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1、10申请公布号CN102025253A43申请公布日20110420CN102025253ACN102025253A21申请号200910173547022申请日20090915H02K33/1820060171申请人台达电子工业股份有限公司地址中国台湾桃园县72发明人张绍雄游锦祥74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈小雯54发明名称磁性振动器57摘要本发明揭示一种磁性振动器,包括一第一磁性部和一第二磁性部,该第一磁性部包括一内板体、一第一磁铁和一第二磁铁,该第一磁铁与该第二磁铁间夹置该内板体;该第二磁性部包括一线圈及一覆盖体,该线圈环绕该第一磁性部,该覆盖体包覆该线圈,并具有。
2、一对应于该内板体的断差;其中该第一磁性部与该第二磁性部之间具有间隙,当该线圈中有电流流通时,该第一磁性部与该第二磁性部间产生轴向相对运动。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图7页CN102025267A1/2页21一种磁性振动器,包括第一磁性部,包括内板体;第一磁铁;及第二磁铁,与该第一磁铁之间夹置该内板体;以及第二磁性部,包括线圈,环绕该第一磁性部;及覆盖体,包覆该线圈,并具有一对应于该内板体的断差;其中该第一磁性部与该第二磁性部之间具有间隙,当该线圈中有电流流通时,该第一磁性部与该第二磁性部间产生轴向相对运动。2如权利要求1所述的磁性振。
3、动器,其中该第一磁铁与该第二磁铁轴向磁性相斥排列。3如权利要求1所述的磁性振动器,其中当该线圈中有电流流通时,该第二磁性部为固定状态,该第一磁性部相对于该第二磁性部产生轴向相对运动;或该第一磁性部为固定状态,该第二磁性部相对于该第一磁性部产生轴向相对运动。4如权利要求1所述的磁性振动器,其中该第一磁性部还包括一对外板体,分别设置于该第一磁铁及该第二磁铁相对于该内板体的另一侧。5一种磁性振动器,包括第一磁性部,包括第一磁铁;第二磁铁;及对外板体,分别设置于该第一磁铁与该第二磁铁的外侧,将该第一磁铁与该第二磁铁夹置于其中;以及第二磁性部,包括线圈,环绕该第一磁性部;及覆盖体,包覆该线圈,并具有一对。
4、应于该第一震动部中央的断差;其中该第一磁性部与该第二磁性部之间具有间隙,当该线圈中有电流流通时,该第一磁性部与该第二磁性部间产生轴向相对运动。6如权利要求5所述的磁性振动器,其中该第一磁铁与该第二磁铁轴向磁性相斥排列。7如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其还包括多个弹性件,分别设置于该第一磁性部或该第二磁性部的两端,用以提供该第一磁性部或该第二磁性部轴向相对运动时回复至初始位置的作用力。8如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该第一磁性部两端与该第二磁性部的间隙的距离大于该第一磁性部中央与该第二磁性部的间隙的距离。9如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该覆盖体对应于该第一磁性部两。
5、端分别具有一斜面或弧面,该斜面或该弧面由外向内朝该第一磁性部中央倾斜。10如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该覆盖体于该断差两侧分别具有向该第一磁性部延伸的一突出部。权利要求书CN102025253ACN102025267A2/2页311如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该覆盖体的该断差的距离大于该第二磁性部中央与该第一磁性部的间隙的距离。12如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该第二磁性部还包括一分隔件,设置于该覆盖体内,将该线圈分隔成两部分,并突出于该覆盖体的该断差之中。13如权利要求12所述的磁性振动器,其中该内板体、该覆盖体、该外板体或该分隔件为轭铁。14如权利要。
