CN106100277A - 线性电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线性电机，所述线性电机包括具收容空间的外壳、收容于所述收容空间的磁钢部件和振动部件、支撑所述振动部件悬置于所述收容空间的支撑部件，所述磁钢部件固定于所述外壳，所述磁钢部件包括主磁钢组件和对称设于所述主磁钢组件两侧并形成磁间隙的副磁钢组件，所述振动部件包括插入所述磁间隙的线圈和对称设于所述线圈两端的质量块，磁力线穿过所述线圈，所述支撑部件包括支撑所述振动部件悬置于所述收容空间内的弹性支撑件和插入所述磁间隙的线圈骨架，所述线圈骨架与所述线圈包括靠近所述主磁钢组件的表面贴合连接。与相关技术相比，本发明提供的线性电机设置线圈骨架以增加线圈强度，从而提高所述线性电机的性能和可靠性。

Description

线性电机
【技术领域】
本发明涉及振动电机技术领域，尤其涉及用于便携式消费性电子产品的线性电机。
【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线性电机来做系统反馈，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。
现有采用线圈和质量块做振子的线性电机仅通过设置弹性支撑件连接线圈和质量块，并通过弹性支撑件悬置线圈和质量块，这种线圈缺乏刚度，线圈在振动过程中易发生变形。
因此，实有必要提供一种新型的线性电机解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种线性电机，其用于解决现有线性电机的线圈和弹性支撑件连接可靠性不佳导致线性电机品质不佳的技术问题。
为了解决上述技术问题，设计了一种线性电机，其包括具收容空间的外壳、收容于所述收容空间的磁钢部件和振动部件、支撑所述振动部件悬置于所述收容空间的支撑部件；
所述磁钢部件固定于所述外壳，所述磁钢部件包括主磁钢组件和对称设于所述主磁钢组件两侧并形成磁间隙的副磁钢组件；
所述振动部件包括插入所述磁间隙的线圈和对称设于所述线圈两端的质量块，所述磁钢部件的磁力线穿过所述线圈：
所述支撑部件包括支撑所述振动部件悬置于所述收容空间内的弹性支撑件和插入所述磁间隙的线圈骨架，所述线圈骨架设置在所述线圈与所述副磁钢组件之间，所述线圈绕制在所述线圈骨架背离所述主磁钢组件的一侧表面。
本发明所述的线性电机中：所述振动系统还包括连接所述线圈和所述质量块的连接件，所述线圈及所述质量块夹设与所述连接件与所述弹性支撑件之间。
本发明所述的线性电机中，所述连接件包括与所述线圈形状相配的线圈连接部和自所述线圈连接部两端向所述质量块方向延伸的质量块连接部，所述线圈与所述线圈连接部连接，所述质量块连接部与所述质量块连接。
本发明所述的线性电机中：所述质量块包括连接所述弹性支撑件的顶面、与所述顶面相对设置的底面和自所述底面向所述顶面凹陷形成的第一限位槽，所述第一限位槽与所述连接件形状相配并收容所述质量块连接部。
本发明所述的线性电机中，所述线圈骨架与所述连接件一体成型。
本发明所述的线性电机中：所述线性电机还包括贴附于所述弹性支撑件的柔性电路板，所述振动部件包括电连接所述音圈和所述柔性电路板的线圈引线，所述线圈骨架包括开设于其上并用于所述线圈引线出线的引线孔。
本发明所述的线性电机中：所述弹性支撑件包括与所述振动部件连接的安装部和对称设于所述线圈两侧的形变部，所述形变部一端与所述安装部连接，另一端与所述外壳固定，所述质量块包括连接所述弹性支撑件的顶面、与所述顶面相对设置的底面和自所述顶面向所述底面凹陷的第三限位槽，所述第三限位槽与所述形变部对应，所述形变部悬置于所述第三限位槽。
