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申请/专利权人：金龙机电股份有限公司

摘要：本发明提供的动圈式线性振动电机，包括：壳体，具有容纳空间；弹性件，具有两个，相对地连接于壳体的侧壁上；质量块，通过周壁与两个弹性件分别连接悬挂在壳体的容纳空间内；线圈，具有两个，分别固定连接于质量块的两端，线圈与两个弹性件的中心连线成锐角或钝角；磁体，具有两个，分别与对应的线圈间隔地固定在壳体上，磁体与两个弹性件的中心连线成锐角或钝角。本发明可以使线圈所受到的洛伦兹力分解为两个弹性件的中心连线的第一方向的分力，及垂直于两个弹性件的中心连线的第二方向的分力，磁体相应地受到与线圈所受到洛伦兹力的两个分力大小相等、方向相反的两个作用力，从而使包括线圈和质量块的振子组件可以在互相垂直的两个方向振动。

主权项：1.一种动圈式线性振动电机，其特征在于，包括：壳体，具有容纳空间（10）；弹性件（2），具有两个，相对地连接于所述壳体的侧壁上；质量块（3），通过周壁与两个所述弹性件（2）分别连接悬挂在所述壳体的容纳空间（10）内；线圈（4），具有两个，分别固定连接于所述质量块（3）的两端，所述线圈（4）与两个所述弹性件（2）的中心连线成锐角或钝角；磁体（5），具有两个，分别与对应的所述线圈（4）间隔地固定在所述壳体上，所述磁体（5）与两个所述弹性件（2）的中心连线成锐角或钝角；所述磁体（5）与两个所述弹性件（2）的中心连线所成的角度，与所述线圈（4）与两个所述弹性件（2）的中心连线所成的角度相等；X方向在所述质量块（3）的长度延伸方向上，Y方向在两个所述弹性件（2）的中心连线上，Z方向为同时垂直于Y方向和X方向的方向；通过使所述磁体（5）与两个所述弹性件（2）的中心连线成锐角或钝角，同时使所述线圈（4）与两个所述弹性件（2）的中心连线成锐角或钝角，以使所述线圈（4）所受到的洛伦兹力分解为两个所述弹性件（2）的中心连线的第一方向的分力，及垂直于两个所述弹性件（2）的中心连线的第二方向的分力，所述线圈（4）所受的洛伦兹力可分解为互相垂直的两个方向的分力。

全文数据：动圈式线性振动电机技术领域[0001]本发明涉及振动电机技术领域，具体涉及一种动圈式线性振动电机。背景技术[0002]近年来，微型水平线性振动电机开始应用于可穿戴设备，手机等领域，并在客户端取得了良好的反馈。这种电机具有振感清晰、振感强、多种信号的快速响应、逼真场景触觉反馈等优点。随着这种良好的体验被广泛认可，不止手机，可穿戴设备公司采用线性马达，还有汽车触控屏幕，便携式掌上游戏机也表现出了浓厚的兴趣。[0003]现有的线性振动电机一般包括壳体、定子组件和振子组件，通过振子组件的往复运动来实现线性振动，但是现有的线性振动电机通常是振子组件单方向振动，无法满足对多方向振动的需求。发明内容[0004]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的线性振动电机通常为单方向振动的缺陷，从而提供一种可以在两个方向振动的动圈式线性振动电机。[0005]本发明提供一种动圈式线性振动电机，包括：[0006]壳体，具有容纳空间；[0007]弹性件，具有两个，相对地连接于所述壳体的侧壁上；[0008]质量块，通过周壁与两个所述弹性件分别连接悬挂在所述壳体的容纳空间内；[0009]线圈，具有两个，分别固定连接于所述质量块的两端，所述线圈与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角；[0010]磁体，具有两个，分别与对应的所述线圈间隔地固定在所述壳体上，所述磁体与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角。[0011]两个所述弹性件的大小相等，且两个所述弹性件的相对位置满足能够使所述质量块在两个所述弹性件之间做线性往复运动。[0012]所述磁体与所述线圈平行。[0013]所述磁体与两个所述弹性件的中心连线所成的角度，与所述线圈与两个所述弹性件的中心连线所成的角度相等。[00M]两个线圈所受的洛伦兹力方向相同。