CN104638872A - 振动致动器及移动信息终端 - Google Patents

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CN104638872A
CN104638872A CN201410628215.8A CN201410628215A CN104638872A CN 104638872 A CN104638872 A CN 104638872A CN 201410628215 A CN201410628215 A CN 201410628215A CN 104638872 A CN104638872 A CN 104638872A
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片田好纪
正田优树
殿贝佳英
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

一种振动致动器以及移动信息终端,所述振动致动器能通过简单的结构使磁铁及配重部高精度地振动。振动致动器(100)具有:固定件,该固定件包括筐体(2)及线圈(15);以及可动件,该可动件具有磁铁(5)及配重部(3),通过线圈(15)和磁铁(5)的协作,使可动件相对于固定件沿振动方向线性振动。所述振动致动器(100)具有作为滑动支承构件的轴(8),该轴配置在筐体(2)内,且与磁铁(5)隔着间隔并与振动方向平行地延伸。可动件具有在滑动支承构件(轴(8))上被支承成能自由滑动,并且被支承成能相对于固定件自由滑动的结构。振动致动器(100)在可动件和固定件的滑动面的至少一方上包括低摩擦构件。

Description

振动致动器及移动信息终端
技术领域
本发明涉及一种振动致动器及移动信息终端,涉及例如作为用于将移动电话等移动信息终端的来电等告知利用者的振动发生源、用于将触控面板的操作触感、游戏控制器等游戏机的真实感传递到手指及手等的振动发生源等使用的小型的振动致动器及具有该振动致动器的移动信息终端。
背景技术
已知有在移动无线装置等装置中使用的振动致动器(例如参照专利文献1)。专利文献1记载的振动致动器具有如下结构:使轴贯穿具有磁铁和配重部的可动件,通过线圈和配置在该线圈内的磁铁的协作,使可动件沿着轴振动。
此外,专利文献2记载的振动致动器具有如下结构:包括扁平的线圈、扁平的磁铁、两个轴(双轴)及配重部等,其中,上述扁平的线圈固定于筐体,上述扁平的磁铁与线圈相对地配置,上述两个轴沿振动方向延伸,上述配重部使轴贯穿其中且被轴支承成能自由滑动,并与磁铁连接,通过线圈与磁铁的协作,使作为可动件的磁铁和配重部沿着轴振动。
专利文献1:日本专利特开2012-213683号公报
专利文献2:日本专利特开2011-97747号公报
但是,专利文献1记载的振动致动器是使轴贯穿磁铁和配重部的结构,在配重部的加工精度较低的情况下,有可能产生不需要的声音。此外,例如,在将振动致动器整体的高度形成得较低的情况下,有时很难在磁铁及配重部上形成通孔。
此外,专利文献2记载的振动致动器具有使贯穿有两个轴(双轴)的配重部滑动的结构,在两个轴的平行度较低等情况下,无法使可动件顺畅地移动,从而有可能产生不需要的声音。
发明内容
本发明将解决上述问题作为课题的一例。即,本发明的目的在于提供一种能通过简单结构使作为可动件的磁铁及配重部高精度地振动的振动致动器、提供一种结构简单且薄型的振动致动器、提供一种具有上述振动致动器的移动信息终端等。
为了实现上述目的,本发明的振动致动器至少包括以下结构。
一种振动致动器,具有:固定件,该固定件包括筐体及线圈;以及可动件,该可动件具有磁铁及配重部,通过所述线圈与所述磁铁的协作,使所述可动件相对于所述固定件沿振动方向线性振动,所述振动致动器具有滑动支承构件,该滑动支承构件配置在所述筐体内,且与所述磁铁隔着间隔并与所述振动方向平行地延伸,所述可动件具有在所述滑动支承构件上被支承成能自由滑动且被支承成相对于所述固定件自由滑动的结构。
本发明的移动信息终端具有上述振动致动器。
