CN220629149U - 一种振动马达和终端设备 - Google Patents

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CN220629149U CN202320660476.2U CN202320660476U CN220629149U CN 220629149 U CN220629149 U CN 220629149U CN 202320660476 U CN202320660476 U CN 202320660476U CN 220629149 U CN220629149 U CN 220629149U
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Abstract

本申请提供一种振动马达和终端设备,涉及终端设备技术领域,用于解决如何提高振动马达的振动性能的问题。具体的,该振动马达包括壳体、质量块、第一形状记忆合金件以及控制器。质量块设置于壳体内。第一形状记忆合金件包括第一端和第二端,第一端固定于壳体,第二端固定于质量块。控制器与第一形状记忆合金件电连接,控制器用于控制第一形状记忆合金件沿第一端至第二端的方向伸缩,以驱动质量块相对于壳体振动。本申请提供的终端设备用于通信系统。

Description

一种振动马达和终端设备
技术领域
本申请涉及终端设备技术领域,尤其涉及一种振动马达和终端设备。
背景技术
在手机、平板、穿戴设备等终端设备内通常都配置有振动马达,采用振动马达产生振动来实现来电或短信提醒、闹铃提醒以及配合其他应用功能的振动触觉反馈等功能。
随着终端设备功能的不断增加,留给振动马达的空间一直非常紧凑。同时,用户为了追求更好的振动体验,特别是配合游戏、应用等的振动体验,对振动的要求也越来越高,因此,要求振动马达的振动性能越来越好。因而,在安装空间有限的情况下,如何提高振动马达的振动性能,是当前的一个设计难题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种振动马达和终端设备,用于解决如何提高振动马达的振动性能的问题。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供了一种振动马达,该振动马达包括壳体、质量块、第一形状记忆合金件以及控制器。质量块设置于壳体内。第一形状记忆合金件包括第一端和第二端,第一端固定于壳体,第二端固定于质量块。控制器与第一形状记忆合金件电连接,控制器用于控制第一形状记忆合金件沿第一端至第二端的方向伸缩,以驱动质量块相对于壳体振动。
本申请实施例提供的振动马达,第一形状记忆合金件可以在温度发生改变时产生相变,由此应力状态也发生变化。在低温状态下,第一形状记忆合金件处于马氏体相状态,而温度升高时,第一形状记忆合金件由马氏体相转化为奥氏体相,并产生收缩变形。因此,控制器向第一形状记忆合金件通入电流时,第一形状记忆合金件由于电流的加热作用温度升高而收缩变形,控制器停止向第一形状记忆合金件通入电流时,第一形状记忆合金件温度下降而回复初始状态,因而,控制器能够控制第一形状记忆合金件沿第一端至第二端的方向伸缩以驱动质量块相对于壳体振动。
由于第一形状记忆合金件在达到相变的临界温度时,可以瞬时具有较大的形变量,并且形状记忆合金材质本身具有超弹力,因此,第一形状记忆合金件与质量块固定的一端可以相对于壳体具有较大的瞬时加速度,即施加给质量块较大的驱动力,能够提高振动马达的振动强度,提升振动马达的振动性能,进而提升用户的使用体验,还能够在施加在第一形状记忆合金件上的电信号的频率与振动马达的谐振频率的频率差较大时,同样能够具有较大的驱动力,从而增大振动马达的频宽。在此基础上,由于用户对于低频的感受更舒适,因而,振动马达的工作频率可以较低,进一步提高了用户的触觉体验。
在第一方面的一些可能的实现方式中,自第一端至第二端,第一形状记忆合金件包括螺旋延伸段,螺旋延伸段由形状记忆合金线沿柱形螺旋线路径延伸形成。这样一来,在形状记忆合金线的材质本身形变率一定以及第一端至第二端的直线距离一定的情况下,螺旋延伸的结构可以增加第一端至第二端之间的形状记忆合金线的长度,因而,可以增加第一形状记忆合金件相变后的形变量,进而增加质量块的振动幅度,提升振动马达的振动性能。此外,第一形状记忆合金件除了形状记忆合金线本身的形变带来的变形力,还具有螺旋弹簧段的压缩变形的延展力,可以进一步缩短形变后回复初始状态的时间,提高振动马达的响应速度,同时可以进一步提高第一形状记忆合金件反复形变后的使用寿命。
在第一方面的一些可能的实现方式中,形状记忆合金线的线径大于或等于50um,且小于或等于150um。这样一来,既便于加工形成螺旋弹簧状结构,又可以减小第一形状记忆合金件的功率损耗,进而减小振动马达的功率损耗。
在第一方面的一些可能的实现方式中,第一形状记忆合金件包括多根形状记忆合金线,多根形状记忆合金线自第一端至第二端沿直线路径延伸;多根形状记忆合金线的一端形成第一端,另一端形成第二端。这样一来,第一形状记忆合金件整体呈直线延伸,便于将其与壳体以及质量块进行组装,且设计及加工难度较低。此外,第一形状记忆合金件包括多根形状记忆合金线,可以提高形状记忆合金线的使用寿命。
在第一方面的一些可能的实现方式中,形状记忆合金线的线径大于或等于35um,且小于或等于75um。这样一来,既便于保证形状记忆合金丝的强度,又可以减小第一形状记忆合金件的功率损耗,进而减小振动马达的功率损耗。
在第一方面的一些可能的实现方式中,第一形状记忆合金件为镍钛形状记忆合金件。这样一来,当向第一形状记忆合金件通入电流时,第一形状记忆合金件能够快速地达到相变温度,同时,第一形状记忆合金件收缩形变量达到最大值的时间较短,进而使得振动马达的启动时间较短。此外,停止第一形状记忆合金件通入电流后,第一形状记忆合金件回复初始状态的时间较短,可以使质量块快速地回复至初始位置,进而使得振动马达的停止振动时间较短。因而,振动马达的启停时间较短,响应速度较快。
在第一方面的一些可能的实现方式中,壳体包括第一壁板,第一端固定于第一壁板。质量块包括第一表面,第一表面与第一壁板相面对;第一表面具有第一凹槽,第一凹槽自第一表面向远离第一壁板的方向凹陷;第一形状记忆合金件的第二端位于第一凹槽内且固定于第一凹槽的槽壁。这样一来,第一形状记忆合金件的一部分位于第一凹槽内,可以减小质量块与第一形状记忆合金件装配后的体积,从而减小振动马达的体积。
在第一方面的一些可能的实现方式中,质量块还包括第二表面,第二表面与第一端指向第二端的方向平行。第一凹槽贯穿第二表面。这样一来,便于将第一形状记忆合金件的第二端固定于第一凹槽的槽壁。
在第一方面的一些可能的实现方式中,振动马达还包括第一卡爪和/或第二卡爪。第一卡爪固定于第一壁板,第一形状记忆合金的第一端卡持固定于第一卡爪。第二卡爪固定于第一凹槽的槽壁,第一形状记忆合金的第二端卡持固定于第二卡爪。这样一来,便于第一形状记忆合金件的第一端通过第一卡爪压接固定于第一壁板,第一形状记忆合金件的第二端通过第二卡爪压接固定于第一凹槽的槽壁,还能够防止常规焊接等工艺产生的热量传递至第一形状记忆合金件而影响第一形状记忆合金件的性能。
在第一方面的一些可能的实现方式中,振动马达还包括第二形状记忆合金件。第二形状记忆合金件包括第三端和第四端,第三端指向第四端的方向与第一端指向第二端的方向相同,第三端固定于第一壁板,第四端固定于质量块。控制器还与第二形状记忆合金件电连接,控制器还用于控制第二形状记忆合金件沿第三端至第二端的方向伸缩,以驱动质量块相对于壳体振动。这样一来,控制器能够同时控制第一形状记忆合金件和第二形状记忆合金件伸缩以带动质量块相对于壳体振动。这样一来,可以增大驱动件对质量块的驱动力,进而增大振动马达的振动强度,提升用户的使用体验。
在第一方面的一些可能的实现方式中,壳体还包括第二壁板,第二壁板与第一壁板相对设置,质量块位于第一壁板和第二壁板之间。质量块包括第三表面,第三表面与第二壁板相面对;第三表面具有第二凹槽,第二凹槽自第三表面向远离第二壁板的方向凹陷。振动马达还包括第二形状记忆合金件,第二形状记忆合金件包括第三端和第四端,第三端指向第四端的方向与第一端指向第二端的方向相反,第三端固定于第二壁板,第四端位于第二凹槽内且固定于第二凹槽的槽壁;控制器还与第二形状记忆合金件电连接,控制器还用于控制第二形状记忆合金件沿第三端至第二端的方向伸缩,以驱动质量块相对于壳体振动。