本发明所述的线性电机中：所述安装部包括与所述线圈形状相配并相连接的线圈安装部，所述线圈骨架与所述线圈安装部相连接，所述线圈骨架与所述弹性支撑件一体成型。
本发明所述的线性电机中：所述主磁钢组件包括堆叠设置的主磁钢和夹设于所述主磁钢之间的主极芯，所述副磁钢组件包括堆叠设置的副磁钢和夹设于所述副磁钢之间的副极芯，所述主磁钢数量为两个且同极相对设置，所述副磁钢组件数量为两个，每个所述副磁钢组件包括两个同极相对的所述副磁钢，所述主磁钢组件和所述副磁钢组件的极性相反。
与相关技术相比，本发明提供的线性电机，通过设置所述线圈骨架与所述线圈贴合设置，所述线圈骨架支撑所述线圈形状，使得所述线圈不易形变，同时增加刚度，从而增加所述线性电机可靠性。
【附图说明】
图1为本发明提供的线性电机实施例一的立体结构示意图；
图2为图1所示线性电机的立体分解示意图；
图3为图1所示线性电机沿A-A线的剖视图；
图4为图1所示线性电机沿B-B线的剖视图；
图5为图1所示线性电机的质量块的结构示意图；
图6为图1所示线性电机的质量块另一视角的结构示意图；
图7为本发明提供的线性电机实施例二的立体分解示意图；
图8为本发明提供的线性电机实施例三的立体分解示意图；
图9为本发明提供的线性电机实施例四的立体分解示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
如图1和图2所示，其中，图1为本发明提供的线性电机一较佳实施例的立体结构示意图，图2为图1所示线性电机的立体分解示意图。本发明提供了一种线性电机1，所述线性电机1包括具收容空间1A的外壳11、收容于所述收容空间1A的磁钢部件13和振动部件15、支撑所述振动部件15悬置于所述收容空间1A的支撑部件17以及贴附于所述支撑部件17远离所述振动部件15表面的柔性电路板19，所述磁钢部件13固定于所述外壳11内。
所述外壳11包括壳体111和盖接于所述壳体111上的盖板113。所述壳体111和所述盖板113形成所述收容空间1A。所述壳体111包括与所述盖板113相对设置的底壁1111、自所述底壁1111向所述盖板113方向延伸的侧壁1113、以及开设于所述侧壁1113的安装槽1115。所述柔性电路板19贯穿设于所述安装槽1115。所述弹性支撑件171端部安装在安装槽1115内进而与所述侧壁1113固定连接。本实施例中，所述外壳11为长方体形，所述安装槽1115数量为两个，分别沿长度方向设于所述侧壁1113且关于所述振动部件15的中心轴对称。
请结合参阅图3，图3为图1所示线性电机沿A-A线的剖视图。所述磁钢部件13包括主磁钢组件131和对称设于所述主磁钢组件131两侧并形成磁间隙的副磁钢组件133。所述主磁钢组件131包括堆叠设置的主磁钢1313和夹设于所述主磁钢1313之间的主极芯1311，所述主磁钢1313数量为两个且同极相对设置。所述副磁钢组件133包括堆叠设置的副磁钢1333和夹设于所述副磁钢1333之间的副极芯1331。所述副磁钢组件133数量为两个，每个所述副磁钢组件133包括两个同极相对设置的所述副磁钢1331，所述主磁钢组件131和所述副磁钢组件133的极性相反。在本实施例中，所述主磁钢1313的设置方式可以为N-S-S-N的设置方式，也可以为S-N-N-S的设置方式。图3中箭头代表磁力线方向，磁力线穿过所述线圈151。
请结合参阅图4，图4为图1所示线性电机沿B-B线的剖视图。所述振动部件15包括插入所述磁间隙的线圈151、电连接所述线圈151和所述柔性电路板19的线圈引线152和对称设于所述线圈151两端的质量块153。
所述线圈151包括靠近所述主磁钢组件131的内表面1511、靠近所述柔性电路板19的上表面1513、以及与所述上表面1513相对设置的下表面1515。
