CN105406678B - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性振动马达，涉及微型马达技术领域，包括壳体、定子和振子，还包括位于所述振子两端的用于支撑所述振子并提供弹性回复力的至少两组弹性支撑组件，每组所述弹性支撑组件至少包括两个弹性支撑件；每个所述弹性支撑件均包括与所述振子结合的第一连接点和与所述壳体结合的第二连接点；位于同一所述弹性支撑件上的所述第一连接点和所述第二连接点均位于所述振子的中心轴线的同一侧，所述中心轴线与所述振子的振动方向平行；所述第二连接点结合在所述壳体与所述振子振动方向垂直的侧壁上。本发明线性振动马达结构简单，装配难度低，生产效率高；同时振动的稳定性和平衡性好，低频性能高，整体性能好，使用寿命长。

Description

线性振动马达

技术领域

本发明涉及微型马达技术领域，特别涉及一种线性振动马达。

背景技术

线性振动马达是马达中的一种，其振动方向为水平方向，多用在便携式电子产品中，如手机、掌上游戏机和掌上多媒体娱乐设备等。线性振动马达通常包括壳体、定子和振子，定子包括固定在壳体上的线圈和导磁芯，振子包括与线圈和导磁芯在垂直方向上相对应的永磁铁及与永磁铁固定为一体的质量块，马达还包括两个弹性支撑件，两组弹性支撑件分别设置在振子的两端，用于支撑振子并提供水平方向的弹性回复力。

现有的弹性支撑件大多为弹片或弹簧，无论是弹片还是弹簧都只有两个连接点，一个与振子连接，另一个与壳体连接，由于振子无论在长度、宽度和高度上都具有一定的尺寸，并具有一定的重量，现有的弹性支撑件的结构及其与振子和壳体的连接方式都很难保证振子的振动平衡，容易产生偏振，影响线性振动马达的性能。为了解决振子偏振的技术问题，技术人员在振子上增加了定位轴，此方法虽然解决了振子偏振的技术问题，但是使得马达的结构变得更为复杂，装配难度更大，随着马达体积不断的缩小，此种方法已经很难实现。同时增加定位轴还会减小质量块的体积和重量，从而增大了马达的谐振频率，降低了马达的低频性能，严重的影响了马达整体性能的提升。

发明内容

针对以上缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种线性振动马达，此线性振动马达结构简单，组装难度低，不会产生偏振，同时低频性能更好，整体性能高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种线性振动马达，包括壳体、定子和振子，还包括位于所述振子两端的用于支撑所述振子并提供弹性回复力的至少两组弹性支撑组件，每组所述弹性支撑组件至少包括两个弹性支撑件；每个所述弹性支撑件均包括与所述振子结合的第一连接点和与所述壳体结合的第二连接点；位于同一所述弹性支撑件上的所述第一连接点和所述第二连接点均位于所述振子的中心轴线的同一侧，所述中心轴线与所述振子的振动方向平行；所述第二连接点结合在所述壳体与所述振子振动方向垂直的侧壁上。

其中，所述第一连接点结合在所述振子的与其振动方向相垂直的侧壁上，或所述第一连接点结合在所述振子的与其振动方向相平行的侧壁上。

其中，所述弹性支撑件为弹片或弹簧。

其中，每组所述弹性支撑组件均包括两个所述弹性支撑件，两个所述弹性支撑件结构相同，且叠加设置；其中的一个所述弹性支撑件的状态为另一个所述弹性支撑件绕所述中心轴线翻转180°后的状态；两个所述弹性支撑件相互之间留有避让空间。

其中，所述弹性支撑件包括两条弹性臂，两条所述弹性臂均位于所述第一连接点和所述第二连接点的同侧。

其中，两条所述弹性臂的一端相互连接为一体，两条所述弹性臂的另一端分别与所述第一连接点和所述第二连接点相结合；两条所述弹性臂之间的夹角为锐角；两条所述弹性臂结构相同，并对称设置。

作为一种实施方式，所述弹性臂为弯曲结构，且所述弹性臂的两端在纵向上分别位于两个不同的平面内。

作为另一种实施方式，所述弹性臂包括连接在一起的第一半臂和第二半臂，所述第一半臂与所述第二半臂在其相互连接的部位上下叠加连接在一起。

其中，两条所述弹性臂的连接端为通过焊接的方式固定结合。

其中，所述弹性支撑组件的高度与所述振子的高度相一致，所述弹性支撑组件的宽度与所述振子的宽度相一致。

其中，所述弹性支撑件由扁平结构的线材制成，且所述线材在纵向上的宽度均大于其在横向的宽度。

作为再一种实施方式，位于同一组所述弹性支撑组件的各所述弹性支撑体围成的空间内设有阻尼件。

其中，所述振子包括至少两块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的两块所述永磁铁之间的导磁轭，相邻接的两块所述永磁铁的邻接端极性相同；所述定子包括线圈和设置在所述线圈中的导磁芯；所述永磁铁的充磁方向与所述线圈的轴线方向垂直。

