CN112134434B - 一种线性电机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电磁运动构件技术领域,具体的说是一种线性电机,包括壳体、质量块和弹性件,所述壳体内部开设有容纳腔;所述容纳腔位于壳体上方开口设计;所述容纳腔开口处通过螺栓固连有上盖;所述壳体容纳腔侧壁开设有第一滑槽;所述弹性件固连于第一滑槽两端;所述弹性件对称设计;对称设计的两个所述弹性件相对一侧均固连有滑动块;所述滑动块上下两侧均开设有转动槽;本发明通过将线圈设置于质量块内,并将磁钢设置于容纳腔下方,利用连接板、滑动块和弹性件共同提供支撑力,进而有效地缓解线圈在磁场力作用下在垂直方向的运动趋势,进而有效地降低滑动块与第一滑槽之间的摩擦力,有效降低摩擦损耗的同时消除了噪音影响。
Description
技术领域
本发明属于电磁运动构件技术领域,具体的说是一种线性电机。
背景技术
现有技术中直线振动电机中通常使用弹性件将质量块以及质量块中的磁钢悬挂于壳体容纳腔中,当壳体内的线圈通电产生磁场后使磁钢受磁场力作用产生运动,但是磁钢在容纳腔中受到的磁场力,以及磁钢本身对磁性物质产生的引力作用导致质量块在做往复运动时与壳体之间以产生摩擦,从而使线性振动电机具备较大的噪音以及摩擦损耗,现有技术通过将磁钢与线圈位置进行调换,从而杜绝磁钢对磁性物质吸引从而干扰往复运动,但是线圈本身重量较大,且在通电后本身在磁场力的作用下也会与磁性物质之间产生一定的干扰。
中国专利发布的线性振动电机,申请号:2016101843009,包括适配连接的上壳和下壳、悬设在上壳和下壳内的振动***、与振动***对应设置的定子、支撑振动***并为其提供弹性恢复力的弹簧件;其中,振动***包括质量块及结合于质量块中部位置的永磁铁;下壳由导磁材料冲压形成,在质量块与下壳之间设置有弹性支撑件;其中,弹性支撑件固定在质量块/下壳上,并在质量块运动时与下壳/质量块滑动摩擦。利用上述发明能够扩展线性振动电机的频带宽度,减小碰撞及噪音,但是由于质量块在高速运动过程中持续与弹性支撑件之间产生滑动摩擦,一方面高速的滑动摩擦易产生高温,从而导致弹性支撑件在长期工作过程中本身老化速率增快,同时持续不断的摩擦还会造成一定的摩擦损耗,一方面降低能量的利用率,同时还导致弹性支撑件使用寿命减低。
鉴于此,本发明研制一种线性电机,通过设置其独特的结构,用于解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决现有技术中线性振动电机在工作过程中易受外部磁性物质影响,从而导致质量块与壳体之间产生撞击,一方面产生噪音,影响电机的使用舒适度,同时还产生摩擦损耗,降低电机寿命的同时还降低了能量的利用率的问题,本发明提出的一种线性电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种线性电机,包括壳体、质量块和弹性件,所述壳体内部开设有容纳腔;所述容纳腔位于壳体上方开口设计;所述容纳腔的开口处通过螺栓固连有上盖;所述壳体容纳腔侧壁开设有第一滑槽;所述弹性件固连于第一滑槽两端;所述弹性件对称设计;对称设计的两个所述弹性件相对一侧均固连有滑动块;所述滑动块上下两侧均开设有转动槽;所述转动槽内转动连接有滚珠;所述滑动块通过滚珠与第一滑槽滑动连接;对称设计的两个所述滑动块相对一侧均开设有第一凹槽;所述第一凹槽“T”形设计;所述第一凹槽内安装有连接板;所