CN107597532A - 一种线性运动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于线性运动装置技术领域，提供了一种线性运动装置，包括：N个依次串联并相互间隔设置的线圈，其中，N为大于等于2的整数；逆磁组，逆磁组包括N+1个相互间隔设置的磁性体以及连接于相邻两磁性体之间的轭铁，相邻两磁性体相对一端的磁极相同，线圈套设于逆磁组并与逆磁组间隔设置。本发明提供的线性运动装置通过设置至少两相互串联的线圈和由多个磁性体连接组成的逆磁组，通过将两个以上的线圈与逆磁组内磁场相互作用产生的驱动力相互叠加，可有效提升该线性运动装置产生的驱动力，该逆磁组只有位于其两端的磁场未被利用，而位于该逆磁组中间的磁性体两端的磁场均能充分利用，从而可减少磁性体磁场的浪费。
Description
技术领域
本发明属于线性运动装置技术领域，尤其涉及一种线性运动装置。
背景技术
线性运动装置是一种通过使用产生电磁力的原理将电能转化成机械振动的部件，并通常安装在电子产品中以产生无声振动提醒。随着电子产品市场的快速扩展以及更多的功能增加至电子产品，人们对电子产品的无声振动性能的要求也越来越高。
现有技术中，线性运动装置通常设置有单个线圈和两个磁性体，单个线圈通电后与两个磁性体相互作用产生沿磁性体轴向的驱动力，使线性运动装置产生往复振动，但两个磁性体产生的磁场范围窄，单个线圈与两个磁性体的磁场相互作用产生的驱动力有限，从而使线性运动装置难以提升驱动力。为了提升线性运动装置的驱动力，现有技术有些通过设置多个单线圈和多个磁性体组，其中，每个单线圈对应一个磁性体组，多个磁性体组相互间隔，多个单线圈单独通电后与多个磁性体组的磁场相互作用的驱动力叠加以提升驱动力，但每组磁性体两端的磁场均不能利用，使得多组磁性体组两端的磁场均被浪费。因此，现有技术的线性运动装置存在驱动力小和磁场浪费较多的问题。
发明内容
本发明提供一种线性运动装置，旨在解决现有技术的线性运动装置存在驱动力小和磁场浪费较多的问题。
本发明是这样实现的，一种线性运动装置，包括：
N个依次串联并相互间隔设置的线圈，其中，N为大于等于2的整数；
逆磁组，所述逆磁组包括N+1个相互间隔设置的磁性体以及连接于相邻两所述磁性体之间的轭铁，相邻两所述磁性体相对一端的磁极相同，所述线圈套设于所述逆磁组并与所述逆磁组间隔设置。
本发明提供的线性运动装置通过设置至少两相互串联的线圈和由多个磁性体连接组成的逆磁组，多个线圈通电后与逆磁组内磁性体的磁场相互作用并产生沿磁性体轴向方向的驱动力，通过将两个以上的线圈与逆磁组内磁场相互作用产生的驱动力相互叠加，可有效提升该线性运动装置产生的驱动力，且将逆磁组中的磁性体设置成多个，增大了逆磁组产生的磁场强度和磁场范围，使线圈与磁性体的磁场相互作用产生的驱动力大。同时，通过将多个磁性体依次通过轭铁连接形成逆磁组，该逆磁组只有位于其两端的磁场未被利用，而位于该逆磁组中间的磁性体两端的磁场均能充分利用，从而可减少磁性体磁场的浪费。
附图说明
图1为本发明线性运动装置的结构示意图；
图2为图1为本发明线性运动装置的磁场分布示意图；
图3为本发明线性运动装置中逆磁组的结构示意图；
图4为本发明线性运动装置另一实施例的结构示意图；
图5为图4所示线性运动装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的线性运动装置通过设置至少两相互串联的线圈和由多个磁性体连接组成的逆磁组，多个线圈通电后与逆磁组内磁性体的磁场相互作用并产生沿磁性体轴向方向的驱动力，通过将两个以上的线圈与逆磁组内磁场相互作用产生的驱动力相互叠加，可有效提升该线性运动装置产生的驱动力，且将逆磁组中的磁性体设置成多个，增大了逆磁组产生的磁场强度和磁场范围，使线圈与磁性体的磁场相互作用产生的驱动力大。同时，通过将多个磁性体依次通过轭铁连接形成逆磁组，该逆磁组只有位于其两端的磁场未被利用，而位于该逆磁组中间的磁性体两端的磁场均能充分利用，从而可减少磁性体磁场的浪费。
请参照图1-图3，其中，图1为本发明线性运动装置的结构示意图；图2为图1为本发明线性运动装置的磁场分布示意图；图3为本发明线性运动装置中逆磁组的结构示意图。该线性运动装置包括N个依次串联并相互间隔设置的线圈1，其中，N为大于等于2的整数；逆磁组2，逆磁组2包括N+1个相互间隔设置的磁性体21以及连接于相邻两磁性体21之间的轭铁22，相邻两磁性体21相对一端的磁极相同，线圈1套设于逆磁组2并与逆磁组2间隔设置。
