一种振膜式线性马达的制作方法

本发明涉及电子设备的振动技术领域，更具体地说，涉及一种振膜式线性马达。

背景技术：

线性振动马达、简称线性马达，一般包含三大部分：定子、振子和弹性单元。目前市场上的线性振动马达的弹性元件基本上是用弹片制作的。弹片因为阻尼小，不同驱动频率的振感变化较大，非线性比较严重，难以控制，而且停止时间长，如果需要增加阻尼，常常使用磁流体，使装配工艺难度大大增加。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种振膜式线性马达，包括马达壳体、振子、以及将振子悬置在马达壳体内且为振子提供弹性回复力的弹性单元，所述弹性单元包括分别位于振子振动方向两端的振膜，所述振膜与振子固定连接。

本发明通过采用振膜来替换弹片，因振膜的阻尼比弹片大很多，可以让线性马达在相同电压而不同频率下驱动的幅值变化更小，使振感驱动更容易控制，同时可以大大降低弹性单元的停止时间。

优选地，所述振膜包括环形的悬边，位于悬边内侧的第一固定部，和位于悬边外侧的第二固定部；所述悬边上设置有加强筋；所述振膜式线性马达还包括支架，所述支架固定连接在马达壳体上，所述振膜固定在支架上。

优选地，所述振膜的第一固定部与振子固定连接，所述第二固定部与支架固定连接。

优选地，所述振膜的第二固定部与振子固定连接，所述第一固定部与支架固定连接。

优选地，所述第一固定部和第二固定部为平面，所述悬边相对于第一固定部和第二固定部向上方凸起，悬边21的截面为弧形的拱起；所述悬边上设置有加强筋。

优选地，所述马达壳体包括上盖，所述振膜式线性马达还包括电磁铁，所述电磁铁固定在上盖上；所述电磁铁包括铁芯和缠绕在铁芯上的第一线圈，所述第一线圈中施加有电流方向呈周期性变化的交变电流；所述振子包括永久磁铁，所述永久磁铁包括第一永久磁铁；所述振膜式线性马达的振动方向为水平方向，所述第一永久磁铁和电磁铁的磁极方向平行于振膜式线性马达的振动方向。

优选地，所述永久磁铁还包括第二永久磁铁，所述第一永久磁铁和第二永久磁铁的磁极相对设置；所述电磁铁设置在第一永久磁铁和第二永久磁铁的中间；所述振膜式线性马达的振动方向为水平方向，所述第一永久磁铁、电磁铁、和第二永久磁铁三者的磁极方向均平行于振膜式线性马达的振动方向。

优选地，所述马达壳体具有上盖，所述上盖上具有向振子方向延伸的凸块，所述电磁铁固定在上盖的凸块处。

优选地，所述振子包括用于固定永久磁铁的固定块。

优选地，所述振子包含质量块、以及与质量块嵌套连接的第三永久磁铁；所述振膜式线性马达还包括第二线圈，所述马达壳体包括上盖，所述第二线圈固定在上盖；所述振膜式线性马达的振动方向为水平方向，所述第三永久磁铁的磁极方向垂直于振膜式线性马达的振动方向。

优选地，所述振膜式线性马达还包括软性线路板，所述第二线圈与软性线路板电连接。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过采用振膜来替换弹片，因振膜的阻尼比弹片大很多，可以让线性马达在相同电压而不同频率下驱动的幅值变化更小，使振感驱动更容易控制，同时可以大大降低弹性单元的停止时间。

附图说明

图1为本发明实施例一所述的一种振膜式线性马达的爆炸图；

图2为本发明实施例一所述的一种振膜式线性马达的弹性单元的结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的一种振膜式线性马达的弹性单元的剖视图；

图4为本发明实施例一所述的一种振膜式线性马达的俯视图；

图5为图4中a-a处的剖视图；

图6为本发明实施例二所述的一种振膜式线性马达的剖视图；

图7为本发明实施例二的线圈通电后电磁铁对永久磁铁的力的示意图；

图8为本发明实施例二的线圈电流方向变化后电磁铁对永久磁铁的力的示意图。

附图标记：

11-上盖、12-下壳、2-振膜、21-悬边、211-加强筋、22-第二固定部、23-第一固定部、3-振子、31-第三永久磁铁、32-质量块、4-支架、5-第二线圈、6-固定块、7-电磁铁、71-铁芯、72-第一线圈、81-第一永久磁铁、82-第二永久磁铁、9-凸块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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。

