CN102315747A - 水平线性振动器 - Google Patents

Abstract

提供一种水平线性振动器，该水平线性振动器包括：支架，提供内部空间；振动单元，安装在所述内部空间中并包括水平线性地运动的质量体；磁场单元，包括固定到所述质量体的磁体以及安装在所述磁体的磁场内的线圈，所述磁场单元产生电磁力以允许振动单元水平线性地运动，其中，所述线圈包括线圈线，所述线圈线设置在支架和印刷电路板之间并延伸到所述支架的内部空间之外，使得所述线圈线与所述印刷电路板连接，以在所述支架的内部空间之外将电力从外部源施加到线圈上。

Description

水平线性振动器

本申请要求于2010年6月29日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0062290号韩国专利申请的优先权，该申请公开的内容通过引用被包含于此。

技术领域

本发明涉及一种水平线性振动器，更具体地讲，涉及一种被设计成安装在个人移动终端上用于振动的水平线性振动器。

背景技术

一般而言，通信装置必备的关键功能之一是呼叫接收功能。通常使用的呼叫接收功能包括产生旋律或铃声的发声功能以及将振动传递到装置的振动功能。

在这些功能中，通常使用振动功能，以通过防止旋律或铃声经扬声器被传递到外部而避免干扰他人。

一般而言，为了实现这样的振动功能，小振动电机被驱动，以将驱动力传递到装置的壳体而使装置振动。

具体地讲，近来，随着移动终端尺寸的减小和质量的提高，触摸屏类型的显示装置的使用受到广泛欢迎，由于当将触摸施加到触摸屏时，需要振动产生功能，因此振动电机已逐渐得到改进。

应用于现有的移动电话的振动电机产生旋转动力，以使不平衡质量块的旋转部分旋转，因此获得机械振动，在这种情况下，主要取决于通过电刷和换向器(或整流器)的接触点的整流作用而向转子线圈提供电流的结构来产生旋转动力。

然而，在使用换向器的电刷类型的结构中，当电机旋转时，电刷穿过换向器片之间的间隙，产生机械摩擦和电火花并使电刷和换向器磨损，因此缩短了电机的使用寿命。

另外，因为通过使用惯性力矩将电压施加到电机，所以要花时间才能达到目标振动量，因此难以实现适合于使用触摸屏的个人移动终端等的振动。

为了克服使用寿命和响应度方面的这些缺点，排除了旋转原理的线性振动器正被使用。

线性振动器通过具有谐振频率的电磁力来产生振动，所述谐振频率通过利用安装在线性振动器中的弹簧和与该弹簧结合的质量体来确定。

然而，这样的线性振动器被设计成沿竖直方向振动，并且只有当通过确保设置在线性振动器中的质量体的上下位移而使线性振动器运动时才能产生振动。这对线性振动器的厚度造成限制。

另外，为了实现大的振动量，应当增加线性振动器的厚度。为此，需要较大的空间来将振动器安装在个人移动终端上，从而不适于小型化。

发明内容

本发明的一方面在于提供一种水平线性振动器，该水平线性振动器沿着个人移动终端的水平方向(即，长度方向)振动、产生大的振动功率并防止印刷电路板和线圈的焊接部分与振动单元接触。

根据本发明的一方面，提供一种水平线性振动器，该水平线性振动器包括：支架，提供内部空间；振动单元，安装在所述内部空间中并包括水平线性地运动的质量体；磁场单元，包括固定到所述质量体的磁体以及安装在所述磁体的磁场内的线圈，所述磁场单元产生电磁力以允许振动单元水平线性地运动，其中，所述线圈包括线圈线，所述线圈线设置在支架和印刷电路板之间并延伸到所述支架的内部空间之外，使得所述线圈线与所述印刷电路板连接，以在所述支架的内部空间之外将电力从外部源施加到线圈上。

所述线圈线可被设置在支架的上表面和印刷电路板的下表面之间，所述印刷电路板可包括凹进部分，所述凹进部分允许延伸到印刷电路板上部的线圈线固定到所述凹进部分。

所述印刷电路板可包括切口部分，所述切口部分允许延伸到印刷电路板上部的线圈线***到所述切口部分中。

所述印刷电路板可包括多个印刷电路板，所述线圈线可被***到所述多个印刷电路板之间，以延伸到所述多个印刷电路板的上部。

所述印刷电路板可包括延伸到所述支架的内部空间之外的延伸部分，所述线圈线可被焊接在所述延伸部分上。

所述磁体可具有矩形形状，以增加电磁力。

所述线圈可具有与所述磁体的形状相对应的形状。

所述支架可在其内表面上具有至少一个或多个突起，所述印刷电路板可被所述至少一个或多个突起固定。

所述水平线性振动器还可包括覆盖所述支架的上部的盖单元。

所述水平线性振动器还可包括阻尼器，所述阻尼器设置在所述支架和所述线圈之间并吸收所述振动单元的振动。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器的剖开立体图；