述连接板位于第一凹槽内一端上下两侧均通过弹簧与第一凹槽侧壁弹性连接;所述连接板上开设有连接槽;所述质量块固连于连接槽内;所述质量块内开设有均匀分布的第二凹槽;所述第二凹槽内均安装有线圈;所述容纳腔底部靠近质量块一侧固连有磁钢组;所述质量块对应磁钢组开设有均匀分布的限位槽;所述磁钢组延伸至限位槽内设计;所述磁钢组包括位于容纳腔中心的主磁钢和位于主磁钢两侧对称设计的副磁钢;所述主磁钢与副磁钢之间形成磁间隙;初始状态下所述线圈与磁间隙对应设计;所述线圈通过电导线与外界电源导通;
现有技术中直线振动电机中通常使用弹性件将质量块以及质量块中的磁钢悬挂于壳体容纳腔中,当壳体内的线圈通电产生磁场后使磁钢受磁场力作用产生运动,但是磁钢在容纳腔中受到的磁场力,以及磁钢本身对磁性物质产生的引力作用导致质量块在做往复运动时与壳体之间以产生摩擦,从而使线性振动电机具备较大的噪音以及摩擦损耗,现有技术通过将磁钢与线圈位置进行调换,从而杜绝磁钢对磁性物质吸引从而干扰往复运动,但是线圈本身重量较大,且在通电后本身在磁场力的作用下也会与磁性物质之间产生一定的干扰,工作时,启动电源,电流流经线圈,从而使线圈产生磁场,磁场与磁钢本身具备的磁钢之间共同形成推动力,进而使线圈以及与线圈之间固连的质量块共同进行运动,质量块受力使连接板受磁场力作用,由于连接板两端均处于第一凹槽内,第一凹槽内的弹簧有效地缓解连接板在垂直方向运动的趋势,进而使连接板带动滑动块在第一滑槽内进行滑动,滑动块滑动时挤压弹性件,从而通过弹性件为连接板提供回复力,通过将线圈设置于质量块内,并将磁钢设置于容纳腔下方,利用连接板、滑动块和弹性件共同提供支撑力,使质量块悬浮在容纳腔中,并将与质量块之间固连的连接板与滑动块之间弹性连接,进而有效地缓解线圈在磁场力作用下在垂直方向的运动趋势,同时配合滑动块两侧面上滑动连接的滚珠,进而有效地降低滑动块与第一滑槽之间的摩擦力,有效降低摩擦损耗的同时消除了噪音影响,同时主磁钢和副磁钢的设置,以及多个线圈的设置,有效地的增强磁场力形成的推力的效果,而将线圈与磁钢组组合设定可以有效地缩减壳体容纳腔体积,进而使制备的直线振动电机体积缩小。
优选的,所述转动槽内通过弹簧弹性连接有滑动板;所述滑动板上开设有均匀分布的滚珠槽;所述滚珠槽内固连有橡胶层;所述滚珠槽两侧开设有对称设计的第二滑槽;所述第二滑槽内滑动连接有顶块;所述顶块靠近滚珠一侧均光滑弧面设计;工作时,由于连接板在第一凹槽内将垂直向力通过弹簧传输至滑动块上,滑动块与第一滑槽侧壁之间压力增大,进而导致滚珠受压较大,卡死于转动槽内,通过设置滑动板和顶块,当滚珠受压较大时,压力迫使滚珠向转动槽内滑动,并将力传导至滑动板上,滑动板挤压弹簧,在转动槽内进行滑动,进而有效地缓解滚珠受到的压力,为滚珠的转动提供一定的缓解空间,同时顶块的设置还能对滚珠进行限位,避免滚珠由滚动转换为滑动,进而使摩擦力降低效果削弱。
优选的,所述连接板位于第一凹槽内上侧固连有挤压囊、下侧固连有吸附囊;所述橡胶层内部中空设计;所述吸附囊与橡胶层通过导管导通设计;所述顶块位于第二滑槽内远离滚珠一侧固连有膨胀囊;所述膨胀囊与挤压囊通过导管导通设计;初始状态下连接板在重力以及磁钢组引力作用下挤压吸附囊、拉伸挤压囊;工作时,初始状态下线圈处于未通电状态,在连接板以及线圈的压力以及磁钢组对线圈的吸引力的作用下,连接板位于第一滑槽内一端挤压弹簧与吸附囊进而使吸附囊将内部空气转移至橡胶层内,同时挤压囊受力拉伸将膨胀囊内气体抽取,进而使膨胀囊体积缩小带动顶块向远离滚珠一侧移动,顶起的滚珠向掉落与滚珠槽接触面积增大,同时配合膨胀的橡胶层,有效地对滚珠形成包覆效果,进而增强对滚珠的阻力,在未进行通电时,将滚珠抱死,使滑动块处于固定状态,可以有效地避免直线振动电机受外力影响发生震动、晃动影响使用体验。
