WO2017002950A1 - リニア振動モータ - Google Patents
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- WO2017002950A1 WO2017002950A1 PCT/JP2016/069557 JP2016069557W WO2017002950A1 WO 2017002950 A1 WO2017002950 A1 WO 2017002950A1 JP 2016069557 W JP2016069557 W JP 2016069557W WO 2017002950 A1 WO2017002950 A1 WO 2017002950A1
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
Definitions
- the present invention relates to a linear vibration motor.
- Vibration motors are widely used as devices that are built into portable electronic devices and transmit signal generations such as incoming calls and alarms to vibration carriers by vibrations. , Has become an indispensable device.
- a vibration motor has attracted attention as a device that realizes haptics (skin sensation feedback) in a human interface such as a touch panel.
- linear vibration motors that can generate relatively large vibrations by linear reciprocating vibration.
- This linear vibration motor is provided with a linear fixed shaft, and by vibrating the mover along this, stable vibration can be obtained, and the mover can be held by the fixed shaft. Damage resistance during impact can be obtained.
- vibration motors equipped with them are required to be further reduced in size and thickness.
- an electronic device having a flat panel display unit such as a smart phone
- the space in the device in the thickness direction perpendicular to the display surface is limited. There is.
- a through-hole is formed in the mover with a weight connected to a magnet along the vibration direction. Then, a through-hole is formed in the magnet itself, and in order to secure a sufficient volume of the magnet to obtain a desired driving force, the thickness of the magnet is sufficiently increased with respect to the diameter of the fixed shaft. It will be necessary. Furthermore, since the drive unit is configured by further arranging a coil around the magnet, there is a problem that it cannot sufficiently cope with the reduction in thickness.
- the shafts are divided and fixed on both sides of the uniaxial direction of the magnet, and a weight portion is attached to each divided shaft, and the tip side of each shaft protruding from the weight portion is supported by a bearing on the stator side.
- the magnet, the pair of shafts, and the weight portion may be vibrated integrally. In this case, since the shaft does not penetrate the magnet, the volume reduction of the magnet due to the through hole can be eliminated.
- the shaft does not penetrate the magnet, a radial load is received only by the mover when an impact is applied, and the connecting portion of the magnet and the weight is easily broken.
- the weight portion is mounted on the shaft, not only the connecting portion between the magnet and the weight but also the connecting portion between the weight and the shaft can be easily separated when receiving a radial load at the time of applying an impact or the like.
- the weight is a metal that is difficult to weld, such as a tungsten alloy, the welding strength between the weight and the magnet or the shaft cannot be increased, and this problem becomes more apparent.
- the magnet is composed of a plurality of magnet pieces in order to obtain a larger driving force, it is difficult to increase the adhesive strength between adjacent magnet pieces, and thus there is a risk of causing a break even at the bonded portion. There is.
- the present invention is an example of a problem to deal with such a problem.
- a guide shaft it is possible to reduce the volume of the magnet while reducing the thickness of the magnet or making it compact in the width direction while enjoying the advantages of stable vibration and excellent impact strength.
- an object of the present invention is to obtain a mover in which the magnet and the weight are difficult to be separated even when an impact is applied.
- the shafts are integrally divided on both sides of the magnet to ensure a sufficient volume of the magnet to obtain the desired driving force and to make it thinner and more compact. It is an object of the present invention to obtain a mover that is less likely to be divided at a connection portion such as between the shaft and the like.
- a linear vibration motor has the following configuration.
- Movable element including a magnet part and a weight part, a frame body that accommodates the movable element, a coil that is fixed to the frame body and drives the magnet part along a uniaxial direction, and a driving force applied to the magnet part
- An elastic member that imparts an elastic force repelling to the movable element, a guide shaft that is disposed on both sides of the uniaxial direction of the magnet part and guides vibration along the uniaxial direction of the movable part, and the magnet part;
- a linear vibration motor comprising: a connecting member that connects the weight portion.
- a mover integrally having a magnet part, a weight part, a shaft, and a connecting member for connecting them, a frame body for accommodating the mover so as to reciprocate along a uniaxial direction, and fixed to the frame body, A coil that drives the magnet portion along the uniaxial direction; and an elastic member that imparts an elastic force repelling the driving force applied to the magnet portion to the mover, wherein the shaft extends along the uniaxial direction.
- a bearing that extends to one side and has a free end at the tip thereof is slidably supported on the free end side of the shaft, and the connecting member is connected to one end of the magnet portion.
- the linear vibration mode is characterized by comprising a connecting piece portion connected to the shaft and a reinforcing piece portion extending from the connecting piece portion and connected to a side surface of the magnet portion. .
- 1 to 4 show the overall configuration of a linear vibration motor according to an embodiment of the present invention.
- the X direction in each figure indicates the vibration direction (uniaxial direction), the Y direction indicates the width direction, and the Z direction indicates the thickness (height) direction.
- the linear vibration motor 1 includes a mover 10 having a magnet part 4 and a weight part 7, a frame 2 that houses the mover 10, and a coil 3 that is fixed to the frame 2 and drives the magnet part 4 along a uniaxial direction. And an elastic member 6 that applies an elastic force repelling the driving force applied to the magnet unit 4 to the mover 10.
- the frame body 2 only needs to have a frame configuration that can accommodate each part, but in the illustrated example, the frame body 2 includes side walls 2B, 2C, 2D, and 2E that are erected around the rectangular bottom surface 2A. ing. Moreover, the frame 2 is equipped with the cover plate 2Q which covers the accommodation in the frame 2 as needed.
- the lid plate 2Q is formed in a rectangular plate shape attached to the upper end surfaces of the side walls 2B to 2E.
- the frame 2 can be formed by processing (pressing or the like) a metal plate.
- the frame body 2 is a thin shape in which the dimension in the thickness direction (Z direction in the figure) is smaller and the dimension in the vibration direction (X direction in the figure) is larger than the dimension in the width direction (Y direction in the figure). It has a substantially rectangular parallelepiped shape (box shape).
- a drive unit is configured by a coil 3 fixed to the frame body 2 and a magnet unit 4 that is a part of the mover 10.
- a Lorentz force (driving force) along a uniaxial direction (X direction in the drawing) is applied to the magnet unit 4 by inputting a vibration generating current from the signal input unit 2A1 provided in the frame 2 to the coil 3 fixed to the frame 2. ) Acts.
- the magnet unit 4 includes a plurality of flat rectangular magnet pieces 4A, 4B, and 4C having a polarity along a uniaxial direction (X direction in the drawing) so that the same poles face each other, and the spacer yokes 4D and 4E are interposed therebetween. It is something that is sandwiched and joined.
- a reinforcing member 5 is fixed to the side surface of the magnet part 4, thereby increasing the rigidity of the magnet part 4.
- the coil 3 is obtained by winding an electric wire along the Y and Z directions around the magnet portion 4 with the magnetic pole direction in the X direction, and one or both of the upper surface and the lower surface, and further, if necessary.
- the side surface is fixed to the inner surface of the frame body 2.
- the coil 3 may be fixed to the frame 2 directly, or the coil 3 may be wound around a coil bobbin and the coil bobbin may be fixed to the frame 2.
- the mover 10 has the weight portion 7 connected to both ends of the magnet portion 4 in the uniaxial direction (X direction in the drawing).
- the weight portion 7 can be made of a metal material having a high specific gravity (for example, tungsten).
- the weight portion 7 has a height in the Z direction larger than the thickness of the magnet portion 4 and is larger than the width of the magnet portion 4. It has a rectangular cross-sectional shape having a width in the Y direction.
- the weight portion 7 is connected to the magnet portion 4 via the connecting member 11.
- a pair of guide shafts 8 are pivotally supported on the frame 2.
- the pair of guide shafts 8 is divided and arranged along a uniaxial direction (X direction in the drawing), and one end side thereof is fixed to the weight portion 7 and the other end side protrudes in the opposite direction to form a free end. Yes.
- the guide shaft 8 is disposed coaxially with the center of gravity axis of the mover 10 and guides the vibration of the mover 10 along a uniaxial direction.
- the pair of guide shafts 8 need only be along one axial direction, and their central axes may be arranged in parallel.
- the weight portion 7 includes a guide shaft support portion 7 ⁇ / b> B for supporting the guide shaft 8.
- the guide shaft support portion 7B is a portion that is recessed along the uniaxial direction from the end portion 7A of the weight portion 7, and the guide shaft 8 supported at one end side by the guide shaft support portion 7B is on the bottom surface 2A of the frame body 2.
- the bearing 9 attached via the support portion 2S is supported so as to be slidable along a uniaxial direction (X direction in the drawing).
- the guide shaft support portion 7B of the weight portion 7 has a width sufficient to accommodate the bearing 9, and a large amplitude of the movable element 10 is ensured by the bearing 9 entering the guide shaft support portion 7B. is doing.
- the elastic member 6 is arranged non-coaxially with the pair of guide shafts 8 along the uniaxial direction, and applies an elastic force repelling the driving force generated by the coil 3 and the magnet unit 4 to the mover 10.
- a coil spring that extends and contracts along the uniaxial direction (X direction) is used as the elastic member 6, and two elastic members 6 on one side are placed between the weight portion 7 and the side walls 2 ⁇ / b> B and 2 ⁇ / b> C of the frame body 2. Intervene.
- the elastic member 6 is disposed in parallel with the pair of guide shafts 8.
- One end of the elastic member 6 is locked to a support protrusion 2P provided on the side walls 2B and 2C of the frame 2, and the other end of the elastic member 6 is connected to a support protrusion 7A1 provided on the end portion 7A of the weight portion 7. It is locked.
