CN107508446B - 一种扁平直线马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁平直线马达，包括一外壳，外壳内设置有定子、动子、单轴；单轴穿设在动子的中心，定子包括有驱动线圈，且驱动线圈绕动子一圈设置；定子与动子之间还至少设置有两对磁石；每对磁石均包括有驱动定位磁石和定位磁石，驱动定位磁石设置在动子上，驱动定位磁石与定位磁石相对设置，且定位磁石相对于外壳位置固定；驱动线圈通电驱动设有驱动定位磁石的动子，沿单轴做往复直线运动；同时，驱动定位磁石与定位磁石之间的吸引力作使动子在同一水平面上保持水平。本发明中驱动定位磁石集推动动子和保持动子平衡的两大功能为一身，从而大大简化了直线马达的整体结构，有利于大大减小直线马达的尺寸。

Description

一种扁平直线马达

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，特别涉及一种扁平直线马达。

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的直线振动马达非常多，但是其大部分存在以下缺点：

(1)现有直线马达组成部分多，结构复杂，从而导致马达整体尺寸大；由于手机续航等因素，内部空间受到限制，手机内各配件是能小则小，能集成则集成，振动马达也必须控制其外形尺寸，现有直线马达无法达到该要求；

(2)为了控制振动元件振动幅度，大多为使用机械的金属弹簧，加工和组装难度高，弹簧的弹性很难保持一致，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；

(3)为了控制振动水平，防止振动元件出现侧翻/旋转，大多都使用双轴，要使双轴保持水平非常的困难，组装时对环境要求高，良率也非常低。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种扁平直线马达，包括一外壳，所述外壳内设置有定子、动子、单轴；所述单轴穿设在所述动子的中心，所述定子包括有驱动线圈，且所述驱动线圈绕所述动子一圈设置；所述定子与所述动子之间还至少设置有两对磁石；

每对磁石均包括有驱动定位磁石和定位磁石，所述驱动定位磁石设置在所述动子上，所述驱动定位磁石与所述定位磁石相对设置，且所述定位磁石相对于所述外壳位置固定；

所述驱动线圈通电，所述驱动线圈驱动设有驱动定位磁石的所述动子，沿所述单轴做往复直线运动；同时，所述驱动定位磁石与所述定位磁石之间的吸引力作使所述动子在同一水平面上保持水平；且所述动子在吸引力以及驱动力的双重作用下在往复运动到左右限位点后自动返回到原点。

较佳地，所述驱动定位磁石和定位磁石相对的一侧磁性相吸。

较佳地，两对或两对以上的驱动定位磁石绕所述动子中心周向均布。

较佳地，所述定子包括有分铜；

当包括有两个所述驱动定位磁石，两所述驱动定位磁石对称设置在所述分铜的外圈上；

当包括有两个以上的所述驱动定位磁，两个以上的所述驱动定位磁石均布在所述分铜外圈上。

较佳地，所述驱动定位磁石嵌固在所述分铜的外圈上。

较佳地，所述分铜的外圈上开始有安装缺口，所述驱动定位磁石嵌入固定在所述安装缺口。

较佳地，两个或两个以上的驱动定位磁铁组成一环形结构，所述环形结构套设在所述分铜的外圈上。

较佳地，所述分铜的中心通过轴承套设在所述单轴上；所述分铜与所述驱动定位磁石位于同一平面内，且与所述驱动线圈平行。

较佳地，所述定子还包括有线路板，所述线路板与所述驱动线圈连接，所述线路板固定在所述外壳上。

较佳地，所述外壳包括有主壳体和盖设在所述主壳体两侧上的两盖板，所述主壳体与两盖板共同组成一容纳空间。

较佳地，两个或两个以上的所述定位磁石通过一支架安装在所述外壳内，所述定位磁石嵌入到所述支架上的插槽内。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的扁平直线马达中，驱动定位磁石与驱动线圈配合从而推动动子移动；驱动定位磁石又与定位磁石配合，代替现有技术中的弹簧，来控制振动幅度，为无接触式控制，避免弹簧长久运行后产生的机械疲劳，使用寿命长，且制作简单，安装方便，成本低；

