TWI261452B - Vibrator and related apparatus for providing vibration in different directions - Google Patents

Description

1261452 五、發明說明α) 【技術領域】 本發明提供一種可應用於手機、呼叫器中以發出震動提 示的震動器，尤指一種能發出不同方向震動的震動器。 【先前技術】

隨著半導體技術的進步，許多電子裝置的體積、重量都 已大幅縮小，能讓使用者隨身攜帶。這些電子裝置，像 是手錶、鬧鐘、呼叫器或是手機等等，能協助使用者安 排工作生活的行程、存取通訊網路的訊息，讓使用者的 生活更便利。為了要達成上述的目的，這些電子裝置通 常要能發出一定的提示訊號；舉例來說，手錶、鬧鐘等 裝置會在使用者預設的時間發出提示訊號，提醒使用者 某一特定時間已經到了 ，而呼叫器、手機等通訊裝置則 要在接收到通訊網路之來電時，發出提示訊號提醒使用 者接收來電訊息。一般來說，除了以特殊的聲音來作為 提示訊號外，現行的電子裝置多裝置有震動器，以發出 震動的方式來實現此種提示訊號。由於聲音提示訊號常 有擾亂他人的顧慮，故各個資訊廠商也積極研發能有效 發出震動提示訊號的震動器，使現代化的電子裝置能在 不干擾他人的情況下，有效地對使用者發出提示訊號。 請參考圖一至圖四。圖一為一習知震動器1 0中各元件

第8頁 1261452 五、發明說明（2) 之示意圖；圖二為震動器1 0組合後的示意圖；圖三為震 動器1 0沿著圖二中剖線3 - 3的侧視示意圖。習知震動器1〇 以殼體12A、12 B為外殼，而一轉輪16即以可轉動的方式 安裝於殼體12A、12B中，使得該轉輪16可圍繞一垂直轉 軸2 6而於水平面2 7上水平地轉動（也就是沿著圖二中箭 頭2 5所指之方向）；而圖四即為轉輪1 6沿著轉軸2 6之方 向的俯視示意圖。在殼體12A、12 B中，除了可轉動之轉 輪16以外，還設有可導電的電刷i4A、14B，以及磁鐵 18A、18B。而轉輪16上也另設有線圈20A、20B，可導電 至線圈20A、20 B之導電片22，以及配重物15。磁鐵18A、 18B固定於殼體12B的底側兩旁；各電刷14A、14B的一端 固定於殼體1 2 A上，另一端則與轉輪1 6上的導電片2 2接觸 (如圖二、三所示；為了清楚顯示震動器1〇中各元件之 配置，圖二、三中已經將殼體1 2 A、1 2 B的部份移除）。 聯合殼體12A、12B上的電刷14A、14B與磁鐵18A、18B， 再加上轉輪16上的導電片22、線圈20 A及2 0B，就能以轉 $ 1 6為轉子，實現出一個馬達（像是直流馬達）的功 %。就像圖二、圖三中所示，當電刷1 4A、1 4B電連於一 驅動電路24 (像是一電池）時，驅動電路24所提供之驅 動電力就能經由電刷14A與14B、導電片22而傳輸至轉輪 上的線圈20A、20B，讓線圈20A、20B發揮電磁鐵的功 能’與殼體1 2B上的磁鐵1 8 A、1 8B交替地發生相斥、相吸 的乂互作用，帶動轉輪1 β本身繞著轉軸2 6而沿著箭頭2 5 之方向轉動。

1261452 五、發明說明（3)

為了發揮震動器1 0震動的功能，轉輪1 6特別被設計為非 圓對稱之形狀（如圖一至圖四所示），線圈2 0 A、2 Ο B之 相關配置也未對轉軸2 6對稱，再加上轉輪1 6的一側還設 置有一配重物15(基本上是一材質密度、重量異於轉輪 1 6的物體），上述這些配重設計都是要使得轉輪1 6的質 心（質量中心）盡量偏離轉軸2 6，讓轉輪1 6成為一偏心 轉輪。就如圖四所示，由於特殊的配重設計，使得轉輪 1 6成為偏心轉輪，其質心1 9於水平面2 7上的投影位置與 其轉動所圍繞之轉軸2 6有相當的偏離。這樣一來，當轉 輪1 6在水平面2 7上轉動時，其配重的不均衡就會產生出 沿著水平面2 7傳播之震波，其震動傳播的方向就如圖一 至圖三中之箭頭2 8所示。

請參考圖五。圖五為另一種習知震動器3 0之原理示意 圖。在震動器3 0之殼體3 2中固定有線圈34A、34B，另一 側則設有一具有彈性的擺臂3 6。擺臂3 6的一端固定於殼 體3 2之上，另一端則設置有一具有磁性之擺槌3 8。當線 圈34A、34B電連於一驅動電路44而接收時變之驅動電力 時，線圈34A、34B就能發揮電磁鐵的功能，隨時間變化 而交替地對擺槌3 8產生吸引或排斥的磁力，讓擺槌3 8能 在擺臂36的彈性支撐下而於線圈34A、34B間來回擺動， 也就是沿著箭頭4 0的方向來回擺動。這樣一來，習知震 動器30就能沿著箭頭42A、42B的方向發出震波，達成其

