CN107925333B - 用于在电子设备中使用的线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明所述的实施方案可采取在操作期间产生触觉输出的电磁致动器的形式。通常，电磁线圈围绕中央磁体阵列缠绕。轴穿过中央磁体阵列，使得中央阵列可在施加适当的力时沿轴移动。当电流通过电磁线圈时，线圈产生磁场。线圈相对于致动器的外壳是静止的，而中央磁体阵列可沿着外壳内的轴移动。因此，线圈的激励在中央磁体阵列上施加力，中央磁体阵列响应于该力移动。通过线圈的电流的方向决定了磁场的方向，从而决定了中央磁体阵列的运动。

Description

用于在电子设备中使用的线性致动器

相关专利申请的交叉引用

本专利合作条约专利申请要求2015年9月8日提交且名称为“Linear Actuatorsfor Use in Electronic Devices”的美国临时申请62/215，,86的优先权，其内容全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本文所述的实施方案总体涉及用于产生触觉力的致动器，并且更具体地涉及响应于电磁动力而双向移动的谐振线性致动器。

背景技术

许多现代便携式电子设备包括致动器以提供警报和通知。作为一个常见的示例，许多移动电话包括带有快速旋转以产生振动的偏心重物的旋转振动马达。例如，当电话被静音时，这种振动可提醒用户来电。振动代替标准音频警报并且如果用户正在触摸电话振动可被他或她感受到。然而，在某些环境中振动可能仍然是嘈杂的并且这可能是不期望的。

此外，许多旋转质量致动器不仅产生听得见的嗡嗡声，而且还产生不期望的感觉。由于旋转质量致动器加速旋转至工作状态然后下降到静止状态，所以它们不断摇动电子设备的外壳。这让用户感觉“嗡嗡响”，除了控制输出的幅度或者在输出之间提供不可接受的长时间的离散输出之外，几乎没有(如果有的话)对此类设备的触觉输出的控制。

在一些电子设备中，使用某些线性致动器来代替旋转质量致动器。在某些情况下，线性致动器可递送更清爽的触觉输出并且更安静。然而，许多此类线性致动器相对较大并且一些可仅在单一方向上移动质量块。

因此，一种改进的线性致动器可是有用的。

发明内容

本文所述的实施方案可采用能够双向移动的线性致动器的形式。实施方案可提供由致动器内的质量块的相对较小的运动引起的大量的触觉输出。

一个实施方案可采取用于电子设备的触觉反馈系统的形式，包括：磁体组件；可操作地连接到所述磁体组件的第一轴；可操作地连接到所述磁体组件的第二轴；围绕第一轴的第一弹簧；围绕第二轴的第二弹簧；以及用于在所述磁体组件上施加动力的电磁结构，其中所述磁体组件、所述第一轴和所述第二轴可响应于所述动力平移；其中当所述磁体组件处于静止状态时，所述电磁结构环绕所述磁体组件的至少一部分。

另一个实施方案可采取用于提供触觉反馈的方法的形式，包括：使围绕一组磁体的多个线圈通电；响应于使所述多个线圈通电而沿第一方向移动所述一组磁体，从而压缩第一弹簧；沿第一方向移动第一轴；使多个线圈断电；展开所述弹簧，从而使所述一组磁体返回至初始磁体位置并且使所述第一轴返回至初始轴位置；沿第二方向移动所述一组磁体，从而压缩第二弹簧；沿所述第二方向移动第二轴；以及展开所述弹簧，从而使所述一组磁体返回至初始磁体位置并且使所述第二轴返回至第二初始轴位置。

另一实施方案可采取用于电子设备的致动器的形式，包括：外壳；多个磁体；一组间隔件，所述一组间隔件中的每个间隔件将所述多个磁体中的两个磁体分开；围绕所述多个磁体的一部分的一组线圈；主质量块，所述主质量块附接到所述多个磁体中的第一磁体；端部质量块，所述端部质量块附接到所述多个磁体中的第二磁体；第一轴，所述第一轴接收在所述主质量块内并且从所述主质量块延伸；第二轴，所述第二轴接收在所述端部质量块内并且从所述端部质量块延伸；环绕所述第一轴的第一轴承；环绕所述第二轴的第二轴承；第一端盖，所述第一端盖附接到所述外壳并且限定第一孔；第二端盖，所述第二端盖附接到所述外壳并且限定第二孔；第一弹簧，所述第一弹簧围绕所述第一轴并且受所述第一端盖和所述主质量块限制；第二弹簧，所述第二弹簧围绕所述第二轴并且受所述第二端盖和所述第二质量块限制；以及导轨，所述导轨被配置为限制所述多个磁体、所述主质量块和所述端部质量块的运动；其中所述多个磁体、所述主质量块和所述端部质量块被配置为沿所述导轨移动；

在阅读整个说明书时，这些和其他实施方案以及其操作和使用将变得显而易见。

附图说明

图1示出了如本文所述的可结合线性致动器的样本电子设备。

图2示出了根据本文所述的实施方案的样本线性致动器。

图3示出了其中外壳的一部分从该样本线性致动器移除的图2的样本线性致动器。

图4示出了沿图3中的线4-4截取的图2的样本线性致动器的横截面，为了清楚起见弯曲部被去除。

图5示出了沿图3中的线5-5截取的图2的样本线性致动器的横截面。

图6示出了沿图2中的线6-6截取的图2的样本线性致动器的横截面。

图7示出了另一样本线性致动器的分解图。

图8示出了处于组装状态的图7的线性致动器，其中外壳以虚线示出。

图9示出了图7和图8中的线性致动器的第一横截面。

图10示出了图7和图8中的线性致动器的第二横截面。

图11示出了沿图10中的线11-11截取的图7和图8的线性致动器的第三横截面。

图12示出了沿图10中的线12-12截取的图7和图8的线性致动器的第四横截面。

图13示出了沿图10中的线13-13截取的图7和图8的线性致动器的第五横截面。

图14示出了沿图10中的线14-14截取的图7和图8的线性致动器的第六横截面。

图15示出了沿图10中的线15-15截取的图7和图8的线性致动器的第七横截面。

图16示出了沿图10中的线16-16截取的图7和图8的线性致动器的第八横截面。

在不同附图中使用相同或相似的附图标记来指示相似、相关或者相同的项目。

附图中交叉影线或阴影的用途被大致提供以明确相邻元件之间的界限并且还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。

具体实施方式

本文所述的实施方案可采取在操作期间产生触觉输出的电磁致动器的形式。通常，电磁线圈围绕中央磁体阵列缠绕。轴穿过中央磁体阵列，使得当施加适当的力时中央磁体阵列可沿着轴移动。

当电流通过电磁线圈时，线圈产生磁场。线圈相对于所述致动器的外壳是静止的，而中央磁体阵列和相关联的框架可沿着外壳内的轴移动。(框架和阵列一起形成质量组件。)因此，线圈的激励在中央磁体阵列上施加力，所述中央磁体阵列响应于该力而移动。流过线圈的电流的方向决定了磁场的方向，从而决定了中央磁体阵列的运动。然而，应当理解的是，另选的实施方案可通过其他方式产生动力，诸如单纯通过如本文其他地方所述的通过操作注射器磁体将磁通量注入到线圈中。

