專利名稱：小型馬達用線圈以及小型扁平馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是有關搭載在尋呼機、移動電話或者手表等上的小型馬達用的、用作線圈以及電動自行車等的動力的節(jié)能型小型扁平型馬達的改良。
背景技術：
現(xiàn)有的扁平型無鐵心馬達是以轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心，通過將卷成三角形的線圈以復數(shù)的等間距排列在配線板板面的同心圓上組裝成轉(zhuǎn)子。這樣的三角形線圈由于轉(zhuǎn)鉅發(fā)生的作用半徑在線圈中心點附近，因此造成了轉(zhuǎn)鉅效率低，轉(zhuǎn)子慣性大的缺點。
為了取代此三角形線圈，從而確保有效導體的長度，就有了下列提案，在配線板的對面配置的環(huán)狀磁石方，使用將卷線部分的一部分定位并繞線了的線圈。作為帶有電刷的小型扁平型馬達，通過將環(huán)狀磁石固定放置到底套的內(nèi)側(cè)，同時在底套中央用軸架將傳動軸豎立固定來組裝成定子。并設有將復數(shù)的線圈固定到一側(cè)的板面上，并將整流子安裝到另一側(cè)的板面上構(gòu)成平板狀整流子的印刷配線板，此印刷配線板作為軸承支持豎直固定于底套上的傳動軸的同時可以自由轉(zhuǎn)動，并蓋上蓋罩組裝成轉(zhuǎn)子。另外，將一對電刷從底套面向印刷配線板豎直固定，并使得各電刷的頂端能夠接觸到印刷配線板的整流子(特開平10-322956號)。
這個帶有電刷的小型扁平型馬達，將復數(shù)的線圈組裝在一側(cè)板面上的印刷配線板作為基板，將整流子安裝到另一側(cè)，再將接觸整流子的電刷從底套豎立起來，使得線圈的厚度加上豎立的電刷的長度尺寸，影響馬達整體的薄度。不僅如此，在這種帶有電刷的小型扁平型馬達中，設有平面略呈半圓形的印刷配線板的同時，還在安裝于底套上的磁石的外周來回卷繞卷線的線圈，并將多個這樣的線圈排列在印刷配線板的板面上，構(gòu)成轉(zhuǎn)子并且構(gòu)成振動。但是如果這種振動式馬達的整體外徑太小的話，就會使得偏重心的量變小而達不到所定的振動量，因此無法實現(xiàn)馬達的薄型化。另外，這種線圈的轉(zhuǎn)矩的發(fā)生效率也不充分。
發(fā)明的開示本發(fā)明的目的在于提供能夠保證轉(zhuǎn)矩效率良好的小型馬達用線圈。并提供轉(zhuǎn)矩效率良好的、應用節(jié)能型的動力的無電刷小型扁平型馬達。
本發(fā)明的另一個目的在于提供即使外徑構(gòu)成較小也能夠得到所需振動量的振動式無電刷小型扁平型馬達和帶有電刷的小型扁平型馬達。
本發(fā)明目的還在于提供通過對整流機構(gòu)的改良使得馬達整體厚度變薄的薄型帶有電刷的小型扁平型馬達。
本發(fā)明所說的小型馬達用線圈，它在以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的磁石、或者外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的疊層軛上相對組裝，其中線圈設有與該環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分、以及與該環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分，形成由卷線部分的卷線開始端到結(jié)束端的連續(xù)且中空的卷回體。
本發(fā)明所說的小型馬達用線圈，其中與環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分對應于環(huán)狀體圓周側(cè)面的曲率，同時將與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分按環(huán)狀體的徑向中心線進行平行排列并卷繞多次而構(gòu)成。
本發(fā)明所說的小型馬達用線圈，其中與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分是在同心圓上進行多次彎曲卷繞而成的。
本發(fā)明所說的小型扁平型馬達，它設有以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的磁石、或者外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的疊層軛上相對組裝的線圈，其中線圈由與該環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分、以及與該環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分，形成由卷線部分的卷線開始端到結(jié)束端的連續(xù)且中空的卷回體，并將多個此卷回體線圈組裝在環(huán)狀體的圓周側(cè)部。
