CN107425691B

CN107425691B - 电磁驱动器

Info

Publication number: CN107425691B
Application number: CN201710354126.2A
Authority: CN
Inventors: 朱跃光; 吕长荣; 王超
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2023-08-04
Anticipated expiration: 2037-05-18
Also published as: CN107425691A

Abstract

本发明公开了一种电磁驱动器。该电磁驱动器包括：定子组件，定子组件包括线圈和固定部，线圈与固定部连接；振子组件，振子组件包括永磁体，线圈位于永磁体的磁场中；以及弹性元件，振子组件通过弹性元件悬置在固定部上，并且振子组件暴露在固定部上，弹性元件的一端与固定部连接，在固定部设置有通孔或者避让槽，在振动时，弹性元件能够嵌入通孔或者避让槽中，弹性元件的另一端与振子组件连接。该电磁驱动器具有体积小，振动效果好的特点。

Description

电磁驱动器

技术领域

本发明涉及振动装置技术领域，更具体地，涉及一种电磁驱动器。

背景技术

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用微型振动马达来做系统反馈。例如，手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻薄化发展趋势，其内部的各种元器件(包括微型振动马达)也需适应这种趋势。

在现有技术中，Z向振动马达一般都包括收容于壳体内的振子组件、弹片和定子组件。在一般情况下，振子组件包括质量块、磁铁，定子组件包括线圈、FPCB。振子系统通过弹片悬置在壳体内。

由于壳体占用一部分空间，收容于壳体内的振子组件体积受限，因此组成振子组件的质量块体积与磁铁体积也受限制，微型振动马达无法获得高震感和大驱动力。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种电磁驱动器的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种电磁驱动器。该电磁驱动器包括：定子组件，所述定子组件包括线圈和固定部，所述线圈与所述固定部连接；振子组件，所述振子组件包括永磁体，所述线圈位于所述永磁体的磁场中；以及弹性元件，所述振子组件通过所述弹性元件悬置在所述固定部上，并且所述振子组件暴露在所述固定部上，所述弹性元件的一端与所述固定部连接，在所述固定部设置有通孔或者避让槽，在振动时，所述弹性元件能够嵌入所述通孔或者避让槽中，所述弹性元件的另一端与所述振子组件连接。

可选地，所述线圈的轴向垂直于振动方向，所述永磁体的充磁方向平行于振动方向，所述永磁体位于所述线圈的沿轴向的侧部。

可选地，所述振子组件包括2个所述永磁体，2个所述永磁体对称地设置在所述线圈的沿轴向的两侧，两个所述永磁体的充磁方向相反。

可选地，所述固定部为下壳，所述下壳为片状结构，所述弹性元件为弹片，所述弹片与所述下壳是一体成型的。

可选地，所述弹片为多个。

可选地，在所述下壳的沿长轴方向的两个端部设置有挡壁，在所述挡壁上设置有向靠近所述振子组件的方向延伸的凸点，所述凸点与所述振子组件相间隔。

可选地，所述振子组件还包括配重部，所述配重部与所述永磁体连接，所述配重部位于所述永磁体的沿振动方向的上方；在初始位置时，所述永磁体的中部与所述线圈的中部相对。

可选地，所述振子组件还包括上壳，所述上壳由金属材料制作而成，所述配重部和所述永磁体被设置在所述上壳内，所述弹性元件的所述另一端与所述上壳焊接。

可选地，由所述上壳围合形成第一容纳腔、第二容纳腔和位于两个容纳腔之间的避让空间，并且所述避让空间与所述第一容纳腔和所述第二容纳腔贯通，所述线圈插入所述避让空间中；2个所述永磁体中的一个被设置在第一容纳腔中，另一个被设置在第二容纳腔中，以及2个所述配重部中的一个被设置在第一容纳腔中，另一个被设置在第二容纳腔中。

可选地，所述上壳由导磁材料制作而成。

本发明的发明人发现，在现有技术中，由于壳体占据电磁驱动器的空间使得收容于壳体内的振子组件体积受限，因此质量块体积与磁铁体积也受限制，微型振动马达无法获得高震感和大驱动力。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

