CN101964566A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

一种线性振动器，包括：限定出振动器的内部空间的壳体；设置在壳体下方并具有线圈的支架，给线圈通电以产生磁场；具有容纳于磁轭(其一端封闭)的中空部分中的磁体和接合在磁轭的圆周上的圆柱形重块的振荡器；以及与壳体的上部接合以弹性支撑振荡器从而使振荡器可线性运动的弹簧件，其中，重块设置有多个圆周凹槽，回转件可旋转地插入圆周凹槽中并与壳体的侧壁接触。

Description

线性振动器

相关申请的引用

本申请要求2009年7月24日提交的No.10-2009-0067964号名称为“linear vibrator(线性振动器)”的韩国专利申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明通常涉及一种线性振动器。

背景技术

通常，为了(例如)提供静音功能并防止噪音在公共场所产生干扰，在移动电子装置(例如，移动电话、游戏机、便携信息终端等)中设置各种振动器。具体地，这种振动器安装在便携电话中以使呼入信号静音。由于最近制造尺寸小且薄的便携电话的趋势，安装在这种便携电话中的振动器也需要被制成尺寸小且薄，并具有大量功能。

振动器是目前适用于通信设备(例如，便携电话)的呼叫接收单元。其是用产生电磁力的原理将电能转化成机械振动的元件，并安装在便携电话中以用静音状态通知电话所有者有呼入。

根据现有技术的一个实施例的传统的振动器通过旋转具有偏心质量的转子而获得机械振动。转子的旋转力由换向器或电刷型电机结构而获得，其中，在经由电刷和换向器之间的接触而被换向之后，对转子的线圈供应电流。

然而，这种振动器的问题在于，当电刷穿过换向器的各部件之间的间隙时，会在那里出现机械摩擦、电火花和磨损，因此，产生杂质(例如，黑色粉末)，这会缩短振动器的使用寿命。因此，提出了能够稳定获得线性振动的线性振动器。

图1示出了传统的线性振动器的剖视图。

如图1所示，传统的线性振动器10包括：限定振动器的内部空间的壳体20；设置在壳体20下方并具有线圈32的支架30，给线圈32通电以产生磁场；阻尼件34；具有中空磁轭42、容纳在磁轭的中空部分中的圆柱形磁体44(具有附接在其下表面上的板状磁轭43)以及接合在磁轭42的圆周上的重块46的振荡器40；以及与壳体20的上部接合以弹性支撑振荡器40从而使振荡器40可线性运动的弹簧件50。这里，中空磁轭42是圆柱形元件，其一端封闭，并由盘状板42a和从盘状板42a的圆周向下延伸的圆柱形壁部42b组成。

这样操作线性振动器10，从而，当给线圈32通电时，振荡器40由于磁场和电场之间的相互作用而开始在垂直方向上振动，磁场由磁路产生，磁路由圆柱形磁体44、板状磁轭43和磁轭42组成，电场由线圈32产生。

然而，这种传统的振动器10的问题在于，当对未激活状态的振荡器40施加外力时，由于振荡器40与弹性件50连接，所以，对振荡器40产生不可避免的微小振动，降低振动器10的可靠性。

此外，当振荡器40在激活状态中侧向运动或旋转运动时，振荡器40与壳体20直接接触，有问题地产生接触声音和冲击。

发明内容

因此，本发明始终牢记相关技术领域中出现的上述问题，并且，本发明旨在提出一种能够防止振荡器由于与壳体接触而产生的不可避免的微小振动和不想要的振动的线性振动器。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种线性振动器，其包括：限定振动器的内部空间的壳体；设置在壳体下方并具有线圈的支架，对线圈通电以产生磁场；具有容纳于磁轭(其一端封闭)的中空部分中的磁体和接合在磁轭的圆周上的圆柱形重块的振荡器；以及与壳体的上部接合以弹性支撑振荡器从而使振荡器可线性运动的弹簧件，其中，重块设置有多个圆周凹槽，当与壳体的侧壁接触时回转件可旋转地插入圆周凹槽中。

