CN113270991A - 一种大位移线性电机及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大位移线性电机，包括机壳，其特征在于：机壳的端部连接有端盖,机壳的内壁上设有定子组件，定子组件的内部设有振子组件，定子组件包括第二硅钢叠片和线圈组，其中，第二硅钢叠片连接在机壳的内壁上，线圈组绕制在第二硅钢叠片上，第一磁钢组和第二磁钢组均设置在第一硅钢叠片的圆周上，且第一磁钢组位于第二磁钢组的上方；本发明还公开了一种大位移线性电机的实现方法。本发明无需使用实体弹簧结构，第二硅钢叠片与第一磁钢组和第二磁钢组的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动，避免了实体弹簧的应力原因引起的失效，从而大大的提高了马达的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于线性电机技术领域，具体涉及一种大位移线性电机及其实现方法。
背景技术
随着智能手机等消费电子市场的竞争加剧，厂家对用户触觉体验越来越关注，目前市场上的移动消费电子产品，一般都会用到微型线性振动电机作为系统反馈部件，比如手机的按键触摸反馈，游戏机的振动反馈等等。
常规的微型线性振动电机结构采用弹簧提供振动回复力，这就导致了其马达振动位移不能太大(通常小于1mm)，因为如果振动位移太大，常规的微型线性振动电机的弹簧会因为应力问题导致马达出现疲劳断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大位移线性电机，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种大位移线性电机，具有可以完全避免大位移下弹簧应力大的特点。
本发明另一目的在于提供一种大位移线性电机的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大位移线性电机，包括机壳，机壳的端部连接有端盖,机壳的内壁上设有定子组件，定子组件的内部设有振子组件，定子组件包括第二硅钢叠片和线圈组，其中，第二硅钢叠片连接在机壳的内壁上，线圈组绕制在第二硅钢叠片上，振子组件包括第一硅钢叠片、第一磁钢组和第二磁钢组，其中，第一磁钢组和第二磁钢组均设置在第一硅钢叠片的圆周上，且第一磁钢组位于第二磁钢组的上方。
为了为线圈的绕制提供条件，在本发明中进一步地，第二硅钢叠片的内壁上呈环形阵列有若干个芯块，所述线圈组包括若干个线圈，若干个线圈分别绕制在对应的芯块上。
为了提供回复力，在本发明中进一步地，所述芯块远离第二硅钢叠片内壁的一端连接有极板，极板为弧形结构，所述极板与第一磁钢组以及第二磁钢组对应设置。
为了为马达提供驱动磁场，且与第二硅钢叠片配合作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动，在本发明中进一步地，所述第一硅钢叠片的圆周上呈环形阵列有若干个嵌入槽，所述第一磁钢组包括若干个第一磁钢，第二磁钢组包括若干个第二磁钢，若干个第一磁钢和若干个第二磁钢均嵌入设置在嵌入槽内，第一磁钢和第二磁钢均为瓦型结构。
为了对振子组件的振动进行导向，在本发明中进一步地，所述振子组件还包括轴，第一硅钢叠片的轴心位置设有通孔，轴贯穿通孔设置。
为了对轴进行支撑，使轴滑动时不会出现晃动，在本发明中进一步地，所述轴的两端分别与机壳和端盖通过轴承连接。
在本发明中进一步地，所述的一种大位移线性电机的实现方法，包括以下步骤：
(一)、端盖与机壳构成封闭的容腔，收容内部的定子组件和振子组件；
(二)、振子组件主要包括第一硅钢叠片、第一磁钢组和第二磁钢组，第一磁钢组和第二磁钢组为马达驱动提供磁场；
(三)、定子组件主要由第二硅钢叠片和线圈组组成，线圈组通电产生电场，电场与磁场相互作用，驱动马达上下振动；
(四)、第二硅钢叠片与第一磁钢组和第二磁钢组的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明无需使用实体弹簧结构，第二硅钢叠片与第一磁钢组和第二磁钢组的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动，避免了实体弹簧的应力原因引起的失效，从而大大的提高了马达的使用寿命；
2、本发明由于没有采用实体的弹簧结构，从而实现了大位移的振动效果。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图；
图2为本发明的轴向剖视结构示意图；
图3为本发明的径向结构示意图；
图4为本发明第二硅钢叠片的结构示意图；
图5为本发明第一硅钢叠片的结构示意图；
图6为本发明的电磁驱动示意图。
图中：1、机壳；2、线圈组；3、第一磁钢组；4、端盖；5、轴；6、第一硅钢叠片；61、嵌入槽；62、通孔；7、第二磁钢组；8、第二硅钢叠片；81、芯块；82、极板；9、轴承。
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1-6，本发明提供以下技术方案：一种大位移线性电机，包括机壳1，机壳1的端部连接有端盖4,机壳1的内壁上设有定子组件，定子组件的内部设有振子组件，定子组件包括第二硅钢叠片8和线圈组2，其中，第二硅钢叠片8通过胶水粘接在机壳1的内壁上，线圈组2绕制在第二硅钢叠片8上，振子组件包括第一硅钢叠片6、第一磁钢组3和第二磁钢组7，其中，第一磁钢组3和第二磁钢组7均设置在第一硅钢叠片6的圆周上，且第一磁钢组3位于第二磁钢组7的上方。
具体的，第一硅钢叠片6的圆周上呈环形阵列有四个嵌入槽61，第一磁钢组3包括四个第一磁钢，第二磁钢组7包括四个第二磁钢，四个第一磁钢和四个第二磁钢均通过胶水粘接在嵌入槽61内，第一磁钢和第二磁钢均为瓦型结构。
