专利名称：振动发生器及其制造方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于需要振动模式的诸如移动电话的装置的振动发生器，且更具体地涉及水平振动式振动发生器以及制造该振动发生器的方法，其中所述振动发生器包括外壳，所述外壳的一个侧面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；以及弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部，所述振动发生器通过使用共振现象来产生水平振动，通过在具有与弹簧的固有振动频率相同的频率的电磁力下引起振荡来发生这种共振，并且所述振动发生器解决了由如现有技术机械振动发生器中所看到的机械摩擦引起的减少振动发生器的预期寿命的问题，并且产生大振动力，尽管所述振动发生器具有在竖直移动式振动发生器中不可实现的薄构造。
背景技术：
在现有技术中，用于需要振动模式的诸如移动电话的装置的振动发生器的示例是:振动马达，其中偏心式或偏心质量式配重被安装在有刷直流电机、无刷直流(BLDC)振动电机中，其中偏心式配重被安装在转子中；扁平式振动马达；使用共振的竖直振动马达等。然而，现有技术振动发生器是有问题，因为它们不能够有效地实现一些需求，例如诸如移动电话的装置所需的长寿命、可靠性、薄、以及高振动力。例如，使用有刷直流电机的振动发生器是有问题的，这是因为当电刷经过换向器的段之间的间隙时，该电刷引起机械摩擦、电火花和磨损，由此产生杂质并且降低振动发生器的预期寿命。此外，在努力克服使用有刷直流电机的振动发生器的问题的过程中，利用共振上下移动的竖直振动马达通过在由电磁力和磁场之间的相互作用引起的电磁力下引起的振荡而在具有弹簧和配重的移动组件中产生共振。然而，竖直振动马达是机械上有问题的，这是因为它们具有使用弹性体的竖直移动机构，且因此它们不可避免地需要可供振动发生器上下移动的机械空间，并且这防止减少振动发生器的高度的任何努力。此外，在现有技术中，为了在诸如移动电话的装置的有限空间中安装各种类型的振动马达，需要在该装置中形成附加空间，用于接收设置在振动马达的突出端子中的供电单元。现有技术振动马达的另一问题在于需要将引线连接到外部电源。在此，为了将引线电连接到外部电源，使用焊接。然而，使用焊接的连接是有问题的，这是因为所述连接可能被低劣地焊接，因此电线可能断裂，或者可能发生短路。使用焊接的连接的另一问题在于，由于有限的空间而难以使用配线。
发明内容
技术问题因此，紧记现有技术中出现的上述问题而形成本发明，并且本发明旨在提供一种水平振动式振动发生器，其包括:外壳，所述外壳的一个侧面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；以及弹簧，所述弹簧安装在所述外壳的内部，所述振动发生器通过使用共振现象来产生水平振动，通过在具有与弹簧的固有振动频率相同的频率的电磁力下引起振荡来发生这种共振，并且所述振动发生器解决了由如现有技术机械振动发生器中所看到的机械摩擦引起的减少振动发生器的预期寿命的问题，并且产生大振动力，尽管所述振动发生器具有在竖直移动式振动发生器中不可实现的薄构造。此外，本发明用于提供一种水平振动式振动发生器，其中，电路板构件被安装到外壳的下部，由此实现了振动发生器的改进构造并且允许采用表面安装技术，以及通过自动过程来制造振动发生器，所述振动发生器不使用附加引线，由此实现改善的连接可靠性。此外，本发明用于提供一种制造振动发生器的方法，所述方法可降低组装零件的组装公差并且可改善在制造水平振动式振动发生器的过程中的组装效率，由此改善产品的可靠性并且降低制造成本。技术方案在一方面，本发明提供一种振动发生器，所述振动发生器包括:外壳，所述外壳的一个表面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部；以及磁场产生部，所述磁场产生部包括磁体和空芯线圈，所述磁体产生电磁力以便使得所述振动部水平地振动，所述空芯线圈设置成与所述磁体间隔开预定间隙。此外，在本发明中，所述振动部可包括:托架，所述托架在所述外壳中提供预定空间；以及安装在所述托架中的所述配重。此外，在本发明中，在所述弹簧以U形形式围绕所述配重的状态的状态下，所述弹簧可在其第一端处被安装到所述外壳并且可在其第二端处安装到所述配重。此外，在本发明中，所述空芯线圈中可设置有内部空间，并且在所述空芯线圈的所述内部空间中可安装有芯部。此外，在本发明中，所述配重可包括具有凹陷部的第一配重以及具有开口的第二配重，其中，所述磁体被安置在所述第一配重的所述凹陷部中并且被插入到所述第二配重的所述开口中，其中金属磁轭被插设在所述第一配重和所述第二配重之间。此外，在本发明中，所述磁场产生部可被安装到基部，所述基部被组装成以便封闭所述外壳的敞开表面，其中具有电路图案的FPC (柔性印刷电路)被安装到所述基部的上表面，并且其内安装芯部的所述空芯线圈被安装到所述FPC的上表面。此外，在本发明中，所述外壳和所述托架可设置有多个定位孔，以便当将所述托架安装到所述外壳中时允许容易地观察所述托架的安装位置。