JP2012106145A - Vibration motor and portable apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動モータ及び振動モータを備えた携帯機器に関する。 The present invention relates to a vibration motor and a portable device including the vibration motor.
近年、PDAや携帯電話機等の携帯機器の小型化により、携帯機器を振動させるための装置にも小型化が要求されている。このような装置は、小型化に伴い振動量の低下が問題となる。携帯機器を振動させるための装置としては、一般に、コイルが発生する磁界により振動する可動部を備えた振動モータが用いられている。 In recent years, due to miniaturization of portable devices such as PDAs and mobile phones, miniaturization of devices for vibrating portable devices is also required. Such a device has a problem of a decrease in vibration amount as it is miniaturized. As a device for vibrating a portable device, a vibration motor having a movable part that vibrates by a magnetic field generated by a coil is generally used.
従来の振動モータとして、特許文献1には振動アクチュエータの構成が開示されている。
As a conventional vibration motor,
特許文献1に記載された振動アクチュエータは、固定部と、マグネット及びヨークから構成される可動部と、可動部を固定部に対して可動自在に保持するM字型の弾性部材と、マグネットの磁束と鎖交するコイルとを備えており、コイルに電流を流すことにより可動部が横方向(可動部の厚み方向とは垂直な方向)に直線移動する。
The vibration actuator described in
上記構成により、ブラシ付きモータを用いた従来の振動アクチュエータと比較して、摩耗部分をなくすことができる。そのため、ノイズの発生を抑制することができ、動作信頼性の高い振動アクチュエータを提供することができる。
しかしながら、特許文献1に記載された振動アクチュエータは、コイルがフレキシブル基板を介して駆動回路に接続される構成であるために、プリント基板等に表面実装することができない。
However, the vibration actuator described in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化を図ることが可能であるとともに、表面実装が可能な振動モータ及び携帯機器を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a vibration motor and a portable device that can be thinned and can be surface-mounted.
本発明の振動モータは、上記課題を解決するために、磁石と、前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルが形成されたコイル基板と、前記磁石及び前記コイル基板を内部に収容する筐体と、前記磁石の移動方向において前記磁石と前記筐体との間に配置された弾性部材と、前記コイルの両端とそれぞれ接続されており、前記コイル基板の一方の面上に設けられた柱状電極とを備え、前記柱状電極は、前記筐体を貫通して外部に突出していることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a vibration motor according to the present invention includes a magnet, a coil substrate that is arranged in linkage with the magnetic flux of the magnet, and a coil that moves the magnet, the magnet, and the coil substrate. And a resilient member disposed between the magnet and the housing in the moving direction of the magnet, and both ends of the coil, respectively, and one surface of the coil substrate And a columnar electrode provided on the top, wherein the columnar electrode penetrates the casing and protrudes to the outside.
また、本発明の携帯機器は、上述した振動モータを備えることを特徴としている。 The portable device of the present invention is characterized by including the above-described vibration motor.
本発明の振動モータは、可動部をコイル面に沿って移動させるために、可動部の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、薄型化することができる。また、上記振動モータでは、コイルの両端に接続された柱状電極が筐体の外部に突出しているために、柱状電極をプリント基板等に接続することにより、表面実装することが可能となる。 Since the vibration motor of the present invention moves the movable part along the coil surface, it is not necessary to provide a moving space for the movable part in the thickness direction, and can be thinned. Moreover, in the vibration motor, since the columnar electrodes connected to both ends of the coil protrude outside the casing, the columnar electrodes can be surface-mounted by connecting to a printed circuit board or the like.
また、本発明の携帯機器は、上記振動モータを表面実装することができるとともに、上記振動モータを搭載することにより薄型化を図ることができる。 The portable device of the present invention can be surface-mounted with the vibration motor, and can be thinned by mounting the vibration motor.
