CN112271899B - 线性振动马达和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线性振动马达和电子设备，其中，线性振动马达包括定子，所述定子形成具有开口的安装腔，所述安装腔内固定有线圈；振子，所述振子位于所述安装腔内，所述振子固定有磁体，所述磁体设有安装间隙，所述线圈穿设于所述安装间隙；以及弹性件，所述弹性件于所述安装腔内连接所述定子和所述振子；所述定子、所述振子和所述弹性件通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型。本发明技术方案能够简化线性振动马达的结构，降低产品成本。

Description

线性振动马达和电子设备

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，特别涉及一种线性振动马达和应用该线性振动马达的电子设备。

背景技术

随着电子设备的发展，为了配合消费者日益增加的消费需求，在电子设备的反馈系统中会设置线性振动马达，电子设备在用户的触控时，线性振动马达能够提供振动反馈，以使用户感知到操作的执行。

线性振动马达的结构通常较为复杂，在生产和装配过程中消耗过多的资源，造成了成本的增加。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种线性振动马达，旨在简化线性振动马达的结构，降低产品成本。

为实现上述目的，本发明提出的线性振动马达，包括：

定子，所述定子形成具有开口的安装腔，所述安装腔内固定有线圈；

振子，所述振子位于所述安装腔内，所述振子固定有磁体，所述磁体设有安装间隙，所述线圈穿设于所述安装间隙；以及

弹性件，所述弹性件于所述安装腔内连接所述定子和所述振子；

所述定子、所述振子和所述弹性件通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型。

可选地，所述振子形成有连通所述安装腔的容纳腔，所述磁体安装于所述容纳腔，所述容纳腔还固定有导磁轭，所述导磁轭围设于所述磁体外侧，所述振子通过嵌件注塑的方式与所述导磁轭相连接。

可选地，所述弹性件包括第一弹性部和第二弹部，所述第一弹性部和所述第二弹性部分别位于所述振子相背对的两侧，所述第一弹性部和所述第二弹性部均连接所述振子和所述定子。

可选地，所述振子包括相背对设置的第一振子表面和第二振子表面；

所述定子包括相面对设置的第一定子表面和第二定子表面，所述第一振子表面面向所述第一定子表面，所述第二振子表面面向所述第二定子表面；

所述第一弹性部连接所述第一振子表面和所述第一定子表面，所述第二弹性部连接所述第二振子表面和所述第二定子表面。

可选地，所述振子还包括相背对设置的第三振子表面和第四振子表面，所述第一振子表面、所述第四振子表面、所述第二振子表面和所述第三振子表面依次首尾连接；

所述定子还包括相面对设置的第三定子表面和第四定子表面，所述第一定子表面、所述第四定子表面、所述第二定子表面和所述第三定子表面依次首尾连接，所述第三振子表面面向所述第三定子表面，所述第四振子表面面向所述第四定子表面；

所述第一弹性部的一端连接于所述第一振子表面靠近所述第四振子表面的一端，所述第一弹性部的另一端连接于所述第一定子表面靠近所述第三定子表面的一端。

可选地，所述第二弹性部的一端连接于所述第二振子表面靠近所述第三振子表面的一端，所述第一弹性部的另一端连接于所述第二定子表面靠近所述第四定子表面的一端。

可选地，还包括阻磁外壳，所述阻磁外壳沿周向围设于所述定子的外侧。

可选地，所述阻磁外壳的材料为铜、钨钢、430不锈钢或一般用冷轧碳钢薄板及钢带。

可选地，所述定子、振子和所述弹性件均开设有与所述安装间隙相对应的通孔，所述线圈经所述通孔安装于所述安装间隙。

本发明还提供一种电子设备，其特征在于，包括线性振动马达；

所述线性振动马达包括：

定子，所述定子形成具有开口的安装腔，所述安装腔内固定有线圈；

振子，所述振子位于所述安装腔内，所述振子固定有磁体，所述磁体设有安装间隙，所述线圈穿设于所述安装间隙；以及

弹性件，所述弹性件于所述安装腔内连接所述定子和所述振子；

所述定子、所述振子和所述弹性件通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型。

本发明技术方案中定子、振子和弹性件通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型，一体成型的定子、振子和弹性件简化了线性振动马达的结构，且简化了线性振动马达的安装步骤。定子、振子和弹性件一体成型后只需将磁体由安装腔的开口处安装于振子上，提高了线性振动马达的装配效率，降低了该线性振动马达的生产成本。

