一种线性电机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种线性电机，所述弹簧包括对称设置的第一弹簧片和第二弹簧片，所述第一弹簧片的两个端部和所述第二弹簧片的两个端部分别对接固定，所述第一弹簧片的中部和第二弹簧片的中部相背突出而形成变形空间，所述第一弹簧片的外壁上设置与所述质量块连接的第一连接区，第二弹簧片的外壁上设置与所述壳体侧壁连接的第二连接区。当所述质量块沿水平方向往复运动，所述第一弹簧片和所述第二弹簧片同时被压缩或拉伸，能大大降低弹簧的应力，从而提高电机的寿命。
【专利说明】
一种线性电机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种水平振动微型电机，属于线性振动电机技术领域。
【背景技术】
[0002]手机、平板电脑、掌上游戏机等便携式消费电子产品正越来越受消费者的青睐，上述电子产品一般会用振动信号来做信息反馈，比如手机的来电提醒、掌上游戏机的振动反馈等，振动提醒功能成了振动电机在消费电子领域最重要的应用。
[0003]目前市场上的移动性消费电子产品，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。市面上现有的振动电机主要包括柱状铁心电机、空心杯电机和线性电机。柱状铁心电机和空心杯电机不仅本身结构复杂、厚度大、制造工序多，而且电机噪音大、控制精度差。现今，为了适应电子消费产品轻薄便携式的设计要求，振动电机也逐步向扁平、轻薄方向发展。线性振动电机是指振子的振动方向为直线往复运动的电机，因其振动平稳，被广泛应用在消费性电子产品上。
[0004]现有的线性振动电机的弹簧基本为单弹簧，即在质量块左右同时装一个弹簧，实现振子的振动。不论是C型弹簧还是V型弹簧，都是将一个弹簧片通过折弯加工成所需的形状，因此这类弹簧都有一个缺点，就是振子在最大位移时，弹簧的折弯处会产生很大的应力，这个应力会导致弹簧在折弯处断裂，最终使电机失效，影响电机的使用寿命。另外，对C型弹簧或V型线性振动电机，由于弹簧形状的原因，振子的运动不是严格地沿左右方向的水平运动，在振子沿左右运动的同时，也会存在沿前后方向的运动；同时，C型弹簧和V型弹簧沿振子上下方向的刚度系数也比较小，会造成振子沿机壳上下方向的晃动和位移。
【实用新型内容】
[0005]因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的线性电机由于弹簧容易断裂造成其使用寿命短的技术问题。
[0006]本实用新型要解决的另一个技术问题在于现有技术中的线性电机的质量块容易发生相对机壳前后运动和上下运动的缺陷。
[0007]—种线性电机，包括:壳体，具有容纳空间；质量块，其两侧分别通过弹簧悬挂在所述壳体的容纳空间内；磁动力部件，包括线圈和磁体，设置容纳空间内，用于产生磁场力，以驱动质量块沿着水平方向往复振动，并使得弹簧被压缩或拉伸;所述弹簧包括轴对称设置的第一弹簧片和第二弹簧片，所述第一弹簧片的两个端部和所述第二弹簧片的两个端部分别对接固定，所述第一弹簧片的中部和第二弹簧片的中部相背突出而形成变形空间，所述第一弹簧片的外壁上设置与所述质量块连接的第一连接区，第二弹簧片的外壁上设置与所述壳体侧壁连接的第二连接区。
[0008]所述第一连接区的中轴线与第一弹簧片的中轴线重合，第二连接区的中轴线与所述第二弹簧片的中轴线重合。
[0009]所述第一连接区为平面连接区，所述第二连接区为平面连接区。
[0010]所述第一连接区的两端分别通过第一过渡区与第一弹簧片的两个端部连接，所述第一过渡区为平板状;所述第二连接区的两端分别通过第二过渡区与第二弹簧片的两个端部连接，所述第二过渡区为平板状。
[0011]所述第一弹簧片的两个端部均为平板状，所述第二弹簧片的两个端部也均为平板状。
[0012]所述第一连接区与所述第一过渡区通过第一圆弧圆滑连接;所述第二连接区与所述第二过渡区通过第二圆弧圆滑连接。
[0013]所述第一过渡区与第一弹簧片的端部通过第三圆弧圆滑连接;所述第二过渡区与第二弹簧片的端部通过第四圆弧圆滑连接。
[0014]所述第一过渡区与所述第一连接区形成的夹角为钝角;所述第二过渡区与所述第二连接区形成的夹角为钝角。
[0015]所述第一过渡区与相对设置的所述第二过渡区形成的夹角为锐角。
