一种应用于线性振动器的弹片组件及线性振动器的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种应用于线性振动器的弹片组件及线性振动器。

背景技术：

传统的用于触觉反馈的微型振动器，大都采用直流马达带动偏心轮旋转产生的振动来实现；由于直流马达采用电刷换向，传统的微型振动器的使用寿命，受到电刷的限制，很难突破200小时。

虽然现今已有微型无刷马达振动器，取代直流马达带动偏心轮旋转产生振动的方式，可解决寿命的问题，但由于启动时间偏长、响应速度偏慢且存在反馈延迟的现象，故其应用受到限制。

另外，利用线性马达原理研制的线性振动器在振动时只有单一共振点，然而单一共振点的振动器所产生的触觉反馈模式已不能满足多样化触觉反馈的需求，在这一背景下双共振点双方向的振动器应运而生。

目前，业内通常使用的双共振点双方向的线性振动器，如图1所示，按照图中所示的三维坐标系，弹片组件包括在永磁铁a的x方向上设置的至少一组弹片b和在永磁铁a的y方向上设置的至少一组弹片b，每组弹片b包括分设永磁铁a两侧的两个弹片b，各个弹片b分别独立安装于永磁铁a的外侧。该线性振动器，利用x方向上的弹片b实现x方向上的振动，利用y方向上的弹片b实现y方向上的振动。

该结构的弹片组件，由于其各个弹片b需要独立加工和独立安装，使得不同弹片b之间往往存在个体差异和组装差异，常常会由此导致线性振动器的实际振动性能与理论设计要求出现偏差，例如：不能实现所设计的共振点，或者不能实现所设计的响应频宽范围。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用于线性振动器的弹片组件及线性振动器，解决现有技术中弹片因个体差异和组装差异对振动性能产生不良影响的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种应用于线性振动器的弹片组件，所述线性振动器包括振子，所述弹片组件包括：

底板，包括相对的第一侧边和第二侧边；

第一弯折片，与所述第一侧边固定连接，具有至少两个弯折部；

第二弯折片，与所述第二侧边固定连接，具有至少两个弯折部；

所述第一弯折片、所述底板与所述第二弯折片围设形成一与所述振子相匹配的振子装配空间。

可选的，所述第一弯折片与所述第二弯折片，关于所述底板呈对称结构设计。

可选的，所述第一弯折片和所述第二弯折片，均包括四个分片和三个所述弯折部；每个所述分片包括相对的第一边部和第二边部；

其中，第一个分片的第一边部与所述底板的第一侧边或第二侧边固定连接，第i个分片的第二边部与第i+1个分片的第一边部通过第i个弯折部固定连接，第i+1个分片的第二边部与第i+2个分片的第一边部通过第i+1个弯折部固定连接，使得相邻的两个分片形成小于90度的预设夹角，1≤i≤2。

可选的，第1个弯折部和第3个弯折部的弯折角度为6度，第2个弯折部的弯折角度为12度。

可选的，所述第一弯折片和所述第二弯折片的厚度为0.1mm。

可选的，至少一个所述分片上形成有镂空。

可选的，所述底板，还包括相对的第三侧边和第四侧边；

所述弹片组件还包括与所述底板垂直设置的两个挡片，其中一个所述挡片与所述第三侧边固定连接，另一个所述挡片与所述第四侧边固定连接。

可选的，所述挡片上形成有镂空。

可选的，所述第一弯折片和所述第二弯折片，远离所述振子装配空间的外侧，分别设有用于与所述线性振动器的外壳连接的连接部。

可选的，所述底板、所述第一弯折片和所述第二弯折片通过冲压方式一体成型。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例采用了非常规的弹片组件，该弹片组件由两个弯折片固定连接形成，不仅在二维方向上同时具有弹性性能，能够辅助振子实现二维方向上的往复运动，而且为固定结合结构且提供有振子装配空间，不同于传统的相互分离的多个v型弹片，较大程度的减少了弹片组装差异和个体差异，在有效提高振动性能加工精度的同时还能够提升组装简易度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的双共振点双方向的线性振动器的弹片组件的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的线性振动器的弹片组件的立体图；

图3为本实用新型实施例提供的线性振动器的在去除外壳后的装配立体图。

【图示说明】

永磁铁a、弹片b、弹片组件1、振动组件2、底板11、第一弯折片12、第二弯折片13、振子装配空间14、挡片15、分片121、弯折部122、连接部123、振子21、定子22。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型实施例一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，本实用新型提供了以下相关术语的解释：

共振点：是指一物理系统在特定频率下，比其他频率以更大的振幅做振动的情形；这些特定频率称之为共振(频率)点。双共振点即在频率分布的范围内，由两个这样的特定共振频率点。

双方向振动：振动发生在二维方向(相对于通常的线性振动器的振动发生在直线的一维方向)，此二维振动可以分解为平面系的xy两个方向的振动，故称此为双方向振动。

定子：振动器工作的核心部件之一，振动时固定不动，不发生相对位移。

振子：振动器工作的核心部件之一，振动时发生相对位移(振动)，这种振动使振动器表现出振动的效果。

挠性电路版：可弯折的柔性电路板(fpc，flexibleprintedcircuit)，相对于刚性电路板的一种称呼。

请参阅图2，本实用新型实施例提供一种应用于线性振动器的弹片组件1，包括：底板11、第一弯折片12和第二弯折片13。其中，底板11，为矩形结构，包括相对的第一侧边和第二侧边；第一弯折片12，与第一侧边固定连接，具有至少两个弯折部122；第二弯折片13，与第二侧边固定连接，具有至少两个弯折部122；第一弯折片12、底板11与第二弯折片13围设形成一与振子21相匹配的振子装配空间14，用于收容线性振动器的振子21。