[0015]其中一个所述磁体在倾斜方向上的顶端为N极，底端为S极；另一个所述磁体在倾斜方向上的顶端为S极，底端为N极;两个所述线圈中的电流方向一致。[0016]所述磁体为海尔贝克结构磁钢组件，所述磁钢组件的强面朝向所述线圈设置。[0017]所述弹性件与所述质量块构成的系统具有沿两个所述弹性件中心连线方向运动的一阶模态，及沿与两个所述弹性件中心连线垂直的方向运动的另一阶模态;质量块和线圈会沿着两阶模态中频率更接近驱动力频率的那一阶模态所对应的方向振动。[0018]所述弹性件包括：[0019]弹簧片结构，包括至少三个弹片，相邻的两个所述弹片之间互成角度连接；[0020]挡块，具有多个，设于所述弹片上，所述弹性件通过所述挡块与所述质量块及所述壳体分别接触。[0021]所述壳体包括：[0022]壳本体，呈U型，具有顶部开口；[0023]顶板，覆盖于所述顶部开口处，并与所述壳本体配合形成所述容纳空间；[0024]侧盖组件，具有两个，分别设于所述壳本体的两端，每个所述侧盖组件上分别固定有一个对应的所述磁体。[0025]所述侧盖组件包括侧板，及连接于所述侧板朝向所述质量块一侧的第一支撑块，所述第一支撑块上设有适于嵌入安装对应的所述磁体的第一安装腔。[0026]本发明提供的动磁式线性振动电机，还包括两个分别连接于所述质量块两端的第二支撑块，所述第二支撑块上设有适于嵌入安装对应的所述线圈的第二安装腔。[0027]本发明提供的动磁式线性振动电机，还包括与所述第二支撑块数量一致的导磁板，所述导磁板连接于对应的所述支撑块靠近所述质量块的一侧。[0028]本发明技术方案，具有如下优点：[0029]1.本发明提供的动圈式线性振动电机，包括:壳体，具有容纳空间;弹性件，具有两个，相对地连接于所述壳体的侧壁上;质量块，通过周壁与两个所述弹性件分别连接悬挂在所述壳体的容纳空间内；线圈，具有两个，分别固定连接于所述质量块的两端，所述线圈与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角;磁体，具有两个，分别与对应的所述线圈间隔地固定在所述壳体上，所述磁体与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角。通过使所述磁体与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角，同时使所述线圈与两个所述弹性件的中心连线成锐角或钝角，可以使线圈所受到的洛伦兹力分解为两个所述弹性件的中心连线的第一方向的分力，及垂直于两个所述弹性件的中心连线的第二方向的分力，即线圈所受的洛伦兹力可以分解为互相垂直的两个方向的分力，磁体相应地受到与线圈所受到洛伦兹力的两个分力大小相等、方向相反的两个作用力，从而使包括线圈和质量块的振子组件可以在互相垂直的两个方向振动。[0030]2.本发明提供的动圈式线性振动电机，所述磁体与所述线圈平行，这样可以使磁场强度更强，从而为包括线圈和质量块的振子组件提供较大的驱动力，使其具有更强的振感。[0031]3.本发明提供的动圈式线性振动电机，所述磁体为海尔贝克结构磁钢组件，所述磁钢组件的强面朝向所述线圈设置，这样也可以使磁场强度更强，从而为振子组件提供更大的驱动力。[0032]4.本发明提供的动圈式线性振动电机，所述弹性件包括:弹簧片结构，包括至少三个弹片，相邻的两个所述弹片之间互成角度连接;挡块，具有多个，设于所述弹片上，所述弹性件通过所述挡块与所述质量块及所述壳体分别接触。这种弹簧片结构，与质量块构成的系统可以具有所需要的两个方向的模态，从而可以通过控制驱动力频率与其中一个模态的频率接近，来使振子组件在两个互相垂直的振动方向之间切换。同时，挡块的设置，可以使弹簧片结构与质量块及壳体进行更稳固的接触。[0033]5.本发明提供的动圈式线性振动电机，所述侧盖组件包括侧板，及连接于所述侧板朝向所述质量块一侧的第一支撑块，所述第一支撑块上设有适于嵌入安装对应的所述磁体的第一安装腔。由于磁体嵌入安装于所述第一安装腔中，可以有效防止磁体从第一安装腔中脱出，使磁体的安装更稳固，从而提高了振子组件振动的稳定性；同时，所述第一支撑块的设置，可以在本发明的动磁式线性振动电机跌落时先碰撞壳体，从而保护磁体和其他零部件。