CN109672316B - 四角垂直振动电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种四角垂直振动电机，包括支架(100)，具有向上部突出的形态，上端形成有弯曲形态的闭锁部(111)，下端形成有开口部(112)，形成有内部呈中空形态的线圈固定部(110)，和弹簧安置部(121)一体形成的弹簧固定部(120)，所述弹簧安置部(121)从支架的两侧端部向上部突出，上表面呈平坦的形态；所述线圈设置于从支架中央突出的线圈固定部上，并具有长方形形态，从而能够提高电磁场力，使得四角垂直振动电机能够以快速的响应速度和宽的频带(frequency band)下驱动。

Description

四角垂直振动电机
技术领域
本发明涉及一种四角垂直振动电机，尤其涉及一种具备线圈和磁体的四角垂直振动电机，所述线圈设置于从支架中央突出的线圈固定部上，并具有长方形()形态，从而能够提高电磁场力，使得四角垂直振动电机能够以快速的响应速度和宽的频带(frequency band)下驱动。
背景技术
伴随最近无线通信技术的急剧发展，携带用通信仪器逐渐小型化和轻量化，伴随这些小型化及轻量化的趋势，为了使得携带用通信仪器内部搭载的机构装置、包括IC芯片及电路的部件的高集成化和高功能能话，从而提高空间利用度，需要在尺寸及形态上面进行改进。
而且，搭载在携带用通信仪器内部，并以无声振动方式提醒的扁平型振动电机也紧随这种趋势，进行了大量的研究。
搭载于携带用通信仪器内部的振动电机的初期模型以定子和转子作为基本结构，形态为旋转型振动电机，这种旋转型振动电机在定子的支架上固定杆(shaft)，并使转子支撑旋转于杆上，从而产生振动，并为了提高振动力，增大转子的体积或增加旋转数，以改善振动力，但是因结构上的问题，不仅在小型化方面受到限制，在产生高振动方面也具有难度，存在难以确保规定时间以上的寿命的问题。
为了改善旋转型振动电机的问题，最近公开了垂直振动型致动器型振动电机，公开的垂直振动型致动器型振动电机包括：相互对合的上部箱体及下部箱体；形成在上部箱体及下部箱体至少一面上的磁力产生手段；与磁力产生手段对置的受到引力或斥力的磁体；安装有磁体从而形成一个主体，并向左右运动用于加强振动力的重量物；位于重量物的上表面和下表面中的至少任意一个面的下部，从而对重量物弹性支撑的弹性手段；用于将弹性手段的另一端固定到上部箱体及下部箱体的固定部件。
这样的垂直振动型致动器型振动电机相比于旋转型振动电机能够延长使用寿命，不仅能够克服大小的限制，还能够获得快速的响应速度，从而最近正在广为使用。
此外，垂直振动电机通过使得内部部件不受到振动体的冲击，从而能够提高振动电机的寿命，振动体的振动力越提高，能够制造出更加优异的振动电机，从而需要持续开发出耐久性和振动力更好的振动电机。
现有技术文献
(专利文献1)公开专利公报第10-2010-0073301号(2010.07.01.)
