CN211429169U - 一种具有四永磁体结构的线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有四永磁体结构的线性振动马达，包括上机壳和下机壳，上机壳和下机壳内设置有动子组件及与动子组件相对应配合的定子组件，动子组件包括与定子组件相对应配合的两个第一永磁体，两个第一永磁体沿X方向排列，两个第一永磁体之间沿Z方向设置有两个加强永磁体。本实用新型采用四永磁体结构，增大了磁场强度，提升了动子组件振动的驱动力，提高了能量利用率，还能够保证两个第一永磁体上方的磁场与其下方的磁场基本一致，从而提高了产品的振动效果、稳定性和可靠性，延长了产品的使用寿命。

Description

一种具有四永磁体结构的线性振动马达

技术领域

本实用新型涉及马达技术领域，尤其涉及一种具有四永磁体结构的线性振动马达。

背景技术

随着电子产品的快速发展，尤其在手机、平板电脑等移动终端设备，这些电子设备基本都有使用振动发生装置，用于防止来自电子装置的噪音干扰他人。传统的振动发生装置采用基于偏心旋转的转子马达，它是通过偏心振子的旋转而实现机械振动，由于偏心振子在旋转过程中，换向器和电刷会产生机械摩擦以及电火花等，会影响偏心振子的转速，进而影响装置振动效果，因此，振动发生装置多采用性能更好的线性马达。

线性马达，也称线性电机、直线马达、推杆马达等，最常用的线性马达类型是平板式、U型槽式和管式，其是一种将电能转换为直线运动机械能的技术，其通过磁铁的相斥力使移动元件悬浮，同时通过磁力直接驱动该移动元件，而无需如回转式马达般尚需经由如齿轮组等传动机构进行传动，因此，线性马达可以令其所驱动的移动元件进行高加、减速的往复运动，通过该特性，线性马达可以被应用于不同的制造加工技术领域中，而被作为驱动的动力源或作为提供定位的技术内容。此外，随着半导体、电子、光电、医疗设备及自动化控制等工业的快速发展及激烈竞争，各领域对于马达线性运动性能的要求也日渐升高，期望马达具有高速度、低噪音及高定位精度等，故在许多应用场合下都已使用线性马达来取代传统伺服马达等机械式的运动方式。

但是，现有的一些线性马达，由于其结构设计上存在一定的缺陷，因而导致线性马达能量利用率较低、驱动力较小、运动不平稳、整体结构较大、动子撞击机壳、产生噪音等问题，从而造成线性马达的振动效果较差、稳定性和可靠性较低、使用寿命较低、成本较高等，影响线性马达的应用和发展。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有线性马达存在的问题，提出一种具有四永磁体结构的线性振动马达。

为了解决上述技术问题中的至少一个，本实用新型提出如下技术方案：

一种具有四永磁体结构的线性振动马达，包括上机壳和下机壳，上机壳和下机壳内设置有动子组件及与动子组件相对应配合的定子组件，动子组件位于定子组件的上方，动子组件包括与定子组件相对应配合的两个第一永磁体，两个第一永磁体沿X方向排列，两个第一永磁体之间沿Z方向设置有两个加强永磁体，两个第一永磁体沿Z方向充磁且充磁方向相反，两个加强永磁体沿X方向充磁且充磁方向相反。

本实用新型的有益效果是：在使用过程中，通过定子组件与动子组件的两个第一永磁体相互作用，从而使动子组件沿X方向进行往复直线运动，两个第一永磁体与其之间的两个加强永磁体形成四永磁体结构，两个加强永磁体不仅增大了磁场强度，提升了动子组件振动的驱动力，而且能够减少漏磁等，提高了能量利用率，还能够保证两个第一永磁体上方的磁场与其下方的磁场基本一致，从而提高了产品的振动效果、稳定性和可靠性，延长了产品的使用寿命，降低了成本，进而扩大了产品的应用和发展。

