專利名稱：豎直振動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種豎直振動器(vertical vibrator)，更具體地說，涉及一種能夠防 止沿水平方向的振動并且提高磁流體的粘合力(cohesive power)的豎直振動器。
背景技術：
近來，具有大IXD屏幕的個人數字助理的發(fā)布已快速地增加了用戶的便利性。因 此，個人數字助理已采用觸摸屏設計并且使用振動電機，以當屏幕被觸摸時產生振動。振動電機是利用產生電磁力的原理以將電能轉換成機械振動的部件。安裝在個人 數字助理中的振動電機還用于在靜音狀態(tài)(in silence)下通知用戶有來電?，F有技術已使用產生旋轉力以使具有不平衡質量的旋轉單元旋轉從而獲得機械 振動的設計。即，現有技術已使用通過電刷和換向器(commutator)之間的接觸針對旋轉力 執(zhí)行整流作用而獲得機械振動的設計。然而，使用換向器的電刷式結構會產生機械摩擦、電火花以及雜質，同時當電機旋 轉時，電刷穿過換向器片以及換向器片的電極之間的間隙，從而縮短了電機的壽命。另外，當將電壓施加到電機時，因轉動慣量導致要花時間達到目標振動，從而難以 在觸摸屏上快速地執(zhí)行合適的振動。為了克服電機的壽命和響應特性的缺點并且執(zhí)行觸摸屏的振動功能，已主要使用 豎直振動器。豎直振動器不通過使用電機的旋轉原理來產生振動，而是根據共振頻率通過周期 性地產生電磁力來產生共振，從而產生振動，所述電磁力通過安裝在振動電機中的彈簧以 及懸掛在彈簧上的質量體獲得。在這種情況下，豎直振動器主要使用磁軛來產生沿豎直方向的振動，所述磁軛具 有附著到圓柱形殼體的磁體。然而，隨著豎直方向的操作變大，會出現豎直振動器使質量體 沿水平方向和豎直方向運動的問題。由于豎直振動器使用圓柱形殼體，所以被設置成產生振動的彈性構件與彎曲彈簧 或包括隔離環(huán)(spaced ring)的板簧結合，從而難以使豎直振動器的尺寸變小。此外，用作襯墊的磁流體遠離磁體，從而削弱了吸附力。因此，當磁流體的吸附力被削弱時，將磁流體固定到磁體的力也被削弱，從而當振 動器上下振動時，振動器與上部結構直接接觸，從而產生觸音(touch tone)和噪聲。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面提供一種豎直振動器，該豎直振動器能夠通過防止質量體水平地 運動并且增加磁流體的粘合力來防止當振動單元上下振動時產生的觸音和噪聲。
根據本發(fā)明的一方面，提供一種豎直振動器，該豎直振動器包括殼體，具有形成 在殼體中的預定尺寸的內部空間以及突出以與殼體的上邊緣成臺階的臺階部分；磁性單 元，包括設置在殼體的內部空間中的磁軛以及通過沿豎直方向在磁軛的封閉的內表面上被 磁化而被固定的磁體；彈性構件，包括固定到臺階部分的外接地部分以及固定到磁性單元 的內接地部分；用于產生振動的線圈，設置在磁性單元的下部上，并且當施加電力時通過與 磁性單元相互作用來產生電磁力。臺階部分可包括水平部分，位于外接地部分中；豎直部分，為彈性構件提供振動 空間?？梢砸运讲糠譃榛A通過使殼體的上部的內徑比殼體的下部的內徑小來形成 水平部分。彈性構件可以是板簧或彎曲彈簧，彈性構件包括連接到外接地部分和內接地部分 以產生彈性力的至少一個彈性腿。彈性腿可沿螺旋方向延伸。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種豎直振動器，該豎直振動器包括殼體，具有形 成在殼體中的預定尺寸的內部空間以及突出以與殼體的上邊緣成臺階的臺階部分；磁性單 元，包括設置在殼體的內部空間中的磁軛以及通過沿豎直方向在磁軛的封閉的內表面上被 磁化而被固定的磁體；彈性構件，包括固定到臺階部分的外接地部分以及固定到磁性單元 的內接地部分；用于產生振動的線圈，設置在磁性單元的下部上，并且當施加電力時通過與 磁性單元相互作用來產生電磁力；磁流體，施加到內接地部分，以通過從磁體泄漏的磁通量 被固定。臺階部分可包括水平部分，位于外接地部分中；豎直部分，為彈性構件提供振動 空間。可以以水平部分為基礎通過使殼體的上部的內徑比殼體的下部的內徑小來形成 水平部分。彈性構件的內接地部分可形成有至少一個流體插入孔?？赏ㄟ^將磁流體施加到流體插入孔使磁流體被插入到流體插入孔中。殼體可形成有穿透殼體的至少一個注入孔，以注入磁流體。注入孔可具有比磁體的外徑小的內徑尺寸。彈性構件可以是板簧或彎曲彈簧，彈性構件包括連接到外接地部分和內接地部分 以產生彈性力的至少一個彈性腿。彈性腿可沿螺旋方向延伸。


