CN206620036U - 线性振动马达以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种线性振动马达以及电子设备。该振动马达包括壳体、弹性部、振子和定子，壳体具有腔体，定子、振子和弹性部被设置在腔体内，振子包括连接在一起的配重部和磁体，定子包括极芯和线圈，极芯与壳体相连接，线圈围绕极芯设置，壳体被配置为能导磁，振子通过弹性部悬置在定子上，磁体与极芯相对，壳体包括相对设置的顶部和底部，振子被配置为能沿顶部和底部之间的连线振动。本实用新型所要解决的一个技术问题是现有线性振动马达的响应时间长。实用新型的一个用途是用于电子设备。

Description

线性振动马达以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及振动装置技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种线性振动马达以及电子设备。

背景技术

目前，线性振动马达均使用单一的驱动系统。例如，磁铁和线圈构成洛伦兹力的驱动马达。例如，磁铁和电磁铁构成磁吸式驱动马达。单一的驱动系统使得线性振动马达的响应时间增加。

响应时间即线性振动马达从开始振动到达到预定振动状态的时间。

对于单一的驱动系统要想缩短线性振动马达的响应时间，就需要增大磁路体积。然而，这样会使得在产品外尺寸不变的情况下，使谐振频率提升、振感下降，进而使得用户体验不良。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种线性振动马达的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种线性振动马达。该振动马达包括壳体、弹性部、振子和定子，所述壳体具有腔体，所述定子、所述振子和所述弹性部被设置在所述腔体内，所述振子包括连接在一起的配重部和磁体，所述定子包括极芯和线圈，所述极芯与所述壳体相连接，所述线圈围绕所述极芯设置，所述壳体被配置为能导磁，所述振子通过所述弹性部悬置在所述定子上，所述壳体包括相对设置的顶部和底部，所述振子被配置为能沿所述顶部和所述底部之间的连线振动。

可选地，所述壳体为长方体。

可选地，所述定子被设置在所述壳体的侧壁上，所述线圈与所述侧壁平行。

可选地，所述线圈的延伸方向与所述振子的延伸方向平行。

可选地，所述定子为2个，并且分别被设置在所述壳体的侧壁上，2 个所述定子与所述振子相对设置。

可选地，所述磁体为2个，并且2个所述磁体被相对地设置在所述配重部的两侧，2个所述磁体与2个所述线圈一一对应。

可选地，由所述侧壁向内凹陷形成所述极芯。

可选地，还包括设置在所述腔体内的骨架，所述骨架被配置为能导磁，所述骨架的一端与所述顶部连接并且另一端与所述底部连接，所述极芯为 2个，并且相对地设置在所述骨架的中部，所述线圈为2个，并且分别围绕2个所述极芯设置，所述磁体为2个并且与2个所述线圈一一对应。

可选地，所述极芯与所述骨架一体成型。

可选地，所述配重部具有中间镂空区，2个所述磁体被设置在所述中间镂空区的侧部，所述振子套设在所述定子的外侧。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电子设备。该设备包括本实用新型提供的所述线性振动马达。

本实用新型的一个技术效果在于，本实用新型实施例的线性振动马达，极芯直接或者间接地与壳体相连接。由于壳体能够导磁，故线圈产生的电磁场能通过极芯传导至壳体上，以使顶部和底部的极性与极芯的用于与壳体连接的一端的极性相同。带有极性的顶部和底部与磁体相互作用，以为振子的振动提供额外的驱动力。通过这种方式增大了振子振动的驱动力，使得线性振动马达的响应速度显著提高，响应时间有效地缩短，提高了振动效果。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型一个实施例的线性振动马达的分解图。

图2是图1的剖视图。

图3-5是根据本实用新型实施例的线性振动马达的原理图。

图6是根据本实用新型另一个实施例的线性振动马达的剖视图。

图7是图6所示的线性振动马达的振子的分解图。

图8是根据本实用新型第三实施例的线性振动马达的剖视图。

图9是图8所示的线性振动马达的振子的分解图。

图10是根据本实用新型第四实施例的线性振动马达的剖视图。

图11是根据本实用新型第五实施例的线性振动马达的剖视图。

图12是图11所示的线性振动马达的振子的分解图。

图13是图11所示的线性振动马达的一体式极芯的结构示意图。

附图标记说明：

11：上壳；12：弹片；13：质量块；14：磁体；15：极芯；16：线圈； 17：FPCB；18：下壳；19：顶部；20：底部；21：凸出部；22：凸起部； 23：骨架；24：中间镂空区；25：侧壁。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本实用新型的实施例，提供了一种线性振动马达。该振动马达包括壳体、弹性部、振子和定子。壳体具有腔体。定子、振子和弹性部被设置在腔体内。振子包括连接在一起的配重部和磁体14。定子包括极芯15 和线圈16。定子用于响应外部电路的电信号并产生电磁场。例如，线圈16 接收来自外部电路的电信号，以在线圈16内产生电磁场。

