CN113394939A - 一种线性振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，公开了一种线性振动电机。该线性振动电机包括壳体、电路板、磁性振动结构、磁感线圈、输出件和弹性件。壳体设有第一空腔和避让口，电路板、磁性振动结构、磁感线圈设置在第一空腔内；磁性振动结构能够沿第一方向往复移动；磁感线圈和电路板电连接，通电后能够产生与磁性振动结构产生的磁场相互作用的电场；输出件与磁性振动结构固定连接，并能够穿过避让口伸出壳体；弹性件与磁性振动结构固定连接，为磁性振动结构提供回复力。通过设置输出件并在壳体上设置避让口，使输出件穿过避让口向壳体外部伸出，不仅能让用户感受到清晰逼真的振感，还能够体验到敲打力，大大拓展了线性振动电机的应用场景，丰富优化了用户体验。

Description

一种线性振动电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种线性振动电机。

背景技术

近年来，微型振动电机作为系统反馈部件，广泛应用于可穿戴设备、手机、游戏机等移动消费电子产品。这种电机具有振感强、振感清晰、运行平稳、多种信号快速响应以及逼真的触觉感应等优点，因此，受到越来越多的用户的喜爱。随着消费者对用户体验越来越关注，市场上出现了区别于传统转子电机的线性振动电机，相较于传动的转子电机，线性电机在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有更大的优势，能够提供多种振动模式，为用户提供更加丰富且逼真的触感反馈。线性振动电机分为Z轴垂直振动线性电机和X轴水平振动线性电机，Z轴线性电机普遍应用于各手机厂家的中高端机型，并且有向下延伸到低端机型取代传统电机的趋势。

目前，Z轴线性振动电机的结构普遍相同，都是振子在相对封闭的环境中振动实现电机的振动，电机的振动带动手机等终端设备的振动，这种电机结构对外输出的是一种振感，没有实际对外敲打的效果。

因此，亟需提供一种结构简单、制造方便的线性振动电机，不仅能够对外输出振感，也能实现对外周期性地敲打，从而大大拓展线性振动电机的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线性振动电机，该振动电机结构简单、制造方便，不仅能够外输出振感，同时也能实现对外周期性地敲打。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种线性振动电机，包括：

壳体，所述壳体的内部设有第一空腔，所述壳体上开设有避让口；

电路板，所述电路板设置在所述第一空腔内；

磁性振动结构，设置在所述第一空腔内，并能够沿第一方向往复移动；

磁感线圈，所述磁感线圈置于所述第一空腔内，并与所述电路板电连接，所述磁感线圈被配置为通电后能够产生磁场驱动所述磁性振动结构往复移动；

输出件，所述输出件与所述磁性振动结构固定连接，并能够穿过所述避让口伸出所述壳体；

弹性件，所述弹性件分别与所述磁性振动结构和所述壳体固定连接。

作为优选地，所述磁框开口端与所述弹性件固定连接，所述磁框内设有第二空腔，所述输出件固定在所述磁框远离所述磁钢的一端和/或所述磁钢远离所述磁框的一端，所述避让口与所述输出件正对设置。

作为优选地，所述磁钢设置在所述第二空腔内并与所述磁框固定连接。

所述输出件包括第一输出件和第二输出件，所述第一输出件固定在所述磁框远离所述磁钢的一端，所述第二输出件固定在所述磁钢远离所述磁框的一端；

所述避让口包括第一避让口和第二避让口，所述第一避让口和所述第二避让口分别开设在所述壳体相对的两端上，所述第一避让口与所述第一输出件正对设置，所述第二避让口与所述第二输出件正对设置。

作为优选地，所述第一输出件的横截面尺寸大于所述第二输出件的横截面尺寸；

所述第一避让口的尺寸大于所述第二避让口的尺寸。

作为优选地，所述磁性振动结构还包括筒状的质量块，所述质量块固定套设在所述磁框的外周，且所述质量块与所述弹性件固连。

作为优选地，所述质量块的边缘设置有倒角。

作为优选地，所述弹性件为环状结构，所述弹性件的外圈与所述壳体的内壁面固定连接，所述弹性件的内圈与所述质量块的一端固定连接。

作为优选地，所述质量块在与所述弹性件连接的一端的直径小于所述质量块远离所述弹性件一端的直径。

作为优选地，所述壳体包括机壳和支架，所述机壳和支架可拆卸扣合连接形成所述第一空腔。

有益效果：

通过设置输出件并在壳体上设置避让口，使磁性振动结构在弹性件和电磁感应的作用下进行往复运动，带动输出件穿过避让口向壳体外部伸出，不仅能让用户感受到清晰逼真的振感，还能够体验到敲打力，大大拓展了线性振动电机的应用场景，丰富优化了用户体验。

