CN115378297A - 压电式振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动终端体感技术领域，公开了一种压电式振动马达，包括换能器、及设置在换能器两侧的承载片与振动片；承载片包括连接换能器的衔接部、连接衔接部的延伸部、及连接延伸部的固定部；延伸部自衔接部向远离换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置；振动片包括连接换能器的安装部、连接安装部的倾斜部、及连接倾斜部的振动部；倾斜部自安装部向远离换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置。通过将换能器作为驱动件，延伸部与倾斜部将换能器的振动放大，调整换能器通电的频率即可实现对振动频率的调节控制，同时启动与停止的响应时间极短；并且不需要设置电磁线圈，占用的空间更小，应用前景好，易于推广。

Description

压电式振动马达

技术领域

本发明涉及移动终端体感技术领域，特别是涉及一种压电式振动马达。

背景技术

振动马达在移动终端设备上的使用十分重要，在移动终端接收到消息或者指令的时候需要给用户反馈，反馈除了声音之外主要就是振动马达，给用户以振动反馈。传统的振动马达主要采用转子马达，通过驱动偏心轮转动得到振动效果，但是转子马达在使用的过程中噪音过大，而且转子马达过厚，在现代的智能手机上已经很少使用。

现在为了满足用户智能手机的使用需求通常都采用线性振动马达，线性振动马达都是采用在导杆上设置磁体，磁体在两侧或上下位置安装弹簧，通过在磁体外侧设置电磁线圈使磁体移动，进而产生震动。线性振动马达的震感强弱可以通过调整电磁线圈电流实现，但是因为弹簧弹性系数不变所以线性振动马达的振动频率无法调节，同时线性振动马达在启动与停止时，磁体都需要克服弹簧的载荷，所以导致线性振动马达的启动与停止响应时间长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

线性振动马达的振频无法调节，启动与停止响应时间长。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压电式振动马达，包括：

换能器；

承载片，与所述换能器连接，设于所述换能器的一侧；所述承载片包括连接所述换能器的衔接部、连接所述衔接部的延伸部、及连接所述延伸部的固定部；所述延伸部自所述衔接部向远离所述换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置，所述固定部设置在所述延伸部远离所述衔接部的一端；及

振动片，与所述换能器连接，所述振动片设置在所述换能器背离所述承载片的一侧；所述振动片包括连接所述换能器的安装部、连接所述安装部的倾斜部、及连接所述倾斜部的振动部；所述倾斜部自所述安装部向远离所述换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置，所述振动部设置在所述倾斜部远离所述安装部的一端。

在其中一个实施例中，所述衔接部与所述换能器的设置方向相同，所述延伸部呈环状结构设于所述固定部的边缘，所述衔接部呈环状结构设于所述延伸部的边缘，且所述衔接部沿所述换能器的周缘延伸设置。

在其中一个实施例中，所述延伸部一端与所述衔接部的内侧边缘连接固定，所述延伸部的另一端与所述固定部的外侧边缘连接固定。

在其中一个实施例中，所述安装部与所述衔接部呈并列状设置在所述换能器的两侧，所述倾斜部呈环状结构设于所述振动部的边缘，所述安装部呈环状结构设于所述倾斜部的边缘，且所述安装部沿所述换能器的周缘延伸设置。

在其中一个实施例中，所述倾斜部一端与所述安装部的内侧边缘连接固定，所述倾斜部的另一端与所述振动部外侧边缘连接固定。

在其中一个实施例中，所述延伸部与所述衔接部的夹角为五度至七十度之间，所述倾斜部与所述安装部的夹角为五度至七十度之间。

在其中一个实施例中，所述换能器呈直板状结构设置，所述固定部与所述换能器的设置方向相同，所述振动部与所述固定部的设置方向相同。

在其中一个实施例中，所述固定部与所述换能器的形状相同，所述固定部的面积尺寸与所述换能器相同；所述振动部与所述换能器的形状相同，所述振动部的面积尺寸与所述换能器相同。

