CN116800044A - 具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，尤其涉及一种能够向移动电话市场，以及汽车电场、家电、美容等多种商品项目提供更高的振动，以及更快的反应速度的触觉反馈功能，本发明提供一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其通过哈尔巴赫结构能够提高振动强度及起振时间，形成最优化磁场闭合回路，从而改善电磁场力，使振动强度极大化，从而提高振动响应时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，尤其涉及一种能够向移动电话市场，以及汽车电场、家电、美容等多种商品项目提供更高的振动，以及更快的反应速度的触觉反馈功能。
背景技术
随着最近无线通信技术的飞速发展，携带用通信仪器逐渐向小型化及轻量型化发展，随着这种小型化及轻量型化的发展趋势，包括搭载于携带用通信仪器内部的机构装置、IC芯片及电路的部件变得高度集中化和高度功能化，从而为了提高空间利用率，需要对尺寸及形态进行改进。
而且，安装于携带用通信仪器内部，通过无音振动来提示信息到达的扁平型振动电机，也顺应前述的趋势而实施了大量的研究。
搭载于携带用通信仪器内部的振动电机的初期模型的形态为以定子和转子为基本结构的旋转型振动电机形态，这种旋转型振动电机，在定子的支架上固定杆部，使得转子在杆部上支撑旋转来产生振动，为了提高振动强度，将转子的体积加大，或者增加转数来改善振动强度，但因为结构上的问题，在小型化方面存在局限性，而且在产生高振动方面存在很大的困难，还存在难以确保规定时间以上的寿命的问题。
为了改善上述旋转型振动电机的问题，最近公开了一种上下振动型促动器型振动电机。
上下振动型促动器型振动电机包括：相互结合的上箱部及下箱部；形成于上箱部及下箱部的至少一面的磁力产生手段；受到与磁力产生手段相对的引力或斥力作用的磁体；安装有磁体而与其成为一体的、上下移动而增加振动强度的配重块；位于配重块的上面和下面中的至少任意一面的下部而对配重块进行弹性支撑的弹性手段，以及用于将弹性手段的另一端固定于上箱部及下箱部的固定部件。
这种上下振动型促动器型振动电机与旋转型振动电机相比，能够延长使用寿命，克服尺寸的限度，而且能够获得快速的响应速度，因此最近被广泛使用。
但是上下振动型促动器安装到产品上进行驱动时，虽然振动传递能力优异，但是上下振动会产生共振，存在驱动噪音大的问题。为了改善这种共振噪音，最近虽然开发了很多水平振动的水平振动促动器，但是随着使用促动器的仪器的尺寸的增大，存在难以表达多种触觉反馈振动效果的问题。
此外，为了实现多种触觉反馈振动效果，需要持续开发出具有更快的反应速度，且具有强振动强度的水平振动促动器。
现有技术文献
专利文献
(专利文献0001)公开专利公报第10-2010-0073301号(2010.07.01.)
发明内容
要解决的技术问题
本发明是为了解决现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于，提供一种能够提高振动强度及起振时间的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器。
此外，本发明的目的在于，提供一种形成最优化磁场闭合回路，从而改善电磁场力，使振动强度极大化，能够进一步提高振动响应时间的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，包括支架；
柔性印刷电路板，其安装于所述支架的上部，使得外部电源供应；
轭板，固定于所述支架，与轭杆结合，从而使得线圈的电磁场集中，进而保护线圈；
轭杆，使得线圈的内部电磁场集中，固定线圈，使得轭板的间距得到保持；
线圈，通过外部信号产生磁场，与磁体的磁场相互作用，从而产生振动；
第一支撑部，固定于弹簧，进一步固定于配重块，支撑弹簧，从而防止弹簧的变形及断裂；
第二支撑部，固定于弹簧，进一步固定于箱部，支撑弹簧，从而防止弹簧的变形及断裂；
弹簧，连接于箱部和配重块，从而扩增振动，决定共振频率；
磁体板，使磁体的磁场集中，固定磁体；
侧磁体，通过永久磁铁固定于磁体板，产生磁场，与线圈的磁场作用使得振动体产生左右水平振动；
上部磁体，通过永久磁铁固定于配重块，产生磁场，与线圈的磁场作用使得振动体产生水平振动；
配重块，与弹簧连接，利用重量使振动扩增，并决定共振频率；
箱部，形成外壳来保护振动体；
所述轭杆的两侧端部结合轭板，所述轭杆和轭板由强磁性体构成；
所述轭杆的内侧端相接地分离为2个，各个分离的外侧端上以一体型地形成有轭板，所述轭杆和轭板由强磁性体构成；
所述轭杆为四边形或圆形；
所述磁体板弯折为形态，使得所述侧磁体包裹，从而提高磁场的集中度；
所述弹簧具有相同的宽度；
所述弹簧在展开形态下，倾斜部分的宽度比起始部和弯曲部位的宽度窄；
所述侧磁体包括中央的第一侧磁体；设置在所述第一侧磁体的一侧端部的第二侧磁体；以及设置在第一侧磁体的另一侧端部，以与所述第二侧磁体面对面设置的第三侧磁体；所述第一侧磁体、第二侧磁体及第三侧磁体的相同极性面对面地排列，以中心为基准生成四个磁场。
