CN108025332A - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

能实现线性振动马达的薄型化。即使在将可动件设为扁平状的情况下，也可抑制可动件绕振动轴旋转而产生工作声音(异常音)，获得无晃动的稳定振动。线性振动马达(1)包括：可动件(10)，其包括磁体部(4)、配重部(7)及轭(11)；框体(2)，其收容可动件(10)；线圈(3)，其固定于框体(2)，并对磁体部(4)施加驱动力，以使可动件(10)沿着一轴方向往复振动；以及弹性构件(6)，其对可动件(10)施加反抗施加于磁体部(4)的驱动力的弹力，在框体(2)的内表面设置有磁性体部(磁性体片(12))，其沿着可动件(10)的振动方向延伸设置，轭(11)具有靠近磁性体部(磁性体片(12))的凸部(11A)。

Description

线性振动马达

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。

振动马达的各种形态在开发中，其中，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受到了关注。现有的线性振动马达在可动件一侧设置配重块和磁体，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，并且充分地确保配重块的质量以获得期望的惯性力，则要将包括磁体和配重块的可动件设为扁平状，在确保磁体的体积和配重块的质量的同时，使厚度变薄。在该情况下，假如可动件绕直线的振动轴旋转，则由于扁平状的可动件呈侧部容易因旋转而与周围的框体碰撞的形状，因此会出现以下问题：产生因碰撞导致的异常音而形成工作声音，且因旋转导致的晃动而无法获得稳定的动作。

因此，现有技术设置两根固定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，若设置两根固定轴，则由于在磁体的两侧配置了两根固定轴，因此会产生线性振动马达的宽度变大的问题。作为在近年来的小型化的电子设备中装备的线性振动马达，不仅是厚度方向，宽度方向也追求更紧凑化。另外，由于需要确保两根引导轴平行，且组装时要求高精度，因此存在生产率的提高变得困难的问题。

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：能实现线性振动马达的薄型化；即使在将可动件设为扁平状的情况下，也可抑制可动件绕振动轴旋转而产生工作声音(异常音)；获得无晃动的稳定振动；以及能实现厚度和宽度的紧凑化，从而实现生产率的提高等。

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。

线性振动马达的特征是，包括：可动件，该可动件包括磁体部、配重部及轭；框体，该框体收容上述可动件；线圈，该线圈固定于上述框体，并对上述磁体部施加驱动力，以使上述可动件沿着一轴方向往复振动；以及弹性构件，该弹性构件对上述可动件施加反抗施加于上述磁体部的驱动力的弹力，在上述框体的内表面设置有磁性体部，该磁性体部沿着上述可动件的振动方向延伸设置，上述轭具有凸部，该凸部靠近上述磁性体部。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的线性振动马达的说明图(分解立体图)。

图2是表示本发明实施方式的线性振动马达的说明图(组装状态的纵剖视图)。

图3是表示本发明实施方式的线性振动马达的说明图(表示内部结构的俯视图)。

图4是表示本发明实施方式的线性振动马达的说明图(图3中的A-A剖视图)。

图5是表示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～图3表示本发明一实施方式的线性振动马达的整体结构，图4表示图3中的A-A剖视图。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包括可动件10、框体2、线圈3以及弹性构件6。可动件10包括磁体部4、配重部7以及轭11。框体2收容沿一轴方向往复振动的可动件10。线圈3固定于框体2，并对磁体部4施加驱动力，以使可动件10沿着一轴方向往复振动。弹性构件6对可动件10施加反抗施加于磁体部4的驱动力的弹力。

并且，上述线性振动马达1在框体2的内表面设置有磁性体部(磁性体片12)，该磁性体部(磁性体片12)沿着可动件10的振动方向延伸设置，轭11具有凸部11A，该凸部11A靠近磁性体部(磁性体片12)(参照图4)。

