線性振動馬達的製作方法

2024-03-25 13:19:05

本發明涉及消費電子技術領域，更為具體地，涉及一種線性振動馬達。

背景技術：

隨著通信技術的發展，可攜式電子產品，如手機、掌上遊戲機或者掌上多媒體娛樂設備等進入人們的生活。在這些可攜式電子產品中，一般會用微型振動馬達來做系統反饋，例如手機的來電提示、遊戲機的振動反饋等。然而，隨著電子產品的輕薄化發展趨勢，其內部的各種元器件也需適應這種趨勢，微型振動馬達也不例外。

目前，大部分微型線性馬達通過通電磁路組件為振動組件提供往復有規律振動的驅動力，磁路組件包括線圈、永磁鐵等，通常情況下線圈內部存在空腔，該空腔的存在會導致線圈與永磁體配合提供的電磁驅動力存在一個最大的峰值，該峰值僅存在於線圈與永磁體位置配合最佳處，而在其他位置會大幅衰減，限制振動馬達上升時間性能的提升。

因此，為增強磁路的磁感應強度、增加驅動力並充分利用線圈內腔空間，常規做法是將永磁體以對磁方式設置並採用動圈式結構設計，但動圈結構的線性振動馬達製作工藝複雜、裝配難度高；另外，馬達振動組件的回覆力通常只由彈片的恢復力提供，控制馬達下降時間的方法較少(通常採用塗布磁液的方式)，常規磁路組件設計的振動馬達升降時間的進一步提升乏力，不利于振動馬達的應用及進一步發展。

技術實現要素：

鑑於上述問題，本發明的目的是提供一種線性振動馬達，以解決現有線性振動馬達的升降時間性能不佳，產品裝配難度大、成品率低等問題。

本發明提供的線性振動馬達，包括殼體、收容在殼體內的線圈和質量塊，質量塊通過彈性支撐件懸設在殼體內：在質量塊的中部位置設置有缺口，線圈避讓在缺口內，在線圈的內部相鄰接設置有沿線性振動馬達的振動方向分布的兩塊內磁鐵，以及設置在兩塊內磁鐵之間的導磁片；在線圈的外側設置有與質量塊固定連接且位於缺口內的外磁鐵，外磁鐵的充磁方向與內磁鐵的充磁方向相垂直。

此外，優選的結構是，內磁鐵的充磁方向與線性振動馬達的振動方向相平行；並且，兩塊相鄰接設置的內磁鐵的鄰接端極性相同。

此外，優選的結構是，外磁鐵的充磁方向與線性振動馬達的振動方向相垂直；並且，外磁鐵與內磁鐵相鄰接設置的鄰接端極性相反。

此外，優選的結構是，內磁鐵與外磁鐵相鄰接的不同極性的磁極間的距離小於內磁鐵或者外磁鐵自身兩磁極間的間距。

此外，優選的結構是，線圈的中軸線方向與線性振動馬達的振動方向相平行；並且，在線性振動馬達的振動方向上，線圈的高度大於質量塊的厚度。

此外，優選的結構是，外磁鐵包括平行設置在缺口內的兩塊永磁鐵，兩塊永磁鐵的充磁方向相反。

此外，優選的結構是，外磁鐵為環繞缺口的內側壁設置的環形磁鐵，環形磁鐵為徑向充磁。

此外，優選的結構是，外磁鐵包括圍繞缺口的內側壁設置的四塊永磁鐵，各永磁鐵靠近內磁鐵一端的極性相同，且均與內磁鐵鄰接端的極性相反。

此外，優選的結構是，殼體包括適配連接的上殼和下殼，在下殼上設置有電連接板；線圈固定在電連接板上並與電連接板導通。

此外，優選的結構是，彈性支撐件包括設置在質量塊上下兩側的兩個彈片，在彈片上設置有避讓線圈和內磁鐵的避讓槽。

利用上述線性振動馬達，充分利用線性振動馬達內部的空間，在線圈內設置內磁鐵，提升單位空間磁路組件提供的驅動力；此外，內磁鐵和外磁鐵相互吸引能夠有效克服質量塊的振動慣性，降低線性振動馬達的下降時間，製作工藝簡單、成本低、產品合格率高。

