具有阻尼器的用于产生线性振动的设备和阻尼器的制作方法

本公开涉及一种阻尼器和具有该阻尼器的用于产生线性振动的设备，并且更具体地，涉及一种能够通过改进包括在线性振动产生设备(或者线性振动电机)中的阻尼器的形状以使得阻尼器不同时与粘性流体的前表面和磁性流体的前表面进行表面接触来有效地防止不必要的噪声产生和性能劣化的用于产生线性振动的设备(下文中，也称作线性振动产生设备)以及应用于该设备的阻尼器。

背景技术：

诸如智能电话的移动终端具有振动功能(或者触觉功能)，其不仅用于为呼叫的接收提供接口而且用于为用于向用户反馈键输入、事件的发生、应用的执行等提供接口。

实施这种振动功能的振动电机(或者振动产生设备)将通过电磁作用获得的能量转换为振动能量并且根据操作方式或模式大体上分为直线型振动电机和平板/硬币型振动电机。

平板/硬币型振动电机具有惯量由于旋转而保持的行为特性，因此，当需要快响应速度时，通常使用无转动惯量的线性振动产生设备。

如图1所示，上述现有的线性振动产生设备(或者线性振动电机)500包括具有磁体521和包围磁体521的外部的重物(weight)523在内的振动体520以及用于在竖直方向上物理上支承振动体520的弹性体(例如，弹簧)540。

另外，如图1所示，固定体530位于在线性振动产生设备500的中间部分设置的中心轴处，并且固定体530包括轭(yoke)533和设置在轭533处以针对磁体521产生电磁力的线圈531。

线性振动产生设备500被设计为使得在线圈531处产生的电磁力和通过弹性体540提供的物理弹性力彼此能够共振。如果将具有时变特性的特定频率的电力施加至线圈533以产生电磁力，则所产生的电磁力与弹性体540的弹力相互作用，以使得振动体520在竖直方向上进行直线运动。如图1所示，线性振动产生设备500还可包括用于与外部电力或者控制信号提供接口的连接单元570和电路板560。

现有线性振动产生设备500包括阻尼器550，其用于减轻施加至形成内部空间的外壳或壳体510的物理冲击，并且该阻尼器550被设置在与磁体521相对的位置处，以减轻或吸收当振动体520向上移动时产生的冲击，从而使不必要的噪声出现最小化。

关于这一点，具有粘性的流体式阻尼器也可以在现有线性振动产生设备500的磁体521的上表面处被使用，并且在这种情况下，磁性流体(MF)70经常用作具有粘性的流体式阻尼器，以提高束缚力。通过将磁化的诸如氧化铁的金属粉末分散至基于液体的油中进行碰撞形式来形成磁性流体，并且还可根据情况向其添加表面活性剂。

磁性流体70具有流体的物理特性，并因此更平滑地减轻组件之间的物理冲击，另外，磁性流体70由于磁体521的磁力具有磁性以保持固定位置而不偏离所述位置。

阻尼器550由诸如橡胶、硅、泡沫橡胶、Poron、发泡树脂等这样的材料制成以吸收冲击，并且如图2所示，阻尼器通常具有圆盘形，以包括与磁体521的外圆周部分对应的形状。

为了吸收冲击并且使不必要的噪声出现最小化，现有线性振动产生设备500与阻尼器550和(磁性流体)粘性流体70一起使用，并且已发现，作为实验和观察的结果，从与阻尼器550和粘性流体(磁性流体)70一起使用的线性振动产生设备500产生不期望的噪声。

振动体520由于在线圈531处产生的电磁力和弹性体540的弹力在竖直方向上高速地进行直线运动，并且当振动体520移动至最大向上位移时，设置在(或施加至)磁体521的上表面的粘性流体70与阻尼器550进行表面接触。此时，如图2的右部所示，粘性流体70同时完全紧密地粘附于阻尼器550的下表面。在图2的右部中，部分A是粘性流体70与阻尼器550进行表面接触的区域。

