專利名稱：用于振動(dòng)致動(dòng)器的懸掛部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)致動(dòng)器，更具體地，涉及適合用于移動(dòng)電話或其他個(gè)人電子設(shè)備的振動(dòng)致動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在許多移動(dòng)應(yīng)用中用作鬧鈴或“安靜”呼入通知的振動(dòng)功能是通過(guò)在設(shè)備內(nèi)電機(jī)械地激勵(lì)質(zhì)塊(mass)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。過(guò)去，這通常利用偏心質(zhì)塊的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。致動(dòng)裝置是電動(dòng)機(jī)。最近，電動(dòng)機(jī)由其中質(zhì)塊線性振蕩的機(jī)械諧振器(質(zhì)塊彈簧系統(tǒng))代替。典型地通過(guò)電磁激勵(lì)，以其諧振頻率驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)。該技術(shù)方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)致動(dòng)器可以與電動(dòng)式揚(yáng)聲器共用元件。驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器所需的強(qiáng)磁體系統(tǒng)也可以包括用于振動(dòng)器的質(zhì)塊，導(dǎo)致總成本的降低和更有效地使用移動(dòng)設(shè)備內(nèi)的空間。采用機(jī)械諧振器的已知振動(dòng)器包括由金屬制成的平面(板)彈簧元件。這種彈簧在諧振頻率具有較小的阻尼效果。該設(shè)備的重要機(jī)械特性，如諧振頻率和質(zhì)塊的最大偏移，也對(duì)彈簧的物理尺寸的變化高度敏感。結(jié)果，金屬?gòu)椈删哂邢鄬?duì)薄的、復(fù)雜的且專門(mén)的幾何形狀，必須非常精確地制造以獲得一致性的產(chǎn)品。此外，通過(guò)從金屬片沖壓而制造彈簧元件，這(在材料的浪費(fèi)方面)是相對(duì)低效的并且是昂貴的。已經(jīng)提出借助于附加的手段(如空氣阻尼)或者利用彈簧元件和框架之間的合適阻尼物質(zhì)來(lái)獲得所需的阻尼。例如，可以使用粘性粘合劑將彈簧附加到框架。另一種替代方式是偏移的剛性機(jī)械限制。JP 2002 345061公開(kāi)了一種體感聲學(xué)設(shè)備，其中通過(guò)由橡膠制成的圍繞物將磁路附加到背殼。圍繞物是沒(méi)有任何開(kāi)口的連續(xù)環(huán)狀膜。US 6, 618, 487公開(kāi)了一種電動(dòng)式慣性振動(dòng)激勵(lì)器,具有由彈性環(huán)狀懸掛膜懸掛的磁體組件，該彈性環(huán)狀懸掛膜例如是橡膠之類(lèi)的材料。這也形成為沒(méi)有任何開(kāi)口。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種彈性懸掛部件，用于從框架懸掛振動(dòng)致動(dòng)器的質(zhì)塊元件，其特征在于懸掛部件由硅橡膠形成。與其他類(lèi)型的橡膠相比，硅橡膠的彈性模量在溫度變化的條件下更加穩(wěn)定。這意味著該系統(tǒng)的機(jī)械性能將保持基本恒定，而不論工作溫度如何改變。優(yōu)選地，懸掛部件包括用于連接質(zhì)塊元件和框架的多個(gè)支撐臂；和/或懸掛部件限定具有內(nèi)周邊和外周邊的連續(xù)環(huán)，并且包括在內(nèi)周邊和外周邊之間的多個(gè)孔。具有與該限定匹配的形狀的懸掛部件不是連續(xù)膜或?qū)嵭?solid)膜，而是在其不同部分具有開(kāi)口。