專利名稱：單相感應振動電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種單相感應振動電機，更具體地講，涉及一種能夠準確地控制旋轉構件的靜止位置的單相感應振動電機。
背景技術：
包括移動電話的便攜式終端可包括音頻輸出裝置(例如，揚聲器)和振動輸出裝置(例如，振動電機)作為用于傳遞對用戶的輸入信號或外部信號的響應的輸出裝置。在這些輸出裝置中，由于音頻輸出裝置通過聲音將輸出信號傳遞給用戶，因此用戶可容易地識別該輸出信號；然而，會打擾用戶周圍的人。另一方面，由于振動輸出裝置通過觸覺(即，振動)將輸出信號傳遞給用戶，因此不會打擾用戶周圍的人；然而，振動輸出裝置的缺點在于:用戶識別靈敏度相對低，電流消耗聞且其體積相當大。然而，近來，隨著包括觸摸面板的便攜式終端變得普遍，作為振動輸出裝置的一種，振動電機(具體為單相感應振動電機)的使用已經逐漸增多。同時，在振動電機中，根據其中設置永久磁體的結構，可能會形成旋轉構件的旋轉力喪失的死點。這種死點會根據旋轉構件的旋轉而使振動幅度減小，并且會使旋轉構件的旋轉變得相當困難。為了解決這些問題，提供了根據現有技術的專利文獻I和專利文獻2。在專利文獻I和專利文獻2中，可通過改變永久磁體的形狀來顯著減少死點。然而,在專利文獻I和專利文獻2中均設置了兩個或更多個線圈束,從而可能難以使振動電機小型化和輕量化。此外，在專利文獻I和專利文獻2中，需要對永久磁體進行精確加工，從而可能不容易應用在專利文獻I和專利文獻2中公開的技術并使其商業化。[現有技術文獻](專利文獻DKR2OO2O277I3 A(專利文獻2)KRlO-O38567I BI

發明內容
本發明的一方面提供一種可平穩地執行旋轉構件的旋轉運動的單相感應振動電機。根據本發明的一方面，提供一種單相感應振動電機，該單相感應振動電機包括:底部構件，在所述底部構件上安裝有軸和永久磁體；旋轉構件，可旋轉地結合到所述軸，并位于所述永久磁體的上方；線圈構件，設置在所述旋轉構件上；磁性構件，設置在所述旋轉構件上，用于控制所述旋轉構件的靜止位置，其中，以所述旋轉構件的水平表面為基準，所述磁性構件被設置為與所述永久磁體所在的區域在豎直方向上部分地重疊。所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成鈍角的位置。所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為150度至170度的位置，或者所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為130度至150度的位置，或者所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為100度至120度的位置。所述磁性構件可呈條形、彎曲形或馬蹄形。所述磁性構件的兩端均可被設置為與所述永久磁體所在的區域重疊。所述單相感應振動電機還可包括用于增加所述旋轉構件的重量偏心度的質量構件。 所述質量構件可形成在所述線圈構件上。所述質量構件可形成在所述旋轉構件的邊緣，而不與所述線圈構件疊置。所述永久磁體可包括:多個第一磁體，均具有第一極性；多個第二磁體，均具有第二極性，所述第一磁體和所述第二磁體可圍繞所述軸交替地設置。所述第一磁體和所述第二磁體可具有不同的截面面積。所述第一磁體和所述第二磁體可具有使所述第一磁體與所述第二磁體可通過凹槽和突起彼此接合的形狀。根據本發明的另一方面，提供一種單相感應振動電機，該單相感應振動電機包括:底部構件，在所述底部構件上安裝有軸；永久磁體，形成在所述底部構件上，并具有圍繞所述軸交替地設置的第一極性和第二極性；旋轉構件，可旋轉地結合到所述軸，并位于所述永久磁體的上方；線圈構件，設置在所述旋轉構件上，其中，所述永久磁體被磁化為使得第一極性和第二極性之間的邊界線相對于從所述軸的中心沿著所述旋轉構件的徑向方向延伸到所述邊界線的位于所述永久磁體的外邊緣上的端點的虛擬延長線成一角度。