CN108988602A - 振动马达以及触觉设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种振动马达以及触觉设备。振动体(5)具有沿横向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对磁铁部(M1、M2)、和与磁铁部(M1、M2)一起形成磁路的一对磁性片(57A、57B)，一对磁性片(57A、57B)在横向上以隔着线圈部(L)的方式配置，而且在纵向上配置于一对磁铁部(M1、M2)之间。

Description

振动马达以及触觉设备

技术领域

本发明涉及振动马达以及触觉设备。

背景技术

目前，智能手机等各种设备具备振动马达。该振动马达具有振动体沿横向振动的所谓横线形型的振动马达。在此，专利文献1公开了如下的触觉驱动器。

专利文献1的触觉驱动器具有壳、固定部件、振动体以及弹性部件。在壳的内部容纳有固定部件、振动体以及弹性部件。固定部件包括固定于壳的轴部件和卷绕于该轴部件的线圈。

振动体通过由弹性部件支撑横向(左右方向)两侧，从而相对于壳以固定部件为中心沿横向振动。振动体由多个磁铁、磁性体、重量体、以及支架构成。支架保持磁铁、磁性体、以及重量体。

上述磁铁分为第一～第三磁铁和第四～第六磁铁。沿横向排列的第一～第三磁铁和沿横向排列的第四～第六磁铁在纵向(与横向正交的方向)上隔着固定部件对置。第一磁性体相邻地配置于第一磁铁和第四磁铁的横向一方侧。第二磁性体相邻地配置于第二磁铁和第五磁铁的横向另一方侧。

现在技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开公报第2017－47415号公报(第4图等)

在此，在上述专利文献1的触觉驱动器落下等的情况下，存在对触觉驱动器产生冲击，对上述磁铁作用纵向的力的情况。该情况下，若为上述专利文献1的结构，则由于磁性体沿磁铁的横向相邻地配置，因此存在磁铁从支架脱离而向线圈侧移动的可能性。因此，触觉驱动器的耐冲击性存在问题。

发明内容

鉴于上述状况，本发明的目的在于提供一种能够提高耐冲击性的振动马达。

本发明的示例性的一个实施方式中，振动马达具备：具有线圈部的静止部；被支撑为相对于静止部能够沿横向振动的振动体；以及位于静止部与振动体之间的弹性部件。振动体具有：沿横向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对磁铁部；以及与磁铁部一起形成磁路的一对磁性片。一对磁性片在横向上以隔着线圈部的方式配置，而且在纵向上配置于一对磁铁部之间。

根据示例性的本发明的振动马达的一个实施方式，即使在对振动马达赋予冲击而向磁铁部作用纵向的力的情况下，也能够通过磁性片抑制磁铁部向线圈部侧运动。因此，能够抑制冲击对振动马达的性能的影响，能够提高耐冲击性。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的振动马达的从上方观察的整体立体图。

图2是表示从第一实施方式的振动马达卸下罩的状态的立体图。

图3是在图2中卸下第一板材的状态下的从上方观察的俯视图。

图4是表示第一平衡锤部、第一磁性片以及第一阻尼器部的结构的立体图。

图5是第二实施方式的振动马达的对于图3的俯视图。

图6是表示本发明的一个实施方式的触觉设备的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的示例性的实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，将振动体振动的方向即横向表示为X方向。具体而言，用X1方向表示横向一方侧，用X2方向表示横向另一方侧。另外，将相对于横向正交的方向即纵向表示为Y方向。具体而言，将纵向一方侧表示为Y1方向，将纵向另一方侧表示为Y2方向。另外，将与横向及纵向正交的方向即上下方向(高度方向)表示为Z方向。具体而言，将上侧表示为Z1方向，将下侧表示为Z2方向。但是，该方向的定义不表示实际的装入设备时的位置关系及方向。

＜1.第一实施方式＞

图1是本发明的第一实施方式的振动马达100的从上方观察的整体立体图。图2是表示从振动马达100卸下罩12的状态的立体图。

若大致划分，则振动马达100具备静止部S、振动体5以及一对弹性部件6、7。静止部S具有箱体1、基板2、以及线圈部L。

箱体1含有基座板材11和罩12。基座板材11是沿横向延伸的板状部件，且在横向另一方侧端部具有突出基台部11A。罩12具有位于上方的顶面部121和从顶面部121的四边分别向下方延伸的侧面部。在该侧面部含有相互在横向上对置的侧面部12A、12B。罩12从上方安装于基座板材11。箱体1在内部容纳基板2、线圈部L、振动体5以及弹性部件6、7。

