CN102859851B - 线性振动产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线性振动产生装置，其中定子包括在支座上的线圈，并且振子包括具有向下延伸的凸出部的磁轭以及用于连同磁轭一起提供磁回路且连同线圈一起提供振动力的磁体。

Description

线性振动产生装置

技术领域

本发明涉及一种线性振动产生装置，更具体地，涉及一种用于便携式终端的扣式线性振动产生装置。

背景技术

与常规的基于偏心旋转的振动马达相比，用作便携式终端中的静音接收机的线性振动执行器由于运动件的短行程及弹性构件的弹性因而具有快速停止-启动的振动特性。因此，该线性振动执行器已对小型便携式终端的制造做出了贡献。

这种线性振动产生装置通常包括具有永磁体的振子以及用于支承振子的定子。当具有永磁体的振子由于给定子内的线圈通电流所产生电磁力与由永磁体所产生磁场之间的相互作用而向上和向下运动时，产生振动。

常规的线性振动产生装置具有位于壳体内的带线圈的定子以及具有永磁体的振子。通过设置磁轭来固定永磁体。为了弹性地支承具有固定在磁轭内的永磁体的磁轭并且因此产生振动，而设置弹性构件。

然而，虽然该线性振动产生装置产生向上/向下的振动，但由于弹性构件的特性和剩余的振动因而振子会发生侧向摇摆。结果，摇摆所引起的在产生电磁力的线圈与磁板的金属部件和永磁体之间的接触会导致损坏（例如线圈切断）。

另外，重量体对于线性振动产生装置中的振动产生是重要的。如果该重量体的重量小则会减小振动。然而，由于在向上/向下运动机制中振动期间由接触所造成的噪声和损坏，因而对于在局限于预定尺寸的马达厚度内增大重量体的体积存在着限制。因此，振动执行器中重量体的受限体积造成难以增大振动力。

欲了解常规线性振动产生装置的构造的详情，可参照韩国专利公开第2005-0122101号。

韩国专利公开第2008-107506号中公开了另一种常规线性振动产生装置。

下面将参照图1对常规线性振动产生装置10的构造进行描述。参照图1，常规线性振动产生装置10包括振子11和定子12。振子11配备有磁轭110、永磁体111、和重量体112，并且定子12配备有外壳120、支座121、和线圈122。外壳120和支座121分别支持振子11的顶部和底部。

永磁体111从磁轭110的中央向下延伸，并且重量体112设置在磁轭110的外圆周表面的周围。永磁体111与线圈122为同轴设置，因此形成磁路。此外，弹性构件13介于磁轭110和外壳120之间，用于当振子11工作时支持振子11。弹性构件13安装在外壳120的顶板表面（ceilingsurface）与磁轭110的上表面之间，由此支持振子11。也就是说，在常规振动产生装置10中振子11由支座121和支持弹性构件13的外壳120支持。

板113设置在永磁体111的下表面上，防水平碰撞部130（例如磁性流体）设置在磁力集中的位置。设置起阻尼器作用的防竖直碰撞部131和132。附图标记122代表印刷电路板（PCB）。

发明内容

技术问题

由于导致难以增大重量体体积的结构原因，上述常规线性振动产生装置在改善振动特性中存在着限制。

另外，常规线性振动产生装置降低装配过程中的装配性能，例如共偏心管理（coeccentricitymanagement）或者线圈焊接。

在常规线性振动产生装置中，难以使各部件相互间隔预定的间隙。

本发明示例性实施例的一个方面是设法解决至少这些问题和/或缺点并且提供至少下述优点。因此，本发明示例性实施例的一个方面是提供一种线性振动产生装置，该装置用于通过改变磁回路来改善振动特性。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置用于通过使在一个方向上装配/固定所有部件成为可能而改善装配性能。

本发明示例性实施例的另一个方面是提供一种线性振动产生装置，该装置通过布置仅在重量体一个表面（在开放空间中）处形成磁回路的磁轭和磁体因而维持各部件之间的针对振子工作期间所产生振动的最小间隙，来提升产品可靠性。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置通过布置仅在重量体的一个表面处形成磁路的磁轭和磁体因而容易地把一个区域固定在重量体的另一表面处，来改善振动特性。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置可以通过控制具有充分体积的重量体的厚度而制成薄的。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置通过使振子与定子接合因而能够进行装配前的共偏心管理，来改善装配性能。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置由于在磁力集中位置安装了防碰撞部因而具有延长的产品寿命。

