CN111463986A - 一种高寿命快速响应线性振动马达及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高寿命快速响应线性振动马达，包括机壳，机壳的上方连接有上托架，机壳的下方连接有下托架，下托架的上方连接有定子组件，定子组件的上方设有振子组件，振子组件的两侧与机壳通过弹片连接，且振子组件两侧的端部还与机壳通过磁弹簧组件连接；本发明还公开了一种高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，本发明驱动磁钢组件，采用双层双面海尔贝克结构，使其上下两侧都是增强的工作面，可以产生更强的磁场强度，大大的提高了马达的驱动力；本发明采用双线圈，两个线圈分别置于双层双面海尔贝克磁钢的工装面，从而增加了马达的驱动力，加快了马达的响应时间，具有快速响应的效果。
Description
技术领域
本发明属于振动马达技术领域，具体涉及一种高寿命快速响应线性振动马达及其实现方法。
背景技术
微型振动马达是手机、平板电脑、电子玩具等电子产品不可缺少的元器件，其为用户提供触觉反馈。随着智能手机市场的竞争加剧，手机厂家对用户触觉体验越来越关注，目前市场上的移动消费电子产品，一般都会用到振动电机作为系统反馈部件，比如手机的来电提示，游戏机的振动反馈等等。相比于传统转子马达，线性马达在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有很大的优势随着消费电子的发展，手机，游戏机等对马达的振动响应时间和马达可靠性寿命的要去越来越高。
然而，现有的振动马达在使用过程中存在一些问题，例如，振动响应时间和使用寿命都不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寿命快速响应线性振动马达，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种高寿命快速响应线性振动马达，具有较快的响应时间和高可靠性寿命的特点。
本发明另一目的在于提供一种高寿命快速响应线性振动马达的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高寿命快速响应线性振动马达，包括机壳，机壳的上方连接有上托架，机壳的下方连接有下托架，下托架的上方连接有定子组件，定子组件的上方设有振子组件，振子组件的两侧与机壳通过弹片连接，且振子组件两侧的端部还与机壳通过磁弹簧组件连接，定子组件包括FPC电路板和线圈组件，其中，FPC电路板连接在下托架的上方，FPC电路板上连接有线圈组件，线圈组件与FPC电路板电性连接，振子组件包括驱动磁钢组件和质量块，其中，质量块的内部设有驱动磁钢组件，质量块的两侧分别通过磁弹簧组件和弹片与机壳连接。
在本发明中进一步地，磁弹簧组件包括第一磁钢和第二磁钢，其中，第一磁钢连接在质量块侧面的端部，第二磁钢连接在机壳内壁上与第一磁钢相对应的位置。
在本发明中进一步地，驱动磁钢组件包括两个第三磁钢和两个第四磁钢，其中，两个第四磁钢相互叠加设置，且两个第四磁钢位于两个第三磁钢之间。
在本发明中进一步地，线圈组件包括两个线圈，其中，一个线圈位于驱动磁钢组件的下方，一个线圈位于驱动磁钢组件的上方。
在本发明中进一步地，驱动磁钢组件通过垫板固定在质量块的内部。
在本发明中进一步地，质量块的四个拐角处分别设有与第一磁钢相对应的安装槽。
在本发明中进一步地，质量块的上下两侧设有与线圈组件相对应的凹槽。
在本发明中进一步地，所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，包括以下步骤：
(一)、上托架与机壳构成容腔，收容内部的振子组件，下托架用于封闭上托架与机壳构成的容腔；
(二)、驱动磁钢组件通过胶水固定于垫板上，垫板焊接在质量块上，为马达提供驱动磁场；
(三)、线圈组件和FPC电路板构成电路，通电时电场和磁场相互作用，驱动马达沿X轴振动；
(四)、磁弹簧组件通过胶水固定在质量块和机壳上，为马达提供磁性刚度K磁；弹片连接质量块和机壳，为马达提供弹簧刚度K弹，为运动提供弹力，使马达沿X轴左右往复振动。
在本发明中进一步地，所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，磁弹簧组件包括第一磁钢和第二磁钢，其中，第一磁钢连接在质量块侧面的端部，第二磁钢连接在机壳内壁上与第一磁钢相对应的位置，驱动磁钢组件包括两个第三磁钢和两个第四磁钢，其中，两个第四磁钢相互叠加设置，且两个第四磁钢位于两个第三磁钢之间，线圈组件包括两个线圈，其中，一个线圈位于驱动磁钢组件的下方，一个线圈位于驱动磁钢组件的上方，驱动磁钢组件通过垫板固定在质量块的内部，质量块的四个拐角处分别设有与第一磁钢相对应的安装槽，质量块的上下两侧设有与线圈组件相对应的凹槽。
