[发明专利]用于在电子设备中使用的线性致动器

说明书

本发明所述的实施方案可采取在操作期间产生触觉输出的电磁致动器的形式。通常，电磁线圈围绕中央磁体阵列缠绕。轴穿过中央磁体阵列，使得中央阵列可在施加适当的力时沿轴移动。当电流通过电磁线圈时，线圈产生磁场。线圈相对于致动器的外壳是静止的，而中央磁体阵列可沿着外壳内的轴移动。因此，线圈的激励在中央磁体阵列上施加力，中央磁体阵列响应于该力移动。通过线圈的电流的方向决定了磁场的方向，从而决定了中央磁体阵列的运动。

相关专利申请的交叉引用

本专利合作条约专利申请要求2015年9月8日提交且名称为“Linear Actuatorsfor Use in Electronic Devices”的美国临时申请62/215，,86的优先权，其内容全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本文所述的实施方案总体涉及用于产生触觉力的致动器，并且更具体地涉及响应于电磁动力而双向移动的谐振线性致动器。

背景技术

许多现代便携式电子设备包括致动器以提供警报和通知。作为一个常见的示例，许多移动电话包括带有快速旋转以产生振动的偏心重物的旋转振动马达。例如，当电话被静音时，这种振动可提醒用户来电。振动代替标准音频警报并且如果用户正在触摸电话振动可被他或她感受到。然而，在某些环境中振动可能仍然是嘈杂的并且这可能是不期望的。

此外，许多旋转质量致动器不仅产生听得见的嗡嗡声，而且还产生不期望的感觉。由于旋转质量致动器加速旋转至工作状态然后下降到静止状态，所以它们不断摇动电子设备的外壳。这让用户感觉“嗡嗡响”，除了控制输出的幅度或者在输出之间提供不可接受的长时间的离散输出之外，几乎没有(如果有的话)对此类设备的触觉输出的控制。

在一些电子设备中，使用某些线性致动器来代替旋转质量致动器。在某些情况下，线性致动器可递送更清爽的触觉输出并且更安静。然而，许多此类线性致动器相对较大并且一些可仅在单一方向上移动质量块。

因此，一种改进的线性致动器可是有用的。

发明内容

本文所述的实施方案可采用能够双向移动的线性致动器的形式。实施方案可提供由致动器内的质量块的相对较小的运动引起的大量的触觉输出。

一个实施方案可采取用于电子设备的触觉反馈系统的形式，包括：磁体组件；可操作地连接到所述磁体组件的第一轴；可操作地连接到所述磁体组件的第二轴；围绕第一轴的第一弹簧；围绕第二轴的第二弹簧；以及用于在所述磁体组件上施加动力的电磁结构，其中所述磁体组件、所述第一轴和所述第二轴可响应于所述动力平移；其中当所述磁体组件处于静止状态时，所述电磁结构环绕所述磁体组件的至少一部分。

另一个实施方案可采取用于提供触觉反馈的方法的形式，包括：使围绕一组磁体的多个线圈通电；响应于使所述多个线圈通电而沿第一方向移动所述一组磁体，从而压缩第一弹簧；沿第一方向移动第一轴；使多个线圈断电；展开所述弹簧，从而使所述一组磁体返回至初始磁体位置并且使所述第一轴返回至初始轴位置；沿第二方向移动所述一组磁体，从而压缩第二弹簧；沿所述第二方向移动第二轴；以及展开所述弹簧，从而使所述一组磁体返回至初始磁体位置并且使所述第二轴返回至第二初始轴位置。