CN207746087U - 振动致动器和便携式信息终端 - Google Patents

Abstract

一种振动致动器和包括振动致动器的便携式信息终端，即使是薄厚度扁平形状的可动件也能实现稳定的振动，藉此，能消除组装的复杂，并能产生可实现触觉反馈的各种方式的振动。包括：可动件(2)，其包括配重部(2A)；框体(3)，其包括支承平面(30)；多个滚动体(4)，其以夹在可动件与支承平面之间的方式被保持成能自由滚动；多个弹性构件(5)，其配置于可动件与框体之间，并沿支承平面上的不同方向对可动件进行弹性支承；以及多个驱动部(6)，其通过固定于可动件侧的磁体(8)与固定于支承平面侧的线圈(7)的组合在沿支承平面的不同方向上驱动可动件，对线圈输入由可动件的重量和弹性构件的弹性系数设定的共振频率的交流电流。

Description

振动致动器和便携式信息终端

技术领域

本实用新型涉及一种振动致动器和包括振动致动器的便携式信息终端。

背景技术

振动致动器是一种通过振动将电子设备所产生的信号传递至电子设备的操作者或携带者的装置，其被安装在包括移动电话的便携式信息终端等各种电子设备中。

作为振动致动器，已知有一种电磁驱动型的致动器，其将线圈和磁体中的一方安装于可动件侧，将另一方安装于固定元件侧，并通过使共振频率的交流电流在线圈中流动，从而使被弹簧支承的可动件振动。以往，这种振动致动器包括：两根轴，该轴沿振动方向延伸，且两端固定于筐体；弹簧承接部，该弹簧承接部设于筐体，并且供轴贯穿；配重部，该配重部供轴贯穿，连接于磁体，并配置于弹簧承接部与筐体之间；以及弹簧，该弹簧的一端由配重部支承，另一端由弹簧承接部支承(参照下述的专利文献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

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

为了使振动致动器的振动有效地传递至电子设备的操作者或携带者，需要增加可动件的重量。另一方面，伴随着电子设备的薄型化，对于配备于其内部的振动致动器存在高薄型化的要求。因而，振动致动器的可动件通过设为在利用平面的大小来确保其重量的同时减小厚度的薄厚度扁平形状，从而同时实现获得有效的振动和对薄型化的对应。

包括这种薄厚度扁平形状的可动件的振动致动器不易使可动件在稳定的状态下振动。前述的现有振动致动器通过用两根轴来限制可动件的振动，从而实现筐体内的可动件的稳定振动。然而，为了通过两根轴来将可动件滑动支承并获得稳定的振动，需要以高位置精度来调节两根轴的平行度，从而存在组装变得复杂的问题。

此外，振动致动器被期待作为用于实现触觉反馈(皮肤感觉反馈)的致动器，因而要求产生各种方式的振动。与之相对的是，以往的振动致动器只能实现沿轴的简单的一轴振动，因此存在无法对应上述这种要求的问题。

本实用新型将解决上述问题作为技术问题的一例。即，本实用新型的目的在于即使是薄厚度扁平形状的可动件，也能在不使用两根轴的情况下实现稳定的振动，藉此，能消除组装的复杂，能产生可实现触觉反馈的各种方式的振动等。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本实用新型的振动致动器包括以下的结构。一种振动致动器，其特征是，包括：可动件，该可动件包括配重部；框体，该框体包括支承平面；多个滚动体，多个该滚动体以夹在上述可动件与上述支承平面之间的方式被保持成能自由滚动；多个弹性构件，多个该弹性构件配置于上述可动件与上述框体之间，并沿上述支承平面上的不同方向对上述可动件进行弹性支承；以及多个驱动部，多个该驱动部通过固定于上述可动件侧的磁体与固定于上述支承平面侧的线圈的组合在沿上述支承平面的不同方向上驱动上述可动件，对上述线圈输入由上述可动件的重量和上述弹性构件的弹性系数设定的共振频率的交流电流。

