CN101944818A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

公开了一种线性振动器。线性振动器包括：基座；耦接至基座的线圈单元；磁体，该磁体耦接至线圈单元，从而磁体可相对于线圈单元而移动；以及多个介于磁体与基座之间的板簧。这里，多个板簧彼此面对并彼此耦接。因此，线性振动器可增加结构中的振动位移的范围，并增加线性振动器的振动量。而且，即使线性振动器变得更薄，也可增加位移范围，因为重物是水平振动的。

Description

线性振动器

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年7月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0061749的权益，且内容整体通过引用方式结合于此。

技术领域

本发明涉及一种线性振动器。

背景技术

线性振动器是一种通过使用产生电磁力的原理将电能转化成机械振动的部件，并通常安装在移动电话中以产生无声振动警报。随着移动电话市场的快速扩展以及更多的功能增加至移动电话，越来越需要移动电话部件更小且更好。结果，对于能够改进传统线性振动器的缺点并有效改进质量的新结构的线性振动器的发展有越来越多的需求。

由于具有较大LCD屏的移动电话在过去几年中变得流行，所以越来越多的移动电话采用触摸屏方法，当触摸屏幕时通过此方法产生振动。触摸屏尤其需要线性振动器具有更好的耐用性，因为与呼入的振动铃音相比，响应触摸而产生振动的频繁会更高，并且，振动对触摸屏上的触摸的响应更快，以便当触摸触摸屏时让用户很满意地感受到振动。

通常用于移动电话中的传统的线性振动器产生旋转力，以通过旋转偏心(不平衡)重物来产生机械振动。通过电刷和整流器之间的点接触，经由整流作用对转子线圈提供电流来产生旋转力。

然而，使用这种整流器的电刷型结构由于机械摩擦和电火花而具有较短的电机寿命，当电机旋转时，机械摩擦和电火花在电刷和整流器之间产生磨损和黑火药(black powder)。此外，当对电机提供电压时，电机的旋转惯量使得振动需要一定时间来达到目标量。因此，难以完成适于触摸屏电话的振动。

通常利用线性振动器来克服触摸屏电话的较短使用寿命和振动功能的较慢响应的缺陷。线性振动器不使用电机旋转的原理而是使用具有预定共振频率的电磁力以通过安装在振动器中的弹簧和耦接至弹簧的重物来产生振动。这里，通过设置在移动重物上的磁体和具有特定频率的直流电或交流电之间的相互作用来产生电磁力，该直流电或交流电流过设置在固定部件上的线圈。

常用于高端触摸屏电话中的线性振动器通常位于移动电话的角部附近，以在垂直于LCD屏的方向上产生振动。线性振动器的外径可具有10mm的尺寸，厚度为4mm。然而，在被设计为在垂直方向上振动的线性振动器中，要求安装在线性振动器中的重物确保在4mm的空间内进行垂直位移，以产生振动，从而，空间限制变得非常重要，并且振动量的增加受到限制。

发明内容

本发明提供一种具有简单结构并可增加振动量的线性振动器。

本发明的一个方面提供这样一种线性振动器，其包括：基座；耦接至基座的线圈单元；磁体，耦接至线圈单元从而磁体可相对于线圈单元而移动；以及多个介于磁体和基座之间的板簧。这里，多个板簧彼此面对并彼此耦接。

板簧可包括第一框架、多个板形件(其一端部朝着第一框架的内侧延伸)，以及耦接至多个板形件的另一端部的第二框架。这里，第一框架是矩形的，多个板形件朝着第一框架的纵向方向延伸。

