專利名稱：振動(dòng)器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與振動(dòng)器組件普遍有關(guān)，特別涉及一種表面可安裝的振動(dòng)器組件。
振動(dòng)器廣泛用于各種設(shè)備。例如，尋呼機(jī)和無(wú)線電話利用振動(dòng)器產(chǎn)生靜音尋呼或發(fā)出有來(lái)話呼叫的告警信號(hào)。如果用戶隨身攜帶有振動(dòng)器的設(shè)備，例如將其放在襯衫口袋中或掛在皮帶上，振動(dòng)器將提醒用戶而不使其它人聽見。這種靜音提示在開會(huì)時(shí)或有許多人共享的辦公室中具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
使用振動(dòng)器的設(shè)備也使用安裝于電路板上的電路元件。這些電路元件最好利用自動(dòng)軟熔加熱方式(automated reflow heating)與電路板形成電連接。此外，使用直流電壓電源的振動(dòng)器也應(yīng)與電路板形成電連接。但是，振動(dòng)器不能通過(guò)自動(dòng)軟熔加熱與電路板連接，因?yàn)檎駝?dòng)器對(duì)熱很敏感而且容易損壞。一旦損壞，將不易修復(fù)。因此，振動(dòng)器必須通過(guò)導(dǎo)線、彈性電導(dǎo)條、或連有導(dǎo)線的雙腳插頭(該插頭是在單獨(dú)制造過(guò)程中通過(guò)手工焊接固定在電路板上的)連接到電路板上。
振動(dòng)器必須被安全地固定在電路板上。振動(dòng)器由一個(gè)馬達(dá)、一個(gè)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸以及一個(gè)由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)的重物組成。工作時(shí)，馬達(dá)帶動(dòng)有重物的軸旋轉(zhuǎn)，使得振動(dòng)器產(chǎn)生顯著的振動(dòng)。由于前面所述的通過(guò)導(dǎo)線耦合的情況不足以保證設(shè)備中振動(dòng)器的位置，所以，為防止振動(dòng)器本身或其它鄰近放置的電子元件的損壞，振動(dòng)器應(yīng)通過(guò)一個(gè)預(yù)制的支架固定在電路板上。該支架是在單獨(dú)的制造過(guò)程中通過(guò)手工焊接或自動(dòng)軟熔加熱方式附屬定位在電路板上的。將振動(dòng)器的馬達(dá)端安裝到支架上可保證安全連接。
所以，當(dāng)前需要一種能自動(dòng)安裝的振動(dòng)器組件以減少生產(chǎn)步驟，并易于修理并避免使用導(dǎo)線。


圖1示出了基底上連接有一個(gè)振動(dòng)器組件的便攜式電子設(shè)備的透視圖2示出了是圖1中基底和振動(dòng)器組件的分解透視圖。
圖3是另一種可替代的振動(dòng)器組件。
圖4是圖3替代的振動(dòng)器組件的局部放大剖視圖。
一個(gè)振動(dòng)器組件包括一個(gè)振動(dòng)器和一對(duì)卡子。這對(duì)卡子安裝在有可控電源的基底上。用來(lái)與可控電源耦合，同時(shí)也用來(lái)固定振動(dòng)器(可拆卸)。通過(guò)這對(duì)卡子，振動(dòng)器即得到了電源也得到了固定；因此，它消除了單獨(dú)安裝支架和使用導(dǎo)線的要求。
圖1示出了一個(gè)無(wú)線通訊系統(tǒng)100，它含有一個(gè)電子設(shè)備102。圖示的電子設(shè)備102是一個(gè)便攜式無(wú)線電話，它包括一個(gè)外殼104和一個(gè)置于外殼104內(nèi)的基底106(它由外殼104的剖視區(qū)域108顯示)。外殼104含有揚(yáng)聲器擋板和透孔110、顯示屏112、按鍵114和麥克風(fēng)透孔116。揚(yáng)聲器位于透孔110的后面(未畫出)，麥克風(fēng)則位于透孔116的后面(未畫出)。外殼104上連接有天線118。天線118與無(wú)線接收電路(如可控電源120)電連接?？煽仉娫?20安裝在基底106上并與基底106上的第一對(duì)焊點(diǎn)122和123電連接?？煽仉娫?20與位于外殼104背面的電池124連接(未畫出)，并由電池124供電。振動(dòng)器組件也安裝在基底106上并與基底106上的第二對(duì)焊點(diǎn)128和129電連接。第二對(duì)焊點(diǎn)128和129通過(guò)一對(duì)跡線130和131分別連接到第一對(duì)焊點(diǎn)122、123和可控電源120上。
