專利名稱：扁平無換向器振動電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改良扁平振動電機(jī)，其配置在流動通訊終端等，以產(chǎn)生振動訊號，更具體地說，涉及一種沒有電刷和換向器的扁平無刷型振動電機(jī)，其適合代替具有電刷和換向器的電刷型振動電機(jī)并包括一設(shè)置在由永久磁鐵制成的轉(zhuǎn)子的圓周表面的一側(cè)上的偏心件、一對或多對裝在振動電機(jī)中的霍爾感應(yīng)器(hallsensors)，以便啟動和驅(qū)動所述振動電機(jī)、一安裝在所述電機(jī)的內(nèi)部或外部的電機(jī)控制器和一配置上改進(jìn)的定子線圈以減少磁通量損失并排除非工作點(diǎn)，因此，可以防止所述振動電機(jī)的啟動和驅(qū)動失調(diào)以及提高它的性能與效率。
背景技術(shù)：
通常，流動通訊終端中采用一種振動電機(jī)諸如一手提電話，則用于提醒用戶來電。為了滿足流動終端的體積小、重量輕以及能耗低的要求，廣泛采用一種硬幣形的扁平振動電機(jī)，其尺寸與厚度大大縮少。
該扁平振動電機(jī)主要包括一作為固定件的永久磁鐵、一作為轉(zhuǎn)動件的轉(zhuǎn)子和一在電源(+，-)與轉(zhuǎn)子之間的電連接件，通常由電刷與一換向器構(gòu)成。
早期，采用一在轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出軸上安裝的偏心板或一整體偏向一側(cè)的扇狀轉(zhuǎn)子來獲得振動，所述轉(zhuǎn)子具有三個(gè)在其上安裝帶有其間不重疊部分的電樞線圈。
這樣一種扇狀振動電機(jī)采用扇狀的轉(zhuǎn)子，其包括一具有多個(gè)空間性偏向一側(cè)的電樞線圈的偏心轉(zhuǎn)子、一在該偏心轉(zhuǎn)子中心安裝的軸桿和一支撐軸承與一外殼，兩者用作支撐該偏心轉(zhuǎn)子，以致于轉(zhuǎn)子靠軸桿和軸承自由轉(zhuǎn)動。該扇狀振動電機(jī)還包括一由一支架構(gòu)成的外殼、一裝配在支架上把磁通量供給偏心轉(zhuǎn)子的環(huán)狀永久磁鐵、一些裝配在永久磁鐵中的電刷、一插入其中的電刷座和一裝配在該偏心轉(zhuǎn)子的一表面上的換向器以與該電刷的頂部處于滑動接觸。
該振動電機(jī)的結(jié)構(gòu)是這樣的所述偏心轉(zhuǎn)子其具有多個(gè)空間性偏向旋轉(zhuǎn)一側(cè)的電樞線圈；固定永久磁鐵和采用通過該電刷與換向器接受驅(qū)動力的電刷式電機(jī)，因此，導(dǎo)致以下的問題。
即是說這些問題是眾所周知的，因?yàn)樵撜駝与妱訖C(jī)的直徑小到約10mm(毫米)和所述電刷與換向器的結(jié)構(gòu)脆弱和耐用性低，結(jié)果，使用壽命縮短，由于該電刷和換向器制作困難而成本增加以及連接結(jié)構(gòu)引起的火花與噪音則對其他各種電子器件有不良的影響。
由于流動通訊終端等中采用的其他傳統(tǒng)振動電機(jī)還都采用具有偏心不平衡錘的電刷式的電機(jī)，其均有相同的問題?，F(xiàn)行只有噪音過濾器等用來解決所述問題。
此外，由于傳統(tǒng)的振動電機(jī)在轉(zhuǎn)子線圈之間具有大的空隙，以致于帶來相當(dāng)大的漏磁通，從而存在振動電機(jī)的效率降低和能耗增加的問題，結(jié)果使流動通訊終端的使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
