CN1206790C - 用电机底座保持架装配的电机及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种电机，它包括一可表面安装的电机底座，该电机底座具有：一底座；一从该底座延伸出来而用于支承一轴承的轴承支座；一与该轴承支座同心的、用于支承一定子的定子支座；一用于连接于定子的一绕组的端子，该端子暴露于电机底座的一底面上，并基本平行于底座而延伸。这种结构可解决微型电机的诸如电机难以操作、使构件彼此配合困难、以及接合耗时之类的问题。一种装配该电机的方法可实现较高的生产率。

Description

用电机底座保持架装配的电机及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种微型电机的结构以及一种以高生产率装配微型电机的方法。更具体地说，本发明涉及一种可产生人体感知振动的微型电机。这种微型电机用于便携式电话机中，它通过振动方式通知使用者收到来电。

背景技术

信息装置中所使用的电机包括以下构件：

金属底座；

安装于金属底座的轴承、印刷电路板和定子；

安装在定子铁芯的外壁或内壁上的圆筒形转子磁体，该磁体面对定子铁芯。

当电机具有一定尺寸时，这种结构很容易装配；然而，电机尺寸的缩小会增大装配难度和降低生产率，因为装配机或工作人员的指尖无法接近内侧，甚至无法靠近电机。

日本专利申请未审定公开第H10-127031号就是针对上述问题。图10示出了这种现有技术的电机。

在图10中，金属丝板14埋设于由合成树脂制成的底座24中，以保持绝缘。板14的第一端作为竖板40延伸到底座24的上端之上，第二端作为连接器端子而外露。

这种结构可使卷绕于端子铁芯20上的绕组18的端子42很容易地连接于竖板40。

然而，电机尺寸的缩小暴露出一个问题，即工作人员难以操作电机的诸构件。例如，一台对径尺寸为10毫米的电机使我们难以迅速地操作其各个构件。而且，电机尺寸的缩小要求诸构件之间有更严格的配合容差。这就增大了将诸构件装配入电机的难度。这样，为缩小电机尺寸，就牺牲了生产率。这一问题的解决方法是迫切需要的。

与另一个部分粘接的一个部分或者一个经树脂熔接的部分，在对其进行固定之前需要等一段时间。缩短这段所等的时间也是需要的。

发明概要

本发明目的在于解决上述问题，提供一种其结构允许实现高生产率的电机及其装配方法，它解决了诸如处理困难、配合严格、粘接或熔接耗时之类的问题。

本发明提供一种可表面安装的电机底座，包括：

一底座；

一从所述底座延伸出来而用于支承一轴承的轴承支座；

一与所述轴承支座同心的、用于支承一定子的定子支座；以及

多个围绕所述轴承支座而设置的端子，用于连接于所述定子的多个绕组，每个所述端子具有一上表面和一下表面，至少一个所述端子的上表面连接于至少一个所述绕组，所述端子的下表面暴露于所述底座的一底面上并基本平行于所述底座。

