线性振动马达的制作方法

本发明涉及便携式电子产品技术领域，更为具体地，涉及一种永磁铁非对称设置的线性振动马达。

背景技术：

随着通信技术的发展，便携式电子产品，如手机、掌上游戏机或者掌上多媒体娱乐设备等进入人们的生活。在这些便携式电子产品中，一般会用微型振动马达来做系统反馈，例如手机的来电提示、游戏机的振动反馈等。然而，随着电子产品的轻薄化发展趋势，其内部的各种元器件也需适应这种趋势，微型振动马达也不例外。

现有的微型振动马达，一般包括上盖、和与上盖形成振动空间的下盖、在振动空间内做直线往复振动的振子(包括质量块和永磁铁)、连接上盖并使振子做往复振动的弹性支撑件、以及位于振子下方一段距离的线圈。

目前，永磁铁的位置在垂直于振动方向的平面内相对于质量块的长轴或者短轴均是对称分布的，这就要求磁铁或者线圈必须为偶数，占用质量块的空间较多，导致振子质量降低，马达的共振频率升高，振感不够强烈。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种线性振动马达，以解决线性振动马达的永磁铁呈对称分布的结构，占用空间较多，导致马达的共振频率高，振感低等问题。

根据本发明提供的线性振动马达，包括壳体、收容在壳体内的振动系统；其中，振动系统包括质量块和固定在质量块内的永磁铁；永磁铁的质心与振动系统的质心不相重合。

此外，优选的结构是，永磁铁嵌设在质量块的长轴或者短轴方向的一侧。

此外，优选的结构是，还包括定子系统；定子系统包括与永磁铁位置对应设置的定子线圈；永磁铁的充磁方向为竖向充磁；定子线圈的轴线方向与永磁铁的充磁方向相垂直。

此外，优选的结构是，定子系统还包括固定在壳体上的柔性电路板；定子线圈与柔性电路板导通。

此外，优选的结构是，壳体包括适配连接的上壳和下壳，在下壳上设置有延伸出的托板，柔性电路板扣合或者粘贴固定在托板上。

此外，优选的结构是，永磁铁在质量块内呈非对称分布。

此外，优选的结构是，永磁铁在质量块的X轴方向和/或Y轴方向和/或Z轴方向呈非对称分布。

此外，优选的结构是，在质量块以及永磁铁靠近壳体的上下端面上，分别设置有阻尼件。

此外，优选的结构是，在质量块与壳体之间焊接固定有弹性支撑件，弹性支撑件用于将质量块支撑悬设在壳体内。

此外，优选的结构是，在永磁铁的一侧或者两侧分别贴设有对应的华司板。

利用上述线性振动马达，永磁铁分布在垂直于质量块振动方向的平面的长轴或者短轴方向的一侧，固定在质量块或者是壳体上，定子线圈与永磁铁对应设置，将永磁铁设置为非对称结构，能够减少其对质量块空间的占用，增大振动系统的质量，降低线性振动马达的共振频率，提高产品振感。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例一的线性振动马达的分解图；

图2为根据本发明实施例一的线性振动马达的剖面图；

图2-1为根据本发明实施例一的永磁铁分布结构示意图一：

图2-2为根据本发明实施例一的永磁铁分布结构示意图二；

图2-3为根据本发明实施例一的永磁铁分布结构示意图三；

图2-4为根据本发明实施例一的永磁铁分布结构示意图四；

图3为根据本发明实施例一的线性振动马达的原理图；

图4-1为根据本发明实施例二的线性振动马达的剖面图；

图4-2为根据本发明实施例二的线性振动马达的原理图；

图5-1为根据本发明实施例三的线性振动马达的剖面图一；

图5-2为根据本发明实施例三的线性振动马达的剖面图二‘

图5-3为根据本发明实施例三的线性振动马达的原理图。

其中的附图标记包括：上壳1，阻尼件2、2’，永磁铁3、3’、3”，定子线圈4、4’、4”，柔性电路板5，下壳6、6’，弹性支撑件7、7’、7”，质量块8、8’、8”。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在下述具体实施方式的描述中所用到的“质量块”也可以称作“配重块”，均指与产生振动的振动块固定以加强振动平衡的高质量、高密度金属块。另外，发明主要用于微型振动马达的改进，但是也不排除将发明中的技术应用于大型振动马达。但是为了表述的方便，在以下的实施例描述中，“线性振动马达”和“微型振动马达”表示的含义相同。

