專利名稱：能產(chǎn)生不同方向震動的震動器與相關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種可應用于手機、呼叫器中以發(fā)出震動提示的震動器，特別是涉及一種能發(fā)出不同方向震動的震動器。
背景技術(shù)：
隨著半導體技術(shù)的進步，許多電子裝置的體積、重量都已大幅縮小，能讓使用者隨身攜帶。這些電子裝置，像是手表、鬧鐘、呼叫器或是手機等等，能協(xié)助使用者安排工作生活的行程、存取通訊網(wǎng)絡(luò)的信息，讓使用者的生活更便利。為了要達成上述的目的，這些電子裝置通常要能發(fā)出一定的提示信號；舉例來說，手表、鬧鐘等裝置會在使用者預設(shè)的時間發(fā)出提示信號，提醒使用者某一特定時間已經(jīng)到了，而呼叫器、手機等通訊裝置則要在接收到通訊網(wǎng)絡(luò)的來電時，發(fā)出提示信號提醒使用者接收來電信息。一般來說，除了以特殊的聲音來作為提示信號外，現(xiàn)行的電子裝置多裝有震動器，以發(fā)出震動的方式來實現(xiàn)此種提示信號。由于聲音提示信號常有擾亂他人的顧慮，故各個信息廠商也積極研發(fā)能有效發(fā)出震動提示信號的震動器，使現(xiàn)代化的電子裝置能在不干擾他人的情況下，有效地對使用者發(fā)出提示信號。
請參考圖1至圖4。圖1為一現(xiàn)有震動器10中各組件的示意圖；圖2為震動器10組合后的示意圖；圖3為震動器10沿著圖2中剖線3-3的側(cè)視示意圖?，F(xiàn)有震動器10以殼體12A、12B為外殼，而一轉(zhuǎn)輪16即以可轉(zhuǎn)動的方式安裝于殼體12A、12B中，使得該轉(zhuǎn)輪16可圍繞一垂直轉(zhuǎn)軸26而在水平面27上水平地轉(zhuǎn)動(也就是沿著圖2中箭頭25所指的方向)；而圖4即為轉(zhuǎn)輪16沿著轉(zhuǎn)軸26的方向的俯視示意圖。在殼體12A、12B中，除了可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)輪16以外，還設(shè)有可導電的電刷14A、14B，以及磁鐵18A、18B。而轉(zhuǎn)輪16上也另設(shè)有線圈20A、20B，可導電至線圈20A、20B的導電片22，以及配重物15。磁鐵18A、18B固定于殼體12B的底側(cè)兩旁；各電刷14A、14B的一端固定在殼體12A上，另一端則與轉(zhuǎn)輪16上的導電片22接觸(如圖2、圖3所示；為了清楚顯示震動器10中各組件的配置，圖2、圖3中已經(jīng)將殼體12A、12B的部分移除)。聯(lián)合殼體12A、12B上的電刷14A、14B與磁鐵18A、18B，再加上轉(zhuǎn)輪16上的導電片22、線圈20A及20B，就能以轉(zhuǎn)輪16為轉(zhuǎn)子，實現(xiàn)出一個馬達(像是直流馬達)的功能。就像圖2、圖3中所示，當電刷14A、14B電連接于一驅(qū)動電路24(像是一電池)時，驅(qū)動電路24所提供的驅(qū)動電力就能經(jīng)由電刷14A與14B、導電片22而傳輸至轉(zhuǎn)輪16上的線圈20A、20B，讓線圈20A、20B發(fā)揮電磁鐵的功能，與殼體12B上的磁鐵18A、18B交替地發(fā)生相斥、相吸的交互作用，帶動轉(zhuǎn)輪16本身繞著轉(zhuǎn)軸26而沿著箭頭25的方向轉(zhuǎn)動。
為了發(fā)揮震動器10震動的功能，轉(zhuǎn)輪16特別被設(shè)計為非圓對稱的形狀(如圖1至圖4所示)，線圈20A、20B的相關(guān)配置也未對轉(zhuǎn)軸26對稱，再加上轉(zhuǎn)輪16的一側(cè)還設(shè)置有一配重物15(基本上是一材質(zhì)密度、重量異于轉(zhuǎn)輪16的物體)，上述這些配重設(shè)計都是要使得轉(zhuǎn)輪16的質(zhì)心(質(zhì)量中心)盡量偏離轉(zhuǎn)軸26，讓轉(zhuǎn)輪16成為一偏心轉(zhuǎn)輪。就如圖4所示，由于特殊的配重設(shè)計，使得轉(zhuǎn)輪16成為偏心轉(zhuǎn)輪，其質(zhì)心19在水平面27上的投影位置與其轉(zhuǎn)動所圍繞的轉(zhuǎn)軸26有相當?shù)钠x。這樣一來，當轉(zhuǎn)輪16在水平面27上轉(zhuǎn)動時，其配重的不均衡就會產(chǎn)生出沿著水平面27傳播的震波，其震動傳播的方向就如圖1至圖3中的箭頭28所示。
請參考圖5。圖5為另一種現(xiàn)有震動器30的原理示意圖。在震動器30的殼體32中固定有線圈34A、34B，另一側(cè)則設(shè)有一具有彈性的擺臂36。擺臂36的一端固定于殼體32之上，另一端則設(shè)置有一具有磁性的擺槌38。當線圈34A、34B電連于一驅(qū)動電路44而接收時變的驅(qū)動電力時，線圈34A、34B就能發(fā)揮電磁鐵的功能，隨時間變化而交替地對擺槌38產(chǎn)生吸引或排斥的磁力，讓擺槌38能在擺臂36的彈性支撐下而在線圈34A、34B間來回擺動，也就是沿著箭頭40的方向來回擺動。這樣一來，現(xiàn)有震動器30就能沿著箭頭42A、42B的方向發(fā)出震波，達成其震動的功能。