发明内容
需要解决的技术问题
本发明是为了解决上述现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于，提供一种通过提高电磁场力，从而能够以快速的响应速度和宽的频带下驱动的四角垂直振动电机。
解决技术问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种四角垂直振动电机，其包括：支架100，形成有线圈固定部110，在两侧端部形成有弹簧固定部120；连接端子200，***到所述线圈固定部110并安置在支架100上；线圈300，***到所述线圈固定部110中，并设置为与连接端子200连接；环板400，固定在所述线圈300的上部以保护线圈300，电磁场得到扩增；弹簧500，固定在所述弹簧固定部120上，形成为线圈固定部110向上部突出，从而使振动扩增，并确定共振频率；板600，与所述弹簧500连接，使得重量部800和磁体700被固定；磁体700，设置在所述板(600)的上部；重量部800，固定在所述板600的上部，利用重量使振动扩增，并且在内侧固定有磁体700；以及箱体900，包括所述重量部800的下部被覆盖，且与支架100结合。由此能够提高电磁场力，使得四角垂直振动电机能够以快速的响应速度和宽的频带下驱动。
发明的效果
因此，本发明具有以下效果。本发明能够提高电磁场力，使得四角垂直振动电机能够以快速的响应速度和宽的频带下驱动。
此外，由此能够实现本位键(home key)力度触控(force touch)等多种触觉(Haptic)振动模式(pattern)。
此外，由此可以提高空间利用率，并能够容易地用于厚度薄的手机。
此外，能够提供可代替全显示无边框手机(bezel less phone)的接收器(receiver)功能的四角垂直振动电机。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机的分解立体图。
图2为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机的结合截面图。
图3a为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，将线圈和环板及磁体结合在支架上的状态的内外部切开示出的立体图，图3b为支架的平面图。
图4a为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，示出支架与弹簧的分离及结合状态的立体图，图4b为根据本发明的另一实施例的四角垂直振动电机中，示出支架和弹簧的分离及结合状态的立体图。
图5a至图5c为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，示出板和弹簧结合到重量部的多种形态的底面立体图。
图6为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，根据线圈和磁体结构而变化的电磁场力的增减的图表。
图7a至图7c为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，表示现有的圆形电机及宽帯域电机的电磁场流动和电磁场力的测定值的附图。
图8为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图。
图9为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图。
图10为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图。
图11为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图。
附图标记说明
100：支架
110：线圈固定部
120：弹簧固定部
200：连接端子
300：线圈
400：环板
500：弹簧
600：板
700：磁体
800：重量部
900：箱体
具体实施方式
可以对本发明进行多种变形，可以具有各种实施例。以下，将特定的实施例例示于附图中，并进行详细说明。但是，本发明并不受限于这些特定的实施方式，应包括包含于本发明的思想及技术范围内的所有的变形、等同物及替代物。
提供这些实施例的目的是为了更详细地向本领域技术人员进行说明。因此，为了清楚地说明并进行强调，附图中示出的各个部件的形态会被放大，在对本发明进行说明时，如果认为相关的公知技术的具体说明会混淆本发明的主旨时，会省略对其的说明。
第一、第二等用语可以用语多种构成部件的说明，但构成部件并不受限于这些用语。用语的使用时为了将一个构成部件与另一个构成部件进行区分。
本发明使用的用语仅仅是为了说明特定的实施例而使用，并不是为了限定本发明。单数的表达如果没有明确特指的情况下，也包括复数的表达。
本发明中的“包括”或“具备”等用语视为了指定说明书记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在，但是不排除一个或一个以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在或附加功能性。