在一些实施方式中，定子组件包括与两个第一永磁体相对应配合的第一线圈及用于第一线圈与外部电路连接的第一FPC板，第一FPC板固定在下机壳上。

在一些实施方式中，动子组件还包括质量块，两个第一永磁体和两个加强永磁体设置在质量块上。

在一些实施方式中，两个第一永磁体与两个加强永磁体连接在一起，质量块上设置有安置两个第一永磁体的第一孔体，第一孔体沿Z方向贯穿质量块。

在一些实施方式中，质量块的顶部设置有与两个第一永磁体相配合的极片，两个第一永磁***于极片的下方。

在一些实施方式中，质量块上设置有安置极片的第一避让槽，第一孔***于第一避让槽的底面。

在一些实施方式中，动子组件沿X方向的两端分别通过弹簧与上机壳弹性连接。

在一些实施方式中，弹簧为V型，弹簧的两边分别与动子组件和上机壳连接。

在一些实施方式中，弹簧与动子组件和上机壳的连接处分别设置有加强片。

在一些实施方式中，弹簧的一边内侧设置有与其另一边相配合的缓冲片。

另外，在本实用新型技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的分解图。

图2为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的立体图。

图3为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的剖视图。

图4为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达去除上机壳的立体图。

图5为本实用新型实施例提供的弹簧的立体图。

附图中标号说明，上机壳1，第一槽体101，下机壳2，支撑部21，动子组件3，第一永磁体31，质量块32，第一孔体321，第一避让槽322，第二避让槽323，加强永磁体33，极片34，定子组件4，第一线圈41，第一FPC板42，伸出部421，弹簧5，缓冲片51，加强片52，第一连接部53。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“两端”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“上级”、“下级”、“主要”、“次级”等仅用于描述目的，可以简单地用于更清楚地区分不同的组件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的分解图，图2为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的立体图，图3为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达的剖视图，图4为本实用新型实施例提供的一种具有四永磁体结构的线性振动马达去除上机壳的立体图，图5为本实用新型实施例提供的弹簧的立体图。

在本实用新型中，给出了X方向和Z方向，Z方向即竖直方向，X方向即水平方向，X方向为动子组件的振动方向，文中的“上”、“下”等都是以Z方向作为基准来说的。

实施例：

如图1～5所示，一种具有四永磁体结构的线性振动马达，包括机壳，机壳包括上机壳1和下机壳2，上机壳1和下机壳2通常焊接连接在一起。上机壳1和下机壳2内设置有动子组件3及与动子组件3相对应配合的定子组件4，定子组件4通常设置在下机壳2上，动子组件3位于定子组件4的上方，动子组件3包括与定子组件4相对应配合的两个第一永磁体31，两个第一永磁体31沿X方向排列，两个第一永磁体31之间沿Z方向设置有两个加强永磁体33，即两个第一永磁体31与两个加强永磁体33形成四永磁体结构，两个第一永磁体31沿Z方向充磁且充磁方向相反，两个加强永磁体33沿X方向充磁且充磁方向相反，两个加强永磁体33不仅增大了磁场强度，提升了动子组件3振动的驱动力，振动效果更好，而且能够减少漏磁等，提高了能量利用率，还能够保证两个第一永磁体31上方的磁场与其下方的磁场基本一致，从而提高了产品的稳定性和可靠性。

通常，两个加强永磁体33的大小、高度等根据具体的情况而定，两个加强永磁体33可以大小相等、对称设置，也可以大小不等，两个加强永磁体33可以分别与其两侧的第一永磁体31连接，也可以分别与其两侧的第一永磁体31之间留有适当的距离，两个加强永磁体33可以连接在一起，两个加强永磁体33之间也可以留有适当距离。

