CN102055296A - 用于直线振动电机的弹簧 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于直线振动电机的弹簧。所述弹簧在直线振动电机的定子上弹性支撑振动器。所述振动器通过线圈和磁体之间的相互作用所产生的电磁力而线性振动。所述弹簧设置在所述定子和所述振动器之间。所述弹簧包括主体部和弹性部。所述弹性部的第一端部连接到所述主体部。所述弹性部延伸有预定长度，从而所述弹性部的第二端部与所述主体部分隔开。

Description

用于直线振动电机的弹簧

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2009年11月2日、名称为“直线振动电机的弹簧部件”的韩国专利申请No.10-2009-0105058的优先权，在此将其全部内容作为参考结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种用于直线振动电机的弹簧。

背景技术

通常，振动电机是用在通信装置(例如便携式电话)中的数种信号接收指示装置中的一种指示装置。所述振动电机通过产生电磁力的原理将电能转换为机械振动。这种振动电机广泛地用作便携式电话中的静音信号接收指示装置。

近来，使用触摸屏的便携式电话数量迅速增加，并且振动电机也广泛地应用在触摸屏便携式电话中。与振动电机只用作信号接收指示装置的情况相比，用于触摸屏便携式电话的振动电机的使用频率正在增加。因此，振动电机的使用寿命也需要增加。此外，为了提高用户的触摸满意度，振动电机需要具有与快速触摸相应的高敏感度。

同时，传统技术的振动电机主要使用通过具有偏心锤的转子的旋转产生机械振动的方法。整流或换向器电动机结构通过电刷和换向器之间的触点变换电流方向，然后将电流送到转子的线圈中，通过上述方式实现转子的旋转。

可是，在这种传动的振动电机中，当电刷经过换向片之间的缝隙时，会在上述传统振动电机中导致机械摩擦、电火花或者磨损，因此产生杂质，比如黑色粉末，因此减少了振动电机的寿命。此外，在施加电压之后，由于旋转惯性，达到所需振动量的时间较长。特别地，由于该问题，传统的振动电机不能产生适于触摸屏便携式电话的振动。为了解决上述问题，提出了一种能够以可靠地获得线性振动的直线振动电机。

图1和图2分别为依照传统技术的垂直直线振动电机和水平直线振动电机的示意图。如图1和图2所示，在振动电机10和10’中，振动器30由定子20通过弹簧40弹性支撑，所以就能够在垂直或者水平方向上振动。如图1所示，在垂直直线振动电机10中，所述振动器30的上端通过弹簧40连接到所述定子20的上端，所以所述振动器30在垂直方向上振动(上下方向；即A)。如图2所示，在水平直线振动电机10’中，所述振动器30的两端分别通过弹簧40连接到所述定子20的侧壁上，所以所述振动器30在水平方向上振动(左右方向；即B)。

通常，卷簧或者片簧用作所述直线振动电机10、10’的弹簧40。尽管片簧具有寿命短于卷簧的缺点，但是目前还是主要应用片簧，这是因为片簧沿非振动方向具有高的轴向刚度，因此能够确保直线运动。图3A和图3B所示分别为片簧40a和40b的结构，该片簧用于传统技术的典型直线振动电机。

如图3A和图3B所示，依照传统技术的片簧40a和40b构造为使得弹性部44的两端连接到固定到定子上的主体部42上。此外，所述弹性部44的中间部分46连接到所述振动器上。

可是，在依照传统技术的片簧40a和40b中，因为所述弹性部44的两端都连接(固定)到所述主体部42上，所述弹性部44的自由度就受到限制。结果，施加到所述弹性部44上的最大应力就增加，因此减少了所述片簧40a、40b的寿命。

同时，在依照传统技术的片簧40a和40b中，为了控制所述弹性部44的弹性常数，并使得施加到所述弹性部44上的最大应力最小化，所述弹性部44弯曲为弧形。结果，就导致了一种摆动模式，在该模式下，当发生振动时，所述振动器发生不理想的旋转。

发明内容

本发明目的是提供一种用于直线振动电机的弹簧，该弹簧能够将施加到弹簧上的最大应力最小化，因此能够增加弹簧的寿命。

本发明的另一目的是提供一种用于直线振动电机的弹簧，该弹簧能够避免传统的摆动模式问题，在该摆动模式下，振动器发生振动时，由于弹簧的结构特征，该振动器可能会发生不理想的旋转。

