CN107847976A - 线性振动马达以及包括该线性振动马达的移动电子设备 - Google Patents

Abstract

在将可动件厚度薄化的基础上，提高可动件的生产率，并充分地保持磁体部的强度。包括：可动件(10)，该可动件(10)具有磁体部(4)和配重部(7)；框体(2)，该框体(2)以使可动件(10)沿着一轴方向往复移动的方式收容可动件(10)；线圈(3)，该线圈(3)沿着上述一轴方向驱动磁体部(4)；弹性构件(6)，该弹性构件(6)对可动件(10)施加弹力，该弹力反抗对磁体部(4)施加的驱动力；以及轴(8)，该轴(8)对可动件(10)的上述往复移动进行引导，磁体部(4)由一片部(M1)和另一片部(M2)构成，该一片部(M1)与该另一片部(M2)以供轴(8)插通于中间的方式分离。

Description

线性振动马达以及包括该线性振动马达的移动电子设备

技术领域

本发明涉及一种线性振动马达。

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广泛普及，在携带者随身携带的可穿戴电子设备中是不可或缺的装置。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。

在各种形态的振动马达的开发中，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得到了关注。上述线性振动马达通过设置直线状的固定轴并使可动件沿着该固定轴振动，能获得稳定的振动，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。

例如专利文献1公开的那样，上述线性振动马达的现有技术将配重块和磁体设置于可动件一侧，通过向设置于固定件一侧的线圈通电，对磁体施加驱动力(洛伦兹力)，其中，在可动件上形成沿着振动方向的贯通孔，在该贯通孔中插通一根固定轴。

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

发明内容

发明要解决的技术问题

伴随着移动电子设备和可穿戴电子设备的小型化、薄型化，对装备于上述移动电子设备和上述可穿戴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。

在考虑线性振动马达薄型化的情况下，如上述现有技术那样，在将轴插通于可动件的结构中，需要在厚度较薄的磁体自身上形成沿着振动方向的贯通孔，因此，需要高精度加工，以防在加工上述贯通孔时磁体破损。此外，需要充分地确保磁体的厚度，以防因落下冲击等引起磁体的上述贯通孔周围破损。

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，在将可动件厚度薄化的基础上，提高可动件的生产率、充分地保持磁体部的强度等。

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，其特征在于，包括：可动件，该可动件具有磁体部和配重部；框体，该框体以使上述可动件沿着一轴方向往复移动的方式收容上述可动件；线圈，该线圈沿着上述一轴方向驱动上述磁体部；弹性构件，该弹性构件对上述可动件施加弹力，该弹力反抗对上述磁体部施加的驱动力；以及轴，该轴对上述可动件的上述往复移动进行引导，上述磁体部由一片部和另一片部构成，该一片部与该另一片部以供上述轴插通于中间的方式分离。

发明效果

具有上述特征的本发明的线性振动马达不需要对磁体部实施穿孔，因此，能在将可动件厚度薄化的基础上提高该可动件的生产率，并且能充分地保持磁体部的强度。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的线性振动马达的一例的说明图(分解立体图)。

图2是以将盖板卸下的状态表示同一线性振动马达的说明图(俯视图)。

图3的(a)是以装配了盖板的状态表示同一线性振动马达的说明图(俯视图)，(b)是沿着(a)中的A-A线的剖视图。

图4是以将盖板卸下的状态表示本发明实施方式的线性振动马达的另一例的说明图(俯视图)。

图5是以将盖板卸下的状态表示本发明实施方式的线性振动马达的另一例的说明图(俯视图)。

图6是以将盖板卸下的状态表示本发明实施方式的线性振动马达的另一例的说明图(俯视图)。

图7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的一例的说明图(立体图)。

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。

线性振动马达1包括：可动件10，该可动件具有磁体部4和配重部7；框体2，该框体2以使可动件10沿着一轴方向往复移动的方式收容可动件10；线圈3，该线圈3沿着上述一轴方向驱动磁体部4；弹性构件6，该弹性构件6对可动件10施加弹力，该弹力反抗对磁体部4施加的驱动力；以及轴8，该轴8对可动件10的上述往复移动进行引导。

可动件10一体地具有：磁体部4，该磁体部4的沿着上述一轴方向的截面呈大致矩形；连接构件20，该连接构件20粘接固定于磁体部4的前后端和两侧面；以及配重部7，该配重部7与连接构件20的前后连接。