盡管優(yōu)先采用無(wú)線電話作為示意圖，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到振動(dòng)器組件一樣可很好地用于其它設(shè)備，如尋呼機(jī)、個(gè)人數(shù)字機(jī)等等。因此，本文使用的“設(shè)備”這個(gè)詞指的是所有該類裝置及其類似產(chǎn)品。
參見圖2，將振動(dòng)器組件126從基底106上分解示出。振動(dòng)器組件126由一個(gè)振動(dòng)器200和一對(duì)卡子202和204組成。振動(dòng)器200包括一個(gè)馬達(dá)206、一個(gè)轉(zhuǎn)軸208及一個(gè)重物210。馬達(dá)206為圓柱形并有外殼207。馬達(dá)206由連接在外殼207上的直流電壓源供電。外殼207包含第一導(dǎo)電區(qū)212和第二導(dǎo)電區(qū)214。第一導(dǎo)電區(qū)212和第二導(dǎo)電區(qū)214由不銹鋼或其它適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料制成。第一導(dǎo)電區(qū)212起著馬達(dá)206的電壓負(fù)極端的作用，第二導(dǎo)電區(qū)214起著馬達(dá)206的電壓正極端的作用。位于外殼207中間部分的電絕緣區(qū)216使第一導(dǎo)電區(qū)212和第二導(dǎo)電區(qū)214保持電絕緣。絕緣區(qū)216由聚亞酰胺或其它適當(dāng)?shù)牟粚?dǎo)電材料制成。第一導(dǎo)電區(qū)212、絕緣區(qū)216及第二導(dǎo)電區(qū)214沿著振動(dòng)器200的縱軸220平直排列。轉(zhuǎn)軸208從馬達(dá)206的一端沿縱軸220伸展。通電后，馬達(dá)206帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸208旋轉(zhuǎn)。重物210定位于轉(zhuǎn)軸208的末端并不同軸，這樣當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)重物轉(zhuǎn)動(dòng)。由于重物210與軸不同心，并且重物210與轉(zhuǎn)軸208的尺寸也不相同，就造成了轉(zhuǎn)軸208和重物210在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生振動(dòng)。
夾子202和204完全相同。為簡(jiǎn)單起見，只詳細(xì)介紹它們中間的一個(gè)夾子。夾子202含有一個(gè)直角平板222。第一指狀板224和第二指狀板226從平板222相對(duì)的兩邊向上伸出。如圖2所示，第一指狀板224和第二指狀板226互相向內(nèi)伸展彎曲，它們的頂端部分228從頂點(diǎn)開始向外伸展。指狀板224和226用于限制馬達(dá)206在水平面和豎直面上的移動(dòng)。夾子202還有一個(gè)從平板222的邊緣上向外并向上豎直伸出的法蘭230。法蘭230置于第一指狀板224和第二指狀板226之間。法蘭230(由夾子204的剖視圖顯示)用于保證振動(dòng)器200的馬達(dá)206的軸向位置。夾子202可用任何適當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)技術(shù)制作，如將一端經(jīng)過(guò)沖壓的金屬材料(用鈹銅合金或其它合適的材料)用順序加工沖模彎成圖2所示的“U”形狀。材料應(yīng)有足夠的彈性使得在安裝過(guò)程中，當(dāng)將馬達(dá)206向下壓入平板222時(shí)，指狀板224和226能向兩邊分開，而后又回到其原來(lái)的位置以限制馬達(dá)206的位置。
將振動(dòng)器組件126安裝到基底106的方法如下(圖2中沒(méi)有完全示出)。最好通過(guò)自動(dòng)加工方法先將夾子202和204連接到基底106上。首先，先將焊油擦在焊點(diǎn)128和129上以使對(duì)基底106進(jìn)行遮護(hù)處理。焊油應(yīng)由錫-鉛-銀合金或其它導(dǎo)電焊接材料構(gòu)成。然后，將夾子202，204分別與焊點(diǎn)128和129并列放置，如圖上虛線231所示。夾子202和204的自動(dòng)放置由適當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)上購(gòu)得的小型機(jī)器來(lái)完成。夾子放置妥當(dāng)后，夾子的202和204的每個(gè)平板222都應(yīng)與基底106上的焊點(diǎn)128和129分別對(duì)齊，并接觸到焊油。
