CN111355353A - 上下振动的方形线性马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种上下振动的方形线性马达，属于电机领域。包括上机壳、动子组件以及下机壳组件。动子组件中，上弹簧与下弹簧均为中部开有通槽的簧片，振子为方形框体结构，磁钢居中置于振子中部的通槽内；上弹簧的一个端头面与下弹簧的一个端头面对应固连在振子两个相对端头的上、下端面上，上弹簧的另一端头面对应连接在上机壳上，下弹簧的另一端头面对应连接在下机壳组件上。该线性马达将结构调整为长方形且实现了上下振动，保留了长方形空间利用率高的优势，使其可根据堆叠空间做调整，产品灵活性强，能充分利用圆形结构无法利用的四个角落空间，使得产品振动量更高，性能更优越；同时兼具了上下振动体验效果好的特点。

Description

上下振动的方形线性马达

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及一种上下振动的方形线性马达。

背景技术

现有的线性马达分为圆形上下振动线性马达和方形左右振动线性马达，该两类产品主要存在以下缺点：

(1)圆形上下振动线性马达需要的面积大，圆周方向的四个角落空间利用率低，同样体积的空间生产的振动量小；圆形尺寸不易调整，对于电子产品宝贵的堆叠空间来说利用率低；

(2)方形左右振动线性马达的振动方向为左右振动，而振动马达主要的体验效果来源于上下振动，与同样振动量的上下振动线性马达相比，左右振动的振感体验差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种上下振动的方形线性马达，以解决当前圆形上下振动线性马达和方形左右振动线性马达所存在的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种上下振动的方形线性马达，包括下机壳组件、扣在下机壳组件上的上机壳、以及设置在上机壳与下机壳组件之间的动子组件；动子组件主要由上弹簧、挡板、振子、磁钢以及下弹簧组成；其中上弹簧与下弹簧均为中部开有通槽的簧片，振子为方形框体结构，磁钢固设在挡板的中部处，挡板固定覆盖在振子的上端面处且将其上的磁钢居中置于振子中部的通槽内；上弹簧的一个端头面与下弹簧的一个端头面对应固连在振子两个相对端头的上、下端面上，上弹簧的另一端头面对应连接在上机壳上，下弹簧的另一端头面对应连接在下机壳组件上；下弹簧上与下机壳组件相连接的端头两侧设有嵌合部，对应的，上机壳上与下机壳组件相扣合固连的端面上开设有让位下弹簧嵌合部的槽口。

进一步，下机壳组件主要由线圈、柔性电路板以及下机壳本体组成；其中柔性电路板固定在下机壳本体的上端面上，线圈绕成方形框体结构，其设置在柔性电路板上且对应位于磁钢的外周处。

进一步，上机壳的内壁面上对应设有上弹簧定位台阶。

进一步，上弹簧与下弹簧均为之字型簧片。

进一步，振子上端面的两个端头处对应设有上凸台，挡板设置在两个上凸台之间；振子下端面的两个端头处对应设有下凸台。

进一步，磁钢通过胶水粘结在挡板中央，挡板通过激光焊接固定在振子上，上弹簧通过激光焊接固定在振子的上凸台处，下弹簧通过激光焊接固定在振子的下凸台处。

进一步，下机壳本体的上端面上设有下弹簧定位台阶；上弹簧的另一端头面对应连接固定在上弹簧定位台阶上，下弹簧的另一端头面对应连接固定在下弹簧定位台阶上。

本发明的有益效果在于：

该线性马达将结构调整为长方形且实现了上下振动，保留了长方形空间利用率高的优势，使其可根据堆叠空间做调整，产品灵活性强，能充分利用圆形结构无法利用的四个角落空间，使得产品振动量更高，性能更优越；同时兼具了上下振动体验效果好的特点。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为上下振动的方形线性马达的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为动子组件的结构示意图；

