CN101882853A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线性振动器，该线性振动器包括具有辅助磁体的重块，该辅助磁体设在重块的下端中并相对于支架产生磁力。因此，辅助磁体与支架之间的磁引力防止出现不期望的细微振动，并防止振动单元与壳体直接接触。

Description

线性振动器

相关申请交叉参考

本申请要求2009年5月4日提交的题为“线性振动器”的韩国专利申请第10-2009-0038908号的权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种线性振动器。

背景技术

通常，便携式电子装置(诸如移动电话、游戏机、移动信息终端等)具有各种振动产生单元，以防止来自电子装置的噪音干扰他人。具体地，这样一种振动产生单元安装于便携式电话中，并用作静音信号接收指示单元。近来，顺应提供纤巧型便携式电话的潮流，对安装于便携式电话中的振动产生单元提出了减小尺寸并且增强功能的要求。

当前，振动产生单元(其作为用在诸如便携式电话等通讯装置中的多种信号接收指示器中的一种)通过利用产生电磁力的原理，将电能转化为机械振动。也就是说，振动产生单元被用作便携式电话中的静音信号接收指示器。

同时，根据传统技术，通过使一个带偏心重块的转子旋转而产生机械振动的方法已成为操作振动产生单元的方法的典型实例。转子的旋转通过换向器或电刷马达结构而实现，所述换向器或电刷马达结构通过电刷与换向器之间的接触点变换电流方向(commutatecurrent)并在之后将电流供应至转子的线圈。

但是，在具有该结构的振动产生单元中，当电刷穿过换向器片之间的空隙时，就会造成机械摩擦、电火花或磨损，这样就产生诸如黑粉的杂质，从而缩短了振动产生单元的寿命。为了解决这些问题，提出了一种可产生可靠线性振动的线性振动器。

图1是根据传统技术的线性振动器的截面图。

如图1中所示，根据传统技术的线性振动器10包括壳体20、支架30、振动单元40和弹簧件50。壳体20中限定有空间。支架30上支撑有线圈32，其利用施加至线圈32的电流形成磁场。支架30上设置有减振件34。振动单元40包括：轭(yoke)42，该轭中具有中空空间并在其一端封闭；磁体44，安装于轭42的中空空间中并设置有附于其下表面的板状轭(plate yoke)43；以及重块(weight，配重)46，装配在轭42的圆周表面上。弹簧件50连接至壳体20的上表面，以弹性地支撑振动单元40，使其线性地振动。轭42包括盘状部分42a和从盘状部分42a的外缘向下弯曲并延伸一预定长度的边缘部分42b。

在具有上述结构的线性振动器10中，当电力施加至线圈32时，由于由包括圆柱形磁体44、板状轭43和轭42在内的磁路所产生的磁场与线圈32所产生的电场之间的相互作用，弹簧件50使振动单元40上下振动。

但是，如果在线性振动器10未操作时在其上施加外力的话，由于振动单元40连接至弹簧件50，因而会引起不期望的细微振动，这进而导致线性振动器10的可靠性降低。

此外，如果在振动单元40操作时外力使其在水平方向移动或使其转动，则振动单元40可能与壳体20直接接触，这样就会产生接触噪音，并导致线性振动器10内部的零件互相碰撞。

发明内容

本发明旨在提供一种线性振动器，该线性振动器控制不期望的细微振动，并防止振动单元与壳体直接接触。

在根据本发明一个实施例的线性振动器中，壳体中限定有内部空间。支架连接至壳体的下端。支架上设置有线圈，以在电流施加至线圈时引导磁场。振动单元包括其中具有中空空间的轭。轭在其一端封闭。磁体插入于轭的中空空间内。重块装配在轭的外表面上。辅助磁体安装在重块的下端中。壳体的上端中安设置有弹簧件，以弹性地支撑振动单元，使其线性地振动。

