專利名稱：線性振動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性振動(dòng)器。
背景技術(shù)：
振動(dòng)電機(jī)是利用產(chǎn)生電磁力的原理將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)的部件，且通常安裝在 移動(dòng)電話中從而產(chǎn)生無聲振動(dòng)警報(bào)。隨著移動(dòng)電話市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大以及移動(dòng)電話功能的增 加，人們?nèi)諠u要求移動(dòng)電話部件更小和更好。結(jié)果，對(duì)于開發(fā)能夠克服傳統(tǒng)振動(dòng)電機(jī)的缺點(diǎn) 且有效地改善質(zhì)量的新結(jié)構(gòu)振動(dòng)電機(jī)的需求增加。由于過去幾年里具有較大IXD屏的移動(dòng)電話已經(jīng)流行，采用觸摸屏方法的移動(dòng)電 話的數(shù)量日益增加，通過觸摸屏方法，當(dāng)屏幕被觸摸時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。觸摸屏尤其要求振動(dòng)電機(jī) 具有更高的耐用性，這是因?yàn)榕c來電的振動(dòng)相比較，響應(yīng)于觸摸會(huì)產(chǎn)生更高頻率的振動(dòng)，觸 摸屏還要求振動(dòng)對(duì)觸摸屏上的觸摸具有更快速的響應(yīng)，以便在用戶觸摸該觸摸屏?xí)r能夠從 感測(cè)振動(dòng)方面給用戶提供更高的滿意度。通常用在移動(dòng)電話中的傳統(tǒng)振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，從而通過使偏心(不平衡)重 物旋轉(zhuǎn)而引起機(jī)械振動(dòng)。旋轉(zhuǎn)力是借助整流作用通過電刷與整流器(commutator)之間的 點(diǎn)接觸向轉(zhuǎn)子線圈施加電流而產(chǎn)生的。然而，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電刷在整流器各整流子片之間摩擦，所以使用這類整流器的 電刷式結(jié)構(gòu)由于機(jī)械摩擦和電火花而具有較短的電機(jī)壽命，機(jī)械摩擦和電火花會(huì)弓I起磨損 和黑粉末(blackpowder)。而且，當(dāng)電壓供應(yīng)至電機(jī)時(shí)，由于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性導(dǎo)致需要一定 時(shí)間才達(dá)到振動(dòng)的目標(biāo)幅度(magnitude)。因此，觸摸屏電話難于實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)。通常，使用線性振動(dòng)電機(jī)來克服觸摸屏電話的較短使用壽命和振動(dòng)功能響應(yīng)較慢 的缺點(diǎn)，線性振動(dòng)電機(jī)不是運(yùn)用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理，而是利用安裝在振動(dòng)電機(jī)中的彈簧及耦 接至彈簧的質(zhì)量塊并運(yùn)用具有預(yù)定共振頻率的電磁力來產(chǎn)生振動(dòng)。這里，電磁力是通過磁 體與流經(jīng)線圈的具有特定頻率的直流或交流電流之間的交互作用產(chǎn)生的，所述磁體設(shè)置在 移動(dòng)的質(zhì)量塊上，所述線圈設(shè)置在一靜止部件上。通常用在高端觸摸屏電話內(nèi)的線性振動(dòng)電機(jī)一般設(shè)置在移動(dòng)電話的角部附近，從 而在垂直于LCD屏的方向上產(chǎn)生振動(dòng)。線性振動(dòng)電機(jī)可以具有外徑IOmm且厚度4mm的尺 寸。然而，在設(shè)計(jì)成在垂直方向上振動(dòng)的線性振動(dòng)電機(jī)中，要求安裝在振動(dòng)電機(jī)中的質(zhì)量塊 確保在4mm空間內(nèi)的垂直位移以便產(chǎn)生振動(dòng)，因此空間限制變得非常明顯并且加大振動(dòng)量 可能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了通過防止磁通量泄漏而具有增大驅(qū)動(dòng)力的線性振動(dòng)器。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種線性振動(dòng)器，其包括底座(base)；耦接到底座的 線圈單元；磁體組件，該磁體組件形成與流經(jīng)線圈單元的電流垂直的閉合磁力回路(closed circuit)，其中磁體組件相對(duì)于線圈單元相對(duì)移動(dòng)；以及彈性地支撐磁體組件的彈性件。磁體組件可包括插入到中空部?jī)?nèi)的中心磁體、設(shè)置在線圈單元兩側(cè)上的側(cè)磁 體、以及以在中心磁體與側(cè)磁體之間形成閉合磁路的方式支撐中心磁體和側(cè)磁體的磁軛 (yoke)。