CN213461504U - 一种线性振动马达 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种线性振动马达,包括壳体、振子结构以及定子结构,该振子结构活动设置在所述安装腔内,且所述振子结构包括相对且间隔设置的一对第一磁钢以及相对且间隔设置的一对第二磁钢,所述第一磁钢包括第一段和自所述第一段的两端延伸形成的第二段,相对的两个所述第二段之间形成安装位,所述第二磁钢位于所述安装位内,一对所述第一磁钢和一对所述第二磁钢围合形成一包绕区域,所述第一磁钢的面向所述包绕区域的极性和所述第二磁钢的面向所述包绕区域的极性相异。本实用新型的线性振动马达具有更为强烈的振感,而且还可以使得振子结构充分利用既有的空间,在空间一定的条件下,达到提升振感的目的。

Description

一种线性振动马达
【技术领域】
本实用新型涉及马达技术领域,尤其涉及一种线性振动马达。
【背景技术】
线性振动马达一般由振子结构和定子结构组成,振子结构一般由磁钢排列形成,由此振子结构会形成磁场,定子结构置于磁场中,其一般设置有线圈,该线圈在通电后会在振子结构和定子结构之间形成电磁力,该电磁力能够驱使振子结构做直线往复运动,从而实现线性振动马达的功能。
现有技术中的线性振动马达由于其体型和结构所限,一般不会留置太多的空间用来布置振子结构,特别是随着线性振动马达的小型化发展趋势愈实用新型显,能够用来布置振子结构的空间也变得越来越紧凑,振子结构的布局和规划变得越来越难,导致振子结构所能够产生的磁感应强度有限,由此导致线性振动马达的振动量(直线往复运动的行程)有限,线性振动马达,特别是小型的线性振动马达的振动效果不佳。
因此,有必要提供一种振感更为强烈的线性振动马达。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种振感更为强烈的线性振动马达。
根据本实用新型的实施例,该线性振动马达包括:
壳体,所述壳体限定出安装腔;
振子结构,所述振子结构活动设置在所述安装腔内,且所述振子结构包括相对且间隔设置的一对第一磁钢以及相对且间隔设置的一对第二磁钢,所述第一磁钢包括第一段和自所述第一段的两端延伸形成的第二段,相对的两个所述第二段之间形成安装位,所述第二磁钢位于所述安装位内,一对所述第一磁钢和一对所述第二磁钢围合形成一包绕区域,所述第一磁钢的面向所述包绕区域的极性和所述第二磁钢的面向所述包绕区域的极性相异;
以及定子结构,所述定子结构固定设置在所述包绕区域内,且所述定子结构包括铁芯、设置在所述铁芯上的线圈以及分别连接在所述铁芯的轴向方向两端的第一磁感应件和第二磁感应件,所述第一磁感应件和一对所述第一磁钢中的一个相对设置,所述第二磁感应件和一对所述第一磁钢中的另一个相对设置,在所述线圈通电后,所述第一磁感应件和所述第二磁感应件产生相异的极性。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述第一段和所述第二段均为矩形结构且所述第一段垂直于所述第二段,所述第二磁钢为矩形结构,所述包绕区域为矩形区域,所述定子结构处于所述矩形区域的中心位置。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述振子结构还包括围绕所述第一磁钢和所述第二磁钢设置的用于起磁屏蔽作用的导磁片。
在所述线性振动马达的一些实施例中,在所述第一磁钢和所述导磁片之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽,和/或在所述第二磁钢和所述导磁片之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述振子结构还包括具有容纳腔的配重块,所述导磁片抵接于所述容纳腔的腔壁。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述线性振动马达还包括弹性支撑组件,所述弹性支撑组件连接在所述配重块和所述壳体之间,用于向所述振子结构提供弹性回复力和使所述振子结构沿预设方向移动。