本發(fā)明涉及馬達技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種線性振動馬達。

背景技術(shù)：

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子設(shè)備，例如手機、平板電腦、多媒體娛樂設(shè)備等已經(jīng)成為人們的生活必須品。在這些電子設(shè)備中，通常使用微型的線性振動馬達來做系統(tǒng)的反饋，例如手機來電提示的振動反饋等。

線性振動馬達通常包括振子部分和靜子部分，振子部分進一步包括質(zhì)量塊、磁鐵和彈片等，靜子部分進一步包括FPCB、線圈等，其中，線圈和FPCB固定連接在線性振動馬達的外殼上，質(zhì)量塊和磁鐵固定連接在一起，彈片連接在質(zhì)量塊與外殼之間，線圈則位于永磁體的磁場范圍內(nèi)。這樣，在線圈通電后，線圈便會受到安培力作用，由于線圈固定連接在外殼上，因此，振子部分將在安培力的反作用力的驅(qū)動下進行往復(fù)有規(guī)律的振動，又由于質(zhì)量塊的質(zhì)量較大，進而會獲得整個線性振動馬達發(fā)生振動的效果。

由此可見，上述安培力的反作用力是驅(qū)動振子部分振動的唯一的力，但受限于線圈的空間體積，線圈匝數(shù)及有效長度均有限，該安培力通常較小，這是導(dǎo)致現(xiàn)有馬達存在響應(yīng)時間較長的重要原因，因此，非常有必要提供一種能夠增加提供給振子部分的驅(qū)動力的馬達結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的一個目的是提供一種線性振動馬達的新的技術(shù)方案，以向振子部分提供較大的驅(qū)動力。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種線性振動馬達，其包括外殼、及均收容在所述外殼中的驅(qū)動裝置和質(zhì)量塊，所述驅(qū)動裝置包括磁鐵組件和與所述磁鐵組件相作用電磁鐵，所述磁鐵組件相對所述質(zhì)量塊固定；所述電磁鐵相對所述外殼固定，所述電磁鐵包括線圈和鐵芯，所述線圈所在的平面平行于振動方向，所述鐵芯包括位于所述線圈的中心孔中的部分。

可選的是，所述磁鐵組件包括在所述振動方向上排列的兩塊邊磁鐵，其中一塊邊磁鐵對應(yīng)所述線圈的第一邊部，另一塊邊磁鐵對應(yīng)所述線圈的第二邊部，所述兩塊邊磁鐵的充磁方向相反，且均垂直于所述線圈所在的平面。

可選的是，所述磁鐵組件包括一塊磁鐵，所述磁鐵的充磁方向平行于所述振動方向，且所述磁鐵的一個磁極對應(yīng)所述線圈的第一邊部、另一個磁極對應(yīng)所述線圈的第二邊部。

可選的是，所述磁鐵組件還包括兩塊邊華司，一塊邊華司設(shè)置在所述磁鐵的一個磁極所在的端面上，另一塊邊華司設(shè)置在所述磁鐵的另一個磁極所在的端面上。

可選的是，所述鐵芯還包括位于所述線圈的背向所述磁鐵組件一側(cè)的部分。

可選的是，所述鐵芯具有容置槽，所述線圈嵌于所述容置槽中，且所述線圈的面向所述磁鐵組件的表面經(jīng)由所述容置槽外露。

可選的是，所述線圈具有與所述磁鐵組件相作用的第一邊部和第二邊部，且所述第一邊部與所述第二邊部均垂直于所述振動方向。

可選的是，所述外殼具有導(dǎo)磁部，所述導(dǎo)磁部與所述線圈位于所述磁鐵組件的同一側(cè)。

可選的是，所述鐵芯與所述導(dǎo)磁部接觸。

可選的是，所述線性振動馬達包括兩個以上所述驅(qū)動裝置，且兩個以上所述驅(qū)動裝置在所述振動方向上依次排列。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明線性振動馬達設(shè)置有鐵芯，該鐵芯與線圈組成了電磁鐵，該電磁鐵在線圈得電時能夠向磁鐵組件，進而向振子部分施加磁力，且該磁力與線圈得電時施加給磁路組件的安培力的反作用力的方向一致，這樣，驅(qū)動振動組件反復(fù)振動的驅(qū)動力將等于安培力的反作用力與該磁力的和，進而有效增大了向振子部分提供的驅(qū)動力。

