CN112234789A - 单轴方向水平线性震动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单轴方向水平线性震动马达，尤其涉及一种能够使振动电机的振动方向在单轴方向上驱动，从而能够适用于手机、智能眼镜、智能手表及小型移动设备等中的单轴方向振动电机。其包括：支架，平板形态的中央设置有轭板固定槽部；柔性印刷电路板，其设置在所述支架的上部，使得外部电源能够供给；振动发生部，其水平振动发生部，重量部，形成外壳的箱部。本发明通过提高中间电磁场的集中度，从而能够提高电磁力和振动响应时间。

Description

单轴方向水平线性震动马达
技术领域
本发明涉及一种单轴方向水平线性震动马达，尤其涉及一种能够使振动电机的振动方向在单轴方向上驱动，从而能够适用于手机、智能眼镜、智能手表及小型移动设备等中的单轴方向振动电机。其通过提高中间电磁场的集中度，从而能够提高电磁力和振动响应时间。
背景技术
通常，随着最近无线通信技术的飞速发展，携带用通信仪器逐渐向小型化及轻量型化发展，随着这种小型化及轻量型化的发展趋势，包括搭载于携带用通信仪器内部的机构装置、IC芯片及电路的部件变得高度集中化和高度功能化，从而为了提高空间利用率，需要对尺寸及形态进行改进。
而且，安装于携带用通信仪器内部，通过无音振动来提示信息到达的扁平型振动电机，也顺应前述的趋势而实施了大量的研究。
搭载于携带用通信仪器内部的振动电机的初期模型的形态为以定子和转子为基本结构的旋转型振动电机形态，这种旋转型振动电机，在定子的支架上固定杆部，使得转子在杆部上支撑旋转来产生振动，为了提高振动力，将转子的体积加大，或者增加转数来改善振动力，但因为结构上的问题，在小型化方面存在局限性，而且在产生高振动方面存在很大的困难，还存在难以确保规定时间以上的寿命的问题。
为了改善旋转型振动电机的问题，最近公开了一种水平振动型促动器型振动电机，公开的水平振动型促动器型振动电机包括：相互结合的上箱部及下箱部；形成于上箱部及下箱部的至少一面的磁力产生手段；受到与磁力产生手段相对的引力或斥力作用的磁体；安装有磁体而与其成为一体的、左右移动而增加振动力的重量部；位于重量部的上面和下面中的任意一面的下部而对重量部进行弹性支撑的弹性手段，以及用于将弹性手段的另一端固定于上箱部及下箱部的固定部件。.
这种水平振动型促动器型振动电机与旋转型振动电机相比，能够延长使用寿命，克服大小的限度，而且能够获得快速的响应速度，因此最近被广泛使用。
此外，水平振动电机使得内部部件不会受到振动体的冲击，从而能够提升振动电机的寿命，提升振动力能够制造出优异的振动电机，因此需要持续开发出耐久性和振动力更加提升的振动电机。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)公开专利公报第10-2010-0073301号(2010.07.01.)