〔振動モータ〕
本発明に係る振動モータ1の構成について、図1〜図5を参照して説明する。図1は、振動モータ1の構成を説明するための分解斜視図である。
[Vibration motor]
The configuration of the
振動モータ1は、可動部2と、コイル基板3と、皿付きバネ4と、上側筐体5aと、下側筐体5bとから構成されている。上側筐体5a及び下側筐体5bは、互いの開口部を塞ぐように組み合わせることにより直方体の筐体5を形成する。筐体5の内部には、可動部2、コイル基板3及び皿付きバネ4が収容されている。振動モータ1は、コイル基板3に電流を流すことにより、筐体5内において可動部2を往復移動させ、皿付きバネ4及び筐体5で可動部2の移動を受け止めて振動する構成である。
The
図2は、可動部2の構成を説明するための分解斜視図である。可動部2は、磁石6と、筒型ヨーク7と、側面用ヨーク8とから構成されている。磁気シールドとしての機能を有する筒型ヨーク7及び側面用ヨーク8が磁石6を覆うことにより、磁石6の磁束が可動部2の外部に漏出することを抑制している。
FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the configuration of the movable portion 2. The movable part 2 includes a
磁石6は、磁性材料から構成された直方体の部材であり、その厚み方向に一対の磁極を有する2つの領域61、62と、領域61、62の間に磁性材料からなる中性領域63と
を含む。ここで、領域61、62は、互いに磁極が逆方向となっている。
The
なお、磁石6は、単一の磁性材料に対して領域61、62及び中性領域63を含むように着磁することによって形成してもよいし、2つの磁石の間に磁化されていない磁性材料を挟んで接着することによって形成してもよい。
The
筒型ヨーク7は、保磁力が小さく透磁率が大きい材料によって構成された直方体の部材であり、その長手方向に中空が形成されている。筒型ヨーク7を構成する材料としては、パーマロイ、炭素鋼、普通鋼、珪素鋼、フェライト系ステンレス、パーメンジュール、マルテンサイト系ステンレス、析出硬化系ステンレス等が好適である。このように、筒型ヨーク7は透磁率が大きい材料から構成されているので、周囲の磁束線をより多くその内部に閉じこめることができる。磁石6と筒型ヨーク7との間に働く磁気引力により、磁石6は筒型ヨーク7の内壁底面に固定されている。このとき、磁石6の領域61、62及び中性領域63が筒型ヨーク7の開口面とは垂直な方向に延びるように、磁石6は筒型ヨーク7に固定されている。なお、磁石6と筒型ヨーク7との間の固定をより強固するために、接着剤を用いて接着させてもよい。
The
側面用ヨーク8は、筒型ヨーク7と同一の材料によって構成されており、筒型ヨーク7の両開口面のうち、磁石6が設けられている部分を塞ぐように配置された側面領域8aと、筒型ヨーク7の外壁底面を覆うように配置された底面領域8bとを含んでいる。側面領域8aの高さは、可動部2の移動によりコイル基板3と接触しないように、磁石6の側面の上端よりも下側に形成されている。なお、側面用ヨーク8と、磁石6及び筒型ヨーク7とは、接着剤を用いて固定されている。
The
図3(a)は振動モータ1の内部構造を説明するための上面図であり、図3(b)は図3(a)のA−A’断面図であり、図3(c)は図3(a)のB−B’断面図である。コイル基板3は、矩形状の基板であり、筒型ヨーク7の開口面からコイル基板3の長手方向に沿って挿入されている。コイル基板3の短辺側の両端部が上側筐体5a及び下側筐体5bで挟まれることにより、コイル基板3は筐体5に固定されている。コイル基板3と磁石6の磁極面とは、筒型ヨーク7の内部で平行になるように配置されている。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部2が往復移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。
3A is a top view for explaining the internal structure of the
図4(a)はコイル基板3の上層に形成された平面コイル9の上面図であり、図4(b)はコイル基板3の下層に形成された平面コイル9の上面図であり、図4(c)はコイル基板3のX−X’断面図である。平面コイル9は、コイル基板3の内部に2層の渦巻状に形成されている。
4A is a top view of the
具体的には、コイル基板3は、図4(c)に示すように、4層構造となっており、平面コイル9が埋設されたコイル層3b、3cと、その両面に設けられた絶縁層3a、3dとから構成されている。絶縁層3a、3dは、コイル層3b、3cに設けられた平面コイル9を外部から絶縁している。平面コイル9は、コイル層3aにおいて、電極パッド10aからコイル基板3の中心部に向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた上層コイル91と、コイル層3bにおいて、コイル基板3の中心部から電極パッド10bに向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた下層コイル92とから構成されている。平面コイル9の上層コイル91及び下層コイル92は、コイル基板3の中心部において接続されている。
Specifically, as shown in FIG. 4C, the
また、平面コイル9は、図4(a)、(b)に示すように、コイル層3b、3cにおいて、コイル基板3の長手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域9A、9Bを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。また、平面コイル9
は、その両端が電極パッド10a、10bを介して図示しない駆動電流供給回路に接続されており、駆動電流供給回路から矢印A方向又はB方向に電流が供給される。駆動電流供給回路は、所定の周期で平面コイル9に供給する電流の方向を切り替える。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