本发明示例性实施例的另一方面是提供一种具有板的线性振动产生装置，在所述板中形成了阶梯来防止工作期间的碰撞。

本发明示例性实施例的又一方面是提供一种线性振动产生装置，该装置通过克服线圈切断而具有增强的产品耐久性。

解决该问题的技术方案

根据本发明示例性实施例的一个方面，提供一种线性振动产生装置，其中定子包括在支座上的线圈，并且振子包括具有向下延伸的凸出部（burringportion）的磁轭以及用于连同所述磁轭一起提供磁回路且连同线圈一起提供振动力的磁体。

根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种线性振动产生装置，其中振子包括磁轭和围绕磁轭的磁体，该磁体用于连同磁轭一起提供环状的磁回路，定子包括支座和在该支座上的线圈，该线圈用于连同磁体一起提供驱动力。

发明的有利效果

根据以上描述显而易见的是，本发明的线性振动产生装置通过改变磁回路来改善振动特性。特别地，本发明的优点在于各部件由预定间隙相互间隔开，提升了装配性能且增强了产品耐久性。另外，因为可以把各部件仅布置在重量体的一个表面处，所以可以增加重量体的重量，由此改善振动特性。防止了由于振子震颤所造成的对定子的损坏，并且在磁力集中的位置设置了防碰撞部。因此，延长了产品的寿命。

附图说明

基于以下的详细说明并结合附图，本发明某些示例性实施例的上述及其它目的、特征和优点将更加明显。

图1是示出常规线性振动产生装置的构造的剖视图。

图2是示出根据本发明一个示例性实施例的线性振动产生装置的构造的剖视图。

图3是图2中所示线性振动产生装置中的振子的分解剖视图。

图4是示出根据本发明另一个示例性实施例的线性振动产生装置的构造的剖视图。

图5是示出根据本发明另一个示例性实施例的线性振动产生装置的构造的剖视图。

图6是示出根据本发明又一示例性实施例的线性振动产生装置的构造的剖视图。

图7是在根据本发明的线性振动产生装置的工作期间所产生磁回路的剖视图。

具体实施方式

现在，将参照附图对本发明进行说明。类似的附图标记代表相同的部件。

参照图2，把根据本发明一个示例性实施例的线性振动产生装置20设置在预定位置，作为便携式终端（例如蜂窝式电话或智能电话）中的静音接收机。线性振动产生装置20是扣式小尺寸小型振动马达。

线性振动产生装置20包括振子21和定子22。特别地，定子22被构造成支承振子21的全部重量。振子21包括磁体，并且定子22包括线圈。具体地，振子21包括磁轭31和设置在该磁轭31处的磁体32。定子22包括外壳35、支座36、和线圈37。定子22和振子21是相对于彼此的相对概念。定子22是指相对于振子21的静止部件，振子21是指相对于定子22的振动部件。

参照图2和图3，磁体32安装在磁轭31处。磁轭31和磁体32共同地形成磁回路。圆柱形凸出部310从磁轭31的中央向下延伸，同轴地处在线圈37的上面。圆柱形凸出部310连同磁体32和线圈37一起形成重要的磁路。安装在磁轭31处的磁体32具有与圆柱形凸出部310的外圆周表面313相间隔的闭环形状、优选围绕圆柱形凸出部310的环状。

如图2中所示，外壳35与将在后面进行描述的支座36一起构成了线性振动产生装置20的外部。将外壳35的形状设计成简单的盖，并且外壳35是磁性的。支座36与外壳35的底部相结合，当振子21振动时支承振子21的全部重量。将线圈37与磁体32一起设置在支座36上，由此提供驱动力。特别地，磁轭31和磁体32与线圈37同轴布置（在中心振动轴线上），因此产生振动力。

如图2和图3中所示，因为将磁体32的形状设计成环形，所以磁体32具有上表面320、下表面321、外径表面322、和内径表面323。磁体32包围凸出部310，面对面，并且与凸出部310的外圆周表面313间隔开。

如前所述，将凸出部310的形状设计成从磁轭31的中央向下延伸的圆柱体。凸出部310穿过磁体32的中央。另外，凸出部310在线圈37的内上部的上方面朝下，磁体32在线圈37的外上部的上方面朝下。此结构使凸出部310的外圆周表面313与磁体32的内径表面323间隔开，使凸出部310的外圆周表面313与线圈37的内径表面间隔开，使磁体32的内径表面323与线圈37的外径表面间隔开。

