CN103001428B - 扁平马达和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁平马达和移动终端，所述扁平马达包括一定子、一第一转子和一第二转子，所述第一转子和所述第二转子分别设置于所述定子的两侧，所述第二转子上远离所述定子的一侧设置有多个叶片，所述叶片围绕所述第二转子的中心轴排列。本发明的所述移动终端包括多个如上所述的扁平马达，所述扁平马达均设置于所述移动终端的主板上。本发明在移动终端作为振动元件的扁平马达加入叶片，使其具有风扇功能，从而实现移动终端的主动散热，提高了散热效率。而且这种方式只要在设计移动终端时，只需要考虑扁平马达中进一步加入转子和叶片，所以摆放位置灵活，对于移动终端，尤其是手机的结构堆叠、器件布局的影响较小。

Description

扁平马达和移动终端

技术领域

本发明涉及一种扁平马达和移动终端，特别是涉及一种具有风扇功能的扁平马达和移动终端。

背景技术

在功能手机时代，由于处理器等器件自身产生的热量不多，不需要加入特别的散热措施，热源在自然环境条件下，通过传导和辐射将热量散失在大气环境中。

随着进入智能机时代，由于处理器主频越来越高，内核个数成倍增加，芯片运算速度越来越快，外围显示器尺寸及分辨率越来越高，手机作为最受欢迎的移动终端，多种多媒体应用及游戏都需要通过手机来实现，使得其中央处理器、图形处理器等芯片散热量大幅升高，所以散热问题越发突出，散热不良容易发生的问题有：（1）手机性能降低，运行速度变慢；（2）系统不稳定，出现死机，重启等（3）外壳发烫（4）手感变差，影响用户体验（5）器件烧坏。所以移动终端的散热成为必须关注和解决的问题之一。

目前移动终端中，尤其是手机上普遍采用的是石墨散热法，即在芯片上增加导热硅胶，把热量散到主板屏蔽罩上，再通过覆盖在屏蔽罩上的石墨片，把热量均匀的传递到壳体，电池盖，显示器等区域，最终散到空气中。但是这种散热方法属于被动散热，散热效率较低，散发出来的热量分布在整个手机壳体上，用户使用过程中会影响手感降低用户体验。

另外，在中国专利201110048771.4提到一种通过风扇对手机电子元件进行散热的方式，通过在手机上安装风扇来主动散热，这种方式需要风扇在器件上方或者附近，通过通风管道对手机散热。对手机芯片和风扇摆放的相对位置要有较高，而且现有智能机中很少有大量的空余空间，所以在手机中进一步加入风扇的方式在实际手机堆叠中很难实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的移动终端中缺乏主动散热方式的缺陷，提供一种扁平马达和移动终端，利用在移动终端作为振动元件的扁平马达加入叶片，使其具有风扇功能，从而实现移动终端的主动散热，提高了散热效率。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种扁平马达，包括一定子和一第一转子，其特点是，所述扁平马达还包括一第二转子，所述第一转子和所述第二转子分别设置于所述定子的两侧，所述第二转子上远离所述定子的一侧设置有多个叶片，所述叶片围绕所述第二转子的中心轴排列。

目前现有的扁平马达均只用于手机等移动电子设备的振动，本发明中通过加入第二套转子使得扁平马达还具有了风扇的功能。

其中目前所述第一转子为了实现扁平马达的振动功能，所述第一转子均采用偏心不完整转子，从而使得第一转子围绕定子转动时的偏心运动使得整个马达振动。因而此处不再详细赘述所述第一转子和所述定子之间具体的结构设置。

较佳地，每个所述叶片均沿所述第二转子的半径方向以顺时针或逆时针方向倾斜一第一倾斜角度。

优选地，每个所述叶片沿所述第二转子的旋转方向的垂直方向以顺时针或逆时针方向倾斜一第二倾斜角度。

其中本发明中所述第一倾斜角度和第二倾斜角度是可以任意设置，本领域技术人员可以按照设计的排风速率改变所述叶片的倾斜角度，而且所述排风速率和所述叶片的各个倾斜角度间的关系可以依据已知的公式计算得到，此处就不再详细赘述。

