CN1140924A - 用于便携式设备和信息发送装置的微型电动机、微型振动电动机 - Google Patents

Abstract

一种微型电动机，包括一个由筒形外壳、设在筒形外壳内的轴承腔和设在轴承腔外周面上的磁体组件的定子；一个设在轴承腔和磁体组件之间的无铁心转子；一个沿其中心轴线具有一转轴的转子线圈组件；一个用于给转子线圈组件供电的供电装置。至少一个轴承安装在轴承腔一端的外周面上，以支承转轴。

Description

用于便携式设备和信息发送 装置的微型电动机、 微型振动电动机

本发明涉及使用干电池的便携式电子装置，例如摄像机，和小型音响装置的小功耗型微型电动机(极小的电动机)。特别是，本发明涉及一种微型振动电动机，其驱动一个偏心配重旋转而产生振动，用于便携式装置，例如卡片型呼叫器、手表、便携式电话机或盲人的信号接收器。另外，本发明还涉及使用微型振动电动机以把信息通过振动传送给携带者的信息发送装置。

在现有技术中已经存在对这种微型电动机的小型化的需求。已经开发出直径约5mm的微型电动机。近年来，也已经提出了包括其外壳的外径在3至4mm的微型电动机的强烈要求。

但是，这种包括外壳在内的外径在几毫米的微型电动机难于进行机械装配。在外径在3至4mm的微型电动机的情况下，线圈导线的直径约为0.6mm。在连续的电动机装配线上不可能合适地操纵这么小直径的导线和宽度略大于导线的换向片。

因此，本发明涉及这种在目前技术条件下不用精细的手工操作就不能进行装配的微型电动机。

图2是用于便携式设备的现有微型电动机的结构剖面图。微型电动机由定子1和转子2组成。定子1包括：筒形外壳11；通过把外壳11的一端向内弯曲所形成的轴承腔部111；借助粘结剂18安装在轴承腔部111的筒形表面上的磁体组件17；和在轴承腔部两端通过压配合而分别形成的第一轴承13和第二轴承15，即第一轴承支承部14和第二轴承支承部16。

外壳11的另一端具有一个其中安装了端板19的端板安装凹槽112。端板19具有引线191和同引线191电连接的电刷192。另一方面，转子包括：设在具有预定气隙的外壳11和磁体组件17之间的转子线圈组件21；支承转子线圈组件21的转子线圈组件支承件22；包括许多安装在转子线圈支承件22一端上的换向片215的换向器组件25；将电流从换向器组件25提供给转子线圈组件21的引线部252；和由上述第一和第二轴承13和15旋转支承的转轴24。转轴24在其一端上通过一个固定件23被固定到转子线圈组件支承件22上。

这种结构的微型振动电动机按如下工作：当电流通过引线191和换向器组件25加到转子线圈组件21上时，在后者21中流过的电流同磁体组件的磁作用使转子线圈组件31和转轴24作为一个整体旋转。结果，使偏心安装在转轴24一端上的配重(未表示)旋转，由此发生振动。

对于用于可代替“哔、哔”发声器的振动发送装置的微型振动电动机，要求用于振动装置的厚度减小到5mm或以下，特别是，要求直径减小到3mm到4mm。在这种直径极小的微型电动机中，其转轴的直径至少要在0.7mm以上才能经受配重的振动。

在转轴直径为0.7mm的微型电动机中，各部件的尺寸为：

转轴外径：0.7mm

轴承腔部内径：0.8mm

磁体组件内径：1.25mm

磁体组件外径：2.6mm

转子线圈组件内径：3.0mm

转子线圈组件外径：3.5mm

外壳内径：3.8mm

从上述尺寸可以看出，转轴的外径与轴承腔的内径之差只有0.1mm。也就是说，当转轴24被放在轴承腔部111的中心时，转轴24周围的空隙只有0.05mm。

另一方面，必须在转轴24的两端设置第一和第二轴承13和15。然而，在0.05mm的空隙中不可能安装轴承13和15。也就是，在轴承被插入轴承腔部内的现有方法中，不可能把微型振动电动机的外径减到3mm至4mm范围内的一个值上。

再有，已经考虑到，由于磁体组件17或转子线圈组件21的厚度在物理上被限制，微型振动电动机的最大可允许外径大约为5mm。

鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种微型电动机，以解决上述困难。

本发明的另一个目的是提供一种用于便携式设备的微型振动电动机，其具有极小的尺寸和厚度，并能以高效率把其振动传送给人体(或携带者)。

本发明的再一个目的是提供一种信息发送装置，使用微型振动电动机借助其振动来高效地发送信息。

通过提供一种微型电动机来获得上述目的，该微型电动机包括：一个定子，其包括外径在6mm或更小的筒形外壳、设在筒形外壳内的轴承腔和设在轴承腔外周面上的磁体组件；一个无铁心转子，设在筒形外壳和所述磁体组件之间，并包括一个沿其中心轴线具有转轴的转子线圈组件；及供电装置，用于给转子线圈组件供电。其中支承转轴的轴承中的至少一个被安装在轴承腔一端的外周面上。

