CN114337176B - 一种振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种振动装置，所述振动装置包括壳体，以及收容于所述壳体内的振子组件和定子组件，所述定子组件包括与壳体连接固定的线圈组件，所述振子组件通过弹性支撑件悬置于壳体内；所述振子组件包括磁钢组件，所述磁钢组件包括驱动磁钢，驱动磁钢的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向；所述振动装置还包括阻尼铜块，所述阻尼铜块固定于所述壳体，所述阻尼铜块与所述驱动磁钢相对设置。该振动装置具有良好的电磁阻尼的效果，使得系统能够快速响应，刹车时间短，使用户获得更好的体验。

Description

一种振动装置

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域。更具体地，涉及一种振动装置。

背景技术

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用振动装置来做系统反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。

但是，现有的振动装置一般通过泡棉、磁液、硅胶等提供系统阻尼，而泡棉、磁液、硅胶等易失效，导致系统阻尼稳定性较差，振动装置性能可靠性难以保证。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种振动装置，该振动装置具有良好的电磁阻尼的效果，使得系统能够快速响应，刹车时间短，使用户获得更好的体验。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种振动装置，所述振动装置包括壳体，以及收容于所述壳体内的振子组件和定子组件，所述定子组件包括与壳体连接固定的线圈组件，所述振子组件通过弹性支撑件悬置于壳体内；

所述振子组件包括磁钢组件，所述磁钢组件包括驱动磁钢，驱动磁钢的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向；

所述振动装置还包括阻尼铜块，所述阻尼铜块固定于所述壳体，所述阻尼铜块与所述驱动磁钢在振动方向上相对设置。

此外，优选地方案是，所述磁钢组件还包括阻尼磁钢，所述阻尼磁钢沿所述振子组件的振动方向至少位于所述驱动磁钢的一端，所述阻尼磁钢的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向。

此外，优选地方案是，所述阻尼磁钢为两个，所述驱动磁钢位于两个所述阻尼磁钢之间，所述阻尼铜块为两个，两个所述阻尼铜块分别与两个所述阻尼磁钢相对设置。

此外，优选地方案是，所述驱动磁钢为两个，两个所述驱动磁钢之间、所述驱动磁钢与所述阻尼磁钢之间均设有导磁板。

此外，优选地方案是，两个所述驱动磁钢的充磁方向相反，两个所述阻尼磁钢的充磁方向相反，相邻的所述驱动磁钢与所述阻尼磁钢的充磁方向相同。

此外，优选地方案是，所述定子组件包括与壳体连接固定的两组线圈组件；两组线圈组件沿垂直于所述振动方向分别位于所述振子组件的两侧；两组线圈组件通电方向相反。

此外，优选地方案是，所述线圈组件的轴向方向与振子组件的振动方向相同。

此外，优选地方案是，所述振子组件还包括有具有容纳腔的质量块；所述磁钢组件位于所述容纳腔中且与质量块结合固定。

此外，优选地方案是，所述线圈组件包括铁芯以及缠绕在所述铁芯上的线圈，所述铁芯的两个端部包括有导磁环。

此外，优选地方案是，所述弹性支撑件上设有用于避让所述阻尼铜块的避让部。

本发明的有益效果为：

1、传统电磁阻尼是由振子往复振动时磁感线切割阻尼铜片，阻尼铜片延伸方向沿振子组件振动方向设置，阻尼铜片产生反向电动势，进而达到阻尼效果。而本发明所提供振动装置结构中振子组件运动方向与驱动磁钢磁场平行，且阻尼铜块沿振动方向轴向设置，阻尼铜块产生的阻尼由振子组件在往复运动时阻尼铜块中的磁通量随时间变化而快速变化，在振子组件振动过程中，阻尼铜块单位面积磁通密度随振子组件振动变化，由此在阻尼铜块中产生涡流，振子组件靠近阻尼铜块时阻尼铜块对振子组件产生相反的作用力，进而达到对振子组件的阻尼效果。

2、该振动装置的阻尼磁钢不仅在振子组件停振时起到阻尼的作用，同时由于跟驱动磁钢磁场同向，因此该结构振子组件正常工作时，可增强磁场，有效提高结构的驱动力，增加振动装置的振感。

