CN117175882B - 振动马达和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种振动马达和电子设备，其中，振动马达包括：壳体；质量块，所述质量块通过弹性件连接于所述壳体内，所述质量块上具有磁铁；固定于所述壳体内部的第一线圈组，充电后的所述第一线圈组与所述磁铁产生作用力驱动所述质量块沿第一预设方向振动；固定于所述壳体内部的第二线圈组，且充电后的所述第二线圈组与所述磁铁产生作用力驱动所述质量块沿第二预设方向振动；所述第一预设方向和所述第二预设方向相交。通过将振动马达的振动方向设置为两个方向，可有利于增大振动马达的质量块的制动能量，从而提高振动效果，以便于电子设备的振动容易被用户感受到。

Description

振动马达和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备的领域，特别是一种振动马达和电子设备。

背景技术

在电子设备中，通常使用微型振动马达来做系统的反馈，并且振动马达的振动可提示用户电子设备有提示信息，便于用户及时查看信息。

目前电子设备的振动马达通常为X轴线性马达。但是，使用X轴线性马达的电子设备放置在桌面上，有信息推送或来电时，电子设备的振动能量较小，容易导致信息或来电遗漏的问题。

因此，如何提高振动马达的振动能量，提高振动效果是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种振动马达，提高了振动马达的振动能量，提高了振动效果。此外，本申请还提供了一种具有上述振动马达的电子设备。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种振动马达，包括：壳体；质量块，质量块通过弹性件连接于壳体内，质量块上具有磁铁；固定于壳体内部的第一线圈组，充电后的第一线圈组与磁铁产生作用力驱动质量块沿第一预设方向振动；固定于壳体内部的第二线圈组，且充电后的第二线圈组与磁铁产生作用力驱动质量块沿第二预设方向振动；第一预设方向和第二预设方向相交。

由上述内容可以看出：通过将振动马达的振动方向设置为两个方向，可有利于增大振动马达的质量块的制动能量，从而提高振动效果，以便于电子设备的振动容易被用户感受到。

在一个可能的实施方式中，磁铁包括第一磁铁和第二磁铁，沿质量块的第一侧和第二侧连线方向，第一磁铁和磁铁的磁极布置方向反向，第一侧与所述第二侧相对布置；第一线圈组包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈均位于第一侧，且第一线圈与第一磁铁相对布置，第二线圈与第二磁铁相对布置，第一线圈和第二线圈的电流方向相反，充电后的第一线圈和第二线圈驱动质量块沿第一预设方向振动。

由上述内容可以看出：通过设置两个磁铁以及第一线圈和第二线圈，可对质量块的两侧同时进行驱动，有利于增大振动马达的振动能量，提高振动效果。

在一个可能的实施方式中，第二线圈组包括第三线圈，第三线圈位于第一侧或第二侧，且第三线圈与第一磁铁和第二磁铁均相对布置，且充电后的第三线圈驱动质量块沿第二预设方向振动。

由上述内容可以看出：通过设置与第一磁铁和第二磁铁均相对的第三线圈，在第三线圈充电后，线圈的两侧会分别与第一磁铁和第二磁铁产生作用力，而驱动质量块沿第二方向移动；此外，上述第一线圈、第二线圈和第三线圈以及磁铁的布置方式，可实现质量块两个方向的振动，并且结构紧凑，两个方向的振动可同时进行，线圈之间不受影响。

在一个可能的实施方式中，第一线圈所在平面与第一磁铁的磁极连线方向垂直，第二线圈所在平面与第二磁铁的磁极连线方向垂直，第三线圈所在平面垂直于第一磁铁的磁极连线方向和第二磁铁的磁极连线方向。

由上述内容可以看出：采用上述布置方式，可有利于增大线圈和磁极之间的作用面积，进而增大线圈和磁极的相互作用力，提高振动马达的振动能量，进而提高振动效果。

在一个可能的实施方式中，第一线圈的外径大小与第一磁铁的宽度相等，第二线圈的外径与第二磁铁的宽度相等，第三线圈的外径与第一磁铁远离第二磁铁的外缘到第二磁铁远离第一磁铁的外缘的距离相等；第一磁铁的宽度为与第一磁铁的磁极连线方向垂直方向的尺寸，第二磁铁的宽度为与第二磁铁的磁极连线方向垂直方向的尺寸。

