CN104660106B - 扁平线性振动电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扁平线性振动电机，其包括内设容纳空间的外壳，所述振动电机包括收容于所述容纳空间内且悬置于所述外壳内的振动单元，所述振动电机还包括收容于所述容纳空间内并组配于所述振动单元上方且与所述振动单元间隔设置的驱动线圈，该驱动线圈通电后推动所述振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动。本发明提供的扁平线性振动电机利用磁钢之间同极相对产生的排斥力提供回复力，利用磁悬浮原理来为振动单元提供定位导向，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，同时使用磁悬浮定位导向可以避免振动单元振动时的偏振，并避免了振动单元与其它零部件的摩擦，有效地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外壳、收容于所述外壳内的振动单元和弹簧件，该弹簧件用于将所述振动单元悬置于所述外壳内，且该弹簧件用于提供回复力和为该振动单元提供定位导向。但是，这种结构的振动电机的振动单元容易发生晃动，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，其利用磁钢之间同极相对产生的排斥力来提供回复力，并且利用磁悬浮原理来为振动单元提供定位导向。
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外壳、收容于所述容纳空间内的固定于所述外壳的第一磁钢、悬置于所述外壳内的振动单元以及固定于所述外壳的第二磁钢，其中，所述第一磁钢、振动单元和第二磁钢沿所述振动单元的振动方向依次设置；所述振动单元包括一沿其振动方向设置的配重块和固定于所述配重块并沿所述振动方向间隔设置的第三磁钢、内磁钢、驱动磁钢以及第四磁钢，其中，所述第三磁钢与所述第一磁钢同极相对并间隔设置，所述第四磁钢与所述第二磁钢同极相对并间隔设置，所述内磁钢环绕所述配重块的四周设置；所述振动电机还设有固定于所述外壳且环绕所述内磁钢的四周间隔设置的外磁钢，所述外磁钢与所述内磁钢同极相对设置；所述振动电机还包括收容于所述容纳空间内并与所述驱动磁钢间隔设置的驱动线圈，该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振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动。
优选的，所述外壳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，所述下壳体包括底壁和自底壁延伸的侧壁，所述第一磁钢和第二磁钢分别固定于所述下壳体的侧壁上。
优选的，所述配重块沿所述振动单元的振动方向的两端分别设有卡槽，所述第三磁钢和第四磁钢分别固定于所述卡槽内。
优选的，所述驱动磁钢包括沿所述振动单元的振动方向依次间隔设置的第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢，所述配重块对应所述第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢的位置分别设有收容上述三个磁钢的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
优选的，所述第五磁钢与第七磁钢的充磁方向相同，所述第六磁钢与所述第七磁钢的充磁方向相反，所述驱动线圈包括组配于所述第五磁钢、第六磁钢上方的第一驱动线圈和组配于所述第六磁钢、第七磁钢上方的第二驱动线圈。
优选的，所述内磁钢包括第一内磁钢和第二内磁钢，所述驱动磁钢位于所述第一内磁钢和第二内磁钢之间，所述外磁钢包括分别对应所述第一内磁钢和第二内磁钢间隔设置的第一外磁钢和第二外磁钢。
优选的，所述第一内磁钢的数量为四片，且分别固定于所述配重块的四个外侧面，相对应的，所述第一外磁钢的数量为四片，且分别固定于所述外壳的四个内侧面上，所述四片第一内磁钢与所述四片第一外磁钢分别同极相对并间隔设置。
优选的，所述第二内磁钢的数量为四片，且分别固定于所述配重块的四个外侧面，相对应的，所述第二外磁钢的数量为四片，且分别固定于所述外壳的四个内侧面上，所述四片第二内磁钢与所述四片第二外磁钢分别同极相对并间隔设置。
优选的，所述内磁钢为一径向充磁的环形磁钢，相对应的，所述外磁钢为一径向充磁的环形磁钢。
优选的，所述内磁钢与外磁钢之间设有软垫层。
本发明的优点在于：本发明提供的扁平线性振动电机利用磁钢之间同极相对产生的排斥力提供回复力，利用磁悬浮原理来为振动单元提供定位导向，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，同时使用磁悬浮定位导向可以避免振动单元振动时的偏振，并避免了振动单元与其它零部件的摩擦，有效地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的部分元件分解的立体分解图；
图4为图1所示扁平线性振动电机沿短轴方向的剖视图；
图5为图1所示扁平线性振动电机中第一内磁钢和第一外磁钢的第二实施方式的剖视图；
图6为图1所示扁平线性振动电机中增加软垫层后的剖视图。
