专利名称：寻呼机的振动致动器的制作方法
本申请是第97102488.X号专利申请的分案申请。
图1表示迄今以来使用最为广泛的寻呼机振动电机。配重3通过由驱动电机1驱动的轴2转动，电机1包括圆柱形无芯转子，配重摆动以产生振动。当然这种寻呼机振动电机除振动外不能产生声音。驱动电机1包括具有曲面的永久磁铁和圆柱形无芯转子；多个磁极产生转动驱动力，这就在精确控制和实现较小直径驱动电机方面产生了局限性。
图2表示在振动状态中的圆柱形寻呼机振动电机。当驱动电机1运转时，配重3绕转动中心线4摆动。振动是在任意方向上产生的，因而取决于寻呼机振动电机是如何固定的情况，在特定方向上的振动不可能有效地向外传递。另外，由于摆动是与驱动电机1的转速的平方成正比的，因而驱动力是强制性的，这样就限制了节省电力的努力。
图3是表示由普通扁平无芯转子构成的扁平式寻呼机振动电机5的内部结构的立体图。转轴8设有偏重心的绕组6，其产生在绕组6和板状永久磁铁7之间的转动驱动力。驱动电流是通过电刷9提供的。与圆筒形电机不同，这种寻呼机振动电机5利用偏重心的绕组6替代配重；当其转动时产生振动。显然这种寻呼机振动电机5也不能用于产生声音。
图4表示扁平式寻呼机振动电机5的最有效振动情况；在相对于振动中心线10的轴向上的转动由标号5、11和12指示，这些标号代表寻呼机振动电机的主体。存在在轴向上的厚度振动和与轴线10成直角的直径上的振动；然而取决于扁平式寻呼机振动电机5的固定方式，振动往往很难有助于向外传递的振动。这就是说，绕组6上的驱动电流不是有效地用作产生向外传递的振动的能量。
因此，虽然普通的寻呼机振动致动器能够产生振动，但一直不能产生声音和语音。另外，普通的寻呼机振动致动器一直不一定能够减少所需要的起动功率；它们很难制成较小的总体尺寸；其中一些易于发生转动误动作，产生大的电磁噪声。
按照本发明的一个方面，提供一种振动致动器，包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成以减小需要的起动功率的磁路的电声转换器，以及一个可上、下移动且总体尺寸较小的振动体，其中，所述致动器装在一个壳体中，所述壳体的一部分响应于施加在所述线圈上的电信号而被振动，从而产生机械振动、呼叫声或语音。
按照本发明的第二方面，提供一种振动致动器，它包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成以减小需要的起动功率的磁路的电声转换器，其中所述致动器装在一寻呼机的壳体内，所述壳体的一部分响应于施加在所述线圈上的电信号被振动，从而产生机械振动、呼叫声或语音。
按照本发明的第三方面，提供一种振动致动器，它包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成的磁路的电声转换器，其中，所述致动器装在一个壳体中，所述致动器的壳体的一部分和所述磁路中的至少一个响应于施加在所述线圈上的电信号而共振振动。
在按照本发明的振动致动器中，以活动线圈为基础、垂向振动且至今一直用作电声转换器的一个振动件最好抵抗固定在附近一个部分工作，以便产生外部振动。另外该工作部分制成直径大致与活动线圈相同的环形，以便在具有较高结构强度的部分中扩散振动件的作用。
上述环形工作部分最好形成一个环形平部，以便使碰撞或共振引起的冲击均匀分布，以便在工作时保持可靠性，从而控制振动噪声的出现。
一个弹性件最好设置在壳体的工作部分和振动件的线圈的顶部上的环形工作部分之间；壳体的工作部分和环形工作部分通过弹性件相互粘接。在这种情形中，已经用片状粘合层或具有一些弹性的粘合剂固定的工作部分和环形工作部分可两者粘合而不是通过弹性件将它们粘合。
在环形工作部分内形成的拱顶最好粘合在环形工作部分内构成振动件的一部分。由磁铁、座架和板排除线圈构成的磁路支承在一壳体上，壳体是与由垂向挠性构件固定的工作部分整体制成。该构件是由环形的薄橡胶材料形成的。围绕座架的平部是由底部环形端支承的，顶部环形端粘合于壳体；两端都是通过与多个薄橡胶件相连而受到支承，以便使磁路可挠性地上、下移动。
作为一种替代方案，上述构件是用一管状橡胶件构成的。磁路通过使用一管状橡胶件而固定在磁路最外周部分的座架顶部后表面的平部和固定于壳体的支承部分之间，以便使磁路可挠性地上、下移动。
