CN210093031U - 振动电机 - Google Patents

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崔志勇
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Abstract

本实用新型提供了一种振动电机。所述振动电机包括具有收容空间的外壳、收容于所述收容空间内的振子以及驱动所述振子往复运动的线圈，所述振动电机还包括收容于所述收容空间内且间隔设置的止动组件，所述振子往复运动于所述止动组件之间，所述振子包括相互间隔设置的第一磁钢以及设于所述第一磁钢之间的第二磁钢，相邻的所述第一磁钢的充磁方向相反，所述第二磁钢的充磁方向垂直于所述第一磁钢。与相关技术相比，本实用新型提供的振动电机的可靠性更佳。

Description

振动电机
【技术领域】
本实用新型涉及振动电机领域，尤其涉及一种可靠性良好的振动电机。
【背景技术】
振动电机是一种利用电磁力的产生原理将电能转换为机械能的部件，振动电机通常安装在便携式移动设备内，以产生振动反馈，如手机的振动或者游戏机的振动反馈等。
相关技术中，振动电机包括具有收容空间的外壳、收容于所述收容空间内的振子以及驱动所述振子往复运动的线圈。振子通常是采用弹簧结构进行支撑，使用单自由度线性振动理论进行设计。
然而，相关技术中的振动电机由于采用弹簧结构进行支撑，弹簧结构的可靠性难以保证，并且振动电机振动频带较窄，弹簧结构也限制了振子的移动位置，使得振动电机的行程较小。同时，振动电机的振子在振动时有撞击外壳的风险，导致容易发出噪声，影响使用。
因此，有必要提供一种改进的振动电机来解决上述问题。
【实用新型内容】
针对相关技术中的振动电机由于采用弹簧结构进行支撑，导致可靠性难以保证，并且振子容易撞击外壳，引起噪声的技术问题。本实用新型提供了一种可靠性良好的振动电机。
一种振动电机，包括具有收容空间的外壳、收容于所述收容空间内的振子以及驱动所述振子往复运动的线圈，所述振动电机还包括收容于所述收容空间内且间隔设置的止动组件，所述振子往复运动于所述止动组件之间，所述振子包括相互间隔设置的第一磁钢以及设于所述第一磁钢之间的第二磁钢，相邻的所述第一磁钢的充磁方向相反，所述第二磁钢的充磁方向垂直于所述第一磁钢。
优选的，所述第一磁钢沿垂直于振动方向充磁，所述第二磁钢沿平行于振动方向充磁。
优选的，所述振子还包括往复运动于所述止动组件之间的芯轴，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均呈环形，所述第一磁钢、所述第二磁钢均围绕所述芯轴设置。
优选的，所述芯轴沿振动方向贯穿设置有固定孔，所述振动电机还包括沿振动方向设置且两端分别固定于所述外壳上的导向件，所述导向件插设于所述固定孔内使得所述芯轴沿振动方向滑动连接于所述导向件。
优选的，所述芯轴沿振动方向的投影呈矩形，所述芯轴包括依次连接设置的四个侧壁，所述第一磁钢包括四个第一磁钢单元，每一所述侧壁上均固定有一个所述第一磁钢单元，四个所述第一磁钢单元围设成所述第一磁钢。
优选的，所述第二磁钢包括四个所述第二磁钢单元，每一所述侧壁上均固定有一个所述第二磁钢单元，四个所述第二磁钢单元围设成所述第二磁钢。
优选的，所述芯轴沿垂直于振动方向的投影呈圆形，所述第一磁钢、所述第二磁钢均呈圆环状并套设固定于所述芯轴。
优选的，所述止动组件包括沿振动方向充磁的第一止动磁钢，所述第一止动磁钢靠近所述第一磁钢一侧的磁极与所述第一磁钢靠近所述外壳一侧的磁极相同。
优选的，所述第一止动磁钢为环形，所述止动组件还包括设于所述第一止动磁钢内侧的第二止动磁钢，所述第二止动磁钢沿振动方向充磁且与所述第一止动磁钢的极性相反。
优选的，所述第一止动磁钢沿振动方向的投影与所述第一磁钢沿振动方向的投影完全重叠。
