CN102545439A

CN102545439A - 平板线圈及应用该平板线圈的驱动装置

Info

Publication number: CN102545439A
Application number: CN2010106001283A
Authority: CN
Inventors: 张元豪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种平板线圈及应用该平板线圈的驱动装置，平板线圈包含绝缘层、第一线路部及第二线路部，第一线路部及第二线路部具有间隔排列的线路，而线路在端点连接而形成连续线圈，驱动装置包含平板线圈、上壳盖、下壳盖、电刷及定子部，平板线圈套设于上壳盖的承轴上，在组装并接电后，电刷与平板线圈的一部分接触，而形成部分的电磁铁，藉由相斥的磁性使平板线圈推动，再重复而使平板线圈连续转动，将线圈平板化而能以电路板制程来制作而减少成本，能增加驱动装置的角速度及扭力、减少体积、更达到防水功效，而能广泛运用于各种领域中。

Description

平板线圈及应用该平板线圈的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种平板线圈及应用该平板线圈的驱动装置。

背景技术

驱动装置，如马达，已广泛运用于生活周围的各种领域中，例如跑步机、抽水机、玩具车、抽水装置、雨刷控制马达等，以最传统的直流电刷马达为例，其主要包含定子及转子(或电枢)两个组件，定子通常为永久磁铁，而转子通常为电磁铁，常以漆包线包覆硅钢片，再接附到轴承上而组成，藉由在通电后电磁铁与永久磁铁磁性相斥的原理来带动转动。

然而，线圈缠绕的数量直接影响到马达的功率，但在增大线圈数量或密度时，线圈的缠绕无可避免地增加了马达的总体积，且具有成本较高、制作过程不易简化的问题和噪音、功率消耗多等缺点，因此需要一种能缩小线圈体积及改善上述缺点的驱动装置。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种平板线圈，该平板线圈包含一绝缘层、设置于绝缘层的一表面的第一线路部以及设置于绝缘层的另一表面的第二线路部，第一线路部具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第一线路，而第二线路部具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第二线路，而所述的第一线路与所述的第二线路在多个第一端点及多个第二端点相连接，而使第一线路与第二线路连接为一平板状的连续线圈，第一线路及第二线路的相对位置、形状可依照实际需求而任意排列，该平板线圈的该绝缘层为现今常用的玻璃纤维布、该第一线路部及第二线路部可以利用常用的电路板制作方法制成，而大幅地节省工作时间及制造成本，并能使线圈扁平化而大幅地缩小体积。

本发明的另一目的是提供一种应用平板线圈的驱动装置，该驱动装置包含平板线圈、上壳盖、下壳盖、两个电刷以及定子部，上壳盖中具有一承轴，平板线圈为环状，并以第一开口套设于该承轴上而容置于上壳盖中。下壳盖与上壳盖相对，并具有一凹槽相对于该承轴以相互接合，两个电刷焊接于下壳盖中，并朝向上壳盖的方向与该平板线圈接触，且分别与外部电源的正负极连接。该定子部为由单一块或极性不同的多块拼接的环状的永久磁铁，容置于下壳盖中，并具有与第一开口及凹槽共轴的第二开口，在结合时以由上到下沿着该承轴的顺序分别为平板线圈的第一开口、定子部的第二开口及下壳盖的凹槽。

当该驱动装置组装并接电后，电刷与平板线圈中的一部分线圈接触，使电流通过而形成部分的电磁铁，藉由与永久磁铁相斥的磁性推动平板线圈转动，而平板线圈转动后电刷与下一组的部分线圈接触，以此方式连续不断地推动平板线圈。

本发明的特点在于，利用平板线圈可以使得原本线圈缠绕的方式平板化，并且能够运用现有已经完善的电路板制程方式来制作，能够大幅地减少人工成本、设备成本及制程成本，更大幅地减少体积，而应用该平板线圈的驱动装置，如马达，能够减少整体的体积、增加转速度及扭力，更由于整体的空间密合度高，而能够达到防水的功效，能够广泛地运用于现今的各种领域之中，以使驱动装置能够达到轻薄短小及效率更高的功效。

附图说明

图1为本发明平板线圈的侧视示意图。

图2A为本发明平板线圈第一实施例的侧视图。

图2B为本发明平板线圈第一实施例的截面图。

图3为本发明平板线圈第二实施例的侧视图。

图4A为本发明平板线圈第三实施例的俯视图。

图4B为本发明平板线圈第四实施例的俯视图。

图5为本发明应用平板线圈的驱动装置的立体爆炸图。

图6为本发明应用平板线圈的驱动装置的动作示意图。

图7为本发明应用平板线圈的驱动装置的定子部另一实施例的示意图。

具体实施方式

以下配合说明书附图及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，以使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。

参阅图1，为本发明平板线圈侧视示意图。如图1所示，本发明的平板线圈1包含一绝缘层10、设置于绝缘层10的一表面的第一线路部20以及设置于绝缘层10的另一表面的第二线路部30，第一线路部20具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第一线路(未显示)，而第二线路部30具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第二线路(未显示)，而所述的第一线路与所述的第二线路在多个第一端点41及多个第二端点43相连接，而使第一线路与第二线路连接为一平板状的连续线圈。平板线圈1可以设置为环状、圆形、方形、多边形等，而第一线路与第二线路可以任意排列，如以下的实施例所示。

参阅图2A及图2B，为本发明平板线圈第一实施例的侧视图及截面图。如图2A及图2B所示，平板线圈1中第一线路部20中的第一线路25与第二线路部30中的第二线路35位置上下相对，并在第一端点41用金属材料以垂直的方式连接，且在第二端点43用金属材料以斜向的方式连接，而使第一线路25与第二线路35连续连接，而以平板的方式形成连续线圈。参阅图3，为本发明平板线圈第二实施例的侧视图。如图3所示，第一线路25与第二线路35上下以一间隔交错，在第一端点41及第二端点43都用金属材料以斜向的方式连接。

