CN104205589B - 触觉致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触觉致动器，其特征在于，包括：底座部材；配置在所述底座部材上部，呈中空圆筒形的线圈；形成在所述底座部材上并插入配置在所述线圈中心的芯部；盖住所述底座部材上部的覆盖部材；安装在所述覆盖部材并配置在所述芯部上部，可上下方向移动的振动板；与所述振动板结合，在所述芯部的上部隔开配置的振动部。所述振动板包括：固定安装在所述覆盖部材中心区域的安装部；自所述安装部延长而成并向下弯曲形成，与所述振动部结合的结合部。所述振动部包括结合在所述结合部上并与所述芯部隔开配置的永磁体，当施加在所述线圈上的电流的方向发生变动时，所述振动部使所述结合部弹性变形，并上下方向振动。

Description

触觉致动器

技术领域

本发明涉及一种触觉致动器，尤其是一种内置在便携终端机等需要发生振动的电子机器上，通过线圈和磁体的相互作用产生振动的触觉致动器。

背景技术

一般来说，手机等便携式终端设备在来电的时候，会使用铃声和振动。

为了振动，要驱动小型振动发生装置，驱动力传达至机器的外壳，从而使便携式终端设备整体振动。目前用于手机等便携式终端设备上的来电振动发生装置是利用电磁力的产生原理，将电磁能量转化成振动的零件，其搭载在便携式终端机行，用于无声来电提示。

这种振动发生装置被广泛用于便携式终端设备的来电提示，近来，在游戏装置上，为了向用户提示游戏状态或在触控手机上让用户感受到触控，也都在使用振动发生装置。

便携式终端设备的市场在不断发展，便携式终端设备也被附加上各种功能，在对便携式终端设备小型化、高品质话的要求下，振动发生装置也需要跟随趋势来进行改良，高品质新结构的产品更新是势在必行的。

安装在便携式终端设备上的以往技术的振动发生装置，基本上是利用1次振动计，将重量体安装在线圈型弹簧等弹性体上，并具有使重量体振动的线圈。

当向上述线圈施加电流时，依据重量体和弹性体的弹性系数，按照事先定的频率应答特性，上述重量体振动。

最近市面上的便携式终端设备，如上所述，针对用户的触控输入，会输出语音或振动的反应，具有回馈给用户触控信息的功能。

尤其是对于使用触觉致动器的便携式终端设备来说，为了应对用户的多种输入并提供多样的触觉反馈，需要有多种形态的振动发生装置，对此，韩国公开专利公报第10-2008-0107506号中公开了一种振动发生装置。

但是，以往技术的振动发生装置是利用在线圈和固定磁体之间发生的劳伦兹之力，产生重量体的上下驱动力，因为劳伦兹之力产生振动的振动发生装置在结构上有局限，很难体现振动频率等较好的特性。

此外，在以往技术的振动发生装置的结构中，针对固定线圈的重量体上的永磁体向线圈内侧移动，这就使线圈和永磁体的冲突可能性较高，会产生杂音及线圈短路等问题，在组装产品时，需要将永磁体配置在线圈内侧具有一定间隔的位置上，导致组装起来很难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在中空形状的线圈中心部安装固定的芯部，其上部配置永磁体，结构简单且易于组装，可产生强电磁力的触觉致动器。

为了实现上述目的，本发明的触觉致动器，其特征在于，所述触觉致动器包括：底座部材；配置在所述底座部材上部，呈中空圆筒形的线圈；形成在所述底座部材上并插入配置在所述线圈中心的芯部；盖住所述底座部材上部的覆盖部材；安装在所述覆盖部材并配置在所述芯部上部，可上下方向移动的振动板；与所述振动板结合，在所述芯部的上部隔开配置的振动部。

在所述线圈上形成上下方向贯通的贯通孔。

所述振动板包括：固定安装在所述覆盖部材中心区域的安装部；自所述安装部延长而成并向下弯曲形成，与所述振动部结合的结合部。

所述振动部包括：呈中空圆筒形，结合在所述结合部上，与所述线圈的外周面呈隔开状态，并包住所述线圈的重量体；结合在所述重量体的中心部，隔开配置在所述安装部和所述线圈之间，宽度与所述线圈宽度相同或大于所述线圈宽度，且大于所述贯通孔宽度的永磁体。

所述线圈为磁性体，所述线圈上切断电流的状态下，在上下相互面对的所述永磁体之间产生引力，当施加在所述线圈上的电流的方向发生变动时，所述振动部使所述结合部弹性变形，并上下方向振动。

