CN104767345A - 线性振动致动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种条式线性振动致动器，该致动器包括：壳体，该壳体具有开放的一侧和形成在该壳体中的内部空间；磁体，该磁体从所述壳体的上部的内侧垂直向下延伸；盖件，该盖件连接于所述壳体的开放的一侧，以遮蔽所述壳体的所述内部空间；振动板，该振动板设置在所述壳体和所述盖件中以被垂直驱动；线圈，该线圈固定布置于所述振动板的下表面上以与所述磁体相对，并通过施加来自外部的电力而产生磁场；以及重量体，该重量体固定地连接于所述振动板的两端。

Description

线性振动致动器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年1月8日提交的名为“线性振动致动器”的韩国专利申请No.10-2014-0002482的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用结合至本申请中。

技术领域

本发明涉及一种线性振动致动器，更具体地，涉及一种条式线性振动致动器。

背景技术

一般而言，在便携式电子设备中，例如在便携式电话、电子书终端、游戏机、便携式多媒体播放器(PMP)等中，利用振动功能实现各种应用。

特别地，用于产生振动的振动产生装置主要配备于便携式电子设备中，以用作无声接收信号的告警功能。

为了跟上便携式电子设备多功能化的步伐，对于小型化、集成化、多功能化的振动产生装置的需求不断增长。

近来，便携式电子设备通常采用触摸式设备，该触摸式设备根据希望简单地使用便携式电子设备的用户需求而对便携式电子设备进行触摸和输入，并且，该触摸式设备可以使用为一种感觉界面的触觉模块，以使用户更轻易、方便地与计算机或程序进行通信。除了作为一种输入技术的触摸输入概念，代表“触觉识别”(“tactile recognition”)的触觉(haptic)广泛地包括这样一种概念：通过反映用户在界面上的直觉体验，使触摸的反馈更加多样化。

根据现有技术的专利文件1公开了一种硬币式线性振动器，该振动器通过圆柱形上壳体和下壳体而提供具有预定尺寸的内部空间，并具有设置在其中的固定部和振动部。

专利文件1中公开的线性振动器具有如上所述的圆柱形形状，因此需要保持预定的直径以容纳部件。也就是说，考虑到便携式电子设备的特点，便携式电子设备的小型化和薄化必然会由于硬币式线性振动器而受到限制。

[现有技术文件]

【专利文件】

(专利文件1)韩国专利公开No.10-2012-0049204。

发明内容

本发明的一个方面可以提供一种细长的条式线性振动致动器，该振动器能够有效产生所需的振动，同时使得在便携式电子设备内占用的空间最小化。

根据本发明的一个方面，条式线性振动致动器可以包括：壳体，该壳体具有开放的一侧和形成在该壳体中的内部空间；磁体，该磁体从所述壳体的上部的内侧垂直向下延伸；盖件，该盖件连接于所述壳体的所述开放的一侧，以遮蔽所述壳体的所述内部空间；振动板，该振动板设置在所述壳体和所述盖件中以被垂直驱动；线圈，该线圈固定布置于所述振动板的下表面上以与所述磁体相对，并通过施加来自外部的电力而产生磁场；以及重量体，该重量体固定地连接于所述振动板的两端。

振动板可以具有平板形状，并且可以包括狭窄部分和基于该狭窄部分两侧对称(bilaterally symmetrical)的两个宽阔部分。

所述狭窄部分的下表面可以具有轭，所述线圈可以围绕轭缠绕，以设置为与连接至壳体的磁体相对。

所述狭窄部分可以用作垂直向下延伸的磁体的穿过路径，并可以在线圈和磁体之间提供间隙。

磁体可以配置为包括在壳体的上部的内侧彼此平行地设置的两个磁体。

为了增加线性振动致动器的振动功率，两个重量体可以设置为基于该线性振动致动器的中心部分和/或狭窄部分两侧对称，并且，所述重量体可以设置在振动板的宽阔部分的下表面上。

振动板可以具有附加设置在宽阔部分的两侧上的支架，从而以隔开的状态连接于重量体。该支架可以支撑重量体。

重量体的上表面可以形成为从一侧朝另一侧向下倾斜。由于重量体的独特形状，当振动板沿着振动板的垂直方向挠曲振动以振动至共振频率时，重量体可以不与振动板接触。

为了确保振动板的可靠垂直位移，壳体可以具有台阶部，振动板可以固定连接于壳体的台阶部。

与振动板的狭窄部分相对的壳体的上部的内侧可以具有缓冲件，以对振动板和壳体之间的意料之外的碰撞进行缓冲。所述缓冲件可以设置在两个磁体之间。

盖件的上表面还可以具有缓冲件，以对磁体或振动板的线圈之间的碰撞进行缓冲，从而预防部件的破裂或损坏。

附图说明

通过下面参考附图所做的具体描述，本发明的上述以及其它方面、特征和优点将会更加清晰，在这些附图中：

图1是根据本发明的示例性实施方式的线性振动致动器的顶部透视图；

图2是图1中线性振动致动器的爆炸透视图；

图3是图1中线性振动致动器沿III-III的剖视图；

图4是去除了壳体和盖件的线性振动致动器的内部部件的顶部视图；以及

图5是去除了壳体和盖件的线性振动致动器的内部部件的底部视图。

具体实施方式

通过下面参考附图对示例性实施方式所做的具体说明，可以更清楚地理解本发明的目的、特征和优点。在这些附图中，相同的附图标记用于指代相同或相似的部件，并省略对它们的多余说明。此外，在接下来的说明中，术语“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等用于将某个部件与其它部件区分开，但是这些部件的配置不应理解为受这些术语的限制。此外，在本发明的说明中，当确定对相关领域的详细说明会导致本发明的主旨模糊不清时，这些说明将被省略。

