CN213305225U - 水平型线性振动发生装置 - Google Patents

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CN213305225U CN201990000590.4U CN201990000590U CN213305225U CN 213305225 U CN213305225 U CN 213305225U CN 201990000590 U CN201990000590 U CN 201990000590U CN 213305225 U CN213305225 U CN 213305225U
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金孝俊
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柳韩浩
郑炅亮
李元国
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Abstract

公开一种水平型线性振动发生装置。本实用新型的振动发生装置的结构要旨在于,包括:壳体,其与支架结合而在内部形成安装空间;定子,其包括线圈及轭,上述线圈安装于支架上表面的电路板,上述轭构成为一部分外表面被上述线圈包围;振子,其构成为包围定子,且通过与定子的相互作用而在壳体内在第一方向上摇动;及一对弹簧,它们在壳体与振子之间在第一方向上从两侧弹性支承上述振子,振子包括以定子为中心在与第一方向正交的第二方向上相对配置的第一磁铁组、第二磁铁组和与第一磁铁组及第二磁铁组相邻配置的重量体,第一磁铁组、第二磁铁组包括以磁场的方向朝向定子的方式磁化的中心磁铁和在上述中心磁铁的两侧相连设置且以磁场的方向朝向中心磁铁的方式磁化的一对辅助磁铁,一对辅助磁铁和中心磁铁彼此相接的磁极面倾斜。

Description

水平型线性振动发生装置
技术领域
本实用新型涉及水平型线性振动发生装置,特别地,涉及如下的水平型线性振动发生装置:使用于便携式电话等,通过由线圈产生的电场和由磁铁产生的磁场的相互作用而使振子在水平方向上摇动来产生振动。
背景技术
在一般情况下,作为在便携终端中用作来电装置的振动发生装置,普遍使用了偏心旋转型振动发生装置。但是,该技术无法保障较长寿命,响应性不快,在实现各种振动模式时受限。因此,在触摸操作方式的智能手机迅速被大众化的趋势下,无法满足需求者的需求。
在对此的应对方案中,一个方案是将重量体线性摇动而发生振动的线性振动发生装置。线性振动发生装置基本上利用单自由度振动系统。为此,具备用于使线圈形状弹性体和重量体振动的线圈,利用施加到线圈的电流,按照根据重量体和弹性体的弹性系数而预先设定的频率响应特性来使上述重量体进行振动。
这样的以往的线性振动发生装置通过利用在线圈与固定磁铁之间发生的洛伦兹力(Lorenz force)使重量体摇动而发生振动的动作原理进行驱动。但是,因基于洛伦兹力的振动发生装置的结构上的限制,难以很好地实现振动强度及振动频带等特性。
进而,在以往的线性振动发生装置中,在增加衰减值时受限,且因实现电磁闭路时结构上的缺陷性,导致大量的磁力线泄漏,由此引起振动力下降,反应速度(响应性)慢。作为应对方案,存在减少磁铁的数量或追加屏蔽结构的方案,但是在装置小型化的趋势下,难以应对市场的需求,并且存在成本上升的问题。
现有技术文献
专利文献
韩国注册专利第10-1250288号(2013.03.28注册)
实用新型内容
技术课题
本实用新型要解决的技术课题在于提供一种如下的水平型线性振动发生装置:改善永磁铁的磁路结构,以使磁力向电磁力的相互作用最大化的方向集中,由此提高振动特性和反应速度(响应性)等性能。
