4個月發(fā)證：一種微型擺動馬達及其制備方法（中山格智美電器有限公司）

 

一、發(fā)明專利案件基本信息

技術(shù)領(lǐng)域：電學(xué)、電機制造技術(shù)

專利號： CN202210097088.8

專利名稱：一種微型擺動馬達及其制備方法

專利申請日： 2022-01-27

專利授權(quán)日： 2022-05-27

專利申請人：中山格智美電器有限公司

發(fā)明人：錢志存; 吳永紅

專利代理機構(gòu)：廣州高炬知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司

專利代理師：孫明科

 

二、發(fā)明證書

 

 

三、發(fā)明專利申請文件信息

申請文件：34頁，1.5萬字，附圖12

授權(quán)權(quán)利要求：17，其中獨立權(quán)利要求：2

權(quán)項結(jié)構(gòu)樹：

 

四、合享發(fā)明專利價值度評分9分（最高10分）

 

五、發(fā)明內(nèi)容摘要：

 

本發(fā)明公開了一種微型擺動馬達及其制備方法，該馬達包括定子部和轉(zhuǎn)子部，定子部由機殼、兩對永磁體及后端蓋組成；轉(zhuǎn)子部由轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)磁磁芯、電磁線圈、線圈骨架組成，導(dǎo)磁磁芯呈“T”字型，線圈骨架連同電磁線圈一起套設(shè)在磁芯柱部上再設(shè)置在機殼的內(nèi)側(cè)面上，電磁線圈在馬達工作時不隨導(dǎo)磁磁芯轉(zhuǎn)動；當電磁線圈內(nèi)通入正反向交變電流時，其產(chǎn)生的交變磁場與永磁體的固定磁場相互作用，使轉(zhuǎn)軸相對于定子部在回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)做往復(fù)式擺動。本發(fā)明通過同步簡化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和制備步驟，大幅降低產(chǎn)品成本并且提高產(chǎn)品性能，輸出扭矩、轉(zhuǎn)角范圍及頻率均可靈活調(diào)整，實現(xiàn)以更小的直徑、輸出更合適的扭矩、轉(zhuǎn)角及頻率，而且易于制造。

 

六、發(fā)明摘要附圖：

 

 

 

 

 

本發(fā)明微型擺動馬達整體剖面結(jié)構(gòu)示意圖

 

七、獨立權(quán)利要求2項：

 

1. 一種微型擺動馬達，其特征在于：其包括定子部和轉(zhuǎn)子部，所述的定子部由機殼（1）和分別設(shè)置在機殼（1）上的兩對永磁體（5）及后端蓋（11）組成，其中的兩對永磁體（5）兩兩一組、軸向前后間隔設(shè)置在機殼（1）的內(nèi)側(cè)面上；所述的轉(zhuǎn)子部由轉(zhuǎn)軸（2）及套設(shè)在該轉(zhuǎn)軸（2）上的導(dǎo)磁磁芯（6）、電磁線圈（8）、線圈骨架（7）組成，其中所述的導(dǎo)磁磁芯（6）為軸向截面呈“T”字型的導(dǎo)磁磁芯（6），該導(dǎo)磁磁芯（6）的頭部為長度方向垂直于轉(zhuǎn)軸（2）的矩形磁芯頭部（62），該導(dǎo)磁磁芯（6）的尾部為長度方向平行于轉(zhuǎn)軸（2）的磁芯柱部（61），且該磁芯頭部（62）與磁芯柱部（61）為一體，其軸心位置設(shè)有一軸孔；所述的電磁線圈（8）套設(shè)在線圈骨架（7）上，所述的線圈骨架（7）連同電磁線圈（8）一起套設(shè)在磁芯柱部（61）上、該線圈骨架（7）與導(dǎo)磁磁芯（6）之間留有空隙并且相互之間不接觸；所述的電磁線圈（8）連同其線圈骨架（7）設(shè)置在機殼（1）的內(nèi)側(cè)面上，該電磁線圈在馬達工作時不隨導(dǎo)磁磁芯（6）轉(zhuǎn)動、其繞組引線伸出到機殼（1）或后端蓋（11）的外部、與外部電源固定連接；所述的轉(zhuǎn)軸（2）分別穿過機殼（1）前端面的軸孔、導(dǎo)磁磁芯的軸孔、后端蓋（11）的軸孔，將所述的轉(zhuǎn)子部設(shè)置在定子部內(nèi)側(cè)、且使二者之間留有間隙，其中，所述的磁芯頭部（62）周向的兩側(cè)面分別朝向機殼（1）內(nèi)側(cè)面上的兩對永磁體（5）；當所述電磁線圈（8）內(nèi)通入正反向交變電流時，其產(chǎn)生的交變磁場被磁芯柱部（61）導(dǎo)至磁芯頭部（62），在該交變磁場與永磁體（5）的固定磁場相互作用下，所述的轉(zhuǎn)軸相對于定子部在設(shè)定的回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)做往復(fù)式擺動。

