CN213484731U - 一种扁平状圆形微型振动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扁平状圆形微型振动器，包括：底座、柔性线路板、线圈、配重块、磁体、导磁板、环形弹片、缓冲体、盖。当采用交变电压驱动时，在谐振点附近会产生比较强烈的振动。本实用新型环形弹片采用环形结构，增加了变形区的有效长度，使响应频率更宽。本实用新型采用扁平式布局，可获得较低的高度及较小的体积，以满足超薄型手持设备或穿戴装置触觉反馈的需求。采用音频驱动时，本实用新型可用于耳塞式耳机，增强动感效果。本实用新型中缓冲体用于避免驱动电压过高时环形弹片承受大的冲击力而受损伤，提高使用寿命。

Description

一种扁平状圆形微型振动器

技术领域

本实用新型涉及振动器领域，尤指一种扁平状圆形微型振动器，用于提供触觉反馈。

背景技术

传统的用于触觉反馈的微型振动器大都采用直流马达带动偏心轮旋转产生的振动来实现；由于直流马达采用电刷换向，其寿命受电刷的限制，很难突破200小时。

然而，虽现今已有微型无刷马达可解决寿命的问题，但由于启动时间长响应速度慢，存在反馈延迟的现象，故其应用受到限制。

目前利用线性马达原理研制的扁平状圆形结构的振动器，都是沿轴向振动，对于手持式设备而言，不能获得良好的侧向触觉反馈。由于受高度的限制，轴向无法获得较大的振幅，只能工作在200Hz以上，不能满足低频冲击感的需求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种扁平状圆形微型振动器，该扁平状圆形微型振动器利用谐振原理和径向布局，弥补了现有同类产品的缺陷，解决了手机、穿戴装置、耳机等设备触觉反馈的需求问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种扁平状圆形微型振动器，其特征在于，包括：底座、柔性线路板、线圈、配重块、磁体、导磁板、环形弹片、缓冲体、盖；

所述柔性线路板粘贴在所述底座上，所述线圈的一端固定在所述柔性线路板上，所述线圈的线头焊接在所述柔性线路板上，构成所述振动器的定子；

所述磁体固定在所述配重块中间的孔内，所述导磁板贴合在所述配重块端面，所述环形弹片的2个端子插入所述导磁板弯折部位与所述配重块侧面形成间隙中，采用铆接或激光焊固定，所述环形弹片正中的外弧面与所述盖的内弧面贴合，采用铆接或激光焊固定。所述磁体、所述配重块、所述导磁板、所述环形弹片以及所述盖固定在一起，构成所述振动器的振子；

所述磁体为扁平状正方体，一面与所述导磁板贴合，另一面与所述线圈正对设置，所述磁体的磁场N区和S区沿中线线分割，所述线圈处在所述磁体与底座的气隙磁场中；

所述振子中的磁体与所述定子中的线圈正对设置，所述磁体与所述线圈间保留一定间隙；所述盖与所述底座扣接后通过铆接或激光焊接固定，构成振动器；

进一步地，所述配重块和所述磁体居于所述环形弹片的中间，采用轴对称方式分布。

进一步地，所述线圈的线头焊接在所述柔性线路板上，与驱动电路连接；所述柔性线路板可以包括驱动电路，用于输出设定频率的驱动电压；也可以省去驱动电路，由外部输入直接驱动；

进一步地，所述振动器还包括所述缓冲体，所述缓冲体粘贴在所述环形弹片内侧；

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型采用谐振原理，当线圈中驱动电流的频率与振子固有频率一致时，可以实现振动器的快速启动，从而获取较快的响应速度，降低响应延迟时间；由于采用了交流驱动，克服了工作寿命问题。

本实用新型采用径向振动，有别于传统的轴向振动，提高了手持式设备的侧向触觉反馈效果。

本实用新型环形弹片采用环形结构，在有限的空间内增加了变形区的有效长度，使响应频率更宽，应用领域除了超薄型手持设备和穿戴装置外，还可以延展到支持音频驱动，用于耳塞式耳机，提高耳机的动感效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的结构爆炸图；

图4为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的定子示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的振子示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的振动体示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种扁平状圆形微型振动器的振动原理示意图；

相关原件符号说明

11底座、12柔性线路板、13线圈、21配重块、22磁体、23导磁板、24环形弹片、25盖、41缓冲体、10定子、20振子、30振动体

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例扁平状圆形微型振动器中，高频和低频是相对而言的，通过改变环形弹片的宽度或材料厚度，可以获得多种不同的频率范围。同时还包括改变所述磁体的磁场分割线的角度，可实现低频和高频振动量大小的分配。为简化说明，后续各实施例中采用图2的结构进行说明。

