CN104868688B - 一种水平振动线性电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水平振动线性电机，包括机壳、盖装在机壳上而与机壳形成安装空间的盖板、通过分别安装在机壳的两个相对内壁上的弹性支撑件的定位而悬挂安装在安装空间内的振动组件、以及设置在振动组件上的电磁线圈；还包括位于振动组件两侧的限位结构，限位结构包括安装在机壳或盖板上的阻挡块和弹性块，阻挡块与弹性块一起位于振动组件的同一侧并位于振动组件的振动路径上，弹性块距离未振动时的振动组件的最短水平距离＜阻挡块距离未振动时的振动组件的最短水平距离＜弹性支撑件的最大弹性变形量。阻挡块对振动组件进行阻挡，弹性块在振动组件撞击到阻挡块之前先与振动组件接触，对振动组件的冲击力进行缓冲，减小撞击噪音防止发生撞击损坏。

Description

一种水平振动线性电机

技术领域

本发明涉及一种水平振动线性电机，属于水平振动线性电机设备技术领域。

背景技术

目前市场上的移动消费电子产品，一般都会用到振动电机作为系统反馈部件，比如手机的来电提示，游戏机的振动反馈等等。市面上现有的振动电机主要包括柱状铁心电机、空心杯电机和线性电机。柱状铁心电机和空心杯电机不仅本身结构复杂、厚度大、制造工序多，而且电机噪音大、控制精度差，因而应用较少。线性电机振动平稳，被广泛应用在消费性电子产品上。

现有技术公开了一种高灵敏度水平振动线性电机，如图1所示，包括机壳01，盖装在机壳01上下两侧而与机壳01形成安装空间的上盖板011和下盖板012，通过分别安装在机壳01的两个相对内壁上的弹性支撑件03的定位而悬挂在安装空间内的振动块04，振动块04上并排开设有3个通孔041，3块永磁体05分别固定安装在3个通孔041内，与3个永磁体05的上表面和下表面分别相距一定距离的安装在上盖板011和下盖板012上的6个线圈组06，线圈06通电时产生磁场，驱动永磁体05、进而驱动振动块04沿水平方向左右振动。在位于振动块04左右两侧的下盖板012上固定设置阻挡块07，阻挡块07具有与下盖板012固定连接的水平部071和与水平部071连接的竖直部072，竖直部072朝向振动块04的一侧固定粘接有橡胶块08。

上述专利文献中水平振动线性电机的缺陷在于：当安装有上述水平线性振动电机的设备(如手机、游戏机等)从一定高度向下跌落时，振动块04具有的较大冲击力容易使振动块04迅速压缩橡胶块08，并达到十分贴近竖直部072位置，这使得振动块04振幅过大，并容易对安装振动块04的弹性支撑件03造成损坏，从而使得上述水平线性振动电机的抗摔能力差，品质降低，并且，在跌落过程中弹性支撑件有可能带动振动块撞击机壳，引起大的噪声。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的水平振动线性电机在发生跌落时容易损坏弹性支撑件且噪音大的技术问题，从而提供一种在发生跌落时，不会损坏弹性支撑件且噪音小的水平振动线性电机。

为此，本发明提供一种水平振动线性电机，包括机壳、盖装在所述机壳上而与所述机壳形成安装空间的盖板、通过分别安装在所述机壳的两个相对内壁上的弹性支撑件的定位而悬挂安装在所述安装空间内的振动组件、以及设置在所述振动组件上方和/或下方的电磁线圈，电磁线圈通电时，所述振动组件沿基本平行于所述机壳底面的方向往复振动，并在振动过程中使两个所述弹性支撑件被拉伸和压缩；还包括位于所述振动组件两侧的限位结构，所述限位结构包括安装在所述机壳或所述盖板上的阻挡块和弹性块，所述阻挡块与所述弹性块位于所述振动组件的同一侧，所述限位结构位于所述振动组件的振动路径上，且所述弹性块距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离＜所述阻挡块距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离＜所述弹性支撑件沿所述振动组件振动方向的最大弹性变形量。

