JP2024059954A - リニア振動モータ及び電子デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く、かつ、耐衝突及び耐振動性能に優れたリニア振動モータを提供する。【解決手段】リニア振動モータ１００は、ハウジングにより囲まれた収容空間において、振動子２０の支持枠２１に受動部材２２が設けられ、駆動部材３０が受動部材と対向して設けられ、受動部材を駆動することにより支持枠を直線に沿って移動させる。ここでは、支持枠には複数の収容溝２１１が形成され、各収容溝に少なくとも一つの支持部材４０が設けられ、支持部材が部分的に収容溝外に位置し、支持部材が支持枠により押圧されてハウジングに支持され、支持部材が支持枠を支持し、駆動部材が支持枠をハウジングに対し移動させる際に、支持部材がハウジング及び支持枠に対し転動することにより、支持枠を安定的に移動させることができ、収容溝が収容空間内部に位置するため、衝撃による変形がない。【選択図】図５

Description

本発明の実施例は、振動モータの技術領域に関し、特にリニア振動モータ及び電子デバイスに関する。

電子技術の発展に伴い、例えば、スマートフォン、携帯用ゲーム機等の携帯式電子デバイスが益々普及している。多数の電子デバイスは、例えば、スマートフォンの着信提示、メッセージ提示、ナビー提示及びゲーム機の振動フィードバック等のシステムのフィードバック装置としてのリニア振動モータを用いている。

従来のリニア振動モータは、通常振動子の支持部材としての板ばねを利用しており、弾性を有する板ばねは、振動子を固定及び支持する良好な部材である。しかしながら、板ばねの耐衝突及び耐振動性能が劣り、落下衝突に遭遇し、又は、モータの反復振動によって往復運動又は振動させる際に、板ばねに変形及び破損が発生しやすいため、落下テスト及び寿命テストでは、支持部材としての板ばねを利用するリニア振動モータの評価が低く、実際応用においても問題が発生しやすい。板ばねに存在する問題に対し、通常板ばねの厚さ又は、板ばねの材質を変更したりして耐衝突及び耐振動性能に優れた板ばねを製造しようとするが、板ばねの厚さ及びその材質を適宜に特定することは、困難であり、かつ、板ばねが耐衝突及び耐振動に優れた弾性を有する際に、その強度が低下することで、板ばねの支持効果を低下させ、その制御性も低下する。また、リニア振動モータを組み付ける際に、板ばねに湾曲や、損傷、ひいては断裂等の状況が発生しやすい。

したがって、上記技術問題を解決することができるリニア振動モータが求められている。

本発明によれば、信頼性が高く、かつ、耐衝突及び耐振動性能に優れたリニア振動モータが提供される。

上記技術問題を解決するために、本発明の第１態様によれば、リニア振動モータであって、収容空間を有するハウジングと、複数の収容溝が形成され前記収容空間に設けられた支持枠と、前記支持枠に固定された受動部材と、を含む振動子と、前記受動部材と対向して設けられるように前記収容空間に設けられ、前記受動部材を駆動することにより前記支持枠を直線に沿って移動させる駆動部材と、各前記収容溝に少なくとも一つの支持部材が設けられ、前記支持部材が部分的に前記収容溝外に位置し、前記支持部材が前記支持枠により押圧されて前記ハウジングに支持され、前記駆動部材が前記支持枠を前記ハウジングに対し移動させる際に、前記支持部材が前記ハウジング及び前記支持枠に対し転動する複数の支持部材と、を含むリニア振動モータが提供される。

他の実施例では、リニア振動モータは、前記ハウジングに設けられた第２磁性部材を含み、前記駆動部材は、前記ハウジングに設けられたコイルであり、前記受動部材は、前記第２磁性部材と対向して設けられた第１磁性部材であり、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材とマッチングすることにより、前記コイルの未通電時に前記支持枠を初期位置に保持させ、前記コイルの通電時に前記第１磁性部材を前記支持枠と共に前記直線に沿って移動させ、
又は、リニア振動モータは、前記支持枠に設けられた第２磁性部材を含み、前記駆動部材は、前記ハウジングに設けられた第１磁性部材であり、前記受動部材は、コイルであり、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材と対向して設けられ、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材とマッチングすることにより、前記コイルの未通電時に前記支持枠を初期位置に保持させ、前記コイルの通電時に前記コイルが駆動されて前記支持枠を前記直線に沿って移動させる。

他の実施例では、前記ハウジングは、凹溝構造の前側ハウジングと、前記凹溝構造を覆って設けられた基板と、を含み、前記基板と前記凹溝構造とは、前記収容空間を囲み、前記収容溝は、前記直線に沿って延在するように前記支持枠の前記前側ハウジングに臨む側に設けられ、前記収容溝の内壁と前記前側ハウジングの内壁とは、ボールとしての前記支持部材を挟持して固定している。

