CN101969259A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性振动器。本线性振动器包括限定出内部空间的外壳。外壳内容设有振动单元，以上下振动。弹簧的上周端安装于外壳的上表面，而其下端固定于振动单元的上部，从而弹性地支撑振动单元。环形锁紧环具有比振动单元的外径和弹簧的外径大的外径，以使弹簧的上周端通过压配合锁定于外壳。支架支撑外壳和振动单元，并且支架上安装有电路板。

Description

线性振动器

相关申请交叉参考

本申请要求于2009年7月27日提交的、题为“线性振动器”的第10-2009-0068404号韩国专利申请的权益，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

电子设备(诸如移动电话)最重要的特征是产生振动。振动电机是一种用于产生振动的装置，并且构造成使得其轴线是偏心的或者重心偏向一侧，因此当电机转动时产生振动。这种振动电机的问题在于：当电机转动时，电刷通过部件之间的间隙，以致产生摩擦和火花，因此缩短了电机的寿命。除了这些问题以外，振动电机还存在其它问题。

为了克服振动电机的缺陷，已经研发出线性振动器。在线性振动器中，安装于弹簧的振动单元在由于受到磁体与线圈之间的电磁力而沿垂直或水平方向进行线性运动的同时振动，从而不像振动电机那样，不会产生摩擦和磨损，因此线性振动器的使用寿命较长。此外，线性振动器的小型化是可能的。因此，当前正在研发各种类型的线性振动器。

然而，传统线性振动器的问题在于：采用焊接的方法来锁定弹簧，以致弹簧的使用寿命由于氧化或损耗而缩短。

此外，由于支架和外壳通过焊接组装在一起，设备投资成本较高，且降低了生产率。

因此，迫切需要研究出一种不采用缩短弹簧使用寿命的焊接工艺而锁定弹簧的方法。

发明内容

本发明致力于提供一种线性振动器，除了简化制造工艺外，本线性振动器能够防止部件的磨损以及部件使用寿命的缩短。

在根据本发明一个实施例的线性振动器中，外壳限定出内部空间。外壳内容设有振动单元，以上下振动。弹簧的上周端安装于外壳的上表面，而其下端固定于振动单元的上部，因此弹性地支撑振动单元。环形锁紧环具有比振动单元的外径和弹簧的外径大的外径，以使弹簧的上周端通过压配合(press-fitting)锁定于外壳。支架支撑外壳和振动单元，电路板安装在支架上。

锁紧环的高度可以比外壳的高度低，并且外壳的下端可以通过填缝接合于支架的侧端，以使支架从下方支撑锁紧环。

弹簧可以包括板簧。

此外，在根据本发明另一实施例的线性振动器中，外壳罩住振动单元和固定单元，并且外壳上部中的相对表面上设置有突出部。弹簧的上周端通过突出部锁定，而弹簧的下端锁定于振动单元，以使弹簧弹性地支撑振动单元。振动单元连接至弹簧的下端并且设置在外壳内，以上下振动。支架支撑振动单元和固定单元，并且电路板安装在支架上。

外壳的下端可以通过填缝接合于支架的侧端。

弹簧可以包括板簧。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施例的线性振动器的剖面图；

图2是示出了根据本发明的线性振动器的分解透视图；以及

图3是示出了根据本发明第二实施例的线性振动器的剖面图。

具体实施方式

从以下参照附图对实施例的描述中，本发明的各种目的、优点和特征将变得显而易见。

本说明书和权利要求书中所使用的术语和词语不应被解释为限于典型含意或字典解释，而应被解释为具有基于以下规则与本发明的技术范围相关的含意和概念：发明人根据该规则能够恰当地定义术语的概念，以最恰当地描述他或她所知的用于实施发明的最佳方法。

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、特征和优点。本文中，不同附图中使用相同的参考标号表示相同的部件。此外，当确定对与本发明有关的现有技术的详细描述可能使本发明的主旨模糊时，本文将忽略该详细描述。