本发明中的驱动定位磁石集推动动子和保持动子平衡的两大功能为一身，从而大大简化了直线马达的整体结构，有利于大大减小直线马达的尺寸，使其呈扁平状，满足各类小尺寸的要求；

(2)本发明提供的扁平直线马达中，设置有两对或两对以上的驱动定位磁石和定位磁石，能够更好保证动子的平衡；

(3)现有技术中，为了保持振动水平，防止侧翻/旋转，都使用双轴，且振动元件的重力由轴承担，为了防止轴被压弯，没有人使用单轴；本发明提供的扁平直线马达，靠驱动定位磁石和定位磁石的相互作用，使振动元件在同一水平线上保持水平，不会出现旋转，且使振动元件一直处在同一高度，驱动定位磁石和定位磁石的作用承担振动元件的一部分重力，振动元件的重力不再由轴单独承担，因此，本发明使用单轴即可，简化了马达结构，降低了制作成本，使用寿命长。

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为本发明实施例1中扁平直线马达的爆炸图；

图2为本发明实施例1中扁平直线马达去除盖板后的俯视图；

图3为本发明实施例1中扁平直线马达的剖视图；

图4为本发明实施例1中扁平直线马达中定子与动子的拆分图；

图5为本发明实施例2中扁平直线马达去除盖板后的俯视图。

标号说明：

1、7-盖板

2-主壳体

3-支架

4-定位磁石

5-驱动定位磁石

6-驱动线圈

8-分铜

9-轴承

10-单轴

11-线路板

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

参照图1-4，本发明一种扁平直线马达，包括有一外壳，外壳内设置有定子02、动子01和单轴10，单轴10穿设在动子的中心，定子包括有驱动线圈6，且驱动线圈绕动子一圈设置；定子02与动子01之间还至少设置有两对磁石；每对磁石均包括有驱动定位磁石5和定位磁石4，驱动定位磁石5设置在动子上，驱动定位磁石5与定位磁石4相对，定位磁石4相对于外壳位置固定，。

直线马达工作时，驱动线圈6通电并产生电磁场，包括有驱动定位磁石5的动子位于该电磁场内，驱动定位磁石5受电磁力的推动，从而带动动子沿着单轴10做往复直线运动。同时，驱动定位磁石5与定位磁石4相对设置，两者之间产生吸引力，一方面在该吸引力的作用下，在不施加外力的情况下使得动子在同一水平面内保持水平，即始终保持平衡，防止侧翻/旋转；另一方面，当驱动线圈驱动动子移动的时候，驱动定位磁石5与定位磁石4之间发生位置，在上述吸引力的作用下，驱动定位磁石5与定位磁石4间产生回复力，使得动子在往返移动到限位点的时候范围。

本发明提供的扁平直线马达中，驱动定位磁石与驱动线圈配合从而推动动子移动；驱动定位磁石又与定位磁石配合，代替现有技术中的弹簧，来控制振动幅度，为无接触式控制，避免弹簧长久运行后产生的机械疲劳，使用寿命长，且制作简单，安装方便，成本低，且两对或两对以上的驱动定位磁石和定位磁石，能够更好保证动子的平衡。本发明中的驱动定位磁石集推动动子和保持动子平衡的两大功能为一身，从而大大简化了直线马达的整体结构，有利于大大减小直线马达的尺寸，使其呈扁平状，满足各类小尺寸的要求。

在本实施例中，外壳包括有主壳体2和盖设在主壳体2两侧上的两盖板1、7，主壳体2与两盖板1、7共同组成容纳空间，定子02、动子01和单轴10安装在该容纳空间内。

在本实施例中，该扁平直线马达为圆形结构，外壳也整体呈扁平的盘状，下面均以此为例来进行说明；当然，在其他实施例中，该扁平直线马达也可呈扁平的多边形或其他不规则形状，此处不做限制。