而且，所述弹簧的整体呈现倒V状，其下部两内侧设置有第一支撑部和第二支撑部，从而固定于配重块和箱部。
而且，所述弹簧的上部为倒V状，倒V状的下部两侧以水平形态在相同的方向上弯折，在折弯的端部设置有第一支撑部和第二支撑部，从而固定于配重块和箱部。
而且，所述第二侧磁体和第三侧磁体的宽度设置为与轭板的宽度相同，从而使得电磁场力极大化。
而且，所述上部磁体的外侧分别设置有上部板，从而防止电磁场泄露，进而使得电磁场力增加。
而且，所述上部板为或/>形中的任意一种。
发明效果
因此，本发明具有以下效果。能够提供一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器。其通过哈尔巴赫结构能够提高振动强度及起振时间，形成最优化磁场闭合回路，从而改善电磁场力，使振动强度极大化，从而提高振动响应时间。
附图说明
图1为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的分解立体图。
图2为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的横截面图。
图3为示出根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器在使用哈尔巴赫和未使用哈尔巴赫状态下的极性和电磁场力分布，以及电磁场力的示意图。
图4为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出根据侧磁体的排列极性与电磁场力的分布，以及侧磁体的宽度而变化的电磁场力的比较示意图。
图5为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出轭板和轭杆的多种实施例的示意图。
图6为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出使用上部板和未使用上部板状态下，比较电磁场力分布和电磁场力的示意图。
图7为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出未使用哈尔巴赫和使用哈尔巴赫状态的响应特性的示意图。
图8为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出弹簧的多种实施例的示意图。
附图标记说明
10:支架 20:柔性印刷电路板
30:轭板 40:轭杆
50:线圈 60:第一支撑部
70:第二支撑部 80:弹簧
90:磁体板 100:侧磁体
110:上部磁体 120:配重块
130:箱部
具体实施方式
下面，本发明可以进行多种变换，可以具有多种实施例，通过附图对特定实施例进行详细说明。但是，本发明不仅限定于这些特定的实施例，应当理解，本发明包括具有本发明的思想及技术范围的所有变换、等同物乃至替代物。
为了使得本领域技术人员能够更详细地理解本发明，提供本发明的实施例。因此，附图中示出的各个要素的形态，为了更清楚地说明这些形态，可以对其进行夸大，在说明本发明时，认为相关的公知技术的具体说明会混淆本发明的主旨时，将省略对其进行详细说明。
第一、第二等术语可以在说明多种构成要素时使用，但这些构成要素不能限定于这些术语。术语只是用于将一个构成要素与其它构成要素进行区分。
本发明中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用，并不是为了限定本发明。单数的表达，在文种没有明确表明是其他的含义的情况下，包括复数的含义。
本发明中“包括”或“具有”等术语，是为了对说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在进行指明，应理解为，不是为了事先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
首先，本发明涉及具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，包括支架10、柔性印刷电路板20、轭板30、轭杆40、线圈50、第一支撑部60、第二支撑部70、弹簧80、磁体板90、侧磁体100、上部磁体110、配重块120及箱部130中的至少任意一种以上而构成。
下面，结合附图对本发明的优选实施例进行更详细的说明。
参见图1及图2，图1为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的分解立体图，图2为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的横截面图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，形成有外壳来保护振动体，且固定并支撑柔性印刷电路板20和轭板30，使得漏磁通量遮蔽的支架10上部固定有柔性印刷电路板20、使得外部电源供应。
