CN110784085A - 一种线性振动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线性振动器，包括壳体、磁体以及弹片，所述弹片为平弹片，所述弹片包括固定部、振动部和振动臂，所述振动臂在与固定部连接的端部附近形成弯折部，所述振动臂的筋宽小于所述振动部的筋宽以及小于所述固定部的宽度。将弹片固定于两支撑块中间，节省振动空间，大大降低制程工艺装配难度，有利于实现产品的轻薄化设计及提高制程良率；通过设置多个磁体且分别放置于线圈的四周，磁体上下端分别固定于盆架和不导磁极片之间，与弹片通过焊接方式连接，大大提高了磁路利用率缩短产品的响应时间，提升振感，同时提高磁路整体的可靠性强度，解决磁路在环境可靠性试验中的脱落问题。

Description

一种线性振动器

技术领域

本发明涉及线性振动设备领域，具体地说，是涉及一种线性振动器。

背景技术

1.现有市场上存有的线性振动器，与应用于电子产品中的线性振动器相比，其对振感的要求更高、更严格，为实现较高的性能，往往线性振动器的磁感应强度较高，振动空间设计较大，造成产品外观尺寸偏大，使用“Z”形弹片装配更加困难，产品制程良率降低，同时占用车载屏幕整机较大的装机空间；

2.由于线性振动器设计尺寸较大，磁路组件与定子组件之间的装配过程中造成磁间隙单侧过小，振动过程中发生擦碰，出现噪音；

3. 通槽线性振动器的弹性元件与盆架及上下壳体采用焊接的方式固定，此振子结构可调空间小，对物料尺寸精度要求较高，单体模具成本较高，当产品性能需要改变时，往往产生很高的修模费用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种线性振动器，其结构有利于实现的产品的轻薄化设计，节约装机空间，并降低制程工艺难度，提高产品制程良率，减少因物料设变造成的修模费用。

本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：一种线性振动器，包括壳体、磁体以及弹片，所述弹片为平弹片，所述弹片包括与所述壳体连接的固定部、与所述磁体连接的振动部、和连接所述固定部和所述振动部的振动臂，所述振动臂在与固定部连接的端部附近形成弯折部，所述振动臂的筋宽小于所述振动部的筋宽以及小于所述固定部的宽度。

作为一种优选方案，所述固定部的数量为两个，两个固定部位于所述振动部的两端，两个固定部相对于所述振动部对称设置。

作为一种优选方案，所述振动臂的弯折部横向设置、纵向设置或者倾斜设置，所述弯折部形状为波浪形或者折线形。

作为一种优选方案，所述振动臂相对于振动部对称设置，所述振动臂的数量为四个，其中两个振动臂与其中一个固定部连接，另外两个振动臂与另外一个固定部连接，与同一个固定部连接的两个振动臂的未弯折部平行设置或者弧形对称设置。

作为一种优选方案，所述振动部包括两个相对设置的第一振动部，两个所述第一振动部之间设置通孔，所述振动臂的一端与第一振动部的外侧相连，所述第一振动部与所述振动臂之间设置通槽，所述振动臂的另一端与固定部的中部相连，所述固定部位于两个振动臂之间。

作为一种优选方案，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部，所述第二振动部与振动臂连接或者与第一振动部连接形成一体结构。

作为一种优选方案，所述第一振动部的形状与第二振动部的形状相同，其形状为矩形或者弧形。

作为一种优选方案，所述振动部与固定部均为环状，所述振动部与固定部同心设置。

作为一种优选方案，所述壳体上设置有两个定位部，所述定位部上设有定位凹槽，所述固定部插接在定位凹槽内。

作为一种优选方案，所述定位凹槽的一端设有开口部，另一端封闭设置，所述固定部从开口部插接在定位凹槽内，且所述固定部的两个侧面与定位凹槽内壁相接触。

作为一种优选方案，还包括线圈，所述磁体位于线圈的四周，所述磁体和弹片之间分别设有不导磁极片，所述不导磁极片分别与磁体和弹片连接。

作为一种优选方案，还包括盆架，所述磁体包括第一磁体、第二磁体、第三磁体和第四磁体，所述第一磁体、第二磁体、第三磁体和第四磁体与盆架连接，所述盆架上设置有与其连接的质量块。

