JP6814257B2 - リニア振動モータ - Google Patents

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ユニットと、前記振動ユニットを前記収容空間に固定・懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される駆動ユニットと、を備え、駆動ユニットにおけるコイルにより生じた磁界が振動ユニットにより生じた磁界と相互作用することにより、前記振動ユニットが往復直線運動を駆動することで振動をさせる。

ところが、従来技術におけるリニア振動モータの前記駆動ユニットは、前記ベースに平行して固定設置される一つまたは二つのコイルのみであるため、それらが生じる駆動力には制限があり、前記リニア振動モータの振動性能の向上は限られてしまう。

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、振動性能に優れるリニア振動モータを提供することである。

上記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する。ベース及び前記ベースに蓋設固定され且つ前記ベースと共に収容空間が取り囲まれて形成されるカバープレートと、前記収容空間に収容される振動ユニット、前記振動ユニットを前記収容空間に懸架する弾性部材と、前記ベースに固定され且つ前記振動ユニットが振動するように駆動することに用いられる駆動ユニットと、を備えるリニア振動モータであって、前記振動ユニットは、カウンターウェイトブロックと、前記カウンターウェイトブロックに固定される永久磁石とを備え、前記カウンターウェイトブロックは、前記カバープレートに近寄る上面と、前記上面に対向して設置される底面と、前記上面から前記底面の方向へ凹んで形成される収納溝と、前記収納溝を貫通するように設置される収納孔と、を備え、前記永久磁石は、少なくとも二つあり、且つ、少なくとも二つの永久磁石がそれぞれ前記収納溝の対向する両側に位置され、前記駆動ユニットは、前記振動ユニットと間隔をあけて設置され、前記収納溝内に収納され且つ前記収納孔を介して前記ベースに固定されるコアと、前記コアに固定されるコイルとを備え、前記コイルは、前記コアにそれぞれに外嵌固定される二つの第１コイル及び二つの第２コイルを備え、二つの前記第１コイルは、それぞれ前記カバープレートに平行して設置され、且つ、前記コアにおける前記カバープレートに平行する対向する両側に外嵌固定され、二つの前記第２コイルは、それぞれ前記カバープレートに対して垂直に設置され、且つ、前記コアにおける前記リニア振動モータの短軸方向に沿った対向する両側に外嵌固定され、二つの前記第２コイルと二つの前記永久磁石は、共に前記収納溝に周設され、且つ交互に配列される。

好ましくは、前記カウンターウェイトブロックは、前記上面から前記底面の方向へ凹んで形成され且つ前記収納溝の対向する両側にそれぞれに位置される二つの係止溝をさらに備え、二つの前記永久磁石は、それぞれ二つの前記係止溝内に係止固定される。

好ましくは、前記コアは、本体部と、前記本体部における振動方向に沿った対向する両側からぞれぞれに延伸する二つの第１延伸壁と、を備え、二つの前記第２コイルは、それぞれ二つの前記第１延伸壁に外嵌固定される。

好ましくは、前記コアは、前記本体部における振動方向に垂直な方向に沿った対向する両側からそれぞれに延伸する二つの第２延伸壁をさらに備え、二つの前記第２延伸壁は、それぞれ前記ベースと前記カバープレートに当接して固定され、二つの前記第１コイルは、それぞれ二つの前記第２延伸壁に外嵌固定される。

好ましくは、二つの前記第１コイルは、それぞれ前記ベースと前記カバープレートに貼付固定される

好ましくは、二つの前記第１延伸壁は、それぞれ前記ベースの対向する両側に当接して固定され、二つの前記第２コイルは、それぞれ前記ベースに貼付固定される。

従来技術に比べて、本発明に係るリニア振動モータにおいて、前記カウンターウェイトブロックには、収納溝および前記収納溝を貫通する収納孔が開設され、前記永久磁石は、カウンターウェイトブロックに固定され且つ前記収納溝の対向する両側に位置され、前記駆動ユニットにおけるコアは前記収納溝に収納され、前記コアにおける振動方向に垂直な対向する両側には、二つの第１コイルが設置され、前記コアにおける振動方向に沿った対向する両側には、二つの第２コイルが設置され、これによって四コイル構造を形成する。各コイルを流れる電流を制御することによって、二重共振構造を実現し、ロレンツ力を効果的に高め、前記リニア振動モータの振動性能を極大に向上する。