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述弹性支撑组件包括弹片和设置在所述弹片两端的焊片,所述弹片自所述配重块的一侧向所述配重块的对侧延伸。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述弹片包括第一连接段、第二连接段和连接在所述第一连接段和所述第二连接段之间的延伸段,所述延伸段自所述第一连接段沿与所述配重块的外壁倾斜的方向向所述第二连接段延伸。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述弹片和所述配重块的外壁之间形成有间隔区域,所述弹性支撑组件还包括设置在所述间隔区域内的泡棉。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述线性振动马达还包括限位件,所述限位件设置在所述振子结构的行程路径上的两端,用于对所述振子结构进行限位。
在所述线性振动马达的一些实施例中,所述壳体包括下盖和盖设在所述下盖上的上盖,所述上盖和所述下盖围合形成所述安装腔,在所述下盖上设置有柔性电路板,所述柔性电路板电连接至所述定子结构。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型实施例中的定子结构在其线圈通电之后,第一磁感应件和第二磁感应件能够感应出相异的极性,该第一磁感应件和第二磁感应件处于由振子结构所形成的包绕区域内时,该第一磁感应件和第二磁感应件能够和振子结构中的第一磁钢产生电磁力,从而推动振子结构沿电磁力的方向移动,从而形成振动,同时针对振子结构而言,由于第一磁钢的面向包绕区域的极性和第二磁钢的面向包绕区域的极性相异,且通过采用该第二磁钢嵌合到第一磁钢之间的布局方式,不仅可以在包绕区域中能够形成多个磁场回路,使得定子结构中的线圈在该磁场回路的作用会产生安培力,该安培力能够对振子结构形成大小相等的反作用力,该反作用力能够和前述电磁力共同推动振子结构移动,从而使振子结构具有更为强烈的振感,而且还可以使得振子结构充分利用既有的空间,在空间一定的条件下,达到提升振感的目的,尤其有利于线性振动马达的小型化发展趋势。
【附图说明】
图1为本实用新型一实施例中线性振动马达的结构示意图;
图2为本实用新型一实施例中线性振动马达的爆炸结构示意图;
图3为本实用新型一实施例中线性振动马达去除上盖的结构示意图;
图4为本实用新型一实施例中线性振动马达的振子结构和定子结构的装配示意图;
图5为本实用新型一实施例中线性振动马达的磁场回路示意图;
图6为本实用新型一实施例中线性振动马达的第一磁钢的极性关系图;
图7为本实用新型一实施例中线性振动马达在其线圈通入第一方向的电流的受力关系图;
图8为本实用新型一实施例中线性振动马达在其线圈通入第二方向的电流的受力关系图;
图9为本实用新型一实施例中线性振动马达的导磁片的结构示意图。
主要元件符号说明:
100-壳体;200-振子结构;300-定子结构;400-弹性支撑组件;500-限位件;110-下盖;120-上盖;130-柔性电路板;210-第一磁钢;220-第二磁钢;230-包绕区域;240-导磁片;250-配重块;310-铁芯;320-线圈;330-第一磁感应件;340-第二磁感应件;410-弹片;420-焊片;430-泡棉;212-安装位;213-第一段;214-第二段;241-胶水槽;251-容纳腔;411-第一连接段;412-第二连接段;413-延伸段;414-缺口。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。
本实用新型实施例提供了一种线性振动马达,该线性振动马达可以应用在各类电子设备中,其可以使电子设备振动,以提醒用户查看消息或者进行其他相关操作。
在本实用新型实施例中,请参考图1-4,该线性振动马达(下文简称“振动马达”)包括壳体100、振子结构200以及定子结构300。
其中,该壳体100限定出安装腔,振子结构200以及定子结构300安装在该安装腔内,该壳体100作为振动马达的外部部件,能够为振子结构200和定子结构300提供一定的保护作用。