首先，本发明涉及四角垂直振动电机，包括支架100、连接端子200、线圈300、环板400、弹簧500、板600、磁体700、重量部800及箱体900中的至少任意一种。
下面，参考附图对本发明的优选实施例更详细地说明。
参照图1及图2，图1为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机的分解立体图，图2为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机的结合截面图。
根据本发明的一实施例，其包括：支架100，形成有线圈固定部110，在两侧端部形成有弹簧固定部120；连接端子200，***到所述线圈固定部110并安置在支架100上；线圈300，***到所述线圈固定部110中，并设置为与连接端子200连接；环板400，固定在所述线圈300的上部以保护线圈300，电磁场得到扩增；弹簧500，固定在所述弹簧固定部120上，形成为线圈固定部110向上部突出，从而使振动扩增，并确定共振频率；板600，与所述弹簧500连接，使得重量部800和磁体700被固定；磁体700，设置在所述板(600)的上部；重量部800，固定在所述板600的上部，利用重量使振动扩增，并且在内侧固定有磁体700；以及箱体900，包括所述重量部800的下部被覆盖，且与支架100结合。
参照图3a及图3b，图3a为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，将线圈和环板及磁体结合在支架上的状态的内外部切开示出的立体图，图3b为支架的平面图。
所述支架100使连接端子200和弹簧500固定，使支架100中间形成磁场闭环，使弹簧500固定的线圈固定部110的具有向上部突出的形态。此时，线圈固定部110的上端形成弯曲形态的闭锁部111，下端形成开口部112，使内部呈中控形态，从而能够减少材料用量。
此外，这种线圈固定部110如图3b所示，在横向a和纵向b的长度中维持a≥b，调整a的长度，并相应地调整线圈300和磁体700的大小，从而能够提高电磁场力。
参照图4a及图4b，图4a为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，示出支架与弹簧的分离及结合状态的立体图，图4b为根据本发明的另一实施例的四角垂直振动电机中，示出支架和弹簧的分离及结合状态的立体图。
如图4a所示，所述弹簧固定部120，弹簧500的两侧端稳定地被托起，从支架100的两侧端部向上部突出，具有平坦形态的上表面的弹簧安置部121一体形成。
在本发明中，所述弹簧固定部120从支架100的两侧端部向上部突出形成，但除了这种形态之外，也可以如图4b所示，所述弹簧固定部120，可以为在支架110的两侧端部结合具有形态的弹簧固定片130。
如图1及图2所示，所述连接端子200固定在支架100上，用于将外部电源引入到线圈300，在形成有第一贯穿孔211的连接端子主体210上形成有多个端子片212，形成有所述端子片212的部分，向外侧延长形成有延长片213。
所述线圈300通过外部信号产生电磁场，够成为与磁体700进行作用从而产生振动，所述磁体700为固定在重量部800的永久磁石，用于产生磁场，通过与所述线圈300的电磁场相互作用，从而产生重量部800的上下振动。
如图1级图4a、图4b及图5a至图5c所示，所述弹簧500构成为，一对具有长方向长度的长方向弹簧部件510的两侧端部分别与具有短方向长度的短方向弹簧部件(520)的端部相互垂直，从而形成为一体，所述长方向弹簧部件510的中间部分MP与两侧端部相比形成得宽，所述短方向弹簧部件520与长方向弹簧部件510一样，中间部分MP相比于两侧端部形成得宽。从而能够以稳定的状态确保充分的支撑力。
参照图5a及图5b，图5a至图5b为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，示出板和弹簧结合到重量部的多种形态的底面立体图。
所述板600中，形成有第二贯穿孔610的长方向两侧形成第一延长部611，形成用所述第二官产空610的短方向两侧形成第二延长部612。
所述重量部800，沿着形成第三贯穿孔810的两侧形成有延长部811，利用重量使振动扩增，内测固定有磁体700，以确定中间共振频率。
如图5a所示，所述重量部800的下部直接固定有弹簧500，或者如图5b所示，可以使弹簧500直接固定于板600上。
此外，如图5c所示，可以使重量部800直接置于向板600的上部托起的弹簧500上。
所述箱体900形成外壳，从而保护包括重量部的振动体，以形成磁场闭环。
参照图6，图6为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，根据线圈和磁体结构而变化的电磁场力的增减的图表。
示于左侧下部的圆形类型为现有的圆形宽频电机的磁体和线圈的形态，示于左侧上部的长孔类型为根据本发明的四角垂直振动电机所具备的磁体和线圈的形态，在右侧示出了圆形宽频电机和四角垂直振动电机的BL值比较DATA。
如图所示，基于Max，四角垂直振动电机相比于现有的圆形宽频电机，BL值高出87.35％。
F＝BIL[N](力(Force)
在此，B[Wb/m2]为磁通密度，L为线圈长度。