由上述内容可以看出：采用上述布置方式，可有利于增大线圈和磁极之间的作用面积，进而增大线圈和磁极的相互作用力，提高振动马达的振动能量，进而提高振动效果。

在一个可能的实施方式中，壳体为矩形壳体，壳体包括第一面和第二面，且第一面和第二面平行且相对布置；第一线圈和第二线圈均平行固定于矩形壳体的第一面，第三线圈平行固定于矩形壳体的第二面；第一预设方向垂直于第一面，第二预设方向平行于第一面。

由上述内容可以看出：采用上述布置方式可实现质量块在壳体内具有沿第一面平行方向振动和与第一面垂直方向的振动；此外，质量块在两个方向的振动作用下会沿倾斜于第一面的方向振动。

在一个可能的实施方式中，壳体为矩形壳体，壳体包括第一面和第二面，且第一面和第二面平行且相对布置；第一线圈和第二线圈均平行固定于矩形壳体的第一面，第三线圈平行固定于矩形壳体的第二面；第一预设方向垂直于第一面，第二预设方向平行于第一面。

由上述内容可以看出：采用上述布置方式可实现质量块在壳体内沿倾斜于第一面的方向振动，并且该倾斜振动方向具有沿垂直于第一面方向的分振动。

在一个可能的实施方式中，第一磁铁和/或第二磁铁嵌装于质量块内。

由上述内容可以看出：保证质量块与第一磁铁和第二磁铁的连接强度。

在一个可能的实施方式中，弹性件为弹簧，且弹簧的一端与质量块固定连接，另一端与壳体固定连接，弹簧为弯折多次的弹簧。

由上述内容可以看出：通过将弹簧弯折多次，可增大弹簧的长度，防止弹簧与质量块连接处开裂，缓解质量块振动过程中产生的弹簧疲劳断裂的问题。

在一个可能的实施方式中，弹性件包括第一弹簧和第二弹簧，且第一弹簧和第二弹簧分布于质量块沿第二预设方向的两端；第一弹簧和/或第二弹簧为W型弹簧或S型弹簧

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括振动马达，振动马达为上述任一项的振动马达。

由上述内容可以看出：电子设备具有上述内容公开的振动马达，因此，该电子设备也具有上述所有效果，在此不赘述。

在一个可能的实施方式中，第一预设方向为电子设备的厚度方向，第二预设方向为电子设备的宽度方向。

由上述内容可以看出：通过将第一预设方向设置为电子设备的厚度方向，安装有上述振动马达的电子设备可实现沿厚度方向振动，从而提高振动效果。

在一个可能的实施方式中，还包括供电电路板，供电电路板与振动马达电连接，并改变第一线圈组和第二线圈组的电流方向。

附图说明

图1为振动马达的结构示意图；

图2为图1中BB方向剖视图；

图3为振动马达的质量块向第一方向移动过程中磁场的分布图；

图4为质量块沿第一方向移动示意图；

图5为振动马达的质量块向第二方向移动过程中磁场的分布图；

图6为质量块沿第二方向移动示意图；

图7为质量块振动过程中的位置图；

图8为质量块在第一方向移动过程中弹性件的形变图；

图9为质量块在第一方向移动过程中弹性件的形变图；

图10为振动马达另一种内部结构主视图；

图11为手机的结构示意图。

具体实施方式

随着通信技术的发展，电子设备应用越来越广泛。在电子设备中，通常使用微型振动马达来做系统的反馈，并且振动马达的振动可提示用户电子设备有提示信息，便于用户及时查看信息。例如，通过振动马达的振动以实现来电、短信、天气、新闻提醒、触发或误触发等反馈功能。

通常电子设备的振动马达为X轴线性马达，但是X轴线性马达的振动能量较小，使得振动效果差，不易被用户感受到，容易导致信息遗漏的问题。需要说明的是，振动能量通常用加速度或位移来表示；振动能量小，可体现出负载位移小或者负载振动幅度小。