Both ends thereof are connected to a drive current supply circuit (not shown) via
図5(a)は皿付きバネ4の構成を説明するための上面図であり、図5(b)は図5(a)を矢印の方向から見た正面図である。皿付きバネ4は、非磁性材料から構成されており、2つの板バネ4a、4bと、受皿4cとが一体的に形成されている。皿付きバネ4は、受皿4c上に可動部2を搭載し、可動部2の移動方向における両側面を板バネ4a、4bによって挟みこんで支持し、可動部2の移動を受け止めるものである。皿付きバネ4を構成する材料としては、SUS301、304等が好適である。
Fig.5 (a) is a top view for demonstrating the structure of the
2つの板バネ4a、4bは、下側筐体5bに固定される固定部4d、4eと、可動部2を支持する支持部4f、4gとを含んでいる。支持部4f、4gは、可動部2の移動を受け止めるために、下側筐体5bと可動部2との間で1つの屈曲点4X、4Yを有している。また、支持部4f、4gは、図5(b)に示すように、可動部2の重心Aを含む移動方向上に位置するように配置されており、その高さは可動部2の高さに合わせて設計されている。
The two
一方、固定部4d、4eの上端の高さは、図5(c)に示すように、支持部4f、4gの上端の高さよりも低くなっている。これは、コイル基板3が配置された場合、固定部4d、4eの上端の高さを支持部4f、4gと同一にしていると、固定部4d、4eとコイル基板3とが接触してしまうためである。そのため、固定部4d、4eは、コイル基板3と接触しない高さに設計されている。
On the other hand, the height of the upper ends of the fixing
また、可動部2の移動に伴い、受皿4c及び支持部4f、4gが下側筐体5bの内壁底面と接触しないように、受皿4c及び支持部4f、4gの下端が固定部4d、4eの下端よりも高い位置にくるように構成されている。すなわち、皿付きバネ4は、下側筐体5bの内壁底面から浮いた状態で可動部2を保持する。また、受皿4cは、可動部2が搭載されるために、可動部2の底面と略同一の形状を有している。
In addition, the lower ends of the
なお、振動モータ1の組み立て段階において、皿付きバネ4は、受皿4cが2つに分かれており、一方の受皿4cには板バネ4aが、他方の受皿4cには板バネ4bが接続されている。各部品は、可動部2の底面に固定されることにより皿付き板バネ4を構成する。
In the assembly stage of the
次に、振動モータ1の駆動方法について、図6を参照して説明する。図6(a)〜(c)は、振動モータ1の駆動方法を説明するための断面図である。ここでは、可動部2をまずX1方向に移動させる場合について説明する。
Next, a method for driving the
振動モータ1を駆動する場合、コイル基板3の平面コイル9に、駆動電流供給回路より電極パッド10aを介して、図4(a)に示すA方向に電流が供給される。これにより、平面コイル9の領域9Aには、図6(a)に示すように、コイル基板3の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちZ2方向に電流が流れる。また、平面コイル9の領域9Bには、コイル基板3の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちZ1方向に電流が流れる。
When the
ここで、磁石6のコイル基板3と対向する面のN極面6AとS極面6Bとの間において発生する磁界の向きは、N極面6A上においては、N極面6Aの表面からコイル基板3に向かった方向、すなわちY1方向となる。また、S極面6B上においては、コイル基板3からS極面6Bに向かった方向、すなわちY2方向となる。このように、磁石6のN極面6AとS極面6Bとの間において発生する磁界は、平面コイル9の領域9A、9Bの電流
の流れる方向と直交することとなる。
Here, the direction of the magnetic field generated between the N-
そのため、平面コイル9の領域9Aを流れる電流は、磁石6のN極面6A上の磁界からX2方向への力を受ける。また、平面コイル9の領域9Bを流れる電流は、磁石6のS極面6B上の磁界からX2方向への力を受ける。すなわち、コイル基板3には、X2方向への力が作用する。
Therefore, the current flowing through the
しかし、コイル基板3は上側筐体5a及び下側筐体5bにより固定されているので、磁石6は反作用によりX1方向への力を受けることになる。したがって、可動部2は、図6(b)に示すように、X1方向に移動する。このとき、可動部2は、X1方向において皿付きバネ4の板バネ4bに支持されているために、板バネ4bが撓んで可動部2の移動を受け止める。
However, since the
次に、駆動電流供給回路は、平面コイル9に供給する電流の向きを、図4(b)に示すB方向に切り替える。これにより、平面コイル9の領域9Aには、図6(c)に示すように、コイル基板3の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちZ1方向に電流が流れる。また、平面コイル9の領域9Bには、コイル基板3の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちZ2方向に電流が流れる。
Next, the drive current supply circuit switches the direction of the current supplied to the
そのため、平面コイル9の領域9Aを流れる電流は、磁石6のN極面6A上の磁界からX1方向への力を受ける。また、平面コイル9の領域9Bを流れる電流は、磁石6のS極面6B上の磁界からX1方向への力を受ける。これにより、可動部2は、図6(c)に示すように、X2方向に移動する。このとき、可動部2は、X2方向において皿付きバネ4の板バネ4aに支持されているために、板バネ4aが撓んで可動部2の移動を受け止める。
Therefore, the current flowing through the
