專利名稱：水平線性振動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水平線性振動器。
背景技術：
通常，便攜式電子裝置(諸如移動電話、游戲機、移動信息終端等)具有各種振動 產生單元，以防止其產生的噪音打擾其他人。具體地，這種振動產生單元安裝在便攜式電話 中，并用作靜音信號接收指示單元。近年來，按照傾向于提供小且薄的便攜式電話，也需要 減小安裝在這種便攜式電話中的振動產生單元的尺寸，并增加其功能?，F(xiàn)在，用在通訊裝置(諸如便攜式電話)中的若干信號接收指示單元之一的振動 產生單元，通過利用產生電磁力的原理將電能轉化成機械振動。也就是說，在便攜式電話 中，用振動產生單元來作為靜音信號接收指示單元。同時，一種通過使具有偏心重物的轉子旋轉來產生機械振動的方法已被用作根據(jù) 傳統(tǒng)技術來操作振動產生單元的方法的代表性實例。轉子的旋轉通過換向器或換向器電動 機結構來實現(xiàn)，該換向器或換向器電動機結構通過電刷與換向器之間的接觸點來變換電流 方向，然后將電流供應至轉子的線圈。然而，在具有這種結構的振動產生單元中，當電刷經過換向器的各部件之間的間 隙時，會導致機械摩擦、電火花或磨損，于是會產生雜質(例如，黑火藥)，從而縮短了振動 產生單元的使用壽命。為了克服這些問題，提出了一種能夠產生可靠的線性振動的線性振 動器。圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術的垂直線性振動器的剖視圖。如圖1所示，根據(jù)傳統(tǒng)技術的垂直線性振動器10包括外殼20、支架30、振動單元 40和彈簧50。外殼20在其中限定空間。支架30在其上支撐線圈32，該線圈利用施加于 線圈32的電流形成磁場。支架30上設置有阻尼器(damper)34。振動單元40包括磁軛 42，其中具有空腔并在其一端封閉；磁體44，安裝在磁軛42的空腔中并設置有附接至其下 表面的板狀磁軛43 ；以及重物46，套在磁軛42的圓周表面上。彈簧50接合至外殼20的上 表面，以便彈性地支撐振動單元40，從而使其線性地振動。磁軛42包括圓盤部42a和從圓 盤部42a的外邊緣向下彎曲并延伸預定長度的邊緣部42b。在具有上述構造的垂直線性振動器10中，當對線圈32供電時，振動單元40由于 磁場與電場之間的相互作用而借助于彈簧50上下振動，該磁場由包括圓柱形磁體44、板狀 磁軛43和磁軛42的磁路產生，該電場由線圈32產生。
然而，在垂直線性振動器10中，因為振動量與通過將振動單元40的重量與其位移 相乘而得到的值成正比，所以振動單元40的重量或位移必須增加，以確保足夠的振動量。 這導致了垂直線性振動器10的厚度增加的缺點。此外，這種結構與小且薄的便攜式電話的 趨勢不一致。

發(fā)明內容
本發(fā)明致力于提供一種水平線性振動器，其在確保足夠長的使用壽命和令人滿意 的響應度的同時，能夠增加振動強度。本發(fā)明致力于提供一種水平線性振動器，其包括能夠增大電磁驅動力的磁場產生 單元。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的水平線性振動器中，設置有外殼。與外殼一起裝配 有支架，以便在外殼和支架中形成內部空間。支架上設置有線圈，從而將線圈的中心軸線定 向在水平振動方向上。穿過線圈布置振動單元。振動單元包括具有磁體組件和磁軛的磁場 產生單元。磁體組件具有磁體芯和設置在磁體芯的相對側上的磁體，從而使磁體的同性極 (like pole)彼此面對。磁軛圍繞磁體和線圈的側壁。振動單元進一步包括安裝于磁場產 生單元的重物。彈簧接合至外殼或支架的側壁。彈簧彈性地支撐振動單元，以允許振動單 元在水平方向上振動。此外，外殼或支架的側壁上可設置有阻尼器，以防止振動單元與外殼或支架直接 接觸。另外，支架上可安裝有電路板。電路板可連接至外部輸入端子。最好，支架上設置有線軸。線軸可插入線圈中。線軸可包括垂直地設置在支架上的豎直板；以及從豎直板在水平振動方向上延伸 預定長度的水平延伸部分。磁體組件的外表面可施加有磁流體。磁軛可在其上端和下端是開口的。磁軛可包括其中具有開口的上板，上板具有矩形形狀，磁軛還包括從上板向下彎 曲并延伸預定長度的縱向側板和橫向側板。此外，磁軛的橫向側板的外表面上可設置有彈簧支撐件，從而通過彈簧支撐件來 支撐彈簧。磁軛的橫向側板中可具有彎曲凹陷部分，從而使相應磁體的端部插入彎曲凹陷部 分中并通過其支撐。磁軛的橫向側板中可具有凹口，從而使相應磁體的端部插入凹口中。彈簧可包括卷簧或板簧。彈簧可包括設置在振動單元的相對側上的多個彈簧。


