[发明专利]印刷电路板电机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月13日提交的临时申请No.61/887,602的优先权。

技术领域

本公开涉及电机领域，具体地，涉及振动电机。

背景技术

振动形式的触觉反馈在用户与其电子设备进行交互方面发挥作用。例如，移动电话的振动向用户通知收到消息或者警报。在小型移动设备中产生振动的电机往往产生有限范围的振动频率。当前的电机技术包括通过旋转不平衡负载来产生振动的小型DC转动电机和通常在单个谐振频率附近振动的压电振动器。因此，移动设备设计者被限制为使用诸如开-关和开-关-开-关的振动模式来区分不同类型的设备通知。大多数人的能力被限制为可靠地记住三到四个以上不同类型的单频开-关振动模式，并将它们和给定类型的通知相匹配。

发明内容

本文公开了在平面基板上构建的电机和电机组件。在一些实现中，平面基板由硬质或半硬质薄片材料制成，例如印刷电路板(“PCB”)。使用覆于基板的正面和/或背面上的螺旋形导电迹线来形成一个或多个线圈。在一个实现中，多个交替的右手和左手螺旋形导电迹线被绝缘层分隔开并通过导电通孔相连，以形成感应线圈。备选的线圈构造包括单驱动反向缠绕线圈和具有中心铁芯或磁芯的线圈。

在某些实现中，使用线圈结构作为定子。在一个实现中，定子形成在基板中的开口附近，并且磁驱动元件被保持在开口中且响应于对定子施加的信号垂直于基板的表面移动。在另一个实现中，基板的表面上的驱动元件平行于基板的表面移动。

附图说明

图1示出了第一线圈层。

图2示出了第二线圈层。

图3A示出了具有两个线圈层的定子的横截面。

图3B示出了具有四个线圈层的定子的横截面。

图3C示出了具有两个线圈层的定子的横截面。

图4A示出了具有垂直于基板的表面的驱动力的电机。

图4B示出了具有处于向上位置的磁电枢的电机。

图4C示出了具有处于向下位置的磁电枢的电机。

图4D示出了在8层PCB上构建的电机。

图5示出了具有保持弹簧元件的电机。

图6示出了具有超模压(overmoulded)保持元件的电机。

图7A示出了具有对称的磁保持元件的电机。

图7B示出了具有非对称的磁保持元件的电机。

图8示出了用磁芯材料封装的电机。

图9A和图9B示出了具有盘形磁电枢的电机。

图10A和图10B示出了具有通过中心连结件保持的盘形磁电枢的电机。

图10C示出了具有通过中心连结件保持的磁对齐(align)磁电枢的电机。

图11示出了具有垫片(washer)形磁电枢的电机，其中，所述垫片形磁电枢通过具有保持帽的中心连结件来保持。

图12A示出了具有平行于PCB的表面的驱动力的电机。

图12B示出了具有平行于PCB的表面的驱动力的电机的顶视图。

图13示出了电机阵列。

图14示出了电机阵列的工作模式。

图15示出了安装在智能电话上的电机阵列。

图16A示出了用于产生电流的第一线圈构造。

图16B示出了用于产生电流的第二线圈构造。

具体实施方式

本文公开了在平面基板上构建的电机和电机组件。在某些实现中，电机可以使用在个人移动设备(例如手机)中，并且可以以不同的频率振动，以便向用户指示不同类型的通知。在一些移动设备上，以阵列形式部署了多个电机，以产生人类用户可识别的区别振动模式。本文分为四个部分。第一部分描述包括由一个或多个螺旋形导电迹线构成的线圈的电机组件。第二部分描述可以产生线性振动运动的各种电机。第三部分描述电机的各种应用。最后一部分描述如何将电机用作发电机。

电机组件

电机包括通过电磁力交互来产生运动的移动组件和非移动组件。非移动组件包括产生磁场的定子。定子可以用一个或多个线圈来制造。在某些实现中，使用一个或多个螺旋形导电迹线的组合来制造适配成与平面基板集成在一起的定子。