CN111463992A - 一种低噪音振动微型电机及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低噪音振动微型电机，包括机壳，机壳的一端连接有尾座，机壳的内壁上连接有定子组件，机壳的内部转动连接有转子组件，定子组件包括定子铁芯、骨架组件和线圈，其中，定子铁芯的内壁上连接有两个对称设置的芯块，芯块远离定子铁芯内壁的一侧连接有极板，芯块上缠绕有线圈，骨架组件嵌入在定子铁芯的内部；本发明还公开了一种低噪音振动微型电机的实现方法。本发明采用无电刷结构，通过线圈输入一定频率的交流电使线圈产生磁场驱动，因为两个线圈的绕线方向一致，通电之后，朝内一面的两个线圈的产生的磁场相反，使转子组件左右摆动获得振动力，电机工作过程中减少接触磨损，从而延长电机寿命。

Description

一种低噪音振动微型电机及其实现方法

技术领域

本发明属于微型电机技术领域，具体涉及一种低噪音振动微型电机及其实现方法。

背景技术

振动声波电机作为一种新式电机结构，在我们生活领域应用非常广泛，例如应用电动牙刷、成人用品和汽车领域之中。

然而现有技术的振动声波电机在使用过程中存在一些问题，例如，

1、在频率不同时，电流波动大，效率低；频率高时，电机火花大，噪音大，寿命不稳定。

2、现有微型振动电机结构不合理，转子组件在工作后，不能自动恢复到平衡位置，依靠固定在轴后端的弹簧片或弹簧丝与后端盖固定在一起，强制恢复到轴的平衡位置，这样导致电机工作时振动很大，寿命降低；

3、外形体积大，机构复杂，组装困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低噪音振动微型电机，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种低噪音振动微型电机，具有体积小，结构简单以及使用寿命长的特点。

本发明另一目的在于提供一种低噪音振动微型电机的实现方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低噪音振动微型电机，包括机壳，机壳的一端连接有尾座，机壳的内壁上连接有定子组件，机壳的内部转动连接有转子组件，定子组件包括定子铁芯、骨架组件和线圈，其中，定子铁芯的内壁上连接有两个对称设置的芯块，芯块远离定子铁芯内壁的一侧连接有极板，芯块上缠绕有线圈，骨架组件嵌入在定子铁芯的内部，转子组件包括转轴、转子铁芯和磁瓦，其中，转轴与机壳和尾座转动连接，转轴的圆周上套设有转子铁芯，转子铁芯的圆周上呈环形阵列有四个磁瓦。

在本发明中进一步地，骨架组件包括后骨架和前骨架，其中，后骨架和前骨架分别嵌入在定子铁芯的内部，后骨架位于靠近尾座的一端。

在本发明中进一步地，磁瓦为瓦形结构。

在本发明中进一步地，转子铁芯的圆周上呈环形阵列有四个与磁瓦相对应的凹槽，磁瓦嵌入在凹槽的内部。

在本发明中进一步地，尾座上设有矩形槽口，转轴的端部设有与矩形槽口对应的扁尾。

在本发明中进一步地，极板为弧形结构。

在本发明中进一步地，后骨架和前骨架均为塑胶构件，定子铁芯和转子铁芯均为硅钢片构件。

在本发明中进一步地，转轴的两端分别通过轴承与机壳和尾座转动连接。

在本发明中进一步地，所述的低噪音振动微型电机的实现方法，包括以下步骤：

(一)、定子组件：后骨架和前骨架嵌入在定子铁芯的内部，并在两个芯块上按相同方向绕制线圈；

(二)、转子组件：转子铁芯与转轴通过过盈配合连接，转子铁芯的圆周上等间距通过胶水粘贴有四个磁瓦；

(三)、组装：定子铁芯通过胶水粘接在机壳的内壁上，转轴通过轴承与尾座和机壳机壳转动连接，尾座扣合在机壳上；

(四)、磁瓦为马达提供驱动磁场，线圈通电时产生电场，电场与磁场相互作用，驱动转子组件转动；

(五)、改变电流时，线圈产生的磁场磁极随之变化，从而产生不同方向的驱动力，使转子组件不断的正反转，从而产生振动。

在本发明中进一步地，所述的低噪音振动微型电机的实现方法，骨架组件包括后骨架和前骨架，其中，后骨架和前骨架分别嵌入在定子铁芯的内部，后骨架位于靠近尾座的一端，磁瓦为瓦形结构，转子铁芯的圆周上呈环形阵列有四个与磁瓦相对应的凹槽，磁瓦嵌入在凹槽的内部，尾座上设有矩形槽口，转轴的端部设有与矩形槽口对应的扁尾，极板为弧形结构，后骨架和前骨架均为塑胶构件，定子铁芯和转子铁芯均为硅钢片构件，转轴的两端分别通过轴承与机壳和尾座转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用无电刷结构，通过线圈输入一定频率的交流电使线圈产生磁场驱动，定子铁芯增强磁通量，因为两个线圈的绕线方向一致，通电之后，朝内一面的两个线圈的产生的磁场相反，与转子组件装配的磁瓦相互吸引，使转子组件左右摆动获得振动力，电机工作过程中减少接触磨损，从而延长电机寿命；