基板2固定于基座板材11的上表面，且由FPC(柔性印刷基板)构成。此外，基板2也可以是硬性基板。基板2沿横向延伸，且横向另一方侧端部配置于突出基台部11A上。在基板2的该端部设有端子21A、21B。

线圈部L含有线圈3、第一芯41A、41B以及第二芯42。第一芯41A、41B分别是形成有沿横向贯通的孔的板状部件，且在横向上对置地配置。第二芯42是沿横向延伸的形状，且通过在上下方向层叠薄板而构成。第二芯42的横向各端部嵌合于第一芯41A的孔和第一芯41B的孔的每一个。因此，第二芯42在横向上连结第一芯41A和第一芯41B。线圈3通过在第二芯42的周围卷绕导线而构成。第一芯41A、41B分别固定于基座板材11的上表面。

线圈3的一方的引出线与端子21A导通，另一方的引出线与端子21B导通。由此，通过从振动马达100的外部向端子21A、21B施加电压，从而在线圈3流通电流，能够驱动线圈3。通过控制在线圈3流通的电流，线圈部L切换在横向一方侧产生N极而在横向另一方侧产生S极的状态、和在横向一方侧产生S极而在横向另一方侧产生N极的状态。即，线圈部L产生横向的磁通。

在此，图3是在图2中卸下第一板材51的状态下的从上方观察的俯视图，一并参照图3。振动体5具有第一板材51、第二板材52、第三板材53、第一磁铁部M1、第二磁铁部M2、第一磁性片57A、第二磁性片57B、第一阻尼器部58A、第二阻尼器部58B、第一平衡锤部59A以及第二平衡锤部59B。

第二板材52具有沿横向延伸的侧板部52A、和与侧板部52A的横向另一方侧端部连接且沿纵向延伸的侧板部52B。第三板材53具有沿横向延伸的侧板部53A、和与侧板部53A的横向一方侧端部连接且沿纵向延伸的侧板部53B。侧板部52A和侧板部53A在纵向上对置。侧板部52B和侧板部53B在横向上对置。

沿横向延伸的第一磁铁部M1固定于第三板材53的侧板部53A的内侧面。沿横向延伸的第二磁铁部M2固定于第二板材52的侧板部52A的内侧面。第一磁铁部M1和第二磁铁部M2以从纵向两侧夹着线圈部L的方式配置。第一平衡锤部59A和第二平衡锤部59B以从横向两侧夹着第一磁铁部M1和第二磁铁部M2的方式配置。

如图2所示，沿横向延伸的第一板材51固定于第一平衡锤部59A的上表面和第二平衡锤部59B的上表面。即，第一板材51在横向上连结第一平衡锤部59和第二平衡锤部59B。第一板材51具有沿上下方向贯通的孔部511。在孔部511内部配置有线圈部L。

第一磁铁部M1含有第一磁铁54A、第二磁铁55A以及第三磁铁56A而构成，且沿横向延伸。第三磁铁56A配置为由第一磁铁54A和第二磁铁55A从横向两侧夹住。

第一磁铁54A在横向一方侧具有S极，在横向另一方侧具有N极。第二磁铁55A在横向一方侧具有N极，在横向另一方侧具有S极。即，第一磁铁54A及第二磁铁55A具有相互相反的横向的磁通的方向。

第三磁铁56A在纵向一方侧具有S极，在纵向另一方侧具有N极。即，第三磁铁56A在纵向上具有磁通的方向。

第一磁铁部M1和线圈部L沿纵向对置配置。通过上述那样的第一磁铁部M1的磁极的配置，构成所谓的海尔贝克阵列构造。由此，能够形成使磁通集中于线圈部L侧的磁路。

第二磁铁部M2含有第一磁铁54B、第二磁铁55B以及第三磁铁56B。第三磁铁56B配置为由第一磁铁54B和第二磁铁55B从横向两侧夹住。

第一磁铁54B在横向一方侧具有S极，在横向另一方侧具有N极。第二磁铁55B在横向一方侧具有N极，在横向另一方侧具有S极。即，第一磁铁54B及第二磁铁55B具有相互相反的横向的磁通的方向。

第三磁铁56B在纵向一方侧具有N极，在纵向另一方侧具有S极。即，第三磁铁56B在纵向上具有磁通的方向。

第二磁铁部M2和线圈部L沿纵向对置配置。通过上述那样的第二磁铁部M2的磁极的配置，构成所谓的海尔贝克阵列构造。由此，能够形成使磁通集中于线圈部L侧的磁路。

接下来，一并参照图4，对磁性片及阻尼器部进行说明。图4是表示第一平衡锤部59A、第一磁性片57A以及第一阻尼器部58A的结构的立体图。此外，以下，对图4代表性地进行说明，第二平衡锤部59B、第二磁性片57B以及第二阻尼器部58B也为同样的结构。