参阅图4A及图4B，分别为平板线圈第三实施例及第四实施例的俯视图。如图4A及图4B所示，平板线圈1的第一线路部20中第一线路25与第二线路部30中的第二线路35被分别设置于上层及下层，且在第一端点41与第二端点43连接，而使线路相连为连续的线圈，如图4A所示，第三实施例将第一线路25及第二线路35以直线分布，而如图4B所示，第三实施例将第一线路25及第二线路35以曲线分布。

本发明的平板线圈1的各种实施例仅作为实际示例，可以了解的是，平板线圈1的形状、第一线路25及第二线路35的位置、第一线路25及第二线路35在绝缘层10上铺设的形状并不限定，主发明的主要原理是将铺设于绝缘层10的第一线路25及第二线路35在第一端点41及第二端点43上连接，而使线路连续连接而形成平板状的线圈，该平板线圈的该绝缘层为现今常用的玻璃纤维布、该第一线路部20及第二线路部30可以利用常用的电路板制作方法制成，而大幅地节省工作时间及制造成本，并能使线圈扁平化而大幅地缩小体积。

参阅图5，本发明应用平板线圈的驱动装置的立体爆炸图。如图5所示，本发明应用平板线圈的驱动装置100包含平板线圈1、上壳盖110、下壳盖120、两个电刷130以及定子部140，上壳盖中具有一承轴115，平板线圈1为环状，并以第一开口5套设于该承轴115上而容置于上壳盖110中。下壳盖120与上壳盖110相对，并具有一凹槽125相对于该承轴115以相互接合，两个电刷130焊接于下壳盖120中，并朝向上壳盖110的方向，与该平板线圈1接触，且分别与外部电源的正负极(未显示)连接，另外，每个电刷130中包含一弹性组件(未显示)以维持与平板线圈1固定的接触高度，避免影响平板线圈1的转动，也避免磨损电刷130及平板线圈1。该定子部140为一环状的永久磁铁，容置于下壳盖120中，并具有与第一开口5及凹槽125共轴的第二开口145，在结合时以由上到下沿着该承轴115的顺序分别为平板线圈1的第一开口5、定子部140的第二开口145及下壳盖120的凹槽125。

参阅图6，为本发明应用平板线圈的动作示意图。如图6所示，当该驱动装置100组装并接电后，电刷130与平板线圈1中的一部分线圈接触，使电流通过而形成部分的电磁铁，由与永久磁铁相斥的磁性推动平板线圈1转动，而平板线圈1转动后电刷与下一组的部分线圈接触，以此方式连续不断地推动平板线圈1。

参阅图7，为本发明应用平板线圈的驱动装置的定子部另一实施例的示意图。如图7所示，本发明的定子部140也可以是以多个磁性为北极的磁铁151、及磁性为南极的磁铁153交互连接为环状而形成。

以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的原理下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims

1.一种平板线圈，其特征在于，包含：

一绝缘层；

一第一线路部，设置于该绝缘层的一表面，具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第一线路；以及

一第二线路部，设置于该绝缘层的另一表面，具有以金属材料制成、且间隔排列的多个第二线路，

其中所述的第一线路与所述的第二线路在多个第一端点及多个第二端点相连接，而使所述的第一线路与所述的第二线路连接为一平板状的连续线圈。

2.如权利要求1所述的平板线圈，其特征在于，所述的第一线路与所述的第二线路的位置上下相对。

3.如权利要求1所述的平板线圈，其特征在于，所述的第一线路与所述的第二线路的位置上下间隔交错。

4.如权利要求1所述的平板线圈，其特征在于，所述的绝缘层、所述的第一线路部及所述的第二线路部以现今的电路板制作方式完成，其中所述的绝缘层为玻璃纤维布。

5.如权利要求1所述的平板线圈，其特征在于，所述的第一线路与所述的第二线路的为直线、曲线或直线与曲线的组合。

6.一种应用平板线圈的驱动装置，其特征在于，包含：

一平板线圈，为一环状，并以具有一第一开口；

一上壳盖，具有一承轴，用以套设该平板线圈，使该平板线圈容置于该上壳盖中；

一下壳盖，与该上壳盖相对，并具有相对于该承轴的一凹槽以使该上壳盖及该下壳盖相互接合；

两个电刷，焊接于该下壳盖中，并朝向该上壳盖的方向，与该平板线圈接触，且该两个电刷分别与外部电源的正负极连接；以及

一定子部，为永久磁性，容置于该下壳盖中，该定子部的形状为环状，并具有与该第一开口及该凹槽共轴的一第二开口，

其中组装该驱动装置时，沿着该承轴的组装顺序分别为该平板线圈的第一开口、该定子部的该第二开口及该下壳盖的该凹槽。

7.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述的平板线圈包含：

一绝缘层；

其中所述的第一线路与所述的第二线路在多个第一端点及多个第二端点相连接，而使所述的第一线路与所述的第二线路连接为一平板状的连续线圈，且所述的第一线路与所述的第二线路的为直线、曲线或直线与曲线的组合。

8.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述的定子部为一环形的永久磁铁。

9.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述的定子部由多个磁性为北极的磁铁，以及多个磁性为南极的磁铁交互连接为一环状而形成。

10.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述的两个电刷的每一个中包含一弹性组件，以维持与所述的平板线圈固定的接触高度，避免影响平板线圈的转动，也避免磨损所述的电刷及平板线圈。