极芯15与壳体相连接，线圈16围绕极芯15设置。壳体被配置为能导磁。可选的是，例如，极芯15通过粘接、卡接等方式被固定在壳体上。例如，极芯15与固定元件连接，固定元件被设置在壳体上，以使极芯15 间接地与壳体连接。极芯15起到聚拢磁场的作用，能够提高电磁场的磁场强度并且使电磁场的方向性更强。

振子通过弹性部悬置在定子上。磁体14具有极性，磁体14与电磁场相互作用，以形成驱动振子振动的驱动力。优选的是，在初始状态时，磁体14与和与极芯15相对。这样，线圈16相对于磁体14对称。在起振时振子运动更平稳，并且振子受到的洛伦兹力最大。

可选的是，磁体14为铁氧体磁铁或者钕铁硼磁铁。本领域技术人员可以根据实际需要，设置磁体14的形状、大小等参数。

壳体包括相对设置的顶部19和底部20。振子被配置为能沿顶部19 和底部20之间的连线振动。例如，顶部和底部均为平面，振子的振动方向垂直于顶部和底部。

本实用新型实施例的线性振动马达，极芯15直接或者间接地与壳体相连接。由于壳体能够导磁，故线圈16产生的电磁场能通过极芯15传导至壳体上，以使顶部19和底部20的极性与极芯15的用于与壳体连接的一端的极性相同。带有极性的顶部19和底部20与磁体14相互作用，以为振子的振动提供额外的驱动力。通过这种方式增大了振子振动的驱动力，使得线性振动马达的响应速度显著提高，响应时间有效地缩短，提高了振动效果。

此外，由于驱动力增大，故不需要增加磁路的体积，顺应了电子设备小型化、轻薄化的发展趋势。

此外，提升了振感，增加了用户体验。

图1是根据本实用新型一个实施例的线性振动马达的分解图。

如图1所示，在该实施例中，上壳11和下壳18扣合在一起，以在它们内部形成腔体。例如，用户可以选择本领域常用的导磁材料制作壳体。导磁性材料可以是但不局限于铁、钴、镍及其合金材料。例如，SUS-430，这种材料具有导磁性良好，来源广泛的特点。

在一个例子中，壳体为长方体。如图1所示，上壳11和下壳18扣合在一起形成了长方体结构。长方体包括侧壁25、相对设置的顶部19和底部20。例如，顶部19位于上壳11，底部20位于下壳18。这种结构外形规整，便于线性振动马达被安装到电子设备中去，并且便于定子、振子、弹性部等元器件的安装。

当然，本领域技术人员可以根据实际情况设置壳体的形状。例如，圆形、椭圆形、三角形、正多边形或者不规则形状。

优选的是，定子被设置在壳体的侧壁25上，线圈16与侧壁25平行。例如，如图1和2所示，极芯15与上壳11的一个侧壁25连接在一起，并且垂直于侧壁25。线圈16绕设在极芯15的外侧，线圈16的绕设方向平行于侧壁25。

可选的是，线圈16可以通过引线直接与外部电路导通，也可以通过 FPCB17与外部电路导通。例如，将FPCB17设置在底部20，FPCB17能使电信号的传递更准确，并且使线圈16与外部电路的信号连接更稳定。

在一个例子中，线圈16的延伸方向与振子的延伸方向平行。例如，如图1所示，线圈16的横截面类似于长方形或者椭圆形，线圈16具有长度和宽度，其长度方向为延伸方向。例如，该延伸方向与振子的振动方向垂直。振子的横截面类似于长方形或者头圆形，振子具有长度和宽度，其长度方向为延伸方向。例如，该延伸方向与振动方向垂直。

通过这种方式，线圈与振子平行设置，二者相对的面积较大，振子受到的线圈的洛伦兹力更大，并且洛伦兹力能更均匀地作用在振子上，防止振子因受力不均导致振动效果差。

此外，振子受到的壳体的磁力作用能更加均匀。

此外，线性振动马达可以做的更薄。

磁体14与配重部连接在一起。例如，配重部为质量块13，磁体14 被设置在质量块13的侧部并且靠近定子的一侧。例如，磁体14靠近顶部 19的一端为N极，靠近底部20的一端为S极。磁体14的充磁方向与电磁场的方向垂直，以使振子的振动方向沿顶部19与底部20的连线方向，即平行于侧壁25的方向。

在一个例子中，根据安培定则，定子形成的电磁场，N极位于极芯15 的远离侧壁25的一端，S级位于极芯15的与侧壁25连接的一端。在该例子中，顶部19和底部20的极性均为S极。