第10頁 1261452 五、發明說明（4) 震動的功能。 由以上對習知震動器之描述可知，習知之震動器1 0與 3 0發出震波之方向均有所限制，不能發出多方向的震 波。如圖一至圖四所示，習知震動器1 0只能發出沿著水 平面2 7傳播的震波，無法發出垂直於水平面2 7之震波。 也就是說，習知震動器1 0無法沿著轉軸2 6之方向發出震 波。類似地，圖五中的震動器3 0也只能沿著箭頭4 2 A、

4 2 B發出垂直方向的震波，無法沿著箭頭4 6 (圖五）發出 水平方向之震波。由於這些習知震動器在發出震波的方 向上都受到限制，連帶地也使得其所發出的震動提示訊 號容易被衰減、抵消。舉例來說，像在圖五中的習知震 動器30，若是使用者在攜帶、配戴裝設有震動器3 0之電 子裝置時，剛好使其殼體3 2之上下兩端分別受到箭頭 42B、42A方向的擠壓，習知震動器30於箭頭42A、42B發 出的震動就會被抵消或衰減，無法有效地發出震動提示 訊號。同理，對圖一至圖四中的習知震動器1 0來說，若 使用者在攜帶裝設有震動器1 0之電子裝置時，使得震動 器1 0之殼體四周受到水平面方向之擠壓，震動器1 0於水 平面方向發出之震波也就會被抵消，無法有效發出震動 提示訊號。 【内容】

第11頁 1261452 五、發明說明（5) 因此，本發明之主要目的，即在於提供一種能於多個 不同方向發出震波之震動器及相關電子裝置，以克服習 知技術的缺點。

在本發明中，是以繞著轉軸水平轉動之偏心轉輪來產 生水平面方向之震波，再以連動機構來產生垂直於該水 平方向的震波。在本發明的一實施例中，此連動機構為 一圍繞轉軸、具有高低起伏之連動執，當轉輪繞著轉軸 轉動時，就會隨著此連動執上下移動，沿著轉軸方向產 生垂直於該水平面之震波。在本發明之另一實施例中， 此連動機構可以由電磁鐵來實現其目的；該電磁鐵可在 轉軸的方向上交替地吸引/排斥具有磁性的轉輪，帶動轉 輪上下移動，亦可產生垂直於水平面的震波。另外，本 發明也可在震動器的殼體側壁設置可沿著轉軸方向上下 滑動之輔助體，轉輪上則設置高低起伏的連動執。當轉 輪轉動時，嵌合於連動執之輔助體就會連帶地上下滑 動，亦可使本發明之震動器得以產生傳播於垂直方向之 震波。無論是何種實施例，本發明之震動器都能發出兼 具水平、垂直方向的全方向震波。當本發明應用於手 機、呼叫器等之電子裝置時，不論使用者是如何攜帶電 子裝置，本發明之震動器所產生的全方位震動都不易受 擠壓而被抵消，而能有效地發出震動提示訊號，便利使 用者的工作、生活。

第12頁 1261452 五、發明說明（6) 【實施方法】 請參考圖六至圖Η—*。圖六為本發明一實施例之震動 器5 0的元件示意圖；圖七、圖八為圖六中各元件組合後 的示意圖；圖九、圖十為圖六中各元件組合後，分別於 圖七、圖八中剖線9 - 9及1 0 - 1 0之側視示意圖。震動器5 0 以殼體5 2 A、5 2 Β為外殼，其内設有一可繞著轉軸6 6轉動 的轉輪5 6，圖十一即為此轉輪5 6沿著轉轴6 6方向的俯視 示意圖。除了轉輪5 6之外，如圖六所示，震動器5 0中還 設有一彈性體7 4、磁鐵5 8 A、5 8 B以及導電的電刷5 4 A、 5 4 B。轉輪5 6上則設有線圈6 0 A、6 Ο B，以及可將電力傳輸 至線圈60A、60 B的各個導電片62。如圖七至圖十所示， 在震動器5 0的各元件組合後，磁鐵58A、58B固定於殼體 58B的兩側，各個電刷54A、54B的一端固定於殼體52A 上，另一知則與轉輪5 6上的導電片6 2接觸（為了清楚顯 示震動器50組合後之結構，圖七至圖十中已將殼體58a、 58B的部份移除）。當電刷54Α、54β分別電連於一驅 路64時（請見圖七、圖九），就能將驅動電路所提供 的驅動電力經由轉輪56上的導電片62而傳 /、 60B，讓轉輪56上的線圈60A、6〇勝 至線圈60A、 得轉輪5 6等效於電動馬達中的轉么揮盘電二鐵:功能’使 58A、58B交替地產生吸引/排斥之相互、4體5= 2， 繞著轉軸66轉動（也就是沿著箭頭7〇,以用，，動轉輪56 72之方式水平地轉動，如圖七、圖八所干^订於水平面

