專利名稱：螺線管驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺線管驅(qū)動裝置，這種螺線管驅(qū)動裝置可用于在用戶操作觸摸屏 時振動屏幕從而向用戶提供觸感；本發(fā)明尤其適用于汽車領(lǐng)域中作為一種觸感式螺線管驅(qū) 動裝置。
背景技術(shù)：
觸摸屏已經(jīng)廣泛地應用在多個領(lǐng)域中。用戶在操作觸摸屏時，例如在點擊觸摸屏 中的虛擬按鈕時，通常希望觸摸屏能夠提供一定的反饋，以確保相關(guān)的操作正在進行(例 如按鈕已經(jīng)被點擊中)。為此，就需要一種合適的驅(qū)動裝置來驅(qū)動屏幕，使屏幕產(chǎn)生輕微的、 可被用戶感受到的振動。然而，目前還沒有理想的驅(qū)動裝置，尤其是汽車領(lǐng)域。
螺線管驅(qū)動裝置是一種可以考慮的方案，螺線管驅(qū)動裝置通過兩個極芯的相對吸 附來提供驅(qū)動力，極芯通過粘合劑或者焊接等方法固定到對應的支撐件上。這種螺線管驅(qū) 動裝置不便于制造，也不能保證極芯之間的工作氣隙的大小。而極芯之間的工作氣隙的大 小，對螺線管驅(qū)動裝置的性能、靈敏度、噪聲等具有很大的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單的螺線管驅(qū)動裝置，包括框架，所述框架包括相對的第 一邊框和第二邊框、以及用于連接第一邊框和第二邊框的彈性邊框，所述第一邊框和第二 邊框具有桿柱伸到框架內(nèi)；兩個極芯，所述兩個極芯具有安裝孔以分別安裝到所述第一邊 框和第二邊框的桿柱，至少一極芯上安裝有繞組以產(chǎn)生磁場，所述兩個極芯之間具有工作 氣隙以允許所述兩個極芯在磁場作用下靠攏；安裝結(jié)構(gòu)，設置在所述第二邊框上用于將所 述框架安裝到支撐件；振動傳輸結(jié)構(gòu)，設置在所述第一邊框上用于將極芯導致的振動傳遞 給受驅(qū)動的物體。 作為一種改進方案，所述螺線管驅(qū)動裝置包括調(diào)節(jié)機構(gòu)用于在裝配極芯時調(diào)節(jié)所 述工作氣隙的大小，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括所述桿柱，所述桿柱與所述邊框的連接、與所述極芯 的連接中， 一處連接為緊配，另一處連接為松配。 作為一種優(yōu)選方案，所述框架為塑料框架，所述第一邊框和第二邊框具有若干伸 向框架內(nèi)的連接片，所述桿柱是模注到所述連接片的塑料安裝柱，所述安裝柱穿入并熱壓 到極芯的安裝孔以將極芯保持在預定的位置。 作為另一種優(yōu)選方案，所述框架為塑料框架，所述第一邊框和第二邊框具有若干
伸向框架內(nèi)的連接片，所述桿柱是穿過連接片的孔并咬合到所述連接片的銷。 作為一種優(yōu)選方案，所述極芯由若干疊片堆疊而成，所述安裝孔的延伸方向與堆
疊方向相同；所述兩個極芯都是L型，所述兩個極芯圍成框狀并基本上與所述框架位于同
一個平面。 本發(fā)明還提供另一種結(jié)構(gòu)簡單的螺線管驅(qū)動裝置，包括框架，所述框架包括相對 的第一邊框和第二邊框、以及用于連接第一邊框和第二邊框的彈性邊框；分別安裝到所述第一邊框和第二邊框的兩個極芯，至少一極芯上安裝有繞組以產(chǎn)生磁場，所述兩個極芯之 間具有工作氣隙以允許所述兩個極芯在磁場作用下靠攏；安裝結(jié)構(gòu)，設置在所述第二邊框 上用于將所述框架安裝到支撐件；振動傳輸結(jié)構(gòu)，設置在所述第一邊框上用于將極芯導致 的振動傳遞給受驅(qū)動的物體；至少一個套裝到極芯的彈性減振器，所述減振器的一部分位 于所述工作氣隙內(nèi)以防止所述兩個極芯直接碰撞。 作為一種改進，極芯上具有凹槽位于所述工作氣隙外；所述減振器包括連接在一 起的裙部和頂部，所述頂部的一部分安裝到所述凹槽，所述裙部的一部分位于所述工作氣 隙內(nèi)。 作為另一種改進，所述裙部具有缺口 ，所述缺口位于所述工作氣隙內(nèi)。 本發(fā)明的實施例具有以下有益效果這種螺線管驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配極
芯，極芯上安裝有減振器能夠消除極芯碰撞導致的噪音，可分別通過框架的第一邊框和第
