CN115622354B - 一种线性马达及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种线性马达及电子设备,包括壳体、质量块、弹性件和驱动部,质量块设置于壳体内,质量块通过弹性件与壳体连接,并使质量块悬浮在壳体内,驱动部设置于壳体内,用于驱动质量块在壳体内沿任意方向作往复运动,使线性马达能够满足三维空间内的振动反馈,使研发人员可在此基础上制定多种振动模式,且由于仅有一个质量块,不会出现振感割裂的情况,线性马达的振动效果更好,振感更强,当线性马达应用于电子设备时,能够满足用户在不同的使用场合和应用场景中的振感和触感的需求,提升了用户的体验效果。
Description
技术领域
本申请涉及马达技术领域,尤其涉及一种线性马达及电子设备。
背景技术
线性马达主要被应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、游戏手柄等电子设备中,用于实现电子设备的振动功能,例如手机的来电振动提醒、游戏设备的振动反馈等。目前的电子设备内部使用的马达都只能提供单一方向或两个方向的振动,振动模式较少,从而无法满足用户在日常使用电子设备的过程中对不同使用场合和应用场景的振动需求,降低用户的体验效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种线性马达及电子设备,以解决上述现有技术中线性马达振动模式少,无法满足用户多种振动需求的问题。
本申请第一方面提供一种线性马达,包括壳体、质量块、弹性件和驱动部,所述质量块设置于所述壳体内,所述质量块通过所述弹性件与所述壳体连接,并使所述质量块悬浮在所述壳体内,所述驱动部设置于所述壳体内,用于驱动所述质量块在所述壳体内沿任意方向作往复运动。线性马达具有唯一质量块,并通过弹性件固定并悬浮在壳体的内部,使质量块不与壳体干涉,驱动部能够直接驱动质量块在壳体内沿任意方向并在弹性件的支撑下作往复运动,同时,驱动部和弹性件能够反作用于壳体,从而使线性马达也能够在该方向上作往复运动,从而使线性马达能够满足三维空间内的振动反馈,使研发人员可在此基础上制定多种振动模式,且由于仅有一个质量块,不会出现振感割裂的情况,线性马达的振动效果更好,振感更强,当线性马达应用于电子设备时,能够满足用户在不同的使用场合和应用场景中的振感和触感的需求,提升了用户的体验效果。
在一种可能的设计中,所述驱动部能够驱动所述质量块沿第一方向和第二方向作往复运动,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。线性马达可以实现沿第一方向和第二方向两个方向的振动,可为电子设备提供沿第一方向和第二方向的振动,能够节省电子设备中线性马达的使用数量,线性马达还可以沿以及其合力方向的振动,为电子设备提供沿其合力方向的振动,进一步增加了电子设备的振动模式,满足用户的多种振动反馈需求,且结构简单、振感强、稳定性好,能够节约成本,利于电子设备的小型化设计。
在一种可能的设计中,所述驱动部还能够驱动所述质量块沿第三方向作往复运动,所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向两两垂直。线性马达可以实现沿第三方向Z振动,可为电子设备提供沿第三方向的振动,且线性马达还可以在三维空间内沿合力方向振动,为电子设备提供三维空间内的振动,进一步增加的电子设备的振动模式,满足用户更高的三维立体的振动反馈需求,为用户带来更好的振动体验。
在一种可能的设计中,所述驱动部包括线圈和磁体,所述线圈固定于所述壳体,所述磁体固定于所述质量块,所述线圈与所述磁体对应设置。当线圈通电时,线圈会产生磁场,从而使通电的线圈与其相对应的磁体相互作用,产生驱动力,驱动质量块在壳体内产生沿任意方向的运动,该驱动结构具有结构简单、可靠、成本低等优点,能够将电能转化为机械能,为质量块的运动提供驱动力,且占用空间小,能够缩小线性马达的体积,利于线性马达的小型化设计。
