CN104646262A - 振动致动器 - Google Patents

Abstract

一种振动致动器，即便是不具有引导轴的简单的结构，也能抑制振动时产生声音。振动致动器(1)包括：绕线管(6)，其供线圈(2)卷绕，并在内侧具有沿一个轴方向的振动空间(M1)；外框体(7)，其覆盖线圈(2)，并将振动空间(M1)沿一个轴方向延伸；可动件(5)，其具有磁体(3)和配重件(4)，其中，所述磁体在绕线管内振动，所述配重件与磁体的一个轴方向的一端侧连接并在外框体内振动；以及弹性构件(8)，其对可动件的一个轴方向的振动进行弹性支承，在与外框体(7)的内表面(7A)相对的配重件(4)的外周面(40A)上固定有树脂层(11)，在树脂层(11)与外框体(7)的内表面(7A)之间夹有油层(12)。

Description

振动致动器

技术领域

本发明涉及一种产生振动的振动致动器。

背景技术

一般已知便携式的电子设备包括将通信功能中的信号接收及警告功能等的动作开始、结束时的信号发送等信号发生通过无声的方式传送到携带者的振动产生功能，这种便携式电子设备在设备内包括振动致动器。

虽然知晓有各种机构，但振动致动器作为内置在小型的便携电子设备中的构件，已知具有如下基本结构：使磁体在卷绕有线圈的筒体(绕线管)内沿着一个轴向振动，且将配重与上述磁体连接来构成可动件，并沿一个轴向对上述可动件进行弹性支承(参照下述专利文献1、2)。

专利文献1：日本专利特开2012－16153号公报

专利文献2：日本专利实开平5－60158号公报

在上述专利文献1记载的现有技术中，包括沿振动方向的引导轴，使上述引导轴贯穿可动件，以使可动件沿引导轴振动，来确保稳定的振动。上述现有技术虽然在振动的稳定性及掉落冲击的耐受性上表现出优异的性能，但由于需要在构成可动件的磁体和配重上形成用于供引导轴穿过的通孔，因此，在磁体的孔加工上耗费成本，由于在配重上形成通孔，会使重量减少，因此，为了获得所希望的重量，需要使配重的直径及长度增大。

与此相对的是，在上述专利文献2记载的现有技术中，由于不具有将可动件的振动沿一个轴向引导的引导轴，而是通过筒体的内表面对可动件进行引导的结构，因此，存在可动件与筒体的内表面接触而产生声音这样的问题。由于便携电子设备的振动产生功能的目的在于将信号产生通过振动使携带者感知，以代替通过声音传递到携带者，因此，要求尽量抑制振动时产生声音。

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振动致动器，该振动致动器通过形成为不具有将可动件的振动沿一个轴向引导的引导轴的结构，从而能节省磁体的孔加工成本且能使配重小型化，同时能抑制振动时产生声音。

为了实现上述目的，本发明的振动致动器是说明书中记载的几个发明中的、包括以下结构的部件。

振动致动器包括：绕线管，该绕线管供线圈卷绕，并在内侧具有沿一个轴方向的振动空间；外框体，该外框体覆盖所述线圈，并使所述振动空间沿一个轴方向延伸；可动件，该可动件具有磁体和配重件，其中，所述磁体在所述绕线管内振动，所述配重件与所述磁体的所述一个轴方向的一端侧连接并在所述外框体内振动；以及弹性构件，该弹性构件对所述可动件的所述一个轴方向的振动进行弹性支承，在与所述外框体的内表面相对的所述配重件的外周面上固定有树脂层，在所述树脂层与所述外框体的内表面之间夹有油层。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的振动致动器的整体结构的剖视图。

图2是表示本发明实施方式的振动致动器中的可动件的具体例的说明图(图2(a)为立体图，图2(b)为俯视图)。

图3是表示本发明实施方式的振动致动器中的可动件的配重件的具体例的立体图。

图4是表示本发明实施方式的振动致动器的分解立体图。

图5是表示包括本发明实施方式的振动致动器的便携式电子设备的说明图。

(符号说明)

