CN106537742B - 线性振动马达 - Google Patents
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Abstract
能在包括固定轴的线性振动马达中实现薄型化。线性振动马达(1)包括：框体(2)；一根固定轴(3)，该固定轴(3)固定于框体(2)且沿着一轴方向延伸设置；驱动部(10)，该驱动部(10)包括与固定轴(3)并排配置的磁体(4)和固定于框体(2)的线圈(6)，且该驱动部(10)沿着一轴方向驱动磁体(4)；可动件(20)，该可动件(20)包括磁体(4)和与磁体(4)连接的配重部(7)，且该可动件(20)被固定轴(3)支承为沿着一轴方向滑动自如；以及弹性构件(8)，该弹性构件(8)配置成与固定轴(3)不同轴，该弹性构件(8)对可动件(20)施加反抗驱动部(10)的驱动力的弹力。
Description
技术领域
本发明涉及一种线性振动马达，该线性振动马达通过信号输入使可动件直线地往复振动而产生振动。
背景技术
振动马达(或者振动致动器)通过通信设备的信号接收或各种电子设备的警告信息发送等产生振动，并通过振动对通信设备的携带者或接触各种电子设备的操作者传达信号输入的状况，该振动马达装备于包括移动电话的移动信息终端等各种电子设备。
振动马达的各种形态在开发中，已知有能通过直线的往复振动而产生比较大的振动的线性振动马达。上述线性振动马达通过采用设置直线状的固定轴并使可动件沿着该固定轴振动的结构，能获得较少产生因接触不均等导致的声音的稳定振动，且由于能用固定轴保持可动件，因此能获得落下冲击时的耐损伤性。
包括固定轴的线性振动马达的现有技术提出了以下等方案：由固定于筐体的线圈和配置于该线圈内的磁体构成驱动部，使配重部沿着振动方向与磁体连接而构成可动件，在该可动件形成沿着振动方向的贯通孔，一根固定轴贯通于该贯通孔(参照下述专利文献1)；或者，沿着振动方向设置两根固定轴，在两根固定轴之间配置由线圈和磁体构成的驱动部，包括配重部且由驱动部驱动的可动件被两根固定轴支承为滑动自如(参照下述专利文献2)。上述现有技术都绕固定轴配备了螺旋弹簧，通过驱动部的朝向一方向的驱动力和反抗该驱动力的螺旋弹簧的弹力，使可动件沿着固定轴往复振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012－16153号公报
专利文献2：日本专利特开2011－97747号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
伴随着移动电子设备的小型化、薄型化，对装备于上述移动电子设备的振动马达提出了更加小型化、薄型化的要求。特别是在智能手机等包括平板显示部的电子设备中，与显示面正交的厚度方向的设备内空间有限，对配备于上述空间的振动马达有薄型化的较高要求。
在考虑包括固定轴的线性振动马达的薄型化的情况下，像上述前者的现有技术那样，在使配重部沿着振动方向与磁体连接而成的可动件形成沿着振动方向的贯通孔的线性振动马达中，磁体自身形成贯通孔，为了确保足以获得希望的驱动力的磁体体积，需要使磁体的厚度相对于固定轴的直径充分厚。此外，由于在上述磁体的周围还配备线圈而构成驱动部，因此存在针对薄型化不能充分应对的问题。此外，也可考虑通过在固定轴的左右分割磁体而不在磁体自身开设贯通孔，但这样一来会产生磁体的零件数变多而不能获得良好的生产率，并且很难确保用于获得充分的驱动力的磁体体积的问题。
与之相对，像上述后者的现有技术那样，在设置两根固定轴并在其间配置驱动部的线性振动马达中，由于无需在磁体形成贯通孔，因此能够实现磁体的薄型化。然而，由于设置了两根固定轴，因此存在上述轴对齐要求较高精度而制造工序变得烦杂的问题，在忽视了轴对齐的情况下，会因在贯通固定轴的导孔内的接触不均或晃动而不能获得稳定的振动。
