CN107534375B

CN107534375B - 线性振动马达

Info

Publication number: CN107534375B
Application number: CN201680022133.6A
Authority: CN
Inventors: 小田岛慎; 生川昇; 片田好纪; 石井栞
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: WO2016167297A1; CN107534375A; JP2016208607A

Abstract

即使在将可动件设为扁平形状的情况下，也可抑制可动件旋转、抑制产生接触音并获得稳定的振动。线性振动马达(1)包括：可动件(10)，其包括磁极部(2)和加重部(3)；框体(4)，其将可动件(10)支承为往复振动自如；线圈(5)，其相对于框体(4)固定，并对磁极部(2)施加驱动力；引导轴(6)，其将可动件(10)的振动限制在一轴方向上；以及弹性构件(6)，其设置在框体(4)与可动件(10)之间，并通过可动件(10)的往复振动而弹性变形，可动件(10)呈与引导轴(6)的轴向交叉的方向的宽度比与引导轴(6)的轴向交叉的方向的厚度大的扁平形状，弹性构件(7)包括板簧(71A、71B)，其具有沿着可动件(10)的厚度方向的板宽。

Description

线性振动马达

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输入信号而产生往复振动。

背景技术

振动马达(或振动致动器)作为内置于移动电子设备并通过振动向携带者传达信号接收或警告等信号的产生的装置而被广泛普及。此外，振动马达作为实现触摸面板等人机界面中的触觉技术(皮肤感觉反馈)的装置，近年受到关注。

振动马达的各种形态在开发中，已知有能通过可动件的直线往复振动而产生比较大的振动的线性振动马达。现有的线性振动马达在可动件一侧设置加重块和磁体，通过向设置在固定件一侧的线圈通电而作用于磁体的洛伦兹力变成驱动力，从而使被沿着振动方向弹性支承的可动件往复振动(参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：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具有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，因此对配置于上述空间的振动马达有薄型化的较高要求。

在实现线性振动马达的薄型化时，若要充分地确保磁体体积以获得期望的驱动力，并且充分地确保加重块的重量以获得期望的惯性力，则要使包括磁体和加重块的可动件呈扁平形状，在确保磁体的体积和加重块的重量的同时，使厚度变薄。在该情况下，假设可动件绕直线的振动轴旋转，则由于扁平形状的可动件呈侧部容易因可动件的旋转而与周围的框体接触的形状，因此会产生接触音等而不能获得稳定的动作。因此，现有技术设置两根引导轴来抑制可动件绕振动轴的旋转，从而实现了稳定的直线振动。然而，若设置两根引导轴，则需要确保两根引导轴的平行，在组装中要求高精度，因此存在很难获得高生产率的问题。

本发明将解决上述问题作为技术问题的一例。即，本发明的目的在于：实现线性振动马达的薄型化，即使在将可动件设为扁平形状的情况下也可抑制可动件旋转、抑制产生接触音并获得稳定的振动，在组装时不使用高精度的零件而能确保高生产率等。

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具有以下结构。

一种线性振动马达，包括：可动件，该可动件包括磁极部和加重部；框体，该框体将上述可动件支承为往复振动自如；线圈，该线圈相对于上述框体固定，并对上述磁极部施加驱动力；引导轴，该引导轴将上述可动件的振动限制在一轴方向上；以及弹性构件，该弹性构件设置在上述框体与上述可动件之间，并通过上述可动件的往复振动而弹性变形，上述可动件呈与上述引导轴的轴向交叉的方向的宽度为与上述引导轴的轴向交叉的方向的厚度以上的方形，上述弹性构件包括板簧，该板簧具有沿着上述可动件的厚度方向的板宽。

发明效果

具有上述特征的本发明的线性振动马达的可动件沿着引导轴振动，但可通过板簧的刚性来抑制可动件相对于引导轴旋转。板簧具有沿着可动件的厚度方向的板宽，藉此，该板簧相对于沿着上述厚度方向的位移具有刚性。

藉此，即使在将可动件设为方形的情况下，也能抑制可动件绕引导轴旋转而与框体等接触，能获得无接触音的稳定的往复振动。此时，由于无需使用两根引导轴，因此不使用高精度的零件就能获得稳定的振动。此外，由于不需要进行高精度的组装，因此能获得高生产率。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的线性振动马达的整体结构的说明图((a)是俯视图，(b)是A-A剖视图)。

图2是表示本发明第一实施方式的线性振动马达的内部结构的说明图(去除了盖体的状态的俯视图)。

图3是表示本发明第一实施方式的变形例的说明图((a)是俯视图，(b)是A-A剖视图)。

图4是表示本发明第一实施方式的变形例的内部结构的说明图(去除了盖体的状态的俯视图)。

图5是表示本发明第二实施方式的线性振动马达的整体结构的说明图((a)是俯视图，(b)是A-A剖视图)。

图6是表示本发明第二实施方式的线性振动马达的内部结构的说明图(去除了盖体的状态的俯视图)。

图7是表示本发明第三实施方式的线性振动马达的整体结构的说明图((a)是俯视图，(b)是A-A剖视图)。

图8是表示本发明第三实施方式的线性振动马达的内部结构的说明图(去除了盖体的状态的俯视图)。

图9是表示本发明第三实施方式的变形例的说明图((a)是俯视图，(b)是A-A剖视图)。

图10是表示本发明第三实施方式的变形例的说明图(去除了盖体的状态的俯视图)。

图11是表示装备了本发明实施方式的线性振动马达的移动电子设备(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。在各图中，X方向表示可动件的振动方向，Y方向表示与X方向垂直的可动件的宽度方向，Z方向表示与X方向垂直的可动件的厚度方向。在各图中的共同部位标注同一符号，并省略重复说明。

