CN111082630B - 一种振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振动装置,包括:振动组件,包括配重块、第一磁铁组和弹性件,第一磁铁组固定在所述配重块上,振动组件通过弹性件悬置于振动装置内;定子组件,包括线圈和第二磁铁组,第二磁铁组安装于线圈的绕线孔内;第一磁铁组包括至少两块边磁铁,两块边磁铁的充磁方向均垂直于线圈所在的平面;所述两块边磁铁呈反向充磁;所述第二磁铁组的充磁方向平行于所述线圈所在的平面,且所述第二磁铁组的两极分别与所述两块边磁铁靠近所述线圈的磁极相互吸引;所述振动组件被配置为发生相对所述定子组件的振动。通过第二磁铁组产生对第一磁铁组的引力,可形成对振动组件的定心作用,缩短振动组件的惯性振动时间。
Description
技术领域
本发明涉及微振动技术领域,更具体地,本发明涉及一种振动装置。
背景技术
振动马达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。
X向振动马达是振子沿X方向振动的线性振动马达。现有的X向振动马达在振动过程中振子的定心效果较差,在外力作用下容易产生过度偏移振动。同时,在质量块的惯性作用下,振动马达断电后,振子惯性振动的时间较长,影响了用户体验。
因此,有必要提出一种新的振动马达,以克服现有振动马达存在的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种振动装置,解决现有技术中振子的定心效果差的问题。
一种振动装置,包括:
振动组件,所述振动组件包括配重块、第一磁铁组和弹性件,所述第一磁铁组固定在所述配重块上,所述振动组件通过弹性件悬置于所述振动装置内;
定子组件,所述定子组件包括线圈和第二磁铁组,所述第二磁铁组安装于所述线圈的绕线孔内;
所述第一磁铁组包括至少两块边磁铁,所述两块边磁铁的充磁方向均垂直于所述线圈所在的平面;所述两块边磁铁呈反向充磁;所述第一磁铁组还包括中心磁铁,所述中心磁铁夹设在所述两块边磁铁之间;
所述第二磁铁组的充磁方向平行于所述线圈所在的平面,所述第二磁铁组的充磁方向与所述中心磁铁的充磁方向相反,且所述第二磁铁组的两极分别与所述两块边磁铁靠近所述线圈的磁极相互吸引;
所述振动组件被配置为发生相对所述定子组件的振动。
可选地,所述振动装置包括第一壳体和第二壳体,所述第二壳体扣合在所述第一壳体上形成所述振动装置的内腔;
所述振动组件悬置于所述内腔内;
所述定子组件于所述内腔内固定在所述第一壳体上。
可选地,所述第一壳体的边缘对应所述弹性件设有连接部,所述弹性件连接于所述连接部;所述连接部相对于所述第一壳体的边缘内凹设置。
可选地,所述第一壳体的边缘局部区域向外凸出,弯折形成所述连接部。
可选地,所述第一壳体呈长方形结构,所述连接部设置在所述长方形结构的短边上。
可选地,所述弹性件成对设置在所述配重块相对的两侧。
可选地,所述配重块的中间位置形成镂空区,所述第一磁铁组嵌入所述镂空区安装。
可选地,所述弹性件设置为V形结构。
可选地,沿垂直于所述线圈所在的平面的方向,所述弹性件的高度与所述配重块的高度相同。
本发明所述技术方案的有益效果在于:通过第二磁铁组产生对第一磁铁组的引力,可以形成对振动组件的定心作用,缩短振动组件的惯性振动时间。
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为根据本发明实施例的振动装置的爆炸图;
图2为根据本发明实施例的振动装置的结构示意图;
图3为根据本发明实施例的振动装置的磁铁组的充磁方向示意图;
图4为根据本发明实施例的第一壳体的结构示意图;
图中标示如下:10-配重块;20第一磁铁组;201边磁铁;202边磁铁;203中心磁铁;30弹性件;40线圈;50第一壳体;501连接部;60第二磁铁组;70第二壳体;80华司;90柔性电路板(FPCB)。
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。