每一侧的所述限位结构均包括两个阻挡块，且两个所述阻挡块沿垂直于所述振动组件振动路径的方向分布在所述弹性块的两侧。

所述阻挡块和/或所述弹性块通过连接件固定设置在所述机壳和/或所述盖板上。

所述连接件包括与所述机壳或所述盖板固定连接的水平板，所述阻挡块固定设置在所述水平板上。

所述阻挡块由部分所述水平板向上翻折形成。

所述连接件包括垂直于所述连接件所在平面设置的竖直板，且所述弹性块固定设置在所述竖直板朝向所述振动组件一侧的侧面上。

所述水平板焊接在所述机壳或所述盖板上，所述弹性块粘贴在所述竖直板上。

所述弹性块为橡胶块，所述橡胶块沿所述振动组件振动方向的厚度为0.4-0.6mm，且所述阻挡块距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离-所述弹性块距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离的差值≥0.13mm且≤0.16mm。

在所述振动组件的表面上设置沿竖直方向突出的至少两个凸台，两个所述凸台分别位于所述电磁线圈两侧，且所述凸台沿竖直方向的高度＞所述电磁线圈沿竖直方向的高度。

本发明的一种水平振动线性电机具有以下优点：

1.本发明的水平振动线性电机，在振动组件两侧设置包括阻挡块和弹性块的限位结构，并使限位结构位于振动组件的振动路径上，且使弹性块距离未振动时的振动组件的最短水平距离＜阻挡块距离未振动时的振动组件的最短水平距离＜弹性支撑件沿振动组件振动方向的最大弹性变形量；当本发明的水平振动电机由高处跌落或受到其他较大冲击力导致振动组件摆动幅度较大时，上述限位结构中的阻挡块能够对振动组件进行阻挡，防止振动组件摆动幅度超出弹性支撑件的弹性变化范围导致弹性支撑件损坏，弹性块能够在振动组件撞击到阻挡块之前先与振动组件接触，对振动组件的冲击力进行缓冲，使振动组件以较小的力度与阻挡块接触，从而减小撞击噪音，且能够防止振动组件和阻挡块在撞击中发生损坏。

2.本发明的水平振动线性电机，每一侧的限位结构均包括两个阻挡块，且两个阻挡块沿垂直于振动组件振动路径的方向分布在弹性块两侧，设置两个阻挡块的好处在于，限位结构可以从两个位置接触并阻挡振动组件，能够避免振动组件接触到单个阻挡块后可能发生的偏斜，从而能够更稳定的将振动组件阻挡住；将两个阻挡块设置在弹性块两侧，还能对弹性块进行限位，从而防止弹性块被振动组件挤压后发生偏斜。

3.本发明的水平振动线性电机，阻挡块和/或弹性块通过连接件固定设置在机壳或盖板上，由于阻挡块和弹性块本身体积较小，将其直接固定在机壳或盖板上操作不便，通过先将阻挡块或弹性块固定在连接件上，再将连接件固定在机壳或盖板上，可以方便快捷的将阻挡块或弹性块固定在机壳或盖板上；连接件包括与机壳和或盖板固定连接的水平板，水平板具有较大的与机壳和/或盖板接触的平面，因而能够很方面的实现焊接或粘接连接，阻挡块固定设置在水平板上，可以避免将阻挡块直接设置在机壳或盖板上导致的困难；进一步的设置阻挡块由部分水平板向上翻折形成，可进一步避免将阻挡块焊接在水平板上，零部件更少，操作更方便。

4.本发明的水平振动线性电机，弹性块为橡胶块，且橡胶块沿振动组件振动方向的厚度为0.4-0.6mm，阻挡块距离未振动时的振动组件的最短水平距离减去弹性块距离未振动时的振动组件的最短水平距离的差值大于等于0.13mm且小于等于0.16mm，上述设置使得橡胶块既能够延缓振动组件撞击阻挡块的力度，降低噪音和防止振动组件、阻挡块发生撞击损坏，还能够提高设备紧凑性，缩短电机沿振动组件振动方向的长度。