请结合参阅图5和图6，其中，图5为图1所示线性电机的质量块的结构示意图，图6为图1所示线性电机的质量块另一视角的结构示意图。所述质量块153包括顶面1531、底面1532、侧面1533、第一限位槽1534第二限位槽1535和第三限位凹槽1538。所述顶面1531为所述质量块153连接所述柔性电路板19的表面。所述顶面1531和所述底面1532相对设置。所述侧面1533连接所述顶面1531和所述底面1532。所述第一限位槽1534自所述底面1532向所述顶面1531凹陷形成。所述第二限位槽1535自所述侧面1533向远离所述线圈151方向凹陷形成，所述第二限位槽1535与所述线圈151相抵接。自所述顶面1531向所述底面1532凹陷形成所述第三限位槽1536。
所述支撑部件17包括支撑所述振动部件15悬置于所述收容空间1A内的弹性支撑件171、插入所述磁间隙的线圈骨架173和连接所述线圈151和所述质量块153的连接件175。所述线圈151及所述质量块153夹设与所述连接件175与所述弹性支撑件171之间，所述线圈骨架173与所述线圈151的所述内表面1511贴合连接，所述线圈骨架173设置在所述线圈151与所述副磁钢组件133之间，所述线圈151绕制在所述线圈骨架173背离所述主磁钢组件131的一侧表面。
所述弹性支撑件171呈中心对称并具有弹性形变，其包括与所述振动部件15连接的安装部1711和对称设于所述线圈151两侧的形变部1715，所述形变部1715一端与所述安装部1711连接，另一端与所述外壳11固定。所述安装部1711包括与所述线圈151形状相配的线圈安装部17111和自所述线圈安装部17111两端向所述质量块153方向延伸形成的质量块安装部17113，所述线圈安装部17111与所述线圈151的所述上表面1513相连接，所述质量块安装部17113与所述顶面1531相连接。所述第三限位槽1536与所述形变部1715相对应，所述形变部1715悬置于所述第三限位槽1536内。所述形变部1715一端与所述安装槽1115卡接并固定。在本实施例中，安装槽1115为通孔，所述柔性电路板19贯穿设于所述安装槽1115，并经所述安装槽1115延伸至壳体111之外。
所述线圈骨架173与所述线圈151的所述内表面1511贴合设置。所述线圈骨架173包括开设于其上并用于所述线圈引线152出线的引线孔1731，所述引线孔1731自所述线圈骨架173靠近所述柔性电路板19的一端向远离所述柔性电路板19的一端凹陷形成。在本实施例中，所述引线孔数量为一个，且设于所述线圈骨架173的短轴边。所述引线孔数量为也可以是多个，且可以开设在所述线圈骨架173的其他位置。
所述连接件175包括与所述线圈151形状相配的线圈连接部1751和自所述线圈连接部1751向所述质量块153方向延伸的质量块连接部1753，所述线圈连接部1751与所述线圈151的所述下表面1515相连接，所述质量块连接部1753与所述质量块153相连接。所述第一限位槽1534与所述质量块连接部1753形状相配并收容所述质量块连接部1753。所述线圈连接部1751围成具通孔的环状，所述主磁钢组件131贯穿所述线圈连接部1751设置。
所述柔性电路板19贴附于所述弹性支撑件171并与其形状相配。所述柔性电路板19包括分设于所述线圈151两侧的内部焊盘191、设于所述外壳11外部的外部焊盘193，以及连接所述内部焊盘191和所述外部焊盘193的导电路径195。所述内部焊盘191分别设于所述线圈151两侧并贴设于所述质量块安装部17113。所述内部焊盘191与所述线圈151电连接，所述外部焊盘193与外部电路电连接，所述线圈151通过所述内部焊盘191、所述导电路径195和所述外部焊盘193与外部电路传输电信号。
