CN204967589U - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种线性振动马达，包括振子和与振子平行设置的定子，振子包括配重块和嵌设固定在配重块中的振动块，其中，振动块包括至少两块永磁铁；定子包括位于振子上侧的第一定子组和位于振子下侧的第二定子组，其中，第一定子组和第二定子组关于振子呈对称分布；第一定子组包括第一线圈和设置在第一线圈中的第一导磁芯，第二定子组包括第二线圈和设置在第二线圈中的第二导磁芯；永磁铁的充磁方向与第一线圈、第二线圈的轴线方向相互垂直。本实用新型利用分设于振子上下两侧的第一定子组和第二定子组增加线圈的驱动力，提高产品的振感和用户体验。

Description

线性振动马达

技术领域

本实用新型涉及消费电子技术领域，更为具体地，涉及一种应用于便携式消费电子产品的线性振动马达。

背景技术

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用微型线性振动马达来做***反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻薄化发展趋势，其内部的各种元器件也需适应这种趋势，微型线性振动马达也不例外。

现有的微型线性振动马达，一般包括上盖、和与上盖形成振动空间的下盖、在振动空间内以贯穿配重块的导向轴为振动基准做直线往复振动的振子(包括配重块和磁铁)、连接上盖并使振子做往复振动的弹性支撑件、以及位于振子下方一段距离的线圈。

但是，在上述微型线性振动马达的结构中，受线圈自身结构的影响，穿过线圈的磁通量比较小，线圈的驱动力也较小，影响产品的振感效果；此外，振子中的磁铁本身所产生的磁力线比较分散，得不到充分地利用，相对的穿过线圈的磁通量也会比较小。这种仅依靠一个线圈作为定子的马达结构，往往会由于线圈不能充分地利用磁铁的磁场，而导致产品振动响应速度慢、振感小等。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种线性振动马达，借助于关于振子对称分布的两个定子组，增加线圈的驱动力，从而克服单个线圈马达所带来的振感小、振动响应慢等问题，进而提高产品的稳定性和用户体验。

本实用新型提供的线性振动马达，包括振子和与振子平行设置的定子，振子包括配重块和嵌设固定在配重块中的振动块，，其中，振动块包括至少两块永磁铁；定子包括位于振子上侧的第一定子组和位于振子下侧的第二定子组，其中，第一定子组和第二定子组关于振子呈对称分布；第一定子组包括第一线圈和设置在第一线圈中的第一导磁芯，第二定子组包括第二线圈和设置在第二线圈中的第二导磁芯；永磁铁的充磁方向与第一线圈、所述第二线圈的轴线方向相互垂直。

此外，优选的结构是，在配重块的上侧对应第一定子组的位置设置有避让第一定子组的第一避让结构，在配重块的下侧对应第二定子组的位置设置有避让第二定子组的第二避让结构；在配重块的中部位置设置有容纳振动块的凹槽。

此外，优选的结构是，相邻的永磁铁之间设置有导磁轭；导磁轭与第一导磁芯、第二导磁芯错位排列。

此外，优选的结构是，导磁轭与第一导磁芯、第二导磁芯在水平方向上的距离为0.1-0.3mm。

此外，优选的结构是，第一线圈和第二线圈平行设置，且第一线圈和第二线圈内的电流方向相反。

此外，优选的结构是，在配重块的两端分别设置有振动导向轴、限位弹簧和限位块，限位弹簧套设在振动导向轴上并限位在配重块和限位块之间；限位块内设置有供振动导向轴往复运动的导向孔；在振动导向轴上深入导向孔的一端套设有轴套。

此外，优选的结构是，在配重块的角部位置嵌设有四个第一平衡磁铁；在外壳与配重块角部相对应的位置分别设置有与第一平衡磁铁相对应的第二平衡磁铁；并且，第二平衡磁铁与相对应的第一平衡磁铁的相邻端的极性相反；对应的第一平衡磁铁与第二平衡磁铁之间相互吸引。

此外，优选的结构是，线性振动马达的端侧分别设置有电磁铁结构，电磁铁结构包括副线圈以及容置于副线圈内的导磁芯。

此外，优选的结构是，线圈与柔性线路板连接固定；柔性线路板通过卡扣结构固定于线性振动马达的后盖上，并且与外部电路连通。

此外，优选的结构是，在配重块对应定子的位置设置有避让定子的避让结构；在所述避让结构的中部位置还设置有用以容纳振动块的凹槽；振动块通过涂胶固定在凹槽中。

根据本实用新型的线性振动马达，能够利用分设于振子上下两侧的定子，增大线圈的驱动力，克服单个定子所存在的振动不明显及响应慢等问题，从而提高产品的质量和稳定性。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的线性振动马达的剖面结构示意图；

