CN205178826U - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种线性振动马达，包括振子和与振子平行设置的定子，振子包括配重块和嵌设在配重块中的振动块，定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；其中，振动块包括至少两块邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁，每两块相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；并且，在振动块的永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和/或Y轴方向上的长度不同。利用上述线性振动马达，能够改变穿过定子线圈的磁力线的走向，增大振子受到的磁场力。

Description

线性振动马达

技术领域

本实用新型涉及消费电子产品技术领域，更为具体地，涉及一种应用于便携式消费电子产品的线性振动马达。

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，一般会用微型振动马达来做系统反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻薄化发展趋势，其内部的各种元器件也需适应这种趋势，微型振动马达也不例外。

现有的微型振动马达，一般包括上盖、与上盖形成振动空间的下盖、在振动空间内做直线往复振动的振子(包括配重块和永磁铁)、连接上盖并使振子做往复振动的弹性支撑件、以及位于振子下方一段距离的定子线圈。

在上述这种结构的微型振动马达中，振子中的永磁铁大小一致并排放置，并且充磁方向相反，即相邻的永磁铁的N极和S极邻接，并且永磁铁和定子线圈都是互相垂直放置的，即永磁铁的N-S极所在的方向与定子线圈的绕线方向垂直，以便永磁铁的磁力线能够垂直穿过定子线圈，尽可能充分地利用永磁铁的磁场。

然而，上述这种结构的微型振动马达，振子中的永磁铁大小均相同，永磁铁自身所产生的磁力线比较分散，相对的穿过定子线圈的磁通量和作用力均比较小，影响振感效果；在振子运动到两端时，竖起的充磁方式穿过定子线圈的磁通量也很少、响应速度较慢，从而影响到电子产品的振感。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种线性振动马达，以解决目前永磁铁大小均相同所导致的振子响应速度慢、产品振感效果差等问题。

根据本实用新型提供一种线性振动马达，包括振子和与振子平行设置的定子，振子包括配重块和嵌设在配重块中的振动块，定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；其中，振动块包括至少两块邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁，每两块相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；并且，在振动块的永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和/或Y轴和/或Z轴方向上的长度不同。

此外，优选的方案是，振动块包括三块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁；在永磁铁中，位于中间的永磁铁在线性振动马达X轴方向上的长度大于其相邻的永磁铁在线性振动马达X轴方向上的长度。

此外，优选的方案是，在永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达Y轴和Z轴方向上的长度相同。

此外，优选的方案是，至少一块永磁铁在线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度均大于其相邻的永磁铁在线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度；并且，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达Z轴方向上的长度相同。

此外，优选的方案是，永磁铁在线性振动马达X轴、Y轴和Z轴方向上的长度均与其相邻的永磁铁在线性振动马达X轴、Y轴和Z轴方向上的长度不同。

此外，优选的方案是，定子的定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭/磁铁与导磁芯错位排列；导磁轭/磁铁和与导磁轭/磁铁对应的导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

此外，优选的方案是，定子包括相对应设置在振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯，定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直；在配重块上对应定子的位置设置有避让定子的避让结构；在配重块的中部位置设置有容纳振动块的凹槽。

此外，优选的方案是，当定子包括相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯时，相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子线圈内的电流方向相反。

此外，优选的方案是，还包括外壳；在振子的两端对称设置有推挽磁铁；在外壳上与推挽磁铁相对应的位置固定设置有环绕推挽磁铁的推挽线圈；其中，在配重块上设置有收容推挽磁铁的收容槽。

此外，优选的方案是，还包括推挽线圈骨架，推挽线圈绕制在推挽线圈骨架上。

利用上述根据本实用新型的线性振动马达，通过将相邻接设置的永磁铁设置为尺寸不同的形式，使永磁铁的磁力线能够集中穿过定子线圈；另外，通过增大部分永磁铁的尺寸也能够增加其自身产生的磁场强度，从而获得更大的磁通量和更强的振感效果。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的线性振动马达的分解结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的线性振动马达的剖面图一；

