轴向运动双牵引振动电机

156 编辑：中冶有色技术网来源：重庆市灵龙电子有限公司

2023-12-12 14:03:43

权利要求书： 1.轴向运动双牵引振动电机，包括外壳（1）、定子组件（2）、动子组件（3）和端盖（4），其特征在于，所述外壳与端盖连接，所述定子组件固定在外壳与端盖之间，所述动子组件为双弹簧结构，并设在定子组件内、且相对于定子组件做轴向振幅，所述定子组件的轴向两端各自与外壳、端盖之间分别固定住动子组件上所设的两个弹簧（32）。

2.根据权利要求1所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述端盖与外壳之间通过热铆固定连接。

3.根据权利要求1所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述定子组件包括磁框（21）、线架（22）、线圈（23）和方针（24），方针设在线架上，线圈通过方针绕制于线架上，磁框套设于线圈外。

4.根据权利要求3所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述线架上设置间隔分布的第一绕线槽（222）和第二绕线槽（224），且线架上并位于第一绕线槽和第二绕线槽之间的隔断设有用于安装三个方针的针孔（223）。

5.根据权利要求3所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述线架上设置用于磁框安装的让位台阶（225），所述磁框上设有轴向贯穿的一剖分线（211），所述磁框上设有用于方针露出的窗口（212）。

6.根据权利要求3?5任一项所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述线架的轴向两端端面上分别设有限定各自所在侧的弹簧的外定位凸台（221）。

7.根据权利要求6所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述动子组件还包括定位片（31）、固定块（33）、导磁板（34）、磁钢（35）和轴杆（36），在轴杆的轴向两端分别套设有镜像对应并由外向内依次分布的定位片、弹簧、固定块和导磁板，轴杆上并位于两个导磁板之间设置磁钢。

8.根据权利要求7所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述固定块在朝向定位片的一侧设有限定其与定位片之间的弹簧的内定位凸台（331）。

9.根据权利要求8所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述弹簧由内圈板（321）、三幅弹筋（322）、外圈板（323）组成，内圈板与外圈板之间设置三幅弹筋，内圈板上设置轴杆贯穿的中心孔（326）。

10.根据权利要求9所述的轴向运动双牵引振动电机，其特征在于，所述外圈板上设有与线架上所设的外定位凸台相适配的外定位凹槽（324），所述内圈板上设有与固定块上所设的内定位凸台相适配的内定位凹槽（325）。

说明书：轴向运动双牵引振动电机技术领域[0001] 本实用新型属于微型振动电机技术领域，提供一种轴向运动双牵引振动电机。背景技术[0002] 随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，一般都会用到振动电机来做系统反馈，比如手

机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。如此广泛的应用，就要求振动电

机的性能高，使用寿命长。

[0003] 传统的振动电机实现振动反馈的模式为通过转子马达加偏心锤，即：当马达转动时转子带动偏心锤转动，而转动的偏心锤产生的离心力则传递给载体，以产生人所感知的

振动感觉；然而，这种结构的振动电机存在以下几点缺点：1)转子马达往往采用有刷电机结

构，而有刷电机的换向器与电刷易摩擦磨损，不仅产品寿命低，还会产生摩擦噪音；2)电刷

与换向器在换向时易产生火花，易于其他电子元件形成电磁干扰；3)转子马达有轴承与轴

结构，其旋转时轴与轴承摩擦，长时间会存在磨损，影响寿命，并也会带来一定的摩擦噪音；

4)转子马达停止供电后，马达在惯性的作用下停止时间长，影响振动体验；5)其控制方式单

一，无法做出各种不同模式下的不同振动体验，很难满足振动电机的需求。

[0004] 因此，需要提供一种新的振动电机以解决上述问题。实用新型内容

[0005] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、振动效果好的轴向运动双牵引振动电机，旨在解决传统的振动电机在振动反馈中存在的易磨损，有摩擦噪音产

生，及振动体验效果差等问题。

[0006] 为达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：[0007] 本实用新型提供一种轴向运动双牵引振动电机，包括外壳、定子组件、动子组件和端盖，外壳与端盖连接，定子组件固定在外壳与端盖之间，动子组件为双弹簧结构，并设在

定子组件内、且相对于定子组件做轴向振幅，定子组件的轴向两端各自与外壳、端盖之间分

别固定住动子组件上所设的两个弹簧。

[0008] 进一步，端盖与外壳之间通过热铆固定连接。[0009] 进一步，定子组件包括磁框、线架、线圈和方针，方针设在线架上，线圈通过方针绕制于线架上，磁框套设于线圈外。

