專利名稱：扁平型無芯馬達及扁平型無芯振動馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是相關(guān)一種扁平型無芯馬達及扁平型無芯振動馬達，它具有磁極在周方向上交錯配置著的轉(zhuǎn)子、線圈配置在磁極對面的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
在專利文件1 (專利公開號JP2004-147468公報)中，公開了一種將磁石設(shè)置在轉(zhuǎn)子上、磁石的磁極交錯配置、與磁石對向配置的線圈設(shè)置在定子上的一種扁平型振動馬達。這種馬達構(gòu)成為，磁氣檢測部材相離于線圈位置、設(shè)置在與線圈相對的磁石的磁極位置上，磁氣檢測部材在檢測轉(zhuǎn)子磁石的磁氣后進行整流、線圈通上電后進行驅(qū)動。而且，萬一磁氣檢測部材是位于磁極間的磁極分界線位置時，由于無法進行磁氣檢測，所以會變?yōu)樗傈c。對此，在專利文件1的技術(shù)中，為了防止磁石的磁極處于死點位置造成停止現(xiàn)象。 根據(jù)所謂的制動力矩的作用，轉(zhuǎn)子在停止時，為了使磁石的磁極不在死點上停止，在定子上設(shè)定了環(huán)口。另外，如圖6(a)所示，以往的環(huán)口 61是沿著周方向的整面進行設(shè)定的，同時，擁有與磁極同程度面積部的制動力矩發(fā)生部62在周方向上以一定間隔形成。這樣，制動力矩發(fā)生部62在擁有與磁極同等程度的面積部分的場合下，如圖6(b)所示，轉(zhuǎn)子的磁石15的磁極15a的分界線V與環(huán)口 61的死點力矩發(fā)生部62的周方向中心相一致而停止。但是，環(huán)口沿整個周方向設(shè)定的同時，由于制動力矩發(fā)生部62具有與磁極同等程度的面積部分，根據(jù)磁石與環(huán)口之間產(chǎn)生的磁力所造成的吸引作用，相對于在環(huán)口和轉(zhuǎn)子之間設(shè)置的白墊片和黑墊片的機械損耗要來得大的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為提供一種防止磁石的磁極在死點上產(chǎn)生停止的同時，也能降低由于磁石的吸引作用導(dǎo)致的機械損耗的扁平型無芯馬達及扁平型無芯振動馬達為目的的。扁平型無芯馬達具有N極及S極的磁極在周方向上交錯配置的轉(zhuǎn)子、將線圈配置在與轉(zhuǎn)子的磁極相對向上的定子、設(shè)置在定子上且相對于線圈與轉(zhuǎn)子相反側(cè)上設(shè)置的環(huán)口、定子上設(shè)置的磁氣檢測部材。環(huán)口為設(shè)置成放射狀的、至少帶有3個以上帶狀肋條。相鄰的帶狀肋條之間形成有空間，磁氣檢測部材設(shè)置于相鄰帶狀肋條間的中間相偏離的位置上。帶狀肋條的寬幅相比磁極的寬幅要狹窄，在3個帶狀肋條之中，相鄰的一方的帶狀肋條間隔為(360度/n)+a度、另一方的間隔為(360度/n)_a度，η是磁極數(shù)，a為0 < a < 360/ η的關(guān)系。所述扁平型無芯馬達，進一步地，a為90/n。扁平型無芯振動馬達，為所述扁平型無心馬達，且轉(zhuǎn)子存在偏心。環(huán)口具有放射狀設(shè)置的多個帶狀肋條，相鄰帶狀肋條間，形成有空間，帶狀肋條的寬幅相比磁極的寬幅還要狹窄。為此，磁石和環(huán)口之間所產(chǎn)生的磁力導(dǎo)致的吸引作用要小，所以，能減小機械損耗。另外，帶狀肋條的寬幅要比磁極的寬幅要狹窄，所以帶狀肋條當處于磁極的分界線相偏離位置時，根據(jù)制動力矩的作用，帶狀肋條就會被吸附向磁極的中心。