他の実施例では、前記前側ハウジングの内壁は、前記支持枠と対向する正面壁と、前記正面壁を取り囲むように前記正面壁と接続された側壁と、を含み、前記収容溝の内壁は、前記正面壁との間に所定角が形成された斜壁を含み、前記ボールは、前記正面壁、前記側壁及び前記斜壁との間に位置している。

他の実施例では、前記斜壁と前記正面壁との間に形成された所定角は、３０°から６０°である。

他の実施例では、前記支持枠の前記収容溝から離間する側には、ストッパー部が設けられ、前記基板と直交する方向において、前記ストッパー部と前記基板との間の間隙の幅は、前記支持部材の高さよりも小さく、前記ストッパー部は、前記支持枠と前記基板とが衝突することを防止する。

他の実施例では、前記ハウジングは、凹溝構造の前側ハウジングと、前記凹溝構造を覆って設けられた基板と、を含み、前記基板と前記凹溝構造とは、前記収容空間を囲み、前記収容溝は、前記直線に沿って延在するように前記支持枠の前記基板に臨む側に設けられ、前記収容溝の内壁と前記基板とは、ボールとしての前記支持部材を挟持して固定している。

他の実施例では、前記前側ハウジングの内壁は、前記基板を取り囲むように前記基板と接続された側壁を含み、前記収容溝の内壁は、前記基板との間に所定角が形成された斜壁を含み、前記ボールは、前記基板、前記側壁及び前記斜壁との間に位置している。

他の実施例では、前記斜壁と前記基板との間に形成された所定角は、３０°から６０°である。

他の実施例では、前記支持枠の前記収容溝から離間する側には、ストッパー部が設けられ、前記基板と直交する方向において、前記ストッパー部と前記基板との間の間隙の幅は、前記支持部材の高さよりも小さく、前記ストッパー部は、前記支持枠と前記前側ハウジングとが衝突することを防止する。

他の実施例では、前記第２磁性部材は、ヨークである。

他の実施例では、前記第２磁性部材は、磁性鋼であり、その磁極の向きが前記第１磁性部材の磁極の向きとは反対となるように設けられている。

本発明の第２態様によれば、デバイス本体と、前記デバイス本体に設けられた上記いずれに記載のリニア振動モータと、を含む電子デバイスが提供される。

本発明の態様は、関連技術に比べ、ハウジングによって囲まれた収容空間において、振動子の支持枠に受動部材が設けられ、駆動部材が受動部材と対向して設けられ、受動部材を駆動することにより支持枠を直線に沿って移動させる。ここでは、支持枠には複数の収容溝が形成され、各収容溝に少なくとも一つの支持部材が設けられ、支持部材が部分的に収容溝外に位置し、支持部材が支持枠により押圧されてハウジングに支持され、支持部材が支持枠を支持し、駆動部材が支持枠をハウジングに対し移動させる際に、支持部材がハウジング及び支持枠に対し転動することにより、支持枠を安定的に移動させることができ、収容溝が収容空間内部に位置するため、衝撃による変形がない。

１つ以上の実施例を、対応する図面中の図により例示的に説明し、これらの例示的な説明は、実施例を限定するものではなく、同じ参照数字の符号の要素は、類似の要素を示しており、特に明記しない限り、図面中の図は、比例を制限するものではない。

本発明第１実施例に係るリニア振動モータの立体構造概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの正面概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの側面概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの内部要素の組付概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの構造分解概略図である。 図５におけるＳ１領域の拡大概略図である。 図２におけるＡＡ’線の断面概略図である。 図７の部分拡大概略図である。 図２におけるＢＢ’線の断面概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの第２磁性部材がヨークである場合の断面概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータの他の配置概略図である。 本発明第１実施例に係るリニア振動モータのその他の配置概略図である。 本発明第２実施例に係るリニア振動モータの配置概略図である。 本発明第２実施例に係るリニア振動モータの他の配置概略図である。 本発明第３実施例に係る電子デバイスの立体構造概略図である。 本発明第３実施例に係る他の電子デバイスの立体構造概略図である。 本発明第３実施例に係るその他の電子デバイスの立体構造概略図である。

本発明実施例の目的、技術手段及び効果をより明確にするために、図面を参照しながら本発明の各実施形態については詳細に説明する。本技術領域の当業者が理解できるように、本発明各実施形態において、読み手に本発明の内容をより理解しやすいために技術詳細を説明したが、このような技術詳細及び各実施形態の各種変化及び修正がなくても、本出願が保護しようとする技術手段を実現することができる。