发明内容
要解决的技术问题
本发明是为了解决现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于，提供一种使得振动电机的振动方向在单轴方向上驱动的单轴方向水平线性震动马达，其通过提高中间电磁场的集中度，从而能够提高电磁力和振动响应时间。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种单轴方向水平线性震动马达，其包括支架100；柔性印刷电路板200，其设置在所述支架100的上部，使得外部电源能够供给；振动发生部300，其设置在所述支架100的上部，通过供给的外部电源来产生振动信号；水平振动发生部400，其设置在所述振动发生部300的两侧使磁力集中，从而产生左右水平振动；重量部500，设置在所述水平振动发生部400的两侧，利用重量使振动扩增，并决定共振频率；板600，固定所述重量部500和弹簧700，防止因冲击带来的弹簧700的变形；弹簧700，其覆盖在所述板600的上部，固定于中间箱部800，从而扩增振动，并决定共振频率；箱部800，其固定所述弹簧700，形成有外壳。由此能够使得振动电机的振动方向在单轴方向上驱动，通过提高中间电磁场的集中度，从而使得电磁力和振动响应时间得到改善。
发明效果
因此，本发明的振动电机具有如下效果。使振动电机的振动方向在单轴方向上驱动，从而能够适用于手机、智能眼镜、智能手表及小型移动设备等。其通过提高中间电磁场的集中度，从而能够提高电磁力和振动响应时间。
附图说明
图1为本发明的单轴方向水平线性震动马达的分解立体图。
图2为本发明的单轴方向水平线性震动马达的横截面图。
图3为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部结合在支架上的状态的纵截面图。
图4为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部的多种实施例的纵截面图。
图5为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部与水平振动发生部的横截面图。
图6为本发明的单轴方向水平电机中，弹簧的平面图和另一实施例的平面图。
图7为本发明的单轴方向水平电机中，弹簧的多种实施例的前视图。
图8为本发明的单轴方向水平电机中，有无磁体板时的电磁分布的比较图。
图9为本发明的单轴方向水平电机与现有的水平振动电机的响应特性比较图。
图10为本发明的单轴方向水平电机的另一实施例的横截面图。
图11为本发明的单轴方向水平电机的又一实施例的横截面图。
附图标记说明
100：支架 200：柔性印刷电路板
300：振动发生部 310：轭轴
311：凸台 320：线圈
332：固定突起 330：轭板
400：水平振动发生部 410：磁体
420：磁体板 500：重量部
600：板 700：弹簧
710：弹簧主体 720：另一侧弹簧臂
730：一侧弹簧臂 800：箱部
具体实施方式
下面，本发明可以进行多种变换，可以具有多种实施例，通过附图对特定实施例进行详细说明。但是，本发明不仅限定于这些特定的实施例，应当理解，本发明包括具有本发明的思想及技术范围的所有变换、等同物乃至替代物。
为了使得本领域技术人员能够更详细地理解本发明，提供本发明的实施例。因此，附图中示出的各个要素的形态，为了更清楚地说明这些形态，可以对其进行夸大，在说明本发明时，认为相关的公知技术的具体说明会混淆本发明的主旨时，将省略对其进行详细说明。
本发明中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用，并不是为了限定本发明。单数的表达，在文种没有明确表明是其他的含义的情况下，包括复数的含义。
本发明中“包括”或“具有”等术语，是为了对说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在进行指明，应理解为，不是为了事先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
首先，本发明涉及一种单轴方向水平电机，可以包括支架100、柔性印刷电路板200、振动发生部300、水平振动发生部400、重量部500、板600、弹簧700及箱部800中的任意一种以上。
下面，结合附图对本发明的优选实施例进行更详细的说明。
参见图1及图2，图1为本发明的单轴方向水平线性震动马达的分解立体图，图2为本发明的单轴方向水平线性震动马达的横截面图。