所述單相感應振動電機還可包括磁性構件，該磁性構件設置在所述旋轉構件上，用于控制所述旋轉構件的靜止位置。所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成鈍角的位置。所述磁性構件可設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為150度至170度的位置。所述磁性構件可呈條形、彎曲形或馬蹄形。所述磁性構件的兩端均可被設置為與所述永久磁體所在的區域重疊。所述單相感應振動電機還可包括用于增加所述旋轉構件的重量偏心度的質量構件。所述質量構件可形成在所述線圈構件上。所述質量構件可形成在所述旋轉構件的邊緣。


通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的上述和其他方面、特點及其他優點將會被更加清楚地理解，在附圖中:圖1是根據本發明的實施例的單相感應振動電機的截面圖；圖2是圖1中示出的旋轉構件的透視圖；圖3至圖5是描述圖1中示出的磁性構件和線圈構件之間的位置關系的平面圖；圖6和圖7是示出圖1中示出的磁性構件的變型后的形狀的平面圖；圖8和圖9是示出圖1中示出的永久磁體的變型后的形狀的平面圖；圖10是根據本發明的另一實施例的單相感應振動電機的截面圖；圖11是示出圖10中示出的永久磁體的形狀的平面圖。
具體實施例方式根據本發明的實施例，可提供一種尺寸小且重量輕的振動電機。為此，根據本發明的實施例的振動電機可包括單個線圈構件。具有單個線圈構件的振動電機可比包括多個線圈構件的振動電機輕。此外，單個線圈構件可被寬范圍地設置，因此具有減小的厚度，從而可使振動電機的厚度減小。此外，在根據本發明的實施例的振動電機中，振動幅度可增加。為此，在振動電機中，線圈構件和質量構件可被設置為彼此疊置。在具有這種結構的振動電機中，由于旋轉構件的重量偏心度會通過線圈構件和質量構件而增加，因此振動幅度可增加。因此，根據本發明的實施例的振動電機可將振動信號平穩地傳遞給用戶。此外，根據本發明的實施例的振動電機可具有提高的操作可靠性。為此，根據本發明的實施例的振動電機還可包括磁性構件。在具有這種結構的振動電機中，由于可通過磁性構件控制旋轉構件的靜止位置，因此可防止旋轉構件(具體為線圈構件)位于死點的現象。此外，根據本發明的實施例，由于當旋轉構件(具體為線圈構件)停止時，旋轉構件(具體為線圈構件)可位于具有第一極性的磁體與具有第二極性的磁體之間，而不是位于死點位置，因此，可使處于靜止狀態的旋轉構件平穩地開始旋轉。 在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。在描述本發明的過程中，考慮到本發明的組件的功能來命名指示每個組件的術語。因此，術語不應該被理解為是對本發明的技術組件的限制。圖1是根據本發明的實施例的單相感應振動電機的截面圖；圖2是圖1中示出的旋轉構件的透視圖；圖3至圖5是描述圖1中示出的磁性構件和線圈構件之間的位置關系的平面圖；圖6和圖7是示出圖1中示出的磁性構件的變型后的形狀的平面圖；圖8和圖9是示出圖1中示出的永久磁體的變型后的形狀的平面圖；圖10是根據本發明的另一實施例的單相感應振動電機的截面圖；圖11是示出圖10中示出的永久磁體的形狀的平面圖。將參照圖1至圖9描述根據本發明的實施例的單相感應振動電機。根據本發明的實施例的單相感應振動電機100可包括底部構件110、蓋構件120、軸130、永久磁體140、旋轉構件150、線圈構件160、質量構件170和磁性構件180。此外，單相感應振動電機100還可選擇性地包括彈性構件190。底部構件110可呈板狀，并可由金屬材料制成，從而具有預定強度。然而，底部構件110的形狀和材料不限于此。