CN111463989B - 一种水平线性振动电机及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平线性振动电机,包括机壳,机壳的下方连接有下盖板,下盖板的上方连接有定子组件,定子组件的上方设有振子组件,振子组件的两侧通过弹簧片与机壳连接,定子组件包括线圈、铁芯、FPC电路板和阻尼板,其中,阻尼板、FPC电路板和线圈从下至上依次叠加在下盖板的上方,铁芯贯穿设置在阻尼板、FPC电路板和线圈的内部,振子组件包括配重块,配重块的内部设有两个并列设置的磁钢;本发明还公开了一种水平线性振动电机的实现方法。本发明阻尼板的电磁特性导致振子组件运动时在其上产生的涡流损耗大,为电机停止产生可靠能耗,且由于工作温度范围内其电磁特性变化较小,故电机阻尼不随工作环境温度变化而明显变化。
Description
技术领域
本发明属于振动电机技术领域,具体涉及一种水平线性振动电机及其实现方法。
背景技术
近年来,随着手机等智能消费电子设备的市场不断扩张,带动了相关产业的不断升级,从视觉、听觉、摄像、触感等等多方面进行比较,以求获得更多市场青睐。线性振动电机作为触感提供部件中的精品,在竞争中显露越来越关键的作用。但受限于成本差异,目前市场上应用圆形Z轴线性振动电机较多,长方形水平线性振动电机较少。这主要是因为,长方形水平线性振动电机结构相对复杂,成本高,尺寸也较大。所以需要一种适合小尺寸水平线性振动电机的结构。
水平线性振动电机多采用磁流体作为升高产品阻尼,从而降低品质因数的手段,如苹果使用的系列产品。但是磁流体由于受限于材料特性,导致在不同温度下提供的阻尼状态差异巨大,不利于产品性能稳定和恶劣温度条件使用。所以需要一种适合各个温度段工作的阻尼方式。
随着5G、屏下发声等新技术的应用,对于电磁干扰的要求越来越严格。水平线性振动电机如何满足技术发展带来的更小的漏磁要求,也成为了一个具有经济价值的探究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水平线性振动电机,以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种水平线性振动电机,具有振动一致性好,阻尼更大,电机断电后停止时间更短的特点。
本发明另一目的在于提供一种水平线性振动电机的实现方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种水平线性振动电机,包括机壳,机壳的下方连接有下盖板,下盖板的上方连接有定子组件,定子组件的上方设有振子组件,振子组件的两侧通过弹簧片与机壳连接,定子组件包括线圈、铁芯、FPC电路板和阻尼板,其中,阻尼板、FPC电路板和线圈从下至上依次叠加在下盖板的上方,铁芯贯穿设置在阻尼板、FPC电路板和线圈的内部,振子组件包括配重块,配重块的内部设有两个并列设置的磁钢。
在本发明中进一步地,配重块的内部位于两个磁钢的上方设有平衡块。
在本发明中进一步地,配重块的上方连接有支撑板。
在本发明中进一步地,机壳内部的上方对应弹簧片的中部位置固定有限位块。
在本发明中进一步地,阻尼板和FPC电路板上均设有与铁芯相对应的定位槽。
在本发明中进一步地,弹簧片与机壳连接的连接臂两侧,以及与配重块连接的连接臂且远离配重块的一侧分别连接有挡片。
在本发明中进一步地,限位块上设有与机壳相对应的倒角。
在本发明中进一步地,配重块的内部设有用于容纳平衡块和磁钢的空腔。
在本发明中进一步地,所述的水平线性振动电机的实现方法,包括以下步骤:
(一)、机壳与下盖板组成封闭的容腔,收容内部的振子组件和定子组件;
(二)、振子组件主要由配重块、平衡块和磁钢组成,磁钢为马达驱动提供磁场;
(三)、线圈和FPC电路板构成电路,通电时形成电场,电场和磁场相互作用,驱动马达沿X轴振动;
(四)、弹簧片连接振子组件和机壳,为运动提供弹力,使马达沿X轴往复运动;
(五)、限位块用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳不会和配重块碰撞,产生噪声;
(六)、马达工作时,振子组件的运动在阻尼板上产生涡流,从而在马达停止工作时,损耗能量,缩短振子组件的停止时间。
在本发明中进一步地,所述的水平线性振动电机的实现方法,配重块的内部位于两个磁钢的上方设有平衡块;配重块的上方连接有支撑板;机壳内部的上方对应弹簧片的中部位置固定有限位块;阻尼板和FPC电路板上均设有与铁芯相对应的定位槽;弹簧片与机壳连接的连接臂两侧,以及与配重块连接的连接臂且远离配重块的一侧分别连接有挡片;限位块上设有与机壳相对应的倒角;配重块的内部设有用于容纳平衡块和磁钢的空腔。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的磁钢分别以N极和S极两级朝向线圈,其装配方便,可制造性强;本发明的平衡块用于平衡由于铁芯、机壳、下盖板等导磁材料引起的磁力不平衡问题,使得磁钢在起振位置上所受磁力平衡,减小磁力对弹簧片寿命的影响;
2、本发明的限位块用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳不会和配重块碰撞,产生噪声;
