JP2011030403A - 線形振動子 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の摩耗や寿命短縮をあらかじめ防止し、工程を簡素化することができる線形振動子を提供する。
【解決手段】内部空間を区画するケース１１１、ケース１１１に内蔵されて上下に振動する振動子１２０、上側円周端はケース１１１の上面に装着され、下側端は振動子１２０の上部に固定され、振動子１２０を弾支するスプリング１１２、スプリング１１２の上側円周端をケース１１１に押し込んで固定するために、振動子１２０の外径及びスプリング１１２の外径の寸法より大きな外径を持つ環状の固定リング１１３、及びケース１１１と振動子１２０を支持し、上部に回路基板が装着されたブラケット１１５を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、線形振動子に関する。

携帯電話のような電子機器の最も重要な特徴の一つである振動を発生させる手段として、軸が偏心になるか重量中心が一側に不均衡に偏ってなるモーターを回転させて振動を発生させる振動モーターがある。

しかしながら、振動モーターは、モーターの回転の際、ブラッシュがセグメントとセグメントの間の隙間を通りながら摩擦及びスパークを発生させ、これによって寿命が減少するなどの多くの問題点があった。

このような振動モーターの欠点を克服するために開発されたものが線形振動子である。線形振動子は、線形スプリングに装着された振動子がマグネットとコイルの間の電子気力によって上下にもしくは左右に直線運動しながら振動するので、振動モーターに比べて摩擦や摩耗がなくて寿命が長い。さらに、線形振動子は、小型化が可能であって、現在色々の形態に開発されている。

しかしながら、従来技術による線形振動子は、スプリングを固定するとき、熔接方式を使用することから、酸化または劣化によってスプリングの寿命の減少する欠点があった。

また、従来技術による線形振動子は、ブラケットケース間の組立ても熔接でなされるため、設備投資費用が高くかかり、生産性が低下した。

したがって、線形振動子は、スプリングの寿命を短縮させる熔接工程なしにスプリングを固定させる方法に対する研究が至急な実情であった。

したがって、本発明は前述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、部品の摩耗や寿命短縮をあらかじめ防止し、工程を簡素化することができる線形振動子を提供することである。

前述した本発明の目的を達成するために、本発明の一面によれば、本発明は、内部空間を区画するケース；前記ケースに内蔵されて上下に振動する振動子；上側円周端は前記ケースの上面に装着され、下側端は前記振動子の上部に固定され、前記振動子を弾支するスプリング；前記スプリングの前記上側円周端を前記ケースに押し込んで固定するために、前記振動子の外径及び前記スプリングの外径の寸法より大きな外径を持つ環状の固定リング；及び前記ケースと前記振動子を支持し、上部に回路基板が装着されたブラケット；を含む、線形振動子を提供する。

前記固定リングの高さは、前記ケースの高さより低く、前記ケースの下端が前記ブラケットの側端にコーキングで結合されることにより、前記ブラケットが前記固定リングを上側に支持することが好ましく、前記スプリングは、リーフスプリングであることが好ましい。

本発明の他の面によれば、本発明は、内部空間を区画し、上側内周面に突部が形成されたケース；前記ケースに内蔵されて上下に振動する振動子；上側円周端は前記ケースの前記突部によって固定装着され、下側端は前記振動子の上部に固定され、前記振動子を弾支するスプリング；及び前記ケースと前記振動子を支持し、上部に回路基板が装着されたブラケット；を含む線形振動子を提供する。

前記ケースの下端は、前記ブラケットの側端にコーキングで結合されることが好ましく、前記スプリングは、リーフスプリングであることが好ましい。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。

本発明によれば、固定リングを利用してスプリングをケースの上面に押し込んで固定し、ケースの下端をブラケットの側端にコーキングで固定することにより、熔接による固定段階を省略することができるため、熔接による部品の摩耗や変形があらかじめ防止され、熔接の際に発生する熔接条件の偏差、電極摩耗などによるケースとスプリングの離脱及び品質低下の不安要素を解消するとともに、スプリングの寿命を延長させることができ、ケースとブラケットの間の熔接工程が省略されて工程が簡素化し生産性を向上させることができる。

