JP2017034962A - マイクロ振動モーター - Google Patents

Abstract

【課題】振動効果が強く、且つ実装時間が短いマイクロ振動モーターを提供する。
【解決手段】マイクロ振動モーター１０は、収納空間が設けられた筐体１１と、弾性ブラケット１４と、振動子１２と、電気信号を提供するＦＰＣ１２２３とを含む。前記振動子は、磁石鋼１２１２が収納設置される上振動子１２１と、前記磁石鋼が線形往復振動するように前記磁石鋼を駆動するコイル１２２２が設けられた下振動子１２２と、を含み、前記上振動子および下振動子はそれぞれ前記弾性ブラケット１４により支持固定されており、二層振動子の構造となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動のフィードバックの分野に関し、特に電子製品におけるマイクロ振動モーターに関する。

電子技術の発展に伴い、携帯型の消費者向け電子製品がますます人々から好まれるようになっており、例えば携帯電話、携帯型ゲーム機、ナビゲーション装置、または携帯型マルチメディア娯楽用機器などにおいて、通常システムのフィードバックとして、振動モーターが用いられており、例えば携帯電話の着信時のリマインド、情報の提示、ナビゲーションの提示、ゲーム機の振動フィードバックなどが挙げられる。このような幅広い応用の中で、振動モーターに対して振動効果が顕著であり、且つ実装が簡単であることが要求されている。

現在、収納空間が設けられた筐体と、振動子と、振動子を支持するための弾性ブラケットとを含む扁平状のリニア振動モータが多く用いられている。該リニア振動モータにおいて、１つの振動子のみが設けられており、振動子ごとに２つまたは４つのＵ字型構造の弾性ブラケットが設置される必要がある。

しかしながら、上記構造には、１つの振動子による振動により得られる効果が弱く、且つ構成素子が多く、実装時間が長く、効率が低いといった欠点が存在する。

そのため、上記課題を解決するために、新規的なマイクロ振動モーターを提供する必要がある。

振動モーターの振動効果が弱く、構成素子が多く、且つ実装時間が長いという従来の関連技術における技術的課題を解決するために、本発明が解決しようとする技術的課題は、振動効果が強く、且つ実装時間が短いマイクロ振動モーターを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、収納空間が設けられた筐体と、弾性ブラケットと、振動子と、電気信号を提供するＦＰＣとを含むマイクロ振動モーターを提供し、前記振動子が前記弾性ブラケットを介して前記収納空間にサスペンションされており、前記振動子は、磁石鋼が収納設置される上振動子と、上振動子に平行し、間隔を隔てて設置される下振動子とを含み、前記下振動子において、前記磁石鋼と平行に設置され、前記磁石鋼が線形往復振動するように前記磁石鋼を駆動するコイルが、設けられており、前記上振動子および下振動子はそれぞれ前記弾性ブラケットにより支持固定されており、前記弾性ブラケットは、前記筐体と固定接続される固定部と、前記固定部の両端からそれぞれ延伸する環状弾性アームとを含み、前記環状弾性アームは少なくとも部分的に前記振動子を取り囲み、且つ前記環状弾性アームの末端は前記振動子と固定接続されている。
なお、本明細書中において、振動子が弾性ブラケットを介して収納空間にサスペンションされている状態とは、該収納空間内に浮いた状態で該弾性ブラケットに支持されている状態をいう。

好ましくは、前記弾性ブラケットは、前記上振動子を支持する第１弾性ブラケットと、前記下振動子を支持する第２弾性ブラケットとを含み、前記第１弾性ブラケットと第２弾性ブラケットとは、互いに逆向きに設置されている。

好ましくは、前記環状弾性アームは、前記固定部の両端からそれぞれ延伸する第１サイドアームおよび第２サイドアームと、前記第１サイドアームおよび第２サイドアームからそれぞれ延伸し、且つ前記振動子と固定接続される第１挟持部および第２挟持部と、を含む。