故而，本發(fā)明是考慮到以上的問題而作出的和本發(fā)明的目的是提供一種沒有電刷和換向器的扁平無電刷式振動電機(jī)，以便代替現(xiàn)行流動通訊終端采用的無電刷式振動電機(jī)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種振動電機(jī)，其中一對或多對探測(感應(yīng))一永久磁鐵轉(zhuǎn)子的磁極及其位置的霍爾感應(yīng)器配置在一振動電機(jī)一定子的內(nèi)側(cè)上固定兩或三個(gè)磁場線圈的接納空間以使振動電機(jī)啟動或驅(qū)動，以及使該振動電機(jī)的一控制器安裝在兩個(gè)可安裝位置中的一個(gè)位置上，一位置在接納空間中和另一位置在外部。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種振動電機(jī)，其中霍爾感應(yīng)器與控制振動電機(jī)的集成電路(IC)元件結(jié)合為一體，以便簡化整個(gè)電路并降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明再一個(gè)的目的提供一種振動電機(jī)，其中定子磁場線圈的配置得以改進(jìn)以降低磁場損耗和磁場線圈配置或互相重疊，或是磁場線圈之間的界限與虛擬線(徑向向外地由軸桿的中心線伸展)不一致，以便排除非工作點(diǎn)，這樣會防止工作失調(diào)和進(jìn)一步提高本發(fā)明的效率和性能。
本發(fā)明的以上和其他目的可以通過一非換向振動電機(jī)實(shí)現(xiàn)，其包括由韌磁性材料制作的上下外殼、一由一永久磁鐵(具有兩或多個(gè)磁極)或一環(huán)形永久磁鐵制作的轉(zhuǎn)子、一在所述永久磁鐵的背面上結(jié)合的韌性磁體、產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動磁場以使永久磁鐵轉(zhuǎn)動的定子磁場線圈、一帶有一軸承并使永久磁鐵軸向安裝在其上的軸桿、一固定該軸桿與磁場線圈的絕緣定子、一對或多對檢測永久磁鐵的磁極及其位置的霍爾感應(yīng)器、一控制該振動電機(jī)的所有工作的電機(jī)控制器和固定在永久磁鐵的圓周表面的一側(cè)上的電機(jī)控制器。
該絕緣定子最好在它的內(nèi)部限定一接納空間，以便安裝一對或多對左右霍爾感應(yīng)器，該電機(jī)控制器連接霍爾感應(yīng)器或該霍爾感應(yīng)器與一控制電機(jī)的集成電路成一體，以致于配置在接納空間里的霍爾感應(yīng)器可檢測(感應(yīng))和控制該轉(zhuǎn)子永久磁鐵磁極(或它的振動)及其位置。
所述磁場線圈之間的界限最好與虛擬線(徑向向外地由軸桿的中心線伸展)不一致或與其平衡。此外，相互鄰接的磁場線圈以重疊配置，以使排除非工作點(diǎn)。
該永久磁鐵最好偏心地安裝在軸桿上，而不是采用與該永久磁鐵的圓周表面的一側(cè)結(jié)合的偏心件。
該振動電機(jī)控制器最好包括霍爾感應(yīng)器、對自霍爾感應(yīng)器輸入的訊號作比較和輸出的運(yùn)算放大器、一控制該電機(jī)啟動和驅(qū)動的控制單元、多個(gè)電機(jī)驅(qū)動器和分別與電機(jī)驅(qū)動器連接的磁場線圈。
該控制單元最好包括一波形整形電路以整形由霍爾感應(yīng)器輸入的訊號波形、一依據(jù)業(yè)已整形的訊號來確定供電給該磁場線圈的順序的邏輯電路、一由所述邏輯電路確定輸出運(yùn)行與供電定時(shí)訊號的運(yùn)行設(shè)定電路和依據(jù)輸出運(yùn)行訊號來確定與改變對磁場線圈供電方向的開關(guān)件。


