振动电机的制作方法

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种用于便携式消费性电子产品的振动电机。

背景技术：

随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，一般都会用到振动电机来做系统反馈，比如手机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。如此广泛的应用，就要求振动电机的性能高，稳定性好且使用寿命长。

相关技术的线性振动电机包括具收容空间的基座、位于所述收容空间内的振动单元、将所述振动单元固定并悬置于所述收容空间的弹性件和固定于所述基座的线圈，通过线圈通电产生的磁场与振动单元产生的磁场相互作用，从而驱动所述振动单元做往复直线运动而产生振动。

然而，相关技术的线性振动电机中，所述线性振动单元只能沿一个方向进行线性的振动，振动效果单一。

因此，实有必要提供一种新的振动电机来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种振动电机，该振动电机能够实现双向振动，使得其振动效果优。

为解决上述技术问题，本发明提供一种振动电机，其包括具有收容空间的基座、置于所述收容空间内的振动组件以及固定于所述基座并驱动所述振动组件振动的线圈组件，所述振动组件包括固定于所述基座的弹性件以及通过所述弹性件悬置于所述收容空间内的振动单元，所述振动单元包括支撑于所述弹性件的质量块以及固定于所述质量块并与所述线圈组件相对设置的磁钢；所述磁钢的充磁方向为厚度方向；对所述线圈组件施加驱动信号，所述弹性件支承所述振动单元沿垂直于充磁方向的第一振动方向振动或沿垂直于充磁方向且垂直于所述第一振动方向的第二振动方向振动或沿着位于所述第一振动方向和所述第二振动方向的平面上且不与所述第一振动方向和所述第二振动方向重合的第三振动方向振动，所述振动组件具有使得所述振动单元沿所述第一振动方向振动的第一固有共振频率和沿所述第二振动方向振动的第二固有共振频率，通过调整所述驱动信号，使得所述振动单元沿所述第一振动方向、所述第二振动方向、所述第三振动方向中的任一方向振动。

优选的，当所述驱动信号的频率对应所述第一固有共振频率时，所述振动单元沿所述第一振动方向振动，所述第一振动方向为直线。

优选的，当所述驱动信号的频率对应所述第二固有共振频率时，所述振动单元沿所述第二振动方向振动，所述第二振动方向为直线。

优选的，当所述驱动信号的频率同时对应所述第一固有共振频率和所述第二固有共振频率时，所述振动单元沿所述第三振动方向振动，所述第三振动方向为非直线。

优选的，当所述振动单元沿所述第三振动方向振动时，所述非直线的形状随所述驱动信号的变化而变化。

优选的，所述磁钢包括相互固定连接的第一磁钢和所述第二磁钢，所述第一磁钢与所述第二磁钢的充磁方向相反。

优选的，所述基座具有相对间隔设置的第一侧壁以及连接所述第一侧壁的第二侧壁，所述弹性件包括固定于所述第二侧壁的第一固定臂、由所述第一固定臂的两端分别朝向所述第一侧壁且环绕所述振动单元延伸的第一弹臂、由所述第一弹臂远离所述第一固定臂的一端朝向所述质量块且环绕所述振动单元弯折延伸的第二弹臂以及由所述第二弹臂远离所述第一弹臂的一端延伸的第二固定臂，所述第二固定臂固定于所述质量块。

优选的，所述质量块包括与相对设置的一对第一质量块，所述第一质量块沿所述第一侧壁间隔设置，所述第二固定臂与所述第一质量块固定连接。

优选的，所述质量块还包括连接所述第一质量块且相对间隔设置的一对第二质量块，所述第一质量块与所述第二质量块围设成通孔，所述第一磁钢和所述第二磁钢收容于所述通孔。

优选的，所述第一固定臂、所述第一弹臂、所述第二弹臂以及所述第二固定臂围设成具有开口端的所述弹性件，所述弹性件为两个，两个所述弹性件的所述开口端相对设置。

优选的，所述第一固定臂、所述第一弹臂、所述第二弹臂以及所述第二固定臂围设成具有开口端的所述弹性件，所述弹性件为两个，两个所述弹性件的所述开口端相对设置。

优选的，两个所述弹性件沿充磁方向相互间隔设置。

优选的，所述第一磁钢和所述第二磁钢的结合面平行于充磁方向。

优选的，所述结合面与所述第一振动方向形成夹角α，并满足以下条件式：0°≤α≤90°。

优选的，所述基座包括外壳体以及分别盖设于所述外壳体的上盖板和下盖板，所述外壳体、所述上盖板和所述下盖板共同围成所述收容空间，所述弹性件固定于所述外壳体，所述线圈组件固定于所述上盖板和/或所述下盖板。