本发明提供的线性运动装置通过设置至少两相互串联的线圈和由多个磁性体连接组成的逆磁组，线圈与逆磁组内磁场相互作用产生的驱动力大，从而可有效提升该线性运动装置产生的驱动力，且可减少磁性体磁场的浪费。
请再次参照图2，本发明实施例中，N个线圈1通过导线正反转绕线形成，且N个线圈1依次串联，使N个线圈1同时通入交变电流和同时断开交变电流，且相邻两线圈1的电流流向相反。因相邻两磁性体21同磁极相对，其磁性强力互斥，相邻两磁性体21间的磁力线被极度挤压，且经由轭铁22传导，并在轭铁22表面形成极强的Z方向磁场，根据弗莱明左手定则(Fleming’s Left Hand Rule)，上述Z方向的磁场与线圈1的电流产生交互作用，产生沿磁性体21轴向方向的驱动力，即沿Y方向的驱动力。其中，相邻两轭铁22表面形成的磁场方向相反，相邻两线圈1的电流流向相反，根据左手定则，相邻两线圈1产生的驱动力均为同一个方向，多个线圈1与逆磁组2内磁场相互作用产生的驱动力进行叠加，使线圈1与磁性体21的磁场相互作用产生的驱动力大，从而可有效提升该线性运动装置产生的驱动力。同时，通过将多个磁性体21依次通过轭铁22连接形成逆磁组2，增大了逆磁组2产生的磁场强度和磁场范围，解决了现有技术采用多组磁性体组存在每组磁性体组两端的磁场均不能利用而造成较多磁场浪费的问题，本发明的线性运动装置中逆磁组2将多个磁性体21依次通过轭铁22连接，该逆磁组2只有位于其两端的磁场未被利用，而位于该逆磁组2中间的所有磁性体21两端的磁场均能充分利用，减少了未被利用的磁场，从而可减少磁性体21磁场的浪费，在达到同等大小的驱动力时，可减少磁性体21的使用数量，从而可降低生产成本和减少所占空间，在有限空间内仍能实现驱动力的提升。
该轴向驱动力推动运动的部件可以为逆磁组2也可以为线圈1。在实际应用中，当逆磁组2固定，多个线圈1通电后与轭铁22形成的磁场相互作用，产生的驱动力驱动多个线圈1沿磁性体21轴向方向运动，从而实现线性振动。当线圈1固定，多个线圈1通电后产生磁场并与轭铁22形成的磁场相互作用，产生的驱动力驱动逆磁组2沿磁性体21轴向方向运动，从而实现线性振动，此轴向动力推动运动的部件可根据实际需要进行设置。当线圈1通入的电流方向发生改变时，该驱动力的方向发生改变，从而使该线性运动装置往复振动。其中，通入正向电流和反向电流时的驱动力均沿磁性体21的轴向方向，但通入正向电流时产生的驱动力与通入反向电流时的驱动力方向相反。
作为本发明的一个实施例，N个线圈1由同一条导线正反转绕线形成，便于加工该线性运动装置中的所有线圈1。
作为本发明的一个实施例，每个线圈1环绕轭铁22并与轭铁22间隔设置，使轭铁22表面形成磁场完全穿过线圈1，从而使线圈1与磁场相互作用产生的驱动力大。
作为本发明的一个实施例，轭铁22与磁性体21胶粘连接，便于连接轭铁22与磁性体21。
请再次结合参照图1和图2，作为本发明的一个实施例，N等于2，即线圈1的数量为两个，线圈1包括第一线圈11和第二线圈12，第一线圈11和第二线圈12串联并相互间隔设置，磁性体21包括依次间隔设置的第一磁性体211、第二磁性体212和第三磁性体213；轭铁22包括设于第一磁性体211和第二磁性体212之间的第一轭铁221、设于第二磁性体212和第三磁性体213之间的第二轭铁222，第一磁性体211和第二磁性体212相对一端的磁极相同，第二磁性体212和第三磁性体213相对一端的磁极相同。第一线圈11环绕第一轭铁221设置，第二线圈12环绕第二轭铁222设置。第一线圈11和第二线圈12通入电流后。第一线圈11和第二线圈12通入交流电后，第一线圈11和第二线圈12的电流流向相反，第一轭铁221表面形成的磁场方向和第二轭铁222表面形成的磁场方向相反，第一线圈11与第一轭铁221表面形成的磁场产生的驱动力和第二线圈12与第二轭铁222表面形成的磁场产生的驱动力方向相同，通过将产生的驱动力进行叠加，实现驱动力的有效提升。
作为本发明的一个实施例，第一磁性体211和第二磁性体212相对一端的均为S极，第二磁性体212和第三磁性体213相对一端的磁极均为N极。当然，第一磁性体211和第二磁性体212相对一端也可以为N极，第二磁性体212和第三磁性体213相对一端的磁极为S极。
