TWM545394U

TWM545394U - 線性振動電機

Info

Publication number: TWM545394U
Application number: TW105219453U
Authority: TW
Inventors: Chao-Xu Zhao; Jian-Wei Lin; Zi-Le Huang; Jian-Xin Zhan
Original assignee: Wenzhou Fuerte Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-07-11
Also published as: CN105449972B; TW201724710A; CN105449972A; TWI621323B

Description

線性振動電機

本創作涉及電機的技術領域，具體涉及一種線性振動電機。

隨著便捷式電子產品的不斷使用，人們對電子產品的要求越來越高，使得電子產品朝向更輕薄的方向發展，尤其對電子產品中的振動電機的厚度提出更高的要求，要求振動電機厚度更薄的同時振動性能更穩定。

專利文獻CN20250856U公開一種水平線性振動電機，包括外殼，安裝在外殼頂部上的上蓋，外殼與上蓋之間形成安裝空間；在安裝空間內沿豎直方向上依次設置振動元件和定子元件。其中，振動元件中的重量塊沿水平方向設置，彈片設置在重量塊的兩端，磁體設置在重量塊的通孔內，定子元件中的線圈設置在重量塊的頂部上並與磁體相對，與線圈連接的線路板設置在外殼上；在磁場作用力下，重量塊沿著水平方向振動。

上述線性振動電機，由於線圈設置在重量塊頂部上，在重量塊振動過程中，不可避免地帶動線圈、線路板振動，從而使得線圈對重量塊產生的電磁力不均勻，重量塊振動不穩定，線路板容易損壞，造成電機的使用壽命短的缺陷。

此外，線圈設置在重量塊的頂部上，使得電機的厚度必須大於等於重量塊與線圈的厚度之和，造成電機在豎直方向上厚度厚的缺陷，為了減少電機的厚度，即使將線圈與重量塊沿水平方向設置時，由於磁體設置在重量塊的通孔內，難以與線圈相對設置，來產生驅動重量塊沿水平方向做線性振動的電磁力。

因此，本創作要解決的技術問題在於克服習知技術中線性振動電機的使用壽命短且厚度厚的缺陷，從而提供一種能夠提高使用壽命且厚度薄的線性振動電機。

為此，本創作提供一種線性振動電機，包括基底，沿水平方向設置；外殼，固定在所述基底上，與所述基底形成安裝空間；定子元件，位於所述安裝空間內，具有線圈和線路板；振動元件，位於所述安裝空間內，與所述定子元件沿著第一方向相對設置，包括重量塊和靠近所述定子元件安裝在所述重量塊上的磁體；彈性元件，安裝在所述基底上，並位於所述安裝空間內，用於將振動元件懸掛在所述安裝空間內；支架，設置在所述基底上，用於支撐所述定子元件，以使所述線圈與所述磁體水平相對；在線圈通電時，所述重量塊能夠在電磁力的作用下沿著第二方向做線性運動；所述第一方向與所述第二方向相交並均處於水平面上。

上述的線性振動電機，所述第一方向與所述第二方向垂直。

上述的線性振動電機，所述重量塊上開設第一凹槽，所述第一凹槽為頂面、底面以及靠近所述線圈一側的側面敞口的三面敞口凹槽，所述磁體安裝在所述第一凹槽內。

上述的線性振動電機，所述彈性元件形成一個第一空間，和與所述第一空間連通的開口；所述重量塊安裝有磁體的部分位於所述第一空間內並與所述彈性元件固定；所述重量塊未安裝磁體的部分從所述開口伸出並位於所述開口與所述外殼內壁之間的空間內。

上述的線性振動電機，所述彈性元件包括固定板，固定在所述基底上；彈片，為兩個，兩個彈片圍成所述第一空間，兩個彈片的一端均連接在固定板上，兩個彈片的另一端相對設置，且形成所述開口。

上述的線性振動電機，所述重量塊包括第一部分、第二部分以及連接所述第一部分和第二部分的頸部；所述第一部分和所述第二部分之間形成位於所述頸部兩側的兩個安裝槽；所述第一部分上安裝所述磁體，並位於所述第一空間內，所述頸部從所述開口穿出，所述第二部分位於所述開口與所述外殼內壁之間的空間內；兩個所述彈片的兩個端部分別插入所述安裝槽內，從外部圍住所述第一部分而固定在所述第一部分上。

