CN110994938B - 一种双频振动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双频振动马达,包括具有收容空间的壳体,以及收容于收容空间内的定子和动子,定子包括设置在顶壁上并在中间设置有容纳腔的上音圈、设置于容纳腔的第一磁钢、设置于底壁上的第二磁钢,以及分别设置在两个第一侧壁上的第一侧音圈和第二侧音圈;动子设置在第一磁钢和第二磁钢之间,动子在朝第一侧壁的第一方向和朝第二侧壁的第二方向是可活动的;动子为磁性件,产生的磁场在第一方向和朝顶壁、底壁的第三方向具有磁场分量,第一磁钢和第二磁钢对动子具有吸引力。通电时,上音圈提供第一方向驱动力,第一侧音圈和第二侧音圈提供第二方向驱动力,使动子在两个方向上分别以特定的频率振动,产生的震感可以满足丰富的游戏触感效果设计。

Description

一种双频振动马达
技术领域
本发明涉及振动马达技术领域,尤其涉及一种用于电子发声器件的双频振动马达。
背景技术
现有的振动马达一般包括壳体、设置在壳体内壁上的定子和可相对所述定子运动的动子,其中动子包括磁钢,定子包括音圈,音圈通电时,在安培力的作用下,动子发生运动。但是这种结构的振动马达只能在一个方向上运动,振动时只能以一个振动频率振动,震感无法满足游戏手柄的触觉反馈要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种双频振动马达,旨在解决现有的单频振动马达只能在一个方向上运动无法满足游戏手柄的触觉反馈要求。
为解决上述技术问题,本发明是这样实现的,一种双频振动马达,包括具有收容空间的壳体,以及收容于所述收容空间内的定子和动子,所述壳体包括顶壁、与所述顶壁相对设置的底壁、以及连接所述顶壁和所述底壁的侧壁,所述侧壁包括两个相对设置的第一侧壁和连接所述第一侧壁的第二侧壁,
所述定子包括设置在所述顶壁上并在中间设置有容纳腔的上音圈、设置于所述容纳腔的第一磁钢、设置于所述底壁上的第二磁钢,以及分别设置在两个所述第一侧壁上的第一侧音圈和第二侧音圈;
所述动子设置在所述第一磁钢和第二磁钢之间,并与所述第一磁钢、所述第二磁钢、所述上音圈、所述第一侧音圈和所述第二侧音圈间隔设置,所述动子在朝所述第一侧壁的第一方向和朝所述第二侧壁的第二方向是可活动的;
所述动子为磁性件,产生的磁场在所述第一方向和朝所述顶壁、所述底壁的第三方向具有磁场分量,所述第一磁钢和所述第二磁钢对所述动子具有吸引力。
进一步地,沿所述第二方向,所述动子包括依次相接排列的第二磁钢对、第一磁钢对和第二磁钢对,其中,所述第一磁钢对包括沿第一方向并排吸引在一起的第三磁钢和第四磁钢,所述第二磁钢对包括沿第一方向并排吸引在一起的第五磁钢和第六磁钢,所述第三磁钢和所述第五磁钢相接,所述第四磁钢与所述第六磁钢相接;
所述第三磁钢和所述第四磁钢的充磁方向相互垂直,并且均与所述第一方向、所述第三方向不平行;
所述第五磁钢和所述第四磁钢的充磁方向平行,但充磁方向相反;
所述第六磁钢和所述第三磁钢的充磁方向平行,但充磁方向相反。
进一步地,所述第三磁钢和所述第四磁钢的充磁方向均垂直于所述第二方向,并与所述第三方向成45°夹角。
进一步地,所述动子还包括设置有U形槽的质量块,所述U形槽的延伸方向与所述第一方向相同,所述第一磁钢对和所述第二磁钢对容置在所述U形槽中。
进一步地,所述动子还包括一基座;
所述基座的顶面设置有沿第一方向的第一滑槽,所述质量块的底面设置有与所述第一滑槽配合的第二滑槽,所述第一滑槽中设置有第一滚珠,所述第一滚珠同时容置在所述第二滑槽中。
进一步地,所述底壁上设置有沿第二方向的第三滑槽,所述基座的底面设置有与所述第三滑槽配合的第四滑槽,所述第三滑槽中设置有第二滚珠,所述第二滚珠同时容置在所述第四滑槽中。
进一步地,所述第一侧音圈和所述第二侧音圈成对并正对设置。
进一步地,所述第二侧壁的内壁正对所述动子处设置有泡棉。
进一步地,还包括设置于所述第一磁钢和所述动子之间的限位胶。
进一步地,所述上音圈与所述顶壁之间设置有导磁片。
本发明与现有技术相比,有益效果在于:本发明的双频振动马达通电时,上音圈提供了第一方向驱动力,第一侧音圈和第二侧音圈提供了第二方向驱动力,使动子在两个方向上分别以特定的频率进行振动,产生的震感可以满足丰富的游戏触感效果设计。此外,本发明中第一磁钢和第二磁钢相对动子构成磁力弹簧,相比传统的机械弹片结构,可靠性更好。
附图说明
图1是本发明实的一种双频振动马达实施例的立体图。
图2是图1对应的爆炸图。
图3是本发明的一种磁路系统的实施例。
图4是沿图1的YZ平面的剖视图。
图5是本发明的磁路系统的一种收容方式示意图。