图2-1为根据本实用新型实施例的线性振动马达的原理示意图；

图2-2为根据本实用新型实施例的线性振动马达的原理示意图；

图3-1为根据本实用新型实施例的磁平衡导向机构的作用原理示意图；

图3-2为根据本实用新型实施例的磁平衡导向机构的作用原理示意图。

图中：配重块31、永磁铁32a、32b、32c，第一线圈41a、41b，第一导磁芯42a、42b，第二线圈43a、43b，第二导磁芯44a、44b，振动导向轴51a、51b，限位弹簧52a、52b，限位块53a、53b，第一平衡磁铁61a、61b，第二平衡磁铁62a、62b。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为了解决现有的微型线性振动马达结构驱动力有限，振感不足等问题，本实用新型提供的线性振动马达，在现有马达结构的基础上，另外增设一组定子结构，使两组定子结构(包括第一定子组和第二定子组)分别位于振子的上下两侧，通过两组线圈增加马达的驱动力，从而克服单个线圈马达所带来的振感小、振动响应慢等问题，提高产品的稳定性和用户体验。

为详细描述本实用新型的线性振动马达，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型第一实施例的线性振动马达的剖面结构。

如图1所示，本实施例的线性振动马达，包括外壳(图中未标出)、振子和与外壳固定连接的定子，振子包括与定子相匹配的振动块以及与振动块固定连接的配重块31，其中，定子包括位于振子上侧的第一定子组和位于振子下侧的第二定子组，其中，第一定子组和第二定子组分别关于振子对称分布；且第一定子组包括第一线圈41a、41b和设置在第一线圈41a、41b中的第一导磁芯42a、42b，其中，第一导磁芯42a设置在第一线圈41a中，第一导磁芯42b设置在第一线圈41b中；第二定子组包括第二线圈43a、43b和设置在第二线圈43a、43b中的第二导磁芯44a、44b，其中，第二导磁芯44a设置在第二线圈43a中，第二导磁芯44b设置在第二线圈43b中，通过第一定子组和第二定子组同时驱动振子振动。

此外，对应第一定子组和第二定子组的设置，在配重块31的上侧对应第一定子组的位置设置有避让第一定子组的第一避让结构，在配重块31的下侧对应第二定子组的位置设置有避让第二定子组的第二避让结构；换言之，配重块31呈“工”字型结构，在其两侧分别设置有避让结构(包括第一避让结构和第二避让结构)，在避让结构的中部位置设置有容纳振动块的凹槽，振子可以通过涂胶或者激光电焊等方式固定在凹槽中。

另外，本实用新型的线性振动马达还包括设置在配重块31两端的两根振动导向轴(51a、51b)、限位弹簧(52a、52b)和限位块(53a、53b)，限位弹簧套设在振动导向轴51a、51b上，其中，限位弹簧52a套设在振动导向轴51a上，限位弹簧52b套设在振动导向轴51b上。限位块53a、53b分别固定在上壳上，两根振动导向轴51a、51b分别固定在配重块31的两端，在限位块53a、53b上还设置有供振动导向轴51a、51b往复运动的导向孔。此时，振动块在第一定子组和第二定子组通电后产生的磁场的作用下，带动配重块31以及固定在配重块31两端的振动导向轴51a、51b在导向孔的限定范围内振动。此外，振动导向轴51a、51b可以与配重块31固定连接，限位块53a、53b与外壳固定连接；或者，振动导向轴51a、51b与外壳固定连接，限位块53a、53b与配重块31固定连接。

其中，分别套设在振动导向轴51a、51b上限位弹簧52a、52b分别被限定在配重块31和对应的限位块53a、53b之间，通过限位弹簧52a、52b为振子的振动提供弹性恢复力。另外，为了尽量减小振动导向轴51a、51b与导向孔之间的摩擦力，提高产品质量，还可以在振动导向轴51a、51b深入导向孔的一端上套设轴套，轴套与导向孔的接触面光滑耐磨。轴套的增加减小了振动导向轴与导向孔的接触面积，并且可以采用密度高、表面光滑耐磨的材料制作轴套，能够在不增加成本的基础上尽可能减少振动导向轴与导向孔之间的摩擦力，提高润滑程度。

