本發(fā)明涉及振動馬達技術領域，更具體地，涉及一種線性振動馬達。

背景技術：

現(xiàn)有的線性振動馬達一般包括振子、定子和彈片。振子包括磁鐵、配重部和華司。定子包括殼體、鐵芯和線圈組件。線圈組件套設在鐵芯外圍。華司以及鐵芯的作用是集中磁力線以提高磁場強度。工作時，磁力線穿過線圈組件，產(chǎn)生洛倫茲力來驅動振子振動?，F(xiàn)有振動馬達存在驅動力小、振動響應慢的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種線性振動馬達的新技術方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種線性振動馬達。該馬達包括：

定子組件，所述定子組件包括殼體、極芯以及線圈組件，在所述殼體的內部具有腔體，所述殼體包括頂部和與所述頂部相對的底部，所述極芯和所述線圈組件位于所述腔體內，所述極芯被設置在所述底部上，所述極芯包括位于所述極芯的沿振動方向的中部且凸出于所述極芯的外表面的磁極，所述線圈組件被套設在所述極芯的外表面上，所述線圈組件被所述磁極分隔為第一線圈和第二線圈，所述第一線圈與所述第二線圈的電流方向相反；

振子組件，所述振子組件包括圍繞所述線圈組件設置的永磁體、被設置在所述永磁體上的的配重部，所述永磁體為軸向充磁，在所述線圈組件通電后，所述磁極與所述永磁體之間形成磁力；以及

彈性元件，所述振子組件通過所述彈性元件懸置在所述腔體內，所述彈性元件被配置為用于使所述振子組件回復至初始位置。

可選地，所述殼體包括連接在一起的上殼和下殼，所述頂部位于所述上殼上，所述底部位于所述下殼上。

可選地，所述極芯的一端與所述底部連接在一起，所述極芯的另一端與所述頂部連接在一起。

可選地，所述彈性元件為螺旋彈片，所述螺旋彈片位于所述振子組件的靠近所述頂部的一側或者位于所述振子組件的靠近所述底部的一側。

可選地，所述上殼和所述下殼為導磁性材料。

可選地，所述上殼和所述下殼的材質為鐵、鈷或者鎳。

可選地，在所述底部的與所述配重部相對應的位置和在所述頂部的與所述配重部相對應的位置中的至少之一上設置有阻尼件。

可選地，磁路系統(tǒng)包括所述線圈組件、所述極芯、所述永磁體和華司，所述線圈組件套設在所述極芯的外側，所述永磁體圍繞所述線圈組件設置，并且所述永磁體與所述線圈組件之間有間隙，所述華司位于所述永磁體的上、下兩端，所述磁路系統(tǒng)被配置為方形或者圓形。

可選地，在所述永磁體的軸向具有相對設置的第一端和第二端，在所述第一端設置有第一華司，在所述第二端設置有第二華司。

可選地，在所述底部上還設置有FPCB，所述線圈組件通過FPCB與外部電路電性連接，在所述配重部上還設置有用于避讓所述FPCB的避讓槽。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術中，由于振動馬達的振動僅僅依靠洛倫茲力來實現(xiàn)，存在驅動力小、振動響應慢的技術問題。因此，本發(fā)明所要實現(xiàn)的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發(fā)明是一種新的技術方案。

本發(fā)明的提供的線性振動馬達設置有兩個線圈，兩個線圈的電流方向相反，兩個線圈被位于極芯中部的磁極分隔開。兩個線圈的設置方式提高了振子組件的驅動力，使線性振動馬達的振動響應更快。

此外，極芯和永磁體之間形成磁力，該磁力的方向與振子組件的運動方向相同，從而進一步提高了振子組件的驅動力。

此外，極芯和永磁體之間的磁力，可以有效降低線性振動馬達的f₀(最低共振頻率)，提高了震感體驗。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1：本發(fā)明實施例的線性振動馬達的分解圖。

圖2：本發(fā)明實施例的線性振動馬達的剖視圖。

圖3：本發(fā)明實施例的線性振動馬達的另一個角度的剖視圖。

圖4：本發(fā)明實施例的極芯的結構示意圖。

圖5：本發(fā)明實施例的另一種線性振動馬達的剖視圖。

圖6：本發(fā)明實施例的圓形線性振動馬達的剖視圖。

圖7：本發(fā)明實施例的方形磁路系統(tǒng)的結構示意圖。

圖中，11：上殼；12：螺旋彈片；13：環(huán)形彈墊；14：鎢鋼塊；15：第一華司；16：第一線圈；17：環(huán)形磁鐵；18：極芯；19：第二華司；20：FPCB；21：片狀阻尼；22：第二線圈；23：磁極；24：避讓槽；25：下殼。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本發(fā)明提供了一種線性振動馬達。如圖1和2所示，該線性振動馬達包括定子組件、振子組件和彈性元件。定子組件包括殼體、極芯18以及線圈組件。殼體的內部具有腔體。殼體包括頂部和與頂部相對的底部。極芯18和線圈組件位于腔體內。極芯18被設置在底部上。優(yōu)選的是，極芯18被設置在底部的中部，這樣可以充分利用腔體內的空間。