[0034]6.本发明提供的动圈式线性振动电机，还包括两个分别连接于所述质量块两端的第二支撑块，所述第二支撑块上设有适于嵌入安装对应的所述线圈的第二安装腔。由于线圈嵌入安装于所述第二安装腔中，可以有效防止线圈从第二安装腔中脱出，使线圈的安装更稳固；同时，所述第二支撑块的设置，可以在本发明的动磁式线性振动电机跌落时先碰撞壳体，从而保护线圈和其他零部件。[0035]7.本发明提供的动圈式线性振动电机，还包括与所述第二支撑块数量一致的导磁板，所述导磁板连接于对应的所述支撑块靠近所述质量块的一侧。导磁板可以使磁体的磁感线拉直，使更多的磁感线垂直进出线圈，从而为振子组件提供更大的驱动力。附图说明[0036]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0037]图1为本发明的第一种实施方式中提供的动圈式线性振动电机的立体分解示意图；[0038]图2为图1所示的动圈式线性振动电机的线圈的受力分析示意图；[0039]图3为图1所示的动圈式线性振动电机的振子组件的立体分解示意图；[0040]图4为图1所示的动圈式线性振动电机的壳体及磁体部分的结构示意图；[0041]附图标记说明：[0042]10-容纳空间，11-壳本体，111-顶部开口，12-顶板，13-侧板，14-第一支撑块，141-第一安装腔，2-弹性件，21-弹片，22-挡块，3-质量块，4-线圈，5-磁体，6-第二支撑块，61-第二安装腔，7-导磁板。具体实施方式[0043]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0044]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。[0045]如图1-图3所示，本实施例提供一种动圈式线性振动电机，包括壳体、弹性件2、质量块3、线圈4和磁体5。[0046]壳体具有容纳空间10。[0047]弹性件2具有两个，相对地连接于所述壳体的侧壁上。[0048]质量块3通过周壁与两个所述弹性件2分别连接悬挂在所述壳体的容纳空间10内。[0049]线圈4具有两个，分别固定连接于所述质量块3的两端，所述线圈4与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角。[0050]磁体5具有两个，分别与对应的所述线圈4间隔地固定在所述壳体上，所述磁体5与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角。[0051]在图1和图2中，X方向在质量块3的长度延伸方向上，Y方向在两个所述弹性件2的中心连线上，Z方向为同时垂直于Y方向和X方向的方向。通过使所述磁体5与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角，同时使所述线圈4与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角，可以使线圈4所受到的洛伦兹力分解为两个所述弹性件2的中心连线的第一方向（即图1中的Y方向）的分力，及垂直于两个所述弹性件2的中心连线的第二方向（即图1中的Z方向）的分力，即线圈4所受的洛伦兹力可以分解为互相垂直的两个方向的分力，磁体5相应地受到与线圈4所受到洛伦兹力的两个分力大小相等、方向相反的两个作用力，从而使包括线圈4和质量块3的振子组件可以在互相垂直的两个方向振动。[0052]两个所述弹性件2的大小相等，且两个所述弹性件2的相对位置满足能够使所述质量块3在两个所述弹性件2之间做线性往复运动，在本实施例中，两个所述弹性件2的相对位置满足，两个所述弹性件2的中心连线与质量块3的横截面平行，具体地，两个所述弹性件2的中心与所述质量块3的中心共线。[0053]所述磁体5与所述线圈4平行，且所述磁体5的长度方向与两个所述弹性件2的中心连线所成的角度，与所述线圈4与两个所述弹性件2的中心连线所成的角度相等。这样可以使磁场强度更强，从而为包括线圈4和质量块3的振子组件提供较大的驱动力，使其具有更强的振感。