以上のように、振動モータ1は、駆動電流供給回路により平面コイル9に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部2をX1方向及びX2方向に往復移動させる。このとき、駆動電流供給回路が平面コイル9に電流を供給するタイミングを調節することにより、可動部2を共振させることができ、大きな振動量を得ることが可能である。
As described above, the
なお、可動部2をX1方向に最大に移動させたとき、磁石6のN極面6Aが平面コイル9の領域9Bと重畳してしまうと、領域9Bを流れる電流がN極面6A上の磁界からX1方向の力を受け、磁石6にX2方向への力が作用してしまう。すなわち、可動部2が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用し、振動モータ1の振動量が低下してしまう。
If the
そこで、磁石6は、可動部2をX1方向に最大に移動させたとき、磁石6のN極面6Aが平面コイル9の領域9Bと重畳することがないように、中性領域63の幅が調節されている。中性領域63は磁化されていないので、領域9Bと対向したとしても、磁石6をX2方向へ移動させるための力は作用しない。また、可動部2をX2方向に最大に移動させた場合も同様に、磁石6のS極面6Bと平面コイル9の領域9Aとが重畳しないように、磁石6の中性領域63の幅が調節されている。したがって、中性領域63の幅は、磁石6と平面コイル9との関係で決定される。
Therefore, the
以下に、本実施形態の振動モータ1の効果について説明する。
Below, the effect of the
(1)振動モータ1は、可動部2をコイル基板3に沿って移動させている。これにより、可動部2の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、装置全体を薄型化することが可能である。
(1) The
(2)振動モータ1は、下側筐体5bと筒型ヨーク7との間に板バネ4a、4bが設けられている。これにより、コイル基板3が挿入された部分を気にすることなく、板バネ4a、4bを配置することができ、設計自由度を向上させることができる。すなわち、板バネ4a、4bの設置位置を自由に設定でき、また、十分な高さを有する板バネ4a、4bを用いることが可能である。そのため、振動モータ1は、可動部2の移動を効率良く受け止めることができ、振動量を増大させることができる。
(2) In the
(3)振動モータ1は、板バネ4a、4bが可動部2の重心Aを含む移動方向上に位置するように配置されている。これにより、板バネ4a、4bが可動部2の移動を効率良く受け止めることができるため、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
(3) The
(4)振動モータ1は、筒型ヨーク7が磁気シールドとしての機能を有している。これにより、磁石6が生じる磁束が筒型ヨーク7内を通過するため、筒型ヨーク7が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル9に作用する磁力が大きくなり、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
(4) In the
(5)振動モータ1は、筒型ヨーク7の両開口面のうち、磁石6が設けられている部分を塞ぐよう配置されるとともに、筒型ヨーク7の外壁底面を覆うように配置された側面用ヨーク8を備えている。これにより、磁石6のN極面6A、S極面6Bと、側面用ヨーク8の端部との間で磁束が形成されるため、側面用ヨーク8が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル9に作用する磁力が大きくなり、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
(5) The
(6)振動モータ1は、筒型ヨーク7及び側面用ヨーク8により、磁石6のコイル基板3と対向する面以外の部分を覆っている。これにより、磁石6が生じる磁束が可動部2の外部に漏出することを抑制することができるため、振動モータ1の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることが可能である。
(6) In the
(7)振動モータ1の磁石6は、その厚み方向に一対の磁極を有する2つの領域61、62と、領域61、62の間に磁性材料からなる中性領域63とを含むように形成されており、領域61、62には互いに磁極が逆方向となっている。これにより、磁石6が生じる下方向の磁束を低減することができるため、振動モータ1における下方向への磁束漏れを抑制することができる。その結果、振動モータ1の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることができる。
(7) The
(8)磁石6の中性領域63は、磁石6をX1方向に最大に移動させた場合に、平面コイル9の領域9Bと磁石6のN極面6Aとが重畳しないように設計されており、磁石6をX2方向に最大に移動させた場合に、平面コイル9の領域9Aと磁石6のS極面6Bとが重畳しないように設計されている。これにより、可動部2をX1、X2方向に最大に移動させた場合、可動部2が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用することを防止することができる。そのため、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
(8) The
(9)振動モータ1の皿付きバネ4は、受皿4c及び支持部4f、4gの下端が、固定部4d、4eの下端よりも高い位置にくるように構成されている。これにより、可動部2は下側筐体5bの内壁底面からは浮上した状態で保持されるために、可動部2が移動した場合に受皿4cと下側筐体5bの内壁底面との間に摩擦が生じることを防止することができる。そのため、可動部2を効率良く移動させることができるために、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
(9) The dished
以上のように、本実施形態の振動モータ1の構成について説明してきたが、本発明の振
