专利名称：单相感应振动电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单相感应振动电机，更具体地讲，涉及一种能够准确地控制旋转构件的静止位置的单相感应振动电机。
背景技术：
包括移动电话的便携式终端可包括音频输出装置(例如，扬声器)和振动输出装置(例如，振动电机)作为用于传递对用户的输入信号或外部信号的响应的输出装置。在这些输出装置中，由于音频输出装置通过声音将输出信号传递给用户，因此用户可容易地识别该输出信号；然而，会打扰用户周围的人。另一方面，由于振动输出装置通过触觉(即，振动)将输出信号传递给用户，因此不会打扰用户周围的人；然而，振动输出装置的缺点在于:用户识别灵敏度相对低，电流消耗闻且其体积相当大。然而，近来，随着包括触摸面板的便携式终端变得普遍，作为振动输出装置的一种，振动电机(具体为单相感应振动电机)的使用已经逐渐增多。同时，在振动电机中，根据其中设置永久磁体的结构，可能会形成旋转构件的旋转力丧失的死点。这种死点会根据旋转构件的旋转而使振动幅度减小，并且会使旋转构件的旋转变得相当困难。为了解决这些问题，提供了根据现有技术的专利文献I和专利文献2。在专利文献I和专利文献2中，可通过改变永久磁体的形状来显著减少死点。然而,在专利文献I和专利文献2中均设置了两个或更多个线圈束,从而可能难以使振动电机小型化和轻量化。此外，在专利文献I和专利文献2中，需要对永久磁体进行精确加工，从而可能不容易应用在专利文献I和专利文献2中公开的技术并使其商业化。[现有技术文献](专利文献DKR2OO2O277I3 A(专利文献2)KRlO-O38567I BI
发明内容
本发明的一方面提供一种可平稳地执行旋转构件的旋转运动的单相感应振动电机。根据本发明的一方面，提供一种单相感应振动电机，该单相感应振动电机包括:底部构件，在所述底部构件上安装有轴和永久磁体；旋转构件，可旋转地结合到所述轴，并位于所述永久磁体的上方；线圈构件，设置在所述旋转构件上；磁性构件，设置在所述旋转构件上，用于控制所述旋转构件的静止位置，其中，以所述旋转构件的水平表面为基准，所述磁性构件被设置为与所述永久磁体所在的区域在竖直方向上部分地重叠。所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成钝角的位置。所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为150度至170度的位置，或者所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为130度至150度的位置，或者所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为100度至120度的位置。所述磁性构件可呈条形、弯曲形或马蹄形。所述磁性构件的两端均可被设置为与所述永久磁体所在的区域重叠。所述单相感应振动电机还可包括用于增加所述旋转构件的重量偏心度的质量构件。 所述质量构件可形成在所述线圈构件上。所述质量构件可形成在所述旋转构件的边缘，而不与所述线圈构件叠置。所述永久磁体可包括:多个第一磁体，均具有第一极性；多个第二磁体，均具有第二极性，所述第一磁体和所述第二磁体可围绕所述轴交替地设置。所述第一磁体和所述第二磁体可具有不同的截面面积。所述第一磁体和所述第二磁体可具有使所述第一磁体与所述第二磁体可通过凹槽和突起彼此接合的形状。根据本发明的另一方面，提供一种单相感应振动电机，该单相感应振动电机包括:底部构件，在所述底部构件上安装有轴；永久磁体，形成在所述底部构件上，并具有围绕所述轴交替地设置的第一极性和第二极性；旋转构件，可旋转地结合到所述轴，并位于所述永久磁体的上方；线圈构件，设置在所述旋转构件上，其中，所述永久磁体被磁化为使得第一极性和第二极性之间的边界线相对于从所述轴的中心沿着所述旋转构件的径向方向延伸到所述边界线的位于所述永久磁体的外边缘上的端点的虚拟延长线成一角度。所述单相感应振动电机还可包括磁性构件，该磁性构件设置在所述旋转构件上，用于控制所述旋转构件的静止位置。所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成钝角的位置。所述磁性构件可设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为150度至170度的位置。所述磁性构件可呈条形、弯曲形或马蹄形。所述磁性构件的两端均可被设置为与所述永久磁体所在的区域重叠。所述单相感应振动电机还可包括用于增加所述旋转构件的重量偏心度的质量构件。