CN116436247A - 振动线性马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动线性马达，属于电机技术领域，包括由内至外依次套设的运动磁钢、支架、线圈及机壳，还包括设置在机壳内并分设于运动磁钢两侧的阻尼磁钢，运动磁钢能在线圈通电产生的电磁场作用下沿线圈做轴向运动，两阻尼磁钢为运动磁钢提供往复运动的弹性回复力。本振动线性马达的结构简单，不需要弹簧作为动子的牵引固定，也不需要另外加配重块，使得用材减少，可大幅降低材料成本和工艺成本；没有了弹簧结构也就不存在弹簧断裂的风险，有助于提高产品的使用寿命。

Description

振动线性马达

技术领域

本发明属于电机技术领域，提供一种振动线性马达。

背景技术

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用微型振动电机来做系统反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻量化发展趋势，其内部的各种元器件也需适应这种趋势，振动线性马达也不例外。

以往的振动线性马达结构复杂，主要存在以下几点不足之处；

1.动子组件需要通过各种类型的机械式弹簧等结构作为弹性以及支撑部件，以此牵引来到达往复运动的目的，而在弹簧牵引下的动子组件就有一个固有的共振频率，只有在共振频率下时才能发挥产品的振感，当使用频率偏离共振频率时，振动量就大幅下降，使得产品的应用频率范围窄；

2.另外需要弹簧的线性马达结构因有弹簧所以就需要配套的工艺将弹簧与各个材料组装固定，导致其装配工艺复杂繁琐；

3.有弹簧结构就存在弹簧断裂的风险，即会存在有可靠性隐患；

4.以往的振动线性马达的阻尼方式为磁液阻尼，不仅磁液阻尼成本高，还需要专门工艺添加磁液，其生产成本也较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种振动线性马达，以实现振动线性马达随着电子产品的轻量化趋势做简化设计。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种振动线性马达，包括由内至外依次套设的运动磁钢、支架、线圈及机壳，还包括设置在机壳内并分设于运动磁钢两侧的阻尼磁钢，运动磁钢能在线圈通电产生的电磁场作用下沿线圈做轴向运动，两阻尼磁钢为运动磁钢提供往复运动的弹性回复力。

可选的，机壳由筒体、端盖组成，筒体设置为中空的管状结构，其两端分设有端盖。

可选的，两阻尼磁钢的直径不小于支架的外径，以使支架的两端能分别抵止于两个阻尼磁钢上。

可选的，机壳的筒体和支架在一同侧上与一端盖构成一体结构，以使机壳形成一侧封闭且另一侧敞口的双套筒状，且筒体与支架之间形成用于置放线圈的空间，两阻尼磁钢的直径不大于支架的内径。

可选的，运动磁钢的两端分别与两个阻尼磁钢之间设置有缓冲件，且缓冲件的直径小于阻尼磁钢，采用阻尼胶或阻尼泡棉。

可选的，线圈设置为一个以上，采用漆包线绕制；所述运动磁钢设置为一个以上，并与阻尼磁钢均采用永磁材料。

可选的，相邻的两个运动磁钢之间设置有导磁块。

可选的，相邻的两个线圈之间设置有隔圈。

可选的，机壳单侧的一端盖、一阻尼磁钢、一缓冲件集设为一体结构。

可选的，机壳一侧的端盖上设置有出线槽，用于引出与线圈电性连接的引出线或柔性电路板。

本发明的有益效果是：

1.该产品结构简单，不需要弹簧作为动子的牵引固定，不需要另外加配重块；材料简单可大幅降低材料成本和工艺成本；没有了弹簧结构就不存在弹簧断裂的风险，提高产品的使用寿命。

2.在线性马达的两端各设有阻尼磁钢，起到限制保护运动磁钢过度振幅的作用，磁钢为永磁材料，性能稳定，不会因为各种应用环境影响产品性能。

3.在两端的阻尼磁钢上设有缓冲件，起到在外力冲击作用下的保护作用，提高产品的可靠性。

4.线圈直接绕制在支架上或是绕制好的成型线圈粘结固定在支架上，组装固定工艺简单，固定充分可靠性好。

5.本产品结构灵活，可以为一个或多个线圈配套一个或多个运动磁钢，根据性能及结构需要调整方便。

6.本产品可机壳单侧的一端盖、一阻尼磁钢、一缓冲件集设为一体结构，以方便本线性马达的整机装配，提升工艺效率。

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为本发明的线性马达实施一的分解图；

图2为本发明的线性马达实施一的轴剖图；

图3为本发明的线性马达实施二的分解图；

图4为本发明的线性马达实施二的轴剖图；

附图标记：机壳1，支架2，阻尼磁钢3，缓冲件4，运动磁钢5，导磁块6，线圈7，隔圈8，端盖9，出现槽10，引出线或柔性电路板11。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。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，不能理解为对本专利的限制；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。