该振子结构200活动设置在安装腔内,且该振子结构200包括相对且间隔设置的一对第一磁钢210以及相对且间隔设置的一对第二磁钢220,210第一磁钢包括第一段213和自第一段213的两端延伸形成的第二段214,相对的两个第二段214之间形成安装位212,第二磁钢220位于安装位212内,一对第一磁钢210和一对第二磁钢210围合形成一包绕区域230,第一磁钢210的面向包绕区域230的极性和第二磁钢220的面向包绕区域230的极性相异。
此处需要说明的是,安装位212是由两个相对的第一磁钢210之间的空间所形成,即一个第一磁钢210上的第二段214和另一个第一磁钢210上的第二段214之间形成该安装位212,并且该两个第二段214相对设置。
该定子结构300固定设置在包绕区域230内,且定子结构300包括铁芯310、设置在铁芯310上的线圈320以及分别连接在铁芯310的轴向方向两端的第一磁感应件330和第二磁感应件340,第一磁感应件330和一对第一磁钢210中的一个相对设置,第二磁感应件340和一对第一磁钢210中的另一个相对设置,在线圈320通电后,第一磁感应件330和第二磁感应件340产生相异的极性。
在本实用新型实施例中,定子结构300在其线圈320通电之后,第一磁感应件330和第二磁感应件340能够感应出相异的极性,该第一磁感应件330和第二磁感应件340处于由振子结构200所形成的包绕区域230内时,该第一磁感应件330和第二磁感应件340能够和振子结构200中的第一磁钢210产生电磁力,从而推动振子结构200沿电磁力的方向移动,从而形成振动,同时针对振子结构200而言,由于第一磁钢210的面向包绕区域230的极性和第二磁钢220的面向包绕区域230的极性相异,且通过采用该第二磁钢220嵌合到第一磁钢210之间的布局方式,不仅可以在包绕区域230中能够形成多个磁场回路,使得定子结构300中的线圈320在该磁场回路的作用会产生安培力,该安培力能够对振子结构200形成大小相等的反作用力,该反作用力能够和前述电磁力共同推动振子结构200移动,从而使振子结构200具有更为强烈的振感,而且还可以使得振子结构200充分利用既有的空间,在空间一定的条件下,达到提升振感的目的,尤其有利于线性振动马达的小型化发展趋势。
在一种实施例中,请参考图4,线圈320沿与包绕区域230的中轴线平行的方向布置,此时可知,当线圈320中有电流流过时,该电流方向能够与磁场回路中的磁感线的方向平行,根据左手定则不难知道,线圈320所受到的安培力能够可能和电磁力的方向重合,那么该安培力的反作用力就可以和该电磁力配合,使振子结构200的振动更为强烈。
此处需要说明的是,第一段213、第二段214的具体结构不作限制,例如该第一段213和第二段214可以是直线段,也可以是弧线段,此外当第一段213是直线段时,该第二段214可以是直线段,也可以是弧线段,而当第一段213是弧线段时,该第二段214可以是直线段,也可以是弧线段。当然,除开直线段和弧线段之外,第一段213和第二段214还可以具有其他多种结构,例如波浪形等。
另外需要说明,前述第一段213和第二段214仅指第一磁钢210具有这些结构部,而并非表示该第一磁钢210一定是分体结构,换言之,第一磁钢210可以是一整块磁钢,也可以由多块磁钢拼接形成。
在一些更加具体的实施例中,第一段213和第二段214均为矩形结构且第一段213垂直于第二段214,此时该第一段213和第二段214均采用前述直线段,第二磁钢220为矩形结构,包绕区域230为矩形区域,定子结构300处于矩形区域230的中心位置。
由此,对于振子结构200和定子结构300而言,他们形成一对称结构,由此可在包绕区域230内形成恒定的磁场。为便于描述和理解该磁场,下面将结合图4-8进行说明。
首先请参考图4,振子结构200和定子结构300形成一立方体结构,不妨以传统的空间直角坐标系为例进行说明,X方向为第一磁钢210的相对方向,即第一磁钢210沿X方向布置,Y方向为第二磁钢220的相对方向,即第二磁钢220沿Y反向布置,Z方向为线圈320的绕制方向。在前述所作定义的基础上,不难理解,第一磁钢210和第二磁钢220均设置在XY平面内,且朝向Z方向延伸出一定厚度,铁芯310的轴向方向和X方向重合,第一磁感应件330和第二磁感应件340沿X方向布置。
