CN207053355U - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性振动马达，包括定子组件、相对于定子组件线性振动的振子组件以及连接定子组件与振子组件的弹性元件，定子组件包括固定部、固定于固定部的导磁柱以及圈设于导磁柱外侧的线圈，导磁柱包括焊接固定于固定部的定心轴以及组装于定心轴的磁轭，磁轭设有凸出部，凸出部环绕定心轴并且向外延伸出线圈的内径表面进而在振动方向上遮盖线圈；振子组件包括配重部以及设置在导磁柱和线圈的外侧的永磁体，配重部与永磁体连接；弹性元件的一端与振子组件连接，并且另一端与固定部连接。该线性振动马达具有制程简单的特点。

Description

线性振动马达

技术领域

本实用新型涉及振动装置技术领域，更具体地，涉及一种线性振动马达。

背景技术

现有的线性振动马达，通常是利用磁铁的磁感线对通电线圈产生安培力。安培力驱动质量块振动，以产生振动触觉。然而，在这种装置中，磁铁的磁感线较为分散，磁铁的磁感强度低，造成整体触觉的体验感不足。

此外，现有的线性振动马达的装配过程复杂，造成较大的原材料成本以及工艺制程成本高。

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。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种线性振动马达，包括定子组件、相对于所述定子组件线性振动的振子组件以及连接所述定子组件与所述振子组件的弹性元件；所述定子组件包括固定部、固定于所述固定部的导磁柱以及圈设于所述导磁柱外侧的线圈，所述导磁柱包括焊接固定于所述固定部的定心轴以及组装于所述定心轴的磁轭，所述磁轭设有凸出部，所述凸出部环绕所述定心轴并且向外延伸出所述线圈的内径表面进而在所述振动方向上遮盖所述线圈；所述振子组件包括配重部以及设置在所述导磁柱和所述线圈的外侧的永磁体，所述配重部与所述永磁体连接；所述弹性元件的一端与所述振子组件连接，并且另一端与所述固定部连接。

可选地，所述磁轭包括套设于所述定心轴外侧并且夹持于所述定心轴与所述线圈之间的筒体以及自所述筒体一体向外辐射延伸的所述凸出部。

可选地，所述定心轴沿径向向内凹陷形成收容所述筒体的凹槽(151) 和限制所述筒体在垂直所述径向的轴向位移的限位部，所述轴向与所述振动方向平行。

可选地，所述定心轴与所述磁轭在所述轴向上呈互为倒置的T型，所述定心轴插入所述筒体中并且与所述筒体固定连接，在所述轴向上，所述定心轴的相对两端均延伸出所述磁轭，所述相对两端中的至少一端焊接固定于所述固定部。

可选地，所述固定部为具有内部空间的壳体，所述壳体由导磁材料制作而成，所述壳体包括扣合在一起的上壳和下壳，所述下壳为片状，所述定心轴在轴向上设有彼此相对的上端和下端，所述下端焊接固定于所述下壳的上表面。

可选地，所述定子组件还包括粘结固定于所述下壳且电性连接所述线圈的电路板，所述电路板具有让位孔，所述下壳设有裸露于所述让位孔的焊接面，所述定心轴的下端收容于所述让位孔并焊接于所述焊接面。

可选地，所述线性振动马达还包括用于缓冲所述振子组件对所述上壳的撞击的第一阻尼件，所述第一阻尼件被设置于所述上壳，所述第一阻尼件位于所述定心轴与所述上壳之间。

可选地，所述弹性元件呈弹片状环绕所述线圈与所述导磁柱盘旋上升，所述弹性元件包括上下相对设置的固定端与自由端，所述固定端与所述下壳或上壳焊接固定，所述自由端与所述振子组件的配重部或者永磁体焊接固定，所述振子组件通过所述弹性元件悬置于所述壳体的内部空间；所述永磁体为环形磁铁，所述配重部为环形，所述配重部套设在所述永磁体的外侧；在初始状态时，所述凸出部与所述永磁体的沿所述振动方向的中部相对。