作为另一替代方案，上述构件可使用一皮老虎状橡胶件或一泡沫弹性件构成。磁路借助使用一皮老虎状橡胶件或泡沫弹性件固定在磁路的最外周部分的座架顶部后表面的平部和侧表面，以及固定于壳体的支承部分之间，以便使磁路可挠性地上、下移动。
作为另一替代方案，上述构件使用薄的橡胶材料构成，构成磁路一部分的座架的底部由该构成的一端支承，其另一端粘合于壳体，因而使磁路受到挠性的垂向支承。
当使用橡胶材料形成上述构件时，为了便于装配，在磁路的座架的外周以外具有多个钩状凸起的一个环形树脂模制件粘合在壳体上，然后，将用于支承座架底部的一个橡胶件钩在钩形凸起上，从而使磁路可以挠性地上、下移动。
作为一种替代方案，在磁路的座架外周以外具有多个钩状凸起的环形树脂模制件粘合在壳体上，具有从座架的多条缝中伸出的钩的一个环粘合在钩状凸起和上述钩上，以便使磁路可以挠性地上、下移动。
作为另一种替代方案，磁路只由一个具有固定在板中央的构件的阻尼件支承，以便使磁路可以挠性的上、下移动。如必要，一块具有圆孔的板粘合在磁路顶部上的板上。使圆孔放在中央，用树脂材料模制的一个阻尼件装置在孔中，在这种情形中，阻尼件可设有一个斜坡，使其中央部分较高。
施加在线圈上的、用于产生振动的低频驱动电流应该是交流电，其主要极性对振动件提供一个背离永久磁铁的碰撞方向上的驱动力。在其一侧具有极性的驱动交流电流波形，使方形波上升和下降的斜坡平缓。为了获得上述交流电，一积分电路设置在一方波产生电路之后，然后，一用于电流驱动的电压电流转换电路再与其相连接。
图11是本发明另一实施例的部分剖开的立体图；图12是图11所示实施例的剖视图；图13是本发明另一实施例的剖视图；图14是电流驱动时图13所示实施例的剖视图；图15是本发明中使用的振动致动器的部分剖开的立体图；图16是图13所示实施例的倒置立体图；图17表示用于本发明的驱动电流的波形实例；图18是本发明使用的另一驱动电流波形实例；图19是用于产生图18所示驱动电流的电路的框图；图20是本发明另一实施例的剖视图；图21是本发明另一实施例的剖视图；图22是本发明另一实施例的剖视图；图23是本发明另一实施例的剖视图；图24是本发明另一实施例的剖视图；图25是本发明另一实施例的剖视图；图26是本发明另一实施例的剖视图；图27是在电流驱动时图26所示实施例的剖视图；图28是本发明另一实施例的剖视图；图29是本发明另一实施例的剖视图；图30是图26所示实施例的倒置立体图；图31是图28所示实施例的倒置立体图；图32是本发明另一实施例的剖视图；图33是本发明另一实施例的剖视图；图34是本发明另一实施例的剖视图；图35是本发明使用的振动致动器的部分剖开的立体图。
图5表示按照本发明的移动设备如寻呼机的振动致动器的一个实施例；它设置在图7所示便携式电话机中的包封位置27之后，该位置凑近用户的一只耳朵。在图5中，采用了活动线圈式电声转换器以便产生声音和语音。一个振动件13的形状象圆屋顶，使其在振动时抵抗弯曲，也使其可产生优良的语音和声音，振动件13粘合在阻尼件19上，该阻尼件在垂向上较为挠性以便将振动件13支承在其中央和垂向位置上。围绕一个绕线管21形成一个圆筒形线圈15，其由缠绕的细导线构成。绕线管21在顶部直角弯曲以改善振动件13和阻尼件19之间的附着，并构成一个环状平部20，其形成了一个环状碰撞部分。
一个盘状磁板18粘合在一圆筒形永久磁铁16的一个磁极上，构成一磁路，磁板18中央有一个孔25，并且在其厚度方向上已经被磁化，一个由磁板构成的座架17粘合在另一磁板上。在座架17和磁板18之间形成一个高磁通密度的环形间隙，线圈15和绕线管21在该间隙中上、下活动。
为了处理语音，振动件13由阻尼件19支承在位，使振动件13的振动位移较小，因而即使当向线圈15提供几百赫兹至3千赫兹的较大高频驱动电流时振动件13也不致撞击碰撞部分14。对于几十赫兹的低频驱动来说，振动件13的位移增大，使其碰撞固定的碰撞部分14。振动件13的环状平部20在结构上是牢固的，当振动件13与碰撞部分14碰撞时其平稳地碰撞。由碰撞产生的振动通过支承梁24传至外围部分22并进一步向外传播。磁板18设有中央孔25，而座架17设有多个孔26，以便当振动件13和阻尼件19低频振动时控制空气的背压。图6表示剖面结构。
