专利名称：用于扁平微型马达内的刷片及其组装方法
技术领域：
本发明是关于一种用于马达内的刷片(Brush)及其组装方法，尤其指一种适用于扁平微型马达(Flat-type miniature motor)的刷片及其组装方法。
背景技术：
刷片为马达的关键部件之一。对于刷片的基本要求，必须让马达组装完成后，刷片上的整流器滑片部(Commutator slide portion)与整流器电路板(Commutator board)达到准确的弹性接触。在此所谓的弹性接触是指使得整流器电路板在对于整流器滑片部作相对的转动运动时，整流器滑片部与整流器电路板间会产生一摩擦力，此摩擦力必须在一个可允许的范围内，使得电流得以传递。倘若刷片上的整流器滑片部未与整流器电路板达到准确的弹性接触，造成整流器滑片部与整流器电路板间产生不适当摩擦，导致电性不稳定，会减少马达的使用寿命，甚至整流器滑片部与整流器电路板间会产生电弧，进而烧毁刷片。
对于刷片的基本要求，除了必须让马达组装完成后，刷片上的整流器滑片部与整流器电路板达到准确的弹性接触之外，还必需考虑到如何将刷片定位于整流器电路板上。
由于对于一扁平微型马达(Flat-type miniature motor)而言，内部任一部件的尺寸皆很小，而部件定位的困难度也会随着不同型式马达的大小而有所变化。倘若刷片无法与刷片电路板(Brush board)准确地定位结合，可能会造成刷片偏离了刷片电路板，使得扁平微型马达根本就无法转动。或者在整流器电路板对于刷片作相对地转动运动时，也会造成无法准确地达到弹性接触情形，会使得电性不稳定，甚至使得刷片的整流器滑片部与整流器电路板间会产生电弧，进而烧毁刷片。上述的情形，都可能影响扁平微型马达制作过程的优良率。
公知扁平微型马达包含两个刷片，对称地焊接固定于刷片电路板上。公知将两个刷片焊接固定于刷片电路板的方法必需先将一个刷片焊接定位于刷片电路板上的一焊接点，然后再将另一刷片焊接定位于刷片电路板上的另一焊接点，在此两刷片焊接于刷片电路板的顺序是可互换的。
上述公知技术中，常会发生焊接定位上的误差。由于微型的刷片或是刷片电路板所提供的焊接点皆非常微小，因此要将刷片准确地焊接至刷片电路板上的焊接点，并且使二刷片对称地固定于刷片电路板并不容易。也就是说，焊接于刷片电路板上的两个刷片，会产生相对性的误差。在此，所谓相对性的误差是指两刷片个别定位的误差造成彼此相对的误差。扁平微型马达两刷片的间距，必需为一可允许的范围值。但由于这种定位的误差，可能会使得两刷片的间距不在可允许的范围值内，影响此类扁平微型马达制作过程的优良率。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于扁平微型马达的刷片及其组装方法，该刷片克服了刷片上的整流器滑片部不能与整流器电路板达到稳定的弹性接触、摩擦力大、以及刷片焊接位置不准确的问题，并且使扁平微型马达的电性稳定，提高扁平微型马达制作过程的优良率及使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供的刷片是用于一扁平微型马达内，该扁平微型马达并且包含一整流器电路板以及一刷片电路板，于该刷片电路板上提供一对应该刷片的焊接点，以及设定在该刷片电路板上的一纵向方向。该刷片包含一焊接部、一第一延伸部、一第二延伸部、一第三延伸部、一整流器滑片部。该焊接部是通过一焊接工序牢固地接合至对应该刷片的焊接点上。
所述的刷片的该第一延伸部大体上自该焊接部处沿该纵向方向延伸，该第一延伸部并且偏离该纵向方向朝向一垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第一弯折角度。该第二延伸部大体上自该第一延伸部处沿该纵向方向延伸，该第二延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第二弯折角度。该第三延伸部大体上自该第二延伸部处沿该纵向方向延伸，该第三延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第三弯折角度。
所述的刷片的该整流器滑片部大体上自该第三延伸部处沿该纵向方向延伸，该整流器滑片部并且偏离该纵向方向朝向该垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第四弯折角度。该整流器滑片部本身形成一第一弧，致使该整流器滑片部提供至少一顶点，并且在该扁平微型马达运转期间，该整流器电路板相对于该刷片电路板做转动运动，该刷片并且始终以该整流器滑片部所提供的至少一顶点与该整流器电路板保持弹性接触。
所述的刷片的该第三延伸部本身形成一第二弧，该第二弧在该刷片电路板上的投影与该整流器滑片部本身形成的第一弧在刷片电路板上的投影属同一圆心。
所述的刷片的该刷片由镀有钯金属及金金属的铍铜合金材料所制成。
所述的刷片的该第一弯折角度大于该第二弯折角度。
为了实现本发明的目的，本发明提供的扁平微型马达内的刷片的组装方法是用于将一扁平微型马达的一第一刷片与一第二刷片组装至该扁平微型马达的一刷片电路板上，该刷片电路板上提供一对应该第一刷片的第一焊接点以及一对应该第二刷片的第二焊接点，该方法包含下列步骤首先形成一刷片组合，该刷片组合包含一基部、该第一刷片以及该第二刷片，其中该第一刷片与该第二刷片分别具有一与该基部衔接的焊接部。将该刷片组合暂时固定于该刷片电路板上，并且校正该刷片组合与该刷片电路板的相对位置，致使该第一刷片的焊接部置于该第一焊接点上，该第二刷片的焊接部置于该第二焊接点上，然后施以一焊接工序，将该第一刷片的焊接部与该第一焊接点牢固接合，并且将该第二刷片的焊接部与该第二焊接点牢固接合，并且将该基部从与该第一刷片及该第二刷片衔接之处弯折并折断移除。
所述的扁平微型马达内的刷片的组装方法，其中该第一刷片的第三弯折角度与该第二刷片的第三弯折角度互为负值。
本发明的有益效果是本发明所提供的适用于扁平微型马达的刷片及其组装方法能够使刷片上的整流器滑片部与整流器电路板达到稳定的弹性接触、减小摩擦，还能够保证刷片焊接位置的准确，并且使扁平微型马达的电性稳定，提高了扁平微型马达制作过程的优良率及使用寿命。
关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1是本发明中的刷片固定于刷片电路板的示意图；图2是图1中的刷片电路板的示意图；图3是图1中的刷片组合的示意图；图4是本发明中的一基板支持器的示意图；图5是本发明利用图4所示的基板支持器将刷片组合以及刷片电路板固定于其相对位置的俯视示意图；图6是本发明中的刷片组合已焊接至刷片电路板上后折断基部的示意图。
其中，附图标记说明如下30刷片组合301第一焊接部361第二焊接部303第一沿伸部 305第二沿伸部307第三沿伸部309整流器滑片部 313第一刷片 314第二刷片321基部 323、363凹口 α1第一弯折角度α2第二弯折角度 α3、α3b第三弯折角度α4第四弯折角度 351纵向方向 353垂直方向355水平方向 40刷片电路板 403第一焊接点404第二焊接点 431中间空孔 50基板夹持器501底板 503第一凸出部507、509第二凸出部511、513第三凸出部515第四凸出部具体实施方式
本发明提供一种适用于扁平微型马达的刷片。该扁平微型马达包含一整流器电路板(Commutator board)以及一刷片电路板(Brush board)。于该刷片电路板上提供一对应该刷片的焊接点(Soldering point)以固定该刷片。
请参照图1、图2和图3，图1为本发明的刷片313、314固定于刷片电路板40的示意图，图2为图1所示的刷片电路板40的示意图，图3为图1所示的刷片组合30的示意图。根据本发明的一实施例，一刷片组合30包含两个刷片，即第一刷片313和第二刷片314。两刷片313、314用于一扁平微型马达(图中未显示)内。该扁平微型马达包含一整流器电路板(图中未显示)以及一刷片电路板40。一设定于刷片电路板40上的纵向方向351。刷片电路板40上提供两个对应两刷片313、314的焊接点403、404，对称地位于纵向方向351的两侧。当刷片313、314焊接于刷片电路板40上时，刷片313、314得以对称设置于刷片电路板40上。