可选地，所述磁轭呈平板状，所述磁轭具有上下贯穿的通孔用以收容所述定心轴并且与所述定心轴固定连接，所述磁轭与所述定心轴共同形成 T型或十字型。

可选地，所述磁轭呈平板状，所述定心轴向上抵靠所述磁轭的下表面共同形成T型结构，所述磁轭与所述定心轴通过粘结剂或者焊接固定。

在本实施例中，所述导磁柱的定心轴直接焊接固定在所述下壳上以起到定心作用，能够保证在整个装配过程中线圈、磁轭和定心轴的同心度，减少偏振的发生，制程工艺简单，节约成本。

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

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明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是根据本实用新型一个实施例的线性振动马达的剖视图。

图3是根据本实用新型一个实施例的定子组件的分解图。

图4是根据本实用新型一个实施例的定子组件处于永磁体产生的磁场中的示意图。

图5是根据图4所示定子组件的一修改实施方式的示意图。

图6是根据图4所示定子组件的另一修改实施方式的示意图。

附图标记说明：

11：上壳；12：第一阻尼件；13：配重部；14：永磁体；15：定心轴；151：凹槽；152：限位部；16：磁轭；161：凹陷；17：筒体；18：凸出部； 19：弹性元件；191：固定端；192：自由端；20：线圈；21：电路板；211：让位孔；22：第二阻尼件；23：下壳；231：焊接面。

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、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法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。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种线性振动马达。例如，线性振动马达用于手机、平板电脑、智能手表、VR产品、AR产品等电子设备中。

请参阅图1及图2所示，该线性振动马达包括：定子组件、相对于所述定子组件线性振动的振子组件以及连接所述定子组件与所述振子组件的弹性元件19。

所述定子组件包括固定部、固定于所述固定部的导磁柱以及圈设于所述导磁柱外侧的圆柱形线圈20。所述定子组件还包括通过粘结剂固定于所述固定部的电路板21。所述线圈20电连接至放置在所述固定部上的电路板21，并且接收电信号以使所述振子组件相对于所述定子组件振动。所述振子组件响应于所接收的电信号通过由线圈20产生的电场和由永磁体14 产生的磁场之间的引力和斥力而相对于所述定子组件线性振荡。在本实施例中，所述电路板21选用FPCB(Flexible Printed Circuit Board)，所述振动方向为竖直方向。

请进一步结合图3及图4所示，所述导磁柱由导磁材料制作而成，例如SPCC等。导磁柱用于提高通过线圈20的磁感线数量。导磁柱包括主轴和由主轴向外延伸的凸出部18，所述凸出部18向外延伸出所述线圈20的内径表面进而在所述振动方向上遮盖所述线圈20，起到保护作用。所述导磁柱包括焊接固定于所述固定部的定心轴15以及相对所述定心轴15独立设置的磁轭16。所述定心轴15与所述磁轭16组合在一起并且共同形成T 型或十字型结构。所述磁轭16包括套设于所述定心轴15外侧并且夹持于所述定心轴15与所述线圈20之间的筒体17以及自所述筒体17的一端或者中间部位一体向外辐射延伸的所述凸出部18。所述定心轴15沿径向向内凹陷形成收容所述筒体17的凹槽151和限制所述筒体17在垂直所述径向的轴向位移的限位部152。所述轴向与所述振动方向平行。在本实施例中，所述定心轴15与所述磁轭16在所述轴向上呈互为倒置的T型，所述定心轴15插入所述筒体17中并且与所述筒体17固定连接(粘结剂或焊接)。请参图2及图4所示，在所述轴向上，所述定心轴15的相对两端均延伸出所述磁轭16，所述相对两端中的至少一端焊接固定于所述固定部。在本实施例中，限位部152具有较大的下表面，该下表面直接与下壳23的上表面焊接，由此提高定心轴15与下壳23间连接的稳定度。