此外，在本发明中，所述磁体可以是由Nd-Fe-B烧结体制成的磁体，其中所述磁体在左右两极(N极和S极)处被磁化。此外，在本发明中，所述外壳可在其外周缘设置有多个凹形部或多个凸形部，并且所述基部可在其外周缘上设置有凸形部或凹形部，使得所述外壳和所述基部借助接合方法彼此组装。此外，在本发明中，所述配重可包括一个具有开口的配重，并且所述磁体和磁轭都可被插入到所述配重的所述开口中。此外，在本发明中，电路板构件可被安装到所述外壳的敞开表面，其中，在所述电路板构件的表面上可设置有连接装置，使得所述空芯线圈在由所述连接装置电连接到所述电路板构件的状态下被安装到所述电路板构件。此外，在本发明中，所述电路板构件可以是PCB (印刷电路板)。此外，在本发明中，所述PCB可设置有形状与所述空芯线圈的芯部的形状相似的定位孔。此外，在本发明中，所述外壳可在其外周缘上设置有包括至少一个组装凹口或至少一个组装凸起部的接合部，并且所述电路板构件可在其外周缘上设置有包括至少一个组装凸起部或至少一个组装凹口的接合部，使得所述外壳和所述电路板构件借助接合方法彼此组装。此外，在本发明中，所述电路板构件可沿其厚度表面设置有接触部，所述接触部与所述外壳的内周面接触。此外，在本发明中，当所述电路板构件被安装到所述外壳的所述敞开表面时，在所述电路板构件与所述外壳的内周面之间可保持预定间隙，其中焊料被施加到所述间隙以使得所述电路板构件被安装到所述外壳。此外，在本发明中，所述电路板构件可构造成使得所述电路板构件使用表面安装技术(SMT)形成。在另一方面，本发明提供一种制造振动发生器的方法，所述振动发生器包括:夕卜壳，所述外壳的一个表面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部；磁场产生部，所述磁场产生部具有磁体和空芯线圈，所述磁体产生电磁力以便使得所述振动部水平地振动，所述空芯线圈设置成与所述磁体间隔开预定间隙；以及基部，所述基部被组装以便封闭所述外壳的敞开表面，所述方法可包括:第一组装过程，在所述第一组装过程中，所述磁体被插入所述配重中，所述配重被安装到所述弹簧并且所述弹簧被安装到所述外壳；第二组装过程，所述第二组装过程与所述第一组装过程分开进行在所述第二组装过程中，所述空芯线圈被安装到所述基部；第三组装过程，在所述第三组装过程中，由所述第一组装过程制造的第一组件和由所述第二组装过程制造的第二组件彼此组装到一起成为振动发生器。此外，在本发明的振动发生器制造方法中，所述第一组装过程可包括:将所述磁体插入到所述配重中；施加粘合剂，所述粘合剂固定所述磁体和所述配重；硬化所施加的粘合剂以便固定所述磁体和所述配重；通过焊接将所述弹簧安装到所述配重；以及将所述弹簧焊接到所述外壳。此外，在本发明的振动发生器制造方法中，当所述空芯线圈和FPC(柔性印刷电路)都被安装到所述基部时，所述第二组装过程可包括:在将所述基部的定位孔与基部组装夹具的中心销对齐之后将所述基部的定位孔安置在所述基部组装夹具的所述中心销上；在将所述柔性印刷电路的定位孔与所述基部组装夹具的所述中心销对齐之后将所述柔性印刷电路的定位孔安置在所述基部组装夹具的所述中心销上；在将所述空芯线圈的定位孔与所述基部组装夹具的中心销对齐之后将所述空芯线圈的定位孔安置在所述中心销上；以及将所述柔性印刷电路和所述空芯线圈都安装到所述基部。此外，在本发明的振动发生器制造方法中，当所述基部是包括PCB的电路板构件并且所述空芯线圈被安装到所述电路板构件时，所述第二组装过程可包括:在将所述电路板构件的定位孔与组装夹具的中心销对齐之后将所述电路板构件的定位孔安置在所述中心销上；在将所述空芯线圈的定位孔与所述组装夹具的所述中心销对齐之后将所述空芯线圈的定位孔安置在所述中心销上；将所述空芯线圈安装到所述电路板构件；以及将所述电路板构件和所述空芯线圈彼此电连接。此外，在本发明的振动发生器制造方法的所述第三组装过程中，将所述第一组装过程的第一组件和所述第二组装过程的第二组件彼此组装的过程可包括:借助在所述外壳的外周缘上形成多个凹形部或多个凸形部并且借助在所述基部的外周缘上形成凸形部或凹形部，通过接合方法将所述外壳和所述基部彼此组装。此外，在本发明的振动发生器制造方法中，当所述基部是包括PCB的电路板构件时，在通过接合方法将所述外壳和所述电路板构件彼此组装之后，可通过焊接或铆接将所述外壳和所述电路板构件彼此安装。有益效果如上所述，根据本发明的振动发生器包括:外壳，所述外壳的一个侧面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；以及弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部，所述振动发生器通过利用共振现象来产生水平振动，通过在具有与弹簧的固有振动频率相同的频率的在电磁力下引起振荡来发生这种共振，由此增加振动发生器的预期寿命并且产生大振动力，尽管所述振动发生器具有薄构造。此外，本发明改善了振动发生器的构造，使得电路板构件被安装到外壳的下部，由此允许采用表面安装技术并且借助自动过程来执行振动发生器的制造，并且本发明不使用附加引线，由此实现改善的连接可靠性并且使得振动发生器更容易且更有效地应用到装置。此外，根据本发明的制造振动发生器的方法可降低组装零件的组装公差并且可改善组装效率，由此改善产品的可靠性并且降低制造成本。
