專(zhuān)利名稱(chēng)：微加工的磁阻馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及磁阻馬達(dá)，且更特定地涉及具有使用MEMS制 造技術(shù)形成的至少部分的小型化磁阻馬達(dá)。
背景技術(shù)：
磁阻馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)，其中轉(zhuǎn)矩通過(guò)馬達(dá)的可移動(dòng)零件向激勵(lì)的 馬達(dá)繞組的感應(yīng)最大化的位置移動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生。磁阻馬達(dá)的一個(gè)特 征是馬達(dá)的可移動(dòng)零件(例如轉(zhuǎn)子)不需要永磁體。作為替代，轉(zhuǎn)子 可以由磁性材料制成且構(gòu)造為具有帶輪齒的形狀，其中輪齒限定了轉(zhuǎn) 子的極。馬達(dá)的定子(即馬達(dá)的靜止零件的電磁活性部分)也具有極， 該極與位于圍繞包含轉(zhuǎn)子的腔的線(xiàn)圈繞組相關(guān)。取決于構(gòu)造，每個(gè)馬 達(dá)繞組可以限定一個(gè)、兩個(gè)或甚至超過(guò)兩個(gè)定子極。
當(dāng)電流通過(guò)繞組時(shí)，每個(gè)相應(yīng)的定子極變得被激勵(lì)且吸引最近的 轉(zhuǎn)子極。其結(jié)果是轉(zhuǎn)子極向激勵(lì)的定子極移動(dòng)，因此使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 如果定子極以特定的次序被激勵(lì)，例如通過(guò)施加到繞組上的適當(dāng)?shù)爻?形的驅(qū)動(dòng)脈沖激勵(lì)，則可以實(shí)現(xiàn)平滑和連續(xù)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。關(guān)于磁阻馬 達(dá)的運(yùn)行和控制的原理的更多細(xì)節(jié)例如可參考T丄E Miller的書(shū)籍
"Switched Reluctance Motors and Their Control", Clarendon Press, Oxford, 1993, pp. 1-70,其教示在此通過(guò)參考合并。
許多重要的應(yīng)用，例如小型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、流體泵和陀螺儀，要求 小型馬達(dá)?；贛EMS的馬達(dá)對(duì)于這些應(yīng)用特別地具有吸引力，因?yàn)?這樣的馬達(dá)的制造與微電子電路的制造兼容。作為結(jié)果，基于MEMS 的馬達(dá)和相關(guān)的控制電子器件可以有利地作為單一的整體式設(shè)備生 產(chǎn)，與非整體式的類(lèi)似設(shè)備相比，整體式設(shè)備一般地更可靠且較不昂 貴。然而，與現(xiàn)有技術(shù)的基于MEMS的馬達(dá)相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題是它們的 相對(duì)地小的尺寸使得這樣的馬達(dá)的潤(rùn)滑無(wú)法實(shí)施，這導(dǎo)致相對(duì)地高的 摩擦和短的使用壽命
發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題通過(guò)具有不需要在馬達(dá)的靜止零件中的固定的 安裝軸的轉(zhuǎn)子的磁阻馬達(dá)的多種實(shí)施例解決。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的馬達(dá)具有限定了圓柱形腔的靜止零件， 轉(zhuǎn)子插入到該圓柱形腔內(nèi)，其中腔的內(nèi)壁由非磁性襯里覆蓋。靜止零 件具有多個(gè)定子極，每個(gè)定子極通過(guò)具有磁芯的電線(xiàn)圏限定。轉(zhuǎn)子具 有間隔器和多個(gè)軸承，其中每個(gè)軸承至少部分地限定在間隔器和襯里 之間。轉(zhuǎn)子適合于響應(yīng)于定子極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而在腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，
使得軸承在襯里和間隔器之間滾動(dòng)。馬達(dá)可以實(shí)施為MEMS設(shè)備，其 中馬達(dá)的定子大體上是使用單一的基片形成的單件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有1 mm量級(jí)的尺寸。
有利地，與現(xiàn)有技術(shù)的可比較的馬達(dá)相比，本發(fā)明的馬達(dá)具有較 低的摩擦，因?yàn)樵诒景l(fā)明的馬達(dá)中，軸承靠著襯里滾動(dòng)，而在現(xiàn)有技 術(shù)的馬達(dá)中，轉(zhuǎn)子靠著軸滑動(dòng)摩擦。因?yàn)闈L動(dòng)摩擦一般地大體上低于 滑動(dòng)摩擦，與現(xiàn)有技術(shù)的馬達(dá)相比，在本發(fā)明的馬達(dá)內(nèi)的摩擦可以顯 著地降4氐。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明是電動(dòng)馬達(dá)，包括包括襯里和多個(gè)極 的靜止零件，和包括間隔器和多個(gè)軸承的可移動(dòng)零件，其中襯里定 位在極和可移動(dòng)零件之間；每個(gè)軸承至少部分地限制在間隔器和襯里 之間；可移動(dòng)零件適合于響應(yīng)于極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而相對(duì)于靜止 零件移動(dòng)；且軸承適合于當(dāng)可移動(dòng)零件相對(duì)于靜止零件移動(dòng)時(shí)在襯里 和間隔器之間滾動(dòng)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明是制造電動(dòng)馬達(dá)的方法，包括使用 單一的基片形成馬達(dá)的靜止零件，其中所述的靜止零件是大體上單件 的結(jié)構(gòu)；且將馬達(dá)的可移動(dòng)零件插入到由靜止零件限定的腔內(nèi)，其中 靜止零件包括襯里和多個(gè)極；可移動(dòng)零件包括間隔器和多個(gè)軸承；襯 里位于極和可移動(dòng)零件之間；每個(gè)軸承至少部分地限制在間隔器和襯 里之間；可移動(dòng)零件適合于響應(yīng)于極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而相對(duì)于靜 止零件移動(dòng)；且軸承適合于如果可移動(dòng)零件相對(duì)于靜止零件移動(dòng)則在