為了實現上述以及相關目的，本發明的一個或多個方面包括後面將詳細說明的特徵。下面的說明以及附圖詳細說明了本發明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，並且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中：

圖1為根據本發明實施例的線性振動馬達的分解圖；

圖2-1為根據本發明實施例的線性振動馬達的剖面圖一；

圖2-2為根據本發明實施例的線性振動馬達的剖面圖二；

圖3-1為根據本發明實施例的磁路組件的主視圖；

圖3-2為根據本發明實施例的磁路組件的側視圖；

圖3-3為根據本發明實施例的磁路組件的俯視圖；

圖3-4為根據本發明實施例的磁路組件的剖面圖；

圖4-1為根據本發明實施例的線性振動馬達的局部結構示意圖一；

圖4-2為根據本發明實施例的線性振動馬達的局部結構示意圖二；

圖5-1為根據本發明實施例二的外磁鐵的俯視圖；

圖5-2為根據本發明實施例二的外磁鐵的剖面圖；

圖6-1為根據本發明實施例三的外磁鐵的俯視圖；

圖6-2為根據本發明實施例三的外磁鐵的剖面圖。

其中的附圖標記包括：上殼11、下殼12、彈片21、彈片22、質量塊3、缺口31、外磁鐵4、外磁鐵41、外磁鐵42、內磁鐵5、內磁鐵51、內磁鐵52、導磁片6、線圈7、電連接板8、避讓槽9。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出於說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便於描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。

在下述具體實施方式的描述中所用到的「配重塊」也可以稱作「質量塊」，均指與產生振動的振動塊固定以加強振動平衡的高質量、高密度金屬塊。

另外，本發明主要用於微型振動馬達的改進，但是也不排除將本實用新型中的技術應用於大型振動馬達。但是為了表述的方面，在以下的實施例描述中，「線性振動馬達」和「微型振動馬達」表示的含義相同。

為詳細描述本發明的線性振動馬達結構，以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

圖1示出了根據本發明實施例線性振動馬達結構的分解結構；圖2-1和圖2-1分別從不同角度示出了根據本發明實施例的線性振動馬達的剖面結構。

如圖1至圖2-2共同所示，本發明實施例的線性振動馬達，包括殼體、收容在殼體內的線圈7和質量塊3，質量塊3通過彈性支撐件懸設在殼體內：在質量塊3的中部位置設置有缺口31，線圈7避讓在缺口31內，在線圈7的內部相鄰接設置有沿線性振動馬達的振動方向分布的兩塊內磁鐵5，以及設置在兩塊內磁鐵5之間的導磁片6；在線圈7的外側設置有與質量塊3固定連接且位於缺口31內的外磁鐵4，內磁鐵5和外磁鐵4相互吸引，且外磁鐵4的充磁方向與內磁鐵5的充磁方向相垂直。

具體地，本發明實施例的線性振動馬達，包括殼體、收容在殼體內的振動組件和磁路組件；其中，振動組件包括彈片21、彈片22，通過彈片21和彈片22懸設在殼體內的質量塊3和嵌設在質量塊3內部的外磁鐵4，磁路組件包括線圈7、固定在線圈7內的內磁鐵5，在質量塊3的中心位置設置有矩形結構的缺口31，線圈7避讓在缺口31內，位於線圈7內的內磁鐵5和固定在缺口31內的外磁鐵4相互吸引。

圖3-1至圖3-4分別從不同角度示出了根據發明實施例的磁路組件的三視結構及剖面結構。

結合圖1至圖3-4共同所示，在本發明的一個具體實施方式中，外磁鐵4包括平行設置在缺口31內的兩塊永磁鐵，即外磁鐵41和外磁鐵42，兩塊永磁鐵(此處指外磁鐵)的充磁方向相互平行且方向相反；其中，外磁鐵41和外磁鐵42的充磁方向為水平方向充磁，該充磁方向與線性振動馬達的振動方向相垂直，沿同一水平方向，外磁鐵41的充磁方向為s-n，外磁鐵42的充磁方向n-s。外磁鐵4(包括外磁鐵41和外磁鐵42)之間採用對磁的方式設置，能夠增強線性振動馬達的磁感應強度。外磁鐵41和外磁鐵42一側可通過雷射焊接、嵌設或者膠粘等多種方式固定在質量塊3的缺口31內，其另一側與線圈7存在一定的間隙，防止振動組件運動過程中與磁路組件發生摩擦或者碰撞。