本發(fā)明所說的小型扁平型馬達，其中組裝在環(huán)狀體圓周側(cè)部的多個線圈中，與環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分對應于環(huán)狀體圓周側(cè)面的曲率，同時將與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分按環(huán)狀體的徑向中心線進行平行排列并卷繞多次而成。
本發(fā)明所說的小型扁平型馬達，其中線圈的與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分是在同心圓上進行多次彎曲卷繞而成的。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，它包括環(huán)狀磁石、嵌入固定在磁石內(nèi)徑的磁石軛、支撐磁石軛的定子支持板、豎直固定在定子支持板的板面中央的傳動軸，其中它還包括設于磁石外側(cè)并與之隔有間隔的相對配置的線圈、在線圈內(nèi)周面呈一體支撐的環(huán)狀線圈軛、支持包括線圈軛在內(nèi)的線圈的轉(zhuǎn)子支持板，其中所說的豎直固定在定子支持板中央的傳動軸插通轉(zhuǎn)子支持板的板面中央，并構(gòu)成支持該傳動軸并可以自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；另外，所說的整流機構(gòu)的構(gòu)成是將整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起安插到磁石軛的內(nèi)側(cè)，并將呈軸線狀的電刷架從定子支持板的板面固定安插在位于磁石軛的內(nèi)側(cè)的整流子附近，從此電刷架的軸先端沿垂直方向延伸設置能夠接觸導通整流子的電刷。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其中其設有將圓筒狀整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起插入磁石軛內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子軸承。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其中將所說的軸線狀的電刷架裝彎曲成L字形形成單軸部和橫軸部，其中電刷架的單軸部從定子支持板的外表面向內(nèi)側(cè)插入安裝并使得電刷能夠在磁石軛的內(nèi)側(cè)與整流子保有一定的間隔，然后以電刷架的單軸部為中心回轉(zhuǎn)位于定子支持板的外表面的橫軸部，使得電刷能夠接觸到突出于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其中在定子支持板的外表面設置從插通電刷架單軸部的板面位置處向外延伸的直線槽，以從定子支持板的外表面向內(nèi)側(cè)插入的電刷架的單軸部為中心，回轉(zhuǎn)位于定子支持板的外表面的橫軸部，使得電刷能夠接觸到突出于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子，同時將該電刷架的橫軸部通過直線槽固定于定子支持板的外表面上。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，它包括環(huán)狀磁石、嵌入固定在磁石內(nèi)徑的磁石軛、固定于磁石軛的中央同時豎直固定在底套的板面中央的傳動軸，為了內(nèi)包定子整體，它還包括設于磁石外側(cè)并與之隔有間隔的相對配置的線圈、在線圈內(nèi)周面呈一體支撐的環(huán)狀線圈軛、支持包括線圈軛在內(nèi)的線圈的轉(zhuǎn)子支持板，其中通過在定子支持板的中心形成轉(zhuǎn)子軸承，此轉(zhuǎn)子軸承構(gòu)成能夠在傳動軸上自由回轉(zhuǎn)并支持該傳動軸的轉(zhuǎn)子；另外，所說的整流機構(gòu)的構(gòu)成是將整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起安裝到底套側(cè)，并將呈板狀的電刷架從底套的板面固定安插在整流子附近，此電刷架固定電刷的一端，并通過彈性彎曲電刷使電刷的另一端能夠接觸導通整流子。
本發(fā)明所說的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其中在線圈軛的外周面上安裝固定離心砝碼。
附圖的簡要說明圖1是與本發(fā)明相關的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的小型扁平型馬達的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的一種線圈結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是用圖2中所示的線圈組裝而成的小型扁平型馬達的主視圖。
