CN217037012U - 一种线性振动马达及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性振动马达及电子设备，该线性振动马达包括：外壳组件，包括封闭的振动腔；振子，滑动配接于所述振动腔内，且所述振子两端与所述外壳组件之间形成两个空气腔；以及，线圈，环绕设置于所述振子外周，所述线圈用于通电产生驱动振子振动的磁场。本实用新型中，线性振动马达设置有位于振子两端的空气腔，在振子振动时，两端的空气腔被压缩或者扩大，从而形成空气弹簧，能够通过气压差驱动振子复位，无需设置额外的复位件，使得本实用新型的线性振动装置零部件更少，结构更为简单。而且，不会出现复位件因长期使用而性能变劣或者失效的问题，利于线性振动马达长期可靠的工作。

Description

一种线性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，尤其涉及一种线性振动马达及电子设备。

背景技术

电子设备，例如手机、平板、游戏手柄、VR眼镜等，常包括有线性振动马达，能够通过线性振动马达产生振动反馈，从而提供更好的人机交互体验。例如，可以根据不同的游戏场景，给予不同力度、不同持续时间的振动，以使得体验更为细腻逼真。

线性振动马达是产生振动的功能部件，其包括壳体、活动设于壳体内的振子、与壳体固定连接的线圈以及连接在振子和壳体之间的复位件，振子能够在线圈的驱动下往复运动，从而产生振动。复位件用于驱动振子复位，现有技术中主要存在两种结构的复位件，第一种是弹簧，通过弹力驱动振子复位；第二种是磁铁，磁铁设置在振子两端的壳体上，其与振子同极相对设置，通过斥力驱动振子复位。

现有技术中线性振动马达都需要设置复位件来驱动振子复位，其零部件多，结构复杂，而且，长期使用后，弹簧容易疲劳变形，磁铁的磁力也会减弱，这都将降低复位的效果，不利于线性振动马达长期可靠的工作。

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线性振动马达及电子设备，该线性振动马达的结构更为简单。

为实现上述实用新型目的，一方面，本实用新型提出了一种线性振动马达，包括：

外壳组件，包括封闭的振动腔；

振子，滑动配接于所述振动腔内，且所述振子两端与所述外壳组件之间形成两个空气腔；以及，

线圈，环绕设置于所述振子外周，所述线圈用于通电产生驱动振子振动的磁场。

在至少一种实施方式中，两个所述空气腔互不连通，所述振子的外周面与所述振动腔的内壁之间设置有润滑液，所述润滑液封住所述振子的外周面与所述内壁之间的间隙。

在至少一种实施方式中，所述振动腔的内壁设有储液槽，所述储液槽环绕于所述振子外周且存储有所述润滑液。

在至少一种实施方式中，所述振子的外周面与所述振动腔内壁之间的间隙的范围为0.01～0.3mm。

在至少一种实施方式中，所述间隙的范围为0.03～0.1mm。

在至少一种实施方式中，所述振子包括至少两个磁体和连接于相邻两个所述磁体之间的导磁板，所述线圈环绕设置于所述导磁板外部；或者，

所述振子包括至少两个充磁部和连接于两个所述充磁部之间的无磁部，所述线圈环绕设置于所述无磁部外部。

在至少一种实施方式中，所述外壳组件包括壳体以及设置在所述壳体两端的端盖，所述壳体开设有两端开口的通孔，两个所述端盖分别密封所述通孔的两个开口，所述壳体和两个所述端盖配合形成所述振动腔。

在至少一种实施方式中，所述振子振动过程中不超出所述通孔；或者，

所述端盖开设有内孔，所述振子振动过程中经过所述通孔和所述内孔的交界处。

在至少一种实施方式中，所述线圈设置于所述外壳组件外部；或者，

所述线圈设置于所述外壳组件的材料内部；或者，

所述线圈设置于所述外壳组件内部。

另一方面，本实用新型提出了一种电子设备，包括如上任一项所述的线性振动马达。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型至少一种实施方式的线性振动马达设置有位于振子两端的空气腔，在振子振动时，两端的空气腔被压缩或者扩大，从而形成空气弹簧，能够通过气压差驱动振子复位，无需设置额外的复位件，使得本实用新型的线性振动装置零部件更少，结构更为简单。而且，不会出现复位件因长期使用而性能变劣或者失效的问题，利于线性振动马达长期可靠的工作。

2.本实用新型至少一种实施方式的线性振动马达设置有位于振子外周面和振动腔内壁之间的润滑液，能够使得两个空气腔互不连通，保证空气腔运行的稳定性和可靠性，同时，能够使得振子顺畅的运行，防止振子与内壁之间的摩擦损耗，提高振子的位置精度。