壳体(外壳)可由金属材料制成，以屏蔽外部磁力等，因此，由于粘性流体而具有磁性的磁性流体70可以相对于壳体形成磁力。另外，由于磁性流体70具有流体的物理特性(粘性等)，因此如果振动体520向下移动，则紧密地粘附于阻尼器550并且面对阻尼器550的磁性流体70不与振动体520(具体地，磁体)一起立即向下移动，而是在极短或更长的时间内保持粘附于阻尼器550的状态。

另外，如果使用现有阻尼器，则在磁性流体70与阻尼器550之间不存在空间或间隙，因此磁性流体70与阻尼器550整体地进行表面接触，使得完全地密封磁性流体70与阻尼器550的接口。

由于该现象，在振动体520向下移动的同时，磁性流体70可以如图3所示形成磁性流体70的中心部分逐渐变窄的柱状形状，或者在振动体520移动至最大向下位移的同时，该流体柱的中心部分可破裂。在该处理中，产生不必要的噪声。

另外，面对阻尼器550的磁性流体70粘附于阻尼器550达预定时间，并且在振动体520向下移动至最大位移的同时，向下的拉力逐渐增大，并且磁性流体70的密封接口分离，从而导致不必要的噪声。

技术实现要素：

技术问题

设计本公开以解决相关技术的所述问题，并因此本公开旨在提供一种具有改进的形状结构的阻尼器，该形状结构可以通过密封粘性流体或磁性流体或者将粘性流体或磁性流体整体紧密粘附并因此引导粘性流体或磁性流体不与阻尼器进行表面接触来使当面对阻尼器的磁性流体(或者粘性流体)分离时产生的噪声最小化，并且本公开还旨在提供一种包括该阻尼器的用于产生线性振动的设备。

技术解决方案

在本公开的一方面，提供了一种具有阻尼器的用于产生线性振动的设备，该设备包括：壳体，其具有形成在其中的内部空间；固定体，其被设置在所述内部空间中并且具有线圈；振动体，其具有与所述线圈同轴地布置的磁体和重物，并且被构造为基于所述固定体在竖直方向上移动；弹性体，其被构造为弹性地支承所述振动体；粘性流体，其被设置在所述磁体的上表面处并且具有粘性；以及阻尼器，其被安装在所述壳体中以面对所述振动体的上表面，并且被构造为当所述振动体向上移动时与所述粘性流体进行表面接触，所述阻尼器具有不同时与整个所述粘性流体进行表面接触的形状。在这种情况下，所述粘性流体可为磁性流体。

另外，本公开的阻尼器可具有在与所述粘性流体对应的区域中同时形成的与所述粘性流体进行表面接触的表面接触部分和不与所述粘性流体进行表面接触的一个或更多个空间，并且所述阻尼器可基于其中心部分对称地成形。

此外，本公开的阻尼器可被构造为使得从其中心部分至其最外部分的距离大于从所述磁体的中心轴线至所述磁体的外圆周的距离。

为了实现实施方式，本公开的阻尼器可具有基于其中心部分径向地或对称地成形的两个或更多个突起，并且本公开的阻尼器可具有形成在与所述粘性流体对应的位置处的一个或更多个凹槽。

另外，本公开的阻尼器可具有在其外圆周处重复地形成的至少一个凸部和至少一个凹部。

在本公开的另一方面，还提供了一种用于产生线性振动的设备的阻尼器，该设备包括：壳体，其具有形成在其中的内部空间；固定体，其被设置在所述内部空间中并且具有线圈；振动体，其具有与所述线圈同轴地布置的磁体和重物，并且被构造为基于所述固定体在竖直方向上移动；弹性体，其被构造为弹性地支承所述振动体；以及粘性流体，其被设置在所述磁体的上表面处并且具有粘性，其中，所述阻尼器被安装在所述壳体中以面对所述振动体的上表面，并且被构造为当所述振动体向上移动时与所述粘性流体进行表面接触，并且所述阻尼器具有不同时与整个所述粘性流体进行表面接触的形状。