- the metal reinforcing member 5 disposed along the uniaxial direction (X direction in the drawing) is fixed to the magnet portion 4 by adhesion or the like.
- the plurality of magnet pieces 4A, 4B, 4C and the spacer yokes 4D, 4E are reinforced integrally.
- the connecting member 11 that connects the magnet portion 4 and the weight portion 7 is made of metal.
- the reinforcing member 5 and the connecting member 11 are laser-welded at the connection point P1. Yes.
- the connection member 11 and the weight part 7 are laser-welded in the connection location P2.
- connection place P2 the end surface of the connecting member 11 and the side surface of the weight portion 7 are welded surfaces and are flush with each other. And the laser irradiation in the connection location P2 is performed in the extension direction of the connection member 11 orthogonal to a uniaxial direction.
- the connecting member 11 comes before the weight part 7. Without melting, it becomes possible to perform strong bonding by laser welding.
- the metal material of the connecting member 11 it is preferable to select a material having an intermediate melting point between the metal material of the weight portion 7 and the metal material of the reinforcing member 5. Further, the connecting member 11 can be directly welded not only to the reinforcing member 5 but also to the magnet portion 4 (magnet pieces 4A and 4C).
- the connecting member 11 has a fitting hole 11B opened at the center, and the end of the magnet part 4 (magnet pieces 4A, 4C) is fitted into the fitting hole 11B. In this way, by fitting the end of the magnet part 4 into the fitting hole 11B of the connecting member 11, the positioning of the weight part 7 and the center of gravity of the magnet part 4 can be easily performed. And the magnet part 4 can be connected efficiently.
- the connecting member 11 includes an abutting portion 11A protruding on the inner surface side (the bottom surface 2A side) of the frame body 2.
- FIG. 5 shows another example of the linear vibration motor 1 according to the embodiment of the present invention.
- one end side of the pair of guide shafts 8 is fixed to the frame body 2 and the other end side is slidably supported on the movable element 10 side, but other configurations are the same as the above-described example.
- the one end side of the pair of guide shafts 8 is supported by the frame body 2 at two points in the illustrated example. Specifically, the end portion of the guide shaft 8 is fixed to the side walls 2 ⁇ / b> B and 2 ⁇ / b> C of the frame body 2, and is further supported by the support portion 2 ⁇ / b> S away from the end portion of the guide shaft 8.
- the mover 10 is provided with a hole 7C into which the free end side (the other end side) of the guide shaft 8 is inserted along a uniaxial direction (X direction in the drawing).
- a bearing 9 in which the guide shaft 8 is slidable in the X direction is provided in the hole 7C, whereby the other end of the guide shaft 8 is slidably supported by the bearing 9 of the mover 10. .
- the hole 7 ⁇ / b> C provided in the mover 10 is provided in the weight part 7 of the mover 10, and no hole is provided in the magnet part 4 of the mover 10.
- the pair of guide shafts 8 is cantilevered with respect to the frame 2, and the magnet 4 is disposed on the extended line on the free end side (the other end side).
- the weight portion 7 of such a linear vibration motor 1 can be formed in a rectangular parallelepiped shape, and it is sufficient to form a hole 7C as much as the guide shaft 8 passes through the inside thereof. Can be bigger. Thereby, it is possible to sufficiently secure the mass of the mover 10 that becomes the inertial force of vibration.
- the linear vibration motor 1 since the pair of guide shafts 8 do not penetrate the magnet unit 4, a sufficient driving force is provided by the magnet unit 4 that is wide in the Y direction and thin in the Z direction regardless of the diameter of the pair of guide shafts 8. The obtained magnet volume can be secured. Thereby, a thin linear vibration motor 1 capable of obtaining a sufficient driving force can be obtained.
- the linear vibration motor 1 that axially supports the mover 10 with a pair of guide shafts 8 is provided on the left and right sides of the magnet unit 4 as compared with the conventional technique in which a pair of fixed shafts along the vibration direction are provided on the left and right sides of the magnet. Since no space for shaft arrangement is required, the left and right widths can be made compact.
- the diameter of the elastic member 6 can be reduced regardless of the diameter of the pair of guide shafts 8.
- the setting of the elastic force when the diameter of the elastic member 6 is reduced can be appropriately set by selecting the material of the elastic member 6 or arranging a large number of elastic members 6 in parallel. This also makes it possible to reduce the thickness of the linear vibration motor 1 that axially supports the mover 10.
- the mover 10 supported by the pair of guide shafts 8 rotates around the pair of guide shafts 8 and the left and right sides of the mover 10 swing up and down.
- the lower part of the connecting member 11 that connects the weight part 7 and the magnet part 4 is provided so as to protrude from the weight part 7 as an abutting part 11A, and on the inner surface of the frame body 2, the connecting member 11 A slide receiving portion 2R with which the contact portion 11A slides is provided. According to this, by forming the sliding receiving portion 2R with a resin material or the like, it is possible to suppress the occurrence of abnormal noise even when the contact portion 11A of the connecting member 11 contacts the inner surface of the frame body 2. , Can maintain stable vibration.
- the linear vibration motor 1 causes the movable element 10 to be axially supported by the pair of guide shafts 8 and vibrates, so that stable vibration can be obtained as in the case where the fixed shaft is provided. It is possible to obtain damage resistance at the time of dropping impact.
- the linear vibration motor 1 reciprocates along a uniaxial direction with a mover 10 integrally having a magnet part 4, a weight part 7, a shaft 8, a connecting member 20 connecting them, and a connecting piece 29.
- Frame 2 that is housed in this way, coil 3 that is fixed to frame 2 and drives magnet portion 4 along the uniaxial direction, and elastic force that repels the driving force applied to magnet portion 4 is applied to mover 10. And an elastic member 6 to be applied.
- the mover 10 has a connecting member 20 connected to one end side in the uniaxial direction of the magnet portion 4 and a connecting piece 29 connected to the other end side.
- the weight member 7 and the shaft 8 are connected to the connecting member 20 and the connecting piece 29, respectively.
- the weight portion 7 and the shaft 8 are disposed on one side and the other side along the uniaxial direction with the magnet portion 4 interposed therebetween, and the protruding end side of the shaft 8 protruding from the weight portion 7 is a free end. (See FIG. 6 and FIG. 7).
- the magnet unit 4 includes a plurality of flat rectangular magnet pieces 4A, 4B, and 4C having a polarity along a uniaxial direction (X direction in the drawing) so that the same poles face each other, and the spacer yokes 4D and 4E are interposed therebetween. It is something that is sandwiched and joined.
- the reinforcing piece 22 of the connecting member 20 is connected to the side of the magnet part 4, thereby increasing the rigidity of the magnet part 4.
- the connecting member 20 is bonded and fixed to one end of the magnet part 4 and connected to one shaft 8.
- the connecting member 20 extends from both ends of the connecting piece 21 and is bonded to both side surfaces of the magnet part 4. It is formed in a U-shape having two reinforcing pieces 22 bonded together via an agent.
- the connecting member 20 is made of, for example, a nonmagnetic metal material having relatively high rigidity such as nonmagnetic stainless steel.
- the connecting piece portion 21 is provided with a hole 21A for inserting and connecting the shaft 8 along the central axis, and a fitting hole 21B for fitting the convex portion 7D of the weight portion 7 at a position away from the central axis.
- the connection between the hole 21A and the shaft 8 is preferably a combination of press-fitting and welding, but it is also possible to use only press-fitting or only welding.
- the connection between the connecting piece portion 21 and the weight portion 7 is preferably a combination of adhesion and welding, but it is possible to use only adhesion or only welding.
- the connection between the connecting piece portion 21 and the magnet portion 4 is adhesion using an adhesive, but it is also possible to use a combination of adhesion and welding, or only welding.
- the reinforcing piece portion 22 extends from the one end side of the connecting piece portion 21 along the uniaxial direction, and is bonded to these side surfaces so as to straddle the plurality of magnet pieces 4A, 4B, 4C and the spacer yokes 4D, 4E. Fixed. A portion closer to the center in the uniaxial direction in the reinforcing piece portion 22 is formed to be narrower in the magnet thickness direction (Z direction in the drawing) than the other portions, thereby preventing interference with the coil 3.
- the connecting piece 29 is a flat plate-like member that is bonded and fixed to the end of the magnet portion 4 opposite to the connecting piece portion 21, and has a hole 29 ⁇ / b> A for inserting and connecting the other shaft 8 along the center axis. And a fitting hole 29B for fitting the convex portion 7D of the weight portion 7 at a position away from the axis. These holes 29 ⁇ / b> A and fitting holes 29 ⁇ / b> B connect the other weight part 7 and the shaft 8 in the same manner as the reinforcing piece part 22.
- the connecting piece 29 is made of a nonmagnetic metal material having relatively high rigidity, such as nonmagnetic stainless steel. The connecting piece 29 is connected to the end portions of the two reinforcing piece portions 22 by welding.
- the connecting piece 29 can be fitted and connected by devising the end shape.
- the end of the connecting piece 29 on the bottom surface side of the frame body 2 protrudes toward the bottom surface side of the frame body 2 from the end surface on the same direction side of the weight portion 7 (see FIG. 7).
- This protruding portion functions as an abutting portion 29C that abuts on a slide receiving portion 2R described later when the mover 10 rotates.
- connection between the hole 29A and the shaft 8 is preferably a combination of press-fitting and welding, but it is also possible to use only press-fitting or only welding.
- connection between the connecting piece 29 and the weight portion 7 is preferably a combination of adhesion and welding, but it is possible to use only adhesion or only welding.
