CN109689226A - 振动致动器以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种具有可动件以及固定件的振动致动器,其中,所述可动件具有基板和保持于所述基板的永久磁铁,所述固定件具有收容所述可动件的壳体、由磁性材料形成于与所述永久磁铁对应的位置的磁芯和设置于所述磁芯的外周的线圈。
Description
技术领域
本发明涉及振动致动器以及电子设备。
背景技术
搭载于便携信息终端、游戏机的控制器等电子设备且对应于各种操作而振动的振动致动器已经实用化。
作为这种振动致动器,已知如下的振动发生器,即,该振动发生器具有:含有磁体且相对于框体保持为能够位移的可动件;和产生使可动件位移的磁场的多个线圈(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-154290号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1中的振动发生器所使用的线圈是空芯线圈,有可能无法获得使可动件振动的充足的驱动力。若要通过这种结构获得充足的驱动力,则需增加线圈的匝数,从而厚度增加,因此振动致动器的薄型化变得困难。另外,由于增加线圈的匝数而导致电流量的增加,伴随于此,产生电力消耗以及发热变大的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的是提供能够获得使可动件振动的充足的驱动力的振动致动器。
用于解决课题的手段
根据本发明的一种方式,振动致动器具有可动件以及固定件,其中,所述可动件具有基板和保持于所述基板的永久磁铁,所述固定件具有收容所述可动件的壳体、由磁性材料形成于与所述永久磁铁对应的位置的磁芯和设置于所述磁芯的外周的线圈。
发明效果
根据本发明的实施方式,提供能够获得使可动件振动的充足的驱动力的振动致动器。
附图说明
图1是本实施方式中的振动致动器的立体图。
图2是本实施方式中的振动致动器的俯视图。
图3是本实施方式中的振动致动器的分解立体图。
图4是本实施方式中的上壳体的分解立体图。
图5是本实施方式中的下壳体的分解立体图。
图6是本实施方式中的可动件的分解立体图。
图7是本实施方式中的可动件的俯视图。
图8是本实施方式中的可动件的仰视图。
图9是图7的B-B剖视图。
图10是图2的A-A剖视图。
图11是说明本实施方式中的可动件向X1方向运动的图。
图12是说明本实施方式中的可动件向Y2方向运动的图。
图13是说明本实施方式中的可动件的旋转的图。
图14是说明本实施方式中的可动件的可动范围的图。
图15是本实施方式中的移动电话的立体图。
图16是示出本实施方式中的可动件的变形例1的图。
图17是示出本实施方式中的可动件的变形例2的图。
具体实施方式
以下参照附图对具体实施方式进行说明。在各附图中,有时对相同的结构部分标注相同的附图标记,省略重复的说明。
图1是本实施方式中的振动致动器100的立体图。图2是本实施方式中的振动致动器100的俯视图。另外,图3是本实施方式中的振动致动器100的分解立体图。
在以下所示的附图中,X1、X2方向是振动致动器100的宽度方向,Y1、Y2方向是振动致动器100的深度方向,Z1、Z2方向是振动致动器100的高度方向。需要说明的是,以下,有时将Z1方向作为上方、将Z2方向作为下方而进行说明,但不是限定振动致动器100的设置姿态。
如图1至图3所示,振动致动器100具有上壳体10以及下壳体20。另外,如图3所示,振动致动器100具有收容于上壳体10与下壳体20之间的可动件50。
上壳体10以及下壳体20分别形成为同径的圆形状,相互接合而构成在内部收容可动件50的壳体,是振动致动器100中的相对可动件50的固定件。
