振动马达以及便携式设备的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，更具体地，涉及一种振动马达以及便携式设备。

背景技术：

目前，多数微型线性马达通常是将系统驱动力驱动振动组件来实现整体振动。振动组件比较常见的是通过弹片或弹簧来实现往复振动。一般是将振动组件焊接到质量块与外壳上。为了达到连接牢固性与振动稳定性，需要对弹片的形状与连接方式进行设计。但形状各异的弹片在振动过程中都不可避免地产生应力集中与弹塑性变形，在振动一定周期后就会出现偏振、形变甚至疲劳断裂。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种振动马达以及便携式设备的新技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种振动马达。该振动马达包括：

定子组件，所述定子组件包括中线圈；

振动组件，所述振动组件包括配重块和与所述配重块固定连接的中磁铁，所述配重块具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁平行于X轴；以及

壳体，所述定子组件和所述振动组件设置在所述壳体的内腔中，所述中线圈固定设置在所述壳体的内壁上，所述振动组件通过弹性元件悬置在所述中线圈的上方，所述弹性元件的一端固定在所述壳体的内壁上，且另一端与所述配重块固定连接，所述弹性元件对所述振动组件施加沿X轴方向的作用力，所述壳体的内壁具有与所述第一侧壁相对的第一安装位和与所述第二侧壁相对的第二安装位，其中，在所述第一侧壁和第一安装位中任意一个上设置有第一侧线圈，另一个上设置有第一侧磁体，所述第一侧线圈与所述第一侧磁体被配置为相互排斥；在所述第二侧壁与所述第二安装位中的任意一个上设置有第二侧线圈，另一个上设置有第二侧磁体，所述第二侧线圈与所述第二侧磁体被配置为相互排斥。

优选地，还包括第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯固定在所述第一侧线圈所包围的空间中，所述第二铁芯固定在所述第二侧线圈所包围的空间中。

优选地，所述第一侧壁和所述第二侧壁垂直于X轴和Y轴所在的平面。

优选地，所述第一侧磁体为多个，所述第一侧线圈的数量与所述第一侧磁体的数量相对应，所述第一侧磁体均匀地分布；所述第二侧磁体为多个，所述第二侧线圈的数量与所述第二侧磁体的数量相对应，所述第二侧磁体均匀地分布。

优选地，所述第一侧磁体和所述第二侧磁体设置在所述配重块的中部。

优选地，所述弹性元件为弹片或者弹簧。

优选地，在所述第一侧壁上设置有第一侧线圈，在所述第一安装位上设置有第一侧磁体；在所述第二侧壁上设置有第二侧线圈，在所述第二安装位上设置有第二侧磁体。

优选地，在所述第一侧壁上设置有第一侧磁体，在所述第一安装位上设置有第一侧线圈；在所述第二侧壁上设置有第二侧磁体，在所述第二安装位上设置有第二侧线圈。

优选地，所述第一侧线圈和所述第二侧线圈具有相同的规格。

根据本发明的另一个方面，提供了一种便携式设备。该设备包括本发明提供的所述振动马达。

本发明的发明人发现，在现有技术中，振动马达的弹片在长期使用过程中容易出现偏振、形变甚至疲劳断裂。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1：本发明实施例的振动马达的分解图。

图2：本发明实施例的振动马达的俯视图。

图3：本发明实施例的振动马达的主视图。

图4：本发明实施例的振动马达的侧磁体的工作原理图。

图中，11：上壳；12：导磁板；13：中磁铁；14：中线圈；15：配重块；16：第一侧壁；17：第二侧壁；18：第一侧线圈；19：第一侧磁体；20：第一铁芯；21：第二侧线圈；22：第二侧磁体；23：第二铁芯；24：弹片；25：阻尼；26：限位块；27：FPCB板；28：下壳。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种振动马达。如图1-3所示，该振动马达包括：定子组件、振动组件以及壳体。定子组件包括中线圈14。振动组件包括配重块15和与配重块15固定连接的中磁铁13。配重块15具有相对设置的第一侧壁16和第二侧壁17，第一侧壁16和第二侧壁17平行于X轴。定子组件和振动组件设置在壳体的内腔中。中线圈14固定设置在壳体的内壁上。振动组件通过弹性元件悬置在中线圈14的上方。弹性元件的一端固定在壳体的内壁上，且另一端与配重块15固定连接。弹性元件对振动组件施加沿X轴方向的作用力。壳体的内壁具有与第一侧壁16相对的第一安装位和与第二侧壁17相对的第二安装位。在第一侧壁16和第一安装位中任意一个上设置有第一侧线圈18，另一个上设置有第一侧磁体19。第一侧线圈18与第一侧磁体19被配置为相互排斥。在第二侧壁17与第二安装位中的任意一个上设置有第二侧线圈21，另一个上设置有第二侧磁体22。第二侧线圈21与第二侧磁体22被配置为相互排斥。

