磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及消費(fèi)電子技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種應(yīng)用于便攜式消費(fèi)電子產(chǎn) 品的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子產(chǎn)品，如手機(jī)、掌上游戲機(jī)或者掌上多媒體娛樂 設(shè)備等進(jìn)入人們的生活。在這些便攜式電子產(chǎn)品中，一般會(huì)用微型振動(dòng)馬達(dá)來(lái)做系統(tǒng)反饋， 例如手機(jī)的來(lái)電提示、游戲機(jī)的振動(dòng)反饋等。然而，隨著電子產(chǎn)品的輕薄化發(fā)展趨勢(shì)，其內(nèi) 部的各種元器件也需適應(yīng)這種趨勢(shì)，微型振動(dòng)馬達(dá)也不例外。
[0003] 現(xiàn)有的微型振動(dòng)馬達(dá)，一般包括上蓋、和與上蓋形成振動(dòng)空間的下蓋、在振動(dòng)空間 內(nèi)以貫穿配重塊的導(dǎo)向軸為振動(dòng)基準(zhǔn)做直線往復(fù)振動(dòng)的振子（包括配重塊和永磁鐵）、連 接上蓋并使振子做往復(fù)振動(dòng)的彈性支撐件、以及位于振子下方一段距離的線圈。
[0004] 但是，在上述微型振動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)中，在振動(dòng)空間內(nèi)做直線往復(fù)振動(dòng)的振子的平 衡僅僅依靠導(dǎo)向軸、套設(shè)在導(dǎo)向軸上的彈簧和與導(dǎo)向軸相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔的配合來(lái)維持，比 如公布號(hào)為CN01958629A的中國(guó)專利申請(qǐng)中所涉及的水平線性振動(dòng)器。這種僅僅依靠 軸-孔以及彈簧等機(jī)械的力量維持的振動(dòng)平衡，往往會(huì)由于機(jī)械磨損、變形等原因產(chǎn)生振 動(dòng)失衡，從而影響微型振動(dòng)馬達(dá)的產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)，借助于永磁 鐵之間的吸引力來(lái)維持振子在振動(dòng)空間中的振動(dòng)平衡，從而克服機(jī)械平衡手段所帶來(lái)的磨 損、形變問題，提尚廣品的穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明提供的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)，包括外殼、振子和與外殼固定連接的定 子，振子包括配重塊和嵌設(shè)固定在配重塊中的振動(dòng)塊，其中，在配重塊的兩端豎直側(cè)壁上分 別設(shè)置有一對(duì)第一平衡磁鐵；在外殼與配重塊端部相對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)置有與第一平衡磁 鐵相對(duì)應(yīng)的第二平衡磁鐵；并且，第二平衡磁鐵與對(duì)應(yīng)的第一平衡磁鐵相互吸引。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)，能夠利用分設(shè)于振子和外殼上的相互吸 引的磁鐵組合來(lái)為振子提供在馬達(dá)振動(dòng)空間中的振動(dòng)平衡，從而達(dá)到磁平衡導(dǎo)向效果，克 服馬達(dá)機(jī)械平衡手段帶來(lái)的磨損、形變以及平衡誤差等問題，降低馬達(dá)的噪音，提高質(zhì)量和 穩(wěn)定性。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面包括后面將詳細(xì)說明并在 權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。 然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明 旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
【附圖說明】
[0009] 通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面 理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中：
[0010] 圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)的部分組合結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0013] 圖4a和圖4b分別為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的振動(dòng)塊和定子組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的工作原理示意圖；