作为一种优选方案，还包括铁芯，所述铁芯的下部设有第一凹槽，所述壳体包括下壳，所述下壳设有向内凸起的凸台，所述凸台插接在第一凹槽内使铁芯与下壳固定。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：

弹片两端的振动部分，采用弧线折弯，两两对称的结构，相比传统的螺旋平弹片，在同等空间范围内，其弹片振动臂的长度更长，减小弹片在振动过程中的因应力集中而发生高周疲劳断裂的风险，提高弹片的可靠性寿命强度，同时有利实现弹片在一维振动方向上更加平稳振动。

所述振动臂筋宽小于振动部的筋宽，使弹片中间部分筋宽大于两端，增大与振子端的焊接面积，提高可靠性强度，同时配合磁路部分，相比于传统的圆形弹片单磁路结构，其在相同高度下，其线圈体积可做的更大，穿过跑道型线圈单位面积的磁感线更多，且跑道型线圈有效长度L大于圆形线圈的有效长度，故其磁感线利用率更高，驱动力更大。

此弹片结构整体为两端对称弯折且筋宽较细，有利于弹片振动过程中应力释放，中间部分筋宽大于两端部分筋宽，解决了因两端部分筋宽较细，K值较小，无法为振子部件提供足够支撑力的问题，同时解决了传统平弹片因筋宽不一致导致的偏振问题和为减小应力而减小筋宽导致的支撑力不足问题。

弹片作为一种延伸结构，其中间镂空部分具有第二振动部，此第二振动部可代替两端磁体与盆架的单连接方式，实现两端磁体与弹片的直接连接，是两端磁体固定于盆架与弹片之间，很大程度上减小了两端磁体在振动过程中脱落的风险，同时提高整体磁路利用率，提升产品的整体性能。

通过将弹片设置为平弹片，将弹片固定于两定位部中间，相较于传统的“Z”形弹片，节省振动空间，大大降低制程工艺装配难度，有利于实现产品的轻薄化设计及提高制程良率；

通过在定位部上设置定位凹槽，弹片的一端插接在定位凹槽内，解决了弹片在X/Y轴方向偏移的问题，定位准确，振动更稳定，提高了产品的可靠性；

通过设置多个磁体且分别放置于线圈的四周，磁体上下端分别固定于盆架和不导磁极片之间，与弹片通过焊接方式连接，大大提高了磁路利用率缩短产品的响应时间，提升振感，同时提高磁路整体的可靠性强度，解决磁路在环境可靠性试验中的脱落问题；

通过在壳体设有定位铁芯的凸台，铁芯下端设有第一凹槽，铁芯的第一凹槽与壳体凸台连接后置于线圈中间，保证线圈与壳体体之间的同心度，同时保证磁间隙精度，提高产品的制程良率。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1是本发明一种线性振动器的整体爆炸结构示意图。

附图2是本发明一种线性振动器的A-A向的剖视结构示意图。

附图3是本发明一种线性振动器的B-B向的剖视结构示意图。

附图4是本发明一种线性振动器的弹片结构示意图。

附图5是本发明一种线性振动器的壳体结构示意图。

附图6是本发明一种线性振动器的定子组件的结构示意图。

附图7是本发明一种线性振动器的导磁轭结构示意图。

附图8是本发明一种线性振动器的振子组件结构示意图。

附图9是本发明一种线性振动器的振子结构示意图。

附图10是本发明一种线性振动器的铁芯结构示意图。

附图11是本发明一种线性振动器的支撑块结构示意图。

附图12是本发明一种线性振动器的不导磁极片结构示意图。

附图13是本发明一种线性振动器的磁体结构示意图。

附图14是本发明一种线性振动器的盆架结构示意图。

附图15是本发明一种线性振动器的实施例2的弹片结构示意图。

附图16是本发明一种线性振动器的实施例2的振子组件的结构示意图。

附图17是本发明一种线性振动器的实施例3的弹片结构示意图。

附图18是本发明一种线性振动器的实施例4的弹片结构示意图。

附图19是本发明一种线性振动器的实施例5的弹片结构示意图。

附图20是本发明一种线性振动器的实施例6的弹片结构示意图。

附图21是本发明一种线性振动器的实施例7的弹片结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：如附图1-14所示，一种线性振动器，包括壳体、磁体以及弹片4，壳体包括上壳2和下壳1，上壳2和下壳1固定连接，所述壳体内部形成容纳其他部件的腔体，所述壳体上固定设有两个定位部，本实施例中，定位部为支撑块3，两个支撑块3分别焊接在壳体上，支撑块3焊接在下壳1上，两个所述支撑块3之间固定连接有弹片4，所述弹片4中部设有容纳线圈5的通孔41。

