TW201404480A - 振動致動器 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供防止異常聲音的產生，獲得穩定振動的振動致動器。其解決手段為在振動致動器(1)的第1錘部(6)，設置有從實心頭部(22b)的端部朝振動軸線(L)方向突出，並在第1壓縮盤簧(21)內插入沿著振動軸線(L)方向延伸的中空部(S1)內的內側擴大部(23)。該內側擴大部(23)的外圍面(23a)是從基端側朝向遊動端側，連續成以振動軸線(L)為中心的小直徑。亦即，內側擴大部(23)是呈截錐體形。並且，該內側擴大部(23)被插入於第1壓縮盤簧(21)的中空部(S1)內，利用此中空部(S1)，變更內側擴大部(23)的振動軸線(L)方向的長度以獲得第1錘部(6)的質量的增減。

Description

振動致動器

本發明是關於將行動電話等的行動無線裝置的來訊告知利用人的振動產生源，或將行動無線裝置的觸控板的操作觸感或遊戲機的臨場感傳達至手指或手用的振動產生源等所利用的小型振動致動器。

以往，作為上述領域的技術有日本專利特開2003-220363號公報。該公報所記載的振動致動器在框體(frame)內具備杯狀的軛。一方固定有圓筒狀的磁鐵，另一方固定錘成夾持著軛的底部，在磁鐵與軛之間，配置有線圈。並在振動軸線方向，在錘與框體的一部份之間配置有第1壓縮盤簧，在軛的開放側的端部與框體之間配置有第2壓縮盤簧。如此以第1壓縮盤簧與第2壓縮盤簧夾持著錘及軛，可謀求振動致動器的小型化。並且，為防止第1壓縮盤簧的振顫，在錘上形成有嵌入第1壓縮盤簧端部內的凸部。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-220363號公報

但是，上述之以往的振動致動器中，為防止第1壓縮盤簧的振顫，將錘的凸部嵌合於第1壓縮盤簧內，藉以使錘的振動時反覆伸縮的第1壓縮盤簧的內周圍面以端部抵接於錘的凸部的外圍面。其結果，錘的振動時反覆伸縮的第1壓縮盤簧會與凸部的外圍面摩擦衝突，或有在此抵接部份從第1壓縮盤簧產生異常聲音之虞。另外，因第1壓縮盤簧與凸部摩擦或衝突，對於錘的振幅造成影響而有振動量不穩定的問題點。尤其是小型的振動致動器，其壓縮盤簧的線徑非常地小，壓縮盤簧本身也容易扭轉，容易發生上述的問題。

此外，該專利文獻1所揭示的錘不具有以其凸部作為錘的一部份予以有效運用的技術性思想，其僅止於使該錘的端部呈凹狀製作成彈簧座。其根據為藉著配置在軛開放側的端部與框體之間的第2壓縮盤簧的端部也具有和第1壓縮盤簧相同形狀的彈簧座加以保持。

本發明是以提供防止異常聲音的產生，獲得穩定振動的振動致動器為目的。

本發明藉配置在框體內的線圈，及該線圈所圍繞的磁鐵的共同作用，使得磁鐵在框體內沿著振動軸線成線性振動的振動致動器，其特徵為：與磁鐵一起沿著振動軸線振動的錘，具有：藉沿著振動軸線所配置的壓縮盤簧彈推的錘主體部，及從錘主體部朝著振動軸線方向突出，插入於壓縮盤簧內沿著振動軸線方向延伸的中空部內的內側擴大部，內側擴大部的外圍面是從基端側朝向遊動端側，使得以振動軸線為中心的直徑變小。

在運用於該振動致動器的錘上，設置從錘主體部朝著振動軸線方向突出的側擴大部，該內側擴大部被插入於壓縮盤簧的中空部內，利用此中空部，變更內側擴大部的振動軸線方向的長度以獲得錘的質量的增減。並且，考慮在壓縮盤簧的中空部內之內側擴大部的增減，內側擴大部是從基端側朝向遊動端側，使得以振動軸線為中心的直徑變小，所以即使錘較重，在錘的振動時反覆伸縮的壓縮盤簧變得不易和內側擴大部摩擦或衝突，其結果，不易從壓縮盤簧產生異常聲音。另外，壓縮盤簧與內側擴大部摩擦或衝突時，對於錘的振幅造成影響導致振動量不穩定，但如此的情況變得不易發生。又，採用線徑非常小的壓縮盤簧的小型振動致動器中，壓縮盤簧本身容易扭轉，因此上述構成可謂具非常的效果。

