CN100347934C - 硬币型振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬币型振动电机，该硬币型振动电机包括：转子，被设置了上基底，包括设置在其上表面上的至少一个绕线线圈；定子，包括：一对电刷，设置在下基底的上表面上，在下基底的上表面上，与绕线线圈对应安装磁铁；以及传动轴单元，包括：轴承部件，与上基底集成形成，以包围绕线线圈和重锤，以及主轴，轴承安装在其外围，其中防油散射部分露出主轴的外表面与通过其到外部的轴承部件的内表面之间的装配区，而且具有向下延伸指定长度、同时与主轴的内表面分离的内表面，与通过上基底的开口露出的绝缘体的下表面集成形成该防油散射部分。

Description

硬币型振动电机

技术领域

本发明涉及一种硬币型振动电机，更具体地说，本发明涉及一种在驱动电机时，防止从设置在主轴上的不含油金属轴承散射出的油散射到换向器与电刷之间的接触区，从而防止电短路，减少所需部件的数量，从而降低生产成本以及提高装配效率的硬币型振动电机。

背景技术

通常，通讯设备利用声音和振动通知用户有呼入。为了产生振动，驱动小型振动电机，以便将振动电机的驱动力传送到设备的外壳，从而使设备的所有部分发生振动。

将用于诸如便携式通讯终端的通讯设备的振动电机划分为扁平型振动电机(也称作硬币型振动电机)和圆柱型振动电机(也称作条型振动电机)。

利用其中可以设置并转动大比重重锤的简单结构，硬币型振动电机产生振动，而且所制造的该硬币型振动电机的厚度薄，从而有助于小型化便携式终端。因此，硬币型振动电机得到了广泛使用。

图1是传统硬币型振动电机的分解透视图，而图2是传统硬币型振动电机的纵向剖视图。如图1和图2所示，传统硬币型振动电机1包括：转子组件10(以下称为“转子”)，用作旋转部件；定子组件20(以下称为“定子”)，用作静止部件；以及外壳30，用于容纳转子10和定子20。

也就是说，将转子10可旋转地安装在外壳30中，该转子10包括：上基底11，设有绕线线圈12；重锤13，偏心地设置在与绕线线圈12相邻的位置；以及绝缘体14，用于防止上基底11和重锤13受外部环境的影响。将包括沿着圆周方向彼此分开并离开指定间隔的多个换向片的换向器15设置在上基底11的下表面上，而使换向器15的下表面暴露在外面。使换向器15的各换向片弹性接触其下端固定在定子20上的一对电刷25的各上端。

定子20设置在接近外壳30的敞开式下表面的托架35上，该定子20包括：下基底21，安装在托架35上；环形磁铁22，安装在下基底21的上表面，并且沿圆周方向对其交替排列的N极和S极；以及电源单元23，电连接到引线(未示出)，用于提供外部功率，而且被设置在下基底21上表面的一边。

转子10的换向器15弹性支撑其上端的一对电刷25的下端电连接到电源单元23的正极端23a和负极端23b，以便将不同极性的电流，即，阳极(+)和阴极(-)分别送到正极端23a和负极端23b。

利用垂直设置在托架35的上表面中心区上的主轴31的轴承32，将转子10可旋转地安装到托架35的上表面中心区上。在此，转子10的绝缘体14嵌入轴承部件32，而且设置在托架35的上表面和外壳30的下表面上的上、下主轴支柱31a和31b分别支撑主轴31的上、下端。此外，上、下垫圈34a和34b分别设置在上、下主轴支柱31a和31b上。

当将外部功率送到上述硬币型振动电机1时，导致一对电刷25感应不同极性的电流。沿上基底11上的电路图形，通过接触一对电刷25的上端的换向器15，该电流将电送到转子10的绕线线圈12。

绕线线圈12感应的电流的流动产生的电场与定子20的磁铁22产生的磁场之间的相互作用使转子10沿一个方向、以主轴31为中心旋转。

每当转子10旋转时，电刷25与接触电刷25的换向器15的各换向片之间的接触点均发生变化，因此，电的极性不断变化。在这种情况下，偏心转子10连续旋转，从而产生用作呼入信号的振动。