二邊框連接到受驅(qū)動的物體和支撐件。 為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細 說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
附圖中 圖1是本發(fā)明一實施例的螺線管驅(qū)動裝置的前視圖，該螺線管驅(qū)動裝置使用簡單
的環(huán)狀彈性減振器，該減振器具有方形的截面； 圖2是圖1所示的螺線管驅(qū)動裝置的爆炸示意圖； 圖3A是圖1所示螺線管驅(qū)動裝置未安裝極芯時的前視圖，示出了螺線管驅(qū)動裝置 的框架； 圖3B是圖3A所示螺線管驅(qū)動裝置的后視圖；
圖3C是圖3A所示螺線管驅(qū)動裝置的俯視圖；
圖3D是圖3A所示螺線管驅(qū)動裝置的左視圖； 圖4是本發(fā)明另一實施例的螺線管驅(qū)動裝置的前視圖，該螺線管驅(qū)動裝置使用環(huán) 狀的帶有裙部(skirt)的減振器，該減振器具有方形的截面；
圖5是圖4所示的螺線管驅(qū)動裝置的爆炸示意圖； 圖6是圖4、圖5所示的螺線管驅(qū)動裝置安裝到觸摸屏后的透視示意圖；
圖7是圖6所示組合體的另一角度的透視示意圖；
圖8是圖6所示組合體的側(cè)面示意圖；
圖9是圖6所示組合體的背面示意圖；
圖10是圖6所示組合體的俯視圖； 圖11是圖6所示組合體沿著圖10所示的AA剖切的截面示意圖；
圖12是滾花銷(knurl pin)側(cè)視圖；
圖13是圖12所示的滾花銷的端視圖； 圖14是一種改進的裙式減振器的示意圖，這種減振器具有切口，這種減振器用在 螺線管驅(qū)動裝置中抑制噪聲； 圖15是圖14所示減振器(bumper)的透視 圖16是觸摸屏支架的示意圖，該觸摸屏支架將連接到螺線管驅(qū)動裝置；
圖17是用來安裝螺線管驅(qū)動裝置的支撐架的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。 本發(fā)明的一個目的是提供一種螺線管驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置能夠使設備產(chǎn)生一種可被用戶觸覺感知的振動。潛在的用途包括汽車觸摸屏中用于取代物理按鈕的觸感反饋驅(qū)動器，座位或者座椅提供靈敏度/安全度的觸感驅(qū)動器。 本發(fā)明的觸感式螺線管驅(qū)動裝置應用了電磁感應原理。本發(fā)明的特點在于，使用一個一體式的框架來安裝一對極芯(優(yōu)選形狀相同的極芯)，其中一個極芯作為固定極芯，另一個極芯作為活動極芯(柱塞)。這兩個極芯之間存在工作氣隙，通過導通和斷開螺線管驅(qū)動裝置的電流，就能夠交替地關(guān)閉或者打開這兩個極芯之間的工作氣隙。在每個通電周期內(nèi)，這種有限的運動產(chǎn)生一個脈動。調(diào)節(jié)不同的通電頻率，就可以得到不同的振動。這種振動可被用戶感知。例如，當用戶按壓觸摸屏時，觸發(fā)對應的反饋系統(tǒng)去控制螺線管驅(qū)動裝置，受控的螺線管驅(qū)動裝置產(chǎn)生振動，用戶能夠感受到這種振動。本發(fā)明的一個實施例中，框架下部固定安裝到金屬外殼，金屬外殼內(nèi)可安裝螺線管驅(qū)動裝置的電子部分，框架的下部幾乎不運動，而框架上部能夠運動，對應地，框架上部和下部的極芯稱為活動極芯和固定極芯?？蚣苓€具有彈性邊框用來連接上述的邊框上部和邊框下部，談興邊框提供一種彈力用于將活動極芯復原到原始位置?？蚣艿纳喜靠蛇B接到屏幕安裝架從而移動或者驅(qū)動觸摸屏。上述的金屬外殼可以是視聽產(chǎn)品的外殼，并且，螺線管驅(qū)動裝置可以安裝外殼外或者外殼內(nèi)。 圖1和圖2分別是本發(fā)明第一實施例的螺線管驅(qū)動裝置的正面示意圖和爆炸示意圖。該螺線管驅(qū)動裝置包括四邊形的塑料框架io，框架IO是一體式結(jié)構(gòu)，縱斷面呈矩形，包括順次連接的四個邊框，這四個邊框形成位于框架10中間的空心區(qū)10a。極芯14和16以及其他組件都安裝到框架10?？蚣躀O具有彈性，受外力時可以發(fā)生形變并在外力撤銷后恢復原狀，從而能夠提供振感?？蚣?0的下部可固定安裝在支撐件(例如圖17所示的安裝板)。下面會詳細描述框架10以及支撐件。 