WO2019013085A1 - 振動発生装置 - Google Patents

振動発生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019013085A1
WO2019013085A1 PCT/JP2018/025487 JP2018025487W WO2019013085A1 WO 2019013085 A1 WO2019013085 A1 WO 2019013085A1 JP 2018025487 W JP2018025487 W JP 2018025487W WO 2019013085 A1 WO2019013085 A1 WO 2019013085A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elastic support
housing
along
vibrating body
vibration
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/025487
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和宇慶 朝邦
Original Assignee
アルプス電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプス電気株式会社 filed Critical アルプス電気株式会社
Publication of WO2019013085A1 publication Critical patent/WO2019013085A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/18Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets

Definitions

  • the present disclosure relates to a vibration generator.
  • a vibration generating device capable of vibrating a vibrating body in two directions and in different directions with different resonance frequencies by interaction with magnetic flux generating means.
  • the elastic support portion is fixed to the housing by engaging the engagement claw portion provided on the elastic support portion with the housing.
  • the present invention aims to provide a degree of freedom regarding the mounting position of the elastic support relative to the housing.
  • the housing A vibrator housed in the housing; An elastic support that vibratably supports the vibrator along a first direction and a second direction intersecting each other; A magnetic drive unit for driving the vibrator along the first direction and the second direction using a magnetic force;
  • the magnetic drive unit is First magnetic field generating means disposed on the side of the vibrator;
  • the elastic support portion includes a fixed portion along the third direction,
  • the case is a fixing portion for fixing the fixed portion of the elastic support portion, and extends along the third direction, and the elasticity with respect to the case along the third direction is extended.
  • a vibration generating device is provided, in which a fixing portion is formed which allows the mounting position of the support portion in the range along the third direction.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the vibration generator 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of a vibrating body 20 of the vibration generating device 1;
  • FIG. 6 is an explanatory view of a holding portion 30 and an elastic support portion 40 of the vibration generator 1;
  • FIG. 6 is an explanatory view of a holding portion 30 and an elastic support portion 40 of the vibration generator 1;
  • FIG. 6 is a side view of the holding portion 30 and the elastic support portion 40.
  • FIG. 2 is a plan view of a permanent magnet 70 of the vibration generator 1; It is explanatory drawing which shows the drive direction of a magnetic drive part. It is explanatory drawing which shows the drive direction of a magnetic drive part.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the inside of a main body 11 of a housing 10; It is sectional drawing at the time of cut
  • FIG. 10 is a cross-sectional view when cut by an XZ plane passing through the placement unit 15;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view when cut by an XZ plane passing through the engaged portion 16;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a vibration generating apparatus 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the vibration generator 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of the vibrating body 20 of the vibration generating device 1.
  • FIGS. 4A-4B and FIG. 5 are explanatory views of the holding portion 30 and the elastic support portion 40 of the vibration generating device 1.
  • FIG. 4A is a perspective view of the holding portion 30 and the elastic support portion 40
  • FIG. 4B is a front view of the holding portion 30 and the elastic support portion 40.
  • FIG. 5 is a side view of the holding portion 30 and the elastic support portion 40.
  • FIG. 6 is a plan view of the permanent magnet 70 of the vibration generator 1.
  • FIGS. 7A-7B are explanatory diagrams showing the driving direction of the magnetic drive unit, and are illustrations when the magnetic core 61 is viewed from the front.
  • 7A shows the direction of the magnetic force exerted by the front permanent magnet 70 on the front end of the magnetic core 61 when the front end of the magnetic core 61 is magnetized to the N pole
  • FIG. 7B shows that the front end of the magnetic core 61 is the S pole.
  • solid arrows indicate the direction of the magnetic force exerted on the magnetic core 61.
  • FIGS. 8A-8B are explanatory views showing the vibration direction of the vibrator, and are diagrams when the vibrator 20, the holding portion 30, and the elastic support portion 40 are viewed from the front.
  • 8A shows the vibration direction of the vibrating body 20 when the electromagnet 60 generates an alternating magnetic field having the same frequency as the first natural frequency
  • FIG. 8B shows the same as the second natural frequency.
  • the vibration direction of the vibrator 20 is shown when an alternating magnetic field of frequency is generated.
  • the solid line arrow indicates the direction in which the vibrating body 20 easily vibrates, that is, the vibrating direction of the vibrating body 20, and the dotted arrow indicates the direction in which the vibration of the vibrating body 20 is relatively small.
  • X1 is left, X2 is right, Y1 is front, Y2 is back, Z1 is top, and Z2 is bottom.
  • the lateral direction is an example of the “first direction”
  • the vertical direction is an example of the “second direction”
  • the longitudinal direction is an example of the “third direction”.
  • the vibration generating device 1 is a vibration generating device mounted on an electronic device such as a portable information terminal or a game machine.
  • the vibration generating device 1 may be mounted in an operating device such as a vehicle.
  • the vibration generated by the vibration generator 1 is used, for example, as a vibration for notifying an incoming call at a portable information terminal, a vibration for tactile feedback in a game machine, or the like.
  • the vibration generator 1 is provided with the housing
  • the housing 10 is configured by combining the main body 11 and the lid 12 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the main body portion 11 is a substantially rectangular box-shaped member formed by processing a metal plate, and has a housing portion 11 a which is a concave portion of a substantially rectangular parallelepiped concave downward from the upper end portion of the main body portion 11.
  • the lid 12 is a substantially rectangular plate-like member formed by processing a metal plate, and is attached to the upper end of the main body 11 to cover the housing 11 a from above.
  • the vibrating body 20 is a substantially rectangular parallelepiped member housed in the housing portion 11a of the housing 10, as shown in FIG.
  • An electromagnet 60 which is a part of the magnetic drive unit 50 is disposed on the vibrating body 20.
  • the holding portion 30 and the elastic support portion 40 are integrally formed by processing a metal plate having a spring property into a predetermined shape.
  • the holding portion 30 is a box-shaped portion having a substantially rectangular parallelepiped shape as shown in FIGS. 4A-4B and 5. As shown in FIGS. 1 and 2, the lower portion of the vibrating body 20 is accommodated and held in the holding portion 30.