磁体部4由一片部M1和另一片部M2构成，该一片部M1与该另一片部M2在与可动件10的振动方向正交的方向上分离，在上述一片部M1与上述另一片部M2之间以空出游隙地插入的方式贯通有轴8。

一片部M1和另一片部M2分别是将具有极性的扁平矩形的磁体片4A、4B、4C以彼此同极相向的方式沿着一轴方向(图示的X方向)配置多个，并以在相邻的磁体片4A、4B(或4B、4C)间夹着间隔轭4D(或4E)的方式通过粘接剂结合而成的。

上述一片部M1与上述另一片部M2以相对于轴8的外周面隔开间隙的方式大致平行地分割配置于轴8的两侧。即，一片部M1与另一片部M2的间隔设定成比轴8的外径稍大。而且，上述一片部M1与上述另一片部M2通过跨及该一片部M1和该另一片部M2的连接构件20连接起来。

连接构件20形成为内置有一片部M1和另一片部M2的矩形框状，并使该连接构件20内侧的面粘接固定于一片部M1和另一片部M2。

若详细说明，则上述连接构件20形成为具有一方的连接片部21、两个加强片部22以及另一方的连接片部21’的一体的矩形框状，上述一方的连接片部21在上述一轴方向的一端侧连接一片部M1与另一片部M2，上述两个加强片部22从上述连接片部21的两端侧延伸设置，并粘接固定于一片部M1和另一片部M2的外侧的侧面，上述另一方的连接片部21’跨设在上述两个加强片部22的两个前端部间。

一方的连接片部21在上述一轴方向的一端侧形成为跨及一片部M1的端面和另一片部M2的端面的平板状，且在可动件10的宽度方向(图示的Y方向)的大致中央部具有贯通孔21A，该贯通孔21A供轴8空出游隙地插入。上述连接片部21粘接固定于一片部M1的端面和另一片部M2的端面。

在上述连接片部21，根据需要，以在从可动件10的重心轴离开的位置朝框体2的底面2A一侧突出的方式设置抵接部20C(参照图3的(b))。在可动件10绕轴8旋转时，上述抵接部20C与框体2一侧的滑动承载部2R抵接，从而防止配重部7与框体2的内表面直接接触。

加强片部22以从上述一方的连接片部21的两端侧沿着一轴方向突出的方式设置有两个。上述两个加强片部22分别形成为跨及多个磁体片4A、4B、4C和间隔轭4D、4E的平板状。

一方的加强片部22沿着一片部M1外侧的侧面延伸设置，并以跨及多个磁体片4A、4B、4C和间隔轭4D、4E的方式粘接固定于上述磁体片4A、4B、4C和上述间隔轭4D、4E的侧面。

另一方的加强片部22沿着另一片部M2外侧的侧面延伸设置，并以跨及多个磁体片4A、4B、4C和间隔轭4D、4E的方式粘接固定于上述磁体片4A、4B、4C和上述间隔轭4D、4E的侧面。

此外，另一方的连接片部21’在上述一轴方向的另一端侧形成为跨及一片部M1的端面和另一片部M2的端面的平板状，且在可动件10的宽度方向(图示的Y方向)的大致中央部具有贯通孔21A’，该贯通孔21A’供轴8空出游隙地插入。上述连接片部21’粘接固定于一片部M1的端面和另一片部M2的端面。

另外，图示例的连接构件20形成为无切缝的一体矩形框状，但根据加工方法等的不同，也可设为在连接片部21、21’或加强片部22的一部分具有切缝的形态。

此外，配重部7连接固定于上述连接片部21、21’的外表面。

上述配重部7能由比重较高的金属材料(例如钨)等构成，在图示的例子中，配重部7形成为矩形截面形状，该矩形截面形状具有比磁体部4的厚度大的Z方向的高度且具有比磁体部4的宽度大的Y方向的宽度。