因此，底部構件110的形狀可與蓋構件120的形狀相對應，并可由除了金屬以外的材料形成。底部構件110可通過壓力加工進行制造。然而，根據需要，底部構件110可通過模具進行制造。底部構件110可包括結合到軸130的軸支撐部分112。更具體地講，軸支撐部分112可具有軸130的一端插入于其中的孔。然而，軸支撐部分112的形狀不限于此，而是還可被不同地改變，只要軸支撐部分112可支撐軸130即可。底部構件110可包括電路板114。電路板114可包括用于給線圈構件160供應電流的電路圖案，并可被附著到底部構件110。例如，電路板114可通過粘合劑等被附著到底部構件110。此外，底部構件110可具有形狀與電路板114的形狀對應的凹槽，使得電路板114可被穩定地固定到底部構件110的一個表面。蓋構件120可被結合到底部構件110。例如，蓋構件120和底部構件110可通過焊
接、斂縫、卷邊等彼此結合。蓋構件120可具有下表面敞開的圓筒形形狀，并可由耐沖擊性高的金屬材料形成。然而，蓋構件120的形狀和材料不限于此，而是可被不同地改變。例如，蓋構件120可具有角柱形狀，并可由除了金屬以外的材料形成。蓋構件120可具有軸130的另一端固定于其中的凹槽122。這里，凹槽122可具有軸130的另一端被完全容納于其中的孔的形狀，或者凹槽122可具有軸130的另一端被部分地容納于其中的凹入形狀。為了將軸130固定到凹槽122，可將粘合劑涂于凹槽122。同時，在軸130可通過軸支撐部分112被穩定地固定的情況下，可省略蓋構件120的凹槽122。軸130可被結合到底部構件110，并且還可被選擇性地結合到蓋構件120。軸130可穿透旋轉構件150，并可作為旋轉構件150的旋轉中心。這里，軸130可包括軸承132，以允許旋轉構件150自由地旋轉。軸承132可被結合到旋轉構件150。永久磁體140可設置在底部構件110上。更具體地講，永久磁體140可基于軸130以圓形的方式設置。永久磁體140可具有極性不同的多個磁體142和144。例如，如圖3中所示，永久磁體140可包括具有第一極性(N極)的多個第一磁體142和具有第二極性(S極)的多個第二磁體144。這里，第一磁體142的數量與第二磁體144的數量相同。第一磁體142和第二磁體144可圍繞軸130交替地設置。即，多個第一磁體142中的每個可被設置為與第二磁體144相鄰，多個第二磁體144中的每個可被設置為與第一磁體142相鄰。旋轉構件150可被可旋轉地結合到軸130并可位于永久磁體140的上方。此外，旋轉構件150可繞軸130旋轉。為此，可在旋轉構件150和軸130之間設置軸承132，以允許旋轉構件150旋轉。旋轉構件150可設置有連接到線圈構件160的電路圖案。可選地，旋轉構件150可以是電路圖案形成于其上的基板。旋轉構件150可關于軸130不對稱。例如，旋轉構件150可具有扇形或者質心與軸130的中心不重合的其他形狀。
旋轉構件150可包括固定構件152。此外，線圈構件160、質量構件170和磁性構件180可形成在旋轉構件150上。固定構件152可由樹脂材料形成，并可在其中容納軸承132的同時與旋轉構件150一體地形成。例如，固定構件152可通過插入式注射成型法而形成在其上安裝有軸承132的旋轉構件150上。固定構件152可吸收在旋轉構件150旋轉期間所產生的沖擊。為此，固定構件152可由能夠容易地吸收沖擊的材料形成。例如，固定構件152可由橡膠、樹脂等形成。線圈構件160可安裝在旋轉構件150上，并可被連接到形成在旋轉構件150上的電路圖案(未示出)。更具體地講，線圈構件160可形成在旋轉構件150的相對較大的部分上。線圈構件160可由一組線圈束形成。由一組線圈束形成的線圈構件160可使單相感應振動電機100的結構簡化，并使單 相感應振動電機100的重量減小。線圈構件160可具有這樣的區域，在該區域中，當旋轉構件150靜止時，線圈構件160可與至少兩個具有不同極性的磁體142和144相互作用。