所述质量构件可形成在所述线圈构件上。所述质量构件可形成在所述旋转构件的边缘。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点及其他优点将会被更加清楚地理解，在附图中:图1是根据本发明的实施例的单相感应振动电机的截面图；图2是图1中示出的旋转构件的透视图；图3至图5是描述图1中示出的磁性构件和线圈构件之间的位置关系的平面图；图6和图7是示出图1中示出的磁性构件的变型后的形状的平面图；图8和图9是示出图1中示出的永久磁体的变型后的形状的平面图；图10是根据本发明的另一实施例的单相感应振动电机的截面图；图11是示出图10中示出的永久磁体的形状的平面图。
具体实施例方式根据本发明的实施例，可提供一种尺寸小且重量轻的振动电机。为此，根据本发明的实施例的振动电机可包括单个线圈构件。具有单个线圈构件的振动电机可比包括多个线圈构件的振动电机轻。此外，单个线圈构件可被宽范围地设置，因此具有减小的厚度，从而可使振动电机的厚度减小。此外，在根据本发明的实施例的振动电机中，振动幅度可增加。为此，在振动电机中，线圈构件和质量构件可被设置为彼此叠置。在具有这种结构的振动电机中，由于旋转构件的重量偏心度会通过线圈构件和质量构件而增加，因此振动幅度可增加。因此，根据本发明的实施例的振动电机可将振动信号平稳地传递给用户。此外，根据本发明的实施例的振动电机可具有提高的操作可靠性。为此，根据本发明的实施例的振动电机还可包括磁性构件。在具有这种结构的振动电机中，由于可通过磁性构件控制旋转构件的静止位置，因此可防止旋转构件(具体为线圈构件)位于死点的现象。此外，根据本发明的实施例，由于当旋转构件(具体为线圈构件)停止时，旋转构件(具体为线圈构件)可位于具有第一极性的磁体与具有第二极性的磁体之间，而不是位于死点位置，因此，可使处于静止状态的旋转构件平稳地开始旋转。 在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明的过程中，考虑到本发明的组件的功能来命名指示每个组件的术语。因此，术语不应该被理解为是对本发明的技术组件的限制。图1是根据本发明的实施例的单相感应振动电机的截面图；图2是图1中示出的旋转构件的透视图；图3至图5是描述图1中示出的磁性构件和线圈构件之间的位置关系的平面图；图6和图7是示出图1中示出的磁性构件的变型后的形状的平面图；图8和图9是示出图1中示出的永久磁体的变型后的形状的平面图；图10是根据本发明的另一实施例的单相感应振动电机的截面图；图11是示出图10中示出的永久磁体的形状的平面图。将参照图1至图9描述根据本发明的实施例的单相感应振动电机。根据本发明的实施例的单相感应振动电机100可包括底部构件110、盖构件120、轴130、永久磁体140、旋转构件150、线圈构件160、质量构件170和磁性构件180。此外，单相感应振动电机100还可选择性地包括弹性构件190。底部构件110可呈板状，并可由金属材料制成，从而具有预定强度。然而，底部构件110的形状和材料不限于此。因此，底部构件110的形状可与盖构件120的形状相对应，并可由除了金属以外的材料形成。底部构件110可通过压力加工进行制造。然而，根据需要，底部构件110可通过模具进行制造。底部构件110可包括结合到轴130的轴支撑部分112。更具体地讲，轴支撑部分112可具有轴130的一端插入于其中的孔。然而，轴支撑部分112的形状不限于此，而是还可被不同地改变，只要轴支撑部分112可支撑轴130即可。底部构件110可包括电路板114。电路板114可包括用于给线圈构件160供应电流的电路图案，并可被附着到底部构件110。例如，电路板114可通过粘合剂等被附着到底部构件110。此外，底部构件110可具有形状与电路板114的形状对应的凹槽，使得电路板114可被稳定地固定到底部构件110的一个表面。盖构件120可被结合到底部构件110。例如，盖构件120和底部构件110可通过焊
接、敛缝、卷边等彼此结合。盖构件120可具有下表面敞开的圆筒形形状，并可由耐冲击性高的金属材料形成。然而，盖构件120的形状和材料不限于此，而是可被不同地改变。例如，盖构件120可具有角柱形状，并可由除了金属以外的材料形成。盖构件120可具有轴130的另一端固定于其中的凹槽122。这里，凹槽122可具有轴130的另一端被完全容纳于其中的孔的形状，或者凹槽122可具有轴130的另一端被部分地容纳于其中的凹入形状。为了将轴130固定到凹槽122，可将粘合剂涂于凹槽122。同时，在轴130可通过轴支撑部分112被稳定地固定的情况下，可省略盖构件120的凹槽122。