所述固定部用于固定导磁柱和线圈20，并且能够传递振动。固定部还用于对振子组件形成支撑。例如，固定部为片状、具有底部的框架或者壳体等。为了方便说明，在本实用新型实施例中，固定部为壳体。所述壳体由导磁材料制作而成，由此增强线圈20与永磁体14之间的磁感应强度。所述壳体包括扣合在一起的上壳11和下壳23以形成容纳所述振子组件、定子组件和弹性元件19的内部空间，所述下壳23为片状。所述定心轴15 在所述轴向上设有彼此相对的上端和下端，所述下端焊接固定于所述下壳 23的上表面。

所述线圈20套设在所述导磁柱的外侧，并且位于所述凸出部18与所述固定部的下壳23之间，同时，线圈20通过粘结剂与下壳23粘接在一起。

所述电路板21具有让位孔211，所述固定部的下壳23设有裸露于所述让位孔211的焊接面231，所述定心轴15的下端收容于所述让位孔211 并焊接于所述焊接面231。

所述振子组件受到定子组件的驱动而发生振动。所述振子组件包括配重部13以及设置在导磁柱和线圈20的外侧的所述永磁体14。配重部13 与永磁体14连接，配重部13用于增大振动的惯性。

可选的，配重部13的材质为钨钢。配重部13为环形，套设在所述永磁体14的外侧。在这种结构中，永磁体14的磁场更强，线性振动马达的响应更迅速。

可选的，永磁体14为铁氧体磁铁或者钕铁硼磁铁。优选的是，永磁体14为环形磁铁，并且环形磁铁为轴向充磁(轴向即平行于振子组件的振动方向的方向)。在其他示例中，所述永磁体14为多块条形磁铁或者弧形磁铁。多块条形磁铁或者弧形磁铁围绕在线圈20的外侧，并且连接在一起。这种结构同样能够提供磁场。

所述弹性元件19用于为振子组件的振动提供弹性回复力，振子组件通过弹性元件19悬置于壳体的内部空间。所述弹性元件19为弹簧、弹片或者弹性橡胶件等。在本实施例中，弹性元件19选用在所述振动方向上呈螺旋上升的圆环型弹片，其包括上下相对设置的固定端191与自由端192。固定端191位于自由端192的下方，固定端191与固定部的下壳23焊接固定，自由端192与振子组件的配重部13或者永磁体14焊接固定。该弹性元件19一体成型，并且具有塔型收容空间用以收容定子组件的线圈20、定心轴15、磁轭16等。该塔型收容空间上下延伸，在所述固定端191处形成大开口，而在所述自由端192处形成小开口。由线圈20、定心轴15 与磁轭16组装成的组合体位于所述固定端191的大开口的中心位置,并且自下壳23向上立起(垂直于下壳23)，同时向上穿出所述自由端192的小开口。所述弹性元件19环绕该组合体盘旋上升并且在其上端形成供该组合体穿出的所述小开口。弹性元件19(尤指自由端192)与该组合体彼此间预留有一定间隙，用以保证在振动过程中不发生碰触。所述弹性元件19 在该组合体安装固定至下壳23后，通过粘结剂或者焊接工艺固定至所述下壳23。在本实施例中，弹性元件19的固定端191固定于下壳23，当然在其他实施例中，弹性元件19亦可将固定端191固定于上壳11。

所述线性振动马达还包括用于缓冲所述振子组件对所述上壳11的撞击的第一阻尼件12，所述第一阻尼件12被设置在所述上壳11上，所述第一阻尼件12位于所述定心轴15与所述上壳11之间，这种设置方式还能够有效地缓冲在转运或者安装过程中，定心轴15对上壳11的撞击。此外，在振子组件与下壳23之间还设置有第二阻尼件22。第二阻尼件22能够缓冲振子组件对下壳23的撞击，以降低杂音的产生。在本实施例中，第一阻尼件12、第二阻尼件22的材质均为橡胶或者硅胶。所述永磁体14的上表面设有磁性流体(未图示)，与所述第一阻尼件12上下对应并且可以完全接触，用以增大马达振动过程中所述振子组件与第一阻尼件12接触部分的缓冲力，缩短马达振动的停止时间。

