CN2481045Y - 直流无刷线圈振动马达 - Google Patents

Abstract

一种直流无刷线圈振动马达,其至少包括有一电路板、二个以上的感应线圈及一重物元件,其中感应线圈设置在电路板上,输入电能即可产生磁力,以作为马达的定子部分,重物元件设置在感应线圈的上,并且偏移马达中心位置,其具有多个共平面的磁极,以作为马达的转子部分,当电能输入形成感应磁场,在感应线圈与重物元件电磁的交互作用下,使重物元件产生旋转动能,而由于重物元件偏离马达中心,旋转时将使马达产生振动动能。

Description

直流无刷线圈振动马达

本实用新型涉及一种直流无刷线圈振动马达，通过改变马达定子部分与转子部分的设计，完成一微型化直流无刷线圈振动马达，同时通过转子偏心的设计，产生振动的动能。

移动电话可以提供人们一对一的远距离通信，而且体积小、重量轻，可以随身携带，已成为这一世纪最热门的科技商品。

移动电话一般告知使用者来电信息的方式有二，第一声响方式，第二、振动方式，声响方式是在收到来电信号时，移动电话会发出铃声或音乐等声响，振动方式则是在移动电话内设置有一振动马达，而当收到来电信息时，启动振动马达动作，让使用者感受到移动电话在振动，以得知来电信息，接听电话。

目前常见的振动马达可见如图1所示，其中振动马达是呈长筒状，在马达轴心连接有一重块，当马达旋转时带动重块转动，通过重块的设计产生振动动能。然而目前如笔记本电脑(Notebook)、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、移动电话(Mobile phone)等科技产品是以轻、薄、短、小为发展方向，此种振动马达占据有一定立体体积，因而使得这些科技产品在设计时易受到一定的限制。

若想将上述的振动马达体积缩小，最简单的方式当然就是将所有组成的电子零组件尺寸变小，然而这样的观念却有实现上的障碍，譬如尺寸变小的零组件要如何组装？或许尺寸可以变小，但在组装上却有困难，而这样的限制条件即是产品小型化的问题，纵使组装上不发生问题，因为组装的工作较为困难，势必也会造成成本上的增加。

再者，上述的振动马达产生振动是在轴心的一端设有重块，重块是另外设计，马达尺寸缩小即受到重物限制，又如图1所示，重块是位于马达的一端，产生振动动能的部位仅是整体振动马达的四分之一，振动效能是为局部而非全面，且振动马达带动轴心一端的重块旋转势必需要输出较大的功率，使得振动马达的损耗功率增加；而且重块的设置是固定的，因此振动马达所输出的振动效能是为一定量，当应用在不同机型需要设计不同的重块，才能获得所需的振动效能。

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一完成微型化的直流无刷线圈振动马达。

根据本实用新型所给出的直流无刷线圈振动马达构造，其主要是由一电路板、二个以上的感应线圈、一重物元件、一控制器以及二个以上的磁销所组成，其中感应线圈是采用径向卷绕而设置在电路板上，并与电路板上的电源输入端构成电连接，磁销分别介于二感应线圈之间，而重物元件则是设置在感应线圈之上，并且偏离马达中心位置，且重物元件为一具有共平面多个磁极的永久磁铁，另外其中的控制件设置在电路板上并位于二感应线圈之间，控制器用于改变感应线圈磁性，作为控制马达启动与否之用，当外部电源通过感应线圈，感应线圈产生磁力，磁销破坏马达内磁场的静平衡，在感应线圈与重物元件电磁的交互作用下，使得重物元件产生旋转动能，进而由于重物元件偏离马达的中心位置，使得马达产生振动动能。

本实用新型的重物元件作为马达的转子部分，并且作为产生振动动能所需的重物，使得马达可以产生全方面的振动动能，并且可以使马达启动所需的消耗功率降低，提升振动马达的运转效率。

本实用新型的重物元件可以直接改变与马达中心的位移条件，不同的位移位置即可产生不同的振动效能，可随着各种不同机型的需求搭配使用。

如上所述，本实用新型所提供的直流无刷线圈振动马达，其能提供一将传统振动马达的结构设计小型化的微型马达，通过改变马达中的定子及转子的结构型态，达到微型化的要求，同时通过转子偏心的设计即可输出振动效能，改善传统振动马达的问题。

