專利名稱：水平線性振動器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種水平線性振動器。
技術(shù)背景 通常，諸如移動電話、游戲機、移動信息終端等的便攜式電子裝置具有各種振動產(chǎn) 生單元，以防止來自其中的噪音打擾其他人。具體地，這種振動產(chǎn)生單元安裝在便攜式電話 內(nèi)并且用作靜音信號接收指示單元。最近，與提供小型且細長的便攜式電話的趨勢一致，也 需要降低安裝在便攜式電話內(nèi)的振動產(chǎn)生單元的尺寸并增加其功能。目前，作為諸如便攜式電話的通信裝置中使用的多個信號接收指示單元之一的振 動產(chǎn)生單元通過使用產(chǎn)生電磁力的原理將電能轉(zhuǎn)化成機械振動。也就是說，振動產(chǎn)生單元 在便攜式電話中用作靜音信號接收指示單元。同時，通過使得重力偏心的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動來產(chǎn)生機械振動的方法已經(jīng)用作根據(jù)傳統(tǒng)技 術(shù)來操作振動產(chǎn)生單元的方法的代表性實例。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)由整流器或刷式電機結(jié)構(gòu)執(zhí)行， 所述整流器或刷式電機結(jié)構(gòu)通過電刷與整流器之間的接觸點來變換電流方向，然后為轉(zhuǎn)子 的線圈提供電流。然而，在具有這種結(jié)構(gòu)的振動產(chǎn)生單元中，當電刷通過整流器的整流子片 (segments)之間的間隙時，會引起機械摩擦、電火花或者磨耗，因此產(chǎn)生諸如黑色粉末的雜 質(zhì)，從而降低了振動產(chǎn)生單元的壽命。為了克服這些問題提出了豎直線性振動器，并且豎直 線性振動器的代表性實例可以產(chǎn)生可靠的線性振動。圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的豎直線性振動器的截面圖。如圖1所示，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的豎直線性振動器10包括機殼20、托架30、振動單元 40以及彈簧50。機殼20中限定有空間。托架30在其上支撐線圈32，所述線圈32利用施 加至線圈32的電流形成磁場。阻尼器34設置在托架30上。振動單元40包括磁軛42， 其內(nèi)具有中空空間并且在其一端是封閉的；磁體44，其安裝在磁軛42的中空空間內(nèi)并且設 置有連接至其下表面的板軛43 ；以及重量體46，其裝配在磁軛42的圓周表面上。彈簧50 耦接至機殼20的上表面，以彈性地支撐振動單元40，使得振動單元線性振動。磁軛42包括 盤狀部42a和從盤狀部42a的外緣向下彎曲并延伸預定長度的輪緣部42b。在具有上文所提及的構(gòu)造的豎直線性振動器10中，當電源施加至線圈32時，由于 由磁路產(chǎn)生的磁場與由線圈32產(chǎn)生的電場之間的相互作用而使振動單元40通過彈簧50 上下振動，所述磁路包括圓筒形磁體44、板軛43和磁軛42。然而，在豎直線性振動器10中，因為振動量與通過將振動單元40的重量乘其位移所獲得的值成 正比，所以必須增加振動單元40的重量或位移以確保足夠的振動量。這導致 豎直線性振動器10的厚度增加的缺點。此外，這種結(jié)構(gòu)無法符合小型且細長便攜式電話的 趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)致力于提供一種水平線性振動器，其可以降低厚度而且增加了振動強 度，同時保證了足夠長的壽命和令人滿意的響應性。在根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器中，機殼在其中限定了內(nèi)部空間。托架 布置在機殼的下方。圓筒形線圈設置在托架上。振動單元具有磁體、磁軛以及重量體。磁 軛在其內(nèi)包含磁體并且在其下端是開放的。重量體耦接至磁軛的外部表面。彈簧耦接至機 殼或托架的兩端。所述彈簧彈性地支撐振動單元，以允許振動單元沿水平方向振動。在水平線性振動器中，阻尼器可以設置在機殼或托架的兩端的每一個上，以防止 振動單元直接接觸機殼或托架。