有益效果

根据本公开的阻尼器和具有该阻尼器的用于产生线性振动的设备通过借助缓冲装置减轻施加至振动体的冲击来减少噪声的出现，并且进一步改进了阻尼器的形状结构，以使得阻尼器不与设置在振动体处的粘性流体或者磁性流体整体地进行表面接触，而仅与其部分地进行表面接触，从而基本上防止了由整体粘附于阻尼器的磁性流体(或者粘性流体)从其分离的重复的分离或分开现象而产生的噪声的出现。

另外，根据本公开的另一实施方式，阻尼器的基于水平截面的宽度扩展至振动体的重物范围，从而在振动体在竖直方向上高速移动的同时进一步减小振动体的外圆周部分与壳体的碰撞。

此外，根据本公开的另一实施方式，阻尼器的结构被改进为基于其中心部分对称，从而在全部方向上物理上减轻振动体的冲击并因此使造成的噪声的产生最小化。

附图说明

图1是示出现有的线性振动产生设备的构造的图。

图2是示出与磁性流体进行表面接触的现有的线性振动产生设备的阻尼器的图。

图3是示出在现有的线性振动产生设备处通过磁性流体形成流体柱的图。

图4是示出根据本公开的优选实施方式的具有阻尼器的用于产生线性振动的设备的图。

图5是示出根据本公开的优选实施方式的阻尼器与磁性流体之间的关系的图。

图6是示出根据本公开的其它实施方式的阻尼器并且还示出这些阻尼器与磁性流体进行表面接触的平面图或立体图。

图7和图8是用于对根据本公开的实施方式的十字形阻尼器与现有的圆盘形阻尼器之间的噪声相关数据进行比较的图。

参考标号

100：用于产生线性振动的设备 50：磁性流体

101：壳体 110：固定体

111：线圈 113：轭

120：振动体 121：磁体

123：重物 125：板

130：弹性体 140：阻尼器

141：突起 143：凹槽

145：凸部 147：凹部

160：支架

具体实施方式

图4是示出根据本公开的优选实施方式的带有阻尼器的用于产生线性振动的设备(下文中，还称作“线性振动产生设备”)100的图。

如图4所示，根据本公开的线性振动产生设备100可包括壳体101、磁体121、重物123、线圈111、轭113、弹性体130、阻尼器140和支架160。

本公开的壳体110设置在支架160的上部处，并且与支架160一起对应于根据本公开的线性振动产生设备100的外壳。另外，如该图所示，壳体11形成用于本公开的其它部件的内部空间。

还被称作定子的本公开的固定体110是与稍后解释的振动体120对应的组件，并且包括用于通过与振动体120(更具体地，设置在振动体120处的磁体121)的相互作用来产生用于振动体120的直线运动的电磁力的线圈。就固定体110而言，进行直线运动的物体被称作振动体120、移动体、振荡器等。

固定体110包括轭113和线圈111，并且线圈111通过施加的电力产生对磁体121的磁力。线圈111可位于设置在壳体中的内部空间的中心部分处，以提高电磁力的相互作用和线性振动(运动)的效率。

根据实施方式，线圈111可具有形成在其中心部分处的孔(hollow)，并且轭113可设置在所述孔处。换句话说，可提供线圈111以包围轭113。

轭113与支架160压配合或者插入到支架160中，并且以可拆卸的方式固定至支架160，并且轭113位于根据本公开的线性振动产生设备100的中心部分处。

轭113可由具有磁性以集中磁力并防止磁场泄漏的金属材料等制成，并且还用作用于保护线圈111的顶部并精确地定位线圈111的导向件。线圈111和轭113可基于同一中心轴线(图4中的A)设置。

本公开的振动体120可包括磁体121、重物123和板125。利用永磁体实现的磁体121是与上面解释的线圈111对应的组件，并且通过线圈111所产生的电磁力基于固定体110在竖直方向上进行直线运动，并且因此包括连接至磁体121的重物123等的振动体120在竖直方向上移动。

为了更有效地集中电磁力并且更有效地在竖直方向上移动，磁体121可以像圆环或轨道形状那样具有形成在其中心部分处的孔以包围线圈111的外圆周。即使在这种情况下，磁体121的中心轴线也可以与上面解释的线圈111和轭113的中心轴线(A)同轴。