现有技术中,振动马达的振子装配对称度差,振子振动的定心效果较差,这大大影响了马达的性能。同时产品断电后,振子惯性振动的时间较长,这在很大程度上降低了用户体验的满意度。因此,有必要提出一种新的振动装置,以克服上述缺陷。
本发明提供了一种振动装置,包括:振动组件,所述振动组件包括配重块、第一磁铁组和弹性件,所述第一磁铁组固定在所述配重块上,所述振动组件通过弹性件悬置于所述振动装置内;定子组件,所述定子组件包括线圈和第二磁铁组,所述第二磁铁组安装于所述线圈的绕线孔内;所述第一磁铁组包括至少两块边磁铁,所述两块边磁铁的充磁方向均垂直于所述线圈所在的平面;所述两块边磁铁呈反向充磁;所述第二磁铁组的充磁方向平行于所述线圈所在的平面,且所述第二磁铁组的两极分别与所述两块边磁铁靠近所述线圈的磁极相互吸引;所述振动组件被配置为发生相对所述定子组件的振动。
本发明所述的振动装置可以是振动马达、激励器等,本发明所述的内容不对此进行限制。
作为本发明的一个实施例,如图1或图2所示,振动装置包括振动组件。可选地,振动组件用作振动装置的振子,悬置于振动装置内部。振动组件包括配重块10,当振动组件振动时,配重块用于提供较大的质量,以增大振子的振动惯性力,进而增大振动幅度。可选地,本发明的配重块可以选用钨钢块。钨钢块的密度较大,相同体积的金属块中,钨钢块的质量较大。因此使用钨钢块制得的配重块的体积较小,有利于减小振动装置的体积。振动组件还包括第一磁铁组20,第一磁铁组固定设置在配重块上。这样当第一磁铁组产生振动时,可以利用配重块的质量来增大自身的振动幅度。可选地,振动组件还包括弹性件30,弹性件与配重块固定连接。弹性件的作用是为振子提供振动阻尼,防止振子振动幅度过大与振动装置的其他部件发生碰撞。同时弹性件为振子提供振动回复力,促进振子的往复振动。可选地,振动组件通过弹性件悬置于振动装置的内部。振动装置还包括定子组件。定子组件包括线圈40和第二磁铁组60。第二磁铁组安装在线圈的绕线孔内,线圈的绕线孔是指线圈绕制完成后,在其中间位置留下的孔。第一磁铁组包括至少两块边磁铁。可选地,参照图3,两块边磁铁大小完全相同,充磁方向相反。此处所述的充磁方向是指磁铁中由S极指向N极的方向。两块边磁铁的充磁方向垂直于线圈所在的平面。两块边磁铁相互平行,且相对于线圈的中心对称设置。而第二磁铁组60包括一块磁铁,其充磁方向平行于线圈所在的平面。并且第二磁铁组的两极分别与两块边磁铁靠近线圈的磁极相互吸引。具体地,第二磁铁组平行于线圈所在的平面设置,其充磁方向沿其设置方向。两块边磁铁靠近音圈的两个磁极分别是S极和N极,第二磁铁组的N极与边磁铁靠近音圈S极相互吸引,第二磁铁组的S极与边磁铁靠近音圈N极相互吸引。该结构中,振动装置静止状态下,第二磁铁组产生了对两块边磁铁相互对称的吸引力。该吸引力可以增加边磁铁201和边磁铁202穿过线圈40的磁感线的数量,进而提高线圈对磁通量的利用率。同时吸引力的存在可以保证振动组件相对于振动装置的中心位置产生对称振动,还可以预防振动组件的过度振动。另外,线圈停止供电后,这个吸引力可以缩短振动组件的惯性振动时间,产生对振动组件的磁阻尼作用。
本发明中,振动组件能够发生相对于定子组件的振动。作为一个实施例,振动组件悬置在定子组件的上方,当线圈40中通入交变电流,线圈受到安培力作用,线圈的运动产生反作用于第一磁铁组20的作用力,使振动组件发生水平面内某一方向的振动。第二磁铁组60产生对第一磁铁组的两块边磁铁的对称的吸引力,可以缓解振动组件的偏离振动方向的偏振。振动装置还包括柔性电路板(FPCB)90,柔性电路板用于向线圈中通入电信号。可选地,FPCB连接在线圈背离第一磁铁组的一侧。可选地,FPCB上预留有引脚,用于连接外电路。可选地,振动装置还包括华司80。华司用于为第一磁铁组导磁。
本发明利用第二磁铁组60吸引第一磁铁组20,产生对第一磁铁组的两块边磁铁的对称的吸引力,可以形成对振动组件的良好定心作用,提高振动装置的振动性能。同时引力的存在对振动组件产生了磁阻尼作用,能够缩短振动组件从断电到停止振动的时间,有效改善了用户体验。