好ましくは、前記第１サイドアームと前記固定部とがなす角は、前記第１サイドアームと前記第１挟持部との間のなす角よりも小さく、前記第２サイドアームと前記固定部とがなす角は、前記第２サイドアームと前記第２挟持部との間のなす角よりも小さい。

好ましくは、前記第１サイドアームおよび第２サイドアームがそれぞれ前記固定部となす角は等しく、前記第１サイドアームおよび第２サイドアームがそれぞれ前記第１挟持部および第２挟持部となす角は等しい。

好ましくは、前記下振動子は、収納空間を有する下カウンターウェイトと、ＦＰＣ基板と、コイルとを含み、前記収納空間は、前記上振動子側に近づき、設置されており、前記ＦＰＣ基板およびコイルは、前記収納空間に収納されており、前記ＦＰＣ基板が前記コイルと対応的に接続されている。

好ましくは、前記マイクロ振動モーターは前記収納空間に固定される下ポールピースをさらに含み、前記下ポールピースは、前記コイルにおける、前記上振動子から離れる一方の側に位置する。

好ましくは、前記コイルは２つであり、前記２つのコイルは、並列に設置され、且つＦＰＣ基板を介して直列接続されている。

好ましくは、前記マイクロ振動モーターは上ポールピースをさらに含み、前記上ポールピースは、前記上振動子における、前記下振動子から離れる一方の側に固定されている。

好ましくは、前記マイクロ振動モーターは、前記弾性ブラケットに設置される半田付ラグをさらに含み、前記半田付ラグは、前記固定部における、前記振動子に近い一方の側、および前記第１挟持部と第２挟持部とにおける、前記振動子から離れる一方の側に設けられている。

関連する技術に比べ、本発明に係るマイクロ振動モーターは下記有益な効果を有する。すなわち、前記二層振動子の構造が設けられているため、振動モーターの振動効果が著しく向上し、また、前記弾性ブラケットが全体として環状構造であり、前記振動子ごとに１つの前記弾性ブラケットのみを設ければよいため、部材の数の減少、実装時間の短縮、および効率の向上が実現されることができる。

本発明に係るマイクロ振動モーターの分解斜視図である。 本発明に係るマイクロ振動モーターの第１弾性ブラケットの斜視図である。 本発明に係るマイクロ振動モーターの一部の構成の底面図である。

以下、図面と実施形態を組み合わせ、本発明についてさらに説明する。

図１に示すように、図１は、本発明に係るマイクロ振動モーターの分解斜視図である。本発明に係るマイクロ振動モーター１０は、筐体１１、振動子１２、弾性ブラケット１４、上ポールピース１５、及び下ポールピース１６を含む。

前記筐体１１は、底面１１１、壁１１２およびカバー板１１３を含む。

前記壁１１２は、互いに平行する２つの第１壁１１２１および第２壁１１２２を含む。

前記底面１１１は前記カバー板１１３に対向し、間隔を隔てて設置されている。前記振動子１２、弾性ブラケット１４、上ポールピース１５および下ポールピース１６を収納するため、前記壁１１２は、前記底面１１１および前記カバー板１１３とともに収納空間を構成する。

前記振動子１２は、順次に積層設置される上振動子１２１と下振動子１２２とを含む。

前記上振動子１２１は、上カウンターウェイト１２１１と磁石鋼１２１２とを含み、前記上カウンターウェイト１２１１には貫通孔１２１１１が設けられており、前記磁石鋼１２１２は、対応的に前記貫通孔１２１１１内に固定されている。

前記下振動子１２２は、収納空間１２２１１を有する下カウンターウェイト１２２１と、並列に設置される２つのコイル１２２２と、ＦＰＣ基板１２２３とを含む。前記収納空間１２２１は、前記上振動子１２１側に近接して設置されており、前記ＦＰＣ基板１２２３は前記コイル１２２２と対応的に接続しており、且つ共に前記下カウンターウェイト１２２１の前記収納空間１２２１１に収納されている。

前記ＦＰＣ基板１２２３が２つの前記コイル１２２２に接続されており、前記上振動子１２１と下振動子１２２とが二層振動子を構成している。この構成により、前記マイクロ振動モーター１０内部の電磁界力を著しく向上させ、前記マイクロ振動モーター１０の振動効果をさらに向上させる。