而且每个所述叶片既可以围绕其自身的一端倾斜也可以围绕其自身的中轴倾斜，此外还可以具体的设计方法和条件选用任意的参考点来倾斜每个所述叶片。

较佳地，所述定子包括一固定轴，一环形磁铁和一电刷，所述固定轴穿设于所述环形磁铁中，所述电刷设置于所述固定轴和所述环形磁铁之间，所述固定轴还分别穿设于所述第一转子的轴承和所述第二转子的轴承。

本发明中所述两个转子可以共用定子中的环形磁铁和电刷来实现转子的转动，其中所述定子中环形磁铁和电刷之间的结构和位置是定子的常用设置，这里就不再赘述。但是本发明中所述固定轴的两端需要分别穿设一个转子，来实现两个转子共用定子，此外所述固定轴还具有与现有定子中用于确定转子的旋转轴的支撑轴相同的功能。

较佳地，所述定子包括一隔板，所述隔板的两侧分别设置有一个第一固定轴，每个第一固定轴都穿设有一第一环形磁铁，所述第一环形磁铁还分别设置于所述隔板上，每个第一固定轴和穿设所述第一固定轴的第一环形磁铁之间分别设置有一第一电刷。

本发明中分别为每个转子单独设置一套定子，而且每套定子之间通过隔板进行隔离，不但提高了制作的建议性还可以提升定子和转子配合的稳定性。防止转子的误转。

本发明还提供了一种移动终端，其特点是，所述移动终端包括多个如上所述的扁平马达，其中所述扁平马达均设置于所述移动终端的主板上，所述主板上的各个高发热的芯片分别通过一热管将所述芯片中的热量导出，所述移动终端的外壳上设置有至少一个出风口，所述扁平马达通过旋转所述第二转子将每个所述热管热量通过所述出风口排出所述移动终端。

本发明利用第二转子带动风扇，将热管从高发热芯片中导出的热量通过排风口排出移动终端，从而降低移动终端的温度。

其中所述主板以及主板上的各个芯片均是现有移动终端中的常用部件和组成部分，所说此处不再详细阐述上述主板及其上的各个芯片，本发明中高发热的芯片是指现有移动终端的主板上设置的发热较大的芯片，其中“发热较大”可以是本领域技术人员基于电子产品的质量要求等条件自由设定的，本发明中不限制所述高发热芯片的判断标准。

此外本发明的排风口最好设置于所述移动终端外壳的侧面，而且所述排风口的形状和尺寸以及设置位置，可以根据排热的实际需要的风速和风量等以及移动终端中主板的结构自由设置，所以本发明不对所述排风口的形状和尺寸做任何限定。

较佳地，所述主板的每个芯片上设置的热管和所述芯片表面之间填充有导热硅胶。

虽然热管导热性能很好，但是，由于热管和芯片的表面直接接触处并不能保证有效地热连接，所以本发明中通过导热硅胶填充所述热管和芯片的表面直接接触处，从而使得芯片的表面散发的热量能够有效地导入热管，并进而通过排风口排出移动终端。

而且所述导热硅胶是现有排热技术中常用的导热材料，所以此处不再详细赘述。

较佳地，每个所述热管远离所述主板的芯片的一端相互连接并设置于所述出风口处。

优选地，所述扁平马达也设置于所述出风口处，所述热管设置于所述出风口和所述扁平马达之间。

本发明中通过将多个热管在排风口一侧合并为一根热管来减少热管所占用主板的面积，节省主板的空间。

较佳地，所述扁平马达还包括一屏蔽罩，所述屏蔽罩至少包覆所述第二转子和所述叶片，且所述屏蔽罩面对所述出风口的一侧设置至少一个出风开口，所述屏蔽罩平行于所述主板的一侧也设置有至少一个进风开口，所述移动终端的外壳也还设置有至少一个开口，所述外壳上的开口对应于所述屏蔽罩的进风开口。