在本实施例中，动子01还包括有分铜8，分铜8的中心通过轴承9与单轴穿设在一起，驱动定位磁石5布置在分铜8的外圈上，两个或两个以上的驱动定位磁石5与分铜8的共同构成动子01。

在本实施例中，分铜8上只设置有两个驱动定位磁石5，此时，两驱动定位磁石5关于分铜的中心对称设置。当然，在其他实施例中，分铜上也可以设置有三个或三个以上的驱动定位磁石，此时多个驱动定位磁石5绕单轴(即分铜的中心)周向均布。

本发明对于驱动定位磁石5的设置数量此处不做限制，可根据具体情况来进行调整；上述对于驱动定位磁石5位置的限定，是为了与定位磁石4配合，更好的保证动子的平衡。

在本实施例中，分铜8与驱动定位磁石5之间的连接方式为驱动定位磁石5嵌入到分铜8中或者分铜嵌入到驱动定位磁石5内，此处不做限制；在本实施例中，驱动定位磁石5嵌入到分铜8中实现连接固定。

具体的，分铜8外圈上设置有安装缺口，驱动定位磁石5安装在该安装缺口中；进一步的，安装缺口呈口小底大的梯形，该形状的安装缺口，有利于防止驱动定位磁石5径向脱落。

在本实施例中，驱动线圈6固定到外壳上从而构成定子02；驱动线圈6绕动子01一圈设置，并保证驱动线圈6与动子平行设置，以保证驱动线圈6产生的磁力垂直穿过动子01。

在本实施例中，定子02还包括有线路板11，线路板11与驱动线圈6连接为其提供电能；驱动线圈9通电后会产生电磁力，电磁力驱动动子运动。其中，线路板11固定在外壳上，具体的可直接固定在盖板7上，如图4中所示。其中，较佳地线路板11采用PCB板。

在本实施例中，定位磁石4设置在驱动线圈6的外侧，并保证定位磁石4与驱动定位磁石5相对；而且定位磁石4与动子01位于同一平面内，从而保证定位磁石4与驱动定位磁石5相互平行。而且，驱动定位磁石5和定位磁石4相对的一侧磁性相吸，从而使得两者之间产生吸引力。

进一步的，两个或两个以上的定位磁石4通过一支架3固定到外壳内；支架3设置插槽，定位磁石4直接嵌入到支架3的插槽内实现固定；其中，在本实施例中由于外壳呈圆形，因此本实施例中支架3设计为一环形支架。

当然，在其他实施例中，定位磁石4也可直接固定到外壳的内侧壁上，此处不做限制。

本发明中，定位磁石4嵌入到环形支架3的插槽内实现固定，驱动定位磁石5嵌入到分铜的安装缺口内实现固定，由此可见本发明中的驱动定位磁石5和定位磁石4均是采用嵌入式固定的方式固定；目前市场上的胶水是无法百分之百保证磁石与分铜/外壳受到冲击后不掉落的，采用嵌入式固定能够避免用户在使用过程中掉落产生的冲击力致磁石脱落的风险，既能提高马达的可靠性，又能使马达的组装更简单，嵌入式的固定，磁石只要装入至对应的安装口或安装槽内就可以了，而非嵌入式固定在组装过程中则需要另外增加定位治具，这样会非常复杂。

在本实施例中，为了达到更好的效果，定位磁石4和驱动定位磁石5在沿动子01的运动方向上的尺寸相等，这样能够更好地控制驱动定位磁石5往复运动的定位精度。通过上述设置方式能够进一步提高动子做直线往复运动时的精度，且在定子1断电时，驱动定位磁石5停止在与定位磁石4相对应的位置，相互静止，由于驱动定位磁石5和定位磁石4的长度相等，使得两者正好相吻合，静止位置容易确定，定位更准确，更迅速，提高了定位精度，且缩短了定位时间，进一步提高了振动马达的性能。