本实用新型要解决的另一技术课题在于提供一种如下的水平型线性振动发生装置:利用基于独特的永磁铁阵列的磁路特性,在不存在追加的屏蔽结构的情况下,也能够显著减少外部泄漏磁通量。
用于解决课题的手段
作为解决课题的手段,根据本实用新型的实施例,提供一种水平型线性振动发生装置,其特征在于,其包括:
壳体,其与支架结合而在内部形成安装空间;
定子,其包括线圈及轭,上述线圈安装于上述支架上表面的电路板,上述轭构成为一部分外表面被上述线圈包围;
振子,其构成为包围上述定子,且通过与上述定子的相互作用而在壳体内在第一方向上摇动;及
一对弹簧,它们在上述壳体与振子之间在第一方向上从两侧弹性支承上述振子,
上述振子包括以定子为中心在与上述第一方向正交的第二方向上相对配置的第一磁铁组、第二磁铁组和与上述第一磁铁组及第二磁铁组相邻配置的重量体,
上述第一磁铁组、第二磁铁组包括以磁场的方向朝向上述定子的方式磁化的中心磁铁和在上述中心磁铁的两侧相连设置且以磁场的方向朝向上述中心磁铁的方式磁化的一对辅助磁铁,
上述一对辅助磁铁和中心磁铁彼此相接的磁极面倾斜。
在本实用新型中,可以为,上述中心磁铁形成为随着远离定子而与上述一对辅助磁铁相接的磁极面之间的间隙变窄的等腰三角形形状。
在该情况下,可以为,上述中心磁铁的与定子相反的一侧的顶点和辅助磁铁的外表面部的水平方向位置相同或上述顶点比上述外表面部更靠近定子。
相反地,可以为,上述中心磁铁的与定子相反的一侧的顶点在第二方向上比辅助磁铁的外表面部向外侧更突出。
此时,优选为,辅助磁铁的与上述中心磁铁相接的磁极面的边的长度L2为上述中心磁铁的磁极面的边的长度L1的至少1/3以上。
另外,可以为,上述中心磁铁形成为随着远离定子而与上述一对辅助磁铁相接的磁极面之间的间隙变窄的等腰梯形形状。
与该情况同样地,可以为,上述中心磁铁的与定子相反的一侧的上边和辅助磁铁的外表面部的水平方向位置相同或上述上边比上述外表面部更靠近定子。
相反地,可以为,上述中心磁铁的与定子相反的一侧的上边在第二方向上比辅助磁铁的外表面部向外侧更突出。
此时,优选为,辅助磁铁的与上述中心磁铁相接的磁极面的边的长度L2为上述中心磁铁的磁极面的边的长度L1的至少1/3以上。
本实用新型中应用的各个辅助磁铁可以由磁极方向彼此垂直且以与上述磁极面对称的磁极界面为基准被划分的2个磁铁构成。
优选为,上述辅助磁铁可以由如下磁铁构成:第一辅助磁铁,其与上述中心磁铁相接,以磁场的方向朝向上述中心磁铁的方式磁化;及第二辅助磁铁,其构成为以上述磁极界面为中心与上述第一辅助磁铁相接,且磁场的方向与上述中心磁铁的磁场方向相反。
在本实用新型中指代方向的术语即上述第一方向是上述振子通过线圈和磁铁的相互作用而在壳体内进行振动的方向,上述第二方向是在相同的平面上与上述第一方向正交的方向。
另外,本实用新型还包括:一对框架,其用于安装上述磁铁组和磁性体。该一对框架在与定子相对的面的相反侧安装上述磁铁组和磁性体,此时在框架侧实现由中心磁铁和在周边相邻配置的辅助磁铁之间的磁极阵列实现的磁力抵消效果,因此不需要磁屏蔽。因此,优选地,框架由非磁性体构成,非磁性体有利于轻量化并节省成本。
实用新型效果
根据本实用新型的实施例,通过根据独特的永磁铁阵列(Halbach array)而实现的磁路特性(与定子面对的一侧的磁力增大的特性),可提高磁铁的磁力和线圈的磁通势之间的彼此吸引、相斥、推力。其结果,可将振动发生装置的振动力最大化,提高反应速度。
另外,通过由独特的永磁铁阵列实现的磁路特性中的另一磁路特性(与定子面对的磁铁面的相反侧的磁力通过彼此干涉而抵消的特性),在无需另外追加屏蔽结构的情况下,也能够显著地减少泄漏到外部的磁通量。其结果,有利于成本节省及装置小型化。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的水平型线性振动发生装置的立体图。
