CN110868038A - 一种弹片式水平线性马达结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹片式水平线性马达结构，包括机壳、质量块、磁钢、线圈和弹簧片，质量块设于机壳内，弹簧片固设于质量块端面与机壳内壁间，磁钢嵌设于质量块上，线圈位于质量块上方，线圈固定于一支架上，支架固连在机壳的敞口处，弹簧片呈V形，弹簧片上设有阻尼结构。本发明采用优化结构的弹簧片与振子直接接触，此外阻尼泡棉位于弹簧片中，能够在运动过程中平稳压缩，并且阻尼胶能够极大地缩短弹簧片自由振荡的时间，这些都可明显加快马达响应时间，从而缩短马达的停止时间，此外阻尼稳定，可有效控制，结构简单，制造方便。

Description

一种弹片式水平线性马达结构

技术领域

本发明涉及一种振动电机附属结构，更具体地说，它涉及一种弹片式水平线性马达结构。

背景技术

微型振动马达是手机、平板电脑、电子玩具等电子产品不可缺少的元器件，其为用户提供触觉反馈。随着智能手机市场的竞争加剧，手机厂家对用户触觉体验越来越关注，市场上出现了有别于传统转子马达的线性振动马达。相比于传统转子马达，线性马达在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有很大的优势，并且其能提供多种振动模式，为用户提供丰富多样而又细腻逼真的触觉反馈。目前X轴水平振动线性马达不同厂家设计方案不同，马达在特性上各自有优缺点。有些厂家马达振感强，但是结构复杂，制造困难；有些厂家方案结构简单，但是振感稍弱，而随着智能手机竞争的加剧以及国际市场的不断加大，手机厂家对恶劣环境下的马达性能也提出了较高的要求。市场上水平振动线性马达有些采用磁流体作为其阻尼机构，而磁流体动力学粘度随温度有明显的变化，导致马达性能随温度有明显变化，即高温下粘度降低，马达行程加大，导致噪音；低温下粘度升高，马达行程减小，导致振感减弱。也有些水平线性振动马达通过弹性支撑件来获取阻尼，弹性支撑件中比较常见的是采用弹簧或弹片的形式，以弹簧或者弹片形式存在的弹性支撑件主要是基于马达内部的空间来设计，而弹簧或者弹片本身的阻尼是有限的，因此线性振动马达在超电压使用或者线性振动马达受到机械性冲击的时候，线性振动马达内部结构就处于一种超负荷运动的状态，当这种情况持续一定时间，线性振动马达可能出现噪音甚至损坏，因此在线性振动马达上选用更为合理的阻尼机构是极有必要的。公开号为CN105406679A的发明于2016年3月16日公开了一种线性振动马达，包括马达壳体和固定在马达壳体内部的线路板，马达壳体内部悬置有振动块，振动块包括铁芯，铁芯嵌套在线圈内腔中，线圈安装在线路板上，铁芯两端分别安装有质量块，质量块的另一端通过弹性支撑件固定在马达壳体的内壁上，质量块的周边设有固定在马达壳体内部上的导轨磁铁，实现对电子产品的系统振动反馈作用，同时，铁芯在线圈通电时磁化，与导轨磁铁产生磁力作用，提供较大的驱动力，满足用户的振动反馈体验的要求。但该线性振动马达也是采用常规的弹性支撑件实现振动，因此也存在负荷能力有限，难以承受超电压使用或者机械性冲击的问题。

发明内容

现有的线性振动马达存在阻尼不稳定、负荷能力有限、易产生噪音和易影响马达寿命等问题，为克服这些缺陷，本发明提供了一种能快速响应、阻尼稳定、提高负荷、降低噪音、保证使用寿命的弹片式水平线性马达结构。