1261452 五、發明說明（7) 〜〜· -一 付&如M圖十一所示，在本發明之震動器50中，轉輪5 6之幾 輪、、線圈60Α、60Β以及配重物55之設置均用來使轉 ^投影為—偏心之轉輪，讓轉輪56之質心76於水平面上 輪^置偏離轉輪5 6轉動之轉軸6 6。這樣一來，當轉 震、、古，Γ轉動時’就能沿著水平面7 2之方向向四周發出 辰波如圖七、〜中之箭頭68所標示的方向。 還能同時出水平方向傳播的震波之外，本發明之震動器 震動提示^垂士方向上的震波，以產生全方位傳播之 向上的靈#U。為了使本發明之震動器50能發出垂直方 互相對靡波，在殼體52B#及轉輪56之底部，還特別設有 構，壤^、呈螺旋狀起伏之連動執，以作為一連動機 伏，=輪56能在水平轉動的同時還隨著連動軌高低起 請進-步上的震波。關於此連動機構之實施， •即為實lilt —(並一併參考圖六至圖十）；圖十 體52B_L \ 連動機構的示意圖。在震動器50的殼 轉於，設個圍繞著轉軸66的螺旋狀連動軌78A; 二^ ^底部也設有一對應的螺旋狀連動軌78Β。由圖十 80A門#看出^在此實施例中，連動軌78A之表面會由位置 高；幵繞°轉二1~前周頭#7此方向圍繞著轉車由66而逐漸盤旋升 同樣 車 匕後’就會由位置8 0 B陡降回位置8 〇 A。 面表，’轉輪56上之連動軌78B也會有對應的螺旋狀表 田轉輪56安裝於震動器5〇中時，兩連動轨γ8Α、78β

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五、發明說明（8) 的表面會互相接觸、旗人 ^ ^ ^ 著箭頭70的方向3動時5二輪56開始由位置叫沿 ^ ^ t .1 82Α^ Λ\νΛ M ^ ^ ^ 78A^ 在位置8 0 B處隨著連動鈾=，動一週後，轉輪5 6就會 的方向下降，這樣而在瞬間沿著箭頭㈣ 82A、82B)傳播ί;;產生垂直方向（也就是沿著箭頭 紅ΛΙα確1 ί輪56在轉動期間其連動軌78Β能維持鱼連 =執8=貼合，在震動器5〇中，還可另設彈性體\4、，連如 !: ΐ ϊ Π。此彈性體74可以是具有彈性之簧片， ”一鈿固疋於殼體74上，另一端則以圓滑之表 56接觸，對轉輪56施加一向下的推力， 連動，?8A之連動。關於本發明震= 1運作的’!·月幵>’請進一步參考圖十三、十 參考圖六至圖十）；圖十三為震動器5〇之轉輪56轉= 不同位置的不思圖，圖十四為震動器5〇之轉輪5 6動於 圖十三中的各個位置時，於剖線i 〇 _丨〇 (圖八示 意圖；為了清楚顯示震動器5 0之運作情形，圖二、’、 四中已將设體52A、52B的部份移除。如圖十三、 示，當震動器50在狀態Sa時，轉輪56由位置 箭頭70的方向繞轉軸66轉動。到了妝 λ间始/口者 了 9〇度，其位置也隨著連動執781的狀上m輪56轉動 十四中看出）。在本發明中，電刷南（可由圖 具有彈性的導電金屬做成，故能在轉 1A)可以由 锝輪5 6的高度改變時

第15頁 1261452 五、發明說明（9) 持續接觸轉輪5 6上的導電片6 2，維持對線圈6 0 A、6 Ο B的 電力傳輸。甚至，若電刷54A、54B的彈力足夠，還可以 直接用來實現彈性體7 4的功能，用來將轉輪5 6下壓，維 持其與連動執7 8 A之貼合；在此種情形下，也就不需另行 設置彈性體7 4。 在轉輪5 6由狀態Sa、Sb持續圍繞著轉軸6 6而轉動一週 後，轉輪56就會趨近於狀態Sc中所示的位置。在狀態Sc 中，轉輪56順著連動執78A螺旋表面之導引而逐漸升高； 在轉動一週後，隨著連動軌78A升高至位置80B，轉輪56 的垂直位置也就升至最高（可由圖十四看出）。接下 來，當轉輪5 6由狀態Sc繼續沿著箭頭7 0的方向而轉動 時，轉輪5 6的高度就會隨著連動軌78 A之陡降而瞬間回到 狀態Sa中的高度；當轉輪56的高度由狀態Sc快速回復至 狀態Sa時，就會引發垂直方向上的震動，沿著箭頭82 A、 82B的方向發出震波。隨著轉輪56的持續轉動，其位置就 會在狀態S a、S b、S c之間反覆循環，穩定地於垂直方向 上發出震波。當然，如前所述，當偏心轉輪5 6轉動時， 其偏心的特性會引發水平面方向上的震動。綜合起來， 本發明之震動器5 0也就因此能發出多方向的震動了。

