一种高频音圈电机
阅读说明：本技术 一种高频音圈电机 (High-frequency voice coil motor ) 是由 王书华 刘步军 王建云 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高频音圈电机,包括外壳、安装于外壳的定子组件、安装于外壳的动子组件以及连接于外壳的弹性件；动子组件包括线架、安装于线架上的线圈以及连接于线架的输出轴,输出轴远离线架的一端与弹性件连接,弹性件用于输出轴稳定移动。线圈通电之后,线架与定子组件产生相对的移动,线架往复移动于外壳,在线架的带动下,输出轴往复移动于外壳,利用弹性件自身具有的柔性以及弹性使得输出轴在往复移动的过程中,弹性件吸收输出轴的振动,同时使得输出轴沿着其轴线方向稳定移动,以便于阻止输出轴产生抖动或者晃动,弥补线架与定子组件之间产生径向摆动而致使输出轴不沿轴向方向移动的缺陷,从而提升该音圈电机使用的稳定性。(The invention discloses a high-frequency voice coil motor which comprises a shell, a stator assembly arranged on the shell, a rotor assembly arranged on the shell and an elastic piece connected to the shell, wherein the stator assembly is arranged on the shell; the rotor assembly comprises a wire frame, a coil arranged on the wire frame and an output shaft connected to the wire frame, one end, far away from the wire frame, of the output shaft is connected with an elastic piece, and the elastic piece is used for enabling the output shaft to stably move. After the coil is powered on, the bobbin and the stator assembly move relatively, the bobbin reciprocates in the shell, the output shaft reciprocates in the shell under the driving of the bobbin, the output shaft can absorb the vibration of the output shaft in the reciprocating movement process by utilizing the flexibility and elasticity of the elastic piece, and meanwhile, the output shaft can stably move along the axial direction of the output shaft, so that the output shaft is prevented from shaking or shaking, the defect that the output shaft does not move along the axial direction due to the radial swing generated between the bobbin and the stator assembly is overcome, and the use stability of the voice coil motor is improved.)
技术领域
本申请涉及音圈电机的领域，尤其是涉及一种高频音圈电机。
背景技术
音圈电机是一种特殊形式的直接驱动电机，具有结构简单、体积小、高加速以及响应快等特性，其能够产生直线运动，在驱动系统中不需要皮带、齿轮等中间传动机构，大大降低了能量损耗，节约了成本，极大地提高了系统的响应速度和控制精度。
目前市面上，音圈电机广泛应用在直线导轨和相关的机械配件组成的直线运动台上。在实际使用过程中，在线圈的作用下，固定线圈的安装体与磁体之间产生沿线圈轴线方向的相对移动，安装体会产生径向摆动，安装体会产生径向摆动会致使音圈电机的输出端移动不稳定，也即音圈电机输出端会产生出现抖动或者晃动的现象，存在着音圈电机使用稳定性较差的问题。
发明内容
为了改善音圈电机使用稳定性不佳的问题，本申请提供一种高频音圈电机。
本申请提供的一种高频音圈电机采用如下的技术方案：
