CN1992475A - 振动电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动电机。振动电机包括：基座和壳体，形成内部空间；轴，可旋转地插在基座和壳体内；转子，插入到轴上，并构造成可旋转，转子包括多个绕线圈和连接到绕线圈的换向器；配重，沿转子的外围安装；电刷，与换向器相接触，并定位于基座上；以及上磁体和下磁体，面向转子，并分别地固定到壳体和基座，该振动电机不但可以增强振动，而且可以减少电消耗。

Description

振动电机
相关申请交叉参考
本申请要求于2005年12月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-0130579号的权益，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种振动电机。
背景技术
一般而言，当转子以偏心结构旋转时振动电机产生振动，而这种振动电机通常被制造成具有小尺寸以用于移动电话或寻呼机等中。
图1和图2示出了常见的币式振动电机，其中图1是转子模制部分(mold portion)的平面视图，该转子模制部分与设置在振动电机内侧上部的转子形成一体，而图2是具体示出了沿图1的剖面I-I’的币式振动电机的横截面视图。
如图1和图2中所示，轴105插入穿过支架109的中上部，磁体(磁铁)108安装于支架109的上表面上，并且形状呈环绕轴外围的圆环(donut)、且与轴105间隔开。在由磁体108所包围的空间内，分别具有弯曲部分的电刷111设置成与位于它们上方的换向器板103相接触。
换向器板103安装于转子102的后表面上。转子102位于磁体108上方，并且由轴承106支撑，以便能够围绕轴105旋转。在转子(其上定位有换向器板103)102的上表面上分开地形成有多个绕线圈(wound coil)107，而配重(weight)113安装于绕线圈107之间以便产生偏心率。
下面是对传统币式振动电机的运转的描述。
当电能从外部源供应到振动电机时，电流经过电刷111和换向器板103流到安装于偏心转子102内的绕线圈107。由于磁体108和由壳体101形成的场磁体(field magnet)之间的交互作用，因配重113而偏心的转子102通过所插入的轴承106围绕轴105旋转，以便引起振动。
然而，如图1所示，在传统币式振动电机中，由于配重113定位于转子的上部上，所以线圈107的尺寸不能增大，从而电机的振动也不能增强。此外，由于磁体108仅安装于支架109上，所以穿过线圈107的磁力线的数量不能足够大，从而电机的振动不能增强。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种振动电机，其可增强电机的振动，并可减少运转期间的电消耗量。
本发明的另一方面在于提供一种具有可易于制造的转子的振动电机。
本发明的一个方面提供了一种振动电机，其包括：基座和壳体，形成内部空间；轴，可旋转地插在基座和壳体内；转子，插入到轴上并构造成可旋转，转子包括多个绕线圈和连接到绕线圈的换向器；配重，沿转子的外围安装；电刷，与换向器相接触，并定位于基座上；以及上磁体和下磁体，面向转子，并分别地固定到壳体和基座。
根据本发明一个方面的振动电机的实施例可包括一个或多个以下特征。例如，绕线圈的数量可以是三个，各个绕线圈以大约120°的间隔安装于转子上。其中一个绕线圈的圆心角可以为120°，而其它绕线圈的圆心角可以为大约90°-120°。另外，配重可以具有小于180°的圆心角，并且可以由钨或钨合金制成。
轴可以通过轴承插在壳体和基座中，并且在轴的端部和基座之间可以安置有滑动垫片。另外，在下磁体和基座之间可以定位有轭(磁轭)。轭可以连接到壳体，其中壳体可以由磁性材料制成。此外，转子可以还包括硬板，并且换向器、轴、绕线圈和配重可以通过嵌入射出成型形成为具有硬板的单个主体。
本发明的其它方面和优点将在随后的描述中部分地阐述，并且部分地将通过描述而显而易见，或者可以通过实施本发明而获得。
附图说明
图1是传统振动电机的转子的平面视图；
图2是传统振动电机的剖视图；
图3是根据本发明实施例的振动电机的剖视图；