实施例一

如图1-2所示，本实施例提及的为振动线性马达，为振动元件，所产生的振感起到特定触觉体验，主要应用于需要做有振动反馈或是触觉体验的场合。它包括有：机壳1，支架2，阻尼磁钢3，缓冲件4，运动磁钢5，导磁块6，线圈7，隔圈8，端盖9。其中，运动磁钢5为永磁材料，主要作用为：当线圈7通电时，线圈7产生的电磁场与运动磁钢5的永磁场相互作用，促使运动磁钢5朝一个方向运动；并利用运动磁钢5本身的重量，可作为运动负载，在运动磁钢5沿线圈7轴向运动时，对与之相对应的阻尼磁钢3产生磁极性冲击力，进而产生振感；而阻尼磁钢3也为永磁材料，主要作用为：当运动磁钢5在朝一个方向运动时，限制运动磁钢5过度位移，防止碰撞导致噪音；阻尼磁钢3的充磁方式为轴向充磁，并且朝向运动磁钢5的磁极性与运动磁钢5相对端磁极性相同，以当运动磁钢5接近阻尼磁钢3时，在同性相斥作用下，使得运动磁钢5无法过度位移；并在两个对称设置的阻尼磁钢3的作用力下，使得位于两个阻尼磁钢3之间的运动磁钢5形成往复运动；而缓冲件4则采用阻尼胶或阻尼泡棉作为弹性材料，主要作用为：当在外力作用下，运动磁钢5快速运动时，运动磁钢5与缓冲件4接触，吸收运动磁钢5的动能，进而起到保护运动磁钢5或/和阻尼磁钢3的作用；端盖9的主要作用：起到连接固定支架2、阻尼磁钢3及壳体1的作用；线圈7为漆包线绕制，可以为自粘性绕制的成型线圈，也可以为直焊性漆包线直接在支架2上绕制；主要作用为：当给线圈通电时，线圈7产生电磁场，线圈7产生的电磁场与运动磁钢5产生的永磁场相互作用，产生驱动力，驱动运动磁钢5运动，为该线性马达的电磁场来源；而支架2的主要作用：为中空的圆柱体，内孔为运动磁钢5提供运动空间，外圆固定线圈7、隔圈8、及两端的端盖9，起到连接固定各个零件的作用；隔圈8的作用是套在支架2上，起到将两个线圈7隔开的作用；而壳体1的作用为整个线性马达提供内部空间，以保护连接内部材料。

具体的，该机壳1呈中空的管状结构，可为圆管、方形管、多边形管、异向管等结构，并在机壳1两端分别可拆卸式安装上端盖9，以进行封堵机壳1的两端敞口，而可拆卸式连接结构可为螺纹连接，旋转连接，或紧配合插接等，也可通过胶水或焊接进行固定连接，而在机壳1内且位于两个端盖9之间则安装有两个阻尼磁钢3、两个缓冲件4、两个线圈7及两个运动磁钢5，该运动磁钢5外套装有线圈7，且运动磁钢5能在线圈7通电产生的电磁场作用下沿线圈7做轴向运动；两个阻尼磁钢3呈对称布置于运动磁钢5的两侧，并分别靠近两个端盖9设置，且阻尼磁钢3在面向运动磁钢5的一端磁极性设置为与该运动磁钢5的相对应端磁极性相同，而两个相邻的运动磁钢5的磁极方向相反，以使两者同性相吸，并在两个阻尼磁钢3的作用力下，为运动磁钢5提供往复运动的弹性回复力；运动磁钢5的两端分别与两个阻尼磁钢3之间还设置缓冲件4；机壳1内安装支架2，线圈7套设于支架2上，且两阻尼磁钢3的直径不小于支架2的外径，支架2的两端分别抵止于两个阻尼磁钢3上，起到固定及支撑零部件的作用。

