CN105720776B - 振动马达以及便携式设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种振动马达以及便携式设备。该马达包括：壳体，其包括相互连接的上盖和下壳，下壳嵌设有FPCB板，壳体的内部设置有腔体，腔体内收容有线圈和振动系统；其中，振动系统包括振子和弹性支撑件，振子设置有磁间隙，弹性支撑件的第一端与所述振子连接，弹性支撑件的第二端与壳体连接；线圈的第一端固定于下壳，线圈的第二端插入磁间隙中，线圈通过FPCB板与外部电路信号连接。该马达的FPCB板嵌设在下壳上，从而节约了振动马达内部沿振动方向上的空间，使振子的振动空间大大增加，提高了振动效果。

Description

振动马达以及便携式设备
技术领域
本发明涉及振动设备技术领域，更具体地，涉及一种扁平式线性振动马达以及应用了该振动马达的便携式设备。
背景技术
目前，振动马达广泛的应用在便携式设备中，尤其是手机设备中。一般的振动马达包括：由下壳和上盖组成的壳体，壳体内设置振子、弹性支撑件、线圈和用于线圈电连接的FPCB板。通常，FPCB板和线圈固定在下壳上，即，先在下壳上平铺FPCB板，然后在FPCB板上粘接线圈。FPCB板的厚度占用线性马达沿振动方向的空间，减弱了振动效果。此外，现有的振动马达一般将弹性支撑件设置在上盖与振子之间，这种设计同样占用了线性马达沿振动方向的空间，不利于马达的轻薄化、小型化。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种振动马达的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种振动马达。该马达包括：
壳体，其包括相互连接的上盖和下壳，所述下壳嵌设有FPCB板，所述壳体的内部设置有腔体，所述腔体内收容有线圈和振动系统；
其中，所述振动系统包括振子和弹性支撑件，所述振子设置有磁间隙，所述弹性支撑件的第一端与所述振子连接，所述弹性支撑件的第二端与所述壳体连接；所述线圈的第一端固定于所述下壳，所述线圈的第二端插入所述磁间隙中，所述线圈通过所述FPCB板与外部电路信号连接。
优选地，所述下壳设置有沿厚度方向的贯穿孔，所述FPCB板嵌入所述贯穿孔中。
优选地，所述FPCB板包括导通所述线圈的内连接部、导通外部电路 的外连接部以及连接所述内连接部和外连接部的弯折部，所述内连接部或所述内连接部与弯折部嵌入所述贯穿孔，所述外连接部设于所述腔体外侧的所述下壳上。
优选地，所述FPCB板的与所述线圈和所述上盖的侧壁相对的部位嵌入所述下壳形成U字形的弯折部。
优选地，所述线圈的第一端与所述FPCB板固定连接，所述线圈通过所述FPCB板固定于所述下壳。
优选地，所述弹性支撑件的第二端与所述下壳固定连接，所述弹性支撑件的第一端与所述振子的靠近所述下壳的一侧固定连接。
优选地，所述振子包括盆架、磁体以及配重块，所述盆架包括底部、侧壁以及由所述底部和所述侧壁包围形成的内腔，所述磁体设置于所述内腔中，所述磁体与所述侧壁之间设置有磁间隙，所述配重块套设于所述侧壁的外表面。
优选地，所述盆架的沿振动方向的高度大于所述配重块的厚度，所述上盖在与所述盆架相对应位置设置有通孔，所述通孔的内径尺寸大于等于所述盆架的外径尺寸。
优选地，所述弹性支撑件的第二端与所述上盖固定连接，所述弹性支撑件的第一端与所述振子的远离所述下壳的一侧固定连接。
根据本发明的第二方面，提供了一种便携式设备，其中，所述便携式设备设置有本发明提供的所述振动马达。
本发明的发明人发现，在现有技术中，FPCB板平铺在下壳上，这种结构FPCB板的厚度占用振动马达沿振动方向的空间，减弱了马达的振动效果。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
本发明提供的振动马达，FPCB板嵌设在下壳上，从而节约了振动马达内部沿振动方向上的空间，使振子的振动空间大大增加，提高了振动马达的振动效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1：本发明实施例的振动马达的分解图。