另外，錘上，設置有在壓縮盤簧的外側並從錘主體部朝振動軸線方向突出的外側擴大部。

採用此一構成時，僅增減外側擴大部的突出量，即可容易增減錘的質量，伴隨著內部擴大部可大幅度增廣錘的質量設計自由度。

並且，在外側擴大部和壓縮盤簧相對的內周圍面是從基端側朝向遊動端側，使得以振動軸線為中心的直徑變大。

採用以上的構成時，與內側擴大部同樣，在錘的振動時反覆伸縮的壓縮盤簧變得不易和外側擴大部摩擦或衝突，因此，不易從壓縮盤簧產生異常聲音。另外，壓縮盤簧與外側擴大部摩擦或衝突時，對於錘的振幅造成影響導致振動量不穩定，但如此的情況變得不容易發生。

根據本發明，可防止異常聲音的產生，獲得穩定的振動。

1、1A‧‧‧振動致動器

2‧‧‧框體

3‧‧‧線圈

4‧‧‧磁鐵

6、40、44‧‧‧第1錘部(錘)

7‧‧‧第2錘部(錘)

21、31‧‧‧壓縮盤簧

22、32、45‧‧‧錘主體部

23、33、41、46‧‧‧內側擴大部

23a、33a、41a‧‧‧內側擴大部的外圍面

24、34、42‧‧‧外側擴大部

24a、34c、42a‧‧‧外側擴大部的內周圍面

L‧‧‧振動軸線

P‧‧‧錘

S1、S2‧‧‧壓縮盤簧的中空部

第1圖是表示本發明相關振動致動器之一實施形態的外觀透視圖。

第2圖為第1圖的半剖面透視圖。

第3圖為第1圖的剖面圖。

第4圖為第1錘部的半剖面透視圖。

第5圖為第1框體及第1壓縮盤簧的半剖面透視圖。

第6圖為第2錘部的半剖面透視圖。

第7圖是表示第1錘部的其他例的半剖面透視圖。

第8圖是表示第1錘部的其一他例的透視圖。

第9圖是表示本發明相關振動致動器之其他實施形態的半剖面透視圖。

第10圖是表示筒管的其他例的透視圖。

第11圖為第10圖的上面圖。

第12圖是表示搭載本發明之振動致動器的行動無線裝置的外觀透視圖。

以下，一邊參閱圖示並針對本發明相關振動致動器的適當實施形態詳細說明。

如第1圖~第3圖表示，小型的振動致動器1具有縱4mm×寬6mm×長15mm的中空長方體所成的框體2。在由磁性體構成的框體2內，收容有：以框體2的振動軸線L為中心成剖面矩形捲繞的線圈3；該線圈3所圍繞的長方體形狀的磁鐵4；在框體2的振動軸線L方向與磁鐵4的兩側鄰接所配置的第1及第2錘部6、7；及固定於磁鐵4的兩端面，並由磁性體所成的環狀的第1及第2磁極片8、9。此外，以大型的第1錘部6與小型的第2錘部7構成錘P。

第1磁極片8被以磁鐵4和第1錘部6夾持著，第1磁極片8與磁鐵4與第1錘部6是藉黏著劑彼此 固定。同樣地，第2磁極片9被以磁鐵4和第2錘部7夾持著，第2磁極片9與磁鐵4與第2錘部7是藉黏著劑彼此固定。並且，該振動致動器1中，構成活動件的磁鐵4與第1及第2錘部6、7是成一體，藉線圈3與磁鐵4的共同作用，沿著框體2的振動軸線L方向呈線性振動。

框體2在分割振動軸線L的方向被分割成第1框體10與第2框體11。更具體而言，被分割為二的框體2中的第1框體10是由位在框體2的振動軸線L方向一端的長方形的端壁10a及從該端壁10a的邊緣朝振動軸線L方向延伸的4片側壁10b所成，收容著第1錘部6、線圈3及磁鐵4。