图2是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器的分解立体图；

图3是示出根据本发明的示例性实施例的设置在水平线性振动器中的振动组件的示意性立体图；

图4是示出根据本发明的示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图；

图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图；

图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图；

图7是示出根据本发明的示例性实施例的在水平线性振动器振动时支架的振动的示意性立体图；

图8是示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器中的阻尼器和盖单元的效果的示意性立体图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，并不应该被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。

在附图中，为了清晰起见，会夸大形状和尺寸，将始终使用相同的标号来指示相同或相似的组件。

图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器的剖开立体图。图2是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器的分解立体图。图3是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的设置在水平线性振动器中的振动组件的立体图。

参照图1至图3，根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器100可包括支架110、振动单元120、磁场单元130以及盖单元140。

支架110具有这样的结构，在该结构中，支架110的上部和沿长度方向的侧部缺失，以与盖单元140对应。即，支架110具有支架下板112以及沿宽度方向的支撑板114，且支架110与盖单元140装配以形成内部空间。

具有矩形形状的线圈132可被固定到支架下板112的上部，印刷电路板150可被安装到靠近线圈132的位置处。

至少一个或多个突起116可形成在支架下板112的上部上，以与印刷电路板150结合。印刷电路板150可被设置在突起116之间，以被***并被固定到突起116上。

这里，线圈132不限于矩形形状，并可被修改成具有本发明所属领域中已知的各种形式。

支撑板114被形成为被弯曲，以与支架下板112垂直，从而允许弹簧构件160***并固定到支撑板114的内表面。因此，支架110的外形可呈U形，但是支架110的外形不限于此。

支撑板114置于振动单元120的两侧部分，以支撑振动单元120，从而允许振动单元120振动。

印刷电路板150可被安装在支架下板112上。印刷电路板150被连接到外部输入端子并将施加于其上的电力传递到线圈132。印刷电路板150可具有形成在印刷电路板150上表面上的图案部分以及形成在印刷电路板150中以允许线圈132穿过的开口部分。

然而，印刷电路板150不限于印刷电路板150与支架110分开地形成的构造。即，根据设计者的意图，印刷电路板150与支架110可一体地形成。

这里，线圈132可包括矩形线圈132。当将电力从外部源施加到矩形线圈132时，矩形线圈132用于产生一定强度的电场。矩形线圈132可被固定到支架下板112的上部。

然而，线圈132可被设置在支架下板112的上表面上。可形成单独的板以使线圈132设置于其上。

另外，线圈132可包括线圈线133，使得线圈线133通过焊接与印刷电路板150的图案部分连接，这样能够将电力从外部源施加到线圈132。

线圈线133可延伸到支架110的内部空间之外，下面将对其进行详细的描述。

阻尼器134可被设置在线圈132的下部和支架下板112的上部之间。阻尼器134可用于防止在振动单元120振动时支架110的外表面晃动。

另外，阻尼器134可保护水平线性振动器的内部组件免受外部冲击，这样可实现可靠性。

振动单元120可包括其中容纳线圈132和磁体136的磁轭部分170以及其中容纳磁轭部分170的质量体180。通过磁体136与线圈132的相互作用，振动单元120可沿水平方向振动。

质量体180用于将一定质量施加到振动单元120以进行线性振动，质量体180包括容纳空间以在其中容纳磁轭部分170的中央部分。

因此，质量体180在其容纳空间容纳磁轭部分170的中央部分，而磁轭部分170容纳磁体136。质量体180和磁轭部分170被装配成使得从磁轭部分170弯曲的延伸部分172与质量体180的外侧表面接触。

质量体180可具有一定大小的质量并根据磁体136与线圈132的相互作用沿振动方向水平地振动。

这里，振动方向是指与线圈132水平的方向。

质量体180可包括***部分182，***部分182形成为与其中容纳磁轭部分170的容纳空间相邻。

可在形成质量体180的内部容纳空间时形成***部分182。***部分可被设置在内部容纳空间的两侧部分。

***部分182可形成空间，子质量体184被另外***到该空间中。子质量体184形成为具有一定的单位质量。根据需要，可将一个或多个子质量体***到***部分182中。

子质量体184可由具有高比重(specific gravity)的钨或具有一定重量的普通材料制成。然而，不限于此，根据设计者的意图，子质量体184可由各种其他材料制成。

