CN105337469B - 一种磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达，该结构包括：分铜、定位片以及定位磁石，其中：定位片设置在所述分铜上或定位磁石设置在分铜上；定位片与定位磁石相对设置，分铜在定位片和定位磁石的相互作用下做往复直线运动。该马达包括：定子、转子以及磁平衡结构，其中：当定子通电时，转子沿着定子做往复直线运动；分铜设置在转子上。本发明的磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达，利用磁性原理代替机械弹簧的功能来实现良好振动，加工和组装简单，提高了组装精度和良品率，并且延长了使用寿命，降低了噪音。

Description

一种磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达

技术领域

本发明涉及往复直线运动技术，特别涉及一种磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达。

背景技术

随着智能手机等便携设备的快速发展，对其中安装的电学器件的要求越来越高。

为了达到节省空间、提升品质的目的，电子元器件逐步向超小超薄方向发展，作为来电显示、触控反馈等效果的最主要实现者，对振动器也提出了较高的要求。直线振动马达因为在高度方向上具有较强的优势而取代了其他的振动器。

目前在智能手机上使用比较多的直线振动马达为弹簧直线振动马达，其使用机械的金属弹簧来控制振动幅度和振动水平，加工和组装难度高，难以控制组装精度，不良率非常高；且使用寿命短，长期使用会产生金属疲劳，金属弹簧会产生噪音、杂音，影响手机的使用。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达，利用磁性原理代替机械弹簧的功能来实现良好振动，加工和组装简单，提高了组装精度和良品率，并且延长了使用寿命，降低了噪音。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种磁平衡结构，其包括：分铜、定位片以及定位磁石，其中：

所述定位片设置在所述分铜上或所述定位磁石设置在所述分铜上；

所述定位片与所述定位磁石相对设置，所述分铜在所述定位片和所述定位磁石的相互作用下做往复直线运动。

本发明是利用了磁性原理：在均匀的磁场中，通过该磁场切割磁力线直线运动的，规则的导磁的金属材料物体会保持水平于磁力线的直线运动，磁场会给该物体以反方向运动的阻力，而且该物体失去运动推力时会迅速静止在固定位置。本发明就是利用了该磁性原理，控制分铜的运动幅度和运动水平，以及定位其静止时的位置。

较佳地，磁平衡结构还包括轴，所述分铜沿所述轴做往复运动，进一步地，所述外壳组件还包括轴套，所述轴通过所述轴套固定在所述外壳上。

较佳地，所述分铜中设置有轴承，所述分铜通过所述轴承沿所述轴做往复运动。

较佳地，所述定位磁石的数量为两个，两个所述定位磁石相对设置。

较佳地，沿所述分铜的运动方向，所述定位片的长度不大于所述定位磁石的长度，进一步地，所述定位片的垂直宽度不大于所述定位磁石的垂直宽度；这样设置定位磁石产生的磁场作用能够更好地控制定位片的运动幅度和运动水平。

较佳地，沿所述分铜的运动方向，所述定位片与所述定位磁石的长度相等，进一步地，所述定位片与所述定位磁石的垂直宽度相等，当分铜失去推力时，使定位片静止在与定位磁石相对应的位置，提高了定位精度，加快了定位时间。

较佳地，所述定位片的与所述定位磁石相对的面为中凸面；将定位片与定位磁石相对的面设置为类似船底的结构，能够使定位片更好的保持水平。

较佳地，所述定位片的与所述定位磁石相对的面为V型面；将定位片与定位磁石相对的面设置为中尖的结构，能够进一步更好地保证定位片的水平度。

较佳地，所述定位片的材料为冷轧钢带；采用冷轧钢带等强导磁材料能够使其在定位磁石产生的磁力线中产生更强的磁性弹力，进一步使定位片更好地保持水平。

本发明还提供一种直线振动马达，其包括：定子、转子以及磁平衡结构，所述磁平衡结构为如权利要求1至9任一项所述的磁平衡结构，其中：当所述定子通电时，所述转子沿着所述定子做往复直线运动；所述分铜设置在所述转子上。