由以上對現(xiàn)有震動器的描述可知，現(xiàn)有的震動器10與30發(fā)出震波的方向均有所限制，不能發(fā)出多方向的震波。如圖1至圖4所示，現(xiàn)有震動器10只能發(fā)出沿著水平面27傳播的震波，無法發(fā)出垂直于水平面27的震波。也就是說，現(xiàn)有震動器10無法沿著轉(zhuǎn)軸26的方向發(fā)出震波。類似地，圖5中的震動器30也只能沿著箭頭42A、42B發(fā)出垂直方向的震波，無法沿著箭頭46(圖5)發(fā)出水平方向的震波。由于這些現(xiàn)有震動器在發(fā)出震波的方向上都受到限制，連帶地也使得其所發(fā)出的震動提示信號容易被衰減、抵消。舉例來說，像在圖5中的現(xiàn)有震動器30，若是使用者在攜帶、配戴裝設(shè)有震動器30的電子裝置時，剛好使其殼體32的上下兩端分別受到箭頭42B、42A方向的擠壓，現(xiàn)有震動器30于箭頭42A、42B發(fā)出的震動就會被抵消或衰減，無法有效地發(fā)出震動提示信號。同理，對圖1至圖4中的現(xiàn)有震動器10來說，若使用者在攜帶裝設(shè)有震動器10的電子裝置時，使得震動器10的殼體四周受到水平面方向的擠壓，震動器10于水平面方向發(fā)出的震波也就會被抵消，無法有效發(fā)出震動提示信號。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的，即在于提供一種能于多個不同方向發(fā)出震波的震動器及相關(guān)電子裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
在本發(fā)明中，是以繞著轉(zhuǎn)軸水平轉(zhuǎn)動的偏心轉(zhuǎn)輪來產(chǎn)生水平面方向的震波，再以連動機構(gòu)來產(chǎn)生垂直于該水平方向的震波。在本發(fā)明的一實施例中，此連動機構(gòu)為一圍繞轉(zhuǎn)軸、具有高低起伏的連動軌，當轉(zhuǎn)輪繞著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，就會隨著此連動軌上下移動，沿著轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生垂直于該水平面的震波。在本發(fā)明的另一實施例中，此連動機構(gòu)可以由電磁鐵來實現(xiàn)其目的；該電磁鐵可在轉(zhuǎn)軸的方向上交替地吸引/排斥具有磁性的轉(zhuǎn)輪，帶動轉(zhuǎn)輪上下移動，也可產(chǎn)生垂直于水平面的震波。另外，本發(fā)明也可在震動器的殼體側(cè)壁設(shè)置可沿著轉(zhuǎn)軸方向上下滑動的輔助體，轉(zhuǎn)輪上則設(shè)置高低起伏的連動軌。當轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時，嵌合于連動軌的輔助體就會連帶地上下滑動，也可使本發(fā)明的震動器得以產(chǎn)生傳播于垂直方向之震波。無論是何種實施例，本發(fā)明的震動器都能發(fā)出兼具水平、垂直方向的全方向震波。當本發(fā)明應用于手機、呼叫器等的電子裝置時，不論使用者是如何攜帶電子裝置，本發(fā)明的震動器所產(chǎn)生的全方位震動都不易受擠壓而被抵消，而能有效地發(fā)出震動提示信號，便利使用者的工作、生活。


圖1為一現(xiàn)有震動器中各組件的示意圖；
圖2、圖3為圖1中震動器各組件組合后的配置示意圖；圖4為圖1中震動器的轉(zhuǎn)子的俯視示意圖；圖5為另一現(xiàn)有震動器的原理示意圖；圖6為本發(fā)明一實施例的震動器中各組件的示意圖；圖7、圖8為圖6中震動器組合后的配置示意圖；圖9、圖10為圖6中震動器組合后的側(cè)視示意圖；圖11為圖6中震動器的轉(zhuǎn)輪的示意圖；圖12為圖6中震動器殼體及轉(zhuǎn)輪配置的示意圖；圖13為圖6中震動器運作于不同狀態(tài)的示意圖；圖14為圖6中震動器運作于圖13中各狀態(tài)時的側(cè)視示意圖；圖15為本發(fā)明另一實施例的震動器中各組件的示意圖；圖16為圖15中震動器組合后的配置示意圖；圖17為圖15中震動器組合后的側(cè)視示意圖；圖18為圖15中震動器的轉(zhuǎn)輪的示意圖；圖19為圖15中震動器的轉(zhuǎn)輪上的連動軌的示意圖；圖20為圖15中震動器運作于不同狀態(tài)的示意圖；圖21為圖15中震動器運作于圖20中各狀態(tài)的側(cè)視示意圖；圖22為本發(fā)明又一實施例的震動器的示意圖；圖23為圖22中震動器的側(cè)視示意圖；圖24為本發(fā)明另一實施例的震動器的示意圖；圖25為圖24中震動器的側(cè)視示意圖；圖26為本發(fā)明運用于一電子裝置的功能方塊示意圖。
具體實施例方式
請參考圖6至圖11。圖6為本發(fā)明一實施例的震動器50的組件示意圖；圖7、圖8為圖6中各組件組合后的示意圖；圖9、圖10為圖6中各組件組合后，分別于圖7、圖8中剖線9-9及10-10的側(cè)視示意圖。震動器50以殼體52A、52B為外殼，其內(nèi)設(shè)有一可繞著轉(zhuǎn)軸66轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)輪56，圖11即為此轉(zhuǎn)輪56沿著轉(zhuǎn)軸66方向的俯視示意圖。除了轉(zhuǎn)輪56之外，如圖6所示，震動器50中還設(shè)有一彈性體74、磁鐵58A、58B以及導電的電刷54A、54B。轉(zhuǎn)輪56上則設(shè)有線圈60A、60B，以及可將電力傳輸至線圈60A、60B的各個導電片62。如圖7至圖10所示，在震動器50的各組件組合后，磁鐵58A、58B固定于殼體58B的兩側(cè)，各個電刷54A、54B的一端固定于殼體52A上，另一端則與轉(zhuǎn)輪56上的導電片62接觸(為了清楚顯示震動器50組合后的結(jié)構(gòu)，圖7至圖10中已將殼體58A、58B的部份移除)。當電刷54A、54B分別電連于一驅(qū)動電路64時(請見圖7、圖9)，就能將驅(qū)動電路64所提供的驅(qū)動電力經(jīng)由轉(zhuǎn)輪56上的導電片62而傳輸至線圈60A、60B，讓轉(zhuǎn)輪56上的線圈60A、60B發(fā)揮電磁鐵的功能，使得轉(zhuǎn)輪56等效于電動馬達中的轉(zhuǎn)子，與殼體52B內(nèi)的磁鐵58A、58B交替地產(chǎn)生吸引/排斥的相互作用，帶動轉(zhuǎn)輪56繞著轉(zhuǎn)軸66轉(zhuǎn)動(也就是沿著箭頭70，以平行于水平面72的方式水平地轉(zhuǎn)動，如圖7、圖8所示)。
