專利名稱：直流無刷振動電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及無刷振動電機，且尤其涉及無刷直流振動電機，其中，齒槽轉(zhuǎn)矩生 成器在由非磁性材料制成的本體的厚度內(nèi)形成。
背景技術(shù)：
最近，由于頻繁使用振動模式，因而對于移動通信終端的長使用壽命和高可靠性 的需求與日俱增。對于執(zhí)行振動模式的振動電機已實施各種研究并進行披露。例如，將參照附圖1 和2描述現(xiàn)有的直流(DC)無刷振動電機。如圖所示，現(xiàn)有的無刷直流振動電機包括外殼10、支架20’、定子、轉(zhuǎn)子40、固定 軸50以及齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62。帽狀外殼10覆蓋支架20，以及固定軸50。支架20，由非磁性材料制成并且具有肋22，固定軸50插到肋22中。固定在支架20’上的定子30包括至少一個梯形線圈32以及芯片狀控制器33，梯 形線圈32布置在印刷電路板31上且產(chǎn)生電磁力，芯片狀控制器33用作霍爾器件以及驅(qū)動 IC?？刂破?3感測之后描述的磁體42的極性以產(chǎn)生電信號，并且根據(jù)所感測的磁體 42的極性確定線圈32的電流方向。轉(zhuǎn)子40包括由樹脂制成的轉(zhuǎn)子本體40、轉(zhuǎn)子軛架44、具有預定極性的磁體42、加 重件43以及金屬軸承52，該轉(zhuǎn)子通過與定子的相互作用轉(zhuǎn)動并且設(shè)在外殼10中。磁體42與由線圈32產(chǎn)生的電磁力相互作用以產(chǎn)生吸引力和排斥力，從而以預定 速度轉(zhuǎn)動。金屬軸承52與轉(zhuǎn)子軛架44的中心聯(lián)接，并且使在轉(zhuǎn)子40旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦 阻力最小，該金屬軸承插到固定軸40中。加重件43在轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)過程中提供偏心質(zhì)量以產(chǎn)生振動載荷。固定軸50的一端插到形成在支架20’上的肋22中，而另一端固定在外殼10的軸 槽之間以允許轉(zhuǎn)子40轉(zhuǎn)動，并且由墊圈51支承以滑動。齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62將轉(zhuǎn)子40阻擋在預定位置以使轉(zhuǎn)子能良好地運行，而沒有非 啟動位置，且該齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62以預定間隔聯(lián)接在支架20’上并且由軟磁性材料制成。當磁體42具有四個極性時，多個(兩個)齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62保持180度間隔。當 磁體42具有六個極性時，多個(三個)齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62保持120度間隔。齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62的保持預定間隔的各個齒槽轉(zhuǎn)矩生成器具有突部61’以及中 心區(qū)域，突部61’加強齒槽轉(zhuǎn)矩的強度，中心區(qū)域設(shè)計成以預定角度與線圈32的中心隔開。然而，在現(xiàn)有的無刷振動電機中，非磁性支架20’以及軟磁性齒槽轉(zhuǎn)矩生成器62 獨立制造，以通過焊接或粘連彼此聯(lián)接。因此，部件的數(shù)量增加，從而很難獲得薄的無刷振 動電機，且無刷振動電機的組配工藝復雜化。
3
此外，由于印刷電路板31價格昂貴，因而當尺寸增加時價格隨之增加。由于印刷 電路板31是柔性薄膜型且在組配過程中容易彎曲，因而不便于操作。此外，將線圈32固定于印刷電路板31以及將所固定的線圈固定在支架20’上所 帶來的復雜過程存在結(jié)構(gòu)缺點。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題從上述問題的角度提出本發(fā)明，本發(fā)明提出一種振動電機，其中，齒槽轉(zhuǎn)矩生成器 形成在非磁性本體的厚度內(nèi)齒槽轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明還提出一種振動電機，其中，線圈在防止與印刷電路板重疊的同時固定于 支架，以減小尺寸和材料成本，線圈直接固定于支架以簡化制造工藝，且線圈厚度增加到印 刷電路板的厚度以產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)動力矩并改進旋轉(zhuǎn)振動載荷。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一示意性實施例，提供一種振動電機，該振動電機包括定子；轉(zhuǎn) 子；以及外殼；其中，該定子包括支架，該支架包括非磁性本體和磁性齒槽轉(zhuǎn)矩生成器，齒 槽轉(zhuǎn)矩生成器容納在本體的厚度內(nèi)；至少一個線圈，該線圈固定在支架上以產(chǎn)生電磁力，該 電磁力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；以及印刷電路板，該印刷電路板不與線圈重疊而直接固定在支架上。