所述线性电机1工作时，通过所述柔性电路板19对所述线圈151通电，产生磁场，由于电流的方向随时间变化，使得所述线圈151受到所述主磁钢组件131和所述副磁钢组件133受力方向也变化，从而驱动所述线圈151沿平行于Z-Z轴方向振动，所述弹性支撑件171和所述连接件175在所述线圈151带动下一同沿平行于Z-Z轴方向振动，所述质量块153在所述弹性支撑件171和所述连接件175的带动下沿平行于Z-Z轴方向振动。所述Z-Z轴的方向为所述主磁钢1313到所述主极芯1311的方向。
具体实施例二
请参阅图7，本发明提供的线性电机实施例二的立体分解示意图。
所述线性电机2包括具收容空间2A的外壳(未图示)、收容于所述收容空间2A的磁钢部件23和振动部件25、支撑所述振动部件25悬置于所述收容空间2A的支撑部件27以及贴附于所述支撑部件27远离所述振动部件25表面的柔性电路板29，所述磁钢部件23固定于所述外壳内。
所述外壳、所述磁钢部件23、所述振动部件25及所述柔性电路板29的形状结构、相对位置与实施例1中的线性电机1相同。
所述外壳包括壳体211和盖接于所述壳体211上的盖板213。
所述磁钢部件23包括主磁钢组件231和对称设于所述主磁钢组件231两侧并形成磁间隙的副磁钢组件233。
所述振动部件25包括插入所述磁间隙的线圈251、电连接所述线圈251和所述柔性电路板29的线圈引线252和对称设于所述线圈251两端的质量块253。
所述支撑部件27包括支撑所述振动部件25悬置于所述收容空间2A内的弹性支撑件271、插入所述磁间隙的线圈骨架273和连接所述线圈251和所述质量块253的连接件275。所述质量块253和所述线圈251夹设于所述弹性支撑件271与所述连接件275之间。所述线圈骨架273与所述线圈251靠近所述主磁钢组件131的表面贴合连接。所述线圈骨架273远离所述柔性电路板29的表面与所述支撑件275相连接，并且所述线圈骨架273与所述支撑件275为一体成型。
所述连接件275包括与所述线圈251形状相配的线圈连接部2751和自所述线圈连接部2751向所述质量块253方向延伸的质量块连接部2753，所述线圈连接部2751与所述线圈251相连接，所述质量块连接部1753与所述质量块153相连接。所述线圈连接部1751围成具通孔的环状，所述主磁钢组件131贯穿所述线圈连接部1751设置。所述线圈骨架273与所述线圈连接部2751相连接。
实施例二与实施例一的的区别在于，实施例一中的所述连接件175和所述线圈骨架173是相分离的，实施例二中的所述连接件275与所述线圈骨架273是相连接的，并且为一体结构，其余结构特征与实施例以相同，在此不做赘述。
实施例三
请参阅图8，本发明提供的线性电机实施例三的立体分解示意图。所述线性电机3包括具收容空间3A的外壳(未图示)、收容于所述收容空间3A的磁钢部件33和振动部件35、支撑所述振动部件35悬置于所述收容空间3A的支撑部件37以及贴附于所述支撑部件37远离所述振动部件35表面的柔性电路板39，所述磁钢部件33固定于所述外壳内。
所述外壳、所述磁钢部件33、所述振动部件35及所述柔性电路板39的形状结构、相对位置与实施例1中的线性电机1相同。
所述外壳包括壳体311和盖接于所述壳体311上的盖板313。
所述磁钢部件33包括主磁钢组件331和对称设于所述主磁钢组件331两侧并形成磁间隙的副磁钢组件333。
所述振动部件35包括插入所述磁间隙的线圈351、电连接所述线圈351和所述柔性电路板39的线圈引线352和对称设于所述线圈351两端的质量块353。
