CN105553217A - 振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动马达，涉及微型马达技术领域，包括壳体、定子和振子，所述振子通过弹性支撑件悬置在所述壳体内，所述振子包括质量块及嵌在所述质量块上的永磁铁，所述定子包括线圈；所述线圈为扁平线圈，水平固定在所述壳体上，且与所述永磁铁在垂直方向上相对应；所述永磁铁的充磁方向与所述线圈产生的磁场方向平行；所述振子在振动方向上与所述定子之间留有振动空间。本发明振动马达解决了现有技术中振动马达厚度大、震感小等技术问题，本发明振动马达震感强，厚度小，可靠性高，使用寿命长，能够满足便捷式电子设备对振动马达高性能、薄型化的设计要求。

Description

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Z向振动马达。

背景技术

Z向振动马达是微型马达中的一种，其振动方向为垂直方向，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。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，振子包括与线圈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，振子通过弹性支撑件悬置在壳体内。

现有的垂直方向振动的马达的线圈均为筒状结构，振子包括盆架、永磁铁和质量块，盆架与永磁铁之间设有磁间隙，线圈深入到磁间隙内，利用线圈通交变电流与永磁铁相互作用力来驱动振子运动。此种结构的振动马达磁场利用率低，震感较弱，需要线圈和永磁铁在垂直方向上具有较大的尺寸才能够满足振动马达的设计性能，同时还需要留出磁间隙的空间，因此现有的振动马达体积均较大，厚度也很大，根本无法满足便携式电子设备越来越薄的发展趋势。

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振动马达，此振动马达震感强，体积小，厚度小，能够满足便捷式电子设备对振动马达高性能、薄型化的设计要求。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种振动马达，包括壳体、定子和振子，所述振子通过弹性支撑件悬置在所述壳体内，所述振子包括质量块及嵌在所述质量块上的永磁铁，所述定子包括线圈；所述线圈为扁平线圈，水平固定在所述壳体上，且与所述永磁铁在垂直方向上相对应；所述永磁铁的充磁方向与所述线圈产生的磁场方向平行；所述振子在振动方向上与所述定子之间留有振动空间。

其中，所述定子还包括设置在所述线圈中部的铁芯。

作为一种实施方式，位于所述振子振动方向的两侧的所述壳体上均固定有所述定子。

作为另一种实施方式，位于所述振子振动方向的一侧的所述壳体上固定有所述定子。

其中，位于所述振子振动方向的另一侧的所述壳体上设有泡棉。

作为再一种实施方式，位于所述振子振动方向的两侧的所述壳体上均固定有所述定子；所述永磁铁在所述振动方向上的尺寸大于所述质量块在该方向上的尺寸。

其中，所述壳体包括结合在一起的上壳和下壳，所述定子固定在所述下壳上或所述上壳和所述下壳上，所述弹性支撑件设置在所述振子与所述下壳之间。

其中，所述弹性支撑件包括环形的中心部和边缘部，所述中心部与所述振子相结合，所述边缘部与所述下壳相结合，所述中心部与所述边缘部之间通过弹性臂连接为一体。

其中，所述振动马达为圆形结构，所述永磁铁设置在所述质量块的中心位置。

其中，所述质量块上对应所述定子的位置设有凹陷的避让部，所述避让部的直径大于所述定子的外径。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明振动马达的线圈在垂直方向上与永磁铁相对应,线圈为扁平线圈，水平固定在壳体上，且永磁铁的充磁方向与线圈产生的磁场方向平行。当给线圈通入交变电流时，线圈会产生一个变化的磁场，由于永磁铁的充磁方向与线圈产生的磁场方向平行，即两个磁场的磁极方向是相对的，根据磁极同极相斥、异极相吸的原理，振子会在两个磁场的相互作用下上下运动，从而产生震感。此种结构的振动马达不需要磁间隙，也不需要线圈和永磁铁在振动方向上具有较大的尺寸，因此本发明振动马达体积小，厚度小，磁场利用率高，震感强，整体性能高，能够满足便捷式电子设备对振动马达高性能、薄型化的设计要求。

由于线圈的中部设有铁芯，线圈与铁芯共同组成了电磁铁，有效的增加了磁场的强度，提高了磁场的利用率，从而可以减小线圈和永磁铁在振动方向上的尺寸，在增强震感，提升振动马达性能的同时还可以进一步的降低振动马达的厚度，使得其更能适应便捷式电子设备薄型化发展的趋势。

