專利名稱：可以防止振動的多功能致動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以防止振動的多功能致動器。更具體地說，本發(fā)明的多功能致動器可以根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，在產(chǎn)生聲音期間，防止振動單元振動。
背景技術(shù)：
通常，多功能致動器指的是，根據(jù)利用電方法接收的音頻信號或者先前輸入的鈴聲或樂曲，產(chǎn)生可聽聲的既振動又產(chǎn)生聲音的小型設(shè)備。這種多功能致動器安裝在諸如移動電話、尋呼機、游戲系統(tǒng)以及頭戴送受話器的各種移動通信系統(tǒng)上。
圖1示出如下所述的傳統(tǒng)多功能致動器。
傳統(tǒng)的多功能致動器100包括空腔外殼110；產(chǎn)生聲音振動膜121，通過外圓周固定在外殼110的頂部；音圈122，以圓柱形纏繞并固定在振動膜121的底部；垂直磁化磁鐵123；軛鐵131，與磁鐵123一起形成磁路；重錘133，與軛鐵131一起形成振動器；以及上片簧131和下片簧132′，在頂部和底部分別支撐振動器。
通過該順序的音圈122和軛鐵131，磁力線從磁鐵123的N極指向磁鐵123的S極，從而形成磁場。音圈122起揚聲器的作用，用于利用包括磁鐵123和軛鐵131的磁路上的磁通量，產(chǎn)生聲音。
同時，對音圈122施加低頻電壓使振動器垂直運動，從而產(chǎn)生振動，該振動器進(jìn)一步包括重錘133以及磁路上的磁鐵123和軛鐵131。
根據(jù)共振頻率，傳統(tǒng)的多功能致動器在較低的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生振動，而在相高的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生聲音。
然而，當(dāng)傳統(tǒng)的多功能致動器用于移動通信設(shè)備或者其他用途時，出現(xiàn)了問題，即伴隨振動產(chǎn)生聲音，因為音頻信號的頻率范圍逐漸擴(kuò)展到低頻范圍。
特別是，上述傳統(tǒng)致動器100易出現(xiàn)與諸如頻率重疊等的控制過程有關(guān)的各種問題，因為，通過將頻率信號輸入到一個信號源或音圈122，它用于產(chǎn)生聲音和振動。
圖2示出如下所述的為了改善上述某些問題附加具有振動線圈的另一個致動器。
傳統(tǒng)的致動器200包括圓柱形外框架210；聲音單元220，包括振動膜221、音圈222以及聲音磁鐵223；以及振動單元230，包括軛鐵231、振動線圈232以及振動磁鐵233。將聲音單元220和振動單元230設(shè)置在圓柱形外框架210的內(nèi)部。
在外框架210的外表面上設(shè)置端子板，用于將外部電壓施加到音圈222和振動線圈232。
在外框架210的內(nèi)表面上設(shè)置上片簧240和下片簧240′。將環(huán)形聲音磁鐵223安裝在上片簧240的底部和下片簧240′的頂部。內(nèi)框架與聲音磁鐵223和上片簧240的頂部相連。
音圈222與端子板相連。當(dāng)將預(yù)定頻率或者更高頻率的電壓施加到音圈222時，聲音磁鐵223產(chǎn)生的磁場與在音圈222周圍產(chǎn)生的電場之間的相互作用產(chǎn)生的電磁力，使音圈222垂直振動。
這樣使與音圈222集成相連的振動膜221垂直振動，從而產(chǎn)生聲音。
同時，振動線圈232與不同的端子板相連。當(dāng)將預(yù)定頻率或更高頻率的電壓從該端子板送到振動線圈232時，振動磁鐵233的磁場與在振動線圈232周圍產(chǎn)生的電場之間的相互作用產(chǎn)生的電磁力，使軛鐵231垂直振動。上片簧240和下片簧240′使軛鐵231的振動力傳遞到外框架210，然后使外部框架210的振動力傳遞到外部。
因此，這樣產(chǎn)生振動，以通知有呼入。
盡管這樣構(gòu)造上述致動器，以使聲音單元220與振動單元230分離，從而避免它們之間產(chǎn)生干擾，但是這樣仍然存在振動方面的問題，因為如果為了產(chǎn)生聲音而使聲音單元220的振動膜221振動，就不可能避免振動單元230產(chǎn)生反作用力。
因此，為了防止出現(xiàn)這種問題，在本技術(shù)領(lǐng)域，需要一種根據(jù)用戶選擇，可以防止由產(chǎn)生聲音引起的振動的多功能致動器。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提出本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的是提供一種多功能致動器，其中當(dāng)根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，同時將音頻信號送到音圈和振動線圈時，音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力在同一個軸上互相反向，以致相互抵消，因此可以防止振動單元產(chǎn)生振動。
