振动马达及电子设备的制作方法

1.本申请属于马达技术领域，具体涉及一种振动马达及电子设备。


背景技术：

2.随着科技的高速发展，各种电子设备的功能不断得到优化，为了给用户提供更好的体验，电子设备通常采用振动方式来实现与用户的交互反馈，例如在来电提醒、键盘输入、游戏代入式反馈等应用场景下。目前，电子设备达到的振动效果通常都是基于内置的振动马达而实现的。
3.由于电子设备的振动触感是由振动马达的振动效果来决定，而现在的振动马达在控制成本的情况下，均存在振动效果较差的问题。


技术实现要素：

4.本申请实施例的目的是提供一种振动马达及电子设备，能够解决目前的振动马达存在振动效果较差的问题。
5.为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
6.第一方面，本申请实施例提供了一种振动马达，其包括壳体、转轴、偏心轮和驱动组件，所述壳体具有内腔，所述转轴、所述偏心轮和所述驱动组件均设置于所述内腔中；所述转轴与所述壳体相连，所述偏心轮套设于所述转轴；所述驱动组件包括磁体模组和线圈模组，在所述磁体模组和所述线圈模组中，其中一者与所述偏心轮相连，另一者与所述壳体相连；
7.所述偏心轮包括偏心部，所述偏心部的第一端与所述偏心轮的边缘相连，所述偏心部的第二端延伸至所述偏心轮与所述转轴配合的区域；在沿所述第一端至所述第二端的方向上，所述偏心部的周向尺寸逐渐减小。
8.第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其包括前述的振动马达。
9.在本申请实施例公开的振动马达中，磁体模组和线圈模组中的一者与偏心轮相连，另一者与壳体相连，基于电流的磁效应原理，在线圈模组通电的情况下，磁体模组会与线圈模组之间产生相互的驱动作用，而使得偏心轮围绕转轴进行转动；由于偏心部的存在会导致偏心轮的一侧较重，在偏心轮转动时，其上偏心部所在的部分就会产生振动。
10.与此同时，在第一端至第二端的方向上，偏心部的周向尺寸逐渐缩小，也即偏心轮上设置偏心部的区域内，靠近边缘的部分的重量大于靠近转动轴线的部分的重量，如此设置下，偏心轮的重心更靠近其边缘，无疑能够优化振动马达整体的振动效果。相较于相关技术，本申请实施例公开的振动马达既能节约成本，也能提供更优秀的振动效果。
附图说明
11.图1为本申请实施例公开的振动马达的结构示意图；
12.图2为本申请实施例公开的振动马达的分解结构示意图；
13.图3为本申请实施例公开的偏心轮的结构示意图；
14.图4为本申请实施例公开的线圈模组的结构示意图；
15.图5和图6为本申请实施例公开的振动马达的第一种控制方法的工作原理示意图；
16.附图标记说明：
17.100
‑
设备外壳、200
‑
振动马达、
18.210
‑
壳体、211
‑
第一子壳体、212
‑
第二子壳体、212a
‑
穿孔、
19.220
‑
转轴、221
‑
轴承、
20.230
‑
偏心轮、231
‑
周向部、232
‑
轴套、232a
‑
连接孔、233
‑
偏心部、234
‑
辅助连接部、235
‑
容纳空间、
21.240
‑
磁体模组、241
‑
子磁体、
22.250
‑
线圈模组、251
‑
环状承载件、251a
‑
外延部、252
‑
子线圈、
23.300
‑
电连接件。
具体实施方式
24.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
25.本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
26.以下结合附图，详细说明本申请实施例公开的技术方案。
27.请参考图1～图6，本申请实施例公开一种振动马达200，其包括壳体210、转轴220、偏心轮230和驱动组件。
28.其中，壳体210为该振动马达200的基础构件，其为振动马达200的其他构件提供安装支撑作用，同时也具备一定的防护功能。具体地，壳体210具有内腔，转轴220、偏心轮230和驱动组件均设置于内腔中，内腔即是转轴220、偏心轮230和驱动组件的安装空间。