如图3所示，刷片组合30包含两刷片313及314。由于两刷片313、314结构及功能大致相同，而被对称地固定于刷片电路板40上，以下将利用刷片313来详细说明本发明的刷片。刷片313包含一焊接部301、一第一延伸部303、一第二延伸部305、一第三延伸部307以及一整流器滑片部309。
刷片313的焊接部301是通过一焊接工序牢固地接合至对应刷片313的焊接点403上。第一延伸部303大体上自焊接部301处沿纵向方向351延伸，第一延伸部303并且偏离纵向方向351朝向一垂直方向353弯折成与纵向方向351夹一第一弯折角度α1。此垂直方向353是垂直于该整流器电路板的方向，垂直方向353与纵向方向351互相垂直。当刷片313牢固地接合至刷片电路板40时，第一延伸部大体上自焊接部301处沿纵向方向351延伸，第一延伸部303并且偏离纵向方向351朝向一垂直方向353弯折成与纵向方向351夹一第一弯折角度α1。
第二延伸部305大体上自第一延伸部303处沿纵向方向351延伸，第二延伸部305并且偏离纵向方向351朝向一水平方向355弯折成与纵向方向351夹一第二弯折角度α2，在此第一弯折角度α1会大于第二弯折角度α2。
第三延伸部307大体上自第二延伸部305处沿纵向方向351延伸，第三延伸部307并且偏离纵向方向351朝向一水平方向355弯折成与纵向方向351夹一第三弯折角度α3。由于刷片组合30包含刷片313与刷片314，其第三弯折角度α3、α3b可分为第一刷片313的第三弯折角度α3以及第二刷片314的第三弯折角度α3b。刷片组合30中，刷片313的第三弯折角度α3与刷片314的第三弯折角度α3b互为负值。也就是说，刷片313的第三延伸部307偏离纵向方向351朝向水平方向355的一方向且弯折成与纵向方向351夹第三弯折角度α3。然而刷片314的第三延伸部307偏离纵向方向351朝向水平方向355的另一方向且弯折成与纵向方向351夹第三弯折角度α3b。
整流器滑片部309大体上自第三延伸部307处沿纵向方向351延伸，整流器滑片部309并且偏离纵向方向351朝向垂直方向353弯折成与纵向方向351夹一第四弯折角度α4。整流器滑片部309本身形成一第一弧，致使整流器滑片部309提供至少一顶点与整流器电路板保持弹性接触。在此是利用刷片313的整流器滑片部309来说明其本身形成的第一弧。对于应用于该扁平微型马达而言，本实施例是提供一对刷片313及314，因此刷片313及314的整流器滑片部309会形成两对称的该第一弧，对称于纵向方向351的两侧。
整流器滑片部309本身提供至少一顶点。由于整流器滑片部309本身形成该第一弧，当整流器滑片部309弹性接触于整流器电路板时，此时可视为一弧形部与一面板相接触，其中弧形部为整流器滑片部309，该面板为整流器电路板。当该弧形部与该面板相互靠近且移动至初始接触时，该弧形上的某一顶点与该面板相接触，然而该弧形部与该面板再持续彼此相互靠近时，由于该弧形部与该面板为一弹性接触，此时该弧形部接触于该面板上的顶点会因为该弧形部产生一弹性变形的关系，使得此时该弧形部与该面板上所接触的顶点至少会多于一个顶点以上。所以当整流器滑片部309与该整流器电路板彼此间所接触的压力越大时，相对其所接触的顶点也越多。
第三延伸部307本身形成的第二弧在刷片电路板40上的投影与整流器滑片部309本身形成的第一弧在刷片电路板40上的投影属同一圆心。如前所述，由于本实施例是提供一对刷片313及314，因此对于该扁平微型马达而言，刷片313及314的两个第三延伸部307会形成两对称的该第二弧，对称位于整流器电路板的纵向方向351的两侧。