第2框體11是以振動軸線L方向相對地配置在第1框體10。該第2框體11是由位在框體2的振動軸線L方向的另一端的長方形端壁11a，及從該端壁11a的邊緣朝著振動軸線L方向延伸的4片側壁11b所成，收容著第2的錘部7。並且，第1框體10的開口側的端部與第2框體11的開口側的端部被面對面藉焊接加以接合。第1及第2框體10、11是藉SPCC(冷軋鋼板)等的磁性體所成形。並且，從第1框體10與第2框體11之間，使成為樹脂製的筒管12一部分的端子台12d露出。

筒管12是以剖面長方形朝著振動軸線L方向延伸，並排設置捲繞著第1線圈部3A與第2線圈部3B。並且，鄰接的第1線圈部3A與第2線圈部3B在捲線的捲繞方向為相反，在周圍方向形成逆向電流的流動。

又，捲繞著線圈3的剖面矩形的筒狀部12a是位在振動軸線L方向的框體2的大致中央，形成在筒狀部12a一方的突緣部12b是抵接於第1框體10的側壁10b的內面，並在筒狀部12a的另一端部設置有沿著第2框體11的側壁11b的外面延伸的端子台12d。該端子台12d，在搭載於行動無線裝置M(參閱第12圖)的電路基板上埋設有以反射流焊接用的端子12c。藉電路基板的凸點與端子12c的電連接，將電流從行動無線裝置M供應至振動致動器1的線圈3。

如第4圖表示，形成錘P一方的第1錘部6具有藉著沿振動軸線L配置的第1壓縮盤簧21所彈推的錘主體部22。該錘主體部22是由被插入於筒管12的筒狀部12a(參閱第3圖)內，沿筒狀部12a朝著振動軸線L方向滑動的長方體形狀且實心的胴體部22a，及與胴體部22a的端部一體成形，並從胴體部22a向外方擴大的長方體形狀且實心的頭部22b所構成。在胴體部22a形成有插入環狀第1磁極片8的中央開口內的凸部22c。

在第1錘部6設置有從實心的頭部22b的端部朝振動軸線L方向突出，並插入於第1壓縮盤簧21內沿著振動軸線L方向延伸之中空部S1內的內側擴大部23。該內側擴大部23的外圍面23a是從基端側朝向遊動端側，形成以振動軸線L為中心的直徑連續變小。亦即，內側擴大部23是形成截錐體形。

該內側擴大部23被插入於第1壓縮盤簧21 的中空部S1內，利用此中空部S1，變更內側擴大部23的振動軸線L方向的長度以謀求第1錘部6的質量的增減。並且，考慮第1壓縮盤簧21的中空部S1內的內側擴大部23的增減，內側擴大部23從基端側朝向遊動端側使得以振動軸線L為中心的直徑變小，所以即使第1錘部6加重，在第1錘部6振動時反覆伸縮的第1壓縮盤簧21與內側擴大部23的摩擦或衝突困難，其結果，從第1壓縮盤簧21產生異常聲音困難。

另外，第1壓縮盤簧21一旦與內側擴大部23摩擦或衝突時，對第1錘部6的振幅有所影響會使得振動量不穩定，但以上的狀況不容易發生。並且，採用線徑非常小的第1壓縮盤簧21的小型振動致動器1會導致第1壓縮盤簧21本身容易扭轉，上述的構成可謂非常地有效。

此外，在第1錘部6設置有在第1壓縮盤簧21的外側從錘主體部22的頭部22b朝振動軸線L方向突出的外側擴大部24。該外側擴大部24是跨全周圍繞著第1壓縮盤簧21，外側擴大部24的外圍面24b是形成與頭部22b的外圍面22d同一平面。採用以上的構成時，僅增減外側擴大部24的突出量，即可容易增減第1錘部6的質量，並可伴隨內側擴大部23大幅地增加第1錘部6的質量設計自由度。

並且，在外側擴大部24與第1壓縮盤簧21面對的內周圍面24a是從基端側朝向遊動端側，使得以振 動軸線L為中心的直徑連續地變大。採用以上的構成時，與內部擴大部23同樣，在第1錘部6振動時反覆伸縮的第1壓縮盤簧21與外側擴大部24的摩擦或衝突困難，藉此，從第1壓縮盤簧21產生異常聲音困難。另外，第1壓縮盤簧21一旦與外側擴大部24摩擦或衝突時，對第1錘部6的振幅有所影響會使得振動量不穩定，但以上的狀況不容易發生。