在线圈通电过程中，磁体在线圈产生的磁场中进行往复运动，利用可注塑或可硫化的材料成型的弹性件不同于金属材料的弹性件，该弹性件的抗疲劳强度更强，在长期使用过程中，该弹性件不易损坏，使得该线性振动马达传递振动的效果好、使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明线性振动马达一实施例的结构示意图；

图2为图1中线性振动马达的剖视图；

图3为图1中线性振动马达的爆炸图；

图4为图3中一体成型的定子、振子和弹性件的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

通常情况下线性振动马达包括定子组件和振子组件，以及连接定子组件和振子组件的弹性组件，定子组件可以进一步包括定子，以及与定子相固定连接的线圈；振子组件可以进一步包括振子，以及与振子相固定连接的质量块、磁体和导磁轭等结构；弹性组件可以进一步包括金属结构的弹片和用于连接弹片的挡块。在通电时，定子组件中的线圈驱动振子组件中的磁体振动，磁体振动过程中带动与之相连接的振子组件中的各部分共同运动，弹性组件将振子组件的运动传递至定子组件，以使用户感知到操作的执行。

参见图1，本发明提出一种线性振动马达100，该线性振动马达100可应用于手机、平板电脑、移动穿戴设备等电子设备上，用于对用户施加的触控进行反馈，使用户感知到操作的执行，以满足用户的使用需求。

结合图2和图3，本发明技术方案中的线性振动马达100包括定子组件和振子组件以及连接定子组件和振子组件的弹性件40，定子组件包括定子10和线圈70，振子组件包括振子30和磁体50。定子10形成具有开口的安装腔，安装腔内固定有线圈70，振子30位于安装腔内，振子30固定有磁体50，磁体50设有安装间隙，线圈70穿设于该安装间隙。弹性件40于安装腔内连接定子10和振子30。

线圈70电性连接于电路板，当线圈70通电后，线圈70中有电流流过，线圈70周围产生磁场，磁体50在该磁场的作用下发生运动，当线圈70中的电流为交变电流时，磁体50便在该磁场的作用力下进行往复运动，在磁体50的带动下，振子30也会相对定子10进行往复运动，在此过程中，弹性件40将振子30的往复运动传递给定子10，使定子10产生振动的效果，从而对用户发出振动提示。

本发明技术方案中定子10、振子30和弹性件40通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型。可以理解地，本发明技术方案中所定义的振子30不包括磁体50，该磁体50为振子组件的一部分。该可注塑或可硫化的材料可以为橡胶材料。一体成型的定子10、振子30和弹性件40简化了线性振动马达100的结构，定子10、振子30和弹性件40成型后只需将磁体50由安装腔的开口处安装于振子30上，减少了该线性振动马达100的装配步骤，提高了装配效率，降低了该线性振动马达100的生产成本，提升了产品的可靠性及寿命。

利用该可注塑或可硫化的材料成型的弹性件40不同于金属材料的弹性件，该弹性件40的抗疲劳强度更强，在长期使用过程中，该弹性件40不易损坏，使得该线性振动马达100传递振动的效果好、使用寿命更长。

振子30形成有容纳腔，该容纳腔与安装腔相连通，磁体50安装于容纳腔，振子组件还包括导磁轭60，导磁轭60固定于容纳腔内，导磁轭60围设于磁体50外侧。该导磁轭60的设置能够使得磁场的磁力线更加集中。该导磁轭60可以在注塑之前安装于模具中，直接通过嵌件注塑的方式成型定子10、振子30和弹性件40，再将磁体50通过安装腔的开口处安装于容纳腔内。该导磁轭60也可以不利用嵌件注塑的方式进行制作，将该导磁轭60采用与磁体50相同的方式进行安装，均能提高该线性振动马达100的安装效率、降低生产成本。

本发明技术方案中与定子10以及弹性件40一体成型的振子30替代了传动结构中的质量块，能够在成型简单的同时增加振子组件的质量，提高振子组件的振动效果。

结合图4，弹性件40包括第一弹性部41和第二弹性部42，第一弹性部41和第二弹性部42分别位于振子30的相背对的两侧，第一弹性部41和第二弹性部42均连接振子30和定子10。将第一弹性部41和第二弹性部42分别设置于振子30的相背对的两侧，能够提高振子30的振动效果，使得振子30在振动过程中更好的将振动传递至定子10，从而被触控电子设备的用户所感知。