[0010] 进一步，线架上设置间隔分布的第一绕线槽和第二绕线槽，且线架上并位于第一绕线槽和第二绕线槽之间的隔断设有用于安装三个方针的针孔。

[0011] 进一步，线架上设置用于磁框安装的让位台阶，磁框上设有轴向贯穿的一剖分线，磁框上设有用于方针露出的窗口。

[0012] 进一步，线架的轴向两端端面上分别设有限定各自所在侧的弹簧的外定位凸台。[0013] 进一步，动子组件还包括定位片、固定块、导磁板、磁钢和轴杆，在轴杆的轴向两端分别套设有镜像对应并由外向内依次分布的定位片、弹簧、固定块和导磁板，轴杆上并位于

两个导磁板之间设置磁钢。

[0014] 进一步，固定块在朝向定位片的一侧设有限定其与定位片之间的弹簧的内定位凸台。

[0015] 进一步，弹簧由内圈板、三幅弹筋、外圈板组成，内圈板与外圈板之间设置三幅弹筋，内圈板上设置轴杆贯穿的中心孔。

[0016] 进一步，外圈板上设有与线架上所设的外定位凸台相适配的外定位凹槽，内圈板上设有与固定块上所设的内定位凸台相适配的内定位凹槽。

[0017] 本实用新型的有益效果是：[0018] 1、本轴向运动双牵引振动电机采用无电刷和换向器结构，不存在：电刷与换向器的磨损、换向火花导致的电磁干扰、轴承与轴的摩擦以及部件之间的磨损和噪音等问题。

[0019] 2、本轴向运动双牵引振动电机的供电形式为交流电，可通过编辑各种不同驱动波形给产品做形式多样的振动体验，为多种振动效果提供设计方案。

[0020] 3、本轴向运动双牵引振动电机采用自带弹簧牵引阻尼及电磁阻尼结构，使得产品在断电后能在阻尼作用快速停止，从而产品的快速停止能让产品振动体验效果大幅提升。

[0021] 4、本轴向运动双牵引振动电机采用双弹簧动子组件结构，通过设计上、下两个弹簧，使得产品在轴向运动时可减少径向抖动，防止产生碰撞摩擦声音，以提高产品可靠性；

而弹簧采用内外径均有定位机构的三幅弹筋结构，通过三幅弹筋，可使动子在沿轴向运动

时最为平稳，而弹簧的内径和外径均有三个定位位置，使得弹簧在装配时能很好的定位并

保证各种精度尺寸。

[0022] 5、本轴向运动双牵引振动电机的定子组件通过在线圈外面套设一个导磁材质的磁框，使得线圈在通电后，利用整体式磁框来有效的束缚磁力线，以提高磁场利用率并减少

漏磁对其他元件的电磁干扰。

[0023] 本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或

者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说

明书来实现和获得。

附图说明[0024] 为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

[0025] 图1为本实用新型的轴向运动双牵引振动电机的分解结构示意图；[0026] 图2为本实用新型的轴向运动双牵引振动电机的组装半剖示意图；[0027] 图3为本实用新型的轴向运动双牵引振动电机的定子组件分解结构示意图；[0028] 图4为本实用新型的轴向运动双牵引振动电机的动子组件分解结构示意图；[0029] 图5为本实用新型的轴向运动双牵引振动电机的动子组件的弹簧平面结构示意图；

[0030] 附图标记：外壳1，定子组件2，动子组件3，端盖4；磁框21，线架22，线圈23，方针24；剖分线211，窗口212；外定位凸台221，第一绕线槽222，针孔223，第二绕线槽224，让位台阶

225；定位片31，弹簧32，固定块33，导磁板34，磁钢35，轴杆36；内圈板321，三幅弹筋322，外

圈板323，外定位凹槽324，内定位凹槽325，中心孔326；内定位凸台331。

具体实施方式[0031] 下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实

用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领

域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

[0032] 如图1?2所示，本实施例提及的轴向运动双牵引振动电机，包括外壳1、定子组件2、动子组件3和端盖4，外壳1与端盖4连接，定子组件2固定在外壳1与端盖4之间，动子组件3为

双弹簧结构，并设在定子组件2内、且相对于定子组件2做轴向振幅，定子组件2的轴向两端

各自与外壳1、端盖4之间分别固定住动子组件轴向两端上分设的一个弹簧32。外壳1作为外

型支撑，其他组件均组装在外壳内部或与外壳连接；而端盖4作为固定支撑件，定子组件2、

动子组件3在装入到外壳1中后，盖上端盖4，并将端盖4与外壳1通过热铆固定，使得定子组

件2及动子组件3在外壳1内部充分约束；且外壳1的开口端(朝向端盖一端)筒壁设有轴向延

伸的缺口(未标记)，用于避免安装定子组件2时造成干涉，相应的端盖4则在面向外壳1的对

应侧设有与外壳1上所设的缺口相适配的立板(未标记)，且立板与缺口顶部留有一定间距，

起到最大程度的封闭作用。

[0033] 再结合图3所示，定子组件2为本振动电机的励磁源，属于固定状态，当外部电源给线圈供电时，线圈产生电磁力，与动子组件3上的永磁体磁场相互作用，使得产品运动；具体

