專利名稱：震動(dòng)器管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向便攜式通訊裝置的使用者提供可觸覺(jué)到的激勵(lì)源。
背景技術(shù)：
最普通的是將在小型通訊裝置內(nèi)的震動(dòng)器設(shè)計(jì)成直流(DC)馬達(dá)， 其中，將一個(gè)配重偏心地安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上。當(dāng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該配重使 得震動(dòng)器按照轉(zhuǎn)動(dòng)頻率震動(dòng)。
也有另一種類型的震動(dòng)器，即線性馬達(dá)類型的震動(dòng)器，它們包括一 個(gè)磁體和線圈系統(tǒng)，用交流(AC)電源驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)。線性馬達(dá)類型的震 動(dòng)器典型地有一個(gè)金屬?gòu)椈桑汛藦椈裳b到一個(gè)殼體的頂部或底部上， 為的是對(duì)于磁體系統(tǒng)提供支承。在日本專利文件JP2004- 174309中描 述了這樣的線性震動(dòng)器的一個(gè)示例。
直到今天，用DC馬達(dá)類型的震動(dòng)器獲得了最佳性能。然而，這種 類型的震動(dòng)器有缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，難以滿足例如在游 戲中要求的快速震動(dòng)響應(yīng)。第二個(gè)缺點(diǎn)是對(duì)配重的防灰塵和機(jī)械損壞的 保護(hù)沒(méi)有達(dá)到如對(duì)于馬達(dá)自身內(nèi)部的保護(hù)那種程度。
線性馬達(dá)類型的震動(dòng)器的一個(gè)缺點(diǎn)在于，震動(dòng)效率只有DC馬達(dá)類 型震動(dòng)器的效率的25 - 50%。
美國(guó)專利文件US6768230公開(kāi)了 一種用電產(chǎn)生的裝置，它包括在彼 此相對(duì)的極性位置的多塊磁體，將這些磁體配置成在水平方向上彼此移 開(kāi)一個(gè)非常嚴(yán)格的角度，以在一個(gè)或多個(gè)圍繞的線圏中產(chǎn)生電信號(hào)。進(jìn)
而， 一種潤(rùn)滑劑最好是一種鐵磁流體產(chǎn)生比大約0.02還小的靜摩擦系 數(shù)。因此，這個(gè)專利文件描述了限制為水平設(shè)置的電產(chǎn)生裝置，這是一 種很狹窄的應(yīng)用，其中采用了一種鐵磁流體。
因此，對(duì)于克服上面給出的震動(dòng)器的缺陷仍然有需求，為的是獲得 一種有效的震動(dòng)器，它的響應(yīng)時(shí)間短，不包括任何可能會(huì)由外部影響造 成損壞的機(jī)械部件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)解決克服對(duì)于便攜式通訊裝置的使用者來(lái)說(shuō)可觸覺(jué)到 的激勵(lì)源慢速和低效率的問(wèn)題。
這通過(guò)提供便攜式通訊裝置的快速和有效的震動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的第一目的是提供一種裝置，用來(lái)提供便攜式通訊裝置的快 速和有效的震動(dòng)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，這個(gè)目的通過(guò)在便攜式通訊裝置中使用的
電磁震動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該震動(dòng)器包括
——個(gè)殼體，它包括指向第一維尺寸的軌道，
- 一個(gè)線圏，它包括至少一圈線，它在第二維尺寸上取向，此第 二維尺寸基本上與第一維尺寸垂直，圍繞軌道進(jìn)行纏繞，并且將它設(shè)置 成4妄受一個(gè)電壓，
- 一個(gè)永久的磁體組件，將它設(shè)置成沿著軌道運(yùn)動(dòng)，將所述永久 磁體組件緊密地裝配到軌道上，以及
-位于軌道與永久》茲體組件之間的一種4失》茲流體混合物，
使得永久磁體組件在第 一 維尺寸上的運(yùn)動(dòng)取決于提供給線圏的電壓。
本發(fā)明的第二方面針對(duì)包括第 一方面特點(diǎn)的 一種電磁震動(dòng)器，其 中，鐵磁流體是一種低摩擦的鐵磁流體混合物，它包括磁性的或者可磁 化的納米顆粒，以及一種攜帶流體，將磁性的或者可^f茲化的納米顆粒散 布在該流體中。
本發(fā)明的第三方面針對(duì)包括第二方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，納米顆粒為鐵素體顆粒，而攜帶流體為一種有機(jī)的攜帶流體。
本發(fā)明的第四方面針對(duì)包括第一方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，軌道包括指向第一維尺寸的管狀內(nèi)腔，并且將第一永久磁體組件設(shè) 置成在該管狀內(nèi)腔中運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的第五方面針對(duì)包括第四方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，管狀內(nèi)腔有圓形的截面。
