CN216312917U - 一种宽频振动马达及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽频振动马达及电子设备，该宽频振动马达包括：外壳，包括内腔(10)；磁性件(3)，活动设于所述内腔(10)内，所述磁性件(3)包括至少两个磁体部(30)和位于相邻两个所述磁体部(30)之间的无磁部(31)；线圈(2)，用于驱动所述磁性件(3)振动，所述线圈(2)与所述外壳相连，并环绕于所述磁性件(3)外部；以及复位件(4)，复位件(4)优选为磁铁，用于驱动所述磁性件(3)复位。本实用新型的宽频振动马达中，磁性件为一体式的零件，其装配更为方便，且尺寸精度更高，在与宽频振动马达的其他零部件连接时，装配精度也更高，线性马达的性能和使用可靠性也更好。

Description

一种宽频振动马达及电子设备

技术领域

本实用新型涉及振动马达技术领域，尤其涉及一种宽频振动马达及电子设备。

背景技术

宽频振动马达广泛的应用于手机、平板电脑、可穿戴设备和导航仪等电子产品中，能够通过宽频振动马达的振动给使用者产生反馈，例如在触摸手机屏幕拨号时产生振动反馈，使人们得以感知到，从而方便人们对电子设备的使用。

现有的宽频振动马达通常包括壳体以及均设置在壳体内的振子、线圈和复位弹片等。振子通常由多个磁铁连接而成，相邻的两个磁铁之间通过导磁体相连。线圈在通电后能够驱动振子沿着振动轴线振动，复位弹片设置在壳体的两端，且分别位于振子振动轴线的两侧，复位弹片连接于振子和壳体之间，能够通过与振子之间的弹力驱动振子复位。

目前，宽频振动马达存在如下缺陷：第一，为了提高振子的磁力，振子被设置成包括多个磁铁，相邻两个磁铁之间通过导磁体隔开，这样的结构，增加了零部件的数量，使得装配更为困难，装配完成的精度差，振子在振动时容易与线圈接触，影响宽频振动马达使用的可靠性；第二，宽频振动马达相邻的两个磁铁需要同极相对设置，由于同极斥力的存在，导致振子很难装配，装配完成后精度难以保证，另外，为了便于磁铁的连接，导磁体的厚度不能过小，导致振子的体积增大或者同体积下可用的磁铁体积变小，进而导致宽频振动马达的体积难以进一步缩小或者振动量难以提升。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽频振动马达及电子设备，该宽频振动马达的装配更为方便，且易于保证装配精度。

为实现上述实用新型目的，一方面，本实用新型提出了一种宽频振动马达，包括：

外壳，包括内腔；

磁性件，活动设于所述内腔内，所述磁性件包括至少两个磁体部和位于相邻两个所述磁体部之间的无磁部；

线圈，用于驱动所述磁性件振动，所述线圈与所述外壳相连，并环绕于所述磁性件外部；以及

复位件，用于驱动所述磁性件复位。

进一步地，所述磁体部的磁极和所述无磁部沿着所述磁性件的振动轴线设置，且相邻的两个所述磁体部的相邻的两个磁极的极性相同。

进一步地，所述线圈环绕设置于所述无磁部的外周，所述线圈的厚度大于等于所述无磁部的厚度。

进一步地，所述的宽频振动马达还包括与所述外壳相对固定的导向套，所述导向套设有导向孔，所述磁性件滑动配接于所述导向孔内。

进一步地，所述磁性件和所述导向套之间填充有润滑油。

进一步地，所述润滑调节油在-15℃的运动粘度为680-900mm²/S，在23℃的运动粘度为60-65.5mm²/S，在40℃的运动粘度为30-35mm²/S。

进一步地，所述线圈设于所述内腔内或者绕设于所述外壳外部。

进一步地，所述复位件为磁铁，所述磁性件振动方向的两端均对应设置有至少一个所述复位件，所述复位件通过与所述磁性件之间的斥力驱动所述磁性件复位。

进一步地，所述外壳还包括密封所述内腔两端的端盖，所述复位件与所述端盖相连。

另一方面，本实用新型还提出一种电子设备，包括如上任一项所述的宽频振动马达。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型中，磁性件为通过充磁形成的一体式的零件，其加工精度更容易通过传统的加工工艺保证，相比于多个磁铁以及导磁体连接而成的振子，其省去了装配振子的步骤，装配更为方便，同时其尺寸精度更高，在与宽频振动马达的其他零部件连接时，装配精度也更高，线性马达的使用可靠性也更好。

