CN101882854A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线性振动器，该线性振动器可提高装配精度并防止振动单元与线圈或壳体直接接触。该线性振动器包括振动单元、壳体、支架和弹簧件。振动单元包括在其上表面上具有重块的板状轭，以及设置于板状轭上并环绕重块的环形磁体。壳体具有用于将振动单元容纳于其中的内部空间。支架连接至壳体的下端。圆柱形线圈位于支架上，以使得振动单元在圆柱形线圈内线性地振动。弹簧件被设置于壳体的上端内，以弹性地支撑振动单元，从而使振动单元线性地振动。

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10-2009-0038906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(包括触控振动)。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也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使用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，将电能转换为机械振动。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，根据现有技术，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为根据现有技术的一种线性振动器的截面图。

如图1中所示，根据现有技术的线性振动器10包括壳体40、支架60、振动单元20和弹簧件80。壳体中限定有空间。支架60上支撑有线圈62，其利用施加至线圈62的电流形成磁场。支架60上设置有减振件66。振动单元20包括：轭(yoke)24，该轭中具有中空空间并在其一端封闭；磁体26，安装于轭24的中空空间中并设置有附于其下表面的板状轭(plate yoke)28；以及重块(weight，配重)22，装配在轭24的圆周表面上。弹簧件80连接至壳体40的上表面，以弹性地支撑振动单元20，使其线性地振动。轭24包括盘状部分24a以及从盘状部分24a的外缘向下弯曲并延伸一预定长度的边缘部分24b。

在具有上述结构的线性振动器10中，当电力施加至线圈62时，由于由包括圆柱形磁体26、板状轭28和轭24在内的磁路所产生的磁场与线圈62所产生的电场之间的相互作用，弹簧件80使振动单元20上下振动。

但是，就传统线性振动器10来说，由于振动单元20是通过沿垂直方向装配圆柱形重块22、轭24和磁体26而制成的，因此装配的精度和同心度降低。也就是说，磁体26是被垂直地插入于轭24的圆周内表面所限定的中空空间中并被装配到轭24上。此外，重块22被垂直装配于轭24的圆周外表面上。因此，可装配性降低，这样就增加了装配工序时间。

此外，由于比重相对较大并且制造起来比较昂贵的重块22必须制成复杂的形状，因此加工重块22就比较困难，并且增加了加工时的材料损失。换句话说，如图1中所示，重块22内形成有插入孔，从而通过该插入孔可将该重块装配于轭24上。穿过重块22形成插入孔并非易事，在加工过程中也会造成与插入孔的尺寸相对应的材料损失。

此外，在现有技术中，构成振动单元20的重块22被置于振动单元20的外部。因此，如果振动单元20由于外力作用而沿水平方向移动或者由于外力作用转动的话，重块22可能会与壳体40直接接触，这样就会产生噪音。

再者，由于磁体26被置于轭24的中心处，磁体26的面对线圈62的部分的面积相对较小。因此，磁力减弱，从而造成不期望的轻微振动。因此，很难保证可靠的振动特性。如果为了克服上述磁力中的不足而减小磁体26与线圈62之间的气隙AG的距离的话，则磁体26或板状轭28可能会在振动时或受外力作用时而与线圈62接触，从而损坏线圈62。

发明内容

本发明旨在提供一种线性振动器，其可提高装配精度、降低生产成本并简化制造过程。

本发明提供了一种可使振动单元与线圈或壳体的接触最小化的线性振动器。

本发明提供了一种可增强线圈与磁体之间所产生的磁力的线性振动器。

在根据本发明的一个实施例的线性振动器中，振动单元具有在其上表面上装有重块的板状轭，以及设置于板状轭上的环形磁体。环形磁体围绕重块。壳体中具有内部空间并将振动单元容纳于其中。支架连接至壳体的下端。支架上设置有圆柱形线圈，以使振动单元在圆柱形线圈内线性地振动。在壳体的上端内装有弹簧件，以弹性地支撑振动单元，从而使振动单元线性地振动。