本文中的坐标系以电子设备宽度方向为X轴方向，电子设备长度方向为Y轴方向，电子设备厚度方向为Z轴方向。

基于上述问题，图1和图2中公开了一种振动马达100，该振动马达100具有Z轴方向的振动和X轴方向的振动，其中，Z轴方向的振动可使电子设备拍打桌面从而提高振动效果。

需要说明的是，本文中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

以下结合图1和图2对振动马达的Z轴方向的振动和X轴方向的振动的实现方式进行详细说明。其中，图1为振动马达的结构示意图，图2为图1中BB方向剖视图。

振动马达100包括：壳体101、第一线圈102、第二线圈103、质量块105、第一磁铁106、第二磁铁107、第三线圈104和弹性件108。

需要说明的是，在本文描述中的“第一”、“第二”、“第三”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

其中，壳体101为振动马达100的安装基础，壳体101的形状包括但不限于为矩形盒体，壳体101的大小和形状可根据振动马达100在电子设备的安装位置的大小和形状设置。

一些实施例中，壳体101为矩形盒体，包括第一面1011、第二面1012、第三面1013、第四面1014、第五面1015和第六面1016。

结合图中坐标系可知，第一面1011和第二面1012相对，并且垂直于第一面1011和第二面1012的方向为Z轴方向；第三面1013和第四面1014相对，并且垂直于第三面1013和第四面1014的方向为X轴方向；第五面1015和第六面1016相对，并且垂直于第五面1015和第六面1016的方向为Y轴方向。

第一线圈102、第二线圈103、质量块105、第一磁铁106、第二磁铁107、第三线圈104和弹性件108均位于壳体101的内部。

参见图2所示，第一线圈102和第二线圈103固定于第一面1011上，第三线圈104固定于第二面1012上。质量块105的两侧分别通过弹性件108连接于壳体101上。由于质量块105与壳体101通过弹性件108连接，因此，质量块105可在壳体101内振动。

质量块105上连接有第一磁铁106和第二磁铁107，第一磁铁106和第二磁铁107包括但不限于嵌入质量块105内。在一些实施例中，质量块105具有两个沿Z轴方向贯通的通孔，第一磁铁106和第二磁铁107分别固定于一个通孔内，使得第一磁铁106和第二磁铁107的磁极均沿Z轴方向布置。第一磁铁106和第二磁铁107与通孔的连接方式包括但不限于粘接或卡接。由于第一磁铁106和第二磁铁107均固定于质量块105，因此，质量块105可与第一磁铁106和第二磁铁107同步振动。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。

第一线圈102与第一磁铁106相对布置，第二线圈103与第二磁铁107相对布置，第三线圈104与第一磁铁106和第二磁铁107均相对。第一磁铁106和第二磁铁107会分别与充电后的第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104产生作用力。

一些实施例中，第一磁铁106和第二磁铁107平行布置，第一线圈102和第二线圈103均平行于第一面1011，第三线圈104平行于第二面1012。

结合上述布置，为了实现质量块105的移动，第一磁铁106的磁极布置方向和第二磁铁107的磁极的布置方向相反，第一线圈102和第二线圈103的电流方向相反。

图2中展示的第一磁铁106靠近第一面1011的一端为N极，靠近第二面1012的一端为S极；第二磁铁107靠近第一面1011的一端为S极，靠近第二面1012的一端为N极。本申请中的第一磁铁106和第二磁铁107的磁极方向包括但不限于图2中公开的磁极方向。

采用上述振动马达100的连接方式，第一线圈102和第二线圈103通电后，第一线圈102和第二线圈103会分别与第一磁铁106和第二磁铁107产生作用力，由于第一线圈102和第二线圈103固定，因此，第一磁铁106和第二磁铁107会带动质量块105在弹性件108的作用下沿Z轴方向振动。

第三线圈104通电后，第三线圈104会与第一磁铁106和第二磁铁107产生安培力，由于第三线圈104固定，因此，第一磁铁106和第二磁铁107会带动质量块105在弹性件108的作用下沿X轴方向振动。