根据本发明的刷片，由于改良刷片的滑片部以使整流器电路板与刷片有适当的弹性接触，因此能够减少摩擦及减少变形。借此，可稳定扁平微型马达的电性，并提升微型马达的使用寿命。
本发明的另一目为提供一种适用于扁平马达内刷片313的组装方法。根据本发明刷片313的组装制作过程，由于多了一基部321用以固定两刷片313、314的相对位置，以至于可以获得较佳的相对位置的定位。借此，可用以稳定该扁平微型马达的电性及制作过程上的优良率，并提升微型马达的使用寿命。
以下将利用图2及图3所示的刷片313、314及刷片电路板40来说明本发明将一第一及一第二刷片组装至该扁平微型马达的刷片电路板的方法。在此实施例中，刷片313为第一刷片，而刷片314为第二刷片。刷片电路板40上提供一对应刷片313的第一焊接点403以及一对应第二刷片314的第二焊接点404。
首先形成一刷片组合30。如图3所示，刷片组合包含一基部321、刷片313以及刷片314。刷片313以及刷片314两者皆由基部321延伸，且两侧对称。由于刷片组合30的特征已于前文详细说明，在此不再赘述。刷片组合30由镀有钯金属及金金属的铍铜合金材料所制成且基部321、刷片313与刷片314为一体成型。
然后，将刷片组合30暂时固定于刷片电路板40上，并且校正刷片组合30与刷片电路板40的相对位置，致使刷片313的焊接部301置放于焊接点403上，并且刷片314的焊接部361置放于焊接点404上。
借由刷片组合30的基部321，得以将两刷片313、314的相对位置进行固定。刷片组合30本身则暂时固定于刷片电路板40上，并且校正刷片组合30与刷片电路板40的相对位置，使得原本不但两刷片313、314的相对位置已经借由刷片组合30的基部得以固定，并且也可以使得两刷片313、314得以精确地固定于刷片电路板40上。
请参照图3、图4及图5，图4为本发明一基板支持器50的示意图，图5为利用图4所示的基板支持器50将刷片组合30、刷片电路板40固定于其相对位置的俯视示意图。基板支持器50用以将刷片组合30暂时固定于刷片电路板40上，且校正刷片组合30与刷片电路板40的相对位置。基板支持器50包含一底板501，一第一凸出部503、两第二凸出部507、509、两第三凸出部511、513、一第四凸出部515。第一凸出部503、两第二凸出部507、509、两第三凸出部511，513以及一第四凸出部515皆为附着于底板501的同一面上。所谓将刷片组合30“暂时固定”于刷片电路板40上，将于下文作详细的解说。
底板501为一圆形状的底盘，用以支撑刷片电路板40。第一凸出部503为附着于底板中央的一圆锥杆，其中圆锥杆上端直径较小，而附着在底板501的部份的直径较大。第一凸出部503是用以定位刷片电路板40。第一凸出部503用以使刷片电路板40的中间空孔431得已套上，并使得刷片电路板40得以附着于底板501。然而该圆锥杆的较大直径必须小于刷片电路板40的中间空孔431，使得刷片电路板40能够易于放置在底板501上。
两第二凸出部507、509，是用于定位于刷片电路板40。由于当刷片电路板40放置于底板501时，第一凸出部503是用以定位于刷片电路板40的中间空孔，但此时刷片电路板40仍会以第一凸出部503为中心，作其转动的动作，此时两第二凸出部507、509用以限制刷片电路板40的转动，此时刷片电路板40就可以完全定位于底板501上。其中，刷片电路板40与底板501互相平行。
两第三凸出部511、513是用以支撑刷片组合30的基部321的凹口323、363，使得刷片组合30得以固定在该底板501的水平方向355与纵向方向351上。第三凸出部511是用以支撑凹口323，第三凸出部513用以支撑凹口363。虽然刷片组合30可以在水平方向355及纵向方向351上固定于底板501上，但是此时在刷片组合30的垂直方向353仍会产生垂直摆动的情形。