这样一来,控制器交替地向第一形状记忆合金件和第二形状记忆合金件施加电压脉冲信号,质量块就会沿与第三端指向第四端的方向相平行的方向往复振动。相比于只应用第一形状记忆合金件驱动质量块振动,既可以尽可能地提高第一形状记忆合金件和第二形状记忆合金件的使用寿命,还可以防止因停止施加电压脉冲信号后,第一形状记忆合金件回复原状所需的时间间隔影响下一次驱动质量块振动而影响用户的使用体验。
在第一方面的一些可能的实现方式中,质量块还包括第四表面,第四表面与第三端指向第四端的方向平行且与第二表面相背对,第二凹槽贯穿第四表面,第二形状记忆合金件相对于第一形状记忆合金件更靠近第四表面。这样一来,便于将第二形状记忆合金件的第四端固定于第二凹槽的槽壁。
在第一方面的一些可能的实现方式中,振动马达还包括第一弹性件以及第二弹性件。第一弹性件连接于第一壁板和第一表面之间。第二弹性件连接于第二壁板和第三表面之间。这样一来,第一弹性件和第二弹性件均具有沿平行于振动马达的振动方向产生变形的能力。因而,第一弹性件和第二弹性件能够在驱动件停止驱动质量块振动时,使得质量块快速恢复至相对于壳体静止的初始位置,从而减小振动马达的停止时间。
在第一方面的一些可能的实现方式中,第一弹性件包括依次连接的第一固定部、第一连接部和第二固定部,第一固定部固定连接于第一壁板,第二固定部固定连接于第一表面,第一连接部呈V型,第一连接部向远离第四表面且靠近第二表面的方向拱起。第二弹性件包括依次连接的第三固定部、第二连接部和第四固定部,第三固定部固定连接于第二壁板,第四固定部固定连接于第三表面,第二连接部呈V型,第二连接部向远离第二表面且靠近第四表面的方向拱起。沿第二表面和第四表面的排列方向,第一形状记忆合金件位于第一弹性件背对第四表面的一侧;第二形状记忆合金件位于第二弹性件背对第二表面的一侧。这样一来,第一形状记忆合金件和第二形状记忆合金件可以避让第一弹性件和第二弹性件,既便于组装弹性件和驱动件,又可以使振动马达的结构紧凑以使振动马达的体积尽可能地小。
在第一方面的一些可能的实现方式中,壳体还包括第三壁板,第三壁板连接于第一壁板和第二壁板之间。质量块包括第五表面,第五表面连接于第二表面和第四表面之间,第五表面与第三壁板相面对。振动马达还包括第一电路板,第一电路板包括依次连接的第一板部和第二板部,第一板部固定于第三壁板,第二板部的一部分位于壳体的外部,一部分上设置有第一正极外接端子、第二正极外接端子、第一负极外接端子和第二负极外接端子。第一形状记忆合金件的第一端和第二端通过第一电路板分别与第一正极外接端子和第一负极外接端子电连接,第二形状记忆合金件的第三端和第四端通过第一电路板分别与第二正极外接端子和第二负极外接端子电连接。
这样一来,第一电路板可以借助第一正极外接端子、第二正极外接端子、第一负极外接端子和第二负极外接端子与终端设备的主电路板或副电路板电连接,从而实现第一形状记忆合金件和第二形状记忆合金件与主电路板或副电路板电连接,以接收来自主电路板或副电路板的驱动信号。
在第一方面的一些可能的实现方式中,第一板部包括第一板段、第二板段以及连接段。第一板段沿第一端指向第二端的方向延伸;第一形状记忆合金件的第一端和第二端分别与第一板段的两端电连接。第二板段沿第三端指向第四端的方向延伸,第二板段与第一板段相对且间隔设置;第二形状记忆合金件的第三端和第四端分别与第二板段的两端电连接。连接段连接于第一板段和第二板段之间;第二板部与第一板段相连接。这样一来,第一板段、第二板段和第三板段可以均呈条形,第一电路板的面积较小,节省第一电路板的成本,进而节省振动马达的成本。
第二方面,本申请实施例提供了一种终端设备,该终端设备包括屏幕、中框、背盖以及振动马达。屏幕、中框和背盖依次连接。振动马达位于中框和背盖之间;振动马达为上述任一实施方式所述的振动马达。
由于本申请实施例提供的终端设备包括如上实施例所述的振动马达,因此二者能够解决相同的问题,并达到相同的效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的终端设备的立体图;
图2为图1所示终端设备的局部分解结构示意图;
图3为图1所示终端设备在A-A线处的截面结构示意图;
图4为图2所示终端设备的振动马达与中框、背盖之间的装配结构示意图;
图5为图2所示终端设备的振动马达的一种立体图;
图6为图5所示振动马达的分解结构示意图;
图7为图6所示振动马达的质量块的立体图;
图8为图7所示质量块的由另一个方向看去时的立体图;
图9为图5所示振动马达由第三壁板向第四壁板看去时的部分结构示意图;
图10为图6所示振动马达的部分结构的立体图;
图11为图10所示振动马达由另一个方向看去时的部分结构的立体图;
图12为图10所示振动马达的第一形状记忆合金件通入电流及停止通入电流的形变量的曲线图;
图13为图2所示终端设备的振动马达的另一种部分结构的立体图;
图14为图13所示振动马达由另一个方向看去时的部分结构的立体图;
图15为图6所示振动马达的部分壳体、驱动件和第一电路板的装配示意图;
图16为图2所示终端设备的振动马达由第三壁板向第四壁板看去时的另一种部分结构示意图。
附图标记:
100-终端设备;
10-屏幕;11-透光盖板;12-显示屏;
20-中框;21-边框;22-中板;
30-背盖;
40-主电路板;41-连接结构;
50-副电路板;
60-电池;
70-振动马达;71-壳体;711-第一壁板;712-第二壁板;713-第三壁板;714-第四壁板;715-第五壁板;716-第六壁板;717-支撑部;72-质量块;72a-第一表面;72a1-第一凹槽;72b-第二表面;72c-第三表面;72c1-第二凹槽;72d-第四表面;72e-第五表面;72f-第六表面;73-弹性组件;731-第一弹性件;7311-第一固定部;7312-第一连接部;7313-第二固定部;732-第二弹性件;7321-第三固定部;7322-第二连接部;7323-第四固定部;74-驱动件;741-第一形状记忆合金件;7411-第一端;7412-第二端;742-第二形状记忆合金件;7421-第三端;7422-第四端;75-第一电路板;751-第一板部;7511-第一板段;75111-第一焊盘;75112-第二焊盘;7512-第二板段;75121-第三焊盘;75122-第四焊盘;7513-连接段;752-第二板部;7521-第一正极外接端子;7522-第二正极外接端子;7523-第一负极外接端子;7524-第二负极外接端子;753-第一导线;754-第二导线;755-第三导线;756-第四导线;76-固定件;761-第一卡爪;762-第二卡爪;763-第三卡爪;764-第四卡爪;
80-背胶;
90-限位结构。
具体实施方式
在本申请实施例中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。
在本申请实施例中,需要理解的是,所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等,仅是参考附图的方向,因此,使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请实施例中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请实施例中,“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例中,需要说明的是,描述“垂直”、“平行”分别表示允许一定误差范围内的大致垂直和大致平行,该误差范围可以为分别相对于绝对垂直和绝对平行偏差角度小于或者等于5°、8°或者10°的范围,在此不做具体限定。
本申请提供一种终端设备,该终端设备内置有振动马达,能够振动以实现来电、消息、短信、闹铃、天气或新闻提醒,以及触觉反馈等功能。