磁场单元130可包括线圈132以及与线圈132相邻设置的磁体136。

振动单元120的振动方向由洛伦兹力(Lorentz Force)来确定，洛伦兹力取决于线圈132所产生的频率的电场力和磁体136朝着磁轭部分170所产生的磁场的方向。

磁体136用于通过产生一定强度的磁场根据磁体136与线圈132的相互作用而迫使振动单元120线性振动。磁体136附着到磁芯138的两侧。

这里，附着到磁芯138的两侧的磁体136可被设置成使得其相同的磁极彼此面对。

磁轭部分170用于使磁路(circuit)自闭合(self-close)以平稳地形成磁体136的磁通量。磁轭部分170可具有其中容纳线圈132和磁体136的内部空间。

磁轭部分170的两侧表面可包括延伸部分172，延伸部分172弯曲以使其被定位成与支架下板112垂直并使其紧密地附着到质量体180的外侧表面。因此，当将磁轭部分170的中央部分容纳在质量体180的容纳空间中时，延伸部分172可紧密地附着到质量体180的外侧表面，从而能够使质量体180和延伸部分172稳定地结合。

弹簧构件160用于弹性地支撑振动单元120，以使其沿直线方向水平地运动。在将弹簧构件160的一侧固定到支架110的沿宽度方向的支撑板114的状态下，弹簧构件160的另一侧被固定到振动单元120，从而弹性地支撑振动单元120。

这里，弹簧构件160设置在振动单元120两侧的相应位置，优选地，可在振动单元120的每侧布置一对弹簧构件160，并设置在支架110的上部。弹簧构件160可以是(例如)螺旋弹簧或片簧等。

盖单元140形成为覆盖支架110的上部并保护内部组件免受外部冲击。

为了将盖单元140与支架110结合，支架110和盖单元140可分别具有突出部分以及其中容纳突出部分的容纳凹口，或者盖单元140和支架110可分别具有突出部分以及其中容纳突出部分的容纳凹口。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图。图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图。图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器中的支架组件的示意性立体图。

参照图4，根据本发明的示例性实施例的设置在水平线性振动器100中的支架组件200可包括支架110、印刷电路板150、线圈132以及线圈线133。

本实施例的支架110和印刷电路板150与上述实施例的支架110和印刷电路板150基本相同，因此将省略对其的详细描述。

线圈132被设置在支架下板112的上部上。另外，线圈132可包括线圈线133，使得线圈线133通过焊接与印刷电路板150的图案部分连接，这样能够将电力从外部源施加到线圈132。

线圈线133可被设置在支架下板112和印刷电路板150之间，并可形成为延伸到支架110的内部空间之外。

印刷电路板150可包括延伸到支架110的内部空间之外的延伸部分154。线圈线133可延伸到延伸部分154。

印刷电路板150可具有位于延伸部分154的侧表面中的凹进部分152，以允许线圈线133穿过该凹进部分152。设置在印刷电路板150的下部的线圈线133可穿过凹进部分152，从而延伸到印刷电路板150的上部。

即，线圈线133被设置在支架下板112的上表面和印刷电路板150的下表面之间，并穿过印刷电路板150的凹进部分152延伸到印刷电路板150的上部。凹进部分152允许延伸到印刷电路板150的上部的线圈线133被固定。

另外，延伸到印刷电路板150的上部的线圈线133通过焊接在延伸部分154上与印刷电路板150的图案部分连接，这样能够将电力从外部源施加到线圈线133。

另外，至少一个或多个突起116设置在支架下板112的上部上，以与印刷电路板150结合，印刷电路板150可被设置在突起116之间，以被***并被固定到突起116上。

参照图5，根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器100中的支架组件200可包括具有切口部分156的印刷电路板150。

印刷电路板150可具有形成在其表面上的切口部分156。切口部分156可允许延伸到支架110的内部空间之外的线圈线133***到切口部分156中。

线圈线133被***并被固定到切口部分156。线圈线133在切口部分156的边缘处延伸到外部，以通过焊接在印刷电路板150的延伸部分154上与印刷电路板150的图案部分连接，这样能够将电力从外部源施加到线圈线133。

参照图6，根据本发明的另一示例性实施例的设置在水平线性振动器100中的支架组件200可包括具有多个印刷电路板的印刷电路板150。

多个印刷电路板150可允许延伸到支架110的内部空间之外的线圈线133***到所述多个印刷电路板150之间。即，线圈线133可被***到印刷电路板150之间。

线圈线133被***并被固定在印刷电路板150之间。线圈线133在印刷电路板150的延伸部分154之间延伸到外部。线圈线133通过焊接在印刷电路板150的延伸部分154上与印刷电路板150的图案部分连接，这样能够将电力从外部源施加到线圈线133。