一种高频音圈电机，包括外壳、安装于所述外壳的定子组件、安装于所述外壳的动子组件以及连接于所述外壳的弹性件，所述动子组件与所述定子组件相对移动；所述动子组件包括线架、安装于所述线架上的线圈以及连接于所述线架的输出轴，所述输出轴远离所述线架的一端与所述弹性件连接，所述弹性件用于所述输出轴稳定移动。
通过采用上述技术方案，线圈通电之后，线架与定子组件产生相对的移动，线架往复移动于外壳，在线架的带动下，输出轴往复移动于外壳，利用弹性件自身具有的柔性以及弹性使得输出轴在往复移动的过程中，弹性件吸收输出轴的振动，同时使得输出轴沿着其轴线方向稳定移动，以便于阻止输出轴产生抖动或者晃动，弥补线架与定子组件之间产生径向摆动而致使输出轴不沿轴向方向移动的缺陷，从而提升该音圈电机使用的稳定性。
可选的，所述外壳包括容纳安装所述动子组件与所述线架的安装筒以及连接于所述安装筒的第一压环，所述线架呈圆筒状，所述定子组件置于所述线架内；所述弹性件包括第一弹片，所述第一弹片安装于所述第一压环远离所述安装筒的一端，所述输出轴同轴穿过所述第一压环，且所述输出轴连于所述第一弹片。
通过采用上述技术方案，利用第一弹片使得输出轴能够沿着自身轴线方向往复移动，使输出轴能够稳定的往复移动，进而提高输出轴移动的稳定性，以防输出轴产生抖动或者晃动的现象，提升该音圈电机的稳定性。
可选的，所述外壳还包括同轴连接于所述第一压环的第二压环，所述第一弹片置于所述第一压环与所述第二压环之间；所述弹性件还包括第二弹片，所述第二弹片安装于所述第二压环远离所述第一压环的一端，所述输出轴连接于所述第二弹片。
通过采用上述技术方案，进一步的通过第二弹片对输出轴的往复移动进行限定，利用第二弹片的自身的弹性阻止输出轴产生抖动或者晃动，使得输出轴能够更加稳定的进行移动，进而提升输出轴移动的稳定性。
可选的，所述第一弹片设置有用于所述输出轴稳定移动的第一扶正部，所述第二弹片设置有用于所述输出轴稳定移动的第二扶正部，所述第一扶正部与所述第二扶正部均与所述输出轴连接。
通过采用上述技术方案，通过第一扶正部和第二扶正部降低线架与定子组件之间的径向摆动，以防线架与安装筒发生碰撞而致使该音圈电机产生振动，极大地提升了该音圈电机稳定性。
可选的，所述第一弹片与所述第二弹片均开设有形变槽， 所述形变槽环绕于所述第一扶正部以及所述第二扶正部。
通过采用上述技术方案，通过形变槽，使得第一弹片与第二弹片易于产生形变，同时可以使得第一扶正部易随着输出轴移动而产生形变或者往复回复，减少第一弹片与外壳之间的刚性碰撞，同时还可以使得第二扶正部易随着输出轴移动而产生形变或者往复回复，减少第二弹片与外壳之间的刚性碰撞，从而提升该音圈电机的稳定性。
可选的，所述输出轴包括固定于所述线架的第一轴、可拆卸连接于所述第一轴的第二轴以及可拆卸连接于所述第二轴的第三轴，所述第一扶正部安装于所述第一轴与所述第二轴之间，所述第二扶正部安装于所述第二轴与所述第三轴之间。
通过采用上述技术方案，输出轴是可拆卸链接的，方便拆装和使用，通过第一轴、第二轴以及第三轴能够方便的与第一弹片以及第二弹片进行连接，简单易操作。
可选的，所述第一压环开设有用于限定所述第一弹片位置的第一限位槽，所述第二压环开设有用于限定所述第二弹片位置的第二限位槽。
通过采用上述技术方案，通过第一限位槽与第二限位槽使得第一弹片和第二弹片能够稳定连接在外壳上，进而为输出轴的稳定移动提供稳定的保证。
可选的，所述线架设置有供所述线圈嵌入的嵌槽，所述嵌槽位于所述线架远离所述输出轴的一端。
通过采用上述技术方案，线圈缠绕在嵌槽的槽底上，通过嵌槽可以限制线圈的位置，使得线圈不易从线架上脱离，提升线圈与线架的连接稳定性，从而更好地提高线架移动于定子组件的稳定性，提升该音圈电机的稳定性。
可选的，所述定子组件包括第一磁铁、第二磁铁以及磁轭，所述第一磁铁固定于所述安装筒，所述第二磁铁连接于所述第一磁铁，所述磁轭设置有两个，其中一个所述磁轭安装于所述第一磁铁与所述第二磁铁之间，另一个固定于所述第二磁铁远离所述第一磁铁的一端。
通过采用上述技术方案，第一磁铁与第二磁配合线圈使用，实现该音圈电机的使用功能，第一磁铁与第二磁铁同线圈，通过磁轭约束第一磁铁以及第二磁铁漏磁，提升该音圈电机的实用性。
可选的，一种高频音圈电机的安装方法，包括以下步骤：
第一步，所述定子组件安装于所述安装筒内；
第二步，所述线圈先缠绕于所述线架，之后将所述线架安装于所述安装筒内，且所述线架套住所述定子组件；
第三步，所述第一压环安装于所述安装筒靠近自身开口的一端，所述第一弹片安装于所述第一压环；
第四步，所述第二轴安装于所述第一轴，且所述第一轴与所述第二轴夹紧所述第一弹片；
第五步，所述第二压环安装于所述第一压环上，所述第一压环与所述第二压环夹紧所述第一弹片，之后将所述第二弹片安装在所述第二压环上；
第六步，所述第三轴穿过所述第二弹片与所述第二轴连接，所述第二轴与所述第三轴夹紧所述第二弹片，安装完成。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