此外，該本體由非磁性奧氏體不銹鋼制成，而齒槽轉(zhuǎn)矩生成器如此制成通過對于 本體的特定部分施加冷軋，以減小厚度并且使特定部分變?yōu)榇判圆牧?。本體包括開口和齒槽轉(zhuǎn)矩生成器，齒槽轉(zhuǎn)矩生成器包括多個與開口聯(lián)接的齒槽轉(zhuǎn) 矩節(jié)段。各個齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段具有線性形狀，這些齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段和這些開口分別具有凹凸聯(lián) 接側(cè)。該印刷電路板具有放置在支架中的部分，該部分在支架的上側(cè)面積的一半內(nèi)具有 半圓形、四邊形以及多邊形中的任何一種。此外，轉(zhuǎn)子包括圓板形轉(zhuǎn)子軛架，該轉(zhuǎn)子軛架具有聯(lián)軸器以及向上突部，聯(lián)軸器 在中心區(qū)域形成，固定軸穿過聯(lián)軸器；金屬軸承，該金屬軸承插到聯(lián)軸器中；加重件，加重 件與轉(zhuǎn)子軛架的上側(cè)聯(lián)接并具有穿孔，突部穿過穿孔；以及磁體，磁體設(shè)在轉(zhuǎn)子軛架的下 方。當轉(zhuǎn)子軛架的突部穿透加重件的穿孔時，執(zhí)行鉚接或填塞。此種轉(zhuǎn)子軛架還包括至少一個阻擋器，該阻擋器自聯(lián)軸器的上端或下端向內(nèi)突 起，以防止金屬軸承分離。金屬軸承包括臺階，該臺階在金屬軸承的上端或下端處形成，阻擋器靠近該臺階。有益效果根據(jù)本發(fā)明，齒槽轉(zhuǎn)矩生成器可在非磁性本體的厚度內(nèi)形成。此外，線圈不與印刷電路板重疊而固定于支架，以減小印刷電路板的尺寸和制造 成本。線圈直接固定于支架以簡化制造工藝，且線圈厚度可增加到印刷電路板的厚度，從而 可產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)動力矩并且可改進旋轉(zhuǎn)振動載荷。此外，可牢固地聯(lián)接金屬軸承并且可防止金屬軸承由于下落和撞擊而分離。
加重件可容易地聯(lián)接于轉(zhuǎn)子軛架。
從參照附圖的以下詳細說明中，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中圖1和2示出現(xiàn)有的無刷振動電機；圖3至5示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的無刷直流振動電機；圖6示出在本發(fā)明的實施例中使用的轉(zhuǎn)子；圖7和8示出在本發(fā)明的實施例中使用的支架的各種示例；圖9和10示出在本發(fā)明的實施例中使用的支架的其它示例；以及圖11示出應變誘導馬氏體相對于不銹鋼的冷軋比率的產(chǎn)生率。
具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。參照圖3到5，根據(jù)本發(fā)明實施例的無刷振動電機100包括定子130、轉(zhuǎn)子120以 及外殼110。帽狀外殼110覆蓋定子130和轉(zhuǎn)子120。定子130包括支架131、齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132、絕緣涂層133、印刷電路板134、線圈 136以及固定軸137。支架131包括肋138，該肋一體形成在支架上側(cè)的中心區(qū)域上，固定軸137穿過該 肋，且在固定軸137之外形成多個開口，從而齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132壓到這些開口中并焊接以與 支架131聯(lián)接。在此情形中，由于肋138與支架131的本體一體形成，因而提高結(jié)構(gòu)強度、獲得薄 電機，以及良好地產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩。在支架131中，具有開口的本體由非磁性材料制成，而齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132由磁性材 料制成。在本發(fā)明的該實施例中，齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132自支架131的肋138的中心以相同距 離線性設(shè)置，且齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段的延伸線彼此平行。印刷電路板134不與線圈136重疊、而固定于支架131上，并且具有布置在支架 131中的四邊形或多邊形部分(在本實施例中，是四邊形部分)。在此情形中，可使印刷電 路板134的面積比現(xiàn)有的印刷電路板的面積減小一半以上。此外，由于安裝有霍爾傳感器的驅(qū)動集成電路(IC) 135除了線圈136以外安裝在 印刷電路板134上，且與肋138對應的孔穿透印刷電路板134的前端，因而通過將肋138插 入孔而固定印刷電路板135。因此，由于線圈136不粘連于印刷電路板134，因而減小印刷 電路板134的面積，并且即使在使用柔性PCB時仍可降低制造成本。當使用相對便宜的硬 PCB時，進一步增強可用性并且可降低制造成本。至少一個線圈136不與印刷電路板134重疊、而直接固定在支架131上，以產(chǎn)生電 磁力，從而使轉(zhuǎn)子120轉(zhuǎn)動。