CN109149894A - 一种带有阻尼***的新型水平振动马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及振动马达技术领域，具体涉及一种带有阻尼***的新型水平振动马达，包括机壳，呈腔体状，一端有开口；下托架，同时与机壳开口端固定连接形成容纳内部构件的空腔；组合磁钢，提供驱动马达的磁场，固定在机壳的与开口端相对的内壁上；质量块，提高马达振感，位于组合磁钢下方；两个弹簧片，提供质量块和机壳之间的弹力；两个阻尼胶，与弹簧片一一对应，为弹簧片提供阻尼；线圈，驱动质量块直线往复振动，与质量块靠近机壳开口端的一侧固定连接；柔性电路板，连接外界电源和线圈。本发明的有益效果是：通过采用阻尼胶的方式为马达提供阻尼，该阻尼胶在高温时候，性能几乎不会发生变化，使得马达振动位移稳定，马达寿命也颇有改善。

Description

一种带有阻尼***的新型水平振动马达

技术领域

本发明涉及振动马达技术领域，具体涉及一种带有阻尼***的新型水平振动马达。

背景技术

微型振动马达是手机、平板电脑、掌上游戏机等电子产品不可缺少的元器件，其为用户提供触觉反馈。随着智能手机市场的竞争加剧，手机厂家对用户触觉体验越来越关注，客户对马达的振动反馈效果也越来越高，因而市场上出现了区别于传统转子马达的线性振动马达。相比于传统转子马达，线性马达在振动特性、响应时间、使用寿命、噪音等方面具有很大的优势，并且其能提供多种振动模式，为用户提供丰富多样而又细腻逼真的触觉反馈。目前X轴振动线性马达的结构一般采用：磁性流体（简称：磁液）的方式来提供马达振动所需阻尼，但是用磁液提供阻尼的方式有一个致命的缺点：磁液在高温时候，其粘度会下降，导致对马达振子的位移限制效果失效，从而使得马达在高温时候易出现振子撞击机壳内壁，产生噪音，而且，随着振子位移的增大，马达弹簧所受应力也急剧上升，导致马达寿命的急剧下降的情况。

弹簧的弹性系数是反映金属材料在比例极限内的参数模量。拉伸时：E=σ/ε(胡克定律）式中:σ拉应力,ε拉应变,E——弹性系数；材料试验表明，随着温度的升高，金属材料的抗拉强度、屈服强度以及弹性系数均下降。延展率以及收缩率上升。当温度变大时，弹簧弹力减小，长时间工作在负载较大，温度较高的弹簧，会发生“蠕变变形”即塑性变形，去掉负载时弹簧 将不能恢复原来的形状即通常所说的“松弛”，对设备的危害极大。便携式设备散热条件通常较差，虽然振动马达发热量小，但同在便携式设备内部的CPU则发热量非常大，导致便携式设备内部温度远高于室温。在室温附近温度变化对弹簧的影响可以忽略，但在便携式设备内部温度远高于室温的情况下，这种影响已经不能被忽略不计。

中国专利CN107276359A，公开日2017年10月20日，一种水平振动马达，包括外壳，形成水平振动马达的外部形状，中空以收容振动体，保护从外部施加于振动体的冲击；支架，可结合于上述外壳的一面，并支撑上述外壳的内部的阻止器和F-PCB；F-PCB，位于上述支架的上侧面，从外部获得电源供应以向内部的线圈供应电源；线圈，位于上述F-PCB的上侧面，从上述F-PCB获得电源供应产生电场，而所产生的电场与磁铁的磁场产生作用而引起磁铁的水平振动。本发明在振动体沿左右方向振动时，可防止因振动体和线圈的冲突使线圈受损，本发明通过改善弹簧结构，不仅提高振动力，而且还可防止弹簧因压力破损。但其没有解决在温度升高时，弹簧性能下降及衰老加速的问题。