附图说明

图1是本发明提供的线性振动电机的剖视图；

图2是本发明提供的线性振动电机的结构示意图一；

图3是本发明提供的线性振动电机的结构示意图二。

图中：

101、电路板；102、磁感线圈；103、弹性件；2、磁性振动结构；201、质量块；202、磁框；203、磁钢；3、第一输出件；4、第二输出件；5、第一避让口；6、第二避让口；7、机壳；8、支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例所提供的一种线性振动电机，包括壳体、电路板101、磁性振动结构2、磁感线圈102、输出件和弹性件103。壳体的内部设置有第一空腔，壳体上贯穿设置有避让口。电路板101、磁感线圈102、磁性振动结构2和弹性件103设置在第一空腔内。磁感线圈102与电路板101电连接，通电后能够产生的电场与磁性振动结构2产生的磁场相互感应，从而能够产生电磁力驱动磁性振动结构2沿第一方向(在本实施例中，第一方向为竖直方向)往复移动；输出件与磁性振动结构2固定连接以随磁性振动结构2运动，并能够穿过避让口伸出壳体；弹性件103与磁性振动结构2固定连接，以为磁性振动结构2的往复运动提供回复力。

电路板101用于连接电源和磁感线圈102，为振动电机提供电能。电机通交流电后，磁感线圈102就会产生的随电流周期性变化的磁场，因此，磁性振动结构2就会受到随电流周期性变化的电磁驱动力从而往复移动。另外，磁性振动结构2与弹性件103固定连接，在受到电磁感应产生的驱动力的同时，还受到弹性件103提供的回复力，因而，电机通电后，磁性振动结构2就能产生周期性的振动。由于磁性振动结构2固定连接有输出件，磁性振动结构2带动输出件往复运动，使输出件能够通过壳体壁面上的避让口伸出壳体外部，敲击与电机贴合的屏幕等部件，从而给用户带来振动和敲打的触感。该线性振动电机通过设置输出件，不仅能够对外输出强烈的振感，而且能够实现对外周期性敲打，大大拓展了线性振动电机应用领域，丰富了用户体验。

如图1所示，电路板101中心的圆孔处安装有磁感线圈102，其中轴线与壳体的中轴线重合，磁感线圈102为导电材料绕制而成的柱状结构，沿竖直方向贯穿设置有通孔，设置在支架8上的第二避让口6与通孔连通，其下端与支架8的底板固定连接用来限定磁感线圈102的位置，避免其在壳体内部晃动，同时限定了其他构件的位置。

继续参照图1，在本实施例中，磁感线圈102外套设有环形的弹性件103，弹性件103的内边缘与磁感线圈102固定连接，外缘固定安装在支架8的翻边上。弹性件103为平弹簧，平弹簧结构简单，易于制造，在其他实施例中，弹性件103可以是盘簧或其他能够控制磁性振动结构2行程的部件。

本实施例中的磁性振动结构2包括质量块201、磁框202和磁钢203。质量块201的底部与弹性件103的内圈固定连接，且质量块201底部的直径小于其顶部的直径。将质量块201与弹性件103连接的一端的横截面面积适当减小，使质量块201与弹性件的接触面处于弹性件能够提供最佳弹力的位置，从而能够为磁性振动结构2提供较大的力。可选地，质量块201顶部的边缘设置有倒角，避免质量块201向上运动时触碰到壳体顶部，导致电机的壳体或质量块201损坏。质量块201增加了磁性振动结构2的质量，从而增强了振感和敲打力，让触感更加清晰真实。可以理解地，质量块201也可以为替换为其他结构，在此不进行详细列举。

质量块201的中部开设有容纳磁框202的第一通孔，第一通孔的孔壁与磁框202的外侧壁固定连接。磁框202呈圆筒状，内设有第二空腔，开口向下，其开口处与弹性件的内圈固定连接，顶部与质量块201的顶部平齐。当然，在其他实施例中，也可以不设置质量块201，当不设置质量块201时，为保证弹性件103能够控制磁性振动结构2的行程，磁框202的开口端和弹性件102内圈固定连接。

磁钢203固定连接于第二空腔内部的顶端，正对磁感线圈102的通孔。磁框202和磁钢203用于与磁感线圈102发生电磁感应，从而为磁性振动结构2提供驱动力。在其他实施例中，磁钢203和磁框202可以替换为其他能够与磁感线圈102发生电磁反应的结构。

进一步地，磁性振动结构2上固定连接有输出件。输出件的数量可以为一个，也可以为两个。当输出件的数量为一个时，输出件可以固定连接在磁钢203的底部，也可以固定在磁框202的顶部。固定在磁钢203底部的输出件可以随磁性振动结构2的运动向下伸出壳体外部，向下敲打或在底部产生振感；而固定在磁框202顶部的输出件可以随磁性振动结构2的运动向上伸出壳体外部，向上敲打或在顶部产生振感。根据输出件的设置位置，可以在壳体的顶板或者底板上布置避让口，只要保证避让口能够允许输出件穿出即可。进一步地，输出件与壳体上的避让口正对设置，且输出件的横截面面积小于避让口的横截面面积，保证输出件可以通过避让口伸出壳体。避让口的形状与输出件的截面形状可以相同，也可以不同，在此不做具体限制。