2、本发明尾座设有矩形槽口，转轴的尾部设有扁尾，扁尾插入矩形槽口的内部，在马达运行过程中起到限位的作用，减小转子组件的扭动角度，从而使振动马达更稳定减少噪音，延长使用寿命；

3、本发明磁瓦与转子铁芯装配面采用平面的设计，转子组件的四片磁瓦朝外面的磁极两两相同，左侧两片磁瓦朝外的磁极不同，与左右两片磁瓦成镜像对称的方式，使得磁瓦能够与极板部分两两相互吸引，使电机在运行结束后可自动并且快速的恢复平衡状态。

附图说明

图1为本发明的结构爆炸示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明磁瓦的结构示意图；

图4和5为本发明尾座的结构示意图；

图6为本发明转子组件的结构示意图；

图7为本发明定子铁芯的结构示意图；

图8为本发明磁极分布的示意图；

图中：1、机壳；2、轴承；3、尾座；31、矩形槽口；4、线圈；5、磁瓦；6、后骨架；7、定子铁芯；71、芯块；72、极板；8、前骨架；9、转轴；91、扁尾；10、转子铁芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：一种低噪音振动微型电机，包括机壳1，机壳1的一端连接有尾座3，机壳1的内壁上连接有定子组件，机壳1的内部转动连接有转子组件，定子组件包括定子铁芯7、骨架组件和线圈4，其中，定子铁芯7的内壁上连接有两个对称设置的芯块71，芯块71远离定子铁芯7内壁的一侧连接有极板72，芯块71上缠绕有线圈4(两个芯块71上均缠绕有线圈4，一侧绕好后由骨架组件的边缘走线对另一侧进行绕线，绕线线圈4方向一致)，骨架组件嵌入在定子铁芯7的内部，转子组件包括转轴9、转子铁芯10和磁瓦5，其中，转轴9与机壳1和尾座3转动连接，转轴9的圆周上套设有转子铁芯10，转子铁芯10的圆周上呈环形阵列有四个磁瓦5。

进一步地，骨架组件包括后骨架6和前骨架8，其中，后骨架6和前骨架8分别嵌入在定子铁芯7的内部，后骨架6位于靠近尾座3的一端，后骨架6和前骨架8均为塑胶构件。

通过采用上述技术方案，骨架组件可以阻隔定子铁芯7与线圈4接触，起绝缘的作用；线圈4绕在骨架组件上，可以起到支撑线圈的作用；骨架组件与定子铁芯7组装好绕好线圈4后，把由线圈4、骨架组件和定子铁芯7组成的组件装入机壳1后，使机壳1的后端与定子铁芯7与转子铁芯10位置对齐，起定位作用。

进一步地，磁瓦5为瓦形结构，转子铁芯10的圆周上呈环形阵列有四个与磁瓦5相对应的凹槽，磁瓦5嵌入在凹槽的内部，与转子铁芯10通过胶水粘接。

通过采用上述技术方案，一是更加优化了转子内部的磁路分布，使得电机瞬态反应时间缩短，回归平衡位更快；二是增加了磁瓦的机械强度，减少了安装过程中折断率。

进一步地，极板72为弧形结构。

通过采用上述技术方案，在线圈4不通电时，极板72与磁瓦5之间的吸力可以使得转子组件的受力达到平衡状态，保证未通电情况下，使转轴9快速回到平衡位置。

进一步地，定子铁芯7和转子铁芯10均为硅钢片构件。

通过采用上述技术方案，电机在高频工作情况下，降低了磁损，保证连续工作情况下温升小，提高了电机摆动幅度。

进一步地，转轴9的两端分别通过轴承2与机壳1和尾座3转动连接。

通过采用上述技术方案，使转轴9可以在机壳1的内部转动。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：进一步地，尾座3上设有矩形槽口31，转轴9的端部设有与矩形槽口31对应的扁尾91。

通过采用上述技术方案，扁尾91嵌入在矩形槽口31的内部，矩形槽口31的尺寸比扁尾91的尺寸略大，矩形槽口31可以对转轴9的转动进行限位；

让转轴9的扭转角度受到限制，从而减少在电机运行过程中的噪音或者不震动，另一方面也避免了传统方式在转轴9后端固定弹性片的电机，在高频震荡过程中，弹簧片疲劳情况下折断，延长了电机的寿命；