3.本实用新型至少一种实施方式中，线圈设于外壳组件外部，振动腔内的润滑液对线圈的影响小，振动腔内壁与振子外周面之间的装配精度更易保证。

附图说明

图1是本实用新型中一种实施方式的线性振动马达的立体示意图。

图2是图1所示的线性振动马达的爆炸图。

图3是图1所示的线性振动马达的俯视图。

图4是图3所示的线性振动马达沿剖切线A-A的剖视图，图中未示出柔性线路板。

图5是本实用新型中一种实施方式的振子的主视图。

图6是本实用新型中一种实施方式的线性振动马达的剖视图，图中，振子振动时会进入端盖内孔。

图7是图4中I部的放大图。

图8是本实用新型中一种实施方式的分体式振子与线圈的位置示意图。

图9是本实用新型中一种实施方式的一体式振子与线圈的位置示意图。

图10是一种实施方式的充磁形成一体式振子的示意图。

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和图2所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的线性振动马达，其包括外壳组件1、设于外壳组件1内的振子2以及与外壳组件1相连的线圈3。

进一步参考图4，外壳组件1内设有振动腔，振子2滑动配接于振动腔内，能够沿着振动轴线方向滑动。由于振子2置于振动腔内，其长度短于振动腔的长度，因此，振子2将振动腔隔断为两个空气腔4，即振子2两端与外壳组件1之间形成了两个空气腔4。

线圈3与外壳组件1相连，其环绕设置在振子2外部。振子2具有磁性，线圈3通电后，能够产生电磁场，通过控制通入线圈3内的电流的的相关参数，能够产生变化的电磁场，进而通过电磁力驱动振子2沿着振动轴线往复振动。

在振子2振动时，其将交替的挤压两个空气腔4，为叙述方便，下文将图4所示的线性振动马达左侧的空气腔4称为左空气腔4a，将右侧的空气腔4称为右空气腔4b。在振子2向着左空气腔4a移动时，左空气腔4a内的气体被压缩，气压增大，而右空气腔4b的容积变大，气压减小，此时，左空气腔4a和右空气腔4b将同时提供驱动振子2向着右空气腔4b所在方向移动的复位力。同理，在振子2向着右空气腔4b移动并压缩右空气腔4b内的气体时，左空气腔4a和右空气腔4b将同时提供驱动振子2向着左空气腔4a所在方向移动的复位力。在不考虑磁力或者阻力等情况下，振子2最终将停留于左空气腔4a和右空气腔4b的气压相等的位置，此位置即为振子2的原位，优选的，振子2在振动腔中间位置时，左空气腔4a和右空气腔4b的气压相等。

也就是说，两侧的空气腔4能够起到现有技术中复位件的作用，驱动振子2复位。由于本实用新型的线性振动马达通过空气腔4形成的空气弹簧复位，无需设置额外的复位件，因此，本实用新型的线性振动装置零部件更少，结构更为简单，成本更低。而且，不会出现复位件因长期使用而性能变劣或者失效的问题，利于线性振动马达长期可靠的工作。另外，空气腔4采用空气弹簧来实现复位，能够在振子2振动过程中提供平稳的柔性传递。

进一步地，还可以通过对空气腔4进行充气或者抽气等方式调节空气腔4的气压，以改变空气腔4形成的空气弹簧的刚度和承载力。可以理解的是，空气腔4内填充的气体不限于是空气，例如还可以是氦气、氮气及其混合物或者其他气体，显然的，通过通入不同种类的气体，也能够改变空气腔4形成的空气弹簧的刚度和承载力。

作为一种优选的实施方式，参考图2至图4，外壳组件1包括壳体10以及设置在壳体10两端的端盖11。壳体10优选为筒状壳体，其设有两端开口的通孔100。两个端盖11分别连接在通孔100两端，密封住通孔100的两个开口，进而使得壳体10和两个端盖11配合形成上述的密闭的振动腔。端盖11和壳体10之间可以通过超声焊接、激光焊接和胶水粘接等连接方式中的一种或多种，以保证密封的效果。参考图5，振子2包括位于其两端的两个端面2a以及连接于两个端面2a之间的外周面2b，端面2a与端盖11相对设置，空气腔4位于端面2a和端盖11之间。