永磁体是指在开路状态下能长期保留较高剩磁的磁体，也称硬磁体，比如磁钢、钕磁铁、由铁氧体永磁材料制成的永磁铁等，通常选用磁钢，磁钢具有高硬度、矫顽力值高、耐高温、抗腐蚀性能强等特点，其永磁特性较好，被饱和磁化后，在撤掉外磁场后仍能长时间内保持较强和稳定的磁性。

定子组件4包括与两个第一永磁体31相对应配合的第一线圈41及用于第一线圈41与外部电路连接的第一FPC板42，第一FPC板42固定在下机壳2上，第一FPC板42通常胶粘在下机壳2上，第一线圈41与第一FPC板42通常胶粘连接，第一线圈41的引线通常与第一FPC板42的相应部位焊接连接。在使用时，第一线圈41处于动子组件3的第一永磁体31产生的磁场中，外部电路通过第一FPC板42使第一线圈41通电后，第一线圈41受到一定的安培力作用，第一线圈41与动子组件3的第一永磁体31相互作用，由于第一线圈41固定不动，所以第一永磁体31在相应的反作用力下沿X方向进行往复直线运动，这样第一线圈41也切割磁感线，从而使动子组件3沿X方向进行振动，即产品的振动。

FPC板即柔性电路板(Flexible Printed Circuit)，它是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度的可靠性和绝佳的可挠性的印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。通常，第一FPC板42包括上层、中层和下层，上层为由绝缘材料制成的保护膜，下层为由绝缘材料制成的基材，中层为铜箔制成的电路层，上层的保护膜上设置有与第一线圈41的引线相配合的避让槽，避让槽中设置有与第一线圈41的引线焊接连接的连接部，连接部为电路层一部分，第一FPC板42的下层通常胶粘在下机壳2上，下层的厚度通常大于上层的厚度，这样下层不仅具有保护中层的作用，而且还具有补强的作用，提高了第一FPC板42的整体结构强度。

第一FPC板42通常具有伸出到机壳外的伸出部421，伸出部421便于与外部电路连接，伸出部421上设置有与外部电路连接的连接部，连接部通常位于相应的避让槽中，这样结构更加紧凑，更加稳定、可靠，下机壳2上设置有与伸出部421相配合的支撑部21，上机壳1上设置有用于伸出部421和支撑部21穿过的第一槽体101，这样便于第一FPC板42与外部电路连接，而且结构更加紧凑、稳定。

动子组件3还包括质量块32，两个第一永磁体31和两个加强永磁体33设置在质量块32上，质量块32也称平衡块、振动块、配重块等，在振动过程中，质量块32通过自身惯性能够提高动子组件3的振动力和振动效果，从而使动子组件3更加稳定、可靠地进行振动。

需要说明的是，第一线圈41和第一永磁体31的数量可以根据马达的尺寸大小等具体情况而定，质量块32上沿X方向排列的第一永磁体31也可以是三个以上，相邻的两个第一永磁体31沿Z方向充磁且充磁方向相反，相邻的两个第一永磁体31之间分别沿Z方向对称设置有两个加强永磁体33，相邻的两个第一永磁体31之间的两个加强永磁体33为一组，每组的两个加强永磁体33沿X方向充磁且充磁方向相反，相邻两组中，上层的两个加强永磁体33充磁方向相反，下层的两个加强永磁体33充磁方向相反，就是说，相邻的两个第一永磁体31与其之间的两个加强永磁体33即形成四永磁体结构，质量块32上沿X方向可以形成一个、两个或者多个四永磁体结构。定子组件4具有两个以上沿X方向排列的第一线圈41，相邻的两个第一线圈41的电流方向相反，第一线圈41的数量比第一永磁体31的数量少一个，外侧的第一线圈41远离相邻的第一线圈41的一端对应一个第一永磁体31，外侧的第一线圈41即沿X方向两端的第一线圈41，相邻的第一线圈41相互靠近的一端对应同一个第一永磁体31，从而能够使每个第一线圈41受到的安培力的方向相同，这样每个第一永磁体31受到的反作用力的方向也相同，从而使动子组件3能够更好地沿X方向进行振动，更加稳定、可靠。此外，外侧的第一永磁体31沿X方向的宽度是其它第一永磁体31沿X方向的宽度的一半，外侧的第一永磁体31即沿X方向两端的第一永磁体31，这样能够保证每个第一线圈41的两端所受到的磁场作用相同。