表示寻呼信号到达的声音的产生，以及有关人员对话的产生是由振动件13在几百赫兹至3千赫兹的振动完成的。为了由振动来表示寻呼信号的到达，振动件13在几十赫兹被驱动，使与碰撞部分14碰撞产生的振动传至外界。此时只发生垂向振动，使振动能有效地传至外界。
本发明的主要目的是只使用一个振动致动器来完成三个普通组件的功能，也就是综合了产生声音和语音的扬声器功能、对寻呼到达进行声音通知的声音产生功能，以及产生振动的振动电机功能。如图8的线路框图所示，当进入信号由无线电部分29收到时，控制电路30使连接开关部分36的连接改变。为了产生几千赫兹(例如，3千赫兹)的寻呼到达声音，中频振荡电路35和放大器32驱动一个发声装置33以产生声音。为了通过振动通知用户进入寻呼的到达，低频振荡电路34和放大器32驱动发声装置33以产生振动。另外，通过语音处理电路31和放大器32，借助发声装置33产生对话语音。按照本发明的振动致动器可用于发声装置33。
如图9所示的另一实施例那样，最好在碰撞部分38上设置一个由橡胶或类似物制成的弹性件37，以便在碰撞时控制噪音的产生，并减弱碰撞带来的冲击以最大限度减小损坏的可能性。
图10所示的本发明另一实施例的剖视图采用相同的产生振动的结构，即通过线圈46的顶部碰击固定的碰撞部分49。在图10中，在绕线管47和线圈46上方，在环状平部45内形成一个阻尼件43，从而减小了外径，在永久磁铁39上的板40的中心孔中装配并固定一个阻尼件支承部分44。为了减小厚度，壳体(外壳)48应用作便携式电话机的外壳，壳体48的一部分应用作固定的碰撞部分49。座架41由一支承部分52支承，座架的顶部51抵靠壳体48。一弹性件50粘合在固定的碰撞部分49上以控制碰撞噪声。
图11及下面将主要描述固定的碰撞部分和线圈顶部通过弹性件粘合的实施例。即使它们被粘合，振动能的传递也是通过碰撞实现的。如图11所示的实施例及如图13所示的该实施例的一部分那样，一固定的碰撞部分53粘合在线圈15上的环状平部20上，而弹性件54设置在其间。即使当未采用低密度弹性材料构件如泡沫树脂构件时，其间的粘合也可限制碰撞噪声的产生。这样就可选择多种弹性材料。
在语音的情形中使用几百赫兹至3千赫兹的高频，振动件13作较小的位移，只需要在粘合的弹性件54的厚度方向上的变化。当在几十赫兹的低频产生振动时，振动是通过线圈15的瞬时向上位移而在固定碰撞部分53中产生的；因而通过弹性件54的粘合几乎不影响振动的产生。
图13表示本发明另一实施例的剖面，该实施例可产生传至外界的增大的振动。由永久磁铁39、板40和座架41构成的磁路撞击壳体48的一个部分49，或者有效地利用因电磁力引起的相对于磁路的推斥，从而增加线圈46的碰撞力。部分49和橡胶支承件55在本实施例中用作固定的碰撞部分。
为了上述目的，包括座架41的磁路必须挠性地被支承，以便使其可作一定程度的位移。在图13所示实施例的情形中，使用橡胶支承件55来支承座架顶部51的平部；使用一个薄的上部橡胶构件56以将其连接于壳体48，使用一个薄的下部橡胶构件57来覆盖座架51的底部。上述薄的上、下橡胶构件呈环形；使用不很宽的多个橡胶支承件55连接它们。橡胶支承件55和上述上、下橡胶构件是整体形成的。
图14表示驱动电流流入图13所示实施例的线圈46和环形平部45推压弹性件58的状态。同时，支承座架顶部51的橡胶支承件55伸长，磁路向下移动，使座架顶部51移离壳体48。这种状态指示由于碰撞或共振引起的振动已传至壳体48的情况，或者指示驱动电流已被极化的情况。
图15的局部剖开的立体图表示本发明的关键部分，其中拱顶部分已从图13所示的振动件42拆下。阻尼件43形成若干螺旋以满足向中心提供牢固支承，同时在垂向提供挠性的需要。此时，在同时形成一个环形平部45是合理的。阻尼件43通过阻尼件支承部分44固定在板40的中央。
图16的立体图表示倒置的图13所示实施例。薄的上部橡胶构件56粘合于壳体(外壳)48。当橡胶支承件55承受拉力时，下部的橡胶支承件57的接近于橡胶支承件55的部分向着外周作更大位移，就好象阻尼件橡胶支承件55被很大地膨胀起来。
图17表示驱动电流被极化的实例。驱动电流的极化可采用下述方式有效地实现，即，可采用一个极性的交流电流做线圈46产生一个向着壳体48的、背离图14所示永久磁铁39方向的力。极性的方向是独特地通过磁铁的磁化方向或线圈46的缠绕方向来决定的；要选择与电流方向相配的极性。方波电流60的“B”值(由图17中虚线所示)大于“C”值，“B”极性作为主要极性。实线所示方波电流59只有在“A”和零之间的极性。在只靠一个电源即电池工作的便携式电话机的情形中，容易产生单极性电流波形。