在根据本发明一个实施方式的用于直线振动电机的弹簧中，该弹簧在直线振动电机的定子上弹性支撑振动器。振动器通过线圈和磁体之间的相互作用所产生的电磁力而线性振动。所述弹簧包括主体部和弹性部。所述主体部固定到所述定子上。所述弹性部的第一端部连接到所述主体部。弹性部延伸有预定长度，以使得所述弹性部的第二端部与所述主体部分隔开。

所述弹性部可以为线性形状。

所述主体部可以包括具有开口的封闭环形结构。所述弹性部的第一端部可以连接到所述主体部的内边缘。

所述弹性部可以构造为使得该弹性部的宽度和厚度是不变的或变化的。

所述弹性部可以包括多个连接到所述主体部上的弹性部。

所述多个弹性部可以包括第一弹性部和第二弹性部。所述第一弹性部的第一端部可以连接到所述主体部的第一端部。所述第二弹性部的第一端部可以连接到主体部的第二端部，所述主体部的第二端部与所述主体部的第一端部相对。所述第二弹性部可以与所述第一弹性部分隔开。

所述第一弹性部和第二弹性部可以相互平行。

连接到所述振动器上的所述弹性部的第二端部可以为多边形或者圆形。

根据本发明另一个实施方式的用于直线振动电机的弹簧，该弹簧在直线振动电机的定子上弹性支撑振动器。线圈和磁体的相互作用所产生电磁力，所述振动器在该电磁力的作用下进行线性振动。所述弹簧包括第一弹簧件和第二弹簧件。每个第一弹簧件和第二弹簧件包括主体部和弹性部。所述弹性部的第一端部连接到主体部。所述弹性部延伸有预定长度，以使得所述弹性部的第二端部与主体部分隔开。所述第一弹簧件的主体部固定到所述定子上。所述第二弹簧件的主体部固定到所述振动器上。所述第一弹性件的弹性部的第二端部连接到所述第二弹簧件的弹性部的第二端部。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将会更清楚地得到理解。

图1和图2分别为依照传统技术的垂直直线振动电机和水平直线振动电机的示意图；

图3A和图3B为依照传统技术的用于典型直线振动电机的片簧结构图；

图4为根据本发明第一实施方式的直线振动电机的俯视图；

图5A和图5B为根据本发明第二实施方式的用于直线振动电机的弹簧的实施例的俯视图；

图6为根据本发明第三实施方式的用于直线振动电机的弹簧的透视图；

图7为具有本发明的弹簧的垂直直线振动电机的截面图；以及

图8为具有本发明的弹簧的水平直线振动电机的分解透视图。

具体实施方式

现在对附图进行参考，其中不同的附图中使用相同的参考标记指示相同或相似的部件。在下面的描述中，当传统功能和传统结构的细节描述会使得本发明的要点模糊时，这些描述将会被省略。此外，说明书和权利要求书中使用的术语和单词并不仅限于典型的意思或者字典中的意思，而要理解为其是发明人为了最好的解释本发明而选择的概念，并且必须将其理解为具有与本发明的范围和精神相适合的含义和概念，以能更好地理解本发明的技术。

在下文中，本发明的具体实施方式将参考附图进行详细的描述。

图4为根据本发明第一实施方式的用于直线振动电机的弹簧100a的俯视图。下面结合图4，对根据本发明第一实施方式的用于线性电机的所述弹簧100a进行详细描述。同时，具有本发明第一实施方式的弹簧100a的直线振动电机会结合图7和图8更加详细的描述。

如图4所示，根据本发明第一实施方式的用于直线振动电机的所述弹簧100a在定子上弹性支撑振动器。此处，所述振动器通过线圈和磁体之间的相互作用所产生的电磁力而进行线性振动。所述弹簧100a包括主体部110和弹性部120，其中所述主体部110固定到定子上，所述弹性部120从所述主体部110向内突出，所以所述弹性部120上的第一端部连接到所述主体部110上，所述弹性部120上的第二端部与所述主体部110分隔开。