以下，將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的敘述，由此則更清楚地明白本發(fā)明的以上和其代目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，其中圖1所示為本發(fā)明一最佳實(shí)施例的振動電機(jī)的外形透視圖；圖2和圖3所示為圖1的剖視平面圖；圖4至圖7所示為本發(fā)明另一最佳實(shí)施例的振動電機(jī)的平面圖；圖8所示為本發(fā)明另一最佳實(shí)施例的振動電機(jī)的垂直剖視圖；圖9所示為永久磁鐵(轉(zhuǎn)子)上配置偏心件的平面圖；圖10所示為本發(fā)明振動器電機(jī)控制器的一控制器方塊圖；圖11所示為本發(fā)明另一最佳實(shí)施例中采用兩磁場線圈的振動電機(jī)的平面圖；圖12所示為圖11的剖視圖；圖13所示為圖11中振動電機(jī)的控制電路的方塊圖；以及圖14所示為關(guān)于圖13的控制電路的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例圖1和圖2所示分別是透視外形和剖視圖，其所示為本發(fā)明的沒有電刷與換向器的一種扁平無刷式振動電機(jī)2的主要部分。
本發(fā)明的振動電機(jī)2包括韌磁性材料制成的上外殼4與下外殼6，一用作轉(zhuǎn)子的永久磁鐵8，一在永久磁鐵8的背面上結(jié)合的韌性磁體10和定子磁場線圈C1，C2與C3，以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動的磁場使所述永久磁鐵8轉(zhuǎn)動。一支撐軸承12安裝在韌性磁體10的中心孔。一軸桿14與支撐軸承12的中心孔連接。軸桿14和磁場線圈C1，C2與C3固定在一絕緣定子16。振動電機(jī)2還包括一對或多對霍爾感應(yīng)器(所示實(shí)施例中為H1和H2)，以檢測永久磁鐵8的磁極及其位置，一控制振動電機(jī)2的所有工作的電機(jī)控制器18和一分別把驅(qū)動功率與一外部控制訊號傳送給振動電機(jī)2與電機(jī)控制器18的供電端20。一接納空間22只用作安裝霍爾感應(yīng)器H1與H2或與電機(jī)控制器18配置在一起。偏心件24固定在永久磁鐵8的圓周表面上。
本發(fā)明的外殼4與6和韌性磁體均由磁性材料制作，其會因一磁鐵接近顯示磁化的特性，而當(dāng)移開磁鐵便退磁。外殼4和6用作內(nèi)部零件的保護(hù)罩和一磁屏障。標(biāo)號26為一墊圈。
永久磁鐵8具有兩個(gè)或多個(gè)交替配置的磁極(N或S)，其以面向定子16的方式安裝。永久磁鐵的轉(zhuǎn)動方向基于磁場線圈C1，C2與C3產(chǎn)生的磁場順序由電機(jī)控制器18確定。
韌性磁體10防止永久磁鐵8的磁場向后漏出和受到干擾。
另外，如圖3所示，霍爾感應(yīng)器H1與H2單獨(dú)安裝在接納空間22中并與電機(jī)控制器18結(jié)合，或者如圖5所示，H1和H2結(jié)合到一控制該振動電機(jī)的單晶片IC。霍爾感應(yīng)器H1與H2以面向永久磁鐵8配置并檢測磁極的位置和變化，隨后把檢測的結(jié)果輸入電機(jī)控制器18。
換句話說，所述霍爾感應(yīng)器檢測轉(zhuǎn)子的位置并使檢測到的訊號輸入至電機(jī)控制器18。
該電機(jī)控制器18基于上述輸入訊號，在振動電機(jī)2工作中測定供給磁場線圈C1，C2與C3的電源時(shí)序，以便啟動和驅(qū)動該振動電機(jī)2。如圖3和圖5所示，電機(jī)控制器18配置在振動電機(jī)2內(nèi)部，其中控制器與霍爾感應(yīng)器H1和H2一起配置在接納空間22中。如圖4所示，電機(jī)控制器還可以配置在振動器外部，其中控制器與H1和H2作電連接。
如上所述，轉(zhuǎn)子包括軸桿14、支撐軸承12、永久磁鐵8和偏心件(不平衡的重物)24，所述偏心件固定或接合在該永久磁鐵8的圓周表面的一側(cè)上。該支撐軸承12一般由金屬制作。
