CN104660003B - 扁平线性振动电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扁平线性振动电机，其包括一内设容纳空间的壳体、收容于所述容纳空间内的磁性振子，以及固定于壳体上的以其受到的安培力的反作用力驱动所述磁性振子振动的驱动线圈，所述扁平线性振动电机在沿磁性振子振动方向上分别设置有固定于两侧壳体的由磁性振子两端密封的空气气囊，所述空气气囊通过空气压缩对磁性振子提供往复力，所述扁平线性振动电机还设置有用于导向和支撑所述磁性振子的支撑装置。本发明提供的扁平线性振动电机利用空气压缩提供回复力，有效避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，提升了振动电机的性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种振动电机，尤其涉及一种用于便携式消费性电子产品的扁平线性振动电机。
【背景技术】
随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，这些电子产品一般都会用到振动电机来做系统反馈，比如手机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。如此广泛的应用，就要求振动电机的性能高，使用寿命长。
相关技术的振动电机包括壳体、收容于所述壳体内的磁性振子和弹簧件，该弹簧件用于将所述磁性振子悬置于所述壳体内，且该弹簧件用于提供回复力和为该磁性振子提供定位导向。但是，这种结构的振动电机的磁性振子容易发生晃动，且弹簧件长时间使用也会发生失效和弹性疲劳如此将会影响电机的性能和使用寿命。
因此，实有必要提供一种新的振动电机以解决上述不足。
【发明内容】
本发明提供了一种新的可靠性高的扁平线性振动电机，其利用空气压缩来提供回复力。
本发明的目的是这样实现的：
一种扁平线性振动电机，其包括一内设容纳空间的壳体、收容于所述容纳空间内的磁性振子，以及固定于壳体上的以其受到的安培力的反作用力驱动所述磁性振子振动的驱动线圈，所述扁平线性振动电机在沿磁性振子振动方向上分别设置有固定于两侧壳体的由磁性振子两端密封的空气气囊，所述空气气囊通过空气压缩对磁性振子提供往复力，所述扁平线性振动电机还设置有用于导向和支撑所述磁性振子的支撑装置。
优选的，所述壳体沿磁性振子振动方向上的固定有由光滑内壁围成气腔的容器，所述容器的开口端朝向磁性振子，所述磁性振子上设置有与容器内壁紧密贴合的密封端，所述密封端与容器内壁配合形成一密闭的空气气囊。
优选的，所述磁性振子包括一沿所述壳体长轴方向设置的长条形配重块和固定于所述配重块的驱动磁钢，所述驱动磁钢沿所述扁平线性振动电机的厚度方向充磁，驱动线圈通电后在所述驱动磁钢产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢受到该安培力的反作用力进而推动所述磁性振子沿所述壳体的长轴方向往复振动。
优选的，所述驱动磁钢包括沿所述配重块长轴方向间隔设置的第一磁钢、第二磁钢以及第三磁钢，所述相邻两磁钢充磁方向相反。
优选的，所述配重块上分别设置有容纳所述驱动磁钢的通孔。
优选的，所述壳体包括上壳体和与所述上壳体配合形成所述容纳空间的下壳体，所述驱动线圈固定在所述上壳体上，所述空气气囊分别抵接于所述下壳体的侧壁上。
优选的，所述支撑装置对称设置在磁性振子长轴方向的两侧，为分别固定在壳体以及磁性振子上的互补结构。
优选的，所述支撑装置包括分别与配重块相连的内环磁钢和分别与壳体对应配重块的两侧面相连的外环磁钢，所述外环磁钢与内环磁钢的表面相对极性相同设置且相隔一定距离，且所述外环磁钢包裹所述内环磁钢。
优选的，所述配重块上设置有用于固定所述内环磁钢的凸出部。
优选的，所述支撑装置包括分别固定在磁性振子以及壳体上的导轨和导槽。
本发明的优点在于：本发明提供的扁平线性振动电机利用空气压缩提供回复力，有效避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，提升了振动电机的性能。
【附图说明】
图1为本发明提供的扁平线性振动电机的立体分解图；
图2为图1所示扁平线性振动电机沿长轴方向的剖视图；
图3为图1所示扁平线性振动电机沿短轴方向的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明作详细说明。