的，定子组件2由磁框21、线架22、线圈23、方针24组成；其中，方针24通过与线架22上所设的

针孔223过盈配合固定，方针24插入线架22后将漆包线绕制在线架22上形成线圈23，然后将

磁框21套入到线圈23外。这样，磁框21套在线圈23外部，当线圈23通电产生磁场时，磁框21

束缚磁力线外散，减少产品漏磁及提高线圈磁场利用率；而线架22主要起到连接支撑作用，

通过注塑模具一体成型，节省加工成本和材料成本，其上设有外定位凸台221，第一绕线槽

222，针孔223，第二绕线槽224，让位台阶225，线架22两端各有的外定位凸台221用于定位动

子组件3的弹簧32的外圈板323；有两个绕线槽，即第一绕线槽222和第二绕线槽224，用于漆

包线绕制形成线圈23；中部的隔断有方针24安装所用的针孔223，用于组装方针24；还有一

个让位台阶225用于定位磁框21，而磁框21上设有轴向贯穿的一剖分线211和用于方针24露

出的窗口212，磁框为半封闭状，可便于磁框套设在线圈外；方针24组装在线架22上，设置为

三个，其两边两个方针24用于线圈23初始端和终端线的绑定，中间方针24用于绕线方向的

调整；线圈23是绕制在线架22上，线头绑定在两边的方针24上，为该电机的励磁源，当外部

电源给线圈23供电时，线圈23产生电磁力，与动子组件3上的永磁体磁场相互作用，使得产

品运动。

[0034] 再结合图4?5所示，动子组件3为本振动电机的运动部分，动子组件3上的永磁体产生永磁场，与定子组件2上励磁的电磁场相互作用，使得动子组件3朝一个方向运动，当动子

组件3运动到一定振幅后，定子组件2上的磁场切换方向，使得动子组件3朝反方向受力，在

弹簧32的牵引下朝反方向运动，如此反复切换驱动电源，让动子组件3做反复运动；当切换

电源的频率与弹簧32的固有频率一致时，则达到本振动电机的共振点，即达到最大振动量。

具体的，动子组件3由定位片31、弹簧32、固定块33、导磁板34、磁钢35、轴杆36构成，而在轴

杆36轴向的两端分别套设有镜像对应并由外向内依次分布的定位片31、弹簧32、固定块33

和导磁板34，轴杆36上并位于两个导磁板34之间设置磁钢35。这样，轴杆装配到导磁板34中

间孔中，磁钢35中间孔套入轴杆36并与之固定，两个导磁板34通过各自的中间孔与轴杆36

装配，两个固定块33分别装入轴杆36两端，两个弹簧32分别装入两个固定块33两端，两个定

位片31分别装入到两个弹簧32上，并通过铆接定位片31、固定块33和轴杆36上将所有材料

固定为动子组件3一体；这样，轴杆起到连接支撑作用，连接动子组件的所有材料形成动子

组件，采用轴杆贯穿所有动子组件上的材料，能很好的保证产品同心度；磁钢为永磁体，产

生永磁场，与定子组件产生的电磁场相互作用；导磁板改变永磁体产生的磁力线，提高磁场

利用率及利用位置；固定块用于连接固定轴、弹簧及定位片，固定块上设置的内定位凸台

331用于定位弹簧32内圈板321；弹簧牵引动子组件做往复运动，由内圈板321，三幅弹筋322

和外圈板323构成，内圈板与外圈板之间设置三幅弹筋，内圈板上设置轴杆贯穿的中心孔

326，而外圈板上设有与线架22上所设的外定位凸台221相适配的外定位凹槽324，内圈板上

设有与固定块33上所设的内定位凸台331相适配的内定位凹槽325；定位片用于固定弹簧与

固定块。固定块、弹簧通过设置在这两个材料上的定位片实现圆周向定位，即固定块、弹簧、

定位片三者通过铆接设置在固定块上的内定位凸台，使得三者压紧充分固定。弹簧的内圈

板由定位片与固定块压靠固定，弹簧的外圈板则由线架与外壳或端盖内的内凹台(未标记)

压靠固定，动力组件就通过弹簧的三幅弹筋在轴向上形成振动。

[0035] 本振动电机起到振动反馈的作用，其工作原理为：当给定子组件2的方针24提供电流时，定子组件2上的线圈23产生电磁场，产生的电磁场与动子组件3上磁钢35产生的永磁

场相互作用，动子组件3受到轴向的推力通过弹簧32朝着轴向运动，当动子组件3运动到一

定幅度后改变电流方向，使得动子组件3的受力方向相反，动子组件3朝着轴向反方向运动，

这样反复切换，动子组件3在弹簧32的牵引下反复沿着轴向做往复运动，当电流方向切换频

率与弹簧32的固有频率一致时，达到动子组件3反复运动的最大振幅，产品输出做大振动

量。

[0036] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本

实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应

涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。