根據(jù)用于實現(xiàn)該目的的本發(fā)明的一個方面，所提供的多功能致動器包括振動膜，用于產(chǎn)生聲音；音圈，用于根據(jù)音頻信號，使振動膜振動；振動線圈，位于與音圈同軸的中心軸上，用于根據(jù)音頻信號或振動信號，產(chǎn)生振動；振動單元，包括用于對音圈和振動線圈產(chǎn)生磁場磁鐵和具有預(yù)定質(zhì)量的軛鐵，音圈和振動線圈至少之一產(chǎn)生的電磁力使振動單元垂直振動；以及轉(zhuǎn)換器，用于選擇性地將音頻信號送到振動線圈，其中在根據(jù)轉(zhuǎn)換器的操作，同時將音頻信號送到音圈和振動線圈時，音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力互相同軸但是反向，以致它們自己互相抵消，從而防止振動單元產(chǎn)生振動。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以將磁鐵形成為環(huán)形，其中優(yōu)選地將音圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的外部，而將振動線圈優(yōu)選地設(shè)置在環(huán)形磁鐵的內(nèi)部。
作為一種選擇，優(yōu)選地將音圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的內(nèi)部，而將振動線圈優(yōu)選地設(shè)置在環(huán)形磁鐵的外部。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，可以將磁鐵形成為圓柱形，其中優(yōu)選地將音圈和振動線圈垂直設(shè)置在圓柱形磁鐵的外部。


根據(jù)下面結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說明，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和其他優(yōu)點，其中圖1示出傳統(tǒng)多功能致動器的側(cè)面剖視圖；圖2示出另一個傳統(tǒng)多功能致動器的側(cè)面剖視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多功能致動器的側(cè)面剖視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的致動器中的磁場流；圖5至圖7示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多功能致動器實現(xiàn)的防振功能的原理圖；圖8至圖11示出用于解釋本發(fā)明的防振功能的幾個例子；以及圖12示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多功能致動器的側(cè)面剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖3示出如下所述的根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多功能致動器的側(cè)面剖視圖。
本發(fā)明的多功能致動器1是一種根據(jù)輸入的電信號，產(chǎn)生聲音和振動的致動器，而且該致動器包括振動膜21，用于產(chǎn)生聲音；音圈22，用于根據(jù)音頻信號，使振動膜21振動；振動線圈33，用于根據(jù)音頻信號或振動信號，產(chǎn)生振動；磁鐵23，對音圈22和振動線圈33產(chǎn)生磁場；振動單元30，具有預(yù)定質(zhì)量的軛鐵31，利用音圈22和/或振動線圈33產(chǎn)生的電磁力，垂直振動；以及轉(zhuǎn)換器(未示出)，用于選擇性地將音頻信號送到振動線圈33。
通常，在致動器上，當(dāng)根據(jù)音頻信號，使振動膜21垂直振動，以產(chǎn)生聲音時，作為振動膜垂直振動的反作用力，還使振動單元30振動。然而，這是不必要的操作，用戶可能不喜歡它。
因此，這樣設(shè)計本發(fā)明，以致當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)換選擇，將音頻信號同時送到音圈(voice coil)22和振動線圈33時，音圈22和振動線圈33對振動單元30施加的電磁力在同一軸上互相反向，以致它們互相抵消，從而防止振動單元振動。
如圖3所示，可以將振動膜21設(shè)置在空腔外殼11頂部的內(nèi)表面。
將空腔外殼11的頂部和底部開開口，而下蓋板12與空腔外殼11的底部相連。該致動器進(jìn)一步包括用于關(guān)閉空腔外殼11的頂部的上蓋板13。
