专利名称：扁平型无芯马达及扁平型无芯振动马达的制作方法
技术领域：
本发明是相关一种扁平型无芯马达及扁平型无芯振动马达，它具有磁极在周方向上交错配置着的转子、线圈配置在磁极对面的转子。
背景技术：
在专利文件1 (专利公开号JP2004-147468公报)中，公开了一种将磁石设置在转子上、磁石的磁极交错配置、与磁石对向配置的线圈设置在定子上的一种扁平型振动马达。这种马达构成为，磁气检测部材相离于线圈位置、设置在与线圈相对的磁石的磁极位置上，磁气检测部材在检测转子磁石的磁气后进行整流、线圈通上电后进行驱动。而且，万一磁气检测部材是位于磁极间的磁极分界线位置时，由于无法进行磁气检测，所以会变为死点。对此，在专利文件1的技术中，为了防止磁石的磁极处于死点位置造成停止现象。 根据所谓的制动力矩的作用，转子在停止时，为了使磁石的磁极不在死点上停止，在定子上设定了环口。另外，如图6(a)所示，以往的环口 61是沿着周方向的整面进行设定的，同时，拥有与磁极同程度面积部的制动力矩发生部62在周方向上以一定间隔形成。这样，制动力矩发生部62在拥有与磁极同等程度的面积部分的场合下，如图6(b)所示，转子的磁石15的磁极15a的分界线V与环口 61的死点力矩发生部62的周方向中心相一致而停止。但是，环口沿整个周方向设定的同时，由于制动力矩发生部62具有与磁极同等程度的面积部分，根据磁石与环口之间产生的磁力所造成的吸引作用，相对于在环口和转子之间设置的白垫片和黑垫片的机械损耗要来得大的课题。
发明内容
因此，本发明是为提供一种防止磁石的磁极在死点上产生停止的同时，也能降低由于磁石的吸引作用导致的机械损耗的扁平型无芯马达及扁平型无芯振动马达为目的的。扁平型无芯马达具有N极及S极的磁极在周方向上交错配置的转子、将线圈配置在与转子的磁极相对向上的定子、设置在定子上且相对于线圈与转子相反侧上设置的环口、定子上设置的磁气检测部材。环口为设置成放射状的、至少带有3个以上带状肋条。相邻的带状肋条之间形成有空间，磁气检测部材设置于相邻带状肋条间的中间相偏离的位置上。带状肋条的宽幅相比磁极的宽幅要狭窄，在3个带状肋条之中，相邻的一方的带状肋条间隔为(360度/n)+a度、另一方的间隔为(360度/n)_a度，η是磁极数，a为0 < a < 360/ η的关系。所述扁平型无芯马达，进一步地，a为90/n。扁平型无芯振动马达，为所述扁平型无心马达，且转子存在偏心。环口具有放射状设置的多个带状肋条，相邻带状肋条间，形成有空间，带状肋条的宽幅相比磁极的宽幅还要狭窄。为此，磁石和环口之间所产生的磁力导致的吸引作用要小，所以，能减小机械损耗。另外，带状肋条的宽幅要比磁极的宽幅要狭窄，所以带状肋条当处于磁极的分界线相偏离位置时，根据制动力矩的作用，带状肋条就会被吸附向磁极的中心。因此，根据相邻的3个带状肋条间的一个间隔为(360度/n)+a度、另一个间隔为(360度/n)_a度，即便在某一位置上转子出现快停止时，制动力矩就会对转子起作用，磁极的中心就会被带状肋条所吸引，转子就会移动各带状肋条和磁极间所作用的吸引力相平衡位置。磁极的分界线在相邻带状肋条的中间位置上，转子就会停止。另一方面，磁气检测部材由于设定在相邻带状肋条的中间偏离位置，所以能防止磁石的磁极的分界线(死点)在磁气检测部材位置上产生停止。相邻3个带状肋条的间隔的一个为(360度/n)+a度、另一个间隔为(360度/n)-a 度，所以消除二次谐波。由此，能防止力矩平衡的崩溃，马达的启动性能够较为顺畅。
图1是相关本发明实施形态的扁平型无芯振动马达中的环口和线圈及磁石之间关系的平面示意图。图2是相关本发明实施形态中的扁平型无芯振动马达的环口平面图。图3是相关本发明实施形态中的扁平型无芯振动马达的纵截面图。图4是本发明作用的说明图。磁极和制动力矩及磁通量密度之间关系的示意图。图5是本发明作用的说明图。磁极和环口之间位置关系的示意图。图6是(a)相关以往事例的环口平面图。(b)相关以往案例的环口和磁石之间关系的侧面斜视图。1扁平型无芯振动马达