由于与定子相对的一侧的壳体上设有泡棉，泡棉能够防止振子振幅过大时与壳体发生碰撞，即能够减小噪音，提高振动马达性能，又能够防止振动马达因碰撞而损坏，提高了振动马达的可靠性和使用寿命。

综上所述，本发明振动马达解决了现有技术中振动马达厚度大、震感弱等技术问题，本发明振动马达震感强，厚度小，可靠性高，使用寿命长，能够满足便捷式电子设备对振动马达高性能、薄型化的设计要求。

附图说明

图1是本发明振动马达实施例一的分解结构示意图；

图2是图1的组合图；

图3是本发明振动马达实施例一的剖视结构示意图；

图4是本发明振动马达实施例二的剖视结构示意图；

图5是本发明振动马达实施例三的剖视结构示意图；

图中：10、上壳，100、第一定位槽，12、下壳，120、第二定位槽，20、第一定子，22、第一线圈，24、第一铁芯，26、线圈，28铁芯，30、振子，32、质量块，320、避让部，34、永磁铁，36、弹性支撑件，360、边缘部，362、中心部，364、弹性臂，40、第二定子，42、第二线圈，44、第二铁芯，50、FPCB，60、泡棉。

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振动马达中心的一侧，外侧指远离振动马达中心的一侧。

实施例一：

如图1、图2和图3共同所示，一种振动马达，为圆形结构，包括壳体、定子、振子30及用于支撑振子30并提供弹性回复力的弹性支撑件36。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。本实施方式中定子包括固定在上壳10上的第一定子20和固定在下壳12上的第二定子40，弹性支撑件36设置在振子30与下壳12之间，振子30通过弹性支撑件36悬置在上壳10和下壳12围成的空间内。

如图1和图3共同所示，振子30包括圆环形的质量块32，质量块32的中心位置固定有一块永磁铁34，永磁铁34的厚度小于质量块32的厚度，即永磁铁34在振动方向上的尺寸小于质量块32在振动方向上的尺寸，其上下表面均低于质量块32的上下表面。永磁铁34的充磁方向为垂直方向，与其振动方向相一致，即永磁铁34的磁极位于其上下两侧。第一定子20和第二定子40分别固定在振子30的上下两侧，且第一定子20和第二定子40均在垂直方向上与永磁铁34相对应，且与振子之间留有振动空间。质量块32上与第一定子20和第二定子40相对应的位置均设有凹陷的避让部320，避让部320的外径大于第一定子20和第二定子40的外径，即分别大于第一线圈22和第二线圈42的外径，避让部320的设置进一步的为振动子的振动提供了振动空间，可减小定子与振子之间的振动空间，有利于减小振动马达的厚度。

如图1和图3共同所示，第一定子20包括第一线圈22及设置在第一线圈22中部的第一铁芯24，第二定子40包括第二线圈42及设置在第二线圈42中部的第二铁芯44。第一线圈22和第二线圈42均为扁平线圈，分别水平固定在上壳10和下壳12的内侧。第一线圈22和第二线圈42通过一FPCB50与外部电路电连接，以获得交变电流。第一线圈22和第二线圈42产生的磁场方向与永磁铁34的充磁方向平行。在振动马达工作时，第一线圈22与第一铁芯24构成第一电磁铁，第二线圈42与第二铁芯44构成第二电磁铁，第一电磁铁与第二电磁铁产生的磁场方向相反，即如果第一电磁铁产生的磁场上端为S极，下端为N极，侧第二电磁铁产生的磁场就应该是下端为S极，上端为N极，此两个磁场与永磁铁34产生的磁场相互作用，根据磁极同极相斥，异极相吸的原理，振子30会在三个磁场的作用下上下运动，产生震感。

如图1和图3共同所示，弹性支撑件36包括圆环形的中心部362和边缘部360，中心部362的直径小于边缘部360的直径，且二者不在同一水平面内，中心部362的位置高于边缘部360的位置，中心部362与边缘部360通过多条弹性臂364连接为一体，本实施方式中优选弹性臂364为三条，三条弹性臂364等间距的分布在中心部362与边缘部360之间，且三条弹性臂364均为弧线形，呈顺时针方向排列。弧线形的弹性臂364长度更大，有利于增加振子30的振幅，同时在振子30向上运动时弹性臂364受到的拉力小，不易断裂，使用寿命长。中心部362与振子30相结合，即与质量块32的下侧表面固定连接，边缘部360固定在下壳12内侧的边缘部位，从而将振子30悬置在上壳10与下壳12围成的空间内。