在水平線性振動器中，電路板可以設置在托架的上表面上。此外，線圈導向件可以垂直地從電路板的上表面伸出，以便圓筒形線圈由線圈導 向件支撐。圓筒形線圈可以布置成平行于磁體。磁軛可以包括上板、側(cè)板以及底板。上板可以在其下表面上設置有磁體。側(cè)板可 以從上板向下彎曲。底板可以從側(cè)板向內(nèi)彎曲并且平行于上板延伸預定的長度。開口可以 穿過底板的一部分形成。此外，線圈導向件可以垂直地從電路板的上表面伸出，以便圓筒形線圈由線圈導 向件支撐。線圈導向件可以布置成穿過磁軛的底板的開口，使得圓筒形線圈布置在磁軛內(nèi)。磁體可以包括多個磁體，磁體被布置成使得磁體的不同極設置在相同的平面上。此外，板可以設置在重量體的兩端上。板可以將彈簧的對應端固定至重量體。每個彈簧可以包括螺旋彈簧或板簧。同樣地，磁性流體可以施加至磁體或彈簧。


根據(jù)下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征以及優(yōu)點將被更 清楚地理解，附圖中圖1是示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的線性振動器的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器的分解透視圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的托架、電路板以及圓筒形線圈的組裝透視 圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的振動單元和彈簧的組裝透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的經(jīng)組裝的水平線性振動器的透視圖；以及圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器的操作原理的視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在應當參考附圖，其中，全部不同的附圖使用相同的參考標號來表示相同或相 似的部件。在下面的描述中，當確定傳統(tǒng)功能和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的詳細描述會使本發(fā)明的要點混 淆時，可以省略這樣的描述。此外，說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和詞匯不必限制于典 型或字典含義，而必須理解為表明發(fā)明人所選擇的概念作為說明本發(fā)明的最好方法，并且 必須解釋為具有為理解本發(fā)明的技術(shù)而適于本發(fā)明的范圍和精神的含義和概念。在下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器100的分解透視圖。圖3是示出了 根據(jù)本發(fā)明的實施例的托架120、電路板130以及圓筒形線圈140的組裝透視圖。圖4是示 出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的振動單元和彈簧190的組裝透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施 例的經(jīng)組裝的水平線性振動器100的透視圖。將參照這些附圖詳細地描述根據(jù)實施例的水 平線性振動器100。如圖2至圖5所示，本發(fā)明的水平線性振動器100包括機殼110、托架120、振動單 元以及彈簧190。機殼110保護水平線性振動器100免于外部的干擾，并且為待布置的振動單元提 供空間，該振動單元沿水平方向振動。也就是說，機殼110是為水平線性振動器100提供內(nèi) 部空間的構(gòu)件。詳細地，內(nèi)部空間由機殼Iio和托架120的裝配來限定。機殼110可以具有任何結(jié)構(gòu)，只要當機殼110與托架120組裝時其形成內(nèi)部空間 即可。優(yōu)選地，機殼110具有矩形結(jié)構(gòu)，其縱向長度(振動單元水平振動的方向)比沿橫向 方向的長度長，以便可以充分地保證振動單元的水平位移空間。