關於本發明之另一實施例，請參考圖十五至圖十八； 圖十五為本發明另一震動器9 0中各元件之示意圖，圖十 六為震動器9 0組裝後的示意圖，圖十七為震動器9 0組裝

第16頁 1261452 五、發明說明（10) 後與於圖十六中剖線1 7 - 1 7之側視的示意圖。震動器9 0以 殼體92A、92 B為外殼，其内設有一可轉動的偏心轉輪 9 6，其可繞著一轉軸1 〇 6而沿著一水平面1 1 2 (圖十六） 水平地轉動；圖十八即為轉輪9 6於轉轴1 〇 6方向俯視之示 意圖。為了清楚顯示震動器9 0中各元件組裝後的相互關 係，在圖十六、十七中，殼體92A、92B的部份已經被移 除0 除了轉輪96之外，殼體92八、928内還設有電刷94人、946 以及磁鐵9 8 A、9 8 B ;在轉輪9 6上，也對應地設有線圈 100A、100B以及可將電力傳輸至線圈的導電片1〇2。各電 刷94A、94B的一端固定於殼體92让，另一端則維持與導 電片102之接觸。這樣一來，當電刷94A、電連於一驅 動電路104 (圖十六、十七）後，就能將驅動電路1〇4提 供的驅動電力透過轉輪96上的導電片1〇2傳輸至線圈 100A、100B，讓線圈100A、100B發揮電磁鐵的功能，盥 殼體92B内的磁鐵98A、98B產生相吸、相斥的交互作用、， 帶動轉輪9 6沿著箭頭11〇(圖十六）的方向轉動。 如圖十八（及圖十五、十六）所示，在本實施例中， 轉輪96雖具有一圓形的環形外圍（其圓心即轉軸1〇6)， =仍可由線圈100A、100B以及—配重物95的不均衡配 置’使付轉輪9 6之質心11 6偏離於轉輪9 6轉動之轉軸 1〇6。如此，當轉輪96轉動時，其偏心的特性就會產生沿 1261452 五、發明說明（11) 著水平面方向傳播的震波，也就是沿著箭頭1 1 6傳播的震 波，如圖十六所示。 為了使本發明震動器9 0也能產生垂直方向傳播之震 波，轉輪9 6的環形外圍上還設有一螺旋狀起伏之連動執 118，殼體92A/92B上也對應地設有彈簧114A、114B，以 及可於殼體内垂直滑動的辅助體108A、108B。為了使輔 助體108A、108B能於殼體92A/92B内滑動，殼體92A/92B 的兩側設有垂直方向分佈的凹槽122 A及122B，可分別容 納辅助體108A、108B於凹槽中滑動。輔助體108A、108B 的一側則各設有一突起120A、120B，各凹槽122A、122B 在朝向轉輪9 6的内壁上也分別設有對應的孔隙1 2 4 A、 124B，讓突起120A、120B能分別透過孔隙124A、124B而 嵌合於連動執11 8之中。如圖十六、十七所示，當震動器 9 0組裝在一起後，分別容納於凹槽122 A、12 2B中的辅助 體108A、108B就能藉由突起120A、120B而嵌合於連動執 1 18上，形成轉輪96與輔助體108A、108B間的連動機構。 當轉輪9 6繞著轉軸1 〇 6轉動時，其螺旋狀起伏的連動軌 118就會帶動辅助體108A、108B分別在凹槽122A、112B内 上下滑動，產生垂直方向上的震波。為了確保輔助體 1 0 8 A、1 〇 8 B與連動執1 1 8之間的連動關係，震動器9 〇中還 可另設有作為彈性體的彈簧114A、114B;各彈簧的一端 固定於凹槽的内壁，另一端則連接於對應的輔助體。當 各輔助體120A、120 B隨著連動軌1 1 8而上下滑動時，彈簀

1261452 五、發明說明（12) 1 14A、1 14B就可作為恢復力的來源，確保輔助體12〇a、 1 2 Ο B能確實地依循著連動軌118而上下滑動。 關於轉輪9 6與兩輔助體108A、108 B之間的連動關係， 請進一步參考圖十九至二Η--(並同時參考圖十五至十 七）。圖十九為轉輪9 6上之連動執11 8的示意圖，圖二十 為本發明震動器90之輔助體108Α、108Β隨轉輪96轉動而 上下滑動於不同位置之示意圖（殼體92Α、92Β已經部份 移除）；圖二十一則是震動器9 0於圖十六中剖線1 7〜1 7的 侧視示意圖。如圖十九所示，配合具有突出部份1 2 〇 a、 1 2 0 B的輔助體1〇8Α、108B’本發明可於轉輪9 6的環形外 圍側壁上設置凹陷的連動執Π8，讓突出部份1〇8Α、1〇8β 能欲合於連動轨1丨8 (為了較為清楚地顯示出連動軌丨丄8 的配置，圖十九中已將轉輪9 6上的部份細節省略，如導 電片、線圈、配重物等等均未繪出）。在圖十九的實施 例中’連動軌1 1 8圍繞著轉軸1 〇 6而有兩段螺旋狀盤旋上 升再驟降的部份；這兩部份各分佈於i 8〇度的圓周上， 接在一起就形成連動執u 8的完整執跡。 如圖二十 十一的狀態Ta所示 ’./、心1 “/’I，|、，假設在輔助I# 1〇8A、1〇8Β嵌合於連動軌118之最低位置時，轉輪 ΐ二箭二圖二十）的方向轉動。等轉輪 118之軌跡上升而連帶地往上滑動（也就是“

第19頁 1261452 五、發明說明（13) 的方向滑動），也就是狀態Tb所示的情形。等到轉輪9 6 由狀態Ta轉動1 8 0度後（也就是於狀態Tb再轉動9 0度 後），連動軌1 1 8的螺旋上升執跡也就帶動著輔助體 10 8A、108B上升到最高點，如狀態Tc所示。不過，到了 狀態Tc時，連動軌1 1 8中螺旋上升的執跡也中止，而轉動 到驟降的軌跡，這也使得輔助體108A、108B會快速地在 瞬間由狀態Tc回復至狀態Ta (彈簧1 14A、1 14B的彈力可 確保辅助體108A、108B快速地回復至狀態Ta中的位 置）。這樣一來，輔助體108A、108B就能在由狀態Tc回 復至狀態Ta時發出垂直方向的震波，也就是沿著箭頭 126A、126B傳播的震波。換句話說，藉由偏心轉輪96轉 動所產生之水平方向震波，再加上轉輪9 6帶動辅助體 108A、108B於狀態Ta至Tc間循環而發出的垂直方向震 波，本發明之震動器9 0就能發出多方向傳播的震波了。 當然，在實際實施本發明之震動器9 0時，辅助體的數 目以及連動軌中螺旋狀上升/驟降的執跡數目均可依設計 之需要而改變。舉例來說，本發明之震動器可以只設有 一個輔助體（及對應的凹槽），連動執則可設有一或多 段互相銜接的上升/驟降執跡。連動軌中上升/驟降軌跡 的數目會決定在轉輪轉動一週内辅助體升降的次數。像 在圖二十、二十一的例子中，由於連動軌上包括有兩段 上升/驟降的軌跡，轉輪9 6轉動一週會經過兩次由狀態Ta 到T c之循環，帶動各辅助體升降兩次。另外，在本發明

1261452 五、發明說明（14) 之較佳實施例 為中心對稱地 動各輔助體時 突起的軌跡， 兩者間的連動 當重量的材質 的垂直方向震 六至圖十四中 有複數段上升 動一圈就會在 中，可以有兩個（或多個）輔助體以轉軸 設置於殼體的各個對向之側，使轉輪在帶 其受力較為平均。另外，連動軌也可以是 配合具有對應凹陷部份的輔助體，以實現 關係。輔助體可以採用密度較高、具有相 (像是金屬），以加大震動器9 0所能發出 動。另外，根據相同的原理，本發明於圖 的震動器50，其連動執78A、78B也可以具 /驟降、互相銜接的軌跡，使得轉輪5 6每轉 垂直方向進行複數次的來回滑動。 在本發明前述的兩個震動器5 0及9 0中，轉輪本身都設 有導電片、線圈，以配合殼體内之電刷與磁鐵，形成等 效於馬達的結構，轉輪本身也就成為馬達中的轉子，藉 由驅動電路提供的驅動電力而轉動。不過，在本發明 中，也可另外以一個馬達來帶動轉輪轉動；這樣一來， 轉輪就不需作為轉子。關於此情形，請參考圖二十二、 二十三。圖二十二為本發明另一實施例的震動器1 3 0的示 意圖，圖二十三則為震動器1 3 0側視之示意圖。類似於圖 十五中震動器90之構造，在震動器130的殼體132中，亦 以可轉動之方式設有一偏心轉輪1 3 6，使其可圍繞著轉軸 134而轉動（圖二十二、二十三中，為了顯示震動器130 之構造，殼體1 3 2的部份已經移除）。轉輪1 3 6上設置有 配重物1 4 2，使得轉輪1 3 6的質心偏離其轉軸1 3 4 ;而在轉

第21頁 1261452 五、發明說明（15) 輪1 3 6上的環形外圍上，則設有螺旋起伏之連動軌1 3 8。 對應地，殼體1 3 2之兩側也以凹槽容納有可上下滑動的輔 助體140A、140B，以及對應之彈簧142A、142B。透過殼 體上的孔隙，輔助體140A、140 B即可篏合於連動執138， 建立輔助體1 4 0 A、1 4 0 B與轉輪1 3 6間的連動關係。 與震動器9 0比較不同的是，震動器1 3 0中另設有一電動馬 達1 4 4，固定於殼體1 3 2中，其可轉動之軸心1 4 6則連接於 轉輪1 36上。當馬達144接受一驅動電路148 (圖二十三） 的驅動電力後，就可使其軸心1 4 6轉動，並帶動轉輪1 3 6 轉動。這樣一來，轉輪13 6上就不需設置線圈、導電片， 殼體1 3 2内亦不需設置與其對應的電刷、導電片。當馬達 144經由軸心146帶動轉輪136轉動時，偏心轉輪136本身 就可產生沿著箭頭1 2 8方向的水平震波，轉輪1 3 6上的連 動軌1 3 8又會帶動輔助體1 4 0 A、1 4 0 B上下滑動，沿著箭頭 149A、149B的方向產生垂直方向的震波，使得本發明之 震動器13 0亦可產生多方向的震波，提供有效的震動提示 訊號。當然，本發明於圖六中的震動器5 0，其轉輪也可 依據相同的原理，另以一馬達來帶動其轉動。 請參考圖二十四、二十五。圖二十四為本發明另一實 施例之震動器1 5 0的示意圖，圖二十五則為震動器1 5 0的 側視示意圖。在震動器1 5 0的殼體1 5 2中，亦設有一可轉 動的偏心轉輪1 5 6，以其重量配置（如配重物1 5 5之設