如果驱动电流无极性，那么，当线圈46接收提供向着壳体48的驱动力的电流时就会产生图14所示的状态；这使磁路反向位移。如果电流方向逆转，那么，座架41移向壳体48，因而需要控制碰撞或振动噪声，也需要限制振动水平。
如果驱动电流只有一个极性，如图17所示的方波电流59那样，以及如果电流值“A”较大，那么，座架顶部51总是保持与壳体48离开，如图14所示。例如，当使用100毫安的电流时，如果橡胶支承件55较软，那么，磁路以几十赫兹振动，振幅约为±0.3〔mm〕。不管垂向移动，从壳体48观察，浮动大约1〔mm〕。这自然意味着线圈46总是被压向壳体48。
在这种情形中，图14所示碰撞引起的振动通过与线圈46和弹性件58整体形成的环形平部45传递，这引起固定的碰撞部分49振动。在图17所示方波电流59上升时，相对于磁路的电磁力的反作用施加于线圈46，使一个大的碰撞力加在壳体48的固定的碰撞部分49上，从而产生较大的振动。另外，当电流具有一个极性并具有较大电流值时，线圈46的驱动力和以相对于磁路的反作用为基础的碰撞力较大。
如图17的一个极性的方波电流59所表明的那样，当带有陡的上升的驱动电流作用于图13所示实施例的线圈46时，振动件42形成一个暂时的大的机械变形应力，从而形成显著高水平的噪声，其包括许多高频分量。在梯形波的情形中，坡度越缓，非需的噪声变得越小；在正弦波或三角形波的情形中，噪声水平变得更低。但是，如果坡度太缓则会产生较弱的振动。当振动件42的拱顶部分的大部分被除去时，已获得了几乎相同的效果。
将图18虚线所示方波61作用于一积分电路可以取得较缓坡度的波形。在上升曲线62的情形中，只要设定达到饱和水平A的时间以便提供一个周期的大约六分之一的曲线坡度，含有高频分量的非需要噪声，就可被控制在接近于无害的水平上。下降的曲线63与上升的曲线62逆向相似。顺便提到，当频率为80赫兹时，在恒定的大约1.5毫秒的时间，非需要的噪声可在实际使用中忽略。如图19的框图所示，电路是由积分电路65和电压电流转换电路66构成的，转换电路66连接于随后的方波产生电路64。
当与线圈46整体形成的环形平部45象图13所示实施例的情形一样通过弹性件58粘合于壳体48的固定的碰撞部分49时，在碰撞或振动时产生的非需要噪声将小于环形平部45可移离粘合于固定的碰撞部分49的弹性件58的情形中的非需要噪声。所产生的振动不会被削弱。在几百赫兹附近的低声区，语音水平有些下降；但是这种下降可由将壳体48制得较薄而得到补偿。高频音量将较高，这是因为树脂材料制成的壳体48的一部分在振动件42振动的同时由于共振也振动的缘故。
当按照本发明的振动致动器安装在图7所示的便携式电话机(蜂窝式电话)28的外壳位置27中时，它当然在外壳位置27振动较大；它也在另一外壳位置振动。因而产生声音的部分不局限于外壳的特定位置；声音是在外壳的较广的表面区域产生的，因而即使外壳位置27由布等严密覆盖，也容易听到进入呼叫的声音。
为完成与图13实施例相同目的的、本发明的其它实施例表示在图20至34的剖视图中。这些实施例显然具有相同的构思，磁路被挠性地支承以便得到最大的振动，大的振动是由固定的碰撞部分49产生的。壳体48的固定的碰撞部分和线圈顶部上的环形平部可通过弹性件粘合。
在图20所示实施例中，磁路通过一管状橡胶件69由一支承部分70支承在磁路最外周中座架顶部71的后表面上的平部上。支承件70固定于壳体48，因而包括座架67的磁路可以较为挠性地上、下位移。支承部分70应呈环形并粘合于壳体48。
在图21所示另一实施例中，磁路由一皮老虎状橡胶件72推在座架68的后表面的平部上，并由座架67的外周部分和支承部分73支承。这使包括座架67的磁路可挠性地上、下位移。
在图22所示另一实施例中，一管状泡沫弹性件74放置在座架顶部68的后表面的平部上，包括座架67的磁路由支承部分73支承。
图23表示另一实施例；磁路的座架41的底部由一橡胶支承件75和一个从粘合在壳体48上的橡胶件76延伸的橡胶件底部77挠性地支承。环形平部45通过弹性件58粘合于壳体48的固定的碰撞部分49。
图24表示另一实施例，其中，座架顶部51和壳体48通过一个软弹性件78粘合，从而以一定的挠性支承座架41。环形平部45和固定的碰撞部分49通过弹性件58粘合。
