CN101222984A - 振动致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振动致动器，无需使用悬架等，即使以简单结构小型化也能得到身体足以感知的振动。通过夹着磁铁配置的杯状轭铁所形成的磁隙来限制可动件的振幅，使可动件不与固定件内壁冲撞地振动，由此使在可动件和固定件之间作用的磁力起到悬架的作用，解决由于设置悬架而导致振幅减小的问题，并且通过将可动件的上下空间的空气用作阻尼器的空气阻尼器构造，能够得到较宽的带域宽度。
Description
背景技术
现在，在以便携电话为代表的移动体通信设备中，搭载并使用来电时通过振动通知使用者来电的功能。为了添加上述这种功能，作为搭载的振动致动器，在日本专利2530518中记载了一种振动致动器，其构造为在马达的旋转轴上设置偏心部件以得到振动。
该振动马达，通过在壳体内部设置偏心部件，从而具有防止驱动时偏心块与安装基板等接触、在基板安装时不需要设置用于防止其他安装部件与旋转的偏心块冲撞的间隔的优点。
并且，由于是通过将内置磁铁的旋转传递到安装在旋转轴上的偏心轴承来得到振动的结构，因而不需要钨合金等昂贵的部件，因此具有有利于成本的优点。
如上所述，在上述振动马达中，使用在旋转轴上安装偏心部件以得到振动的结构。
因此，马达的直径变小时，存在需要通过增大偏心部件的转数来维持振动量的问题。
为了解决上述问题，申请并公开有日本实用新型平05-28464、日本专利2003-154314的振动致动器。日本实用新型平05-28464中的结构是通过磁铁与配置在该磁铁周围的线圈之间的相互磁力使磁铁振动。
特开2003-154314中的结构是通过在位于中心部的线圈与该线圈外周的磁铁之间作用的洛仑兹力使磁铁振动。
如上所述，通过使用使磁铁直接振动的结构，与使偏心块旋转的情况比较时的振动量提高，能够得到使用者足以感知的振动。
并且，通过使用简单的结构，能够容易地实现小型化，并且以振动方向垂直于安装基板的方式进行配置，由此使用者可以轻易地感知振动。
但是，由于上述振动致动器中，磁铁由悬架支撑，因此存在小型化、薄型化时振动被悬架所限制的问题。
并且，在小型化发展的过程中，悬架向振动部分上的安装变得困难，其结果很难抑制制造成本。
因此，本发明的目的在于提供一种振动致动器，结构简单且容易组装，即使薄型化也不会限制振动。
专利文献1：日本专利2530518
专利文献1：日本专利平04-183240
专利文献2：日本专利2003-154314
专利文献3：日本实用新型平05-28464
发明内容
为了解决上述问题，在技术方案1中提供一种振动致动器，具有：
可动件，在壳体内具有沿振动方向磁化的板状磁铁，通过引导轴等部件在振动方向上限制可动范围；和
线圈轭，设在该磁铁外周，由磁场线圈和磁体构成，
以向该线圈通电时在所述可动件的振幅的中心附近产生单一磁极的方式配置所述线圈和所述线圈轭，通过所述线圈产生的磁场和所述磁铁产生的磁场的相互作用，使所述板状磁铁振动，其特征在于，
具有所述板状磁铁的可动件具有由磁体构成的2个杯状的磁轭，所述2个磁轭夹着所述磁铁形成磁隙，由此限制所述可动件的振幅。
在技术方案2中，根据技术方案1所述的振动致动器，其特征在于，所述磁轭具有从所述板状磁铁外缘部对着外周侧的突出部。
在技术方案3中，根据技术方案1或2所述的振动致动器，其特征在于，配置在所述可动件周边部的线圈具有由板状的磁体构成的线圈轭。
在技术方案4中，根据技术方案1至3中任一项所述的振动致动器，其特征在于，所述2个杯状轭铁形成的磁隙为所述板状磁铁的厚度的30～70％。