在一個例子中，如圖1和2所示，為了使線性振動馬達的拆裝方便，殼體被配置為包括上殼11和下殼25。上殼11和下殼25相互連接在一起。例如，采用扣合的方式將二者相互連接。還可以是，例如，采用粘結劑將二者相互連接。在上殼11和下殼25的內部形成腔體。頂部位于上殼11上，底部為與下殼25上。在底部上還設置有FPCB20(柔性線路板，F(xiàn)lexible Printed Circuit Board)。線圈組件通過FPCB20與外部電路電性連接。當然，也可以采用線纜的方式將外部電路與線圈的引線電性連接。此外，為了避免振子組件，尤其是配重部在振動時碰撞FPCB20板而造成FPCB20板的損壞，在配重部上還設置有用于避讓FPCB20的避讓槽24。

如圖2和3所示，極芯18被設置在下殼25的中部。例如，可以通過粘接的方式，將極芯18固定在下殼25的中部。極芯18用于集中線圈組件產(chǎn)生的電磁場。如圖4所示，極芯18包括位于極芯18的沿振動方向的中部且凸出于極芯18的外表面的磁極23。極芯18的形狀類似于十字形。該磁極23用于在線圈組件通電后使電磁場溢出。振動方向即振子組件工作時的方向。極芯18和線圈組件的軸線方向與振動方向平行。

如圖2和3所示，線圈組件被套設在極芯18的外表面上。線圈組件響應于來自外部電路的電信號而產(chǎn)生電磁場。線圈組件被磁極23分隔為第一線圈16和第二線圈22。第一線圈16與第二線圈22的電流方向相反。在一個例子中，第一線圈16和第二線圈22由同一根導線繞制而成。例如，第一線圈16為順時針繞制，第二線圈22為逆時針繞制(從頂部俯視)。在這種情況下，第一線圈16和第二線圈22為串聯(lián)。兩個線圈共用一對引線。例如，還可以是第一線圈16和第二線圈22分別繞制而成，只要保證兩個線圈繞制方向相反即可。第一線圈16和第二線圈22的引線分別連接到FPCB20上。優(yōu)選的是，第一線圈16和第二線圈22的匝數(shù)相等。這種配置方式可以使兩個線圈產(chǎn)生的電磁場的強度大小相等，并且兩個線圈受到的磁場力大小相等。

如圖1和2所示，振子組件包括華司、永磁體以及圍繞永磁體設置的配重部。配重部用于增大振子組件的慣性，以增大振動馬達的振幅。配重部可以是但不局限于鎢鋼塊14。

永磁體用于形成勻強磁場。永磁體可以是但不局限于鐵氧體磁鐵和釹鐵硼磁鐵。在一個例子中，為了提高磁場強度并使磁場強度均勻，永磁體被配置為環(huán)形磁鐵17。當然，永磁體也由多個離散的磁鐵組成。優(yōu)選的是，多個磁鐵圍繞線圈組件均勻分布，以保證線圈組件收到的磁場力均衡。在該結構中，多個磁鐵具有相同的極性。例如，多個磁鐵的靠近上殼11的一端均為N極，靠近下殼25的一端均為S極。

如圖2或者3所示，永磁體包括沿軸線方向上且相對設置的第一端和第二端。軸線方向與振動方向平行。在第一端設置有第一華司15。在第二端設置有第二華司19。第一華司15和第二華司19用于形成磁屏蔽，以將永磁體的磁力線進行集中，使磁場強度進一步提高。在本發(fā)明中，永磁體為軸向充磁。軸向充磁即磁力線的方向沿永磁體的軸線方向。例如，環(huán)形磁鐵17的靠近上殼11的一端為N極，環(huán)形磁鐵17的靠近下殼25的一端為S極。華司的極性和與其靠近的永磁體的極性相同。由此可知，第一華司15的極性為N極，第二華司19的極性為S極。