可动件50形成为圆盘状且收容于上壳体10与下壳体20之间。可动件50被如图3所示的上滚珠30a~30d以及下滚珠40a~40d支承为能够在上壳体10与下壳体20之间移动。需要说明的是,在以下的说明中,有时省略附图标记a~d而总称各部来进行说明。
以下,针对振动致动器100的各部进行详细说明。
图4是本实施方式中的上壳体10的分解立体图。如图4所示,上壳体10具有上壳体主体11以及上线圈16a~16d。
上壳体主体11由例如软铁、铁素体类或者马氏体类的不锈钢等磁性材料通过切削加工而形成。上壳体主体11具有顶板12以及上侧壁13。顶板12形成为圆形。顶板12例如直径为20mm、厚度为0.5mm。上侧壁13形成为从顶板12的周缘向Z2方向突出。上侧壁13例如距顶板12的下表面的高度为1mm、厚度为0.5mm。
在上壳体主体11的顶板12的下表面侧形成有上磁芯14a~14d以及上壳体凹部15a~15d。
上磁芯14形成为从顶板12的下表面向Z2方向以圆柱状突出。上磁芯14a~14d分别形成于从上壳体主体11的顶板12的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。另外,上磁芯14a与上磁芯14c在Y1、Y2方向上并列形成,上磁芯14b与上磁芯14d在X1、X2方向上并列形成。上磁芯14例如直径为2.3mm、距顶板12的下表面的高度为0.5mm。
上壳体凹部15形成为从顶板12的下表面向Z1方向以圆形状凹陷。上壳体凹部15a~15d形成于从顶板12的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。另外,上磁芯14以及上壳体凹部15以在顶板12的周向上交替并列的方式形成。上壳体凹部15例如直径为1.5mm、距顶板12的下表面的深度为0.3mm。
上线圈16由电线卷绕而形成,且安装于上壳体主体11的上磁芯14。形成上线圈16的电线例如两端被从上壳体10引出并与驱动电路连接,且流通规定的方向以及大小的电流。
需要说明的是,在本实施方式中,上磁芯14是与上壳体主体11的顶板12一体化而形成的,但也可以以独立部件的形式将由磁性材料形成的上磁芯14固定于由拉深加工等形成的上壳体10。
图5是本实施方式中的下壳体20的分解立体图。如图5所示,下壳体20具有下壳体主体21以及下线圈26a~26d。
下壳体主体21由例如软铁、铁素体类或者马氏体类的不锈钢等磁性材料通过切削加工而形成。下壳体主体21具有底板22以及下侧壁23。底板22形成为圆形。底板22例如直径为20mm、厚度为0.5mm。下侧壁23形成为从底板22的周缘向Z1方向突出。下侧壁23例如距底板22的上表面的高度为1mm、厚度为0.5mm。
在下壳体主体21的底板22的上表面侧形成有下磁芯24a~24d以及下壳体凹部25a~25d。
下磁芯24形成为从底板22的上表面向Z1方向以圆柱状突出。下磁芯24a~24d形成于从下壳体主体21的底板22的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。另外,下磁芯24a与下磁芯24c在Y1、Y2方向上并列形成,下磁芯24b与下磁芯24d在X1、X2方向上并列形成。下磁芯24例如直径为2.3mm、距底板22的上表面的高度为0.5mm。
下壳体凹部25形成为从底板22的上表面向Z2方向以圆形状凹陷。下壳体凹部25a~25d形成于从下壳体主体21的底板22的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。下磁芯24以及下壳体凹部25以在底板22的周向上交替并列的方式形成。下壳体凹部25例如直径为1。5mm、距底板22的上表面的深度为0.3mm。