圖4是構(gòu)成本發(fā)明的小型扁平型馬達的另一種線圈結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5是用圖4中所示的線圈組裝而成的小型扁平型馬達的主視圖。
圖6是本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子型的小型扁平型馬達的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是有關本發(fā)明的另一種小型扁平型馬達的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是有關本發(fā)明的帶有電刷的小型扁平型馬達的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明的帶有電刷的小型扁平型馬達所組裝的定子支持板的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是同馬達在卸下轉(zhuǎn)子支持板時的主視圖。
圖11是同馬達的主視圖。
圖12是馬達的仰視圖。
圖13是裝有圖2所示的線圈的馬達在卸下轉(zhuǎn)子支持板時的主視圖。
圖14是裝有圖4所示的線圈的馬達在卸下轉(zhuǎn)子支持板時的主視圖。
圖15是有關本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)的帶有電刷的振動式小型扁平型馬達的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的最佳實施例以下，參照


圖1、3、5、6和7中的小型馬達作為無電刷馬達的構(gòu)成。此無電刷馬達為圖1所示的以傳動軸1為中心并配以環(huán)狀磁石2的內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達、和圖6所示的以傳動軸1為中心并配以環(huán)狀疊層線圈軛3a的外轉(zhuǎn)子型馬達。
如圖1所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達主要是由沿半徑方向著磁的環(huán)狀磁石3a、嵌著固定在磁石2內(nèi)徑的磁石軛3a、以及插入固定在磁石軛3a中心的傳動軸1構(gòu)成，并通過此構(gòu)成組裝轉(zhuǎn)子。
此轉(zhuǎn)子設有可以兼用外蓋的、帶凸法蘭部4的圓筒狀軸承蓋5，將一對軸承6a和6b嵌入固定到軸承蓋5的徑內(nèi)，同時通過軸承6a和6b對傳動軸1的軸支撐使之能夠自由旋轉(zhuǎn)。另外，軸承6a和6b通過墊圈8予以間隔，傳動軸1通過套環(huán)7固定在軸承6a上。
轉(zhuǎn)子的主要構(gòu)成部件有由磁石2和磁隙G間隔并相對的多個線圈9…、嵌入固定在線圈9…的外周的疊層環(huán)狀線圈軛3b、以及含有霍爾素子的驅(qū)動電路10，并通過此構(gòu)成組裝定子。在此定子中，各個線圈9…的一側(cè)固定在凸法蘭部4的內(nèi)面。線圈軛3b則被收容在外屏蔽套11的內(nèi)側(cè)，驅(qū)動電路10搭載于內(nèi)蓋12的內(nèi)側(cè)。
線圈9，9…如圖1和圖2所示，設置與環(huán)狀磁石2(如圖1)的外周側(cè)面2a相對的卷線部分9a和9b、以及與輪環(huán)面2b和2c兩面相對的卷線部分9c和9d，此卷線部分9a～9d的卷線方式是從卷線開始端9e到卷線結(jié)束端9f形成連續(xù)并且中空的卷回體。
線圈9的線圈面略呈四邊形，由導線依次卷繞而成，將與磁石2的周側(cè)面2a相對的卷線部分9a和9b同周側(cè)面2a的曲率依次相吻合，同時將與圓環(huán)面2b和2c的兩面相對的卷線部分9c和9d按磁石2的直徑方向中心線依次平行排列并經(jīng)過多次纏繞，由此構(gòu)成了大致的半月形。
如圖3所示，在磁石2的周側(cè)部設置復數(shù)的等間距的線圈9，9…構(gòu)成了無電刷馬達的定子。由于線圈9略呈半月形，因此可以從外周部內(nèi)包磁石2，同時對于磁體2來說，為了確保相對有效面積，使之以120度的間隔設置3個為佳。
在線圈9，9…中，轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分為與磁石2的周側(cè)面2a相對的卷線部分9a和9b的附近，由于轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切線方向，所以轉(zhuǎn)矩效率可良好地發(fā)揮，并可以由卷線9，9…的設置構(gòu)成高效的小型扁平型馬達。
