CN106160401A - 触觉致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于产生振动的触觉致动器，尤其，涉及在保持振动力的情况下，在断开施加的电力后，可减少振动的下降时间的振动致动器。本发明的触觉致动器利用通过磁铁和线圈发生的电磁力进行振动，触觉致动器的特征在于，包括：外壳，内部形成有收容空间；固定部件，以固定的方式安装于上述外壳；振动体，在收容空间以固定部件为中心向左右方向进行振动；弹性部件，以多次弯曲的方式弹性支撑振动体，使得振动体保持初始位置；以及插入部件，以插入的方式配置于由弹性部件弯曲而成的皱褶空间，在去除电磁力后，当振动体借助弹性部件的弹力向左右方向进行振动时，插入部件通过抵抗弹性部件的弹力来减少振动体的下降时间。

Description

触觉致动器

技术领域

本发明涉及用于产生振动的触觉致动器，尤其，涉及在保持振动力的情况下，在断开施加的电力后，可减少振动的下降时间(falling time)的振动致动器。

背景技术

通常，在通信设备中，为了通知来电而广泛利用铃声和振动。为了产生振动，一般会通过驱动小型振动产生装置，使得驱动力向设备的外壳传递，从而使整个设备进行振动。

当前，适用于手机等通信设备的来电单元之一的振动产生装置作为通过利用电磁力的产生原理来使电能转换为机械振动的部件，上述振动产生装置装载于手机内，用于以无声的方式通知来电。

并且，这种振动产生装置以如下目的来使用，即，安装于游戏装置等，以向使用人员通知游戏的进行状态，或者安装于触屏手机等，以使使用人员感觉到键已被触摸。

在韩国公开专利公报第10-2011-0037335号中公开了用于产生振动的以往的水平线性振子。图1为以往的水平线性振子的立体图。

以往的线性振子包括：托架300，以与外壳200一同组装的方式形成内部空间；定子，设置于上述托架上，上述定子包括具有水平方向的轴的内部中空形线圈400；磁铁部510，贯通上述线圈的内部，在磁芯的两侧形成有与极性相向的磁铁；磁轭550，以包括上述线圈的方式包围上述磁铁部的外部，并对上述磁铁部的两侧末端进行固定；振子700，包括配重体600，形成于上述磁轭的外部，上述配重体600与上述磁轭固定为一体来进行移动；以及板簧部800，各个一侧分别与上述外壳或上述托架的内侧的双面相连接，上述板簧部800以与上述线圈的轴相平行的方式弹性支撑上述振子，上述线性振子向水平方向进行振动，由此增加振动量。

但是，在如上所述的以往的线性振子中，若断开施加在线圈的电力，则使振子借助板簧部的弹力进行振动，直到振子在初始位置停止振动为止需要规定时间。即，产生振动的下降时间，而上述下降时间越长越难以精确地控制振动，且无法细致地体现振动。作为一例，当以较短的间隔来连续产生两次振动时，若振动的下降时间变长，则在第一次振动完全结束之前产生第二次振动，因而难以区分两次振动。在此情况下，为了区别体现两次振动，只能与下降时间相应地增加振动的产生间隔，因而无法对振动进行精确的控制以及细致地体现振动。

发明内容

本发明用于解决上述问题，本发明的目的在于，提供在保持振动力的情况下，在断开施加的电力后，可通过减少振动的下降时间来提高振动性能的触觉致动器。

为了实现上述目的，本发明的触觉致动器利用通过磁铁和线圈发生的电磁力进行振动，上述触觉致动器包括：外壳，内部形成有收容空间；固定部件，以固定的方式安装于上述外壳；振动体，在上述收容空间以上述固定部件为中心向左右方向进行振动；弹性部件，以多次弯曲的方式弹性支撑上述振动体，使得上述振动体保持初始位置；以及插入部件，以插入的方式配置于由上述弹性部件弯曲而形成的皱褶空间，在除去上述电磁力后，当上述振动体借助上述弹性部件的弹力向左右方向进行振动时，上述插入部件通过抵抗上述弹性部件的弹力来减少上述振动体的下降时间(falling time)，由此使上述振动体停止振动。

