CN106817006A - 振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种振动电机，其包括壳体、及收容于所述壳体内的振子和定子，所述振子和所述定子的其中一方包括螺线管，其中另一方包括磁路结构，所述磁路结构包括：分设于所述螺线管两侧相对设置的第一磁体部和第二磁体部；分设于所述螺线管两端相对设置的第三磁体部和第四磁体部。与相关技术相比，本发明提供的振动电机，其磁路结构由四磁体部围绕组成，螺线管设置于四块磁体部围绕的收容空间中，使得磁力线在沿螺线管的长轴方向上的两端聚集，从而使得振子在初始位置的驱动力最小，两边的驱动力呈非线性增加，但是，初始位置的驱动力大小仍比传统磁路结构产生的驱动力大两倍以上，使得振动电机的响应速度块、加速度大、频带宽。

Description

振动电机

【技术领域】

本发明涉及一种电机技术领域，尤其涉及一种振动电机。

【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壳体和设置于所述壳体内的振子和与所述振子配合的定子，所述振子包括配重块和嵌设于配重块内的磁钢，所述定子包括固定于壳体的线圈，这种结构的振动电机响应速度慢、加速度小、频带窄。

因此，有必要提供一种新型的振动电机以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种振动电机，其有效解决了现有振动电机响应速度慢、加速度小、频带窄的技术问题。

本发明的技术方案如下：一种振动电机，其包括壳体、及收容于所述壳体内的振子和定子，所述振子和所述定子的其中一方包括螺线管，所述振子和所述定子的其中另一方包括磁路结构，所述磁路结构包括：

分设于所述螺线管两侧相对设置的第一磁体部和第二磁体部；

分设于所述螺线管两端相对设置的第三磁体部和第四磁体部，所述第一磁体部、所述第二磁体部、所述第三磁体部和所述第四磁体部围成收容所述螺线管的收容空间，所述螺线管收容于所述收容空间内并且与所述第一磁体部、所述第二磁体部、所述第三磁体部和所述第四磁体部间隔设置，其中，

所述第一磁体部包括第一磁性体和固定于所述第一磁性体的第一磁钢；

所述第二磁体部包括第二磁性体和固定于所述第二磁性体的第二磁钢，所述第一磁钢和所述第二磁钢的磁极同极相对设置；

所述第三磁体部包括第三磁性体、位于所述第一磁性体和所述第三磁性体之间的第三磁钢、及位于所述第二磁性体和所述第三磁性体之间的第四磁钢，所述第三磁钢和所述第四磁钢的磁极同极相对设置，并且所述第三磁钢和所述第四磁钢同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反；

所述第四磁体部包括第四磁性体、位于所述第一磁性体和所述第四磁性体之间的第五磁钢、及位于所述第二磁性体和所述第四磁性体之间的第六磁钢，所述第五磁钢和所述第六磁钢的磁极同极相对设置，并且所述第五磁钢和所述第六磁钢同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反。

优选的，所述第一磁性体和所述第二磁性体由软磁材料制成。

优选的，所述第三磁性体和所述第四磁性体由软磁材料制成。

优选的，所述第三磁性体和所述第四磁性体均为磁钢，所述第三磁性体和所述第四磁性体的磁极同极相对设置，并且所述第三磁性体和所述第四磁性体同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反。

优选的，所述振动电机还包括设置于所述螺线管内的铁芯。

优选的，所述第三磁性体和所述第四磁性体分别正对所述螺线管的两端。

优选的，所述振子包括配重块和固定于所述配重块的磁路结构，所述配重块设有通槽，所述磁路结构装配于所述通槽并固定于所述通槽的内壁。

优选的，所述振动电机还包括分设于所述配重块两端的两个缓冲件。

优选的，所述振动电机还包括将所述配重块悬置于所述壳体内的弹性件，所述弹性体一端固定于所述配重块、另一端固定于所述壳体。

优选的，所述振动电机还包括固定于所述弹性体与所述配重块和/或所述壳体连接处的加强片。

与相关技术相比，本发明提供的振动电机，其磁路结构由四磁体部围绕组成，螺线管设置于四块磁体部围绕的收容空间中，使得磁力线在沿螺线管的长轴方向上的两端聚集，从而使得振子在初始位置的驱动力最小，两边的驱动力呈非线性增加，但是，初始位置的驱动力大小仍比传统磁路结构产生的驱动力大两倍以上，使得振动电机的响应速度块、加速度大、频带宽。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明振动电机的立体分解图；