在夾子放置好以后，基底106被軟熔加熱至足以熔化焊油的溫度，然后再冷卻至室溫。在軟熔加熱時(shí)，可用一個(gè)易去除的鋁塊來(lái)保證夾子202，204與焊點(diǎn)128和129分別對(duì)齊。軟熔加熱大約需要660秒，在此期間，基底106和夾子202，204的溫度大約升至218℃。熔化的焊點(diǎn)在夾子202，204和焊點(diǎn)128，129之間分別形成了金屬的內(nèi)部連接。冷卻后，振動(dòng)器組件126的夾子202和204分別與基底106上的焊點(diǎn)128和129都形成了結(jié)構(gòu)上及電性連接。
當(dāng)夾子202和204與基底106連接好以后，振動(dòng)器200就可與夾子202，204連接了。安裝振動(dòng)器200時(shí)，應(yīng)將馬達(dá)206向下移動(dòng)，如圖中虛線232所示。馬達(dá)206應(yīng)接觸到夾子202，204的指狀板224，226的端面228。繼續(xù)下移馬達(dá)206時(shí)，指狀板224和226將向兩邊張開，直至馬達(dá)206到達(dá)夾子202和204的平板222。夾子202和204的法蘭230將卡住馬達(dá)206的兩個(gè)端面。振動(dòng)器的轉(zhuǎn)軸208應(yīng)足夠長(zhǎng)以保證重物210與馬達(dá)206之間有足夠的空隙容納夾子202的法蘭230。組裝好以后，第一導(dǎo)電區(qū)212應(yīng)與夾子202接觸，而第二導(dǎo)電區(qū)214也應(yīng)與夾子204接觸。完整的安裝位置由圖1所示。振動(dòng)器200的自動(dòng)放置可用市場(chǎng)上購(gòu)得的機(jī)械手來(lái)完成。
組裝完成后，振動(dòng)器200就具有提示用戶接收呼叫的功能了。參看圖1，通過(guò)射頻(RF)信號(hào)132，(如從基站134發(fā)出的尋呼信號(hào))，電子設(shè)備102將從無(wú)線通信系統(tǒng)100中獲得呼叫信號(hào)。天線118可以檢測(cè)到RF信號(hào)132并將其送至無(wú)線收發(fā)電路，作為對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)的響應(yīng)，可控電源120在第一對(duì)焊點(diǎn)122和123之間產(chǎn)生一個(gè)直流電壓(DC)。
在所述優(yōu)選實(shí)施例中，可控電源120將在焊點(diǎn)122上產(chǎn)生正極性，而在焊點(diǎn)123上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)極性。跡線130和131以及第二對(duì)焊點(diǎn)128和129將此直流電壓分別耦合至圖2所示的夾子202和204上。夾子202和204則分別將直流電壓施加在馬達(dá)206的外殼207的第一導(dǎo)電區(qū)212和第二導(dǎo)電區(qū)214上。獲得直流電壓的馬達(dá)206開始轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生一個(gè)能使利用該電子設(shè)備102的用戶察覺(jué)的無(wú)聲呼叫提示信號(hào)。
圖3和圖4示出了一個(gè)可用于圖1中振動(dòng)器組件126和電子設(shè)備102的另一種可替代的振動(dòng)器300，該振動(dòng)器300是常規(guī)振動(dòng)器的改進(jìn)型。其常規(guī)元件由一個(gè)馬達(dá)302，一個(gè)由馬達(dá)302驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸304以及一個(gè)置于轉(zhuǎn)軸304上的重物306組成。同樣，馬達(dá)302也含有一個(gè)圓柱狀導(dǎo)電材料(如不銹鋼或其它相應(yīng)材料)構(gòu)成的外殼308。振動(dòng)器的馬達(dá)302也具有端口，如圖4中位于轉(zhuǎn)軸304反面的馬達(dá)302的一端的剖視圖403所示的正極端400和負(fù)極端402。馬達(dá)302所需的電源由直流電源通過(guò)通過(guò)導(dǎo)線供給(未畫出)。
但是，與一般振動(dòng)器不同，該振動(dòng)器300還含有一個(gè)外殼帽和一個(gè)絕緣體。絕緣體位于轉(zhuǎn)軸304反面的馬達(dá)302的一端，如圖4中虛線所示。外殼帽為圓柱形，它由導(dǎo)電材料(如不銹鋼或其它相應(yīng)材料)構(gòu)成。位于外殼308的外殼帽310之間的絕緣體312由聚亞酰胺或其它適當(dāng)?shù)碾娊^緣材料制成。此外，外殼帽310通過(guò)第一根導(dǎo)線404與正極端口400電子連接。而外殼308則通過(guò)第二根導(dǎo)線406與負(fù)極端口相連接。絕緣體312使外殼308與外殼帽310之間保持電絕緣。外殼帽310，絕緣體312和外殼308都與替代品振動(dòng)器300的軸線314共軸。