又如第4圖及第5圖表示，第1壓縮盤簧21的一端被抵接於形成在內側擴大部23與外側擴大部24之間的彈簧收容凹部26的底面26a，將形成在框體10a的長方形的端壁10a中央的凸狀台座部10c插入於第1壓縮盤簧21的另一端，在台座部10c的周圍獲得第1壓縮盤簧21的著位穩定性。

如第6圖表示，形成錘P另一方的第2錘部7比第1錘部6小型且輕量，具有藉著沿振動軸線L配置之第2壓縮盤簧31所彈推的錘主體部32。該錘主體部32被插入筒管12的筒狀部12a(參閱第3圖)內，沿著筒狀部12a朝振動軸線L方向滑動的長方體形狀且為實心。並且，該錘主體部32對應第1錘部6的胴體部22a。端子台12d存在的關係上，在該錘主體部32未設有頭部，但也可設置頭部。在該錘主體部32上，形成有插入環狀第2磁極片9的中央開口內的凸部32a。

第2錘部7設有從實心的錘主體部32的端部朝振動軸線L方向突出，插入於第2壓縮盤簧31內沿著 振動軸線L方向延伸的中空部S2內的內側擴大部33。該內側擴大部33的外圍面33a是從基端側朝向游動端側，使得以振動軸線L為中心的直徑連續變小。亦即，內部擴大部33是形成截錐體形。該內側擴大部33可實現與上述內側擴大部23相同的作用效果。

另外，第2錘部7，設有在第2壓縮盤簧31的外側從錘主體部32的端部朝振動軸線L方向突出的外側擴大部34。該外側擴大部34雖圍繞著第2壓縮盤簧31，但有一部份缺口。外側擴大部34具有相對向的長邊側的側面34a，及相對向的短邊側的側面34b。並且，為使第2壓縮盤簧31的彈簧直徑可大型化，在長邊側的側面34a，將逆ㄈ字型的缺口部C形成於徑向成相對向的位置。彈簧直徑越是大型化，越是可穩定彈簧的伸縮。並且，該缺口部C到達形成在內側擴大部33與外側擴大部34之間的彈簧收容凹部36，可謀求第2壓縮盤簧31的露出。再者，符號F為施以缺口部C周圍的倒角部。外側擴大部34的內周圍面34c是使得從基端側朝向遊動端側以振動軸線L為中心的直徑連續變大。該外側擴大部34可實現與上述之外側擴大部24相同的作用效果。

並且，如第2圖表示，第2壓縮盤簧31的一端被抵接於形成在內側擴大部33與外側擴大部34之間的彈簧收容凹部36的底面36a，第2壓縮盤簧31的另一端，插入著形成在框體11的長方形端壁11a中央的凸狀的台座部11c，在台座部11c的周圍謀求第2壓縮盤簧31 的就位穩定性。

薄壁的剖面矩形的筒狀滑塊38包圍著磁鐵4與第1錘部6的錘主體部22的胴體部22a與第2錘部7的錘主體部32的同時，藉黏著劑固定於磁鐵4與第1錘部6與第2錘部7的外面。藉著該筒狀滑塊38的採用，可以使磁鐵4與第1錘部6與第2錘部7沿著筒管12的筒狀部12a的內面順利地在振動軸線L方向振動。

本發明不限於上述的實施形態，可在不脫離本發明主旨的範圍內進行種種的變形。再者，下述的實施形態中，對於和上述振動致動器1相同或同等的構成賦予相同符號並省略其說明。

如第7圖表示，作為變形例的第1錘部40中，其內側擴大部41的外圍面41a是從基端側朝向遊動端側，使得以振動軸線L為中心的直徑階段性地變小。又，外側擴大部42的內周圍面42a是朝振動軸線L方向延伸。此時，正交於振動軸線L的徑向中，在內周圍面42a與第1壓縮盤簧21之間具有間隙。再者，也可以使外側擴大部42的內周圍面42a從基端側朝向遊動端側階段性地變大。

