專利名稱：微型扁平電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)，特別是一種微型扁平電動(dòng)機(jī)。
眾所周知，扁平振動(dòng)電機(jī)可用在移動(dòng)電話、傳呼機(jī)、按摩器、盲人信號(hào)接收器、手表等上面，目的是把振動(dòng)傳遞給人的感覺器官?，F(xiàn)有扁平振動(dòng)電機(jī)的構(gòu)造一般由3個(gè)線圈的轉(zhuǎn)子和界磁為4的永久磁鐵所構(gòu)成，隨時(shí)都可以起動(dòng)(圖2)。
在用1個(gè)或2個(gè)線圈構(gòu)成的轉(zhuǎn)子上，為了能隨時(shí)起動(dòng)，而使用磁性體或軟磁體來將轉(zhuǎn)子強(qiáng)行定位，在避開起動(dòng)死點(diǎn)的位置上，過去已有所謂的Z軸方式和Y軸方式，但本實(shí)用新型則旨在提出X軸方式(圖3)。
現(xiàn)有的3線圈4磁極振動(dòng)電機(jī)存在以下問題(1)由于使用充磁為4極的磁鐵，與充磁為2極的磁鐵相比，共有效磁場(chǎng)區(qū)的角度要小，所謂有效磁場(chǎng)區(qū)角度系指為使能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)力矩而必要的分布有和平面磁鐵相垂直的磁力線的區(qū)域角度。
(2)由于整流器的構(gòu)造為6極，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電刷和整流器的6條界溝摩擦阻力很大，電機(jī)耗電大而導(dǎo)致效率惡化(圖2)(3)由于構(gòu)造上的原因而不得不把電刷的一根方向和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向朝向相反，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劇烈的磨損和振動(dòng)，電刷壽命乃至電機(jī)壽命顯著縮短，同時(shí)還存在電刷和整流器接觸不良，熱變形，電火花放電和電刷渡越整流器界溝的阻力大等等問題(圖4)(4)為了更加小型化而必須減少線圈的個(gè)數(shù)，雖然已經(jīng)開發(fā)了使用所謂Y軸磁棒定位的1個(gè)線圈4磁極扁平振動(dòng)電機(jī)，但是仍然存在前述缺點(diǎn)，加上使用Y軸磁棒定位時(shí)在轉(zhuǎn)子的圓周方向上配置的磁棒有可能在8個(gè)位置(界磁為4極時(shí))或者4個(gè)位置(界磁為2極時(shí))上停止，有可能接近電機(jī)轉(zhuǎn)子的起動(dòng)死點(diǎn)(圖5)，其原理如(圖6)所示。
(5)在使用Y軸磁棒定位方式的1個(gè)線圈4磁極扁平振動(dòng)電機(jī)，在制造時(shí)由于構(gòu)造上的原因必須對(duì)成型線圈壓槽，增加了制造的困難。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在一個(gè)或二個(gè)線圈構(gòu)成的轉(zhuǎn)子上采用X軸方式(即直徑方式)配置磁棒來進(jìn)行定位，并與二極定子磁鐵配合，使之能夠在停止?fàn)顟B(tài)下隨時(shí)起動(dòng)的微型扁平電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到本實(shí)用新型包括電刷、整流子，其特征在于還設(shè)有兩定子磁鐵，在定子磁鐵的軸向空間里設(shè)置有相對(duì)于磁鐵可以旋轉(zhuǎn)的線圈鑲裝框架，空芯轉(zhuǎn)子線圈可裝于框架內(nèi)，在框架的徑向方向上配置有用來決定轉(zhuǎn)子停止位置的磁棒。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到磁棒可采用軟磁性材料或硬磁性材料制成，并可制成針、線形狀?？招巨D(zhuǎn)子線圈可采用一個(gè)或二個(gè)。采用平面充磁的兩定子磁鐵，充磁后N、S極相互間隔。兩電刷的朝向相同，且和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同。整流子為兩極。


圖1表示在轉(zhuǎn)子的徑向(直徑X軸)配置了軟磁性材料或者磁性材料的棒、線、針狀零件的四種類型的電機(jī)轉(zhuǎn)子。
圖2表示過去一般的3個(gè)線圈4極磁鐵6極整流子微型扁平振動(dòng)電機(jī)的基本構(gòu)造。
圖3表示作為使用軟磁性或者磁性體來定位的配置方法，可以沿X、Y、Z軸來分成3類。
圖4表示現(xiàn)有微型扁平振動(dòng)電機(jī)的電刷構(gòu)造，其中1根電刷的方向和整流子的旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生激烈的振動(dòng)和摩擦，成為大問題。
圖5表示在Y軸(圓周方向)方向配置定位用的軟磁性或者磁性棒(線、針)時(shí)，在平面充磁的Z極或者4極磁鐵上可能停止的位置。
圖6為X軸和Y軸磁棒在磁場(chǎng)中停止原理的說明圖。凸輪模型曲線圖中的小球用來比喻磁棒。
圖7表示1個(gè)線圈2極磁鐵扁平振動(dòng)電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造。
圖8表示為1個(gè)線圈2極永磁微型扁平振動(dòng)電動(dòng)機(jī)的2極整流子和電刷的構(gòu)造，表示了各部分和電流方向及電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，圖示線圈的繞線方向?yàn)檎较颉?br> 圖9為電機(jī)轉(zhuǎn)子的立體圖。