音圈22以圓柱形纏繞在振動膜21的底部，而且該音圈22用于根據(jù)音頻信號，使振動膜21振動。
振動單元30包括磁鐵23，對音圈22和振動線圈33施加磁場；以及軛鐵31，具有預(yù)定質(zhì)量。音圈22和振動線圈33至少之一產(chǎn)生的電磁力使振動單元30垂直振動。
在此，軛鐵31具有預(yù)定質(zhì)量，起重錘的作用。
振動單元30還具有片簧32，片簧32通過外圓周固定到外殼11的內(nèi)圓周，而且通過片簧32，可以將振動單元30的振動力傳遞到外殼11，然后傳遞到外部。
振動單元33以圓柱形纏繞在與空腔外殼11的底部相連、并優(yōu)選地設(shè)置在與音圈22同軸的中心軸上的下蓋板12的頂部。
盡管未示出，但是本發(fā)明可以進(jìn)一步具有轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可以根據(jù)用戶選擇，防止振動。
如上所述，當(dāng)通過操作轉(zhuǎn)換器，同時將音頻信號送到音圈22和振動線圈33時，音圈22和振動線圈33將電磁力施加到振動單元30。因為該電磁力互相同軸而且反向，所以它們自己抵消，從而防止振動單元30發(fā)生振動。
圖4示出如下所述的本發(fā)明的致動器中的磁場流。
通過軛鐵31和音圈22，磁力線從磁鐵23的N極指向磁鐵23的S極，從而形成磁場。
然后，磁鐵23產(chǎn)生的磁場與在音圈22周圍產(chǎn)生的電場之間的相互作用，使音圈22垂直振動。結(jié)果，使振動膜21垂直振動，從而產(chǎn)生聲音(用箭頭表示磁路)。
然后，因為振動膜21的垂直振動的反作用力，還使振動單元30振動。
因此，為了避免由產(chǎn)生聲音引起的振動，設(shè)計本發(fā)明，以使音圈和振動線圈根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇產(chǎn)生相反方向的磁場。
下面將參考圖5至圖7，說明本發(fā)明的振動產(chǎn)生功能如上所述，本發(fā)明的特征在于，根據(jù)用戶選擇，在產(chǎn)生聲音期間，使音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力互相反向，使它們互相抵消，從而避免產(chǎn)生振動。
為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明包括例如端子單元40，包括音圈和線圈的端子；樂曲驅(qū)動單元50，用于產(chǎn)生音頻信號；以及轉(zhuǎn)換器60。
端子單元40包括第一端子41，與音圈22的一端和振動線圈33的一端共同接地；第二端子42，作為音圈22的另一端；以及第三端子43，作為振動線圈33的另一端。
可以在本發(fā)明的致動器1的內(nèi)部或外部，將音圈22和振動線圈33的一端接地。
也就是說，如果在致動器1的內(nèi)部，將音圈22和振動線圈33的一端接地，則可以對端子單元40設(shè)置三個延伸到外部的端子，如圖5所示。如果在致動器1的外部，將音圈22和振動線圈33的一端接地，則可以對端子單元40設(shè)置四個延伸到外部的端子，如圖6所示。
可以將樂曲驅(qū)動單元50安裝在致動器的外部，而且該驅(qū)動單元50包括接地端51和信號端52。
將接地端51與端子單元40的第一端子41連接在一起，而將信號端52與端子單元40的第二端子42連接在一起，以便在產(chǎn)生聲音期間施加音頻信號。
為了根據(jù)用戶選擇對振動線圈施加電信號，將轉(zhuǎn)換器60設(shè)置在第二端子42與第三端子43之間，該第二端子42與第三端子43連接在一起。
也就是說，當(dāng)根據(jù)用戶選擇，接通轉(zhuǎn)換器60時，同時將音頻信號送到音圈和振動線圈，以防止產(chǎn)生振動。
當(dāng)然，當(dāng)根據(jù)用戶選擇斷開轉(zhuǎn)換器60時，僅將音頻信號送到音圈，因為振動膜21的垂直振動的反作用力，而使振動單元30產(chǎn)生振動。
將參考圖3和圖4，說明上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的第一實施例。
作為本發(fā)明的致動器的例子，可以將振動單元30的磁鐵23形成為環(huán)形。
在這種情況下，可以將音圈22和振動線圈33分別設(shè)置在環(huán)形磁鐵23的內(nèi)部和外部。
也就是說，如圖3所示，將音圈22設(shè)置在環(huán)形磁鐵23的內(nèi)部，而將振動線圈33設(shè)置在環(huán)形磁鐵23的外部。
作為一種選擇，如圖3所示，將音圈22設(shè)置在環(huán)形磁鐵23的外部，而將振動線圈33設(shè)置在環(huán)形磁鐵23的內(nèi)部。
在這種情況下，如上所述，環(huán)形磁鐵23的配置使音圈22和振動線圈33產(chǎn)生的磁通量具有相同方向。