在這個內(nèi)轉(zhuǎn)子型馬達中，重量較重的磁石軛3a被安裝在磁石2的徑內(nèi)，因為轉(zhuǎn)子的直徑較小，所以能構(gòu)成應答速度快的馬達。另外，由于包含軸承6a和6b的軸承室5位于磁石2的徑內(nèi)，所以能使馬達的整體厚度變薄。除半月形的線圈9，9…以外，如圖4所示，還可以使用拱形線圈90，此拱形線圈90的形成是將與磁石2的周側(cè)面2a相對的卷線部分90a和90b同磁石2的側(cè)面曲率相吻合，同時將與圓環(huán)面2b、2c的兩個面相對的卷線部分90c和90d依次在同心圓上彎曲并進行復數(shù)纏繞。另外，此線圈90也是由卷線部分9a～9d從開始卷線90e到卷線結(jié)束90f形成的連續(xù)中空的卷回體而成的。
線圈90也從外周部內(nèi)包磁石2，同時轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分在與磁石2的周側(cè)面相對的卷線部分90a和90b的附近，同圖2中所示的半月形的線圈一樣，轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)切線方向，使得線圈的效率得以很好的發(fā)揮。
線圈90的設置由于與輪環(huán)面相對的卷線部分90c和90d擁有很多沿軸的放射線方向，因此可以比磁石2收集更廣的磁力線，轉(zhuǎn)矩效率則會更好，從而可以有效地利用這種能節(jié)省能源的動力。
在線圈90中，由于從線圈部分90a和90b到反轉(zhuǎn)卷線部分90c和90d均在同心圓上彎曲形成，所以即使卷線不重疊(一層的卷線)也能保持形狀，因此，可以使軸向厚度變薄。
如圖5所示，線圈90，90…適用于構(gòu)成4分節(jié)以上線圈的馬達，能更大地確保對于磁石2的相對有效面積，構(gòu)成高效小型的馬達，同時能還可以構(gòu)成軸向厚度較薄的馬達。
如圖6所示的是由線圈9(90)構(gòu)成的外轉(zhuǎn)子型馬達的結(jié)構(gòu)，線圈9(90)嵌入固定在疊層線圈軛3a的外周面，在內(nèi)蓋12內(nèi)設置驅(qū)動電路10，圓筒狀的軸承室5固定在線圈軛3a的內(nèi)徑的同時也粘貼固定于內(nèi)蓋12的內(nèi)側(cè)面，傳動軸1被嵌入固定于軸承室5內(nèi)徑的一對軸承6a和6b支承，從而構(gòu)成定子。
對于定子的組裝來說，轉(zhuǎn)子為杯狀的磁石軛3b，此磁軛3b的內(nèi)側(cè)固定安裝有環(huán)狀的磁石2，傳動軸1插入固定在磁軛3b的軸承上，同時將磁石2和磁隙G隔開并將含有線圈9(90)的定子收容于磁軛3b的套內(nèi)。
除如上所述構(gòu)成馬達外，還可以如圖7所示，將支持傳動軸1的一對的軸承6a和6b安裝在外蓋4和內(nèi)蓋12的板面中央，通過省略軸承室構(gòu)成內(nèi)部轉(zhuǎn)子型的馬達。圖7中，其他的構(gòu)成部件與圖1相同的則用相同的符號表示。
圖8至圖15所示的帶有電刷的小型扁平型馬達，是作為外轉(zhuǎn)子型的震動式馬達的一例。在此小型扁平型馬達中，如圖8所示，由磁場為與軸向垂直的方向的環(huán)狀磁石2、嵌入固定于磁石21內(nèi)徑的磁軛22、與此磁石軛22呈一體固定的定子支持板23、在定子支持板23的板面中央被垂直固定的傳動軸24共同構(gòu)成了定子。
定子支持板23由樹脂成型材料所成，如圖9所示，是由用于豎直支持傳動軸2的支持部30、和由支持部30立起的分割成兩個的軛保持部31、32形成的。此定子支持板23作為外裝套的一部分并兼為底套，通過將軛保持部31和32嵌入固定到磁石軛22的內(nèi)側(cè)能夠與磁軛22組裝為一體結(jié)構(gòu)。此定子支持板23中，傳動軸24的軸承30還兼作后述的電刷座。
對于定子來說，轉(zhuǎn)子是由把磁隙G與磁石21隔開并在外側(cè)相向配置的線圈9、將線圈9固定在內(nèi)周面的環(huán)狀的線圈軛26、以及固定包含線圈軛26的線圈9的轉(zhuǎn)子支持板27構(gòu)成。在磁轉(zhuǎn)子的構(gòu)成中，線圈9在磁石21的外周等間距地設置數(shù)個，另外，線圈軛26使用了疊層環(huán)。
將被豎直固定在定子支持板23的板面中央的傳動軸24從轉(zhuǎn)子支持板27的板面中央插入到位于磁體軛22的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子軸承70中，并支持轉(zhuǎn)子在傳動軸24上自由旋轉(zhuǎn)。這個轉(zhuǎn)子支持板27和定子支持板23一樣，作為外裝套的一部分構(gòu)成蓋罩，另外，在轉(zhuǎn)子24的突出部通過被嵌入安裝的卡環(huán)28，可以防止脫落。
在轉(zhuǎn)子和定子之間，如圖8所示，設置了由整流子29和一對電刷40和41而構(gòu)成的整流機構(gòu)。此整流機構(gòu)將圓筒狀的整流子29設置在轉(zhuǎn)子軸承70的外周，將電刷架42和43從定子支持板23的板面插入固定到磁石軛22內(nèi)側(cè)的整流子29的附近，同時使得從此電刷架42和43的軸頂端沿直角方向伸出的電刷40和41能夠與整流子29接觸連接。
