CN102761226B - 一种线性振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性振动电机，包括：外围框架，以及位于外围框架内的振动单元、弹性支撑件和两个驱动装置；振动单元和分别设置于振动单元两侧的两个驱动装置位于外围框架内的同一平面上，振动单元在弹性支撑件的支撑作用下悬于外围框架内，振动单元在两个驱动装置的作用下能够沿水平方向做振动运动。本发明的技术方案解决了单个驱动装置使得振动单元的振动不稳定的问题。

Description

一种线性振动电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种线性振动电机。

背景技术

线性振动电机通常包括振动单元和用于驱动振动单元的驱动装置，现有技术中的线性振动电机通常仅具有一个驱动装置，驱动装置位于正对振动单元一侧的位置。这种单一结构驱动装置的设计，容易造成驱动力分布不均使振动单元的振动不稳定，用于支撑振动单元的弹性支撑件容易产生断裂等不良，而且这种结构不利于提高产品的振动性能。因此，有必要对这种结构的线性振动电机进行改进，以避免上述缺陷。

发明内容

本发明提供了一种线性振动电机，以解决单个驱动装置使得振动单元的振动不稳定的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种线性振动电机，包括：外围框架，以及位于外围框架内的振动单元、弹性支撑件和两个驱动装置；

振动单元和分别设置于振动单元两侧的两个驱动装置位于外围框架内的同一平面上，振动单元在弹性支撑件的支撑作用下悬于外围框架内，振动单元在两个驱动装置的作用下能够沿水平方向做振动运动。

在上述振动电机中，

所述振动单元包括分别对应所述两个驱动装置设置的两个永磁体；

所述两个驱动装置为平行设置的两个电磁铁，每个电磁体由铁芯及缠绕于铁芯上的线圈组成。

在上述振动电机中，

所述振动单元还包括：质量块和分别与两个所述永磁体固定结合的两个导磁体。

在上述振动电机中，

所述振动单元沿振动方向中心轴呈轴对称分布，质量块位于中间，质量块两侧分别是所述的两个导磁体，两个导磁体的远离质量块的外侧是所述的两个永磁体。

在上述振动电机中，

所述两个电磁铁的极性相同，所述两个永磁体对应电磁铁的一侧极性相同；

或者，所述两个电磁铁极性不同，所述两个永磁体对应电磁铁的一侧极性不同。

在上述振动电机中，

所述外围框架为矩形结构，所述外围框架包括壳体和盖体，所述壳体包括侧壁和底壁；

所述两个电磁铁靠近所述外围框架内部空间的边缘位置设置，并且设置于矩形的所述外围框架的一组对边上。

在上述振动电机中，

所述弹性支撑件设有与振动单元固定结合的固定部，并且固定部与振动单元的振动运动方向上的侧部结合。

在上述振动电机中，

所述弹性支撑件为两个具有相互对称结构的弹性支撑件；

每个弹性支撑件包括：与外围框架结合的衔接部、与衔接部的两端分别连接的呈U型结构的第一形变部和第二形变部、与第一变形部远离衔接部的端部连接的第一固定部，以及与第二变形部远离衔接部的端部连接的第二固定部。

在上述振动电机中，

所述振动单元对应所述固定部的位置设有去料形成的结合部。

在上述振动电机中，

所述弹性支撑件与所述外围框架为一体结构；

所述第一变形部与第二变形部为U形结构。

本发明这种，线性振动电机，包括：外围框架，以及位于外围框架内的振动单元、弹性支撑件和两个驱动装置；振动单元和分别设置于振动单元两侧的两个驱动装置位于外围框架内的同一平面上，振动单元在弹性支撑件的支撑作用下悬于外围框架内，振动单元在两个驱动装置的作用下能够沿水平方向做振动运动的技术方案，与传统的单驱动装置的结构相比，本发明线性振动电机具有两个平行设置的电磁铁从而使电机具有更好的对称性，因而提高了电机振动的稳定性，提高了电机的整体性能。

附图说明

图1是本发明实施例一线性振动电机的立体分解示意图；

图2是本发明实施例一线性振动电机振动单元的立体结构示意图；

图3是本发明实施例一线性振动电机盖体和弹性支撑件的立体结构示意图；

图4是本发明实施例一线性振动电机的工作原理图;

图5是本发明实施例二线性振动电机的工作原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

图1是本发明实施例一线性振动电机的立体分解示意图；图2是本发明实施例一线性振动电机振动单元的立体结构示意图；图3是本发明实施例一线性振动电机盖体和弹性支撑件的立体结构示意图；图4是本发明实施例一线性振动电机的工作原理图。

在本实施例一中，线性振动电机包括：外围框架，以及位于外围框架内的振动单元、弹性支撑件和两个驱动装置；振动单元和分别设置于振动单元两侧的两个驱动装置位于外围框架内的同一平面上，振动单元在弹性支撑件的支撑作用下悬于外围框架内，振动单元在两个驱动装置的作用下能够沿水平方向做振动运动。所述两个驱动装置为平行设置的两个电磁铁。