通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的以上和其他方面、特點和其他優(yōu)點 將被更加清楚地理解，其中圖1是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的外觀的立體圖；圖2是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的分解立體圖；圖3是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的截面圖；圖4是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的彈性構件的立
圖5是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的截面圖；圖6是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的彈性構件 的立體圖；圖7是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的截面圖；圖8是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的彈性構件 的立體圖。
具體實施例方式現在，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，應該注意的是，本發(fā)明 的精神不限于在此闡述的實施例，而且應該理解本發(fā)明的領域的技術人員可通過增加、修 改和去除本發(fā)明的相同的精神內的部件來容易地實現已有的發(fā)明或包括在本發(fā)明的精神 中的其他實施例，而這些被解釋為包括在本發(fā)明的精神中。此外，在整個附圖中，將使用相同或相似的標號來指示相同的部件或在相似的想 法范圍內的具有相同的功能的相似的部件。圖1是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的外觀的立體圖， 圖2是示意性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的分解立體圖，圖3是示意 性地示出根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的截面圖，圖4是示意性地示出根據本 發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器的彈性構件的立體圖。參照圖1至圖4，根據本發(fā)明的示例性實施例的豎直振動器100可包括殼體110、 磁性單元120、彈性構件130、振動單元140、用于產生振動的線圈150以及磁流體160。殼體110是具有預定尺寸的內部空間的容納構件，殼體110的向下敞開的下部被 支架111封閉。此外，殼體110包括形成為與將在下面描述的彈性構件130結合的臺階部分114， 其中，臺階部分114可形成為突起，從而殼體110的上邊緣形成臺階。臺階部分114可被構造成包括水平部分112，彈性構件130的外接地部分132位 于水平部分112中；豎直部分113，為彈性構件130提供振動空間，其中，可以以水平部分 112為基礎通過使殼體110的上部的內徑比殼體110的下部的內徑小來形成水平部分112。在主要沿豎直方向產生振動的豎直振動器100中，水平部分112防止質量體144 沿水平方向運動，從而可獲得穩(wěn)定的振動波形。此外，水平部分112和豎直部分113可防止由于當振動單元140上下振動時與殼 體110直接接觸而導致觸音和噪聲的產生。殼體110設置有至少一個注入孔116，注入孔116具有預定尺寸以穿透殼體110， 而且注入孔116的尺寸被設置成具有比將在下面描述的磁體141的外徑尺寸小的內徑尺 寸，使得被漏磁(leakage flux)固定的磁流體160不位于注入孔116的內徑中而是位于注 入孔116的外側。磁性單元120包括設置在殼體110的內部空間中的磁體141和磁軛142，以產生具 有預定強度的磁場，并且磁性單元120以合適的中空圓柱形狀形成，在所述中空圓柱形狀 中，磁軛142的上部封閉，磁軛142的下部敞開。