图2是本实用新型的一个实施例的水平型线性振动发生装置的分解立体图。
图3是从A-A线方向观察图1的线性振动发生装置的截面图。
图4是从B-B线方向观察图1的线性振动发生装置的截面图。
图5是用于对本实用新型的实施例的水平型线性振动发生装置的磁路进行说明的重要部分放大结构图。
图6是对磁力在一侧增加而在另一侧抵消而减少的结构的磁铁组的各种变形进行例示的图。
图7是对磁铁组的另一变形进行例示的图。
图8是对磁铁组的又一个变形进行例示的图。
图9是表示通常应用于以往的线性振动发生装置中的磁路的磁通量分布及各个区域的磁场的强度的实验数据。
图10是表示应用于本实用新型的线性振动发生装置中的磁路的磁通量分布及各个区域的磁场的强度的实验数据。
具体实施方式
下面,参照附图,对本实用新型的优选的实施例进行详细说明。
说明书中使用的术语仅用于对特定的实施例进行说明,对本实用新型不具有限定作用。在文中未明确说明的情况下,单数的表述包括复数的意思。
在本说明书中,“包括”或“具备”等术语用于表示包括说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合,并非预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加的可能性。
另外,第一、第二等术语用于对各个构成要素进行说明,但上述术语对上述构成要素不具有限定作用。上述术语用于将一个构成要素与其他构成要素区分。
进而,说明书中记载的“…部”、“…单元”、“…模块”等术语表示处理至少一个功能或动作的单位,这可实现为硬件或软件或硬件及软件的结合。
另外,在本实用新型的说明中,关于“大致(substantially)”这一术语应理解为无需精准地达到引用的特性、参数或值,而是指不排除包括允许误差、检测错误、检测准确性界限及本领域技术人员公知的其他要素的偏差或变化、特性要提供的效果的程度。
后述的本实施例应用于“可便携的用户设备”,便携终端是指可便携的用户设备。但是,这仅为一般的术语,本实施例同样可应用于移动电话、掌上(palm sized)个人计算机(PC)、个人用通信系统(PCS:Personal Communication System)、个人用数码处理机(PDA:Personal Digital Assistant)、便携用PC(HPC:Hand-held PC)、智能手机(smart phone)、无线LAN(Local Area Network)终端、笔记本电脑、上网本(netbook)、平板电脑(tabletpersonal computer)等中。
因此“可便携的用户设备”这一术语并非表示将本实施例的应用限定于特定类型的装置。
下面,参照附图进行说明时,对于相同的构成要素赋予相同的附图标记,并省略对此的重复说明。并且,在对本实用新型进行说明时,在判断为对相关的公知技术的具体说明导致本实用新型的要旨不清楚的情况下,省略其详细的说明。
在对本实用新型进行说明之前,对于下面要使用的关于方向的术语进行如下定义。在下面使用的方向术语中,第一方向表示附图上振动发生装置的长度方向,具体地表示振子相对于定子进行振动的方向,第二方向作为在相同平面上与上述第一方向正交的方向,表示振动发生装置的宽度方向。
图1是本实用新型的实施例的水平型线性振动发生装置的立体图,图2是图1 中所示的水平型线性振动发生装置的分解立体图。并且,图3是从A-A线方向观察图1的线性振动发生装置的截面图,图4是从B-B线方向观察图1的线性振动发生装置的截面图。
参照图1至图4,本实用新型的实施例的水平型线性振动发生装置大体由振子10和定子20构成。在此,定子和振子为彼此相对的概念,上述定子20表示相对于上述振子10而固定的部分,上述振子10表示相对于定子20而振动的部分。