2.本实用新型中，无磁部的厚度相比于传动振子的导磁体能够做的更小，相应的，磁体部的厚度能够做的更大，从而提高磁性件的磁力，缩小磁性件的体积，便于宽频振动马达的小型化。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的宽频振动马达的结构示意图。

图2是本实用新型一种实施方式的壳体的结构示意图。

图3是图1中磁性件、线圈和复位件的位置示意图。

图4是本实用新型一种实施方式的导向套的结构示意图。

图5是本实用新型一种实施方式的磁性件的示意图。

图6是本实用新型一种实施方式的磁性件的示意图，图中，磁性件的磁体部和无磁部不以几何对称面对称。

图7是本实用新型中对磁性件进行充磁的一种充磁方式的示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1至图7所示，本实用新型的宽频振动马达包括外壳、与外壳相连的线圈2、活动配接于外壳内的磁性件3以及用于驱使磁性件3复位的复位件4。

外壳包括壳体1，壳体1呈管状，其具有内腔10，壳体1的外轮廓形状不限，例如可以是圆形或者是矩形，其形成的内腔10的截面形状也不限，例如外轮廓形状为矩形的壳体1可以开设圆形的内腔10，优选的，内腔10的截面形状与壳体1的外轮廓形状一致。壳体1可以是一体成型的一个零件，或者可以由多个零件连接而成。本实施例中，参考图2，壳体1呈方管状，其具有内腔10，内腔10的截面呈矩形。壳体1由多个零件连接而成，具体的，壳体1包括框体11和盖板12，框体11大致呈U形，其具有开口端，盖板12则连接在该开口端处，并封住该开口端，使得框体11和盖板12连接后的整体(即壳体1)呈方管状。

线圈2与壳体1固定连接，连接方式不限，例如可以是胶粘连接、螺栓连接或者直接缠绕在外壳外部等。线圈2与外部的控制系统相连，控制系统能够控制通入线圈2的电流和电压的大小、方向和频率等参数中的一项或多项，从而控制线圈2产生的磁场的大小和方向。磁性件3穿设在线圈2内，在受到线圈2产生的磁场的作用力后，即能够沿着振动轴线往复振动。线圈2可以安装在壳体1内部，也可以安装在壳体1外部，只要其产生的磁力能够驱动磁性件3振动即可。本实施例中，线圈2固定连接在壳体1内部，具体的，线圈2固定连接在壳体1内壁上。宽频振动马达还包括连接在盖板12上的柔性电路板13，柔性电路板13一端位于壳体1内，并与线圈2的引出线电连接，另一端延伸至壳体1外部，以便于与外部控制系统相连。本实施例中，线圈2的数量为两个，且分别设置在柔性电路板13两侧。

磁性件3活动配接在壳体1内，其能够沿着振动轴线往复振动，优选的，壳体1的轴线与振动轴线重合，进一步优选的，磁性件3的轴线与振动轴线也重合。复位件4用于驱动磁性件3复位，其数量至少为两个，并分别位于磁性件3振动轴线方向的两端。复位件4例如可以是磁铁或者弹性件(例如弹簧、弹片)等，通过磁力或者弹力来产生驱使磁性件3复位的力，当然，复位件4不限于是磁铁或者弹簧、弹片，其产生的复位力也不限于是磁力或者弹力。由于磁性件3移动方向的两侧均设置有复位件4，两侧的复位件4均能够对磁性件3施加一定的作用力，从而使得磁性件3自动回到原位，显然的，原位为磁性件3处于受力平衡时的位置。在受到线圈2的驱动力后，磁性件3能够更为灵敏和快速的响应，并在失去驱动力后，在复位件4的复位力作用下回到原位。

作为一种优选的实施方式，本实施例中，复位件4为磁铁，磁性件3振动方向的两端均对应设置有至少一个复位件4。优选的，复位件4连接在端盖5上，且每个端盖5上均设置有一个复位件4，两个端盖5上的复位件4通过磁力驱使磁性件3复位。磁性件3包括至少两个磁体部30和位于相邻两个磁体部30之间的无磁部31。两个复位件4对与其相邻的磁性件3的端部施加的力的方向相反，以使得磁性件3不会偏向一侧。本实施例中，参考图3，磁性件3包括三个磁体部30和两个无磁部31，左边的复位件4和磁性件3相邻的两个磁极均为N极，右边的复位件4和磁性件3相邻的两个磁极均为S极，两个复位件4均对磁性件3施加斥力，以驱使磁性件3复位。通过磁铁磁力驱使磁性件3复位，可以有效避免弹性件因长期使用而性能下降或者疲劳断裂等缺陷。