6
磁體141的上部和下部被磁化成沿豎直方向具有不同的極性，磁體141是產生具 有預定強度的磁力的圓柱形永磁體。通過粘合劑將磁體141的上表面粘結到磁軛142的內 部空間的封閉的下表面，使得磁體141被固定地設置在磁軛142的內部中央。磁軛142的內表面和磁體141的外表面具有不同尺寸的內徑和外徑，以形成氣隙 AG，氣隙AG具有在磁軛142的內表面和磁體141的外表面之間的預定尺寸，用于產生振動 的線圈150的上部設置在氣隙AG之間。因此，當被構造成包括磁軛142和磁體141的磁性單元120上下振動時，氣隙AG 會防止磁性單元120和用于產生振動的線圈150之間的接觸。優(yōu)選的是，磁體141的下表面安裝有下板148，以平穩(wěn)地形成磁通量，即，在磁軛 142的敞開側經用于產生振動的線圈150流入到磁軛142的下端中的磁力。下板148的下表面應該被布置在與包括磁性單元120和質量體144的振動單元 140的下表面近似相同的水平線上。下板148的下部設置有橡膠180，其中，橡膠可附著到支架111的上表面。橡膠180吸收外部沖擊和當振動單元140上下振動時產生的沖擊，從而可延長豎 直振動器100的壽命。彈性構件130可包括外接地部分132，固定到殼體110的水平部分112 ；內接地部 分134，固定到磁性單元120。彈性構件130可以是板簧，彈性構件130包括多個彈性腿133，具有連接到彈性 腿133的一端的外接地部分132，并且沿螺旋方向延伸以產生彈性力；內接地部分134，連接 到各個彈性腿133的另一端并且固定到組成磁性單元120的磁軛142的上表面或者質量體 144的上表面。通過彈性構件130上下振動的振動單元140設置有中空圓柱形的質量體144，中空 圓柱形的質量體144 一體地安裝在組成磁性單元120的磁軛142的外表面上，質量體144 的中心部分可設置有具有預定尺寸的中心孔145，其中，中心孔145穿透質量體144的中心 部分并且插入有磁軛142的主體。中心孔145的內表面的下端可設置有凹槽147，磁軛142的下端的突起146位于凹 槽147中，以防止質量體144的下部分離。突起146可形成為被布置得比質量體144的下表面高，突起146防止當振動單元 140下落得最大時振動單元140與施加到用于產生振動的線圈150的下端的外側以將用于 產生振動的線圈150固定到支架111的上表面的粘合劑接觸，從而在這種方式下，可確保用 于振動單元140的穩(wěn)定的豎直振動的足夠空間。另外，質量體144可被設置成具有比殼體110的內表面的內徑尺寸小的外徑尺寸， 使得當質量體144上下振動時，質量體144可不與殼體110的內表面接觸地上下振動。因此，具有預定尺寸的間隙形成在殼體110的內表面和質量體144的外表面之間。優(yōu)選的是，質量體144由不受從磁體141產生的磁力影響的非磁性材料制成。可通過粘合劑將用于產生振動的線圈150的下端結合到封閉殼體110的下部的支 架111的上表面，使得用于產生振動的線圈150的下端被設置成恰好在磁性單元120下方， 以當從外部施加電力時產生具有預定強度的電場。用于產生振動的線圈150的上端被布置在形成在磁軛142的內表面和磁體141的外表面之間的氣隙AG中，以平穩(wěn)地執(zhí)行從磁性單元120產生的磁場和從用于產生振動的線 圈150產生的電場之間的相互作用。支架111的上表面可設置有電連接的印刷電路板117，以將外部電力供應到用于 產生振動的線圈150。磁流體160是沖擊吸收構件，當包括磁性單元120的振動單元140上下振動時，磁 流體160最大程度地阻止固定結構(即，殼體110)與可運動結構(即，振動單元140)之間 的直接接觸，并且通過形成為穿透殼體110的上表面的注入孔116將磁流體160施加到彈 性構件130的內接地部分134，以吸收在接觸時產生的觸摸噪聲(touch noise)和沖擊?？