在一种可能的设计中,所述线圈包括两个第一线圈、两个第二线圈和两个第三线圈,所述磁体还包括两个第一磁体、两个第二磁体和两个第三磁体,两个所述第一磁体固定于所述质量块沿第一方向的两侧,两个所述第二磁体固定于所述质量块沿第二方向的两侧,所述第三磁体固定于所述质量块沿第三方向的两侧,两个所述第一线圈固定于所述壳体沿所述第一方向的两侧,两个所述第二线圈固定于所述壳体沿所述第二方向的两侧,所述第三线圈固定于所述壳体沿所述第三方向的两侧,所述第一线圈与所述第一磁体对应设置,所述第二线圈与所述第二磁体对应设置,所述第三线圈与所述第三磁体对应设置。该结构中,沿第一方向上的第一线圈和第一磁体、沿第二方向上的第二线圈和第二磁体、沿第三方向上的第三线圈和第三磁体,均可单独驱动,使线性马达产生沿第一方向、第二方向或第三方向的单独振动,彼此互不干扰,保证振动的稳定性,也可以同时驱动,使线性马达产生其合力方向上的振动,使线性马达能够按照制定的振动模式稳定振动,振动灵敏度高,且驱动力均作用于唯一质量块,不易产生振动割裂,振动稳定性好,振感强,进一步提高了用户的振动体验。
在一种可能的设计中,所述第一磁体、所述第二磁体以及所述第三磁体之间间隔设置,能够避免质量块沿某一方向振动时受到其他磁场的干扰产生扭转,提高了质量块的振动稳定性,保证线性马达的振动效果。
在一种可能的设计中,所述质量块设有凹槽,所述磁体嵌接于所述凹槽内,可提高磁体与质量块的连接强度,使磁体不易在线圈产生的磁场的作用下产生位移,避免磁体在线性马达振动过程中脱离造成线性马达出现故障或损坏,提高了线性马达的结构稳定性和使用寿命,且结构简单,生产制造成本较低。
在一种可能的设计中,所述线性马达还包括极芯,所述极芯设置于所述壳体的内侧,所述线圈套设于所述极芯。当线圈通电时,极芯能够被线圈产生磁场磁化产生磁场,这样极芯的磁场与线圈的磁场相互叠加,从而使线圈的磁性增强,使驱动力也随之增强,更易与磁体相互作用,从而能够节约电能,进一步降低成本。
在一种可能的设计中,所述线性马达还包括柔性电路板,所述柔性电路板与所述线圈电连接。柔性电路板可为线圈提供交流电压,使线圈能够产生磁场与磁体相互作用产生驱动力,交流电流的电流方向在线圈内周期性的改变,线圈产生的磁场的方向也会周期性改变,使线圈朝向质量块一侧的磁极周期性改变,从而使驱动力的方向随之周期性改变,从而能够驱动质量块在弹性件的支撑下沿驱动力方向往复运动,实现线性马达在驱动力方向的振动。因此,通过控制线圈内交流电的变化频率,能够控制线性马达的震动频率,从而产生不同振动触感,提高用户的体验效果。另外,通过改变线圈中电流的大小,能够改变线圈产生的磁场的大小,从而使线圈朝向质量块一侧的磁极的磁性大小改变,从而使驱动的大小也会随之改变,提高质量块的振动强度,从而能够提高线性马达的振感,具有更好的提示效果和振动反馈。
在一种可能的设计中,所述质量块为非导磁性材质。当质量块为非导磁性材质时,能够避免嵌接于质量块上的第一磁体、第二磁体以及第三磁体相互干扰,也避免质量块被线圈产生的磁场干扰产生扭转,进一步提高了质量块的振动稳定性。
在一种可能的设计中,所述质量块和所述壳体为正方体或长方体,所述质量块具有八个第一角,所述壳体具有八个第二角,所述线性马达具有八个所述弹性件,八个所述弹性件的一端与所述第一角连接,八个所述弹性件的另一端与所述第二角连接,以使所述质量块悬浮在所述壳体内。弹性件可以为质量块提供支撑,使质量块悬浮在壳体内,使质量块具有可以振动的距离条件,能够避免质量块在振动过程中与壳体或线圈等部件接触,降低振动造成,提高振动稳定性,且质量块的第一角通过弹性件与壳体的第二角连接而悬浮在壳体内,保证弹性件的支撑作用的同时,能够最大限度内避免弹性件与质量块、线圈、磁体等部件的干扰,此外,该结构中,每个弹性件都能够为质量块在各个方向的振动提供均匀的支撑力,保证质量块的振动平稳性,以使线性马达能够平稳振动,提高线性马达的振动效果。
在一种可能的设计中,所述弹性件为弹簧或弹片。当弹性件为弹簧或弹片时,可使弹性件能够沿任意方向产生弹性形变,以保证在质量块沿任意方向振动时,弹性件均可为质量块提供均匀的支撑力,保证质量块的振动平稳性,以使线性马达能够具有更好的振动效果,且弹簧和弹片的结构简单,便于加工制造,能够降低弹性件的制造成本。
本申请第二方面提供了一种电子设备,所述电子设备包括外壳和以上任一实施例所述的线性马达,所述线性马达安装于所述外壳内。由于线性马达具有上述技术效果,包括该线性马达的电子设备也应具有上述技术效果,在此不再赘述。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例的一种线性马达的结构示意图;