本实用新型实施例采用了非常规的弹片组件1，该弹片组件1由两个弯折片固定连接形成，不仅在xy两个方向上同时具有弹性性能，能够辅助振子21实现xy两个方向的往复运动，而且为固定结合结构且提供有振子装配空间14，不同于图1所示的传统的相互分离的多个v型弹片，较大程度的减少了弹片组装差异和个体差异，在有效提高振动性能加工精度的同时还能够提升组装简易度。

示例性的，请参阅图2，弹片组件1中，第一弯折片12与第二弯折片13，关于底板11呈对称结构设计，可以保证在x轴上的正负方向的弹性性能相同，获得良好的振感。实际上，两个弯折片也可以采用非对称结构设计，以实现非常规的符合特定需求的振感；第一弯折片12与第二弯折片13中，每个弯折部122的弯折角度可以相同，也可以不同。本实用新型均不作限制。

需要说明的是，线性振动器的振动性能参数包括共振点、可响应频率宽度等，其影响因素包括：第一弯折片12/第二弯折片13的厚度、各个弯折部122的弯折角度、第一弯折片12/第二弯折片13的具体结构和尺寸等等。因此，为获得所需的振动性能，需要根据其参数来灵活的配合调整各个影响因子的数值，使得最终能够呈现出所需的效果。当然，在不同需求下，通过调整这些影响因子的数值，可以获得不同的振感。

需要注意的是，弹片组件1中分片121和弯折部122的数量设计越多，越难以把握线性振动器的振动性能，实际效果越容易与理论设计要求产生偏差；弹片组件1中分片121和弯折部122的数量设计过少，则难以实现二维方向上的振动，无法获得丰富的振动效果。因此，本实施例提供了一种比较优选的两个弯折片采用对称结构设计方式的示例：

如图2所示，以第一弯折片12为例，其包括四个分片121和三个弯折部122；每个分片121包括相对的第一边部和第二边部；其中，第一个分片121的第一边部与底板11的第一侧边或第二侧边固定连接，第i个分片121的第二边部与第i+1个分片121的第一边部通过第i个弯折部122固定连接，第i+1个分片121的第二边部与第i+2个分片121的第一边部通过第i+1个弯折部122固定连接，使得相邻的两个分片121形成小于90度的预设夹角，1≤i≤2。

简言之，该示例中的第一弯折片12和第二弯折片13为对称的m型结构。在此基础上，本实施例还对其他各项数值提供了以下参考设计值：第1个弯折部和第3个弯折部的弯折角度为6度，第2个弯折部的弯折角度为12度，第一弯折片12和所述第二弯折片13的厚度为0.1mm，每个弯折片中位于中间的两个分片121上加工有呈矩形的镂空结构。基于上述结构设计和各项参数设计的弹片组件1，本实施例的线性振动器，可以实现低频共振点160hz和高频共振点320hz。

此外，底板11，还包括相对的第三侧边和第四侧边；弹片组件1还包括与底板11垂直设置的两个挡片15，其中一个挡片15与底板11的第三侧边固定连接，另一个挡片15与底板11的第四侧边固定连接。换言之，相对间隔设置的两个挡片15，形成于振子装配空间14的前后两端，用于对内置于振子装配空间14的振子21在z方向上的限位，避免在线性振动器的使用过程中振子21由z方向上的开口脱出。

每个挡片15上，还设置有呈矩形的镂空结构，在振动组件2的振子21装入振子装配空间14时，振子21的两端可以与穿设于该镂空结构中，实现振子21与挡片15的铆接，提升装配的可靠性。

为便于弹片组件1的生产和弹片组件1与振动组件2的组装，整个弹片组件1可以由一片金属片采用多次冲压方式一体成型，这样制成的弹片组件1为一体结构，可以与振动组件2快速组装，大大提高了组装速率，减小了组装差异。

本实用新型还提供了一种线性振动器，包括上述弹片组件1，还包括振动组件2和外壳。振动组件2和外壳的具体结构，本实用新型不作限制。此时，上述线性振动器的装配方法为：先振动组件2中的振子21装入弹片组件1提供的振子装配空间14，并将两者铆接，如图3所示；再将振动组件2的定子22、弹片组件1分别与外壳组装于一体。

相应的，上述线性振动器的振动过程为：

振动组件2的两个定子22相对间隔配置，形成一n级与s级沿对角线斜向分割的磁场。由于振子21处于两侧定子22形成的磁场中，因此在通电时振子21会受到一个与磁场分割线垂直的电磁力f。参照图中所示的三维坐标系，电磁力f分别在x方向及y方向产生两个分量fx及fy，分量fx带动振子21产生x方向(按图中示为水平方向)的运动；分量fy带动振子21产生y方向(按图中示为水平方向)的运动。

当采用低频脉冲电流(如160hz)驱动时，在分量fx的作用下，弹片组件1在x方向产生谐振，实现动能和弹性势能的同步转换，进而实现在水平方向的交替往复运动，对外表现为钝的振感。此时分量fy由于不在弹片组件1y方向的谐振点上，对外不会表现为明显的振感。

当采用高频脉冲电流(如320hz)驱动时，在分量fy的作用下，弹片组件1在y方向产生谐振，实现动能和弹性势能的同步转换，进而实现在竖直方向的交替往复运动，对外表现为尖锐清脆的振感。此时分量fx由于不在弹片组件1x轴方向的谐振点上，对外不会表现为明显的振感。

当采用低频与高频脉冲电流混合驱动时，低频脉冲产生的分量fx带动振子21在x方向产生谐振，高频脉冲产生的分量fy带动振子21在y方向产生谐振，对外表现出的振感介于高频与低频之间。通过改变低频与高频的驱动的混合比例，可以获得多种不同的振感。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。