其中，作用力的大小和方向与第一线圈102和第二线圈103的电流大小和方向有关，安培力的大小和方向与第三线圈104的电流大小和方向有关，参见下文说明。

一些实施例中，第一线圈102的外径与第一磁铁106的宽度相等，第二线圈103的外径与第二磁铁107的宽度相等，第三线圈104的外径与第一磁铁106远离第二磁铁107的外缘到第二磁铁107远离第一磁铁106的外缘的距离相等。其中，第一磁铁106的宽度为与第一磁铁106的磁极连线方向垂直方向的尺寸，第二磁铁107的宽度为与第二磁铁107的磁极连线方向垂直方向的尺寸。

采用上述第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104的尺寸关系，可增大线圈与磁铁之间的作用力，有利于提高振动马达100的振动效果。

需要说明的是，第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104的尺寸包括但不限于上述尺寸，只要满足与第一磁铁106和第二磁铁107的位置关系即可。一些实施例中，可根据磁铁的数量可设置对应数量的线圈，因此，第一线圈组包括但不限于第一线圈102和第二线圈103，第二线圈组包括但不限于第三线圈104。

质量块105的形状包括但不限于为矩形块，质量块105的形状基于质量块105在壳体101内的安装位置大小和形状设定。质量块105的重量在安装位置处尽量大，进而可增大第一磁铁106和第二磁铁107的体积，从而以提高第一磁铁106和第二磁铁107的机械性能，提高质量块105的振动能量，进而提高振动马达100的振动效果。

一些实施例中的质量块105与第三线圈104相对的一侧的两端具有凸起，以增大质量块105在壳体101内的体积，在两个凸起之间形成第三线圈104的避让空间。此外，质量块105与第一线圈102和第二线圈103相对的一侧的两端也可设置凸起，并在两个凸起之间形成第一线圈102和第二线圈103的避让空间。

需要说明的是，第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104均属于振动马达100的定子组件。一些实施例中，定子组件还包括与第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104连接的柔性电路板，以使第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104接入外部电路，并根据需要改变第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104的电流方向。第一磁铁106、第二磁铁107、质量块105和弹性件108均属于振动马达100的振动组件。

以上对振动马达100的具体结构进行了说明，以下结合图3至图6对振动马达100的振动原理进行详细说明。其中，图3为振动马达100的质量块向第一方向移动过程中磁场的分布图，图4为振动马达100的质量块向第一方向移动的示意图；图5为振动马达100的质量块向第二方向移动过程中磁场的分布图，图6为振动马达100的质量块向第二方向移动的示意图。

本文中以图2中展示的第一磁铁106靠近第一面1011的一端为N极，靠近第二面1012的一端为S极；第二磁铁107靠近第一面1011的一端为S极，靠近第二面1012的一端为N极的布置方式为例对振动马达100的振动过程进行说明，第一磁铁106和第二磁铁的磁极反向后的受力参见本文受力分析。

第一线圈102和第二线圈103充入图3中展示的方向的电流，根据右手螺旋定则得到第一线圈102和第二线圈103的N极方向。其中，第一线圈102靠近第一磁铁106的一侧为N极，远离第一磁铁106的一侧为S极，根据同性相斥，异性相吸的原理，第一线圈102与第一磁铁106会产生排斥力；第二线圈103靠近第二磁铁107的一侧为S极，远离第二磁铁107的一侧为N极，根据同性相斥，异性相吸的原理，第二线圈103与第二磁铁107会产生排斥力。排斥力的大小与第一线圈102和第二线圈103的电流大小有关。

在第一线圈102和第二线圈103的作用下，质量块105受到排斥力Fz1，第一磁铁106和第二磁铁107会带动质量块105沿Z轴方向向第二面1012的方向移动。

第三线圈104充入图3中展示的方向的电流，根据右手螺旋定则得到第三线圈104靠近质量块105的一侧为S极，另一侧为N极。根据左手定则可得到第一磁铁106对第三线圈104中靠近第一磁铁106的一端的安培力，以及第二磁铁107对第三线圈104中靠近第二磁铁107的一端的安培力。

其中，第三线圈104中靠近第一磁铁106的一端的安培力的方向朝向第四面1014，第三线圈104中靠近第二磁铁107的一端的安培力的方向朝向第四面1014，即第三线圈104受到沿X轴方向向第四面1014方向的安培力。安培力的大小与第三线圈104的电流大小有关。