支架可由磁性体制成。

可在重块下表面的外周中设置辅助磁体。

此外，可在辅助磁体与壳体之间插入侧壁磁性流体。

可在壳体的圆周内表面中形成至少一个环形凹槽，以使得侧壁磁性流体被容纳于环形凹槽内。

在线性振动器中，在支架上且在磁体下方可设置减振件，以防止振动单元与支架直接接触。

弹簧件可包括板簧件，其在外缘处被固定至壳体的上端，而其中间部分与壳体间隔开。在弹簧件上表面的与磁体对应的位置处可施加上部磁性流体。环形磁体的漏磁通使得上部磁性流体被设置在位。

线圈可为圆柱形，从而使振动单元在线圈中线性地振动。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征及其它优点，其中：

图1是根据传统技术的线性振动器的截面图；

图2是根据本发明第一实施例的线性振动器的分解透视图；

图3是图2中的线性振动器的截面图；

图4是根据本发明第二实施例的线性振动器的截面图；

图5是根据本发明第三实施例的线性振动器的截面图。

具体实施方式

现在参见附图，其中在不同的附图中都使用了相同的参考标号来标识相同或类似的部件。在下面的描述中，如果确定传统功能和传统结构的详细描述会混淆本发明的要点时，则可省略这类描述。此外，本说明书和权利要求中所使用的术语和词汇并不必然局限于其典型意义或词典意义，而是应被理解成表示由发明人所选择的作为解释本发明的最好方法的概念，并且应被理解为具有用于理解本发明技术的、适合于本发明的范围和精神的意义和概念。

以下，将参见附图，对本发明的实施例进行具体描述。

图2是根据本发明第一实施例的线性振动器100a的分解透视图。图3是图2中的线性振动器100a的截面图。将参见图2和图3，对根据本发明第一实施例的线性振动器100a进行阐述。

如图2和图3中所示，线性振动器100a包括壳体200、支架300、振动单元400和弹簧件500。

壳体200限定有内部空间，以用于在其中安装包括振动单元400在内的元件。壳体200具有在其下端敞开的结构。壳体200的敞开的下端被支架300覆盖。

至少一个注入孔220穿过壳体200的上表面形成。通过注入孔220，上部磁性流体520被施加到安装在壳体200中的弹簧件500。在上部磁性流体520的施加完成之后，使用例如密封胶带240密封壳体200的上表面，以防止磁性流体520泄漏。

支架300连接至壳体200的下端，以密封壳体200内的空间。支架300上设置有用于产生振动的线圈320。

支架300由磁性体制成，从而在该支架与辅助磁体462之间可产生磁力。此外，支架300包括具有端子的基底(未示出)，端子被电连至线圈320，以供电至线圈320。

当外部电力施加至支架300的端子时，线圈320产生预定强度的电场。使用粘合剂将线圈320的下端结合至支架300的上表面。

在此，线圈320具有带中空空间的圆柱形形状，振动单元400的磁体440在中空空间中往复运动(也就是说，线性地振动)。线圈320的上端被置于轭420的圆周内表面与磁体440的圆周外表面之间所限定的气隙AG中，以使磁体440所产生的磁场和线圈320所产生的电场可顺利地相互作用。

同时，在支架300上可设置减振件340，以吸收冲击并防止振动单元400与支架300直接接触。详细来说，减振件340设置在支架300上磁体440下方，以防止磁体440在线圈320的中空空间中往复运动时由于线性振动与支架300接触。在此，各种材料(例如橡胶、聚丙烯等)均可用作减振件340的材料，并且并不局限于一种特定材料，只要它能有效地吸收冲击即可。

在本实施例中，在支架300上设置有用于支撑线圈320的凸出部(未示出)。凸出部可通过压制工艺整体地形成在支架300中。通过将线圈320安装于凸出部之间将线圈320与支架300组装在一起，这样就提高了可装配性。

振动单元400线性地振动，并包括轭420、磁体440和重块460。

轭420支撑磁体440和重块460，并使磁体440的磁通量的形成顺利。轭420中形成有中空空间，其一端敞开并且另一端封闭，也就是说，该轭具有在其上端敞开并在其下端封闭的空心圆柱形形状。

