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高質(zhì)量發(fā)明專利、快速授權(quán),成功案例系列之十
時間:2022-07-20來源:國內(nèi)專利代理部

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

 

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(dāng)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(dāng)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(zhǔn)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(dāng)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20140109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(rèn)為,從小無刷電機的一些熱點應(yīng)用來看,受能效標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(rèn)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(zhǔn)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。