本发明实施例的线性振动马达，包括壳体、收容在壳体内的振动系统；振动系统包括质量块和固定在质量块内的永磁铁；永磁铁的质心与振动系统的质心不相重合。其中，永磁铁的质心是指固定在质量块内的所用永磁铁的共同质心，该质心与质量块和永磁铁共同的质心不相重合。

此外，线性振动马达还包括收容在壳体内的定子系统，定子系统包括与永磁铁位置对应设置的定子线圈。换言之，本发明实施例的线性振动马达，包括壳体、收容在就壳体内的振动系统和定子系统；其中，振动系统包括质量块和永磁铁，定子系统包括与永磁铁位置对应设置的定子线圈，永磁铁在质量块内呈非对称分布；定子线圈/永磁铁固定在壳体上，对应的永磁铁/定子线圈固定在质量块内，即定子线圈或者永磁铁其中之一固定在壳体上，另一部分则固定在质量块上，伴随质量块做往复运动。

具体地，定子线圈和永磁铁的位置相对应设置，当定子线圈固定在壳体上，永磁铁固定在质量块内时，永磁铁嵌设在质量块的长轴或者短轴方向的一侧，永磁铁的位置在垂直于线性振动马达振动方向的平面内呈非对称分布；或者，当定子线圈固定在质量块上，而永磁铁固定在壳体内时，定子线圈可以固定在质量块的长轴或者短轴方向的一侧。其中，质量块的长轴方向为同一水平面内，质量块沿X轴或者Y轴方向上尺寸最大的轴向，一般为质量块的X轴方向，或者长度方向；对应的，质量块的短轴方向为同一水平面内，质量块沿X轴或者Y轴方向上尺寸最小的轴向，一般为质量块的Y轴方向，或者宽度方向，具体可参考附图所示质量块的结构。

为详细描述本发明实施例的线性振动马达的结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1和图2分别示出了根据本发明实施例一的线性振动马达的分解结构和剖面图结构。

如图1和图2共同所示，在该实施例中，线性振动马达包括壳体、收容在壳体内的振动系统和定子系统，振动系统包括质量块8和嵌设在质量块8的长轴方向一端的永磁铁3，定子系统包括竖向固定在壳体内侧壁上的定子线圈4和横向固定在壳体上的柔性电路板(FPCB，Flexible Printed Circuit Board)5，定子线圈4与柔性电路板5焊接导通，通过柔性电路板5实现线性振动马达内外部电路的连接。

其中，在质量块8长轴方向的一侧设置有与永磁铁3相适配的收容槽，永磁铁3可以粘贴或者焊接固定在质量块8的收容槽内，永磁铁3的充磁方向为竖向充磁，定子线圈4则固定在质量块8对应永磁铁3一端的壳体上，定子线圈4的轴线方向与永磁铁3的充磁方向相垂直。其中，定子线圈4的轴线方向是指定子线圈4所形成的柱状体的中轴线方向，其垂直于质量块8 的振动方向。

在本发明的一个具体实施方式中，在质量块8的上下两个端面与壳体之间分别焊接固定有弹性支撑件7，弹性支撑件7用于将质量块8支撑悬设在壳体内，并为质量块8的运动提供弹性恢复力。

在本发明的另一具体实施方式中，可以在永磁铁的一侧或者两侧分别贴设有对应的华司板(图中未示出)，华司板的设置位置可以根据永磁铁在质量块内的设置位置变形，将华司板贴设在永磁铁位于质量块接触的一侧、两侧或者多侧等，通过华司板增强永磁铁产生的磁场，聚拢穿过定子线圈的磁力线的数量，增强线性振动马达的振感，提高用户体验。

