線性振動器的制作方法

本發(fā)明應(yīng)用涉及于便攜式終端設(shè)備上的線性振動器。具體來講，是有關(guān)由電磁場（由產(chǎn)生因輸入至外部的交互電源頻率的電子信號而發(fā)生變化的電磁線圈產(chǎn)生）和圓柱形磁體（產(chǎn)生具有固定強(qiáng)度和方向的磁場）之間的引力和斥力產(chǎn)生縱向振動，并通過彈性構(gòu)件將產(chǎn)生的振動傳達(dá)外部的線性振動器。

背景技術(shù)：

近年來，隨著智能手機(jī)廣泛普及，以觸摸顯示屏為核心的各種方式, 加上 觸摸功能中結(jié)合振動從而使其具備快速響應(yīng)特點的振動馬達(dá)。

通常來講，振動馬達(dá)為利用電磁力的產(chǎn)生原理，并將機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動的組件。振動馬達(dá)的發(fā)明旨在以振動而非聲響通知來電狀態(tài)。將振動體安裝在使用電刷的DC馬達(dá)上，是這種振動馬達(dá)采用的常規(guī)方式。但使用電刷將導(dǎo)致馬達(dá)使用壽命不長的缺陷，還會造成在使用各種振動模式方面受限。照此下去, 隨著觸屏手機(jī)廣泛被使用而產(chǎn)生的消費(fèi)者對于振動馬達(dá)快速響應(yīng)特性和使用壽命的需求, 將會越來越難得到滿足。

為了解決這些馬達(dá)的使用壽命和響應(yīng)性方面的缺陷問題，在觸摸屏中實現(xiàn)振動功能而廣泛被應(yīng)用的就是線性振動器。

線性振動器并非利用電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理,其產(chǎn)生振動的原理是：將質(zhì)量體結(jié)合在安裝于線性振動器內(nèi)部的具有彈性恢復(fù)力的彈性構(gòu)件上，通過使其與接通至外部的電源頻率同步化，定期產(chǎn)生電磁力，引起共振，從而產(chǎn)生振動。

但是，為了對于縱向振動為設(shè)計原理的線性振動器，應(yīng)用各種振動模式和觸摸傳感器，就會需要具有更加快速的響應(yīng)特性的線性振動器。從而，使通過研究與此相應(yīng)電磁力與磁力之間的相關(guān)關(guān)系，研究具有盡可能快速響應(yīng)特性的線性振動器成為迫在眉睫的事情。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明不僅旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題, 而且也將使線性振動器具備快速響應(yīng)的特性成為可能。固定永磁體使線圈的電磁力集中在圓柱形突起磁軛，發(fā)生相對磁力于對稱面的，在此之間設(shè)置具有彈性恢復(fù)力的彈性材質(zhì)的構(gòu)件，通過永磁體和集中電磁力的圓柱形突起磁軛之間的引力和斥力，實現(xiàn)快速響應(yīng)特性。

另外，本發(fā)明提供為了按振動軸方向垂直往復(fù)運(yùn)動時盡可能增大移動距離，保持與由上側(cè)外殼和永磁體組成的振動體之間的最小上側(cè)空氣隙，保持與由圓柱形突起磁軛組成的支架和由永磁體組成的振動體之間的最小下側(cè)空氣隙，以實現(xiàn)超薄厚度的線性振動器。

除此之外，為了讓本發(fā)明保持彈簧彈性恢復(fù)力,需按振動軸方向捆扎彈性構(gòu)件，讓其位于由永磁體和圓柱形突起磁軛組成的支架之間，使由永磁體產(chǎn)生的磁力引力和按相反方向作用的彈性構(gòu)件的彈性恢復(fù)力保持相對平衡，當(dāng)線圈中接通交互電流而產(chǎn)生由電磁力產(chǎn)生的引力和斥力時，增加彈性恢復(fù)力，從而實現(xiàn)快速響應(yīng)特性。

本發(fā)明旨在解決上述各種問題。本發(fā)明中的線性振動器由產(chǎn)生電磁力的線圈；與線圈內(nèi)側(cè)相結(jié)合的，與突出于一側(cè)方向形成的圓柱形突起磁軛相結(jié)合的包括支架在內(nèi)的定子；固定于支架圓柱形突起磁軛對稱面的，產(chǎn)生具有方向和強(qiáng)度的磁場的永磁體；由與上述永磁體結(jié)合的質(zhì)量體組成的振動體；為了有效傳遞上述振動體振動而結(jié)合的彈性構(gòu)件；中空的外殼結(jié)合而成。