本发明的技术方案是：一种弹片式水平线性马达结构，包括机壳、质量块、磁钢、线圈和弹簧片，质量块设于机壳内，弹簧片固设于质量块端面与机壳内壁间，磁钢嵌设于质量块上，线圈位于质量块上方，线圈固定于一支架上，支架固连在机壳的敞口处，弹簧片呈V形，弹簧片上设有阻尼结构。线圈固连于支架，为不可运动部分。质量块为可动部分，携带磁钢构成本弹片式水平线性马达的振子。马达通电后，振子受到随电流方向周期变化的左右方向的电磁驱动力。弹簧片依托机壳，为振子提供弹力，支撑着振子在电磁力的作用下沿X轴左右往复运动，从而使马达对外部提供振动触觉反馈。本弹片式水平线性马达不采用磁流体作为阻尼机构，而是附属于弹簧片上，强化弹簧片的阻尼功能。因此本发明不会出现马达在高温下产生噪音、低温条件下振感减弱的问题。同时由于本发明采用优化结构的弹簧片与振子直接接触，因此具有较快的响应时间，能较快停止振动，而且结构简单、制造方便。

作为优选，弹簧片的首尾两端设有相对的平行面，两平行面的内侧设有垫片，所述阻尼结构包括设于其中一个垫片上的阻尼泡棉。弹簧片两端的平整部分便于与垫片固连，并进一步为阻尼泡棉提供粘接位置。振子振动，弹簧片被挤压合拢时，阻尼泡棉能够平稳压缩，为马达运动提供稳定的阻尼，特别是在提高马达响应时间方面有明显的作用。由于自身物理性状以及超弹性特性，阻尼泡棉的弹性受温度变化的影响极其微小，不会出现高温下振动加强，低温下振动减弱的情况，因此能够很好的限制马达行程，避免噪声的出现，维持良好的振感。

作为优选，所述阻尼结构包括设于弹簧片折弯处内角中的阻尼胶。阻尼胶能够极大地缩短弹簧片自由振荡的时间，从而缩短马达的停止时间。

作为优选，支架内表面的两端固设有限位块，限位块与机壳内侧面抵接。限位块对质量块的端部形成限位，限制振子的行程，从而避免较大冲击对弹簧片造成损伤。

作为优选，弹簧片上设有避让缺口，避让缺口与限位块位置对应。设置避让缺口用于避让限位块，这样即使限位块与弹簧片位置有所重叠也不影响限位块、弹簧片各自安装及正常发挥功效。

作为优选，质量块顶面设有凹陷区域，质量块位于凹陷区域内。线圈在支架内表面上突出，设置凹陷区域用于容纳突出的线圈，避免发生干涉，这样在质量块振动过程中可以避让线圈，防止撞击、损伤线圈。

作为优选，限位块为折弯件。限位块通过折弯加工方式成型，工艺简单，节约成本。

作为另选，限位块为落料件。限位块通过冲压落料方式加工成型，工艺简单，生产效率高。

作为优选，机壳内固定有滑轨，质量块滑动连接在滑轨上。质量块在滑轨上往复运动，可以减小摩擦，降低噪音，保证工作寿命。

本发明的有益效果是：

响应快速。本发明采用优化结构的弹簧片与振子直接接触，此外阻尼泡棉位于弹簧片中，能够在运动过程中平稳压缩，并且阻尼胶能够极大地缩短弹簧片自由振荡的时间，这些都可明显加快马达响应时间，从而缩短马达的停止时间。

阻尼稳定。本发明以阻尼泡棉和阻尼胶作为阻尼结构，两者均可单独存在并发挥作用，其动力学特性受温度变化的影响很小，因而可为马达运动提供稳定的阻尼，保证马达在高温及低温条件下运行稳定，振感变化小。