需要说明的是，本发明实施例中的永磁铁的位置在垂直于线性振动马达振动方向的平面内呈非对称分布，可理解为永磁铁在质量块的X轴方向、Y轴方向或者Z轴方向内可呈非对称分布，即永磁铁在质量块的X轴方向和/或Y轴方向和/或Z轴方向呈非对称分布；当然，永磁铁也可在垂直与线性振动马达振动方向的平面内呈对称分布。以下将结合附图对永磁铁呈非对称或者对称分布的线性振动马达结构进行举例示意。

在图2-1所示的线性振动马达的横向剖面结构中，永磁铁3相对于质量块8的X轴呈对称分布，相对于质量块8的Y轴呈非对称分布，定子线圈4根据永磁铁对应设置；图2-2所示的横向线性振动马达的剖面结构中，永磁铁3关于质量块8的X轴和Y轴方向均呈非对称分布；图2-3所示的线性振动马达的纵向剖面结构中，永磁铁3关于质量块8的Z轴方向呈非对称分布，图2-4示出了图2-3中线性振动马达的横向剖面结构。

可知，本发明实施例的永磁铁结构，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进，此处不再一一列举。

具体地，图3示出了根据本发明实施例一的线性振动马达的原理。

结合图1至图3共同所示，永磁铁3非对称设置在质量块8的一侧，定子线圈4与永磁铁3平行设置，在向定子线圈4内通入方向相反的两种电流后，根据判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

如图3所示，标示为“⊙”电流方向为垂直图面向外，标示为电流方向为垂直图面向里，假设定子线圈4的通电方向是上下“⊙”，根据左手定则定子线圈4在磁场中的受力方向为向下的F’，由于定子线圈4固定在壳体上不能运动，基于作用力与反作用力的关系，则永磁铁3受力方向为向上的F，F与F’大小相同方向相反。如此，受到向上推动力的永磁铁3就带动质量块8一起做向上的平移运动，从而挤压质量块8上侧的弹性支撑件，拉伸质量块8下侧的弹性支撑件。

同理，当定子线圈4内的电流方向改变时，按照左手定则，定子线圈4受到的磁场力F’的方向为向上。但是由于定子线圈4固定不动，则永磁铁3受到与F’方向相反且大小相同的F的作用力，受到向下推动力的永磁铁3就带动质量块8一起做向下的平移运动，同时使质量块8两侧的弹性支撑件7从挤压/拉伸状态恢复原状后继续被拉伸/挤压。上述运动交替进行，使振动系统在平行于定子系统的安装平面的方向做往复运动。

为防止线性振动马达运动过程中，质量块8或者永磁铁3与壳体内壁发生碰撞，在本发明的另一具体实施方式中，在质量块8以及永磁铁3靠近壳体一侧的上下端面上，分别粘贴固定阻尼件2；其中，阻尼件2可采用泡棉件、橡胶件或者硅胶件等具有弹性恢复力的构件；并且，可以根据质量块8运动方向的变化，调整阻尼件2的设置位置。

需要说明的是，为加强线性振动马达的振感及质量块8的振动平衡，质量块8可以采用钨钢块或镍钢块或者镍钨合金等高密度金属材料制成，加大质量块振动力，使电子产品的振动更加强烈。

此外，在本发明所提供的线性振动马达中，壳体还可包括适配连接的上壳1和下壳6，上壳1为未封闭的长方体结构，下壳6固定在上壳1的开放端，振子系统和定子系统均收容在上壳1和下壳6形成的腔体内。其中，在下壳6上设置有延伸出的托板，托板的结构与柔性电路板5相对应，柔性电路板5可扣合或者粘贴固定在托板上，线圈的引线则延伸至壳体外侧并与柔性电路板5导通。

