CN101938207A - 线性振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性振动电机。该电机包括包围电机的顶部和横向侧的外壳以及包围电机的底部和纵向侧的托架。板件设置在托架侧部的内表面上，并成整体地具有圆筒形部件从而容纳线圈。质量体设置在托架的中央部分中并水平振动，轭状体设置在质量体的侧表面上，并且磁体安装于轭状体的中央部分以便被插入到线圈的内部空间中。弹簧将板件和轭状体耦接，因此将振动力传递到电机。延伸部件从弹簧的端部延伸，而轴承设置在延伸部件的端部，因此最小化了与外壳的摩擦。

Description

线性振动电机

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年7月1日提交的韩国专利申请No.10-2009-0059858的权益，其标题为“线性振动电机(LINEAR VIBRATION MOTOR)”，其全部内容通过引用方式包括在此。

技术领域

本发明总体涉及一种线性振动电机，更具体地，涉及这样一种线性振动电机，其中，轴承设置在将电机运动部件和静止部件耦接到一起的弹簧的延伸部件上，或者球体设置在轭状体(yoke)的伸出部上，因此，当电机工作时，最小化了邻接部件间的摩擦和磨损，最小化了由摩擦和磨损引起的噪声，且沿水平方向振动。

背景技术

代表性例子为移动电话的接收装置的最重要的功能是通知收到信号的接收功能。该功能是通过产生铃声或振动执行的。振动特别成为了移动电话的基本要素，以便防止人们被打扰或允许在难以识别到铃声的地方识别有信号被接收。

振动电机是产生振动的装置，并被构造成使得其轴线是偏心的或重心向一侧倾斜，因此电机在电机旋转时产生振动。这种振动电机的问题是：因为电机旋转时，电刷通过各段间的缝隙，从而产生机械摩擦和电火花，且缩短电机的寿命。此外，当电压施加到电机上时，由于旋转惯性导致需要长时间才能达到目标振动强度，从而难于实现适用于触摸屏电话的振动。

为了克服振动电机的缺点，开发出了线性振动电机。在线性振动电机中，磁体和线圈间的电磁力使得安装在板簧上的振动器振动，因此不发生机械摩擦且电机小型化是可能的。因此，目前开发了多种类型的线性振动电机。这里，通过位于运动部件中的磁体和位于定子中的线圈的具有预定频率的DC或AC之间的交互作用产生电磁力。

如图11所示，传统线性振动电机10包括位于外壳11中的振动器12，线圈13，磁体14，板件15，轭状体16。线圈13和磁体14之间的电磁力使得振动器12上下振动。

线性振动电机通常位于移动电话的角部处，因此沿垂直方向在LCD屏上产生振动。当振动器12确保竖直移动和运动时，被设计为沿竖直方向上振动的线性振动电机可产生振动。然而，由于移动电话中安装空间的限制，增加振动强度所要求的厚度增加受到了限制。

为了克服传统线性振动电机100的缺点，提出了在线性振动电机中水平移动质量部件的方法。

然而，水平振动的线性振动电机的问题是：由于振动器12和邻接部件之间的摩擦使得部件易于磨损。因此，迫切需要开发在水平振动时能够减小部件之间磨损的线性振动电机。

发明内容

本发明努力提供一种线性振动电机，其中轴承设置在将电机运动部件和静止部件耦接到一起的弹簧的延伸部件上，或球体设置在轭状体的伸出部上，因此当电机工作时，最小化了邻接部件之间的摩擦和磨损，最小化了由摩擦和磨损引起的噪声，并在水平方向上振动。

在根据本发明实施例的线性振动电机中，外壳包围电机顶部和横向侧，托架包围电机底部和纵向侧。板件(plate)设置在托架侧部的内表面上，且成整体地具有圆筒形部件以便在其中容纳线圈。质量体设置在托架的中央部分中并在水平方向上振动，轭状体设置在质量体的侧表面上，并且磁体安装在轭状体的中央部分中以便插入到线圈内部空间中。弹簧将板件和轭状体耦接，因此将振动力传递到电机。延伸部件从弹簧端部延伸，轴承设置在延伸部件的端部，因此最小化了与外壳的摩擦。