6、求14任一项所述的磁性振动器,其中该第一磁铁及该第二磁铁与该内板体的接触面为N极。15如权利要求14所述的磁性振动器,其中该第一磁铁与该第二磁铁所产生的磁力线自该内板体由内向外径向延伸至该覆盖体的该断差处。16如权利要求14任一项所述的磁性振动器,其中该第一磁铁及该第二磁铁与该内板体的接触面为S极。17如权利要求16所述的磁性振动器,其中该第一磁铁与该第二磁铁所产生的磁力线自该覆盖体的该断差处由外向内径向延伸至该内板体。18如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该第一磁铁、该第二磁铁、该内板体或该外板体为圆盘状或多边形盘状。19如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该覆盖体为一中空环状。
7、体,环绕该第一磁性部,该覆盖体轴向的截面为矩形、六边形、多边形、圆形、椭圆形或不规则形,其内部具有一空间,用以容置该线圈。20如权利要求16任一项所述的磁性振动器,其中该第二磁性部轴向的高度大于、等于或小于该第一磁性部轴向的高度。权利要求书CN102025253ACN102025267A1/5页4磁性振动器技术领域0001本发明涉及一种磁性振动器,特别是涉及一种可垂直方向振动且可达成薄型化设计的磁性振动器。背景技术0002传统的振动器主要由重量不平衡的转子所构成,如美国专利第5942833号,请参阅图1A,该振动器由线圈12、本体10、固定部9等相关元件构成转子部分,此转子相对于转轴8是一个重。
8、量不平衡的转子,而由磁铁5、轴承4A和4B、电刷7A等相关元件构成定子部分。当电流经由电刷7A传达到转子的线圈12时,因电流通过线圈12所产生的磁场与定子的磁铁5产生的磁场互相排斥,此相斥的力推动转子以转轴8为中心而旋转,因为转子是一个重量不平衡的转子,因此当转子在转动时,转子会产生质量不平衡的离心力与振动,振动力相对于振动器而言,是呈现在水平的方向上。0003然而,此种型式的振动器必须要马达启动并旋转到特定转速时,才能感受到振动;同样的,在切断电源后,因为转子的惯性作用,无法立即停止运转与振动的状态,在切断电源后的一定时间内仍能感受到振动,因此,此种振动器的振动相对于电源或振动信号源会有延迟。
9、的现象产生。另外,此种振动器的振动力相对于电子装置或PCB板是呈现在水平方向上,并不能提供有效的垂直方向振动,然而对于使用者而言,垂直方向上的振动是比较能够被明显感受到的振动型态。0004另一种型式的振动器,可产生垂直方向上的振动,如美国专利第6777895号,请参阅图1B,由外部轭铁4以及磁铁5组成振动元件,磁铁5为中空圆环形,其磁极方向为水平方向,内部线圈2及内部轭铁3组成定子,在电流流过线圈2后,产生的磁力与磁铁5的磁极产生相斥或相吸的关系,如此推动内部线圈2与内部轭铁3等元件组成的定子进行上下的振动。0005然而,此设计仍然具有一些缺点,外部轭铁4及磁铁5所组成的振动元件会产生垂直方向。
10、的上下振动,因此不能接触或夹持此振动元件,必须加装一个盖体7来避免振动元件被接触而妨害振动,如此导致整体振动器的尺寸大小受到限制,不利于薄型化的设计改良;另外,此设计中空环形的磁铁5的磁极方向为水平方向,如果尺寸太小,在量产上会受到限制,同样不利于薄型化的设计改良。发明内容0006本发明的目的在于提供一种磁性振动器,特别是一种可垂直方向振动且可达成薄型化设计的磁性振动器。0007缘是,为达上述目的,依据本发明的磁性振动器,包括一第一磁性部和一第二磁性部,该第一磁性部包括一内板体、一第一磁铁和一第二磁铁,该第一磁铁与该第二磁铁轴向磁性相斥排列,该第一磁铁与该第二磁铁间夹置该内板体;该第二磁性部包。
11、括一线圈及一覆盖体,该线圈环绕该第一磁性部,该覆盖体包覆该线圈,并具有一对应于说明书CN102025253ACN102025267A2/5页5该内板体的断差;其中该第一磁性部与该第二磁性部之间具有间隙,当该线圈中有电流流通时,该第一磁性部与该第二磁性部间产生轴向相对运动。0008其中,当线圈中有电流流通时,该第二磁性部为固定状态,该第一磁性部相对于该第二磁性部产生轴向相对运动;或该第一磁性部为固定状态,该第二磁性部相对于该第一磁性部产生轴向相对运动。0009该第一磁性部更包括一对外板体,分别设置于该第一磁铁及该第二磁铁相对于该内板体的另一侧。该磁性振动器更包括多个弹性件,分别设置于第一磁性部或。
12、第二磁性部的两端,用以提供该第一磁性部或该第二磁性部轴向相对运动时回复至初始位置的作用力。0010该第一磁性部两端与该第二磁性部的间隙的距离较佳为大于该第一磁性部中央与该第二磁性部的间隙的距离。该覆盖体对应于该第一磁性部两端可分别具有一斜面或弧面,该斜面或该弧面由外向内朝该第一磁性部中央倾斜;该覆盖体于该断差两侧可具有向该第一磁性部延伸的一突出部。0011该覆盖体的断差的距离大于该第二磁性部中央与该第一磁性部的间隙的距离。0012该第二磁性部更包括一分隔件,设置于该覆盖体内,将该线圈分隔成两部分,并突出于该覆盖体的断差之中。0013当该第一磁铁及该第二磁铁与该内板体的接触面为N极时,该第一磁铁。
