CN107516992A - 一种线性马达及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性马达及电子设备，用于解决现有技术中的线性马达中，弹片容易发生失效或者弹性疲劳的技术问题。该线性马达包括：机壳，所述机壳包括腔体；第一线圈及与所述第一线圈相对设置的第二线圈，所述第一线圈和所述第二项圈均收容于所述腔体内；电路板，与所述第一线圈和所述第二线圈电性连接；质量块，设置在所述第一线圈和所述第二线圈之间，且在所述质量块的对端固定连接有第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁与所述第一线圈近邻，所述第二磁铁和所述第二线圈近邻；导向块，与所述质量块滑动连接，且为所述质量块在所述第一线圈和所述第二线圈之间往复运动提供导向。

Description

一种线性马达及电子设备

技术领域

本发明涉及马达制造技术领域，尤其涉及一种线性马达及电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，电子设备，如手机、掌上游戏机或掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些电子设备中，一般需要有振动提示，例如，手机来电时的振动提示、游戏机的振动提示等。

目前一般是采用线性马达来实现电子设备的振动提示。现有技术中的线性马达一般包括有壳体、在壳体的振动空间内作直线往复振动的质量块、为质量块作往复振动提供弹性恢复力的弹片、以及为质量块提供磁场的线圈等。

在上述线性马达振动过程中，由于弹片不停受到质量块的挤压、并提供质量块的弹性恢复力，长时间使用易发生弹片失效或者弹性疲劳等，影响马达的振动性能和使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种线性马达及电子设备，用于解决现有技术中的线性马达，弹片容易发生失效或者弹性疲劳的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种线性马达，包括：机壳，所述机壳包括腔体；第一线圈及与所述第一线圈相对设置的第二线圈，所述第一线圈和所述第二项圈均收容于所述腔体内；电路板，与所述第一线圈和所述第二线圈电性连接；质量块，设置在所述第一线圈和所述第二线圈之间，且在所述质量块的对端固定连接有第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁与所述第一线圈近邻，所述第二磁铁和所述第二线圈近邻；导向块，与所述质量块滑动连接，且为所述质量块在所述第一线圈和所述第二线圈之间往复运动提供导向。

为实现上述目的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括如前文中所述的线性马达。

本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：由于在线性马达的机壳内设置有位置相对的第一线圈和第二线圈，且在质量块的对端，与上述第一线圈和第二线圈的位置分别相对应，固定连接有第一磁铁和第二磁铁，这样，无需使用弹片，第一线圈和第一磁铁之间的磁力；以及第二线圈和第二磁铁之间的磁力，即可使质量块在第一线圈和第二线圈之间往复运动，进而产生振动。

此外，本实施例中的线性马达还设置有与上述质量块滑动连接导向块，导向块为上述质量块在第一线圈和第二线圈之间往复运动提供导向，避免马达产生垂直于质量块运动方向的偏振，从而避免了质量块因碰到机壳而产生的振动噪音。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的线性马达爆炸图；

图2本发明实施例提供的线性马达振动原理示意图；

图3本发明实施例提供的线性马达振动原理另一示意图；

图4为图1中的导向块和质量块分离状态示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种线性马达，主要包括有第一机壳101、第二机壳102、第一线圈201、第二线圈202、第一导向块301、第二导向块302、第一磁铁401、第二磁铁402、质量块403和电路板50等，以下将对上述部件结构及其连接关系进行详细介绍。

上述机壳101构成一端开口的腔体，该腔体大致呈长方体状，第二机壳102大致呈“凸”字型的板状体，具体可以包括有盖设于上述腔体的开口之上的盖设部以及悬伸部，上述悬伸部可以用来承载电路板50外露在腔体之外的部分。

上述电路板50可以是普通电路板(PCB Printed Circuit Board)，当然也可以是柔性电路板(FPC Flexible Printed Circuit)，其形状匹配于第二机壳102的形状，且可以贴设在板状的第二机壳102的内表面。上述第一机壳101和第二机壳102可以通过激光焊密封固定，电路板50有部分位于腔体之内，另一部分位于腔体之外，且可以与外部电源以及处理器等电性连接。

第一线圈201和第二线圈202收容于上述第一机壳101构成的腔体内，按照图1所示的方向，第一线圈201和第二线圈202可以在第一机壳101内按左、右方向位置相对设置，且可以是通过激光焊固定在第一机壳101的对端的侧壁上。

按照图1所示的方向，在上述第一机壳101的腔体的前后方向还相对设置有第一导向块301和第二导向块302，且第一导向块301和第二导向块302也可以使通过激光焊固定在第一机壳101的对端的侧壁上。此外，在第一导向块301和第二导向块302的相对面均设置有凹槽，该凹槽与质量块403表面的凸起相配合，为质量块403在第一线圈201和第二线圈202之间进行往复运动提供导向。