根据本发明的一个实施例，包括支架100；柔性印刷电路板200，其设置在所述支架100的上部，使得外部电源能够供给；振动发生部300，其设置在所述支架100的上部，通过供给的外部电源来产生振动信号；水平振动发生部400，其设置在所述振动发生部300的两侧使磁力集中，从而产生左右水平振动；重量部500，设置在所述水平振动发生部400的两侧，利用重量使振动扩增，并决定共振频率；板600，固定所述重量部500和弹簧700，防止因冲击带来的弹簧700的变形；弹簧700，其覆盖在所述板600的上部，固定于中间箱部800，从而扩增振动，并决定共振频率；箱部800，其固定所述弹簧700，形成有外壳。
参照图3，图3为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部结合在支架上的状态的纵截面图。
所述支架100，具有由非磁性体或弱磁性体构成的平板形态的中央设置有轭板固定槽部110，从而使得设置在所述振动发生部300的轭板330下部的固定突起332被夹入到所述固定槽部110，所述轭板330之间，夹有线圈320的轭轴310两侧的凸台311夹在凸台孔331中。
参照图4，图4为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部的多种实施例的纵截面图。
如图4的左侧所示，所述振动发生部300中，轭轴310和轭轴310中夹入而支撑的线圈320为具有圆形截面的磁性体，如图4的右侧所示，本发明中除了上述形态之外，还可以构成为边角为圆形的、具有矩形形态的截面的磁性体。
参照图5，图5为本发明的单轴方向水平电机中，振动发生部与水平振动发生部的横截面图。
所述振动发生部300包括：轭轴310，两侧端部具有凸台311；线圈320，插入在所述轭轴310和凸台311之间，根据接通柔性印刷电路板200而产生的电磁场来产生振动信号；轭板330，具备夹有所述凸台311的凸台孔，下端部具有固定于支架100的固定突起332。
所述水平振动发生部400包括磁体410，其为产生磁场的永久磁铁，与线圈320的磁场作用，使得产生左右振动；以及磁体板420，使所述磁体410的磁场集中，使磁体410固定于中央。此时，所述磁体板420构成为，以两侧端部包裹磁体410的形态弯曲，从而提高所述磁体板420的磁场集中度。
参照图6，图6为本发明的单轴方向水平电机中，弹簧的平面图和另一实施例的平面图。
如图6的上部所示，所述弹簧700为一体成型，包括弹簧主体710，具有矩形的平板形态；另一侧弹簧臂720，其为弯曲状，一侧端部朝向所述弹簧主体710的另一侧端部的另一侧，并向外侧扩径；以及一侧弹簧臂730，其为弯曲状，另一侧端部朝向所述弹簧主体710的一侧端部的一侧，并向外侧扩径。
所述另一侧弹簧臂720包括另一侧重量部固定片722，下部向弹簧主体710的另一侧端部弯曲，并固定在重量部500上；以及另一侧箱部固定片721，与所述另一侧重量部固定片722对应地，具备在另一侧弹簧臂720的一侧端部，并固定于箱部800上。
所述一侧弹簧臂730包括一侧重量部固定片732，下部向弹簧主体710的一侧端部弯曲，并固定在重量部500上；以及一侧箱部固定片731，与所述一侧重量部固定片732对应地，具备在一侧弹簧臂730的另一侧端部，并固定于箱部800上。
本发明的所述另一侧重量部固定片722、另一侧箱部固定片721、一侧重量部固定片732及一侧箱部固定片731具有简单的形态，但除了这种形态之外，如图6的下部所示，可以使所述另一侧重量部固定片722、另一侧箱部固定片721、一侧重量部固定片732及一侧箱部固定片731分别具有支撑片SP。这种情况下，通过所述支撑片SP使得结合部位更加坚固地固定。
参照图7，图7为本发明的单轴方向水平电机中，弹簧的多种实施例的前视图。
本发明中，所述弹簧700的一侧弹簧臂730和另一侧弹簧臂720可以是简单的矩形形态，但除了这种形态之外，如图7的上部所示，可以仅使上部具有弯曲形态的应力改善槽SG，或者如图7的中间所示，仅使下部具有弯曲形态的应力改善槽SG。
此外，除了这种形态之外，如图7的下部所示，可以使上部和下部分别具有弯曲形态的应力改善槽SG。这种情况下，使得作用于所述弹簧700的应力得到改善，从而能够延长其寿命，使得中间振动的增幅容易实现，更容易确定共振频率。
参照图8，图8为本发明的单轴方向水平电机中，有无磁体板时的电磁分布的比较图。
根据本发明的单轴方向水平线性震动马达，具有磁体板时，如图8的上部所示，可知振动方向的电磁场力(y轴)以3倍作用，当没有磁体板时，如图8的下部所示，振动方向的电磁场力(y轴)的作用低于3倍。即，这种结构，除了振动方向(y)之外的向其它方向(x)作用的力比没有磁体板时更加优异，从而能够改善偏振。
参照图9，图9为本发明的单轴方向水平电机与现有的水平振动电机的响应特性比较图。
如图9所示，现有的水平振动电机的响应测定值为r2为10～105[mSec]以及f2为300～483[mSec]，而本发明的水平线性振动电机的响应测定值为R1为0～55[mSec]以及F1为300～363[mSec]，其响应特性约改善了2倍。