一般而言，中央磁体阵列可响应于由线圈产生的磁场而沿着轴滑动。中央磁体阵列可放置在重物(诸如框架)内，耦接至重物或者以其他方式与该重物相关联，该重物也随着阵列移动。框架增加了中央磁体阵列的质量并且因此可响应于运动提供比只有阵列更大的触觉输出。

一个或多个轴承，诸如宝石轴承，可形成中央磁体阵列与轴之间的界面。轴承可被成形为减小轴承内部与轴之间的接触，从而减少摩擦力并允许中央磁体阵列沿着轴进行更大的和/或更高速度的运动。此外，穿过轴承的孔的形状降低了轴承和/或轴受约束的可能性，从而避免了由于致动器的部分的未对准而造成的粘结和/或摩擦力。

轴可在两端附接到致动器的外壳。独立的弹簧，诸如蜂窝(或双蜂窝)弹簧，可环绕轴的每个端部并且邻接外壳和框架的内部。弹簧可允许线圈和阵列(例如，质量组件)随着从静止状态的每次冲程而增加阵列运动的幅值，并且也可防止框架击中或撞击外壳。此外，弹簧可将质量组件返回到外壳的中心处或其附近的静止位置。在一些实施方案中，弹簧可与线圈的磁场协作以将中央磁体阵列/质量组件返回到其静止位置。

在另一个实施方案中，第一轴在第一侧上延伸到磁体组件中，而第二轴从第二侧延伸到磁体阵列中。轴的一端可耦接到磁体组件而其相对端是自由的。磁体组件可在一侧上结合第一质量块并且可在另一侧上耦接到第二质量块。也就是说，线性致动器的该第二实施方案可采用分体式质量块以提供触觉输出。

螺旋弹簧(与前述的蜂窝弹簧相对)可环绕每个轴。一个螺旋弹簧可邻接第一端盖和磁体组件，以及更具体地第一质量块。第二螺旋弹簧可邻接第二端盖和第二质量块。两个轴均可穿过轴承；一个轴承可被定位在每个端盖中。

多个线圈可围绕磁体组件缠绕。当线圈通电时，磁体组件、轴和一个或多个质量块(统称为“移动部分”)可在致动器的外壳内平移。此类平移可使致动器的一侧上的弹簧朝向移动部分移动的方向压缩。轴可在其相应的轴承内滑动以允许此类平移。该运动可继而被递送到致动器的外壳或框架。

在本文所述的各种实施方案中，框架的运动以及运动方向的改变作为力被传递到致动器的外壳。因此，随着框架移动和/或改变方向，外壳经受使其移动的力。该运动可被持有或以其他方式与致动器接触的人感受到或者以其他方式感测到；该运动因此可提供被用户/佩戴者感测到的触觉输出。通常，中央磁体阵列和框架的动量越大，短时间内施加在外壳上的力越大，并且触觉输出的量值越大。

某些实施方案可采用定位在框架的相对侧或面上的一组注入器磁体。注入器磁体可邻近或者以其他方式靠近稳定轨道，所述稳定轨道同样可是磁性的(或者，在一些实施方案中，可是铁素体)。注入器磁体与稳定轨道之间的磁性吸引力可防止框架在沿着轴的侧向运动期间旋转。此外，因为注入器磁体和稳定轨道不需要彼此接触，所以它们不会产生摩擦力，否则将会妨碍框架沿着轴的侧向运动。这种摩擦力的缺乏可使框架在相同的行程量上达到更高的速度，从而比采用摩擦力-诱导稳定结构产生更大的触觉输出。

一般来讲，并且如下所述，注入器磁体、稳定轨道以及外壳的至少一部分可产生控制和/或聚焦中央磁体阵列和/或线圈的磁通量的磁回路。这些磁性返回路径可减小延伸超过外壳的磁通的量并且从而增强外壳内的磁场，继而可增强中央磁体阵列给定时间段或者给定行进距离内可达到的速度。注入器磁体(如下所述)同样可对中央磁体阵列施加电动势，从而增强或增加由线圈产生的电动势，并且因此增强致动器的整体操作。

图1大体示出了由本文所述的可结合线性致动器的样本电子设备100。样本电子设备100示出为智能电话。应当理解的是，样本电子设备100提供为可结合如本文所述的线性致动器的设备的仅一个示例。其他样本设备包括平板计算设备、膝上型计算机或其他便携式计算机、输入外围设备(诸如键盘、鼠标、操纵杆、跟踪板等)、可佩戴电子设备，包括眼镜、手表、健康监测设备等。

通常，尽管不是必要的，样本电子设备100可在外部壳体110内包括多个不同组件。样本组件包括一个或多个处理单元(其可为多线程或多核)，存储器和/或其他数据存储，一个或多个电池，物理支撑结构，传感器(包括位置传感器、加速度传感器、陀螺传感器、环境光传感器、运动传感器、音频传感器等)，相机，扬声器，麦克风等等。为了简单和清楚起见，这些组件在图1中未示出。

同样，用户、佩戴者或其他实体可从外壳110外面的一个或多个输入机制进行访问。例如，输入按钮120示出在图1中。触敏表面，诸如显示器130，也可用来提供用户输入。这些输入机制可用于向电子设备100提供输入。例如，输入机制可用于确认由本文所述的致动器的实施方案提供的警报或者其他触觉输出。

图2至图6示出了线性致动器200的一个实施方案。应当理解的是，图2至图6中所示的实施方案是具有样本配置的一个样本实施方案；另选的实施方案可具有不同的形状、结构、配置、组件等。因此，附图和相关联的讨论应当被理解为示例而不是限制。

现在转到图2，线性致动器200可具有由壳体220涵盖的主体210。壳体220可延伸以形成托架230，托架230可连接到电子设备100的外壳110。移动质量组件的运动(相对于图3至图6所讨论的)可被传输至壳体220，如下文所述，并且通过托架230传输至外壳110。这样，移动质量组件的运动可产生外壳的用户可感知的运动。这样的运动可是选择性的，仅影响外壳的一部分或者集中在外壳110的一部分中，或者可广泛地影响外壳整体。在任一种情况下，线性致动器200可因此产生可被用作向用户的警报或通知的触觉输出。

线性致动器200可相对紧凑，使其尤其适合用于小型电子设备。在一个实施方案中，致动器的体积(例如，壳体的体积或者壳体内部的所有空间)不超过568立方毫米。

加强件240可附接到托架230或者以其他方式放置在托架230上。加强件240可粘附、焊接、机械紧固或者以其他方式连接到托架230。加强件240可强化托架230。通过加强托架230，加强件240可允许移动质量组件和相关联的框架的更多运动被传递到托架230附接的外壳110。