由上述的各部結(jié)構(gòu)組裝成馬達整體時，先將磁石21和磁石軛22按一體結(jié)構(gòu)組裝成轉(zhuǎn)子，在將軛保持部31和32嵌入到磁石軛22的內(nèi)側(cè)的同時，通過將傳動軸24插入并固定在轉(zhuǎn)子支持部70上，將預先安裝了刷柄42、43的定子與轉(zhuǎn)子組裝起來即可。另外，線圈9的終端51(參照圖8)如圖11所示，通過將開孔部71a～71c設置在轉(zhuǎn)子支持部27的板面上來與整流子29相連接。
這樣構(gòu)成的帶有電刷的小型扁平型馬達中，由于整流子29位于轉(zhuǎn)子支持部27的板面乃至磁石軛22的內(nèi)側(cè)，同時電刷架42和43從定子支持板23的板面插入固定在磁石軛22的內(nèi)側(cè)的整流子29的近旁，并且一對電刷40、41設于靠近整流子29的電刷架42和43的軸頂端，使得整流機構(gòu)被設置在磁石軛22的內(nèi)側(cè)。因此，不需要為整流結(jié)構(gòu)的裝備準備很大的空間，而且能夠控制馬達全體厚度從而使之成為薄型。
為了使此馬達的全體構(gòu)成更加薄型，將與轉(zhuǎn)子軸承70相對的軸承30的突出端的設定以低于嵌入固定于磁石軛22內(nèi)側(cè)的軛保持部31和32的突出基部為準。另外，通過將卡環(huán)28從外側(cè)嵌入固定于傳動軸24的突出端，防止了轉(zhuǎn)子支持板27脫落，并將容納卡環(huán)28的凹部72設置在轉(zhuǎn)子支持板27的外側(cè)。
電刷架42和43為管材結(jié)構(gòu)，并以L字狀沿軸線彎曲而成，將支撐電刷40和41的單軸部42a和43a從定子支持板23的軸承30插入到設于軛保持部31和32縫隙面33和34的插入孔35和36內(nèi)，并使之位于軛保持部31和32的縫隙內(nèi)即可。
電刷架42和43的位置設定為，將電刷40和41保持在磁石軛22內(nèi)側(cè)與整流子29有間隙的位置，而單軸部42a和43a從定子支持板23的外表面向內(nèi)側(cè)插入，然后，如圖12所示以插入固定單軸部42a和43a的插通孔35和36為中心，讓整體通過位于定子支持板23的外表面的橫軸部42b、43b按箭頭方向進行旋轉(zhuǎn)，并使電刷40、41與突出于磁石軛22內(nèi)側(cè)的整流子29相壓連接。以保證此電刷40和41能夠與整流子29連接。
與此同時，在定子支持板23的外表面設由插通孔35、36向外周方向延伸的直線槽37、38，使得與電刷40和41平行橫軸部42b、43b呈銳角方向旋轉(zhuǎn)，并嵌入在直線槽37、38內(nèi)，并用粘合劑44a和44b等使橫軸部42b、43b粘和固定在定子支持板23的外表面上，這樣電刷架42、43可以牢固地粘合固定在定子支持板23的外表面。
直線槽37和38是通過用于組裝時的臨時固定槽37a和38a、組裝后的固定槽37b和38b構(gòu)成，并以插入孔35和36為起點形成V字型。
對于線圈9，9…來說，如圖2和圖13所示，設有與磁石21的周側(cè)面相對的卷線部分9a和9b、及與磁石21的兩輪環(huán)面相對的9c和9d，此卷線部分9a～9d的卷線開始端9e到卷線結(jié)束端9f形成了連續(xù)的中空卷回體。
由于線圈9是由導電線依次繞線而成并且截面略呈四邊形，因此將與磁石21的周側(cè)面相對的卷線部分9a、9b按磁石21的圓周側(cè)面依次吻合、將與磁石21的兩輪環(huán)面相對的9c和9d按直徑方向依次平行排列并多次纏繞構(gòu)成了大致的半月形。因線圈9的外形略呈半月形，從外周部內(nèi)包磁石21的同時，通過間隔120°的3組，也更大地確保了磁體21的相對有效面積。
在線圈9，9…中，轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分在與磁石21的周側(cè)面相對的卷線部分附近，由于轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的切線方向，故轉(zhuǎn)矩效率得以良好發(fā)揮，構(gòu)成了高效的小型扁平型馬達。
除半月形的線圈9，9…以外，如圖4和圖14所示，還可以將與磁石21的周側(cè)面相對的卷線部分90a、90b吻合于磁石21的圓周側(cè)面的曲率、同時將與兩輪環(huán)面相對的卷線部分90c、90d依次在同心圓上彎曲并進行多次纏繞，形成拱形的線圈90。此線圈90也是由卷線部分9a～9d的卷線開始端9e到卷線結(jié)束端9f連續(xù)而形成了中空卷回體。
線圈90也是從外周部向內(nèi)包容磁石21的，轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分在與磁石21的周側(cè)面相對的卷線部分90a、90b附近，與圖2所示的半月形線圈9相同，由于轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切線方向，故可以使得轉(zhuǎn)矩效率得以很好的發(fā)揮。特別是由于線圈90中的與磁石21的輪環(huán)面相對的卷線部分90c、90d擁有較多的軸放射線方向成分，所以可以收集比磁石21更廣的磁力線以得到更好的轉(zhuǎn)矩效率。