上述线性振动马达1通过可动件10的形状来实现薄型化，即使在设为扁平的剖面形状的可动件10的情况下，通过从设置于可动件10的轭11的凸部11A朝向磁性体部(磁性体片12)的磁通或者从磁性体部朝向轭11的凸部11A的磁通，可动件10以保持姿势的状态往复振动，因此，能避免可动件10与框体2的无用的接触。藉此，可动件10能无晃动且稳定地往复振动。

此时，即使不像现有技术那样以两根轴来支承可动件的滑动，也能获得可动件10的稳定的振动，因此，无需进行轴的平行调节，能排除高组装精度，能实现生产率的提高。此外，由于能将像现有技术那样设置于可动件侧方的两根轴去除，因此能实现厚度方向和宽度方向的紧凑化。

以下，根据图示的例子对细节部分进行说明，但本发明的实施方式并不受此限定。

框体2只要是具有能收容各部分的框结构即可，在图示的例子中，框体2具有在矩形的底面2A的周边立起设置的侧壁2B、2C、2D、2E。在图示的例子中，将侧壁2D、2E与底面2A设为一体，将侧壁2B、2C与底面2A设为分体，但并不受此限制，也可以将侧壁2B、2C、2D、2E与底面2A设为一体。

此外，框体2包括盖板2Q，该盖板2Q覆盖框体2内的收容物。盖板2Q形成为安装于侧壁2B～2E的上端面的矩形板状。框体2能通过对金属板进行加工(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Z方向)的尺寸比宽度方向(图示Y方向)的尺寸要小、振动方向(图示X方向)的尺寸比宽度方向(图示Y方向)的尺寸要大的厚度较薄的大致长方体形状(箱形形状)。

线性振动马达1由固定于框体2的线圈3和可动件10的一部分即磁体部4构成驱动部。通过将振动产生电流(例如，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交流电)从设置于框体2的信号输入部2A1输入至固定于框体2的线圈3，从而对磁体部4作用沿着一轴方向(图示X方向)的洛伦兹力(驱动力)。

磁体部4是将扁平矩形的磁体片4A、4B、4C以彼此同极靠近的方式配置多个并在中间夹着间隔件4D、4E而将磁体片4A、4B、4C结合而成的，上述磁体片4A、4B、4C沿着一轴方向(图示X方向)磁化。此处的间隔件4D、4E可以是磁性体和非磁性体中的任一种，只要是能将磁体片4A、4B、4C的靠近配置的同极间的距离设定成适当的距离即可。此处串接有三个磁体片4A、4B、4C，但可以是两个，也可以是四个以上。在磁体部4的侧面根据需要固接了加强板5，藉此提高磁体部4的刚性。

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卷绕于绕线管后将绕线管固定于框体2。

在图示的例子中，可动件10的配重部7与磁体部4的一轴方向(图示X方向)两端部连接。配重部7能由密度较高的金属材料(例如钨)等制成，在图示的例子中，配重部7呈矩形剖面形状，该矩形剖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。此外，在磁体部4的一轴方向(图示X方向)两端部连接有轭11。轭11成为将磁体部4与配重部7连接的连接构件。

在框体2内轴支承有一对引导轴8。一对引导轴8沿着一轴方向(图示X方向)分割配置，其一端侧固定于配重部7，另一端侧彼此反向地突出而形成自由端，该自由端侧轴支承于轴承9，该轴承9装配于框体2的支承部2S。在图示的例子中，将支承部2S与侧壁2B、2C设为一体，但也可以将支承部2S设为与侧壁2B、2C分体，并固定于底面2A。通过像图示的例子那样，将支承部2S设为与同底面2A分体的侧壁2B、2C一体，并安装于底面2A，能将固定有引导轴8的可动件10简单地组装于框体2。在侧壁2B、2C的内表面设置有缓冲构件14，该缓冲构件14吸收引导轴8的端部碰撞时的冲击。

在图示的例子中，将一对引导轴8固定于可动件10一侧，但也可以将一对引导轴8固定于框体2一侧，将对引导轴8进行轴支承的轴承9装配于可动件10(配重部7)。优选引导轴8与可动件10的重心轴同轴地配置，并沿着一轴方向对可动件10的振动进行引导。

