CN114362468B - 振动装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于振动激励器技术领域，尤其涉及一种振动装置的电子设备。本发明的振动装置包括壳体组件、振子组件、定子组件和弹性组件，壳体组件的内部形成有安装腔，振子组件悬设于安装腔，定子组件设于安装腔并与壳体组件相连，振子组件和定子组件中的其中一个包括磁路单元，其中另一个包括第一线圈，弹性组件设于安装腔，包括磁轭和至少一个弹片，磁轭与第一线圈相连，弹片包括沿周向方向设置的多个弹性臂，弹性臂的一端与磁轭相连，弹性臂的另一端与磁路单元相连。根据本申请的振动装置，能够驱动振子组件在安装腔内振动发声，同时减小振动装置发声时的噪音，并防止弹片在跌落和受到冲击时发生变形，提高弹性组件的可靠性。

Description

振动装置及电子设备

技术领域

本发明属于振动激励器技术领域，尤其涉及一种振动装置的电子设备。

背景技术

目前，手机、平板电脑和笔记本计算机等电子设备越来越趋向于轻薄化。传统微型扬声器的厚度尺寸被压缩，影响声学性能指标。屏幕发声作为产品轻薄化设计的解决方案，备受关注。

当前屏幕发声器件，多以传统微型扬声器结构为框架，多数产品设计BL特性指标数值较小，频带较窄，功耗较高。常规设计弹性组件在非振动方向上刚度较小，不足以抵抗旋转摇摆等有害振动模态，容易有噪音发声。同时弹片的屈服余量较小，在跌落和受到冲击时容易发生变形，从而影响弹性组件工作时的可靠性。

发明内容

本发明的目的是至少解决振动装置因弹性组件在非振动方向上刚度较小而容易产生噪音的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种振动装置，所述振动装置包括：

壳体组件，所述壳体组件的内部形成有安装腔；

振子组件，所述振子组件悬设于所述安装腔；

定子组件，所述定子组件设于所述安装腔并与所述壳体组件相连，所述振子组件和所述定子组件中的其中一个包括磁路单元，其中另一个包括第一线圈；

弹性组件，所述弹性组件设于所述安装腔，包括磁轭和至少一个弹片，所述磁轭与所述第一线圈相连，所述弹片包括沿周向方向设置的多个弹性臂，所述弹性臂的一端与所述磁轭相连，所述弹性臂的另一端与所述磁路单元相连。

根据本申请的振动装置，通过在壳体组件的安装腔内设置振子组件和定子组件，振子组件和定子组件中的其中一个包括磁路单元，其中另一个包括第一线圈，当振动装置处于通电状态下，第一线圈在电流和磁场的相互作用下产生电磁力，从而驱动振子组件在安装腔内振动，进而驱动发声，同时由于第一线圈与磁轭相连，并通过弹片的弹性臂连接磁轭和磁路单元，通过磁轭的设置能够有效地增加弹性组件在非振动方向的刚度，从而减小振动装置发声时的噪音，同时防止弹片在跌落和受到冲击时发生变形，从而提高弹性组件工作时的可靠性。

另外，根据本发明的振动装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施方式中，所述磁轭的至少一侧端面凸出设有壳体连接部，所述壳体连接部与所述壳体组件相连接，所述第一线圈环设于所述磁轭的外侧壁。

在本发明的一些实施方式中，所述磁轭的至少一侧端面凸出设有弹片连接部，所述弹片上设有第一安装孔，所述第一安装孔套设于所述壳体连接部的外部，所述弹片连接部与所述弹性臂的第一侧面相连。

在本发明的一些实施方式中，所述振动装置还包括阻尼片，所述阻尼片上设有第二安装孔，所述第二安装孔套设于所述壳体连接部的外部，所述阻尼片与所述弹片的第二侧面相连。

在本发明的一些实施方式中，所述弹片还包括主体部，所述弹性臂的所述一端与所述主体部相连并设有内连接部，所述内连接部与所述磁轭相连，所述弹性臂远离所述主体部的所述另一端设有外连接部，所述外连接部与所述磁路单元相连，多个所述弹性臂沿周向方向环设于所述主体部的外部，多个所述弹性臂中任意相邻的两个所述弹性臂的延伸方向间的夹角相等。