因此，當(dāng)根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，將音頻信號同時送到音圈22和振動線圈33時，相反方向的電流流過音圈22和振動線圈33。然后，根據(jù)弗來明左手定律，音圈22和振動線圈33產(chǎn)生的電磁力反向。這樣抵消了音圈22和振動線圈33產(chǎn)生的電磁力，從而防止振動單元30產(chǎn)生振動。
當(dāng)然，在根據(jù)用戶選擇關(guān)閉轉(zhuǎn)換器60時，僅將音頻信號送到音圈，以致因為振動膜21的垂直振動的反作用力而使振動單元30產(chǎn)生振動。
下面將參考圖8至圖11，說明相反方向的電流流過音圈22和振動線圈33的幾個例子。
作為第一個例子，以圓柱形纏繞在振動膜21的底部的音圈22對著以圓柱形纏繞在下蓋板12的頂部的振動線圈33，如圖8所示。
在對該例子所在的說明中，確定音圈22具有起始點22a，位于振動膜21的底部；以及端接點22b，與起始點22a相對，而振動線圈33具有起始點33b，位于下蓋板12的頂部；以及起始點33a，與端接點33b對著。
例如，優(yōu)選地通過將音圈的起始點22a和振動線圈的端接點33a接地，提供與樂曲驅(qū)動單元50的接地端51相連的第一端子41。
因此，當(dāng)根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，將樂曲驅(qū)動單元50的信號端51輸出的音頻信號同時送到音圈和振動線圈時，相反方向(用箭頭表示)的電流流過音圈和振動線圈。
這樣使得音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力同軸但是互相反向，因此電磁力被抵消，從而防止振動單元產(chǎn)生振動。
作為第二個例子，在以相反方向纏繞音圈22和振動線圈33的情況下，如圖9所示，優(yōu)選地將音圈的端接點22b與振動線圈的起始點33b一起接地。
作為第三個例子，以相同方向纏繞音圈和振動線圈22，如圖10所示。
通過將音圈的起始點22a與振動線圈的起始點33b一起接地，優(yōu)選地形成第一端子。
此外，作為第四個例子，仍以相同方向纏繞音圈22和振動線圈33，如圖11所示。
通過將音圈的端接點22b與振動線圈的端接點33a一起接地，優(yōu)選地形成第一端子41。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多功能致動器的側(cè)面剖視圖，將對比根據(jù)本發(fā)明第一實施例的上述致動器，對其進(jìn)行說明。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例的致動器1′包括具有圓柱形磁鐵23′的振動單元30′。
優(yōu)選地將音圈22′和振動線圈33′垂直設(shè)置在圓柱形磁鐵23′的外部。
該致動器還包括分別位于圓柱形磁鐵23′的頂部和底部的板式軛鐵34′和板式軛鐵35′，如圖12所示。
在這種情況下，由于圓柱形磁鐵23′的配置，音圈22′和振動線圈33′產(chǎn)生相反方向的磁通量。
也就是說，通過該順序的上板式軛鐵34′、音圈22′以及軛鐵31′，磁力線從圓柱形磁鐵23′的N極指向該磁鐵23′的S極，從而形成磁場。
在這種情況下，指向磁鐵23′的S極的磁力線以與通過音圈22′(用箭頭表示)的相反方向通過振動線圈33′。
因此，與上述第一實施例不同，在產(chǎn)生聲音期間，為了抵消因為振動膜21′的垂直振動的反作用力而使振動單元30′產(chǎn)生的振動，致動器1′要求電流以相同方向流過音圈22′和振動線圈33′。
在根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，同時將音頻信號送到音圈22′和振動線圈33′時，流過音圈22′和振動線圈33′的電流具有相同的方向。根據(jù)弗來明左手定律，音圈22′和振動線圈33′產(chǎn)生的電磁力互相反向。這樣抵消了音圈22和振動線圈33產(chǎn)生的電磁力，從而防止振動單元30′產(chǎn)生振動。
當(dāng)然，如果根據(jù)用戶的選擇，關(guān)閉轉(zhuǎn)換器，則僅將音頻信號送到音圈22′，因此因為振動膜21′的垂直振動的反作用力，而使振動單元30′產(chǎn)生振動。
為了在根據(jù)用戶選擇，接通轉(zhuǎn)換器時，使電流以相同方向流過音圈22′和振動線圈33′，在第一個例子中，優(yōu)選地以相反方向纏繞音圈和振動線圈，而且將音圈的起始點和振動線圈的起始點一起接地。
也就是說，當(dāng)根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，同時將音頻信號從樂曲驅(qū)動單元的信號端送到音圈22′和振動線圈33′時，相同方向的電流流過音圈22′和振動線圈33′。