在本发明中进一步地，所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，总刚度K总＝K磁+K弹，固有频率为：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明驱动磁钢组件，采用双层双面海尔贝克结构，使其上下两侧都是增强的工作面，可以产生更强的磁场强度，大大的提高了马达的驱动力；
2、本发明采用双线圈，两个线圈分别置于双层双面海尔贝克磁钢的工装面，从而增加了马达的驱动力；
3、本发明通过双线圈与双层双面海尔贝克磁钢配合，加快了马达的响应时间，具有快速响应的效果；
4、本发明通过第一磁钢与第二磁钢之间相互排斥，从而产生类似弹簧效果的磁性弹簧，可以有效的降低弹片的整体刚度，使得弹片的应力大幅减小，从而增加产品的可靠性，使得产品具有高寿命的效果。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图；
图2为本发明振子组件与机壳连接的结构示意图；
图3为本发明驱动磁钢组件的结构示意图；
图4为本发明磁弹簧组件的结构示意图；
图5为本发明的电磁驱动示意图；
图中：1、上托架；2、垫板；3、磁弹簧组件；31、第一磁钢；32、第二磁钢；4、线圈组件；5、机壳；6、下托架；7、FPC电路板；8、驱动磁钢组件；81、第三磁钢；82、第四磁钢；9、质量块；10、弹片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种高寿命快速响应线性振动马达，包括机壳5，机壳5的上方连接有上托架1，机壳5的下方连接有下托架6，下托架6的上方连接有定子组件，定子组件的上方设有振子组件，振子组件的两侧与机壳5通过弹片10连接，且振子组件两侧的端部还与机壳5通过磁弹簧组件3连接，定子组件包括FPC电路板7和线圈组件4，其中，FPC电路板7连接在下托架6的上方，FPC电路板7上连接有线圈组件4，线圈组件4与FPC电路板7电性连接，振子组件包括驱动磁钢组件8和质量块9，其中，质量块9的内部设有驱动磁钢组件8，质量块9的两侧分别通过磁弹簧组件3和弹片10与机壳5连接。
进一步地，磁弹簧组件3包括第一磁钢31和第二磁钢32，其中，第一磁钢31通过胶水连接在质量块9侧面的端部，质量块9的四个拐角处分别设有与第一磁钢31相对应的安装槽，第二磁钢32通过胶水连接在机壳5内壁上与第一磁钢31相对应的位置。
通过采用上述技术方案，通过第一磁钢31与第二磁钢32之间相互排斥，从而产生类似弹簧效果的磁性弹簧，可以有效的降低弹片10的整体刚度，使得弹片10的应力大幅减小，从而增加产品的可靠性，使得产品具有高寿命的效果。
进一步地，驱动磁钢组件8包括两个第三磁钢81和两个第四磁钢82，其中，两个第四磁钢82相互叠加设置，且两个第四磁钢82位于两个第三磁钢81之间，驱动磁钢组件8通过垫板2固定在质量块9的内部。
通过采用上述技术方案，两个第四磁钢82之间通过胶水粘接，再通过胶水粘贴在垫板2上，两个第三磁钢81分别通过胶水粘接在第四磁钢82的两侧，垫板2与质量块9通过激光焊接，采用双层双面海尔贝克结构，使其上下两侧都是增强的工作面。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：进一步地，线圈组件4包括两个线圈，其中，一个线圈位于驱动磁钢组件8的下方，一个线圈位于驱动磁钢组件8的上方，质量块9的上下两侧设有与线圈组件4相对应的凹槽。
通过采用上述技术方案，采用双线圈，两个线圈分别置于双层双面海尔贝克磁钢的工装面，增加了马达的驱动力，加快了马达的响应时间，具有快速响应的效果。
进一步地，本发明所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，包括以下步骤：
(一)、上托架1与机壳5构成容腔，收容内部的振子组件，下托架6用于封闭上托架1与机壳5构成的容腔；
(二)、驱动磁钢组件8通过胶水固定于垫板2上，垫板2焊接在质量块9上，为马达提供驱动磁场；
(三)、线圈组件4和FPC电路板7构成电路，通电时电场和磁场相互作用，驱动马达沿X轴振动；
(四)、磁弹簧组件3通过胶水固定在质量块9和机壳5上，为马达提供磁性刚度K磁；弹片10连接质量块9和机壳5，为马达提供弹簧刚度K弹，为运动提供弹力，使马达沿X轴左右往复振动(图5中箭头所示方向为振动方向)。
进一步地，本发明所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，总刚度K总＝K磁+K弹，固有频率为：
