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一种振动马达

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


一种振动马达

技术领域

本发明属于振动马达技术领域,尤其涉及一种振动马达。

背景技术

对于利用通电线圈在磁场受到电磁力,来产生振动的器件(如手机振动马达等),通电线圈周围的磁场越强,产生的驱动力会越大。

在相关技术中,振动马达包括磁钢和线圈,磁钢用于提供稳定的磁场,线圈在磁钢提供的磁场中产生驱动力而振动。然而,由于振动马达的内部空间较小,使得磁钢的尺寸较小,磁钢产生的磁场强度较低,进而使得线圈通电时产生的驱动力较小,导致振动马达的振感较弱。

因此,有必要提供一种新的振动马达,以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动马达,能够解决相关技术中振动马达中因磁钢产生的磁场强度较低,使得线圈通电时产生的驱动力较小的技术问题。

本发明的技术方案如下:

一种振动马达,包括具有收容空间的壳体、以及收容于所述收容空间内的定子组件和振子组件,所述定子组件和所述振子组件中的一者包括磁钢、另一者包括与所述磁钢对应设置的线圈,所述线圈与所述磁钢相互作用为所述振子组件提供驱动力,所述线圈由导线绕制而成,所述振动马达还包括位于所述磁钢的磁场中的导磁体,所述导磁体由导磁材料制成,且所述导磁体设于所述导线内或所述导线之间。

可选地,所述导磁体设于所述导线内,所述导线包括可导电的导电体和包覆在所述导电体的外侧的绝缘层,所述绝缘层还包覆于所述导磁体的外侧。

可选地,所述导磁体为所述导电体的轴芯,所述导电体包裹于所述导磁体外侧。

可选地,所述导磁体设置于所述导电体和所述绝缘层之间,所述导磁体包裹于所述导电体外侧,所述绝缘层包覆在所述导磁体的外侧。

可选地,所述线圈包括沿其厚度方向层叠设置的若干层导线,所述导磁体设置于相邻两层的所述导线之间。

可选地,所述导磁体的体积占所述线圈的体积的比例为1%-95%。

可选地,所述导磁材料包括纯铁、低碳钢、铁镍合金、铁钴合金、铜和铝中的至少一种。

可选地,所述振子组件还包括支撑所述线圈的铁芯,所述导线绕设于所述铁芯形成所述线圈。

本发明的有益效果在于:由于导磁材料会在磁钢提供的磁场中磁化,使得线圈周围的磁场强度增大,从而使得线圈产生的驱动力更大,进而使得振动马达的性能有较大的提升。

附图说明

图1为本发明实施例提供的振动马达中振子组件未包含铁芯的爆炸图;

图2为本发明实施例提供的振动马达中导电体包裹在导磁体外侧的剖视图;

图3为本发明实施例提供的振动马达中导磁体包裹在导电体外侧的剖视图;

图4为本发明实施例提供的振动马达中导磁体设置在导线之间的剖视图;

图5为本发明实施例提供的振动马达中振子组件包含铁芯的俯视图;

图6为本发明实施例提供的振动马达中导磁体设置在导线内的剖视图;

图7为本发明实施例提供的线圈设置有导磁体的磁场分布示意图;

图8为本发明实施例提供的线圈未设置有导磁体的磁场分布示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图6,本发明实施例提供了一种振动马达100,包括具有收容空间的壳体1、以及收容于收容空间内的定子组件20和振子组件30,定子组件20和振子组件30中的一者包括磁钢2、另一者包括与磁钢2对应设置的线圈3,线圈3与磁钢2相互作用为振子组件30提供驱动力;在本实施例中,定子组件20包括固定于壳体1的磁钢2,振子组件30包括弹性连接于壳体1的线圈3,线圈3通电时在磁钢2提供的磁场中产生驱动力而振动,线圈3由导线31绕制而成,振动马达100还包括固定于线圈3的导磁体5,导磁体5由导磁材料制成,且导磁体5设于导线31内或各导线31之间。

由于导磁材料会在磁钢2提供的磁场中磁化,使得线圈3周围的磁场强度增大,从而使得线圈3通电时产生的驱动力更大,进而使得振动马达的性能(如振动马达的响应速度、振感等)有较大的提升。

需要说明的是,在其他实施例中,振子组件30包括固定于壳体1的磁钢2,定子组件20包括弹性连接于壳体1的线圈3。

导磁材料包括纯铁、低碳钢、铁镍合金、铁钴合金、铜和铝中的至少一种,即导磁材料既可以为软磁材料,也可以为导电材料,使得导磁体5可以参与导电。例如,导磁材料可以为纯铁、低碳钢、铁镍合金、铁钴合金、铜和铝中的任一种,也可以为铁镍钴合金、铜铝合金、铁镍铜合金等。

请参阅图1,在一些实施例中,振动马达100还包括收容于收容空间内且分别连接于壳体1的两端的第一弹性支架6和第二弹性支架7,线圈3的两端分别连接于第一弹性支架6和第二弹性支架7,以使线圈3能够左右振动。其中,壳体1包括具有收容空间的上壳11和固定于上壳11的一端且盖合收容空间的底盖12,磁钢2固定于底盖12。

