CN117439364A - 线性振动马达及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于振动发生器技术领域，并涉及一种线性振动马达及电子设备，线性振动马达，包括壳体、收容于壳体内的振子组件以及固定连接于壳体并用于驱动振子组件振动的定子组件和电磁阻尼件：振子组件包括磁路系统，磁路系统包括至少两个边磁钢和至少一个中心磁钢，相邻两个边磁钢的充磁方向相反且垂直于振动方向，相邻两个边磁钢之间夹设有中心磁钢，沿第一方向，中心磁钢的厚度小于边磁钢的厚度，且中心磁钢的重心相较边磁钢的重心更远离所述电磁阻尼件，中心磁钢充磁方向平行于振动方向，中心磁钢与相邻的两个边磁钢相互靠近的端部极性相同。上述结构不仅可以提升马达的驱动力，又可以维持电磁阻尼件一侧的磁场强度。

Description

线性振动马达及电子设备

技术领域

本发明属于振动发生器技术领域，并具体涉及一种线性振动马达及电子设备。

背景技术

随着社会的进步，科技的迅猛发展，电子产品得到极大的普及应用，作为电子产品重要部件之一的振动发生期间因此得以大量使用，为了用户体验的提升，尤其作为满足用于对电子产品振动提示方面的需求，故对振动发声器件性能的要求也越来越高。

相关技术中，线性振动马达因其响应快，振动具有明显的方向性，可以提高使用者的触觉体验，在手机等设备中得到广泛推广与应用。但由于各种环境的温度等差异大，对弹性材料的形变影响也相对较大，进而影响产品的振动一致性；同时为了满足使用者对产品高振感的需求，磁路采用海尔贝克阵列，振子组件的位移通常较大，导致弹簧容易发生疲劳断裂的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线性振动马达及电子设备，以至少部分解决上述技术问题。

本发明第一方面提供了一种线性振动马达，包括壳体、收容于壳体内的振子组件、用于驱动所述振子组件振动的定子组件以及电磁阻尼件，所述定子组件与电磁阻尼件均固定连接于所述壳体；

所述定子组件包括线圈和电连接件，所述电连接件设于所述壳体且与所述线圈电连接，沿第一方向所述振子组件的一侧设有所述线圈，另一侧设有所述电磁阻尼件，所述第一方向垂直于所述振子组件的振动方向；

所述振子组件包括磁路系统，所述磁路系统包括至少两个边磁钢和至少一个中心磁钢，相邻两个所述边磁钢的充磁方向相反且平行于所述第一方向，相邻两个所述边磁钢之间夹设有所述中心磁钢，沿所述第一方向，所述中心磁钢的厚度小于所述边磁钢的厚度，且所述中心磁钢的重心相较所述边磁钢的重心更远离所述电磁阻尼件，所述中心磁钢充磁方向平行于所述振动方向，所述中心磁钢与相邻的两个所述边磁钢相互靠近的端部极性相同，所述线圈的两个驱动边分别与两个相邻的所述边磁钢正对设置。

本发明提供的线性振动马达还可具有如下附加技术特征：

本发明的一个具体实施方式中，所述振子组件还包括横梁，所述横梁由非导磁材料制成，所述横梁位于相邻的两个所述边磁钢之间，在所述第一方向上，所述横梁与至少一个所述中心磁钢叠放设置，所述横梁位于所述中心磁钢与所述电磁阻尼件之间。

本发明的一个具体实施方式中，所述振子组件还包括质量块，所述质量块具有通孔，所述横梁位于所述通孔内且将所述通孔间隔成至少两个空腔，至少两个所述空腔内均嵌入所述边磁钢，所述横梁与所述质量块一体成型。