13、与该第二磁铁所产生的磁力线自该内板体由内向外径向延伸至该覆盖体的断差处;当该第一磁铁及该第二磁铁与该内板体的接触面为S极时,该第一磁铁与该第二磁铁所产生的磁力线自该覆盖体的断差处由外向内径向延伸至该内板体。0014该覆盖体为一中空环状体,环绕该第一磁性部,其中空内部用以容置该线圈,该覆盖体轴向的截面较佳为矩形、六边形、多边形、圆形、椭圆形或不规则形。0015该内板体、该覆盖体、该分隔件或该外板体较佳为一轭铁,该第一磁铁、该第二磁铁、该内板体或该外板体较佳为圆盘状或多边形盘状。该第二磁性部轴向的高度大于、等于或小于该第一磁性部轴向的高度。0016为达上述目的,依据本发明的磁性振动器,包括一第一磁。
14、性部和一第二磁性部,该第一磁性部包括一对外板体、一第一磁铁和一第二磁铁,该第一磁铁与该第二磁铁轴向磁性相斥排列,该一对外板体分别设置于该第一磁铁与该第二磁铁的外侧,将该第一磁铁与该第二磁铁夹置于其中;该第二磁性部包括一线圈及一覆盖体,该线圈环绕该第一磁性部,该覆盖体包覆该线圈,并具有一对应于该内板体的断差;其中该第一磁性部与该第二磁性部之间具有间隙,当该线圈中有电流流通时,该第一磁性部与该第二磁性部间产生轴向相对运动。附图说明0017图1A和图1B显示现有振动器的示意图;0018图2显示本发明的磁性振动器的较佳实施例的剖视图;0019图3A和图3F显示本发明的磁性振动器具备外板体的较佳实施例的。
15、剖视图;0020图3B和图3C显示图3A的第一磁铁和第二磁铁的磁力线分布图;0021图3D和图3E显示图3A中线圈流经电流所产生的磁力线分布图;以及说明书CN102025253ACN102025267A3/5页60022图4图9显示本发明的磁性振动器的其余较佳实施例的剖视图。0023主要元件符号说明0024211内板体0025212外板体0026221第一磁铁0027222第二磁铁002823线圈002924覆盖体0030241斜面0031242突出部0032243弧面003325弹性件003426分隔件0035A轴向0036R径向0037G断差0038I、I1、I2间隙0039M1第一磁性部。
16、0040M2第二磁性部0041P1P4磁力线具体实施方式0042以下将参照相关附图,以说明依据本发明的较佳实施例,其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。0043请参照图2,其显示本发明的磁性振动器的较佳实施例的剖视图,其包括一第一磁性部M1和一第二磁性部M2,该第一磁性部M1包括一内板体211、一第一磁铁221和一第二磁铁222,该第一磁铁221和第二磁铁222轴向A磁性相斥排列,该第一磁铁221和第二磁铁222间夹置该内板体211,该第二磁性部M2包括一线圈23和一覆盖体24,该线圈23环绕第一磁性部M1,并具有一对应于该内板体211的断差G。其中该第一磁性部M1和该第二磁性部M2之间具。
17、有间隙S,当该线圈23中有电流流通时,该第一磁性部M1与第二磁性部M2间产生轴向A相对运动。本实施例中该第二磁性部M2为固定状态,该第一磁性部M1相对于该第二磁性部M2产生轴向A相对运动,但是,视实际情况需要也可使第一磁性部M1为固定状态,而使第二磁性部M2相对于该第一磁性部M1产生轴向A相对运动。本实施例另包括多个弹性件25,分别设置于第一磁性部M1或第二磁性部M2的两端,用以提供该第一磁性部M1或该第二磁性部M2轴向A相对运动时回复至初始位置的作用力。0044该第一磁性部M1可包括一对外板体212,如图3A所示,分别设置于该第一磁铁221及该第二磁铁222相对于该内板体211的另一侧。00。
18、45该覆盖体24较佳为一中空环状体,环绕该第一磁性部M1,其中空内部用以容说明书CN102025253ACN102025267A4/5页7置该线圈23,该覆盖体24轴向的截面较佳为矩形或六边形,如图2和图3A所示,也可为多边形、圆形、椭圆形或不规则形。0046当该第一磁铁221及该第二磁铁222与该内板体211的接触面为N极时,如图3B所示,该第一磁铁221所产生的磁力线P1与该第二磁铁222所产生的磁力线P2自该内板体211由内向外径向R延伸至该覆盖体24的断差处G,然后向两端延伸至覆盖体24,在覆盖体24接近外板体212外缘的地方进入外板体212,磁力线P1、P2再由外板体212向中央穿过。