因此，根據(jù)相鄰的3個帶狀肋條間的一個間隔為(360度/n)+a度、另一個間隔為(360度/n)_a度，即便在某一位置上轉(zhuǎn)子出現(xiàn)快停止時，制動力矩就會對轉(zhuǎn)子起作用，磁極的中心就會被帶狀肋條所吸引，轉(zhuǎn)子就會移動各帶狀肋條和磁極間所作用的吸引力相平衡位置。磁極的分界線在相鄰帶狀肋條的中間位置上，轉(zhuǎn)子就會停止。另一方面，磁氣檢測部材由于設(shè)定在相鄰帶狀肋條的中間偏離位置，所以能防止磁石的磁極的分界線(死點)在磁氣檢測部材位置上產(chǎn)生停止。相鄰3個帶狀肋條的間隔的一個為(360度/n)+a度、另一個間隔為(360度/n)-a 度，所以消除二次諧波。由此，能防止力矩平衡的崩潰，馬達的啟動性能夠較為順暢。


圖1是相關(guān)本發(fā)明實施形態(tài)的扁平型無芯振動馬達中的環(huán)口和線圈及磁石之間關(guān)系的平面示意圖。圖2是相關(guān)本發(fā)明實施形態(tài)中的扁平型無芯振動馬達的環(huán)口平面圖。圖3是相關(guān)本發(fā)明實施形態(tài)中的扁平型無芯振動馬達的縱截面圖。圖4是本發(fā)明作用的說明圖。磁極和制動力矩及磁通量密度之間關(guān)系的示意圖。圖5是本發(fā)明作用的說明圖。磁極和環(huán)口之間位置關(guān)系的示意圖。圖6是(a)相關(guān)以往事例的環(huán)口平面圖。(b)相關(guān)以往案例的環(huán)口和磁石之間關(guān)系的側(cè)面斜視圖。1扁平型無芯振動馬達
3轉(zhuǎn)子
5回轉(zhuǎn)軸
7定子
15磁石
15a磁極
17偏心塊
19環(huán)口
23線圈
25a , 25c帶狀肋條
27磁氣檢測部材
K空間
具體實施例方式
以下，請參考附件圖紙，對本發(fā)明的實施形態(tài)進行詳細說明。相關(guān)本實施形態(tài)中的扁平型無芯振動馬達1，它是搭載于手機等移動終端上的振動馬達。如圖3所示，概括起來， 它是由轉(zhuǎn)子3、轉(zhuǎn)子3的回轉(zhuǎn)軸5、定子7和外殼9組合構(gòu)成。
轉(zhuǎn)子3具有針對回轉(zhuǎn)軸5能作回轉(zhuǎn)自在的軸承11、固定在軸承11上的框架13。磁石15固定在框架13的定子7側(cè)的側(cè)面上。軸承11是圓筒狀的含油軸承，框架13是圓板狀。如圖1所示，磁石15呈N極和S極相互交錯配置，在本實施形態(tài)中，合計等間隔配置有6極磁石(磁極數(shù)η = 6)。另外，圖1中，為了說明清楚，在環(huán)口 19的外周，展示了磁石15的磁極15a，磁石15如圖2及圖3所示那樣，平面上看呈現(xiàn)與環(huán)口 19重疊的圓環(huán)狀。 各磁極15a分別按磁極寬幅的60度機械角進行配置。另外，如圖3所示，在框架13上，與磁石15的對側(cè)面，且是周方向的一部分上固定有偏心塊17，使轉(zhuǎn)子3偏心。定子7上設(shè)置有，環(huán)口 19和配置在環(huán)口 19的轉(zhuǎn)子3側(cè)的側(cè)面上的基板21、配置在基板21的轉(zhuǎn)子3側(cè)的側(cè)面上的線圈23。環(huán)口 19是由磁性體構(gòu)成，如圖1及圖2所示，概括起來，平面呈圓形。環(huán)口 19是由內(nèi)環(huán)部20、外環(huán)部22、從內(nèi)環(huán)部20放射狀延伸出與內(nèi)環(huán)部20和外環(huán)部22相連接的多個帶狀肋條25a、25b、25c所構(gòu)成。內(nèi)環(huán)部20、外環(huán)部22、各帶狀肋條25a 25c所包圍的部分，構(gòu)成空間K。