根据本发明,能提供一种可通过简单的结构使作为可动件的磁铁及配重部高精度地振动的振动致动器。此外,根据本发明,能提供一种结构简单且薄型的振动致动器。另外,根据本发明,能提供一种具有上述振动致动器的移动信息终端。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的振动致动器的一例的主视图(省略了盖构件的图)。
图2是图1所示的振动致动器的沿A-A线的剖视图。
图3是图2所示的振动致动器的沿B-B线的剖视图。
图4是图3所示的振动致动器的沿C-C线的剖视图。
图5是表示本发明实施方式的振动致动器的一例的分解立体图。
图6是表示具有本发明实施方式的振动致动器的移动信息终端的一例的图。
(符号说明)
1   盖构件
2   筐体(壳体)
3   配重部
4   连接构件(支承轭)
5   磁铁
6   轭构件(中心轭)
7   加强构件(引导构件)
8   轴(滑动支承构件)
9   轴承
10  弹簧(施力构件)
11  低摩擦构件(带)
12  弹簧支承构件
13  缓冲构件(缓冲件)
14  绕线管
15  线圈
16  端子
41  突出部
100 振动致动器
500 移动信息终端。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明的实施方式包括图示的内容,但不仅仅限定于此。另外,在随后的各图的说明中,与已经说明过的部位相同的部分标注相同符号,而省略一部分重复说明。
图1是表示本发明实施方式的振动致动器100的一例的主视图。图2是图1所示的振动致动器100的沿A-A线的剖视图。图3是图2所示的振动致动器100的沿B-B线的剖视图。图4是图3所示的振动致动器100的沿C-C线的剖视图。图5是表示振动致动器100的一例的分解立体图。图6是表示具有振动致动器100的移动信息终端500的一例的图。另外,在图1中,省略了设于筐体2的盖构件1。
本发明实施方式的振动致动器100构成为通过线圈15和磁铁5的协作,使磁铁5相对于线圈15线性振动。振动致动器100装载于移动电话、智能手机、便携式游戏机等移动信息终端500(参照图6)。以下,对振动致动器100的各结构要素进行详细说明。
本发明实施方式的振动致动器100具有盖构件1、筐体2(壳体)、配重部3、连接构件4、磁铁5、轭构件6(中心轭)、加强构件7(引导构件)、轴8(滑动支承构件)、轴承9、弹簧10(施力构件)、低摩擦构件11(带)、弹簧支承构件12、缓冲构件13(缓冲件)、绕线管14、线圈15、端子16等。
本实施方式的振动致动器100分别具有两个磁铁5、配重部3、连接构件4、加强构件7、轴承9、弹簧10、低摩擦构件11、弹簧支承构件12、缓冲构件13等,且分别相对于穿过振动致动器100的中心的直线(与振动方向正交的直线)线对称地配置(非驱动时)。
振动致动器100具有扁平形状且中空的筐体2,筐体2具有能自由装拆地设置的盖构件1(盖部)。在筐体2的内部固定有绕线管14。绕线管14形成为筒状且呈扁平形状。绕线管14由树脂等材料形成。在绕线管14的外周部卷绕有线圈15,在绕线管14内形成为矩形且呈扁平形状的磁铁5、5配置成能沿振动方向(可动方向)自由运动。相对于上述磁铁5、5隔着间隔地设置有与上述磁铁5、5的振动方向平行地延伸的轴8。轴8的两端支承于筐体2。
在本实施方式中,两个扁平矩形的磁铁5、5隔着由磁性体形成的轭构件6(中心轭)通过粘接剂等固接,且在彼此相反的方向上沿着振动方向(可动方向)磁化(参照图3)。在图3所示的例子中,各磁铁5、5被磁化成靠轭构件6一侧为N极,而另一侧为S极。在磁铁5、5的全部或一部分的外周侧配置有线圈15。
加强构件7、7形成为U字形状,其由金属或树脂等材料构成。加强构件7、7呈在从轭构件6、夹着轭构件6的两个磁铁5各自的侧面到各磁铁5的振动方向的端面的一部分的范围内通过粘接剂等加以固定的结构。
线圈15通过配线与设于绕线管14的端子16(端子电极)电连接。端子16构成为比筐体2更朝向外侧突出。在经由端子16从外部施加矩形方波或正弦波的电流的情况下,磁铁5构成为沿振动方向(轴8的轴向)振动。