图4为图3的剖视图。

附图标记：

上机壳1、动子组件2、下机壳组件3；上弹簧21、挡板22、振子23、磁钢24、下弹簧25；槽口101、让位缺口102；让位通槽2101；安装通槽2301、上凸台2302、下凸台2303；让位通槽2501、嵌合部2502；下弹簧定位台3301。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图4，为一种上下振动的方形线性马达，包括下机壳组件3、扣在下机壳组件3上的上机壳1、以及设置在上机壳1与下机壳组件3之间的动子组件2。动子组件2主要由上弹簧21、挡板22、振子23、磁钢24以及下弹簧25组成；其中上弹簧21与下弹簧25为中部对应开有让位通槽2101、2501的簧片，振子23为方形框体结构，磁钢24通过胶水粘结在挡板22中央，挡板22通过激光焊接固定且覆盖在振子23的上端面处，同时磁钢24居中置于振子23中部的安装通槽2301内；上弹簧21的右侧端头面对应固连在振子右侧端头的上端面上，下弹簧25的左侧端头面对应固连在振子左侧端头的下端面上，上弹簧21的左侧端头面对应连接在上机壳1上，下弹簧25的右侧端头面对应连接在下机壳组件3上；下弹簧25上与下机壳组件3相连接的右侧端头两侧设有嵌合部2502，对应的，上机壳1上与下机壳组件3相扣合固连的端面上开设有让位下弹簧嵌合部2502的槽口101。

该线性马达中，下机壳组件3主要由线圈31、柔性电路板(FPC)32以及下机壳本体33组成；其中柔性电路板32固定在下机壳本体33的上端面上，需要注意的是，线圈31是绕成方形的框体结构，其设置在柔性电路板32上且对应位于磁钢24的外周处，以使组合后的产品的磁钢24位于线圈31内部。

具体的，上弹簧21的主要作用为连接振子23和上机壳1，即可利用上弹簧21的弹性牵引动子组件2做上下往复运动；挡板22的主要作用为连接振子23和磁钢24，利用挡板22将磁钢24固定在振子23的中间；磁钢24的主要作用为产生磁力线；下弹簧25的主要作用是连接振子23与下机壳组件3，同时也利用下弹簧25的弹性牵引动子组件做上下往复运动；振子23的主要作用是为各零部件做连接固定及利用振子高密度的特性给产品提供配重，一定的配重及一定振动频率和振幅决定了产品的振动量。下机壳本体33的主要作为FPC(即柔性电路板32)和线圈31的安装载体，并和上机壳1一起将产品各部件密封在产品内部；通过FPC(即柔性电路板32)将电流型号提供给线圈31；线圈31的主要作用为将电能转化为磁能，线圈31产生的电磁力与磁钢24产生的磁力线相互作用，从而推动动子组件2做上下往复运动。在下机壳组件3中，FPC是通过自带的背胶粘结在下机壳本体33的上表面，线圈31则通过胶水粘结在FPC上，线圈31上的两根引线通过电子焊接与FPC的PAD焊接，FPC上另外两个PAD用于给线圈31供电。

本实施例中，振子23上端面的两个端头处对应设有上凸台2302，挡板22是设置在两个上凸台2302之间，该挡板22的安装位置恰好处于上弹簧的让位通槽2101处，以实现上弹簧为挡板的让位，避免干涉。振子23下端面的两个端头处对应设有下凸台2303，同样的，伸出振子下端面的磁钢24也恰好位于下弹簧的让位通槽2501处，以避免下弹簧对磁钢的干涉。上弹簧21的上表面左侧端通过激光焊接与上机壳1内表面的上弹簧定位台阶焊接固定，右侧端通过激光焊接与振子23上端面右侧的上凸台2302焊接固定；下弹簧25的下表面右侧端通过激光焊接与下机壳本体33上端面上的下弹簧定位台3301阶焊接固定，左侧端则通过激光焊接与振子23下端面左侧的下凸台2303焊接固定；这样动子组件2可在上下两个弹簧的牵引下在马达中做上下方向的自由活动。由于组合后的产品的磁钢24在线圈31内部，当线圈31供电产生电磁力时与磁钢24的磁力线相互作用，即能推动动子组件2做上下往复运动。