圖3A至圖3D分別是圖2框架10裝配極芯前的前視圖、后視圖、俯視圖和左視圖。在本說明書中，前、后、左、右、上、下等只是為了便于參考和描述，不應當理解為對本發(fā)明的限制。如圖3A至圖3D所示，框架IO包括相對的上邊框100和下邊框102，以及相對的左邊框104和右邊框106，上下邊框比左右邊框長，這些邊框形成位于框架中部的空心區(qū)10a。在框架10的背面，連接片108、110從上邊框100伸出并向下伸到空心區(qū)10a，連接片112以及114從下邊框102中伸出并向上伸到空心區(qū)。連接片108 114的末端都具有極芯支撐輪轂116，支撐輪轂116朝向框架10的正面。 極芯14和16安裝到框架10的空心區(qū)10a的方式有兩種。其中一種方式如圖1和圖2所示，在輪轂116上模注或者形成安裝柱12，使安裝柱12懸空地伸向框架10正面用于安裝極芯。另一種方式如圖4和圖5所示，在連接片上模注或者形成具有通孔28的輪轂116，并使用專門的插銷50(參考圖12和圖13)來安裝極芯14和16。下面將結(jié)合圖l至圖
62、圖4至圖5對這兩種方法進行說明。 參考圖1、圖2以及圖3A至圖3D，框架10的上邊框100模注有或者集成有頂部結(jié)構(gòu)。頂部結(jié)構(gòu)相當于振動傳輸結(jié)構(gòu)，用于將極芯導致的振動傳遞給受驅(qū)動的物體例如屏幕。頂部結(jié)構(gòu)包括一對盒子狀伸出的安裝塊120，這兩個安裝塊120橫向隔開的，每個安裝塊120都具有孔34、連接板122，連接板122將安裝塊120的外側(cè)連接到框架10或者連接到框架10的上邊框120，起著加固的作用。每塊連接板122都有一個孔124。兩個安裝塊120之間是集成式的屏幕安裝架，屏幕安裝架包括兩塊相對的壁板132。這兩塊壁板132的下端和兩端分別固定連接到上邊框100以及上述兩個安裝塊120。兩塊壁板132之間形成狹長的槽26，槽26沿著框架10的中間平面延伸向空心區(qū)10a。槽26的一個內(nèi)壁具有兩個隔開的肋134，相對的另一個內(nèi)壁具有一個肋136，肋136位于兩個肋134之間。肋134和肋136豎向延伸，并都凸起到槽26的豎向中心平面。 框架10的下邊框102具有底部結(jié)構(gòu)138，底部結(jié)構(gòu)138相當于一種安裝結(jié)構(gòu)，用來將螺線管安裝到基座、固定架等支撐體上。底部結(jié)構(gòu)128包括 (1)盒子狀安裝塊140以及第一安裝部142，其中，安裝塊140沿著邊框102前后方向伸展，第一安裝部142的左側(cè)具有縱向延伸的錐形槽144，如圖3D所示；
(2)第二安裝部146以及平臺部分150，其中，第二安裝部具有沿著邊框102前后方向延伸的錐形槽148，錐形槽148的入口處具有肋149 ;平臺部分150縱向朝外開放(在圖3A中是朝向右邊)用于放置繞組的連接器20 ;以及 (3)連接上述結(jié)構(gòu)(1)和結(jié)構(gòu)(2)的加強板152，加強板152具有一對孔154。
本實施例中，框架10為集成式，是模注有上述各種結(jié)構(gòu)和組件的一個整體式結(jié)構(gòu)。 返回圖1和圖2，在本實施中，框架10集成有四個安裝柱12，安裝柱12從輪轂116懸空地伸入空心區(qū)10a。安裝柱12用來安裝L形的極芯14和16 ;優(yōu)選地，這兩個極芯大小相同，反向地扣合在一起圍成框狀并位于空心區(qū)10a內(nèi)，這兩個極芯基本上與框架10位于同一個平面。每個極芯都疊片式結(jié)構(gòu)，每個疊片都具有兩個安裝孔15用于安裝和固定到安裝柱12上。安裝柱12的直徑略小于孔15的直徑，以便于安裝極芯14和16以及調(diào)整兩個L形極芯的相對位置，以將極芯之間的工作氣隙22調(diào)節(jié)到預設值。 因此，安裝柱12相當于一種調(diào)節(jié)機構(gòu)，在裝配極芯時，安裝柱12與框架10的連接是緊配，與極芯的連接是松配，以便于調(diào)節(jié)和控制極芯之間的工作氣隙22的大小。將極芯安裝到安裝柱12之后，可對安裝柱進行熱壓(heatstack)處理，使安裝柱12的金屬塑料材料流到極芯的孔15內(nèi)，從而填充了安裝孔內(nèi)的剩余空間，從而將極芯固定在想要的位置。
