一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机

摘要

本发明涉及电机技术领域，公开了一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机，包括：电机外壳；电机端盖，具有两个，依次安装于电机外壳的两端，用于封闭电机外壳的两端开口；线圈固定架，嵌设于电机外壳内；电机线圈，用于其通电后产生激励磁场；振动组件，嵌设于电机线圈内；固定支架，分别与线圈固定架以及电机线圈抵接；第一弹片，与线圈固定架连接，用于电机振动；第二弹片，与固定支架固定连接，用于电机振动；导线，穿设于电机端盖的一端，与电机线圈电连接，用于与外部电源电连接并进行电源输入。本发明公开的电机具有电磁高效率，振动量大，并且电机之间及电机与外部磁场的干扰影响程度很小。

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机。

背景技术

运用在自动驾驶汽车中控操作面板,者智能家居触摸面板和按摩音响振动器等，需要有振动或音乐播放功能的电机，在于实现触摸感应响应回馈功能；在者在头部或者眼部按摩类产品，需要用高振动强度或音乐效果类电机。满足这种功能的电机通常采用的方案有两种：其一是选择旋转类电机加偏心摆头的方案，或者采用音圈马达结构；选用旋转类电机的方案，因为电机有试用寿命及响应延时及振动强调相对较低，效能低，也不会有音响播放器功能等不足；进而采用音圈结构类电机。

现有技术中，行业现行结构的产品音圈电机的结构布局特点是：电机的动子是设计中心磁铁，磁铁的磁极方向与振动方向为一致的；外侧的线圈为螺旋管型，线圈通电后激励的磁场方向为螺旋管的轴向方向，线圈的圈数越多，空心线圈壁厚越大，才能产生比较大的迫振动态力，电机的振动强度才能提升；并且电机在磁铁的外侧没有设计导磁性部件，对电机内部磁场形成磁路封闭回路；由此结构来看，效率比较低；并且电机受外部磁场的干扰影响比较大，或者两个音圈电机在使用上安装位置相近或者安装姿势不同都严重影响电机的振动性能。

因此，如何改善电机的电磁效率成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于如何改善电机的电磁效率。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机，包括：电机外壳，其为两端开口且内部中空的环形结构；电机端盖，具有两个，依次安装于所述电机外壳的两端，用于封闭所述电机外壳的两端开口；线圈固定架，嵌设于所述电机外壳内；电机线圈，位于所述电机外壳内，安装于所述线圈固定架上，用于其通电后产生激励磁场；振动组件，嵌设于所述电机线圈内；固定支架，位于所述电机外壳内，分别与所述线圈固定架以及所述电机线圈抵接；第一弹片，设置于所述振动组件的一端，与所述线圈固定架连接，用于电机振动；第二弹片，设置于所述振动组件相对于所述第一弹片的一端，与所述固定支架固定连接，用于电机振动；导线，穿设于所述电机端盖的一端，与所述电机线圈电连接，用于与外部电源电连接并进行电源输入。

可选地，所述振动组件包括振动轴，所述振动轴的外侧依次套接有第一永磁铁、第二永磁铁与铆合盖。

可选地，所述振动轴与所述铆合盖通过铆合固定。

可选地，所述线圈固定架上设有内圆面、外圆面以及环形段差面，所述内圆面与所述电机线圈的外径形成特征装配，所述外圆面与所述电机外壳形成装配，所述所述环形段差面用于固定所述第二弹片。

可选地，所述线圈固定架上设有用于将所述电机线圈的引线引出的凹形避空。

可选地，所述线圈固定架上设用于对从所述电机线圈引出的引线进行固定的固定台，所述固定台与所述线圈固定架固定连接。

可选地，所述固定台呈圆柱或方柱状设置。

可选地，所述第一弹片上设有内环形圈与外环形圈，所述内环形圈与所述外环形圈之间设有若干条渐开线，所述内环形圈与所述振动组件的一端固定连接，所述外环形圈与所述线圈固定架固定连接。