下线圈26由电线卷绕而形成,且安装于下壳体主体21的下磁芯24。形成下线圈26的电线例如两端被从下壳体20引出并与驱动电路连接,且流通规定的方向以及大小的电流。
需要说明的是,在本实施方式中,下磁芯24是与下壳体主体21的底板22一体化而形成的,但也可以以独立部件的形式将由磁性材料形成的下磁芯24固定于由拉深加工等形成的下壳体20。
图6是本实施方式中的可动件50的分解立体图。图7是本实施方式中的可动件50的俯视图。图8是本实施方式中的可动件50的仰视图。另外,图9是图7的B-B剖视图。
如图6至图9所示,可动件50具有基板51、上配重板57以及下配重板58。
基板51例如由黄铜、钨、奥氏体类的不锈钢等非磁性材料形成为圆盘状。基板51例如直径为17mm、厚度为0.9mm。在基板51形成有基板上凹部52a~52d、基板下凹部53a~53d以及贯通孔55a~55d。
基板上凹部52形成为从基板51的上表面向Z2方向以圆形状凹陷。基板上凹部52a~52d形成于从基板51的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。基板上凹部52例如直径为1.5mm、距基板51的上表面的深度为0.3mm。
基板下凹部53形成为从基板51的下表面向Z1方向以圆形状凹陷。基板下凹部53a~53d形成于从基板51的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。另外,基板下凹部53形成于与基板51的上表面侧的基板上凹部52对应的位置。基板下凹部53例如直径为1.5mm、距基板51的下表面的深度为0.3mm。
贯通孔55贯通基板51并保持永久磁铁56。贯通孔55a~55d形成于从基板51的中心向径向等距离且在周向上等间隔的位置。另外,贯通孔55a与贯通孔55c在Y1、Y2方向上并列形成,贯通孔55b与贯通孔55d在X1、X2方向上并列形成。基板上凹部52以及基板下凹部53与贯通孔55在基板51的周向上交替并列形成。
贯通孔55形成为例如长边方向为4mm、短边方向为3.5mm的矩形状。贯通孔55a以及贯通孔55c以长边方向与Y1、Y2方向平行且短边方向与X1、X2方向平行的方式形成。另外,贯通孔55b以及贯通孔55d以长边方向与X1、X2方向平行且短边方向与Y1、Y2方向平行的方式形成。
永久磁铁56在贯通孔55中保持于基板51。永久磁铁56例如是钕磁铁,且形成为与基板51的贯通孔55相同大小的长方体状。永久磁铁56例如被放入贯通孔55且通过粘合剂与基板51接合。
永久磁铁56被磁化为第一N极N1、第一S极S1、第二N极N2、以及第二S极S2这四极。需要说明的是,永久磁铁56也可以例如由被磁化为两极的两个磁铁构成。永久磁铁56a~56d分别设置为各极从基板51的中心向径向延伸,且N极与S极在基板51的周向上交替并列。永久磁铁56a以及永久磁铁56c在基板51的上表面侧以及下表面侧分别以磁化方向与X1、X2方向平行的方式保持于基板51。另外,永久磁铁56b以及永久磁铁56d在基板51的上表面侧以及下表面侧分别以磁化方向与Y1、Y2方向平行的方式保持于基板51。
上配重板57以及下配重板58例如由黄铜、钨和不锈钢等非磁性材料形成为圆环状。上配重板57以及下配重板58的外径分别与基板51的外径相等。另外,上配重板57以及下配重板58的内径形成为在以外周缘一致的方式层叠于基板51的状态下与基板上凹部52、基板下凹部53以及永久磁铁56不重叠的大小。
本实施方式中的可动件50通过在基板51层叠上配重板57以及下配重板58,而能够获得可以对搭载有振动致动器100的电子设备的使用者充足地传递振动触感的重量。例如,通过增厚基板51的周缘部分能够加重可动件50,但在该情况下由于基板51变为复杂的形状,因此具有加工性降低且制造成本上升的可能性。与此相对,根据本实施方式中的可动件50,通过在基板51层叠上配重板57以及下配重板58这种简易的结构,能够在不导致制造成本上升的情况下增加重量。