在一種情形中，分立的臂之間的空間限定開(kāi)口 ；在另一種情形中，連續(xù)環(huán)中的孔限定開(kāi)口。也即，優(yōu)選地，質(zhì)塊元件、框架和懸掛部件(在一個(gè)或多個(gè)部分中)配合以限定多個(gè)開(kāi)口。開(kāi)口可以僅由懸掛部件限定，在這種情形中，包括懸掛部件中的開(kāi)口。替代地，開(kāi)口可以在懸掛部件的邊緣和質(zhì)塊和/或框架之間延伸，在這種情形中開(kāi)口如上所述限定多個(gè)支撐臂。當(dāng)將實(shí)心膜(例如，在US 6，618，487中的那樣)用于懸掛質(zhì)塊元件時(shí)，膜的材料必須延展以允許質(zhì)塊移動(dòng)。相反，具有開(kāi)口的硅樹(shù)脂懸掛部件可以設(shè)計(jì)為延展(延伸)或彎折(彎曲)，或者優(yōu)選地兩者皆可，以允許質(zhì)塊位移。這也可以允許對(duì)質(zhì)塊的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行更多的控制。已知在金屬?gòu)椈芍刑峁╅_(kāi)口。然而，開(kāi)口還沒(méi)有預(yù)先應(yīng)用到硅樹(shù)脂懸掛部件。金屬?gòu)椈擅黠@地不能形成為實(shí)心膜，因?yàn)橹T如鋼的金屬的彈性模量過(guò)高。結(jié)果，絕對(duì)必要的是包含一些開(kāi)口將金屬削弱到對(duì)于用作彈簧足夠柔韌的程度。然后金屬?gòu)椈稍趶澢Ｊ较鹿?作。相反，因?yàn)槠鋸椥阅Ａ枯^低，橡膠膜足夠柔韌而不需要包含開(kāi)口。因此，過(guò)去在設(shè)計(jì)中沒(méi)有理由包含開(kāi)口。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到在硅樹(shù)脂懸掛部件中提供開(kāi)口使得能夠控制質(zhì)塊元件的動(dòng)力學(xué)以獲得更多的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)榫哂虚_(kāi)口的硅樹(shù)脂部件能夠在位移的有用范圍內(nèi)以兩種不同的彈性變形模式(或者兩種模式的疊加)工作。在金屬?gòu)椈芍?，不論是否存在開(kāi)口，彈性的延伸模式是不可用的，因?yàn)檫@種模式需要太大的作用力以產(chǎn)生金屬的彈性延伸。也即，金屬?gòu)椈芍械拈_(kāi)口與本發(fā)明的硅樹(shù)脂部件中的開(kāi)口相比滿足不同的目的。不同于金屬?gòu)椈?，本發(fā)明的懸掛部件彈性延展，所產(chǎn)生的拉伸提供作用為將質(zhì)塊回復(fù)到其中間位置(neutral position)的力。在已知的振動(dòng)致動(dòng)器中使用的金屬?gòu)椈赏ㄟ^(guò)彈性地彎折(彎曲)工作，如常規(guī)的螺旋彈簧或板彈簧。這反映了典型的金屬的機(jī)械性質(zhì)，其彈性模量過(guò)高而不能通過(guò)延展獲得實(shí)質(zhì)的位移。高彈性模量(也已知為楊氏模量)還意味著已知的金屬?gòu)椈尚枰鼙∫酝ㄟ^(guò)彎折獲得足夠的位移。需要精確地控制較薄的金屬?gòu)椈傻暮穸仁沟每煽康刂圃煲阎膹椈衫щy且昂貴。因此，通過(guò)材料的延伸而工作的懸掛部件可能比僅僅通過(guò)彎折而工作的懸掛部件更便宜且容易地制造。優(yōu)選地，懸掛部件表現(xiàn)出漸進(jìn)彈簧特性。此處，漸進(jìn)彈簧特性意味著由懸掛部件施加的回復(fù)(抵抗)力的增加偏離與質(zhì)塊位移的線性比例。這與基本上線性的常規(guī)金屬?gòu)椈傻膹椈商匦韵喾?。因而，漸進(jìn)懸掛部件的特性回復(fù)力-位移曲線是非線性的。以不同的項(xiàng)定義該曲線回復(fù)力的增加率在較小的位移處低，而在較大的位移處較高。這種特性有利于保持振蕩質(zhì)塊的偏移穩(wěn)定，而不需要獨(dú)立的阻尼措施。