在技术方案5中，根据权利要求1至4中任一项所述的振动致动器，其特征在于，通过调节轭铁外缘部与收纳所述可动件的壳体内部或线圈内壁之间的间隙，限制空气的移动量。
发明效果
根据技术方案1所述的发明，可以提供一种振动致动器，即使小型化也不会限制振动，结构简单，适用于小型化。
本发明的振动致动器的结构是，夹着磁铁设置的轭铁形成磁隙，由此使磁通集中在轭铁端部，通过外周部的磁场线圈和集中在轭铁端部的磁通之间相互的磁力，使具有磁铁和轭铁的可动件振动。
因此，通过将该磁隙设置成使所述可动件沿振动方向不接触壳体内壁，从而驱动时，可动件不与内壁冲撞地振动，可以解决上述振动致动器所具有的悬架限制振幅的问题。
并且，通过在可动件所具有的轭铁与由磁体构成的线圈轭之间作用的磁力，可动件被固定，因此可动件可以相对于振动致动器的底面维持水平的状态。
因此，施加电流时，可动件处于水平状态，磁通集中在线圈轭，不会向引导轴等施加负荷，能够得到上坡良好的振动特性。
进而，本发明的振动致动器与先前列举的振动致动器同样地，产生垂直于安装基板的振动，因此即使小型化，使用者也容易感知到振动。
根据技术方案2所述的发明，即使改变磁铁的大小，也能通过轭铁得到与技术方案1所述的振动致动器同样的效果。
根据技术方案3所述的发明，对于以在振幅中心附近产生单一磁极的方式配置的磁场线圈，能够防止磁通向同样配置的线圈轭以外泄露，能够提高磁效率。
根据技术方案4所述的发明，通过将技术方案1至3中所述的振动致动器的磁隙设定为磁铁厚度的30～70％的范围内，可以设计出一种能够防止驱动时可动件与固定件内壁冲撞、且产生使用者足以感知的振动的振动致动器。
根据技术方案5所述的发明，通过限制空气在技术方案1至4中所述的振动致动器内部中的移动，将夹着可动件的上下空间的空气作为阻尼器使用，能够得到平稳的振动特性。
附图说明
图1是本发明的实施例的剖视图。
图2是本发明的实施例1和2中使用的可动件的部件结构。
图3是本发明的实施例1中使用的线圈结构。
图4是本发明的实施例2中使用的线圈结构。
图5是本发明的实施例1和2中追加的线圈轭的侧向剖视图。
图6是在本发明的实施例1和2中追加的磁轭上设有凸部的结构的剖视图。
图7是将本发明和现有的振动致动器比较时的频率特性。
标号说明
1壳体
2轴
3线圈
4线圈轭
5磁铁
6磁轭
6a突出部
7轴承
8盖体
9偏心块
α本发明的实施例中的振动致动器的频率特性
β现有振动致动器的频率特性
具体实施方式
以下参照附图说明本实施方式中的振动致动器。
实施例1
图1至图6表示本发明中使用的第一和第二实施方式的剖视图。
如图1可知，本实施例中表示的振动致动器由以下部分构成：具有圆筒部分的杯状壳体1、和与线圈轭4一并设置在该壳体1的内壁上的线圈3所构成的固定件；如图2所示的由圆筒状的磁铁5、配置在该磁铁5内周的偏心块9、以及以从上下形成磁隙的方式从上下包夹磁铁5的磁轭6、6’构成的可动件；为了将该可动件的移动方向限制为振动方向而经由轴承7贯穿可动件、且一端固定在所述壳体1上的轴2；以及固定该轴2的另一端且封堵壳体开口部的盖体8。
图3表示本发明的第1实施例中使用的固定件部分的结构。在本实施例中，线圈3夹着由磁体构成的圆环状的线圈轭4而上下配置。
因此，其构造为，通过施加上下两个线圈3、3’始终排斥的驱动电流以使单一的磁极集中在固定件侧的线圈轭4，可动件侧的磁轭6形成磁隙，在集中在该磁隙两端的磁极和线圈轭4之间产生相互的磁力，使可动件振动。
在本实施例中，设定成可动件的振幅被磁隙的宽度限制，并且振动时可动件不会沿振动方向冲撞。因此，不需要利用悬架等支撑可动件，在不通电时，利用在作为磁体的线圈轭4和磁轭6之间作用的磁力，限制所述可动件的移动。