通過以下結合附圖的詳細描述中，將更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他目的、特 征和優(yōu)點，附圖中圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的線性振動器的剖視4
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平線性振動器的分解透視圖；圖3至圖6是圖2的裝配的水平線性振動器的透視圖；圖7A和圖7B分別是示出了圖2的水平線性振動器的磁場產生單元的平面圖和透 視圖；圖8A和圖8B分別是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的水平線性振動器的磁場產生 單元的平面圖和透視圖；以及圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的磁場產生單元的磁通的流動的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在應參照附圖，其中，在不同附圖中用相同的參考標號來表示相同或相似的部 件。在以下描述中，當確定對傳統(tǒng)功能和傳統(tǒng)結構的詳細描述會使得本發(fā)明的要點不清楚 時，可省略這種描述。此外，本說明書和權利要求中使用的術語或詞語并非必須限于典型的 或字典上的意義，而是必須理解成表示發(fā)明人所選的作為示出本發(fā)明的最佳方法的概念， 并且必須解釋成具有適于本發(fā)明的范圍和實質的用于理解本發(fā)明的技術的意義和概念。下文中，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平線性振動器100的分解透視圖。圖3至圖6 是圖2的裝配的水平線性振動器100的透視圖。將參照這些附圖詳細描述根據(jù)本實施例的 水平線性振動器100。如圖2至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的此實施例的水平線性振動器100包括外殼200、 支架300、振動單元400和彈簧700。外殼200保護水平線性振動器不受外部影響，并為振動單元400的位移提供空間， 以使其在水平方向上振動。也就是說，外殼200是為水平線性振動器100提供內部空間的 構件。詳細地，內部空間通過將外殼200與支架300裝配在一起而限定。外殼200可具有任何結構，只要當其與支架300裝配在一起時形成內部空間即可。 優(yōu)選地，外殼200具有矩形結構，其縱向長度(振動單元400水平振動的方向)比橫向長度 長，從而，可充分保證振動單元400的水平位移空間。在本實施例中，外殼200包括上板210和從上板210的兩個邊緣垂直向下彎曲的 縱向側板220。外殼200的下表面和兩個橫向側部是空缺的(open)。支架300接合至外殼200，以限定內部空間。此外，支架300為安裝線軸320和電 路板380提供了空間。支架300構造成其上表面和兩個縱向側部是空缺的，以與外殼200的結構相對應。 換句話說，支架300包括底板310和橫向側板350，并接合至外殼200，因此形成內部空間。 然而，圖2和圖6所示的外殼200和支架300的構造僅是如下結構的一個實例其中，外殼 200可與支架300裝配在一起，以形成振動單元400在水平方向上振動的內部空間。例如， 可替代地，外殼200和支架300可構造成，外殼200具有其下表面空缺的長方體形狀，同時 支架300具有平面形狀以形成底板。在這種情況下，內部空間也可通過將外殼200和支架 300彼此裝配在一起而限定。最好，本領域技術人員應易于理解的是，可對外殼200和支架 300的構造進行各種改變。其上套有線圈390的線軸320設置在支架300的底板310上。電路板380安裝于支架300的底板310。線軸320具有中空形狀，以將線圈390套在線軸的圓周外表面上，并且磁體520可 穿過線軸320往復運動。在本實施例中，線軸320包括豎直支撐板330，其垂直地設置在 底板310的上表面的中心部分上并平行于橫向側板350 ；以及水平延伸部分340，其從豎直 支撐板330在支架300的縱向方向上(即，在振動單元400水平振動的方向上)延伸預定 長度。豎直支撐板330和水平延伸部分340中具有空腔，磁體組件510在空腔內往復運動。 在圖2中，雖然水平延伸部分340已示出為僅從豎直支撐板330的一側延伸，但是水平延伸 部分340可從豎直支撐板330的兩側延伸。這也可落在本發(fā)明的范圍內。同時，當線圈390施加有外部電力時，其產生電場。線圈390套在線軸320的水平 延伸部分340的圓周外表面上(參照圖3)。