在本发明实施例中，振子组件暴露在固定部上，在振子组件外没有设置壳体。这样，减小了电磁驱动器的厚度，顺应了电子设备轻薄化、小型化的发展趋势。

此外，该电磁驱动器不用设置壳体，节省了原材料。

此外，在振动时，该电磁驱动器的弹性元件能嵌入固定部的通孔或者避让槽中。通过这种方式，节省了振子组件的振动空间，并且进一步减小了电磁驱动器的厚度。

此外，用户可以将节省的空间用于增大永磁体的体积，这样能够提高振子振动的驱动力。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的分解图。

图2是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的沿长轴方向的剖视图。

图3是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的沿短轴方向的剖视图。

图4是根据本发明一个实施例的下壳的结构示意图。

图5是根据本发明一个实施例的上壳的结构示意图。

图6是根据本发明一个实施例的上壳的沿短轴方向的剖视图。

附图标记说明：

11：上壳；12：顶壁；13：侧壁；14：底壁；15：避让孔；16：配重部；17：永磁体；18：线圈；19：铁芯；20：FPCB；21：第一容纳腔；22：第二容纳腔；23：避让空间；24：挡壁；25：凸点；26：弹片；27：下壳；28：连接端；29：避让槽。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的分解图。图2是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的沿长轴方向的剖视图。图3是根据本发明一个实施例的电磁驱动器的沿短轴方向的剖视图。

根据本发明的一个实施例，提供了一种电磁驱动器。例如，电磁驱动器用于手机、平板电脑、智能手表、VR产品、AR产品、对讲机、游戏机等电子设备中。

如图1-3所示，该电磁驱动器包括：定子组件、振子组件和弹性元件。定子组件包括线圈18和固定部。线圈18与固定部连接。例如，采用粘结剂将线圈18粘接到固定部。线圈18与外部电路电连接。例如，通过FPCB20与外部电路电连接，这使得振动信号的传输更准确。也可以是，线圈18的引线直接与外部电路电连接。

优选的是，在线圈18内还设置有铁芯19。线圈18围绕铁芯19设置，铁芯19由导磁材料制作而成。铁芯19能够闭合永磁体17的磁感线，防止磁场外溢，从而提高永磁体17的磁感强度。

固定部用于对振子组件形成支撑，并且用于将电磁驱动器的振动传递到外部设备。

振子组件包括永磁体17。线圈18位于永磁体17的磁场中。永磁体17用于提供磁场。可选的是，永磁体17为铁氧体磁铁或者钕铁硼磁铁。通电的线圈18在磁场中受到安培力的作用。而永磁体17会受到来自线圈18的安培力的反作用力的作用。安培力即振子组件振动的驱动力。

振子组件通过弹性元件悬置在固定部上。并且振子组件暴露在固定部上。弹性元件的一端与固定部连接。在固定部设置有通孔或者避让槽29。在振动时，弹性元件能够嵌入通孔或者避让槽29中。例如，避让槽29为沿固定部的厚度方向的槽或者沿固定部的延伸方向的槽。

弹性元件的另一端与振子组件连接。例如，采用粘接、焊接等方式将弹性元件的另一端与振子组件连接。

暴露是指，在振子组件外没有设置壳体，用户可以从外部观察到振子组件。在使用时，电磁驱动器通过固定部被设置到电子设备中，通过固定部传递振动。弹性元件被构造为用于为振子组件提供弹性回复力。例如，弹性元件包括弹簧、弹片26或者弹性橡胶件中的至少一种。

优选的是，如图1所示，固定部为下壳27。下壳27为片状结构。弹性元件为弹片26。弹片26与下壳27是一体成型的。例如，固定部采用金属片材，通过冲压的方式冲压出下壳27和弹片26。弹片26的连接端28与下壳自然连接。通过这种方式，下壳27和弹片26的加工与连接变得容易，并且二者的连接强度高。

此外，弹片26具有轻薄、容易加工的特点。

此外，在振动时，弹片26能完全嵌入固定部中，进一步节省了振动空间。

此外，该电磁驱动器不用设置壳体，节省了原材料。

此外，在振动时，该电磁驱动器的弹性元件能嵌入固定部的通孔或者避让槽29中。通过这种方式，节省了振子组件的振动空间，并且进一步减小了电磁驱动器的厚度。

此外，用户可以将节省的空间用于增大永磁体17的体积，这样能够提高振子振动的驱动力。

在一个例子中，线圈18的轴向垂直于振动方向。永磁体17的充磁方向平行于振动方向。永磁体17位于线圈18的沿轴向的侧部。振动方向即振子组件振动的方向，如图1中A箭头所示。轴向如图1中C箭头所示。