振子10设于构成装置外形的壳体30内并通过与定子20的相互作用而进行在第一方向上运动方向周期性变化的直线运动。振子10包括由多个磁铁构成的一对磁铁组12A、12B和为了磁屏蔽及磁通量的集中而设于上述磁铁组12A、12B的两侧的一对磁性体13L、13R及磁性体13L、13R外侧的重量体16L、16R。
壳体30内的振子10的第一方向直线运动通过弹簧40L、40R的反弹力而增幅且被限制成一定的幅度。另外,通过将振子10的振幅限制为规定距离的上述弹簧40L、 40R的反弹力而抑制振子10与壳体30之间的直接的物理冲突,振子10返回到初始启动位置,也由弹簧的反弹力来实现。
如图所示,优选为,弹簧40L、40R为沿着第一方向而连续地形成褶皱的结构的波形弹簧,但并非特别仅限于此。只要是能够与振子10的第一方向直线运动对应地实现拉伸/压缩的弹性的结构即可,并且形成一对,以在壳体30与振子10之间在第一方向上从两侧弹性支承上述振子10。
壳体30与结合到其下部的支架34一起形成收纳上述振子10及定子20和弹簧 40L、40R的封闭的安装空间。如图所示,壳体30的平面上的形状为长方形,可以是下部被开口的直六面体结构,此时由磁性体来构成支架34和壳体30时,通过由磁屏蔽实现的磁通量集中效果,可进一步提高驱动性能。
定子20搭载在上述支架34上而固定于安装空间中央。在支架34与定子20之间的上述支架34的上表面,在上述定子20侧、具体地在构成定子20的线圈22配置有从外部供给交流电流的电路板50,以通过构成振子10的磁铁和定子20的线圈22之间的相互作用而产生振动。
定子20包括安装于支架34的上表面的电路板50的上述线圈22。另外,包括由上述线圈22包围其一部分外表面而构成的磁性体即轭24L、24R。轭24L、24R以线圈22的中心为基准在第一方向上对称地配置有一对,并且为了使磁通量集中而使相对的面在上述线圈22的内侧彼此相接地构成。
轭24L、24R分别由通过线圈22包围的轭线圈240和划分线圈22的绕线区域的轭端242构成。由轭24L、24R和线圈22构成的定子20以通过上述轭24L、24R而从支架34上浮的状态设于安装空间中央。
轭24L、24R起到将在向线圈22施加电源时所产生的磁力线向一个方向集中的作用。另外,沿着施加到线圈22的电源(交流电流)的方向而交替地磁化成N极和S极。由此,通过与后述的振子10的磁铁组12A、12B之间的相互作用(引力和斥力),上述振子10在壳体内进行周期性地改变运动方向的直线运动。
更具体地,线圈22电连接到支架34上的上述电路板50,从而向定子20供给用于使上述振子10进行振动的交流电流,通过由供给的电信号而线圈22所产生的电场和磁铁组12A、12B的磁场之间的引力和斥力,振子10相对于定子20而在第一方向上进行水平往返运动,从而发生振动。
振子10包括形成磁场的一对磁铁组12A、12B。另外,具备构成磁路的一对磁性体13L、13R。一对磁铁组12A、12B以中间隔着定子20而在第二方向上相对的方式固定于框架14,磁性体13L、13R以一部分与各个磁铁组12A、12B的两侧面部相接的方式以上述定子20为中心在第一方向上相对设置。
在各个磁性体13L、13R的外侧设有一对重量体16L、16R。重量体16L、16R 的主要作用是放大振子10的振动力,根据情况,由较高比重的金属材料来制造上述磁性体13L、13R或加大厚度来使磁性体13L、13R兼备上述重量体16L、16R的作用。在该情况下,可省略重量体16L、16R。
图5是用于对本实用新型的实施例的水平型线性振动发生装置的磁路进行说明的重要部分放大结构图。
参照图5,如上所述,构成磁路的振子10包括以上述定子20为中心在第二方向上相对配置的一对磁铁组(以下,称为‘第一磁铁组12A、第二磁铁组12B’)和以一部分与各个磁铁组的两侧面部相接的方式以上述定子20为中心在上述第一方向上相对设置的一对磁性体(以下,称为‘第一磁性体13L、第二磁性体13R’)。
