本發(fā)明涉及消費(fèi)電子技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地,涉及一種線性振動馬達(dá)。
背景技術(shù):
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,便攜式電子產(chǎn)品,如手機(jī)、掌上游戲機(jī)或者掌上多媒體娛樂設(shè)備等進(jìn)入人們的生活。在這些便攜式電子產(chǎn)品中,一般會用微型振動馬達(dá)來做系統(tǒng)反饋,例如手機(jī)的來電提示、游戲機(jī)的振動反饋等。然而,隨著電子產(chǎn)品的輕薄化發(fā)展趨勢,其內(nèi)部的各種元器件也需適應(yīng)這種趨勢,微型振動馬達(dá)也不例外。
目前,大部分微型線性馬達(dá)通過通電磁路組件為振動組件提供往復(fù)有規(guī)律振動的驅(qū)動力,磁路組件包括線圈、永磁鐵等,通常情況下線圈內(nèi)部存在空腔,該空腔的存在會導(dǎo)致線圈與永磁體配合提供的電磁驅(qū)動力存在一個最大的峰值,該峰值僅存在于線圈與永磁體位置配合最佳處,而在其他位置會大幅衰減,限制振動馬達(dá)上升時間性能的提升。
因此,為增強(qiáng)磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度、增加驅(qū)動力并充分利用線圈內(nèi)腔空間,常規(guī)做法是將永磁體以對磁方式設(shè)置并采用動圈式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),但動圈結(jié)構(gòu)的線性振動馬達(dá)制作工藝復(fù)雜、裝配難度高;另外,馬達(dá)振動組件的回復(fù)力通常只由彈片的恢復(fù)力提供,控制馬達(dá)下降時間的方法較少(通常采用涂布磁液的方式),常規(guī)磁路組件設(shè)計(jì)的振動馬達(dá)升降時間的進(jìn)一步提升乏力,不利于振動馬達(dá)的應(yīng)用及進(jìn)一步發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種線性振動馬達(dá),以解決現(xiàn)有線性振動馬達(dá)的升降時間性能不佳,產(chǎn)品裝配難度大、成品率低等問題。
本發(fā)明提供的線性振動馬達(dá),包括殼體、收容在殼體內(nèi)的線圈和質(zhì)量塊,質(zhì)量塊通過彈性支撐件懸設(shè)在殼體內(nèi):在質(zhì)量塊的中部位置設(shè)置有缺口,線圈避讓在缺口內(nèi),在線圈的內(nèi)部相鄰接設(shè)置有沿線性振動馬達(dá)的振動方向分布的兩塊內(nèi)磁鐵,以及設(shè)置在兩塊內(nèi)磁鐵之間的導(dǎo)磁片;在線圈的外側(cè)設(shè)置有與質(zhì)量塊固定連接且位于缺口內(nèi)的外磁鐵,外磁鐵的充磁方向與內(nèi)磁鐵的充磁方向相垂直。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,內(nèi)磁鐵的充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相平行;并且,兩塊相鄰接設(shè)置的內(nèi)磁鐵的鄰接端極性相同。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,外磁鐵的充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相垂直;并且,外磁鐵與內(nèi)磁鐵相鄰接設(shè)置的鄰接端極性相反。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,內(nèi)磁鐵與外磁鐵相鄰接的不同極性的磁極間的距離小于內(nèi)磁鐵或者外磁鐵自身兩磁極間的間距。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,線圈的中軸線方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相平行;并且,在線性振動馬達(dá)的振動方向上,線圈的高度大于質(zhì)量塊的厚度。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,外磁鐵包括平行設(shè)置在缺口內(nèi)的兩塊永磁鐵,兩塊永磁鐵的充磁方向相反。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,外磁鐵為環(huán)繞缺口的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的環(huán)形磁鐵,環(huán)形磁鐵為徑向充磁。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,外磁鐵包括圍繞缺口的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的四塊永磁鐵,各永磁鐵靠近內(nèi)磁鐵一端的極性相同,且均與內(nèi)磁鐵鄰接端的極性相反。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,殼體包括適配連接的上殼和下殼,在下殼上設(shè)置有電連接板;線圈固定在電連接板上并與電連接板導(dǎo)通。
此外,優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是,彈性支撐件包括設(shè)置在質(zhì)量塊上下兩側(cè)的兩個彈片,在彈片上設(shè)置有避讓線圈和內(nèi)磁鐵的避讓槽。
利用上述線性振動馬達(dá),充分利用線性振動馬達(dá)內(nèi)部的空間,在線圈內(nèi)設(shè)置內(nèi)磁鐵,提升單位空間磁路組件提供的驅(qū)動力;此外,內(nèi)磁鐵和外磁鐵相互吸引能夠有效克服質(zhì)量塊的振動慣性,降低線性振動馬達(dá)的下降時間,制作工藝簡單、成本低、產(chǎn)品合格率高。