图1是根据本发明的振动发生器的第一实施方式的分解立体图；图2是根据本发明的振动发生器的第一实施方式的剖面图；图3是根据本发明的振动发生器的振动部的分解立体图；图4是根据本发明的振动发生器的第一实施方式中的基部的细节图；图5是示出根据本发明的振动发生器的外壳和盖部的组装凸起部的细节图；图6是示出根据本发明的振动发生器的第一实施方式中的基部的组合的细节图；图7是根据本发明的振动发生器的第一实施方式的变形的分解立体图；图8是根据本发明的振动发生器的第一实施方式的变形剖面图；图9是根据本发明的振动发生器的第二实施方式的分解立体图；图10是根据本发明的振动发生器的第二实施方式的剖面图；图11是根据本发明的振动发生器的第二实施方式的完全组装状态的图，其中图11 (a)是前部立体图并且图11 (b)是后部立体图；图12是如图6所示的根据本发明的振动发生器的第二实施方式的基部(电路板构件)的细节图，其中图12 (a)是前部立体图并且图12 (b)是后部立体图；图13是制造根据本发明的振动发生器的第一实施方式的方法的流程图14是制造根据本发明的振动发生器的第二实施方式(在将电路板构件用作基部的情况下)的方法的流程图；以及图15是制造根据本发明的振动发生器的方法的第一过程的另一实施方式的流程图。附图标记说明10:外壳10a, 20a:定位孔11:组装凹口20:托架21:第一配重22:第二配重23:弹簧30:磁体31:磁轭40:空芯线圈40a, 41a, 50a:定位孔
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41: FPC42:芯部50:基部(电路板构件)51:组装凸起部52:圆形凸起部53:半冲裁部 54:外部连接装置55:接触部56:空芯线圈连接装置57:接地装置
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的振动发生器以及制造该振动发生器的方法。如附图中所示的，根据本发明的振动发生器包括:外壳10，所述外壳具有由四个侧壁、一个敞开表面和一个封闭表面形成的正方形盒形状，在所述外壳的内部限定有空间；托架20，所述托架具有矩形底表面以及侧壁，这些侧壁从矩形底表面的四个边缘竖直直立并且具有预定宽度，所述托架被设置在外壳的内部并且提供所述外壳中的预定空间；振动部，所述振动部具有设置在托架20内部的配重21和22 ;U形弹簧23，在所述弹簧围绕托架20的状态下，所述U形弹簧23被安装到外壳10并且被安装到托架20 ;磁场产生部，所述磁场产生部包括磁体30和空芯线圈40，所述磁体产生电磁力从而使所述振动部水平振动，所述空芯线圈被设置成与磁体30间隔开预定间隙；以及基部50，所述基部被组装以便封闭所述外壳10的所述敞开表面。如图7和图8所示，根据本发明的振动发生器可构造成使得无托架20被设置在外壳20内部，但是在所述弹簧以U形形式围绕配重21和22的状态下，通过将弹簧23的第一端安装到外壳并且通过将该弹簧的第二端直接安装到配重21和22，弹簧23可支承配重21和22。这些配重包括具有凹陷部的第一配重21以及具有开口的第二配重22。在此，磁体30被安置在第一配重21的凹陷部中并且被插入第二配置22的开口中，其中金属磁轭31被插设在磁体和第一配重之间。
磁轭31被附接到磁体30的一个表面上，并且用作如下线，由磁体30的N极产生的磁力线通过所述线从N极传送到S极。在此，由于磁轭31如上所述仅被附接到磁体30的一个表面，因此可能增加磁体的未附接有磁轭31的相反表面的磁力。当由空芯线圈40产生的磁场会合由磁体30的未附接有磁轭31的表面产生的磁场时,可产生较高的磁力。每个配重21和22都具有预定重量。为了实现容易地制造配重，优选的是所述配重包括两个配重，即，第一配重21和第二配重22，如图1至3所示。然而，本发明的振动发生器可构造成使得磁轭31和磁体30能够借助使用一个配重来保持。配重由具有高比重的金属制成。在此，优选的是，所述配重由具有不小于16的比重的非磁性钨合金制成。作为实施方式，弹簧23可构造成使得在弹簧以U形形式围绕配重21和22的状态下，弹簧在其第一端处被安装到外壳10的表面并且在第二端处被安装到托架20的表面，如图5所示。作为另一实施方式，弹簧23可构造成使得该弹簧在其第一端处被安装到外壳10的表面并且在第二端处被直接安装到配重，如图8所示。换句话说，为了形成用于将配重保持在根据本发明的振动发生器的外壳10中的结构，配重保持结构的实施方式可借助具有设置在托架20中的配重21和22的振动部并且借助U形弹簧23来实现，在所述弹簧围绕托架20的状态下，所述U形弹簧被安装到外壳10和托架20，其中磁体30被设置在配重21和22的内部空间中，使得磁体30可借助U形弹簧23左右振动。