村里和間隔器之間滾動(dòng)。
根據(jù)再另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明是電動(dòng)馬達(dá)，包括包括多個(gè)極的 靜止零件，和適合于響應(yīng)于極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而相對(duì)于靜止零件 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其中靜止零件不具有用于安裝轉(zhuǎn)子的固定的軸，使得轉(zhuǎn)子將能繞所述的軸旋轉(zhuǎn)。


圖1至圖2示出了兩個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的磁阻馬達(dá)的截面視圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)的頂^L圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)的頂視圖； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的再另 一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)的頂視圖 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)的頂視圖 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的線(xiàn)性馬達(dá)的頂視圖；和 圖8A至圖81示出了可用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例的 馬達(dá)的各制造過(guò)程。
具體實(shí)施方式
圖l-2分別示出了現(xiàn)有技術(shù)的i茲阻馬達(dá)100和200的截面一見(jiàn)圖。更 具體的，馬達(dá)100是四相8/6》茲阻馬達(dá)，即，馬達(dá)具有四個(gè)獨(dú)立的繞組 (相)，八個(gè)定子41和六個(gè)轉(zhuǎn)子^1。類(lèi)似的，馬達(dá)200是三項(xiàng)12/10》茲 阻馬達(dá)。參考圖1,馬達(dá)100具有四個(gè)獨(dú)立的定子繞組(相)，標(biāo)記為A至 D。每相具有串耳關(guān)地連接的且位于馬達(dá)內(nèi)腔的相對(duì)側(cè)上的兩個(gè)線(xiàn)圈。例 如，相A具有線(xiàn)圈102和104,線(xiàn)圏102和104定位為使得線(xiàn)圈102 的北^L和線(xiàn)圈104的南^l面向內(nèi)腔。線(xiàn)圏102的北才及和線(xiàn)圈104的南 極是馬達(dá)100的兩個(gè)定子極。因?yàn)橄郆至相D的每相具有兩個(gè)類(lèi)似于 線(xiàn)圈102和104的線(xiàn)圏，所以馬達(dá)100具有總共八個(gè)定子才及。馬達(dá)IOO 內(nèi)的線(xiàn)圈的每個(gè)具有鐵磁性芯，其中不同的線(xiàn)圈的鐵磁性芯以尖端-輪的模式連接到圓形鐵磁性元件110上。馬達(dá)100的轉(zhuǎn)子120是帶輪齒的盤(pán)，它由鐵磁性材料制成且可旋 轉(zhuǎn)地安裝在位于馬達(dá)的內(nèi)腔的軸向中心處的固定軸130上。轉(zhuǎn)子120 在中心內(nèi)具有軸向孔，且轉(zhuǎn)子120安裝在其上的軸130通過(guò)軸向孔。 轉(zhuǎn)子120也具有六個(gè)輪齒，如在圖1中標(biāo)識(shí)為1至6。這些輪齒1至6 限定了馬達(dá)的六個(gè)轉(zhuǎn)子極。因?yàn)轳R達(dá)100具有六個(gè)轉(zhuǎn)子極和八個(gè)定子 極，所以轉(zhuǎn)子極的至少一些總是與轉(zhuǎn)子和定子的相對(duì)定向無(wú)關(guān)地與定 子極不對(duì)齊。如在下文中進(jìn)一步解釋?zhuān)丝偸谴嬖诘牟粚?duì)齊用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)子120繞軸130的旋轉(zhuǎn)。線(xiàn)圏的鐵磁性芯、鐵磁性元件110和轉(zhuǎn)子120能為相A至D的每 相提供大體上連續(xù)的磁通路徑。特別地，鐵磁性元件110提供了圍繞 馬達(dá)100的外周的磁通路徑的部分，而轉(zhuǎn)子120如果適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)于特 定的相定位則為此相提供了通過(guò)馬達(dá)的內(nèi)腔的磁通路徑的部分。例如， 當(dāng)轉(zhuǎn)子120的輪齒1和4與線(xiàn)圏102和104的磁性芯對(duì)齊時(shí)，轉(zhuǎn)子橋 接了在這些芯之間的氣隙且造成了在圖1中由磁通線(xiàn)140指示的磁通 路徑。此轉(zhuǎn)子定向大體上最大化了相A的感應(yīng)。同時(shí)，轉(zhuǎn)子120的輪 齒2至3和5至6與相B至D的磁性芯不對(duì)齊，這造成了在對(duì)應(yīng)于這 些相的》茲通路徑內(nèi)的相對(duì)地寬的氣隙，且導(dǎo)致它們具有相對(duì)地^f氐的感 應(yīng)。轉(zhuǎn)子120在馬達(dá)100內(nèi)的旋轉(zhuǎn)例如可以如下地產(chǎn)生。當(dāng)相A受到 激勵(lì)時(shí)，作為結(jié)果的電磁力將轉(zhuǎn)子120的輪齒1和輪齒4拉入與線(xiàn)圈 102和104的》茲性芯的對(duì)齊，如在圖1中示出。然后，相A關(guān)閉且相B 激勵(lì)，這將輪齒2和輪齒5拉入與相B的磁性芯的對(duì)齊，以最大化相 B的感應(yīng)。