本申请提供的终端设备100包括但不限于平板终端和折叠屏终端。平板终端包括但不限于平板手机、平板电脑(tablet personal computer)、平板式膝上型电脑(laptopcomputer)、平板式个人数码助理(personal digital assistant,PDA)、平板式车载设备、平板式可穿戴设备等。折叠屏终端包括但不限于折叠屏手机、折叠屏电脑。
请参阅图1和图2,图1为本申请一些实施例提供的终端设备100的立体图。本实施例以及下文各实施例是以终端设备100为手机进行示例性说明。终端设备100近似呈矩形板状。在此基础上,为了方便后文各实施例的描述,建立XYZ坐标系,定义终端设备100的宽度方向为X轴方向,终端设备100的长度方向为Y轴方向,终端设备100的厚度方向为Z轴方向。可以理解的是,终端设备100的坐标系设置可以根据实际需要进行灵活设置,在此不做具体限定。在其他一些实施例中,终端设备100的形状也可以呈方形平板状、圆形平板状、椭圆形平板状等等,在此不做具体限定。
请参阅图1和图2,图2为图1所示终端设备100的局部分解结构示意图。终端设备100包括屏幕10、中框20、背盖30、主电路板40、副电路板50、电池60和振动马达70。
可以理解的是,图1和图2仅示意性的示出了终端设备100包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图1和图2的限制。
屏幕10用于显示图像、视频等。屏幕10包括透光盖板11和显示屏12(英文名称:panel,也称为显示面板)。透光盖板11与显示屏12层叠设置。透光盖板11主要用于对显示屏12起到保护以及防尘作用。透光盖板11的材质包括但不限于玻璃。显示屏12可以采用柔性显示屏,也可以采用刚性显示屏。例如,显示屏12可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(miniorganic light-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏,液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)。
中框20用作终端设备100的结构“骨架”。中框20包括边框21与中板22。图1和图2所示的实施例中,边框21呈矩环状,中板22固定于边框21的内表面一周。也即是,边框21环绕在中板22的外边缘一周。在一些示例中,中板22的边缘通过胶粘固定于边框21上。在另一些示例中,中板22也可以与边框21为一体成型结构,即中板22与边框21为一个结构件整体。基于此,屏幕10固定于边框21上,边框21可以绕在屏幕10的边缘一周设置。具体的,透光盖板11固定于边框21上。在一些示例中,透光盖板11可以通过胶粘固定于边框21上。这样一来,透光盖板11、边框21与中板22围设出容纳显示屏12的容纳空间。在其他一些实施例中,边框21也可以仅设置于中板22的一侧边沿、相邻两边沿、相对两边沿或者三边边沿,在此不作具体限定。
在此基础上,背盖30位于中板22远离屏幕10的一侧,并与透光盖板11、显示屏12和中板22层叠且间隔设置,即中框20位于透光盖板11和背盖30之间。背盖30固定于边框21上。也即,屏幕10、中框20和背盖30沿终端设备100的厚度方向依次连接。在一些示例中,背盖30可以通过粘胶固定连接于边框21远离屏幕10的一端的端面上。在另一些示例中,背盖30也可以与边框21为一体成型结构,即背盖30与边框21为一个结构件整体。这样一来,边框21、中板22和背盖30围设出容纳主电路板40、副电路板50、电池60和振动马达70的另一个容纳空间。
在其他一些实施例中,中框20也可以不包括中板22。当终端设备100不包括中板22时,主电路板40、副电路板50、电池60和振动马达70可以通过螺纹连接、卡接、焊接等方式固定于显示屏12朝向背盖30的表面,也可以通过螺纹连接、卡接、焊接等方式固定于背盖30的内表面。
主电路板40固定于终端设备100的内部,并与背盖30层叠且间隔设置。具体地,主电路板40可以固定于中板22朝向背盖30的表面。主电路板40可以为硬质电路板,也可以为柔性电路板,也可以为软硬结合电路板。主电路板40可以采用FR-4介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,也可以采用FR-4和Rogers的混合介质板,等等。这里,FR-4是一种耐燃材料等级的代号,Rogers介质板为一种高频板。主电路板40用于设置电子元器件并实现电子元器件之间的电连接。其中,电子元器件例如可以为中央处理器(central processingunit,CPU)、图形处理器(graphics processing unit,GPU)、通用存储器(universal flashstorage,UFS)、摄像头模组、听筒以及闪光灯模组等。
副电路板50固定于终端设备100的内部,并与背盖30层叠且间隔设置。具体地,副电路板50可以固定于中板22朝向背盖30的表面。副电路板50用于设置电子元器件并实现电子元器件之间的电连接。其中,电子元器件例如可以为天线(比如5G天线)射频前端、USB器件等。副电路板50可以为硬质电路板,也可以为柔性电路板,还可以为软硬结合电路板。副电路板50可以采用FR-4介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,还可以采用FR-4和Rogers的混合介质板,等等。
副电路板50通过连接结构41与主电路板40电连接,以实现副电路板50与主电路板40之间的数据、信号传输。其中,连接结构41可以为柔性电路板(flexible printedcircuit,FPC)。在其他一些实施例中,连接结构41也可以为导线或者漆包线。
电池60固定于终端设备100的内部,并与背盖30层叠且间隔设置。具体地,电池60可以固定于中板22朝向背盖30的表面。电池60位于主电路板40与副电路板50之间。电池60用于向终端设备100内诸如显示屏12、主电路板40、副电路板50和振动马达70等电子器件提供电量。
振动马达70用于实现来电、消息、短信、闹铃、天气或新闻提醒,以及触觉反馈等功能。
请参阅图3,图3为图1所示终端设备100在A-A线处的截面结构示意图。需要说明的是,本实施例中,在“A-A线处”是指在A-A线及A-A线两端箭头所在的平面处,后文中对类似附图的说明应做相同理解,后文中不再赘述。振动马达70位于中板22和背盖30之间。即振动马达70位于中框20和背盖30之间。终端设备100内设置的振动马达70的数量可以为一个,也可以为多个,在此不做具体限定。
具体的,振动马达70可以固定于中板22的朝向背盖30的表面。请参阅图4,图4为图2所示终端设备100的振动马达70与中框20、背盖30之间的装配结构示意图。振动马达70包括壳体71,壳体71借助背胶80粘接在中框20的中板22上。在其他一些实施例中,壳体71也可以通过卡接、螺纹连接等方式固定于中框20的中板22上。在此基础上,为了保证壳体71在中框20上的连接稳定性,壳体71远离中板22的一侧还设有限位结构90。限位结构90固定连接于中框20上。限位结构90用于阻止壳体71向远离中板22的方向移动。图4所示的实施例中,振动马达70在中框20上的安装高度h为背胶80的厚度、振动马达70的高度和限位结构90的厚度之和。
随着终端设备100的功能的不断增加,留给振动马达的空间一直非常紧凑,即壳体71在中板22上的安装面积以及安装高度h一直非常有限。同时,用户为了追求更好的振动体验,特别是配合游戏、应用等的振动体验,对振动的要求也越来越高,因此,要求振动马达的振动性能(如振动强度)越来越好。
相关技术中,通常通过在壳体71的容纳空间内设置质量块,质量块上设置磁体组件,壳体71上设置线圈,通过向线圈通电产生变化的电磁场来驱动磁体组件带动质量块相对壳体71进行周期运动来实现终端设备100的振动提醒功能。然而,在振动马达70的安装空间有限的情况下,即振动马达70的安装空间无法增大的情况下,振动马达70的体积也无法增大,壳体71内部的结构例如质量块、磁体组件、线圈等的体积也无法增大,因而,难以进一步提高振动马达70的振动性能。