图25表示另一实施例，其中，磁路只由阻尼件(弹性件)43挠性地支承，阻尼件43通过阻尼件支承部分44固定在板40的中部。壳体48和环形平部45通过弹性件58粘合以便支承包括磁路的整个组件。在这个实施例中，座架顶部51不与壳体48的后表面接触，因而不发生碰撞。
图26至29的剖视图表示本发明的其它实施例，其具有相同的目的，其设计侧重于方便的装配和更稳定的结构。在图26中，具有多个钩状凸起89的环形树脂模制件90整体地粘合在壳体48上。振动件83的环形平部86通过其间的弹性件88与靠近环形树脂模制件90的内径的区域用作固定的工作部分94粘合。一橡胶支承件(弹性件)91安装在多个钩状凸起上，座架81的底部由橡胶底部(弹性件)92支承，以便支承由座架81、板80和永久磁铁79构成的磁路，使其可挠性地上、下移动。橡胶支承件91无需用粘合剂固定，从而易于装配，并使结构更为稳定。在这个实施例中，座架顶部82也不与壳体48的后表面或环形树脂模制件90接触。
图27表示具有一个极性的电流流过线圈87的状态。如前所述，当座架顶部82处于浮动状态时振动，电磁力的反作用施加在线圈87上，大的振动从环形平部86通过弹性件88传至壳体48的固定的工作部分94。
在图28中，橡胶支承件96交错地安装在多个钩98上以便支承磁路，使其可挠性地上、下移动。钩98是与环97整体制成的；环97固定在永久磁铁79和座架100之间的底部区域上，钩98从缝99伸出。
在图26和图28所示两个实施例中，可挠性地上、下移动的阻尼件84用于通过将一阻尼件支承部分85固定在板80的中部从而使磁路相对于线圈87定心。用装在钩98上的橡胶支承件96来支承就无需在座架100底部上的橡胶件，这有助于使整个组件更薄。
图29所示的实施例具有与图26所示的实施例几乎相同的结构；它有效地利用一永久磁铁使整个组件尽可能地薄。这个实施例也设计得通过连接在钩形凸起89和座架103底部上的橡胶支承件89来挠性地支承磁路；然而，在永久磁铁101上的板102没有中心孔，因而更有效地利用了永久磁铁101。另外，阻尼件106设有斜坡而使其中央更高；一个阻尼件支承部分107装配在粘在板102上的板110的中心孔中，它被粘合固定，因而实现了定心，同时使整个组件更薄。如果座架顶部104压在环形树脂模制件90上，为限制碰撞噪声可设置一个弹性件111。
如果装在便携式电话机等中的按照本发明的振动致动器承受加速度的突然变化，那么，在壳体48和具有较大质量的磁路中会发生突然的位置变化，这样作用在阻尼件上的高应力会使装置损坏。为了消除这种损坏的可能性，橡胶支承件91和96用来保护阻尼件以避免受到在垂直于壳体48的方向上的加速度的大变化的影响，同时，钩状凸起89用于保护其免受在平行方向上大的加速度变化的影响。
图30是倒置的图26所示实施例的立体图。作为磁路一部分的座架81的底部由从橡胶支承件91延续的橡胶底部92支承。橡胶支承件91连接于环形树脂模制件90上设置的钩状凸起89，以便挠性地支承整个磁路。线圈的一条电极线113使用一弹性件114方便地固定并在装配时连接于接线端115。
图31是倒置的图28所示实施例的立体图。钩98从构成磁路一部分的座架100的缝99伸出，橡胶支承件96交错地安装在钩状凸起89上，以便挠性地支承整个磁路。
当用具有极性的电流驱动装置时，接线端115需要用颜色编码或标记以防接反极性。
图32和33所示本发明的其它实施例，其结构在具有钩状凸起的环形树脂模制件的形状和粘合方法上有所不同。在图32所示实施例中，设有钩状凸起123的环形树脂模制件122和环形平部121连续地形成单件。另外，上述整体形成的单件和固定的工作部分49通过一弹性件124粘合。在两个实施例中，磁路连接于钩状凸起123，并由施加于座架116的底部上的橡胶支承件91提供的拉力支承。在这个实施例中，在座架顶部117和安装在壳体48上的环形树脂模制件127之间有一空间。在座架116、永久磁铁79和板80的质量上产生低频(如140赫兹)共振，以便产生振动输出，在固定的工作部分49内的壳体48的环形部分上产生高频(如3千赫兹)共振，以便产生呼叫声音。当线圈125被1千赫兹的信号激励时，壳体的上述部分和上述质量也共振，以便产生语音。
