线性振动机构及线性电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种线性振动机构及线性电机，包括定子组件和振子组件；定子组件包括两个对称分布的铁芯，两个铁芯上均设有导磁绕线柱，导磁绕线柱上缠绕有电磁线圈；振子组件包括框型质量块和永磁体；框型质量块通过弹性元件与电机壳连接；永磁体上依次分布有多对磁极，相邻两对磁极的交界位置对齐其中一个导磁绕线柱；其中，各个导磁绕线柱与永磁体之间均形成磁性耦合力，两个铁芯与永磁体在X轴方向上的磁性耦合力相等且方向一致，两个铁芯与永磁体在Y轴方向上的磁性耦合力相等且方向相反。本实用新型专利技术提供的线性振动机构及线性电机，能够提升线性电机振动输出性能、减小电机体积，从而提高线性电机的能量密度。从而提高线性电机的能量密度。从而提高线性电机的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
线性振动机构及线性电机


[0001]本技术属于线性电机
，具体涉及一种线性振动机构及线性电机。

技术介绍

[0002]线性电机具有振动响应快、振动质感好、振动数字化控制性强等优点，现已经成为主流振动解决方案的首选，目前已广泛应用于手机、智能穿戴、游戏机、VR设备、无人机等电子产品。
[0003]受制于铁芯的存在会产生与振动方向交叉的分力，从而影响振子的回复力与位移之间的线性关系，从而会影响线性电机的正常振动输出，因此目前常见的线性电机大多都是采用无铁芯设计方案。但是，由于无铁芯设计的线性电机完全依赖于电磁线圈自身所产生的磁场，磁力线相对分散，无法针对目标位置进行有效汇聚，因此磁场利用率很低，动力性能较差，只能通过增大电磁线圈的方式去提升动力输出，但是这种方式会导致线性电机的体积增大，因此无法适应微小型线性电机的安装空间要求，因此，如何提高线性电机的能量密度是当前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种线性振动机构及线性电机，旨在提升线性电机振动输出性能、减小电机体积，从而提高线性电机的能量密度。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：第一方面，提供一种线性振动机构，包括：
[0006]定子组件，用于固定在电机壳内，包括两个对称分布于X轴两侧的铁芯，两个铁芯上均设有M个导磁绕线柱，每个导磁绕线柱上均缠绕有电磁线圈，电磁线圈内用于通入交变电流以使导磁绕线柱的端部获得交替变化的磁极性；其中，M≥1；
[0007]振子组件，包括套设于定子组件外围的框型质量块、沿X轴固定于框型质量块内的永磁体；其中，框型质量块在X轴方向上的两端分别通过弹性元件与电机壳连接；永磁体沿X轴依次分布有M+1对磁极，相邻两对磁极的交界位置沿Y轴方向对齐其中一个导磁绕线柱；
[0008]其中，各个导磁绕线柱与永磁体之间均形成磁性耦合力，两个铁芯与永磁体在X轴方向上的磁性耦合力相等且方向一致，两个铁芯与永磁体在Y轴方向上的磁性耦合力相等且方向相反。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，永磁体为沿X轴方向依次连接的M+1个磁铁，相邻磁铁的磁极方向相反；或者，永磁体为沿X轴方向依次分布有M+1段充磁区域的磁钢，每段充磁区域均沿Y轴充磁，且相邻两段充磁区域的充磁方向相反。
[0010]一些实施例中，同一个铁芯上相邻的电磁线圈的缠绕方向相反。
[0011]示例性的，两个铁芯上沿Y轴方向对齐的两个电磁线圈的缠绕方向相同。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，框型质量块在X轴方向的两端内壁上分别设有嵌槽，永磁体的端部嵌接于嵌槽内并粘接固定。
[0013]一些实施例中，框型质量块在Y轴方向的两侧内壁上分别设有适于容纳至少部分铁芯的避让槽。
[0014]示例性的，框型质量块在X轴方向上的两端分别沿X轴对称分布有两个弹性元件。
[0015]举例说明，弹性元件为V型或U型的弹簧片。
[0016]一些实施例中，框型质量块为钨块。