如图1-4所示，所述弹片4为平弹片，平弹片通常是指在平面内发生垂直弹性形变的弹簧片，在平面弹性材料上镂空而成或弹性材料冲裁剪切而成，弹片4整体为矩形，整体呈对称设置，相较于传统的“Z”形弹片，节省振动空间，大大降低制程工艺装配难度，有利于实现产品的轻薄化设计及提高制程良率，所述弹片4包括与所述壳体连接的固定部42、与所述磁体连接的振动部、和连接所述固定部42和所述振动部的振动臂44，振动臂44形状为细长条状，具体的振动臂为条形板状，所述固定部42的数量为两个，所述固定部42设置在振动部的两端，两个固定部42相对于振动部对称设置。

所述振动臂与固定部42连接的端部附近弯折设置形成两个弯折部441，两个弯折部441形状为“S”形，也可以根据需要弯折成“Z”形等其他形状，弯折形成两个通槽，其中一个通槽与两个振动臂44之间的空间连通，另外一个通槽与外界连通，通槽的底部为圆弧形，弯折设置可以减小应力，通槽两侧的振动臂44沿横向设置，也可以根据需要采用其他弯折形式，例如弯折后通槽呈矩形结构、三角形结构等，只要能够减小应力即可，弯折部441的数量可以根据需要增加或减少，所述振动臂44的弯折部纵向设置，即沿弹片4的长度方向设置，弯折部441为弧形弯折，所述弯折部441形状为波浪形或者折线形。

所述振动臂44的筋宽小于所述振动部的筋宽以及小于所述固定部42的宽度，本实施例中，振动臂44的筋宽是指振动臂44的宽度。

所述振动臂44的数量为四个，其中两个振动臂44与其中一个固定部42连接，另外两个振动臂44与另外一个固定部42连接，与同一个固定部42连接的两个振动臂44的未弯折部平行设置，固定部42位于两个振动臂44之间。

如图4所示，所述振动部为长方形板状，所述振动部包括两个相对设置的第一振动部43，所述第一振动部43为矩形的板状，所述通孔41设置在两个第一振动部43之间，所述第一振动部43与固定部42之间通过振动臂44连接，所述振动臂44的一端与第一振动部43的外侧相连，另一端与固定部42的中部相连，所述第一振动部43与所述振动臂44之间形成通槽45，

两个第一振动部43、固定部42和振动臂44位于同一平面内，两个第一振动部43、固定部42和振动臂44的厚度相等，两个第一振动部43、固定部42和振动臂44为一体结构，两个第一振动部43、固定部42和振动臂44由一块板切割而成，本实施例中，振动部的筋宽是指第一振动部43的宽度。

如图11所示，所述支撑块3设有定位凹槽31，所述振动臂44插接在定位凹槽31内，定位凹槽31沿水平方向设置，本实施例中，定位凹槽31为矩形，固定部42形状也为矩形，定位凹槽31从支撑块3的一个端面延伸到另一个端面，定位凹槽31位于支撑块3中部，具体位于中部偏上位置，所述定位凹槽31的一端设有开口部，另一端为封闭式，两个所述固定部42分别从两个开口部插接在定位凹槽31内，且其两个侧面与定位凹槽31内壁相接触，从而实现弹片4的安装固定。定位凹槽31也可设置为其他形状，固定部42的形状与定位凹槽31的形状相适应即可，本实施例中，每个支撑块3上设置一个定位凹槽31，也可以根据需要增加定位凹槽31的数量。