此外，由于上述现有技术都绕固定轴配置了螺旋弹簧，因此需要使螺旋弹簧的直径比固定轴的直径大。为了获得零件的加工性和稳定的振动，固定轴的直径需要一定程度的大小，因此，配置直径比它更大的螺旋弹簧会导致很难应对薄型化的问题。
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，能在包括轴的线性振动马达中实现薄型化，进一步而言，能在不增加磁体的零件数、抑制磁体的体积减少且确保稳定的振动的基础上实现薄型化等。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的，本发明的线性振动马达包括以下结构。
一种线性振动马达，包括：框体；轴，该轴沿着一轴方向延伸地设置于上述框体；驱动部，该驱动部包括磁体和固定于上述框体内的线圈，且该驱动部沿着上述一轴方向驱动上述磁体；可动件，该可动件包括上述磁体和与上述磁体连接的配重部，且该可动件被上述轴支承为沿着上述一轴方向滑动自如；以及弹性构件，该弹性构件在上述框体内配置成与上述轴不同轴，且该弹性构件对上述可动件施加反抗上述驱动部的驱动力的弹力。
附图说明
图1是示出本发明实施方式的线性振动马达的整体结构的分解立体图。
图2是示出本发明实施方式的线性振动马达的整体结构的说明图(图2(a)是去除了盖板的状态的俯视图，图2(b)是图2(a)中的A1-A1剖视图，图2(c)是图2(a)中的A2-A2剖视图)。
图3是示出本发明实施方式的线性振动马达的整体结构的说明图(图3(a)是图3(b)中的B-B剖视图，图3(b)是主视图)。
图4是示出本发明另一实施方式的线性振动马达的整体结构的分解立体图。
图5是示出本发明另一实施方式的线性振动马达的整体结构的剖视图。
图6是示出本发明另一实施方式的线性振动马达的整体结构的剖视图。
图7是示出本发明另一实施方式的线性振动马达的整体结构的剖视图。
图8是示出装备了本发明实施方式的线性振动马达的电子设备(移动信息终端)的说明图。
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(以下，不同的图中的相同符号表示相同部位，省略各图中的重复说明。)。图1至图3示出了本发明一实施方式的线性振动马达的整体结构。各图中的X方向表示振动方向(一轴方向)，Y方向表示宽度方向，Z方向表示厚度(高度)方向。本发明实施方式的线性振动马达1以Z方向的薄型化作为技术问题。
线性振动马达1包括：框体2；一根固定轴3，该固定轴3固定于框体2，并在一轴方向(图示X方向)上延伸设置；可动件20，该可动件20被固定轴3支承为沿着一轴方向(图示X方向)滑动自如；驱动部10，该驱动部10在一轴方向(图示X方向)上驱动可动件20；以及弹性构件8。
框体2只要具有能固定一根固定轴3并能收容上述各部分的框结构即可，但在图示的例子中，该框体2包括立设于矩形底面2A的周边的侧壁2B、侧壁2C、侧壁2D以及侧壁2E，并且设置有轴固定部2B1和轴固定部2C1，该轴固定部2B1和该轴固定部2C1将固定轴3的两端固定于相互面对面的侧壁2B和侧壁2C。此外，框体2根据需要而设置了覆盖框体2内的收容物的盖板2Q。盖板2Q形成为安装于侧壁2B-2E的上端面的矩形板状。该框体2能够通过对金属板进行加工(冲压加工等)而形成。
固定轴3是直线状的圆柱或棱柱构件，该直线状的圆柱或棱柱构件具有用于使可动件20稳定地振动所需的刚性。此处由于无需进行轴调整而将固定轴3形成为单体。
驱动部10包括构成可动件20的一部分的磁体4和固定于框体2的线圈6。磁体4在框体2内与固定轴3并排配置，固定轴3沿着一轴方向(图示X方向)延伸而不贯通磁体4。