在第一种优选的实施方式中，参考图4，振子2与通孔100滑动配接，且振子2沿着通孔100轴线振动时，其始终在通孔100内振动，不超出通孔100所在的区域。由于通孔100成型于单个的壳体10上，因此，其加工精度更易保证，与振子2的装配精度也更高，振子2在通孔100内运动时也更为顺畅。在第二种优选的实施方式中，参考图6，端盖11具有较深的内孔110，振子2振动时需要从通孔100移动至内孔110处，即需要经过通孔100和内孔110的交界处111，由于内孔110和通孔100之间具有装配误差，因此，该实施方式对通孔100、内孔110的加工精度以及壳体10和端盖11的装配精度要求较高。

振动腔具有与振子2外周面形状适配的内壁，内壁由通孔100的孔壁和内孔110的孔壁配合形成。内壁与振子2间隙配合，以使得振子2能够在振动腔内移动。为了使得空气腔4能够提供稳定的复位力，两个空气腔4被设置成相互隔离，其内的气体不相互流通，这样，两个空气腔4不会因为气体交换而导致体积的变化。作为一种优选的实施方式，参考图4和图7，振子2的外周面2b与外壳组件1的内壁之间设置有润滑液5，润滑液5封住了振子2外周面2b与内壁之间的间隙，因此，能够防止两个空气腔4内的气体相互连通，保证两个空气腔4相互隔离。同时，振子2包裹于润滑液5内，不与内壁直接接触，移动更为顺畅，不易磨损，且使得振子2的位置精度更高，不会发生滚振等不良现象。

在一些优选的实施例中，振子2的外周面2b与内壁之间的间隙L的范围为0.01～0.3mm，例如可以是0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.2mm和0.3mm等。间隙L过小容易使振子碰触振动腔的内壁，间隙L过大会导致振子2体积相对变小，驱动力弱，而且容易振动时摇摆，发生滚振，在该间隙范围内，能够使润滑液6更好的填充在间隙内。进一步优选的，振子2与内壁之间的间隙L的范围为0.03～0.1mm，例如可以是0.03mm、0.05mm、0.75mm、0.1mm等。在该范围内，能够在保证润滑液5的润滑和隔离性能的同时，增大振子2的体积，相应的，磁铁的体积和磁力相应增大，进而能够提高线圈3提供的驱动力。

可以理解的是，内壁只需其与振子2移动行程对应的部分与振子2之间具有上述的精度即可，在振子2移动过程中不会经过的内壁部分，两者之间的间隙可以大一些，例如，在上述振子2振动时移动区域局限于通孔100内的实施例中，可以将通孔100和振子2之间的间隙设置成上述的间隙范围，而内孔110与振子2之间的间隙可以大一些，以降低加工成本。

进一步地，外壳组件1的内壁设有内陷的储液槽102，储液槽102用于存储润滑液，以为振子2和内壁之间提供充足的润滑液。储液槽102优选呈环形，其环绕于振子2的外周，以使得其提供的润滑液更为均匀。

在一些优选的实施例中，润滑液6为矿油、合成油、动植物油和水基液体中的一种或多种的混合物。

优选的，线圈3不设于振动腔内，这样，润滑液不会影响到线圈3。在一些可行的实施方式中，如图2和图4所示，壳体1外部开设有环形槽12，线圈3设于环形槽12内。在另一些可行的实施方式中，线圈3设于外壳组件1的材料内部，例如，线圈3可通过模内注塑的方式成型于壳体1的侧壁内，由壳体1的材料包覆住线圈3。将线圈3安装在外壳组件1外部或者成型在壳体1材料内部可以降低振动腔加工的复杂程度，利于保证振动腔的精度。当然，也可以将线圈3设于外壳组件1内部，通过设置密封件等隔离线圈3和振动腔。

参考图1，线性振动马达还包括与线圈3相连的柔性线路板7，用以连接线圈3和外部的驱动器，以便于对线圈3进行通电控制。

振子2可以是分体式的振子，也可以是一体式的振子。

分体式的振子由多个零件连接而成，其至少包括两个磁体20和连接于相邻两个磁体20之间的导磁板21，两个磁体20同极相对设置，线圈3环绕于导磁板21外部，以使得两个磁体20的磁感线能近乎垂直的穿过线圈3，提高磁场的利用率。参考图8，图8示出的振子2包括三个磁体20和两个导磁板21，线圈3的数量为两个，两个导磁板21外部均环绕设置有一个线圈3。

