CN103567135B - 振动致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能防止异常声音产生并能获得稳定的振动的振动致动器。在振动致动器(1)的第一锤部(6)上设有内侧扩大部(23)，该内侧扩大部(23)从实心的头部(22b)的端部在振动轴线(L)方向上突出，并插入至在第一压缩螺旋弹簧(21)内沿着振动轴线(L)方向延伸的中空部(S1)内。该内侧扩大部(23)的外周面(23a)从基端侧朝前端侧以振动轴线(L)为中心的直径连续地变小。即，内侧扩大部(23)呈圆锥台形状。此外，该内侧扩大部(23)被插入至第一压缩螺旋弹簧(21)的中空部(S1)内，利用该中空部(S1)，通过改变内侧扩大部(23)在振动轴线(L)方向上的长度，可实现第一锤部(6)的质量增减。

Description

振动致动器

技术领域

本发明涉及在用于将移动电话等移动无线装置的来信告知利用者的振动发生源、用于将移动无线装置的触摸屏的操作触感、游戏机的临场感传递至手指、手的振动发生源等中使用的小型的振动致动器。

背景技术

目前，作为上述领域的技术，存在日本专利特开2003-220363号公报。该公报所记载的振动致动器在筐体(框架)内包括杯状的轭部。隔着轭部的底部，在一侧固定有圆筒状的磁体，在另一侧固定有锤子，在磁体与轭部之间配置有线圈。此外，在振动轴线方向上，在锤子与筐体的一端部之间配置有第一压缩螺旋弹簧，在轭部的开放侧的端部与筐体之间配置有第二压缩螺旋弹簧。通过这样用第一压缩螺旋弹簧和第二压缩螺旋弹簧夹住锤子及轭部，实现了振动致动器的小型化。另外，为了防止第一压缩螺旋弹簧的晃动，在锤子上形成有嵌入第一压缩螺旋弹簧的端部内的凸部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-220363号公报

然而，在上述现有振动致动器中，为了防止第一压缩螺旋弹簧的晃动，锤子的凸部嵌合到第一压缩螺旋弹簧内，藉此，锤子振动时反复伸缩的第一压缩螺旋弹簧的内周面在端部与锤子的凸部的外周面持续抵接。其结果是，锤子振动时反复伸缩的第一压缩螺旋弹簧与凸部的外周面摩擦或碰撞，在该抵接部分第一压缩螺旋弹簧可能会产生异常声音。此外，由于第一压缩螺旋弹簧与凸部摩擦或碰撞时，因此存在对锤子的振幅施加影响而使振动量不稳定这样的问题。特别地，小型的振动致动器的压缩螺旋弹簧的线径非常小，压缩螺旋弹簧自身也容易扭转，因此，容易产生上述问题。

另外，在该专利文献1中，没有将锤子的凸部作为锤子的一部分来加以有效灵活利用的技术思想，只是将锤子的端部设为凹状来制作出弹簧座。其根据是，配置于轭部的开放侧的端部与筐体之间的第二压缩螺旋弹簧的端部也被具有与第一压缩螺旋弹簧的弹簧座相同的形状的弹簧座保持着。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能防止异常声音产生并能获得稳定的振动的振动致动器。

本发明的振动致动器通过配置于筐体内的线圈与被该线圈包围的磁体的协同作用，使磁体在筐体内沿着振动轴线线性地振动，其特征是，与磁体一起沿着振动轴线振动的锤子具有：锤本体部，该锤本体部被沿着振动轴线配置的压缩螺旋弹簧施力；以及内侧扩大部，该内侧扩大部从锤本体部在振动轴线方向上突出，并插入至在压缩螺旋弹簧内沿着振动轴线方向延伸的中空部内，内侧扩大部的外周面从基端侧朝前端侧以振动轴线为中心的直径变小。

在该振动致动器所使用的锤子上设有从锤本体部在振动轴线方向上突出的内侧扩大部，该内侧扩大部插入至压缩螺旋弹簧的中空部内，利用该中空部，通过改变内侧扩大部在振动轴线方向上的长度，可实现锤子的质量增减。而且，考虑到内侧扩大部在压缩螺旋弹簧的中空部内的增减，使内侧扩大部从基端侧朝前端侧以振动轴线为中心的直径变小，因此，即便锤子变重，锤子振动时反复伸缩的压缩螺旋弹簧也不易与内侧扩大部摩擦或碰撞，其结果是，压缩螺旋弹簧不易产生异常声音。此外，当压缩螺旋弹簧与内侧扩大部摩擦或碰撞时，会对锤子的振幅施加影响而使振动量不稳定，但这种情况也不易产生。另外，在采用线径非常小的压缩螺旋弹簧的小型的振动致动器中，压缩螺旋弹簧自身容易扭转，因此，可认为上述结构是非常有效的。