[0017]本技术提供的线性振动机构的有益效果在于：与现有技术相比，本技术线性振动机构，两个铁芯对称分布在永磁体两侧，电磁线圈通电后两个铁芯上的各个导磁绕线柱获得磁极性，从而与永磁体的两侧磁极之间形成相吸或相斥的耦合力，其中，在X轴方向上，永磁体的两侧受到两个铁芯的磁性耦合力相等且方向一致，从而相互叠加以驱动永磁体和框型质量块一并进行线性振动，与此同时，在Y轴方向上，永磁体两侧受到两个铁芯的磁性耦合力相等且方向相反，因此永磁体在Y轴方向上的磁性耦合力抵消，从而避免各个导磁绕线柱汇聚的磁极性干涉振子本体沿X轴方向的振动，确保振子组件能够在磁性耦合力和弹性元件的弹性回复力共同作用下实现稳定的线性振动效果。由于铁芯对电磁线圈通电产生的磁力线具有引导汇聚作用，因此能够提高磁场利用率，提升线性电机的振动输出性能，在此基础上，利用永磁体两侧的磁极分别与两个铁芯之间形成磁性耦合力，不仅能够进一步提高磁场利用率，还能够充分利用两个铁芯之间的空间，减小线性电机的Y向尺寸，进而提高线性电机的能量密度，使线性电机满足安装空间狭小、振动输出性能强的使用要求，提升产品市场竞争力。
[0018]第二方面，本技术实施例还提供了一种线性电机，包括上述线性振动机构。
[0019]本技术提供的线性电机的有益效果在于：与现有技术相比，本技术线性电机采用了上述线性振动机构，通过铁芯对电磁线圈通电产生的磁力线进行引导汇聚，能够提高磁场利用率，提升线性电机的振动输出性能，在此基础上，利用永磁体两侧的磁极分别与两个铁芯之间形成磁性耦合力，不仅能够进一步提高磁场利用率，还能够充分利用两个铁芯之间的空间，减小线性电机的Y向尺寸，进而提高线性电机的能量密度，使线性电机满足安装空间狭小、振动输出性能强的使用要求，提升产品市场竞争力。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例提供的线性振动机构的结构及线圈通入正向电流时的磁极分布示意图；
[0021]图2为本技术实施例提供的线性振动机构的结构及线圈通入反向电流时的磁极分布示意图；
[0022]图3为本技术实施例采用的铁芯的结构示意图；
[0023]图4为本技术实施例采用的框型质量块的结构示意图。
[0024]图中：10、定子组件；11、铁芯；111、导磁绕线柱；12、电磁线圈；20、振子组件；21、框型质量块；211、嵌槽；212、避让槽；22、永磁体；30、弹性元件。
具体实施方式
[0025]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]为方便描述，以下实施例中采用“X”、“Y”分别代表两个相互垂直的方向，其中，X轴方向可以理解为线性电机的振动输出轴所在方向。
[0028]应当理解，能量密度是指电机的动力输出能量与其自身体积的比值，具体的，动力输出能量越高、体积越小，则能量密度越高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.线性振动机构，其特征在于，包括：定子组件，用于固定在电机壳内，包括两个对称分布于X轴两侧的铁芯，两个所述铁芯上均设有M个导磁绕线柱，每个所述导磁绕线柱上均缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈内用于通入交变电流以使所述导磁绕线柱的端部获得交替变化的磁极性；其中，M≥1；振子组件，包括套设于所述定子组件外围的框型质量块、沿X轴固定于所述框型质量块内的永磁体；其中，所述框型质量块在X轴方向上的两端分别通过弹性元件与所述电机壳连接；所述永磁体沿X轴依次分布有M+1对磁极，相邻两对所述磁极的交界位置沿Y轴方向对齐其中一个所述导磁绕线柱；其中，各个所述导磁绕线柱与所述永磁体之间均形成磁性耦合力，两个所述铁芯与所述永磁体在X轴方向上的所述磁性耦合力相等且方向一致，两个所述铁芯与所述永磁体在Y轴方向上的所述磁性耦合力相等且方向相反。2.如权利要求1所述的线性振动机构，其特征在于，所述永磁体为沿X轴方向依次连接的M+1个磁铁，相邻所述磁铁的磁极方向相反；或者，所述永磁体为沿X轴方向依次分布有M+1段充磁区域的磁钢，每段所述充磁区域均沿Y轴充磁，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，龚荣波，吕东佳，黎平，陈慧文，唐琪，任曙彪，黄露露，
申请(专利权)人：金龙机电东莞有限公司，
类型：新型
国别省市：