在本发明的一些实施方式中，所述弹片的数量为两个，两个所述弹片分别设于所述磁轭的两侧，且两个所述弹片上的所述弹性臂的延伸方向相反设置或相同设置。

在本发明的一些实施方式中，所述弹性臂的数量为四个，四个所述弹性臂中任意相邻的两个所述弹性臂间隔90°设置。

在本发明的一些实施方式中，所述振子组件包括至少一个所述磁路单元，所述磁路单元设有磁铁、上导磁板和下导磁板，所述上导磁板和所述下导磁板分别设于所述磁铁的两侧。

在本发明的一些实施方式中，所述振子组件包括多个所述磁路单元，多个所述磁路单元间首尾依次连接，任意两个所述磁路单元间均设有质量块，所述弹性臂的所述另一端与所述质量块相连。

在本发明的一些实施方式中，所述壳体组件包括相互配合的上壳和下壳，所述上壳和/或所述下壳的内侧壁设有第二线圈。

本发明的另一方面还提出了一种电子设备，所述电子设备具有上述任一项所述的振动装置。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中：

图1为本实施方式的振动装置的整体结构示意图；

图2为图1中振动装置的分解结构示意图；

图3为图1中振动装置去除上壳后的结构示意图；

图4为图3中振动装置去除弹片和印刷电路板后的结构示意图；

图5为图4中磁路单元的结构示意图；

图6为图5中磁路单元的拆分结构示意图；

图7为图3中振动装置去除磁路单元后的结构示意图；

图8为图7中的磁轭与第一线圈的连接结构示意图；

图9为图7中弹片的结构示意图；

图10为图7中阻尼片的结构示意图；

图11为图2中下壳与第二线圈的连接结构示意图。

附图中各标记表示如下：

100：振动装置；

10：壳体组件、11：上壳、12：下壳、121：安装槽；

20：磁路单元、21：磁铁、22：上导磁板、23：下导磁板、24：质量块；

31：第一线圈、32：第二线圈；

41：磁轭、411：壳体连接部、412：弹片连接部、42：弹片、421：主体部、4211：第一安装孔、422：弹性臂、4221：内连接部、4222：外链接部；

50：阻尼片、51：第二安装孔、52：固定部；

60：印刷电路板；

70：垫片。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

本发明提出了一种电子设备，如智能手机、平面电脑或超薄笔记本等。该电子设备的内部设有振动装置100，通过振动装置100工作时产生的振动，从而带动电子设备的屏幕振动并发声。具体地，结合图1和图2所示，本实施方式的振动装置100包括壳体组件10、振子组件、定子组件和弹性组件。其中，壳体组件10包括相互配合的上壳11和下壳12，上壳11和下壳12的结构相似，均设置有凸缘侧壁，上壳11的侧壁套设于下壳12的侧壁外部，并在上壳11和下壳12间形成安装腔，振子组件、定子组件和弹性组件均设于该安装腔。具体地，上壳11和下壳12间在凸缘侧壁的重叠处采用胶接或焊接的方式相连。

结合图2至图4所示，本实施方式的振子组件包括磁路单元20，定子组件包括第一线圈31，弹性组件包括磁轭41和两个弹片42，两个弹片42分别设于磁轭41的两侧。弹片42包括沿周向方向设置的多个弹性臂422，弹性臂422的一端与磁轭41相连，弹性臂422的另一端与磁路单元20相连。本实施方式中，第一线圈31环设于磁轭41的外周面，磁轭41与壳体组件10相连，从而使第一线圈31固定于安装腔的内部并形成振动装置100的定子组件。磁路单元20在弹性臂422的作用下悬挂于安装腔中，并在振动装置100的通电状态下沿轴向方向往复运动，从而形成振动装置100的振子组件。

根据本申请的振动装置100，通过在壳体组件10的安装腔内设置振子组件和定子组件，振子组件包括磁路单元20，定子组件包括第一线圈31，当振动装置100处于通电状态下，第一线圈31在电流和磁场的相互作用下产生电磁力，从而驱动磁路组件20在安装腔内振动，进而驱动发声，同时由于第一线圈31与磁轭41相连，并通过弹片42的弹性臂422连接磁轭41和磁路单元20，通过磁轭41的设置能够有效地增加弹性组件在非振动方向的刚度，从而减小振动装置100发声时的噪音，同时防止弹片42在跌落和受到冲击时发生变形，从而提高弹性组件工作时的可靠性。