弯曲部250可延伸穿过壳体220以为壳体220内的部件提供电连接。一些实施方案可省略弯曲部250并替代地可在壳体220的外部上提供电接触件，或者可使用刚性连接器代替弯曲部250。

壳体220可由附连或附接到彼此的多个侧壁形成或者可形成为弯曲的或者以其他方式形成为壳体220的形状的整体单元。如图2所示，形成在壳体的某些侧壁上的突起可夹持或卡扣、激光焊接或者以其他方式定位/附接到形成在壳体的相邻侧壁上的孔中，从而在操作期间保持结构完整性。这些突起270机械性互锁壳体的侧壁，从而有助于相对外壳限制侧壁。同样如图2所示，托架230可与壳体220的至少一个侧壁一体成型，尽管在另选的实施方案中托架230可独立形成并附接到壳体。

图3是线性致动器200的四分之三透视图，其中壳体220的顶部、前壁和左侧壁被去除以暴露内部组件。同样如图3和图6所示，线圈300环绕中央磁体阵列310，其可与框架330结合形成移动质量组件。线圈300可通过沿着形成线圈的线的长度传递电流来供通电；电流的方向决定了响应于电流从线圈发出的磁通量的方向。如稍后讨论的，使电流通过线圈可使得中央磁体阵列310(以及因此组件)沿着轴320移动。为了防止中央磁体阵列310被吸引到轴320(这将增加两者之间的摩擦力从而增加移动中央磁体阵列310和框架330所需的力)，轴320可由非铁素体材料形成，诸如钨、钛、不锈钢等。

如图3和图4中所示，线圈300定位在保持中央磁体阵列310的框架330内，但不附接到线圈。相反，气隙将线圈300与中央磁体阵列310分开并且框架330相对于线圈300自由移动，线圈300通常是静止的。进一步地，框架330通常作为移动质量组件的一部分与中央磁体阵列一起移动。如图3和图4所示，框架可具有形成在其内的孔，该孔具有足够的尺寸以包含线圈300。即使当框架和中央磁体阵列在壳体220内最大移位时(例如，至轴320的一端或者另一端)，线圈300不邻接框架330的任何部分。应当理解的是，当框架330和中央磁体阵列移动时，线圈300在壳体220内保持静止，尽管在其他实施方案中，线圈300可代替框架和/或中央磁体阵列移动，或者除框架和/或中央磁体阵列之外移动。通过保持线圈静止，可更容易为线圈提供互连，诸如在线圈和弯曲部之间，并且因此降低制造的复杂度。

如图4和图5中所示的最佳效果，中央磁体阵列310可由相反极性的至少两个磁体400，410形成。取决于实施方案，中心界面420可由铁素体或非铁素体材料形成。用于中心界面420的铁素体材料可增强由中央磁体阵列310产生的整体磁场，提供用于磁通量的返回路径的至少一部分，并且因此有助于将磁通量定位在壳体220内。在许多实施方案中，磁体400，410是钕，而框架是钨。这种组合可提供强磁场和致密的质量块，由此产生可用作线性致动器200的移动部分的每体积高重量的结构。

如图5和图6中所示的最佳效果，磁体400，410、框架330和中心界面420可具有穿过它们而形成的孔以接收轴320。如图5和图6中所示，轴通常不接触磁体400，410、框架330或轴320，所有这些通过宝石轴承支撑在轴上以减小摩擦力。

通常，当线圈300通电时，其产生磁场。磁体400，410的相反极性产生与线圈的磁场相互作用的径向磁场(如图5中的径向磁场500所示)。在线圈相对于致动器的壳体固定的范围内，由磁场与通过线圈的电流的相互作用引起的洛伦兹力使中央磁体阵列310和框架330沿着轴320移动。通过线圈300的反向电流使洛伦兹力反向，并且因此使中央磁体阵列和框架上的力反向。因此，取决于通过线圈的电流的方向，阵列和框架可沿着轴在两个方向上移动。另外，注入器磁体也可产生通过线圈的磁通，从而引起或增强洛伦兹力。

因此，当线圈通电时，取决于场的极性，中央磁体阵列310将沿着轴320在一个方向上或者相反的方向上滑动。如果通过线圈300的电流足够高，中央磁体阵列和相关联的框架330将快速移动并达到高速度。如果在中央磁体阵列移动太远(例如，在中央磁体阵列不再位于线圈)之前线圈断电，则施加在中央磁体阵列上的洛伦兹力减小到零并且框架/磁体阵列可继续移动。

在一些实施方案中，在达到目标速度或位移之后，线圈可在与该线圈通电相反的方向上通电。这可使得产生的磁场在与中央磁体阵列和/或框架的初始运动相反的方向上施加力，从而减慢或制动移动质量组件。这对于控制或限制振动(尤其在线性致动器200的谐振频率处或附近)或者保持此类谐振频率是有用的。因此，线圈300不仅可“牵拉”而且还可“推动”移动质量组件，由此通过选择性施加线圈的磁场而在两个相反方向上施加动力。这可允许在多个方向上或者与其他线性致动器相比较两者时对框架330和中央磁体阵列310的运动和/或速度的精细控制。

现在转到图4，宝石轴承430环绕轴320并附接到到框架330，从而在轴和框架之间形成界面。如图4所示，宝石轴承430具有大体凸出的内表面以最小化与轴320的接触。这继而可减小或最小化宝石轴承430与轴320之间的摩擦力，使得在设定时间内框架330和中央磁体阵列310可达到相比轴承与轴具有更大的表面接触可达到的更高的峰值速度。宝石轴承430附接到到框架并与框架330一起沿着轴320移动。

应当理解的是，宝石轴承430可具有设计成用于减小轴承和轴之间的接触和/或摩擦力以及减小由未对准组件引起的粘结和/或摩擦力的可能性的其他表面构造。例如，轴承的内表面可是成角度的、椭圆形的等等。此外，宝石轴承以外的轴承430可用于不同的实施方案。

轴320已经关于中央磁体阵列310和框架330大体讨论。轴320可附接到壳体220的相对的侧壁，如图5中大体所示。也如图5中所示，在一些实施方案中轴320可延伸穿过壳体220的一个或多个侧壁。在其他实施方案中，轴320可完全包含在壳体内。

一般来讲，轴穿过中央磁体阵列310，包括中心界面420以及磁体400，410两者。轴320同样穿过框架330，框架330附接到中央磁体阵列(以及，在一些实施方案中，更具体地，附接到磁体400，410)。轴在穿过壳体220或者以其他方式附接到壳体220之前在轴的端部的任一个端部处延伸穿过弹簧510。

通常，尽管不是必要的，轴320沿着线性致动器200的一个方向限定中心轴。如图5所示，轴320位于线性致动器200的中心并平行于线性致动器200的纵向轴线延伸(例如，在图5中所示的位置从左到右)。轴不需要与线性致动器200的中心轴线重合，但是在一些实施方案中，这样的重合有助于质量围绕轴的平均分布，以最大化线性致动器200的触觉输出。

