一种压电直线振动型手机振动马达及机械振动放大机构的制作方法

本实用新型涉及一种压电直线振动型手机振动马达及机械振动放大机构，属于手机振动装置技术领域。

背景技术：

为了防止在嘈杂的环境漏接电话或者是为了增强提醒，电子产品往往设置有振动功能，特别像手机这样每个人都会随身携带的电子产品，需要通过振动来达到信息的及时提示。现有的振动装置通常由电机和安装在转子轴上的配重偏心轮组成，其工作原理是：利用电机转子带动偏心轮转动，由于偏心轮造成负荷上的不对称，产生一个具有一定振动频率和幅度的机械振动，然后再将此振动波传递到手机外壳或其周边结构上，使手机外壳或周边结构发生振动，通过振动提示来电。从工作原理来讲，其优点是工作原理可靠，制造加工工艺成熟，但是，其缺陷是现有振动马达必须有转子这一旋转部件，而且又工作在有刷、偏心和高速旋转等较恶劣工况，对电刷、换向器、轴承材质要求较高，而且其产生的振动是旋转形式，当手机放置在平面上时，其振动将会带着手机一起转动，手机存在掉落的危险。

随着电子产品的薄形化，对振动马达的厚度要求减到2毫米甚至更薄，但受现有振动马达结构上的限制，即使是片式振动马达，也很难做到3毫米以下。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种小型化且振动效果好压电直线振动型手机振动马达。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型的压电直线振动型手机振动马达包括外壳，所述外壳内安装有振动组件和直线模组，所述振动组件包括设置在所述外壳内的弹性膜片，所述弹性膜片的两侧分别安装有第一压电片和第二压电片，所述弹性膜片分别与所述第一压电片和第二压电片导电，所述振动组件连接有电源模块，所述电源模块的第一输出端与所述弹性膜片电连接，所述电源模块的第二输出端分别与所述第一压电片和第二压电片电连接，所述直线模组包括滑动安装在所述外壳内的第一推杆和第二推杆，所述第一推杆与所述第一压电片固定连接，所述第二推杆与所述第二压电片固定连接。

本实用新型所述外壳的两端分别设有第一挡块和第二挡块，所述第一推杆的一端滑动安装在所述第一挡块的导向孔内，所述第一推杆的另外一端与所述第一压电片固定连接，所述第二推杆的一端滑动安装在所述第二挡块的导向孔内，所述第二推杆的另外一端与所述第二压电片固定连接。

本实用新型所述第一推杆靠近所述第一压电片的一端固定有悬空的第一质量块，所述第一质量块和第一挡块之间设有第一压簧，所述第一压簧套设在所述第一推杆上。

本实用新型所述第二推杆靠近所述第二压电片的一端固定有悬空的第二质量块，所述第二质量块和第二挡块之间设有第二压簧，所述第二压簧套设在所述第二推杆上。

本实用新型所述弹性膜片由导电材料制成。

本实用新型所述电源模块连接有电源控制器。

本实用新型还提供一种机械振动放大机构，用于上述的压电直线振动型手机振动马达，包括推杆和固定在推杆上的质量块，所述推杆的一端滑动安装在所述外壳内，所述推杆的另外一端固定连接压电片。

本实用新型所述推杆上套设有压簧，所述压簧将质量块压向所述压电片。

本实用新型压电直线振动型手机振动马达具有以下的效果：

1)压电片可加工成薄片状，甚至是薄膜，通过合理的设计，可将振动马达的厚度减少到2毫米以下，能满足手机小型化、超薄化之发展趋势；

2)由于压电片具有较高的能量密度，因此可做到小体积大功率，而且可将压电片产生的往返机械运动，通过机械振动放大机构放大，再耦合到手机机壳等硬质物体上，能产生较强烈的直线振动效果；

3)压电片工作频带宽从每秒几次到每秒几十万次的来回膨胀和收缩，都可以稳定工作。因此可以通过电源模块产生不同频率和幅度的电信号，使得压电片产生不同频率和不同强度的机械振动或声音，这是现有旋转振动电机很难做到的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的压电直线振动型手机振动马达整体结构示意图；

