CN100479303C - 具有有不同接触轨道的电刷的振动马达 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种包含定子组件、转子组件、轴和有不同接触轨道的电刷的振动马达。所述定子组件包括磁铁和下基片。所述转子组件具有偏心配重，并包括位于其下表面的整流子和通过由所述整流子施加电流的来产生电磁力的线圈组件。所述轴插入到所述转子组件的转动中心，用于形成所述转子组件的转动轴。

Description

具有有不同接触轨道的电刷的振动马达

优先权

本申请要求2004年3月24日在韩国知识产权局提交的、申请号为2004-20119的韩国专利申请的权利，其所公开的内容并入本申请作为参考。

技术领域

本发明涉及具有有不同接触轨道的电刷的振动马达，特别涉及具有有不同接触轨道的电刷的振动马达，其减少了整流子的磨损并延长了使用寿命。

背景技术

通常，通信装置都必须要求有呼入通知功能。这种呼入通知功能可采用声音的形式，如乐曲或铃声，或者采用振动的形式。

采用振动主要是为了不使乐曲或铃声通过扬声器传送到外部，因而避免搅扰别人。为了产生振动，要驱动小体积的振动马达将其驱动力传送到装置的外壳，因而振动该装置。

近来应用于便携电话的振动马达，根据马达的形状，分成低厚度的硬币式振动马达和长形的条式振动马达。

不论振动马达的类型如何，这些振动马达都使用电磁感应，其中电磁力垂直于由磁场中电流生成的磁场，导体垂直于磁场安放。

硬币式振动马达以简单的方式产生振动，例如，通过转动位于其中的平衡配重。

特别是，硬币式振动马达的厚度小，并且使便携电话的器件数量最少，因此目前的使用越来越多。

图1是传统硬币式振动马达的分解透视图。参见图1，下面将详细说明硬币式振动马达100。

硬币式振动马达包含作为固定构件的定子组件110，和作为转动构件的转子组件120。

定子组件110包含呈圆平板形的托架111，连接在托架111上表面的下基片112，和圆盘形的、连接到下基片112上表面的磁铁113。

托架111的上表面用外壳150来封盖，并通过中心轴130与外壳150相连接。

转子组件120可转动地连接到轴130，并包含轴承121、线圈组件122、平衡配重123、整流子124、上基片125和绝缘体126。

上基片125是圆形的印刷电路板，当从连接到上基片125的下表面的整流子125向其供电时，通过形成在上基片125的上下表面的图形向线圈组件122提供具有相反极性的电流。

整流子124掩盖在上基片125的下表面之下，这样，整流子124的多个拼合片在转动中心形成圆形中心，并且整流子的接触表面暴露在外面。

每一个线圈组件122至少包括一个线圈，以便使所述线圈具有与磁铁113相同的旋转半径，通过上基片125向线圈122提供具有相反极性的电源。

平衡配重123由高密度材料如钨制成，并连接到上基片的线圈122所在的表面，由此确定振动马达的偏心距。

绝缘体126用来稳固地将轴承121、线圈组件122和平衡配重123连接到上基片125，并使轴承121、线圈组件122和平衡配重123与上基片125相绝缘。

这里，定子组件110的下端和转子组件120被固定到下基片112，并且定子110的上端和转子组件120通过电刷124接触整流子124而相互电连接。

图2是传统条式振动马达的截面图。参见图2，下面详细描述条式振动马达200。

条式振动马达200包含定子组件210和转子组件220。

定子组件210包含机身211，固定在机身211一侧的机帽212，以及磁铁213。机身211具有空心圆柱形状，磁铁213固定到机身211的内部。

转子220包含：偏心配重223；分开固定到固定体225的多个整流子224；以及固定到固定体225的多个线圈组件222。

整流子224包含在固定体225下表面上的多个平片，多个线圈222分别与多个整流子电连接。

这里，轴230的一端连接到偏心砝码223，并且轴230的另外端连接到固定体225。通过安装在机身211内的轴承221可转动地支撑轴230。

另外，下基片(没有示出)安装在固定机帽212上，装有一对固定在那里的电刷240。电刷240连接到导线215，通过其提供电源，并接触整流子224，由此施加电流。

上述的振动马达，因其中通过电刷接触整流子以提供电流，所以被称为“电刷式振动马达”。为了获得这种电刷式振动马达的整流作用，重要的是维持电刷的适当压力并使电刷持续地接触整流子。