在本申请的其他实施方式中，还可以将磁路单元20与壳体组件10相连，从而形成振动装置100的定子组件。磁轭41通过弹片42与磁路单元20相连，并可在电磁力的作用下带动第一线圈31沿轴向方向往复运动，从而使第一线圈31成为振动装置100的振子组件，进而进行驱动发声。

结合图4至图6所示，本实施方式的振子组件包括多个磁路单元20，具体为四个，四个磁路单元20间首尾依次连接，任意两个磁路单元20间均设有质量块24，从而使振子组件整体呈矩形的环状结构。其中，质量块24优先选用易焊接的金属材料，并与磁路单元20相焊接，从而用于连接各个磁路单元20，并有效地增加磁路单元20的振动幅度，提高发声效果。

具体地，本实施方式中的任一个磁路单元20均包括磁铁21、上导磁板22和下导磁板23，上导磁板22和下导磁板23分别设于磁铁21的两侧。其中，上导磁板22和下导磁板23可选用软铁等导磁材料。

在本申请的其他实施方式中，磁铁21可采用首尾相接的矩形环状磁铁，同时，上导磁板22和下导磁板23也可采用首尾相接的矩形环状导磁板，并相应地取消质量块24的结构，同样能够通过振子组件有效地振动发声。

结合图7至图9所示，本实施方式的磁轭41的两侧端面均分别凸出设有壳体连接部411和多个弹片连接部412。具体地，壳体连接部411设于磁轭41的端面中心处，多个弹片连接部412均设于磁轭41的边缘处并等角度间隔设置。其中，两端的壳体连接部411分别与壳体组件10的上壳11和下壳12相连接，从而将磁轭41固定于安装腔内。第一线圈环31设于磁轭41的外侧壁，并形成振动装置100的振子组件。弹片42上设有第一安装孔4211，第一安装孔4211套设于壳体连接部411的外部，从而将弹片42固定于磁轭41的两端端部，并通过弹片连接部412与弹性臂422的第一侧面相连，进一步地实现弹片42与磁轭41间的连接固定。

本实施方式中的弹片42包括主体部421和多个弹性臂422，多个弹性臂422沿周向方向环设于主体部421的外部，多个弹性臂422中任意相邻的两个弹性臂422的延伸方向间的夹角相等。具体地，本实施方式中的任一个弹片42上的弹性臂42的数量均为四个，四个弹性臂422的延伸方向在主体部421的圆周方向上间隔90°环形设置。其中，弹性臂422与主体部421相连的一端设有内连接部4221，内连接部4221与磁轭41的弹片连接部412相连，弹性臂422远离主体部421的另一端设有外连接部4222，外连接部4222与磁路单元20的质量块24相连，从而通过弹片42实现磁路组件20和第一线圈31间的相对运动。

进一步地，本实施方式中的磁轭41两端的两个弹片42上的弹性臂422的延伸方向相反设置。具体地，其中一个弹片42沿垂直于磁轭41板面的平面镜像后，即可获得另一个弹片42的摆放角度，从而形成反对称设置，从而可进一步地提高弹性组件的旋转运动刚度，减少噪音的产生。具体地，本实施方式中的弹性臂422可采用圆弧型弹性臂、曲线型弹性臂和直线型弹性臂中的任一种。

在本申请的其他实施方式中，磁轭41两端的两个弹片42上的弹性臂422的延伸方向相同设置，即两个弹片42关于磁轭41的板面对称设置，同样能够增加弹性组件的旋转运动刚度，减少噪音的产生。

在本申请的其他实施方式中，还可仅在磁轭41的一端端面上设置弹片42，通过一个弹片42连接磁路单元20和磁轭41，同样能够有效地驱动振动装置100振动发声，并减少噪音的产生。