优选的，所述线圈组件包括固定于所述上盖板和/或所述下盖板的铁芯和绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯沿充磁方向在所述磁钢的正投影同时落入所述第一磁钢和所述第二磁钢。

优选的，所述线圈组件包括两个，两个所述线圈组件分别固定于所述上盖板和所述下盖板。

优选的，所述振动电机还包括固定于所述下盖板且与所述线圈组件电连接的柔性线路板。

优选的，所述下盖板包括自边缘向远离所述收容空间延伸的固定板，所述柔性电路板包括与外部电路电连接的外连接部以及与所述线圈组件电连接的内连接部，所述外连接部贴设固定于所述固定板。

优选的，所述线圈组件包括固定于所述下盖板的第一线圈组件以及固定于所述上盖板的第二线圈组件，所述内连接部包括与所述第一线圈组件电连接的第一连接件以及与所述第二线圈组件电连接的第二连接件，所述第一连接件贴设于所述下盖板，所述第二连接件包括自所述外连接部靠近所述收容空间的一端向朝向所述上盖板方向垂直延伸的第一延伸部以及自所述第一延伸部远离所述外连接部的一端朝向所述收容空间弯折延伸的第二延伸部，所述第二延伸部与所述第二线圈组件电连接。

优选的，所述第一延伸部与所述基座间隔设置。

与相关技术相比，所述振动单元包括支撑于所述弹性件的质量块以及分别与所述线圈组件相对设置的磁钢；所述振动单元包括支撑于所述弹性件的质量块以及固定于所述质量块且与所述线圈组件相对设置的磁钢；所述磁钢沿厚度方向充磁；所述振动单元沿垂直于所述磁钢的充磁方向的第一振动方向、沿垂直于充磁方向且垂直于所述第一振动方向的第二振动方向、沿位于所述第一振动方向和所述第二振动方向所在平面的第三振动方向中的任一方向振动，使得所述振动电机能够沿多个方向实现振动，优化了振动效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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它的附图，其中：

图1为本发明振动电机的立体结构图；

图2为本发明振动电机的部分立体结构分解图；

图3为沿图1中A-A线的剖视图；

图4为本发明外壳体与振动单元的立体结构分解图；

图5为本发明外壳体与振动单元的部分结构装配图；

图6为图5的俯视图；

图7为本发明柔性线路板的立体结构图；

图8为本发明振动电机的振动方向示意图；

图9为沿图1中B-B线的剖视图；

图10为本发明另一实施例的振动电机的部分结构装配图。

【具体实施方式】

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请同时参阅图1-10，本发明提供一种振动电机100，包括基座1、振动单元2、弹性件3、线圈组件4以及柔性线路板5，其中振动单元2和弹性件3组成振动组件6。

所述基座1具有收容空间10，用于收容所述振动组件6以及所述线圈组件4。

所述基座1可以为一体结构，也可以为分体结构。比如，在本实施方式中，所述基座1为分体结构，其包括外壳体11以及分别盖设于所述外壳体11的上盖板12和下盖板13，所述外壳体11、所述上盖板12和所述下盖板13共同围成所述收容空间10。具体的，外壳体11包括相对间隔设置的第一侧壁111以及与连接所述第一侧壁111且相互间隔设置的第二侧壁112。

进一步的，所述下盖板13包括自边缘向远离所述收容空间10延伸的固定板131，所述固定板131用于为所述柔性线路板5提供固定支撑。

所述振动单元2收容于所述收容空间10内。

在本实施方式中，所述振动单元2包括支撑于所述弹性件3的质量块21以及固定于所述质量块21且与线圈组件4相对设置的磁钢22；所述磁钢22包括分别沿充磁方向M充磁的第一磁钢221和第二磁钢222，且所述第一磁钢221与所述第二磁钢222的充磁方向相反，比如，如图3中所示，所述第一磁钢221靠近所述上盖板12的磁极为N极，其靠近所述下盖板13的磁极为S极，而所述第二磁钢222靠近所述上盖板12的磁极为S极，其靠近所述下盖板13的磁极为N极。