在本发明的一具体实施例中，如图1~图5所示，一种振膜式线性马达，包括马达壳体、振子3、以及将振子3悬置在马达壳体内且为振子3提供弹性回复力的弹性单元。弹性单元为整个振动马达提供力学支撑和动力输出或转换，并改善产品工作频率。马达壳体包括上盖11和下壳12。

弹性单元包括分别位于振子3振动方向两端的振膜2，所述振膜2与振子3固定连接。振膜2一般成对使用，在本实施例中，振膜2为两个。

振膜2包括环形的悬边21，位于悬边21内侧的第一固定部23，和位于悬边21外侧的第二固定部22。

悬边21相对于第一固定部23和第二固定部22向上方凸起，悬边21的截面为弧形的拱起，悬边21整体呈环状。因悬边21具有一定的弹性，因此在振子振动时，振子3可以用作线性马达的弹性单元。

在悬边21上设置有加强筋211，加强筋211在悬边21上呈凹陷的花纹。加强筋211可以如图所示，为直线形；加强筋211可以呈渐开线状。

振膜式线性马达还包括支架4，支架4固定连接在马达壳体上，振膜2固定在支架4上。

如图2所示，振膜2内圈的第一固定部23与振子3固定连接，振膜2外圈的第二固定部22与支架4固定连接，连接方式可以是通过粘接胶进行粘接。优选的，第一固定部23和第二固定部22均为平面，振膜2分别跟支架4和马达壳体固定连接的结合面均为平面，粘接更容易。支架4焊接在马达壳体上。

在其他实施例中，振膜2的固定方式还可以是：振膜2内圈的第二固定部22与振子3固定连接，振膜2外圈的第一固定部23与支架4固定连接。

振膜2的材料可以是以挑选聚醚醚酮peek、聚酰亚胺pi、聚萘二甲酸乙二醇酯pen和聚对苯二甲酸乙二醇酯pet等。

在本实施例钟，振膜2内圈还具有内孔。在其他实施例中，振膜2内圈还可以不具有内孔。

如图1、图3~图5所示，在本实施例中，振子3包含质量块32、以及与质量块32嵌套连接的第三永久磁铁31；在质量块32上设置有通孔，第三永久磁铁31设置在质量块32的通孔内。

振膜式线性马达还包括第二线圈5，第二线圈5位于振子3的第三永久磁铁31的正上方。第二线圈5一般呈扁平状，第二线圈5可以是通过粘接方式固定设置在上盖11，第二线圈5与振子3保持有间距。第三永久磁铁31的n-s极所在的方向垂直于振动的方向，振膜式线性马达的振动方向为水平方向，永久磁铁的极化方向n-s极所在的方向为垂直方向。

在本实施例中，动力驱动结构包括振子3上的第三磁铁和位于上盖11的第二线圈5。第二线圈5通电后，振子3在水平方向作线形振动。

振膜式线性马达还包括软性线路板，第二线圈5与软性线路板电连接。软性线路板通过粘接方式固定设置在上盖11。

本实施例一通过采用振膜来替换弹片，因振膜的阻尼比弹片大很多，可以让线性马达在相同电压而不同频率下驱动的幅值变化更小，使振感驱动更容易控制，同时可以大大降低弹性单元的停止时间。

实施例二

实施例一中的振膜式线性马达，动力驱动结构包括振子3上的第三磁铁和位于上盖11的第二线圈5，振膜式线性马达的振动强度小，经常需要使用多个振膜式线性马达来进行驱动目标物。

与实施例一不同的是，本实施例还对振膜式线性马达的动力驱动结构进行改善。

如图6所示，在本实施例中，振子3包括永久磁铁以及用于固定永久磁铁的固定块6。永久磁铁包括第一永久磁铁81和第二永久磁铁82。在振子3上，第一永久磁铁81和第二永久磁铁82的磁极相对设置。

电磁铁7包括铁芯71和缠绕在铁芯71上的第一线圈72，所述第一线圈72中施加有电流方向呈周期性变化的交变电流。交变电流的波形可以为正弦曲线，波形也可以为三角形波、正方形波。但优选地可以使用生活中使用的市电，就是具有正弦波形的交流电。