配重部3、3由金属材料等形成,且设置在各磁铁5、5的振动方向的端部侧,并构成为能与上述磁铁5、5一体地运动。上述配重部3、3形成为扁平形状。在配重部3的端部设置有缓冲构件13(缓冲件)。通过设置缓冲构件13,即便在从外部施加较大的冲击力的情况下,也能防止因配重部3与筐体2内表面的接触而产生不需要的声音。
连接构件4、4形成为大致矩形板状,并设置在配重部3、3与磁铁5、5之间,并固定在配重部3、3和磁铁5、5上。连接构件4既可以是铁等磁性体,也可以是不锈钢等非磁性体。在本实施方式中,连接构件4、4由金属材料形成。连接构件4、4具有比磁铁5、5更朝轴8一侧突出的突出部41、41,通过上述突出部41、41直接地或是隔着轴承9、9等构件而使连接构件4、4在轴8上被支承成能沿着振动方向自由滑动。
在本实施方式中,在连接构件4上形成有孔部4a、4b、4c、4d(参照图3、图5)。轴8隔着轴承9贯穿孔部4a,加强构件7与孔部4b卡合,设于配重部3的凸状部3c与孔部4c嵌合,加强构件7与孔部4d卡合。连接构件4是通过焊接等方式与配重部3接合,并通过焊接等方式与加强构件7接合的结构。
在轴8上设置有弹簧10、10(施力构件),该弹簧10、10卷绕在上述轴8的周围,一方的端部隔着弹簧支承构件12而与筐体2抵接,另一方的端部与连接构件4的突出部41、41抵接。弹簧10、10将连接构件4、4的突出部41、41弹性支承成能沿振动方向振动。在本实施方式中,采用螺旋弹簧来作为弹簧10、10。在非动作时,构成为使两个弹簧10、10的方向彼此相反的作用力平衡,以使磁铁5在振动中心位置处静止。
上述磁铁5通过连接构件4而在轴8上被支承成能沿振动方向自由滑动(参照图1、图3)。此外,磁铁5具有支承成能相对于绕线管14的内周部14a沿振动方向自由滑动的结构。
振动致动器100在磁铁5和绕线管14的内周部14a的滑动面的一方或两方上具有带等低摩擦构件11。在本实施方式中,在磁铁5的滑动面上粘接、固定有低摩擦构件11(参照图2)。低摩擦构件11由摩擦系数较小的材料形成。此外,作为低摩擦构件11(带),优选是由硬质的材料形成。详细来说,作为低摩擦构件11的形成材料,能列举PEEK(聚醚醚酮)、PTFE(聚四氟乙烯)等。通过设置低摩擦构件11,能使磁铁5振动时的摩擦损失减小,且能使磁铁5相对于绕线管14的内周部14a顺畅地滑动。
如图2所示,绕线管14的内周部14a形成为远离轴8的部分14b的间隔较窄,靠近轴8的部分14c的间隔较宽。在本实施方式中,在上述间隔较窄的部分与间隔较宽的部分之间的边界处形成有台阶部14d。在绕线管14的内周部14a中,在远离轴8的部分14b处将磁铁5支承成能自由滑动。此外,低摩擦构件11设置在磁铁5的、与绕线管14的内周部14a的远离轴8的部分14b相对的面上。
<振动致动器100的动作>
对振动致动器100的动作进行说明。
在非动作时,磁铁5在振动中心位置处静止。在这种情况下,两个弹簧10(施力构件)的方向彼此相反的作用力处于平衡的状态。
在从外部经由端子16将矩形方波或正弦波的电流施加到线圈15的情况下,利用在线圈15中产生的随时间变动的磁力和磁铁5的磁力,而在磁铁5上沿振动方向产生力,并利用上述力及弹簧10的作用力,使磁铁5相对于线圈15沿振动方向线性振动。在这种情况下,磁铁5在经由连接构件4在轴8上被支承成能自由滑动的状态下,且在被支承成相对于绕线管14的内周部沿振动方向自由滑动的状态下,沿振动方向线性振动。
如以上所说明的,本发明实施方式的振动致动器100具有:包括筐体2及线圈15的固定件;以及具有磁铁5及配重部3的可动件,利用线圈15和磁铁5的协作,来使可动件相对于固定件沿振动方向线性振动。此外,振动致动器100具有作为滑动支承构件的轴8,该轴8配置在筐体2内,且与磁铁5隔着间隔并与振动方向平行地延伸。可动件具有在滑动支承构件(轴8)上被支承成能自由滑动,并且被支承成能相对于固定件自由滑动的结构。
例如,在利用两个轴(双轴)将可动件支承成能自由振动的振动致动器(比较例)中,为了使可动件顺畅地移动,需要使两个轴具有较高的平行度。
