專利名稱：藍光光盤播放器的主軸有刷馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種藍光光盤播放器，更具體的說，涉及一種用于藍光光盤播放器主軸上的有刷馬達。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相比于DVD/V⑶播放器，藍光光盤(Blue-Ray Disc，簡稱BD)播放器的高清晰度和大容量日趨深受消費者的歡迎。藍光播放器的核心部件是機芯，而主軸馬達是機芯上的重要部件，是光盤旋轉(zhuǎn)和光頭讀碟的基礎(chǔ)。目前市場上無論是國產(chǎn)藍光播放器，還是進口藍光播放器，主軸馬達均采用直流無刷馬達。圖I是目前典型的主軸驅(qū)動無刷馬達的剖面結(jié)構(gòu)圖，在圖I中，無刷馬達包括有固定框架100，軸200，該軸200通過軸承300并由固定框架100支撐，可以自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子400，該轉(zhuǎn)子400安裝在軸200上，并與軸200共同旋轉(zhuǎn)。磁鋼500，磁鋼500采用銣鐵硼材質(zhì)，安裝在轉(zhuǎn)子400上。定子 600包括定子繞組610和定子鐵芯620，定子繞組610 —般為3相，纏繞在定子鐵芯620上。磁鋼500通過多極磁化成沿圓周方向交替變化的不同磁極。為使無刷馬達旋轉(zhuǎn)，供給定子繞組610的各相電流須與磁鋼500的旋轉(zhuǎn)同步轉(zhuǎn)換。電流的轉(zhuǎn)換經(jīng)由通過檢測磁鋼500的磁場變化而實現(xiàn)。霍爾元件700作為磁場檢測是目前典型的裝置?；魻栐?00焊接在PCB 800上，并有插座與機芯控制回路連接。綜上，無刷馬達為了實現(xiàn)電流換相，需用專門的控制回路和專用1C。造成馬達成本高(一般成本為USD1. 10/臺)，制造工藝也相當(dāng)復(fù)雜。目前全球BD無刷馬達年產(chǎn)量約5000萬臺。降低馬達成本，將有力推動BD播放器市場。在AV BD播放器中，主軸馬達轉(zhuǎn)速一般在3500 r/min左右。壽命要求是在溫度50°環(huán)境中，負載為12cm光盤，運行時間2000小時以上?，F(xiàn)有有刷馬達因換向火花的電蝕影響，在高轉(zhuǎn)速時電刷會加劇磨損，轉(zhuǎn)速在3500r/min時壽命在800個小時左右便失效，不能在藍光播放器中直接應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中的有刷馬達，在馬達高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，有刷馬達失效模式是電刷磨斷。馬達換向時產(chǎn)生火花，對電刷造成電蝕。電容的作用是降低換向火花，減少對電刷的電蝕，提高馬達在高轉(zhuǎn)速時的壽命。有刷馬達的工作原理是馬達輸入直流電，電流經(jīng)過正極電刷、換向器片、繞組線圈、換向器片、負極電刷，形成閉環(huán)回路。圖9是直流有刷馬達工作原理示意圖。在N、S極磁場中，當(dāng)線圈通電時，根據(jù)左手定則，S極側(cè)的線圈導(dǎo)體受力向右，N極側(cè)的線圈導(dǎo)體受力向左，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在有刷馬達實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成機械能過程中，電刷和換向器起著最重要作用。電刷起著檢測線圈邊位置作用；而換向器起著將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈中交流電的開關(guān)作用。為得到連續(xù)的轉(zhuǎn)矩，總是在線圈經(jīng)過磁場中心線時交換電流方向。電刷一般米用含鈕材質(zhì)，提高耐磨性。換向器一般米用Au合金材質(zhì)，Au有較強的抗氧化性。當(dāng)換向器將輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈中交流電的瞬間，由于某相繞組的電流方向發(fā)生突變，產(chǎn)生很強的火花(Ldi/dt)。馬達轉(zhuǎn)速越高，電流越大，火花越大。火花對電刷和換向器有電蝕作用，將會加劇電刷和換向器的磨損。因此，降低火花是提高有刷馬達壽命的最佳途徑?