为了解决上述问题,请参阅图5和图6,图5为图2所示终端设备100的振动马达70的一种立体图,图6为图5所示振动马达70的分解结构示意图。需要说明的是,图5和图6仅示意性的示出了振动马达70包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图5和图6的限定。其中,图5和图6及后续附图中的坐标系与图1中的坐标系表示为同一坐标系。也即是,图5和图6及后续附图中振动马达70内各个部件在该图所示坐标系下的方位关系,与当该振动马达70应用于图1所示终端设备100内时,其内各个部件在图1所示坐标系下的方位关系相同。
振动马达70包括前述壳体71、质量块72、弹性组件73、驱动件74和第一电路板75。
振动马达70包括壳体71,壳体71用于对振动马达70的内部结构进行防水、防尘保护。壳体71的材料为金属,比如为不锈钢。这样一来,壳体71在保证结构强度的前提下,厚度可以设计得较小,以利于减小振动马达70的体积。
壳体71大体呈长方体状,壳体71内部具有容纳空间。图5和图6所示的实施例中,壳体71的高度方向与Z轴方向平行,壳体71的长度方向与X轴方向平行,壳体71的宽度方向与Y轴方向平行。在其他一些实施例中,也可以是壳体71的长度方向与Y轴方向平行,壳体71的宽度方向与X轴方向平行。
壳体71包括相对且间隔设置的第一壁板711和第二壁板712,相对且间隔设置的第三壁板713和第四壁板714,以及相对且间隔设置的第五壁板715和第六壁板716。第一壁板711、第五壁板715、第二壁板712和第六壁板716依次首尾相接以围设出侧框,侧框呈矩形环状。第三壁板713连接于侧框的一端,第四壁板714连接于侧框的另一端,即第三壁板713连接于第一壁板711和第二壁板712之间。图5和图6所示的实施例中,第一壁板711和第二壁板712均平行于YZ平面,第三壁板713和第四壁板714均平行于XY平面,第五壁板715和第六壁板716均平行于XZ平面。在其他一些实施例中,前述侧框也可以呈圆环状、椭圆环状、方形环状等。
在一些示例中,第一壁板711、第五壁板715、第二壁板712、第六壁板716形成的侧框与第四壁板714为一体式结构,第三壁板713通过螺钉、胶粘、焊接等方式固定连接在侧框上。在另一些示例中,第一壁板711、第五壁板715、第二壁板712、第六壁板716形成的侧框与第三壁板713为一体式结构,第四壁板714通过螺钉、胶粘、焊接等方式固定连接在侧框上。在又一些示例中,第一壁板711、第五壁板715、第二壁板712、第六壁板716形成的侧框为一体式结构,第三壁板713和第四壁板714分别通过螺钉、胶粘、焊接等方式固定连接在侧框上。在又一些示例中,第一壁板711、第五壁板715、第二壁板712、第六壁板716形成的侧框的一部分与第三壁板713为一体式结构,侧框的另一部分与第四壁板714为一体式结构,侧框的一部分所在的一体式结构件与另一部分所在的一体式结构件通过螺钉、胶粘、焊接等方式固定连接。
质量块72设置于壳体71内。质量块72呈长方体状。图5和图6所示的实施例中,质量块72的高度方向与Z轴方向平行,质量块72的长度方向与X轴方向平行,质量块72的宽度方向与Y轴方向平行。在其他一些实施例中,也可以是质量块72的长度方向与Y轴方向平行,质量块72的宽度方向与X轴方向平行。质量块72作为振动马达70内的振动主体,在驱动件74的驱动下,能够相对于壳体71振动。具体的,质量块72的振动路径可以为直线,也可以为曲线。
请参阅图7和图8,图7为图6所示振动马达70的质量块72的立体图,图8为图7所示质量块72的由另一个方向看去时的立体图。质量块72包括相背对设置的第一表面72a和第三表面72c,相背对设置的第二表面72b和第四表面72d,以及相背对设置的第五表面72e和第六表面72f。第一表面72a、第二表面72b、第三表面72c和第四表面72d依次连接形成质量块72的外周面;第五表面72e与第一表面72a、第二表面72b、第三表面72c和第四表面72d均相接,形成质量块72沿Z轴方向分布的一个端面,即第五表面72e连接于第二表面72b和第四表面72d之间;第六表面72f与第一表面72a、第二表面72b、第三表面72c和第四表面72d均相接,形成质量块72沿Z轴方向分布的另一个端面。图7和图8所示的实施例中,第二表面72b、第四表面72d、第五表面72e和第六表面72f与X轴方向平行。在其他一些实施例中,质量块72也可以呈正方体、球体、椭球体状、不规则形状等等。
请参阅图6和图9,图9为图5所示振动马达70由第三壁板713向第四壁板714看去时的部分结构示意图。其中,图9中隐藏了第三壁板713和第一电路板75。第一表面72a与壳体71的第一壁板711相面对,第三表面72c与第一壳体71的第二壁板712相面对,即质量块72位于第一壁板711和第二壁板712之间,第二表面72b与壳体71的第五壁板715相面对,第四表面72d与壳体71的第六壁板716相面对,第五表面72e与壳体71的第三壁板713相面对,第六表面72f与壳体71的第四壁板714相面对。
在此基础上,请继续参阅图7和图8,质量块72的第一表面72a具有第一凹槽72a1,第一凹槽72a1自第一表面72a向远离第一壁板711的方向凹陷,第一凹槽72a1贯穿质量块72的第二表面72b。质量块72的第三表面72c具有第二凹槽72c1,第二凹槽72c1自第三表面72c向远离第二壁板712的方向凹陷,第二凹槽72c1贯穿质量块72的第四表面72d。第一凹槽72a1和第二凹槽72c1用于安装容纳驱动件74以减小振动马达70整体的体积。第一凹槽72a1和第二凹槽72c1的横截面可以呈矩形、弧形、梯形等,本申请对此不做限定。
图7和图8所示的实施例中,第一凹槽72a1未贯穿第三表面72c,第二凹槽72c1未贯穿第一表面72a,这样一来,可以使质量块72的体积尽可能地大,以使振动马达70的振动强度尽可能地大,保证振动马达70的振动性能。在其他一些实施例中,第一凹槽72a1也可以贯穿第三表面72c,第二凹槽72c1也可以贯穿第一表面72a。在其他又一些实施例中,第一凹槽72a1也可以不贯穿第二表面72b,第二凹槽72c1也可以不贯穿第四表面72d,第一凹槽72a1和第二凹槽72c1可以分别贯穿第五表面72e和第六表面72f两者中的一者。
弹性组件73用于将质量块72弹性支撑于壳体71内,且弹性组件73允许质量块72在壳体71内往复振动。请参阅图6和图9,弹性组件73包括第一弹性件731和第二弹性件732。第一弹性件731和第二弹性件732均为簧片。第一弹性件731、质量块72、第二弹性件732沿X轴方向排列。
第一弹性件731可以为V型弹簧。第一弹性件731包括依次连接的第一固定部7311、第一连接部7312和第二固定部7313。第一固定部7311固定连接于壳体71的第一壁板711。第一固定部7311可以通过焊接、粘接、螺纹连接等方式固定于第一壁板711。第二固定部7313固定连接于质量块72的第一表面72a。第二固定部7313可以通过焊接、粘接、螺纹连接等方式固定于第一表面72a。具体地,第二固定部7313固定连接于第一表面72a的靠近第四表面72d的区域,以对质量块72形成稳固的支撑。也即,第一弹性件731连接于第一壁板711和第一表面72a之间。在此基础上,第一连接部7312整体近似呈V型,第一连接部7312向远离质量块72的第四表面72d且靠近第二表面72b的方向拱起,即第一连接部7312的拱起方向与Y轴平行,与X轴垂直。
第二弹性件732可以为V型弹簧。第二弹性件732包括依次连接的第三固定部7321、第二连接部7322和第四固定部7323。第三固定部7321固定连接于壳体71的第二壁板712。第三固定部7321可以通过焊接、粘接、螺纹连接等方式固定于第二壁板712。第四固定部7323固定连接于质量块72的第三表面72c。第四固定部7323可以通过焊接、粘接、螺纹连接等方式固定于第三表面72c。具体地,第四固定部7323固定连接于第三表面72c的靠近第二表面72b的区域,以对质量块72形成稳固的支撑。也即,第二弹性件732连接于第二壁板712和第三表面72c之间。在此基础上,第二连接部7322整体近似呈V型,第二连接部7322向远离质量块72的第二表面72b且靠近第四表面72d的方向拱起。即第二连接部7322的拱起方向与Y轴平行且与第一连接部7312的拱起方向相反,并与X轴垂直。