前記振動子１２は、前記弾性ブラケット１４の一端に接続され、前記弾性ブラケット１４を介して前記収納空間内にサスペンション固定されている。また、前記振動子１２は、前記筐体１１の底面１１１に平行する方向に沿って振動する。

前記弾性ブラケット１４の他端は、前記筐体１１に接続されている。

前記弾性ブラケット１４は、前記上振動子１２１を支持固定する第１弾性ブラケット１４１と、前記下振動子１２２を支持固定する第２弾性ブラケット１４２とを含む。前記２つの弾性ブラケット１４１および１４２の構造は完全に同じであり、且つ、前記第１弾性ブラケット１４１は第２弾性ブラケット１４２に平行し、且つそれらは逆向きに設置されている。

図２を参照する。図２は、図１に示されるマイクロ振動モーターの第１弾性ブラケットの斜視図である。前記第１弾性ブラケット１４１および前記第２弾性ブラケット１４２はいずれも、固定部１４１１、環状弾性アーム１４１２および半田付ラグ１４１３を含む。

前記環状弾性アーム１４１２は、第１サイドアーム１４１２１、第２サイドアーム１４１２２、第１挟持部１４１２３、および第２挟持部１４１２４を含む。

前記固定部１４１１は、全体として長尺状であり、その両端がそれぞれ前記第１サイドアーム１４１２１および第２サイドアーム１４１２２に接続されている。前記第１サイドアーム１４１２１の両端は、それぞれ前記固定部１４１１および前記第１挟持部１４１２３に接続されている。前記第２サイドアーム１４１２２の両端は、それぞれ前記固定部１４１１および前記第２挟持部１４１２４に接続されている。前記第１サイドアーム１４１２１、第２サイドアーム１４１２２は、それぞれ前記固定部１４１１の両端から、同一側に向けて折り曲げて延伸するように形成される。前記固定部１４１１と前記第１サイドアーム１４１２１との間のなす角をα₁とし、前記固定部１４１１と前記第２サイドアーム１４１２２との間のなす角をα₂とすると、前記α₁はα₂と等しい。また、前記第１挟持部１４１２３、前記第２挟持部１４１２４は、それぞれ前記第１サイドアーム１４１２１、第２サイドアーム１４１２２における、前記固定部１４１１から離れる一端から、反対側に向けて折り曲げて延伸するように形成される。前記第１サイドアーム１４１２１と前記第１挟持部１４１２３との間のなす角をβ₁とし、前記第２サイドアーム１４１２２と前記第２挟持部１４１２４との間のなす角をβ₂とすると、前記β₁はβ₂とは等しい。前記固定部１４１１、第１サイドアーム１４１２１、第２サイドアーム１４１２２、第１挟持部１４１２３、第２挟持部１４１２４は一体的に成形され、共にＣ字型の構造を構成する。前記振動子１２は、前記Ｃ字型構造の中空領域に、対応的に収納される。
前記弾性ブラケット１４１、１４２において、前記固定部１４１１は弧状である。そのため、前記固定部１４１１が前記壁１１２を完全に貼り合わせるのではなく、前記環状弾性アーム１４１２が十分自由に揺り動かすことが可能である。

前記挟持部１４１２３、１４１２４端部は、自由端になるように設置されている。そのため、前記弾性ブラケット１４１、１４２が他の素子を挟持する場合、前記弾性ブラケット１４１、１４２自体の弾性変形特性により、外力を受けるとき、前記挟持部１４１２３、１４１２４は、前記固定部１４１１に対して設定範囲内において相対的に弾性変形すると共に、元の状態に回復する傾向が生じ、このような元の状態に回復する弾力により、前記振動子１２１、１２２が効果的にその中に固定され、前記弾性ブラケット１４１、１４２の弾性による被覆固定の作用が実現される。

前記半田付ラグ１４１３は、前記固定部１４１１における、前記振動子１２１に近づく一方の側、および前記挟持部１４１２３、１４１２４における、前記振動子１２１、１２２から離れる一方の側に設置されている。