這允許最大化利用用于移動(dòng)質(zhì)塊元件的可用空間，而避免了質(zhì)塊和設(shè)備的其他部分之間的碰撞。這種碰撞可能減小工作的壽命期以及導(dǎo)致不期望的聲音。如果可以去除對(duì)獨(dú)立的阻尼措施的需要，則整個(gè)設(shè)備的成本也可以降低。優(yōu)選地，懸掛部件配置為當(dāng)質(zhì)塊位移第一距離時(shí)彈性地彎曲，以提供彎曲回復(fù)力；以及當(dāng)質(zhì)塊位移更大的第二距離時(shí)彈性地延伸，以提供拉伸回復(fù)力，其中，拉伸回復(fù)力隨質(zhì)塊位移增加的增加率大于彎曲回復(fù)力的增加率。此處，懸掛部件的偏移包括兩種變形模式。在第一種模式中，對(duì)于較小的偏移，懸掛部件彎折(彎曲)。在偏移(位移)增加時(shí)，變形改變?yōu)榈诙Ｊ剑渲袘覓觳考诱埂Ｑ由熳冃?延展)導(dǎo)致比彎曲變形更強(qiáng)的回復(fù)力。這提供了實(shí)現(xiàn)如上所述的漸進(jìn)彈簧常數(shù)的一種有益方式。這種具有兩種變形模式的特征曲線在懸掛部件用于組合的揚(yáng)聲器和振動(dòng)致動(dòng)器的情形中特別有用。提供給揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)將激勵(lì)質(zhì)塊的小幅度振動(dòng)。然后，懸掛部件將主要以彎曲模式變形。在該模式中，回復(fù)力-位移曲線可能是實(shí)質(zhì)上線性的。這是有益的，因?yàn)檫@可以導(dǎo)致聲音的線性重現(xiàn)以及因此的低的總諧波失真(THD)。當(dāng)施加大幅度的振動(dòng)信號(hào)(以使致動(dòng)器振動(dòng)或蜂鳴)時(shí)，懸掛部件移動(dòng)至線性的彎曲模式之外，進(jìn)入延伸模式。因?yàn)檠诱箤?dǎo)致回復(fù)力更快地增加，這允許更大的位移，并且表現(xiàn)出硬化的或者漸進(jìn)的特征。這種(相對(duì)于遞增的位移的)增加的回復(fù)力導(dǎo)致穩(wěn)定的自限制振動(dòng)。因?yàn)檎駝?dòng)器的驅(qū)動(dòng)越硬其抵抗越強(qiáng)，該最大偏移受到更好的控制。同時(shí)，由于與金屬相比硅樹(shù)脂的材料阻尼更大，振動(dòng)是阻尼的。這些效果一起實(shí)現(xiàn)了質(zhì)塊元件的動(dòng)力學(xué)的優(yōu)異控制。更大的阻尼對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)上的更低的品質(zhì)(Q)因子。優(yōu)選地，根據(jù)該實(shí)施例的硅樹(shù)脂懸掛部件的Q因子在15-20的范圍內(nèi)。注意，通過(guò)考慮在懸掛部件的截面上作用的力，可以分辨彎曲和延伸當(dāng)彎曲時(shí)，懸掛部件的凸側(cè)延伸而凹側(cè)壓縮，當(dāng)延伸時(shí)，懸掛部件的兩側(cè)均延伸?？梢酝ㄟ^(guò)懸掛部件的不同部分提供彎曲和延伸，或者可以通過(guò)相同的部分提供彎曲和延伸。懸掛部件由楊氏模量小于50MPa的娃樹(shù)脂材料形成,優(yōu)選地小于20MPa。低彈性模量是有益的，因?yàn)檫@允許懸掛部件采用較厚的材料來(lái)制造。這典型地意味著在制造期間的精度要求可以放松，因?yàn)閷?duì)于相同的百分比的容限可以接受厚度上的更大的絕對(duì)變化。也即，懸掛部件對(duì)于制造工藝變化更魯棒。(此處，在室溫下測(cè)量彈性模
