一种适用于音圈马达的磁石排列结构及微型防抖云台的制作方法

1.本发明涉及音圈马达领域，特别是一种适用于音圈马达的磁石排列结构及微型防抖云台。


背景技术：

2.音圈马达是一种通过电流转为力，推动音圈马达中的转子，可实现至少一轴平移或转动运动。传统音圈马达结构中通常包含定子、转子、磁石及线圈。定子是固定的，转子是通过弹簧或滾珠和定子连接。磁石和线圈相对设置，磁石和线圈分别位于定子及转子，或者转子及定子。通过改变线圈中的电流，可以改变施加在转子的力，推动转子进行至少一轴平移或转动精密运动。
3.音圈马达在运动过程中及维持位置时，需要较大电流对抗转子重力及惯性、以及弹簧力或滚珠摩擦力，造成较大功耗。为了减轻功耗及增加电磁力，音圈马达中的磁石及线圈可能需要较大，但会导致音圈马达的重量、成本及体积上升。另外，由于多轴音圈马达需要更复杂的结构及多个电流输，多轴音圈马达在功耗、重量、成本及体积方面会比一轴音圈马达较高，问题会更加严重。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种适用于音圈马达的磁石排列结构，改变磁石的布局，可以马达的减轻功耗及增加电磁力，有利于减低马达重量、成本及体积。
5.本发明采用的技术方案为：一种适用于音圈马达的磁石排列结构，包括磁石座和与磁石座同轴的线圈座，其特征在于，磁石座上设有2n组磁石，n为自然数，n≥1，各组磁石围绕磁石座中轴对称设置，每组磁石包括至少一个磁石，每个磁石有两个磁极；每组磁石面向中轴的面包含两个不同的磁极，每个磁极与相邻的磁石组的磁极相反；每组磁石还对应有线圈，线圈安装在线圈座上。
6.优选地，所述线圈座套入磁石座内，线圈座与磁石座同轴线，磁石设置在磁石座的内壁上，线圈安装在线圈座的外壁上；所述磁石座内还设有上定位座，上定位座处于线圈座上方，磁石座的底部设有与上定位座配合的下定位座，上定位座和下定位座都与磁石座同轴线。
7.更优选地，所述磁石座及磁石位于音圈马达的定子上，所述线圈座及线圈位于可动的转子上，定子和转子之间通过弹簧或滚珠连接。
8.优选地，所述线圈座套在磁石座外，线圈座与磁石座同轴线，线圈安装在线圈座的内壁上，磁石设置在磁石座的外壁上；所述线圈座外还套有与磁石座同轴的上定位座，磁石座的底部设有与上定位座配合的下定位座。
9.更优选地，所述线圈座及线圈位于音圈马达中固定的定子上，所述磁石座及磁石位于音圈马达中可动的转子上，定子和转子之间通过弹簧或滚珠连接。
10.优选地，所述磁石座内还设有两组磁石，两组磁石分别对应有两个线圈，两组磁石围绕中轴180度旋转对称设置。
11.优选地，所述磁石座内还设有四组磁石，四组磁石分别对应有四个线圈，四组磁石围绕中轴90度旋转对称设置。
12.优选地，所述磁石座内还设有八组磁石，八组磁石分别对应有八个线圈，八组磁石围绕中轴45度旋转对称设置。
13.一种微型防抖云台，包括相机模组和音圈马达，其特征在于，还包括设置在音圈马达内的磁石排列结构，相机模组设置在音圈马达的转子上。
14.优选地，所述磁石排列结构包括磁石座，磁石座上四组磁石，每组磁石包括一个上磁石和一个下磁石，上磁石和下磁石面向中轴的磁极相反，相邻两组磁石的磁极相反，每组磁石还对应有线圈，线圈安装在与磁石座同轴的线圈座上；磁石座和磁石设置在音圈马达的定子上，线圈座、线圈和相机模组设置在音圈马达的转子上；相机模组包括至少一个镜头和至少一个图像传感器，镜头处于音圈马达转子中的线圈座内，图像传感器设置在线圈座的下方。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种适用于音圈马达的磁石排列结构，采用至少两组磁石设置在磁石座上，每组磁石包含至少面向中轴的两面相反极性，每个面向中轴的磁石极性和相邻磁石相反，每组磁石中的磁石与线圈相对设置，这样可以有效提高通过所述线圈的磁场强度，减低功耗及增加电磁力，达致减低马达重量、成本及体积的益处；并且适用于部分现有音圈马达，无需大幅度修改音圈马达，只需要改变磁石排位及充磁方向，减低升级马达的成本。
附图说明
16.图1，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的示意图；图2，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的爆炸图；图3，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的侧视图；图4，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的剖视图a