[00M]为了使振子组件的运动保持平衡，两个线圈4所受的洛伦兹力方向相同。[0055]实现两个线圈4所受的洛伦兹力方向相同的方式有多种，在本实施例中，其中一个所述磁体5在倾斜方向上的顶端为N极，底端为S极;另一个所述磁体5在倾斜方向上的顶端为S极，底端为N极;两个所述线圈4中的电流方向一致。[0056]为了使磁场强度更强，从而为振子组件提供更大的驱动力，本实施例中的所述磁体5为海尔贝克结构磁钢组件，所述磁钢组件的强面朝向所述线圈4设置。在本实施例中，磁钢组件为三磁钢构成。作为可变换的实施方式，磁钢组件也可以为五磁钢构成。[0057]所述弹性件2与所述质量块3构成的系统具有沿两个所述弹性件2中心连线方向运动的一阶模态，及沿与两个所述弹性件2中心连线垂直的方向运动的另一阶模态;质量块3和线圈4会沿着两阶模态中频率更接近驱动力频率的那一阶模态所对应的方向振动。其中，驱动力频率是指为线圈4供电的驱动装置的输出频率。当驱动力频率相对于第二阶模态的频率更接近第一阶模态的频率时，会激发第一阶模态，从而使振子组件主要体现为沿两个所述弹性件2中心连线的方向运动；当驱动力频率相对于第一阶模态的频率更接近第二阶模态的频率时，会激发第二阶模态，从而使振子组件主要体现为沿与两个所述弹性件2中心连线垂直的方向运动，这样通过控制驱动力频率与其中一个模态的频率接近，g卩可使振子组件在两个互相垂直的振动方向之间切换。[0058]所述弹性件2的具体结构形式可以有多种，在本实施例中，弹性件2包括弹簧片结构和挡块22。[0059]弹簧片结构包括三个弹片21，相邻的两个所述弹片21之间互成角度连接，即弹簧片呈N型。这种弹簧片结构，可以具有两阶模态，从而可以通过控制驱动力频率与其中一个模态的频率接近，来使振子组件在两个互相垂直的振动方向之间切换。在本实施例中，三个弹片之间以一体成型的方式连接。作为可变换的实施方式，弹簧片结构可以包括四个或四个以上的弹片21，当弹簧片结构包括四个弹片时，弹簧片结构呈界型。[0060]挡块22具有多个，设于所述弹片21上，至少一个挡块22设于靠近所述质量块3的弹片21上，用于与所述质量块3接触，同时至少一个挡块22设于靠近所述壳体的弹片21上，用于与所述壳体接触;这样可以使弹簧片结构与质量块3及壳体进行更稳固的接触。[0061]配合参阅图4，所述壳体包括壳本体11、顶板12和侧盖组件。[0062]壳本体11呈U型，具有顶部开口111;[0063]顶板12覆盖于所述顶部开口111处，并与所述壳本体11配合形成所述容纳空间1〇;[0064]侧盖组件具有两个，分别设于所述壳本体11的两端，每个所述侧盖组件上分别固定有一个对应的所述磁体5。[0065]所述侧盖组件包括侧板13,及连接于所述侧板I3朝向所述质量块3—侧的第一支撑块14,所述第一支撑块14上设有适于嵌入安装对应的所述磁体5的第一安装腔141。由于磁体5嵌入安装于所述第一安装腔141中，可以有效防止磁体5从第一安装腔141中脱出，使磁体5的安装更稳固，从而提高了振子组件振动的稳定性;同时，所述第一支撑块14的设置，可以在本实施例的动磁式线性振动电机跌落时先碰撞壳体，从而保护磁体5和其他零部件。[0066]本实施例的动磁式线性振动电机，还包括两个分别连接于所述质量块3两端的第二支撑块6,及与所述第二支撑块6数量一致的导磁板7。[0067]所述第二支撑块6上设有适于嵌入安装对应的所述线圈4的第二安装腔61。由于线圈4嵌入安装于所述第二安装腔61中，可以有效防止线圈4从第二安装腔61中脱出，使线圈4的安装更稳固；同时，所述第二支撑块6的设置，可以在本实施例的动磁式线性振动电机跌落时先碰撞壳体，从而保护线圈4和其他零部件。[0068]所述导磁板7连接于对应的所述支撑块靠近所述质量块3的一侧。导磁板7可以使磁体5的磁感线拉直，使更多的磁感线垂直进出线圈4,从而为振子组件提供更大的驱动力。[0069]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