另外，內磁鐵5包括上下設置的兩塊永磁鐵，即內磁鐵51和內磁鐵52，兩塊永磁鐵(此處指內磁鐵)的充磁方向與線性振動馬達的振動方向相平行；並且，兩塊相鄰接設置的內磁鐵5的鄰接端極性相同；其中，沿同一豎直方向，內磁鐵51的充磁方向為n-s，內磁鐵52的充磁方向為s-n，外磁鐵4與內磁鐵5(包括內磁鐵51和內磁鐵52)相鄰接設置的鄰接端極性相反；在內磁鐵51和內磁鐵52之間設置有導磁片6，三者可以通過膠水粘接固定成一個整體後，再放置在線圈7的內腔中，從而充分利用線圈7的內部空間，最大限度的提升單位空間內磁路組件可提供的驅動力，達到增強線性振動馬達振感的效果。

換言之，內磁鐵51和內磁鐵52相鄰接的鄰接端極性為s極，而外磁鐵41和外磁鐵42與內磁鐵5的s極相鄰接的鄰接端極性為n極，從而使得內磁鐵5和外磁鐵4之間形成相互吸引的磁力，在線性振動馬達停止工作後，二者之間的吸引力能夠有效克服振動組件的振動慣性，從而達到降低線性振動馬達下降時間的目的。

需要說明的是，本發明實施例的線性振動馬達，內磁鐵51和內磁鐵52的兩個相互遠離的一端分別固定在殼體的內側壁上，而套設在內磁鐵外側的線圈7在沿線性振動馬達的振動方向上連續分布設置，即在線性振動馬達的方向上，線圈7的高度遠大於質量塊3的厚度，線圈7的高度儘可能等於線性振動馬達的內部高度，從而能夠連續不間斷的為線性振動馬達提供保持在峰值附近的驅動力，有效地提升線性振動馬達的上升時間。

在本發明的一個具體實施方式中，內磁鐵5與外磁鐵4相鄰接的不同極性的磁極間的距離小於內磁鐵5或者外磁鐵4自身兩磁極間的間距。即，外磁鐵41或者外磁鐵42的n極與內磁鐵51或者內磁鐵52的s極之間的距離，小於內磁鐵或者外磁鐵自身的s極和n極之間的磁間距，使得內磁鐵和外磁鐵相互配合形成更短的磁路循環，從而增大磁場的有效率利用率，改善線性振動馬達的振感體驗。

圖4-1和圖4-2分別示出了根據本發明實施例的線性振動馬達的局部示意結構。

結合圖1至圖4-2共同所示，在本發明實施例的線性振動馬達中，殼體包括適配連接的上殼11和下殼12，在下殼12上設置有電連接板8，例如，電連接板8為柔性電路板(fpcb，flexibleprintedcircuitboard)，電連接板8扣合或者粘貼固定在下殼12的內側壁上，其中，上殼11為未封閉長方體結構，下殼12固定在上殼11的開放端，振動組件和磁路組件均收容在上殼11和下殼12形成的腔體內。

其中，線圈7固定在電連接板8上並與電連接板8導通，在電連接板8上設置有避讓內磁鐵5的開口，內磁鐵52的下端穿過開口與下殼12固定連接，內磁鐵51的上端與上殼11固定連接，從而將內磁鐵5固定在殼體內並收容在線圈7形成的腔體中。即內磁鐵51遠離內磁鐵52的一端限位固定在上殼11的內側壁上並與上殼11固定連接，內磁鐵52遠離內磁鐵51的一端避讓電連接板8後與下殼12固定連接。