图1和图2表示本发明第一实施方式的线性振动马达1。作为如下所述的各实施方式中的共同部位，线性振动马达1包括：可动件10，该可动件10包括磁极部2和加重部3；框体4，该框体4将可动件10支承为往复振动自如；线圈5，该线圈5固定于框体4，并对磁极部2施加驱动力；引导轴6，该引导轴6将可动件10的振动限制在一轴方向上；以及弹性构件7，该弹性构件7设置在框体4与可动件10之间，并通过可动件10的往复振动而弹性变形。

可动件10包括兼用作加重部3的可动框11，在该可动框11中固定有一对磁体2A、2B。可动件10呈图示Y方向的宽度为图示Z方向的厚度以上的方形。具体而言，呈图示Y方向的宽度比图示Z方向的厚度大的扁平形状。磁极部2包括一对磁体2A、2B和背面轭2S，一对磁体2A、2B沿着Z方向(可动件10的厚度方向)彼此反向地被磁化，该一对磁体2A、2B通过其背面与背面轭2S连接。

框体4包括：壳体框40，该壳体框40收容有可动件10；以及盖框41，该盖框41覆盖壳体框40。在壳体框40内支承有一根引导轴6的两端，可动件10具有供引导轴6插通的插通部10A和轴承12，在壳体框40内，该可动件10被支承为沿着引导轴6滑动自如。

在框体4的盖框41上，在朝向壳体框40的面上隔着柔性基板50固定有线圈5。线圈5沿着由可动件10的宽度方向(图示Y方向)和引导轴6的轴向(图示X方向)限定的面卷绕，并且该线圈5配置在沿着上述面的盖框41与一对磁体2A、2B之间。

配置在可动件10与框体4之间的弹性构件7包括一对螺旋弹簧70A、70B和一对板簧71A、71B。一对螺旋弹簧70A、70B配置在与引导轴6相同的轴上，一对板簧71A、71B具有沿着可动件10的厚度方向(图示Z方向)的板宽，一端部安装于框体4(壳体框40)的侧面，另一端安装于可动件10(可动框11)的侧面。

上述线性振动马达1通过向线圈5供给由可动件10的重量和弹性构件7的弹簧常数决定的共振频率的驱动电流，使可动件10在沿着引导轴6的一轴方向上往复振动。此时，板簧71A、71B对应可动件10的沿着X方向的振动而发生弹性变形，但由于该板簧71A、71B相对于可动件10的Z方向的运动具有刚性，因此，即使可动件10要绕引导轴6旋转，也可通过板簧71A、71B的刚性来抑制该可动件10的旋转。藉此，能在可动件10的往复振动中避免可动件10与框体4或线圈5等接触而产生接触音的不良情况。

在线性振动马达1中，引导轴6配置在从可动件10的重心朝一侧偏移的位置，板簧71A、71B配置在从重心朝另一侧偏移的位置。藉此，可动件10绕重心的旋转被引导轴6和板簧71A、71B这两者抑制，能实现稳定的平面往复振动。

图3和图4所示的线性振动马达1A是图1和图2所示的线性振动马达1的变形例。在该例中，磁极部2包括：一对磁体2A、2B，该一对磁体2A、2B沿着可动件10的厚度方向(图示Z方向)彼此反向地被磁化；以及相向轭2R，该相向轭2R以在可动件10的厚度方向(图示Z方向)上与一对磁体2A、2B空开间隔的方式配置。并且，线圈5沿着由可动件10的宽度方向(图示Y方向)和引导轴6的轴向(图示X方向)限定的面卷绕，并且该线圈5配置在相向轭2R与一对磁体2A、2B之间的间隔内。此处的线圈5保持于线圈保持件51，并固定于框体4。

与线性振动马达1相同，上述线性振动马达1A通过板簧71A、71B的刚性，也能在可动件10的往复振动中避免可动件10与框体4或线圈5等接触而产生接触音的不良情况。

图5和图6所示的线性振动马达1B将框体4设为X方向(振动方向)细长的形状，且将可动件10设为Y方向的宽度比Z方向的厚度大的扁平形状。

此外，在线性振动马达1B中，引导轴6配置成在可动件10的端部上固定有一端侧，并从可动件10的两端部彼此反向地突出。并且，在框体4内设置有轴承12，该轴承4将引导轴6支承为滑动自如，与引导轴6同轴地配置的螺旋弹簧70A、70B配置在可动框11与框体4之间。根据上述线性振动马达1B，引导轴6可以不贯通可动件10，因此，能在可动件10的整个宽度方向(Y方向)上配备磁体2A、2B，即使是在设为宽度狭窄的可动件10的情况下，也能获得充分的驱动力。