作为另一实施方式，在弹簧23围绕配重21和22的状态下，通过将弹簧23的第一端安装到外壳10并且通过在不使用托架的情况下将弹簧的第二端直接安装到配重21和22，可实现配重保持结构，其中磁体30被设置在配重21和22的内部空间中，使得磁体30可借助U形弹簧23左右振动。当磁体30借助磁场产生部所产生的磁力左右振动时，弹簧23也左右弹性振动，其中所述磁体30被安装在配重21和22的内部空间中，所述配重21和22可被设置在托架20的内部空间中或者可由弹簧23直接保持。也就是说，当配重21和22被设置在托架20的内部空间中并且磁体左右振动时，托架20左右振动，并且在其第二端处被安装到托架20的弹簧23左右弹性振动。在此，磁体30是由Nd-Fe-B烧结体制造的磁体，其中所述磁体在左右两极(N极和S极)处被磁化。此外，在根据本发明的振动发生器中，可通过将FPC (柔性印刷电路)安装到基部50而形成被组装到振动发生器以便封闭外壳10的敞开表面的基部50 (第一实施方式)，如图1、图2、图4以及图6至图8所示。另选地，如图9至图12所示，可通过将PCB (印刷电路板)安装到基部50而形成基部50 (第二实施方式)。在第一实施方式中，如图4至图6所示，具有电路图案的FPC (柔性印刷电路)41被安装到基部50的上表面(当组装时面对外壳的内部的表面)，并且空芯线圈40被安装到FPC41的上表面，在所述空芯线圈40中安装有芯部42或不安装芯部42。在第二实施方式中，如图9至图12所示，由与PCB (印刷电路板)一体形成的电路板构件50来形成基部。在此，电路板构件50被电连接到空芯线圈40并且保持空芯线圈40，使得当外部电力被供应到电路板构件50时，电路板构件50输出预定电信号以便允许空芯线圈40产生预定磁场。电路板构件50具有可被安装到外壳10的敞开表面上的结构。如图12所示，电路板构件50在其第一表面上设置有空芯线圈连接装置56，电路板构件50通过所述空芯线圈连接装置可电连接到空芯线圈40。电路板构件50在其第二表面上还设置有外部连接装置54，外部电力通过所述外部连接装置可被供应到电路板构件50。在此，空芯线圈连接装置56和外部连接装置54被电连接到电路板构件的电路。在本发明中，通过将金属块附接到电路板构件50的两个相反表面，可形成包括空芯线圈连接装置56和外部连接装置54的连接装置。另选地，通过在电路板构件的表面上形成导电图案，可形成连接装置。此外，为了使振动发生器接地，电路板构件50在其第二表面上设置有接地装置57。通过将金属块附接到电路板构件或通过在电路板构件上形成导电图案，可形成接地装置57。当根据本发明的振动发生器被安装在诸如移动电话的装置中时，接地装置57用于允许振动发生器与装置(例如，移动电话)的PCB有效接触并且被牢固地保持在该装置中。在此，优选地将PCB (印刷电路板)用作电路板构件50，并且优选的是PCB被形成为双层PCB。双层PCB是这样的PCB，其中在一个PCB的上表面和下表面上形成不同的电路图案。在双层PCB中，上表面和下表面上所形成的电路图案彼此电连接，使得当外部电力被施加到PCB的下表面的电路图案上时，上表面的电路图案可能被电力致动。当双层PCB被用作本发明的电路板构件50时，空芯线圈40可被安装在PCB的上表面中。此外，在上述情况下，通过在不使用电线的情况下向PCB的下表面的电路图案施加外部电力，空芯线圈40可被电力致动。此外，电路板构件50可构造成使其利用表面安装技术(SMT)来形成。在该情况下，电路板构件50的电路可利用表面安装技术来形成。在空芯线圈40中形成内部空间，芯部42可被安装在所述内部空间中，或者没有芯部42被安装在所述内部空间中。被安装在所述空芯线圈40的所述内部空间中的芯部42由具有高导磁率的金属制成，并且其高度等于或大于空芯线圈40的高度。当如上所述具有高导磁率的芯部42被用于振动发生器中时，振动发生器是有利的，这是因为可减少磁场的泄漏量。通过使用自粘线缠绕而形成空芯线圈40，所述自粘线具有圆形截面或方形截面。在上述结构中，将在下文描述其中振动部左右振动以及产生振动的原理。当外部电力通过FPC41或通过电路板构件50被施加到空芯线圈40时，电流流经空芯线圈40，使得围绕空芯线圈40形成磁场。此外，当芯部42被安装到空芯线圈40中时，由安培定律产生的磁场可集中到具有高导磁率的芯部42。在此，磁体30在左右N极和S极处被磁化，使得由磁体30产生的磁场以及围绕空芯线圈40产生的磁场或者当安装芯部42时被集中到该芯部42的磁场根据洛伦兹力定律彼此相互作用，并且磁体30借助U形弹簧23左右振动。在上述情况下，其中牢固地安装有磁体30的配重21和22也左右振动。在此，当通过FPC41或通过电路板构件50被施加到空芯线圈40的电力的频率被控制成等于弹簧23的固有频率时，可产生其中振动强度快速增加的共振现象，使得可获得最大振动。可产生共振的共振频率可使用所施加的电力的频率来计算如下:共振频率=1/2V (k/m)