图2：本发明实施例的振动马达的剖视图。
图3：本发明实施例的FPCB板的结构示意图。
图4：本发明实施例的另一种FPCB板的结构示意图。
图5：本发明实施例的另一种振动马达的剖视图。
图6：本发明实施例的另一种振动马达的结构示意图。
其中，1：上盖；101：通孔；102：腔体；2：下壳；201：贯穿孔；202：通孔；3：配重块；4：盆架；401：底部；402：侧壁；5：磁体；501：磁间隙；6：华司；7：弹性支撑件；8：线圈；801：引线；9：FPCB板；901：内连接部；9011：内焊盘；902：弯折部；903：外连接部；9031：外焊盘。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步 讨论。
本发明提供了一种振动马达。如图1-2所示，该马达包括：壳体、振动系统和线圈8。壳体由上盖1和下壳2相互连接而成，可以通过本领域技术所熟知的方式，如扣合、粘接、螺栓连接、焊接等方式进行连接。下壳为片状，上盖为中空结构且一端敞开，下壳设置在上盖的敞开端，内部形成腔体102，腔体102内收容有振动系统和线圈8。在本实施例中，下壳2嵌设有FPCB板9。FPCB板为片状，具有设定的厚度，在本实施例中，FPCB板沿厚度方向嵌入下壳2所在的表面中。
如图2-4所示，线圈8通过FPCB板9与外部电路信号连接。FPCB板9包括导通所述线圈8的内连接部901、导通外部电路的外连接部903以及连接所述内连接部901和外连接部903的弯折部902，所述内连接部901或所述内连接部901与弯折部902嵌入所述贯穿孔201，所述外连接部903设于所述腔体外侧的所述下壳2上。内连接部901外连接部903其中，内连接部901设置有与线圈8信号连接的内焊盘9011，可以通过锡焊焊接的方式实现线圈8的引线901与FPCB板9的信号连接。优选的是，内焊盘9011设置在内连接部901的靠近线圈8的表面，该种连接方式便于引线801与内焊盘9011的电连接，且不占用振子的振动空间。外连接部903设置有与外部电路信号连接的外焊盘9031，其连接方式同样可以是锡焊焊接。可以理解的是，内焊盘9011和外焊盘9031分别设置有两个。且内焊盘9011与外焊盘9031一一对应地进行电连接。如图3-4所示，为了适应外部连接部的电连接，弯折部902的弯折方向可以有多种，例如弯折部向上弯折，则外连接部903设置在下壳2的上表面，外部电路可以在上表面与外焊盘9031电连接。例如弯折部902向下弯折，则外连接部903设置在下壳2的下表面，外部电路可以在下表面与外焊盘9031电连接。
在本发明的另一具体实施方式中，如图5-6所示，FPCB板9的与线圈8和上盖1的侧壁相对的部位嵌入下壳2形成U字形的弯折部902。下壳2还设置有通孔202。弯折部902的一端连接内连接部901，内连接部901的在远离线圈8的表面设置有内焊盘9011，内焊盘9011与通孔202相对。焊接引线801时，线圈8的引线801从FPCB板9的侧部穿出，到达内焊盘 9011。通孔202为引线801与内焊盘9011的电连接提供了空间。此外，内焊盘9011设置在FPCB板9的外侧节省了振子振动的空间，有利振动马达的小型化、轻薄化。弯折部902的另一端连接外连接部903。内连接部901和外连接部903均位于下壳2的上表面。U字形的结构为弹性支撑件7和振子留出了振动的空间，提高振动马达的振动效果。
如图1所示，振动系统包括相互配合的磁路组件、配重块3和弹性支撑件7。磁路组件设置有磁间隙501，配重块3与磁路组件相连接构成振子，该连接可以通过粘接、卡接等方式进行。弹性支撑件7可以是弹簧或者带有螺旋状悬臂结构的弹片，其第一端与振子连接，弹性支撑件7的第二端与壳体连接，为了使连接更牢固，优选的连接形式是焊接。线圈8包括沿其延伸方向相对设置的第一端和第二端，其中，线圈的第一端固定于下壳2，本领域技术人员可以理解的是，线圈8的第一端可以直接固定连接到下壳2上，也可以先连接到其他元器件，通过该元器件间接地与下壳2形成固定。线圈8的第二端插入磁间隙501中。