永磁體圍繞線圈組件設置。永磁體與線圈組件之間具有間隙。優(yōu)選的是，永磁體的沿振動方向上的中部與磁極23的位置相對應。由于永磁體的中部與磁極23的位置相對應，因此當線圈組件通電時，磁極23受到的第一華司15的吸引力等于磁極23受到的第二華司19的吸引力。該兩個吸引力大小相等，方向相反，這樣振子組件受力平衡。

彈性元件用于支承振子組件，以使振子組件懸置在腔體中。彈性元件還用于向振子組件提供彈力。該彈力沿振動方向。該彈力使振子組件返回到相對于定子組件的初始位置，并且該彈力限制了振子組件的振幅，以防止振子組件碰撞到殼體上。

在本發(fā)明中，彈性元件具有沿振動方向上的第三端和第四端。第三端被連接在頂部或者底部的任意之一上。第四端被連接在振子組件上。在一個例子中，彈性元件為螺旋彈片12。如圖3和5所示，例如，螺旋彈片12位于振子組件的靠近頂部的一側或者位于振子組件的靠近底部的一側。螺旋彈片12位于振子組件的靠近底部的一側，可以充分利用FPCB20與振子組件之間的空間，使得線性振動馬達可以做的更薄。螺旋彈片12具有結構牢固、彈性形變均勻的特點。可以通孔焊接或者粘接的方式將螺旋彈片12與殼體和振子組件連接。例如，可以將螺旋彈片12的第四端焊接到鎢鋼塊14上。需要注意的是，考慮到在焊接過程中，高溫有可能對永磁體的磁性產(chǎn)生不利影響。在焊接時，可以先將鎢鋼塊14與螺旋彈片12焊接完畢，再將鎢鋼塊14與永磁體相連接。同樣地，可以將螺旋彈片12的第三端焊接到上殼11的頂部上。

本發(fā)明提供的線性振動馬達，在振動過程中，振子組件除了會受到彈性元件的彈力和磁場的洛倫茲力的作用外，極芯18的磁極23還會受到來自永磁體的磁力的作用。

具體地，如圖2所示，該線性振動馬達包括兩個線圈。以第一線圈16為順時針電流，第二線圈22為逆時針電流(從頂部俯視)為例。

一方面，在線圈組件通電后，第一線圈16受到向下的洛倫茲力的作用。由于第一線圈16固定在下殼25上無法移動，則會使振子組件受到反作用力而向上移動。同時，第二線圈22受到向下的洛倫茲力的作用。由于第二線圈22固定在下殼25上無法移動，則會使振子組件受到反作用力而向上移動。由此可見，兩個線圈受到相同方向的洛倫茲力的作用，從而使振子組件受到的反作用力大大增加，即振子組件的驅動力大大增加。進而使振子組件由靜止到達到正常振幅的時間更短，即振動響應速度更快。

另一方面，兩個線圈套設在極芯18上。在環(huán)形磁鐵17的上端設置第一華司15。受到環(huán)形磁鐵17的極化作用，第一華司15的極性為N極。在環(huán)形磁鐵17的下端設置第二華司19。受到環(huán)形磁鐵17的極化作用，第二華司19的極性為S極。由于第一線圈16為順時針繞制，當電流為順時針走向時(從頂部俯視)，第一線圈16的下端為N極，上端為S極。第二線圈22為逆時針繞制，當電流為逆時針走向時(從頂部俯視)，第二線圈22的上端為N極，下端為S極。第一線圈16的下端和第二線圈22的上端位于極芯18的磁極23上。磁場被極芯18集中。并且，磁極23為磁力線的溢出端，即N極。由此可見，磁極23的極性為N極。由于第一華司15也為N極，因此磁極23會與第一華司15形成斥力，該斥力的方向與洛倫茲力的方向相同，會使振子組件向上移動，進一步增大了線圈組件的驅動力。同時，由于第二華司19為S極，因此磁極23會與第二華司19形成吸引力，該吸引力的方向與洛倫茲力的方向相同，會使振子組件向上移動。由此可見，環(huán)形磁鐵17的N極和S極與磁極23之間的磁力為振子組件提供了驅動力。磁極23與環(huán)形磁鐵17(通過第一華司15和第二華司19)之間的磁力使得振子組件受到的驅動力進一步增加，即該磁力使線性振動馬達的響應速度更快。

