CN104617735B - 扁平线性振动电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扁平线性振动电机，其包括内设容纳空间的外壳，所述振动电机包括收容于所述容纳空间内且悬置于所述外壳内的振动单元和设置于所述振动单元与外壳之间的磁性移动副，所述振动电机还包括与所述振动单元间隔设置并用于驱动所述振动单元沿其振动方向往复振动的驱动线圈，该驱动线圈通电后推动所述振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动。本发明提供的扁平线性振动电机利用磁钢之间同极相对产生的排斥力来提供回复力，利用移动副来为振动单元提供定位导向，从而避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，有效地提升了振动电机的性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种振动电机，尤其涉及一种用于便携式消费性电子产品的扁平线性振动电机。
【背景技术】
随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，这些电子产品一般都会用到振动电机来做***反馈，比如手机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。如此广泛的应用，就要求振动电机的性能高，使用寿命长。
相关技术的振动电机包括外壳、收容于所述外壳内的振动单元和弹簧件，该弹簧件用于将所述振动单元悬置于所述外壳内，且该弹簧件用于提供回复力和为该振动单元提供定位导向。但是，这种结构的振动电机的振动单元容易发生晃动，且弹簧件长时间使用也会发生失效和弹性疲劳，如此将会影响电机的性能和使用寿命。
因此，实有必要提供一种新的振动电机以解决上述不足。
【发明内容】
本发明提供了一种新的可靠性高的扁平线性振动电机，其利用磁钢之间同极相对产生的排斥力来提供回复力，利用移动副来为振动单元提供定位导向，有效地提升了振动电机的性能。
本发明的目的是这样实现的：
一种扁平线性振动电机，其包括一内设容纳空间的外壳、收容于所述容纳空间内的固定于所述外壳的第一磁钢、悬置于所述外壳内的振动单元以及固定于所述外壳的第二磁钢，其中，所述第一磁钢、振动单元和第二磁钢沿所述振动单元的振动方向依次设置；所述振动单元包括一沿其振动方向设置的配重块和固定于所述配重块并沿所述振动方向间隔设置的第三磁钢、驱动磁钢以及第四磁钢，其中，所述第一磁钢与所述第三磁钢同极相对并间隔设置，所述第二磁钢与所述第四磁钢同极相对并间隔设置；所述振动电机还设有使所述振动单元悬置于所述外壳内，并使所述振动单元沿其振动方向移动的移动副，所述移动副设置于所述振动单元与所述外壳之间，该移动副包括设有磁性导槽的导槽部和设有磁性导轨的导轨部，所述导轨至少部分被所述导槽包覆，并且所述导轨与所述导槽同极相对并间隔设置使得所述导轨磁悬浮于所述导槽中；所述振动电机还包括一收容于所述容纳空间内并与所述驱动磁钢间隔设置的驱动线圈，该驱动线圈通电后在所述驱动磁钢产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢受到该安培力的反作用力进而推动所述振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动。
优选的，所述外壳包括上壳体和与所述上壳体配合形成所述容纳空间的下壳体，所述下壳体包括底壁和自底壁延伸的侧壁，所述第一磁钢和第二磁钢分别固定于所述下壳体的侧壁上。
优选的，所述配重块包括相对间隔设置的第一外侧面和第二外侧面，所述外壳包括分别与上述第一外侧面和第二外侧面相对间隔设置的第一内侧面和第二内侧面，所述移动副包括设置于所述第一外侧面和第一内侧面之间的第一移动副和设置于所述第二外侧面和第二内侧面之间的第二移动副。
优选的，所述第一外侧面和第二外侧面沿所述振动单元的振动方向延伸并相对平行设置，所述第一内侧面和第二内侧面沿所述振动单元的振动方向延伸并相对平行设置。
优选的，所述第一移动副包括固定于所述第一内侧面上设有磁性第一导槽的第一导槽部和固定于所述第一外侧面上设有磁性第一导轨的第一导轨部，所述第二移动副包括固定于所述第二内侧面上设有磁性第二导槽的第二导槽部和固定于所述第二外侧面上设有磁性第二导轨的第二导轨部，所述第一、第二导轨分别至少部分被所述第一、第二导槽包覆，并且所述第一、第二导轨分别与第一、第二导槽同极相对并间隔设置，使得所述第一、第二导轨分别磁悬浮于所述第一、第二导槽内。