29.通常，为了便于拆装，本实施例的壳体210可以包括第一子壳体211和第二子壳体212，第一子壳体211与第二子壳体212可拆卸相连，并形成内腔。如此设置下也便于对振动马达200内部的构件进行检修，需要检修时只需要拆开第一子壳体211和第二子壳体212，而外露出内腔即可进行。
30.本实施例的振动马达200通过振动来实现电子设备与用户之间的交互反馈，而偏心轮230是该振动马达200的主要构件，并基于偏心轮230来实现振动马达200的振动功能。应理解的是，偏心轮230包括偏心部233，基于偏心部233的存在，偏心轮230的重心偏离其转动轴线，当偏心轮230转动时，其偏重的一侧在离心力的影响上会产生上下摆振，进而使得偏心轮230产生振动效果。在本实施例中，当偏心轮230产生振动时，其会与壳体210接触，并
碰撞壳体210而使得该振动马达200整体振动效果；当该振动马达200设置在电子设备内，即可使得电子设备具备振动功能。
31.转轴220是偏心轮230的支撑构件，其与壳体210相连，偏心轮230套设于转轴220，如此偏心轮230与转轴220构成转动副，并可围绕转轴220实现转动动作，偏心轮230的转动轴线即位于转轴220上。通常，转轴220在其周向上可设置有轴承221，并通过轴承221与偏心轮230转动配合，如此设置能够有效地提升偏心轮230与转轴220的转动流畅性。
32.驱动组件为该振动马达200的动力结构，其与偏心轮230相连，并用于驱动偏心轮230实现转动。在本实施例中，驱动组件包括磁体模组240和线圈模组250，在磁体模组240和线圈模组250中，其中一者与偏心轮230相连，另一者与壳体210相连。具体而言，基于电流的磁效应原理，线圈模组250在通电后会在其周围产生第一磁场，磁体模组240周围存在第二磁场，由于同名磁极相互排斥，在第一磁场和第二磁场的相互作用下，磁体模组240与线圈模组250都会受到驱动推力，进而使得偏心轮230受到驱动推力，由于偏心轮230存在转动自由度，如此驱动组件就能够顺利驱动偏心轮230进行转动。
33.本实施例未限制磁体模组240和线圈模组250在偏心轮230和壳体210上的具体设置关系，在图2所示的实施方式中，磁体模组240即设置于偏心轮230上而作为转子，线圈模组250设置于壳体210上而作为定子，当然，磁体模组240也可以设置于壳体210上而作为定子，线圈模组250则相应设置于偏心轮230上而作为转子。
34.为了优化振动马达200的振动效果，本实施例的偏心部233的第一端延伸至偏心轮230的边缘，偏心部233的第二端延伸至偏心轮230与转轴220配合的区域；在沿第一端至第二端的方向上，偏心部233的周向尺寸逐渐减小。应理解的是，在偏心轮230上，偏心部233设置的一侧即为偏心轮230的偏心区域，且偏心轮230的重心位于该区域内；由于偏心部233的周向尺寸沿第一段至第二端的方向逐渐减小，也即偏心部233在该方向上的质量分布也在逐渐减小，偏心部233在靠近转轴220的一端质量最小，而偏心部233在靠近偏心轮230的边缘的一端质量最大，进而使得偏心轮230的重心更趋近于其边缘一侧。如此设置下，当本实施例的偏心轮230在转动时，相较于相关技术，偏心轮230无疑具备更大的振幅、更高的振动效率，进而优化振动马达200的振动效果。
35.需要说明的是，本实施例的偏心部233由偏心轮230靠近转轴220的区域延伸至偏心轮230的边缘，也即偏心部233在偏心轮230上的质量分布较为线性，如此能够避免偏心部233较为集中地设置于偏心轮230的边缘，无疑能够提升偏心轮230的转动稳定性。
36.由上述说明可知，在本申请实施例公开的振动马达200中，磁体模组240和线圈模组250中的一者与偏心轮230相连，另一者与壳体210相连，基于电流的磁效应原理，在线圈模组250通电的情况下，磁体模组240会与线圈模组250之间产生相互的驱动作用，而使得偏心轮230围绕转轴220进行转动；由于偏心部233的存在会导致偏心轮230的一侧较重，在偏心轮230转动时，其上偏心部233所在的部分就会产生振动。