目前市场上的直线振动马达，都采用机械弹簧（金属）来控制转子的运动幅度和运动水平，从而产生振动效果，弹簧的精度以及装配精度直接影响往复运动的幅度和反应速度，而机械弹簧的精度难以控制，且组装时容易产生变形错位，从而达不到振动的特性要求，产品的良品率低；再者金属弹簧会产生噪音，长期使用理论上会产生金属疲劳，振动量会减弱，使用寿命短。本发明利用磁平衡结构代替了机械弹簧，定位磁石和定位片产生的磁性弹力作用，给予转子弹性阻力，控制了转子的运动幅度；且通过定位磁石的相互吸引力，使定位片沿磁力线保持水平，进而保持了转子的运动水平；零件精度和组装精度大大提高，且耐高温，在高温条件下磁性也不会减弱，并且进一步减少了马达的零件数量，降低了噪音，使组装简单化，更利于自动化生产。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

（1）本发明提供的磁平衡结构以及使用此磁平衡结构的直线振动马达，利用磁性原理，确保分铜做直线往复运动时的运动幅度和运动水平，采用磁场代替机械弹簧的功能实现良好振动，容易控制运动水平，加工和组装简单，提高了组装精度和良品率；

（2）本发明的磁平衡结构及直线振动马达，利用了磁性原理，由于磁场的作用保持了转子运动的水平和幅度，零件摩擦小，降低了磨损，延长了使用寿命，且降低了噪音；

（3）本发明利用磁性原理，在高温条件下磁性也不会减弱，适应性强。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的磁平衡结构的分解结构示意图；

图2为本发明的磁平衡结构的组装结构示意图；

图3为本发明的直线振动马达的组件结构示意图；

图4为本发明的直线振动马达的零件结构示意图；

图5a-5c为本发明的直线振动马达做往复直线运动时的不同位置处的横截面图；

图6为本发明的直线振动马达的纵截面图。

标号说明：1-分铜，2-定位片，3-定位磁石，4-外壳，5-轴，6-轴套，7-轴承；

11-定子，12-转子，13-外壳组件；

111-托架，112-端子台，113-线圈；

121-移动磁石；

21-V型面。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

结合图1-图2，本实施例对本发明的磁平衡结构进行详细描述，图1为分解结构示意图，图2为其组装结构示意图，其包括：分铜1、定位片2以及定位磁石3，其中：定位片2设置在分铜1上，定位磁石3包括两个，相对设置在一外壳4上，定位片2和定位磁石3面对面设置，通过定位片2和定位磁石3的相互作用，使分铜1沿直线做往复运动。不同实施例中，定位磁石3不一定按照本实施例所示的左右位置排布，也可上下排布。

本实施例中，磁平衡结构还包括轴5，轴5通过轴套6设置固定在外壳4上，分铜1沿轴5做往复运动，分铜1中还包括轴承7，分铜1通过轴承7沿轴5做往复运动。不同实施中，轴5也可直接固定在外壳4上。

本实施例中，为了达到更好的定位效果，在沿分铜1的运动方向上，定位片2和定位磁石3的长度相等，这样能够更好地控制定位片2左右运动的定位精度；进一步地，两者的垂直宽度也相等，这样，定位磁石3通过定位片2产生的磁性弹力能够更好地保持定位片2的水平。通过上述设置方式能够进一步提高分铜1做直线往复运动时的精度，且在分铜1失去推力时，定位片2能够更快地停止在与定位磁石3相对应的位置，定位片2和定位磁石3的长度相等时，静止时，两者正好相吻合，静止位置容易确定，定位更准确，更迅速，提高了定位精度，缩短了定位时间，进一步提高了磁平衡结构的性能。

本实施例中，为了使定位片2的水平度更好，将定位片2的与定位磁石3相对的面设置为V型结构，这种类似于船底的结构，能够沿磁力线更好的保持水平，此与船底的结构设计原理类似。不同实施例中，也可设计为其他的中凸的结构，如椭圆等，也可为平面。

本实施例中定位片2设置在分铜1上，不同实施例中，也可将定位磁石3设置在分铜1上，其也可达到同样的效果。

较佳实施例中，轴承7为含油轴承；定位片2的材质为冷轧钢带等强导磁材料。

本实施例的磁平衡结构可以用于直线振动马达中，还可用于其它往复直线运动结构中。

实施例2：

结合图3-图6对本发明的直线振动马达做详细的描述，其是基于上述实施例的磁平衡结构来控制转子的运动幅度和运动水平的直线振动马达。如图3所示为其组件结构示意图，其包括三部分：定子11、转子12以及外壳组件13。