所述支撑部件37包括支撑所述振动部件35悬置于所述收容空间3A内的弹性支撑件371、插入所述磁间隙的线圈骨架373和连接所述线圈351和所述质量块353的连接件375。所述质量块353和所述线圈351夹设于所述弹性支撑件371与所述连接件375之间。所述线圈骨架373与所述线圈351的靠近所述主磁钢组件331的表面贴合连接。所述弹性支撑件371远离所述柔性电路板39的表面与所述线圈骨架375相连接，并且所述线圈骨架373与所述弹性支撑件371为一体成型。
所述弹性支撑件371呈中心对称并具有弹性形变，其包括与所述振动部件35连接的安装部3711和对称设于所述线圈351两侧的形变部3715，所述形变部3715一端与所述安装部3711连接，另一端与所述外壳固定。所述安装部3711包括与所述线圈351形状相配的线圈安装部37111和自所述线圈安装部37111两端向所述质量块353方向延伸形成的二个质量块安装部37113，所述线圈安装部37111与所述线圈351相连接，所述质量块安装部37113与所述质量块353相连接。所述线圈骨架373与所述线圈安装部37111相连接。
所述线圈骨架373包括开设于其上并用于所述线圈引线352出线的引线孔3731，所述引线孔3731自所述线圈骨架373靠近所述柔性电路板39的一端向远离所述柔性电路板39的一端凹陷形成。在本实施例中，所述引线孔3731数量为一个，且设于所述线圈骨架3571的短轴边。
实施例三与实施例一的的区别在于，实施例一中的所述弹性支撑件171和所述线圈骨架173是相分离的，实施例三中的所述弹性支撑件371与所述线圈骨架373是相连接的，并且为一体成型结构，其余结构特征与实施例以相同，在此不做赘述。
实施例四
请参阅图9，本发明提供的线性电机实施例四的立体分解示意图。所述线性电机4包括具收容空间4A的外壳(未图示)、收容于所述收容空间4A的磁钢部件43和振动部件45、支撑所述振动部件45悬置于所述收容空间4A的支撑部件47以及贴附于所述支撑部件47远离所述振动部件45表面的柔性电路板49，所述磁钢部件43固定于所述外壳内。
所述外壳、所述磁钢部件43、所述振动部件45及所述柔性电路板49的形状结构、相对位置与实施例1中的线性电机1相同。
所述外壳包括壳体411和盖接于所述壳体411上的盖板413。
所述磁钢部件43包括主磁钢组件431和对称设于所述主磁钢组件431两侧并形成磁间隙的副磁钢组件433。
所述振动部件45包括插入所述磁间隙的线圈451、电连接所述线圈451和所述柔性电路板49的线圈引线452和对称设于所述线圈451两端的质量块453。
所述支撑部件47包括支撑所述振动部件45悬置于所述收容空间4A内的弹性支撑件471和插入所述磁间隙的线圈骨架473。所述线圈骨架473与所述线圈451靠近所述主磁钢组件431的表面贴合连接。所述弹性支撑件471远离所述柔性电路板49的表面与所述线圈骨架475相连接，并且所述线圈骨架473与所述弹性支撑件471为一体件。
所述弹性支撑件471呈中心对称并具有弹性形变，其包括与所述振动部件45连接的安装部4711和对称设于所述线圈451两侧的形变部4715，所述形变部4715一端与所述安装部4711连接，另一端与所述外壳固定。所述安装部4711包括与所述线圈451形状相配的线圈安装部47111和自所述线圈安装部47111两端向所述质量块453方向延伸形成的二个质量块安装部47113，所述线圈安装部47111与所述线圈451相连接，所述质量块安装部47113与所述质量块453相连接。所述线圈骨架473与所述线圈安装部47111相连接。
所述线圈骨架473包括开设于其上并用于所述线圈引线452出线的引线孔4731，所述引线孔4731自所述线圈骨架473靠近所述柔性电路板49的一端向远离所述柔性电路板49的一端凹陷形成。在本实施例中，所述引线孔4731数量为一个，且设于所述线圈骨架473的短轴边。
