CN106849432B - 无电刷直流振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无电刷直流振动马达，该无电刷直流振动马达有如下特点，转子上的振动子在支架与永久磁铁之间安放固定，从而振动子的上下面牢固地固定，振动子的重量可以增相当于永久磁铁上端面积，所以有利于增加震动量，轴承结合部的上端和下端设有防止轴承脱离的卡台。

Description

无电刷直流振动马达

技术领域

本发明属于振动马达领域，涉及手机、携带式游戏机、耳机、穿戴式设备等小型电子仪器用的无电刷直流（BrushlessDirectCurrent:BLDC）振动马达。

背景技术

智能手机市场为方便消费者的使用，持续加载各种生活中必要的各种功能，需要在有限的空间中安装硬件，有必要对硬件进行微型化。振动马达在手机、定时器等移动通讯等终端机上起到传输信号的作用，广泛应用于需要振动的领域，如：为了达到游戏的模拟效果，应用于游戏机；最近在耳机、各种佩戴类电子仪器上作为提醒功能采用，上述电子产品侧重于微型化，因此应用于上述领域的振动马达，同样需求微型化。

振动马达作为振动用途的代表产品，是运用电磁式能量的发生原理，把电磁能转化为机械能的方式发生振动。图1和图2为韩国专利号：第10-1406207中提到的BLDC振动马达10的分解图及剖面图。

BLDC振动马达10由在驱动期间高速旋转的转子和自身不旋转但支撑转子40的定子以及起到包套作用的机壳12,36组成。

上机壳12铆合圆盘形状的下机壳36，形成收纳转子40和定子50空间，下机壳36的中心部有定子50的轴26可以垂直压入的有孔的轴固定部38，下机壳36周围设有便于齿槽金属片压入结合的贯通孔37。

转子40的结构为支架16的表面安插磁铁，磁铁22的外侧和支架16的表面粘贴高比重的振动子后成为一体，然后轴承强行压入到位于支架16中间的轴承结合部里面的轴承结合孔17中，从而成为一体的转子40和定子结合后可起到旋转的作用。

定子50由软性电路板PCB32、驱动IC30、线圈28、轴26、齿槽金属片34组成，磁性体组成的齿槽金属板34安插在下机壳36中备好的贯通孔37中，齿槽金属板34提高转子40的旋转扭矩的同时，产生齿槽扭矩，以便提高启动时的性能，在转子40和磁铁22的相互作用下，保证转子40停止在一定的位置。

中间备有轴贯通孔39的软性电路饭32上面安放产生电磁力的1个以上线圈28最好安放2-4个线圈和驱动IC30，驱动IC30具有霍尔传感器功能。软性电路板32与下机壳用胶粘剂或双面胶等物质来进行粘贴。为了方便附在下机壳上36的软性电路板32接入外部电源，电极端子部位延伸到上机壳26的外围，轴26通过软性电路板32上面的贯通孔39后安插到下机壳36的中间部模切出来的按插孔中，经上述过程最终完成定子50的组装。

转子40的轴承18套在定子50的轴26上，由此转子40和定子50结合在一起并旋转。并且轴26的上部和下部各安插垫片24，强制保证转子40在一定高度范围内转动。

为了保护定子50和转子40，组装上机壳12和下机壳36，上下机壳组装后产生的空间内收纳定子50和转子40，为了减少噪音在上机壳上端部内侧粘贴滑片或安插垫片14。

转子40的磁铁下方圆形面即线圈28方向的圆形面上N极和S极交替排列，从而形成相对应的磁场，振动马达10的驱动电源通过电极端33连接到软性电路板32，驱动电源通过驱动IC30向安装在内部的线圈28供应电流，此时，利用内置在驱动IC30上的霍尔传感器发出的信号，向对应的线圈供应电流，从而导通的各线圈形成磁场，定子50上的各线圈28形成的磁场和转子40上的磁铁22形成的磁场之间发生引力和斥力，通过引力和斥力的相互作用下，转子40以定子50轴26为中心转动，此时因为振动子20的重心的偏心，所以转子50以振动的方式转动。此类的偏心转动传输到机壳12,36上，导致振动马达10整体振动的方式转动。