另外,上配重板57以及下配重板58以不与基板上凹部52、基板下凹部53以及永久磁铁56重叠的方式层叠于基板51,从而能够不妨碍可动件50的运动而增加重量。另外,有效地利用上壳体10和下壳体20之间的空间,在基板51的两面分别层叠上配重板57以及下配重板58,由此能够充分确保可动件50的重量。
需要说明的是,基板51、上配重板57以及下配重板58可以由相同的材料形成,但为了增加可动件50的重量,也可以使用比基板51的材料比重大的材料形成上配重板57以及下配重板58。例如,在为提高加工性而基板51使用黄铜的情况下,上配重板57以及下配重板58使用比黄铜加工性差而比重大的钨形成。这样,由于基板51、上配重板57以及下配重板58作为单独部件构成,能够对应各自的功能使用不同的材料,从而能够减少制造成本等,提高设计自由度。
接下来,对振动致动器100的可动件50的支承结构以及可动件50的运动进行说明。
图10是图2的A-A剖视图,是穿过上磁芯14a以及下磁芯24a的XZ剖视图。
如图10所示,在振动致动器100中,以上壳体凹部15与下壳体凹部25在Z1、Z2方向上对置的方式接合上壳体10和下壳体20。可动件50以基板上凹部52与上壳体凹部15在Z1、Z2方向上对置且基板下凹部53与下壳体凹部25在Z1、Z2方向上对置的方式收容在上壳体10与下壳体20之间。另外,可动件50被设置在基板上凹部52与上壳体凹部15之间的上滚珠30和设置在基板下凹部53与下壳体凹部25之间的下滚珠40支承为能够移动。
上滚珠30以及下滚珠40是例如由不锈钢、陶瓷等形成且在旋转的同时将可动件50支承为能够移动的滚动构件。上滚珠30以及下滚珠40的直径例如是1.2mm。
上滚珠30的上端侧收容于上壳体凹部15且与上壳体10抵接,下端侧收容于基板上凹部52且与基板51抵接。上滚珠30在上壳体10与可动件50之间形成规定的间隔。另外,上滚珠30设置为能够在上壳体凹部15与基板上凹部52之间旋转,且从上表面侧将可动件50支承为能够移动。
下滚珠40的上端侧收容于基板下凹部53且与基板51抵接,下端侧收容于下壳体凹部25且与下壳体20抵接。下滚珠40在下壳体20与可动件50之间形成规定的间隔。另外,下滚珠40设置为能够在下壳体凹部25与基板下凹部53之间旋转,且从下表面侧将可动件50支承为能够移动。
如上所述,可动件50被设置为能够旋转的上滚珠30以及下滚珠40支承为能够在与Z1、Z2方向正交的任意方向上移动。另外,可动件50被上滚珠30以及下滚珠40支承为能够以与Z1、Z2方向平行的旋转轴为中心在任意的方向上旋转。
需要说明的是,如果能够将可动件50支承为能够移动,则上滚珠30以及下滚珠40的数量、配置等的结构可以不限于在本实施方式中例示的结构。
在上线圈16以及下线圈26未流通电流的情况下,可动件50通过在永久磁铁56与上磁芯14以及下磁芯24之间作用的磁力被支承在平衡的位置。在本实施方式中,可动件50被支承在永久磁铁56的中心与上磁芯14以及下磁芯24的中心在俯视下大致重叠的位置(以下称为“中心位置”)。在该中心位置处,上壳体10以及下壳体20的中心与基板51的中心一致。
从可动件50被支承在中心位置的状态使电流在上线圈16以及下线圈26流通时,在作用于分别被励磁的上磁芯14以及下磁芯24与永久磁铁56之间的磁力的作用下,可动件50移动。
例如,从图10所示的状态在上磁芯14a的下端为N极的方向上使电流在上线圈16a流通时,永久磁铁56a的第一S极S1a被上磁芯14a吸引。另外,在下磁芯24a的上端为S极的方向上使电流在下线圈26a流通时,永久磁铁56a的第二N极N2a被下磁芯24a吸引。通过这样在上线圈16a以及下线圈26a流通电流而产生的磁力,在永久磁铁56a产生使可动件50在X1方向移动的驱动力。
