CN1486528A - 振动线性致动器 - Google Patents

Abstract

一种振动线性致动器包括一个具有永久磁体(5)的动子，一个具有线圈(2)的定子，所述定子安装于其上的底座(9)，盖(7)和电连接到所述线圈(2)上的焊接盘(11)。焊接盘(11)被设置在底座(9)或盖(7)其中之一的表面上。

Description

振动线性致动器

技术领域

本发明涉及在便携式信息终端中使用的振动线性致动器(actuator)。

背景技术

振动寻呼功能对于便携式信息终端如蜂窝电话来说现在是必不可少的。因为便携式信息终端变得越来越细小，所以市场要求振动发生器更薄。同时，要求振动发生器象其它电子组件一样表面安装在电路板上，因为便携式信息终端需要更高的封装密度。

图14示出一种常规振动发生器，该振动发生器使用一个包括不平衡配重25的旋转马达。这种振动发生器产生与电路板平行的振动；然而，用户对垂直于电路板的振动感觉更敏感。因此市场更需要垂直于电路板的振动。

图15示出另一种常规的振动发生器，该振动发生器使用音圈42并且是表面安装在电路板上。这种振动发生器是一种多功能振动致动器，所述振动致动器产生垂直于电路板的振动并且像一个扬声器和一个蜂鸣器那样工作。然而，因为它被用作声源，所以它不应该用盖封闭，并且产生声音的振动膜44不够耐热。因此这种振动发生器不适合回流焊接。

发明内容

本发明针对上述问题，并且目的在于提供一种振动线性致动器，所述振动线性致动器垂直于电路板振动并且足够耐热。

本发明的振动线性致动器包括下列部件：

动子，所述动子包括一个永久磁体；

定子，所述定子包括线圈，所述线圈产生使动子振动的振动磁场；

底座，上述定子安装在该底座上；

盖，所述盖设置在底座上并覆盖动子和定子；以及

电极，所述电极设置在底座和盖其中之一的表面上，并电连接到上述线圈上。

附图说明

图1示出按照本发明一个示范性实施例一种振动线性致动器的剖视图。

图2示出所述致动器的仰视图。

图3A示出所述振动线性致动器底座的仰视图。

图3B示出所述振动线性致动器的透视图。

图4A示出一电路板的顶视图，振动线性致动器安装在该电路板上。

图4B示出图4A所示的电路板侧视图。

图5示出应用本发明振动线性执行机构的蜂窝电话。

图6A示出一种包括圆筒形外轭件的振动线性致动器的剖视图。

图6B示出图6A所示圆筒形外轭件的仰视图。

图7A示出一种圆筒形线性致动器的仰视图。

图7B示出图7A所示圆筒形线性致动器的透视图。

图8A示出一种支承件只设置在下部的线性致动器的剖视图。

图8B示出图8A所示致动器的俯视图。

图9示出一种线性致动器的剖视图，其中一个支承件固定在一个盖和一个外轭件之间。

图10示出一种应用可动线圈的线性致动器的剖视图。

图11示出一种线性致动器的剖视图，该致动器应用一个活动的内轭件。

图12示出一种线性致动器的剖视图，所述线性致动器的动子沿着一个支承销钉振动。

图13示出一种内轭件，该内轭件被激光束照射。

图14示出一种常规的旋转振动马达。

图15示出一种常规的振动致动器。

具体实施方式

下面参照附图举例说明本发明的示范性实施例。图1，2，3A和3B示出本发明的振动线性致动器(下面简称为致动器)的结构。致动器1包括下列部件：

多角形外轭件4；

设置在外轭件4内的圆筒形内轭件3；

绕在内轭件3上的线圈2；及

磁体5，所述磁体5设置在外轭件4上，使得磁体5面向内轭件3。

内轭件3和外轭件4用磁性粉末压坯形成的金属物质制造。那些轭件可以通过将若干钢板径向地叠层在轴8上形成。内轭件3和线圈2形成一定子，而外轭件4和磁体5形成一个动子。

内轭件3在轭件3的中心具有轴8，并且轴8的第一端贯穿内轭件3的底面。内轭件3通过轴8的伸出部分和底座9的凹部定位，并刚性地安装在底座9上。由弹性体制成的下支承件6插在底座9和内轭件3之间。底座9用耐热树脂制成，所述耐热树脂的璃态转变温度不低于90℃。

图2示出致动器1的仰视图。支承件6由一环形片簧形成，并且当外轭件4从一平衡点向下移动时，支承件6使外轭件4向上移动。当外轭件4从平衡位置向上移动时，支承件6使外轭件4向下移动。

线圈2电连接到从底座9底部伸出的金属焊接盘(land)11上，并从焊接盘11供电，该焊接盘11作为线圈2的一个电极工作。焊接盘11可以在盖7的顶面上制备而不是在底座9的底部制备。

盖7覆盖内轭件3和外轭件4，并用设置在底座9上的盖填塞部分10填塞到底座9上。当致动器经受回流焊接时，盖7保护致动器内部免受外部空气影响或损坏。盖7还帮助致动器操作。盖7用金属制成；然而，它也可以用耐热树脂制成。

