本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域,特別涉及具有磁路結(jié)構(gòu)的振動電機。
背景技術(shù):
便攜式消費性電子產(chǎn)品,如手機、掌上游戲機、導航裝置或者掌上多媒體娛樂設(shè)備等,一般會用到振動電機來做系統(tǒng)反饋,比如手機的來電提示、游戲機的振動反饋等等,其中所用到的電機,主要有柱狀鐵心電機、空心杯電機和扁平電機幾種類型。
現(xiàn)有振動電機中的磁路結(jié)構(gòu)為:永磁體11位于環(huán)形線圈12上方的中央位置處,永磁體11可以為一整體構(gòu)造,但是采用兩極充磁方式,使得其一半(標號11a)的磁極與另一半(標號11b)的磁極極化方向相反,且永磁體11的磁極平面平行于線圈12?;蛘?,永磁體11也可以由兩塊磁體(即磁體11a和磁體11b為兩塊單獨的磁體)組接在一起,磁體11a與磁體11b的磁極極化方向相反,且永磁體11的磁極平面平行于線圈12,如圖1所示。當線圈12通電時,電流沿著線圈12的繞制方向流動,運動的電荷在磁場中會受到洛倫茲力,從而帶動永磁體11進行運動。
現(xiàn)有技術(shù)中的零點位置洛倫茲力較小,導致產(chǎn)品性能不夠好。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種提高零點位置的洛倫茲力的振動電機。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的實施例提供了一種振動電機,其包括殼體、及收容于所述殼體內(nèi)的振子和定子、所述振子和所述定子的其中一方包括線圈組件;所述振子和所述定子的其中另一方包括磁路結(jié)構(gòu),其特征在于,所述磁路結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置于所述線圈組件一側(cè)的第一磁性體、設(shè)置于所述線圈組件另一側(cè)的第二磁性體、分別設(shè)置于所述第一磁性體兩端的第一磁鋼以及第二磁鋼、分別設(shè)置于所述第二磁性體兩端的第三磁鋼以及第四磁鋼,設(shè)置于所述第一磁性體與所述第一磁鋼之間的第一極芯、設(shè)置于所述第一磁性體與所述第二磁鋼之間的第二極芯、設(shè)置于所述第二磁性體與所述第三磁鋼之間的第三極芯、設(shè)置于所述第二磁性體與所述第四磁鋼之間的第四極芯。
優(yōu)選的,所述第一磁性體以及所述第二磁性體由軟磁材質(zhì)制成。軟磁材質(zhì)更容易被磁化。
優(yōu)選的,所述第一極芯分別與所述第一磁性體、所述第一磁鋼緊密連接;所述第二極芯分別與所述第一磁性體、所述第二磁鋼緊密連接;所述第三極芯分別與所述第二磁性體、所述第三磁鋼緊密連接;所述第四極芯分別與所述第二磁性體、所述第四磁鋼緊密連接。這樣可以使得本實施例的磁路結(jié)構(gòu)更加緊湊,以便節(jié)約產(chǎn)品的內(nèi)部空間。
優(yōu)選的,所述第一極芯、所述第二極芯、所述第三極芯以及所述第四極芯由軟磁材質(zhì)制成。強磁材質(zhì)更容易被磁化。
優(yōu)選的,所述第一磁鋼、所述第二磁鋼、所述第三磁鋼以及所述第四磁鋼為完全相同的器件;所述第一磁性體與所述第二磁性體為完全相同的器件;所述第一極芯、所述第二極芯、所述第三極芯以及所述第四極芯為完全相同的器件。
本發(fā)明實施例相對于現(xiàn)有技術(shù)而言,由于第一磁鋼、第二磁鋼、第三磁鋼和第四磁鋼可以產(chǎn)生一定磁感應(yīng)強度的恒磁場,四個極芯同時也會產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強度,兩種磁場疊加,使得磁路結(jié)構(gòu)中的磁感應(yīng)強度大大提高,由于當線圈組件通電時,運動電荷在電磁場中會受到一定的作用力(即洛倫茲力),因此,通過增加四個極芯可以大大提高洛倫茲力。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)中的磁路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的振動電機的第一磁鋼朝向第一磁性體的方向為N極時的磁路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的振動電機的第一磁鋼朝向第一磁性體的方向為S極時的磁路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的振動電機的結(jié)構(gòu)分解示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的振動電機的上殼體安裝在底座時的示意圖。