使用时，如图4所示，第一侧线圈18和第二侧线圈21预先通电，以使第一侧线圈18与第一侧磁体19之间以及第二侧线圈21与第二侧磁体22之间形成设定的斥力。例如，在振动组件的一侧，第一侧线圈18的N极与第一侧磁体19的N极相对；在振动组件的另一侧，第二侧线圈21的N极与第二侧磁体22的N极相对。并且两个斥力的作用方向相反以保证振动组件受力平衡，力的大小根据实际需要通过控制侧线圈的电流的大小进行设定。当发生偏振时，振动组件出现垂直于X轴方向的偏移。例如，向第一安装位方向偏移。由于第一侧线圈18与第一侧磁体19之间的距离变小，使得二者之间的斥力增大，该斥力可以阻碍振动组件的偏移，从而有效地降低偏振。

相对于永磁体，线圈的优点在于可控性高，即可以通过调节电流的大小来调整力的大小。受到加工精度的影响，弹片24的弹力与理论值会有偏差，这种偏差同样会造成偏振。在这种情况下，可以通过调节第一侧线圈18和第二侧线圈21的电流的大小来调节斥力的大小，进而修正因加工精度不足造成的偏振。从而使弹片24对振动组件的弹力更接近于理论值。

在本发明的一种具体的实施方式中，如图1所示，壳体包括：上壳11和下壳28。例如，下壳28为底板，上壳11包括顶板和内壁。上壳11与下壳28相扣合，内部形成容纳空间。在下壳28上固定有FPCB板27(柔性印刷电路板，Flexible Printed Circuit Board)。FPCB板27用于向中线圈14、第一侧线圈18和第二侧线圈21提供电信号。中线圈14固定在下壳28上。例如，中线圈14通过FPCB板27固定在下壳28上。

如图1-3所示，振动组件包括配重块15和中磁铁13。配重块15用于提高振动组件的振幅。中磁铁13用于产生沿Z轴方向的磁场。中磁铁13的种类可以是但不局限于铁氧体磁铁和钕铁硼磁铁。例如，考虑到来源广泛，中磁铁13设置为柱形铁氧体磁铁。中线圈14位于中磁铁13形成的磁场中。为了提高磁场强度，中磁铁13设置为多个，例如2个。并且2个中磁铁13对称地嵌设在配重块15内。嵌设的方式减小了振动组件的体积。优选的是，配重块15采用低碳钢。这样，配重块15还可以起到聚拢中磁铁13的磁力线，以防止漏磁的作用，进而提高了振动马达的灵敏度。为了进一步聚拢中磁铁13产生的磁力线，在中磁铁13的远离中线圈14的一侧还设置有导磁板12。导磁板12的材质可以是，例如低碳钢。低碳钢具有良好的导磁效果。

在一个例子中，如图1和2所示，在配重块15的第一侧壁16上设置有第一侧线圈18。为了节约振动组件的空间，第一侧线圈18嵌入第一侧壁16中。壳体的侧部具有第一安装位。在第一安装位上设置有第一侧磁体19。在配重块15的第二侧壁17上设置有第二侧线圈21。为了节约振动组件的空间，第二侧线圈21嵌入第二侧壁17中。壳体的侧部具有第二安装位。在第二安装位上设置有第二侧磁体22。第一侧线圈18和第二侧线圈21与FPCB板27信号连接。第一侧磁体19和第二侧磁体22可以是但不局限于铁氧体磁铁或者钕铁硼磁铁，只要能够与通电的侧线圈产生斥力即可。为了便于安装，第一侧磁体19和第二侧磁体22设置为片状。该结构可以有效地阻止振动组件的偏振。