中国专利CN105553217A，公开日2016年5月4日，一种振动马达，涉及微型马达技术领域，包括壳体、定子和振子，所述振子通过弹性支撑件悬置在所述壳体内，所述振子包括质量块及嵌在所述质量块上的永磁铁，所述定子包括线圈；所述线圈为扁平线圈，水平固定在所述壳体上，且与所述永磁铁在垂直方向上相对应；所述永磁铁的充磁方向与所述线圈产生的磁场方向平行；所述振子在振动方向上与所述定子之间留有振动空间。本发明振动马达解决了现有技术中振动马达厚度大、震感小等技术问题，本发明振动马达震感强，厚度小，可靠性高，使用寿命长，能够满足便捷式电子设备对振动马达高性能、薄型化的设计要求。但其采用与厚度方向平行的振动方向，会使便携式设备沿厚度方向振动，不符合人们的使用习惯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的水平振动马达在弹簧温度升高时性能下降且疲劳加速的技术问题。提出了一种采用阻尼胶辅助提供弹力的延长弹簧寿命的马达振动更平稳的带有阻尼***的新型水平振动马达。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种带有阻尼***的新型水平振动马达，包括机壳，呈腔体状，一端有开口；下托架，提供与便携设备连接的安装部，同时与机壳开口端固定连接形成容纳内部构件的空腔；组合磁钢，提供驱动马达的磁场，固定在机壳的与开口端相对的内壁上；质量块，提高马达振感，位于组合磁钢下方；两个弹簧片，提供质量块和机壳之间的弹力，分别将质量块的两侧与机壳连接；两个阻尼胶，与弹簧片一一对应，为弹簧片提供阻尼，分别与一个弹簧片连接；线圈，驱动质量块直线往复振动，与质量块靠近机壳开口端的一侧固定连接；柔性电路板，连接外界电源和线圈，位于线圈和下托架之间。马达的线圈固连在质量块上，为可动部分，组合磁钢与机壳、下托架形成马达磁路，为不可动部分。线圈通过柔性电路板与外接电源相接，马达通交流电后，由于此种特殊设计的电磁结构，质量块受到随电流方向周期变化的左右方向驱动力。弹簧连接质量块和机壳，提供弹力，支撑着质量块在电磁力的作用下左右往复运动，从而使马达对外部提供振动触觉反馈。阻尼胶在高温时候，弹性几乎不会发生变化，使得马达振动位移稳定，马达寿命也颇有改善。弹簧片可以是U形、V形或者斜线形。

作为优选，所述质量块靠近组合磁钢的面加工有凹槽，所述组合磁钢处于所述凹槽内，所述凹槽在质量块位移范围内均容纳所述组合磁钢。通过设置凹槽可以充分利用空腔的空间，助于减小整个马达的体积。

作为优选，所述弹簧片呈两条边外张的U形，所述阻尼胶安装在所述U形两个自由端之间。阻尼胶能够辅助提供阻尼和弹力，减缓弹簧疲劳衰老速度，使马达振动更平稳，噪音更低。

作为优选，所述质量块靠近下托架侧加工有用于容纳所述线圈的凹槽。通过凹槽可以使内部结构紧凑，有助于减小整个装置体积，利于安装在手持设备或穿戴设备内。

作为优选，所述柔性电路板上部、下部和连接部，所述上部固定在所述线圈和质量块之间，所述下部与下托架固定连接，所述连接部呈带状，所述连接部连接所述上部和下部，所述下部与外界电源连接，所述上部与线圈连接。柔性电路板，简称FPC，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。柔性电路板上部固定在线圈和质量块之间，可以增加上部与下部的距离，使连接部的曲率减小，应力减小，提高柔性电路板寿命。

作为优选，所述组合磁钢包括三块横截面为长方形的水平并排布置的条状磁钢，所述两侧的磁钢磁极沿垂直方向且北极指向相反，所述中间的磁钢磁极沿水平方向且北极指向两侧磁钢中北极指向质量块的一侧。如此布置，可以使磁路封闭在马达内部，减小漏磁，减小对手持设备或穿戴设备其他部件的磁干扰。

本发明的实质性效果是：本专利采用阻尼胶的方式为马达提供阻尼，该阻尼胶在高温时候，性能几乎不会发生变化，使得马达振动位移稳定，马达寿命也颇有改善。

附图说明

图1为振动马达零件***图。

图2为振动马达剖面图。

图3为阻尼胶安装示意图。

图4为组合磁钢的磁路示意图。

其中：1、机壳，2、组合磁钢，3、质量块，4、下托架，5、弹簧片，6、阻尼胶，7、线圈，8、柔性电路板。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1所示，为振动马达零件***图，机壳1呈一端开口的长方体形腔体，下托架4为带有安装部的板状结构，机壳1开口端和下托架4固定连接构成外形并形成用于容纳内部结构的空腔，组合磁钢2固定安装在机壳1与开口端相对一侧的内壁上，质量块3两侧分别通过一个弹簧片5与机壳1两侧内壁连接，质量块3与弹簧片5以及弹簧片5和机壳1之间均采用焊接连接，线圈7位于质量块3下侧面，柔性电路板8包括上部、中部和下部，柔性电路板8上部位于质量块3和线圈7之间，柔性电路板8上部与质量块3和线圈7均固定连接，柔性电路板8上部与线圈7电连接，柔性电路板8下部固定在下托架4上侧面，柔性电路板8下部与外电源电连接，柔性电路板8中部连接上部和下部且与上部和下部均电连接。