并且，在本实施例中，利用轴2将可动件和固定件内壁之间的尺寸保持为固定件内壁的直径的0～2.5％，由此限制可动件的上下空间内的空气移动，具有驱动时将上下空间内的空气用作阻尼器的空气阻尼器构造，得到因不使用悬架等而上坡良好、因使用空气阻尼器构造而平稳的振动特性。
如上所示，通过使用本实施例中所示的振动致动器，即使薄型化也不会被悬架等限制振幅，能够得到振动的上坡良好的振动致动器。
实施例2
图4表示本发明中的第2实施例所使用的固定件部分的结构。在本实施例中，将由磁体构成的板状的线圈轭4作为中心而卷绕的线圈3在可动件的周围配置4组，与第1实施例相比，具有线圈彼此不会排斥的优点。
并且，在本实施例中，也与第1实施例同样地，具有不通电时使用磁轭6和线圈轭4之间的磁力的可动件的固定结构，在不通电时限制可动件的移动，并且将可动件与固定件内壁之间的尺寸保持为固定件内壁尺寸的0～2.5％，由此构成为具有将夹着上述可动件的上下空间的空气用作阻尼器的空气阻尼器构造。
通过具有上述空气阻尼器构造，可以使本实施例所示的振动致动器具有平稳的振动特性。
在此，在上述两个实施例中所示的振动致动器的线圈轭中，可以利用具有图5(b)的(1)、(2)、(3)那样的侧截面的板状磁体来覆盖线圈4的上下或外周侧面，从而减少磁通向线圈外部泄漏，提高磁效率。
进而，从该技术的观点可以看出，也可以形成如图6所示的仅使磁轭端部6a向外周方向突出的形状，以调整固定件和可动件之间的间隔。
并且，从图7所示的现有振动致动器的频率特性β和本实施例的振动致动器的频率特性α可以看出，本发明的振动致动器与现有振动致动器相比，可以以更宽的频率带域维持振动量，因此具有在搭载在移动通信设备等上使用时容易控制的优点。
如上所述，通过使用本发明的振动致动器，可以提供一种结构简单、组装容易、即使薄型化也不会限制振动的振动致动器。
Claims (5)
1.一种振动致动器，具有：
可动件，在壳体内具有沿振动方向磁化的板状磁铁，通过引导轴等部件在振动方向上限制可动范围；和
线圈轭，设在该磁铁外周，由磁场线圈和磁体构成，
以向该线圈通电时在所述可动件的振幅的中心附近产生单一磁极的方式配置所述线圈和所述线圈轭，通过所述线圈产生的磁场和所述磁铁产生的磁场的相互作用，使具有所述板状磁铁的可动件振动，其特征在于，
具有所述板状磁铁的可动件具有由磁体构成的2个杯状的磁轭，所述2个磁轭夹着所述磁铁形成磁隙，由此限制所述可动件的振幅。
2.根据权利要求1所述的振动致动器，其特征在于，
所述磁轭具有从所述板状磁铁外缘部对着外周侧的突出部。
3.根据权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于，
配置在所述可动件周边部的线圈具有由板状的磁体构成的线圈轭。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的振动致动器，其特征在于，
所述2个杯状轭铁形成的磁隙为所述板状磁铁的厚度的30～70％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的振动致动器，其特征在于，
通过调节轭铁外缘部与收纳所述可动件的壳体内部或线圈内壁之间的间隙，限制空气的移动量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121114 Termination date: 20140629 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |