本實(shí)用新型涉及線性振動(dòng)器，具體涉及應(yīng)用于手持式通訊設(shè)備上的線性振動(dòng)器。

背景技術(shù)：

近來，方便消費(fèi)者使用的大屏幕LCD的手機(jī)的出貨量激增，大部分大屏幕LCD手機(jī)采用觸控屏幕的模式。振動(dòng)電機(jī)被用于觸控屏幕時(shí)產(chǎn)生振感。振動(dòng)電機(jī)利用電磁力的原理將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，安裝在手機(jī)中起到無音方式傳達(dá)信號(hào)的作用。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力使不平衡質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)，從而獲得機(jī)械振動(dòng)，如電刷(Brush)和整流子(Commutator)的接觸產(chǎn)生整流作用，從而獲得機(jī)械振動(dòng)方式的回轉(zhuǎn)力。使用整流子（Commutator)的電刷(Brush)系列馬達(dá)，由于電刷（Brush）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程經(jīng)過整流子（Commutator）片段時(shí)產(chǎn)生機(jī)械摩擦?xí)a(chǎn)生電火花和異物，而縮短電機(jī)的使用壽命。而且，馬達(dá)導(dǎo)通后因回轉(zhuǎn)慣性，達(dá)到目標(biāo)振動(dòng)量需要一定的時(shí)間，因此很難產(chǎn)生屏幕觸控振感。

為了克服上述電機(jī)的使用壽命和響應(yīng)特性的缺點(diǎn)，線性振動(dòng)器被廣泛用于實(shí)現(xiàn)觸摸屏中的振動(dòng)功能。線性振動(dòng)器不使用電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理，而是通過線圈和永久磁鐵產(chǎn)生的電磁力與共振頻率相匹配，向內(nèi)置的彈簧和掛在彈簧上的質(zhì)量體發(fā)出脈動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)于設(shè)計(jì)成垂直方向振動(dòng)的線性振動(dòng)器而言，為了體現(xiàn)多種振感及利用觸控傳感器，必然需要響應(yīng)速度更快的線性振動(dòng)器，因此使電磁力、磁力以及彈性復(fù)原力之間能夠達(dá)到最佳響應(yīng)特性的線性振動(dòng)器的研究迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服上述技術(shù)缺陷，提供一種響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的線性振動(dòng)器。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種線性振動(dòng)器，包括：

上端固定部分，包括上機(jī)殼以及與上機(jī)殼固定的第一永久磁鐵；

下端固定部分包括下機(jī)殼、軟性電路板以及與下機(jī)殼固定的第二永久磁鐵；

振動(dòng)部分，包括彈性部件、空心線圈、金屬板和質(zhì)量體，彈性部件將所述振動(dòng)部分與上機(jī)殼彼此連接；

其中，上機(jī)殼與下機(jī)殼形成線性振動(dòng)器的外殼，提供內(nèi)部空間；第一永久磁鐵和第二永久磁鐵分別與空心線圈的上端面和下端面相對(duì)，且與空心線圈相對(duì)磁極的磁性相同；質(zhì)量體設(shè)置在空心線圈的外周，空心線圈中設(shè)置有金屬體，外部電源通過軟性電路板輸入到線圈，線圈通電時(shí)所述金屬體成為電磁體。

作為一種優(yōu)選方式，所述金屬體為鐵支架，空心線圈的中心為圓筒狀，鐵芯支架插入空心線圈內(nèi)，線圈內(nèi)圈與鐵芯支架外圈固定。

線圈與鐵芯支架用厭氣性熱硬化膠粘劑固定。

鐵芯支架的高度≥空心線圈高度。

所述金屬板由圓環(huán)狀平面部和圓筒狀凸起部組成，圓環(huán)狀平面部的上表面和下表面分別與彈性部件和質(zhì)量體固定連接，圓筒狀凸起部插入質(zhì)量體內(nèi)圈與線圈外徑之間，圓筒狀凸起部的內(nèi)圈和外圈分別與線圈外圈和質(zhì)量體內(nèi)圈固定。圓環(huán)狀平面向內(nèi)徑方向延伸，形成防止線圈脫離的卡臺(tái)。