如图1至图4所示，线性振动电机包括由壳体12和盖体11组成的矩形结构的外围框架，其中壳体12包括侧壁121和底壁122，底壁122的外壁表面结合有平板状的线路板13，线路板13用于电连接线性振动电机的内部电路和外部电路。优选的，本实施例微型振动电机的外围框架为矩形结构。

外围框架内部收容固定有振动单元和用于驱动振动单元产生振动的电磁铁，本发明线性振动电机包括两个相同的电磁铁：电磁铁21和电磁铁22。电磁铁21和电磁铁22靠近外围框架内部空间的边缘位置设置，并且设置于矩形的所述外围框架的一组对边上。电磁铁21包括位于中心的铁芯212和缠绕铁芯212设置的线圈211，电磁铁22包括与电磁铁21具有相同结构的铁芯222和线圈221，如图1所示。其中，电磁铁21和电磁铁22位于矩形的外围框架内部的一组对边的边缘位置，如图4所示，两电磁铁均平行于该组对边设置。

为了更好的实现产品的对称性，保证振动的稳定性，优选的电磁铁21和电磁铁22的结构相同，即铁芯212与铁芯222为完全相同的结构和材料，线圈211与线圈221为相同的结构和材料；需要说明的是，线圈211和线圈221在铁芯上缠绕的方向可以不同，只要保证电磁铁21和电磁铁22在串联或并联的情况下具有磁驱动力即可。

电磁铁21和电磁铁22通过并联或串联方式连接，即线圈211与线圈221通过并联或串联方式连接，每个线圈的两端均与线路板13上的相应电路电连接。连接后，本实施例电磁铁21和电磁铁22具有相同的极性，即相同的一侧具有相同的极性，如图4所示，两个电磁铁的左侧均为N极，右侧均为S极，该极性为电磁铁某种状态下的极性。

外围框架内部位于电磁铁21和电磁铁22之间的位置设有振动单元，振动单元与两个电磁铁位于平行于底壁122的同一平面上。振动单元由支撑件4支撑固定，使振动单元悬置于外围框架内部，振动单元振动过程中由弹性支撑件4提供弹性形变。工作过程中，振动单元由电磁铁21和电磁铁22驱动沿振动单元所在的平面水平振动，这种振动单元水平振动的线性振动电机的设计，可以减小线性振动电机的厚度，实现了产品的薄型化。

本实施例振动单元包括分别对应两个电磁铁设置的两个永磁体：永磁体31a和永磁体31b，其中永磁体31a和永磁体31b具有完全相同的材料和结构，分别位于正对电磁铁21和电磁铁22的位置，并且与相应的电磁铁平行设置。导磁体32a和导磁体32b分别与永磁体31a和永磁体31b固定结合，还包括具有一定质量的质量块33，导磁体32a和导磁体32b远离对应永磁铁的一侧均与质量块33固定结合。为了保证振动单元振动的稳定性，本实施例中振动单元沿振动单元振动方向的中心轴线呈轴对称分布，质量块33位于中间，质量块33两侧分别是所述的两个导磁体32a和32b，两个导磁体32a和32b的远离质量块的外侧是所述的两个永磁体31a和31b。

此外，两永磁体均沿与外围框架的底壁122平行的方向充磁，并且磁化方向垂直于相应的电磁铁延伸的方向。导磁体与相应的永磁体的一个极相结合，并且导磁体靠近相应电磁铁的两端设有向靠近电磁铁两端延伸的两个端部，设置两个端部便于永磁体与电磁铁之间磁回路的形成。

本实施例线性振动电机的工作原理如下：两电磁铁的线圈与线路板13上的电路电连接后，两个电磁铁被感应产生相应的极性，如图4所示，两个电磁铁的极性相同，电磁铁的一侧感应为N极，另一侧为S极。两永磁体正对电磁铁的一侧均极化为S极，另一侧为N极，相应的导磁体与极性为N极的一端结合。当电磁铁极性如图所示时，根据“同性相斥，异性相吸”的原理，永磁体带动振动单元向靠近电磁铁N极的方向运动；由于电磁铁固定于外围框架上，相对于外围框架为静止状态，因此电磁体会受到图示作用力F的作用沿力F的方向运动。当电磁铁的线圈连通交流电信号时，电磁铁的极性随电信号发生变化，因此永磁体、导磁体和电磁铁产生电磁感应带动振动单元产生交变的振动，从而产生振感。

其中，永磁体充磁的极性需要与电磁铁相对应，使两侧的永磁体可以产生相同方向的运动，从而带动振动单元振动产生振感。

需要说明的是，图4所示电磁体的极性为电磁铁某一状态下的极性，永磁体的极性并不限于图4所示，靠近电磁铁的一侧也可以为N极，导磁体对应结合于永磁体的S极端，从而感应出相应的极性。

这种设有两个电磁铁的结构，并且位于两个电磁体之间的振动单元为对称结构的线性振动电机，可以提高振动单元振动的稳定性，并且可以提高振动电机的整体性能。

弹性支撑件4设有与振动单元固定结合的固定部，并且固定部与振动单元的振动运动方向上的侧部结合。弹性支撑件为两个具有相互对称结构的弹性支撑件。例如，振动单元在沿东西方向振动，则在两个弹性支撑件4的固定部与振动单元的东西两个侧部分别结合。