下面，将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。

概括而言，根据本发明的示例性实施方式的线性振动致动器1通过电磁力而振动，所述电磁力通过磁体200和线圈500的交互而产生，该线圈500将具有预定频率的电流提供给与磁体200相对应的位置，从而产生振动。

根据本发明的示例性实施方式的线性振动致动器1由壳体100和盖件800封闭，并包括设置在其中的磁体200、振动板300、轭400、线圈500、重量体600、印刷电路板700等。

壳体100形成为矩形的形状，但是具有一侧呈开放的盒子形状。如图所示，壳体100的下表面也可以是开放的。

壳体100的内部空间具有足够的尺寸来容纳重量体600，从而与振动器10(也就是说，安装于线圈500的振动板300)一起增加振动功率。

振动板300可以具有细长的板形形状，轭400、线圈500、重量体600安装在该板形形状内，其中，上述轭400、线圈500、重量体600设置在振动板300的下表面上。特别地，重量体600分别设置在振动板300的两个末端，而轭400和线圈500设置在振动板300的下表面的中心部分。具体而言，重量体600可以以预定间隔设置或安装在振动板300的下表面。

此外，振动板300以预定间隔与壳体100平行隔开。优选地，壳体100的两端设置有台阶部120。振动板300固定连接至壳体100的台阶部120。该台阶部120可以在振动板300和壳体100之间提供间隙。也就是说，台阶部120可以确保振动板300在壳体100和盖件800内的垂直振动位移，从而产生根据本发明的示例性实施方式的线性振动致动器1的振动量。

当通电时，设置为与磁体200相对的线圈500固定至振动板300的中心，例如，固定至狭窄部分310，从而通过电磁力而在振动板30的中心处产生力矩。由于该力矩是在振动板300固定至壳体100的两端(具体为台阶部120)的状态下产生的，所以振动板300的中心部分垂直振动。

此外，振动板300配置有狭窄部分310和两个宽阔部分320。狭窄部分310连接在两个宽阔部分320之间，并用作沿直线连接所述两个宽阔部分320的桥梁。宽阔部分320形成为比壳体100的内部宽度小。与此不同，狭窄部分310形成为比宽阔部分320的宽度更窄。换句话说，宽阔部分320的尺寸和狭窄部分310的尺寸之间的差异提供了容纳磁体200的间隙。根据本发明的示例性实施方式，狭窄部分310使用了磁体的穿过路径，该穿过路径从壳体的上部的内侧垂直向下延伸，因此，磁体200可以向上延伸至线圈500的底端。

振动板300也可以是单个部件，其中，狭窄部分310和宽阔部分320一体形成。

如图所示，每个重量体600设置在宽阔部分320的下表面上，而轭400和线圈500安装在狭窄部分310的下表面上。狭窄部分310的宽度尺寸小于两个相对的磁体200之间隔开的距离，因此不会影响振动器10的垂直运动。

线圈500围绕轭400缠绕，并且电连接至印刷电路板700，从而，可以向线圈500供电以产生磁力。当线圈500使电磁力振动时，沿水平方向形成从磁体200穿过线圈500的磁通量，沿垂直方向形成由线圈500产生的磁场，从而使振动板300垂直振动。因此，磁体200的磁通量方向和振动器10的振动方向互相垂直。概括而言，线圈500与磁体200一起形成磁场，从而使振动板300垂直振动。

轭400具有条形形状，线圈500围绕轭400的外周面缠绕。轭400收集磁体200的磁通量，并且该轭400由与形成振动板300的材料相同的材料形成，因此可以保持与振动板300的可靠连接状态。轭400和振动板300可以由磁性材料制成，以在磁体200和线圈500之间提供磁通路。

如上所述，轭400形成为条式，因此可以固定在线圈500的狭窄部分310的下表面上。

产生磁通量的磁体200固定至壳体100的上部的内侧110，但是设置为从壳体100的上部的内侧110的中心垂直向下，从而布置为与线圈500相对。优选地，两个磁体200设置为以预定间隔从壳体100的上部的内侧110向下，而振动板300的狭窄部分310插入到两个隔开的磁体200之间，从而将磁体200和线圈500设置为彼此相对。根据本发明的示例性实施方式，两个磁体200设置为以预定间隙互相隔开，线圈500插入在它们之间，由此，振动器10可以沿着垂直方向可靠地执行平移运动。