第四凸出部515为矩形，用以支撑刷片组合30的基部321。矩形的第四凸出部515的上表面与底板501互相平行，并且第四凸出部515的厚度与刷片电路板40的厚度相等。此外，由于刷片电路板40与底板501互相平行，所以第四凸出部515的上表面与刷片电路板40的表面在同一平面上。当刷片组合30放置于其底板501上时，在垂直方向353上必须由第四凸出部515以及刷片电路板40支撑。刷片组合30的基部321由第四凸出部515予以支撑，并且刷片组合30的焊接部301、361由刷片电路板所支撑。此时，将刷片组合30放置于刷片电路板40上的相对位置后，由于刷片组合30在纵向方向上重量不一，所以在垂直方向353上仍可能会产生偏摆。因此利用一工具，用以压制刷片组合30的基部321在第四凸出部515上，此时底板501、刷片组合30及刷片电路板40就完成了将刷片组合30暂时固定于刷片电路板40上，并且校正了刷片组合30与刷片电路板40的相对位置。
请参照图6，图6为本发明刷片组合30已焊接至刷片电路板40上后折断基部321的示意图。在已将刷片组合30暂时固定于刷片电路板40上，并且校正刷片组合30与刷片电路板40的相对位置后，此时第一刷片313的焊接部置于该第一焊接点403上，第二刷片314的焊接部置于该第二焊接点404上，然后施以一焊接工序。首先，先将第一刷片313的焊接部与该第一焊接点403通过焊接方法将第一刷片313与刷片电路板40牢固接合。然后再将第二刷片314的焊接部与该第二焊接点404通过焊接方法将第二刷片314与刷片电路板40牢固接合。在完成焊接工序之后，将基部321从与第一刷片313及第二刷片314衔接之处弯折并折断移除，如此便完成本发明将刷片313、314组装于该扁平微型马达的制作过程。
本发明为适用于扁平微型马达内的刷片结构及其组装方法。由于改良刷片的整流器滑片部，使刷片与整流器电路板适当地弹性接触，因此能够减少摩擦及减少变形。并且在刷片组装制作过程中，由于先形成刷片组合30，多了基部321以固定两刷片313、314的相对位置，因此可以简易而准确地将两刷片313、314固定于刷片电路板上。因此，本发明可使扁平微型马达的电性稳定，提高扁平微型马达制作过程的优良率，并提升微型马达的使用寿命。
借由以上较佳具体实施例，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。
权利要求
1.一种用于扁平微型马达的刷片，该扁平微型马达并且包含一整流器电路板以及一刷片电路板，其特征是在该刷片电路板上提供一对应该刷片的焊接点，以及定义于该刷片电路板上的一纵向方向，该刷片包含一焊接部，该焊接部通过一焊接工序牢固地接合至对应该刷片的焊接点上；一第一延伸部，该第一延伸部自该焊接部处沿该纵向方向延伸，该第一延伸部并且偏离该纵向方向朝向一垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第一弯折角度；一第二延伸部，该第二延伸部自该第一延伸部处沿该纵向方向延伸，该第二延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第二弯折角度；一第三延伸部，该第三延伸部自该第二延伸部处沿该纵向方向延伸，该第三延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第三弯折角度；以及一整流器滑片部，该整流器滑片部自该第三延伸部处沿该纵向方向延伸，该整流器滑片部并且偏离该纵向方向朝向该垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第四弯折角度，该整流器滑片部本身形成一第一弧，致使该整流器滑片部提供至少一顶点；并且在该扁平微型马达运转期间，该整流器电路板相对于该刷片电路板做转动运动，该刷片并且始终以该整流器滑片部所提供的至少一顶点与该整流器电路板保持弹性接触。
2.如权利要求1所述的刷片，其特征在于该第三延伸部本身形成一第二弧，该第二弧在该刷片电路板上的投影与该整流器滑片部本身形成的第一弧在该刷片电路板上的投影属同一圆心。