两个第一永磁体31与两个加强永磁体33连接在一起，比如胶粘连接、焊接连接等，质量块32上设置有安置两个第一永磁体31的第一孔体321，第一孔体321沿Z方向贯穿质量块32，通过第一孔体321便于安置两个第一永磁体31和两个加强永磁体33，操作更加方便，结构更加紧凑，稳定性和可靠性更高。

质量块32的顶部设置有与两个第一永磁体31相配合的极片34，质量块32上的两个第一永磁体31位于极片34的下方，极片34通常胶粘或焊接在质量块32上，极片34通常由本身不生产磁场、在磁路中只起磁感线传输的软磁材料制成，它能够一定程度地约束第一永磁体31产生的磁场，使磁感线更好地作用于第一线圈41，提高了感应加入的效率，防止漏磁，从而提高了磁感线的利用效率，即能量的利用效率，进而提高第一永磁体31与第一线圈41的相互作用力，即产品的振动力。

质量块32上设置有安置极片34的第一避让槽322，第一孔体321位于第一避让槽322的底面，极片34通常胶粘或焊接在第一避让槽322的底面上，这样结构更加紧凑、稳定，减小了马达的体积。

质量块32的底部设置有与定子组件4的第一线圈41相配合的第二避让槽323，质量块32沿X方向振动过程中，第一线圈41始终位于第二避让槽323中，这样结构更加紧凑、稳定，同时对质量块32的振动也具有限位作用。

动子组件3沿X方向的两端分别通过弹簧5与上机壳1弹性连接，即通过两个弹簧5将动子组件3悬置在上机壳1内，通常弹簧5分别与动子组件3的质量块32和上机壳1焊接连接。在动子组件3沿X方向往复振动过程中，动子组件3一端的弹簧5被压缩时，动子组件3另一端的弹簧5同步被拉伸，这样不仅能够对动子组件3的往复运动起到缓冲保护的作用，而且能够对动子组件3的往复振动提供一定的恢复力，从而使马达的振动更加稳定、可靠。

进一步地，弹簧5为V型，弹簧5的两边分别与动子组件3的质量块32和上机壳1连接，通常采用焊接连接，结构简单，操作方便，稳定性好。为了便于连接，弹簧5的两边上分别设置有与质量块32和上机壳1连接的第一连接部53，第一连接部53通常与质量块32和上机壳1相应的连接部位平行，这样操作更加方便，稳定性更好，还可以在第一连接部53上设置加强片52，即在弹簧5的两边与质量块32和上机壳1的连接处设置加强片52，这样连接强度更高，结构更加稳定、可靠。此外，弹簧5也可以采用现有技术中的L型、U型、S型、又字型、塔型、W型等其他合适的形状。

弹簧5的一边内侧设置有与其另一边相配合的缓冲片51，通过缓冲片51能够防止振动过程中弹簧5的两边直接碰撞，从而起到缓冲保护和减少噪音的作用，提高了产品的稳定性和可靠性，延长了产品的使用寿命。通常，缓冲片51可以采用聚酰亚胺泡沫板、橡胶、聚氨酯、泡棉、硅胶、优力胶等缓冲性能良好的材料，橡胶具有弹性好、强度高、价格低廉等优点，聚氨酯具有较高的柔曲性、回弹性、机械强度和氧化稳定性以及优良的耐油性等优点，泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等优点。