本实施例中的上弹簧21与下弹簧25均为之字型簧片。采用双之字型弹簧结构，可使两个弹簧对应负责振子与上下机壳的固定，这样弹簧能将振子充分固定在机壳的内部空间中，在产品运行时，保证各个方向振幅稳定，不会因摇晃导致噪音等各项不良问题的出现。该动子组件结构简单，降低了各零部件的制作难度、材料成本及工艺成本。

本实施例中的上机壳是由卷带通过级进拉伸模具拉伸而成的；其包括四个侧面和一个顶面，在顶面的内部设有用于固定上弹簧21的上弹簧定位台阶，而在其顶面的一端面处，又对应设有给FPC出线提供让位的让位缺口102，槽口则是设置在两个侧面的底部，用于给下弹簧25上的嵌合部2502让位，实现定位配合，以提高安装精准度。该上机壳既充当了安装、固定支架，还集成了限位、让位等功能。

该线性马达的工作原理如下：

通过给FPC上的PAD位置供固定频率的交流电，使得线圈产生垂直于下机壳本体表面的电磁力，线圈产生的电磁力与磁铁产生的磁力线相互作用，使得动子组件朝垂直于下机壳本体表面的方向运动，当动子组件运动到一定位置后，线圈供电方向变化，使得动子组件朝相反方向运动，这样往复运动。动子组件上的配重块是高密度合金，有一定的重量，往复运动的动子组件在一定的运动幅度及供电频率下产生振感。将该线性马达安装于手机、手表、医疗器械等元件中，可起到来电提醒或特定的振动体验的作用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种上下振动的方形线性马达，包括下机壳组件、扣在下机壳组件上的上机壳、以及设置在上机壳与下机壳组件之间的动子组件；其特征在于：动子组件主要由上弹簧、挡板、振子、磁钢以及下弹簧组成；其中上弹簧与下弹簧均为中部开有通槽的簧片，振子为方形框体结构，磁钢固设在挡板的中部处，挡板固定覆盖在振子的上端面处且将其上的磁钢居中置于振子中部的通槽内；上弹簧的一个端头面与下弹簧的一个端头面对应固连在振子两个相对端头的上、下端面上，上弹簧的另一端头面对应连接在上机壳上，下弹簧的另一端头面对应连接在下机壳组件上；下弹簧上与下机壳组件相连接的端头两侧设有嵌合部，对应的，上机壳上与下机壳组件相扣合固连的端面上开设有让位下弹簧嵌合部的槽口。

2.根据权利要求1所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：下机壳组件主要由线圈、柔性电路板以及下机壳本体组成；其中柔性电路板固定在下机壳本体的上端面上，线圈绕成方形框体结构，其设置在柔性电路板上且对应位于磁钢的外周处。

3.根据权利要求1或2所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：上机壳的内壁面上对应设有上弹簧定位台阶。

4.根据权利要求3所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：上弹簧与下弹簧均为之字型簧片。

5.根据权利要求4所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：振子上端面的两个端头处对应设有上凸台，挡板设置在两个上凸台之间；振子下端面的两个端头处对应设有下凸台。

6.根据权利要求5所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：磁钢通过胶水粘结在挡板中央，挡板通过激光焊接固定在振子上，上弹簧通过激光焊接固定在振子的上凸台处，下弹簧通过激光焊接固定在振子的下凸台处。

7.根据权利要求6所述的上下振动的方形线性马达，其特征在于：下机壳本体的上端面上设有下弹簧定位台阶；上弹簧的另一端头面对应连接固定在上弹簧定位台阶上，下弹簧的另一端头面对应连接固定在下弹簧定位台阶上。

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