为了使得磁性件3能够更高精度的沿着振动轴线方向振动，宽频振动马达还包括套设在磁性件3外部的导向套6，导向套6与壳体1相对固定，其数量不限于是一个。磁性件3滑动配接在导向套6的导向孔60内，显然的，通过提高导向孔60的尺寸精度，能够提高与磁性件3的配合精度，从而能够更好的引导磁性件3振动。导向套6可以是与壳体1相连的独立的零部件，也可以是壳体1凸出至内腔10内的一部分。

优选的，如图1和图3所示，本实施例中，导向套6为独立的零部件，其设于内腔10内，且固定连接在壳体1的内壁上。导向套6的数量为两个，分别套设于磁性件3的两个端部，当然，在其他实施方式中，导向套6的数量还可以为三个或更多个。为了提高导向套6的位置精度，如图2和图4所示，导向套6设置有外凸的定位凸台61，壳体1则设置有与定位凸台61适配的定位孔14，通过定位孔14和定位凸台61的配合，能够提高导向套6在壳体1内的位置精度，并提高导向套6和壳体1的连接强度，防止在磁性件1振动过程中，导向套6松动、移位，进而保证宽频振动马达的可靠运行。

作为一种优选的实施方式，在磁性件3的外周面上喷涂或者涂抹有润滑油，润滑油填充于磁性件3和导向套6内壁之间，使得磁性件3在润滑油形成的薄膜内移动，从而调节其运行时受到的阻尼，增加其相应频率带宽，提高宽频振动马达的宽频性能，当宽频振动马达安装至手机、游戏手柄等产品上时，能够具有更好的使用体验。润滑油优选为混合润滑油，磁性件3受到的阻尼，能够通过改变填充的润滑油的种类来调节。

作为一种优选的实施方式，润滑油在-15℃的运动粘度为680-900mm²/S，在23℃的运动粘度为60-65.5mm²/S，在40℃的运动粘度为30-35mm²/S。进一步优选的，润滑油在100-110℃下放置3.5-4.5h后固含量在99-99.5wt％。进一步优选的，制备原料按重量份计，润滑油至少包括90-99份的矿物油。进一步优选的，所述矿物油为碳氢化合物，所述碳氢化合物选自直链碳氢化合物、支链碳氢化合物、取代或未取代的环烷烃或芳香烃中一种或多种。进一步优选的，润滑油还包括有机金属化合物，所述有机金属化合物的摩擦系数在0.04-0.12。进一步优选的，所述有机金属化合物为有机锌类化合物和/或有机钼类化合物。进一步优选的，所述有机钼类化合物选自二烷基二硫代磷酸钼、含氮二烷基二硫代磷酸氧钼、二烷基二硫代氨基甲酸钼、钼胺络合物、环烷酸钼或烷基水杨酸钼中的一种或多种。进一步优选的，润滑油还包括有机酸酯类，所述有机酸酯类与矿物油之间的重量比在1：(60-100)。进一步优选的，所述有机酸酯类在100℃的粘度＜1500mm²/S。

使用上述的润滑油作为磁性件3的振动传导介质，可以提高润滑阻尼性能，且润滑阻尼效果稳定，无噪音，可靠性强，尤其是润滑油在一定温度的一定粘度下，润滑阻尼效果优异，润滑调节剂与内壁之间滑动时的相互作用力处于稳定的状态，在磁性件3移动的过程中，无突变力的产生，使得润滑阻尼效果稳定、不会产生噪音、具有稳定的宽频振动效果。

外壳还包括连接在壳体1两端的端盖5，端盖5用于封住内腔10的两端，使得壳体1的内腔10处于封闭的状态，防止外界异物进入内腔10内，更有利于宽频振动马达的可靠运行。