通过采用上述技术方案，通过四个第一磁钢和四个第二磁钢为马达提供驱动磁场；并且与第二硅钢叠片8配合作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动；本申请共设置了八个磁钢，可以有效的利用马达空间，因该设计无弹簧结构，需要采用磁性弹簧提供回复力，因此采用八个磁钢，可以增大该产品的磁性弹簧的磁K，增大回复力；增大产品的驱动力，使得产品能够在低功率下，实现强有力的振动。
具体的，振子组件还包括轴5，第一硅钢叠片6的轴心位置设有通孔62，轴5贯穿通孔62设置，且与第一硅钢叠片6通过胶水粘接。
通过采用上述技术方案，通过轴5对振子组件的振动进行导向。
具体的，轴5的两端分别与机壳1和端盖4通过轴承9连接，轴承9通过铆压与机壳1和端盖4连接。
通过采用上述技术方案，轴5与轴承9之间为间隙配合，通过轴承9对轴5进行支撑，使轴5在轴承9内滑动时不会出现晃动，轴承9采用滑动轴承。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：具体的，第二硅钢叠片8的内壁上呈环形阵列有四个芯块81，线圈组2包括四个线圈，四个线圈分别绕制在对应的芯块81上与磁钢相对应设置。
通过采用上述技术方案，芯块81用于线圈的绕制，四个线圈充分利用了空间，增大驱动力，使得产品能够在低功率下，实现强有力的振动。
具体的，芯块81远离第二硅钢叠片8内壁的一端连接有极板82，极板82为弧形结构，极板82与第一磁钢组3以及第二磁钢组7对应设置。
通过采用上述技术方案，极板82是导磁构件，可以被磁钢吸引，通过极板82与磁钢的吸引力提供回复力。
进一步地，本发明所述的一种大位移线性电机的实现方法，包括以下步骤：
(一)、端盖4与机壳1构成封闭的容腔，收容内部的定子组件和振子组件；
(二)、振子组件主要包括第一硅钢叠片6、第一磁钢组3和第二磁钢组7，第一磁钢组3和第二磁钢组7为马达驱动提供磁场；
(三)、定子组件主要由第二硅钢叠片8和线圈组2组成，线圈组2通电产生电场，电场与磁场相互作用，驱动马达上下振动；
(四)、第二硅钢叠片8与第一磁钢组3和第二磁钢组7的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动。
实验例
在马达不通电的情况下，通过仿真得到如下表数据：
通过上表的数据可以清楚的得出第二硅钢叠片8与第一磁钢组3和第二磁钢组7的吸引力起到了弹簧的效果。
综上所述，本发明无需使用实体弹簧结构，第二硅钢叠片8与第一磁钢组3和第二磁钢组7的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动，避免了实体弹簧的应力原因引起的失效，从而大大的提高了马达的使用寿命；本发明由于没有采用实体的弹簧结构，从而实现了大位移的振动效果。
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 (10)
1.一种大位移线性电机，包括机壳，其特征在于：机壳的端部连接有端盖,机壳的内壁上设有定子组件，定子组件的内部设有振子组件，定子组件包括第二硅钢叠片和线圈组，其中，第二硅钢叠片连接在机壳的内壁上，线圈组绕制在第二硅钢叠片上，振子组件包括第一硅钢叠片、第一磁钢组和第二磁钢组，其中，第一磁钢组和第二磁钢组均设置在第一硅钢叠片的圆周上，且第一磁钢组位于第二磁钢组的上方。
2.根据权利要求1所述的一种大位移线性电机，其特征在于：第二硅钢叠片的内壁上呈环形阵列有若干个芯块。
3.根据权利要求2所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述芯块远离第二硅钢叠片内壁的一端连接有极板，极板为弧形结构。
4.根据权利要求3所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述极板与第一磁钢组以及第二磁钢组对应设置。
5.根据权利要求2所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述线圈组包括若干个线圈，若干个线圈分别绕制在对应的芯块上。
6.根据权利要求1所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述第一硅钢叠片的圆周上呈环形阵列有若干个嵌入槽。
7.根据权利要求1所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述振子组件还包括轴，第一硅钢叠片的轴心位置设有通孔，轴贯穿通孔设置。
8.根据权利要求7所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述轴的两端分别与机壳和端盖通过轴承连接。
9.根据权利要求6所述的一种大位移线性电机，其特征在于：所述第一磁钢组包括若干个第一磁钢，第二磁钢组包括若干个第二磁钢，若干个第一磁钢和若干个第二磁钢均嵌入设置在嵌入槽内，第一磁钢和第二磁钢均为瓦型结构。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种大位移线性电机的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、端盖与机壳构成封闭的容腔，收容内部的定子组件和振子组件；
(二)、振子组件主要包括第一硅钢叠片、第一磁钢组和第二磁钢组，第一磁钢组和第二磁钢组为马达驱动提供磁场；
(三)、定子组件主要由第二硅钢叠片和线圈组组成，线圈组通电产生电场，电场与磁场相互作用，驱动马达上下振动；
(四)、第二硅钢叠片与第一磁钢组和第二磁钢组的吸引力作为马达的磁弹簧，为运动提供弹力，使马达上下往复振动。
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