為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的,本發(fā)明的一個或多個方面包括后面將詳細(xì)說明的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而,這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外,本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
附圖說明
通過參考以下結(jié)合附圖的說明,并且隨著對本發(fā)明的更全面理解,本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的分解圖;
圖2-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的剖面圖一;
圖2-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的剖面圖二;
圖3-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁路組件的主視圖;
圖3-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁路組件的側(cè)視圖;
圖3-3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁路組件的俯視圖;
圖3-4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁路組件的剖面圖;
圖4-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的局部結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖4-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的局部結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖5-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的外磁鐵的俯視圖;
圖5-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的外磁鐵的剖面圖;
圖6-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的外磁鐵的俯視圖;
圖6-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的外磁鐵的剖面圖。
其中的附圖標(biāo)記包括:上殼11、下殼12、彈片21、彈片22、質(zhì)量塊3、缺口31、外磁鐵4、外磁鐵41、外磁鐵42、內(nèi)磁鐵5、內(nèi)磁鐵51、內(nèi)磁鐵52、導(dǎo)磁片6、線圈7、電連接板8、避讓槽9。
在所有附圖中相同的標(biāo)號指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中,出于說明的目的,為了提供對一個或多個實(shí)施例的全面理解,闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而,很明顯,也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中,為了便于描述一個或多個實(shí)施例,公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。
在下述具體實(shí)施方式的描述中所用到的“配重塊”也可以稱作“質(zhì)量塊”,均指與產(chǎn)生振動的振動塊固定以加強(qiáng)振動平衡的高質(zhì)量、高密度金屬塊。
另外,本發(fā)明主要用于微型振動馬達(dá)的改進(jìn),但是也不排除將本實(shí)用新型中的技術(shù)應(yīng)用于大型振動馬達(dá)。但是為了表述的方面,在以下的實(shí)施例描述中,“線性振動馬達(dá)”和“微型振動馬達(dá)”表示的含義相同。
為詳細(xì)描述本發(fā)明的線性振動馬達(dá)結(jié)構(gòu),以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例線性振動馬達(dá)結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu);圖2-1和圖2-1分別從不同角度示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖1至圖2-2共同所示,本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá),包括殼體、收容在殼體內(nèi)的線圈7和質(zhì)量塊3,質(zhì)量塊3通過彈性支撐件懸設(shè)在殼體內(nèi):在質(zhì)量塊3的中部位置設(shè)置有缺口31,線圈7避讓在缺口31內(nèi),在線圈7的內(nèi)部相鄰接設(shè)置有沿線性振動馬達(dá)的振動方向分布的兩塊內(nèi)磁鐵5,以及設(shè)置在兩塊內(nèi)磁鐵5之間的導(dǎo)磁片6;在線圈7的外側(cè)設(shè)置有與質(zhì)量塊3固定連接且位于缺口31內(nèi)的外磁鐵4,內(nèi)磁鐵5和外磁鐵4相互吸引,且外磁鐵4的充磁方向與內(nèi)磁鐵5的充磁方向相垂直。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá),包括殼體、收容在殼體內(nèi)的振動組件和磁路組件;其中,振動組件包括彈片21、彈片22,通過彈片21和彈片22懸設(shè)在殼體內(nèi)的質(zhì)量塊3和嵌設(shè)在質(zhì)量塊3內(nèi)部的外磁鐵4,磁路組件包括線圈7、固定在線圈7內(nèi)的內(nèi)磁鐵5,在質(zhì)量塊3的中心位置設(shè)置有矩形結(jié)構(gòu)的缺口31,線圈7避讓在缺口31內(nèi),位于線圈7內(nèi)的內(nèi)磁鐵5和固定在缺口31內(nèi)的外磁鐵4相互吸引。