本発明実施形態では、用語「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「中」、「鉛直」、「水平」、「横方向」、「縦方向」等の方位又は位置関係は、図面に基づく方位又は位置関係である。これらの用語は、本発明及びその実施形態をより分かりやすく説明するためのものであり、特定の装置、要素又は組成部分が必ずしも特定方位を有するものではなく、又は特定方位により構築及び操作するものではない。

また、上記部分用語は、方位又は位置関係を用いる以外、他の意義に用いることも可能であり、例えば、用語「上」は、あるシチュエーションにおいてある関連関係又は接続関係を示すことも可能である。本技術分野の当業者が具体的な状況に応じて、本発明におけるこれらの用語を理解することができる。

また、用語「取付」、「設置」、「設け」、「開設」、「接続」については、広義的に理解することができる。例えば、固定して接続してもよく、着脱可能に接続してもよく、又は、全体的構造であってもよく、機械的接続であってもよく、又は電気的に接続してもよく、直接的に接続してもよく、又は、媒体を介して間接的に接続してもよく、又は二つの装置、要素又は組成部分の間を連通してもよい。本技術分野の当業者が具体的な状況に応じて、本発明におけるこれらの用語の具体的な意義を理解することができる。

また、用語「第１」、「第２」等、異なる装置、要素又は組成部分（具体的な種類及び構造が同じであってもよく、異なってもよい）を区別するためのものであり、特定装置、要素又は組成部分の相対重要性及び数量を明示的に又は暗示的に示すものではない。特別な説明がない限り、「複数」は、二つ以上である。

以下、本発明に係るリニア振動モータ及び電子デバイスの実施詳細については具体的に説明する。以下の内容は、実施詳細を理解しやすくするためのものであり、手段を実施するための必須なものではない。

図１から図９に示すように、本発明実施例に係るリニア振動モータ１００は、ハウジング１０、振動子２０、駆動部材３０及び複数の支持部材４０を含む。ここでは、ハウジング１０は、収容空間１１を有する。振動子２０は、収容空間１１に位置する支持枠２１と、支持枠２１に固定された受動部材２２と、を有する。駆動部材３０は、収容空間１１に位置するように受動部材２２と対向して設けられ、受動部材２２を駆動することにより、支持枠２１を直線Ｌに沿って移動させる。支持枠２１には、複数の収容溝２１１が形成されている。各収容溝２１１には、少なくとも一つの支持部材４０が設けられている。支持部材４０は、部分的に収容溝２１１外に位置し、支持枠２１により押圧されてハウジング１０に支持されている。駆動部材３０が支持枠２１を移動させる際に、支持部材４０は支持枠２１に対し転動する。

これによれば、駆動部材３０が受動部材２２を移動させ、受動部材２２に伴って支持枠２１を移動させる際に、支持部材４０は、支持枠２１を支持するとともに支持部材４０に対し支持枠２１を直線Ｌに沿って往復移動させることができる。これにより、リニア振動モータ１００を往復振動させることができる。また、収容溝２１１は、ハウジング１０の収容空間１１内部に位置するため、落下衝撃等による変形がなく、支持部材４０の通常運動に影響をきたすことがない。よって、リニア振動モータ１００は、優れた耐衝突及び耐振動性能を有する。

本実施例では、ハウジング１０は、凹溝構造の前側ハウジング１２と、凹溝構造を覆って設けられた基板１３と、を含む。基板１３と凹溝構造とは、収容空間１１を囲む。例えば、前側ハウジング１２は、矩形凹溝構造であり、基板１３は、矩形板状構造である。基板１３は、矩形凹溝の開口を覆うことにより、収容空間１１を形成する。前側ハウジング１２と基板１３とは、溶接又は粘着により固定されて一体構造を形成することができる。これにより、優れた防水性能及び防塵性能を有することができ、かつ、前側ハウジング１２及び基板１３は、強度が大きい材質から構成されることが好ましい。これにより、落下衝突等によるハウジング１０の変形を防止することができる。

図４，５，７に示すように、本実施例では、リニア振動モータ１００は、前側ハウジング１２又は基板１３に設けられた第２磁性部材５０をさらに含む。駆動部材３０は、前側ハウジング１２又は基板１３に設けられたコイルである。受動部材２２は、第２磁性部材５０と対向して設けられた第１磁性部材である。第２磁性部材５０は、第１磁性部材とマッチングすることにより、コイルの未通電時に支持枠２１を初期位置に保持させ、コイルの通電時に第１磁性部材を支持枠２１と共に直線Ｌに沿って移動させる。

