CN219999206U - 一种线性振动装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性振动装置及电子设备，属于振动装置技术领域，该线性振动装置包括外壳、振子、线圈、复位件和传力件。振子活动设于所述外壳内；线圈与所述外壳相对固定，用于驱动所述振子线性振动；复位件用于驱动所述振子复位；传力件与所述振子相连且随着所述振子振动，在振动过程中，所述传力件至少部分延伸至所述外壳外部。本实用新型的线性振动装置能够将振子的振动通过传力件传递至外壳外部，且运动的方向性好，能量的转换效率更高。

Description

一种线性振动装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及振动装置技术领域，尤其涉及一种线性振动装置及电子设备。

背景技术

传统的振动装置产生振动的主要部件是转子马达，参考图16，转子马达的转轴1头部安装有一个偏心质量块10，在转子马达通电转动的时候，偏心质量块10产生离心力，使整个马达机构产生振动。该种结构的转子马达，随着偏心质量块10的转动，马达本体的最大振动加速度会沿周圈呈规律性转动，其振动量在某一方向上成正弦分布，这样会导致某一固定的方向上得不到最大的振动能量，同时振动能量也会传递到不需要的方向上去。这样，当其应用于按摩器的时候，按摩力的方向性较差，例如，不能达到类似手指按压的效果，按摩舒适度较差。而且由于转动惯量的原因，噪音较大。

另一种结构的振动装置采用电磁力驱动，例如公开号为CN114567138A的专利所揭示的那样，其具有外壳、设于外壳内的振子、设于外壳内且环绕在振子外部的线圈，线圈通电后，驱动振子做往复直线运动。该种结构的振动装置通过振子的往复运动产生振动，并通过外壳向外传递，其无法向外传力，也无法起到类似手指按压的效果。

现有技术中为了使转子马达的输出力具有方向性，通常设置与转子马达相连的连杆结构11，如图17所示，通过连杆结构11将转轴1的转动转换为推杆12的直线运动，这样虽然可以将力以直线方向送出，但是转子马达本体的周期性振动依然无法避免，而且运动形式转化过程中会产生较大的能量损失，效率较低。

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装置及电子设备，该线性振动装置能够更直接的向外传力，且方向性好，效率高。

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装置，包括：

外壳；

振子，活动设于所述外壳内，

线圈，与所述外壳相对固定，用于驱动所述振子线性振动；

复位件，用于驱动所述振子复位；以及，

传力件，与所述振子相连且随着所述振子振动，在振动过程中，所述传力件至少部分延伸至所述外壳外部。

进一步地，所述振子沿着振动方向的一端连接有所述传力件；或者，

所述振子沿着振动方向的两端均连接有所述传力件。

进一步地，所述外壳包括管状的壳体，所述振子设于所述壳体内，所述传力件与所述振子的外周面相连，所述壳体设有供所述传力件伸出的避让孔。

进一步地，所述传力件包括与所述振子相连的基部和与所述基部相连的连接部，所述连接部的截面尺寸小于所述基部的截面尺寸。

进一步地，所述传力件包括与所述连接部相连且位于所述外壳外部的头部；

所述头部背离所述外壳的表面为平面，或者，所述头部背离所述外壳的表面设置有多个突起。

进一步地，所述振子沿着振动方向的两端均对应设置有至少一个复位件；

所述复位件为永磁体，且与所述振子同极相对设置；或者，所述复位件为弹性件，所述振子通过所述弹性件与所述外壳弹性连接。

进一步地，所述振子包括磁体和连接在所述磁体两端的两个导磁片，所述磁体的磁极沿着所述振动方向设置，所述线性振动装置包括两个分别环绕于两个所述导磁片外周的线圈。

进一步地，所述振子包括至少两个磁体，所述磁体的磁极均沿着振动方向设置，且相邻的两个磁体同极相对设置，相邻两个所述磁体的相邻的两个磁极外部环绕有所述线圈；相邻的两个所述磁体直接相连或者通过导磁板相连，所述振子为一体式的零件或者由多个零件连接而成。