如图1、图2、图3、图5和图6所示，还包括铁芯6，铁芯6设置在线圈5内，所述铁芯6的下部设有第一凹槽61，第一凹槽61开口向下，第一凹槽61沿下壳1的长度方向设置，呈长条形，如图5所示，下壳1设有向内凸出的凸台11，凸台11沿下壳1的长度方向设置，呈长条形，所述凸台11插接在第一凹槽61内使铁芯6与下壳1固定，第一凹槽61位于线圈5的中间，保证线圈5与下壳1之间的同心度，同时保证磁间隙精度，提高产品的制程良率，下壳1的底部外侧还设有向内凸出的第三凹槽12，第三凹槽12设置在与凸台11的对应处。

如图6、图7和图10所示，所述铁芯6包括固定部62和凸出部63，固定部62与凸出部63为一体设置，所述凸出部63设置在固定部62的上侧，所述固定部62位于线圈5内，固定部62的上表面与线圈5的上表面平齐，所述凸出部63的横截面积小于所述固定部62，所述固定部62的上方设有导磁轭7，导磁轭7的具体形状如图7所示，所述导磁轭7设有与凸出部63配合的固定孔71，固定孔71的横截面积与凸出部63的横截面积相等，导磁轭7覆盖在固定部62的上表面和线圈5的上表面上。导磁轭7可以聚拢磁场，提高磁感强度。

如图2和图3所示，所述线圈5的四周分别设有磁体8，所述磁体8上方设有盆架10，所述磁体8和弹片4之间设有不导磁极片9，所述不导磁极片9设有两个，两个不导磁极片9的大小、形状完全相同。如图13所示，所述磁体8包括第一磁体81、第二磁体82、第三磁体83和第四磁体84，所述第一磁体81、第二磁体82、第三磁体83和第四磁体84均为磁钢制成，所述第一磁体81、第二磁体82、第三磁体83和第四磁体84均为长方体，所述第一磁体81的长度大于所述第三磁体83的长度，所述第一磁体81和第二磁体82大小相等、形状相同，所述第三磁体83和第四磁体84大小相等，形状相同，第一磁体81、第二磁体82、第三磁体83和第四磁体84的充磁方向相同，可大大提高磁路利用率，缩短产品的响应时间，提升振感。如图8和图9所示，其中一个所述不导磁极片9设置在第一磁体81和其中一个第一振动部43之间，另一个不导磁极片9设置在第二磁体82与另一个第一振动部43之间，如图9所示，不导磁极片9的横截面积小于第一磁体81的横截面积，不导磁极片9的具体形状如图12所示，两个不导磁极片9之间有容纳线圈5穿过的空隙，不导磁极片的整体为长方形，中间设有向外侧凸出的凸片92，不导磁极片9上的凸片92向外凸出形成有第四凹槽91，第一磁体81和第二磁体82分别覆盖在各自相应的不导磁极片9上并与各自相应的第一振动部43透过第四凹槽91焊接，如图9所示，第一磁体81和第二磁体82远离不导磁极片9的一端与盆架10焊接，第三磁体83和第四磁体84均焊接在盆架10上。

如图9和图14所示，所述盆架10的两端分别设有朝向支撑块3的凸起101，第三磁体83和第四磁体84设置在凸起101的内侧，第三磁体83和第四磁体84与凸起101之间分别设有质量块103，质量块103可以提高振动效果，提高振子组件的惯性，盆架10还设有第七凹槽102，如图2、图3和图14所示，安装完成后，盆架10的上表面和铁芯6的凸出部63上表面平齐，铁芯6的凸出部63一部分位于第七凹槽102内，导磁轭7的一部分也位于第七凹槽102内，第七凹槽102为其他部件提供空间。所述下壳1的内侧固定有电路板13，电路板13与线圈5电连接，电路板13的中心设有容纳下壳1的凸台11穿过的第五通槽。

本发明中，磁体、盆架10、弹片4、质量块103和支撑块3构成振子部分，下壳1、电路板13、线圈5和铁芯6构成定子部分，上壳2和下壳1互相配合形成闭合的腔体，通电后，线圈5切割磁感线产生安培力，实现振子的平稳振动。

实施例2：如附图15和附图16所示，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部46，所述第二振动部46与振动臂44连接，第二振动部46为矩形板状。