磁体4将两片扁平矩形的磁体片4A、4B配置成同极彼此相向，并在中间夹着间隔轭4C而将磁体片4A、4B结合起来，上述磁体片4A、4B具有沿着一轴方向(图示X方向)的极性。根据需要，在磁体4的侧面固接了加强板5，由此提高磁体4的刚性。
线圈6沿着Y、Z方向绕磁极的方向朝向X方向的磁体4卷绕电线，在线圈6的上表面和下表面中的一侧或两侧，进一步根据需要将侧面固定于框体2的内表面。线圈6向框体2的固定既可以是直接固定于框体2，也可以是将线圈6卷绕于绕线管后将绕线管固定于框体2。通过在线圈6中流通电流，使磁体4被沿着X方向驱动。在图示的例子中，将磁体4和固定轴3配置于线圈6的内侧，但在图示的Y方向上具有空间余量的情况下，也可以将固定轴3配置于线圈6的外侧。
可动件20包括磁体4和配重部7，该配重部7与磁体4连接。在图示的例子中，配重部7与磁体4的一轴方向(图示X方向)两侧连接。而且，固定轴3通过贯通形成于配重部7的导孔7A而将可动件20支承为在一轴方向(图示X方向)上滑动自如。配重部7可由比重较高的金属材料等制成，在图示的例子中，配重部7呈大致长方体状，该大致长方体状具有比磁体4的厚度大的Z方向高度。
代替图示的例子，也可以构成为使轴承与可动件20连接，并将上述轴承支承为在固定轴3上滑动自如，但如图示的例子那样，通过直接在配重部7设置导孔7A，并使固定轴3贯通上述导孔7A，能提高Y方向的空间效率，并且能使线性振动马达1的宽度紧凑化。而且，若直接将导孔7A设置于配重部7A，则能节省轴承和将该轴承与可动件20连接的连接构件等，因此能减少零件数。
弹性构件8在框体2内配置成与固定轴3不同轴，该弹性构件8对可动件20施加弹力，该弹力反抗驱动部10的驱动力。在图示的例子中，使用沿着一轴方向(X方向)伸缩的螺旋弹簧作为弹性构件8，弹性构件8在可动件20的振动方向两侧配置于同轴上，在该例子中，将两个弹性构件8分别夹在配重部7与侧壁2B、2C之间。
在图示的例子中，弹性构件8的中心轴配置成与固定轴3的中心轴平行。而且，弹性构件8的一端卡定于支承突起2P，上述支承突起2P设置于侧壁2B、2C，弹性构件8的另一端插入安装凹部7C内，并卡定于安装凹部7C内的支承突起7C1，上述安装凹部7C设置于配重部7。
对这样的线性振动马达1的动作进行说明。在不驱动时，可动件20在两个弹性构件8的弹力平衡的振动中心位置静止。然后，若振动产生信号的电流输入作用于线圈6，则磁体4被赋予X方向的驱动力，通过上述驱动力和弹性构件8的弹性斥力，可动件20沿着固定轴3往复振动。振动产生信号优选是由可动件20的质量和弹性构件8的弹性系数决定的共振频率的交流电。
根据这样的线性振动马达1，固定轴3没有贯通磁体4，因此，通过与固定轴3的直径没有关系的Y方向较宽而Z方向较薄的磁体4，能确保可获得充分的驱动力的磁体体积。由此能得到可获得充分的驱动力的薄型的线性振动马达1。与之相对，在像现有技术那样固定轴贯通磁体的类型中，为了获得充分的驱动力，需要使磁体的厚度比固定轴大很多，且还要绕其卷绕线圈，因此，在将固定轴的直径和驱动力作为基准进行考虑的情况下，充分的薄型化变得很困难。
此外，本发明实施方式的线性振动马达1将磁体4并排配置在固定轴3的单侧，因此，不对磁体4进行分割，能确保用于获得充分的驱动力的磁体体积。由此，不会增加磁体4的零件数，利用可抑制磁体4的体积减少的结构，能获得将可动件20滑动支承于固定轴3的线性振动马达1。
而且，由于将弹性构件8配置成与固定轴3不同轴，因此能与固定轴3的直径无关地对弹性构件8的直径进行直径缩小。在对弹性构件8进行直径缩小时的弹力的设定能通过弹性构件8的材料选择或排列多个弹性构件8等来适当设定。由此也能使包括固定轴3的线性振动马达1薄型化。
而且，如图2(a)所示，图示的例子相对于沿着可动件20的一轴方向(图示X方向)的可动件中心轴O，将固定轴3配置于左右一侧。通过像这样使固定轴3靠近并配置于可动件20的单侧，能扩大用于配置磁体4的Y方向空间。由此，磁体4即使在使Z方向的厚度变薄的情况下也可扩大Y方向的宽度，从而能确保用于获得希望的驱动力的体积。