实用新型效果

具有这种特征的本实用新型的振动致动器经由滚动体使可动件在支承平面上振动，因此，即使是薄厚度扁平形状的可动件，也能在不使用两根轴的情况下沿支承平面获得稳定的振动。由于滚动体无需相对于可动件、支承平面进行精细的位置调节，因此能消除组装的复杂。由于能在支承平面上的不同方向上驱动可动件，以产生各种方式的振动，因此能实现触觉反馈。

附图说明

图1(a)和图1(b)是本实用新型实施方式的振动致动器的说明图(图 1(a)是外观俯视图，图1(b)是X-X剖视图)。

图2是本实用新型实施方式(第一实施方式)的振动致动器的内部俯视图(盖开放状态)。

图3(a)和图3(b)是本实用新型实施方式(第一实施方式)的振动致动器的内部俯视图(图3(a)是去除了可动件的状态，图3(b)是表示由线圈和磁体构成的驱动部的图)。

图4是本实用新型实施方式(第二实施方式)的振动致动器的内部俯视图(盖开放状态)。

图5(a)和图5(b)是本实用新型实施方式(第二实施方式)的振动致动器的内部俯视图(图5(a)是去除了可动件的状态，图5(b)是表示由线圈和磁体构成的驱动部的图)。

图6是表示包括本实用新型实施方式的振动致动器的便携式电子设备 (便携式信息终端)的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。通过图1(a) 至图3(b)，对本实用新型的振动致动器的一实施方式(第一实施方式) 进行说明。振动致动器1包括可动件2、框体3、滚动体4、弹性构件5和驱动部6。

可动件2是以所需的重量在框体3内振动的构件，其包括配重部2A。此处的可动件2是指与配重部2A一体振动的构件整体。可动件2在平面上较大且呈厚度薄的扁平形状，以在确保所需的重量的同时对应薄型化的要求。

框体3是对可动件2的振动进行支承的构件，图示的例子呈包括底部 3A、盖3B、侧壁3C的箱状。在底部3A形成有支承平面30，可动件2沿支承平面30振动。

滚动体4配置有多个，且以夹在可动件2与支承平面30之间的方式被保持成能自由滚动，滚动体4能由图示的这种球状体等形成。滚动体4在图示的例子中以能自由滚动的方式保持在设于支承平面30的保持部4A，但也可以将保持部4A设于可动件2侧。

弹性构件5配置有多个，且配置于可动件2与框体3之间，弹性构件 5沿支承平面30上的不同方向对可动件2进行弹性支承。上述弹性构件5 的一端安装于框体3的侧壁3C，另一端安装于可动件2，藉此，上述弹性构件5将在支承平面30上朝任意方向移动的可动件2始终弹性支承。

在图2所示的例子中，弹性构件5是螺旋弹簧5A～5D，两个螺旋弹簧 5A、5B沿支承平面30上的一轴向(轴P1方向)配置，其它两个螺旋弹簧 5C、5D沿支承平面30上的另一轴向(轴P2方向)配置。此处的轴P1和轴 P2是在支承平面30上相互正交的轴。

驱动部6由线圈7和磁体8的组合构成，线圈7固定于框体3的支承平面30侧，磁体8固定于可动件2侧。如图3(a)所示，固定于支承平面 30上的线圈7沿支承平面30卷绕，包括直线部沿前述的轴P1配置的线圈 7A和直线部沿前述的轴P2(与轴P1正交的轴)配置的线圈7B。线圈7(7A、 7B)的各线圈端经由配置于支承平面30上的电路基板9的配线与朝框体3 的外侧引出的输入端子9A连接。

如图3(b)所示，与两个线圈7A、7B对应，在可动件2侧配置有两个磁体8A、8B，由线圈7A和磁体8A构成第一驱动部6A，由线圈7B和磁体8B构成第二驱动部6B。磁体8A具有沿轴P2的磁化方向，磁体8B具有沿与之正交的轴P1的磁化方向。