本发明还提供一种电机，包括：

(a)一电机底座，它具有：

    (a-1)一底座；

    (a-2)一从所述底座竖直突出而用于支承一轴承的轴承支座；

    (a-3)一与所述轴承支座同心的定子支座；

    (a-4)一由金属板制成的、嵌入模制于所述底座中和所述轴承支座周围的端子，所述端子的一部分暴露于所述底座的一底面上；

其中，所述电机底座是通过切断所述电机底座和所述电机底座周围的框架之间的连接桥架而形成的，

(b)一安装于定子支座的定子，所述定子在所述端子的所述暴露部分电气连接于所述端子；以及

(c)一由支承于所述轴承支座的所述轴承支承的转子。

本发明还提供一种用一电机底座保持架来装配电机的方法，其中该电机底座保持架包括：

一电机底座，所述电机底座包括：

(a)一底座；

(b)一从所述底座竖直突出而用于支承一轴承的轴承支座；

(c)一与所述轴承支座同心的、用于安装一定子的定子支座；

(d)一由嵌入模制于底座中的金属板制成并嵌入模制于轴承支座周围的端子，所述端子的一部分暴露于所述底座的一底面上；以及

一由相同于端子的金属制成的、与所述电机底座的边缘连接的框架；

所述方法包括以下步骤：

通过框架将所述电机底座定位和支承在一给定位置；

将所述电机的定子和转子装配于所述电机底座；以及

将所述电机底座与框架分离；

其中，所述将所述定子装配于所述电机底座的步骤包括将定子电气连接于所述端子的所述暴露部分。

上述的本发明可解决尤其微型电机中诸如难以操作电机零件、难以使相应构件配合、粘接或熔接耗时之类的问题。因此，可获得一种高生产率的电机及其装配方法。

附图简述

图1是表示本发明第一示例性实施例的电机结构的剖视图。

图2A是图1所示电机的俯视图。

图2B是图1所示电机的侧视图。

图2C是图1所示电机的仰视图。

图3A是图1所示电机的电机底座的俯视图。

图3B是图1所示电机的电机底座的侧视图。

图4是一电机底座保持架的俯视图。

图5是图1所示电机的侧视分解图。

图6表示本发明第二示例性实施例的电机底座保持架。

图7表示本发明第三示例性实施例的电机底座保持架。

图8表示本发明第四示例性实施例的电机底座保持架。

图9是表示如何将一电机罩盖固定于本发明第五示例性实施例的电机底座的局部侧视图。

图10是表示一传统电机结构的剖视图。

优选实施例的详细描述

下面参照附图来说明本发明的各个示例性实施例。

(示例性实施例1)

图1是表示本发明第一示例性实施例的电机结构的剖视图。图2A是该电机的俯视图，图2B是侧视图，图2C是仰视图。图3A是图1所示电机的电机底座的俯视图。图3B是该电机底座的侧视图。图4是一电机底座保持架的俯视图。图5是图1所示电机的侧视分解图。

在图1中，电机包括一定子、一转子和一罩盖。转子包括转子框架1100和安装于转子框架1100内壁的环形磁体1200，它在一根安装于其中心的轴1400上旋转。而且，偏心重块1300安装于框架1100，从而在电机旋转时产生振动。

定子2000安装于电机底座3101，并且底座3101的中心安装有一轴承，即金属3200。定子2000包括定子铁芯2100、电线端接件2200和绕组2300。底座3101的端子3111连接于绕组的端子2310。轴1400用轴颈支承于金属3200，罩盖3401盖住转子。

如图2A所示，该第一实施例中所使用的电机的外观表示出在多边形电机底座3101上的圆形罩盖3401。如图2B所示，罩盖3401具有一些延伸到底座3101的突起3411和3421。有些突起延伸到与底座3101的下端一样深，其它一些突起与从底座3101的侧面延伸出来的金属末端3121相连接。在底座3101的底面上暴露出六个端子3111，如图2C所示。这些暴露的端子可以与电机通过回流焊接所安装的一装置(例如便携式电话机)的底板(未图示)相连接。这种连接允许端子3111将电流从装置底板带到定子绕组，从而使转子旋转。而后，重块1300产生振动而使装置振动，这样便通知装置的使用者收到来电。

下面详细描述本发明的电机的电机底座。

如图3B所示，电机底座3101由树脂模制而成，它包括基本为平的底座3131、从底座3131中心竖直突出而用于支承轴承的轴承支座3141、以及与轴承支座同心而用于安装定子的定子支座3151。如图3A所示，在底座3131上，围绕轴承支座3141设置有六个端子3111。这些端子3111由金属板制成并嵌入模制于底座3131中。端子3111的上表面与定子的绕组端子相连接，其下表面通过回流焊接而与装置底板相连接。

以上详细描述的电机底座是一完整电机的一部分；然而，本发明最好是在装配电机时，在外侧具有一金属框架的电机底座上进行操作，更具体地说，在底座3101外侧加有金属框架4101的电机底座3101形成电机底座保持架4001，如图4所示。

下面详细描述电机底座保持架4001。

金属框架4101呈矩形，其中心部分挖去，类似一画框。电机底座3101设置在保持架4001的中心。框架4101有六个桥架4201，它们围绕底座3101以基本相同的间隔布置。这样，框架4101便围绕并保持住底座3101。底座3101在虚线所示的穿孔4211处与框架4101分离。穿过框架4101冲有六个圆孔4301，用于使保持架4001定位。

下面参照图5来说明用保持架4001装配电机的过程。

第一步，使圆孔4301与定位销7101相配合，从而将保持架4001设置在一装配机上。

第二步，将金属3200、也就是轴承配合于电机底座的轴承支座3141中。

第三步，将定子2000***定子支座3151。

然后，将衬套3300压配于定子固定件3161中。在该实施例中，定子支座3151的外径与定子固定件3161的相同。衬套3300和定子固定件3161制造成彼此紧配合。这样，只需将衬套3300压配于定子固定件3161中，便可将定子2000固定于定子支座。