图2为本发明振动电机的剖视图；

图3为本发明振动电机的磁路结构与螺线管、铁芯的配合结构示意图；

图4为本发明振动电机与传统振动电机的频率-加速度曲线图；

图5为本发明振动电机在不同电压下频率-加速度曲线图；

图6为本发明振动电机在不同电压下频率-位移曲线图；

图7为本发明振动电机在不同电磁吸力下频率-位移曲线；

图8为本发明振动电机在不同电磁吸力下频率-加速度曲线。

【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本发明振动电机的立体分解图，图2为本发明振动电机的剖视图。本发明提供了一种振动电机100，包括具有收容空腔10的壳体1、收容于所述壳体1内的振子2和定子3。所述振子2和所述定子3的其中一方包括螺线管，所述振子2和所述定子3的其中另一方包括磁路结构。为了对本发明作详细的说明，现设置所述定子3包括所述螺线管30，所述振子2包括所述磁路系统20。所述螺线管30通电后产生电磁力，所述磁路系统20产生洛仑磁力，通过电磁力和所述洛仑磁力的叠加，从而推动所述振子2在所述壳体1内振动，进而由所述振动电机100对外输出振感。

所述振子2还包括用于收容所述磁路结构20的配重块21，所述配重块21的中央设有通槽210，所述磁路结构20装配于所述通槽210内并固定于所述通槽210的内壁。所述振动电机100还包括将所述配重块21悬置于所述壳体1内的弹性件4和固定于所述弹性体4与所述配重块21和/或所述壳体1连接处的加强片5，所述弹性件4在本发明中优选的为U型弹簧。所述弹性件4一端固定于所述配重块21，另一端固定于所述壳体1。所述加强片5固定于所述弹性件4与所述配重块21和/或所述壳体1连接处，不但可以增强所述弹性件4的结合力，还可以防止所述弹性件4过度弯折而断裂。

所述振动电机100还包括分设于所述配重块21两端的两个缓冲件6，两个所述缓冲件6设置于所述配重块21沿其振动的振动方向上的两端。所述缓冲件6可以由硅胶、橡胶、泡棉等弹性材料制成，用于防止所述振子2过度位移。结合图3，图3为本发明振动电机的磁路结构与螺线管、铁芯的配合结构示意图。所述磁路结构20包括分设于所述螺线管30两侧相对设置的第一磁体部200和第二磁体部201以及分设于所述螺线管30两端相对设置的第三磁体部202和第四磁体部203，所述第一磁体部200、所述第二磁体部201、所述第三磁体部202和所述第四磁体部203围成收容所述螺线管30的收容空间，所述螺线管30收容于所述收容空间内并且与所述第一磁体部200、所述第二磁体部201、所述第三磁体部202和所述第四磁体部203间隔设置。

所述第一磁体部200包括第一磁性体2000和固定于所述第一磁性体2000的第一磁钢2001。所述第一磁性体2000由软磁材料制成。

所述第二磁体部201包括第二磁性体2010和固定于所述第二磁性体2010的第二磁钢2011，所述第一磁钢2001和所述第二磁钢2011的磁极同极相对设置，在本发明的优选实施方式中，所述第一磁钢2001和所述第二磁钢2011的N极相对设置。所述第二磁性体2010由软磁材料制成。

所述第三磁体部202包括第三磁性体2020、位于所述第一磁性体2000和所述第三磁性体2020之间的第三磁钢2021、及位于所述第二磁性体2010和所述第三磁性体2020之间的第四磁钢2022，所述第三磁钢2021和所述第四磁钢2022的磁极同极相对设置，并且所述第三磁钢2021和所述第四磁钢2022同极相对的磁极与所述第一磁钢2001和所述第二磁钢2011同极相对的磁极的极性相反，即所述第三磁钢2021和所述第四磁钢2022的S极相对设置。所述第三磁性体2020由软磁材料制成。

所述第四磁体部203包括第四磁性体2030、位于所述第一磁性体2000和所述第四磁性体2030之间的第五磁钢2031、及位于所述第二磁性体2010和所述第四磁性体2030之间的第六磁钢2032，所述第五磁钢2031和所述第六磁钢2032的磁极同极相对设置，并且所述第五磁钢2031和所述第六磁钢2032同极相对的磁极与所述第一磁钢2001和所述第二磁钢2011同极相对的磁极的极性相反，即所述第五磁钢2031和所述第六磁钢2032的S极相对设置。所述第四磁性体2030由软磁材料制成。

在本发明的另一实施方式中，所述第三磁性体2020和所述第四磁性体2030均为磁钢，所述第三磁性体2020和所述第四磁性体2030的磁极同极相对设置，并且所述第三磁性体2020和所述第四磁性体2030同极相对设置的磁极与所述第一磁钢2001和所述第二磁钢2011同极相对的磁极的极性相反，即所述第三磁性体2020和所述第四磁性体2032的S极相对设置，所述第三磁性体2020和所述第四磁性体2030分别正对所述螺线管30的两端。

所述定子3还包括设置于所述螺线管30内的铁芯31，所述铁芯31固定于所述壳体1，具体来说，所述铁芯31的两端分别固定于所述壳体1。所述壳体1包括一端开口的下壳体11和盖接于所述下壳体11开口端的上壳体12，所述铁芯31固定于所述上壳体12。