此后，相B關(guān)閉且相C激勵(lì)，這將輪齒3和6拉入與相C 的》茲性芯的對(duì)齊，以最大化相C的感應(yīng)。然后，相C關(guān)閉且相D激勵(lì)， 這將輪齒1和4 4立入與相D的磁性芯的對(duì)齊，以最大4匕相D的感應(yīng)， 等等。此A-B-C-D的激勵(lì)次序重復(fù)以使得轉(zhuǎn)子120順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然， 改變激勵(lì)次序?yàn)锳-D-C-B將產(chǎn)生轉(zhuǎn)子120的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。每次當(dāng)馬達(dá) IOO的下一個(gè)相激勵(lì)時(shí)，轉(zhuǎn)子120旋轉(zhuǎn)15度。此旋轉(zhuǎn)增量經(jīng)常稱(chēng)為馬 達(dá)的行程。在一個(gè)激勵(lì)循環(huán)或四個(gè)行程中，轉(zhuǎn)子120轉(zhuǎn)動(dòng)60度，且一 個(gè)完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在六個(gè)激勵(lì)循環(huán)中完成。現(xiàn)在參考圖2,馬達(dá)200大體上類(lèi)似于馬達(dá)100，且以類(lèi)似的方式 運(yùn)行。然而，在馬達(dá)100和200之間的一個(gè)差異是馬達(dá)200的每相具 有四個(gè)線(xiàn)圈，這與馬達(dá)100中的兩個(gè)線(xiàn)圈不同。例如，馬達(dá)200的相A 具有線(xiàn)圈202、 204、 206和208，它們連接為使得(i)線(xiàn)圈202和206 的南才及面向馬達(dá)200的內(nèi)腔，和(ii)線(xiàn)圏204和208的北極面向此腔。 作為結(jié)果，通過(guò)磁通線(xiàn)240指示的在馬達(dá)200內(nèi)的相A的,茲通^各徑顯 著地短于馬達(dá)100內(nèi)的相A的磁通路徑(見(jiàn)圖1中的A茲通線(xiàn)140)。具 有較短的磁通路徑是有利的，因?yàn)榇怕窂綋p失相應(yīng)地降低。在一個(gè)激 勵(lì)循環(huán)或三個(gè)行程中，馬達(dá)200的轉(zhuǎn)子220轉(zhuǎn)動(dòng)36度，且一個(gè)完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在十個(gè)激勵(lì)循環(huán)中完成。馬達(dá)100和200的一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)以小型形式實(shí)施時(shí)，這些馬達(dá) 可能具有不穩(wěn)定的馬達(dá)行為且一般地具有相對(duì)地低的耐久性。例如， 當(dāng)馬達(dá)100內(nèi)的轉(zhuǎn)子120具有大約1 mm的直徑時(shí)，軸130典型地具有 大約100 nm的直徑。由于實(shí)際上的原因，在這些尺寸下，在轉(zhuǎn)子120 和軸130之間非常難于具有小于大約10 jum的間隙。因?yàn)榇碎g隙量形 成了軸直徑的相對(duì)地大的部分，轉(zhuǎn)子120當(dāng)繞軸130旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)歷了相 對(duì)地大的偏心偏移。這些偏移導(dǎo)致了對(duì)馬達(dá)的性能有害的振動(dòng)。另外， 在這些尺寸下，在軸130和轉(zhuǎn)子120之間沉積潤(rùn)滑劑變得相對(duì)地難于 進(jìn)行，且通常被忽略。作為結(jié)果，即使當(dāng)偏心偏移相對(duì)地小時(shí)，軸130 和轉(zhuǎn)子120之間的摩擦也相對(duì)地高。偏心偏移進(jìn)一步惡化了此已經(jīng)高 的摩擦的不利作用。此外，軸130的相對(duì)地小的直徑導(dǎo)致軸具有相對(duì) 地低的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且易受例如由于轉(zhuǎn)子120上的激勵(lì)的線(xiàn)圏的電磁牽 引導(dǎo)致的變形，這導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子將軸拉向此線(xiàn)圈。如在下文中更詳細(xì)地 解釋?zhuān)@些問(wèn)題的至少 一些通過(guò)提供根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的小型馬 達(dá)的多種實(shí)施例解決。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)300的頂-f見(jiàn)圖。馬達(dá) 300具有三個(gè)標(biāo)識(shí)為A至C的相。每相具有兩個(gè)串聯(lián)地連接的且共享 了馬^^形^磁性芯的線(xiàn)圏。例如，馬達(dá)300的相A具有線(xiàn)圏302和304, 線(xiàn)圈302和304共享了馬蹄形i茲性芯314。線(xiàn)圈302和304連接到接觸 片312且相互連接，使得線(xiàn)圈302的北極和線(xiàn)圈304的南極面向馬達(dá) 的內(nèi)腔。因?yàn)轳R達(dá)300內(nèi)的相B至C的每相類(lèi)似于相A,所以此馬達(dá) 具有總共六個(gè)定子極。馬達(dá)300的轉(zhuǎn)子320包括(i)插入到馬達(dá)的內(nèi)腔內(nèi)的帶有凹槽的 間隔器322,和(ii)插入到間隔器的凹槽內(nèi)的兩個(gè)球形的球324a至 324b。間隔器322的具有球324的每個(gè)凹槽一般地是打開(kāi)的形狀的， 以容納球且暴露球的位于間隔器的外周外側(cè)的至少部分以用于與內(nèi)腔 的非磁性襯里326接觸。帶有凹槽的間隔器322由非磁性材料(例如 硅)制成，且成形為與襯里326 —起提供用于球324a至324b的合適 的物理界限。在轉(zhuǎn)子320的旋轉(zhuǎn)期間，球324a至球324b靠著襯里326 滾動(dòng)且用作用于間隔器322的軸承。球324a至球324b由磁性材料(例如不銹鋼)制成，且這樣限定了用于轉(zhuǎn)子320的轉(zhuǎn)子極。