图2为图1中线性马达的部分结构示意图;
图3为图1中线性马达的部分机构示意图;
图4为本申请实施例的另一种线性马达的结构示意图;
图5为图4的剖视图。
附图标记:
1-壳体;
11-第二角;
2-质量块;
21-凹槽;
22-第一角;
3-弹性件;
4-驱动部;
41-线圈;
411-第一线圈;
412-第二线圈;
413-第三线圈;
42-磁体;
421-第一磁体;
422-第二磁体;
423-第三磁体;
5-极芯;
X-第一方向;
Y-第二方向;
Z-第三方向。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
首先对相关技术进行说明:日常用户在使用手机的过程中,针对不同的使用场合和应用场景,会有不同的振动需求。现有电子设备中使用的马达大多只能提供一个方向的动,模式单一,产生的振动感也不强,另有一些存在两个方向线性振动的马达相关技术,使得电子设备中的线性马达可以沿着两个方向进行振动,但无法进行三维的振动,同样无法满足用户在不同使用场合和应用场景的振动需求,例如来电振动、闹铃提醒、游戏反馈等,降低了用户的体验效果。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种线性马达,能够安装于电子设备中,实现电子设备振动功能。该电子设备可以是手机、平板电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)设备、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、人工智能(artificial intelligence,AI)设备、可穿戴式设备、车载设备、智能家居设备和/或智慧城市设备、游戏手柄等任何可具有振动功能的电子设备。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制,以下为了方便说明,是以电子设备为手机为例进行的说明。
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
本申请实施例提供了一种线性马达,如图1所示,包括壳体1、质量块2、弹性件3和驱动部4,质量块2设置于壳体1内,质量块2通过弹性件3与壳体1连接,并使质量块2悬浮在壳体1内,驱动部4设置于壳体1内,用于驱动质量块2在壳体1内沿任意方向作往复运动。
本实施例中,如图1所示,线性马达具有唯一质量块2,并通过弹性件3固定并悬浮在壳体1的内部,使质量块2不与壳体1干涉,驱动部4能够直接驱动质量块2在壳体1内沿任意方向并在弹性件3的支撑下作往复运动,同时,驱动部4和弹性件3能够反作用于壳体1,从而使线性马达也能够在该方向上作往复运动,从而使线性马达能够满足三维空间内的振动反馈,使研发人员可在此基础上制定多种振动模式,且由于仅有一个质量块2,不会出现振感割裂的情况,线性马达的振动效果更好,振感更强,当线性马达应用于电子设备时,能够满足用户在不同的使用场合和应用场景中的振感和触感的需求,提升了用户的体验效果。
例如,当一些平板式的电子设备放置于桌面等场景时,垂直于桌面的振动可让电子设备的振动效果更明显,从而具有更好的提示效果,另外,在一些具备三维场景的应用软件中,三维的振动能够更好地模拟事件的发生,本申请的线性马达可提供三维空间内的振动反馈,能够给用户带来更贴近现实使的体验,具有更好的提示效果,提高用户的体验效果。
具体地,如图1所示,驱动部4能够驱动质量块2沿第一方向X和第二方向Y作往复运动,第一方向X和第二方向Y相互垂直。
本实施例中,当需要线性马达提供沿第一方向X的振感时,驱动部4能够产生第一方向X的驱动力,驱动质量块2在第一方向X上往复运动,质量块2沿第一方向X一侧的弹性件3被压缩在质量块2和壳体1之间,另一侧的弹性件3在质量块2和壳体1之间伸展,并在一定频率在来回交替,弹性将3可以沿第一方向X反作用于质量块2,以保证质量块2不会与壳体1产生撞击等干涉现象,保证线性马达的振动平稳性,降低线性马达的振动噪声,同时,驱动部4和弹性件3还可以反作用于壳体1,使线性马达整体可以沿第一方向X与质量块2反向运动,从而使线性马达可以实现沿第一方向X的振动。