优选的，所述外壳包括具有所述收容空间且呈筒状的主体部以及盖设于所述主体部两端的端盖，所述导向件固定于所述端盖。
优选的，所述第一止动磁钢以及所述第二止动磁钢均固定于所述端盖，所述第二止动磁钢具有沿振动方向贯穿设置的贯穿孔，所述导向件穿过所述贯穿孔固定于所述端盖。
优选的，所述线圈固定于所述主体部，所述线圈环绕所述第一磁钢并与所述第一磁钢间隔设置，所述线圈的绕线方向为沿振动方向。
优选的，所述线圈包括至少两个，相邻两个所述线圈的电流方向相反。
优选的，所述第二磁钢靠近所述第一磁钢的磁极与所述第一磁钢靠近所述外壳一侧的磁极相同。
与相关技术相比，本实用新型提供的振动电机通过所述止动组件可以良好的避免所述振子在振动时撞击到外壳，避免了采用弹簧结构会出现的可靠性问题，从而提升了所述振动电机的可靠性。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本实用新型提供的振动电机的实施例一的立体结构示意图；
图2为图1所示振动电机的分解结构示意图；
图3为图2所示振子的分解结构示意图；
图4为沿图1所示IV-IV的剖视图；
图5为图4所示结构的磁极极性分布示意图；
图6为图4所示结构的驱动原理示意图；
图7为图4所示结构的防碰撞原理示意图；
图8为本实用新型提供的振动电机的实施例二的立体结构示意图；
图9为沿图8所示IX-IX的剖视图；
图10本实用新型提供的振动电机的实施例三的立体结构示意图；
图11为沿图10所述XI-XI的剖视图。
【具体实施方式】
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
请结合参阅图1和图2。本实施例提供了一种振动电机100，其包括具有收容空间的外壳10、收容于所述收容空间内并固定于所述外壳10上的止动组件20和导向件30、固定于所述外壳10上的线圈40、收容于所述收容空间内的振子50及固定于所述外壳10并与所述线圈40电连接的柔性电路板60。所述振子50套设于所述导向件30上，所述止动组件20正对所述振子50并与所述振子50相对间隔设置，所述线圈40用于驱动所述振子 50往复运动。
所述外壳10包括呈筒状的主体部11及盖设于所述主体部11两端的端盖13。
所述止动组件20用于防止所述振子50与所述外壳10碰撞，所述止动组件20设有两个，两所述止动组件20沿所述振子50的振动方向分别间隔设于所述振子50的两端。具体的，两所述止动组件20分别收容于所述收容空间并分别固定于两所述端盖13上。所述止动组件20包括沿振动方向充磁的第一止动磁钢21及第二止动磁钢23，所述第一止动磁钢21与所述第二止动磁钢23均固定于所述端盖13，所述第二止动磁钢23设于所述第一止动磁钢21内侧，所述第一止动磁钢21与所述第二止动磁钢23用于对所述振子50提供排斥力，避免所述振子50与所述端盖13发生碰撞。
所述导向件30呈圆柱形沿振动方向设置，且所述导向件30的两端分别与所述端盖13固定，所述振子50套设于所述导向件30上并能在所述线圈40的驱动下沿所述导向件30的设置方向进行振动。具体的，所述第二止动磁钢23对应所述导向件30设有沿振动方向贯穿设置的贯穿孔231，所述导向件30对应穿过所述贯穿孔231与所述端盖13连接固定。
所述线圈40设有两个，两所述线圈40沿所述振子50的振动方向依次间隔设置，所述线圈40的绕线方向沿振动方向，且两所述线圈40的通电电流方向相反。在本实施例中，两所述线圈40均收容于所述收容空间内并围绕所述主体部11设置与所述主体部11固定连接。