3、本发明的铁芯能被线圈通电磁化从而增大驱动力,同时它能够增大振子组件运动时线圈上的感应电动势和阻尼板上的涡流效应,从而增大阻尼,降低电机的品质因数和停止时间;
4、本发明阻尼板的电磁特性导致振子组件运动时在其上产生的涡流损耗大,为电机停止产生可靠能耗,且由于工作温度范围内其电磁特性变化较小,故电机阻尼不随工作环境温度变化而明显变化;
5、本发明的挡片可以使得固定方式从点固定转化为面固定,保证工作中弹簧片平稳运行,同时也为弹簧片变形提供了空间。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图;
图2为本发明振子组件与机壳连接的结构示意图;
图3为本发明定子组件的结构示意图;
图4为本发明的剖视结构示意图;
图5为本发明阻尼板的结构示意图;
图中:1、机壳;2、限位块;3、支撑板;4、平衡块;5、配重块;6、磁钢;7、挡片;8、线圈;9、铁芯;10、FPC电路板;11、阻尼板;111、定位槽;12、下盖板;13、弹簧片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅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。
实施例1
请参阅图1-5,本发明提供以下技术方案:一种水平线性振动电机,包括机壳1,机壳1的下方连接有下盖板12,下盖板12的上方连接有定子组件,定子组件的上方设有振子组件,振子组件的两侧通过弹簧片13与机壳1连接,定子组件包括线圈8、铁芯9、FPC电路板10和阻尼板11,其中,阻尼板11、FPC电路板10和线圈8从下至上依次叠加在下盖板12的上方,线圈8与FPC电路板10电性连接,铁芯9贯穿设置在阻尼板11、FPC电路板10和线圈8的内部,振子组件包括配重块5,配重块5的内部设有两个并列设置的磁钢6,配重块5的内部设有用于容纳平衡块4和磁钢6的空腔。
本实施例中的铁芯9为高导磁材料,本实施例优选为纯铁,它能被线圈8通电磁化从而增大驱动力,同时它能够增大振子组件运动时线圈8上的感应电动势和阻尼板11上的涡流效应,从而增大阻尼,降低电机的品质因数和停止时间。
本实施例中的阻尼板11为高电磁损耗材料,如铜、铝、铁等,本实施例优选为铜,其电磁特性导致振子组件运动时在其上产生的涡流损耗大,为电机停止产生可靠能耗,且由于工作温度范围内其电磁特性变化较小,故电机阻尼不随工作环境温度变化而明显变化。
本实施例中机壳1和下盖板12均为导磁材料,本实施例优选为铁素体不锈钢,使本结构漏磁小,有效避免电磁兼容的问题。
进一步地,配重块5的内部位于两个磁钢6的上方设有平衡块4。
通过采用上述技术方案,平衡块4为高比重合金等不导磁材料,本实施例选用钨合金,平衡块4用于平衡由于铁芯9、机壳1、下盖板12等导磁材料引起的磁力不平衡问题,使得磁钢6在起振位置上所受磁力平衡,减小磁力对弹簧片13寿命的影响;
配重块5为高比重合金材料,本实施例选用钨合金,其主要作用为为振子组件提供重量,保证振感。
进一步地,配重块5的上方连接有支撑板3。
通过采用上述技术方案,支撑板3通过粘接在配重块5的上方,用于平衡块4的固定,平衡块4通过胶水粘接在支撑板3上,两个磁钢6之间通过胶水粘接,磁钢6通过胶水与平衡块4粘接。
进一步地,机壳1内部的上方对应弹簧片13的中部位置固定有限位块2。
通过采用上述技术方案,限位块2用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳1不会和配重块5碰撞,产生噪声。
进一步地,阻尼板11和FPC电路板10上均设有与铁芯9相对应的定位槽111。
通过采用上述技术方案,组装时,先将铁芯9粘接在FPC电路板10上,然后依次将阻尼板11、FPC电路板10和线圈8设置在下盖板12的上方,铁芯9可以对阻尼板11、FPC电路板10和线圈8进行快速的定位。
进一步地,限位块2上设有与机壳1相对应的倒角。
通过采用上述技术方案,倒角设计使得限位块2可以尽可能的贴紧机壳1。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于:进一步地,弹簧片13与机壳1连接的连接臂两侧,以及与配重块5连接的连接臂且远离配重块5的一侧分别连接有挡片7。
通过采用上述技术方案,挡片7使得固定方式从点固定(焊接)转化为面固定(面贴合),保证工作中弹簧片13平稳运行,同时也为弹簧片13变形提供了空间。
进一步地,本发明所述的水平线性振动电机的实现方法,包括以下步骤:
(一)、机壳1与下盖板12组成封闭的容腔,收容内部的振子组件和定子组件;
(二)、振子组件主要由配重块5、平衡块4和磁钢6组成,磁钢6为马达驱动提供磁场;
(三)、线圈8和FPC电路板10构成电路,通电时形成电场,电场和磁场相互作用,驱动马达沿X轴振动;
(四)、弹簧片13连接振子组件和机壳1,为运动提供弹力,使马达沿X轴往复运动;
(五)、限位块2用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳1不会和配重块5碰撞,产生噪声;