参见图1至图7，本实用新型实施例提供一种扁平状圆形微型振动器，其包括：底座11、柔性线路板12、线圈13、配重块21、磁体22、导磁板23、环形弹片24、盖25、缓冲体41。为便于描述，还包括以上零件的组件：定子10、振子20、振动体30。为便于描述，还包含振子的20a、20b两个铆接或激光焊接部位。

如图4所示，柔性线路板12粘贴在底座11上，线圈13的一端固定在柔性线路板12上，线圈13的线头焊接在柔性线路板12上，连接到驱动电路，以上构成振动器的定子10。

如图5所示，磁体22固定在配重块21的中间的孔内，导磁板23贴合在配重块21的端面，环形弹片24的2个端子插入导磁板23弯折部位与配重块21侧面形成间隙中，在20a处经铆接或激光焊接后固定；环形弹片24正中的外弧面与盖25的内弧面在20b处贴合，经铆接或激光焊接后固定；以上构成振子20。构成振子20的各原件呈轴对称设置，对称轴为图5所示的X轴。

如图6所示，振子20中的磁体22与定子10上的线圈13正对,2者间保留一定的间隙，盖25与底座11扣接后通过铆接或激光焊接固定，以上构成振动器；

如图7所示，线圈13与磁体22正对，磁体22为正方体，磁场的N区和S区沿中线分割。线圈13处于磁体22与底座11的气隙磁场中，在通电时产生电磁力,磁体22受到一个Y轴方向的作用力F，带动振子20产生Y轴方向的运动，同时环形弹片24沿Y轴方向发生弯曲变形；当采用交变电流驱动，且驱动频率在振动器的谐振点附近时，环形弹片24作为换能器件，实现动能和弹性势能的同步转换，带动振子20在Y轴方向产生谐振，交替往复在Y轴方向对外表现为振感。

导磁块23与底座11采用高导磁材料，使磁力在磁体22与底座11之间形成闭合回路，避免磁力泄露，提高磁体22与底座11之间气隙的磁感应强度，最终提高线圈13通电时产生的电磁力，从而提高电能与机械振动能的转化效率。

需要说明的是，盖25和底座11焊接后形成空腔，可将振动体容纳其中，起到防水、防尘、防碰撞的保护作用，提高振动器工作可靠性。

需要说明的是，在柔性线路板12设置有电气连线，也可以将驱动电路设置其上。可以采用芯片、分离元件等实现，在此不作限定。

在一实施例中，缓冲体41粘贴在环形弹片24内侧，通过缓冲体41能够均衡振子所产生的振动力，避免振动力过大情形发生，保护环形弹片不被损伤。

在一实施例中，可以调整环形弹片24的厚度和宽度，从而获得不同的谐振频率。

在本实施例中，大部分连接采用激光焊接，当然还可以采用一体成型、铆接等方式，在此不作限定。

具体实施过程中,既可采用单向方波脉冲直流电驱动，也可采用双向正负方波脉冲电流驱动，还可以采用正弦波交流电流驱动。当用与耳机时，可以采用不带直流偏置的音频电流驱动。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种扁平状圆形微型振动器，其特征在于，包括：底座、柔性线路板、线圈、配重块、磁体、导磁板、环形弹片、缓冲体、盖；

所述柔性线路板粘贴在所述底座上，所述线圈的一端固定在所述柔性线路板上，构成所述振动器的定子；

所述磁体固定在所述配重块中间的孔内，所述导磁板贴合在所述配重块端面，所述环形弹片的2个端子插入所述导磁板弯折部位与所述配重块侧面形成间隙中，采用铆接或激光焊固定，所述环形弹片正中的外弧面与所述盖的内弧面贴合，采用铆接或激光焊固定；所述磁体、所述配重块、所述导磁板、所述环形弹片以及所述盖固定在一起，构成所述振动器的振子；

所述振子中的磁体与所述定子中的线圈正对设置，所述磁体与所述线圈间保留一定间隙；所述盖与所述底座扣接后通过激光焊接固定，构成振动器；

所述磁体为扁平状正方体，一面与所述导磁板贴合，另一面与所述线圈正对设置，所述磁体的磁场N区和S区沿中线线分割，所述线圈处在所述磁体与底座的气隙磁场中。

2.根据权利要求1所述的扁平状圆形微型振动器，其特征在于，所述配重块和所述磁体居于所述环形弹片的中间，所述环形弹片的2个端子与所述配重块的侧面固定在一起，采用轴对称式分布。

3.根据权利要求1所述的扁平状圆形微型振动器，其特征在于，所述线圈的线头焊接在所述柔性线路板上；所述柔性线路板包括驱动电路，用于输出设定频率的驱动电压。

4.根据权利要求1所述的扁平状圆形微型振动器，其特征在于，可以通过变更所述环形弹片的厚度和宽度来调整谐振频率。

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