其中，所述导磁轭与所述导磁芯错位排列；所述导磁轭和与所述导磁轭相对应的所述导磁芯之间水平方向的距离为0.1mm～0.3mm。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明线性振动马达包括至少两组弹性支撑组件,且每组弹性支撑组件包括至少两个弹性支撑件，同时每个弹性支撑件均包括一个与振子结合的第一连接点和一个与壳体相结合的第二连接点；位于同一弹性支撑件上的第一连接点和第二连接点均位于振子的中心轴线的同一侧，且第二连接点结合在壳体与振子振动方向垂直的侧壁上。此结构的弹性支撑组件使得其无论是与振子还是与壳体都至少有两个连接点，且与振子相结合的连接点和与壳体相结合的连接点相对设置，与现有技术相比，此种结构能够有效的增加振子的受力均匀，为振子提供了更好的支撑力，提高振子的振动稳定性和平衡性，振子在振动时不会产生偏振，从而不需要增加定位轴来平衡振子，简化了马达的结构，降低了装配的难度，提高了生产效率；同时质量块的体积可以更大，有效的降低了马达谐振频率，提高了马达的低频性能，马达的整体性能更高。

由于位于同一组弹性支撑组件内的两个弹性支撑件结构相同，且叠加设置；其中的一个弹性支撑件的状态为另一个弹性支撑件绕中心轴线翻转180°后的状态；两个弹性支撑件相互之间留有避让空间。两个弹性支撑件的此种布置方式使得两个弹性支撑件在纵向上和横向上均是对称的，从而为振子提供了更好的支撑力和弹性回复力，使得振子受到的弹性回复力更均匀，更进一步的防止了振子偏振，提升了振子振动的稳定性和平衡性。

由于弹性支撑件由扁平结构的线材构成，且线材在纵向上的宽度均大于其在横向的宽度。即弹性支撑件的材质为片状结构，且此片状材料是纵向设置的，此种设计结构能够在纵向上更好的支撑振子，承担振子的重量，从而更进一步的防止了振子偏振，提升了振子振动的平衡性和稳定性，进而提升了马达的整体性能。

由于位于同一组弹性支撑组件的各弹性支撑件围成的空间内设有阻尼件，在振子振动时阻尼件会随着振子的振动产生压缩和回复，从而起到阻尼作用，在弹性支撑件回复的过程中能够起到一定的助力作用，能够缩短振子的振动返回时间，实现振子的快速往返，进一步提升了马达的性能；同时还可有效的防止振子与壳体发生碰撞，提升了马达的稳定性及使用寿命。

综上所述，本发明线性振动马达解决了现有技术中线性振动马达结构复杂、低频性能差等技术问题，本发明线性振动马达结构简单，装配难度低，生产效率高；同时振动的稳定性和平衡性好，低频性能高，整体性能好，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明线性振动马达实施例一的分解结构示意图；

图2是本发明线性振动马达实施例一的纵向剖视图；

图3是本发明线性振动马达实施例一的内部结构示意图；

图4是图1中弹性支撑组件的结构示意图；

图5是本发明线性振动马达实施例二的内部结构示意图；

图6是图5中弹性支撑组件的结构示意图；

图7是本发明线性振动马达实施例三的内部结构示意图；

图中：10、上壳，12、下壳，20、第一线圈，22、第二线圈，24、导磁芯，26、线圈骨架，30、质量块，32、第一永磁铁，34、导磁轭，36、第二永磁铁，40a、弹性支撑组件，40b、弹性支撑组件，42、弹性支撑件，420、第一连接点，422、第二连接点，424、第一弹性臂，426、第二弹性臂，46、弹性支撑件，460、第一弹性臂，462、第二弹性臂，464、第一连接点，466、第二连接点，467、第一半臂，468、第二半臂，469、折转连接点，50、阻尼件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。

