CN114761142A - 振动产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明通过一种振动产生装置来解决上述课题，其特征在于，具有：壳体，由大致四边形的底面部和四个侧面部形成，且在内部具有空间；振动体，包含磁体；弹性部件，将所述壳体与所述振动体连接；线圈，产生用于使所述振动体振动的磁场；以及托架，具有安装有所述线圈的线圈安装部，其中，所述壳体的对置的两个侧面部在与所述底面部连接的一侧的相反侧的一端设有托架支承部，在所述托架设有与所述托架支承部接合的连接部，在所述壳体的空间内所述托架被装入的状态下，所述壳体的所述托架支承部与所述托架的所述连接部被接合。

Description

振动产生装置

技术领域

本发明涉及振动产生装置。

背景技术

在移动电话、游戏机等移动型的电子设备中，存在为了通过振动向用户通知电话的来电、赋予与游戏的展开相应的触感而搭载有振动产生装置的电子设备。例如作为这样的振动产生装置，公开了在将金属板材向不同的方向弯折而形成的碟形弹簧上搭载磁体而使该磁体振动的振动产生装置(例如专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-22964号公报

专利文献2：日本特开2017-28976号公报

发明内容

发明将要解决的课题

在上述那样的振动产生装置中，例如通过在线圈中流动交流电流而产生的磁场，使成为振动体的永磁体交替地运动，从而产生振动。因此，设有用于固定线圈的线圈支承部件，线圈支承部件被接合于框体的底面。然而，如果框体由于较薄而易变形、且成为振动体的永磁体振动，则存在线圈由于该影响也振动、从而变得无法获得所希望的振动特性的情况。此外，在将线圈支承部件接合于框体的底面时，例如如果要通过焊接进行接合，则操作困难，无法容易地接合，需要时间和劳力。

因此，需求能够获得所希望的振动特性、并且能够容易制作且以低成本进行制造的振动产生装置。

用于解决课题的手段

根据本实施方式的一个观点，其特征在于，具有：壳体，由大致四边形的底面部和四个侧面部形成，且在内部具有空间；振动体，包含磁体；弹性部件，将所述壳体与所述振动体连接；线圈，产生用于使所述振动体振动的磁场；以及托架，具有安装有所述线圈的线圈安装部，所述壳体的对置的两个侧面部，在与所述底面部连接的一侧的相反侧的一端设有托架支承部，在所述托架设有与所述托架支承部接合的连接部，在所述壳体的空间内所述托架被装入的状态下，所述壳体的所述托架支承部与所述托架的所述连接部被接合。

发明效果

根据公开的振动产生装置，能够获得所希望的振动特性、且能够以低成本进行制造。

附图说明

图1是本实施方式中的振动产生装置的立体图。

图2是本实施方式中的振动产生装置的分解立体图。

图3是本实施方式中的振动产生装置的壳体和托架的立体图(1)。

图4是本实施方式中的振动产生装置的壳体和托架的立体图(2)。

图5是本实施方式中的振动产生装置的托架、线圈、柔性基板的分解立体图(1)。

图6是本实施方式中的振动产生装置的托架、线圈、柔性基板的分解立体图(2)。

图7是本实施方式中的振动产生装置的托架、线圈、柔性基板的立体图(1)。

图8是本实施方式中的振动产生装置的托架、线圈、柔性基板的立体图(2)。

图9是本实施方式中的振动产生装置的振动体以及弹性部件的立体图(1)。

图10是本实施方式中的振动产生装置的振动体以及弹性部件的立体图(2)。

图11是本实施方式中的振动产生装置的说明图(1)。

图12是本实施方式中的振动产生装置的说明图(2)。

图13是本实施方式中的振动产生装置的剖面图。

图14是本实施方式中的振动产生装置的剖面立体图。

具体实施方式

以下，对用于实施的方式进行说明。另外，对相同的部件等标注同一附图标记，省略说明。另外，在本申请中，将X1-X2方向、Y1-Y2方向、Z1-Z2方向设为相互正交的方向。此外，将包含X1-X2方向以及Y1-Y2方向的面记载为XY面，将包含Y1-Y2方向以及Z1-Z2方向的面记载为YZ面，将包含Z1-Z2方向以及X1-X2方向的面记载为ZX面。