，F(xiàn)有技術(shù)中藍光光盤播放器的主軸馬達存在的技術(shù)缺陷，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急待解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中，藍光光盤播放器的主軸驅(qū)動馬達存在著生產(chǎn)成本要求與使用壽命要求不能兼得的技術(shù)問題，提供一種運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、使用壽命長并且制造成本低廉的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達。為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，其特征是包括有蓋板組件，蓋板組件包括有電刷，所述電刷固定在塑膠中板上，所述中板與蓋板連接;定子，所述定子的磁鋼采用瓦型的燒結(jié)鐵氧體，固定于機殼上； 轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括有換向器及轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組上連接有線路板，所述線路板上設(shè)有若干個電容器。更進一步的，所述電容器為3個。更進一步的，所述轉(zhuǎn)子繞組為3個，每個轉(zhuǎn)子繞組連接有一個電容器。更進一步的，所述每個繞組的底線與下一個繞組的面線相連，呈三角連接，每個電容的一端與繞組連接，另一端作為公共端連接。在本實用新型的實施中，電刷采用有鈀材質(zhì)，通過膠水粘接與機殼固定；換向器采用Au合金材質(zhì)。本實用新型的有益技術(shù)效果是使用有刷結(jié)構(gòu)，并配有簡單的線路板和電子元件，馬達性能及壽命能達到無刷馬達的高速轉(zhuǎn)動要求，能實現(xiàn)在溫度50°環(huán)境，轉(zhuǎn)速3500 r/min，負載為12cm光盤的條件下，運行時間達2000小時以上，實現(xiàn)替代無刷馬達。從而實現(xiàn)產(chǎn)品成本大大降低(造價約USD0. 48/臺)，且外接控制回路可降低成本USD0. 45/臺，制造工藝也相應(yīng)簡單。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)中的主軸驅(qū)動無刷馬達的剖面結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的有刷馬達線路板不意圖，圖2a是線路板的正面不意圖；圖2b是線路板的反面示意圖。圖3是本實用新型的有刷馬達轉(zhuǎn)子繞組接線示意圖。圖4是本實用新型的有刷馬達轉(zhuǎn)子組件剖面圖。圖5是本實用新型的有刷馬達轉(zhuǎn)子組件爆炸圖。圖6是本實用新型的有刷馬達定子組件剖面圖。圖7是本實用新型的有刷馬達定子組件示意圖。圖8是本實用新型的有刷馬達剖面結(jié)構(gòu)圖。圖9是直流有刷馬達工作原理不意圖。圖10是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖I至8及圖10，詳細說明本實用新型的具體實施方式
，但不對權(quán)利要求作任何限定。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中的主軸驅(qū)動無刷馬達的剖面結(jié)構(gòu)圖，其給出了現(xiàn)有技術(shù)中無刷馬達的主要結(jié)構(gòu)部件的示意圖。圖2是本實用新型的有刷馬達的線路板示意圖。本實用新型的具體實施方案是制作I塊線路板，在線路板上焊接電容，并與繞組連接，用來吸收火花，達到降低火花的作用。圖2a是線路板的正面；圖2b是線路板的反面。線路板采用通用的玻纖板。線路板外徑小于轉(zhuǎn)子鐵芯外徑，線路板內(nèi)圈有3個缺口，換向器焊腳放入其中。在線路板上有印制覆銅線，將3個電容連接起來。3個電容在空間上120°均布，其放置位置正對線路板內(nèi)圈的3個缺口。結(jié)合圖10，在本實用新型的結(jié)構(gòu)中，包括有蓋板組件，蓋板組件包括有電刷4，所述電刷4固定在塑膠中板410上，所述中板410與蓋板420連接；還包括有定子510，定子510包括有機殼8及設(shè)于機殼8中的磁鋼6，所述定子的磁鋼6采用瓦型的燒結(jié)鐵氧體，固定于機殼8上；還設(shè)有轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括有換向器11及轉(zhuǎn)子繞組5，轉(zhuǎn)子繞組5上連接有線路板13，所述線路板13上設(shè)有若干個電容器12。圖3是本實用新型的有刷馬達的轉(zhuǎn)子繞組接線示意圖。