在所述永磁体的下面或所述芯部的上面安装着缓冲部材。

依据上述本发明的触觉致动器，其有益效果如下。

在中空形状的线圈中心部安装芯部，其上部配置永磁体，这样以来，永磁体不配置在线圈的内侧，在组装的时候没有必要维持永磁体和线圈间的间距，其结构简单，易于组装，可有芯部产生强电磁力。

另外，安装部固定安装在覆盖部材的中心区域，结合部在安装部的外侧向下弯曲而成，可上下方向弹性支撑，这样一来，即使不增加触觉致动器的大小，也可以在振动板和底座部材之间保证留有线圈或振动部等的设置空间。

进一步，本发明的振动发生装置可提高振动的强度及振动频率带宽等振动特性，在芯部上部，永磁体可以上下移动，可最大程度的改善线圈短路等问题。

进一步，在永磁体的下面或芯部的上面安装有缓冲部材，在永磁体上下移动时，可缓冲芯部的冲突，从而可防止噪音。

附图说明

图 1 是本发明实施方式的触觉致动器的剖面结构图；

图 2 是本发明实施方式的触觉致动器的结构比较说明图；

图 3 是本发明实施方式的变形后的触觉致动器的剖面结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的触觉致动器包括底座部材 10、线圈 20、芯部 30、覆盖部材40、振动板 50 及振动部 60。

底座部材 10 为平板形状，其上面安装有向线圈 20 施加电流的线路板 15。线圈20 呈中空圆筒形卷成，配置在底座部材 10 的上部中心部。

芯部 30 为磁性体，固定结合在底座部材 10 的上面，插入配置在线圈 20 的中心。

芯部 30 与底座部材 10 分开制造，可固定结合在底座部材 10 的上面，在本实施方式中，底座部材 10 的中心部向上弯曲，形成芯部 30。

在本实施方式中，底座部材 10 的中心部向上突出弯曲，芯部 30 与底座部材 10一体化形成，这样可以易于制造芯部 30。

另外，在芯部 30 上形成上下方向贯通的贯通孔 35。此时，构成振动部 60 的永磁体 61 的宽度大于贯通孔 35 的宽度。

优选为，永磁体 61 的宽度等于或大于芯部 30 的宽度。

如上所述，在芯部 30 上形成贯通孔 35，在线圈 20 不施加电流的状态下，因永磁体 61 上的磁力，永磁体 61 下降，可防止与芯部 30 的上面接触。

如图 2（a）所示，在芯部 30 上没有贯通孔 35 时，芯部 30 的上面和永磁体 61之间相对的面积较大，永磁体 61 和芯部 30 发生较大的相互引力，在自由状态下，永磁体61 下降，并与芯部 30 接触，长时间持续时，振动板 50 会发生变形。

为了减小永磁体 61 和芯部 30 之间的引力，如图2（b）所示，当芯部 30 较小时，在自由状态下，虽然可防止振动板 50 的变形，但是当线圈 20 上施加电流时，来自芯部30 的电磁力变弱，导致振动部 60 的上下运动力变低。

又如图2（c）所示，当芯部 30 较大时，在芯部 30 上形成贯通孔 35，永磁体 61和芯部 30 相对的面积变小，永磁体 61 和芯部 30 相互间的引力变弱，当线圈 20 上部施加电流处于自由状态时，可最大程度减小永磁体 61 向芯部 30 方向下降，可防止振动板 50 长时间弯曲变形。

此外，因芯部 30 较大，当线圈 20 通电时，会发生强烈的电磁力。

对此，因芯部 30 上形成贯通孔 35，自芯部 30 产生的电磁力的强度可变弱，但

是自电磁体产生的电磁力在芯部 30 的中心部的强度弱于在线圈 20 临近部分的强度，在芯部 30 的中心部即使形成贯通孔 35，在线圈 20 通电时，在芯部 30 商业会产生强烈的电磁力。

如上所述，本发明在芯部 30 上形成贯通孔 35，当线圈 20 上不通电时，可最大程度的减少永磁体 61 向芯部 30 的方向下降。当线圈 20 通电时，在芯部 30 上发生较大的电磁力，可使振动部 60 的上下移动力变大。

在永磁体 61 配置在芯部 30 的上部的状态下，永磁体 61 的宽度小于贯通孔35 的宽度时，在芯部 30 上产生的电磁力和在永磁体 61 上产生的电磁力之间几乎不发生相互作用，导致振动部 60 的上下运动无法顺利进行。

