CN103036356A - 一种带振动散热功能的手机马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带振动散热功能的手机马达，其包括马达传动轴以及与其马达传动轴相连的振动装置和散热装置，马达启动后马达传动轴带动振动装置和散热装置转动。其中，振动装置采用偏心轮作为振子，在马达正转时，其中一个振子可以带动另一个振子同步高速转动形成偏心力而产生振动，在马达反转时，两个振子受拨片抵持而相互分离恢复平衡状态，停止振动，而散热装置的风扇在马达传动轴的旋转下，继续同步转动散热。通过振子的位置变换可使振动和散热状态同步运行或仅散热。在非震动状态下，风扇随马达同步转动，实现散热功能，这种分开工作的方式，避免了只有在振动时风扇才能启动散热的瓶颈。

Description

一种带振动散热功能的手机马达

技术领域

本发明涉及马达，特别是指设置于手机上可实现振动和散热的马达。

背景技术

当前手机已成为人类社交生活的必需品之一，自从2007年电容触摸屏手机的诞生，新一轮手机高速发展的浪潮已然来临。主频更高，屏幕更大，尺寸更薄已成为了手机的主要卖点，但随之而来散热问题也成为了制约手机发展的一大因素，越来越多人抱怨手机发热严重。由于大部分手机均采用正面屏幕，背面电池，壳体为塑料的设计，这些材料都不利于热量的散发，所以在手机中添加散热模块势在必行。

目前手机上的采用的主要散热方式为被动方式：利用一些导热性能比较良好的材料覆盖在发热源上。最常使用的为石墨矽、导热硅胶、导热双面胶。石墨锡主要在X/Y轴方向上导热，可以把热源的温度快速的横向传递开。导热硅胶和导热双面胶主要在Z轴方向上导热，可以把发热源的热量传导到其它壳体上，实现纵向导热。

被动散热首先增加了手机成本，其次也会增加手机生产的复杂度，设计人员也要预先设计好，增加一些导热的金属片，来配合散热，不利于手机的轻薄化。最重要的是被动散热的散热率低下，热量更多的是均匀分布到手机各个部位，使用一段时间后，由于热量不能有效的散发到手机外，手机仍会变得比较热。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种在驱动手机振动的同时，亦可同步进行主动散热，并可以分开对振动和散热进行控制的马达。

本发明提供了一种带振动散热功能的手机马达，其包括马达传动轴以及与其马达传动轴相连的振动装置和散热装置，马达启动后马达传动轴带动振动装置和散热装置转动。

在本发明的优选实施例中，所述振动装置为偏心轮，包括第一振子和第二振子，第一振子固定于马达传动轴上，其边缘延伸出一拨片，第一振子随马达传动轴同步转动，第二振子设置于第一振子的一侧，不固定在马达转动轴上。当马达传动轴转动时，带动第一振子转动，当拨片触碰到第二振子，随之拨片推动第二振子和第一振子同步转动，此时两振子均位于转轴同侧，形成偏心力，持续转动产生振动；马达反转，第一振子和第二振子分开，两振子关于转轴对称，不产生偏心力，振动暂停。通过马达的正转控制，带动第一振子和第二振子的同向转动产生离心力而振动，通过马达的反转控制，带动第一振子和第二振子的反转分离，使其恢复平衡状态，马达传动轴保持旋转，振动停止，风扇继续工作，使得振动和风扇非同步工作，手机不振动状态，风扇保持运转散热。

在本发明的优选实施例中，所述散热装置为电连接的风扇和散热驱动，其风扇通过转接环装配于马达传动轴之上，风扇在散热驱动的控制下绕马达传动轴转动。

在本发明的优选实施例中，所述散热装置进一步包括与散热驱动电连接的温度检测模块，温度检测模块采集当前机身内的温度信息，并将温度信息发送给控制器，控制器通过内部集成的ADC模块读取温度，并与设定的警戒温度进行比较，当检测到机身内温超出上限值时，控制器发送降温控制信号至散热驱动，由散热驱动启动风扇转动；但检测的机身内温达到下限值时，控制器发送定制控制信号至散热驱动，由散热驱动滞停风扇。通过温度检测模块对散热驱动进行控制，根据当前温度与设定温度值的比较，判定是否需要开启风扇，起到高温及时散热，低温暂停散热，环保节能的效果。