- connection between the connecting piece 29 and the magnet portion 4 is an adhesion using an adhesive, but it is also possible to use a combination of adhesion and welding, or only welding.
- holes 21A and 29A and the fitting holes 21B and 29B are all through holes according to the illustrated example, some or all of them can be bottomed holes. Further, the concave-convex relationship between the convex portion 7D and the fitting holes 21B and 29B can be reversed.
- the weight portion 7 is connected to both end portions of the magnet portion 4 in one axial direction (X direction in the drawing) via a connecting piece portion 21 and a connecting piece 29.
- the weight portion 7 can be made of a metal material having a high specific gravity (for example, tungsten).
- the weight portion 7 has a height in the Z direction larger than the thickness of the magnet portion 4 and is larger than the width of the magnet portion 4. It is formed in a rectangular cross-sectional shape having a large width in the Y direction.
- the weight portion 7 is provided with a through hole 7E (see FIG. 8) for inserting the shaft 8 on the central axis, and a convex portion 7D is provided at a position away from the central axis.
- a concave portion 7F is provided on the weight protruding portion 7 on the shaft protruding direction side so as to be recessed toward the magnet portion 4 along the uniaxial direction, and the shaft 8 is disposed in a space within the concave portion 7F.
- the recessed part 7F contains a part or all of the bearing 9, and ensures the comparatively big amplitude of the needle
- the frame body 2 only needs to have a frame configuration capable of accommodating each part.
- the frame body 2 includes wall portions 2B, 2C, 2D, and 2E that are erected around the rectangular bottom surface 2A. I have.
- the frame 2 is equipped with the cover plate 2Q which covers the accommodation in the frame 2 as needed.
- the cover plate 2Q is formed in a rectangular plate shape attached to the upper end surfaces of the wall portions 2B to 2E.
- the frame 2 can be formed by processing (pressing or the like) a metal plate.
- the frame body 2 has a flat shape in which the dimension in the thickness direction (Z direction in the figure) is smaller and the dimension in the vibration direction (X direction in the figure) is larger than the dimension in the width direction (Y direction in the figure). It has a (flat) substantially rectangular parallelepiped shape (box shape).
- Bearings 9 are fixed to both sides of the bottom surface 2A of the frame body 2 in the uniaxial direction so as to slidably support the two shafts 8 respectively. More specifically, on each of one side and the other side in the uniaxial direction, the bottom surface 2A of the frame body 2 is provided with a bearing support portion 2A2 in the form of a vertical plate so as to penetrate the bearing support portion 2A2. A substantially cylindrical bearing 9 is fitted. Each bearing 9 passes through the shaft 8 and slides freely in the axial direction.
- a slide receiving portion 2 ⁇ / b> R is provided so as to correspond to the position of the connecting piece 29.
- the sliding receiving portion 2 ⁇ / b> R receives the contact portion 29 ⁇ / b> C of the connecting piece 29 and prevents the weight portion 7 from directly contacting the inner surface of the frame body 2. Since it is difficult to process the surface of the weight part 7 with low friction, if the weight part 7 comes into contact with the inner surface of the frame body 2 and slides, the sliding load increases and the generation of abnormal noise may increase. There is. However, in this embodiment, since the contact portion 29C of the connecting piece 29 that is easy to process is slid on the slide receiving portion 2R, the mover 10 can be vibrated smoothly and gently. In addition, the life of the linear vibration motor 1 can be extended.
- the coil 3 is obtained by winding an electric wire along the Y and Z directions around the magnet portion 4 with the magnetic pole direction in the X direction, and one or both of the upper surface and the lower surface, and further, if necessary.
- the side surface is fixed to the inner surface of the frame body 2.
- the coil 3 may be fixed to the frame 2 directly, or the coil 3 may be wound around a coil bobbin and the coil bobbin may be fixed to the frame 2.
- two coils 3 are provided so as to be aligned in the uniaxial direction. One and the other of these two coils 3 have the winding directions of the electric wires opposite to each other.
- Each coil 3 is arranged near the center between these adjacent magnets so as to straddle the adjacent magnet pieces 4A, 4B (or 4B, 4C).
- the two coils 3 are connected in series, and both ends of the electric wires are electrically connected to the terminals of the signal input portion 2A1 exposed to the outside from the frame body 2.
- the operation of assembling the mover 10 in the coil 3 is performed by inserting the magnet part 4 into the coil 3 with the connecting piece 29 on one side, the weight part 7 and the shaft 8 removed from the mover 10. Later, the connecting piece 29 is connected to the end portions of the two reinforcing piece portions 22 of the connecting member 20, the shaft 8 is then connected to the connecting piece 29, and the weight portion 7 is annularly attached to the shaft 8. At the same time, it is connected to the connecting piece 29.
- the elastic member 6 is disposed non-coaxially with the pair of shafts 8 along the uniaxial direction, and gives the movable element 10 an elastic force repelling a driving force generated by the coil 3 and the magnet unit 4. .
- a coil spring that extends and contracts along the uniaxial direction (X direction) is used as the elastic member 6, and two elastic members 6 on one side are placed between the weight portion 7 and the wall portions 2 ⁇ / b> B and 2 ⁇ / b> C of the frame 2. Is intervening.
- the elastic member 6 is disposed in parallel with the pair of shafts 8. One end of the elastic member 6 is locked to a support protrusion 2P (see FIG. 6) provided on the walls 2B and 2C of the frame body 2 and the other end of the elastic member 6 is provided at the end of the weight portion 7.
- the support protrusion 7G is engaged.
- the mover 10 When not driven (non-energized state), the mover 10 is stationary at the vibration center position where the elastic force of the elastic member 6 is balanced.
- a vibration generating current having a resonance frequency determined by the mass of the mover 10 and the elastic coefficient of the elastic member 6 is input to the coil 3 via the signal input portion 2A1 of the frame 2, the magnet portion 4 is uniaxially (not shown)
- a driving force (Lorentz force) in the X direction acts, and the movable element 10 reciprocates stably along a uniaxial direction by the driving force and the elastic repulsive force of the elastic member 6.
- the shaft 8 is connected (fixed) to the connecting piece portion 21 of the connecting member 20 and the hole 21A (or 29A) of the connecting piece 29 that are easier to increase the dimensional accuracy than the weight portion 7, the shaft 8 is uniaxially It is easy to follow.
- the mover 10 having the above-described configuration can be replaced with a mover 10 ′ shown in FIGS.
- the mover 10 ′ is obtained by replacing the mover 10 with the connecting member 20 and the connecting piece 29 by a connecting member 30 and a reinforcing piece 39, and the other configurations are the same as those of the mover 10.
- the connecting member 30 is bonded and fixed to one end of the magnet unit 4 and connected to one shaft 8, and is fixed to the other shaft of the magnet unit 4 and bonded to the other shaft 8.
- the second connecting piece 32 connected and the reinforcing piece 33 bonded and fixed to one side surface of the magnet part 4 along the uniaxial direction are formed in an integral U-shape.
- the first connection piece portion 31 has a hole 31A into which one shaft 8 is inserted and connected along the central axis, and a convex portion of the weight portion 7 at a position away from the central axis.
- a recess 31B for fitting the portion 7D is provided.
- the second connecting piece portion 32 is fitted with the hole 32A for inserting and connecting the other shaft 8 along the central axis, and the convex portion 7D of the weight portion 7 at a position away from the central axis.
- a recess 32B is provided.
- the dimension of the second connecting piece 32 in the magnet thickness direction (Z direction in the drawing) is the same in the coil 3 so that the second connecting piece 32 is inserted into the coil 3 during assembly work.
- symbol 31C in FIG. 10 is the contact part which protrudes from the 1st connection piece part 31 to the frame 2 bottom face side.
- the contact portion 31C is slidably contacted with the slide receiving portion 2R when the mover 10 ′ is rotated, like the connecting piece portion 21 and the connecting piece 29 of the mover 10, and the weight portion 7 has a frame. While preventing direct contact with the body 2, the mover 10 'is vibrated smoothly and gently.
- the reinforcing piece portion 33 is bonded and fixed to these side surfaces across the plurality of magnet pieces 4A, 4B, 4C and the spacer yokes 4D, 4E on one side surface side of the magnet portion 4.
- the connecting piece 39 straddles the plurality of magnet pieces 4A, 4B, 4C and the spacer yokes 4D, 4E on the other side surface side of the magnet portion 4, and is bonded and fixed to these side surfaces. These are welded to the end of the first connecting piece 31 and the end of the second connecting piece 32, respectively.
- connection between the hole 31A (or 32A) and the shaft 8 is preferably a combination of press-fitting and welding, but it is also possible to use only press-fitting or only welding.
- connection between the first connecting piece portion 31 (or the second connecting piece portion 32) and the weight portion 7 is preferably a combination of adhesion, welding, and fitting by the convex portion 7D and the concave portion 31B (or 32B).
- it is the implementation mode it is also possible to use only a combination of adhesion and welding, a combination of adhesion and only the fitting, a combination of welding and only the fitting, only adhesion, only welding, or only the fitting.
- connection of the 1st connection piece part 31 (or 2nd connection piece part 32) and the magnet part 4 is adhesion
- the linear vibration motor using the mover 10 ′ having the above-described configuration it is possible to reduce the thickness and the size as in the case of the mover 10 described above, and a plurality of magnets constituting the mover 10 ′.
- the pieces 4A, 4B, 4C, the spacer yokes 4D, 4E, the weight portion 7, the shaft 8, and the like can be firmly integrated by the connecting member 30 and the reinforcing piece 39 having the above-described configuration, so that the connection locations of the respective portions are easy.