本说明书中涉及到方位均指在马达正常工作时所处的方位。本说明书中涉及到的内侧指靠近线性振动马达中心的一侧，外侧指远离线性振动马达中心的一侧。

实施例一：

如图1、图2、图3和图4共同所示，一种线性振动马达，为长方体结构，包括壳体、定子、振子及位于振子两端的用于支撑振子并提供弹性回复力的至少两组弹性支撑组件40a，每组弹性支撑组件40a各包括至少两个弹性支撑件42，弹性支撑件42为弹片或弹簧。壳体包括结合在一起的上壳10和下壳12，上壳10为一一端敞口的盒状结构，下壳12为一板状结构，上壳10的开口端扣合在下壳12上，定子固定在上壳10和下壳12上，振子通过弹性支撑组件40a悬置在上壳10和下壳12围成的空间内。

如图1、图2和图3共同所示，振子包括质量块30，质量块30的中心位置固定有至少两块在水平方向上相邻接设置的第一永磁铁32，本实施方式优选第一永磁铁32共设有三块，相邻接设置的两块第一永磁铁32之间分别设有一块导磁轭34，相邻接设置的两块第一永磁铁32的邻接端极性相同，以三块第一永磁铁32为例，其极性为N、S；S、N；N、S或S、N；N、S；S、N，即各第一永磁铁32的充磁方向均与振子的振动方向相同。质量块30的两端各镶嵌有一块第二永磁铁36。质量块30的两端各设有一组弹性支撑组件40a，振子通过此两组弹性支撑组件40a悬置在上壳10和下壳12围成的空间内。

如图1、图2和图3共同所示，定子包括垂直设置在三块第一永磁铁32上下两侧的各一个扁平结构的第一线圈20，两个第一线圈20的中心各设有一导磁芯24，第一线圈20的轴线方向与第一永磁铁32的充磁方向垂直，位于第一永磁铁32上方的第一线圈20和导磁芯24固定在上壳10的内侧，位于第一永磁铁32下方的第一线圈20和导磁芯24固定在下壳12的内侧。定子还包括固定在马达两端的两个筒状结构的第二线圈22，两个第二线圈22均横向设置，其内侧设有同样为筒状结构的线圈骨架26，线圈骨架26对第二线圈22起到支撑作用，第二线圈22环绕在线圈骨架26的外周，线圈骨架26环绕在弹性支撑组件40a、第二永磁铁36及质量块30的端部外周。马达工作时，第一线圈20和第二线圈22均通入交变电流，振子在第一永磁铁32与第一线圈20及导磁芯24的相互作用下，和第二线圈22与第二永磁铁36的作用下沿水平方向往复振动，产生振感。

如2所示，本实施方式中第一线圈20在第一永磁铁32的上下两侧各设有一个，实际应用中位于第一永磁铁32一侧的第一线圈20并不限于一个，当然，每个第一线圈20的中心均设有一个导磁芯24，设置在相邻的两块第一永磁铁32之间的各导磁轭34与各导磁芯24错位排列，导磁轭34和与其相对应导磁芯24之间水平方向的距离d为0.1mm～0.3mm。

如图1、图2、图3和图4共同所示，本实施方式中优选振子的两端各设有一组弹性支撑组件40a，每组弹性支撑组件40a共包括两个结构相同的弹性支撑件42，且弹性支撑件42为弹片。每个弹性支撑件42均包括与质量块30结合的第一连接点420和与上壳10的内侧壁相结合的第二连接点422，还包括结构相同且对称设置的第一弹性臂424和第二弹性臂426。第一弹性臂424的一端与第一连接点420相结合，另一端与第二弹性臂426的一端相连接为一体，第二弹性臂426的另一端与第二连接点422相结合。第一弹性臂424和第二弹性臂426可以由一条弹片弯折而成，也可以是两条弹片焊接为一体，且第一弹性臂424和第二弹性臂426均位于第一连接点420和第二连接点422的同侧，第一弹性臂424与第二弹性臂426在相连接处形成一个夹角，本实施方式优选该夹角为锐角，即整个弹性支撑件42的俯视结构为近似的V形。第一弹性臂424(第二弹性臂426)为弯曲结构，且其两端在纵向上分别位于两个不同的平面内，即第一弹性臂424(第二弹性臂426)从侧面看为近似的S形，第一连接点420和第二连接点422的高度(纵向上的尺寸)均与第一弹性臂424和第二弹性臂426的高度相一致，第一弹性臂424和第二弹性臂426在纵向上的线材宽度均小于第一连接点420和第二连接点422的高度。

如图4所示，弹性支撑件42由扁平结构的线材制成，且该线材纵向设置，即由该线材制成的弹性臂在纵上的宽度大于其在横向上的宽度。此种结构能够增加弹性支撑件42在纵向上的强度，可以更好的承担振子的重量，提高振子振动的稳定性和平衡性。