在本實施例中，設(shè)有兩個線圈136。線圈136可通過在支架131的上側(cè)涂覆絕緣涂料或粘合劑而粘連到支架131上。因此，當印刷電路板134和線圈136附連于支架131上時，附連根據(jù)本發(fā)明的實施例的振動電機的定子130，從而減小印刷電路板134的尺寸并可降低材料成本。由于印刷電路板134的對應部分不受厚度限制，因而代替昂貴的薄柔性PCB而使 用便宜的硬PCB，從而可實現(xiàn)經(jīng)濟效益，驅(qū)動IC135除了線圈136以外設(shè)置在該對應部分上。線圈136直接粘連于支架131，以簡化制造過程。通過印刷電路板134在線圈136 之下的厚度消除現(xiàn)有的線圈和現(xiàn)有的印刷電路板的堆疊厚度，從而通過消除厚度增加線圈 136的繞組。因此，可產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)動力矩，并且可改進旋轉(zhuǎn)振動載荷。印刷電路板134和線圈136同時附連于支架131，從而可簡化工藝。參照圖5和6，轉(zhuǎn)子120包括轉(zhuǎn)子軛架123、金屬軸承122、加重件124以及磁體 121，金屬軸承插到聯(lián)軸器中，加重件聯(lián)接于轉(zhuǎn)子軛架123的上側(cè)。轉(zhuǎn)子軛架123具有圓板形以及聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)中心一體形成，且固定軸 137穿透該旋轉(zhuǎn)中心。金屬軸承122牢固地插到聯(lián)軸器中，且在此狀態(tài)中固定軸137插到聯(lián)軸器中以使 在轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦阻力最小。阻擋器123b自聯(lián)軸器的上端向內(nèi)突出，以防止金屬軸承122由于外部沖擊而向上 分離。有若干方法可形成阻擋器123b。在本發(fā)明的該實施例中，在聯(lián)軸器的上端處可形成 圓形部分，可擠壓該圓形部分的一部分以形成阻擋器123b。在金屬軸承122的上端處形成臺階122a以與阻擋器123b對應，從而阻擋器123b 靠近臺階122a。聯(lián)軸器具有內(nèi)周界，該內(nèi)周界具有足以包圍金屬軸承122的整個外周界的高度。 通過這樣做，由于金屬軸承122和聯(lián)軸器的接觸面積增加，因而可更牢固地聯(lián)接并固定金 屬軸承122。轉(zhuǎn)子軛架123和聯(lián)軸器彼此一體形成，同時，轉(zhuǎn)子軛架123連接于聯(lián)軸器的上端并 且具有下臺階。這為加重件124提供聯(lián)接面。換言之，加重件124安裝在聯(lián)軸器的厚度內(nèi)， 從而可獲得薄結(jié)構(gòu)并且可改進它們之間的聯(lián)接強度。轉(zhuǎn)子軛架123和加重件124具有鉚釘孔123a和124a，這些鉚釘孔分別在對應位置 處形成。在此實施例中，通過將鉚釘孔123a和鉚釘孔124a對準并且通過鉚接可容易地聯(lián) 接加重件124。圖7、8、9和10示出支架的各個示例。參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的實施例的支架包括本體131和開口 131a，本體具有集成 肋，固定軸穿透該肋，齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a壓配到本體131的開口 131a中。開口 131a和齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a分別是三個并且具有線性形狀，且設(shè)置成對應齒 槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a的延伸線形成三角形。本體131由非磁性材料制成，而齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a由磁性材料制成。齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a和開口 131a分別具有凹凸聯(lián)接側(cè)。換言之，在齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段 132a的緣邊上形成突部，在本體131的開口 131a處形成與這些突部的形狀和尺寸對應的槽。此種結(jié)構(gòu)改進齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132a和的開口 131a之間的聯(lián)接強度。因此，可防止 齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132由于下落引起的外部沖擊而從本體131中分離。與齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132s 不具有凹凸機構(gòu)的情形相比，可增加磁感應強度，從而改進齒槽轉(zhuǎn)矩。
6