另外，在锤子上设有外侧扩大部，该外侧扩大部在压缩螺旋弹簧的外侧从锤本体部在振动轴线方向上突出。

若采用上述结构，则仅通过使外侧扩大部的突出量增减，就能容易地使锤子的质量增减，从而能与内侧扩大部一起大幅扩大锤子的质量的设计自由度。

另外，外侧扩大部的与压缩螺旋弹簧相向的内周面从基端侧朝前端侧以振动轴线为中心的直径变大。

若采用上述结构，则与内侧扩大部相同地，锤子振动时反复伸缩的压缩螺旋弹簧不易与外侧扩大部摩擦或碰撞，藉此，压缩螺旋弹簧不易产生异常声音。此外，当压缩螺旋弹簧与外侧扩大部摩擦或碰撞时，会对锤子的振幅施加影响而容易使振动量不稳定，但这种情况也不易产生。

根据本发明，能防止异常声音的产生，并能获得稳定的振动。

附图说明

图1是表示本发明的振动致动器的一实施方式的外观立体图。

图2是图1的半剖立体图。

图3是图1的剖视图。

图4是第一锤部的半剖立体图。

图5是第一筐体及第一压缩螺旋弹簧的半剖立体图。

图6是第二锤部的半剖立体图。

图7是表示第一锤部的另一例的半剖立体图。

图8是表示第一锤部的又一例的立体图。

图9是表示本发明的振动致动器的另一实施方式的半剖立体图。

图10是表示绕线管的另一例的立体图。

图11是图10的俯视图。

图12是表示装设有本发明的振动致动器的移动无线装置的外观立体图。

符号说明

1、1A 振动致动器

2 筐体

3 线圈

4 磁体

6、40、44 第一锤部(锤子)

7 第二锤部(锤子)

21、31 压缩螺旋弹簧

22、32、45 锤本体部

23、33、41、46 内侧扩大部

23a、33a、41a 内侧扩大部的外周面

24、34、42 外侧扩大部

24a、34c、42a 外侧扩大部的内周面

L 振动轴线

P 锤子

S1、S2 压缩螺旋弹簧的中空部

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的振动致动器的优选实施方式进行详细说明。

如图1～图3所示，小型的振动致动器1具有由高4mm×宽6mm×长15mm的中空的长方体构成的筐体2。在由磁性体构成的筐体2内收容有线圈3、长方体形状的磁体4、第一锤部6及第二锤部7、环状的第一极片(pole piece)8及第二极片9，其中，上述线圈3以筐体2的振动轴线L为中心而被卷绕成截面呈矩形，上述磁体4被该线圈3包围，上述第一锤部6及第二锤部6被配置成在筐体2的振动轴线L方向上与磁体4的两侧相邻，上述第一极片8及第二极片9固接于磁体4的两端面并由磁性体构成。另外，由大型的第一锤部6和小型的第二锤部7构成锤子P。

第一极片8被磁体4和第一锤部6夹住，第一极片8、磁体4及第一锤部6彼此被粘接剂固定在一起。同样地，第二极片9被磁体4和第二锤部7夹住，第二极片9、磁体4及第二锤部7彼此被粘接剂固定在一起。此外，在该振动致动器1中，构成可动部的磁体4及第一锤部6、第二锤部7成为一体，并通过线圈3与磁体4的协同作用而沿着筐体2的振动轴线L方向线性地振动。

筐体2在分割振动轴线L的方向上被一分为二成第一筐体10和第二筐体11。具体而言，被一分为二的筐体2中的第一筐体10由位于筐体2的振动轴线L方向上的一端的长方形的端壁10a和从该端壁10a的边缘在振动轴线L方向上延伸的四块侧壁10b构成，该第一筐体10收容有第一锤部6、线圈3及磁体4。