第22頁 1261452 五、發明說明（16) 置）使其質心偏離於其轉軸1 5 8 ;這樣一來，當轉輪1 5 6 繞著轉轴1 5 8而沿著水平面1 6 4水平地轉動時，就能發出 水平方向的震波，也就是沿著箭頭1 6 0方向四方傳播的震 波（為清楚顯示震動器1 5 0的結構，殼體1 5 2的部份已經 移除）。舉例來說，殼體1 5 2中可另設有馬達來帶動轉輪 1 5 8轉動，如同本發明前一實施例之震動器1 3 0—樣。或 者，也可由其他動力來帶動轉輪15 8轉動。由於這些使轉 輪轉動之機制已於本發明前述之實施例有所描述，在不 妨礙本發明技術揭露的情形下，圖二十四、二十五中已 經省略用來使轉輪1 5 6轉動之機制以及相關的驅動電路。 除了轉輪1 5 6水平轉動所能產生的水平方向震波之外，為 了能發出垂直方向的震波，殼體1 5 2的上下兩側還另設有 線圈154A、154B;而轉輪156本身也具有磁性，並能沿著 轉軸1 5 8上下滑動。當線圈1 5 4 A、1 5 4 B得到一驅動電路 1 6 6 (圖二十五）所提供的驅動電力（像是時變或交流之 驅動電力）時，就能發揮電磁鐵的功能，對具有磁性的 轉輪1 5 6產生吸引/排斥交替變換的磁場，使轉輪1 5 6能沿 著箭頭162A、162 B的方向上下滑動，發出垂直方向的震 波，也就是沿著箭頭162A、162B方向傳播之震波。這樣 一來，就能使本發明之震動器1 5 0能發出多方向傳播的震 波了。在實際實現震動器1 5 0時，若轉輪1 5 6本身是被另 一個馬達帶動而轉動的，轉輪15 6上之配重物155(或轉 輪1 5 6本身）可以是由鐵磁性等等具有磁性之物質來製

1261452 五、發明說明（17) 造，使得轉輪156能因線圈154A、154B的磁力方向變化而 上下滑動。 本發明上述的各種震動器均適用於手機、呼叫器、手 錶、鬧鐘等電子裝置，用來發出多方向的震波，作為提 示使用者的提示訊號。請參考圖二十六。圖二十六為本 發明一震動器1 8 0運用於一無線通訊電子裝置1 7 0之功能 方塊示意圖。電子裝置17 0可以是一手機或呼叫器，其内 設有一訊號電路172、一控制電路174、一介面電路176、 一驅動模組1 7 8及震動器1 8 0。控制電路1 7 4用來主控電子 裝置1 7 0的運作，訊號電路1 7 2用來接收無線電訊號，並 將其適當地解碼、解調。介面電路1 7 6為電子裝置1 7 0的 人機介面，其可包含有揚聲器、顯示器（像是液晶顯示 面板）或/及各種按鍵、觸控板等等。驅動模組1 7 8中設 有驅動電路1 8 2，用來向震動器1 8 0提供驅動電力。震動 器1 8 0則可以是本發明前述之震動器5 0、9 0、1 3 0、1 5 0或 其他依本發明之精神實現之震動器，用來提供多方向傳 播的震動，作為提示訊號。若震動器1 8 0是以本發明之震 動器1 5 0來實現的，驅動模組1 8 2中可設有兩個驅動電 路，一個用來驅動電磁鐵1 5 4 A、1 5 4 B產生方向交替變化 的磁場，另一個用來驅動轉輪15 6轉動。 在電子裝置17 0運作時，使用者可透過介面電路17 6上的 按鍵、觸控板等等來輸入控制指令，控制電路1 7 4經由介

第24頁 1261452 五、發明說明（18) 面電路1 7 6接收這些控制指令後，就能依據使用者的操控 來控制電子裝置1 7 0的運作。當訊號電路1 7 2經由無線通 訊網路接收到一則無線之來電訊號後，控制電路1 7 4就可 控制驅動模組1 7 8開始向震動器1 8 0提供驅動電力，讓震 動器1 8 0發出震動提示訊號，提示使用者要接收來電了。 使用者在震動提示訊號的提醒後，就能透過介面電路176 控制電子裝置1 7 0開始接收來電。而控制電路1 7 4也就能 透過介面電路1 7 6將訊號電路1 7 2解碼、節調後的來電播 放出來（像是以影像晝面的方式顯示於顯示器，或是由 揚聲器轉換為聲波播放出來）。此外，若電子裝置1 7 0為 一手機，使用者的聲波還可由介面電路17 6中另設的麥克 風轉換為電子訊號，經由訊號電路1 7 2的編碼、調變後以 無線電的方式發射至無線通訊網路，達成無線語音通訊 的功能。 總結來說，在習知技術的電子裝置中，習知之震動器僅 能在有限的方向上發出震波作為提示訊號，若使用者攜 帶、配戴電子裝置時擠壓到震波傳播的方向，就會使習 知震動器發出的震動被衰減、抵消，無法有效地發出震 動提示訊號。相較之下，本發明的震動器能夠發出多方 向的震波，即使使用者配戴電子裝置時擠壓、抵消掉某 些方向上的震波，本發明還是能以其他方向的震波作為 震動提示訊號，有效地以震動方式提示使用者。另外， 由本發明之實施例可具體看出，本發明之震動器不需大

第25頁 1261452 五、發明說明（19) 幅增加其佔用的體積就能有效發出多方向的震動，特別 適用於現今講求輕薄短小的各種電子裝置中。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專 利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利之涵 蓋範圍。