振子有多种结构形式，在本发明的一种具体实施方式中，如图1-2所示，振子包括盆架4、磁体5以及配重块3。盆架4包括底部401、侧壁402以及由底部401和侧壁402包围形成的内腔，磁体5设置于内腔中，磁体5与侧壁402之间设置有磁间隙501，配重块3套设于侧壁402的外表面。可以采用本领域技术人员所熟知的手段，如粘接等将盆架4、磁体5以及配重块3进行固定连接。磁铁可以是但不局限于铁氧体磁铁和钕铁硼磁铁。盆架4为导磁材料，如铁等。在该结构中，盆架4和磁体5构成外磁式结构，当然也可以是，盆架4和磁铁被设置为内磁式结构，只要能形成稳定的匀强磁场即可。
进一步地，为了使磁间隙501内的匀强磁场更稳定，提高振子的振动效果，如图2所示，磁体5在靠近下壳2的一侧还设置有华司6。华司6具有导磁的作用，可以将磁力线集中到磁间隙501中并且使磁力线的方向垂直于振子的振动方向。
在本发明的一种具体实施方式中，盆架4的沿振动方向的高度大于配重块3的厚度。上盖1在与盆架4相对应位置设置有通孔101，通孔 101的内径尺寸大于盆架4的外径尺寸。振动时，盆架4的凸出于配重块3的部分可以穿过该通孔101。通孔101的设置在不改变原有外壳尺寸的前提下，加高了振动空间，这种结构更适合于振子在大振幅时的振动。
该振动马达在工作时，外部电路的振动信号通过FPCB板9的电路布图传递到线圈8。线圈8通电后，在磁间隙501的匀强磁场中受到磁场力的作用。由于线圈8固定在下壳2上，故线圈8不发生振动，但线圈8会给振子一个反作用力，使振子发生振动。由于线圈8受到的磁场力为切割磁力线的方向，故振子垂直于线圈8绕组所在的平面做线性振动。
为了增大惯性以提高振动效果，振子还设置配重块3，配重块3的材质可以是钨钢、不锈钢等材料。振子与弹性支撑件7固定连接，弹性支撑件7被压缩时或者被拉伸时都会有回复到初始位置的倾向，会产生弹力，可以理解的是，弹性支撑件7偏离初始位置越大则弹力越大。该弹力又作用到振子。因此，振子振动时会受到磁场力和弹性支撑件7的弹力的作用，两种力的存在使得振子在设定的位移范围内振动。
本发明提供的振动马达，FPCB板9嵌设在下壳2上而不是平铺在下壳2的表面，这种结构节约了振动马达内部沿振动方向上的空间，使振子的振动空间大大增加，提高了马达的振动效果。并且，这种结构顺应了振动马达轻薄化、小型化的发展优势。
此外，增加的空间可以用来增加配重块3的厚度，也可以起到增加马达振感的作用。
在本发明的一种优选的实施方式中，如图2所示，为了减小弹性支撑件7在振动马达的振动方向上所占的空间，弹性支撑件7的第二端与下壳2固定连接，弹性支撑件7的第一端与振子的靠近下壳2的一侧固定连接。具体地，弹性支撑件7由多条悬臂构成，多条悬臂由第一端向第二端延伸，其末端相连接形成环状的第二端，弹性支撑件7的轮廓为由第一端向第二端逐渐扩大形成喇叭口形，优选的是，悬臂成逐渐放大的螺旋状由第一端向第二端延伸。弹性支撑件7的第一端被设置为中间有孔的结构，该孔的内径大于线圈8的外径。弹性支撑件7可以由一块片材，采用冲压成型的方法一次成型。磁间隙501位于第一端所包围的区域内，以使线圈8的第 二端穿过该孔后到达磁间隙501中。弹性支撑件7的结构不限于此，还可以是悬臂形成之字形结构等其他结构，只要能对振子产生弹力即可。
连接时，第一端固定在振子的靠近线圈8的一侧。弹性支撑件7的第二端固定连接到下壳2上。可以理解的是，线圈8和FPCB板9都设置在第二端的边缘所包围的区域的中部。这种结构下，弹性支撑件7的设置充分利用了线圈8以外的空间，而不用另外占用空间。大大节省了振动空间，并且可以使振动马达具有更小的尺寸。
当然，也可以是将弹性支撑件7设置在振子的远离线圈8的一侧。此时，弹性支撑件7的第二端与上盖1固定连接，弹性支撑件7的第一端与振子的远离下壳2的一侧固定连接。这种结构便于元器件的安装。
进一步地，如图2所示，下壳2设置有沿厚度方向的贯穿孔201，FPCB板9嵌入贯穿孔201中，这种结构可以最大程度的减小FPCB板9在其厚度方向占用的空间。制作时，只需FPCB板9在穿过上盖1的侧壁402的位置进行一次弯折，使内连接部嵌入下壳2即可。而不用像现有的FPCB板9那样需要在侧壁402的位置设计成U形，进行两次弯折。这种结构简化了FPCB板9的加工过程，提高了良品率。下壳2的厚度大于等于FPCB板9的厚度，由此可知，嵌入后FPCB板9的表面位于下壳2所在的表面之下。线圈8的第一端固定连接到FPCB板9上，通过FPCB板9与下壳2形成固定连接。这种结构进一步减小了线圈8和FPCB板9在振动方向上的空间。
