專利名稱：稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是手機振動機構，尤其是一種稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用。
技術背景目前，手機均設有振動來電告示功能，這種無聲振動來電告示功能通常由電機和安裝在其轉子軸上的配重偏心輪組成。其工作原理是利用電機轉子帶動偏心輪轉動，由于偏心輪造成負荷上的不對稱，產(chǎn)生一個具有一定振動頻率和幅度的機械振動，然后再將此振動波傳遞到手機外殼或其周邊結構上，使手機外殼或周邊結構發(fā)生振動，實現(xiàn)振動提示來電。
從工作原理來講，現(xiàn)有振動電機與一般電機一樣，都是基于電磁感應原理，將電能轉化為機械旋轉動能。其優(yōu)點是工作原理可靠，制造加工工藝成熟。其缺陷是一、現(xiàn)有振動電機必須有轉子這一旋轉部件，而且又工作在有刷、偏心和高速旋轉等較惡劣工況，對電刷、換向器、軸承材質要求較高；即便這樣，轉子部件工作壽命也很有限。這是現(xiàn)有電機結構和其工作原理所決定的，目前尚無法避免。
二、隨著手機的薄形化，對振動電機的厚度要求減到2毫米甚至更薄，但受現(xiàn)有振動電機結構上的限制，即使是片式振動電機，也很難做到3毫米以下。
三、現(xiàn)有的手機振動電機，其零部件均屬于相當于機械手表級的精密度較高機械零件，需要用專用機床設備加工，還有較高的機械裝配精度要求，加上多道工序尚需依靠人工操作，從而使產(chǎn)品的一致性和合格率均會受到影響。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對上述手機振動機構存在的不足，提供一種稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用。該應用能克服現(xiàn)有手機振動機構存在的所有缺陷。
本發(fā)明稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于用稀土超磁致伸縮材料制成振動件；振動件外圍繞有驅動線圈；驅動線圈配有交變電路；一設有振動件安裝腔的殼體；繞有驅動線圈振動件兩端以緊配合嵌置在振動件安裝腔內。
本發(fā)明手機振動機構的工作過程是將本手機振動機構直接卡置在手機外殼內或以粘貼等緊配合連接方式安裝在手機殼內適當部位。當繞制在振動件外圍的線圈在交變電路的控制下得電后，即產(chǎn)生交變磁場，稀土超磁致伸縮材料制成的振動件將一定頻率和幅度的交流電流轉換成機械振動，再通過其兩端與腔壁的緊配合之機械耦合機件將此振動傳輸?shù)绞謾C外殼表面，使之發(fā)出振動或聲音。
本發(fā)明稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用之原理利用稀土超磁致伸縮材料在電磁場的作用下可以產(chǎn)生微變形或聲能，也可以將微變形或聲能轉化為電磁能之能量轉換原理，稀土超磁致伸縮材料在磁場作用下會發(fā)生長度上的變化，可產(chǎn)生位移而因此做功；在交變磁場作用下，就會發(fā)生反復伸長或縮短，從而產(chǎn)生振動或發(fā)射聲波，當振動件兩端受壓時，其產(chǎn)生的振動即會通過兩端傳遞出去，從而達到與現(xiàn)有手機振動電機同樣的振動效果。
本發(fā)明稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用具有以下優(yōu)點和效果一、用稀土超磁致伸縮振動換能替代電機偏心旋轉產(chǎn)生振動換能，是一種原理性根本替代。因此在結構上取消了現(xiàn)有振動電機的轉子旋轉動部件，包括轉子線圈、電刷、換向器、配重塊或偏心輪等零件，大大簡化了整機設計和加工工藝，提高性能指標，降低制造成本；二、由于產(chǎn)生驅動磁場的驅動線圈是靜止的，并且很容易通過外部導熱介質有效散熱，可承受相當大的功率，這種器件的特點是沒有旋轉的轉子線圈，沒有電刷、換向器和軸承的摩擦損耗，因此不必擔心運動損壞，大大延長了工作壽命；三、由于稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮方向只與驅動線圈通電產(chǎn)生的交變磁場方向正交，而與此材料形狀無關，因此，可將該材料加工成棒狀或薄片狀，甚至是薄膜。加上驅動線圈設計合理，可將振動機構的厚度減少到2毫米以下，能滿足手機小形化、超薄化之發(fā)展趨勢；四、由于稀土超磁致伸縮材料具有高的能量密度，因此可做到小體積大功率，而且可將這一磁致伸縮產(chǎn)生的往返機械運動，通過適當?shù)臋C械放大機構放大，再耦合到手機機殼等硬質物體上，產(chǎn)生較強烈的振動效果。
