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CN209344978U - 包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达 - Google Patents

包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达 Download PDF

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CN209344978U
CN209344978U CN201820513161.4U CN201820513161U CN209344978U CN 209344978 U CN209344978 U CN 209344978U CN 201820513161 U CN201820513161 U CN 201820513161U CN 209344978 U CN209344978 U CN 209344978U
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CN
China
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magnet
pole
halbach array
coil
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Prior art date
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CN201820513161.4U
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姜振善
崔教锡
金东垠
金华植
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Tianjin Fu Lu Telecom Technology Co Ltd
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Tianjin Fu Lu Telecom Technology Co Ltd
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    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H—ELECTRICITY
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  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
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Abstract

本实用新型涉及一种包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，涉及包含以海尔贝克阵列排列的磁铁构成，由N极和S极上下设置的第一磁铁；S极和N极左右设置的第二磁铁；阳极与所述第一磁铁的阳极设置的方向上下相反方向设置的第一反向磁铁；阳极与所述第二磁铁的阳极设置的方向左右相反方向设置的第二反向磁铁中的至少三种、或四种构成的海尔贝克阵列磁铁。从而进一步提高振动力和振动马达的振动起始时间(Rising Time)的水平四角振动马达。

Description

包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达
实用新型名称
包含海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达{VIBRATION MOTOR WITHHALBACH MAGNETARRAY}
技术领域
本实用新型涉及水平四角振动马达，具体地，涉及包含以海尔贝克阵列排列的磁铁构成，从而进一步提高振动力和振动马达的振动起始时间(Rising Time) 的水平四角振动马达。
背景技术
近来随着无线通信技术的飞速发展，便携式通信设备逐渐变得小型化和轻量化，随着这种小型化和轻量化趋势，便携式通信设备内部搭载的包括机构装置、 IC芯片和电路的部件需要在尺寸和形状的进化，以实现高集成化和高功能化并提高空间利用率。
此外，在便携式通讯设备内部安装并以振动状态提示来电的扁平型振动马达也为了迎合上述这种趋势而进行多种研究。
便携式通信设备内部搭载的振动马达的初期形态为以定子和转子为基本构成的旋转型振动马达的形态，这种旋转型震动马达的构成为将轴固定在定子的支架上，将装置固定于轴而旋转，从而发生振动，为了提高振动力而将转子的体积变大，或增加旋转数来改善振动力，但由于结构上的问题而在小型化方面存在限制，且在产生高振东方面遇到很多困难，并且存在无法保证一定时间以上的寿命的问题。
为了改善上述旋转型震动马达的问题，近来出现了水平振动型制动器型振动马达。
水平振动型制动器型振动马达包括相互对合的上部壳及下部壳；形成在上部壳和下部壳的至少一面的磁力发生装置；与所述磁力发生装置相反的引力或斥力作用的磁铁；安装磁铁成为一体，并能够左右移动而加重振动力的重量物；设置在重量物的上面和下面中的至少一个面的下方，弹性支撑重量物的弹性装置；及将弹性装置的另一端固定在上部壳和下部壳的固定部件而构成。
如上所述，水平振动型制动器型振动马达相比旋转型振动马达具有如下优点：能够延长使用寿命，能够克服尺寸的限制，而且还能够获得更快的应答速度，因此近来广泛得到利用。
另外，水平振动马达在使得内部部件不受振动体的冲击，从而提高振动马达的寿命，并且提高振动体的振动力方面做的越好，制造出的振动马达越优秀，因此需要持续开发出耐久性和振动力进一步提高的振动马达。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国专利公开公报第10-2010-0073301号(2010.07.01.)
实用新型内容
实用新型目的
本实用新型是为了解决上述现有技术中存在的问题而提出，其目的在于，提供一种能够进一步提高振动力和振动马达的振动起始时间(Rising Time)的水平四角振动马达。
为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案
一种包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，该马达包括磁铁和线圈(30)构成，其特征在于，海尔贝克阵列磁铁(80)由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、N极和S极左右设置的第二反向磁铁(82R)中的三种或三种以上的磁铁组成，三种及以上的磁铁按照水平方向依次结合构成的海尔贝克阵列磁铁(80)；以及
结合在F-PCB(20)的上部，并与所述海尔贝克阵列磁铁(80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置的磁性体(31)，磁性体(31) 通过与所述海尔贝克磁铁(80)的作用而发生电磁力，发生水平振动，磁性体(31) 小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部。