图3为根据本实用新型实施例的线性振动马达的剖面图二；

图4为根据本实用新型实施例的配重块结构示意图；

图5-1为根据本实用新型实施例的振动块结构示意图一；

图5-2为根据本实用新型实施例的振动块结构示意图二；

图6-1为根据本实用新型实施例的振动块和定子组合结构示意图；

图6-2为图6-1通电状态振动块受力方向示意图；

图7-1为根据本实用新型另一实施例的振动块与定子组合结构示意图；

图7-2为图7-1通电状态振动块受力方向示意图。

其中的附图标记包括：上盖1、推挽线圈2、推挽线圈骨架3、推挽磁铁4、配重块5、收容槽51a、收容槽51b、凹槽52、第一定子线圈61、第二定子线圈62、第一导磁芯71、第二导磁芯72、第一永磁铁81、第二永磁铁82、第三永磁铁83、第一导磁轭/磁铁91、第二导磁轭/磁铁92、弹片10、下盖11。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为解决现有的振动马达结构中由于振动块的永磁铁大小一致所导致的磁力线比较分散，在振子运动至远离定子的位置时，振子所受到的磁场力会变小，即当振子偏离定子所产生的磁场时，振子所受到的磁场力会减弱，从而影响产品的振动效果。本实用新型将大小不等的振子的永磁铁水平放置，并且与定子平行，使得相邻的永磁铁的邻接端极性相同，从而借助同性相斥的力量集中永磁铁的磁力线，使定子能够获得尽可能大的磁通量，从而增强线性振动马达的震感，获得更好的用户体验。

为详细描述本实用新型的线性振动马达的结构，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的线性振动马达的；图2和图3分别从不同角度示出了根据本实用新型实施例的线性振动马达的剖面结构。

如图1至图3共同所示，本实用新型实施例的线性振动马达，包括振子和与振子平行设置的定子，振子包括配重块5和嵌设在配重块5中的振动块，定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；其中，振动块包括至少两块邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁，每两块相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；并且，在振动块的永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和/或Y轴和/或Z轴方向上的长度不同。

在本实施方式中，线性振动马达为矩形结构，此时，X轴定义为平行于线性振动马达的长轴的方向，Y轴定义为平行于线性振动马达的短轴的方向，Z轴定义为线性振动马达的厚度方向。

其中，在振动块的永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和/或Y轴和/或Z轴方向上的长度不同，主要包括以下几种情况：

1、如图1和图5-1所示，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴方向上的长度不同，在线性振动马达的Y轴和Z轴方向上的长度相同，且位于中间位置的永磁铁在线性振动马达的X轴方向上的长度大于与其邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴方向上的长度。

2、如2所示的振动块的结构，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和Z轴方向上的长度相同，在线性振动马达的Y轴方向上的长度不同，且位于中间位置的永磁铁在线性振动马达的Y轴方向上的长度大于与其邻接设置的永磁铁在线性振动马达Y轴方向上的长度。在此种实施方式中，位于中间位置的永磁铁，因其Y轴方向上较长，还能够配合配重块中的凹槽52在Y向进行定位。

3、如图5-2所示的振动块的结构，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度均不相同，相邻接设置的永磁铁在线性振动马达Z轴方向上的长度相同；且位于中间位置的永磁铁在线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度均大于与其邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度。

4、相邻接设置的永磁铁在线性振动马达X轴和Z轴方向上的长度均不相同，在线性振动马达Y轴方向上的长度相同。

5、相邻接设置的永磁铁在线性振动马达Y轴和Z轴方向上的长度均不相同，在线性振动马达X轴方向上的长度相同。

6、相邻接设置的永磁铁在线性振动马达Z轴方向上的长度不同，在X轴和线性振动马达Y轴方向上的长度相同。

7、相邻接设置的永磁铁在线性振动马达的X轴、Y轴和Z轴方向上的长度均不相同。

在本实用新型的一个具体实施方式中，结合图1所示，线性振动马达还包括外壳，外壳进一步包括相适配连接的上盖1和下盖11；振子包括配重块5和嵌设在配重块5内部的振动块，振动块由相邻接设置的三块大小不等的永磁铁(分别为第一永磁铁81、第二永磁铁82和第三永磁铁83)以及分别设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁组成，并且，线性振动马达为矩形结构，三块永磁铁沿线性振动马达的Y轴和Z轴方向上的长度相等，三块永磁铁沿线性振动马达的X轴方向上的长度不等，并且以第二永磁铁82在线性振动马达的X轴方向上的长度最长。

换言之，第二永磁铁82在线性振动马达X轴方向上的长度大于第一永磁铁81和第三永磁铁83在线性振动马达X轴方向上的长度；定子包括相对应设置在振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯，定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直；当定子包括相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯时，相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子线圈内的电流方向相反。

其中，振动块包括第一永磁铁81、第二永磁铁82、第三永磁铁83和设置在第一永磁铁81与第二永磁铁82之间的第一导磁轭/磁铁91、设置在第二永磁铁82和第三永磁铁83之间的第二导磁轭/磁铁92；定子包括位于振子上侧的第一定子组和位于振子下侧的与第一定子组对称且平行设置的第二定子组。第一定子组包括第一定子线圈61和设置在第一定子线圈61中的第一导磁芯71，第二定子组包括第二定子线圈62和设置在第二定子线圈62中的第二导磁芯72；第一定子线圈61和第二定子线圈62平行设置，充电电流方向相反。