五、稀土超磁致伸縮材料工作頻帶寬，從每秒幾次到每秒幾十萬次的來回膨脹和收縮，都可以穩(wěn)定工作。為此可通過專門設計的專用集成電路，產(chǎn)生程控的不同頻率和幅度的交變電流，通過驅動線圈，使得稀土超磁致伸縮材料產(chǎn)生不同頻率和不同強度的機械振動或聲音，這是現(xiàn)有旋轉振動電機很難做到的。
本發(fā)明稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用之具體方法由以下附圖和實施例詳細給出。
圖1是本發(fā)明手機振動機構的結構示意圖；圖2是本發(fā)明手機振動機構的另一種結構示意圖；圖3是本發(fā)明手機振動機構的再一種結構示意圖。
具體實施方式實施例1從圖1可以清楚地看到本發(fā)明手機振動機構由用稀土超磁致伸縮材料制成振動件1、驅動線圈2、交變電路3和設有振動件安裝腔4的殼體5組成。所述的振動件1為一直徑為1～2mm的稀土超磁致伸縮材料棒材，長度為8～10mm，外繞的驅動線圈2由圈數(shù)漆包線構成；驅動線圈2的兩端與交變電路3連接；繞有驅動線圈2的振動件1設置在振動件安裝腔4內，振動件1兩端與振動件安裝腔4有腔壁為緊配合。
工作過程是將本手機振動機構直接卡置在手機外殼內，通過交變電路3向驅動線圈2輸入一定頻率和幅度的交變電流，驅動線圈2就會產(chǎn)生相應的交變磁場，振動件1在此交變磁場的作用下，發(fā)生反復伸長與縮短，從而產(chǎn)生振動。同時，振動件1通過其兩端與腔壁的緊配合將此振動傳輸?shù)绞謾C外體表面，即完成了原有的電機偏心旋轉而產(chǎn)生的振動功能。
本實施例給出的手機振動機構是根據(jù)現(xiàn)有兩種手機振動電機空心杯式和片式振動電機而設定的。兩種振動電機的典型尺寸前者為Φ4×10mm，后者為Φ10×3.4mm。本實施例的手機振動機構能滿足上述兩種手機上的安裝。
實施例2從圖2可以清楚地看到，本實施例的基本結構與實施例1相同，其區(qū)別是為了適應手機越來越薄之發(fā)展趨勢，將稀土超磁致伸縮材料制成片狀振動件1，其尺寸為2×5×1mm，即其厚度僅為1mm，振動件1很細小，驅動線圈2可常規(guī)線繞，也可以采取脫胎、片式結構，形成的振動機構扁平如紙狀，它可最大限度地縮小振動件安裝腔的殼體。其工作過程與實施例1相同。
實施例3從圖3可以清楚地看到本實施例的基本結構與實施例1相同，其區(qū)別是振動件1為雙疊片結構，即由兩塊尺寸、性能相同的稀土超磁致伸縮材料薄片11和12粘合而成。這種采用雙疊片結構振動件1制成的振動機構能有效地降低材料的動態(tài)損耗和提高動態(tài)響應特性。
如果選用的兩塊稀土超磁致伸縮材料薄片11和12的磁致伸縮系數(shù)有差別；或一塊是稀土超磁致伸縮材料薄片，另一塊不具有磁致伸縮性能，那么兩片疊合粘貼在一起，又采用懸臂梁結構，即一頭固定，一頭懸空。此時在驅動線圈通以交變電流時，疊片就會產(chǎn)生彎曲振動從而改變原先的垂直于交變磁場方向的振動。它為手機提供了另一種振動模式。
權利要求
1.一種稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于用稀土超磁致伸縮材料制成振動件；振動件外圍繞有驅動線圈；驅動線圈配有交變電路；一設有振動件安裝腔的殼體；繞有驅動線圈振動件兩端以緊配合嵌置在振動件安裝腔內。
2.根據(jù)權利要求1所述稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于振動件1可以是棒狀。
3.根據(jù)權利要求1所述稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于振動件1可以是任何形狀之薄片。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于振動件(1)為雙疊片結構，即由兩塊稀土超磁致伸縮材料薄片(11、12)粘合而成。
全文摘要
一種稀土超磁致伸縮材料在手機振動機構上的應用，其特征在于用稀土超磁致伸縮材料制成振動件；振動件外圍繞有驅動線圈；驅動線圈配有交變電路；一設有振動件安裝腔的殼體；繞有驅動線圈振動件兩端以緊配合嵌置在振動件安裝腔內。利用稀土超磁致伸縮材料在電磁場的作用下可以產(chǎn)生微變形或聲能，也可以將微變形或聲能轉化為電磁能之能量轉換原理，通過稀土超磁致伸縮材料在磁場作用下發(fā)生的長度變化，產(chǎn)生位移振動或發(fā)射聲波，當振動件兩端受壓時，其產(chǎn)生的振動即會通過兩端傳遞出去，從而達到與現(xiàn)有手機振動電機同樣的振動效果。
文檔編號B06B1/08GK1686622SQ20051003445
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月9日 優(yōu)先權日2005年5月9日
發(fā)明者程浩川, 胡自強, 趙棟梁 申請人:程浩川, 胡自強, 趙棟梁