[發明專利]相控電磁定向振動裝置

在審

• 申請號: 201610937376.4
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107971199A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 鐘志剛
• 申請（專利權）人: 鐘志剛
• 主分類號: B06B1/04
• 分類號: B06B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種振動裝置，特別是涉及一種相控電磁定向振動裝置。

背景技術

現有的振動裝置局限于簡單的往復振動，振動力度在兩個往復運動方向上沒有差異，不能形成單向振動，振動角度固定不變，不能按照需要靈活地控制或改變，在實際應用中有很多局限性。在電子設備中作為體感交互反饋裝置時，能反饋的信息量十分有限，無法傳遞指向明確的信息與體感反饋。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足，而設計的一種相控電磁定向振動裝置，通過控制電磁鐵陣列的電流相位和波形，控制振動體在磁場內特定角度和方向的定向振動，能夠對振動的角度、方向、頻率、強度進行更準確的控制，使振動裝置的應用方式更加多樣，運用在電子設備上就能形成信息更準確的體感反饋，拓展電子設備的人機溝通渠道，使人機交互更加迅速、更人性化、智能化。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種相控電磁定向振動裝置，包括以下部分：外殼、振動體、彈性結構、電磁鐵陣列、控制線路板、底座，所述振動體通過彈性結構固定在外殼內，電磁鐵陣列與控制線路板安裝在底座上，振動體覆蓋于電磁鐵陣列上方；所述控制線路板通過改變每一個陣列電磁鐵的電流相位，控制電磁鐵陣列的磁力變化角度，實現振動體在在磁場內特定角度的振動；所述控制線路板通過改變陣列電磁鐵的電流波形，控制振動往復過程中磁力的變化速度，實現振動體的單向振動。

振動體通過彈性結構固定在外殼內，彈性結構能以任意角度變形和復位，使振動體可以在任意角度進行往復振動。

振動體采用鐵、鈷、鎳等磁性材料制成，覆蓋于對應的電磁鐵陣列上方，受電磁鐵陣列磁場的磁力作用，沿著電磁鐵陣列的磁力變化角度在磁場中振動。

相控電磁定向振動裝置，通過控制陣列中電磁鐵的電流相位、波形、頻率、強度，改變電磁鐵陣列的磁力角度、方向、頻率、強度，控制受磁力影響的振動體振動角度、方向、頻率、強度。

一種相控電磁定向振動裝置，由多個電磁鐵組成電磁鐵陣列，通過改變電磁鐵陣列中每個電磁鐵的電流相位，控制每個電磁鐵磁力增強與減弱的變化順序，在整個電磁鐵陣列中產生按特定角度變化的磁力，自由調整電磁鐵陣列的磁力變化角度。

電磁鐵陣列由多個可獨立控制的電磁鐵，有規律地排列成與振動體對應的陣列磁場，組成電磁鐵陣列的每個電磁鐵，都可以通過移相器獨立控制其電流相位。

通過控制陣列中所有電磁鐵的電流相位，調整陣列中每個電磁鐵磁力增強與減弱的變化順序，以特定角度的電磁鐵為中心，按照離開中心電磁鐵的半徑距離，依次控制其周圍電磁鐵的電流相位，形成以中心電磁鐵為中點，垂直于周圍相同相位角的電磁鐵依次形成的磁力面，逐次增強與減弱的電磁力變化，在整個電磁鐵陣列磁場中形成按特定角度變化的磁力。

一種相控電磁定向振動裝置，通過調整電磁鐵的電流波形上升與下降的速度差，控制振動往復過程中磁力變化的速度，影響振動體在磁場中振動過程的往復速度，實現振動體的單向振動。

振動往復過程中磁力增大和減小的變化速度一快一慢，受此影響的振動體震動往復速度也一快一慢，形成振動力度趨向于往復中速度更快一邊的單向振動；振動往復過程中的磁力增大和減小速度相同時，振動體在振動過程中的往復速度也相同，形成沒有明確振動方向的雙向振動。

電磁鐵的電流波形為鋸齒波時，處于波形中電流斜向上升的過程中，電磁鐵的磁力逐漸增大，振動體在磁力作用下向一個方向逐漸移動；當處于波形中電流突然降低的過程時，電磁鐵的磁力隨之驟降，振動體在磁力作用下向相反方向快速移動，振動體在鋸齒波控制的磁力作用下，在往復震動的兩個方向上，一邊緩慢運動，另一邊相對快速運動，不斷往復形成趨向于磁力驟降一邊的單向振動。

電磁鐵的電流波形為倒鋸齒波時，處于波形中電流突然上升的過程時，電磁鐵的磁力隨之驟升，振動體在磁力作用下向一個方向快速移動；當處于波形中電流斜向下降的過程中，電磁鐵的磁力逐漸減小，振動體在磁力作用下向相反方向逐漸移動，振動體在倒鋸齒波控制的磁力作用下，在往復震動的兩個方向上，一邊快速運動，另一邊相對緩慢運動，不斷往復形成與鋸齒波控制的振動相反，趨向于磁力驟升一邊的單向振動。

由于采用了如上技術方案，本發明具有如下有益效果和特點。

1、本發明通過控制電磁鐵陣列的電流相位和波形，控制振動體在磁場內特定角度和方向的定向振動，無機械旋轉部件，控制方便結構簡單，易于實現小型化。