另外,例如,从图10所示的状态在上磁芯14a的下端为S极的方向上使电流在上线圈16a流通时,永久磁铁56a的第一N极Nla被上磁芯14a吸引。另外,在下磁芯24a的上端为N极的方向上使电流在下线圈26a流通时,永久磁铁56a的第二S极S2a被下磁芯24a吸引。通过这样在上线圈16a以及下线圈26a流通电流而产生的磁力,在永久磁铁56a产生使可动件50在X2方向移动的驱动力。
如上所述,通过在上线圈16a以及下线圈26a流通电流而产生的磁力,能够在永久磁铁56a产生使可动件50在X1方向或者X2方向移动的驱动力。另外,通过改变在上线圈16a以及下线圈26a流通的电流的大小,能够使可动件50的移动量变化。
同样地,通过在上线圈16c以及下线圈26c流通电流而产生的磁力,能够在永久磁铁56c产生使可动件50在X1方向或者X2方向移动的驱动力。另外,通过在上线圈16b、16d以及下线圈26b、26d流通电流而产生的磁力,能够在永久磁铁56b、56d产生使可动件50在Y1方向或者Y2方向移动的驱动力。
图11至图13是说明本实施方式中的可动件50的运动的图。图11至图13是示出了省略上壳体10以及上滚珠30的图示的振动致动器100的俯视图。
图11是说明使可动件50在X1方向移动的情况的图。
在使可动件50在X1方向移动的情况下,以在永久磁铁56a产生箭头D1方向的驱动力的方式在上线圈16a以及下线圈26a流通电流。另外,以在永久磁铁56c产生箭头D2方向的驱动力的方式在上线圈16c以及下线圈26c流通电流。这样,通过在永久磁铁56a以及永久磁铁56c产生箭头D1、D2方向的驱动力,如图11所示,能够使可动件50从中心位置在X1方向移动。
另外,以在永久磁铁56a以及永久磁铁56c分别产生与箭头D1以及箭头D2相反方向的驱动力的方式在各线圈流通逆向的电流,由此能够使可动件50从中心位置在X2方向移动。
图12是说明使可动件50在Y2方向移动的情况的图。
在使可动件50在Y2方向移动的情况下,以在永久磁铁56b产生箭头D3方向的驱动力的方式在上线圈16b以及下线圈26b流通电流。另外,以在永久磁铁56d产生箭头D4方向的驱动力的方式在上线圈16d以及下线圈26d流通电流。这样,通过在永久磁铁56b以及永久磁铁56d产生箭头D3、D4方向的驱动力,如图12所示,能够使可动件50从中心位置在Y2方向移动。
另外,以在永久磁铁56b以及永久磁铁56d分别产生与箭头D3以及箭头D4相反方向的驱动力的方式在各线圈流通逆向电流,由此能够使可动件50从中心位置在Y1方向移动。
在本实施方式中的振动致动器100中,如上所述,通过在磁化方向与X1、X2方向平行的永久磁铁56a以及永久磁铁56c产生驱动力,能够使可动件50在X1方向或者X2方向移动。另外,通过在磁化方向与Y1、Y2方向平行的永久磁铁56b以及永久磁铁56d产生驱动力,能够使可动件50在Y1方向或者Y2方向移动。
另外,例示了使可动件50在与X1、X2方向或者Y1、Y2方向平行的方向移动的情况,但通过改变在各线圈流通的电流的方向以及大小,能够使可动件50在相对于X1、X2方向以及Y1、Y2方向倾斜的方向移动。
图13是说明使可动件50旋转的情况的图。
在使可动件50在俯视时以顺时针方向旋转的情况下,以在永久磁铁56a产生箭头D5方向的驱动力的方式在上线圈16a以及下线圈26a流通电流。另外,以在永久磁铁56b产生箭头D6方向的驱动力、在永久磁铁56c产生箭头D7方向的驱动力、以及在永久磁铁56d产生箭头D8方向的驱动力的方式,在上线圈16b~16d以及下线圈26b~26d流通电流。这样,通过在永久磁铁56a~56d分别产生箭头D5~D8方向的驱动力,如图13所示,能够使可动件50在俯视时以顺时针方向旋转。