线圈通电之后，线架与定子组件产生相对的移动，线架往复移动于外壳，在线架的带动下，输出轴往复移动于外壳，利用弹性件自身具有的柔性以及弹性使得输出轴在往复移动的过程中，弹性件吸收输出轴的振动，同时使得输出轴沿着其轴线方向稳定移动，以便于阻止输出轴产生抖动或者晃动，弥补线架与定子组件之间产生径向摆动而致使输出轴不沿轴向方向移动的缺陷，从而提升该音圈电机使用的稳定性；
通过形变槽，使得第一弹片与第二弹片易于产生形变，同时可以使得第一扶正部易随着输出轴移动而产生形变或者往复回复，减少第一弹片与外壳之间的刚性碰撞；
线圈缠绕在嵌槽的槽底上，通过嵌槽可以限制线圈的位置，使得线圈不易从线架上脱离，提升线圈与线架的连接稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例用于展示音圈电机的整体结构示意图。
图2是本申请实施例用于展示音圈电机整体结构的爆炸示意图。
图3是本申请实施例用于展示弹性件的结构示意图。
图4是本申请实施例用于展示第一扶正部与第二扶正部的结构示意图。
图5是本申请实施例用于展示定子组件的结构示意图。
图6是本申请实施例用于展示音圈电机的爆炸结构示意图。
附图标记说明：1、外壳；11、安装筒；12、第一压环；121、第一限位槽；13、第二压环；131、第二限位槽；2、定子组件；21、第一磁铁；22、第二磁铁；23、磁轭；3、动子组件；31、线架；311、容纳腔；312、嵌槽；32、线圈；33、输出轴；331、第一轴；332、第二轴；3321、螺杆；333、第三轴；3331、衔接杆；4、弹性件；41、第一弹片；411、连接部；42、第二弹片；421、固定部；51、第一扶正部；52、第二扶正部；53、形变槽。
具体实施方式
以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高频音圈电机。参照图1和图2，一种高频音圈电机包括外壳1、安装于外壳1的定子组件2、安装于外壳1的动子组件3以及连接于外壳1的弹性件4，动子组件3与定子组件2相对移动。动子组件3包括线架31、缠绕于线架31上的线圈32以及连接于线架31的输出轴33，输出轴33远离线架31的一端与弹性件4连接，弹性件4用于输出轴33稳定移动。线圈32通电之后，线架31与定子组件2产生相对的移动，线架31往复移动于外壳1，在线架31的带动下，输出轴33往复移动于外壳1，利用弹性件4自身具有的柔性以及弹性使得输出轴33在往复移动的过程中，弹性件4吸收输出轴33的振动，同时使得输出轴33沿着其轴线方向稳定移动，以便于阻止输出轴33产生抖动或者晃动，弥补线架31与定子组件2之间产生径向摆动而致使输出轴33不沿轴向方向移动的缺陷，从而提升该音圈电机使用的稳定性。
参照图1和图2，具体的，外壳1包括容纳安装动子组件3与线架31的安装筒11以及使用螺栓固定于安装筒11的第一压环12，第一压环12的半径大于安装筒11的半径。线架31呈圆筒状，线架31自身具有容纳定子组件2的容纳腔311，且容纳腔311的内壁与定子组件2之间留有间隙，容纳腔311的开口朝向安装筒11的筒底。弹性件4包括第一弹片41，第一弹片41整体呈似三角形形状，第一弹片41设置有连接部411。在本申请实施例中，连接部411设有三个，此处仅为示例说明，并不对连接部411的数量进行限定。连接部411通过使用螺栓固定于第一压环12上，输出轴33同轴穿过第一压环12。
输出轴33包括同轴一体成型于线架31远离自身开口一端的第一轴331以及同轴螺纹连接于第一轴331的第二轴332，第二轴332一体成型有螺杆3321，螺杆3321的半径小于第二轴332的半径，螺杆3321穿过第一弹片41与第一轴331螺纹连接，利用第一轴331与第二轴332互相靠近的端面将第一弹片41夹紧，进而实现第一弹片41与输出轴33的紧密连接。输出轴33的轴线垂直于第一弹片41，且输出轴33的轴线与第一弹片41的中心线重合，在输出轴33往复移动的过程中，利用第一弹片41使得输出轴33能够沿着自身轴线方向往复移动，使输出轴33能够稳定的往复移动，进而提高输出轴33移动的稳定性。此外，利用第一弹片41自身的弹性能够减少输出轴33与第一弹片41的刚性碰撞，提升输出轴33的使用寿命。
参照图2和图3，外壳1还包括式使用螺栓同轴固定于第一压环12的第二压环13，第二压环13的半径与第一压环12的半径相等，第一弹片41置于第一压环12与第二压环13之间。弹性件4还包括第二弹片42，第二弹片42的结构与第一弹片41的结构相同，第二弹片42设置有固定部421，固定部421通过使用螺栓固定于第一压环12上。输出轴33还包括同轴螺纹连接于第二轴332的第三轴333，第三轴333一体成型有衔接杆3331，衔接杆3331的半径小于第三轴333的半径。衔接杆3331穿过第二弹片42与第二轴332进行螺纹连接，第三轴333与第二轴332互相靠近的端面将第二弹片42进行夹紧。进一步的通过第二弹片42对输出轴33的往复移动进行限定，阻止输出轴33产生抖动或者晃动，同时利用第一弹片41与第二弹片42对输出轴33的移动提供柔性的往复回复力，降低输出轴33产生的抖动或者的晃动的概率，此外还可以降低该音圈电机的噪声，提升该音圈电机的实用性。