其中，k=弹簧常数，m=配重质量。在此，通过根据用于设计中的频率改变弹簧23的弹簧常数以及配重21和22的质量可确定共振频率。共振频率可根据设计者被改变。根据本发明的振动发生器利用上述共振现象，其中具有高导磁率的金属芯部42被安装在空芯线圈40中，使得所述芯部可减少磁场的泄漏。此外，在左右N极和S极处被磁化的磁体30被设置成使得所述磁体与空芯线圈40间隔开预定距离，使得当外部电力通过FPC41或通过电路板构件50被施加到空芯线圈40时，电流流经空芯线圈40并且磁场围绕空芯线圈40形成。因此，磁体30左右振动并且配重21和22左右振动，使得保持配重21和22的托架20以及安装到该托架中的弹簧23可左右振动。如上所述，本发明利用弹簧23的共振现象，使得本发明可解决在现有技术竖直移动式振动发生器的竖直运动中所经历的机械问题，并且提供可产生大振动力的振动发生器，尽管该振动发生器具有薄构造。此外，通过控制空芯线圈40和磁体30两者的取向，由空芯线圈40产生的磁场以及由磁体30产生的磁场的方向可被改变至期望方向，使得可产生各种具体频带内的共振现象。在根据本发明的振动发生器中，如下组件被称为第一组件，在该组件中，弹簧23在其第一端处被安装到外壳10并且在其第二端处被安装到托架20，并且第一配重21和第二配重22被安装在托架20的内部空间中，并且磁轭31和磁体30两者都被安装在第一配重21和第二配重22的内部空间中。此外，在第一实施方式中，其中具有FPC41和芯部42的空芯线圈40被安装到基部50上的组件被称为第二组件。然而，在第二实施方式中，其中空芯线圈40被安装到电路板构件50并且电路板构件50被电连接到空芯线圈40的组件被称为第二组件。当在形成第一组件和第二组件之后通过接合部件的接合而彼此组装所述第一组件和所述第二组件时，制成本发明的振动发生器。换句话说，多个组装凹口(凹形部)11可形成在外壳10的敞开表面的外周缘上，如图5所示；并且多个组装凸起部(凸形部)51可形成在基部50的外周缘上，如图4所示(第一实施方式)。另选地，如图10和图12所示，多个组装凹口(凹形部)11可形成在外壳的敞开表面的一端上或者形成在外壳10的敞开表面的外周缘上，并且多个组装凸起部(凸形部)51可形成在电路板构件50的外周缘上位于与组装凹口 11对应的位置处(第二实施方式)。之后，外壳10的组装凹口 11与电路板构件50的组装凸起部51相接合，使得电路板构件50可被安装到外壳10的敞开表面上。在此，组装凹口 I和组装凸起部51可分别形成为组装凸起部(凸形部)和组装凹口(凹形部)，使得外壳10和基部50可借助组装凸起部与组装凹部的接合而彼此组装。在第二实施方式中，形成于外壳10的外周缘上的接合部(组装凹口 11)的深度可被确定为等于或小于电路板构件50的厚度。此外，电路板构件50沿其外周面或者沿其厚度表面设置有接触部55。所述接触部55镀覆有导电材料并且当电路板构件50被安装到外壳10的敞开表面时接触外壳10的内周面，使得电路板构件50可电连接到由导电材料制成的外壳10。如上所述，由于电路板构件50的接触部55镀覆有导电材料，因此可能克服例如由电路板构件50的接触部55的金属材料引起的激光焊接中的困难的问题，在所述接触部55上，所述电路板构件50接触所述外壳10的内周面。此外，焊接还可被用于将电路板构件50焊接到外壳10，使得能够实现电路板构件50至外壳10的牢固安装。此外，当电路板构件50被安装到外壳10的敞开表面时，在电路板构件50和外壳10的内周面之间保留预定间隙(未示出)，并且焊料被施加到上述间隙(未示出)中，使得所述电路板构件50可被牢固地安装到外壳10。在此，外壳10需要由可被有效地焊接的可焊接材料制成。多个定位孔IOa被形成于外壳10中，以便当将托架20安装到外壳10中时允许工人容易地观察托架20相对于该外壳的安装位置。此外，多个定位孔20a被形成于托架20中位于与多个定位孔IOa对应的位置。将在下文详细地描述在第一实施方式中FPC41和空芯线圈40到基部50的安装。为了实现FPC41和空芯线圈40在预定位置处到基部50的精确安装，空芯线圈40的供安装芯部42的内部空间被用作定位孔40a，并且相应定位孔41a、50a被形成于FPC41和基部50中位于与空芯线圈40的定位孔40a对应的位置处(参见图6)。此外，具有预定尺寸的凹陷部的半冲裁部53形成于基部50中，并且FPC41被安装在半冲裁部53中，使得保留在组件中的凸起部的数量可最小化，或者使得在FPC41被安装到基部50之后根本没有凸起部保留在组件中。此外，基部50优选地在围绕半冲裁部53的预定位置处设置有多个圆顶状的圆形凸起部52。圆形凸起部52用作缓冲器。也就是说，在其中保持配重21和22的托架20由U形弹簧23保持，使得当其中安装有根据本发明的振动发生器的诸如移动电话的装置在坠落测试期间坠落或者不慎坠落时，配重21和22可能不合需要地沿坠落方向移动。在振动发生器中，空芯线圈40被设置在配重21和22下方，使得当配重21和22如上所述沿坠落方向移动时，配重21和22可能撞击设置在其下方的空芯线圈40并且这可能冲击空芯线圈40或者可能导致空芯线圈40的短路，由此恶坏空芯线圈40的质量。然而，本发明通过提供圆形凸起部52可有效地保护空芯线圈40处于上述状态。