JP2020019006A - リニア振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リニア振動モータを提供する。【解決手段】収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備え、前記振動系は、永久磁石を備え、前記駆動系は、前記ベースに固定されるコア、前記コアに外嵌固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルと第２コイル、及びに前記コアの端部に蓋設される補助永久磁石を備え、前記永久磁石は、前記駆動系を取り囲んで且つ互いに間隔をあけて設置され、前記永久磁石が前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれに射影される。従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータはより良い振動性能を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関し、特にモバイル電子製品分野に適用されるリニア振動モータに関する。

電子技術の発展に伴い、ポータブル消費者向け電子製品、例えば携帯電話、パームトップゲーム機、ナビゲーション装置又はパームトップマルチメディアエンターテイメントデバイス等はますます人気が高まっており、これらの電子製品は一般的にリニア振動モータを用いてシステムフィードバック、例えば携帯電話の着信番号表示、情報表示、ナビゲーション表示、ゲーム機の振動フィードバック等を行う。このように広く応用されるためには、振動モータの性能に優れ、耐用年数が長いことが要求される。

従来技術におけるリニア振動モータは、収容空間を有するベースと、前記収容空間に位置する振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される駆動系と、を備え、前記駆動系はコアとコアに外嵌されたコイルを備え、前記振動系は永久磁石を備え、コイルにより生じた磁界が永久磁石により生じた磁界と相互作用することにより、前記振動系が往復直線運動を駆動することで振動を発生させる。

ところが、従来技術におけるリニア振動モータは、Ｚ軸方向に沿う振動構造において、前記駆動系のコアの両端は露出状態になり、磁界はコア内で誘導された後に永久磁石の末端に戻り、その回路は拘束されず、すなわちコイルを効率的に通過させることができず、前記駆動系による駆動力には制限があり、すなわち、力係数ＢＬが小さいため、前記リニア振動モータの振動性能に影響を与えてしまう。

このため、上記問題を解決するために、新規のリニア振動モータを提供する必要がある。

本発明が解決しようとする技術問題は、より良い振動性能を有するリニア振動モータを提供することである。

上記の技術問題を解決するために、本発明はリニア振動モータを提供し、収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備え、前記振動系は、永久磁石を備え、前記駆動系は、前記ベースに固定されるコア、前記コアに外嵌固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルと第２コイル、及びに前記コアの端部に蓋設される補助永久磁石を備え、前記永久磁石は、前記駆動系を取り囲んで且つ互いに間隔をあけて設置され、前記永久磁石が前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれに射影される。

前記補助永久磁石は二つを備え、前記コアの振動方向に沿って対向する両端にはそれぞれ一つの前記補助永久磁石が設置されることが好ましい。

前記駆動系は、前記コアに外嵌固定される間隔ディスクをさらに備え、前記間隔ディスクは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に挟まれて設置されることが好ましい。

前記振動系はさらに第１極コアを備え、前記第１極コアは前記振動系の振動方向に沿って前記永久磁石の片側に固定されることが好ましい。

前記振動系はさらに第２極コアを備え、前記第２極コアは前記永久磁石の前記第１極コアから離れた側に固定されることが好ましい。

前記弾性部材は前記第１極コアの前記永久磁石から離れた側に固定されることが好ましい。

従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータにおいて、前記駆動系は前記ベースに固定されるコア、前記コアに外嵌固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルと第２コイル及びに前記コアの端部に蓋設される補助永久磁石を備え、前記永久磁石は前記駆動系を取り囲んで且つ互いに間隔をあけて設置され、該構造は前記補助永久磁石の増設によって前記コア内の磁界回路が誘導され、それによってより正確な磁気伝導を実現し、より多くの磁力線を第１コイル及び第２コイルから通過させ、磁界水平転向の効率を有効的に向上させ、磁気回路における磁界密度を増加させ、すなわち、磁界を十分に利用して力係数ＢＬを高めてローレンツ力を高めるため、リニア振動モータの振動性能を有効的に向上させる。

本発明に係るリニア振動モータの構造を示す斜面図である。 本発明に係るリニア振動モータの一部の構造の分解図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

以下、図面及び実施形態を参照しながら本発明を更に説明する。

図１−３に示すように、本発明に係るリニア振動モータ１００は、ベース１、駆動系２、振動系３、および弾性部材４を備える。

ベース１は、台座１１及び台座１１に蓋設固定されるカバープレート１２を備え、台座１１とカバープレート１２により、収容空間１０が取り囲まれて形成される。ベース１は一体構造とされてもよく、分割構造とされてもよい。

駆動系２は、ベース１に固定され、振動系３が水平方向に垂直な方向に沿って振動し、即ち、図１に示すＸＹ軸による平面に垂直して振動することで、Ｚ軸方向における振動を形成するように駆動することに用いられる。

本実施形態において、駆動系２は、コア２１と、第１コイル２２と、第２コイル２３と、補助永久磁石２４とを備える。

コア２１はベース１に固定され、例えば台座１１に固定される。コア２１を設置することで、磁界の磁気伝導効果を向上することができ、これによって、駆動系２の駆動力を高めて振動系３の振動効果をより良くする。

第１コイル２２及び第２コイル２３はそれぞれコア２１に外嵌固定され且つ互いに重畳設置され、この二つのコイルはコア２１と振動系３との間に位置する。第１コイル２２及び第２コイル２３が位置する平面は振動系３の振動方向に垂直する。

また、第１コイル２２と第２コイル２３は、互いに間隔をあけて設置されることや絶縁的に当接して設置されることができる。そして、第１コイル２２と第２コイル２３は、二つの単体のコイルであってもよく、同一の巻線で巻回された二つのコイル構造であってもよい。