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(jié)合在說明書中并構(gòu)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為根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中線性振動馬達的振子部分的受力分析；

圖3為根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中線性振動馬達的振子部分的受力分析；

圖5為根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中線性振動馬達的振子部分的受力分析；

圖7為根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第四種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1至圖7中電磁鐵的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖1至圖7中電磁鐵的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為基于圖5中驅(qū)動裝置的線性振動馬達的一種實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

1-外殼； 11-上殼；

12-下殼； 2-線圈；

3-鐵芯； 31-位于線圈的中心孔中的部分；

33-鐵芯的側(cè)壁部； 32-位于線圈的背向磁鐵組件一側(cè)的部分；

4-磁鐵組件； 41a、41b-邊磁鐵；

42-中間磁鐵； 121-導(dǎo)磁部；

6-質(zhì)量塊； 7-V型彈片；

8-FPCB； 9-限位塊；

10-擋塊； F1-安培力的反作用力；

21-第一邊部； 22-第二邊部；

34-容置槽； 43-磁鐵；

44a、44b-邊華司；

F21-電磁鐵向左側(cè)的邊磁鐵施加的磁力；

F22-電磁鐵向右側(cè)的邊磁鐵施加的磁力。

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(yīng)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(yīng)用或使用的任何限制。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)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(yīng)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(yīng)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。

圖1是根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的一種實施例的簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖中主要示出了線性振動馬達的驅(qū)動裝置部分。圖2是圖1中線性振動馬達的振子部分的受力分析。

根據(jù)圖1所示，該線性振動馬達包括外殼1、及均收容在外殼1中的質(zhì)量塊6和驅(qū)動裝置等，該驅(qū)動裝置包括磁鐵組件4和位于該磁鐵組件4一側(cè)的電磁鐵，以通過電磁鐵與磁鐵組件4之間的相互作用產(chǎn)生用于驅(qū)動振子部分反復(fù)振動的驅(qū)動力，該電磁鐵包括線圈2和鐵芯3。

為了便于進行線性振動馬達的組裝，該外殼1可以包括上殼11和下殼12，二者可以扣合并連接在一起。

電磁鐵相對外殼1固定，以在線圈2得電時產(chǎn)生磁性，進而對磁鐵組件4產(chǎn)生磁力作用。

線圈2所在的平面平行于振動方向，因此，線圈2的中心線方向?qū)⒋怪庇谡駝臃较?，在圖1所示的實施例中，振動方向為左右方向，線圈2的中心線方向為上下方向。因此，在線圈2中的電流方向如圖1和圖2所示時，根據(jù)右手螺旋定則可知，電磁鐵的磁極方向為從上指向下，即S極位于上方，N極位于下方。

在圖1所示的實施例中，下殼12可以具有導(dǎo)磁部121，導(dǎo)磁部121與線圈2位于磁鐵組件4的同一側(cè)，以通過導(dǎo)磁部121對磁力線進行收斂，使得線圈2一側(cè)的磁場強度得到加強。

在圖1所示的實施例中，可以進一步使得鐵芯3與導(dǎo)磁部121接觸，以減小磁阻。

在圖1所示的實施例中，下殼12可以進一步包括非導(dǎo)磁材料的下殼本體、及作為導(dǎo)磁部121的屏蔽片，該屏蔽片設(shè)置在下殼本體的外壁上，線圈2固定連接在下殼本體上，鐵芯3通過下殼本體的開口固定連接在作為導(dǎo)磁部121的屏蔽片上，以與導(dǎo)磁部121接觸。

在另外的實施例中，該下殼12也可以整體由導(dǎo)磁材料制成，這樣，下殼12自身便可作為導(dǎo)磁部121使用。

線圈2具有第一邊部21和第二邊部22，兩個邊部21、22可以均垂直于振動方向，以增加線圈2與磁鐵組件4相作用的有效長度，在圖1所示的實施例中即為垂直于紙面的方向。