值得一提的是，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222可以为一体结构，也可以为分体结构，比如，在本实施方式中，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222为分体结构，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222相互抵接且分别固定收容于所述收容孔210中。

进一步的，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222均的充磁方向均沿厚度方向，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222的结合面220平行于其充磁方向，在此定义其为充磁方向为M；

为了下面更加清楚地说明所述振动单元2的振动原理，在此，首先需要指出的是，请参照图6及图8，所述振动电机100可沿垂直于所述磁钢的充磁方向M的第一振动方向D1、沿垂直于充磁方向M且垂直于所述第一振动方向D1的第二振动方向D2或沿位于所述第一振动方向D1和所述第二振动方向D2所在平面的第三振动方向D3中任意一个方向振动，定义所述第一振动方向D1沿Y轴方向，所述第二振动方向D2沿X轴方向，所述第一振动方向D1和所述第二振动方向D2在水平面上相互垂直，需要注意的是，所述第三振动方向D3与所述第一振动方向D1和所述第二振动方向D2位于同一平面，即水平面；所述振动电机100的充磁方向M沿Z轴方向，充磁方向M同时垂直于所述第一振动方向D1、所述第二振动方向D2以及所述第三振动方向D3，即充磁方向M垂直于所述第一振动方向D1、所述第二振动方向D2以及所述第三振动方向D3所在的水平面。

更进一步的，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222的结构形式均是不限的。所述第一磁钢221和所述第二磁钢222可以呈直角三角形、直角梯形或扇形中的其中一种结构形式，比如，在本实施方式中，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222均呈直角三角形，所述结合面220位于呈直角三角形的所述第一磁钢221和所述第二磁钢222的斜边位置。且所述结合面220与所述第一振动D1方向形成夹角α，且0°≤α≤90°。

所述弹性件3将所述振动单元2悬置于所述收容空间10内，为所述振动单元2提供了振动条件；具体的，所述弹性件3固定于所述外壳体11。

在本实施方式中，如图9所示，所述弹性件3包括两个且沿充磁方向M相互间隔叠设，每一所述弹性件3包括固定于所述第二侧壁112的第一固定臂31、由所述第一固定臂31的两端分别朝向所述第一侧壁111且环绕所述振动单元2延伸的第一弹臂32、由所述第一弹臂32远离所述第一固定臂31的一端朝向所述质量块21且环绕所述振动单元2弯折延伸的第二弹臂33及由所述第二弹臂33远离所述第一弹臂33的一端延伸的第二固定臂34，所述第二固定臂34固定于所述质量块21；参见图6，其中所述第二弹臂32、所述第三弹臂33均与所述质量块21及所述外壳体11间隔设置；所述第一固定臂31、所述第一弹臂32、所述第二弹臂33以及所述第二固定臂34围设成具有开口端的所述弹性件3，两个所述弹性件3的开口端相对设置，如图4和图5所示，可以理解为，每一所述第二侧壁112上各固定由一个所述弹性件3的所述第一固定臂31，且两个所述第一固定臂31沿充磁方向M的高度不同。需要注意的是，质量块21包括相对设置的一对第一质量块211，所述第一质量块211沿所述第一侧壁111间隔设置，所述第二固定臂34与所述第一质量块211固定连接；在本实施例中，所述质量块21呈环形，其还包括连接所述第一质量块211且相对间隔设置的一对第二质量块212，所述第二质量块212平行于所述第二侧壁112；所述第一质量块211和所述第二质量块212围设成通孔210，所述第一磁钢221和所述第二磁钢222收容于所述通孔210；在其他实施例中，如图10所示，质量块可以只包括第一质量块211’，只要能使得磁钢固定于所述质量块211’且连接于所述弹性件3’即可。

上述的两个所述第一弹臂32和两个所述第二弹臂33均悬空设置，所述第一弹臂32和所述第二弹臂33具有弹性，在振动过程中，能够为所述振动单元2的振动提供用于提供振动弹力和支撑力，使得所述振动单元2在弹力和电磁驱动力的共同作用下作往复的弹性运动。