在其中一个实施例中，所述换能器为压电陶瓷；所述承载片与所述振动片用于连接外界的电极引线。

在其中一个实施例中，所述换能器为叉指式换能器；所述换能器的两侧分别用于连接电极引线。

上述压电式振动马达与现有技术相比，其有益效果在于：

通过将换能器作为驱动件，实现将电能转换为机械能，并通过延伸部与倾斜部将换能器的振动放大得到震感，通过调整换能器通电的频率即可实现对振动频率的调节控制，得到线性振动马达无法实现的振频波形，同时换能器没有响应时间也不需要克服弹簧的载荷，所以启动与停止的响应时间极短；并且不需要设置电磁线圈，在移动终端紧缩的空间内，占用的空间更小，多余空间可用于提升移动终端的电量或其他性能，应用前景好，易于推广。

附图说明

图1为本发明一实施方式的压电式振动马达的结构示意图；

图2为一实施方式的压电式振动马达的安装示意图；

图3为另一实施方式的压电式振动马达的安装示意图。

附图中标号的含义为：

100、压电式振动马达；

10、换能器；

20、承载片；21、衔接部；22、延伸部；23、固定部；

30、振动片；31、安装部；32、倾斜部；33、振动部；

90、电极引线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图3，为本发明一实施方式的压电式振动马达100，包括换能器10(换能器是利用某些单晶材料的压电效应和某些多晶材料的电致伸缩效应将电能与振动进行相互转换的器件)、与换能器10连接的承载片20、及与换能器10连接的振动片30。承载片20设于所述换能器的一侧，该承载片20包括连接换能器10的衔接部21、连接衔接部21的延伸部22、及连接延伸部22的固定部23；延伸部22自衔接部21向远离换能器10方向呈逐渐扩散状倾斜设置，固定部23设置在延伸部22远离衔接部21的一端，该固定部23用于与外界固定物(例如手机主板)连接固定，以提供整体压电式振动马达100振动时的支撑。振动片30设置在换能器10背离承载片20的一侧；振动片30包括连接换能器10的安装部31、连接安装部31的倾斜部32、及连接倾斜部32的振动部33；倾斜部32自安装部31向远离换能器10方向呈逐渐扩散状倾斜设置，振动部33设置在倾斜部32远离安装部31的一端，该振动部33对应与外界的负载物(例如手机屏幕或按键)贴合，进而是负载物产生振动得到震感。

基于上述技术特征的压电式振动马达100，通过将换能器10作为驱动件，实现将电能转换为机械能，并通过延伸部22与倾斜部32将换能器10的振动放大得到震感，通过调整换能器10通电的频率即可实现对振动频率的调节控制，得到线性振动马达无法实现的振频波形，同时换能器10没有响应时间也不需要克服弹簧的载荷，所以启动与停止的响应时间极短；并且不需要设置电磁线圈，在移动终端紧缩的空间内，占用的空间更小，多余空间可用于提升移动终端的电量或其他性能，应用前景好，易于推广。

进一步地，该换能器10呈直板状结构设置，该换能器10的两侧分别粘结承载片20与振动片30。可以理解地，该换能器10的形状为圆形、四边形、椭圆形或其他多边形中的一种；不具体限制换能器10的形状，可以根据用户的使用需求进行定制。具体地，该粘结物质为环氧或丙烯酸类胶液。

在其中一个实施例中，请参阅图2，该换能器10为压电陶瓷(压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料，称为压电效应与逆压电效应，压电陶瓷除具有压电性外，还具有介电性、弹性等)，该承载片20与振动片30用于连接外界的电极引线90，将承载片20与振动片30作为电极将电能输入至换能器10，实现振动。

在另一实施例中，请参阅图3，该换能器10为叉指式换能器10(叉指换能器，就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声电之间的换能)，声能的表现形式就是振动发声，该换能器10的两侧分别用于连接外界的电极引线90，换能器10自身的两侧作为电极将外界电能输入，实现震动。

请参阅图1至图3，进一步地，该衔接部21与换能器10的设置方向相同，该衔接部21与换能器10粘结固定，衔接部21与换能器10电连接。该延伸部22的一端与衔接部21的内侧边缘连接固定，该延伸部22的另一端与固定部23的外侧边缘连接固定，该延伸部22呈环状结构设于固定部23的边缘，该衔接部21呈环状结构设于延伸部22的边缘，且衔接部21沿换能器10的周缘延伸设置，该延伸部22用于将衔接部21受到来自换能器10的振动进行放大。该固定部23与换能器10的设置方向相同，固定部23的形状与换能器10的形状相同，该固定部23用于与外界固定。在本实施例中，该衔接部21、延伸部22及固定部23为一体件。更近一步地，该延伸部22与衔接部21的夹角为五度至七十度之间，该固定部23的面积尺寸与换能器10的面积尺寸相同，以保证较好的振动放大效果。优选地，该圆环状衔接部21的内圆直径为8.7毫米。