該第一邊部21和第二邊部22可以為直邊，也可以為圓弧邊，對于圓弧邊，該垂直于振動方向應(yīng)該理解為該圓弧邊具有垂直于振動方向的切線。

磁鐵組件4可以被設(shè)置為能夠產(chǎn)生沿相反方向穿過線圈2的第一邊部21和第二邊部22的磁力線，且穿過的方向垂直于線圈2所在的平面或者具有在垂直于線圈2所在的平面的方向上的分量，進而使得線圈2的第一邊部21和第二邊部22能夠在通電時分別向磁鐵組件4施加沿振動方向的、且同向的安培力的反作用力，并且還能夠使得電磁鐵向磁鐵組件4施加相同方向的磁力，以增大驅(qū)動裝置能夠向振子部分施加的驅(qū)動力。

該磁鐵組件4例如可以包括在振動方向上排列的兩個邊磁鐵41a、41b，兩塊邊磁鐵41a、41b的充磁方向相反，且均垂直于線圈2所在的平面，在圖1所示的實施例中，也即垂直于下殼12。

在圖1和圖2所示的實施例中，該磁鐵組件4包括兩塊邊磁鐵41a、41b，邊磁鐵41a的充磁方向為從下至上，即邊磁鐵41a的下端為S極、上端為N極；而邊磁鐵41b的充磁方向為從上至下，即邊磁鐵41b的下端為N極、上端為S極。

在另外的實施例中，也可以是邊磁鐵41a的充磁方向為從上至下，而邊磁鐵41b的充磁方向為從下至上。

邊磁鐵41a對應(yīng)第一邊部21，邊磁鐵41b對應(yīng)第二邊部22，這樣，以圖2所示的充磁方向為例，可以使得邊磁鐵41b發(fā)出的磁力線能夠至少部分地以具有豎直分量的方向穿過第二邊部22，及使得回到邊磁鐵41a的磁力線能夠至少部分地以具有豎直分量的方向穿過第一邊部21，進而產(chǎn)生沿振動方向的驅(qū)動力。

進一步地，還可以使第一邊部21與邊磁鐵41a對齊，及使得第二邊部22與邊磁鐵41b對齊，其中，對齊被設(shè)置為是第一邊部21在振動方向上位于邊磁鐵41a在線圈2所在的平面上的投影的覆蓋范圍內(nèi)，第二邊部22在振動方向上位于邊磁鐵41b在線圈2所在的平面上的投影的覆蓋范圍內(nèi)。這樣，同樣以圖2所示的充磁方向為例，可以使得邊磁鐵41b發(fā)出的磁力線能夠大部分以基本豎直的方向穿過第二邊部22，及使得回到邊磁鐵41a的磁力線能夠大部分以基本豎直的方向穿過第一邊部21，進而實現(xiàn)驅(qū)動裝置的有效利用。

根據(jù)圖2所示，在線圈2中的電流方向為使得第一邊部21的電流從外指向內(nèi)、及使得第二邊部22的電流從內(nèi)指向外時，電磁鐵將向邊磁鐵41a施加磁力(斥力)F21，并向邊磁鐵41b施加磁力F22(引力)，二者方向相同，且根據(jù)左手定則，線圈2施加給磁鐵組件4的安培力的反作用力F1的方向與磁力F21、F22的方向一致。

在線圈2中的電流相對圖2所示反向時，磁力F21、F22，及安培力F1的反作用力也均將反向，即均指向右側(cè)，進而向振子部分提供反復(fù)振動的驅(qū)動力。

根據(jù)以上說明可知，對于本發(fā)明線性振動馬達，驅(qū)動振子部分反復(fù)振動的驅(qū)動力將等于安培力的反作用力與總磁力之和，因此，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，將能夠有效增大向振子部分提供的驅(qū)動力。

為了在相同磁場強度的情況下，提高上述安培力的反作用力，線圈2可以為長方形，在此，基于繞制的需要，該長方形可以在四角處呈弧形。且使得上述第一邊部21和第二邊部22為線圈2的長邊部，進而增加線圈2的有效長度。