所述主体部110固定到直线振动电机的定子上。所述主体部110具有封闭环形结构，并且所述封闭环形结构中具有开口112。在本发明的第一实施方式中，如图所示，所述主体部110为矩形框架形状，但是并不仅限于此种形状。

所述弹性部120利用弹性力弹性支撑所述振动器。具体地，每个弹性部120从所述主体部110向内突出，所以所述弹性部120的第一端部122a和122b连接到所述主体部110，所述弹性部120的第二端部124a和124b与所述主体部110分隔开。此处，只有每个弹性部120的第一端部122a和122b连接到所述主体部110的内边缘。同样地，在本发明中，由于所述弹性部120上除第一端部122a和122b之外的部分与所述主体部110分隔开，特别地，所述第二端部124a和124b为自由端部，与传统结构中弹性部的两个端部都连接到主体部的连接方式相比，本发明的连接方式能够显著的减小对所述弹簧100a的最大应力。此外，本发明还可以消除自由度的限制，因此使得所述弹性部120作为弹性体的功能最大化。

在本发明第一实施方式中，所述弹性部120为线性形状，这样所述弹性部120就不会妨碍直线振动电机的直线运动。换句话说，所述弹性部120为从连结到所述主体部110的第一端部122a和122b到第二端部124a和124b的线性形状。

此处，所述弹性部120的弹性常数可以通过改变其厚度、宽度和长度等来调整。由于这个原因，本发明可很容易地满足不同共振频率的需要。在本发明中，因为所述弹性部120的第二端部124a和124b具有自由端部结构，所以所述弹性部120的厚度、宽度和长度等可以很容易控制。

同时，所述弹簧100a的弹性常数可以通过改变弹性部120的数量来控制。根据需要，所述弹簧100a所具有的弹性部120的数量可以为一个或多个。例如，当所述弹簧100a具有两个弹性部120，第一弹性部120a的第一端部122a连接到所述主体部110的第一端部。此外，所述第一弹性部120a从所述主体部110开始延伸，所以所述第一弹性部120a的第二端部124a与所述主体部110分隔开。第二弹性部120b的第一端部122b连接到所述主体部110的第二端部，所述主体部110的第二端部与主体部110的第一端部相对。所述第二弹性部120b从所述主体部110开始延伸，所以所述弹性部120b的第二端部124b与所述主体部110和第一弹性部120a分隔开。此处，所述第一弹性部120a和第二弹性部120b具有线性形状，并且相互平行，所以二者相互隔开。

图5A和图5B为根据本发明第二实施方式的用于直线振动电机的弹簧实施例的俯视图。下面参考图5A和图5B，对根据本发明第二实施方式的用于直线振动电机的弹簧100b和100b’进行详细描述。

如图5A和图5B所示，根据本发明第二实施方式的弹簧100b和100b’的特征为，弹性部120a和120b的第二端部124a和124b为多边形形状(参考图5A)或者圆形形状(参考图5B)。除了上述结构之外，根据本发明第二实施方式的弹簧100b和100b’的总体结构与第一实施方式相同的结构，此处不必进一步对其进行解释。

同样地，在根据本发明第二实施方式的弹簧100b和100b’中，所述弹性部120a和120b的第二端部124a和124b连接到振动器，所述振动器可以具有多种形状，因此增大了振动器和弹性部120a和120b之间的接触面积，并且增强了连接点处连接的可靠性。

图6所示为根据本发明第三实施方式的用于直线振动电机的弹簧100c的透视图。下面结合图6，对根据本发明第三实施方式的用于直线振动电机的弹簧100c进行详细描述。

如图6所示，根据本发明第三实施方式的弹簧100c构造为使得两弹簧件a和b相互连接。具体地，根据本发明第三实施方式的弹簧100c包括第一弹簧件a和第二弹簧件b。所述第一弹簧件a包括主体部110和弹性部120，其中所述主体部110固定到定子上，所述弹性部120从主体部110开始延伸。所述第二弹簧件b包括主体部110’和弹性部120’，其中所述主体部110’固定到振动器上，所述弹性部120’从主体部110’开始延伸。此外，所述第一弹簧件a的弹性部120a和120b的第二端部124a，124b分别连接到第二弹簧件b的弹性部120a’和120b’的第二端部124a’和124b’。这里，每个弹簧件a和b的结构与本发明第一实施方式的弹簧100a相同，因此此处不再进一步解释。同样地，因为本发明第三实施方式构造为使得两个弹簧件a和b相互之间双重结合，所以因所述弹性部的长度局限所导致的问题就会被避免。