有效控制噪声。本发明中的阻尼泡棉具有优异的超弹性特性，可提高负荷，而且由于受温度变化的影响很小，即使在高温情况下，也能够很好的限制马达行程，避免噪声的出现。

结构简单，制造方便。本发明在弹簧片设置的阻尼结构极为简单，易于实施。

附图说明

图1为本发明的一种内部结构示意图；

图2为本发明中支架内侧面的一种结构示意图；

图3为本发明中弹簧片的一种结构示意图；

图4为本发明中弹簧片的正视图。

图中，1-机壳，2-质量块，3-磁钢，4-线圈，5-弹簧片，6-支架，7-垫片，8-阻尼泡棉，9-阻尼胶，10-限位块，11-避让缺口，12-凹陷区域，13-线圈控制PCB。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图4所示，一种弹片式水平线性马达结构，包括机壳1、质量块2、磁钢3、线圈4和弹簧片5，质量块2设于机壳1内，弹簧片5固设于质量块2端面与机壳1内壁间，磁钢3嵌设于质量块2上，线圈4位于质量块2上方，线圈4固定于一支架6的内表面并与一块固定在支架6的线圈控制PCB13电连接，支架6固连在机壳1的敞口处。弹簧片5整体呈V形，其转角部折弯成弧形，弹簧片5的首尾两端设有相对的平行平面，两平行平面的内侧，即相对侧均设有垫片7，弹簧片5上设有阻尼结构，阻尼结构包括设于其中一个垫片7上的阻尼泡棉8，还包括设于弹簧片5折弯处内角中的阻尼胶9。支架6内表面的两端焊接有限位块10，限位块10为折弯件，限位块10与机壳1内侧面抵接。弹簧片5上设有避让缺口11，避让缺口11与限位块10位置对应。质量块2顶面的纵剖面呈倒几字形，即中部为凹陷区域12，前后两端为台阶结构，质量块2的振动范围全位于凹陷区域12内。机壳1内固定有滑轨，质量块2滑动连接在滑轨上。

马达工作时，由质量块2、磁钢3构成的振子振动，弹簧片5被振子挤压合拢时，阻尼泡棉8能够平稳压缩，并且阻尼胶9能够极大地缩短弹簧片5自由振荡的时间，这些都可明显加快马达响应时间，从而缩短马达的停止时间。阻尼泡棉8、阻尼胶9，受温度变化的影响极其微小，为马达运动提供稳定的阻尼，不会出现高温下振动加强，低温下振动减弱的情况，因此能够很好的限制马达行程，避免噪声的出现，维持良好的振感。

实施例2：

限位块10为落料件。其余同实施例1。

实施例3：

阻尼结构仅包括设于其中一个垫片7上的阻尼泡棉8。限位块10为刚性注塑件。其余同实施例1。

实施例4：

阻尼结构仅包括设于弹簧片5折弯处内角中的阻尼胶9。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种弹片式水平线性马达结构，包括机壳（1）、质量块（2）、磁钢（3）、线圈（4）和弹簧片（5），质量块（2）设于机壳（1）内，弹簧片（5）固设于质量块（2）端面与机壳（1）内壁间，磁钢（3）嵌设于质量块（2）上，其特征是线圈（4）位于质量块（2）上方，线圈（4）固定于一支架（6）上，支架（6）固连在机壳（1）的敞口处，弹簧片（5）呈V形，弹簧片（5）上设有阻尼结构。

2.根据权利要求1所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是弹簧片（5）的首尾两端设有相对的平行面，两平行面的内侧，设有垫片（7），所述阻尼结构包括设于其中一个垫片（7）上的阻尼泡棉（8）。

3.根据权利要求1所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是所述阻尼结构包括设于弹簧片（5）折弯处内角中的阻尼胶（9）。

4.根据权利要求1所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是支架（6）内表面的两端固设有限位块（10），限位块（10）与机壳（1）内侧面抵接。

5.根据权利要求1所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是弹簧片（5）上设有避让缺口（11），避让缺口（11）与限位块（10）位置对应。

6.根据权利要求1所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是质量块（2）顶面设有凹陷区域（12），质量块（2）位于凹陷区域（12）内。

7.根据权利要求4所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是限位块（10）为折弯件。

8.根据权利要求4所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是限位块（10）为落料件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的弹片式水平线性马达结构，其特征是机壳（1）内固定有滑轨，质量块（2）滑动连接在滑轨上。

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