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a；图5，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的剖视图b
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b；图6，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的俯视图；图7，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的剖视图c
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c；图8，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例一的磁场线示意图；图9，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例二的爆炸图；图10，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例二的侧视图；图11，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例二的剖视图d
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d；图12，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例三的爆炸图；
图13，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例四的爆炸图；图14，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例四的俯视图；图15，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构实施例四的剖视图e
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e；图16，为本发明提供的一种微型防抖云台的爆炸图；图17，为本发明提供的一种微型防抖云台的俯视图；图18，为本发明提供的一种微型防抖云台的剖视图f
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f。
具体实施方式
17.根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。
18.图1至图15，为本发明提供的一种适用于音圈马达的磁石排列结构的优选实施方式。如图1至图15所示，该适用于音圈马达的磁石排列结构，包括磁石座10和与磁石座同轴的线圈座20，磁石座10上设有2 n组磁石30，n≥1，n为自然数，各组磁石30围绕磁石座10中轴对称设置，每组磁石30包括至少一个磁石31，每个磁石31有两个磁极；每组磁石面向中轴的面包含两个不同的磁极，每个磁极与相邻的磁石组30的磁极相反；每组磁石30还对应有线圈40，线圈40安装在线圈座20上；每个磁石31都具有n极和s极，也就是说每组磁石30中面向中轴的面包括n极（北极）和s极（南极），而相邻两组磁石组中磁极排列相反，磁石与线圈相对设置，这样可以有效提高通过所述线圈的磁场强度，减低功耗及增加电磁力，达致减低马达重量、成本及体积的益处；并且适用于部分现有音圈马达，无需大幅度修改音圈马达，只需要改变磁石排位及充磁方向，减低升级马达的成本。
19.如图1至图8，为适用于音圈马达的磁石排列结构的第一种实施方式，该实施方式中磁石座10上设有两组磁石组30，两组磁石的位置及形状围绕中轴180度旋转对称；所述线圈座20套入磁石座10内，线圈座20与磁石座10同轴线，磁石31设置在磁石座30的内壁上，线圈40安装在线圈座20的外壁上，磁石31与线圈40相对设置；所述磁石座10内还设有上定位座50，上定位座50处于线圈座20上方，磁石座10的底部设有与上定位座50配合的下定位座60，上定位座50和下定位座60都与磁石座10同轴线，上定位座50与下定位座60能起到定位磁石31的作用。
20.所述磁石座10及磁石31位于音圈马达的定子上，所述线圈座20及线圈40位于可转动的转子上，定子和转子之间通过弹簧70或滚珠连接，磁石31之间磁场与线圈产生的電磁力方向和磁石座的中轴大致平行，一般夹角小于20度。所述上定位座50与下定位座60能起到定位弹簧70的作用。