在本发明实施方式的振动致动器100中,如上所述,由于可动件具有在一个滑动支承构件(轴8)上被支承成能自由滑动且被支承成能相对于固定件自由滑动的结构,因此,不需要考虑比较例这样的平行度,能通过简单的结构使作为可动件的磁铁5及配重部3高精度地振动。此外,在上述振动致动器100中,由于可动件能沿着一个轴8的轴向顺畅地振动,因此不会产生不需要的声音。
此外,在本发明的实施方式中,可动件的、与作为滑动支承构件的轴8的轴向正交的截面形成为朝向滑动支承构件(轴8)呈细长的大致矩形形状,且可动件形成为沿振动方向延伸的扁平形状。此外,可动件的两个长边侧平面分别被支承成能相对于固定件自由滑动。详细来说,磁铁5和配重部3形成为沿振动方向及与该振动方向正交的方向(图1所示的电动机宽度方向)延伸的扁平形状。在上述实施方式中,磁铁5的两个长边侧平面(宽面)分别被支承成能相对于配置在磁铁5的外周侧且形成为扁平形状的固定件的绕线管14的内周部14a自由滑动。轴8配置在与振动方向正交的方向(图1所示的电动机宽度方向)的一方侧。即,能提供一种能通过简单的结构来使可动件高精度地振动的薄型的振动致动器100。
此外,本发明实施方式的振动致动器100在可动件和固定件的滑动面的至少一方具有低摩擦构件。详细来说,在磁铁5和绕线管14的内周部14a的滑动面的至少一方上具有带等低摩擦构件11。具体来说,在上述实施方式中,在磁铁5的滑动面上设置有低摩擦构件11。因而,磁铁5能相对于绕线管14的内周部14a顺畅地滑动,而不会产生不需要的声音。此外,通过利用硬质的材料形成上述低摩擦构件11,能降低磨损。
此外,在本发明实施方式的振动致动器100中,可动件在远离滑动支承构件(轴8)的部分与固定件抵接,并被支承成能相对于固定件自由滑动。在上述实施方式中,由于作为可动件的磁铁5在距离轴8比较远的部分处能自由滑动地被支承于绕线管14的内周部14a,因此能在将作为可动件的磁铁5的抖动(以轴8为转轴的抖动)抑制得较小的状态下使磁铁5沿振动方向顺畅地振动。
详细来说,上述绕线管14的内周部14a的远离轴8的部分14b形成为较窄的间隔,磁铁5在与绕线管14的内周部14a相对的面的区域中的、远离轴8的部分处与绕线管14的内周部14a抵接,并被支承成能相对于绕线管14的内周部14a自由滑动,在上述部分设置有低摩擦构件11。因而,能在将磁铁5的抖动(以轴8为转轴的抖动)抑制得较小的状态下,使磁铁5沿振动方向顺畅地振动。
此外,在上述实施方式中,绕线管14的内周部14a形成为远离轴8的部分14b的间隔较窄,靠近轴8的部分14c的间隔较宽。因而,即便是因磁铁5制造时的加工误差而在磁铁5的表面形成凹凸的情况下,也能防止绕线管14的内周部14a的、靠近轴8的部分14c与磁铁5接触。
此外,本发明实施方式的振动致动器100具有设置在磁铁5与配重部3之间且固定在磁铁5和配重部3上的连接构件4(支承轭),连接构件4具有比磁铁5更朝滑动支承构件一侧(轴8一侧)突出的突出部41,利用上述突出部41,使连接构件4在滑动支承构件(轴8)上被支承成能沿振动方向自由滑动。作为施力构件的弹簧10将连接构件4的突出部41弹性支承成能沿振动方向振动。因而,能通过简单的结构,使作为可动件的磁铁5及配重部3经由连接构件4在轴8上被支承成自由滑动。
此外,在本发明的实施方式中,具有第一磁铁5和第二磁铁5。详细来说,上述第一磁铁5、第二磁铁5隔着轭构件6(中心轭)通过粘接剂等固接,且在彼此相反的方向上沿着振动方向(可动方向)磁化。此外,第一磁铁5及第二磁铁5的全部或一部分的外周侧配置有线圈5。即,能在轭构件6的附近使磁力线密集,在振动致动器100动作时,能用较大的力使磁铁5、5沿振动方向振动驱动。
此外,本发明实施方式的振动致动器100具有加强构件7、7(引导构件),该加强构件7、7在从轭构件6(中心轭)和夹着轭构件6的两个磁铁5、5各自的侧面到各磁铁5、5的振动方向的端面的一部分的范围内固接。在本实施方式中,在轭构件6与各磁铁5、5通过粘接剂等固接的状态下,利用U字形的两个加强构件7、7(引导构件),使轭构件6与两个磁铁5、5通过粘接剂等粘接固定。通过如上所述设置加强构件7、7,扁平形状且薄型的两个磁铁5、5、轭构件6(中心轭)对于外部具有较大的强度。也就是说,能提供一种具有较高的抗掉落冲击性的振动致动器100。