参照图3和图4，第一弹片41设置有用于输出轴33稳定移动的第一扶正部51，第二弹片42设置有用于输出轴33稳定移动的第二扶正部52，第一扶正部51与第二扶正部52均与输出轴33连接。通过第一扶正部51和第二扶正部52能够为输出轴33的移动进行导向，使输出轴33能够稳定的进行移动，同时降低线架31与定子组件2之间的径向摆动，以防线架31与安装筒11发生碰撞而致使该音圈电机产生振动，极大地提升了该音圈电机稳定性。
参照图4，第一弹片41与第二弹片42均开设有形变槽53， 形变槽53环绕于第一扶正部51以及第二扶正部52。通过形变槽53，使得第一弹片41与第二弹片42易于产生形变，也即第一扶正部51易随着输出轴33移动而产生形变或者往复回复，第二扶正部52易随着输出轴33移动而产生形变或者往复回复，减少第一弹片41与第二弹片42与外壳1之间的刚性碰撞，进而使得第一弹片41和第二弹片42能够为输出轴33的移动提供稳定性，此外，利用第一弹片41与第二弹片42限制输出轴33的移动行程，使输出轴33能够稳定的进行周期性移动。
参照图4，第一压环12靠近第二压环13的端面开设有用于限定连接部411位置的第一限位槽121，第一限位槽121将第一压环12的外壁和第一压环12的内壁贯穿，连接部411置于第一限位槽121内，利用第一限位槽121限制连接部411的移动，以防第一弹片41与第一压环12产生位置偏移，使得第一弹片41能够稳定的与第一压环12的进行连接。第二压环13远离第一压环12的端面开设有用于限定固定部421位置的第二限位槽131，第二限位槽131将第二压环13的外壁和第二压环13的内壁贯穿，固定部421置于第二限位槽131内，通过第二限位槽131能够限定固定部421的位置，使得第二弹片42能够稳定的固定在第二压环13上。通过第一限位槽121与第二限位槽131使得第一弹片41和第二弹片42能够稳定连接在外壳1上，进而为输出轴33的稳定移动提供稳定的保证。
参照图5，线架31设置有供线圈32嵌入的嵌槽312，嵌槽312位于线架31远离输出轴33的一端。线圈32缠绕在嵌槽312的槽底上，通过嵌槽312可以限制线圈32的位置，使得线圈32不易从线架31上脱离。利用嵌槽312可以提升线架31的空间利用率，可以提升线架31与安装筒11内壁的空间利用率，还可以减少线架31的体积，使得该音圈电机的结构紧凑。
参照图5，定子组件2包括第一磁铁21、第二磁铁22以及磁轭23，第一磁铁21固定于安装筒11，第二磁铁22连接于第一磁铁21，磁轭23设置有两个，其中一个磁轭23安装于第一磁铁21与第二磁铁22之间，另一个固定于第二磁铁22远离第一磁铁21的一端。第一磁铁21与第二磁配合线圈32使用，实现该音圈电机的使用功能，第一磁铁21与第二磁铁22同线圈32，通过磁轭23约束第一磁铁21以及第二磁铁22漏磁，提升该音圈电机的实用性。
参照图6，一种高频音圈电机的安装方法，包括以下步骤：
第一步，定子组件2安装于安装筒11内；
第二步，线圈32先缠绕于线架31，之后将线架31安装于安装筒11内，且线架31套住定子组件2；
第三步，第一压环12安装于安装筒11靠近自身开口的一端，第一弹片41安装于第一压环12；
第四步，第二轴332安装于第一轴331，且第一轴331与第二轴332夹紧第一弹片41；
第五步，第二压环13安装于第一压环12上，第一压环12与第二压环13夹紧第一弹片41，之后将第二弹片42安装在第二压环13上；
第六步，第三轴333穿过第二弹片42与第二轴332连接，第二轴332与第三轴333夹紧第二弹片42，安装完成。
本申请实施例一种高频音圈电机的实施原理为：线圈32通电之后，线架31与定子组件2产生相对的移动，线架31往复移动于外壳1，在线架31的带动下，输出轴33往复移动于外壳1，利用弹性件4自身具有的柔性以及弹性使得输出轴33在往复移动的过程中，弹性件4吸收输出轴33的振动，同时使得输出轴33沿着其轴线方向稳定移动，以便于阻止输出轴33产生抖动或者晃动，弥补线架31与定子组件2之间产生径向摆动而致使输出轴33不沿轴向方向移动的缺陷，从而提升该音圈电机使用的稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所作的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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