CN108028591A - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

消除线性振动马达中的组装顺序的制约；抑制线圈断线等生产不良的发生；以及在应对薄型化的线性振动马达中改善组装时的作业性。线性振动马达(1)包括：可动件(2)，其具有磁体部(2A)和配重部(2B)；筐体(3)，其收容可动件(2)；一对线圈(4A、4B)，其将使可动件(2)振动的驱动力施加于磁体部(2A)；以及弹性构件(5)，其设置在筐体(3)内，并对可动件(2)施加反抗驱动力的弹力，筐体(3)包括一对支承面(3A、3B)，其沿着可动件(2)的振动方向，一对线圈(4A、4B)将磁体部(2B)夹在中间，并分别固定于一对支承面(3A、3B)。

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。

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。上述线性振动马达包括：固定件，该固定件包括筐体和线圈；以及可动件，该可动件包括磁体和配重部(重块)，利用通过向线圈通以驱动电流而对磁体施加的驱动力(洛伦兹力)，使可动件线性振动(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2015－95943号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述线性振动马达在筐体内经由弹簧将可动件支承为在一轴方向上振动自如，固定于筐体内的线圈绕可动件的振动轴卷绕。在上述线性振动马达中，由于将可动件的磁体配置于线圈的内侧，因此，若要增大可动件的配重部以充分确保配重部的质量，则需要在将配重部与磁体连接前预先将磁体配置于线圈的内侧，从而产生组装顺序被制约而无法获得良好的生产率的问题。此外，在将可动件穿过线圈的内侧时，也存在可动件与线圈接触而容易引起线圈断线等不良的问题。

此外，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线性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，与显示面交叉的厚度方向的设备内空间有限，因此对配置于上述空间的线性振动马达有薄型化的较高要求。在考虑到上述线性振动马达的薄型化的情况下，由于不得不使绕振动轴卷绕的线圈呈扁平状，因此不与线圈接触而将可动件穿过该线圈内侧的作业变得更加困难，从而存在组装时无法获得良好作业性的问题。

本发明的技术问题在于解决上述问题。即，本发明的技术问题在于：减少线性振动马达中的组装顺序的制约；抑制线圈断线等生产不良的发生；以及在应对薄型化的线性振动马达中改善组装时的作业性等。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，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，该可动件具有磁体部和配重部；筐体，该筐体收容上述可动件；一对线圈，该一对线圈将使上述可动件振动的驱动力施加于上述磁体部；以及弹性构件，该弹性构件设置在上述筐体内，并对上述可动件施加反抗上述驱动力的弹力，上述筐体包括一对支承面，该一对支承面沿着上述可动件的振动方向，上述一对线圈将上述磁体部夹在中间，并分别固定于一对上述支承面。

附图说明

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

图3是本发明另一实施方式的线性振动马达的说明图((a)是将盖体打开的状态的立体图，(b)是将盖体打开的状态的俯视图)。

图4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和图2表示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2，该可动件2具有磁体部2A和配重部2B；筐体3，该筐体3收容可动件2；一对线圈4A、4B，该一对线圈4A、4B分别固定于筐体3的一对支承面3A、3B；以及弹性构件5，该弹性构件5设置在筐体3内。一对线圈4A、4B通过驱动电流的通电而对磁体部2A施加使可动件2振动的驱动力，弹性构件5对可动件2施加反抗由向一对线圈4A、4B通电所产生的驱动力的弹力。

在上述线性振动马达1中，筐体3包括一对支承面3A、3B，该一对支承面3A、3B沿着可动件2的振动方向，一对线圈4A、4B将磁体部2A夹在中间，并分别固定于一对支承面3A、3B，因此，不需要将可动件2的磁体部2A穿过线圈内的作业。藉此，能减少线性振动马达1中的组装顺序的制约。此外，由于不与线圈4A、4B接触就能简单地将可动件2配备在筐体3内，因此能抑制线圈断线等生产不良的发生。此外，由于在应对薄型化的线性振动马达中也无需进行将可动件穿过扁平状的线圈内的作业，因此能改善组装时的作业性。

以下，按照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。

可动件2的磁体部2A包括三个磁体片11、12、13和两个间隔件14、15，该两个间隔件14、15配置在上述三个磁体片11、12、13之间。图示的磁体片11、12、13沿着图示X方向(可动件2的振动方向)磁化，且磁化方向设定成：磁体片11、12的彼此接近的磁极与磁体片12、13的彼此接近的磁极是同极。配置在磁体片11、12间的间隔件14和配置在磁体片12、13间的间隔件15可以是磁性体(轭)，也可以是非磁性体。此外，在另行设置以规定间隔对磁体片11、12、13进行保持的保持构件的情况下，也能省略间隔件14、15而将该间隔设为空隙。

对磁体部2A施加驱动力的一对线圈4A、4B分别沿着图示X方向(可动件2的振动方向)和图示Y方向(可动件2的宽度方向)卷绕。一对线圈4A、4B以两者的电流方向相反的方式通有驱动电流，且一对线圈4A、4B以在配置有间隔件14、15的部分上配置线圈4A、4B的图示Y方向卷绕部分的方式，分别固定于筐体3的一对支承面3A、3B。