并且，上述插入部件由橡胶(rubber)或海绵(sponge)材质形成，上述插入部件的厚度大于上述弹性部件在上述收容空间以最大限度地膨胀时的上述皱褶空间的宽度。

并且，在上述弹性部件形成有多个皱褶空间，上述插入部件分别以插入的方式配置于第偶数次皱褶空间。

并且，上述固定部件包括卷绕于轴部件的线圈，上述振动体包括：多个磁铁，用于在上述线圈的周围形成磁场；多个磁性体，用于连接多个上述磁铁；配重体，安装于上述磁性体；以及支架，用于使上述磁铁、上述磁性体及上述配重体结合为一体，上述弹性部件分别与上述支架的左右两侧相连接，上述支架包括：上部板；一对侧面板，以从上述上部板向下弯曲的方式包围上述磁铁；以及一对加压板，以从上述上部板的左右两侧向下弯曲的方式形成供上述弹性部件插入的一端的结合槽，上述一对加压板向上述支架的内侧方向对插入于上述结合槽的上述弹性部件的一端进行加压并固定，在上述侧面板的下端形成有向上述支架的外侧方向倾斜的倾斜部，在上述加压板的下端形成有突出部，上述突出部以向上述支架的内侧方向突出的方式弯曲呈曲面形状，从而与上述配重体相接触。

并且，在上述侧面板中的一个侧面板的左右两侧以突出的方式形成有卡止部，上述卡止部用于对插入于上述结合槽的上述弹性部件的插入深度进行限制。

本发明的振动致动器在对向左右进行振动的振动体弹性支撑的弹性部件形成皱褶空间，并且在皱褶空间以插入的方式配置插入部件，从而使通过电磁力进行振动的振动部的振动力的下降达到最小化，因而在保持高振动力的情况下，在断开施加在线圈的电力后，可减少通过弹性部件的弹力而向左右方向进行振动的振动体的下降时间，且使振动体停止振动为止所需要的时间达到最小化，从而可精确地控制振动以及细致地体现振动。

附图说明

图1为以往的水平线性振子的立体图。

图2为本发明实施例的触觉致动器的立体图。

图3为本发明实施例的触觉致动器的分解立体图。

图4为本发明实施例的触觉致动器的剖视图。

图5为表示本发明实施例的磁力结构的图。

图6为单独表示本发明实施例的支架的立体图。

图7为本发明实施例的支架的剖视图。

附图标记的说明

10：外壳 11：底座

12：盖 20：固定部件

21：轴部件 22：线圈

30：振动体 31a：第一磁铁

31b：第二磁铁 31c：第三磁铁

31d：第四磁铁 31e：第五磁铁

31f：第六磁铁 32a：第一磁性体

32b：第二磁性体 33：配重体

34：支架 34a：上部板

34b：侧面板 34c：加压板

34d：结合槽 35：倾斜部

36：卡止部 37：突出部

40：弹性部件 41：皱褶空间

50：插入部件

具体实施方式

本发明涉及用于产生振动的触觉致动器，使通过电磁力进行振动的振动部的振动力的下降达到最小化，因而在保持高振动力的情况下，在断开施加在线圈的电力后，可减少通过弹性部件的弹力而向左右方向进行振动的振动体的下降时间，且使振动体停止振动为止所需要的时间达到最小化，从而可精确地控制振动以及细致地体现振动。

以下，参照附图来详细说明本发明。

图2的(a)部分为触觉致动器的立体图，图2的(b)部分为通过分离底座和盖来表示外壳的内部结构的立体图。并且，图4的(a)部分为沿着图2的(a)部分的A-A线切割来观察的剖视图，图4的(b)部分为沿着图2的(b)部分的B-B线切割来观察的剖视图。并且，图7的(a)部分为沿着图6的C-C线切割来观察的剖视图，图7的(b)部分为沿着图6的D-D线切割来观察的剖视图。

如图2至图7所示，本发明实施例的触觉致动器包括外壳10、固定部件20、振动体30、弹性部件40及插入部件50。

在外壳10的内部形成有用于配置固定部件20、振动体30、弹性部件40及插入部件50的收容空间，上述外壳10安装于便携式终端等电子设备。如图2所示，这种外壳10包括：底座11；以及盖12，与底座11的上部相结合。