这样一来,第一弹性件731和第二弹性件732均具有沿平行于X轴方向产生变形的能力。若质量块72沿X轴方向振动,当质量块72向靠近第一壁板711的方向振动时,第一连接部7312的两个臂部之间的夹角缩小,第二连接部7322的两个臂部之间的夹角增大;当质量块72向靠近第二壁板712的方向振动时,第一连接部7312的两个臂部之间的夹角增大,第二连接部7322的两个臂部之间的夹角缩小。因而,第一弹性件731和第二弹性件732能够在驱动件74停止驱动质量块72振动时,使得质量块72快速恢复至相对于壳体71静止的初始位置,从而减小振动马达70的停止时间。此结构简单,容易实现。
在其他一些实施例中,第一弹性件731也可以为连接于第一壁板711和第一表面72a之间的螺旋弹簧或板簧。第二弹性件732也可以为连接于第二壁板712和第二表面72b之间的螺旋弹簧或板簧。在其他又一些实施例中,第一连接部7312也可以向远离质量块72的第五表面72e且靠近第六表面72f的方向拱起;第二连接部7322也可以向远离质量块72的第六表面72f且靠近第五表面72e的方向拱起。
驱动件74用于驱动质量块72相对于壳体71振动。请继续参阅图6,驱动件74包括第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742。请参阅图10,图10为图6所示振动马达70的部分结构的立体图。第一形状记忆合金件741包括第一端7411和第二端7412。图10所示的实施例中,第一端7411指向第二端7412的方向与X轴方向平行,即第一端7411指向第二端7412的方向与质量块72的第二表面72b平行。第一端7411固定于第一壁板711,即第一端7411固定于壳体71。第二端7412位于质量块72的第一凹槽72a1内且固定于第一凹槽72a1的槽壁,即第二端7412固定于质量块72。第二端7412可以固定于第一凹槽72a1的与第一表面72a相对的槽壁,也可以固定于第一凹槽72a1的与第一表面72a相接的槽壁,也可以同时固定于第一凹槽72a1的与第一表面72a相对的槽壁以及与第一表面72a相接的槽壁,本申请对此不做具体限定。
这样一来,第一形状记忆合金件741的一部分位于第一凹槽72a1内,可以减小质量块72与第一形状记忆合金件741装配后的体积,从而减小振动马达70的体积。此外,第一凹槽72a1贯穿壳体71的第二表面72b,便于将第一形状记忆合金件741的第二端7412固定于第一凹槽72a1的槽壁。
请继续参阅图10,振动马达70还包括固定件76,固定件76包括第一卡爪761和第二卡爪762。第一卡爪761固定于第一壁板711。第一卡爪761可以通过粘接、卡接、焊接等方式固定于第一壁板711。基于此,第一形状记忆合金件741的第一端7411卡持固定于第一卡爪761。图10所示的实施例中,第一卡爪761可以通过弯折夹持第一形状记忆合金件741的第一端7411。
第二卡爪762固定于第一凹槽72a1的槽壁。第二卡爪762可以通过粘接、卡接、焊接等方式固定于第一凹槽72a1的槽壁。基于此,第一形状记忆合金件741的第二端7412卡持固定于第二卡爪762。图10所示的实施例中,第二卡爪762可以通过弯折夹持第一形状记忆合金件741的第二端7412。
这样一来,便于第一形状记忆合金件741的第一端7411通过第一卡爪761压接固定于第一壁板711,第一形状记忆合金件741的第二端7412通过第二卡爪762压接固定于第一凹槽72a1的槽壁,还能够防止常规焊接等工艺产生的热量传递至第一形状记忆合金件741而影响第一形状记忆合金件741的性能。
在其他一些实施例中,第一形状记忆合金件741的第一端7411也可以通过激光冷焊固定于第一卡爪761上,第二端7412也可以通过激光冷焊固定于第二卡爪762上。在其他又一些实施例中,第一形状记忆合金件741的第一端7411和第二端7412也可以分别直接固定与第一壁板711和第一凹槽72a1的槽壁。在其他又一些实施例中,质量块72也可以不包括第一凹槽72a1,第一形状记忆合金件741的第二端7412固定于质量块72的第二表面72b。
请参阅图11,图11为图10所示振动马达70由另一个方向看去时的部分结构的立体图。第二形状记忆合金件742包括第三端7421和第四端7422。图11所示的实施例中,第三端7421指向第四端7422的方向与X轴方向平行,即第三端7421指向第四端7422的方向与第一端7411指向第二端7412的方向相反,且与质量块72的第四表面72d平行,第二形状记忆合金件742相对于第一形状记忆合金件741更靠近第四表面72d。图10和图11所示的实施例中,第二形状记忆合金件742和第一形状记忆合金件741沿Y轴方向排列,连接第一端7411与第二端7412的直线为第一直线,连接第三端7421与第四端7422的直线为第二直线,第一直线和第二直线所在的平面与壳体71的第三壁板713平行。在其他一些实施例中,第一直线与第二直线所在的平面也可以不与第三壁板713平行。
在此基础上,第三端7421固定于第二壁板712,即第三端7421固定于壳体71。第四端7422位于质量块72的第二凹槽72c1内且固定于第二凹槽72c1的槽壁,即第四端7422固定于质量块72。第四端7422可以固定于第二凹槽72c1的与第三表面72c相对的槽壁,也可以固定于第二凹槽72c1的与第三表面72c相接的槽壁,也可以同时固定于第二凹槽72c1的与第三表面72c相对的槽壁以及与第三表面72c相接的槽壁,本申请对此不做具体限定。
这样一来,第二形状记忆合金件742的一部分位于第二凹槽72c1内,可以减小质量块72与第二形状记忆合金件742装配后的体积,从而减小振动马达70的体积。此外,第二凹槽72c1贯穿壳体71的第四表面72d,便于将第二形状记忆合金件742的第四端7422固定于第二凹槽72c1的槽壁。
请继续参阅图11,固定件76包括第三卡爪763和第四卡爪764。第三卡爪763固定于第二壁板712。第三卡爪763可以通过粘接、卡接、焊接等方式固定于第二壁板712。基于此,第二形状记忆合金件742的第三端7421卡持固定于第三卡爪763。图11所示的实施例中,第三卡爪763可以通过弯折夹持第二形状记忆合金件742的第三端7421。
第四卡爪764固定于第二凹槽72c1的槽壁。第四卡爪764可以通过粘接、卡接、焊接等方式固定于第二凹槽72c1的槽壁。基于此,第二形状记忆合金件742的第四端7422卡持固定于第四卡爪764。图11所示的实施例中,第四卡爪764可以通过弯折夹持第二形状记忆合金件742的第四端7422。
这样一来,既便于第二形状记忆合金件742的第三端7421通过第三卡爪763压接固定于第二壁板712,第二形状记忆合金件742的第四端7422通过第四卡爪764压接固定于第二凹槽72c1的槽壁,还能够防止常规焊接等工艺产生的热量传递至第二形状记忆合金件742而影响第二形状记忆合金件742的性能。
在其他一些实施例中,第二形状记忆合金件742的第三端7421也可以通过激光冷焊固定于第三卡爪763上,第四端7422也可以通过激光冷焊固定于第四卡爪764上。在其他又一些实施例中,第二形状记忆合金件742的第三端7421和第四端7422也可以分别直接固定于第二壁板712和第二凹槽72c1的槽壁。在其他又一些实施例中,质量块72也可以不包括第二凹槽72c1,第二形状记忆合金件742的第四端7422固定于质量块72的第二表面72b。
在上述基础上,请返回参阅图9,沿第二表面72b和第四表面72d的排列方向,第一形状记忆合金件741位于第一弹性件731背对第四表面72d的一侧;第二形状记忆合金件742位于第二弹性件732背对第二表面72b的一侧。这样一来,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742可以避让第一弹性件731和第二弹性件732,既便于组装弹性组件73和驱动件74,又可以使振动马达70的结构紧凑以使振动马达70的体积尽可能地小。