进一步地，所述外壳包括管状的壳体，所述振子设于所述壳体内，所述振子与所述壳体滑动配接。

进一步地，所述外壳包括管状的壳体以及设于所述壳体内的导向套，所述振子与所述导向套滑动配接；

所述导向套与所述壳体相连，所述振子穿设于所述导向套内；或者，

所述外壳包括连接于所述壳体两端的两个端盖，所述导向套连接于所述端盖上，所述振子端部设有与所述导向套滑动配接的导向柱。

进一步地，所述线圈环绕于所述振子外部，其轴线与振动方向平行；

所述线圈设于所述外壳内部；或者，

所述线圈环绕于所述外壳外部，且所述外壳隔开所述线圈和所述振子的部分采用非导磁材料制成。

另一方面，本实用新型提出了一种电子设备，包括如上所述的线性振动装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中，线性振动装置通过线圈驱动振子振动，振子能够进行线性振动，同时传力件延伸至外壳外部，振子的振动通过传力件传递至外部，其方向性好，容易与其他部件结合实现需要的功能，当其应用于按摩时，可以模拟出例如类似手指按压、敲击等效果，丰富按摩体验，提高按摩效果。另外，由于外壳不参与振动的传递，线圈的电能直接转换为振子在振动方向的动能，因此线性振动装置的能量转换效率高，驱动效率更高。进一步地，本实用新型的线性振动装置的静音效果更好，利于保护隐私。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中线性振动装置的立体示意图。

图2是图1所示的线性振动装置的爆炸图。

图3是图1所示的线性振动装置的剖视图。

图4是本实用新型中一种实施方式的振子、线圈和复位件的位置示意图。

图5是本实用新型中一种实施方式的振子、线圈和复位件的位置示意图，图中振子包括导磁板。

图6是本实用新型中一种实施例的线性振动装置的剖视图，图中振子仅一端设置有传力件。

图7是本实用新型实施例1中线性振动装置的剖视示意图，图中复位件为弹簧。

图8是本实用新型实施例1中线性振动装置的剖视示意图，图中传力件未伸出外壳。

图9是本实用新型中一种实施方式的传力件的结构示意图。

图10是本实用新型中另一种实施方式的传力件的结构示意图。

图11是本实用新型中应用有图10所示的传力件的线性振动装置的剖视图。

图12是本实用新型实施例2中线性振动装置的剖视图。

图13是本实用新型实施例3中线性振动装置的剖视图。

图14是本实用新型实施例4中线性振动装置的剖视图。

图15是本实用新型实施例5中线性振动装置的剖视图。

图16是现有技术中转子马达的原理示意图。

图17是现有技术中转子马达与连杆结构相连的原理示意图。

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。

实施例1

如图1至图3所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的线性振动装置，其包括外壳2、振子3、线圈4、复位件5和传力件6。

振子3活动设于外壳2内，能够沿着振动方向A移动。本实施例中，外壳2包括管状的壳体21和分别连接在壳体21的两端的两个端盖20，两个端盖20封住壳体21的两端，这样，壳体21和两个端盖20之间形成内腔23。振子3设于壳体21内，其振动方向A与壳体21的轴线相平行。壳体21可以是单个的管状零件，也可以由两个或更多个的零件连接而成，例如图2中，壳体21包括截面呈U形的本体21a和连接在本体21a上的封板21b。

为了提高振子3振动时的位置精度，外壳2还包括设于壳体21内的导向套22，导向套22与外壳21相连，振子3穿设在导向套22内，其与导向套22滑动配接，通过导向套22的引导作用沿着振动方向A振动。

线圈4与外壳2相对固定，用于驱动振子3线性振动。振子3包括有磁体30，线圈4位于振子3的磁场内，当线圈4通入交变电流后，其与振子3产生磁力作用，从而驱动振子3沿着振动方向A做线性振动。

在一些实施例中，振子3包括至少两个沿着振动方向A排列的磁体30，磁体30的磁极沿着振动方向A设置，且相邻的两个磁体30同极相对设置。相邻两个磁体30的相邻的两个磁极外部环绕有线圈4，由于相邻的两个磁体30同极相对设置，因此，磁感线能够更为集中的穿过线圈4，从而提高线圈4通电后产生的对振子3的作用力，使灵敏度和驱动力得以提升。

振子3的结构可以多样化，在第一种优选的实施方式中，如图4所示，振子3包括三个磁体30，相邻的磁体30直接连接，例如可以通过胶粘的方式连接两个磁体30的端面，线圈4环绕于相邻两个磁体30的连接处，图4中，磁体30和磁体30的连接处有两个，两个连接处均环绕有一个线圈4，显然的，也可以仅在一个连接处设置线圈4。当两个线圈4通入方向不同的电流时，振子3将受到相同方向的磁力作用，通过改变两个线圈4内的电流方向，即可驱动振子3往复运动。