在本實施例中極芯14和16都是L形，具有長邊17和短邊19。線架(bobbin) 18套裝在固定極芯14上，線架上面纏繞有繞組用于產(chǎn)生磁場。線架18具有集成式連接器20，連接器20連接繞組的線端并具有連接端子30用于連接外部的電源，從而避免使用導線接線端。極芯14和線架18位于框架10的空心區(qū)10a的下部。如上所述，連接器20放置在框架IO下面的平臺部分150。 極芯16安裝在上邊框100的安裝柱上，是可移動的活動極芯。極芯16安裝到對應的兩根安裝柱12上時，與極芯14之間形成了工作氣隙22，該工作氣隙22包括
(1)固定極芯14的長邊17以及活動極芯16的短邊19之間的工作氣隙，以及
(2)固定極芯14的短邊19以及活動極芯16的長邊17之間的工作氣隙。
極芯上具有凹槽11用于套裝減振器24，減震器24的一部分位于工作氣隙22內(nèi)。本實施例中減振器24為狹窄的、環(huán)狀、具有矩形截面的減振器，由彈性材料組成，用來防止兩個極芯直接碰撞從而消除螺線管驅(qū)動裝置運行時的滴答聲。凹槽11用來保持減振器24的位置，防止減振器24滑動以及避免兩個極芯之間的工作氣隙增大或者減小，從而避免了對磁路和加速的不利影響。 極芯14和16都包括若干疊片，安裝孔15的延伸方向與堆疊方向相同。每個極芯最好是9片疊片，每片疊片是0. 5毫米厚。繞線纏繞在線架18上，絕緣層45包裹在線架18繞線外以保護繞線。 框架10的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2以及圖3A至圖3D所示。如上所述，框架的頂部具有一個開口向上的錐形槽26。兩個安裝塊120位于槽26的兩側(cè)，安裝塊120具有孔安裝34。槽26和孔34的作用是將觸摸屏支架連接到螺線管驅(qū)動裝置，使螺線管驅(qū)動裝置產(chǎn)生的振動能夠直接傳遞到所連接的觸摸屏支架，下面會結(jié)合圖6至圖11對此進行說明。如上所述，框架10的頂部的兩個安裝孔34用于安裝觸摸屏支架。觸摸屏支架的頂部具有兩個裝配孔73(參考圖16)與這兩個安裝孔34配合。最后，使用塑料的推入式扣件38來簡單而快速地連接觸摸屏支架和框架IO(參考圖6)。這種了類型的扣件尤其適用于汽車組件中，以避免使用螺釘。 框架10的底部具有安裝槽144 (如圖3D所示)和148 (如圖3B所示)，這兩個安裝槽互相垂直。不使用任何的安裝件例如螺釘?shù)那闆r下，也能夠通過這兩個安裝槽將觸感式螺線管驅(qū)動裝置安裝和固定到固定板60(參考圖17)，下面會結(jié)合附圖進行說明。
如上所述，框架10安裝有上述所有的組件，并提供彈性力以產(chǎn)生振動感。兩個極芯14和16形成所需要的磁路。具有繞組的線架18安裝到極芯14，繞組通電時會產(chǎn)生磁通從而形成磁場，該磁場會牽拉極芯16跨越工作氣隙22靠近極芯14，形成第一次振動脈沖。當繞組斷電時，框架會彈回到原始的狀態(tài)，從而引起第二次振動脈沖。減振器24占據(jù)了工作氣隙22的40%至70%，起著抑制噪聲的功能。本實施例使用了減振器24的的螺線管驅(qū)動裝置具有較緊湊的體積。減振器24的形狀與極芯的形狀相配，具有極小的壓縮以避免在初期抑制極芯的運動。因此，本發(fā)明的設備具有低噪聲的特點。 本實施例的觸感式螺線管驅(qū)動裝置設備遵循電磁定律，它的特點在于，使用整體式的塑料框架來安裝形狀相同的極芯，其中一個極芯作為固定部分，另一個極芯作為活動部分(柱塞)。電源的開和關(guān)將交替地關(guān)閉和打開極芯14和16之間的工作氣隙22。這種有限的振動在每個電源周期內(nèi)產(chǎn)生一個脈沖振動。當用戶用手按壓觸摸屏時，有關(guān)的反饋系統(tǒng)會激活本發(fā)明的螺線管驅(qū)動裝置，受控的螺線管驅(qū)動裝置將會驅(qū)動或者振動，用戶能夠感受到這種脈沖振動。在本實施例中，螺線管驅(qū)動裝置的下端安裝到或者固定到承載螺線管驅(qū)動裝置系統(tǒng)的電子部分的金屬架(下面會結(jié)合附圖進行闡述)。螺線管驅(qū)動裝置的上端由活動極芯帶動，框架的上半部分還提供一種彈性回復力，這種彈性回復力用于將運動的極芯16 (柱塞)拉回到原始位置或者靜止位置，并通過安裝槽26將振動運動傳遞到觸摸屏支架。本實施例的螺線管驅(qū)動裝置可以安裝到觸摸屏支架的正面或者背面，但是，其他的安裝方式也是可以的。 