进一步参见图4，可以理解地，振子30位于定子10所形成的安装腔内，振子30的外表面面向定子10的内表面。具体的，振子30的外表面包括相背对设置的第一振子表面31和第二振子表面32，该第一振子表面31和第二振子表面32两者相互平行。

定子10的内表面包括相面对设置的第一定子表面11和第二定子表面12，该第一定子表面11和第二定子12表面相互平行，第一振子表面31面向第一定子表面11，第二振子表面32面向第二定子表面12。该第一振子表面31、第二振子表面32、第一振子表面31和第二振子表面32均相互平行。

第一弹性部41连接第一振子表面31和第一定子表面11，第二弹性部42连接第二振子表面32和第二定子表面12。

在振子30振动过程中，第一弹性部41和第二弹性部42能够将振子30的振动效果传递至定子10，且能将振子30朝向两个方向的振动均传递至定子10，使定子10接受到的振动效果更加强烈。

振子30的外表面还包括相背对设置的第三振子表面33和第四振子表面34，该第一振子表面31、第四振子表面34、第二振子表面32和第三振子表面33依次首尾连接，该第一振子表面31、第四振子表面34、第二振子表面32和第三振子表面33共同围合形成环状的容纳腔；

定子10还包括相面对设置的第三定子表面13和第四定子表面14，第一定子表面11、第四定子表面14、第二定子表面12和第三定子表面13依次首尾连接，该第一定子表面11、第四定子表面14、第二定子表面12和第三定子表面13共同围合形成环状的安装腔。第三振子表面33面向第三定子表面13，第四振子表面34面向第四定子表面14；磁体50能够经环状的定子10的侧面进入安装腔，并经环状的振子30的侧面安装于容纳腔内。

将第一弹性部41的一端连接于第一振子表面31靠近第四振子表面34的一端，第一弹性部41的另一端连接于第一定子表面11靠近第三定子表面13的一端，该结构下第一弹性部41的延伸长度较长，第一弹性部41的弹性力较大，振子30传递至定子10的动能损失小。该第二弹性部42连接第二振子表面32和第二定子表面12的连接方式可以根据实际需要进行选择，也可以参照第一弹性部41的设置方式。

将第二弹性部42参照第一弹性部41的设置方式进行设置，该第二弹性部42可以设置为：第二弹性部42的一端连接于第二振子表面32靠近第三振子表面33的一端，第一弹性部41的另一端连接于第二定子表面12靠近第四定子表面14的一端。该结构下第一弹性部41和第二弹性部42的延伸长度均较长，第一弹性部41和第一弹性部41的弹性力均较大，振子30传递至定子10的动能损失更小。

该第一弹性部41和第二弹性部42的宽度与振子30以及定子10的宽度一致，使得该第一弹性部41和第二弹性部42具有较高的连接强度，能够更好的对振子30的振动效果进行传递。

上述实施例中，该第一振子表面31、第二振子表面32、第一振子表面31和第二振子表面32均与振子30的振动方向相垂直，振子30在振动过程中，将振动更直接的传递至定子10，定子10获得的振动效果更强烈，反馈效果更明显。

在其他实施例中，第一弹性部41和第二弹性部42的设置方式还可以为：第一弹性部的一端连接于第一定子表面11邻近第四定子表面14的端部，另一端连接于第一振子表面31邻近第三振子表面33的端部，且第二弹性部的一端连接于第二定子表面12的端部邻近第四定子表面14，另一端连接于第二振子表面32邻近第三振子表面33的端部，该设置方式可以使振子30振动过程中，定子10获得不同的振动效果，只需要对成型定子10、振子30和弹性件40的模具进行少许改动，也能提高该结构下线性振动马达的生产效率、降低生产成本，该结构也在本申请的保护范围内。

结合图1和图3，该线性振动马达100还可以进一步包括阻磁外壳80，阻磁外壳80沿周向围设于定子10的外侧。该阻磁外壳80为能够形成磁力回路的材料制成，具体可以为：铜、钨钢、430不锈钢或一般用冷轧碳钢薄板及钢带(Steel Plate Cold Common，SPCC)，其他可实现导磁的材料也可用于制成阻磁外壳80，该阻磁外壳80能够对线圈70产生的磁场起到阻尼效果，当磁场足够小时，能够促使磁体50在短时间内快速停止运动，保证该线性振动马达100的制动效果好，即灵敏度好，刹车效果好。该阻磁外壳80的轴线方向与振子30的振动方向一致。