在上述基础上,请参阅图12,图12为图10所示振动马达70的第一形状记忆合金件741通入电流及停止通入电流的形变量的曲线图。图示中的横轴表示第一形状记忆合金件741的温度,纵轴表示第一形状记忆合金件741的形变量。图示中曲线L1表示通入电流加热时的形变量曲线,曲线L2表示停止通入电流时的形变量曲线。需要说明的是,第二形状记忆合金件742通入电流及停止通入电流的形变量的曲线图与第一形状记忆合金件741相同。第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742可以在温度发生改变时产生相变,由此应力状态也发生变化。在低温状态下,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742处于马氏体相状态,而温度升高时,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742由马氏体相转化为奥氏体相,并产生变形收缩。
基于此,控制器向第一形状记忆合金件741通入电流时,第一形状记忆合金件741由于电流的加热作用温度升高而收缩变形,控制器停止向第一形状记忆合金件741通入电流时,第一形状记忆合金件741温度下降而回复初始状态,因而,控制器能够控制第一形状记忆合金件741沿第一端7411至第二端7412的方向伸缩以驱动质量块72相对于壳体71振动。相同地,控制器向第二形状记忆合金件742通入电流时,第二形状记忆合金件742由于电流的加热作用温度升高而收缩变形,控制器停止向第二形状记忆合金件742通入电流时,第二形状记忆合金件742温度下降而回复初始状态,因而,控制器能够控制第二形状记忆合金件742沿第三端7421至第四端7422的方向伸缩以驱动质量块72相对于壳体71振动。其中,控制器可以为前述设置于主电路板40上的CPU,也可以为设置于主电路板40或副电路板50上的其他处理器。
图10和图11所示的实施例中,质量块72的振动路径为直线。具体的,质量块72沿与X轴方向平行的方向往复振动。也即是,振动马达70为横向振动马达。在将该振动马达70应用于终端设备100内时,质量块72的振动方向与终端设备100的厚度方向垂直,有利于减小振动马达70在终端设备100内的安装高度。
由图12可知,由于第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742在达到相变的临界温度时,可以瞬时具有较大的形变量,并且形状记忆合金材质本身具有超弹力,因此,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742与质量块72固定的一端可以相对于壳体71具有较大的瞬时加速度,即施加给质量块72较大的驱动力,能够提高振动马达70的振动强度,提升振动马达70的振动性能,进而提升用户的使用体验,还能够在施加在第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742上的电信号的频率与振动马达70的谐振频率的频率差较大时,同样能够具有较大的驱动力,从而增大振动马达70的频宽。在此基础上,由于用户对于低频的感受更舒适,因而,振动马达70的工作频率可以较低,进一步提高了用户的触觉体验。需要说明的是,振动马达70的频宽是指振动马达70在不同频率的电脉冲信号驱动下,可以工作的频率范围。
图10和图11所示的实施例中,由于第一形状记忆合金件741的两端分别固定于壳体71的第一壁板711和质量块72,第二形状记忆合金件742的两端分别固定于壳体71的第二壁板712和质量块72,当控制器向第一形状记忆合金件741施加电压脉冲信号,即向第一形状记忆合金件741通入电流时,第一形状记忆合金件741会发生收缩,带动质量块72向靠近第一壁板711的方向移动,当控制器停止向第一形状记忆合金件741施加电压脉冲信号,即停止向第一形状记忆合金件741通入电流时,在第二形状记忆合金件742的回复力以及第一弹性件731和第二弹性件732的弹性回复力的作用下,质量块72会快速地回复至初始状态。
相同地,当控制器向第二形状记忆合金件742施加电压脉冲信号,即向第二形状记忆合金件742通入电流时,第二形状记忆合金件742会发生收缩,带动质量块72向靠近第二壁板712的方向移动,当控制器停止向第二形状记忆合金件742施加电压脉冲信号,即停止向第二形状记忆合金件742通入电流时,在第一形状记忆合金件741的回复力以及第一弹性件731和第二弹性件732的弹性回复力的作用下,质量块72会快速地回复至初始状态。这样一来,控制器交替地向第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742施加电压脉冲信号,质量块72就会沿与第三端7421指向第四端7422的方向相平行的方向往复振动。相比于只应用第一形状记忆合金件741驱动质量块72振动,既可以尽可能地提高第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742的使用寿命,还可以防止因停止施加电压脉冲信号后,第一形状记忆合金件741回复原状所需的时间间隔影响下一次驱动质量块72振动而影响用户的使用体验。
在其他一些实施例中,驱动件74也可以不包括第二形状记忆合金件742,质量块72只具有第一凹槽72a1,第一凹槽72a1位于第一表面72a的沿Y轴方向的中心区域。
上述第一形状记忆合金件741可以为镍钛形状记忆合金件,即第一形状记忆合金件741包括镍元素和钛元素。在一些示例中,第一形状记忆合金件741只包括镍元素和钛元素。在另一些示例中,第一形状记忆合金件741还包括镍元素和钛元素以外的其他元素,如铜、铁、铬等。
这样一来,可以通过调节第一形状记忆合金件741中的镍原子和钛原子的浓度比例,调节第一形状记忆合金件741由马氏体转变为奥氏体的相变临界温度,例如可以使第一形状记忆合金件741的相变临界温度为70℃-90℃。当向第一形状记忆合金件741通入电流时,第一形状记忆合金件741能够快速地达到相变温度,同时,第一形状记忆合金件741收缩形变量达到最大值的时间较短,进而使得振动马达70的启动时间较短。此外,停止第一形状记忆合金件741通入电流后,第一形状记忆合金件741回复初始状态的时间较短,可以使质量块72快速地回复至初始位置,进而使得振动马达70的停止振动时间较短。因而,振动马达70的启停时间较短,响应速度较快。在此基础上,第二形状记忆合金件742也为镍钛形状记忆合金件。
在其他一些实施例中,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742也可以为其他形状记忆合金件。例如,第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742也可以为铜镍记忆合金件或铜铝记忆合金件或铜锌记忆合金件。
第一形状记忆合金件741的结构可以有多种。
在一些实施例中,请参阅图10,自第一形状记忆合金件741的第一端7411至第二端7412,第一形状记忆合金件741包括螺旋延伸段,螺旋延伸段由形状记忆合金线沿柱形螺旋线路径延伸形成,即第一形状记忆合金件741的至少一部分呈螺旋弹簧状。这样一来,在形状记忆合金线的材质本身形变率一定以及第一端7411至第二端7412的直线距离一定的情况下,螺旋延伸的结构可以增加第一端7411至第二端7412之间的形状记忆合金线的长度,因而,可以增加第一形状记忆合金件741相变后的形变量,进而增加质量块72的振动幅度,提升振动马达70的振动性能。此外,第一形状记忆合金件741除了形状记忆合金线本身的形变带来的变形力,还具有螺旋弹簧段的压缩变形的延展力,可以进一步缩短形变后回复初始状态的时间,提高振动马达70的响应速度,同时可以进一步提高第一形状记忆合金件741反复形变后的使用寿命。
在此基础上,图10所示的实施例中,形成第一形状记忆合金件741的形状记忆合金线的线径大于或等于50um,且小于或等于150um。在一些示例中,形状记忆合金线的线径可以为50um或75um或100um或150um。这样一来,既便于加工形成螺旋弹簧状结构,又可以减小第一形状记忆合金件741的功率损耗,进而减小振动马达70的功率损耗。若形状记忆合金线的线径小于50um,则难以设计及加工形成螺旋弹簧状结构,若形状记忆合金线的线径大于150um,则形状记忆合金线的直流阻抗较小,第一形状记忆合金件741的功率损耗较大。