為了在相同磁場強度的情況下，提高磁鐵組件4的受力、及受力的均衡性，兩塊邊磁鐵41a、41b的設(shè)置位置可以關(guān)于線圈2的垂直于振動方向的中截面對稱，其中，該中截面經(jīng)過線圈2的中心線。

為了使得電磁鐵能夠?qū)Υ盆F組件4產(chǎn)生較強的磁力作用，該鐵芯3可以至少包括位于線圈2的中心孔中的部分，以使線圈2套設(shè)在該部分外，這不僅可以產(chǎn)生較強的磁力，還有利于均衡邊磁鐵41a和41b的受力。

在圖1和圖2所示的實施例中，該鐵芯3完全位于線圈2的中心孔、及中心孔的延伸區(qū)域中。而且，進一步地，該鐵芯3的中心線與線圈2的中心線重合。

圖3是根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第二種實施例的簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖中主要示出了線性振動馬達的驅(qū)動裝置部分。圖4是圖2中線性振動馬達的振子部分的受力分析。

根據(jù)圖3所示，該實施例與圖1所示實施例的主要區(qū)別在于，該磁鐵組件4在兩塊邊磁鐵41a、41b的基礎(chǔ)上，還增加了一塊中間磁鐵42，該中間磁鐵42夾設(shè)在兩塊邊磁鐵41a、41b之間，且與兩塊邊磁鐵41a、41b形成海爾貝克(Halbach)陣列，這說明，中間磁鐵42的充磁方向應(yīng)該平行于振動方向，且指向應(yīng)該使得線圈2和鐵芯3位于磁鐵組件4的強磁場一側(cè)。在圖3和圖4所示的實施例中，中間磁鐵42的充磁方向為從左指向右，即左端為S極、右端為N極。

在邊磁鐵41a、41b的充磁方向分別相對圖2反向時，該中間磁鐵42的充磁方向也應(yīng)該反向，即從右指向左。

由于海爾貝克陣列能夠產(chǎn)生單邊磁場分布，且通過少量的磁鐵產(chǎn)生最強的磁場，因此，通過形成海爾貝克陣列將能夠有效提高線圈2所在的磁場強度，進而能夠較大程度地增加線圈2向磁鐵組件4施加的安培力的反作用力，以提高驅(qū)動裝置能夠向振子部分提供的驅(qū)動力。

如圖4所示，圖3所示實施例的受力分析與圖1所示實施例的受力分析基本相同，只是圖3所示實施例在線圈2所在一側(cè)具有更強的磁場強度。

圖5是根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第三種實施例的簡化結(jié)構(gòu)示意圖，圖中主要示出了線性振動馬達的驅(qū)動裝置部分。圖6是圖5中線性振動馬達的振子部分的受力分析。

根據(jù)圖5所述，在該實施例中，磁鐵組件4包括一塊磁鐵43，磁鐵43的充磁方向平行于振動方向，且磁鐵43的一個磁極對應(yīng)線圈2的第一邊部21，另一個磁極對應(yīng)線圈2的第二邊部22。

在圖5所示的實施例中，磁鐵43的充磁方向為從左至右，即磁鐵43的左端為S極，右端為N極，因此在該實施例中，磁體43的S極對應(yīng)第一邊部21，磁鐵43的N極對應(yīng)第二邊部22。

在另外的實施例中，磁鐵43的充磁方向也可以為從右至左，以使磁鐵43的N極對應(yīng)第一邊部21，及使磁鐵43的S極對應(yīng)第二邊部。

根據(jù)圖6所示，在該實施例中，磁鐵43的從N極發(fā)出并回到S極的磁力線將能夠基本以豎直方向穿過線圈2的第一邊部21和第二邊部22，且穿過兩個邊部21、22的方向相反，因此，線圈2將向磁體43施加向左的安培力的反作用力，而電磁鐵將向磁體43施加向左的磁力，進而使得驅(qū)動裝置能夠提供的驅(qū)動力等于安培力的反作用力與磁力的和，實現(xiàn)增大驅(qū)動力的目的。