在線圈構件160被形成為始終與具有不同極性的磁體142和144對應的情況下(如上所述)，可使處于靜止狀態的旋轉構件150平穩地開始旋轉。S卩，在線圈構件160可同時面對至少兩個磁體142和144的情況下，由于具有第一極性的磁力和具有第二極性的磁力可同時作用在線圈構件160上，因此可容易地使處于靜止狀態的旋轉構件150開始旋轉。質量構件170可形成在線圈構件160上。更具體地講，質量構件170可與線圈構件160 —體地形成，以增加旋轉構件的重量偏心度。例如，質量構件170可由包括鎢的金屬材料形成。然而,質量構件170不限于由金屬形成，而是可由除了金屬以外的材料形成。質量構件170可通過粘合劑被結合到線圈構件160。可選地,質量構件170可與線圈構件160—體地形成。例如，與線圈構件160類似，質量構件170可由線圈束形成。可選地，質量構件170可與線圈構件160插入式注射成型。在這種情況下，質量構件170可由任何材料形成，只要質量構件170可被插入式注射成型即可。同時，盡管附圖示出了質量構件170形成在線圈構件160上的情況，但是質量構件170可形成在旋轉構件150的邊緣，而不與線圈構件160疊置，從而使得單相感應振動電機
變纖薄。磁性構件180可形成在旋轉構件150上。磁性構件180可抑制旋轉構件150由于線圈構件160和質量構件170的重量而偏向于一側。磁性構件180可使旋轉構件150停在預定位置。為此，磁性構件180可以是具有極性的磁體或者磁性材料。例如，磁性構件180可以是具有第一極性和第二極性的磁體。磁性構件180可設置在旋轉構件150上，使得磁性構件180基本上與線圈構件160相對。如圖3至圖5所示，磁性構件180可呈條形。此外，如圖3至圖5所示，以軸130為中心，磁性構件180和線圈構件160可形成預定角度。具體地講，磁性構件180可設置在以軸130為中心磁性構件180與線圈構件160形成鈍角Θ的位置。例如，磁性構件180可設置在磁性構件180與線圈構件160形成的角度Θ在150度至170度的范圍內的位置(見圖3)，磁性構件180可設置在磁性構件180與線圈構件160形成的角度Θ在130度至150度的范圍內的位置(見圖4)，或者磁性構件180可設置在磁性構件180與線圈構件160形成的角度Θ在100度至120度的范圍內的位置(見圖5)。這里，在圖3中示出的結構中，由于磁性構件180和線圈構件160被設置成基本上彼此對稱，因此容易使作用在旋轉構件150上的負荷保持平衡。與此不同，在圖5中示出的結構中，由于磁性構件180和線圈構件160集中設置在一個地方，因此可使旋轉構件小型化。同時，當基于平面圖 (見圖3至圖7)觀看時，磁性構件180可被設置成與其中形成永久磁體140的區域在豎直方向上部分地重疊。例如，磁性構件180的整個區域(以X-Y平面為基準)的一半可被設置為與其中形成永久磁體140的區域部分地重疊。這種結構可有助于通過磁性構件180和永久磁體140之間的相互作用來控制旋轉構件150的靜止位置，同時抑制旋轉構件150由于磁性構件180與磁體142和144之間強大的磁力而偏向于一側。如圖6和圖7所示，磁性構件180可呈彎曲形或馬蹄形。由于具有這種形狀的磁性構件180可使磁通量集中于磁性構件180的兩端，因此可有效地控制旋轉構件150的靜止位置。這里，磁性構件180的兩端均可被設置為與其中形成永久磁體140的區域部分地重疊。如上所述地設置的磁性構件180在與線圈構件160保持預定角度時可抑制旋轉構件150的偏置現象。此外，磁性構件180可通過與磁體142和144相互作用而使旋轉構件150(具體為線圈構件160)停在設計者所期望的位置(例如，停在具有第一極性的第一磁體142與具有第二極性的第二磁體144之間)。彈性構件190可設置在底部構件110上，并可被連接到旋轉構件150。更具體地講，彈性構件190可將底部構件110的電路板114與旋轉構件150的電路圖案彼此電連接。