磁体4为一整体的环状永磁体，如图2所示，其充磁方向为辐射径向方向充磁；当然，永磁体4也可为拼接磁环，由多段圆弧状磁体拼接成圆环形的永磁体4，如图3所示，充磁方向为径向充磁或者平行充磁。其中，磁力线发出和进入的方向在环状永磁体4的直径方向就是径向充磁，磁力线在环状永磁体4的轴线方向出入就是平行充磁。优选地，永磁体4由钕铁硼材料或者铁氧体材料制成。
[0039]第一线圈61和第二线圈62均为圆环形线圈，第一线圈61和第二线圈62可以串联连接，也可并联连接，且第一线圈61和第二线圈62产生的磁力线方向一致。也就是说第一线圈61和第二线圈62的电流方向同为流入或同为流出，这样第一线圈61和第二线圈62所产生的合成磁力线经过永磁体4等于零或者接近于零。
[0040]动子铁芯2为圆环型，且由导磁材料制成；初级铁芯3也为圆环型，且由导磁材料制成。
[0041]作为一种可实施方式，永磁直线振荡电机101还包括端盖7，端盖7的数量为两个，两个端盖7分别设置在初级铁芯3的两个端部，其中至少一个端盖7通过轴承9与轴I活动连接。弹性部件8置于端盖7与动子铁芯2之间，且与轴I同心。弹性部件8为压缩弹簧、扭转弹簧或者板弹簧。弹性部件8的数量为一个或两个；其中图4为只有一个弹性部件8的情形；图1为设置两个弹性部件8的情形，当弹性部件8为两个时，两个弹性部件8分别设置在动子铁芯2的两侧，弹性部件8分别介于轴承9和动子铁芯2之间，以使两个弹性部件8跟随动子部分70的往复运动而扩张及收缩，从而将张力和压缩力施加至动子部分70。特别当通过第一线圈61和第二线圈62的是接近由弹性部件8的弹簧系数和动子部分70的质量限定的谐振频率的交流电时，能够扩大动子部分70的移动量。
[0042]作为一种可实施方式，如图5所示，永磁直线振荡电机还包括板弹簧10，板弹簧10的数量为两个，两个板弹簧10分别设置在初级铁芯3的两个端部。
[0043]作为一种可实施方式，如图6所示，初级铁芯3的一端设置板弹簧10，另一端设置端盖7，端盖7通过轴承9与轴I活动连接。
[0044]以上实施例的永磁直线振荡电机使用在电动设备上，其中电动设备可为电动牙刷、空气压缩机、剃须刀、照相机电磁快门、扬声器、电锤机、搅拌机、冷冻机、缝纫机、打包捆扎机、电磁泵等，由于以上电动设备除永磁直线振荡电机外均为现有技术，此处不再一一赘述。
[0045]上述实施例的永磁直线振荡电机及电动设备，动子部分质量更轻，动态响应快，永磁体不易失磁，电机运行更加可靠；通过调整绕组电流幅值可以改变推力大小，进而改变振动幅值；动子部分与弹性部件所组成的弹性部件-质量系统的谐振频率高，使电机动态特性好，提高电机的功率密度。
[0046]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种永磁直线振荡电机，包括动子部分和定子部分，其特征在于: 所述动子部分包括轴和动子铁芯，所述动子铁芯安装固定在所述轴上； 所述定子部分包括初级铁芯、永磁体、线圈骨架、第一线圈和第二线圈，所述初级铁芯上设置有用于容纳所述永磁体、线圈骨架、第一线圈和第二线圈的凹槽，所述第一线圈与所述第二线圈相对所述永磁体对称地设置在所述线圈骨架上； 当所述第一线圈和所述第二线圈通电时产生磁场，从而驱动所述动子部分沿着所述轴的轴线方向往复运动。
2.根据权利要求1所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述永磁体设置在所述凹槽的中心，将所述凹槽等分成两部分，所述永磁体与所述第一线圈由所述线圈骨架隔离，所述永磁体和所述第二线圈也由所述线圈骨架隔离。
3.根据权利要求2所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述永磁体为一整体的环状永磁体，其充磁方向为辐射径向方向充磁； 或者所述永磁体为拼接磁环，充磁方向为径向充磁或者平行充磁。
4.根据权利要求3所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述第一线圈和第二线圈均为圆环形线圈，所述第一线圈和第二线圈串联或并联连接，且所述第一线圈和第二线圈所产生的磁力线方向一致。
5.根据权利要求4所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述动子铁芯为圆环型，且由导磁材料制成； 所述初级铁芯也为圆环型，且由导磁材料制成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的永磁直线振荡电机,其特征在于: 还包括端盖，所述端盖的数量为两个，两个所述端盖分别设置在所述初级铁芯的两个端部，其中至少一个所述端盖通过轴承与所述轴活动连接。
7.根据权利要求6所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 还包括弹性部件，所述弹性部件置于所述端盖与所述动子铁芯之间，且与所述轴同心。
8.根据权利要求7所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述弹性部件为压缩弹簧、扭转弹簧或者板弹簧。
9.根据权利要求8所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 所述弹性部件的数量为一个或两个； 当所述弹性部件为两个时，两个所述弹性部件分别设置在所述动子铁芯的两侧。
10.根据权利要求1-5任一项所述的永磁直线振荡电机,其特征在于: 还包括板弹簧，所述板弹簧的数量为两个，两个所述板弹簧分别设置在所述初级铁芯的两个端部。
11.根据权利要求1-5任一项所述的永磁直线振荡电机，其特征在于: 还包括板弹簧和端盖； 所述初级铁芯的一端设置所述板弹簧，另一端设置所述端盖，所述端盖通过轴承与所述轴活动连接。
12.根据权利要求1-5任一项所述的永磁直线振荡电机,其特征在于: 所述第一线圈和第二线圈的电源为交流电源，所述交流电源为正弦波形或方波波形。
13.根据权利要求12所述的永磁直线振荡电机，其特征在于:所述交流电源的频率等于或接近所述动子部分在轴线方向上往复运动的谐振频率。
14.一种电动设备,包括永磁直线振荡电机,其特征在于:所述永磁直线振荡电机为权利要求1-13任一项所述的永磁直线振荡电机。
【专利摘要】本发明提供一种永磁直线振荡电机，包括动子部分和定子部分；动子部分包括轴和动子铁芯，动子铁芯安装固定在轴上；定子部分包括初级铁芯、永磁体、线圈骨架、第一线圈和第二线圈，初级铁芯上设置有用于容纳永磁体、线圈骨架、第一线圈和第二线圈的凹槽，第一线圈与所述第二线圈相对永磁体对称地设置在线圈骨架上，当第一线圈和所述第二线圈通电时产生磁场，从而驱动所述动子部分沿着所述轴的轴线方向往复运动。本发明还涉及一种电动设备。本发明的永磁直线振荡电机及电动设备，动子部分质量更轻，动态响应快，永磁体不易失磁，电机运行更加可靠。
【IPC分类】H02K1-16, H02K33-18, H02K7-00, H02K1-17
【公开号】CN104702078
【申请号】CN201310648791
【发明人】陈进华, 廖有用, 张驰, 金勤晓, 罗宁
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月4日