传统BLDC振动马达10，因结构限制了振动子20的充分加大，且存在支架16对振动子20结合力较弱的缺点。振动子20安装在磁铁22的外围侧面和上机壳12的侧壁之间的空间中，因振动子20的大小受此空间大小的影响。减小磁铁22半径，会导致转动力减少，所以很难减小磁铁22。不增加上机壳12的尺寸，增加振动子20的重量增加震动量非常困难。因应用BLDC马达的终端机的小型化，如果要加大振动子20必然加大上机壳12，所以马达体积的加大和需求是相违背的。振动子20作为转子50的一部分，其支撑力的来源是与支架16的粘合度。高速转动的振动子20将发生极强的离心力，在长期使用过程中顶住离心力保持稳定的粘合状态，需要充分大小的粘合力，安装振动马达10的电子产品落下时，因冲击力的影响有可能发生振动子20从支架16中容易脱离的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题主要有以下几个方面：

本发明为了弥补以往BLDC振动马达的缺点，改善振动子的安插结构，增加重量，提供更大振动量的BLDC马达。

本发明为了提供即使增加振动子的重量，但振动子和支架粘合更加牢固，在落下冲击时防止振动子从转子中脱离。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：

如本发明实施例子所示，无电刷振动马达的原理是重心偏心的转子和定子结合后，容纳到机壳里面，因为上述定子产生的电磁力的磁场和转子的永久磁铁磁场之间相互作用下形成的电磁力使转子转动并产生振动。转子包括以圆弧形阶差为界可区分上端支架和下端支架、并且中间处有轴承结合部的支架；压入上述轴承结合部中的轴承；固定在下端支架上、N极和S极交叉排列的环形的永久磁铁；以及高比重物质做成的振动子，振动子分为上端部和侧壁部，上端部与上端支架和永久磁铁之间汉堡状相互粘贴，侧壁部由上端部的外侧端面向下延长，包住永久磁铁侧壁的一部分。

作为本发明的一种实施方式，支架包括从下端支架的边缘部位垂直折弯向下延伸的侧壁部，永久磁铁上面和侧面一部分分别与下端支架的表面和侧面相结合支撑。

作为本发明的一种实施方式，振动子上端部的厚度与阶差相同，振动子的上端部的表面与下端支架表面处于同一平面。

作为本发明的一种实施方式，轴承结合部的贯通孔的上端和下端形成了防止轴承脱离的圆筒形的上端卡台和下端卡台。

作为本发明的一种实施方式，轴承上端边缘和底部边缘各有分别卡在上端卡台和下端卡台的上切断部和下切断部。

作为本发明的一种实施方式，圆弧阶差是第1半圆区域内，沿着半径1/4-3/4点形成。

本发明的有益效果是：

根据本发明，作为转子的组成部分振动子，安装在支架和在支架上固定的永久磁铁之间，因此直接、间接方法坚固了振动子。即使长时间使用振动马达也能稳定的保持振动子和支架之间的结合状态。加载振动马达的智能手机落下时，因手机的重量较重，落下冲击力会传递到马达上，如本发明所示，支架和振动子粘贴结构会带来很强的结合力，即使存在外部强冲击，振动子也不会从支架脱离，并且除了振动子与永久磁铁外侧相连外，支架和永久磁铁上面之间的空间也与振动子相连，因此与传统技术相比有利于增加振动子的重量，与传统马达相比不增加直径，只增加了少许的厚度，振动子增加部分与接近于支架的一半面积相连接，因此厚度不厚，也能达到十分满意的重量。

附图说明

图1为传统BLDC马达的分解图。

图2为传统BLDC马达的剖面图。

图3为根据本发明实施例的BLDC振动马达分解图。

图4为根据本发明实施例的BLDC马达的组装后的剖面图。

图5为根据本发明实施例的BLDC振动马达的机壳、组装的振动子和组装的定子以及相互组装后的分解图。

图6为根据本发明的实施例，表示定子的组装过程。

图7为根据本发明的实施例，表示振动子的组装过程。

图8到图10为根据本发明的实施例，说明下机壳和齿槽金属片安装的方法。

图11为根据本发明的实施例，说明永久磁铁的磁场和线圈产生的磁场之间的相互作用而永久磁铁转动的原理。

符号的说明

100：BLDC振动马达110：下机壳

120：齿槽金属片130：轴

135：垫片140：双面胶

150：软性电路板PCB160：电容

170：驱动IC175：磁性传感器

180：线圈190：定子

200：永久磁铁205：中性区域

210：轴承220：振动子

230：支架240：转子

260：机壳。

具体实施方式

本文所举例的本发明的实施例中，特定的结构、性能的说明，仅限于解释本发明，本发明的实施方式有多种，并不局限于本文。

本发明可以进行多种变化，拥有多种实施形式，特定实施例及附图的详细说明，并不限制发明的特定开始形态，可以理解为在本发明的设计构想、技术范围内的所有的变换、等同物以及替代物。