其他结构与实施例1相同。

实施例3：如附图17所示，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部46，所述第二振动部46与第一振动部43连接形成一体结构，第二振动部46为矩形板状。

其他结构与实施例1相同。

实施例4：如附图18所示，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部46，所述第二振动部46通过连接臂与振动臂44连接，第二振动部46为矩形板状，连接臂的宽度小于第二振动部46的宽度。

所述振动臂44的弯折部441横向设置，每个振动臂44上的弯折部441的数量为两个，即沿弹片4的宽度方向设置。

其他结构与实施例1相同。

实施例5：如附图19所示，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部46，所述第二振动部46与第一振动部43连接形成一体结构，第一振动部43和第二振动部46均为弧形板状。

振动臂44的弯折部441倾斜设置，每个振动臂44上的弯折部441数量为两个，与同一个固定部42连接的两个振动臂44的未弯折部弧形对称设置。

其他结构与实施例1相同。

实施例6：如附图20所示，所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部46，所述第二振动部46与第一振动部43连接形成一体结构，第一振动部43和第二振动部46均为弧形板状。

振动臂44的弯折部441倾斜设置，每个振动臂44上的弯折部441的数量为两个，与同一个固定部42连接的两个振动臂44的未弯折部平行设置。

其他结构与实施例1相同。

实施例7：如附图21所示，所述振动部与固定部42均为环状，具体为圆环状，所述振动部与固定部42同心设置，两个固定部42设置为一体结构，形成一个整体的圆环。

振动臂44弯折一次形成一个弯折部441。

其他结构与实施例1相同。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种线性振动器，包括壳体、磁体以及弹片（4），其特征在于：所述弹片（4）为平弹片，所述弹片（4）包括与所述壳体连接的固定部（42）、与所述磁体连接的振动部、和连接所述固定部（42）和所述振动部的振动臂（44），所述振动臂在与固定部（42）连接的端部附近形成弯折部（441），所述振动臂（44）的筋宽小于所述振动部的筋宽以及小于所述固定部（42）的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种线性振动器，其特征在于：所述固定部（42）的数量为两个，两个固定部（42）位于所述振动部的两端，两个固定部（42）相对于所述振动部对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种线性振动器，其特征在于：所述振动臂（44）的弯折部（441）横向设置、纵向设置或者倾斜设置，所述弯折部（441）形状为波浪形或者折线形。

4.根据权利要求1所述的一种线性振动器，其特征在于：所述振动臂（44）相对于振动部对称设置，所述振动臂（44）的数量为四个，其中两个振动臂（44）与其中一个固定部（42）连接，另外两个振动臂（44）与另外一个固定部（42）连接，与同一个固定部（42）连接的两个振动臂（44）的未弯折部平行设置或者弧形对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种线性振动器，其特征在于：所述振动部包括两个相对设置的第一振动部（43），两个所述第一振动部（43）之间设置通孔（41），所述振动臂（44）的一端与第一振动部（43）的外侧相连，所述第一振动部（43）与所述振动臂（44）之间设置通槽（45），所述振动臂（44）的另一端与固定部（42）的中部相连，所述固定部（42）位于两个振动臂（44）之间。

6.根据权利要求5所述的一种线性振动器，其特征在于：所述振动部还包括两个相对设置有的第二振动部（46），所述第二振动部（46）与振动臂（44）连接或者与第一振动部（43）连接形成一体结构。

7.根据权利要求6所述的一种线性振动器，其特征在于：所述第一振动部（43）的形状与第二振动部（46）的形状相同，其形状为矩形或者弧形。

8.根据权利要求1所述的一种线性振动器，其特征在于：所述振动部与固定部（42）均为环状，所述振动部与固定部（42）同心设置。

9.根据权利要求1-7任一项权利要求所述的一种线性振动器，其特征在于：所述壳体上设置有两个定位部，所述定位部上设有定位凹槽（32），所述固定部（42）插接在定位凹槽（31）内。

10.根据权利要求9所述的一种线性振动器，其特征在于：所述定位凹槽（31）的一端设有开口部，另一端封闭设置，所述固定部（42）从开口部插接在定位凹槽（31）内，且所述固定部（42）的两个侧面与定位凹槽（31）内壁相接触。

Images