這種螺線管驅(qū)動裝置系統(tǒng)能夠提供可被感覺到的短脈沖的振動/運動。潛在的用途包括汽車中觸摸屏的觸感反饋驅(qū)動器，以取代物理選擇按鈕；還包括用在座位或者座椅中的觸覺驅(qū)動器，以及其他應用領(lǐng)域。 本發(fā)明的一個顯著特點是使用振動傳輸槽26。觸摸屏支架使用插入式(push-in)緊固件安裝到螺線管驅(qū)動裝置，而不是使用螺釘將觸摸屏安裝到螺線管驅(qū)動裝置中，不對螺線管驅(qū)動裝置產(chǎn)生力矩(徑向作用力矢量)。振動傳播是通過從觸摸屏支架伸出的連接片來實現(xiàn)的，該連接片直接安裝到槽26，下面會更加詳細地闡述。 在第一實施例中，如圖1和圖2所示，通過熱壓(heat-staked)塑料安裝柱12來安裝和保持極芯。替換地，在第二實施例中，如圖4和圖5所示，通過滾花銷50來安裝和保持極芯。滾花銷50插在連接片108 114的輪轂的孔28(參考圖3B)內(nèi)。滾花銷的滾花52處的直徑稍微大于極芯的安裝孔15的內(nèi)徑，以便于固定極芯。滾花(k皿rl)52(圖12)的直徑略小于孔28的直徑，以便于將滾花銷50插入孔28，并能夠充分調(diào)節(jié)極芯14和16的位置。因此，滾花銷也相當于一種調(diào)節(jié)裝置，用于在裝配極芯時調(diào)節(jié)和控制極芯之間的工作氣隙。當極芯14和16位于預設的位置以提供最優(yōu)的工作氣隙22時，將滾花銷50的頭部54壓入塑料連接片108-114，滾花銷頭部54的齒56與塑料連接片108 114咬合。從而將極芯14和16固定到正確的位置。 在本實施例中，通過如圖12和圖13所示的滾花銷來安裝和保持極芯徑向和軸向位置。在本實施例中使用四個滾花銷50來取代第一實施例中的四根安裝柱12。應當意識到，極芯14和16之間的工作氣隙22是很關(guān)鍵的。在第一實施例中，通過四個安裝柱來設定這些工作氣隙是一個挑戰(zhàn)。第二實施例使用專門的滾花銷50會具有更好的效果。插銷50上的滾花52與極芯的孔15機械干涉，在徑向保持極芯；而插銷50的頭部54使用專門的齒(barb) 56提供一種軸向作用力來咬住框架10 (極芯支承件)，將極芯14以及16鎖定在合適的位置，從而保持了極芯14和16之間的工作氣隙22，確保磁路能夠的正確運轉(zhuǎn)。
如上所述，通過本發(fā)明的螺線管驅(qū)動裝置使用一種集成式塑料框架，螺線管驅(qū)動裝置上部和下部的交互產(chǎn)生了彈性效應，這種彈性效應與磁路的配合產(chǎn)生了振動輸出。
參考圖4和圖5，觸感式螺線管驅(qū)動裝置具有減振器25，附圖中相同的零部件具有相同的數(shù)字標記。如圖所示，除了采用插銷50代替安裝柱12之外，本實施例的觸感式螺線管驅(qū)動裝置與圖1和圖2所示的螺線管驅(qū)動裝置具有相同的結(jié)構(gòu)。圖5的爆炸圖中清楚地顯示出了所使用的減振器25。減振器25是環(huán)狀，由合適的具有彈性的材料制成。減振器25包括平坦的頂部25a及其裙部25b，頂部25a沿著相對的兩側(cè)朝外伸出。減振器25的截面呈方形，以安裝到極芯14和16上。平坦的頂部25a放置在關(guān)聯(lián)的極芯14或者16的對應的短邊19上，并位于工作氣隙22外。凹槽11位于靠近工作氣隙22的位置，用于將減振器25保持在合適的位置，避免減振器25滑動，以及避免減震器25妨礙螺線管驅(qū)動裝置的運動。減振器25的裙部25b的至少一部分位于工作氣隙22內(nèi)。裙部的厚度應當保證減震器25的效果，并不會影響工作氣隙22。優(yōu)選地，裙部25b安裝到極芯14和16的凹槽11中，凹槽ll位于工作氣隙外，確保工作氣隙具有均勻的厚度。減振器25的特點在于，其形狀與極芯14、16的形狀匹配，具有較少的壓縮以免過早妨礙極芯的運動。因此，本發(fā)明的螺線管驅(qū)動裝置具有低噪聲的優(yōu)點。減振器的裙部25b的4個側(cè)壁分為兩對，每對側(cè)壁包括相對的兩個側(cè)壁。其中一對側(cè)壁中，有一個側(cè)壁位于工作氣隙22內(nèi)，這一對側(cè)壁的厚度小于另外一對側(cè)壁的厚度。這種設計使得裙部25b位于極芯14和16之間工作氣隙22時，工作氣隙22具有最優(yōu)的大小，并可以最大化穿過工作氣隙22的磁通。