また、第２磁性部材５０は、支持枠２１をハウジング１０（前側ハウジング１２であってもよく、基板１３であってもよい）に向かって付勢させることにより、支持枠２１は、支持部材４０を押圧してハウジング１０に支持することができる。具体的には、ハウジング１０に設けられた第２磁性部材５０は、支持枠２１に設けられた第１磁性部材と互いに吸引することにより、支持枠２１を前側ハウジング１２に付勢させ、前側ハウジング１２と支持枠２１とは、ボールを挟持して固定する。

前側ハウジング１２に設けられた第２磁性部材５０及び基板１３に設けられたコイルを一例として説明する。具体的には、第２磁性部材５０自身の磁場と第１磁性部材（例えば、ヨーク）自身の磁場とは、互いに作用するが、第２磁性部材５０が前側ハウジング１２に固定され、移動することができないため、第１磁性部材は、力を受けて移動する。本実施例では、第２磁性部材５０は、前側ハウジング１２の中心位置に位置するように第１磁性部材と互いに吸引するものとして設けられているため、初期状態（コイルの未通電時）において、第２磁性部材５０は、第１磁性部材を吸引することができ、第１磁性部材を初期位置に保持させることができる。コイルの通電時に、コイルに磁場が発生し、コイルに発生した磁場と第１磁性部材自身の磁場とは、互いに作用する。コイルが基板１３に固定されて移動することができないため、コイルに発生した磁場が第１磁性部材に対し作用する力が、第２磁性部材５０が第１磁性部材に対し作用する力よりも大きい場合に、第１磁性部材は、力を受けて移動し、初期位置からずれることにより、支持枠２１を移動させる。コイルの電流の大きさ及び方向を制御することにより、第１磁性部材の受力方向を制御することができ、支持枠２１を所定の方向に移動させることができる。支持枠２１が継続的に往復移動すると、リニア振動モータ１００の振動を実現することができる。ここでは、コイルが支持枠２１を移動させる際に、第１磁性部材に対する第２磁性部材５０の作用力がずっと存在しており、このような力は、支持枠２１が初期位置から離間する際に、支持枠２１を初期位置に復元させるように付勢させ、すなわち、第２磁性部材５０は、磁性ばねとして機能する。コイルの未通電時に、コイルに発生した磁場が消滅するため、第１磁性部材は、コイルによる磁場を受けることなく、この際に、第１磁性部材は、第２磁性部材５０の磁場の作用力を受けて初期位置に移動する。

第２磁性部材５０は、ヨークであってもよく、磁性鋼であってもよく、密封部材によりパッケージングして前側ハウジング１２又は基板１３に固定された磁性流体であってもよく、コイルの通電時に支持枠２１を移動させる過程において第２磁性部材５０が磁性ばねとして機能し、又は、コイルの未通電時に第１磁性部材を初期位置に保持させることができれば足りる。

図１０に示すように、第１磁性部材及び第２磁性部材５０のいずれも磁性鋼から構成された場合に、両者の異なる磁極方向を対向して設ける必要がある。例えば、第１磁性部材のＮ極と第２磁性部材５０のＳ極とが対向し、第１磁性部材のＳ極と第２磁性部材５０のＮ極とが対向する。これにより、第１磁性部材と第２磁性部材５０とは、互いに吸引する。

第２磁性部材５０の規格寸法（例えば、長さ、幅、高さ）を調整することにより、第１磁性部材に対する第２磁性部材５０の異なる作用力を取得することができる。これにより、第２磁性部材５０を調整するだけで、収容空間１１においてリニア振動モータ１００に優れたばね係数を取得することができる。又は、複数の第２磁性部材５０の組み合わせにより、第１磁性部材に対する第２磁性部材５０の異なる作用力を取得することができ、板ばねを用いる従来技術に比べ、第２磁性部材５０の組み合わせを変更することだけで、ばね係数を変更することができる。

コイルと第２磁性部材５０の位置を交換してもよく、すなわち、コイル及び第２磁性部材５０をそれぞれ前側ハウジング１２及び基板１３に設けてもよい。又は、図１１に示すように、コイル及び第２磁性部材５０は、同一側に設けられてもよく、例えば、コイル及び第２磁性部材５０を前側ハウジング１２に設けてもよく、又は、例えば、コイル及び第２磁性部材５０を基板１３に設けてもよい。この際に、コイル及び第２磁性部材５０のうちのいずれか一方を直接的に前側ハウジング１２又は基板１３に設け、コイル及び第２磁性部材５０のうちのいずれか他方を前側ハウジング１２又は基板１３から離間する側に設けてもよい。