21.每组磁石组包含一个磁石31，磁石31具有n极和s极，每个磁极和相邻的磁石组磁极相反；例如：一个磁石31上方面向中轴的磁极是s极，下方面向中轴的磁极是n极，相邻的另一个磁石上方面向中轴的磁极是n极，下方面向中轴的磁极是s极。需要说明的是，由于面向中轴的相邻磁极是相反的，磁场能够更集中的通过线圈，增加通过线圈的磁场强度，达致提高电磁力及减低马达功耗；两个磁石组的上方均可以提供向左的磁场，因此它们对磁场的影响力是相加，所以通过线圈的磁场强度可以增加。
22.如图9至图11所示，为适用于音圈马达的磁石排列结构的第二种实施方式；第二种实施方式与第一种实施方式结构相似，第二种实施方式中包括四组磁石组和四个线圈，每
组磁石组30包括一个磁石31，磁石31具有n极和s极，四组磁石组30的位置及形状围绕中轴90度旋转对称设置，每组磁石组30对应有线圈40，每个磁石31竖直设置。
23.第二种实施方式中，每个磁石组30的磁极和相邻的磁石组磁极相反；例如，一个磁石组上方面向中轴的磁极是n极，下方面向中轴的磁极是s极，相邻的两个磁石组上方面向中轴的磁极均是s极，下方面向中轴的磁极均是n极；由于第二种实施方式中面向中轴的相邻磁极是相反的，磁场能够更集中的通过所述线圈，增加通过线圈的磁场强度，达到提高电磁力及减低马达功耗。
24.如图12所示，为适用于音圈马达的磁石排列结构的第三种实施方式；第三种实施方式与第一种实施方式结构相似，第三种实施方式中包括八组磁石组和八个线圈，每组磁石组30包括一个磁石31，磁石31具有n极和s极，八组磁石组30的位置及形状围绕中轴45度旋转对称设置，每组磁石组30对应有线圈40，每个磁石31竖直设置，每个磁石组30的磁极和相邻的磁石组磁极相反。
25.如图13至图15所示，为适用于音圈马达的磁石排列结构的第四种实施方式；第四种实施方式与第一种实施方式结构相似，第四种实施方式中线圈座20套在磁石座10外，线圈座20与磁石座10同轴线，线圈40安装在线圈座20的内壁上，磁石31设置在磁石座10的外壁上；所述线圈座20外还套有与磁石座同轴的上定位座50，磁石座10的底部设有与上定位座配合的下定位座60；所述线圈座20及线圈40位于音圈马达中固定的定子上，所述磁石座10及磁石31位于音圈马达中可动的转子上，定子和转子之间通过弹簧70或滚珠连接。
26.值得说明的是，在上述各实施方式中，该磁石座10由导磁物料组成，例如钢，采用导磁磁石座可以增加通过线圈的磁场，以及增加磁石和磁石座之间的吸引力，减低磁石在跌落时出现飞脱的机会，增加跌落可靠性；每组磁石组也可包括两个磁石，两个磁石并排安放。
27.将该磁石排列结构设置在音圈马达内时，音圈马达中心设有至少一个镜头；通过改变通过磁石排列结构中至少一个线圈的电流，可以驱动镜头进行至少一轴的运动，该至少一轴运动可以达到自动对焦或/及多轴防抖功能。
28.如图16至图18，本发明还提供一种微型防抖云台，包括相机模组100和音圈马达，还包括设置在音圈马达内的磁石排列结构，相机模组设置在音圈马达的转子上，该微型防抖云台内应用了磁石排列结构，磁场线能够更集中的通过线圈，增加通过线圈的磁场强度，达到提高电磁力及减低马达功耗；通过改变通过磁石排列结构中至少一个线圈的电流，可以驱动相机模组中镜头进行至少一轴的运动，以达到自动对焦或/及多轴防抖功能。
29.作为一种较佳的实施方式，所述磁石排列结构包括磁石座10，磁石座10上四组磁石组30，每组磁石组30包括一个上磁石31和一个下磁石31，上磁石31和下磁石31面向中轴的磁极相反，相邻四个磁石31的磁极相反，每组磁石组还对应有线圈40，线圈40安装在与磁石座10同轴的线圈座20上；磁石座10和磁石31设置在音圈马达的定子上，线圈座20、线圈40和相机模组100设置在音圈马达的转子上；相机模组100包括至少一个镜头1001和至少一个图像传感器1002，镜头1001处于音圈马达转子中的线圈座20内，图像传感器1002设置在线圈座20的下方。该磁石座10分为上磁石座11和下磁石座12，上磁石座11和下磁石座12同轴，上磁石31设置在上磁石座11上，下磁石31设置在下磁石座12上，由于上磁石座11和下磁石座12都与同一个线圈40对应，线圈40在上下磁石座的电流方向不同，这样产生两个方向不
同的电磁力，例如向上的电磁力1和向下的电磁力2。
30.综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。