不需要润滑油的不含油金属轴承用作设置在主轴31的外部圆周上、用于减小主轴31与转子30之间的摩擦的轴承32。当通过烧结制造这种不含油金属轴承时，利用指定数量的油浸渍它。

在上述振动电机1旋转时，因为离心力，沿一个方向、以高速旋转的转子10的轴承32将其内含有的油散射和散射到外面。散射的油弄脏印制在上基底11的下表面和下基底21的上表面上的电路图形。

由于在由金属制成的换向器15与电刷25之间存在机械摩擦，所以产生细金属粉末。在从轴承32散射的油散射到换向器15与电刷25之间的接触点的情况下，摩擦产生的电火花使散射的油和细金属粉末燃烧，从而产生诸如黑色粉末的外来物质，而这种外来物质并不散射到外面，而是存留在外壳30中。

如果外来物质中的非导电物质沉积在换向器15与电刷25之间的接触点上，则该非导电物质产生非电连接区。另一方面，如果外来物质中的导电物质沉积在换向器15的各换向片之间的缝隙中，则该导电物质引起电短路，从而缩短振动电机1的寿命，降低其性能和可靠性。

将下垫圈34b设置在主轴31上，用于防止转子10的上基底11与定子20的磁铁22之间接触。在装配振动电机1期间，不准确装配利用主轴31的下部安装在下主轴支柱31b上的下垫圈34b，将导致成品发生故障，以致降低振动电机1的装配效率。

发明内容

因此，鉴于上述问题，提出本发明，本发明的目的是提供一种硬币型振动电机，该硬币型振动电机防止在驱动电机时，由于离心力的作用，从不加油轴承散射出的油散射到换向器与电刷之间的接触区，从而防止发生电短路，减少所需的部件数量，从而提高装配效率，降低生产成本。

根据本发明，所提供的硬币型振动电机可以实现上述以及其他目的，该硬币型振动电机包括：转子，被设置了上基底，包括设置在其上表面上的至少一个绕线线圈、偏心地设置在其上表面上的重锤以及设置在其下表面上的换向器；定子，包括：一对电刷，设置在下基底的上表面上，在下基底的上表面上，与绕线线圈对应安装磁铁，所述电刷设置了与换向器接触的上端；以及电源单元，用于给电刷供电；以及传动轴单元，包括：轴承部件，与上基底集成形成，以包围绕线线圈和重锤，以及主轴，轴承安装在其外围，其中防油散射部分露出主轴的外表面与通过其到外部的轴承部件的内表面之间的装配区，而且具有向下延伸指定长度、同时与主轴的内表面分离的内表面，与通过上基底的开口露出的绝缘体的下表面集成形成该防油散射部分。

防油散射部分优选地延伸这样的指定长度，以致在主轴的下端接触下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

此外，防油散射部分优选地具有使其内径固定的空腔圆柱结构。

此外，防油散射部分优选地具有这样的倾斜内表面，以致其下部的内径逐渐扩宽到大于其上部的内径。

倾斜内表面更优选地具有这样的坡度，以致在主轴的下端接触下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

防油散射部分优选地具有内部阶梯部分，该内部阶梯部分向下延伸，以包围用于支撑轴下端的下主轴支柱，而且对它设置了安装在下主轴支柱上端的内表面。

更优选地以这样的方式，在防油散射部分的指定位置形成内部阶梯部分，以致在主轴的下端接触下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

该硬币型振动电机优选地进一步包括：外壳，被设置了上主轴支柱，用于支撑主轴的上端，在外壳下表面的中心部分形成该上主轴支柱；以及托架，被设置了下主轴支柱，用于支撑主轴的下端，在托架上表面的中心部分形成该主轴支柱。

更优选地在上主轴支柱上形成上垫圈，该上垫圈用于保持外壳的下表面与转子的上表面之间的间隔。

优选地在轴承部件的外表面上形成凸块，以便利用该凸块，绝缘体阻挡轴承。

附图说明

根据下面结合附图所做的详细说明，可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征以及其他优点，其中：

图1是传统硬币型振动电机的分解透视图；

图2是传统硬币型振动电机的纵向剖视图；

图3是根据本发明的一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图；

图4是本发明的硬币型振动电机使用的转子的透视图；

图5是根据本发明的另一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图；以及

图6是根据本发明的又一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图。

具体实施方式

现在，将参考附图，详细描述本发明的优选实施例。

图3是根据本发明的一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图，而图4是本发明的硬币型振动电机使用的转子的透视图。