如圖11所示，在本發(fā)明的震動器50中，轉(zhuǎn)輪56的幾何結(jié)構(gòu)、線圈60A、60B以及配重物55的設(shè)置均用來使轉(zhuǎn)輪56成為一偏心的轉(zhuǎn)輪，讓轉(zhuǎn)輪56的質(zhì)心76在水平面上的投影位置偏離轉(zhuǎn)輪56轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸66。這樣一來，當轉(zhuǎn)輪56水平轉(zhuǎn)動時，就能沿著水平面72的方向向四周發(fā)出震波，如圖7、圖8中的箭頭68所標示的方向。
除了發(fā)出水平方向傳播的震波之外，本發(fā)明的震動器還能同時發(fā)出垂直方向上的震波，以產(chǎn)生全方位傳播的震動提示信號。為了使本發(fā)明的震動器50能發(fā)出垂直方向上的震波，在殼體52B以及轉(zhuǎn)輪56的底部，還特別設(shè)有互相對應、呈螺旋狀起伏的連動軌，以作為一連動機構(gòu)，讓轉(zhuǎn)輪56能在水平轉(zhuǎn)動的同時還隨著連動軌高低起伏，產(chǎn)生垂直方向上的震波。關(guān)于此連動機構(gòu)的實施，請進一步參考圖12(并一并參考圖6至圖10)；圖12即為震動器50中連動機構(gòu)的示意圖。在震動器50的殼體52B上，設(shè)有一個圍繞著轉(zhuǎn)軸66的螺旋狀連動軌78A；轉(zhuǎn)輪56的底部也設(shè)有一對應的螺旋狀連動軌78B。由圖12中可看出，在此實施例中，連動軌78A的表面會由位置80A開始，沿著箭頭70的方向圍繞著轉(zhuǎn)軸66而逐漸盤旋升高；繞轉(zhuǎn)軸66一周后，就會由位置80B陡降回位置80A。同樣地，轉(zhuǎn)輪56上的連動軌78B也會有對應的螺旋狀表面。當轉(zhuǎn)輪56安裝在震動器50中時，兩連動軌78A、78B的表面會互相接觸、嵌合。而當轉(zhuǎn)輪56開始由位置80A沿著箭頭70的方向轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)輪56也就會隨著連動軌78A而沿著箭頭82A的方向逐漸升高；轉(zhuǎn)動一周后，轉(zhuǎn)輪56就會在位置80B處隨著連動軌78A的陡降而在瞬間沿著箭頭82B的方向下降，這樣就能產(chǎn)生垂直方向(也就是沿著箭頭82A、82B)傳播的震波。
為了確保轉(zhuǎn)輪56在轉(zhuǎn)動期間其連動軌78B能維持與連動軌78A的貼合，在震動器50中，還可另設(shè)彈性體74，如圖6至圖10所示。此彈性體74可以是具有彈性的簧片，其一端固定在殼體74上，另一端則以圓滑的表面與轉(zhuǎn)輪56接觸，對轉(zhuǎn)輪56施加一向下的推力，確保轉(zhuǎn)輪56能在轉(zhuǎn)動期間維持與連動軌78A的連動。關(guān)于本發(fā)明震動器50整體運作的情形，請進一步參考圖13、圖14(并同時參考圖6至圖10)；圖13為震動器50的轉(zhuǎn)輪56轉(zhuǎn)動于不同位置的示意圖，圖14為震動器50的轉(zhuǎn)輪56轉(zhuǎn)動于圖13中的各個位置時，在剖線10-10(圖8)的側(cè)視示意圖；為了清楚顯示震動器50的運作情形，圖13、圖14中已將殼體52A、52B的部分移除。如圖13、圖14所示，當震動器50在狀態(tài)Sa時，轉(zhuǎn)輪56由位置80A開始沿著箭頭70的方向繞轉(zhuǎn)軸66轉(zhuǎn)動。到了狀態(tài)Sb，轉(zhuǎn)輪56轉(zhuǎn)動了90度，其位置也隨著連動軌78A的上升而升高(可由圖14中看出)。在本發(fā)明中，電刷54B(及54A)可以由具有彈性的導電金屬做成，故能在轉(zhuǎn)輪56的高度改變時持續(xù)接觸轉(zhuǎn)輪56上的導電片62，維持對線圈60A、60B的電力傳輸。甚至，若電刷54A、54B的彈力足夠，還可以直接用來實現(xiàn)彈性體74的功能，用來將轉(zhuǎn)輪56下壓，維持其與連動軌78A的貼合；在此種情形下，也就不需另行設(shè)置彈性體74。
在轉(zhuǎn)輪56由狀態(tài)Sa、Sb持續(xù)圍繞著轉(zhuǎn)軸66而轉(zhuǎn)動一周后，轉(zhuǎn)輪56就會趨近于狀態(tài)Sc中所示的位置。在狀態(tài)Sc中，轉(zhuǎn)輪56順著連動軌78A螺旋表面的導引而逐漸升高；在轉(zhuǎn)動一周后，隨著連動軌78A升高至位置80B，轉(zhuǎn)輪56的垂直位置也就升至最高(可由圖14看出)。接下來，當轉(zhuǎn)輪56由狀態(tài)Sc繼續(xù)沿著箭頭70的方向而轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)輪56的高度就會隨著連動軌78A的陡降而瞬間回到狀態(tài)Sa中的高度；當轉(zhuǎn)輪56的高度由狀態(tài)Sc快速回復至狀態(tài)Sa時，就會引發(fā)垂直方向上的震動，沿著箭頭82A、82B的方向發(fā)出震波。隨著轉(zhuǎn)輪56的持續(xù)轉(zhuǎn)動，其位置就會在狀態(tài)Sa、Sb、Sc之間反復循環(huán)，穩(wěn)定地于垂直方向上發(fā)出震波。當然，如前所述，當偏心轉(zhuǎn)輪56轉(zhuǎn)動時，其偏心的特性會引發(fā)水平面方向上的震動。綜合起來，本發(fā)明的震動器50也就因此能發(fā)出多方向的震動了。