減振器25的頂部25a安裝 到與該工作氣隙對應的凹槽11，凹槽11位于極芯14和16之間的磁通路徑外。這種具有裙 部25b的減振器25的優(yōu)點在于，裙部25b所覆蓋的面積大于上述減振器24覆蓋的面積，從 而具有更好的消除或者減弱噪音。 下面結(jié)合圖6至圖11闡述將螺線管驅(qū)動裝置安裝到安裝板60以及觸摸屏支架 70。在圖6中，螺線管驅(qū)動裝置(如圖4和圖5所示)安裝到安裝板60的連接片62和 64(參考圖17)。連接片62裝入框架10的縱向錐形槽144，連接片64裝入到框架10的橫向 錐形槽148。如上所述，槽144和148互相垂直，并分別與連接片62和64壓合連接(press fit)。此外，槽口處的肋149還緊密地壓著連接片64。安裝板60可以是媒體設備的外殼的 一部分。觸摸屏支架70如圖16所示，具有伸出的連接片74以及彎曲的邊緣區(qū)72。如圖7 所示，邊緣區(qū)72位于螺線管驅(qū)動裝置與安裝板60之間，邊緣區(qū)72與安裝板60之間具有容 隙，以便于觸摸屏支架70能夠自由運動。連接片74壓入到框架10上部縱向的錐形槽26 中，槽26中的肋134和136確保了兩者的更穩(wěn)固的壓接。參考圖9至圖11更清楚地示出 了螺線管驅(qū)動裝置、安裝板60以及觸摸屏支架70的安裝關(guān)系，這種裝配方式下，活動極芯 可通過框架10、連接片74將振動傳遞給觸摸屏。 下面將闡述本發(fā)明的第三實施例，這是一種更優(yōu)選的方式。第三實施例使用如圖 14、圖15所示的減振器80來替代上述的減振器25。減振器80結(jié)構(gòu)有點像減振器25，具有 彈性，具有方形的截面，具有集成的裙部84和扁平的頂部82，頂部82沿著相對的兩個側(cè)面 伸出。本實施例的減振器80與上述兩個實施例中的減振器的區(qū)別在于，減振器80的另外 兩個側(cè)面具有缺口 86，其中一個側(cè)面的缺口位于工作氣隙22內(nèi)?？赏ㄟ^切除靠近頂部82 的一部分裙部來形成所述的缺口 86，缺口 86可用于裝配時調(diào)節(jié)工作氣隙。在頂部82伸出 的兩個側(cè)面上，裙部84的下緣88a還具有半圓形的缺口 88以便于裝配。因此，缺口 88與 缺口 86基本上相隔90度。 對于汽車領(lǐng)域以及其他需要抑制噪聲的領(lǐng)域，最好使用具有減振器的螺線管驅(qū)動 裝置。如果沒有減振器，螺線管驅(qū)動裝置運行時將具有較大的噪聲。在本發(fā)明中，減振器作 為一種噪聲衰減器，使螺線管驅(qū)動裝置既能產(chǎn)生想要的加速力，又能避免產(chǎn)生剌耳的噪聲。 下面將闡述上述三個實施例中使用的減振器的參數(shù)。減振器的硬度(durometer)最好是 60±10，減振器可以占據(jù)工作氣隙22的50% ±10%。 在第一實施例中，減振器24是簡單的帶狀減振器。螺線管驅(qū)動裝置上面具有100 克負載時，減振器24的加速范圍是6gs(克秒)至8gs。安裝減振器24之后，加速下降了。 另外，減振器的厚度和硬度也會影響減振以及加速。 減振器25依賴裙部進行減振，比減振器24具有更好的抑制噪聲的效果。螺線管 驅(qū)動裝置安裝有100克負載時，減振器25具有9 16gs的加速。使用更厚的裙部，將能夠 更有效地抑制噪聲，但是對應的加速就會下降。因此，這種設計中，減振器的壁厚以及硬度 將對加速以及抑制產(chǎn)生較大的影響。 減振器80具有帶缺口的裙部84，在螺線管驅(qū)動裝置具有100克負載時，具有8gs 的加速，是這三種減振器中最理想的減振器。這種設計能夠使減振器80位于更加的位置以 抑制螺線管驅(qū)動裝置發(fā)生扭曲時產(chǎn)生的噪聲。與其他減振器一樣，減振器的厚度和硬度對 加速和抑制產(chǎn)生影響。