权利要求：1.一种动圈式线性振动电机，其特征在于，包括：壳体，具有容纳空间（10;弹性件2，具有两个，相对地连接于所述壳体的侧壁上；质量块3，通过周壁与两个所述弹性件2分别连接悬挂在所述壳体的容纳空间（1〇内；线圈（4，具有两个，分别固定连接于所述质量块3的两端，所述线圈（4与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角；磁体（5，具有两个，分别与对应的所述线圈（4间隔地固定在所述壳体上，所述磁体5与两个所述弹性件2的中心连线成锐角或钝角。2.根据权利要求1所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，两个所述弹性件2的大小相等，且两个所述弹性件（2的相对位置满足能够使所述质量块3在两个所述弹性件2之间做线性往复运动。3.根据权利要求1或2所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述磁体5与所述线圈⑷平行。4.根据权利要求1-3中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述磁体5与两个所述弹性件2的中心连线所成的角度，与所述线圈（4与两个所述弹性件2的中心连线所成的角度相等。5.根据权利要求1-4中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，两个线圈（4所受的洛伦兹力方向相同。6.根据权利要求5所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，其中一个所述磁体5在倾斜方向上的顶端为N极，底端为S极;另一个所述磁体5在倾斜方向上的顶端为S极，底端为N极;两个所述线圈4中的电流方向一致。7.根据权利要求1-6中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述磁体5为海尔贝克结构磁钢组件，所述磁钢组件的强面朝向所述线圈4设置。8.根据权利要求1-7中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述弹性件2与所述质量块3构成的系统具有沿两个所述弹性件（2中心连线方向运动的一阶模态，及沿与两个所述弹性件2中心连线垂直的方向运动的另一阶模态;质量块3和线圈⑷会沿着两阶模态中频率更接近驱动力频率的那一阶模态所对应的方向振动。9.根据权利要求1-8中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述弹性件⑵包括：弹簧片结构，包括至少三个弹片21，相邻的两个所述弹片21之间互成角度连接；挡块22，具有多个，设于所述弹片（21上，所述弹性件2通过所述挡块22与所述质量块3及所述壳体分别接触。10.根据权利要求1-9中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述壳体包括：壳本体11，呈U型，具有顶部开口（111;顶板12，覆盖于所述顶部开口（111处，并与所述壳本体11配合形成所述容纳空间10;侧盖组件，具有两个，分别设于所述壳本体11的两端，每个所述侧盖组件上分别固定有一个对应的所述磁体5。11.根据权利要求10所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，所述侧盖组件包括侧板13，及连接于所述侧板13朝向所述质量块⑶一侧的第一支撑块14，所述第一支撑块14上设有适于嵌入安装对应的所述磁体5的第一安装腔141。12.根据权利要求1-11中任一项所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，还包括两个分别连接于所述质量块3两端的第二支撑块6，所述第二支撑块6上设有适于嵌入安装对应的所述线圈⑷的第二安装腔61。13.根据权利要求12所述的动圈式线性振动电机，其特征在于，还包括与所述第一支撑块⑹数量一致的导磁板7，所述导磁板⑺连接于对应的所述支撑块靠近所述质量块3的一侧。

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