而且，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁 (82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)3个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁 (80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈 (30)设置为单个。
而且，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)、由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)5个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁 (80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈 (30)设置为单个。
而且，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)、由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)5个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁 (80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈 (30)设置为一对。
实用新型效果
因此，本实用新型具有提供能够进一步提高振动力和振动马达的震动起始时间(Rising Time)的水平四角振动马达的效果。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的分解示意图。
图2是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的结合截面图。
图3、图4、图5是根据海尔贝克阵列的排列结构及根据海尔贝克阵列的磁场的结构的概念示意图。
图3表示海尔贝克阵列是在其一端增强了磁场，而在另一端磁场有效抵消至接近零的一种永久磁铁。
图4表示海尔贝克阵列是由物理学家克劳斯海尔贝克在19世纪80年代实用新型，作为对准加速器的离子术的一种方法示意图。
图5是根据海尔贝克阵列的排列结构及根据海尔贝克阵列的磁场的磁力线结构的示意图。
图6是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的磁铁和线圈的构成例的示意图。
图7是包括一对磁铁构成的现有的水平振动马达的磁场力的解析示意图。
图8是根据图7构成的磁场的构成方向的示意图。
图9是图7和图8的解析结果的数值示意图。
图10是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的磁铁由3个构成时，磁场力的解析示意图。
图11是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角震动马达的磁铁由3个构成时，磁场构成方向的示意图。
图12是图10和图11的解析结果数值的示意图。
图13是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的磁铁由5个构成时，磁场力的解析示意图。
图14是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角震动马达的磁铁由5个构成时，磁场构成方向的示意图。
图15是图13和图14的解析结果树脂的示意图。
图16至图17是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达中，构成为3个磁铁具有海尔贝克阵列，磁铁下方设置1个线圈的结构的示意图。
图18至图19是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达中，构成为5个磁铁具有海尔贝克阵列，磁铁下方设置1个线圈的结构的示意图。
图20至图21是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达中，构成为5个磁铁具有海尔贝克阵列，磁铁下方设置2个线圈的结构的示意图。
图22是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达中，构成为3个磁铁具有海尔贝克阵列，磁铁下方设置1个线圈的结构的示意图。
图23是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达中，构成为5个磁铁具有海尔贝克阵列，磁铁下方设置2个线圈的结构的示意图。
图24至图25是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的线圈下方结合磁性体的结构的示意图。
图26是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的线圈下方不结合磁性体构成时，电磁场力的解析示意图。
图27至图29是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的线圈下方结合磁性体构成时，电磁场力的解析示意图。
附图标记说明：
30：线圈
80：海尔贝克阵列磁铁
Force:电磁场力
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本实用新型。本实用新型可以进行多种变换，可以由多种不同实施例。但这些都不是将本实用新型限定在这些特定实施形态，应当理解的是在本实用新型的思想及技术范围内进行的所有变换、均等物及替代物均包含在本实用新型范围之内。
本实用新型这些实施例仅是为了使本领域技术人员更加容易理解本实用新型而提供。因此，附图中出现的各种要素的形状为了强调更加明确说明而夸张，在进行说明的过程中，对于相关公知技术具体说明可能会混淆本实用新型的要旨的情况下，将其说明省略。
第一、第二等用语可以用于说明不同构成要素，但构成要素并不由这些用于限定。用语仅是为了将一个构成要素与另一个构成要素相区别的目的而使用。
本实用新型使用的用语仅仅是为了说明特定实施例而使用，并不用于限定本实用新型。单数的表达在文脉的表达上没有明确的其他含义的情况下，包括复数的表达。
在本实用新型中，“包括”或“具有”等用语是为了指定说明书记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合存在，不应当理解为事先排除一个或以上的其他特征或数字、步骤、动作、过程要素、部件或它们的组合存在或附加的可能性。
首先，本实用新型的水平四角振动马达，可以包括架子10、F-PCB20、线圈 30、阻尼器40、支撑部件50、弹簧60、配重70、板90、壳100中的至少一种以上构成，本实用新型的架子10、F-PCB 20、线圈30、阻尼器40、支撑部件50、弹簧60、配重70、板90、壳100可以构成为与本实用新型申请人已经申请的现有的四角振动马达具有相同功能，因此在本实用新型中省略对其的详细说明。