当输出件的数量为两个时，可以分别在磁钢203顶部和磁框202底部同时固定连接输出件。具体地，参照图2-3，在磁框203顶部设置第一输出件3，在磁钢203底部设置第二输出件4，对应地，壳体顶板上的避让口为第一避让口5，壳体底板上的避让口为第二避让口6。且第一输出件3的横截面面积大于第二输出件4，相应地，第一避让口5的横截面面积大于第二避让口6。设置两个横截面面积不同的输出件，可以输出不同的敲打效果，带来不同的振感体验，扩展了该线性振动电机的应用场景，提供了多样化的用户体验。在本实施例中，输出件为横截面为圆形的轴，避让口为圆孔，在其他实施例中，输出件和避让口的横截面可以是其他形状，输出件和避让口的数量和尺寸可以根据需要进行设置。

可选地，如图2所示，本实施例中线性振动电机的壳体可以设置为由位于下方的支架8和位于上方的机壳7组装而成，支架8和机壳7的横截面形状均为圆形。支架8在开口处设置了向外的翻边，机壳7在开口处设置了向内的翻边，支架8和机壳7在开口处利用翻边相互配合卡接，形成壳体的第一空腔。支架8用于固定第一空腔内的不可移动构件，即磁感线圈102、电路板101和弹性件103。机壳7用于容纳第一空腔内的可移动构件，如磁钢203、磁框202、质量块201等。将壳体设置为可分离的支架8和机壳7，方便内部构件的组装和拆卸。

在本实施例中，固定于支架8底板上的电路板101为环状结构，支架8上开设允许安装电路板101的方形开口，具体地，电路板101为FPC电路板。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线性振动电机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的内部设有第一空腔，所述壳体上开设有避让口；

电路板(101)，所述电路板(101)设置在所述第一空腔内；

磁性振动结构(2)，设置在所述第一空腔内，并能够沿第一方向往复移动；

磁感线圈(102)，所述磁感线圈(102)置于所述第一空腔内，并与所述电路板(101)电连接，所述磁感线圈(102)被配置为通电后能够产生磁场驱动所述磁性振动结构(2)往复移动；

输出件，所述输出件与所述磁性振动结构(2)固定连接，并能够穿过所述避让口伸出所述壳体；

弹性件(103)，所述弹性件(103)分别与所述磁性振动结构(2)和所述壳体固定连接。

2.根据权利要求1所述的线性振动电机，其特征在于，

所述磁性振动结构(2)包括磁框(202)和磁钢(203)，所述磁框(202)内设有第二空腔，所述磁钢(203)设置在所述第二空腔内并与所述磁框(202)固定连接，所述输出件固定在所述磁框(202)远离所述磁钢(203)的一端和/或所述磁钢(203)远离所述磁框(202)的一端，所述避让口与所述输出件正对设置。

3.根据权利要求2所述的线性振动电机，其特征在于，所述磁框(202)开口端与所述弹性件(103)固定连接。

4.根据权利要求2所述的线性振动电机，其特征在于，

所述输出件包括第一输出件(3)和第二输出件(4)，所述第一输出件(3)固定在所述磁框(202)远离所述磁钢(203)的一端，所述第二输出件(4)固定在所述磁钢(203)远离所述磁框(202)的一端；

所述避让口包括第一避让口(5)和第二避让口(6)，所述第一避让口(5)和所述第二避让口(6)分别开设在所述壳体相对的两端上，所述第一避让口(5)与所述第一输出件(3)正对设置，所述第二避让口(6)与所述第二输出件(4)正对设置。

5.根据权利要求4所述的线性振动电机，其特征在于，

所述第一输出件(3)的横截面尺寸大于所述第二输出件(4)的横截面尺寸；

所述第一避让口(5)的尺寸大于所述第二避让口(6)的尺寸。

6.根据权利要求2所述的线性振动电机，其特征在于，所述磁性振动结构(2)还包括筒状的质量块(201)，所述质量块(201)固定套设在所述磁框的外周，且所述质量块(201)与所述弹性件(103)固连。

7.根据权利要求6所述的线性振动电机，其特征在于，所述质量块(201)的边缘设置有倒角。

8.根据权利要求6所述的线性振动电机，其特征在于，所述弹性件(103)为环状结构，所述弹性件(103)的外圈与所述壳体的内壁面固定连接，所述弹性件(103)的内圈与所述质量块(201)的一端固定连接。

9.根据权利要求6所述的线性振动电机，其特征在于，所述质量块(201)在与所述弹性件(103)连接的一端的直径小于所述质量块(201)远离所述弹性件(103)一端的直径。

10.根据权利要求1所述的线性振动电机，其特征在于，所述壳体包括机壳(7)和支架(8)，所述机壳(7)和支架(8)可拆卸扣合连接形成所述第一空腔。

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