基于图1以及图2，对本实施方式中的振动产生装置进行说明。图1是本实施方式中的振动产生装置的立体图，图2是分解立体图。本实施方式中的振动产生装置罩10具有上侧磁轭20、线圈30、托架40、磁体50、下侧磁轭60、弹性部件70、壳体80、柔性基板90、连接布线95、96等。另外，在本实施方式中，罩10、托架40、弹性部件70、壳体80由非磁性的不锈钢形成，上侧磁轭20以及下侧磁轭60由包含Fe等的磁性材料形成。

如图1所示，本实施方式中的振动产生装置的外观以大致长方体的形状形成，与XY面平行的面的面积最大。

由壳体80和罩10形成本实施方式中的振动产生装置的框体部分。如图3以及图4所示，壳体80以大致长方形的形状形成，并设有大致长方形的与XY面平行的底面部81，以及从底面部81朝向Z1方向延伸的与ZX面平行的两个侧面部82和与YZ面平行的两个侧面部83，并且所述壳体80形成为具有成为空间的开口部84的箱状。在本实施方式中，形成了侧面部82的大致长方形的成为长度方向的X1-X2方向的长度比形成了侧面部83的大致长方形的成为长度方向的Y1-Y2方向的长度长。

此外，在设有底面部81的一侧设有比底面部81在Z1侧高1mm～2mm的弹性部件支承部85。弹性部件支承部85是支承弹性部件70的部分，且具有与XY面平行的面。而且，在侧面部82的Z1侧的一端、即在侧面部82的与底面部81连接的一侧的相反侧的一端设有用于支承托架40的四个托架支承部86。托架支承部86通过以弯折部沿着振动体的振动方向(X1-X2方向)延伸的方式使侧面部82的Z1侧的一端弯折而形成，且具有与XY面平行的面。另外，在图3以及图4中也描绘有托架40，但对详细情况之后进行叙述。

在壳体80的内部装入弹性部件70、下侧磁轭60、磁体50、托架40、线圈30、以及上侧磁轭20，并从成为上侧的Z1侧覆盖罩10。在本申请中，存在将由壳体80、或者罩10和壳体80形成的框体部分记载为外壳的情况。

如图5以及图6所示，线圈30以在Y1-Y2方向上长的方式被卷绕，且具有用于流动电流的端子31以及32。线圈30通过粘合剂被粘合而固定并被安装于托架40的Z2侧的面40a的线圈安装部41。在托架40的Y1侧以及Y2侧，用于与壳体80的托架支承部86连接的延伸设置支承部42被形成为在Z1方向上延伸。延伸设置支承部42在Y1侧设有两个、在Y2侧设有两个，且由与XZ面平行的面形成。延伸设置支承部42的Z1侧的一端以弯折部相对于线圈安装部41沿着X1-X2方向延伸的方式朝向外侧弯折成大致直角，从而形成具有与XY面平行的安装面的连接部43。此外，在托架40的Z1侧设有限制并支承柔性基板90、连接布线95、96的移动的布线支承部44。另外，托架40通过使非磁性不锈钢等金属板冲裁并弯折而形成。

因而，在托架40中，延伸设置支承部42以及所述连接部43在壳体80的一方的侧面部82的一侧、即在Y1侧沿着作为振动体的振动方向的X1-X2方向设有两个，在与一方的侧面部82对置的另一方的侧面部82的一侧、即在Y2侧沿着作为振动体的振动方向的X1-X2方向设有两个。

此外，柔性基板90以长度方向成为X1-X2方向的方式形成，在柔性基板90的X1侧的端部设有将柔性基板90贯通的贯通孔91以及贯通孔91的周围的电极部92，在X2侧的端部设有将柔性基板90贯通的贯通孔93以及贯通孔93的周围的电极部94。电极部92、94被设于柔性基板90的Z2侧的面。柔性基板90的整体由聚酰亚胺等具有可挠性和绝缘性的树脂材料形成，电极部92、94由铜等具有导电性的金属材料形成。