所述振子50往复运动于两所述止动组件20之间，所述振子50包括往复运动于两所述止动组件20之间的芯轴51、相互间隔设置的两第一磁钢 52及设于两所述第一磁钢52之间的第二磁钢53，相邻所述第一磁钢52 的充磁方向相反，所述第二磁钢53的充磁方向垂直于所述第一磁钢52。所述线圈40环绕所述第一磁钢52并与所述第一磁钢52间隔设置。所述第二磁钢53靠近所述第一磁钢52的磁极与所述第一磁钢52靠近所述线圈 40一侧的磁极相同，如此排列所述第一磁钢52和所述第二磁钢53有利于提升BL，增强磁场性能。
请结合参阅图3和图4。所述第一磁钢52与所述第二磁钢53均呈环形，所述第一磁钢52与所述第二磁钢53围绕所述芯轴51设置。所述芯轴 51为空心结构并套设于所述导向件30上。具体的，所述芯轴51沿振动方向设有固定孔511，所述导向件30对应插设于所述固定孔511内使得所述芯轴51沿振动方向滑动连接于所述导向件30。
所述芯轴51沿振动方向的投影呈矩形，所述芯轴51包括依次连接设置的四个侧壁513。所述第一磁钢52包括四个第一磁钢单元521，每一所述侧壁513上均固定有一个所述第一磁钢单元521，四个所述第一磁钢单元521围设成所述第一磁钢52。所述第二磁钢53包括四个所述第二磁钢单元531，每一所述侧壁513上均固定有一个所述第二磁钢单元531，四个所述第二磁钢单元531围设成所述第二磁钢53。
所述第二止动磁钢23正对所述芯轴51设置，所述第一止动磁钢21 正对所述第一磁钢52设置。具体的，两所述第二止动磁钢23分别正对所述芯轴51的两端设置，两所述第一止动磁钢21分别正对两所述第一磁钢 52设置。
请结合参阅图5至图7。所述第一磁钢52沿垂直于振动方向充磁，且相邻的所述第一磁钢52之间的磁极反向设置。所述第二磁钢53沿平行于振动方向充磁，且所述第二磁钢53与所述第一磁钢52相邻侧的磁极与所述第一磁钢52的靠近所述主体部11侧的磁极相同。所述第一止动磁钢21 与所述第二止动磁钢23沿平行于振动方向充磁，且所述第一止动磁钢21 与所述第二止动磁钢23的磁极反向设置，所述第一止动磁钢21靠近所述第一磁钢52一侧的磁极与所述第一磁钢52靠近所述主体部11一侧的磁极相同。
所述振子50中的所述第一磁钢52与所述第二磁钢53形成沿振动方向分布的磁力线回路，两所述线圈40经所述柔性电路板60通电后，分别形成安倍力F1和F2，由于两所述线圈40的电流方向相反，故而安倍力F1 和F2作用方向一致。同时，位于所述振子50两端所述止动组件20会对所述振子50提供非线性排斥力F3、F4，从而所述振子50受到合力 F＝F1+F2+F3-F4-f，f为所述振子50与其他部件之间的摩擦力，在本实施例中f为所述振子50与所述导向件30之间的摩擦力，当在其他实施例中所述振子50与所述外壳10之间接触，则f为所述振子50与所述外壳10之间的摩擦力。通过控制通入两所述线圈40的电流信号，从而实现所述振子 50的往复运动。当所述振子50靠近所述止动组件20时，所述止动组件20 对所述振子50提供排斥力，以提供支撑并避免所述振子50与所述止动组件20发生碰撞。
可以理解的是，所述振动电机100通过采用所述止动组件20不仅可以防止所述振子50撞击到所述外壳10，同时也避免了采用弹簧结构，从而可靠性更佳。并且也节约了所述外壳10的内部空间，使得所述振动电机 100振动频带较宽，且可大行程运动。
实施例二
请结合参阅图8和图9。本实施例提供了一种振动电机200，其包括具有收容空间的外壳210、收容于所述收容空间内并固定于所述外壳10上的止动组件220、固定于所述外壳210的线圈230及收容于所述收容空间内的振子240。所述止动组件220正对所述振子240并与所述振子240相对间隔，所述线圈230用于驱动所述振子240往复运动。
所述外壳210包括呈筒状的主体部212及两相对间隔设置的端盖213，两所述端盖213分别盖设于所述主体部212的两端开口部以共同围成所述收容空间。所述振子240沿所述主体部212的延伸方向(自一个所述端盖 213往另一个所述端盖213的方向)设置，且所述振子240能沿所述主体部212的延伸方向进行振动。