所述振动电机100还包括固定在所述上壳体12上的FPC7，所述FPC7用于给所述螺线管30供电。

再结合图4，图4为本发明振动电机与传统振动电机的频率-加速度曲线图。在图4中，T1曲线代表传统振动电机的频率-加速度曲线；T2曲线代表本发明提供的所述振动电机100的频率-加速度曲线，可见，传统振动电机最大加速度为1.2G，本发明提供的所述振动电机100最大加速度为1.5G，以1G加速度为标准比较：传统振动电机的频率范围为20Hz以内，本发明提供的所述振动电机100的频率范围为40-50Hz。经过测试发现，传统的振动电机的响应速度约为27.5ms，而本发明提供的所述振动电机100的响应速度可达5.5ms。总的来说，本发明提供的所述振动电机100相较于传统的振动电机，响应速度块、加速度大、频带宽。

再结合图5和图6，图5为本发明振动电机在不同电压下频率-加速度曲线图；图6为本发明振动电机在不同电压下频率-位移曲线图。可见，在不同电压下，本发明提供的所述振动电机100，电压越高，响应频带越宽。

再结合图7和图8，图7为本发明振动电机在不同电磁吸力下频率-位移曲线；图8为本发明振动电机在不同电磁吸力下频率-加速度曲线。可见，在不同电磁吸力下，本发明提供的所述振动电机100，频带随电磁吸力不同而漂移，电磁吸力变化使得系统刚度不同，从而频带不同。

与相关技术相比，本发明提供的振动电机100，其磁路结构20由四磁体部围绕组成，所述螺线管30设置于四块磁体部围绕的收容空间中，使得磁力线在沿所述螺线管30的长轴方向上的两端聚集，从而使得所述振子2在初始位置的驱动力最小，两边的驱动力呈非线性增加，但是，初始位置的驱动力大小仍比传统磁路结构产生的驱动力大两倍以上，使得所述振动电机100的响应速度块、加速度大、频带宽。

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 (10)

1.一种振动电机，其包括壳体、及收容于所述壳体内的振子和定子，所述振子和所述定子的其中一方包括螺线管，所述振子和所述定子的其中另一方包括磁路结构，其特征在于，所述磁路结构包括：

分设于所述螺线管两侧相对设置的第一磁体部和第二磁体部；

分设于所述螺线管两端相对设置的第三磁体部和第四磁体部，所述第一磁体部、所述第二磁体部、所述第三磁体部和所述第四磁体部围成收容所述螺线管的收容空间，所述螺线管收容于所述收容空间内并且与所述第一磁体部、所述第二磁体部、所述第三磁体部和所述第四磁体部间隔设置，其中，

所述第一磁体部包括第一磁性体和固定于所述第一磁性体的第一磁钢；

所述第二磁体部包括第二磁性体和固定于所述第二磁性体的第二磁钢，所述第一磁钢和所述第二磁钢的磁极同极相对设置；

所述第三磁体部包括第三磁性体、位于所述第一磁性体和所述第三磁性体之间的第三磁钢、及位于所述第二磁性体和所述第三磁性体之间的第四磁钢，所述第三磁钢和所述第四磁钢的磁极同极相对设置，并且所述第三磁钢和所述第四磁钢同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反；

所述第四磁体部包括第四磁性体、位于所述第一磁性体和所述第四磁性体之间的第五磁钢、及位于所述第二磁性体和所述第四磁性体之间的第六磁钢，所述第五磁钢和所述第六磁钢的磁极同极相对设置，并且所述第五磁钢和所述第六磁钢同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反。

2.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述第一磁性体和所述第二磁性体由软磁材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的振动电机，其特征在于，所述第三磁性体和所述第四磁性体由软磁材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的振动电机，其特征在于，所述第三磁性体和所述第四磁性体均为磁钢，所述第三磁性体和所述第四磁性体的磁极同极相对设置，并且所述第三磁性体和所述第四磁性体同极相对的磁极与所述第一磁钢和所述第二磁钢同极相对的磁极的极性相反。

5.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述振动电机还包括设置于所述螺线管内的铁芯。

6.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述第三磁性体和所述第四磁性体分别正对所述螺线管的两端。

7.根据权利要求1或6所述的振动电机，其特征在于，所述振子包括配重块和固定于所述配重块的磁路结构，所述配重块设有通槽，所述磁路结构装配于所述通槽并固定于所述通槽的内壁。

8.根据权利要求7所述的振动电机，其特征在于，所述振动电机还包括分设于所述配重块两端的两个缓冲件。

9.根据权利要求7所述的振动电机，其特征在于，所述振动电机还包括将所述配重块悬置于所述壳体内的弹性件，所述弹性体一端固定于所述配重块、另一端固定于所述壳体。

10.根据权利要求9所述的振动电机，其特征在于，所述振动电机还包括固定于所述弹性体与所述配重块和/或所述壳体连接处的加强片。