本发明的一个具体实施方式中，所述质量块与所述横梁靠近所述电磁阻尼件的一侧齐平设置。

本发明的一个具体实施方式中，所述磁路系统包括两个所述边磁钢和一个中心磁钢；

和/或，所述壳体包括固定所述电磁阻尼件的第一壳体，所述第一壳体由导磁材料制成。

本发明的一个具体实施方式中，所述振子组件还包括用于固定所述磁路系统的支架，所述横梁为所述支架的一部分。

本发明的一个具体实施方式中，所述支架包括所述横梁和位于所述横梁两端的端板，所述支架为工字型，至少两个所述边磁钢对称设置于所述横梁相对的两侧；

或，所述支架包括框部及位于所述框部内的所述横梁，至少两个所述边磁钢位于所述框部内且对称设置于所述横梁相对的两侧。

本发明的一个具体实施方式中，所述振子组件还包括质量块，所述质量块与所述支架固定。

本发明的一个具体实施方式中，所述电磁阻尼件为铜片。

本发明第二方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述任意一项所述的线性振动马达。

本发明提出的一种线性振动马达包括壳体、收容于壳体内的振子组件、以及固定连接于壳体并用于驱动所述振子组件振动的定子组件和电磁阻尼件；所述定子组件包括线圈，沿垂直于所述振子组件振动方向的第一方向，所述定子组件的一侧设有所述线圈，另一侧设有所述电磁阻尼件；所述振子组件包括磁路系统，所述磁路系统包括至少两个边磁钢和至少一个中心磁钢，相邻两个所述边磁钢的充磁方向相反且平行于所述第一方向，相邻两个所述边磁钢之间夹设有所述中心磁钢，沿所述第一方向，所述中心磁钢的厚度小于所述边磁钢的厚度，且所述中心磁钢的重心相较所述边磁钢的重心更远离所述电磁阻尼件，所述中心磁钢充磁方向平行于所述振动方向，所述中心磁钢与相邻的两个所述边磁钢相互靠近的端部极性相同，所述线圈的两个驱动边分别与两个相邻的所述边磁钢正对设置。上述结构通过使中心磁钢厚度小于边磁钢，既可以加强线圈侧的磁场强度，进而提升马达的驱动力，又可以避免电磁阻尼件侧的磁场强度过小，从而维持电磁阻尼件一侧的磁场强度，避免因穿过电磁阻尼件的磁力线少而带来的阻尼效果差，进而调节马达的振感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例中线性振动马达的结构爆炸图；

图2为图1中线性振动马达中的部分结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明一个具体实施例中线性振动马达的剖面结构示意图。

附图标记说明：

100-线性振动马达；

10-壳体，11-第一壳体，12-第二壳体；

20-振子组件，21-横梁，22-磁路系统，221-边磁钢，222-中心磁钢，23-弹片，24-质量块；

30-定子组件，31-线圈，32-柔性线路板；

40-电磁阻尼件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

在下述实施方式的描述中所用到的“质量块24”也可称作“配重块”，均指与产生振动的磁路系固定以加强振动平衡的高质量、高密度金属块。

如图1-4所示，本发明实施例的线性振动马达100，包括壳体10、收容于壳体10内的振子组件20、用于驱动振子组件20振动的定子组件30以及电磁阻尼件40，定子组件30与电磁阻尼件40均固定连接于壳体10；定子组件30包括线圈31和电连接件，电连接件设于壳体10并且与线圈31电连接，以保证线圈31与外部电路导通，沿第一方向振子组件20的一侧设有线圈31，另一侧设有电磁阻尼件40，第一方向垂直于振子组件20的振动方向；振子组件20包括磁路系统22，磁路系统22包括至少两个边磁钢221和至少一个中心磁钢222，相邻两个边磁钢221的充磁方向相反且平行于第一方向，相邻两个边磁钢221之间夹设有中心磁钢222，沿第一方向，中心磁钢222的厚度小于边磁钢221的厚度，且中心磁钢222的重心相较边磁钢221的重心更远离电磁阻尼件40，中心磁钢222充磁方向平行于振动方向，中心磁钢222与相邻的两个边磁钢221相互靠近的端部极性相同，线圈31的两个驱动边分别与两个相邻的边磁钢221正对设置。