本发明的微型电动机包括：一筒形外壳，包括通过把其一端向内弯曲而形成的轴承腔安装部和其另一端上的端板安装凹槽部；一轴承腔，包括在其一端上形成凹槽的膨胀部和成为从膨胀部延伸的筒形件的外端部的安装部；第一轴承，被压入在膨胀部所形成的凹槽内；第二轴承，具有其中压入轴承腔安装部的凹槽；和一磁体组件，设在第一和第二轴承之间。

在本发明的微型振动电动机中，在转轴的一端上偏心安装一个配重。

根据本发明所提供的信息传送装置，其中由微型振动电动机通过偏心安装在转轴一端上的配重所产生的振动、可至少被用作一个信息源。

本申请人已经找到了：以上述方法提供的轴承可以把微型电动机的外径减小到3至4mm，而如果把其外径设定为6mm，磁体组件可以增加厚度并以高效率转动。即，在本发明中，至少一个轴承不是设在轴承腔与转轴之间，而代之以把轴承压装在轴承腔一端的外筒形表面上。这导致了微型电动机的外径减小。

当用上述方法把一个轴承压装在轴承腔的一端上时，未设有磁体组件的轴承腔的另一端形成为膨胀部，以使另一个轴承被压装在其内。

在微型电动机中，磁体组件、外壳、转轴和轴承腔构成磁路，由换向器组件提供电流的转子线圈组件就会因电流流过磁路而产生一旋转力。

通过把配重偏心地安装在微型电动机转轴上，微型电动机就可以变为用于便携式设备的微型振动电动机。在其被用作为便携式设备的微型振动电动机的情况下，其可被作为发送至少一种信息的装置。

通过下列参照附图的描述，会更清楚地了解本发明的上述及其他的目的和特征。

图1是根据本发明的一个实施例的用于便携式设备的微型电动机结构的剖面图；

图2是现有的用于携携式设备的微型电动机结构的剖面图；

图3是根据本发明另一实施例的微型振动电动机结构的剖面图。

图1是用于携携式设备的微型电动机结构的剖面图，其结构是本发明的优选实施例。

如图1所示，微型电动机由定子1和转子2组成。定子1包括：由其本上由铁构成的磁性材料所制成的筒形外壳11、通过把外壳11的一端向内弯曲而形成的轴承腔安装部111、和由与外壳11相同材料制成的筒形轴承腔12。轴承腔12在其一端具有一个用于压入轴承腔安装部111的膨胀部14，而在另一端具有一个安装部16。定子1进一步包括：通过粘合剂18固定安装在轴承腔12的筒形表面上的磁体组件17；被压装在轴承腔12的膨胀部14所形成的凹槽122内的第一轴承13；和具有把轴承腔12的安装部16压装在其中的凹槽151的第二轴承15。

外壳11的另一端具有一个端板安装凹槽112，其中安装一个由绝缘材料制成的端板19。引线191和同引线191电联结的电刷192通过例如插接被固定连接到该端板上。另一方面，转子2包括：以预定气隙设在外壳11和磁体组件17之间的转子线圈组件21；由绝缘材料制成的用于支承转子线圈组件21的转子线圈组件支承件22，该支承件22在其一端具有一凸出部；包括许多安装在转子线圈组件支承件22的凸出部上的换向片251的换向器组件25。转子2进一步包括：一个用于把电流从换向器组件25提供给转子线圈组件21的引线部252；和由上述第一和第二轴承13和15旋转支承的转轴24。借助由例如不锈钢所制成的固定件23把转子线圈组件支承件22固定到转轴24的一端上。

为了尽量减小转子线圈组件21的厚度，不使用在线圈滑架上绕制铜线的方法，而代之以用粘合剂把绝缘铜线的各匝粘结在一起。

微型电动机这样工作：当电流通过引线191和换向器组件25加到转子线圈组件上时，其中流过电流的转子线圈12和转子轴作为一个整体在由磁体组件17、外壳11和轴承腔12所组成的磁路的推动下旋转。

在该实施例中，第一轴承13被压装在轴承腔12的膨胀部14内，而轴承腔12的上安装部16被压装在第二轴承15的凹槽内，从而可以减小轴承腔12的内周面(内径)与转轴24的外周面(外径)之间的距离。