之后，将定子绕组的端子焊接于电机底座的端子。在这种场合可使用电阻焊机。

另一方面，转子已装配好，如图5所示，并被输送到电机底座保持架4001与定子2000的装配体。电机装配机夹住转子框架1100，并通过使金属3200定心而***轴1400。

而后，用杯形罩盖3401盖住转子。此时，从罩盖3401的端部延伸出来的突起3411和3421定位于电机底座上的相应位置。

突起3421通过焊接固定于从电机底座上突出的金属末端3121，如图2B所示。在这种场合可使用激光焊机。

最后，如图4所示，在穿孔4211处将底座3101从框架4101上切下。

在检验和包装后，将这样装配的电机运往市场。同时，进行如下的性能检验：切断电机底座的端子和桥架之间的电导通，或将桥架保持为一共用的接地端子，然后可对保持在金属框架上的电机进行检验。

该第一实施例的电机使用与金属框架4101相连的电机底座保持架4001，该金属框架由与端子3111相同的材料制成，并且保持架4001设置在电机底座3101的外侧。由一片金属板冲压而成的框架4101与端子3111一起使底座3101相对于装配机定位。相对于框架4101的圆孔4301而进行往底座3101中的嵌入模制，因而底座3101的定位可以比传统方法精确得多，该传统方法是将定位基准设置在一树脂制成的电机底座上的。这样，本发明的方法可适用于要求精确配合容差的微型电机，并能以较高的生产率来实现微型电机的装配。

在该第一实施例的电机中，底座3101与底座保持架4001一起定位，并由桥架4201支承。轴承支座3141从底座的中心竖直突出，并且金属3200安装于轴承支座3141，因此，金属3200也以一定距离从底座3101突出。支承底座3101的桥架4201受横向力而弹性变形。当轴1400***金属3200时，该结构在它们之间产生定心作用。这种定心作用有助于微型电机的高生产率装配。

该第一实施例的电机是一台对径尺寸为10毫米的微型扁平电机。电机轴的对径尺寸为0.8毫米，轴与金属(轴承)之间的间隙最大为几微米。不仅是这些构件，其它的构件也要求这样的精度。自动机器将这些构件高速地装配入一微型电机。这种超微型电机的高速装配正是依赖于本发明的装配方法，因为它可实现对构件的快速操作、高精度的定位以及自动定心作用。

在该第一实施例中，桥架4201与画框式框架4101之间设置有补片4401。该补片4401的作用如下：由金属板制成的端子3111是设置在电机的底面上，以便通过回流焊接将装置的底板与电机焊接起来。然而，金属板应被绝缘，并保持住，因而金属板必须嵌入模制于底座3101的树脂中。因此，金属板必然要制成阶梯状。在这种情况下，补片4401可使金属板中残留的应力较小，从而使端子和金属框架周围的部分不致发生不正常的变形。

在该第一实施例中，围绕底座3101设置有多个穿孔4211，框架4101在穿孔4211处与底座3101分离，更具体地说，这些穿孔是以等间隔围绕底座3101而设置。这种结构分防止底座3101受到不平衡的支承，因此，当作用一竖直的外力时，它可以将移动引导于竖直方向上。这不会降低用于装配的定位精度。当有一径向外力作用于金属3200时，它可在所有方向上造成均匀的弹性变形。这不会不利地影响定心作用。因此，能以较高的生产率装配超微型电机。

在底座3101的中心线的两侧设置有多个穿孔，以便于获得上述的效果。如在第三实施例中将要讨论的，穿孔由于某些原因无法在所有方向上都均匀布置；但穿孔最好仍旧围绕电机底座布置成相对于一个点而对称。

如图1和图5所示，将定子铁芯2100***定子支座3151，然后将衬套3300压配于定子固定件3161中，从而使定子2200固定于定子支座3151。由于只需压配衬套3300便可固定定子2000，因而可省去粘接或焊接定子后的等候时间。因此，可缩短总的装配时间。

从罩盖3401的边缘延伸出来的突起3421固定于从底座3101延伸出来的金属末端3121。这种结构、也就是金属之间的连接可在单位面积上产生一强大的接合力。这样，便可用一较小的面积来实现接合，这对于超微型电机来说是有利的。上述结构还可使罩盖3401的边缘与金属末端3121电气连接。因此，在金属末端3121电气连接于端子3111的同时，金属末端3121接地到装置，从而屏蔽由电机所产生的电磁噪声。

在该第一实施例中，突起3421焊接于金属末端3121，因而焊接的凝固时间比树脂的短。因此，可缩短电机的总装配时间。其突出到电机外部的量比在第五实施例中所讨论的接合变形固定方法的要小。这样，与第五实施例相比，第一实施例更有利于缩小电机尺寸。