3、定子组件与振子组件都是插装式结构，装配工艺较简单，装配良率高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构装配示意图。

图2本发明的剖面图之一。

图3本发明的剖面图之二。

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”、“左”、“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。

为了解决现有的振动装置系统阻尼稳定性较差，振动装置性能可靠性难以保证的问题。本发明提供一种振动装置，所述振动装置包括壳体，以及收容于所述壳体内的振子组件和定子组件，所述定子组件包括与壳体连接固定的线圈组件，所述振子组件通过弹性支撑件悬置于壳体内；所述振子组件包括磁钢组件，所述磁钢组件包括驱动磁钢21，驱动磁钢21的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向；所述振动装置还包括阻尼铜块5，所述阻尼铜块5固定于所述壳体，所述阻尼铜块5与所述驱动磁钢在振动方向上相对设置，阻尼铜块5与振子组件的振动方向垂直设置。传统电磁阻尼是由振子往复振动时磁感线切割阻尼铜片，阻尼铜片产生反向电动势，进而达到阻尼效果。而本发明所提供振动装置结构中振子组件运动方向与驱动磁钢磁场平行，且阻尼铜块沿振动方向轴向设置，阻尼铜块产生的阻尼由振子组件在往复运动时阻尼铜块中的磁通量随时间变化而快速变化，在振子组件振动过程中，阻尼铜块单位面积磁通密度随振子组件振动变化，由此在阻尼铜块中产生涡流，振子组件靠近阻尼铜块时阻尼铜块对振子组件产生相反的作用力，进而达到对振子组件的阻尼效果。

结合图1至图3所示，所述磁钢组件包括两个驱动磁钢21，两个驱动磁钢21的充磁方向相反，两个驱动磁钢21的磁化方向沿振子组件振动方向，两个所述驱动磁钢21之间设有导磁板23，具体的，在振子组件振动方向上两个驱动磁钢21连接固定于所述导磁板23的两端，所述导磁板23由导磁材料制成，可以起到导磁作用，用以修正两个驱动磁钢21的磁力线，避免磁感线的外散，增加线圈32磁通量，加强洛伦兹力，有效加大振子组件振动力的大小以及振动效果。

在一具体的实施例中，所述定子组件包括与壳体连接固定的两组线圈组件；两组线圈组件沿垂直于所述振动方向分别位于所述振子组件的两侧；两组线圈组件通电方向相反。优选的，两组线圈组件相对于磁钢组件对称设置，以提供对称的作用力作用于磁钢组件，所述线圈组件被配置为通入交变电流以使线圈32产生交变磁场，即两组线圈组件之间产生交替变换的磁场，与磁钢组件相互作用，以使振子组件产生振动；两组线圈组件对称配置于振子组件的两侧能够保证振子组件受力对称均匀，以规定的振动方向振动，减少弹性支撑件4受分力影响变形损坏，避免振子组件出现偏振，影响振动装置的振动效果。

为了便于配合振子组件在壳体内进行装配，提高壳体内的空间利用率，所述线圈组件的轴向方向与振子组件的振动方向相同。在一可选地实施方式中，所述线圈组件的轴向方向也可被设置成与振子组件的振动方向垂直。

如图1所示在一个实施方式中，所述壳体包括顶壁11、与顶壁11相对设置的底壁12以及连接顶壁11和底壁12的侧壁13，顶壁11、底壁12及侧壁13围合形成收容空间，振子组件、定子组件以及弹性支撑件4收容于收容空间内。侧壁13包括两平行间隔设置的长边以及设于长边两端并连接两个长边的两个短边，长边和短边可以采用一体成型，也可以采用分体式设计并固定连接。在本实施方式中，顶壁11与侧壁13一体成型，底壁12直接盖设于侧壁13上，可以方便振动装置的装配，在其他实施方式中，侧壁13还可以与底壁12一体成型。并且本实施方式所提供的壳体可以采用导磁材料制成，也可以为非导磁材料制成，本发明对此并不做限制。

关于线圈组件的具体结构，所述线圈组件包括铁芯31以及缠绕在所述铁芯31上的线圈32，所述铁芯31的两个端部包括有导磁环33。也就是说，线圈组件包括固定于壳体的铁芯31以及缠绕于铁芯31的线圈32，线圈32具体为螺线管；铁芯31的两端设有的导磁环33分别与壳体固定。