作為另一種優(yōu)選方式，所述金屬板有一個(gè)圓環(huán)狀平面部和一個(gè)圓筒狀凸起部，彈性部件固定在圓環(huán)狀平面部的上表面，圓筒狀凸起部插入線圈的內(nèi)圈作為金屬體。所述金屬板為鐵質(zhì)材料制成。

彈性部件為螺旋彈簧或卡片彈簧。

本實(shí)用新型線性振動(dòng)器的構(gòu)成振動(dòng)部分的空心線圈中間插入金屬體，金屬體的上下面分別與第一永久磁鐵和第二永久磁鐵相對(duì)，且所對(duì)磁極的磁性相同，向線圈接入交流電時(shí)插入在空心線圈中的金屬體起到電磁體的作用，與永久磁鐵相同磁極產(chǎn)生斥力，不同磁極產(chǎn)生引力，使振動(dòng)部快速的上下移動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)，該線性振動(dòng)器響應(yīng)速度快，能滿足手持通訊設(shè)備對(duì)屏幕觸控振感的需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中線性振動(dòng)器的剖面示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中線性振動(dòng)器的分解示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中線性振動(dòng)器的工作原理圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2中線性振動(dòng)器的剖面圖示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的實(shí)施例2中線性振動(dòng)器的分解示意圖。

符號(hào)說明：

100, 300 : 線性振動(dòng)器；110, 310 : 下端固定部分；120, 320 : 振動(dòng)部分；130, 330 : 上端固定部分；

111, 311 : 第二永久磁鐵；131, 331 : 第一永久磁鐵；132, 332 : 上機(jī)殼；132a收納空間；126, 326 : 彈性部件；125, 325 : 金屬板；125a, 325a:圓環(huán)狀平面部；125b, 325b:圓筒狀凸起部；125c:卡臺(tái)；124, 324 : 線圈；

123 : 鐵芯支架；113, 313 : 軟性電路板；112, 312 : 下機(jī)殼；112a:收納空間，112b:端子部。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。然而，應(yīng)該注意的是，本實(shí)用新型的精神不限于在此闡述的實(shí)施例，理解本實(shí)用新型的本領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過增加、修改和去除相同的精神內(nèi)的部件來容易地實(shí)現(xiàn)劣化的實(shí)用新型或包括在本實(shí)用新型的精神內(nèi)的其他實(shí)施例，而這些被解釋為包括在本實(shí)用新型的精神內(nèi)。在附圖中，相同的參考數(shù)字用于標(biāo)記相同或類似的部件，使用“第一”、“第二”、“上端”、“下端”以及類似的術(shù)語(yǔ)用于與其他部件進(jìn)行區(qū)分，但這些部件的結(jié)構(gòu)不應(yīng)解釋為受到這些術(shù)語(yǔ)的限制。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型的線性振動(dòng)器由下列部件組成：保護(hù)線性振動(dòng)器的內(nèi)部元件并提供空間的上機(jī)殼132；上機(jī)殼132設(shè)置有第一永久磁鐵131，第一永久磁鐵131與振動(dòng)部分120的電磁體產(chǎn)生的電磁力相互作用；上機(jī)殼132和第一永久磁鐵131構(gòu)成上端固定部130，上端固定部130與振動(dòng)部分120的彈性部件126相連接；振動(dòng)部分120包括鐵芯支架123、線圈124、質(zhì)量體122、金屬板125、彈性部件126，鐵芯支架123外徑被線圈124圍繞，彈性部件126通過金屬片125與振動(dòng)部分120相連；與上機(jī)殼132相匹配保護(hù)內(nèi)部部件的下機(jī)殼112；下機(jī)殼112中設(shè)置與振動(dòng)部分120的電磁體相互作用的第二永久磁鐵111，下機(jī)殼112、第二永久磁鐵111以及軟性電路板113構(gòu)成了下端固定部分110，下端固定部分110為了外部電源與線圈124的相連提供通通道。

本實(shí)施例中振動(dòng)部分120的詳細(xì)結(jié)構(gòu)為空芯線圈124的內(nèi)徑里面安插鐵芯支架123，空芯線圈124導(dǎo)通時(shí)此鐵芯支架123起到電磁體的作用，鐵芯支架123由圓筒形鐵質(zhì)材料制成，為了提高防沖擊效能，建議使用厭氣性熱硬化膠粘劑。為了實(shí)現(xiàn)電磁體強(qiáng)度最大化，鐵芯支架的高度≥空心線圈高度。