本发明中通过屏蔽罩来保证风扇产生的气流均只通过排风口流出，提高了风扇的效率。其中为了实现排风的效果，所述屏蔽罩至少需要包覆所述扁平马达的第二转子和所述第二转子上的叶片。最好所述屏蔽罩完整的包覆所述扁平马达。

此外，通过在外壳上的开口将外部空气引入风扇，从而去除了风扇为引入气流在移动终端的外壳内所需的上部空间。

较佳地，所述移动终端中还包括用于检测移动终端温度的一温度检测单元、一处理器、一风扇驱动单元，所述风扇驱动单元用于驱动所述扁平马达的第二转子；

所述处理器基于所述温度检测单元检测的温度数据，通过所述风扇驱动单元调节所述第二转子的转速。

本发明还通过关联温度和转速之间关系来提高散热效率，并节省能源。其中所述温度检测单元可以采用是现有技术中常用的温度检测电路或温度检测方式来实现环境温度的检测。

优选地，所述移动终端还包括一马达驱动单元，所述马达驱动单元用于驱动所述扁平马达的第一转子。

优选地，所述处理器中预设有一温度转速对照表，所述处理器基于所述温度检测单元检测的温度数据，从所述温度转速对照表中查找对应于所述温度数据的转速，并通过所述风扇驱动单元调节所述第二转子的转速。

其中所述温度转速对照表中存储有多组温度和转速数据，其中每组温度和转速数据中都包括温度数据和转速，每组温度和转速数据中的温度数据和转速相互对应，所述上述的查表过程相当于查找包含待查找温度数据的一组温度和转速数据，并提取其中的转速作为所述第二转子的实际转速。

此外本领域技术人员还可以采用其他的存储结构来关联所述温度数据和转速，本发明不限制所述温度转速对照表的具体存储结构，任何能够实现温度数据和转速的关联功能的存储结构均可。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明在移动终端作为振动元件的扁平马达加入叶片，使其具有风扇功能，从而实现移动终端的主动散热，提高了散热效率。

而且这种方式只要在设计移动终端时，只需要考虑扁平马达中进一步加入转子和叶片，所以摆放位置灵活，对于移动终端，尤其是手机的结构堆叠、器件布局的影响较小。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的扁平马达的剖面结构示意图。

图2为本发明的较佳实施例的扁平马达的定子的剖面结构示意图。

图3为本发明的另一较佳实施例的扁平马达的定子的剖面结构示意图。

图4为本发明的较佳实施例的移动终端的剖面结构示意图。

图5为本发明的较佳实施例的移动终端的电气结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

纵观手机内部各个部件，作为振动器的马达是手机必备的部件之一。从工作原理上来看，风扇和马达都是把电能转化为动能。马达在手机堆叠中占据的空间相对较大，所以本发明中把风扇和马达二合一，两者作为一个整体，这样可以提高手机内部空间的利用率。

具体地说，如图1所示，本实施例的移动终端的扁平马达1中包括一定子11、一马达转子12和一风扇转子13。

其中所述马达转子12和所述风扇转子13分别设置于所述定子11的两侧，所述风扇转子13上远离所述定子11的一侧设置有多个叶片131，所述叶片131围绕所述风扇转子13的中心轴线A排列。