第一和第二等用语可以用于说明多样的构成要素，但上述构成要素不限于上述用语，上述用语可以区分不同的构成要素。在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。

表述中构成要素与另外构成要素“连接”或“粘贴”时，可能直接接触到另外构成要素或可以理解为中间可能存在其他构成要素，相反，如果表述中构成要素直接与另外构成要素“直接连接”或“直接粘贴”时，可以理解为中间不存在其他构成要素，可以描述构成要素关系的表现形式为“~之间”和“就是~之间”或“临近于~”和“直接临近于~”等适用同样的解释。

本专利申请中使用的用语仅做说明特定的例子之用，不在于限制本发明。单数的表述除了文意中确定指出外，包含复数，本专利申请中“包括”、“拥有”等用语仅指特征、数字、阶差、动作、构成要素、部品或上述要素组合部分的存在，并不排斥一个或一个以上不同的特征、数字、阶差、动作、构成要素、部品或上述要素组合部分的存在或附加存在的可能性。

除非另行定义，本发明使用的技术或科学术语的理解与本领域技术人员的理解是相同的。普遍使用且词典中定义的用语，可以解释为与相关技术文献中表述的意思相同，除非本专利申请中明确定义，不能解释为过度理想化或形式性的意思。

为了便于实施本发明，下面结合附图做详细说明。

图3为本发明实施例中BLDC振动马达100的构成部件的分解状态，图4为组装后的BLDC振动马达100的剖面图，BLDC振动马达包括定子190、转子240、收纳上述两个组装体190,240起到保护作用的机壳110,260。

上机壳260为套状并且底部开放，上机壳260由圆形的上端面262和从上端面262边缘垂直向下折弯的侧面264组成。

下机壳110由覆盖上机壳260底部起封闭作用的圆盘部112和从圆盘部112边缘水平延伸的凸出部113组成。

下机壳110覆盖在上机壳260开放的底部，上机壳260与下机壳110的圆盘部112相结合后，用激光焊接或锡膏焊接的方式连接，上机壳260的侧壁264至少形成了一个卡槽266，相应的在下机壳110圆盘部112的边缘至少有一个卡台114，卡槽266与卡台114相吻合，上机壳260和下机壳110结合，外力旋转时，上机壳260和下机壳110牢固地固定在一起。

上机壳260和下机壳110相结合后形成下面所述的定子和转子收纳的空间。下机壳110圆盘部112中央设有轴固定部115，轴固定部115为向上凸出的圆筒状，其中间有插入并固定轴130的轴结合孔118，以轴固定部115为中心，向外放射性分布有多个的齿槽金属片安放槽116。

齿槽金属片安放槽116为齿槽金属片120安放的部位，与传统方式贯通孔37形状不同，下机壳表面有可安放齿槽金属片120的凹陷，形成槽状，齿槽金属片安放槽116的深度最好与后面所述的齿槽金属片120的厚度一致。图面所示，六个齿槽金属片安放槽116相隔60度角，排成放射性分布，以轴结合孔118为中心，形成相互连接的状态。图面虽然显示齿槽金属片安放槽116的数量是六个，但此数量仅是举例，可以采用不同数量，齿槽金属片安放槽116数量与齿槽金属片叶片122的数量相同。

BLDC振动马达100包括固定组装在机壳110,260内部的定子190，定子190为转子240提供旋转轴，从外部电源接入的电流形成电磁，产生转动转子240的永久磁铁200的电磁力。

定子190可以由齿槽金属片120、轴130、软性电路板PCB,150、粘贴在软性电路板150上面的电容160、驱动IC170、多个线圈180、垫片135组成。图面所示，两个空心线圈180以轴130为中心，对称分布，相互之间间隔角度为180度，可以放置更多的线圈。驱动IC170中内置将磁场的大小转换为电的信号的磁性传感器175，比如，运用赫尔效应可测试磁力方向或强度的赫尔元件起到磁性传感器作用，当然也可以使用其他类型的磁性传感器。

