CN217643117U - 线性电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性电机，线性电机包括外壳、定子以及振子，定子和振子设置于外壳内，振子包括质量块和磁钢，磁钢安装于质量块上并与定子配合以驱动质量块运动，质量块的至少一个表面设置有弹性体，弹性体在振子往复运动时对振子进行复位。本实用新型的线性电机通过设计双电磁铁磁路，其相对常规电磁铁结构具有结构简单、驱动力大的有益技术效果，并通过采用弹性体替代原有的金属弹性元件和阻尼元件，具有整体结构简单、性能稳定可靠的有益技术效果。

Description

线性电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体涉及一种线性电机。

背景技术

如何提升磁路的驱动力，降低电机的响应时间，以及合理有效的弹性元件设计，提供可靠优良的性能，是一直以来困扰线性振动器的技术难点。

图1-4其示出现有技术的线性电机的结构，如图1-4所示，现有线性电机的弹簧通过两个带折弯的金属弹片连接质量块和外壳，采用磁液或泡棉等阻尼方式实现电机振动。现有电磁铁磁路结构，电磁铁位于中心，在四个面水平方向上分别分布着一颗磁钢。然而这种方案具有以下缺点：

第一、弹片结构复杂，制造精度高，采用磁液或者泡棉等阻尼方式，装配难度高。

第二、电磁铁磁路结构复杂，装配难度高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种线性电机，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种线性电机，所述线性电机包括外壳、定子以及振子，所述定子和振子设置于所述外壳内，所述振子包括质量块和磁钢，所述磁钢安装于所述质量块上并与所述定子配合以驱动所述质量块运动，所述质量块的至少一个表面设置有弹性体，所述弹性体在所述振子往复运动时对所述振子进行复位。

在一个实施例中，所述定子包括线圈和铁芯，所述线圈通电时将所述铁芯极化成电磁铁并与所述磁钢配合。

在一个实施例中，所述定子还包括第一极芯，所述第一极芯布置在所述线圈的远离所述磁钢的侧面。

在一个实施例中，所述外壳包括板状主体以及从所述板状主体的两侧弯折形成的折弯部，所述铁芯设置于所述外壳的两端并与所述板状主体配合形成外壳的两端面。

在一个实施例中，所述线性电机还包括盖板，所述盖板与所述外壳和铁芯配合形成封闭腔室。

在一个实施例中，所述铁芯两端沿所述质量块的长轴方向伸出两个凸出块，所述两个凸出块分别与所述盖板和所述外壳的折弯部接触。

在一个实施例中，所述线性电机还包括柔性电路板，所述柔性电路板布置在所述盖板内表面并与所述线圈电连接。

在一个实施例中，所述弹性体装配在所述质量块的短轴两侧并包括第一部分和第二部分，所述第二部分固定在所述质量块上，所述第一部分在所述质量块运动过程中发生变形并用于所述质量块的复位。

在一个实施例中，所述弹性体设置在所述质量块的面向所述外壳主体的表面，所述质量块的面向所盖板的表面悬空布置，或

所述弹性体设置在所述质量块的面向所述外壳主体的表面以及设置于所述质量块的面向所述盖板的表面，和/或

所述质量块装配在所述质量块的短轴两侧，和/或

所述弹性体的形状为矩形、圆柱形或工字形。

在一个实施例中，所述质量块的上下两端设有与所述磁钢配合的磁钢凹槽，所述磁钢固定安装于所述磁钢凹槽内，所槽钢凹槽的底部设有第二极芯。

本实用新型的线性电机通过设计双电磁铁磁路，其相对常规电磁铁结构具有结构简单、驱动力大的有益技术效果，并通过采用弹性体替代原有的金属弹性元件和阻尼元件，具有整体结构简单、性能稳定可靠的有益技术效果。

附图说明

图1-4示出现有技术的线性电机结构。

图5是本实用新型一个实施例的线性电机的立体分解图。

图6是本实用新型一个实施例的线性电机的部件分解图。

图7是本实用新型一个实施例的线性电机的剖视图。

图8-9是本实用新型一个实施例的质量块与弹性体的连接布置图。

图10-11是本实用新型另一个实施例的质量块与弹性体的连接布置图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本实用新型的线性电机主要通过铁芯、线圈构成电磁铁，通过电磁铁与磁钢之间的作用力驱动磁钢、质量块进行线性运动。并通过将弹性体固定连接在质量块与盖板和外壳内端壁之间，通过弹性体的弹力令磁钢、质量块在线性移动过后可以恢复原位。