37.与此同时，在第一端至第二端的方向上，偏心部233的周向尺寸逐渐缩小，也即偏心轮230上设置偏心部233的区域内，靠近边缘的部分的重量大于靠近转动轴线的部分的重量，如此设置下，偏心轮230的重心更靠近其边缘，无疑能够优化振动马达200整体的振动效果。相较于相关技术，本申请实施例公开的振动马达200既能节约成本，也能提供更优秀的振动效果。
38.本实施例的偏心轮230的构型有多种，本实施例对其不做限制，例如偏心轮230为圆形板件，其在中心处与转轴220转动配合，且偏心部233设置于圆形板件的板面上。如图3所示，在另一种具体的实施方式中，本实施例的偏心轮230还可以包括周向部231和轴套232，周向部231呈圆环状设置，且周向部231与轴套232同轴设置，轴套232具有连接孔232a，轴套232通过连接孔232a转动配合于转轴220，且轴套232通过偏心部233与周向部231相连。
39.具体而言，基于轴套232，偏心轮230能够方便地与转轴220实现转动配合；周向部231决定了偏心轮230的整体轮廓，其为圆环状，更便于在壳体210内进行布设，确保偏心轮230在转动时避免与壳体210产生干涉；在周向部231与轴套232之间，偏心部233起到连接作用，如此设置下，在周向部231和轴套232之间除偏心部233之外的区域就形成了大量的避让空间，进而可有效减轻偏心轮230的整体质量，在驱动组件的驱动效率一致的情况下偏心轮230无疑会具有更高的转动效率，而偏心部233也会具有更高的振动效率，最终提升振动马达200的振动效果。
40.通常，本实施例的偏心部233可以与周向部231和轴套232一体成型。如此设置下，偏心轮230的整体结构强度无疑更优，可有效降低偏心轮230在长期使用后内部构件分离的风险。
41.由于周向部231和轴套232之间仅通过偏心部233实现连接，偏心轮230内部的结构强度较低，特别是在偏心轮230转动时，偏心部233所在的区域会产生摆振，偏心部233极容易在缺少限制的情况下因为振幅过大而断裂(即在不安全的情况下增大了振动效果)，如此会导致振动马达200无法工作。基于此，本实施例的偏心轮230还可以包括辅助连接部234，辅助连接部234的两端分别与轴套232和周向部231相连。具体而言，辅助连接部234与偏心部233共同起到连接周向部231和轴套232的作用，如此无疑能够提升周向部231与轴套232之间的连接强度，同时，辅助连接部234在偏心部233摆振时还能对偏心部233起到限制作用，且轴套232对周向部231的支撑作用还可以通过辅助连接件实现传递，进而达到避免偏心轮230转动时偏心部233断裂的问题。
42.通常，辅助连接件和偏心部233可以对称设置于轴套232的两侧，如此设置下，轴套232与周向部231的连接结构分布更为均衡，可进一步地提升偏心轮230内部的结构强度。
43.为了避免磁体模组240和线圈模组250与转轴220出现干涉，本实施例的磁体模组240和线圈模组250可以均为环状结构件，且磁体模组240和线圈模组250均环绕转轴220设置。具体而言，由于设置为环状结构件，磁体模组240和线圈模组250之间具有避让空间，转轴220可穿设于该避让空间而与轴套232转动配合，如此就能够对偏心轮230起到支撑作用。
44.需要说明的是，为了进一步地优化该振动马达200内部结构的紧凑性，在磁体模组240和线圈模组250中，其中一者可设置于另一者的避让空间中；如图1和图2所示，磁体模组240中部的避让空间大于线圈模组250的整体尺寸，线圈模组250即可顺利地设置在磁体模组240的避让空间，如此无疑能够使得该振动马达200的内部结构更为紧凑。
45.在线圈模组250与壳体210相连，磁体模组240与偏心轮230相连的实施方式中，本实施例的周向部231可以呈圆筒状，周向部231与轴套232之间具有容纳空间235，磁体模组240固定设置于容纳空间235中。应理解的是，如此设置下，周向部231和轴套232在其轴向上均具有一定的结构尺寸，因此二者之间可形成容纳空间235，而当磁体模组240固定设置在容纳空间235中时，即实现了磁体模组240在偏心轮230上的固定，容纳空间235即为磁体模
组240的安装空间；在该实施方式中，偏心轮230即为磁体模组240的安装基础，且还能够为磁体模组240提供一定的防护功能。