如图3和图4共同所示，位于同一弹性支撑件42上的第一连接点420和第二连接点422均位于振子的中心轴线的同一侧，该中心轴线为与振子的振动方向相平行的中心轴线。第一连接点420结合在质量块30的端部，包括质量块30的端面(与其振动方向相垂直的侧壁)及侧面(与其振动方向相平行的侧壁)；第二连接点422结合在上壳10与振子振动方向相垂直的侧壁上。

如图3和图4共同所示，位于同一弹性支撑组件40a内的两个弹性支撑件42上下叠加设置，设其中的一个弹性支撑件42所处的状态为基准状态，则另一个弹性支撑件42所处的状态为基准状态绕振子的中心轴线翻转180°后的状态，该中心轴线同样为与振子的振动方向相平行的中心轴线。两个弹性支撑件42组合后不仅在纵向上是对称的，在横向上也是对称的，即两个弹性支撑件42不仅上下对称，还前后对称，同时两个弹性支撑件42的S形弹性臂可以在二者之间形成避让空间，保证在振子振动时两个弹性支撑件42不会相互干涉。此种结构可保证结合在质量块30上的两个第一连接点420分别结合在质量块30端面的两侧，结合在上壳10上的两个第二连接点422分别与相应的两个第一连接点420相对应，能够进一步的保证振子不会偏振，稳定性和平衡性更好。

如图2、图3和图4共同所示，弹性支撑组件40a的高度与质量块30端部的高度一致，则第一连接点420和第二连接点422的高度均与质量块30端部的高度相一致，同时弹性支撑组件40a的宽度(即垂直于振子振动的方向上的尺寸)与质量块30端部的宽度相一致。此结构可提高弹性支撑组件40a与质量块30和上壳10之间的结合牢固度，同时还可提高振子受力的均匀性，不仅可以提高马达的使用寿命，同时还能够更进一步的提高振子振动的稳定性和平衡性。

实施例二：

本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：

如图5和图6共同所示，弹性支撑组件40b包括两个结构相同的弹性支撑件46，两个弹性支撑件46的设置方式同样为上下对称，前后对称，位于同一弹性支撑件46上的第一连接点464和第二连接点466均位于振子中心轴线的同一侧，第一连接点464结合在质量块30的端部，第二连接点466结合在上壳10(参见图1)与振子振动方向相垂直的一侧侧壁上。弹性支撑组件40b的高度与质量块30端部的高度相一致，第一连接点464和第二连接点466的高度均与质量块30的高度相一致，同时弹性支撑组件40b的宽度(即垂直于振子振动的方向上的尺寸)与质量块30的宽度相一致。

如图6所示，弹性支撑件46包括一端连接在一起的第一弹性臂460和第二弹性臂462，第一弹性臂460的另一端与第一连接点464相结合，第二弹性臂462的另一端与第二连接点466相结合，第一弹性臂460和第二弹性臂462通过焊接工艺连接在一起，焊接结合加工更简单，同时可减小弹性支撑件46在振子振动时变形的机率，保证弹性支撑件46的弹性。

如图6所示，第一弹性臂460与第二弹性臂462结构相同，并对称设置。第一弹性臂460(第二弹性臂462)在中部形成了一个弯折，即包括第一半臂467和第二半臂468，第一半臂467和第二半臂468相连接的位置形成一个折转连接点469，第一半臂467与第二半臂468在折转连接点469处上下叠加连接为一体。两个第一半臂467分别连接第一连接点464和第二连接点466，两个第二半臂468通过焊接工艺连接在一起，同时二者之间形成一夹角，本实施方式中优选该夹角为锐角。弹性支撑件46近似为一个V形并将该V形的其尖部向内弯折后的结构。

实施例三：

本实施方式与实施例一和实施例二均基本相同，其不同之处在于：

如图7所示，在位于同一组弹性支撑组件40a内的两个弹性支撑件42围成的空间内设置有阻尼件50，阻尼件50的材质可选为海绵、硅胶、橡胶或泡棉等，但并不限于上述四种，只要是具有弹性能够起到阻尼作用的材质均可以。阻尼件50在弹性支撑件42回复的过程中能够起到一定的助力作用，能够缩短振子的振动返回时间，实现振子的快速往返，进一步提升了马达的性能；同时还可有效的防止振子与壳体发生碰撞，提升了马达的稳定性及使用寿命。

如图7所示，阻尼件50不仅可以设置在如图所示的弹性支撑组件40a的内侧，其还可以设置在弹性支撑组件40a与质量块30之间，或者是弹性支撑组件40a与上壳10(参见图1)之间，或者是三个位置中的两处或者三处均设置阻尼件50。