换言之，即使当配重21和22在坠落测试期间向下运动时，配重21和22也撞到圆顶形状的圆形凸起部52上，所述圆形凸起部52形成于围绕基部50的半冲裁部53的预定位置处，并且因此圆形凸起部52可用作能够防止配重21和22接触空芯线圈40的缓冲器。在本发明中，为了即使当配重21和22在坠落测试期间沿任何方向移动时也防止配重21和22接触空芯线圈40，优选的是，多个圆形凸起部52 (在附图中，示出了三个圆形凸起部)被形成在基部上。在下文中，将详细描述在第二实施方式中空芯线圈40到电路板构件50的安装。为了实现空芯线圈40在预定位置处到电路板构件50的精确安装，如图9所示，空芯线圈40的供安装芯部42的内部空间被用作定位孔40a，并且另一定位孔50a被形成在电路板构件50中位于与定位孔40a对应的位置处。在此，定位孔40a由用作空芯线圈的芯部的内部空间形成，并且定位孔50a构造成具有与空芯线圈的芯部的形状几乎相似的形状。在下文中，将参考附图详细地描述制造根据本发明的振动发生器的方法。根据本发明的具有上述构造的振动发生器是小型产品，因此小型振动发生器的零件也是小型零件。因此，在制造振动发生器的过程中，小型振动发生器的操作性能受零件的位置公差的显著影响。此外由于零件都是小型零件，因此难以高效率地实现期望的组装作业，且因此需要解决在困难组装作业中所经历的问题。
为此，制造根据本发明的振动发生器的方法使用定位孔以便实现相应零件的容易组装并且实现容易的过程。如图13所示，制造根据本发明的振动发生器的方法(第一实施方式)被划分为包括如下的单独过程:第一组装过程，其中在将U形弹簧23安装到托架20和外壳10之后将配重和磁体30安装在托架20的内部空间中；以及与第一组装过程单独地进行的第二组装过程，其中FPC41和空芯线圈40都被安装到基部50。在完成第一组装过程和第二组装过程之后，执行第三组装过程，在该第三组装过程中，由第一组装过程产生的第一组件和由第二组装过程产生的第二组件彼此组装成为振动发生器。如图14所示，制造根据本发明的振动发生器的方法(第二实施方式)被划分为包括如下的单独过程:第一组装过程，其中在将U形弹簧23安装到托架20和外壳10之后将配重和磁体30安装在托架20的内部空间中；以及与第一组装过程单独地进行的第二组装过程，其中空芯线圈40被组装到电路板组件50中(第二组件)。在完成第一组装过程和第二组装过程之后，执行第三组装过程，在该第三组装过程中，由第一组装过程产生的第一组件和由第二组装过程产生的第二组件彼此组装成为振动发生器。在第一组装过程中，使用一个配重来形成所述配重。另选地，在第一组装过程中配重可包括具有凹陷部的第一配重21和具有开口的第二配重22，并且磁体30通过被安置到第一配重21的凹陷部中并且通过被插入到第二配重22的开口中而可被安装，其中磁轭31被插设在所述第一配重和第二配重之间。在此，当托架20由磁性材料制成时，可省除磁轭31。首先，将描述第一组装过程(其中安装磁轭31以及配重包括第一配重21和第二配重22的过程)。第一组装过程包括:将托架20的定位孔20a安置在组装夹具的中心销上(步骤Sll);将U形弹簧23的第一端安装到托架20的表面上(步骤S12)以使得U形弹簧23被安装到托架20上；将外壳10的定位孔IOa与外壳组装夹具的中心销对齐并将所述定位孔IOa安置在所述中心销上(步骤S13);将具有安装到其上的弹簧23的托架20安置到外壳中(步骤S14);将弹簧23的安装到托架20的第二端安装到外壳10的表面(步骤S15)，以及将第一配重21、磁轭31、磁体30和第二配重22顺序地插入到托架20的内部空间中(步骤S16)，由此产生第一组件。在此，优选的是，插入到托架20的内部空间中的第一配重21、磁轭31、磁体30和第二配重22被插入到该托架的内部空间中并且被紧固到所述内部空间。在该第一组装过程中，当配重包括一个配重并且不安装磁轭31时，在该配重中形成开口，并且磁体30被安装在所述配重的开口中。此外，在制造根据本发明的振动发生器的方法中，可处理其中制造不具有托架20的振动发生器的第一组装过程的变形，使得磁体30被插入到配重中并且该配重被安装到弹簧23，并且弹簧23被安装到外壳，如图10所示。将参考图10如下详细地描述制造不具有托架20的振动发生器的第一组装过程。制造不具有托架20的振动发生器的第一组装过程包括:将磁体30插入到配重中(步骤S41);将粘合剂施加到配重与磁体30之间的间隙中，以便固定磁体30和配重(步骤
542);通过硬化被施加到配重与磁体30之间的间隙中的粘合剂来固定磁体30和配重(步骤