在本发明的优选实施例中，所述散热装置进一步包括与温度检测模块和散热驱动相电连接的转速调节电路，随温度检测模块所测温度降低，转速调节电路减小输出电压，使得与散热驱动连接的风扇转速下降；反之，温度升高，转速提高。根据温度检测模块所检测的温度变化，控制转速调节电路来对风扇的转速快慢进行时时调节，温度高时，风扇转速大，加快散热效率，温度低时，可相应减慢风扇转速，节约手机能耗。此外，为了进一步节约成本，由控制器直接输出PWM信号，也可以通过改变占空比，来改变输出电压，起到与转速调节电路相同的功效。

在本发明的优选实施例中，所述振动装置进一步包括与其电连接的振动传感器，当摇晃手机，达到振动传感器的设定振动力时，振动传感器发送信息给控制器，控制器接通马达驱动电路，马达传动轴转动，启动振动装置工作，同时也使风扇转动，处于工作状态。

在本发明中，所述振动装置和散热装置分设于马达传动轴的两端,所述第一振子和第二振子以马达传动轴为轴对称设置，所述第一振子和第二振子重叠呈半圆柱形，所述散热装置进一步设有通风道设置于其两端的进风口和出风口，所述风扇内置通风道之中。

与现有技术相比，本发明带振动散热功能的手机马达具有以下几点优点：

1）在其两端设置可同步或分别运转的振动装置和散热装置，其中，振动装置采用偏心轮作为振子，在马达正转时，其中一个振子可以带动另一个振子同步高速转动形成偏心力而产生振动，在马达反转时，两个振子受拨片抵持而相互分离恢复平衡状态，停止振动。而散热装置的风扇在马达传动轴的旋转下，继续同步转动散热，通过振子的位置变换使得振动和散热状态可同步运行或仅散热，使得风扇和马达转动同步进行，即使在非振动状态下，亦可实现散热，使得振动和散热可分开工作，避免了只有在振动时风扇才能启动散热的瓶颈；

2）通过温度控制模块，对温度进行时时检测，并根据温度的变化调整是否启动风扇进行散热，起到高温时散热，低温时节能的智能化散热控制的功效；

3）通过转速调节模块，根据温度的变化值，来调节输出电压的大小，以控制风扇的转动速度的快慢，温度高时，风扇转速高，反之，温度低时，风扇转速减缓，实现散热和电量消耗的平衡，在保证良好散热效果的同时，节约了手机的内部电能；

4）本马达体积小，散热能力强，结构简单，容易应用到批量化生产的手机上，是改善手机散热效果的成果。

附图说明

图1为本发明一种带振动散热功能的手机马达的立体结构图；

图2为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例一对称无振动状态图；

图3为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例一非对称振动状态图；

图4为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例二电路模块图；

图5为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例三电路模块图；

图6为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例四电路模块图；

图7为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例五电路模块图；

图8为本发明一种带振动散热功能的手机马达的实施例六电路模块图。

具体实施方式

参照图1所示，本发明提供了一种带振动散热功能的手机马达100，其包括马达传动轴1以及与其马达传动轴1相连的振动装置2和散热装置3，启动马达100，马达传动轴1带动振动装置2和散热装置3转动。