图7仅示出了本实施方式与实施例一基本相同的方案的结构示意图，关于本实施方式与实施例二基本相同的方案的结构示意图本领域技术人员根据本发明的其它附图及图7相结合即可得出，故为了节省本说明书的篇幅，其它的附图在此省略。

本说明书仅是以设有两组弹性支撑组件，及每组弹性支撑组件包含两个弹性支撑件为例对本发明的技术方案进行阐述，实际应用中弹性支撑组件的数量并不限于两组，每组弹性支撑组件中包含的弹性支撑件的数量也不限于两个，技术人员可以根据马达的内部空间及其它部件的结构进行调整。

本发明将至少两个结构相同的弹性支撑件组合成一组弹性支撑组件，且该弹性支撑组件与振子和壳体之间均形成至少两个连接点，在简化了马达内部结构的同时大大的提高了振子振动的稳定性和平衡性，同时还降低了马达的谐振频率，提升了马达的整体性能。

上述三个实施例仅是对本发明弹性支撑组件由两个弹性支撑件构成，且分别与振子和壳体形成至少两个连接点的技术方案的举例说明，实际应用中线性振动马达的结构并不限于上述各实施例所描述的结构，本发明的技术方案可适用于任何一种结构的线性振动马达中，包括规则结构和异型结构的马达，本领域的技术人员根据本说明书的阐述不需要付出创造性的劳动就可将本发明的技术方案应用到其它结构的线性振动马达中，因此，无论线性振动马达的其它结构是否与上述各实施例中的一致，只要是弹性支撑组件由两个弹性支撑件构成，且分别与振子和壳体形成至少两个连接点，用以简化马达结构，提高振动的稳定性与平衡性的马达产品均落入本发明的保护范围内。

本说明书中涉及到的带有序号的特征命名(如第一线圈和第二线圈)仅是为了区别技术特征，并不代表各特征之间的位置关系，装配顺序等。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.线性振动马达，包括壳体、定子和振子，其特征在于，

还包括位于所述振子两端的用于支撑所述振子并提供弹性回复力的至少两组弹性支撑组件，每组所述弹性支撑组件包括两个弹性支撑件；

每个所述弹性支撑件均包括与所述振子结合的第一连接点和与所述壳体结合的第二连接点；

位于同一所述弹性支撑件上的所述第一连接点和所述第二连接点均位于所述振子的中心轴线的同一侧，所述中心轴线与所述振子的振动方向平行；

所述第二连接点结合在所述壳体与所述振子振动方向垂直的侧壁上；

两个所述弹性支撑件结构相同，且叠加设置；其中的一个所述弹性支撑件的状态为另一个所述弹性支撑件绕所述中心轴线翻转180°后的状态；两个所述弹性支撑件相互之间留有避让空间；

所述弹性支撑件包括两条弹性臂，两条所述弹性臂均位于所述第一连接点和所述第二连接点的同侧；

所述弹性臂为弯曲结构，且所述弹性臂的两端在纵向上分别位于两个不同的平面内。

2.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述第一连接点结合在所述振子的与其振动方向相垂直的侧壁上，或所述第一连接点结合在所述振子的与其振动方向相平行的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性支撑件为弹片或弹簧。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的线性振动马达，其特征在于，两条所述弹性臂的一端相互连接为一体，两条所述弹性臂的另一端分别与所述第一连接点和所述第二连接点相结合；两条所述弹性臂之间的夹角为锐角；两条所述弹性臂结构相同，并对称设置。

5.根据权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性臂包括连接在一起的第一半臂和第二半臂，所述第一半臂与所述第二半臂在其相互连接的部位上下叠加连接在一起。

6.根据权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，两条所述弹性臂的连接端为通过焊接的方式固定结合。

7.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性支撑组件的高度与所述振子的高度相一致，所述弹性支撑组件的宽度与所述振子的宽度相一致。

8.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性支撑件由扁平结构的线材制成，且所述线材在纵向上的宽度均大于其在横向上的宽度。

9.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，位于同一组所述弹性支撑组件的各所述弹性支撑件围成的空间内设有阻尼件。

10.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子包括至少两块相邻接设置的永磁铁和设置在相邻接的两块所述永磁铁之间的导磁轭，相邻接的两块所述永磁铁的邻接端极性相同；所述定子包括线圈和设置在所述线圈中的导磁芯；所述永磁铁的充磁方向与所述线圈的轴线方向垂直。

11.根据权利要求10所述的线性振动马达，其特征在于，所述导磁轭与所述导磁芯错位排列；所述导磁轭和与所述导磁轭相对应的所述导磁芯之间水平方向的距离为0.1mm～0.3mm。