可选地,所述振动装置包括第一壳体和第二壳体,所述第二壳体扣合在所述第一壳体上形成所述振动装置的内腔;所述振动组件悬置于所述内腔内;所述定子组件于所述内腔内固定在所述第一壳体上。
作为本发明的一个实施例,如图1所示,振动装置包括第一壳体50和第二壳体70。可选地,第二壳体可以设为盒体结构。振动组件和定子组件安装完成后,设置成盒体结构的第二壳体扣合连接在第一壳体上,将振动装置的部件收容在第一壳体和第二壳体形成的内腔内。具体地,振动组件悬置于上述的内腔内。弹性件30可以连接在第一壳体或第二壳体上,使振动组件悬置在上述的内腔内。可选地,定子组件于内腔内固定在第一壳体上。具体地,线圈通过柔性电路板90固定在第一壳体上,第二磁铁组60安装在线圈的绕线孔内。本发明中可以利用第一壳体和第二壳体保护振动装置的部件,防止外界因素对振动装置的运动干扰。
可选地,所述第一壳体的边缘对应所述弹性件设有连接部,所述弹性件连接于所述连接部;所述连接部相对于所述第一壳体的边缘内凹设置。
作为本发明的一个实施例,如图2所示,弹性件30连接于第一壳体50。具体地,第一壳体的边缘设有连接部501,弹性件与连接部501固定连接,这样可以将弹性件的一端固定,进而发挥弹性件的弹性回复作用。本发明的弹性件可以是弹簧也可以是弹片,本发明对此不作限制。可选地,参照图4,本发明的连接部501相对于第一壳体的边缘内凹设置,也就是说,连接部向第一壳体的中心凹陷设置,在第一壳体的边缘避让出一段距离。该结构便于第二壳体70扣合安装在第一壳体上,最大限度增大振动装置内部件的收容空间。可选地,连接部的避让距离可以是第二壳体的壁厚。这样有利于充分利用第二壳体的外形尺寸以形成最大的收容空间。或者,连接部的避让距离大于第二壳体的壁厚,这样可以避免振动组件与第二壳体发生振动干涉。
可选地,所述第一壳体的边缘局部区域向外凸出,弯折形成所述连接部。
根据本发明的一个实施例,如图4所示,第一壳体50的边缘相对于弹性件30的连接位置局部向外凸出,然后将凸出的部分向振动组件的方向弯折形成连接部501。将振动组件连接在第一壳体的连接部上,可以通过检测和调整的方式提高振动组件安装的对称度,从而保证振动装置的振动性能。
可选地,所述第一壳体呈长方形结构,所述连接部设置在所述长方形结构的短边上。
作为本发明的一个实施例,参见图4,将第一壳体70设置为长方形结构。连接部501设置在长方形结构的短边上,如此可以将振动组件沿长方形的长边方向设置,以增大振动组件的设置空间,进而方便振动组件的安装。同时将振动组件沿长方形的长边方向设置可以增大振动组件的振动空间,降低振动组件与其他部件发生振动干涉的概率。
可选地,所述第一磁铁组还包括中心磁铁,所述中心磁铁夹设在所述两块边磁铁之间;所述中心磁铁的充磁方向与所述第二磁铁组的充磁方向相反。
作为本发明的一个实施例,如图3所示,第一磁铁组20包括边磁铁201和边磁铁202。两块边磁铁具有完全相同的结构以及相等的磁场强度。第一磁铁组还包括中心磁铁203。中心磁铁夹设在两块边磁铁之间,两块边磁铁相对于中心磁铁对称设置。中心磁铁用于增强第一磁铁组的磁场强度。作为一个例子,中心磁铁的充磁方向与第二磁铁组的充磁方向相反。该设置方式可以进一步增大第一磁铁组与第二磁铁组之间的吸引力。
可选地,所述弹性件成对设置在所述配重块相对的两侧。
作为一个实施例,参照图3,振动组件包括成对设置的弹性件30,弹性件相对于配重块10的中心呈中心对称分布。弹性件的一端与配重块连接。弹性件的作用是为振子提供振动阻尼,防止振子振动幅度过大与振动装置的其他部件发生碰撞。同时成对设置的弹性件为振子提供振动回复力,促进振子的往复振动。
可选地,所述配重块的中间位置形成镂空区,所述第一磁铁组嵌入所述镂空区安装。
本发明中,配重块10的中间位置设计成镂空结构,参照图1。第一磁铁组20嵌入安装在镂空区内。将配重块的中间位置设计成镂空结构用于安装第一磁铁组,一方面可以减小振动组件的整体高度,减小振动组件在振动装置中的安装空间,有利于减小振动装置的尺寸,另一方面能够减小配重块对第一磁铁组的磁屏蔽,提高线圈对磁通量的利用率。可选地,第一磁铁组在配重块上的安装方式可以是胶粘,也可以与镂空区过盈配合,本发明对第一磁铁组在配重块上的安装方式不做限制。