- the seismic resistance and impact resistance can be improved.
- the shaft 8 is connected (fixed) to the hole 31A (or 32A) of the first connecting piece 31 or the second connecting piece 32 of the connecting member 30 that is easier to increase the dimensional accuracy than the weight 7. Therefore, it is easy to keep the shaft 8 along the uniaxial direction.
- the portable electronic device 100 which is an example of the electronic device equipped with the linear vibration motor 1 according to the embodiment of the present invention will be described (see FIG. 11).
- the portable electronic device 100 includes a linear vibration motor 1 mounted in a thin flat box-shaped housing to constitute a portable information terminal (for example, a smartphone or a tablet personal computer).
- a stable vibration can be obtained by the linear vibration motor 1 and the thickness can be reduced and the width can be reduced, and an abnormal sound is generated at the start and end of an incoming call or alarm function in a communication function. Difficult and stable vibration can be transmitted to the user with good responsiveness.
- the portable electronic device 100 pursuing high portability or design can be obtained by making the linear vibration motor 1 thin and compact.
- the linear vibration motor 1 since the linear vibration motor 1 has a compact shape in which each part is housed in a rectangular parallelepiped frame 2 with a reduced thickness, the linear vibration motor 1 can be efficiently installed inside the thinned portable electronic device 100. . Moreover, since the linear vibration motor 1 has high impact resistance strength and high durability, it is possible to obtain a portable electronic device 100 that has a long life and is unlikely to fail.
- the magnet portion 4 is composed of a plurality of magnet pieces 4A, 4B, 4C and spacer yokes 4D, 4E. It is also possible to apply the connecting member 20 (or 30) described above to the magnet portion 4 made of a magnet.
- the coil spring was used as the elastic member 6, as another example of the elastic member 6, the aspect using a leaf
- the shaft 8 is connected to both ends of the magnet portion 4 via the connecting member 20 and the connecting piece 29, and the two shafts 8 can be slid freely by the bearings 9.
- the shaft 8 may be connected to only one end side of the magnet portion 4 via the connecting member 20, and the single shaft 8 may be supported by the bearing 9.
- the U-shaped connection member 20 (refer FIG. 8) which opened one end side of the uniaxial direction, or the U-shape which opened the one end side of the width direction (Y direction of illustration).
- the connecting member 30 (see FIG. 10) is configured, as another example of this connecting member, a connecting piece connected to one end of the magnet portion 4 and connected to the shaft 8, and extending from the connecting piece It is also possible to have an L shape integrally having a reinforcing piece connected to one side surface of the magnet part 4 (in other words, only one reinforcing piece 22 is omitted from the connecting member 20). .
- the portable electronic device 100 of FIG. 11 has shown the smart phone or tablet personal computer which contained the linear vibration motor 1 as a preferable example, as another example of this portable electronic device 100, the linear vibration motor 1 is built.
- a wearable electronic device including a mobile phone, a portable game machine, a portable communication watch, a wearable communication terminal, and other portable electronic devices can be configured.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
ガイドシャフトを備えることで、安定した振動が得られると共に耐衝撃強度に優れる利点を享受しながら、薄型化或いは幅方向のコンパクト化を可能にすること、更には、マグネットの体積減少を抑えた上で、衝撃付加時にもマグネットと錘が分断し難い可動子を得る。リニア振動モータ1は、マグネット部4と錘部7を備える可動子10と、可動子10を収容する枠体2と、枠体2に固定されマグネット部4を一軸方向に沿って駆動するコイル3と、マグネット部4に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子10に付与する弾性部材6と、マグネット部4の一軸方向両側に配置され、可動子10の一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフト8と、マグネット部4と錘部7とを連結する連結部材11とを備える。
Description
本発明は、リニア振動モータに関するものである。
振動モータ(或いは振動アクチュエータ)は、携帯電子機器に内蔵され、着信やアラームなどの信号発生を振動によって携帯者に伝える装置として広く普及しており、携帯者が身につけて持ち運ぶウエアラブル電子機器においては、不可欠な装置になっている。また、振動モータは、タッチパネルなどのヒューマン・インターフェイスにおけるハプティクス(皮膚感覚フィードバック)を実現する装置として、近年注目されている。
振動モータは、各種の形態が開発されている中で、直線的な往復振動によって比較的大きな振動を発生させることができるリニア振動モータが注目されている。このリニア振動モータは、直線状の固定シャフトを設け、これに沿って可動子を振動させることで、安定した振動を得ることができ、また固定シャフトで可動子を保持することができるので、落下衝撃時の耐損傷性を得ることができる。
固定シャフトを備えるリニア振動モータの従来技術は、可動子側に錘とマグネットを設け、固定子側に設けたコイルに通電することでマグネットに駆動力(ローレンツ力)を与えるものにおいて、可動子に振動方向に沿った貫通孔を形成し、この貫通孔に一本の固定シャフトを通したもの(下記特許文献1参照)、或いは、振動方向に沿って2本の固定シャフトを設け、2本の固定シャフトの間にコイルとマグネットを配置して可動子を2本の固定シャフトによって摺動自在に支持したもの(下記特許文献2参照)などが提案されている。
携帯電子機器やウエアラブル電子機器の小型化・薄型化に伴い、それに装備される振動モータには一層の小型化・薄型化の要求がなされている。特に、スマートホンなどのフラットパネル表示部を備える電子機器においては、表示面と直交する厚さ方向の機器内スペースが限られているので、そこに配備される振動モータには薄型化の高い要求がある。
固定シャフトを備えるリニア振動モータの薄型化を考えた場合、前者の従来技術のように、振動方向に沿ってマグネットに錘部を連結した可動子に、振動方向に沿った貫通孔を形成するものでは、マグネット自体に貫通孔を形成することになり、所望の駆動力を得るのに十分なマグネットの体積を確保するためには、固定シャフトの直径に対してマグネットの厚さを十分に厚くすることが必要になる。更に、このマグネットの周囲に更にコイルを配備して駆動部を構成するので、薄型化に対しては十分に対応することができない問題がある。