本实用新型中，磁性件3由磁性材料一体充磁形成，磁性材料例如可以是铁氧体、钕铁硼、铝镍钴和钐钴等。如图5和图6所示，磁性件3包括至少两个磁体部30和位于相邻两个磁体部30之间的无磁部31，可以理解的是，磁体部30和无磁部31为磁性件3的一部分而不是单独的零部件。每一磁体部30均包括两个磁极，分别为N极和S极，且相邻两个磁体部30相靠近的两个磁极的极性是相同的，可以使得磁力线集中近似于垂直穿过线圈2，在线圈2通电后，能够产生更大的驱动力，提高宽频振动马达的驱动力和灵敏度。多个磁体部30沿着磁性件3的振动轴线设置，无磁部31隔开相邻的两个磁体部30，亦即，磁体部30的磁极和无磁部31都沿着磁性件3的振动轴线排列设置。

作为一种优选的实施方式，如图3所示，线圈2的位置与无磁部31对应，即线圈2环绕设置在无磁部31外周。优选的，两个线圈2对称设置于磁性件3上，以使得施力更为对称。线圈2的厚度H可以与无磁部31的厚度D相同，也可以大于无磁部31的厚度D。优选的，线圈2的厚度H大于无磁部31的厚度D，如此，从无磁部31导出的磁力线都可以穿过线圈2，从而产生最大可能的洛伦兹力进行驱动，使得磁性件3的响应更为灵敏，优选的，线圈2对称设置于无磁部31上，其覆盖的两个磁体部30的区域宽度B相同，以使得对称性更好。

磁性件3包括至少一个无磁部31和两个磁体部30，当然，其数量不限于此，例如，如图3所示，其可以具有两个无磁部31和三个磁体部30，对于有更多个无磁部31的情况，可以以此类推。对于有多个无磁部31的情况，多个无磁部31的厚度可以相同也可以不同。作为一种优选的实施方式，无磁部31的厚度在0.3mm以上，其最大值小于任意一个磁体部10厚度的最小值，如果无磁部31厚度太小会导致磁体部30和无磁部31之间的边界不清晰，影响磁性件3性能，而太大的话，磁体部30就相应变小，影响磁通量和B值。

磁性件3的截面形状不限，例如其截面形状可以是三角形、圆形、矩形等形状，优选的，导向套6的导向孔60的形状与磁性件3的外轮廓一致，以保证导向精度。磁性件3上形成的磁体部30和无磁部31可以相对磁性件3的几何对称面32对称或者不对称，图6示出了一种不对称时的情形。

磁性件3可以采用如下的充磁方式形成，为叙述方便，将需要充磁的磁性件3称为待充磁件3a，待充磁件3a充磁后即成为磁性件3，需要充磁的磁性件3例如可以是无磁性的坯料或者可以是磁性减弱后需要再次充磁的磁性件3。如图7所示，将待充磁件3a(图中虚线所示的物体)插入导磁套7和聚氨酯套70内，聚氨酯套70的位置与需要充磁的位置即磁体部30对应，导磁套7则设置于不需要充磁的位置，即套设于与无磁部31对应的位置上。聚氨酯套70可以延伸至超出待充磁件3a的端部，并可在聚氨酯套70的端部设置封住聚氨酯套70的导磁块73，以增强充磁效果。然后，将待充磁件3a放置到若干充磁线圈中间，图中，示出了分别设置在两个聚氨酯套70对应位置的两组充磁线圈，分别为第一线圈组71和第二线圈组72，第一线圈组71和第二线圈组72均包括一个或者多个充磁线圈。每组线圈组内的充磁线圈的电流方向相同，可以通过改变电流方向来改变充磁后磁体部30的极性，例如，在第一线圈组71和第二线圈组72的电流方向相反时，第一线圈组71和第二线圈组72产生极性相反的磁场。充磁线圈产生的磁场方向相反，其充磁形成的相邻两个磁体部31的极性也相反。导磁套7采用硅钢片等高导磁材料制成，其能够将线圈组产生的电磁场的磁力线引出和导走，进而在其内部形成屏蔽磁场的区域，聚氨酯套70能够允许磁场的磁力线经过，因此，待充磁件3a仅与聚氨酯套70对应的位置被充磁，形成磁体部30，而与导磁套7对应的位置不会被充磁，形成无磁部31，最终待充磁件3a形成如图5所示的磁性件3，显然的，改变线圈内的电流方向即可改变磁体部30的极性。