在一个实施例中，线性振动马达100的振子组件20沿长轴方向往复振动，即振子组件20的振动方向平行于长轴方向。在其他实施例中，振子组件20的振动方向也可以平行于短轴方向，亦或者振动方向平行于高度方向，高度方向与长轴方向、短轴方两两垂直。本发明对其振动方向不做限制。

壳体10内设有收容腔，并通过收容腔提供安装空间。可选的，壳体10呈长方体状，当然，壳体10也可以采用其他形状，诸如正方体、圆柱体。

定子组件30、振子组件20和电磁阻尼件40均设置于壳体10内，其中定子组件30和电磁阻尼件40均固定连接于壳体10，振子组件20设于定子组件30和电磁阻尼件40之间，其中定子组件30用于为振子组件20提供振动驱动，电磁阻尼件40用于为振子组件20提供电磁阻尼，振子组件20在定子组件30和电磁阻尼件40的共同作用下在壳体10内发生线性振动，从而为电子设备提供振感。

定子组件30包括线圈31，线圈31呈环形，线圈31以轴向方向垂直于振动方向的方式固定于壳体10上。并且沿垂直于振子组件20振动方向的第一方向，线圈31和电磁阻尼件40分设于振子组件20的两侧。

振子组件20包括磁路系统22，其中，磁路系统22包括至少两个边磁钢221沿振子组件20的振动方向依次布设，从而分别与线圈31的两个驱动边正对设置；相邻两个边磁钢221的充磁方向相反且平行于第一方向，进而能够形成闭合磁回路。磁路系统22还包括至少一个中心磁钢222，中心磁钢222夹持于相邻边磁钢221之间，并且沿第一方向，中心磁钢222的厚度小于边磁钢221的厚度，夹持状态下，中心磁钢222的重心相较于边磁钢221的重心更远离所述电磁阻尼件40。中心磁钢222的充磁方向平行于振动方向，并且中心磁钢222与相邻的两个边磁钢221相互靠近的端部极性相同。

上述磁路系统22中，中心磁钢222能够与边磁钢221配合形成海尔贝克阵列，这种阵列能够在磁路系统22的一侧汇聚磁力线，本实施例中，用于在磁路系统22靠近线圈31一侧汇聚磁钢线，从而增大靠近线圈31部分的磁场强度，进而提升马达的驱动力；同时通过使中心磁钢222的厚度小于边磁钢221，并使其更远离电磁阻尼件40，从而降低中心磁钢222对磁路系统22靠近电磁阻尼件40一侧的磁场的影响，从而避免电磁阻尼件40侧的磁场强度过小，避免因穿过电磁阻尼件40的磁力线少而带来的阻尼效果差，即上述设置同时还能够维持磁路系统22靠近电磁阻尼件40一侧的磁场，保证电磁阻尼件40的振感调节功能。

本发明实施例提供的线性振动马达100通过改进振子组件20的磁路系统22结构，设置具有厚度小于边磁钢221并夹持于边磁钢221靠近线圈31一侧的中心磁钢222，并使其中心磁钢222与相邻的两个边磁钢221相互靠近的端部极性相同，从而能够增加磁路系统22靠近线圈31一侧的磁场强度的同时维持另一侧的磁场强度，从而提高振子组件20的驱动力，即提高振子组件20的振感。本发明实施例同时通过在振子组件20相对于定子组件30的另一侧设置能够根据磁场交替变化提供阻尼的电磁阻尼件40，从而提高线性振动马达100的振动一致性。

本发明的一个具体实施方式中，振子组件20还包括横梁21，横梁21由非导磁材料制成，横梁21位于相邻的两个边磁钢221之间，在第一方向上，横梁21与至少一个中心磁钢222叠放设置，横梁21位于中心磁钢222与电磁阻尼件40之间。