磁場線圈C1，C2與C3由細(xì)直徑的導(dǎo)線如漆包線制作，其繞成一種要求結(jié)構(gòu)?？梢圆捎描F心，也可以不用。但最好至少有兩個(gè)或最佳三個(gè)鐵心配置在定子16上，其位置與鐵心上安置的永久磁鐵8相對應(yīng)。
磁場線圈C1，C2與C3和軸桿14由鑲嵌模型塑法模制成絕緣定子16中和磁場線圈C1，C2與C3的末端部分通過端子20與電機(jī)控制器18連接。
偏心件24的安裝覆蓋角為180°或以上，并固定地沿永久磁鐵的圓周表面上配置，其使振動力減少和另一方面，少于20°至30°的安裝覆蓋角度則使振動電機(jī)的效率降低和使振動電機(jī)超荷。因此，本發(fā)明的安裝覆蓋角度為大于20°至30°而少于180°的角度，最好約為100°。另外，當(dāng)磁場線圈C1，C2和C3的安裝覆蓋角度的和值大于150°時(shí)，就能獲得使振動電機(jī)8順暢地轉(zhuǎn)動的足夠的磁場。
作為偏心件24的不平衡體一般由高比重的重物制作。由于不平衡體固定地連接在轉(zhuǎn)子(永久磁鐵8)的圓周表面上，故而由非磁性金屬或非金屬重物制作，以致于不對永久磁鐵8的磁場產(chǎn)生影響。
偏心件24由重物制作的原因是為取得引起振動的足夠的偏心率，但振動也可以通過在軸桿14偏心地配置永久磁鐵8獲得而不需不平衡體。
當(dāng)本發(fā)明的振動電機(jī)2這樣配置時(shí)，即在軸桿偏心地配置轉(zhuǎn)子永久磁鐵8，則可不用單個(gè)偏心件(不平衡體)而使振動電機(jī)的尺寸縮小以順應(yīng)現(xiàn)行的小型趨勢。
此外，因?yàn)樵撈募?4可固定在永久磁鐵8的圓周表面的任何位置，所以它的優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)定固定位置，這樣更容易制造。
本發(fā)明的定子16中，偏置的磁場線圈C1，C2和C3可以使接納空間22在其一側(cè)上形成，以便把一對或多對霍爾感應(yīng)器H1和H2配置在其中或使電動控制器18與霍爾感應(yīng)器H1和H2結(jié)合一起配置。
如圖3所示，當(dāng)磁場線圈C1，C2和C3之間的邊界與自軸桿14中心徑向地向外伸展的虛擬線O重合或平行時(shí)，這樣便產(chǎn)生非工作點(diǎn)。因此，如圖6和7所示，本發(fā)明的磁場線圈C1，C2和C3以這樣一種形狀配置在定子16中，即邊界不會與虛擬線O重合或平行，以便消除非工作點(diǎn)和防止振動電機(jī)8不正常工作。
此外，如圖8所示，所述磁場線圈C1，C2和C3的配置方式要使磁場線圈C1與C2垂直地重疊以及磁場線圈C2與C3也垂直地重疊，以致于沒有平面中的邊界部分，籍此防止振動電機(jī)8不正常工作和提高效率。
圖10所示為本發(fā)明一實(shí)施例的振動電機(jī)的控制器18的電路圖。該控制器18包括霍爾感應(yīng)器H1和H2、用作比較和輸出霍爾感應(yīng)器H1與H2的運(yùn)算放大器OP1至OP4和一根據(jù)運(yùn)算放大器OP1至OP4的信號控制振動電機(jī)2a啟動與驅(qū)動的控制單元?？刂破?8還包括多個(gè)放大控制單元的輸出的電機(jī)驅(qū)動器D1，D2與D3和分別與電機(jī)驅(qū)動器D1，D2與D3的輸出端連接的磁場線圈C1，C2與C3。
所述控制單元包括一對霍爾感應(yīng)器H1與H2的信號進(jìn)行波形整形的波形整形電路(施密特(Schmitt)觸發(fā)器電路)和一根據(jù)業(yè)已波形整形的信號確定供給磁場線圈C1，C2與C3的電源時(shí)序的邏輯電路?？刂茊卧€包括一分配邏輯電路的輸出運(yùn)行與定時(shí)供電信號的運(yùn)行分配電路和一根據(jù)輸出運(yùn)行信號確定與改變供電方向的開關(guān)電路。