优选的,位于同一侧的所述弹性件数量为二;所述弹性件均为V形设计;位于同侧的两个所述弹性件对称设计;工作时,通过将弹性件对称设计,并均与滑动块之间固连,可以有效地将缓冲压力进行分散,同时为连接板的往复提供充足的回复力,而V形设置的弹性件其耐疲劳性能较强,有效地避免弹性件超出弹性形变范围。
优选的,所述连接板位于连接槽内固连有均匀分布的延伸板;所述延伸板贯穿质量块延伸至第二凹槽内;所述延伸板位于第二凹槽内一端与线圈固连;工作时,线圈固定连接于第二凹槽内,连接板和质量块固连,在长期的工作过程中连接板和质量块、质量块和线圈之间受撞击等情况非常容易发行脱落现象,通过设置延伸板,并将延伸板穿***质量块内部与线圈之间固连,可以有效地将质量块、线圈和连接板之间进行多重固定,有效地避免在长期震动过程中发生脱落现象。
优选的,所述第一滑槽位于弹性件一侧固连有弹簧线;所述弹簧线靠近连接板一侧固连有导电片;所述导电片贯穿连接板延伸至延伸板内部;所述导电片位于延伸板内一端与线圈导通;工作时,由于线圈处于质量块上长期处于往复运动状态,电导线处于不断运动状态,容易造成电导线与线圈之间断裂,进而造成直线震动电机故障,通过将电导线设置成弹簧线,利用弹簧线本身具备的弹性力,可以有效地使电导线本身具备优质的延伸与收缩功能。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种线性电机,通过将线圈设置于质量块内,并将磁钢设置于容纳腔下方,利用连接板、滑动块和弹性件共同提供支撑力,使质量块悬浮在容纳腔中,并将与质量块之间固连的连接板与滑动块之间弹性连接,进而有效地缓解线圈在磁场力作用下在垂直方向的运动趋势,同时配合滑动块两侧面上滑动连接的滚珠,进而有效地降低滑动块与第一滑槽之间的摩擦力,有效降低摩擦损耗的同时消除了噪音影响,同时主磁钢和副磁钢的设置,以及多个线圈的设置,有效地的增强磁场力形成的推力的效果,而将线圈与磁钢组组合设定可以有效地缩减壳体容纳腔体积,进而使制备的直线振动电机体积缩小。
2.本发明所述的一种线性电机,通过设置延伸板,并将延伸板穿***质量块内部与线圈之间固连,可以有效地将质量块、线圈和连接板之间进行多重固定,有效地避免在长期震动过程中发生脱落现象,同时通过将电导线设置成弹簧线,利用弹簧线本身具备的弹性力,可以有效地使电导线本身具备优质的延伸与收缩功能,避免在长期工作过程中导致导电线断裂的情况发生。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的部分剖视图;
图2是本发明的剖视图;
图3是本发明的拆分图;
图4是图1中A处局部放大图;
图5是图2中B处局部放大图;