马达壳体包括上盖11，振膜式线性马达还包括电磁铁7，电磁铁7固定在上盖11上。具体是，上盖11上具有向振子3方向延伸的凸块9，电磁铁7固定在上盖11的凸块9处。

电磁铁7设置在第一永久磁铁81和第二永久磁铁82的中间，第一永久磁铁81、电磁铁7、和第二永久磁铁82三者并排设置。振膜式线性马达的振动方向为水平方向，第一永久磁铁81、电磁铁7、和第二永久磁铁82三者的磁极方向均为水平方向。第一永久磁铁81、电磁铁7、第二永久磁铁82三者相互间保持有间隙。

在不通电的状态下，优选的是，第一永久磁铁81、电磁铁7、第二永久磁铁82三者相互间保持有间隙且间隙相同。可以理解的是，第一永久磁铁81、电磁铁7、第二永久磁铁82三者在线性马达上对称的布置，使振子3在不通电的状态下，左右两边受到的力是均衡的。

例如，如图7所示，从左到右，第一永久磁铁81的磁极排布为s-n，位于中间的电磁铁7的磁极排布可以为s-n，第二永久磁铁82的磁极排布为n-s。这时，第一永久磁铁81与永久磁铁之间异极相吸，电磁铁7给到第一永久磁铁81一个力f1的方向是向右的；电磁铁7跟第二永久磁铁82之间同极相排斥，电磁铁7给到第二永久磁铁82另一个力f2的方向也是向右的。这时振子3整体上受到一个向右的力，会向右运动。

当第一线圈72中的交变电流的方向同时发生变化后，如图8所示，电磁铁73的磁极方向同时发生变化，电磁铁7的磁极排布由s-n变为n-s。这时，第一永久磁铁81与永久磁铁之间同极相排斥，电磁铁7给到第一永久磁铁81一个力f1的方向是向左的；电磁铁7跟第二永久磁铁82之间异极相吸，电磁铁7给到第二永久磁铁82另一个力f2的方向也是向左的。这时振子3整体上受到一个向左的力，会向左运动。

因此，随着第一线圈72中交变电流方向的变化，电磁铁7跟永久磁铁相互间的作用力的方向也随之变化。最终驱动振子3沿线性方向回来振动。另外，与常规的线性振动马达的结构相比，本申请用永久磁铁和电磁铁作为动力驱动结构，可以实现比较大的振动量，结构比较简单，同时启止振时间少。

需要说明的是，在其它实施例中，永久磁铁可以仅包括一个永久磁铁，即第一永久磁铁81。第一永久磁铁81和电磁铁7并排设置。振膜式线性马达的振动方向为水平方向，第一永久磁铁81和电磁铁7的磁极方向平行于振膜式线性马达的振动方向，均为水平方向。因此，随着电磁铁7的第一线圈72中交变电流方向的变化，电磁铁7跟第一永久磁铁81相互间的作用力的方向也随之变化。最终也驱动振子3沿线性方向回来振动。但是该方案，与同时设置第一永久磁铁81和第二永久磁铁82相比较，振子3受到的驱动力变小，因此线性振动模组震感减弱。同时，线形振动的平衡性较差。

本实施例二通过采用振膜来替换弹片，因振膜的阻尼比弹片大很多，可以让线性马达在相同电压而不同频率下驱动的幅值变化更小，使振感驱动更容易控制，同时可以大大降低弹性单元的停止时间。

另外，还通过设置永久磁铁和电磁铁，使永久磁铁和电磁铁并排设置，第一永久磁铁和电磁铁的磁极方向平行于振膜式线性马达的振动方向；并在电磁铁的第一线圈中施加交变电流，使电磁铁的两端磁极随着电流方向的变化而变化，永久磁铁和电磁铁的相互间作用力方向随交变电流的方向而变化，最终驱动振子沿线性方向回来振动，与常规的线性振动马达的结构相比，本申请用永久磁铁和电磁铁作为动力驱动结构，结构比较简单，可以实现比较大的振动量，还可以进一步减少了启止振时间。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用振膜来替换弹片，因振膜的阻尼比弹片大很多，可以让线性马达在相同电压而不同频率下驱动的幅值变化更小，使振感驱动更容易控制，同时可以大大降低弹性单元的停止时间。

2、本发明还通过设置永久磁铁和电磁铁，使永久磁铁和电磁铁的相互间作用力方向随交变电流的方向而变化，最终驱动振子沿线性方向回来振动，与常规的线性振动马达的结构相比，本申请用永久磁铁和电磁铁作为动力驱动结构，结构比较简单，可以实现比较大的振动量，还可以进一步减少了启止振时间。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。