下文中，将参照附图详细描述根据本发明优选实施例的线性振动器。

如图1至图3所示，根据本发明的线性振动器100包括固定单元110、振动单元120以及填缝件130，并且该线性振动器以使振动单元120由于磁体121的磁力与线圈114中以一定频率产生的电磁力之间的相互作用而沿垂直方向振动的方式工作。

固定单元110包括完全罩住线性振动器100并限定出内部空间的外壳111。外壳111的上表面设置有弹簧112，以弹性地支撑振动单元120。锁紧环113将弹簧112的上周端压配合于外壳111的上表面，以使弹簧120锁定于外壳111。线圈114安装在振动单元120下方。支架115用于完全支撑线性振动器100。

外壳111安装成包围线性振动器100的顶部和横向侧，从而保护线性振动器100不受外部影响。

弹簧112是弹性件，其连接于振动单元120，并且当施加频率时在共振点产生最大位移，从而引起振动。弹簧112的上周端固定于外壳111的上表面的内部，而弹簧112的下端固定于振动单元120的上部，从而弹性地支撑振动单元120。

优选地，弹簧112包括板簧，该板簧是可变形的，以便当振动单元120上下移动时，能够从其相对侧彼此平行以由预定间隔使之彼此隔开的状态转变成相对侧形成同一平面的状态。弹簧112通过粘合或通过锁紧环113固定于外壳111的上表面，该锁紧环沿从外壳的下部位置至外壳的上部位置的方向装配到外壳111中。

锁紧环113具有比振动单元120的外径或弹簧112的外径大的外径。锁紧环113的上表面接触弹簧112的外周的预定部位，从而抵抗拉拽力保持弹簧112与外壳111接合。因此，除了确保线性振动器100的使用寿命较长以外，弹簧112能够牢固地接合于外壳111。

锁紧环113容纳上下振动的振动单元120。线圈114安装于振动单元120的下部，以便与磁体121相互作用，从而产生预定频率的电磁力。

支架115设置在线圈114下方，以支撑线性振动器100的下部。

支架115由非磁性或弱磁性物质制成，以便不影响驱动单元，并且连接至输入端的电路板142安装在支架115的底部上。电路板142包括将从外部施加的电能连接至线圈114的图案(pattern)。

振动单元120容设于锁紧环113的中心部分，以上下移动，并且包括：磁体121；磁轭122，包围磁体121；以及块体(mass body)123，附设于磁轭122的外周并且具有预定质量。

磁轭122呈环形以包围磁体121的顶部和侧部，并且磁轭122的下缘上一体地形成有突出部，以允许块体123容易地装在磁轭122上。此外，从磁轭122的顶部突出接合部(未示出)，以使弹簧112接合于接合部。

磁轭122与磁体121一起形成磁路，以使与线圈114互连的磁体121的磁通量最优化。此外，块体123装在磁轭122的突出部上，以使块体123固定于磁轭122。

块体123响应于线圈114的电能信号与磁体121相互作用，从而沿垂直方向产生振动。块体123装在磁轭122的突出部上，以使块体123完全罩住磁轭122。

优选地，块体123具有比铁(Fe)重的比重。这增加了相同体积的振动单元120的质量，从而调整了与振动单元的质量有关的共振频率，并且使振动强度最大化。

优选地，块体123成梯状，以使其与线圈114不对应，并横向扩展，以与弹簧112对应，从而具有更大的质量。这种构造还增加了给定体积的质量，从而使振动强度最大化。

通常，在采用共振频率F的线性振动器中，如下面的[公式1]所示，共振频率F由块体123的质量和弹簧112的弹性模量k决定。当具有共振频率F的电能施加于线圈114并且电流在线圈114中流动时，块体123的垂直位移和振动表现为最大值。

[公式1]

$F=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{k}{m}}$

为了修正线性振动器100的固有频率，振动单元120设置有至少一个孔(未示出)，以加上或减去振动单元120的质量。

其中容设有振动单元120的锁紧环113的高度比外壳111的高度略矮，填缝件130通过将外壳111的下端通过填缝固定于支架115的侧端而形成，并且允许锁紧环113由支架115支撑。