如图1和2所示，为本发明提供的一种扁平线性振动电机，其包括一内设容纳空间10且呈长条形的壳体1、收容于所述容纳空间10内并沿所述壳体1的长轴方向振动的磁性振子3，以及固定于壳体1上的以其受到的安培力的反作用力驱动所述磁性振子3振动的驱动线圈2。所述扁平线性振动电机进一步包括位于壳体1长轴方向的两端由磁性振子两端密封的空气气囊4，所述空气气囊4通过空气压缩对磁性振子3提供往复力，所述扁平线性振动电机还设置有用于导向和支撑所述磁性振子的支撑装置6。
所述壳体1包括具有侧壁和底壁的下壳体12，以及盖接在下壳体12上的上壳体11，所述下壳体12和上壳体11共同围成上述收容空间10。所述驱动线圈2固定在所述上壳体11上，所述空气气囊4分别抵接于所述下壳体12的侧壁上。
所述磁性振子3包括一沿所述壳体长轴方向设置的长条形配重块32和固定于所述配重块的驱动磁钢31，所述驱动磁钢31沿所述扁平线性振动电机的厚度方向充磁，驱动线圈2通电后在所述驱动磁钢31产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢31受到该安培力的反作用力进而推动所述磁性振子3沿所述壳体的长轴方向往复振动。在本实施方式中，所述驱动磁钢31包括沿所述配重块32长轴方向间隔设置的第一磁钢311、第二磁钢312以及第三磁钢313。在配重块32上分别设置有与之对应的用于收容固定该驱动磁钢的通孔320，使所述驱动磁钢嵌设在配重块32上。在两驱动磁钢之间分别设置有两个驱动线圈2。相邻两驱动磁钢的充磁方向相反，即所述第二磁钢312朝向驱动线圈2一侧的极性与第一磁钢311和第三磁钢313的极性相反，这样，可以在两磁钢之间分别形成磁场，从而使磁感线最大限度地作用于驱动线圈，使驱动力更强，驱动效果更好。当然，这仅是一种较优的实施例，在可选择的其他实施方式中，也可以仅设置一个驱动磁钢和一个驱动线圈，也是可以实施的。此外，上述所称的“长轴方向”，“短轴方向”仅是为了表述方便，并不必然表示壳体的形状和长度，不能认定为对本实施方式范围的限定，其中长轴方向表示磁性振子的振动方向，短轴方向表示垂直于磁性振子振动方向的方向，事实上，所述壳体也可以为非长条形结构或不规则结构，其原理也是一样的。
所述空气气囊4为一具有空气压缩比，可伸缩的装置，在本实施方式中，为固定在壳体沿磁性振子3振动方向上的两个由光滑内壁围成的半封闭的容器，所述容器围成一气腔，该容器的开口方向朝向磁性振子3的方向，其封闭端固定在下壳体12的侧壁上。配重块32长轴方向上的两端均设有一密封端321，所述密封端321分别位于两容器内，紧密贴合所述容器的内壁并与之配合封闭气腔形成一密闭的气室作为所述空气气囊4。当然，这仅是其中一种实施方式，在可选择的其他实施方式中，所述空气气囊4也可以为具有一个独立的可伸缩气室，磁性振子3只起到压缩作用，而不起封闭作用，也是可以实施的。由于空气具有一定的压缩比，当气体体积减小时，气体加强增大对外界的推动力增大。因此，当磁性振子3向左运动时，配重块32的密封端321逐渐压缩左侧空气气囊内的空气，左侧空气气囊内的压力随磁性振子3位移增大而增大，从而为磁性振子提供回复力.同理，当磁性振子3向右振动时，右侧空气气囊内空气压缩，提供回复力。这种结构利用压缩空气形成回复力，作为一种空气弹簧，代替了传统的弹簧，在本发明中，由于磁性振子3的振幅相对气室的尺寸很小，可以将空气弹簧近似认为刚度不变，可以很好地代替现有弹簧的作用，在保证性能的前提下，解决了易疲劳损坏的问题，增加了使用寿命。
如图3所示，所述扁平线性振动电机进一步设置有用于导向和支撑所述磁性振子3的支撑装置6。所述支撑装置6为对称设置在磁性振子3长轴方向的两侧，包括分别固定在壳体1以及磁性振子3上的互补结构。在本实施方式中，所述配重块5的位于长轴方向上的两侧分别设置有向壳体内壁方向凸出的凸出部322，所述凸出部322为圆弧状。所述固定装置包括固定在所述凸出部322的内环磁钢61和固定在壳体对应配重块的两侧面的外环磁钢62，外环磁钢62与内环磁钢61的表面相对设置极性相同且相隔一定距离，外环磁钢包裹所述内环磁钢。内环磁钢61贴设在所述凸出部322上。进一步的，所述凸出部322与内环磁钢61之间可以设置有一软垫层3221，所述软垫层3221可以为硅胶，泡棉等，其主要起到保护作用。