第26頁 1261452 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 意 示 置 配 之 〇 後 圖合 意組 示件 之元 件各 元器 各動 中震 器中 動一 震圖 知為 習三 一圖 為、一二 圖圖 圖 意 示 視 俯 的 子 轉 之 器 震 中 一 圖 為 。四 圖圖 圖 意 示 之 件 。元 圖各 意中 示器 ilt 原震 之之 器例 動施 震實 知一 習明 一發 另本 為為 五六 圖圖 圖圖 意意 示示 置視 配側 之之 後後 合合 aa 器器 震震 中中 六六 圖圖 為為 八十 圖圖 七九 圖圖 圖 意 示 。之 圖置 意配 示輪 的轉 輪及 轉體 之殼 器器 震震 中中 六六 圖圖 為為 一二 十十 圖圖 視 側 。之 圖時 意態 示狀 之各 態中 狀三 同十 不圖 於於 作作 ί ^ ί ^ ilil 器器 震震 中中 六六 圖圖 為為 三四 十十 圖圖 圖 意 示 意 示 之 件 元 各 中 器 震 之 例 施 實 1 另 明 發 本 為 五 十 圖 圖 意 示 置 配 之 後 合 組 器 震 中 五 十 圖 為 六 。十 圖圖 圖 音心 ο 示圖 視意 側示 之的 後輪 合轉 組之 器器 震震 中中 五五 十十 圖圖 為為 七八 十十 圖圖 圖 。 意圖 示意 之示 執之 動態 il壯 的同 上不 輪於 轉作 之運 器器 震震 中中 五五 十十 圖圖 為為 九十 十二 圖圖 側 之 能？ 狀 各 中 十二 圖 於 作 il 器 震 中 五 十 圖 為。一圖 十意 二示 圖視

第27頁 1261452 圖式簡單說明 圖一十一為本發明又一實施例之震動器的示意圖。 圖二十三為圖二十二中震動器之側視示意圖。 圖二十四為本發明另一實施例之震動器的示意圖。 圖二十五為圖二十四中震動器之側視示意圖。 圖二十六為本發明運用於一電子裝置之功能方塊示意 圖。 圖式之符號說明 10、 30、 50、 90、 130、 150、 180 震動器 12A-12B、32、52A-52B、92A-92B、132、152 殼體 14A-14B、 54A-54B、 94A-94B 電刷 15、 55、 95、 142、 155 配重物 16、 56、96、136、156 轉輪 18A-18B、58A-58B、98A-98B 磁鐵 1 9、7 6、1 1 6 質心 20A-20B、 34A-34B、 60A-60B、 100A-100B、 154A-154B 線圈 22、 62、 102 導電片 24、 44、 64、 104、 166 驅動電路 25、 28、 40、 42A-42B、 46、 65、 68、 70、 82A-82B、 110、 116、 126A-126B、 128、 149A-149B、 160、 162A-162B 箭頭 26、 66、106、134、158 轉轴

第28頁 1261452 圖式簡單說明 27、 72、 112、 164 水平面 36 擺臂 38 擺槌 7 4 彈性體 78A-78B、118、138 連動軌 80A-80B 位置 108A-108B、 140A-140B 輔助體 114A-114B、 142A-142B 彈簧 120A-120B 突起 122A-122B 凹槽 124A-124B 孔隙 144 馬達 14 6 轴心 170 電子裝置 1 7 2 訊號電路 1 7 4 控制電路 17 6 介面電路 1 7 8 驅動模組 182 震動器

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Claims (1)

1261452 六、申請專利範圍 1. 一種震動器，其包含有： 一殼體； 一轉輪，以可轉動的方式設於該殼體内，使得該轉輪可 於一水平面上圍繞著一垂直該水平面之轉軸轉動；其中 該轉輪之質心（c e n t e r 〇 f m a s s )於該水平面上之投影位 置與該轉軸之軸心位置具有實質上的差異，以產生平行 於該水平面的震動； 一輔助體；以及 一連動機構，設於該殼體内，該連動機構可在該轉輪轉 動時使該轉輪及該輔助體兩者之間沿該轉軸之方向發生 往復之相對運動，以沿著該轉軸之方向產生垂直於該水 平面的震動。 2. 如申請專利範圍第1項之震動器，其中該輔助體係以 可滑動之方式設於該殼體上，使該輔助體可沿該轉軸之 方向上下滑動。 3. 如申請專利範圍第1項之震動器，其包含有複數個輔 助體。 4. 如申請專利範圍第1項之震動器，其中該連動機構包 含有： 一連動軌，固定於該殼體内而與該轉輪的一個接觸面接 觸；該連動執係圍繞著該轉軸設置，並於該轉轴之方向