在可动件2的配重部2B中，配重体20配置于可动件2的振动方向(图示X方向)的两侧，配重体20与磁体部2B经由连接构件21连接。配重体20能由比重较高的金属材料(例如钨)等制成，在图示的例子中，配重体20呈矩形截面形状，该矩形截面形状具有比磁体部2B的厚度大的Z方向的高度且具有比磁体部2B的宽度大的Y方向的宽度。

在一对连接构件21之间，在磁体部2B的两侧配置有加强构件22。加强构件22的两端与连接构件21连接，以一体地加强磁体部2A和配重部2B，从而提高可动件2的刚性，上述磁体部2A包括多个磁体片11、12、13和多个间隔件14、15，上述配重部2B包括多个配重体20。

可动件2呈如下的厚度较薄的形状：与振动方向(图示X方向)及宽度方向(图示Y方向)交叉的厚度方向(图示Z方向)的尺寸比与直线的振动方向(图示X方向)交叉的宽度方向(图示Y方向)的尺寸小。对此，通过使沿着图示X方向和图示Y方向卷绕的一对线圈4A、4B的图示Z方向的厚度薄化，能实现收容在筐体3内的收容物(可动件2和线圈4A、4B)的薄型化。

在筐体3内设置有引导轴6，该引导轴6将可动件2支承为在一对线圈4A、4B之间沿着一轴方向振动自如。在图示的例子中，引导轴6沿着一轴方向(图示X方向)分割配置，其一端侧固定于配重体20，另一端侧彼此反向地突出而形成自由端。上述引导轴6与可动件2的重心轴同轴地配置，并沿着一轴方向对可动件2的振动进行引导。在此，对引导轴6分割配置，但也可以是引导轴6以贯通磁体部2B的方式被固定，或者以贯通磁体部2B的方式被支承为滑动自如。

在图示的例子中，配重体20包括引导轴支承部20A，该引导轴支承部20A用于对引导轴6进行支承。引导轴支承部20A是从配重体20的端部20B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20A的引导轴6被轴承7支承为沿着一轴方向(图示X方向)滑动自如，上述轴承7经由轴承支承部7A安装于筐体3的支承面3A。此时，配重体20的引导轴支承部20A具有与收容轴承7相应的大小的宽度，通过使轴承7进入上述引导轴支承部20A内，确保了可动件2的较大振幅。

另外，在图示的例子中，示出了如下的例子：将引导轴6的一端侧固定于可动件2一侧(配重体20)，并利用设置于筐体3的轴承7将引导轴6的另一端侧支承为滑动自如，但代替该例子，也可以将引导轴6的一端侧固定于筐体3一侧，并利用设置于可动件2(配重体20)的轴承将引导轴6的另一端侧支承为滑动自如。

弹性构件5配置在可动件2与筐体3之间。在图示的例子中，弹性构件5与沿着一轴方向的一对引导轴6不同轴地配置，并对可动件2施加反抗由线圈4A、4B和磁体部2B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5，并将单侧有两个的弹性构件5夹在配重体20的端部20B与筐体3之间。在此，弹性构件5与一对引导轴6平行地配置。并且，弹性构件5的一端被设置于筐体3的支承突起16支承，弹性构件5的另一端被设置于配重体20的端部20B的支承突起17支承。

筐体3只要具有能收容各部分的箱状结构即可，但在图示的例子中，筐体3由具有收容部的框体30和盖体31构成。框体30具有矩形的底面30A，并包括立起设置于该底面30A的周边的侧壁30B、30C、30D、30E，且呈底面30A打开的箱状。盖体31是将打开的底面30A覆盖的板状构件。

框体30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30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)。与此相对，盖体31形成为安装于框体30的侧壁30B～30E上端面的矩形板状。

并且，筐体3的支承面3A设置于框体30的底面30A，筐体3的支承面3B设置于盖体31的内侧面31A，一对线圈4A、4B中的一方的线圈4A固定于框体30一侧，另一方的线圈4B固定于盖体31一侧。藉此，仅将盖体31安装于框体30，就能实现一对线圈4A、4B的配置。

此外，在框体30的侧壁30B、30D设置有上述支承突起16，该支承突起16对弹性构件5的一端侧进行支承，根据需要，在侧壁30B、30D的内表面侧安装有缓冲构件(橡胶材料等)34，该缓冲构件34作为引导轴6的端部碰撞时的缓冲。

根据需要，在筐体3内配置有吸引板(磁性板)32和滑动板33。吸引板32是磁性体的板，是为了对可动件2预先施力使该可动件2朝绕引导轴6的一方向旋转，而对磁体部2A的一部分进行吸引的构件。滑动板33是配置于被预先施力而朝一方向侧旋转的可动件2的一侧所抵接的部分，从而使可动件2能平滑地滑动的构件。在图示的例子中，将吸引板32安装于盖体31的内侧面31A，将滑动板33安装于框体30的底面30A。