致动器1使由焊接盘11提供的电流流动到线圈2，从而产生振动磁通。振动磁通驱动外轭件4上下振动，如图1中箭头标志所示。

图3A示出底座9的底部，和焊接盘11从底部露出。图3B示出用盖7覆盖的致动器的透视图。

本发明的致动器具有下列优点：

(1)可直接安装到便携式终端的电路板上；

(2)垂直于便携式终端的电路板振动；及

(3)可通过回流焊接安装到便携式终端的电路板上。

图4A和4B示出一种安装到图5所示蜂窝电话的电路板12上的致动器。电路板12是一种多层式和双面的电路板，并安装有致动器之外的一些电子组件；然而，它们在图3A和3B中被省略了。致动器的焊接盘11被回流焊接到电路板12的一个焊接盘(未示出)上。电路板12上的马达驱动电路(未示出)通过焊接盘11向线圈2供电，从而控制致动器的振动。

如上所述，按照这个实施例所述的致动器包括多个在底座9底部上的焊接盘11作为致动器的连接端子。当致动器安装在电路板12上并加热时，它焊接到电路板12上。

这种结构适合于表面安装技术(SMT)方法，并且致动器可以回流焊接到电路板上。如图1所示，需注意在底座9上制备的焊接盘11不能使底部区域超出到侧面，以便相邻电子组件之间的间隔可以变窄，间隔变窄实现使表面安装更高的密度。焊接盘11可以从底部垂直伸出并与电路板12的孔接合，以便焊接可以使致动器更牢固地固定到电路板上。除了焊接盘11之外，还可以设置另一些不导电工作的焊接盘，以使电路板12和致动器之间的接合面数目增加。结果，致动器被更牢固地固定到电路板12上。那些制备改善了蜂窝式电话的抗冲击性。

将多个包括上述附加的焊接盘的焊接盘11安放在底部中心线的两侧上。优选地，将它们安放成关于一个点对称。底部的中心常常与致动器的重心近似一致，因此，各端子即焊接盘的对称布置使各个端子固定力的结合力与重心位置一致。换句话说，冲击力可以均匀地分布到各个端子上，以致当蜂窝电话掉落时可以最大程度发挥抗冲击性能的作用。按照本实施例所述的致动器几乎全用盖盖住，这样挡住在回流焊接步骤中用于熔化焊料的热风和红外线。因此盖保护致动器内部免受由于热而引起的损坏。因此本实施例的致动器适合于回流焊接。

致动器的底部由一个印刷电路板形成，所述印刷电路板重量轻并且耐热性和绝热作用二者都极好，并且盖有助于致动器的操作。因此，致动器可以有效地安装到电路板上。盖还防止灰尘进入，因此避免由于灰尘而引起的马达闭锁。结果，可以保持致动器的可靠性。如图4B中所示，致动器1垂直于电路板12振动，因此用户很敏感地感到更大的冲击。

由于推力与动子的质量成正比及由于磁体5和线圈2的安装点，所以外轭件4加工成多角形形状并将它的内部冲孔成圆筒形。然而，如图6A-7B所示，外轭件4的形状可以是圆筒形。内轭件3可以是多角形。

如图8A所示，支承件6可以设置到内轭件3和外轭件4的上面部分或下面部分的其中之一上。如图9所示，支承件6由一个盘簧形成，并且其第一端固定到壳7上而第二端固定到外轭件4上。如图10所示，线圈2绕在外轭件4上，并且磁体5安装到内轭件3上，线圈2作为一个动子工作。换句话说，一种可动线圈结构可适用于本发明。如图11所示，外轭件4可以作为一个定子工作，而内轭件3可以作为一个动子工作。如图12所示，当用一盘簧作为支承件时，有时发生相对于振动方向的滚动，因此，制备一个销钉14用于保持动子和定子之间的间隔。内轭件3可以沿着销钉14振动。销钉14在内轭件3内与滑动圆筒体15接合。涡动电流在致动器中垂直于振动方向进行流动，因此将内轭件3和外轭件4用激光束照射，如图13所示，由此增加局部地方阻值从而减少涡动电流。

本发明提供了一种振动线性致动器，所述振动线性致动器垂直于电路板振动并可以直接安装在便携式终端的电路板上。这种致动器在使用者可以敏锐感觉到的方向上产生具有更大冲击的振动，因此它可以广泛用于各种便携式终端中。

Claims (7)

1.一种振动线性致动器，包括：

一个动子，所述动子包括一个永久磁体并被支承从而任意地振动；

一个定子，所述定子包括一个线圈，该线圈产生使上述动子振动的振动磁场；

一个底座，上述定子安装在该底座上；

一个盖，所述盖设置在上述底座上，用于覆盖上述动子和定子；及

一个电极，所述电极电连接到上述线圈上并设置在上述底座和盖其中之一的表面上。

2.如权利要求1所述的振动线性致动器，其特征在于，上述电极设置在上述底座的底部上。

3.如权利要求1所述的振动线性致动器，其特征在于，上述动子由一个安装到上述定子上的弹性体支承。

4.如权利要求1所述的振动线性致动器，其特征在于，上述动子、上述定子和盖由金属物质制成。

5.一种便携式信息终端包括权利要求1所述的振动线性致动器。

6.如权利要求5所述的便携式信息终端，其特征在于，所述终端包括一个电路板，并且振动致动器安装到电路板上使得致动器垂直于电路板振动。

7.如权利要求6所述的便携式信息终端，其特征在于，振动线性致动器通过回流焊接安装到电路板上。

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