  • the elastic support portion 40 is a plate spring formed by bending a metal plate extending in the left-right direction a plurality of times so that a fold line extends in the front-rear direction.
  • One of the two elastic support portions 40 extends leftward from the left end of the holding portion 30, and the other extends rightward from the right end of the holding portion 30.
  • the elastic supporting portion 40 extending leftward from the left end of the holding portion 30 is abbreviated as the elastic supporting portion 40 on the left side
  • the elastic supporting portion 40 extending rightward from the right end of the holding portion 30 is The elastic support portion 40 is abbreviated.
  • the elastic support portion 40 has three bent portions 41, two flat portions 42, an attachment portion 43, and an engagement claw portion 44.
  • the folding portion 41 is a portion folded along the fold line.
  • the flat portion 42 is a substantially rectangular portion extending from one of the three bent portions 41 to another, and a side along the direction of the fold and a side along the extending direction have.
  • the elastic support portion 40 has a dimension along the direction of the fold of the flat portion 42 (hereinafter referred to as the width dimension and abbreviation of the flat portion 42) and a dimension along the extension direction of the flat portion 42 (hereinafter referred to as the flat portion 42). Is formed to be larger than the length dimension and abbreviation). Further, a substantially rectangular opening 42 a is formed at a position avoiding the outer peripheral portion of the flat portion 42.
  • the leaf spring of the bending structure like the elastic support part 40 has the characteristic of being easy to be elastically deformed in the direction (left and right direction and up and down direction) orthogonal to the fold. That is, such a leaf spring can be elastically deformed along the left-right direction by expansion and contraction, and can be elastically deformed along the up-down direction by bending.
  • such a leaf spring is also characterized in that it is difficult to deform in the direction along the fold (in the front-rear direction), so it is suitable as a member for suppressing movement in the front-rear direction.
  • the ease of deformation is usually different between elastic deformation along the vertical direction due to bending and elastic deformation along the horizontal direction due to expansion and contraction. Therefore, assuming that the elastic modulus of the elastic supporting portion 40 in the left-right direction is a first elastic modulus, and the elastic modulus of the elastic supporting portion 40 in the vertical direction is a second elastic modulus, the first elastic modulus and the second elastic modulus Is different from.
  • the attachment portion 43 is formed at the tip of the elastic support portion 40.
  • a fixed portion 43 a is formed at a predetermined position of the attachment portion 43.
  • the elastic support portion 40 is attached to the housing 10 by fixing the fixed portion 43 a to the main body portion 11 of the housing 10.
  • the elastic support portion 40 elastically supports the vibrating body 20 along the lateral direction and the vertical direction by elastically deforming along the lateral direction and the vertical direction.
  • the fixed portion 43a extends in the front-rear direction. In the example shown in FIGS. 4A-4B, the fixed portion 43a extends along the front-rear direction by a length L0.
  • the to-be-fixed part 43a is provided in four places front and rear, right and left. For example, the four fixed portions 43a are provided at symmetrical positions with respect to the center (center in plan view) of the vibration generating device 1, and are symmetrical.
  • the to-be-fixed part 43a is provided with the upper and lower biting parts 431, 432 formed in the shape of a comb in the vertical direction, respectively. In the upper biting portion 431, the comb-like teeth face upward, and in the lower biting portion 432, the comb-like teeth face downward. The comb teeth are preferably sharpened at their tips. Thereby, at the time of the below-mentioned caulking, biting to the below-mentioned fixed part 14 (refer to Drawing 9) of case 10 is promoted.
  • the engagement claw portion 44 is formed on the upper portion of the elastic support portion 40.
  • the left elastic support portion 40 has the engagement claw portion 44 extending to the left (outside).
  • the elastic support portion 40 on the right side extends with the engagement claw portion 44 rightward (outside).
  • each of the engagement claws 44 has two claws separated in the front-rear direction.
  • the vibrating body 20 is supported by the elastic support portion 40 and vibrates in the left-right direction at a first natural frequency determined corresponding to the first elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20. It vibrates up and down at a second natural frequency determined according to the elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20. Then, since the first elastic coefficient and the second elastic coefficient are different values, the first natural frequency and the second natural frequency have different values.
  • the magnetic drive unit 50 includes an electromagnet 60 disposed on the vibrating body 20 side and two permanent magnets 70 disposed on the housing 10 side.
  • the electromagnet 60 has a magnetic core (coil core) 61, a flange 62, a coil 63, and a terminal 64, as shown in FIG.
  • the magnetic core 61 is a prismatic member made of a ferromagnetic material, and extends along the front-rear direction.
  • the flange 62 is an annular member made of an insulator, and is fitted to the outer peripheral portion of the magnetic core 61. The windings of the coil 63 are tangled and fixed to the terminals 64 of the flange 62 at both ends.
  • the winding wound around the terminal 64 is electrically connected to the wiring member 80 (see FIGS. 1 and 2), and the coil 63 is connected to an external circuit (not shown) via the wiring member 80.
  • the member 80 for wiring may be FPC (Flexible Printed Circuits), and the terminal 64 is passed through the opening provided in the FPC, and a connection pattern provided around the opening and a winding wound around the terminal 64 May be connected by solder.
  • the member 80 for wiring is not limited to FPC, A flat cable etc. may be sufficient.
  • the electromagnet 60 generates a magnetic field along the front-rear direction by passing an alternating current through the coil 63 to magnetize the front end portion and the rear end portion of the magnetic core 61 into different magnetic poles. Then, by setting the current flowing through the coil 63 as an alternating current, the magnetic field generated by the electromagnet 60 becomes an alternating magnetic field in which the direction of the magnetic field changes in accordance with the change in the direction of the current.
  • the front end of the magnetic core 61 is an S pole
  • the rear end is an N pole
  • the front end of the magnetic core 61 is an N pole
  • the rear end is an S pole.
  • the timing at which the electromagnet 60 generates an alternating magnetic field and the frequency of the alternating magnetic field are controlled by the above-described external circuit.
