CN205283368U - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种线性振动马达，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在配重块中的振动块，定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；其中，振动块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，且相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；定子线圈的轴线方向与永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭与导磁芯错位排列；在振子与定子之间形成的磁间隙内填充有柔性导磁件，通过柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度。利用上述实用新型能够增强振子与定子之间的导磁强度，提产品的振动效果。

Description

线性振动马达

技术领域

本实用新型涉及消费电子产品技术领域，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，微型振动马达也不例外。

现有的微型振动马达，定子线圈通电后，定子会受到驱动定子运动的洛伦兹力，而振子则借助作用力与反作用力的关系，受到方向相反的作用力，并在该作用力的影响下做线性振动。然而，上述这种结构的线性振动马达，振子中的永磁铁本身所产生的磁力线比较分散，振子与定子之间的导磁强度比较弱，相对的穿过定子线圈的磁通量也会比较小，从而产生的作用力会比较小，影响振感效果。

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，以解决目前振动马达所存在的振子和定子之间的导磁强度较弱的问题。

根据本实用新型提供一种线性振动马达，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在配重块中的振动块，定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；其中，振动块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，且相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；定子线圈的轴线方向与永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭与导磁芯错位排列；在振子与定子之间形成的磁间隙内填充有柔性导磁件，通过柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度。

此外，优选的方案是，柔性导磁件为磁液，磁液为具有磁性的由纳米级磁性颗粒、表面活性剂以及基液共同组成的胶体物质；并且，磁液吸附于永磁铁的表面。

此外，优选的方案是，导磁轭和与导磁轭对应的导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

此外，优选的方案是，定子包括相对应设置在振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯，定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直。

此外，优选的方案是，当定子包括相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯时，相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子线圈内的电流方向相反。

此外，优选的方案是，在配重块上对应定子的位置设置有避让定子的避让结构；在配重块的中部位置设置有容纳振动块的凹槽。

此外，优选的方案是，振动块通过涂胶或者激光电焊的方式固定在凹槽内。

此外，优选的方案是，还包括外壳；在振子的两端对称设置有推挽磁铁；在外壳上与推挽磁铁相对应的位置固定设置有环绕推挽磁铁的推挽线圈；推挽线圈在通电后和推挽磁铁产生水平方向上的推挽力，为振子沿与定子所在平面平行的方向上的往复运动提供驱动力。

此外，优选的方案是，还包括推挽线圈骨架；推挽线圈绕制在推挽线圈骨架上。

此外，优选的方案是，在配重块的两端分别设置有一弹片；弹片被限位在振子和外壳之间。

利用上述根据本实用新型的线性振动马达，能够通过填充在定子和振子之间的柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度，从而提高振子的振动强度。

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分解结构示意图；

图2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3-1为根据本实用新型实施例的振动块和定子组合结构示意图；

图3-2为图3-1在定子线圈通电状态下的振子受力示意图；

图4-1为根据本实用新型另一实施例的振动块和定子组合结构示意图；

图4-2为图4-1在定子线圈通电状态下的振子受力示意图。

其中的附图标记包括：上盖1、推挽线圈2、推挽线圈骨架3、推挽磁铁4、配重块5、收容槽51a、收容槽51b、凹槽52、第一定子线圈61、第二定子线圈62、第一导磁芯71、第二导磁芯72、第一永磁铁81、第二永磁铁82、第三永磁铁83、第一导磁轭/磁铁91、第二导磁轭/磁铁92、弹片10、下盖11。

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。

为解决现有马达结构中振动块与定子之间的导磁强度较弱所导致的振子的振动强度不明显问题，本实用新型在振子与定子之间形成的磁间隙内填充柔性导磁件，通过柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度，从而提高马达的振感和用户体验。

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实施例的线性振动马达的分解结构；图2示出了根据本实用新型实施例的线性振动马达的剖面结构。

如图1和图2共同所示，本实用新型实施例的线性振动马达，包括外壳、设置在外壳内的定子和振子，其中，振子包括配重块5和嵌设在配重块5中的振动块，振动块包括至少两块相邻接设置永磁铁和设置在相邻接的永磁铁之间的导磁轭，相邻的两块永磁铁的邻接端极性相同；定子包括定子线圈和设置在定子线圈内部的导磁芯；并且，定子的定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭与导磁芯错位排列；此外，在振子与定子之间形成的磁间隙内填充柔性导磁件，通过柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度。