本発明の第１実施例による線形振動子の断面図である。 本発明による線形振動子の分解斜視図である。 本発明の第２実施例による線形振動子の断面図である。

本発明の目的、利点及び特徴は添付図面を参照する以つぎの詳細な説明及び好適な実施例からもっと明らかになろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際して、同じ構成要素には、たとえ異なる図面に表示されていても、できるだけ同一符号を付けることにする。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１〜図３に示すように、本発明による線形振動子１００は、マグネット１２１による磁気力とコイル部１１４で発生する周波数の電磁気力の相互作用によって振動子１２０が上下に振動するものであって、大別して固定子１１０、振動子１２０、及びコーキング部１３０を備えている。

固定子１１０は、線形振動子１００を全体的に取り囲んで内部空間を区画するケース１１１と、ケース１１１の上面で振動子１２０を弾支するスプリング１１２と、スプリング１１２の上側外周端をケース１１１の上面に押し込んで固定させる固定リング１１３と、振動子１２０の下部に装着されたコイル部１１４と、線形振動子１００を全体的に支持するブラケット１１５とからなるものである。

ケース１１１は、線形振動子１００の上部と幅方向への側部を取り囲むように装着され、外部からの衝撃を保護する役目をする。

スプリング１１２は、振動子１２０に連結され、周波数の印加の際、共振点で最大変位が発生して振動を誘発させる弾性部材である。スプリング１１２は、上側円周端がケース１１１の上面内側に固定され、下側端が振動子１２０の上部に固定されて振動子１２０を弾支する。

この際、スプリング１１２は、振動子１２０の上下運動の際、一側と他側が一定距離離だけ伸びた平行な状態から同一面にある状態まで変形可能なリーフスプリングであることが好ましい。スプリング１１２は、ボンディング、または下部から押し込まれる固定リング１１３によってケース１１１の上面に固定される。

固定リング１１３は、振動子１２０の外径及びスプリング１１２の外径よりは大きな外径を持つ環状のもので、固定リング１１３の上面がスプリング１１２の外周と一定部分で接することにより抜去力を維持する。よって、ケース１１１とスプリング１１２の間の抜去力を維持しながら寿命を安定的に確保することができる。

固定リング１１３は、上下に振動する振動子１２０を内蔵し、振動子１２０の下部には、マグネット１２１と相互作用して所定周波数と電磁気力を発生させるコイル部１１４が装着される。

コイル部１１４の下部には、線形振動子１００の下部を支持するブラケット１１５が備えられる。

ブラケット１１５は、駆動部に影響を与えないように非磁性体または弱磁性体で作られ、内側底面には入力端子と連結される回路基板１４２が装着される。回路基板１４２は、外部から印加される電源をコイル部１１４に連結させるパターンを含む。

固定リング１１３の中央部に内蔵されて上下に駆動する振動子１２０は、マグネット１２１と、マグネット１２１を取り囲むヨーク１２２と、ヨーク１２２の外周面に付着され、質量を持つ重量体１２３とからなるものである。

ヨーク１２２は、マグネット１２１の上部と側部を取り囲む円筒状に形成され、重量体１２３が嵌合しやすいように、下端にフランジが一体に形成される。また、ヨーク１２２の上部には、スプリング１１２が連結されるように、連結部（図示せず）が突設される。

ヨーク１２２は、マグネット１２１とともに磁気回路を構成し、コイル部１１４と鎖交するマグネット１２１の磁束が最適化するようにする。また、重量体１２３がヨーク１２２のフランジ上に装着されることにより、重量体１２３とヨーク１２２が固定される。

重量体１２３は、コイル部１１４の電源信号を印加してマグネット１２１と相互作用することにより垂直方向への振動を発生させるもので、ヨーク１２２のフランジに装着されることによりヨーク１２２を全体的に取り囲んで装着される。

重量体１２３は、鉄より高い比重を持つことが好ましい。これは同じ体積内に高質量の振動子１２０を収容することで、振動体の質量に関係する共振周波数を調節して振動量を最大にするためである。

重量体１２３には、コイル部１１４に対応しないように段部が形成され、スプリング１１２の側部に対応するように側面に拡張されてより高い質量を持つようにすることが好ましい。これも、制限された体積内に高質量を収容して振動量を最大にするためである。

一般に、共振周波数（Ｆ）を用いる線形振動子において、共振周波数（Ｆ）はつぎの［数１］に示すように、重量体１２３の質量（ｍ）とスプリング１１２の弾性係数（ｋ）によって決定される。コイル部１１４に共振周波数（Ｆ）を持つ電源が印加されて電流が流れるとき、重量体１２３が上下に動く変位は最大になり、振動量も最大になる。