当然，在其他实施例中，定位磁石4和驱动定位磁石5在沿动子01的运动方向上的尺寸也可不相等，只要其能够使动子沿直线做往复运动即可，此处不做限制。

本发明提供的扁平直线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动子的停止位置的作用，此处不做限制。

实施例2

参照图5，本实施例是在实施例1的基础上进行的修改，具体如下。

在本实施例中，该扁平直线马达整体呈扁平的正方形，外壳也呈正方形。

在本实施例中，包括有四个驱动定位磁石5，四个驱动定位磁石5绕分铜8外圈均布；进一步的，四个驱动定位磁铁5组成一环形结构，环形结构直接套设在分铜8的外圈上。这种磁石的固定方式，结构简单，安装方便。

在本实施例中，对应的设置有四个定位磁石4；由于外壳呈正方形，为了适应该形状的外壳，本实施例直接将四个定位磁石4布置在外壳内的四个角落上，并与驱动定位磁石5相对。

本实施例中，该扁平直线马达的其余结构均可参照实施例1中的描述，此处不再赘述。

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)

1.一种扁平直线马达，其特征在于，包括一外壳，所述外壳内设置有定子、动子、单轴；所述单轴穿设在所述动子的中心，所述定子包括有驱动线圈，且所述驱动线圈绕所述动子一圈设置；所述定子与所述动子之间还至少设置有两对磁石；

每对磁石均包括有驱动定位磁石和定位磁石，所述驱动定位磁石设置在所述动子上，所述驱动定位磁石与所述定位磁石相对设置，且所述定位磁石相对于所述外壳位置固定；所述驱动定位磁石和定位磁石相对的一侧磁性相吸；

所述驱动线圈通电，所述驱动线圈驱动设有驱动定位磁石的所述动子，沿所述单轴做往复直线运动；同时，所述驱动定位磁石与所述定位磁石之间的吸引力使所述动子在同一水平面上保持水平；且所述动子在吸引力以及驱动力的双重作用下在往复运动到左右限位点后自动返回到原点。

2.根据权利要求1所述的扁平直线马达，其特征在于，两对或两对以上的驱动定位磁石绕所述动子中心周向均布。

3.根据权利要求1或2所述的扁平直线马达，其特征在于，所述定子包括有分铜；

当包括有两个所述驱动定位磁石，两所述驱动定位磁石对称设置在所述分铜的外圈上；

当包括有两个以上的所述驱动定位磁，两个以上的所述驱动定位磁石均布在所述分铜外圈上。

4.根据权利要求3所述的扁平直线马达，其特征在于，所述驱动定位磁石嵌固在所述分铜的外圈上。

5.根据权利要求4所述的扁平直线马达，其特征在于，所述分铜的外圈上开始有安装缺口，所述驱动定位磁石嵌入固定在所述安装缺口。

6.根据权利要求3所述的扁平直线马达，其特征在于，两个或两个以上的驱动定位磁铁组成一环形结构，所述环形结构套设在所述分铜的外圈上。

7.根据权利要求3所述的扁平直线马达，其特征在于，所述分铜的中心通过轴承套设在所述单轴上；所述分铜与所述驱动定位磁石位于同一平面内，且与所述驱动线圈平行。

8.根据权利要求1所述的扁平直线马达，其特征在于，所述定子还包括有线路板，所述线路板与所述驱动线圈连接，所述线路板固定在所述外壳上。

9.根据权利要求1所述的扁平直线马达，其特征在于，所述外壳包括有主壳体和盖设在所述主壳体两侧上的两盖板，所述主壳体与两盖板共同组成一容纳空间。

10.根据权利要求1所述的扁平直线马达，其特征在于，两个或两个以上的所述定位磁石通过一支架安装在所述外壳内，所述定位磁石嵌入到所述支架上的插槽内。

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