磁轭31是由磁性材料构成。磁轭31包括具有下表面314的水平延伸部312，磁体32附接在该下表面314上，圆柱形凸出部310从水平延伸部312的中央向下延伸，同轴地与线圈37分隔开，用以连同磁体32一起形成磁场。水平延伸部312与凸出部310被制成为整体。特别地，凸出部310是空心的。凸出部310的顶部和底部可以是开放或闭合的。特别地，水平延伸部312的外径部315具有等于或大于磁体32的外径的直径，磁体32的内径大于凸出部310的外径。

重的重量体33设置在振子21中的永磁体32处。重量体33包括圆盘式的上部330和圆柱形的空心（环状）下部331。上部330覆盖磁体32和磁轭31的顶部，下部331沿其外圆周方向覆盖磁体32和磁轭31。重量体33仅从其一个表面开放，因此具有开放空间332。开放空间332的顶部闭合且其底部开放。特别地，磁轭31和磁体32被完全容纳于开放空间332内。将开放空间332的形状设计成从重量体33的下表面333向上开放的圆柱体，并且使开放空间332与磁体32的一部分和磁轭31进行面接触。特别地，重量体33的内径表面334与磁体32的外径表面322和水平延伸部312的外径表面315之间形成面接触。磁体32的外径表面322是由非磁性材料构成，因此磁回路朝向线性振动产生装置20的中央集中。

与常规重量体相比，重量体33甚至覆盖磁轭31的顶部并且具有扩大的上部330。重量体33的结构对于增大重量体33的体积是有效的。为了增加常规重量体的重量，而增大其内径和外径。因此，常规重量体在其重量增加上受到了限制。

板34介于磁体32和支座36之间。特别地，在板34和支座36之间还设置有弹性构件38。板34安装在磁体32的下表面321上，并与弹性构件38紧密接触。板34是由磁性材料构成，因此可防止漏磁并且形成闭合的磁回路。也就是说，因为板34是由磁性材料构成，所以由磁轭31和磁体32所形成的磁回路朝向线圈37所在的中央集中。

板34具有圆形或多边形的内径部340。板34的外径部341具有等于或小于磁体32的外径的直径。

优选地，板34包括：与磁体32的下表面321形成紧密面接触的水平延伸部342、围绕线圈37的外圆周且与线圈37间隔开的水平下端部343、以及一体化在水平延伸部342和水平下端部343之间的倾斜连接部344。倾斜连接部344扩展了振子21可以在其中向上和向下振动的空间。另外，当振子21作最大位移时，倾斜连接部344发生弯曲从而防止振子21与弹性构件38之间的接触。将水平延伸部342和水平下端部343的形状设计成环状，并且水平部342的直径大于水平下端部343的直径。

如图2中所示，将弹性构件38的形状设计成半圆锥形。因为弹性构件38在下端部381具有比上端部380大的直径，所以弹性构件38被稳定地安装在支座36上。在上端部380与下端部381相互后退的方向上产生弹性力，由此使板34与磁体32形成紧密接触并且保持上端部380与水平下端部343形成紧密面接触。弹性构件38具有面朝板34的内径部的内径部和面朝支座36的外径部。通过设置多个连接部而将弹性构件38的内部连接到其外部。

支座36具有倾斜的弯曲部360，用以防止可以由振子21的最大位移所造成的接触。也就是说，弯曲部360增加振动距离，由此使振子21与定子22之间的碰撞机会最小化。

图4是示出根据本发明另一个示例性实施例的线性振动产生装置40的构造的剖视图。以下的描述将仅集中于图2中所示线性振动产生装置20与线性振动产生装置40之间的差别。也就是说，除防水平碰撞部以外，本文中将不对线性振动产生装置40的其它部件进行描述。

参照图4，线性振动产生装置40在永磁体42的内径表面420的下端设置有朝向线圈44外圆周表面440的第一防水平碰撞部41。第一防水平碰撞部41是由沿着磁体42内径表面420下端的磁性流体、脂或硅所构成。特别地，第一防水平碰撞部41可以形成为一个环或者相互间隔的多个点涂层。脂或硅比磁性流体廉价，因而有助于降低制造成本。