在本实施方式中的振动产生装置中，设有与线圈30的端子31以及32连接的连接布线95以及96。在连接布线95，在与线圈30的端子31连接的导线部95a中，连接布线95的包覆被剥离而使导线露出，并以被装入柔性基板90的贯通孔91的方式在Z2方向上弯曲。此外，在连接布线96，在与线圈30的端子32连接的导线部96a中，连接布线96的包覆被剥离而使导线露出，并以被装入柔性基板90的贯通孔93的方式在Z2方向上弯曲。

图7以及图8示出了线圈30、托架40、柔性基板90、连接布线95以及96被连接而一体化的状态。具体而言，线圈30通过粘合剂被接合而固定于托架40的Z2侧的面40a的线圈安装部41。在被设于托架40的Z1侧的面40b的两个布线支承部44之间装入柔性基板90、连接布线95以及96。另外，存在将托架40的Z2侧的面40a记载为一方的面、将与托架40的Z2侧的面40a相反的Z1侧的面40b记载为另一方的面的情况。

连接布线95的导线部95a的弯折的部分在被装入柔性基板90的贯通孔91的状态下，在柔性基板90的Z2侧的电极部92，通过线圈30的端子31和焊料97而电连接。此外，连接布线96的导线部96a的弯折的部分在被装入柔性基板90的贯通孔93的状态下，在柔性基板90的Z2侧的电极部94，通过线圈30的端子32和焊料98而电连接。

在该状态下，被设于柔性基板90的X1-X2方向的端部的电极部92、94比托架40向外侧突出，但为进入壳体80的内部的位置。在本申请中，在柔性基板90，设有贯通孔91、电极部92、贯通孔93以及电极部94的部分由于比托架40在X1-X2方向上伸出，因此存在记载为伸出连接部的情况。

如此，柔性基板90包含电极部92、94，并存在于壳体80的内侧。由此，在柔性基板90的电极部92连接布线95的导线部95a与线圈30的端子31通过焊料97被连接的部分以及在电极部94连接布线96的导线部96a与线圈30的端子32通过焊料98被连接的部分成为壳体80的内侧，并不会向壳体80之外伸出。

因而，在本实施方式中的振动产生装置中，在对电子设备等进行设置时不需要多余的空间，另外，能够防止线圈30的端子31、32与连接布线95、96的导线部95a、96a被连接的部分产生破损等。

此外，在本实施方式中，被设于柔性基板90的X1-X2方向的端部的电极部92、94由于比托架40向外侧伸出，因此使得在柔性基板90的电极部92，在将连接布线95的导线部95a与线圈30的端子31通过焊料97进行焊接时、或者在柔性基板90的电极部94，在将连接布线96的导线部96a与线圈30的端子32通过焊料98进行焊接时的操作性良好。

如图2所示，上侧磁轭20被形成为X1-X2方向成为长度方向、且Y1-Y2方向成为宽度方向的大致长方形的平板状，在X1侧以及X2侧设有缺口部21。下侧磁轭60的X1-X2方向为长度方向且形成有凹部61。具体而言，在下侧磁轭60形成有与XY面平行的底面部62、以及在底面部62的X1侧以及X2侧沿Z1方向延伸的与YZ面平行的两个侧面部63，且通过底面部62和两个侧面部63形成有凹部61。侧面部63的Z1侧的端部设有一部分以凸状凸出的突起部64，下侧磁轭60和上侧磁轭20在侧面部63的突起部64装入了上侧磁轭20的缺口部21的状态下被接合而固定。磁体50在Z1侧的面，X1侧为S极，X2侧为N极，在Z2侧的面，X1侧为N极，X2侧为S极。

另外，在组装本实施方式中的振动产生装置的振动体时，将磁体50接合于下侧磁轭60的凹部61的底面部62，进一步在使下侧磁轭60的突起部64装入了上侧磁轭20的缺口部21的状态下进行接合。在本实施方式中，包围磁体50的下侧磁轭60与上侧磁轭20是分体部件，因此容易组装。

即，如图9以及图10所示，磁体50的Z2侧的面被接合于下侧磁轭60的凹部61的底面部62的Z1侧的面，下侧磁轭60的侧面部63的Z1侧的一端的突起部64在装入了上侧磁轭20的缺口部21的状态下被接合而固定。此外，在被下侧磁轭60的凹部61形成的由下侧磁轭60和上侧磁轭20包围的区域的内部，在比磁体50靠Z1侧设置有被固定于托架40的线圈30。