图中:壳体1、上盖11、弹性件2、滑动块21、连接板22、质量块3、线圈31、磁钢组32、滑动板4、滚珠41、橡胶层42、顶块43、挤压囊44、吸附囊45、膨胀囊46、延伸板5、弹簧线51。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种线性电机,包括壳体1、质量块3和弹性件2,所述壳体1内部开设有容纳腔;所述容纳腔位于壳体1上方开口设计;所述容纳腔的开口处通过螺栓固连有上盖11;所述壳体1容纳腔侧壁开设有第一滑槽;所述弹性件2固连于第一滑槽两端;所述弹性件2对称设计;对称设计的两个所述弹性件2相对一侧均固连有滑动块21;所述滑动块21上下两侧均开设有转动槽;所述转动槽内转动连接有滚珠41;所述滑动块21通过滚珠41与第一滑槽滑动连接;对称设计的两个所述滑动块21相对一侧均开设有第一凹槽;所述第一凹槽“T”形设计;所述第一凹槽内安装有连接板22;所述连接板22位于第一凹槽内一端上下两侧均通过弹簧与第一凹槽侧壁弹性连接;所述连接板22上开设有连接槽;所述质量块3固连于连接槽内;所述质量块3内开设有均匀分布的第二凹槽;所述第二凹槽内均安装有线圈31;所述容纳腔底部靠近质量块3一侧固连有磁钢组32;所述质量块3对应磁钢组32开设有均匀分布的限位槽;所述磁钢组32延伸至限位槽内设计;所述磁钢组32包括位于容纳腔中心的主磁钢和位于主磁钢两侧对称设计的副磁钢;所述主磁钢与副磁钢之间形成磁间隙;初始状态下所述线圈31与磁间隙对应设计;所述线圈31通过电导线与外界电源导通;
现有技术中直线振动电机中通常使用弹性件2将质量块3以及质量块3中的磁钢悬挂于壳体1容纳腔中,当壳体1内的线圈31通电产生磁场后使磁钢受磁场力作用产生运动,但是磁钢在容纳腔中受到的磁场力,以及磁钢本身对磁性物质产生的引力作用导致质量块3在做往复运动时与壳体1之间以产生摩擦,从而使线性振动电机具备较大的噪音以及摩擦损耗,现有技术通过将磁钢与线圈31位置进行调换,从而杜绝磁钢对磁性物质吸引从而干扰往复运动,但是线圈31本身重量较大,且在通电后本身在磁场力的作用下也会与磁性物质之间产生一定的干扰,工作时,启动电源,电流流经线圈31,从而使线圈31产生磁场,磁场与磁钢本身具备的磁钢之间共同形成推动力,进而使线圈31以及与线圈31之间固连的质量块3共同进行运动,质量块3受力使连接板22受磁场力作用,由于连接板22两端均处于第一凹槽内,第一凹槽内的弹簧有效地缓解连接板22在垂直方向运动的趋势,进而使连接板22带动滑动块21在第一滑槽内进行滑动,滑动块21滑动时挤压弹性件2,从而通过弹性件2为连接板22提供回复力,通过将线圈31设置于质量块3内,并将磁钢组32设置于容纳腔下方,利用连接板22、滑动块21和弹性件2共同提供支撑力,使质量块3悬浮在容纳腔中,并将与质量块3之间固连的连接板22与滑动块21之间弹性连接,进而有效地缓解线圈31在磁场力作用下在垂直方向的运动趋势,同时配合滑动块21两侧面上滑动连接的滚珠41,进而有效地降低滑动块21与第一滑槽之间的摩擦力,有效降低摩擦损耗的同时消除了噪音影响,同时主磁钢和副磁钢的设置,以及多个线圈31的设置,有效地的增强磁场力形成的推力的效果,而将线圈31与磁钢组32组合设定可以有效地缩减壳体1容纳腔体积,进而使制备的直线振动电机体积缩小。
作为本发明的一种实施方式,所述转动槽内通过弹簧弹性连接有滑动板4;所述滑动板4上开设有均匀分布的滚珠槽;所述滚珠槽内固连有橡胶层42;所述滚珠槽两侧开设有对称设计的第二滑槽;所述第二滑槽内滑动连接有顶块43;所述顶块43靠近滚珠41一侧均光滑弧面设计;工作时,由于连接板22在第一凹槽内将垂直向力通过弹簧传输至滑动块21上,滑动块21与第一滑槽侧壁之间压力增大,进而导致滚珠41受压较大,卡死于转动槽内,通过设置滑动板4和顶块43,当滚珠41受压较大时,压力迫使滚珠41向转动槽内滑动,并将力传导至滑动板4上,滑动板4挤压弹簧,在转动槽内进行滑动,进而有效地缓解滚珠41受到的压力,为滚珠41的转动提供一定的缓解空间,同时顶块43的设置还能对滚珠41进行限位,避免滚珠41由滚动转换为滑动,进而使摩擦力降低效果削弱。