选择性地，可以在磁体200的外周面涂敷磁流体(未显示)。该磁流体可以防止由于由外部冲击(如跌落)而引起的振动器10的水平抖动而导致线圈500和磁体200之间的直接碰撞，并使振动器10垂直振动时产生的轻微振动最小化。众所周知，磁流体有助于收集磁体200的磁通量。

重量体600可以连接至振动板300，具体而言，重量体600可以连接至支架321，从而向振动板300增加载荷，所述支架321从振动板300的宽阔部分320的两侧垂直向下延伸。如图所示，两个重量体600设置为基于振动板300的狭窄部分310两侧对称。支架321和振动板300可以形成为整体式单个部件，或者以各种接合方式互相固定连接在一起。

具体而言，支架321可以将重量体600设置为与振动板300的表面(即下表面)隔开。为了防止重量体600与沿着垂直方向执行平移运动的振动板300接触，重量体600的上表面形成为从一侧朝另一侧向下倾斜。

在本发明中，重量体600可以由金属材料制成，该金属材料优选为钨材料，在体积相同的情况下，钨材料的密度相对更高。

盖件800形成为细长的平板，但是具有足够的尺寸和形状来闭合壳体100的开放的一侧，例如壳体100的开放的下侧，因此，盖件800连接至所述壳体100的开放的一侧，从而遮蔽壳体100的内部空间。此外，盖件800的一个表面设置电连接至线圈500的印刷电路板700。该印刷电路板700可以提供为柔性印刷电路板(FPCB)。

根据本发明的示例性实施方式，壳体100和盖件800可以通过各种方式互相连接，例如本领域技术人员公知的嵌缝、焊接或者粘合。

此外，根据本发明的示例性实施方式，为了使得取决于振动器10和其他部件之间的接触的冲击力最小化，提供了缓冲件900，所述振动器10和其他部件之间的接触由跌落冲击或者振动板300的驱动位移增加而引起。缓冲件900设置在壳体100的上部的内侧上，并设置在与振动板300的狭窄部分310相对的中心部分处。此外，缓冲件900设置在盖件800的上表面上，并设置在与振动板300的狭窄部分310相对的中心部分处。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式，可以提供一种线性振动致动器，该线性振动致动器形成为细长的条式，以使安装所需占用的空间最小化。

此外，根据本发明的示例性实施方式，可以形成一种安装在狭窄空间中的条式线性振动致动器，从而使便携式电子设备的空间效率最大化。

此外，根据本发明的示例性实施方式，可以具有一种结构，使不必要磁场的产生最小化，以改善电磁力，从而改善振动功率。

尽管为了展示目的而公开了本发明的实施方式，但可以理解的是，本发明并不限于这些实施方式，本领域技术人员可以理解的是，在不偏离本发明的精神的情况下可以做出各种修改、添加和替换。

因此，任何以及所有修改、变形或等价设置都应被考虑为包含在本发明的保护范围内，本发明的具体保护范围由所附权利要求所公开。

Claims (14)

1.一种线性振动致动器，其中，该线性振动致动器包括：

壳体，该壳体具有开放的一侧和形成在该壳体中的内部空间；

磁体，该磁体从所述壳体的上部的内侧垂直向下延伸；

盖件，该盖件连接于所述壳体的所述开放的一侧，以遮蔽所述壳体的所述内部空间；

振动板，该振动板设置在所述壳体和所述盖件中以被垂直驱动；

线圈，该线圈固定布置于所述振动板的下表面上以与所述磁体相对，并通过施加来自外部的电力而产生磁场；以及

重量体，该重量体固定地连接于所述振动板的两端。

2.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述振动板包括狭窄部分和两个宽阔部分，该两个宽阔部分基于该狭窄部分两侧对称。

3.如权利要求2所述的线性振动致动器，其中，所述狭窄部分包括轭，并且，所述线圈围绕所述轭缠绕。

4.如权利要求2所述的线性振动致动器，其中，所述狭窄部分设置为形成所述磁体的穿过路径。

5.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述磁体配置为包括两个磁体，该两个磁体在所述壳体的上部的内侧彼此平行地设置。

6.如权利要求2所述的线性振动致动器，其中，所述重量体连接至所述宽阔部分。

7.如权利要求2所述的线性振动致动器，其中，所述振动板具有附加设置在所述宽阔部分的两侧上的支架。

8.如权利要求7所述的线性振动致动器，其中，所述重量体由所述支架支撑，并且，所述重量体以预定间隔与所述振动板的下表面隔开。

9.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述重量体的上表面形成为从一侧朝另一侧向下倾斜。

10.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述壳体的两端均具有台阶部。

11.如权利要求10所述的线性振动致动器，其中，所述振动板固定连接于所述壳体的所述台阶部。

12.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述壳体的上部的内侧还具有缓冲件。

13.如权利要求12所述的线性振动致动器，其中，所述缓冲件设置在两个所述磁体之间。

14.如权利要求1所述的线性振动致动器，其中，所述盖件还具有缓冲件。