例如，如图1所示，固定部垂直于振动方向。线圈18的沿长轴方向(长轴方向如图1中B箭头所示)的边与固定部连接。永磁体17与线圈18平行，并且位于线圈18的沿轴向的侧部。相对于将线圈18水平设置在固定部上，这种设置方式减小了线圈18的厚度所占的空间，从而减小了电磁驱动器的厚度。

优选的是，如图1所示，振子组件包括2个永磁体17。2个永磁体17对称地设置在线圈18的轴向的两侧。并且两个永磁体17的充磁方向相反。通过这种方式，在振动时，两个永磁体17均受到来自线圈18的反作用力的作用，并且两个作用力的方向相同，从而提高了电磁驱动器的驱动力。

此外，由于驱动力提高，故电磁驱动器的振动响应时间缩短，振动灵敏度提高。

此外，由于两个永磁体17分别位于线圈18的两侧，故振子组件受到的驱动力更均衡，这使得电磁驱动器的振动稳定性和可靠性提高。

优选的是，弹片26为多个。这样能够提供更高的弹性回复力。例如，如图1和4所示，在下壳27上设置4个弹片26。对应每个永磁体17设置2个弹片26。2个弹片26沿长轴方向布置，以使振子组件的振动更稳定。可选的是，弹片26由冲压的方式形成，也可以是将弹片26焊接到下壳27上。

优选的是，如图2和4所示，在下壳27的沿长轴方向的两个端部设置有挡壁24。在挡壁24上设置有向靠近振子组件的方向延伸的凸点25。凸点25与振子组件相间隔。挡壁24能够限定振子组件沿长轴方向的自由度。挡壁24能够对振子组件沿长轴方向的移动形成阻挡。例如，在电磁驱动器跌落时，挡壁24能够防止振子组件脱落。

在挡壁24上设置有凸点25。凸点25与振子组件之间的距离比挡壁24与振子组件之间的距离更小。这样，能够进一步限定振子组件沿长轴方向的自由度，减小了振子组件对凸点的撞击力，提高了电磁驱动器的可靠性。

在一个例子中，如图1和3所示，振子组件还包括配重部16。配重部16与永磁体17连接。配重部16用于增大振子组件振动的惯性。例如，配重部16由钨钢制作而成，通过粘结剂将配重部16和永磁体17连接。配重部16能够降低电磁驱动器的F_o(最低振动频率)。

在该例子中，配重部16位于永磁体17的沿振动方向的上方。永磁体17靠近固定部。这样永磁体17沿振动方向的尺寸能够做的更大，这样能够提高振子振动的驱动力。在初始位置时，永磁体17的中部与线圈18的中部相对。这样，在振子组件起振时，受到的驱动力最大。

优选的是，振子组件还包括上壳11。上壳11由金属材料制作而成。配重部16和永磁体17被设置在上壳11内。需要说明的是，上壳11与下壳27不连接。上壳11用于形成容纳空间以容纳配重部16和永磁体17。

弹片26通常为金属材料。由于永磁体17的可焊性较差，故弹片26通常与配重部16(钨钢块)焊接。因此，弹片26的位置受到配重部16的设置位置的影响。

在该例子中，弹片26与上壳11焊接连接，这使得弹片26与振子组件的连接变得容易。

此外，弹片26的设置位置不受配重部16的限制。

进一步地，如图3、5和6所示，由上壳11围合形成第一容纳腔21、第二容纳腔22和位于两个容纳腔之间的避让空间23。第一容纳腔21、避让空间23和第二容纳腔22沿短轴方向并列布置。例如，短轴方向与线圈的轴向一致，如图1中C箭头所示。两个容纳腔用于容纳永磁体17和配重部16。避让空间23与第一容纳腔21和第二容纳腔22贯通，以允许永磁体17的磁感线穿过。在装配时，线圈18插入避让空间23中。2个所述永磁体17中的一个被设置在第一容纳腔21中，另一个被设置在第二容纳腔22中；以及2个所述配重部16中的一个被设置在第一容纳腔21中，另一个被设置在第二容纳腔22中。通过这种方式，提高了振子组件的集成度。