轴承是具有球形形状的球轴承、具有圆柱形形状的圆柱轴承，或具有环形形状的环轴承。

此外，外壳包括引导轴承的阶梯状轨道(stepped rail)。

轭状体包括从轭状体边缘延伸的伸出部以及设置在伸出部端部上的球体，从而在质量体工作时最小化了质量体和外壳之间的摩擦表面。

外壳包括阶梯状轨道以便引导伸出部的球体。

附图说明

图1是示出根据本发明的线性振动电机的分解透视图；

图2是示出根据本发明的线性振动电机的静止部件的透视图；

图3是示出根据本发明的线性振动电机的运动部件的透视图；

图4是示出根据本发明第一实施例的线性振动电机的部件的透视图；

图5是示出根据本发明第一实施例的线性振动电机的截面图；

图6是示出根据本发明第二实施例的线性振动电机的部件的透视图；

图7是示出根据本发明第二实施例的线性振动电机的截面图；

图8是示出根据本发明第三实施例的线性振动电机的部件的透视图；

图9是示出根据本发明第四实施例的线性振动电机的透视图；

图10是示出根据本发明第五实施例的线性振动电机的透视图；以及

图11是示出传统振动电机的截面图。

具体实施方式

以下将会参考附图详细说明根据本发明优选实施例的线性振动电机100。

如图1到3所示，根据本发明的线性振动电机100包括外壳110，托架120，FPC 130，板件140，线圈150，质量体160，轭状体170，磁体180，和弹簧190。

外壳110被安装为包围线性振动电机100的顶部和横向侧，因此防止线性振动电机100受到外部碰撞。

托架120被成形为包围线性振动电机100的底部和纵向侧。托架120由非磁性或弱磁性物质制成，以便不影响驱动单元，并且连接到输入端的FPC 130安装到托架120中的底部上。FPC 130包括布线(pattern)，布线将从外部施加的电能连接到线圈150。

每个板件140安装在托架120侧部的内表面上，且成整体地具有圆筒形部件以便在其中容纳相关线圈150。

每个线圈150与相关的磁体180相互作用从而产生电磁力。

托架120、安装在托架120上的FPC 130、板件140和线圈150被固定并构成线性振动电机100的静止部件。

质量体160设置在托架120的中心以便在水平方向上产生振动。质量体160响应线圈150的功率信号来与磁体180相互作用，因此在水平方向上产生振动。

优选地，质量体160具有比铁(Fe)高的比重。

通常在使用共振频率F的线性振动电机中，如下面【等式1】所示，共振频率F是由质量体160的质量和弹簧的弹性模数k决定的。当具有共振频率F的功率施加到线圈150且电流流入线圈150时，质量体160的水平位移和振动具有最大值。

【等式1】

$F=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{k}{m}}$

板状轭状体170安装在质量体160的两侧，并且磁体180设置在每个轭状体170的中央部分上。磁体180插入到安装在每个板件140的圆筒形部件内的每个线圈150的内部空间中。

每个轭状体170与相关的磁体180共同形成磁路以便优化与相关线圈150互连的磁体180的磁通量。

质量体160、安装在质量体160上的轭状体170、和磁体180构成线性振动电机100的运动部件。

弹簧190将安装在质量体160上的轭状体170与板件140耦接，并当质量体160在水平方向上移动时将振动力传递到外壳110和托架120。每个弹簧190的两端都通过焊接分别固定到相关轭状体170和板件140上。

延伸部件191以与弹簧190一体的方式从每个弹簧190的一端延伸，球轴承192设置在延伸部件191的端部上，因此当质量体160振动时，最小化了质量体160和外壳110之间的摩擦表面，并总是在质量体160和外壳110之间保证最小的间隙。因而，最小化了外壳110的磨损或质量体160与邻接部件之间的磨损，并防止由接触引起的噪声。