如图2所示，为振动马达剖面图，质量块3上部开有容纳组合磁钢2的凹槽，凹槽在质量块3的位移范围内均容纳组合磁钢2，组合磁钢2包括三块横截面为长方形的水平并排布置的条状磁钢，两侧的磁钢磁极沿垂直方向且北极指向相反，中间的磁钢磁极沿水平方向且北极指向两侧磁钢中北极指向质量块3的一侧。质量块3靠近下托架4一侧面开有容纳线圈7的凹槽。

如图3所示，为阻尼胶安装示意图，弹簧片5呈两边外张的U形，两个阻尼胶6分别固定在U形的弹簧片5开口端内侧。

如图4所示，为组合磁钢的磁路示意图，组合磁钢2包括三块横截面为长方形的水平并排布置的条状磁钢，两侧的磁钢磁极沿垂直方向，左侧的磁钢北极指向上方，右侧的磁钢北极指向下方，中间的磁钢北极指向右侧，共形成三条磁路，第一条从左侧磁钢北极出发，经机壳1左侧和下托架4左侧后经空腔回到左侧磁钢南极，第二条从右侧磁钢北极出发经空腔到达下托架4右侧，经机壳1右侧回到右侧磁钢南极，第三条从左侧磁钢北极出发经中间磁钢南极至中间磁钢北极，到达右侧磁钢南极，至右侧磁钢北极，而后经空腔至下托架4中部向左，再次经空腔回到左侧磁钢南极。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

包括机壳，呈腔体状，一端有开口；

下托架，提供与便携设备连接的安装部，同时与机壳开口端固定连接形成容纳内部构件的空腔；

组合磁钢，提供驱动马达的磁场，固定在机壳的与开口端相对的内壁上；

质量块，提高马达振感，位于组合磁钢下方；

两个弹簧片，提供质量块和机壳之间的弹力，分别将质量块的两侧与机壳连接；

两个阻尼胶，与弹簧片一一对应，为弹簧片提供阻尼，分别与一个弹簧片连接；

线圈，驱动质量块直线往复振动，与质量块靠近机壳开口端的一侧固定连接；

柔性电路板，连接外界电源和线圈，位于线圈和下托架之间。

2.根据权利要求1所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述质量块靠近组合磁钢的面加工有凹槽，所述组合磁钢处于所述凹槽内，所述凹槽在质量块位移范围内均容纳所述组合磁钢。

3.根据权利要求1或2所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述弹簧片呈两条边外张的U形，所述阻尼胶安装在所述U形两个自由端之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述质量块靠近下托架侧加工有用于容纳所述线圈的凹槽。

5.根据权利要求3所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述质量块靠近下托架侧加工有用于容纳所述线圈的凹槽。

6.根据权利要求1或2所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述柔性电路板上部、下部和连接部，所述上部固定在所述线圈和质量块之间，所述下部与下托架固定连接，所述连接部呈带状，所述连接部连接所述上部和下部，所述下部与外界电源连接，所述上部与线圈连接。

7.根据权利要求3所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述柔性电路板上部、下部和连接部，所述上部固定在所述线圈和质量块之间，所述下部与下托架固定连接，所述连接部呈带状，所述连接部连接所述上部和下部，所述下部与外界电源连接，所述上部与线圈连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述组合磁钢包括三块横截面为长方形的水平并排布置的条状磁钢，所述两侧的磁钢磁极沿垂直方向且北极指向相反，所述中间的磁钢磁极沿水平方向且北极指向两侧磁钢中北极指向质量块的一侧。

9.根据权利要求3所述的一种带有阻尼***的新型水平振动马达，其特征在于，

所述组合磁钢包括三块横截面为长方形的水平并排布置的条状磁钢，所述两侧的磁钢磁极沿垂直方向且北极指向相反，所述中间的磁钢磁极沿水平方向且北极指向两侧磁钢中北极指向质量块的一侧。