图7和图8所示的线性振动马达1C的磁极部2包括：一对磁体2C、2D，该一对磁体2C、2D沿着引导轴6彼此反向地被磁化；以及间隔轭2P，该间隔轭2P配置在上述一对磁体2C、2D之间。此外，线圈5卷绕在间隔轭2P的周围，并固定于其周围的框体4。

上述线性振动马达1C的引导轴6也为一根，但通过板簧71A、71B的刚性，也能抑制可动件10绕引导轴6旋转，能避免可动件10与框体4或线圈5等接触而产生接触音的不良情况。

图9和图10所示的线性振动马达1D是线性振动马达1C的变形例，可动件10和框体4沿着振动方向(图示X方向)形成为较细长。藉此，即使在将线性振动马达1D的宽度(Y方向)设为较小而使宽度方向的设置空间效率较好的情况下，也能获得有效的往复振动。

以上说明的线性振动马达1至1D的可动件10被支承为沿着一轴的引导轴6滑动自如，因此，在没有板簧71A、71B的状态下，该可动件10具有绕引导轴6旋转的自由度，但通过板簧71A、71B的刚性，该可动件10的旋转被抑制。

上述线性振动马达1至1D的组装无需如现有技术那样高精度地对两根轴的平行度进行调节，因此，能实现比较简单的组装。因此，不使用高精度的零件，也能实现机械杂音较少的高效的扁平型线性振动马达。

图11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(1A至1D)的电子设备的一例。包括能获得稳定的振动且能实现薄型化和宽度方向的紧凑化的线性振动马达1(1A至1D)的移动信息终端100能通过不易产生异常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(1A至1D)的薄型化、宽度方向的紧凑化，能获得追求高便携性或者设计性的移动信息终端100。另外，由于线性振动马达1(1A至1D)是将各部分收容于抑制了厚度的长方体状的框体4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，但具体的结构不限于上述实施方式，即使在不脱离本发明主旨的范围内进行了设计变更等也包含在本发明中。特别是上述的线圈和磁体的个数或排列并不限于上述例子，只要是能获得线性往复振动的形态，则能选择适当的形态。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、1A、1B、1C、1D：线性振动马达，

2：磁极部，2A、2B、2C、2D：磁体，

2S：背面轭，2P：间隔轭，2R：相向轭，

3：加重部，4：框体，40：壳体框，41：盖框，

5：线圈，50：柔性基板，51：线圈保持件，

6：引导轴，

7：弹性构件，70A、70B：螺旋弹簧，71A、71B：板簧，

10：可动件，10A：插通部，

11：可动框，12：轴承，100：移动电子设备(移动信息终端)。

Claims

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

可动件，该可动件包括磁极部和加重部；

框体，该框体将所述可动件支承为往复振动自如；

线圈，该线圈相对于所述框体固定，并对所述磁极部施加驱动力；

引导轴，该引导轴将所述可动件的振动限制在一轴方向上；以及

弹性构件，该弹性构件设置在所述框体与所述可动件之间，并通过所述可动件的往复振动而弹性变形，

所述可动件呈与所述引导轴的轴向交叉的方向的宽度为与所述引导轴的轴向交叉的方向的厚度以上的方形，

所述弹性构件包括板簧，该板簧具有沿着所述可动件的厚度方向的板宽，

所述引导轴和所述板簧分别配置在所述可动件与所述框体之间的不同位置，

所述引导轴配置在从所述可动件的重心朝一侧偏移的位置，所述板簧配置在从所述重心朝另一侧偏移的位置。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述磁极部包括一对磁体，该一对磁体沿着所述可动件的厚度方向彼此反向地被磁化，

所述线圈沿着由所述可动件的宽度方向和所述引导轴的轴向限定的面卷绕。

3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述磁极部包括：一对磁体部，该一对磁体部沿着所述可动件的厚度方向彼此反向地被磁化；以及轭，该轭以在所述可动件的厚度方向上与所述一对磁体部空开间隔的方式配置，

所述线圈沿着由所述可动件的宽度方向和所述引导轴的轴向限定的面卷绕，并配置在所述间隔内。

4.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述磁极部包括磁体，该磁体沿着所述引导轴被磁化，

所述线圈卷绕在所述磁极部的周围。

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，

所述引导轴的两端支承于所述框体，

所述可动件被支承为沿着所述引导轴滑动自如。

6.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，

所述引导轴配置成一端侧固定于所述可动件的端部，并从所述可动件的两端部彼此反向地突出，

在所述框体内设置有轴承，该轴承将所述引导轴支承为滑动自如。

7.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，

所述弹性构件包括压缩螺旋弹簧，该压缩螺旋弹簧与所述引导轴同轴地配置。

8.一种移动电子设备，其特征在于，

包括权利要求1至7中任一项所述的线性振动马达。