図９から図１１に示すように、本実施例では、収容溝２１１は、支持枠２１の前側ハウジング１２に臨む側に設けられている。すなわち、収容溝２１１の開口は、前側ハウジング１２に臨み、又は、ほぼ前側ハウジング１２に臨む。また、収容溝２１１は、直線Ｌに沿って延在する。収容溝２１１の内壁と前側ハウジング１２の内壁とは、ボールとしての支持部材４０を挟持して固定している。これにより、リニア振動モータ１００が動作する過程において、支持枠２１が往復移動する際にボールは、収容溝２１１内部において転動し、支持枠２１を安定的に移動させることができる。換言すれば、ボールが通常転動すればよく、収容溝２１１又は前側ハウジング１２に対するボールの具体的な位置は、リニア振動モータ１００の通常動作に影響を与えないため、本発明により提供されるリニア振動モータ１００が組み付け精度の影響を受けにくい。

第２磁性部材５０を前側ハウジング１２に設けると、落下テスト又は予想外の落下衝突の際に、第１磁性部材と第２磁性部材５０の間の吸引作用は、支持枠２１と基板１３との間に発生した衝突を緩和することができるため、支持枠２１と基板１３との衝突時に摩擦による支持枠２１及び／又は基板１３の摩損により発生した粉塵を防止することができる。

他の実施例では、支持部材４０は、ローラである。支持枠２１の前側ハウジング１２の一方側に設けられた支持部材４０を一例として説明する。ローラの軸は、軸方向が基板１３と平行となるように支持枠２１に固定されている。ローラは、その軸線を回転軸として回転することができる。支持枠２１が移動する際に、ローラは、前側ハウジング１２上を転動する。

本実施例では、収容溝２１１は、少なくとも三つある。少なくとも一つの収容溝２１１の位置と他の収容溝２１１の位置とは同一直線に位置していない。例えば、収容溝２１１は、ちょうど三つであり、三つの収容溝２１１は、三角形をなすように同一平面に位置し、支持枠２１を前側ハウジング１２に対し反転させない。

本実施例では、支持枠２１は、矩形環状をなしている。収容溝２１１は、四つであり、それぞれ支持枠２１の隅に位置し、少なくとも三つの収容溝２１１には、ボールが設けられている。他の実施例では、収容溝２１１は、五つ以上であってもよい。

本実施例では、前側ハウジング１２の内壁は、支持枠２１と対向する正面壁１２１と、正面壁１２１を取り囲むように正面壁１２１と接続された側壁１２２と、を含む。収容溝２１１の内壁は、正面壁１２１との間に所定角が形成された斜壁２１１１を含む。ボールは、正面壁１２１、側壁１２２及び斜壁２１１１の間に位置する。図８に示すように、図７の上方に位置するボールを一例として説明すると、第１磁性部材と第２磁性部材５０との吸引により、斜壁２１１１は、ボールに左上に傾斜する力Ｆ１を加え、一方、正面壁１２１は、ボールに水平右方向のＦ２を加え、側壁１２２は、ボールに鉛直方向のＦ３を加える。支持枠２１が静止状態にある場合に、これらの力がバランスを取り、ボールの位置が保持されている。支持枠２１がこれらの力により移動する場合に、ボールは、直線Ｌに沿って転動するしかない。そして、支持枠２１がボールにより支持されているため、支持枠２１も直線Ｌに沿って移動するしかない。支持枠２１の下方に位置するボールについては、これに対応する収容溝２１１の斜壁２１１１は、左下に傾斜する力を加え、これに対応する側壁１２２は、上に向く鉛直方向の力を加える。

斜壁２１１１と正面壁１２１との間に形成された所定角は、３０°から６０°であることが好ましく、４５°であることがより好ましい。

図６に戻り、本実施例では、収容溝２１１は、斜壁２１１１と接続された底壁２１１２及び上壁２１１３をさらに含む。底壁２１１２は、正面壁１２１と直交し、上壁２１１３は、正面壁１２１と平行する。場合によって、底壁２１１２及び上壁２１１３は、いずれもボールの位置を制限することができ、ボールを正確な位置に保持させることができる。

図４から図６に示すように、本実施例では、支持枠２１の収容溝２１１から離間する側には、ストッパー部２１２が設けられている。基板１３と直交する方向において、ストッパー部２１２と基板１３との間の間隙の幅は、支持部材４０の高さよりも小さい。ストッパー部２１２は、支持枠２１と基板１３とが衝突することを防止する。落下テスト又は予想外の落下衝突の際に、ストッパー部２１２は、支持枠２１がコイル又は基板１３と接触する前に基板１３と当接するため、支持枠２１の損傷を回避することができ、又は、衝突の影響により第１磁性部材が支持枠２１から脱落することを防止することができる。