第二筐体11配置成在振动轴线L方向上与第一筐体10相对。该第二筐体11由位于筐体2的振动轴线L方向上的另一端的长方形的端壁11a和从该端壁11a的边缘在振动轴线L方向上延伸的四块侧壁11b构成，该第二筐体11收容有第二锤部7。此外，第一筐体10的开口侧的端部和第二筐体11的开口侧的端部对接并通过焊接而接合在一起。第一筐体10及第二筐体11由SPCC(冷轧钢板)等磁性体成形。此外，构成树脂制的绕线管12的一部分的端子台12d从第一筐体10和第二筐体11之间露出。

绕线管12具有长方形的截面并在振动轴线L方向上延伸，第一线圈部3A和第二线圈部3B并排地卷绕。此外，相邻的第一线圈部3A和第二线圈部3B的绕组的卷绕方向相反，从而在第一线圈部3A和第二线圈部3B中在周向上流动着反向的电流。

另外，供线圈3卷绕的截面呈矩形的筒状部12a位于振动轴线L方向上的筐体2的大致中央处，形成于筒状部12a的一侧的凸缘部12b与第一筐体10的侧壁10b的内表面抵接，在筒状部12a的另一端设有沿着第二筐体11的侧壁11b的外表面延伸的端子台12d。在该端子台12d上埋设有用于通过回流焊而焊接在装设于移动无线装置M(参照图12)的电路基板上的端子12c。通过将电路基板的焊盘和端子12c电连接，可从移动无线装置M朝振动致动器1的线圈3供电。

如图4所示，构成锤子P的一方的第一锤部6具有锤本体部22，该锤本体部22被沿着振动轴线L配置的第一压缩螺旋弹簧21施力。该锤本体部22由呈长方体形状且实心的主体部22a和呈长方体形状且实心的头部22b构成，其中，上述主体部22a插入绕线管12的筒状部12a(参照图3)内并沿着筒状部12a在振动轴线L方向上滑动，上述头部22b与主体部22a的端部一体成形，并扩大至比主体部22a更靠外侧的位置。在主体部22a上形成有插入环状的第一极片8的中央开口内的凸部22c。

在第一锤部6上设有内侧扩大部23，该内侧扩大部23从实心的头部22b的端部在振动轴线L方向上突出，并插入至在第一压缩螺旋弹簧21内沿着振动轴线L方向延伸的中空部S1内。该内侧扩大部23的外周面23a从基端侧朝前端侧(日文：遊端側)以振动轴线L为中心的直径连续地变小。即，内侧扩大部23呈圆锥台形状。

该内侧扩大部23被插入至第一压缩螺旋弹簧21的中空部S1内，利用该中空部S1，通过改变内侧扩大部23在振动轴线L方向上的长度，可实现第一锤部6的质量增减。而且，考虑到内侧扩大部23在第一压缩螺旋弹簧21的中空部S1内的增减，使内侧扩大部23从基端侧朝前端侧以振动轴线L为中心的直径减小，因此，即便第一锤部6变重，第一锤部6振动时反复伸缩的第一压缩螺旋弹簧21也不易与内侧扩大部23摩擦或碰撞，其结果是，第一压缩螺旋弹簧21不易产生异常声音。

此外，当第一压缩螺旋弹簧21与内侧扩大部23摩擦或碰撞时，会对第一锤部6的振幅施加影响而使振动量不稳定，但这种情况也不易发生。另外，在采用线径非常小的第一压缩螺旋弹簧21的小型的振动致动器1中，第一压缩螺旋弹簧21自身容易扭转，因此，可认为上述结构是非常有效的。

此外，在第一锤部6上设有外侧扩大部24，该外侧扩大部24在第一压缩螺旋弹簧21的外侧从锤本体部22的头部22b沿振动轴线L方向突出。该外侧扩大部24以环绕第一压缩螺旋弹簧21的方式在全周上形成，外侧扩大部24的外周面24b与头部22b的外周面22d形成相同的平面。当采用上述结构时，仅通过使外侧扩大部24的突出量增减，就能容易地使第一锤部6的质量增减，从而能与内侧扩大部23一起大幅扩大第一锤部6的质量的设计自由度。