另外,通过以在永久磁铁56a~56d分别产生与箭头D5~D8方向相反方向的驱动力的方式在上线圈16b~16d以及下线圈26b~26d流通电流,能够使可动件50在俯视时以逆时针方向旋转。
另外,通过在各线圈流通交流的电流,例如,能够以数Hz~500kHz的周期使可动件50在任意的方向振动。例如,能够使可动件50振动,从而使向与搭载有振动致动器100的电子设备的操作对应的方向的位移量变大。
本实施方式中的可动件50设置为永久磁铁56a以及永久磁铁56c的磁化方向与永久磁铁56b以及永久磁铁56d的磁化方向正交。因此,通过永久磁铁56a以及永久磁铁56c与永久磁铁56b以及永久磁铁56d能够产生相互正交的方向的驱动力。
因此,通过在永久磁铁56a以及永久磁铁56c产生的驱动力与在永久磁铁56b以及永久磁铁56d产生的驱动力,能够使可动件50从中心位置在与Z1、Z2方向正交的任意的方向移动。另外,能够使可动件50以与Z1、Z2方向平行的旋转轴为中心在任意的方向旋转。
需要说明的是,设置于可动件50的永久磁铁56的数量以及配置等的结构不限于本实施方式中例示的结构。上磁芯14、上线圈16、下磁芯24以及下线圈26设置于与保持于可动件50的基板51的永久磁铁56对应的位置。例如,在使可动件50仅在规定的一个方向振动的情况下,设置于可动件50的永久磁铁56的数量也可以为一个。
在本实施方式中的振动致动器100中,在上磁芯14安装有上线圈16,在下磁芯24安装有下线圈26。通过这样在由磁性材料形成的磁芯的周围设置线圈,与使用无磁芯的空芯线圈的情况相比,能够产生更强的磁力。因此,在本实施方式中的振动致动器100中,能够在不增加线圈的匝数、在线圈中流通的电流量的情况下获得使可动件50振动的充足的驱动力。
另外,本实施方式中的上壳体10以及下壳体20由磁性材料形成而作为后磁轭发挥功能。因此,在上磁芯14以及上线圈16产生的磁力在作为后磁轭发挥功能的上壳体10形成磁路而使磁效率提高。同样地,在下磁芯24以及下线圈26产生的磁力通过作为后磁轭发挥功能的下壳体20而使磁效率提高。因此,能够高效地获得使可动件50振动所需的驱动力。
可动件50的可动范围在基板51的上表面侧由上滚珠30、上壳体凹部15以及基板上凹部52限制。另外,可动件50的可动范围在基板51的下表面侧由下滚珠40、下壳体凹部25以及基板下凹部53限制。
图14是说明本实施方式中的可动件50的可动范围的图。
如图14所示,可动件50在X1方向移动,上滚珠30处于与基板上凹部52的侧壁面以及上壳体凹部15的侧壁面的两方接触的状态时,可动件50在X1方向不能进一步运动。同样,下滚珠40处于与基板下凹部53的侧壁面以及下壳体凹部25的侧壁面的两方接触的状态时,可动件50在X1方向不能进一步运动。
这样,可动件50的可动范围被限制在上滚珠30与基板上凹部52的侧壁面以及上壳体凹部15的侧壁面的两方接触、或者下滚珠40与基板下凹部53的侧壁面以及下壳体凹部25的侧壁面的两方接触的位置。图14例示了可动件50的向X1方向的移动被限制的情形,但不论在任何的方向移动的情况下都可以同样地限制可动件50的移动。
这样,上壳体凹部15以及基板上凹部52分别收容上滚珠30的至少一部分,在基板51的上表面侧作为限制可动件50的可动范围的限位器发挥功能。另外,下壳体凹部25以及基板下凹部53分别收容下滚珠40的至少一部分,在基板51的下表面侧作为限制可动件50的可动范围的限位器发挥功能。