fio )懸掛部件的材料是硅橡膠。諸如硅樹(shù)脂的彈性體具有在I至50MPa范圍內(nèi)的典型彈性模量。這允許較厚的懸掛部件通過(guò)彎曲和延伸變形而工作。具體地，對(duì)于硅樹(shù)脂，彈性模量對(duì)于溫度的變化是穩(wěn)定的。這意味著懸掛部件的機(jī)械特性在工作溫度范圍上可以是實(shí)質(zhì)上恒定的。在下文中討論彈性體的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。懸掛部件可以配置為從框架通過(guò)質(zhì)塊元件的周邊來(lái)懸掛質(zhì)塊元件，其中質(zhì)塊和框架同軸布置，并且質(zhì)塊可以沿著軸向相對(duì)于框架位移。質(zhì)塊和框架可以具有圓形的周邊，在這種情形中該布置使得質(zhì)塊和框架的同心安裝。懸掛部件可以包括用于連接質(zhì)塊和框架的多個(gè)支撐臂。支撐臂可以在質(zhì)塊和框架之間徑向延伸。懸掛部件可以限定具有內(nèi)周邊和外周邊的連續(xù)環(huán)，并且在內(nèi)周邊和外周邊之間還可以包括多個(gè)孔。
優(yōu)選地，孔占據(jù)內(nèi)周邊和外周邊之間超過(guò)15%的面積。如果孔過(guò)小，則懸掛部件可能不能正確地提供雙模式變形，因?yàn)榧词箤?duì)于質(zhì)塊的小位移懸掛部件的材料也將延展。
因而，懸掛部件包括位于質(zhì)塊和框架之間的環(huán)或帶。該環(huán)可以是環(huán)形的。孔的數(shù)量、尺寸、形狀和位置可以用于進(jìn)一步調(diào)整系統(tǒng)的振動(dòng)特性。這提供了附加的設(shè)計(jì)自由度。孔也可以提供通氣功能，尤其在將振動(dòng)致動(dòng)器與電動(dòng)式揚(yáng)聲器集成為單個(gè)元件時(shí)。可以相對(duì)于內(nèi)周邊和外周邊中的至少一個(gè)等距地布置孔。這提供了對(duì)稱布置，趨向于自動(dòng)平衡懸掛部件的材料中的力?？卓梢允菆A形的。優(yōu)選地，圍繞內(nèi)周邊或外周邊實(shí)質(zhì)上均勻地間隔開(kāi)孔。這也有利于力的對(duì)稱分布。優(yōu)選地，懸掛部件的形狀設(shè)置為使得當(dāng)質(zhì)塊沿軸向位移時(shí)，由懸掛部件施加的任何切向力被平衡。
優(yōu)選地，在質(zhì)塊位移時(shí)不旋轉(zhuǎn)。也即，質(zhì)塊的移動(dòng)應(yīng)當(dāng)是純線性移動(dòng)，而沒(méi)有任何旋轉(zhuǎn)元件。然而，當(dāng)使用已知的金屬?gòu)椈蓵r(shí)，將質(zhì)塊安裝在全部類(lèi)似地相對(duì)于徑向成角度的臂上。這意味著當(dāng)質(zhì)塊沿軸向位移時(shí)，臂的彎曲導(dǎo)致質(zhì)塊的旋轉(zhuǎn)，并且由彎曲臂施加的回復(fù)力包括周邊(切向)分量。在該情形中，這通過(guò)確保切向力或者消除，或者如果未消除也至少被平衡而得以避免。該懸掛部件還可以包括在懸掛部件的松弛狀態(tài)具有拱形截面的至少一個(gè)部分。懸掛部件在其中間的松弛配置中是彎折或折疊的。該至少一個(gè)拱形部分還有利于懸掛部件的兩種彈性模式。在質(zhì)塊位移時(shí)，拱形部分變平和變直，以提供彎曲回復(fù)力。在質(zhì)塊進(jìn)一步位移時(shí)，變平的部分也必須延伸，以提供延伸回復(fù)力。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種振動(dòng)致動(dòng)器，包括框架；質(zhì)塊元件，通過(guò)如上所述的彈性懸掛部件可移動(dòng)地連接至框架；以及致動(dòng)裝置，用于激勵(lì)質(zhì)塊和本體的相對(duì)移動(dòng)。質(zhì)塊元件可以與本體同軸地懸掛。這提供了對(duì)稱的懸掛布置。致動(dòng)裝置可以是電磁致動(dòng)裝置；質(zhì)塊元件可以包括磁體；以及磁體還可以包括揚(yáng)聲器的一部分。如果揚(yáng)聲器和振動(dòng)功能組合在單個(gè)設(shè)備中，本發(fā)明的懸掛部件尤其有益，因?yàn)檫@允許精確且可靠地控制最大偏移。這使得更高效地利用移動(dòng)設(shè)備中的有限空間(體積)。如果懸掛部件具有漸近彈簧特征，則這在振動(dòng)和音頻功能使用共用的元件時(shí)尤其有益，因?yàn)榧词乖谕瑫r(shí)使用這些功能時(shí)磁體系統(tǒng)的偏移也可以保持穩(wěn)定。