如先前所提及的以及图5中所示，轴320的每个端部穿过弹簧510。在图2至图6所示的实施方案中，每个弹簧510是双蜂窝弹簧。在许多实施方案中，双蜂窝弹簧形状用于多个目的，包括：提供大的工作行程范围，同时坍缩成小尺寸，从而增强移动质量组件的整体可能位移；分布应力，从而使得弹簧它们本身可在其他方面小于壳体；和/或使弹簧端部在端板和轴承两者上居中，从而避免或减小由于线圈在轴或外壳上摩擦引起的摩擦力。

双蜂窝弹簧510通常邻接或附接到壳体220的内表面和框架330的侧面两者。因此，由于框架330和中央磁体阵列310响应于通过中央磁体阵列的磁通与通过线圈的电流的相互作用产生的洛伦兹力而沿着轴移动，一个双蜂窝弹簧510结构扩展而一个双蜂窝弹簧从该双蜂窝弹簧的正常静止状态压缩。当完全压缩时，双蜂窝弹簧510的绕组平坦放在平面内。弹簧的绕组之间的节距可变化以便在压缩时将绕组容纳在平坦的共面位置。另外，通过使两个弹簧的总尺寸总是处于压缩中，弹簧串联以使弹性比率加倍。此外，压缩弹簧可无需附连或附接到致动器的侧壁或其他部分，从而避免了由此类附连导致的可能的复杂性、变化性和应力。

因此，双蜂窝弹簧510可是空间有效的并且被设计成当被完全压缩时占据最小的体积。通过减小处于压缩状态的弹簧的体积，或者至少它们沿着平行于轴320的维度的厚度，与不坍缩成将其绕组放置在平面内的弹簧相比，移动质量组件可沿着轴移动的距离、中央磁体阵列310的尺寸和/或质量的大小可增加。

当框架330以高速移动或者具有较大位移时，弹簧510可防止框架330撞击壳体220的侧壁。进一步地，可使线圈300通电以便使框架330和中央磁体阵列310沿着轴320移动，从而进一步压缩弹簧510中的一个弹簧。(应当理解的是，在所示实施方案中，弹簧510总是处于压缩中)。可保持电流通过线圈300以使中央磁体阵列310和框架330偏置到移位位置，从而进一步压缩弹簧510并存储弹簧中的能量。当到线圈的电流终止时，施加在中央磁体阵列310上的外力可同样终止。作为响应，弹簧510可扩展，推动移动质量组件远离弹簧510并沿着轴320。电流可在适当的时间流过线圈300以施加更多动力到移动质量组件，从而增加组件的速度并且增强该移动元件产生的触觉输出。因此，弹簧510可用于将动能转化为势能，从而使致动器在多个操作循环上能够达到更大幅值的力矩，并且因此为用户或佩戴者产生当与移动质量组件处于图5中所示的中立位置或静止位置可(至少初始)经受的触觉感觉相比增强的或增加的触觉感觉。

如本文所述，线性致动器200的实施方案可包括一个或多个注入器磁体600，如图2至图6中大体所示以及如相对于图6具体所述。每个注入器磁体600可附接到框架330的一侧，并且可定位成使得注入器磁体的后侧靠近线圈300的外表面，但被间隙将这两者隔开(其可为气隙)。每个注入器磁体600的外表面可是弯曲的或者以其他方式弧形的，或者可是成角度的，渐缩成点的，椭圆的等。注入器磁体同样可成形为增加或减小注入器磁体提供的稳定性，如下文大体讨论的。

一对轨道610可附接到壳体220的内部并且被定位成使得每个轨道610大体靠近注入器磁体600。轨道610可是磁性的，在这种情况下它们的极性与附近的注入器磁体的极性匹配(例如，磁性吸引力存在于每个轨道610和附近的注入器磁体之间)。另选地，轨道610可由铁素体材料制成，但是本身可不是磁体，使得注入器磁体600被吸引到轨道610。在另选的实施方案中，轨道610可是磁性的并且注入器磁体可用铁素体块代替。图5中的注入器磁体和轨道上所示的箭头分别指示通过磁体和轨道的磁通的方向。

注入器磁体600用作三个目的，即，在沿轴运动期间稳定移动质量组件，使得组件大体上不围绕轴旋转；提供通过线圈300的附加的磁通(并且因此增加作用在移动质量组件上的动力)；并且还提供用于由线圈和中央磁体阵列产生的磁场的磁通路径。将首先讨论第一目的。应当理解的是，图6中所示的双标头箭头示出了中央磁体阵列和框架围绕轴的可能的旋转运动；这是被注入器磁体和轨道610阻碍的旋转运动。

注入器磁体600的凸面形状有助于确保注入器磁体600的最外面部分(例如，最靠近轨道610的部分)被吸引到轨道610。另外，如果框架330组件在移动期间围绕轴320旋转或转动使得其成角度地不对准，则注入器磁体的外部部分的凸面形状与具有矩形或正方形横截面的注入器磁体相比降低了被吸引到壳体220的任何铁素体或磁性部分的可能性。相反，注入器磁体600与轨道610之间的吸引力倾向于以注入器磁体基本上保持平行于轨道610(在图6所示的位置处)的形式保持注入器磁体相对于轨道610的对准。因此，即使框架和注入体磁体变得围绕轴旋转地失准，注入体磁体600操作以相对于轨道610以及因此相对于轴重新对准框架、中央磁体组件以及注入体磁体自身。注入器磁体实质上为致动器的移动部分提供滚动稳定性并且可允许实现稳定的非轴向对称致动器部分，而无需额外的机械约束，这通常可占据致动器内的体积和/或可增加系统的摩擦力。

该自动对准动作可防止框架330粘结在轴320上并且可相对于轴将框架和中央磁体阵列310保持在被配置成沿着轴框架的低摩擦力和/或较低动力的位置处。另外，因为注入器磁体600非物理地接触轨道610，因此两者之间不存在摩擦力，从而减小了系统的整体摩擦力，同时保持了致动器的移动部分(例如，注入器磁体600、框架330和中央磁体阵列310)的滚动稳定性和自对准特征。

因为磁场的强度随着两个磁体或者磁体与铁素体材料之间的距离非线性地变化，因此由注入器磁体600和轨道610提供的稳定性是非线性的。即，注入器磁体600越靠近其稳定位置(例如，图6中所示的位置)，将其保持在稳定位置的力越强。因此，即使致动器的移动部分变得不对准，使得注入器磁体600靠近轨道610的任何振荡或运动将使注入器磁体600以及因此框架等快速返回至稳定位置。

应当理解的是，另选实施方案可使用排斥磁力而不是吸引磁力来使线性致动器200的移动部分居中并防止围绕轴320滚动。例如，极性与注入器磁体600的极性相反的磁性轨道610可放置在壳体的顶部和底部，基本上与注入器磁体竖直对准或沿着壳体的顶部与侧壁的接合处。只要适当配置磁场的强度，此类磁性轨道610可排斥注入器磁体并协作以将注入器磁体保持在稳定位置。因此，实施方案不限于采用吸引磁力以提供居中和稳定。