所述马达转子12为现有扁平马达中的常用的偏心不完整转子，因而能够实现马达的振动，此处就不再详细赘述。

如图4所示，本实施例中每个所述叶片131均沿所述风扇转子13的半径方向以逆时针方向倾斜一第一倾斜角度α₁（图中未显示）。每个所述叶片131还沿所述风扇转子13的旋转方向的垂直方向，即沿所述风扇转子13的中心轴A，以逆时针方向倾斜一第二倾斜角度α₂（图中未显示）。而且本实施例中所述第一倾斜角度α₁为15°，所述第二倾斜角度α₂为10°。本领域技术人员可以任意设置所述第一倾斜角度α₁和第二倾斜角度α₂的大小，从而改变风扇排风量与转速的关系。

而且如图2所示，所述定子11包括一固定轴111，一环形磁铁112和一电刷113，所述固定轴111穿设于所述环形磁铁112中，所述电刷113设置于所述固定轴111和所述环形磁铁112之间，所述固定轴111还分别穿设于所述马达转子12的轴承和所述风扇转子13的轴承（图中未显示）。

在另一实施例中，如图3所示，所述定子11还可以包括一隔板114，所述隔板114的两侧分别设置有一个固定轴111，每个所述固定轴111都穿设有一个环形磁铁112，所述环形磁铁112还分别设置于所述隔板114上，每个固定轴111和穿设所述固定轴111的环形磁铁112之间分别设置有一个电刷113。

如上所述，通过上述方式实现的扁平马达1不但通过马达转子11实现了振动功能，还能够通过风扇转子12实现排风功能。

因而如图4所示，本实施例的移动终端1通过导热管和风扇的结合实现移动终端的散热，具体的说，本实施例的移动终端包括一如上所述的扁平马达1、一主板2、一芯片3、一热管4、一屏蔽罩5和一外壳6。

其中所述外壳6包覆所述主板2，即所述主板2设置所述外壳6内。所述扁平马达1设置于所述主板2的一个角上，本实施例中所述屏蔽罩5覆盖整个所述扁平马达1，而且所述屏蔽罩5在朝移动终端外部方向具有一开口51，为了能够将从开口51排出的热量能够顺利排出移动终端，所述移动终端的外壳6上对应于所述开口51的位置也设置有一开口61，即开口51和开口61对应，从而从开口51排出的热量直接通过所述开口61排出移动终端。而且，所述屏蔽罩5上开口51的位置和外壳6上开口61的位置，可以以任意形状和尺寸开口，并且开口的数量也可以任意的，只要所述开口51和开口61的尺寸、形状和数量能够满足排热气流流速的要求即可。

此外，所述屏蔽罩5远离主板2的一侧，在垂直主板方向还设有一开口（图中未显示），所述外壳6在垂直主板方向，面向所述屏蔽罩5的开口的位置也设有一开口（图中未显示），此处所述屏蔽罩5的开口和所述外壳6的开口对应并用于从移动终端外部吸入空气。

所以屏蔽罩5上两个开口和外壳上的两个开口分别对应并实现气体的吸入和排除，进而将移动终端中的热量通过气流带走，实现对移动终端的散热。

本实施例中所述芯片3设置于主板2上，所述热管4的一端设置于所述芯片3的远离主板2的一表面31上，所述表面31和所述热管4的接触处填充导热硅胶7。

所述热管4的另一端设置于主板2的设置有所述扁平马达1的一角，其中所述热管4的另一端设置于所述外壳6的开口61和屏蔽罩5的开口51之间，从而使得屏蔽罩5排出的空气通过热管4后，在从外壳6的开口61排出。

本实施例中通过用一个芯片3的散热来描述移动终端中各种高发热的芯片的散热原理，所以在具有多个高发热的芯片的移动终端中，分别设置于各个芯片的每个热管在上述外壳6的开口61和屏蔽罩5的开口51之间汇集，从而每个热管导出的热量也在所述外壳6的开口61和屏蔽罩5的开口51之间汇集，因而实现了对多个芯片的散热。