在由第一磁性体13L和第二磁性体13R表述的振子板的内侧设有由多个永磁铁构成的上述第一磁铁组12A,以定子20为中心与上述第一磁铁组12A对称地配置第二磁铁组12B。此时,第一磁铁组12A、第二磁铁组12B分别包括一个中心磁铁120 和在中心磁铁120的两侧相连配置的辅助磁铁122L、122R。
分别包括在第一磁铁组12A、第二磁铁组12B中的上述中心磁铁120以磁场的方向朝向上述定子20的方式被磁化,辅助磁铁122L、122R以与上述磁极面121L、 121R相接的方式在中心磁铁120的两侧相连配置,磁场的方向以朝向上述中心磁铁 120的方式磁化,辅助磁铁122L、122R和中心磁铁120彼此相接的磁极面121L、121R 倾斜地形成。
即,第一磁铁组12A、第二磁铁组12B各自的中心磁铁120和在上述中心磁铁 120的两侧相连设置的上述辅助磁铁122L、122R的磁化方向彼此垂直。优选为,中心磁铁120为在与第二方向垂直的方向上磁化的永磁铁,上述辅助磁铁122L、122R 是在与第一方向垂直的方向上磁化的永磁铁。此时,第一磁铁组12A及第二磁铁组 12B的磁极配置方向也可以与上述的方向相反。
更具体地,排列成第一磁铁组12A、第二磁铁组12B各自的中心磁铁120的与上述定子20相对的一侧的极性为N极,相反侧为S极,在中心磁铁120的两侧相连设置的上述辅助磁铁122L、122R的与上述中心磁铁120的磁极面121L、121R相接的一侧的极性为N极,相反侧为S极,从而排列成在整体磁极阵列上上述中心磁铁 120和辅助磁铁122L、122R的磁极方向相互垂直。
如图5所示,根据这样的磁极阵列,形成磁力线图案在4个箭头方向上连续的闭合曲线结构的磁路,此时中心磁铁120的磁场方向朝向定子20,辅助磁铁122L、122R 朝向中心磁铁120,从而实现中心磁铁120将辅助磁铁122L、122R的磁通量推向定子侧的效果,由此各个磁铁组120A、120B一侧面的磁通量密度增加,另一侧面的磁通量密度相对地减少。
即,通过中心磁铁120的磁场方向朝向定子20且辅助磁铁122L、122R的磁场方向朝向中心磁铁120的哈尔巴赫阵列(Halbach array),定子20相反侧的磁铁面的磁通量密度通过由哈尔巴赫阵列引起的磁力线之间的彼此干涉而被抵消而大幅减少,与各个磁铁组的定子20相对的一侧的磁通量密度相对地大幅增加。
由此,实质上通过与定子20的相互作用而产生振动力的一侧的磁力(朝向定子 20的磁力)的强度增加,通过向定子20方向增大的磁铁的磁力和线圈的磁通势之间的相互作用,定子20相对于振子10的吸引、相斥、推力增大,其结果,振动力被最大化,大幅提高反应速度(响应性)。
另外,在与定子20相对的相反侧,通过由哈尔巴赫阵列引起的磁力线之间的相互干涉现象而导致磁力大幅减小。因此,对防止磁场的外部泄漏的磁屏蔽的需求不大。因此,无需必须由磁性体来构成在内侧安装磁铁组和磁性体的框架14,因此能够实现装置轻量化并节省成本。
图6是对磁力在一侧增加而在另一侧抵消而减少的结构的磁铁组的各种变形进行例示的图。
如图6的变形例所示,中心磁铁120形成为随着远离定子20,与辅助磁铁相接的磁极面121L、121R之间的间隙变窄的等腰三角形形状。此时,如图6的(a)和 (b)所示,构成为上述中心磁铁120的与定子20相反的一侧的顶点和辅助磁铁122L、 122R的外表面部的水平方向位置相同或使上述顶点比上述外表面部更靠近定子20。
这样,构成为中心磁铁120的最外表面或角部至少与辅助磁铁122L、122R的外表面部的水平方向的位置相同或比上述外表面部更靠近定子20时实现使中心磁铁 120的磁力更加集中到定子20的效果,由此能够实现增加定子20与振子10之间的磁性效率,加大反弹力,进一步强化振动的效果。