動モータは上述した構成に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。以下に、振動モータ1の変形例及びその効果について説明する。
As described above, the configuration of the
(ア)本実施形態では、本発明の「コイル」として平面コイル9を用いているが、平面コイルに限られず、その厚み方向に厚みのあるコイルを用いてもよい。
(A) In the present embodiment, the
(イ)本実施形態では、本発明の「弾性部材」として板バネ4a、4bを用いているが、板バネに限られず、ねじりバネ等の他の構成の弾性部材を用いてもよい。ただし、どのような構成の弾性部材を用いるとしても、バネ定数を大きくするために、そのサイズは可動部2の高さに近い方が好ましい。
(A) In this embodiment, the
(ウ)本実施形態では、板バネ4a、4bが可動部2の重心Aを含む移動方向上に位置するように配置されているが、重心Aを含む移動方向上でなくとも、可動部2の移動方向に設けられていればよい。また、本実施形態では、可動部2の移動方向における両側面に板バネが設けられているが、可動部2の移動方向における一方の側面にのみ設けられている構成であってもよい。また、可動部2の移動方向における両側面において、それぞれ2つ以上の板バネが設けられている構成であってもかまわない。
(C) In the present embodiment, the
(エ)本実施形態では、皿付きバネ4は板バネ4a、4bと受皿4cとが一体的に形成されているが、受皿4cが設けられていない構成であってもかまわない。
(D) In the present embodiment, the
(オ)本実施形態では、皿付きバネ4は非磁性材料から構成されているが、磁性材料から構成されていてもよい。この場合、皿付きバネ4は磁気シールドとしての機能を有するために、磁石6が生じる磁束が振動モータ1の外部に漏出することを更に抑制することができる。そのため、振動モータ1の動作効率を高め、振動量を増大させることが可能である。
(E) In this embodiment, the
(カ)本実施形態では、振動モータ1の組み立て段階において、皿付きバネ4は、受皿4cが2つに分かれており、一方の受皿4cには板バネ4aが、他方の受皿4cには板バネ4bが接続されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、皿付き板バネ4は、振動モータ1の組み立て段階において、既に一体となった構成のものを用いてもよい。
(F) In the present embodiment, in the assembly stage of the
(キ)本実施形態では、コイル基板3の磁石6と対向する面には何も設けられていないが、コイル基板3表面の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する低摩擦層が形成されていてもよい。これにより、可動部2が移動する場合、コイル基板3と磁石6との摩擦によるエネルギーの損失を抑制できる。そのため、可動部2を効率的に移動させることができ、振動モータ1の振動量を増加させることが可能である。
(G) In the present embodiment, nothing is provided on the surface of the
(ク)本実施形態では、可動部2は筒型ヨーク7の内壁底面に磁石6が固定されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、可動部2は、側面用ヨーク8に磁石6を搭載し、側面用ヨーク8が筒型ヨーク7の内壁底面に固定されている構成であってもよい。また、筒型ヨーク7の下端が開口面から突出しており、折り曲げることにより磁石6の側面を覆うような構成であってもかまわない。この場合、側面用ヨーク8を設ける必要が無くなるため、部品数を低減することができ、装置全体を薄型化することが可能である。
(H) In the present embodiment, the movable portion 2 has a configuration in which the
(ケ)本実施形態では、側面用ヨーク8の側面領域8aの高さは、磁石6の側面の上端よりも下側に形成されているが、本発明はこれに限られない。
(K) In this embodiment, the height of the side region 8a of the
例えば、振動モータ1を薄型化する必要が無い場合には、側面領域8aの高さを、磁石6の側面の上端よりも突出した構成とすることが好ましい。振動モータ1を薄型化する必要がなければ、側面領域8aを高くしたとしても、可動部2の移動によりコイル基板3と側面領域8aとが接触することは防止することができる。さらに、側面領域8aを高くすることにより、磁石6が生じる磁束が可動部2の外部に漏出することを更に抑制することができる。
For example, when it is not necessary to reduce the thickness of the
また、振動モータ1の振動量を本実施形態よりも更に増大させたい場合には、側面領域8aの高さを、磁石6の側面の上端と略同一とすることが好ましい。これにより、磁石6のN極面6A、S極面6Bと、側面用ヨーク8の端部との間で形成される磁束の磁路を最短とすることができる。そのため、平面コイル9に作用する磁力が更に大きくなり、振動モータ1の振動量を増大させることができる。
Further, when it is desired to further increase the vibration amount of the
(コ)本実施形態では、側面用ヨーク8を筒型ヨーク7と同一の材料によって構成しているが、異なる材料を用いてもよい。この場合、側面用ヨーク8は筒型ヨーク7よりも磁石6からの距離が遠いために、低磁界でも透磁率の高い材料、例えば、パーマロイ等が好適に用いられる。
(E) In this embodiment, the
(サ)本実施形態では、磁石6と平面コイル9との位置関係が、磁石6をX1方向に最大に移動させた場合に、平面コイル9の領域9Bと磁石6のN極面6Aとが重畳しないように設計されており、磁石6をX2方向に最大に移動させた場合に、平面コイル9の領域9Aと磁石6のS極面6Bとが重畳しないように設計されているが、本発明はこれに限られない。