543);通过焊接等将磁体30和配重安装到弹簧23(步骤S44);以及通过焊接等将具有安装到其上的配重的弹簧23安装到外壳(步骤S45)，由此完成第一组装过程。在下文中，将详细地描述与第一组装过程单独地进行的第二组装过程。在第一实施方式中，第二组装过程包括:将基部50的定位孔50a安置在基部组装夹具的中心销上(步骤S21) JfFPC41的定位孔41a安置在基部组装夹具的中心销上(步骤S22);将空芯线圈40的定位孔40a安置在基部组装夹具的中心销上(步骤S23);将FPC和空芯线圈安装到基部上(步骤S24);以及将芯部42插入并固定在空芯线圈40的内部空间中或者空芯线圈40的定位孔40a中(步骤S25)，由此生产第二组件。此外，第二实施方式的第二组装过程包括:将电路板构件50的定位孔50a安置在基部组装夹具的中心销上(步骤S31);将空芯线圈40的定位孔40a安置在基部组装夹具的中心销上(步骤S32);将空芯线圈40安装到电路板构件50上(步骤S33);将芯部42插入并固定在空芯线圈40的内部空间中或者空芯线圈40的定位孔40a中(步骤S34);将电路板构件50和空芯线圈40彼此电连接(步骤S35)，由此生产第二组件。在此，在空芯线圈40中可不使用芯部42。当如上所述无芯部42被用于空芯线圈40中时，从该过程省除步骤S34。在此，可利用粘合剂实现将空芯线圈40安装到电路板构件50的方法。此外，空芯线圈40可通过焊接被电连接到电路板构件50。在其中将由第一组装过程产生的第一组件和由第二组装过程产生的第二组件彼此组装的过程中，在外壳10的敞开表面的外周缘上形成多个组装凹口(凹形部)11，并且在基部50的外周缘上形成组装凸起部(凸形部)51，使得外壳10和基部50借助组装凹口 11与组装凸起部51的接合而可被彼此容易地组装。如上所述，定位孔IOa和20a形成于外壳10和托架20中位于对应位置处，使得这两个部件使用组装夹具的中心销可被彼此精确地组装。此外，当在第一实施方式的第二组装过程中将FPC41和空芯线圈40安装到基部50时，定位孔41a、40a和50a被形成在对应部件中位于对应位置处，使得这些部件通过使用组装夹具的中心销可被彼此精确地安装。此外，当在第二实施方式的第二组装过程中将空芯线圈40安装到电路板构件50时，定位孔40a和50a被形成在相应部件中位于相应位置处，使得这些部件通过使用组装夹具的中心销可被彼此精确地安装。虽然为了描述目的已经公开了本发明的实施方式，但是本领域技术人员将理解的是，在不偏离在所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代都是可能的。
权利要求
1.一种振动发生器，所述振动发生器包括: 外壳，所述外壳的一个表面敞开； 振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重； 弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部；以及 磁场产生部，所述磁场产生部包括磁体和空芯线圈，所述磁体产生电磁力以便使得所述振动部水平地振动，所述空芯线圈设置成与所述磁体间隔开预定间隙。
2.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述振动部包括:托架，所述托架在所述外壳中提供预定空间；以及安装在所述托架中的所述配重。
3.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，在所述弹簧以U形形式围绕所述配重的状态下，所述弹簧在其第一端处被安装到所述外壳并且在其第二端处被安装到所述配重。
4.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述空芯线圈中设置有内部空间，并且在所述空芯线圈的所述内部空间中安装有芯部。
5.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述配重包括具有凹陷部的第一配重以及具有开口的第二配重，其中，所述磁体被安置在所述第一配重的所述凹陷部中并且被插入到所述第二配重的所 述开口中，其中金属磁轭被插设在所述第一配重和第二配重之间。
6.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述磁场产生部被安装到基部，所述基部被组装以便封闭所述外壳的敞开表面，其中具有电路图案的柔性印刷电路被安装到所述基部的上表面，并且其内安装有芯部的所述空芯线圈被安装到所述柔性印刷电路的上表面。
7.根据权利要求2所述的振动发生器，其中，所述外壳和所述托架设置有多个定位孔，以便当将所述托架安装到所述外壳中时允许容易地观察所述托架的安装位置。
8.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述磁体是由Nd-Fe-B烧结体制成的磁体，其中所述磁体在左右两极(N极和S极)处被磁化。
9.根据权利要求6所述的振动发生器，其中，所述外壳在其外周缘设置有多个凹形部或多个凸形部，并且所述基部在其外周缘上设置有凸形部或凹形部，使得所述外壳和所述基部借助接合方法彼此组装。
10.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，所述配重包括一个具有开口的配重，并且所述磁体和磁轭都被插入到所述配重的所述开口中。
11.根据权利要求1所述的振动发生器，其中，电路板构件被安装到所述外壳的敞开表面，其中 在所述电路板构件的表面上设置有连接装置，使得所述空芯线圈在由所述连接装置电连接到所述电路板构件的状态下安装到所述电路板构件。
