一种双频双向微型线性振动器的制作方法

本发明涉及振动器领域，尤指一种通过振子与支撑体构成具有2个固有振荡频率及2个振动方向的微型线性振动器。

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振动器可解决寿命的问题，但由于启动时间偏长响应速度偏慢，且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线性振动器大多采用单一频率工作，单一频率的触觉反馈模式已不能满足多样化触觉反馈的需求。

技术实现要素：

本发明的目的针对现有技术中的缺陷，为此提供一种双频双向微型线性振动器，该双频双向微型线性振动器解决了目前线性振动器单一频率工作无法满足多样化触觉反馈的需求问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双频双向微型线性振动器，其特征在于，包括：支撑体、柔性线路板、线圈、限位片、屏蔽块、磁体、配重块、高频弹片、支架、定位板、低频焊接片、高频焊接片。

所述柔性线路板粘贴在所述的支撑体上，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；

所述磁体与所述屏蔽块叠合后固定在所述配重块上，所述高频弹片一端固定在所述配重块两侧，两个所述高频弹片形成对称结构，构成所述振动器高频振子；

所述高频振子处于所述支架与所述定位板构成的空腔中，通过所述高频弹片的一端与所述定位板连接固定，所述低频弹片与所述低频焊接片叠合后通过激光焊接分别固定在定位板和支架上，上下各两个低频弹片和低频焊接片，形成上下对称结构，构成低频振子，高频电子位于低频电子之中；

所述低频振子处于所述限位片与所述支撑体构成的空腔中，通过所述高频弹片的一端分别与所述限位片和所述支撑体连接固定，构成双频双向成振动体；

所述磁体为正方体，磁场的n区和s区沿对角线分割，所述线圈处在所述磁体与支撑体的气隙磁场中。

进一步地，所述高频弹片固定于所述配重块两侧，采用对称式分布，所述低频弹片固定于所述高频振子框体两侧，采用对称式分布。

进一步地，所述线圈设置在所述定子上，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电流变换电路，所述电流变换电路用于输出设定频率的脉动直流电。

进一步地，其特征在于，所述高频谐振频率设定为300hz～350hz，所述低频谐振频率设定为140hz～180hz。

进一步地，所述振动器还包括上盖和下盖构成的外框体，上盖和下盖相互卡接后形成空间可容纳所述振动器。

有益效果：本发明将线圈设置在定子上，供电线路便于固定。避免线圈设置在振子上时供电软线随振子一起振动而产生的疲劳失效，可以提高供电线路的可靠性及振动器的使用寿命。

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。

本发明采用双频双向结构，具有2个固有振荡频率，2个振动方向，可提供高频和低频触觉反馈。当采用高频和低频混合驱动时，可获另外的触觉反馈体验。通过调整高频与低频的混合比例，可获得多样化的触觉反馈，给用户提供更多的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的立体图；

图2为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的结构爆炸图；

图4为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的定子示意图；

图5为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的高频振子示意图；

图6为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的低频振子示意图；

图7为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的振动体示意图；

图8为本发明实施例提供的一种双频双向微型线性振动器的振动原理示意图；

相关原件符号说明

11支撑体、12柔性线路板、13线圈、14缓冲体、15、限位片、21屏蔽块、22磁体、23配重块、24高频弹片、25高频焊接片、31支架、32定位板、33低频铆接片、34低频弹片、51下盖、52上盖

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例双频双向微型线性振动器中，高频和低频是相对而言的，通过改变弹片的宽度或材料厚度，可以获得多种不同的频率范围。同时还包括所述高频弹片与低频弹片的相对位置对调，可实现低频振子与高频振子的转换。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，本发明实施例提供一种双频双向微型线性振动器，其包括：支撑体11、柔性线路板12、线圈13、缓冲体14、限位片15、屏蔽块21、磁体22、配重块23、高频弹片24、高频焊接片25、支架31、定位板32、低频铆接片33、低频弹片34、下盖51、上盖52。为便于描述，还包括以上零件的组件：定子10、高频振子20、低频振子30、振动体40。