如图3和图4所示，根据本发明的一个实施例的硬币型振动电机100可以防止用于浸渍轴承部件132的油散射到换向器115与电刷125之间的接触面，而且可以防止转子110与定子120互相不必要接触，它包括转子110、定子120、传动轴单元130以及防油散射部分140。

也就是说，转子110是一个偏心旋转结构，以主主轴131为中心偏心旋转，它包括上：基底111、至少一个绕线线圈112、重锤113、绝缘体114以及换向器115。

在在其上未形成图形电路的上基底111的上表面上至少形成一个绕线线圈112，而且与绕线线圈112相邻，偏心设置由诸如钨的大比重材料制成的重锤113。

将包括多个在圆周方向被分割并被分离开指定间隔的换向片的换向器115设置在在其上未形成图形电路的上基底111的下表面上，而换向器115的下表面暴露在外面。换向器115由诸如金、银等的金属材料构成，而且通过在上基底111的下表面上印刷图形，或者通过利用金属材料电镀上基底111的下表面，制造换向器115。

利用通过进行注射模制获得的绝缘体114模制绕线线圈112和重锤113，以防止绕线线圈112和重锤113受外部环境影响，而且在通过进行注射模制制造绝缘体114时，与绝缘体114集成形成上基底111。

因此，由于偏心设置的重锤113，使转子110的重心偏向一边，所以在旋转期间，转子110产生振动。

定子120是设置在靠近外壳130的敞开式下表面上的托架135上的静止结构，它包括：下基底121、磁铁122、电源单元123以及电刷125。

将与绕线线圈112相对应的磁铁122安装在下基底121的上表面上，磁铁122是沿圆周方向交替排列N极和S极的环形永久磁铁。在此，磁铁122的N极和S极的数量是2n，即，2、4、6...。

因为振荡电机100的部件根据磁铁122的N极和S极的数量增加，所以磁铁122的N极和S极的数量优选地约为2至6个，以减少振荡电机100的部件数量。

一对电刷125的上端弹性接触并电连接到设置在上基底111的下表面上的换向器115，这对电刷125安装在下基底121的上表面上，并电连接到包括正极端和负极端的电源单元123，在正极端和负极端分别流动不同极性的电流，即，阳极(+)和阴极(-)，以便将不同极性的电流送到换向器115的各换向片。

在此，通过印制在下基底121的上表面上的导电图形线路(未示出)，电刷125与电源单元123电连接在一起。

利用对其设置了敞开式下表面的外壳130与装配在其间的托架135之间形成的内部空间，容纳转子110和定子120，而且包括主主轴131和轴承部件132的传动轴单元130支撑转子110，以便转子110相对于定子120旋转。

由凹进外壳130下表面中心区的上主轴支柱131a支撑主轴131的上端，而由凸出托架135上表面中心区的下主轴支柱131b支撑主轴130的下端。把用于防止轴承部件132与外壳直接摩擦以及外壳130与转子110接触的上垫圈134安装在上主轴支柱131a上。

安装在主轴131的外部圆周中部区域的轴承部件132是不含油金属轴承(oilless metal bearing)，在通过烧结制造该不含油金属轴承时，利用含量为12％的油浸渍该不含油金属轴承，因而，可以减小轴承部件132与转子110之间的摩擦。

通过进行注射模制，与上基底111集成形成的绝缘体114嵌入轴承部件132，用于防止绕线线圈112和重锤113受外部环境的影响，在轴承部件132的外表面上形成凸块132a，以便在进行了注射模制之后，利用凸块132a，绝缘体114挡住轴承部件132。

当通过进行注射模制，制造用于固定轴承部件132的绝缘体114时，将轴承部件132加热到高温，以使浸渍轴承部件132的油汽化。因此，利用指定含量的油浸渍轴承部件132，以使注射模制绝缘体114后的轴承部件132的油浸渍比为12％或更高。

如图4所示，防油散射部分140从在上基底111的中心区形成的开口111a凸出，它用于防止因为驱动振动电机100产生的、转子110的离心力而从轴承部件132散射出的油散射到换向器115与电刷125之间的接触区上。