  • the permanent magnet 70 is a substantially rectangular plate-like magnet as shown in FIGS. 2 and 6.
  • the permanent magnet 70 is formed with a substantially rectangular magnetization surface 71 having sides extending in the left-right direction and the up-down direction. The magnetizing surface 71 of the permanent magnet 70 and the magnetic core 61 of the electromagnet 60 are opposed to each other in the front-rear direction.
  • the magnetization surface 71 is divided into two magnetization regions 73 by a dividing line 72 in the oblique direction, and the two magnetization regions 73 are magnetized so as to have different magnetic poles.
  • the permanent magnet 70 is magnetized such that different magnetic poles are aligned along the left-right direction and the up-down direction.
  • the permanent magnet 70 disposed on the front end side of the housing 10 is referred to as the front permanent magnet 70
  • the permanent magnet 70 disposed on the rear end side of the housing 10 is referred to Abbreviated as magnet 70.
  • the lower left region is taken as a first magnetization region 73a
  • the upper right region is taken as a second magnetization region 73b.
  • the first magnetization area 73a is the S pole
  • the second magnetization area 73b is the N pole
  • the rear permanent magnet 70 the first magnetization area 73a is N
  • the description will be made on the assumption that the pole is magnetized and the second magnetization region 73b is magnetized so as to be an S pole.
  • a yoke made of a ferromagnetic material may be attached to the permanent magnet 70 to direct the magnetic field generated by the permanent magnet 70 to the electromagnet 60 side.
  • a function equivalent to that of the two magnetization regions 73 partitioned by the dividing line 72 in the oblique direction may be realized.
  • the magnetic drive unit 50 includes the electromagnet 60 disposed on the vibrating body 20 side and the two permanent magnets 70 disposed on the housing 10 side.
  • the electromagnet 60 generates an alternating magnetic field by passing an alternating current through the coil 63 to magnetize the front end portion and the rear end portion of the magnetic core 61.
  • the permanent magnet 70 is disposed on the housing 10 so as to face the electromagnet 60 in the front-rear direction.
  • a first magnetization region 73a and a second magnetization region 73b are formed on the magnetization surface 71 of the permanent magnet 70 so as to have different magnetic poles.
  • the front end of the magnetic core 61 repels the first magnetization area 73a of the permanent magnet 70 on the front side, and the second magnetization area Suction with 73b.
  • the rear end of the magnetic core 61 is magnetized to the N pole, and the rear end of the magnetic core 61 is the first magnetization region of the permanent magnet 70 on the rear side. It repulses with 73a and attracts with the second magnetization area 73b. As a result, a magnetic force acts on the vibrating body 20 in the rightward and upward directions.
  • the front end portion and the rear end portion of the magnetic core 61 of the electromagnet 60 attract the first magnetization region 73a of the permanent magnet 70 each time the direction of the magnetic field generated by the electromagnet 60 is reversed. It reciprocates or attracts with the second magnetization area 73b.
  • the magnetic drive part 50 is driving the vibrating body 20 to the left-right direction and the up-down direction using the magnetic force between such an electromagnet 60 and the permanent magnet 70. As shown in FIG.
  • the vibrating body 20 is vibratably supported by the elastic support portion 40 along the lateral direction and the vertical direction. Then, the vibrating body 20 vibrates in the left-right direction at the first natural frequency determined corresponding to the first elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20, and the second elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20 are It vibrates up and down at a second natural frequency determined correspondingly.
  • FIG. 8A when the electromagnet 60 generates an alternating magnetic field having the same frequency as the first natural frequency, the vibrating body 20 easily vibrates in the left-right direction. As a result, the vibrating body 20 vibrates largely along the left-right direction.
  • FIG. 8B when the electromagnet 60 generates an alternating magnetic field having the same frequency as the second natural frequency, the vibrating body 20 easily vibrates in the vertical direction. As a result, the vibrating body 20 vibrates largely along the vertical direction.
  • the magnetic drive unit 50 uses the relationship between the frequency of the alternating magnetic field and the ease of vibration of the vibrating body 20 to align the vibrating body 20 in the left-right direction by the alternating magnetic field having the same frequency as the first natural frequency.
  • the vibrating body 20 is vibrated in the vertical direction by an alternating magnetic field having the same frequency as the second natural frequency.
  • oscillating the vibrating body 20 along the lateral direction by the alternating magnetic field having the same frequency as the first natural frequency is abbreviated as driving the vibrating body 20 in the lateral direction with the first natural frequency
  • the vibration of the vibrating body 20 along the vertical direction by the alternating magnetic field having the same frequency as the natural frequency of the above is abbreviated as driving the vibrating body 20 in the vertical direction at the second natural frequency.
  • the vibrator vibrates in the vertical direction and in the horizontal direction.
  • a frequency close to the first natural frequency it vibrates more in the lateral direction than in the vertical direction
  • a frequency close to the second natural frequency it vibrates larger in the vertical direction than in the lateral direction.
  • harmonics of a given frequency also contribute to vibration, so that the frequency at which the harmonics match or approximate the first natural frequency, specifically the first frequency.
  • the frequency is 1 / N times the natural frequency (where N is an integer, for example 3, the same applies below), it vibrates largely in the left-right direction, and the frequency 1 / M times the second natural frequency (but M is an integer, and for example, if it is 3 or less, it vibrates largely in the vertical direction.
  • the leaf spring having the bending structure such as the elastic support portion 40 is characterized in that it is easily elastically deformed in the direction orthogonal to the fold, but is not easily deformed in the direction along the fold. Therefore, in the present embodiment, the deformation of the elastic support portion 40 in the front-rear direction is suppressed by utilizing the characteristics of the leaf spring having such a bending structure. And thereby, the vibration body 20 suppresses the movement along the front-back direction, and the vibration operation along the left-right direction and the up-down direction of the vibration body 20 is stabilized.
  • the elastic supporting portion 40 is formed so that the width dimension of the flat portion 42 is larger than the length dimension of the flat portion 42 by utilizing the feature of the leaf spring having such a bending structure.