ストッパー部２１２と基板１３との間の間隙の幅は、ボールの直径よりも小さい。すなわち、ストッパー部２１２と基板１３とは、完全に接触している。支持枠２１と前側ハウジング１２との間の間隙の幅もボール直径よりも小さいため、ボールが収容溝２１１から脱落することを防止することができる。これにより、落下衝突の作用を緩和し、又は、落下衝突終了後、第１磁性部材及び第２磁性部材５０により、支持枠２１が必ず位置復元し、ボールを再び斜壁２１１１の箇所に移動させることができる。

第１磁性部材が支持枠２１に設けられ、コイル及びストッパー部２１２がいずれも支持枠２１の同一側に位置する際に、基板１３と直交する方向において、ストッパー部２１２の高さは、コイルの高さよりも大きい。これにより、落下衝突によりストッパー部２１２が基板と接触する際に、支持枠２１又は第１磁性部材がコイルと接触しないことを確保することができる。もしコイルとストッパー部２１２とが支持枠２１の両側（すなわち、同一側ではない側）に設けられている場合に、支持枠２１にコイルを退避する退避溝２１３を形成する。支持枠２１がボールを確実に押圧して挟持すると、退避溝２１３の底とハウジング１０との間の距離は、コイルの高さよりも大きい。

ストッパー部２１２の衝突緩和効果を向上させるために、ストッパー部２１２は、例えば、ゴム又はその他の材質等の所定の弾性を有する材質から構成されてもよい。ストッパー部２１２は、支持枠２１と一体的に設けられてもよい。

リニア振動モータ１００が動作する過程において、第１磁性部材と第２磁性部材５０との間の吸引作用は、ストッパー部２１２と基板１３との間に所定の間隙の幅を保持することができ、リニア振動モータ１００を持続的に動作させることができる。

図１２及び図１３に示すように、他の実施例では、収容溝２１１は、直線Ｌに沿って延在するように支持枠２１の基板１３に臨む側に設けられている。収容溝２１１の内壁と基板１３とは、ボールを挟持して固定している。この際に、支持枠２１と基板１３とがボールを挟持して固定させる必要があるため、第２磁性部材５０を基板１３に設け、基板１３の中心位置に設けることが好ましい。この際に、ボールは、基板１３、側壁１２２及び斜壁２１１１の間に位置する。この際に、基板１３は、ボールに水平左方向の力を加え、側壁１２２は、ボールに鉛直下向きの力を加え、斜壁２１１１は、ボールに右上に傾斜する力を加える。これらの力によりバランスを取っている際に、ボールの位置が保持されている。

収容溝２１１の開口が基板１３に臨む際に、ストッパー部２１２は、支持枠２１の前側ハウジング１２に臨む側に設けられている。

図５に戻り、本実施例では、リニア振動モータ１００は、コイルと電気的に接続されコイルに電気を供給する回路板６０をさらに含む。コイルが前側ハウジング１２に固定された場合に、回路板６０は、同様に前側ハウジング１２に固定されている。コイルが基板１３に固定された場合に、回路板６０は、基板１３に固定されている。

さらに、ハウジング１０の外部から回路板６０と接続するために、回路板６０の接続端子をハウジング１０の外側に露出させることができる。これにより、ばね付きのプローブコンタクト接続、又は半田接続、又は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film、異方性導電フィルム）等を用いることで、回路板６０の接続端子と電子デバイスのコントローラとを電気的に接続することができる。

図１３及び図１４に示すように、本発明第２実施例に係るリニア振動モータ１００は、第１実施例に係るリニア振動モータ１００と略一致しているものの、相違点は、第２磁性部材５０が支持枠２１に設けられ、駆動部材３０が第１磁性部材であり、受動部材２２がコイルであることにある。コイルの未通電時に第２磁性部材５０は、第１磁性部材の吸引により、支持枠２１を初期位置に保持させ、コイルの通電時にコイルに発生した磁場と第１磁性部材とが互いに作用し、第１磁性部材の位置が固定されたため、コイルは、支持枠２１を直線Ｌに沿って移動させて初期位置からずらす。

この場合に、第２磁性部材５０を受動部材２２と駆動部材３０との間に位置させてもよく、受動部材２２の駆動部材３０から離間する側に位置させてもよい。第２磁性部材５０を受動部材２２の駆動部材３０から離間する側に設けることが好ましい。これにより、振動子２０と駆動部材３０との間に所定の間隙を保持させることができるため、衝突中に振動子２０と駆動部材３０とが接触することを回避することができる。

第１磁性部材がハウジング１０に固定されたため、ストッパー部２１２の高さは、第１磁性部材の高さよりも大きく、又は、支持枠２１がボールを確実に挟持して固定している際に、支持枠２１の退避溝２１３の底とハウジング１０との間の距離は、第１磁性部材の高さよりも大きい