此外，外侧扩大部24的与第一压缩螺旋弹簧21相向的内周面24a从基端侧朝前端侧以振动轴线L为中心的直径连续地变大。若采用这样的结构，则与内侧扩大部23相同地，第一锤部6振动时反复伸缩的第一压缩螺旋弹簧21不易与外侧扩大部24摩擦或碰撞，藉此，第一压缩螺旋弹簧21不易产生异常声音。此外，第一压缩螺旋弹簧21与外侧扩大部24摩擦或碰撞时，会对第一锤部6的振幅施加影响而容易使振动量不稳定，但这种情况也不易发生。

另外，如图4及图5所示，第一压缩螺旋弹簧21的一端与形成于内侧扩大部23和外侧扩大部24之间的弹簧收容凹部26的底面26a抵接，在第一压缩螺旋弹簧21的另一端插入有形成于筐体10的长方形的端壁10a的中央处的凸状的台座部10c，从而在台座部10c的周围实现第一压缩螺旋弹簧21的落座稳定性。

如图6所示，构成锤子P的另一方的第二锤部7比第一锤部6更小型且更轻量，其具有锤本体部32，该锤本体部32被沿着振动轴线L配置的第二压缩螺旋弹簧31施力。该锤本体部32被插入至绕线管12的筒状部12a(参照图3)内，并沿着筒状部12a在振动轴线L方向上滑动，并且呈长方体形状且是实心的。此外，该锤本体部32对应于第一锤部6的主体部22a。因存在端子台12d的关系而在该锤本体部32未设有头部，但也可以设置头部。在锤本体部32上形成有插入环状的第二极片9的中央开口内的凸部32a。

在第二锤部7上设有内侧扩大部33，该内侧扩大部33从实心的锤本体部32的端部在振动轴线L方向上突出，并插入至在第二压缩螺旋弹簧31内沿着振动轴线L方向延伸的中空部S2内。该内侧扩大部33的外周面33a从基端侧朝前端侧以振动轴线L为中心的直径连续地变小。即，内侧扩大部33呈圆锥台形状。该内侧扩大部33起到了与上述内侧扩大部23相同的作用效果。

此外，在第二锤部7上设有外侧扩大部34，该外侧扩大部34在第二压缩螺旋弹簧31的外侧从锤本体部32的端部沿振动轴线L方向突出。该外侧扩大部34环绕第二压缩螺旋弹簧31，但局部被切开。外侧扩大部34具有：相对的长边侧的侧面34a；以及相对的短边侧的侧面34b。此外，为了能使第二压缩螺旋弹簧31的弹簧直径大型化，在长边侧的侧面34a上的沿径向相对的位置形成了コ字状的缺口部C。弹簧直径越是大型化，则就越是能使弹簧的伸缩稳定。此外，该缺口部C到达形成于内侧扩大部33与外侧扩大部34之间的弹簧收容凹部36，从而使第二压缩螺旋弹簧31得以露出。另外，符号F是形成于缺口部C的周围的倒角部。外侧扩大部34的内周面34c从基端侧朝前端侧以振动轴线L为中心的直径连续地变大。该外侧扩大部34起到了与上述外侧扩大部24相同的作用效果。

另外，如图2所示，第二压缩螺旋弹簧31的一端与形成于内侧扩大部33和外侧扩大部34之间的弹簧收容凹部36的底面36a抵接，在第二压缩螺旋弹簧31的另一端插入有形成于筐体11的长方形的端壁11a的中央处的凸状的台座部11c，从而在台座部11c的周围实现第二压缩螺旋弹簧31的落座稳定性。

壁厚较薄且截面呈矩形的筒状滑块38将磁体4、第一锤部6的锤本体部22的主体部22a、第二锤部7的锤本体部32包围，并被粘接剂固定在磁体4、第一锤部6、第二锤部7的外表面上。通过采用该筒状滑块38，能沿着绕线管12的筒状部12a的内表面使磁体4、第一锤部6及第二锤部7在振动轴线L方向上顺利地振动。

本发明并不限定于上述实施方式，能在不脱离本发明的思想的范围中进行各种变形。另外，在下述实施方式中，对于与上述振动致动器1相同或相当的结构标注相同的符号，并省略其说明。

如图7所示，在作为变形例的第一锤部40中，其内侧扩大部41的外周面41a从基端侧朝前端侧以振动轴线L为中心的直径逐级减小。另外，外侧扩大部42的内周面42a在振动轴线L方向上延伸。此时，在与振动轴线L正交的径向上，在内周面42a与第一压缩螺旋弹簧21之间存在间隙。另外，也可使外侧扩大部42的内周面42a从基端侧朝前端侧逐级变大。