在該實施例中，機殼110包括上板112和從上板112的邊緣垂直向下彎曲的側(cè)壁 板114。側(cè)壁板114包括縱向側(cè)板，其沿機殼110的縱向方向延伸；以及橫向側(cè)板，其沿機 殼110的橫向方向延伸。這里，阻尼器(未示出)可以設置在機殼110的每個橫向側(cè)板114上，以吸收施加 至振動單元的沖擊，并且當振動單元水平振動時防止振動單元直接接觸機殼110。能夠吸收 沖擊的各種材料，諸如橡膠、聚丙烯等可以用作阻尼器的材料。托架120耦接至機殼110的下端，以限定內(nèi)部空間。此外，托架120為安裝電路板 130和圓筒形線圈140提供空間。詳細地，托架120具有平面形狀，并且覆蓋機殼110的開放的下端。然而，圖2所 示的機殼110和托架120的構(gòu)造僅是這樣的結(jié)構(gòu)的一個實例，即，機殼110可以與托架120 組裝以形成內(nèi)部空間振動單元在該內(nèi)部空間中進行振動。例如，可替換地，可以這樣構(gòu)造機 殼110和托架120使得機殼110具有平面形狀，同時托架120具有矩形盒形狀，在其上端上 是開放的。同樣，本領域的技術(shù)人員將容易理解的是，可以各種各樣地修改機殼110和托架 120的構(gòu)造。其上具有圖案的電路板130設置在托架120的上表面上(參考圖3)。電路板130 連接至外部輸入端子，以將電力傳輸至圓筒形線圈140。線圈導向件132從電路板130的上 表面垂直地伸出。在圖2中，雖然電路板130已經(jīng)示出為與托架120分離地設置，但是它們 可以使用相同的材料整體地形成為單一體。這也可以落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，圓筒形線圈140布置在托架120上并且當外部電源施加到其上時產(chǎn)生預定強度的電場。詳細地，圓筒形線圈140水平地布置成平行于磁體160，并且裝配在從電路板130 的上表面垂直伸出的線圈導向件132上且由該線圈導向件132支撐。這里，線圈導向件132 具有預定高度并且布置成穿過形成在磁軛150的底板156之間的開口 158，使得圓筒形線圈 140布置在磁軛150內(nèi)。如此，由于圓筒形線圈140布置在磁軛150內(nèi)，所以它可以主動地 與磁體160相互作用。同時，在圖2中，雖然線圈導向件132已經(jīng)示出為設置在電路板130上，但是可以 這樣構(gòu)造線圈導向件132使得其整體地設置在托架120，該電路板130其內(nèi)具有開口，線圈 導向件130布置 成穿過該開口。沿水平方向線性振動的振動單元包括磁軛150、磁體160以及重量體170。磁軛150用于使從布置在磁軛150內(nèi)的磁體160產(chǎn)生的磁通量最優(yōu)化。磁軛150 具有用于將磁體160容納在其中的內(nèi)部空間。詳細地，磁軛150包括矩形上板152、側(cè)板154以及底板156。磁體160連接至上 板152的下表面。側(cè)板154從上板152向下彎曲并且延伸預定長度。底板156從側(cè)板154 的下端向內(nèi)彎曲并且平行于上板152延伸，使得開口 158形成于底板156之間。這里，為了有助于將圓筒形線圈140安裝到磁軛150內(nèi)，側(cè)板154僅設置在磁軛 150的兩側(cè)部分上，同時磁軛150的兩端是開放的。具有上文提及的構(gòu)造的磁軛150降低了布置在磁軛150內(nèi)的磁體160的漏磁通。 這防止在磁體160與托架120之間產(chǎn)生吸引力，所述吸引力引起振動單元凹陷。此外，這增 加了用于托架120的材料的選擇范圍。此外，磁軛150由具有能夠形成磁路的磁導率的材 料制成并且圍繞磁體160。因此，磁軛150使得與圓筒形線圈140相互作用的磁通量集中在 預定部上，從而增加了與圓筒形線圈140相連接的磁通量，因此提高了水平線性振動器的 效率。磁體160產(chǎn)生預定大小的磁場，并且從而形成磁路，其利用振動單元與圓筒形線 圈140之間的相互作用而使振動單元水平振動。磁體160布置在磁軛150內(nèi)。磁流體可以 施加至磁體160的外表面。詳細地，磁體160通過粘合劑等連接至磁軛150的上板152的下表面。優(yōu)選地，磁 體160包括多個磁體，這樣設置這些磁體使得在沒有增加厚度的情況下可以獲得相對較大 的水平位移。