转子240转动时，如果以定子190为参照物，永久磁铁200的磁极位置发生变化，转子240上的永久磁铁200的磁极位置相对应的定子190的线圈导电磁化，才能保证永久磁铁200和线圈180之间相互作用的电磁力向旋转方向保持，从而转子也向一个方向持续旋转。如果在转子240停止状态下，定子190和线圈180的磁场中心和转子240的永久磁铁200的磁场中心一致，振动马达100启动时，将导致旋转轴距微弱，未能有效完成启动。即感应磁极的磁性传感器175位于永久磁铁200的N极和S极之间的中性区域时，无法感应永久磁铁200的磁极，而产生转子240的不启动点。

为了防止转子240位于不启动点，产生齿槽转矩和定位转矩的齿槽金属片120安插在下机壳110中，齿槽金属片120的作用是避免永久磁铁200的中性区域与磁性传感器175重叠。

产生齿槽扭矩的齿槽金属片120的材质为磁性体，齿槽金属片120与齿槽金属片安放槽116为互相匹配的形状，齿槽金属片120以压入的方式收纳在齿槽金属片安放槽116中，如图3所示，6片齿槽金属片叶片122，相隔60度角，放射性形状排列并连接，其中间部位形成插入轴固定部115的贯穿孔124。

齿槽金属片120的厚度最好与齿槽金属片安放槽116的深度相同，齿槽金属片安放槽116中安插的齿槽金属片120与下机壳110的上表面保持同一平面。本发明的实例中，齿槽金属片120的厚度在0.03mm-0.05mm范围内，若厚度超过上述值，有可能发生振动马达100不启动，反之，若厚度比上述值小，振动马达100启动时，因转子240的弹跳力使转子240向上弹出，与上机壳260相碰撞产生噪音。

齿槽金属片120的面积同样重要，本发明的实施例中，推荐整个齿槽金属片120形成的圆形区域的外径最好与转子240的永久磁铁200的外径相同，这样齿槽金属片120与永久磁铁200之间的引力最强。

齿槽金属片120的叶片122数量最好与后叙的永久磁铁200的极数1比1对应，本发明图示例，双向六极的永久磁铁200对应的齿槽金属片120的叶片122数也是六个，可提高齿槽金属片120和永久磁铁200的相互引力，防止振动马达100启动时转子的弹跳现象。传统技术中为了防止转子弹跳现象导致的噪音而设置滑片14或垫片，但本发明无需适用。根据情况不同，齿槽金属片的叶片122可以以永久磁铁200极数的一半数量构成。

轴130为表面光滑的圆柱形状，其下端部插入到轴固定部位115后与下机壳110固定，其上端部插入到上机壳260上端面262内侧中心部位的轴槽中，起到支撑作用防止晃动。

软性电路板PCB150的形状与下机壳110相似，可覆盖下机壳110的圆盘部112和齿槽金属片的叶片122，由中间部的贯通孔156和排线回路部以及水平方向延伸并把外部电源连接到排线回路部152的端子部154组成。排线回路部152上面粘贴驱动IC170和在过电压下保护驱动IC170的电容160等电子元件，这些电子元件通过电线相互连接，驱动IC170接受外部电源后产生驱动电流并控制对线圈180的电流的供应，从而控制转子240的驱动。PCB150可以由软性底板制成。

多个线圈180粘贴在PCB150上面，并与永久磁铁200相对称，通过相连驱动IC170的方式接通电源。

PCB150以胶粘剂或胶带等胶粘物140为媒介，固定在安装有齿槽金属片片叶122的下机壳110的上面，图3所示以双面胶为胶粘物140的例子。PCB150和双面胶140上有可通过轴130的贯通孔156,142。

环状的垫片135外套于轴130，放入轴固定部115上，从而保证转子240的轴承210转动。为了使垫片135与排线回路部152不直接接触，轴固定部115高出PCB150排线回路部152，置于轴固定部115上面的垫片135高出线圈180、驱动IC170等形成定子190的元件，以便托起转子240。

BLDC振动马达100包括安放在机壳内部的与定子190相结合的转子240，转子240由支架230、振动子220、轴承210、永久磁铁200等元件坚固地连结在一起。

支架230的结构如图3、图4和图7所示，支架230位于转子240的最上端，防止永久磁铁200产生的磁束向上方向的泄露，从而保证组成转子240的元件组成为一体，为了防止漏磁现象，支架230的材质以磁性材质为宜。

