CN106300869B - 一种同时具备x轴和z轴振动反馈的线性马达 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达。它包括上机壳、下机壳、振子、磁钢、弹簧、线圈和FPC板，上机壳和下机壳组成一个内部空间，振子、磁钢、弹簧和线圈均置于内部空间中，FPC板安装在下机壳上，线圈安装在FPC板上，磁钢安装在振子上，振子通过弹簧安装在上机壳上，线圈包括第一线圈和第二线圈，磁钢包括第一磁钢和第二磁钢，第一线圈与第一磁钢上下对应，振子通过第一磁钢与第一线圈之间的作用沿X轴向振动，第二线圈与第二磁钢上下对应，振子通过第二磁钢与第二线圈之间的作用沿Z轴向振动。本发明的有益效果是：同时具备X轴和Z轴两个方向的振动反馈，能给用户带来更加丰富的触觉反馈及振动体验，结构简单，操作方便。

Description

一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达
技术领域
本发明涉及线性马达相关技术领域，尤其是指一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达。
背景技术
微型振动马达是消费电子、汽车、家电及工业领域不可缺少的元器件，其为用户提供触觉反馈和振动提醒。随着市场的竞争加剧，厂家对用户触觉体验越来越关注，市场上出现了区别于传统转子马达的线性振动马达。相比于传统转子马达，线性马达在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有很大的优势，并且其能提供多种振动模式，为用户提供丰富多样而又细腻逼真的触觉反馈。目前业内线性马达分两种，一种是沿X轴振动，另一种沿Z轴振动，如前所述，这两种类型的线性马达只能提供一种方向的振动反馈，振动方向单一。用户对触觉反馈的要求越来越高，我们也需要以创新思维开发功能更加强大的马达。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够提高触觉反馈及振动体验的同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达，包括上机壳、下机壳、振子、磁钢、弹簧、线圈和FPC板，所述的上机壳和下机壳组成一个内部空间，所述的振子、磁钢、弹簧和线圈均置于内部空间中，所述的FPC板安装在下机壳上，所述的线圈安装在FPC板上，所述的磁钢安装在振子上，所述的振子通过弹簧安装在上机壳上，所述的线圈包括第一线圈和第二线圈，所述的磁钢包括第一磁钢和第二磁钢，所述的第一线圈与第一磁钢上下对应，所述的振子通过第一磁钢与第一线圈之间的作用沿X轴向振动，所述的第二线圈与第二磁钢上下对应，所述的振子通过第二磁钢与第二线圈之间的作用沿Z轴向振动。
其中：上机壳与下机壳构成线性马达的外形；磁钢提供线性马达的驱动磁场，线圈与FPC板构成电路，通电时电场和磁场相互作用，提供驱动力；振子提供质量，使线性马达振动时能提供较强的振感；弹簧连接振子和上机壳，提供弹力。线性马达上的线圈安装在FPC板上，为不可动部分；而磁钢与振子固定在一起，为可动部分；故而，线性马达通电后(交流电)产生周期变化的驱动力，通过第一磁钢与第一线圈之间的作用振子沿X轴向振动，同时通过第二磁钢与第二线圈之间的作用振子沿Z轴向振动，弹簧支撑着振子在电磁力的作用下往复运动，这样振子在电磁力及弹簧的作用下沿X、Z轴向平面内斜向振动，从而使得该线性马达相对于单轴向运动的线性马达而言对外部的触觉反馈及振动体验得到了显著的提高。
作为优选，所述振子的横截面形状为长方形，所述的第一磁钢包括两块小磁钢，所述的第一磁钢安装在振子的中间位置处，其中两块小磁钢在振子上呈左右对称分布，所述的第一线圈固定在FPC板上，第一磁钢上的两块小磁钢均置于第一线圈的上方。两块小磁钢均置于第一线圈的上方，通过第一线圈的电场与第一磁钢的磁场相互作用，使得振子受到了X轴向的驱动力，从而沿X轴向振动。
作为优选，所述振子的横截面形状为长方形，所述的第二线圈有两个且均固定在FPC板上，所述的第二磁钢包括两块大磁钢，其中两块大磁钢分别安装在振子的左右两端处，两块大磁钢在振子上呈左右对称分布，一块大磁钢与一个第二线圈相对应。两块大磁钢分别置于两个第二线圈的上方，通过第二线圈的电场与第二磁钢的磁场相互作用，使得振子受到了Z轴向的驱动力，从而沿Z轴向振动。