  • the deformation of the elastic support portion 40 in the front-rear direction can be easily suppressed.
  • the outer peripheral portion of the flat portion 42 largely affects the difficulty of deformation in the direction along the fold of the elastic support portion 40, but the outer peripheral portion of the flat portion 42 is avoided.
  • the effect of the ridge portion (portion closer to the central portion) is smaller than that of the outer peripheral portion of the flat portion 42.
  • the opening 42a by forming the opening 42a in a portion other than the outer peripheral portion of the flat portion 42, the mechanical strength in the direction (left and right direction and vertical direction) orthogonal to the fold of the flat portion 42 is reduced. It can be made easy to elastically deform in the direction orthogonal to the fold.
  • the opening 42a is formed at a position avoiding the outer periphery of the flat portion 42 by utilizing the feature of the leaf spring having such a bending structure, whereby the elastic support portion 40 is along the front-rear direction. It is made easy to elastically deform along the left-right direction and the up-and-down direction, suppressing that it is easy to be deformed. Then, by adjusting the dimensions of the opening 42a, the easiness of elastic deformation of the elastic support portion 40 in the left-right direction and the up-down direction can be adjusted.
  • the elastic support portion 40 has the fold in the front-rear direction (the third direction) orthogonal to the left-right direction (the first direction) and the up-down direction (the second direction).
  • a plate in which a plurality of bent portions 41 bent along the two sides and two substantially rectangular flat portions 42 extending from one of the plurality of bent portions 41 to the other are formed It is a spring.
  • the leaf spring having such a bending structure is characterized in that it is easily elastically deformed in the direction orthogonal to the fold, but is not easily deformed in the direction along the fold.
  • the elastic support portion 40 can be easily elastically deformed along the left-right direction and the vertical direction, and the deformation of the elastic support portion 40 along the front-rear direction can be suppressed.
  • the elastic support portion 40 can be easily elastically deformed along the left-right direction and the vertical direction, and the deformation of the elastic support portion 40 along the front-rear direction can be suppressed.
  • the magnetic drive unit 50 drives the vibrating body 20 at the first natural frequency corresponding to the first elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20, thereby the vibrating body 20 can be made easy to vibrate along the left-right direction.
  • the magnetic drive unit 50 drives the vibrating body 20 at the second natural frequency corresponding to the second elastic coefficient and the mass of the vibrating body 20, the vibrating body 20 is easily vibrated along the vertical direction. can do. As a result, it is possible to realize a desired vibration operation along the horizontal direction and the vertical direction of the vibration body 20 while stabilizing the vibration operation of the vibration body 20.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the inside of the main body 11 of the housing 10.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the XZ plane (plane including the left and right direction and the up and down direction) passing through the fixed portion 43a.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the XZ plane passing through the mounting portion 15.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view when cut in the XZ plane passing through the engaged portion 16.
  • the main body portion 11 includes the fixing portion 14, the mounting portion 15, and the receiving portion 16.
  • the fixing portion 14 is a portion to which the fixed portion 43 a of the elastic support portion 40 is fixed.
  • the fixed portion 43 a of the elastic support portion 40 is fixed to the fixed portion 14 by caulking the fixed portion 14.
  • the fixing portions 14 are provided at four places, front and rear, right and left.
  • the four fixing portions 14 are provided at symmetrical positions with respect to the center (center in plan view) of the vibration generating device 1 and have a symmetrical configuration. In FIG. 9, only one position on the X2 side and the Y2 side is visible from the inside.
  • the fixing portion 14 has a function to allow the mounting position of the elastic support portion 40 to the housing 10 along the longitudinal direction in the range along the front-rear direction when assembling the elastic support portion 40 to the housing 10 (hereinafter referred to as “tolerance” (Referred to as equal tolerance function).
  • the fixing portion 14 includes an upper fixing portion 141 and a lower fixing portion 142, as shown in FIG.
  • the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 respectively extend along the front-rear direction.
  • the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 extend along the front-rear direction by a length L1.
  • the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 sandwich the fixed portion 43a in the vertical direction and are caulked in the vertical direction as schematically shown by an arrow R1 in FIG.
  • the upper and lower biting portions 431 and 432 of the fixed portion 43a respectively bite into the lower surface of the upper fixing portion 141 and the upper surface of the lower fixing portion 142.
  • the elastic support portion 40 can be firmly fixed to the housing 10.
  • the fixed portion 14 preferably has a hardness lower than that of the fixed portion 43a. In this case, at the time of caulking, the biting portions 431 and 432 can easily bite into the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142, and a firm fixation can be realized more reliably.
  • the centers of the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 in the front-rear direction are preferably at the normal position (design position), the fixed portion 43a (or the biting portions 431 and 432). Coincides with the longitudinal center of the Thereby, since the tolerance
  • the length L1 of the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 along the front-rear direction is along the front-rear direction of the fixed portion 43a (or the biting portions 431 and 432). Significantly longer than the length L0.
  • the caulking range between the fixed portion 14 and the fixed portion 43a covers the whole of the biting portions 431 and 432 in the front-rear direction. It can be further enhanced.
  • the fixing portion 14 also has a function of determining the mounting position of the permanent magnet 70 at the edge in the left-right direction. Specifically, as shown in FIG. 11, the upper fixing portion 141 of the left fixing portion 14 has the edge 1411 facing the permanent magnet 70 in the left-right direction via a predetermined clearance. Further, the upper fixing portion 141 of the right fixing portion 14 has the edge 1411 facing the permanent magnet 70 in the left-right direction via a predetermined clearance. The predetermined clearance may be determined in consideration of manufacturing tolerances, assembly tolerances, and the like. Thus, in addition to the function of fixing the elastic support portion 40, the fixing portion 14 also has a function of positioning the permanent magnet 70 in the left-right direction. Accordingly, the fixing of the elastic support portion 40 and the positioning of the permanent magnet 70 in the left-right direction can be efficiently realized by the same portion (that is, the fixing portion 14) at the end of the elastic support portion 40 in the front-rear direction.