在图33所示的实施例中，设有钩状凸起128的环形树脂模制件127的内径大于弹性件88的外径。环形平部86和固定的工作部分49粘合起来而使弹性件88设置在其间。这个实施例用于产生共振和语音的机构相同。在这个实施例中，橡胶支承件96连接于钩98以支承磁路；由橡胶件替代来支承座架100的底部也不会引起功能上的问题。
在图34所示本发明的另一实施例中，牢固地粘合在一个没有任何音孔的壳体129上的环形树脂模制件134的内径部分提供一个固定的工作部分136；环形平部132使用具有一定弹性的粘合剂片或粘合剂层直接粘合。由于在座架117和环形平部132之间设有一个空间，因而在产生振动时不发生碰撞。橡胶支承件(弹性件)91连接于钩状凸起135以便挠性地支承磁路。如果粘合剂片或粘合剂层相当地厚和软，那么就可以取得与构件通过弹性件粘合的其它实施例几乎相同的效果。相反，如果粘合剂片或粘合剂层薄且不软，那么1千赫以下的低频声音将变劣。作为克服这一点的补救措施，壳体129制得稍薄，或者壳体129的一部分制成软薄的环形，以便当线圈133振动时使壳体易于振动。这个实施例无需象图23所示实施例那样在壳体129上设置使声波穿过的孔；振动件的拱顶部分可以除去。
这种结构由于没有音孔能够容易地实现防水或防尘设计。在这个实施例中，当线圈33被3千赫兹频率的信号激励时，壳体129的致动器的一部分因共振而振动，以产生呼叫声，当线圈133被1千赫兹频率的信号激励时，壳体129的寻呼机部分和包括座架116、永久磁块79和板80的质量因共振而振动以产生语音。另外，当线圈被140赫兹频率的信号激励时，只有磁路的质量因共振而振动以产生振动输出。虽然在致动器安装壳体上没有设置任何音孔但产生声音或语音的原因在于，壳体具有作为振动件的功能。在上述操作中，壳体的致动器部分通过引导安装在致动器上的壳体的振动而实现音膜的功能。
图35的部分剖开的本发明一实施例关键部分的立体图表示从线圈87引出电极线的方法。线圈缠绕偶数匝，电极线137一端从阻尼件84外侧通过环形平部86内侧上的凹槽139拉出；电极线138另一端从环形平部86外侧拉出。为了固定电极线137和138，使其不受磁路振动的影响，电极线最好应粘合在前述环形树脂模制件上。
图35所示线圈87没有图5，10或13所示的绕线管21或绕线管47。绕线管是用作缠绕线圈的芯部以增加结构强度的，然而，按照本发明的寻呼机振动致动器的线圈87具有许多匝，例如有6层，线圈宽达大约0.7〔mm〕；只此就足以提供耐用性。如设置绕线管就需要为其厚度而增加磁路的间隙，从而使磁场强度较低。因此，最好使用没有绕线管的线圈并将线圈粘合在按照本发明的寻呼机振动致动器中。
从外部向电极线137或138通交流电而驱动线圈87不再需要象普通的直流驱动的寻呼机振动电机的情形那样来改变接触置位。转换接触置位往往引起大的电磁噪声，而在按照本发明的寻呼机振动致动器中则没有这种噪声问题。
由于本发明的上述结构，其具有下述优点。
按照本发明的振动致动器采用活动线圈式电声转换器，其中，具有振动件的线圈的运动产生高频语音或声音，也产生低频振动传至外界。因此，用于通知用户进入的呼叫到达的所有寻呼机振动电机、语音产生装置，以及在普通便携式电话机中的收到的讲话的扬声器的功能可以在唯一的装置中实现。
另外，振动件只在垂向运动碰撞便携式电话机或类似装置的外壳，因此可以有效地利用振动能量。所需要的驱动功率较小，有助于节省电力。与线圈整体制成的、用作环形碰撞部分的环形平部通过一弹性件与壳体或类似物碰撞，以便通过碰撞或共振产生大的振动；在碰撞或共振时也可以控制非需要的碰撞或振动噪声。
另外，磁路是使用橡胶件或类似物支承的，使包括座架的磁路可较容易地上、下移动。这就可以增加从活动磁路向对线圈本身的驱动力的反作用，从在碰撞或振动时可产生较大的振动。
具有极性的驱动电流随时可使线圈向碰撞部分施加一个力；因此，弹性件不承受剥离力，因而弹性件不会脱落。具有极性的驱动电流使由座架等构成的磁路以浮动方式运动，对线圈施加一个更大的斥力，从而产生更大的振动，因此可以产生比普通寻呼机振动电机所能产生的振动更大的振动。
振动声音并不象普通装置那样包括滑动产生的较高频率的振动；对于可自由选择的驱动电流来说可使用低的、单一的频率；因此，可以选择可产生易于感觉到的振动的频率。但是，在共振频率附近的频率应加以避免以保持高的可靠性。