在本实施方式中，优选的，所述内环磁钢朝向外环磁钢的表面为向外环磁钢凸出的圆弧面，外环磁钢为与之互补的凹陷的圆弧面。由于内环磁钢61与外环磁钢62极性相同，相互排斥，且外环磁钢包裹内环磁钢，由于支撑结构在磁性振子两侧对称设置，两侧的外环磁钢分别与内环磁钢相排斥，从而可以使磁性振子在壳体的短轴方向上达到一个平衡状态，从而使磁性振子7悬置于壳体1内。当然，这仅是其中一个实施方式，在可选择的其他实施方式中，所述支撑结构也可以为分别固定在磁性振子以及壳体的导轨和导槽。该导轨既可以为接触式导轨，也可以为滚珠式导轨，只要是一种互补结构，能够提供磁性振子的支撑力，从而保证磁性振子在收容空间内短轴方向以及空间方向上的稳定并能够保证磁性振子在长轴方向上的往复运动，即是可以实施的。
本发明提供的扁平线性振动电机利用空气压缩提供回复力，有效避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，提升了振动电机的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，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 (9)
1.一种扁平线性振动电机，其特征在于：其包括一内设容纳空间的壳体、收容于所述容纳空间内的磁性振子，以及固定于壳体上的以其受到的安培力的反作用力驱动所述磁性振子振动的驱动线圈，所述扁平线性振动电机在沿磁性振子振动方向上分别设置有固定于两侧壳体的由磁性振子两端密封的空气气囊，所述空气气囊通过空气压缩对磁性振子提供往复力，所述扁平线性振动电机还设置有用于导向和支撑所述磁性振子的支撑装置，所述壳体沿磁性振子振动方向上的固定有由光滑内壁围成气腔的容器，所述容器的开口端朝向磁性振子，所述磁性振子上设置有与容器内壁紧密贴合的密封端，所述密封端与容器内壁配合形成一密闭的空气气囊。
2.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述磁性振子包括一沿壳体长轴方向设置的长条形配重块和固定于所述配重块的驱动磁钢，所述驱动磁钢沿所述扁平线性振动电机的厚度方向充磁，驱动线圈通电后在所述驱动磁钢产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢受到该安培力的反作用力进而推动所述磁性振子沿所述壳体的长轴方向往复振动。
3.根据权利要求2所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述驱动磁钢包括沿所述配重块长轴方向间隔设置的第一磁钢、第二磁钢以及第三磁钢，相邻两磁钢充磁方向相反。
4.根据权利要求3所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述配重块上分别设置有容纳所述驱动磁钢的通孔。
5.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述壳体包括上壳体和与所述上壳体配合形成所述容纳空间的下壳体，所述驱动线圈固定在所述上壳体上，所述空气气囊分别抵接于下壳体的侧壁上。
6.根据权利要求2所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述支撑装置对称设置在磁性振子长轴方向的两侧，为分别固定在壳体以及磁性振子上的互补结构。
7.根据权利要求6所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述支撑装置包括分别与配重块相连的内环磁钢和分别与壳体对应配重块的两侧面相连的外环磁钢，所述外环磁钢与内环磁钢的表面相对极性相同设置且相隔一定距离，且所述外环磁钢包裹所述内环磁钢。
8.根据权利要求7所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述配重块上设置有用于固定所述内环磁钢的凸出部。
9.根据权利要求6所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述支撑装置包括分别固定在磁性振子以及壳体上的导轨和导槽。
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