  • the mounting portion 15 is formed on the bottom surface of the main body portion 11 so as to protrude upward.
  • the placement units 15 are respectively provided at end portions in the front-rear direction. In FIG. 9, only one position on the Y2 side is visible from the inside.
  • the placement unit 15 has a positioning function of determining the lower position of the permanent magnet 70. That is, as shown in FIG. 11, the permanent magnet 70 is mounted on the mounting portion 15 and functions as a seat of the permanent magnet 70. Thereby, the displacement on the lower side of the permanent magnet 70 is restrained, and the positioning function of the mounting portion 15 in the vertical direction with respect to the permanent magnet 70 is performed.
  • the engaged portions 16 are provided on the left and right upper portions of the main body portion 11.
  • the engagement claw portion 44 is engaged with the engaged portion 16 as shown in FIG.
  • the engaged portion 16 is in the form of an opening in which the engagement claw portion 44 is engaged.
  • the opening related to the engaged portion 16 is formed in such a size that the engaging claw portion 44 can be displaced in the front-rear direction. That is, backlash is set between the engaged portion 16 and the engagement claw portion 44 in the front-rear direction, and the assembly position of the elastic support portion 40 with respect to the housing 10 can be adjusted in the front-rear direction. In a state in which the engagement claw portion 44 is engaged with the engaged portion 16, the downward displacement of the elastic support portion 40 is restrained.
  • the electromagnet 60 an example of the first magnetic field generating means
  • the two permanent magnets 70 second one
  • the magnetic field generating means is disposed in a desired positional relationship.
  • the assembly in which the electromagnet 60 and the permanent magnet 70 have a desired positional relationship can be realized without being substantially affected by the manufacturing error, the assembling error, and the like.
  • the elastic support portion 40 when assembling the elastic support portion 40 (the elastic support portion 40 in a state of supporting the vibrating body 20) to the housing 10, first, the elastic support portion 40 is contracted in the left and right direction in the accommodation portion 11a. The elastic support portion is inserted at a position where the engaging claw portion 44 is engaged with the engaged portion 16 and the mounting portion 43 fits between the upper fixing portion 141 and the lower fixing portion 142 (between the upper and lower directions). 40 is extended horizontally. Thereby, the elastic support portion 40 is temporarily fixed to the housing 10 by the engagement between the engagement claw portion 44 and the engaged portion 16.
  • the assembly position of the elastic support portion 40 with respect to the housing 10 is adjustable in the front-rear direction. Therefore, even if, for example, a manufacturing error or an assembly error occurs within the tolerance range, the electromagnet 60 disposed on the vibrating body 20 side and the two permanent magnets 70 disposed on the housing 10 side
  • the mounting position of the elastic support portion 40 with respect to the housing 10 can be adjusted in the front-rear direction so that a desired positional relationship (i.e., a positional relationship capable of securing a desired air gap) can be obtained in the direction.