在第一锤部6、40中，也可与第二锤部7相同地形成缺口部C(参照图6)。另外，也可在第二锤部7上不设置缺口部C。

如图8所示，在另一第一锤部44中，在锤本体部45的头部45a上设有圆锥台形状的内侧扩大部46，并不存在外侧扩大部。

如图9所示，作为另一振动致动器1A，具有在振动轴线L方向上贯穿磁体4和第一锤部6、第二锤部7的导向轴50，该导向轴50的两端通过焊接而固定于筐体2的端壁10a、11a。

如图10、图11所示，在作为变形例的绕线管12中，设有从筒状部12a的内表面朝内侧突出的凸部12e。凸部12e沿着振动轴线L方向延伸。通过使固定于磁体4、第一锤部6、第二锤部7的筒状滑块38沿着凸部12e滑动，能使磁体4、第一锤部6、第二锤部7在振动轴线L方向上更为顺利地振动。另外，可恰当选择凸部12e的数量。

内侧扩大部23、33、41的外周面23a、33a、41a以与第一压缩螺旋弹簧21、第二压缩螺旋弹簧31在与振动轴线L正交的径向上空开间隙的方式从基端侧朝前端侧连续且逐级地变小，但外周面23a、33a、41a也可以以与第一压缩螺旋弹簧21、第二压缩螺旋弹簧31在与振动轴线L正交的径向上空开间隙的方式在振动轴线L方向上延伸。

Claims (4)

1.一种振动致动器，通过配置于筐体内的线圈与被该线圈包围的磁体的协同作用，使所述磁体在筐体内沿着振动轴线线性地振动，其特征在于，

与所述磁体一起沿着所述振动轴线振动的锤子具有：

锤本体部，该锤本体部被沿着所述振动轴线配置的压缩螺旋弹簧施力；以及

内侧扩大部，该内侧扩大部从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，并插入至在所述压缩螺旋弹簧内沿着所述振动轴线方向延伸的中空部内，

所述内侧扩大部的外周面从基端侧朝前端侧以所述振动轴线为中心的直径变小，

在所述锤子上设有外侧扩大部，该外侧扩大部在所述压缩螺旋弹簧的外侧从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，

所述内侧扩大部和所述外侧扩大部均位于未被所述线圈包围的位置。

2.如权利要求1所述的振动致动器，其特征在于，

所述外侧扩大部的与所述压缩螺旋弹簧相向的内周面从基端侧朝前端侧以所述振动轴线为中心的直径变大。

3.一种振动致动器，通过配置于筐体内的线圈与被该线圈包围的磁体的协同作用，使所述磁体在筐体内沿着振动轴线线性地振动，其特征在于，

与所述磁体一起沿着所述振动轴线振动的锤子具有：

锤本体部，该锤本体部被沿着所述振动轴线配置的压缩螺旋弹簧施力；

内侧扩大部，该内侧扩大部从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，并插入至在所述压缩螺旋弹簧内沿着所述振动轴线方向延伸的中空部内；以及

外侧扩大部，该外侧扩大部在所述压缩螺旋弹簧的外侧从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，

所述内侧扩大部的外周面的以所述振动轴线为中心的直径在前端侧比在基端侧小，

所述内侧扩大部和所述外侧扩大部均位于未被所述线圈包围的位置。

4.一种振动致动器，通过配置于筐体内的线圈与被该线圈包围的磁体的协同作用，使所述磁体在筐体内沿着振动轴线线性地振动，其特征在于，

与所述磁体一起沿着所述振动轴线振动的锤子具有：

锤本体部，该锤本体部被沿着所述振动轴线配置的压缩螺旋弹簧施力；

内侧扩大部，该内侧扩大部从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，并插入至在所述压缩螺旋弹簧内沿着所述振动轴线方向延伸的中空部内；以及

外侧扩大部，该外侧扩大部在所述压缩螺旋弹簧的外侧从所述锤本体部在所述振动轴线方向上突出，

所述内侧扩大部的外周面和/或所述外侧扩大部的内周面与所述压缩螺旋弹簧在与振动轴线正交的方向上空开间隙，

所述内侧扩大部和所述外侧扩大部均位于未被所述线圈包围的位置。