[0015] 圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝配了振動(dòng)塊和第一平衡磁鐵的配重塊的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0016] 圖7a為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用原理示意圖；
[0017] 圖7b為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用原理示意圖。
[0018] 圖中：上殼1，后蓋2,配重塊31，永磁鐵32&、3213、32(：，導(dǎo)磁輒33 &、3313，線圈41&、 41b，導(dǎo)磁芯42a、42b，振動(dòng)導(dǎo)向軸51a、51b，限位彈簧52a、52b，限位機(jī)構(gòu)53a、53b，軸套54， 第一平衡磁鐵61a、61b，第二平衡磁鐵62a、62b，柔性線路板7。
[0019] 在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡 述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。 在其它例子中，為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。
[0021] 為了解決現(xiàn)有的微型振動(dòng)馬達(dá)結(jié)構(gòu)中機(jī)械振動(dòng)平衡手段所導(dǎo)致的平衡誤差、機(jī)械 磨損以及形變等問題，本發(fā)明提供的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)，在現(xiàn)有的機(jī)械平衡的基礎(chǔ) 上，分別在振子和外殼上固定成對(duì)的相互吸引的磁鐵，利用永磁鐵的同性相吸原理為振動(dòng) 的振子提供其與相對(duì)固定的外殼之間的平衡。
[0022] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)的整體爆炸結(jié) 構(gòu)，圖2和圖3分別示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)的整體爆炸 結(jié)構(gòu)和部分組件的組合結(jié)構(gòu)。
[0024] 如圖1、圖2和3共同所示，本實(shí)施例的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)主要包括外殼、 振子和與外殼固定連接的定子，定子與振子在豎直方向上排布。其中的外殼包括上殼1和 后蓋2,振子包括與定子相匹配的振動(dòng)塊和與振動(dòng)塊固定連接的配重塊31，振動(dòng)塊包括相 鄰接設(shè)置的三塊永磁鐵32a、32b、32c以及分別設(shè)置在相鄰接的永磁鐵之間的導(dǎo)磁輒33a、 33b ;定子包括與振子相對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)線圈41a、41b和分別設(shè)置在線圈中的導(dǎo)磁芯42a、 42b。導(dǎo)磁輒與導(dǎo)磁芯交錯(cuò)排布，每個(gè)導(dǎo)磁芯均位于與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)磁輒遠(yuǎn)離振子中心的位 置，該"對(duì)應(yīng)"指能夠互相影響并改變磁力線走向的導(dǎo)磁芯/導(dǎo)磁輒。在圖示中，導(dǎo)磁輒與導(dǎo) 磁芯的交錯(cuò)排布順序?yàn)椋簩?dǎo)磁芯42a、導(dǎo)磁輒33a、導(dǎo)磁輒33b、導(dǎo)磁芯42b，其中，導(dǎo)磁芯42a 與導(dǎo)磁輒33a對(duì)應(yīng)，導(dǎo)磁輒33b與導(dǎo)磁芯42b對(duì)應(yīng)。
[0025] 其中，振動(dòng)塊和定子的組合結(jié)構(gòu)如圖4a和圖4b所示。在相鄰接設(shè)置的三塊永磁 鐵中，每個(gè)永磁鐵與相鄰接的永磁鐵的鄰接端的極性都相同，即呈S-N、N-S、S-N順序（如圖 4a所示）或者N-S、S-N、N-S順序（如圖4b所示）排列，導(dǎo)磁輒設(shè)置在相鄰接的永磁鐵之 間，并且永磁鐵的充磁方向與定子的線圈的軸線方向垂直。此處，線圈的軸線方向?yàn)榫€圈及 其中的導(dǎo)磁芯的中心軸線所在的方向，在圖4a和圖4b所示的實(shí)施例中，磁鐵的充磁方向?yàn)?水平方向，線圈的軸線方向?yàn)樨Q直方向。由于兩個(gè)永磁鐵相鄰接的極性相同的兩端之間會(huì) 產(chǎn)生相斥的力量，因此，永磁鐵的磁力線能夠集中通過相鄰接的兩個(gè)永磁鐵之間的導(dǎo)磁輒 以及設(shè)置在振動(dòng)塊下方的線圈，從而盡可能增大穿過線圈的磁通量。