第30頁 1261452 六、申請專利範圍 上有高低不等之起伏，使得當該轉輪接觸於該連動軌而 轉動時，該轉輪會沿著該連動執之高低起伏而於該殼體 内進行上下往復之運動。 5. 如申請專利範圍第4項之震動器，其另包含有： 一彈性體，其一端固定於該殼體上，另一端則與該轉輪 的一個接觸面接觸；該彈性體可對該轉輪施加一推力使 該轉輪維持與該連動軌之接觸。 6. 如申請專利範圍第5項之震動器，其另包含有：至少 一滑軌，沿著該轉軸之方向設置於該殼體上，各滑執對 應於一輔助體，使該輔助體能於該殼體内上下滑動。 7. 如申請專利範圍第5項之震動器，其另包含有：至少 一彈性體，各彈性體對應於一輔助體，每一彈性體的一 端連接於該殼體，另一端連接於對應的輔助體；當該轉 輪轉動時，各彈性體可對對應的輔助體施加一推力以維 持該輔助體與該連動軌之接觸。 8. 如申請專利範圍第1項之震動器，其中該輔助體即為 該殼體，該轉輪具有磁性，而該連動機構另包含有：至 少一電磁鐵，固定於該殼體内；該電磁鐵在接收電力後 可產生隨時間變化的磁場以吸引該轉輪於該殼體内沿著 該轉轴之方向作上下往復之運動。

第31頁 1261452 六、申請專利範圍 ^如申請專利範圍第1項之震動器，其另包含有： 至少一導電的電刷，固定於該殼體上，用來傳輸電力； 一電磁鐵，固定於該轉輪上，該電磁鐵可在接收該電刷 傳來的電力後產生磁場； 至少一磁鐵，固定於該殼體上，用來與該轉輪上的電磁 鐵產生磁場之交互作用而使該轉輪可於該殼體内轉動。 1 0.如申請專利範圍第1項之震動器，其另包含有： 一馬達，固定於該殼體上，用來帶動該轉輪轉動。 11. 一種電子裝置，其包含有： 一驅動電路，用來提供一驅動電力；以及 一震動器，其可在接收該驅動電力後發出震動之震波； 該震動器包含有： 一殼體； 一轉輪，以可轉動的方式設於該殼體内，使得該轉輪可 在該震動器接收該驅動電力後於一水平面上圍繞著一垂 直該水平面之轉軸轉動；其中該轉輪之質心（center of m a s s )於該水平面上之投影位置與該轉軸之軸心位置具有 實質上的差異，以產生平行於該水平面的震動； 一輔助體；以及 一連動機構，設於該殼體内，該連動機構可在該轉輪轉 動時使該轉輪及該輔助體兩者之間在沿該轉轴之方向上

1261452 六、申請專利範圍 發生往復之相對運動，以沿著該轉軸之方向產生垂直於 該水平面的震動。 2 係軸 體轉 助該 補洽 Ιβ9 、、/ 該可 中體 其助 Λ 33 ， 置該 裝使 子， 電上 之體 項殼 "該 第於 圍設。 範式動 利方滑 專之下 請動上 申滑向 如可方 以之 器 震 該 中 其 置 裝 子 之 項 11 1Χ ο 第體 圍助 範辅 利個 專數 請複 中有 如含 • 3 1中 1 4.如申請專利範圍第1 1項之電子裝置，其中該連動機 構包含有= 一連動執，固定於該殼體内而與該轉輪的一個接觸面接 觸；該連動軌係圍繞著該轉軸設置，並於該轉軸之方向 上有高低不等之起伏，使得當該轉輪接觸於該連動執而 轉動時，該轉輪會沿著該連動執之高低起伏而於該殼體 内進行上下往復之運動。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之電子裝置，其中該震動器 另包含有： 一彈性體，其一端固定於該殼體上，另一端則與該轉輪 的一個接觸面接觸；該彈性體可對該轉輪施加一推力使 該轉輪維持與該連動執之接觸。

第33頁 1261452 六、申請專利範圍 1 6.如申請專利範圍第1 2項之電子裝置，其中該震動器 另包含有：至少一滑執，沿著該轉轴之方向設置於該殼 體上，各滑軌對應於一輔助體，使該輔助體能於該殼體 内上下滑動。 1 7.如申請專利範圍第1 2項之電子裝置，其中該震動器 另包含有：至少一彈性體，各彈性體對應於一輔助體， 每一彈性體的一端連接於該殼體，另一端連接於對應的 輔助體；當該轉輪轉動時，各彈性體可對對應的輔助體 施加一推力以維持該輔助體與該連動軌之接觸。 18.如申請專利範圍第11項之電子裝置，其中該輔助體 即為該殼體，該轉輪具有磁性，而該連動機構另包含 有：至少一電磁鐵，固定於該殼體内；該電磁鐵在接收 該驅動電力後可產生隨時間變化的磁場以吸引該轉輪於 該殼體内沿著該轉軸之方向作上下往復之運動。 1 9.如申請專利範圍第1 1項之電子裝置，其中該震動器 另包含有： 至少一導電的電刷，固定於該殼體上，用來接收並傳輸 該驅動電力； 一電磁鐵，固定於該轉輪上，該電磁鐵可在接收該電刷 傳來的電力後產生磁場； 至少一磁鐵，固定於該殼體上，用來與該轉輪上的電磁

第34頁 1261452 六、申請專利範圍 鐵產生磁場之交互作用而使該轉輪可於該殼體内轉動。 2 0 .如申請專利範圍第1 1項之電子裝置，其中該震動器 另包含有： 一馬達，固定於該殼體上；該馬達在接收該驅動電力 後，可帶動該轉輪轉動。 2 1.如申請專利範圍第1 1項之電子裝置，其另包含有： 一訊號電路，用來接收一無線電訊號； 一控制電路，其可在該訊號電路接收該無線電訊號後使 該驅動電路向該震動器提供該驅動電力。 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之電子裝置，其係為一手 機0

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