前述した後者の従来技術のように、2本の固定シャフトを設けてその間にコイルとマグネットを配置するものでは、マグネットに貫通孔を形成する必要が無いのでマグネットの薄型化が可能になる。しかしながら、マグネットの両サイドに2本の固定シャフトを設けているので、リニア振動モータの幅が大きくなる問題が生じる。近年の小型化した電子機器に装備するリニア振動モータとしては、厚さ方向だけで無く幅方向に関してもよりコンパクトなものが求められている。
これに対しては、マグネットの一軸方向両側にてシャフトを分割配置して、同軸上に配置したガイドシャフトに沿って可動子を振動させることが考えられる。或いは、マグネットの一軸方向の両側にシャフトを分割配置して固定し、分割された各シャフトに錘部を環装し、錘部から突出する各シャフトの先端側を固定子側の軸受により支持し、これらマグネット、一対のシャフト及び錘部を一体的に振動させることが考えられる。この場合には、マグネットをシャフトが貫通しないので、貫通孔によるマグネットの体積減少を無くすことができる。
しかしながら、シャフトがマグネットを貫通しないことで、衝撃付与時などにラジアル荷重を可動子のみで受けることになり、マグネットと錘の連結部分が分断し易くなる。また、シャフトに錘部を環装した場合には、衝撃付与時などにラジアル荷重を受けた場合に、マグネットと錘の連結部分だけでなく、錘とシャフトの連結部分等が分断し易くなる。特に、錘がタングステン合金などの溶接し難い金属の場合には、該錘とマグネット又はシャフトとの溶接強度を高くできないので、この問題がより顕在化することになる。また、より大きな駆動力を得るために前記マグネットを複数のマグネット片から構成する場合には、隣接するマグネット片間の接着強度を高くするのが困難であるため、この接着箇所でも分断を生じるおそれがある。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、ガイドシャフトを備えることで、安定した振動が得られると共に耐衝撃強度に優れる利点を享受しながら、薄型化或いは幅方向のコンパクト化を可能にすること、更には、マグネットの体積減少を抑えた上で、衝撃付加時にもマグネットと錘が分断し難い可動子を得ること、などが本発明の目的である。
また、マグネットの両側にシャフトを一体的に分割配置して、所望の駆動力を得るのに十分なマグネットの体積を確保するとともに、薄型化及びコンパクト化を可能にすること、衝撃付加時にもマグネットとシャフト間等の接続箇所に分断を生じ難い可動子を得ること、などが本発明の目的である。
このような目的を達成するために、本発明によるリニア振動モータは、以下の構成を具備するものである。
マグネット部と錘部を備える可動子と、前記可動子を収容する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を一軸方向に沿って駆動するコイルと、前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材と、前記マグネット部の前記一軸方向両側に配置され、前記可動子の前記一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフトと、前記マグネット部と前記錘部とを連結する連結部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。
マグネット部と錘部を備える可動子と、前記可動子を収容する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を一軸方向に沿って駆動するコイルと、前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材と、前記マグネット部の前記一軸方向両側に配置され、前記可動子の前記一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフトと、前記マグネット部と前記錘部とを連結する連結部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。
マグネット部、錘部、シャフト及びこれらを連結する連結部材を一体的に有する可動子と、前記可動子を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を前記一軸方向に沿って駆動するコイルと、前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材とを備え、前記シャフトは、前記一軸方向に沿う一方へ延設されるとともにその先端を自由端とし、前記枠体には、前記シャフトの自由端側を摺動自在に支持する軸受が固定され、前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに前記シャフトに接続された連結片部と、前記連結片部から延設され前記マグネット部の側面に接続された補強片部とを一体に有することを特徴とするリニア振動モータ。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する(以下、異なる図における同一符号は同一部位を示しており、各図における重複説明は省略する。)。図1~図4は、本発明の一実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示している。各図におけるX方向が振動方向(一軸方向)を示しており、Y方向が幅方向、Z方向が厚さ(高さ)方向を示している。
リニア振動モータ1は、マグネット部4と錘部7を備える可動子10と、可動子10を収容する枠体2と、枠体2に固定されマグネット部4を一軸方向に沿って駆動するコイル3と、マグネット部4に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子10に付与する弾性部材6とを備えている。
枠体2は、各部を収容することができる枠構成を有していればよいが、図示の例では、矩形状の底面2Aの周辺に立設される側壁2B,2C,2D,2Eを備えている。また、枠体2は、枠体2内の収容物を覆う蓋板2Qを必要に応じて備えている。蓋板2Qは側壁2B~2Eの上端面に取り付けられる矩形板状に形成される。枠体2は、金属板を加工(プレス加工など)することで形成することができる。図示の例では、枠体2は、幅方向(図示Y方向)の寸法に対して、厚さ方向(図示Z方向)の寸法を小さく、振動方向(図示X方向)の寸法を大きくした薄厚状の略直方体形状(箱形形状)になっている。
リニア振動モータ1は、枠体2に固定されたコイル3と可動子10の一部であるマグネット部4によって駆動部が構成されている。枠体2に固定されたコイル3に、枠体2に設けた信号入力部2A1から振動発生電流を入力することで、マグネット部4に一軸方向(図示X方向)に沿ったローレンツ力(駆動力)が作用する。
マグネット部4は、一軸方向(図示X方向)に沿った極性を有する偏平矩形状のマグネット片4A,4B,4Cを互いに同極が向き合うように複数配置して、スペーサヨーク4D,4Eを間に挟んで結合したものである。マグネット部4の側面には補強部材5が固着されており、これによってマグネット部4の剛性を高めている。
コイル3は、磁極の向きをX方向に向けたマグネット部4の回りに、Y,Z方向に沿って電線を巻いたものであり、その上面と下面の一方又は両方、更には必要に応じて側面を、枠体2の内面に固定している。コイル3の枠体2への固定は、枠体2に直接固定してもよいし、コイル3をコイルボビンに巻いてコイルボビンを枠体2に固定してもよい。
可動子10は、図示の例では、錘部7がマグネット部4の一軸方向(図示X方向)両端部に連結されている。錘部7は、比重の高い金属材料(例えば、タングステン)などによって構成することができ、図示の例では、マグネット部4の厚さよりも大きいZ方向高さを有すると共にマグネット部4の幅より大きいY方向の幅を有する矩形断面形状を有している。錘部7は、連結部材11を介してマグネット部4に連結されている。
枠体2には、一対のガイドシャフト8が軸支されている。一対のガイドシャフト8は、一軸方向(図示X方向)に沿って分割して配置されており、その一端側が錘部7に固定され、他端側が互いに逆向きに突出して自由端を形成している。このガイドシャフト8は、可動子10の重心軸と同軸に配置されており、可動子10の振動を一軸方向に沿って案内している。尚、一対のガイドシャフト8は、一軸方向に沿っていればよく、その中心軸が平行に並べて設けられていてもよい。
錘部7は、ガイドシャフト8を支持するためのガイドシャフト支持部7Bを備えている。ガイドシャフト支持部7Bは、錘部7の端部7Aから一軸方向に沿って凹んだ部分であり、このガイドシャフト支持部7Bに一端側が支持されたガイドシャフト8は、枠体2の底面2Aに支持部2Sを介して取り付けられた軸受9に、一軸方向(図示X方向)に沿って摺動自在に支持されている。この際、錘部7のガイドシャフト支持部7Bは、軸受9を収容するだけの幅を備えており、このガイドシャフト支持部7B内に軸受9が入り込むことで、可動子10の大きな振幅を確保している。
弾性部材6は、一軸方向に沿った一対のガイドシャフト8とは非同軸に配置され、コイル3とマグネット部4とによって生じる駆動力に反発する弾性力を、可動子10に付与している。図示の例では、弾性部材6として一軸方向(X方向)に沿って延び縮みするコイルバネを用いており、片側2個の弾性部材6を錘部7と枠体2の側壁2B,2Cの間に介在させている。図示の例では、弾性部材6は一対のガイドシャフト8と平行に配置されている。そして、弾性部材6の一端は枠体2の側壁2B,2Cに設けた支持突起2Pに係止されており、弾性部材6の他端は錘部7の端部7Aに設けた支持突起7A1に係止されている。
マグネット部4には、一軸方向(図示X方向)に沿って配置される金属製の補強部材5が接着などで固着されている。これによって、複数のマグネット片4A,4B,4Cとスペーサヨーク4D,4Eが一体に補強されている。これに対して、マグネット部4と錘部7とを連結する連結部材11は、金属製であり、図4に示すように、接続箇所P1において、補強部材5と連結部材11がレーザ溶接されている。また、接続箇所P2において、連結部材11と錘部7がレーザ溶接されている。
接続箇所P2は、連結部材11の端面と錘部7の側面とが溶接面であって、面一になっている。そして、接続箇所P2におけるレーザ照射は、一軸方向に直交する連結部材11の延在方向に行う。このように連結部材11と錘部7をレーザ溶接することで、錘部7がタングステン合金のような溶接し難い(融点の高い)金属材料であっても、錘部7より先に連結部材11が溶解することなく、レーザ溶接によって強固な接合が可能になる。連結部材11の金属材料としては、錘部7の金属材料と補強部材5の金属材料の中間的な融点を有する材料を選択することが好ましい。また、連結部材11は、補強部材5だけでなく、マグネット部4(マグネット片4A,4C)に対して直接溶接することもできる。
連結部材11は、中央部に嵌合孔11Bが開口しており、この嵌合孔11Bにマグネット部4(マグネット片4A,4C)の端部が嵌合している。このように、連結部材11の嵌合孔11Bにマグネット部4の端部を嵌合させることで、錘部7とマグネット部4の重心軸を合わせる位置決めを簡易に行うことができ、錘部7とマグネット部4との連結作業を効率的に行うことができる。
連結部材11は、枠体2の内面側(底面2A側)に突出した当接部11Aを備えている。この当接部11Aを設けることで、可動子10がガイドシャフト8回りに回転すると、連結部材11の一部である当接部11Aのみが底面2A上の摺動受け部2Rに当接し、錘部7が枠体2の内面に接触しない構造になる。錘部7は、表面を低摩擦に加工することが難しいので、錘部7が枠体2の内面に接触して摺動すると、摺動負荷が大きくなると共に異音の発生も大きくなるが、滑らかに加工しやすい連結部材11の当接部11Aが摺動受け部2R上を摺動することで、スムース且つ静かな振動が得られ、更にはリニア振動モータ1の長寿命化が可能になる。