(六)、马达工作时,振子组件的运动在阻尼板11上产生涡流,从而在马达停止工作时,损耗能量,缩短振子组件的停止时间。
综上所述,本发明的磁钢6分别以N极和S极两级朝向线圈8,其装配方便,可制造性强;本发明的平衡块4用于平衡由于铁芯9、机壳1、下盖板12等导磁材料引起的磁力不平衡问题,使得磁钢6在起振位置上所受磁力平衡,减小磁力对弹簧片13寿命的影响;本发明的限位块2用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳1不会和配重块5碰撞,产生噪声;本发明的铁芯能被线圈8通电磁化从而增大驱动力,同时它能够增大振子组件运动时线圈8上的感应电动势和阻尼板11上的涡流效应,从而增大阻尼,降低电机的品质因数和停止时间;本发明阻尼板11的电磁特性导致振子组件运动时在其上产生的涡流损耗大,为电机停止产生可靠能耗,且由于工作温度范围内其电磁特性变化较小,故电机阻尼不随工作环境温度变化而明显变化;本发明的挡片7可以使得固定方式从点固定转化为面固定,保证工作中弹簧片13平稳运行,同时也为弹簧片13变形提供了空间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种水平线性振动电机,包括机壳(1),其特征在于:机壳(1)的下方连接有下盖板(12),下盖板(12)的上方连接有定子组件,定子组件的上方设有振子组件,振子组件的两侧通过弹簧片(13)与机壳(1)连接,定子组件包括线圈(8)、铁芯(9)、FPC电路板(10)和阻尼板(11),其中,阻尼板(11)、FPC电路板(10)和线圈(8)从下至上依次叠加在下盖板(12)的上方,铁芯(9)贯穿设置在阻尼板(11)、FPC电路板(10)和线圈(8)的内部,振子组件包括配重块(5),配重块(5)的内部设有两个并列设置的磁钢(6),一个磁钢(6)的N极朝向线圈(8),另一个磁钢(6)的S极朝向线圈(8);
配重块(5)的内部位于两个磁钢(6)的上方设有平衡块(4),平衡块(4)为用于平衡包括由于铁芯(9)、机壳(1)、下盖板(12)为导磁材料引起的吸力不平衡问题的不导磁材料;
配重块(5)的上方连接有支撑板(3);
阻尼板(11)和FPC电路板(10)上均设有与铁芯(9)相对应的定位槽(111);
机壳(1)内部的上方对应弹簧片(13)的中部位置固定有限位块(2);
弹簧片(13)与机壳(1)连接的连接臂两侧,以及与配重块(5)连接的连接臂且远离配重块(5)的一侧分别连接有挡片(7)。
2.根据权利要求1所述的一种水平线性振动电机,其特征在于:限位块(2)上设有与机壳(1)相对应的倒角。
3.根据权利要求1所述的一种水平线性振动电机,其特征在于:配重块(5)的内部设有用于容纳平衡块(4)和磁钢(6)的空腔。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水平线性振动电机的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
(一)、机壳(1)与下盖板(12)组成封闭的容腔,收容内部的振子组件和定子组件;
(二)、振子组件主要由配重块(5)、平衡块(4)和磁钢(6)组成,磁钢(6)为马达驱动提供磁场;
(三)、线圈(8)和FPC电路板(10)构成电路,通电时形成电场,电场和磁场相互作用,驱动马达沿X轴振动;
(四)、弹簧片(13)连接振子组件和机壳(1),为运动提供弹力,使马达沿X轴往复运动;
(五)、限位块(2)用于限制振子组件的行程,为马达沿X轴振动提供限位,保证正常工作时机壳(1)不会和配重块(5)碰撞,产生噪声;
(六)、马达工作时,振子组件的运动在阻尼板(11)上产生涡流,从而在马达停止工作时,损耗能量,缩短振子组件的停止时间。
5.根据权利要求4所述的水平线性振动电机的实现方法,其特征在于:配重块(5)的内部位于两个磁钢(6)的上方设有平衡块(4);配重块(5)的上方连接有支撑板(3);机壳(1)内部的上方对应弹簧片(13)的中部位置固定有限位块(2);阻尼板(11)和FPC电路板(10)上均设有与铁芯(9)相对应的定位槽(111);弹簧片(13)与机壳(1)连接的连接臂两侧,以及与配重块(5)连接的连接臂且远离配重块(5)的一侧分别连接有挡片(7);限位块(2)上设有与机壳(1)相对应的倒角;配重块(5)的内部设有用于容纳平衡块(4)和磁钢(6)的空腔。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A Horizontal Linear Vibration Motor and Its Implementation Method Effective date of registration: 20230913 Granted publication date: 20220329 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG DONGYANG DONGCI CHENGJI ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023330002030 |