所述第一弹簧件a与第二弹簧件b的结构相同。在本发明的第三实施方式中，为了避免所述弹性部120和120’的直线度变差，每个弹性部120都连接到相应的弹性部120’上。具体地，所述第一弹簧件a的第一弹性部120a的第二端部124a连接到第二弹簧件b的第一弹性部120a’的第二端部124a’。所述第一弹簧件a的第二弹性部120b的第二端部124b连接到第二弹簧件b的第二弹性部120b’的第二端部124b’。

图7为具有根据本发明的弹簧的垂直直线振动电机的截面图。下面参照图7，对具有本发明弹簧100a的垂直直线振动电机进行详细描述。如图7所示的垂直直线振动电机只是振动器在垂直方向上振动的直线振动电机的实施例。相应地，根据本发明的弹簧并不局限于用于图7中所示的垂直直线振动电机。

如图7所示，垂直直线振动电机包括定子130、振动器140和弹簧110a。所述定子130包括外壳132和支架134，所述外壳和支架组装在一起，从而形成了电机的内部空间。此外，圆形板136和中空线圈150安装在所述定子130的下部。所述振动器包括轭142、磁体144和平衡块148。所述轭142具有一端封闭、另一端开放的中空空间。所述磁体144安装在所述轭142的中空空间内。此外，板状轭146连接在所述磁体144的下表面。所述平衡块148设置在所述轭142的外圆周表面上。所述弹簧100a固定到所述定子130的上端。此外，所述弹簧100a弹性支撑振动器140，所以所述振动器140在垂直方向上线性振动。同样地，所述定子130中可以设置有缓冲器160。所述缓冲器160限制所述振动器140在垂直方向上振动的位移。此外，所述缓冲器160吸收由所述振动器140和定子130碰撞产生的振动，例如，所述直线振动电机掉落在地上或者振动器140振动时产生的振动，因此增强了电机的耐用性，并且使得因操作时的摩擦所产生的噪音最小化。

在具有上述结构的垂直直线振动电机中，当向中空线圈150通电时，由所述磁体144、板状轭146和轭142构成的磁路产生磁场，由所述中空线圈150产生电场，在所述磁场和电场的相互作用下，所述振动器140通过弹簧100a在垂直方向上振动。

此处，所述弹簧100a的主体部110固定到定子130的上端。延伸有预定长度的所述弹性部120的第一端部连接到主体部110，并通过第二端部124a和124b连接到振动器140，更具体地，通过所述第二端部124a和124b连接到所述轭142的上表面。因此，所述弹簧100a可以弹性支撑在垂直方向上振动的所述振动器140。

同时，尽管根据本发明第一实施方式的所述弹簧100a在图7中所示为用于垂直直线振动电机，但是这只是为了示例，并且很容易想到本发明第二或者第三实施方式的弹簧100b、100b’或者100c也可以应用。

图8为具有本发明的弹簧100a的水平直线振动电机的分解透视图。下面结合图8，对具有本发明的弹簧100a的水平直线振动电机进行详细描述。如图8所示的水平直线振动电机只是振动器在水平方向上振动的直线振动电机的示例。因此，根据本发明的用于直线振动电机的弹簧的使用并不局限于如图8所示的水平直线振动电机。

如图8所示，所述水平直线振动电机包括定子、振动器和弹簧100a。所述定子包括外壳132和支架134，所述外壳和支架组装在一起，从而形成了电机的内部空间。此外，电路板136和中空线圈150由安装在定子下部的线轴135支撑。所述振动器140包括磁性单元。在所述磁性单元中，磁体144a和144b位于磁芯144c上相对的两侧，并使得磁体144a和144b相同的磁极相对。轭142覆盖磁体144a和144b的侧壁。平衡块148连接到所述轭142。所述弹簧100a弹性支撑所述振动器，所以振动器在水平方向上线性振动。

在具有上述结构的水平直线振动电机中，当所述中空线圈150通电时，由述中空线圈150产生电场，由穿过中空线圈150的磁体144a和144b构成的所述磁性单元产生磁场，由于所述电场和磁场的相互作用，所述振动器通过弹簧100a水平的左右振动。