由于第三线圈104固定，根据力的作用力和反作用力可知，第一磁铁106和第二磁铁107均受到反向作用力，质量块105受到第一安培力Fx1，且第一安培力Fx1的方向为沿X轴方向向第三面1013的方向，因此，第一磁铁106和第二磁铁107会带动质量块105沿X轴方向向第三面1013方向移动。

在第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104共同作用下，质量块105受到第一排斥力Fz1和第一安培力Fx1，使得质量块105沿排斥力Fz1和第一安培力Fx1的合力方向移动，并移动至图4中虚线位置。

本文中的第一方向为排斥力Fz1和第一安培力Fx1的合力方向，一些实施例中，第一安培力Fx1的方向可以反向。

一些实施例中，可根据振动过程中的不同需要，选择质量块105单独沿X轴方向移动或沿Z轴方向移动，例如，质量块105先沿Z轴方向振动再沿X轴方向振动。

以上内容给出了质量块105向第一方向移动过程中的受力情况，以下结合图5和图6对质量块105向第二方向移动过程中的受力进行说明。

第一线圈102和第二线圈103充入图5中展示的方向的电流，需要说明的是，图5中第一线圈102的电流方向与图3中第一线圈102的电流方向相反，图5中第二线圈103的电流方向与图3中第二线圈103的电流方向相反。

根据右手螺旋定则得到：第一线圈102靠近第一磁铁106的一侧为S极，远离第一磁铁106的一侧为N极，根据同性相斥，异性相吸的原理，第一线圈102与第一磁铁106会产生吸引力；第二线圈103靠近第二磁铁107的一侧为N极，远离第二磁铁107的一侧为S极，根据同性相斥，异性相吸的原理，第二线圈103与第二磁铁107会产生吸引力Fz2，使得质量块105受到沿Z轴方向向第一面1011方向的作用力。

第三线圈104充入图5中展示的方向的电流，图5中第三线圈104的电流方向与图3中第三线圈104的电流方向相反。

根据右手螺旋定则得到第三线圈104靠近质量块105的一侧为N极，另一侧为S极，因此，第三线圈104受到的安培力的方向与图3中第三线圈104受到的安培力的方向相反，且质量块105受到的第二安培力Fx2的方向与图3中质量块105受到的第一安培力Fx1的方向相反。

在第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104作用下，质量块105受到吸引力Fz2和第二安培力Fx2的作用，使得质量块105沿吸引力Fz2和第二安培力Fx2的合力方向移动，并移动至图6中虚线位置。

本文中的第二方向为吸引力Fz2和第二安培力Fx2的合力方向，一些实施例中，第一方向与第二方向相反，且质量块105沿第一方向移动过程中的受力大小与沿第二方向移动过程中的受力大小相同。

结合对质量块105的受力分析可知，通过改变第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104的电流方向，可实现质量块105沿第一方向和第二方向往复移动，实现了质量块105的振动。

以上内容结合受力分析对质量块105的移动过程进行了说明，以下则结合图7至图9对弹性件108的结构进行说明。其中，图7中展示了质量块105振动过程中的位置，图7中（a）图为质量块初始位置，图7中（b）图为质量块沿第一方向移动后的图，图7中（c）图为质量块沿第二方向移动后的图；图8中展示了质量块105在第一方向移动过程中弹性件的形变，图9中展示了质量块105在第二方向移动过程中弹性件的形变。

一些实施例中，弹性件108为弹簧，弹性件108还可为其他能够发生弹性形变，并能够复位的结构。

参见图7所示，弹性件108包括第一弹簧1081和第二弹簧1082。

其中，第一弹簧1081位于质量块105与第三面1013之间，并且第一弹簧1081一端与质量块105中与第六面1016相对的一侧固定相连，第一弹簧1081的另一端与第五面1015固定连接。

第二弹簧1082位于质量块105与第四面1014之间，并且第二弹簧1082一端与质量块中与第五面1015相对的一侧固定连接，第二弹簧1082的另一端与第六面1016固定连接。

一些实施例中，第一弹簧1081和第二弹簧1082均焊接连接，以提高第一弹簧1081和第二弹簧1082连接的稳定性，并减小使用连接件连接弹性件时，连接件占用的空间。