(示例性实施例2)

图6示出了本发明第二示例性实施例的电机底座保持架。

在图6中，电机底座保持架4002的矩形金属框架4102由图4所示、第一实施例中所使用的金属框架连接而成。金属框架4102包括四个电机底座3101。每个底座3101有六个桥架4202，它们以基本相同的间隔沿径向布置。在框架4102上总共设有18个用于定位的圆孔4302。

在该第二实施例中，多个电机底座连接成一矩形。由于该保持架保持多个电机底座，因而与保持单个底座相比可实现更好的操作，并可更方便地对超微型电机进行操作。由于保持架所保持的电机底座的数量更多，每一步的定位时间以及装配时间减少。在该第二实施例中，对一个含几个电机底座或最多不超过20个电机底座的矩形进行操作，也就是说，只要该矩形保持成一块板状而非环状即可，以使在储存中不会有弯曲应力作用于该矩形尺寸。因此，电机底座不会发生蠕变变形。这不同于下面所讨论的第三实施例，因为该第三实施例所针对的是带状保持架。

(示例性实施例3)

图7示出了本发明第三示例性实施例的电机底座保持架。

电机底座保持架4003的金属框架4103延伸较长而形成一条带子。框架4103含有许多电机底座3101。每个底座3101有四个桥架4203(每侧两个)，这不同于第二实施例。底座3101通过桥架4203在带子宽度方向上的两侧连接于框架4103。框架4103上连续地设置有用于定位的圆孔4303。

在该第三实施例中，如上面所讨论的，多个电机底座的边缘由金属框架连接，从而形成一带子。这种结构允许电机底座依次随金属框架一起传输，使电机可以连续地装配。这样，该结构可简化传输机构，使装配设备可以较为紧凑和便宜。因此，能以较高的生产率制造较便宜的电机。

该第三实施例的保持架中的相邻电机底座沿带子的纵向方向隔开。当带状保持架卷绕于一卷筒上时，***模制的电机底座不会有弯曲应力。这样，在电机底座的储存过程中，可防止在树脂上发生蠕变，树脂模制产品的形状精度不会下降。

每一侧上的桥架的数量最好不会超过三个。如果每一侧设置多于两个的桥架，则在金属框架卷绕起来时容易在电机底座中产生弯曲应力。

(示例性实施例4)

图8示出了本发明第四示例性实施例的电机底座保持架。

电机底座保持架4004的金属框架4104彼此连接而形成一条带子。但是，并不是将第一实施例中所使用的金属框架沿纵向方向连接，而是将金属框架与形成带子两侧的部分(这些部分可以是金属框架4104的一部分)连接。与第一实施例一样，每个底座3101有六个桥架4204，它们均匀地支承住底座。

由该保持架保持的电机底座沿纵向方向隔开。这样，可防止树脂制的电机底座在储存过程中产生蠕变，树脂制产品的形状精度不致下降。而且，每个电机底座在其周边受均匀支承，因而可在所有方向上获得均匀的定心作用。

(示例性实施例5)

图9是表示如何将一电机罩盖固定于本发明第五示例性实施例的电机底座的局部侧视图。

在图9中，从罩盖3402的端部延伸出来的突起3422的末端沿径向方向朝外延伸。从电机底座延伸出来的金属末端3122翻折过来而夹住突起3422。

在该第五实施例中，罩盖的端部和电机底座的金属末端接合并变形，从而彼此固定。金属很容易柔性变形，并在变形后保持强度。因此，金属能以较小的面积来接合，这对于超微型电机来说是有利的。利用这种接合变形的固定方式不需要固化前时间，而热树脂接合要求等一段时间用于固化。因此，可以缩短电机的装配时间。

以上说明了本发明的几个示例性实施例；然而，本发明并不局限于这些实施例，在本发明的范围内可以有各种不同的应用。如这些实施例中所讨论的，本发明对于超微型电机是有利的；但是，它也可适用于各种不同的电机。用于定位的圆孔是设置在金属框架的两侧；但是，这些圆孔可以设置在一侧。

