专利名称：微型扁平电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机，特别是一种微型扁平电动机。
众所周知，扁平振动电机可用在移动电话、传呼机、按摩器、盲人信号接收器、手表等上面，目的是把振动传递给人的感觉器官。现有扁平振动电机的构造一般由3个线圈的转子和界磁为4的永久磁铁所构成，随时都可以起动(图2)。
在用1个或2个线圈构成的转子上，为了能随时起动，而使用磁性体或软磁体来将转子强行定位，在避开起动死点的位置上，过去已有所谓的Z轴方式和Y轴方式，但本实用新型则旨在提出X轴方式(图3)。
现有的3线圈4磁极振动电机存在以下问题(1)由于使用充磁为4极的磁铁，与充磁为2极的磁铁相比，共有效磁场区的角度要小，所谓有效磁场区角度系指为使能够产生转子旋转力矩而必要的分布有和平面磁铁相垂直的磁力线的区域角度。
(2)由于整流器的构造为6极，转动时电刷和整流器的6条界沟摩擦阻力很大，电机耗电大而导致效率恶化(图2)(3)由于构造上的原因而不得不把电刷的一根方向和转子转动方向朝向相反，在转动时产生剧烈的磨损和振动，电刷寿命乃至电机寿命显著缩短，同时还存在电刷和整流器接触不良，热变形，电火花放电和电刷渡越整流器界沟的阻力大等等问题(图4)(4)为了更加小型化而必须减少线圈的个数，虽然已经开发了使用所谓Y轴磁棒定位的1个线圈4磁极扁平振动电机，但是仍然存在前述缺点，加上使用Y轴磁棒定位时在转子的圆周方向上配置的磁棒有可能在8个位置(界磁为4极时)或者4个位置(界磁为2极时)上停止，有可能接近电机转子的起动死点(图5)，其原理如(图6)所示。
(5)在使用Y轴磁棒定位方式的1个线圈4磁极扁平振动电机，在制造时由于构造上的原因必须对成型线圈压槽，增加了制造的困难。
本实用新型的目的在于提供一种在一个或二个线圈构成的转子上采用X轴方式(即直径方式)配置磁棒来进行定位，并与二极定子磁铁配合，使之能够在停止状态下随时起动的微型扁平电动机。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型包括电刷、整流子，其特征在于还设有两定子磁铁，在定子磁铁的轴向空间里设置有相对于磁铁可以旋转的线圈镶装框架，空芯转子线圈可装于框架内，在框架的径向方向上配置有用来决定转子停止位置的磁棒。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到磁棒可采用软磁性材料或硬磁性材料制成，并可制成针、线形状。空芯转子线圈可采用一个或二个。采用平面充磁的两定子磁铁，充磁后N、S极相互间隔。两电刷的朝向相同，且和转子旋转方向相同。整流子为两极。
图1表示在转子的径向(直径X轴)配置了软磁性材料或者磁性材料的棒、线、针状零件的四种类型的电机转子。
图2表示过去一般的3个线圈4极磁铁6极整流子微型扁平振动电机的基本构造。
图3表示作为使用软磁性或者磁性体来定位的配置方法，可以沿X、Y、Z轴来分成3类。
图4表示现有微型扁平振动电机的电刷构造，其中1根电刷的方向和整流子的旋转方向相反，因而产生激烈的振动和摩擦，成为大问题。
图5表示在Y轴(圆周方向)方向配置定位用的软磁性或者磁性棒(线、针)时，在平面充磁的Z极或者4极磁铁上可能停止的位置。
图6为X轴和Y轴磁棒在磁场中停止原理的说明图。凸轮模型曲线图中的小球用来比喻磁棒。
图7表示1个线圈2极磁铁扁平振动电动机的基本构造。
图8表示为1个线圈2极永磁微型扁平振动电动机的2极整流子和电刷的构造，表示了各部分和电流方向及电机转子旋转方向的关系，图示线圈的绕线方向为正方向。
图9为电机转子的立体图。
本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述图1～图9中，1为软磁性或磁性棒、线、针；2为空芯(无框架)转子线圈(一个线圈)；3为塑料框架；4为两极界磁定子磁铁；5为同朝向的电刷；6为两极整流子；7为空芯转子线圈(三个线圈)；8为三个线圈四极永磁电机转子的整体六极整流子；9为四极界磁永磁；10为六极整流子；11为电刷；12为印刷底板；13为整流子铜箔；14为轴承；A-A为通过电机转子中心的直径线。
在电机的一个线圈或者二个线圈的转子构造上采用X轴方式(直径方式)设置磁棒来进行定位，此时用X轴方式配置的磁棒具有在磁极交界处完全不可停止的特性，而在磁场的其它地方则处于自由状态。使用这种方式可以做成只有界磁为两极的电机。另由于使用两极整流子而使电刷的方向和转子旋转方向一致的构造成为可能。
制作如图9所示构造的转子时，把线圈2在整流子6(印刷底板)上固定焊接引线后转入塑料框架3(或者粘接)。转子在旋转时由于整流子的作用而变换线圈电流的方向，在固定的磁铁(平面两极充磁)磁场的吸引一推斥力作用下产生转矩，得以沿一定方向转动。
沿X轴(直径)方向配置的软磁性或者磁性棒(线、针)，在磁极交界处不可能停止，而在磁场其它位置呈自由状态，利用这一特性来回避电机转子的起动死点，正是本实用新型的特征所在。图8和图9为一个线圈、两极磁铁，两极整流子的实施例。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1、由于整流子为两极，且电刷方向和转子旋转方向同向，改善了扁平电机的性能；同时由于采用磁铁的有效驱动角度为最大化的两极磁铁定子，提高了电机的效率。
2、电机的起动死点为最少的两点，且采用X轴磁棒定位方式，具有确切的再起动性能。
3、结构简单合理，体积更小，节能省电，电磁干扰少，制造容易，大大延长了使用寿命。
权利要求1.一种微型扁平电动机，包括电刷(5)、整流子(6)，其特征在于还设有两定子磁铁(4)，在定子磁铁(4)的轴向空间里设置有相对于磁铁(4)可以旋转的线圈镶装框架(3)，空芯转子线圈(2)可装于框架(3)内，在框架(3)的径向方向上配置有用来决定转子停止位置的磁棒(1)。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于磁棒(1)可采用软磁性材料或硬磁性材料制成，并可制成针、线形状。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于空芯转子线圈(2)可采用一个或二个。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于采用平面充磁的两定子磁铁(4)，充磁后N、S极相互间隔。
5.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于两电刷(5)的朝向相同，且和转子旋转方向相同。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于整流子(6)为两极。
专利摘要一种微型扁平电动机,包括电刷、整流子,其特征在于:还设有两定子磁铁,在定子磁铁的轴向空间里设置有相对于磁铁可以旋转的线圈镶装框架,空芯转子线圈可装于框架内,在框架的径向方向上配置有用来决定转子停止位置的磁棒。本实用新型由于整流子为两极,且电刷方向和转子旋转方向同向,改善了扁平电机的性能;同时由于采用磁铁的有效驱动角度为最大化的两极磁铁定子,故提高了电机的效率;且采用X轴磁棒定位方式,具有确切的再起动性能。本实用新型结构简单,省电节能,体积更小,使用寿命长。
文档编号H02K1/00GK2411613SQ99256018
公开日2000年12月20日 申请日期1999年12月21日 优先权日1999年12月21日
发明者姚镇 申请人:姚镇