本發(fā)明的第六方面針對(duì)包括第四方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，管狀內(nèi)腔的形狀為線性的。
本發(fā)明的第七方面針對(duì)包括第五方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，震動(dòng)器包括至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)居中的部件，將這些部件沿著第一維尺寸 設(shè)置在永久磁體組件的第一側(cè)面上，用來(lái)將指向第 一維尺寸的交替的吸 引和排斥作用力施加到永久磁體組件上。
本發(fā)明的第八方面針對(duì)包括第七方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，震動(dòng)器包括第二實(shí)現(xiàn)居中的部件，將這些部件沿著第一維尺寸設(shè)置 在永久磁體組件的第二側(cè)面上，用來(lái)將指向第 一維尺寸的實(shí)現(xiàn)居中的作 用力施加到永久-茲體組件上。
本發(fā)明的第九方面針對(duì)包括第七方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，第一實(shí)現(xiàn)居中的部件包括第一彈簧，將它的第一端裝到永久磁體組 件的第一端上，而將它的第二端裝到管狀內(nèi)腔的第一端部止動(dòng)件的內(nèi)側(cè) 面上。
本發(fā)明的第十方面針對(duì)包括第八方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，第一和第二實(shí)現(xiàn)居中的部件包括第一和第二彈簧，分別將它們裝在 永久磁體組件的任何一個(gè)側(cè)面上，用來(lái)將指向第 一維尺寸的實(shí)現(xiàn)居中的 作用力施加到永久》茲體組件上。
本發(fā)明的第十一方面針對(duì)包括第九方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，第一和第二彈簧在第一維尺寸上是非線性的。
本發(fā)明的第十二方面針對(duì)包括第八方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，第一和第二實(shí)現(xiàn)居中的部件包括第二和第三永久^f茲體，分別使它們 的取向?yàn)樵诘谝痪S尺寸上關(guān)于彼此處于相反的方向，用來(lái)將指向第一維 尺寸的實(shí)現(xiàn)居中的作用力施加到永久磁體組件上。
本發(fā)明的第十三方面針對(duì)包括第八方面特點(diǎn)的 一種電磁震動(dòng)器，其 中，第 一和第二實(shí)現(xiàn)居中的部件中的每一個(gè)包括一個(gè)基本上氣體密封的 隔間，其中，在永久磁體組件與管狀內(nèi)腔的表面壁之間的接觸表面有基 本上氣體密封的配合。
本發(fā)明的第十四方面針對(duì)包括第一方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng)器，其 中，將線圏設(shè)置成接受一個(gè)交流電壓。
本發(fā)明的第十五方面針對(duì)包括第 一方面特點(diǎn)的 一種電磁震動(dòng)器，其 中，管狀內(nèi)腔有環(huán)形鐵心的形狀。
本發(fā)明的第十六方面針對(duì)包括第十五方面特點(diǎn)的一種電磁震動(dòng) 器，其中，將線圈設(shè)置成接受一個(gè)直流電壓。
本發(fā)明的第二目的是提供一種便攜式通訊裝置，為它的使用者提供 快速和有效的震動(dòng)。
本發(fā)明的第十七方面是提供包括電磁震動(dòng)器的 一種便攜式通訊裝
置，它包括
- 一個(gè)殼體，它包括指向第一維尺寸的軌道，
- 一個(gè)線圏，它包括至少一圈線，它在第二維尺寸上取向，此第 二維尺寸基本上與第一維尺寸垂直，圍繞著軌道，并且將它設(shè)置成接受 一個(gè)電壓，
- 一個(gè)永久的磁體組件，將它設(shè)置成沿著軌道運(yùn)動(dòng)，以及 -位于軌道與永久石茲體組件之間的一種4失磁流體混合物， 使得永久磁體組件在第一維尺寸上的運(yùn)動(dòng)取決于提供給線圏的電
壓，并且其中，便攜式通訊裝置是一部手機(jī)。 因此，本發(fā)明有如下的總體優(yōu)點(diǎn)
第一，由于采用了經(jīng)受磁場(chǎng)的鐵磁流體混合物，電磁震動(dòng)器更加有效。
第二，因?yàn)榇朋w組件與殼體或軌道之間的摩擦被減到最小，電磁震 動(dòng)器也實(shí)現(xiàn)了較短的響應(yīng)時(shí)間。
第三，電磁震動(dòng)器也不包括任何可能受到外部影響損壞的機(jī)械部件。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)在本文件中使用時(shí)"包括"這個(gè)術(shù)語(yǔ)指的是存在 所說(shuō)明的特點(diǎn)，整體，步驟或部件，但是，不排除一個(gè)或多個(gè)其它的特 點(diǎn)，整體，步驟，部件或它們的組的存在，或者添加一個(gè)或多個(gè)其它的 特點(diǎn)，整體，步驟，部件或它們的組。