46.本实施例不限制磁体模组240在容纳空间235内的固定方式，其可通过卡接、粘接、螺纹连接等方式实现固定组配。结合前述，在线圈模组250设置于偏心轮230上、磁体模组240设置于壳体210上的实施方式中，线圈模组250也可以固定设置于容纳空间235中。
47.为了优化该驱动组件的反应灵敏度，本实施例的磁体模组240可以包括多个子磁体241，多个子磁体241依次首尾相连形成环状结构件，且相邻两个子磁体241通过异名磁极相连。应理解的是，由于异名磁极相互吸引，多个子磁体241两两之间即可通过吸引作用而稳定地连接在一起，如此可优化磁体模组240的结构稳定性；而多个子磁体241形成环状结构件，其中部具有避让空间，该避让空间便于穿设转轴220或者设置线圈模组250；同时，由于子磁体241的数量为多个，无疑能够增大磁体模组240整体产生的第二磁场的强度，如此就能够提升驱动组件内部的感应灵敏度，进而提升该振动马达200的反应灵敏度和振动额定效率。
48.当然，本实施例未限制磁体模组240的具体构型，举例来说，其还可以为呈环状的一个整体式磁体。
49.同样地，本实施例也未限制线圈模组250的具体构型，举例来说，线圈模组250可以为呈环状的一个整体式线圈结构，或者为线束结构等。在另一种具体的实施方式中，本实施例的线圈模组250可以包括环状承载件251和多个子线圈252，环状承载件251在其周向设置有多个外延部251a，子线圈252缠绕套设于外延部251a上。
50.具体而言，环状承载件251中部具有避让空间，该避让空间便于穿设转轴220或者设置磁体模组240；在该实施方式中，外延部251a作为子线圈252的安装基础，而为子线圈252提供支撑作用；同时，由于子线圈252的数量为多个，在多个子线圈252通电的情况下，无疑能够增大线圈模组250整体产生的第一磁场的强度，如此就能够提升驱动组件内部的感应灵敏度，进而提升该振动马达200的反应灵敏度和振动额定效率。
51.需要说明的是，由于线圈模组250在工作时需要通电，因此线圈模组250需要通过电连接件300与供电结构电连接，如图2所示；电连接件300通常为柔性电连接件，具体可为柔性电路板或柔性线缆等。当振动马达200安装在电子设备中时，线圈模组250通常通过电连接件300与电子设备的主板相连，进而实现供电和信息交互；通常，壳体210上可开设有穿孔212a，以便于供电连接件300穿设，在图2示出的振动马达中，穿孔212a设置于第二子壳体212上。
52.本实施例未限制偏心部233的具体构型，在一种具体的实施方式中，如图3所示，本实施例的偏心部233可以为扇形结构件，且偏心部233的顶点端为第一端，偏心部233的圆弧端为第二端。应理解的是，扇形结构件的顶点端即为其较轻的一端，而圆弧端即为其较重的一端，且在由圆弧端至顶点端的方向上，偏心部233的周向尺寸逐渐减小，如此就能够确保偏心轮230整体的重心更靠近于其边缘。
53.在另外的实施方式中，偏心部233可以为偏心块，在偏心块自靠近其边缘一端至靠近转轴220的一端的方向上，偏心部233的表面布设有多个凹槽，且越靠近偏心块的边缘一端凹槽的尺寸越小、越靠近转轴220的一端凹槽的尺寸越大；应理解的是，由于开孔的凹槽更小，偏心块靠近边缘的一端的周向尺寸无疑会更大，由于凹槽的尺寸更大，偏心块靠近转
轴220的一端的周向尺寸无疑会更小，因此就能够确保在偏心块自靠近其边缘一端至靠近转轴220的一端的方向上，偏心块的周向尺寸逐渐减小，而使得偏心轮230整体的重心更靠近于其边缘。当然，偏心部233的周向尺寸变化可以为不规则变化，也即偏心部233的形状为不规则形状，只要偏心部233在第一端至第二端的方向上，其周向尺寸逐渐减小即可。
54.基于前述本发明实施例公开的振动马达200，本发明实施例公开一种电子设备，所公开的电子设备包括上文所述的振动马达200，振动马达200设置在电子设备内；在具体工作时，振动马达200的振动效果可通过电子设备的设备外壳100、屏幕等结构而传递给用户，进而实现电子设备与用户的交互反馈。
55.本发明实施例所指的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等设备，本发明实施例不限制电子设备的具体种类。