線圈單元中可形成有中空部并且線圈單元由形成在底座上的繞線管(bobbin)支 撐，而中心磁體可以以中心磁體可水平移動(dòng)的方式插入到線圈單元的中空部?jī)?nèi)。側(cè)磁體可耦接到磁軛的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。如果側(cè)磁體耦接到磁軛的外側(cè)，則側(cè)磁體可 以以多個(gè)側(cè)磁體設(shè)置。彈性件可以是多個(gè)螺旋形板簧，它們介于磁體組件與底座之間，且其中所述多個(gè) 螺旋形板簧在同一方向上變形。螺旋形板簧可包括第一框架；多個(gè)板形件，所述板形件的 一個(gè)端部耦接到第一框架的內(nèi)側(cè)，而其另一端部朝向第一框架的中心螺旋延伸；以及第二 框架，所述第二框架耦接到多個(gè)板形件的所述另一端部。多個(gè)螺旋形板簧可關(guān)于第二框架彼此面對(duì)并彼此耦接。本發(fā)明另外的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分在下面的描述中給出，且部分從該描述中顯而易 見或可通過實(shí)踐本發(fā)明而得知。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的平面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的橫截面圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件的透視圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器中的磁體組件的閉合磁路的平面 圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的彈性件的透視圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的螺旋形板簧的平面圖。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件的透視圖。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件的透視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)通過下面的附圖和說明將很顯然。將在下面參考附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的線性振動(dòng)器。與圖號(hào)無 關(guān)，相同或相應(yīng)的部件以相同的標(biāo)號(hào)表示，且省略冗余的說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的平面圖，且圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 線性振動(dòng)器的橫截面圖。如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器1000可防止由 磁體組件200引起的磁通量泄漏并產(chǎn)生改進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力。線性振動(dòng)器1000可包括底座102、線圈單元130、重物(weight) 950、磁體組件200和彈性件400。容納線性振動(dòng)器1000的各部件于其中的底座102具有支撐線性振動(dòng)器1000 的各部件的空間。繞線管110可形成在底座102的中心處。繞線管110是能夠支撐線圈單元130的部件。繞線管110可沿底座102的左右方 向設(shè)置。繞線管Iio可具有其中形成有中空部112的圓柱形形狀。線圈單元130具有其中形成有中空部的圓柱形形狀，其中線圈纏繞在該圓柱形上。 通過將繞線管Iio插入到線圈單元130的中空部?jī)?nèi)，可將線圈單元130安裝在底座102上。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件的透視圖，且圖4是示 出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器中的磁體組件的閉合磁路的平面圖。如圖3和圖4所示，磁體組件200可相對(duì)于線圈單元130相對(duì)移動(dòng)并形成與流經(jīng) 線圈單元130的電流垂直的閉合磁力回路。磁體組件200可包括中心磁體210、側(cè)磁體220和磁軛230。中心磁體210可由圓 柱形磁體214和磁芯212構(gòu)成，其中所述圓柱形磁體以使磁力線通過其中心的方式設(shè)置，所 述磁芯介于至少兩個(gè)磁體214之間。中心磁體210可插入到繞線管110中，從而中心磁體 210可相對(duì)于底座102水平地移動(dòng)。側(cè)磁體220可設(shè)置在線圈單元130的兩側(cè)上。側(cè)磁體220可沿從中心磁體210的 中心朝向線圈單元130兩側(cè)的方向設(shè)置，因此可增加從中心磁體210的中心穿過線圈單元 130外表面的磁力線的通量密度。雖然本實(shí)施例描述了側(cè)磁體220設(shè)置在線圈單元130兩側(cè)上的實(shí)例，但側(cè)磁體220 也可設(shè)置在線圈單元130的上側(cè)和下側(cè)，以及這兩側(cè)。其中形成有閉合磁路的磁軛230可由能夠防止磁通量泄漏的磁體制成。