而且，永磁體為圓柱形并按振動軸方向磁化，使其位于上側(cè)與集中磁性的圓柱形極板結(jié)合，下側(cè)與集中電磁力的圓柱形突起磁軛面相望的位置。

而且，結(jié)合于永磁體的極板由金屬磁性材料構(gòu)成，以便永磁體的磁力線送往一側(cè)方向。

而且，為了磁性緩沖作用，結(jié)合在永磁體的極板和中空的外殼之間增加磁性流體。

而且，中心孔和永磁體外側(cè)面留有固定黏合導(dǎo)面，以便通過黏合順利結(jié)合質(zhì)量體和永磁體外側(cè)面。

而且，使彈性構(gòu)件位于永磁體和圓柱形突起磁軛之間，彈性構(gòu)件由具有大外徑的外側(cè)邊緣部位和復(fù)數(shù)的支架組成，上側(cè)部位為甜甜圈型，由內(nèi)側(cè)邊緣部位組成，外側(cè)邊緣與支架結(jié)合，內(nèi)側(cè)邊緣則與質(zhì)量體結(jié)合。

而且，為了磁性緩沖作用，支架的圓柱形突起磁軛和永磁體面之間加入磁性流體。

而且，支架構(gòu)成為，在按振動軸方向突出而形成的圓柱形突起磁軛的中心含有貫通孔。

而且，中空的外殼由金屬磁性材料組成，構(gòu)成為在其中心含有中心貫通孔。

而且，包括由電性連接于線圈，并向上述線圈提供電流，一側(cè)部位被導(dǎo)出，形成電源連接端子的印刷電路板組成的PCB。

本發(fā)明的有益效果在于：由按振動軸方向磁化的永磁體和集線圈電磁力的圓柱形突起磁軛面之間的引力和斥力，上下運(yùn)動，在此之間按振動軸方向捆扎彈性構(gòu)件并保持一定高度，使其按振動軸方向產(chǎn)生彈簧彈性恢復(fù)力，以便在產(chǎn)生磁力的永磁體和集電磁力的集中磁軛面之間的引力和斥力時，增加彈性恢復(fù)力，從而實現(xiàn)更快速的響應(yīng)特性。

附圖說明

圖1為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器分解狀態(tài)的立體圖。

圖2為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖。

圖3為說明由應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器的永磁體和極板組成的振動體和組成圓柱形突起磁軛的支架，以及中空外殼之間的磁力線和引到線圈的電磁力之間關(guān)系的圖紙。圖紙中 a）為正常狀態(tài)，b）為振動體的下降狀態(tài)，c）為振動體的上升狀態(tài)。

圖4為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器彈性構(gòu)件的圖紙。

圖5為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器支架的圖紙。

圖6為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器外殼的圖紙。

圖7為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器質(zhì)量體的圖紙。

圖8為基于本發(fā)明的另一適用案例，圖示線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖。

圖9為基于本發(fā)明的另一適用案例，圖示線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖。

固定體100；支架110；圓柱形突起磁軛111；貫通孔112；PCB120；線圈130；磁軛140；彈性構(gòu)件200；外側(cè)邊緣210；復(fù)數(shù)支架220；上側(cè)部位230；振動體300；質(zhì)量體310；中心孔眼311；固定黏合導(dǎo)面312；永磁體320；極板330；外殼400；中心貫通孔410。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器分解狀態(tài)的立體圖。

圖2為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖3為說明由應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器的永磁體和極板組成的振動體和組成圓柱形突起磁軛的支架，以及中空外殼之間的磁力線和引到線圈的電磁力之間關(guān)系的圖紙。圖紙中 a）為正常狀態(tài)，b）為振動體下降狀態(tài)，c）為振動體上升狀態(tài)。

圖4為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器彈性構(gòu)件的圖紙。

圖5為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器支架的圖紙。

圖6為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器外殼的圖紙。

圖7為圖示應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器質(zhì)量體的圖紙。

應(yīng)用本發(fā)明中技術(shù)的線性振動器由產(chǎn)生電磁力的線圈；包括結(jié)合在線圈內(nèi)側(cè)的，具有圓柱形突起磁軛面的支架在內(nèi)的固定體；對向固定于上述圓柱形突起磁軛的，產(chǎn)生具有方向和強(qiáng)度的磁場的永磁體；由與永磁體結(jié)合的質(zhì)量體組成的振動體；為了有效傳遞上述振動體振動而與振動體和固定體結(jié)合的彈性構(gòu)件；中空的外殼結(jié)合而成。

