CN209844809U - 一种平面弹簧线性马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面弹簧线性马达，包括上机壳和下机壳，上机壳与下机壳内设置有动子组件及与动子组件相对应配合的定子组件，定子组件包括环形线圈及用于环形线圈与外部电路连连接的FPC板，动子组件通过平面弹簧分别与上机壳和下机壳弹性连接，平面弹簧的中部设置有与动子组件相配合的第一通孔，动子组件的外径小于环形线圈的内径且能够沿环形线圈的内孔进行上下振动。本实用新型采用平面弹簧，结构简单，加工方便，制造成本低，弹力较大，结构紧凑，环形线圈能够为动子组件提供较大的作用力，减小了产品的体积，提高了产品的稳定性、可靠性差和制程良率，便于产品进行量产，扩大了产品的应用和发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及马达技术领域，尤其涉及一种平面弹簧线性马达。
背景技术
随着电子产品的快速发展，尤其在手机、平板电脑等移动终端设备，这些电子设备基本都有使用振动发生装置，用于防止来自电子装置的噪音干扰他人。传统的振动发生装置采用基于偏心旋转的转子马达，它是通过偏心振子的旋转而实现机械振动，由于偏心振子在旋转过程中，换向器和电刷会产生机械摩擦以及电火花等，会影响偏心振子的转速，进而影响装置振动效果，因此，振动发生装置多采用性能更好的线性马达。
线性马达，也称线性电机、直线马达、推杆马达等，最常用的线性马达类型是平板式、U型槽式和管式，其是一种将电能转换为直线运动机械能的技术，其通过磁铁的相斥力使移动元件悬浮，同时通过磁力直接驱动该移动元件，而无需如回转式马达般尚需经由如齿轮组等传动机构进行传动，因此，线性马达可以令其所驱动的移动元件进行高加、减速的往复运动，通过该特性，线性马达可以被应用于不同的制造加工技术领域中，而被作为驱动的动力源或作为提供定位的技术内容。此外，随着半导体、电子、光电、医疗设备及自动化控制等工业的快速发展及激烈竞争，各领域对于马达线性运动性能的要求也日渐升高，期望马达具有高速度、低噪音及高定位精度等，故在许多应用场合下都已使用线性马达来取代传统伺服马达等机械式的运动方式。
但是，现有的一些线性马达，由于其设计上存在一定的缺陷，因而产生弹力不足、占用空间较大、稳定性和可靠性差等问题，从而影响线性马达的应用和发展。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有线性马达存在的问题，提出一种平面弹簧线性马达。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案：
一种平面弹簧线性马达，包括上机壳和下机壳，上机壳与下机壳内设置有动子组件及与动子组件相对应配合的定子组件，定子组件包括环形线圈及用于环形线圈与外部电路连连接的FPC板，下机壳上设置有用于安置环形线圈的第一槽体，FPC板固定在第一槽体的底面，动子组件通过平面弹簧分别与上机壳和下机壳弹性连接，平面弹簧的外缘分别与上机壳的底部和下机壳的顶部固定连接，平面弹簧的中部设置有与动子组件相配合的第一通孔，动子组件的外径小于环形线圈的内径且能够沿环形线圈的内孔进行上下振动。
本实用新型的有益效果是：外部电路通过FPC板使环形线圈通电后，环形线圈与动子组件相互作用，从而使动子组件与平面弹簧相配合进行上下振动，平面弹簧结构简单，加工方便，制造成本低，弹性系数稳定，弹力较大，占用空间小，而且动子组件的外径小于环形线圈的内径且沿环形线圈的内孔进行上下振动，结构紧凑，环形线圈能够为动子组件提供较大的作用力，从而减小了产品的体积，提高了产品的稳定性、可靠性差和制程良率，便于产品进行量产，扩大了产品的应用和发展。
在一些实施方式中，上机壳的底部设置有与平面弹簧的外缘相配合的第一法兰边。
在一些实施方式中，动子组件至少有一部分位于环形线圈的内孔中，结构更加紧凑。
在一些实施方式中，动子组件包括磁环，磁环穿过第一通孔且通过磁轭与平面弹簧固定连接，磁环内固定连接有质量块。
在一些实施方式中，磁轭具有用于安置磁环的第二槽体，第二槽体的顶部设置有与平面弹簧连接的第二法兰边。
在一些实施方式中，环形线圈通过线圈支架安置在第一槽体中，便于安置环形线圈，更加稳定、牢靠。
在一些实施方式中，平面弹簧与线圈支架和环形线圈之间形成有避让区间。
在一些实施方式中，下机壳的底部外侧设置有与FPC板的接头相配合的伸出部，下机壳上设置有与伸出部相对应的缺口。
在一些实施方式中，线圈支架上设置有与缺口相匹配的定位部，线圈支架通过定位部便于进行定位，稳定性和可靠性好。
在一些实施方式中，线圈支架由非金属材料制成，便于减少涡流发热效应，更加稳定、可靠。
另外，在本实用新型技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
图1为本实用新型一种平面弹簧线性马达的分解图。
图2为本实用新型一种平面弹簧线性马达的剖视图。
图3为本实用新型下机壳的结构示意图。
图4为本实用新型平面弹簧的结构示意图。