在板43的内径表面430上还设置有第二防水平碰撞部45。第二防水平碰撞部45是由沿着板43内径表面430的磁性流体、脂或硅材料所构成。特别地，第二防水平碰撞部45可构成为一个环或者相互间隔的多个点涂层。脂或硅比磁性流体廉价，因此有助于降低制造成本。特别地，第二防水平碰撞部45可形成在板43的内径表面430和弹性构件46的上端上。因此，第一和第二防水平碰撞部41和45可防止在线性振动产生装置40工作期间的水平碰撞，因此提供有效振动。

图5是示出根据本发明另一个示例性实施例的线性振动产生装置50的构造的剖视图。以下的描述仅集中于图2中所示线性振动产生装置20与线性振动产生装置50之间的差别。也就是说，除了防竖直碰撞部以外，将不对图5中所示线性振动产生装置50的其它部件作详细说明。

参照图5，线性振动产生装置50还包括在外壳51顶板表面510上的第一防竖直碰撞部52。第一防竖直碰撞部52是由硅或泡沫聚合物所构成并且利用单表面附着而附接到外壳51的顶板表面510。

在线圈53的内下表面（具体地在支座54上的线圈53的内下表面）上还设置有第二防竖直碰撞部55。第二防竖直碰撞部55是由硅或泡沫聚合物构成并且利用单表面附着而附接到线圈53的下表面530上。在此结构中，第一和第二防竖直碰撞部52和55防止在线性振动产生装置50工作期间的竖直碰撞，由此有效地提供振动。

图6是示出根据本发明又一个示例性实施例的线性振动产生装置60的构造的剖视图。以下的描述仅集中于图2中所示线性振动产生装置20与线性振动产生装置60之间的差别。

参照图6，在线性振动产生装置60中，磁轭61包括水平延伸部610和圆柱形凸出部612。磁体62设置在水平延伸部610上。接合引导槽613在水平延伸部610的下表面上形成一个环。接合引导槽613使磁体62能够准确且快速地接合入水平延伸部610的下表面。圆柱形凸出部612的下端部615闭合。圆柱形凸出部612的下端部615连同磁体62一起形成磁回路并且连同线圈66一起产生驱动力。另外，通过形成圆柱形凸出部612的下端部615而便于磁轭61的制造。圆柱形凸出部612的下端部615放置在线圈66内部的上面并且向上和向下移动。

水平延伸部610的外径小于重量体64的开放空间的内径，因此在水平延伸部610的外径表面614与开放空间的内径表面640之间限定了间隙g。该间隙g提供用胶粘剂填充的空间。

板63介于磁体62和弹性构件67之间。板63是由磁性材料构成由此防止漏磁并且使磁回路向中央集中。将板63的内/外径部的形状设计成圆或多边形。板63的外径小于或等于磁体62的外径，并且板63的内径小于或等于磁体62的内径。在此结构中，磁轭61、永磁体62、和板63被完全容纳于重量体64的内部空间内。

在磁体62的内径下端部和板63的内径表面的上面设置有朝向线圈66外圆周表面的上部的防水平碰撞部68。防水平碰撞部68是由沿着磁体62内径下端的磁性流体、脂或硅材料所构成。特别地，防水平碰撞部68可构成为一个环或者相互间隔的多个点涂层。此结构通过在线性振动产生装置60工作时利用防水平碰撞部68防止在线圈66上的水平碰撞而提供有效振动。

线圈66在支座69上的基板70外表面上配置有线圈焊接部72，用于经过基板70进行外部电性连接。基板70和支座69各自具有连接开孔，从而提供用于经由外部连接手段的电性连接的路径。所述外部连接手段可以包括软钎焊（soldering）、热熔合、焊接（welding）、和液态焊接（liquidsoldering）中的一种。线圈的焊接线经过所述连接开孔向外抽出并且利用该抽出的线圈使线圈焊接部72形成在基板70的外表面上。因为线圈焊接部72在支座69中的连接开孔中形成预定厚度，所以降低了线圈焊接部72的高度，由此解决耐久性问题，诸如在振子移动期间由焊接高度所导致的线圈切断。基板70可以是PCB。另外，基板70可以是柔性电路板。

图7是本发明线性振动产生装置在工作期间所产生磁回路的剖视图。参照图7，来自磁体80的N极的磁场经过磁轭81的水平延伸部810而被引向凸出部812，来自磁体80的S极的磁场被引向磁回路中的线圈83。因此，由于磁体80和磁轭81，磁回路形状为环状，从而在该线性振动产生装置中连同线圈83一起为振子提供驱动力。