为了聚拢侧线圈产生的磁力线，在本发明的一种具体的实施方式中，如图1所示，振动马达还包括第一铁芯20和第二铁芯23。第一铁芯20固定设置在第一侧线圈18所包围的空间中。在该实施例中，第一铁芯20固定在第一侧壁16上。第二铁芯23固定设置在第二侧线圈21所包围的空间中。在该实施例中，第二铁芯23固定在第二侧壁17上。铁芯(包括第一铁芯20和第二铁芯23)的材质为低碳钢。铁芯的设置使磁感线得到聚拢，进而大大提高了侧线圈(包括第一侧线圈18和第二侧线圈21)的效率，以及振动组件振动的灵敏度。

当然，铁芯(包括第一铁芯20和第二铁芯23)也可以设置在其他位置。例如，铁芯设置在侧线圈的靠近侧磁体的一侧，并且位于侧线圈的中部。同样可以起到聚拢磁力线的作用。

弹性元件的设置方式有多种。例如，如图1和2所示，弹性元件为弹片24，弹片24为2个，2个弹片24以振动组件为中心对称地设置。在该实施方式中，弹片24类似于C字形结构。弹片24的一条臂与配重块15固定连接。弹片24的另一条臂与壳体固定连接，例如与壳体的内壁固定连接。为了防止弹片24振动范围过大，沿弹片24的振动方向上，即X轴方向的两侧设置有限位块26。限位块26固定在下壳28上。在限位块26的靠近弹片24的一侧固定设置有阻尼25。阻尼25的材质可以是但不局限于橡胶、硅胶等。阻尼25可以有效地缓冲弹片24的碰撞力。振动时，中线圈14通电使振动组件沿X轴方向振动，同时会使弹片24发生弹性形变，弹片24的作用力与振动组件的运动方向相反。在运动过程中，弹片24会与阻尼25发生碰撞，以将振动传递到壳体上。限位块26可以有效地限制弹片24的活动范围，避免因活动范围过大导致弹片24的损伤。弹片24与中线圈14相配合使振动组件在设定的范围内做往复运动。

当然，弹性元件也可以设置为弹簧。弹簧可以采用拉伸弹簧。拉伸弹簧可以使振动组件受到扩张力的作用。在扩张力的作用下振动组件不易发生扭转，从而减小振动组件的偏移。当然，也可以采用压缩弹簧。

如图1和2所示，该振动马达的振动方向沿X轴方向。可以预见的是，振动组件在Y轴方向上的发生偏振的可能性最大。因此，在本发明的一种优选的实施方式中，第一侧壁16和第二侧壁17垂直于X轴和Y轴所在的平面。在这种设置方式中，侧磁体(包括第一侧磁体19和第二侧磁体22)和侧线圈(包括第一侧线圈18和第二侧线圈21)产生的斥力为沿Y轴方向，从而可以有效地阻止振动组件沿Y轴方向的偏振。

通常情况下，振动组件的重心位于振动组件的中部。为了更有效地阻止振动组件的偏振，如图3所示，第一侧磁体19和第二侧磁体22设置在配重块15的中部。例如，第一侧磁体19和第二侧磁体22具有相同的规格，并且对称地嵌设在配重块15的侧壁(包括第一侧壁16和第二侧壁17)的中部。相同的规格可以保证第一侧磁体19和第二侧磁体22安装完成后，振动组件的重心不发生偏移，从而减小偏移。

为了进一步阻止振动组件的偏振，在本发明的一种具体的实施方式中，第一侧磁体19为多个(未示出)。第一侧线圈18的数量与第一侧磁体19的数量相对应。第二侧磁体22为多个，第二侧线圈21的数量与第二侧磁体22的数量相对应。第一侧磁体19和第二侧磁体22的数量相等，并且多个第一侧磁体19和多个第二侧磁体22均匀地分布在所在的侧壁或者壳体上。

在发明的另一种实施方式中(未示出)，第一侧线圈18设置在第一安装位上，第一侧磁体19设置在第一侧壁16上。第二侧线圈21设置在第二安装位上，第二侧磁体22设置在第二侧壁17上。该结构同样可以起到阻止振动组件偏振的作用。

本发明还提供了一种便携式设备，该便携式设备可以是但不局限于手机、平板电脑、笔记本电脑和智能手表。该便携式设备包括本发明提供的振动马达(未示出)。

该便携式设备具有振动效果好，使用寿命长的特点。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。