即，磁体700和线圈300的形态构成为长孔形时，相比于环状的圆形结构，可以将磁通密度B的值和线圈的长度L值增大，从而从整体上提高力量。其能够容易地调节电磁场部件的(线圈、磁体)面积及体积。
参照图7a及图7b，图7a至图7c为根据本发明一实施例的四角垂直振动电机中，表示现有的圆形电机及宽带域电机的电磁场流动和电磁场力的测定值的附图。
图7a中，对于现有的圆形电机的电磁场流动和力(force)的测定值为0.040886，图7b中，对于现有的宽频电机的电磁场流动和力的测定值为0.20473，而在图7c中，本发明的四角垂直振动电机中，电磁场流动和力的测定值为0.28311，可知力随着电磁场流动而增减。即，对利用安培法则原理的电磁线圈引入电流时，向内侧形成强磁性体，成为使电磁场集中的结构，相比于现有的圆形电机结构，电磁场力(force)增强7倍(与圆形宽频电机比较时，四角垂直振动电机的力也强1.4倍)。
参照图8，图8为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图，在所述支架100的上部两侧与重量部800的上部两侧及箱体900的内部上部两侧分别具有减震器(DP)。即，将减震器(DP)在多个附着部位中的任一处以上以对称型附着，从而在驱动时能够控制重量部800和支架100的振动力。
参照图9，图9为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图，具备在所述箱体900内部的磁体700和环板400之间的空间内设置有磁性流体部(MF)。
在此，磁性流体部(MF)为油中包含有磁性材料颗粒的漂浮物，且添加有表面活性剂的流体，其特征为，不会产生沉淀和凝集，即使外部施加磁场，也能维持一定的磁性颗粒的浓度。
这种磁性流体具有一定的粘性，固定在永久磁石周围，在振动后静止时会恢复为原来的形态，特性变化根据其用量而变大。为了使得根据磁性流体的特性变化最小化，在与磁性流体相接的箱体900的内侧面附着流体量调节部930，从而可调节流体量。
参照图10，图10为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图，所述箱体900，设置有磁体700的直上部()的一部分朝向磁体700，从而临近地从上部向下部凹入而形成箱体凹入部920。此时，通过向所述箱体900的中央部形成的箱体凹入部920可以如箭头方向一样形成电磁场环。
参照图11，图11为本发明的四角垂直振动电机的另一实施例的结合截面图，具备所述磁性流体(MF)的直上部上的箱体900的上表面形成有贯穿孔910。此时，通过所述箱体900的上表面上形成的贯穿孔910，如箭头方向一样，可以调节磁性流体量。
以上基于附图对本发明进行了说明，但只是例示，在不脱离本发明技术思想的范围内，可以进行各种替换、变形及变更，并不仅限于上述实施例及附图。

Claims (1)

1.一种四角垂直振动电机，其特征在于，包括：
支架（100），具有向上部突出的形态，上端形成有弯曲形态的闭锁部（111），下端形成有开口部（112），形成有内部呈中空形态的线圈固定部（110），和弹簧安置部（121）一体形成的弹簧固定部（120），所述弹簧安置部（121）从支架的两侧端部向上部突出，上表面呈平坦的形态；
连接端子（200），***到所述线圈固定部（110）并安置在支架（100）上，形成有第一贯穿孔（211）的连接端子主体（210）上形成有多个端子片（212），形成有所述端子片（212）的部分向外侧延长而形成延长片（213）；
线圈（300），***到所述线圈固定部（110）中，并设置为与连接端子（200）连接；
环板（400），固定在所述线圈（300）的上部以保护线圈（300），且电磁场得到扩增；
弹簧（500），固定在所述两侧端部的弹簧固定部（120）上，形成为线圈固定部（110）向上部突出，从而使振动扩增，并确定共振频率；
板（600），与所述弹簧（500）的上部连接，使得重量部（800）和磁体（700）被固定，在形成有第二贯穿孔（610）的长方向的两侧形成有第一延长部（611），在形成有第二贯穿孔（610）的短方向的两侧形成有第二延长部（612）；
磁体（700），设置在所述板（600）的上部；
重量部（800），在所述板（600）的上部利用重量使振动扩增，并且在内侧固定有磁体（700）；以及
箱体（900），包括所述重量部（800）的下部被覆盖，且与支架（100）结合；
所述弹簧固定部（120），在支架（100）的两侧端部结合有具备凸台形态的弹簧固定片（130）；
所述弹簧（500），一对具有长方向长度的长方向弹簧部件（510）的两侧端部分别与具有短方向长度的短方向弹簧部件（520）的端部相互垂直，从而形成为一体，所述长方向弹簧部件（510）的中间部分（MP）与两侧端部相比形成得宽，所述短方向弹簧部件（520）与长方向弹簧部件（510）一样，中间部分（MP）相比于两侧端部形成得宽；
磁体（700）和环板（400）之间的空间内设置有磁性流体部（MF）；
在所述支架（100）的上部两侧与重量部（800）的上部两侧或箱体（900）的内部两侧的任一处以上具备对称型的减震器（DP）。
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