由于構(gòu)成外殼帽310和絕緣體312的材料的厚度和與馬達(dá)302的直徑相比，可近似忽略，所以該振動(dòng)器300也可被安裝到圖2所示的夾子202和204之中，安裝方法與前面所述的安裝振動(dòng)器200所使用的方法完全相同。安裝完成后，外殼308應(yīng)位于夾子202之中并與夾子204絕緣；同樣，外殼帽310應(yīng)位于夾子204之中，并與夾子202絕緣。替代品振動(dòng)器300可同樣由可控電壓源120驅(qū)動(dòng)工作，原理如前所述。
可以看出，振動(dòng)器組件僅利用一個(gè)振動(dòng)器及易于自動(dòng)安裝的表面夾子即可工作?？砂惭b于表面的夾子能將振動(dòng)器固定在基底上，并能將振動(dòng)器與其在基底上的支持電路連接起來(lái)，因此，避免了單獨(dú)安裝一個(gè)支架和使用導(dǎo)線的要求。
權(quán)利要求
1.一個(gè)振動(dòng)器組件，其特征在于一個(gè)含有馬達(dá)的振動(dòng)器，一個(gè)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，一個(gè)置于轉(zhuǎn)軸上的重物；以及一對(duì)適于安裝在有可控電源的基底上的夾子，這對(duì)夾子與可控電源電連接，它還能用于卡住振動(dòng)器的馬達(dá)。
2.權(quán)利要求1的振動(dòng)器組件，其特征在于，振動(dòng)器的馬達(dá)進(jìn)一步含有一個(gè)導(dǎo)電外殼。
3.權(quán)利要求2的振動(dòng)器組件，其特征在于，其導(dǎo)電外殼還進(jìn)一步包含有與其中一只夾子相接觸的第一導(dǎo)電區(qū)，以及與另一只夾子連接的第二導(dǎo)電區(qū)。
4.權(quán)利要求3的振動(dòng)器組件，其特征在于，第一導(dǎo)電區(qū)與第二導(dǎo)電區(qū)是沿縱軸對(duì)直排列的。
5.權(quán)利要求4的振動(dòng)器組件，其特征在于，導(dǎo)電外殼含有位于沿縱軸對(duì)準(zhǔn)排列的第一導(dǎo)電區(qū)和第二導(dǎo)電區(qū)之間的絕緣區(qū)。
6.權(quán)利要求5的振動(dòng)器組件，其特征在于，第一導(dǎo)電區(qū)和第二導(dǎo)電區(qū)是共軸心對(duì)直排列的。
7.權(quán)利要求6的振動(dòng)器組件，其特征在于，導(dǎo)電外殼進(jìn)一步含有一個(gè)置于第一導(dǎo)電區(qū)之上，與軸共心的絕緣區(qū)，并且該絕緣區(qū)基本上包圍了振動(dòng)器的一端；以及第二導(dǎo)電區(qū)含有一個(gè)導(dǎo)電外殼帽，該外殼帽裝在絕緣區(qū)之上，振動(dòng)器的尾端。
8.權(quán)利要求1的振動(dòng)器組件，其特征在于，一對(duì)夾子中至少有一個(gè)夾子是“U”形。
9.權(quán)利要求1的振動(dòng)器組件，其特征在于，一對(duì)夾子中至少有一個(gè)夾子進(jìn)一步含有一個(gè)與振動(dòng)器馬達(dá)的端面相接觸的法蘭。
10.一種電子設(shè)備，包括一個(gè)至少有兩個(gè)焊點(diǎn)、且裝有可控電源的基底，可控電源與至少兩個(gè)焊點(diǎn)有電連接；一對(duì)安裝于基底上的夾子，這對(duì)夾子與兩個(gè)焊點(diǎn)中至少一個(gè)相應(yīng)焊點(diǎn)電連接。一個(gè)振動(dòng)器，包括一個(gè)馬達(dá)、一個(gè)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸、以及一個(gè)置于轉(zhuǎn)軸上的重物，該馬達(dá)應(yīng)適于放置在一對(duì)夾子中間。
全文摘要
一個(gè)振動(dòng)器組件(126)包括一個(gè)振動(dòng)器(200)和一對(duì)夾子(202、204)。這對(duì)夾子(202、204)應(yīng)適于安裝在有可控電源(120)的基底(106)上。這對(duì)夾子(202、204)與可控電源(120)是通過(guò)電子耦合連接的。這對(duì)夾子(202、204)還用來(lái)固定振動(dòng)器(200)。通過(guò)這對(duì)夾子(202、204)，振動(dòng)器即能獲得電源也可得到固定。因此，消除了單獨(dú)安裝支架和使用導(dǎo)線的要求。
文檔編號(hào)H02K7/06GK1169064SQ9710378
公開日1997年12月31日 申請(qǐng)日期1997年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月22日
發(fā)明者布賴恩C·米哈拉克, 理查德J·東布羅斯基 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司