所述止动组件220用于防止所述振子240与所述端盖213碰撞，所述止动组件220设有两个，两所述止动组件220分别设于两所述端盖213上。所述止动组件220包括沿振动方向充磁的第一止动磁钢221及第二止动磁钢223，所述第一止动磁钢221为环形，所述第二止动磁钢223设于所述第一止动磁钢221内侧。
所述线圈230设有两个，两所述线圈230沿所述主体部212的延伸方向(所述振子240的振动方向)依次间隔设置，所述线圈230的绕线方向为沿振动方向，且两所述线圈230的通电电流方向相反。在本实施例中，两所述线圈230均位于所述收容空间外且环绕所述主体部212设置与所述主体部212固定连接。
所述振子240包括芯轴241及环绕所述芯轴241设置的第一磁钢243 和第二磁钢245，所述第一磁钢243设有两个且相互间隔设置，所述第二磁钢245设于两所述第一磁钢243之间。所述第一止动磁钢221沿振动方向的投影与所述第一磁钢243沿振动方向的投影完全重叠。
所述芯轴241沿垂直于振动方向的投影呈圆形，且所述芯轴241与两所述端盖213相对间隔设置。所述第一磁钢243与所述第二磁钢245呈圆环状并套设固定于所述芯轴241。
所述第二止动磁钢223正对所述芯轴241设置，所述第一止动磁钢221 正对所述第一磁钢243设置。
所述第一磁钢243、所述第二磁钢245、所述第一止动磁钢221及所述第二止动磁钢223的磁极分布与实施例一中的所述第一磁钢52、所述第二磁钢53、所述第一止动磁钢21及所述第二止动磁钢23的磁极分布基本相同，且所述线圈230驱动所述振子240的振动方式与实施例一中的所述线圈40驱动所述振子50的振动方式基本相同，在此不作赘述。
实施例三
请结合参阅图10和图11。本实施例提供了一种振动电机300，其包括具有收容空间的外壳310、固定于所述外壳310上的止动组件320和线圈 330及收容于所述收容空间内的振子340。所述止动组件320正对所述振子 340设置并与所述振子340相对间隔，所述线圈330用于驱动所述振子340 往复运动。
所述外壳310呈筒状且两端具有开口，所述止动组件320设有两个，两所述止动组件320分别对应设于所述外壳310的两开口处与所述外壳 310共同封闭所述收容空间。
所述止动组件320的结构与实施例二中所述止动组件220的结构基本相同，在此不做赘述。
所述线圈330的结构与实施例二中所述线圈230的结构基本相同，所述线圈330位于所述收容空间外并环绕所述外壳310设置于所述外壳310 固定。在本实施例中，所述线圈330依次间隔设有五个。相邻两所述线圈 330通入电流方向相反。
所述振子340包括芯轴341及环绕所述芯轴341设置的第一磁钢343 和第二磁钢345，所述芯轴341与实施例二中的所述芯轴241基本相同。本实施例中，所述第一磁钢343依次间隔设有五个，所述第二磁钢345设有四个，每相邻两所述第一磁钢343之间夹设有一个所述第二磁钢345。所述第一磁钢343沿垂直于振动方向充磁，所述第二磁钢345沿平行于振动方向充磁，相邻的所述第一磁钢343的充磁方向相反，所述第二磁钢345 靠近所述第一磁钢343一侧的磁极与所述第一磁钢343靠近所述外壳310 一侧磁极相同。所述线圈330驱动所述振子340进行振动的驱动原理与实施例一中的所述线圈40驱动所述振子50进行振动的驱动原理基本相同，在此不作赘述。
可以理解的是，在其他实施例中，所述线圈330的设置数量与所述振子340中的磁钢的设置数量可根据实际需求进行选择，只需所述振子340 的磁钢形成的磁力线回路沿振动方向分布，且多个所述线圈330形成的安倍力作用方向一致即可。