この場合に、リニア振動モータ１００が動作する際にコイルは、持続的に移動するため、回路板６０の少なくとも一部がフレキシブルに設けられ、コイルの移動に合わせて変形する。

上記実施例によれば、支持枠２１に第１磁性部材又はコイルのうちのいずれか一方が設けられ、ハウジング１０に第１磁性部材又はコイルのうちのいずれか他方が設けてもよく、具体的な設置方法については、限定しない。第１磁性部材及び第２磁性部材５０についても同様であり、第１磁性部材及び第２磁性部材５０のうちのいずれか一方が支持枠２１に設けられ、第１磁性部材及び第２磁性部材５０のうちのいずれか他方がハウジング１０に設けられてもよい。ここでは、ハウジング１０に設けられた磁性部材は、収容溝２１１の開口と対向して設けられているため、ハウジング１０と支持枠２１とがボールを挟持することを確保することができる。

落下テスト又は予想外の落下衝突において、従来の板ばね構造が吸引しきれない衝突は、ハウジング１０に対し振動子２０を激しく振動させることにより、振動子２０自身の部材及びハウジング１０に固定された他の部材に大きな損傷を与え、さらに、板ばね構造が発生する応力集中等の状況によって損傷する。本発明では、従来の板ばね構造を省略し、第１磁性部材と第２磁性部材５０との間の吸引作用により、磁性ばねの設計を実現することができ、金属疲労による信頼性の低下及びばね断裂を回避することができる。かつ、第２磁性部材５０の長さ、幅、高さを調整することにより、磁性ばねのばね係数を変更し、多種類の変化を実現することができ、設計難易度を低下させ、リニア振動モータ１００の制約要素を減らすことができる。かつ、第１磁性部材と第２磁性部材５０との間の吸引作用により、振動子２０とハウジング１０とが常に接触しないため、落下テスト又は予想外の落下衝突の場合であっても、このような吸引力は、振動子２０の振動を減らすことができ、ボールは、支持枠２１の摺動を支持し、衝突による悪影響を減らすことができ、リニア振動モータ１００の耐衝突及び耐振動性能を向上させることができる。

また、従来の板ばね構造を用いると、リニア振動モータの組み付け精度、電子デバイスの姿勢又は状態、落下衝突時の状態において、振動子とハウジング（又はステータ）とが接触（又は衝突）することを引き起こす。これに対し、本発明では、振動子２０がボール転動により支持され、かつ、第１磁性部材と第２磁性部材５０の吸引力により持続的に固定されるため、振動子２０とハウジング１０（又はステータ）との間に所定の間隙を保持することができる。さらに、支持枠２１のボールと背向する側にもストッパー部２１２を設けるため、依頼の落下中であってもストッパー部２１２は、先にハウジング１０と接触することにより、振動子２０とハウジング１０（又はステータ）との接触を回避することができる。

図１５から図１７に示すように、本発明第３実施例によれば、デバイス本体２１０と、デバイス本体２１０に設けられた上述した第１実施例又は第２実施例に係るリニア振動モータ１００と、を含む電子デバイス２００が提供される。また、デバイス本体２１０に設けられたリニア振動モータ１００の数及び配置は、実際の需要に応じて選択及び設定することができる。

本実施例では、電子デバイス２００は、スマートフォン（図１５参照）、タブレット等の携帯式電子デバイスであってもよく、乗用自動車等のナビゲーションシステム（図１６参照）、車載ダッシュボード等に用いられフィードバック装置としてのリニア振動モータを利用する電子デバイスであってもよく、ゲーム機のコントローラ（図１７参照）等に用いられ振動フィードバック等のシステムのフィードバック装置としてのリニア振動モータを利用する電子デバイスであってもよく、ウェアラブルデバイスにおける触覚フィードバックの複数の電子デバイスであってもよい。

以上、本発明実施形態により提供されるリニア振動モータ及び電子デバイスについては詳細に説明し、具体的な事例を用いて本発明の原理及び実施形態については説明した。そして、上記実施形態の説明は、本発明の技術的思想の理解に助けるにすぎず、具体的な実施形態及び応用範囲を変更することが可能である。以上のことから、本明細書の内容は、本発明を限定するものではない。

１００ リニア振動モータ
１０ ハウジング
１１ 収容空間
１２ 前側ハウジング
１３ 基板
２０ 振動子
２１１ 収容溝
２１１１ 斜壁
２１１２ 底壁
２１１３ 上壁
２１２ ストッパー部
２１３ 退避溝
２２ 受動部材
３０ 駆動部材
４０ 支持部材
５０ 第２磁性部材
６０ 回路板
２００ 電子デバイス
２１０ デバイス本体