图3-5是根据本实用新型实施例的线性振动马达的原理图。

如图3-4所示，在初始状态时，极芯15的靠近磁体14的一端为N极，与侧壁连接的一端为S级。磁体14的靠近顶部19的一侧为N极，靠近底部20的一侧为S极。磁体14受到线圈16的洛伦兹力的作用，该力的朝向顶部。根据同性相斥异性相吸的原理，磁体14的N极受到了顶部19的S 极的吸引力，此外磁体14的S极受到底部20的S极的排斥力。三个力的作用方向相同，共同构成驱动力，以使振子由初始状态向靠近顶部19的方向振动。

本领域技术人员可以理解的是，在偏离初始位置后振子还会受到弹性部的弹性回复力的作用，弹性回复力的方向与驱动力的方向相反。

当振子向上振动到达设定位置时，例如最大位移处。线圈16的电流方向发生变化，电磁场的磁场方向发生变化。如图5所示，此时极芯15的靠近磁体14的一端为S极，与侧壁25连接的一端为N极。顶部19和底部 20的极性均变为N极。磁体14受到线圈16的朝向底部20的洛伦兹力作用，同时受到顶部19的朝向底部20方向的排斥力以及底部20的朝向自身方向的吸引力的作用。振子还受到弹性部的朝向初始位置的弹性回复力的作用。在上述四个驱动力的作用下振子朝向底部20方向振动。在振子越过初始位置后，还会受到极芯15、顶部19和底部20三个驱动力的作用。

当振子向下振动到达设定位置时，例如最大位移处，电磁场的磁场方向又发生变化。磁体14受到线圈16的洛伦兹力以及顶部19和底部20两个朝向顶部19的磁力的作用。振子还会受到弹性部的朝向初始位置的弹性回复力的作用。振子在四个力的作用下朝向顶部19振动。在振子越过初始位置后，还会受到极芯15、顶部19和底部20三个驱动力的作用。线性振动马达如此往复进行振动。

在传统的线性振动马达中，振子只受到线圈16与磁体14的洛伦兹力作用以及弹性部的弹性回复力的作用，驱动力较小。在本实用新型实施例中，由于壳体能通过极芯15传导磁场，故增加了顶部19和底部20对于磁体14的磁力作用，从而使振子的驱动力显著提高。通过这种方式，使得线性振动马达的响应时间大大缩短。

在一个例子中，弹性部为弹片12。弹片12为2个，并且被分别设置在振子的沿振动方向的两侧。例如，振动方向为顶部19和底部20的连线方向。如图1所示，2个弹片12分别被安装在顶部19和底部20。通过这种方式，提高了振子的驱动力，进一步缩短了线性振动马达的响应时间。

图6是根据本实用新型另一个实施例的线性振动马达的剖视图。

如图6所示，在该例子中，定子为2个，并且分别被设置在壳体的侧壁25上。2个定子与振子相对设置。例如，两个极芯15的靠近振子的一侧具有相同的极性，以便于同时驱动振子。例如，如图7所示，振子包括两个质量块13和位于两个质量块13之间的一个磁体14，例如磁体14为条形磁铁。三者通过粘接剂连接到一起。例如，磁体14的靠近顶部19的一端为N极，靠近底部20的一端为S极。

两个定子产生的电磁场在顶部19和底部20的极性相同。通过两个定子的设置进一步增大了振子的驱动力，从而使线性振动马达的响应时间进一步缩短。

图8是根据本实用新型第三实施例的线性振动马达的剖视图。

如图8所示，在该例子中，定子为2个，并且分别被设置在壳体的侧壁25上。例如两个定子相对设置。例如，两个极芯15的靠近振子的一侧具有相同的极性，以便于同时驱动振子。磁体14为2个，并且2个磁体 14被相对地设置在配重部的两侧。2个磁体14与2个定子一一对应。例如，如图9所示，在质量块13的两个相对的侧部各设置一个磁体14。两个磁体14的靠近顶部19的一侧均为N极，靠近底部20的一侧均为S极。

这样，两个定子同时对与其相邻磁体14形成驱动力，进一步提高了振子振动的驱动力。

此外，振子的中部由质量块13填充，增大了振子的质量。通过这种方式，在保证线性振动马达具有足够短的响应时间的同时，还增大了线性振动马达的振感。

图10是根据本实用新型第四实施例的线性振动马达的剖视图。

如图10所示，在该例子中，由侧壁25向内凹陷形成极芯15。线圈 16围绕极芯15设置。例如，采用冲压成型的方式使侧壁25的局部向内凹陷，形成位于腔体内的凸起部22，即极芯15。通过这种方式，极芯15与壳体形成无缝连接，从而使得磁力线的流转更顺畅，进一步提高了顶部19 和底部20磁场强度，提高了振子振动的驱动力，进一步缩短了线性振动马达的响应时间。