磁軛230可具有能夠支撐中心磁體210和側(cè)磁體220的形狀。在磁軛230的中間 可形成中空部，且中心磁體210的任一端可耦接到該中空部。側(cè)磁體220可耦接到中空部 內(nèi)部的兩端。因此，磁體組件200可利用中心磁體210、側(cè)磁體220和磁軛230形成一閉合磁路， 因而防止磁通量泄漏并增大線性振動(dòng)器1000的驅(qū)動(dòng)力。而且，通過增加側(cè)磁體220的通量 密度可進(jìn)一步增大線性振動(dòng)器1000的驅(qū)動(dòng)力。因此，即使使用較小的或較薄的線性振動(dòng)器1000也能夠產(chǎn)生同樣的驅(qū)動(dòng)力。這使 得可以將該線性振動(dòng)器1000應(yīng)用在較小的電子設(shè)備中并減小功率消耗。如圖1至圖3所示，重物950可形成為通常包圍磁軛230的矩形立方體。重物950 耦接到磁體組件200和磁軛230，并通過與磁體組件200 —起的重復(fù)水平運(yùn)動(dòng)可產(chǎn)生更大的 振動(dòng)。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的彈性件的透視圖，且圖6是示出 了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器的螺旋形板簧的平面圖。如圖5和圖6所示，彈性件400具有兩個(gè)螺旋形板簧400a和400b，它們彼此面對(duì) 并彼此耦接。螺旋形板簧400a包括第一框架410a、板形件420a、及第二框架430a，螺旋形 板簧400b包括第一框架410b、板形件420b及第二框架430b。第一框架410a和410b具有與線性振動(dòng)器1000的側(cè)部截面相對(duì)應(yīng)的矩形。螺旋 形板簧400a和400b具有矩形形狀并可通過壓制彈性板形件而形成。板形件420a和420b設(shè)置在第一框架410a和410b的內(nèi)側(cè)。每個(gè)板形件420a和420b的一個(gè)端部分別耦接到第一框架410a和410b的內(nèi)側(cè)并分別朝向第一框架410a和 410b的中心螺旋地延伸。這里，根據(jù)第一框架410a和410b的形狀，板形件420a和420b可 具有朝向第一框架410a和410b的較長(zhǎng)側(cè)延伸的螺旋形。兩個(gè)板形件是以板元件420a和420b對(duì)稱地形成在第一框架410a和410b中的方 式從第一框架410a和410b的任一側(cè)延伸的。板形件420a和420b是實(shí)際上提供螺旋形板簧400a和400b的彈性的部件。通過 使板形件具有螺旋形，板形件420a和420b可具有延伸的形狀。而且，螺旋形板簧400a和 400b的彈性模量可通過改變板形件420a和420b的長(zhǎng)度而調(diào)整。如圖6所示，板形件420a和420b的另一端部耦接到第二框架430a和430b的兩 端。第二框架430a和430b是使得兩個(gè)板形件的端部彼此耦接的部件，并可由兩個(gè)板形件彈 性地支撐。在本實(shí)施例中，第二框架430a和430b是當(dāng)彼此面對(duì)的螺旋形板簧400a和400b 彼此耦接時(shí)彼此接觸的部件。通過使兩個(gè)螺旋形板簧400a和400b彼此面對(duì)并彼此耦接，彈性件400的總彈性 模量可比每個(gè)螺旋形彈性件400的彈性模量小。因此，可使用具有較大彈性模量的螺旋形板簧400a和400b，且因此在設(shè)計(jì)線性振 動(dòng)器1000時(shí)，可選擇更寬范圍的螺旋形板簧400a和400b的彈性模量，最終提高設(shè)計(jì)自由度。而且，因?yàn)榭墒褂镁哂懈髲椥阅Ａ康穆菪伟寤?00a和400b，所以可使用更厚 的板形件420a和420b。結(jié)果，板形件420a和420b的剛度可增大，有助于螺旋形板簧400a 和400b的制造過程。因此，在制造過程中更易于處理板簧400a和400b，從而有效地減少板 簧400a和400b的彈性模量離散(dispersion)。而且，因?yàn)槭褂脙蓚€(gè)螺旋形板簧400a和400b，彈性件400的位移范圍可增大，因此 也可增大線性振動(dòng)器1000的振動(dòng)幅度。而且，該布置減小了每個(gè)螺旋形板簧400a和400b中的位移范圍，因此可減小螺旋 形板簧400a和400b中的板形件420a和420b的應(yīng)變模量。結(jié)果，可減小板形件420a和 420b內(nèi)的應(yīng)力，且因此可延長(zhǎng)螺旋形板簧400a和400b以及線性振動(dòng)器1000的壽命。如圖6所示，當(dāng)螺旋形板簧400a和400b由于外力而變形時(shí)，第二框架430a和430b 可在特定方向上旋轉(zhuǎn)。彼此面對(duì)的兩個(gè)螺旋形板簧400a和400b可以以變形發(fā)生時(shí)第二框 架430a和430b能夠在同一方向上旋轉(zhuǎn)的方式彼此耦接。通過這樣的布置，彈性件400可防止當(dāng)螺旋形板簧400a和400b變形時(shí)由于第二 框架430a和430b旋轉(zhuǎn)方向的差異而在板形件420a和420b內(nèi)可能產(chǎn)生的應(yīng)力。