當(dāng)轉(zhuǎn)子320適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)于特定的相定向時(shí)， 球324a至球324b的一個(gè)大體上橋接了在該相的定子極之間的磁性材 料間隙，且與各馬蹄形磁性芯一起為此相提供了大體上連續(xù)的磁通路 徑。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子如在圖3中所描繪地定向時(shí)，球324a大體上橋接了 在對(duì)應(yīng)于線(xiàn)圈302和304的定子極之間的石茲性材料間隙，且與馬蹄形 磁性芯314 —起為馬達(dá)300的相A提供了大體上連續(xù)的磁通路徑。此 磁通路徑在圖3中通過(guò)磁通線(xiàn)340指示。從磁通線(xiàn)340與圖2中的磁 通線(xiàn)240之一的比較中顯見(jiàn)，球324a在磁性上與轉(zhuǎn)子220的兩個(gè)轉(zhuǎn)子 輪齒等4介。這樣，J求324a至球324b的每個(gè)為轉(zhuǎn)子320內(nèi)的總共四個(gè) 轉(zhuǎn)子極限定了兩個(gè)轉(zhuǎn)子極。此事實(shí)使得馬達(dá)300是三相6/4磁阻馬達(dá)。 轉(zhuǎn)子320在馬達(dá)300內(nèi)的旋轉(zhuǎn)可以例如如下地產(chǎn)生。當(dāng)相A激勵(lì) 時(shí)，作為結(jié)果的電磁力將球324的一個(gè)，例如將球324a拉入與馬蹄形 磁性芯314的對(duì)齊，如在圖3中示出。然后，相A關(guān)閉且相B激勵(lì)， 這將球324b拉入與相B的馬蹄形磁性芯的對(duì)齊。然后，相B關(guān)閉且相 C激勵(lì)，這將球324a拉入與相C的馬蹄形磁性芯的對(duì)齊，等等。此 A-B-C的激勵(lì)次序重復(fù)以使得轉(zhuǎn)子320順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。類(lèi)似地，施加 A-C-B的激勵(lì)次序?qū)a(chǎn)生轉(zhuǎn)子320的逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)。每次當(dāng)馬達(dá) 300的下一相激勵(lì)時(shí)，轉(zhuǎn)子320轉(zhuǎn)動(dòng)60度。在一個(gè)激勵(lì)循環(huán)或三個(gè)行 程中，轉(zhuǎn)子320轉(zhuǎn)動(dòng)180度，且一個(gè)完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在兩個(gè)激勵(lì)循環(huán)中 完成。
在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子320的垂直界限(即，在與圖3的平面正 交的方向上的界限)通過(guò)提供密封了轉(zhuǎn)子腔的頂板和底板實(shí)現(xiàn)，帶有 一些適應(yīng)性以允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從轉(zhuǎn)子320傳遞到馬達(dá)300外側(cè)的可旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)(未示出)。替代地或補(bǔ)充地，位于腔下方的弱的永》茲體可以用于 將球324保持到位。如果球324的直徑小于腔的深度，則馬達(dá)300可 以構(gòu)造為使球在腔內(nèi)浮起。
在一個(gè)實(shí)施中，球324a至球324b的每個(gè)是商業(yè)上可得到的440 -不銹鋼球形球，其直徑為大約0.006"(或150 jim),間隔器322的 直徑為大約350 Mm，且馬達(dá)300的定子的側(cè)向尺寸大約為1.5 mm。 本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到馬達(dá)300的定子可放縮，且可以實(shí)施為 具有在大約1 mm至20 mm之間的4壬何側(cè)向尺寸，且優(yōu)選地在大約1 mm至5 mm之間。在馬達(dá)300內(nèi)具有轉(zhuǎn)子320解決了以上對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)馬達(dá)指出的 問(wèn)題的至少一些，因?yàn)檗D(zhuǎn)子320不需要軸用于安裝在馬達(dá)的內(nèi)腔內(nèi)。 有利地，在馬達(dá)300內(nèi)生成的力作用在球324a至324b上，球324a至 324b在結(jié)構(gòu)上是穩(wěn)固的且不趨向于例如影響馬達(dá)100內(nèi)的軸130(圖1 ) 的類(lèi)型的變形。另外，馬達(dá)300內(nèi)的轉(zhuǎn)子320具有低于例如馬達(dá)100 內(nèi)的轉(zhuǎn)子120的摩擦，因?yàn)樵隈R達(dá)300中，起作用的元件，即球324a 至球324b靠著襯里326滾動(dòng)，而在馬達(dá)100中，起作用的元件，即轉(zhuǎn) 子120靠著軸130滑動(dòng)摩擦。因?yàn)闈L動(dòng)摩擦一般地大體上低于滑摩/滑 動(dòng)摩擦，所以馬達(dá)300的摩擦對(duì)于馬達(dá)100的摩擦。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)400的頂視圖。馬 達(dá)400 —般地類(lèi)似于圖3的馬達(dá)300。然而，馬達(dá)400和馬達(dá)300之間 的一個(gè)差異是馬達(dá)400是四相8/6馬達(dá)。因此，馬達(dá)400具有(i)標(biāo) 識(shí)為A至D的四個(gè)相，和(ii)具有三個(gè)5求424和兼容地成形的間隔 器422的轉(zhuǎn)子420。與馬達(dá)300的間隔器322相比，間隔器422具有三 個(gè)新的元件，即三個(gè)彈簧426。每個(gè)彈簧426位于間隔器422的凹槽內(nèi) 且構(gòu)造為略微以徑向向外方向的力分量推各球424。彈簧426的組合的 作用有效地將間隔器422在馬達(dá)400的內(nèi)腔內(nèi)定心，且降低了在腔內(nèi) 的轉(zhuǎn)子游隙。另外，彈簧426的作用降低了間隔器422與球424的每 個(gè)之間的有效接觸面積，這相應(yīng)地降^氐了J求和間隔器之間的摩纟察。馬 達(dá)400的行程為30度，且一個(gè)完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在三個(gè)激勵(lì)循環(huán)內(nèi)完成。