请参阅图5,在一些实施例中,振子组件30还包括两端分别弹性连接于壳体1的铁芯4,线圈3套设固定在铁芯4的外侧,即导线31绕设于铁芯4形成线圈3;磁钢2设有两个,线圈3设于两磁钢2之间。

请参阅图2和图3,导磁体5设于导线31内,导线31包括导电体311和包覆在导电体311的外侧的绝缘层312,绝缘层312还包覆于导磁体5的外侧,其中,导磁体5设置于导电体311内,或者,导磁体5设置于导电体311和绝缘层312之间,以形成导磁体5设于导线31内。由于导磁体5设于导线31内,不会干扰后续导线31的绕制,从而便于线圈3的成型。

请参阅图2,导磁体5设置于导电体311内,导磁体5为导电体311的轴芯,导电体311包覆在导磁体5的外侧,从而避免因设置导磁体5扩大导线31的直径。具体的,导磁体5和导电体311之间的固定方式可以是通过一体浇铸成型,也可以是在导电体311内设置安装孔(未图示),导磁体5安装在安装孔内。导磁体5与导电体311电性连接,即导磁体5参与导电,例如,导磁体5可以为低碳钢、铁镍合金和铁钴合金等。根据实际需要,导磁体5可以设置在导电体311内的任意位置,例如设置在导电体311中部偏左的区域、中部偏上的区域等。

请参阅图3,导磁体5设置于导电体311和绝缘层312之间,导磁体5包裹于导电体311的外侧,绝缘层312包覆在导磁体5的外侧。具体的,导磁体5和导电体311之间的固定方式可以是通过一体浇铸成型,也可以是在导磁体5内设置安装孔(未图示),导电体311安装在安装孔内。其中,导磁材料可以为纯铁、低碳钢、铁镍合金和铝等,即导磁体5与导电体311电连接。

需要说明的是,在导磁体5设于导线31内时,还可以将导磁体5设置在绝缘层312内,此时导磁体5不与导电体311接触,即导磁体5和导电体311电绝缘,导磁体5不参与导电;其中,导磁体5呈颗粒状,可以通过在绝缘层312的成型过程中将导磁材料添加至熔融状态的绝缘材料中,从而实现将导磁体5设置在绝缘层312内。

请参阅图4,在一些实施例中,线圈3包括沿其厚度方向层叠设置的若干导线31,导磁体5设置于相邻两层的导线31之间,以形成导磁体5设于各导线31之间,使得导磁体5在线圈3上的设置方式较为简单。其中,导磁体5与导电体311不接触,导磁体5不参与导电;导磁体5可以依靠线圈3相邻两圈导线31之间挤压固定,也可以通过粘接固定。具体的,在导磁体5依靠线圈3相邻两圈导线31之间的挤压固定时,导磁体5可以呈柱状,且当线圈3套设在铁芯4上时,导磁体5也可以设置在线圈3的最内层;在导磁体5通过粘接固定时,导磁体5可以呈颗粒状,导磁体5可以通过粘接固定在线圈3的最内层和最外层上。

在一些实施例中,导磁体5的体积占线圈3的体积的比例为1%-95%,例如,1%、10%、30%、45%、80%和95%等。

下面举例对线圈3固定有导磁体5和线圈3未设有导磁体5的振动马达100进行分析:

示例1:

在本示例中,如图1所示,线圈3设置在磁钢2的一侧,例如磁钢2设于线圈3的下方,磁钢2为永磁体以提供稳定磁场;线圈3通电时在磁钢2提供的磁场中产生驱动力从而振动。

具体的,对于线圈3固定有导磁体5的振动马达100,线圈3通电时产生的驱动力大小为0.426N;对于线圈3未设有导磁体5的振动马达100,线圈3通电时产生的驱动力大小为0.3N,即振动马达100的线圈3固定有导磁体5和线圈3未设有导磁体5相比,驱动力大小有42%的提升。

示例2:

在本示例中,如图5所示,线圈3设置在两磁钢2之间,两磁钢2均为永磁体并共同提供稳定磁场,线圈3通电时在两磁钢2共同提供的磁场中产生驱动力从而振动。

具体的,对于线圈3固定有导磁体5的振动马达100,线圈3通电时产生的驱动力大小为1.1175N;对于线圈3未设有导磁体5的振动马达100,线圈3通电时产生的驱动力大小为0.75N,即振动马达100的线圈3固定有导磁体5和线圈3未设有导磁体5相比,驱动力大小有49%的提升。

为了进一步了解线圈3固定有导磁体5和线圈3未设有导磁体5对磁场强度大小的影响,还进行了仿真分析。如图7所示为线圈3的内侧层的导线31内设置有导磁体5,外侧层的导线31为高电导率材料;如图8所示为线圈3的内侧层和外侧层的导线31均为高电导率材料,对比图7和图8可知,线圈3内设有导磁体5可以对磁场起到聚集作用,使导线31周围的磁场强度得到提升,进而使线圈3通电时产生的驱动力得到提升。

以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

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