CN201766481U - 微型振动器、便携式电子设备与电动按摩工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种微型振动器，包括第一磁体、第二磁体、腔体、第三磁体和通电线圈；其中：第一磁体与第二磁体分别固定于该腔体的两端，第三磁体位于腔体内，通电线圈缠绕该腔体，第一磁体与朝向第一磁体的第三磁体的近端极性相同，第二磁体与朝向第二磁体的第三磁体的近端极性相同，在通电线圈产生的磁场、第一磁体的磁场与第二磁体的磁场共同作用下，第三磁体在腔体内往复运动以产生振动。本实用新型还公布了一种便携式电子设备和电动按摩工具。本实用新型减少了占用空间，进一步实现了低频扬声器的功能，而且结构简单，对装配精度要求低，易于实现批量化和低成本生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁感应技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种微型振动器、便携式电子设备与电动按摩工具。
背景技术
电子设备正在向更高的传输速度和更小型化发展。目前深受欢迎的各种便携式电子设备通常包括笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机等。
在便携式电子设备中，通常需要有提醒功能，比如声音提醒、闪光提醒和振动提醒等。目前，便携式电子设备的振动提醒功能一般由微型振动器来实现。除了便携式电子设备之外，包括游戏机、电动按摩器具等其它领域也需要使用微型振动器。便携式电子设备所采用的微型振动器多为传统直流有刷电机。在该电机轴上面有一个偏心轮，当电机转动的时候，偏心轮的圆心质点不在电机的转心上，电机因此处于不断的失去平衡状态，从而由于惯性作用引起振动。然而，由于受到电刷本身的限制，其体积已经很难缩小，而且由于转子本身暴露在外，在设计装配时必须预留一定空间以避免其他器件与之发生干涉，因此这种微型振动器占用便携式电子设备的空间较大。对于便携式电子设备，空间是非常宝贵的资源，因此这种微型振动器有很大的缺陷。
而且，带偏心轮的转子在高速不平衡旋转的恶劣工作状态下，对轴承、电刷和换向器的要求很高，因而会增加成本要求。同时由于电刷磨损，这种微型振动器的长期稳定性并不理想。不仅于此，这种微型振动器的启振和停振的响应时间长(通常在几十至几百毫秒(ms))，也同样难以满足日益增长的对微型振动器快速响应的需求(如游戏功能，触感功能等)。
实用新型内容
本实用新型提供一种微型振动器，以减少占用空间。
本实用新型还提供一种便携式电子设备，以减少占用空间。
本实用新型还提出一种电动按摩工具，以减少占用空间。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种微型振动器，包括第一磁体、第二磁体、腔体、第三磁体和通电线圈；其中：第一磁体与第二磁体分别固定于该腔体的两端，第三磁体位于腔体内，通电线圈缠绕该腔体，第一磁体与朝向所述第一磁体的第三磁体的近端极性相同，第二磁体与朝向所述第二磁体的第三磁体的近端极性相同，在通电线圈产生的磁场、第一磁体的磁场与第二磁体的磁场共同作用下，第三磁体在所述腔体内往复运动以产生振动。
在所述腔体中进一步包括磁流体。
该振动器进一步包括容纳该第一磁体、第二磁体、腔体、第三磁体和通电线圈的外壳。
该振动器进一步包括耦合在腔体的两侧的保护盖。
在腔体上进一步包括位于第一磁体或第二磁体所处位置的腔体侧壁上的导孔或缝隙，用于导入导出由第三磁体在所述腔体内往复运动时所压缩或扩展的空气从而发声。
所述导孔或缝隙位于所述腔体的两端。
所述第三磁体在第一磁体磁场与第二磁体的磁场作用下，在腔体内实现磁悬浮。
所述通电线圈中的电流是交流电。
一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括如上任一项所述的微型振动器。
一种电动按摩工具，该电动按摩工具包括如上任一项所述的微型振动器。
