CN109980887A - 微型空心杯振动马达多磁极转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，包括电机轴和磁铁组，磁铁组包括至少2对磁铁，磁铁的长度方向平行于电机轴的轴向，各相邻磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上等角度排列。本发明的有益效果是：在保持马达体积微型化的前提下，可有效的提升振动量。

Description

微型空心杯振动马达多磁极转子结构

技术领域

本发明涉及电机制造领域，具体是一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构。

背景技术

空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式，采用的是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。由于转子的结构变化，空心杯电动机的运转特性得到了极大改善，具有突出的节能特性、控制特性和拖动特性。由于具备了这些显著优势，空心杯电动机被广泛应用在小家电、智能终端、医疗服务及航模等驱动或振动触觉反馈功能领域。当空心杯电动机被应用在振动触觉反馈功能领域时，也被称为空心杯振动马达。传统的空心杯振动马达，如中国专利文献CN201247984Y于2009年5月27日公开的“弹片式振动电机”，端盖上设置有支撑骨架，支撑骨架包括与端盖固定在一起的端面部和由端面部下端向电机本体的前端延伸的延伸部；两个给电机本体提供电压的接线端子包括：与支撑骨架的端面部固定的第一部分；由第一部分的下端向电机本体的前端延伸的第二部分，第二部分的前端与支撑骨架的延伸部固定；从第二部分前端向后偏离一定距离的位置往电机本体的后端斜向下延伸的第三部分；从第三部分下端向上弯曲形成的第四部分，在第三部分和第四部分连接处的下表面设置有接地部。该方案的有益效果是，接线端子的接地部不会与线路板上的电连接点发生偏移，能保证电接触良好。在此类传统技术方案中，存在一些待改进的技术缺陷，主要是由于线圈转动磁铁固定，导致振动量无法有效提升，零件数量多，装配复杂，产品的可靠率偏低，寿命偏短，摩擦阻力较大，能耗也较大。申请人提出的解决思路是，将线圈固定，而将磁铁作为转动部件，两者依然保持相对转动，电机依然可以输出扭矩。由于线圈固定，与线圈电连接的换向结构等零部件均可以简化省略，从而提高装配效率降低产品成本；消除了换向结构导致的可靠率低、摩擦阻力大的问题，同条件下产品的输出扭矩得以有效提升，产品寿命也得以有效延长。为此，需要重新研发一个转子结构。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，在保持马达体积微型化的前提下，可有效的提升振动量。

为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，包括电机轴和磁铁组，磁铁组包括至少2对磁铁，磁铁的长度方向平行于电机轴的轴向，各相邻磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上等角度排列。

本方案设计的微型空心杯振动马达多磁极转子结构，采用的磁铁组至少为2对，磁铁的长度方向为电机轴的轴向，相邻的两磁铁以磁极相反的方向布置，即一侧的磁极在圆周上依次排列为S-N-S-N……，另一侧则为N-S-N-S……。各相邻磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上等角度排列。各磁铁可通过合适的方式环绕固定在电机轴的外侧，形成一个圆筒形的转子结构，该转子结构与固定在转子外侧的定子中的线圈配合，即可实现电能转化为动能的效果。磁铁组中包括的磁铁的数量至少为2对，形成多磁极的结构，使转子输出的扭矩成几何倍数增长，磁铁组的对数越多，输出的扭矩就越大。在磁铁加工的工艺限度内，本领域技术人员可以根据技术要求和成本要求来设计磁铁组的数量。电机轴的材料可以根据应用领域的不同而不同，优选SUS钢。

作为优选，还包括骨架；骨架为圆柱形框架结构，固定在电机轴上，圆柱形的轴线与电机轴的轴线重合；各磁铁以轴向为长度方向固定在骨架的框架结构内。骨架固定在电机轴外，构成一个圆柱体，圆柱体内部为相应的空间，用来固定安装磁铁。当磁铁安装完毕后，就形成了一个绕电机轴布局的磁铁圆周阵列。在该圆柱体内的磁铁，与定子的空心杯线圈组的距离越近越好，以相对转动时不接触为限。