具體實施例
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施例進行詳細的闡述。然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,在本發(fā)明各實施例中,為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是,即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施例的種種變化和修改,也可以實現(xiàn)本申請所要求保護的技術(shù)方案。
如圖2、圖3、圖4和圖5中所示,本發(fā)明第一實施例提供了一種振動電機100(圖4中標號),包括:具有收容空腔的殼體2(圖5中標號)、收容于殼體2內(nèi)的振子7和定子8。本實施例中振子7和定子8的其中一方包括磁路結(jié)構(gòu)70(圖2、圖3中標號),振子7和定子8的其中另一方包括線圈組件1,為了對本發(fā)明作詳細的說明,現(xiàn)設(shè)置振子7包括磁路結(jié)構(gòu)70,定子8包括線圈組件1。線圈組件1通電后產(chǎn)生電磁力,磁路結(jié)構(gòu)70產(chǎn)生洛侖磁力,通過電磁力和所述洛侖磁力的疊加,從而推動所述振子7在所述殼體2內(nèi)振動,進而由所述振動電機100對外輸出振感。
為了加大振動力度,振子7還包括用于收容所述磁路結(jié)構(gòu)70的配重塊71,配重塊71的中央設(shè)有通槽710,磁路結(jié)構(gòu)70裝配于通槽710內(nèi)并固定于通槽710的內(nèi)壁。振動電機100還包括將配重塊71懸置于殼體2內(nèi)的彈性件9和固定于彈性件9與配重塊71和/或殼體2連接處的加強片10,彈性件9在本發(fā)明實施例中優(yōu)選的為U型彈簧。彈性件9的一端固定于殼體2,另一端固定配重塊71。加強片10固定于彈性件9與配重塊71和/或殼體2連接處,不但可以增強彈性件9的結(jié)合力,還可以防止彈性件9過度彎折而斷裂。
殼體6包括頂壁61以及垂直于頂壁61的側(cè)壁62,多個彈性件9(圖4中以兩個彈性件為例進行說明)的一端連接側(cè)壁62,另一端連接振子7。
具體地說,本實施例中的定子8還包括設(shè)置于線圈組件1內(nèi)的鐵芯81,鐵芯81的兩端分別固定于殼體2。鐵芯81的兩端分別固定于殼體2。殼體2包括一端開口的上殼體6和蓋接于上殼體6開口端的底座5,鐵芯81固定于上殼體6。上殼體6包括頂壁61以及垂直于頂壁61的側(cè)壁62;多個彈性件9(圖4中以兩個彈性件為例進行說明)在本發(fā)明中優(yōu)選的為U型彈簧,彈性件9的一端連接側(cè)壁62,另一端連接振子7。
圖2和圖3為本發(fā)明振動電機的磁路結(jié)構(gòu)70與線圈組件1、鐵芯81的配合結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中的磁路結(jié)構(gòu)70包括:設(shè)置于線圈組件1的一側(cè)的第一磁性體21、設(shè)置于線圈組件1的另一側(cè)的第二磁性體22,第一磁性體21的兩端分別設(shè)置有第一磁鋼31和第二磁鋼32、第二磁性體22的兩端分別設(shè)置有第三磁鋼33和第四磁鋼34,第一磁性體21與第一磁鋼31之間設(shè)置有第一極芯41,第一磁性體21與第二磁鋼32之間設(shè)置有第二極芯42,第二磁性體22與第三磁鋼33之間設(shè)置有第三極芯43,第二磁性體22與第四磁鋼34之間設(shè)置有第四極芯44。
在實際應(yīng)用中,本實施例中的線圈組件1可以連接電源,第一磁性體21、第二磁性體22、第一磁鋼31、第二磁鋼32、第三磁鋼33和第四磁鋼34均可以與線圈組件1略微分離地設(shè)置,第一磁性體21與第二磁性體22以線圈組件1為中心對稱設(shè)置。