下表所示為霍爾感應(yīng)器H1與H2的輸出信號，例如，所述信號是基于具有六個(gè)磁極的永久磁鐵8的磁極與磁極的位置。
表1(霍爾感應(yīng)器檢測具有六個(gè)磁極的永久磁鐵的極性的信號例子)

振動電機(jī)2的啟動與驅(qū)動狀態(tài)由表1的例子說明。
當(dāng)信號‘H’(有源)根據(jù)永久磁鐵8的位置提供給霍爾感應(yīng)器H1的地址1和霍爾感應(yīng)器H2的地址2，電源電壓供給磁場線圈C1以使啟動和驅(qū)動振動電機(jī)2。當(dāng)信號‘H’提供給霍爾感應(yīng)器的地址0與1和霍爾感應(yīng)器的地址2，電源電壓供給磁場線圈C2以使啟動和驅(qū)動振動電機(jī)2。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述的例子和輸出狀態(tài)可以根據(jù)永久磁鐵8的磁極數(shù)量或其次序而變化。
另一方面，圖11和12所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的振動電機(jī)2a的示意圖與剖視圖，其中磁場線圈C4與C5配置在絕緣定子16的兩邊。所述振動電機(jī)的大部分均類似采用三個(gè)磁場線圈C1，C2與C3的振動電機(jī)，但磁場線圈C4與C5的配置則不一樣，由于其磁場線圈C4與C5的數(shù)量為二個(gè)。因此，把控制電源供給兩個(gè)磁場線圈C4與C5的電路和控制轉(zhuǎn)子(永久磁鐵)順暢轉(zhuǎn)動的定時(shí)控制也有不同。
換句話說，該振動電機(jī)2a包括上下外殼4和6、轉(zhuǎn)子永久磁鐵8、與轉(zhuǎn)子永久磁鐵8的后面結(jié)合的韌性磁體10和產(chǎn)生轉(zhuǎn)動永久磁鐵8的旋轉(zhuǎn)磁場的定子磁場線圈C4與C5。一支撐軸承12連接韌性磁體10的中心孔。一軸桿14連接支撐軸承12的中心孔。軸桿14和磁場線圈C4與C5固定在絕緣定子16中。振動電機(jī)2a還包括一對或多對檢測永久磁鐵8的磁極及其位置的霍爾感應(yīng)器H1與H2、一控制振動電機(jī)2的全部工作的電機(jī)控制器18a和一分別把驅(qū)動功率與外部控制信號傳送給振動電機(jī)2與電機(jī)控制器18a的供電端20。一接納空間22只限定配置霍爾感應(yīng)器H1與H2或連同電機(jī)控制器18a一起配置。偏心件24固定在永久磁鐵8的圓周表面上。
磁場線圈C4與C5可以分別徑向地配置在絕緣定子16的左右兩邊以使振動電機(jī)2a順暢地工作。然而，因?yàn)榻蛹{空間22處于絕緣定子16的內(nèi)部，所以如圖11所示，兩磁場線圈要配置成不會直接互相面對，而在接納空間22的旁邊。
磁場線圈C4與C5對稱地相對垂直中央線配置。磁場線圈C4的安裝覆蓋角度θ1最好約為90°和垂直中央線與磁場線圈C4之間的角度θ2約為15°以對振動電機(jī)2a的啟動及驅(qū)動不產(chǎn)生負(fù)面影響，只要確保接納空間22與霍爾感應(yīng)器H1和H2的空間范圍。
永久磁鐵8具有兩個(gè)或多個(gè)交替配置的磁極N與S，其以面向定子16配置。啟動與驅(qū)動方向(旋轉(zhuǎn)方向)則基于由磁場線圈C4與C5產(chǎn)生的磁場的順序由電機(jī)控制器18a決定。
另外，一對或多對面向永久磁鐵8的霍爾感應(yīng)器H1與H2以以下方式配置在接納空間22中單獨(dú)地或與電機(jī)控制器18a結(jié)合在一起或成為或集成為單晶片，其有控制振動電機(jī)2a的IC元件?；魻柛袘?yīng)器H1與H2檢測永久磁鐵8的磁極的變化或位置(或轉(zhuǎn)子的位置)，然后把它們輸入電機(jī)控制器18a。