5.本发明的水平振动线性电机，在振动组件的表面上设置沿竖直方向突出的至少两个凸台，两个凸台分别位于电磁线圈两侧，且凸台沿竖直方向的高度＞电磁线圈沿竖直方向的高度，当本发明的水平振动线性电机沿竖直方向向下跌落时，凸台首先接触到盖板，从而防止振动组件下压挤坏电磁线圈，因而能够提高振动电机的抗摔性能。

附图说明

图1是现有技术中水平振动电机的结构爆炸示意图。

图2是图1中阻挡块和橡胶块的装配结构示意图。

图3是实施例中水平振动电机的整体外观示意图。

图4是图3中机壳与盖板分离后的立体结构示意图。

图5是图4的另一立体结构示意图。

图6是图3的结构爆炸示意图。

图7是两个限位结构安装在盖板上的结构示意图。

图8是限位结构的立体结构示意图。

图9是盖板、软板、限位结构和质量块装配后的结构示意图。

图10是低漏磁水平振动电机的振动原理示意图。

图中：01-机壳，011-上盖板，012-下盖板，03-弹性支撑件，04-振动块，041-通孔，05-永磁体，06-线圈组，07-阻挡块，071-水平部，072-竖直部，08-橡胶块；1-机壳，2-盖板，3-弹性支撑件，4-质量块，41-安装通孔，42-凸台，5-永磁体，6-电磁线圈，7-挡磁板，8-连接件，81-弹性块，82-阻挡块，83-水平板，84-竖直板，9-软板；m-弹性块距离未振动时的振动组件的最短水平距离，d-阻挡块距离未振动时的振动组件的最短水平距离。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的一种水平振动线性电机做进一步的详细说明。

实施例

本实施例提供一种水平振动线性电机，如图3-9所示，包括机壳1、盖装在机壳1上而与机壳形成安装空间的盖板2、通过分别安装在机壳1的两个相对内壁上的弹性支撑件3的定位而悬挂安装在安装空间内的振动组件、以及设置在所述振动组件下方用于驱动振动组件沿基本平行于机壳1底面方向往复振动并在振动过程中使两个弹性支撑件3被拉伸和压缩的电磁线圈6。

如图5和图6所示，振动组件包括与弹性支撑件3连接的质量块4，沿两个弹性支撑件3的分布方向(即图6示左右方向)开设在质量块4上的两个安装通孔41，以及通过分别插入上述两个安装通孔41内而固定安装在质量块4上的两个永磁体5，两个永磁体5的厚度与质量块4的厚度相同，且两个永磁体5朝向机壳1一侧的磁极相反。

如图4和图6所示，弹性支撑件3具有通过一个挡块31与质量块4焊接连接的第一段，和通过另一个挡块31与机壳1内壁焊接连接的第二段，以及连接上述第一段和第二段的弧形中间段。弹性支撑件3在振动组件的左右两侧各设置有一个，当振动组件受到驱动件的驱动沿图6示左右方向振动时，弹性支撑件4的弧形中间段随振动组件的左右振动而被相应拉伸和压缩。

如图6所示，电磁线圈6位于质量块4正下方且固定安装在盖板2顶面上，盖板2顶面上还铺设有一层软板9，软板9与电磁线圈6电连接并在工作时为电磁线圈6提供电流，使电磁线圈6产生磁场与固定安装在质量块4上的两个永磁体5相互作用，进而驱动质量块4左右振动(如图10所示)。

作为对振动组件和电磁线圈6设置方式的变形，上述电磁线圈6可以位于质量块4的上方且固定安装在机壳1底面上；还可以在质量块4上开设一个安装通孔41，在安装通孔41内安装一块永磁体5，而在永磁体5下方或上方设置两个电磁线圈6，两个电磁线圈6串联连接，且通电后产生的磁极相反。