現(xiàn)在將與附圖聯(lián)系起來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中 圖1示意性地示出了一個(gè)殼體-線圈系統(tǒng)；
圖2示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體-線圈-磁體 系統(tǒng)；
圖3示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的更詳細(xì)的殼體-磁 體配置；
圖4示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體-磁體配置； 圖5示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體-磁體配置； 圖6示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體-磁體配置； 圖7示意性地示出了按照本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例的殼體-磁體配置；
圖8示意性地示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體-磁體配置；
以及
圖9示意性地示出了按照本發(fā)明的 一種便攜式通訊裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對(duì)解決克服對(duì)于便攜式通訊裝置的使用者來(lái)說(shuō)可以觸覺(jué) 到的激勵(lì)源慢速和低效率的問(wèn)題。
電磁震動(dòng)器利用磁場(chǎng)對(duì)磁體的影響，這種磁場(chǎng)一般通過(guò)讓電流流過(guò) 一個(gè)線圈產(chǎn)生。取決于這樣的磁體-線圈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，或者將直流(D C ) 電壓或者將交流(AC )電壓提供給線圈，使得AC電流和DC電流能夠 通過(guò)線圈流動(dòng)。
圖1示意性地示出了一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的中空殼體10， 一個(gè)線圈圍繞著該殼 體纏繞。將一個(gè)電壓提供給連接器14，產(chǎn)生^f茲場(chǎng)16,該磁場(chǎng)的方向沿 著殼體的長(zhǎng)軸線。磁場(chǎng)的方向取決于所施加的電壓的極性。
如在圖2中所示，將殼體設(shè)計(jì)成具有圓形的截面，形成一個(gè)中空的 直的圓柱。 一個(gè)線圈22圍繞著圓形的殼體纏繞，在連接器24上將一個(gè) 電壓提供給該線圈。將一個(gè)磁體定位在殼體20內(nèi)。通過(guò)在連接器24處 將一個(gè)電壓提供給線圈22，在線圈22內(nèi)并且圍繞著線圈22產(chǎn)生一個(gè)磁 場(chǎng)。最好將磁體26取向?yàn)槭沟么朋w的磁軸線與圓柱形殼體的對(duì)稱軸線 平行，并且更可取地，使得線圈所產(chǎn)生的》茲軸線的方向與》茲場(chǎng)的中心重 合。
兩個(gè),茲場(chǎng)彼此相互作用，即由通過(guò)線圈流動(dòng)的電流產(chǎn)生的》茲場(chǎng)和由 磁體形成的磁場(chǎng)彼此相互作用，并且產(chǎn)生相對(duì)的吸引作用力或排斥作用 力，這取決于殼體內(nèi)磁體與線圏的相對(duì)位置，并且取決于通過(guò)線圏饋送 的電流。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，殼體有線性的形狀，如在圖2中所示， 這意味著可以通過(guò)在線圈的連接器24上施加電壓使得磁體在線性的殼 體內(nèi)前、后運(yùn)動(dòng)。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，軌道是一個(gè)管狀內(nèi)腔。此管狀內(nèi)腔的截
面也可以是圓形的。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，它也可以有任^r其它 的形狀，比如矩形形狀或三角形形狀，或者非多邊形的形狀比如馬蹄形 形狀，或者任何其它形狀。
按照一個(gè)實(shí)施例，軌道是由殼體內(nèi)一個(gè)表面向外伸出的導(dǎo)軌。按照 這個(gè)實(shí)施例，如在下面將看到的那樣，磁體或》茲體組件圍繞著該軌道配 裝或者將磁體或磁體組件裝配在該軌道上，從而，由于圍繞線圈所產(chǎn)生 的磁場(chǎng)的影響軌道將？ 1導(dǎo)磁體或磁體組件沿著殼體移動(dòng)。