下面通过附图对本实用新型的优选实施例进一步详细说明。
参考图1至图6，根据本实用新型一实施例，本实用新型的水平四角振动马达包括磁铁和线圈30，其特征在于，包括：由N极和S极上下设置的第一磁铁 81；S极和N极左右设置的第二磁铁82；阳极与所述第一磁铁81的阳极设置的方向上下相反方向设置的第一反向磁铁81R；阳极与所述第二磁铁82的阳极设置的方向左右相反方向设置的第二反向磁铁82R中的至少任意三种以上构成的海尔贝克阵列磁铁80；以及通过与所述海尔贝克磁铁80的作用而发生电磁力，发生水平振动的线圈30。
海尔贝克阵列磁铁80是由连续的3个或连续的5个如下磁铁水平方向上一次结合而构成：N极和S极上下设置的第一磁铁81、S极和N极左右设置的第二磁铁82、S极和N极上下设置的第一反向磁铁81R、N极和S极左右设置的第二反向磁铁82R。
所述线圈30与所述海尔贝克阵列磁铁80反向设置。
参考图3至图5，适用于本实用新型的海尔贝克阵列磁铁80的海尔贝克阵列，优选理解为具有不同磁化方向的多个磁铁结合，从而提高电磁场力。
此外，参考图7至图9，图7是包括一对磁铁构成的现有的水平振动马达的磁场力的解析示意图；图8是根据图7构成的磁场的构成方向的示意图；图9 是图7和图8的解析结果的数值示意图。图9中B为磁束密度[Wb/m^2,T]、I为电流强度[A]、L为位于磁场内的导体的有效长度[m]。
此时可以知道，适用洛仑磁力(Lorentz force)的公式F＝BIL[N]时，如果磁铁构成为一对时，电磁场力为0.05076[N]、磁束密度(B)为1.6171[mT]、电流强度和位于磁场内的导体的有效长度的乘积为266[m·A]。
此外，参考图10至图12，图10是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的磁铁由3个构成时，磁场力的解析示意图；图11是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角震动马达的磁铁由3个构成时，磁场构成方向的示意图；图12是图10和图 11的解析结果数值的示意图。图12中B为磁束密度[Wb/m^2,T]、I为电流强度 [A]、L为位于磁场内的导体的有效长度[m]。
此时可以知道，适用洛仑磁力(Lorentz force)的公式F＝BIL[N]时，磁铁由3个构成形成海尔贝克阵列时，电磁场力为0.07625[N]、磁束密度(B)为2.4292 [mT]、电流强度和位于磁场内的导体的有效长度的乘积为266[m·A]。
此外，参考图13至图15，图13是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的磁铁由5个构成时，磁场力的解析示意图；图14是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角震动马达的磁铁由5个构成时，磁场构成方向的示意图；图15是图13和图 14的解析结果树脂的示意图。图15中B为磁束密度[Wb/m^2,T]、I为电流强度 [A]、L为位于磁场内的导体的有效长度[m]。
此时可以知道，适用洛仑磁力(Lorentz force)的公式F＝BIL[N]时，磁铁由5个构成形成海尔贝克阵列时，电磁场力为0.08991[N]、磁束密度(B)为2.8646 [mT]、电流强度和位于磁场内的导体的有效长度的乘积为266[m·A]。
即，比较图9、图12、图15的磁束密度(B)时，相比一对构成的磁铁，根据本实用新型一实施例的由3个磁铁形成海尔贝克阵列时，相比一对磁铁的磁束密度增加约50.2％；根据本实用新型一实施例的由5个磁铁形成海尔贝克阵列时，相比一对磁铁的磁束密度增加约77.1％。可以确认相同条件下磁束密度(B)越大，电磁场力越强。
参考图16至图17，所述海尔贝克阵列磁铁80由按照N极和S极上下设置的第一磁铁81、S极和N极左右设置的第二磁铁82、S极和N极上下设置的第一反向磁铁81R顺序连续设置的3个磁铁水平方向依次结合构成，小于所述线圈30的宽度；所述线圈30的中央下部附着有磁性体31，所述线圈30结合在 F-PCB20的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁80的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁80相反位置设置单个而构成。
参考图18至图19，所述海尔贝克阵列磁铁80由按照N极和S极左右设置的第二反向磁铁82R、N极和S极上下设置的第一磁铁81、S极和N极左右设置的第二磁铁82、S极和N极上下设置的第一反向磁铁81R、N极和S极左右设置的第二反向磁铁82R的顺序连续设置的5个磁铁水平方向依次结合构成，小于所述线圈30的宽度；所述线圈30的中央下部附着有磁性体31，所述线圈 30结合在F-PCB20的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁80的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁80相反位置设置单个而构成。
参考图20至图21，所述海尔贝克阵列磁铁80由按照S极和N极上下设置的第一反向磁铁81R、N极和S极左右设置的第二反向磁铁82R、N极和S极上下设置的第一磁铁81、S极和N极左右设置的第二磁铁82、S极和N极上下设置的第一反向磁铁81R的顺序连续设置的5个磁铁水平方向依次结合构成，小于所述线圈30的宽度；所述线圈30的中央下部附着有磁性体31，所述线圈30 结合在F-PCB20的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁80的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁80相反位置设置一对而构成。
参考图22至图23，所述线圈30可以结合在F-PCB20的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁80的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁80相反位置设置而构成。
参考图24至图25，所述线圈30下方可以结合有磁性体31。
图26是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的线圈下方不结合磁性体构成时，电磁场力的解析示意图；图27至图29是根据本实用新型一实施例的包括海尔贝克阵列排列的磁铁的水平四角振动马达的线圈下方结合磁性体构成时，电磁场力的解析示意图。参考图26至图 29，小于图27至图29的所述线圈30的宽度，所述线圈30的中央下部附着有磁性体31时的电磁场力相比图26的所述线圈30的中央下部没有附着有磁性体31 时的电磁场力增加。
因此，水平四角振动马达包括具有如上所述的海尔贝克阵列的海尔贝克阵列磁铁80而构成，能够进一步提高振动力及振动马达的振动起始时间(RisingTime)。
以上通过附图对本实用新型进行了说明，但这些说明仅仅是本实用新型的示例性说明，在不脱离本实用新型的技术思想的范围内可以进行各种置换、变形和变更，因此本实用新型的范围并不由上述实施例和附图限定，而是通过随附的权利要求书来限定。