上述線圈設(shè)為電性連接以提供電流，通過由一側(cè)部位被導(dǎo)出，形成電源連接端子的印刷電路板組成的PCB結(jié)合，在線圈內(nèi)側(cè)纏繞支架的圓柱形突起磁軛組成固定體，將由外部電流發(fā)生于線圈中的電磁力，集中于圓柱形突起磁軛。

上述振動體由圓筒型永磁體和結(jié)合圓筒型永磁體外殼和質(zhì)量體并垂直方向磁化的結(jié)合在圓柱形永磁體上側(cè)的極板組成。

在此，結(jié)合在永磁體的極板由金屬磁性材料構(gòu)成，以便將永磁體的磁力線發(fā)送到一側(cè)方向。

在此，質(zhì)量體的中心設(shè)有中心孔，以便與永磁體外側(cè)結(jié)合，為了加大與永磁體的結(jié)合力，可設(shè)有固定黏合導(dǎo)面，使其低于永磁體和與永磁體結(jié)合的極板的厚度，以便用黏合劑固定于永磁體外側(cè)邊緣。

如上述圖4中所示，按振動軸方向，與形成磁力線圓筒型永磁體相同方向捆扎彈性構(gòu)件，使其保持一定的高度，從而使其按振動方向產(chǎn)生彈簧彈性恢復(fù)力。由具有大外徑的外側(cè)邊緣和復(fù)數(shù)支架形成，通過環(huán)形的上側(cè)部位和復(fù)數(shù)支架相連，外側(cè)邊緣與作為固定體的支架相結(jié)合，上側(cè)部位則與質(zhì)量體相結(jié)合。

在這里，通過圓柱形突起磁軛，按振動方向形成磁力線的圓筒型永磁體與支架和外殼形成通過極板回到永磁體的閉合鐵磁回路，在固定體和振動體之間產(chǎn)生引力，使振動體產(chǎn)生下降力，從而使由永磁體、極板和質(zhì)量體結(jié)合而成的振動體，位于此磁力線的力和按振動軸方向捆扎而形成的具有彈性恢復(fù)力的彈性構(gòu)件的彈性恢復(fù)力保持平衡的位置。

此時，通過外部電源通道PCB，將交互電源連接到產(chǎn)生電磁力的線圈，就會由永磁體產(chǎn)生的磁力線與由彈性構(gòu)件的彈性恢復(fù)力產(chǎn)生的力外，由接通到線圈的交互電流產(chǎn)生的電磁力也被替換，從而產(chǎn)生引力和斥力，振動體就上下動作。

因此，由連接到線圈的電源所產(chǎn)生的電磁力就會集中于圓柱形突起磁軛，而由集中于圓柱形突起磁軛的電磁力相同方向的永磁體產(chǎn)生的磁力則會產(chǎn)生引力，導(dǎo)致向下移動。而交互電源交互，線圈中產(chǎn)生的電磁力就會發(fā)生變化，集電磁力的圓柱形突起磁軛的電磁力也發(fā)生變化，產(chǎn)生與永磁體產(chǎn)生的磁力相反的力，從而產(chǎn)生斥力時，額外的彈性恢復(fù)力也會產(chǎn)生斥力方向的力而迅速推開由永磁體組成的振動體，使快速響應(yīng)成為可能，同時增加上下移動距離而擴(kuò)大振動體的振動幅度。

另外，由電磁力與磁力產(chǎn)生引力時，可能導(dǎo)致圓柱形突起磁軛和永磁體的相觸。因此，可在永磁體上涂抹磁性流體，起到磁性緩沖作用，使兩者保持一定距離，從而減少接觸造成的噪音。

此外，由電磁力和磁力產(chǎn)生斥力振動體上升時，可能產(chǎn)生外殼和極板上側(cè)接觸而造成的噪音。因此，將磁性流體涂抹于極板上側(cè)，則會順著永磁體的圓柱匯集環(huán)形磁性流體，由于此磁性流體形成永磁體、極板、磁性流體和由磁性材料組成的外殼之間的閉合鐵磁回路，通過磁性緩沖作用保持一定距離，從而減少由于接觸造成的噪音。

此時，上述中空的外殼由金屬磁性材料組成。

這時，從永磁體出發(fā)的磁力線通過圓柱形突起磁軛和支架傳到外殼，傳到外殼的磁力線通過振動體的極板回到永磁體形成閉合鐵磁回路。

另外，如此形成的閉合鐵磁回路，如果通過PCB接通的外部電源消失，就能使通過閉合鐵磁回路的磁力和彈性構(gòu)件的彈性復(fù)原力之間形成平衡，從而停止由交互電源上下驅(qū)動的振動體。