在另一些实施例中,请参阅图13,图13为图2所示终端设备100的振动马达70的另一种部分结构的立体图。第一形状记忆合金件741包括多根形状记忆合金线,多根形状记忆合金线自第一端7411至第二端7412沿直线路径延伸;多根形状记忆合金线的一端形成第一端,另一端形成第二端。具体地,第一形状记忆合金件741可以包括3-6根形状记忆合金线。例如,第一形状记忆合金件741可以包括3根或4根或5根或6根形状记忆合金线。在其他一些实施例中,第一形状记忆合金件741也可以包括小于3根形状记忆合金线,或大于6根形状记忆合金线。这样一来,第一形状记忆合金件741整体呈直线延伸,便于将其与壳体71以及质量块72进行组装,且设计及加工难度较低。此外,第一形状记忆合金件741包括多根形状记忆合金线,可以提高形状记忆合金线的使用寿命。
在此基础上,图13所示的实施例中,形成第一形状记忆合金件741的形状记忆合金线的线径大于或等于35um,且小于或等于75um。这样一来,既便于保证形状记忆合金丝的强度,又可以减小第一形状记忆合金件741的功率损耗,进而减小振动马达70的功率损耗。若形状记忆合金线的线径小于35um,则设计及加工形成第一形状记忆合金件741的难度较高且形状记忆合金线的强度较低,若形状记忆合金线的线径大于75um,则形状记忆合金线的直流阻抗较小,第一形状记忆合金件741的功率损耗较大。
在上述基础上,请参阅图11和图14,图14为图13所示振动马达70由另一个方向看去时的部分结构的立体图。第二形状记忆合金件742的结构可以与第一形状记忆合金件741的结构相同,以便于批量生产振动马达70的驱动件74,以及便于将驱动件74组装于壳体71内。在其他一些实施例中,第二形状记忆合金件742的结构也可以与第一形状记忆合金件741的结构不相同。
第一电路板75用于将第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742的电极引出至壳体71外。
请参阅图15,图15为图6所示振动马达70的部分壳体71、驱动件74和第一电路板75的装配示意图。第一电路板75包括依次连接的第一板部751和第二板部752。第一板部751固定于壳体71的第三壁板713,即第一板部751固定于第三壁板713的内表面。第一板部751可以通过卡接、粘接、螺纹连接等方式固定于第三壁板713。第一板部751包括第一板段7511、第二板段7512和连接段7513。
第一板段7511沿第一形状记忆合金件741的第一端7411指向第二端7412的方向延伸即第一板段7511沿X轴方向延伸。第一形状记忆合金件741的第一端7411和第二端7412分别与第一板段7511的两端电连接。具体地,第一板段7511的两端分别具有第一焊盘75111和第二焊盘75112,第一端7411通过第一导线753与第一焊盘75111电连接,第二端7412通过第二导线754与第二焊盘75112电连接。
在一些示例中,第一导线753的一端焊接于第一焊盘75111,另一端卡持于第一卡爪761并通过第一卡爪761与第一端7411电连接,第二导线754的一端焊接于第二焊盘75112,另一端卡持于第二卡爪762并通过第二卡爪762与第二端7412电连接。在另一些示例中,第一导线753的两端也可以通过导电螺钉压接于第一焊盘75111和第一卡爪761,第二导线754的两端也可以通过导电螺钉压接于第二焊盘75112和第二卡爪762。需要说明的是,第一卡爪761与第一壁板711之间以及第二卡爪762与质量块72之间需做绝缘处理。如在第一卡爪761和第二卡爪762的外表面涂绝缘材料,或在第一卡爪761与第一壁板711之间以及第二卡爪762与质量块72之间垫绝缘垫片。
第二板段7512沿第二形状记忆合金件742的第三端7421指向第四端7422的方向延伸,即第二板段7512沿X轴方向延伸,第二板段7512与第一板段7511相对且间隔设置。第二形状记忆合金件742的第三端7421和第四端7422分别与第二板段7512的两端电连接。具体地,第二板段7512的两端分别具有第三焊盘75121和第四焊盘75122,第三端7421通过第三导线755与第三焊盘75121电连接,第四端7422通过第四导线756与第四焊盘75122电连接。
在一些示例中,第三导线755的一端焊接于第三焊盘75121,另一端卡持于第三卡爪763并通过第三卡爪763与第三端7421电连接,第四导线756的一端焊接于第四焊盘75122,另一端卡持于第四卡爪764并通过第四卡爪764与第四端7422电连接。在另一些示例中,第三导线755的两端也可以通过导电螺钉压接于第三焊盘75121和第三卡爪763,第四导线756的两端也可以通过导电螺钉压接于第四焊盘75122和第四卡爪764。需要说明的是,第三卡爪763与第二壁板712之间以及第四卡爪764与质量块72之间需做绝缘处理。如在第三卡爪763和第四卡爪764的外表面涂绝缘材料,或在第三卡爪763与第二壁板712之间以及第四卡爪764与质量块72之间垫绝缘垫片。
连接段7513连接于第一板段7511和第二板段7512之间。在一些示例中,连接段7513可以沿Y中轴方向延伸。这样一来,第一板段7511、第二板段7512和第三板段7513可以均呈条形,第一电路板75的面积较小,节省第一电路板75的成本,进而节省振动马达70的成本。
在上述基础上,第一电路板75的第二板部752与第一板段7511相连接。第二板部752的一部分位于壳体71的外部,第二板部752的位于壳体71外部的一部分上设置有第一正极外接端子7521、第二正极外接端子7522、第一负极外接端子7523和第二负极外接端子7524。第一焊盘75111和第二焊盘75112通过第一板部751和第二板部752上的线路分别与第一正极外接端子7521和第一负极外接端子7523电连接,第三焊盘75121和第四焊盘75122通过第一板部751和第二板部752上的线路分别与第二正极外接端子7522和第二负极外接端子7524电连接,即第一形状记忆合金件741的第一端7411和第二端7412通过第一电路板75分别与第一正极外接端子7521和第一负极外接端子7523电连接,第二形状记忆合金件742的第三端7421和第四端7422通过第一电路板75分别与第二正极外接端子7522和第二负极外接端子7524电连接。
这样一来,第一电路板75可以借助第一正极外接端子7521、第二正极外接端子7522、第一负极外接端子7523和第二负极外接端子7524与主电路板40或副电路板50电连接,从而实现第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742与主电路板40或副电路板50电连接,以接收来自主电路板40或副电路板50上的控制器的驱动信号。
在一些实施例中,第一电路板75为柔性电路板。这样一来,第一电路板75的厚度可以较小,以便于增大质量块72的体积,进而增大振动马达70的振动强度,同时,柔性电路板也便于进行布件设计,降低振动马达70的组装难度。在其他一些实施例中,第一电路板75也可以为印制电路板(printed circuit board,PCB)或由多根导线通过柔性结构连接形成的结构。
在上述基础上,为了对第二板部752位于壳体71外的部分进行支撑固定,请继续参阅图15,壳体71还包括支撑部717,支撑部717与第三壁板713共面。第二板部752位于壳体71外的部分支撑于在支撑部717上。在一些示例中,支撑部717与第三壁板713为一体式结构。由此,能够简化振动马达70的加工工艺,降低加工成本,且能够提高支撑部717与第三壁板713的连接强度。在其他一些实施例中,壳体71上也可以不包括支撑部717,第二板部752位于壳体71外部的部分可以借助中框20进行固定支撑,即在将振动马达70应用于终端设备100内时,第二板部752位于壳体71外部的部分附着并固定在中框20上,由此借助中框20对第二板部752进行固定支撑。