Claims (4)

1.一种包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，该马达包括磁铁和线圈(30)构成，其特征在于，海尔贝克阵列磁铁(80)由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、N极和S极左右设置的第二反向磁铁(82R)中的三种或三种以上的磁铁组成，三种及以上的磁铁按照水平方向依次结合构成的海尔贝克阵列磁铁(80)；以及
结合在F-PCB(20)的上部，并与所述海尔贝克阵列磁铁(80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置的磁性体(31)，磁性体(31)通过与所述海尔贝克磁铁(80)的作用而发生电磁力，发生水平振动，磁性体(31)小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部。
2.根据权利要求1所述的包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，其特征在于，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)3个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁(80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈(30)设置为单个。
3.根据权利要求1所述的包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，其特征在于，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)、由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)5个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁(80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈(30)设置为单个。
4.根据权利要求1所述的包括海尔贝克阵列排列磁铁的水平四角振动马达，其特征在于，所述海尔贝克阵列磁铁(80)的构成为：
S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)、由N极和S极左右设置的第二磁铁(82R)、由N极和S极上下设置的第一磁铁(81)、S极和N极左右设置的第二磁铁(82)、S极和N极上下设置的第一反向磁铁(81R)5个磁铁按照水平方向依次结合构成，
磁性体(31)结合在F-PCB(20)的上部平面，并与所述海尔贝克阵列磁铁(80)的下方间隔设置，与所述海尔贝克阵列磁铁(80)相反位置设置，小于所述线圈(30)的宽度，磁性体(31)附着在线圈(30)的中央下部，且所述线圈(30)设置为一对。
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