如上面所讨论的，本发明解决了操作电机困难、使电机构件配合困难、接合耗时等问题，提供一种允许实现高生产率的电机及其装配方法。

工业实用性

本发明提供了一种能很好地适用于微型电机的结构以及一种以较高生产率装配该电机的方法。本发明的电机包括：一电机底座保持架，它具有：(a)一底座；(b)一从该底座竖直突出而用于支承一轴承的轴承支座；(c)一与该轴承支座同心的、用于安装一定子的定子支座；(d)一由金属板制成的电机底座，它围绕轴承支座嵌入模制有一端子；(e)一由相同于端子的金属制成的、连接于电机底座边缘的框架。本发明还提供了一种装配该电机的方法。本发明可很好地适用于超微型电机，用于产生振动而通知使用者收到来电。这种电机例如可使用于便携式电话机中。

附图中的标号

2000  定子

3101  电机底座

3111  端子

3121  金属末端

3131  底座

3141  轴承支座

3151  定子支座

3161  定子固定件

3300  衬套

3401，3402  罩盖

3411，3421，3422  突起

4001，4002，4003，4004  电机底座保持架

4101，4102，4103，4104  金属框架

4201，4202，4203，4204  桥架

4211  穿孔

4301，4302，4303  圆孔

4401  补片

7101  定位销

Claims (15)

1.一种可表面安装的电机底座，包括：

一底座；

一从所述底座延伸出来而用于支承一轴承的轴承支座；

一与所述轴承支座同心的、用于支承一定子的定子支座；以及

多个围绕所述轴承支座而设置的端子，用于连接于所述定子的多个绕组，每个所述端子具有一上表面和一下表面，至少一个所述端子的上表面连接于至少一个所述绕组，所述端子的下表面暴露于所述底座的一底面上并平行于所述底座。

2.如权利要求1所述的可表面安装的电机底座，其特征在于，多个所述电机底座彼此连接。

3.如权利要求1所述的可表面安装的电机底座，其特征在于，多个所述电机底座彼此连接而形成一带子形状。

4.如权利要求3所述的可表面安装的电机底座，其特征在于，多个所述电机底座沿所述带子形状宽度方向连接于一框架，并且相邻的所述电机底座沿纵向方向隔开。

5.一种电机，包括：

-一电机底座，它具有：

一底座；

一从所述底座竖直突出而用于支承一轴承的轴承支座；

一与所述轴承支座同心的定子支座；

一由金属板制成的、嵌入模制于所述底座中和所述轴承支座周围的端子，所述端子的一部分暴露于所述底座的一底面上；

其中，所述电机底座是通过切断所述电机底座和所述电机底座周围的框架之间的连接桥架而形成的，

-一安装于定子支座的定子，所述定子在所述端子的所述暴露部分电气连接于所述端子；以及

-一由支承于所述轴承支座的所述轴承支承的转子。

6.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机底座还包括一从所述定子支座延伸出来的定子固定件，

其中，在所述定子的一定子铁芯***所述定子支座后，一衬套压配于所述定子固定件中，从而使定子固定。

7.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机底座还包括一延伸到所述电机底座外侧的金属末端，以及一盖住所述转子的金属罩盖，所述金属罩盖的端部固定于所述金属末端。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述金属罩盖的端部通过焊接固定于所述金属末端。

9.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述金属罩盖的端部通过与所述金属末端接合并使其变形而固定与所述金属末端。

10.一种用一电机底座保持架来装配电机的方法，其中该电机底座保持架包括：

一电机底座，所述电机底座包括：

-一底座；

-一从所述底座竖直突出而用于支承一轴承的轴承支座；

-一与所述轴承支座同心的、用于安装一定子的定子支座；

-一由嵌入模制于底座中的金属板制成并嵌入模制于轴承支座周围的端子，所述端子的一部分暴露于所述底座的一底面上；以及

一由相同于端子的金属制成的、与所述电机底座的边缘连接的框架；

所述方法包括以下步骤：

通过框架将所述电机底座定位和支承在一给定位置；

将所述电机的定子和转子装配于所述电机底座；以及

将所述电机底座与框架分离；

其中，所述将所述定子装配于所述电机底座的步骤包括将定子电气连接于所述端子的所述暴露部分。

11.如权利要求10所述的电机装配方法，其特征在于，使用多个彼此连接的电机底座来构成所述电机底座保持架。

12.如权利要求10所述的电机装配方法，其特征在于，使用多个彼此连接而形成一带子形状的电机底座来构成所述电机底座保持架。

13.如权利要求5所述的电机，其特征在于，所述桥架分散地围绕所述电机底座设置，并设置在所述框架与所述电机底座之间。

14.如权利要求1所述的可表面安装的电机底座，其特征在于，所述可表面安装的电机底座是包括在一框架中的多个可表面安装的电机底座中的一个。

15.如权利要求1所述的可表面安装的电机底座，其特征在于，所述端子是扁平的。

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