3.如权利要求2所述的刷片，其特征在于该刷片由镀有钯金属及金金属的铍铜合金材料所制成。
4.如权利要求3所述的刷片，其特征在于该第一弯折角度大于该第二弯折角度。
5.一种扁平微型马达的刷片的组装方法，将一扁平微型马达的一第一刷片与一第二刷片组装至该扁平微型马达的一刷片电路板上，在该刷片电路板上提供一对应该第一刷片的第一焊接点以及一对应该第二刷片的第二焊接点，其特征在于该方法包含下列步骤形成一刷片组合，该刷片组合包含一基部、该第一刷片以及该第二刷片，其中该第一刷片与该第二刷片分别具有一与该基部衔接的焊接部；将该刷片组合暂时固定于该刷片电路板上，并且校正该刷片组合与该刷片电路板的相对位置，致使该第一刷片的焊接部置于该第一焊接点上，该第二刷片的焊接部置于该第二焊接点上；施以一焊接工序，将该第一刷片的焊接部与该第一焊接点牢固接合，并且将该第二刷片的焊接部与该第二焊接点牢固接合，并且将该基部从与该第一刷片及该第二刷片衔接之处弯折并折断移除。
6.如权利要求5所述的扁平微型马达的刷片的组装方法，其特征在于该扁平微型马达并且包含一整流器电路板，以及设定于该刷片电路板上的一纵向方向，其中该第一刷片及该第二刷片中的每一刷片皆包含该焊接部，该焊接部通过一焊接工序牢固地接合至对应该刷片的焊接点上；一第一延伸部，该第一延伸部自该焊接部处沿该纵向方向延伸，该第一延伸部并且偏离该纵向方向朝向一垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第一弯折角度；一第二延伸部，该第二延伸部自该第一延伸部处沿该纵向方向延伸，该第二延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第二弯折角度；一第三延伸部，该第三延伸部自该第二延伸部处沿该纵向方向延伸，该第三延伸部并且偏离该纵向方向朝向一水平方向弯折成与该纵向方向夹一第三弯折角度；以及一整流器滑片部，该整流器滑片部自该整流器滑片部处沿该纵向方向延伸，该第二延伸部并且偏离该纵向方向朝向该垂直方向弯折成与该纵向方向夹一第四弯折角度，该整流器滑片部本身形成一第一弧，致使该整流器滑片部提供至少一顶点；并且在该扁平微型马达运转期间，该整流器电路板相对于该刷片电路板做转动运动，该刷片并且始终以该整流器滑片部所提供的至少一顶点与该整流器电路板保持弹性接触。
7.如权利要求6所述的扁平微型马达的刷片的组装方法，其特征在于该第三延伸部本身形成一第二弧，该第二弧在该刷片电路板上的投影与该整流器滑片部本身形成的第一弧在该刷片电路板上的投影同一圆心。
8.如权利要求7所述的扁平微型马达的刷片的组装方法，其特征在于该刷片由镀有钯金属及金金属的铍铜合金材料制成。
9.如权利要求8所述的扁平微型马达的刷片的组装方法，其特征在于该第一刷片的第三弯折角度与该第二刷片的第三弯折角度互为负值。
10.如权利要求5、6、7、8或9所述的扁平微型马达的刷片的组装方法，其特征在于该基部、该第一刷片与该第二刷片为一体成型。
全文摘要
本发明涉及一种用于扁平微型马达的刷片及将两刷片组装至该马达的刷片电路板上的方法。在该刷片电路板上提供两焊接点，分别对应于第一及第二刷片。形成一刷片组合，其包含一基部、该第一刷片以及该第二刷片，其中该第一刷片与该第二刷片分别具有一与该基部衔接的焊接部。将该刷片组合暂时固定于该刷片电路板上，并且校正该刷片组合与该刷片电路板的相对位置，致使该第一刷片的焊接部置于该第一焊接点上，该第二刷片的焊接部置于该第二焊接点上，然后施以一焊接工序，将该第一刷片的焊接部与该第一焊接点牢固接合，并且将该第二刷片的焊接部与该第二焊接点牢固接合，并且将该基部从与该第一刷片及该第二刷片衔接之处弯折并折断移除。
文档编号H02K13/00GK1681187SQ20041003422
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者周万顺 申请人:周万顺