优选的，所述导轨部包括贴附于所述配重块上表面的第一导轨磁钢、贴附于所述配重块下表面的第二导轨磁钢和贴附于所述配重块侧面的第三导轨磁钢，所述导槽部包括位于所述第一导轨磁钢上方并与该第一导轨磁钢同极相对并平行间隔设置的第一导槽磁钢、位于所述第二导轨磁钢下方并与该第二导轨磁钢同极相对并平行间隔设置的第二导槽磁钢、以及固定于所述外壳与所述第三导轨磁钢同极相对并平行间隔设置的第三导槽磁钢。
优选的，所述第一、第二和第三导轨磁钢一体设置，所述第一、第二和第三导槽磁钢一体设置。
优选的，所述配重块沿振动单元的振动方向的两端分别设有卡槽，所述第三磁钢和第四磁钢分别固定于所述卡槽内。
优选的，所述驱动磁钢包括沿所述振动单元的振动方向分别间隔设置的第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢，所述配重块对应所述第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢的位置分别设有收容上述三个磁钢的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
优选的，所述第五磁钢与第七磁钢的充磁方向相同，所述第六磁钢与所述第七磁钢的充磁方向相反，所述驱动线圈包括组配于所述第五磁钢、第六磁钢上方的第一驱动线圈和组配于所述第六磁钢、第七磁钢上方的第二驱动线圈。
本发明的优点在于：本发明提供的扁平线性振动电机利用磁钢之间同极相对产生的排斥力来提供回复力，利用移动副来为振动单元提供定位导向，从而避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，有效地提升了振动电机的性能。
【附图说明】
图1为本发明提供的扁平线性振动电机的立体分解图；
图2为图1所示扁平线性振动电机沿长轴方向的剖视图；
图3为图1所示扁平线性振动电机的部分元件分解的立体分解图；
图4为图1所示扁平线性振动电机沿短轴方向的剖视图；
图5为本发明扁平线性振动电机的第二实施例沿短轴方向的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明作详细说明。
如图1，2和3所示，为本发明提供的一种扁平线性振动电机1，其包括一内设容纳空间100且呈长条形的外壳10、收容于所述容纳空间100内的固定于所述外壳10的第一磁钢11、悬置于所述外壳10内的振动单元12、固定于所述外壳10的第二磁钢13、以及与所述振动单元12间隔设置的驱动线圈14，其中，所述第一磁钢11、振动单元12和第二磁钢13沿所述振动单元12的振动方向X-X依次设置。
所述外壳10包括上壳体101和与所述上壳体101配合形成所述容纳空间100的下壳体102，所述下壳体102包括底壁1020和自底壁1020延伸的侧壁1021，具体如图1所示。所述第一磁钢11和第二磁钢13分别固定于所述下壳体102的侧壁1021，且置于该侧壁1021的内侧面上。所述上壳体101可以为板片状，也可以如下壳体102一样的形状，其可以根据具体需要而设置不同的形状。
再结合图4所示，所述振动电机1还设有使所述振动单元12悬置于所述外壳10内，并使所述振动单元12沿其振动方向X-X移动的移动副15、16，所述移动副15、16设置于所述振动单元12与所述外壳10之间，该移动副15、16包括设有磁性导槽1520、1620的导槽部152、162和设有磁性导轨1510、1610的导轨部151、161，所述导轨1510、1610至少部分被所述导槽1520、1620包覆，所述导轨1510、1610与所述导槽1520、1620同极相对并间隔设置，使得所述导轨1510、1610磁悬浮于所述导槽1520、1620中，进而使得所述振动单元12磁悬浮于所述外壳10内。
所述振动单元12包括一沿其振动方向X-X设置的长条形配重块120和固定于所述配重块120并沿所述振动方向X-X间隔设置的第三磁钢121、驱动磁钢122以及第四磁钢123。所述第三磁钢121与所述第一磁钢11同极相对并间隔设置，所述第四磁钢123与所述第二磁钢13同极相对并间隔设置，利用所述第一磁钢11与第三磁钢121之间同极相对产生的排斥力以及第二磁钢13与第四磁钢123之间同极相对产生的排斥力，所述第一磁钢11和第二磁钢13可以在所述振动单元12的振动方向X-X上限制所述振动单元12的位移并为该振动单元12提供回复力。
