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高质量发明专利、快速授权,成功案例系列之十

2022-07-20来源:国内专利代理部

4个月发证:一种微型摆动马达及其制备方法(中山格智美电器有限公司)

 

一、发明专利案件基本信息

技术领域:电学、电机制造技术

专利号 CN202210097088.8

专利名称:一种微型摆动马达及其制备方法

专利申请日: 2022-01-27

专利授权日: 2022-05-27

专利申请人:中山格智美电器有限公司

发明人:钱志存; 吴永红

专利代理机构:广州高炬知识产权代理有限公司

专利代理师:孙明科

 

二、发明证书

 

 

三、发明专利申请文件信息

申请文件:34页,1.5万字,附图12

授权权利要求:17,其中独立权利要求:2

权项结构树:

 

四、合享发明专利价值度评分9分(最高10

 

五、发明内容摘要:

 

本发明公开了一种微型摆动马达及其制备方法,该马达包括定子部和转子部,定子部由机壳、两对永磁体及后端盖组成;转子部由转轴、导磁磁芯、电磁线圈、线圈骨架组成,导磁磁芯呈T”字型,线圈骨架连同电磁线圈一起套设在磁芯柱部上再设置在机壳的内侧面上,电磁线圈在马达工作时不随导磁磁芯转动;当电磁线圈内通入正反向交变电流时,其产生的交变磁场与永磁体的固定磁场相互作用,使转轴相对于定子部在回转角度范围内做往复式摆动。本发明通过同步简化产品的结构和制备步骤,大幅降低产品成本并且提高产品性能,输出扭矩、转角范围及频率均可灵活调整,实现以更小的直径、输出更合适的扭矩、转角及频率,而且易于制造。

 

六、发明摘要附图

 

 

 

 

 

本发明微型摆动马达整体剖面结构示意图

 

七、独立权利要求2项:

 

1. 一种微型摆动马达,其特征在于:其包括定子部和转子部,所述的定子部由机壳(1)和分别设置在机壳(1)上的两对永磁体(5)及后端盖(11)组成,其中的两对永磁体(5)两两一组、轴向前后间隔设置在机壳(1)的内侧面上;所述的转子部由转轴(2)及套设在该转轴(2)上的导磁磁芯(6)、电磁线圈(8)、线圈骨架(7)组成,其中所述的导磁磁芯(6)为轴向截面呈“T”字型的导磁磁芯(6),该导磁磁芯(6)的头部为长度方向垂直于转轴(2)的矩形磁芯头部(62),该导磁磁芯(6)的尾部为长度方向平行于转轴(2)的磁芯柱部(61),且该磁芯头部(62)与磁芯柱部(61)为一体,其轴心位置设有一轴孔;所述的电磁线圈(8)套设在线圈骨架(7)上,所述的线圈骨架(7)连同电磁线圈(8)一起套设在磁芯柱部(61)上、该线圈骨架(7)与导磁磁芯(6)之间留有空隙并且相互之间不接触;所述的电磁线圈(8)连同其线圈骨架(7)设置在机壳(1)的内侧面上,该电磁线圈在马达工作时不随导磁磁芯(6)转动、其绕组引线伸出到机壳(1)或后端盖(11)的外部、与外部电源固定连接;所述的转轴(2)分别穿过机壳(1)前端面的轴孔、导磁磁芯的轴孔、后端盖(11)的轴孔,将所述的转子部设置在定子部内侧、且使二者之间留有间隙,其中,所述的磁芯头部(62)周向的两侧面分别朝向机壳(1)内侧面上的两对永磁体(5);当所述电磁线圈(8)内通入正反向交变电流时,其产生的交变磁场被磁芯柱部(61)导至磁芯头部(62),在该交变磁场与永磁体(5)的固定磁场相互作用下,所述的转轴相对于定子部在设定的回转角度范围内做往复式摆动。

14. 一种如权利要求1-13之一所述微型摆动马达的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

S1:分别制备定子部和转子部的各部件,其中,预先将电磁线圈(8)缠绕在线圈骨架(7)上、使二者成为一体式线圈部件;

S2:将两对永磁体分别设置在机壳(1)的内侧壁上;

S3:将转轴(2)插入机壳(1)前端面的轴孔内、并向外延伸;

S4:将导磁磁芯(6)的磁芯头部(62)向前、插入转轴(2),并沿该转轴(2)进入到机壳(1)的内部,使磁芯头部(62)周向的两侧面分别朝向机壳(1)内侧面上的两对永磁体(5);

S5:将一体式线圈部件整体套设在导磁磁芯(6)上、二者之间留有空隙,再将该一体式线圈部件连同其线圈骨架(7)固定设置在机壳(1)上,并将电磁线圈(8)的绕组引线引出到机壳(1)或后端盖(11)之外,使该一体式线圈部件在工作时相对于机壳(1)不运动,相对于导磁磁芯(6)运动;

S6:将后端盖(11)套设在转轴(2)上、然后固定在机壳(1)上,由二者共同将套设在转轴(2)上的导磁磁芯(6)及线圈骨架(7)准确定位,完成微型摆动马达的整体装配。

 

八、本发明主要的有益效果:

1)本发明提供的微型摆动马达及其制备方法,通过同步简化产品的结构和制备步骤,大幅降低产品成本并且提高产品性能。本发明提供的微型摆动马达,通过同步改进结构设计,重新划分动、定部件的结构和局部,大幅简化结构、减少零部件数量、缩小直径,降低产品成本并且提高产品性能,以满足电动产品的多种需求。本发明提供的该微型摆动马达的制备方法,在前述的结构简化设计、减少零部件数量、改进零部件的设计的基础上,进一步减少零部件制备步骤、装配步骤,易于装配到位、降低制造成本,同时当其中的少量零部件损坏时易于拆卸、维修,延长使用寿命。

2)本发明提供的微型摆动马达及其制备方法,首先改进和简化产品的结构设计,采用呈“T”型的导磁磁芯与预制电磁线圈的配合设计,大幅减少了零部件的数量,易于制造和装配,实现了更小的整体直径(外径产品),从而使本发明提供的微型马达可应用于制造新的直径更小或体积更小的电动类产品,或者改进现有的电动类产品、使其实现更小的尺寸。

3)本发明提供的微型摆动马达及其制备方法,将电磁线圈的绕组提前预制在线圈骨架上,该线圈绕组放置设置在机壳即固定部件上,其与引出的引线与外部电源之间没有相对移动、可采用固定式焊接,省略了碳刷等活动的导电连接结构,大幅简化了结构,减少了零部件数量,易于装配和拆卸维修,节约了产品成本,增加了产品寿命,提高产品连接及运行的可靠性。

 

八、发明人团队简介

本发明由电机领域高级工程师钱志存、吴永红共同研发完成,二人均为微型电机行业知名研发专家。截止到目前已经主导或者参与完成了近百个研发项目,获得40余项专利。

本发明申请人中山格智美电器有限公司,成立于20140109日,位于小家电之乡广东省中山市小榄镇,主营业务为研发、加工、生产、销售:电器、电机、电子设备,核心产品为各种微型电机制造。

 

 

九、本案专利代理师经验分享

   

在智能制造的应用技术领域,电机无处不在,工业母机,工控设备,智能家居等都需要优质的电机做执行元件。目前在民用方面,如大家电,小家电,电动工具,风扇,等领域,国内的制造水平都处在领先地位。但在汽车电机、伺服电机、振镜系统等高端应用,国内还处在追赶阶段,与发达国家有一定的差距,后续需要电机行业相关专业的人沉淀下来,不能浮躁,而是可持续地进步,追赶。

本发明设计人钱志存高工认为,从小无刷电机的一些热点应用来看,受能效标准的影响较大,很多国外客户相对看重,因此有些应用转成高效无刷马达是必然趋势;从对终端客户的营销角度,产品的外观已然不能很大程度左右客户选择,技术营销对消费者的影响越来越大。

随着电动牙刷等个人护理消费类电动产品的发展,对微型马达产品提出了减少零部件数量、减小整体直径、提高电路连接可靠性、易于制造、使用寿命长及综合低成本等需求,现有技术无法满足。此外,为适应电动产品的个性化、小批量的需求,还进一步提出了对马达产品的输出扭矩、摆动幅度、摆动频率等运行参数可以灵活调节等技术需求,而现有技术也无法满足这些需求。

针对这一情况,本发明人团队研发了一种微型摆动马达,通过同步改进结构设计和制备方法,重新划分动、定部件的结构和局部,大幅简化结构、减少零部件数量、缩小直径,降低产品成本并且提高产品性能,以满足电动产品的多种需求。本发明还研发了该微型摆动马达的制备方法,在前述的结构简化设计、减少零部件数量、改进零部件的设计的基础上,进一步减少零部件制备步骤、装配步骤,易于装配到位、降低制造成本,同时当其中的少量零部件损坏时易于拆卸、维修,延长使用寿命。

 

本专利涉及多个学科和技术领域,包括电学、电机结构、电磁材料、制造工艺及控制技术,对专利代理师的跨领域的专业能力、综合水平,对电机、材料及控制技术领域的经验要求较高。我公司派出专利代理师孙明科与研发团队对接,多次到访研发团队研发场所,进行讨论和交流。经过反复多次与研发团队深入交流,共同分析技术问题和发明要点,在深度检索和多次撰写修改的基础上,完成了本项发明专利的申请文件。本案专利代理师通过与研发团队成员密切沟通,认真听取发明人的构思和技术方案,并且进行了深入的技术挖掘,准确缩短技术问题和技术效果,从而得到了本发明呈现的较为完善的技术方案。

本案件由于涉及电机制造技术,属于智能制造相关的技术领域,具有较大的社会意义,专利代理师在提交、审查意见答复、缴费等多个环节均做了快速处理,最终使本发明按照快速审查流程处理,使本发明在4个月的时间内即获得了发明证书,为申请人企业尽早实施该专利技术创造了良好的条件。

   本专利是专利代理师与发明人团队密切合作完成的跨领域高质量专利申请案件,双方多次、反复讨论、修改了多稿才最终定稿,发明人科研团队及代理师对本发明均付出了辛苦的劳动。

本发明专利作为电机、智能制造技术领域的高质量的发明专利,与申请人布局的其他发明专利相互配合,对电机结构、制造工艺、控制方法等进行了合理分层、递进式的保护,获得了2项独立权利要求、17项,有利于该申请人对该专利技术成果进行转化、实施和维权,为更多的中国小家电提供动力,产生更好的社会和经济效益。

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