第一磁性片57A在横向的投影视角下形成U字形状。具体而言，第一磁性片57A具有一对边部57A1、57A2和连接部57A3。边部57A1和边部57A2均沿上下方向延伸，在纵向上相互分离且对置地配置。连接部57A3沿纵向连接边部57A1的上端部和边部57A2的上端部。于是，边部57A1的下端部与边部57A2的下端部之间开口。此外，磁性片也可以是上方开口的U字形状。

第一磁性片57A固定于第一平衡锤部59A的线圈部L侧的侧面S1。第一阻尼器部58A固定于侧面S1。第一阻尼器部58A的一部分配置于由第一磁性片57A包围的区域内，剩余部分比第一磁性片57A向线圈部L侧突出。

固定于第一平衡锤部59A的第一磁性片57A配置为被第一磁铁54A的横向一方侧端部及第一磁铁54B的横向一方侧端部在纵向上夹着。同样地，固定于第二平衡锤部59B的第二磁性片57B配置为被第二磁铁55A的横向另一方侧端部及第二磁铁55B的横向另一方侧端部在纵向上夹着。

由此，能够分别产生由第一磁铁54A、第三磁铁56A以及第一磁性片57A形成的磁路、由第二磁铁55A、第三磁铁56A以及第二磁性片57B形成的磁路、由第一磁铁54B、第三磁铁56B以及第一磁性片57A形成的磁路、以及由第二磁铁55B、第三磁铁56B以及第二磁性片57B形成的磁路。由此，能够提高第一磁铁部M1及第二磁铁部M2的磁力。

另外，第一阻尼器部58A的从第一磁性片57A突出的部分和第二阻尼器部58B的从第二磁性片57B突出的部分隔着线圈部L而相互在横向上对置。

弹性部件6是板簧部件，具有多个平板部61和依次连结平板部61的屈曲部62。屈曲部62在纵向上屈曲。各平板部61是在振动体5的静止状态下沿纵向延伸的形状，且不具有弯曲的部分。此外，振动体5的静止状态表示未对线圈部L通电且振动体5未振动的非工作状态。位于横向一方侧端的平板部61固定于壳12的侧面部12A的内壁面。位于横向另一方侧端的平板部61固定于侧板部53B。

弹性部件7是板簧部件，具有多个平板部71和依次连结平板部71的屈曲部72。屈曲部72在纵向上屈曲。各平板部71是在振动体5的静止状态下沿纵向延伸的形状，且不具有弯曲的部分。位于横向另一方侧端的平板部71固定于壳12的侧面部12B的内壁面。位于横向一方侧端的平板部71固定于侧板部52B。

由此，振动体5被弹性部件6、7支撑为相对于箱体1能够沿横向振动。

若对上述说明的结构的振动马达100的动作进行说明，则图3的状态是未对线圈部L通电且振动体5静止的状态。自该状态起，通过通电控制进行切换在线圈部L产生的磁极的控制，从而能够使振动体5沿横向振动。

在常规动作的情况下，振动体5以位移使第一阻尼器部58A及第二阻尼器部58B的每一个的从磁性片57A、57B突出的部分(突出部)不接触线圈部L的程度的方式振动。如果振动体5过度位移，该情况下，第一阻尼器部58A或第二阻尼器部58B的突出部接触线圈部L，因此能够避免磁性片57A、57B碰撞线圈部L而产生噪音等。

这样，本实施方式的振动马达100具备具有线圈部L的静止部S、被支撑为相对于静止部S能够沿横向振动的振动体5、以及位于静止部S与振动体5之间的弹性部件6、7。振动体5具有沿横向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对磁铁部M1、M2、和与磁铁部M1、M2一起形成磁路的一对磁性片57A、57B。一对磁性片57A、57B在横向上以隔着线圈部L的方式配置，而且在纵向上配置于一对磁铁部M1、M2之间。

根据这样的结构，即使在落下而对振动马达赋予冲击，且对磁铁部作用纵向的力的情况下，也能够利用磁性片抑制磁铁部向线圈部L侧运动。即，能够抑制冲击对振动马达的性能的影响，能够提高耐冲击性。

另外，磁性片57A、57B具有沿高度方向(上下方向)延伸并且在纵向上相互分离对置的一对边部、和在纵向上连接上述边部的高度方向一端部彼此的连接部，上述边部的高度方向另一端部间开口。