此外，本发明弹性支撑件4与外围框架为一体结构，具体的与盖体11为一体结构，如图3和图4所示，本实施例弹性支撑件4位于盖体11的一组对边的内侧边缘位置，需要说明的是该组对边为垂直于振动单元振动方向的一组对边，与两电磁铁所在的一组对边不同。弹性支撑件4包括位于两边上的对称的两部分；每部分均包括与外围框架的盖体11结合的衔接部41，与衔接部41连接的呈曲面结构的形变部，以及与形变部连接的用于固定振动单元的固定部。其中形变部包括向靠近相应的两电磁铁端部方向延伸的与衔接部41的两端分别连接的第一形变部42和第二形变部43，其中第一形变部42和第二形变部43对称设置，均为U型结构。第一形变部42的端部设有靠近振动单元延伸的第一固定部44，即存在与第一变形部42远离衔接部41的端部连接的第一固定部44，第二形变部43端部设有靠近振动单元延伸的第二固定部45，即存在与第二变形部43远离衔接部41的端部连接的第二固定部45。第一固定部44和第二固定部45均结合于振动单元对应其运动方向的侧边，振动单元振动过程中由形变部提供形变支撑并跟随振动单元发生振动。

振动单元对应于固定部的位置设有去料形成的结合部331，即结合部331为低于振动单元上\下表面设置的结构，本实施例结合部331设置于质量块33的两端的表面，如图2和图4所示。设置结合部331可以使振动单元与弹性支撑件4稳定的结合。需要说明的是，结合部并不限于图示结构，结合部的位置也不限于在质量块上，也可以根据情况设置于导磁体上等，均可实现上述技术效果，均在本发明的保护范围内。

实施例二：

图5是本发明实施例二线性振动电机的工作原理图，本实施例与上述实施例的主要区别在于，两电磁铁的同时与电信号连通后，电磁铁21与电磁铁22的极性不同。相应的，永磁体正对电磁铁的一侧极性不同，如图所示，电磁铁的极性如图示结构时，永磁体31a与电磁铁22作用后向受到向左的作用力；永磁体31b’充磁的方向如图所示，与电磁铁21作用后也受到向左的作用力，因此，两电磁铁运动方向相同，从而可以共同带动振动单元向相应的方向发生运动。由于电磁体21和电磁铁22均与线路板13上相应的电路电连接，因此，电磁铁21与电磁铁22线圈中的信号是同步变化的，当接通有交流电信号时，两永磁体带动振动单元振动产生交变的振动。

在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种线性振动电机，其特征在于，包括：外围框架，以及位于外围框架内的振动单元、弹性支撑件和两个驱动装置；

振动单元和分别设置于振动单元两侧的两个驱动装置位于外围框架内的同一平面上，振动单元在弹性支撑件的支撑作用下悬于外围框架内，振动单元在两个驱动装置的作用下能够沿水平方向做振动运动；

所述两个驱动装置为平行设置的两个电磁铁；

所述振动单元包括质量块、两个永磁体和两个导磁体，所述两个永磁体对应所述两个驱动装置设置，所述两个永磁体分别与所述两个导磁体固定结合，所述两个导磁体与所述质量块固定结合；所述振动单元沿振动方向中心轴呈轴对称分布，质量块位于中间，质量块两侧分别是所述的两个导磁体，两个导磁体的远离质量块的外侧是所述的两个永磁体;

所述两个电磁铁的极性相同，所述两个永磁体对应电磁铁的一侧极性相同；或者，所述两个电磁铁极性不同，所述两个永磁体对应电磁铁的一侧极性不同。

2.根据权利要求1所述的线性振动电机，其特征在于，

每个电磁体由铁芯及缠绕于铁芯上的线圈组成。

3.根据权利要求2所述的线性振动电机，其特征在于，

所述外围框架为矩形结构，所述外围框架包括壳体和盖体，所述壳体包括侧壁和底壁；

所述两个电磁铁靠近所述外围框架内部空间的边缘位置设置，并且设置于矩形的所述外围框架的一组对边上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述线性振动电机，其特征在于，

所述弹性支撑件设有与振动单元固定结合的固定部，并且固定部与振动单元的振动运动方向上的侧部结合。

5.根据权利要求4所述线性振动电机，其特征在于，

所述弹性支撑件为两个具有相互对称结构的弹性支撑件；

每个弹性支撑件包括：与外围框架结合的衔接部、与衔接部的两端分别连接的第一形变部和第二形变部、与第一变形部远离衔接部的端部连接的第一固定部，以及与第二变形部远离衔接部的端部连接的第二固定部。

6.根据权利要求4所述的线性振动电机，其特征在于，

所述振动单元对应所述固定部的位置设有去料形成的结合部。

7.根据权利要求5所述的线性振动电机，其特征在于，

所述弹性支撑件与所述外围框架为一体结构；

所述第一变形部与第二变形部为U形结构。