【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1，其包括一内设容纳空间100且呈长条形的外壳10、收容于所述容纳空间100内的固定于所述外壳10的第一磁钢11、悬置于所述外壳10内的振动单元12以及固定于所述外壳10的第二磁钢13，其中，所述第一磁钢11、振动单元12和第二磁钢13沿所述振动单元12的振动方向X-X依次设置。所述振动电机1还包括间隔设置于所述振动单元12上方用于驱动所述振动单元12沿所述振动单元12的振动方向X-X往复振动的驱动线圈16。
所述外壳10包括上壳体101和与所述上壳体101配合形成所述容纳空间100的下壳体102，所述下壳体102包括底壁1020和自底壁1020延伸的侧壁1021。所述第一磁钢11和第二磁钢13分别固定于所述下壳体102的侧壁1021，且置于该侧壁1021的内侧面上。所述上壳体101可以为板片状，也可以与下壳体102一样的形状结构。
再结合图3所示，所述振动单元12包括一沿所述振动单元12的振动方向X-X设置的长条形配重块120和固定于所述配重块120并沿所述振动单元12的振动方向X-X间隔设置的第三磁钢121、内磁钢122、驱动磁钢123以及第四磁钢124。所述第三磁钢121与所述第一磁钢11同极相对并间隔设置，所述第四磁钢124与所述第二磁钢13同极相对并间隔设置，利用所述第一磁钢11与第三磁钢121之间同极相对产生的排斥力以及第二磁钢13与第四磁钢124之间同极相对产生的排斥力，所述第一磁钢11和第二磁钢13可以在所述振动单元12的振动方向X-X上限制所述振动单元12的位移并为该振动单元12提供回复力。
所述振动电机1还设有固定于所述外壳10且环绕所述内磁钢122间隔设置的外磁钢125，所述外磁钢125与所述内磁钢122同极相对设置，利用该外磁钢125与内磁钢122之间同极相对产生的排斥力，所述振动单元12在其上下前后四个方向上都能被磁悬浮于所述外磁钢125环绕成的空间中。在本发明优选的实施例中，所述内磁钢122包括第一内磁钢126和第二内磁钢127，所述驱动磁钢123位于所述第一内磁钢126和第二内磁钢127之间，所述外磁钢125相对应的设有分别环绕所述第一内磁钢126和第二内磁钢127间隔设置的第一外磁钢128和第二外磁钢129，且所述第一外磁钢128和第二外磁钢129分别与所述第一内磁钢126和第二内磁钢127同极相对设置。
在本发明优选的实施方式中，所述第一内磁钢126和第二内磁钢127都为一径向充磁的环形磁钢，相对应的，所述第一外磁钢128和第二外磁钢129为一径向充磁的环形磁钢，具体如图4所示。利用所述第一内磁钢126与第一外磁钢128之间同极相对产生的排斥力以及第二内磁钢127与第二外磁钢129之间同极相对产生的排斥力，根据磁悬浮原理，所述振动单元12可以悬浮于所述外壳10内，并且由于同极相对的磁钢相距越近排斥力越大，因此，有效地避免了该振动单元12撞击到所述外磁钢125。
所述驱动磁钢123沿所述振动电机1的厚度方向充磁，所述驱动线圈16呈扁平环形状且收容于所述容纳空间100内并与所述驱动磁钢123间隔设置的。该驱动线圈16通电后在所述驱动磁钢123产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢123受到该安培力的反作用力进而推动所述振动单元12沿所述振动单元12的振动方向X-X往复振动。
所述驱动磁钢123包括沿所述振动单元12的振动方向X-X依次间隔设置的第五磁钢1230、第六磁钢1231和第七磁钢1232，其中，所述第五磁钢1230与第七磁钢1232的充磁方向相同，所述第六磁钢1231与所述第七磁钢1232的充磁方向相反。所述驱动线圈16包括组配于所述第五磁钢1230、第六磁钢1231上方的第一驱动线圈160和组配于所述第六磁钢1231、第七磁钢1232上方的第二驱动线圈161，因此，该第一驱动线圈160通电后在所述第五磁钢1230和第六磁钢1231产生的磁场中受到安培力的作用，该第二驱动线圈161通电后在所述第六磁钢1231和第七磁钢1232产生的磁场中受到安培力的作用。
所述配重块120沿所述振动单元12的振动方向X-X的两端分别设有卡槽1203，所述第三磁钢121和第四磁钢124分别固定于所述卡槽1203内。所述配重块120对应所述第五磁钢1230、第六磁钢1231和第七磁钢1232的位置分别设有收容上述三个磁钢1230、1231、1232并贯穿所述配重块120的第一通孔1200、第二通孔1201和第三通孔1202。该配重块120对应所述第一内磁钢126和第二内磁钢127的位置处还设有凹陷形成的承载部1204和环绕该承载部1204的环形凹槽1205，这样可以使得该第一内磁钢126和第二内磁钢127的外表面不会超出所述配重块120的外表面，且固定更加牢靠。
该第一内磁钢126、第二内磁钢127、第一外磁钢128和第二外磁钢129并不限于上述优选实施方式的环形磁钢结构，其可以由四片环绕所述配重块120设置的磁钢组成，具体请参照图5所示，所述第一内磁钢126的数量为四片，且分别固定于所述配重块120的四个外侧面上，相对应的，所述第一外磁钢128的数量为四片，且分别固定于所述外壳10的四个内侧面上，所述四片第一内磁钢126与所述四片第一外磁钢128分别同极相对并间隔设置，所述第二内磁钢127与上述第一内磁钢126结构相同，所述第二外磁钢129与上述第一外磁钢128结构相同。实际上，这种分段结构的磁钢也可以达到上述环形磁钢的作用，而且加工方便，制造成本更低。