具体地，在相邻接设置的三块永磁铁中，每个永磁铁与相连接的永磁铁的邻接端的极性都相同，即呈S-N、N-S、S-N顺序或者N-S、S-N、N-S顺序排列，导磁轭/磁铁设置在相邻接的永磁铁之间，并且永磁铁的充磁方向与定子的定子线圈的轴线方向垂直。此处，定子线圈的轴线方向为定子线圈及其中的导磁芯的中心轴线所在的方向，在该具体实施例中，磁铁的充磁方向为水平方向，定子线圈的轴线方向为竖直方向。由于两个永磁铁相邻接的极性相同的两端之间会产生相斥的力量，因此，永磁铁的磁力线能够集中通过相邻接的两个永磁铁之间的导磁轭/磁铁以及设置在振动块下方的定子线圈，从而尽可能增大穿过定子线圈的磁通量。

其中，定子的定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭/磁铁与导磁芯错位排列。如图3所示的导磁轭/磁铁和与导磁轭/磁铁对应的导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内，也就是说，每个导磁轭/磁铁的中心线距离相应的(也即最近的)定子的导磁芯的中心线的水平距离为0.1～0.3mm。结合附图所示，第一导磁芯71与第一导磁轭/磁铁91和第二导磁轭/磁铁92之间的距离等于第二导磁芯72与第一导磁轭/磁铁91和第二导磁轭/磁铁92之间的距离，且该距离均位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

此外，在配重块5上对应定子的位置设置有避让定子的避让结构；在配重块5的中部位置设置有容纳振动块的凹槽52。对应第二永磁铁82的在线性振动马达X轴方向上的长度大于其邻接设置的其他永磁铁的长度，因此，在配重块5上对应收容第二永磁铁82的凹槽也设置为中间尺寸较大、两侧尺寸较小的结构，从而在将永磁铁依次装配至配重块5的凹槽52内时，能够对尺寸不同的永磁铁分别进行定位。其中，配重块5可以采用钨钢块或镍钢块或者镍钨合金等高密度金属材料制成，以加大振动力，使电子产品的振动更强烈。

在本实用新型的另一具体实施方式中，永磁铁也可以设置两块，两块永磁铁在线性振动马达X轴和/或Y轴和/或Z轴方向上的长度不同，从而使得振子在一个方向上的受力大于其在另一方向上的受力。

在本实用新型的另一具体实施方式中，定子可以仅设置在振子的一侧，如图6-1、图6-2和图7-1、图7-2分别示出了定子线圈对称设置在振子两侧以及仅在振子的一侧设置定子线圈的振动块和定子组合结构以及其在定子线圈通电状态下的振动块受力情况。

以下将结合图6-1和图6-2为例说明本实用新型线性振动马达的振子设置有三块永磁铁时的工作原理。根据图6-1和图6-2所示，在本实用新型实施例的线性振动马达中，振子包括三块邻接设置的永磁铁以及设置在邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁，位于振子上方的第一定子组与位于振子下方的第二定子组关于振子对称分布。

如图6-1所示，在静止状态下，第一导磁芯与第一导磁轭/磁铁和第二导磁轭/磁铁之间的距离等于第二导磁芯与第一导磁轭/磁铁和第二导磁轭/磁铁之间的距离。在向位于振子上侧的第一定子线圈和位于振子下侧的第二定子线圈内通入方向相反的电流后，根据判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

如图6-2所示，标示为“⊙”电流方向为垂直图面向外，标示为电流方向为垂直图面向里，假设第一定子线圈的通电方向是“和⊙”，第二个定子线圈与第一定子线圈的通电方向相反为“⊙和”，根据左手定则第一定子线圈和第二定子线圈在磁场中的受力方向均为向左的F’，由于定子线圈固定不动，基于作用力与反作用力的关系，则永磁铁受力向右F。如此，受到向右推动力的永磁铁就带动配重块一起做向右的平移运动，从而挤压配重块右侧的缓冲件(例如，弹簧或者弹片)，拉伸配重块左侧的缓冲件。

同理，当第一定子线圈和第二定子线圈内的电流方向同时改变时，按照左手定则，定子线圈受到的磁场力F’的方向均为向右。但是由于定子线圈固定不动，则永磁铁受到与F’方向相反且大小相同的F的作用力，受到向左推动力的永磁铁就带动配重块一起做向左的平移运动，同时使配重块两端的缓冲件从挤压/拉伸状态恢复原状后继续被拉伸/挤压。上述运动交替进行，使永磁铁和导磁轭/磁铁组成的振动块与配重块形成的振子在平行于定子的安装平面的方向做往复运动，从而实现线性振动马达的振动。