此外，一体成型的方式可以节省极芯15的材料，降低了成本。凸起部22的数量、大小、形状可以根据实际需要进行设置。

图11是根据本实用新型第五实施例的线性振动马达的剖视图。

如图11所示，在该例子中，线性振动马达还包括设置在腔体内的骨架23，骨架23被配置为能导磁。骨架23的一端与顶部19连接并且另一端与底部20连接。极芯15为2个，并且相对地设置在骨架23的中部。线圈16为2个，并且分别围绕2个极芯15设置。磁体14为2个并且与2个线圈16一一对应。通过这种方式，极芯15形成的磁场可以更均匀地分布在顶部19和底部20，从而使振子收到的驱动力更均匀。

此外，通过这种方式，可以加强磁体14与顶部19和底部20之前的吸引力和排斥力，提高了振子的驱动力。进一步缩短了响应时间，提升了用户体验感。

例如，骨架23由本领域所常用的导磁材料制作而成。骨架23被设置在腔体的中部，并且垂直于顶部19和底部20，以使得振子的振动更均衡，减少偏振的产生。骨架23与顶部19以及骨架23与底部20连接的部位具有凸出于骨架23侧部的凸出部21，这样能够增大骨架23与顶部19以及骨架23与底部20之间的接触面积，使得骨架23的位置更稳固，避免了在长时间振动过程中骨架23发生倾斜。在骨架23的相对的两个侧部上各设置一个极芯15，两个线圈16围绕各自的极芯15设置。这样，形成了位于腔体中部并相对设置的两个定子。例如，振子的磁体14为2个并且分别与 2个极芯15相对设置。

优选的是，极芯15与骨架23一体成型。例如，如图13所示，极芯 15与骨架23为SUS430材料，经冲压成型或者注塑成型的方式制作而成。例如，极芯15与骨架23(包括凸出部21)一体加工而成，形成类似王字形的结构。通过这种方式，降低了极芯15和骨架23的加工难度。

此外，极芯15与股价之间无缝连接，使得磁力线的流转更顺畅，提高了顶部19和底部20的磁场强度。

此外，由于磁场强度的提高，进一步缩短了线性振动马达的响应时间。

进一步地，配重部具有中间镂空区24，2个磁体14被设置在中间镂空区24的侧部，振子套设在定子的外侧。例如，如图12所示，两个条形磁铁对称地布置在中间镂空区24的相对的侧部。两个条形磁铁的靠近顶部 19一端为N极，并且靠近底部20一端为S极。条形磁铁的充磁方向与电磁场方向垂直。通过这种方式，能够保证振子振动均衡，避免发生偏振。

此外，提高了振子的结构强度。

根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种电子设备。该电子设备可以是但不局限于手机、平板电脑、智能手表、智能手环、PSP、笔记本电脑、VR设备、真无线耳机等。该电子设备包括本实用新型提供的线性振动马达。

该电子设备具有振感良好，振动响应速度快的特点。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括壳体、弹性部、振子和定子，所述壳体具有腔体，所述定子、所述振子和所述弹性部被设置在所述腔体内，所述振子包括连接在一起的配重部和磁体(14)，所述定子包括极芯(15)和线圈(16)，所述极芯(15)与所述壳体相连接，所述线圈(16)围绕所述极芯(15)设置，所述壳体被配置为能导磁，所述振子通过所述弹性部悬置在所述定子上，所述壳体包括相对设置的顶部(19)和底部(20)，所述振子被配置为能沿所述顶部(19)和所述底部(20)之间的连线振动。

2.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述壳体为长方体。

3.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述定子被设置在所述壳体的侧壁(25)上，所述线圈(16)与所述侧壁(25)平行。

4.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述定子为2个，并且分别被设置在所述壳体的侧壁(25)上，2个所述定子与所述振子相对设置。

5.根据权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，所述磁体(14)为2个，并且2个所述磁体(14)被相对地设置在所述配重部的两侧，2个所述磁体(14)与2个所述线圈(16)一一对应。

6.根据权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于，由所述侧壁(25)向内凹陷形成所述极芯(15)。

7.根据权利要求1或者2所述的线性振动马达，其特征在于，还包括设置在所述腔体内的骨架(23)，所述骨架(23)被配置为能导磁，所述骨架(23)的一端与所述顶部(19)连接并且另一端与所述底部(20)连接，所述极芯(15)为2个，并且相对地设置在所述骨架(23)的中部，所述线圈(16)为2个，并且分别围绕2个所述极芯(15)设置，所述磁体(14)为2个并且与2个所述线圈(16)一一对应。

8.根据权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于，所述极芯(15)与所述骨架(23)一体成型。

9.根据权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于，所述配重部具有中间镂空区(24)，2个所述磁体(14)被设置在所述中间镂空区(24)的侧部，所述振子套设在所述定子的外侧。

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