在線圈90中，由于從線圈部分90a、90b反轉(zhuǎn)的卷線部分90c、90d是在同心圓上卷曲而成的，所以卷線即使不重疊也能保持形狀。為此，線圈90由于只是一層卷線，故能使得馬達在軸方向的厚度較薄。而且，線圈90，90…適用于需要4分節(jié)以上的線圈的馬達，這樣對于磁石21來說既可以確保更大的的相對有效面積以構(gòu)成高效小型的馬達，還可以構(gòu)成軸向厚度較薄的馬達。
在此小型扁平型的馬達中，由于將呈半圓形的離心砝碼15安裝固定在線圈軛26的外周面上，因此可以構(gòu)成振動式馬達。此離心砝碼15由于位于轉(zhuǎn)子的外周，所以即使馬達全體的外徑較小，也能使偏重心的量放大從而增大振動量。
另外如圖15所示，由環(huán)狀磁石21、嵌入固定在磁石21內(nèi)徑的磁石軛22、以及固定于磁石軛22中央并豎直固定在底套23的板面中央的傳動軸24構(gòu)成了定子。
為了內(nèi)包上述的定子全體，設置與磁石21隔開一定縫隙并在其外側(cè)與之相對配置的線圈9、把線圈9保持在內(nèi)周面的環(huán)狀線圈軛26和支持包含線圈軛26的線圈9的轉(zhuǎn)子支持板27，另外，由于轉(zhuǎn)子支持板27的中心為轉(zhuǎn)子軸承部70，所以形成了在傳動軸24上能夠隨意旋轉(zhuǎn)并支持軸的轉(zhuǎn)子。
另外，將整流子29從轉(zhuǎn)子支持板27插入底套23，而且，將板狀的電刷架42從底套23的板面插入固定在上述整流子29的附近，并把電刷40、41的一端固定在電刷架42上，由于電刷40和41可以有彈性的彎曲，所以能將其另一端與整流子29連接構(gòu)成整流機構(gòu)。同時將離心砝碼15安裝在線圈軛26的外周面上，形成振動式帶有電刷的小型扁平型馬達。
在產(chǎn)業(yè)上的應用如上所述，在本發(fā)明涉及的是小型馬達用線圈，是以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心的環(huán)狀磁石或者以外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心的環(huán)狀疊層軛的環(huán)狀體中相對的線圈組裝而成的，備有與環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分和與兩輪環(huán)面相對的卷線部分，并使卷線部分從開始卷線到卷線終止連續(xù)形成了中空的卷回體，所以轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分在與磁石的周側(cè)面相對的卷線部分附近，而轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切線方向，使轉(zhuǎn)矩的效率得到很好的發(fā)揮。
在本發(fā)明中所涉及的小型馬達，是以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心的環(huán)狀的磁石或者以外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心的環(huán)狀的疊層軛的環(huán)狀體中相對的線圈組裝而成的，備有與環(huán)狀體的周側(cè)面相對的卷線部分和與兩輪環(huán)面相對的卷線部分，并使卷線部分從開始卷線到卷線終止所形成的連續(xù)的中空卷回體，在環(huán)狀體圓周側(cè)面組裝多個中空卷回體的線圈，所以轉(zhuǎn)矩發(fā)生的有效部分在與磁石的周側(cè)面相對的卷線部分附近，而轉(zhuǎn)矩作用發(fā)生在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切線方向，故可以構(gòu)成使轉(zhuǎn)矩的效率得到很好發(fā)揮的高效小型馬達。特別是與兩輪環(huán)面相對的卷線部分有很多的放射線方向的成分，所以可以收集比磁石更廣的磁力線，構(gòu)成能夠更好發(fā)揮轉(zhuǎn)矩效率的高效小型馬達。
在本發(fā)明中所涉及的帶電刷的小型扁平型馬達中，使整流子從轉(zhuǎn)子支持板突出安裝至磁石軛的內(nèi)側(cè)，而且把電刷架從定子支持板的板面插入固定在磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子近旁，并將由此電刷架的軸頂端沿直角方向設置的電刷與整流子連接而構(gòu)成整流機構(gòu)，所以沒有必要為整流機構(gòu)的裝備配置很大的空間，使得馬達全體的厚度變薄而構(gòu)成了薄型馬達。