14. 一種如權(quán)利要求1-13之一所述微型擺動馬達的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：分別制備定子部和轉(zhuǎn)子部的各部件，其中，預(yù)先將電磁線圈（8）纏繞在線圈骨架（7）上、使二者成為一體式線圈部件；

S2：將兩對永磁體分別設(shè)置在機殼（1）的內(nèi)側(cè)壁上；

S3：將轉(zhuǎn)軸（2）插入機殼（1）前端面的軸孔內(nèi)、并向外延伸；

S4：將導(dǎo)磁磁芯（6）的磁芯頭部（62）向前、插入轉(zhuǎn)軸（2），并沿該轉(zhuǎn)軸（2）進入到機殼（1）的內(nèi)部，使磁芯頭部（62）周向的兩側(cè)面分別朝向機殼（1）內(nèi)側(cè)面上的兩對永磁體（5）；

S5：將一體式線圈部件整體套設(shè)在導(dǎo)磁磁芯（6）上、二者之間留有空隙，再將該一體式線圈部件連同其線圈骨架（7）固定設(shè)置在機殼（1）上，并將電磁線圈（8）的繞組引線引出到機殼（1）或后端蓋（11）之外，使該一體式線圈部件在工作時相對于機殼（1）不運動，相對于導(dǎo)磁磁芯（6）運動；

S6：將后端蓋（11）套設(shè)在轉(zhuǎn)軸（2）上、然后固定在機殼（1）上，由二者共同將套設(shè)在轉(zhuǎn)軸（2）上的導(dǎo)磁磁芯（6）及線圈骨架（7）準確定位，完成微型擺動馬達的整體裝配。

 

八、本發(fā)明主要的有益效果：

（1）本發(fā)明提供的微型擺動馬達及其制備方法，通過同步簡化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和制備步驟，大幅降低產(chǎn)品成本并且提高產(chǎn)品性能。本發(fā)明提供的微型擺動馬達，通過同步改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，重新劃分動、定部件的結(jié)構(gòu)和局部，大幅簡化結(jié)構(gòu)、減少零部件數(shù)量、縮小直徑，降低產(chǎn)品成本并且提高產(chǎn)品性能，以滿足電動產(chǎn)品的多種需求。本發(fā)明提供的該微型擺動馬達的制備方法，在前述的結(jié)構(gòu)簡化設(shè)計、減少零部件數(shù)量、改進零部件的設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一步減少零部件制備步驟、裝配步驟，易于裝配到位、降低制造成本，同時當其中的少量零部件損壞時易于拆卸、維修，延長使用壽命。

（2）本發(fā)明提供的微型擺動馬達及其制備方法，首先改進和簡化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用呈“T”型的導(dǎo)磁磁芯與預(yù)制電磁線圈的配合設(shè)計，大幅減少了零部件的數(shù)量，易于制造和裝配，實現(xiàn)了更小的整體直徑（外徑產(chǎn)品），從而使本發(fā)明提供的微型馬達可應(yīng)用于制造新的直徑更小或體積更小的電動類產(chǎn)品，或者改進現(xiàn)有的電動類產(chǎn)品、使其實現(xiàn)更小的尺寸。

（3）本發(fā)明提供的微型擺動馬達及其制備方法，將電磁線圈的繞組提前預(yù)制在線圈骨架上，該線圈繞組放置設(shè)置在機殼即固定部件上，其與引出的引線與外部電源之間沒有相對移動、可采用固定式焊接，省略了碳刷等活動的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)，大幅簡化了結(jié)構(gòu)，減少了零部件數(shù)量，易于裝配和拆卸維修，節(jié)約了產(chǎn)品成本，增加了產(chǎn)品壽命，提高產(chǎn)品連接及運行的可靠性。

 

八、發(fā)明人團隊簡介

本發(fā)明由電機領(lǐng)域高級工程師錢志存、吳永紅共同研發(fā)完成，二人均為微型電機行業(yè)知名研發(fā)專家。截止到目前已經(jīng)主導(dǎo)或者參與完成了近百個研發(fā)項目，獲得40余項專利。

本發(fā)明申請人中山格智美電器有限公司，成立于2014年01月09日，位于小家電之鄉(xiāng)廣東省中山市小欖鎮(zhèn)，主營業(yè)務(wù)為研發(fā)、加工、生產(chǎn)、銷售：電器、電機、電子設(shè)備，核心產(chǎn)品為各種微型電機制造。

 

 

九、本案專利代理師經(jīng)驗分享

   