如图6的(c)所示的变形例,与上述的(a)、(b)结构相反地,当构成为上述中心磁铁120的与定子20的相反的一侧的顶点在第二方向上比辅助磁铁122L、122R 的外表面部向外侧更突出时,通过辅助磁铁122L、122R的与中心磁铁120相接的磁极(N极)和上述顶点侧中心磁铁120的磁极(S极)的相互作用,能够有效地降低泄漏到外部的磁场。
如图6的(c)所示,在中心磁铁120的与定子20相反的一侧的顶点比辅助磁铁122L、122R的外表面部向外侧更突出地设置时,优先为,使辅助磁铁122L、122R 的与中心磁铁120相接的磁极面的边的长度L2为中心磁铁的磁极面的边的长度L1 的至少1/3以上,从而在抑制磁通量的泄漏的同时在磁路内形成顺畅的循环型磁力图案。
图7是对磁铁组的另一变形进行例示的图。
如图7的变形例所示,中心磁铁120形成为随着远离定子20,与辅助磁铁相接的磁极面121L、121R之间的间隙变窄的大致等腰梯形形状。在此,如图7的(a) 和(b)所示,构成为中心磁铁120的与定子20相反的一侧的上边和辅助磁铁122L、 122R的外表面部的水平方向的位置相同或上述上边比上述外表面部更靠近定子20。
这样,当构成为中心磁铁120的最外表面至少与辅助磁铁122L、122R的外表面部的水平方向的位置相同或比上述外表面部更靠近定子20时,能够使中心磁铁120 的磁力更加集中到定子20,由此提高定子20与振子10之间的磁性效率,加大反弹力,进一步强化振动。
如图7的(c)所示的变形例,与上述的(a)、(b)结构相反地,当构成为上述中心磁铁120的与定子20相反的一侧的最外表面在第二方向上比辅助磁铁122L、122R的外表面部向外侧更突出时,通过辅助磁铁122L、122R的与中心磁铁120相接的磁极(N极)和上述顶点侧中心磁铁120的磁极(S极)的相互作用(引力),可提高减少泄漏磁通量的效果。
如图7的(c)所示,优选为,即便中心磁铁120的与定子20相反的一侧的上边比辅助磁铁122L、122R的外表面部向外侧更突出,辅助磁铁122L、122R的与中心磁铁120相接的磁极面的边的长度L2为中心磁铁的磁极面的边的长度L1的至少1/3 以上,从而在控制磁通量的泄漏的同时在磁路内形成顺畅的循环型磁力图案。
图8为对磁铁组的又一个变形进行例示的图,将构成磁铁组的多个磁铁阵列构成为如图8这样的形态。即,辅助磁铁122L、122R(在各个中心磁铁两侧相连设置的磁铁)由磁极方向彼此垂直且以与上述的磁极面121L、121R对称的磁极界面D为基准被划分的2个磁铁构成。
具体地,辅助磁铁122L、122R由通过上述磁极面121L、121R而与中心磁铁120 相接并以磁场的方向朝向上述中心磁铁120的方式磁化的第一辅助磁铁122-1L、 122-1R和以上述磁极界面D为中心与上述第一辅助磁铁122-1L、122-1R相接地设置且磁场的方向与上述中心磁铁120的磁场方向相反的第二辅助磁铁122-2L、122-2R 构成。
通过这样的结构,第二辅助磁铁122-2L、122-2R在磁路内在将闭环结构的循环型磁力图案的路径最短路径化的方向上进行配置,从而进一步提高磁性效率,并且通过以中心磁铁120为基准的两个第二辅助磁铁122-2L、122-2R以对称结构排列而引起的彼此冲突的方向的磁力,定子20相反侧区域的磁力抵消效果进一步加大,进一步减少向外部泄漏的磁场。
图9和图10是表示磁路内磁通量分布及各个区域的磁场的强度的实验数据,图 9表示通常应用于以往的线性振动发生装置中的磁路的磁通量分布及各个区域的磁场的强度,图10表示应用于本实用新型的线性振动发生装置的磁路的磁通量分布及各个区域的磁场的强度。