为了防止所述扁平线性振动电机1跌落时，所述振动单元12撞击到所述外磁钢124而产生异音，请参照图6所示，在本发明一优选实施方式中，可以在所述第一内磁钢126与第一外磁钢128之间以及所述第二内磁钢127与第二外磁钢129之间都设有软垫层17，该软垫层17可以为泡棉、硅胶等软性材料。
本发明提供的扁平线性振动电机1利用磁钢之间同极相对产生的排斥力提供回复力，利用磁悬浮原理来为振动单元12提供定位导向，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，同时使用磁悬浮定位导向可以避免振动单元12振动时的偏振，并避免了振动单元与其它零部件的摩擦，有效地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 (10)
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外壳、收容于所述容纳空间内的固定于所述外壳的第一磁钢、悬置于所述外壳内的振动单元以及固定于所述外壳的第二磁钢，其中，所述第一磁钢、振动单元和第二磁钢沿所述振动单元的振动方向依次设置；
所述振动单元包括一沿其振动方向设置的配重块和固定于所述配重块并沿所述振动方向间隔设置的第三磁钢、内磁钢、驱动磁钢以及第四磁钢，其中，所述第三磁钢与所述第一磁钢同极相对并间隔设置，所述第四磁钢与所述第二磁钢同极相对并间隔设置，所述内磁钢环绕所述配重块的四周设置；
所述振动电机还设有固定于所述外壳且环绕所述内磁钢的四周间隔设置的外磁钢，所述外磁钢与所述内磁钢同极相对设置；
所述振动电机还包括收容于所述容纳空间内并与所述驱动磁钢间隔设置的驱动线圈，该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振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动。
2.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述外壳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，所述下壳体包括底壁和自底壁延伸的侧壁，所述第一磁钢和第二磁钢分别固定于所述下壳体的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述配重块沿所述振动单元的振动方向的两端分别设有卡槽，所述第三磁钢和第四磁钢分别固定于所述卡槽内。
4.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述驱动磁钢包括沿所述振动单元的振动方向依次间隔设置的第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢，所述配重块对应所述第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢的位置分别设有收容上述三个磁钢的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
5.根据权利要求4所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述第五磁钢与第七磁钢的充磁方向相同，所述第六磁钢与所述第七磁钢的充磁方向相反，所述驱动线圈包括组配于所述第五磁钢、第六磁钢上方的第一驱动线圈和组配于所述第六磁钢、第七磁钢上方的第二驱动线圈。
6.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述内磁钢包括第一内磁钢和第二内磁钢，所述驱动磁钢位于所述第一内磁钢和第二内磁钢之间，所述外磁钢包括分别对应所述第一内磁钢和第二内磁钢间隔设置的第一外磁钢和第二外磁钢。
7.根据权利要求6所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述第一内磁钢的数量为四片，且分别固定于所述配重块的四个外侧面，相对应的，所述第一外磁钢的数量为四片，且分别固定于所述外壳的四个内侧面上，所述四片第一内磁钢与所述四片第一外磁钢分别同极相对并间隔设置。
8.根据权利要求6或7所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述第二内磁钢的数量为四片，且分别固定于所述配重块的四个外侧面，相对应的，所述第二外磁钢的数量为四片，且分别固定于所述外壳的四个内侧面上，所述四片第二内磁钢与所述四片第二外磁钢分别同极相对并间隔设置。
9.根据权利要求1或6所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述内磁钢为一径向充磁的环形磁钢，相对应的，所述外磁钢为一径向充磁的环形磁钢。
10.根据权利要求1或6所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述内磁钢与外磁钢之间设有软垫层。
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