一种新型线性振动电机

1.本发明涉及一种新型线性振动电机。


背景技术：

2.随着科技的飞速发展，手机作为沟通、娱乐工具已经成为人手一台的电子产品。人们在使用手机的某些场合中，对消息进行通知和提醒时，需要使用振动这种不会影响他人的方式来提示用户。而如何利用振动电机产生振动对用户进行可靠提示和真实反馈已成为手机行业关注的焦点。早期的手机用振动电机基本上都采用旋转偏心电机结构，该电机在电机转子上增加一个不平衡的配重块或偏心轮，通过电刷驱动转子做旋转运动从而产生振动。其存在着启动慢、刹车慢、震感松散不集中且缺乏方向感等缺陷，在高端机型中逐渐被线性振动电机所取代。
3.线性振动电机由于具有振感可调节、成本较低、体积小等优势。电机由弹簧、质量块、永久磁铁和线圈等组成，工作原理是在线圈上通入交流电或脉冲电流，使线圈产生的磁场不断变化，从而与包含质量块和永久磁铁的振动单元产生的磁场相互作用，使振动单元做往复直线运动而产生振动。
4.现有的产品及技术方案均较关注振动电机的磁场优化、部件间的结构连接牢固程度、电机连接部件的机械强度，但当线性振动电机振动工作时，其转子和线圈产生的热量容易累积不易散出，会对电机的寿命及特性造成不良影响。
5.鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种结构简易、能够提升电机使用寿命的新型线性振动电机。
7.为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
8.一种新型线性振动电机，包括底座和设置在底座上的壳体，底座和壳体围成容置腔室，容置腔室中设有质量块和线圈，质量块通过弹性部件悬浮安装在壳体上，线圈安装在底座上，在质量块上设有与线圈配合以带动质量块振动的永磁体，所述底座包括底板和设置在底板上的安装板，所述线圈安装在安装板上，安装板的下表面与底板之间形成液体腔室，液体腔室具有进液口和出液口，还包括冷却管道，冷却管道的一端与进液口连通，另一端与出液口连通，冷却管道中设有用于带动液体腔室的液体流动的输送泵，冷却管道中设有与外界进行热交换的冷凝段。
9.作为本发明的优选方式，所述底板上设有环形通道，所述出液口对应环形通道设置，所述进液口对应环形通道的中心设置，环形通道的中心与环形通道之间形成多个树状分叉通道，树状分叉通道的两端分别于环形通道的中心和环形通道连通。
10.作为本发明的优选方式，所述树状分叉通道至少包括径向通道、设置在径向通道的末端的第一分叉通道和设置在第一分叉通道的末端的第二分叉通道。
11.作为本发明的优选方式，所述输送泵为电渗泵。
12.作为本发明的优选方式，所述安装板上设有线路板，所述线圈与线路板电连接。
13.作为本发明的优选方式，所述安装板上设有限位凸台，所述线圈套设在限位凸台外。
14.作为本发明的优选方式，所述质量块中设有定位槽，所述永磁体安装在定位槽中。
15.作为本发明的优选方式，所述弹性部件包括第一板簧和第二板簧，第一板簧包括第一安装部、第一固定部以及设置在第一安装部与第一固定部之间的第一s形弹性部，所述第二板簧包括第二安装部、第二固定部以及设置在第二安装部与第二固定部之间的第二s形弹性部，第一s形弹性部与第二s形弹性部分设在所述质量块的两侧，第一固定部和第二固定部分别固定在所述质量块的两侧，第一安装部和所述第二安装部分别固定在所述壳体的两侧，第一安装部和第二安装部平行设置，第一固定部与第二固定部平行设置。
16.作为本发明的优选方式，所述质量块的两侧分别设有用于限制所述质量块运动行程的第一限位块和第二限位块。
17.作为本发明的优选方式，所述线圈为两个，所述线圈为两个，所述安装板为可导热的金属板。
18.采用本发明的技术方案后，通过在线性振动电机的底座中设置液体通道，通过输送泵和冷却管道带动液体腔室中的冷却液循环流动，冷却管道的冷凝段与外界(例如可以是手机壳)进行热交换，线圈产生的热量通过安装板传递至液体腔室中并传递至外界进行热交换，从而避免热量在线性振动电机内积累，提升线性振动电机的使用寿命，本发明具有结构简易的优点。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图2为本发明的分解结构示意图。
21.图3为本发明另一角度的结构示意图。
22.图4为本发明中底板的结构示意图。
23.图5为本发明中底板、冷却管道以及输送泵循环示意图(安装板未示出)。
24.图中：
25.壳体10
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底座20
26.底板21
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安装板22
27.限位凸台23
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环形通道211
28.树状分叉通道212
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径向通道2121
29.第一分叉通道2122
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第二分叉通道2123
30.冷却管道30
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冷凝段31
31.输送泵32
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质量块40
32.第一限位块41
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第二限位块42