从图1可以看出，在第一线圈201和第二线圈202之间，且在上述质量块403的对端，固定连接有第一磁铁401和第二磁铁402，第一磁铁401与一线圈201近邻，第二磁铁402与第二线圈202近邻。即，按照图1所示的方向，第一磁铁401固定在质量块403的左端，与第一线圈201相对应；第二磁铁402固定在质量块403的右端，与第二线圈202的位置相对应。此时，第一导向块301和第二导向块302的轴线的连线垂直于第一磁铁401和第二磁铁402的轴线的连线。

该第一磁铁401和第二磁铁402的磁极朝向与第一线圈201和第二线圈202的绕线方向相配合，进而使第一线圈201和第二线圈202接通交变电流时，能够在第一线圈201和第一磁铁401之间，以及，第二线圈202和第二磁铁402之间，分别产生交替的吸引力和排斥力，进而无需使用弹片，即可使质量块403在线性马达的腔体内往复运动，从而产生振动。

上述详细介绍了本实施例提供的线性马达的主要结构，以下将结合图2和图3，对其振动原理进行介绍。

图2和图3为同时切过第一导向块301的凹槽和第二导向块302的凹槽的剖视图，从图2或图3可以看出，第一磁铁401和第二磁铁402的磁极朝向相反，此时，第一线圈201和第二线圈202的绕线方向相同。

电路板50可以为第一线圈201和第二线圈202提供交变电流，第一线圈201和第二线圈202通电后即可产生磁极朝向实时一致的两个磁场，同时，由于质量块403两端的第一磁铁401和第二磁铁402的磁极朝向相反，因此，第一线圈201和第一磁铁401之间产生吸引力时，第二线圈202和第二磁铁402之间产生排斥力，此时，质量块403朝向第一线圈201的方向运动(见图2)；第一线圈201和第一磁铁401之间产生排斥力时，第二线圈202和第二磁铁402之间产生吸引力力，此时，质量块403朝向第二线圈202的方向运动(见图3)，当第一线圈201和第二线圈202中接通交变电流时，即可使质量块403在线性马达的腔体内往复运动，线性马达在很短时间内产生振感。

在该实施例中，第一磁铁401和第二磁铁402的磁极朝向相反，同时第一线圈201和第二线圈202的绕线方向相同，当然，在其他的实施例中，还可以设置为：第一线圈和第二线圈的绕线方向相反，第一磁铁和第二磁铁的磁极朝向相同，本发明并不以此为限，只要能够保证第一线圈和第一磁铁之间，以及，第二线圈和第二磁铁之间，分别产生交替的吸引力和排斥力即可。

通过本发明实施例提供的上述线性马达，由于在机壳内设置有位置相对的第一线圈和第二线圈，且在质量块的对端，与上述第一线圈和第二线圈的位置分别相对应，固定连接有第一磁铁和第二磁铁，这样，无需使用弹片，第一线圈和第一磁铁之间的磁力；以及第二线圈和第二磁铁之间的磁力，即可使质量块在第一线圈和第二线圈之间往复运动，进而产生振动。

此外，本实施例中的线性马达还设置有与上述质量块滑动连接导向块(包括上述第一导向块和第二导向块)，导向块为上述质量块在第一线圈和第二线圈之间往复运动提供导向，避免线性马达产生垂直于质量块运动方向的偏振，从而避免了质量块因碰到机壳而产生的振动噪音。

该实施例中，在第一导向块301和第二导向块302上设置有凹槽，质量块403上设置有凸起，从而使质量块403与第一导向块301和第二导向块302之间通过上述凹槽和凸起滑动连接。可以理解，在其他的实施例中，还可以在第一导向块和第二导向块上设置凸起，在质量块上设置凹槽，实现质量块与第一导向块和第二导向块的滑动连接。

需要说明的是，本实施例中，质量块403大致呈长方体状，同时，第一导向块301和第二导向块302大致呈板状体，且与质量块403的形状相适应，第一机壳101构成的腔体也呈长方体状，紧凑地将上述质量块403、第一导向块301、第二导向块302、电路板50等容纳。当然，在其他的实施例中，质量块还可以为圆柱状，此时，导向块可以为圆管状，嵌套在圆柱状的质量块的外围，此时的质量块和导向块之间可以通过凹槽和凸起配合，或者是不需要凹槽和凸起配合即可。第一机壳可以构成有圆柱状的腔体用于容纳上述组件，电路板可以为柔性电路板，且贴设在第一机壳的内壁上，此时第二机壳可以为两个圆盘，封闭圆柱状的第一机壳的两端即可。