在智能制造的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，電機無處不在，工業(yè)母機，工控設(shè)備，智能家居等都需要優(yōu)質(zhì)的電機做執(zhí)行元件。目前在民用方面，如大家電，小家電，電動工具，風(fēng)扇，等領(lǐng)域，國內(nèi)的制造水平都處在領(lǐng)先地位。但在汽車電機、伺服電機、振鏡系統(tǒng)等高端應(yīng)用，國內(nèi)還處在追趕階段，與發(fā)達國家有一定的差距，后續(xù)需要電機行業(yè)相關(guān)專業(yè)的人沉淀下來，不能浮躁，而是可持續(xù)地進步，追趕。

本發(fā)明設(shè)計人錢志存高工認為，從小無刷電機的一些熱點應(yīng)用來看，受能效標準的影響較大，很多國外客戶相對看重，因此有些應(yīng)用轉(zhuǎn)成高效無刷馬達是必然趨勢；從對終端客戶的營銷角度，產(chǎn)品的外觀已然不能很大程度左右客戶選擇，技術(shù)營銷對消費者的影響越來越大。

隨著電動牙刷等個人護理消費類電動產(chǎn)品的發(fā)展，對微型馬達產(chǎn)品提出了減少零部件數(shù)量、減小整體直徑、提高電路連接可靠性、易于制造、使用壽命長及綜合低成本等需求，現(xiàn)有技術(shù)無法滿足。此外，為適應(yīng)電動產(chǎn)品的個性化、小批量的需求，還進一步提出了對馬達產(chǎn)品的輸出扭矩、擺動幅度、擺動頻率等運行參數(shù)可以靈活調(diào)節(jié)等技術(shù)需求，而現(xiàn)有技術(shù)也無法滿足這些需求。

針對這一情況，本發(fā)明人團隊研發(fā)了一種微型擺動馬達，通過同步改進結(jié)構(gòu)設(shè)計和制備方法，重新劃分動、定部件的結(jié)構(gòu)和局部，大幅簡化結(jié)構(gòu)、減少零部件數(shù)量、縮小直徑，降低產(chǎn)品成本并且提高產(chǎn)品性能，以滿足電動產(chǎn)品的多種需求。本發(fā)明還研發(fā)了該微型擺動馬達的制備方法，在前述的結(jié)構(gòu)簡化設(shè)計、減少零部件數(shù)量、改進零部件的設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一步減少零部件制備步驟、裝配步驟，易于裝配到位、降低制造成本，同時當其中的少量零部件損壞時易于拆卸、維修，延長使用壽命。

 

本專利涉及多個學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域，包括電學(xué)、電機結(jié)構(gòu)、電磁材料、制造工藝及控制技術(shù)，對專利代理師的跨領(lǐng)域的專業(yè)能力、綜合水平，對電機、材料及控制技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)驗要求較高。我公司派出專利代理師孫明科與研發(fā)團隊對接，多次到訪研發(fā)團隊研發(fā)場所，進行討論和交流。經(jīng)過反復(fù)多次與研發(fā)團隊深入交流，共同分析技術(shù)問題和發(fā)明要點，在深度檢索和多次撰寫修改的基礎(chǔ)上，完成了本項發(fā)明專利的申請文件。本案專利代理師通過與研發(fā)團隊成員密切溝通，認真聽取發(fā)明人的構(gòu)思和技術(shù)方案，并且進行了深入的技術(shù)挖掘，準確縮短技術(shù)問題和技術(shù)效果，從而得到了本發(fā)明呈現(xiàn)的較為完善的技術(shù)方案。

本案件由于涉及電機制造技術(shù)，屬于智能制造相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，具有較大的社會意義，專利代理師在提交、審查意見答復(fù)、繳費等多個環(huán)節(jié)均做了快速處理，最終使本發(fā)明按照快速審查流程處理，使本發(fā)明在4個月的時間內(nèi)即獲得了發(fā)明證書，為申請人企業(yè)盡早實施該專利技術(shù)創(chuàng)造了良好的條件。

   本專利是專利代理師與發(fā)明人團隊密切合作完成的跨領(lǐng)域高質(zhì)量專利申請案件，雙方多次、反復(fù)討論、修改了多稿才最終定稿，發(fā)明人科研團隊及代理師對本發(fā)明均付出了辛苦的勞動。

本發(fā)明專利作為電機、智能制造技術(shù)領(lǐng)域的高質(zhì)量的發(fā)明專利，與申請人布局的其他發(fā)明專利相互配合，對電機結(jié)構(gòu)、制造工藝、控制方法等進行了合理分層、遞進式的保護，獲得了2項獨立權(quán)利要求、17項，有利于該申請人對該專利技術(shù)成果進行轉(zhuǎn)化、實施和維權(quán)，為更多的中國小家電提供動力，產(chǎn)生更好的社會和經(jīng)濟效益。