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、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、導磁磁芯、電磁線圈、線圈骨架組成，導磁磁芯呈“T”字型，線圈骨架連同電磁線圈一起套設在磁芯柱部上再設置在機殼的內(nèi)側(cè)面上，電磁線圈在馬達工作時不隨導磁磁芯轉(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）及套設在該轉(zhuǎn)軸（2）上的導磁磁芯（6）、電磁線圈（8）、線圈骨架（7）組成，其中所述的導磁磁芯（6）為軸向截面呈“T”字型的導磁磁芯（6），該導磁磁芯（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，其軸心位置設有一軸孔；所述的電磁線圈（8）套設在線圈骨架（7）上，所述的線圈骨架（7）連同電磁線圈（8）一起套設在磁芯柱部（61）上、該線圈骨架（7）與導磁磁芯（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、導磁磁芯的軸孔、后端蓋（11）的軸孔，將所述的轉(zhuǎn)子部設置在定子部內(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定的回轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)做往復式擺動。

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在導磁磁芯（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，相對于導磁磁芯（6）運動；

S6：將后端蓋（11）套設在轉(zhuǎn)軸（2）上、然后固定在機殼（1）上，由二者共同將套設在轉(zhuǎn)軸（2）上的導磁磁芯（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)簡化設計、減少零部件數(shù)量、改進零部件的設計的基礎上，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)設計，采用呈“T”型的導磁磁芯與預制電磁線圈的配合設計，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制在線圈骨架上，該線圈繞組放置設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)務為研發(fā)、加工、生產(chǎn)、銷售：電器、電機、電子設備，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

在智能制造的應用技術(shù)領(lǐng)域，電機無處不在，工業(yè)母機，工控設備，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)明設計人錢志存高工認為，從小無刷電機的一些熱點應用來看，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)簡化設計、減少零部件數(shù)量、改進零部件的設計的基礎上，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。

本專利涉及多個學科和技術(shù)領(lǐng)域，包括電學、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、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。