環(huán)口 19與轉(zhuǎn)子3的磁極15a成對向配置。如圖2所示，內(nèi)環(huán)部20、外環(huán)部22及各帶狀肋條25a 25c是呈略相同的寬幅W1， 比磁極15a的寬幅W3要小，與線圈23的寬幅W2(參照圖1)略相同。圖1所示，相鄰的3個帶狀肋條25a 25c之中，帶狀肋條25b和帶狀肋條25a間隔m為360度/n+a度。帶狀肋條25a和帶狀肋條25c間隔N2為360度/n_a度。這里， a為0<a< 360/n。另一方面，磁極15a的開角為360度/η。即，在相鄰的3個帶狀肋條 25a 25c之中，位于兩端的帶狀肋條25b和帶狀肋條25c間隔的角度m+N2通常為2個磁極的15a距離。在本實施形態(tài)中，η = 6，所以，(360度/n+a) + (360度/n-a度)，此角度為120度。角度m和角度N2相互交錯配置。如后敘講到的那樣，轉(zhuǎn)子3由于制動力矩的作用，通常磁石15的磁極的分界線V是到達帶狀肋條25b和帶狀肋條25a的中間Q或者帶狀肋條25a和帶狀肋條25c的中間Q處停止。進一步，在本實施的形態(tài)中，消除了后敘的二次諧波，所以a = 90/n。在本實施形態(tài)中，η = 6，所以a = 15，角度附=75度，角度N2 = 45度。如圖1所示，線圈23以60度的開角M環(huán)狀卷繞。周方向上相離180度位置上設(shè)置有2個。另外，此線圈23的半徑方向的線圈部分23a針對磁石15給予了一個回轉(zhuǎn)方向的推力。另外，介入輸入端子39后，提供了驅(qū)動轉(zhuǎn)子3的電力。當磁石15處于停止位置時，線圈23的半徑方向的線圈部分23a設(shè)置在磁極15a 的分界線V相偏離的位置上。如圖3所示，基板21是鋼性基板，向線圈23供給電流的回路形成同時，如圖1所示，設(shè)置有作為磁氣檢測部材的霍爾元件。如圖1所示，轉(zhuǎn)子3停止時，為使它不在相鄰磁極15a、15a之間的分界線位置，磁氣檢測部材27設(shè)置在與相鄰帶狀肋條25a、25b之間的中間Q及帶狀肋條25a、25c之間的中間Q相偏離的位置上。進一步，在本實施的形態(tài)中，磁氣檢測部材27僅是配置于與帶狀肋條25a、帶狀肋條25c的從中間Q到P相偏離位置上。P是360/4n度，本實施形態(tài)中，配置于僅相偏離15度的位置上。如這種配置，就能實現(xiàn)驅(qū)動力矩和制動力矩的合成力矩的變化量小，所以能很順暢進行回轉(zhuǎn)。并且，磁氣檢測部材27處于線圈23相偏離位置。如圖3所示，在外殼9中，回轉(zhuǎn)軸5被固定在上外殼部分29和下外殼部分31之間， 黑墊片33及白墊片35設(shè)定在下外殼部分31和軸承11之間。即便在上外殼部分29和軸承11之間也設(shè)定有白墊片37。接下來，對本實施形態(tài)的作用和效果進行說明。在扁平型無芯振動馬達1中，DC電流一旦從輸入端子39供給電流，通過基板21的磁氣檢測部材27進行整流，線圈23上被通上電流，根據(jù)磁石15和線圈23之間所產(chǎn)生的電磁力，偏心的轉(zhuǎn)子3會回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生振動。環(huán)口 19具有放射狀設(shè)置的多個帶狀肋條25a 25c，相鄰的帶狀肋條間形成有空間K，帶狀肋條的寬幅Wl也要比磁極15a的寬幅W3要狹窄。所以，轉(zhuǎn)子3在回轉(zhuǎn)時，磁石 15和環(huán)口 19之間產(chǎn)生的磁力所引發(fā)的吸引作用要小，機械損耗會小。因此，起動電壓減小， 回轉(zhuǎn)數(shù)就會增多。如圖4所示，磁石15的磁極15a的周方向的中心A的磁通量密度為最大，在磁極 15a的分界線V上磁通量密度為0。