此外,在本发明实施方式的振动致动器100中,在弹簧10、10(施力构件)与筐体2的内表面之间具有弹簧支承构件12、12。即,利用弹簧支承构件12、12,能使弹簧10、10的端部抵接在筐体2的内表面的规定位置处。另外,也可以将弹簧支承构件12、12与弹簧10、10固定。
此外,在本发明的实施方式中,由于移动信息终端500具有小型且薄型的振动致动器100,因此能提供一种小型且薄型的移动信息终端500。此外,在将振动致动器100装载于移动信息终端500的情况下,振动致动器100的装载空间非常小。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述,但具体的结构不局限于上述实施方式,在不脱离本发明精神的范围内进行的设计改变等也包含在本发明中。
此外,在上述各图中示出的实施方式只要在其目的及结构等上没有特别的矛盾及问题,能将各自记载的内容组合。
此外,各图的记载内容能分别作为独立的实施方式,本发明的实施方式不限定于将各图组合而成的一个实施方式。
在上述实施方式中,连接构件4配置在配重部3与磁铁5之间,并固接在配重部3和磁铁5上,但不局限于这种形态。例如,连接构件4也可以固接在配重部3的规定位置处。
此外,也可以将加强构件7与连接构件4等一体形成。
此外,磁铁5也可以构成为在绕线管14的内周部14a中的、靠近轴8的位置处被支承成能自由滑动。
此外,在上述实施方式中,连接构件4具有比磁铁5更朝轴8一侧突出的突出部41,利用上述突出部41使连接构件4在轴8上被支承成能自由滑动,但不局限于这种形态。例如,也可以使配重部3比磁铁5朝轴8一侧突出,以利用其突出部使配重部3在轴8上被支承成能自由滑动。
此外,在上述实施方式中,可动件的磁铁5具有被支承成相对于作为固定件的绕线管14自由滑动的结构,但不局限于这种形态。例如,也可以将可动件的配重部3形成为被支承成相对于绕线管14、筐体2、盖构件1等固定件自由滑动的结构。

Claims (6)

1.一种振动致动器,具有:固定件,该固定件包括筐体及线圈;以及可动件,该可动件具有磁铁及配重部,通过所述线圈与所述磁铁的协作,使所述可动件相对于所述固定件沿振动方向线性振动,其特征在于,
所述振动致动器具有滑动支承构件,该滑动支承构件配置在所述筐体内,且与所述磁铁隔着间隔并与所述振动方向平行地延伸,
所述可动件具有在所述滑动支承构件上被支承成能自由滑动且被支承成相对于所述固定件自由滑动的结构。
2.如权利要求1所述的振动致动器,其特征在于,
所述可动件的、与所述滑动支承构件的轴向正交的截面形成为朝向所述滑动支承构件呈细长的大致矩形形状,且所述可动件形成为沿所述振动方向延伸的扁平形状,
所述可动件的两个长边侧平面分别被支承成能相对于所述固定件自由滑动。
3.如权利要求1或2所述的振动致动器,其特征在于,
在所述可动件和所述固定件的滑动面的至少一方上设置有低摩擦构件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的振动致动器,其特征在于,
所述可动件在远离所述滑动支承构件的部分处与所述固定件抵接,并被支承成相对于所述固定件自由滑动。
5.如权利要求1至4中任一项所述的振动致动器,其特征在于,
所述振动致动器具有连接构件,该连接构件设置在所述磁铁与所述配重部之间,且固定在所述磁铁和所述配重部上,
所述连接构件具有比所述磁铁更朝所述滑动支承构件一侧突出的突出部,利用所述突出部,使所述连接构件在所述滑动支承构件上被支承成沿振动方向自由滑动,
所述振动致动器具有施力构件,该施力构件的至少一方的端部与所述筐体抵接,并将所述连接构件的所述突出部弹性支承成能沿振动方向振动。
6.一种移动信息终端,具有权利要求1至5中任一项所述的振动致动器。
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