在一個(gè)構(gòu)造中，馬達(dá)400作為開(kāi)關(guān)馬達(dá)運(yùn)行。更特定地，馬達(dá)400 提供有轉(zhuǎn)子定向反饋電路(未示出)，以將相驅(qū)動(dòng)電流的開(kāi)關(guān)與一定的 轉(zhuǎn)子位置同步。當(dāng)意圖于此類(lèi)型的運(yùn)行時(shí)，馬達(dá)400的設(shè)計(jì)被優(yōu)化以 提供電力到轉(zhuǎn)子420的動(dòng)能的有效轉(zhuǎn)換。
在另一個(gè)構(gòu)造中，馬達(dá)400作為步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)行。更特定地，馬達(dá) 400開(kāi)環(huán)運(yùn)行，即不帶有轉(zhuǎn)子定向反饋。當(dāng)意圖于用于此類(lèi)型的運(yùn)行時(shí)， 馬達(dá)400的設(shè)計(jì)被優(yōu)化以維持步的完整性/精確性，而非實(shí)現(xiàn)有效的動(dòng) 力轉(zhuǎn)換。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)500的頂^L圖。 雖然馬達(dá)500具有大體上與馬達(dá)400的定子結(jié)構(gòu)相同的定子結(jié)構(gòu)，但 在優(yōu)選的構(gòu)造中，相應(yīng)于位于馬達(dá)500內(nèi)的轉(zhuǎn)子腔的相對(duì)側(cè)處的馬歸， 形磁性芯的定子線(xiàn)圈通過(guò)在相應(yīng)的接觸片之間提供合適的電連接(在圖5中未示出)而連線(xiàn)到一起，以形成在圖5中標(biāo)識(shí)為A和B的兩個(gè) 定子相。因此，馬達(dá)500是兩相馬達(dá)。
類(lèi)似于馬達(dá)400的轉(zhuǎn)子420，馬達(dá)500的轉(zhuǎn)子520包括三個(gè)球524 和相應(yīng)的帶有凹槽的間隔器522。然而，與球424不同，球524由非石茲 性材料(例如陶瓷材料)制成。這樣，球524不限定任何轉(zhuǎn)子極，而 是僅用作間隔器522的軸承。相對(duì)地，間隔器522自身由磁性材料制 成且具有帶輪齒的盤(pán)的形狀，例如類(lèi)似于轉(zhuǎn)子120 (圖1 )的形狀。這 樣，間隔器522限定了六個(gè)轉(zhuǎn)子極。因?yàn)轳R達(dá)500內(nèi)的相A和B的每 個(gè)具有四個(gè)定子才及，所以馬達(dá)500是兩相8/6》茲阻馬達(dá)。
當(dāng)馬達(dá)500的相A激勵(lì)時(shí)，作為結(jié)果的力作用在間隔器522上且 將轉(zhuǎn)子520定向，如在圖5中示出。在此定向中，間隔器522大體上 橋接了相A的定子極之間的磁性材料間隙，且造成了在圖5中通過(guò)磁 通線(xiàn)540指示的磁通路徑。轉(zhuǎn)子520的旋轉(zhuǎn)通過(guò)相繼地激勵(lì)馬達(dá)500 的兩個(gè)相實(shí)現(xiàn)。因?yàn)轳R達(dá)500是雙相馬達(dá)，所以在典型的實(shí)施例中， 此馬達(dá)提供有停止機(jī)構(gòu)和/或起動(dòng)輔助機(jī)構(gòu)(在圖5中未示出)，它們確 定了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向。多種類(lèi)型的這些機(jī)構(gòu)在磁阻馬達(dá)的領(lǐng)域中是已熟 知的，且例如在以上所參考的T丄E Miller的書(shū)籍中描述。馬達(dá)500的 行程為30度，且一個(gè)完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在六個(gè)激勵(lì)循環(huán)內(nèi)完成。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)600的頂一見(jiàn)圖。 馬達(dá)600與以上所述的馬達(dá)300、 400和500不同處在于它是同步磁阻 馬達(dá)，而非如馬達(dá)300、 400和500的每個(gè)的開(kāi)關(guān)和/或步進(jìn)i茲阻馬達(dá)。 與開(kāi)關(guān)磁阻馬達(dá)中對(duì)于每個(gè)定子極具有分開(kāi)的線(xiàn)圏不同，馬達(dá)600具 有對(duì)應(yīng)于馬達(dá)的不同的相的重疊的線(xiàn)圈，類(lèi)似于典型的工業(yè)多相感應(yīng) 馬達(dá)的線(xiàn)圈繞組。特別地，馬達(dá)600具有十二個(gè)定子才及，其中馬達(dá)的 三相(標(biāo)識(shí)為A至C)的每相具有在每個(gè)定子4及處的線(xiàn)圏。例如，相 A具有由圖6中的粗線(xiàn)(導(dǎo)線(xiàn))指示的十二個(gè)串聯(lián)地連接的線(xiàn)圈。相B 和相C的每相也具有十二個(gè)串聯(lián)地連接的線(xiàn)圈，該線(xiàn)圏類(lèi)似于相A的 線(xiàn)圈，但位于移動(dòng)的位置處。更特定地，相B的線(xiàn)圈具有以逆時(shí)針?lè)?向相對(duì)于相A的相應(yīng)的線(xiàn)圈的位置移動(dòng)過(guò)一個(gè)定子極的位置。類(lèi)似地， 相C的線(xiàn)圏具有以逆時(shí)針?lè)较蛳鄬?duì)于相A的相應(yīng)的線(xiàn)圏的位置移動(dòng)過(guò) 兩個(gè)定子極的位置。
馬達(dá)600的轉(zhuǎn)子620大體上類(lèi)似于馬達(dá)500的轉(zhuǎn)子520。然而，轉(zhuǎn)子620具有四個(gè)非磁性球624和匹配的磁性間隔器622,這與轉(zhuǎn)子520 內(nèi)的三個(gè)非》茲性球524和匹配的間隔器522不同。