3转子
5回转轴
7定子
15磁石
15a磁极
17偏心块
19环口
23线圈
25a , 25c带状肋条
27磁气检测部材
K空间
具体实施例方式
以下，请参考附件图纸，对本发明的实施形态进行详细说明。相关本实施形态中的扁平型无芯振动马达1，它是搭载于手机等移动终端上的振动马达。如图3所示，概括起来， 它是由转子3、转子3的回转轴5、定子7和外壳9组合构成。
转子3具有针对回转轴5能作回转自在的轴承11、固定在轴承11上的框架13。磁石15固定在框架13的定子7侧的侧面上。轴承11是圆筒状的含油轴承，框架13是圆板状。如图1所示，磁石15呈N极和S极相互交错配置，在本实施形态中，合计等间隔配置有6极磁石(磁极数η = 6)。另外，图1中，为了说明清楚，在环口 19的外周，展示了磁石15的磁极15a，磁石15如图2及图3所示那样，平面上看呈现与环口 19重叠的圆环状。 各磁极15a分别按磁极宽幅的60度机械角进行配置。另外，如图3所示，在框架13上，与磁石15的对侧面，且是周方向的一部分上固定有偏心块17，使转子3偏心。定子7上设置有，环口 19和配置在环口 19的转子3侧的侧面上的基板21、配置在基板21的转子3侧的侧面上的线圈23。环口 19是由磁性体构成，如图1及图2所示，概括起来，平面呈圆形。环口 19是由内环部20、外环部22、从内环部20放射状延伸出与内环部20和外环部22相连接的多个带状肋条25a、25b、25c所构成。内环部20、外环部22、各带状肋条25a 25c所包围的部分，构成空间K。环口 19与转子3的磁极15a成对向配置。如图2所示，内环部20、外环部22及各带状肋条25a 25c是呈略相同的宽幅W1， 比磁极15a的宽幅W3要小，与线圈23的宽幅W2(参照图1)略相同。图1所示，相邻的3个带状肋条25a 25c之中，带状肋条25b和带状肋条25a间隔m为360度/n+a度。带状肋条25a和带状肋条25c间隔N2为360度/n_a度。这里， a为0<a< 360/n。另一方面，磁极15a的开角为360度/η。即，在相邻的3个带状肋条 25a 25c之中，位于两端的带状肋条25b和带状肋条25c间隔的角度m+N2通常为2个磁极的15a距离。在本实施形态中，η = 6，所以，(360度/n+a) + (360度/n-a度)，此角度为120度。角度m和角度N2相互交错配置。如后叙讲到的那样，转子3由于制动力矩的作用，通常磁石15的磁极的分界线V是到达带状肋条25b和带状肋条25a的中间Q或者带状肋条25a和带状肋条25c的中间Q处停止。进一步，在本实施的形态中，消除了后叙的二次谐波，所以a = 90/n。在本实施形态中，η = 6，所以a = 15，角度附=75度，角度N2 = 45度。如图1所示，线圈23以60度的开角M环状卷绕。周方向上相离180度位置上设置有2个。另外，此线圈23的半径方向的线圈部分23a针对磁石15给予了一个回转方向的推力。另外，介入输入端子39后，提供了驱动转子3的电力。当磁石15处于停止位置时，线圈23的半径方向的线圈部分23a设置在磁极15a 的分界线V相偏离的位置上。如图3所示，基板21是钢性基板，向线圈23供给电流的回路形成同时，如图1所示，设置有作为磁气检测部材的霍尔元件。如图1所示，转子3停止时，为使它不在相邻磁极15a、15a之间的分界线位置，磁气检测部材27设置在与相邻带状肋条25a、25b之间的中间Q及带状肋条25a、25c之间的中间Q相偏离的位置上。