并且本实用新型直接以转子作为输出振动效能所需的重物，省去传统振动马达所需增加重块的负载，将大幅提升马达运转的效率。

再者，传统的振动马达若需改变输出的振动效能时，必须改变重块的设计，本实用新型可以直接改变重物元件的位移条件，即可获得不同的振动效能。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下面特举一较佳实施例，并结合附图作详细说明如下。

图1是已知的振动马达示意图；

图2是本实用新型的立体分解示意图；

图3是本实用新型实施例组合后的立体视图；

图4是本实用新型实施例组合后的侧视剖面图；

图5是本实用新型中磁性元件的磁极示意图；

图6和图7是本实用新型中磁性元件与套件的关系示意图；

图8是本实用新型中线圈的连接电路图。

请参阅图2、图3所示，图中所示是本实用新型的立体分解示意图，根据本实用新型所给出的直流无刷线圈振动马达l0，其主要包括有一壳体11、一电路板12、一轴杆13、二感应线圈14a、14b、一控制器15、一护圈16、二磁销17a、17b、一重物元件18所组成，其中壳体11用于包覆住直流无刷线圈振动马达10所有构成元件，其是由底座111及上盖112构成一扁圆形体，由于直流无刷线圈振动马达10是利用电能形成磁能转换为机械能，因此壳体11必须采用不导磁的材料所制成，譬如铝、镍、铜、塑料等材料，以避免破坏直流无刷线圈振动马达10的感应磁场。另外在上盖112的侧边底端还具有一开口1122。

电路板12、轴杆13、感应线圈14a、14b、控制器15、护圈16、二磁销17a、17b及磁性元件18依序由下而上设置于壳体11，其中电路板12为一印刷电路板，其上有印刷电路，由于本实用新型将直流无刷线圈振动马达10绝大多数所需的电气特性(如改变电流方向，驱动磁场作用等)设计在控制器15中，因此印刷电路板上的印刷电路并不复杂，将可降低生产成本；电路板12为容置在壳体11内，因此设计为圆形，其中于一侧凸出一电连接端121，在电连接端121上设定有电源输入接点1211、1212，外部电源(图中未示)与电源输入接点1211、1212连接，以供应直流无刷线圈振动马达10所需的电能，其中的电连接端12l可由上盖112侧边的开口1122伸出在壳体11外，以便于外部电源连接。另外轴杆13设置在电路板12的中心位置。

二感应线圈14a、14b是由导电线材以径向卷绕而成，并且相对的设置在电路板12上与电路板12上的印刷电路连接，用于作为直流无刷线圈振动马达10的定子部分，根据安培右手定律(Ampere’s right-hand rule)，电流的方向为径向，磁场的方向则为轴向，在电流经过感应线圈14a、14b，感应线圈14a、14b将产生轴向的磁场。

控制器15为一微处理器(Micro-process IC)，并设置在电路板12上与电路板12上的印刷电路连接，此控制器15乃是将驱动直流无刷线圈马达10绝大多数所需的电气特性，电路组成(如改变电流方向，驱动磁场感磁作用等等)整合在其中，借以控制并驱动直流无刷线圈振动马达10转动，此一目的在于简化直流无刷线圈振动马达10电路组成所需的电子零组件，并且可以简化电路板12上的印刷电路，将有利用小型化的直流无刷线圈振动马达10的组装作业，进而降低小型化所可能增加的组装工作成本。

护圈16是以塑胶材料等不导磁绝缘材料所制成，以避免破坏直流无刷线圈马达10的磁场，其具有对应二感应线圈14a、14b的第一、第二穿孔16l、162，位于中央处对应轴杆13的第三穿孔163，对应控制件15的第四穿孔164，以及设置于第一及第二穿孔161、162之间的第五及第六穿孔165、166，其中护圈16的高度恰好等于感应线圈14a、14b的大小，且第一、第二穿孔16l、162的内径恰好等于感应线圈14a、14b的线径，将护圈16套置在电路板12上，轴杆13穿过第三穿孔163，并且使感应线圈14a、14b套设在第一、第二穿孔16l、162内，控制件15套置在第四穿孔164，通过第一、第二穿孔161、162套设在感应线圈14a、14b上，以维持感应线圈14a、14b的卷绕状态。另外第五、第六穿孔165、166即是提供磁销17a、17b的设置。