本发明实施例的线性振动马达中，当定子线圈固定在壳体上，永磁铁固定在质量块内时，永磁铁嵌设在质量块的长轴或者短轴方向的一侧；而当定子线圈固定在质量块上，永磁铁固定在壳体内时，定子线圈可以固定在质量块的长轴或者短轴方向的一侧，永磁铁和定子线圈位置对应设置。

作为示例，图4-1和图4-2分别示出了根据本发明实施例二的线性振动马达的结构及原理。

如图4-1和图4-2所示，本发明实施例二的线性振动马达，包括壳体、质量块8’、嵌设在质量块8’的长轴方向一端的定子线圈4’、竖向固定在壳体内侧壁上永磁铁3’，定子线圈4’和永磁铁3’平行设置；此外，还包括连接线性振动马达内外部电路的柔性电路板，定子线圈4’的引线延伸至柔性电路板上，并与柔性电路板焊接导通。

其中，可以在质量块8’长轴方向的一侧设置与定子线圈4’适配的避让结构，定子线圈4’可套设在质量块8’上，永磁铁3’则粘贴或者焊接固定在壳体的内侧壁上，永磁铁3’的充磁方向为竖向充磁，定子线圈4’的轴线方向与永磁铁3’的充磁方向相垂直。

如图4-2所示，根据左手定则定子线圈4’在磁场中的受力方向为向上的F，由于定子线圈4’固定在质量块8’上，受到向上推动力的定子线圈4’就会带动质量块8’一起做向上的平移运动，从而挤压质量块8’上侧的弹性支撑件7’，拉伸质量块8’下侧的弹性支撑件7’。当定子线圈4’内的电流方向改变时，定子线圈4’的受力方向也会改变，同时使质量块8’两侧的弹性支撑件7’从挤压/拉伸状态恢复原状后继续被拉伸/挤压。上述运动交替进行，即可实现线性振动马达的往复振动。

图5-1和图5-2分别从不同角度示出了根据本发明实施例三的线性振动马达的剖面结构；图5-3示出了根据本发明实施例三的线性振动马达的原理。

如图5-1至图5-3共同所示，本发明实施例三的线性振动马达，包括壳体、收容在壳体内的振动系统和定子系统，振动系统包括质量块8”和嵌设在质量块8”的短轴方向一侧的永磁铁3”，定子系统包括竖向固定在壳体内侧壁上的定子线圈4”和横向固定在壳体上的柔性电路板(FPCB，Flexible Printed Circuit Board)，定子线圈4”与柔性电路板焊接导通，通过柔性电路板实现线性振动马达内外部电路的连接。

其中，在质量块8”短轴方向的一侧设置有与永磁铁3”相适配的收容槽，永磁铁3”可以粘贴或者焊接固定在质量块8”的收容槽内，永磁铁3”的充磁方向为竖向充磁，定子线圈4”则固定在质量块8”对应永磁铁3”一端的壳体上，定子线圈4”的轴线方向与永磁铁3”的充磁方向相垂直。另外，支撑固定质量块8”的弹性支撑件7”避让永磁铁3”所在端面设置在质量块8”的上下两端面与壳体的侧壁之间。

需要说明的是，在实施例二和实施例三所示的线性振动马达中，有关线性振动马达的其它结构件，例如，弹性支撑件、阻尼件(包括附图4-1中的阻尼件2’)、壳体结构(包括附图4-1中的下壳6’)等均可参考实施例一中的描述，此处不再赘述。

通过上述实施方式可看出，本发明提供的线性振动马达，永磁铁采用非对称布置，分布在线性振动马达的长轴或者短轴的一侧；另外，永磁铁可固定在质量块上或者壳体上，对应的定子线圈固定在壳体或者质量块上，且定子线圈和质量块位置对应设置，非对称设置的永磁铁不仅能够减少对质量块空间的侵占，增加振动系统的质量，还能够降低线性振动马达的共振频率，调高产品的振感及用户体验。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的线性振动马达。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的线性振动马达，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。