另外，至少一个或多个突起116可形成在支架下板112的上部上，以与印刷电路板150结合。突起116可被***并被固定到设置在印刷电路板150中的孔中。

在支架组件200中，线圈线133延伸到支架110的内部空间之外，线圈线133与印刷电路板150的焊接在支架110的内部空间之外(即，印刷电路板150的延伸部分154)进行，这样可使相对于支架110的内部组件的空间效率最大化。

另外，由于防止了振动单元120与线圈132和印刷电路板150的焊接部分接触，因此可避免由接触引起的外物缺陷(foreign object defect)。

另外，可防止在焊接过程中可能会对线圈132造成的损害。

图7是示出根据本发明的示例性实施例的在水平线性振动器振动时支架的振动的示意性立体图。图8是示出根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器中的阻尼器和盖单元的效果的示意性立体图。

如图7中所示，设置质量体180以在其中容纳磁轭部分170，弹簧构件160被***到质量体180的两侧部分。

当振动单元120通过磁体136与线圈132的相互作用而振动时，支架110的支撑板114自然晃动(见)。支架110的这样的晃动可导致振动单元120的振动功率的降低。

参照图8，在设置质量体180以在其中容纳磁轭部分170并将弹簧构件160***到质量体180的两侧部分之后，装配盖单元140以覆盖支架110。

因此，由于盖单元140的侧壁142与支架110的支撑板114的外侧表面接触，因此防止在质量体180如图7中所示地进行振动时支架110的支撑板114晃动，并因此能够提高振动单元120的振动功率。

另外，在弹簧构件160通过支架110的支撑板114的晃动而与支撑板114一起运动的情况下，弹簧构件160的运动量变大，并因此可降低弹簧构件160的使用寿命。然而，在本实施例中，防止了支架110的外侧表面晃动，这样可进一步延长弹簧构件160的使用寿命。

这里，阻尼器134以及盖单元140的侧壁142可防止支撑板114晃动。

如上所述，由于根据本发明的示例性实施例的水平线性振动器沿个人移动终端的水平方向振动而不是沿个人移动终端的厚度方向振动，因此可实现个人移动终端厚度的减小以及振动单元沿个人移动终端的长度方向的运动位移的增加，这样能够提高振动功能。

另外，由于线圈和印刷电路板的焊接部分位于支架的外部，因此防止在振动单元振动时焊接部分与振动单元接触。

尽管已经结合示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该清楚，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (10)

1.一种水平线性振动器，该水平线性振动器包括：

支架，提供内部空间；

振动单元，安装在所述内部空间中并包括水平线性地运动的质量体；

磁场单元，包括固定到所述质量体的磁体以及安装在所述磁体的磁场内的线圈，所述磁场单元产生电磁力以允许振动单元水平线性地运动，

其中，所述线圈包括线圈线，所述线圈线设置在支架和印刷电路板之间并延伸到所述支架的内部空间之外，使得所述线圈线与所述印刷电路板连接，以在所述支架的内部空间之外将电力从外部源施加到线圈上。

2.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述线圈线被设置在支架的上表面和印刷电路板的下表面之间，

所述印刷电路板包括凹进部分，所述凹进部分允许延伸到印刷电路板上部的线圈线固定到所述凹进部分。

3.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述印刷电路板包括切口部分，所述切口部分允许延伸到印刷电路板上部的线圈线***到所述切口部分中。

4.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述印刷电路板包括多个印刷电路板，

所述线圈线被***到所述多个印刷电路板之间，以延伸到所述多个印刷电路板的上部。

5.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述印刷电路板包括延伸到所述支架的内部空间之外的延伸部分，

所述线圈线被焊接在所述延伸部分上。

6.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述磁体具有矩形形状，以增加电磁力。

7.如权利要求6所述的水平线性振动器，其中，所述线圈具有与所述磁体的形状相对应的形状。

8.如权利要求1所述的水平线性振动器，其中，所述支架在其内表面上具有至少一个或多个突起，

所述印刷电路板被所述至少一个或多个突起固定。

9.如权利要求1所述的水平线性振动器，所述水平线性振动器还包括覆盖所述支架的上部的盖单元。

10.如权利要求1所述的水平线性振动器，所述水平线性振动器还包括阻尼器，所述阻尼器设置在所述支架和所述线圈之间并吸收所述振动单元的振动。

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