在第二种优选的实施方式中，如图5所示，振子3包括三个磁体30和两个导磁板32，相邻的两个磁体30通过导磁板32相连，线圈4环绕于导磁板32的外周，且延伸至磁体30外部。导磁板32能够引导磁感线集中的穿过线圈4，而且，还可以降低相邻两个磁体30之间的磁斥力。振子3可以是分体式的，即其磁体30和导磁板32是独立的零件，相互连接形成振子3。振子3也可以设置成一体式的，通过充磁的方式在其上形成磁体30和位于两个磁体30之间的导磁板32，其磁体30和导磁板32均为振子3的一部分。

在第三种优选的实施方式中，如图6所示，振子3包括两个同极相对设置的磁体30，线圈4与壳体21的内壁相连且环绕在两个磁体30的连接处。

复位件5用于驱动振子3复位，在一些实施例中，线性振动装置包括两组沿着振动方向A间隔设置的复位件组，每组复位件组包括至少一个复位件5，复位件5通过磁力或者弹力的作用来提供复位力。

在一种优选的实施方式中，如图3、图4和图5所示，复位件5为永磁体，例如可以通过磁钢或者磁铁制成。每组复位件组包括连接在端盖20的内表面上的复位件5，且复位件5与振子3同极相对设置，这样，振子3两端和两组复位件组之间产生磁斥力，能够在磁斥力的作用下回到原位。

在另一种优选的实施方式中，复位件5为弹性件，其可以是弹簧或者弹片等，通过弹力提供复位力。每组复位件组包括至少一个复位件5，如图7所示，图7示出了复位件5为螺旋弹簧时的示意图，其套设在传力件6外部，并抵接在传力件6的基部60和端盖20之间，以提供驱使振子3回到原位的弹力，显然的，弹簧也可以抵接在振子3的端面3a和端盖20之间。

复位件组不限于仅包括一个复位件5，例如，图11示出的实施例中，复位件组包括两个复位件5，分别位于传力件6的两侧。

传力件6与振子3相连且随着振子3振动，其可以与振子3直接相连，也可以通过其他部件连接。在振动的过程中，传力件6至少部分延伸至外壳2外部，以将振子3的作用力向外传递。振子3在往复振动的过程中，相对于某一侧的端盖20而言，传力件6具有向外伸出和向内收回的过程，在振动的过程中，传力件6可以始终具有位于外壳2外部的部分，也可以仅在部分行程中伸出至外壳2外部，其余行程传力件6整体位于外壳2内，例如，参考图8，可以设置成在振子3位于原位时(线圈4未通电时)传力件6完全位于外壳2内，不伸出外壳2，通电后传力件6向外伸出振动。

由于传力件6能够伸出至外壳2外部，因此，传力件6能够将振子3的推力传递至外壳2外部，从而向目标区域(例如人体皮肤)施加作用力。而且，振子3振动时的线性度高，使得传力件6具有明确的方向性，这样，传力件6可以与其他工作部件相连，以实现需要的功能，当其用于按摩器时，可以模拟出例如手指按压的效果，提高按摩的力度和效果，且外壳2不参与振动能量的传递，能量传递效率更高。另外，可以设置多个线性振动装置，使其按照不同方向排列，进而轮换交替产生不同的按摩方向，使用户有更丰富的按摩体验。

作为一种优选的实施方式，传力件6包括与振子3相连的基部60和与基部60相连的连接部63，连接部63垂直于振动方向的截面尺寸小于基部60垂直于振动方向的截面尺寸，这样，连接部63与振子3的连接面积更大，连接更为牢固，同时，由于连接部63的截面尺寸小，因此，外壳2上开设的供连接部63伸出的孔位可以设置的更小。

传力件6的安装位置和结构不限，例如，其可以连接在振子3的端面上。

在一种实施方式中，如图3和图9所示，传力件6包括板状的基部60和杆状的连接部63。传力件6的数量为两个，两个传力件6分别连接在振子3的两个端面3a上。在端盖20上开设有供连接部63穿出的通孔200，连接部63穿过复位件5后自通孔200穿出至外壳2外部。连接部63的外端可以设置有螺纹(可以是螺纹孔或者外螺纹)，这样，连接部63可以方便的连接外部的连杆或者工作头等物体，以实现需要的功能。