[0016]所述线圈安装在所述质量块上，所述磁体固定在壳体上。
[0017]所述磁体固定在所述质量块上，所述线圈固定在所述壳体上。
[0018]所述弹簧位于所述壳体的侧壁与所述质量块的外壁之间，所述第一弹簧片和第二弹簧片的两个对接的端部距离与其最近的所述壳体内壁的距离，大于该端部向着该壳体内壁方向的最大变形距离。
[0019]本实用新型技术方案，具有如下优点:
[0020]1.本实用新型提供的一种线性电机，所述弹簧包括轴对称设置的第一弹簧片和第二弹簧片，所述第一弹簧片的两个端部和所述第二弹簧片的两个端部分别对接固定，所述第一弹簧片的中部和第二弹簧片的中部相背突出而形成变形空间，所述第一弹簧片的外壁上设置与所述质量块连接的第一连接区，第二弹簧片的外壁上设置与所述壳体侧壁连接的第二连接区。
[0021]采用本实用新型提供的弹簧，当所述质量块沿水平方向往复运动，使弹簧被压缩或拉伸时，所述第一弹簧片和所述第二弹簧片同时被压缩或拉伸，所以单个弹簧片的位移只有C型弹簧以及V型弹簧这类单弹簧位移的二分之一，因此能大大降低弹簧的应力，从而提尚电机的寿命。
[0022]2.本实用新型提供一种线性电机，所述第二弹簧片与所述壳体固定，同时所述第一弹簧片和所述第二弹簧片的两个端部彼此连接，将所述质量块和所述壳体连为一体，使得所述质量块只能沿着水平方向(X方向)运动，在空间中垂直于水平方向的前后方向(Y方向)和上下方向(Z方向)，由于质量块受到第一弹簧片的限制，所以很难发生运动，防止质量块与机壳发生碰撞，有利于减少碰撞噪音，提高电机的振动效果。
[0023]第一弹簧片和第二弹簧片轴对称设置，第一连接区和第二连接区的中轴线同时为第一弹簧片和第二弹簧片的中轴线，从而使得质量块在振动时，同时给与弹簧均衡的压缩力和拉伸力，弹簧被压缩和拉伸的方向与质量块的振动方向基本重合，不会产生上下方向和前后方向的振动。
[0024]3.本实用新型提供的一种线性电机，所述第一连接区为平面连接区，所述第二连接区为平面连接区。所述平面连接区能够稳定贴合在所述质量块的外侧壁和所述壳体的内侧壁上，确保振动过程中，弹簧不会与壳体或质量块脱开，确保线性电机振动的稳定性。
[0025]4.本实用新型提供的一种线性电机，所述第一弹簧片的两个端部均为平板状，所述第二弹簧片的两个端部也均为平板状。两个平板状的端部相贴合，能够确保所述第一弹簧片和所述第二弹簧片连接的稳定性;并且，端部设置为平板状，使得第一弹簧片和第二弹簧片在拉伸和压缩时，端部的伸缩和拉伸几乎沿着端部的平面进行，使得拉伸和压缩过程中，不会向着某一个弹簧片的方向偏移。
[0026]5.本实用新型提供的一种线性电机，所述第一连接区与所述第一过渡区通过第一圆弧圆滑连接;所述第二连接区与所述第二过渡区通过第二圆弧圆滑连接。所述第一过渡区与第一弹簧片的端部通过第三圆弧圆滑连接;所述第二过渡区与第二弹簧片的端部通过第四圆弧圆滑连接。
[0027]相较于传统的经过弯折加工形成的过渡部，所述第一圆弧、第二圆弧第三圆弧和第四圆弧由于自身呈圆弧形设置，受到应力后，具有良好的恢复性能，从而确保所述弹簧经过多次压缩和拉伸后仍然正常使用。
[0028]6.本实用新型提供的一种线性电机，所述第一过渡区与所述第一连接区形成的夹角为钝角;所述第二过渡区与所述第二连接区形成的夹角为钝角。所述第一过渡区与相对设置的所述第二过渡区形成的夹角为锐角。
[0029]所述第一过渡区和所述第一连接区之间、所述第二过渡区和所述第二连接区之间呈钝角设置，形成变形空间的主体;第一过渡区与相对设置的所述第二过渡区形成的夹角呈锐角，使得变形空间的两端逐渐收拢，并在端部结合。
[0030]7.本实用新型提供的一种线性电机，所述线圈安装在所述质量块上，所述磁体固定在壳体上，形成动圈式结构，动圈式结构应用到高磁性环境中时，即便在电机的两个壳体的外侧粘贴具有磁性的屏蔽板来屏蔽外界磁感线，由于磁体自身固定，因此不会发生在磁体受到屏蔽板的影响而发生竖直偏移的情况。
[0031 ]所述磁体固定在所述质量块上，所述线圈固定在所述壳体上，形成动磁式结构。所述线圈通电后，与磁体之间将产生电磁力，磁体稳定带动质量块往复运动且噪音较小。