轴130可被结合到底部构件110，并且还可被选择性地结合到盖构件120。轴130可穿透旋转构件150，并可作为旋转构件150的旋转中心。这里，轴130可包括轴承132，以允许旋转构件150自由地旋转。轴承132可被结合到旋转构件150。永久磁体140可设置在底部构件110上。更具体地讲，永久磁体140可基于轴130以圆形的方式设置。永久磁体140可具有极性不同的多个磁体142和144。例如，如图3中所示，永久磁体140可包括具有第一极性(N极)的多个第一磁体142和具有第二极性(S极)的多个第二磁体144。这里，第一磁体142的数量与第二磁体144的数量相同。第一磁体142和第二磁体144可围绕轴130交替地设置。即，多个第一磁体142中的每个可被设置为与第二磁体144相邻，多个第二磁体144中的每个可被设置为与第一磁体142相邻。旋转构件150可被可旋转地结合到轴130并可位于永久磁体140的上方。此外，旋转构件150可绕轴130旋转。为此，可在旋转构件150和轴130之间设置轴承132，以允许旋转构件150旋转。旋转构件150可设置有连接到线圈构件160的电路图案。可选地，旋转构件150可以是电路图案形成于其上的基板。旋转构件150可关于轴130不对称。例如，旋转构件150可具有扇形或者质心与轴130的中心不重合的其他形状。
旋转构件150可包括固定构件152。此外，线圈构件160、质量构件170和磁性构件180可形成在旋转构件150上。固定构件152可由树脂材料形成，并可在其中容纳轴承132的同时与旋转构件150一体地形成。例如，固定构件152可通过插入式注射成型法而形成在其上安装有轴承132的旋转构件150上。固定构件152可吸收在旋转构件150旋转期间所产生的冲击。为此，固定构件152可由能够容易地吸收冲击的材料形成。例如，固定构件152可由橡胶、树脂等形成。线圈构件160可安装在旋转构件150上，并可被连接到形成在旋转构件150上的电路图案(未示出)。更具体地讲，线圈构件160可形成在旋转构件150的相对较大的部分上。线圈构件160可由一组线圈束形成。由一组线圈束形成的线圈构件160可使单相感应振动电机100的结构简化，并使单 相感应振动电机100的重量减小。线圈构件160可具有这样的区域，在该区域中，当旋转构件150静止时，线圈构件160可与至少两个具有不同极性的磁体142和144相互作用。在线圈构件160被形成为始终与具有不同极性的磁体142和144对应的情况下(如上所述)，可使处于静止状态的旋转构件150平稳地开始旋转。S卩，在线圈构件160可同时面对至少两个磁体142和144的情况下，由于具有第一极性的磁力和具有第二极性的磁力可同时作用在线圈构件160上，因此可容易地使处于静止状态的旋转构件150开始旋转。质量构件170可形成在线圈构件160上。更具体地讲，质量构件170可与线圈构件160 —体地形成，以增加旋转构件的重量偏心度。例如，质量构件170可由包括钨的金属材料形成。然而,质量构件170不限于由金属形成，而是可由除了金属以外的材料形成。质量构件170可通过粘合剂被结合到线圈构件160。可选地,质量构件170可与线圈构件160—体地形成。例如，与线圈构件160类似，质量构件170可由线圈束形成。可选地，质量构件170可与线圈构件160插入式注射成型。在这种情况下，质量构件170可由任何材料形成，只要质量构件170可被插入式注射成型即可。同时，尽管附图示出了质量构件170形成在线圈构件160上的情况，但是质量构件170可形成在旋转构件150的边缘，而不与线圈构件160叠置，从而使得单相感应振动电机
变纤薄。磁性构件180可形成在旋转构件150上。磁性构件180可抑制旋转构件150由于线圈构件160和质量构件170的重量而偏向于一侧。磁性构件180可使旋转构件150停在预定位置。为此，磁性构件180可以是具有极性的磁体或者磁性材料。例如，磁性构件180可以是具有第一极性和第二极性的磁体。磁性构件180可设置在旋转构件150上，使得磁性构件180基本上与线圈构件160相对。如图3至图5所示，磁性构件180可呈条形。此外，如图3至图5所示，以轴130为中心，磁性构件180和线圈构件160可形成预定角度。具体地讲，磁性构件180可设置在以轴130为中心磁性构件180与线圈构件160形成钝角Θ的位置。例如，磁性构件180可设置在磁性构件180与线圈构件160形成的角度Θ在150度至170度的范围内的位置(见图3)，磁性构件180可设置在磁性构件180与线圈构件160形成的角度Θ在130度至150度的范围内的位置(见图4)，或者磁性构件180可设置在磁性构件180与线圈构件160形成的角度Θ在100度至120度的范围内的位置(见图5)。