作为优选，所述振子的横截面形状为长方形，所述的弹簧有两个且分别为左弹簧和右弹簧，所述左弹簧的一端安装在振子的左端，所述左弹簧的另一端安装在上机壳的左侧下方，所述右弹簧的一端安装在振子的右端，所述右弹簧的另一端安装在上机壳的右侧上方，所述左弹簧的倾斜方向与右弹簧的倾斜方向一致。通过弹簧的结构设计，实现了振子的往复运动，从而提高了线性马达的触觉反馈及振动体验。
作为优选，所述磁钢和线圈之间相互作用后的振子振动方向与弹簧的弹力方向相一致。通过上述设计，能够进一步提高了线性马达的触觉反馈及振动体验。
本发明的有益效果是：同时具备X轴和Z轴两个方向的振动反馈，能给用户带来更加丰富的触觉反馈及振动体验，结构简单，操作方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
图中：1.上机壳，2.下机壳，3.振子，4.FPC板，5.左弹簧，6.第二磁钢，7.第一磁钢，8.小磁钢，9.大磁钢，10.第二线圈，11.第一线圈，12.右弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图2所述的实施例中，一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达，包括上机壳1、下机壳2、振子3、磁钢、弹簧、线圈和FPC板4，上机壳1和下机壳2组成一个内部空间，振子3、磁钢、弹簧和线圈均置于内部空间中，FPC板4安装在下机壳2上，线圈安装在FPC板4上，磁钢安装在振子3上，振子3通过弹簧安装在上机壳1上，线圈包括第一线圈11和第二线圈10，磁钢包括第一磁钢7和第二磁钢6，第一线圈11与第一磁钢7上下对应，振子3通过第一磁钢7与第一线圈11之间的作用沿X轴向振动，第二线圈10与第二磁钢6上下对应，振子3通过第二磁钢6与第二线圈10之间的作用沿Z轴向振动。磁钢和线圈之间相互作用后的振子3振动方向与弹簧的弹力方向相一致。
振子3的横截面形状为长方形，第一磁钢7包括两块小磁钢8，第一磁钢7安装在振子3的中间位置处，其中两块小磁钢8在振子3上呈左右对称分布，第一线圈11固定在FPC板4上，第一磁钢7上的两块小磁钢8均置于第一线圈11的上方。第二线圈10有两个且均固定在FPC板4上，第二磁钢6包括两块大磁钢9，其中两块大磁钢9分别安装在振子3的左右两端处，两块大磁钢9在振子3上呈左右对称分布，一块大磁钢9与一个第二线圈10相对应。弹簧有两个且分别为左弹簧5和右弹簧12，左弹簧5的一端安装在振子3的左端，左弹簧5的另一端安装在上机壳1的左侧下方，右弹簧12的一端安装在振子3的右端，右弹簧12的另一端安装在上机壳1的右侧上方，左弹簧5的倾斜方向与右弹簧12的倾斜方向一致。
如图2中所示，上机壳1与下机壳2构成线性马达的外形；如图1中所示，磁钢提供线性马达的驱动磁场，线圈与FPC板4构成电路，通电时电场和磁场相互作用，提供驱动力；振子3提供质量，使得线性马达振动时能提供较强的振感；弹簧连接振子3和上机壳1，提供弹力。线性马达上的线圈安装在FPC板4上，为不可动部分；而磁钢与振子3固定在一起，为可动部分；故而，线性马达通电后(交流电)产生周期变化的驱动力，其中第一磁钢7与第一线圈11给振子3提供了X轴向驱动力使得振子3沿X轴向振动，同时第二磁钢6与第二线圈10给振子3提供了Z轴向驱动力使得振子3沿Z轴向振动，弹簧支撑着振子3在电磁力的作用下往复运动，磁钢和线圈的合力方向为X轴与Z轴所构成平面内的斜向方向，而弹簧的弹力方向与磁钢和线圈的合力方向一致，这样振子3在电磁力及弹簧的作用下沿X轴与Z轴所构成平面内的斜向振动，从而使得该线性马达相对于单轴向运动的线性马达而言对外部的触觉反馈及振动体验得到了显著的提高。
另外：电路和磁路的合力方向为X轴与Z轴所构成平面内的斜向方向，能分解成X轴和Z轴分量，不限定电路和磁路的具体形式，亦不限定为其他类型的驱动方式。同时，弹簧为广义的弹簧，其的弹力方向为X轴与Z轴所构成平面内的斜向方向，能分解成X轴和Z轴分量，不限于任何结构形式。