[0032]8.本实用新型提供的一种线性电机，所述弹簧位于所述壳体的侧壁与所述质量块的外壁之间，所述第一弹簧片和第二弹簧片的两个对接的端部距离与其最近的所述壳体内壁的距离，大于该端部向着该壳体内壁方向的最大变形距离。确保当质量块推动所述弹簧使所述弹簧的两端向外运动时，不会与壳体的内壁发生撞击，不会影响弹簧正常的伸缩。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本实用新型的第一种实施方式中提供的所述线性电机的分解示意图；
[0035]图2为本实用新型的第一种实施方式中提供的所述线性电机安装结构示意图，其中去除了上盖；
[0036]图3为本实用新型的第一种实施方式中提供的所述线性电机的纵向剖面结构示意图；
[0037]图4为本实用新型的第一种实施方式中提供的所述线性电机的运动原理示意图；
[0038]图5为图1所示的线性电机中所述弹簧的结构示意图；
[0039]图6为图5中所示的弹簧中第一弹簧片的结构示意图；
[0040]图7为图5中所示的弹簧中第二弹簧片的结构示意图；
[0041 ] 附图标记说明:
[0042]1-第一壳体;2-第二壳体;3-质量块;31-容纳腔;4-磁体;41-第一磁体;42-第二磁体;51-第一弹簧片;511-第一连接区；512-第一过渡区；513-第一圆弧;514-第三圆弧;52-第二弹簧片;521-第二连接区；522-第二过渡区；523-第二圆弧区；524-第四圆弧;53-变形空间；6-固定板;7-移动板;8-线圈。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0044]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0045]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0046]此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0047]实施例1
[0048]本实施例提供一种线性电机，如图1和图5所示，包括:壳体，具有容纳空间；质量块3，其两侧分别通过弹簧悬挂在所述壳体的容纳空间内；磁动力部件，包括线圈8和磁体4，设置容纳空间内，用于产生磁场力，以驱动质量块3沿着水平方向往复振动，并使得弹簧被压缩或拉伸;所述弹簧包括对称设置的第一弹簧片51和第二弹簧片52，所述第一弹簧片51的两个端部和所述第二弹簧片52的两个端部分别对接固定，所述第一弹簧片51的中部和第二弹簧片52的中部相背突出而形成变形空间53，所述第一弹簧片51的外壁上设置与所述质量块3连接的第一连接区511，第二弹簧片52的外壁上设置与所述壳体侧壁连接的第二连接区521。
[0049]如图2所示，采用本实用新型提供的弹簧，当所述质量块3沿水平方向往复运动，使弹簧被压缩或拉伸时，所述第一弹簧片51和所述第二弹簧片52同时被压缩或拉伸，所以单个弹簧片的位移只有Y’型弹簧以及“V”型弹簧这类单弹簧位移的二分之一，因此能大大降低弹簧的应力，从而提高电机的寿命。
[0050]并且，由于所述第一弹簧片51与质量块3固定，所述第二弹簧片52与所述壳体固定，同时所述第一弹簧片51和所述第二弹簧片52的两个端部彼此连接，将所述质量块3和所述壳体连为一体，进一步使得所述质量块3只能沿着水平方向(X方向)运动，在空间中垂直于水平方向的前后方向(Y方向)和上下方向(Z方向)，由于质量块3受到第一弹簧片51的限制，所以很难发生运动，防止质量块3与机壳发生碰撞，有利于减少碰撞噪音，提高电机的振动效果。
[0051]作为优选的实施方式，所述第一连接区511的中轴线与第一弹簧片51的中轴线重合，第二连接区521的中轴线与所述第二弹簧片52的中轴线重合，也即，第一连接区和第二连接区的中轴线同时为第一弹簧片和第二弹簧片的中轴线，从而使得质量块在振动时，同时给与弹簧均衡的压缩力和拉伸力，弹簧被压缩和拉伸的方向与质量块的振动方向基本重合，进一步确保不会产生上下方向和前后方向的振动。
[0052]作为优选的实施方式，如图6和图7所示，所述第一连接区511为平面连接区，所述第二连接区521为平面连接区。所述平面连接区能够稳定贴合在所述质量块3的外侧壁和所述壳体的内侧壁上，确保振动过程中，弹簧不会与壳体或质量块3脱开，确保线性电机振动的稳定性;并且，使得质量块给予弹簧的压缩力以及拉伸力均以面对面的方式，避免弹簧受力不均产生其他方向的振动。