其中,第一磁鋼31、第二磁鋼32、第三磁鋼33和第四磁鋼34可以產(chǎn)生一定磁感應(yīng)強度的恒磁場,第一磁鋼31和第二磁鋼32的極性以第一磁性體21為中心對稱設(shè)置,第三磁鋼33和第四磁鋼34的極性以第二磁性體22為中心對稱設(shè)置,且第一磁鋼31和第三磁鋼33的極性相同,即:假設(shè)第一磁鋼31和第二磁鋼32朝向第一磁性體21的方向為N極,反方向為S極,則第三磁鋼33和第四磁鋼34朝向第二磁性體22的方向也為N極,反方向為S極,如圖2中所示,此時第一磁性體21經(jīng)第一磁鋼31和第二磁鋼32進行磁化,在朝向線圈組件1的方向形成N極,反方向形成S極;第二磁性體22經(jīng)第三磁鋼33和第四磁鋼34進行磁化,在朝向線圈組件1的方向形成N極,反方向形成S極,即,第一磁性體21和第二磁性體22的極性以線圈組件1為中心對稱。同樣地,假設(shè)第一磁鋼31和第二磁鋼32朝向第一磁性體21的方向為S極,反方向為N極,則第三磁鋼33和第四磁鋼34朝向第二磁性體22的方向也為S極,反方向為N極,如圖3所示,此時第一磁性體21經(jīng)第一磁鋼31和第二磁鋼32進行磁化,在朝向線圈組件1的方向形成S極,反方向形成N極;第二磁性體22經(jīng)第三磁鋼33和第四磁鋼34進行磁化,在朝向線圈組件1的方向形成S極,反方向形成N極。因此,在第一磁鋼31、第一極芯41、第一磁性體21以及線圈組件1形成第一磁路循環(huán),在第二磁鋼32、第二極芯42、第一磁性體21以及線圈組件1形成第二磁路循環(huán),在第三磁鋼33、第三極芯43、第二磁性體22以及線圈組件1形成第三磁路循環(huán),在第四磁鋼34、第四極芯44、第二磁性體22以及線圈組件1形成第四磁路循環(huán)。
當線圈組件1通電時,環(huán)繞的線圈組件1中有電流通過,運動電荷在電磁場中可以受到一定的作用力(即洛倫茲力),洛倫茲力可以通過公式F=Bqv獲得,(其中式中F表示洛倫茲力、B為磁感應(yīng)強度、q、v分別是點電荷的電量和速度),增加四個極芯后,第一磁鋼31、第二磁鋼32、第三磁鋼33和第四磁鋼34可以產(chǎn)生一定磁感應(yīng)強度的恒磁場,四個極芯同時也會產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強度,兩種磁場疊加,使得磁路結(jié)構(gòu)70中的磁感應(yīng)強度大大提高,進而可以提高洛倫茲力。
優(yōu)選的,本實施例中的第一磁性體21、第二磁性體22、第一極芯41、第二極芯42、第三極芯43以及第四極芯44均可以由軟磁材質(zhì)制成,以便更容易被磁化。
且第一磁鋼31、第二磁鋼32、第三磁鋼33以及第四磁鋼34可以為完全相同的器件;第一磁性體21與第二磁性體22可以為完全相同的器件;第一極芯41、第二極芯42、第三極芯43以及第四極芯44可以為完全相同的器件。
本實施例相對于現(xiàn)有技術(shù)而言,由于第一磁鋼31、第二磁鋼32、第三磁鋼33和第四磁鋼34可以產(chǎn)生一定磁感應(yīng)強度的恒磁場,四個極芯同時也會產(chǎn)生一定的磁感應(yīng)強度,兩種磁場疊加,使得磁路結(jié)構(gòu)中的磁感應(yīng)強度大大提高,由于當線圈組件通電時,運動電荷在電磁場中會受到一定的作用力(即洛倫茲力),因此,通過增加四個極芯可以大大提高洛倫茲力。
本發(fā)明的第二實施例涉及一種振動電機。第二實施例在第一實施例基礎(chǔ)上作了改進,改進之處在于:在本實施例中,第一極芯41、第二極芯42、第三極芯43和第四極芯44可以分別與其兩側(cè)的部件緊密連接,參考圖2。
具體地說,本實施例中第一極芯41分別與第一磁性體21、第一磁鋼31緊密連接;第二極芯42分別與第一磁性體21、第二磁鋼32緊密連接;第三極芯43分別與第二磁性體22、第三磁鋼33緊密連接;第四極芯44分別與第二磁性體22、第四磁鋼34緊密連接。在實際應(yīng)用中,可以使用粘結(jié)劑(比如高分子黏膠、雙面膠等等)將四個極芯分別與其兩側(cè)的部件緊密連接在一起,以使得本發(fā)明實施例的磁路結(jié)構(gòu)70更加緊湊合理,進而便于節(jié)約產(chǎn)品的內(nèi)部空間。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解,上述各實施例是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例,而在實際應(yīng)用中,可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。