如图4所示为本实施例的直线振动马达的零件结构示意图，定子11包括：托架111、端子台112以及线圈113，端子台112固定在托架111上，线圈113固定在端子台112上。转子12包括：移动磁石121，其设置在转子12的一端，本实施例中采用平面两级充磁结构；磁平衡结构中的分铜1设置在转子12的另一端。外壳组件13由磁平衡结构的定位磁石3、外壳4、轴5以及轴套6组成。当线圈113中通电时，移动磁石121切割线圈113的磁感线沿定子11做往复运动，采用平面两级充磁的移动磁石121，移动磁石121前半部分通过线圈时，移动磁石121的一半磁场和线圈113产生作用，推动了移动磁石121往前移动，进而推动了转子12往前移动，但是移动到后半部分移动磁石12和线圈113产生作用时，产生相反的作用力，移动磁石121又往后移动，再加上定位磁石3和定位片2的弹性作用（阻力），使转子2可以一直做往复直线运动，通过磁平衡结构来控制转子12的运动幅度和运动水平度；当线圈113断电时，转子12失去推力，在定位片2和定位磁石3的相互作用下，静止在预设位置。

如图5所示为本发明的磁平衡直线振动马达做往复直线运动时的不同位置处的结构示意图，图5a为位于中间位置时的横截面图，同时此也为转子2静止时的位置，此时定位磁石32和定位片22相吻合；图5b为向右运动，位于右边位置时的横截面图；图5c为向左运动，位于左边位置时的横截面图。如图6所示为本发明的磁平衡直线振动马达的纵截面图，如图所示定位片2的与定位磁石3相对的面都为V型面21，定位磁石3产生的磁力线通过定位片2，产生的磁场能够有效地保证定位片2良好的水平，进而确保转子12的良好水平度。

本实施例的直线振动马达可以用到手机上起到振动作用，也可以用到其他产品上，起到往复式水平振动并且控制转子的停止位置的作用。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种磁平衡结构，其特征在于，包括：分铜、定位片、定位磁石、外壳以及轴，其中：

所述定位片设置在所述分铜上，所述定位磁石设置在所述外壳上或所述定位磁石设置在所述分铜上，所述定位片设置在所述外壳上；且所述定位片与所述定位磁石面对面设置；

所述轴固定在所述外壳上；

所述分铜在所述定位片和所述定位磁石的相互吸引作用下沿所述轴做往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的磁平衡结构，其特征在于，还包括轴套，所述轴通过所述轴套固定在外壳上。

3.根据权利要求2所述的磁平衡结构，其特征在于，所述分铜中设置有轴承，所述分铜通过所述轴承沿所述轴做往复运动。

4.根据权利要求1所述的磁平衡结构，其特征在于，所述定位磁石的数量为两个，两个所述定位磁石相对设置。

5.根据权利要求4所述的磁平衡结构，其特征在于，沿所述分铜的运动方向，所述定位片的长度不大于所述定位磁石的长度，所述定位片的垂直宽度不大于所述定位磁石的垂直宽度。

6.根据权利要求5所述的磁平衡结构，其特征在于，沿所述分铜的运动方向，所述定位片与所述定位磁石的长度相等，所述定位片与所述定位磁石的垂直宽度相等。

7.根据权利要求1所述的磁平衡结构，其特征在于，所述定位片的与所述定位磁石相对的面为中凸面。

8.根据权利要求7所述的磁平衡结构，其特征在于，所述定位片的与所述定位磁石相对的面为V型面。

9.根据权利要求1所述的磁平衡结构，其特征在于，所述定位片的材料为冷轧钢带。

10.一种直线振动马达，其特征在于，包括：定子、转子以及磁平衡结构，所述磁平衡结构为如权利要求1至9任一项所述的磁平衡结构，其中：

所述定子包括线圈；

所述转子包括移动磁石，所述移动磁石设置在所述转子的一端，所述分铜设置在所述转子的另一端；且所述移动磁石采用平面两级充磁结构；

当所述线圈中通电时，所述移动磁石切割所述线圈的感应线沿所述定子做往复运动；所述移动磁石的前半部分与所述线圈之间的作用力推动所述移动磁石往前移动，进而推动所述转子往前移动；所述移动磁石的后半部分与所述线圈之间的反作用力推动所述移动磁石往后移动，进而推动所述转子往后移动；且在所述定位磁石与所述定位片的吸引作用下所述转子沿着所述定子做往复直线运动；

当所述线圈断电时，在所述定位磁石与所述定位片的吸引作用下，所述转子静止在预设位置。