因為線軸320的水平延伸部分340的中心軸線 定向在與振動單元400水平振動的方向相同的方向上，所以套在水平延伸部分340的圓周 外表面上的線圈390的中心軸線也定向在與振動單元400水平振動的方向相同的方向上。 這里，線圈390的繞線(coil wire)通過焊接連接至電路板380的圖樣385，從而外部電力 可通過電路板380施加于線圈390。雖然線圈390具有中空的圓柱形形狀，但是可對線圈 390的形狀進行各種改變。此外，電路板380連接至外部輸入端子，并由此用來將外部電力傳輸至線圈390。 電路板380具有圖樣385并在其中具有開口，線軸320穿過該開口而布置。在圖2中，雖然 電路板380已示出為與支架300分開地設置，但是它們可用相同的材料一體地形成為單個 本體。支架300的每個橫向側板350在其內表面上具有第一支撐件360，該第一支撐件 插入相應的彈簧700中，以支撐彈簧700 ；以及鉤子370，該鉤子鉤住相應彈簧700的端部。 雖然第一支撐件360和鉤子370已示出為具有圖2的構造，以與用作本實施例的彈簧700 的卷簧的形狀相對應，這僅是用于示意性目的的一個實例。例如，在將板簧用作彈簧700的 情況下，應理解的是，用于將彈簧700緊固于橫向側板350的結構可改變成適于保持并支撐 板簧的形狀。換句話說，可對用于將彈簧700緊固于橫向側板350的結構進行各種改變，而 非限于圖2的結構。此外，優(yōu)選地，支架300的內表面上設置有阻尼器(未示出)，以減緩施加于振動單 元400的沖擊，并且防止當振動單元400水平振動時，振動單元400與支架300直接接觸。 多種能夠減緩沖擊的材料(諸如橡膠、聚丙烯、磁流體等)可用作用于阻尼器的材料。在水平方向上線性振動的振動單元400包括磁場產生單元500和重物600。磁場產生單元500產生電磁力，以使振動單元400水平振動，并包括磁體組件510 和磁軛550。圖3和圖4是示出了與支架300裝配在一起的磁場產生單元500的透視圖。磁體組件510產生預定強度的磁場，從而振動單元400可利用磁場與線圈390之 間的往復作用線性地振動。磁體組件510構造成使得第一和第二磁體520附接于磁體芯 530的兩側。這里，附接于磁體芯530的第一側的第一磁體520a和附接于磁體芯530的第 二側的第二磁體520b定向成使得它們的同性極彼此面對。優(yōu)選地，磁體組件510的圓周外表面施加有磁流體540，以便當振動單元400水平 振動時，防止磁體組件510與線軸320的水平延伸部分340的內表面直接接觸。由于磁體 520的漏磁通，磁流體540以圓柱形形狀布置在磁體組件510的圓周外表面周圍。
這里，磁流體540以這樣的方式形成，即磁粉穩(wěn)定地且均勻地分散在液體中以具 有膠體形狀，并且向液體中添加表面活性劑以防止磁粉由于重力或磁場的原因而沉積或凝 集。例如，使用通過使精磁體砂(triiron tetroxide)或鐵鈷合金顆粒分散在油或水中而 形成的磁流體，并且近年來，使用通過使鈷分散在甲苯中而形成的磁流體。這種磁粉是范圍 在0. 01 μ m到0. 02 μ m的超細顆粒粉末，并按照布朗運動移動，布朗運動是超細顆粒的特定 特征之一。另外，磁流體的特征在于，即使其施加有外磁場、重力、離心力等，流體中的磁粉 顆粒的濃度保持不變。磁軛550使得磁體組件510的磁通的形成平穩(wěn)，并形成閉合磁路。磁軛550具有 長方體形狀，其中具有用于容納磁體組件510和線圈390的空間，并且其上端和下端是開口 的。詳細地，磁軛550包括其中具有開口的矩形上板560，以及從上板560的邊緣向下 彎曲并延伸預定長度的縱向側板570和橫向側板580。磁軛550的橫向側板580的外表面上設置有插入彈簧700的第二端中的第二支撐 件585。第二支撐件585布置在與設置在支架300上的第一支撐件360對應的位置處。在 圖2中，以與第一支撐件360相同的方式，雖然每個第二支撐件585已示出為具有與用作彈 簧700的卷簧的形狀對應的形狀，但這僅是一個用于示意性目的的實例。具有上述構造的磁場產生單元500用來增加磁效率。將在對圖7 (7A和7B)和圖 8(8A和8B)的描述中更詳細地說明磁場產生單元500的構造。將在對圖9的描述中更詳細 地說明磁場產生單元500的磁通。重物600用來對振動單元400施加預定重量，以確保振動單元400的線性振動。 重物600套在磁軛550的外表面上。這里，重物600在其中心部分中具有開口，并以將磁軛 550插入重物600的開口中的方式套在磁軛550上。詳細地，重物600包括其中具有開口的上重物板610，以及從上重物板610的邊緣 向下彎曲并延伸預定長度的縱向側板620和橫向側板630。優(yōu)選地，重物600的邊角(即縱 向側板620和橫向側板630之間的連接處)是空缺的，從而使連接至彈簧700的磁軛550 通過重物600的邊角而暴露于外部。