[0026] 下面將以圖5為例簡(jiǎn)單說明本發(fā)明線性振動(dòng)馬達(dá)的工作原理。根據(jù)判定通電導(dǎo)體 在磁場(chǎng)中受力方向的左手定則，伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同 一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電 導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。假設(shè)線圈內(nèi)的電流方向，圖中標(biāo)示為"一"電流方向?yàn)?垂直圖面向里，標(biāo)示為" 電流方向?yàn)榇怪眻D面向外，假設(shè)第一個(gè)線圈是"發(fā)和0"，第 二個(gè)線圈必須也是"③和一"，這樣線圈才會(huì)均受力向右F，由于線圈固定不動(dòng)，基于作用力 與反作用力的關(guān)系，則永磁鐵受力向左F'。如此，受到向左推動(dòng)力的永磁鐵就帶動(dòng)配重塊一 起做向左的平移運(yùn)動(dòng)，從而擠壓配重塊左側(cè)的彈簧，拉伸配重塊右側(cè)的彈簧。同理，當(dāng)電流 方向改變時(shí)，按照左手定則，線圈受到的磁場(chǎng)力F的方向?yàn)橄蜃蟆５怯捎诰€圈固定不動(dòng)， 則永磁鐵受到與F方向相反且大小相同的F的作用力，受到向右推動(dòng)力的永磁鐵就帶動(dòng)配 重塊一起做向右的平移運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使配重塊兩端的彈簧從擠壓/拉伸狀態(tài)恢復(fù)原狀后繼續(xù) 被拉伸/擠壓。上述運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行，使永磁鐵和導(dǎo)磁輒組成的振動(dòng)塊與配重塊形成的振子 在平行于定子的安裝平面的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0027] 為了給馬達(dá)提供穩(wěn)定的磁平衡導(dǎo)向，本發(fā)明中還設(shè)置有磁平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括在 配重塊31的兩端豎直側(cè)壁上分別設(shè)置的一對(duì)第一平衡磁鐵61a、61b，相對(duì)應(yīng)地，以及在外 殼上與配重塊31的端部相對(duì)應(yīng)的位置也分別設(shè)置的與第一平衡磁鐵61a、61b相對(duì)應(yīng)的一 對(duì)第二平衡磁鐵，并且第二平衡磁鐵62a、62b與對(duì)應(yīng)的第一平衡磁鐵61a、61b相互吸引。
[0028] 由于兩對(duì)第一平衡磁鐵61a、6 Ib分別固定在配重塊31的兩端，而與兩對(duì)第一平衡 磁鐵61a、61b相互吸引的兩對(duì)第二平衡磁鐵分別固定在外殼內(nèi)壁上，即在外殼上振動(dòng)空間 的兩端固定設(shè)置有能夠給予空間中振動(dòng)的振子兩端定位吸引力的兩對(duì)磁鐵，如此，在振子 振動(dòng)過程中，振子四個(gè)角部就會(huì)受到振動(dòng)空間對(duì)應(yīng)的四個(gè)角部的定向吸引力，當(dāng)振子產(chǎn)生 偏轉(zhuǎn)時(shí)，該吸引力會(huì)轉(zhuǎn)變成與偏轉(zhuǎn)方向相反的回復(fù)例，從而為振子在振動(dòng)空間中的振動(dòng)提 供磁平衡導(dǎo)向。這種磁平衡導(dǎo)向不會(huì)發(fā)生形變，也不會(huì)產(chǎn)生磨損，相對(duì)于現(xiàn)有的機(jī)械平衡導(dǎo) 向手段具有更高的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性。
[0029] 在上述磁平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，嵌入配重塊四角的第一平衡磁鐵也可以稱為動(dòng) 磁鐵，為了保持平衡，動(dòng)磁鐵必須在配重塊的四角對(duì)稱嵌入，同時(shí)，最好保證其具有較大的 磁積能，以保證平衡里的大小。同理，設(shè)置在配重塊兩側(cè)、固定在外殼上的第二平衡磁鐵也 可以成為定磁鐵，定磁鐵與動(dòng)磁鐵的間距應(yīng)當(dāng)盡量小，以保證足夠的平衡力，但同時(shí)必須考 慮振動(dòng)空間的避讓。
[0030] 為了保證磁平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中兩側(cè)的平衡力對(duì)稱，應(yīng)當(dāng)保證各磁鐵（包括定磁鐵和 動(dòng)磁鐵）的一致性，以及裝配間距的一致性。在具體的應(yīng)用過程中，為了降低制造難度，還 可以在定磁鐵的兩端再添加電磁鐵，以調(diào)整振動(dòng)塊在振動(dòng)過程中所受到的平衡力的非對(duì)稱 性。
[0031] 另外，本發(fā)明提供的磁平衡導(dǎo)向線性振動(dòng)馬達(dá)中也設(shè)置有機(jī)械平衡機(jī)構(gòu)，包括設(shè) 置在配重塊31的兩端中心位置的振動(dòng)導(dǎo)向軸51a、51b和套設(shè)在振動(dòng)導(dǎo)向軸上的限位彈簧 52a、52b，以及設(shè)置在振動(dòng)導(dǎo)向軸非固定端的限位機(jī)構(gòu)53a、53b，在限位機(jī)構(gòu)相