上述的線性振動電機，所述安裝槽的槽口處呈圓弧形。

上述的線性振動電機，所述彈片包括依次連接的連接板、第一圓弧連接部、圓弧片、第二圓弧連接部以及擋板，所述連接板與所述固定板連接；所述第二圓弧連接部朝向第一空間內彎曲，以使所述擋板一側表面正對著所述定子元件，並且，兩個所述彈片上的兩個所述擋板之間形成所述開口；所述重量塊固定在所述擋板的內壁上，並與所述第二圓弧連接部的內壁配合安裝。

上述的線性振動電機，所述第一圓弧連接部朝向第一空間外彎曲；所述圓弧片朝向第一空間內傾斜設置；以使第一空間的寬度從第一圓弧連接部到圓弧片再到擋板先增加後減少。

上述的線性振動電機，彈片的高度從所述第一圓弧連接部到圓弧片再到擋板先減小後增大。

上述的線性振動電機，還包括阻尼，至少兩個，設置在重量塊的外側壁與所述外殼的內側壁之間，所述阻尼與所述重量塊的外側壁之間預留間隙。

上述的線性振動電機，所述定子元件包括鐵芯，一端固定在所述基底上，另一端搭接在所述支架上，並位於所述第一空間內；線圈，套設在所述鐵芯的另一端上；線路板，設置在所述鐵芯上，與所述線圈連接。

上述的線性振動電機，所述鐵芯包括鐵芯本體，固定在所述基底上；安裝部，搭接在所述支架上，用於套設所述線圈；過渡段，將所述鐵芯本體與所述安裝部連接，使得所述安裝部的高度高於所述鐵芯本體。

上述的線性振動電機，所述安裝部呈E字型，開口朝向所述磁體，所述線圈套設在所述E字型的中部上。

上述的線性振動電機，沿水平方向，所述重量塊的安裝磁體的一端呈E字型，以形成兩個所述第一凹槽。

本創作技術方案，具有如下優點：

1.本創作提供的線性振動電機，包括沿水平方向設置的基底，固定在基底上的外殼，外殼與基底形成安裝空間；位於安裝空間內的定子元件，定子元件具有線圈和線路板；位於安裝空間內的振動元件，與定子元件沿著第一方向相對設置，包括重量塊和靠近定子元件安裝在重量塊上的磁體；安裝在基底上並位於安裝空間內的彈性元件，將振動元件懸掛在安裝空間內；設置在基底上支架，用於支撐定子元件，以使線圈與磁體水平相對；在線圈通電時，重量塊能夠在電磁力的作用下沿著第二方向做線性運動，第一方向與第二方向相交並均處於水平面上。

上述的線性振動電機，定子元件和振動元件均沿著第一方向設置，通過支架來支撐定子元件，使得定子元件中的線圈與振動元件中的磁體水平相對設置，來產生電磁力，驅動重量塊沿著第二方向上做線性運動。由於定子元件中的線圈、線路板均與重量塊分離設置，重量塊振動過程中，不會引起線圈和線路板的振動，從而使得線圈與磁體之間產生的電磁力穩定，提高重量塊振動的穩定性，也不會損壞線路板；同時，定子元件和振動元件的設置方向與重量塊的振動方向均處於水平面上，沿豎直方向上，重量塊上下均不設置其他部件，電機的厚度可以為重量塊的厚度，從而降低電機的厚度，能夠將電機做的更薄。

2.本創作提供的線性振動電機，第一方向與第二方向垂直，在通電後，線圈能夠產生更強的電磁力，以使得重量塊能夠在第二方向振動幅度更大。

3.本創作提供的線性振動電機，重量塊上開設第一凹槽，第一凹槽為頂面、底面以及靠近線圈一側的側面敞口的三面敞口凹槽，磁體安裝在第一凹槽內，磁體的頂面、底面以及靠近線圈的一側表面都外漏在重量塊的外部，磁體能夠與線圈直接相對，來產生電磁力，驅動重量塊沿第二方向做線性運動。