正如上面已經(jīng)注意到的那樣，在組合揚(yáng)聲器和振動(dòng)器功能時(shí)雙模式彈性變形(彎曲之后延伸)也是尤其有益的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種個(gè)人移動(dòng)通信設(shè)備，包括如上所述的振動(dòng)致動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明，懸掛部件的材料是硅樹(shù)脂。這種材料具有高本征阻尼，并且有利地還具有高的溫度穩(wěn)定性。此外，通過(guò)彈性體而不是金屬?gòu)椈蓱覓熨|(zhì)塊元件使得懸掛部件能夠更厚并具有對(duì)制造變化不敏感的機(jī)械性能。硅樹(shù)脂表現(xiàn)出特別良好的溫度穩(wěn)定性，尤其是與用于在已知的振動(dòng)致動(dòng)器中阻尼的粘性粘合劑相比。因此，諸如柔韌性(給定作用力產(chǎn)生的位移量)、諧振頻率和阻尼性能的機(jī)械參數(shù)不隨溫度發(fā)生明顯的變化。這確保在設(shè)備的工作溫度范圍上更一致的行為?？梢酝ㄟ^(guò)諸如注射成型的技術(shù)制造彈性體環(huán)，注射成型比用于金屬?gòu)椈傻臎_壓工藝更簡(jiǎn)單且更便宜。懸掛部件可以是板彈簧。也即，懸掛部件可以在其松弛狀態(tài)是實(shí)質(zhì)上平面狀的。


現(xiàn)在將參照附圖以示例的方式描述本發(fā)明，其中圖I示意性地說(shuō)明振動(dòng)致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于圖I中的振動(dòng)致動(dòng)器的金屬板彈簧。圖3在平面圖和正視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的懸掛部件。圖4在截面圖和平面圖中示出根據(jù)第二實(shí)施例的懸掛部件。
具體實(shí)施例方式圖I示出振動(dòng)致動(dòng)器。這包括懸掛在框架或籃組件20中的質(zhì)塊元件10、12、14、16。通過(guò)彈簧30從框架懸掛可移動(dòng)質(zhì)塊。質(zhì)塊包括磁性系統(tǒng)，該磁性系統(tǒng)包括磁體10、重 物(weight) 12、頂板14和罐狀物(pot) 16。彈簧30是彈性懸掛部件，該部件允許質(zhì)塊元件在框架內(nèi)振蕩(沿垂直方向，如圖I所示)。在圖2中更詳細(xì)地示出已知的彈簧。該彈簧包括由三個(gè)臂36連接的內(nèi)環(huán)32和外環(huán)34。質(zhì)塊附加到內(nèi)環(huán)32，而外環(huán)34附加到框架。臂36的彎曲使得質(zhì)塊能夠在板彈簧30的平面外振蕩。然而，臂36的不對(duì)稱導(dǎo)致在彈簧平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在這種情形中金屬?gòu)椈傻暮穸刃∮?00微米(0. I毫米)。這樣薄的厚度使得金屬?gòu)椈蓪?duì)工藝變化敏感從標(biāo)稱尺寸的小絕對(duì)值偏差可以導(dǎo)致機(jī)械特性的明顯偏差。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的懸掛部件100的示例。選擇形狀和尺寸，使得該懸掛部件100可以代替金屬?gòu)椈?0，不必對(duì)振動(dòng)致動(dòng)器的其他元件進(jìn)行實(shí)質(zhì)的修改。懸掛部件100包括平面狀的硅樹(shù)脂環(huán)形環(huán)。在該示例中，材料是Elastosil SL 3003/60。這具有60的肖氏A級(jí)硬度以及大約4MPa的彈性模量。在圖中以毫米為度量。硅樹(shù)脂環(huán)為