在各个实验数据中表示磁路内各个区域的磁场的强度的下侧曲线图中,纵轴和横轴分别表示磁通量密度和距离。此时,表示距离的横轴的数值中6.00mm的位置相当于磁路的中心(定子的中心),由①和②表示的非线性结构的线分别表示振子内侧和外侧区域的磁场的强度变化。
如图9所示,参照中心磁铁的磁极方向和相邻辅助磁铁的磁极方向单纯地彼此垂直地构成的以往线性振动发生装置的磁路可知,对振动力的产生带来实质性影响的区间(定子和磁铁面对的区间,在磁通量分布图下面的曲线图中大致对应于 4.00~8.00mm的区间)中的内侧区域的磁通量密度①不均匀。
定子和磁铁面对的区间的磁场的强度(磁通量密度)不均匀又指因定子和振子的相互作用而使上述振子移动的力在振动方向(第一方向)上不均匀,这表示启动性及响应性等整体上的驱动性能下降。
另外,在以往的磁路(图9)中观察振子外侧区域的磁通量密度②可知,在与定子20和振子10的磁铁重叠的区域相应的区间(同样地对应于4.00~8.00mm的区间) 磁通量密度急剧地增加。这表示在相应区间向外部泄漏的磁通量的数量多,当泄漏的磁通量多时,与此相应地,磁力损失变大,磁性效率下降。
相反地,如图10所示,参照本实用新型的实施例的线性振动发生装置的磁路可知,对振动力的产生带来实质性影响的区间(定子和磁铁面对的区间,在磁通量分布图下面的曲线图中大致对应于4.00~8.00mm的区间)的内侧区域的磁通量密度①保持均匀。
定子和磁铁面对的区间的磁场的强度(磁通量密度)均匀又表示通过定子和振子的相互作用而使上述振子移动的力在振动方向(第一方向)上均匀地发生作用,这表示装置的启动性及响应性等整体的驱动性能比以往技术显著地改善。
另外,在本实用新型的磁路(图10)中参照振子外侧区域的磁通量密度②可知,在与定子和振子的磁铁重叠的区域相应的区间(同样地对应于4.00~8.00mm的区间) 磁通量密度几乎保持在0水平。这表示在相应区间几乎没有向外部泄漏磁通量,这表示在磁屏蔽这一方面也具有显著的效果。
根据以上说明的本实用新型,通过根据独特的永磁铁阵列(Halbach array)而实现的磁路特性(与定子面对的一侧的磁力增大的特性),能够提高磁铁的磁力和线圈的磁通势之间的彼此吸引、相斥、推力。其结果,能够实现将振动发生装置的振动力最大化,提高反应速度的效果。
另外,通过根据独特的永磁铁阵列而实现的磁路特性中的另一磁路特性(与定子面对的磁铁面的相反侧的磁力因相互干涉而被抵消的特性),在不存在另外追加的屏蔽结构的情况下,也能够显著减少向外部泄漏的磁通量。其结果,有利于成本的节省及装置的小型化。
以上,在对本实用新型进行详细说明时仅对其特定的实施例进行了说明。但是,本实用新型不限于详细的说明中提及的特定的形态,而是包括在所附的权利要求书所定义的本实用新型的精神和范围内的所有变形物和均等物及代替物。
附图标记说明
10:振子
12A、12B:磁铁组
13L、13R:磁性体
14:框架
16L、16R:重量体
20:定子
22:线圈
24L、24R:轭
30:壳体
34:支架
40L、40R:弹簧
50:电路板
120:中心磁铁
121L、121R:磁极面
122L、122R:辅助磁铁
122-1L、122-1R:第一辅助磁铁
122-2L、122-2R:第二辅助磁铁
240:轭线圈
242:轭端。

Claims (14)

1.一种水平型线性振动发生装置,其特征在于,其包括:
壳体,其与支架结合而在内部形成安装空间;
定子,其包括线圈及轭,上述线圈安装于上述支架上表面的电路板,上述轭构成为一部分外表面被上述线圈包围;
振子,其构成为包围上述定子,且通过与上述定子的相互作用而在壳体内在第一方向上摇动;及
一对弹簧,它们在上述壳体与振子之间在第一方向上从两侧弹性支承上述振子,