本发明技术方案中的磁体50可以由两块磁铁组成，将两块磁铁分别由环状的振子30的两侧进行安装，安装完成后，两个磁铁之间形成安装间隙，该安装间隙大于线圈70的厚度，能够允许振子30在振动过程中不会触碰到线圈70。为了便于后续的安装，定子10、振子30和弹性件40均开设有与安装间隙相对应的通孔90，线圈70经通孔90安装于安装间隙，具体为，在第一振子表面31、第二振子表面32、第一定子表面11、第二定子表面12、第一弹性部41和第二弹性部42相对安装间隙的位置均开设通孔90，该通孔90的尺寸与安装间隙的大小近似，线圈70能经通孔90安装至容置于磁体50的安装间隙中，在线圈70通电过程中，线圈70产生的磁场能够驱动磁体50进行运动。具体地，通孔90开设于在第一振子表面31、第二振子表面32、第一定子表面11、第二定子表面12、第一弹性部41和第二弹性部42的中部位置。

该线性振动马达100还包括电路板，该电路板可以为柔性电路板，电路板的一端伸入安装腔内，电性连接线圈70，另一端伸出于定子10外侧，用于电性连接电子设备的主控板。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括线性振动马达100，该线性振动马达100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

该电子设备可以包括外壳以及安装于外壳内部的主控板，该线性振动马达100安装于外壳内部，线性振动马达100的线圈70电性连接主控板。该外壳上设有触控部，该触控部能够接收用户的触控，并根据该触控接通线性振动马达100的线圈70，线性振动马达100根据该触控部的触控进行相应的振动反馈。该触控部可以为压力传感部件或电容传感部件，该触控部可以为触控显示屏还可以为触控按键。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

定子，所述定子形成具有开口的安装腔，所述安装腔内固定有线圈；

振子，所述振子位于所述安装腔内，所述振子形成有连通所述安装腔的容纳腔，所述容纳腔的开口与所述安装腔的开口朝向相同；所述振子固定有磁体，所述磁体通过所述安装腔的开口处安装于所述容纳腔内；所述磁体设有安装间隙，所述线圈穿设于所述安装间隙；以及

弹性件，所述弹性件于所述安装腔内连接所述定子和所述振子；

所述定子、所述振子和所述弹性件通过可注塑或可硫化材料一体注塑成型。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述容纳腔还固定有导磁轭，所述导磁轭围设于所述磁体外侧，所述振子通过嵌件注塑的方式与所述导磁轭相连接。

3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性件包括第一弹性部和第二弹性部，所述第一弹性部和所述第二弹性部分别位于所述振子相背对的两侧，所述第一弹性部和所述第二弹性部均连接所述振子和所述定子。

4.如权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子包括相背对设置的第一振子表面和第二振子表面；

所述定子包括相面对设置的第一定子表面和第二定子表面，所述第一振子表面面向所述第一定子表面，所述第二振子表面面向所述第二定子表面；

所述第一弹性部连接所述第一振子表面和所述第一定子表面，所述第二弹性部连接所述第二振子表面和所述第二定子表面。

5.如权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子还包括相背对设置的第三振子表面和第四振子表面，所述第一振子表面、所述第四振子表面、所述第二振子表面和所述第三振子表面依次首尾连接；

所述定子还包括相面对设置的第三定子表面和第四定子表面，所述第一定子表面、所述第四定子表面、所述第二定子表面和所述第三定子表面依次首尾连接，所述第三振子表面面向所述第三定子表面，所述第四振子表面面向所述第四定子表面；

所述第一弹性部的一端连接于所述第一振子表面靠近所述第四振子表面的一端，所述第一弹性部的另一端连接于所述第一定子表面靠近所述第三定子表面的一端。

6.如权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于，所述第二弹性部的一端连接于所述第二振子表面靠近所述第三振子表面的一端，所述第一弹性部的另一端连接于所述第二定子表面靠近所述第四定子表面的一端。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的线性振动马达，其特征在于，还包括阻磁外壳，所述阻磁外壳沿周向围设于所述定子的外侧。

8.如权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于，所述阻磁外壳的材料为铜、钨钢、430不锈钢或一般用冷轧碳钢薄板及钢带。

9.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述定子、振子和所述弹性件均开设有与所述安装间隙相对应的通孔，所述线圈经所述通孔安装于所述安装间隙。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的线性振动马达。

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