显然的，由于磁性件3为充磁形成的单个零部件，相比于采用多个磁铁相连的方式，其具有更高的尺寸精度，从而进一步提高磁性件3在导向套6内的装配精度，使得磁性件3振动时不易与导向套6、线圈2等部件碰撞，保证了运行的可靠性和平稳性，同时避免装配误差导致磁路的损失。而且，磁性件3与线圈2之间的间隙也能够做的更小，从而提高线圈2对磁性件3的驱动力。另外，多个磁铁相连时，要连接成两个磁铁的同极相靠近的形式，由于斥力的存在，其连接难度很大，进一步降低了其连接完成后的尺寸精度，而采用充磁的方式制成磁性件3，加工更为方便，能够降低组装过程中的配件成本和人力成本，提高生产效率。

进一步的，磁性件3上各磁体部30和无磁部31之间的过渡十分平滑，使得磁性件3的表面磁场形成了比较完整的正弦波态分布。

本实用新型还提出一种电子设备，其包括有上文所述的宽频振动马达，可以在例如人机交互的过程中产生振动反馈。电子设备例如可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、导航仪、智能硬件设备、游戏手柄和VR设备等。

本实用新型至少具备如下优点：

1.本实用新型中，磁性件为通过充磁形成的一体式的零件，其加工精度更容易通过传统的加工工艺保证，相比于多个磁铁以及导磁体连接而成的振子，其省去了装配振子的步骤，装配更为方便，同时其尺寸精度更高，在与宽频振动马达的其他零部件连接时，装配精度也更高，线性马达的性能和使用可靠性也更好。

2.本实用新型中，无磁部的厚度相比于传动振子的导磁体能够做的更小，相应的，磁体部的厚度能够做的更大，从而提高磁性件的磁力，缩小磁性件的体积，便于宽频振动马达的小型化。

3.本实用新型的宽频振动马达具有频带宽、响应快、振感强等诸多优点，当其安装至电子产品上时，可以为用户提供非常丰富的触觉体验，例如，当其应用至VR设备上时，能够更为精确地模拟各种场景的触感输出，让使用者体验到更好的沉浸、细腻、丰富的触觉交互。

上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种宽频振动马达，其特征在于，包括：

外壳，包括内腔(10)；

磁性件(3)，活动设于所述内腔(10)内，所述磁性件(3)包括至少两个磁体部(30)和位于相邻两个所述磁体部(30)之间的无磁部(31)；

线圈(2)，用于驱动所述磁性件(3)振动，所述线圈(2)与所述外壳相连，并环绕于所述磁性件(3)外部；以及

复位件(4)，用于驱动所述磁性件(3)复位。

2.如权利要求1所述的宽频振动马达，其特征在于，所述磁体部(30)的磁极和所述无磁部(31)沿着所述磁性件(3)的振动轴线设置，且相邻的两个所述磁体部(30)的相邻的两个磁极的极性相同。

3.如权利要求1所述的宽频振动马达，其特征在于，所述线圈(2)环绕设置于所述无磁部(31)的外周，所述线圈(2)的厚度大于等于所述无磁部(31)的厚度。

4.如权利要求1所述的宽频振动马达，其特征在于，其还包括与所述外壳相对固定的导向套(6)，所述导向套(6)设有导向孔(60)，所述磁性件(3)滑动配接于所述导向孔(60)内。

5.如权利要求4所述的宽频振动马达，其特征在于，所述磁性件(3)和所述导向套(6)之间填充有润滑油。

6.如权利要求5所述的宽频振动马达，其特征在于，所述润滑油在-15℃的运动粘度为680-900mm²/S，在23℃的运动粘度为60-65.5mm²/S，在40℃的运动粘度为30-35mm²/S。

7.如权利要求1所述的宽频振动马达，其特征在于，所述线圈(2)设于所述内腔(10)内或者绕设于所述外壳外部。

8.如权利要求1至7任一项所述的宽频振动马达，其特征在于，所述复位件(4)为磁铁，所述磁性件(3)振动方向的两端均对应设置有至少一个所述复位件(4)，所述复位件(4)通过与所述磁性件(3)之间的斥力驱动所述磁性件(3)复位。

9.如权利要求8所述的宽频振动马达，其特征在于，所述外壳还包括密封所述内腔(10)两端的端盖(5)，所述复位件(4)与所述端盖(5)相连。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的宽频振动马达。

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