请参阅图16,图16为图2所示终端设备100的振动马达70由第三壁板713向第四壁板714看去时的另一种部分结构示意图。图16所示的实施例与图9所示的实施例的不同之处在于:第二形状记忆合金件742的第三端7421固定于第一壁板711,第四端7422固定于质量块72,即第一形状记忆合金件741和第二形状记忆合金件742能够同时通入电流以带动质量块72相对于壳体71向相同一个方向振动。这样一来,可以增大驱动件74对质量块72的驱动力,进而增大振动马达70的振动强度,提升用户的使用体验。
以上实施例中,质量块72的振动方向与X轴方向平行。在其他一些实施例中,质量块72的振动方向也可以与Y轴方向平行,即质量块72的第一表面72a和壳体71的第一壁板711与XZ平面平行,第三端7421指向第四端7422的方向与第一端7411指向第二端7412的方向均与Y轴平行。在其他又一些实施例中,质量块72的振动方向也可以与Z轴方向平行,即质量块72的第一表面72a和壳体71的第一壁板711与XY平面平行,第三端7421指向第四端7422的方向与第一端7411指向第二端7412的方向均与Z轴平行。这样一来,振动马达70为纵向马达。在将振动马达70应用于终端设备100内时,质量块72的振动方向与终端设备100的厚度方向一致。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种振动马达,其特征在于,包括:
壳体;
质量块,所述质量块设置于所述壳体内;
第一形状记忆合金件,所述第一形状记忆合金件包括第一端和第二端,所述第一端固定于所述壳体,所述第二端固定于所述质量块;
控制器,所述控制器与所述第一形状记忆合金件电连接,所述控制器用于控制所述第一形状记忆合金件沿所述第一端至所述第二端的方向伸缩,以驱动所述质量块相对于所述壳体振动。
2.根据权利要求1所述的振动马达,其特征在于,
自所述第一端至所述第二端,所述第一形状记忆合金件包括螺旋延伸段,所述螺旋延伸段由形状记忆合金线沿柱形螺旋线路径延伸形成。
3.根据权利要求2所述的振动马达,其特征在于,
所述形状记忆合金线的线径大于或等于50um,且小于或等于150um。
4.根据权利要求1所述的振动马达,其特征在于,
所述第一形状记忆合金件包括多根形状记忆合金线,所述多根形状记忆合金线自所述第一端至所述第二端沿直线路径延伸;所述多根形状记忆合金线的一端形成所述第一端,另一端形成所述第二端。
5.根据权利要求4所述的振动马达,其特征在于,
所述形状记忆合金线的线径大于或等于35um,且小于或等于75um。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的振动马达,其特征在于,
所述第一形状记忆合金件为镍钛形状记忆合金件。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的振动马达,其特征在于,
所述壳体包括第一壁板,所述第一端固定于所述第一壁板;
所述质量块包括第一表面,所述第一表面与所述第一壁板相面对;所述第一表面具有第一凹槽,所述第一凹槽自所述第一表面向远离所述第一壁板的方向凹陷;所述第一形状记忆合金件的所述第二端位于所述第一凹槽内且固定于所述第一凹槽的槽壁。
8.根据权利要求7所述的振动马达,其特征在于,
所述质量块还包括第二表面,所述第二表面与所述第一端指向所述第二端的方向平行;
所述第一凹槽贯穿所述第二表面。
9.根据权利要求8所述的振动马达,其特征在于,所述振动马达还包括:
第一卡爪,所述第一卡爪固定于所述第一壁板,所述第一形状记忆合金的所述第一端卡持固定于所述第一卡爪;和/或,
第二卡爪,所述第二卡爪固定于所述第一凹槽的所述槽壁,所述第一形状记忆合金的所述第二端卡持固定于所述第二卡爪。
10.根据权利要求7所述的振动马达,其特征在于,
所述振动马达还包括第二形状记忆合金件,所述第二形状记忆合金件包括第三端和第四端,所述第三端指向所述第四端的方向与所述第一端指向所述第二端的方向相同,所述第三端固定于所述第一壁板,所述第四端固定于所述质量块;
所述控制器还与所述第二形状记忆合金件电连接,所述控制器还用于控制所述第二形状记忆合金件沿所述第三端至所述第四端的方向伸缩,以驱动所述质量块相对于所述壳体振动。
11.根据权利要求8或9所述的振动马达,其特征在于,
所述壳体还包括第二壁板,所述第二壁板与所述第一壁板相对设置,所述质量块位于所述第一壁板和所述第二壁板之间;
所述质量块包括第三表面,所述第三表面与所述第二壁板相面对;所述第三表面具有第二凹槽,所述第二凹槽自所述第三表面向远离所述第二壁板的方向凹陷;
所述振动马达还包括第二形状记忆合金件,所述第二形状记忆合金件包括第三端和第四端,所述第三端指向所述第四端的方向与所述第一端指向所述第二端的方向相反,所述第三端固定于所述第二壁板,所述第四端位于所述第二凹槽内且固定于所述第二凹槽的槽壁;
所述控制器还与所述第二形状记忆合金件电连接,所述控制器还用于控制所述第二形状记忆合金件沿所述第三端至所述第四端的方向伸缩,以驱动所述质量块相对于所述壳体振动。
12.根据权利要求11所述的振动马达,其特征在于,
所述质量块还包括第四表面,所述第四表面与所述第三端指向所述第四端的方向平行且与所述第二表面相背对,所述第二凹槽贯穿所述第四表面,所述第二形状记忆合金件相对于所述第一形状记忆合金件更靠近所述第四表面。
13.根据权利要求12所述的振动马达,其特征在于,所述振动马达还包括:
第一弹性件,所述第一弹性件连接于所述第一壁板和所述第一表面之间;
第二弹性件,所述第二弹性件连接于所述第二壁板和所述第三表面之间。
14.根据权利要求13所述的振动马达,其特征在于,
所述第一弹性件包括依次连接的第一固定部、第一连接部和第二固定部,所述第一固定部固定连接于所述第一壁板,所述第二固定部固定连接于所述第一表面,所述第一连接部呈V型,所述第一连接部向远离所述第四表面且靠近所述第二表面的方向拱起;
所述第二弹性件包括依次连接的第三固定部、第二连接部和第四固定部,所述第三固定部固定连接于所述第二壁板,所述第四固定部固定连接于所述第三表面,所述第二连接部呈V型,所述第二连接部向远离所述第二表面且靠近所述第四表面的方向拱起;
沿所述第二表面和所述第四表面的排列方向,所述第一形状记忆合金件位于所述第一弹性件背对所述第四表面的一侧;所述第二形状记忆合金件位于所述第二弹性件背对所述第二表面的一侧。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的振动马达,其特征在于,
所述壳体还包括第三壁板,所述第三壁板连接于第一壁板和第二壁板之间;
质量块包括第五表面,第五表面连接于所述第二表面和所述第四表面之间,所述第五表面与所述第三壁板相面对;
所述振动马达还包括第一电路板,所述第一电路板包括依次连接的第一板部和第二板部,所述第一板部固定于所述第三壁板,所述第二板部的一部分位于所述壳体的外部,所述一部分上设置有第一正极外接端子、第二正极外接端子、第一负极外接端子和第二负极外接端子;
所述第一形状记忆合金件的所述第一端和所述第二端通过所述第一电路板分别与所述第一正极外接端子和所述第一负极外接端子电连接,所述第二形状记忆合金件的所述第三端和所述第四端通过所述第一电路板分别与所述第二正极外接端子和所述第二负极外接端子电连接。
16.根据权利要求15所述的振动马达,其特征在于,所述第一板部包括:
第一板段,所述第一板段沿所述第一端指向所述第二端的方向延伸;所述第一形状记忆合金件的所述第一端和所述第二端分别与所述第一板段的两端电连接;
第二板段,所述第二板段沿所述第三端指向所述第四端的方向延伸,所述第二板段与所述第一板段相对且间隔设置;所述第二形状记忆合金件的所述第三端和所述第四端分别与所述第二板段的两端电连接;
连接段,所述连接段连接于所述第一板段和所述第二板段之间;所述第二板部与所述第一板段相连接。
17.一种终端设备,其特征在于,包括:
屏幕;
中框;
背盖,所述屏幕、所述中框和所述背盖依次连接;
振动马达,所述振动马达位于所述中框和所述背盖之间;所述振动马达为权利要求1-16中任一项所述的振动马达。
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