0.35毫米厚。其內(nèi)徑為10. 7毫米，外徑為17毫米。在該示例中，內(nèi)周邊110和外周邊120是圓形的且同心。十五個(gè)直徑I. 5毫米的孔均勻地分布在環(huán)周?chē)?，與內(nèi)周邊110稍間隔開(kāi)。相鄰孔之間的角間隔是24°。圖3示出處于其松弛的中間形狀的懸掛部件。當(dāng)質(zhì)塊相對(duì)于框架20位移時(shí)，懸掛部件100彈性變形。開(kāi)始，硅樹(shù)脂彈性彎曲，使得每一個(gè)孔的圓形形狀變形。該彎曲產(chǎn)生弱回復(fù)力，作用為使質(zhì)塊返回其中間位置。當(dāng)質(zhì)塊的位移增加時(shí)，懸掛部件進(jìn)入第二變形模式。在該模式中，硅樹(shù)脂彈性延伸，平面狀環(huán)延展成截錐形狀。材料的延伸使得回復(fù)力以比懸掛部件100僅僅彎曲時(shí)更快的速率增加。這導(dǎo)致漸進(jìn)的硬化的彈簧特性。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的懸掛部件200的示例。這可以看作包括第一環(huán)形內(nèi)環(huán)210和第二環(huán)形外環(huán)220。通過(guò)五個(gè)臂235按照同心的布置可移動(dòng)地且彈性地連接這些環(huán)。每一個(gè)臂由硅樹(shù)脂的網(wǎng)(web)組成，在平面圖中形成環(huán)形段或條帶。每一個(gè)網(wǎng)段的張角是42°并且沿徑向具有實(shí)質(zhì)上均勻的拱形截面。硅樹(shù)脂的厚度是0. 25毫米，并且拱形具有大約0. 5毫米的半徑。內(nèi)環(huán)的外徑是11. 6毫米，而外環(huán)的內(nèi)徑是14. 8毫米。懸掛部件200的內(nèi)周邊和外周邊與第一實(shí)施例相同。然而，在該實(shí)施例中硅樹(shù)脂材料是ElastosilSL 3003/80。這具有80的肖氏A級(jí)硬度以及大約12MPa的彈性模量。注意，圖4中的上部圖示出沿下部圖中示出的水平線穿過(guò)懸掛部件的截面。在第二實(shí)施例中，拱形臂235有利于初始的彎折變形模式。在質(zhì)塊位移時(shí)，材料首先彎折，使得在徑向平面中，臂235的曲線型的截面逐漸變直。最終，臂235是直的，并且在截錐的壁中形成區(qū)段。此時(shí)，質(zhì)塊的進(jìn)一步位移不能由彎折來(lái)適應(yīng)。代替地，臂235開(kāi)始彈性延伸。這提供了該實(shí)施例中的第二變形模式，并且導(dǎo)致懸掛部件200的漸進(jìn)彈簧特性?？梢栽谝粋€(gè)步驟中(例如通過(guò)注射成型)容易且便宜地制造任一實(shí)施例的懸掛部件。與圖2的已知金屬?gòu)椈稍O(shè)計(jì)相比，環(huán)可以更厚，并且對(duì)制造容限更魯棒。硅樹(shù)脂提供了高材料阻尼，并且還提供了良好的溫度穩(wěn)定性。這意味著諸如柔韌性、諧振頻率和阻尼性能的參數(shù)不會(huì)隨溫度明顯變化，以確保在整個(gè)工作溫度范圍的均勻行為。因?yàn)檫@些實(shí)施例的懸掛部件具有漸進(jìn)彈簧特性，在振動(dòng)致動(dòng)器中不需要附加的阻尼裝置。而且，因?yàn)橘|(zhì)塊的偏移受到精確地控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可用體積的最佳利用。(也即，不需要提供大的誤差裕量以適應(yīng)未預(yù)期的大幅度振動(dòng))。圖5說(shuō)明圖2的金屬?gòu)椈梢约皥D3和4的實(shí)施例的回復(fù)力-位移曲線?；貜?fù)力(以牛頓為單位)位于X軸上，質(zhì)塊的位移(以毫米為單位)位于y軸上。金屬?gòu)椈傻那€ 310是實(shí)質(zhì)上線性的。圖3的硅樹(shù)脂懸掛部件的曲線320是漸進(jìn)的(變硬)。在小位移處，它大致地符合金屬?gòu)椈傻木€性特性310。然而，在回復(fù)力增加時(shí)，所產(chǎn)生的遞增位移減小。