具体来说，轭420包括附于弹簧件500的盘状部分422，以及从盘状部分的圆周外缘向下弯曲并延伸一预定长度的边缘部分。盘状部分422的内表面和边缘部分的圆周内表面构成磁体440所插入的中空空间。在此，轭420的边缘部分的直径比磁体440的直径大，从而在轭420的圆周内表面与磁体440的圆周外表面之间限定有气隙AG，并且线圈320的上端被置于气隙AG中。

轭420的边缘部分具有阶梯形形状，从而其一部分被紧密地安装在磁体440的侧壁的部分上，以增强磁体440与轭420的接合力，形成重块460被安置于其上的座表面426，并且线圈320的上端被置于其中的气隙AG限定在轭420的下端的圆周内表面与磁体440的圆周外表面之间。具体来说，轭420的边缘部分包括从盘状部分422向下弯曲并延伸一预定长度以形成用于将磁铁440的一部分容纳于其中的中空空间的第一边缘部分424；从第一缘部分424的下缘向外延伸以呈阶梯形形状的座表面426；以及从座表面426向下弯曲并延伸一预定长度的第二边缘部分428。

磁体440产生预定强度的磁场，以通过与线圈320的相互作用而使振动单元400线性地振动。磁体440被插入于轭420的中空空间内。具体来说，磁体440的上表面和侧壁的上部被插入于线圈320的中空空间内。

此外，磁体440为圆柱形永磁体，其在垂直方向上被磁化以使其上部和下部具有不同磁极并产生预定强度的磁力。磁体440被插入轭420的中空空间内并用粘合剂结合至轭420。

优选地，板状轭480被安装至磁体440的下表面，以顺利地形成经线圈320流向轭420的敞开的下端的磁通量。

重块460提供预定的重量给振动单元400以实现线性振动，并该重块被装配在轭420的外表面上。穿过重块460的中间部分形成插入孔，从而可通过将轭420插入于重块460的插入孔中而将重块460固定至轭420的外表面。

在此，优选地，重块460的外径比壳体200的内径小，以防止当振动单元420线性地振动时重块460与壳体200的内表面接触。换句话说，在重块460的圆周外表面与壳体200的圆周内表面之间限定有间隙G。

此外，重块460由非磁性材料制成，例如钨(W)，以防止重块受磁体440的磁力影响。

同时，在本发明中，在重块460下端的周边内设置有辅助磁体462，该辅助磁体相对于由磁性体制成的支架300产生磁力。利用辅助磁体462与支架300之间的磁引力，辅助磁体462防止连接至弹簧件500的振动单元400因受外力的影响而产生不期望且细微的振动。在此，在重块460下端的外周(perimeter)中可形成辅助磁体462插入于其中的压配合凹槽。

弹簧件500弹性地支撑振动单元400，以保证振动单元400的线性运动。例如，弹簧件500包括板簧件，该板簧件在其外缘固定至壳体200上端的内表面，而其中间部分与壳体200的上部板隔开。

优选地，将起减振件作用的上部磁性流体520施加于弹簧件500的上表面。上部磁性流体520具有可由于圆柱形磁体440的磁通量而聚集(collect)的特性。因此，当上部磁性流体520被施加于板簧件500的上表面时，它就会由于圆柱形磁体440的漏磁通而被设置为环形。上部磁性流体520防止振动单元400在上下振动时与壳体200直接接触，从而防止由于振动单元400与壳体200之间的接触而可能产生的噪音，并吸收由于接触而产生的冲击。

在此，上部磁性流体520是这样形成的：将磁粉稳定、均匀地分散在液体中以呈胶状，并且在液体中添加表面活性剂，以防止由于重力或磁场而导致磁粉的沉淀或凝集。例如，使用通过将四氧化三铁或铁钴合金颗粒分散在油或水中形成的磁性流体，并且近来也使用通过将钴分散在甲苯中形成的磁性流体。这种磁粉为0.01μm至0.02μm的超细粒子粉末，并在布朗运动下(这是超细粒子具有的特性之一)移动。此外，磁性流体的特性在于，即使对其施加外来磁场、重力、离心力等，流体中磁粉粒子的密度也保持恒定。

图4是根据本发明第二实施例的线性振动器100b的截面图。在第二实施例的描述中，使用了相同的参考标号来标示与第一实施例中的部件对应的部件，并且将省略对重复部分的阐述。