1 振动致动器

2 线圈

2A 第一线圈

2B 第二线圈

3 磁体

4 配重件

40 第一配重件

40A 外周面

41 第二配重件

41A 外周面

5 可动件

6 绕线管

6A 内表面

7 外框体

7A 内表面

7B 支承突起

8 弹性构件

8A 第一弹性构件

8B 第二弹性构件

9 盖体

9A 支承突起

10 (10A、10B)轭部

11 树脂层

11A 热收缩管

12 油层

13 加强板

20 (20A、20B)端子

100 便携式电子设备

P 振动轴

M1、M2 振动空间

具体实施方式

本发明实施方式的振动致动器是利用由线圈和磁体产生的电磁驱动力而产生沿一个轴方向的振动的构件，其包括：绕线管，该绕线管卷绕有线圈；外框体，该外框体覆盖线圈；可动件，该可动件在绕线管和外框体内沿一个轴方向振动；以及弹性构件，该弹性构件对可动件的振动进行弹性支承。可动件包括磁体和与磁体的一个轴方向的一端侧连接的配重件，将树脂层固定在与外框体的内表面相对的配重件的外周面上，并使油层夹在树脂层与外框体的内表面之间。在具有这种结构的振动致动器中，由于在配重件的外周面上包括树脂层和油层，因此，能避免在振动时配重件的外周面直接与外框体的内表面接触，从而能抑制振动时产生声音。此外，由于形成为不具有引导轴的结构，因此，能节省磁体的孔加工成本，并能使配重小型化。

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的图中，Z轴方向表示振动轴(一个轴)方向，将在与振动轴垂直的平面(X－Y平面)内相互正交的方向设定为X轴方向和Y轴方向。此外，在以下的图中，对相同部位标注相同符号，而省略一部分的重复说明。

图1表示本发明实施方式的振动致动器整体的截面。振动致动器1包括：作为驱动部的线圈2和磁体3；可动件5，该可动件5将配重件4与磁体3连接；绕线管6，该绕线管6卷绕有线圈2；外框体7，该外框体7覆盖线圈2；以及弹性构件8，该弹性构件8沿着振动轴P对可动件5进行弹性支承。

线圈2将导线卷绕形成在振动轴P的周围。在此，作为一例，通过一方的导线形成卷绕方向彼此不同的第一线圈2A和第二线圈2B，将上述第一线圈2A和第二线圈2B沿振动轴P并排配置。

卷绕有线圈2的绕线管6是在内侧具有沿振动轴P(一个轴)方向的振动空间M1的筒状体。振动空间M1是被绕线管6的内表面6A包围并沿着振动轴P方向延伸设置的空间，其X－Y截面既可以是包括椭圆形及长圆形的圆形，也可以是矩形。此外，图示的绕线管6根据需要包括：筒状部6a，该筒状部6a能供线圈2卷绕；凸缘部6b、6c，该凸缘部6b、6c设置在筒状部6a的振动轴P方向上的两端；端子台部6d，该端子台部6d从凸缘部6b的端部沿着振动轴P延伸；以及分隔部6e，该分隔部6e在筒状部6a内将第一线圈2A与第二线圈2B分隔。在端子台部6d上设置有端子20(20A、20B)，该端子20(20A、20B)与线圈2的导线的一端及另一端连接。上述绕线管6能由树脂等绝缘体形成。

覆盖线圈2的外框体7在内侧具有振动空间M2，该振动空间M2是将绕线管6内的振动空间M1沿振动轴P(一个轴)方向延长而成的空间。振动空间M2是被外框体7的内表面7A包围且沿振动轴P方向延伸设置的空间。外框体7呈有底筒状，其将绕线管6的振动轴方向的一端侧的开口堵塞。此外，绕线管6的振动轴方向的另一端侧被盖体9堵塞，在外框体7和盖体9的内部收容有线圈2、绕线管6、可动件5、弹性构件8。外框体7和盖体9中的、覆盖线圈2的外框体7至少由磁性体形成。

在图示的例子中，对可动件5的振动轴P(一个轴)方向的振动进行弹性支承的弹性构件8包括在外框体7内进行支承的第一弹性构件8A和在绕线管6内进行支承的第二弹性构件8B。第一弹性构件8A和第二弹性构件8B例如能由沿着振动轴P配置的螺旋弹簧构成。第一弹性构件8A的一端被从外框体7的底部朝向盖体9一侧突出的支承突起7B卡定，第一弹性构件8A的另一端被可动件5的一端卡定。第二弹性构件8B的一端被可动件5的另一端卡定，第二弹性构件8B的另一端被从盖体9的底部朝向外框体7一侧突出的支承突起9A卡定。