在下文中，将说明硬币式振动马达的电刷类型。

参见图1，电刷140的一端通过焊接固定到下基片112，并且电刷140另外端的最突出的末端接触整流子124，以便施加电流。电刷140用来电连接定子组件110和转子组件120。

电刷140成对地配备，被设计成对称的，以传送正电和负电，并被定位在相同的接触轨道。

电刷主要是用铜合金制成的，并且电刷140接触整流子124的最突出末端镀上金或其他贵金属，以便获得导电性。

不论使用上述哪种类型的振动马达或电刷，如图4所示，对称地位于相同接触轨道(R)的左电刷141和右电刷142，沿着相同的接触轨道(R)接触整流子。

这样，由于整流子124的接触位置接触左电刷141和右电刷142，所述整流子的接触位置每一转被磨损两次(在下文中，电刷接触整流子旋转表面的轨道被称作“接触轨道”)。

这样，整流子的接触位置被磨损，因而缩短了振动马达的使用寿命。

因此，为了解决上述的问题，本领域已经要求具有有不同接触轨道的振动马达。

发明内容

因此，针对上述的问题，提出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种振动马达，其包含一对朝向整流子接触部分的、具有不同接触轨道的电刷，以便减少所述整流子的磨损，因而拥有改进的性能和延长的使用寿命期。

根据本发明的一个方面，通过提供一种振动马达实现上述和其他的目的，所述振动马达包含：

定子组件，包括磁铁和下基片；

转子组件，具有偏心配重、整流子以及电连接至该整流子的线圈组件；

轴，通过所述转子组件插入并且形成所述转子组件的转动轴；以及

第一和第二电刷，每一电刷具有固定部分和接触部分，所述固定部分固定至所述定子组件的所述基片，所述接触部分接触所述整流子以向所述整流子施加电流；

其中，所述第一和第二电刷的所述接触部分分别位于距所述转子组件的所述转动轴与所述整流子会和的中心点第一和第二距离处，所述第一和第二距离彼此不同，从而所述第一和第二电刷的所述接触部分沿所述整流子上的不同轨道跟随并接触所述整流子。

附图说明

下面结合附图的说明将使本发明的上述和其他目的、特征和其他优点更加明了。这些附图包括：

图1是传统硬币式振动马达的分解透视图；

图2是传统条式振动马达的截面图；

图3是传统的具有有相同接触轨道电刷的电刷单元的平面图；

图4是根据本发明的具有有不同接触轨道电刷的电刷单元的第一实施例的平面图；

图5是根据本发明的具有有不同接触轨道电刷的电刷单元的第二实施例的平面图；

图6是根据本发明一个实施例的具有有不同接触轨道电刷的硬币式振动马达的截面图；

图7是根据本发明另外一实施例的具有有不同接触轨道电刷的硬币式振动马达的截面图；以及

图8是根据本发明又另外一实施例的具有有不同接触轨道电刷的硬币式振动马达的截面图。

具体实施方式

现在，将要结合附图详细说明本发明的优选实施例。

图4和图5是根据本发明的具有有不同接触轨道电刷的电刷单元的实施例的平面图，图6是根据本发明一实施例的具有有不同接触轨道电刷的振动马达的截面图。本发明的振动马达的应用与电刷的类型无关。在下文中，将详细说明示例性的硬币式振动马达。