所述线圈组件4固定于所述基座1用以驱动所述振动单元2振动。

在本实施方式中，所述线圈组件4包括固定于所述上盖板12和/或所述下盖板13的铁芯和绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯沿充磁方向M在所述磁钢22的正投影同时落入所述第一磁钢221和所述第二磁钢222。在所述线圈通电的情况下，使所述铁芯沿充磁方向M极化。

值得一提的是所述线圈组件4的数量及位置设置是不限的，其可以根据实际设计的需求进行具体的设置。

作为一个可选的实施方式，所述线圈组件4包括两个，两个所述线圈组件4分别为固定于所述下盖板13的第一线圈组件41和所述上盖板12的第二线圈组件42，所述第一线圈组件41包括第一铁芯411和缠绕于所述第一铁芯411的第一线圈412，所述第二线圈组件42包括第二铁芯421和缠绕于所述第二铁芯421的第二线圈422，所述第一线圈412和所述第二线圈422的充磁方向相同，比如，如图3中所示，在通电情况下，所述第一线圈412通电，使所述第一铁芯411极化，该第一铁芯411的顶端磁极为N极，底端磁极均为S极；所述第二线圈422通电，使所述第二铁芯421极化，该第二铁芯421的顶端磁极为N极，底端磁极均为S极。所述柔性线路板5固定于所述下盖板13并与所述线圈组件4形成电连接，用于为所述线圈组件4供电。

在本实施方式中，所述柔性电路板5包括与外部电路电连接的外连接部51以及与所述线圈组件4电连接的内连接部52，所述外连接部51贴设固定于所述固定板131。

进一步的，所述内连接部52包括与所述第一线圈412电连接的第一连接件521以及与所述第二线圈422电连接的第二连接件522，所述第一连接件521贴设于所述下盖板13，所述第二连接件522包括自所述外连接部51靠近所述收容空间10的一端向朝向所述上盖板12方向垂直延伸的第一延伸部5221以及自所述第一延伸部5221远离所述外连接部51的一端朝向所述收容空间10弯折延伸的第二延伸部5222，所述第二延伸部5222与所述第二线圈组件42电连接；更进一步的，所述第一延伸部5221与所述基座1间隔设置。

上述结构通过同一个所述柔性线路板5分别与所述第一线圈412和所述第二线圈422连接，使得所述第一线圈412和所述第二线圈422的通电方向相同，从而使得所述第一铁芯411和所述第二铁芯421的极化方向相同。

上面描述了所述振动电机100的具体结构，下面请同时参阅图3及图5-6所示，结合所述振动电机100的具体结构对其振动的原理展开说明：

在通正向电时(图3为通正向电时的振动电机的示意图)，两个所述线圈组件4充磁，两个所述线圈组件4与所述第一磁钢221和所述第二磁钢222共同形成磁回路，所述第二铁芯421靠近所述磁钢22的一侧被极化为S极，在磁场的作用下，所述第一磁钢221的N极被该S极吸引，所述第二磁钢222的S极被该S极排斥，使得所述第一磁钢221与所述第二磁钢222在靠近所述上盖板12的一侧产生垂直于所述结合面220向左的驱动力；所述第一铁芯411靠近所述磁钢22的一侧被极化为N极，在磁场的作用下，所述第一磁钢221的S极被该N极吸引，所述第二磁钢222的N极被该N极排斥，使得所述第一磁钢221与所述第二磁钢222在靠近所述下盖板13的一侧产生垂直于所述结合面220向左的驱动力。在该情况下，在整体上产生垂直于所述结合面220向左的电磁驱动力。

反之，在通反向电时，所述线圈组件4的充磁方向倒置，即使得所述第一铁芯411的顶端磁极为N极和使底端磁极为S极，所述第二铁芯421的顶端磁极为N极和使底端磁极为S极，从而使得所述磁钢22在整体上产生垂直于所述结合面220且向右的电磁驱动力。

在电磁驱动力的作用下，而两个所述弹性件3分别有沿电磁驱动力的方向运动的趋势，在电磁驱动力和弹力的共同作用下，使得所述振动单元2实现振动。

所述弹性件3和所述振动单元2组成的振动组件6具有使得所述振动单元2沿所述第一振动方向振动的第一固有振动频率以及使得所述振动单元沿所述第二振动方向振动的第二固有振动频率。一般来说，所述第一固有振动频率和所述第二固有振动频率根据振动电机的振动频率范围来设置。