综上所述，本发明驱动磁钢组件，采用双层双面海尔贝克结构，使其上下两侧都是增强的工作面，可以产生更强的磁场强度，大大的提高了马达的驱动力；本发明采用双线圈，两个线圈分别置于双层双面海尔贝克磁钢的工装面，从而增加了马达的驱动力；本发明通过双线圈与双层双面海尔贝克磁钢配合，加快了马达的响应时间，具有快速响应的效果；本发明通过第一磁钢与第二磁钢之间相互排斥，从而产生类似弹簧效果的磁性弹簧，可以有效的降低弹片的整体刚度，使得弹片的应力大幅减小，从而增加产品的可靠性，使得产品具有高寿命的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高寿命快速响应线性振动马达，包括机壳(5)，其特征在于：机壳(5)的上方连接有上托架(1)，机壳(5)的下方连接有下托架(6)，下托架(6)的上方连接有定子组件，定子组件的上方设有振子组件，振子组件的两侧与机壳(5)通过弹片(10)连接，且振子组件两侧的端部还与机壳(5)通过磁弹簧组件(3)连接，定子组件包括FPC电路板(7)和线圈组件(4)，其中，FPC电路板(7)连接在下托架(6)的上方，FPC电路板(7)上连接有线圈组件(4)，线圈组件(4)与FPC电路板(7)电性连接，振子组件包括驱动磁钢组件(8)和质量块(9)，其中，质量块(9)的内部设有驱动磁钢组件(8)，质量块(9)的两侧分别通过磁弹簧组件(3)和弹片(10)与机壳(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：磁弹簧组件(3)包括第一磁钢(31)和第二磁钢(32)，其中，第一磁钢(31)连接在质量块(9)侧面的端部，第二磁钢(32)连接在机壳(5)内壁上与第一磁钢(31)相对应的位置。
3.根据权利要求1所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：驱动磁钢组件(8)包括两个第三磁钢(81)和两个第四磁钢(82)，其中，两个第四磁钢(82)相互叠加设置，且两个第四磁钢(82)位于两个第三磁钢(81)之间。
4.根据权利要求1所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：线圈组件(4)包括两个线圈，其中，一个线圈位于驱动磁钢组件(8)的下方，一个线圈位于驱动磁钢组件(8)的上方。
5.根据权利要求1所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：驱动磁钢组件(8)通过垫板(2)固定在质量块(9)的内部。
6.根据权利要求2所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：质量块(9)的四个拐角处分别设有与第一磁钢(31)相对应的安装槽。
7.根据权利要求4所述的一种高寿命快速响应线性振动马达，其特征在于：质量块(9)的上下两侧设有与线圈组件(4)相对应的凹槽。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、上托架(1)与机壳(5)构成容腔，收容内部的振子组件，下托架(6)用于封闭上托架(1)与机壳(5)构成的容腔；
(二)、驱动磁钢组件(8)通过胶水固定于垫板(2)上，垫板(2)焊接在质量块(9)上，为马达提供驱动磁场；
(三)、线圈组件(4)和FPC电路板(7)构成电路，通电时电场和磁场相互作用，驱动马达沿X轴振动；
(四)、磁弹簧组件(3)通过胶水固定在质量块(9)和机壳(5)上，为马达提供磁性刚度K磁；弹片(10)连接质量块(9)和机壳(5)，为马达提供弹簧刚度K弹，为运动提供弹力，使马达沿X轴左右往复振动。
9.根据权利要求8所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，其特征在于：磁弹簧组件(3)包括第一磁钢(31)和第二磁钢(32)，其中，第一磁钢(31)连接在质量块(9)侧面的端部，第二磁钢(32)连接在机壳(5)内壁上与第一磁钢(31)相对应的位置，驱动磁钢组件(8)包括两个第三磁钢(81)和两个第四磁钢(82)，其中，两个第四磁钢(82)相互叠加设置，且两个第四磁钢(82)位于两个第三磁钢(81)之间，线圈组件(4)包括两个线圈，其中，一个线圈位于驱动磁钢组件(8)的下方，一个线圈位于驱动磁钢组件(8)的上方，驱动磁钢组件(8)通过垫板(2)固定在质量块(9)的内部，质量块(9)的四个拐角处分别设有与第一磁钢(31)相对应的安装槽，质量块(9)的上下两侧设有与线圈组件(4)相对应的凹槽。
10.根据权利要求8所述的高寿命快速响应线性振动马达的实现方法，其特征在于：总刚度K总＝K磁+K弹，固有频率为：
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200728 |