支架230由垂直方向贯通的圆筒形轴承结合部232以及与轴承结合部232上端相结合并向水平方向延伸的水平支架233,234构成。从轴垂直方向方向看，水平支架233,234形状为近圆形。水平支架233,234的半圆区域，沿着一定的圆弧边形成阶差，以阶差为界区分上端支架233和下端支架234，其阶差可以半圆区域的1/4-3/4点位，沿着圆弧形成，圆弧有可能为半圆形，其阶差的高度应该与后面所述的振动子220上端部的厚度相同。

下端支架234有可能包含其边缘向下轴方向小距离延伸的下端支架侧壁部235参考图7，下端支架侧壁部235与永久磁铁200的侧面以焊接的方式粘贴，以便保证永久磁铁200更牢固的粘贴在支架230上详细内容后面叙述，如果下端支架侧壁部235过短，可能出现与永久磁铁200侧面的结合力不足；过长则可能抵消振动子220的重量，减弱偏心力。因此下端支架侧壁部235大小以遮盖永久磁铁200侧面的1/4-3/4为宜。

轴承结合部232的中间有贯通孔236，此贯通孔236的中心轴的方向与轴130方向一致，轴承210为圆筒状，轴承210中央朝着轴方向形成了贯通孔212，沿着轴承210上面的边缘形成上切断部214，沿着下面边缘部形成下切断部216，轴承210插入到轴承结合部232的贯通孔236里，与支架230组装为一体便于转动。

为了防止插入到轴承结合部232的轴承210垂直脱离，轴承结合部232的上端和下端分别有上端卡台237和下端卡台238。上端卡台237可以通过冲压的方式加工形成，上端卡台237形状为圆形，遮挡整个上切断部214，轴承210的上面切断部214挂在上端卡台237中，防止轴承210向上脱离。轴承210的下切断部216挂在下端卡台238中，防止轴承210向下脱离，与垫片135相接处的轴承210的表面面积越小越有利于减少摩擦损失，轴承下切断部216有助于减少摩擦。

振动子220包括围着一部分轴承结合部232的侧面、与上端支架233内侧表面相粘贴的上端部222，以及上端部222的边缘朝下延伸所形成的侧壁部224。振动子220的原材采用钨或以钨为主材的高比重合金制作为宜。侧壁部224为圆弧形，呈弯曲带角的条形状。上端部222与上端支架233之间的粘贴方法可以采用焊接方式或胶粘方式。为了偏心量的最大化，振动子220的上端部222可以做成类似马蹄状，并且与支架230的相当于一半圆形面积相连。为了有助于振动子220重量及振动子220与上端支架233之间粘合度的最大化，振动子220上端部222最宜采用半圆形状，并且能够遮盖上端支架233表面大部分面积为宜。

为了保证稳定地装配永久磁铁200，上端部222的表面与下端支架234的内侧表面处于同一个平面为宜，因此有必要确定相对应的上端部222的高度与下端支架234之间的阶差、下端支架234的高度等。

永久磁铁200为环状，N极和S极交替排列。为了牢固地与振动子粘合，永久磁铁200的上端制作成平面为宜，永久磁铁200的相邻的N极和S极之间存在无磁性的中性区域参照图11，其中性区域205的宽度大约在0.2-0.6mm范围内，永久磁铁200从轴承结合部232的外围套进，上表面的一部分与振动子220上端部222表面结合，剩下的一部分与下端支架234内侧表面结合，通过焊接或粘胶等形永久磁铁200与支架230牢固地粘贴在一起。

此外，永久磁铁200的外侧面与下端支架侧壁部235相连，这种相连有助于加强永久磁铁200与支架230之间的粘合力，振动子220侧壁部224的内侧面与永久磁铁200外侧面之间也可以利用胶粘剂等物质进行粘合，强化元件之间的结合力。

本发明中的振动子220与传统技术相比，加大了振动子20的上端部222，因此增加了重量，同时增加了震动量。永久磁铁200的上端部和侧面都与支架230间接或直接向连接，从而加强了永久磁铁200与支架230的粘合度，同时加强了振动子220与支架230之间的粘合度。