进一步地，该安装部31与衔接部21呈并列状设置在换能器10的两侧，该安装部31与换能器10粘结固定，该安装部31与换能器10电连接。该倾斜部32的一端与安装部31的内侧边缘连接固定，倾斜部32的另一端与振动部33的外侧边缘连接固定，该倾斜部32呈环状结构设于振动部33的边缘，该安装部31呈环状结构设于倾斜部32的边缘，且安装部31沿换能器10的周缘延伸设置，该倾斜部32用于将安装部31受到来自换能器10的振动进行放大。该振动部33与固定部23的设置方向相同，该振动部33的形状与换能器10的形状相同，振动部33用于与外界的负载物贴合，以将振动传递至负载物上。在本实施例中，该安装部31、倾斜部32及振动部33为一体件。更近一步地，该倾斜部32与安装部31的夹角为五度至七十度之间，该振动部33的面积尺寸与换能器10的面积尺寸相同，以保证较好的振动放大效果。优选地，该圆环状安装部31的内圆直径为8.7毫米。更近一步地，该振动片30与承载片20的形状尺寸相同，振动片30与承载片20相对换能器10对称设置。

进一步地，该承载片20与振动片30的杨氏模量大于600Mpa；优选的，该承载片20与振动片30的杨氏模量大于1Gpa，以保证较好的振动效果。可以理解地，该承载片20与振动片30的材料为钛或黄铜中的一种。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压电式振动马达，其特征在于，包括：

换能器；

承载片，与所述换能器连接，设于所述换能器的一侧；所述承载片包括连接所述换能器的衔接部、连接所述衔接部的延伸部、及连接所述延伸部的固定部；所述延伸部自所述衔接部向远离所述换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置，所述固定部设置在所述延伸部远离所述衔接部的一端；及

振动片，与所述换能器连接，所述振动片设置在所述换能器背离所述承载片的一侧；所述振动片包括连接所述换能器的安装部、连接所述安装部的倾斜部、及连接所述倾斜部的振动部；所述倾斜部自所述安装部向远离所述换能器方向呈逐渐扩散状倾斜设置，所述振动部设置在所述倾斜部远离所述安装部的一端。

2.根据权利要求1所述的压电式振动马达，其特征在于，所述衔接部与所述换能器的设置方向相同，所述延伸部呈环状结构设于所述固定部的边缘，所述衔接部呈环状结构设于所述延伸部的边缘，且所述衔接部沿所述换能器的周缘延伸设置。

3.根据权利要求2所述的压电式振动马达，其特征在于，所述延伸部一端与所述衔接部的内侧边缘连接固定，所述延伸部的另一端与所述固定部的外侧边缘连接固定。

4.根据权利要求1所述的压电式振动马达，其特征在于，所述安装部与所述衔接部呈并列状设置在所述换能器的两侧，所述倾斜部呈环状结构设于所述振动部的边缘，所述安装部呈环状结构设于所述倾斜部的边缘，且所述安装部沿所述换能器的周缘延伸设置。

5.根据权利要求4所述的压电式振动马达，其特征在于，所述倾斜部的一端与所述安装部的内侧边缘连接固定，所述倾斜部的另一端与所述振动部外侧边缘连接固定。

6.根据权利要求1所述的压电式振动马达，其特征在于，所述延伸部与所述衔接部的夹角为五度至七十度之间，所述倾斜部与所述安装部的夹角为五度至七十度之间。

7.根据权利要求1所述的压电式振动马达，其特征在于，所述换能器呈直板状结构设置，所述固定部与所述换能器的设置方向相同，所述振动部与所述固定部的设置方向相同。

8.根据权利要求7所述的压电式振动马达，其特征在于，所述固定部与所述换能器的形状相同，所述固定部的面积尺寸与所述换能器相同；所述振动部与所述换能器的形状相同，所述振动部的面积尺寸与所述换能器相同。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的压电式振动马达，其特征在于，所述换能器为压电陶瓷；所述承载片与所述振动片用于连接电极引线。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的压电式振动马达，其特征在于，所述换能器为叉指式换能器；所述换能器的两侧分别用于连接电极引线。

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