如图9以及图10所示，弹性部件70具有壳体连接部71、振动体支承部72、以及弹簧部73。壳体连接部71通过Z2侧的面被连接于壳体80的弹性部件支承部85的Z1侧的面而被固定。此外，通过上侧磁轭20、磁体50以及下侧磁轭60形成的振动体的Z2侧被接合而固定于振动体支承部72的Z1侧的面。弹簧部73是将壳体连接部71与振动体支承部72之间连接的部分，且具有弹性。

另外，壳体80的弹性部件支承部85被形成于比壳体80的底面部81靠Z1侧的位置。由此，在将弹性部件70的壳体连接部71安装于壳体80的弹性部件支承部85的状态下，在壳体80的底面部81与弹性部件70的振动体支承部72之间产生间隙，因此即使弹性部件70的振动体支承部72在X1-X2方向上振动，壳体80的底面部81也不会成为振动体支承部72的振动的阻碍。

弹性部件70最初通过对非磁性不锈钢的金属板、例如厚度为0.1mm的非磁性不锈钢的金属板进行冲裁加工，并进一步将进行了冲裁加工而得到的金属板弯折而形成。弹簧部73通过将金属板的X1侧以及X2侧的两侧基于与Y1-Y2方向平行的弯折线而朝向Z1方向大致垂直地弯折而形成。因而，在弹性部件70中，壳体连接部71与振动体支承部72成为了同一面。

如图11以及图12所示，托架40通过将被设于托架40的四个延伸设置支承部42的各个连接部43载置于被设于壳体80的托架支承部86之上并接合而被连接。图11为了方便仅显示托架40和壳体80，图12表示在本实施方式中的振动产生装置取下了罩10的状态。托架40的连接部43与壳体80的托架支承部86的接合通过激光焊接等被接合。激光焊接即使在较窄的区域也能够进行焊接，因此在制造需求小型化的本实施方式中的振动产生装置时优选。

激光焊接例如作为光源，可列举使用了CO2激光的激光焊接、使用了YAG激光的激光焊接。在本实施方式中，通过这样的激光焊接，将托架40的连接部43与壳体80的托架支承部86接合，因此壳体80的托架支承部86的Y1-Y2方向上的宽度优选为1mm～2mm。这是因为如果Y1-Y2方向上的宽度过窄，则难以进行激光焊接，如果过宽，则振动产生装置的大小变大。

在本实施方式中的振动产生装置中，由在弹性部件70的振动体支承部72的Z1侧的面被支承的上侧磁轭20、磁体50以及下侧磁轭60形成的振动体通过在线圈30中流动交流电流，在X1-X2方向上振动。托架40的连接部43以及壳体80的托架支承部86的长度方向被形成为作为振动体的振动方向的X1-X2方向成为长度方向。此外，在X1侧以及X2侧，托架40的连接部43以及壳体80的托架支承部86沿着作为振动体的振动方向的X1-X2方向被分别设有两个。另外，振动体由上侧磁轭20、磁体50以及下侧磁轭60形成，但该振动体不与托架40以及线圈30连接。

接下来，基于图13以及图14，对本实施方式中的振动产生装置的振动进行说明。图13是通过与XZ面平行的面将本实施方式中的振动产生装置剖切而成的剖面图，图14是剖面立体图。在本实施方式中的振动产生装置中，在线圈30与磁体50之间存在间隙。磁体50是永磁体，因此通过磁体50的磁场产生了磁力线。

具体而言，在磁体50的X1侧，产生了从Z2侧的N极、通过下侧磁轭60以及上侧磁轭20的内部以及上侧磁轭20与磁体50的X1侧的S极之间的空间，进入磁体50的X1侧的S极的磁力线。此外，在磁体50的X2侧，产生了从Z1侧的N极、通过磁体50的X2侧的N极与上侧磁轭20之间的空间以及上侧磁轭20以及下侧磁轭60的内部，进入磁体50的X2侧的S极的磁力线。另外，在磁体50的Z1侧，存在从磁体50的X2侧的N极进入X1侧的S极的磁力线，在磁体50的Z2侧，也存在从磁体50的X1侧的N极进入X2侧的S极的磁力线。