请结合参照图4和图5，其中，图4为本发明线性运动装置另一实施例的结构示意图；图5为图4所示线性运动装置的剖面结构示意图。作为本发明的另一个实施例，N为大于2的整数，磁性体21的数量为N+1个，轭铁22的数量为N个，即线圈1具有两个以上，如为3个、4个、5个、6个等，其中N的取值可根据实际需要进行设置。多个线圈1依次串联并相互间隔设置，依据左手定则，多个线圈1通入交流电后，相邻两轭铁22表面形成的磁场方向相反，相邻两线圈1的电流流向相反，根据左手定则，相邻两线圈1产生的驱动力均为同一个方向，多个线圈1与逆磁组2内磁场的相互作用产生的驱动力进行叠加，使线圈1与磁性体21的磁场相互作用产生的驱动力大，从而可有效提升该线性运动装置产生的驱动力。
作为本发明的一个实施例，磁性体21为磁石。当然，磁性体21也可以采用磁铁。
本发明提供的线性运动装置通过设置至少两相互串联的线圈和由多个磁性体连接组成的逆磁组，多个线圈通电后与逆磁组内磁性体的磁场相互作用并产生沿磁性体轴向方向的驱动力，通过将两个以上的线圈与逆磁组内磁场相互作用产生的驱动力相互叠加，可有效提升该线性运动装置产生的驱动力，且将逆磁组中的磁性体设置成多个，增大了逆磁组产生的磁场强度和磁场范围，使线圈与磁性体的磁场相互作用产生的驱动力大。同时，通过将多个磁性体依次通过轭铁连接形成逆磁组，该逆磁组只有位于其两端的磁场未被利用，而位于该逆磁组中间的磁性体两端的磁场均能充分利用，从而可减少磁性体磁场的浪费。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种线性运动装置，其特征在于，包括：
N个依次串联并相互间隔设置的线圈，其中，N为大于等于2的整数；
逆磁组，所述逆磁组包括N+1个相互间隔设置的磁性体以及连接于相邻两所述磁性体之间的轭铁，相邻两所述磁性体相对一端的磁极相同，所述线圈套设于所述逆磁组并与所述逆磁组间隔设置。
2.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，N等于2，所述磁性体包括依次间隔设置的第一磁性体、第二磁性体和第三磁性体，所述轭铁包括设于所述第一磁性体和所述第二磁性体之间的第一轭铁、以及设于所述第二磁性体和所述第三磁性体之间的第二轭铁，所述第一磁性体和所述第二磁性体相对一端的磁极相同，所述第二磁性体和所述第三磁性体相对一端的磁极相同。
3.如权利要求2所述的线性运动装置，其特征在于，所述第一磁性体和所述第二磁性体相对一端的均为S极，所述第二磁性体和所述第三磁性体相对一端的磁极均为N极。
4.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，N为大于2的整数，所述磁性体的数量为N+1个，所述轭铁的数量为N个。
5.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，所述磁性体为磁石。
6.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，N个所述线圈由同一条导线正反转绕线形成。
7.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，每个所述线圈环绕所述轭铁并与所述轭铁间隔设置。
8.如权利要求1所述的线性运动装置，其特征在于，所述轭铁与所述磁性体胶粘连接。
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Citations (4)
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| JP2000224827A (ja) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Denso Corp | 電磁式リニアアクチエータ |
| CN201118423Y (zh) * | 2007-11-12 | 2008-09-17 | 台睿科技股份有限公司 | 线性发电装置 |
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| CN207204530U (zh) * | 2017-09-13 | 2018-04-10 | 烟台金钢磁性材料有限公司 | 一种线性运动装置 |
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