彈性構件190可以是給線圈構件160交替地供應第一方向的電流和第二方向的電流的電刷。為此，彈性構件190可由兩個分開的結構形成。此外，彈性構件190可支撐旋轉構件150。為此，彈性構件190可由具有預定彈性的金屬材料形成。然而，彈性構件190不限于由金屬材料形成，而是可由包括導電材料的其他材料形成。如上所述地構造的單相感應振動電機100可使旋轉構件150總是停在具有第一極性的第一磁體142與具有第二極性的第二磁體144之間，或者停在旋轉構件150同時接收磁體142和144的磁力的位置。因此，可使處于靜止狀態的旋轉構件150平穩地開始旋轉。同時，根據實施例，永久磁體140可被改變成具有圖8和圖9中示出的形狀。即，永久磁體140可包括具有突起1422和凹槽1424的第一磁體142以及具有突起1442和凹槽1444的第二磁體144。換句話說，第一磁體142和第二磁體144可具有第一磁體142與第二磁體144通過凹槽和突起彼此接合的形狀。這里，第一磁體142和第二磁體144可具有不同的截面面積。如上所述地構造的磁體142和144可使得僅將具有一種極性的磁力提供給旋轉構件150的死點區域減小，從而可平穩地執行旋轉構件150的旋轉。在下文中，將參照圖10和圖11描述根據本發明的另一實施例的單相感應振動電機。根據本發明的另一實施例的單相感應振動電機100可與根據本發明的前述實施例的單相感應振動電機100在永久磁體140的形狀上不同。永久磁體140可包括具有第一極性的第一磁體142和具有第二極性的第二磁體144。這里，第一磁體142和第二磁體144可以以圓形的方式設置，如圖11中所示。此外，每個第一磁體142和每個第二磁體144彼此接觸的邊界線146可與從軸130的中心O沿旋轉構件150的徑向方向延伸到R點的延長線(O-R)成一角度，其中，R點為邊界線146的位于永久磁體140的外邊緣上的端點。這里，由邊界線146和延長線(O-R)形成的角度β可以是銳角，并且可以在10度至30度的范圍內。如上所述地 形成的永久磁體140可使死點區域減小。因此，根據另一實施例，可省略磁性構件180。盡管在圖10和圖11中示出的另一實施例中可省略磁性構件180，但是，圖10和圖11中示出的另一實施例也可包括磁性構件180，且磁性構件180與線圈構件160之間的相對位置、磁性構件180的形狀以及磁性構件180與永久磁體140之間的相對位置如圖3至圖7所示。此外，由于根據本發明的另一實施例的永久磁體140不包括單獨的突起和凹槽，因此可容易進行加工和制造，并可被容易地應用于產品。因此，根據實施例，可降低單相感應振動電機的制造成本。如上所述，根據本發明的實施例，單相感應振動電機可被小型化，并可具有顯著提高的振動效率。盡管已經結合實施例示出并描述了本發明，但是本領域技術人員將清楚的是，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以進行修改和變型。
權利要求
1.一種單相感應振動電機,包括: 底部構件，在所述底部構件上安裝有軸和永久磁體； 旋轉構件，可旋轉地結合到所述軸，并位于所述永久磁體的上方； 線圈構件，設置在所述旋轉構件上； 磁性構件，設置在所述旋轉構件上，用于控制所述旋轉構件的靜止位置， 其中，以所述旋轉構件的水平表面為基準，所述磁性構件被設置為與所述永久磁體所在的區域在豎直方向上部分地重疊。
2.如權利要求1所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成鈍角的位置。
3.如權利要求1所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為150度至170度的位置，或者所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為130度至150度的位置，或者所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為100度至120度的位置。