如图4所示，柔性线路板12粘贴在支撑体11上，缓冲体14粘贴在柔性线路板12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，通过柔性线路板12的内部布线供电，以上构成振动器的定子10。

如图5所示，磁体22与屏蔽块21叠合后固定在配重块23的两头，高频弹片24紧靠配重块23的侧面，用高频焊接片25卡住，通过激光焊接固定，在配重块23的2侧各设置一个高频弹片24，形成对称结构，以上构成高频振子20。

如图6所示，高频振子20上的高频弹片24与定位板32相扣，支架31卡入定位板32，将高频弹片24下端压住，通过激光焊接固定，将高频振子20固定并包裹其中。低频弹片34与低频焊接片33叠合后通过激光焊接分别固定在定位板32和支架31上，上下各2个低频弹片34和低频焊接片33，形成上下对称结构，以上构成低频振子30，高频振子20位于低频振子30之中。

如图7所示，低频振子30上侧的低频弹片34与低频焊接片33叠合后通过激光焊接固定在限位片15上，低频振子30下侧的低频弹片34与低频焊接片33叠合后通过激光焊接固定在定子10上，以上构成双频双向振动体40。

如图8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区沿对角线斜向分割。线圈13处于磁体22与支撑体11的气隙磁场中，在通电时产生电磁力,磁体22受到一个与磁场分割线垂直的电磁力f。参照图7的坐标系统，电磁力f分别在水平及竖直方向产生两个分量fx及fz。分量fx带动高频振子20产生水平方向的运动；分量fz带动低频振子30产生竖直方向的运动。

当采用低频电流驱动时，在分量fz的作用下，低频振子30产生谐振，低频弹片34实现动能和弹性势能的同步转换，交替往复在竖直方向对外表现为低频振感。此时分量fx由于不在高频振子20的谐振点上，对外不会表现为明显的振感。

当采用高频电流驱动时，在分量fx的作用下，高频振子20产生谐振，高频弹片24实现动能和弹性势能的同步转换，交替往复在水平方向对外表现为高频振感。此时分量fz由于不在低频振子30的谐振点上，对外不会表现为明显的振感。

当采用低频与高频电流混合驱动时，高频成分产生的分量fx带动高频振子20产生谐振，低频成分产生的分量fz带动低频振子30产生谐振，对外表现出的振感介于高频与低频之间。通过改变低频与高频的混合比例，可以获得多种不同的振感。

屏蔽块21与支撑体11采用高导磁材料，使磁力在磁体22与支撑体11之间形成闭合回路，避免磁力泄露，提高磁体22与支撑体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，在一实施例中，缓冲体14粘贴在柔性线路板12上，与磁体22侧面正对，2个缓冲体22对称使用。通过缓冲体14能够均衡振子所产生的振动力，避免振动力过大情形发生，保护弹片不被损伤。

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。

需要说明的是，线圈13固定在柔性线路板12上的方式可以为焊接、铆接、粘贴或者绑定。在一实施例中，线圈13焊接在柔性线路板12上，同时采用uv胶固定。

在一实施例中，配重块23可采用多片叠合而成，便于调整重量。本实施例中通过设置配重块23的重量来改变高频振子20与低频振子30的重量，可以获得不同的振动加速度(振动量)。当振子的重量较重时，所产生的振动力相对较大，若振子重量较轻时，产生的振动力则会相对较小。这样可以使振动器具有更宽的选择性，满足不同的触觉反馈需求，扩展使用范围。

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。

在一实施例中，振动器还包括上盖52和下盖51构成的外框体。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。

具体实施过程中,线圈13既可通单向矩形波脉冲直流电，也可通双向正负矩形波脉冲电流，还可以通正弦波交流电流。其中，线圈13通双向矩形波正负脉冲电流电时，则会比线圈13通单向矩形波脉冲直流电时可获得更强的振感。

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发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。