工业可利用性

本发明涉及一种线性振动产生装置，更具体地，涉及一种用于便携式终端的扣式线性振动产生装置。

Claims (21)

1.一种线性振动产生装置，包括：

定子，所述定子包括在支座上的线圈；以及

振子，所述振子包括具有向下延伸的凸出部的磁轭以及用于连同所述磁轭一起提供磁回路且连同所述线圈一起提供振动力的磁体，所述振子还包括围绕所述磁体和所述磁轭的重量体，所述重量体包括圆盘式的上部以及与所述上部构成为整体的圆柱形空心下部，所述上部覆盖磁轭的顶部。

2.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述凸出部穿过所述磁体的中央。

3.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述磁体是闭环形状，所述凸出部是圆柱体形状，所述凸出部的外圆周表面与所述线圈的内径表面由一间隙隔开，并且所述磁体的内径表面与所述线圈的外径表面相隔开。

4.如权利要求3所述的线性振动产生装置，其中，所述闭环形状为环状。

5.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述凸出部在所述线圈的内上部的上方面朝下，并且所述磁体在所述线圈的外上部的上方面朝下。

6.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述磁轭由金属构成并且包括具有下表面的水平延伸部，在所述下表面上设置有所述磁体并且所述凸出部为圆柱形，用于连同所述磁体一起提供所述磁回路。

7.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述凸出部是空心的并且具有开放的上端部以及开放或闭合的下端部。

8.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述磁体的外径表面由非磁性材料构成，由此使所述磁回路朝向所述线圈集中。

9.如权利要求1所述的线性振动产生装置，还包括设置在所述磁体下表面上的板以及在所述板和所述支座之间的围绕所述线圈的弹性构件，用于支持所述振子。

10.如权利要求9所述的线性振动产生装置，其中，所述板由磁性材料构成并且具有圆形或多边形的内部和外部。

11.如权利要求9所述的线性振动产生装置，其中，所述板为环状并且包括与所述磁体的下表面形成面接触的水平延伸部、与所述线圈间隔开的围绕所述线圈的外圆周方向的水平下端部、以及一体化在所述水平延伸部和所述水平下端部之间的倾斜连接部。

12.如权利要求11所述的线性振动产生装置，其中，所述倾斜连接部弯曲从而防止由所述振子的最大位移所导致的与所述弹性构件的接触。

13.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述支座包括倾斜弯曲部，用于防止由所述振子的最大位移所导致的接触。

14.如权利要求1所述的线性振动产生装置，还包括在所述磁体内径表面下端处的、朝向所述线圈的外圆周表面的防水平碰撞部，所述防水平碰撞部由沿着所述磁体内径表面下端的脂、磁性流体或硅所构成并且采用环或者多个相互间隔的点涂层的形式。

15.如权利要求9所述的线性振动产生装置，还包括在所述板的内径表面上的防水平碰撞部，所述防水平碰撞部由沿着所述磁体的内径表面下端的脂、磁性流体或硅所构成并且采用环或者相互间隔的多个点涂层的形式。

16.如权利要求1所述的线性振动产生装置，其中，所述支座与外壳相结合，还包括利用单表面附着而在所述外壳的顶板表面上的防竖直碰撞部，所述防竖直碰撞部由硅或泡沫聚合物所构成。

17.如权利要求1所述的线性振动产生装置，还包括利用单表面附着而在所述线圈的内下表面上的防竖直碰撞部，所述防竖直碰撞部由硅或泡沫聚合物所构成。

18.一种线性振动产生装置，包括：

振子，所述振子包括磁轭和包围所述磁轭的磁体，所述磁体用于连同所述磁轭一起提供环状磁回路，所述振子还包括围绕所述磁体和所述磁轭的重量体，所述重量体包括圆盘式的上部以及与所述上部构成为整体的圆柱形空心下部，所述上部覆盖磁轭的顶部；以及

定子，所述定子包括支座和在所述支座上的线圈，所述线圈用于连同所述磁体一起提供驱动力。

19.如权利要求18所述的线性振动产生装置，所述重量体具有从所述重量体的一个表面开放的开放空间，用于在其中容纳所述磁轭和所述磁体。

20.如权利要求18或19所述的线性振动产生装置，还包括包围所述线圈的弹性构件。

21.如权利要求20所述的线性振动产生装置，还包括在所述磁体和所述弹性构件之间的板。