此时，可想到可动件20绕偏移到左右一侧配置的固定轴3旋转，而可动件20的左右另一侧上下摆动。对此，在左右另一侧的框体2的内表面设置可动件20滑动接触的滑动承载部21，在可动件20的配重部7的表面设置与滑动承载部21接触的滑动突起7B。由此，通过以树脂材料等形成滑动承载部21，即使在可动件20的左右另一侧与框体2的内表面接触的情况下，也能抑制噪音的产生等，并能维持稳定的振动。
若使与可动件20的配重部7连接的磁体4的位置朝上方或下方偏移，则通过磁体4与框体2之间作用的磁吸引力，能使可动件20吸附于框体2的上下一侧，因此，在采用这样的磁体4的连接位置的情况下，上述滑动承载部21和滑动突起7B仅设置在上下的一侧即可。
图4至图7是示出了本发明另一实施方式的线性振动马达的说明图。在与上述实施方式相同的部位标注相同符号，并省略重复说明。代替上述固定轴3，图4和图5所示的线性振动马达1将固定于可动件20一侧的移动轴30配备于框体2内。移动轴30固定于可动件20，并与可动件20一起沿着一轴方向移动。在框体2设置有轴承31，该轴承31将移动轴30支承为滑动自如。轴承31安装于轴承支承构件32，并固定于框体2的底面2A。
在图4和图5所示的例子中，移动轴30固定于可动件20的配重部7。移动轴30是单体的轴，其两端部被轴承31枢轴支承。在图示的例子中，构成驱动部10的磁体4在框体2内与移动轴30并排配置。此处，磁体4由3片磁体片4X、磁体片4Y、磁体片4Z构成，上述磁体片经由间隔轭4C连接起来。磁体片4X、磁体片4Y、磁体片4Z沿着移动轴30的轴向磁化，相邻的磁体片4X、4Y(4Y、4Z)磁化为彼此反向。而且，构成驱动部10的两个线圈6串联且反卷地绕两个间隔轭4C卷绕。
与移动轴30不同轴地配置的弹性构件8以其中心轴与移动轴30的中心轴平行的方式在单侧配置两根，总共配置四根。多个弹性构件8的一端(固定端)分别被设置于框体2的侧壁2B、2C的支承突起2P支承，另一端(移动端)分别被设置于配重部7的端部的支承突起7D支承。
图6所示的例子是图4和图5所示的例子的变形例，线性振动马达1的移动轴30分割成沿着一轴方向配置的两根轴30A、30B。即，轴30A、30B的中心轴一致。通过像这样分割移动轴30，并将一方的轴30A固定于一方的配重部7，将另一方的轴30B固定于另一方的配重部7，配置于一对配重部7之间的磁体4能在与移动轴30交叉的Y方向上较宽地设置，由此能提高驱动力。
图7所示的例子是将图6所示的例子进一步变形的例子，线性振动马达1的沿着一轴方向分割的轴3A、3B变为固定于框体2的固定轴3。即，轴3A、3B的中心轴一致。上述轴3A、3B的一端被框体2的侧壁2B、2C支承，另一端为自由端，上述自由端以滑动自如的方式插通于导孔7A，该导孔7A形成于配重部7。轴3A、3B的固定端部被支承部2B1、2C1稳定地支承，上述支承部2B1、2C1在轴向上与框体2的侧壁2B、2C分离。
如以上说明那样，本发明实施方式的线性振动马达1通过使可动件20沿着在一轴方向上延伸地设置于框体2的轴(固定轴3或移动轴30)振动，能获得稳定的振动，并且能获得落下冲击时的耐损伤性。而且，在框体2内将弹性构件8配置成与轴(固定轴3或移动轴30)不同轴，因此，不用将由螺旋弹簧形成的弹性构件8的直径设置成比轴直径大，相应地，能实现薄型化。由此，在包括轴(固定轴3或移动轴30)的线性振动马达1中，能在不增加磁体4的零件数且抑制磁体4的体积减少的基础上实现薄型化。