(S) In this embodiment, when the positional relationship between the
例えば、磁石6と平面コイル9との位置関係は、磁石6をX1方向に最大に移動させた場合に、領域9BとN極面6Aとが重畳する面積よりも、領域9BとS極面6Bとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されており、磁石6をX2方向に最大に移動させた場合に、領域9AとS極面6Bとが重畳する面積よりも、領域9AとN極面6Aとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されていてもよい。
For example, the positional relationship between the
これにより、可動部2をX1、X2方向に最大に移動させた場合であっても、可動部2が移動しようとする方向に作用する力を、その逆方向に作用する力よりも大きくすることができる。 Thereby, even when the movable part 2 is moved to the maximum in the X1 and X2 directions, the force acting in the direction in which the movable part 2 is about to move is made larger than the force acting in the opposite direction. Can do.
また、本実施形態では、磁石6と平面コイル9との位置関係の調節を、磁石6の中性領域63の幅を調節することにより行っているが、皿付きバネ4の板バネ4a、4bの弾性力や、平面コイル9の領域9Aと領域9Bとの間隔や、筒型ヨーク7の短手方向の長さ等を調節することにより行ってもよい。
In the present embodiment, the positional relationship between the
(シ)皿付きバネ4の板バネ4a、4bの構成は、図7〜図9に示すような種々の構成に変更可能である。図7〜図9は、皿付きバネ4の変形例を説明するための上面図である。
(F) The configuration of the
皿付きバネ4は、板バネ4a、4bの代わりに、図7に示すように、下側筐体5bに固定された第1固定部403、404と支持部405、406との間に、更に下側筐体5bに固定された第2固定部407、408が形成された板バネ401、402を用いてもよい。なお、第2固定部407、408は必ずしも下側筐体5bに固定されている必要はなく、第2固定部407、408と支持部405、406との間で屈曲している構成であればよい。
Instead of the
また、皿付きバネ4は、図8に示すように、板バネ4a、4bの内側に、板バネ4a、4bと相似形状であって、受皿4cとの接合部を有しない板バネ409、410が設けられた構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the plate-attached
また、皿付きバネ4は、図9に示すように、図7に示す板バネ401、402の内側に、板バネ401、402と相似形状であって、受皿4cとの接合部を有しない板バネ411、412が設けられた構成であってもよい。
As shown in FIG. 9, the
なお、図8において、板バネ409、410は板バネ4a、4bの外側に設けられていてもよく、図9において、板バネ411、412は板バネ401、402の外側に設けられていてもよい。
In FIG. 8, the
このように、固定部を2箇所有する構成としたり、2つの板バネを重ねることにより、板バネの膜厚を厚くすることなく、バネ定数を大きくすることができる。これにより、板バネの疲労耐性を低下させることなく、共振周波数を高めることができるため、振動モータ1の振動量を増大させることが可能である。
As described above, the spring constant can be increased without increasing the thickness of the leaf spring by adopting a configuration having two fixing portions or by overlapping two leaf springs. As a result, the resonance frequency can be increased without lowering the fatigue resistance of the leaf spring, so that the vibration amount of the
〔携帯電話機〕
次に、本発明に係る携帯電話機について図10を参照して説明する。図10(a)は本実施形態の携帯電話機100について説明するための上面図であり、図10(b)は図10(a)のX−X’断面図である。
[Mobile phone]
Next, a mobile phone according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a top view for explaining the
携帯電話機100は、図10(a)に示すように、筐体101に表示部102がはめ込まれた構成である。表示部102はタッチパネル方式のパネルであり、ユーザが表示部102に表示されたボタン部102aを押圧することにより携帯電話機100の操作が行われる。
As shown in FIG. 10A, the
また、筐体101の内部には、図10(b)に示すように、PCB103と、PCB103に実装された振動モータ1とが収容されている。PCB103は、上述した駆動電流供給回路を含むICが搭載されており、筐体101の内壁面に固定されている。また、PCB103には、携帯電話機100の種々の機能を制御する制御回路を含むICも搭載されている。制御回路は、ボタン部102aが押圧されたことを検知した場合や、マナーモード設定時に着信を受けた場合等に、振動モータ1を振動させるように設定されている。