具体地，在本实用新型的线性振动马达中，振子和定子之间形成磁间隙，在该磁间隙内填充有柔性导磁件，该柔性导磁件可以为磁液，其中，磁液为一种具有磁性的胶体物质，主要是指纳米级的磁性粒子(镍、钴、铁氧化物等)外层包裹长链的表面活性剂均匀的分散于水、有机溶剂、油等基液中，从而形成一种均匀稳定的胶体溶液。由于磁液具有一定的磁性，装配时，可先将振动块以及与振动块相对应设置的定子装配好，然后向永磁铁与定子线圈、导磁芯之间的磁间隙内打入磁液，由于自身的磁性磁液会主动吸附于永磁铁的表面，在振子振动时，磁液主要起到增强振子与定子之间的导磁强度的作用。

在本实用新型的一个具体实施方式中，振动块由相邻接设置的三块永磁铁以及分别设置在相连接的永磁铁之间的导磁轭组成，即振动块包括第一永磁铁81、第二永磁铁82、第三永磁铁83和设置在第一永磁铁81与第二永磁铁82之间的第一导磁轭91、设置在第二永磁铁82和第三永磁铁83之间的第二导磁轭92；定子包括相对应设置在振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯，定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直；当定子包括相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈和设置在定子线圈中的导磁芯时，相对应设置在振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子线圈内的电流方向相反。

具体地，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在竖直方向上交错分布。第一定子组包括第一定子线圈61和设置在第一定子线圈61中的第一导磁芯71，第二定子组包括第二定子线圈62和设置在第二定子线圈62中的第二导磁芯72；第一定子线圈61和第二定子线圈62平行设置，充电电流方向相反，且第一定子线圈61和第二定子线圈62的轴线方向位于同一条直线上。

其中，在相邻接设置的三块永磁铁中，每个永磁铁与相连接的永磁铁的邻接端的极性都相同，即呈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定子线圈的轴线方向垂直。此处，定子线圈的轴线方向为定子线圈及其中的导磁芯的中心轴线所在的方向，在该具体实施例中，磁铁的充磁方向为水平方向，定子线圈的轴线方向为竖直方向。由于两个永磁铁相邻接的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定子线圈，从而尽可能增大穿过定子线圈的磁通量。

其中，定子的定子线圈的轴线方向与振动块的永磁铁的充磁方向垂直，导磁轭与导磁芯错位排列。如图2所示的导磁轭和与导磁轭对应的导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内，也就是说，每个导磁轭的中心线距离相应的(也即最近的)定子的导磁芯的中心线的水平距离为0.1～0.3mm。结合附图所示，第一导磁芯71与第一导磁轭91和第二导磁轭92之间的距离等于第二导磁芯72与第一导磁轭91和第二导磁轭92之间的距离，且该距离均位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

此外，在配重块5上对应定子的位置设置有避让定子的避让结构；在配重块5的中部位置设置有容纳振动块的凹槽52。对应第二永磁铁82的在线性振动马达X轴方向上的长度大于其邻接设置的其他永磁铁的长度，因此，在配重块5上对应收容第二永磁铁82的凹槽也设置为中间尺寸较大、两侧尺寸较小的结构，从而在将永磁铁依次装配至配重块5的凹槽52内时，能够对尺寸不同的永磁铁分别进行定位。其中，配重块5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。

需要说明的是，针对振子内的永磁铁设置为两块或者更多块的情况，以及定子设置在振子一侧或者是振子两侧的情况，柔性导磁件可以填充在所有的磁间隙内，例如上述永磁铁与定子线圈、导磁芯之间的磁间隙；除此之外，导磁轭在通过涂胶与永磁铁固定之后，其与永磁铁的角部位置也会形成磁间隙，在该磁间隙内也可以填充柔性导磁件。

图3-1为根据本实用新型实施例的振动块和定子组合结构；图3-2为图3-1在定子线圈通电状态下的振子受力情况。在该实施例中，定子包括位于振子上侧的第一定子组和位于振子下侧的与第一定子组平行设置的第二定子组。

结合图3-1和图3-2为例说明本实用新型线性振动马达的振子设置有三块永磁铁时的工作原理。

如图3-1所示，在静止状态下，第一导磁芯与第一导磁轭/磁铁和第二导磁轭/磁铁之间的距离等于第二导磁芯与第一导磁轭/磁铁和第二导磁轭/磁铁之间的距离。在向位于振子上侧的第一定子线圈和位于振子下侧的第二定子线圈内通入方向相反的电流后，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。

如图3-2所示，标示为“⊙”电流方向为垂直图面向外，标示为“”电流方向为垂直图面向里，假设第一定子线圈的通电方向是“和⊙”，第二个定子线圈与第一定子线圈的通电方向相反为“⊙和”，根据左手定则第一定子线圈和第二定子线圈在磁场中的受力方向均为向左的F’，由于定子线圈固定不动，基于作用力与反作用力的关系，则永磁铁受力向右F。如此，受到向右推动力的永磁铁就带动配重块一起做向右的平移运动，从而挤压配重块右侧的缓冲件(例如，弹簧或者弹片)，拉伸配重块左侧的缓冲件。