第1錘部6、40也可以和第2錘部7同樣地，形成缺口部C(參閱第6圖)。並且，也可以不在第2錘部7設置缺口部C。

如第8圖表示，其他的第1錘部44中，在錘主體部45的頭部45a設有截錐體形的內側擴大部46，不 存在有外側擴大部。

如第9圖表示，作為其他的振動致動器1A具有使磁鐵4與第1及第2錘部6、7貫穿振動軸線L方向的導軸50，該導軸50的兩端是藉焊接固定於框體2的端壁10a、11a。

如第10圖、第11圖表示，作為變形例的筒管12中，設有從筒狀部12a的內面向內側突出的凸部12e。凸部12e是沿著振動軸線L方向延伸。固定在磁鐵4與第1錘部6與第2錘部7的筒狀滑塊38沿著凸部12e滑動，可使得磁鐵4與第1錘部6與第2錘部7更為順暢地朝著振動軸線L方向振動。並且，可適當選擇凸部12e的數量。

內側擴大部23、33、41的外圍面23a、33a、41a雖是從基端側朝著遊動端側連續及階段性地變小，以使得在正交於振動軸線L的徑向與第1及第2壓縮盤簧21、31之間具有間隙，但是外圍面23a、33a、41a也可以朝著振動軸線L方向延伸，使得在正交於振動軸線L的徑向與第1及第2壓縮盤簧21、31之間具有間隙。

1‧‧‧振動致動器

2‧‧‧框體

3‧‧‧線圈

3A‧‧‧第1線圈

3B‧‧‧第2線圈

4‧‧‧磁鐵

6(P)‧‧‧第1錘部(錘)

7(P)‧‧‧第2錘部(錘)

8‧‧‧第1磁極片

9‧‧‧第2磁極片

10‧‧‧第1框體

10a‧‧‧端壁

10c‧‧‧台座部

11‧‧‧第2框體

11a‧‧‧端壁

11c‧‧‧台座部

12‧‧‧筒管

12a‧‧‧筒狀部

12b‧‧‧突緣部

12d‧‧‧端子台

21、31‧‧‧壓縮盤簧

38‧‧‧筒狀滑塊

Claims (5)

1. 一種振動致動器，係藉配置於框體內的線圈，及該線圈所圍繞的磁鐵的共同作用，使得上述磁鐵在框體內沿著振動軸線成線性振動的振動致動器，其特徵為：與上述磁鐵一起沿著上述振動軸線振動的錘，具有：錘主體部，藉著沿上述振動軸線所配置的壓縮盤簧彈推，及內側擴大部，從上述錘主體部朝著上述振動軸線方向突出，並插入於上述壓縮盤簧內沿著上述振動軸線方向延伸的中空部內，上述內側擴大部的外圍面是從基端側朝向遊動端側，使得以上述振動軸線為中心的直徑變小。
2. 如申請專利範圍第1項記載的振動致動器，其中，上述錘上，設置有在上述壓縮盤簧的外側並從上述錘主體部朝上述振動軸線方向突出的外側擴大部。
3. 如申請專利範圍第2項記載的振動致動器，其中，在上述外側擴大部和上述壓縮盤簧相對的內周圍面是從基端側朝向遊動端側，使得以上述振動軸線為中心的直徑變大。
4. 一種振動致動器，係藉配置於框體內的線圈，及該線圈所圍繞的磁鐵的共同作用，使得上述磁鐵在框體內沿著振動軸線成線性振動的振動致動器，其特徵為：與上述磁鐵一起沿著上述振動軸線振動的錘，具有：錘主體部，藉著沿上述振動軸線所配置的壓縮盤簧彈推，及內側擴大部，從上述錘主體部朝著上述振動軸線方向突出，並插入 於上述壓縮盤簧內沿著上述振動軸線方向延伸的中空部內，上述內側擴大部的外圍面，以上述振動軸線為中心的直徑在遊動端側比基端側小。
5. 一種振動致動器，係藉配置於框體內的線圈，及該線圈所圍繞的磁鐵的共同作用，使得上述磁鐵在框體內沿著振動軸線成線性振動的振動致動器，其特徵為：與上述磁鐵一起沿著上述振動軸線振動的錘，具有：錘主體部，藉著沿上述振動軸線所配置的壓縮盤簧彈推，及內側擴大部，從上述錘主體部朝著上述振動軸線方向突出，並插入於上述壓縮盤簧內沿著上述振動軸線方向延伸的中空部內，上述內側擴大部的外圍面，在正交於振動軸線的方向與上述壓縮盤簧之間具有間隙。