然后，從磁極15a的中心A開始，左側(cè)上有帶狀肋條的場合，在圖左側(cè)，使磁極15a移動的制動力矩B就會向磁極15a產(chǎn)生作用。另外，從磁極15a 的中心A開始，右側(cè)上有帶狀肋條的場合，在圖右側(cè)，使磁極15a移動的制動力矩B就會向磁極15a產(chǎn)生作用。磁極15a的中心A及磁極15a的分界線V的位置上，制動力矩B為0。電流的供給一旦被停止，轉(zhuǎn)子3的回轉(zhuǎn)就會停止。如圖5(a)所示，相鄰的磁極15a 的分界線V在帶狀肋條25a對向位置上快停止時，在本實施形態(tài)中，相鄰的3個帶狀肋條間的其中一個間隔Nl為(360/n)+a度，另一個間隔N2為(360/n)-a度(η 磁極數(shù)、0 < a < 360/n)。所以，其它的帶狀肋條25b、25c必須位于磁極的分界線V相偏離的位置，磁極的中心A被帶狀肋條25b、25c上的磁力所吸引，磁石15就會回轉(zhuǎn)。然后，如圖5(b)所示， 3個磁極中心A分別受到近處的帶狀肋條25a、25b、25c上的制動力矩F，當其處于平衡位置點時就會停止。此位置關(guān)系是，帶狀肋條25a和N極的磁極中心A的距離位置和帶狀肋條 25b,25c同磁極的中心A的距離位置是相等的，并且位置關(guān)系是相反的位置。此位置是，各磁極15a的分界線V的位置處于相鄰帶狀肋條25a、25b間及25a、25c的中間Q(參考圖1) 位置上。即，磁石15的磁極15a分界線V在相鄰帶狀肋條的中間Q上通常會停住。本實施形態(tài)中，相鄰磁極15a分界線(死點)V處于相鄰帶狀肋條25a和25b、25a 和25c的中間Q位置上，轉(zhuǎn)子3就會停止。所以，由于將磁氣檢測部材27配置在了與相鄰帶狀肋條的中間Q相偏離的位置，磁極15a的分界線(死點)V就不處于磁氣檢測部材27 位置，轉(zhuǎn)子3在停止位置時，磁氣檢測部材27肯定能夠檢測出磁極，就能夠向線圈23進行通電。然后，向線圈23通上電時，磁石15受到線圈23的電磁力就會回轉(zhuǎn)。S卩，根據(jù)本實施形態(tài)，由于磁氣檢測部材27設(shè)定在相鄰帶狀25a和25b的中間Q或 25a和25c的中間Q相偏離位置上，磁極的分界線(死點)V能防止處于磁氣檢測部材27的對向位置。因此，磁氣檢測部材27在轉(zhuǎn)子3停止以后，接下來回轉(zhuǎn)時，肯定在檢測磁氣后， 對向線圈23通電的電流進行整流，實現(xiàn)馬達的驅(qū)動。另外，在磁石15的回轉(zhuǎn)上，伴有二次諧波。此二次諧波如果不消除，則力矩平衡就會被打破，對馬達的起動造成不利影響。此二次諧波在磁極1的極分為擁有720度相位角的正弦波。為消除此二次諧波，只要同相位偏離180度的波相重合就可以了。在本實施形態(tài)中，磁極15a有6極，所以，作為機械角度，只要同相位偏離(360度/n) / (720度/180度)=90度/n= 15度的波相重合就可以了。這要與帶狀肋條25b和帶狀肋條25a所構(gòu)成的角度W = 60度+15度=75度和帶狀肋條25a和帶狀肋條25c所構(gòu)成的角度N2 = 60度-15 度=45度相對應(yīng)。即，相鄰3個帶狀肋條的間隔中的一個為360度/n+90度/n，另一個為 360度/n-90度/n，齒槽的二次諧波就能消除。根據(jù)本實施形態(tài)，環(huán)口 19的面積能夠減小，所以環(huán)口 19的材料的使用量能減少， 部品的成本就能降低。本發(fā)明，不限于上述實施形態(tài)，只要不脫離本發(fā)明要旨可作種種變形的可能。