支架上可设置有支撑凸出部，以支撑圆柱形线圈。

板状轭可包括盘状部分，以及从盘状部分的外缘向上弯曲并延伸一预定长度的缘部分。

圆柱形线圈可使用热固性的热熔胶带附于支架。

在该线性振动器中，在支架的位于振动单元下方的部分上可进一步设置减振件，以防止当振动单元线性地振动时振动单元与支架接触。

弹簧件可包括固定于壳体上端的板簧件。重块或环形磁体可连接至板簧件。

磁性流体可被施加于弹簧件上表面的与环形磁体相对应的位置处。可通过环形磁体的漏磁通将磁性流体设置在位。

附图说明

从以下结合附图所作的详细描述中，将更容易清晰地理解以上内容和本发明的其它方面、特征和优点，其中：

图1是根据现有技术的线性振动器的截面图；

图2是图1中的线性振动器的分解透视图；

图3是根据本发明实施例的线性振动器的截面图；以及

图4是图3中的线性振动器的分解透视图。

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3是根据本发明实施例的线性振动器100的截面图。图4是图3中的线性振动器100的分解透视图。将参照附图对根据本发明实施例的线性振动器100进行描述。

如图3和图4中所示，线性振动器100包括振动单元120、壳体140、支架160和弹簧件180。

振动单元120线性地振动并包括板状轭124、重块122和环形磁体126。这里，振动单元120是这样制成的：重块122被置于振动单元120的中间处并被插入于板状轭124的中空空间内，并且此后环形磁体126被装配于重块122的圆周外表面上。因此，与现有技术的振动单元相比，振动单元120的装配精度得以提高。

板状轭124将重块122和环形磁体126支撑于其上，并使环形磁体126的磁通量的形成顺利。板状轭124中具有中空空间，该中空空间在一端敞开并在另一端封闭，也就是说，该轭具有在其上端敞开并在其下端封闭的中空圆柱形的形状。

具体来说，板状轭124包括盘状部分124a和从盘状部分124a的外缘向上弯曲并延伸一预定长度的边缘部分124b。盘状部分124a的内表面和边缘部分124b的圆周内表面构成重块122插入于其中的空腔。边缘部分124b支撑重块122的圆周外表面的一部分。环形磁体126安装在边缘部分124b的上端上。

重块122提供预定的重量给振动单元120以实现线性振动，并且该重块被插入于板状轭124的空腔中。

重块122由非磁性材料制成，例如钨(W)，以防止其受环形磁体126磁力的影响。

在本发明中，由于重块122被插入于板状轭124的中心部分中，因此就不必在重块122内形成单独的插入孔，这与现有技术中重块通过形成于重块内的插入孔被安装于轭上不同。因此，制造重块122的过程能够得以简化，重块122的重量损失可被降至最低。

此外，与现有技术不同，由于重块122被置于振动单元120的中心处，即使振动单元120由于外力在水平方向移动或由于外力转动，但是仍可防止振动单元(尤其是具有预定重量的重块122)与壳体140直接接触。

环形磁体126产生预定强度的磁场，以通过与线圈162的相互作用使振动单元120线性地振动。环形磁体装在板状轭124上并环绕重块122。

此外，环形磁体126为永磁体，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。环形磁体126中具有供重块122插入其中的插入孔。在此，由于环形磁体126易于制造或购买，因此与由相对高比重的材料制成的重块122被制成环形的情况相比，本发明在生产成本和制造方面具有优势。

此外，本发明被构造成使得环形磁体126环绕被置于振动单元120中心处的重块122。因此，与根据现有技术的振动单元的结构相比，环形磁体126的表面面积(尤其是面对线圈162的部分的表面面积)增大。因此，磁力得以增强，从而可保证线性振动器100的可靠操作。同时，可防止由于外力所引起的不期望的轻微振动。

壳体140限定了用于将包括振动单元120在内的元件容纳于其中的内部空间。壳体140的结构为在其下端敞开。壳体140的敞开的下端被支架160覆盖。

至少一个注入孔142穿过壳体140的上表面形成。通过注入孔142，磁性流体182被施加到设置于壳体140内的弹簧件180。在磁性流体182的施加完成之后，使用例如胶带144密封壳体140的上表面，以防止磁性流体182的泄漏。

支架160连接至壳体140的下端，以密封壳体140内的空间。用于产生振动的线圈162设置在支架160上。

支架160包括具有端子的基底(未示出)，这些端子被电连至线圈162，以供电至线圈162。

当外部电力施加至支架160的端子时，线圈162产生预定强度的电场。线圈162的下端用粘合剂(优选为热固化性热熔胶带)结合至支架160的上表面。

在此，线圈162为具有中空空间的圆柱形，振动单元120在中空空间中往复运动(也就是说，线性地振动)。线圈162被附于支架160上的预定位置处，从而使得在环形磁体126的圆周外表面与线圈162的圆周内表面之间限定有合适的气隙AG，以使环形磁体126所产生的磁场与线圈162所产生的电场之间的相互作用顺利进行。如上面所提到的，在本发明中，由于环形磁体126的面对线圈162的部分的表面面积增大并且磁力因此增强，从而与现有技术相比，可增大气隙AG的尺寸。因此，本发明可将由于线圈162与线性地振动的振动单元120之间的直接接触所造成的对线圈162的损坏问题降至最小。