如图4至图6所示，电刷41和42的一端被固定到定子组件10的下基片12，并且电刷41和42的另外端分别接触整流子24，由此施加电流。

传统的电刷，具有相同的接触轨道，造成整流子接触部分的高磨损。

为了解决上述问题，本发明提供电刷单元40，具有一对电刷41和42，这对电刷在整流子上有不同的接触轨道(R)。

这样，左电刷41和右电刷42位于不同的接触轨道(R)，从而减少整流子24的磨损。

根据如图4所示的的第一实施例，优选地，电刷单元40的左电刷41和右电刷42中的每一个被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42中每一个的分隔开的末端具有相互交错间隔的不同接触轨道。

这样，左电刷41的第一末端41’位于半径为“1”的接触轨道R1，并且右电刷42的第一末端42’位于半径为“2”的接触轨道R2。

以同样的方式，左电刷41的第二末端41”位于半径为“3”的接触轨道R3，并且右电刷42的第二末端42”位于半径为“4”的接触轨道R4。

左电刷41和右电刷42的分开的末端41’、41”、42’和42”具有不同的接触轨道R1、R2、R3和R4，因此，当转子组件旋转时，就减少了安装在所述转子组件下表面的所述整流子的接触部分的磨损。

根据图5所示的第二实施例，优选地，电刷单元40的左电刷41和右电刷42中的每一个被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42中每一个的分隔开的末端具有不完全地相互交错间隔的不同接触轨道，以便所述接触轨道部分地相互重叠。

这样，左电刷41的第一末端41’位于半径为“1”的接触轨道R1，并且右电刷42的第一末端42’位于半径为“1.5”的接触轨道R1.5。这里，所述半径为“1.5”的接触轨道指的是这样的接触轨道，其位于半径为“1”的接触轨道R1与半径为“2”的接触轨道R2的中间。这样，左电刷41的第一末端41’的接触轨道R1的一半部分与右电刷42的第一末端42’的接触轨道R1.5的一半部分相互重叠。

以同样的方式，左电刷41的第二末端41”位于半径为“3”的接触轨道R3，并且右电刷42的第二末端42”位于半径为“3.5”的接触轨道R3.5。

这里，所述半径为“3.5”的接触轨道指的是这样的接触轨道，其位于半径为“3”的接触轨道R3与半径为“4”的接触轨道R4的中间。这样，左电刷41的第二末端41”的接触轨道R3的一半部分与右电刷42的第二末端42”的接触轨道R3.5的一半部分相互重叠。

在上述的电刷单元40的安排中，左电刷41和右电刷42的所述末端的所述接触轨道部分地相互重叠，这种安排，在增加和减少整流子24和电刷41与42的尺寸时很有用处。

这样，左电刷41和右电刷42的分开的末端41’、41”、42’和42”的接触轨道R1、R1.5、R3和R3.5的半部分不完全地相互重叠，因此部分地减少了整流子24的磨损。

上述的所述电刷的安排的应用与所述振动马达的类型无关。因此，这样的安排即可应用于硬币式振动马达，也可应用于条式振动马达。

如前所述，参见图3，硬币式振动马达包含定子组件10；转子组件20；轴30，其一端固定到定子10，作为转子组件20的转动轴；以及外壳50，形成内空间。

定子组件10包含下基片12，装有连接到该处的环形磁铁13。

外壳50，形成所述内空间，封盖定子组件10的上部，并且转子组件20具有偏心配重，并包含位于其下表面的整流子24和通过由整流子24施加电流来产生电磁力的线圈组件22。

轴30的一端固定到定子组件10的中部，并且轴30的另外端插入到转子组件20的转动中心，因此作为转子组件20的转动轴。

转子组件20还包含平衡配重23；轴承21，连接到所述转动中心，以便接触轴30的的外圆周；以及绝缘体26。

如图6所示，所述本发明的硬币式振动马达包含电刷单元40，电刷单元40具有一对电刷41和42，电刷41和42有不同的接触整流子24的接触轨道，因此，该振动马达具有减少对整流子24磨损的作用。