还可以防止人为原因导致转轴9的旋转角度过大，导致转轴9不能恢复到平衡位置。

进一步地，本发明所述的低噪音振动微型电机的实现方法，包括以下步骤：

(一)、定子组件：后骨架6和前骨架8嵌入在定子铁芯7的内部，并在两个芯块71上按相同方向绕制线圈4；

(二)、转子组件：转子铁芯10与转轴9通过过盈配合连接，转子铁芯10的圆周上等间距通过胶水粘贴有四个磁瓦5；

(三)、组装：定子铁芯7通过胶水粘接在机壳1的内壁上，转轴9通过轴承2与尾座3和机壳机壳1转动连接，尾座3扣合在机壳1上；

(四)、磁瓦5为马达提供驱动磁场，线圈4通电时产生电场，电场与磁场相互作用，驱动转子组件转动；

(五)、改变电流时，线圈4产生的磁场磁极随之变化，从而产生不同方向的驱动力，使转子组件不断的正反转，从而产生振动。

综上所述，本发明采用无电刷结构，通过线圈输入一定频率的交流电使线圈产生磁场驱动，定子铁芯增强磁通量，因为两个线圈的绕线方向一致，通电之后，朝内一面的两个线圈的产生的磁场相反，与转子组件装配的磁瓦相互吸引，使转子组件左右摆动获得振动力，电机工作过程中减少接触磨损，从而延长电机寿命；本发明尾座设有矩形槽口，转轴的尾部设有扁尾，扁尾插入矩形槽口的内部，在马达运行过程中起到限位的作用，减小转子组件的扭动角度，从而使振动马达更稳定减少噪音，延长使用寿命；本发明磁瓦与转子铁芯装配面采用平面的设计，转子组件的四片磁瓦朝外面的磁极两两相同，分布方式如图8所示，左侧两片磁瓦朝外的磁极不同，与左右两片磁瓦成镜像对称的方式，使得磁瓦能够与极板部分两两相互吸引，使电机在运行结束后可自动并且快速的恢复平衡状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种低噪音振动微型电机，包括机壳(1)，其特征在于：机壳(1)的一端连接有尾座(3)，机壳(1)的内壁上连接有定子组件，机壳(1)的内部转动连接有转子组件，定子组件包括定子铁芯(7)、骨架组件和线圈(4)，其中，定子铁芯(7)的内壁上连接有两个对称设置的芯块(71)，芯块(71)远离定子铁芯(7)内壁的一侧连接有极板(72)，芯块(71)上缠绕有线圈(4)，骨架组件嵌入在定子铁芯(7)的内部，转子组件包括转轴(9)、转子铁芯(10)和磁瓦(5)，其中，转轴(9)与机壳(1)和尾座(3)转动连接，转轴(9)的圆周上套设有转子铁芯(10)，转子铁芯(10)的圆周上呈环形阵列有四个磁瓦(5)。

2.根据权利要求1所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：骨架组件包括后骨架(6)和前骨架(8)，其中，后骨架(6)和前骨架(8)分别嵌入在定子铁芯(7)的内部，后骨架(6)位于靠近尾座(3)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：磁瓦(5)为瓦形结构。

4.根据权利要求3所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：转子铁芯(10)的圆周上呈环形阵列有四个与磁瓦(5)相对应的凹槽，磁瓦(5)嵌入在凹槽的内部。

5.根据权利要求1所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：尾座(3)上设有矩形槽口(31)，转轴(9)的端部设有与矩形槽口(31)对应的扁尾(91)。

6.根据权利要求1所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：极板(72)为弧形结构。

7.根据权利要求2所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：后骨架(6)和前骨架(8)均为塑胶构件，定子铁芯(7)和转子铁芯(10)均为硅钢片构件。

8.根据权利要求1所述的一种低噪音振动微型电机，其特征在于：转轴(9)的两端分别通过轴承(2)与机壳(1)和尾座(3)转动连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的低噪音振动微型电机的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)、定子组件：后骨架(6)和前骨架(8)嵌入在定子铁芯(7)的内部，并在两个芯块(71)上按相同方向绕制线圈(4)；

(二)、转子组件：转子铁芯(10)与转轴(9)通过过盈配合连接，转子铁芯(10)的圆周上等间距通过胶水粘贴有四个磁瓦(5)；

(三)、组装：定子铁芯(7)通过胶水粘接在机壳(1)的内壁上，转轴(9)通过轴承(2)与尾座(3)和机壳机壳(1)转动连接，尾座(3)扣合在机壳(1)上；

(四)、磁瓦(5)为马达提供驱动磁场，线圈(4)通电时产生电场，电场与磁场相互作用，驱动转子组件转动；

(五)、改变电流时，线圈(4)产生的磁场磁极随之变化，从而产生不同方向的驱动力，使转子组件不断的正反转，从而产生振动。

10.根据权利要求9所述的低噪音振动微型电机的实现方法，其特征在于：骨架组件包括后骨架(6)和前骨架(8)，其中，后骨架(6)和前骨架(8)分别嵌入在定子铁芯(7)的内部，后骨架(6)位于靠近尾座(3)的一端，磁瓦(5)为瓦形结构，转子铁芯(10)的圆周上呈环形阵列有四个与磁瓦(5)相对应的凹槽，磁瓦(5)嵌入在凹槽的内部，尾座(3)上设有矩形槽口(31)，转轴(9)的端部设有与矩形槽口(31)对应的扁尾(91)，极板(72)为弧形结构，后骨架(6)和前骨架(8)均为塑胶构件，定子铁芯(7)和转子铁芯(10)均为硅钢片构件，转轴(9)的两端分别通过轴承(2)与机壳(1)和尾座(3)转动连接。

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