图5为本实用新型线圈支架的结构示意图。
附图中标号说明，上机壳1，第一法兰边11，下机壳2，第一槽体21，伸出部22，缺口23，动子组件3，磁环31，磁轭32，第二槽体321，第二法兰边322，质量块33，定子组件4，环形线圈41，FPC板42，线圈支架43，定位部431，平面弹簧5，第一通孔51，避让区间6。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例：
一种平面弹簧线性马达，如图1～4所示，包括上机壳1和下机壳2，上机壳1与下机壳2内设置有动子组件3及与动子组件3相对应配合的定子组件4，定子组件4包括环形线圈41及用于环形线圈41与外部电路连连接的FPC板42，环形线圈41与FPC板42通常采用胶粘或焊接的方式进行连接，下机壳2上设置有用于安置环形线圈41的第一槽体21，环形线圈41通常胶粘连接在第一槽体21中，FPC板42通常采用胶粘的方式固定在第一槽体21的底面。动子组件3通过平面弹簧5分别与上机壳1和下机壳2弹性连接，平面弹簧5的外缘分别与上机壳1的底部和下机壳2的顶部固定连接，通常采用焊接的方式，平面弹簧5的中部设置有与动子组件3相配合的第一通孔51，动子组件3通过第一通孔51与平面弹簧5固定连接，平面弹簧5通常是指在平面内发生垂直弹性形变的弹簧，主要包括弹性材料在平面上涡卷而成或在平面弹性材料上镂空而成两种形式，动子组件3的外径小于环形线圈41的内径，并且动子组件3能够沿环形线圈41的内孔进行上下振动，即环形线圈41能够环绕在动子组件3的外侧，这样能够提供均匀且较大的作用力。此外，需要说明的是，FPC板42即柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit)，它是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度的可靠性和绝佳的可挠性的印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
本实用新型在使用时，外部电路通过FPC板42使环形线圈41通电后，环形线圈41通过与动子组件3相互作用而使动子组件3收到向上或向下的作用力，从而能够使动子组件3与平面弹簧5相配合进行上下振动，实现马达的振动，平面弹簧5不仅具有缓冲保护的作用，而且能够为动子组件3的振动提供一定的恢复力。本实用新型采用平面弹簧5，结构简单，加工方便，制造成本低，弹性系数稳定，弹力较大，占用空间小，而且动子组件3的外径小于环形线圈41的内径且沿环形线圈41的内孔进行上下振动，结构紧凑，环形线圈41能够为动子组件3提供均匀且较大的作用力，从而减小了产品的体积，振动效果好，提高了产品的稳定性、可靠性差和制程良率，便于产品进行量产，扩大了产品的应用和发展。此外，通过调节环形线圈41的电流波形能够改变动子组件3振动的频率和幅度，从而能够产生不同的振感，振感丰富，实现多种不同的触觉反馈，便于应用于智能设备触觉反馈的动力源，提高了马达的应用范围。
优选地，如图2所示，上机壳1的底部设置有与平面弹簧5的外缘相配合的第一法兰边11，上机壳1通过第一法兰边11便于与平面弹簧5的外缘进行焊接连接，连接强度更高，更加稳定、牢靠。
优选地，如图2所示，动子组件3至少有一部分位于环形线圈41的内孔中，就是说动子组件3在上下振动过程中尽可能位于环形线圈41的内孔中，沿着环形线圈41的内孔进行上下振动，这样整体结构更加紧凑，能够进一步减小马达的体积。
优选地，如图2所示，动子组件3包括磁环31，磁环31穿过第一通孔51且通过磁轭32与平面弹簧5固定连接，通常采用焊接的方式，优选磁环31的中部与第一通孔51相配合，磁环31内固定连接有质量块33，磁环31与磁轭32和质量块33可以采用粘胶或焊接的方式进行连接，质量块33也称平衡块、振动块、配重块等。在使用时，环形线圈41处于磁环31产生的磁场中，环形线圈41通电后受到一定的安培力，由于环形线圈41固定不动，所以磁环31受到相应的反作用力而使动子组件3进行振动。
优选地，磁环31通常为永磁体，永磁体是指在开路状态下能长期保留较高剩磁的磁体，也称硬磁体，比如由铁氧体永磁材料制成的永磁铁或者由磁钢等，优选磁钢，磁钢具有高硬度、矫顽力值高、耐高温、抗腐蚀性能强等特点，其永磁特性较好，被饱和磁化后，在撤掉外磁场后仍能长时间内保持较强和稳定的磁性。
优选地，磁轭32通常指本身不生产磁场、在磁路中只起磁力线传输的软磁材料，磁轭32通常是硅钢片垒叠制成的轭铁，它均匀对称地分面在感应圈的四周，它的作用是约束感应圈漏磁向外扩散，提高感应加入的效率，另外作为磁屏蔽减少炉架等金属构件的发热，还起到加固感应器的作用。
优选地，如图2所示，磁轭32具有用于安置磁环31的第二槽体321，磁环31通常胶粘固定在第二槽体321中，第二槽体321的顶部设置有与平面弹簧5连接的第二法兰边322，磁轭32通过第二法兰边322便于与平面弹簧5进行焊接连接，连接强度更高，更加稳定、牢靠，而且磁轭32可以位于平面弹簧5的上方或下方，优选磁轭32位于平面弹簧5的下方。