在使用过程中，定子组件4的第一线圈41处于动子组件3的第一永磁体31产生的磁场中，外部电路通过定子组件4的第一FPC板42使第一线圈41通电后，通过定子组件4与动子组件3的第一永磁体31相互作用，第一线圈41受到一定的安培力作用，第一线圈41与动子组件3的第一永磁体31相互作用，由于第一线圈41固定不动，所以第一永磁体31在相应的反作用力下沿X方向进行直线运动，这样第一线圈41也切割磁感线，从而使动子组件3沿X方向进行行往复直线运动，即产品的振动，而且通过控制调节第一线圈41的电流波形能够改变动子组件3振动的频率和幅度，从而能够产生不同的振感，提高了振感丰富度，实现了多种不同的触觉反馈，便于应用于智能设备触觉反馈的动力源，以便为使用者提供更好的体验，提高了产品的应用范围。

与现有技术相比，本实用新型结构简单、紧凑，减小马达所占空间，整体体积较小，两个第一永磁体31与其之间的两个加强永磁体33形成四永磁体结构，两个加强永磁体33不仅增大了磁场强度，提升了动子组件3振动的驱动力，而且能够减少漏磁等，提高了能量利用率，还能够保证两个第一永磁体31上方的磁场与其下方的磁场基本一致，从而提高了产品的振动效果、稳定性和可靠性，延长了产品的使用寿命，降低了成本，进而扩大了产品的应用和发展。此外，当上机壳1内的顶部设置有与两个第一永磁体31相配合的阻尼铜环或阻尼线圈等阻尼结构时，四永磁体结构还能增强阻尼结构的阻尼作用，从而更好地防止动子组件3在振动中碰撞机壳。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或替换，而所有这些改进和替换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。

Claims (10)

1.一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，包括上机壳(1)和下机壳(2)，所述上机壳(1)和所述下机壳(2)内设置有动子组件(3)及与所述动子组件(3)相对应配合的定子组件(4)，所述动子组件(3)位于所述定子组件(4)的上方，所述动子组件(3)包括与所述定子组件(4)相对应配合的两个第一永磁体(31)，两个所述第一永磁体(31)沿X方向排列，两个所述第一永磁体(31)之间沿Z方向设置有两个加强永磁体(33)，两个所述第一永磁体(31)沿Z方向充磁且充磁方向相反，两个所述加强永磁体(33)沿X方向充磁且充磁方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述定子组件(4)包括与两个所述第一永磁体(31)相对应配合的第一线圈(41)及用于所述第一线圈(41)与外部电路连接的第一FPC板(42)，所述第一FPC板(42)固定在所述下机壳(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述动子组件(3)还包括质量块(32)，两个所述第一永磁体(31)和两个所述加强永磁体(33)设置在所述质量块(32)上。

4.根据权利要求3所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，两个所述第一永磁体(31)与两个所述加强永磁体(33)连接在一起，所述质量块(32)上设置有安置两个所述第一永磁体(31)的第一孔体(321)，所述第一孔体(321)沿Z方向贯穿所述质量块(32)。

5.根据权利要求4所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述质量块(32)的顶部设置有与两个所述第一永磁体(31)相配合的极片(34)，两个所述第一永磁体(31)位于所述极片(34)的下方。

6.根据权利要求5所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述质量块(32)上设置有安置所述极片(34)的第一避让槽(322)，所述第一孔体(321)位于所述第一避让槽(322)的底面。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述动子组件(3)沿X方向的两端分别通过弹簧(5)与所述上机壳(1)弹性连接。

8.根据权利要求7所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述弹簧(5)为V型，所述弹簧(5)的两边分别与所述动子组件(3)和所述上机壳(1)连接。

9.根据权利要求8所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述弹簧(5)与所述动子组件(3)和所述上机壳(1)的连接处分别设置有加强片(52)。

10.根据权利要求8所述的一种具有四永磁体结构的线性振动马达，其特征在于，所述弹簧(5)的一边内侧设置有与其另一边相配合的缓冲片(51)。

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