当所述驱动信号的频率对应所述第一固有共振频率时，此时，所述振动组件6的沿所述第一振动方向D1的模态被激发，所述弹性件3带动所述振动单元2沿所述第一振动方向D1上的往复振动。本实施例中，所述振动单元2沿所述第一振动方向D1作直线往复运动。在此需要强调的是，所述驱动信号的频率对应所述第一固有振动频率是指，所述驱动信号中包含的频率信号等于或者接近所述第一固有振动频率，使得所述第一固有振动频率对应的模态能够被激发即可。

当所述驱动信号的频率对应所述第二固有共振频率时，所述振动组件6的沿所述第二振动方向D2的模态被激发，所述弹性件3带动所述振动单元2沿所述第二振动方向D2上的往复振动。本实施例中，所述振动单元2沿所述第二振动方向D2作直线往复运动。在此需要强调的是，所述驱动信号的频率对应所述第二固有振动频率是指，所述驱动信号中包含的频率信号等于或者接近所述第二固有振动频率，使得所述第二固有振动频率对应的模态能够被激发即可。

当所述驱动信号同时对应所述第一固有共振频率和第二固有共振频率时，所述振动组件6沿所述第一振动方向D1和所述第二振动方向D2的模态被同时激发，此时，在合力的作用下，所述弹性件3会带动所述振动单元2沿所述第三振动方向D3振动，参照图8，该振动可以看作是斜向振动，所述第三振动方向D3位于X轴和Y轴之间的任意一个方向，其主要通过驱动信号所决定。本实施例中，所述振动单元2沿所述第三振动方向D3作非直线的运动，图8中所述的曲线仅作为示意图，不代表所述第三振动方向D3的运动轨迹。具体的，当所述振动电机100接收到的驱动信号驱动所述振动单元2沿所述第三振动方向D3振动时，所述非直线的形状随所述驱动信号的变化而变化，并不局限于某一种非直线。具体可以理解为，所述非直线的形状，即所述振动单元2沿所述第三振动方向D3的运动轨迹是由驱动信号中第一振动频率和第二振动频率的所占比例来决定的，当第一振动频率的成分高于第二振动频率的成分，此时所述第三振动方向D3会更加靠近第一振动方向D1，当第一振动频率的成分低于第二振动频率的成分，此时所述第三振动方向D3会更加靠近第二振动方向D2；需要注意的是，驱动信号并不仅限于以频率的形式体现。

在此需要强调的是，所述驱动信号的频率对应所述第一固有振动频率是指，所述驱动信号中包含的频率信号等于或者接近所述第一固有振动频率使得所述第一固有振动频率对应的模态能够被激发即可。

上述的振动单元2能够实现沿所述第一振动方向D1、沿所述第二振动方向D2、沿所述第三振动方向D3中的任意一个方向振动，实现了所述振动电机100的多向振动，使得所述振动电机100能够实现多种振动效果，达到优化其振动性能的目的。

需要说明的是，在通电情况下，所述线圈组件4和所述磁钢22共同产生的电磁驱动力的方向与夹角α有关，在实际应用中，可以通过调整夹角α的角度，实现对电磁驱动力的方向与大小的调整，而电磁驱动力与所述弹性件3产生的弹力的合力也随之改变，从而达到调整所述振动单元2的振动效果的目的，应当注意的是，当夹角α为0度或90度时，所述振动单元2沿所述第一振动方向D1或所述第二振动方向D2振动，为单方向振动。如图10中所示，在本发明的另一实施例中，所述第一磁钢221’和所述第二磁钢222’之间的所述结合面220’与所述第一振动方向D1’之间的夹角α’为90度，此时，所述振动单元2’沿所述第一振动方向D1’单向振动。

与相关技术相比，本发明的振动电机中，所述振动单元包括支撑于所述弹性件的质量块以及分别与所述线圈组件相对设置的磁钢；所述振动单元包括支撑于所述弹性件的质量块以及固定于所述质量块且与所述线圈组件相对设置的磁钢；所述磁钢沿厚度方向充磁；所述振动单元沿垂直于所述磁钢的充磁方向的第一振动方向、沿垂直于充磁方向且垂直于所述第一振动方向的第二振动方向、沿位于所述第一振动方向和所述第二振动方向所在平面的第三振动方向中的任意一个方向振动，使得所述振动电机能够沿多个方向实现振动，优化了振动效果。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。