図5は、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ1の他の形態例を示している。この例は、一対のガイドシャフト8の一端側が枠体2に固定され、他端側が可動子10側に摺動自在に軸支されているが、その他の構成は前述した例と同様である。
一対のガイドシャフト8の一端側は、図示の例では、2点で枠体2に支持されている。具体的には、ガイドシャフト8の端部が枠体2の側壁2B,2Cに固定されており、更に、ガイドシャフト8の端部から離れたところで支持部2Sによって支持されている。
可動子10には、ガイドシャフト8の自由端側(他端側)が挿入される孔7Cが一軸方向(図示X方向)に沿って設けられている。孔7C内には、ガイドシャフト8がX方向に摺動自在な軸受9を設けており、これによって、ガイドシャフト8の他端側は可動子10の軸受9に摺動自在に支持されている。可動子10に設けられる孔7Cは、可動子10の錘部7に設けており、可動子10のマグネット部4には孔を設けていない。このように、一対のガイドシャフト8は、枠体2に対して片持ち保持され、自由端側(他端側)の延長線上にマグネット4が配置されている。
このようなリニア振動モータ1の錘部7は、直方体形状に形成することができ、その内部にガイドシャフト8が通る分だけの孔7Cを形成すればよいので、錘部7の体積を十分に大きくすることができる。これによって、振動の慣性力となる可動子10の質量を十分に確保することができる。
このようなリニア振動モータ1の動作を説明する。非駆動時には、可動子10は弾性部材6の弾性力が釣り合う振動中心位置で静止している。そして、コイル3に、可動子10の質量と弾性部材6の弾性係数で決まる共振周波数の振動発生電流を入力すると、マグネット部4にX方向の駆動力が付与され、この駆動力と弾性部材6の弾性反発力によって可動子10が一軸方向に沿って往復振動する。
リニア振動モータ1は、一対のガイドシャフト8がマグネット部4を貫通しないので、一対のガイドシャフト8の直径とは無関係にY方向に幅広でZ方向には薄いマグネット部4によって十分な駆動力が得られるマグネット体積を確保することができる。これによって十分な駆動力が得られる薄型のリニア振動モータ1を得ることができる。
更に、一対のガイドシャフト8で可動子10を軸支持するリニア振動モータ1は、マグネットの左右両サイドに振動方向に沿った一対の固定シャフトを設ける従来技術と比較すると、マグネット部4の左右には軸配置のスペースが不要になるので左右の幅をコンパクト化することが可能になる。
更には、弾性部材6を一対のガイドシャフト8に対して非同軸に配置しているので、弾性部材6の直径を一対のガイドシャフト8の直径とは無関係に細径化することができる。弾性部材6を細径化した場合の弾性力の設定は、弾性部材6の材料選択や弾性部材6を多数並列させることなどで適宜設定することができる。これによっても、可動子10を軸支持したリニア振動モータ1の薄型化が可能になる。
この際、一対のガイドシャフト8によって軸支持される可動子10は、一対のガイドシャフト8の回りに回転して、可動子10の左右両側が上下に揺動することが考えられる。これに対しては、錘部7とマグネット部4とを連結する連結部材11の下部を錘部7から突出するように設けて当接部11Aとし、枠体2の内面に、連結部材11の当接部11Aが摺動接触する摺動受け部2Rを設けている。これによると、摺動受け部2Rを樹脂材料などで形成することで、連結部材11の当接部11Aが枠体2の内面に接触した場合にも異音の発生などを抑制することができ、安定した振動を維持することができる。
以上説明したように、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ1は、一対のガイドシャフト8によって可動子10を軸支持して振動させることで、固定シャフトを設ける場合と同様に安定した振動を得ることができると共に落下衝撃時の耐損傷性を得ることができる。
次に、本発明の他の実施形態を図6~図10によって説明する。
リニア振動モータ1は、マグネット部4、錘部7、シャフト8、これらを連結する連結部材20及び連結片29を一体的に有する可動子10と、可動子10を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体2と、枠体2に固定されマグネット部4を前記一軸方向に沿って駆動するコイル3と、マグネット部4に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子10に付与する弾性部材6とを具備している。
可動子10は、マグネット部4における前記一軸方向の一端側に連結部材20を接続するとともに、その他端側には連結片29を接続している。連結部材20と連結片29には、それぞれ、錘部7及びシャフト8が接続されている。錘部7及びシャフト8は、マグネット部4を間に置くようにして、前記一軸方向に沿う一方側と他方側に配設され、錘部7から突出するシャフト8の突端側は自由端となっている(図6及び図7参照)。
マグネット部4は、一軸方向(図示X方向)に沿った極性を有する偏平矩形状のマグネット片4A,4B,4Cを互いに同極が向き合うように複数配置して、スペーサヨーク4D,4Eを間に挟んで結合したものである。マグネット部4の側部には連結部材20の補強片部22が接続されており、これらによってマグネット部4の剛性が高められている。
連結部材20は、マグネット部4の一端部に接着固定されるとともに一方のシャフト8に接続された連結片部21と、連結片部21の両端側から延設されマグネット部4の両側面に接着剤を介して接着された二つ補強片部22とを一体に有するコの字状に形成される。この連結部材20は、例えば、非磁性のステンレス等、比較的剛性の高い非磁性金属材料から形成される。
連結片部21には、中心軸線に沿ってシャフト8を挿入し接続する孔21Aと、中心軸線から離れた位置で錘部7の凸部7Dを嵌合する嵌合孔21Bとが設けられる。
孔21Aとシャフト8の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片部21と錘部7の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片部21とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
孔21Aとシャフト8の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片部21と錘部7の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片部21とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
補強片部22は、連結片部21の一端側から前記一軸方向に沿って延設され、複数のマグネット片4A,4B,4C及びスペーサヨーク4D,4Eを跨るようにして、これらの側面に接着固定される。
この補強片部22における前記一軸方向の中央寄りの部分は、他の部分よりもマグネット厚方向(図示のZ方向)に幅狭に形成され、これによってコイル3に干渉し難くしている。
この補強片部22における前記一軸方向の中央寄りの部分は、他の部分よりもマグネット厚方向(図示のZ方向)に幅狭に形成され、これによってコイル3に干渉し難くしている。
連結片29は、マグネット部4における連結片部21と逆側の端部に接着固定される平板状の部材であり、中心軸線に沿って他方のシャフト8を挿入し接続する孔29Aと、中心軸線から離れた位置で錘部7の凸部7Dを嵌合する嵌合孔29Bとを有する。これら孔29A及び嵌合孔29Bは、前記補強片部22と同様にして、他方の錘部7及びシャフト8を接続している。この連結片29は、例えば、非磁性のステンレス等、比較的剛性の高い非磁性金属材料から形成される。
この連結片29は、両補強片部22の端部に対し溶接によって接続されるが、他例としては、端部形状を工夫して嵌合接続することも可能である。
この連結片29における枠体2底面側の端部は、錘部7の同方向側の端面よりも枠体2底面側へ突出している(図7参照)。この突出部分は、可動子10が回転した場合に、後述する摺動受け部2Rに当接する当接部29Cとして機能する。
この連結片29は、両補強片部22の端部に対し溶接によって接続されるが、他例としては、端部形状を工夫して嵌合接続することも可能である。
この連結片29における枠体2底面側の端部は、錘部7の同方向側の端面よりも枠体2底面側へ突出している(図7参照)。この突出部分は、可動子10が回転した場合に、後述する摺動受け部2Rに当接する当接部29Cとして機能する。
なお、孔29Aとシャフト8の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片29と錘部7の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片29とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片29と錘部7の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、連結片29とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
また、孔21A,29A及び嵌合孔21B,29Bは、図示例によればいずれも貫通孔としているが、その一部又は全部を有底孔とすることも可能である。また、凸部7Dと嵌合孔21B,29Bとの凹凸関係は逆にすることが可能である。
錘部7は、マグネット部4の一軸方向(図示X方向)両端部に、連結片部21及び連結片29を介して連結されている。この錘部7は、比重の高い金属材料(例えば、タングステン)などによって構成することができ、図示の例では、マグネット部4の厚さよりも大きいZ方向高さを有すると共にマグネット部4の幅より大きいY方向の幅を有する矩形断面形状に形成される。
この錘部7には、中心軸線上にシャフト8を挿通するための貫通孔7E(図8参照)が設けられ、中心軸線から離れた位置に、凸部7Dが設けられる。
また、この錘部7におけるシャフト突出方向側には、前記一軸方向に沿ってマグネット部4側へ凹むように凹部7Fが設けられ、この凹部7F内の空間にシャフト8が配置される。そして、凹部7Fは、軸受9の一部又は全部を内在しており、可動子10の比較的大きな振幅を確保する。
この錘部7には、中心軸線上にシャフト8を挿通するための貫通孔7E(図8参照)が設けられ、中心軸線から離れた位置に、凸部7Dが設けられる。
また、この錘部7におけるシャフト突出方向側には、前記一軸方向に沿ってマグネット部4側へ凹むように凹部7Fが設けられ、この凹部7F内の空間にシャフト8が配置される。そして、凹部7Fは、軸受9の一部又は全部を内在しており、可動子10の比較的大きな振幅を確保する。
枠体2は、各部を収容することができる枠構成を有していればよいが、図示の例では、矩形状の底面2Aの周辺に立設される壁部2B,2C,2D,2Eを備えている。また、枠体2は、枠体2内の収容物を覆う蓋板2Qを必要に応じて備えている。蓋板2Qは壁部2B~2Eの上端面に取り付けられる矩形板状に形成される。枠体2は、金属板を加工(プレス加工など)することで形成することができる。図示の例では、枠体2は、幅方向(図示Y方向)の寸法に対して、厚さ方向(図示Z方向)の寸法を小さく、振動方向(図示X方向)の寸法を大きくした偏平状(扁平状)の略直方体形状(箱形形状)になっている。