第一弹簧1081和第二弹簧1082均为在第五面1015和第六面1016之间弯折的弹簧。在第一弹簧1081和第二弹簧1082的弹性作用下实现质量块105沿第一方向和第二方向往复运动。

一些实施例中，第一弹簧1081和第二弹簧1082均为往复弯折多次的弹簧，例如，第一弹簧1081和第二弹簧1082的形状均包括但不限于为W型或波浪型等。

图8和图9中均以第一弹簧1081和第二弹簧1082为W型的弹簧为例对质量块105振动过程中第一弹簧1081和第二弹簧1082的形变进行说明，其中，图8和图9中点线为质量块105、第一弹簧1081和第二弹簧1082移动后的位置。其他形状的弹簧的形变在此不赘述。

第一弹簧1081包括第一凸弧10811、凹弧10812和第二凸弧10813。

其中，第一凸弧10811的一端与质量块105焊接连接。第一凸弧10811的另一端与凹弧10812的一端一体成型，凹弧10812的另一端与第二凸弧10813的一端一体成型，第二凸弧10813的另一端与第五面1015焊接连接。

第一凸弧10811为向远离质量块105的方向凸出的弧形，凹弧10812为向靠近质量块105的方向凸出的弧形，第二凸弧10813为向远离质量块105的方向凸出的弧形。

需要说明的是，对于第一凸弧10811、凹弧10812和第二凸弧10813的弧度可根据所需的弹性要求进行设置，且均在保护范围内。

在质量块105振动过程中，第一凸弧10811与质量块105固定连接，因此，第一凸弧10811会随质量块105移动，发生较大形变；第二凸弧10813段与第五面1015固定，发生的形变的较小；由于凹弧10812与第一凸弧10811连接成弯折结构，因此，第一凸弧10811形变时，凹弧10812发生形变，补偿第一凸弧10811被拉伸的距离。

采用往复弯折多次的弹簧，可增大第一弹簧1081形变的长度，防止第一弹簧1081与质量块105和第五面1015焊接处开裂，缓解质量块105振动过程中产生的弹簧疲劳断裂的问题。

以下结合公式推导弹簧长度增大可提高振动能量的过程：

根据关系式：K ∝EI_z/L³，可知：弹簧长度增大，弹簧的弹性系数减小，其中，K是弹簧的弹性系数，E是弹簧的弹性模量，Iz是弹簧的截面惯性矩，L是弹簧的长度；根据公式：f=1/2π*(K/m)^1/2，可知：弹簧的质量不变，弹簧的刚度系数减小，则弹簧的固有频率减小，其中，f为弹簧系统的固有频率，K为弹簧的刚度系数，m为弹簧的质量。

根据上述公式，若弹簧的长度增加10%，则长度增加后的弹簧的弹性系数为：1/1.1³K，长度增加后的弹簧系统的固有频率则变为：1.1^-3/2f，即长度增加后的弹簧系统的固有频率相较于未增加长度时的固有频率会降低约14%。

本申请中的弹性件108具有两个方向自由度，因此，弹性件108具有第一阶固有频率和第二阶固有频率，结合上述计算过程可知，若弹簧的长度分别增加10%，该弹簧系统的第一阶固有频率降低约14%，该弹簧的第二阶固有频率比第一阶固有频率降低的略大，一些实验过程中，第二阶固有频率会降低16%。

一般来说，振子的位移（振幅）和弹簧的固有频率为反比关系，因此，弹簧的固有频率降低后，则振子的位移增大，进而提高振动能量。

将上述推导内容应用至本申请可知，通过增大第一弹簧1081和第二弹簧1082的长度，可降低弹性件108的第一阶固有频率和第二阶固有频率，进而质量块105的位移增大，提高了振动马达100振动能量。

一些实施例中，第二弹簧1082的形状与第一弹簧1081的形状相同，对于第二弹簧1082的结构和形变过程参照上述第一弹簧1081的说明即可，在此不赘述。

需要说明的是，一些实施例中，第二弹簧1082的形状与第一弹簧1081的形状不同，只要能够保证第一弹簧1081和第二弹簧1082的弹性形变能够适应质量块105的振动过程中的位移即可。