圖3-1至圖3-4分別從不同角度示出了根據(jù)發(fā)明實(shí)施例的磁路組件的三視結(jié)構(gòu)及剖面結(jié)構(gòu)。
結(jié)合圖1至圖3-4共同所示,在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中,外磁鐵4包括平行設(shè)置在缺口31內(nèi)的兩塊永磁鐵,即外磁鐵41和外磁鐵42,兩塊永磁鐵(此處指外磁鐵)的充磁方向相互平行且方向相反;其中,外磁鐵41和外磁鐵42的充磁方向?yàn)樗椒较虺浯?,該充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相垂直,沿同一水平方向,外磁鐵41的充磁方向?yàn)閟-n,外磁鐵42的充磁方向n-s。外磁鐵4(包括外磁鐵41和外磁鐵42)之間采用對磁的方式設(shè)置,能夠增強(qiáng)線性振動馬達(dá)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。外磁鐵41和外磁鐵42一側(cè)可通過激光焊接、嵌設(shè)或者膠粘等多種方式固定在質(zhì)量塊3的缺口31內(nèi),其另一側(cè)與線圈7存在一定的間隙,防止振動組件運(yùn)動過程中與磁路組件發(fā)生摩擦或者碰撞。
另外,內(nèi)磁鐵5包括上下設(shè)置的兩塊永磁鐵,即內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52,兩塊永磁鐵(此處指內(nèi)磁鐵)的充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相平行;并且,兩塊相鄰接設(shè)置的內(nèi)磁鐵5的鄰接端極性相同;其中,沿同一豎直方向,內(nèi)磁鐵51的充磁方向?yàn)閚-s,內(nèi)磁鐵52的充磁方向?yàn)閟-n,外磁鐵4與內(nèi)磁鐵5(包括內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52)相鄰接設(shè)置的鄰接端極性相反;在內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52之間設(shè)置有導(dǎo)磁片6,三者可以通過膠水粘接固定成一個整體后,再放置在線圈7的內(nèi)腔中,從而充分利用線圈7的內(nèi)部空間,最大限度的提升單位空間內(nèi)磁路組件可提供的驅(qū)動力,達(dá)到增強(qiáng)線性振動馬達(dá)振感的效果。
換言之,內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52相鄰接的鄰接端極性為s極,而外磁鐵41和外磁鐵42與內(nèi)磁鐵5的s極相鄰接的鄰接端極性為n極,從而使得內(nèi)磁鐵5和外磁鐵4之間形成相互吸引的磁力,在線性振動馬達(dá)停止工作后,二者之間的吸引力能夠有效克服振動組件的振動慣性,從而達(dá)到降低線性振動馬達(dá)下降時間的目的。
需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá),內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52的兩個相互遠(yuǎn)離的一端分別固定在殼體的內(nèi)側(cè)壁上,而套設(shè)在內(nèi)磁鐵外側(cè)的線圈7在沿線性振動馬達(dá)的振動方向上連續(xù)分布設(shè)置,即在線性振動馬達(dá)的方向上,線圈7的高度遠(yuǎn)大于質(zhì)量塊3的厚度,線圈7的高度盡可能等于線性振動馬達(dá)的內(nèi)部高度,從而能夠連續(xù)不間斷的為線性振動馬達(dá)提供保持在峰值附近的驅(qū)動力,有效地提升線性振動馬達(dá)的上升時間。
在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中,內(nèi)磁鐵5與外磁鐵4相鄰接的不同極性的磁極間的距離小于內(nèi)磁鐵5或者外磁鐵4自身兩磁極間的間距。即,外磁鐵41或者外磁鐵42的n極與內(nèi)磁鐵51或者內(nèi)磁鐵52的s極之間的距離,小于內(nèi)磁鐵或者外磁鐵自身的s極和n極之間的磁間距,使得內(nèi)磁鐵和外磁鐵相互配合形成更短的磁路循環(huán),從而增大磁場的有效率利用率,改善線性振動馬達(dá)的振感體驗(yàn)。
圖4-1和圖4-2分別示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)的局部示意結(jié)構(gòu)。
結(jié)合圖1至圖4-2共同所示,在本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá)中,殼體包括適配連接的上殼11和下殼12,在下殼12上設(shè)置有電連接板8,例如,電連接板8為柔性電路板(fpcb,flexibleprintedcircuitboard),電連接板8扣合或者粘貼固定在下殼12的內(nèi)側(cè)壁上,其中,上殼11為未封閉長方體結(jié)構(gòu),下殼12固定在上殼11的開放端,振動組件和磁路組件均收容在上殼11和下殼12形成的腔體內(nèi)。