線形振動子１００の固有振動数を補正するために、振動子１２０は少なくとも一つ以上のホール（図示せず）を備えて振動子１２０の質量を加減することができなければならない。

振動子１２０を内蔵する固定リング１１３の高さは、ケース１１１の高さよりやや短く形成し、固定リング１１３がブラケット１１５に支持されるようにし、ケース１１１の下端をブラケット１１５の側端部にコーキング処理してなるコーキング部１３０が形成される。

固定リング１１３はスプリング１１２の下部に備えられ、スプリング１１２の上側外周端を押し込むことにより、スプリング１１２がケース１１１に固定される。

スプリング１１２が押し込まれた固定リング１１３をケース１１１に固定することにより、従来の如く熔接で固定する必要がなくなり、熔接によるスプリングの摩耗及び変形のような問題点があらかじめ防止される。

ケース１１１は、容易なコーキング作業のために、側部の厚さを薄く形成し、これにより固定リング１１３とケース１１１の間には空間が形成される。

ケース１１１の下端とブラケット１１５の側端部がコーキング処理で固定されることにより、従来の熔接段階が省略され、熔接の際に起こる変形及び摩耗のような問題点があらかじめ防止される。

図３は本発明の好適な第２実施例による線形振動子の断面図である。

本実施例は、固定リング１１３をなくし、ケース１１１の内部に突設された突部ａがスプリング１１２の上側円周端を固定することを除き、第１実施例と同一であるので、重複した説明は省略し、同一または類似の構成要素には同一参照番号を付ける。

本発明の好適な第２実施例による線形振動子は、ケース１１１の突部ａがスプリング１１２をケース１１１の上部に固定させるので、スプリング１１２をケース１１１に固定させるための熔接工程が不要になる。よって、熔接によるスプリング１１２の摩耗及び変形なしにスプリングを固定することができる。

このように、本発明による線形振動子１００は、固定リング１１３を利用してスプリング１１２をケース１１１の上面に押し込んで固定し、ケース１１１の下端をブラケット１１５の側端にコーキングするので、熔接による固定段階が省略される。

したがって、本発明による線形振動子１００は、熔接による部品の摩耗や変形があらかじめ防止され、熔接の際に発生する熔接条件の偏差、電極摩耗などによるケース１１１とスプリング１１２の離脱及び品質低下の不安要素がなくなる。このような問題点を除去するとともにスプリング１１２の寿命を延長させることができ、ケース１１１とブラケット１１５の間の熔接工程をなくして設備投資費用の減少及び生産性の向上をもたらす。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による線形振動子はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持った者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。

本発明は、軸が偏心になるか重量中心が一側に不均衡に偏ってなるモーターを回転させて振動を発生させる振動モーターに適用可能である。

１００ 線形振動子
１１０ 固定子
１１１ ケース
１１２ スプリング
１１３ 固定リング
１１４ コイル部
１１５ ブラケット
１２０ 振動子
１３０ コーキング部

Claims (6)

1. 内部空間を区画するケース；
   前記ケースに内蔵されて上下に振動する振動子；
   上側円周端は前記ケースの上面に装着され、下側端は前記振動子の上部に固定され、前記振動子を弾支するスプリング；
   前記スプリングの前記上側円周端を前記ケースに押し込んで固定するために、前記振動子の外径及び前記スプリングの外径の寸法より大きな外径を持つ環状の固定リング；及び
   前記ケースと前記振動子を支持し、上部に回路基板が装着されたブラケット；を含むことを特徴とする線形振動子。
2. 前記固定リングの高さが、前記ケースの高さより低く、前記ケースの下端が前記ブラケットの側端にコーキングで結合されることにより、前記ブラケットが前記固定リングを上側に支持することを特徴とする請求項１に記載の線形振動子。
3. 前記スプリングが、リーフスプリングであることを特徴とする請求項１に記載の線形振動子。
4. 内部空間を区画し、上側内周面に突部が形成されたケース；
   前記ケースに内蔵されて上下に振動する振動子；
   上側円周端は前記ケースの前記突部によって固定装着され、下側端は前記振動子の上部に固定され、前記振動子を弾支するスプリング；及び
   前記ケースと前記振動子を支持し、上部に回路基板が装着されたブラケット；を含むことを特徴とする線形振動子。
5. 前記ケースの下端が、前記ブラケットの側端にコーキングで結合されることを特徴とする請求項４に記載の線形振動子。
6. 前記スプリングが、リーフスプリングであることを特徴とする請求項４に記載の線形振動子。

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