1‧‧‧基底

2‧‧‧外殼

3‧‧‧固定板

4‧‧‧彈片

5‧‧‧焊接塊

6‧‧‧重量塊

61‧‧‧第一部分

62‧‧‧第二部分

63‧‧‧頸部

64‧‧‧安裝槽

7‧‧‧磁體

8‧‧‧支架

9‧‧‧鐵芯

91‧‧‧鐵芯本體

92‧‧‧安裝部

93‧‧‧過渡段

10‧‧‧線圈

11‧‧‧線路板

12‧‧‧連接板

13‧‧‧第一圓弧連接部

14‧‧‧圓弧片

15‧‧‧第二圓弧連接部

16‧‧‧擋板

17‧‧‧第一凹槽

18‧‧‧阻尼

19‧‧‧豎直板

為了更清楚地說明本創作具體實施方式或習知技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或習知技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本創作的一些實施方式，對於所屬技術領域具有通常知識者來講，在不付出進步性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本創作提供的線性振動電機的一種實施方式的結構爆炸圖(移走外殼)；圖2為本創作提供的線性振動電機中重量塊與彈性元件的安裝示意圖；圖3為本創作提供的線性電機的一種實施方式的仰視示意圖(移走基底)；圖4為本創作提供的線性振動電機的一種實施方式內部結構的俯視示意圖(移走基底和外殼)；圖5為本創作提供的線性振動電機中的彈性元件的結構示意圖；圖6為本創作提供的線性振動電機中的重量塊的結構示意圖；圖7為本創作提供的線性振動電機中的鐵芯的結構示意圖；圖8為本創作提供的線性振動電機中定子元件的俯視示意圖。

下面將結合附圖對本創作的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本創作一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本創作中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出進步性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本創作保護的範圍。

在本創作的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本創作和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本創作的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本創作的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於所屬技術領域具有通常知識者而言，可以具體情況理解上述術語在本創作中的具體含義。

此外，下面所描述的本創作不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。

實施例1

如圖1、圖2和圖3所示，本實施例1提供一種線性振動電機，包括基底1，沿水平方向設置；外殼2，固定在基底1上，與基底1形成安裝空間；定子元件，位於安裝空間內，具有線圈10和線路板11；振動元件，位於安裝空間內，與定子元件沿著第一方向相對設置，包括重量塊6和靠近定子元件安裝在重量塊6上的磁體7；彈性元件，安裝在基底1上，並位於安裝空間內，用於將振動元件懸掛在安裝空間內；支架8，設置在基底1上，用於支撐定子元件，以使線圈10與磁體7水平相對；在線圈10通電時，重量塊6能夠在電磁力的作用下沿著第二方向做線性運動；第一方向與第二方向相交並均處於水平面上。

上述的線性振動電機，定子元件和振動元件均沿著第一方向設置，通過支架8來支撐定子元件，使得定子元件中的線圈10與振動元件中的磁體7水平相對設置，來產生電磁力，驅動重量塊6沿著第二方向上做線性運動。由於定子元件中的線圈10、線路板11均與重量塊6分離設置，重量塊6振動過程中，不會引起線圈10和線路板11的振動，從而使得線圈10與磁體7之間產生的電磁力穩定，提高重量塊6振動的穩定性，也不會損壞線路板；同時，定子元件和振動元件的設置方向與重量塊6的振動方向均處於水平面上，沿豎直方向上，重量塊6上下均不設置其他部件，電機的厚度可以為重量塊6的厚度，從而降低電機的厚度，能夠將電機做得更薄。

作為較佳的實施方式，上述的第一方向與第二方向垂直，例如定子元件和振動元件均沿X軸方向設置，重量塊6的振動方向在Y軸方向上；或者定子元件和振動元件均沿Y軸方向設置，重量塊6的振動方向在X軸方向上。第一方向與第二方向垂直時，在通電後，線圈10能夠產生更強的電磁力，以使得重量塊6能夠在第二方向振動幅度更大。

作為變形，第一方向與第二方向也可以不垂直，相交呈一定的角度，例如30°、45°、60°72°等等，相交的角度越靠近90°時，單位時間內，重量塊6振動幅度越大，相反若越靠近0°，單位時間內重量塊6振動幅度相對小。

作為進一步較佳的實施方式，如圖2和圖4所示，重量塊6上開設第一凹槽17，第一凹槽17為頂面、底面以及靠近線圈10一側的側面敞口的三面敞口凹槽，磁體7安裝在第一凹槽17內，磁體7的頂面、底面以及靠近線圈10的一側表面都外漏在重量塊6的外部，磁體7能夠與線圈10直接相對，來產生電磁力，驅動重量塊6沿第二方向做線性運動。

作為變形，還可以將磁體7設置在重量塊6靠近線圈10一側的壁面開設的凹槽內，磁體7朝向線圈10的一個表面外漏在重量塊6外，與線圈10相對產生電磁力，其他表面是位於重量塊6內；或者直接將磁體7固定在重量塊6的靠近線圈10一側的壁面上；或者其他設置方式，只要將磁體7沿水平方向能夠直接對著線圈10來產生電磁力就可以。

作為較佳的實施方式，如圖3所示，上述的彈性元件形成一個第一空間，和第一空間連通的開口；重量塊6安裝有磁體7的部分位於第一空間內並與彈性元件固定；重量塊6未安裝磁體7的部分從開口伸出並位於開口與外殼2內壁之間的空間內。