本實(shí)施例中金屬板125由圓環(huán)狀平面部125a和圓筒狀凸起部125b組成，圓環(huán)狀平面部125a的上表面和下表面分別與彈性部件126和質(zhì)量體122固定連接，圓筒狀凸起部125b插入質(zhì)量體122內(nèi)圈與線圈124外圈之間，圓筒狀凸起部125b的內(nèi)圈和外圈分別與線圈124外圈和質(zhì)量體122內(nèi)圈固定，圓環(huán)狀平面部125a向內(nèi)徑方向延伸形成防止線圈脫離的卡臺(tái)125c。本實(shí)施例的金屬板125可以增強(qiáng)線圈124與質(zhì)量體122之間，以及彈性部件126與振動(dòng)部分120間連接的可靠性。

制作時(shí)，先將空芯線圈124的內(nèi)徑里面安插鐵芯支架123，質(zhì)量體122的內(nèi)徑與線圈124外徑之間插入金屬板125后用膠粘劑固定，金屬板125的圓筒狀凸起部125b用于安插線圈124，該圓筒狀凸起部125b可以精準(zhǔn)確定線圈124組裝高度，因此可以保證完成品組裝后線圈124中心的鐵芯支架123與安裝于固定部的永久磁鐵131、111的反應(yīng)距離均一，從而確保批量生產(chǎn)時(shí)維持相同特性。線圈124反面的金屬板125即圓環(huán)狀平面部125a要保持平衡，以便與彈性部件126的連接固定。按上述方法組裝的振動(dòng)部分120與提供內(nèi)部空間的上機(jī)殼132通過彈性部件126相連接。連接過程如下：首先將固定線圈124和質(zhì)量體122的金屬板125與彈性部件126激光焊接，做成含有彈性部件126的振動(dòng)部分120，然后上端固定部分130與振動(dòng)部分120相連接，上端固定部分130含有第一永久磁鐵131和上機(jī)殼132。上端固定部分130的第一永久磁鐵安插于上機(jī)殼132內(nèi)側(cè)，為了防止發(fā)生脫離現(xiàn)象在上機(jī)殼132內(nèi)側(cè)做成收納空間132a，第一永久磁鐵131插入到此收納空間132a后用膠粘劑固定。為了連接振動(dòng)部分120與上端固定部130，振動(dòng)部分120的彈性部件126上側(cè)與上機(jī)殼132的內(nèi)側(cè)相接后激光焊接的方式固定，由此制作完成含有振動(dòng)部分120的上端固定部分130。

通過使用軟性電路板113向位于上端固定部分130內(nèi)側(cè)的振動(dòng)部分120的線圈124接入外部電流，卷入的圓周形電路板113與質(zhì)量體122的一部分表面用膠粘劑固定，然后將線圈124的始終線置于軟性電路板113的焊錫部位，再焊錫連接，為了減少噪音以及避免長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作發(fā)生短路，建議啟用厚度為0.1mm以下薄的軟性電路板113。

如上制作的含有振動(dòng)部分120的上端固定部分130與下端固定部分110需要相連接。下端固定部分110如同上端固定部分130，在下機(jī)殼112的內(nèi)側(cè)中心形成的收納空間112a里面安插第二永久磁鐵111后用膠粘劑固定，下機(jī)殼112上做成引出軟性電路板的端子部112b，軟性電路板113固定在振動(dòng)部分120的質(zhì)量體122上，并與線圈124焊錫相連。

下機(jī)殼112和上機(jī)殼132為了保護(hù)內(nèi)部部件通常采用SPC或SUS材質(zhì)的金屬材料沖壓制成，如上制作的下端固定部分110與含有振動(dòng)部分120的上端固定部分130相鉚合后，軟性電路板113就會(huì)外露，將外露的軟性電路板113用膠粘劑或膠帶粘貼并固定在下機(jī)殼112的端子部112b上。