图2为本实用新型的压电直线振动型手机振动马达俯视图；

图3为本实用新型的压电直线振动型手机振动马达内部结构示意图；

图4本实用新型的压电直线振动型手机振动马达向右偏振示意图；

图5本实用新型的压电直线振动型手机振动马达向左偏振示意图。

其中：1.外壳、2.第一挡块、3.第一弹簧、4.第一质量块、5.第一推杆、6.第二推杆、7.第二挡块、8.第二弹簧、9.第二质量块、10.第一压电片、11.弹性膜片、12.第二压电片。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5所示，本实施例的压电直线振动型手机振动马达包括外壳1，外壳1内安装有振动组件和直线模组，振动组件包括设置在外壳1内的弹性膜片11，弹性膜片11的两侧分别安装有第一压电片10和第二压电片12，弹性膜片11由导电材料制成，弹性膜片11分别与第一压电片10和第二压电片12导电，振动组件连接有电源模块，电源模块连接有电源控制器，电源模块的第一输出端与弹性膜片11电连接，电源模块的第二输出端分别与第一压电片10和第二压电片12电连接，直线模组包括滑动安装在外壳1内的第一推杆5和第二推杆6，第一推杆5与第一压电片10固定连接，第二推杆6与第二压电片12固定连接。具体地，外壳1的两端分别设有第一挡块2和第二挡块7，第一推杆的一端滑动安装在第一挡块2的导向孔内，第一推杆的另外一端与第一压电片10固定连接，第二推杆的一端滑动安装在第二挡块7的导向孔内，第二推杆的另外一端与第二压电片12固定连接。

在常态下，第一压电片10和第二压电片12处于断电状态，当手机发出信号时，手机内的电源控制器会控制电源模块首先向弹性膜片11施加电压，此时第一压电片10和第二压电片12由于逆压电效应将带动弹性膜片11一起向右弯曲变形，产生向右的振幅，随后，弹性膜片11断电，电源模块向第一压电片10和第二压电片12施加电压，第一压电片10和第二压电片12将带动弹性膜片11一起向左弯曲变形，由此形成一个振动周期，当电源控制器控制电源模块输出交流电信号时，第一推杆5、第二推杆6、第一压电片10和第二压电片12一起左右运动，从而形成直线振动，然后振动马达带动手机振动。

本实施例中的第一压电片10和第二压电片12可加工成薄片状，甚至是薄膜，通过合理的设计，可将振动马达的厚度减少到2毫米以下，能满足手机小型化、超薄化之发展趋势。

由于压电片具有较高的能量密度，因此可做到小体积大功率，而且可将压电片产生的往返机械运动通过适当的机械振动放大机构进行放大，再耦合到手机机壳等硬质物体上，能产生较强烈的直线振动效果，上述的第一推杆5和第二推杆6不仅可以起到导向的作用，在压电片的驱动下也可以与外壳1产生接触振动，增加直线振动效果。

本实施例中的第一压电片10和第二压电片12的工作频带宽从每秒几次到每秒几十万次的来回膨胀和收缩都可以稳定工作，因此可以让电源控制器控制电源模块产生不同频率和幅度的电信号，使得第一压电片10和第二压电片12产生不同频率和不同强度的机械振动或声音，这是现有旋转振动电机很难做到的。当然本实施例中的电源控制器也可以替换为专用集成电路或信号发生器，与电源模块配合产生不同频率的电信号。

本实施例还提供一种机械振动放大机构，以增强直线振动效果，该机械振动放大机构包括推杆和固定在推杆上的质量块，推杆的一端滑动安装在外壳1内，推杆的另外一端固定连接压电片，推杆上还套设有压簧，压簧将质量块压向压电片，质量块悬空，通过质量块可以增大振动效果。

应用于本实施例的压电直线振动型手机振动马达的具体方式如下，第一推杆5靠近第一压电片10的一端固定有悬空的第一质量块4，第一质量块4和第一挡块2之间设有第一压簧3，第一压簧3套设在第一推杆5上，第二推杆6靠近第二压电片12的一端固定有悬空的第二质量块9，第二质量块9和第二挡块7之间设有第二压簧8，第二压簧8套设在第二推杆6上。

上述机械振动放大机构的工作原理如下：电源模块输出电压到弹性膜片11上时，第一压电片10和第二压电片12向右弯曲变形，并推动第二推杆6和第二质量块9向右运动，压缩第二压簧8，此时第一推杆5和第一质量块4在第一压簧3的回复力作用下，也向右运动，由此形成振动马达向右的振幅。然后，电源模块输出电压到第一压电片10和第二压电片12上时，第一压电片10和第二压电片12向左弯曲变形，并推动第一推杆5和第一质量块4向左运动，压缩第一压簧3，此时第二推杆6和第二质量块9在第二压簧8的回复力作用下，也向左运动，由此形成振动马达向左的振幅。当电源模块输出交流电信号时，第一质量块4和第二质量块9将在第一压电片10和第二压电片12的作用下左右运动，从而形成直线振动，第一质量块4和第二质量块9悬空，该机械振动放大机构可以大大增强手机的振动效果。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。