一種薄膜片式壓電手機振動馬達的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及手機振動裝置領域，尤其涉及一種薄膜片式壓電手機振動馬達，包括第一壓電片、振動膜片、上殼、下殼和信號發生器，第一壓電片安裝在振動膜片的一個表面，振動膜片固定在上殼和下殼之間，信號發生器與第一壓電片相連接，信號發生器與振動膜片相連通，信號發生器向第一壓電片施加電壓時，第一壓電片帶動振動膜片振動，振動膜片將振動傳遞到上殼和下殼上。本實用新型大大簡化了設計和加工工藝，提高性能指標，降低了制造成本，使用壽命長，振動效果顯著，同時能滿足手機小形化、超薄化的發展趨勢。
【專利說明】
一種薄膜片式壓電手機振動馬達
技術領域
[0001]本實用新型涉及手機振動裝置領域，尤其涉及一種薄膜片式壓電手機振動馬達。
【背景技術】
[0002]為了防止在嘈雜的環境漏接電話或者是為了增強提醒，電子產品往往設置有振動功能，特別像手機這樣每個人都會隨身攜帶的電子產品，其通過振動來達到及時提示信息。現有的振動裝置通常由電機和安裝在轉子軸上的配重偏心輪組成，其工作原理是:利用電機轉子帶動偏心輪轉動，由于偏心輪造成負荷上的不對稱，產生一個具有一定振動頻率和幅度的機械振動，然后再將此振動波傳遞到手機外殼或其周邊結構上，使手機外殼或周邊結構發生振動，通過振動提示來電。從工作原理來講，其優點是工作原理可靠，制造加工工藝成熟。但是，其缺陷是:
[0003]—、現有振動馬達必須有轉子這一旋轉部件，而且又工作在有刷、偏心和高速旋轉等較惡劣工況，對電刷、換向器、軸承材質要求較高；即便這樣，轉子部件工作壽命也很有限，這是現有馬達結構和其工作原理所決定的，目前尚無法避免。
[0004]二、隨著電子產品的薄形化，對振動馬達的厚度要求減到2毫米甚至更薄，但受現有振動馬達結構上的限制，即使是片式振動馬達，也很難做到3毫米以下。
[0005]三、現有的電子產品振動馬達，其零部件均相當于機械手表級的精密度較高機械零件，需要用專用機床設備加工，還有較高的機械裝配精度要求，加上多道工序尚需依靠人工操作，從而使產品的一致性和合格率均會受到影響，制作工藝復雜，成本較高。
[0006]四、現有的振動馬達從接通電源到穩定振動需要一段時間，也就是振動馬達對觸發的響應時間。現代的手機中通常安裝了許多游戲，而這些游戲應用對振動馬達的響應時間要求盡可能短，才會有較好的體驗。偏心電磁電機從啟動到轉速穩定需要較長時間，因此目前振動馬達的響應時間較長。
[0007]其中，申請號為CN200510034457.5的專利和申請號為CN201220126866.3的專利提出利用磁致伸縮材料實現振動，其利用電磁效應產生振動，但是電磁式在工作中會產生熱量，影響電子產品的使用效果，同時磁致材料在工作時候需要大電流，從而增加電子產品電池電量的消耗，減少電池使用時間。磁致伸縮在工作中產生的電磁波輻射同樣會影響電子廣品壽命O
[0008]申請號為CN201310048497.X的專利提出管狀壓電振動器，采用彈性管狀多面體結構，其結構復雜，要有多個平面和曲面結構，在振動器的制造過程中工藝復雜，難以實現標準產業化，同時其采用彈性多面體結構很難實現振動器微型化，不利于現在電子產品扁平化，微型化發展趨勢。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的是針對上述手機振動裝置存在的不足，提供一種薄膜片式壓電手機振動馬達，以克服現有手機振動裝置存在的各種缺陷。
[0010]實現本實用新型目的的技術方案是:一種薄膜片式壓電手機振動馬達，包括第一壓電片、振動膜片、上殼、下殼和信號發生器，第一壓電片安裝在振動膜片的一個表面，振動膜片固定在上殼和下殼之間，信號發生器與第一壓電片相連接，信號發生器與振動膜片相連通，信號發生器向第一壓電片施加電壓時，第一壓電片帶動振動膜片振動，振動膜片將振動傳遞到上殼和下殼上。
[0011]作為本實用新型的優化方案，振動膜片為金屬膜片。
[0012]作為本實用新型的優化方案，一種薄膜片式壓電手機振動馬達還包括第二壓電片，第二壓電片安裝在振動膜片的另一個表面，信號發生器與第二壓電片相連接，信號發生器向第二壓電片施加電壓時，第二壓電片帶動振動膜片振動，振動膜片將振動傳遞到上殼和下殼上。
[0013]作為本實用新型的優化方案，振動膜片的四周邊緣固定在上殼和下殼之間，第一壓電片安裝在振動膜片的上表面，第二壓電片安裝在振動膜片的下表面。
[0014]作為本實用新型的優化方案，第一壓電片和第二壓電片為環形結構，振動膜片的中心部位固定在上殼和下殼之間，第一壓電片和第二壓電片分別位于振動膜片的中心部位的外側，第一壓電片安裝在振動膜片的上表面，第二壓電片安裝在振動膜片的下表面。
[0015]作為本實用新型的優化方案，振動膜片為懸臂梁，振動膜片的一端固定在上殼和下殼之間，第一壓電片安裝在懸臂梁的上表面，第二壓電片安裝在懸臂梁的下表面。