在上述配重部7的中心轴线上设置有贯通孔，在该贯通孔中嵌合固定有轴承9。轴承9是大致圆筒状的滑动轴承，以供轴8插通并使该轴8沿轴向滑动的方式对轴8进行支承。

另外，优选连接片部21(或21’)与配重部7的连接设为兼用粘接和焊接，但也能设为仅采用粘接或仅采用焊接。

此外，连接片部21(或21’)与磁体部4的连接设为使用粘接剂的粘接即可，但也能设为兼用粘接和焊接，或仅采用焊接。

框体2只要具有能收容各部分的框结构即可，在图示的例子中，框体2包括在矩形的底面2A的周边立设的壁部2B、2C、2D、2E，并通过对非磁性体的金属板进行加工(冲压加工等)而形成。在图示的例子中，框体2呈厚度方向(图示的Z方向)的尺寸比宽度方向(图示的Y方向)的尺寸要小、振动方向(图示的X方向)的尺寸比宽度方向(图示的Y方向)的尺寸要大的扁平状(flat shape)的大致长方体形状(箱形形状)。

在壁部2B、2C、2D、2E中，一端侧的壁部2C由与相邻的壁部2E、2D及底面2A不同的构件构成。在可动件10和轴8等组装于框体2内后，上述壁部2C连接固定于壁部2E、2D和底面2A。

此外，根据需要，框体2包括盖板2Q、磁力吸引部(磁性板12)以及滑动承载部2R等，上述盖板2Q覆盖框体2内的收容物，上述磁力吸引部通过磁力将可动件10朝绕轴8的一方向吸引，上述滑动承载部2R承载可动件10的抵接部20C。

盖板2Q形成为安装于壁部2B-2E的上端面的矩形板状。

磁性板12由铁板等形成，并在从可动件10的重心轴离开的位置安装于盖板2Q的背面。

在可动件10被磁性板12吸引而绕轴8旋转时，滑动承载部2R承载连接构件20的抵接部20C(参照图3的(b))。

即，在图示例的线性振动马达1中，通过磁性板12的吸引力对可动件10施加朝一方向的旋转力，使可动件10的抵接部20C与滑动承载部2R强制地滑动接触，藉此消除可动件10的旋转方向的晃动，从而降低振动时的动作音(噪音)。

线圈3沿着Y、Z方向绕磁极的方向朝向X方向的磁体部4卷绕电线，将该线圈3的上表面和下表面中的一方或双方固定于框体2的内表面，进一步根据需要将侧面固定于框体2的内表面。线圈3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3卷绕于绕线管后将该绕线管固定于框体2。

根据图示的例子，上述线圈3以沿上述一轴方向排列的方式设置有两个。上述两个线圈3中的一方与另一方的电线的卷绕方向彼此相反。而且各线圈3以跨及相邻的磁体片4A、4B(或4B、4C)的方式配置在上述相邻的磁体间的靠近中央处。

两个线圈3串联连接，将其电线的两端部与从框体2朝外部露出的信号输入部2A1的端子电连接。

此外，弹性构件6与沿着一轴方向的轴8不同轴地配置，并对可动件10施加弹力，该弹力反抗由线圈3和磁体部4产生的驱动力。在图示的例子中，使用沿着一轴向(X方向)伸缩的螺旋弹簧作为弹性构件6，并将一侧为两个的弹性构件6夹在配重部7与框体2的壁部2B、2C之间。在图示的例子中，弹性构件6配置成与轴8平行。而且，弹性构件6的一端卡定于支承突起2P(参照图1)，上述支承突起2P设置于框体2的壁部2B、2C，弹性构件6的另一端卡定于设置在配重部7端部的支承突起(未图示)。

轴8在可动件10的重心轴上(详细而言，在配重部7内的轴承9内、磁体部4的一片部M1与另一片部M2之间以及连接构件20的贯通孔21A等)以贯通状插通，该轴8的两端部连接固定于框体2两端的壁部2B、2C。

轴8与壁部2B、2C的连接设为压入和焊接即可，但也能设为仅采用压入或仅采用焊接。

根据上述结构的线性振动马达1，在不驱动时(未通电状态)，可动件10在弹性构件6的弹力平衡的振动中心位置静止。

当将由可动件10的质量和弹性构件6的弹性系数决定的共振频率的振动产生电流经由框体2的信号输入部2A1输入线圈3时，对磁体部4作用一轴方向(图示的X方向)的驱动力(洛伦兹力)，通过上述驱动力和弹性构件6的弹性斥力，可动件10沿着轴8进行稳定的往复振动。