图8示出移动信息终端100作为装备了本发明实施方式的线性振动马达1的电子设备的一例。包括获得稳定的振动且能薄型化的线性振动马达1的移动信息终端100能通过不易产生噪音的稳定的振动来向使用者传达通信功能中的信号接收或警告功能等的动作开始、结束时间。此外，通过线性振动马达1的薄型化，能获得追求高便携性或设计性的移动信息终端100。而且，由于线性振动马达1是将各部分收容于抑制了厚度的长方体状的框体2内的紧凑形状，因此能在薄型化的移动信息终端100的内部以较好的空间效率进行装备。
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，在不脱离本发明主旨的范围内进行的设计变更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。
(符号说明)
1：线性振动马达
2：框体
2A：底面
2B、2C、2D、2E：侧壁
2B1、2C1：轴固定部
2P：支承突起
2Q：盖板
21：滑动承载部
3：固定轴
10：驱动部
4：磁体
4A、4B、4X、4Y、4Z：磁体片
4C：间隔轭
5：加强板
6：线圈
20：可动件
7：配重部
7A：导孔
7B：滑动突起
7C：安装凹部
7C1、7D：支承突起
8：弹性构件
30：移动轴
31：轴承
32：轴承支承构件
3A、3B、30A、30B：轴
100：移动信息终端。
Claims (10)
1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：
框体；
轴，该轴在所述框体内沿着一轴方向延伸设置；
驱动部，该驱动部包括磁体和固定于所述框体内的线圈，且该驱动部沿着所述一轴方向驱动所述磁体；
可动件，该可动件包括所述磁体和与所述磁体连接的配重部，且该可动件被所述轴支承为沿着所述一轴方向滑动自如；以及
弹性构件，该弹性构件在所述框体内配置成与所述轴不同轴，且该弹性构件对所述可动件施加反抗所述驱动部的驱动力的弹力，
所述轴配置在相对于所述可动件的沿着所述一轴方向的可动件中心轴偏移到左右一侧的位置，
在相对于所述可动件中心轴位于左右另一侧的所述框体的内表面设置有所述可动件滑动接触的滑动承载部。
2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述轴的中心轴与所述弹性构件的中心轴平行地配置。
3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，所述弹性构件在所述可动件的振动方向两侧配置在同轴上。
4.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，在所述可动件的所述配重部的表面设置有与所述滑动承载部接触的滑动突起。
5.如权利要求1至4中任一项所述的线性振动马达，其特征在于，
所述轴是固定于所述框体且沿着一轴方向延伸设置的固定轴，
所述磁体与所述固定轴并排配置。
6.如权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于，所述固定轴通过贯通形成于所述配重部的导孔而将所述可动件支承为滑动自如。
7.如权利要求5所述的线性振动马达，其特征在于，所述框体在矩形底面的周边具有侧壁，所述固定轴的两端分别固定于彼此面对的所述侧壁。
8.如权利要求1至4中任一项所述的线性振动马达，其特征在于，
所述轴是固定于所述可动件且与所述可动件一起沿着所述一轴方向移动的移动轴，
在所述框体设置有轴承，该轴承将所述移动轴支承为滑动自如。
9.如权利要求8所述的线性振动马达，其特征在于，
所述移动轴固定于所述可动件的所述配重部，
所述磁体与所述移动轴并排配置。
10.一种移动信息终端，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的线性振动马达。
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