根据所述第一实施例，优选地，电刷41和42的端部被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42的分隔开的末端的接触轨道相互交错间隔(即，所述接触轨道不互相重叠)(参见图4)。

根据所述第二实施例，优选地，电刷41和42的端部被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42的分隔开的末端的接触轨道不完全地相互交错间隔(即，所述接触轨道的一部分不互相重叠，而所述接触轨道的另一部分互相重叠)(参见图5)。

另外，如前面结合图2所说明的，条式振动马达包含定子组件210，转子组件220，以及作为转子组件220的转动轴的轴230。

定子210包含沿着纵向连接到空心圆柱形机身211的内空间的磁铁213，以及固定到机身211一侧的、下基片连接到其上机帽212。

转子组件220具有偏心配重，并包含分开固定到固定体225的一个表面的整流子224，以及通过由整流子224施加电流来产生电磁力的线圈组件222。

偏心砝码223固定到轴230的一端，并且轴230的另外端插入到转子组件220的转动中心。因此，轴230作为转子组件220的转动轴。

多个轴承221被连接到所述转动中心，以便轴承221接触轴230的外圆周。

如图4所示，本发明的条式振动马达包含电刷单元40，电刷单元40具有一对电刷41和42，电刷41和42有不同的接触整流子24的接触轨道，因此，该振动马达具有减少整流子24的磨损的作用。

根据所述第一实施例，优选地，电刷41和42的端部被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42的分隔开的末端的接触轨道相互交错间隔(即，所述接触轨道不互相重叠)(参见图4)。

根据所述第二实施例，优选地，电刷41和42的端部被分成两部分，以设定的间隔互相分隔开，并且左电刷41和右电刷42的分隔开的末端的接触轨道不完全地相互交错间隔(即，所述接触轨道的一部分不互相重叠，而所述接触轨道的另一部分互相重叠)(参见图5)。

上述的根据本发明的具有由不同接触轨道的电刷的电刷单元可以具有其他的形式。图7和图8示出了具有改进形状电刷的振动马达，并且在下面说明该电刷。

如图7所示，电刷单元40’的电刷的最突出部分(C)，即接触整流子24的部分，沿着曲线向下延伸。

电刷单元40’的电刷的末端的延伸使得电刷单元40’可抵抗外部冲击。

例如，优选地，电刷单元40’的电刷的最突出部分(C)向下延伸并按曲线弯曲，以便该弯曲的末端指向所述电刷的固定端。另外，优选地，电刷单元40’的电刷的延伸末端与定子组件10的下基片12以设定的距离(D)隔开，以便缓解外部冲击。

在这种情况下，电刷单元40’的电刷也有不同的接触整流子24的接触轨道。

如图8所示，电刷单元40”的电刷的端部被固定到定子组件10的下基片12。然后，电刷单元40”的电刷从上端延伸设定的长度并弯成U形，并且电刷单元40”的电刷的另外端的最突出部分(C)有选择地接触整流子24。

优选地，电刷单元40”的电刷从所述固定端水平延伸设定的长度并弯成U形，以便该弯曲部分与水平延伸部分以设定的角度相交。

另外，优选地，上述的电刷单元40”的电刷的U形弯曲部分与转子组件10的下基片12以设定的距离(D)分隔开，以便缓冲外部冲击。

电刷单元40”的电刷的U形弯曲部分适当增加所述电刷的长度，增加了弹性变形，并优化了弹性应力，因此可防止所述电刷的松垂并使所述电刷的电磨损与机械磨损最小。

在这种情况下，电刷单元40”的电刷也具有不同的接触整流子24的接触轨道。

优选地，电刷单元40”的电刷的端部被分成两部分，以设定的间隔分隔开，所述电刷的分开的末端的接触轨道互相交错间隔。

另一方面，优选地，电刷单元40”的电刷的端部被分成两部分，以设定的间隔分隔开，所述电刷的分开的末端的接触轨道不完全地互相交错间隔，以便使所述接触轨道的某些部分相互重叠。