这里，回转件可是旋转球。

此外，弹性件可插入凹槽中。

此外，可在凹槽的内壁上施加润滑油。

此外，可以360°/N的间隔在重块的圆周上设置N个凹槽。

此外，凹槽可具有这样的尺寸，使得回转件的至少一半被插入。

此外，凹槽的入口部分可具有与回转件的直径相同的直径。

此外，凹槽可具有与回转件相应的形状。

此外，弹簧件可以是板簧，其内部与壳体隔开，其相对端固定至壳体的上部，并且可在板簧的上表面上施加上磁流体材料，从而使磁流体材料由于磁体产生的磁通量而固定地定位。

根据本发明的构造，即使当回转件旋转地插入磁体圆周时，并且当与壳体侧壁接触从而产生外力的同时旋转时，防止振荡器与壳体碰撞并防止微小的振动。

此外，由于回转件被插入并用弹性件支撑于重块的凹槽中，可轻松地组装重块，并可进一步防止振荡器与壳体碰撞以及振荡器的微小振动的出现。

附图说明

当结合附图时，通过以下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更容易理解，其中：

图1示出了传统的线性振动器的剖视图；

图2示出了根据本发明的第一实施例的线性振动器的分解透视图；

图3示出了图2的线性振动器的剖视图；

图4示出了根据本发明的第二实施例的线性振动器的剖视图；

图5A至图5C示出了重块的凹槽位置和回转件的布置的视图。

具体实施方式

现在，将更详细地参照本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。无论可能在哪里，在所有附图和描述中将使用相同的附图标号表示相同或相似的部件。在描述本发明中，如果确定对相关已知技术的详细描述使得本发明的要点不必要地不明确，那么将省略该详细描述。

在进行描述之前，需要注意，说明书和权利要求书中表达的术语或措辞不应局限于或直译为其传统的或字典上的意义，而应理解为与本发明的技术实质一致的意义和概念，因为发明人可适当地定义所使用的术语或措辞的概念，从而以最佳方式说明他/她的发明。

图2示出了根据本发明的第一实施例的线性振动器的分解透视图，而图3是示出图2的线性振动器的剖视图。参照这些附图，将描述本实施例的线性振动器100a。

如图2和3所示，本实施例的线性振动器100a包括壳体200、支架300、振荡器400以及弹簧件500。

壳体200是限定出预定尺寸的内部空间的容纳件，振荡器400容纳于其中。壳体的下部是开口的，其由支架300封闭。

这里，壳体200具有至少一个通孔220，上磁流体材料520通过该通孔而施加在容纳于壳体200中的弹簧件500上。为了在施加磁流体材料520之后防止其流出，例如，用磁带件(tape member)240封闭壳体200的通孔。

支架300设置在壳体200的下方以封闭壳体200的内部空间，并在其上设置有用于产生振动的线圈320。

这里，支架300可由磁性材料构成，以与辅助磁体462相互作用而产生磁力。支架也可包括具有连接至线圈320并对其供电的端子的基板件(其附图标号未标出)。

当经由端子从外部供电时，线圈320产生预定强度的电场，其下部通过粘结材料粘合在支架300的上表面上。

这里，线圈320形成为具有中空部分的圆柱形，从而使振荡器400的线性振动磁体440在中空部分中往复运动。线圈的上端优选地设置在磁轭420的内圆周与磁体440的外圆周之间的气隙AG中，从而使磁体440产生的磁场和线圈320产生的电场彼此平稳地相互作用。

同时，阻尼件340可设置在支架300的上部上，以防止振荡器400与支架300直接接触，并吸收冲击。这里，阻尼件340设置在磁体440下方的支架300上，从而，在线性振动过程中，当磁体440在线圈320的中空部分中往复运动时，防止磁体440与支架接触。这里，阻尼件340可由各种冲击吸收(shock-absorption)材料(例如，橡胶、聚丙烯等)构成。

支架300可设置有伸出部(未示出)以固定地支撑线圈320。这里，当支架300被压力加工(press-machined)和成形时可一体地形成伸出部，并允许线圈320位于伸出部之间，以利于组装。