以上实施例公开了第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104均垂直于Z轴方向布置，并且第一磁铁106和第二磁铁107的极性均平行于Z轴方向布置，使得质量块105产生沿第一方向和第二方向的合力的方式，其他实施例中还可采用其他布置方式实现质量块105产生第一方向和第二方向的合力。

以下内容以图10中公开的振动马达100的结构为例说明了另一种实现质量块105产生第一方向和第二方向的合力的方式。

图10中的第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104相对于Z轴方向倾斜，并且第一磁铁106和第二磁铁107的极性也相对于Z轴方向倾斜，使得产生的合力在Z轴方向和X轴方向之间。

结合本文实施例中质量块105的振动方向可知，根据第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104以及第一磁铁106和第二磁铁107的布置，质量块105会沿不同的方向振动，基于此，本申请中将质量块105在第一线圈102和第二线圈103驱动下的振动方向定义为第一预设方向，在第三线圈104驱动下的振动方向定义为第二预设方向。

通过将振动马达100的振动方向设置为两个方向，可有利于增大振动马达100的质量块105的制动能量，从而提高振动效果。

采用图10中的振动马达100的布置方式，质量块105的受力和移动过程在此不赘述，参见上述内容即可。

以上内容对振动马达100的结构进行说明，本申请中的振动马达100可应用于电子设备，因此，具有振动马达100的电子设备也具有上述所有技术效果，在此不赘述。

其中，电子设备包括但不限于手机、笔记本电脑、平板或电脑、多媒体娱乐设备、可穿戴设备、上网本、对讲机、手持计算机、销售点（Point of sales，POS）机、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、虚拟现实设备、无线U盘、蓝牙音响/耳机、行车记录仪、安防设备等需要系统反馈的电子设备。

以下内容中以图11中展示的手机结构为例对具有振动马达的电子设备的结构进行说明，其他电子设备的结构和连接关系参见下文即可，与手机结构不同的电子设备，可仅参见下文中关于振动马达100的说明。

图11中的手机1000包括：显示主体200、中框300、背板400、主电路板500、副电路板600、电池700、连接件800和振动马达100。

其中，显示主体200用于显示图像和视频等。一些实施例中，显示主体200包括透光盖板和显示屏 (英文名称：panel，也称为显示面板)。透光盖板与显示屏层叠设置固定连接，透光盖板对显示屏起到保护以及防尘作用。透光盖板的材质包括但不限于玻璃，显示屏可以采用柔性显示屏，也可以采用刚性显示屏。

中框300为主要安装基础，中框300一侧与显示主体200固定连接，另一侧与背板400固定连接，形成手机1000的外观结构。中框300靠近顶端的位置安装拍照模块，中框300的底端安装有充电口等。

主电路板500、副电路板600、电池700、连接件800和振动马达100均安装于显示主体200与背板400之间。

主电路板500集成有控制芯片。控制芯片包括但不限于为应用处理器(application processor，AP)、双倍数据率同步动态随机存取存储器(double data rate，DDR)以及通用存储器(universal flash storage，UFS)等。一些实施例中，主电路板500与显示主体200的显示屏电连接，主电路板500用于控制显示屏显示图像和视频。

副电路板600用于集成天线(比如5G天线)射频前端、通用串行总线(universalserial bus，USB)器件等电子元器件。副电路板600通过连接件800与主电路板500连接，以实现副电路板600与主电路板500之间的数据和信号传输。其中，连接件800可以为柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)、导线或者漆包线。

需要说明的是，主电路板500和副电路板600均可以为硬质电路板、柔性电路板或软硬结合电路板。主电路板500和副电路板600均包括但不限于可以采用FR-4介质板、罗杰斯(Rogers)介质板或FR-4和Rogers的混合介质板。其中，FR-4是一种耐燃材料等级的代号，Rogers介质板为一种高频板。

电池700位于主电路板500与副电路板600之间，电池700向手机1000的电子器件如显示屏、主电路板500和副电路板600等提供电量。

振动马达100固定于中框300上，且靠近中框300的底端位置。一些实施例中，振动马达100与副电路板600电连接，并且该副电路板600可改变上述实施例中的第一线圈102、第二线圈103和第三线圈104的电流方向。当然，还可采用其他供电电路对振动马达供电。