[0016]作為本實用新型的優化方案，振動膜片為四個懸臂梁，四個懸臂梁的一端均固定在上殼和下殼之間，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼的底面平行，第一壓電片為四個，四個第一壓電片分別安裝在四個懸臂梁的上表面。
[0017]作為本實用新型的優化方案，振動膜片為四個懸臂梁，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼的底面垂直，第一壓電片為四個，四個第一壓電片分別安裝在四個懸臂梁的同一側面。
[0018]本實用新型具有積極的效果:I)用壓電振動替代電機偏心旋轉產生振動換能，是一種原理性根本替代，因此在結構上取消了現有振動電機的轉子旋轉動部件，包括轉子線圈、電刷、換向器、配重塊或偏心輪等零件，大大簡化了整機設計和加工工藝，提高性能指標，降低制造成本；
[0019]2)由于產生驅動通過壓電片無需線圈，并且很容易通過外部導熱介質有效散熱，可承受相當大的功率，特點是沒有旋轉的轉子線圈，沒有電刷、換向器和軸承的摩擦損耗，因此不必擔心運動損壞，大大延長了使用壽命；
[0020]3)壓電片可加工成薄片狀，甚至是薄膜。通過合理的設計，可將振動機構的厚度減少到2毫米以下，能滿足手機小形化、超薄化之發展趨勢；
[0021]4)由于壓電片具有高的能量密度，因此可做到小體積大功率，而且可將壓電片產生的往返機械運動，通過適當的機械放大機構放大，再耦合到手機機殼等硬質物體上，能產生較強烈的振動效果。
[0022]5)壓電片工作頻帶寬，從每秒幾次到每秒幾十萬次的來回膨脹和收縮，都可以穩定工作。為此可設計專用集成電路，產生程控的不同頻率和幅度的電信號，使得壓電片產生不同頻率和不同強度的機械振動或聲音，這是現有旋轉振動電機很難做到的。
【附圖說明】
[0023]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中:
[0024]圖1是本實用新型的結構圖；
[0025]圖2是本實用新型的實施例圖；
[0026]圖3是本實用新型的實施例圖；
[0027]圖4是本實用新型的實施例圖；
[0028]圖5是本實用新型的實施例圖。
[0029]其中，1、第一壓電片，2、振動膜片，3、上殼，4、下殼，5、信號發生器，6、第二壓電片。
【具體實施方式】
[0030]如圖1-5所示，本實用新型公開了一種薄膜片式壓電手機振動馬達，包括第一壓電片1、振動膜片2、上殼3、下殼4和信號發生器5，第一壓電片I安裝在振動膜片2的一個表面，振動膜片2固定在上殼3和下殼4之間，信號發生器5與第一壓電片I相連接，信號發生器5與振動膜片2相連通，信號發生器5向第一壓電片I施加電壓時，第一壓電片I帶動振動膜片2振動，振動膜片2將振動傳遞到上殼3和下殼4上。其中，振動膜片2為金屬膜片，具有導電作用。
[0031]如圖1-3所示，一種薄膜片式壓電手機振動馬達還包括第二壓電片6，第二壓電片6安裝在振動膜片2的另一個表面，信號發生器5與第二壓電片6相連接，信號發生器5向第二壓電片6施加電壓時，第二壓電片6帶動振動膜片2振動，振動膜片2將振動傳遞到上殼3和下殼4上。其中，第二壓電片6與第一壓電片I大小和形狀可以相同。
[0032]如圖1所示，振動膜片2的四周邊緣固定在上殼3和下殼4之間，第一壓電片I安裝在振動膜片2的上表面，第二壓電片6安裝在振動膜片2的下表面。在常態下，第一壓電片I與第二壓電片6處于斷電狀態，當手機發出信號時，信號發生器5首先向第一壓電片I施加正壓，向振動膜片2施加負壓，此時第一壓電片I由于逆壓電效應將帶動振動膜片2—起產生變形，向上振動，隨后，第一壓電片I斷電，信號發生器5向第二壓電片6施加正壓，第二壓電片6將帶動振動膜片2向下振動，由此形成一個振動周期，當信號發生器5不斷的向第一壓電片I和第二壓電片6施加電壓時，振動膜片2將產生高頻振動，并傳遞到上殼3和下殼4上，從而帶動手機一起振動。
[0033]如圖2所示，第一壓電片I和第二壓電片6為環形結構，振動膜片2的中心部位固定在上殼3和下殼4之間，第一壓電片I和第二壓電片6分別位于振動膜片2的中心部位的外側，第一壓電片I安裝在振動膜片2的上表面，第二壓電片6安裝在振動膜片2的下表面，其中，只有振動膜片2的中心部位固定在上殼3和下殼4之間，振動膜片2的其它部位懸空，工作時的原理和圖1的原理相同，但是由于設置了部分懸空的結構，工作時，能產生更強的振動。
[0034]如圖3所示，振動膜片2為懸臂梁，振動膜片2的一端固定在上殼3和下殼4之間，第一壓電片I安裝在懸臂梁的上表面，第二壓電片6安裝在懸臂梁的下表面，當信號發生器5向第一壓電片I施加電壓時，懸臂梁產生彎曲振動，并將振動傳遞到上殼3和下殼4上，從而帶動手機一起振動。