也即，曲線的斜率變平。這表明回復(fù)力如何增加偏離與位移的線性比例。圖4的硅樹(shù)脂懸掛部件的曲線330在小數(shù)值的回復(fù)力和位移處具有輕微增加的斜率。這對(duì)應(yīng)于輕微軟化或“反漸進(jìn)的”特性。然而，在該區(qū)域中，非線性是輕微的并且曲線可以近似為線性。在該區(qū)域中，懸掛部件以彎曲模式變形。對(duì)于更大的回復(fù)力，曲線通過(guò)一個(gè)拐點(diǎn)并且變成漸進(jìn)的(較淺的斜率)。該階段對(duì)應(yīng)于變形的偏移模式，如同前面上文解釋的那樣。圖5中示出的曲線320和330特別適合于組合揚(yáng)聲器和振動(dòng)器功能的設(shè)備。在線性(小位移)區(qū)域，THD最小化。同時(shí)，在曲線更漸進(jìn)的部分(大位移)，回復(fù)力增加而振蕩受到阻尼，以控制偏移。最大期望偏移大約是0.8毫米。盡管已經(jīng)在附圖和前述的說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)說(shuō)明和描述了本發(fā)明，但這樣的說(shuō)明和描述認(rèn)為是說(shuō)明性的或示例性的，而非限制性的，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。例如，在描述的實(shí)施例中，將懸掛部件的內(nèi)周邊連接至外周邊的臂徑向布置。然而，這并非必須的。連接臂或網(wǎng)可以與徑向成非零角度取向。然而，仍然有益的是臂施加的凈力位于徑向平面中，即周邊(切向)力被平衡。這確保在質(zhì)塊沿徑向移動(dòng)(在懸掛部件的平面外)時(shí)，質(zhì)塊不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。從而，所得到的運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)是純線性運(yùn)動(dòng)。圖3示出了包括位于環(huán)形懸掛部件中的多個(gè)孔的實(shí)施例。在其他實(shí)施例中，可以有附加組的孔。例如，在一些實(shí)施例中，可以有兩組或更多組的孔，每組位于不同的半徑上。優(yōu)選地，與(沿徑向)相鄰組的孔的中心相比，一組孔的中心沿周邊方向偏移。這些孔可以具有不同于圓形的形狀。這些形狀在縱橫比方面可以是偏心的或不是偏心的。具體地，這些孔可以沿周邊方向拉長(zhǎng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)現(xiàn)該要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)，通過(guò)研究附圖、公開(kāi)內(nèi)容和所附的權(quán)利要求，可以理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的實(shí)施例的其它變型。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一個(gè)”不排除多個(gè)。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)理解為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種彈性懸掛部件，用于從框架懸掛振動(dòng)致動(dòng)器的質(zhì)塊元件，其特征在于 懸掛部件由硅橡膠形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性懸掛部件,其中 