上述振子包括以定子为中心在与上述第一方向正交的第二方向上相对配置的第一磁铁组、第二磁铁组和与上述第一磁铁组及第二磁铁组相邻配置的重量体,
上述第一磁铁组、第二磁铁组包括以磁场的方向朝向上述定子的方式磁化的中心磁铁和在上述中心磁铁的两侧相连设置且以磁场的方向朝向上述中心磁铁的方式磁化的一对辅助磁铁,
上述一对辅助磁铁和中心磁铁彼此相接的磁极面倾斜。
2.根据权利要求1所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁形成为随着远离定子而与上述一对辅助磁铁相接的磁极面之间的间隙变窄的等腰三角形形状。
3.根据权利要求2所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁的与定子相反的一侧的顶点和辅助磁铁的外表面部的水平方向位置相同或上述顶点比上述外表面部更靠近定子。
4.根据权利要求2所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁的与定子相反的一侧的顶点在第二方向上比辅助磁铁的外表面部向外侧更突出。
5.根据权利要求4所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
辅助磁铁的与上述中心磁铁相接的磁极面的边的长度L2为上述中心磁铁的磁极面的边的长度L1的至少1/3以上。
6.根据权利要求2所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁形成为随着远离定子而与上述一对辅助磁铁相接的磁极面之间的间隙变窄的等腰梯形形状。
7.根据权利要求6所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁的与定子相反的一侧的上边和辅助磁铁的外表面部的水平方向位置相同或上述上边比上述外表面部更靠近定子。
8.根据权利要求6所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述中心磁铁的与定子相反的一侧的上边在第二方向上比辅助磁铁的外表面部向外侧更突出。
9.根据权利要求7所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
辅助磁铁的与上述中心磁铁相接的磁极面的边的长度L2为上述中心磁铁的磁极面的边的长度L1的至少1/3以上。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
各个辅助磁铁由磁极方向彼此垂直且以与上述磁极面对称的磁极界面为基准被划分的2个磁铁构成。
11.根据权利要求10所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述辅助磁铁由如下磁铁构成:
第一辅助磁铁,其与上述中心磁铁相接,以磁场的方向朝向上述中心磁铁的方式磁化;及
第二辅助磁铁,其构成为以上述磁极界面为中心与上述第一辅助磁铁相接,且磁场的方向与上述中心磁铁的磁场方向相反。
12.根据权利要求1所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述第一方向是上述振子通过线圈和磁铁的相互作用而在壳体内进行振动的方向,
上述第二方向是在相同的平面上与上述第一方向正交的方向。
13.根据权利要求1所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,该水平型线性振动发生装置还包括:
一对框架,其用于安装上述磁铁组和磁性体。
14.根据权利要求13所述的水平型线性振动发生装置,其特征在于,
上述框架由非磁性体构成。
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