进一步，在本实施的形态中，磁气检测部材27仅是配置于与带状肋条25a、带状肋条25c的从中间Q到P相偏离位置上。P是360/4n度，本实施形态中，配置于仅相偏离15度的位置上。如这种配置，就能实现驱动力矩和制动力矩的合成力矩的变化量小，所以能很顺畅进行回转。并且，磁气检测部材27处于线圈23相偏离位置。如图3所示，在外壳9中，回转轴5被固定在上外壳部分29和下外壳部分31之间， 黑垫片33及白垫片35设定在下外壳部分31和轴承11之间。即便在上外壳部分29和轴承11之间也设定有白垫片37。接下来，对本实施形态的作用和效果进行说明。在扁平型无芯振动马达1中，DC电流一旦从输入端子39供给电流，通过基板21的磁气检测部材27进行整流，线圈23上被通上电流，根据磁石15和线圈23之间所产生的电磁力，偏心的转子3会回转，产生振动。环口 19具有放射状设置的多个带状肋条25a 25c，相邻的带状肋条间形成有空间K，带状肋条的宽幅Wl也要比磁极15a的宽幅W3要狭窄。所以，转子3在回转时，磁石 15和环口 19之间产生的磁力所引发的吸引作用要小，机械损耗会小。因此，起动电压减小， 回转数就会增多。如图4所示，磁石15的磁极15a的周方向的中心A的磁通量密度为最大，在磁极 15a的分界线V上磁通量密度为0。然后，从磁极15a的中心A开始，左侧上有带状肋条的场合，在图左侧，使磁极15a移动的制动力矩B就会向磁极15a产生作用。另外，从磁极15a 的中心A开始，右侧上有带状肋条的场合，在图右侧，使磁极15a移动的制动力矩B就会向磁极15a产生作用。磁极15a的中心A及磁极15a的分界线V的位置上，制动力矩B为0。电流的供给一旦被停止，转子3的回转就会停止。如图5(a)所示，相邻的磁极15a 的分界线V在带状肋条25a对向位置上快停止时，在本实施形态中，相邻的3个带状肋条间的其中一个间隔Nl为(360/n)+a度，另一个间隔N2为(360/n)-a度(η 磁极数、0 < a < 360/n)。所以，其它的带状肋条25b、25c必须位于磁极的分界线V相偏离的位置，磁极的中心A被带状肋条25b、25c上的磁力所吸引，磁石15就会回转。然后，如图5(b)所示， 3个磁极中心A分别受到近处的带状肋条25a、25b、25c上的制动力矩F，当其处于平衡位置点时就会停止。此位置关系是，带状肋条25a和N极的磁极中心A的距离位置和带状肋条 25b,25c同磁极的中心A的距离位置是相等的，并且位置关系是相反的位置。此位置是，各磁极15a的分界线V的位置处于相邻带状肋条25a、25b间及25a、25c的中间Q(参考图1) 位置上。即，磁石15的磁极15a分界线V在相邻带状肋条的中间Q上通常会停住。本实施形态中，相邻磁极15a分界线(死点)V处于相邻带状肋条25a和25b、25a 和25c的中间Q位置上，转子3就会停止。所以，由于将磁气检测部材27配置在了与相邻带状肋条的中间Q相偏离的位置，磁极15a的分界线(死点)V就不处于磁气检测部材27 位置，转子3在停止位置时，磁气检测部材27肯定能够检测出磁极，就能够向线圈23进行通电。然后，向线圈23通上电时，磁石15受到线圈23的电磁力就会回转。S卩，根据本实施形态，由于磁气检测部材27设定在相邻带状25a和25b的中间Q或 25a和25c的中间Q相偏离位置上，磁极的分界线(死点)V能防止处于磁气检测部材27的对向位置。因此，磁气检测部材27在转子3停止以后，接下来回转时，肯定在检测磁气后， 对向线圈23通电的电流进行整流，实现马达的驱动。另外，在磁石15的回转上，伴有二次谐波。此二次谐波如果不消除，则力矩平衡就会被打破，对马达的起动造成不利影响。此二次谐波在磁极1的极分为拥有720度相位角的正弦波。为消除此二次谐波，只要同相位偏离180度的波相重合就可以了。