33.定位槽43
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永磁体44
34.第一板簧50
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第一固定部51
35.第一安装部52
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第一s形弹性部53
36.第二板簧60
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第二固定部61
37.第二安装部62
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第二s形弹性部63
38.线圈70
具体实施方式
39.为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。
40.参照图1至图5，一种新型线性振动电机，包括底座20和设置在底座20上的壳体10，底座20和壳体10围成容置腔室，容置腔室中设有质量块40和线圈70，质量块40通过弹性部件悬浮安装在壳体10上，线圈70安装在底座20上，在质量块40上设有与线圈70配合以带动质量块40振动的永磁体44，通过改变线圈70中电流的方向和大小可以产生不同方向和大小的磁场，从而带动永磁体44运动。所述底座20包括底板21和设置在底板21上的安装板22，所述线圈70安装在安装板22上，安装板22的下表面与底板21之间形成液体腔室，液体腔室具有进液口和出液口，本发明还包括冷却管道，冷却管道的一端与进液口连通，另一端与出液口连通，冷却管道中设有用于带动液体腔室的液体流动的输送泵32，冷却管道中设有与外界进行热交换的冷凝段31，将本发明的振动电机用于手机中，则冷凝段31对应手机的外壳设置，热量通过冷凝段31传递至外壳，再传递至手机外。冷凝段31可以为盘管状，提升接触面积。
41.作为本发明的优选方式，所述底板21上设有环形通道211，所述出液口对应环形通道211设置，所述进液口对应环形通道211的中心设置，环形通道211的中心与环形通道211之间形成多个树状分叉通道212，树状分叉通道212的两端分别与环形通道211的中心和环形通道211连通。
42.作为本发明的优选方式，所述树状分叉通道212至少包括径向通道2121、设置在径向通道2121的末端的第一分叉通道2122和设置在第一分叉通道2122的末端的第二分叉通道2123。在工作时，冷却液通过冷却管道，从环形通道211的中心进入，依次通过径向通道2121、第一分叉通道2122以及第二分叉通道2123进入环形通道211，再由环形通道211流入冷却管道的另一端，实现冷却液的循环。
43.构造具有分形特征的管道网络时，主要遵循murray定律，murray在研究哺乳动物血管结构中，为了确定生物体在消耗最小能量情况下运输血液所需要的血管直径，根据hagen-poiseuille方程，血管直径越大，血管的压降随之降低，输送血液所消耗的能量就越小，但是随着血管直径的增大，生物体中血液所占体积就会增大。murray定律即为解决平衡各因素的一个优化方法，当分形维数为2时，murray定律如下所示：
[0044][0045][0046]
其中d
k+1
、dk为分叉前和分叉后的水力直径，l
k+1
、lk为分叉前和分叉后的管道长度。
[0047]
为持续对流道中的冷却液提供动力，采用输送泵32采用电渗泵，驱动低温冷却介质流过通道，实现循环，以对流换热的形式实现对线圈70的冷却降温。因树状分叉通道212结构尺寸小，采用激光束微细加工技术，其具有加工精度高，加工速率快，热影响区小的特
点。
[0048]
作为本发明的优选方式，所述安装板22上设有线路板，所述线圈70与线路板电连接，线路板与外界电源电连接。
[0049]
作为本发明的优选方式，所述安装板22上设有限位凸台23，所述线圈70套设在限位凸台23外，保证线圈70和底座20接触无绝缘的风险，在限位凸台23上进行包胶处理。作为本发明的优选方式，所述质量块40中设有定位槽43，所述永磁体44安装在定位槽43中。
[0050]
作为本发明的优选方式，所述弹性部件包括第一板簧50和第二板簧60，第一板簧50包括第一安装部52、第一固定部51以及设置在第一安装部52与第一固定部51之间的第一s形弹性部53，所述第二板簧60包括第二安装部62、第二固定部61以及设置在第二安装部62与第二固定部61之间的第二s形弹性部63，第一s形弹性部53与第二s形弹性部63分设在所述质量块40的两侧，第一固定部51和第二固定部61分别固定在所述质量块40的两侧，第一安装部52和所述第二安装部62分别固定在所述壳体10的两侧，第一安装部52和第二安装部62平行设置，第一固定部51与第二固定部61平行设置。具体地，第一固定部51和第二固定部61采用激光焊接地方式与质量块40固定连接，第一安装部52和第二安装部62采用激光焊接的方式与壳体10的内壁固定连接。作为本发明的优选方式，所述质量块40的两侧分别设有用于限制所述质量块40运动行程的第一限位块41和第二限位块42，第一限位块41和第二限位块42的设置，能够对第一板簧50和第二板簧60进行保护，提升电机的使用寿命，
[0051]
作为本发明的优选方式，所述线圈70为两个，所述安装板22为可导热的金属板。采用本发明的技术方案，通过周期性改变线圈70中电流的方向，驱动质量块40在一个维度内往复运动，实现电机的振动。
[0052]
本发明的产品形式并非限于本案实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。