在本發(fā)明中所涉及的帶電刷的小型扁平型馬達中，由于把圓筒狀的整流子安裝在由轉(zhuǎn)子支持板突出固定于磁石軛內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子軸承上，所以可以確保電刷能夠與整流子連接導通。
在本發(fā)明中所涉及的帶電刷的小型扁平型馬達中，由于備有沿軸線進行L字形彎曲的電刷架，使電刷在磁石軛的內(nèi)側(cè)與整流子保持一定間距，并將電刷架的單軸部從定子支持板的外表面插入到內(nèi)側(cè)，然后再以這個電刷架為中心將電刷架全體使位于定子支持板外表面的橫軸部回轉(zhuǎn)，并通過電刷與突出位于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子壓接導通，以確保電刷能夠與整流子更精確的壓接。
在本發(fā)明中所涉及的帶電刷的小型扁平型馬達中，在定子支持板的外表面設有從插通電刷架的單軸部的板面位置沿伸到外圍方向的直線槽，并以從定子支持板的外表面插入內(nèi)側(cè)的電刷架的單軸部為中心，使得電刷架的全體通過位于定子支持板外表面的橫軸部的旋轉(zhuǎn)，讓電刷與突出于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子壓接導通，并在位于定子支持部的外表面用直線槽固定該電刷架的橫軸部，使電刷架能夠精確地固定在定子支持板外表面上。
在本發(fā)明中所涉及的帶電刷的小型扁平型馬達中，由于在磁石軛的外周面上安裝固定了離心砝碼，并且此砝碼位于轉(zhuǎn)子的外周，這樣則可以使得馬達全體的半徑縮小的同時還能增大偏重心量和振動量。
以上在本說明書中所使用的用語和表現(xiàn)均為了簡單說明而已，并非限定本發(fā)明的內(nèi)容。即使使用了不同用語和表現(xiàn)，也沒有排除與本發(fā)明的形態(tài)有關或相似的意義。因此，只要在本發(fā)明的請求范圍內(nèi)的變更均可。
權(quán)利要求
1.一種小型馬達用線圈，它在以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的磁石、或者外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的疊層軛上相對組裝，其特征在于所說的線圈設有與該環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分、以及與該環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分，形成由卷線部分的卷線開始端到結(jié)束端的連續(xù)且中空的卷回體。
2.如權(quán)利要求1所述的小型馬達用線圈，其特征在于與所說的環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分對應于環(huán)狀體圓周側(cè)面的曲率，同時將與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分按環(huán)狀體的徑向中心線進行平行排列并卷繞多次而構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的小型馬達用線圈，其特征在于所說的與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分是在同心圓上進行多次彎曲卷繞而成的。
4.一種小型扁平型馬達，它設有以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的磁石、或者外轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的疊層軛上相對組裝的線圈，其特征在于所說的線圈由與該環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分、以及與該環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分，形成由卷線部分的卷線開始端到結(jié)束端的連續(xù)且中空的卷回體，并將多個此卷回體線圈組裝在環(huán)狀體的圓周側(cè)部。
5.如權(quán)利要求4所述的小型扁平型馬達，其特征在于所說的組裝在環(huán)狀體圓周側(cè)部的多個線圈中，與環(huán)狀體的圓周側(cè)面相對的卷線部分對應于環(huán)狀體圓周側(cè)面的曲率，同時將與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分按環(huán)狀體的徑向中心線進行平行排列并卷繞多次而成。
6.如權(quán)利要求4所述的小型扁平型馬達，其特征在于所說的線圈的與環(huán)狀體的兩輪環(huán)面相對的卷線部分是在同心圓上進行多次彎曲卷繞而成的。