可动件50的可动范围由上壳体凹部15、下壳体凹部25、基板上凹部52以及基板下凹部53的大小、和上滚珠30以及下滚珠40的直径决定。可动件50的可动范围设定在永久磁铁56的磁力对上磁芯14以及下磁芯24进行作用的范围内。另外,上壳体10、下壳体20以及可动件50形成为即使可动件50在可动范围内运动也不会相互碰撞的大小。
根据上述结构,例如,即便振动致动器100受到冲击从而可动件50从中心位置运动,可动件50也不会与上壳体10以及下壳体20碰撞。另外,可动件50通过在永久磁铁56与上磁芯14以及下磁芯24之间作用的磁力再次回到中心位置。这样,即便在振动致动器100受到冲击的情况下,也能够抑制可动件50、上壳体10以及下壳体20的损伤,且能够防止可动件50处于无法进行位置控制的状态。
图15是本实施方式中的移动电话200的立体图。
移动电话200是所谓的智能手机,具有显示操作画面201以及壳体210。另外,移动电话200在壳体210的内部设置有振动致动器100。
振动致动器100的上线圈16以及下线圈26与未图示的控制电路连接。在振动致动器100中,通过从控制电路向上线圈16以及下线圈26流通交流电流,由此使可动件50振动。可动件50振动的方向、大小例如对应于显示操作画面201的使用者的操作而设定,振动所需的交流电流从控制电路向上线圈16以及下线圈26流通。
需要说明的是,作为具有振动致动器100的电子设备而例示了移动电话200,但设置有振动致动器100的电子设备不限定于此。例如,振动致动器100可以设置于平板PC等的移动信息终端、游戏机的控制器、各种可佩戴装置等电子设备。
如以上说明所述,在本实施方式中的振动致动器100中,上线圈16安装于形成在上壳体10的上磁芯14,且下线圈26安装于形成在下壳体20的下磁芯24。通过这样在磁芯的周围设置线圈,与使用无磁芯的空芯线圈的情况相比,能够产生更强的磁力。因此,能够在不增加线圈的匝数、在线圈中流通的电流量的情况下获得使可动件50振动的充足的驱动力。
接下来,对本实施方式中的可动件50的变形例进行说明。
(变形例1)
图16是示出本实施方式中的可动件50的变形例1的图。在图16中示出了变形例1中的可动件50A的局部剖面放大图。
在变形例1中的可动件50A中,上配重板57A以及下配重板58A的外径比基板51的外径小。另外,上配重板57A与下配重板58A层叠于从基板51的外周缘向内侧偏移的位置。上配重板57A通过焊接部61使上配重板57A的外侧侧面(外周面)以及内侧侧面(内周面)与基板51的上表面接合。另外,下配重板58A通过焊接部62使下配重板58A的外侧侧面(外周面)以及内侧侧面(内周面)与基板51的下表面接合。
上配重板57A以及下配重板58A层叠于从基板51的外周缘向内侧偏移的位置。由此,即便在可动件50由于来自外部的冲击而运动并与上壳体10以及下壳体20的侧壁碰撞的情况下,上配重板57A以及下配重板58A也不与上壳体10以及下壳体20的侧壁直接碰撞,从而不容易对接合部产生损伤。另外,上述结构与将上配重板57A以及下配重板58A形成为与基板51同径且将外周面彼此焊接的情况相比,不会由于焊接部而增大可动件50的外径,例如在通过激光焊接等接合的情况下不需要从侧面的焊接,能够仅通过从上表面以及下表面的焊接进行接合。
(变形例2)
图17是示出本实施方式中的可动件50的变形例2的图。在图17中示出了变形例2中的可动件50B的俯视图。
变形例2中的可动件50B的上配重板57B在内周面形成有沿基板上凹部52的周缘以半圆状凹陷的限位器部59。上配重板57B以限位器部59沿基板上凹部52的方式对位并与基板51接合。
这样,通过在上配重板57B形成有包围基板上凹部52的至少一部分的限位器部59,即便在由于振动致动器100的长期间的使用而使上滚珠30、上壳体凹部15、下壳体凹部25磨损并产生间隙的情况下,也能够防止上滚珠30跃出到基板51的上表面。例如,即便振动致动器100受到冲击而使可动件50运动,通过上配重板57B的限位器部59与上滚珠30接触,上滚珠30跃出到基板51的上表面而使可动件50从可动范围偏离的可能性也减少。