枠体2の底面2Aにおける前記一軸方向の両側には、二つのシャフト8をそれぞれ摺動自在に支持するように軸受9が固定される。詳細に説明すれば、前記一軸方向の一方側と他方側の各々において、枠体2の底面2Aには、垂直板状に軸受支持部2A2が設けられ、この軸受支持部2A2を貫通するようにして略円筒状の軸受9が嵌合されている。各軸受9は、シャフト8を挿通し軸方向へ自在に摺動する。
また、枠体2の底面2A上には、連結片29の位置に対応するように、摺動受け部2Rが設けられる。
摺動受け部2Rは、可動子10がシャフト8回りに回転した場合に、連結片29の当接部29Cを受けて、錘部7が枠体2の内面に直接接触するのを防ぐ。錘部7は、表面を低摩擦に加工することが難しいので、仮に錘部7が枠体2の内面に接触して摺動すると、摺動負荷が大きくなると共に異音の発生も大きくなるおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、滑らかに加工しやすい連結片29の当接部29Cを摺動受け部2R上に摺動させるようにしているため、可動子10をスムース且つ静かに振動させることができ、更にはリニア振動モータ1の長寿命化をはかることが可能になる。
摺動受け部2Rは、可動子10がシャフト8回りに回転した場合に、連結片29の当接部29Cを受けて、錘部7が枠体2の内面に直接接触するのを防ぐ。錘部7は、表面を低摩擦に加工することが難しいので、仮に錘部7が枠体2の内面に接触して摺動すると、摺動負荷が大きくなると共に異音の発生も大きくなるおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、滑らかに加工しやすい連結片29の当接部29Cを摺動受け部2R上に摺動させるようにしているため、可動子10をスムース且つ静かに振動させることができ、更にはリニア振動モータ1の長寿命化をはかることが可能になる。
コイル3は、磁極の向きをX方向に向けたマグネット部4の回りに、Y,Z方向に沿って電線を巻いたものであり、その上面と下面の一方又は両方、更には必要に応じて側面を、枠体2の内面に固定している。コイル3の枠体2への固定は、枠体2に直接固定してもよいし、コイル3をコイルボビンに巻いてコイルボビンを枠体2に固定してもよい。
このコイル3は、図示例によれば、前記一軸方向に並ぶように二つ設けられる。これら二つのコイル3の一方と他方は、電線の巻方向が互いに逆になっている。そして、各コイル3は、隣接するマグネット片4A,4B(又は4B,4C)を跨るようにしてこれら隣接するマグネット間の中央寄り配置される。
二つのコイル3は、直列に接続され、その電線の両端部を、枠体2から外部に露出した信号入力部2A1の端子に、電気的に接続している。
このコイル3は、図示例によれば、前記一軸方向に並ぶように二つ設けられる。これら二つのコイル3の一方と他方は、電線の巻方向が互いに逆になっている。そして、各コイル3は、隣接するマグネット片4A,4B(又は4B,4C)を跨るようにしてこれら隣接するマグネット間の中央寄り配置される。
二つのコイル3は、直列に接続され、その電線の両端部を、枠体2から外部に露出した信号入力部2A1の端子に、電気的に接続している。
コイル3内に可動子10を組み込む作業は、可動子10から一方側の連結片29、錘部7及びシャフト8が外された状態において、マグネット部4の部分がコイル3内に挿通され、この後で、連結部材20の両補強片部22の端部に連結片29が接続され、次に連結片29にシャフト8が接続され、さらに、錘部7が、シャフト8に環状に装着されるとともに連結片29に接続される。
また、弾性部材6は、一軸方向に沿った一対のシャフト8とは非同軸に配置され、コイル3とマグネット部4とによって生じる駆動力に反発する弾性力を、可動子10に付与している。図示の例では、弾性部材6として一軸方向(X方向)に沿って延び縮みするコイルバネを用いており、片側2個の弾性部材6を錘部7と枠体2の壁部2B,2Cの間に介在させている。図示の例では、弾性部材6は一対のシャフト8と平行に配置されている。そして、弾性部材6の一端は枠体2の壁部2B,2Cに設けた支持突起2P(図6参照)に係止されており、弾性部材6の他端は錘部7の端部に設けた支持突起7G(図8参照)に係止されている。
次に、上記構成のリニア振動モータ1について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
非駆動時(無通電状態)には、可動子10は弾性部材6の弾性力が釣り合う振動中心位置で静止している。
枠体2の信号入力部2A1を介してコイル3に、可動子10の質量と弾性部材6の弾性係数で決まる共振周波数の振動発生電流が入力されると、マグネット部4に一軸方向(図示のX方向)の駆動力(ローレンツ力)が作用し、この駆動力と弾性部材6の弾性反発力によって可動子10が一軸方向に沿って安定した往復振動をする。
この往復振動の際や、落下等により衝撃を受けた際に、可動子10を構成する複数のマグネット片4A,4B,4C、スペーサヨーク4D,4E、錘部7及びシャフト8等は、上記構成の連結部材20及び連結片29により頑強に一体化されているため、その接続箇所等が容易に離脱するようなことがなく、耐震動性及び耐衝撃性に優れている。
しかも、マグネット部4の両側にシャフト8を一体的に分割配置した構造であるため、枠側に固定されたシャフトをマグネット部に挿通するようにした従来技術等と比較し、所望の駆動力を得るのに十分なマグネット体積を確保できる。
その上、錘部7よりも寸法精度を上げ易い連結部材20の連結片部21や連結片29の孔21A(又は29A)にシャフト8を接続(固定)しているため、シャフト8を一軸方向に沿わせることが容易である。
非駆動時(無通電状態)には、可動子10は弾性部材6の弾性力が釣り合う振動中心位置で静止している。
枠体2の信号入力部2A1を介してコイル3に、可動子10の質量と弾性部材6の弾性係数で決まる共振周波数の振動発生電流が入力されると、マグネット部4に一軸方向(図示のX方向)の駆動力(ローレンツ力)が作用し、この駆動力と弾性部材6の弾性反発力によって可動子10が一軸方向に沿って安定した往復振動をする。
この往復振動の際や、落下等により衝撃を受けた際に、可動子10を構成する複数のマグネット片4A,4B,4C、スペーサヨーク4D,4E、錘部7及びシャフト8等は、上記構成の連結部材20及び連結片29により頑強に一体化されているため、その接続箇所等が容易に離脱するようなことがなく、耐震動性及び耐衝撃性に優れている。
しかも、マグネット部4の両側にシャフト8を一体的に分割配置した構造であるため、枠側に固定されたシャフトをマグネット部に挿通するようにした従来技術等と比較し、所望の駆動力を得るのに十分なマグネット体積を確保できる。
その上、錘部7よりも寸法精度を上げ易い連結部材20の連結片部21や連結片29の孔21A(又は29A)にシャフト8を接続(固定)しているため、シャフト8を一軸方向に沿わせることが容易である。
なお、上記構成の可動子10は、図9及び図10に示す可動子10’に置換することが可能である。
可動子10’は、上記可動子10に対し、連結部材20及び連結片29を連結部材30及び補強片39に置換したものであり、他の構成については上記可動子10と同様である。
可動子10’は、上記可動子10に対し、連結部材20及び連結片29を連結部材30及び補強片39に置換したものであり、他の構成については上記可動子10と同様である。
連結部材30は、マグネット部4の一端に接着固定されるとともに一方のシャフト8に接続された第1の連結片部31と、マグネット部4の他端に接着固定されるとともに他方のシャフト8に接続された第2の連結片部32と、一軸方向に沿ってマグネット部4の一側面に接着固定された補強片部33とから一体コの字状に形成されている。
第1の連結片部31には、上述した連結片部21と同様に、中心軸線に沿って一方のシャフト8を挿入し接続する孔31Aと、中心軸線から離れた位置で錘部7の凸部7Dを嵌合する凹部31Bとが設けられる。
同様にして、第2の連結片部32にも、中心軸線に沿って他方のシャフト8を挿入し接続する孔32Aと、中心軸線から離れた位置で錘部7の凸部7Dを嵌合する凹部32Bとが設けられる。この第2の連結片部32におけるマグネット厚方向(図示のZ方向)の寸法は、組立作業時に、第2の連結片部32がコイル3内に挿通されるように、コイル3内の同方向の寸法よりも小さく設定される(図10参照)。
なお、図10中の符号31Cは、第1の連結片部31から枠体2底面側へ突出する当接部である。この当接部31Cは、上述した可動子10の連結片部21や連結片29と同様に、可動子10’が回転した場合に、摺動受け部2Rに摺接して、錘部7が枠体2に直接接触するのを防ぐとともに、可動子10’をスムース且つ静かに振動させる
同様にして、第2の連結片部32にも、中心軸線に沿って他方のシャフト8を挿入し接続する孔32Aと、中心軸線から離れた位置で錘部7の凸部7Dを嵌合する凹部32Bとが設けられる。この第2の連結片部32におけるマグネット厚方向(図示のZ方向)の寸法は、組立作業時に、第2の連結片部32がコイル3内に挿通されるように、コイル3内の同方向の寸法よりも小さく設定される(図10参照)。
なお、図10中の符号31Cは、第1の連結片部31から枠体2底面側へ突出する当接部である。この当接部31Cは、上述した可動子10の連結片部21や連結片29と同様に、可動子10’が回転した場合に、摺動受け部2Rに摺接して、錘部7が枠体2に直接接触するのを防ぐとともに、可動子10’をスムース且つ静かに振動させる
補強片部33は、マグネット部4の一方の側面側において、複数のマグネット片4A,4B,4C及びスペーサヨーク4D,4Eを跨り、これらの側面に接着固定される。
連結片39は、マグネット部4の他方の側面側において、複数のマグネット片4A,4B,4C及びスペーサヨーク4D,4Eを跨り、これらの側面に接着固定されるとともに、その長手方向の両端部が、それぞれ、第1の連結片部31の端部と第2の連結片部32の端部に溶接される。
連結片39は、マグネット部4の他方の側面側において、複数のマグネット片4A,4B,4C及びスペーサヨーク4D,4Eを跨り、これらの側面に接着固定されるとともに、その長手方向の両端部が、それぞれ、第1の連結片部31の端部と第2の連結片部32の端部に溶接される。
なお、孔31A(又は32A)とシャフト8の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
また、第1の連結片部31(又は第2の連結片部32)と錘部7の接続は、好ましくは接着、溶接、凸部7Dと凹部31B(又は32B)による嵌合を全て組み合わせて実施した態様とするが、接着と溶接のみの組み合わせ、接着と前記嵌合のみの組み合わせ、溶接と前記嵌合のみの組み合わせ、接着のみ、溶接のみ、あるいは前記嵌合のみとすることも可能である。
また、第1の連結片部31(又は第2の連結片部32)とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
また、第1の連結片部31(又は第2の連結片部32)と錘部7の接続は、好ましくは接着、溶接、凸部7Dと凹部31B(又は32B)による嵌合を全て組み合わせて実施した態様とするが、接着と溶接のみの組み合わせ、接着と前記嵌合のみの組み合わせ、溶接と前記嵌合のみの組み合わせ、接着のみ、溶接のみ、あるいは前記嵌合のみとすることも可能である。
また、第1の連結片部31(又は第2の連結片部32)とマグネット部4の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。
よって、上記構成の可動子10’を用いたリニア振動モータによれば、先に説明した可動子10と同様に、薄型化及びコンパクト化が可能な上、可動子10’を構成する複数のマグネット片4A,4B,4C、スペーサヨーク4D,4E、錘部7及びシャフト8等を、上記構成の連結部材30及び補強片39により頑強に一体化することができるため、各部の接続箇所等が容易に離脱するようなことがなく、耐震動性及び耐衝撃性を向上することができる。