延伸部件191由与弹簧190相同的材料制成，并具有弹性。组装球轴承192和延伸部件191不要求额外部件。

同样地，球轴承192设置在弹簧190的延伸部件191的端部，因此最小化了质量体120的质量m，实现振动电机的微型化并最大化了电机的振动强度。

图4和5是示出根据本发明第一实施例的球轴承192的示图，其中球轴承192与弹簧190的延伸部件191组装在一起。这方面，球轴承192具有球形状，因此在质量体160工作时，最小化了质量体160和外壳110之间的摩擦面积，并防止部件磨损。

图6和7是示出根据本发明第二实施例的圆柱轴承193的示图，其中圆柱轴承193与弹簧190的延伸部件191组装在一起。阶梯状轨道111设置在外壳110的一部分中，该部分接触圆柱轴承193，因此引导圆柱轴承193并确保水平移动的质量体120的准直性。

图8是示出根据本发明第三实施例的环轴承194的示图，其中环轴承194与弹簧190的延伸部件191组装在一起。

如图4到8所示，球轴承192、圆柱轴承193、和环轴承194中的任何一个都可设置在弹簧190的延伸部件191的端部上。

此外，根据第四实施例，如图9所示，伸出部171从轭状体170的边缘延伸，且球体171安装在伸出部171的端部，因此当质量体160工作时，最小化了质量体160和外壳110之间的摩擦表面。

图10示出本发明的第五实施例，其中电机包括具有阶梯状轨道111的外壳110。根据该实施例，当质量体160水平移动时，设置在从轭状体170边缘延伸的伸出部171端部上的球体172沿轨道111移动，因此最小化了质量体160和外壳110之间的摩擦表面。

同样地，根据本发明的线性振动电机100在水平方向上振动，并包括位于弹簧190的延伸部件191端部上的轴承，因此，最小化了邻接部件之间的摩擦和磨损，并最小化了由摩擦和磨损引起的噪声。

如上所述，本发明提供一种线性振动电机，其中轴承设置在将电机的运动部件和静止部件耦接到一起的弹簧的延伸部件上，因此在电机工作时，最小化了邻接部件之间的摩擦和磨损，最小化了由摩擦和磨损引起的噪声，且在水平方向上振动。此外，伸出部设置在轭状体上，且球体设置在伸出部上，因此在电机工作时，最小化了邻接部件之间的摩擦面积。

虽然出于说明的目的已经公开了本发明优选实施例，但本领域技术人员将认识到在不超出权利要求所限定的本发明范畴和精神的情况下，可以进行各种修改，添加和替换。

Claims (7)

1.一种线性振动电机，其包括：

外壳和托架，所述外壳包围所述电机的顶部和横向侧，所述托架包围所述电机的底部和纵向侧；

板件，设置在所述托架的侧部的内表面上，且成整体地具有圆筒形部件以便在其中容纳线圈；

质量体、轭状体和磁体，所述质量体设置在所述托架的中央部分中并在水平方向上振动，所述轭状体设置在所述质量体的侧表面上，所述磁体安装于所述轭状体的中央部分以便被插入到所述线圈的内部空间中；

弹簧，将所述板件和所述轭状体耦接，因此将振动力传递到所述电机；以及

延伸部件和轴承，所述延伸部件从所述弹簧的端部延伸，所述轴承设置在所述延伸部件的端部上，因此最小化了与所述外壳的摩擦。

2.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述轴承包括具有球形状的球轴承。

3.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述轴承包括具有圆柱形形状的圆柱轴承。

4.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述轴承包括具有环形形状的环轴承。

5.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述外壳包括阶梯状轨道以便引导所述轴承。

6.根据权利要求1所述的线性振动电机，其中，所述轭状体包括：

伸出部件，从所述轭状体的边缘延伸；以及

球体，设置在所述伸出部件的端部，以便在所述质量体工作时最小化所述质量体和所述外壳之间的摩擦表面。

7.根据权利要求6所述的线性振动电机，其中，所述外壳包括阶梯状轨道以便引导所述伸出部件的球体。

Images