替代地，按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，軌道也可以是由殼體內(nèi)的表 面向里面凹進(jìn)的軌跡。在這里，^茲體或磁體組件可以包括一個(gè)導(dǎo)軌，此 導(dǎo)軌可以配裝到由殼體表面向里面凹進(jìn)的軌跡中。殼體表面不必須是位 于殼體內(nèi)的內(nèi)表面，而可以非常好地是殼體的外表面，該殼體的外表面 有未封閉起來(lái)的截面。這樣一種形狀的一個(gè)示例是如上所述的馬蹄形形 狀的殼體。
參見(jiàn)圖3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋，該圖示意性地示出了按照本發(fā) 明的一個(gè)實(shí)施例的更詳細(xì)的殼體-磁體配置。
按照本發(fā)明的電磁震動(dòng)器包括位于磁體或磁體組件與軌道之間的 交界面的鐵磁流體，磁體可以沿著該軌道運(yùn)動(dòng)。
在圖3中，如示意性地示出的那樣，電磁震動(dòng)器包括一個(gè)線性殼體 30， 一個(gè)永》茲體32，以及;茲體支承裝置34, 36。 i茲體32和i茲體支承裝 置34， 36—起形成磁體組件。
按照本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，將磁體組件和線性殼體30在滑動(dòng)表面 交界面39上連接起來(lái)。這正是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的包括鐵磁流 體的那個(gè)交界面。
:接照本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，鐵》茲流體包括》茲化的或可》茲化的納米 (或毫微)顆粒，這些納米顆粒分散在攜帶流體中。因此，這樣的鐵磁 流體表明盡管鐵磁流體是流體其還有磁性特性。
當(dāng)在磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置鐵磁流體的情況下，流體經(jīng)受作用力，并且在磁場(chǎng) 線(the magnetic field lines)的方向上運(yùn)行。沿著磁場(chǎng)線的運(yùn)動(dòng)造成鐵 磁流體在磁場(chǎng)線密度高的位置集中，磁場(chǎng)線密度高的位置也既磁場(chǎng)強(qiáng)度 高的位置。因?yàn)榇判灶w粒經(jīng)受沿著磁場(chǎng)線的作用力，這些顆粒不能橫截 著磁場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)。如果由于這個(gè)原因磁場(chǎng)線橫過(guò)一個(gè)表面，包含這些是磁 性的顆粒的鐵磁流體將經(jīng)受來(lái)自這個(gè)表面或說(shuō)得更確切些來(lái)自橫過(guò)該 表面的^f茲場(chǎng)的一個(gè)吸引作用力。
原則上說(shuō)，也可能經(jīng)受一個(gè)排斥作用力，但是，因?yàn)榕懦庾饔昧υ?能量上與吸引作用力相比處于不利地位，所以磁性顆粒經(jīng)受一個(gè)吸引作 用力。
由于這個(gè)吸引作用力，使得磁性的鐵磁流體在表面上集中。因?yàn)殍F 磁流體沿著磁場(chǎng)線行進(jìn)，磁場(chǎng)線和表面的取向?qū)τ趯㈣F磁流體保持在該 表面上是有利的，其中，磁場(chǎng)線與該表面的垂線平行，而該垂線與表面 的平面垂直。
在表面的垂線與磁場(chǎng)線垂直的情況下，鐵磁流體不能保持在表面 上，而是在磁場(chǎng)線的方向上被吸引離開(kāi)。因此這可能造成不包括任何鐵 磁流體的表面。
在實(shí)踐中，在表面的垂線與磁場(chǎng)線之間的角度小于大約兀/4弧度(即 45度)的取向會(huì)使鐵磁流體的磁性顆粒經(jīng)受吸引作用力，這使得鐵磁流 體保持在該表面上。
參見(jiàn)圖3,該圖示意性地示出了一些磁場(chǎng)線38。在磁體組件與殼體 30之間的滑動(dòng)表面交界面39上，^磁場(chǎng)線近似地與交界面39的表面的垂 線平行。因此這將是有利的，因?yàn)殍F磁流體將保持在該表面上，并且不 會(huì)運(yùn)行離開(kāi)該表面。
按照本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)把包括f茲化的顆粒的鐵》茲流體施加在 殼體與磁體組件之間的交界表面上時(shí)，在所述殼體表面與磁體組件之間
的摩擦力非常小，這是由于當(dāng)經(jīng)受橫過(guò)交界表面的磁場(chǎng)線時(shí)鐵磁流體的 性質(zhì)決定的。
在磁體組件與殼體之間的交界面上的非常小的摩擦力意味著在將 電場(chǎng)施加到線圏的連接器14， 24上時(shí)磁體組件可以沿著殼體以非常小 的損失向后和/或向前運(yùn)動(dòng)，如分別在圖l和2中示出的那樣。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，因此獲得了 一種非常有效的電磁震動(dòng)器。
對(duì)于線性震動(dòng)器來(lái)說(shuō)，希望包括磁體的磁體組件在殼體內(nèi)且在線圈 內(nèi)前后運(yùn)動(dòng)。為了使磁體在一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，要求將一種極性的電壓施 加到線圈上，而為了使磁體在相反的方向上運(yùn)動(dòng)，需要相反極性的電 壓。如果將交替的電壓施加到線圏上，因而石茲體組件就將在由軌道或殼 體確定的一個(gè)范圍(或尺寸范圍)內(nèi)前后運(yùn)動(dòng)，即，在一個(gè)方向上向后， 并且在相反的方向上向前。當(dāng)施加上電壓時(shí)，可以j吏f茲體組件前、后運(yùn) 動(dòng)，而不需要任何其它部件或其它效應(yīng)的幫助。