同理，当第一定子线圈和第二定子线圈内的电流方向同时改变时，按照左手定则，定子线圈受到的磁场力F’的方向均为向右。但是由于定子线圈固定不动，则永磁铁受到与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缓冲件从挤压/拉伸状态恢复原状后继续被拉伸/挤压。上述运动交替进行，使永磁铁和导磁轭/磁铁组成的振动块与配重块形成的振子在平行于定子的安装平面的方向做往复运动，从而实现线性振动马达的振动。

需要说明的是，定子仅设置在振子一侧的情况以及振动块中的永磁铁设置为两块的情况均与上述线性振动马达的振动原理相类似，此处不再赘述。

结合图1所示，在本实用新型的另一具体实施方式中，在配重块5的两端对称设置有推挽磁铁4以及收容推挽磁铁4的收容槽(包括收容槽51a和收容槽51b，下同)，两块推挽磁铁4分别放置在相应的收容槽内。在外壳上与推挽磁铁4相对应的位置固定设置有环绕推挽磁铁4的推挽线圈2，在向推挽线圈2通电后，推挽线圈2与其内部的推挽磁铁4相配合，由于推挽线圈2固定在外壳上不能移动，从而使推挽磁铁4受到同样大小、方向相反的作用力，为振子沿与定子所在的平面相平行的方向上做往复运动提供驱动力。

其中，为方便对推挽线圈2的绕制和固定，本实用新型的线性振动马达中还可以包括推挽线圈骨架3，推挽线圈2绕制在推挽线圈骨架3上，通过将推挽线圈骨架3固定在线性振动马达的外壳上，能够实现间接地使推挽线圈2固定在外壳上。

另外，在配重块5的两端还可以设置弹片10，弹片10的一端与配重块连接，另一端固定在外壳上，从而将振子悬设在外壳形成的空间内，为振子的振动提供弹性恢复力；定子中的导磁芯通电后产生变化的磁场，通过改变磁场磁力线的走向来驱动振子沿与定子所在平面平行的方向上做往复运动，即在振动块中的永磁铁和定子中的导磁芯产生相互作用的推挽力，最终使得线性振动马达振动。

利用上述根据本实用新型的线性振动马达，在振子和定子形成的磁间隙内填充柔性导磁件，通过柔性导磁件增强振子与定子之间的导磁强度，从而提高振子的振动强度。

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在所述配重块中的振动块，所述定子包括定子线圈和设置在所述定子线圈内部的导磁芯；其特征在于，

所述振动块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，且相邻接设置的永磁铁的邻接端的极性相同；

所述定子线圈的轴线方向与所述永磁铁的充磁方向垂直，所述导磁轭与所述导磁芯错位排列；

在所述振子与所述定子之间形成的磁间隙内填充有柔性导磁件，通过所述柔性导磁件增强所述振子与所述定子之间的导磁强度。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述柔性导磁件为磁液，所述磁液为具有磁性的由纳米级磁性颗粒、表面活性剂以及基液共同组成的胶体物质；并且，

所述磁液吸附于所述永磁铁的表面。

3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述导磁轭和与所述导磁轭对应的所述导磁芯之间水平方向的距离d位于[0.1mm，0.3mm]的数值范围内。

4.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述定子包括相对应设置在所述振子一侧或上、下两侧的定子线圈和设置在所述定子线圈中的导磁芯，所述定子线圈的轴线方向与所述振动块的永磁铁的充磁方向垂直。

5.如权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，

当定子包括相对应设置在所述振动块上、下两侧的定子线圈和设置在所述定子线圈中的导磁芯时，

所述相对应设置在所述振动块上、下两侧的定子线圈相互平行且定子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，

在所述配重块上对应所述定子的位置设置有避让所述定子的避让结构；

在所述配重块的中部位置设置有容纳所述振动块的凹槽。

7.如权利要求6所述的线性振动马达，其特征在于，

所述振动块通过涂胶或者激光电焊的方式固定在所述凹槽内。

8.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，还包括外壳；

在所述振子的两端对称设置有推挽磁铁；

在所述外壳上与所述推挽磁铁相对应的位置固定设置有环绕所述推挽磁铁的推挽线圈；

所述推挽线圈在通电后和所述推挽磁铁产生水平方向上的推挽力，为所述振子沿与所述定子所在平面平行的方向上的往复运动提供驱动力。

9.如权利要求8所述的线性振动马达，其特征在于，还包括推挽线圈骨架；

所述推挽线圈绕制在所述推挽线圈骨架上。

10.如权利要求9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一弹片；

所述弹片被限位在所述振子和所述外壳之间。