在這種情況下，為了增加連接圓筒形線圈140的磁力，磁體160布置成使得磁 體的不同極置于相同的平面上。這將在圖6的描述中進行詳細地解釋，圖6示出了本發(fā)明 的水平線性振動器的操作原理。重量體170用于將預定重量施加至振動單元以產(chǎn)生足夠的振動力。磁軛150插入 到重量體170中。詳細地，重量體170具有用于將磁軛150容納在其中的內(nèi)部空間并且在其下表面 上是開放的。重量體170包括上板172和從上板172的邊緣向下彎曲的側(cè)壁板174。側(cè)壁 板174包括縱向側(cè)板，其沿重量體170的縱向方向延伸；橫向側(cè)板，其沿重量體170的橫向 方向延伸。這里，彈簧190的末端耦接至重量體170的側(cè)壁板174。在實施例中，板180設置 在重量體170的側(cè)壁板174上以有助于將彈簧190耦接至重量體170。詳細地，導向件凹槽176分別形成在重量體170的側(cè)壁板174內(nèi)。板180分別插入到導向件凹槽176中。每個 板180固定至相應的彈簧190的內(nèi)端。彈簧190彈性地支撐(提供彈性恢復力給)振動單元，使得振動單元線性振動。彈 簧190在其內(nèi)端耦接至振動單元，并且在其外端耦接至機殼110的側(cè)壁板。
板簧或螺旋彈簧可以用作每個彈簧190。優(yōu)選地，彈簧190設置在振動單元的兩端 上以具有對稱結(jié)構(gòu)。同時，優(yōu)選的是，磁流體(未示出)施加至彈簧190以作為阻尼裝置(緩沖裝置)。 因為磁流體的特征在于其由磁體160的磁通量來聚集，磁流體施加至彈簧190，并且通過磁 體160的漏磁通被維持在該狀態(tài)。因此，當振動單元水平振動時，磁流體防止振動單元直接 接觸機殼110，從而防止接觸沖擊和噪音。這里，以這樣的方式形成磁流體使得磁粉穩(wěn)定且均勻地分散在液體內(nèi)以具有膠體 形狀，并且將表面活性劑添加到液體中以防止由于重力或磁場引起的磁粉沉淀或凝聚。例 如，使用了通過將四氧化三鐵或鐵鈷合金顆粒分散在油或水中而形成的磁流體，并且最近， 正在使用通過將鈷分散在甲苯中而形成的磁流體。這樣的磁粉是從0. 01 μ m至0. 02 μ m范 圍的超細顆粒粉末，并且在作為超細顆粒的具體特征之一的布朗運動下移動。此外，磁流體 的特征在于，即使外部磁場、重力、離心力等施加至其上，流體內(nèi)的磁粉顆粒的密度仍保持 恒定。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器100的操作原理的視圖。雖 然圖6示出了用于說明水平線性振動器100的操作原理的一個實例，但是本發(fā)明并不限于 該實例。將參照圖6說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的水平線性振動器100的操作原理。如圖6所示，第一磁體160a和第二磁體160b布置在磁軛150內(nèi)，使得這些磁體的 不同磁極置于相同的平面上。在該實施例中，由第一磁體160a形成的磁場向上定位，并且 由第二磁體160b形成的磁場向下定位。這里，在電流沿其從圖中的表面流出的方向流過第 一磁體160a下方的圓筒形線圈140的情況下，按照弗萊明左手法則(Fleming's left hand rule)力向左側(cè)地施加至振動單元。同時，電流沿其進入圖中的表面的方向流過第二磁體 160b下方的圓筒形線圈140，使得力按照弗萊明左手法則也向左側(cè)地施加至振動單元。因此，由彈簧190彈性支撐的振動單元沿水平方向振動。此外，通過變化第一磁體 160a和第二磁體160b的磁極的方向或電流流過圓筒形線圈140的方向，可以改變施加至振 動單元的力的方向。這種修改應當認為落在水平線性振動器的上述操作原理的范圍內(nèi)。如上文所描述的，在根據(jù)本發(fā)明的水平線性振動器中，振動單元沿水平方向振動。 因此，本發(fā)明不需要用于振動單元豎直運動位移的空間，從而減小了水平線性振動器的厚 度。此外，這樣設計本發(fā)明使得水平線性振動器在水平方向上延伸預定的長度，該水 平方向是振動單元振動的方向。因此，可以確保振動單元在水平方向上足夠的振動位移，從 而增加了振動的質(zhì)量。此外，其內(nèi)包含磁體的磁軛形成磁體的磁路，并且防止磁通量的泄漏。因此，可以 防止振動單元由于磁體與托架之間的磁吸引力而不期望地朝向一側(cè)偏置。