在按照本發(fā)明的電磁震動(dòng)器不使用時(shí)，磁體組件可能仍然抵靠殼體
表面經(jīng)受非常小的摩擦力，這可能使得磁體組件碰擊到殼體或管狀內(nèi)腔 的頂端或底端，這是因?yàn)閬?lái)自磁體的磁場(chǎng)仍保持沒(méi)有發(fā)生變化。這樣的 行為是不利的，這是因?yàn)檫@可能造成電磁震動(dòng)器的機(jī)械損壞，同時(shí)，這 可能對(duì)于包括電磁震動(dòng)器的便攜式通訊裝置的使用者來(lái)說(shuō)產(chǎn)生令人不 愉快的接觸感覺(jué)。此外，碰擊到頂端和/或底端上可能產(chǎn)生不希望的噪
吾 曰°
因?yàn)椤菲濗w組件的運(yùn)動(dòng)方向取決于所施加的電壓的才及性，在；茲體組件 已經(jīng)定位于靠近殼體的頂端或底端中的任一端或者處于任何一端的情 況下，不希望所施加的極性使得磁體組件運(yùn)動(dòng)離開(kāi)線圏的中心。如果當(dāng)
到線圏上，磁體組件可能再一次碰到殼體的底端或頂端，產(chǎn)生在上面的 段落中描述過(guò)的問(wèn)題。
為了避免磁體組件碰到殼體的頂端或底端，在殼體中引入一個(gè)或兩 個(gè)實(shí)現(xiàn)居中的部件，為的是使磁體組件在殼體的軸向上居中。
參考著示意性地示出了殼體-磁體配置的圖4-7解釋本發(fā)明不同 的實(shí)施例，將注意力集中在相應(yīng)的殼體中包括的實(shí)現(xiàn)居中的部件。
圖4公開(kāi)了一個(gè)實(shí)施例，在此實(shí)施例中，電磁震動(dòng)器包括一個(gè)殼體 40, —個(gè)石茲體42， 一個(gè)右側(cè)端部止動(dòng)件48，以及在f茲體42與該右側(cè)端 部止動(dòng)件48之間形成的一個(gè)隔間44。在殼體內(nèi)部的磁體42的左側(cè)，在 磁體與左側(cè)端部止動(dòng)件之間也形成一第二隔間(圖4中未示出)。
在磁體42的右側(cè)的隔間44中，示意性地示出了實(shí)現(xiàn)居中的部件 46。按照本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)居中的部件是一個(gè)彈簧，將該彈簧 的一端裝到磁體上，而將該彈簧的另一端裝到右側(cè)端部止動(dòng)件48的內(nèi) 側(cè)面上。此彈簧是實(shí)現(xiàn)居中的部件的一個(gè)示例，它有使磁體在殼體內(nèi)居 中的功能，使磁體到達(dá)在軸向尺寸上(或范圍內(nèi))基本上在殼體中心的 位置。
彈簧46有如下優(yōu)點(diǎn)，它使得磁體或磁體組件能夠前后運(yùn)動(dòng)，這是 因?yàn)榘凑者@個(gè)實(shí)施例的彈簧既可以由于》茲體的拉動(dòng)變長(zhǎng)，又可以由于不茲 體的推動(dòng)纟皮壓縮。
按照本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例，對(duì)于彈簧4 6沒(méi)有在殼體/震動(dòng)器的橫向 或軸向上支承磁體42或磁體組件的要求。其原因是在磁體組件的表面 與殼體30的表面之間的交界面有機(jī)械的滑動(dòng)接觸。通過(guò)軌道引導(dǎo)磁體
組件，在圖3中將該軌道表示為一個(gè)內(nèi)腔。
非線性的彈簧的特征在于有作用力函數(shù)，而不是作用力常數(shù)，這個(gè) 作用力函數(shù)為所施加的縱向作用力與彈簧長(zhǎng)度的改變之比。采用非線性 的彈簧使得對(duì)于恒定的損失的磁體在軸向上有更大的振幅，保證實(shí)現(xiàn)居 中的部件的功能。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)居中的部件是一個(gè)非線性的彈簧。
圖5示意性地示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，電磁震動(dòng)器包括兩個(gè)實(shí) 現(xiàn)居中的部件56， 57，其中，第一實(shí)現(xiàn)居中的部件56位于第一隔間54 中，而第二實(shí)現(xiàn)居中的部件57位于第二隔間55中。
按照一個(gè)實(shí)施例，將第一彈簧56的左側(cè)裝到磁體52或磁體組件的 左側(cè)上，而將彈簧56的右側(cè)裝到殼體50或整個(gè)電磁震動(dòng)器的右側(cè)端部 止動(dòng)件58的左側(cè)上。類似地，將第二彈簧57的左側(cè)裝到左側(cè)端部止動(dòng) 件59的右側(cè)上，而將彈簧57的右側(cè)裝到磁體52或磁體組件的左側(cè)上。
按照上面描述過(guò)的另一實(shí)施例，對(duì)于第一和第二彈簧56， 57沒(méi)有 在與殼體的軸向垂直的橫向上支承磁體的要求。