接着请参考图5-6,以第一磁钢210面向包绕区域230的极性为N极,第二磁钢220面向包绕区域230的极性为S极为例,此时呈矩形区域的包绕区域230将会呈现出四个子区域,每个子区域各自占据包绕区域230的空间的四分之一,不妨以子区域A和子区域B为例,此时可知,从第一磁钢210的第一段213发出的磁感线将会指向彼此,但由于在相对的两个第二段214之间设置有极性为S极的第二磁钢220,上述磁感线受到该第二磁钢220的牵引将会进入到该第二磁钢220中,由此在区域A中即形成了磁场回路U,该磁场回路U的磁感线自第一磁钢210的第一段213指向第二磁钢220,同时在区域B中即形成了磁场回路V,该磁场回路V的磁感线自另一个第一磁钢210的第一段213指向同一个第二磁钢220。
接着请结合参考图5及图7-8,由于线圈320沿Z反向依序往复绕制在铁芯310上,为便于理解,不妨将线圈320分成两部分,其中一部分位于子区域A和子区域B中,另一部分则位于子区域C和子区域D中,先以图7中的第一电流方向为例,此时针对前一部分线圈320而言,从该线圈320流过的电流由表及里(基于图7所示方位),同时穿过该部分线圈320的磁感线E由下至上(基于图7所示方位),此时根据左手定则,该部分线圈320所受到的安培力向右(基于图7所示方位),针对后一部分线圈320而言,从该线圈320流过的电流由里及表(基于图7所示方位),同时穿过该部分线圈320的磁感线E由上至下(基于图7所示方位),此时根据左手定则,该部分线圈320所受到的安培力也向右(基于图7所示方位),使得线圈320整体受到向右的安培力,同时在线圈320通电之后,在第一磁感应件330和第二磁感应件340上分别感应出N极和S极,由此在第一磁钢210和第一磁感应件330、第二磁感应件340之间即会形成向右的电磁力,该电磁力与前述安培力的方向相同,两者结合形成F1,由此根据反作用力原理,前述电磁力和安培力将组合形成驱使振子结构200自右向左移动(基于图7所示方位)的驱动力F2。再以图8中的第二电流方向为例,此时针对前一部分线圈320而言,从该线圈320流过的电流由里及表(基于图8所示方位),同时穿过该部分线圈320的磁感线E由下至上(基于图8所示方位),此时根据左手定则,该部分线圈320所受到的安培力向左(基于图8所示方位),针对后一部分线圈320而言,从该线圈320流过的电流由表及里(基于图7所示方位),同时穿过该部分线圈320的磁感线E由上至下(基于图8所示方位),此时根据左手定则,该部分线圈320所受到的安培力也向左(基于图8所示方位),使得线圈320整体受到向左的安培力,同时在线圈320通电之后,在第一磁感应件330和第二磁感应件340上分别感应出S极和N极,由此在第一磁钢210和第一磁感应件330、第二磁感应件340之间即会形成向左的电磁力,该电磁力与前述安培力的方向相同,两者结合形成F1,由此根据反作用力原理,前述电磁力和安培力将组成形成驱使振子结构200自左向右移动的驱动力F2(基于图7所示方位)。
在图7和图8中,通过线圈320的电流的方向相反,致使最终振子结构200的移动方向也相反,此时可以理解,通过给线圈320通入一定频率的交变电流时,振子结构200就会产生左右振动的力,从而实现振动马达的振动功能。
子区域C和子区域D形成磁场回路的原理,以及线圈320在该磁场回路中的受力情况可参照前述进行理解,不再赘述。
需要指出的是,前文仅以一种典型的振子结构200和定子结构300为例来阐述磁场和线圈320的受力关系,但应当理解,当振子结构200和定子结构300采用其他结构,例如振子结构200的第一磁钢210采用前文中的弧形段时,应当正确理解磁场和受力关系。
在一种实施例中,请参考图2-4,振子结构200还包括围绕第一磁钢210和第二磁钢220设置的用于起磁屏蔽作用的导磁片240。
具体地,该导磁片240采用SPCD材料制成,通过该导磁片240的设置可使得包绕区域230内的磁场回路更为稳定。