图5示出图4中的实施例的一修改实施方式。请参阅图5，所述磁轭 16呈平板状，所述磁轭16呈圆环形并且具有上下贯通的安装孔用以套设在所述定心轴15的外侧。可选的，磁轭16与所述定心轴15固定连接(粘结剂或者焊接)。在本实施方式中，所述磁轭16与所述定心轴15共同形成T型，当然在其他实施方式中，所述磁轭16与所述定心轴15亦可共同形成十字型。该实施方式中的线圈20通过粘结剂固定于下壳23。另外，该实施方式中的线圈20向上支撑磁轭16。

图6示出图4中的实施例的另一修改实施方式。请参阅图6，所述磁轭16呈平板状，所述定心轴15向上抵靠所述4磁轭16的下表面共同形成 T型结构，所述磁轭16与所述定心轴15通过粘结剂或者焊接固定。该实施方式中的磁轭16与所述定心轴15采用激光熔接连接，在该熔接处所述磁轭16被打薄形成凹陷161，有利于激光熔接操作。该实施方式中的线圈 20通过粘结剂固定于下壳23或者定心轴15。

请参阅图1至图4所示，装配时，首先，将所述电路板21粘贴于所述下壳23的上表面，所述焊接面231自所述让位孔211裸露。其次，将定心轴15通过激光熔接的方式在所述焊接面231处与所述下壳23连接固定。随后，将所述线圈20套设在所述定心轴15的外侧并且粘贴于下壳23。进一步，将所述磁轭16插入所述线圈20与所述定心轴15在所述径向上形成的间隙中，直至所述磁轭16的下端抵靠在所述定心轴15的限位部152，此时，磁轭16的筒体17收容于所述定心轴15的凹槽151。最后，将所述弹性元件19焊接固定于所述下壳23。本实用新型的定心轴15直接焊接固定在所述下壳23上进而为后续的线圈20、磁轭16等的装配操作提供定心作用，从而保证整个装配过程中的线圈20、磁轭16和弹性元件19等的同心度，减少偏振的发生。在现有技术中，下壳23提供具有定心功能的结构，使得下壳23的结构变复杂，一方面不利于下壳23的成型制造，另一方面也不利于导磁柱、线圈20等的组装。本实用新型的导磁柱设置成独立的两件式(定心轴15和磁轭16)，其中，所述定心功能由定心轴15提供，简化了下壳23结构。本实用新型将凸出部18设置在磁轭16上，即将凸出部18与定心轴15分离，由此实现先安装定心轴15、随后安装线圈20、最后安装磁轭16的组装过程，从而充分利用定心轴15的定心作用，在保证各组件同心度的前提下简化制程，节约成本。

在本实施例中，所述线圈20位于所述永磁体14形成的磁场中。当线圈20通电时，通电线圈20受到安培力的作用，同时所述永磁体14受到安培力的反作用力。由于线圈20固定在固定部上，并且振子组件悬置在固定部上，故振子组件相对于固定部偏离平衡位置。弹性元件19对振子组件产生弹性回复力。线圈20通有交变电流，则振子组件在安培力和弹性回复力的共同作用下发生振动。该振动被传递到固定部，以被用户感觉到。

在本实施例中，所述线圈20内部放置所述导磁柱，所述导磁柱外侧上部具有类似于所述凸出部18的结构并且被所述永磁体14环绕用以形成闭合磁路。具体地，所述凸出部18沿径向凸出于所述定心轴15的外表面进而靠近永磁体14，这样能够更有效地聚拢磁感线，并能够使更多的磁感线闭合。永磁体14的磁感线经由导磁柱得到集中进而提高线圈20所在的磁场的磁感强度，提升线性振动马达的驱动力。此外，驱动力增大能够使线性振动马达的振动加速度曲线频宽更宽。线性振动马达可以进行双频或多频谐振频率的应用，能够满足多频点下对线性振动马达所提供振感的要求,提高了触觉体验。

此外，所述导磁柱在被磁化后，所述凸出部18与永磁体14之间形成吸引力，尤其在振动的平衡位置处，所述振子组件与所述定子组件的相互吸引力最大。通过这种方式，降低了线性振动马达在无电流或弱电流状态下的微小振动，使线性振动马达快速恢复到静止状态，缩短了响应时间。