多个板簧以这样的方式耦接，即，使得多个板簧沿相同方向变形，并且，多个板形件呈螺旋形地延伸。

板簧可介于磁体的任一端与基座之间，线圈单元可具有形成于其中的中空部，磁体可插入中空部。

线性振动器可以这样的方式耦接至线圈单元的中空部，即，使得线圈单元耦接至基座，并进一步包括磁体插入于其中的绕线筒。可将磁体插入绕线筒，从而磁体可水平移动。

线性振动器可进一步包括耦接至磁体的重物。线性振动器可进一步包括介于磁体与重物之间并围绕磁体的磁轭。

本发明的其它方面和优点的一部分将在以下描述中阐述，并部分地从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践而获知。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的线性振动器的透视图。

图2是根据本发明的一个实施方式的线性振动器的分解透视图。

图3是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的线圈组件的透视图。

图4至图6是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的装配的透视图。

图7是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件的透视图。

图8是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的装配状态的平面图。

图9是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧的平面图。

图10是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件的修改的透视图。

图11是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件的另一修改实例的透视图。

图12是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件的另一修改实例的平面图。

图13是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件的另一修改实例的侧视图。

具体实施方式

通过以下附图和描述，本发明的特征和优点将变得显而易见。

将在下面参照附图更详细地描述根据本发明的某些实施方式的线性振动器。不管图号如何，那些相同或一致的部件都用相同的参考数字表示，并省略多余的描述。

图1是根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的透视图，图2是根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的分解透视图。如图1和图2所示，根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000包括基座102、线圈单元130、磁体200、重物950和板簧组件400。因此，线性振动器1000可增加结构中的振动位移的范围，并增加线性振动器1000的振动量。而且，即使线性振动器1000变得更薄，也可增加位移范围，因为重物950是水平振动的。

线性振动器1000的部件容纳于基座102中，基座具有支撑线性振动器1000的部件的空间。绕线筒110可形成于基座102的中心。外壳900覆盖基座100的上侧，并形成线性振动器1000的外部。

基板120是对线圈单元130提供电连接的部件，将在下面描述。在基板120的一个表面上可形成电路图案。图3是根据本发明的一个实施方式的线性振动器中的线圈组件的透视图。如图3所示，基板120安装在基座102上，绕线筒110可通过形成于基板120的中心的开口而朝着基板120的上侧露出。

绕线筒110是可支撑线圈单元130的部件。绕线筒110可在基座102的从左至右的方向上布置。绕线筒110可具有圆柱形，其具有形成于其中的中空部112。

线圈单元130具有圆柱形，其具有形成于其中的中空部，线圈缠绕于圆柱形上。通过将绕线筒110插入线圈单元130的中空部中，线圈单元130可安装在基座102上。这样，可通过装配基座102、绕线筒110、线圈单元130和基板120而构成线圈组件100。

磁体200具有纵向延伸的圆柱形。由于是被插入到绕线筒110的中空部中的，磁体200可在绕线筒110的中空部中水平移动。

由于磁体200可相对于基座102水平移动，所以即使将线性振动器1000制造得较薄，磁体200也可被提供有足够的水平移动空间。

虽然在本实施方式中示出了形成于基座102上的绕线筒110构成线圈单元130的支撑结构，但是，线圈单元130也可以直接安装在基座102上，不用额外的支撑结构，这取决于线圈单元与磁体200或磁体200的运动方向的相对位置关系。

此外，虽然在本实施方式中示出了线圈单元130具有形成于其中的中空部以及磁体200被插入中空部中，从而磁体200可相对于线圈单元130相对地移动，但是，同样显而易见地，线圈单元130的形状可以改变，并且，例如，线圈单元130和磁体200具有平面形状并彼此面对。

图4至图6是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的装配的透视图。如图1，图4和图5所示，磁轭300可防止磁体200的磁通的泄漏，并能够会聚磁通。

磁轭300包括顶盖磁轭(cover yoke)310和后磁轭(back yoke)320。顶磁轭310的形状可被形成为基本围绕磁体200的矩形立方体形。后磁轭320可耦接至磁体200和顶磁轭310的两端。