进一步地，结合图7和图9所示，本实施方式的振动装置100还包括阻尼片50。具体地，本实施方式的阻尼片50的数量也为两个，分别设于磁轭41的两侧。阻尼片50上设有第二安装孔51，第二安装孔51套设于壳体连接部411的外部，从而使壳体连接部411穿过阻尼片50并与壳体组件10相连。阻尼片50的外侧边缘等角度间隔设有多个固定部52，通过固定部52与弹片42的第二侧面相连，从而提高弹片42的机械阻尼，具体地，固定部52与内连接部4221相连。其中，固定部52的形状可以与内连接部4221的形状相同或相近似。本实施方式的阻尼片50可选用橡胶，泡棉等弹性材料，具体地可通过胶合等方式连接到两端的弹片42的第二侧面，通过设置不同的形状和尺寸的阻尼片50来调节弹性组件的机械阻尼。需要进一步地说明的是，本实施方式的弹片42设于阻尼片50和磁轭41之间，弹片42上朝向磁轭41的侧面为第一侧面，弹片42上朝向阻尼片50的侧面为第二侧面。

进一步地，结合图2、图3和图11所示，本实施方式的振动装置100还包括第二线圈32，第二线圈32贴合设于下壳12的内侧壁，环设于磁路单元20的外部并于磁路单元20间隔设置。磁路单元20在往复运动的过程中，能同时切割第一线圈31和第二线圈32的磁感线，从而提高磁路单元20的振动幅度，进一步地提高发声效果。

进一步地，再次结合图2、图3和图11所示，本实施方式的下壳12的内侧面还设有安装槽121，印刷电路板60可设于安装槽121内并与第一线圈31和第二线圈32通电连接，用于向第一线圈31和第二线圈32进行供电，从而产生电磁场并驱动振子组件运动发声。

进一步地，如图2所示，本实施方式的振动装置100还包括垫片70，具体地，本实施方式的垫片70可选用双面胶或硅橡胶等材料，振动装置100通过垫片70连接至电子设备的屏幕上，从而通过屏幕振动发声。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种振动装置，其特征在于，包括：

壳体组件，所述壳体组件的内部形成有安装腔；

振子组件，所述振子组件悬设于所述安装腔；

定子组件，所述定子组件设于所述安装腔并与所述壳体组件相连，所述振子组件包括磁路单元，所述定子组件包括第一线圈；

弹性组件，所述弹性组件设于所述安装腔，包括磁轭和至少一个弹片，所述磁轭与所述第一线圈相连，所述弹片包括沿周向方向设置的多个弹性臂，所述弹性臂的一端与所述磁轭相连，所述弹性臂的另一端与所述磁路单元相连；

其中，所述磁轭的至少一侧端面凸出设有壳体连接部和弹片连接部，所述壳体连接部与所述壳体组件相连接，所述第一线圈环设于所述磁轭的外侧壁，所述弹片上设有第一安装孔，所述第一安装孔套设于所述壳体连接部的外部，所述弹片连接部与所述弹性臂的第一侧面相连。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述振动装置还包括阻尼片，所述阻尼片上设有第二安装孔，所述第二安装孔套设于所述壳体连接部的外周，所述阻尼片与所述弹片的第二侧面相连。

3.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述弹片还包括主体部，所述弹性臂的所述一端与所述主体部相连并设有内连接部，所述内连接部与所述磁轭相连，所述弹性臂远离所述主体部的所述另一端设有外连接部，所述外连接部与所述磁路单元相连，多个所述弹性臂沿周向方向环设于所述主体部的外部，多个所述弹性臂中任意相邻的两个所述弹性臂的延伸方向间的夹角相等。

4.根据权利要求3所述的振动装置，其特征在于，所述弹片的数量为两个，两个所述弹片分别设于所述磁轭的两侧，且两个所述弹片上的所述弹性臂的延伸方向相反设置或相同设置。

5.根据权利要求3所述的振动装置，其特征在于，所述弹性臂的数量为四个，四个所述弹性臂中任意相邻的两个所述弹性臂间隔90°设置。

6.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述振子组件包括至少一个所述磁路单元，所述磁路单元设有磁铁、上导磁板和下导磁板，所述上导磁板和所述下导磁板分别设于所述磁铁的两侧。

7.根据权利要求6所述的振动装置，其特征在于，所述振子组件包括多个所述磁路单元，多个所述磁路单元间首尾依次连接，任意两个所述磁路单元间均设有质量块，所述弹性臂的所述另一端与所述质量块相连。

8.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，所述壳体组件包括相互配合的上壳和下壳，所述上壳和/或所述下壳的内侧壁设有第二线圈。

9.一种电子设备，其特征在于，具有根据权利要求1至8中任一项所述的振动装置。