此处，所述弹簧100a的主体部110固定到所述定子上，更具体地，固定到所述支架134的侧壁上。延长有预定长度的所述弹性部120的第一端部连接到主体部110，并且第二端部124a和124b固定到所述振动器140，更具体地，第二端部124a和124b固定到平衡块148的侧壁上。因此，所述弹簧100a可以弹性支撑在水平方向上振动的振动器。

如上所述，在本发明的用于直线振动电机的弹簧中，所述弹性部的第二端部与主体部分隔开，因此形成了自由端部。所以，相对于传统结构中弹性部的两端都固定的结构来说，本发明的结构将作用于弹簧上的最大应力最小化。此外，本发明可以克服自由度的限制，因此使得所述弹性部作为弹性体的功能最大化。

此外，在本发明的弹簧中，所述弹性部具有线性形状，因此防止了摆动模式下所述振动器可能由于弹簧振动时的结构特性而发生不理想的旋转。

此外，因为所述弹性部的第二端部具有自由端部的结构，所以弹性部的宽度、厚度、长度和数量等都可以很容易地调整。因此，所述弹簧的弹性常数可以容易控制，并且容易满足多种共振频率的需要。

而且，根据本发明的弹簧的结构使得两个弹簧件相互连接，其中所述两个弹簧件的弹性部第二端部具有自由端部结构，并且相互连接。因此，即使每个弹性部都相对较短，本发明的弹簧可以很容易满足弹性常数的需要。

尽管本发明实施方式为了示例的目的而公布，但根据本发明的用于直线振动电机的弹簧并不仅限于此，本领域的技术人员很容易对本发明作出多种修改、添加和替代，而不会脱离本发明的范围和精神。

相应地，任何和所有的修改、变化或等同结构都认为落在本发明的范围，本发明的具体范围由权利要求公开。

Claims (9)

1.一种用于将振动器弹性支撑在直线振动电机的定子上的弹簧，所述振动器通过线圈和磁体之间的相互作用所产生的电磁力而线性振动，所述弹簧包括：

主体部，该主体部固定到所述定子上；以及

弹性部，该弹性部的第一端部连接到所述主体部，所述弹性部从所述主体部延伸有预定长度，以使得所述弹性部的第二端部与所述主体部分隔开。

2.根据权利要求1所述的弹簧，其中，所述弹性部具有线性形状。

3.根据权利要求1所述的弹簧，其中，所述主体部包括具有开口的封闭环形结构，并且所述弹性部的第一端部连接到所述主体部的内边缘。

4.根据权利要求1所述的弹簧，其中，所述弹性部构造为使得该弹性部的宽度和厚度是不变的或变化的。

5.根据权利要求1所述的弹簧，其中，所述弹性部包括连接到所述主体部的多个弹性部。

6.根据权利要求5所述的弹簧，其中，所述多个弹性部包括：

第一弹性部，该第一弹性部的第一端部连接到所述主体部的第一端部；以及

第二弹性部，该第二弹性部的第一端部连接到所述主体部的第二端部，所述主体部的第二端部与所述主体部的第一端部相对，所述第二弹性部与所述第一弹性部分隔开。

7.根据权利要求6所述的弹簧，其中，所述第一弹性部和第二弹性部相互平行。

8.根据权利要求1所述的弹簧，其中，连接到所述振动器上的所述弹性部的第二端部具有多边形或者圆形形状。

9.一种用于将振动器弹性支撑在直线振动电机的定子上的弹簧，所述振动器通过线圈和磁体之间的相互作用所产生的电磁力而线性振动，所述弹簧包括第一弹簧件和第二弹簧件，每个所述第一弹簧件和第二弹簧件包括：

主体部；以及

弹性部，该弹性部的第一端部连接到所述主体部，所述弹性部从所述主体部延伸有预定长度，以使得所述弹性部的第二端部与所述主体部分隔开，

其中，所述第一弹簧件的主体部固定到所述定子上，所述第二弹簧件的主体部固定到所述振动器上，并且所述第一弹簧件的弹性部的第二端部连接到所述第二弹簧件的弹性部的第二端部。

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