如图6所示，重物950是基本围绕磁轭300的矩形立方体。重物950安装在磁体200和磁轭300的外部，并可通过与磁体200一起的重物的重复水平运动而产生振动。

由于在该结构中重物950能够水平地移动，所以可将线性振动器1000制得更薄，并且，由于在线性振动器1000中形成了水平形状的空间，因此可增加振动量。

图7是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的板簧组件400的透视图，图8是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的螺旋形板簧400a和400b的平面图。图9是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的板簧400a和400b的平面图。

如图7，图8和图9所示，板簧组件400具有两个板簧400a和400b，其彼此面对并彼此耦接。每个板簧400a和400b包括第一框架410a和410b、板形件420a和420b以及第二框架430a和430b。

第一框架410a和410b具有与线性振动器1000的侧面的横截面相对应的矩形。第一框架410a和410b可具有矩形形式的环形，因此，板簧400a和400b具有矩形，并可通过冲压成形弹性板形件而形成。

板形件420a和420b设置在第一框架410a和410b之间。每个板形件420a和420b的一个端部从第一框架410a和410b的内侧分别螺旋地延伸。这里，板形件420a和420b可具有与第一框架410a和410b的形状一致的螺旋形，其朝着第一框架410a和410b的较长侧延伸。

两个板形件以这样的方式从第一框架410a和410b的任一侧延伸，即，使得板形件420a和420b对称地形成于第一框架410a和410b中。

板形件420a和420b是实际提供了板簧400a和400b的弹性的部件。通过具有螺旋形，板形件420a和420b可具有延伸的形式。而且，可通过修改板形件420a和420b的长度而调节板簧400a和400b的弹性模量。

图8是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的装配状态的平面图。如图7和图8所示，板形件420a和420b的另一端部耦接至第二框架430a和430b的两端。第二框架430a和430b是两个板形件的端部彼此耦接所在的部件，并且可由两个板形件弹性地支撑。在本实施方式中，第二框架430a和430b是当彼此面对的板簧400a和400b彼此耦接时进行彼此接触的部件。

通过使两个板簧400a和400b彼此面对并彼此耦接，板簧组件400的弹性模量可小于每个板簧400a和400b。因此，可使用具有甚至更大弹性模量的板簧400a和400b，因此，当设计线性振动器1000时可选择更宽范围的弹性模量的板簧400a和400b，最终改进设计自由度。

此外，由于可使用具有更大弹性模量的板簧400a和400b，所以可使用甚至更厚的板形件420a和420b。结果，可增加板形件420a和420b的硬度，便于板簧400a和400b的制造过程。因此，在制造过程中更易于处理板簧400a和400b，从而有效减少板簧400a和400b的弹性模量的分散性。

而且，由于使用两个板簧400a和400b，可增加板簧组件400的位移范围，从而也可增加线性振动器1000的振动量。

而且，此布置减小每个板簧400a和400b的位移范围，从而，可减小板簧400a和400b中的板形件420a和420b的应变模量。结果，可减小板形件420a和420b内的应力，从而可延长板簧400a和400b以及线性振动器1000的使用寿命。

如图9所示，当外力使板簧400a和400b变形时，第二框架430a和430b可在特定方向上旋转。彼此面对的两个板簧400a和400b可以这样的方式彼此耦接，使得当出现变形时，第二框架430a和430b可在相同方向上旋转。

对于此布置，板簧组件400可防止板形件420a和420b内的应力，当板簧400a和400b变形时，由于第二框架430a和430b的旋转方向的不同，可能出现所述应力。然后，当板簧组件400在未变形构造与变形构造之间位移时，板簧400a和400b的第二框架430a和430b可在相同方向上变形，从而，不旋转第一框架410a和410b。

因此，当板簧组件400变形时，可防止作为板簧组件400的端部部件的第一框架410a和410b旋转，从而，在重物950的振动过程中，重物950可平直地行进。

图10是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器1000的板簧组件的修改400’的透视图。如图10所示，与根据本发明的一个实施方式的板簧组件400不同，板簧组件的修改400’可具有彼此接触的第一框架410a和410b，并且，彼此面对的两个板簧400a和400b彼此耦接，第一框架410a和410b设置于它们之间。