轉(zhuǎn)子繞組5有3個，在 空間上120°的角度分布，所述每個轉(zhuǎn)子繞組5的底線與下一個轉(zhuǎn)子繞組5的面線相連，呈三角連接，每個電容12的一端與轉(zhuǎn)子繞組5連接，另一端作為公共端連接。圖4是本實用新型的有刷馬達轉(zhuǎn)子組件剖面圖，圖中給出了固定框架1，轉(zhuǎn)子繞組5，鐵芯7。換向器11及電容12、線路板13的示意圖。圖5是本實用新型的有刷馬達轉(zhuǎn)子組件爆炸圖。在本實用新型馬達轉(zhuǎn)子中，巧妙地將線路板13和電容12安裝在轉(zhuǎn)子上。軸I壓入鐵芯7，鐵芯7形狀為三個“T”形，三個“T”形空間上120°均布。裝上換向器11，并在鐵芯上纏繞轉(zhuǎn)子繞組5。電容12放置在線路板13上，120°均布。經(jīng)過回流焊工藝后，電容12牢固地焊接在線路板13上，將線路板13設(shè)在轉(zhuǎn)子繞組5中，電容12剛好處在繞組5之間，將換向器11與線路板13焊接，形成轉(zhuǎn)子組件。圖6是本實用新型的有刷馬達定子組件剖面圖，圖中6是磁鋼，8是機殼，10是機殼軸承。圖7是本實用新型的有刷馬達定子組件示意圖。圖中6是磁鋼，8是機殼，10是機殼軸承。圖8是本實用新型的有刷馬達剖面結(jié)構(gòu)圖。圖中2是蓋板；3是蓋板軸承；4是電刷；圖中6是磁鋼，8是機殼，9是回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺用于承載碟片；10是機殼軸承。在本實用新型定子中，作為實用新型的特征，磁鋼7采用了瓦型的燒結(jié)鐵氧體。相對于現(xiàn)在有刷馬達的橡膠磁鋼，磁能積提升50%以上，可以有效地提高磁通密度，提高馬達輸出轉(zhuǎn)矩。磁鋼7有I對，充磁成N、S極。為保證馬達性能不變，瓦型磁鋼7裝入時須用輔助治具，保證磁鋼中心線與電刷4方向上垂直。磁鋼7裝入后用膠水或卡簧固定。為驗證本實用新型的有刷馬達的壽命改善性，對本實用新型有刷馬達和現(xiàn)有有刷馬達進行了壽命試驗對比。比較試驗的條件如表I所示
權(quán)利要求1.藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，其特征是包括有 蓋板組件，蓋板組件包括有電刷，所述電刷固定在塑膠中板上，所述中板與蓋板連接； 定子，所述定子的磁鋼采用瓦型的燒結(jié)鐵氧體，固定于機殼上； 轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括有換向器及轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組上連接有線路板，所述線路板上設(shè)有若干個電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，其特征是所述電容器為3個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，其特征是所述轉(zhuǎn)子繞組為3個，每個轉(zhuǎn)子繞組連接有一個電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，其特征是所述每個轉(zhuǎn)子繞組的底線與下一個轉(zhuǎn)子繞組的面線相連，呈三角連接，每個電容的一端與轉(zhuǎn)子繞組連接，另一端作為公共端連接。
專利摘要本實用新型的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達，技術(shù)目的是提供一種運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、使用壽命長并且制造成本低廉的藍光光盤播放器的主軸有刷馬達。包括有蓋板組件，蓋板組件包括有電刷，所述電刷固定在塑膠中板上，所述中板與蓋板連接；定子，所述定子的磁鋼采用瓦型的燒結(jié)鐵氧體，固定于機殼上；轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括有換向器及轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組上連接有線路板，所述線路板上設(shè)有若干個電容器。本實用新型的使用壽命長，成本低而且制造工藝也相對簡單；適用于藍光光盤播放器中應(yīng)用。
文檔編號H02K23/66GK202696434SQ201220363790
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者周邦利, 錢大明 申請人:深圳甲艾馬達有限公司