在盖板2顶面上还固定设有两个分别位于质量块4两侧的连接件8，连接件8包括与盖板2顶面固定连接的水平板83，水平板83上并排设有两个阻挡块82，两个阻挡块82距离未振动时的质量块4的最短水平距离d(如图9所示)相同并均＜弹性支撑件3沿质量块4振动方向的最大弹性变形量，当本实施例的振动电机由高处跌落或受到强力冲击导致质量块4左右摆动幅度过大时，阻挡块82对质量块4进行阻挡，以防止弹性支撑件3因质量块4的振幅过大而过度变形导致损坏。

在位于两个阻挡块82中间的水平板83上还设有与水平板83垂直连接的竖直板84，橡胶块81粘贴在竖直板84朝向质量块4一侧的侧壁上，且阻挡块82距离未振动时的质量块4的最短水平距离d＞橡胶块81距离未振动时的质量块4的最短水平距离m(如图9所示)，当质量块4左右振幅过大时，橡胶块81可以先对质量块4进行阻挡，对质量块4进行缓冲，防止质量块4强烈直接撞击阻挡块产生噪音和导致质量块4、阻挡块82发生损坏。

在本实施例中，两个阻挡块82均由部分水平板83向上翻折形成；弹性块81为橡胶块，且沿质量块4振动方向的厚度为0.5mm，阻挡块82距离未振动时的质量块4的最短水平距离d-弹性块81距离未振动时的质量块4的最短水平距离m的差值为0.15mm。

作为对橡胶块厚度设置的变形，本领域的技术人员还可以设置橡胶块沿质量块4振动方向的厚度为0.4-0.6mm，如0.4mm，0.45mm，0.55mm，0.6mm等；作为对橡胶块设置位置的变形，本领域的技术人员还可以设置阻挡块82距离未振动时的质量块4的最短水平距离d-弹性块81距离未振动时的质量块4的最短水平距离m的差值为0.13-0.16mm，如0.13mm，0.135mm，0.14mm，0.145mm，0.155mm，0.16mm等。上述设置使得橡胶块既能够延缓质量块4撞击阻挡块82的力度，降低噪音和防止振动组件、阻挡块82发生撞击损坏，还能够提高设备紧凑性，缩短电机沿振动组件振动方向的长度。

作为将阻挡块82或弹性块81固定设置在机壳1或盖板2上的方式的变形，阻挡块82或弹性块81可以直接固定在盖板2顶面上或机壳1底面上，或者在机壳1的竖直内壁上固定设置水平安装板，而将阻挡块82和弹性块81设置在水平安装板朝向质量块4一侧的端部上，或者设置同时连接机壳1底面和盖板2顶面之间的连接板，而将阻挡块82和弹性块81设置在连接板朝向质量块4一侧的侧面上。

在质量块4顶面上还铺设有一层挡磁板7，挡磁板7的材质为430号不锈钢，厚度为0.35mm，且其形状与质量块4的顶面形状相同。挡磁板7的作用在于为两个永磁体5的朝上一侧的两个相反磁极提供磁力线回流通路，将大部分磁力线吸附在挡磁板7内部，从而将挡磁板7外侧的磁场强度降低至500GS以下，因而能够避免位于挡磁板7外侧的零部件受到磁场干扰。

作为对挡磁板7设置厚度的变形，本领域的技术人员还可以根据实际情况设置挡磁板7的厚度为0.2-0.5mm，如0.2mm，0.25mm，0.3mm，0.4mm，0.45mm，0.5mm等。需要指出的是，当设置挡磁板7的厚度为0.25-0.35mm时，不仅可以使挡磁板7外侧的磁场强度降低至300GS以下，还能使本实施例的振动电机在高度上更轻薄。

如图5所示，在质量块4朝向盖板2一侧的底面上还突出设有两个凸台42，两个凸台42分别位于两个电磁线圈6两侧，且凸台42沿竖直方向的高度＞电磁线圈6沿竖直方向的高度。当本实施例的水平振动线性电机沿竖直方向跌落时，凸台42首先接触盖板2，并阻止质量块4在惯性力作用下下压电磁线圈6，因而可以避免质量块4在电机跌落时压坏电磁线圈6，从而可以提高本实施例水平振动线性电机的抗摔性能。

