无刷直流振动电机制造技术

本发明专利技术公开了一种无刷直流(DC)振动电机。转子的偏心重块牢牢地夹在背轭和永磁体之间，其较重以提供增大的振动力。具有上和下止动突起的轴承联接部分防止轴承的脱离。支架形成有凹槽而不是通孔，以牢固地支撑齿槽板，所述齿槽板的片彼此连接以形成单个本体以便容易地旋转在所述支架上。所述齿槽板的优化面积能够抑制所述转子在所述电机的起动期间不上升，从而不产生摩擦噪声，且产生所述旋转转子的高停止速度和均匀的水平度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无刷直流振动电机
本专利技术涉及一种振动电机，且更特别地涉及一种适于应用于小型电子装置，诸如移动电话、携式游戏机、耳机、可穿戴装置等的无刷直流(BLDC)振动电机。
技术介绍
近年来，在智能手机市场中已不断引入为了实现用户的便利性所需的各种功能。为了在有限的空间内安装实现该功能的部件，需要实现部件的小型化。移动通信终端，诸如移动电话、寻呼机等可以采用振动电机作为通知用户呼叫信号接收的装置。振动电机已用于需要振动的各种领域中。例如，振动电机已被用作电子游戏机的一部分以用于增强游戏的真实效果。最近，其已被用作耳机或各种用户的颈部可穿戴电子装置中的报警装置。在这些各种电子装置中，主要问题之一就是小型化。因此，也一直需要在这些装置中使用的振动电机以实现小型化。作为振动装置的代表性示例的振动电机通过基于产生电磁力的原理将电能转换成机械能来产生振动。图1和2是韩国专利号10-1406207提出的BLDC振动电机10的分解立体图和横截面视图。BLDC振动电机10可以包括转子40，其在被驱动时高速旋转；定子50，其支撑转子40的旋转而自身不旋转；以及外壳12和36，其用于容纳转子40和定子50。上壳12覆盖被设为下壳的基本为圆盘形的支架36并与其联接。因此，外壳可以提供用于在其中容纳转子40和定子50的空间。轴固定部分38形成在支架36的中心处且形成有轴联接孔，定子50的轴26通过该轴联接孔垂直压入。通孔37形成在轴固定部分38的周围。齿槽板34被置于通孔37中。转子40具有结构，其中磁体22附接至背轭16的底表面，且具有高比重的偏心重块20附接至磁体22的外侧以及背轭16的底表面。并且，轴承18被压合至轴承联接孔17中，该轴承联接孔17设于在前轭16的中心处的轴承联接部分19中。转子40组装成一体且可旋转地联接至定子50。定子50可以包括印刷电路板(PCB)32、驱动集成电路(IC)30、线圈28、轴26和一个或多个齿槽板34。在一个示例实施例中，齿槽板34可以由磁性材料制成且被插入设于支架36中的通孔37中。为了在转子40的初始起动期间提高转子40的旋转扭矩以及转子40的性能，齿槽板34能够产生齿槽转矩并与转子40的磁体22相互作用，以使得转子能够停止在具体位置上。一个或多个线圈28，优选为两个至四个线圈28和用于产生电力的驱动IC30可以安装在PCB32上，该PCB32在其中心处设有轴通孔39。驱动IC30可以具有霍尔传感器。PCB32可以借助于粘合装置，诸如粘合剂或胶带附接至支架36的上表面。PCB32可以延伸到上壳12的外部，以使得形成在PCB32的延伸端的电极33能够很容易地连接至外部电源。轴26可以通过形成在PCB32中的轴通孔39且插入并固定至可以设在支架36的中心处的轴固定部分38的轴联接孔。可以像这样完成定子50的组装。定子50的轴26可以插入转子40的轴承18中，以使得转子40与定子50可旋转地联接。此外，垫圈24可以分别装配至轴26的上部和下部，以使得迫使转子40在一定的高度范围内旋转。被配置成保护定子50和转子40组件的上壳12与支架36组装在一起。在组装状态中的定子50和转子40容纳在上壳12中。滑动膜或垫圈14可以施用于上壳12的内中心以防止在旋转期间的摩擦噪声。在转子40的磁体22中，N极和S极沿着下圆形表面(即，面向线圈28的侧面的圆形表面)交替布置，以使得磁场相应地分布。用于振动电机10的驱动电源通过前端33连接至PCB32。所供给的驱动动力可以通过驱动IC30在线圈28中产生电流。此时，可以通过使用内置在驱动IC30中的霍尔传感器产生的信号将电流供给至线圈28。流过线圈28的电流可以形成磁场。在由定子50的线圈28中的每一个形成的磁场和由转子40的磁体22形成的磁场之间同时产生吸引力和排斥力。通过这些力的相互作用，转子40能够围绕定子50的轴26旋转。此时，由于转子40的重心因偏心重块20而偏心，转子以振动的方式旋转。