關(guān)于本發(fā)明的另一實施例，請參考圖15至圖18；圖15為本發(fā)明另一震動器90中各組件的示意圖，圖16為震動器90組裝后的示意圖，圖17為震動器90組裝后與于圖16中剖線17-17的側(cè)視的示意圖。震動器90以殼體92A、92B為外殼，其內(nèi)設(shè)有一可轉(zhuǎn)動的偏心轉(zhuǎn)輪96，其可繞著一轉(zhuǎn)軸106而沿著一水平面112(圖16)水平地轉(zhuǎn)動；圖18即為轉(zhuǎn)輪96于轉(zhuǎn)軸106方向俯視的示意圖。為了清楚顯示震動器90中各組件組裝后的相互關(guān)系，在圖16、圖17中，殼體92A、92B的部分已經(jīng)被移除。
除了轉(zhuǎn)輪96之外，殼體92A、92B內(nèi)還設(shè)有電刷94A、94B以及磁鐵98A、98B；在轉(zhuǎn)輪96上，也對應地設(shè)有線圈100A、100B以及可將電力傳輸至線圈的導電片102。各電刷94A、94B的一端固定于殼體92A上，另一端則維持與導電片102的接觸。這樣一來，當電刷94A、94B電連于一驅(qū)動電路104(圖16、圖17)后，就能將驅(qū)動電路104提供的驅(qū)動電力透過轉(zhuǎn)輪96上的導電片102傳輸至線圈100A、100B，讓線圈100A、100B發(fā)揮電磁鐵的功能，與殼體92B內(nèi)的磁鐵98A、98B產(chǎn)生相吸、相斥的交互作用，帶動轉(zhuǎn)輪96沿著箭頭110(圖16)的方向轉(zhuǎn)動。
如圖18(及圖15、圖16)所示，在本實施例中，轉(zhuǎn)輪96雖具有一圓形的環(huán)形外圍(其圓心即轉(zhuǎn)軸106)，但仍可通過線圈100A、100B以及一配重物95的不均衡配置，使得轉(zhuǎn)輪96的質(zhì)心116偏離于轉(zhuǎn)輪96轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸106。如此，當轉(zhuǎn)輪96轉(zhuǎn)動時，其偏心的特性就會產(chǎn)生沿著水平面方向傳播的震波，也就是沿著箭頭116傳播的震波，如圖16所示。
為了使本發(fā)明震動器90也能產(chǎn)生垂直方向傳播的震波，轉(zhuǎn)輪96的環(huán)形外圍上還設(shè)有一螺旋狀起伏的連動軌118，殼體92A/92B上也對應地設(shè)有彈簧114A、114B，以及可于殼體內(nèi)垂直滑動的輔助體108A、108B。為了使輔助體108A、108B能在殼體92A/92B內(nèi)滑動，殼體92A/92B的兩側(cè)設(shè)有垂直方向分布的凹槽122A及122B，可分別容納輔助體108A、108B在凹槽中滑動。輔助體108A、108B的一側(cè)則各設(shè)有一突起120A、120B，各凹槽122A、122B在朝向轉(zhuǎn)輪96的內(nèi)壁上也分別設(shè)有對應的孔隙124A、124B，讓突起120A、120B能分別通過孔隙124A、124B而嵌合于連動軌118之中。如圖16、圖17所示，當震動器90組裝在一起后，分別容納于凹槽122A、122B中的輔助體108A、108B就能通過突起120A、120B而嵌合于連動軌118上，形成轉(zhuǎn)輪96與輔助體108A、108B間的連動機構(gòu)。當轉(zhuǎn)輪96繞著轉(zhuǎn)軸106轉(zhuǎn)動時，其螺旋狀起伏的連動軌118就會帶動輔助體108A、108B分別在凹槽122A、112B內(nèi)上下滑動，產(chǎn)生垂直方向上的震波。為了確保輔助體108A、108B與連動軌118之間的連動關(guān)系，震動器90中還可另設(shè)有作為彈性體的彈簧114A、114B；各彈簧的一端固定于凹槽的內(nèi)壁，另一端則連接于對應的輔助體。當各輔助體120A、120B隨著連動軌118而上下滑動時，彈簧114A、114B就可作為恢復力的來源，確保輔助體120A、120B能確實地依循著連動軌118而上下滑動。
關(guān)于轉(zhuǎn)輪96與兩輔助體108A、108B之間的連動關(guān)系，請進一步參考圖19至圖21(并同時參考圖15至圖17)。圖19為轉(zhuǎn)輪96上的連動軌118的示意圖，圖21為本發(fā)明震動器90的輔助體108A、108B隨轉(zhuǎn)輪96轉(zhuǎn)動而上下滑動于不同位置的示意圖(殼體92A、92B已經(jīng)部分移除)；圖21則是震動器90在圖16中剖線17-17的側(cè)視示意圖。如圖17所示，配合具有突出部分120A、120B的輔助體108A、108B，本發(fā)明可于轉(zhuǎn)輪96的環(huán)形外圍側(cè)壁上設(shè)置凹陷的連動軌118，讓突出部分108A、108B能嵌合于連動軌118(為了較為清楚地顯示出連動軌118的配置，圖19中已將轉(zhuǎn)輪96上的部分細節(jié)省略，如導電片、線圈、配重物等等均未繪出)。在圖19的實施例中，連動軌118圍繞著轉(zhuǎn)軸106而有兩段螺旋狀盤旋上升再驟降的部份；這兩部份各分布于180度的圓周上，銜接在一起就形成連動軌118的完整軌跡。