在图示的例子中，将引导轴8分割配置，但既可以使一根引导轴8以贯通磁体部4的方式固定于可动件10，并滑动自如地轴支承于轴承9，该轴承9设置于框体2，也可以使可动件10滑动自如地支承于以贯通磁体部4的方式固定于框体2的引导轴。此外，在能确保可动件10的稳定振动的情况下，能省略引导轴8。

在图示的例子中，配重部7包括引导轴支承部7B，该引导轴支承部7B用于对引导轴8进行支承。引导轴支承部7B是从配重部7的端部7A沿着一轴方向凹陷的部分，一端侧支承于上述引导轴支承部7B的引导轴8被轴承9支承为沿着一轴方向(图示X方向)滑动自如，上述轴承9经由支承部2S安装于框体2的底面2A。此时，配重部7的引导轴支承部7B具有与收容轴承9相应的大小的宽度，通过使轴承9进入上述引导轴支承部7B内，确保了可动件10的较大振幅。

在框体2的侧壁2D、2E的内表面固定有带状的磁性体片12，藉此构成磁性体部，上述磁性体片12沿一轴方向延伸设置。此处，框体2自身由非磁性体形成，通过将沿着图示X方向延伸的磁性体片12固定于侧壁2D、2E的内表面而形成磁性体部。图示的磁性体片12由铁板等形成，且与可动件10的重心轴G(引导轴8的中心轴)大致平行地配置于引导轴8的两侧。磁性体片12并不受此限制，也可以是部分地覆盖非磁性体的侧壁2D、2E的磁性体膜或磁性体薄膜等。此外，作为将磁性体片12固定于非磁性体的侧壁2D、2E而形成磁性体部的方案的替代方案，也能在磁性体的侧壁2D、2E形成部分地朝Y方向突出且沿X方向延伸设置的部分而形成磁性体部。

如图4所示，可动件10的与一轴方向(图示X方向)交叉的剖面形状具有长边。具体而言，可动件10具有长方形的剖面，该长方形具有长边和短边。并且，框体2包括沿着其长边面对的一对内表面(盖板2Q的内表面和底面2A)，且包括沿着短边面对的一对内表面(侧壁2D、2E的内表面)，在沿着短边面对的一对内表面设置有磁性体部，上述磁性体部固定有沿X方向延伸设置的带状的磁性体片12。

与此相对，成为将磁体部4与配重部7连接的连接构件的轭11具有比磁体部4的长边和短边大的长边和短边，在轭11的短边的中央部分形成有靠近磁性体部的凸部11A。在图示的例子中，凸部11A和磁性体部(磁性体片12)设置于夹持可动件10的重心轴G(在设置引导轴8的情况下为引导轴8的中心轴)的两侧，但在能稳定地保持可动件10的姿势的情况下，也可以将凸部11A和磁性体部(磁性体片21)仅设置于单侧。

弹性构件6与沿着一轴方向的一对引导轴8不同轴地配置，并对可动件10施加反抗由线圈3和磁体部4产生的驱动力的弹力。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，并将单侧有两个的弹性构件6夹在配重部7与框体2的侧壁2B、2C之间。在图示的例子中，弹性构件6配置成与一对引导轴8平行。并且，弹性构件6的一端卡定于支承突起2P，该支承突起2P设置于框体2的侧壁2B、2C；弹性构件6的另一端与设置于配重部7的端部7A的支承突起卡定。

对上述线性振动马达1的动作进行说明。在不驱动时，可动件10在弹性构件6的弹力平衡的振动中心位置静止。然后，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输入线圈3时，对磁体部4施加X方向的驱动力，通过上述驱动力和弹性构件6的弹性斥力，可动件10沿着一轴方向(图示X方向)往复振动。

此时，设置于可动件10的轭11的凸部11A靠近由设置于框体2的侧壁2D、2E的磁性体片12构成的磁性体部，藉此，磁通在凸部11A与磁性体部之间集中，凸部11A与磁性体部相互吸引，从而使可动件10的姿势变得稳定。此处，通过将轭11的凸部11A设置于可动件10的重心轴G的两侧，且设置于可动件10的短边的中央部分，能将可动件10的姿势保持为与框体2的底面2A平行。