该偏心振动旋转被传输至外壳12和36，且因此振动电机10作为整体振动。然而，传统的BLDC振动电机10具有以下几个问题。首先，传统的BLDC振动电机10具有较大的结构限制，以使得偏心重块20要足够大。此外，在偏心重块20和背轭16之间的联接力很弱。由于偏心重块20被置于在磁体22的外表面和上壳12的侧壁之间的空间中，偏心重块20的大小也局限于该空间的大小。减小磁体22的半径是困难的，这是因为其导致了旋转力的减小。除非上壳12的大小增大，否则在增加偏心重块20的重量以提高振动力的方面是有限制的。因此，为了增大偏心重块20，需要增加上壳12的大小，这与使用BLDC振动电机10的装置的小型化趋势相反。保持偏心重块20作为转子40的一部分进行固定的力为与背轭16的粘合力。偏心重块20的上表面粘合至背轭16。然而，粘合表面很窄，且因此在其之间获得足够的粘合力的方面是有限制的。在高速旋转期间，可以向偏心重块20施加强大的离心力。因此，即使在连续使用中，也需要足够大的粘合力以通过克服离心力来保持稳定的固定状态。如果不是的话，当具有振动电机10的电子装置掉落时，偏心重块20可能由于跌落冲击而很容易地从背轭16脱离。其次，由于齿槽板34被插入形成于支架36中的通孔37中，齿槽板34可以通过外部冲击而从支架36脱离。在磁体22中的N极和S极之间形成中性区。如果安装在驱动IC上的霍尔元件位于中性区中，则产生不可起动的点且电机无法在该点上起动。安装在定子上的齿槽板34的功能是通过使转子停在正确的位置上来防止电机的不可起动的点的出现，以使得转子40的磁体22的N极或S极能够始终在霍尔元件上对齐。从支架36脱离齿槽板34无法防止不可起动的点的出现。第三，当齿槽板34安装在支架36的通孔37中时，支架36能够向齿槽板34提供的支撑力可能被弱化，且因此在增加齿槽板34的面积的方面是有限制的。当齿槽板34的面积很小时，在齿槽板34和转子40的磁体22之间的吸引力也可能被弱化。结果，可以在电机10的初始起动时产生转子40由于排斥力而向上突出的现象(即，转子40的浮动)。浮动转子40可能通过与上壳12碰撞而产生噪声。传统上，为了消除这种噪声，已存在的问题是应该额外安装用于防止噪声的滑动膜或垫圈14。第四，如果齿槽板34的面积很小，则当停止驱动该电机10时，转子40需要很长时间旋转以完全停止其旋转，从而导致残余振动。相反地，如果齿槽板34的面积过大，则可能发生不可起动的现象。因此，重要的是提供具有适当面积的齿槽板34。
技术实现思路
本专利技术改进了传统BLDC振动电机的这些缺点。本专利技术的一个目的是提供一种BLDC振动电机，其能够改进偏心重块安装结构，以便增加偏心重块的重量，从而产生比现有技术更大的振动量。本专利技术的另一个目的是提供一种BLDC振动电机，其结构虽然增加了偏心重块的重量，但却能够通过在偏心重块和背轭之间更稳定的联接来防止转子的偏心重块由于跌落冲击而脱离。本专利技术的又一个目的是提供一种BLDC振动电机，其中改进了用于齿槽板的支架的安装结构，以便增加支架的支撑力以及增加电机的停止速度，以使得不留下残余振动。本专利技术的又一个目的是提供一种BLDC振动电机，其中优化了齿槽板的面积，以便在起动电机时防止在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷振动电机，其包括：转子；定子；以及外壳，其中所述转子的重心是偏心的，所述定子与其可旋转地彼此联接以容纳在所述外壳中，且所述转子在通过电磁力旋转的同时产生振动，所述电磁力由在所述定子形成的磁场和由所述转子形成的磁场之间的相互作用产生，以及其中所述外壳提供多个齿槽板安装凹槽，以及其中所述定子包括轴，其被配置成直立地固定至所述外壳；齿槽板，其包括多个齿槽板片，所述齿槽板片被置于多个齿槽板安装凹槽中并产生齿槽转矩以防止所述转子的永磁体的磁极位于不可起动的点处；印刷电路板，其被固定地置于容纳所述齿槽板的支架的顶表面上且被配置成使用外部电源产生旋转所述转子所需的驱动动力；以及多个线圈，其设置在所述印刷电路板的顶表面上且在供给所述驱动动力的同时用作电磁体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.19 KR 10-2016-0091664;2016.07.19 KR 10-2011.