锁紧环113设置于弹簧112下方，以压配合弹簧112的上周端，从而将弹簧112锁定于外壳111。

锁紧环113通过压配合将弹簧112锁定于外壳111。不像传统的线性振动器，这种构造避免了用于将弹簧112与外壳111接合的焊接工艺，从而防止了弹簧112由于焊接工艺而引起的磨损或变形。

外壳111形成为使得其侧部较薄，以确保容易地填缝。从而在锁紧环113与外壳111之间形成真空。

外壳111的下端和支架115的侧端通过填缝彼此固定，以致无需传统的焊接工艺，并且因此防止了由于焊接工艺而引起的变形和磨损。

图3是示出了根据本发明第二实施例的线性振动器的剖面图。由于除了第二实施例没有锁紧环113以外，这个实施例与第一实施例相同，以使突出到外壳111内的突出部“a”锁定弹簧112的上周端，本文将省去对此的重复描述。本文中，不同附图中用相同的参考标号来表示相同的部件。

在根据本发明第二实施例的线性振动器中，外壳111的突出部“a”将弹簧112固定于外壳111，从而无需用于将弹簧112锁定于外壳111的焊接工艺。因此，可以在没有由于焊接工艺而引起的弹簧112的磨损或变形的情况下锁定弹簧。

如此，在根据本发明的线性振动器100中，弹簧112使用锁紧环113通过压配合锁定于外壳111的上表面，并且外壳111的下端通过填缝接合于支架115的侧端，从而能够省去使用焊接工艺的锁定步骤。

因此，防止了部件由于焊接工艺而引起的磨损或变形，并且防止了弹簧112与外壳111分离以及由于不同的焊接条件导致的焊接的不同而引起的质量劣化以及焊接工艺过程中可能出现的电极磨损。本发明的线性振动器解决了上述问题，延长了弹簧112的使用寿命，并且避免了将外壳111焊接于支架115的工艺，从而降低了设备投资成本，并且提高了生产率。

如上所述，本发明提供了一种线性振动器，其中，弹簧利用锁紧环装配并且锁定于外壳的上表面，并且外壳的下端通过填缝锁定于支架的侧端，以致无需焊接工艺。

因此，防止了部件由于焊接工艺而引起的磨损或变形，并且防止了弹簧与外壳分离以及由于不同的焊接条件导致的焊接的不同而引起的质量劣化以及焊接工艺过程中可能出现的电极磨损。除解决了上述问题以外，本发明的线性振动器延长了弹簧的使用寿命，并且无需将外壳与支架彼此焊接的工艺，从而简化了制造工艺，并提高了生产率。

虽然出于示例性目的已公开了本发明的优选实施例，但本领域技术人员应理解的是，在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、添加和替换均是可行的。

因此，这些修改、添加和替换还应被理解成落在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种线性振动器，包括：

外壳，限定出内部空间；

振动单元，容设在所述外壳内，以上下振动；

弹簧，所述弹簧的上周端安装于所述外壳的上表面，而其下端固定于所述振动单元的上部，从而弹性地支撑所述振动单元；

环形锁紧环，具有比所述振动单元的外径和所述弹簧的外径大的外径，以使所述弹簧的上周端通过压配合锁定于所述外壳；以及

支架，支撑所述外壳和所述振动单元，并且所述支架上安装有电路板。

2.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述锁紧环的高度比所述外壳的高度低，并且所述外壳的下端通过填缝接合于所述支架的侧端，以使所述支架从下方支撑所述锁紧环。

3.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述弹簧包括板簧。

4.一种线性振动器，包括：

外壳，限定出内部空间，所述外壳的上表面上设置有突出部；

振动单元，容设在所述外壳内，以上下振动；

弹簧，所述弹簧的上周端通过所述外壳的突出部锁定，而其下端通过所述振动单元的上部锁定，从而弹性地支撑所述振动单元；以及

支架，支撑所述外壳和所述振动单元，并且所述支架上安装有电路板。

5.根据权利要求4所述的线性振动器，其中，所述外壳的下端通过填缝接合于所述支架的侧端。

6.根据权利要求4所述的线性振动器，其中，所述弹簧包括板簧。

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