作为优选，骨架的材质为高磁导材料。使用高磁导材料，例如铁、钕等，可以使骨架本身即具备高磁导性，成品可以应用在需高磁导磁路领域；如果应用于轻便型领域，则可采用塑料等材料做成骨架，以获取轻质量轻惯量的力学效果。

作为优选，磁铁的横截面形状为内外侧边均为圆弧的扇形；各扇形的外侧弧位于同一圆周上，各扇形的内侧弧位于同一圆周上；外侧弧所在圆周和内侧弧所在圆周均以电机轴轴心为圆心。该形状充分利用了空间，尽可能的增大了磁铁的体积，有助于提高磁力。

作为优选，磁铁卡接在骨架内，并以粘接或注塑工艺与骨架固定。在装配工艺上，由于磁铁所在的转子为转动件，因此磁铁需要与骨架牢固的固定在一起。为此，可以在骨架上设计出相应的卡接结构，具体结构可以由本领域技术人员根据需要确定。还可以使用粘接或注塑的方式进一步固定磁铁和骨架。

作为优选，骨架与电机轴以过盈配合或轴套连接的方式固定。同样的，骨架也需要与电机轴牢固的固定在一起。

综上所述，本发明的有益效果是：在保持马达体积微型化的前提下，可有效的提升振动量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的A向示意图。

其中：1电机轴，2磁铁组，3骨架。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例，为一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，以本结构为关键部件的马达，主要应用在某款手机上作为按键振动反馈提示电机。

本例的微型空心杯振动马达多磁极转子结构，主要包括电机轴1、磁铁2、骨架3三大零件。

电机轴为SUS钢材质。

骨架为铁制。骨架为圆柱形框架结构，以过盈配合的方式固定在电机轴上，圆柱形的轴线与电机轴的轴线重合。

本例中的磁铁为3对6根，各磁铁以电机轴轴向为长度方向固定在骨架的框架结构内。同一对内的两磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上相对布置，相邻的两磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上等角度排列。同一端相邻的两磁铁的磁极相反，一端为S-N-S-N-S-N，另一端为N-S-N-S-N-S。磁铁的横截面形状为内外侧边均为圆弧的扇形；各扇形的外侧弧位于同一圆周上，各扇形的内侧弧位于同一圆周上；外侧弧所在圆周和内侧弧所在圆周均以电机轴轴心为圆心。骨架内设计有卡接口，磁铁卡接在骨架内，并以粘接工艺与骨架固定。

本例的微型空心杯振动马达多磁极转子结构为6磁极设计，配合定子的3相位空心杯线圈组使用，电机轴前端的输出扭矩与其它条件相同或相当的传统2磁极电机相比，具有几何级数的增长。根据申请人实测，以本例为核心部件的振动马达的电机轴前端的输出扭矩比同等条件的传统振动马达的电机轴前端的输出扭矩大12.3%。

在不考虑转子的磁铁加工工艺限制的前提下，磁铁组中的磁铁的对数可以进一步增加，对应的，空心杯线圈组设有的线圈的相位数也同步增加，成品马达的输出扭矩则会进一步倍增。

Claims (6)

1.一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，包括电机轴（1）和磁铁组，其特征是，磁铁组包括至少2对磁铁（2），磁铁的长度方向平行于电机轴的轴向，各相邻磁铁在以电机轴轴心为圆心点的圆周上等角度排列。

2.根据权利要求1所述的一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，其特征是，还包括骨架（3）；骨架为圆柱形框架结构，固定在电机轴上，圆柱形的轴线与电机轴的轴线重合；各磁铁以轴向为长度方向固定在骨架的框架结构内。

3.根据权利要求2所述的一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，其特征是，骨架的材质为高磁导材料。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，其特征是，磁铁的横截面形状为内外侧边均为圆弧的扇形；各扇形的外侧弧位于同一圆周上，各扇形的内侧弧位于同一圆周上；外侧弧所在圆周和内侧弧所在圆周均以电机轴轴心为圆心。

5.根据权利要求2或3所述的一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，其特征是，磁铁卡接在骨架内，并以粘接或注塑工艺与骨架固定。

6.根据权利要求2或3所述的一种微型空心杯振动马达多磁极转子结构，其特征是，骨架与电机轴以过盈配合或轴套连接的方式固定。