如图1和图3共同所示，上壳10上对应第一铁芯24的位置设有凹陷的第一定位槽100，第一铁芯24位于第一定位槽100内；下壳12上对应第二铁芯44的位置设有第二定位槽120，第二铁芯44位于第二定位槽内。第一定位槽100和第二定位槽120分别对第一铁芯24和第二铁芯44起到了定位作用，降低了组装难度，提高了组装效率，同时也提高了产品的一致性，提升了产品品质。

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4所示，定子仅固定在下壳12的内侧，包括线圈26及设置在线圈26中部的铁芯28，质量块32的下侧设有用于避让定子的避让部320，永磁铁34的下表面低于质量块32的下表面。永磁铁34的上表面与质量块32的上表面齐平，上壳10的内侧对应永磁铁34的位置设有泡棉60。泡棉60用于防止振子与上壳发生碰撞时产生噪声，起到保护作用。

本实施方式与实施例一相比磁场强度有所减弱，但可以降低振动马达的高度，缩小振动马达的体积，适用于功率及厚度设计均较小的便携式电子设备。

实施例三：

本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：

如图5所示，第一定子仅包括第一线圈22，第二定子仅包括第二线圈42，永磁铁34在振动方向上的尺寸大于质量块32在振动方向上的尺寸，即永磁铁34的上表面和下表面均高出于质量块32的上表面和下表面。永磁铁34的直径小于第一线圈22和第二线圈42的直径，在振子上下振动时，线圈内的空间也可成为振子的振动空间，充分的利用了振动马达的内部空间，有利于降低振动马达的厚度。

本实施方式与实施例一相比永磁铁34的体积更大，振子的质量更大，震感更强。

本发明采用扁平线圈作为定子，通过其产生的磁场与永磁铁的磁场相互作用，实现了振子在竖直方向上的往复运动，有效的降低了振动马达的厚度，减小了振动马达的体积，同时取得了更强的震感，提升了振动马达的整体性能。

上述三个实施例仅是对本发明采用扁平线圈作为定子的技术方案的举例说明，实际应用中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垂直方向振动的振动马达中，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振动马达中，因此，无论振动马达的其它结构是否与上述各实施例中的一致，只要是采用扁平线圈作为定子，用以降低振动马达的厚度，减小振动马达的体积，增强震感，提高性能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 (10)

1.振动马达，包括壳体、定子和振子，所述振子通过弹性支撑件悬置在所述壳体内，所述振子包括质量块及嵌在所述质量块上的永磁铁，所述定子包括线圈；其特征在于，

所述线圈为扁平线圈，水平固定在所述壳体上，且与所述永磁铁在垂直方向上相对应；

所述永磁铁的充磁方向与所述线圈产生的磁场方向平行；

所述振子在振动方向上与所述定子之间留有振动空间。

2.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述定子还包括设置在所述线圈中部的铁芯。

3.根据权利要求2所述的振动马达，其特征在于，位于所述振子振动方向的两侧的所述壳体上均固定有所述定子。

4.根据权利要求2所述的振动马达，其特征在于，位于所述振子振动方向的一侧的所述壳体上固定有所述定子。

5.根据权利要求4所述的振动马达，其特征在于，位于所述振子振动方向的另一侧的所述壳体上设有泡棉。

6.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，位于所述振子振动方向的两侧的所述壳体上均固定有所述定子；所述永磁铁在所述振动方向上的尺寸大于所述质量块在该方向上的尺寸。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的振动马达，其特征在于，所述壳体包括结合在一起的上壳和下壳，所述定子固定在所述下壳上或所述上壳和所述下壳上，所述弹性支撑件设置在所述振子与所述下壳之间。

8.根据权利要求7所述的振动马达，其特征在于，所述弹性支撑件包括环形的中心部和边缘部，所述中心部与所述振子相结合，所述边缘部与所述下壳相结合，所述中心部与所述边缘部之间通过弹性臂连接为一体。

9.根据权利要求8所述的振动马达，其特征在于，所述振动马达为圆形结构，所述永磁铁设置在所述质量块的中心位置。

10.根据权利要求9所述的振动马达，其特征在于，所述质量块上对应所述定子的位置设有凹陷的避让部，所述避让部的直径大于所述定子的外径。