固定部件20固定安装于外壳10的内侧，并配置于收容空间。具体地，如图3所示，固定部件20包括：轴部件21，固定安装于底座11的上部；以及线圈22，卷绕于上述轴部件21。线圈22与印刷电路板(PCB)电连接，从而在施加电力时产生电流。

振动体30在收容空间以固定部件20为中心向左右方向进行振动。这种振动体30包括多个磁铁、磁性体、配重体33及支架34。

如图4的(a)部分所示，磁铁分为第一磁铁31a、第二磁铁31b、第三磁铁31c、第四磁铁31d、第五磁铁31e及第六磁铁31f。

如图5所示，第一磁铁31a和第二磁铁31b向左右方向分极，且向上述第一磁铁31a与上述第二磁铁31b相向的方向形成北(N)极。并且，第三磁铁31c位于第一磁铁31a与第二磁铁31b之间。这种第三磁铁31c向设置有线圈22的方向形成北极，并向相反方向形成南(S)极。

与第一磁铁31a及第二磁铁31b相同地，第四磁铁31d和第五磁铁31e向左右方向分极，且向上述第四磁铁31d与上述第五磁铁31e相向的方向形成北极。并且，第六磁铁31f位于第四磁铁31d与第五磁铁31e之间。并且，第六磁铁31f向设置有线圈22的方向形成北极，并向相反方向形成南极。

如图4的(a)部分所示，如上所述的第一磁铁31a、第二磁铁31b及第三磁铁31c以线圈22为中心与第四磁铁31d、第五磁铁31e及第六磁铁31f相隔开，并在线圈22的周围形成磁场。

磁性体包括第一磁性体32a及第二磁性体32b。具体地，第一磁性体32a用于连接第一磁铁31a和第三磁铁31c，第二磁性体32b用于连接第二磁铁31b和第五磁铁31e。由此，使线圈22位于第一磁铁至第六磁铁31f与第一磁性体32a及第二磁性体32b之间的内部空间。并且，如图3所示，在第一磁性体32a及第二磁性体32b形成有半圆形状的磁力强化槽H。当第一磁性体32a和第二磁性体32b被磁化时，磁力强化槽H可通过强化磁力的强度来提高振动体30的驱动力。并且，在第一磁性体32a和第二磁性体32b分别安装有配重体33。

支架34用于使磁铁、磁性体及配重体33结合为一体，弹性部件40分别与支架34的左右两侧相连接。如图6所示，这种支架34包括上部板34a、侧面板34b及加压板34c。

上部板34a用于覆盖磁铁、磁性体及配重体的上部，相向的一对侧面板34b以从上部板34a向下弯曲的方式包围磁铁。并且，相向的一对加压板34c以从上部板34a的左右两侧向下弯曲的方式形成结合槽34d，上述结合槽34d用于供弹性部件40的一端插入，上述一对加压板34c向支架34的内侧方向对插入于结合槽34d的弹性部件40的一端进行加压并固定。

更加具体地，图7的(a)部分所示，在侧面板34b的下端形成有向支架34的外侧方向倾斜的倾斜部35。像这样，在侧面板34b的下端形成向支架34的外侧方向倾斜的倾斜部35，从而易于使支架34与磁铁、磁性体及配重体33相结合。并且，如图6所示，在一对侧面板34b中的一个侧面板34b的左右两侧以突出的方式形成有卡止部36，上述卡止部36用于限制插入于结合槽34d的弹性部件40的插入深度。由此，弹性部件40的一端以规定的深度插入于结合槽34d。(参照图2的(b)部分)，并且，如图7的(b)部分所示，在加压板34c的下端形成有突出部37，上述突出部37以向支架34的内侧方向突出的方式弯曲呈曲面形状，从而与配重体33相接触。由此，易于将弹性部件40插入于结合槽34d或者从结合槽34d进行分离。

弹性部件40用于弹性支撑振动体30，使得振动体30保持初始位置。并且，弹性部件40以多次弯曲的方式形成多个皱褶空间41。如上所述，弹性部件40的一端以插入于结合槽34d的方式与支架34相连接。并且，弹性部件40的另一端与外壳10相连接。这种弹性部件40形成有两个，因而在振动体30的左右两侧弹性支撑振动体30。