上述三種減振器比膠合減振器(glued bumper)的好處在于，上述三種減振器具有 較好的復原性，不容易硬化或者失去彈性。這種復原方法還能避免減振器因為溫度、濕度、 振動、熱沖擊、機械沖擊等因素而移動或者滑出其安裝位置。 本發(fā)明的螺線管驅(qū)動裝置的一些優(yōu)點如下。螺線管驅(qū)動裝置的底部(框架10的 下部)不移動，是剛性的，并可以安裝到安裝板上，例如安裝到承載螺線管驅(qū)動裝置系統(tǒng)的 電子部分的金屬殼中。螺線管驅(qū)動裝置的上部(極芯16以及框架10的上部)是可動的， 并具有彈性效應(彈性系數(shù)通常有14000 ± 1000牛/米)以將極芯16復位到原始位置，并 將振動傳遞到觸摸屏支架70。 對于典型的汽車應用領(lǐng)域，極芯之間的工作氣隙22最好是(0. 4 0. 65) ±0. 05 毫米。運動極芯(上面的極芯16)可以移動(0. 25 0. 35) ±0. 06毫米，而減振器占據(jù)工 作氣隙的40%至60%。 螺線管驅(qū)動裝置可以安裝到安裝板的正面或者背面。優(yōu)選的安裝板(安裝板60) 是O. 75 1毫米厚的金屬板以支承螺線管驅(qū)動裝置。為了抑制噪音可以使用一個或者兩 者減振器?？梢愿鶕?jù)本說明書的教導選擇減振器的材料以及厚度，以獲得最好的結(jié)果。
為了產(chǎn)生合適的磁通，需要選擇合適的繞組(線圈)，繞組通過導線連接到電源， 以供電到螺線管驅(qū)動裝置以及其他電子元件。 以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù) 構(gòu)思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明的權(quán)利要求 的保護范圍。
1權(quán)利要求
一種螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，包括框架(10)，所述框架包括相對的第一邊框(100)和第二邊框(102)、以及用于連接第一邊框和第二邊框的彈性邊框(104，106)；所述第一邊框和第二邊框具有桿柱伸到框架內(nèi)；兩個極芯(14，16)，所述兩個極芯具有安裝孔(15)以分別安裝到所述第一邊框和第二邊框的桿柱，至少一極芯上安裝有繞組以產(chǎn)生磁場，所述兩個極芯之間具有工作氣隙(22)以允許所述兩個極芯在磁場作用下靠攏；安裝結(jié)構(gòu)，設置在所述第二邊框上用于將所述框架安裝到支撐件(60)；振動傳輸結(jié)構(gòu)，設置在所述第一邊框上用于將極芯導致的振動傳遞給受驅(qū)動的物體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述螺線管驅(qū)動裝置包括調(diào) 節(jié)機構(gòu)用于在裝配極芯時調(diào)節(jié)所述工作氣隙的大小，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括所述桿柱，所述桿 柱與所述邊框的連接、與所述極芯的連接中，一處連接為緊配，另一處連接為松配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述框架為塑料框架，所述第 一邊框和第二邊框具有若干伸向框架內(nèi)的連接片，所述桿柱是模注到所述連接片的塑料安 裝柱(12)，所述安裝柱穿入并熱壓到極芯的安裝孔以將極芯保持在預定的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述框架為塑料框架，所述第 一邊框和第二邊框具有若干伸向框架內(nèi)的連接片，所述桿柱是穿過連接片的孔(28)并咬 合到所述連接片的銷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述銷包括銷軸部和頭部，所 述銷軸部略小于對應連接片的孔(28)，所述銷軸部具有滾花(52)與所述極芯的安裝孔緊 配，所述頭部具有軸向伸出的齒(56)用于咬合到對應的連接片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述極芯由若干疊片堆疊而 成，所述安裝孔的延伸方向與堆疊方向相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述兩個極芯都是L型，所述 兩個極芯圍成框狀并基本上與所述框架位于同一個平面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述繞組纏繞在線架(18)上， 所述線架套裝到極芯，所述線架具有集成式連接器用于將所述繞組連接到電源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括至少一個套裝到極芯 的彈性減振器，所述減振器的一部分位于所述工作氣隙內(nèi)以防止所述兩個極芯直接碰撞。