圖13所示為本發(fā)明另一實(shí)施例的振動電機(jī)2a的控制電路的方塊圖。該電路與圖10的電路十分相似。但因?yàn)榕c控制單元的輸出端連接的是兩個(gè)磁場線圈C4與C5而磁場線圈C4與C5交替地產(chǎn)生磁極N與S，所以具有改變電源電壓的極性(+，-)功能的驅(qū)動器D4和D5的數(shù)量為二個(gè)和磁場線圈C4與C5分別連接驅(qū)動器D4與D5的輸出端。
根據(jù)由霍爾感應(yīng)器H1與H2輸入的轉(zhuǎn)子的位置，電機(jī)控制器18a測定在振動電機(jī)2a的啟動與驅(qū)動時(shí)施加在磁場線圈C4與C5的電壓極性(+)(-)的移位時(shí)限，以便啟動和驅(qū)動振動電機(jī)2。如上所述，電機(jī)控制器18a可以配置在振動電機(jī)2的內(nèi)部，其中控制器和霍爾感應(yīng)器H1與H2一起配置在接納空間22中。電機(jī)控制器18a還可以配置在振動電機(jī)2的外部，其中所述控制器與霍爾感應(yīng)器H1與H2作電連接。
另外，控制單元包括一整形霍爾感應(yīng)器H1與H2的信號形狀的波形整形電路和一開關(guān)電路與一邏輯電路根據(jù)已整形的信號的形狀確定和改變施加在磁場線圈的電壓極性(+)(-)的移位時(shí)限和電源的時(shí)序。
驅(qū)動器D4中，施加在磁場線圈C4的電源電壓的極性(+)(-)和磁場線圈C4的磁場是根據(jù)與控制單元的輸出端連接的端子D與E的輸出狀態(tài)而改變。還有，驅(qū)動器D5中，施加在磁場線圈C5的電源電壓的極性(+)(-)和磁場線圈C5的磁場是根據(jù)與控制單元的輸出端連接的端子F與G的輸出狀態(tài)而改變。
例如，當(dāng)信號‘H’(有源)由控制單元的輸出端D輸出和信號‘L’由輸出端E輸出，由驅(qū)動器D4的輸出端Da輸出極性(+)的電壓和由驅(qū)動器D4的輸出端Ea輸出極性(-)的電壓。這時(shí)候，一S-極磁場由磁場線圈C4產(chǎn)生。
反之，當(dāng)信號‘L’(有源)由控制單元的輸出端D輸出和信號‘H’由輸出端E輸出，由驅(qū)動器D4的輸出端Da輸出極性(-)的電壓和由驅(qū)動器D4的輸出端Ea輸出極性(+)的電壓。這時(shí)候，一N-極磁場由磁場線圈C4產(chǎn)生。
另外，當(dāng)信號‘H’(有源)由控制單元的輸出端F輸出和信號‘L’由輸出端G輸出，由驅(qū)動器D5的輸出端Fa輸出極性(+)的電壓和由驅(qū)動器D5的輸出端Ga輸出極性(-)的電壓。這時(shí)候，一S-極磁場由磁場線圈C5產(chǎn)生。
反之，當(dāng)信號‘L’(有源)由控制單元的輸出端F輸出和信號‘H’由輸出端G輸出，由驅(qū)動器D5的輸出端Fa輸出極性(-)的電壓和由驅(qū)動器D5的輸出端Ga輸出極性(+)的電壓。這時(shí)候，一N-極磁場由磁場線圈C5產(chǎn)生。
圖14所示為時(shí)間圖，其說明本發(fā)明另一實(shí)施例的振動電機(jī)2a的啟動與驅(qū)動。
換句話說，當(dāng)N(N1)是輸入霍爾感應(yīng)器H1的轉(zhuǎn)子起初位置信號時(shí)，電源電壓通過控制器18a供給磁場線圈C4以產(chǎn)生S-極磁場并產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向磁場線圈C4的磁引力。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動約為60°，把電源電壓供給磁場線圈C5以產(chǎn)生N-極磁場并產(chǎn)生吸引轉(zhuǎn)子的磁極S1的磁力。這樣的工作中，磁場線圈C4與C5之間相差為30°，其使磁場不斷變化，以驅(qū)動振動電機(jī)和它的偏心旋轉(zhuǎn)。