这里，两个板簧400a和400b的设置在板簧组件400’的两端上的第二框架430a和430b可设置在基座102和重物950之间，并可弹性地支撑重物950。

图11是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件400”的另一修改实例的透视图。图12是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件400”的另一修改实例的平面图。图13是示出了根据本发明的一个实施方式的线性振动器的板簧组件400”的另一修改实例的侧视图。

如图11至图13所示，板簧组件400”可包括第一框架410”a和410”b、板形件420”a和420”b以及第二框架430”a和430”b。

第一框架410”a和410”b可形成为具有矩形形状的环形，其具有形成于其中的中空部。板形件420”a和420”b可具有在纵向方向上延伸的形状，其从第一框架410”a和410”b的内部的任一端侧延伸，并设置在第一框架410”a和410”b的纵向方向上，从而，其可耦接至第一框架410”a和410”b的内部。

第二框架430”a和430”b形成于板形件420”a和420”b的端部上，并且，当板簧400”a和400”b彼此面对并彼此耦接时，第二框架430”a和430”b彼此耦接，从而，板簧400”a和400”b可构成板簧组件400”。

在纵向方向上延伸的板形件420”a和420”b彼此面对并彼此耦接，从而，板簧组件400”可延长板簧400”a和400”b的弹性变形部分的长度。因此，可通过减小当弹性变形时可产生的应力而延长板簧400”a和400”b的使用寿命。

而且，在纵向方向上延伸的弹性变形部分(即，板形件420”a和420”b)彼此面对并彼此耦接，从而，当弹性变形时，可改善板簧组件400”的变形平直度。

虽然已参照具体实施方式详细描述了本发明的实质，但是，实施方式仅是用于示意性目的，并且不应限制本发明。应理解，在不背离本发明的范围和精神的前提下，本领域的技术人员可改变或修改实施方式。

Claims (13)

1.一种线性振动器，包括：

基座；

线圈单元，耦接至所述基座；

磁体，耦接至所述线圈单元，从而所述磁体能够相对于所述线圈单元移动；以及

多个板簧，介于所述磁体与所述基座之间，其中，所述多个板簧彼此面对并彼此耦接。

2.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述板簧包括：

第一框架；

多个板形件，其一个端部朝着所述第一框架的内侧延伸；

以及

第二框架，耦接至所述多个板形件的另一端部。

3.根据权利要求2所述的线性振动器，其中，所述第一框架为矩形，并且所述多个板形件朝着所述第一框架的纵向方向延伸。

4.根据权利要求2所述的线性振动器，其中，所述多个板簧以这样的方式耦接，其使得所述多个板簧在相同方向上变形。

5.根据权利要求4所述的线性振动器，其中，所述多个板形件螺旋地延伸。

6.根据权利要求2所述的线性振动器，其中，所述多个板簧彼此面对并在所述第二框架处彼此耦接。

7.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述多个板簧彼此面对并在所述第一框架处彼此耦接。

8.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述板簧介于所述磁体的任一端与所述基座之间。

9.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述线圈单元具有形成于其中的中空部，并且所述磁体被插入到所述中空部中。

10.根据权利要求9所述的线性振动器，其中，所述线性振动器以这样的方式耦接至所述线圈单元的中空部，使得所述线圈单元耦接至所述基座，并进一步包括其中插入有所述磁体的绕线筒。

11.根据权利要求9所述的线性振动器，其中，所述磁体被插入所述绕线筒，从而所述磁体能够水平地移动。

12.根据权利要求1所述的线性振动器，进一步包括耦接至所述磁体的重物。

13.根据权利要求12所述的线性振动器，进一步包括介于所述磁体与所述重物之间并围绕所述磁体的磁轭。

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