在馬達(dá)600的轉(zhuǎn)子腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)例如通過(guò)分別向馬達(dá)的相A至 相C施加三個(gè)相互之間分開(kāi)120度的正弦波電流而造成。在圖6中， 磁通線(xiàn)640指示了當(dāng)施加到相A的正弦波電流處于最大值時(shí)產(chǎn)生的磁 場(chǎng)構(gòu)造。在施加到相B的正弦波電流處于最大值時(shí)，產(chǎn)生了類(lèi)似的但 在逆時(shí)針?lè)较蛏舷鄬?duì)于在圖6中示出的磁場(chǎng)構(gòu)造旋轉(zhuǎn)了 30度的磁場(chǎng)構(gòu) 造。當(dāng)施加到相C的正弦波電流處于最大值時(shí)，磁場(chǎng)構(gòu)造旋轉(zhuǎn)了另外 的30度，等等。施加到馬達(dá)600的相A至相C的正弦波電流的相對(duì)相 位控制了磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，且因此控制了轉(zhuǎn)子620的旋轉(zhuǎn)方向。例如， 如杲正弦波電流的相位使得磁場(chǎng)以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則作為結(jié)果的轉(zhuǎn) 矩使間隔器622 (且因此使整個(gè)轉(zhuǎn)子620)也以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。類(lèi)似 地，如果正弦波電流的相位使得磁場(chǎng)以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子620 也以順時(shí)4十方向魂:轉(zhuǎn)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的線(xiàn)性馬達(dá)700的頂-現(xiàn)圖。 馬達(dá)700的運(yùn)^f亍的物理原理類(lèi)似于例如馬達(dá)400 (圖4)的物理原理， 不同在于馬達(dá)700適合于產(chǎn)生梭720的平移，而馬達(dá)400適合于產(chǎn)生 轉(zhuǎn)子420的旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)700的定子具有多個(gè)相，在圖7中僅圖示地示 出了其中的五個(gè)(標(biāo)識(shí)為A至E)。這些相的每個(gè)包括在位于馬達(dá)的內(nèi) 腔的相對(duì)側(cè)處的兩個(gè)馬蹄形磁性芯上的四個(gè)線(xiàn)圏。另外的線(xiàn)圈可以沿 馬達(dá)內(nèi)腔合適地或4姿需地放置。梭720包括非》茲性間隔器722和八個(gè) 磁性球724。
梭720的行進(jìn)方向由相激勵(lì)次序確定，且梭的可獲得的行進(jìn)長(zhǎng)度 由馬達(dá)700內(nèi)的線(xiàn)圈的個(gè)數(shù)確定。例如，將A-B-C-D的相激勵(lì)次序施 加到馬達(dá)700使得梭720相對(duì)于圖7中示出的位置向右移動(dòng)，且產(chǎn)生 其中兩個(gè)最左側(cè)的球724與相D的線(xiàn)圏對(duì)齊的梭位置。在此位置中， 兩個(gè)最右側(cè)的球724已行進(jìn)超過(guò)相A的線(xiàn)圏。類(lèi)似地，將E-D-C-B的 相激勵(lì)次序施加到馬達(dá)700使得梭720相對(duì)于示出的位置向左移動(dòng)。 因此，在典型的實(shí)施例中，馬達(dá)700內(nèi)的定子線(xiàn)圈的個(gè)數(shù)、定子線(xiàn)圈 沿包含了梭720的腔的位置和此腔的長(zhǎng)度選擇為使得保證梭沿腔在雙 向上的可逆4亍進(jìn)。
圖8A至圖81示出了可以用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的馬達(dá)的代表性制造過(guò)程。更特定地，圖8A至圖8H的每個(gè)示出了馬達(dá)的 一個(gè)定子線(xiàn)圈的初期結(jié)構(gòu)的頂一見(jiàn)圖和兩個(gè)截面?zhèn)纫灰?jiàn)圖，且圖8I示出了 最終的定子結(jié)構(gòu)的頂視圖。為圖示目的，圖8的過(guò)程根據(jù)單一的定子 線(xiàn)圈概述，該定子線(xiàn)圏具有大體上矩形的磁性芯。本領(lǐng)域一般技術(shù)人 員將認(rèn)識(shí)到，例如具有構(gòu)造為帶有馬蹄形磁性芯的定子線(xiàn)圈的馬達(dá)可 以以類(lèi)似的方式生產(chǎn)。
參考圖8A,制造過(guò)程以非磁性非傳導(dǎo)的基片810開(kāi)始。在一個(gè)實(shí) 施例中，基片810包括相對(duì)地厚的(例如，大約700 Mm)的珪層812， 該硅層812覆蓋有相對(duì)地薄的(例如大約0.5 Mm)氧化硅層814。金 屬沉積和去除過(guò)程然后用于造成線(xiàn)圈繞組的底部部分816和通到接觸 片818的傳導(dǎo)軌道。如果需要，則部分816、傳導(dǎo)軌道和接觸片818通 過(guò)電鍍來(lái)增厚。
參考圖8B,圖8A的結(jié)構(gòu)首先覆蓋以薄的(例如大約0.5 pm)氧 化物層820。層820然后形成圖案且^L蝕刻，以造成(i)到部分816 的通孔822,和(ii)到接觸片818的通孔824。
參考圖8C,金屬沉積和去除過(guò)程然后用于造成電鍍電極830。注 意到電極830的某些部分填充了通孔822。在一個(gè)實(shí)施例中，電極830 包括鈦。
參考圖8D,使用旋轉(zhuǎn)涂敷將圖8C的結(jié)構(gòu)首先覆蓋以相對(duì)地厚的 (例如大約150 Mm)正性光致抗蝕劑層840。層840然后形成圖案且 被蝕刻以造成用于線(xiàn)圈芯的沖莫842和用于形成了線(xiàn)圈的垂直段(即垂 直于基片810的平面)的柱的模844。在一個(gè)實(shí)施例中，模844的高寬 比(即深度與寬度的比)為大約20。
參考圖8E,使用電鍍將模842和844填充以傳導(dǎo)的磁性材料，例 如Ni-Fe ( 81%-19% )合金 注意到，因?yàn)榇撕辖鹗菍?dǎo)電的，所以它 用于形成磁性芯852和線(xiàn)圈的垂直段854。在替代的實(shí)施例中，合適的 不同的材料可以用于分別填充模842和844。電鍍步驟后典型地是拋光 步驟，以達(dá)到大致在圖8E中示出的平面的結(jié)構(gòu)。