当所述线圈32通电后，所述线圈32与所述铁芯31配合形成电磁铁结构，所述线圈32产生磁场，将所述铁芯31进行磁化，所述铁芯31磁化后产生的磁场与所述线圈32磁场相互叠加，使得所述线圈32的磁性大大增加。增加驱动磁钢21与线圈32之间振动间隙中的磁场强度，提高磁场利用率，以增大振子组件振动幅度，增强振动装置的振动效果。

进一步地，所述振动装置还包括固定在壳体底壁12上的柔性电路板34，线圈32结合在柔性电路板34上并与柔性电路板34导通，柔性电路板34粘贴或者扣合在底壁12上，振动装置通过柔性电路板34上的焊盘与外部电路导通。

参照图1至图3所示的，在一具体的实施例中，所述磁钢组件还包括阻尼磁钢24，所述阻尼磁钢24沿所述振子组件的振动方向至少位于所述驱动磁钢21的一端，所述阻尼磁钢24的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向。所述阻尼磁钢24在振子组件振动方向上与振子组件同轴设置。阻尼磁钢24位于阻尼铜块5与所述磁钢组件之间，所述阻尼磁钢24通过导磁体25结合固定于所述驱动磁钢21的靠近阻尼铜块5的一侧端部上。阻尼磁钢24的充磁方向与相邻的驱动磁钢21的充磁方向相同，如参照图3所示，图中的箭头代表阻尼磁钢24以及驱动磁钢21的充磁方向。驱动磁钢21与线圈组件对应配合产生驱动力，阻尼磁钢24位于线圈组件外侧，通过与阻尼铜块5配合产生阻尼作用。当然阻尼磁钢24与为与线圈组件相配合以使振子组件产生振动的驱动磁钢21作用不同的是，阻尼磁钢24不仅在结构振子组件停振时起到阻尼的作用，同时由于阻尼磁钢24跟驱动磁钢21磁场同向，因此该结构振子组件正常工作时，阻尼磁钢24可起到增强磁场，有效提高结构的驱动力，增加振动装置的振感的作用。

在本实施例中，具体地，所述阻尼磁钢24为两个，两个所述阻尼磁钢24的充磁方向相反，所述驱动磁钢21位于两个所述阻尼磁钢24之间，阻尼铜块5位于振子组件外侧，阻尼铜块5与阻尼磁钢24之间包括有振动间隙。其中，两个阻尼磁钢24沿振子组件振动方向排列并分别固定于磁钢组件两端，两块阻尼磁钢24分别通过导磁体25结合固定于所述驱动磁钢21的靠近阻尼铜块5的一侧端部上；在振子组件振动方向上所述阻尼磁钢24位于所述线圈组件的外侧位置。通过使两块阻尼磁钢24相对于磁钢组件对称设置，以分别与对应的阻尼铜块5作用，提供对称的、平衡的作用于振子组件的电磁阻尼效果。

在一可选的实施例中，所述驱动磁钢21与所述阻尼磁钢24之间设有导磁板，具体的，在振子组件振动方向上驱动磁钢21与阻尼磁钢24分别连接固定于所述导磁板的两端，所述导磁板由导磁材料制成，可以起到导磁作用，用以修正驱动磁钢21与阻尼磁钢24的磁力线，避免磁感线的外散，增加线圈32磁通量，加强洛伦兹力，有效加大振子组件振动力的大小以及振动效果。

在一具体的实施例中，所述振动装置包括两个阻尼铜块5，两个所述阻尼铜块5分别与两个所述阻尼磁钢24相对设置，所述阻尼铜块5在振子组件振动方向上与振子组件同轴排列，所述阻尼铜块5在振子组件振动方向上位于振子组件端部外侧且连接固定于壳体，也就是说，两个阻尼铜块5在振子组件振动方向上分别位于振子组件两端部外侧。进一步地，为了保证阻尼作用的平衡性，两个阻尼铜块5相对于振子组件呈对称设置。