Claims (13)

1. リニア振動モータであって、
   収容空間を有するハウジングと、
   複数の収容溝が形成され前記収容空間に設けられた支持枠と、前記支持枠に固定された受動部材と、を含む振動子と、
   前記受動部材と対向して設けられるように前記収容空間に設けられ、前記受動部材を駆動することにより前記支持枠を直線に沿って移動させる駆動部材と、
   各前記収容溝に少なくとも一つの支持部材が設けられ、前記支持部材が部分的に前記収容溝外に位置し、前記支持部材が前記支持枠により押圧されて前記ハウジングに支持され、前記駆動部材が前記支持枠を前記ハウジングに対し移動させる際に、前記支持部材が前記ハウジング及び前記支持枠に対し転動する複数の支持部材と、を含む
   ことを特徴するリニア振動モータ。
2. 前記ハウジングに設けられた第２磁性部材を含み、前記駆動部材は、前記ハウジングに設けられたコイルであり、前記受動部材は、前記第２磁性部材と対向して設けられた第１磁性部材であり、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材とマッチングすることにより、前記コイルの未通電時に前記支持枠を初期位置に保持させ、前記コイルの通電時に前記第１磁性部材を前記支持枠と共に前記直線に沿って移動させ、
   又は、前記支持枠に設けられた第２磁性部材を含み、前記駆動部材は、前記ハウジングに設けられた第１磁性部材であり、前記受動部材は、コイルであり、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材と対向して設けられ、前記第２磁性部材は、前記第１磁性部材とマッチングすることにより、前記コイルの未通電時に前記支持枠を初期位置に保持させ、前記コイルの通電時に前記コイルが駆動されて前記支持枠を前記直線に沿って移動させる、
   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. 前記ハウジングは、凹溝構造の前側ハウジングと、前記凹溝構造を覆って設けられた基板と、を含み、
   前記基板と前記凹溝構造とは、前記収容空間を囲み、
   前記収容溝は、前記直線に沿って延在するように前記支持枠の前記前側ハウジングに臨む側に設けられ、
   前記収容溝の内壁と前記前側ハウジングの内壁とは、ボールとしての前記支持部材を挟持して固定している、
   ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モータ。
4. 前記前側ハウジングの内壁は、前記支持枠と対向する正面壁と、前記正面壁を取り囲むように前記正面壁と接続された側壁と、を含み、
   前記収容溝の内壁は、前記正面壁との間に所定角が形成された斜壁を含み、
   前記ボールは、前記正面壁、前記側壁及び前記斜壁との間に位置している、
   ことを特徴とする請求項３に記載のリニア振動モータ。
5. 前記斜壁と前記正面壁との間に形成された所定角は、３０°から６０°である、
   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. 前記支持枠の前記収容溝から離間する側には、ストッパー部が設けられ、
   前記基板と直交する方向において、前記ストッパー部と前記基板との間の間隙の幅は、前記支持部材の高さよりも小さく、
   前記ストッパー部は、前記支持枠と前記基板とが衝突することを防止する、
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
7. 前記ハウジングは、凹溝構造の前側ハウジングと、前記凹溝構造を覆って設けられた基板と、を含み、
   前記基板と前記凹溝構造とは、前記収容空間を囲み、
   前記収容溝は、前記直線に沿って延在するように前記支持枠の前記基板に臨む側に設けられ、
   前記収容溝の内壁と前記基板とは、ボールとしての前記支持部材を挟持して固定している、
   ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モータ。
8. 前記前側ハウジングの内壁は、前記基板を取り囲むように前記基板と接続された側壁を含み、
   前記収容溝の内壁は、前記基板との間に所定角が形成された斜壁を含み、
   前記ボールは、前記基板、前記側壁及び前記斜壁との間に位置している、
   ことを特徴とする請求項７に記載のリニア振動モータ。
9. 前記斜壁と前記基板との間に形成された所定角は、３０°から６０°である、
   ことを特徴とする請求項８に記載のリニア振動モータ。
10. 前記支持枠の前記収容溝から離間する側には、ストッパー部が設けられ、
    前記基板と直交する方向において、前記ストッパー部と前記基板との間の間隙の幅は、前記支持部材の高さよりも小さく、
    前記ストッパー部は、前記支持枠と前記前側ハウジングとが衝突することを防止する、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
11. 前記第２磁性部材は、ヨークである、
    ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モータ。
12. 前記第２磁性部材は、磁性鋼であり、その磁極の向きが前記第１磁性部材の磁極の向きとは反対となるように設けられている、
    ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モータ。
13. デバイス本体と、前記デバイス本体に設けられた請求項１に記載のリニア振動モータと、を含む、
    ことを特徴とする電子デバイス。

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