本发明的水平振动电机由高处跌落或受到其他较大冲击力导致质量块4摆动幅度较大时，上述阻挡块82能够对质量块4进行阻挡，防止质量块4摆动幅度超出弹性支撑件3的弹性变化范围导致弹性支撑件3损坏，弹性块81能够在质量块4撞击到阻挡块82之前先与质量块4接触，对质量块4的冲击力进行缓冲，使质量块4以较小的力度与阻挡块82接触，从而减小撞击噪音，且能够防止质量块4和阻挡块82在撞击中发生损坏。

在质量块4的每一侧都包括两个阻挡块82，且两个阻挡块82沿垂直于质量块4振动路径的方向分布在弹性块81两侧，设置两个阻挡块82的好处在于，阻挡块82可以从两个位置接触并阻挡质量块4，能够避免质量块4接触到单个阻挡块82后可能发生的偏斜，从而能够更稳定的将质量块4阻挡住；将两个阻挡块82设置在弹性块81两侧，还能对弹性块81进行限位，从而防止弹性块81被质量块4挤压后发生偏斜。。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种水平振动线性电机，包括机壳(1)、盖装在所述机壳(1)上而与所述机壳(1)形成安装空间的盖板(2)、通过分别安装在所述机壳(1)的两个相对内壁上的弹性支撑件(3)的定位而悬挂安装在所述安装空间内的振动组件、以及设置在所述振动组件上方和/或下方的电磁线圈(6)，电磁线圈(6)通电时，所述振动组件沿基本平行于所述机壳(1)底面的方向往复振动，并在振动过程中使两个所述弹性支撑件(3)被拉伸和压缩；

其特征在于：还包括位于所述振动组件两侧的限位结构，所述限位结构包括安装在所述机壳(1)或所述盖板(2)上的阻挡块(82)和弹性块(81)，所述阻挡块(82)与所述弹性块(81)位于所述振动组件的同一侧，且所述阻挡块(82)和所述弹性块(81)都能与所述振动组件接触以阻挡所述振动组件的过度振动，所述限位结构位于所述振动组件的振动路径上，且所述弹性块(81)距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离(m)＜所述阻挡块(82)距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离(d)＜所述弹性支撑件(3)沿所述振动组件振动方向的最大弹性变形量。

2.根据权利要求1所述的水平振动线性电机，其特征在于：每一侧的所述限位结构均包括两个阻挡块(82)，且两个所述阻挡块(82)沿垂直于所述振动组件振动路径的方向分布在所述弹性块(81)的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述阻挡块(82)和/或所述弹性块(81)通过连接件(8)固定设置在所述机壳(1)和/或所述盖板(2)上。

4.根据权利要求3所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述连接件(8)包括与所述机壳(1)或所述盖板(2)固定连接的水平板(83)，所述阻挡块(82)固定设置在所述水平板(83)上。

5.根据权利要求4所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述阻挡块(82)由部分所述水平板(83)向上翻折形成。

6.根据权利要求4所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述连接件(8)包括垂直于所述连接件(8)所在平面设置的竖直板(84)，且所述弹性块(81)固定设置在所述竖直板(84)朝向所述振动组件一侧的侧面上。

7.根据权利要求6所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述水平板(83)焊接在所述机壳(1)或所述盖板(2)上，所述弹性块(81)粘贴在所述竖直板(84)上。

8.根据权利要求1所述的水平振动线性电机，其特征在于：所述弹性块(81)为橡胶块，所述橡胶块沿所述振动组件振动方向的厚度为0.4-0.6mm，且所述阻挡块(82)距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离(d)-所述弹性块(81)距离未振动时的所述振动组件的最短水平距离(m)的差值≥0.13mm且≤0.16mm。

9.根据权利要求1所述的水平振动线性电机，其特征在于：在所述振动组件的表面上设置沿竖直方向突出的至少两个凸台(42)，两个所述凸台(42)分别位于所述电磁线圈(6)两侧，且所述凸台(42)沿竖直方向的高度＞所述电磁线圈(6)沿竖直方向的高度。