传统技术中，只有振动子20的上端部与支架16相连，而且相连的面积也小。本发明与传统技术相比，振动子220的上端部222大面积与上端支架233相连，而且上端部222位于上端支架233与永久磁铁200牢固地粘贴在支架230上之间，以汉堡状相连接。因此本发明的振动子与传统技术相比，具有更强的粘附力，从而振动子220牢固地粘附在支架230上，即使存在外部冲击，也能保证稳定的结合状态。

图5分别示意了组装的转子240和定子190纳入机壳260,110前后的状态，如上面所述，振动子220、永久磁铁200、轴承210与支架230牢固地结合并成为一体，振动子220处相对更重，从而形成具有偏心转动中心的转子240。转子240的轴承210通过贯通孔236从定子190的轴130的外侧套入。轴承210的底面置于垫片135上面，为了减少转动时的摩擦损失，垫片135和轴承210表面非常光滑。因线圈180产生的磁场和永久磁铁200的磁场之间产生相互作用下，产生使转子240朝一个方向转动的电磁力。转子240以轴130为中心转动时，因重心的偏心，从而产生了伴随着振动的转动。

下机壳110与定子190的组装顺序如图6所示，组装转子240的元件的顺序如图7所示，图8至图10示意了下机壳110上安插齿槽金属片120的具体程序和加工方法。为了组装定子190需要下机壳110和齿槽金属片120，下机壳110的作用是保护内部元件以及固定轴130和齿槽金属片120。

传统技术制作的下机壳，中心部位形成了轴固定部38，为了便于垂直固定轴26，轴固定部38中心形成了结合孔，沿着轴固定部38下机壳36圆盘部位留有组装齿槽金属板34的金属片贯通孔37，因此需要齿槽金属板34和下机壳36单独组装，从而增加了制造成本。并且下机壳36中形成贯通孔37，下机壳36的支撑力必然变小，外加冲击时下机壳36易变形，导致里面元件容易破损或变形，发生齿槽金属板34与下机壳的结合松弛或脱离现象，并且振动马达10的停止速度变慢，不适合应用在对反应速度要求高的智能手机上。

为了解决上述问题，本发明的实施例中，下机壳110中形成齿槽金属片安放槽116，其槽上组装齿槽金属片120，图8至图11示意了上述过程。

制作下机壳110时，使用比齿槽金属片120大约厚2倍的材料，即非磁性体SUS304软质系列的材质制作下机壳110，运用冲压工艺切割下机壳110形状，再加工包含轴结合孔118的轴固定部115。

可以使用冲床锻造加工下机壳110中的齿槽金属片安放槽116，齿槽金属片120同样可以适用冲压切割的方式加工，上述方法加工形成的齿槽金属片安放槽116中插入齿槽金属片120参考图8。

下机壳110与齿槽金属片120的结合方式可以采用复合模具方式，即两个模具同时模切下机壳110和齿槽金属片120的方式加工，减少齿槽金属片的安插费用。并且为了加强下机壳110的支撑力，下机壳110上不另行设置齿槽金属片120的贯通孔，而是下机壳110和齿槽金属片120使用不同厚度的材质，采用冲压模切的方式锻造加工齿槽金属片安放槽116，因锻造加工厚度变薄的安放槽116里面强行组装齿槽金属片120，此方法为同一冲床使用两个模具制成而成，采用复合模具的方式完成作业，可以保证品质稳定，节约成本。

齿槽金属片120组装到齿槽金属片安放槽116，下机壳110的齿槽金属片安放槽116侧壁上端部向安放槽116里侧凸起的部分形成了齿槽金属片防脱离凸台119。向下机壳110上端以箭头方向加压，沿着齿槽金属片安放槽116的全部边缘形成齿槽金属片防脱离凸台119，并且扩大下机壳110轴固定部115的外径即r2>r1，使其与齿槽金属片120贯通孔124的内径强行贴紧，防止齿槽金属片120滑动，以便牢固地固定在轴固定部115，参考图9。

下机壳110的下端面和上端面同时逐渐压制，减少凸出高度，以便齿槽金属片120牢固地贴紧下机壳110，齿槽金属片120卡在下机壳110的齿槽金属片防脱离凸台上，齿槽金属片120的上端面与下机壳110的上端面维持同一平面参考图10，因此齿槽金属片120更加牢固的固定在下机壳110上。

齿槽金属片120与下机壳110的上述贴紧结构有下列优点，齿槽金属片120采用多金属叶片一体式结构，可以一次性简便完成安装；按上述方法组装的齿槽金属片120和下机壳110结构稳定，即使外加冲击，齿槽金属片120也不会从下机壳110中脱离；并且齿槽金属片120的全部金属叶片的数量匹配永久磁铁200极数，以便强化齿槽金属片120对永久磁铁200的引力。