參考圖8F,使用旋轉(zhuǎn)涂敷將圖8E的結(jié)構(gòu)首先覆蓋以相對(duì)地薄的 (例如，大約1 jum)的正性光致抗蝕劑層860。層860然后形成圖案 且被蝕刻，以造成到垂直段854的頂部的通孔864。
參考圖8G,使用陰影掩模將傳導(dǎo)材料(例如金)沉積在圖8F的結(jié)構(gòu)上方，以造成線(xiàn)圈繞組的頂部分876。如果需要，部分876通過(guò)電 鍍?cè)龊瘛?br> 參考圖8H,將光致抗蝕劑層840和860暴露且蝕刻，以造成馬達(dá) 的內(nèi)腔880和未覆蓋的接觸片818。注意到層840和860的剩余材料造 成了腔880的非磁性襯里886 (也見(jiàn)圖81 )。
圖8I示出了定子890的頂視圖，該定子890使用在圖8A至圖8H 中概述的制造步驟生產(chǎn)。如在圖8I中可見(jiàn)，定子890是大體上單件結(jié) 構(gòu)，它使用單一的基片制造。馬達(dá)制造過(guò)程通過(guò)將轉(zhuǎn)子(未示出)放 置在定子890的腔880內(nèi)完成。此轉(zhuǎn)子可以是類(lèi)似于轉(zhuǎn)子320 (圖3 ) 的轉(zhuǎn)子，或類(lèi)似于轉(zhuǎn)子520 (圖5)的轉(zhuǎn)子。在任一情況中，轉(zhuǎn)子具有 滾子(例如，球形的球或圓柱形軸承)，它們?cè)谵D(zhuǎn)子在腔內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)靠 著腔880的襯里886滾動(dòng)。
雖然本發(fā)明已參考圖示的實(shí)施例描述，但此描述不意圖于解釋為 具有限制性意義。本發(fā)明的某些馬達(dá)可以實(shí)施為開(kāi)關(guān)馬達(dá)和步進(jìn)馬達(dá)。 本發(fā)明的馬達(dá)可以設(shè)計(jì)為具有任何希望的相數(shù)、定子極數(shù)和/或轉(zhuǎn)子極 數(shù)。轉(zhuǎn)子的^f茲性元件可以如在本領(lǐng)域中已知的層壓?？梢?f改多種表
面，例如通過(guò)金屬沉積修改而用于提高導(dǎo)電性，或通過(guò)離子植入修改 而提高機(jī)械強(qiáng)度。
多種合適的材料可以用于制造馬達(dá)零件。 一般地，磁性材料是受 到磁體吸引的材料。 一些磁性材料具有相對(duì)地高的》茲導(dǎo)率，例如大約 IOO或更高。這樣的磁性材料的一個(gè)例子是具有鐵、鈷、鎳、鉻、鉬和 /或其組合的鐵磁性材料。 一些材料，例如不銹鋼可以加工為具有磁性 或不具有磁性。 一個(gè)合適的類(lèi)型的磁性不銹鋼稱(chēng)為"軟磁性"不銹鋼。 此類(lèi)型的不銹鋼最初為螺線(xiàn)管柱塞開(kāi)發(fā)。螺線(xiàn)管柱塞典型地設(shè)計(jì)為當(dāng) 電流接通時(shí)有^:地響應(yīng)于來(lái)自周?chē)€(xiàn)圈的》茲場(chǎng)，^旦當(dāng)電流切斷時(shí)，在 柱塞材料中感應(yīng)的》茲場(chǎng)迅速地衰落，從而允許柱塞返回到其原始位置。 類(lèi)似地，非磁性材料是不受到磁體吸引的材料。典型的非磁性材料具 有相對(duì)地低的磁導(dǎo)率，例如低于大約2。
可以實(shí)施不同地成形的線(xiàn)圏、芯、轉(zhuǎn)子、梭、間隔器、彈簧、腔、 電極、片和/或軌道而不偏離本發(fā)明的范圍和原理。雖然本發(fā)明的轉(zhuǎn)子 已在使用球形球作為轉(zhuǎn)子軸承的上下文中描述，但任何合適的滾子(例 如，圓柱形形狀的滾子)可以作為球軸承的替代使用。雖然本發(fā)明的定子已描述為具有馬蹄形磁性芯，但其他》茲性芯M茲通路徑元件的形狀 也可以使用。這樣的其他的形狀的一個(gè)例子例如通過(guò)圖1的輪和尖端 的構(gòu)造提供。對(duì)于本發(fā)明所隸屬的領(lǐng)域的一般技術(shù)人員顯見(jiàn)的所述的 實(shí)施例的多種修改以及本發(fā)明的其他實(shí)施例被認(rèn)為在本發(fā)明的在如下 的權(quán)利要求書(shū)中表達(dá)的原理和范圍內(nèi)。
為此說(shuō)明書(shū)的目的，MEMS設(shè)備是具有兩個(gè)或多個(gè)適合于相對(duì)彼 此移動(dòng)的零件的設(shè)備，其中運(yùn)動(dòng)基于任何合適的相互作用或相互作用 的組合，例如機(jī)械、熱、電、磁性、光學(xué)和/或化學(xué)相互作用。MEMS 設(shè)備使用顯微的或較小的制造技術(shù)(包括納米制造技術(shù))制造，這可 以包括但不必需地限制于(1 )例如使用自組裝單層，具有高的對(duì)希 望的化學(xué)物質(zhì)的親和力的化學(xué)涂層，和懸掛(dangling)化學(xué)鍵的產(chǎn)生 和飽和的自組裝技術(shù)，和(2)例如使用光刻、化學(xué)氣相沉積、材料的 圖案形成和選擇性蝕刻和表面的處理、成形、鍍覆和織構(gòu)化的晶片/材 料處理技術(shù)。在MEMS設(shè)備內(nèi)的某些元件的比例/尺寸可以允許顯示量 子效應(yīng)。MEMS設(shè)備的例子包括而不限制于NEMS (納米機(jī)電系統(tǒng)) 設(shè)備，MOEMS (微光機(jī)電系統(tǒng))設(shè)備，微機(jī)器，微系統(tǒng)和使用微系統(tǒng) 技術(shù)或微系統(tǒng)集成生產(chǎn)的設(shè)備。
雖然本發(fā)明已在實(shí)施為MEMS設(shè)備的上下文中表述，但本發(fā)明可 以在理論上在任何比例上實(shí)施，包括大于顯樣支比例的比例。
除非另外明顯地陳述，每個(gè)數(shù)值和范圍應(yīng)解釋為例如在值或值范 圍前的詞語(yǔ)"大約"或"大致"的近似含義。
在此參考"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"意味著與此實(shí)施例相關(guān)描 述的特定的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)或特征可以包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。 措辭"在一個(gè)實(shí)施例中，，在il明書(shū)中多個(gè)位置處的出現(xiàn)不必然地都指 相同的實(shí)施例，分開(kāi)的或替代的實(shí)施例也不相互排斥其他的實(shí)施例。