19、第一磁铁221、第二磁铁222延伸至内板体211。0047当电流以顺时钟方向由上方观之流经线圈时,如图3D所示,产生的磁力线P3会在覆盖体24内回转,当回转的磁力线P3由覆盖体24的上缘来到中间断差G处的时候,磁力线P3会经由内板体211转进到覆盖体24的下缘,而形成整个回路。此时,第一磁铁221所产生的磁力线P1和线圈23电流产生的磁力线P3在覆盖体24中间的断差G相遇,产生互相排斥的力量,将第一磁性部往下推,同时,第二磁铁222所产生的磁力线P2和线圈23电流产生的磁力线P3在覆盖体24中间的断差G相遇,产生互相吸引的力量,也将第一磁性部M1往下推。0048同理,当电流以逆时钟方向由上方观。
20、之流经线圈时,如图3E所示,第一磁铁221所产生的磁力线P1和线圈23电流产生的磁力线P4会产生互相吸引的力量,将第一磁性部往上推,而第二磁铁222所产生的磁力线P2和线圈23电流产生的磁力线P4会产生互相排斥的力量,也将第一磁性部M1往上推。0049另外,当该第一磁铁221及该第二磁铁222与该内板体211的接触面为S极时,如图3C所示,该第一磁铁221与该第二磁铁222所产生的磁力线P1、P2自该覆盖体24的断差处G由外向内径向R延伸至该内板体211,由内板体211向两端穿过第一磁铁221、第二磁铁222进入外板体212,而由外板体212的外缘进入覆盖体24,再由两端延伸至覆盖体24中央断。
21、差G处。而其与线圈电流所产生磁力线之间相吸或相斥的关系与第3B相似,在此不再重复叙述。0050由此,通过变更流经线圈23的电流方向顺时钟或逆时钟,可以改变所产生磁力的方向,从而变更第一磁性部M1的移动方向;调整流经线圈23电流方向的切换速度,可以改变第一磁性部M1上下震动的频率,而变更流经线圈23的电流大小,可以调整第一磁性部M1上下震动力量的大小。0051此外,该第一磁性部M1两端与该第二磁性部M2的间隙I1的距离较佳为大于该第一磁性部M1中央与该第二磁性部M2的间隙I2的距离,如图3F所示,该覆盖体24的断差G的距离较佳为大于该第二磁性部M2中央与该第一磁性部M1的间隙I2的距离。0052。
22、该第二磁性部M2轴向A的高度可大于第一磁性部M1轴向A的高度,如图2或图3A所示,可小于第一磁性部M1轴向A的高度,如图4所示,也可等于第一磁性部M1轴向A的高度。0053该覆盖体24对应于该第一磁性部M1两端可分别具有一斜面241,如图3A所示,该斜面241由外向内朝该第一磁性部M1中央倾斜,该斜面241也可替换为一弧面243,如图6所示。0054该覆盖体24于该断差G两侧可具有向该第一磁性部M1延伸的一突出部242,如图5所示。说明书CN102025253ACN102025267A5/5页80055该第二磁性部M2可进一步包括一分隔件26,如图9所示,设置于该覆盖体24内,将线圈23分隔成。
23、两部分,并突出于覆盖体24的断差G中。0056上述图3A的磁性振动器也可移除该内板体211,如图8所示。0057该内板体211、该覆盖体24、该分隔件26或该外板体212较佳为一轭铁,该第一磁铁221、该第二磁铁222、该内板体211或该外板体212较佳为圆盘状或多边形盘状。0058综上所述,本发明的磁性振动器可垂直方向振动,对于使用者而言,可以较为明显的感受到电子装置的振动,且本发明的磁性振动器不需受到盖体的限制,可任意进行薄形化设计。本发明的较佳实施例所使用的磁铁为扁平状,其磁极方向为垂直方向,相对于磁极方向为水平方向的圆环形磁铁而言,生产过程较为简便。再者,本发明的线圈当有电流流通时,即。
24、刻便会与磁铁产生相斥或相吸的力量而振动,对于电源或振动信号源的反应是立即的。另外,本发明可以输入不同的电源或振动信号,产生不同的振动型态,由此而满足各种不同的振动情境需求。0059以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含在所附的权利要求中。说明书CN102025253ACN102025267A1/7页9图1A图1B图2说明书附图CN102025253ACN102025267A2/7页10图3A图3B说明书附图CN102025253ACN102025267A3/7页11图3C图3D说明书附图CN102025253ACN102025267A4/7页12图3E图3F说明书附图CN102025253ACN102025267A5/7页13图4图5说明书附图CN102025253ACN102025267A6/7页14图6图7说明书附图CN102025253ACN102025267A7/7页15图8图9说明书附图CN102025253A。