因此，音圈22′和振動線圈33′對振動單元30′施加的電磁力互相同軸但是反向，以致它們自己互相抵消，從而防止振動單元30′產(chǎn)生振動。
在第二個例子中，優(yōu)選地以相反方向纏繞音圈和振動線圈，而且使音圈和振動線圈的端接點接地。
在第三個例子中，優(yōu)選地以相同方向纏繞音圈和振動線圈，而且使音圈的起始點和振動線圈的端接點接地。
在第四個例子中，優(yōu)選地以相同方向纏繞音圈和振動線圈，而且使音圈的端接點和振動線圈的起始點接地。
盡管參考特定的說明性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是它們僅是說明性的，而且本發(fā)明并不局限于此。
在產(chǎn)生聲音期間，根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，本發(fā)明的多功能致動器可以防止振動單元振動。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在用戶接通轉(zhuǎn)換器時，將音頻信號送到音圈和振動線圈，而且音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力互相反向，以致它們自己互相抵消，因此在產(chǎn)生聲音期間，避免產(chǎn)生不必要的振動。
此外，本發(fā)明具有公共磁鐵，用于在音圈和振動線圈周圍形成磁路；以及振動膜，直接連接到外殼，以形成可以由相同體積獲得最大質(zhì)量的空間，從而有效改善致動器的結(jié)構(gòu)。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行描述和說明，但是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在所附權(quán)利要求所述的本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種多功能致動器，該多功能致動器包括振動膜，用于產(chǎn)生聲音；音圈，用于根據(jù)音頻信號，使振動膜振動；振動線圈，位于與音圈同軸的中心軸上，用于根據(jù)音頻信號或振動信號，產(chǎn)生振動；振動單元，包括磁鐵，用于使音圈和振動線圈產(chǎn)生磁場；以及軛鐵，具有預(yù)定質(zhì)量，音圈和振動線圈至少之一產(chǎn)生的電磁力使振動單元垂直振動；以及轉(zhuǎn)換器，用于選擇性地將音頻信號送到振動線圈；其中當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)換器操作，同時將音頻信號送到音圈和振動線圈時，音圈和振動線圈對振動單元施加的電磁力互相同軸但是反向，以致它們自己互相抵消，從而防止振動單元產(chǎn)生振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能致動器，其中將磁鐵形成為環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能致動器，其中將音圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的外部，而其中將振動線圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能致動器，其中將音圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的內(nèi)部，而且其中將振動線圈設(shè)置在環(huán)形磁鐵的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能致動器，其中將磁鐵形成為圓柱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多功能致動器，其中將音圈和振動線圈垂直設(shè)置在圓柱形磁鐵的外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能致動器，其中根據(jù)音頻信號，音圈使產(chǎn)生聲音的振動膜振動。將振動線圈設(shè)置在與音圈同軸的中心軸上，用于根據(jù)音頻信號或振動信號，產(chǎn)生振動。振動單元包括磁鐵，用于使音圈和振動線圈產(chǎn)生磁場；以及軛鐵，具有預(yù)定質(zhì)量。音圈和振動線圈至少之一產(chǎn)生的電磁力使振動單元垂直振動。轉(zhuǎn)換器選擇性地將音頻信號送到振動線圈。在產(chǎn)生聲音期間，根據(jù)用戶的轉(zhuǎn)換選擇，多功能致動器可以防止振動單元振動。
文檔編號H04R9/00GK1717121SQ200410088119
公開日2006年1月4日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者金相沅, 鄭錫煥 申請人:三星電機株式會社