通过进行注射模制，与从开口111a露出的绝缘体114的下表面集成形成防油散射部分140。主轴131的外表面与轴承部件132的内表面之间的接触面通过防油散射部分140露在外面，而且防油散射部分140的内表面与主轴131的外表面分离，并向下延伸指定长度。

在这种情况下，从轴承部件132散射的油不是沿螺旋方向散射，而是被防油散射部分140拦截，并且被拦截的油因为自身重力而下降，通过在防油散射部分140的内表面与主轴131的外表面之间形成的间隙。

防油散射部分140具有这样的长度，以致在振动电机100工作期间，当主轴131的下端接触下主轴支柱131b时，转子110不接触定子120。

因此，为了在转子110与定子120之间保持距离，电刷125的弹力弹性支撑转子110，即使电刷125的弹力迫使转子110极度下降，仍可以防止在转子110的上基底111与定子120的磁铁122之间产生干扰，并确保稳定驱动振动电机100。

如图3和图4所示，防油散射部分140具有这样的空腔圆柱结构，以致防油散射部分140包围主轴131，同时在圆周方向与主轴131保持指定距离，从而正好向下引导轴承部件132散射的油。

图5是根据本发明的另一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图。如图5所示，防油散射部分140a具有这样的倾斜内表面141a，以致其下部内径逐渐扩宽到大于上部内径。

在这种情况下，当转子110旋转时，从轴承部件132散射出的油不散射到换向器115与电刷125之间的接触区上，而是沿倾斜内表面141a向下引导它，然后，滴落到托架135的上表面上。

防油散射部分140a的倾斜内表面141a优选地具有这样的指定坡度，以致在转子110极度下降时，电刷125弹性支撑的转子110接触支撑主轴131下端的下主轴支柱131b的上端，从而防止转子110与定子120之间产生干扰。

图6是根据本发明的又一个实施例的硬币型振动电机的纵向剖视图。防油散射部分140b向下延伸到指定长度，以包围用于支撑主轴131下端的下主轴支柱131b，而在防油散射部分140b的内表面上形成设置在下主轴支柱131b的上端上的内部阶梯部分141b。

在这种情况下，当转子110旋转时，轴承部件132散射的油不散射到换向器115与电刷125之间的接触区上，而是沿着设置了内部阶梯部分141b的防油散射部分140b的内表面向下引导它，然后，滴落到下主轴支柱131b上。

优选地以这样的方式在防油散射部分140b的内表面的指定位置上，形成内部阶梯部分141b，以致当转子110极度下降时，电刷125弹性支撑的转子110接触支撑主轴131下端的下主轴支柱131b的上端，从而防止在转子110与定子120之间产生干扰。

详细说明上述振动电机100产生用于通知用户有呼入的振动的过程。

由于一对正极和负极电刷125的上端弹性支撑转子110，以保持转子110与定子120之间的间隙，并弹性接触设置在上基底111下表面上的换向器115，所以当电源单元123将外部功率送到一对正极和负极电刷125时，利用换向器115的分离换向片与一对正极和负极电刷125之间的电接触，电流交替送到与换向器115相连的绕线线圈112。

在这种情况下，转子110的绕线线圈112产生的电场与定子120的磁铁122产生的磁场的相互作用，使转子110以主轴131为中心以一个方向旋转。

在此，由于大比重的重锤113偏心设置在转子110上，所以主轴131产生的横向压力传递到外壳130，外壳130容纳转子110和振动电机100以及使用振动电机100的设备的所有部分，从而产生用于通知用户有呼入的振动。

因为转子110旋转产生的离心力，安装在主轴131外围的轴承部件132散射浸渍油。

在此，在转子110的下表面上形成向下延伸指定长度的防油散射部分140、140a或140b，以便延伸部分与主轴131的外表面分离。因为离心力的作用，轴承部件132散射的油不散射到换向器130与电刷125之间的接触部分上，而是与防油散射部分140、140a或140b的内表面碰撞。因此，可以防止油以螺旋方向散射。

因此，如果防油散射部分140具有如图3所示的固定内径的空腔圆柱结构，则油不散射到换向器115与电刷125之间的接触部分上，而是因为自身重力滴落到用于支撑主轴131的下部的下主轴支柱131b上。