如圖20、圖21的狀態(tài)Ta所示，假設(shè)在輔助體108A、108B嵌合于連動軌118的最低位置時，轉(zhuǎn)輪96開始沿著箭頭110(圖20)的方向轉(zhuǎn)動。等轉(zhuǎn)輪96繞著轉(zhuǎn)軸106轉(zhuǎn)動90度之后，輔助體108A、108B也就隨著連動軌118的軌跡上升而連帶地往上滑動(也就是沿著箭頭126A的方向滑動)，也就是狀態(tài)Tb所示的情形。等到轉(zhuǎn)輪96由狀態(tài)Ta轉(zhuǎn)動180度后(也就是在狀態(tài)Tb再轉(zhuǎn)動90度后)，連動軌118的螺旋上升軌跡也就帶動著輔助體108A、108B上升到最高點，如狀態(tài)Tc所示。不過，到了狀態(tài)Tc時，連動軌118中螺旋上升的軌跡也中止，而轉(zhuǎn)動到驟降的軌跡，這也使得輔助體108A、108B會快速地在瞬間由狀態(tài)Tc回復至狀態(tài)Ta(彈簧114A、114B的彈力可確保輔助體108A、108B快速地回復至狀態(tài)Ta中的位置)。這樣一來，輔助體108A、108B就能在由狀態(tài)Tc回復至狀態(tài)Ta時發(fā)出垂直方向的震波，也就是沿著箭頭126A、126B傳播的震波。換句話說，通過偏心轉(zhuǎn)輪96轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的水平方向震波，再加上轉(zhuǎn)輪96帶動輔助體108A、108B于狀態(tài)Ta至Tc間循環(huán)而發(fā)出的垂直方向震波，本發(fā)明的震動器90就能發(fā)出多方向傳播的震波了。
當然，在實際實施本發(fā)明的震動器90時，輔助體的數(shù)目以及連動軌中螺旋狀上升/驟降的軌跡數(shù)目均可依設(shè)計的需要而改變。舉例來說，本發(fā)明的震動器可以只設(shè)有一個輔助體(及對應的凹槽)，連動軌則可設(shè)有一或多段互相銜接的上升/驟降軌跡。連動軌中上升/驟降軌跡的數(shù)目會決定在轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動一周內(nèi)輔助體升降的次數(shù)。像在圖20、圖21的例子中，由于連動軌上包括有兩段上升/驟降的軌跡，轉(zhuǎn)輪96轉(zhuǎn)動一周會經(jīng)過兩次由狀態(tài)Ta到Tc的循環(huán)，帶動各輔助體升降兩次。另外，在本發(fā)明的較佳實施例中，可以有兩個(或多個)輔助體以轉(zhuǎn)軸為中心對稱地設(shè)置于殼體的各個對向之側(cè)，使轉(zhuǎn)輪在帶動各輔助體時其受力較為平均。另外，連動軌也可以是突起的軌跡，配合具有對應凹陷部分的輔助體，以實現(xiàn)兩者間的連動關(guān)系。輔助體可以采用密度較高、具有相當重量的材質(zhì)(像是金屬)，以加大震動器90所能發(fā)出的垂直方向震動。另外，根據(jù)相同的原理，本發(fā)明于圖6至圖14中的震動器50，其連動軌78A、78B也可以具有多段上升/驟降、互相銜接的軌跡，使得轉(zhuǎn)輪56每轉(zhuǎn)動一圈就會在垂直方向進行多次的來回滑動。
在本發(fā)明前述的兩個震動器50及90中，轉(zhuǎn)輪本身都設(shè)有導電片、線圈，以配合殼體內(nèi)的電刷與磁鐵，形成等效于馬達的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)輪本身也就成為馬達中的轉(zhuǎn)子，通過驅(qū)動電路提供的驅(qū)動電力而轉(zhuǎn)動。不過，在本發(fā)明中，也可另外以一個馬達來帶動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動；這樣一來，轉(zhuǎn)輪就不需作為轉(zhuǎn)子。關(guān)于此情形，請參考圖22、圖23。圖22為本發(fā)明另一實施例的震動器130的示意圖，圖24則為震動器130側(cè)視的示意圖。類似于圖15中震動器90的構(gòu)造，在震動器130的殼體132中，也以可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)有一偏心轉(zhuǎn)輪136，使其可圍繞著轉(zhuǎn)軸134而轉(zhuǎn)動(圖22、圖23中，為了顯示震動器130的構(gòu)造，殼體132的部分已經(jīng)移除)。轉(zhuǎn)輪136上設(shè)置有配重物142，使得轉(zhuǎn)輪136的質(zhì)心偏離其轉(zhuǎn)軸134；而在轉(zhuǎn)輪136上的環(huán)形外圍上，則設(shè)有螺旋起伏的連動軌138。對應地，殼體132的兩側(cè)也以凹槽容納有可上下滑動的輔助體140A、140B，以及對應的彈簧142A、142B。通過殼體上的孔隙，輔助體140A、140B即可嵌合于連動軌138，建立輔助體140A、140B與轉(zhuǎn)輪136間的連動關(guān)系。