可选地，所述电机端盖上设有用于方便将所述电机外壳固定安装的圆台。

可选地，所述电机端盖上设有方便电机内部空气与外部空气保持流通的气孔，所述气孔的数量为多个。

本发明具有以下有益效果：通过将电机线圈安装于线圈固定架上，电机线圈通电后产生激励磁场，振动组件嵌设于电机线圈内，进而实现电机的振动；本发明公开的电机具有电磁高效率，振动量大，并且电机之间及电机与外部磁场的干扰影响程度很小。

附图说明

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。

图1是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机的爆炸结构示意图；

图2是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机的剖面结构示意图；

图3是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中振动组件的爆炸结构示意图；

图4是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中振动组件的磁力线分布示意图；

图5是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中振动组件的一个磁铁的磁力线分布示意图；

图6是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中线圈固定架的结构示意图；

图7是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中第一弹片的结构示意图；

图8是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机中电机端盖的结构示意图；

图9是本实施例公开的一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机的磁力线分布示意图；

图10是本实施例公开的另一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机的磁力线分布示意图；

图11是本实施例公开的另一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机与行业电机性能比较图。

附图标记：1、电机端盖；11、气孔；12、圆台；2、电机外壳；3、线圈固定架；31、凹形避空；32、固定台；33、环形段差面；34、内圆面；35、外圆面；4、固定支架；5、电机线圈；6、第一弹片；61、内环形圈；62、外环形圈；63、渐开线；7、第二弹片；8、振动组件；82、振动轴；83、铆合盖；84、第二永磁铁；85、第一永磁铁；9、导线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

本发明实施例公开了一种高振动强度的音圈震动和音响播放器二合一的电机，如图1和图2所示，包括：电机外壳2、电机端盖1、线圈固定架3、电机线圈5、振动组件8、固定支架4、第一弹片6、第二弹片7与导线9，其中：电机外壳2为两端开口且内部中空的环形结构；电机端盖1具有两个，两个电机端盖1依次安装于电机外壳2的两端，两个电机端盖1用于封闭电机外壳2的两端开口；线圈固定架3嵌设于电机外壳2内；电机线圈5位于电机外壳2内，电机线圈5安装于线圈固定架3上，电机线圈5用于其通电后产生激励磁场；振动组件8嵌设于电机线圈5内；固定支架4位于电机外壳2内，固定支架4分别与线圈固定架3以及电机线圈5抵接；第一弹片6设置于振动组件8的一端，第一弹片6与线圈固定架3连接，第一弹片6用于电机振动；第二弹片7设置于振动组件8相对于第一弹片6的一端，第二弹片7与固定支架4固定连接，第二弹片7用于电机振动；导线9穿设于电机端盖1的一端，导线9与电机线圈5电连接，导线9用于与外部电源电连接并进行电源输入。

需要说明的是，通过将电机线圈5安装于线圈固定架3上，电机线圈5通电后产生激励磁场，振动组件8嵌设于电机线圈5内，进而实现电机的振动；本发明公开的电机具有电磁高效率，振动量大，并且电机之间及电机与外部磁场的干扰影响程度很小。

如图2和图3所示，振动组件8包括振动轴82，振动轴82的外侧依次套接有第一永磁铁85、第二永磁铁84与铆合盖83。

如图2和图3所示，振动轴82与铆合盖83通过铆合固定。

如图1和图6所示，线圈固定架3上设有内圆面34、外圆面35以及环形段差面33，内圆面34与电机线圈5的外径形成特征装配，外圆面35与电机外壳2形成装配，环形段差面33用于固定第二弹片7。

如图1和图6所示，线圈固定架3上设有用于将电机线圈5的引线引出的凹形避空31。

如图1和图6所示，线圈固定架3上设用于对从电机线圈5引出的引线进行固定的固定台32，固定台32与线圈固定架3固定连接。

如图1和图6所示，固定台32呈圆柱或方柱状设置。

如图2和图7所示，第一弹片6上设有内环形圈61与外环形圈62，内环形圈61与外环形圈62之间设有若干条渐开线63，内环形圈61与振动组件8的一端固定连接，外环形圈62与线圈固定架3固定连接。