12.根据权利要求11所述的振动发生器，其中，所述电路板构件是印刷电路板。
13.根据权利要求12所述的振动发生器，其中，所述印刷电路板设置有形状与所述空芯线圈的芯部的形状相似的定位孔。
14.根据权利要求11所述的振动发生器，其中，所述外壳在其外周缘上设置有包括至少一个组装凹口或至少一个组装凸起部的接合部，并且所述电路板构件在其外周缘上设置有包括至少一个组装凸起部或至少一个组装凹口的接合部，使得所述外壳和所述电路板构件借助接合方法彼此组装。
15.根据权利要求11所述的振动发生器，其中，所述电路板构件沿其厚度表面设置有接触部，所述接触部与所述外壳的内周面接触。
16.根据权利要求11所述的振动发生器，其中，当所述电路板构件被安装到所述外壳的所述敞开表面时，在所述电路板构件与所述外壳的内周面之间保持预定间隙，其中焊料被施加到所述间隙以使得所述电路板构件被安装到所述外壳。
17.根据权利要求11所述的振动发生器，其中，所述电路板构件构造成使得所述电路板构件使用表面安装技术形成。
18.一种制造振动发生器的方法,所述振动发生器包括:外壳，所述外壳的一个表面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部；磁场产生部，所述磁场产生部具有磁体和空芯线圈，所述磁体产生电磁力以便使得所述振动部水平地振动，所述空芯线圈设置成与所述磁体间隔开预定间隙；以及基部，所述基部被组装以便封闭所述外壳的敞开表面，所述方法包括: 第一组装过程，在所述第一组装过程中，所述磁体被插入所述配重中，所述配重被安装到所述弹簧并且所述弹簧被安装到所述外壳； 与所述第一组装过程分开进行的第二组装过程，在所述第二组装过程中，所述空芯线圈被安装到所述基部； 第三组装过程，在所述第三组装过程中，由所述第一组装过程产生的第一组件和由所述第二组装过程产生的第二组件彼此组装成为振动发生器。
19.根据权利要求18所述的制造振动发生器的方法，其中，所述第一组装过程包括: 将所述磁体插入到所述配重中； 施加粘合剂，所述粘 合剂固定所述磁体和所述配重； 硬化所施加的粘合剂以便固定所述磁体和所述配重； 通过焊接将所述弹簧安装到所述配重；以及 将所述弹簧焊接到所述外壳。
20.根据权利要求18所述的制造振动发生器的方法，其中，当所述空芯线圈和柔性印刷电路都被安装到所述基部时，所述第二组装过程包括: 在将所述基部的定位孔与基部组装夹具的中心销对齐之后将所述基部的定位孔安置在所述基部组装夹具的所述中心销上； 在将所述柔性印刷电路的定位孔与所述基部组装夹具的所述中心销对齐之后将所述柔性印刷电路的定位孔安置在所述基部组装夹具的所述中心销上； 在将所述空芯线圈的定位孔与所述基部组装夹具的所述中心销对齐之后将所述空芯线圈的定位孔安置在所述中心销上；以及 将所述柔性印刷电路和所述空芯线圈都安装到所述基部上。
21.根据权利要求18所述的制造振动发生器的方法，其中，当所述基部是包括印刷电路板的电路板构件并且所述空芯线圈被安装到所述电路板构件时，所述第二组装过程包括: 在将所述电路板构件的定位孔与组装夹具的中心销对齐之后将所述电路板构件的定位孔安置在所述中心销上； 在将所述空芯线圈的定位孔与所述组装夹具的所述中心销对齐之后将所述空芯线圈的定位孔安置在所述中心销上；将所述空芯线圈安装到所述电路板构件；以及 将所述电路板构件和所述空芯线圈彼此电连接。
22.根据权 利要求18所述的制造振动发生器的方法，其中，在所述第三组装过程中，将所述第一组装过程的所述第一组件和所述第二组装过程的所述第二组件彼此组装的过程包括: 借助在所述外壳的外周缘上形成多个凹形部或多个凸形部并且借助在所述基部的外周缘上形成凸形部或凹形部，通过接合方法将所述外壳和所述基部彼此组装。
23.根据权利要求 22所述的制造振动发生器的方法，其中，当所述基部是包括印刷电路板的电路板构件时，在通过接合方法将所述外壳和所述电路板构件彼此组装之后，通过焊接或铆接将所述外壳和所述电路板构件彼此安装。
全文摘要
本发明涉及振动发生器及其制造方法。所述振动发生器被用于需要振动模式的诸如移动电话的装置中。更具体地，本发明涉及一种水平振动式振动发生器，其包括外壳，所述外壳的一个表面敞开；振动部，所述振动部具有设置在所述外壳的内部的配重；以及弹簧，所述弹簧被安装在所述外壳的内部，所述振动发生器通过利用共振现象来产生水平振动，通过在具有与弹簧的固有振动频率相同的频率的电磁力下引起振荡来发生这种共振，并且所述振动发生器解决了由如现有技术机械振动发生器中看到的机械摩擦引起的振动发生器的寿命减少的问题，并且产生大振动力，尽管所述振动发生器具有在竖直移动式振动发生器中不可实现的薄构造。本发明还涉及振动发生器的制造方法。
文档编号H02K15/00GK103098357SQ201180043492
公开日2013年5月8日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月14日
发明者吴晟官, 安赫想, 洪起焕, 李仁济, 梁铉基 申请人:株式会社模雅特