参照图10，图10为本发明的单轴方向水平电机的另一实施例的横截面图。
所述另一侧弹簧臂720的另一侧重量部固定片722的外侧部分和另一侧箱部固定片721与箱部800相接的部分以规定距离间隔的部分，以及所述一侧弹簧臂730的所述一侧重量部固定片732的外侧部分和一侧箱部固定片731与箱部800相接的部分以规定距离间隔的部分分别具有缓冲器。此时，通过所述缓冲器DP可以改善响应特性。
参照图11，图11为本发明的单轴方向水平电机的又一实施例的横截面图。
所述另一侧弹簧臂720的另一侧重量部固定片722结束的内侧部分和磁体板420的外侧部分，以及所述一侧弹簧臂730的一侧重量部固定片732结束的内侧部分和磁体板420的外侧部分之间可以分别具有磁性流体MF。此时，通过所述磁性流体MF可以改善响应特性。
以上，基于附图对本发明进行了说明，但这仅仅是例示，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行多种替换、变形及变更，并不仅限于前述实施例及附图。

Claims (4)

1.一种单轴方向水平线性震动马达，其特征在于，其包括：支架(100)，平板形态的中央设置有轭板固定槽部(110)；
柔性印刷电路板(200)，其设置在所述支架(100)的上部，使得外部电源能够供给；
振动发生部(300)，包括轭轴(310)，两侧端部具有凸台(311)；线圈(320)，插入在所述轭轴(310)和凸台(311)之间，根据接通柔性印刷电路板(200)而产生的电磁场来产生振动信号；轭板(330)，具备夹有所述凸台(311)的凸台孔，下端部具有固定于支架(100)的固定突起(332)；
水平振动发生部(400)，包括磁体(410)，其为产生磁场的永久磁铁，与线圈(320)的磁场作用，使得产生左右振动；以及磁体板(420)，使所述磁体(410)的磁场集中，使磁体(410)固定于中央，所述磁体板(420)构成为，以两侧端部包裹磁体(410)的形态弯曲；
重量部(500)，设置在所述水平振动发生部(400)的两侧，利用重量使振动扩增，并决定共振频率；
板(600)，固定所述重量部(500)和弹簧(700)，防止因冲击带来的弹簧(700)的变形；
弹簧(700)，为一体成型，包括具有平板形态的弹簧主体(710)；另一侧弹簧臂(720)，其为弯曲状，一侧端部朝向所述弹簧主体(710)的另一侧端部的另一侧，并向外侧扩径；以及一侧弹簧臂(730)，其为弯曲状，另一侧端部朝向所述弹簧主体(710)的一侧端部的一侧，并向外侧扩径；所述另一侧弹簧臂(720)包括另一侧重量部固定片(722)，固定在重量部(500)上；以及另一侧箱部固定片(721)，与所述另一侧重量部固定片(722)对应地，具备在另一侧弹簧臂(720)的一侧端部，并固定于箱部(800)上；所述一侧弹簧臂(730)包括一侧重量部固定片(732)，下部向弹簧主体(710)的一侧端部弯曲，并固定在重量部(500)上；以及一侧箱部固定片(731)，与所述一侧重量部固定片(732)对应地，具备在一侧弹簧臂(730)的另一侧端部，并固定于箱部(800)上；
形成外壳的箱部(800)，所述另一侧重量部固定片(722)、另一侧箱部固定片(721)、一侧重量部固定片(732)及一侧箱部固定片(731)分别具有支撑片(SP)，从而固定所述弹簧(700)。
2.根据权利要求1所述的单轴方向水平线性震动马达，其特征在于，所述另一侧弹簧臂(720)的另一侧重量部固定片(722)的外侧部分和另一侧箱部固定片(721)与箱部(800)相接的部分以规定距离间隔的部分，以及所述一侧弹簧臂(730)的所述一侧重量部固定片(732)的外侧部分和一侧重量部固定片(732)与箱部(800)相接的部分以规定距离间隔的部分分别具备缓冲器(DP)。
3.根据权利要求1所述的单轴方向水平线性震动马达，其特征在于，所述另一侧弹簧臂(720)的另一侧重量部固定片(722)结束的内侧部分和磁体板(420)的外侧部分，以及所述一侧弹簧臂(730)的所述一侧重量部固定片(732)结束的内侧部分和磁体板(420)的外侧部分之间分别具有磁性流体(MF)。
4.根据权利要求1所述的单轴方向水平线性震动马达，其特征在于，所述另一侧弹簧臂(720)的另一侧重量部固定片(722)的外侧部分和另一侧箱部固定片(721)与箱部(800)相接的部分以规定距离间隔的部分，以及所述一侧弹簧臂(730)的所述一侧重量部固定片(732)的外侧部分和一侧箱部固定片(731)与箱部(800)相接的部分以规定距离间隔的部分分别具有缓冲器。
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