此外，隨著磁極23偏離原始位置越多，第一華司15與磁極23之間距離的會縮短，二者之間的吸引力會進一步增大。磁極23與環(huán)形磁鐵17(通過第一華司15和第二華司19)之間的力類似于彈簧力，即形成“磁彈簧”?！按艔椈伞钡膹椓Φ姆较蚺c螺旋彈片12的彈力的方向相反。相當于“磁彈簧”使螺旋彈片12的彈性系數(shù)變小了，進而降低了線性振動馬達的f₀(最低共振頻率)，提高了振動的靈敏度，提升了震感體驗。此外，還可以在保持f₀不變的情況下，通過增加環(huán)形彈片的厚度來提高環(huán)形彈片的強度，進而提升線性振動馬達的穩(wěn)定性，延長線性振動馬達的使用壽命。

本領域技術人員可以理解的是，當?shù)谝痪€圈16和第二線圈22的電流方向發(fā)生變化時，即第一線圈16的電流方向為逆時針方向，第二線圈22的電流方向為順時針，振子組件受到的洛倫茲力的方向以及受到“磁彈簧”的力的方向與前述的方向相反。

為了進一步提高線性振動馬達的振動效果，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，上殼11和下殼25為導磁性材料。例如，上殼11和下殼25由鐵、鈷或者鎳制作而成。導磁性材料即容易被永磁體磁化的材料。在該實施方式中，上殼11與環(huán)形磁鐵17之間具有吸引力。并且當振子組件向上移動時，隨著環(huán)形磁鐵17與上殼11之間距離的減小，二者之間的吸引力增加。從而進一步增大了振子組件向上振動的驅動力。下殼25與環(huán)形磁鐵17之間也具有吸引力。當振子組件向下移動時，隨著環(huán)形磁鐵17與下殼25之間距離的減小，二者之間的吸引力增加。從而進一步增大了振子組件向下振動的驅動力。當振子組件位于初始位置時，振子組件受到的上殼11和下殼25吸引力大小相等方向相反。

此外，上殼11與環(huán)形磁鐵17以及下殼25與環(huán)形磁鐵17之間的吸引力與螺旋彈片12的彈力的方向相反。相當于上殼11、下殼25與環(huán)形磁鐵17之間形成了“磁彈簧”。該“磁彈簧”使螺旋彈片12的彈性系數(shù)進一步變小了，進而進一步降低了線性振動馬達的f₀(最低共振頻率)，提高了振動的靈敏度，提升了震感體驗。同理，也可以在保持f₀不變的情況下，通過增加環(huán)形彈片的厚度來提高環(huán)形彈片的強度，進而提升線性振動馬達的穩(wěn)定性。延長線性振動馬達的使用壽命。

為了使振動馬達的結構穩(wěn)固，在一個例子中，極芯18的一端與底部相連接，極芯18的另一端與頂部相連接。這樣，極芯18起到了支撐殼體的作用，使線性振動馬達的結構更穩(wěn)固。

為了緩沖振子組件的振動，以防止振子組件與殼體發(fā)生碰撞，在一個例子中，在底部的與配重部(例如鎢鋼塊14)相對應的位置設置有阻尼件。阻尼件可以是但不局限于橡膠、硅膠、海綿或者泡棉。例如，鎢鋼塊14為方形。鎢鋼塊14的四個邊凸出于下表面。則阻尼件可以是，例如四個片狀阻尼21。片狀阻尼21通過粘接的方式設置在下殼25上。4個片狀阻尼21分別設置在與鎢鋼塊14的四個角相對應的位置上。例如，鎢鋼塊14的與永磁體連接的區(qū)域形成法蘭狀的環(huán)形凸起。該環(huán)形凸起位于鎢鋼塊14的上表面。例如，阻尼件被配置為環(huán)形彈墊13，且設置在環(huán)形凸起上。當然，環(huán)形墊片也可以設置在上殼11的與環(huán)形凸起相對應的位置上。阻尼件的設置可以有效地緩沖振子組件與殼體的碰撞力，進而提高線性振動馬達的使用壽命。并且阻尼件可以有效地降低由碰撞帶來的噪音。

磁路系統(tǒng)包括線圈組件、極芯18、永磁體和華司。線圈組件，例如第一線圈16和第二線圈22套設在極芯18的外側。永磁體，例如環(huán)形磁鐵17圍繞線圈組件設置。環(huán)形磁鐵17與線圈組件之間有間隙。華司位于環(huán)形磁鐵17的沿軸向的上、下兩端，其中第一華司15位于上端，第二華司19位于下端。如圖6或者7所示，為了適應不同的安裝環(huán)境，磁路系統(tǒng)被配置為方形或者圓形。方形的結構與圓形的結構相比占用的裝配空間相同。然而，方形的結構可以使振子組件具有更大的質量，可以有效地提升振幅。

雖然已經(jīng)通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權利要求來限定。