另外，彈性支撐件包括設置在質量塊3上下兩側的兩個彈片(包括彈片21和彈片22)，在彈片上設置有避讓線圈7和內磁鐵5的避讓槽9，通過彈片為振動組件的振動提供彈性恢復力，且在振動組件振動過程中，避讓槽9夠避讓貫穿線性振動馬達高度方向上的磁路組件，避免振動組件與磁路組件發生碰撞。

需要說明的是，為加強線性振動馬達的振感及質量塊3的振動平衡，質量塊3可以採用鎢鋼塊或鎳鋼塊或者鎳鎢合金等高密度金屬材料製成，加大質量塊3振動力，使電子產品的振感更加強烈。

本發明實施例的線性振動馬達，內磁體和外磁鐵4均採用對磁結構設置，內磁鐵5的充磁方向與線性振動馬達的振動方向相平行，外磁鐵4的充磁方向與線性振動馬達的振動方向相垂直，而線圈7的中軸線方向與線性振動馬達的振動方向相平行，確保外磁鐵4與內磁鐵5相鄰接設置的鄰接端極性相反，內磁鐵5與外磁鐵4相鄰接的不同極性的磁極間的距離小於內磁鐵5或者外磁鐵4自身兩磁極間的間距皆可，外磁鐵4的結構可以在兩塊永磁鐵的基礎上做出多種改進或者變形，以下將結合附圖對磁路組件的變形結構分別進行闡述。

圖5-1和圖5-2分別從不同角度示出了根據本發明實施例二的外磁鐵示意結構。

如圖5-1和圖5-2共同所示，在本發明實施例二的線性振動馬達中，磁路組件包括內磁鐵51、內磁鐵52、位於內磁鐵51和內磁鐵52之間的導磁片6、以及套設在內磁鐵51、磁鐵52和導磁片6外側的線圈7。沿線性振動馬達的振動方向，內磁鐵51的充磁方向為n-s，內磁鐵52的充磁方向為s-n，外磁鐵4為環繞缺口的內側壁設置的環形磁鐵，環形磁鐵為徑向充磁，即沿外磁鐵4的徑向(與線性振動馬達的振動方向相垂直)，外磁鐵4的內側磁極為n極，外側磁極為s極。

圖6-1和圖6-2分別從不同角度示出了根據本發明實施例三的外磁鐵示意結構。

如圖6-1和圖6-2共同所示，在本發明實施例三的線性振動馬達中，磁路組件包括內磁鐵51、內磁鐵52、位於內磁鐵51和內磁鐵52之間的導磁片6、以及套設在內磁鐵51、磁鐵52和導磁片6外側的線圈7。沿線性振動馬達的振動方向，內磁鐵51的充磁方向為n-s，內磁鐵52的充磁方向為s-n，外磁鐵4包括圍繞缺口的內側壁設置的四塊永磁鐵，各永磁鐵靠近內磁鐵一端的極性相同，且均與內磁鐵鄰接端的極性相反，在各永磁鐵相連鄰接的位置設置有相互匹配的倒角。

通過上述實施方式可看出，本發明提供的線性振動馬達，具有以下優點：

1、內磁鐵和外磁鐵都以對磁方式設置，並且內磁鐵和外磁鐵之間相互吸引，能夠增強線性振動馬達的磁感應強度，克服振動組件的運動慣性，降低線性振動馬達的下降時間。

2、內磁鐵、外磁鐵不同磁極間的距離小於內磁鐵或者外磁鐵自身兩個磁極件的間距，內磁鐵和外磁鐵相互配合形成較短的磁路循環，能夠增加磁場的利用率，提高線性振動馬達的振感。

3、內磁鐵的設置能夠充分利用線性振動馬達內部尤其是線圈內部的空間，從而最大程度提高單位空間磁路組件提供的驅動力，線性振動馬達的振感強烈。

4、線圈的高度可以貫穿整個線性振動馬達的高度方向，能夠連續不間斷的為振動組件提供保持在振動峰值附近的驅動力，有效的提升線性振動馬達的上升時間，製作成本低、產品合格率高。

如上參照附圖以示例的方式描述根據本發明的線性振動馬達。但是，本領域技術人員應當理解，對於上述本發明所提出的線性振動馬達，還可以在不脫離本發明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發明的保護範圍應當由所附的權利要求書的內容確定。