当需要线性马达提供沿第二方向Y的振感时,驱动部4能够产生沿第二方向Y的驱动力,驱动质量块2在第二方向Y上往复运动,质量块2沿第二方向Y一侧的弹性件3被压缩在质量块2和壳体1之间,另一侧的弹性件3在质量块2和壳体1之间伸展,并在一定频率来回交替,弹性将3可以沿第二方向Y反作用于质量块2,以保证质量块2不会与壳体1产生撞击等干涉现象,保证线性马达的振动平稳性,降低线性马达的振动噪声,同时,驱动部4和弹性件3还可以反作用于壳体1,使线性马达整体可以沿第二方向Y与质量块2反向运动,从而使线性马达可以实现沿第二方向Y的振动。
其中,当驱动部4同时产生沿第一方向X和第二方向Y的驱动力时,质量块2能够在其合力的方向上作往复运动,从而使线性马达整体可在第一方向X和第二方向Y的平面内沿合力方向与质量块2反向运动,从而使线性马达可以实现沿合力方向的振动。
因此,本申请的线性马达可以实现沿第一方向X和第二方向Y两个方向的振动,可为电子设备提供沿第一方向X和第二方向Y的振动,能够节省电子设备中线性马达的使用数量,线性马达还可以沿以及其合力方向的振动,为电子设备提供沿其合力方向的振动,进一步增加了电子设备的振动模式,满足用户的多种振动反馈需求,且结构简单、振感强、稳定性好,能够节约成本,利于电子设备的小型化设计。
具体地,如图1所示,驱动部4还能够驱动质量块2沿第三方向Z作往复运动,第三方向Z与第一方向X和第二方向Y两两垂直。
本实施例中,当需要线性马达提供沿第三方向Z的振感时,驱动部4能够产生第三方向Z的驱动力,驱动质量块2在第三方向Z上往复运动,质量块2沿第三方向Z一侧的弹性件3被压缩在质量块2和壳体1之间,另一侧的弹性件3在质量块2和壳体1之间伸展,并在一定频率在来回交替,弹性将3可以沿第三方向Z反作用于质量块2,以保证质量块2不会与壳体1产生撞击等干涉现象,保证线性马达的振动平稳性,降低线性马达的振动噪声,同时,驱动部4和弹性件3还可以反作用于壳体1,使线性马达整体可以沿第三方向Z与质量块2反向运动,从而使线性马达可以实现沿第三方向Z的振动。
其中,由于第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z两两垂直,当驱动部4同时产生沿第一方向X、第二方向Y和第三方向Z的驱动力时,质量块2能够在其合力的方向上作往复运动,从而使线性马达整体可在三维空间内沿合力方向与质量块2反向运动,从而使线性马达可以实现沿合力方向的振动。
因此,本申请的线性马达可以实现沿第三方向Z振动,可为电子设备提供沿第三方向Z的振动,且线性马达还可以在三维空间内沿合力方向振动,为电子设备提供三维空间内的振动,进一步增加的电子设备的振动模式,满足用户更高的三维立体的振动反馈需求,为用户带来更好的振动体验。
在一种具体实施例中,如图1~图5所示,驱动部4包括线圈41和磁体42,线圈41固定于壳体1,磁体42固定于质量块2,线圈41与磁体42对应设置。
本实施例中,如图1~图3所示,当线圈41通电时,线圈41会产生磁场,从而使通电的线圈41与其相对应的磁体42相互作用,产生驱动力,驱动质量块2在壳体1内产生沿任意方向的运动,该驱动结构具有结构简单、可靠、成本低等优点,能够将电能转化为机械能,为质量块2的运动提供驱动力,且占用空间小,能够缩小线性马达的体积,利于线性马达的小型化设计。
当然,驱动部4也可以为其他的驱动部件,在此不做限制。
在一种具体实施例中,线性马达还包括柔性电路板(图中未示出),柔性电路板与线圈41电连接。
本实施例中,柔性电路板可为线圈41提供交流电压,使线圈41能够产生磁场与磁体42相互作用产生驱动力,如图1、图4和图5所示,交流电流的电流方向在线圈41内周期性的改变,线圈41产生的磁场的方向也会周期性改变,使线圈41朝向质量块2一侧的磁极周期性改变,从而使驱动力的方向随之周期性改变,从而能够驱动质量块2在弹性件3的支撑下沿驱动力方向往复运动,实现线性马达在驱动力方向的振动。因此,通过控制线圈内交流电的变化频率,能够控制线性马达的震动频率,从而产生不同振动触感,提高用户的体验效果。另外,通过改变线圈41中电流的大小,能够改变线圈41产生的磁场的大小,从而使线圈41朝向质量块2一侧的磁极的磁性大小改变,从而使驱动的大小也会随之改变,提高质量块2的振动强度,从而能够提高线性马达的振感,具有更好的提示效果和振动反馈。