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述振動傳 輸結(jié)構(gòu)包括固定到第一邊框上的兩個安裝塊(120)，每個安裝塊都設有孔(34)用于固定所 述受驅(qū)動的物體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述兩個安裝塊是隔開的，所述振動傳輸結(jié)構(gòu)還包括豎起的兩塊壁板(132)，所述兩塊壁板兩端分別連接所述兩個安 裝塊，所述兩塊壁板之間形成槽(26)用于夾持所述受驅(qū)動的物體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述安裝結(jié) 構(gòu)是連接槽，所述連接槽用于夾持所述支撐件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述安裝結(jié)構(gòu)包括兩個連 接槽，所述兩個連接槽互相垂直。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述支撐件為一個安裝板(60)，安裝板具有連接片用于與所述連接槽緊配；所述振動傳輸結(jié)構(gòu)包括設置到第一框架的槽，所述受驅(qū)動的物體包括支架(70)，支架具有伸出的連接片用于與第一框架的槽緊配。
15. —種螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，包括框架(IO)，所述框架包括相對的第一邊框(100)和第二邊框(102)、以及用于連接第一 邊框和第二邊框的彈性邊框(104,106); 分別安裝到所述第一邊框和第二邊框的兩個極芯(14， 16)，至少一極芯上安裝有繞組 以產(chǎn)生磁場，所述兩個極芯之間具有工作氣隙(22)以允許所述兩個極芯在磁場作用下靠 攏；安裝結(jié)構(gòu)，設置在所述第二邊框上用于將所述框架安裝到支撐件(60); 振動傳輸結(jié)構(gòu)，設置在所述第一邊框上用于將極芯導致的振動傳遞給受驅(qū)動的物體； 至少一個套裝到極芯的彈性減振器，所述減振器的一部分位于所述工作氣隙內(nèi)以防止 所述兩個極芯直接碰撞。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，極芯上具有凹槽(11)位于 所述工作氣隙外；所述減振器包括連接在一起的裙部和頂部，所述頂部的一部分安裝到所 述凹槽，所述裙部的一部分位于所述工作氣隙內(nèi)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的螺線管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述裙部具有缺口，所述缺 口位于所述工作氣隙內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺線管驅(qū)動裝置，包括框架(10)，所述框架包括相對的第一邊框(100)和第二邊框(102)、以及用于連接第一邊框和第二邊框的彈性邊框(104，106)；所述第一邊框和第二邊框具有桿柱伸到框架內(nèi)；兩個極芯(14，16)，所述兩個極芯具有安裝孔(15)以分別安裝到所述第一邊框和第二邊框的桿柱，至少一極芯上安裝有繞組以產(chǎn)生磁場，所述兩個極芯之間具有工作氣隙(22)以允許所述兩個極芯在磁場作用下靠攏；安裝結(jié)構(gòu)，設置在所述第二邊框上用于將所述框架安裝到支撐件(60)；振動傳輸結(jié)構(gòu)，設置在所述第一邊框上用于將極芯導致的振動傳遞給受驅(qū)動的物體。這種螺線管驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，便于安裝和使用。
文檔編號H02K33/18GK101702564SQ20091016161
公開日2010年5月5日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者大衛(wèi)·羅爾斯, 道格·希里阿德, 阿帕娜米什拉·斯鮑里史 申請人:德昌電機(深圳)有限公司