同樣適用于術(shù)語(yǔ)"實(shí)施"。
雖然在如下的方法權(quán)利要求中的步驟如果存在則以特定的次序以
相應(yīng)的標(biāo)識(shí)陳述，但除非權(quán)利要求陳述另外地暗示用于實(shí)施這些步驟 中的 一些步驟或全部步驟的特定的次序，否則這些步驟不必需地意圖 于限制于以特定的次序?qū)嵤?br> 權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)馬達(dá)，包括包括襯里和多個(gè)極的靜止零件；和包括間隔器和多個(gè)軸承的可移動(dòng)零件，其中襯里位于極和可移動(dòng)零件之間；每個(gè)軸承至少部分地限制在間隔器和襯里之間；可移動(dòng)零件適合于響應(yīng)于極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而相對(duì)于靜止零件移動(dòng)；和軸承適合于當(dāng)可移動(dòng)零件相對(duì)于靜止零件移動(dòng)時(shí)在襯里和間隔器之間滾動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中 襯里包括非磁性材料；軸承的至少 一 些包括使得所述的軸承能響應(yīng)于激勵(lì)而相對(duì)于靜止 零件移動(dòng)的磁性材料；和 間隔器包括非磁性材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中間隔器包括磁性材料且具有使得間隔器能響應(yīng)于激勵(lì)而相對(duì)于靜 止零件移動(dòng)的形狀；和每個(gè)軸承包括非磁性材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中 每極由具有磁性芯的電線(xiàn)圏限定；靜止零件包括三相，每相具有多個(gè)串聯(lián)連接的電線(xiàn)圈，其中每相在每極處具有線(xiàn)圈；和可移動(dòng)零件適合于響應(yīng)于三個(gè)正弦波電流而相對(duì)于靜止零件》走轉(zhuǎn)，每個(gè)正弦波電流施加到所述的三相的各一相，其中所述的電流的每個(gè)具有相對(duì)于其他兩個(gè)正弦波電流的每個(gè)的大約120度的相移。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中間隔器適合于相對(duì)于靜止 零件平移。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中 靜止零件限定了腔，其中襯里覆蓋了腔的內(nèi)壁； 可移動(dòng)零件適合于相對(duì)于靜止零件在腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)；間隔器包括帶凹槽的盤(pán)；每個(gè)軸承是位于所述的盤(pán)的各凹槽內(nèi)的球形的球； 間隔器進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧適合于將各球推向 襯里；馬達(dá)實(shí)施為MEMS設(shè)備；和靜止零件是使用單一的基片形成的大體上的單件結(jié)構(gòu)。
7. 種電動(dòng)馬達(dá)，包括 包括多個(gè)極的靜止零件；和適合于響應(yīng)于極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而相對(duì)于靜止零件旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 子，其中靜止零件不具有用于安裝轉(zhuǎn)子的固定的軸，使得轉(zhuǎn)子能繞所 述的軸旋轉(zhuǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的本發(fā)明，其中 靜止零件限定了具有壁的腔；和轉(zhuǎn)子適合于相對(duì)于靜止零件在腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)且包括間隔器和多個(gè)軸 承，其中每個(gè)軸承至少部分地限制在間隔器和壁之間；和 軸承適合于當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在壁和間隔器之間滾動(dòng)。
9. 據(jù)權(quán)利要求8所述的本發(fā)明，其中 壁包括鄰近的襯里；和軸承適合于當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在襯里和間隔器之間滾動(dòng)。
10. 權(quán)利要求8所述的本發(fā)明，其中 每極由具有磁性芯的電線(xiàn)圈限定；和 壁大體上通過(guò)磁性芯的終端部分形成。
全文摘要
一種磁阻馬達(dá)，磁阻馬達(dá)具有不需要在馬達(dá)的靜止零件內(nèi)的固定的安裝軸的可移動(dòng)零件。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的馬達(dá)具有限定了轉(zhuǎn)子插入到其內(nèi)的圓柱形腔的靜止零件，其中腔的內(nèi)壁由非磁性襯里覆蓋。靜止零件具有多個(gè)定子極，每個(gè)定子極由具有磁性芯的電線(xiàn)圈限定。轉(zhuǎn)子具有間隔器(422)和多個(gè)軸承(424)，其中每個(gè)軸承(424)至少部分地限制在間隔器和襯里之間。轉(zhuǎn)子適合于響應(yīng)于定子極的一個(gè)或多個(gè)的激勵(lì)而在腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得軸承在襯里和間隔器之間滾動(dòng)。馬達(dá)可以實(shí)施為MEMS設(shè)備，其中馬達(dá)的定子大體上是使用單一的基片形成的單件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有1mm量級(jí)上的尺寸。
文檔編號(hào)H02K19/10GK101322299SQ200680045799
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者D·S·格雷沃爾 申請(qǐng)人:盧森特技術(shù)有限公司