作为本发明的一种实施方式,所述连接板22位于第一凹槽内上侧固连有挤压囊44、下侧固连有吸附囊45;所述橡胶层42内部中空设计;所述吸附囊45与橡胶层42通过导管导通设计;所述顶块43位于第二滑槽内远离滚珠41一侧固连有膨胀囊46;所述膨胀囊46与挤压囊44通过导管导通设计;初始状态下连接板22在重力以及磁钢组32引力作用下挤压吸附囊45、拉伸挤压囊44;工作时,初始状态下线圈31处于未通电状态,在连接板22以及线圈31的压力以及磁钢组32对线圈31的吸引力的作用下,连接板22位于第一滑槽内一端挤压弹簧与吸附囊45进而使吸附囊45将内部空气转移至橡胶层42内,同时挤压囊44受力拉伸将膨胀囊46内气体抽取,进而使膨胀囊46体积缩小带动顶块43向远离滚珠41一侧移动,顶起的滚珠41向掉落与滚珠41槽接触面积增大,同时配合膨胀的橡胶层42,有效地对滚珠41形成包覆效果,进而增强对滚珠41的阻力,在未进行通电时,将滚珠41抱死,使滑动块21处于固定状态,可以有效地避免直线振动电机受外力影响发生震动、晃动影响使用体验。
作为本发明的一种实施方式,位于同一侧的所述弹性件2数量为二;所述弹性件2均为V形设计;位于同侧的两个所述弹性件2对称设计;工作时,通过将弹性件2对称设计,并均与滑动块21之间固连,可以有效地将缓冲压力进行分散,同时为连接板22的往复提供充足的回复力,而V形设置的弹性件2其耐疲劳性能较强,有效地避免弹性件2超出弹性形变范围。
作为本发明的一种实施方式,所述连接板22位于连接槽内固连有均匀分布的延伸板5;所述延伸板5贯穿质量块3延伸至第二凹槽内;所述延伸板5位于第二凹槽内一端与线圈31固连;工作时,线圈31固定连接于第二凹槽内,连接板22和质量块3固连,在长期的工作过程中连接板22和质量块3、质量块3和线圈31之间受撞击等情况非常容易发行脱落现象,通过设置延伸板5,并将延伸板5穿***质量块3内部与线圈31之间固连,可以有效地将质量块3、线圈31和连接板22之间进行多重固定,有效地避免在长期震动过程中发生脱落现象。
作为本发明的一种实施方式,所述第一滑槽位于弹性件2一侧固连有弹簧线51;所述弹簧线51靠近连接板22一侧固连有导电片;所述导电片贯穿连接板22延伸至延伸板5内部;所述导电片位于延伸板5内一端与线圈31导通;工作时,由于线圈31处于质量块3上长期处于往复运动状态,电导线处于不断运动状态,容易造成电导线与线圈31之间断裂,进而造成直线震动电机故障,通过将电导线设置成弹簧线51,利用弹簧线51本身具备的弹性力,可以有效地使电导线本身具备优质的延伸与收缩功能。
具体工作流程:
工作时,启动电源,电流流经线圈31,从而使线圈31产生磁场,磁场与磁钢本身具备的磁钢之间共同形成推动力,进而使线圈31以及与线圈31之间固连的质量块3共同进行运动,质量块3受力使连接板22受磁场力作用,由于连接板22两端均处于第一凹槽内,第一凹槽内的弹簧有效地缓解连接板22在垂直方向运动的趋势,进而使连接板22带动滑动块21在第一滑槽内进行滑动,滑动块21滑动时挤压弹性件2,从而通过弹性件2为连接板22提供回复力,通过将线圈31设置于质量块3内,并将磁钢组32设置于容纳腔下方,利用连接板22、滑动块21和弹性件2共同提供支撑力,使质量块3悬浮在容纳腔中,并将与质量块3之间固连的连接板22与滑动块21之间弹性连接,进而有效地缓解线圈31在磁场力作用下在垂直方向的运动趋势,同时配合滑动块21两侧面上滑动连接的滚珠41,进而有效地降低滑动块21与第一滑槽之间的摩擦力,有效降低摩擦损耗的同时消除了噪音影响。