前記上ポールピース１５は、前記上振動子１２１における、前記下振動子１２２から離れる一方の側に固定される。前記下ポールピース１６は、前記下振動子１２２の前記収納空間１２２１に固定されると共に、前記コイル１２２２における、前記上振動子１２１から離れる一方の側に位置する。前記上ポールピース１５と下ポールピース１６により、磁束漏れを防止し、電磁界力を向上させ、前記マイクロ振動モーター１０の振動効果を向上させる。

前記マイクロ振動モーター１０の実装は、下記ステップを含む。

まず、前記振動子１２、弾性ブラケット１４、上ポールピース１５、および下ポールピース１６を収納するように、筐体１１を提供する。

次に、前記磁石鋼１２１２を前記上カウンターウェイト１２１１における前記貫通孔１２１１１に固定し、前記上ポールピース１５を前記上カウンターウェイト１２１１の表面に固定する。

次に、２つの前記コイル１２２２および前記ＦＰＣシート１２２３の底面を同じ平面に位置させるとともに、前記ＦＰＣシート１２２３を２つの前記コイル１２２２の間に直列接続し、前記ＦＰＣシート１２２３を２つの前記コイル１２２２とともに前記下ポールピース１６の表面に固定し、前記下ポールピース１６のもう一つの面を前記下カウンターウェイト１２２１の前記収納空間１２２１１に固定する。

そして、前記上振動子１２１を前記第１弾性ブラケット１４１のＣ字型の被覆空間内に設置すると共に、前記挟持部１４１２３、１４１２４の内側を前記上振動子１２１の側面に接続する。前記上振動子１２１における、前記上ポールピース１５が固定される一方の側を上向きにしたまま、前記第１弾性ブラケット１４１的Ｃ字型の被覆空間の開口を前記第１壁１１２１に近づけ、前記第１弾性ブラケット１４１の前記固定部１４１１の外側を前記第２壁１１２２に接続する。

さらに、前記下振動子１２２を前記第２弾性ブラケット１４２のＣ字型の被覆空間内に設置すると共に、前記第２弾性ブラケット１４２の前記挟持部１４１２３、１４１２４の内側を前記下振動子１２２の側面に接続し、前記下振動子１２２における、前記コイル１２２２が固定される一方の側を、前記上振動子１２１における、前記上ポールピース１５から離れる一方の側に近づける。また、前記振動子１２１、１２２は間隔を隔てて平行し、積層設置されている。前記第２弾性ブラケット１４２のＣ字型の被覆空間の開口を前記第２壁１１２２に近づけ、前記固定部１４１１の外側を前記第１壁１１２１に接続する。

図３を参照する。図３は、図１に示されるマイクロ振動モーターの一部の構成の底面図である。上述した実装のステップに従い、前記第１弾性ブラケット１４１と第２弾性ブラケット１４２とを逆向きに平行に設置することで、前記マイクロ振動モーター１０の内部構成の実装を完了する。

最後に、前記筐体１１の前記カバー板１１３を前記筐体１１の壁１１２と接続し、このように、前記マイクロ振動モーター１０の実装を全部完了する。

前記マイクロ振動モーター１０が振動状態にあるとき、α₁およびα₂のいずれもをβ₁およびβ₂よりも小さくすることで、前記上振動子１２１または下振動子１２２が常に前記弾性ブラケット１４１、１４２による被覆の範囲内において振動するようにし、且つ、前記弾性ブラケット１４１、１４２は前記上振動子１２１又は下振動子１２２に対し、回復力を提供する。また、このような構成により、電子製品が縦方向に落下したとき、振動子の変位を制限し、前記振動子１２１、１２２が前記弾性ブラケット１４１、１４２の被覆範囲から脱出することを防止することができる。また、α₁をα₂と等しく、且つβ₁をβ₂と等しくすることで、振動中の前記振動子１２１、１２２の左右の振幅を一致させることができる。