因而，在被上侧磁轭20和下侧磁轭60包围的区域中，在上侧磁轭20与磁体50之间的空间磁力线集中，磁场变强，线圈30被设置于该空间。在本实施方式中，通过在线圈30的端子31与端子32之间流动交流电流，能够使由上侧磁轭20、磁体50、下侧磁轭60形成的振动体在X1-X2方向上振动。

例如如果以线圈30的端子31成为正、端子32成为负的方式流动电流，则由上侧磁轭20、磁体50、下侧磁轭60形成的振动体朝向X2方向运动。此外，如果以线圈30的端子31成为负、端子32成为正的方式流动电流，则由上侧磁轭20、磁体50、下侧磁轭60形成的振动体朝向X1方向运动。因而，通过使线圈30的端子31以及端子32交替地成为正与负的方式流动电流，能够使由上侧磁轭20、磁体50、下侧磁轭60形成的振动体在X1-X2方向上振动。另外，安装有线圈30的托架40被连接于壳体80、且与振动体分离，因此线圈30以及托架40不会振动。

以上，对实施方式进行了详细叙述，但并不限定于特定的实施方式，在权利要求所记载的范围内，能够进行各种的变形以及变更。

本国际申请主张基于在2019年12月11日申请的日本专利申请第2019-223725号的优先权，并将该申请的全部内容援用于本国际申请。

附图标记的说明

10 罩

20 上侧磁轭

21 缺口部

30 线圈

31、32 端子

40 托架

41 线圈安装部

42 延伸设置支承部

43 连接部

44 布线支承部

50 磁体

60 下侧磁轭

61 凹部

62 底面部

63 侧面部

64 突起部

70 弹性部件

71 壳体连接部

72 振动体支承部

73 弹簧部

80 壳体

81 底面部

82 侧面部

83 侧面部

84 开口部

85 弹性部件支承部

86 托架支承部

90 柔性基板

91 贯通孔

92 电极部

93 贯通孔

94 电极部

95 连接布线

96 连接布线

97 焊料

98 焊料

Claims (7)

1.一种振动产生装置，其特征在于，具有：

壳体，由大致四边形的底面部和四个侧面部形成，且在内部具有空间；

振动体，包含磁体；

弹性部件，将所述壳体与所述振动体连接；

线圈，产生用于使所述振动体振动的磁场；以及

托架，具有安装有所述线圈的线圈安装部，

所述壳体的对置的两个侧面部，在与所述底面部连接的一侧的相反侧的一端设有托架支承部，

在所述托架设有与所述托架支承部接合的连接部，

在所述壳体的空间内所述托架被装入的状态下，所述壳体的所述托架支承部与所述托架的所述连接部被接合。

2.根据权利要求1所述的振动产生装置，其特征在于，

所述托架设有：

延伸设置支承部，从所述线圈安装部以直角弯曲从而形成；以及

所述连接部，使所述延伸设置支承部以直角弯曲从而形成，

所述壳体的所述托架支承部通过使所述侧面部以直角弯曲从而形成。

3.根据权利要求2所述的振动产生装置，其特征在于，

所述托架的所述延伸设置支承部以及所述连接部以弯折部沿着所述振动体的振动方向延伸的方式弯曲从而形成，

所述壳体的所述托架支承部以弯折部沿着所述振动体的振动方向延伸的方式弯曲从而形成。

4.根据权利要求2或者3所述的振动产生装置，其特征在于，

所述托架的所述延伸设置支承部以及所述连接部在所述壳体的一方的侧面部的一侧沿着所述振动体的振动方向设有两个，在与所述一方的侧面部对置的另一方的侧面部的一侧沿着所述振动体的振动方向设有两个。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的振动产生装置，其特征在于，

所述托架的所述延伸设置支承部与所述壳体的所述托架支承部通过激光焊接被接合。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的振动产生装置，其特征在于，

所述托架的所述连接部向所述线圈安装部的相反侧弯曲从而形成。

7.根据权利要求6所述的振动产生装置，其特征在于，

所述壳体的所述托架支承部的与所述振动体的振动方向正交的方向的宽度是1mm以上且2mm以下。

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