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構造を示す分解斜面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ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１−２に示すように、図１は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り、図２は本発明に係るリニア振動モータの構造を示す分解斜面図である。本発明に係るリニア振動モータ１００は、収容空間１０を有するハウジング１、振動ユニット２、弾性部材３、および駆動ユニット４を備える。

ハウジング１は、ベース１１及びベース１１に蓋設固定されるカバープレート１２を備え、ベース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。当然ながら、ベース１１とカバープレート１２は、一体構造とされてもよい。本実施形態において、長方形の構造を例として、リニア振動モータ１００を説明する。

振動ユニット２は、弾性部材３によって収容空間１０内に懸架される。

具体的には、振動ユニット２は、カウンターウェイトブロック２１と、カウンターウェイトブロック２１内に固定される永久磁石２２と、を備える。

カウンターウェイトブロック２１は、カバープレート１２に近寄る上面２１１と、上面２１１に対向して設置される底面２１２と、上面２１１から底面２１２の方向へ凹んで形成される収納溝２１３と、収納溝２１３を貫通するように設置される収納孔２１４と、上面２１１から底面２１２の方向へ凹んで形成され且つ収納溝２１３の対向する両側にそれぞれに位置される二つの係止溝２１５と、を備える。

カウンターウェイトブロック２１は、永久磁石２２を固定することに用いられる一方で、振動ユニット２の重量を増加させることでその振動振幅を増大させ、リニア振動モータ１００の振動効果を向上させることに用いられる。

永久磁石２２は、少なくとも二つあり、二つの永久磁石はそれぞれ収納溝２１３の対向する両側に位置される。本実施形態において、二つの永久磁石２２は、それぞれリニア振動モータ１００の長軸方向に沿って収納溝２１３の対向する両側に設置される。より好ましくは、二つの永久磁石２２は、それぞれ二つの係止溝２１５内に係止固定される。

より好ましくは、振動ユニット２は収納溝２１３に関して対称に設置され、それにより振動ユニット２の構造上の対称及び質量分布の均一化を実現し、さらに、振動ユニット２が振動する時に安定性がより高く、捩れ現象が発生することを回避する。

弾性部材３は、振動ユニット２を収容空間１０内に懸架することに用いられる。本実施形態において、弾性部材３は、一端がカウンターウェイトブロック２１に固定され、他端がハウジング１のベース１１に固定され、前記振動ユニットに支持及び振動回復力を提供する。

図３および図４に示すように、図３は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。駆動ユニット４はベース１１に固定され、振動ユニット２と間隔をあけて設置され、振動ユニット２が振動するように駆動することに用いられる。駆動ユニット４は、収納溝２１３内に収納され且つ収納孔２１４を介してベース１１に固定されるコア４１と、コア４１に固定されるコイル４２とを備える。

具体的には、コア４１は、本体部４１１と、本体部４１１における振動方向に沿った対向する両側からぞれぞれに延伸する二つの第１延伸壁４１２と、本体部４１１における振動方向に垂直な方向に沿った対向する両側からそれぞれに延伸する二つの第２延伸壁４１３と、を備える。

より好ましくは、二つの第１延伸壁４１２は、それぞれ、振動方向に平行する方向に沿ってベース１１の対向する両側に当接して固定され、二つの第２延伸壁４１３は、それぞれ、振動方向に垂直な方向、即ちカバープレート１２に垂直な方向に沿ってベース１１とカバープレート１２に当接して固定される。

コイル４２は、コア４１にそれぞれに外嵌固定される二つの第１コイル４２１と二つの第２コイル４２２とを備える。

二つの第１コイル４２１は、それぞれカバープレート１２に平行して設置され、且つ、コア４１におけるカバープレート１２に平行する対向する両側に外嵌固定される。本実施形態において、二つの第１コイル４２１は、それぞれ二つの第２延伸壁４１３に外嵌固定される。

より好ましくは、二つの第１コイル４２１は、それぞれベース１１とカバープレート１２に貼付固定される。

二つの第２コイル４２２は、それぞれカバープレート１２に対して垂直に設置され、且つ、コア４１におけるリニア振動モータ１００の短軸方向に沿った対向する両側（即ち、コア４１における振動方向に沿った対向する両側）に外嵌固定される。そして、二つの第２コイル４２２と二つの永久磁石２２は、共に収納溝２１３内に周設され、且つ交互に配列される。本実施形態において、二つの第２コイル４２２は、それぞれ二つの第１延伸壁４１２に外嵌固定される。