下面参照图3来说明本发明另一个实施例的微型振动电动机。在该实施例中，除了转轴24具有一个偏心地安装在其一端上的配重100和另一端带有固定件23以由此产生振动之外，微型振动电动机的基本结构5图1相同。结果，转动偏心地安装在转轴24一端上的配重100，以产生振动。借助其中把配重100偏心安装在转轴24一端上的微型振动电动机所产生的振动可以至少用作为一个信息源。

这种结构的微型振动电动机按如下工作：当电流通过引线191和换向器组件25加到转子线圈组件21上时，在后者21中流过的电流同磁体组件的磁作用使转子线圈组件31和转轴24作为一个整体转动。结果，使偏心安装在转轴24一端上的配重(未示出)旋转，而产生振动。

对于可替代小铃的振动发出装置的微型振动电动机，需要振动装置的厚度减小到5mm或更小，特别是，要求其直径减小到3mm至4mm。在这种直径极小的微型电动机中，其转轴直径至少应为0.7mm以经受配重的振动。

上述结合本发明的优选实施例进行了描述，但显而易见，在不背离本发明的条件下本领域普通技术人员可以进行各种改变和变型，因而因其落入本发明的实质范围内而由后附的权利要求覆盖了所有的这种改变和变型。

在该实施例中，固定装置是压装型的或粘结型的，但也可以结合使用这两种装置，或者使用借助粘合剂的固定，代替压装。

由于情况允许，微型振动电动机各部件的材料可与现有电机的相同。

在本发明的微型振动电动机中，轴承被布置成：轴承腔与转轴之间的距离尽可能地短。因此，根据本发明，微型振动电动机可以形成为外径更小。

在本发明的微型振动电动机中，减小了轴承腔的内周面(内径)与转轴的外周面(外径)之间的距离(差)，从而提高了磁体组件的厚度。这样，在外径相等的情况下，本发明的微型振动电动机在效率上高于现有技术的电机。

根据本发明，可以形成外径更小的微型振动电动机，可以提供便于携带的微型信息发送装置。

本发明的优选实施例的上述描述是为了描述和说明的目的。并不意味着是详尽的或把本发明限制在所述的特定形式下，而可以根据上述技术进行改型和变化或由本发明的实施来获得。上述实施例是为了说明本发明的原理及其实际应用描述的，以使本领域普通技术人员能以各种实施例方式或各种改型来利用本发明而适合于所希望的特定用途。本发明的范围由权利要求及其等效物所限定。

Claims (4)

1.一种微型电动机，包括：

一个定子，包括外径在6mm或小的筒形外壳、设在所述筒形外壳内的轴承腔和设在所述轴承腔外周面上的磁体组件；

一个无铁心转子，设在所述筒形外壳和所述磁体组件之间，并包括沿其中心轴线具有转轴的转子线圈组件；

供电装置，用于给所述转子线圈组件供电；

第一和第二轴承，用于支承所述转轴，所述两个轴承中的至少一个被安装在所述轴承腔的一端外周面上。

2.根据权利要求1所述的微型电动机，其中所述筒形外壳包括一个通过把其一端向内弯曲而形成的轴承腔安装部和一个在另一端上的端板安装凹槽部；所述轴承腔在其一端上包括一个其中形成凹槽的膨胀部和一个作为从所述膨胀部伸出的筒形件的端部的安装部；所述第二轴承具有一个其中装有所述轴承腔的所述安装部的凹槽；所述磁体组件设在所述第一和第二轴承之间。

3.一种微型振动电动机，包括：

一个微型电动机和一个配重，所述微型电动机包括：

一个定子，包括外径在6mm或更小的筒形外壳、设在所述筒形外壳内的轴承腔和设在所述轴承腔外周面上的磁体组件；

一个无铁心转子，设在所述筒形外壳和所述磁体组件之间并且包括沿其中心轴线具有一个转车的转子线圈组件；

供电装置，用于给所述转子线圈组件供电；

第一和第二轴承，用于支承所述转轴，所述两个轴承中的至少一个安装在所述轴承腔的端部外周面上，

所述配重偏心地安装在所述转轴的一端上。

4.一种信息发送装置，包括：

一个微型振动电动机和用于把由所述微型振动电动机所产生的振动用途为至少一个信息源的装置，

所述微型振动电动机包括：

一个定子，包括外径在6mm或更小的筒形外壳、设在所述筒形外壳内的轴承腔和设在所述轴承腔外周面上的磁体组件；

一个无铁心转子，设在所述筒形外壳和所述磁体组件之间并包括沿其中心轴线具有一个转轴的转子线圈组件；

供电装置，用于给所述转子线圈线件供电；

第一和第二轴承，用于支承所述转轴，所述两个轴承中的至少一个被安装在所述轴承腔一端的外周面上；

一个配重，其偏心地安装在所述转轴一端上。

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