在一个实施例中，通过柔性电路板(FPC板)来为线圈提供电力并实现线圈电力的变化控制。

在一个实施例中，通过盖板与外壳、铁芯之间配合形成容纳腔室，质量块、线圈、柔性电路板等设置于该容纳腔室内，可选地，盖板与外壳和铁芯固定连接，磁钢与质量块固定连接。

在一个实施例中，还包括第一极芯和第二极芯，第一极芯和第二极芯可选地设置在线圈的两侧，以防止电磁铁以及磁钢漏磁，保证两者的磁性效果。

当线性电机工作时，外壳两端的线圈通过交流电，线圈内部的铁芯极化成为电磁铁，电磁铁的极性随着交流电方向的变化不断变化，与质量块两侧的磁钢产生不断变化方向的相互作用，从而推动磁钢以及质量块沿左右方向不断往复运动。

弹性体设置在质量块的上下表面，其可以为各种数量和各种结构，当然，质量块也可以设计为相应的结构，例如工字型弹性体和T字型弹性体，并通过质量块的相应凹槽设计，可以令弹性体与质量块之间的连接结构更加稳定。

当然，需要注意的是，本实用新型中紧紧列出了几种常用弹性体结构，在其他实施例中，也可以使用其他结构的弹性体以及与弹性体相适配的质量块。

下面结合图5-9介绍本发明不同实施例的线性电机。其中，图5是本实用新型一个实施例的线性电机的立体分解图。图6是本实用新型一个实施例的线性电机的部件分解图。图7是本实用新型一个实施例的线性电机的剖视图。图8-9是本实用新型一个实施例的质量块与弹性体的连接布置图。

如图5-11所示，线性电机100整体上包括外壳10、定子以及振子，定子和振子设置于外壳10内，振子包括质量块21和磁钢22，磁钢22与定子配合并驱动质量块21运动，质量块21的至少一个表面固定设置弹性体30，弹性体30在振子往复运动时对振子进行复位。可选地，质量块21的上下两个表面设有弹性体。定子包括线圈41和铁芯42，线圈41通电时铁芯42极化成电磁铁并与磁钢22配合，以驱动磁钢22带动质量块21运动。

在一个实施例中，定子还包括第一极芯43，第一极芯43布置在线圈 41的侧面和线圈41与磁钢22之间。例如，在一个实施例中，参见图1，质量块的左右两端各设置一个相互对称布置的线圈41、磁钢22以及铁芯42，在线圈41的远离磁钢22的侧面设置第一极芯43。通过第一极芯43 可以有效防止电磁铁漏磁，保证电磁铁的磁性效果。

在一个实施例中，参见图1，外壳10包括板状主体11以及从板状主体11的两侧弯折形成的折弯部12，铁芯42设置于外壳10的两端并与主体 11配合形成外壳的两端壁，外壳和两个铁芯组合成一个整体，外壳仅两侧折弯，加工艺简单。可选地，线性电机100还包括盖板50，盖板50与外壳 10和铁芯42配合形成封闭腔室，即外壳10的主体11和盖板50分别形成腔室的两个表面，铁芯42形成腔室的两端端面，外壳10的弯折部12形成腔室的两个侧面，从而整体上形成一个大致矩形腔室，以对线性电机的内部结构进行封装。可选地，铁芯42的两端凸出两个凸出块421，以增加铁芯42与外壳10和盖板50的结合面积，从而进一步增加线性电机的整体强度，降低跌落损毁风险。

在一个实施例中，参见图1，质量块21的上下两端设有与磁钢22配合的磁钢凹槽211，磁钢22固定安装于磁钢凹槽211内，可选地，在槽钢凹槽211的底部还设有第二极芯44，通过第二机芯44有效防止磁钢漏磁，保证磁性效果。质量块21的中部前后表面设有胶体凹槽212，可选地，在质量块21的前表面和后表面分别各设置两个关于质量块的长度方向对称的胶体凹槽212，也就是说，质量块21的前后表面分别各设置两个胶体凹槽 212，一共四个胶体凹槽212，每一个胶体凹槽212内设置一个弹性体30。线性电机100工作时，外壳两端的线圈41通过交流电，线圈41内部的铁芯42极化成为电磁铁，电磁铁的极性随着交流电方向的变化不断变化，与质量块21两端的磁钢22产生不断变化方向的相互作用，从而推动磁钢22 以及质量块21沿左右方向不断往复运动。