结合到前述包括具有第一段213、第二段214且该第一段213、第二段214均为直线段的第一磁钢210和呈直线段的第二磁钢220的实施例中,导磁片240也相应设置成两组,其中一组导磁片240设置在第一磁钢210的外壁,另一组导磁片240设置在第二磁钢220的外壁。
在一些具体的实施例中,导磁片240通过粘胶的方式和第一磁钢210、第二磁钢220连接在一起。
进一步地,在一些更加具体的实施例中,请参考图9,在第一磁钢210和导磁片240之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽241,和/或在第二磁钢220和导磁片240之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽241,该胶水槽241能够防止粘胶溢出,能够提高导磁片240和第一磁钢210、第二磁钢220之间的连接可靠性。
在一种实施例中,请参考图2-3,振子结构200还包括具有容纳腔251的配重块250,导磁片240抵接于该容纳腔251的腔壁。
该配重块250一方面对置于其内部的第一磁钢210、第二磁钢220、导磁片240等进行保护,另一方面还可以提升振子结构200的整体重量,使得振子结构200具有更为强烈的振感。
可以理解的是,该配重块250的具体结构可以根据实际需求而设计,例如在前述包括具有第一段213、第二段214且该第一段213、第二段214均为直线段的第一磁钢210和呈直线段的第二磁钢220的实施例中,该配重块250可以被设计成大致呈长方体结构,且其容置腔251也为长方体。
进一步地,在一种实施例中,请参考图2-3,线性振动马达还包括弹性支撑组件400,该弹性支撑组件400连接在配重块250和壳体100之间,用于向振子结构200提供弹性回复力和使振子结构200沿预设方向移动。
结合图7-8及前文所述,当振子结构200自左向右移动或者自右向左移动时,该弹性支撑组件400能够积蓄弹性回复力,使振子结构200更为容易沿反向移动。另外,在振子结构200的移动过程中,该弹性支撑组件400还能够对振子结构200产生一个牵引效果,防止振子结构200出现偏摆。
在一种具体的实施例中,请继续参考图2-3,弹性支撑组件400包括弹片410和设置在弹片410两端的焊片420,弹片410自配重块250的一侧向配重块250的对侧延伸。
该弹片410通过焊片420连接在配重块250和壳体100之间,具体而言,处于弹片410一端的焊片420设置在配重块250和弹片410之间,处于弹片410另一端的焊片420则设置在弹片410和壳体100之间,此时通过该弹片410的弹性作用即可实现弹性支撑组件400的前述功能。
具体而言,该弹片410包括第一连接段411、第二连接段412和连接在第一连接段411和第二连接段412之间的延伸段413,两个焊片420分别设置在第一连接段411和第二连接段412上。
在一些更加具体的实施例中,第一连接段411、第二连接段412和延伸段413均采用薄片状结构,由此使得弹片410具有更佳的弹性效果。
进一步地,在进一步具体的实施例中,延伸段413自第一连接段411沿与配重块250的外壁倾斜的方向向第二连接段412延伸,由此使得配重块250和弹片410之间的距离增大,并且延伸段413具有更大的弹性形变空间,从而使得弹片410的弹性效果进一步增强。
在一种具体的实施例中,弹片410和配重块250的外壁之间形成有间隔区域,弹性支撑组件400还包括设置在间隔区域内的泡棉430,该泡棉430能够起到保护与增加机械阻尼的作用,使得振子结构200的振动能够顺畅、稳定地的进行。
在一种实施例中,请参考图2-3,线性振动马达还包括限位件500,该限位件500设置在振子结构200的行程路径上的两端,用于对振子结构200进行限位。
该限位件500能够防止振子结构200越过既定行程,从而能够对振子结构200形成保护。
该限位件500可以被设计成块状物或者其他结构,装配时,将其固定安装在振子结构200的行程路径上即可。
在一些具体的实施例中,该限位件500能够与配重块250接触,从而实现其限位功能。为此,为防止前述弹片410对该限位件500形成干扰,弹片410还形成有一缺口414,该缺口414能够供限位件500通过,从而便于限位件500接触到配重块250。