彈簧700彈性地支撐振動單元400，從而其可在水平方向上線性振動。為了彈性地 支撐振動單元400，彈簧700的第一端緊固于支架300的橫向側板350，同時其第二端緊固 于振動單元400。彈簧700設置在振動單元400的相對側上彼此對應的位置處。彈簧700的第一端 由設置在支架300的橫向側板350上的第一支撐件360支撐。彈簧700的第二端由設置在 振動單元400的磁軛550的橫向側板580上的第二支撐件585支撐。例如，可用卷簧或板簧作為每個彈簧700。在本實施例中，出于描述的目的，卷簧已 示出為用作彈簧700。圖7A和圖7B分別是示出了圖2的水平線性振動器的磁場產生單元500的平面圖 和透視圖。圖8A和圖8B分別是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的磁場產生單元500的平 面圖和透視圖。在下文中，將參照這些附圖詳細描述磁場產生單元500的結構。在水平線性振動器100中，振動單元400的重量和振動位移可通過增加水平區(qū)域 的大小而增加。然而，如果磁體520和線圈390的尺寸增加，那么振動單元400的厚度也增
7加。結果，可能難于產生較大的電磁驅動力。本發(fā)明的實施例提出了如下磁場產生單元500的結構其在不增加磁體520和線 圈390的尺寸的情況下，可產生相對大的電磁驅動力。詳細地，磁體單元500構造成使得磁軛550覆蓋設置在磁體芯530的相對側上的 磁體520的側壁，從而使其同性極彼此面對。換句話說，磁場產生單元500具有其中磁體組 件510在橫向方向上與矩形磁軛550相交的形狀。由于這種結構，磁通聚集在與線圈390 連接的部分上，從而可產生較大的電磁驅動力。磁軛550中具有用于容納磁體組件510和線圈390的空間，并圍繞磁體組件510 的側壁。磁軛550的縱向側板570彼此隔開預定距離，從而使縱向側板570靠近線圈390。 磁軛550的橫向側板580彼此隔開預定距離，從而使橫向側板580靠近磁體520的端部。這里，磁軛550的橫向側板580可具有適于使其與磁體520的端部接觸并由此支 撐這些端部的尺寸。優(yōu)選地，磁軛550的橫向側板580具有如下結構其適于促進將磁體 520與磁軛550裝配在一起，并且當振動單元400線性振動時防止磁體520從磁軛550移 開。例如，如圖7A和圖7B所示，磁軛550可構造成使得在磁軛550的每個橫向側板 580的內表面中形成一個彎曲凹陷部分590a，并且磁體520的端部分別插入彎曲凹陷部分 590a中。由于其中磁軛550具有彎曲凹陷部分590a的這種構造，可防止磁體520不期望地 從磁軛550移開?？商娲?，如圖8A和圖8B所示，磁軛550可構造成使得在磁軛550的橫向側板 580中形成凹口 590b，并且磁體520的端部分別插入凹口 590b中。這里，凹口 590b具有與 磁體520的形狀對應的形狀。出于裝配磁軛550的目的，優(yōu)選地，每個凹口 590向下是開著 的。通過凹口 590b暴露的磁體520的端部被重物600覆蓋。雖然通過凹口 590b暴露的磁 體520的一部分的端面沒有完全被磁軛550覆蓋，但是因為磁軛550的橫向側板580靠近 磁體520的端面而設置，沿著磁軛550形成了從磁體520產生的磁通，如圖9所示。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的磁場產生單元的磁通的流動的視圖。將參照圖9詳細 說明磁場產生單元的磁通。參照圖9，因為磁體520設置在磁體芯530的相對側上，從而使其同性極彼此面對， 所以磁體520的磁通從磁體芯530朝著覆蓋磁體組件510的磁軛550的縱向側板570流 動，如圖9的箭頭所示。這里，朝著磁軛550的縱向側板570流動的磁通聚集在圍繞磁體芯 530的部分上，即，聚集在裝襯有線圈390的部分上。因此，當體積和電流消耗相同時，與傳 統(tǒng)技術相比，本發(fā)明可產生更大的電磁力。鑒于此，振動單元400的位移增加，從而增大了 振動力。這里，圍繞磁體組件510的磁軛550形成閉合磁路，閉合磁路形成圖9所示的磁通 的流動。因此，磁體520對外殼20和/或支架300的磁引力減到最小。結果，可防止振動 單元400由于磁引力而偏壓至一側。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的水平線性振動器中，振動單元在水平方向上振動。因 此，本發(fā)明不需要用于振動單元的垂直運動位移的空間，從而減小了水平線性振動器的厚度。此外，本發(fā)明設計成使得水平線性振動器在水平方向上延伸預定長度，該水平方向是振動單元振動的方向。因此，可保證振動單元在水平方向上的足夠振動位移，從而增加 了振動量。另外，磁體定向成使得其同性極彼此面對，并且磁軛圍繞磁體的側壁。因此，與線 圈連接的磁通增加，從而增大了電磁驅動力。因為影響支架和/或外殼的磁體的磁力可減 到最小，所以可防止振動單元不期望地偏壓至一側。雖然出于示意性目的而公開了本發(fā)明的一些實施例，但是，應理解的是，根據(jù)本發(fā) 明的水平線性振動器不限于此，并且本領域技術人員應理解，在不背離本發(fā)明的范圍和實 質的前提下，各種改變、增加和替換是可能的。因此，任何及所有的改變、變型或等同布置都應被認為是落在本發(fā)明的范圍內，并 且本發(fā)明的詳細范圍將由所附權利要求公開。