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种线性电机,包括壳体(1)、质量块(3)和弹性件(2),其特征在于:所述壳体(1)内部开设有容纳腔;所述容纳腔位于壳体(1)上方开口设计;所述容纳腔的开口处通过螺栓固连有上盖(11);所述壳体(1)容纳腔侧壁开设有第一滑槽;所述弹性件(2)固连于第一滑槽两端;所述弹性件(2)对称设计;对称设计的两个所述弹性件(2)相对一侧均固连有滑动块(21);所述滑动块(21)上下两侧均开设有转动槽;所述转动槽内转动连接有滚珠(41);所述滑动块(21)通过滚珠(41)与第一滑槽滑动连接;对称设计的两个所述滑动块(21)相对一侧均开设有第一凹槽;所述第一凹槽“T”形设计;所述第一凹槽内安装有连接板(22);所述连接板(22)位于第一凹槽内一端上下两侧均通过弹簧与第一凹槽侧壁弹性连接;所述连接板(22)上开设有连接槽;所述质量块(3)固连于连接槽内;所述质量块(3)内开设有均匀分布的第二凹槽;所述第二凹槽内均安装有线圈(31);所述容纳腔底部靠近质量块(3)一侧固连有磁钢组(32);所述质量块(3)对应磁钢组(32)开设有均匀分布的限位槽;所述磁钢组(32)延伸至限位槽内设计;所述磁钢组(32)包括位于容纳腔中心的主磁钢和位于主磁钢两侧对称设计的副磁钢;所述主磁钢与副磁钢之间形成磁间隙;初始状态下所述线圈(31)与磁间隙对应设计;所述线圈(31)通过电导线与外界电源导通;
所述转动槽内通过弹簧弹性连接有滑动板(4);所述滑动板(4)上开设有均匀分布的滚珠槽;所述滚珠槽内固连有橡胶层(42);所述滚珠槽两侧开设有对称设计的第二滑槽;所述第二滑槽内滑动连接有顶块(43);所述顶块(43)靠近滚珠(41)一侧均光滑弧面设计;
所述连接板(22)位于第一凹槽内上侧固连有挤压囊(44)、下侧固连有吸附囊(45);所述橡胶层(42)内部中空设计;所述吸附囊(45)与橡胶层(42)通过导管导通设计;所述顶块(43)位于第二滑槽内远离滚珠(41)一侧固连有膨胀囊(46);所述膨胀囊(46)与挤压囊(44)通过导管导通设计;初始状态下连接板(22)在重力以及磁钢组(32)引力作用下挤压吸附囊(45)、拉伸挤压囊(44)。
2.根据权利要求1所述的一种线性电机,其特征在于:位于同一侧的所述弹性件(2)数量为二;所述弹性件(2)均为V形设计;位于同侧的两个所述弹性件(2)对称设计。
3.根据权利要求1所述的一种线性电机,其特征在于:所述连接板(22)位于连接槽内固连有均匀分布的延伸板(5);所述延伸板(5)贯穿质量块(3)延伸至第二凹槽内;所述延伸板(5)位于第二凹槽内一端与线圈(31)固连。
4.根据权利要求3所述的一种线性电机,其特征在于:所述第一滑槽位于弹性件(2)一侧固连有弹簧线(51);所述弹簧线(51)靠近连接板(22)一侧固连有导电片;所述导电片贯穿连接板(22)延伸至延伸板(5)内部;所述导电片位于延伸板(5)内一端与线圈(31)导通。
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