由此，相比例如磁性片被做成矩形状的平板的结构，能够提高由磁铁部和磁性片形成的磁路产生的磁力，能够提高振动马达的功率。

另外，如图4所示，在形成横向的投影视角的情况下，第一阻尼器部58A由U字形状的第一磁性片57A包围，第二阻尼器部58B也同样。即，振动体5还具有在横向上以隔着线圈部L的方式配置的一对阻尼器部58A、58B，在横向的投影视角下，磁性片57A、57B包围阻尼器部58A、58B，阻尼器部58A、58B的一部分配置于由磁性片57A、57B包围的区域内。

在假设做成磁性片是不具有开口的矩形状的平板且在该磁性片的线圈部L侧的侧面上载置阻尼器部的结构的情况下，当为了确保振动体5的可动范围而减薄阻尼器部的横向的厚度时，阻尼器部带来的衰减效果会降低。与之相对，若在本实施方式下，则即使在使阻尼器部从磁性片突出上述减薄的厚度而确保了振动体5的可动范围的情况下，也能够将阻尼器部的厚度加厚配置于被磁性片包围的区域内的阻尼器部的一部分的厚度。因此，能够确保振动体的可动范围，而且能够抑制阻尼器部带来的衰减效果的降低。

另外，如图3所示，磁性片57A、57B的纵向的长度与磁铁部M1、M2的纵向的间隔大致相等。在此，大致相等包括考虑公差而将磁铁部与磁性片的间隙形成可安装磁性片的程度。由此，在安装磁性片时，容易定位。

另外，振动体5还具有在横向上以隔着磁铁部M1、M2的方式配置的一对平衡锤部59A、59B，磁性片57A、57B固定于平衡锤部59A、59B的线圈部L侧的侧面。由此，能够提高固定磁性片时的安装性。

此外，也可以将第一磁性片57A固定于第一磁铁54A、54B，将第二磁性片57B固定于第二磁铁55A、55B。该情况下，磁性片57A、57B与平衡锤部59A、59B可以固定，也可以不固定。即，磁性片57A、57B固定于磁铁部M1、M2。由此，能够抑制在磁性片与磁铁部之间形成间隙，抑制磁路的磁通泄漏。

＜2.第二实施方式＞

接下来，对作为上述第一实施方式的一个变形例的本发明的第二实施方式进行说明。图5是第二实施方式的振动马达的对应于图3的俯视图。

在此，主要对与第一实施方式的不同点进行叙述。第二实施方式中，振动体5作为磁性片具有沿上下方向延伸的第一柱状片571A、第二柱状片571B、第三柱状片571C、以及第四柱状片571D。

第一柱状片571A及第二柱状片571B在纵向上互相分离地配置，并且固定于第一平衡锤部59A的线圈部L侧的侧面。第一柱状片571A与第一磁铁54A的内侧面相接，第二柱状片571B与第一磁铁54B的内侧面相接。第一柱状片571A和第二柱状片571B的组在纵向上配置于第一磁铁54A、54B之间。

第三柱状片571C及第四柱状片571D在纵向上相互分离地配置，并且固定于第二平衡锤部59B的线圈部L侧的侧面。第三柱状片571C与第二磁铁55A的内侧面相接，第四柱状片571D与第二磁铁55B的内侧面相接。第三柱状片571C和第四柱状片571D的组在纵向上配置于第二磁铁55A、55B之间。

即，在本实施方式中，振动体5还具有在横向上以隔着磁铁部M1、M2的方式配置的一对平衡锤部59A、59B，一对磁性片的一方和另一方分别由沿高度方向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对柱状片(571A和571B、571C和571D)构成，上述柱状片固定于平衡锤部59A、59B的线圈部L侧的侧面。

根据这样的结构，即使在对振动马达赋予冲击而对磁铁部作用纵向的力的情况下，也能够通过柱状片抑制磁铁部向线圈部侧运动，提高振动马达的耐冲击性。另外，通过使用柱状片，能够削减磁性片的量，从而降低成本。另外，为了抑制磁铁部运动，柱状片至少固定于平衡锤部。

此外，在如上述地将柱状片固定于平衡锤部的基础上，也可以第一柱状片571A固定于第一磁铁54A，第二柱状片571B固定于第一磁铁54B，第三柱状片571C固定于第二磁铁55A，第四柱状片571D固定于第二磁铁55B。