在一种具体实施例中,如图1~图5所示,线圈41包括两个第一线圈411、两个第二线圈412和两个第三线圈413,磁体42还包括两个第一磁体421、两个第二磁体422和两个第三磁体423,两个第一磁体421固定于质量块2沿第一方向X的两侧,两个第二磁体422固定于质量块2沿第二方向Y的两侧,第三磁体423固定于质量块2沿第三方向Z的两侧,两个第一线圈411固定于壳体1沿第一方向X的两侧,两个第二线圈412固定于壳体1沿第二方向Y的两侧,第三线圈413固定于壳体1沿第三方向Z的两侧,第一线圈411与第一磁体421对应设置,第二线圈412与第二磁体422对应设置,第三线圈413与第三磁体423对应设置。
本实施例中,该结构中,沿第一方向X上的第一线圈411和第一磁体421、沿第二方向Y上的第二线圈412和第二磁体422、沿第三方向Z上的第三线圈413和第三磁体423,均可单独驱动,使线性马达产生沿第一方向X、第二方向Y或第三方向Z的单独振动,彼此互不干扰,保证振动的稳定性,也可以同时驱动,使线性马达产生其合力方向上的振动,使线性马达能够按照制定的振动模式稳定振动,振动灵敏度高,且驱动力均作用于唯一质量块2,不易产生振动割裂,振动稳定性好,振感强,进一步提高了用户的振动体验。
如图4和图5所示的具体实施例中,当同时向沿第一方向X分布的两个第一线圈411通电时,一侧的第一线圈411与其相对应的第一磁体421相互吸引,另一侧的第一线圈411与其相对应的第一磁体421相互排斥,质量块2在电磁力的驱动下朝向一侧运动,当第一线圈411中的电流方向改变时,第一线圈411两侧的磁极发生改变,则质量块2两侧的电磁力方向改变,驱动质量块2朝向另一侧运动,使得质量块2能够在第一线圈411和第一磁体421产生的电磁力的驱动下沿第一方向X往复运动,从而使线性马达产生沿第一方向X的单独振动。同理,当同时向沿第二方向Y分布的两个第二线圈412通电时,线性马达可以产生沿第二方向Y的振动,当同时向沿第三方向Z分布的两个第三线圈413通电时,线性马达可以产生沿第三方向Z的振动。
另外,当同时向两个第一线圈411和两个第二线圈412通电时,驱动部4同时产生沿第一方向X和第二方向Y的驱动力,线性马达可以产生沿第一方向X的驱动力和第二方向Y的驱动力的合力方上向的振动,当改变第一线圈411和/或第二线圈412中的电流大小,使第一线圈411和第二线圈412的电流大小不同时,可以改变合力在该平面内的方向。同理,当同时向两个第一线圈411和两个第三线圈413通电时,驱动部4同时产生沿第一方向X和第三方向Z的驱动力,线性马达可以产生在其合力的方向上的振动,当同时向两个第二线圈412和两个第三线圈413通电时,驱动部4同时产生沿第二方向Y和第三方向Z的驱动力,线性马达可以产生在其合力的方向上的振动。
此外,当同时向两个第一线圈411、两个第二线圈412和两个第三线圈413通电时,驱动部4同时产生沿第一方向X、第二方向Y和第三方向Z的驱动力,线性马达可产生其合力方向的振动,满足三维空间内的振动。其中,当改变第一线圈411和/或第二线圈412和/或第三线圈413中的电流大小,使第一线圈411和/或第二线圈412和/或第三线圈413中的电流大小不同时,可以改变合力在该三维空间内的方向,满足用户的三维立体触觉反馈的振动体验。
需要说明的是,上述任意实施例中的第一线圈411、第二线圈412和第三线圈413中的交流电频率需要一致,以使质量块2振动更加平稳。
在一种实施例中,壳体1的材质为非导磁性材质,从而能够避免壳体1在线圈41通电的过程中,被线圈41产生的磁场磁化产生磁场,而干扰其他磁体42或线圈41,造成驱动力改变或质量块2扭转,提高质量块2振动稳定性,以使线性马达能够照定制的振动模式振动,提高振动灵敏性。
在一种具体实施例中,如图3和图5所示,第一磁体421、第二磁体422以及第三磁体423之间间隔设置。