此外，需要说明的是，本实用新型中的配重块31可以采用钨钢块或镍钢块或者镍钨合金等高密度金属材料制成，以加大振子的振动力，使电子产品的振动更强烈。

在本实用新型的一个具体实施方式中，线性振动马达的振子包括至少两块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭，相邻接设置的两块磁铁的邻接端极性相同；并且，导磁轭与第一导磁芯、第二导磁芯错位排列，导磁轭与第一导磁芯、第二导磁芯在水平方向上的距离可以设置为0.1-0.3mm；永磁铁的N-S极所在的方向与第一线圈41a、41b和第二线圈43a、43b的轴线方向垂直，换言之，永磁铁的充磁方向与线圈(包括第一线圈和第二线圈)的轴线方向相互垂直，其中，线圈的轴线方向是指线圈所形成的柱状体的中轴线方向。具体地，振子包括配重块31和振动块，振动块由相邻接设置的三块永磁铁32a、32b、32c以及分别设置在相邻接的永磁铁(32a与32b之间，或者32b与32c)之间的导磁轭组成。

其中，在相邻接设置的三块永磁铁32a、32b、32c中，每个永磁铁与相邻接的磁铁的邻接端的极性都相同，即三块永磁铁32a、32b、32c呈S-N、N-S、S-N顺序或者N-S、S-N、N-S顺序排列，导磁轭设置在相邻接的永磁铁之间，并且永磁铁的充磁方向与定子的线圈(包括第一线圈和第二线圈)的轴线方向垂直。由于两个永磁铁极性相同的两端之间会产生相斥的力量，因此，永磁铁的磁力线能够集中通过相邻接的两个永磁铁之间的导磁轭以及设置在振动块下方的线圈，从而尽可能增大穿过线圈的磁通量。

在上述实施例中，振动块包括三块永磁铁，但在具体的应用过程中也并不局限于上述结构，也可以根据应用产品所需振动力的大小适当选择组成振动块的永磁铁的数量，例如两块永磁铁或者四块永磁铁等。

为详细描述本实用新型实施例的线性振动马达，图2-1和图2-2分别从不同角度示出了根据本实用新型实施例的线性振动马达的原理。

以下将以图2-1和图2-2为例简单说明本实用新型线性振动马达的工作原理。根据判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。假设线圈内的电流方向，图中标示为电流方向为垂直图面向里，标示为电流方向为垂直图面向外，假设第一线圈41a是“和”，第一线圈42a必须也是“和”，第二线圈43a为“和”，第二线圈43b也为“和”，这样线圈才会均受力向右F，由于线圈固定不动，基于作用力与反作用力的关系，则永磁铁32a、32b、32c受力向左F’。如此，受到向左推动力的永磁铁32a、32b、32c就带动配重块一起做向左的平移运动，从而挤压配重块右侧的弹簧，拉伸配重块左侧的弹簧。

同理，当电流方向改变时，按照左手定则，线圈受到的磁场力F的方向为向右。但是由于线圈固定不动，则永磁铁32a、32b、32c受到与F方向相反且大小相同的F′的作用力，受到向左推动力的永磁铁32a、32b、32c就带动配重块一起做向左的平移运动，同时使配重块两端的弹簧从挤压/拉伸状态恢复原状后继续被拉伸/挤压。上述运动交替进行，使永磁铁32a、32b、32c和导磁轭组成的振动块与配重块形成平行于定子的振动往复运动。

可知，为确保振子的受力方向一致，在本实用新型的线性振动马达中，第一线圈41a、41b及位于第一线圈41a、41b内的第一导磁芯42a、42b和第二线圈43a、43b及位于第二线圈43a、43b内的第二导磁芯44a、44b需平行设置，且第一线圈41a、41b和第二线圈43a、43b的绕线方向相反或者通入的电流方向相反，此时，在向第一线圈41a、41b和第二线圈分别通入电流方向相反的电流时，振子的受力方向才能确保一致，且通过两个线圈同时驱动振子振动，能够明显增加振子的驱动力，产品的振感也会十分明显，用户体验较好。

为了给马达提供稳定的磁平衡导向，本实用新型中还设置有磁平衡导向机构，具体地，图3-1和图3-2分别从不同角度示出了根据本实用新型实施例的磁平衡导向机构的作用原理。

如图3-1和图3-2共同所示，本实用新型实施例的磁平衡导向机构，包括在配重块31的两端竖直侧壁上分别设置的一对第一平衡磁铁61a、61b，相对应地，以及在外壳上与配重块31的端部相对应的位置也分别设置的与第一平衡磁铁61a、61b相对应的一对第二平衡磁铁62a、62b，并且第二平衡磁铁62a、62b与对应的第一平衡磁铁61a、61b相互吸引。

换言之，在配重块31的角部位置嵌设有四个第一平衡磁铁61a、61b，在外壳上与配重块31的角部相对应的位置设置有与第一平衡磁铁61a、61b相对应的第二平衡磁铁62a、62b，且第二平衡磁铁62a、62b与相对应的第一平衡磁铁61a、61b的相邻端的极性相反。