在一种实施方式中，如图10和图11所示，传力件6包括板状的基部60、板状的连接部63和板状的头部62，连接部63连接在基部60和头部62之间，传力件6整体呈工字形。在端盖20上开设有供连接部63穿出的通孔200，每组复位件组包括两个分别位于连接部63两侧的两个复位件5，连接部63通过通孔200延伸至外壳2外部。头部62位于外壳2的外部，其主要适用与和薄膜结构接触的情况，板状头部62两端的平面结构可以和薄膜产生较好的接触。

需要指出的是，虽然上述的实施方式中，振子3的两端面3a均连接有传力件6，但是，也可以仅在振子3的一个端面3a上连接有传力件6，参考图6。

需要指出的是，虽然图中的外壳2呈长方体形，但是其形状仅为示意，其还可以是圆柱形等其他形状，此时，内部的振子3、线圈4等形状也可以做适应性的改动。

实施例2

如图12所示，本实施例中，振子3包括一个磁体30和连接在磁体30两端的两个导磁片31，磁体30的磁极沿着振动方向设置，线性振动装置包括两个分别环绕于两个导磁片31外周的线圈4，导磁片31能够引导磁感线穿过线圈4。工作时，两个线圈4内通入的电流方向相反，以使得两个线圈4对振子3的作用力的方向相同。

本实施例中，导向套22的设置位置与实施例1中不同，如图12所示，两个端盖20的内表面均设置有一个导向套22，导向套22位于环状的复位件5内。同时在振子3的两个端面3a上各设置有一个导向柱33，导向柱33滑动配接在导向套22内，从而限定振子3的运动方向。

进一步地，本实施例中传力件6的安装位置也与实施例1中不同，具体的，传力件6连接在振子3的外周面3b上。如图12所示，本实施例中，传力件6包括板状的基部60、杆状的连接部63和板状的头部62，连接部63连接在基部60和头部62之间。基部60连接在外周面3b上，在壳体21上开设有避让孔210，连接部63从避让孔210伸出。避让孔210例如可以设置成沿着振动方向A延伸的长孔状。板状的头部62背离外壳2的表面设置有多个突起61，当皮肤与头部62设有突起61的表面接触时，可以提高摩擦的触感，促进血液循环。

同样的，本实施例中，线性振动装置不限于像图12所示的那样，在振子3的两侧各设置一个传力件6，例如，其还可以在每一侧均设置多个传力件6，或者还可以仅在一侧设置传力件6，或者在更多侧设置传力件6。

使用时，除了固定外壳2使传力件6运动之外，也可以固定传力件6使外壳2运动。

实施例3

如图13所示，本实施例与实施例2的主要区别在于，沿着振动方向A，传力件6的头部62延伸至超出端盖20的位置，这样，便于传力件6通过其头部62沿着振动方向A向外传力。头部62可以呈杆状、板状，也可以设置成呈环状，套设在外壳2的外部。

实施例4

本实施例与实施例1的主要区别在于，线性振动装置不包括导向套22，振子3直接与壳体21滑动配接，同时线圈4设置在外壳2的外部。

如图14所示，壳体21设置有向内凸起的第一凸环211以及与第一凸环211位置对应且向外开口的环形槽212，振子3穿设于壳体21内，其与第一凸环211滑动配接，从而能够沿着振动方向A移动。线圈4设置于环形槽212内，通过壳体21与振子3隔开。本实施例中，壳体21采用非导磁材料制成，以防止其影响线圈4和振子3之间的磁力作用。

实施例5

如图15所示，本实施例中，复位件5为弹片，振子3通过弹片与外壳2相连。

振子3包括一个磁体30和连接在磁体30两端的两个导磁片31，磁体30的磁极沿着振动方向设置，线性振动装置包括两个分别环绕于两个导磁片31外周的线圈4，导磁片31能够引导磁感线穿过线圈4。工作时，两个线圈4内通入的电流方向相反，以使得两个线圈4对振子3的作用力的方向相同。

复位件5的数量为两个，分别连接在两个传力件6的台阶上。复位件5包括环状的外支架50、位于环状的外支架50内的内支架51和连接在内支架51和外支架50之间的弹性臂52，内支架51与传力件6的台阶相连，外支架50与外壳2相连，弹性臂52用于提供弹性恢复力，这样，振子3在振动过程中可以通过两端的弹片驱动复位。由于振子3通过纯机械的方式与外壳2相连，因此其连接更为牢固，且弹片能保持振子3的位置，即使省去导向套22也可以使得振子3的振动具有良好的方向性。