56.基于前述本发明实施例公开的电子设备，本发明实施例公开第一种振动马达200的控制方法，所公开的方法包括：
57.s110、检测到振动触发事件，获取与所述振动触发事件对应的目标振动姿态。
58.其中，振动触发事件可以是电子设备上安装的应用程序产生的振动事件，例如电子设备来电、接收到短信或者游戏反馈等。另外，振动触发事件还可外部环境与电子设备接触时产生的振动事件，例如电子设备与外部事物出现磕碰而受损，可通过振动马达200振动来提醒用户。
59.本实施例的目标振动姿态有多种，包括但不限于均匀振感姿态和定向振感姿态，均匀振感姿态即是指振动马达200提供360
°
周向上的均匀振动效果，定向振感姿态即是指振动马达200提供在预设角度范围内的振动效果。
60.s120、根据预先存储的所述目标振动姿态与工作电流的对应关系，确定与所述目标振动姿态对应的目标工作电流。
61.应理解的是，对于设置在电子设备内部的振动马达200，其振动效果主要由马达的材料组成和转子的振动频率决定。然而，电子设备在装配完成后，振动马达200的材料组成已经确定，所以，无法再通过改变材料组成来改变振动效果。但是，振动频率与振动马达200的工作电流正相关，所以，可通过改变振动马达200的工作电流来改变振动效果，进而改变其振动姿态。
62.在步骤s110之前，可预先获取振动马达200的振动姿态与工作电流的对应关系，并进行存储。以均匀振感姿态为例，线圈模组250中通入的工作电流通常为一恒定电流；以定向振感姿态为例，线圈模组250中通入的工作电流通常为一正弦波电流或余弦波电流；同时，通过改变通入电流的大小，即可相应改变振动马达200的整体振幅。
63.s130、控制所述振动马达200在所述目标工作电流下进行振动。
64.目标工作电流与目标振动姿态对应，因而当振动马达200在所述目标工作电流下工作时，振动马达200则会产生与目标振动姿态对应的振动效果。当然，目标振动姿态由前述振动触发事件确定。
65.另外，为了便于用户进行个性化设置，可以在电子设备的显示界面上显示振动马达200的当前振动姿态，即用户可根据自身体验要求和当前显示的振动姿态，对振动马达200的目标振动姿态进行设定，进一步提升用户的使用体验。
66.如图5和图6所示，基于前述本发明实施例公开的电子设备，本发明实施例公开第
二种振动马达200的控制方法，所述电子设备还包括用于检测其状态的传感器，所公开的方法包括：
67.s210、根据采集到的传感器数据确定电子设备处于跌落状态。
68.其中，本实施例的传感器可以有多种，例如加速度传感器、光传感器等，本实施例对其不做限制。以加速度传感器为例，可以预设当加速度传感器检测到电子设备当前的竖直向下的加速度为重力加速度时，即可确认电子设备处于跌落状态。
69.s220、通过姿态检测装置根据电子设备的跌落状态检测电子设备的姿态，并生成姿态调整指令。
70.其中，本实施例的姿态检测装置可以有多种，例如陀螺仪、霍尔传感器组件等，本实施例对其不做限制。应理解的是，电子设备通常在边角、屏幕等部位触地会受到损坏或碎屏，而电子设备通过后壳落地且接近水平落地则不会受到较大伤害。在本实施例中，若姿态检测装置检测到电子设备的姿态为边角、屏幕等部位朝向地面的跌落状态，则需要生成矫正姿态调整指令。
71.s230、根据姿态调整指令向线圈模组250中通入预设工作电流，以控制振动马达200振动而驱动电子设备转动至目标跌落姿态；其中，在目标跌落姿态下，电子设备以目标区域与地面相对。
72.应理解的是，通过向线圈模组250中通入预设工作电流时，振动马达200在振动时可进行重心调整来实现转动，在电子设备转动过程中，姿态检测装置仍然在实时检测电子设备的姿态，同时保持预设工作电流向线圈模组250中通入，直到电子设备调整至目标跌落姿态，如此电子设备就能够以目标区域触地。
73.如前所述，目标区域通常为电子设备的后壳，当然，目标区域也可以为电子设备壳体210上专用设置的触地部，触地部可以防护效果较强的材料制成，例如橡胶材料。触地部除了可以设置在后壳上之外，也可以设置在电子设备的中框等其他区域。
74.上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。