在上述线性振动马达1中，将磁体部4的一片部M1和另一片部M2分离配置于宽度方向(图示的Y方向)的两侧，因此，不需要如现有技术那样对磁体实施穿孔。

因此，即使在将磁体部4形成为厚度较薄的情况下，也能充分地保持磁体部4的强度，在制造中或受到落下冲击时等，能防止磁体部4损伤这样的情况。

接着，对本申请发明实施方式的另一例进行说明。另外，以下所示的实施方式对上述线性振动马达1作了局部变更，因此，主要对其变更部分进行说明，对于与上述线性振动马达1的部分大致相同的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。

图4所示的线性振动马达1A针对上述线性振动马达1(图1和图2所示的形态)，将各弹性构件6置换成板簧状的弹性构件6A。各弹性构件6A在与轴8不同轴的位置上使一端与框体2的壁部2B或2C抵接，并且使其另一端与配重部7抵接，从而在上述壁部2B或2C与配重部7之间弹性变形。

图5所示的线性振动马达1B针对上述线性振动马达1A(图4所示的形态)，以与轴8同轴的方式追加了螺旋弹簧状的弹性构件6。弹性构件6在壁部2B或2C与配重部7之间以环状装配于轴8，一端与配重部7抵接，并且另一端与壁部2B或2C抵接。即，在上述线性振动马达1B中，使用两种弹性构件6、弹性构件6A，在壁部2B或2C与配重部7之间弹性变形。

与上述线性振动马达1相同，上述线性振动马达1A、1B中也是未在可动件10上设置贯通孔的结构，因此，即使在将磁体部4形成为厚度较薄的情况下，也能充分地保持上述磁体部4的强度。

此外，图6所示的线性振动马达1C针对上述线性振动马达1(图1和图2所示的形态)省略了固定于框体2的轴8，在可动件10上固定轴8C，并且通过框体2一侧的轴承9C将上述轴8C支承为轴向滑动自如。

若详细说明，则在一轴方向的一侧和另一侧中的各侧，在框体2的底面2A以垂直板状设置有轴承支承部2A2，并以贯通上述轴承支承部2A2的方式嵌合有大致圆筒状的轴承9C。各轴承9C供轴8插通并朝轴向自如地滑动。

轴8C以贯通状插入可动件10，并不动地固定于可动件10，将该轴8C的两端部设为从可动件10突出的自由端部。而且，上述轴8C的两自由端侧分别被框体2一侧的轴承9C支承为滑动自如。

构成磁体部4的一片部M1和另一片部M2以从径向两侧夹住轴8C的方式与该轴8C的外周面接触。

在上述线性振动马达1C中，将轴8C固定于可动件10的手段能设为：将轴8C压入连接片部21(或21’)的贯通孔21A；将轴8C粘接或焊接于该贯通孔21A；以及将轴8C粘接或焊接于磁体部4的一片部M1与另一片部M2间的内壁面等。另外，也可以设为将上述多种固定手段适当组合。

因此，与上述线性振动马达1相同，上述结构的线性振动马达1C中也是未在磁体部4设置贯通孔的结构，因此，即使在将磁体部4形成为厚度较薄的情况下，也能充分地保持上述磁体部4的强度。

并且，由于能将一片部M1和另一片部M的宽度方向(图示的Y方向)的尺寸设得较大，直到轴8C接触到磁体部4的一片部M1与另一片部M2间的内壁面，因此，能增加磁体部4的体积，从而能增大驱动力。

接着，对装备了本发明实施方式的线性振动马达1(1A、1B或1C)的电子设备的一例即移动电子设备100进行说明(参照图7)。

移动电子设备100将线性振动马达1(1A、1B或1C)装配于厚度较薄的扁平箱状的筐体内而构成移动电子设备(例如智能手机和平板电脑等)。

根据上述结构，通过线性振动马达1(1A、1B或1C)可获得稳定的振动，并能实现薄型化和宽度方向的紧凑化，能在通信功能中的信号接收或警告功能等的动作开始、结束时，将不易产生噪音的稳定的振动响应性良好地向使用者传达。此外，通过线性振动马达1(1A、1B或1C)的薄型化和紧凑化，能获得追求高便携性或者设计性的移动电子设备100。另外，由于线性振动马达1(1A、1B或1C)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电子设备100的内部以较好的空间效率进行装备。此外，由于线性振动马达1(1A、1B或1C)耐冲击强度高且耐久性也高，因此能获得长寿命且不易发生故障的移动电子设备100。