在某些实施方案中，壳体220可完全由非铁素体材料形成，而在其他实施方案中，壳体220可由铁素体和非铁素体材料的组合形成。作为一个示例并返回至图2，壳体220可具有是铁素体的区段280，以为磁通提供穿过壳体220的返回路径。区段280可采取十字形式，如图2所示。另外，区段280可沿着壳体220的侧壁向下延伸以增强通量返回路径。又如，区段280可是基本上平行于轴延伸的条带，并且可向下延伸到壳体220附接到轴的点。

磁通返回路径用于包含磁通并防止显著超过线性致动器200的壳体220的泄漏。例如，图5中所示的径向磁场500可延伸穿过壳体220的铁素体部分并被其限制，以完成到磁体400，410的外边缘的环路。可形成穿过注入器磁体600、轨道610且沿着壳体220的铁素体部分的另一样本通量返回路径。那么一般来讲，壳体220可被配置为便于形成限定通量返回路径的磁路。这些通量路径也可有助于将能量有效地传递到移动质量块，从而增加操作期间的速度和触觉输出。

在一些实施方案中，框架330由铁素体钨合金形成以创建另一通量返回路径并且还保持体积-质量效率(例如，每单位体积的高的质量)。

图7至图16示出了线性致动器700的另一实施方案的各种视图。一般来讲，图7至图10中所示的线性致动器700用来以类似于先前关于图1-6所述的方式提供触觉输出。即，电动势用于在壳体内线性地移动质量块；质量块的运动可被用户感知为轻击或其他触觉输出。电动势可由一个或多个线圈以及一个或多个磁体产生，如上所述。

然而，在此，操作的结构和某些细节可不同于之前描述的具体实施。线性致动器700的具体细节现在将参照图7至图16并且初始参考图7至图10给出。

图7示出了线性致动器700的分解视图并且图8示出了线性致动器的组装视图。图9示出了线性致动器700的第一剖视图，而图10示出了第二剖视图。线性致动器700的总体结构和构造初始参考这些附图进行讨论。

外壳702形成线性致动器700的外部并保护内部部件。外壳702包括第一外壳部分704和第二外壳部分706。一般来讲，第二外壳部分706形成六个外壳壁中的五个，而第一外壳部分704形成第六外壳壁，尽管这不是必需的或必要的，并且可在各实施方案之间改变。外壳连接器708a，708b可附连到外壳的相对端，并且可将外壳附接到包含线性致动器700的电子设备。外壳连接器708a，708b可被焊接，化学结合，机械紧固或以其他方式附接到外壳702(并且通常是第二壳体部分706)。外壳702及其附带部分702，704可由任何合适的材料形成，并且通常由金属形成。

磁体组件710包括一系列三个磁体712A，712B，712C，间隔件714和端部质量块719(以及在一些实施方案中，主质量块726)。相邻磁体彼此通过间隔件714隔开。即，第一磁体712A通过第一间隔件与第二(或中心)磁体712B隔开，第二(或中心)磁体712B又通过另一间隔件714与第三磁体712C隔开。在一些实施方案中，间隔件可是铁磁性的和/或可具有相对高的磁导率。在其他实施方案中，间隔件可具有低磁导率。此外，间隔件可用来将由磁体712A，712B，712C产生的横向磁场(例如平行于轴723A，723B的中心轴线的场)或通量重定向为径向场或通量(例如，横向于轴732A，732B的纵向圆柱轴线的磁场，如下所述)。因此，间隔件可用作场返回元件，尽管这同样不是必需的或必要的。每一对相邻的磁体712A，712B，712C可具有相反的极性。

一对轨道716接收一系列磁体712A，712B，712C和它们之间的间隔件714。在一些实施方案中，导轨716可是C形的，并且如图7和图8所示；C形轨道的腿部适配磁体和间隔件的外边缘安装。间隔件和磁体可是成角度的，阶梯式的或者以其他方式将尺寸设定成其外部边缘适配在轨道内。通常，轨道716将磁体和间隔件保持对齐并且彼此邻接。

轨道716还可围绕邻接第一磁体712A的端部质量块719。假定线性致动器的移动部分的加速度在存在端部质量719时和不存在端部质量块719时相等，则端部质量块可增加由线性致动器700提供的触觉响应(并且因此增强其可感知性)的力。下面更详细地描述移动部分的运动。

线圈720A，720B可涵盖一系列磁体712A，712B，712C的部分和间隔件714。线圈720A，720B可进一步环绕轨道716或其部分。通常，线圈相对于磁体组件710定位，使得当线性致动器700静止时(例如，磁体组件710处于默认位置)，每个线圈的中心与间隔件714基本对齐。在这样的对齐中，由线圈产生的磁通或磁场不被抵消、增强、减小或以其他方式受线圈和被线圈重叠或环绕的每个磁体的量之间的偏移的影响。即，由于每个线圈环绕两个相邻磁体中的每个相邻磁体的基本上相同的量，因此线圈和磁体之间不存在将正向或负向地影响产生的电动势的位置偏置。

应该注意的是，磁体可偏离端部质量块719和主质量块726之间的中心(例如，不均匀间隔)。因此，磁体和线圈720A，720B不居中位于外壳的大约中点。此外，在一些实施方案中，尽管尺寸不同，但是端部质量块和主质量块可由不同的材料形成，使得它们具有彼此大约相同的重量和/或质量。在其他实施方案中，主质量块和端质量块可由相同的材料诸如钨形成。

柔性电路722将电信号(电力、控制和/或数据)从电子设备的处理单元或类似元件发送到线圈。处理单元通常位于线性致动器700外部。如下面更详细地讨论的，电端部触点738A，738B可将这种信号从线性致动器700的外部路由到柔性电路。应当理解，在一些实施方案中，处理单元或类似元件可被接收在线性致动器内，并且因此提供局部控制。

阵列盖724在磁体组件710的端部上滑动，更具体地在轨道716和端部质量块719的一部分上滑动。在一些实施方案中，阵列盖724可更长，使得其覆盖一个或更多个磁体和/或间隔件的至少一部分。阵列盖724通常具有端部壁，如图7所示，当阵列盖724适配磁体组件710时，端部壁邻接间隔件714的端部和/或端部质量块719的端部。因此，阵列盖724可至少在组件的一个端部处防止磁体组件的部件滑动离开轨道和/或滑出轨道。

主质量块726耦接到磁体组件710的与阵列盖724适配在其上的端部相对的端部。主质量块726通过在质量块中形成的C形(或轨道形)孔727接收轨道716的端部。在图7中示出这些孔的最佳效果。轨道滑入主质量块726中的孔中，直到主质量块接触第三磁体712C。因此，主质量块可防止一系列磁体712A，712B，712C和间隔件714移位或脱离，就像在磁体组件710的相对端处的阵列盖724一样。

