JP2009262044A - Linear vibration actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯型情報端末やタッチパネル式の遠隔操作装置等の各種操作端末に内蔵される振動体に適用して好適な、リニア振動アクチュエータに関する。 The present invention relates to a linear vibration actuator suitable for being applied to a vibrating body incorporated in various operation terminals such as a portable information terminal and a touch panel type remote operation device.
従来より、電磁石からなる固定子と、永久磁石を有し、往復動自在に支持された可動子とを備えるリニア振動アクチュエータが知られている(特許文献1,2参照)。このリニア振動アクチュエータでは、正弦波や矩形波等の正負が交互に切り替わる電圧を印加する等して固定子を構成する電磁石に供給する電流の向きを交互に切り換えることにより、可動子が往復動するようになっている。
従来のリニア振動アクチュエータでは、可動子は、非磁性体で形成される筒状ボビンに収納すると共に2つのバネにより挟持して押圧保持した状態で配置することにより、往復動自在に支持されているために、小型化及び薄型化することが困難であった。 In a conventional linear vibration actuator, the mover is housed in a cylindrical bobbin formed of a non-magnetic material, and is supported in a freely reciprocating manner by being placed in a state of being pressed and held by two springs. Therefore, it has been difficult to reduce the size and thickness.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、小型化及び薄型化が可能なリニア振動アクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a linear vibration actuator that can be reduced in size and thickness.
本発明に係るリニア振動アクチュエータは、コイルが巻回された磁極を有する磁性体からなる固定ヨークを備える固定子と、磁極の先端面に対し磁気ギャップを介して対向配置された永久磁石を有し、弾性バネを介して磁極との対向方向と直交する方向に往復動自在に支持された可動子とを備え、コイルに交番電圧が印加されるのに伴い可動子が往復動するリニア振動アクチュエータであって、弾性バネと可動子がシリコンウェハにより一体成形されている。 A linear vibration actuator according to the present invention includes a stator having a fixed yoke made of a magnetic material having a magnetic pole around which a coil is wound, and a permanent magnet disposed to face the tip surface of the magnetic pole via a magnetic gap. A linear vibration actuator that includes a mover supported so as to be able to reciprocate in a direction orthogonal to a direction opposite to the magnetic pole via an elastic spring, and the mover reciprocates as an alternating voltage is applied to the coil. Therefore, the elastic spring and the mover are integrally formed of a silicon wafer.
本発明に係るリニア振動アクチュエータによれば、弾性バネと可動子がシリコンウェハにより一体成形されているので、小型化及び薄型化することができる。 According to the linear vibration actuator of the present invention, since the elastic spring and the mover are integrally formed of the silicon wafer, the size and thickness can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるリニア振動アクチュエータの構成について説明する。 Hereinafter, a configuration of a linear vibration actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔リニア振動アクチュエータの構成〕
本発明の実施形態となるリニアアクチュエータ1は、図1,2に示すように、固定子2と、弾性バネ3を介して固定子2の長手方向(左右方向)に揺動自在に支持された可動子4と、固定子2に固定された可動子4を保護するためのカバー部材5(図1では図示を省略)を主な構成要素として備える。固定子2は、2つの磁極6a,6bを備える略コの字型形状の磁性体からなる固定ヨーク6と、磁極6a,6bに巻回されたコイル7a,7bを有する。本実施形態では、コイル7a,7bは、固定ヨーク6の磁極6a,6bに巻回されているが、図3に示すように固定ヨーク6の磁極6a,6b以外の領域に巻回してもよい。固定子2は、図4に示すように、セラミック基板,LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板,テフロン(登録商標)基板,ガラスエポキシ基板等の基板が複数積層された積層基板からなり、コイル7a,7bはスクリーン印刷やインクジェット法等の手法を利用してパターンコイルにより形成されていることが望ましい。
[Configuration of linear vibration actuator]
As shown in FIGS. 1 and 2, a linear actuator 1 according to an embodiment of the present invention is supported by a
可動子4は、磁気ギャップを介して磁極6a,6bの端面に対向配置され、固定子2の上面に固定された弾性バネ3を介して磁極6a,6bが並ぶ方向に往復動自在に支持されている。可動子2の磁極6a,6bとの対向面には、上下方向において異なる磁極を有する永久磁石8が設けられている。カバー部材5は、シリコン,ガラス,セラミックス等のウェハにより形成されている。本実施形態では、弾性バネ3は可動子4の往復動方向に変位しやすく、その他の方向では変位しない板バネ形状等の形状を有し、弾性バネ3と可動子4はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)プロセス等の半導体製造技術を利用してシリコンウェハにより一体成形されている。本実施形態では、弾性バネ3は、固定子2の上面に固定されているが、カバー部材5の左右方向内壁面に固定してもよい。また低コスト化を実現するために、永久磁石8はエアロゾルデポジション法,パルスレーザーデポジション法,メッキ法,スパッタリング法,スクリーン印刷法等の半導体製造技術を利用して形成することが望ましい。