參照圖8，四個開口 131b和四個齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段132b線性設(shè)置，從而它們的延伸線 形成四邊形。參照圖9和10，非磁性本體131由奧氏體不銹鋼制成，通過對本體131的特定部分 進行冷軋而制成齒槽轉(zhuǎn)矩生成器131c，從而減小厚度，且本體131變成磁性材料。即使在各個等級中存在差異，而奧氏體不銹鋼通常是具有磁導率為2或更小的非 磁性材料。然而，亞穩(wěn)奧氏體通過冷軋?zhí)幚碜兂删哂写判缘膽冋T導馬氏體。已知的是，生 成越多的應變誘導馬氏體，則奧氏體越不穩(wěn)定。奧氏體不銹鋼具有這樣的性能當奧氏體不 銹鋼受到外應力而變形時，變形增加，則磁導率也增加。圖11示出應變誘導馬氏體相對于不銹鋼的冷軋比率的產(chǎn)生率。在作為一般的奧 氏體不銹鋼的SUS304(18Cr-8Ni-Fe的合金)的情形中，與厚度減小相應、通過冷軋增加應 變誘導馬氏體的產(chǎn)生率，且還增加磁導率。再次參照圖10，在本實施例中，使用奧氏體不銹鋼的性能，從而本體131由奧氏體 不銹鋼制成，而本體131的特定部分通過施加冷軋變形成磁性材料，從而形成齒槽轉(zhuǎn)矩生 成器131c。同樣的，齒槽轉(zhuǎn)矩生成器131c這樣形成通過擠壓本體131的特定部分以通過擠 壓和張力帶來冷變形。在此情形中，可在低于室溫的溫度下執(zhí)行該擠壓，并且通過該擠壓可減少大約 30%以上的厚度。另一方面，齒槽轉(zhuǎn)矩生成器131c的磁導率可以是10到1000。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，磁性部分和非磁性部分可由相同材料制成并且 彼此一體形成。
權(quán)利要求
一種振動電機，包括定子；轉(zhuǎn)子；以及外殼；其中，所述定子包括支架，所述支架包括非磁性本體和磁性齒槽轉(zhuǎn)矩生成器，所述齒槽轉(zhuǎn)矩生成器容納在所述本體的厚度內(nèi)；至少一個線圈，所述線圈固定在所述支架上以產(chǎn)生電磁力，所述電磁力使所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；以及印刷電路板，所述印刷電路板不與所述線圈重疊而直接固定在所述支架上。
2.如權(quán)利要求1所述的振動電機，其特征在于，所述本體由非磁性奧氏體不銹鋼制成， 而所述齒槽轉(zhuǎn)矩生成器如此制成通過對所述本體的特定部分施加冷軋，以減小厚度并且 使所述特定部分變?yōu)榇判圆牧稀?br>
3.如權(quán)利要求1所述的振動電機，其特征在于，所述本體包括開口和所述齒槽轉(zhuǎn)矩生 成器，所述齒槽轉(zhuǎn)矩生成器包括多個與所述開口聯(lián)接的齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段。
4.如權(quán)利要求3所述的振動電機，其特征在于，所述齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段中的各個齒槽轉(zhuǎn)矩 節(jié)段具有線性形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的振動電機，其特征在于，所述齒槽轉(zhuǎn)矩節(jié)段和所述開口分別具 有凹凸聯(lián)接側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的振動電機，其特征在于，所述印刷電路板具有布置在所述支架 中的部分，所述部分在所述支架的上側(cè)面積的一半內(nèi)具有半圓形、四邊形以及多邊形中的 任何一種。
7.如權(quán)利要求1所述的振動電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括圓板形轉(zhuǎn)子軛架，所述轉(zhuǎn)子軛架具有聯(lián)軸器以及向上突部，所述聯(lián)軸器在中心區(qū)域形 成，固定軸穿過所述聯(lián)軸器；金屬軸承，所述金屬軸承插到所述聯(lián)軸器中；加重件，所述加重件與所述轉(zhuǎn)子軛架的上側(cè)聯(lián)接并具有穿孔，所述突部穿過所述穿孔;以及磁體，所述磁體設(shè)在所述轉(zhuǎn)子軛架的下方。
8.如權(quán)利要求7所述的振動電機，其特征在于，當所述轉(zhuǎn)子軛架的所述突部穿透所述 加重件的所述穿孔時，執(zhí)行鉚接或填塞。
9.如權(quán)利要求7所述的振動電機，其特征在于，所述振動電機還包括至少一個阻擋器， 所述阻擋器自所述聯(lián)軸器的上端或下端向內(nèi)突起，以防止所述金屬軸承分離。
10.如權(quán)利要求9所述的振動電機，其特征在于，所述金屬軸承包括臺階，所述臺階在 所述金屬軸承的上端或下端處形成，所述阻擋器靠近所述臺階。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種DC無刷振動電機，更具體地，涉及一種能夠在非磁性本體的厚度內(nèi)形成齒槽轉(zhuǎn)矩生成部的振動電機。本發(fā)明的振動電機包括定子、轉(zhuǎn)子以及外殼，尤其是，定子包括非磁性本體、支架、至少一個線圈以及印刷電路板，支架具有容納在本體的厚度內(nèi)的磁性齒槽轉(zhuǎn)矩生成部，至少一個線圈固定在支架的上表面上并且產(chǎn)生電磁力以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而印刷電路板不與線圈重疊而直接固定在支架的上表面上。
文檔編號H02K7/065GK101981788SQ200980111938
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者金三鐘 申請人:白明鎬