图4是根据本发明实施例的转子的平面视图。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的实施例进行更加具体的描述。在参照附图的描述中，不管附图标号如何，那些相同或相应的部件被提供以相同的参考标号，并且省略了多余的解释。
参照图3，根据本发明实施例的振动电机包括：基座13和壳体11，其形成内部空间；轴15，可旋转地插在基座13和壳体11内；转子37，由轴15支撑并且引起振动；配重43，沿转子37的外围安装；电刷25，与换向器27相接触并且定位于基座13上；以及上磁体31和下磁体33，面向转子37，并且分别固定到壳体11和基座13。转子37包括绕线圈41和配重43，绕线圈41和配重43可通过模制件(mold)45固定到硬板(hard board)47上。
在根据该实施例的振动电机中，配重43沿转子37的外围安装，这使得增大线圈的尺寸以产生更强的振动成为可能。另外，通过使用上磁体和下磁体，可增加磁场的强度，以便不仅减小供应到线圈的电流，而且减小电消耗量。而且，轴15、换向器27、绕线圈41和配重43可通过嵌入射出成型(insert injection molding)而安装到硬板47上，形成一体，以便提高生产率并改善转子37的耐用性。
下面就各个部件详细描述根据该实施例的振动电机。
壳体11和基座13一起形成振动电机的内部空间。轴15的一端通过上轴承17插在壳体11的中心部位中，而轴15的另一端通过下轴承19插在基座13的中心部位中。另外，上磁体31安装到壳体11的内部，而下磁体33安装于基座13的上表面上。此外，壳体11可由磁性材料制成，该磁性材料可为与轭34的材料相同的材料。即，如果轭34由导磁率高的镍等制成，则壳体11也可由镍制成。
轴15通过上轴承17和下轴承19可旋转地插在壳体11和基座13内。轴15的一端通过滑动垫片(sliding washer)29与基座13相接触。滑动垫片29减小了在轴15的端部和基座13之间产生的摩擦，以使得轴15的旋转更平稳。
转子37插入到轴15的中部上，转子37随轴15一体旋转。转子37可使用粘合剂固定到轴15，但是为了提高生产率并改善转子37的耐用性，轴15、换向器27、绕线圈41和配重43可采用嵌入射出成型法形成为一体。垫片21可插入到轴15上，以便防止转子37由于旋转而脱离。
上轴承17插在壳体11和轴15之间，而下轴承19插在基座13和轴15之间，以使得轴15的旋转更平稳。上轴承17或下轴承19可使用各种轴承，如液压轴承、液体静压轴承、和不加油轴承等。当上轴承17为液压轴承时，可在壳体11的中上部处安装金属带35，以防止液体扩散。
轴15安装有与转子37的换向器27相连接的电刷25。电刷25固定到基座13，并且与换向器27的连接使得从外部源供应的电流流到换向器27。换向器27与转子37一起旋转，同时保持与电刷25的接触，以便向绕线圈41供应电流。
转子37插入到轴15上，并且被旋转以便引起振动。转子37由硬板47、绕线圈41、配重43、和模制件45组成。
硬板47具有圆盘形状，而绕线圈41和配重43通过模制件45固定到硬板47的上表面。
如图3和图4所示，配重43偏心地固定到转子37的外围，以便当转子37旋转时通过引起偏心率而产生振动。配重43的圆心角可优选地为180°或更小，因为当圆心角超过180°时，偏心率的对应于超出部分的量将被抵消。如图4所示，在安装有配重43的部分中的绕线圈41”的圆心角可小于120°，因为线圈41的尺寸会对应由配重43所占部分而减小。配重43可由通过嵌入射出成型而形成的模制件45而固定到硬板47上。
为增大偏心率，配重43可由诸如锇(比重：22.5)、铂(比重：21.45)、钨(比重：19.3)、和金(比重：19.29)等的高比重的材料制成。
模制件45可通过嵌入射出成型形成，并且可将绕线圈41和配重43固定到硬板47上。模制件45可由绝缘材料制成，以便在绕线圈41之间起到绝缘的作用。具有绝缘特性的模制件45可使用诸如热固树脂的塑性树脂。例如，模制件45可由以下树脂单独地制成或由两种或多种以下树脂的组合物制成：环氧树脂、氰酸酯树脂(cyanate esther resin)、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、或含官能团的聚苯醚树脂(polyphenylene ether resin)。