その上、錘部7よりも寸法精度を上げ易い連結部材30の第1の連結片部31や第2の連結片部32の孔31A(又は32A)にシャフト8を接続(固定)しているため、シャフト8を一軸方向に沿わせることが容易である。
その上、錘部7よりも寸法精度を上げ易い連結部材30の第1の連結片部31や第2の連結片部32の孔31A(又は32A)にシャフト8を接続(固定)しているため、シャフト8を一軸方向に沿わせることが容易である。
次に、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ1を装備した電子機器の一例である携帯電子機器100について説明する(図11参照)。
携帯電子機器100は、薄厚な偏平箱状の筐体内にリニア振動モータ1を装着して、携帯情報端末(例えば、スマートフォンやタブレットパソコン等)を構成している。
この構成によれば、リニア振動モータ1により安定した振動が得られ薄型化や幅方向のコンパクト化が可能であり、通信機能における着信やアラーム機能などの動作開始・終了時を異音が発生し難い安定した振動を応答性よく使用者に伝えることができる。また、リニア振動モータ1の薄型化及びコンパクト化によって高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯電子機器100を得ることができる。更に、リニア振動モータ1は、厚さを抑えた直方体形状の枠体2内に各部を収容したコンパクト形状であるから、薄型化された携帯電子機器100の内部にスペース効率よく装備することができる。また、リニア振動モータ1は、耐衝撃強度が高く、耐久性も高いので、高寿命且つ故障し難い携帯電子機器100を得ることができる。
携帯電子機器100は、薄厚な偏平箱状の筐体内にリニア振動モータ1を装着して、携帯情報端末(例えば、スマートフォンやタブレットパソコン等)を構成している。
この構成によれば、リニア振動モータ1により安定した振動が得られ薄型化や幅方向のコンパクト化が可能であり、通信機能における着信やアラーム機能などの動作開始・終了時を異音が発生し難い安定した振動を応答性よく使用者に伝えることができる。また、リニア振動モータ1の薄型化及びコンパクト化によって高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯電子機器100を得ることができる。更に、リニア振動モータ1は、厚さを抑えた直方体形状の枠体2内に各部を収容したコンパクト形状であるから、薄型化された携帯電子機器100の内部にスペース効率よく装備することができる。また、リニア振動モータ1は、耐衝撃強度が高く、耐久性も高いので、高寿命且つ故障し難い携帯電子機器100を得ることができる。
なお、上記実施の形態では、上記作用効果を顕著に発揮する好ましい態様として、マグネット部4を複数のマグネット片4A,4B,4C及びスペーサヨーク4D,4Eから構成したが、他例としては、単数のマグネットからなるマグネット部4に対し、上述した連結部材20(又は30)を適用することも可能である。
また、上記実施の形態では、弾性部材6としてコイルバネを用いたが、弾性部材6の他例としては、板バネを用いた態様や、ゴム等の弾性体を用いた態様、コイルバネ、板バネ、前記弾性体等を適宜に組み合わせた態様等とすることも可能である。
また、上記実施の形態では、特に好ましい態様として、マグネット部4の両端側に連結部材20及び連結片29を介してシャフト8を接続し、これら二つのシャフト8をそれぞれ軸受9により摺動自在に支持したが、他例としては、マグネット部4の一端側のみに連結部材20を介してシャフト8を接続し、この単一のシャフト8を軸受9により支持した態様とすることも可能である。
また、上記実施の形態では、一軸方向の一端側を開口したコの字状の連結部材20(図8参照)、あるいは幅方向(図示のY方向)の一端側を開口したコの字状の連結部材30(図10参照)を構成したが、この連結部材の他例としては、マグネット部4の一端に接続されるとともにシャフト8に接続された連結片部と、この連結片部から延設されマグネット部4の一側面に接続された補強片部とを一体に有するL字状(換言すれば、連結部材20から一方の補強片部22のみを省いた態様)とすることも可能である。
また、図11の携帯電子機器100は、好ましい一例として、リニア振動モータ1を内在したスマートフォン又はタブレットパソコンを示しているが、この携帯電子機器100の他例としては、リニア振動モータ1を内在するようにして、携帯電話や、携帯ゲーム機、携帯型通信時計、ウェアラブル通信端末を含むウェアラブル電子機器、その他のポータブル電子機器を構成することが可能である。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
1:リニア振動モータ,
2:枠体,2A:底面,2A1:信号入力部,2A2:軸受支持部,
2B,2C,2D,2E:側壁(壁部),2S:支持部,
2P:支持突起,2Q:蓋板,2R:摺動受け部,
3:コイル,4:マグネット部,
4A,4B,4C:マグネット片,
4D,4E:スペーサヨーク,
5:補強部材,6:弾性部材,
7:錘部,7A:端部,7A1:支持突起,
7B:ガイドシャフト支持部,7C:孔,7D:凸部,7E:貫通孔,
7F:凹部,7G:支持突起,
8:ガイドシャフト(シャフト),9:軸受,10,10’:可動子,
11:連結部材,11A:当接部,11B:嵌合孔,
20:連結部材,21:連結片部,21A:孔,21B:嵌合部,
22:補強片部,
29:連結片,29A:孔,29B:嵌合孔,29C:当接部,
30:連結部材,31:第1の連結片部,31A:孔,31B:凹部,
31C:当接部,32:第2の連結片部,32A:孔,32B:凹部,
33:補強片部,39:補強片,
100:携帯情報端末
2:枠体,2A:底面,2A1:信号入力部,2A2:軸受支持部,
2B,2C,2D,2E:側壁(壁部),2S:支持部,
2P:支持突起,2Q:蓋板,2R:摺動受け部,
3:コイル,4:マグネット部,
4A,4B,4C:マグネット片,
4D,4E:スペーサヨーク,
5:補強部材,6:弾性部材,
7:錘部,7A:端部,7A1:支持突起,
7B:ガイドシャフト支持部,7C:孔,7D:凸部,7E:貫通孔,
7F:凹部,7G:支持突起,
8:ガイドシャフト(シャフト),9:軸受,10,10’:可動子,
11:連結部材,11A:当接部,11B:嵌合孔,
20:連結部材,21:連結片部,21A:孔,21B:嵌合部,
22:補強片部,
29:連結片,29A:孔,29B:嵌合孔,29C:当接部,
30:連結部材,31:第1の連結片部,31A:孔,31B:凹部,
31C:当接部,32:第2の連結片部,32A:孔,32B:凹部,
33:補強片部,39:補強片,
100:携帯情報端末
Claims (13)
- マグネット部と錘部を備える可動子と、
前記可動子を収容する枠体と、
前記枠体に固定され前記マグネット部を一軸方向に沿って駆動するコイルと、
前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材と、
前記マグネット部の前記一軸方向両側に配置され、前記可動子の前記一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフトと、
前記マグネット部と前記錘部とを連結する連結部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。 - 前記連結部材は金属製であり、金属製の前記錘部に溶接されていることを特徴とする請求項1記載のリニア振動モータ。
- 前記マグネット部には、前記一軸方向に沿って配置される金属製の補強部材が固着されており、
前記連結部材は、前記補強部材に溶接されていることを特徴とする請求項2記載のリニア振動モータ。 - 前記連結部材は、嵌合孔が開口しており、該嵌合孔に前記マグネット部の端部が嵌合していることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のリニア振動モータ。
- 前記連結部材は、前記枠体の内面側に突出した当接部を備え、該当接部が前記枠体の内面に設けた摺動受け部に当接することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のリニア振動モータ。
- マグネット部、錘部、シャフト及びこれらを連結する連結部材を一体的に有する可動子と、前記可動子を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を前記一軸方向に沿って駆動するコイルと、前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材とを備え、
前記シャフトは、前記一軸方向に沿う一方へ延設されるとともにその先端を自由端とし、前記枠体には、前記シャフトの自由端側を摺動自在に支持する軸受が固定され、前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに前記シャフトに接続された連結片部と、前記連結片部から延設され前記マグネット部の側面に接続された補強片部とを一体に有することを特徴とするリニア振動モータ。 - 前記マグネット部が前記一軸方向に接合された複数のマグネット片からなり、これら複数のマグネット片に跨るように前記補強片部が設けられていることを特徴とする請求項6記載のリニア振動モータ。
- 前記シャフトが前記マグネット部を間に置くようにして前記一軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられ、前記連結部材の前記連結片部が前記一方側の前記シャフトに接続され、
前記マグネット部の他端に接続されるとともに前記他方側の前記シャフトに接続された連結片を備え、
前記補強片部は、前記連結片部の両端から延設されて前記マグネット部の両側面に接続されるように二つ設けられ、その両先端側を前記連結片に接続していることを特徴とする請求項6又は7記載のリニア振動モータ。 - 前記シャフトが前記マグネット部を間に置くようにして前記一軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられ、
前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに一方の前記シャフトに接続された第1の連結片部と、前記マグネット部の他端に接続されるとともに他方の前記シャフトに接続された第2の連結片部と、前記一軸方向に沿って前記マグネット部の一側面に接続された補強片部とから一体コの字状に形成されていることを特徴とする請求項6又は7記載のリニア振動モータ。 - 前記連結片部又は前記連結片に孔を設け、この孔に前記シャフトを嵌合したことを特徴とする請求項6~9いずれか1項記載のリニア振動モータ。
- 前記シャフトに対し前記錘部を環状に装着し、この錘部を前記連結片部又は前記連結片に接合したことを特徴とする請求項6~10いずれか1項記載のリニア振動モータ。
- 前記錘部に凹部又は凸部を設けるとともに、前記連結片部又は前記連結片には前記凹部又は前記凸部に嵌り合うように凸部又は凹部を設けたことを特徴とする請求項11記載のリニア振動モータ。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載のリニア振動モータを備える携帯情報端末。
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---|---|---|---|
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