这里，在图3中示出的结构中，由于磁性构件180和线圈构件160被设置成基本上彼此对称，因此容易使作用在旋转构件150上的负荷保持平衡。与此不同，在图5中示出的结构中，由于磁性构件180和线圈构件160集中设置在一个地方，因此可使旋转构件小型化。同时，当基于平面图 (见图3至图7)观看时，磁性构件180可被设置成与其中形成永久磁体140的区域在竖直方向上部分地重叠。例如，磁性构件180的整个区域(以X-Y平面为基准)的一半可被设置为与其中形成永久磁体140的区域部分地重叠。这种结构可有助于通过磁性构件180和永久磁体140之间的相互作用来控制旋转构件150的静止位置，同时抑制旋转构件150由于磁性构件180与磁体142和144之间强大的磁力而偏向于一侧。如图6和图7所示，磁性构件180可呈弯曲形或马蹄形。由于具有这种形状的磁性构件180可使磁通量集中于磁性构件180的两端，因此可有效地控制旋转构件150的静止位置。这里，磁性构件180的两端均可被设置为与其中形成永久磁体140的区域部分地重叠。如上所述地设置的磁性构件180在与线圈构件160保持预定角度时可抑制旋转构件150的偏置现象。此外，磁性构件180可通过与磁体142和144相互作用而使旋转构件150(具体为线圈构件160)停在设计者所期望的位置(例如，停在具有第一极性的第一磁体142与具有第二极性的第二磁体144之间)。弹性构件190可设置在底部构件110上，并可被连接到旋转构件150。更具体地讲，弹性构件190可将底部构件110的电路板114与旋转构件150的电路图案彼此电连接。弹性构件190可以是给线圈构件160交替地供应第一方向的电流和第二方向的电流的电刷。为此，弹性构件190可由两个分开的结构形成。此外，弹性构件190可支撑旋转构件150。为此，弹性构件190可由具有预定弹性的金属材料形成。然而，弹性构件190不限于由金属材料形成，而是可由包括导电材料的其他材料形成。如上所述地构造的单相感应振动电机100可使旋转构件150总是停在具有第一极性的第一磁体142与具有第二极性的第二磁体144之间，或者停在旋转构件150同时接收磁体142和144的磁力的位置。因此，可使处于静止状态的旋转构件150平稳地开始旋转。同时，根据实施例，永久磁体140可被改变成具有图8和图9中示出的形状。即，永久磁体140可包括具有突起1422和凹槽1424的第一磁体142以及具有突起1442和凹槽1444的第二磁体144。换句话说，第一磁体142和第二磁体144可具有第一磁体142与第二磁体144通过凹槽和突起彼此接合的形状。这里，第一磁体142和第二磁体144可具有不同的截面面积。如上所述地构造的磁体142和144可使得仅将具有一种极性的磁力提供给旋转构件150的死点区域减小，从而可平稳地执行旋转构件150的旋转。在下文中，将参照图10和图11描述根据本发明的另一实施例的单相感应振动电机。根据本发明的另一实施例的单相感应振动电机100可与根据本发明的前述实施例的单相感应振动电机100在永久磁体140的形状上不同。永久磁体140可包括具有第一极性的第一磁体142和具有第二极性的第二磁体144。这里，第一磁体142和第二磁体144可以以圆形的方式设置，如图11中所示。此外，每个第一磁体142和每个第二磁体144彼此接触的边界线146可与从轴130的中心O沿旋转构件150的径向方向延伸到R点的延长线(O-R)成一角度，其中，R点为边界线146的位于永久磁体140的外边缘上的端点。这里，由边界线146和延长线(O-R)形成的角度β可以是锐角，并且可以在10度至30度的范围内。如上所述地 形成的永久磁体140可使死点区域减小。因此，根据另一实施例，可省略磁性构件180。尽管在图10和图11中示出的另一实施例中可省略磁性构件180，但是，图10和图11中示出的另一实施例也可包括磁性构件180，且磁性构件180与线圈构件160之间的相对位置、磁性构件180的形状以及磁性构件180与永久磁体140之间的相对位置如图3至图7所示。此外，由于根据本发明的另一实施例的永久磁体140不包括单独的突起和凹槽，因此可容易进行加工和制造，并可被容易地应用于产品。因此，根据实施例，可降低单相感应振动电机的制造成本。如上所述，根据本发明的实施例，单相感应振动电机可被小型化，并可具有显著提高的振动效率。尽管已经结合实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变型。
权利要求