例如，環(huán)口 19的內(nèi)環(huán)部20和外環(huán)部22可以按需要進行刪除，兩個都刪除后，僅保留帶狀環(huán)口 25a 25c0本實施形態(tài)中，磁極數(shù)位6個的場合，相鄰帶狀肋條25a、25b所成的角度m為75 度、相鄰帶狀肋條25a、25c所成的角度N2為45度。但是，不限于此，如果無視二次諧波的效果，例如，也可以將附=105度、N2 = 15度，附為67. 5度、N2為52. 5度。在上述實施形態(tài)中，是以在轉(zhuǎn)子3上固定了偏心塊17的扁平型無芯振動馬達為例進行說明的，但也可以做成不固定偏心塊17，將轉(zhuǎn)子3固定在回轉(zhuǎn)軸5上后，取得回轉(zhuǎn)軸出力的扁平型無芯馬達。磁石15的磁極數(shù)以采用6極為例進行的說明，也可以是4極、8極和10極。極數(shù)不限定。另外，線圈23的數(shù)量也可以是3個或4個，線圈數(shù)不限定。也可以是在轉(zhuǎn)子3上不固定偏心塊17，對框架13的形狀等進行變更使之偏心。
權(quán)利要求
1.扁平型無芯馬達，具有N極及S極的磁極在周方向上交錯配置的轉(zhuǎn)子、將線圈配置在與轉(zhuǎn)子的磁極相對向上的定子、設(shè)置在定子上且相對于線圈與轉(zhuǎn)子相反側(cè)上設(shè)置的環(huán)口、 定子上設(shè)置的磁氣檢測部材，其特征在于，環(huán)口包括放射狀的、至少帶有3個以上帶狀肋條，相鄰的帶狀肋條之間形成有空間，磁氣檢測部材設(shè)置于相鄰帶狀肋條間的中間相偏離的位置上，帶狀肋條的寬幅相比磁極的寬幅要狹窄，在3個帶狀肋條之中，相鄰的一方的帶狀肋條間隔為(360度/n)+a度、另一方的間隔為(360度/n)_a度，η是磁極數(shù)，a為0 < a < 360/n的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的扁平型無芯馬達，其特征在于，a為90/n。
3.如權(quán)利要求1所述的扁平型無芯馬達，其特征在于，環(huán)口是由內(nèi)環(huán)部、外環(huán)部、從內(nèi)環(huán)部放射狀延伸出與內(nèi)環(huán)部和外環(huán)部相連接的多個所述帶狀肋條所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的扁平型無芯馬達，其特征在于，帶狀肋條的寬幅與線圈的寬幅略相同。
5.扁平型無芯振動馬達，其特征在于，為權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中記載的扁平型無芯馬達，且轉(zhuǎn)子存在偏心。
全文摘要
一種防止磁石的磁極在死點上產(chǎn)生停止的同時，也能降低由于磁石的吸引作用導(dǎo)致的機械損耗的扁平型無芯馬達及扁平型無芯振動馬達，在轉(zhuǎn)子3上N極及S極的磁極15a交錯配置、定子7上設(shè)置有線圈23和環(huán)口19及磁氣檢測部材27。環(huán)口19擁有放射狀的帶狀肋條25a～25b。相鄰的帶狀肋條25a、25b之間及25a、25c之間形成有空間K，磁氣檢測部材27設(shè)置于相鄰帶狀肋條25a、25b或25a、25c之間的中間Q相偏離的位置上。帶狀肋條的寬幅W1相比磁極的寬幅W3要狹窄，在3個帶狀肋條25a～25c之中，相鄰的一方的帶狀肋條25a、25b間的間隔為(360度/n)+a度、另一方的帶狀肋條25a、25c之間間隔為(360度/n)-a度。
文檔編號H02K1/27GK102386741SQ20111024761
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者小野寺啟, 白木學 申請人:思考電機(上海)有限公司