另一實(shí)施例中，采用兩個(gè)磁場線圈C4與C5，以便以簡單的方式形成定子與控制電路，還可以降低生產(chǎn)成本與重量。
本發(fā)明采用一種霍爾感應(yīng)器(磁敏感器件中的一種)，例如，用作檢測永久磁鐵8的磁極N與S。然而，還可以采用其他磁敏感器件諸如一行程開關(guān)、一讀出開關(guān)、一磁阻件、一熱磁敏感件、一磁二極管、磁性晶體管和一磁半導(dǎo)體閘流管。其他可用的器件則包括一光學(xué)傳感器、攝像傳感器和一近程傳感器等。
當(dāng)采用光學(xué)傳感器、攝像傳感器或近程傳感器時(shí)，多個(gè)反射器可在相應(yīng)傳感器的位置上以預(yù)先排列方式在永久磁鐵的表面上形成。另外，一攝像傳感器也可根據(jù)在其上所形成的不同的反射或色度或者近程傳感器的目標(biāo)探測器的一排列方式在其上形成。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明采用一種沒有電刷與換向器的無刷型振動電機(jī)，而不是一種帶有電刷與換向器的電刷式振動電機(jī)。這樣使生產(chǎn)過程簡化和防止傳統(tǒng)振動電機(jī)所遇到的問題諸如由小型電刷與換向器引起的耐用性差、壽命短和因連接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的火花與噪音。
此外，排除非工作點(diǎn)以使防止工作失調(diào)和收窄磁場線圈之間的界面或排除面內(nèi)界限部分以使磁場的磁漏進(jìn)一步降低，因此獲得低耗電的振動電機(jī)和提高效率。這樣使移動通訊端的使用期限更長。
此外，另一采用兩個(gè)磁場線圈的實(shí)施例中，使定子與控制電路的結(jié)構(gòu)簡化以降低生產(chǎn)成本與重量。
此外，電機(jī)控制器可以安裝在振動電機(jī)的內(nèi)部接納空間中，因此更佳地利用空間以及霍爾傳感器與控制電機(jī)的IC器件形成一晶片，籍此降低生產(chǎn)成本和改善工作的可靠性。
雖然從說明的觀點(diǎn)來看本發(fā)明公開了一些最佳實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將完全明白在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求中所揭示的精神和范圍中，可以作出各種改型、增加和置換。
權(quán)利要求
1.一種扁平無刷式振動電機(jī)，其包括一轉(zhuǎn)子，其由軸向地安裝并具有兩個(gè)或多個(gè)磁極的永久磁鐵構(gòu)成；一韌性磁體，其在永久磁鐵的背面結(jié)合；三個(gè)定子磁場線圈，其用作產(chǎn)生一使永久磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動磁場；一絕緣定子，其上固定一軸桿和磁場線圈；一對或多對霍爾感應(yīng)器，用作檢測永久磁鐵的磁極及其位置；一電機(jī)控制器，其用作控制振動電機(jī)的整體工作；以及一偏心件，其固定在永久磁鐵的圓周表面的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于所述絕緣定子的內(nèi)部限定一接納空間和所述霍爾感應(yīng)器配置在接納空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于所述霍爾感應(yīng)器與電機(jī)控制器連接和該控制器配置在接納空間中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于所述霍爾感應(yīng)器與電機(jī)控制器結(jié)合成單晶片IC器件和該集成電機(jī)控制器配置在接納空間中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于至少一磁場線圈之間的至少一界線與徑向地由軸桿中央向外伸展的一虛擬線不重疊或不平行，以便排除非工作點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于相互相鄰的磁場線圈以互相重疊地配置，以便排除非工作點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子永久磁鐵是偏心地配置在軸桿上以使電機(jī)振動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于電機(jī)控制器包括霍爾感應(yīng)器，其用作檢測永久磁鐵的位置；運(yùn)算放大器，其用作比較和輸出由霍爾感應(yīng)器輸入的訊號；一控制單元，其用作參照運(yùn)算放大器的輸入訊號來控制振動電機(jī)的啟動和驅(qū)動；多個(gè)電機(jī)驅(qū)動器，其用作放大控制單元輸出的訊號；以及磁場線圈，其分別與驅(qū)動器連接。
9.一種扁平無刷式振動電機(jī)，其包括一轉(zhuǎn)子，其由軸向安裝并具有兩個(gè)或多個(gè)磁極的永久磁鐵構(gòu)成；一韌性磁體，其在永久磁鐵的背面結(jié)合；二個(gè)定子磁場線圈，其用作產(chǎn)生一使永久磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動磁場；一絕緣定子，其上固定一軸桿和磁場線圈；一對或多對霍爾感應(yīng)器，其用作檢測永久磁鐵的磁極及其位置；一電機(jī)控制器，其用作控制振動電機(jī)的整體工作；以及一偏心件，其固定在永久磁鐵的圓周表面的一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)控制器包括霍爾感應(yīng)器，其用作檢測永久磁鐵的位置；運(yùn)算放大器，其用作比較和輸出由霍爾感應(yīng)器輸入的訊號；一控制單元，其用作參照由運(yùn)算放大器輸入的訊號來控制振動電機(jī)的啟動和驅(qū)動；多個(gè)驅(qū)動器，其用作變換根據(jù)控制單元輸出的訊號供給磁場線圈的電源電壓的極性(+)(-)；以及磁場線圈，其分別與驅(qū)動器連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的扁平無刷式振動電機(jī)，其特征在于所述磁場線圈分別相對絕緣定子的垂直中線對稱地配置在絕緣定子內(nèi)部的兩邊；磁場線圈中的一線圈的安裝覆蓋角度約為90°和所述垂直中線與其中一磁場線圈之間的角度約為15。
全文摘要
本發(fā)公開一種改型的扁平振動電機(jī)，其配置在移動通訊終端等以產(chǎn)生一振動訊號。本發(fā)明采用一種無電刷和換向器的無刷式振動電機(jī)，不采用具有電刷與換向器的電刷式振動電機(jī)。一偏心件配置在一永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子的圓周表面的一側(cè)和一對或多對安裝在振動電機(jī)中以使啟動和驅(qū)動該振動電機(jī)的霍爾感應(yīng)器。一電機(jī)控制器可以內(nèi)部或外部地配置在振動電機(jī)上。改進(jìn)定子線圈的排列以使減少磁通量的流失和排除非工作點(diǎn)，因此，防止振動電機(jī)的啟動和驅(qū)動失調(diào)并改善性能與效率。
文檔編號H02P6/00GK1618158SQ02827804
公開日2005年5月18日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者金正勛 申請人:株式會社J&J