振动马达100安装于手机1000中，图1中振动马达100的第一面1011与手机1000的背板400相对，图1中第二面1012手机1000的显示主体200相对。一些实施例中，第一面1011和第二面1012在手机1000的位置可互换。

Claims (12)

1.一种振动马达，其特征在于，包括：

壳体；

质量块，所述质量块通过弹性件连接于所述壳体内，所述质量块上具有磁铁；所述磁铁包括第一磁铁和第二磁铁，沿所述质量块的第一侧和第二侧连线方向，所述第一磁铁和所述第二磁铁的磁极布置方向反向，所述第一侧与所述第二侧相对布置；

固定于所述壳体内部的第一线圈组，所述第一线圈组包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈均位于所述第一侧，且所述第一线圈与所述第一磁铁相对布置，所述第一线圈的外径大小与所述第一磁铁的宽度相等；所述第二线圈与所述第二磁铁相对布置，所述第二线圈的外径与所述第二磁铁的宽度相等；所述第一线圈和所述第二线圈的电流方向相反，充电后的所述第一线圈组与所述磁铁产生作用力驱动所述质量块沿第一预设方向振动；

所述第一磁铁的宽度为与所述第一磁铁的磁极连线方向垂直方向的尺寸，所述第二磁铁的宽度为与所述第二磁铁的磁极连线方向垂直方向的尺寸；

固定于所述壳体内部的第二线圈组，且充电后的所述第二线圈组与所述磁铁产生作用力驱动所述质量块沿第二预设方向振动；所述第一预设方向和所述第二预设方向相交，所述第一预设方向为Z轴方向。

2.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述第二线圈组包括第三线圈，所述第三线圈位于所述第一侧或所述第二侧，且所述第三线圈与所述第一磁铁和所述第二磁铁均相对布置，且充电后的所述第三线圈驱动所述质量块沿所述第二预设方向振动。

3.根据权利要求2所述的振动马达，其特征在于，所述第一线圈所在平面与所述第一磁铁的磁极连线方向垂直，所述第二线圈所在平面与所述第二磁铁的磁极连线方向垂直，所述第三线圈所在平面垂直于所述第一磁铁的磁极连线方向和所述第二磁铁的磁极连线方向。

4.根据权利要求2或3所述的振动马达，其特征在于，所述第三线圈的外径与第一磁铁远离第二磁铁的外缘到第二磁铁远离第一磁铁的外缘的距离相等。

5.根据权利要求2或3所述的振动马达，其特征在于，所述壳体为矩形壳体，所述壳体包括第一面和第二面，且所述第一面和所述第二面平行且相对布置；

所述第一线圈和所述第二线圈均平行固定于所述矩形壳体的第一面，所述第三线圈平行固定于所述矩形壳体的第二面；

所述第一预设方向垂直于所述第一面，所述第二预设方向平行于所述第一面。

6.根据权利要求2或3所述的振动马达，其特征在于，所述壳体为矩形壳体，所述壳体包括第一面和第二面，且所述第一面和所述第二面平行且相对布置；

所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈均相对于所述第一面倾斜的固定于所述壳体内；

充电后的所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈驱动所述质量块移动的方向与所述第一面具有夹角。

7.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述第一磁铁和/或所述第二磁铁嵌装于所述质量块内。

8.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧的一端与所述质量块固定连接，另一端与所述壳体固定连接，所述弹簧为弯折多次的弹簧。

9.根据权利要求8所述的振动马达，其特征在于，所述弹性件包括第一弹簧和第二弹簧，且所述第一弹簧和所述第二弹簧分布于所述质量块沿所述第二预设方向的两端；

所述第一弹簧和/或所述第二弹簧为W型弹簧或S型弹簧。

10.一种电子设备，包括振动马达，所述振动马达为如权利要求1至9任一项所述的振动马达。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述第一预设方向为电子设备的厚度方向，所述第二预设方向为电子设备的宽度方向。

12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其特征在于，还包括供电电路板，所述供电电路板与所述振动马达电连接，并改变所述第一线圈组和所述第二线圈组的电流方向。