作為進一步較佳的實施方式，如圖5所示，彈性元件包括固定板3和兩個彈片4。其中，固定板3固定在基底1上，兩個彈片4圍成第一空間，兩個彈片4的一端均連接在固定板3上，兩個彈片4的另一端相對設置，且形成上述的開口。例如固定板3沿Y軸方向焊接在基底1上，兩個彈片4沿Y軸方向呈對稱方式分別固定在固定板3的兩端上，兩個彈片4之間就形成上述的第一空間。由於兩個彈片4圍成第一空間，重量塊6在第一空間內振動，從而可以使得結構更加緊湊。

作為重量塊6的較佳實施方式，如圖6所示，重量塊6包括第一部分61、第二部分62以及連接第一部分61和第二部分62的頸部63；第一部分61和第二部分62之間形成位於頸部63兩側的兩個安裝槽64；第一部分61上安裝磁體7，並位於第一空間內，頸部63從開口穿出，第二部分62位於上述開口與外殼2內壁之間的空間內，並且與外殼2之間預留間隙；兩個彈片4的兩個端部分別插入安裝槽64內，從外部圍住第一部分61而固定在第一部分61上。

這種結構的重量塊6，將第一部分61固定在兩彈片4上，在重量塊6沿第二方向振動時，相對應地壓縮或拉伸彈片4，由於重量塊6只有一個安裝槽64的連接點，為了保持重量塊6在振動過程中能夠受力平衡，振動的更穩定，將重量塊6的第一部分61位於第一空間內，第二部分62位於開口與外殼2內壁之間的空間內。並且，由於兩個彈片4的兩個端部分別插入安裝槽64內，從而使得彈片4與重量塊6的安裝更加穩定。

作為重量塊6的固定方式的較佳實施方式，如圖3和圖4所示，還包括插入安裝槽64內的焊接塊5，焊接塊5一側表面固定在彈片4端部上，另一側表面固定在安裝槽64的靠近第二部分62的側壁上。還可以直接將彈片4插入並焊接在安裝槽64內，或者習知技術中的其他固定方式，將兩個彈片4的端部固定在安裝槽64內即可。

作為安裝槽64的較佳實施方式，安裝槽64的槽口處呈圓弧形，便於將彈片4的端部插入安裝槽64內，與安裝槽64能夠更緊密的配合。除了圓弧形，還可以為其他形狀，例如直角。

作為彈片4較佳的實施方式，如圖5所示，彈片4包括依次連接的連接板12、第一圓弧連接部13、圓弧片14、第二圓弧連接部15以及擋板16，連接板12與固定板3連接；第二圓弧連接部15朝向第一空間內彎曲，以使擋板16一側表面正對著定子元件，並且，兩個彈片4上的兩個擋板16之間形成開口；重量塊6固定在擋板16的內壁上，並與第二圓弧連接部15的內壁配合安裝。

作為彈片4進一步較佳的實施方式，彈性片的第一圓弧連接部13朝向第一空間外彎曲，圓弧片14朝向第一空間內傾斜設置；以使第一空間的寬度從第一圓弧連接部13到圓弧片14再到擋板16先增加後減少，從而使得彈片4的內壁面與重量塊6的側壁外表面之間預留的第一間隙從第一圓弧連接部13到圓弧片14再到擋板16先增加後減少。

這樣設計主要是因為彈片4的連接板12是固定不動的，在重量塊6沿第二方向振動時，重量塊6會不斷地壓縮或拉伸彈片4，為了緩存第一圓弧連接部13受到重量塊6的壓縮和拉伸，將第一圓弧連接部13向第一空間外彎曲，增大第一空間的寬度，能夠緩衝第一圓弧連接部13上受到重量塊6的拉伸或壓縮的強度，可以保證第一圓弧連接部13與連接板12之間的牢固連接，不會使得第一圓弧連接部13從連接板12上折斷，損壞彈片4，延長彈片4的使用壽命。同理，隨著圓弧片14遠離連接板12的距離越遠時，可以將圓弧片14與重量塊6之間的預留的第一間隙逐漸的減小，來對應地緩衝圓弧片14被拉伸或壓縮的程度；第二圓弧連接部15就可以與重量塊6的外壁之間進行配合連接，擋板16則直接固定在重量塊6上。