另外，在本申请发明的线性振动马达中，作为图示例以外的其他例子，能置换成从线性振动马达1B(图5)省略一方的弹性构件6A的形态，或者将弹性构件的一部分或全部置换成橡胶等弹性件或图示例以外的弹性构件。

此外，在上述实施方式中，连接构件20设为在轴向的一端侧以跨及一片部M1和另一片部M2的方式与该一片部M1及该另一片部M2连接的形态，但作为连接构件20的其他例子，也能设为在磁体部4的厚度方向的一端侧或两端侧以跨及一片部M1和另一片部M2的方式与该一片部M1及该另一片部M2连接的形态。

此外，在上述实施方式中，由三个磁体片4A、4B、4C和该三个磁体片4A、4B、4C之间的间隔轭4D、4E构成磁体部4的一片部M1(或另一片部M2)，但作为其他例子，也能设为由单个或两个磁体片构成一片部M1(或另一片部M2)的形态，或由四个以上的磁体片构成一片部M1(或另一片部M2)的形态。在上述其他例子中，线圈3的数量与构成一片部M1(或另一片部M2)的磁体片的数量对应地也设为单个或三个以上等即可。

此外，在上述实施方式中，特别是作为容易收纳于移动电子设备100的优选形态，将磁体部4、线圈3以及框体2等形成为与一轴方向正交的截面呈矩形(方形)，且使线性振动马达整体的同一截面呈矩形(方形)，但作为其他例子，也能将上述各部位或线性振动马达整体的截面形状设为圆形、正方形或多边形等图示例以外的形状。

此外，在上述实施方式中，将上述磁体部4的分离结构应用于在筒状的线圈3内直线地驱动可动件10的磁体部4的线性振动马达，但作为本申请发明的另一实施方式，也能将上述磁体部4的分离结构应用于如下的线性振动马达：该线性振动马达包括可动件10，该可动件10相对于扁平状的线圈(未图示)大致平行，使上述线圈的磁场变化而直线地驱动可动件10的磁体部4。

此外，在上述实施方式中，经由连接构件20将一片部M1及另一片部M2与配重部7连接，但作为其他例子，也能设为通过将一片部M1及另一片部M2直接固定于配重部7而将它们连接的形态。

此外，示出了内置有线性振动马达1(1A、1B或1C)的智能手机或平板电脑作为图7的移动电子设备100的优选的一例，但作为上述移动电子设备100的其他例子，也能内置线性振动马达1(1A、1B或1C)而构成移动电话、便携式游戏机、移动型通信时钟、包括可穿戴通信终端的可穿戴电子设备和其他便携式电子设备。

(符号说明)

1、1A、1B、1C：线性振动马达，2：框体，3：线圈

4：磁体部，4A、4B、4C：磁体片

4D、4E：间隔轭6、6A：弹性构件，7：配重部

8、8C：轴，9、9C：轴承，10：可动件

20：连接构件，21：连接片部，22：加强片部

M1：一片部，M2：另一片部。

Claims (7)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

可动件，该可动件具有磁体部和配重部；

框体，该框体以使所述可动件沿着一轴方向往复移动的方式收容所述可动件；

线圈，该线圈沿着所述一轴方向驱动所述磁体部；

弹性构件，该弹性构件对所述可动件施加弹力，该弹力反抗对所述磁体部施加的驱动力；以及

轴，该轴对所述可动件的所述往复移动进行引导，

所述磁体部由一片部和另一片部构成，该一片部与该另一片部以供所述轴插通于中间的方式分离。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述一片部与所述另一片部通过跨及该一片部和该另一片部的配重部连接。

3.如权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，

所述线性振动马达包括跨及所述一片部和所述另一片部的连接构件，该连接构件形成为与所述一片部及所述另一片部连接，并且供所述轴插通。

4.如权利要求3所述的线性振动马达，其特征在于，

所述连接构件形成为内置所述磁体部的框状，该连接构件的内侧的面与所述一片部及所述另一片部连接。

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，

所述轴滑动自如地插入所述可动件，并且该轴的端部侧固定于所述框体，所述一片部与所述另一片部以相对于所述轴隔开间隙的方式分割配置。

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，

所述轴插入并固定于所述可动件，并且该轴的端部侧被固定于所述框体的轴承支承为滑动自如，所述一片部与所述另一片部以与所述轴的外周面接触的方式分割配置。

7.一种移动电子设备，其特征在于，

包括权利要求1至6中任一项所述的线性振动马达。