按上述方法制成的齿槽金属片120固定到下机壳110的轴固定部115的轴结合孔118中，强行压入轴130固定参考图6。

下机壳110和齿槽金属片120的上端粘贴双面胶140以便固定PCB150参考图6。

在PCB上面用胶粘剂粘贴线圈180，并与PCB150的排线回路部152进行焊接参考图6，以便通过端子部154外加的电源通过驱动IC，向线圈提供驱动电源。

振动子240的组转过程参考图7。

首先支架230按照前述方法加工，特别强调，为了防止轴承210脱落，在轴承结合部232的上端制成上端卡台237。

准备好的支架230上粘贴振动子220，振动子安放在上端支架233表面，为了固定，采用激光焊接等粘贴技术，参考 图7。

支架230轴承结合部232上的结合孔中强行压入圆柱形轴承210以便固定，轴承210压入固定后，为了防止发生轴承210因外部冲击脱离的现象，轴承结合部232下端进行切削加工，形成防脱离下端卡台238，上端卡台237和下端卡台238起到防止轴承210上下脱离的作用参考图7。

轴承压入后把永久磁铁200固定在震动子220和下端支架234上。即震动子上端部222的表面和下端支架234的表面及侧壁部235的内侧上粘贴永久磁铁200，可以采用焊接或胶粘等方式粘贴参考图7。将永久磁铁放在上面后粘贴于侧壁部235之间的支架230表面，从而完成转子240的组装。

组装的定子190和转子240，如图5所示，转子240的轴承210外套于定子190的轴130上，轴承210和轴130结合后可以转动，轴承210的底面置于定子190的垫片135上面。轴承210围绕固定的轴130及垫片135旋转，为了减少摩擦引起的运动损失，建议所需部件表面要光滑。

定子190和转子240的组合体上面套上机壳260，上机壳260和下机壳110用激光焊接的方式粘贴后，可以完成振动马达100的组装参考图5。

上面所述组装顺序只是举例，并非必然的先后顺序，即使顺序颠倒也无妨。通过下机壳150的端子部154连接外部电源后，驱动IC170向线圈180供应驱动电源，从而两个线圈180形成磁场，而成为电磁铁。如图11所示，向两个线圈输送电流，使之轴固定部115的左侧线圈180和右侧线圈180的上部形成S极和N极时，永久磁铁200将如按照图11标示的箭头方向受力，因此永久磁铁200向顺时针方向转动。如果永久磁铁200顺时针方向旋转动60度，使之轴固定部115的左侧线圈180和右侧线圈180上面分别形成N极和S极反向时，永久磁铁200与上述情况相同顺时针方向受力。两个线圈180形成的第一磁场与转子240的永久磁铁200形成的第二磁场相互作用，产生引力和斥力，因此产生转子240朝一个方向转动的旋转力。在旋转力的作用下，转子240以定子190轴130为中心能够高速转动。

驱动电源中断时，转子240将停止转动，转子240停止转动时，齿槽金属片120左侧领域和右侧领域将形成永久磁铁200相邻的N极和S极或是S极和N极，如果磁性传感器175位于永久磁铁200的中性区域205，振动马达100将不会启动。齿槽金属片120可防止振动马达100的停止点在非启动点上。为了防止震动马达100停止在非启动点上，转子240在停止旋转时，N极或S极不应位于永久磁铁200的中性区域205，而应该准确地排列于驱动IC170的磁性传感器175上面。

如果齿槽金属片120的面积小，振动马达启动时，因转子240的永久磁铁200的引力作用，齿槽金属片120会向上弹出，与上机壳260碰撞发生噪音。传统技术为了解决噪音问题，使用了防噪音滑片或垫片。但本发明中，齿槽金属片叶片122的片数与永久磁铁200的极数保持一致，制成6片，因此无需另行安装滑片或垫片也能预防上面所述的噪音问题，充分保证齿槽金属片叶片122的片数，可以保证以轴130为中心转动的转子240按照水平面转动，有利于振动马达100延长寿命和消除噪音。