Further, as shown in FIG. 10B, a
ここで、振動モータ1をPCB103に実装する方法について、第1実施例及び第2実施例を挙げて説明する。
Here, a method of mounting the
(第1実施例)
まず、第1実施例の実装方法について、図11及び図12を参照して説明する。図11(a)は第1実施例の実装方法によりPCB103に実装された振動モータ1の上面図であり、図11(b)は図11(a)を矢印の方向から見た正面図である。図12(a)は図11(a)のA−A’断面図であり、図12(b)は図11(a)のB−B’断面図である。なお、図11(a)に示す振動モータ1は、PCB103側から見た図である。
(First embodiment)
First, the mounting method of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 11A is a top view of the
PCB103の駆動電流供給回路は、振動モータ1の平面コイル9に電流を供給する必要がある。そのため、PCB103は、平面コイル9の両端部に接続された電極パッド10a、10bと、図12(a)、(b)に示すように、柱状電極104、105を介して接続される。
The drive current supply circuit of the
このとき、コイル基板3には、一方の短辺側にのみ電極パッド10a、10bが形成さ
れているため、コイル基板3の他方の短辺側には、一方の短辺側と高さを合わせるためのダミー電極が設けられる。ダミー電極は、コイル基板3の他方の短辺側において、コイル基板3の長手方向に電極パッド10a、10bと平行に設けられている。
At this time, since the
また、振動モータ1の上側筐体5aの上面には、電極パッド10a、10b及びダミー電極に対応する部分に開口部が設けられており、柱状電極104、105及びダミー電極はこの開口部を貫通して外部に突出している。なお、上側筐体5a及び下側筐体5bの側面は、図11(b)に示すように、コイル基板3が配置された位置から上側筐体5aの上面まで開口部が設けられている。
Further, openings are provided on the upper surface of the
第1実施例の実装方法に用いられる振動モータ1は、その組み立て工程において、下側筐体5bの開口部を上側筐体5aで閉じる前に、コイル基板3の電極パッド10a、10b上に柱状電極104、105がハンダにより接続される。同様に、コイル基板3の他方の短辺上にも、ダミー電極がハンダにより接続される。そして、上側筐体5aに設けられた開口部と、柱状電極104、105及びダミー電極との位置を合わせて、下側筐体5bの開口部を上側筐体5aで閉じる。
In the assembly process, the
このようにして組み立てられた振動モータ1は、上述したように、柱状電極104、105及びダミー電極が上側筐体5aの開口部を貫通して外部に突出している。この振動モータ1をPCB103に実装する場合、柱状電極104、105及びダミー電極の上側筐体5aの開口部から突出した部分がPCB103にハンダにより接続される。
In the
(第2実施例)
次に、第2実施例の実装方法について、図13及び図14を参照して説明する。図13(a)は第2実施例の実装方法によりPCB103に実装された振動モータ1の上面図であり、図13(b)は図13(a)を矢印の方向から見た正面図である。図14(a)は図13(a)のA−A’断面図であり、図14(b)は図13(a)のB−B’断面図である。なお、図13(a)に示す振動モータ1は、PCB103側から見た図である。
(Second embodiment)
Next, a mounting method of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 13A is a top view of the
ここで用いる振動モータ1は、第1実施例の振動モータ1とは電極パッドが設けられる位置が異なっている。すなわち、第1実施例の振動モータ1のコイル基板3では、平面コイル9の両端が一方の短辺側にくるように設計されているが、ここで用いる振動モータ1のコイル基板3では、平面コイル9の一端が一方の短辺側に、他端が他方の短辺側にくるように設計されている。
The
そのため、コイル基板3の一方の短辺側には、平面コイル9の一端と接続された電極パッド106が設けられ、電極パッド106に柱状電極108がハンダにより接続される。また、コイル基板3の他方の短辺側には、平面コイル9の他端と接続された電極パッド107が設けられ、電極パッド107に柱状電極109がハンダにより接続される。ここで、電極パッド106、107及び柱状電極108、109は、コイル基板3の短辺の長さに合わせて設計されている。
Therefore, an
上側筐体5aの上面には、柱状電極108、109に対応する部分に開口部が設けられており、柱状電極108、109はこの開口部を貫通して外部に突出している。この振動モータ1をPCB103に実装する場合、柱状電極108、109の上側筐体5aの開口部から突出した部分がPCB103にハンダにより接続される。
On the upper surface of the
また、上側筐体5a及び下側筐体5bの側面は、図13(b)に示すように、コイル基板3が配置された位置から上側筐体5aの上面まで開口部が設けられている。
Further, as shown in FIG. 13B, the side surfaces of the
なお、第2実施例の実装方法に用いられる振動モータ1の組み立て方法は、第1実施例の実装方法に用いられる振動モータ1の組み立て方法と同様であるので、説明は省略する。
In addition, since the assembly method of the
以下に、本実施形態の携帯電話機100の効果について説明する。
Below, the effect of the
(10)携帯電話機100は、薄型化を図ることが可能な振動モータ1を搭載している。これにより、携帯電話機100全体を薄型化することが可能となる。
(10) The