此外，可以將第一和第二彈簧56， 57設(shè)計(jì)成顯示出非線性作用力 函數(shù)行為。這例如可以通過(guò)采用彈簧56, 57的不等節(jié)距來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在圖6中，給出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的電磁震動(dòng)器。在這個(gè)電 磁震動(dòng)器中，實(shí)現(xiàn)居中的部件中的每個(gè)部件包括一個(gè)實(shí)現(xiàn)居中的磁體 66, 68,使它們的取向?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)的磁體62上施加一個(gè)排斥作用力。在 右側(cè)，將右隔間64定義為在運(yùn)動(dòng)的》茲體62或i茲體組件的右側(cè)面，殼體 60，和左側(cè)實(shí)現(xiàn)居中的》茲體66的左側(cè)之間的容積。類似地，將左隔間 65定義為包括在運(yùn)動(dòng)的磁體62的左側(cè)，殼體60,和實(shí)現(xiàn)居中的磁體68 的右側(cè)內(nèi)的容積。因此，右側(cè)和左側(cè)實(shí)現(xiàn)居中的磁體是殼體60的右和 左端部止動(dòng)件的示例。
由于在運(yùn)動(dòng)的磁體62與實(shí)現(xiàn)居中的磁體66之間的排斥作用力，使 得運(yùn)動(dòng)的磁體不能碰到左或右端部止動(dòng)件中的任何一個(gè)，在這個(gè)實(shí)施例 中這些止動(dòng)件由電磁震動(dòng)器的實(shí)現(xiàn)居中的部件構(gòu)成。
可以將上面在圖4, 5和6中描述的實(shí)施例內(nèi)的運(yùn)動(dòng)磁體62或》茲體 組件設(shè)計(jì)成有穿過(guò)運(yùn)動(dòng)的磁體和/或在磁體組件中包括的支承結(jié)構(gòu)的軸 向通道，使得氣體例如空氣可以在兩個(gè)隔間之間流動(dòng)，使在隔間中所包 含的氣體對(duì)磁體運(yùn)動(dòng)的影響減到最小。
圖7示出了按照本發(fā)明的電磁震動(dòng)器的又一實(shí)施例，它包括一個(gè)殼 體70和殼體的右端部止動(dòng)件76和左端部止動(dòng)件78。按照這個(gè)實(shí)施例， 將殼體和右和左端部止動(dòng)件緊密地裝配在一起，形成一個(gè)氣體密封的封 殼。此外，也將磁體72或磁體組件對(duì)著殼體70實(shí)現(xiàn)緊密的裝配。由在 》茲體組件與殼體之間的交界面施加的鐵^磁流體實(shí)現(xiàn)》茲體組件與殼體之 間的緊密密封(見(jiàn)圖3，其中交界面用附圖標(biāo)記39表示)。在本發(fā)明的 這個(gè)實(shí)施例中，因此左和右隔間基本上是氣體密封的。
因?yàn)闅怏w可以壓縮，用氣體充滿的氣體密封的隔間獲得 一 種彈簧功 能，當(dāng)被壓縮時(shí)在運(yùn)動(dòng)的i茲體組件上施加推動(dòng)作用力，而當(dāng)加壓時(shí)施加 拉動(dòng)作用力。通過(guò)改變兩個(gè)隔間的氣壓，可以很容易地調(diào)節(jié)施加在/f茲體 組件上的作用力。
因此，在這個(gè)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)居中的部件本質(zhì)上是氣體密封的可以壓 縮并且可以膨脹的隔間，它的有利性質(zhì)是包括數(shù)目有限的部件。
按照本發(fā)明的 一個(gè)替代實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)的磁體緊密地裝配到其上的管 狀內(nèi)腔包括一個(gè)環(huán)形鐵心(toroid) 80，如在圖8中示意性地示出的那 樣。通過(guò)圍繞該環(huán)形鐵心80纏繞一個(gè)線圏82和在線圈82的連接器86 上施加上一個(gè)DC電壓，在管狀內(nèi)腔，在這里為環(huán)形鐵心80,內(nèi)的磁體 84受到單一方向的作用力88，使磁體圍繞環(huán)形鐵心在一個(gè)環(huán)形方向上 運(yùn)動(dòng)。
在這個(gè)實(shí)施例中，如在上面給出的其它實(shí)施例中那樣，將運(yùn)動(dòng)的磁 體設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)34, 36內(nèi)是有利的，如在圖3中示出的那樣，為的 是使磁場(chǎng)線取向?yàn)橹饕至康姆较蚺c在磁體組件與殼體之間的交界面 中的滑動(dòng)表面的垂線平行。
因?yàn)閷?duì)于所有的實(shí)施例最好將鐵磁流體施加在磁體組件與殼體之 間的滑動(dòng)交界表面中，所以按照本發(fā)明的電磁裝置有很高的效率，當(dāng)使 用時(shí)僅只有非常小的損失。
此外，因?yàn)殍F磁流體在上面描述過(guò)的取向下提供非常小的摩擦，所 以可以在很短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)在連接到線圏的連接器上施加 一個(gè)電壓實(shí) 現(xiàn)電磁震動(dòng)器的啟動(dòng)，即，由施加電壓到實(shí)現(xiàn)震動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間非常短。