插入部件50由橡胶或海绵材质形成，上述插入部件50以插入的方式配置于形成在弹性部件40的皱褶空间41。并且，插入部件50的厚度大于弹性部件40在收容空间以最大限度地膨胀时的皱褶空间41的宽度。由此，插入于皱褶空间41的插入部件50在无额外的固定单元的情况下被弹性部件40所加压，从而保持插入于皱褶空间41的状态。在本实施例中，插入部件50以插入的方式配置于形成在弹性部件40的皱褶空间41中的第偶数次皱褶空间41。由此，形成于供插入部件50插入配置的皱褶空间41左右的皱褶空间41以空心空间的状态残留。

当振动体30借助电磁力向左右进行振动时，如上所述的插入部件50借助弹性部件40进行压缩及膨胀。并且，在去除电磁力后，当振动体30借助弹性部件40的弹力向左右方向进行振动时，插入部件50通过抵抗弹性部件40的弹力来减少振动体30的下降时间，由此使振动体30停止振动。即，在形成于弹性部件40的皱褶空间41以插入的方式配置插入部件50，从而减少进行振动的振动体30在初始位置停止振动为止所需要的时间。像这样，使振动体30停止振动为止所需要的时间达到最小化，由此可精确地控制振动以及细致地体现振动。

另一方面，当振动体30借助电磁力来进行振动时，相对于用于使振动体30进行振动的电磁力，在弹性部件40进行压缩时通过抵抗弹性部件40的弹力来产生的插入部件50的阻力非常小，因而可忽略因插入部件50而造成的振动力的损失。

本发明的触觉致动器并不局限于上述实施例，在本发明的技术思想所允许的范围内，可通过多种变形来实施本发明。

Claims (5)

1.一种触觉致动器，利用通过磁铁和线圈发生的电磁力进行振动，上述触觉致动器的特征在于，

包括：

外壳，内部形成有收容空间；

固定部件，以固定的方式安装于上述外壳；

振动体，在上述收容空间以上述固定部件为中心向左右方向进行振动；

弹性部件，以多次弯曲的方式弹性支撑上述振动体，使得上述振动体保持初始位置；以及

插入部件，以插入的方式配置于由上述弹性部件弯曲而成的皱褶空间，

在除去上述电磁力后，当上述振动体借助上述弹性部件的弹力向左右方向进行振动时，上述插入部件通过抵抗上述弹性部件的弹力来减少上述振动体的下降时间。

2.根据权利要求1所述的触觉致动器，其特征在于，

上述插入部件由橡胶或海绵材质形成，

上述插入部件的厚度大于上述弹性部件在上述收容空间以最大限度地膨胀时的上述皱褶空间的宽度。

3.根据权利要求1所述的触觉致动器，其特征在于，

在上述弹性部件形成有多个皱褶空间，

上述插入部件分别以插入的方式配置于第偶数次皱褶空间。

4.根据权利要求1所述的触觉致动器，其特征在于，

上述固定部件包括卷绕于轴部件的线圈，

上述振动体包括：

多个磁铁，用于在上述线圈的周围形成磁场；

多个磁性体，用于连接多个上述磁铁；

配重体，安装于上述磁性体；以及

支架，用于使上述磁铁、上述磁性体及上述配重体结合为一体，上述弹性部件分别与上述支架的左右两侧相连接，

上述支架包括：

上部板；

一对侧面板，以从上述上部板向下弯曲的方式包围上述磁铁；以及

一对加压板，以从上述上部板的左右两侧向下弯曲的方式形成供上述弹性部件的一端插入的结合槽，上述一对加压板向上述支架的内侧方向对插入于上述结合槽的上述弹性部件的一端进行加压并固定，

在上述侧面板的下端形成有向上述支架的外侧方向倾斜的倾斜部，

在上述加压板的下端形成有突出部，上述突出部以向上述支架的内侧方向突出的方式弯曲呈曲面形状，从而与上述配重体相接触。

5.根据权利要求4所述的触觉致动器，其特征在于，在上述侧面板中的一个侧面板的左右两侧以突出的方式形成有卡止部，上述卡止部用于对插入于上述结合槽的上述弹性部件的插入深度进行限制。