與震動器90比較不同的是，震動器130中另設(shè)有一電動馬達144，固定于殼體132中，其可轉(zhuǎn)動的軸心146則連接于轉(zhuǎn)輪136上。當馬達144接受一驅(qū)動電路148(圖23)的驅(qū)動電力后，就可使其軸心146轉(zhuǎn)動，并帶動轉(zhuǎn)輪136轉(zhuǎn)動。這樣一來，轉(zhuǎn)輪136上就不需設(shè)置線圈、導電片，殼體132內(nèi)也不需設(shè)置與其對應的電刷、導電片。當馬達144經(jīng)由軸心146帶動轉(zhuǎn)輪136轉(zhuǎn)動時，偏心轉(zhuǎn)輪136本身就可產(chǎn)生沿著箭頭128方向的水平震波，轉(zhuǎn)輪136上的連動軌138又會帶動輔助體140A、140B上下滑動，沿著箭頭149A、149B的方向產(chǎn)生垂直方向的震波，使得本發(fā)明的震動器130也可產(chǎn)生多方向的震波，提供有效的震動提示信號。當然，本發(fā)明于圖6中的震動器50，其轉(zhuǎn)輪也可依據(jù)相同的原理，另以一馬達來帶動其轉(zhuǎn)動。
請參考圖24、圖25。圖24為本發(fā)明另一實施例的震動器150的示意圖，圖25則為震動器150的側(cè)視示意圖。在震動器150的殼體152中，也設(shè)有一可轉(zhuǎn)動的偏心轉(zhuǎn)輪156，以其重量配置(如配重物155的設(shè)置)使其質(zhì)心偏離于其轉(zhuǎn)軸158；這樣一來，當轉(zhuǎn)輪156繞著轉(zhuǎn)軸158而沿著水平面164水平地轉(zhuǎn)動時，就能發(fā)出水平方向的震波，也就是沿著箭頭160方向四方傳播的震波(為清楚顯示震動器150的結(jié)構(gòu)，殼體152的部分已經(jīng)移除)。舉例來說，殼體152中可另設(shè)有馬達來帶動轉(zhuǎn)輪158轉(zhuǎn)動，如同本發(fā)明前一實施例的震動器130一樣。或者，也可由其它動力來帶動轉(zhuǎn)輪158轉(zhuǎn)動。由于這些使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動的機制已于本發(fā)明前述的實施例有所描述，在不妨礙本發(fā)明技術(shù)揭露的情形下，圖24、圖25中已經(jīng)省略用來使轉(zhuǎn)輪156轉(zhuǎn)動的機制以及相關(guān)的驅(qū)動電路。
除了轉(zhuǎn)輪156水平轉(zhuǎn)動所能產(chǎn)生的水平方向震波之外，為了能發(fā)出垂直方向的震波，殼體152的上下兩側(cè)還另設(shè)有線圈154A、154B；而轉(zhuǎn)輪156本身也具有磁性，并能沿著轉(zhuǎn)軸158上下滑動。當線圈154A、154B得到一驅(qū)動電路166(圖25)所提供的驅(qū)動電力(像是時變或交流的驅(qū)動電力)時，就能發(fā)揮電磁鐵的功能，對具有磁性的轉(zhuǎn)輪156產(chǎn)生吸引/排斥交替變換的磁場，使轉(zhuǎn)輪156能沿著箭頭162A、162B的方向上下滑動，發(fā)出垂直方向的震波，也就是沿著箭頭162A、162B方向傳播的震波。這樣一來，就能使本發(fā)明之震動器150能發(fā)出多方向傳播的震波了。在實際實現(xiàn)震動器150時，若轉(zhuǎn)輪156本身是被另一個馬達帶動而轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)輪156上的配重物1 55(或轉(zhuǎn)輪156本身)可以是由鐵磁性等等具有磁性的物質(zhì)來制造，使得轉(zhuǎn)輪156能因線圈154A、154B的磁力方向變化而上下滑動。
本發(fā)明上述的各種震動器均適用于手機、呼叫器、手表、鬧鐘等電子裝置，用來發(fā)出多方向的震波，作為提示使用者的提示信號。請參考圖26。圖26為本發(fā)明一震動器180運用于一無線通訊電子裝置170的功能方塊示意圖。電子裝置170可以是一手機或呼叫器，其內(nèi)設(shè)有一信號電路172、一控制電路174、一接口電路176、一驅(qū)動模塊178及震動器180?？刂齐娐?74用來主控電子裝置170的運作，信號電路172用來接收無線電信號，并將其適當?shù)亟獯a、解調(diào)。接口電路176為電子裝置170的人機接口，其可包括有揚聲器、顯示器(像是液晶顯示面板)或/及各種按鍵、觸控板等等。驅(qū)動模塊178中設(shè)有驅(qū)動電路182，用來向震動器180提供驅(qū)動電力。震動器180則可以是本發(fā)明前述的震動器50、90、130、150或其它依本發(fā)明的精神實現(xiàn)的震動器，用來提供多方向傳播的震動，作為提示信號。若震動器180是以本發(fā)明的震動器150來實現(xiàn)的，驅(qū)動模塊182中可設(shè)有兩個驅(qū)動電路，一個用來驅(qū)動電磁鐵154A、154B產(chǎn)生方向交替變化的磁場，另一個用來驅(qū)動轉(zhuǎn)輪156轉(zhuǎn)動。
在電子裝置170運作時，使用者可通過接口電路176上的按鍵、觸控板等等來輸入控制指令，控制電路174經(jīng)由接口電路176接收這些控制指令后，就能依據(jù)使用者的操控來控制電子裝置170的運作。當信號電路172經(jīng)由無線通訊網(wǎng)路接收到一則無線的來電信號后，控制電路174就可控制驅(qū)動模塊178開始向震動器180提供驅(qū)動電力，讓震動器180發(fā)出震動提示信號，提示使用者要接收來電了。使用者在震動提示信號的提醒后，就能通過接口電路176控制電子裝置170開始接收來電。而控制電路174也就能通過接口電路176將信號電路172譯碼、節(jié)調(diào)后的來電播放出來(像是以影像畫面的方式顯示于顯示器，或是由揚聲器轉(zhuǎn)換為聲波播放出來)。此外，若電子裝置170為一手機，使用者的聲波還可由接口電路176中另設(shè)的麥克風轉(zhuǎn)換為電子信號，經(jīng)由信號電路172的編碼、調(diào)變后以無線電的方式發(fā)射至無線通訊網(wǎng)路，達成無線語音通訊的功能。