本实施例通过在振子组件20中设置采用非导磁材料制成的横梁21，并将其设置在由边磁钢221和中心磁钢222围合形成空间，其目的一方面在于更好地固定磁路系统22，另一方面还在于在不影响磁路系统22磁场的情况下，通过充分利用磁路系统22形成的空间来提高振子组件20的质量，进而在驱动力不变的情况下降低振子组件20的位移，即可使振子组件20在较低的位移下提供较大的振感，从而降低线性振动马达100失效的风险，提高线性振动马达100的可靠性。

本发明的一个具体实施方式中，振子组件20还包括质量块24，质量块24具有通孔，横梁21位于通孔内且将通孔间隔成至少两个空腔，至少两个空腔内均嵌入边磁钢221，横梁21与质量块24一体成型。

本实施例通过设置质量块24进一步提高振子组件20的质量，进而在驱动力不变的情况下进一步降低振子组件20的位移，即可使振子组件20在较低的位移下提供较大的振感，从而降低线性振动马达100失效的风险，提高线性振动马达100的可靠性。同时，通过在质量块24上设置通过横梁21分隔成两个空腔的通孔，并通过通孔容纳磁路系统22，从而将质量块24与磁路系统22组配到一起。此外，横梁21与质量块24一体成型不仅能够更好地固定磁路系统22，还能够节省横梁21与质量块24的成型步骤，节省组配时间，从而提高线性振动马达100的加工效率。

本发明的一个具体实施方式中，质量块24与横梁21靠近电磁阻尼件40的一侧齐平设置。通过平齐设置能够避免质量块24与电磁阻尼件40相互干扰，从而保证振子组件20的振动效果。

本发明的一个具体实施方式中，磁路系统22包括两个边磁钢221和一个中心磁钢222。如此可节省磁路系统22的体积，从而使线性振动马达100小型化。

本发明的一个具体实施方式中，壳体10包括固定电磁阻尼件40的第一壳体11，第一壳体11由导磁材料制成，如此可利用第一壳体11调节穿过电磁阻尼件40的磁场，提高线性振动马达100的振动一致性。

可选的，壳体10还包括第二壳体12，第二壳体12与第一壳体11适配连接以形成收容腔。线圈31固定连接于第二壳体12与第一壳体11相对的侧面上。

本发明的一个具体实施方式中，振子组件20还包括用于固定磁路系统22的支架，横梁21为支架的一部分。支架通过弹片23与壳体10活动连接，如此可使磁路系统22通过支架与壳体10活动连接。

本发明的一个具体实施方式中，支架包括横梁21和位于横梁21两端的端板，支架为工字型，至少两个边磁钢221对称设置于横梁21相对的两侧。

具体的，两端板通过横梁21连接以形成工字型，边磁钢221对称设置于横梁21相对的两侧，并且边磁钢221的两端分别与两端板连接。中心磁钢222和边磁钢221与横梁21粘接固定，或者中心磁钢222和边磁钢221与端板粘接固定，或者中心磁钢222和边磁钢221同时与横梁21、端板粘接固定。

本发明的一个具体实施方式中，支架包括框部及位于框部内的横梁21，至少两个边磁钢221位于框部内且对称设置于横梁21相对的两侧。

具体的，横梁21设于框部内侧以使支架呈“日”字形，边磁钢221位于支架中由横梁21和框部形成的空腔中。具体的，中心磁钢222和边磁钢221与横梁21粘接固定，或者中心磁钢222和边磁钢221与框部粘接固定，或者中心磁钢222和边磁钢221同时与横梁21、框部粘接固定。

本发明的一个具体实施方式中，振子组件20还包括质量块24，质量块24与支架固定。如此可进一步提高振子组件20的质量，从而使振子组件20在较低的位移下提供较大的振感，进而降低线性振动马达100失效的风险，提高线性振动马达100的可靠性。

可选的，质量块24为两块，并分别位于支架的两端。具体的，当支架包括端板时，质量块24位于两端板远离横梁21的一侧，当支架包括框部时，质量块24位于框部相对的两侧。

可选的，质量块24上设有通孔，固定有磁路系统22的支架嵌入通孔中。具体的，当支架包括端板时，工字支架结合磁路嵌入通孔中，当支架包括框部时，框状支架结合磁路嵌入通孔中。