此外，如图4所示，本实施例中上述第一导向块301和第二导向块302上的凹槽，以及质量块403上凸起的横截面均为矩形，当然，在其他的实施例中，上述凹槽和凸起的横截面可以为燕尾形、三角形等，只要能够保证质量块与第一导向块和第二导向块的滑动连接，且第一导向块和第二导向块在质量块的横向方向形成限位即可。该处所称的横向方向，即垂直于第一线圈和第二线圈的轴线的平面内的方向。

为了减少质量块403与第一导向块301和第二导向块302之间的摩擦及振动，从而减少线性马达产生的噪音，该实施例中，第一导向块301和第二导向块302的材质可以为软磁铁，同时上述凹槽中均可以填充有磁液3021，见图4。这样，磁液3021可以起到减小摩擦的作用，同时软磁铁材质的第一导向块301和第二导向块302，能够将上述磁液3021吸附限定在凹槽内部，避免长时间运行后磁液量少造成的润滑不足，同时避免了磁液流出污染其他部件。

回见图1，该实施例中，第一导向块301和第二导向块302的长度均等于第一线圈201和第二线圈202之间的距离，且第一导向块301和第二导向块302上的凹槽的长度方向与第一线圈201和第二线圈202的轴线方向平行，上述凹槽的长度小于第一导向块301和第二导向块302的长度，同时，质量块403的长度小于上述凹槽的长度。通过上述设置，结合图2或图3可以看出，质量块403向左或者是向右运动到极限位置时，会受到凹槽的长度方向的两端的限定，避免质量块403与第一线圈201或第二线圈202相撞。

当然，该实施例还可以通过限定通过第一线圈201和第二线圈202的交变电流的大小、交变电流的频率、第一线圈201和第二线圈202的间距等参数，这样，即使第一导向块301和第二导向块302上的凹槽在长度方向上贯通，同样能够达到避免质量块403与第一线圈201或第二线圈202相撞的效果。

基于发明实施例提供的上述线性马达，本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括设备本体、处理器、电源以及如前所述线性马达，所述设备本体可包括壳体，如中框、前壳或者后盖等。所述线性马达设于所述设备本体内，其电路板可以与电子设备的处理器以及电源等连接。

上述电子设备包括但不限于手机、平板电脑、个人数字处理器、车载电脑、相机、音乐播放器、手提电脑、电子书阅读器或导航仪等。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种线性马达，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳包括腔体；

第一线圈及与所述第一线圈相对设置的第二线圈，所述第一线圈和所述第二项圈均收容于所述腔体内；

电路板，与所述第一线圈和所述第二线圈电性连接；

质量块，设置在所述第一线圈和所述第二线圈之间，且在所述质量块的对端固定连接有第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁与所述第一线圈近邻，所述第二磁铁和所述第二线圈近邻；

导向块，与所述质量块滑动连接，且为所述质量块在所述第一线圈和所述第二线圈之间往复运动提供导向。

2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述第一线圈和所述第二线圈的绕线方向相同，所述第一磁铁和所述第二磁铁的磁极朝向相反；或，

所述第一线圈和所述第二线圈的绕线方向相反，所述第一磁铁和所述第二磁铁的磁极朝向相同。

3.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述导向块上设置有凹槽，所述质量块上设置有凸起，所述凸起设置在所述凹槽内，以使所述导向块与所述质量块滑动连接。

4.根据权利要求3所述的线性马达，其特征在于，所述凹槽的长度方向与所述第一线圈和所述第二线圈的轴线方向平行，且所述凹槽的长度小于所述第一线圈和所述第二线圈的间距；所述质量块的长度小于所述凹槽的长度。

5.根据权利要求3或4所述的线性马达，其特征在于，所述导向块为软磁铁，在所述导向块的凹槽中设置有磁液。

6.根据权利要求5所述的线性马达，其特征在于，所述机壳包括第一机壳和第二机壳，所述第一机壳包括一开口，所述第二机壳盖设于所述腔体的开口之上。

7.根据权利要求5所述的线性马达，其特征在于，

所述导向块的数量为两个，分别设置在所述质量块的对端，所述两个导向块的轴线垂直于所述第一磁铁和所述第二磁铁的轴线。

8.根据权利要求5所述的线性马达，其特征在于，

所述电路板为柔性电路板。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的线性马达。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括手机、平板电脑、个人数字处理器、车载电脑、相机、音乐播放器、手提电脑、电子书阅读器或导航仪。