雖然為了說明的目的已經(jīng)披露了本發(fā)明的實施例，但應當理解的是，根據(jù)本發(fā)明 的水平線性振動器不限于此，并且本領域的人員應理解，在沒有背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換 均是可能的。 因此，任何和所有修改、變化或等同布置都應當認為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且本發(fā) 明的詳細范圍將由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種水平線性振動器，包括機殼，其內(nèi)限定了內(nèi)部空間；托架，布置在所述機殼的下方，在所述托架上設置有圓筒形線圈；振動單元，具有磁體、磁軛和重量體，所述磁軛中容納有所述磁體，所述磁軛在其下端是開放的，所述重量體耦接至所述磁軛的外表面；以及彈簧，耦接至所述機殼或所述托架的兩端，所述彈簧彈性地支撐所述振動單元以允許所述振動單元沿水平方向振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，進一步包括阻尼器，設置在所述機殼或所述托架的兩端中的每一個上，以防止所述振動單元直接 接觸所述機殼或所述托架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，進一步包括設置在所述托架的上表面上的電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平線性振動器，其中，線圈導向件垂直地從所述電路板的 上表面伸出，使得所述圓筒形線圈由所述線圈導向件支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述圓筒形線圈布置成平行于所述 磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛包括上板，在其下表面上設置有所述磁體；側(cè)板，從所述上板向下彎曲；以及底板，從所述側(cè)板向內(nèi)彎曲，所述底板平行于所述上板而延伸預定長度，開口形成為穿 過所述底板的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水平線性振動器，其中，線圈導向件垂直地從所述電路板的 上表面伸出，使得所述圓筒形線圈由所述線圈導向件支撐，其中，所述線圈導向件布置成穿過所述磁軛的所述底板的開口，使得開口形成在所述 底板之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述磁體包括多個磁體，所述多個磁 體被布置成使得所述多個磁體的不同磁極布置在相同平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，板設置在所述重量體的兩端，所述板 將所述彈簧的相應端固定至所述重量體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，每個所述彈簧包括螺旋彈簧或板O
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平線性振動器，其中，磁流體施加至所述磁體或所述彈O
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水平線性振動器，其可以減小厚度而且增加振動強度，同時保證了足夠長的壽命和令人滿意的響應性。該水平線性振動器包括機殼、托架、振動單元以及彈簧。機殼在其內(nèi)限定了內(nèi)部空間。托架布置在機殼的下方。圓筒形線圈設置在托架上。振動單元具有磁體、磁軛以及重量體。磁軛在其中容納有磁體并且在其下端開放。重量體耦接至磁軛的外表面。彈簧耦接至機殼或托架的側(cè)壁板。彈簧彈性地支撐振動單元，以允許振動單元沿水平方向振動。
文檔編號H02K33/18GK101964581SQ200910206638
公開日2011年2月2日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者吳和泳, 崔準根, 房帝賢, 樸錫俊, 李京虎, 李光炯, 田栽雨, 禹基錫, 金容振 申請人:三星電機株式會社