總結(jié)來說，在現(xiàn)有技術(shù)的電子裝置中，現(xiàn)有的震動器僅能在有限的方向上發(fā)出震波作為提示信號，若使用者攜帶、配戴電子裝置時擠壓到震波傳播的方向，就會使現(xiàn)有震動器發(fā)出的震動被衰減、抵消，無法有效地發(fā)出震動提示信號。相比之下，本發(fā)明的震動器能夠發(fā)出多方向的震波，即使使用者配戴電子裝置時擠壓、抵消掉某些方向上的震波，本發(fā)明還是能以其它方向的震波作為震動提示信號，有效地以震動方式提示使用者。另外，由本發(fā)明的實施例可具體看出，本發(fā)明的震動器不需大幅增加其占用的體積就能有效發(fā)出多方向的震動，特別適用于現(xiàn)今講求輕薄短小的各種電子裝置中。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種震動器，其包括有一殼體；一轉(zhuǎn)輪，以可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)于該殼體內(nèi)，使得該轉(zhuǎn)輪可在一水平面上圍繞著一垂直該水平面的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；其中該轉(zhuǎn)輪的質(zhì)心(center of mass)在該水平面上的投影位置與該轉(zhuǎn)軸的軸心位置具有實質(zhì)上的差異，以產(chǎn)生平行于該水平面的震動；一輔助體；以及一連動機構(gòu)，設(shè)于該殼體內(nèi)，該連動機構(gòu)可在該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時使該轉(zhuǎn)輪及該輔助體兩者之間沿該轉(zhuǎn)軸的方向發(fā)生往復的相對運動，以沿著該轉(zhuǎn)軸的方向產(chǎn)生垂直于該水平面的震動。
2.如權(quán)利要求1所述的震動器，其中該輔助體以可滑動的方式設(shè)于該殼體上，使該輔助體可沿該轉(zhuǎn)軸的方向上下滑動。
3.如權(quán)利要求1所述的震動器，其包括有多個輔助體。
4.如權(quán)利要求1所述的震動器，其中該連動機構(gòu)包括有一連動軌，固定于該殼體內(nèi)而與該轉(zhuǎn)輪的一個接觸面接觸；該連動軌圍繞著該轉(zhuǎn)軸設(shè)置，并在該轉(zhuǎn)軸的方向上有高低不等的起伏，使得當該轉(zhuǎn)輪接觸于該連動軌而轉(zhuǎn)動時，該轉(zhuǎn)輪會沿著該連動軌的高低起伏而于該殼體內(nèi)進行上下往復的運動。
5.如權(quán)利要求4所述的震動器，其另包括有一彈性體，其一端固定于該殼體上，另一端則與該轉(zhuǎn)輪的一個接觸面接觸；該彈性體可對該轉(zhuǎn)輪施加一推力使該轉(zhuǎn)輪維持與該連動軌的接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的震動器，其另包括有至少一滑軌，沿著該轉(zhuǎn)軸的方向設(shè)置于該殼體上，各滑軌對應于一輔助體，使該輔助體能在該殼體內(nèi)上下滑動。
7.如權(quán)利要求5所述的震動器，其另包括有至少一彈性體，各彈性體對應于一輔助體，每一彈性體的一端連接于該殼體，另一端連接于對應的輔助體；當該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時，各彈性體可對對應的輔助體施加一推力以維持該輔助體與該連動軌的接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的震動器，其中該輔助體即為該殼體，該轉(zhuǎn)輪具有磁性，而該連動機構(gòu)另包括有至少一電磁鐵，固定于該殼體內(nèi)；該電磁鐵在接收電力后可產(chǎn)生隨時間變化的磁場以吸引該轉(zhuǎn)輪于該殼體內(nèi)沿著該轉(zhuǎn)軸的方向作上下往復的運動。
9.如權(quán)利要求1所述的震動器，其另包括有至少一導電的電刷，固定于該殼體上，用來傳輸電力；一電磁鐵，固定于該轉(zhuǎn)輪上，該電磁鐵可在接收該電刷傳來的電力后產(chǎn)生磁場；至少一磁鐵，固定于該殼體上，用來與該轉(zhuǎn)輪上的電磁鐵產(chǎn)生磁場的交互作用而使該轉(zhuǎn)輪可于該殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動。
10.如權(quán)利要求1所述的震動器，其另包括有一馬達，固定于該殼體上，用來帶動該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。
11.一種電子裝置，其包括有一驅(qū)動電路，用來提供一驅(qū)動電力；以及一震動器，其可在接收該驅(qū)動電力后發(fā)出震動的震波；該震動器包括有一殼體；一轉(zhuǎn)輪，以可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)于該殼體內(nèi)，使得該轉(zhuǎn)輪可在該震動器接收該驅(qū)動電力后在一水平面上圍繞著一垂直該水平面的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；其中該轉(zhuǎn)輪的質(zhì)心(center of mass)在該水平面上的投影位置與該轉(zhuǎn)軸的軸心位置具有實質(zhì)上的差異，以產(chǎn)生平行于該水平面的震動；一輔助體；以及一連動機構(gòu)，設(shè)于該殼體內(nèi)，該連動機構(gòu)可在該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時使該轉(zhuǎn)輪及該輔助體兩者之間在沿該轉(zhuǎn)軸的方向上發(fā)生往復的相對運動，以沿著該轉(zhuǎn)軸的方向產(chǎn)生垂直于該水平面的震動。