此外，如果防油散射部分141a具有如图5所示的指定坡度的倾斜内表面141a，则油不散射到换向器115与电刷125之间的接触部分上，而是顺着倾斜内表面141a向下流动，然后，滴落到托架135的上表面上。

此外，如果防油散射部分140b具有如图6所示的内部阶梯部分140b，则油不散射到换向器115与电刷125之间的接触部分上，而是因为自身重力而滴落到用于支撑主轴131的下部的下主轴支柱131b上。

尽管突然外力迫使电刷125的弹力弹性支撑的转子110极度下降，但是在转子110接触定子120之前，防油散射部分140、140a或140b接触下主轴支柱131b，从而防止在转子110与定子120之间产生干扰。因此，防油散射部分140、140a或140b确保振动电机稳定运转，并防止振动电机的部件受损。

从以上说明中可以看出，本发明提供了一种硬币型振动电机，在该硬币型振动电机中，在转子的下表面上形成具有空腔结构、设置了与主轴的外表面分离的向下延伸内表面的防油散射部分，从而防止在电机驱动时，因为离心力的作用使轴承部件散射的油以螺旋方向散射。因此，本发明的硬币型振动电机防止换向器与电刷之间的接触区产生的电火花点燃轴承散射的油，从而减少产生诸如黑粉的外来物质，减少电机的电短路以及减少产生电断开部分，并稳定驱动电机。

此外，由于防油散射部分起用于防止在转子与定子之间产生干扰的传统下垫圈的作用，所以本发明的硬币型振动电机减少了所需部件的数量，从而降低了生产成本，而且简化了装配过程，从而提高了装配效率。

尽管为了说明问题，对本发明的优选实施例进行了说明，但是本技术领域的熟练技术人员明白，在所附权利要求所述的本发明的实质范围内，可以进行各种修改、附加和替换。

Claims (10)

1.一种硬币型振动电机，该硬币型振动电机包括：

转子，被设置了上基底，包括设置在其上表面上的至少一个绕线线圈、偏心地设置在其上表面上的重锤以及设置在其下表面上的换向器；

定子，包括：一对电刷，设置在下基底的上表面上，在下基底的上表面上，与绕线线圈对应安装磁铁，所述电刷设置了与换向器接触的上端；以及电源单元，用于给电刷供电；以及

传动轴单元，包括：轴承部件，与上基底集成形成，以包围绕线线圈和重锤；以及主轴，轴承安装在该主轴的外围，

其中防油散射部分与通过上基底的开口而露出的绝缘体的下表面集成地形成，该防油散射部分通过其露出在主轴的外表面和轴承部件的内表面之间的装配区，而且该防油散射部分具有向下延伸指定长度、同时与主轴的内表面分离的内表面。

2.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，

其中防油散射部分延伸指定长度，以致在主轴的下端接触用于支撑主轴下端的下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

3.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，

其中防油散射部分具有空腔圆柱结构，使得该防油散射部分的内径是恒定的。

4.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，

其中防油散射部分具有这样的倾斜内表面，以致其下部的内径逐渐扩宽到大于其上部的内径。

5.根据权利要求4所述的硬币型振动电机，

其中倾斜内表面具有这样的坡度，以致在主轴的下端接触用于支撑主轴下端的下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

6.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，

其中防油散射部分具有内部阶梯部分，该内部阶梯部分向下延伸，以包围用于支撑主轴下端的下主轴支柱，而且设置有安装在下主轴支柱上端的内表面。

7.根据权利要求6所述的硬币型振动电机，

其中以这样的方式，在防油散射部分的指定位置形成内部阶梯部分，以致在主轴的下端接触用于支撑主轴下端的下主轴支柱的上端时，转子不干扰定子。

8.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，该硬币型振动电机进一步包括：

外壳，被设置了上主轴支柱，用于支撑主轴的上端，在外壳下表面的中心部分形成该上主轴支柱；以及

托架，被设置了下主轴支柱，用于支撑主轴的下端，在托架上表面的中心部分形成该下主轴支柱。

9.根据权利要求8所述的硬币型振动电机，

其中在上主轴支柱上形成上垫圈，该上垫圈用于保持外壳的下表面与转子的上表面之间的间隔。

10.根据权利要求1所述的硬币型振动电机，

其中在轴承部件的外表面上形成凸块，以便利用该凸块，绝缘体阻挡轴承。

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