图6是本发明的基座与第一滚珠的连接关系图。
图7是本发明的壳体与第二滚珠的连接关系图。
图8是滚珠4A、滚珠4B的装配示意图。
图9是本发明的上音圈、第一侧音圈和第二侧音圈的一种电路连接实施例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供的一种双频振动马达实施例如图1和图2所示,包括具有收容空间的壳体1,以及收容于所述收容空间内的定子和动子。其中壳体1起着容置定子和动子的作用,因此具体的结构不作限制。本实施例中的壳体1如图2所示,包括U型外壳11、盖合在所述U型外壳11顶部的上盖板12,以及分别盖合在所述U型外壳11前后两个侧面的前侧板13A和后侧板13B。其中,上盖板12朝内的一侧构成壳体1的顶壁121,U型外壳11的底部内侧(与顶壁121相对)构成底壁111,U型外壳11左右两壁朝壳体1内部的一侧构成第一侧壁112,2个第一侧壁112相对设置,前侧板13A和后侧板13B朝壳体1内部的一侧构成第二侧壁131,2个第二侧壁131相对设置。定子包括设置在顶壁121上并在中间设置有容纳腔211的上音圈21、设置于所述容纳腔211的第一磁钢22、设置于所述底壁111上的第二磁钢23,以及分别设置在两个所述第一侧壁112上的第一侧音圈24A和第二侧音圈24B,优选的,所述第一侧音圈24A和所述第二侧音圈24B成对并正对设置;动子设置在第一磁钢22和第二磁钢23之间,并与所述第一磁钢22、所述第二磁钢23、所述上音圈21、所述第一侧音圈24A和所述第二侧音圈24B间隔设置,所述动子在朝所述第一侧壁112的第一方向(图中Y向)和朝所述第二侧壁131的第二方向(图中X向)是可活动的;所述动子为磁性件,产生的磁场在第一方向(图中Y向)和朝所述顶壁121、所述底壁111的第三方向(图中Z向)具有磁场分量,所述第一磁钢22和所述第二磁钢23对所述动子产生吸引力。
本实施例的双频振动马达工作原理为:当上音圈21、第一侧音圈24A和第二侧音圈24B不通电时,动子分别收到第一磁钢22向上和第二磁钢23向下的拉力F,处于稳定平衡状态。当三个音圈均通电时,动子会受到洛伦兹力的反作用。其中,上音圈21提供了Y向驱动力,使动子在Y向发生移动,第一侧音圈24A和第二侧音圈24B提供了X向驱动力,使动子在X向发生移动。动子偏离初始位置后,第一磁钢22和第二磁钢23会将动子往初始位置处吸引。动子在洛伦兹力、拉力F以及运动惯性的作用下,在X和Y两个方向上分别以特定的频率进行振动,产生的震感可以满足丰富的游戏触感效果设计。此外,本实施例中第一磁钢22和第二磁钢23相对动子构成磁力弹簧,相比传统的机械弹片结构,可靠性更好。
基于上述实施例,本发明提供了一种动子的磁路系统设计的实施例,如图3所示,动子包括第三磁钢31A、第四磁钢31B、第五磁钢32A和第六磁钢32B,第三磁钢31A和第四磁钢31B沿第一方向(Y方向)并排吸引在一起构成第一磁钢对22,第五磁钢32A和第六磁钢32B沿第一方向(Y方向)并排吸引在一起构成第二磁钢对23。沿第二方向(X方向),磁钢的排列顺序为第二磁钢对23、第一磁钢对22和第二磁钢对23,其中第三磁钢31A和所述第五磁钢32A相接,所述第四磁钢31B与所述第六磁钢32B相接。第五磁钢32A和第四磁钢31B的充磁方向平行,但充磁方向相反;所述第六磁钢32B和所述第三磁钢31A的充磁方向平行,但充磁方向相反。较佳的是,所述第三磁钢31A和所述第四磁钢31B的充磁方向均垂直于所述第二方向(X方向),并与所述第三方向(Z方向)成45°夹角,即图中六个磁钢的截面为正方形,充磁方向为对角线方向,可参考图4的截面图。
作为本发明的一个较佳实施例,可以设置一带有U形槽331的质量块33来容置上述磁路系统,保持磁钢结构的稳定性,如图5所示,U形槽331的延伸方向与第一方向(Y方向)相同。
基于上述较佳实施例,本发明还提供了一种支撑动子Y方向或X方向可运动的方案,以Y方向(第一方向)可运动为例。具体是在质量块33的底面设置一基座34,如图2、图6所示,较佳地,基座34中间设置有镂空部341,底壁111上的第二磁钢23正对镂空部341,以避免第二磁钢23与磁路系统之间的吸引力遭到削弱。可以在基座34的顶面设置若干第一凸台342,图中以4个为例,第一凸台342的顶面设置有沿第一方向(Y向)的第一滑槽343,质量块33的底面设置有与第一滑槽343配合的第二滑槽(图中未画出),第一滑槽343中设置有第一滚珠4A,所述第一滚珠4A同时容置在所述第二滑槽中,第一滚珠4A的直径LA大小满足将质量块33顶起,如图8所示,确保质量块33与基座34之间存在间隙,这样质量块33相对底座,通过第一滚珠4A可沿Y向运动。