振荡器400是线性振动元件，其包括磁轭420、磁体440和重块460。

磁轭420固定地支撑磁体440和重块460，并允许磁体440平稳地形成磁通量。磁轭形成为圆柱形中空部分，其中，上部封闭，下部开口。

具体地，磁轭420具有其上附接有弹簧件500的盘状板422，和从盘状板的圆周向下延伸的圆柱形壁部。盘状板422和圆柱形壁部的内圆周表面限定出磁体440容纳于其中的中空部分。磁轭420的盘状板422可具有比磁体440更大的直径，从而，在磁轭420的内圆周表面和磁体440的外圆周表面之间形成气隙AG，并且线圈320的上端设置在气隙中。

磁轭420的圆柱形壁部可形成为阶梯状，以离磁体440的侧部更近，以增加磁体440和磁轭420之间的接合力，从而允许设置重块460并在磁轭420的内圆周表面和磁体440的外圆周表面之间形成气隙AG。也就是说，圆柱形壁部由第一壁部424、座面426以及第二壁部428组成，第一壁部从盘状板422的圆周向下延伸以形成容纳磁体440的一部分的中空部分，座面垂直于第一壁部424延伸，第二壁部从座面426的端部向下延伸。

磁体440产生预定强度的磁场，以通过与线圈320的相互作用线性地振动振荡器400。磁体容纳在磁轭420的中空部分中。也就是说，磁体440的上部容纳在磁轭的中空部分中。

这里，磁体440是通过粘结材料粘合在磁轭420的中空部分的内表面上的圆柱形永磁体，磁体具有上端和下端，其极性彼此相反，每一端产生预定强度的磁力。

磁体440的下表面上也可设置有板状磁轭480，以平稳地形成从线圈320通向磁轭的下端(即，朝着磁轭的开口侧)的磁通量。

提供重块460，以与磁轭420的圆周接合，从而，给振荡器400增加用于线性振动的预定量的重量。也就是说，重块460具有通孔，磁轭420插入并固定在通孔中，从而，其与磁轭420的圆周接合。

这里，重块460由非磁性材料(例如，钨)构成，以不会受到来自磁体440的磁力的影响。重块与壳体200的内圆周表面之间具有间隙G，从而，在线性振动中磁体不与壳体200接触。

重块460设置有圆周凹槽462，回转件464(例如，旋转辊子或旋转球)以与壳体200的内圆周表面(具有最小接触面积(点接触或线接触))接触的方式旋转地插入其中。回转件464引导振荡器400的垂直运动，同时保持与重块460的外部和壳体200的内圆周表面的接触状态，从而，虽然对振动器施加外力，但是，可防止振荡器400与壳体200碰撞。

凹槽462具有与回转件464的形状相应的形状，从而，回转件464轻松地容纳在凹槽中并在凹槽中平稳地旋转。这里，为此目的，凹槽的入口部分H的长度优选地与回转件464的直径D基本相同。此外，凹槽462的宽度W优选地大于回转件464的直径D的一半，并小于回转件464的直径D，以允许回转件464的至少一半直径部分插入凹槽，从而将回转件464与凹槽的脱离降到最少。也就是说，凹槽462的形状被构造为类似具有稍微大于回转件464的直径的球形，从而，入口部分H的形状可被构造为类似在与回转件464的直径相同的位置处切割的球形。同时，虽然入口部分H的长度与回转件464的直径相同，但是，回转件464的一侧由壳体200支撑，从而，回转件464可在凹槽中旋转而不会与凹槽脱离。