より好ましくは、二つの第２コイル４２２は、それぞれベース１１の対向する両側、具体的にはベース１１の両長軸側に貼付固定される。

上記構造において、駆動ユニット４と振動ユニット２は互いに間隔をあけて設置され、駆動ユニット４がハウジング１に固定されるのに対して、振動ユニット２が弾性部材３によって収容空間に懸架され、駆動ユニット４の駆動で振動する。

また、本実施形態に記載の振動方向は、いずれも振動ユニット２の振動方向を意味する。

上記構造において、二つの第１コイル４２１と二つの第２コイル４２２は、四コイル構造（Four-coil structure）を形成し、二つの第１コイル４２１と二つの第２コイル４２２を流れる電流をそれぞれに制御することによって、リニア振動モータ１００は二重共振の振動構造が形成されることができ、且つ、四コイル構造によってロレンツ力を効果的に高め、即ち、駆動ユニット４の駆動力を効果的に向上する。

従来技術に比べて、本発明に係るリニア振動モータにおいて、前記カウンターウェイトブロックには、収納溝および前記収納溝を貫通する収納孔が開設され、前記永久磁石は、カウンターウェイトブロックに固定され且つ前記収納溝の対向する両側に位置され、前記駆動ユニットにおけるコアは前記収納溝に収納され、前記コアにおける振動方向に垂直な対向する両側には、二つの第１コイルが設置され、前記コアにおける振動方向に沿った対向する両側には、二つの第２コイルが設置され、これによって四コイル構造を形成する。各コイルを流れる電流を制御することによって、二重共振構造を実現し、ロレンツ力を効果的に高め、前記リニア振動モータの振動性能を極大に向上する。

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 (5)

1. ベース及び前記ベースに蓋設固定され且つ前記ベースと共に収容空間が取り囲まれて形成されるカバープレートと、前記収容空間に収容される振動ユニット、前記振動ユニットを前記収容空間に懸架する弾性部材と、前記ベースに固定され且つ前記振動ユニットが振動するように駆動することに用いられる駆動ユニットと、を備えるリニア振動モータであって、
   前記振動ユニットは、カウンターウェイトブロックと、前記カウンターウェイトブロックに固定される永久磁石とを備え、前記カウンターウェイトブロックは、前記カバープレートに近寄る上面と、前記上面に対向して設置される底面と、前記上面から前記底面の方向へ凹んで形成される収納溝と、前記収納溝を貫通するように設置される収納孔と、を備え、前記永久磁石は、少なくとも二つあり、且つ、少なくとも二つの永久磁石がそれぞれ前記収納溝の対向する両側に位置され、
   前記駆動ユニットは、前記振動ユニットと間隔をあけて設置され、前記収納溝内に収納され且つ前記収納孔を介して前記ベースに固定されるコアと、前記コアに固定されるコイルとを備え、
   前記コイルは、前記コアにそれぞれに外嵌固定される二つの第１コイル及び二つの第２コイルを備え、二つの前記第１コイルは、それぞれ前記カバープレートに平行して設置され、且つ、前記コアにおける前記カバープレートに平行する対向する両側に外嵌固定され、
   二つの前記第２コイルは、それぞれ前記カバープレートに対して垂直に設置され、且つ、前記コアにおける前記リニア振動モータの短軸方向に沿った対向する両側に外嵌固定され、二つの前記第２コイルと二つの前記永久磁石は、共に前記収納溝に周設され、且つ交互に配列され、
   前記コアは、本体部と、前記本体部における振動方向に沿った対向する両側からぞれぞれに延伸する二つの第１延伸壁と、を備え、二つの前記第２コイルは、それぞれ二つの前記第１延伸壁に外嵌固定されることを特徴とするリニア振動モータ。
2. 前記カウンターウェイトブロックは、前記上面から前記底面の方向へ凹んで形成され且つ前記収納溝の対向する両側にそれぞれに位置される二つの係止溝をさらに備え、
   二つの前記永久磁石は、それぞれ二つの前記係止溝内に係止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。
3. 前記コアは、前記本体部における振動方向に垂直な方向に沿った対向する両側からそれぞれに延伸する二つの第２延伸壁をさらに備え、
   二つの前記第２延伸壁は、それぞれ前記ベースと前記カバープレートに当接して固定され、
   二つの前記第１コイルは、それぞれ二つの前記第２延伸壁に外嵌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。
4. 二つの前記第１コイルは、それぞれ前記ベースと前記カバープレートに貼付固定され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. 二つの前記第１延伸壁は、それぞれ前記ベースの対向する両側に当接して固定され、
   二つの前記第２コイルは、それぞれ前記ベースに貼付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。