可以理解的是，内支架51除了和传力件6相连外，也可以与振子3的端面3a相连。

实施例6

本实施例公开了一种电子设备，其包括上文所述的线性振动装置。电子设备例如可以是按摩器，用作医疗器材或者保健器材等。

所述电子设备可以设置成包括多个线性振动装置，各线性振动装置的振动方向不完全相同，例如可以设置成每个线性振动装置的振动方向均不相同，或者部分线性振动装置的振动方向相同，部分线性振动装置的振动方向不同，这样，通过控制不同的线性振动装置振动，可以使电子设备向不同的方向振动，振动形式多样，从而产生更为丰富的触觉感受。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，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 (12)

1.一种线性振动装置，其特征在于，包括：

外壳(2)；

振子(3)，活动设于所述外壳(2)内，

线圈(4)，与所述外壳(2)相对固定，用于驱动所述振子(3)线性振动；

复位件(5)，用于驱动所述振子(3)复位；以及，

传力件(6)，与所述振子(3)相连且随着所述振子(3)振动，在振动过程中，所述传力件(6)至少部分延伸至所述外壳(2)外部。

2.如权利要求1所述的线性振动装置，其特征在于，所述振子(3)沿着振动方向的一端连接有所述传力件(6)；或者，

所述振子(3)沿着振动方向的两端均连接有所述传力件(6)。

3.如权利要求1所述的线性振动装置，其特征在于，所述外壳(2)包括管状的壳体(21)，所述振子(3)设于所述壳体(21)内，所述传力件(6)与所述振子(3)的外周面相连，所述壳体(21)设有供所述传力件(6)伸出的避让孔(210)。

4.如权利要求1所述的线性振动装置，其特征在于，所述传力件(6)包括与所述振子(3)相连的基部(60)和与所述基部(60)相连的连接部(63)，所述连接部(63)的截面尺寸小于所述基部(60)的截面尺寸。

5.如权利要求4所述的线性振动装置，其特征在于，所述传力件(6)包括与所述连接部(63)相连且位于所述外壳(2)外部的头部(62)；

所述头部(62)背离所述外壳(2)的表面为平面，或者，所述头部(62)背离所述外壳(2)的表面设置有多个突起(61)。

6.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述振子(3)沿着振动方向的两端均对应设置有至少一个复位件(5)；

所述复位件(5)为永磁体，且与所述振子(3)同极相对设置；或者，所述复位件(5)为弹性件，所述振子(3)通过所述弹性件与所述外壳(2)弹性连接。

7.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述振子(3)包括磁体(30)和连接在所述磁体(30)两端的两个导磁片(31)，所述磁体(30)的磁极沿着振动方向设置，所述线性振动装置包括两个分别环绕于两个所述导磁片(31)外周的线圈(4)。

8.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述振子(3)包括至少两个磁体(30)，所述磁体(30)的磁极均沿着振动方向设置，且相邻的两个磁体(30)同极相对设置，相邻两个所述磁体(30)的相邻的两个磁极外部环绕有所述线圈(4)；相邻的两个所述磁体(30)直接相连或者通过导磁板(32)相连，所述振子(3)为一体式的零件或者由多个零件连接而成。

9.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述外壳(2)包括管状的壳体(21)，所述振子(3)设于所述壳体(21)内，所述振子(3)与所述壳体(21)滑动配接。

10.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述外壳(2)包括管状的壳体(21)以及设于所述壳体(21)内的导向套(22)，所述振子(3)与所述导向套(22)滑动配接；

所述导向套(22)与所述壳体(21)相连，所述振子(3)穿设于所述导向套(22)内；或者，

所述外壳(2)包括连接于所述壳体(21)两端的两个端盖(20)，所述导向套(22)连接于所述端盖(20)上，所述振子(3)端部设有与所述导向套(22)滑动配接的导向柱(33)。

11.如权利要求1至5任一项所述的线性振动装置，其特征在于，所述线圈(4)环绕于所述振子(3)外部，其轴线与振动方向平行；

所述线圈(4)设于所述外壳(2)内部；或者，

所述线圈(4)环绕于所述外壳(2)外部，且所述外壳(2)隔开所述线圈(4)和所述振子(3)的部分采用非导磁材料制成。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的线性振动装置。