需要说明的是，每一条渐开线63均是从内环形圈61的外侧面开始渐开连接到外环形圈62的内侧，多条渐开线63在内环形圈61与外环形圈62之间成均匀分布状态连接，保证内环形圈61与外环形圈62为同心的特征；在电机装配下，内环形圈61用于固定振动组件8的振动轴82；多条渐开线63为有弹性功能，在振动组件8受到轴向的力量推动下，振动组件8可以实现轴向方式的移动，而因为多条渐开线63在内环形圈61与外环形圈62之间成均匀分布状态，可以保证振动组件8在轴向方式的移动时任何时候都保证与电机处于同心状态。

如图1和图8所示，电机端盖1上设有用于方便将电机外壳2固定安装的圆台12。

如图1和图8所示，电机端盖1上设有方便电机内部空气与外部空气保持流通的气孔11，气孔11的数量为多个。

如图4和图5所示，组装的振动组件8的磁力线方向为轴的垂直面方式，装配在电机上时，振动轴82外周磁力线均为相同方向的辐射状磁力线，正对穿过电机线圈5面并与电机外壳2导磁性材料形成封闭磁回路。着磁的方向是沿轴的方向，圆环形的两端面为磁铁的N极或者S极，两个永磁铁装配在振动轴82上时，将两个相同磁极面靠合组装，组装后永久磁铁组上下两个端面为相同磁力方向，且与振动轴82成平行方向，而两个磁极相同的面通过外部组装力挤压靠紧的情况下，磁力线方向形成了在磁组件外周面与振动轴82垂直面方向辐射状磁力线，在两个结合面附近一定区域内，圆形外周的辐射状磁力线沿外周面方向相同，且外周分布均匀。

如图4和图5所示，选用一个磁铁，该磁铁为环形体特征，中间设置有稍大的内孔，在永磁铁着磁的方式上采用磁铁内孔侧为磁铁一极，磁铁的外周面为磁铁的另一极，由环形体轴向中心向外辐射状着磁的方式，永久磁铁外圆周面分布均匀的或同时N极或同时为S极的磁力线。

如图9和图10所示，图上线圈部分用电流方式

由于外侧电机线圈5在电流的的经过下，电机线圈5同时又形成螺旋管产生一暂时磁场，磁场的方向为在线圈的外部是从下端往外发散出去，再从上端的线圈回到线圈内部，而线圈磁场是从线圈上端回到线圈下端，在振动轴82两个端面磁场力与电机线圈5螺旋管磁场作用力方向相反，合力为零；

图10的设置为，振动组件8全部设置在线圈的内部，由于振动组件8的上下两端没有磁力线分布，按以上的理论，在线圈内部垂直于轴向方向的磁场与外侧线圈的电流作用产生的推力是沿轴向往上的方向；在电机线圈5电流方向周期性变化的情况下，振动组件8受到的磁场与外侧线圈的电流作用产生的推力，及振动组件8上下两端固定的弹片弹力相互作用形成阻尼振动。

振动组件8的外径的设置比线圈的内径略小，在振动组件8的外径与电机线圈5内径之间圆周方向结构形成的均匀间隙，是本发明电机效率提升的主要性能参数，本专利主张的间隙量0.1～0.25mm范围是本电机发明的关键指标，超过0.25以上的间隙，本电机的性能将严重下降，间隙在0.1mm以下，无法实现电机的功能。

如图11所示，本发明的音圈电机主要性能参数与行业目前电机性能比较图。在相同条件下，测试的频率-振动量参数比较，在中心频率位置，本发明的音圈电机振动量与行业电机的振动强度基本保持相当水平，在中心频率以上及以下比较宽的频率范围内其振动强度都比行业内电机的振动量大，效率有明显优势。

本发明的音圈电机内部振动组件8的永久磁场垂直穿过与其临近的线圈，在工作时即永久磁场与电流设置永远是空间垂直关系，中心永久磁铁的磁场在电机外壳2导磁体物质中磁场形成封闭回路，磁场没有发散到电机周围的空气中；并且电机以外的磁场也不能通过电机的外壳影响到内部中心动子的磁力性能；由此，电机能很好的屏蔽外部磁场的干扰，且电机靠近组装也不影响电机性能。

工作原理：通过将电机线圈5安装于线圈固定架3上，电机线圈5通电后产生激励磁场，振动组件8嵌设于电机线圈5内，进而实现电机的振动；本发明公开的电机具有电磁高效率，振动量大，并且电机之间及电机与外部磁场的干扰影响程度很小。

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。