7.一種帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，它包括環(huán)狀磁石、嵌入固定在磁石內(nèi)徑的磁石軛、支撐磁石軛的定子支持板、豎直固定在定子支持板的板面中央的傳動軸，其特征在于它還包括設于磁石外側(cè)并與之隔有間隔的相對配置的線圈、在線圈內(nèi)周面呈一體支撐的環(huán)狀線圈軛、支持包括線圈軛在內(nèi)的線圈的轉(zhuǎn)子支持板，其中所說的豎直固定在定子支持板中央的傳動軸插通轉(zhuǎn)子支持板的板面中央，并構(gòu)成支持該傳動軸并可以自由轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子；另外，所說的整流機構(gòu)的構(gòu)成是將整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起安插到磁石軛的內(nèi)側(cè)，并將呈軸線狀的電刷架從定子支持板的板面固定安插在位于磁石軛的內(nèi)側(cè)的整流子附近，從此電刷架的軸先端沿垂直方向延伸設置能夠接觸導通整流子的電刷。
8.如權(quán)利要求7所述的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其特征在于其設有將圓筒狀整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起插入磁石軛內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子軸承。
9.如權(quán)利要求7或8所述的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其特征在于將所說的軸線狀的電刷架裝彎曲成L字形形成單軸部和橫軸部，其中電刷架的單軸部從定子支持板的外表面向內(nèi)側(cè)插入安裝并使得電刷能夠在磁石軛的內(nèi)側(cè)與整流子保有一定的間隔，然后以電刷架的單軸部為中心回轉(zhuǎn)位于定子支持板的外表面的橫軸部，使得電刷能夠接觸到突出于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子。
10.如權(quán)利要求9所述的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其特征在于在所說的定子支持板的外表面設置從插通電刷架單軸部的板面位置處向外延伸的直線槽，以從定子支持板的外表面向內(nèi)側(cè)插入的電刷架的單軸部為中心，回轉(zhuǎn)位于定子支持板的外表面的橫軸部，使得電刷能夠接觸到突出于磁石軛內(nèi)側(cè)的整流子，同時將該電刷架的橫軸部通過直線槽固定于定子支持板的外表面上。
11.一種帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，它包括環(huán)狀磁石、嵌入固定在磁石內(nèi)徑的磁石軛、固定于磁石軛的中央同時豎直固定在底套的板面中央的傳動軸，其特征在于為了內(nèi)包定子整體，它還包括設于磁石外側(cè)并與之隔有間隔的相對配置的線圈、在線圈內(nèi)周面呈一體支撐的環(huán)狀線圈軛、支持包括線圈軛在內(nèi)的線圈的轉(zhuǎn)子支持板，其中通過在定子支持板的中心形成轉(zhuǎn)子軸承，此轉(zhuǎn)子軸承構(gòu)成能夠在傳動軸上自由回轉(zhuǎn)并支持該傳動軸的轉(zhuǎn)子；另外，所說的整流機構(gòu)的構(gòu)成是將整流子從轉(zhuǎn)子支持板突起安裝到底套側(cè)，并將呈板狀的電刷架從底套的板面固定安插在整流子附近，此電刷架固定電刷的一端，并通過彈性彎曲電刷使電刷的另一端能夠接觸導通整流子。
12.如權(quán)利要求11所述的帶有電刷的外轉(zhuǎn)子型小型扁平型馬達，其特征在于在所說的線圈軛的外周面上安裝固定離心砝碼。
全文摘要
一種能夠確保轉(zhuǎn)矩的發(fā)生效率良好的小型馬達用線圈9或90、以及使用此線圈的以整體厚度變薄的薄型馬達構(gòu)成的高轉(zhuǎn)矩小型扁平馬達和振動式小型扁平馬達。其中線圈9或90在以內(nèi)轉(zhuǎn)子的傳動軸為中心并成為環(huán)狀體的磁石2、或者外轉(zhuǎn)子的傳動軸1為中心并成為環(huán)狀體的疊層軛3a上相對組裝,并設有與該環(huán)狀體2的圓周側(cè)面2a相對的卷線部分4a和4b、以及與該環(huán)狀體2的兩輪環(huán)面2b和2c相對的卷線部分4c和4d,形成由卷線部分4a～4d的卷線開始端到結(jié)束端的連續(xù)且中空的卷回體。
文檔編號H02K7/06GK1346532SQ00806119
公開日2002年4月24日 申請日期2000年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月12日
發(fā)明者安田尚文 申請人:并木精密寶石株式會社