参照图4-5，在一个实施例中，弹性体30装配在质量块21的短轴(即沿质量块宽度方向延伸的轴)两侧并包括第一部分31、第二部分32以及连接第一部分31和第二部分32的中间部分33，中间部分33比第一部分31 和第二部分32的尺寸较小，形成两头大中间小的结构。第二部分32固定在质量块21上，具体为固定安装在质量块21的胶体凹槽212内，而第一部分31在质量块运动过程中发生变形并用于质量块21的复位。需要注意的是，在其他的实施例中，如图1-3所示，弹性体30也可以装配在质量块 21的长轴(即沿长度方向的轴)两侧。还需要注意的是，图4-5所示的弹性体的结构可以结合到图1-3所示的质量块21上运用，以及在其他实施例中，弹性体的形状还可以为矩形、圆柱形或工字形等形状。可选地，弹性体30例如可以分布于质量块21的四个角，即质量块21的上下表面上总共安装八个弹性体30。

返回参照图1-3，在一个实施例中，线性电机100还包括柔性电路板 60，柔性电路板60布置在盖板50的内表面并与线圈41电连接，从而为线圈41提供电力并实现线圈电力的变化控制。

图10-11是本实用新型另一个实施例的弹性体与质量块的连接布置图。如图10-11所示，弹性体30仅仅设置在质量块的面向外壳主体的表面(图示上表面)，质量块21的朝向盖板的表面不再设置弹性体，而是设置成悬空状态，其与外壳、盖板之间不连接，其同样可以实现质量块的线性运动。

综上，本实用新型的线性电机通过设计双电磁铁磁路，其相对常规电磁铁结构具有结构简单、驱动力大的有益技术效果，并通过采用弹性体替代原有的金属弹性元件和阻尼元件，具有整体结构简单、性能稳定可靠的有益技术效果。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种线性电机，其特征在于，所述线性电机包括外壳、定子以及振子，所述定子和振子设置于所述外壳内，所述振子包括质量块和磁钢，所述磁钢安装于所述质量块上并与所述定子配合以驱动所述质量块运动，所述质量块的至少一个表面设置有弹性体，所述弹性体在所述振子往复运动时对所述振子进行复位。

2.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述定子包括线圈和铁芯，所述线圈通电时将所述铁芯极化成电磁铁并与所述磁钢配合。

3.根据权利要求2所述的线性电机，其特征在于，所述定子还包括第一极芯，所述第一极芯布置在所述线圈的远离所述磁钢的侧面。

4.根据权利要求2所述的线性电机，其特征在于，所述外壳包括板状主体以及从所述板状主体的两侧弯折形成的折弯部，所述铁芯设置于所述外壳的两端并与所述板状主体配合形成外壳的两端面。

5.根据权利要求4所述的线性电机，其特征在于，所述线性电机还包括盖板，所述盖板与所述外壳和铁芯配合形成封闭腔室。

6.根据权利要求5所述的线性电机，其特征在于，所述铁芯两端沿所述质量块的长轴方向伸出两个凸出块，所述两个凸出块分别与所述盖板和所述外壳的折弯部接触。

7.根据权利要求5所述的线性电机，其特征在于，所述线性电机还包括柔性电路板，所述柔性电路板布置在所述盖板内表面并与所述线圈电连接。

8.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述弹性体装配在所述质量块的短轴两侧并包括第一部分和第二部分，所述第二部分固定在所述质量块上，所述第一部分在所述质量块运动过程中发生变形并用于所述质量块的复位。

9.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述弹性体设置在所述质量块的面向所述外壳主体的表面，所述质量块的面向所盖板的表面悬空布置，或

所述弹性体设置在所述质量块的面向所述外壳主体的表面以及设置于所述质量块的面向所述盖板的表面，和/或

所述质量块装配在所述质量块的短轴两侧，和/或

所述弹性体的形状为矩形、圆柱形或工字形。

10.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述质量块的上下两端设有与所述磁钢配合的磁钢凹槽，所述磁钢固定安装于所述磁钢凹槽内，所槽钢凹槽的底部设有第二极芯。

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