根据本发明的具有不同接触轨道的电刷用于改进所述电刷单元的电刷的形状，因此减少所述整流子的磨损并改进所述振动马达的性能。

从上述说明可以明显看出，本发明提供了一种具有有不同接触轨道的电刷的振动马达，其应用与所述振动马达和所述电刷的形状无关。

另外，所述具有有不同接触轨道的电刷的振动马达减少了整流子的磨损。

此外，所述具有有不同接触轨道的电刷的振动马达减少了所述整流子的磨损，因此具有改进的性能和延长的使用寿命。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员能够理解，在不脱离本发明的权利要求书所定义的范围和精神内，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (11)

1.一种振动马达，包含：

定子组件，包括磁铁和下基片；

转子组件，具有偏心配重、整流子以及电连接至该整流子的线圈组件；

轴，通过所述转子组件插入并且形成所述转子组件的转动轴；以及

第一和第二电刷，每一电刷具有固定部分和接触部分，所述固定部分固定至所述定子组件的所述下基片，所述接触部分接触所述整流子以向所述整流子施加电流；

其中，所述第一和第二电刷的所述接触部分分别位于第一和第二距离处，形成不同轨道的半径，所述第一和第二距离彼此不同，从而所述第一和第二电刷的所述接触部分沿所述整流子上的所述不同轨道跟随并接触所述整流子。

2.如权利要求1所述的振动马达，其中，所述每一电刷的所述接触部分被分成以设定的空间分割开的两部分，并且由所述整流子上所述第一电刷的所述两部分跟随的轨道与由所述整流子上所述第二电刷的所述两部分跟随的轨道交错间隔。

3.如权利要求1所述的振动马达，其中，所述每一电刷的所述接触部分被分成以设定的空间分割开的两部分，并且，由所述整流子上所述第一电刷的所述两部分跟随的轨道与由所述整流子上所述第二电刷的所述两部分跟随的轨道部分重叠。

4.如权利要求1所述的振动马达，所述振动马达是硬币式振动马达，其中：

所述下基片处于所述定子组件的下部，并且支撑环状的所述磁铁；

所述马达还包括外壳，该外壳用于封盖所述定子组件的上部，并与所述下基片一起形成在其中容纳所述转子组件和电刷的内空间；并且

所述整流子位于所述转子组件的下表面。

5.如权利要求4所述的振动马达，其中，所述转子组件还包括平衡配重。

6.如权利要求5所述的振动马达，其中，所述转子组件还包括接触所述轴的外圆周的轴承。

7.如权利要求6所述的振动马达，其中，所述转子组件还包括绝缘体，用于使所述转子组件与其他器件绝缘并将所述线圈组件、所述平衡配重和所述轴承稳定地连接到上基片。

8.如权利要求1所述的振动马达，所述振动马达是条式振动马达，其中：

所述定子组件包括空心圆柱机身以及机帽，所述磁铁连接至所述机身并且所述线圈组件沿所述机身的纵向安排，所述机帽固定到所述机身的一端，并且所述下基片连接到所述机帽；并且

所述马达还包括多个轴承，所述多个轴承接触所述轴的外圆周。

9.如权利要求8所述的振动马达，其中，所述偏心配重是固定到所述轴的一端的偏心砝码。

10.如权利要求1所述的振动马达，其中，所述第一和第二电刷的所述固定部分被固定到所述定子组件的下基片，并且所述第一和第二电刷的所述接触部分的最突出部分有选择地接触所述整流子的一部分以施加电流并沿曲线向下延伸。

11.如权利要求1所述的振动马达，其中，所述第一和第二电刷的所述固定部分被固定到所述定子组件的下基片，所述电刷从所述固定部分沿着一个方向延伸设定的长度并沿相反的方向弯成U形，并且所述第一和第二电刷的所述接触部分的最突出部分有选择地接触所述整流子的一部分以施加电流。

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