可动件5至少包括在绕线管6内振动的磁体3和在外框体7内振动的配重件4(第一配重件40)，并将磁体3与配重件4一体地连接。在图示的例子中，第一配重件40与磁体3的振动轴P(一个轴)方向的一端侧连接，在绕线管6内振动的第二配重件41与磁体3的振动轴P(一个轴)方向的另一端侧连接，但也可以根据需要省略第二配重件41。此外，可动件5将磁体3与配重件4(第一配重件40、第二配重件41)经由作为磁性体的轭部10(10A、10B)连接。磁体3具有沿振动轴P的磁极方向(振动轴P方向的一端为N极，另一端为S极)。

在这样构成的振动致动器1中，可动件5沿着绕线管6的内表面6A或外框体7的内表面7A相对地振动，但将树脂层11固定在与外框体7的内表面7A相对的第一配重件40的外周面40A，并使油层12夹在树脂层11与外框体7的内表面7A之间。此外，在包括第二配重件41的情况下，将树脂层11固定在与绕线管6的内表面6A相对的第二配重件41的外周面41A，并使油层12夹在树脂层11与绕线管6的内表面6A之间。

通过设置这种树脂层11和油层12，能在不使配重件4与外框体7的内表面7A及绕线管6的内表面6A直接接触的情况下，使可动件5在振动空间M1、M2内相对地振动。此时，油层12由于在与内表面6A、7A之间形成滑层，因此，能使可动件5进行顺滑的振动，由于树脂层11具有对从内表面6A、7A受到的冲击进行缓和的功能，因此，能利用它们的叠加作用，来有效地抑制因可动件5的相对振动而产生的声音。较为理想的是，形成油层12的油使用低粘度的油，从而不会对可动件5的振动带来很大的阻力。

图2表示可动件5的具体例(图5(a)是立体图，图5(b)是俯视图)。在本例中，可动件5的第一配重件40、磁体3及第二配重件41在振动轴(Z轴)方向上排列，经由轭部10A、10B将第一配重件40、磁体3及第二配重件41连接。能例如通过粘接剂进行粘接来将第一配重件40、磁体3及第二配重件41一体地固定。为了更牢固地一体化，在磁体3、第一配重件40及第二配重件41的侧面固定有加强板13。加强板13能在左右侧面设置一对，通过相对于第一配重件40及第二配重件41焊接固定，而能进行牢固的固定。

作为一例，固定在第一配重件40及第二配重件41的外周面40A、41A上的树脂层11能由热收缩管11A构成。热收缩管11A通过覆盖在外周面40A、41A上进行加热，从而能简单地密接固定于外周面40A、41A。此外，在利用热收缩管11A来构成树脂层11的情况下，即便在形成上述油层12时，油进入到热收缩管11A与外周面40A、41A之间，也能维持热收缩管11A与外周面40A、41A的固接状态。藉此，能以较高的耐久性持续地达到抑制声音产生的效果。此外，热收缩管11A卷绕在上述加强板13上。藉此，能对加强板13的固定进行加强。

在图2所示的例子中，构成可动件5的第一配重件40及第二配重件41和磁体3具有矩形的截面，第二配重件41具有相对于磁体3的纵向及横向宽度稍大的纵向及横向宽度，第一配重件40具有更大的纵向及横向宽度。相对于上述形状的可动件5，外框体7具有能使第一配重件40隔着些许间隙自由滑动的矩形的振动空间M2，绕线管6具有能使第二配重件41隔着些许间隙自由滑动的矩形的振动空间M1。此外，第一配重件40及第二配重件41分别包括卡定凹部40B、41B，该卡定凹部40B、41B分别与第一弹性构件8A和第二弹性构件8B的端部嵌合。

图3表示第一配重件40的结构例。第一配重件40具有插入到绕线管6内的小径部40X和插入到外框体7内的大径部40Y，在大径部40Y的外周面40A的全周上设置用于对热收缩管11A进行固定的凹部40C。上述凹部40C具有比热收缩管11A的厚度稍小的凹陷幅度，固定在上述凹部40C内的热收缩管11A处于其外表面相对于外周面40A稍许突出的状态。通过设置这样的凹部40C，即便在可动件5振动时热收缩管11A与外框体7的内表面7A发生接触的情况下，也能抑制热收缩管11A脱落这样的不良情况，并能提高耐久性。这种凹部40C在第二配重件41中也能同样地设定，藉此，能进一步提高耐久性。