本実施形態において、第１コイル２２と第２コイル２３は、互いに間隔をあけて設置され、且つ、第１コイル２２と第２コイル２３には、それらの間に挟まれて設置される間隔ディスク２５が設けられ、間隔ディスク２５がコア２１に外嵌固定される。具体的には、第１コイル２２を流れる電流の方向と第２コイル２３を流れる電流の方向は、逆である。

補助永久磁石２４はコア２１の端部に蓋設される。補助永久磁石２４は一つであってもよく、コア２１の一端に固定される。二つであってもよく、コア２１の対向する両端に一つの補助永久磁石２４がそれぞれ固定される。

本実施形態において、補助永久磁石２４は二つであり且つそれぞれコア２１の振動方向に沿って対向する両端に位置し、磁気伝導構造を形成する。

振動系３は駆動系２を囲むように設置され、本実施形態において、振動系３は永久磁石３１、第１極コア３２及び第２極コア３３を備える。永久磁石３１は振動方向に沿って着磁する。

永久磁石３１は駆動系２を取り囲んで互いに間隔をあけて設置され、振動空間を提供するためのギャップが形成される。

具体的には、永久磁石３１は、第１コイル２２と第２コイル２３を同時に取り囲み、且つ互いに間隔をあけて設置され、永久磁石３１が駆動系２の方向への正射影は、少なくとも一部が第１コイル２２と第２コイル２３にそれぞれに射影される。当該構造を設置することで、永久磁石３１の上下両側における水平成分磁気が、それぞれ第１コイル２２と第２コイル２３を貫通してローレンツ力を生じ、磁界の利用効率が高い。また、補助永久磁石２４の設置と組み合わせて、コア２１内の磁界回路が誘導される。それによってより正確な磁気伝導を実現し、より多くの磁力線を第１コイル２２及び第２コイル２３から通過させ、磁界水平転向の効率を有効的に向上させ、磁気回路における磁界密度を増加させ、さらに力係数ＢＬを極大化させ、リニア振動モータ１００の振動性能を効果的に向上させる。

磁界は、第１コイル２２を貫通してからコア２１を貫通し、コア２１から通過した後に再び第２コイル２３を貫通する。第１コイル２２を流れる電流の方向と第２コイル２３を流れる電流の方向が逆であるため、それらが生じたローレンツ力は同じ方向の力であり、これによって、リニア振動モータ１００の振動性能を極大に向上させる。

第１極芯３２と第２極芯３３は、それぞれ振動系３の振動方向に沿って永久磁石ユニット３１の対向する両側に重畳設置され、磁気伝導をすることに用いられて、永久磁石ユニット３１の磁界損失を低減する。例えば、第１極コア３２は振動系３の振動方向に沿って永久磁石３１の片側に固定され、第２極コア３３は永久磁石３１の第１極コア３２から離れた側に固定される。

当然ながら、第１極コア３２及び第２極コア３３はそのうちの一つのみを設置してもよい。

弾性部材４は、振動系３を収容空間１０内に固定して懸架し、振動系３の振動のために条件を提供する。具体的には、弾性部材４は、第１極芯３２に固定されることによって、振動系３を懸架することを達成する。

本実施形態において、弾性部材４はリング状の構造を有し、台座１１におけるカバープレート１２に近寄る側に固定される。

従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータにおいて、前記駆動系は前記ベースに固定されるコア、前記コアに外嵌固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルと第２コイル及びに前記コアの端部に蓋設される補助永久磁石を備え、前記永久磁石は前記駆動系を取り囲んで且つ互いに間隔をあけて設置され、該構造は前記補助永久磁石の増設によって前記コア内の磁界回路が誘導され、それによってより正確な磁気伝導を実現し、より多くの磁力線を第１コイル及び第２コイルから通過させ、磁界水平転向の効率を有効的に向上させ、磁気回路における磁界密度を増加させ、すなわち、磁界を十分に利用して力係数ＢＬを高めてローレンツ力を高めるため、リニア振動モータの振動性能を有効的に向上させる。

以上の説明は、本発明の実施例に過ぎなく、本発明の保護範囲を制限するためのものではなく、本発明の明細書及び図面の内容に基づいて行った等価構造又は等価プロセス変換、又は他の関連する技術分野への直接又は間接的応用は、すべて同様に本発明の特許保護範囲内に含まれる。

Claims (6)

1. 収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備えるリニア振動モータであって、
   前記振動系は、永久磁石を備え、
   前記駆動系は、前記ベースに固定されるコア、前記コアに外嵌固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルと第２コイル、及びに前記コアの端部に蓋設される補助永久磁石を備え、
   前記永久磁石は、前記駆動系を取り囲んで且つ互いに間隔をあけて設置され、前記永久磁石が前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれに射影されることを特徴とするリニア振動モータ。
2. 前記補助永久磁石は二つを備え、前記コアの振動方向に沿って対向する両端にはそれぞれ一つの前記補助永久磁石が設置されることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
3. 前記駆動系は、前記コアに外嵌固定される間隔ディスクをさらに備え、
   前記間隔ディスクは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に挟まれて設置されることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
4. 前記振動系はさらに第１極コアを備え、前記第１極コアは前記振動系の振動方向に沿って前記永久磁石の片側に固定されることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
5. 前記振動系はさらに第２極コアを備え、前記第２極コアは前記永久磁石の前記第１極コアから離れた側に固定されることを特徴とする請求項４に記載のリニア振動モータ。
6. 前記弾性部材は前記第１極コアの前記永久磁石から離れた側に固定されることを特徴とする請求項５に記載のリニア振動モータ。