本實(shí)用新型線性振動(dòng)器工作原理如圖3所示，安插在上端固定部130的第一永久磁鐵131和下端固定部110的第二永久磁鐵111，朝軸方向上下充磁，并與面對(duì)線圈124的部分保持相同磁極。（a）中示意了面對(duì)線圈124的第一永久磁鐵131、第二永久磁鐵111的磁極為N極，線圈124無電流時(shí)，彈性部件126支撐振動(dòng)部分120的情況；（b）中示意了線圈124中有正向電流時(shí)，線圈124中間的鐵芯支架123轉(zhuǎn)變成電磁體，上側(cè)變?yōu)镹極，下側(cè)變?yōu)镾極，此時(shí)電磁體的N極與第一永久磁鐵131和第二永久磁鐵111的N極之間產(chǎn)生斥力，電磁體的S極與第一永久磁鐵131和第二永久磁鐵111的N極產(chǎn)生引力，從而振動(dòng)部分120會(huì)向下移動(dòng)；（c）中示意了線圈124中有反向電流時(shí)，線圈124中間的鐵芯支架123轉(zhuǎn)變成電磁體，上側(cè)變?yōu)镾極，下側(cè)變?yōu)镹極，此時(shí)電磁體的N極與第一永久磁鐵131和第二永久磁鐵111的N極之間產(chǎn)生斥力，電磁體的S極與第一永久磁鐵131和第二永久磁鐵111的N極產(chǎn)生引力，從而振動(dòng)部分120會(huì)向上移動(dòng)。同樣原理通過交互電流導(dǎo)致振動(dòng)部分120上下運(yùn)動(dòng)，與固定在振動(dòng)部分120上的高比重高重量的質(zhì)量體122共同作用下就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。并且交互電流的頻率與彈性部件126共振頻率相匹配時(shí)，會(huì)迅速提高彈性部件126的動(dòng)向，可以產(chǎn)生最大的振動(dòng)。安裝于振動(dòng)部分120上的質(zhì)量體122用高比重鎢鋼粉末添加少量的鎳以后高溫?zé)Y(jié)的方式制成，添加鎳成分會(huì)有提高耐腐蝕性以及保持良好的平坦度，有助于與金屬板125的焊接，以便提高粘合強(qiáng)度。

如上所述，本實(shí)用新型應(yīng)用了線圈124中心的鐵芯支架123的電磁體原理，鐵芯支架123上下對(duì)面安插相同磁極的第一永久磁鐵131、第二永久磁鐵111，同時(shí)運(yùn)用引力和斥力，從而使含有質(zhì)量體122的振動(dòng)部更快速地運(yùn)動(dòng)或停止，因此觸控智能手機(jī)等屏幕時(shí)感受到更快的應(yīng)答速度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，可以將連接彈性部件326與質(zhì)量體的金屬板325當(dāng)支架來應(yīng)用，將鐵材質(zhì)的鋼板用沖壓設(shè)備制成金屬板325，該金屬板325有一個(gè)圓環(huán)狀平面部325a和一個(gè)圓筒狀凸起部325b，彈性部件326固定在圓環(huán)狀平面部325a的上表面，圓筒狀凸起部325b插入線圈324的內(nèi)圈作為金屬體。圓筒狀凸起部325b插入空芯線圈324內(nèi)部，無需插入鐵芯支架123也能起到同樣效果。為了實(shí)現(xiàn)電磁體強(qiáng)度最大化，圓筒狀凸起部325b的高度≥空心線圈324高度。線圈324產(chǎn)生上下振動(dòng)方向的電磁力，金屬板325的圓筒狀凸起部325b將此電磁力朝一個(gè)方向使力，并隨著電流的流動(dòng)與永久磁鐵起反應(yīng)產(chǎn)生引力和斥力，此過程中含有質(zhì)量體322的振動(dòng)部320上下運(yùn)動(dòng)，可以得到反應(yīng)速度快的振動(dòng)。本實(shí)施例中金屬板325的圓環(huán)狀平面部325a的上表面與彈性連接件326固定，下表面與部分質(zhì)量體322以及線圈324的上端面固定，線圈325的外圈與質(zhì)量體322的內(nèi)圈固定。其上端固定部分330包括上機(jī)殼332以及與上機(jī)殼332固定的第一永久磁鐵331，下端固定部分310包括下機(jī)殼312、軟性電路板313以及與下機(jī)殼312固定的第二永久磁鐵311，其連接關(guān)系等與實(shí)施例1相同，不在此贅述。