作為彈片4的更佳較佳的實施方式，彈片4的高度從第一圓弧連接部13到圓弧片14再到擋板16先減小後增大。由於重量塊6的第一部分61的側壁主要與圓弧片14對應著，在重量塊6振動過程中，將圓弧片14的高度設計的均低於第一圓弧連接部13和第二圓弧連接部15，可以增加圓弧片14本身的彈性，彈片4的彈性越強，彈片4與重量塊6共振頻率越高，產生的振動幅度越大。

作為進一步較佳的實施方式，如圖3所示，上述的電機還包括阻尼18，阻尼18設置在重量塊6的外側壁與外殼的內側壁之間，阻尼18起到減震的效果，防止重量塊6振動帶動外殼振動，並且阻尼18與重量塊6的外側壁之間預留間隙，此預留間隙為重量塊6沿第二方向上振動幅度的間隙，使得重量塊6振動時不能夠與外殼2直接接觸，防止產生噪音。對於阻尼18的設置個數，可以是兩個、三個、四個、五個等等，一般至少為兩個，兩個阻尼分別位於重量塊6的兩側壁與外殼內壁之間的空間內。最佳地，阻尼18固定在外殼2的內壁上，也可以將阻尼18固定在重量塊6上。

作為定子元件的較佳實施方式，如圖8所示，定子元件包括鐵芯9、線圈10和線路板11，其中，鐵芯9的一端固定在基底1上，另一端搭接在支架8上並位於第一空間內；線圈10直接套設在鐵芯9的另一端上，並位於第一空間內；線路板11設置在鐵芯9上，與線圈10連接。這種結構的定子元件線上圈10上還單獨設置鐵芯9，來增加線圈10產生的電磁力，以增加重量塊6的振動強度。

作為鐵芯9的較佳實施方式，如圖7和圖8所示，鐵芯9包括固定在基底1上的鐵芯本體91，搭接在支架8上的安裝部92，安裝部92上套設線圈10，以及將鐵芯本體91與安裝部92連接的過渡段93，過渡段93的設計使得安裝部92的高度高於鐵芯本體91的高度，這樣將線圈10套設在安裝部92上就可以實現線圈10與磁體7的水平相對，進而產生驅動重量塊6振動的電磁力。對於過渡段93可以為圓弧連接段，也可以為其他形狀的連接段，不作具體的限定。

作為安裝部92的較佳實施方式，如圖7所示，安裝部92呈E字型，開口朝向磁體7，線圈10套設在E字型的中部上。E字型的安裝部92使得磁體7的磁極數增加，例如NSN或SNS，使磁場作用力更定向，產生的電磁力更穩定，重量塊6的振動更穩定，且振動幅度也大。

作為安裝部92的變形，安裝部92還可以為W字型，或者其他形狀，只要能夠增加磁極數的形狀都可以。

作為更佳的實施方式，將重量塊6的安裝磁體7的一端也設計成E字型，從而形成兩個第一凹槽17，在兩個第一凹槽17內均安裝磁體7，重量塊6的E字型與鐵芯9的E字型安裝部92剛好對應，使得兩個磁體7均能夠與線圈10水平對應，來增強線圈10產生的電磁力。作為變形，也可以將重量塊6安裝磁體7的一端設計成W字型，或者其他形狀，最佳地，將安裝部92的形狀與重量塊6安裝磁體7的一端設計成相同的形狀。

作為支架8的較佳實施方式，支架8安裝在固定板3上，使得整個結構緊湊，佔用的空間相對小。作為變形，也可以將支架8單獨設置在基底1上，只要搭接在支架8上的定子元件中的線圈10與磁體7水平相對即可。對於支架的具體形狀不做具體限定。

作為更佳較佳的實施方式，與固定板3兩端對應位置處的基底1上設置兩個豎直板19，彈片4的連接板12的外側壁固定在豎直板19的內側壁上，連接板12的內側壁則固定在支架8的外壁上，這樣設置方式將彈性元件固定在基底1上，並與支架8緊密的配合連接；以使得彈性元件能夠更好地固定在基底1上。

本實施例提供的線性振動電機安裝的具體過程為：固定板3固定在基底1上，將彈性元件的兩個連接板12固定在固定板3上，以及將支架8安裝在固定板3上；之後將磁體7安裝在重量塊6上，彈片4的兩個擋板16插入重量塊的安裝槽64內並用焊接塊5固定，以將重量塊6固定在彈片4上；再將定子元件設置在基底1上，並使得鐵芯9的安裝部92搭接在支架8上，線圈10與磁體7之間水平相對；之後將阻尼18固定在外殼2上，最後將外殼2直接固定在基底1邊緣上，形成完整的電機。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的具有通常知識者來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本創作創造的保護範圍之中。