由于按照如上所述的多個(gè)實(shí)施例的電磁震動(dòng)器的設(shè)計(jì)，震動(dòng)器的內(nèi) 部被圍繞它的殼體有效地保護(hù)，從而將由于外部的影響對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的損 害減到最小。
圖9給出了一種便攜式通訊裝置，它包括按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的 電磁震動(dòng)器。在這個(gè)圖中，將便攜式通訊裝置設(shè)計(jì)成一個(gè)手機(jī)90，它包 括電磁震動(dòng)器92。這僅只是便攜式通訊裝置的一個(gè)示例，它可以包括任 何類型的便攜式計(jì)算機(jī)，比如個(gè)人數(shù)字助手等。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，可以以許多方式改變本發(fā)明，其中上面的替代實(shí)施 例僅只是一些示例。因此這些不同的實(shí)施例是非限定性的示例。然而， 本發(fā)明的范圍僅只由下面附的權(quán)利要求書(shū)限定。
因此，所描述的本發(fā)明有下述優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明包括的優(yōu)點(diǎn)為，由于采用了經(jīng)受磁場(chǎng)的鐵磁流體混合物，電 磁震動(dòng)器更加有效。此外，由于磁體組件與殼體或軌道之間的摩擦被減 到最小，電磁震動(dòng)器也實(shí)現(xiàn)了較短的響應(yīng)時(shí)間。電磁震動(dòng)器進(jìn)而不包括 任何可能受到外部影響而被損壞的機(jī)械部件。取決于實(shí)施例，機(jī)械部件 的數(shù)目很少使得可以以很低的成本制造出這種電磁震動(dòng)器。
本發(fā)明帶來(lái)的好處是電磁震動(dòng)器的功率消耗非常低。
此外，低摩擦對(duì)于電磁震動(dòng)器的壽命有利。
權(quán)利要求
1.一種在便攜式通訊裝置(90)中使用的電磁震動(dòng)器，它包括-殼體(20，30，40，50，60，70，80)，它包括方向?yàn)榈谝环较虻能壍溃?線圈(22，82)，它包括至少一圈線，它的取向?yàn)榈诙较?，所述第二方向基本上與第一方向垂直，圍繞軌道進(jìn)行纏繞，并且將它設(shè)置成接受電壓；-永久的磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)，將它設(shè)置成沿著軌道運(yùn)動(dòng)，將所述永久磁體組件緊密地裝配到軌道上；以及-位于軌道與永久磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)之間的鐵磁流體混合物；使得永久磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)在第一方向上的運(yùn)動(dòng)取決于提供給線圈(22，82)的電壓。
2. 按照權(quán)利要求1所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，鐵磁流體是一 種低摩擦的鐵磁流體混合物，它包括-f茲性的或者可i茲化的納米顆粒，以及-攜帶流體，將磁性的或者可磁化的納米顆粒散布在該流體中。
3. 按照權(quán)利要求2所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，納米顆粒為鐵 素體顆粒，而攜帶流體包括一種有機(jī)的攜帶流體。
4. 按照權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)所述的電磁震動(dòng)器，其特征在 于，軌道包括方向?yàn)榈谝环较虻墓軤顑?nèi)腔，并且將第一永久磁體組件(26, 32, 34， 42, 52， 62， 72， 84)設(shè)置成在該管狀內(nèi)腔中運(yùn)動(dòng)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，管狀內(nèi)腔有圓 形的截面。
6. 按照權(quán)利要求4或5所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，管狀內(nèi)腔 的形狀為線性的。
7. 按照權(quán)利要求1-6中任何一個(gè)所迷的電磁震動(dòng)器，其特征在 于，震動(dòng)器包括至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)居中的部件(46, 56， 66， 74),將這些 部件沿著第一方向設(shè)置在永久磁體組件(26, 32， 34， 42， 52， 62, 72， 84)的第一側(cè)面上，用來(lái)將方向?yàn)榈谝环较虻慕惶娴奈团懦庾饔昧?施加到永久磁體組件(26, 32, 34， 42， 52, 62, 72， 84)上。