本实施例中,如图3和图5所示,第一磁体421与第二磁体422和第三磁体423保持一定的距离,能够保证第一磁体421与第一线圈411相互作用的同时,避免第一线圈411、第二线圈412和/或第三线圈413同时通电时,第二线圈412和/或第三线圈413产生的磁场干扰第一磁体421导致质量块2产生扭转,同理,该结构中第二磁体422能够避免第一线圈411和/或第三线圈413的干扰,第三磁体423能够避免第一线圈411和/或第二线圈412的干扰。因此,第一磁体421、第二磁体422以及第三磁体423之间间隔设置,能够避免质量块2沿某一方向振动时受到其他磁场的干扰产生扭转,提高了质量块2的振动稳定性,保证线性马达的振动效果。
在一种具体实施例中,如图3和图5所示,质量块2设有凹槽21,磁体42嵌接于凹槽21内。
本实施例中,磁体42嵌接于凹槽21内,可提高磁体42与质量块2的连接强度,使磁体42不易在线圈41产生的磁场的作用下产生位移,避免磁体42在线性马达振动过程中脱离造成线性马达出现故障或损坏,提高了线性马达的结构稳定性和使用寿命,且结构简单,生产制造成本较低。
其中,以沿质量块2第一方向X两侧设置的第一磁体421为例,两个第一磁体421的磁极设置如图5中的具体实施例所示,两个第一磁体421相邻一侧的磁极相反,能够避免两个第一磁体421相互排斥二脱离凹槽21,进一步提高了线性马达的结构稳定性,应当注意的是,此时两个第一线圈411通过的电流方向应当相反,以使质量块2一侧的第一线圈411和第一磁体421能够相互吸引,另一侧的第一线圈411和第一磁体421能够相互排斥,以保证质量块2两侧电磁力的方向一致,能够产生足够的驱动力驱动质量块2平稳振动。
在一种具体实施例中,质量块2为非导磁性材质。
本实施例中,当质量块2为非导磁性材质时,能够避免嵌接于质量块2上的第一磁体421、第二磁体422以及第三磁体423相互干扰,也避免质量块2被线圈41产生的磁场干扰产生扭转,进一步提高了质量块2的振动稳定性。
在另一种具体实施例中,如图4和图5所示,线性马达还可以包括极芯5,极芯5设置于壳体1的内侧,线圈41套设于极芯5。
本实施例中,当线圈41通电时,极芯5能够被线圈41产生磁场磁化产生磁场,这样极芯5的磁场与线圈41的磁场相互叠加,从而使线圈41的磁性增强,使驱动力也随之增强,更易与磁体42相互作用,从而能够节约电能,进一步降低成本。
其中,极芯5可以为铁芯,或其他可被磁化的材质制成的极芯,在此不做限制。
在一种具体实施例中,如图1~图5所示,质量块2和壳体1为正方体或长方体,质量块2具有八个第一角22,壳体1具有八个第二角11,线性马达具有八个弹性件3,八个弹性件3的一端与第一角22连接,八个弹性件3的另一端与第二角11连接,以使质量块2悬浮在壳体1内。
本实施例中,弹性件3可以为质量块2提供支撑,使质量块2悬浮在壳体1内,使质量块2具有可以振动的距离条件,能够避免质量块2在振动过程中与壳体1或线圈41等部件接触,降低振动造成,提高振动稳定性,且质量块2的第一角22通过弹性件3与壳体1的第二角11连接而悬浮在壳体1内,保证弹性件3的支撑作用的同时,能够最大限度内避免弹性件3与质量块2、线圈41、磁体42等部件的干扰,此外,该结构中,每个弹性件3都能够为质量块2在各个方向的振动提供均匀的支撑力,保证质量块2的振动平稳性,以使线性马达能够平稳振动,提高线性马达的振动效果。
在一种具体实施例中,弹性件3为弹簧或弹片。
本实施例中,当弹性件3为弹簧或弹片时,可使弹性件3能够沿任意方向产生弹性形变,以保证在质量块2沿任意方向振动时,弹性件3均可为质量块2提供均匀的支撑力,保证质量块2的振动平稳性,以使线性马达能够具有更好的振动效果,且弹簧和弹片的结构简单,便于加工制造,能够降低弹性件3的制造成本。
其中,当弹性件3为弹片时,可在弹片上设有镂空结构,以保证弹片能够产生多个方向的弹性形变。
需要说明的是,上述任意实施例中的弹性件3在各个方向的弹性系数应当相同,以保证弹性件3能够在任意方向上为质量块提供均匀的支撑力。
另外,根据动力学原理,质量块2的加速度大小主要受质量块2的质量、磁体42的磁场强度、线圈41的匝数和长度、线圈41内的电流的大小、弹性件3在运动方向的上的弹性系数等影响,因此,在线性马达的制作过程中可以根据产品的使用需求,选取参数合适的质量块2、磁体42、线圈41和弹性件3,通过控制线圈41中交流电流的大小和频率来控制线性马达的振动强度和触感,以满足产品需求,使用户具有更佳的使用体验。