所述配重块120还包括沿所述振动单元12的振动方向X-X延伸并相对间隔设置的第一外侧面1201和第二外侧面1202，在该实施例中，优选的，所述第一外侧面1201平行于所述第二外侧面1202。所述外壳10包括沿振动单元12的振动方向X-X延伸并分别与上述第一外侧面1201和第二外侧面1202相对间隔设置的第一内侧面103和第二内侧面104，同样，所述第一内侧面103和第二内侧面104在本实施例中优选的相互平行设置。所述移动副15、16包括设置于所述第一外侧面1201与第一内侧面103之间的第一移动副15和设置于第二外侧面1202与第二内侧面104之间的第二移动副16。
所述第一移动副15包括固定于所述第一内侧面103上设有磁性第一导槽1520的第一导槽部152和固定于所述第一外侧面1201上设有磁性第一导轨1510的第一导轨部151，所述第二移动副16包括固定于所述第二内侧面104上设有磁性第二导槽1620的第二导槽部162和固定于所述第二外侧面1202上设有磁性第二导轨1610的第二导轨部161，所述第一、第二导轨1510、1610分别至少部分被所述第一、第二导槽1520、1620包覆，所述第一、第二导轨1510、1610分别与第一、第二导槽1520、1620同极相对并间隔设置，使得所述第一、第二导轨1510、1610分别磁悬浮于所述第一、第二导槽1520、1620内，通过所述第一导轨部151与第一导槽部152以及第二导轨部161与第二导槽部162的导轨1510、1610导槽1520、1620配合实现所述振动单元12悬置于所述外壳10内并沿所述振动单元12的振动方向X-X移动。在本发明优选的实施方式中，所述第一、第二导轨1510、1610优选的采用圆弧形导轨，所述第一、第二导槽1520、1620呈与所述第一、第二导轨1510、1610相匹配的圆弧形导槽。
再回到图1和2所示，所述驱动磁钢122沿所述振动电机1的厚度方向充磁，所述驱动线圈14呈扁平环形状且收容于所述容纳空间100内并与所述驱动磁钢122间隔设置的。该驱动线圈14通电后在所述驱动磁钢122产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢122受到该安培力的反作用力进而推动所述振动单元12沿所述振动单元12的振动方向往复振动，由于所述振动单元12是磁悬浮于所述外壳10内，因此不会产生机械摩擦，同时不会存在机械疲劳。
所述驱动磁钢122包括沿所述振动单元12的振动方向X-X分别间隔设置的第五磁钢1220、第六磁钢1221和第七磁钢1222，其中，所述第五磁钢1220与第七磁钢1222的充磁方向相同，所述第六磁钢1221与所述第七磁钢1222的充磁方向相反。所述驱动线圈14包括组配于所述第五磁钢1220、第六磁钢1221上方的第一驱动线圈141和组配于所述第六磁钢1221、第七磁钢1222上方的第二驱动线圈142，因此，该第一驱动线圈141通电后在所述第五磁钢1220和第六磁钢1221产生的磁场中受到安培力的作用，该第二驱动线圈142通电后在所述第六磁钢1221和第七磁钢1222产生的磁场中受到安培力的作用。
所述配重块120沿所述振动单元12的振动方向X-X的两端分别设有卡槽1203，所述第三磁钢121和第四磁钢123分别固定于所述卡槽1203内。所述配重块120对应所述第五磁钢1220、第六磁钢1221和第七磁钢1222的位置分别设有收容上述三个磁钢1220、1221、1222并贯穿所述配重块120的第一通孔1204、第二通孔1205和第三通孔1206。
再结合图4和5所示，所述导轨1510、1610导槽1520、1620并不局限于上述所示的圆弧形导轨导槽配合。在该导轨导槽配合的第二实施例中，所述导轨部包括贴附于所述配重块120上表面的第一导轨磁钢1511、贴附于所述配重块120下表面的第二导轨磁钢1512和贴附于所述配重块120侧面的第三导轨磁钢1513，所述导槽部包括位于所述第一导轨磁钢1511上方并与该第一导轨磁钢1511同极相对并平行间隔设置的第一导槽磁钢1521、位于所述第二导轨磁钢1512下方并与该第二导轨磁钢1512同极相对并平行间隔设置的第二导槽磁钢1522、以及固定于所述外壳10与所述第三导轨磁钢1513同极相对并平行间隔设置的第三导槽磁钢1523。所述第三导轨磁钢1513可以连接所述第一导轨磁钢1511和第二导轨磁钢1512，同理，所述第三导槽磁钢1523可以连接所述第一导槽磁钢1521和第二导槽磁钢1522，在该实施例中，优选的所述第一、第二和第三导轨磁钢1511、1512、1513一体设置，所述第一、第二和第三导槽磁钢1521、1522、1523一体设置，事实上，所述导轨磁钢1511、1512、1513和导槽磁钢1521、1522、1523一体设置还是分体设置可以达到一样的效果，属于等同的设计。