一体式振子仅包括单个的零件，其包括至少两个充磁部22和连接于相邻两个充磁部22之间的无磁部23，充磁部22和无磁部23仅为单个零件的一部分，充磁部22具有磁性，两个充磁部22同极相对设置，无磁部23不具有磁性，线圈3环绕设置于无磁部23外部，以使得两个磁体20的磁感线能近乎垂直的穿过线圈3，提高磁场的利用率。参考图9，图9示出的振子2包括三个充磁部22和两个无磁部23，线圈3的数量为两个，两个无磁部23外部均环绕设置有一个线圈3。一体式振子可通过充磁的方式制成，参考图10，充磁部22可以设于对应的充磁磁场中进行充磁，在充磁过程中，无磁部23外周对应设有导磁环6，能够屏蔽磁场，防止磁感线穿过无磁部23对无磁部23充磁，因而能够在单个的零件上形成充磁部22和无磁部23。

可以理解的是，振动腔的截面形状不限，例如可以是矩形或者圆形等，振子的截面形状与振动腔的截面形状一致。壳体10的截面形状亦不限，例如可以是矩形或者圆形等，同时，振动腔的截面形状和壳体10的截面形状不一定是对应的，例如，矩形的壳体10可以设置圆形的通孔100，但是优选振动腔的截面形状与壳体10的截面形状相同。

本实用新型还提出了一种电子设备，包括如上文所述的线性振动马达。电子设备例如可以是手机、平板、游戏手柄、VR眼镜等，能够由上述的线性振动马达产生振动反馈。

本实用新型至少具备如下优点：

1.本实用新型至少一种实施方式的线性振动马达设置有位于振子两端的空气腔，在振子振动时，两端的空气腔被压缩或者扩大，从而形成空气弹簧，能够通过气压差驱动振子复位，无需设置额外的复位件，使得本实用新型的线性振动装置零部件更少，结构更为简单。而且，不会出现复位件因长期使用而性能变劣或者失效的问题，利于线性振动马达长期可靠的工作。

2.本实用新型至少一种实施方式的线性振动马达设置有位于振子外周面和振动腔内壁之间的润滑液，能够使得两个空气腔互不连通，保证空气腔运行的稳定性和可靠性，同时，能够使得振子顺畅的运行，防止振子与内壁之间的摩擦损耗，提高振子的位置精度。

3.本实用新型至少一种实施方式中，线圈设于外壳组件外部，振动腔内的润滑液对线圈的影响小，振动腔内壁与振子外周面之间的装配精度更易保证。

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)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

外壳组件(1)，包括封闭的振动腔；

振子(2)，滑动配接于所述振动腔内，且所述振子(2)两端与所述外壳组件(1)之间形成两个空气腔(4)；以及，

线圈(3)，环绕设置于所述振子(2)外周，所述线圈(3)用于通电产生驱动振子(2)振动的磁场。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，两个所述空气腔(4)互不连通，所述振子(2)的外周面(2b)与所述振动腔的内壁之间设置有润滑液(5)，所述润滑液(5)封住所述振子(2)的外周面(2b)与所述内壁之间的间隙。

3.如权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述振动腔的内壁设有储液槽(102)，所述储液槽(102)环绕于所述振子(2)外周且存储有所述润滑液(5)。

4.如权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子(2)的外周面(2b)与所述振动腔内壁之间的间隙的范围为0.01～0.3mm。

5.如权利要求4所述的线性振动马达，其特征在于，所述间隙的范围为0.03～0.1mm。

6.如权利要求1至5任一项所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子(2)包括至少两个磁体(20)和连接于相邻两个所述磁体(20)之间的导磁板(21)，所述线圈(3)环绕设置于所述导磁板(21)外部；或者，

所述振子(2)包括至少两个充磁部(22)和连接于两个所述充磁部(22)之间的无磁部(23)，所述线圈(3)环绕设置于所述无磁部(23)外部。

7.如权利要求1至5任一项所述的线性振动马达，其特征在于，所述外壳组件(1)包括壳体(10)以及设置在所述壳体(10)两端的端盖(11)，所述壳体(10)开设有两端开口的通孔(100)，两个所述端盖(11)分别密封所述通孔(100)的两个开口，所述壳体(10)和两个所述端盖(11)配合形成所述振动腔。

8.如权利要求7所述的线性振动马达，其特征在于，所述振子(2)振动过程中不超出所述通孔(100)；或者，

所述端盖(11)开设有内孔(110)，所述振子(2)振动过程中经过所述通孔(100)和所述内孔(110)的交界处(111)。

9.如权利要求1至5任一项所述的线性振动马达，其特征在于，所述线圈(3)设置于所述外壳组件(1)外部；或者，

所述线圈(3)设置于所述外壳组件(1)的材料内部；或者，

所述线圈(3)设置于所述外壳组件(1)内部。

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

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