The
〔リニア振動アクチュエータの動作〕
このような構成を有するリニア振動アクチュエータでは、コイル7a,7bに矩形波状の交番電圧が印加され、磁極6a,6bがそれぞれN極及びS極に励磁されている間は可動子4が図2に示すA方向に移動する。一方、磁極6a,6bがそれぞれS極及びN極に励磁されている間は可動子4は図2に示すB方向に移動する。またコイル7a,7bに交番電圧が印加されていない期間では、弾性バネ3のバネ力によって、可動子2を移動範囲の中央位置に復帰させる力が作用する。つまり、交番電圧の印加により、可動子2は左右方向に往復動することになる。なお、コイル7a,7bに印加する交番電圧は、矩形波に限定されることはなく、正弦波やノコギリ状波等であってもよい。
[Operation of linear vibration actuator]
In the linear vibration actuator having such a configuration, a rectangular wave-like alternating voltage is applied to the
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となるリニア振動アクチュエータ1では、弾性バネ3と可動子4がシリコンウェハにより一体成形されているので、従来までのリニア振動アクチュエータと比較して小型化及び薄型化を実現することができる。また本実施形態では、固定子2は積層基板により構成され、コイル7a,7bはパターンコイルにより形成されているので、コイル7a,7bの加工プロセスを省略することが可能になり、低コストで小型化することができる。
As is clear from the above description, in the linear vibration actuator 1 according to the embodiment of the present invention, the
なお本実施形態では、永久磁石8は、可動子4表面に直接固定されているが、図5に示すように、磁性体からなる可動子ヨーク9を介して可動子4表面に固定してもよい。このような構成によれば、可動子4と磁極6a,6b間に閉ループの磁路を形成することができるので、リニア振動アクチュエータ1の駆動効率(磁気効率)を向上させることができる。またこの場合、図6に示すように、可動ヨーク9の磁極6a,6bとの対向面上には、磁極6a,6bの先端面に対し磁気ギャップを介して対向し、永久磁石8の厚さと略同じ高さを有する凸部9aを形成することが望ましい。このような構成によれば、可動子2と磁極6a,6b間の磁気ギャップを短くすることができるので、リニア振動アクチュエータ1の駆動効率をさらに向上させることができる。またこの場合、図7に示すように、凸部9aを永久磁石8aにより形成することにより、リニア振動アクチュエータ1の駆動効率をさらに向上させることもできる。なお低コスト化を実現するために、固定ヨーク6及び/又は可動ヨーク9はスパッタリング法や蒸着法等の半導体製造技術を利用して形成することが望ましい。
In the present embodiment, the
また図1〜図7に示す実施形態では、固定ヨーク6は、略コの字型形状であったが、図7(a),(b),(c)に示すように、略E字型形状としてもよい。このような構成によれば、磁極数が多くなり、また閉ループの磁路を形成することができるので、リニア振動アクチュエータ1の駆動効率(磁気効率)を向上させることができる。またこの場合、図9に示すように、可動子4の往復動方向に永久磁石を複数(2組又は2極)設けるようにしてもよい。このような構成によれば、永久磁石による磁束変化量を大きくすることができるので、リニア振動アクチュエータ1の駆動効率を向上させることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, the
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす既述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made by the present inventors was described, this invention is not limited by the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are all included in the scope of the present invention.
1:リニア振動アクチュエータ
2:固定子
3:弾性バネ
4:可動子
5:カバー部材
6:固定ヨーク
6a,6b:磁極
7a,7b:コイル
8,8a,8b,8c:永久磁石
9:可動ヨーク
9a:凸部
1: Linear vibration actuator 2: Stator 3: Elastic spring 4: Movable element 5: Cover member 6: Fixed
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008113997A JP2009262044A (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Linear vibration actuator |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008113997A JP2009262044A (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Linear vibration actuator |
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JP2009262044A true JP2009262044A (en) | 2009-11-12 |
Family
ID=41388574
Family Applications (1)
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JP2008113997A Pending JP2009262044A (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Linear vibration actuator |
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JP (1) | JP2009262044A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012200080A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | Linear drive device and method of manufacturing the same |
-
2008
- 2008-04-24 JP JP2008113997A patent/JP2009262044A/en active Pending
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JP2012200080A (en) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sinfonia Technology Co Ltd | Linear drive device and method of manufacturing the same |
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