上述内容为采用双向六极的永久磁铁200和两个线圈180的方式产生电磁力的情况，六个磁极沿着圆周方向相隔60度排列，定子190的两个线圈180以轴固定部115为中心，反方向排列。两个线圈180之间的角度180度半分位置上安装内附磁性传感器175的驱动IC170，以轴固定部115为中心，磁性传感器175和每个线圈180之间的角度可能是90度。

内置于驱动IC170上的传感器175可以安置于2个线圈180之间角度即180度分半的位置上，齿槽金属片120的叶片122可以设置成永久磁界200磁极数的一半即3个，如果永久磁铁200极数为4个，齿槽金属片120的叶片122可以设成4个或2个，2个线圈可以相邻排列，磁性传感器175可以安放于2个线圈180中间的对面。

如上所述说明的定子仅限于举例，如果固定轴上套转子240，利用线圈产生电磁力，以此转动永久磁铁200的定子，可以与本发明的转子240结合。

上述内容为以实施例为参照进行说明，相关技术领域从业人员可以理解不超出本发明专利的思想或领域范围内，可以多种方案变更或修改本发明。

本发明可以适用于应用BLDC振动马达的手机、便携式游戏机、耳机、穿戴用品等小型电子产品中。

Claims (4)

1.一种无电刷直流振动马达，所述无电刷直流振动马达是重心偏心的转子与定子结合后，收纳于机壳中，上述定子产生的电磁力的磁场和永久磁铁的磁场相互作用下形成的电磁力作用下，使转子转动并产生振动；

所述转子由支架、轴承、永久磁铁和振动子组成，所述支架以圆弧形阶差为界分为上端支架和下端支架，支架的圆形的水平面中间设有轴承结合部；所述轴承压入于轴承结合部的贯通孔中；所述永久磁铁为 N 极和 S 极交替排列的环形的永久磁铁，固定在下端支架上；所述振动子由钨制成，分为上端部和侧壁部，上端部与上端支架和永久磁铁之间汉堡状相互粘贴，侧壁部由上端部的外侧端面向下延长，包住永久磁铁侧壁的一部分；所述下端支架侧壁部遮盖永久磁铁侧面的 1/4 至 3/4；

所述机壳由套状的上机壳和下机壳组成，所述下机壳的中间部有轴固定部，轴固定部的周围有多个齿槽金属片安放槽；

所述定子由齿槽金属片、轴、软性电路板、粘贴在软性电路板上面的电容、驱动 IC、线圈、垫片组成；两个空心线圈以轴为中心，对称分布，相互之间间隔角度为 180 度；

所述驱动 IC 中内置将磁场的大小转换为电的信号的磁性传感器；

所述齿槽金属片的叶片数量与永久磁铁的极数 1 比 1 对应，以提高齿槽金属片和永久磁铁的相互引力，防止振动马达启动时转子的弹跳现象；所述齿槽金属片安插在齿槽金属片安放槽中以防止转子位于不启动点，避免永久磁铁中性区域与磁性传感器重叠；

所述永久磁铁的六个磁极沿着圆周方向相隔 60 度排列，所述两个空心线圈之间安装内附磁性传感器的驱动 IC，以轴固定部为中心，磁性传感器和每个线圈之间的角度为 90度；

所述齿槽金属片安放槽侧壁上端形成了防止齿槽金属片脱离的凸台；

所述多个齿槽金属片形成的圆形区域的外径与所述转子的所述永久磁铁的外径相等使得齿槽金属片与永久磁铁之间的引力最强；齿槽金属片的厚度与齿槽金属片安放槽的深度相同，齿槽金属片安放槽中安插的齿槽金属片与下机壳的上表面保持同一平面；

所述轴承结合部的贯通孔的上端和下端设有圆筒形的防止轴承脱离的上端卡台和下端卡台；

所述圆弧形阶差沿着支架水平面第 1 半圆半径的 1/4-3/4 点形成。

2.根据权利要求 1 所述的无电刷直流振动马达，其特征是支架包含下端支架的边缘向下垂直弯折向下延长的下端侧壁部位，永久磁铁的一部分表面和一部分侧面分别与下端支架的表面和下端支架侧壁互相连接。

3.根据权利要求 1 所述的无电刷直流振动马达，其特征是振动子的上端部与相当于支架水平面一半面积的上端部支架侧面相连接。

4.根据权利要求 1 所述的无电刷直流振动马达，其特征是轴承上端边缘与下端边缘各有上切断部和下切断部，分别挂在上端卡台和下端卡台。