在本实施形态中，磁极15a有6极，所以，作为机械角度，只要同相位偏离(360度/n) / (720度/180度)=90度/n= 15度的波相重合就可以了。这要与带状肋条25b和带状肋条25a所构成的角度W = 60度+15度=75度和带状肋条25a和带状肋条25c所构成的角度N2 = 60度-15 度=45度相对应。即，相邻3个带状肋条的间隔中的一个为360度/n+90度/n，另一个为 360度/n-90度/n，齿槽的二次谐波就能消除。根据本实施形态，环口 19的面积能够减小，所以环口 19的材料的使用量能减少， 部品的成本就能降低。本发明，不限于上述实施形态，只要不脱离本发明要旨可作种种变形的可能。例如，环口 19的内环部20和外环部22可以按需要进行删除，两个都删除后，仅保留带状环口 25a 25c0本实施形态中，磁极数位6个的场合，相邻带状肋条25a、25b所成的角度m为75 度、相邻带状肋条25a、25c所成的角度N2为45度。但是，不限于此，如果无视二次谐波的效果，例如，也可以将附=105度、N2 = 15度，附为67. 5度、N2为52. 5度。在上述实施形态中，是以在转子3上固定了偏心块17的扁平型无芯振动马达为例进行说明的，但也可以做成不固定偏心块17，将转子3固定在回转轴5上后，取得回转轴出力的扁平型无芯马达。磁石15的磁极数以采用6极为例进行的说明，也可以是4极、8极和10极。极数不限定。另外，线圈23的数量也可以是3个或4个，线圈数不限定。也可以是在转子3上不固定偏心块17，对框架13的形状等进行变更使之偏心。
权利要求
1.扁平型无芯马达，具有N极及S极的磁极在周方向上交错配置的转子、将线圈配置在与转子的磁极相对向上的定子、设置在定子上且相对于线圈与转子相反侧上设置的环口、 定子上设置的磁气检测部材，其特征在于，环口包括放射状的、至少带有3个以上带状肋条，相邻的带状肋条之间形成有空间，磁气检测部材设置于相邻带状肋条间的中间相偏离的位置上，带状肋条的宽幅相比磁极的宽幅要狭窄，在3个带状肋条之中，相邻的一方的带状肋条间隔为(360度/n)+a度、另一方的间隔为(360度/n)_a度，η是磁极数，a为0 < a < 360/n的关系。
2.如权利要求1所述的扁平型无芯马达，其特征在于，a为90/n。
3.如权利要求1所述的扁平型无芯马达，其特征在于，环口是由内环部、外环部、从内环部放射状延伸出与内环部和外环部相连接的多个所述带状肋条所构成。
4.如权利要求1所述的扁平型无芯马达，其特征在于，带状肋条的宽幅与线圈的宽幅略相同。
5.扁平型无芯振动马达，其特征在于，为权利要求1或权利要求2中记载的扁平型无芯马达，且转子存在偏心。
全文摘要
一种防止磁石的磁极在死点上产生停止的同时，也能降低由于磁石的吸引作用导致的机械损耗的扁平型无芯马达及扁平型无芯振动马达，在转子3上N极及S极的磁极15a交错配置、定子7上设置有线圈23和环口19及磁气检测部材27。环口19拥有放射状的带状肋条25a～25b。相邻的带状肋条25a、25b之间及25a、25c之间形成有空间K，磁气检测部材27设置于相邻带状肋条25a、25b或25a、25c之间的中间Q相偏离的位置上。带状肋条的宽幅W1相比磁极的宽幅W3要狭窄，在3个带状肋条25a～25c之中，相邻的一方的带状肋条25a、25b间的间隔为(360度/n)+a度、另一方的带状肋条25a、25c之间间隔为(360度/n)-a度。
文档编号H02K1/27GK102386741SQ20111024761
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月26日
发明者小野寺启, 白木学 申请人:思考电机(上海)有限公司