这样,通过在上配重板57B沿基板上凹部52形成限位器部59,即便在振动致动器100受到冲击的情况下,也能够防止上滚珠30从基板上凹部52偏离而使可动件50超过可动范围运动。
另外,可动件50B具有层叠于基板51的中央部分的上中央配重板69。这样,通过在不与永久磁铁56和基板上凹部52重叠的位置设置上中央配重板69,能够使可动件50B更重。由于使可动件50B变重,能够对搭载有振动致动器100的电子设备的使用者充分地给予振动的触感。
需要说明的是,上配重板57B的限位器部59沿基板上凹部52的至少一部分形成即可,也可以形成为包围基板上凹部52的整周。另外,上中央配重板69只要是不与永久磁铁56和基板上凹部52重叠、不与上磁芯14接触的形状,则不限于图17例示的形状。
另外,也可以在可动件50B的下表面侧层叠具有与上配重板57B同样的形状的下配重板以及具有与上中央配重板69同样的形状的下中央配重板。通过具有限位器部的下配重板,能够防止在基板51的下表面侧下滚珠40从基板下凹部53偏离而使可动件50B超过可动范围运动。另外,通过下中央配重板增重可动件50B,能够对搭载有振动致动器100的电子设备的使用者充分地给予振动的触感。
以上,针对本实施方式所涉及的可动件、振动致动器以及电子设备进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式,也可以在本发明的范围内进行各种变形以及改良。
需要说明的是,本国际申请基于2016年9月13日申请的日本国专利申请第2016-178206号而要求了优先权,该申请的全部内容引用在本国际申请中。
附图标记说明
10 上壳体(壳体);
14a~14d 上磁芯;
16a~16d 上线圈;
20 下壳体(壳体);
24a~24d 下磁芯;
26a~26d 下线圈;
30 上滚珠(滚动构件);
40 下滚珠(滚动构件);
50 可动件;
51 基板;
56a~56d 永久磁铁;
57 上配重板(第一配重板);
58 下配重板(第二配重板);
100 振动致动器;
200 移动电话(电子设备)。
Claims (7)
1.一种振动致动器,具有可动件以及固定件,
所述振动致动器的特征在于,
所述可动件具有:
基板;和
保持于所述基板的永久磁铁,
所述固定件具有:
收容所述可动件的壳体;
由磁性材料形成于与所述永久磁铁对应的位置的磁芯;和
设置于所述磁芯的外周的线圈。
2.根据权利要求1所述的振动致动器,其特征在于,
所述永久磁铁具有:
以磁化方向为沿基板面的第一方向的方式保持于所述基板的第一永久磁铁;和
以磁化方向为沿基板面且与所述第一方向正交的第二方向的方式保持于所述基板的第二永久磁铁。
3.根据权利要求1或者2所述的振动致动器,其特征在于,
所述壳体由磁性材料形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的振动致动器,其特征在于,
具有设置于所述基板与所述壳体之间且在旋转的同时将所述基板支承为能够移动的滚动构件。
5.根据权利要求4所述的振动致动器,其特征在于,
所述基板以及所述壳体分别具有将所述滚动构件的一部分收容的凹部。
6.根据权利要求5所述的振动致动器,其特征在于,
所述可动件具有层叠于所述基板的配重板,
所述配重板具有以沿所述凹部的至少一部分的方式形成的限位器部。
7.一种电子设备,其特征在于,
具有权利要求1至6中任一项所述的振动致动器。
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