另外，上述中空外殼的中央設(shè)有貫通中心的孔眼，以便將磁性流體涂抹在振動體極板上側(cè)。通過此處就可容易調(diào)節(jié)具有磁性振動器磁性緩沖作用的磁性流體的涂抹。

另外，由于為了在振動體的永磁體面上輕松涂抹磁性流體，在支架中央按一側(cè)方向突出形成的圓柱形突起磁軛的中心設(shè)有貫通孔，所以可調(diào)節(jié)輕松起到磁性緩沖作用的磁性流體的涂抹。

圖8為基于本發(fā)明的另一適用案例，圖示線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖。包括產(chǎn)生電磁力的線圈、結(jié)合在線圈內(nèi)側(cè)的磁軛、磁軛外側(cè)和支架相結(jié)合構(gòu)成的固定體、設(shè)為對向于上述磁軛面，產(chǎn)生具有方向和強(qiáng)度磁場的永磁體、由與永磁體結(jié)合的質(zhì)量體構(gòu)成的振動體。

與振動體和固定體結(jié)合的彈性構(gòu)件和固定體與振動體及彈性構(gòu)件與中空的外殼結(jié)合構(gòu)成，以便有效傳遞上述振動體的振動。

上述線圈設(shè)為電性連接以提供電流，通過由一側(cè)部位被導(dǎo)出，形成以電源連接端子的印刷電路板組成的PCB結(jié)合，在線圈內(nèi)側(cè)纏繞磁軛結(jié)合。將磁軛結(jié)合于位于支架中心部位的貫通孔組成固定體。將由外部電流產(chǎn)生于線圈中的電磁力集中于磁軛。

在這里，結(jié)合于永磁體上的極板由金屬磁性材料構(gòu)成，以便將永磁體的磁力線發(fā)送到一側(cè)方向。

此外，如上述圖4所示，按振動軸方向，與形成磁力線圓筒型永磁體相同方向捆扎彈性構(gòu)件，使其保持一定的高度，從而使其按振動方向產(chǎn)生彈簧彈性恢復(fù)力。由具有大外徑的外側(cè)邊緣和復(fù)數(shù)支架形成，通過環(huán)形的上側(cè)部位和復(fù)數(shù)支架相連，外側(cè)邊緣與作為固定體的支架相結(jié)合，上側(cè)部位則與質(zhì)量體相結(jié)合。

在這里，通過向一側(cè)方向推動的極板和磁軛，按振動方向形成磁力線形成閉合鐵磁回路，在固定體和振動體之間產(chǎn)生引力，使振動體產(chǎn)生下降力，使振動體位于與此磁力線的力相同方向捆扎以保持一定高度的，具有振動軸方向彈性恢復(fù)力的彈性構(gòu)件形成力量平衡的位置。

因此，由電磁力和磁力產(chǎn)生引力時，彈性構(gòu)件的彈性恢復(fù)力就會限制移動距離，而由于交互電源交互，連接到線圈中的電源交互，從而使由集中線圈電磁力的磁軛產(chǎn)生的電磁力和由永磁體產(chǎn)生的磁力產(chǎn)生斥力時，就會產(chǎn)生額外的彈性恢復(fù)力，迅速推開由永磁體組成的振動體，使快速響應(yīng)成為可能，同時增加上下移動距離而擴(kuò)大振動體的振動幅度。

此外，由電磁力和磁力產(chǎn)生斥力振動體上升時，可能產(chǎn)生由金屬磁性材料構(gòu)成的外殼和極板上側(cè)接觸而造成的噪音。因此，將磁性流體涂抹于極板上側(cè)，則會順著永磁體的圓柱匯集環(huán)形磁性流體，由于此磁性流體，在永磁體、極板、由磁性流體和磁性材料構(gòu)成的外殼之間形成閉合鐵磁回路，使磁性流體保持一定距離，從而通過磁性緩沖作用減少接觸造成的噪音。

另外，上述中空的外殼、支架和磁軛由金屬磁性材料構(gòu)成。

這時，從永磁體出發(fā)的磁力線會形成通過磁軛和支架、通過外殼和極板最終回到永磁體的閉合鐵磁回路。

另外，由電磁力與磁力產(chǎn)生引力時，可能導(dǎo)致磁軛和永磁體的相觸。因此，可在永磁體上涂抹磁性流體，起到磁性緩沖作用，使兩者保持一定距離，從而減少相觸所造成的噪音。