此外,根据动力学原理,线性马达的整体加速度与质量块2的质量成正比,即相同体积的质量块2的质量越大,线性马达的整体加速度越大,从而使线性马达的振感越强,因此,为了达到理想的振动效果,可以使质量块2可采用密度较大的非导磁性材料制成,以提高线性马达的振感。或者,也可以增大质量块2的体积,以使线性马达具有更强的振动效果,此时线性马达的体积较大,需要较大的安装空间,可以适用于游戏手柄等对内部尺寸空间没有严格要求的电子设备。
本申请还提供了一种电子设备,电子设备包括外壳和以上任一实施例中的线性马达,线性马达安装于外壳内。由于线性马达具有上述技术效果,包括该线性马达的电子设备也应具有上述技术效果,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备的具体限定。在本申请另一些可能的实施方式中,电子设备可以包括比图示更多的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种线性马达,其特征在于,包括:
壳体;
质量块,所述质量块设置于所述壳体内;
弹性件,所述质量块通过所述弹性件与所述壳体连接,并使所述质量块悬浮在所述壳体内;
驱动部,所述驱动部设置于所述壳体内,用于驱动所述质量块在所述壳体内沿任意方向作往复运动;
所述驱动部包括线圈和磁体,所述线圈固定于所述壳体,所述磁体固定于所述质量块;所述线圈与所述磁体对应设置;
所述线圈包括两个第一线圈、两个第二线圈和两个第三线圈,所述磁体还包括两个第一磁体、两个第二磁体和两个第三磁体;
两个所述第一磁体固定于所述质量块沿第一方向的两侧,两个所述第二磁体固定于所述质量块沿第二方向的两侧,所述第三磁体固定于所述质量块沿第三方向的两侧;
两个所述第一线圈固定于所述壳体沿所述第一方向的两侧,两个所述第二线圈固定于所述壳体沿所述第二方向的两侧,所述第三线圈固定于所述壳体沿所述第三方向的两侧;
所述第一线圈与所述第一磁体对应设置,所述第二线圈与所述第二磁体对应设置,所述第三线圈与所述第三磁体对应设置;
所述质量块和所述壳体为正方体或长方体,所述质量块具有八个第一角,所述壳体具有八个第二角;
所述线性马达具有八个所述弹性件,八个所述弹性件的一端与所述第一角连接,八个所述弹性件的另一端与所述第二角连接,以使所述质量块悬浮在所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,所述驱动部能够驱动所述质量块沿第一方向和第二方向作往复运动;
所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
3.根据权利要求2所述的线性马达,其特征在于,所述驱动部还能够驱动所述质量块沿第三方向作往复运动;
所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向两两垂直。
4.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,所述第一磁体、所述第二磁体以及所述第三磁体之间间隔设置。
5.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,所述质量块设有凹槽,所述磁体嵌接于所述凹槽内。
6.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,所述线性马达还包括极芯,所述极芯设置于所述壳体的内侧,所述线圈套设于所述极芯。
7.根据权利要求1所述的线性马达,其特征在于,所述线性马达还包括柔性电路板,所述柔性电路板与所述线圈电连接。
8.根据权利要求1~7任一项所述的线性马达,其特征在于,所述质量块为非导磁性材质。
9.根据权利要求1~7任一项所述的线性马达,其特征在于,所述弹性件为弹簧或弹片。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括外壳和权利要求1~9任一项所述的线性马达,所述线性马达安装于所述外壳内。
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