结合图2和图3所示，在本发明的实施例一，马达为直流马达，其马达传动轴1向两端伸出，一端连接振动装置2，另一端连接散热装置3，马达传动轴1在马达的驱动下，带动振动装置2和散热装置3同步工作。其中，所述振动装置2为偏心轮，包括第一振子20和第二振子22，第一振子20固定于马达传动轴1上，其边缘延伸出一拨片24，第一振子20随马达传动轴1同步转动，第二振子22设置于第一振子20的一侧，当马达传动轴1转动时，带动第一振子20转动，当拨片24触碰到第二振子22，随之拨片24推动第二振子22和第一振子20同步转动，持续转动产生振动；马达反转，第一振子20和第二振子22分开，振动暂停。第一振子20和第二振子22可随马达100正转或反转，当马达正向（或反向）转动时，第一振子20随马达传动轴1转动，而第二振子22套在马达传动轴1上，第二振子22与马达传动轴1非紧密接触，则其不随马达传动轴1转动，当第一振子20随马达传动轴1转动半周后，拨片24触碰到第二振子22时，在拨片24的推动下，第二振子22随第一振子20一起同向转动，形成偏心力矩，产生离心力，由于离心力的方向随振子的转动而不断变化，使手机产生了振动。结合手机的电路，当收到信息并需要振动方式提醒的时候，手机的控制电路就会发出信号，从而会有适当大小的电流输入马达，马达传动轴转动，带动振动装置的高速偏心旋转，偏心装置重心快速变化，给手机的冲量带动整个手机振动。反之，当马达反向（或正向）转动时，带动拨片24的第一振子20反向转动，这时，第一振子20和第二振子22相分离，第一振子20旋转半周之后，拨片24触碰所述第二振子22的另一侧，推动第二振子22反向旋转，两个振子不重叠，相对中心位置对称，持续旋转，第一振子20和第二振子22之间保持平衡，振动装置停止振动。散热装置3持续工作。通过第一振子20和第二振子22之间的转动位置变换，而使得手机振动和散热工作的分离。通过切换马达的正反转，使得手机由振动状态或非振动状态之间相互转换。

在本实施例中，所述振动装置2和散热装置3分设于马达传动轴1的两端。所述第一振子20和第二振子22以马达传动轴1为轴对称设置，第一振子20和第二振子22重叠呈半圆柱形。

参照图4所示，在本发明的实施例二中，散热装置3为电连接的风扇30和散热驱动32，其风扇30通过转接环装配于马达传动轴1之上，散热驱动32与马达内部控制电路的控制器200电连接，风扇30在散热驱动32的控制下绕马达传动轴1转动。通过散热驱动32控制风扇30的启动和滞停。

参照图5所示，在本发明的实施例三中，散热装置3进一步包括与散热驱动3和控制器200电连接的温度检测模块4，温度检测模块4采集当前机身内的温度信息，并将温度信息发送给控制器200，控制器200通过内部集成的ADC模块读取温度，并与设定的警戒温度进行比较，当检测到机身内温超出上限值时，控制器200发送降温控制信号至散热驱动32，由散热驱动32启动风扇30转动；但检测的机身内温达到下限值时，控制器200发送定制控制信号至散热驱动32，由散热驱动32滞停风扇30。通过温度的变化来控制风扇的工作状态，当温度超出设定上限值时，采用主动散热的方式实现快速散热，待温度降低至设定下限值时，关闭风扇，减少能耗，达到智能降温调节的功效。

参照图6所示，在本发明的实施例四中，散热装置3进一步包括与控制器200、温度检测模块4和散热驱动32相电连接的转速调节电路5，温度检测模块4采集当前机身内的温度信息，并将温度信息发送给控制器200，控制器200通过内部集成的ADC模块读取温度，并将当前温度下对应的电压信息传送给转速调节电路5，温度越高对应的电压值也越高直到驱动电压的上限，转速调节电路5根据该信息改变输出电压给散热驱动32，如果当前电压值高，则散热驱动32能力强，带动风扇30转速快；如果当前电压低，则散热驱动32能力弱，带动风扇30转速变慢。通过增加温度检测模块4和转速调节电路 5使得风扇30具有可控性，可以随着温度的升降适应性地改变转速。这样的调解方式也使得手机的使用更为环保、节能。

参照图7所示，在本发明的实施例五中，为了节约成本，转速调节电路可以省去，由控制器200模拟输出PWM信号，该信号可以根据温度的不同改变其占空比，通过这种方法来改变电压，驱动散热驱动32带动风扇30改变转速，实现温度与风速的智能调节。