进一步地,对于动子的第二方向(X方向)的运动,可以在底壁111上设置若干第二凸台113,如图7所示,第二凸台113的顶面设置有沿第二方向的第三滑槽114,基座34的底面设置有与第三滑槽114配合的第四滑槽(图中未画出),第三滑槽114中设置有第二滚珠4B,第二滚珠4B同时容置在第四滑槽中,第二滚珠4B的直径LB大小满足将基座34顶起,确保基座34与壳体1底壁111、第二磁钢23之间存在间隙,这样基座34相对壳体1底壁111,通过第二滚珠4B可沿X向运动。滚珠4A和滚珠4B的装配图,可进一步参考图8。当动子在第二方向(X方向)振动时,可能会碰撞到前侧板13A和后侧板13B,因此可以在前侧板13A和后侧板13B的内侧正对所述动子处设置泡棉(图中未画出),以缓冲冲击力。
如图2和图4所示,为防止动子与上音圈21发生碰撞,可以在两者之间设置限位胶5,例如,将限位胶5固定在第一磁钢上。为减小漏磁,提高磁场利用率,可以在上音圈21与顶壁121之间设置导磁片6。
上述实施例中,可将电路板7固定在底壁111上,电路板7与三个音圈电连接,一种电路连接实施例如图9所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双频振动马达,包括具有收容空间的壳体,以及收容于所述收容空间内的定子和动子,所述壳体包括顶壁、与所述顶壁相对设置的底壁、以及连接所述顶壁和所述底壁的侧壁,所述侧壁包括两个相对设置的第一侧壁和连接所述第一侧壁的第二侧壁,其特征在于,
所述定子包括设置在所述顶壁上并在中间设置有容纳腔的上音圈、设置于所述容纳腔的第一磁钢、设置于所述底壁上的第二磁钢,以及分别设置在两个所述第一侧壁上的第一侧音圈和第二侧音圈;
所述动子设置在所述第一磁钢和第二磁钢之间,并与所述第一磁钢、所述第二磁钢、所述上音圈、所述第一侧音圈和所述第二侧音圈间隔设置,所述动子在朝所述第一侧壁的第一方向和朝所述第二侧壁的第二方向是可活动的;
所述动子为磁性件,产生的磁场在所述第一方向和朝所述顶壁、所述底壁的第三方向具有磁场分量,所述第一磁钢和所述第二磁钢对所述动子具有吸引力;
沿所述第二方向,所述动子包括依次相接排列的第二磁钢对、第一磁钢对和第二磁钢对,其中,所述第一磁钢对包括沿第一方向并排吸引在一起的第三磁钢和第四磁钢,所述第二磁钢对包括沿第一方向并排吸引在一起的第五磁钢和第六磁钢,所述第三磁钢和所述第五磁钢相接,所述第四磁钢与所述第六磁钢相接;
所述第三磁钢和所述第四磁钢的充磁方向相互垂直,并且均与所述第一方向、所述第三方向不平行;
所述第五磁钢和所述第四磁钢的充磁方向平行,但充磁方向相反;
所述第六磁钢和所述第三磁钢的充磁方向平行,但充磁方向相反。
2.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,所述第三磁钢和所述第四磁钢的充磁方向均垂直于所述第二方向,并与所述第三方向成45°夹角。
3.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,所述动子还包括设置有U形槽的质量块,所述U形槽的延伸方向与所述第一方向相同,所述第一磁钢对和所述第二磁钢对容置在所述U形槽中。
4.如权利要求3所述的双频振动马达,其特征在于,所述动子还包括一基座;
所述基座的顶面设置有沿第一方向的第一滑槽,所述质量块的底面设置有与所述第一滑槽配合的第二滑槽,所述第一滑槽中设置有第一滚珠,所述第一滚珠同时容置在所述第二滑槽中。
5.如权利要求4所述的双频振动马达,其特征在于,所述底壁上设置有沿第二方向的第三滑槽,所述基座的底面设置有与所述第三滑槽配合的第四滑槽,所述第三滑槽中设置有第二滚珠,所述第二滚珠同时容置在所述第四滑槽中。
6.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,所述第一侧音圈和所述第二侧音圈成对并正对设置。
7.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,所述第二侧壁的内壁正对所述动子处设置有泡棉。
8.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,还包括设置于所述第一磁钢和所述动子之间的限位胶。
9.如权利要求1所述的双频振动马达,其特征在于,所述上音圈与所述顶壁之间设置有导磁片。
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