由于两对第一平衡磁铁61a、61b分别固定在配重块31的两端，而与两对第一平衡磁铁61a、61b相互吸引的两对第二平衡磁铁62a、62b分别固定在外壳内壁上，即在外壳上振动空间的两端固定设置有能够给予空间中振动的振子两端定位吸引力的两对磁铁，如此，在振子振动过程中，振子四个角部就会受到振动空间对应的四个角部的定向吸引力，从而为振子在振动空间中的振动提供磁平衡导向。这种磁平衡导向不会发生形变，也不会产生磨损，相对于现有的机械平衡导向手段具有更高的精准性和稳定性。

需要说明的是，第二平衡磁铁62a、62b也可以使用电磁铁结构，例如，在线性振动马达的端侧分别设置电磁铁结构，电磁铁结构包括副线圈以及容置于副线圈内的副导磁芯。通过对电磁铁结构通电产生磁性，与第一平衡磁铁61a、61b配合构成线性振动马达的磁平衡导向机构。

另外，本实用新型提供的线性振动马达还包括柔性线路板(PFCB)，线圈与柔性线路板连接固定；柔性线路板通过卡扣结构固定于线性振动马达的后盖上，并且与外部电路连通，或者定子固定在FPCB上，定子的线圈引线通过FPCB上的电路与外部电路连通。具体地，外壳包括上壳和后盖，第一定子组通过一组FPCB与上壳固定连接，第二定子组通过另一组FPCB与后盖固定连接，上壳和后盖则适配连接。

通过上述实施例的表述可以看出，本实用新型提供的线性振动马达，利用分设于振子上下两侧的第一定子组和第二定子组增加线圈对振子的驱动力，克服单个定子所存在的振动不明显及响应慢等问题，提高产品的振感和用户体验。

并且，本领域技术人员应当明了，本实用新型中提出的这种振动机构也不仅仅应用于马达，还可以应用于其他的需要维持部件平衡的产品。

如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的线性振动马达。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的线性振动马达，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种线性振动马达，包括振子和与所述振子平行设置的定子，所述振子包括配重块和嵌设固定在所述配重块中的振动块，其特征在于，

所述振动块包括至少两块永磁铁；所述定子包括位于所述振子上侧的第一定子组和位于所述振子下侧的第二定子组，其中，所述第一定子组和第二定子组关于所述振子呈对称分布；

所述第一定子组包括第一线圈和设置在所述第一线圈中的第一导磁芯，所述第二定子组包括第二线圈和设置在所述第二线圈中的第二导磁芯；

所述永磁铁的充磁方向与所述第一线圈、所述第二线圈的轴线方向相互垂直。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述配重块的上侧对应所述第一定子组的位置设置有避让所述第一定子组的第一避让结构，在所述配重块的下侧对应所述第二定子组的位置设置有避让所述第二定子组的第二避让结构；

在所述配重块的中部位置设置有容纳所述振动块的凹槽。

3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

相邻的所述永磁铁之间设置有导磁轭；所述导磁轭与所述第一导磁芯、所述第二导磁芯错位排列。

4.如权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于，

所述导磁轭与所述第一导磁芯、所述第二导磁芯在水平方向上的距离为0.1-0.3mm。

5.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述第一线圈和所述第二线圈平行设置，且所述第一线圈和第二线圈内的电流方向相反。

6.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述配重块的两端分别设置有振动导向轴、限位弹簧和限位块，所述限位弹簧套设在所述振动导向轴上并限位在所述配重块和所述限位块之间；

所述限位块内设置有供所述振动导向轴往复运动的导向孔；

在所述振动导向轴上深入所述导向孔的一端套设有轴套。

7.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述配重块的角部位置嵌设有四个第一平衡磁铁；

在所述外壳与所述配重块角部相对应的位置分别设置有与所述第一平衡磁铁相对应的第二平衡磁铁；并且，

所述第二平衡磁铁与相对应的所述第一平衡磁铁的相邻端的极性相反；对应的所述第一平衡磁铁与所述第二平衡磁铁之间相互吸引。

8.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于：

所述线性振动马达的端侧分别设置有电磁铁结构，所述电磁铁结构包括副线圈以及容置于所述副线圈内的导磁芯。

9.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述线圈与柔性线路板连接固定；

所述柔性线路板通过卡扣结构固定于所述线性振动马达的后盖上，并且与外部电路连通。

10.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述配重块对应所述定子的位置设置有避让所述定子的避让结构；

在所述避让结构的中部位置还设置有用以容纳所述振动块的凹槽；

所述振动块通过涂胶固定在所述凹槽中。