此外，优选地，在凹槽的内壁上施加润滑油，以防止振荡器400由于凹槽和回转件464之间产生的接触摩擦而线性振动。

在本实施例中，回转件464优选地对称布置在重块的圆周上，以提供在重块460和壳体200之间平衡的旋转支撑力。这将参照图5A至图5C在后面进一步详细描述。

弹簧件500弹性地支撑振荡器400，从而，振荡器可线性运动。例如，弹簧件可以是与壳体200分离的板簧，其相对端与壳体200的上部接合。

这里，上磁流体材料520优选地作为阻尼材料而施加在弹簧件500的上部上。由于磁流体材料520的磁通量由圆柱形磁体440的磁场收集，所以，如果磁流体材料520施加在板簧形状的弹簧件500的上部上，那么磁流体材料的磁通量由附接在弹簧件500的下部上的圆柱形磁体440的漏磁通量而形成为环形。当振荡器在垂直方向上振动时，这种磁流体材料520防止振荡器400和壳体之间的直接接触，从而吸收接触声音和接触冲击。

这里，以这种方式构造磁流体材料520，从而，磁粉以胶体状态稳定地分散在液体中，并增加表面活性剂以防止磁粉由于重力或磁场而沉积或沉淀。例如，磁流体材料520可以是分散在油或水中的Fe₃O₄或Fe-Co合金粉末，或是分散在甲苯中的Co粉末。磁粉可以是直径范围为0.01μm至0.02μm的超细粉末，其具有这样的特性：粉末表现出(exhibit)布朗运动，并且，即使在对其施加外部磁场、重力或离心力的基础上，磁粉浓度被保持在恒定水平。

图4是示出了根据本发明的第二实施例的线性振动器的剖视图。现在，将参照附图描述本实施例的线性振动器100b。在描述本实施例中，与前面实施例的元件相应的类似元件用类似的附图标号标示，并将省略那些对类似元件的描述。

如图4所示，线性振动器100b具有与第一实施例的线性振动器相似的结构，不同之处在于：弹性件466插入凹槽462中且回转件464旋转地插入凹槽中。

这里，弹性件466进一步便于装配重块460和回转件464，并且即使在振荡器400由于施加的外力而侧向运动或旋转运动时，弹性件466吸收一定程度的冲击，从而进一步防止振荡器400与壳体200碰撞。

这里，弹性件466可以是弹簧，其可固定地安装在凹槽462的内圆周壁上。

图5A至图5C是示出了重块的凹槽位置和回转件的布置的视图。

如图5A至图5C所示，回转件464优选地对称地布置，以在重块460和壳体200之间提供平衡的旋转支撑力。也就是说，N(N≥2)个回转件464优选地以360°/N的距离布置在圆柱形重块460上。例如，2个回转件可以180°的间隔布置(见图5A)，3个回转件以120°的间隔布置(见图5B)，或者4个回转件以90°的间隔布置(见图5C)。

虽然，为了示意性目的已公开了本发明的优选实施例，但是，本领域的技术人员将理解，在不背离如所附权利要求公开的本发明的范围和实质的前提下，各种修改、增加和替代都是可行的。

Claims (9)

1.一种线性振动器，包括：

壳体，限定出所述振动器的内部空间；

支架，设置在所述壳体下方并具有线圈，给所述线圈通电以产生磁场；

振荡器，具有容纳于一端封闭的磁轭的中空部分中的磁体，和接合在所述磁轭的圆周上的圆柱形重块；以及

弹簧件，与所述壳体的上部接合以弹性支撑所述振荡器，从而使所述振荡器可线性运动，

其中，所述重块设置有多个圆周凹槽，回转件可旋转地插入所述圆周凹槽中并与所述壳体的侧壁接触。

2.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述回转件是旋转球。

3.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述凹槽中插设有弹性件。

4.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，在所述凹槽的内壁上施加润滑油。

5.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，在所述重块的圆周上以360°/N的间隔设置有N个凹槽。

6.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述凹槽具有使得所述回转件的至少一半能够插入的尺寸。

7.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述凹槽的入口部分具有与所述回转件的直径相同的直径。

8.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述凹槽具有与所述回转件相应的形状。

9.根据权利要求1所述的线性振动器，其中，所述弹簧件是板簧，其内部与所述壳体分离，其相对端固定至所述壳体的上部，并且其中，在所述板簧的上表面上施加上磁流体材料，从而使所述磁流体材料因磁体产生的磁通量而固定地定位。

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