関連する技術に比べ、本発明に係るマイクロ振動モーター１０において、前記上振動子１２１と下振動子１２２とからなる二層振動子の構造が採用されることにより、前記マイクロ振動モーター１０内部における電磁界力を著しく向上させ、前記マイクロ振動モーター１０の振動効果をさらに向上させる。また、前記弾性ブラケット１４１、１４２は、全体として環状構造であり、前記振動子１２１、１２２ごとに１つの前記弾性ブラケット１４１、１４２のみを設ければよいため、実装の時間が短くなる。

上述したのは、本発明の実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の明細書および図面に基づいた等価な構成や等価なフロー変換、または、直接的もしくは間接的に他の関連する技術分野に応用することは、いずれも同様に本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims (10)

1. 収納空間が設けられた筐体と、弾性ブラケットと、振動子と、電気信号を提供するＦＰＣとを含み、前記振動子が前記弾性ブラケットを介して前記収納空間にサスペンションされているマイクロ振動モーターであって、
   前記振動子は、磁石鋼が収納設置される上振動子と、上振動子に平行し、間隔を隔てて設置される下振動子とを含み、
   前記下振動子において、前記磁石鋼と平行に設置され、前記磁石鋼が線形往復振動するように前記磁石鋼を駆動するコイルが、設けられており、
   前記上振動子および下振動子はそれぞれ前記弾性ブラケットにより支持固定されており、
   前記弾性ブラケットは、前記筐体と固定接続される固定部と、前記固定部の両端からそれぞれ延伸する環状弾性アームとを含み、
   前記環状弾性アームは少なくとも部分的に前記振動子を取り囲み、且つ前記環状弾性アームの末端は前記振動子と固定接続していることを、
   特徴とするマイクロ振動モーター。
2. 前記弾性ブラケットは、前記上振動子を支持する第１弾性ブラケットと、前記下振動子を支持する第２弾性ブラケットとを含み、
   前記第１弾性ブラケットと第２弾性ブラケットとは、互いに逆向きに設置されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ振動モーター。
3. 前記環状弾性アームは、
   前記固定部の両端からそれぞれ延伸する第１サイドアームおよび第２サイドアームと、
   前記第１サイドアームおよび第２サイドアームからそれぞれ延伸し、且つ前記振動子と固定接続される第１挟持部および第２挟持部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ振動モーター。
4. 前記第１サイドアームと前記固定部とがなす角は、前記第１サイドアームと前記第１挟持部との間のなす角よりも小さく、
   前記第２サイドアームと前記固定部とがなす角は、前記第２サイドアームと前記第２挟持部との間のなす角よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のマイクロ振動モーター。
5. 前記第１サイドアームおよび第２サイドアームはそれぞれが前記固定部となす角は等しく、
   前記第１サイドアームおよび第２サイドアームがそれぞれ前記第１挟持部および第２挟持部となす角は等しいことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマイクロ振動モーター。
6. 前記下振動子は、収納空間を有する下カウンターウェイトと、ＦＰＣ基板と、コイルとを含み、
   前記収納空間は、前記上振動子側に近づき設置されており、
   前記ＦＰＣ基板およびコイルは、前記収納空間に収納されており、
   前記ＦＰＣ基板が前記コイルと対応的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ振動モーター。
7. 前記収納空間に固定される下ポールピースをさらに含み、
   前記下ポールピースは、前記コイルにおける、前記上振動子から離れる一方の側に位置することを特徴とする請求項６に記載のマイクロ振動モーター。
8. 前記コイルは、２つであり、
   前記２つのコイルは、並列に設置され、且つＦＰＣ基板を介して直列接続されていることを特徴とする請求項７に記載のマイクロ振動モーター。
9. 上ポールピースをさらに含み、
   前記上ポールピースは、前記上振動子における、前記下振動子から離れる一方の側に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ振動モーター。
10. 前記弾性ブラケットに設置される半田付ラグをさらに含み、
    前記半田付ラグは、前記固定部における、前記振動子に近い一方の側、および前記第１挟持部と第２挟持部とにおける前記振動子から離れる一方の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ振動モーター。

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