此外，振子组件的振动稳定性更高。

优选的是，上壳11的顶壁12与配重部16的顶部贴合。上壳11的侧壁13与配重部16和永磁体17的侧部贴合。上壳11的底壁14与永磁体17的底部贴合。在上壳11的顶壁12的中部还设置有用于避让线圈18的避让孔15。弹性元件与上壳11的底壁14连接。通过这种方式，上壳11将配重部16和永磁体17整体包裹起来，这样能使振子组件的集成度更高。

此外，在振动时，线圈18能穿过避让孔15，这样能够进一步节省振动空间，使电磁驱动器的体积更小。

进一步地，上壳11由导磁材料制作而成。导磁材料在磁场中容易被磁化。例如，导磁材料可选的是纯铁、硅钢、坡莫合金、SPCC等。通过这种方式，壳体能够聚拢和闭合永磁体17的磁感线，减少漏磁，以使在线圈18处的磁感强度更强。

由于磁感强度提高，故电磁驱动器的驱动力和振动灵敏度得到提高。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种电磁驱动器，其特征在于：包括：

定子组件，所述定子组件包括线圈(18)和固定部，所述线圈(18)与所述固定部连接；

振子组件，所述振子组件包括永磁体(17)，所述线圈(18)位于所述永磁体(17)的磁场中；以及

弹性元件，所述振子组件通过所述弹性元件悬置在所述固定部上，并且所述振子组件暴露在所述固定部上，所述弹性元件的一端与所述固定部连接，在所述固定部设置有通孔或者避让槽(29)，在振动时，所述弹性元件能够嵌入所述通孔或者避让槽(29)中，所述弹性元件的另一端与所述振子组件连接。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动器，其特征在于：所述线圈(18)的轴向垂直于振动方向，所述永磁体(17)的充磁方向平行于振动方向，所述永磁体(17)位于所述线圈(18)的沿轴向的侧部。

3.根据权利要求2所述的电磁驱动器，其特征在于：所述振子组件包括2个所述永磁体(17)，2个所述永磁体(17)对称地设置在所述线圈(18)的沿轴向的两侧，两个所述永磁体(17)的充磁方向相反。

4.根据权利要求1或者3所述的电磁驱动器，其特征在于：所述固定部为下壳(27)，所述下壳(27)为片状结构，所述弹性元件为弹片(26)，所述弹片(26)与所述下壳(27)是一体成型的。

5.根据权利要求4所述的电磁驱动器，其特征在于：所述弹片(26)为多个。

6.根据权利要求4所述的电磁驱动器，其特征在于：在所述下壳(27)的沿长轴方向的两个端部设置有挡壁(24)，在所述挡壁(24)上设置有向靠近所述振子组件的方向延伸的凸点(25)，所述凸点(25)与所述振子组件相间隔。

7.根据权利要求3所述的电磁驱动器，其特征在于：所述振子组件还包括配重部(16)，所述配重部(16)与所述永磁体(17)连接，所述配重部(16)位于所述永磁体(17)的沿振动方向的上方；在初始位置时，所述永磁体(17)的中部与所述线圈(18)的中部相对。

8.根据权利要求7所述的电磁驱动器，其特征在于：所述振子组件还包括上壳(11)，所述上壳(11)由金属材料制作而成，所述配重部(16)和所述永磁体(17)被设置在所述上壳(11)内，所述弹性元件的所述另一端与所述上壳(11)焊接。

9.根据权利要求8所述的电磁驱动器，其特征在于：由所述上壳(11)围合形成第一容纳腔(21)、第二容纳腔(22)和位于两个容纳腔之间的避让空间(23)，并且所述避让空间(23)与所述第一容纳腔(21)和所述第二容纳腔(22)贯通，所述线圈(18)插入所述避让空间(23)中；2个所述永磁体(17)中的一个被设置在第一容纳腔(21)中，另一个被设置在第二容纳腔(22)中，以及2个所述配重部(16)中的一个被设置在第一容纳腔(21)中，另一个被设置在第二容纳腔(22)中。

10.根据权利要求8或者9所述的电磁驱动器，其特征在于：所述上壳(11)由导磁材料制作而成。