由此可见，永磁体 61 的宽度要宽于贯通孔 35 的宽度，优选为永磁体 61 的宽度等于或大于芯部 30 的宽度。

上述覆盖部材 40 呈下部开放的圆筒形，盖住底座部材 10 的上部。

在底座部材 10 和覆盖部材 40 之间，配置构成本发明触觉致动器的其他构成。

振动板 50 配置在芯部 30 的上部，可上下方向运动，可为板簧，安装在覆盖部材40 上。

上述振动板 50 包括安装在覆盖部材 40 中心区域的安装部 51 和自安装部 51延长而成并结合在振动部 60 上的结合部 52。

进一步，安装部 51 固定安装在覆盖部材 40 的上部下面中心区域，结合部 52自安装部 51 的外侧向下弯曲而成，当线圈 20 上电流的方向变更时，振动部 60 使结合部 52 弹性变形，并上下方向振动。

上述安装部 51 固定安装在覆盖部材 40 的中心区域，结合部 52 在安装部 51的外侧向下弯曲而成，可上下放下弹性变形，因此，即使不增加触觉致动器的大小，也可以保证在振动板 50 和底座部材 10 之间具有可以设置线圈 20 或振动部 60 等的空间。

振动部 60 结合在振动板 50 上，与芯部 30 的上面呈隔开状态，配置在芯部 30的上部。

在本实施方式中，振动部 60 由永磁体 61 和重量体 62 构成。

上述永磁体 61 结合在重量体 62 上，隔开配置在安装部 51 的下部，在与芯部30 隔开的状态下配置在芯部 30 的上部。

这种永磁体 61 向着芯部 30 配置的上下方向分为N极和S极。

上述重量体 62 呈中空圆筒状，以永磁体 61 为中心配置，结合在振动板 50 上。

也就是说，重量体 62 的中心部上结合有永磁体 61，重量体 62 结合在结合部52 的下面。

此外，重量体 62 在与线圈 20 的外周面隔开的状态下，包住线圈 20 的外周面。重量体 62 重于永磁体 61，可以更加有利的引导上下方向的流动。

在永磁体 61 的下面或芯部 30 的上面，可安装在永磁体 61 上下移动时，避免因与芯部 30 的冲突而发生的噪音的缓冲部材 70。

如图3 所示，缓冲部材 70 安装在永磁体 61 的下面。

底座部材 10、芯部 30、覆盖部材 40、振动板 50 全部是磁性体，彼此可磁性连接。

因此，永磁体 61 上发生的磁力可传达至振动板 50、覆盖部材 40、底座部材 10及芯部 30。当线圈 20 上施加电流时，振动板 50 的上下运动会更加顺利。

当然，底座部材 10、覆盖部材 40 及振动板 50 也可以不是磁性体。

由上述结构构成的本发明的触觉致动器，在线圈 20 上通电时，并改变周期性电流方向时，通过配置在线圈 20 中心部的芯部 30 所发生的磁场与永磁体 61 所发生的磁场相互产生引力或吸力，振动部 60 使结合部 52 弹性变形，并上向方向运动。

本发明的触觉致动器并不局限于上述实施方式，在本发明的精神原则和技术思想的范围内，所做的变更、变形、替换等均属于本发明的保护范畴。

本发明可内置在手机等需要振动的便携式终端设备及电子机器上，在中空形状的线圈中心部安装芯部，其上部配置永磁体，其结构简单，易于组装，可有芯部产生强电磁力。

Claims (2)

1.一种触觉致动器，其特征在于，所述触觉致动器包括：底座部材，底座部材的中心部向上弯曲，形成芯部；配置在所述底座部材上部，呈中空圆筒形的线圈；形成在所述底座部材上并插入配置在所述线圈中心的芯部；盖住所述底座部材上部的覆盖部材；安装在所述覆盖部材并配置在所述芯部上部，可上下方向移动的振动板；与所述振动板结合，在所述芯部的上部隔开配置的振动部；

在所述芯部上形成上下方向贯通的贯通孔；

所述振动板包括：固定安装在所述覆盖部材中心区域的安装部；自所述安装部延长而成并向下弯曲形成，与所述振动部结合的结合部；

所述振动部包括：呈中空圆筒形，结合在所述结合部上，与所述线圈的外周面呈隔开状态，并包住所述线圈的重量体；结合在所述重量体的中心部，隔开配置在所述安装部和所述线圈之间，宽度与所述芯部宽度相同或大于所述芯部宽度，且大于所述贯通孔宽度的永磁体;

所述线圈为磁性体，所述线圈上切断电流的状态下，在上下相互面对的所述永磁体之间产生引力，当施加在所述线圈上的电流的方向发生变动时，所述振动部使所述结合部弹性变形，并上下方向振动。

2. 根据权利要求 1 所述的触觉致动器，其特征在于，在所述永磁体的下面或所述芯部的上面安装着缓冲部材。