与相关技术相比，本实用新型提供的振动电机通过所述止动组件可以良好的避免所述振子在振动时撞击到外壳，避免了采用弹簧结构会出现的可靠性问题，从而提升了所述振动电机的可靠性。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于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，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种振动电机，包括具有收容空间的外壳、收容于所述收容空间内的振子以及驱动所述振子往复运动的线圈，其特征在于，所述振动电机还包括收容于所述收容空间内且间隔设置的止动组件，所述振子往复运动于所述止动组件之间，所述振子包括相互间隔设置的第一磁钢以及设于所述第一磁钢之间的第二磁钢，相邻的所述第一磁钢的充磁方向相反，所述第二磁钢的充磁方向垂直于所述第一磁钢。
2.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述第一磁钢沿垂直于振动方向充磁，所述第二磁钢沿平行于振动方向充磁。
3.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述振子还包括往复运动于所述止动组件之间的芯轴，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均呈环形，所述第一磁钢、所述第二磁钢均围绕所述芯轴设置。
4.根据权利要求3所述的振动电机，其特征在于，所述芯轴沿振动方向贯穿设置有固定孔，所述振动电机还包括沿振动方向设置且两端分别固定于所述外壳上的导向件，所述导向件插设于所述固定孔内使得所述芯轴沿振动方向滑动连接于所述导向件。
5.根据权利要求4所述的振动电机，其特征在于，所述芯轴沿振动方向的投影呈矩形，所述芯轴包括依次连接设置的四个侧壁，所述第一磁钢包括四个第一磁钢单元，每一所述侧壁上均固定有一个所述第一磁钢单元，四个所述第一磁钢单元围设成所述第一磁钢。
6.根据权利要求5所述的振动电机，其特征在于，所述第二磁钢包括四个所述第二磁钢单元，每一所述侧壁上均固定有一个所述第二磁钢单元，四个所述第二磁钢单元围设成所述第二磁钢。
7.根据权利要求4所述的振动电机，其特征在于，所述芯轴沿垂直于振动方向的投影呈圆形，所述第一磁钢、所述第二磁钢均呈圆环状并套设固定于所述芯轴。
8.根据权利要求4所述的振动电机，其特征在于，所述止动组件包括沿振动方向充磁的第一止动磁钢，所述第一止动磁钢靠近所述第一磁钢一侧的磁极与所述第一磁钢靠近所述外壳一侧的磁极相同。
9.根据权利要求8所述的振动电机，其特征在于，所述第一止动磁钢为环形，所述止动组件还包括设于所述第一止动磁钢内侧的第二止动磁钢，所述第二止动磁钢沿振动方向充磁且与所述第一止动磁钢的极性相反。
10.根据权利要求9所述的振动电机，其特征在于，所述第一止动磁钢沿振动方向的投影与所述第一磁钢沿振动方向的投影完全重叠。
11.根据权利要求9所述的振动电机，其特征在于，所述外壳包括具有所述收容空间且呈筒状的主体部以及盖设于所述主体部两端的端盖，所述导向件固定于所述端盖。
12.根据权利要求11所述的振动电机，其特征在于，所述第一止动磁钢以及所述第二止动磁钢均固定于所述端盖，所述第二止动磁钢具有沿振动方向贯穿设置的贯穿孔，所述导向件穿过所述贯穿孔固定于所述端盖。
13.根据权利要求11所述的振动电机，其特征在于，所述线圈固定于所述主体部，所述线圈环绕所述第一磁钢并与所述第一磁钢间隔设置，所述线圈的绕线方向为沿振动方向。
14.根据权利要求13所述的振动电机，其特征在于，所述线圈包括至少两个，相邻两个所述线圈的电流方向相反。
15.根据权利要求2所述的振动电机，其特征在于，所述第二磁钢靠近所述第一磁钢的磁极与所述第一磁钢靠近所述外壳一侧的磁极相同。
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