  • a spacer (not shown) is used so that the electromagnet 60 disposed on the vibrating body 20 side and the two permanent magnets 70 disposed on the housing 10 side have a desired positional relationship in the front-rear direction. It may be done.
  • the electromagnet 60 disposed on the vibrating body 20 side and the two permanent magnets 70 disposed on the housing 10 side are adjusted to a desired positional relationship in the front-rear direction, the fixed portion 14 and the fixed portion Coupling with 43a (crimping) is realized.
  • the spacer is removed, and the assembly of the elastic support portion 40 to the housing 10 is completed.
  • the tolerance function such as tolerance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

筐体と、筐体に収容された振動体と、振動体を互いに交差する第1の方向及び第2の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部と、振動体を第1の方向及び第2の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部とを備え、磁気駆動部は、振動体側に配設された第1の磁界発生手段と、第1の方向及び第2の方向と直交する第3の方向における振動体の延長線上に位置するように、筐体側に配設された第2の磁界発生手段とを含む振動発生装置であって、弾性支持部には、第3の方向に沿って被固定部を備え、筐体には、弾性支持部の被固定部を固定する固定部であって、第3の方向に沿って延在し、第3の方向に沿った筐体に対する弾性支持部の組み付け位置を第3の方向に沿った範囲で許容する固定部が形成される、振動発生装置が開示される。

Description

振動発生装置
 本開示は、振動発生装置に関する。
 筐体に収容された振動体と、振動体を互いに交差する第1の方向及び第2の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部とを備え、振動体側の磁束発生手段と筐体側の磁束発生手段との相互作用によって、振動体を2方向かつ方向ごとに異なる共振周波数で振動可能とする振動発生装置が知られている。この振動発生装置では、弾性支持部に設けた係合用爪部と筐体とを係合することで、筐体に対して弾性支持部が固定される。
特開2016-096677号公報
 しかしながら、上記のような従来技術では、筐体に対する弾性支持部の組み付けの際、筐体に対する弾性支持部の組み付け位置に関して自由度がなく、組み付け性について改善の余地がある。例えば、筐体に対する弾性支持部の組み付け位置に関して自由度がないと、製造誤差や組み付け誤差などに起因して、筐体に対する弾性支持部の組み付け位置が、所望の位置からずれた場合に、修正の余地が無くなる。筐体に対する弾性支持部の組み付け位置が所望の位置からずれると、振動体側の磁束発生手段と筐体側の磁束発生手段との相互作用に影響が及ぶ可能性がある。
 そこで、1つの側面では、本発明は、筐体に対する弾性支持部の組み付け位置に関して自由度を与えることを目的とする。
 1つの側面では、筐体と、
 前記筐体に収容された振動体と、
 前記振動体を互いに交差する第1の方向及び第2の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部と、
 前記振動体を前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部とを備え、
 前記磁気駆動部は、
 前記振動体側に配設された第1の磁界発生手段と、
 前記第1の方向及び前記第2の方向と直交する第3の方向における前記振動体の延長線上に位置するように、前記筐体側に配設された第2の磁界発生手段とを含む振動発生装置であって、
 前記弾性支持部には、前記第3の方向に沿って被固定部を備え、
 前記筐体には、前記弾性支持部の前記被固定部を固定する固定部であって、前記第3の方向に沿って延在し、前記第3の方向に沿った前記筐体に対する前記弾性支持部の組み付け位置を前記第3の方向に沿った範囲で許容する固定部が形成される、振動発生装置が提供される。
 1つの側面では、本発明によれば、筐体に対する弾性支持部の組み付け位置に関して自由度を与えることが可能となる。
一実施例による振動発生装置1の構成を示す斜視図である。 振動発生装置1の分解斜視図である。 振動発生装置1の振動体20の斜視図である。 振動発生装置1の保持部30と弾性支持部40の説明図である。 振動発生装置1の保持部30と弾性支持部40の説明図である。 保持部30と弾性支持部40との側面図である。 振動発生装置1の永久磁石70の平面図である。 磁気駆動部の駆動方向を示す説明図である。 磁気駆動部の駆動方向を示す説明図である。 振動体の振動方向を示す説明図である。 振動体の振動方向を示す説明図である。 筐体10の本体部11の内部を示す斜視図である。 被固定部43aを通るXZ平面で切断した際の断面図である。 被載置部15を通るXZ平面で切断した際の断面図である。 被係合部16を通るXZ平面で切断した際の断面図である。
 以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
 図1は、一実施例による振動発生装置1の構成を示す斜視図である。図2は、振動発生装置1の分解斜視図である。図3は、振動発生装置1の振動体20の斜視図である。図4A-4B及び図5は、振動発生装置1の保持部30と弾性支持部40の説明図である。図4Aは、保持部30と弾性支持部40との斜視図であり、図4Bは、保持部30と弾性支持部40との正面図である。図5は、保持部30と弾性支持部40との側面図である。図6は、振動発生装置1の永久磁石70の平面図である。
 図7A-7Bは、磁気駆動部の駆動方向を示す説明図であり、磁心61を前から見た場合の説明図となっている。図7Aは、磁心61の前端部がN極に磁化された時の、前側の永久磁石70が磁心61の前端部に及ぼす磁力の方向を示し、図7Bは、磁心61の前端部がS極に磁化された時の、前側の永久磁石70が磁心61の前端部に及ぼす磁力の方向を示している。図7A-7Bにおいて、実線の矢印は、磁心61に及ぼす磁力の方向である。
 図8A-8Bは、振動体の振動方向を示す説明図であり、振動体20と保持部30と弾性支持部40とを前から見た場合の説明図となっている。図8Aは、電磁石60が第1の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時の、振動体20の振動方向を示し、図8Bは、電磁石60が第2の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時の、振動体20の振動方向を示している。図8A-8Bにおいて、実線の矢印は、振動体20が振動し易くなる方向、すなわち振動体20の振動方向であり、点線の矢印は、振動体20の振動が相対的に小さい方向である。
 尚、各図における方向は、X1を左、X2を右、Y1を前、Y2を後、Z1を上、Z2を下とする。そして、本実施例では、左右方向が「第1の方向」の一例であり、上下方向が「第2の方向」の一例であり、前後方向が「第3の方向」の一例である。
 振動発生装置1は、携帯情報端末やゲーム機等の電子機器に搭載される振動発生装置である。振動発生装置1は、車両等の操作装置内に搭載されてもよい。振動発生装置1が発生させる振動は、例えば、携帯情報端末での着信を知らせるための振動や、ゲーム機での触覚フィードバック用の振動等に利用される。振動発生装置1は、図1乃至図3に示すように、筐体10と、振動体20と、保持部30と、2つの弾性支持部40と、磁気駆動部50とを備えている。