如图4所示，振动致动器1能通过依次安装外框体7、第一弹性构件8A、可动件5、绕线管6、第二弹性构件8B、盖体9来进行组装。在将可动件5的第一配重件40、轭部10A、磁体3、轭部10B、第二配重件41一体地连接之后，将树脂层11(热收缩管11A)固定在外周面40A、41A上。首先将第一弹性构件8A相对于外框体7插入，然后，将可动件5、绕线管6插入外框体7内，将第二弹性构件8B插入绕线管6内，并将盖体9与绕线管6结合，藉此，能对振动致动器1进行组装。

在这种振动致动器1中，当将驱动信号输入端子20(20A、20B)来对线圈2进行通电时，因电流在位于磁体3的磁场内的线圈2中流动，而在磁体3上作用有振动轴P方向的推力，并在由与上述磁体3一体的可动件5和弹性构件8构成的振动系统中施加振动。此时，通过将第一线圈2A和第二线圈2B反向卷绕，来使在第一线圈2A和第二线圈2B中流动的电流的方向反向，因此，能使由从磁体3的振动轴P方向的一端流出并经过第一线圈2A的磁场产生的推力与由经过第二线圈2B返回磁体3的振动轴P方向的另一端的磁场产生的推力朝相同方向作用。藉此，与使用朝一个方向卷绕的线圈的情况相比，能获得更大的推力。

此外，覆盖线圈2的外框体7由磁性体形成，由于其兼用作形成磁回路的轭部，因此，即便不另外设置轭部，也能增加沿与振动轴P正交的方向将线圈2横切的磁场分量，从而能有效地获得有利于振动的推力。

此外，由于振动致动器1是不具有引导轴的结构，因此，能节省在磁体3上形成通孔的加工成本，在配重件4上也不开设通孔，从而能在不使配重件4大径化的情况下，获得对振动来说足够的重力。藉此，能以比较低的成本来获得小型的振动致动器1。

此外，由于将树脂层11(热收缩管11A)固定于构成在绕线管6内的振动空间M1及外框体7内的振动空间M2中振动的可动件5的配重件4的外周面40A、41A，并使油层12夹设在外框体7的内表面7A及绕线管6的内表面6A与树脂层11(热收缩管11A)之间，因此，即便是不具有引导轴的简单的结构，也能有效地抑制振动时产生声音。

通过将本发明实施方式的振动致动器1内置在例如图5所示这样的便携式电子设备100(包括智能手机、平板终端、便携式电话等在内的便携式信息终端、便携式音响、便携式显示器、便携式摄像装置等)内，能通过产生振动来使携带者获知通信功能中的信号接收或警告功能等的动作开始、结束时的信号发送等信号发生。此时，由于能抑制不需要的声音，因此，能在不想产生声音的使用状况下有效地使用便携式电子设备100。

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，上述各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，能沿用各自的技术并进行组合。

Claims (7)

1.一种振动致动器，其特征在于，包括：

绕线管，该绕线管供线圈卷绕，并在内侧具有沿一个轴方向的振动空间；

外框体，该外框体覆盖所述线圈，并使所述振动空间沿一个轴方向延伸；

可动件，该可动件具有磁体和配重件，其中，所述磁体在所述绕线管内振动，所述配重件与所述磁体的所述一个轴方向的一端侧连接并在所述外框体内振动；以及

弹性构件，该弹性构件对所述可动件的所述一个轴方向的振动进行弹性支承，

在与所述外框体的内表面相对的所述配重件的外周面上固定有树脂层，

在所述树脂层与所述外框体的内表面之间夹有油层。

2.如权利要求1所述的振动致动器，其特征在于，

将所述配重件作为第一配重件，

所述可动件包括第二配重件，所述第二配重件与所述磁体的所述一个轴方向的另一端侧连接，并在所述绕线管内振动，

在与所述绕线管的内表面相对的所述第二配重件的外周面上固定有树脂层，

在所述树脂层与所述绕线管的内表面之间夹有油层。

3.如权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于，

所述可动件的所述磁体与所述配重件经由轭部连接。

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，

所述树脂层由卷绕在所述外周面的热收缩管构成。

5.如权利要求4所述的振动致动器，其特征在于，

所述可动件包括固定在所述磁体和所述配重件的侧面的加强板，所述热收缩管卷绕在所述加强板上。

6.如权利要求5所述的振动致动器，其特征在于，

所述加强板焊接固定在所述配重件上。

7.一种便携式电子设备，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的振动致动器。