[0053]具体地，所述第一连接区511与所述质量块3之间，所述第二连接区521与所述壳体之间均通过焊接的形式进行连接。
[0054]作为优选的实施方式，如图6和图7所示，所述第一连接区511的两端分别通过第一过渡区512与第一弹簧片51的两个端部连接，所述第一过渡区512为平板状;所述第二连接区521的两端分别通过第二过渡区522与第二弹簧片52的两个端部连接，所述第二过渡区522为平板状。
[0055]作为优选的实施方式，如图5所示，所述第一弹簧片51的两个端部均为平板状，所述第二弹簧片52的两个端部也均为平板状。
[0056]两个平板状的端部相贴合，能够确保所述第一弹簧片51和所述第二弹簧片52连接的稳定性;并且，端部设置为平板状，使得第一弹簧片和第二弹簧片在拉伸和压缩时，端部的伸缩和拉伸几乎沿着端部的平面进行，使得拉伸和压缩过程中，不会向着某一个弹簧片的方向偏移。
[0057]具体地，两个所述端部之间通过焊接或焊锡的方式进行连接。
[0058]作为优选的实施方式，如图6和图7所示，所述第一连接区511与所述第一过渡区512通过第一圆弧513圆滑连接;所述第二连接区521与所述第二过渡区522通过第二圆弧523圆滑连接。所述第一过渡区512与第一弹簧片51的端部通过第三圆弧514圆滑连接;所述第二过渡区522与第二弹簧片52的端部通过第四圆弧524圆滑连接。
[0059]相较于传统的经过弯折加工形成的过渡部，所述第一圆弧513、第二圆弧523第三圆弧514和第四圆弧524由于自身呈圆弧形设置，受到应力后，具有良好的恢复性能，从而确保所述弹簧经过多次压缩和拉伸后仍然正常使用，不会发生变形。
[0060]具体地，所述第一圆弧513、第二圆弧523第三圆弧514和第四圆弧524经过压制一次成型，用以确保所形成圆弧的韧性。
[0061]作为优选的实施方式，所述第一过渡区512与所述第一连接区511形成的夹角为钝角;所述第二过渡区522与所述第二连接区521形成的夹角为钝角。所述第一过渡区512与相对设置的所述第二过渡区522形成的夹角为锐角。
[0062]如图5所示，所述第一过渡区512和所述第一连接区511之间、所述第二过渡区522和所述第二连接区521之间呈钝角设置，第一过渡区512与相对设置的所述第二过渡区522形成的夹角呈锐角，使得变形空间53的两端逐渐收拢，并在端部结合，形成拱形的变形空间53的主体;拱形的变形空间53为弹簧的变形提供了充分的空间，弹簧在变形过程中两个弹簧片不容易接触，避免产生噪音，并且，弹簧变形后容易恢复。。
[0063]具体地，两个所述钝角的角度范围在100-140度之间，两个所述锐角的角度在40-80之间。
[0064]作为优选的实施方式，所述磁体4安装在所述质量块3上，所述线圈8固定在壳体上，形成动磁式结构。
[0065]具体地，所述壳体包括第一壳体I和第二壳体2，所述第二壳体2罩扣在所述第一壳体I上，用以形成容纳空间。
[0066]具体地，所述质量块3上设置有容纳腔31，所述线圈8位于所述容纳腔31中。所述质量块3上连接有移动板7，所述移动板7与所述质量块3同步运动，用以防止所述磁体4从所述质量块3上脱出。同时，所述壳体上设有固定板6，所述线圈8设置在所述固定板6上。所述磁体4包括彼此相邻的第一磁体41和第二磁体42，且所述第一磁体41与所述第二磁体42的极性相反。
[0067]如图4所示，所述线性电机的工作过程为:所述线圈8通电后，与所述磁体4发生作用，所述线圈8产生电磁力开始运动，所述质量块3在所述磁体4的带动下，沿平行于所述壳体底面的方向往复运动，位于所述质量块3任一端的弹簧受到质量块3的挤压后蓄力，提供使所述质量块3反向运动的回复力。
[0068]作为优选的实施方式，所述弹簧位于所述壳体的侧壁与所述质量块3的外壁之间，所述第一弹簧片51和第二弹簧片52的两个对接的端部距离与其最近的所述壳体内壁的距离，大于该端部向着该壳体内壁方向的最大变形距离。这样的设置方式能够确保当质量块3推动所述弹簧使所述弹簧的两端向外运动时，不会与壳体的内壁发生撞击，影响弹簧正常的伸缩。
[0069]实施例2
[0070]本实施例提供一种线性电机，采用的技术方案与实施例1中的技术方案的区别在于所述线圈固定在所述质量块上，所述磁体固定在所述壳体上，形成动圈式结构。