所述轭板30固定于所述支架10，与轭杆40结合使得线圈50的电磁场集中，从而保护线圈50，所述轭杆40使得线圈50的内部电磁场集中，固定线圈50，保持轭板30的间距。
所述线圈50通过外部电信号产生磁场，与磁体的磁场相互作用，从而产生振动，所述第一支撑部60固定于弹簧80，进一步固定于配重块120，从而支撑弹簧80，防止弹簧80的变形及断裂，所述第二支撑部70固定于弹簧80，进一步固定于箱部130，从而支撑弹簧80，防止弹簧80的变形及断裂。
所述弹簧80连接于箱部130和配重块120，从而扩增振动，决定共振频率，所述磁体板90使磁体的磁场集中，固定磁体。
为此，所述磁体板90弯折为形态，使得所述侧磁体100包裹，从而能够提高磁场的集中度。
所述侧磁体100，通过永久磁铁固定于磁体板90，产生磁场，与线圈50的磁场作用使得振动体产生左右水平振动，从而具有哈尔巴赫结构；所述上部磁体110，通过永久磁铁固定于配重块120，产生磁场，与线圈50的磁场作用使得振动体产生水平振动。
所述配重块120与弹簧80连接，利用重量使振动扩增，并决定共振频率，所述箱部130形成外壳来保护振动体。
参见图3，图3为示出根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器在使用哈尔巴赫和未使用哈尔巴赫状态下的极性和电磁场力分布，以及电磁场力的示意图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的侧磁体100，中央的第一侧磁体100-1的一侧端部具有第二侧磁体100-2，在第一侧磁体100-1的另一侧端部包括第三侧磁体100-3，以与所述第二侧磁体100-2面对面设置。
如哈尔巴赫使用状态的极性所示，所述第一侧磁体100-1、第二侧磁体100-2及第三侧磁体100-3，使得相同极性面对面进行哈尔巴赫排列时与未使用哈尔巴赫排列时相比，对电磁场力进行比较的结果为，未使用哈尔巴赫排列时为0.11145N，而使用哈尔巴赫排列时为0.15914N，能够确认增长率为42.79％。
参见图4，图4为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出根据侧磁体的排列极性与电磁场力的分布，以及侧磁体的宽度而变化的电磁场力的比较示意图。
如侧磁体排列结构中所示，根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的侧磁体100的第二侧磁体100-2及第三侧磁体100-3的宽度(W1)与轭板30的宽度(W1')相同时，如电磁场力分布所示，当宽度相同时，电磁场力为0.15941N，当宽度为-0.1mm时为0.15545N，宽度为+0.1mm时为0.15154N，如电磁场力比较表所示，当宽度窄或宽时，电磁场力约减少-2.18～-3.76％。即，由此可以确认，当宽度相同时，形成最大的电磁场力，在-0.1～+0.1mm之间变换时，电磁场力降低。
参见图5，图5为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出轭板和轭杆的多种实施例的示意图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，轭杆40的两侧端部可以结合轭板30。
这种情况下，更优选地，所示轭杆40和轭板30由强磁性体构成。
此外，根据本发明的轭杆40的两侧端部结合有轭板30，但除了这种形态之外，也可以是的内侧端相接而分离为2个，各个分离的外侧端上以一体型地具备轭板30。
这种情况下，更优选地，所示轭杆40和轭板30由强磁性体构成。此时，所述轭杆40的截面形态可以为四边形或圆形中的任意一种。
参见图6，图6为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出使用上部板和未使用上部板状态下，比较电磁场力分布和电磁场力的示意图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，所述上部磁体110的外侧分别设置有或/>形中的任意一种形态的上部板111，从而防止电磁场泄漏，使得电磁场力增加。
如图所示，对未使用上部板及使用上部板状态的电磁场力分布和电磁场力进行比较，未使用时的电磁场力为0.15914N，使用时的电磁场力为0.16594N，可以确认增加了4.273％。即，可知电磁场力泄露被阻断，从而电磁场力更加提高。
参见图7，图7为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出未使用哈尔巴赫和使用哈尔巴赫状态的响应特性的示意图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，如图7所示，使用哈尔巴赫和未使用哈尔巴赫状态下的响应特性为，使用哈尔巴赫时与未使用哈尔巴赫时相比，可以确认响应特性约改善了2倍。
参见图8，图8为根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器中，示出弹簧的多种实施例的示意图。