本发明的一个具体实施方式中，弹片23数量为两个，并沿振动方向分设于振子组件20的两个。弹片23包括第一连接部、第二连接部以及连接于第一连接部、第二连接部之间振动臂，第一连接部与壳体10焊接连接，第二连接部与质量块24焊接连接。振动臂可呈一字型，可选的，本实施例中振动臂呈V字型，第一连接部和第二连接部分别设置在振动臂的两个开口端。

本发明的一个具体实施方式中，电磁阻尼件40为铜片。铜片处于磁路系统22所形成的磁场中，由于磁路系统22跟随振子组件20振动，从而使穿透铜片的磁感线交替变化产生较大的电磁阻尼，如此可保证电磁阻尼件40的电磁阻尼，从而提升线性振动马达100的振动一致性。

本发明的一个具体实施方式中，电连接件为柔性线路板32，柔性线路板32连接于第二壳体12，柔性线路板32与线圈31连通，适于使线圈31与外部电路接通，从而为线圈31提供交流电。

本发明第二方面提供了一种电子设备，电子设备包括上述任意一项的线性振动马达100。具体的，电子设备可以为手机、平板等，电子设备中的线性振动马达100的具体结构可参照上述实施例，此处不再一一赘述。由于电子设备具有上述实施例中的全部技术特征，因此也至少具有上述实施例的有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括壳体、收容于所述壳体内的振子组件、用于驱动所述振子组件振动的定子组件以及电磁阻尼件，所述定子组件与电磁阻尼件均固定连接于所述壳体；

所述定子组件包括线圈和电连接件，所述电连接件设于所述壳体且与所述线圈电连接，沿第一方向所述振子组件的一侧设有所述线圈，另一侧设有所述电磁阻尼件，所述第一方向垂直于所述振子组件的振动方向；

所述振子组件包括磁路系统，所述磁路系统包括至少两个边磁钢和至少一个中心磁钢，相邻两个所述边磁钢的充磁方向相反且平行于所述第一方向，相邻两个所述边磁钢之间夹设有所述中心磁钢，沿所述第一方向，所述中心磁钢的厚度小于所述边磁钢的厚度，且所述中心磁钢的重心相较所述边磁钢的重心更远离所述电磁阻尼件，所述中心磁钢充磁方向平行于所述振动方向，所述中心磁钢与相邻的两个所述边磁钢相互靠近的端部极性相同，所述线圈的两个驱动边分别与两个相邻的所述边磁钢正对设置。

2.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子组件还包括横梁，所述横梁由非导磁材料制成，所述横梁位于相邻的两个所述边磁钢之间，在所述第一方向上，所述横梁与至少一个所述中心磁钢叠放设置，所述横梁位于所述中心磁钢与所述电磁阻尼件之间。

3.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子组件还包括质量块，所述质量块具有通孔，所述横梁位于所述通孔内且将所述通孔间隔成至少两个空腔，至少两个所述空腔内均嵌入所述边磁钢，所述横梁与所述质量块一体成型。

4.根据权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于，所述质量块与所述横梁靠近所述电磁阻尼件的一侧齐平设置。

5.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述磁路系统包括两个所述边磁钢和一个中心磁钢；

和/或，所述壳体包括固定所述电磁阻尼件的第一壳体，所述第一壳体由导磁材料制成。

6.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子组件还包括用于固定所述磁路系统的支架，所述横梁为所述支架的一部分。

7.根据权利要求6所述的线性振动马达，其特征在于，所述支架包括所述横梁和位于所述横梁两端的端板，所述支架为工字型，至少两个所述边磁钢对称设置于所述横梁相对的两侧；

或，所述支架包括框部及位于所述框部内的所述横梁，至少两个所述边磁钢位于所述框部内且对称设置于所述横梁相对的两侧。

8.根据权利要求6或7所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子组件还包括质量块，所述质量块与所述支架固定。

9.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述电磁阻尼件为铜片。

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