采用上述方案，隔圈8由过盈配合套在支架2上，线圈7直接绕制在支架2上或成型的线圈7通过胶水粘结在支架2上，缓冲件4贴在阻尼磁钢3上，贴了缓冲件4的阻尼磁钢3的缓冲面朝内套在支架2的一端，再用端盖9套在支架2上，端盖9与支架2通过胶水粘结或是超声波焊接方式固定，将运动磁钢放置入线圈之间内孔，再将贴了缓冲泡棉的阻尼磁钢放置在线圈支架的另一端，再用端盖套在线圈支架上固定，最后将外壳套在电机外面，外壳通过胶水粘结或是超声波焊接固定。

在本实施例中，在相邻两个运动磁钢5之间设置上导磁块6。这样，一方面的两运动磁钢5可与该导磁块6形成一闭合磁回路，减小漏磁，提高磁场利用率；另一方面的导磁块可作为配重块，以增强运动磁钢5的配重，促进其振动效果。

在本实施例中，机壳1单侧的一端盖9、一阻尼磁钢3、一缓冲件4集设于一体，以方便本线性马达的整机装配，提升工艺效率。

在本实施例中，机壳1一侧的端盖9上设置出线槽10，用于引出与线圈7电性连接的引出线或柔性电路板11。

本线性马达的工作原理如下：通过引出线给线圈提供电流，电流流经线圈产生电磁场，线圈产生的电磁场与运动磁钢产生的永磁场相互作用，推动运动磁钢朝着轴向运动；当运动磁钢运动到最大位移时改变线圈电流方向，使得运动磁钢朝轴向反方向运动；如此反复切换电流方向，使得运动磁钢在电机内部做轴向的往复运动，往复运动的运动磁钢与两端的阻尼磁钢的同极相斥所带来轴向的往复冲击力，而往复的冲击力则传递给负载产品产生人体可感知的振感。

实施例二

如图3-4所示，本实施例一与实施例二不同之处在于：机壳1的筒体和支架2在一同侧上与一端盖9构成一体结构，以使机壳1形成一侧封闭且另一侧敞口的双套筒状。这样，机壳1的筒体与支架2之间形成用于置放线圈7的空间，而两阻尼磁钢3的直径则不大于支架2的内径，同样可以实现本振动线性马达的装配，且机壳的一端呈封闭状，可减少其该侧的端盖焊接工艺，利于减低生产成本及提升工作效率，且使得本振动线性马达的整体刚度也有所提升，使之可靠性增加。

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 (10)

1.振动线性马达，其特征在于，包括由内至外依次套设的运动磁钢(5)、支架(2)、线圈(7)及机壳(1)，还包括设置在机壳内并分设于运动磁钢两侧的阻尼磁钢(3)，运动磁钢能在线圈通电产生的电磁场作用下沿线圈做轴向运动，两阻尼磁钢为运动磁钢提供往复运动的弹性回复力。

2.根据权利要求1所述的振动线性马达，其特征在于，所述机壳由筒体、端盖(9)组成，筒体设置为中空的管状结构，其两端分设有端盖。

3.根据权利要求2所述的振动线性马达，其特征在于，两阻尼磁钢的直径不小于支架的外径，以使支架的两端能分别抵止于两个阻尼磁钢上。

4.根据权利要求2所述的振动线性马达，其特征在于，所述机壳的筒体和支架在一同侧上与一端盖构成一体结构，以使机壳形成一侧封闭且另一侧敞口的双套筒状，且筒体与支架之间形成用于置放线圈的空间，两阻尼磁钢的直径不大于支架的内径。

5.根据权利要求1-4任一项所述的振动线性马达，其特征在于，所述运动磁钢的两端分别与两个阻尼磁钢之间设置有缓冲件(4)，且缓冲件的直径小于阻尼磁钢，采用阻尼胶或阻尼泡棉。

6.根据权利要求5所述的振动线性马达，其特征在于，所述线圈设置为一个以上，采用漆包线绕制；所述运动磁钢设置为一个以上，并与阻尼磁钢均采用永磁材料。

7.根据权利要求6所述的振动线性马达，其特征在于，相邻的两个运动磁钢之间设置有导磁块(6)。

8.根据权利要求6所述的振动线性马达，其特征在于，相邻的两个线圈之间设置有隔圈(8)。

9.根据权利要求5所述的振动线性马达，其特征在于，所述机壳单侧的一端盖、一阻尼磁钢、一缓冲件集设为一体结构。

10.根据权利要求2所述的振动线性马达，其特征在于，所述机壳一侧的端盖上设置出线槽(10)，用于引出与线圈电性连接的引出线或柔性电路板(11)。

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