在一个实施例中，所述振子组件还包括有具有容纳腔的质量块22；所述磁钢组件位于所述容纳腔中且与质量块22结合固定。具体的，所述振子组件包括沿振子组件振动方向排列两块质量块22，两块质量块22分别固定于磁钢组件两端，且对称设置，两块质量块22的两相对侧部分别通过连接板26连接固定；两块质量块22以及两个连接板26共同围纳的空间形成质量块22的容纳腔，所述线圈组件位于所述连接板26的靠近磁钢组件的一侧；可以理解的是，所述质量块22用于增大振子组件的惯性，以提升振感；所述弹性支撑件4位于所述质量块22与壳体之间，弹性支撑件4包括有用以与质量块22背离磁钢组件一侧表面固定的结合部41，以及用以与壳体连接固定的固定部42，该弹性支撑件4可直接插装入壳体内并与振子组件和壳体侧壁13连接固定，且定子组件与振子组件都是插装式结构，装配工艺较简单，装配良率高。另外，在所述弹性支撑件4固定部42的内侧表面上包括有泡棉43，通过上述设置能够避免弹性支撑件4的结合部41与固定部42发生碰撞，影响振动效果或者引入杂音。

在一具体的实施例中，所述弹性支撑件4上设有用于避让所述阻尼铜块5的避让部，具体的，所述振动装置包括有呈中心对称设置的至少两组弹性支撑件4，两组弹性支撑件4沿振子组件振动方向设置于振子组件两端；在振子组件振动方向上，所述弹性支撑件4上包括有镂空结构44，该镂空结构44形成所述避让部，所述阻尼铜块5位于所述镂空结构44内，且所述阻尼铜块5与弹性支撑件4镂空结构44边沿之间包括有避让间隙。所述振子组件通过弹性支撑件4与所述壳体弹性连接，以使振子组件可在壳体内往复振动，为振动装置提供振感。

综上所述，本发明提供的振动装置，在振子组件振动过程中，阻尼铜块单位面积磁通密度随振子组件振动变化，由此在阻尼铜块中产生涡流，振子组件靠近阻尼铜块时阻尼铜块对振子组件产生相反的作用力，进而达到对振子组件的阻尼效果。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种振动装置，所述振动装置包括壳体，以及收容于所述壳体内的振子组件和定子组件，所述定子组件包括与壳体连接固定的线圈组件，所述振子组件通过弹性支撑件悬置于壳体内；其特征在于，

所述振子组件包括磁钢组件，所述磁钢组件包括驱动磁钢，驱动磁钢的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向；

所述振动装置还包括阻尼铜块，所述阻尼铜块固定于所述壳体，所述阻尼铜块与所述驱动磁钢在振动方向上相对设置；所述磁钢组件还包括阻尼磁钢，所述阻尼磁钢沿所述振子组件的振动方向至少位于所述驱动磁钢的一端，所述阻尼磁钢的充磁方向平行于所述振子组件的振动方向，所述阻尼磁钢位于所述线圈组件的外侧，用于与所述阻尼铜块配合产生阻尼作用。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述阻尼磁钢为两个，所述驱动磁钢位于两个所述阻尼磁钢之间，所述阻尼铜块为两个，两个所述阻尼铜块分别与两个所述阻尼磁钢相对设置。

3.根据权利要求2所述的振动装置，其特征在于，所述驱动磁钢为两个，两个所述驱动磁钢之间、所述驱动磁钢与所述阻尼磁钢之间均设有导磁板。

4.根据权利要求3所述的振动装置，其特征在于，两个所述驱动磁钢的充磁方向相反，两个所述阻尼磁钢的充磁方向相反，相邻的所述驱动磁钢与所述阻尼磁钢的充磁方向相同。

5.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述定子组件包括与壳体连接固定的两组线圈组件；两组线圈组件沿垂直于所述振动方向分别位于所述振子组件的两侧；两组线圈组件通电方向相反。

6.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述线圈组件的轴向方向与振子组件的振动方向相同。

7.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述振子组件还包括有具有容纳腔的质量块；所述磁钢组件位于所述容纳腔中且与质量块结合固定。

8.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述线圈组件包括铁芯以及缠绕在所述铁芯上的线圈，所述铁芯的两个端部包括有导磁环。

9.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述弹性支撑件上设有用于避让所述阻尼铜块的避让部。