在上述技术方案中，第一磁体与第二磁体分别固定于该腔体的两端，第三磁体位于腔体内，通电线圈缠绕该腔体，第一磁体与朝向第一磁体的第三磁体的近端极性相同，第二磁体与朝向第二磁体的第三磁体的近端极性相同，在通电线圈产生的磁场、第一磁体的磁场与第二磁体的磁场共同作用下，第三磁体在所述腔体内往复运动以产生振动。由此可见，本实用新型实施方式的微型振动器不采用现有技术中有刷电机的结构，而是利用电磁感应原理，通过第三磁体在腔体内往复运动实现振动。因此，本实用新型省去了电刷、马达、转子等传统配件，所以在结构上相对简单、尺寸小、重量轻，极大地降低了占用空间，因此适用于大多数便携式电子设备，比如笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机等。
而且，本实用新型实施方式的微型振动器同时还实现了低频扬声器的功能，因此功能更加丰富。由于结构简单，对装配精度要求低，因此还非常易于实现批量化，因此还能够实现低成本生产。
附图说明
图1为根据本实用新型实施方式的微型振动器的剖视图；
图2为根据本实用新型实施方式的微型振动器的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本实用新型实施方式再作进一步详细的说明。
在本实用新型的实施方式中，提出一种利用电磁感应原理工作的微型振动器。可以使用一对永磁体将可运行腔体中的永磁体封闭于管道中，通过在缠绕于管道的线圈中加上交流电信号，从得腔体中的永磁体在腔体中做出对应频率的水平往复运动，从而产生振动器效果。
图1为根据本实用新型实施方式的微型振动器的剖视图。图2为根据本实用新型实施方式的微型振动器的结构示意图。在图1和图2中，相同的部件用相同的标号标出。
如图1和图2所示，该微型振动器包括第一磁体1、第二磁体2、腔体3、第三磁体4和通电线圈5(图1中的通电线圈5的电流方向是可以调节的，图1中所示的电流方向仅为示范性)。
其中：第一磁体1与第二磁体2分别固定于该腔体3的两端，第三磁体4位于腔体3内，通电线圈5缠绕该腔体3，第一磁体1与朝向所述第一磁体1的第三磁体4的近端极性相同(在图1的示范性示例中，都是N极)，第二磁体2与朝向所述第二磁体2的第三磁体4的近端极性相同(在图1的示范性示例中，都是S极)。在通电线圈5产生的磁场、第一磁体1的磁场与第二磁体2的磁场共同作用下，第三磁体4在腔体3内往复运动以产生振动。
比如，如图1所示，当通电线圈4不通电时，第三磁体4由于受到第一磁体1和第二磁体2的相互排斥作用，在腔体3内保持相对平衡。此时，第三磁体4既可以与腔体3内表面相接触，也可以在腔体内3保持磁悬浮，而不与腔体3内表面相互接触。
当通电线圈4通电时(比如：线圈内电流方向如图1所示)，依据电磁感应原理，通电线圈4所环绕的腔体3内可产生磁场。依据右手定则，可知该通电线圈4所产生磁场方向如腔体内箭头所指(即N在左边，S在右边)。此时，依据楞次定律，第三磁体4将向第一磁体1方向运动。当第三磁体4向第一磁体1运动至一定距离时，第三磁体4与第一磁体1的异极相斥作用力将大于通电线圈4所产生磁场与第二磁铁2的磁场对第三磁体3的推动力，从而第三磁体4将向反向运动至第二磁体2方向，如此往复以完成振动。
更具体地，当第三磁体4反向运动至第二磁体2附近时，第三磁体4与第二磁体2的异极相斥作用力加上通电线圈4所产生磁场对第三磁铁4的向左推力将大于第二磁铁2的磁场对第三磁体3的异极相斥力，从而第三磁体4将再次向第一磁体1方向运动。
在一个优选的实施方式中，在第三磁体4在腔体3的运动过程中，通电线圈5中所通的电流优选为方向可以变化的交流电，从而能够通过通电线圈5的磁场变化，对第三磁铁4的运动做出进一步符合预期的干涉。更进一步地，可以在通电线圈5中施加不同电压和频率的交流电，从而获得不同形式的振感，以满足各种具体应用环境的需求。
在一个优选的实施方式中，腔体3为水平布置的，从而第三磁铁4在腔体3中是水平运行的。
第三磁体4在腔体3的运动过程中，第三磁体4既可以与腔体3内表面相接触，也可以在腔体内3保持磁悬浮，而不与腔体3内表面相互接触。
在一个优选的实施方式中，在腔体3中进一步包括磁流体。磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
通过在腔体3中填充有磁流体，一方面可以加强通电线圈5所产生的磁场与第三磁铁4的耦合，另一方面可以对第三磁铁4在腔体3中的运行起到润滑作用，并保证第三磁铁4和腔体3的气密性。
在一个优选的实施方式中，该振动器进一步包括外壳6。外壳6用于容纳该第一磁体1、第二磁体2、腔体3、第三磁体4和通电线圈5。而且，该振动器进一步可以包括耦合在腔体3两侧的保护盖7，并且由外壳6和保护盖7组成完整的保护支撑结构。