需要说明的是，定子仅设置在振子一侧的情况以及振动块中的永磁铁设置为两块的情况均与上述线性振动马达的振动原理相类似，此处不再赘述。

结合图1所示，在本实用新型的另一具体实施方式中，在配重块5的两端对称设置有推挽磁铁4以及收容推挽磁铁4的收容槽(包括收容槽51a和收容槽51b，下同)，两块推挽磁铁4分别放置在相应的收容槽内。在外壳上与推挽磁铁4相对应的位置固定设置有环绕推挽磁铁4的推挽线圈2，在向推挽线圈2通电后，推挽线圈2与其内部的推挽磁铁4相配合，由于推挽线圈2固定在外壳上不能移动，从而使推挽磁铁4受到同样大小、方向相反的作用力，为振子沿与定子所在的平面相平行的方向上做往复运动提供驱动力。

其中，为方便对推挽线圈2的绕制和固定，本实用新型的线性振动马达中还可以包括推挽线圈骨架3，推挽线圈2绕制在推挽线圈骨架3上，通过将推挽线圈骨架3固定在线性振动马达的外壳上，能够实现间接地使推挽线圈2固定在外壳上。

另外，在配重块5的两端还可以设置弹片10，弹片10的一端与配重块连接，另一端固定在外壳上，从而将振子悬设在外壳形成的空间内，为振子的振动提供弹性恢复力；定子中的导磁芯通电后产生变化的磁场，通过改变磁场磁力线的走向来驱动振子沿与定子所在平面平行的方向上做往复运动，即在振动块中的永磁铁和定子中的导磁芯产生相互作用的推挽力，最终使得线性振动马达振动。

利用上述根据本实用新型的线性振动马达，振动块中的永磁铁采用不同尺寸进行设置，跳出了现有的采用相同大小的永磁铁组成振动块的马达设计思路，将大小不等的振子的永磁铁水平放置，使得相邻的永磁铁的邻接端极性相同，从而借助同性相斥的力量集中永磁铁的磁力线，使定子能够获得尽可能大的磁通量，增强线性振动马达的振感。通过改变永磁铁的大小对振子的受力方向和受力大小进行控制，从而实现马达的不同振动效果。

如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的线性振动马达。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的线性振动马达，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种线性振动马达，包括振子和与所述振子平行设置的定子，所述振子包括配重块和嵌设在所述配重块中的振动块，所述定子包括定子线圈和设置在所述定子线圈内部的导磁芯；其特征在于，

所述振动块包括至少两块邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁，每两块相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；并且，

在所述振动块的永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在所述线性振动马达X轴和/或Y轴和/或Z轴方向上的长度不同。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述振动块包括三块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭/磁铁；

在所述永磁铁中，位于中间的永磁铁在所述线性振动马达X轴方向上的长度大于其相邻的永磁铁在所述线性振动马达X轴方向上的长度。

3.如权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述永磁铁中，相邻接设置的永磁铁在所述线性振动马达Y轴和Z轴方向上的长度相同。

4.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

至少一块永磁铁在所述线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度均大于其相邻的永磁铁在所述线性振动马达X轴和Y轴方向上的长度；并且，

相邻接设置的永磁铁在所述线性振动马达Z轴方向上的长度相同。

5.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述永磁铁在所述线性振动马达X轴、Y轴和Z轴方向上的长度均与其相邻的永磁铁在所述线性振动马达X轴、Y轴和Z轴方向上的长度不同。

6.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述定子的定子线圈的轴线方向与所述振动块的永磁铁的充磁方向垂直，所述导磁轭/磁铁与所述导磁芯错位排列；

所述导磁轭/磁铁和与所述导磁轭/磁铁对应的所述导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

7.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述定子包括相对应设置在所述振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在所述定子线圈中的导磁芯，所述定子线圈的轴线方向与所述振动块的永磁铁的充磁方向垂直；

在所述配重块上对应所述定子的位置设置有避让所述定子的避让结构；

在所述配重块的中部位置设置有容纳所述振动块的凹槽。

8.如权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于，当定子包括相对应设置在所述振动块上、下两侧的定子线圈和设置在所述定子线圈中的导磁芯时，

所述相对应设置在所述振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子线圈内的电流方向相反。

9.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，还包括外壳；

在所述振子的两端对称设置有推挽磁铁；

在所述外壳上与所述推挽磁铁相对应的位置固定设置有环绕所述推挽磁铁的推挽线圈；其中，

在所述配重块上设置有收容所述推挽磁铁的收容槽。

10.如权利要求9所述的线性振动马达，其特征在于，

还包括推挽线圈骨架，所述推挽线圈绕制在所述推挽线圈骨架上。