重物123与磁体121一起被装载于板125的上表面上，以增强由竖直移动导致的振动偏差。

如图所示，上述振动体120连接至弹性体130并因此被引导为在竖直方向上移动，并且弹性体130被设计为具有特定重量、杨氏模量、长度等，以通过提供至振动体120的电磁力而具有相互共振。

粘性流体(即具有粘性的流体)被设置在振动体120的磁体121的上部或上表面处作为一种流体阻尼器，以有效地防止干涉或碰撞其它部件。

根据实施方式，粘性流体可以通过其位置可通过磁体121的磁力连续地保持的磁性流体50(MF)来实现，使得粘性流体的位置可以保持不变。下文中，为了便于解释，将描述作为粘性流体的示例的磁性流体。

可以将磁性流体50按照点状图案施加至磁体121的上表面，但是为了有效地吸收冲击，可将磁性流体50沿着磁体121的圆环或轨道形状按照一种环形施加至磁体121的上表面。

本公开的阻尼器140被安装在壳体101的上部处以面对振动体120的上部或上表面。如上所述，阻尼器140是用于减轻振动体120的物理冲击的缓冲构件，并且可以由诸如橡胶、硅、泡沫橡胶、Poron、发泡树脂等这样的材料制成以吸收冲击或者碰撞。

如果振动体120通过线圈111和磁体121的电磁力朝着最大位移向上移动，则本公开的阻尼器140与设置在磁体121的上表面处的磁性流体50进行表面接触。

此时，本公开的阻尼器140像与磁性流体整体地进行表面接触而密封的现有阻尼器那样与磁性流体进行表面接触，另外，为了有效地解决磁性流体的分离(脱离或背离)，如图所示，阻尼器140被成形为不与整个磁性流体50进行表面接触。换句话说，如稍后解释的，本公开的阻尼器140不同时与整个磁性流体50进行表面接触，而是仅不连续地或者在同一时间部分地进行表面接触。

参照图5等，以下将描述根据本公开的阻尼器140的形状和结构。

图5的(A)示出了施加至磁体121的上表面的磁性流体50的形状，并且图5的(B)示出了基于根据本公开的实施方式的阻尼器140的水平侧的单截面形状。由于磁性流体50被设置在磁体121的上表面处，因此图5的(A)的形状与基于磁体121的水平侧的截面形状基本一致。

如图5所示，本公开的阻尼器140可基于其中心部分对称地成形，以在全部方向上减轻或吸收对振动体120的物理冲击。

另外，如果如在相关技术中那样阻尼器具有与磁体对应的大小，则振动体与磁体之间的碰撞可以减小，但是可能无法有效地防止位于磁体以外的重物碰撞壳体的上部。

因此，本公开的阻尼器140可以被构造为使得从其中心部分至最外部分的距离扩展至磁体121的外径以外的部分。换句话说，本公开的阻尼器140可以被实现为使得从中心部分A至最外部分L1的距离D1大于从中心(图5中的A)至磁体121的外圆周L2的距离D2。

在该构造中，磁性流体50与本公开的阻尼器140进行表面接触，但是不同时与整个磁性流体50接触，因此磁性流体50不被阻尼器140密封，这意味着磁性流体50仅与阻尼器140进行部分表面接触。因此，磁性流体50可容易与阻尼器140分离，并且当振动体120向下移动时，可防止或减少产生如图3所示的流体柱。

如图5的(C)所示，本公开的阻尼器140具有形成在一起的与磁性流体50进行表面接触的表面接触部分(b)和不与磁性流体50进行表面接触的一个或更多个空间(a)。因此，即使磁性流体50与阻尼器140进行表面接触，也可引导磁性流体50不被密封，从而有效地解决当磁性流体50由于表面接触而被密封时导致的相关技术的问题。

下文中，将参照图6描述实施本公开的技术特征的阻尼器140的各个实施方式。下面描述的本公开的实施方式是例示本公开的技术特征的示例，并且除图6描绘的示例以外能够进行各种修改，只要磁性流体50不同时与阻尼器140完全地进行表面接触即可。