如此，对线性振动马达1的组装方法的一例进行说明。首先，将线圈4A固定于筐体3的框体30的底面30A。在设置上述滑动板33的情况下，将滑动板33安装于底面30A。与之相对，在可动件2中，预先使磁体部2A与配重部2B一体化，在设置引导轴6的情况下，引导轴6也预先固定于可动件2。接着，通过将引导轴6轴支承于轴承7，将轴承支承部7A安装于框体30的底面30A，从而将可动件2组装在框体30内。之后，将弹性构件5装配在可动件2中的配重体20的端部20B与框体30的侧壁30B、30D之间。在该状态下，完成收容物朝框体30内的组装。

另一方面，在盖体31处，预先将线圈4B固定于内侧面31A，并根据需要预先将吸引板32安装于内侧面31A。如上所述，在完成收容物朝框体30内的组装后，将固定有线圈4B的盖体31以使内侧面31A与底面30A面对的方式安装于框体30。在该状态下，完成收容物朝筐体3内的组装。之后，进行将线圈4A、4B的引出配线与框体30中的输入端子部30F的连接等，从而完成线性振动马达1的组装工序。

对上述线性振动马达1的动作进行说明。在线性振动马达1中，由固定于筐体3的支承面3A、3B的线圈4A、4B和可动件2的磁体部2A构成驱动部。在不驱动时，可动件2在弹性构件5的弹力平衡的振动中心位置静止。并且，当向线圈4A、4B通以电流方向相反且同步的驱动电流时，对磁体部2A施加X方向的驱动力(洛伦兹力)，通过上述驱动力和弹性构件5的弹性斥力，可动件2沿着一轴方向(图示X方向)往复振动。此时，优选的是，向线圈4A、4B通的驱动电流是由可动件2的质量和弹性构件5的弹性系数决定的共振频率的交流电。

图3表示本发明另一实施方式的线性振动马达。在上述线性振动马达1A中，可动件2包括侧方配重体23作为配重部2B。侧方配重体23设置于磁体部2A的图示Y方向(宽度方向)两侧。上述侧方配重体23与设置于图示X方向(振动方向)两侧的配重体20接合或一体形成。侧方配重体23用于进一步提高可动件2的质量，与配重体20相同，由钨等比重较高的材料形成。另外，在图示的例子中，在可动件2中，使图示Y方向(宽度方向)的宽度在设置有侧方配重体23的部分与设置有配重体20的部分处相同。

与上述实施方式相同，上述线性振动马达1A设为如下结构：将可动件2的磁体部2A配置在一对线圈4A、4B之间，藉此，能确保用于将侧方配重体23配置于磁体部2A的宽度方向两侧的空间。上述线性振动马达1A能利用与上述实施方式相同的驱动力来产生提高可动件2质量的高效的振动。

以上说明的线性振动马达1、1A通过使厚度方向(图示Z方向)的尺寸比可动件2和筐体3的宽度方向(图示Y方向)的尺寸小，能实现薄型化。此时，由于将可动件2的磁体部2A配置在筐体3内所配置的一对线圈4A、4B之间，因此，即使是薄型化的结构，也能不与线圈4A、4B接触而简单地将可动件2配置在筐体3内。藉此，线性振动马达1、1A组装时的作业性良好，可抑制线圈断线等不良的发生，藉此，能实现成品率较高的生产。

图4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、1A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、1A是将各部分收容于抑制了厚度的长方体状的筐体3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、1A：线性振动马达，

2：可动件，2A：磁体部，2B：配重部，

3：筐体，3A、3B：支承面，

4A、4B：一对线圈，

5：弹性构件，6：引导轴，7：轴承，7A：轴承支承部，

11、12、13：磁体片，14、15：间隔件，

16、17：支承突起，

20：配重体，20A：引导轴支承部，20B：端部，

21：连接构件，22：加强构件，23：侧方配重体，

30：框体，30A：底面，30B～30E：侧壁，30F：输入端子部，

31：盖体，31A：内侧面，32：吸引板(磁性板)，33：滑动板，

34：缓冲构件。

Claims (5)

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和配重部；

筐体，该筐体收容所述可动件；

一对线圈，该一对线圈将使所述可动件振动的驱动力施加于所述磁体部；以及

弹性构件，该弹性构件设置在所述筐体内，并对所述可动件施加反抗所述驱动力的弹力，

所述筐体包括一对支承面，该一对支承面沿着所述可动件的振动方向，

所述一对线圈将所述磁体部夹在中间，并分别固定于一对所述支承面。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述框体包括底面打开的框体和覆盖在该底面上的盖体，

一对所述支承面中的一方设置于所述底面，一对所述支承面中的另一方设置于所述盖体的内侧面。

3.如权利要求2所述的线性振动马达，其特征在于，

所述可动件呈如下的厚度薄的形状：相比于与直线的振动方向交叉的宽度方向的尺寸，与所述振动方向及所述宽度方向交叉的厚度方向的尺寸较小。

所述线圈沿着所述宽度方向和所述振动方向卷绕。

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，在所述筐体内设置有引导轴，该引导轴将所述可动件支承为在所述一对线圈之间沿着一轴方向振动自如。

5.一种移动信息终端，其特征在于，

包括权利要求1至4中任一项所述的线性振动马达。