赏ㄟ^從安裝在磁軛142的封閉的下表面上的磁體141的上部外邊緣泄漏的磁通 量使施加到內接地部分134的磁流體160在與磁體141的上部外邊緣對應的規(guī)則的位置處 被設置成環(huán)形形狀，可通過從磁體141泄漏的磁通量使施加到內接地部分134的磁流體160 設置在規(guī)則的位置處，以吸收在振動單元140的豎直振動變化的過程中在其他構件之間產 生接觸時產生的觸摸噪聲和沖擊。S卩，磁流體160與殼體110的上部內表面接觸，同時如果施加到振動單元140的共 振頻率以比預設頻率高的水平施加，則振動單元140立刻上升至最大高度或更高的高度， 同時振動單元140在殼體110的內部空間中上下振動，但是磁流體160首先與殼體110的 上部內表面接觸，以首先防止直接沖擊，從而可吸收在接觸時產生的沖擊和觸摸噪聲。此外，優(yōu)選的是，磁體141的外徑被設置成比注入孔116的內徑尺寸大，從而通過 從磁體141的外邊緣泄漏的磁通量使以環(huán)形形狀規(guī)則地布置在彈性構件130的內接地部分 134上的磁流體160不位于注入孔116的內徑范圍內。因此，磁流體160與殼體110的注入孔116不穿透的下表面豎直地對應。在這種情況下，注入孔116可被帶構件115安全地封閉，帶構件115的表面印有標 簽并且附著到殼體110的上表面，以不使磁流體160暴露到外部。磁流體160是具有鐵磁金屬屬性以及流體的流動性的流體。這種流體通過將磁粉 穩(wěn)定并且分散在呈膠狀的液體中然后添加表面活性劑而形成，以不因重力或磁場導致產生 磁粉沉淀或聚集。流體具有超微粒子固有的布朗運動，并且即使當外部磁場、重力、離心力 等被施加到流體時也使流體中的磁粉粒子的濃度一直保持均勻。磁流體160通過被施加到彈性構件130的內接地部分134而被固定，從而可增加 將磁流體160固定到磁體141的力。圖5是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的截面圖，圖 6是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的彈性構件的立體圖。參照5和圖6，根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器100可包括殼體 110、磁性單元120、彈性構件130、振動單元140、用于產生振動的線圈150以及磁流體160。除了彈性構件I30之外的所有的部件與圖1至圖4中的那些部件相同，因此，將省 略對這些部件的詳細描述。彈性構件130的內接地部分134可包括形成以施加并插入磁流體160的流體插入 孔 135?？赏ㄟ^從安裝在磁軛142的封閉的下表面上的磁體141的上部外邊緣泄漏的磁通 量使施加到流體插入孔135的磁流體160在與磁體141的上部外邊緣對應的規(guī)則的位置處被設置成環(huán)形形狀，并且可通過從磁體141泄漏的磁通量使磁流體160設置在規(guī)則的位置 處，以吸收在振動單元140的豎直振動變化的過程中在其他構件之間產生接觸時產生的觸 摸噪聲和沖擊。磁流體160可通過被施加到流體插入孔135而被固定，磁流體160可通過流體插 入孔135與磁軛142的表面接觸，從而可通過減小磁體141和磁流體160之間的距離來增 加磁流體160的粘合力。S卩，當磁流體160的粘合力強時，當電機停止時磁流體返回初始位置，從而可防止 當振動單元140上下振動時產生觸音和噪聲，并且可獲得穩(wěn)定的振動波形。圖7是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的截面圖，圖 8是示意性地示出根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器的彈性構件的立體圖。參照圖7和圖8，根據本發(fā)明的另一示例性實施例的豎直振動器100的彈性構件 130可以是彎曲彈簧。彎曲彈簧130可包括多個彈性腿133，具有連接到彈性腿133的一端的外接地部 分132并且沿螺旋方向延伸，以產生彈性力；內接地部分134，連接到各個彈性腿133的另 一端并且固定到組成磁性單元120的磁軛142的上表面或質量體144的上表面。