 筐体10は、図1及び図2に示すように、本体部11と蓋部12とを組み合わせて構成される。本体部11は、金属板を加工してできた略直方体の箱状の部材であり、本体部11の上端部から下方に凹となる略直方体の凹部である収容部11aを有している。蓋部12は、金属板を加工してできた略長方形の板状の部材であり、本体部11の上端部に取り付けられて収容部11aを上から覆っている。
 振動体20は、図3に示すように、筐体10の収容部11aに収容された略直方体の部材である。振動体20には、磁気駆動部50の一部となる電磁石60が配設されている。
 保持部30と弾性支持部40とは、ばね性を有した金属板を所定の形状に加工して一体で形成される。保持部30は、図4A-4B及び図5に示すように、略直方体の箱状の部分である。保持部30には、図1及び図2に示すように、振動体20の下部が収容されて保持される。
 弾性支持部40は、図4A-4B及び図5に示すように、左右方向に延びる金属板を、折り目が前後方向に沿うように複数回折り曲げて形成された板ばねである。2つの弾性支持部40のうちの一方は保持部30の左端部から左側に延出し、他方は保持部30の右端部から右側に延出している。以下、保持部30の左端部から左側に延出する弾性支持部40を、左側の弾性支持部40と略称し、保持部30の右端部から右側に延出する弾性支持部40を、右側の弾性支持部40と略称する。
 また、弾性支持部40は、図4A-4B及び図5に示すように、3つの折り曲げ部41と、2つの平坦部42と、取り付け部43と、係合爪部44とを有している。折り曲げ部41は、折り目に沿って折り曲げられた部分である。平坦部42は、3つの折り曲げ部41のうちの1つから他の1つに向かって延出する略長方形の部分であり、折り目の方向に沿った辺と、延出方向に沿った辺とを有している。そして、弾性支持部40は、平坦部42の折り目の方向に沿った寸法(以下、平坦部42の幅寸法と略称)が、平坦部42の延出方向に沿った寸法(以下、平坦部42の長さ寸法と略称)よりも大きくなるように形成されている。また、平坦部42の外周部を避けた位置には、略長方形の開口部42aが形成されている。
 尚、弾性支持部40のような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向(左右方向及び上下方向)には弾性変形し易いという特徴を有する。すなわち、このような板ばねは、伸縮によって左右方向に沿って弾性変形し、撓みによって上下方向に沿って弾性変形することができる。一方、このような板ばねは、折り目に沿った方向(前後方向)には変形し難いという特徴も有しているので、前後方向に沿った移動を抑制するための部材として好適である。
 また、このような折り曲げ構造の板ばねでは、通常、撓みによる上下方向に沿った弾性変形と、伸縮による左右方向に沿った弾性変形とでは変形し易さが異なる。そのため、弾性支持部40の左右方向に対する弾性係数を第1の弾性係数とし、弾性支持部40の上下方向に対する弾性係数を第2の弾性係数とすると、第1の弾性係数と第2の弾性係数とは異なる値となる。
 取り付け部43は、弾性支持部40の先端部に形成されている。取り付け部43の所定の位置には、被固定部43aが形成されている。そして、被固定部43aが筐体10の本体部11に固定されることによって、弾性支持部40が筐体10に取り付けられる。そして、弾性支持部40は、左右方向及び上下方向に沿って弾性変形することによって、振動体20を左右方向及び上下方向に沿って振動可能に支持するようになる。
 被固定部43aは、前後方向に沿って延在する。図4A-4Bに示す例では、被固定部43aは、前後方向に沿って長さL0だけ延在する。被固定部43aは、前後左右、4か所に設けられる。例えば、4か所の被固定部43aは、振動発生装置1の中心(平面視で中心)に関して対称な位置に設けられ、対称な構成である。被固定部43aは、それぞれ、上下方向に櫛歯状に形成される上下の噛み込み部431、432を備える。上側の噛み込み部431は、櫛歯状の歯が上側に向き、下側の噛み込み部432は、櫛歯状の歯が下側に向く。櫛歯状の歯は、好ましくは、先端が鋭利に形成される。これにより、後述のカシメの際に、筐体10の後述の固定部14(図9参照)への噛み込みが促進される。
 係合爪部44は、弾性支持部40の上部に形成されている。左側の弾性支持部40は、係合爪部44が左側(外側)に向けて延在する。右側の弾性支持部40は、係合爪部44が右側(外側)に向けて延在する。尚、図4A-4Bに示す例では、係合爪部44のそれぞれは、前後方向に離間した2つの爪を有している。
 尚、振動体20は、弾性支持部40に支持されて、第1の弾性係数及び振動体20の質量に対応して決まる第1の固有振動数で左右方向に沿って振動し、第2の弾性係数及び振動体20の質量に対応して決まる第2の固有振動数で上下方向に沿って振動する。そして、第1の弾性係数と第2の弾性係数とが異なる値なので、第1の固有振動数と第2の固有振動数とも異なる値となる。
 磁気駆動部50は、図2に示すように、振動体20側に配設された電磁石60と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70とを有する。電磁石60は、図3に示すように、磁心(コイルコア)61と、フランジ62と、コイル63と、端子64とを有している。磁心61は、強磁性体でできた角柱状の部材であり、前後方向に沿って延びている。フランジ62は、絶縁体でできた環状の部材であり、磁心61の外周部に嵌められる。コイル63の巻線は、両端がフランジ62の端子64に絡げて固定される。端子64に絡げられた巻線は、配線用の部材80(図1、図2参照)と電気的に接続され、配線用の部材80を介してコイル63と図示しない外部回路とを接続している。配線用の部材80はFPC(Flexible Printed Circuits)であってよく、FPCに設けられた開口部に端子64を通し、開口部の周辺に設けた接続パターンと端子64に絡げられた巻線とを半田により接続してもよい。尚、配線用の部材80は、FPCに限定されず、フラットケーブルなどであってもよい。
 電磁石60は、コイル63に交流の電流を流すことによって、前後方向に沿って磁界を発生させ、磁心61の前端部と後端部とを異なる磁極に磁化させている。そして、コイル63に流す電流を交流の電流とすることによって、電磁石60が発生させる磁界は、電流の向きの変化に対応して磁界の向きが変化する交番磁界となる。そして、磁心61の前端部がS極となっている時には後端部がN極となり、磁心61の前端部がN極となっている時には後端部がS極となる。電磁石60が交番磁界を発生させるタイミングや交番磁界の周波数は、前述した外部回路によって制御されている。
 永久磁石70は、図2及び図6に示すように、略直方体の板状の磁石である。2つの永久磁石70は、振動体20の電磁石60が有する磁心61の前後方向における延長線上(以下、前後方向における振動体20の延長線上と略称)に位置するように、筐体10の前端部側と後端部側とにそれぞれ配設されている。また、永久磁石70には、図6に示すように、左右方向及び上下方向に沿った辺を有する略矩形の磁化面71が形成されている。そして、永久磁石70の磁化面71と電磁石60の磁心61とが前後に対向するようになっている。
 磁化面71は、斜め方向の分割ライン72によって2つの磁化領域73に分割され、2つの磁化領域73は、互いに異なる磁極となるように着磁されている。永久磁石70は、このようにして、左右方向と上下方向とに沿ってそれぞれ異なる磁極が並ぶように着磁されている。
 以下、筐体10の前端部側に配設された永久磁石70を、前側の永久磁石70と略称し、筐体10の後端部側に配設された永久磁石70を、後側の永久磁石70と略称する。また、2つの磁化領域73のうち、左下側の領域を第1磁化領域73aとし、右上側の領域を第2磁化領域73bとする。そして、前側の永久磁石70では、第1磁化領域73aがS極となり、第2磁化領域73bがN極となるように着磁され、後側の永久磁石70では、第1磁化領域73aがN極となり、第2磁化領域73bがS極となるように着磁されているものとして説明を進める。