8. 按照權(quán)利要求7所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，震動(dòng)器包括第二實(shí)現(xiàn)居中的部件(57， 68, 75 ),將這些部件沿著第一方向設(shè)置在永 久磁體組件(26， 32， 34， 42, 52， 62， 72， 84)的第二側(cè)面上，用來(lái)將方向?yàn)榈谝环较虻膶?shí)現(xiàn)居中的作用力施加到永久磁體組件(26, 32, 34, 42, 52， 62, 72， 84)上。
9. 按照權(quán)利要求7所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，第一實(shí)現(xiàn)居中 的部件為第一彈簧(46, 56),將它的第一端裝到永久磁體組件(42) 的第一端上，而將它的第二端裝到管狀內(nèi)腔的第一端部止動(dòng)件(48)的 內(nèi)側(cè)面上。
10. 按照權(quán)利要求8所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，第一和第二 實(shí)現(xiàn)居中的部件(56， 57)包括第一和第二彈簧，分別將它們裝在永久 磁體組件(26， 32， 34， 42, 52， 62， 72， 84)的任何一個(gè)側(cè)面上，用 來(lái)將方向?yàn)榈?一方向的實(shí)現(xiàn)居中的作用力施加到永久磁體組件(52 )上。
11. 按照權(quán)利要求9或IO所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，第一和 第二彈簧在第一方向上是非線性的。
12. 按照權(quán)利要求8所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，第一和第二 實(shí)現(xiàn)居中的部件包括第二和第三永久磁體(66， 68),分別使它們的取 向?yàn)樵诘谝环较蛏详P(guān)于彼此處于相反的方向，用來(lái)將方向?yàn)榈谝环较虻?實(shí)現(xiàn)居中的作用力施加到永久磁體組件(62)上。
13. 按照權(quán)利要求8所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，第一和第二 實(shí)現(xiàn)居中的部件(74， 75)中的每一個(gè)包括基本上氣體密封的隔間，其 中，在永久磁體組件(72)與管狀內(nèi)腔(70)的表面壁之間的接觸表面有基本上氣體密封的裝配。
14. 按照權(quán)利要求1 - 13中任何一個(gè)所述的電磁震動(dòng)器，其特征在 于，將線圏(22, 82)設(shè)置成接受一個(gè)交流電壓。
15. 按照權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)所述的電》茲震動(dòng)器，其特征在 于，管狀內(nèi)腔有環(huán)形鐵心(80)的形狀。
16. 按照權(quán)利要求15所述的電磁震動(dòng)器，其特征在于，將線圏(22, 82)設(shè)置成接受一個(gè)直流電壓。
17. —種包括電磁震動(dòng)器的便攜式通訊裝置(90)，它包括-殼體(20, 30, 40, 50, 60， 70， 80)，它包括方向?yàn)榈谝环?向的軌道；-線圏(22， 82)，它包括至少一圏線，它的取向?yàn)榈诙较颍?所述第二方向基本上與第一方向垂直，圍繞著軌道，并且將它設(shè)置成接 受一個(gè)電壓；-永久的磁體組件(26， 32， 34, 42， 52， 62， 72， 84),將它 設(shè)置成沿著軌道運(yùn)動(dòng)；以及-位于軌道與永久磁體組件(26， 32, 34， 42， 52， 62， 72, 84) 之間的鐵;茲流體混合物；使得永久磁體組件(26, 32， 34, 42， 52， 62， 72， 84)在第一方 向上的運(yùn)動(dòng)取決于提供給線圈(22， 82)的電壓，并且其中，便攜式通 訊裝置(90)是手機(jī)。
全文摘要
一種在便攜式通訊裝置(90)中使用的電磁震動(dòng)器，它包括一個(gè)殼體(20，30，40，50，60，70，80)，它包括方向?yàn)榈谝环较虻能壍溃灰粋€(gè)線圈(22，82)，它包括至少一圈線，它的取向?yàn)榈诙较颍说诙较蚧旧吓c第一方向垂直，圍繞軌道進(jìn)行纏繞，并且將它設(shè)置成接受一個(gè)電壓；一個(gè)永久的磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)，將它設(shè)置成沿著軌道運(yùn)動(dòng)，將所述永久磁體組件緊密地裝配到軌道上；以及位于軌道與永久磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)之間的一種鐵磁流體混合物；使得永久磁體組件(26，32，34，42，52，62，72，84)在第一方向上的運(yùn)動(dòng)取決于提供給線圈(22，82)的電壓。
文檔編號(hào)H02K33/16GK101189784SQ200680009240
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月21日
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