1.一种单相感应振动电机,包括: 底部构件，在所述底部构件上安装有轴和永久磁体； 旋转构件，可旋转地结合到所述轴，并位于所述永久磁体的上方； 线圈构件，设置在所述旋转构件上； 磁性构件，设置在所述旋转构件上，用于控制所述旋转构件的静止位置， 其中，以所述旋转构件的水平表面为基准，所述磁性构件被设置为与所述永久磁体所在的区域在竖直方向上部分地重叠。
2.如权利要求1所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成钝角的位置。
3.如权利要求1所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为150度至170度的位置，或者所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为130度至150度的位置，或者所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为100度至120度的位置。
4.如权利要求1所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件呈条形、弯曲形或马蹄形。
5.如权利要求1所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件的两端均被设置为与所述永久磁体所在的区域重叠。
6.如权利要求1所述的单相感应振动电机，所述单相感应振动电机还包括用于增加所述旋转构件的重量偏心度的质量构件。
7.如权利要求6所述的单相感应振动电机，其中，所述质量构件形成在所述线圈构件上。
8.如权利要求6所述的单相感应振动电机,其中，所述质量构件形成在所述旋转构件的边缘，而不与所述线圈构件叠置。
9.如权利要求1所述的单相感应振动电机，其中，所述永久磁体包括:多个第一磁体，均具有第一极性；多个第二磁体，均具有第二极性， 所述第一磁体和所述第二磁体围绕所述轴交替地设置。
10.如权利要求9所述的单相感应振动电机，其中，所述第一磁体和所述第二磁体具有不同的截面面积。
11.如权利要求10所述的单相感应振动电机，其中，所述第一磁体和所述第二磁体具有使所述第一磁体与所述第二磁体通过凹槽和突起彼此接合的形状。
12.—种单相感应振动电机,包括: 底部构件，在所述底部构件上安装有轴； 永久磁体，形成在所述底部构件上，并具有围绕所述轴交替地设置的第一极性和第二极性； 旋转构件，可旋转地结合到所述轴，并位于所述永久磁体的上方； 线圈构件，设置在所述旋转构件上， 其中，所述永久磁体被磁化为使得第一极性和第二极性之间的边界线相对于从所述轴的中心沿着所述旋转构件的径向方向延伸到所述边界线的位于所述永久磁体的外边缘上的端点的虚拟延长线成一角度。
13.如权利要求12所述的单相感应振动电机，所述单相感应振动电机还包括磁性构件，该磁性构件设置在所述旋转构件上，用于控制所述旋转构件的静止位置。
14.如权利要求13所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成钝角的位置。
15.如权利要求13所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件设置在以所述轴为中心所述磁性构件与所述线圈构件形成的角度为150度至170度的位置。
16.如权利要求13所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件呈条形、弯曲形或马蹄形。
17.如权利要求13所述的单相感应振动电机，其中，所述磁性构件的两端均被设置为与所述永久磁体所在的区域重叠。
18.如权利要求12所述的单相感应振动电机，所述单相感应振动电机还包括用于增加所述旋转构件的重量偏心度的质量构件。
19.如权利要求18所述的单相感应振动电机，其中，所述质量构件形成在所述线圈构件上。
20.如权利要求18所述的单相感应振动电机,其中,所述质量构件形成在所述旋转构件的边缘。
全文摘要
本发明提供一种单相感应振动电机，该单相感应振动电机包括底部构件，在所述底部构件上安装有轴和永久磁体；旋转构件，可旋转地结合到所述轴，并位于所述永久磁体的上方；线圈构件，设置在所述旋转构件上；磁性构件，设置在所述旋转构件上，用于控制所述旋转构件的静止位置，其中，以所述旋转构件的水平表面为基准，所述磁性构件被设置为与所述永久磁体所在的区域在竖直方向上部分地重叠。
文档编号H02K33/18GK103219859SQ201210084289
公开日2013年7月24日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年1月20日
发明者金容泰, 朴憬洙, 文东秀 申请人:三星电机株式会社