当然，也可以是在下壳2设置有凹槽而非贯穿孔201，FPCB板9设置在凹槽中，同样可以节省空间。凹槽结构更便于FPCB板9与下壳2的固定连接，并且壳体的结构更稳固。
本发明还提供了一种便携式设备，其设置有本发明提供的振动马达。便携式设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该便携式设备具有振动效果好的特点。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求 来限定。

Claims (8)

1.一种振动马达，其特征在于，包括：
壳体，其包括相互连接的上盖(1)和下壳(2)，所述下壳(2)嵌设有FPCB板(9)，所述壳体的内部设置有腔体(102)，所述腔体(102)内收容有线圈(8)和振动系统；
其中，所述振动系统包括振子和弹性支撑件(7)，所述振子设置有磁间隙(501)，所述弹性支撑件(7)的第一端与所述振子连接，所述弹性支撑件(7)的第二端与所述壳体连接；所述线圈(8)的第一端固定于所述下壳(2)，所述线圈(8)的第二端插入所述磁间隙(501)中，所述线圈(8)通过所述FPCB板(9)与外部电路信号连接；
所述FPCB板(9)包括导通所述线圈(8)的内连接部(901)、导通外部电路的外连接部(903)以及连接所述内连接部(901)和所述外连接部(903)的弯折部(902)，所述FPCB板(9)的与所述线圈(8)和所述上盖(1)的侧壁相对的部位嵌入所述下壳(2)形成U字形的弯折部(902)；
所述下壳还设置有通孔(202)，弯折部(902)的一端连接内连接部(901)，所述内连接部(901)位于下壳(2)的上表面，所述内连接部(901)的在远离所述线圈(8)的表面设置有内焊盘(9011)，内焊盘(9011)与通孔(202)相对。
2.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述外连接部(903)设于所述腔体(102)外侧的所述下壳(2)上。
3.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述线圈(8)的第一端与所述FPCB板(9)固定连接，所述线圈(8)通过所述FPCB板(9)固定于所述下壳(2)。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的振动马达，其特征在于，所述弹性支撑件(7)的第二端与所述下壳(2)固定连接，所述弹性支撑件(7)的第一端与所述振子的靠近所述下壳(2)的一侧固定连接。
5.根据权利要求4所述的振动马达，其特征在于，所述振子包括盆架(4)、磁体(5)以及配重块(3)，所述盆架(4)包括底部(401)、侧壁(402)以及由所述底部(401)和所述盆架(4)的侧壁(402)包围形成的内腔，所述磁体(5)设置于所述内腔中，所述磁体(5)与所述盆架(4)的侧壁(402)之间设置有磁间隙(501)，所述配重块(3)套设于所述盆架(4)的侧壁(402)的外表面。
6.根据权利要求5所述的振动马达，其特征在于，所述盆架(4)的沿振动方向的高度大于所述配重块(3)的厚度，所述上盖(1)在与所述盆架(4)相对应位置设置有通孔(101)，所述通孔(101)的内径尺寸大于等于所述盆架(4)的外径尺寸。
7.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述弹性支撑件(7)的第二端与所述上盖(1)固定连接，所述弹性支撑件(7)的第一端与所述振子的远离所述下壳(2)的一侧固定连接。
8.一种便携式设备，其特征在于，所述便携式设备设置有如权利要求1-7中的任意一项所述的振动马达。
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