如图4所示，从转子37的中心以120°为间隔有三个绕线圈41。绕线圈41的数量可以是3n(其中n是自然数)个，因为当振动电机是三相电机时，绕线圈41的数量也是3的倍数。虽然在该实施例中绕线圈41的数量是三个，但是本发明不限于此，并且应该理解，绕线圈41的数量也可以是3n个。
在三个绕线圈41中，位于与配重43相对的部分中的绕线圈41’可具有120°的圆心角(β)，而与配重43相邻的两个绕线圈41”可具有120°或更小的圆心角(α)。与配重43相邻的绕线圈41”具有120°或更小的圆心角的原因是为了在硬板47上提供用于设置配重43的空间。
虽然图4示出了具有120°或更小的圆心角的两个绕线圈41”，但是本发明不限于此，并且仅一个绕线圈可设定为具有120°或更小的圆心角，而其它两个绕线圈具有120°的圆心角。
磁体由上磁体31和下磁体33组成。上磁体31固定到壳体11的内表面，而下磁体33固定到基座13的上表面。上磁体31和下磁体33具有相同的中心轴。
上磁体31和下磁体33可由诸如铁氧体(ferrite)或钕等的永磁体制成圆环形状，并形成有磁极，从而产生朝向彼此的吸引力。即，上磁体31和下磁体33均被磁化成沿其圆周具有交替的N极和S极，且均被磁化成具有面向彼此的不同磁极。
起始于上磁体31的磁力线进入下磁体33，穿过轭34及壳体11的侧面，然后返回到上磁体31，以便形成封闭的磁路。如此，在该实施例中，形成有两个磁体-上磁体31和下磁体33，从而增加了穿过绕线圈41的磁力线数量，结果产生更强的振动。另外，对于相同强度的振动来说，磁力线数量的增加使得减少绕线圈41的电消耗成为可能。
轭34设置在下磁体33和基座13之间，并构造成使得来自上磁体31和下磁体33的磁力线集中于绕线圈41上。如图3所示，轭34的侧面与壳体11接触。因此，集中于轭34上的磁力线可沿壳体11的侧面指向上磁体31。
下面将对根据该实施例的振动电机的运转进行描述。
如图3所示，当向电刷25和换向器27供应电流时，电流被供应到与换向器27连接的绕线圈41，从而在绕线圈41周围产生电场。另外，由上磁体31和下磁体33产生磁场。根据弗莱明左手定则，该电场和磁场产生电磁力，通过该电磁力转子37能够旋转。由于配重43偏心地定位到转子37的旋转中心，所以转子37的旋转引起振动。因此而产生的振动经过轴(转子37插在其上)15传递到壳体11和基座13，从而将振动传递到外部。
根据如上所述的本发明的一个方面，提供了一种振动电机，其可增强电机的振动，并可减少运转期间的电消耗量。
根据本发明的另一方面，提供了一种具有可易于制造的转子的振动电机。
虽然已参照特定的实施例描述了本发明，但是，可以理解，本领域的技术人员可以在不背离由所附权利要求及其等同物所限定的本发明的原则和精神的前提下进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种振动电机，包括：
基座和壳体，形成内部空间；
轴，可旋转地插入所述基座和所述壳体内；
转子，插入到所述轴上，并构造用以旋转，所述转子包括多个绕线圈和连接到所述绕线圈的换向器；
配重，沿所述转子的外围安装；
电刷，与所述换向器相接触，并定位于所述基座上；以及
上磁体和下磁体，均面向所述转子，并分别地固定到所述壳体和所述基座上。
2.根据权利要求1所述的振动电机，其中，所述绕线圈的数量是三个，并且所述绕线圈以大约120°的间隔设置于所述转子上。
3.根据权利要求2所述的振动电机，其中，其中一个所述绕线圈的圆心角为大约120°，而其它所述绕线圈的圆心角为大约90°-120°。
4.根据权利要求1所述的振动电机，其中，所述配重具有小于180°的圆心角。
5.根据权利要求4所述的振动电机，其中，所述配重由钨或钨合金制成。
6.根据权利要求1所述的振动电机，其中，所述轴通过轴承插在所述壳体和所述基座中。
7.根据权利要求1所述的振动电机，其中，在所述轴的端部和所述基座之间安置有滑动垫片。
8.根据权利要求1所述的振动电机，其中，所述下磁体和所述基座之间安置有轭。
9.根据权利要求8所述的振动电机，其中，所述轭连接到所述壳体，所述壳体由磁性材料制成。
10.根据权利要求1所述的振动电机，其中，所述转子还包括硬板，所述换向器、所述轴、所述绕线圈和所述配重通过嵌入射出成型而与所述硬板形成一体。
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