一种无刷振动电机，其包括：转子；定子；以及外壳，其中所述转子的重心是偏心的，所述定子与其可旋转地彼此联接以容纳在所述外壳中，且所述转子在通过电磁力旋转的同时产生振动，所述电磁力由在所述定子形成的磁场和由所述转子形成的磁场之间的相互作用产生，以及其中所述外壳提供多个齿槽板安装凹槽，以及其中所述定子包括轴，其被配置成直立地固定至所述外壳；齿槽板，其包括多个齿槽板片，所述齿槽板片被置于多个齿槽板安装凹槽中并产生齿槽转矩以防止所述转子的永磁体的磁极位于不可起动的点处；印刷电路板，其被固定地置于容纳所述齿槽板的支架的顶表面上且被配置成使用外部电源产生旋转所述转子所需的驱动动力；以及多个线圈，其设置在所述印刷电路板的顶表面上且在供给所述驱动动力的同时用作电磁体。2.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述多个齿槽板安装凹槽彼此连接，且所述多个齿槽板片在本体中彼此连接以具有对应于所述多个齿槽板安装凹槽的形状且被一次置于所述多个齿槽板安装凹槽中。3.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述多个齿槽板安装凹槽的数量和所述多个齿槽板片的数量可以等于所述转子的永磁体的所述磁极的数量或为其一半。4.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述支架还包括沿所述齿槽板安装凹槽的侧壁的上端形成的防止脱离的突起以防止所述齿槽板从所述齿槽板安装凹槽脱离。5.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述齿槽板的厚度基本上等于所述齿槽板安装凹槽的深度，以使得置于所述齿槽板安装凹槽中的所述齿槽板的顶表面与在所述齿槽板周围的所述支架的顶表面齐平。6.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述齿槽板的所述厚度为在0.03mm至0.05mm的范围内的值。7.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中由所述多个齿槽板片形成的圆形区域的外径与所述转子的所述永磁体的外径基本相同。8.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述外壳包括支架，所述支架包括从其中心突出的轴固定部分以及在其周围形成的多个齿槽板安装凹槽；以及帽形上壳，其被配置成在覆盖所述支架的同时与所述支架联接且提供用于容纳所述定子和所述转子的空间。9.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述印刷电路板(PCB)安装有磁传感器和向所述线圈提供所述驱动动力的驱动集成电路(IC)，所述定子包括两个线圈，并且所述磁传感器被置于使所述两个线圈的空气芯之间的角度平分的位置上。10.根据权利要求9所述的无刷振动电机，其中在所述两个线圈的所述空气芯之间的所述角度等于在所述永磁体的任何两个相邻极之间的角度的自然数倍。11.根据权利要求10所述的无刷振动电机，其中所述永磁体包括六个磁极，且所述齿槽板包括六个或三个齿槽板片，且其中当从作为中心的所述轴固定部分进行观察时，在所述线圈中的每一个的中心和与其相邻的所述永磁体的中性区的中心之间的角度具有在11.1至15.6度的范围内的值，且在所述磁传感器和与其相邻的所述永磁体的中性区的中心之间的角度可以具有在14.4至18.9度的范围内的值。12.根据权利要求10所述的无刷振动电机，其中所述永磁体包括四个磁极，且所述齿槽板包括四或两个齿槽板片，且其中当从作为中心的所述轴固定部分进行观察时，在所述线圈中的每一个的中心和与其相邻的所述永磁体的中性区的中心之间的角度具有在11.7至14.0度的范围内的值，且在所述磁传感器和与其相邻的所述永磁体的中性区的中心之间的角度可以具有在12.5至33.3度的范围内的值。13.根据权利要求1所述的无刷振动电机，其中所述永磁体、所述多个线圈和所述齿槽板被布置成使得所述永磁体的磁极的起动点与所述线圈中的任一个的空气芯的起动点对齐。14.根据权利要求9所述的无刷振动电机，其中所述齿槽板以一种形式布置，以使得当所述转子停止旋转时，所述永磁体的所述磁极能够在所述磁传感器上对齐。15.根据权利要求1所述的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相宜，
申请(专利权)人：李相宜，
类型：发明
国别省市：韩国,KR