所述懸掛部件包括用于連接質(zhì)塊元件和框架的多個(gè)支撐臂；和/或所述懸掛部件限定具有內(nèi)周邊和外周邊的連續(xù)環(huán)，并且在內(nèi)周邊和外周邊之間包括多個(gè)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的彈性懸掛部件，其中所述懸掛部件表現(xiàn)出漸進(jìn)彈簧特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性懸掛部件，懸掛部件配置為 當(dāng)質(zhì)塊位移第一距離時(shí)，彈性地彎曲以提供彎曲回復(fù)力；以及 當(dāng)質(zhì)塊位移更大的第二距離時(shí)，彈性地延伸以提供拉伸回復(fù)力， 其中，拉伸回復(fù)力隨質(zhì)塊位移增加的增加率大于彎曲回復(fù)力的增加率。
5.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的懸掛部件，配置為從框架通過(guò)質(zhì)塊元件的周邊來(lái)懸掛質(zhì)塊元件，其中質(zhì)塊和框架同軸布置，并且質(zhì)塊可以沿著軸向相對(duì)于框架位移。
6.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的懸掛部件，限定具有內(nèi)周邊和外周邊的連續(xù)環(huán)，并且在內(nèi)周邊和外周邊之間包括多個(gè)孔， 其中，相對(duì)于內(nèi)周邊和外周邊中至少之一等距地布置孔。
7.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的懸掛部件，限定具有內(nèi)周邊和外周邊的連續(xù)環(huán)，并且在內(nèi)周邊和外周邊之間包括多個(gè)孔， 其中圍繞內(nèi)周邊或外周邊實(shí)質(zhì)上均勻地間隔開(kāi)孔。
8.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的懸掛部件，形狀設(shè)置為使得當(dāng)質(zhì)塊沿軸向位移時(shí)，由懸掛部件施加的任何切向力被平衡。
9.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的懸掛部件，進(jìn)一步包括在懸掛部件的松弛狀態(tài)具有拱形截面的至少一個(gè)部分。
10.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的懸掛部件，具有至少0.Imm的厚度。
11.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的懸掛部件，具有在15至20范圍內(nèi)的Q因子。
12.—種振動(dòng)致動(dòng)器，包括 框架； 質(zhì)塊元件，通過(guò)根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的彈性懸掛部件可移動(dòng)地連接至框架；以及 致動(dòng)裝置，用于激勵(lì)質(zhì)塊和本體的相對(duì)移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動(dòng)致動(dòng)器，其中 致動(dòng)裝置是電磁致動(dòng)裝置； 質(zhì)塊元件包括磁體；以及 磁體還包括揚(yáng)聲器的一部分。
14.一種個(gè)人移動(dòng)通信設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的振動(dòng)致動(dòng)器。
全文摘要
一種用于懸掛振動(dòng)致動(dòng)器的質(zhì)塊元件的彈性懸掛部件。該懸掛部件配置為當(dāng)質(zhì)塊位移時(shí)彈性地延伸以提供拉伸回復(fù)力。該懸掛部件由硅橡膠形成。
文檔編號(hào)B06B1/04GK102714770SQ201080057886
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者弗洛里安·朗, 雅斯帕·盧茨, 馬里亞·帕帕科里亞科 申請(qǐng)人:樓氏電子亞洲有限公司