在線圈2中的電流相對圖6所示反向時，磁及安培力的反作用力也均將反向，即均指向右側(cè)，進而向振子部分提供反復(fù)振動的驅(qū)動力。

在該實施例中，磁鐵組件4還包括兩塊邊華司44a、44b，一塊邊華司44a設(shè)置在磁鐵43的S極所在的端面上，另一塊邊華司44b設(shè)置在磁鐵43的另一個磁極N所在的端面上，以通過邊華司44a、44b修正磁鐵43兩端的磁力線，進而增加磁力線在垂直于線圈2所在的平面的方向上的分量，甚至使得磁力線直接沿豎直方向穿過兩個邊部21、22。

本發(fā)明線性振動馬達可以包括一個上述驅(qū)動裝置，也可以在另外的實施例中包括兩個以上(包括兩個)驅(qū)動裝置，兩個以上驅(qū)動裝置在振動方向上依次排列，這在空間尺寸允許的情況下將進一步增大能夠提供給振子部分的驅(qū)動力。

進一步地，對于圖1和圖3所示的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)，相鄰兩個驅(qū)動裝置還可以共用一塊邊磁鐵，這在各驅(qū)動裝置的線圈的接線使得各自線圈的電流流向滿足同一時間向振子部分施加相同方向的驅(qū)動力即可獲得對驅(qū)動力進行疊加的效果。

圖7是根據(jù)本發(fā)明線性振動馬達的第四種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中主要示出了線性振動馬達的驅(qū)動裝置部分。

圖7示出了在圖5的驅(qū)動裝置的基礎(chǔ)上，在振動方向上并排設(shè)置兩個驅(qū)動裝置的實施例。

在該實施例中，相鄰兩個驅(qū)動裝置的磁鐵43的充磁方向可以相反，以使得磁鐵43的N極發(fā)出的磁力線能夠主要回到自身的S極，進而增加各自線圈2所在的磁場空間的有效磁場強度。這樣，相鄰兩個驅(qū)動裝置的線圈2的接線應(yīng)該使得二者的電流方向也相反，以實現(xiàn)各驅(qū)動裝置輸出的驅(qū)動力的疊加。

進一步地，在該實施例中，相鄰兩個驅(qū)動裝置可以共用一塊邊華司。

相對于圖1至圖7示出的電磁鐵結(jié)構(gòu)，圖8示出了另一種電磁鐵結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖8所示，該實施例與圖1至圖7所示實施例中鐵芯結(jié)構(gòu)不同的是，鐵芯3除了位于線圈2的中心孔中的部分31之外，還包括位于線圈2的背向磁鐵組件4一側(cè)的部分32，進而使得鐵芯3呈倒T型。在該實施例中，線圈2可以直接固定連接在鐵芯的部分32上。

相對于圖1至圖7示出的電磁鐵結(jié)構(gòu)，圖9也示出了另一種電磁鐵結(jié)構(gòu)。

根據(jù)圖9所示，該實施例與圖1至圖7所示實施例不同的是，鐵芯3除了位于線圈2的中心孔中的部分31和位于線圈2的背向磁鐵組件4一側(cè)的部分32之外，還包括在外側(cè)環(huán)繞線圈2的側(cè)壁部33，即該鐵芯3形成一個容置槽34，而線圈2則嵌于該容置槽34中。

圖10是基于圖5所示驅(qū)動裝置的線性振動馬達的一種實施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10中示出了線性振動馬達的振子部分，包括磁鐵組件4、質(zhì)量塊6和兩個V型彈片7，磁鐵組件4相對質(zhì)量塊6固定，兩個V型彈片7在振動方向上分設(shè)在質(zhì)量塊6的兩側(cè)，且開口方向相反，其中，每一V型彈片7的一個自由端與質(zhì)量塊6固定連接，另一個自由端與上殼11固定連接。

將兩個V型彈片7沿相反的方向布置有利于提高振子部分振動的平穩(wěn)性，減少諧振。

圖10中還示出了線性振動馬達的靜子部分，包括線圈2、鐵芯3、柔性電路板8(FPCB)，該柔性電路板8經(jīng)由下殼12露出引線和/或焊盤。

圖10中還示出了線性振動馬達的其他部分，包括限位塊9、擋塊10等。

上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，上述各實施例可以根據(jù)需要單獨使用或者相互結(jié)合使用。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的技術(shù)改進，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實施例。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。