如图3(a)和图3(b)所示，由于在配置于支承平面30上的多个滚动体4上支承有可动件2，因而固定于可动件2侧的磁体8与支承平面30 保持设定的间隔，并在上述间隔内配置有线圈7。通过将支承平面30设为磁性体，将轭铁10配置在磁体8的与线圈7相对的一侧的相反侧，以形成从磁体8通过线圈7的直线部朝向支承平面30的磁通，通过使电流在线圈 7中流通，以使沿支承平面30的驱动力(洛仑兹力)作用于磁体8。第一驱动部6A的驱动力的方向是轴P2的方向，第二驱动部6B的驱动力的方向是轴P1的方向。

此外，通过向线圈7输入由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流，以使固定有磁体8的可动件2沿支承平面30 振动。

此时，通过将支承平面30设为磁性体，在磁体8与支承平面30间产生的磁吸引力会将可动件2拉向支承平面30侧，并使可动件2在不离开多个滚动体4的情况下在支承平面30上稳定地振动。只要支承平面30的与线圈7对应的部分是磁性体即可。或者，只要将作为磁性体的线圈轭铁设于支承平面30与线圈7之间即可。

包括这种弹性构件5(螺旋弹簧5A～5D)和驱动部6(第一驱动部6A、第二驱动部6B)的振动致动器1能通过输入驱动部6的线圈7的电流来对可动件2施加各种方式的振动。

作为一例，通过选择性地驱动多个驱动部6的一部分，以获得不同方向的直线振动。具体而言，通过将向第一驱动部6A的线圈7A的电力输入断开，并向第二驱动部6B输入由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流，能获得沿轴P1的直线振动。此外，通过向第一驱动部6A的线圈7A输入由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流，并将向第二驱动部6B输入的电流断开，能获得沿轴P2的直线振动。

作为另一例子，分别向第一驱动部6A的线圈7A和第二驱动部6B的线圈7B输入由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流，并将这些交流电流设为相同相位。这样的话，通过任意地设定输入线圈7A、7B的电流的有效值，能使可动件2在支承平面30上的任意方向上直线振动。

作为又一例子，分别向第一驱动部6A的线圈7A和第二驱动部6B的线圈7B输入由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流，并将它们设为存在相位差的交流电流。这样的话，通过任意地设定输入线圈7A、7B的电流的有效值并任意地设定它们的相位差，能使可动件2在支承平面30上进行圆振动或椭圆振动。

如此，通过适当地控制输入线圈7A、7B的交流电流(由可动件2的重量和弹性构件5的弹性系数设定的共振频率的交流电流)，振动致动器1 能产生沿支承平面30的各种方式的稳定振动。

图4和图5(a)、图5(b)表示本实用新型的振动致动器的另一实施方式(第二实施方式)。对于与前述的实施方式相同的部位标注相同符号，并省略其重复说明。在本方式例中，多个驱动部6由沿一轴向(轴P1方向) 驱动的两个驱动部6(第一驱动部6A、第二驱动部6B)和沿与一轴向正交的另一轴向(轴P2方向)驱动的两个驱动部6(第三驱动部6C、第四驱动部6D)构成。

此处的第一驱动部6A和第二驱动部6B包括具有沿支承平面30上的轴 P2的直线部的线圈7A、7B和与之对应地具有沿支承平面30上的轴P1的磁化方向的磁体8A、8B。与之相对的是，第三驱动部6C和第四驱动部6D包括具有沿支承平面30上的轴P1的直线部的线圈7C、7D和与之对应地具有沿支承平面30上的轴P2的磁化方向的磁体8C、8D。

在本例子中，第一驱动部6A和第二驱动部6B向可动件2施加相同方向(轴P1方向)的驱动力，第三驱动部6C和第四驱动部6D向可动件2施加相同方向(轴P2方向)的驱动力。因而，与前述的实施方式相同，通过适当地控制输入线圈7A～7D的交流电流(由可动件2的重量和弹性构件5 的弹性系数设定的共振频率的交流电流)，能获得各种方式的振动。

此外，本实用新型实施方式的振动致动器1经由多个滚动体4使可动件2沿支承平面30上振动，因此能在不使用不易调节的轴等的情况下获得平面的稳定振动。此时，将磁体8设于可动件侧，将线圈7设于支承平面 30侧，因此能不影响振动地对线圈7进行供电。