此外如图5所示，本实施例中驱动所述扁平马达1的驱动电路中包括一温度检测单元101、一处理器102、一风扇驱动单元103和一马达驱动单元104。

所述温度检测单元101用于检测移动终端中温度，本实施例中所述温度检测单元101可以优先检测芯片3的温度，此外，本领域技术人员应该清楚，所述温度检测单元101可以检测移动终端中任意位置的温度。

本实施例中所述处理器102中存储有一温度转速对照表，所述处理器102基于所述温度检测单元101检测的温度数据，从所述温度转速对照表中查找对应于所述温度数据的转速，并通过所述风扇驱动单元103调节所述风扇转子13的转速。

例如，在所述温度转速对照表设定，当温度大于43℃时，转速为500转；当温度大于60℃时，转速为1000转。然后，当温度检测单元101检测到移动终端的温度为43℃时，所述处理器101在所述温度转速对照表查询到转速为500转，此后，所述风扇驱动单元103驱动并调节所述风扇转子13的转速至500转。此后当移动终端的温度上升到60℃，所述处理器101在所述温度转速对照表查询到转速为1000转，然后，所述风扇驱动单元103驱动并调节所述风扇转子13的转速至1000转。

此外，所述处理器102还通过马达驱动单元104调节所述马达转子12的转速。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种扁平马达，包括一定子和一第一转子，其特征在于，所述扁平马达还包括一第二转子，所述第一转子和所述第二转子分别设置于所述定子的两侧，所述第二转子上远离所述定子的一侧设置有多个叶片，所述叶片围绕所述第二转子的中心轴排列，所述定子包括一隔板，所述隔板的两侧分别设置有一个第一固定轴，每个第一固定轴都穿设有一第一环形磁铁，所述第一环形磁铁还分别设置于所述隔板上，每个第一固定轴和穿设所述第一固定轴的第一环形磁铁之间分别设置有一第一电刷。

2.如权利要求1所述的扁平马达，其特征在于，每个所述叶片均沿所述第二转子的半径方向以顺时针或逆时针方向倾斜一第一倾斜角度。

3.如权利要求2所述的扁平马达，其特征在于，每个所述叶片沿所述第二转子的旋转方向的垂直方向以顺时针或逆时针方向倾斜一第二倾斜角度。

4.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括多个如权利要求1-3中任一项所述的扁平马达，其中所述扁平马达均设置于所述移动终端的主板上，所述主板上的各个高发热的芯片分别通过一热管将所述芯片中的热量导出，所述移动终端的外壳上设置有至少一个出风口，所述扁平马达通过旋转所述第二转子将每个所述热管热量通过所述出风口排出所述移动终端。

5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述主板的每个芯片上设置的热管和所述芯片表面之间填充有导热硅胶。

6.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，每个所述热管远离所述主板的芯片的一端相互连接并设置于所述出风口处。

7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述扁平马达也设置于所述出风口处，所述热管设置于所述出风口和所述扁平马达之间。

8.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述扁平马达还包括一屏蔽罩，所述屏蔽罩至少包覆所述第二转子和所述叶片，且所述屏蔽罩面对所述出风口的一侧设置至少一个出风开口，所述屏蔽罩平行于所述主板的一侧也设置有至少一个进风开口，所述移动终端的外壳也还设置有至少一个开口，所述外壳上的开口对应于所述屏蔽罩的进风开口。

9.如权利要求4-8中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端中还包括用于检测移动终端温度的一温度检测单元、一处理器、一风扇驱动单元，所述风扇驱动单元用于驱动所述扁平马达的第二转子；

所述处理器基于所述温度检测单元检测的温度数据，通过所述风扇驱动单元调节所述第二转子的转速。

10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括一马达驱动单元，所述马达驱动单元用于驱动所述扁平马达的第一转子。

11.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述处理器中预设有一温度转速对照表，所述处理器基于所述温度检测单元检测的温度数据，从所述温度转速对照表中查找对应于所述温度数据的转速，并通过所述风扇驱动单元调节所述第二转子的转速。