本发明提供的扁平线性振动电机1利用磁钢之间同极相对产生的排斥力来提供回复力，利用移动副15、16来为振动单元12提供定位导向，从而避免了传统振动电机弹簧件失效或疲劳对电机性能和寿命的影响，有效地提升了振动电机1的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (6)
1.一种扁平线性振动电机，其特征在于：其包括一内设容纳空间的外壳、收容于所述容纳空间内的固定于所述外壳的第一磁钢、悬置于所述外壳内的振动单元以及固定于所述外壳的第二磁钢，其中，所述第一磁钢、振动单元和第二磁钢沿所述振动单元的振动方向依次设置；
所述振动单元包括一沿其振动方向设置的配重块和固定于所述配重块并沿所述振动方向间隔设置的第三磁钢、驱动磁钢以及第四磁钢，其中，所述第一磁钢与所述第三磁钢同极相对并间隔设置，所述第二磁钢与所述第四磁钢同极相对并间隔设置；
所述振动电机还设有使所述振动单元悬置于所述外壳内，并使所述振动单元沿其振动方向移动的移动副，所述移动副设置于所述振动单元与所述外壳之间，该移动副包括设有磁性导槽的导槽部和设有磁性导轨的导轨部，所述导轨在所述振动方向以及垂直于所述振动方向的方向上至少部分被所述导槽包覆，并且所述导轨与所述导槽同极相对并间隔设置使得所述导轨磁悬浮于所述导槽中；
所述振动电机还包括一收容于所述容纳空间内并与所述驱动磁钢间隔设置的驱动线圈，该驱动线圈通电后在所述驱动磁钢产生的磁场中受到安培力的作用，所述驱动磁钢受到该安培力的反作用力进而推动所述振动单元沿所述振动单元的振动方向往复振动；
所述配重块包括相对间隔设置的第一外侧面和第二外侧面，所述外壳包括分别与上述第一外侧面和第二外侧面相对间隔设置的第一内侧面和第二内侧面，所述移动副包括设置于所述第一外侧面和第一内侧面之间的第一移动副和设置于所述第二外侧面和第二内侧面之间的第二移动副；
所述第一移动副包括固定于所述第一内侧面上设有磁性第一导槽的第一导槽部和固定于所述第一外侧面上设有磁性第一导轨的第一导轨部，所述第二移动副包括固定于所述第二内侧面上设有磁性第二导槽的第二导槽部和固定于所述第二外侧面上设有磁性第二导轨的第二导轨部，所述第一导轨和所述第二导轨为圆弧形导轨，且所述第一导槽和所述第二导槽为与所述第一导轨和所述第二导轨相匹配的圆弧形导槽；所述第一、第二导轨分别至少部分被所述第一、第二导槽包覆，并且所述第一、第二导轨分别与第一、第二导槽同极相对并间隔设置，使得所述第一、第二导轨分别磁悬浮于所述第一、第二导槽内。
2.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述外壳包括上壳体和与所述上壳体配合形成所述容纳空间的下壳体，所述下壳体包括底壁和自底壁延伸的侧壁，所述第一磁钢和第二磁钢分别固定于所述下壳体的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述第一外侧面和第二外侧面沿所述振动单元的振动方向延伸并相对平行设置，所述第一内侧面和第二内侧面沿所述振动单元的振动方向延伸并相对平行设置。
4.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述配重块沿振动单元的振动方向的两端分别设有卡槽，所述第三磁钢和第四磁钢分别固定于所述卡槽内。
5.根据权利要求1所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述驱动磁钢包括沿所述振动单元的振动方向分别间隔设置的第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢，所述配重块对应所述第五磁钢、第六磁钢和第七磁钢的位置分别设有收容上述三个磁钢的第一通孔、第二通孔和第三通孔。
6.根据权利要求5所述的扁平线性振动电机，其特征在于：所述第五磁钢与第七磁钢的充磁方向相同，所述第六磁钢与所述第七磁钢的充磁方向相反，所述驱动线圈包括组配于所述第五磁钢、第六磁钢上方的第一驱动线圈和组配于所述第六磁钢、第七磁钢上方的第二驱动线圈。
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