權利要求
一種水平線性振動器，包括外殼；支架，與所述外殼裝配在一起，以便在所述外殼和所述支架中形成內部空間，并且所述支架上設置有線圈，從而將所述線圈的中心軸線定向在水平振動方向上；振動單元，穿過所述線圈而布置，所述振動單元包括具有磁體組件和磁軛的磁場產生單元，所述磁體組件具有磁體芯和設置在所述磁體芯的相對側上的磁體，從而使所述磁體的同性極彼此面對，所述磁軛圍繞所述磁體和所述線圈的側壁；以及安裝于所述磁場產生單元的重物；以及彈簧，接合至所述外殼或所述支架的側壁，所述彈簧彈性地支撐所述振動單元，以允許所述振動單元在所述水平方向上振動。
2.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，進一步包括阻尼器，設置在所述外殼或所述支架的側壁上，以防止所述振動單元與所述外殼或所 述支架直接接觸。
3.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，進一步包括電路板，安裝在所述支架上，所述電路板連接至外部輸入端子。
4.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，進一步包括 線軸，設置在所述支架上，所述線軸插入所述線圈中。
5.根據(jù)權利要求4所述的水平線性振動器，其中，所述線軸包括 豎直板，垂直地設置在所述支架上；以及水平延伸部分，從所述豎直板在所述水平振動方向上延伸預定長度。
6.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述磁體組件的外表面施加有磁流體。
7.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛在其上端和下端是開口的。
8.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛包括 上板，其中具有開口，所述上板具有矩形形狀；以及縱向側板和橫向側板，從所述上板向下彎曲并延伸預定長度。
9.根據(jù)權利要求8所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛的所述橫向側板的外表面 上設置有彈簧支撐件，從而使所述彈簧由所述彈簧支撐件支撐。
10.根據(jù)權利要求8所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛的所述橫向側板中具有彎 曲凹陷部分，從而使相應磁體的端部插入所述彎曲凹陷部分中并由其支撐。
11.根據(jù)權利要求8所述的水平線性振動器，其中，所述磁軛的所述橫向側板中具有凹 口，從而使相應磁體的端部插入所述凹口中。
12.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述彈簧包括卷簧或板簧。
13.根據(jù)權利要求1所述的水平線性振動器，其中，所述彈簧包括設置在所述振動單元 的相對側上的多個彈簧。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水平線性振動器，其在保證足夠長的使用壽命和令人滿意的響應度的同時，能夠增加振動強度。本水平線性振動器包括外殼、支架、振動單元和彈簧。支架和外殼中形成有內部空間。支架上設置有線圈，從而將線圈的中心軸線定向在水平方向上。振動單元穿過線圈而布置，并且包括磁場產生單元和重物。磁場產生單元包括磁體組件和磁軛。磁體組件具有設置在磁體芯的相對側上的磁體，從而使磁體的同性極彼此面對。重物安裝于磁場產生單元。彈簧接合至外殼或支架，并彈性地支撐振動單元。
文檔編號H02K33/18GK101958629SQ200910206688
公開日2011年1月26日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權日2009年7月17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, 韓承憲 申請人:三星電機株式會社