磁销17a、17b是以导磁性材料(Ferromagnetic material)制成，譬如铁类材料，其恰好可置入第五、第六穿孔165、166内的柱体。

重物元件18其为一永久磁铁(Permanent magnet)而具有磁性，呈盘状并在其平面上分隔形成有多个磁极18l、182、183、184(如图5所示)，用于作为直流无刷线圈振动马达10的转子部分，其中相邻的磁极为不同的极性(N极、S极)，磁极18l、182、183、184其磁力线方向是为轴向，对应作用于感应线圈14a、14b上，当感应线圈14a、14b产生磁力时，重物元件18与感应线圈14a、14b磁力相斥，而产生旋转动能；另外在重物元件18吸附有一套件19，套件19为一导磁材料，其被吸附在重物元件18的上方，当重物元件18旋转时随着一起旋转，以避免重物元件18直接与壳体11摩擦，并且为了使直流无刷线圈振动马达10能够产生振动效能，重物元件18需偏离于套件19中心的位置，即套件19与重物元件18中心点非位在同一轴线上(如图6所示)，如此方能在重物元件18旋转时，产生振动的动能。

结合图4、图8所示，本实用新型所给出的直流无刷线圈振动马达10，其中外部电源与电源输入接点1211、1212连接，电能连接至感应线圈14a、14b，感应线圈14a、14b再分别与控制器15电性连接，形成电性回路；另外重物元件18与磁销17a、17b磁性接触，使磁销17a、17b成为暂时磁铁(Temporary magnet)，当外部电源输入接点1211、1212连接时，电流通过感应线圈14a、14b产生磁力，而磁销17a、17b破坏常态下磁场的静平衡，感应线圈14a、14b与重物元件18产生互斥，使重物元件18产生旋转动能，进而由于磁性元件偏离马达的中心位置，使得马达产生振动动能。

请参阅图7所示，本实用新型可以直接改变重物元件18与套件19之间的相对距离，即二者间的位移条件，即可产生不同的振动效能，因此本实用新型可以随着所搭配的机型所需的振动效能，直接地改变重物元件18偏移中心的位置，而无须另行改变设计或增加其他元件。

虽然本实用新型以上述的较佳实施例给出如上，然其并非用于限定本实用新型，任何熟悉此项技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种直流无刷线圈振动马达，其特征在于包括：

一电路板，其上设有印刷电路，并至少具有二个电源输入接点；

二个以上的感应线圈，其径向卷绕并对应设置在该电路板上，电流通过该感应线圈，使该个感应线圈产生磁性构成磁极；

一重物元件，具有磁性，在共平面上具有多个磁极，并且设置在感应线圈上，而且是偏移中心的位置，该重物元件与该感应线圈磁性相斥，而使该重物元件产生旋转动能，并且通过该重物元件偏移的设置而输出振动效能；

二个以上的磁销，具有导磁性，介于该电路板及该重物元件之间并位于该感应线圈之间，该磁销舆该磁性元件磁性接触而磁化；及

一控制器，用于启动该感应线圈形成磁极，并设置在该电路板上与该感应线圈构成电性连接。

2.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：其还包含有一壳体，该壳体是由非导磁材料制成。

3.如权利要求2所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该壳体是由底座及上盖所组成。

4.如权利要求3所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该上盖侧边底端处设有一开口。

5.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于，该电路板上中央处还设置有一轴杆。

6.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于，介于该电路板及该磁性元件之间还设置有一护圈。

7.如权利要求6所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该护圈为不导磁绝缘材料。

8.如权利要求6所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该护圈还包含有用于套置该感应线圈的第一及第二穿孔，用于套置该轴杆的第三穿孔，用于套置该控制器的第四穿孔，以及用于套置该磁销的第五及第六穿孔。

9.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该印刷电路突出有一电连接端，该电源输入接点设于该电连接端，该电连接端由该壳体的开口伸出。

10.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该感应线圈磁力方向为轴向。

11.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该重物元件磁力方向为轴向。

12.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：该控制器为一微处理器。

13.如权利要求1所述的直流无刷线圈振动马达，其特征在于：其还包括一套件，该套件设置在该重物元件之上，该重物元件可改变与该套件的相对位置，而使该重物元件与该套件的中心位在不同的轴线上。

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