实施例四与实施例一的的区别在于，实施例一中的所述线性电机1具有连接件175，且所述弹性支撑件171和所述线圈骨架173是相分离的；实施例四中的所述线性电机4不具有连接件，且所述弹性支撑件471与所述线圈骨架473是相连接的，并且为一体呈现，其余结构特征与实施例以相同，在此不做赘述。
本发明提供了一种新型的线性电机，通过设置所述线圈骨架与所述线圈贴合设置，所述线圈骨架支撑所述线圈形状，使得所述线圈不易形变，同时增加刚度，从而增加所述线性电机可靠性。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种线性电机，其包括具收容空间的外壳、收容于所述收容空间的磁钢部件和振动部件、支撑所述振动部件悬置于所述收容空间的支撑部件；
所述磁钢部件固定于所述外壳，所述磁钢部件包括主磁钢组件和对称设于所述主磁钢组件两侧并形成磁间隙的副磁钢组件；
所述振动部件包括插入所述磁间隙的线圈和对称设于所述线圈两端的质量块，所述磁钢部件的磁力线穿过所述线圈，其特征在于：
所述支撑部件包括支撑所述振动部件悬置于所述收容空间内的弹性支撑件和插入所述磁间隙的线圈骨架，所述线圈骨架设置在所述线圈与所述副磁钢组件之间，所述线圈绕制在所述线圈骨架背离所述主磁钢组件的一侧表面。
2.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于：所述振动系统还包括连接所述线圈和所述质量块的连接件，所述线圈及所述质量块夹设与所述连接件与所述弹性支撑件之间。
3.根据权利要求2所述的线性电机，其特征在于，所述连接件包括与所述线圈形状相配的线圈连接部和自所述线圈连接部两端向所述质量块方向延伸的质量块连接部，所述线圈与所述线圈连接部连接，所述质量块连接部与所述质量块连接。
4.根据权利要求3所述的线性电机，其特征在于：所述质量块包括连接所述弹性支撑件的顶面、与所述顶面相对设置的底面和自所述底面向所述顶面凹陷形成的第一限位槽，所述第一限位槽与所述连接件形状相配并收容所述质量块连接部。
5.根据权利要求4所述的线性电机，其特征在于，所述线圈骨架与所述连接件一体成型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的线性电机，其特征在于：所述线性电机还包括贴附于所述弹性支撑件的柔性电路板，所述振动部件包括电连接所述音圈和所述柔性电路板的线圈引线，所述线圈骨架包括开设于其上并用于所述线圈引线出线的引线孔。
7.根据权利要求1-5任一项所述的线性电机，其特征在于：所述弹性支撑件包括与所述振动部件连接的安装部和对称设于所述线圈两侧的形变部，所述形变部一端与所述安装部连接，另一端与所述外壳固定，所述质量块包括连接所述弹性支撑件的顶面、与所述顶面相对设置的底面和自所述顶面向所述底面凹陷的第三限位槽，所述第三限位槽与所述形变部对应，所述形变部悬置于所述第三限位槽。
8.根据权利要求7所述的线性电机，其特征在于：所述安装部包括与所述线圈形状相配并相连接的线圈安装部，所述线圈骨架与所述线圈安装部相连接，所述线圈骨架与所述弹性支撑件一体成型。
9.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于：所述主磁钢组件包括堆叠设置的主磁钢和夹设于所述主磁钢之间的主极芯，所述副磁钢组件包括堆叠设置的副磁钢和夹设于所述副磁钢之间的副极芯，所述主磁钢数量为两个且同极相对设置，所述副磁钢组件数量为两个，每个所述副磁钢组件包括两个同极相对的所述副磁钢，所述主磁钢组件和所述副磁钢组件的极性相反。
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