[0035]如圖4所示，振動膜片2為四個懸臂梁，四個懸臂梁的一端均固定在上殼3和下殼4之間，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼4的底面平行，第一壓電片I為四個，四個第一壓電片I分別安裝在四個懸臂梁的上表面，工作時，信號發生器5向振動膜片2施加負壓，并依次向四個第一壓電片I施加正壓，第一壓電片I在逆壓電效應的作用下，依次產生變形，帶動振動膜片2產生旋轉振動，通過改變向第一壓電片I施加正壓的順序可以得到不同形式的振動，從而可為手機提供不同的振動模式。
[0036]如圖5所示，振動膜片2為四個懸臂梁，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼4的底面垂直，第一壓電片I為四個，四個第一壓電片I分別安裝在四個懸臂梁的同一側面。其中，圖5與圖4的工作原理類似，不同之處在于振動的振幅與下殼4的底面平行，為手機提供了另外一種振動模式。
[0037]其中，第一壓電片I和第二壓電片6可以通過粘貼的方式安裝在振動膜片2上，安裝時，如果同時設置有第一壓電片I和第二壓電片6，第一壓電片I可以對應的安裝在第二壓電片6的正上方。
[0038]這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:包括第一壓電片(I)、振動膜片(2)、上殼(3)、下殼(4)和信號發生器(5)，所述的第一壓電片(I)安裝在振動膜片(2)的一個表面，所述的振動膜片(2)固定在上殼(3)和下殼(4)之間，所述的信號發生器(5)與第一壓電片(I)相連接，所述的信號發生器(5)與振動膜片(2)相連通，信號發生器(5)向第一壓電片(1)施加電壓時，第一壓電片(I)帶動振動膜片(2)振動，所述的振動膜片(2)將振動傳遞到上殼(3)和下殼(4)上。2.根據權利要求1所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述的振動膜片(2)為金屬膜片。3.根據權利要求2所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達還包括第二壓電片(6)，所述的第二壓電片(6)安裝在振動膜片(2)的另一個表面，所述的信號發生器(5)與第二壓電片(6)相連接，信號發生器(5)向第二壓電片(6)施加電壓時，第二壓電片(6)帶動振動膜片(2)振動，所述的振動膜片(2)將振動傳遞到上殼(3)和下殼(4)上。4.根據權利要求3所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:振動膜片(2)的四周邊緣固定在上殼(3)和下殼(4)之間，所述的第一壓電片(I)安裝在振動膜片(2)的上表面，所述的第二壓電片(6)安裝在振動膜片(2)的下表面。5.根據權利要求3所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述的第一壓電片(I)和第二壓電片(6)為環形結構，振動膜片(2)的中心部位固定在上殼(3)和下殼(4)之間，所述的第一壓電片(I)和第二壓電片(6)分別位于振動膜片(2)的中心部位的外側，所述的第一壓電片(I)安裝在振動膜片(2)的上表面，所述的第二壓電片(6)安裝在振動膜片(2)的下表面。6.根據權利要求3所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述振動膜片(2)為懸臂梁，所述振動膜片(2)的一端固定在上殼(3)和下殼(4)之間，所述的第一壓電片(I)安裝在懸臂梁的上表面，所述的第二壓電片(6)安裝在懸臂梁的下表面。7.根據權利要求2所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述的振動膜片(2)為四個懸臂梁，四個懸臂梁的一端均固定在上殼(3)和下殼(4)之間，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼(4)的底面平行，所述的第一壓電片(I)為四個，四個第一壓電片(I)分別安裝在四個懸臂梁的上表面。8.根據權利要求2所述的一種薄膜片式壓電手機振動馬達，其特征在于:所述的振動膜片(2)為四個懸臂梁，四個懸臂梁兩兩對稱分布，四個懸臂梁均與下殼(4)的底面垂直，所述的第一壓電片(I)為四個，四個第一壓電片(I)分別安裝在四個懸臂梁的同一側面。
【文檔編號】H02N2/00GK205453546SQ201620008875
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月6日
【發明人】劉建芳, 路崧, 顧守東, 焦曉陽, 江海
【申請人】常州激振電子科技有限公司