可选地,所述弹性件设置为V形结构,所述V形结构的两个末端的外侧面分别连接于所述配重块和所述连接部。
作为本发明的一个实施例,可以将弹性件30设置成V形结构。V形结构的一个末端的外侧面连接于配重块10的外侧面,V形结构的另一末端的外侧面连接于连接部501。可选地,V形结构的末端可以利用焊接方式分别与配重块及连接部固定连接。可选地,弹性件的材料为金属弹性材料。将弹性件设置为V形结构,利用V形结构两末端的弹性回复力提供振动组件振动的往复作用力。V形结构的弹性件结构简单,加工方便,有利于简化弹性件的安装过程。可选地,连接部可以设置在长方形结构短边上靠近角部的外置,相应地可以增大V形结构的长度,增大弹性件的变形能力。
本发明的弹性件30也可以设置成其他能够产生弹性回复力的结构,本发明对此不作限制。
可选地,沿垂直于所述线圈所在的平面的方向,所述弹性件的高度与所述配重块的高度相同。
作为本发明的一个实施例,沿垂直于线圈40所在的平面的方向,将弹性件30设置为与配重块10等高,可以增大弹性件与配重块的连面积,提高两者的连接强度,同时弹性件与配重块等高设置不仅可以提高弹性件自身的结构强度,而且可以提高振动装置内部的空间利用率。可选地,可以将连接部501设置成与弹性件30等高,这样可以增大弹性件与连接部的连面积,提高两者的连接强度。
本发明通过设置能够对第二磁铁组产生吸引力的第一磁铁组,可以形成对振动组件的定心作用,缩短振动组件的惯性振动时间,同时振动组件连接在连接部上可以调整的方式提高安装精度,保证振动组件的安装对称性,进而提高振动装置的振动性能。
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 (9)
1.一种振动装置,其特征在于,包括:
振动组件,所述振动组件包括配重块、第一磁铁组和弹性件,所述第一磁铁组固定在所述配重块上,所述振动组件通过弹性件悬置于所述振动装置内;
定子组件,所述定子组件包括线圈和第二磁铁组,所述第二磁铁组安装于所述线圈的绕线孔内;
所述第一磁铁组包括至少两块边磁铁,所述两块边磁铁的充磁方向均垂直于所述线圈所在的平面;所述两块边磁铁呈反向充磁;所述第一磁铁组还包括中心磁铁,所述中心磁铁夹设在所述两块边磁铁之间;
所述第二磁铁组的充磁方向平行于所述线圈所在的平面,所述第二磁铁组的充磁方向与所述中心磁铁的充磁方向相反,且所述第二磁铁组的两极分别与所述两块边磁铁靠近所述线圈的磁极相互吸引;
所述振动组件被配置为发生相对所述定子组件的振动。
2.根据权利要求1所述的振动装置,其特征在于,所述振动装置包括第一壳体和第二壳体,所述第二壳体扣合在所述第一壳体上形成所述振动装置的内腔;
所述振动组件悬置于所述内腔内;
所述定子组件于所述内腔内固定在所述第一壳体上。
3.根据权利要求2所述的振动装置,其特征在于,所述第一壳体的边缘对应所述弹性件设有连接部,所述弹性件连接于所述连接部;所述连接部相对于所述第一壳体的边缘内凹设置。
4.根据权利要求3所述的振动装置,其特征在于,所述第一壳体的边缘局部区域向外凸出,弯折形成所述连接部。
5.根据权利要求3所述的振动装置,其特征在于,所述第一壳体呈长方形结构,所述连接部设置在所述长方形结构的短边上。
6.根据权利要求1所述的振动装置,其特征在于,所述弹性件成对设置在所述配重块相对的两侧。
7.根据权利要求1所述的振动装置,其特征在于,所述配重块的中间位置形成镂空区,所述第一磁铁组嵌入所述镂空区安装。
8.根据权利要求6所述的振动装置,其特征在于,所述弹性件设置为V形结构。
9.根据权利要求6所述的振动装置,其特征在于,沿垂直于所述线圈所在的平面的方向,所述弹性件的高度与所述配重块的高度相同。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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