交流电作用驱动电流可自然消除象在普通的直流驱动寻呼机振动电机中的那种对改变接触置位的需要；因此不会产生电磁噪声。因此，便携式电话机不再必须设置噪声过滤器，也不会有其它外部设备引发误操作的可能性。
另外，按照本发明，阻尼件设置在线圈直径以内；尽管线圈直径较大，却可以减小总体外径，而又可产生较大的驱动力。按照本发明的振动致动器综合了振动产生功能及语音和声音产生功能，从而使装置小于包括普通振动致动器的三件式装置的体积。
采用了设有钩状凸起的环形树脂模制件，这使得装配更为容易。例如，致动器装在便携式电话机或类似装置中时只要在树脂模制件顶面设置一个具有可剥离片的粘合剂层。
由于线圈的电极线可粘合并固定在环形树脂模制件上，因而可以简化安装工作。另外，电极线几乎是固定的，因而不会与振动很大的座架接触，从而尽可能地减小了电流短路使电极线断开或包皮脱落的可能性。多个钩状凸起和橡胶件支承磁路，这能够保护寻呼机振动致动器，即使便携式电话机意外摔落和承受大的加速度时也不致损坏。
另外，与普通的振动致动器不同，按照本发明的振动致动器没有转动零件，因而没有电刷或轴承，所以要求较少的零件。本发明的振动致动器不会发生因电接触不适当的位置而引起的起动故障。
权利要求
1.一种振动致动器，包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成以减小需要的起动功率的磁路的电声转换器，以及一个可上、下移动且总体尺寸较小的振动体，其中，所述致动器装在一个壳体中，所述壳体的一部分响应于施加在所述线圈上的电信号而被振动，从而产生机械振动、呼叫声或语音。
2.如权利要求1所述的振动致动器，其特征在于它是活动线圈式的，其中所述振动件和所述线圈是粘合的。
3.如权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于所述磁路是使用垂向挠性的结构支承的。
4.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于所述挠性结构通过围绕所述座架的平部固定在一个阻尼件和一个下部弹性件之间，所述阻尼件和所述下部弹性件在多个点上借助弹性件连接和支承。
5.如权利要求4所述的振动致动器，其特征在于所述阻尼件是薄环形上部橡胶件，所述下部弹性件是由橡胶制成的。
6.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于排除所述线圈的所述磁路周围借助与所述壳体整体制成的一个支承部分通过一个弹性件支承。
7.如权利要求6所述的振动致动器，其特征在于所述弹性件是管状橡胶件。
8.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于排除所述线圈的磁路的周围借助与所述壳体整体制成的支承部分通过一波纹管状弹性件支承。
9.如权利要求8所述的振动致动器，其特征在于所述波纹管状弹性件是用橡胶制成的。
10.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于，排除所述线圈的磁路周围借助与所述壳体整体制成的支承部分通过一泡沫弹性件支承。
11.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于排除所述线圈的磁路的座架底部被一弹性件支承。
12.如权利要求11所述的振动致动器，其特征在于所述弹性件是一薄橡胶件。
13.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于排除所述线圈的磁路只被一个粘接在所述磁路中心部分的阻尼件支承。
14.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于一个在所述座架外径以外具有多个钩状凸起的环形树脂模制件粘接在所述壳体上，一个支承所述座架底部的弹性件连接于所述钩状凸起，以便支承排除所述线圈的磁路。
15.如权利要求14所述的振动致动器，其特征在于所述弹性件是用橡胶制成的。
16.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于一个在所述座架外径以外具有多个钩状凸起的环形树脂模制件粘接在所述壳体上，一个具有从所述座架的一槽缝中伸出的钩的环粘接在所述磁路底部上，一个弹性件连接于所述钩状凸起和所述钩，以便支承排除所述线圈的磁路。