此外，本实用新型实施方式的振动致动器1能以将滚动体4配备于框体3的支承平面30上并将可动件2配备在上述滚动体4之上的方式，将零件堆积以实现简单的组装。藉此，由于能省略精细的位置调节，因此能消除组装的复杂。

图6示出了便携式信息终端100以作为包括本实用新型实施方式的振动致动器的电子设备的一例。包括能获得稳定的振动并能实现薄型化的振动致动器1的便携式信息终端100能通过稳定的振动将通信功能中的信号接收或警告功能等的动作开始、结束时传递至使用者。此外，能获得通过振动致动器1的薄型化而追求高便携性或设计性的便携式信息终端100。

此外，由于振动致动器1能产生各种方式的振动，因此能根据信号接收对象的不同、所产生的信号的种类的不同等来改变振动的方式并传递至使用者。此外，能通过振动的不同将触控面板的输入信息、显示信息传递至操作者。如此，通过装设能产生各种方式的振动的振动致动器1，能提供一种具有触觉反馈功能的便携式信息终端。

作为电子设备的一例，也可以将振动致动器1装设于游戏机的控制器、便携式游戏设备。通过以各种方式使振动致动器1振动，能根据游戏的进行来改变振动的方式并传递至使用者。

以上，参照附图对本实用新型的实施方式进行了详细描述，但具体的结构不局限于上述实施方式，在不脱离本实用新型精神的范围内进行的设计变更等也包含在本实用新型中。尤其，在前述的实施方式中，将驱动部6 的驱动方向设为轴P1、P2这正交的两个轴，但轴P1、P2只要是以任意的角度交叉的轴即可，此外，驱动方向并不局限于两轴，能设为三轴以上的多轴。

(符号说明)

1 振动致动器；2 可动件；2A 配重部；3 框体；3A 底部；3B 盖；3C 侧壁；30 支承平面；4 滚动体；4A 保持部；5 弹性构件；5A～5D 螺旋弹簧；6 驱动部；6A 第一驱动部；6B第二驱动部；6C 第三驱动部；6D 第四驱动部；7(7A、7B) 线圈；8(8A、8B) 磁体；9 电路基板；9A 输入端子；10 轭铁。

Claims (8)

1.一种振动致动器，其特征在于，包括：

可动件，该可动件包括配重部；

框体，该框体包括支承平面；

多个滚动体，多个该滚动体以夹在所述可动件与所述支承平面之间的方式被保持成能自由滚动；

多个弹性构件，多个该弹性构件配置于所述可动件与所述框体之间，并沿所述支承平面上的不同方向对所述可动件进行弹性支承；以及

多个驱动部，多个该驱动部通过固定于所述可动件侧的磁体与固定于所述支承平面侧的线圈的组合在沿所述支承平面的不同方向上驱动所述可动件，

对所述线圈输入由所述可动件的重量和所述弹性构件的弹性系数设定的共振频率的交流电流。

2.如权利要求1所述的振动致动器，其特征在于，

将所述支承平面设为磁性体，或者将磁性体设于所述支承平面上，将轭铁配置在所述磁体的与所述线圈相对的一侧的相反侧。

3.如权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于，

选择性地驱动多个所述驱动部的一部分。

4.如权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于，

对多个所述驱动部的各线圈输入存在相位差的交流电流。

5.如权利要求1或2所述的振动致动器，其特征在于，

多个所述驱动部由沿一轴向驱动的两个驱动部和沿与所述一轴向正交的另一轴向驱动的两个驱动部构成。

6.如权利要求3所述的振动致动器，其特征在于，

多个所述驱动部由沿一轴向驱动的两个驱动部和沿与所述一轴向正交的另一轴向驱动的两个驱动部构成。

7.如权利要求4所述的振动致动器，其特征在于，

多个所述驱动部由沿一轴向驱动的两个驱动部和沿与所述一轴向正交的另一轴向驱动的两个驱动部构成。

8.一种便携式信息终端，其特征在于，

包括权利要求1至7中任一项所述的振动致动器。