此外，由電磁力和磁力產(chǎn)生斥力振動體上升時，可能產(chǎn)生因外殼和極板上側(cè)相觸所造成的噪音。因此，將磁性流體涂抹于極板上側(cè)，則會順著永磁體的圓柱匯集環(huán)形磁性流體，由于此磁性流體形成永磁體、極板、磁性流體和由磁性材料組成的外殼之間的閉合鐵磁回路，通過磁性緩沖作用保持一定距離，從而減少由于接觸造成的噪音。

另外，如此形成的閉合鐵磁回路，如果通過PCB接通的外部電源消失，就能使通過閉合鐵磁回路的磁力和彈性構(gòu)件的彈性復(fù)原力之間形成平衡，從而停止由交互電源上下驅(qū)動的振動體。

圖9為基于本發(fā)明的另一適用案例，圖示線性振動器結(jié)合狀態(tài)的斷面結(jié)構(gòu)圖，是刪除永磁體上側(cè)的極板構(gòu)成。包括產(chǎn)生電磁力的線圈、結(jié)合在線圈內(nèi)側(cè)的磁軛、磁軛外側(cè)和支架相結(jié)合構(gòu)成的固定體、設(shè)為對向于上述磁軛面，產(chǎn)生具有方向和強(qiáng)度的磁場的永磁體、由與永磁體結(jié)合的質(zhì)量體構(gòu)成的振動體。

與振動體和固定體結(jié)合的彈性構(gòu)件和固定體與振動體及彈性構(gòu)件與中空的外殼結(jié)合構(gòu)成，以便有效傳遞上述振動體的振動。

上述線圈設(shè)為電性連接以提供電流，通過由一側(cè)部位被導(dǎo)出，形成電源連接端子的印刷電路板組成的PCB結(jié)合，在線圈內(nèi)側(cè)纏繞磁軛結(jié)合。位于支架中心部位的貫通孔結(jié)合磁軛組成固定體。將由外部電流產(chǎn)生于線圈中的電磁力集中于磁軛。

在這里，按振動方向形成磁力線的圓筒型永磁體通過磁軛、支架和外殼形成閉合鐵磁回路，在定子和振動體之間產(chǎn)生引力，使振動體產(chǎn)生下降力，并位于與此磁力線的力相同方向捆扎以保持一定高度的，具有振動軸方向彈性恢復(fù)力的彈性構(gòu)件形成力量平衡的位置。

因此，由電磁力和磁力產(chǎn)生引力時，彈性構(gòu)件的彈性恢復(fù)力就會限制移動距離，的力量是電磁場和磁力的引力產(chǎn)生的移動距離的限制，而由于交互電源交互，連接到線圈中的電源交互，從而使由集中線圈電磁力的磁軛產(chǎn)生的電磁力和由永磁體產(chǎn)生的磁力產(chǎn)生斥力時，就會產(chǎn)生額外的彈性恢復(fù)力，迅速推開由永磁體組成的振動體，使快速響應(yīng)成為可能，同時增加上下移動距離而擴(kuò)大振動體的振動幅度。

此外，由電磁力和磁力產(chǎn)生斥力振動體上升時，可能產(chǎn)生由金屬磁性材料構(gòu)成的外殼和永磁體接觸而造成的噪音。因此，將磁性流體涂抹于永磁體上側(cè)，則會順著永磁體的圓柱匯集環(huán)形磁性流體，由于此磁性流體，在永磁體和由磁性材料構(gòu)成的外殼之間形成閉合鐵磁回路，使磁性流體保持一定距離，從而通過磁性緩沖作用確保最大移動距離并減少接觸造成的噪音。

另外，上述中空的外殼、支架和磁軛由金屬磁性材料構(gòu)成。

這時，從永磁體出發(fā)的磁力線會形成通過磁軛和支架、通過外殼和極板最終回到永磁體的閉合鐵磁回路。

另外，如此形成的閉合鐵磁回路，如果通過PCB接通的外部電源消失，就能使通過閉合鐵磁回路的磁力和彈性構(gòu)件的彈性復(fù)原力之間形成平衡，從而停止由交互電源上下驅(qū)動的振動體。

如上所述，對應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)的線性振動器進(jìn)行了說明?？梢岳斫鉃?，在不超出本發(fā)明的理念或基本領(lǐng)域的情況下，本發(fā)明可以實現(xiàn)多樣的改造及變更。

雖然本發(fā)明已通過參考優(yōu)選的實施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，可以不限于上述實施例的描述，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作出形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。