(11)携帯電話機100は、電極パッド10a、10bと接続され、上側筐体5aを貫通して外部に突出した柱状電極104、105を有する振動モータ1を搭載している。これにより、振動モータ1を携帯電話機100のPCB103に表面実装することが可能となる。また、PCB103の駆動電流供給回路が、柱状電極104、105及び電極パッド10a、10bを介して、平面コイル9に電流を供給することが可能となる。
(11) The
(12)携帯電話機100は、平面コイル9の一端がコイル基板3の一方の短辺側に、平面コイル9の他端がコイル基板3の他方の短辺側にくるように設計されており、平面コイル9の端部にそれぞれ電極パッド及び柱状電極が設けられた振動モータ1を搭載している。これにより、実装方向を気にすることなく振動モータ1をPCB103に実装することができ、携帯電話機100の製造工程を簡易化することができる。
(12) The
また、振動モータ1の上側筐体5aの上面の構造及び当該上面における柱状電極108、109の配置を、当該上面の中心に対して点対称となるように構成すれば、更に実装方向を気にすることなく、振動モータ1をPCB103に実装することが可能となる。
Further, if the structure of the upper surface of the
(13)携帯電話機100は、コイル基板3の短辺の長さに合わせて設計された電極パッド106、107及び柱状電極108、109が設けられた振動モータ1を搭載している。これにより、上側筐体5a及び下側筐体5bの側面の開口部のほとんどの領域を、電極パッド106、107及び柱状電極108、109により塞ぐことができるため、開口部から粉塵等が入り込むことを防止することができる。
(13) The
なお、本実施形態では、振動モータ1が携帯電話機に搭載された構成について説明したが、本発明はこれに限られず、振動モータ1はPDA等の他の携帯機器に搭載されていてもよい。特に、タッチパネルを用いた携帯機器において、振動モータ1は好適に用いられる。
In the present embodiment, the configuration in which the
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
1 振動モータ
2 可動部
3 コイル基板
4 皿付きバネ(弾性部材)
5 筐体
5a 上側筐体
5b 下側筐体
6 磁石
7 筒型ヨーク
8 側面用ヨーク
9 平面コイル(コイル)
100 携帯電話機(携帯機器)
101 筐体
103 PCB
104、105、108、109 柱状電極
DESCRIPTION OF
5
100 Mobile phone (mobile device)
101
104, 105, 108, 109 Columnar electrode
Claims (3)
前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルが形成されたコイル基板と、
前記磁石及び前記コイル基板を内部に収容する筐体と、
前記磁石の移動方向において前記磁石と前記筐体との間に配置された弾性部材と、
前記コイルの両端とそれぞれ接続されており、前記コイル基板の一方の面上に設けられた柱状電極とを備え、
前記柱状電極は、前記筐体を貫通して外部に突出していることを特徴とする振動モータ。 Magnets,
A coil substrate that is arranged in linkage with the magnetic flux of the magnet and on which a coil for moving the magnet is formed;
A housing that houses the magnet and the coil substrate;
An elastic member disposed between the magnet and the housing in the moving direction of the magnet;
Column electrodes connected to both ends of the coil, respectively, provided on one surface of the coil substrate,
The columnar electrode protrudes outside through the casing.
前記コイルに供給する制御信号を発生させる制御信号発生回路とを備え、
前記制御信号発生回路と前記柱状電極とが接続されていることを特徴とする携帯機器。 The vibration motor according to claim 1 or 2,
A control signal generation circuit for generating a control signal to be supplied to the coil,
A portable device, wherein the control signal generation circuit and the columnar electrode are connected.
Priority Applications (2)
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JP2009056998A JP2012106145A (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Vibration motor and portable apparatus |
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JP2016152734A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 日本電産セイミツ株式会社 | Vibration motor and method for manufacturing the same |
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- 2009-03-10 JP JP2009056998A patent/JP2012106145A/en active Pending
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