17.如权利要求16所述的振动致动器，其特征在于所述弹性件是用橡胶制成的。
18.如权利要求1至17中任一项所述的振动致动器，其特征在于交流电被施加，其主要极性使得一驱动力施加在线圈上，所述驱动力是在所述壳体的方向上，并在与所述永久磁铁的相反侧。
19.如权利要求18所述的振动致动器，其特征在于施加具有缓慢上升和下降坡度的方形波交流电。
20.如权利要求19所述的振动致动器，其特征在于使用一电路施加所述交流电，在所述电路中，一积分电路和一电压电流转换电路连接在一方波产生电路之后。
21.如权利要求1至17中任一项所述的振动致动器，其特征在于在所述致动器的壳体上设置一个直径大致为所述线圈直径的环形件。
22.如权利要求21所述的振动致动器，其特征在于所述环形件是一个环形平部。
23.如权利要求18至21中任一项所述的振动致动器，其特征在于一个螺旋阻尼件设置在所述环形件内。
24.如权利要求23所述的振动致动器，其特征在于所述环形件和所述螺旋阻尼件是用树脂模制的。
25.如权利要求21至24中任一项所述的振动致动器，其特征在于没有绕线管的线圈粘接在作为所述环形件的所述环形平部上。
26.如权利要求1至3中任一项所述的振动致动器，其特征在于所述振动件中包括一个拱顶形部分。
27.如权利要求21至25中任一项所述的振动致动器，其特征在于在所述环形件内的阻尼件设有使其中央部分高于所述磁路的顶面的斜坡，并装配并粘接在一块粘接在磁路的所述顶面以便固定它的板上的圆孔中。
28.如权利要求14，15，16，17或25所述的振动致动器，其特征在于所述线圈的一条电极线在所述环形件的内顶部和所述阻尼件之间抽出，并与另一条电极线一起粘接在所述环形树脂模制件上。
29.一种振动致动器，它包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成以减小需要的起动功率的磁路的电声转换器；其中所述致动器装在一寻呼机的壳体内，所述壳体的一部分响应于施加在所述线圈上的电信号被振动，从而产生机械振动、呼叫声或语音。
30.如权利要求29所述的振动致动器，其特征在于壳体的所述部分没有任何音孔。
31.如权利要求29所述的振动致动器，其特征在于所述磁路还包括一个安装在所述永久磁铁上的环形板。
32.如权利要求29所述的振动致动器，其特征在于一个阻尼件设置在所述壳体的所述部分和所述磁路之间的一个位置上。
33.如权利要求32所述的振动致动器，其特征在于所述阻尼件具有螺旋凹口。
34.如权利要求29所述的振动致动器，其特征在于所述振动致动器是通过防水或防尘设计完成的。
35.如权利要求29所述的振动致动器，其特征在于所述壳体的所述部分通过引导连接于所述振动致动器的振动而满足音膜功能。
36.一种振动致动器，它包括一个具有永久磁铁、座架和线圈构成的磁路的电声转换器，其中，所述致动器装在一个壳体中，所述致动器的壳体的一部分和所述磁路中的至少一个响应于施加在所述线圈上的电信号而共振振动。
37.如权利要求36所述的振动致动器，其特征在于壳体的所述部分没有任何音孔。
38.如权利要求36所述的振动致动器，其特征在于所述磁路还包括一个安装在所述永久磁铁上的环形板。
39.如权利要求36所述的振动致动器，其特征在于一个阻尼件设置在所述壳体的所述部分和所述磁路之间的一个位置上。
40.如权利要求36所述的振动致动器，其特征在于所述阻尼件具有螺旋凹口。
41.如权利要求36所述的振动致动器，其特征在于所述壳体通过引导安装在所述致动器上的壳体的振动而实现音膜功能的。
全文摘要
本发明涉及一种振动致动器，其中电声转换器的振动部分由低频驱动使其振动一固定部分(壳体的一部分)，碰撞或共振所产生的振动变为外部振动。线圈的振动部分和固定部分通过或不通过设在其间的弹性件粘合。碰撞或共振时产生的振动可通过挠性地支承由磁铁、座架和线圈构成的磁路及用具有极性的交流电驱动之而有效地增大。为易于装配及防止损坏或特性变劣，最好围绕磁路设置一具有钩状凸起的环形模制件并借助连接于钩状凸起的橡胶件支承磁路。
文档编号H02K33/00GK1427633SQ0214801
公开日2003年7月2日 申请日期2002年10月22日 优先权日1996年2月20日
发明者陶山英夫 申请人:东金股份公司