如图6所示，本公开的阻尼器140被成形为在物理上支承振动体120的磁体121和重物123，并且不同时与施加至磁体121的上表面或设置在磁体121的上表面处的整个磁性流体50进行表面接触。

详细地，如图6的(A)至(H)所示，本公开的阻尼器140可被成形为具有从中心部分(图6中的A)按照径向或对称图案向外延伸的两个或更多个突起141。

在图6的(A)中，与磁性流体50进行表面接触的区域(b)(表面接触部分)和不与磁性流体50进行表面接触的空间(a)设置在一起，尽管它们不对称。因此，阻尼器140不同时与整个磁性流体50进行表面接触。

另外，如图6的(E)所示，可在阻尼器140的内侧在与磁性流体50对应的位置处设置一个或更多个凹槽143。在这种情况下，在凹槽143处，本公开的阻尼器140不与磁性流体50进行直接表面接触或者不同时与另一表面接触部分(b)进行表面接触，从而解决相关技术的问题。

另外，如图6的(G)和(H)所示，本公开的阻尼器140可被成形为使得其外圆周具有重复形成的凸部145和凹部147，并且与磁性流体进行表面接触的部分(b)和不与磁性流体进行表面接触的部分(a)可通过凸部145和凹部147交替地形成。

在图6的(G)和(H)中，描绘了凸部145和凹部147在整个区域处重复地形成，以使得阻尼器140可在所有方向上更有效地在物理上支承振动体120。然而，根据实施方式，凸部145和凹部147可以分别仅形成一次，或者它们也可仅部分地重复形成。

在这种情况下，根据实施方式，阻尼器140的凸部145可基于磁性流体50的位置位于更加靠外，即在设置重物123的位置处，并且阻尼器的凹部147可以与磁性流体50的位置对应地设置或者基于磁性流体50的位置更加靠内。

另外，由于本公开的阻尼器140被设计为不与磁性流体50的整个表面进行接触，以使得阻尼器140不密封磁性流体50，并因此按照这种方式解决了相关技术的问题，除所描绘的结构以外，也可使用诸如台阶状结构或突出结构的各种结构，以使得阻尼器140不同时与整个磁性流体50进行表面接触。

图7和图8是用于对在根据本公开的实施方式的十字形阻尼器140与现有的圆盘形阻尼器550之间的噪声相关数据进行比较的图。

在该比较实验中，根据本公开的实施方式的十字形阻尼器140和现有的圆盘形阻尼器550具有外径为且厚度为0.2mm的相同规格，并且由相同的橡胶材料制成。诸如重物和线圈这样的其它组件被相同地构造。另外，利用由BaKo Co.,Ltd生产的BK2120C来分析噪声相关值。

如图7所示，可发现，与现有的圆盘形阻尼器550相比，本公开的十字形阻尼器140在触摸噪声、带噪声(band noise)和THD(总谐波失真)的全部方面有所改进。

详细地，就触摸噪声而言，经检查，现有的圆盘形阻尼器550具有21dB至26dB的分布和23.71dB的平均值，但是本公开的十字形阻尼器140显示出14.8dB至17.6dB的分布和16.24dB的平均值。换句话说，可理解，根据本公开的实施方式，触摸噪声的偏离减小，并且触摸噪声整体上减小。

就带噪声而言，现有的圆盘形阻尼器550的平均值为4.49dB，但是本公开的十字形阻尼器140的平均值为0.51dB，极大地低于相关技术的平均值，因此，可以理解，就带噪声而言，本公开的阻尼器140得到了极大的改进。

就THD而言，平均值由10.4％降低至8.785％，并因此可以发现，本公开的十字形阻尼器140与现有的圆盘形阻尼器550相比性能提高了。

图8是用于将根据本公开的实施方式的十字形阻尼器140与本公开的现有的圆盘形阻尼器550的波形进行比较的图。如图8的(a)所示，现有的圆盘形阻尼器550在波形中包含大量噪声分量，但是可以发现，与现有的圆盘形阻尼器550相比，如图8的(b)所示，本公开的十字形阻尼器140在波形中基本无噪声。