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖(實(shí)施例)作進(jìn)一步詳述圖1～圖9中，1為軟磁性或磁性棒、線、針；2為空芯(無框架)轉(zhuǎn)子線圈(一個(gè)線圈)；3為塑料框架；4為兩極界磁定子磁鐵；5為同朝向的電刷；6為兩極整流子；7為空芯轉(zhuǎn)子線圈(三個(gè)線圈)；8為三個(gè)線圈四極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的整體六極整流子；9為四極界磁永磁；10為六極整流子；11為電刷；12為印刷底板；13為整流子銅箔；14為軸承；A-A為通過電機(jī)轉(zhuǎn)子中心的直徑線。
在電機(jī)的一個(gè)線圈或者二個(gè)線圈的轉(zhuǎn)子構(gòu)造上采用X軸方式(直徑方式)設(shè)置磁棒來進(jìn)行定位，此時(shí)用X軸方式配置的磁棒具有在磁極交界處完全不可停止的特性，而在磁場(chǎng)的其它地方則處于自由狀態(tài)。使用這種方式可以做成只有界磁為兩極的電機(jī)。另由于使用兩極整流子而使電刷的方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向一致的構(gòu)造成為可能。
制作如圖9所示構(gòu)造的轉(zhuǎn)子時(shí)，把線圈2在整流子6(印刷底板)上固定焊接引線后轉(zhuǎn)入塑料框架3(或者粘接)。轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)由于整流子的作用而變換線圈電流的方向，在固定的磁鐵(平面兩極充磁)磁場(chǎng)的吸引一推斥力作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，得以沿一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
沿X軸(直徑)方向配置的軟磁性或者磁性棒(線、針)，在磁極交界處不可能停止，而在磁場(chǎng)其它位置呈自由狀態(tài)，利用這一特性來回避電機(jī)轉(zhuǎn)子的起動(dòng)死點(diǎn)，正是本實(shí)用新型的特征所在。圖8和圖9為一個(gè)線圈、兩極磁鐵，兩極整流子的實(shí)施例。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于整流子為兩極，且電刷方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向同向，改善了扁平電機(jī)的性能；同時(shí)由于采用磁鐵的有效驅(qū)動(dòng)角度為最大化的兩極磁鐵定子，提高了電機(jī)的效率。
2、電機(jī)的起動(dòng)死點(diǎn)為最少的兩點(diǎn)，且采用X軸磁棒定位方式，具有確切的再起動(dòng)性能。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，體積更小，節(jié)能省電，電磁干擾少，制造容易，大大延長(zhǎng)了使用壽命。
權(quán)利要求1.一種微型扁平電動(dòng)機(jī)，包括電刷(5)、整流子(6)，其特征在于還設(shè)有兩定子磁鐵(4)，在定子磁鐵(4)的軸向空間里設(shè)置有相對(duì)于磁鐵(4)可以旋轉(zhuǎn)的線圈鑲裝框架(3)，空芯轉(zhuǎn)子線圈(2)可裝于框架(3)內(nèi)，在框架(3)的徑向方向上配置有用來決定轉(zhuǎn)子停止位置的磁棒(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于磁棒(1)可采用軟磁性材料或硬磁性材料制成，并可制成針、線形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于空芯轉(zhuǎn)子線圈(2)可采用一個(gè)或二個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于采用平面充磁的兩定子磁鐵(4)，充磁后N、S極相互間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于兩電刷(5)的朝向相同，且和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于整流子(6)為兩極。
專利摘要一種微型扁平電動(dòng)機(jī),包括電刷、整流子,其特征在于:還設(shè)有兩定子磁鐵,在定子磁鐵的軸向空間里設(shè)置有相對(duì)于磁鐵可以旋轉(zhuǎn)的線圈鑲裝框架,空芯轉(zhuǎn)子線圈可裝于框架內(nèi),在框架的徑向方向上配置有用來決定轉(zhuǎn)子停止位置的磁棒。本實(shí)用新型由于整流子為兩極,且電刷方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向同向,改善了扁平電機(jī)的性能;同時(shí)由于采用磁鐵的有效驅(qū)動(dòng)角度為最大化的兩極磁鐵定子,故提高了電機(jī)的效率;且采用X軸磁棒定位方式,具有確切的再起動(dòng)性能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,省電節(jié)能,體積更小,使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02K1/00GK2411613SQ99256018
公開日2000年12月20日 申請(qǐng)日期1999年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者姚鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:姚鎮(zhèn)