即，柱状片(571A～571D)固定于磁铁部M1、M2。由此，能够抑制在柱状片与磁铁部之间形成间隙，抑制磁路的磁通的泄漏。

另外，在本实施方式中，将第一阻尼器部581A固定于第一芯41A，将第二阻尼器部581B固定于第一芯41B。即，第一阻尼器部581A及第二阻尼器部581B固定于线圈部L的横向各端部。在横向的投影视角下，第一阻尼器部581A在纵向上配置于第一柱状片571A与第二柱状片571B之间。在横向的投影视角下，第二阻尼器部581B在纵向上配置于第三柱状片571C与第四柱状片571D之间。

在振动体5的静止状态下，第一平衡锤部59A与第一阻尼器部581A之间的距离比第一柱状片571A、第二柱状片571B与第一芯41A之间的距离短。由此，在振动体5向横向另一方侧过度位移的情况下，在第一柱状片571A、第二柱状片571B接触线圈部L之前，第一平衡锤部59A接触第一阻尼器部581A。

同样地，在振动体5的静止状态下，第二平衡锤部59B与第二阻尼器部581B之间的距离比第三柱状片571C、第四柱状片571D与第一芯41B之间的距离短。由此，在振动体5向横向一方侧过度位移的情况下，在第三柱状片571C、第四柱状片571D接触线圈部L之前，第二平衡锤部59B接触第二阻尼器部581B。

由此，能够抑制柱状片和线圈部L碰撞而产生噪声等。

＜3.关于触觉设备＞

如图6所示，振动马达100搭载于触觉设备200。触觉设备200通过振动马达100的振动对操作触觉设备200的人赋予触觉上的刺激。作为触觉设备200，例如能够采用包括智能手机在内的移动电话、平板电脑、游戏机以及可穿戴终端。

本实施方式的触觉设备200具有振动马达100、安装振动马达100的基板110以及控制部120。振动马达100相对于基板110电及机械性地连接。控制部120经由基板110向振动马达100输出驱动电流。振动马达100根据来自控制部120的驱动信号振动。触觉设备200通过振动马达100的振动而振动，以对操作触觉设备200的人赋予触觉上的刺激。

＜4.其它＞

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是只要在本发明的主旨的范围内，实施方式就能够进行各种变更。

例如，不必在上述第一、第二实施方式中设置阻尼器。另外，弹性部件6、7的形态不限于上述的板簧部件，例如也可以由螺旋弹簧构成。

本发明能够利用于例如配备于智能手机、游戏手柄等的振动马达。

Claims (9)

1.一种振动马达，具备：

具有线圈部的静止部；

被支撑为相对于上述静止部能够沿横向振动的振动体；以及

位于上述静止部与上述振动体之间的弹性部件，

上述振动马达的特征在于，

上述振动体具有：

沿横向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对磁铁部；以及

与上述磁铁部一起形成磁路的一对磁性片，

一对上述磁性片在横向上以隔着上述线圈部的方式配置，且在纵向上配置于一对上述磁铁部之间。

2.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，

上述磁性片具有：

沿高度方向延伸并且在纵向上相互分离地对置的一对边部；以及

沿纵向连接上述边部的高度方向一端部彼此的连接部，

上述边部的高度方向另一端部间开口。

3.根据权利要求2所述的振动马达，其特征在于，

上述振动体还具有在横向上以隔着上述线圈部的方式配置的一对阻尼器部，

在横向的投影视角下，上述磁性片包围上述阻尼器部，

上述阻尼器部的一部分配置于由上述磁性片包围的区域内。

4.根据权利要求3所述的振动马达，其特征在于，

上述磁性片的纵向长度与上述磁铁部的纵向的间隔大致相等。

5.根据权利要求1～4任一项中所述的振动马达，其特征在于，

上述振动体还具有在横向上以隔着上述磁铁部的方式配置的一对平衡锤部，

上述磁性片固定于上述平衡锤部的上述线圈部侧的侧面。

6.根据权利要求5所述的振动马达，其特征在于，

上述磁性片固定于上述磁铁部。

7.根据权利要求1所述的振动马达，其特征在于，

上述振动体还具有在横向上以隔着上述磁铁部的方式配置的一对平衡锤部，

一对上述磁性片的一方和另一方分别由沿高度方向延伸并且相互在纵向上分离配置的一对柱状片构成，

上述柱状片固定于上述平衡锤部的上述线圈部侧的侧面。

8.根据权利要求7所述的振动马达，其特征在于，

上述柱状片固定于上述磁铁部。

9.一种触觉设备，其特征在于，

具有权利要求1～4任一项中所述的振动马达。