减振件166可设置在支架160上，以吸收冲击并防止振动单元120与支架160直接接触。详细来说，设置在支架160上的减振件166被置于线圈162的中空空间中且位于板状轭124的下面，以防止环形磁体126由于线性振动而在线圈162的空腔中往复运动时与支架160接触。在此，各种材料，例如橡胶、聚丙烯等均可被用作减振件166的材料，只要它能有效地吸收冲击即可。

在本实施例中，支架160上设置有用于支撑线圈162的凸出部164。凸出部164可通过压制工艺整体地形成在支架160上。线圈162安装于凸出部164之间，这样就提高了可装配性。

弹簧件180弹性地支撑振动单元120，以保证振动单元120的线性运动。例如，弹簧件180包括板簧件，该板簧件在其外缘处固定到壳体140上端的内表面，而其中间部分与壳体140的上部板隔开。

优选地，将起减振件作用的磁性流体182施加到弹簧件180的上表面。磁性流体182具有可被环形磁体126的磁通量聚集(collect)的特性。因此，当磁性流体182被施加到板簧件180的上表面时，它就会由于环形磁体126的漏磁通而布置为环形。磁性流体182防止振动单元120在上下振动时与壳体140直接接触，这样就防止由于振动单元120与壳体140之间的接触可能产生的噪音，并吸收由于接触而产生的冲击。

详细来说，磁性流体182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，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。

如上所述，在本发明中，重块被置于振动单元的中心，并被插入到板状轭的中空空间中，并且之后环形磁体被装配于重块的圆周外表面上。因此，振动单元的装配精度得以提高。

此外，由于不必在重块内形成单独的插入孔，重块的制造工序得以简化。可防止由于形成插入孔所造成的材料损失，这样就降低了生产成本，并进一步有助于线性振动器的制造。

此外，重块被设置于板状轭的中心上以使其与壳体隔开，这样就防止重块与壳体直接接触。

同样，本发明被构造成使得环形磁体环绕重块。因此，环形磁体的表面面积(特别是面对线圈的部分的表面面积)增大。因此，磁力可增强，从而防止出现不期望的轻微振动并且线性振动器的可靠操作得以保证。线圈与振动单元之间的气隙的尺寸增大，这样就使线圈与振动单元之间的直接接触最小化。

而且，连接至壳体的支架上设有凸出部，从而线圈的可装配性及装配精度得以提高。

在本发明中，振动单元被制造成使得重块被置于环形磁体中的中心处，并且它们被设置在板状轭上。因此，本发明并不需要现有技术中所用的单独的轭，这样就减少了元件的数量，从而减少制造工序的数量。

此外，设置在板状轭中心上的重块的尺寸和重量减小，因此，本发明的线性振动器可最优化地用作基于触控技术的低振动产生装置。

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、变化或等同装置均应被视为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 (7)

1.一种线性振动器，包括：

振动单元，所述振动单元具有上表面上设置有重块的板状轭以及设置于所述板状轭上的环形磁体，所述环形磁体环绕所述重块；

壳体，所述壳体具有内部空间并且所述振动单元容纳于所述壳体中；

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圆柱形线圈，以使所述振动单元在所述圆柱形线圈内线性地振动；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，从而使得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，所述支架上设置有支撑凸出部，以支撑所述圆柱形线圈。

3.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述板状轭包括盘状部分以及从所述盘状部分的外缘向上弯曲并延伸一预定长度的边缘部分。

4.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述圆柱形线圈利用热固性热熔胶带附于所述支架。

5.根据权利要求1所述的线性振动器，还包括：

减振件，所述减振件设置于所述支架上且位于所述振动单元下面，以防止当所述振动单元线性地振动时，所述振动单元与所述支架接触。

6.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，

所述弹簧件包括固定至所述壳体的上端的板簧件，并且

所述重块或所述环形磁体连接至所述板簧件。

7.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述弹簧件的上表面在与所述环形磁体相对应的位置处施加有磁性流体，所述磁性流体通过所述环形磁体的漏磁通而被设置在位。

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