在一个优选实施方式中，在第一磁体1或第二磁体2所处位置的腔体3侧壁上进一步包括导孔或缝隙8，用于导入导出由第三磁体4在腔体3内往复运动时所压缩或扩展的空气，从而发声，而且在此处设置导孔或缝隙8，，可以保证腔体3不连通。更具体地，当第三磁铁4在腔体3中做水平方向运行时，可对腔体3中的空气做出压缩或扩展作用。此时，气流可以在所述腔体的两端、外壳8与保护盖7之间预留的导孔或缝隙8吸入或导出，以产生对应频率的声波，从而进一步实现低频扬声器的功能。
在一个优选的实施方式中，该微型振动器进一步包括与通电线圈5连接的引线9。引线9用于将通电线圈5与电源相连接，以向通电线圈5提供其工作所需的通电电流。其中，为通电线圈5提供电流的电源既可以是干电池、交流电源，也可以是目前非常通用的锂电池等，本实用新型对此并无限制。
本实用新型实施方式的微型振动器不采用现有技术中有刷电机的结构，而是利用电磁感应原理，通过第三磁体在腔体内往复运动实现振动，因此省去了电刷、马达、转子等传统配件，所以在结构上相对简单、尺寸小、重量轻，极大地降低了占用空间，因此适用于大多数便携式电子设备，比如笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机等。
以上虽然具体罗列出一些便携式电子设备，本领域技术人员可以意识到，此处的罗列仅为示范性的，并不用于限制本实用新型实施方式的适用范围。
而且，本实用新型实施方式的微型振动器同时还实现了低频扬声器的功能，因此功能更加丰富。不仅于此，由于结构简单，对装配精度要求低，因此易于实现批量化，因此还实现了低成本生产。
本实用新型的微型振动器适用范围非常广泛，不但能够应用于便携式电子设备，还能够适用于各种电动按摩工具。而且，为本实用新型的微型振动器提供电流的电源既可以是干电池、交流电源，也可以是目前非常通用的锂电池等，本实用新型对此并无限制。
同时，由于本实用新型的微型振动器的电磁感应触发时间非常短暂，其启振和停振的响应时间非常短暂，几乎可以忽略不计。因此，本实用新型的微型振动器特别适于满足目前日益增长的对微型振动器快速响应的需求(如游戏功能，触感功能等)。
以上所述，仅为本实用新型实施方式的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型实施方式的保护范围。凡在本实用新型实施方式的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施方式的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微型振动器，其特征在于，包括第一磁体、第二磁体、腔体、第三磁体和通电线圈；其中：第一磁体与第二磁体分别固定于该腔体的两端，第三磁体位于腔体内，通电线圈缠绕该腔体，第一磁体与朝向所述第一磁体的第三磁体的近端极性相同，第二磁体与朝向所述第二磁体的第三磁体的近端极性相同，在通电线圈产生的磁场、第一磁体的磁场与第二磁体的磁场共同作用下，第三磁体在所述腔体内往复运动以产生振动。
2.根据权利要求1所述的微型振动器，其特征在于，在所述腔体中进一步包括磁流体。
3.根据权利要求1所述的微型振动器，其特征在于，该振动器进一步包括容纳该第一磁体、第二磁体、腔体、第三磁体和通电线圈的外壳。
4.根据权利要求3所述的微型振动器，其特征在于，该振动器进一步包括耦合在腔体两侧的保护盖。
5.根据权利要求1所述的微型振动器，其特征在于，在腔体上进一步包括位于第一磁体或第二磁体所处位置的腔体侧壁上的导孔或缝隙，用于导入导出由第三磁体在所述腔体内往复运动时所压缩或扩展的空气，从而发声。
6.根据权利要求5所述的微型振动器，其特征在于，所述导孔或缝隙位于所述腔体的两端。
7.根据权利要求1所述的微型振动器，其特征在于，所述第三磁体在第一磁体磁场与第二磁体的磁场作用下，在腔体内实现磁悬浮。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的微型振动器，其特征在于，所述通电线圈中的电流是交流电。
9.一种便携式电子设备，其特征在于，该便携式电子设备包括如权利要求1-8中任一项所述的微型振动器。
10.一种电动按摩工具，其特征在于，该电动按摩工具包括如权利要求1-8中任一项所述的微型振动器。
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