虽然已经通过例子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，以上例子仅是为了进行说明，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，包括定子组件、相对于所述定子组件线性振动的振子组件以及连接所述定子组件与所述振子组件的弹性元件(19)，其特征在于：

所述定子组件包括固定部、固定于所述固定部的导磁柱以及圈设于所述导磁柱外侧的线圈(20)，所述导磁柱包括焊接固定于所述固定部的定心轴(15)以及组装于所述定心轴(15)的磁轭(16)，所述磁轭(16)设有凸出部(18)，所述凸出部(18)环绕所述定心轴(15)并且向外延伸出所述线圈(20)的内径表面进而在所述振动方向上遮盖所述线圈(20)；

所述振子组件包括配重部(13)以及设置在所述导磁柱和所述线圈(20)的外侧的永磁体(14)，所述配重部(13)与所述永磁体(14)连接；

所述弹性元件(19)的一端与所述振子组件连接，并且另一端与所述固定部连接。

2.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于：所述磁轭(16)包括套设于所述定心轴(15)外侧并且夹持于所述定心轴(15)与所述线圈(20)之间的筒体(17)以及自所述筒体(17)一体向外辐射延伸的所述凸出部(18)。

3.根据权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于：所述定心轴(15)沿径向向内凹陷形成收容所述筒体(17)的凹槽(151)和限制所述筒体(17)在垂直所述径向的轴向位移的限位部(152)，所述轴向与所述振动方向平行。

4.根据权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于：所述定心轴(15)与所述磁轭(16)在所述轴向上呈互为倒置的T型，所述定心轴(15)插入所述筒体(17)中并且与所述筒体(17)固定连接，在所述轴向上，所述定心轴(15)的相对两端均延伸出所述磁轭(16)，所述相对两端中的至少一端焊接固定于所述固定部。

5.根据权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于：所述固定部为具有内部空间的壳体，所述壳体由导磁材料制作而成，所述壳体包括扣合在一起的上壳(11)和下壳(23)，所述下壳(23)为片状，所述定心轴(15)在轴向上设有彼此相对的上端和下端，所述下端焊接固定于所述下壳(23)的上表面。

6.根据权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于：所述定子组件还包括粘结固定于所述下壳(23)且电性连接所述线圈(20)的电路板(21)，所述电路板(21)具有让位孔(211)，所述下壳(23)设有裸露于所述让位孔(211)的焊接面(231)，所述定心轴(15)的下端收容于所述让位孔(211)并焊接于所述焊接面(231)。

7.根据权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于：所述线性振动马达还包括用于缓冲所述振子组件对所述上壳(11)的撞击的第一阻尼件(12)，所述第一阻尼件(12)被设置于所述上壳(11)，所述第一阻尼件(12)位于所述定心轴(15)与所述上壳(11)之间。

8.根据权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于：所述弹性元件(19)呈弹片状环绕所述线圈(20)与所述导磁柱盘旋上升，所述弹性元件(19)包括上下相对设置的固定端(191)与自由端(192)，所述固定端(191)与所述下壳(23)或上壳(11)焊接固定，所述自由端(192)与所述振子组件的配重部(13)或者永磁体(14)焊接固定，所述振子组件通过所述弹性元件(19)悬置于所述壳体的内部空间；所述永磁体(14)为环形磁铁，所述配重部(13)为环形，所述配重部(13)套设在所述永磁体(14)的外侧；在初始状态时，所述凸出部(18)与所述永磁体(14)的沿所述振动方向的中部相对。

9.根据权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于：所述磁轭(16)呈平板状，所述磁轭(16)具有上下贯穿的通孔用以收容所述定心轴(15)并且与所述定心轴(15)固定连接，所述磁轭(16)与所述定心轴(15)共同形成T型或十字型。

10.根据权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于：所述磁轭(16)呈平板状，所述定心轴(15)向上抵靠所述磁轭(16)的下表面共同形成T型结构，所述磁轭(16)与所述定心轴(15)通过粘结剂或者焊接固定。