[0071]本实施例提供的所述线性电机，改变传统磁体运动而带动质量块运动的设计思路，利用线圈运动带动质量块运动，将原有的“动磁式”改为了“动圈式”，将本实施例提供的所述线性电机应用到高磁性环境中时，即便在电机的两个壳体的外侧粘贴具有磁性的屏蔽板来屏蔽外界磁感线，由于磁极自身固定，因此不会发生在现有技术中磁极受到屏蔽板的影响而发生竖直偏移的情况。同时，即使具有磁性的屏蔽板给所述线圈以竖直方向的力，但由于屏蔽板给所述线圈的力很小，因此很难带动线圈沿竖直方向运动，因此也不会造成所述线圈沿竖直方向的偏移，从而避免了振动噪声。
[0072]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种线性电机，包括: 壳体，具有容纳空间； 质量块(3)，其两侧分别通过弹簧悬挂在所述壳体的容纳空间内； 磁动力部件，包括线圈(8)和磁体(4)，设置容纳空间内，用于产生磁场力，以驱动质量块(3)沿着水平方向往复振动，并使得弹簧被压缩或拉伸； 其特征在于，所述弹簧包括轴对称设置的第一弹簧片(51)和第二弹簧片(52)，所述第一弹簧片(51)的两个端部和所述第二弹簧片(52)的两个端部分别对接固定，所述第一弹簧片(51)的中部和第二弹簧片(52)的中部相背突出而形成变形空间(53)，所述第一弹簧片(51)的外壁上设置与所述质量块(3)连接的第一连接区(511)，第二弹簧片(52)的外壁上设置与所述壳体侧壁连接的第二连接区(521)。2.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述第一连接区(511)的中轴线与第一弹簧片(51)的中轴线重合，第二连接区(521)的中轴线与所述第二弹簧片(52)的中轴线重合。3.根据权利要求1或2所述的线性电机，其特征在于，所述第一连接区(511)为平面连接区，所述第二连接区(521)为平面连接区。4.根据权利要求3中任一项所述的线性电机，其特征在于，所述第一连接区(511)的两端分别通过第一过渡区(512)与第一弹簧片(51)的两个端部连接，所述第一过渡区(512)为平板状;所述第二连接区(521)的两端分别通过第二过渡区(522)与第二弹簧片(52)的两个端部连接，所述第二过渡区(522)为平板状。5.根据权利要求4中任一项所述的线性电机，其特征在于，所述第一弹簧片(51)的两个端部均为平板状，所述第二弹簧片(52)的两个端部也均为平板状。6.根据权利要求5所述的线性电机，其特征在于，所述第一连接区(511)与所述第一过渡区(512)通过第一圆弧(513)圆滑连接;所述第二连接区(521)与所述第二过渡区(522)通过第二圆弧(523)圆滑连接。7.根据权利要求6中所述的线性电机，其特征在于，所述第一过渡区(512)与第一弹簧片(51)的端部通过第三圆弧(514)圆滑连接;所述第二过渡区(522)与第二弹簧片(52)的端部通过第四圆弧(524)圆滑连接。8.根据权利要求7中所述的线性电机，其特征在于，所述第一过渡区(512)与所述第一连接区(511)形成的夹角为钝角;所述第二过渡区(522)与所述第二连接区(521)形成的夹角为钝角。9.根据权利要求8中所述的线性电机，其特征在于，所述第一过渡区(512)与相对设置的所述第二过渡区(522)形成的夹角为锐角。10.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述线圈(8)安装在所述质量块(3)上，所述磁体固定在壳体上。11.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述磁体固定在所述质量块(3)上，所述线圈(8)固定在所述壳体上。12.根据权利要求1所述的线性电机，其特征在于，所述弹簧位于所述壳体的侧壁与所述质量块(3)的外壁之间，所述第一弹簧片(51)和第二弹簧片(52)的两个对接的端部距离与其最近的所述壳体内壁的距离，大于该端部向着该壳体内壁方向的最大变形距离。
【文档编号】H02K33/02GK205509822SQ201620332865
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】金绍平, 方绍彬, 陈实, 林丰君
【申请人】金龙机电股份有限公司