优选地，如图2、图3、图5所示，环形线圈41通过线圈支架43安置在第一槽体21中，线圈支架43通常具有安置环形线圈41的通孔，环形线圈41先通过胶粘等固定在线圈支架43上，然后再将线圈支架43通过胶粘等固定在下机壳2的第一槽体21中，操作方便，连接更加稳定、牢靠，而且线圈支架43对环形线圈41也具有保护作用。
优选地，如图2所示，平面弹簧5与线圈支架43和环形线圈41之间形成有避让区间6，通过避让区间6能够防止振动过程中平面弹簧5碰触线圈支架43或环形线圈41，从而更加安全、可靠。
优选地，如图2、图3所示，下机壳2的底部外侧设置有与FPC板42的接头相配合的伸出部22，下机壳2上设置有与伸出部22相对应的缺口23，FPC板42的接头穿过下机壳2的缺口23并固定在伸出部22上，从而便于FPC板42与外部电路进行连接。
优选地，如图2、图3、图5所示，线圈支架43上设置有与缺口23相匹配的定位部431，线圈支架43的定位部431插入缺口23中使其定位在下机壳2的第一槽体21中，从而防止线圈支架43转动或晃动等，稳定性和可靠性更好。
优选地，线圈支架43由非金属材料制成，通电的环形线圈41在磁场中会产生涡流现象，通过采用非金属材料制成的线圈支架43固定环形线圈41，便于减少涡流发热效应，从而使产品更加稳定、可靠。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或交换，而所有这些改进和交换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。
Claims (10)
1.一种平面弹簧线性马达，其特征在于，包括上机壳(1)和下机壳(2)，所述上机壳(1)与所述下机壳(2)内设置有动子组件(3)及与所述动子组件(3)相对应配合的定子组件(4)，所述定子组件(4)包括环形线圈(41)及用于所述环形线圈(41)与外部电路连连接的FPC板(42)，所述下机壳(2)上设置有用于安置所述环形线圈(41)的第一槽体(21)，所述FPC板(42)固定在所述第一槽体(21)的底面，所述动子组件(3)通过平面弹簧(5)分别与所述上机壳(1)和所述下机壳(2)弹性连接，所述平面弹簧(5)的外缘分别与所述上机壳(1)的底部和所述下机壳(2)的顶部固定连接，所述平面弹簧(5)的中部设置有与所述动子组件(3)相配合的第一通孔(51)，所述动子组件(3)的外径小于所述环形线圈(41)的内径且能够沿所述环形线圈(41)的内孔进行上下振动。
2.根据权利要求1所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述上机壳(1)的底部设置有与所述平面弹簧(5)的外缘相配合的第一法兰边(11)。
3.根据权利要求1所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述动子组件(3)至少有一部分位于所述环形线圈(41)的内孔中。
4.根据权利要求1所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述动子组件(3)包括磁环(31)，所述磁环(31)穿过所述第一通孔(51)且通过磁轭(32)与所述平面弹簧(5)固定连接，所述磁环(31)内固定连接有质量块(33)。
5.根据权利要求4所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述磁轭(32)具有用于安置所述磁环(31)的第二槽体(321)，所述第二槽体(321)的顶部设置有与所述平面弹簧(5)连接的第二法兰边(322)。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述环形线圈(41)通过线圈支架(43)安置在所述第一槽体(21)中。
7.根据权利要求6所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述平面弹簧(5)与所述线圈支架(43)和所述环形线圈(41)之间形成有避让区间(6)。
8.根据权利要求6所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述下机壳(2)的底部外侧设置有与所述FPC板(42)的接头相配合的伸出部(22)，所述下机壳(2)上设置有与所述伸出部(22)相对应的缺口(23)。
9.根据权利要求8所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述线圈支架(43)上设置有与所述缺口(23)相匹配的定位部(431)。
10.根据权利要求6所述的一种平面弹簧线性马达，其特征在于，所述线圈支架(43)由非金属材料制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191224 |
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