如图4中所示，根据第二实施例的线性振动器100b的特征在于，在辅助磁体462与壳体200的内表面之间插入有用于减振的侧壁磁性流体464。

具体来说，侧壁磁性流体464被设置在辅助磁体462与壳体200的内表面之间所限定的间隙G内。侧壁磁性流体464可防止由于振动单元400的水平运动或转动而导致振动单元400与壳体200直接接触，从而防止由于它们之间的接触而产生的噪音，并吸收由于接触而产生的冲击。

在此，由于侧壁磁性流体464具有被辅助磁体462的磁通量聚集的特性，因而可防止其由于自重而下滑。

图5是根据本发明第三实施例的线性振动器100c的截面图。在第三实施例的描述中，使用了相同的参考标号来标示与第一和第二实施例中的部件对应的部件，并且将省略对重复部分的阐述。

如图5中所示，根据第三实施例的线性振动器100c的特征在于，在壳体200的圆周内表面中形成至少一个环形凹槽260，以便更可靠地防止侧壁磁性流体464由于其自重而下滑。

也就是说，在第三实施例中，环形凹槽260形成于壳体200的圆周内表面中与辅助磁体462相对应的位置处，从而侧壁磁性流体464与壳体200之间的接触表面面积增大，这样就可更可靠地防止侧壁磁性流体464下滑。

同时，在图5中，虽然已示出了仅在壳体200的内表面中形成的环形凹槽260，但必要的话，环形凹槽也可形成在辅助磁体462的外表面中。

如上所述，在根据本发明的线性振动器中，在重块的外部中设置有辅助磁体。因此，辅助磁体的磁力施加至由磁性体制成的支架，从而防止由于外力而造成的不期望的细微振动。

此外，在振动单元的外表面与壳体的内表面之间插入有用于减振的侧壁磁性流体，从而防止振动单元与壳体相接触。

此外，侧壁磁性流体被施加至辅助磁体的侧壁，从而可防止其由于自重而下滑。

还有，在壳体的圆周内表面中形成有环形凹槽，因此可以更可靠地防止侧壁磁性流体由于其自重而下滑。

虽然为了说明性的目的，已公开了本发明的实施例，但应理解的是本发明的线性振动器并不仅限于此，本领域中的技术人员应能理解，在不背离本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增添和替换都是可能的。

因此，任何以及所有修改、变化或等同替换均应被视为落在本发明的范围之内，并且本发明的具体范围将通过所附的权利要求书进行公开。

Claims (8)

1.一种线性振动器，包括：

壳体，所述壳体中限定有内部空间；

支架，所述支架连接至所述壳体的下端，在所述支架上设置有线圈，以在电流施加至所述线圈时引导磁场；

振动单元，所述振动单元包括：具有中空空间的轭，所述轭的一端封闭；插入于所述轭的中空空间内的磁体；以及装配于所述轭的外表面上方的重块，其中，在所述重块的下端中设置有辅助磁体；以及

弹簧件，所述弹簧件设置于所述壳体的上端中，以弹性地支撑所述振动单元，使所述振动单元线性地振动。

2.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述支架由磁性体制成。

3.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述辅助磁体设置在所述重块的下表面的外周中。

4.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，在所述辅助磁体与所述壳体之间插入有侧壁磁性流体。

5.根据权利要求4所述的线性振动器，其中，在所述壳体的内圆周表面中形成有至少一个环形凹槽，以将所述侧壁磁性流体容纳在所述环形凹槽内。

6.根据权利要求1所述的线性振动器，还包括：

设置在所述支架上且位于所述磁体下方的减振件，以防止所述振动单元与所述支架直接接触。

7.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，

所述弹簧件包括板簧件，所述板簧件的外缘固定至所述壳体的上端，而所述板簧件的中间部分与所述壳体间隔开，并且

所述弹簧件的上表面在与所述磁体相对应的位置处施加有上部磁性流体，所述环形磁体的漏磁通使得所述上部磁性流体被设置在位。

8.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述线圈具有圆柱形的形状，以使所述振动单元在所述线圈中线性地振动。

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