参照图8所示，在本发明的实施例六中，振动装置2进一步包括与其电连接的振动传感器6，当使用者摇晃手机，达到振动传感器的设定振动力时，传感器传递信号，给控制器200，控制器200接通马达开关电路，马达传动轴1转动，振子一起同向绕马达传动轴旋转，振动装置2启振，同时，马达传动轴的转动也带动散热装置3的风扇30转动，同时对手机进行散热。

所述散热装置进一步设有通风道设置于其两端的进风口和出风口，所述风扇内置通风道之中，启动风扇，由进风口吸入外界低温空气，通过通风道带走手机内部CPU等工作产生的高温，并由出风口吹出，通过频繁的冷热交换，对手机内的电子元器件进行快速主动降温散热，保证其工作的稳定性，缓解长时间使用发热发烫的现象。

本发明的马达提供了两种工作模式：一、振动+风扇；二、只风扇。这种设计有两个好处，即在手机处在振动功能的时候，并不需要额外的供电，利用振动时，马达的旋转来推动风扇的旋转，来推动手机内部空气的流动，加速散热；另一种即是在不需要手机振动的时候，风扇依然可以保持工作状态。此外可以利用马达的振动功能来启动风扇，当使用者主动晃动手机时，马达起振，再切换到只有风扇工作的状态。利用马达驱动风扇和振子运转，实现散热和振动功能，从而实现电子产品的主动散热。

以上具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述马达包括马达传动轴以及与其相连的振动装置和散热装置，马达启动后马达传动轴带动所述振动装置和所述散热装置转动。

2.根据权利要求1所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述振动装置为偏心轮，包括第一振子和第二振子，所述第一振子固定于所述马达传动轴上，其边缘延伸出一拨片，所述第一振子随所述马达传动轴同步转动，所述第二振子设置于所述第一振子的一侧，不固定在所述马达转动轴上,当所述马达传动轴转动时，带动所述第一振子转动，当所述拨片触碰到所述第二振子，随之所述拨片推动所述第二振子和所述第一振子同步转动，此时两振子均位于转轴同侧，形成偏心力，持续转动产生振动；马达反转后，所述第一振子和所述第二振子分开，两振子关于转轴对称，不产生偏心力，振动暂停。

3.根据权利要求1所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述散热装置为电连接的风扇和散热驱动，其风扇通过转接环装配于所述马达传动轴之上，风扇在所述散热驱动的控制下绕所述马达传动轴转动。

4.根据权利要求3所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述散热装置进一步包括与散热驱动电连接的温度检测模块，所述模块温度检测机身内温度，将温度信息发送给控制器，当机身内温度超出上限值时，控制器发送降温控制信号至所述散热驱动，由所述散热驱动启动风扇转动；当所述温度检测模块检测到机身内温度达到下限值时，所述控制器发送停止控制信号至所述散热驱动，由所述散热驱动滞停风扇。

5.根据权利要求4所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述散热装置进一步包括与所述温度检测模块和所述散热驱动相电连接的转速调节电路，所述温度检测模块检测机身内温度，将温度信息发送给所述控制器，所述控制器根据温度发出对应电压的信息给所述转速调节电路，所述转速调节电路的输出电压随温度升高而升高直到额定最大值，驱动电路接收的电压越高则风扇转动越快；反之，当检测温度降低时，所述转速调节电路输出电压变低，风扇转速也随之变慢。

6.根据权利要求2所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述振动装置进一步包括与其电连接的振动传感器，当摇晃手机，达到所述振动传感器的设定振动力时，发送信息给所述控制器，所述控制器接通所述马达驱动电路，所述马达传动轴转动，启动所述振动装置工作，同时也使风扇转动，处于工作状态。

7.根据权利要求2所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述第一振子和所述第二振子以所述马达传动轴为轴对称设置。

8.根据权利要求2所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述第一振子和所述第二振子重叠呈半圆柱形。

9.根据权利要求1所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述振动装置和所述散热装置分设于所述马达传动轴的两端。

10.根据权利要求3所述的带振动散热功能的手机马达，其特征在于：所述散热装置进一步设有通风道设置于其两端的进风口和出风口，所述风扇内置通风道之中。

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