注入器磁体728A，728B附接到主质量块726的相对侧。如同先前实施方案的注入器磁体600一样，这些注入器磁体728A，728B用于三个目的。它们：1)在沿着轴的运动期间使移动部分组件稳定，使得所述组件基本上不围绕所述轴转动；2)通过线圈720A，720B提供额外的磁通量(并且因此增加作用在移动部分上的动力)。以及3)并且促进由线圈和中央磁体阵列产生的磁场的磁通量路径。只要注入器磁体728A，728B以类似于已经描述的注入器磁体600的方式操作，在此不作更详细的描述。

第一轴和第二轴732A，732B可分别延伸到磁体组件710和主质量块726中。更具体地，第一轴732A延伸穿过阵列盖724并进入磁体组件710中，通常由端部质量块719接收。类似地，第二轴732B可延伸到主质量块726中，但是通常不会完全穿过主质量块(尽管在另选实施方案中它可以)。轴不能延伸到磁体组件710中的任何磁体中，因为这将需要在磁体中形成凹陷部。这样的凹陷部可能难以形成而不破裂一系列磁体712A，712B，712C中的任一者。此外，以这种方式挖空或部分地挖空磁体可减小磁体的磁场，并且因此影响在线性致动器700工作时移动磁体组件710和质量块719，726的电动势。这继而可减小线性致动器的力和触觉输出。

没有延伸到磁体组件710或主质量块726中的轴732A，732B的端部穿过轴承734A，34B并被接收在端盖736A，736B中。端盖736A，736B各自限定内部空隙空间，轴的端部搁置在该空隙空间中并且可被附接到外壳，或者可以其他方式相对于外壳保持不动。内部空隙空间足够大，以致轴的端部不接触空隙空间的壁。因此，在线性致动器700的操作期间，轴可沿其主要(例如，纵向圆柱形)轴线平移。在某些实施方案中并且如本文所描绘的，一个或多个空隙空间可延伸穿过整个端盖。

轴弹簧730A，730B围绕各个轴732A，732B。第一轴弹簧730A围绕第一轴732A；第一轴弹簧730A的一端接收在第一端盖736A中的孔内。这种相同的孔接收下面讨论的第一轴承734A。同样地，第一轴732A穿过孔并进入第一端盖736A的内部空隙空间中。类似地，第二轴弹簧730B环绕第二轴732B并被接收在第二端盖736B的通向该端盖的内部空隙空间的孔中。第二轴承734B接收在第二孔内。第一轴弹簧和第二轴弹簧的一端可由质量块(例如，端部质量块或主质量块)限制，而另一端可由端盖和/或相应的轴承限制。因此，随着质量块和一系列磁体移动(以及轴移动)，弹簧在端盖和质量块之间被压缩。

轴弹簧730A，730B被配置使得它们的起点和终点(例如，弹簧的端部)彼此对齐。即，当从弹簧的任一端观察时，每个弹簧的起点和终点具有彼此基本上零度的角度偏移。这可减小随着弹簧压缩而由轴弹簧产生的扭矩，并且因此减小线性致动器700的移动部分上的扭矩。某些实施方案可利用不具有以这种方式对齐的端部的弹簧。在一些实施方案中，轴弹簧可是片簧而不是螺旋弹簧，如图所示。在某些实施方案中，轴弹簧(包括如果片簧)可被焊接或者以其他方式附接到端盖736A，736B，但是在其他实施方案中它们可不被如此附接。同样，轴弹簧可在其另一端附接到相邻的结构。

另外，第一轴弹簧730A的绕组方向与第二轴弹簧730B的绕组方向相反。通过使用具有相反绕组的弹簧，由一个轴弹簧产生并施加在线性致动器的移动部分(例如，轴732A，732B，阵列盖724，磁体组件710和/或主质量块726)上的任何扭矩可基本上或完全地被另一轴弹簧产生和施加的扭矩抵消。因此，线性致动器700的系统中的弹簧扭矩(如果有的话)可被减小或偏移。

前面已经提到了端盖736A，736B。每个端盖736A，736B限定通向内部空隙空间的孔。轴承734A，734B设置在每个这种孔内。如前所述，内部空隙空间的尺寸设定成在线性致动器700静止时接收弹簧的一端而弹簧端不接触内部空隙空间的壁。

端盖736A，736B可被附接到外壳702的侧壁。在一些实施方案中，端盖被焊接、机械连接、化学连接、或以其他方式附接。在其他实施方案中，端盖可摩擦装配在外壳内。在其他实施方案中，端盖可邻接外壳的侧壁但不附接到其上。

端部触点738A，738B穿过形成在第一端盖736A中的孔并且穿过外壳702的基部中的孔。端部触点738A，738B可邻接在外壳基座下方的基板上形成的接触片。端部触点738A，738B因此可将功率、控制信号和/或数据信号路由进出线性致动器700，并且具体地通过柔性电路722路由到线圈720A，720B。在一些实施方案中，端部触点738A，738B可是弹簧，而在其他实施方案中，它们可是弹簧针等。这种顺应性的端部触点可吸收致动器700和基板上的接触贴片之间的一些公差或偏移，由此增加相关联的电信号的可靠性。

稳定轨道磁体744A，744B可附接到外壳702，并且具体地附接到第二外壳部分706的侧壁。稳定轨道磁体744A，744B可附接在相对侧壁上的相同位置。一般来讲，稳定轨道磁铁744A，744B起到稳定轨道610的作用，稳定轨道610先前相对于线性致动器的其他构造进行了讨论。

线圈垫片740可放置在外壳702内并附接到外壳。线圈垫片740通常保持线圈720A，720B的适当间隔，特别是相对于磁体712A，712B，712C和/或外壳702。例如，线圈垫片740可确保线圈不物理接触外壳或磁体。在某些实施方案中，线圈垫片740可是不导电的。

支撑垫742可放置在外壳702的基部和支撑外壳的基板(例如，电子设备的内部结构部件，或电子设备的外壳)之间。支撑垫可吸收线性致动器700相对于外壳的残余或不希望的运动，从而防止或减少摇铃或其他不期望的噪声。支撑垫742还可用作线性致动器700相对于基板的垫片。

图11是沿着图10的线11-11截取并通过端部触点738A，738B和端盖736A的横截面图。如图所示，如前所述，端部触点738A，738B可延伸穿过端盖736A和外壳702中的孔以接触电接触垫。图11还示出了接收在内部空隙空间1000中的第一轴732A的一端。从图中可看出，轴732A的直径小于内部空隙空间1000的直径。

图12是沿着图10的线12-12截取的通过阵列盖724、磁体组件710和第一轴732A的横截面图。阵列盖环绕轨道716，轨道716继而保持端部质量块719。第一轴732A延伸到阵列盖和端部质量块中。如图所示，端部质量块719在其侧壁处具有减小的厚度，使得侧壁可装配在轨道716的内部并由轨道716保持。

图13是沿着图10的线13-13截取的通过线圈720A和磁体组件710的横截面图。该视图示出了线圈如何环绕导轨716和磁体712C。柔性电路722如上所示并接触线圈。如同图12所示的端部质量块719一样，磁体712C(以及磁体组件中的所有磁体)在其侧壁处具有减小的厚度以装配在轨道716内。