12.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該輔助體以可滑動的方式設(shè)于該殼體上，使該輔助體可沿該轉(zhuǎn)軸的方向上下滑動。
13.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該震動器中包括有多個輔助體。
14.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該連動機構(gòu)包括有一連動軌，固定于該殼體內(nèi)而與該轉(zhuǎn)輪的一個接觸面接觸；該連動軌圍繞著該轉(zhuǎn)軸設(shè)置，并在該轉(zhuǎn)軸的方向上有高低不等的起伏，使得當該轉(zhuǎn)輪接觸于該連動軌而轉(zhuǎn)動時，該轉(zhuǎn)輪會沿著該連動軌的高低起伏而于該殼體內(nèi)進行上下往復的運動。
15.如權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中該震動器另包括有一彈性體，其一端固定于該殼體上，另一端則與該轉(zhuǎn)輪的一個接觸面接觸；該彈性體可對該轉(zhuǎn)輪施加一推力使該轉(zhuǎn)輪維持與該連動軌的接觸。
16.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其中該震動器另包括有至少一滑軌，沿著該轉(zhuǎn)軸的方向設(shè)置在該殼體上，各滑軌對應于一輔助體，使該輔助體能在該殼體內(nèi)上下滑動。
17.如權(quán)利要求12所述的電子裝置，其中該震動器另包括有至少一彈性體，各彈性體對應于一輔助體，每一彈性體的一端連接于該殼體，另一端連接于對應的輔助體；當該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時，各彈性體可對對應的輔助體施加一推力以維持該輔助體與該連動軌的接觸。
18.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該輔助體即為該殼體，該轉(zhuǎn)輪具有磁性，而該連動機構(gòu)另包括有至少一電磁鐵，固定于該殼體內(nèi)；該電磁鐵在接收該驅(qū)動電力后可產(chǎn)生隨時間變化的磁場以吸引該轉(zhuǎn)輪于該殼體內(nèi)沿著該轉(zhuǎn)軸的方向作上下往復的運動。
19.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該震動器另包括有至少一導電的電刷，固定于該殼體上，用來接收并傳輸該驅(qū)動電力；一電磁鐵，固定于該轉(zhuǎn)輪上，該電磁鐵可在接收該電刷傳來的電力后產(chǎn)生磁場；至少一磁鐵，固定于該殼體上，用來與該轉(zhuǎn)輪上的電磁鐵產(chǎn)生磁場的交互作用而使該轉(zhuǎn)輪可于該殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動。
20.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中該震動器另包括有一馬達，固定于該殼體上；該馬達在接收該驅(qū)動電力后，可帶動該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。
21.如權(quán)利要求11所述的電子裝置，其另包括有一信號電路，用來接收一無線電信號；一控制電路，其可在該信號電路接收該無線電信號后使該驅(qū)動電路向該震動器提供該驅(qū)動電力。
22.如權(quán)利要求21所述的電子裝置，其為一手機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能應用于呼叫器、手機等的震動器，以發(fā)出多方向的震動作為來電提示等用途。該震動器包括有一殼體及一個可于該殼體中沿一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的偏心轉(zhuǎn)輪；當該轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時，就會在垂直于該轉(zhuǎn)軸的水平面上發(fā)出水平方向傳播的震動。而在本發(fā)明的第一類實施例中，殼體上另設(shè)有一連動機構(gòu)(像是一個沿著該轉(zhuǎn)軸上下起伏的連動軌)，用來帶動該轉(zhuǎn)輪沿著該轉(zhuǎn)軸做上下往復的運動，使得本發(fā)明的震動器也可發(fā)出沿著該轉(zhuǎn)軸方向傳播的震動。在本發(fā)明的第二類實施例中，殼體上另設(shè)有至少一可沿該轉(zhuǎn)軸的方向滑動的輔助體，其可由轉(zhuǎn)輪帶動而上下滑動，以發(fā)出沿該轉(zhuǎn)軸方向的震動。
文檔編號H04M1/02GK1614977SQ200310118158
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者張佑全, 賴仁正 申請人:明基電通股份有限公司