Claims (3)

1.一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达，其特征是，包括上机壳(1)、下机壳(2)、振子(3)、磁钢、弹簧、线圈和FPC板(4)，所述的上机壳(1)和下机壳(2)组成一个内部空间，所述的振子(3)、磁钢、弹簧和线圈均置于内部空间中，所述的FPC板(4)安装在下机壳(2)上，所述的线圈安装在FPC板(4)上，所述的磁钢安装在振子(3)上，所述的振子(3)通过弹簧安装在上机壳(1)上，所述的线圈包括第一线圈(11)和第二线圈(10)，所述的磁钢包括第一磁钢(7)和第二磁钢(6)，所述的第一线圈(11)与第一磁钢(7)上下对应，所述的振子(3)通过第一磁钢(7)与第一线圈(11)之间的作用沿X轴向振动，所述的第二线圈(10)与第二磁钢(6)上下对应，所述的振子(3)通过第二磁钢(6)与第二线圈(10)之间的作用沿Z轴向振动，所述磁钢和线圈之间相互作用后的振子(3)振动方向与弹簧的弹力方向相一致，线性马达通电后产生周期变化的驱动力，通过第一磁钢与第一线圈之间的作用振子沿X轴向振动，同时通过第二磁钢与第二线圈之间的作用振子沿Z轴向振动，弹簧支撑着振子在电磁力的作用下往复运动，振子在电磁力及弹簧的作用下沿X、Z轴向平面内斜向振动，所述振子(3)的横截面形状为长方形，所述的弹簧有两个且分别为左弹簧(5)和右弹簧(12)，所述左弹簧(5)的一端安装在振子(3)的左端，所述左弹簧(5)的另一端安装在上机壳(1)的左侧下方，所述右弹簧(12)的一端安装在振子(3)的右端，所述右弹簧(12)的另一端安装在上机壳(1)的右侧上方，所述左弹簧(5)的倾斜方向与右弹簧(12)的倾斜方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达，其特征是，所述振子(3)的横截面形状为长方形，所述的第一磁钢(7)包括两块小磁钢(8)，所述的第一磁钢(7)安装在振子(3)的中间位置处，其中两块小磁钢(8)在振子(3)上呈左右对称分布，所述的第一线圈(11)固定在FPC板(4)上，第一磁钢(7)上的两块小磁钢(8)均置于第一线圈(11)的上方。
3.根据权利要求1所述的一种同时具备X轴和Z轴振动反馈的线性马达，其特征是，所述振子(3)的横截面形状为长方形，所述的第二线圈(10)有两个且均固定在FPC板(4)上，所述的第二磁钢(6)包括两块大磁钢(9)，其中两块大磁钢(9)分别安装在振子(3)的左右两端处，两块大磁钢(9)在振子(3)上呈左右对称分布，一块大磁钢(9)与一个第二线圈(10)相对应。
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Denomination of invention: A linear motor with both x-axis and z-axis vibration feedback

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