端子4的片簧部40仍有余地随其移动。当来自设备外部的力相反地使电动机1向接近安装板11的方向移动，使供电端子4的变位很小时或成负数时(供电端子4咬入弹性推压体6的那种状态)，安装板11、供电端子4及弹性推压体6间更加密合，刚性增高，能防止供电端子4的塑性变形。由于这一作用，即使对设备施加冲击力，仍能保持高度的连接可靠性。

本实施例还有以下的有利点。

弹性推压体6与覆盖着壳体3的保护罩5一同用例如合成橡胶成形为一体。也就是说，只是在支承电动机1的弹性保护罩5的局部附加弹性推压体6的功能就可构成。从而，不必因为形成弹性推压体6且提高电气连接部的性能而产生新的费用。本实施例可不增加成本而得到高度的连接可靠性。

另外，如图1B所示那样，在与供电端子4抵接的弹性推压体6部分设有略呈三角形状的凸起部。通过形成这种形状，能高度自由地设定供电端子4与供电触片13的接触压力特性。其结果，得到能对应多种条件的适当接触压力，并能在多种用途中保持高度的连接可靠性。本实施例通过采用上述结构，推压力平均增加30gf，且将弹性系数设定为在规格中规定的任何条件下推压力都不会超过500gf。

另外，本实施例中，弹性推压体6用了合成橡胶，所以可得到具有绝缘性和振动制动性的端子推压结构。弹性推压体6如是合成橡胶，供电端子4部分就没有必要另外附加绝缘机能和制动机能。从而可不增加成本而得到高度的连接可靠性。

如上所述，弹性推压体6从工业角度来讲用合成橡胶是最合适的，但也可用天然橡胶、金属或有机物棉状或毡状物。还可用以聚缩醛为代表的合成树脂做成弹性推压体。本实施例中，如图1A所示，从电动机的轴方向看，供电端子4是配置在壳体3的宽度范围内，但如有必要也可配置在宽度范围之外。

(实施例2)

图5A是从轴向看本发明实施例2的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构的图，图5B是同一电动机安装结构的侧视图。

实施例2与实施例1有以下几点不同。在图1A及图1B所示的实施例1中，保护罩5与弹性推压体6是形成一体的，但在图5A及图5B所示的实施例2中，保护罩25与弹性推压体26是分开的。其他的结构则与实施例1相同。

在实施例2中，保护罩25与弹性推压体26是分开构成的，所以可根据它们各自要实现的功能设定各自最适合的材料及结构。这样在对应多种条件的同时能得到合适的接触压力特性、制动特性和环境耐受性，可在多种用途中发挥高度的连接可靠性。

另外，在本实施例2中，为弹性地支承电动机1，是用保护罩5覆盖壳体3，但也可在设备上设置弹性支承装置。同样，也可不在电动机上设置弹性推压体26，而是将设备上的供电触片13做成有弹性可变位的，并在其背后设置弹性推压体。

(实施例3)

以下参照图6A～图6D对实施例3中弹性推压体的形状的细部加以解说明。图6A暂称为三角状凸起，图6B暂称为空洞状凸起，图6C暂称为梯形凸起，图6D暂称为双凸凸起。

图6A的三角状凸起在实施例1中提起过。如图1A及图1B所示，弹性推压体推压供电端子4的电气连接部的背后，且弹性推压体上靠片簧40一侧的斜坡平缓，以便于与供电端子4接触。由此以实现片簧40的制振。该弹性推压体的倾斜角度是以能得到上述推压力特性而设定的。

图6B的空洞状凸起适合于要在弹性推压体上得到较小弹性系数的时候。图6C的梯形凸起适合于要在弹性推压体上得到较大弹性系数的时候。图6D的双凸凸起适合于要更积极地得到片簧的制振作用的时候。

如上所述，通过在弹性推压体上设置至少一个凸起，就可高度自由地设定供电端子和供电触片的接触压力特性。并且可根据各种条件得到适当的接触压力，可在多种使用环境下发挥高度的连接可靠性。

(实施例4)

图7是本发明实施例4的电磁振动体及将其装入设备后的电动机安装结构侧视图。

在图7中，扁平圆板型的电磁振动体31被弹性体35覆盖。这种电磁振动体31，在其壳体33中装入了往复运动型振子，或者在扁平电动机上安上偏心压铁装入壳体中。与已说明的实施例相同，供电端子34的背后设有弹性推压体36。

本实施例4也具有与上述其他各实施例同样的效果。

如上所述，本发明可适用于各种类型的电磁振动体。

以上说明了本发明的各种实施例，但本发明并不只限于上述实施例，在本发明的要点范围内还能展开各种应用。

Claims (10)

1.一种电磁振动体，具有：

振动发生机构；

从所述振动发生机构导出、与设备的供电触片作电气接通的板簧状供电端子；

设于所述供电端子背部侧的弹性推压体，

其特征在于，在将所述电磁振动体装入设备后，所述供电端子被自身的弹力及所述弹性推压体的弹力的合力推压到供电触片上，而且部分地设定所述弹性推压体对所述供电端子的推压作用点。

2.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，将所述推压作用点设定在对应于所述供电触片与所述供电端子间的接触点附近的位置。

3.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，所述振动发生机构的至少一部分用弹性体覆盖，且与所述弹性体一体地形成所述弹性推压体。

4.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，所述振动发生机构的至少一部分用弹性体覆盖，且与所述弹性体分开形成所述弹性推压体。

5.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，所述弹性推压体的形状为凸起状。

6.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，所述弹性推压体的形状为三角形。

7.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，所述弹性推压体的形状为梯形。

8.根据权利要求1所述的电磁振动体，其特征在于，具有在所述推压作用点之外另外与所述供电端子部分地接触、以对所述供电端子的振动进行减振的减振装置。

9.根据权利要求8所述的电磁振动体，其特征在于，所述振动发生机构的至少一部分用弹性体覆盖，且与所述弹性体一体地形成弹性推压体及所述减振装置。

10.一种装有电磁振动体的设备，所述电磁振动体具有：

振动发生机构；

从所述振动发生机构导出、与设备的供电触片作电气接通的板簧状供电端子；

设于所述供电端子背部侧的弹性推压体，

其特征在于，在将所述电磁振动体装入设备后，所述供电端子被自身的弹力及所述弹性推压体的弹力的合力推压到供电触片上，而且部分地设定所述弹性推压体对所述供电端子的推压作用点。

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