4.如權利要求1所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件呈條形、彎曲形或馬蹄形。
5.如權利要求1所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件的兩端均被設置為與所述永久磁體所在的區域重疊。
6.如權利要求1所述的單相感應振動電機，所述單相感應振動電機還包括用于增加所述旋轉構件的重量偏心度的質量構件。
7.如權利要求6所述的單相感應振動電機，其中，所述質量構件形成在所述線圈構件上。
8.如權利要求6所述的單相感應振動電機,其中，所述質量構件形成在所述旋轉構件的邊緣，而不與所述線圈構件疊置。
9.如權利要求1所述的單相感應振動電機，其中，所述永久磁體包括:多個第一磁體，均具有第一極性；多個第二磁體，均具有第二極性， 所述第一磁體和所述第二磁體圍繞所述軸交替地設置。
10.如權利要求9所述的單相感應振動電機，其中，所述第一磁體和所述第二磁體具有不同的截面面積。
11.如權利要求10所述的單相感應振動電機，其中，所述第一磁體和所述第二磁體具有使所述第一磁體與所述第二磁體通過凹槽和突起彼此接合的形狀。
12.—種單相感應振動電機,包括: 底部構件，在所述底部構件上安裝有軸； 永久磁體，形成在所述底部構件上，并具有圍繞所述軸交替地設置的第一極性和第二極性； 旋轉構件，可旋轉地結合到所述軸，并位于所述永久磁體的上方； 線圈構件，設置在所述旋轉構件上， 其中，所述永久磁體被磁化為使得第一極性和第二極性之間的邊界線相對于從所述軸的中心沿著所述旋轉構件的徑向方向延伸到所述邊界線的位于所述永久磁體的外邊緣上的端點的虛擬延長線成一角度。
13.如權利要求12所述的單相感應振動電機，所述單相感應振動電機還包括磁性構件，該磁性構件設置在所述旋轉構件上，用于控制所述旋轉構件的靜止位置。
14.如權利要求13所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成鈍角的位置。
15.如權利要求13所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件設置在以所述軸為中心所述磁性構件與所述線圈構件形成的角度為150度至170度的位置。
16.如權利要求13所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件呈條形、彎曲形或馬蹄形。
17.如權利要求13所述的單相感應振動電機，其中，所述磁性構件的兩端均被設置為與所述永久磁體所在的區域重疊。
18.如權利要求12所述的單相感應振動電機，所述單相感應振動電機還包括用于增加所述旋轉構件的重量偏心度的質量構件。
19.如權利要求18所述的單相感應振動電機，其中，所述質量構件形成在所述線圈構件上。
20.如權利要求18所述的單相感應振動電機,其中,所述質量構件形成在所述旋轉構件的邊緣。
全文摘要
本發明提供一種單相感應振動電機，該單相感應振動電機包括底部構件，在所述底部構件上安裝有軸和永久磁體；旋轉構件，可旋轉地結合到所述軸，并位于所述永久磁體的上方；線圈構件，設置在所述旋轉構件上；磁性構件，設置在所述旋轉構件上，用于控制所述旋轉構件的靜止位置，其中，以所述旋轉構件的水平表面為基準，所述磁性構件被設置為與所述永久磁體所在的區域在豎直方向上部分地重疊。
文檔編號H02K33/18GK103219859SQ201210084289
公開日2013年7月24日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年1月20日
發明者金容泰, 樸憬洙, 文東秀 申請人:三星電機株式會社