藉此，可动件10在沿着引导轴8往复振动时，能被保持为与框体2的底面2A平行且不会与框体2无用地接触而进行振动。藉此，能获得振动时的工作声音(异常音)降低的线性振动马达1。

上述线性振动马达1的一对引导轴8被分割而没有贯通磁体部4，因此，通过与一对引导轴8的直径没有关系的Y方向较宽而Z方向较薄的磁体部4，能确保可获得充分的驱动力的磁体体积。藉此能得到可获得充分的驱动力的薄型的线性振动马达1。

另外，与在磁体的左右两侧设置沿着振动方向的一对固定轴的现有技术相比，由于利用配置在同轴上的一对引导轴8对可动件10进行轴支承的线性振动马达1在磁体部4的左右不需要配置轴的空间，因此能使左右的宽度紧凑化。

另外，由于将弹性构件6配置成与一对引导轴8不同轴，因此能与一对引导轴8的直径无关地减小弹性构件6的直径。在减小弹性构件6的直径的情况下，弹力的设定能通过弹性构件6的材料选择或使多个弹性构件6并排等来适当设定。藉此也能使对可动件10进行轴支承的线性振动马达1薄型化。

如上所述，本发明实施方式的线性振动马达1通过使可动件10的厚度尺寸比宽度尺寸小，能实现线性振动马达的薄型化，即使在如此将可动件10设为扁平状的情况下，也能抑制可动件10过度旋转而产生工作声音(异常音)。藉此，能获得无晃动的稳定振动，与设置两根平行固定轴的现有技术相比，能实现生产率的提高。

此外，在通过由一对分割的引导轴8对可动件10以一轴进行轴支承的情况下，能与设置固定轴的情况同样地获得稳定的振动，并且能获得落下冲击时的耐损伤性。并且，在上述线性振动马达1中，能在抑制磁体部4和配重部7的体积减少的基础上实现薄型化和宽度方向的紧凑化。

图5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。具有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。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。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，2A1：信号输入部，

2B、2C、2D、2E：侧壁，2S：支承部，

2P：支承突起，2Q：盖板，

3：线圈，4：磁体部，

4A、4B、4C：磁体片，

4D、4E：间隔件，

5：加强板，6：弹性构件，

7：配重部，7A：端部，7B：引导轴支承部，

8：引导轴，9：轴承，10：可动件，

11：轭，11A：凸部，12：磁性体片(磁性体部)，14：缓冲构件，

100：移动信息终端。

Claims (6)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

可动件，该可动件包括磁体部、配重部及轭；

框体，该框体收容所述可动件；

线圈，该线圈固定于所述框体，并对所述磁体部施加驱动力，以使所述可动件沿着一轴方向往复振动；以及

弹性构件，该弹性构件对所述可动件施加反抗施加于所述磁体部的驱动力的弹力，

在所述框体的内表面设置有磁性体部，该磁性体部沿着所述可动件的振动方向延伸设置，所述轭具有凸部，该凸部靠近所述磁性体部。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

在所述框体内支承有引导轴，该引导轴与所述可动件的重心轴同轴地配置，并对所述可动件的振动进行引导，

所述磁性体部配置于夹持所述引导轴的两侧。

3.如权利要求1或2所述的线性振动马达，其特征在于，

所述磁性体部由带状的磁性体片构成，所述磁性体片固定于所述框体的内表面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的线性振动马达，其特征在于，

所述可动件的与所述一轴方向交叉的剖面形状具有长边和短边，

所述磁性体部设置于所述框体的与所述短边相向的内表面，

所述轭的凸部设置于所述短边的中央部分。

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，

所述磁体部使磁化方向朝向所述一轴方向的多个磁体片排列成同极靠近，

在所述磁体部的所述一轴方向的两端部连接有所述轭和所述配重部。

6.一种移动电子设备，其特征在于，

包括权利要求1至5中任一项所述的线性振动马达。