根据本发明的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器的弹簧80在倒置的“V”形态的下部两内侧设置有第一支撑部60和第二支撑部70，从而固定于配重块120和箱部130，从而能够使得共振频率得到调节。
本发明中的弹簧80单一地具有倒V形态，但除了这种形态之外，在具有倒V形态，倒V状的下部两侧以水平形态在相同的方向上弯折，在折弯的端部设置第一支撑部60和第二支撑部70，从而固定于配重块120和箱部130，由此能够获得相同的效果。
本发明中，将弹簧80展开时，使其具有相同宽度的单一的形态，即弹簧的弹臂无宽窄变化；但除了这种形态之外，也可以使其具有宽窄变化形态，即为弹簧的弹臂中间窄两边宽的状态，使得宽度(W2)小于宽度(W2')。这种情况下，可以根据宽度的变化来调节共振频率。
以上，基于附图对本发明进行了说明，但这仅仅是例示，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行多种替换、变形及变更，并不仅限于前述实施例及附图。
Claims (6)
1.一种具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，其包括支架(10)；
柔性印刷电路板(20)，其安装于所述支架(10)的上部，使得外部电源供应；
轭板(30)，固定于所述支架(10)，与轭杆(40)结合，从而使得线圈(50)的电磁场集中，进而保护线圈(50)；
轭杆(40)，使得线圈(50)的内部电磁场集中，固定线圈(50)，使得轭板(30)的间距得到保持；
线圈(50)，通过外部信号产生磁场，与磁体的磁场相互作用，从而产生振动；
第一支撑部(60)，固定于弹簧(80)，进一步固定于配重块(120)，支撑弹簧(80)，从而防止弹簧(80)的变形及断裂；
第二支撑部(70)，固定于弹簧(80)，进一步固定于箱部(130)，支撑弹簧(80)，从而防止弹簧(80)的变形及断裂；
弹簧(80)，连接于箱部(130)和配重块(120)，从而扩增振动，决定共振频率；
磁体板(90)，使磁体的磁场集中，固定磁体；
侧磁体(100)，通过永久磁铁固定于磁体板(90)，产生磁场，与线圈(50)的磁场作用使得振动体产生左右水平振动；
上部磁体(110)，通过永久磁铁固定于配重块(120)，产生磁场，与线圈(50)的磁场作用使得振动体产生水平振动；
配重块(120)，与弹簧(80)连接，利用重量使振动扩增，并决定共振频率；
箱部(130)，形成外壳来保护振动体；
所述轭杆(40)的两侧端部结合轭板(30)，所述轭杆(40)和轭板(30)由强磁性体构成；
所述轭杆(40)的内侧端相接地分离为2个，各个分离的外侧端上以一体型地形成有轭板(30)，所述轭杆(40)和轭板(30)由强磁性体构成；
所述轭杆(40)为四边形或圆形；
所述磁体板(90)弯折为形态，使得所述侧磁体(100)包裹，从而提高磁场的集中度；
所述弹簧(80)具有相同的宽度；
所述弹簧(80)在展开形态下，倾斜部分的宽度(W2)比起始部和弯曲部位的宽度(W2')窄；
所述侧磁体(100)包括中央的第一侧磁体(100-1)；设置在所述第一侧磁体(100-1)的一侧端部的第二侧磁体(100-2)；以及设置在第一侧磁体(100-1)的另一侧端部，以与所述第二侧磁体(100-2)面对面设置的第三侧磁体(100-3)；所述第一侧磁体(100-1)、第二侧磁体(100-2)及第三侧磁体(100-3)的相同极性面对面地排列，以中心为基准生成四个磁场。
2.根据权利要求1所述的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，
所述弹簧(80)的整体呈现倒V状，其下部两内侧设置有第一支撑部(60)和第二支撑部(70)，从而固定于配重块(120)和箱部(130)。
3.根据权利要求1所述的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，
所述弹簧(80)的上部为倒V状，倒V状的下部两侧以水平形态在相同的方向上弯折，在折弯的端部设置有第一支撑部(60)和第二支撑部(70)，从而固定于配重块(120)和箱部(130)。
4.根据权利要求1所述的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，
所述第二侧磁体(100-2)和第三侧磁体(100-3)的宽度(W1)设置为与轭板(30)的宽度(W1')相同，从而使得电磁场力极大化。
5.根据权利要求1所述的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，
所述上部磁体(110)的外侧分别设置有上部板(111)，从而防止电磁场泄露，进而使得电磁场力增加。
6.根据权利要求1所述的具有哈尔巴赫结构的水平线性振动促动器，其特征在于，
所述上部板(111)为“Ⅰ”或“[”形中的任意一种。
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