于是，當(dāng) 彈性件400經(jīng)歷未變形結(jié)構(gòu)與變形結(jié)構(gòu)之間的位移時(shí)，螺旋形板簧400a的第二框架430a 和螺旋形板簧400b的第二框架430b可在同一方向上變形，因此第一框架410a和410b不旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)彈性件400經(jīng)歷變形時(shí)，可防止作為彈性件400端部的第一框架410a和 410b旋轉(zhuǎn)，因此在重物950振動(dòng)過程中重物950可直線行進(jìn)。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件200a的透視圖， 且圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的線性振動(dòng)器的磁體組件200b的透視圖。如圖7 和圖8所示，側(cè)磁體220a和220b可耦接到圍繞中心磁體的磁軛230a和230b的外側(cè)。這里，可安裝多個(gè)側(cè)磁體220b，因此可增加通量密度。利用本發(fā)明的某些實(shí)施例，可防止磁通量泄漏，因而增大線性振動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力。雖然已經(jīng)參考特定實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明的精神，但這些實(shí)施例僅用于例示目 的而非限制本發(fā)明。可以理解，在不背離本發(fā)明的范疇和精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 改變或改進(jìn)這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種線性振動(dòng)器，包括 底座；線圈單元，耦接到所述底座；磁體組件，所述磁體組件被構(gòu)造成形成與流經(jīng)所述線圈單元的電流垂直的閉合磁力回 路，所述磁體組件相對(duì)于所述線圈單元相對(duì)移動(dòng)；以及 彈性件，所述彈性件彈性地支撐所述磁體組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性振動(dòng)器，其中，所述磁體組件包括 插入到一中空部?jī)?nèi)的中心磁體；設(shè)置在所述線圈單元的兩側(cè)上的側(cè)磁體；以及磁軛，所述磁軛以在所述中心磁體與側(cè)磁體之間形成閉合磁路的方式支撐所述中心磁 體和所述側(cè)磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性振動(dòng)器，其中所述線圈單元中形成有一中空部并且所述線圈單元由形成在所述底座上的繞線管支 撐；并且所述中心磁體以所述中心磁體可水平移動(dòng)的方式插入到所述線圈單元的中空部?jī)?nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性振動(dòng)器，其中，所述側(cè)磁體耦接到所述磁軛的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性振動(dòng)器，其中，所述側(cè)磁體耦接到所述磁軛的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線性振動(dòng)器，其中，所述側(cè)磁體以多個(gè)側(cè)磁體設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性振動(dòng)器，其中，所述彈性件是介于所述磁體組件與所述 底座之間的多個(gè)螺旋形板簧，所述多個(gè)螺旋形板簧在同一方向上變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的線性振動(dòng)器，其中，所述螺旋形板簧包括 第一框架；多個(gè)板形件，所述多個(gè)板元件的一個(gè)端部朝向所述第一框架的內(nèi)側(cè)螺旋延伸；以及 第二框架，耦接到所述多個(gè)板形件的另一端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線性振動(dòng)器，其中，所述多個(gè)螺旋形板簧關(guān)于第二框架彼此 面對(duì)并彼此耦接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種線性振動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線性振動(dòng)器包括底座；耦接到底座的線圈單元；形成與流經(jīng)線圈單元的電流垂直的閉合磁力回路的磁體組件，且其中磁體組件相對(duì)于線圈單元相對(duì)移動(dòng)；以及彈性地支撐磁體組件的彈性件。因此，通過防止磁通量泄漏，本發(fā)明提供了具有增大驅(qū)動(dòng)力的線性振動(dòng)器。
文檔編號(hào)H02K33/18GK102055297SQ20101014612
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者吳和泳, 尹永復(fù), 崔準(zhǔn)根, 房帝賢, 樸錫俊, 李京虎, 李光炯, 禹基錫, 金容振 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社