图14是通过主质量块726并沿着图10的线14-14截取的横截面图。该横截面示出了接收在主质量块726内的轨道716。

图15是通过主质量块726和第二轴732B沿图10的线15-15截取的横截面图。该横截面图示出了注入器磁体728A，728B和稳定轨道磁体744A，744B相对于轴的相对位置。基本上，注入器磁体728A，728B和稳定轨道磁体744A，744B彼此对齐并且与轴对齐。

图16是沿图10的线16-16截取的接收在第二轴承734B和第二端盖736B内的第二轴732B的横截面图。第二轴承734B允许第二轴732B沿着致动器700的长轴移动，同时限制沿任何其他方向的运动。限定在第二端盖736B内的内部空隙空间的尺寸也允许这种运动。第一轴732A相对于第一轴承734A和第一端盖736A的运动也是如此。

现在已经描述了线性致动器700的总体结构，将讨论其操作。

一般来讲，磁体组件710、端部质量块726以及第一轴732A和第二轴732B形成线性致动器700的移动部分。即，当触觉致动器700操作时，这些元件可朝向任一端盖736A，736B平移。通常，移动部分的各个部分一起移动并且彼此不分开或改变距离(例如，它们作为整体件移动)。

类似于先前讨论的实施方案，线圈720A，720B产生磁场和磁通，该磁场和磁通可朝线性致动器700的两个端盖736A，736B中的一者驱动磁体712A，712B，712C。(同样地，线性致动器700的通量返回路径可大致类似于上面关于图1至图6所讨论的那些，同时铭记线圈和磁体数量及结构的差异。)运动的方向随着流过线圈的电流的方向而变化，并且应当理解，电流可以相同的方向或以相反的方向流过线圈。磁体712A，712B，712C相应地移动，从而迫使移动部分的其余部分移动。只要轴732A，732B被轴承734A，734B约束，移动部分仅沿着线性致动器700的长度侧向移动。即，移动部分沿着轴732A，732B的纵向柱轴的方向移动。这些线圈被统称为电磁结构的一个示例。

当移动部分移动时，两个弹簧730A，730B中的一者压缩。例如，当移动部分朝向第一端盖736A移动时，第一弹簧730A进一步平移到第一端盖的内部空隙空间1000中，并且阵列盖724平移更靠近第一端盖736A。这压缩了第一端盖和阵列盖之间的第一弹簧730A。类似地，移动部分朝向第二端盖736B的运动压缩第二端盖和主质量块726之间的第二弹簧730B。

当电流停止流过线圈720A，720B(或其他电磁结构)时，电动势停止作用在磁体组件710上。因此，没有力朝着任一端盖736A，736B驱动移动部分。因此，压缩的轴弹簧将解压缩，将移动部分推回到其初始静止位置。例如，轴弹簧730A可展开(假定移动部分朝向第一端盖736A移动)，推压阵列盖724以将移动部分朝着线性致动器700的中心驱动。第二轴弹簧730B可防止移动部分的超程。因此，两个轴弹簧730A，730B协作以使线性致动器700内的移动部分居中(或重新居中)。当移动部分朝向第二端盖736B行进时，弹簧可类似地协作以使移动部分重新居中。

通过对线圈720A，720B反复快速地通电和断电，线性加速器(例如磁体组件710)的移动部分可被推向一个端盖，然后返回到中心。此外，移动部分被驱动朝向的端盖可交替，从而迫使移动部分侧向振动。该侧向振动可被用户感知为触觉输出。此外，取决于所需的不同致动阶段的数量，线圈可被单独或同时通电。例如，两个线圈可初始通电以开始移动部分的运动。一旦移动部分移动到一定程度，只有一个线圈可通电，或者两个线圈可再次通电。

典型地，移动部分的运动不会大到使得轴732A，732B撞击端盖或外壳的任何部分。例如，轴弹簧730A，730B的尺寸可设定成且被配置成在轴能够行进得足够远以撞击任何表面之前完全或基本上完全压缩。在其他实施方案中，通过适当地控制通过线圈720A，720B的电流，可防止轴撞击表面。

虽然本文已经将实施方案描述为具有两个线圈和三个磁体，但是应当理解，可使用更多或更少的磁体和/或线圈。即，线性致动器可具有与本文描述的不同数量的激活(和致动)阶段。同样地，一些实施方案可具有在端盖之间延伸的单个轴。作为另一种选择，轴的横截面(或者仅仅一个轴，或者单轴实施方案中的单个轴)可变化。作为又一种选择，一些实施方案可使用弹簧针代替一个或多个弹簧。

尽管本文中已经关于特定结构、电路和操作描述了实施方案，但是应当理解的是，另选实施方案可改变前述的任何或全部。例如，可使用多于两个的磁体来形成中央磁体阵列。同样地，可使用多个线圈来增强操作在中央磁体阵列上的电动势。中央磁体阵列和线圈中的任一者或两者的宽度和/或形状可变化，以调整或改变致动器的力-距离特征图。在其他实施方案中，附加磁体可放置在壳体的任一端，使得中央磁体阵列和/或框架在移动时在这些附加磁体之间穿过。附加磁体可被极化成提供有助于将框架和/或阵列移回到其静止位置的恢复力。在其他实施方案中，线圈可是平坦的(例如，平面的)，而不是围绕中央磁体阵列缠绕。

因此，适当的保护范围由所附的权利要求限定，并不限于本文阐述的任何特定实施示例。

Claims (31)

1.一种用于电子设备的触觉反馈系统，包括：

磁体组件，其中所述磁体组件包括一系列磁体、与所述一系列磁体的第一侧相邻的主质量块以及与所述一系列磁体的第二侧相邻的端部质量块，所述第二侧与所述第一侧相对，并且其中所述一系列磁体中的每者具有与所述一系列磁体中的相邻磁体的极性相反的极性；