在一种实施例中,壳体100包括下盖110和盖设在下盖110上的上盖120,上盖120和下盖110围合形成安装腔,在下盖110上设置有柔性电路板130,柔性电路板130电连接至定子结构200。
结合前文所列实施例,定子结构200可以通过焊接的方式固定安装在该下盖110上,具体可通过将铁芯310、第一磁感应件330和第二磁感应件340焊接到下盖110上实现;限位件500也可以通过焊接的方式固定连接到该下盖110上。
当然,除开前述方式之外,定子结构200和限位件500也可以通过焊接的方式固定连接到上盖120上。
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 (11)

1.一种线性振动马达,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体限定出安装腔;
振子结构,所述振子结构活动设置在所述安装腔内,且所述振子结构包括相对且间隔设置的一对第一磁钢以及相对且间隔设置的一对第二磁钢,所述第一磁钢包括第一段和自所述第一段的两端延伸形成的第二段,相对的两个所述第二段之间形成安装位,所述第二磁钢位于所述安装位内,一对所述第一磁钢和一对所述第二磁钢围合形成一包绕区域,所述第一磁钢的面向所述包绕区域的极性和所述第二磁钢的面向所述包绕区域的极性相异;
以及定子结构,所述定子结构固定设置在所述包绕区域内,且所述定子结构包括铁芯、设置在所述铁芯上的线圈以及分别连接在所述铁芯的轴向方向两端的第一磁感应件和第二磁感应件,所述第一磁感应件和一对所述第一磁钢中的一个相对设置,所述第二磁感应件和一对所述第一磁钢中的另一个相对设置,在所述线圈通电后,所述第一磁感应件和所述第二磁感应件产生相异的极性。
2.根据权利要求1所述的线性振动马达,其特征在于,所述第一段和所述第二段均为矩形结构且所述第一段垂直于所述第二段,所述第二磁钢为矩形结构,所述包绕区域为矩形区域,所述定子结构处于所述矩形区域的中心位置。
3.根据权利要求1所述的线性振动马达,其特征在于,所述振子结构还包括围绕所述第一磁钢和所述第二磁钢设置的导磁片。
4.根据权利要求3所述的线性振动马达,其特征在于,在所述第一磁钢和所述导磁片之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽,和/或在所述第二磁钢和所述导磁片之间设置有用于容纳粘胶的胶水槽。
5.根据权利要求3所述的线性振动马达,其特征在于,所述振子结构还包括具有容纳腔的配重块,所述导磁片抵接于所述容纳腔的腔壁。
6.根据权利要求5所述的线性振动马达,其特征在于,所述线性振动马达还包括弹性支撑组件,所述弹性支撑组件连接在所述配重块和所述壳体之间,用于向所述振子结构提供弹性回复力和使所述振子结构沿预设方向移动。
7.根据权利要求6所述的线性振动马达,其特征在于,所述弹性支撑组件包括弹片和设置在所述弹片两端的焊片,所述弹片自所述配重块的一侧向所述配重块的对侧延伸。
8.根据权利要求7所述的线性振动马达,其特征在于,所述弹片包括第一连接段、第二连接段和连接在所述第一连接段和所述第二连接段之间的延伸段,所述延伸段自所述第一连接段沿与所述配重块的外壁倾斜的方向向所述第二连接段延伸。
9.根据权利要求7所述的线性振动马达,其特征在于,所述弹片和所述配重块的外壁之间形成有间隔区域,所述弹性支撑组件还包括设置在所述间隔区域内的泡棉。
10.根据权利要求1所述的线性振动马达,其特征在于,所述线性振动马达还包括限位件,所述限位件设置在所述振子结构的行程路径上的两端,用于对所述振子结构进行限位。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的线性振动马达,其特征在于,所述壳体包括下盖和盖设在所述下盖上的上盖,所述上盖和所述下盖围合形成所述安装腔,在所述下盖上设置有柔性电路板,所述柔性电路板电连接至所述定子结构。
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