此外，與板簧相似，彎曲彈簧130的內接地部分134可形成有流體插入孔135，流體 插入孔135具有如上所述的功能和作用。如上所述，根據本發(fā)明的線性振動電機可防止當電機受驅動時質量體水平地運動 并且增加磁流體的粘合力，以當電機停止時使磁流體返回初始位置，從而可防止當振動單 元上下振動時產生觸音和噪聲，并且通過允許磁流體吸收沖擊來獲得穩(wěn)定的振動波形。雖然已經結合示例性實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員應當清 楚，在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行修改和改變。
權利要求
1.一種豎直振動器，包括殼體，具有形成在殼體中的預定尺寸的內部空間以及突出以與殼體的上邊緣成臺階的 臺階部分；磁性單元，包括設置在殼體的內部空間中的磁軛以及通過沿豎直方向在所述磁軛的封 閉的內表面上被磁化而被固定的磁體；彈性構件，包括固定到所述臺階部分的外接地部分以及固定到所述磁性單元的內接地 部分；用于產生振動的線圈，設置在所述磁性單元的下部上，并且當施加電力時通過與所述 磁性單元相互作用來產生電磁力。
2.根據權利要求1所述的豎直振動器，其中，臺階部分包括水平部分，位于外接地部 分中；豎直部分，為彈性構件提供振動空間。
3.根據權利要求2所述的豎直振動器，其中，以水平部分為基礎通過使殼體的上部的 內徑比殼體的下部的內徑小來形成所述水平部分。
4.根據權利要求1所述的豎直振動器，其中，彈性構件是板簧或彎曲彈簧，彈性構件包 括連接到外接地部分和內接地部分以產生彈性力的至少一個彈性腿。
5.根據權利要求4所述的豎直振動器，其中，彈性腿沿螺旋方向延伸。
6.一種豎直振動器，包括殼體，具有形成在殼體中的預定尺寸的內部空間以及突出以與殼體的上邊緣成臺階的 臺階部分；磁性單元，包括設置在殼體的內部空間中的磁軛以及通過沿豎直方向在所述磁軛的封 閉的內表面上被磁化而被固定的磁體；彈性構件，包括固定到所述臺階部分的外接地部分以及固定到所述磁性單元的內接地 部分；用于產生振動的線圈，設置在所述磁性單元的下部上，并且當施加電力時通過與所述 磁性單元相互作用來產生電磁力；磁流體，施加到所述內接地部分，以通過從磁體泄漏的磁通量被固定。
7.根據權利要求6所述的豎直振動器，其中，臺階部分包括水平部分，位于外接地部 分中；豎直部分，為彈性構件提供振動空間。
8.根據權利要求7所述的豎直振動器，其中，以水平部分為基礎通過使殼體的上部的 內徑比殼體的下部的內徑小來形成所述水平部分。
9.根據權利要求6所述的豎直振動器，其中，彈性構件的內接地部分形成有至少一個 流體插入孔。
10.根據權利要求9所述的豎直振動器，其中，通過將磁流體施加到流體插入孔使磁流 體被插入到所述流體插入孔中。
11.根據權利要求6所述的豎直振動器，其中，殼體形成有穿透殼體的至少一個注入 孔，以注入磁流體。
12.根據權利要求11所述的豎直振動器，其中，注入孔具有比磁體的外徑小的內徑尺寸。
13.根據權利要求6所述的豎直振動器，其中，彈性構件是板簧或彎曲彈簧，彈性構件包括連接到外接地部分和內接地部分以產生彈性力的至少一個彈性腿。
14.根據權利要求13所述的豎直振動器，其中，彈性腿沿螺旋方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種豎直振動器。根據本發(fā)明的示例性實施例，該豎直振動器可包括殼體，具有形成在殼體中的預定尺寸的內部空間以及突出以與殼體的上邊緣成臺階的臺階部分；磁性單元，包括設置在殼體的內部空間中的磁軛以及通過沿豎直方向在磁軛的封閉的內表面上被磁化而被固定的磁體；彈性構件，包括固定到臺階部分的外接地部分以及固定到磁性單元的內接地部分；用于產生振動的線圈，設置在磁性單元的下部上，并且當將電力施加到線圈時通過與磁性單元相互作用來產生電磁力。
文檔編號H02K49/04GK102148560SQ20111003562
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者崔準, 鄭錫煥 申請人:三星電機株式會社