第一轴，所述第一轴可操作地连接到所述磁体组件，其中所述第一轴接收在所述主质量块中；

第二轴，所述第二轴可操作地连接到所述磁体组件，其中所述第二轴接收在所述端部质量块中；

第一弹簧，所述第一弹簧围绕所述第一轴；

第二弹簧，所述第二弹簧围绕所述第二轴；

电磁结构，所述电磁结构用于在所述磁体组件上操作以施加动力，由此所述磁体组件、所述第一轴和所述第二轴响应于所述动力平移；

第一轴承，所述第一轴承接收所述第一轴；

第二轴承，所述第二轴承接收所述第二轴；

第一端盖，所述第一轴延伸到所述第一端盖中并且所述第一端盖附接到所述第一轴承；以及

第二端盖，所述第二轴延伸到所述第二端盖中并且所述第二端盖附接到所述第二轴承；其中

当所述磁体组件处于静止状态时，所述电磁结构环绕所述磁体组件的至少一部分：

所述第一轴相对于所述第一轴承和所述第一端盖移动；

所述第二轴相对于所述第二轴承和所述第二端盖移动；并且

所述第一轴承、所述第一端盖、所述第二轴承和所述第二端盖是固定的。

2.根据权利要求1所述的触觉反馈系统，其中：

所述第一弹簧邻接所述主质量块；并且

所述第二弹簧邻接所述端部质量块。

3.根据权利要求1所述的触觉反馈系统，其中所述第一轴和所述第二轴被配置成当所述电磁结构通电时移动。

4.根据权利要求1所述的触觉反馈系统，其中所述第一端盖和所述第二端盖附接到外壳。

5.根据权利要求1所述的触觉反馈系统，其中：

所述第一弹簧限定第一弹簧端部和第二弹簧端部；并且

所述第一弹簧端部和所述第二弹簧端部在它们之间具有零度角度偏移。

6.一种用于提供触觉反馈的方法，包括：

使围绕磁体组件的多个线圈通电，其中所述磁体组件包括一系列磁体、与所述一系列磁体的第一侧相邻的主质量块以及与所述一系列磁体的第二侧相邻的端部质量块，所述第二侧与所述第一侧相对，并且其中所述一系列磁体中的每者具有与所述一系列磁体中的相邻磁体的极性相反的极性；

响应于使所述多个线圈通电，在第一方向上移动所述磁体组件，从而压缩第一弹簧；

在所述第一方向上移动第一轴，其中所述第一轴接收在所述主质量块中；

使所述多个线圈断电；

使所述第一弹簧展开，从而将所述磁体组件返回到初始磁体位置并且将所述第一轴返回到初始轴位置；

在第二方向上移动所述磁体组件，从而压缩第二弹簧；

在所述第二方向上移动第二轴，其中所述第二轴接收在所述端部质量块中；以及

使所述第二弹簧展开，从而将所述磁体组件返回到所述初始磁体位置并且将所述第二轴返回到第二初始轴位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其中：

所述第一轴在所述第一方向上移动穿过第一轴承；

所述第二轴在所述第二方向上移动穿过第二轴承；并且

所述第一轴、所述第一轴承、所述第二轴和所述第二轴承协作以限制所述磁体组件的线性运动。

8.如权利要求7所述的方法，还包括在所述磁体组件在所述第一方向上和所述第二方向上移动时保持所述第一轴承和所述第二轴承相对于外壳固定。

9.根据权利要求6所述的方法，其中：

在所述第一方向上移动所述磁体组件的操作包括沿着一组轨道移动所述磁体组件。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述一组轨道与所述第一轴和所述第二轴协作以限制所述磁体组件的线性运动。

11.一种用于电子设备的致动器，包括：

外壳；

多个磁体；

一组间隔件，所述一组间隔件中的每个间隔件将所述多个磁体中的两个磁体隔开；

一组线圈，所述一组线圈围绕所述多个磁体的一部分；

主质量块，所述主质量块附接到所述多个磁体中的第一磁体；

端部质量块，所述端部质量块附接到所述多个磁体中的第二磁体；

第一轴，所述第一轴接收在所述主质量块内并且从所述主质量块延伸；

第二轴，所述第二轴接收在所述端部质量块内并且从所述端部质量块延伸；

第一轴承，所述第一轴承环绕所述第一轴；

第二轴承，所述第二轴承环绕所述第二轴；

第一端盖，所述第一端盖附接到所述外壳并限定第一孔；

第二端盖，所述第二端盖附接到所述外壳并限定第二孔；

第一弹簧，所述第一弹簧围绕所述第一轴并受所述第一端盖和所述主质量块限制；

第二弹簧，所述第二弹簧围绕所述第二轴并受所述第二端盖和所述端部质量块限制；以及

导轨，所述导轨被配置成限制所述多个磁体、所述主质量块和所述端部质量块的运动；其中

所述多个磁体、所述主质量块和所述端部质量块被配置成沿着所述导轨移动。

12.根据权利要求11所述的致动器，其中：

所述第一轴延伸到由所述第一端盖限定的第一空隙中；并且

所述第二轴延伸到由所述第二端盖限定的第二空隙中。

13.根据权利要求11所述的致动器，其中：

所述导轨涵盖所述多个磁体的外边缘；并且

所述导轨穿过所述主质量块。

14.根据权利要求13所述的致动器，其中所述导轨为C形。

15.根据权利要求11所述的致动器，还包括与所述外壳的相对侧壁相邻的一组稳定磁体。

16.根据权利要求11所述的致动器，其中所述第一弹簧和所述第二弹簧彼此相反地卷绕。

17.根据权利要求16所述的致动器，其中所述第一弹簧被配置成抵消来自所述第二弹簧的扭矩，并且其中所述第二弹簧被配置成抵消来自所述第一弹簧的扭矩。

18.根据权利要求11的致动器，其中一组间隔件是铁磁性的。

19.根据权利要求11的致动器，其中一组间隔件具有高磁导率。

20.根据权利要求11的致动器，其中一组间隔件具有低磁导率。

21.根据权利要求11所述的致动器，其中所述一组间隔件使得由所述多个磁体产生的磁通量重定向。

22.根据权利要求11所述的致动器，其中所述一组间隔件用作场返回元件。

23.根据权利要求11的致动器，其中所述多个磁体中的相邻磁体对具有相反的极性。

24.根据权利要求11所述的致动器，其中所述一组线圈环绕所述导轨的至少一部分。

25.根据权利要求11所述的致动器，其中所述第一弹簧的起点与所述第一弹簧的端点对齐。

26.根据权利要求11所述的致动器，还包括耦合到所述主质量块的相对侧的注射器磁体。

27.根据权利要求11所述的致动器，其中所述第一轴和所述第二轴不延伸穿过所述多个磁体。

28.根据权利要求11所述的致动器，其中当所述致动器静止时，所述一组线圈中的每一个的中心与所述一组间隔件中的一个对准。

29.根据权利要求11所述的致动器，其中当所述致动器静止时，所述一组线圈中的每一个环绕所述多个磁体的相邻磁体的相同量。

30.根据权利要求11所述的致动器，其中所述多个磁体在所述主质量块和所述端部质量块之间偏移。

31.一种用于电子设备的触觉反馈系统，包括：

磁体组件，所述磁体组件包括一系列磁体、与所述一系列磁体的第一侧相邻的主质量块以及与所述一系列磁体的第二侧相邻的端部质量块，所述第二侧与所述第一侧相对，并且其中所述一系列磁体中的每者具有与所述一系列磁体中的相邻磁体的极性相反的极性；

第一轴，所述第一轴可操作地连接到所述磁体组件，其中所述第一轴接收在所述主质量块中；

第二轴，所述第二轴可操作地连接到所述磁体组件，其中所述第二轴接收在所述端部质量块中；

围绕所述第一轴的第一弹簧；

围绕所述第二轴的第二弹簧；以及

电磁结构，所述电磁结构用于在所述磁体组件上施加动力，其中所述磁体组件、所述第一轴和所述第二轴可响应于所述动力平移；其中：

当所述磁体组件处于静止状态时，所述电磁结构环绕所述磁体组件的至少一部分。

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