其中,線圈7固定在電連接板8上并與電連接板8導(dǎo)通,在電連接板8上設(shè)置有避讓內(nèi)磁鐵5的開口,內(nèi)磁鐵52的下端穿過開口與下殼12固定連接,內(nèi)磁鐵51的上端與上殼11固定連接,從而將內(nèi)磁鐵5固定在殼體內(nèi)并收容在線圈7形成的腔體中。即內(nèi)磁鐵51遠(yuǎn)離內(nèi)磁鐵52的一端限位固定在上殼11的內(nèi)側(cè)壁上并與上殼11固定連接,內(nèi)磁鐵52遠(yuǎn)離內(nèi)磁鐵51的一端避讓電連接板8后與下殼12固定連接。
另外,彈性支撐件包括設(shè)置在質(zhì)量塊3上下兩側(cè)的兩個彈片(包括彈片21和彈片22),在彈片上設(shè)置有避讓線圈7和內(nèi)磁鐵5的避讓槽9,通過彈片為振動組件的振動提供彈性恢復(fù)力,且在振動組件振動過程中,避讓槽9夠避讓貫穿線性振動馬達(dá)高度方向上的磁路組件,避免振動組件與磁路組件發(fā)生碰撞。
需要說明的是,為加強(qiáng)線性振動馬達(dá)的振感及質(zhì)量塊3的振動平衡,質(zhì)量塊3可以采用鎢鋼塊或鎳鋼塊或者鎳鎢合金等高密度金屬材料制成,加大質(zhì)量塊3振動力,使電子產(chǎn)品的振感更加強(qiáng)烈。
本發(fā)明實(shí)施例的線性振動馬達(dá),內(nèi)磁體和外磁鐵4均采用對磁結(jié)構(gòu)設(shè)置,內(nèi)磁鐵5的充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相平行,外磁鐵4的充磁方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相垂直,而線圈7的中軸線方向與線性振動馬達(dá)的振動方向相平行,確保外磁鐵4與內(nèi)磁鐵5相鄰接設(shè)置的鄰接端極性相反,內(nèi)磁鐵5與外磁鐵4相鄰接的不同極性的磁極間的距離小于內(nèi)磁鐵5或者外磁鐵4自身兩磁極間的間距皆可,外磁鐵4的結(jié)構(gòu)可以在兩塊永磁鐵的基礎(chǔ)上做出多種改進(jìn)或者變形,以下將結(jié)合附圖對磁路組件的變形結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行闡述。
圖5-1和圖5-2分別從不同角度示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的外磁鐵示意結(jié)構(gòu)。
如圖5-1和圖5-2共同所示,在本發(fā)明實(shí)施例二的線性振動馬達(dá)中,磁路組件包括內(nèi)磁鐵51、內(nèi)磁鐵52、位于內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52之間的導(dǎo)磁片6、以及套設(shè)在內(nèi)磁鐵51、磁鐵52和導(dǎo)磁片6外側(cè)的線圈7。沿線性振動馬達(dá)的振動方向,內(nèi)磁鐵51的充磁方向?yàn)閚-s,內(nèi)磁鐵52的充磁方向?yàn)閟-n,外磁鐵4為環(huán)繞缺口的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的環(huán)形磁鐵,環(huán)形磁鐵為徑向充磁,即沿外磁鐵4的徑向(與線性振動馬達(dá)的振動方向相垂直),外磁鐵4的內(nèi)側(cè)磁極為n極,外側(cè)磁極為s極。
圖6-1和圖6-2分別從不同角度示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的外磁鐵示意結(jié)構(gòu)。
如圖6-1和圖6-2共同所示,在本發(fā)明實(shí)施例三的線性振動馬達(dá)中,磁路組件包括內(nèi)磁鐵51、內(nèi)磁鐵52、位于內(nèi)磁鐵51和內(nèi)磁鐵52之間的導(dǎo)磁片6、以及套設(shè)在內(nèi)磁鐵51、磁鐵52和導(dǎo)磁片6外側(cè)的線圈7。沿線性振動馬達(dá)的振動方向,內(nèi)磁鐵51的充磁方向?yàn)閚-s,內(nèi)磁鐵52的充磁方向?yàn)閟-n,外磁鐵4包括圍繞缺口的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的四塊永磁鐵,各永磁鐵靠近內(nèi)磁鐵一端的極性相同,且均與內(nèi)磁鐵鄰接端的極性相反,在各永磁鐵相連鄰接的位置設(shè)置有相互匹配的倒角。
通過上述實(shí)施方式可看出,本發(fā)明提供的線性振動馬達(dá),具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、內(nèi)磁鐵和外磁鐵都以對磁方式設(shè)置,并且內(nèi)磁鐵和外磁鐵之間相互吸引,能夠增強(qiáng)線性振動馬達(dá)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,克服振動組件的運(yùn)動慣性,降低線性振動馬達(dá)的下降時間。
2、內(nèi)磁鐵、外磁鐵不同磁極間的距離小于內(nèi)磁鐵或者外磁鐵自身兩個磁極件的間距,內(nèi)磁鐵和外磁鐵相互配合形成較短的磁路循環(huán),能夠增加磁場的利用率,提高線性振動馬達(dá)的振感。
3、內(nèi)磁鐵的設(shè)置能夠充分利用線性振動馬達(dá)內(nèi)部尤其是線圈內(nèi)部的空間,從而最大程度提高單位空間磁路組件提供的驅(qū)動力,線性振動馬達(dá)的振感強(qiáng)烈。
4、線圈的高度可以貫穿整個線性振動馬達(dá)的高度方向,能夠連續(xù)不間斷的為振動組件提供保持在振動峰值附近的驅(qū)動力,有效的提升線性振動馬達(dá)的上升時間,制作成本低、產(chǎn)品合格率高。
如上參照附圖以示例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的線性振動馬達(dá)。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對于上述本發(fā)明所提出的線性振動馬達(dá),還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。