 尚、変形例では、永久磁石70には、永久磁石70が発生させた磁界を電磁石60側に向わせるための、強磁性体でできた部材であるヨークが取り付けられてもよい。また、棒状の永久磁石を2本、左右方向と上下方向とにそれぞれ配置することで、斜め方向の分割ライン72によって仕切られる2つの磁化領域73と同等の機能が実現されてもよい。
 次に、振動発生装置1の動作について、図7A-7B及び図8A-8Bを用いて説明する。磁気駆動部50は、前述したように、振動体20側に配設された電磁石60と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70とを有している。そして、電磁石60は、コイル63に交流の電流を流すことによって交番磁界を発生させ、磁心61の前端部と後端部とを磁化させている。また、永久磁石70は、電磁石60と前後に対向するように筐体10側に配設されている。そして、永久磁石70の磁化面71には、互いに異なる磁極となるように着磁された第1磁化領域73aと第2磁化領域73bとが形成されている。
 そして、図7Aに示すように、磁心61の前端部がN極に磁化された時には、磁心61の前端部が、前側の永久磁石70の第1磁化領域73aと吸引し合い、第2磁化領域73bと反発し合う。図示しないが、磁心61の前端部がN極に磁化された時には、磁心61の後端部はS極に磁化され、磁心61の後端部が、後側の永久磁石70の第1磁化領域73aと吸引し合い、第2磁化領域73bと反発し合う。その結果、振動体20には左方向及び下方向に向かって磁力が働く。
 また、図7Bに示すように、磁心61の前端部がS極に磁化された時には、磁心61の前端部が、前側の永久磁石70の第1磁化領域73aと反発し合い、第2磁化領域73bと吸引し合う。図示しないが、磁心61の前端部がS極に磁化された時には、磁心61の後端部はN極に磁化され、磁心61の後端部が、後側の永久磁石70の第1磁化領域73aと反発し合い、第2磁化領域73bと吸引し合う。その結果、振動体20には右方向及び上方向に向かって磁力が働く。
 磁気駆動部50では、このように、電磁石60が発生させる磁界の向きが反転する度に、電磁石60の磁心61の前端部及び後端部が、永久磁石70の第1磁化領域73aと吸引し合ったり反発し合ったりし、第2磁化領域73bと反発し合ったり吸引し合ったりする。そして、磁気駆動部50は、このような電磁石60と永久磁石70との間の磁力を利用して、振動体20を左右方向及び上下方向に駆動している。
 一方、振動体20は、前述したように、弾性支持部40によって、左右方向及び上下方向に沿って振動可能に支持されている。そして、振動体20は、第1の弾性係数及び振動体20の質量に対応して決まる第1の固有振動数で左右方向に沿って振動し、第2の弾性係数及び振動体20の質量に対応して決まる第2の固有振動数で上下方向に沿って振動する。
 そのため、図8Aに示すように、電磁石60が第1の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時には、振動体20は、左右方向に対して振動し易くなる。その結果、振動体20は、左右方向に沿って大きく振動するようになる。また、図8Bに示すように、電磁石60が第2の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時には、振動体20は、上下方向に対して振動し易くなる。その結果、振動体20は、上下方向に沿って大きく振動するようになる。
 磁気駆動部50は、このような交番磁界の周波数と振動体20の振動し易さとの関係を利用して、第1の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体20を左右方向に沿って振動させ、第2の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体20を上下方向に沿って振動させている。以下、第1の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体20を左右方向に沿って振動させることを、第1の固有振動数で振動体20を左右方向に駆動すると略称し、第2の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体20を上下方向に沿って振動させることを、第2の固有振動数で振動体20を上下方向に駆動すると略称する。
 また、第1の固有振動数とも第2の固有振動数とも一致しない周波数での交番磁界を発生させた場合でも、振動体は上下方向、左右方向に振動する。第1の固有振動数に近い周波数の場合には上下方向よりも左右方向に大きく振動し、第2の固有振動数に近い周波数の場合には左右方向よりも上下方向に大きく振動する。また、パルス波による交番磁界の場合には、与えた周波数の高調波も振動に寄与するため、高調波が第1の固有振動数に一致する、または近くなる周波数、具体的には第1の固有振動数の1/N倍の周波数(ただしNは整数であり、例えば3、以下同じ)であれば、左右方向に大きく振動し、第2の固有振動数の1/M倍の周波数(ただしMは整数であり、例えば3、以下同じ)であれば、上下方向に大きく振動する。
 次に、振動体20の振動動作を安定させる方法について説明する。弾性支持部40のような折り曲げ構造の板ばねは、前述したように、折り目と直交する方向には弾性変形し易いが、折り目に沿った方向には変形し難いという特徴を有する。そのため、本実施例では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、弾性支持部40の前後方向に沿った変形を抑制している。そして、それによって、振動体20が前後方向に沿った移動を抑制し、振動体20の左右方向及び上下方向に沿った振動動作を安定させている。
 また、このような折り曲げ構造の板ばねでは、平坦部42の幅寸法が平坦部42の長さ寸法よりも大きい程、折り目に沿った方向に変形し難くなる。本実施例では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、平坦部42の幅寸法が平坦部42の長さ寸法よりも大きくなるように、弾性支持部40を形成し、それによって、弾性支持部40の前後方向に沿った変形を抑制し易くしている。
  また、このような折り曲げ構造の板ばねでは、平坦部42の外周部は、弾性支持部40の折り目に沿った方向への変形し難さに大きく影響するが、平坦部42の外周部を避けた部分(中央部寄りの部分)の影響は、平坦部42の外周部の影響と比較して小さい。一方、平坦部42の外周部を避けた部分に開口部42aを形成することによって、平坦部42の折り目と直交する方向(左右方向及び上下方向)に対する機械強度を低下させ、弾性支持部40を折り目と直交する方向に弾性変形し易くすることができる。
 本実施例では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、平坦部42の外周部を避けた位置に開口部42aを形成し、それによって、弾性支持部40が前後方向に沿って変形し易くなるのを抑制しつつ、左右方向及び上下方向に沿って弾性変形し易くしている。そして、開口部42aの寸法を調節することによって、弾性支持部40の左右方向及び上下方向に沿った弾性変形し易さを調節可能としている。
 前述したように、本実施例の振動発生装置1では、弾性支持部40は、折り目が左右方向(第1の方向)及び上下方向(第2の方向)と直交する前後方向(第3の方向)に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部41と、複数の折り曲げ部41のうちの1つから他の1つに向かって延出する略長方形の2つの平坦部42とが形成された板ばねである。このような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向には弾性変形し易いが、折り目に沿った方向には変形し難いという特徴を有する。そのため、弾性支持部40を左右方向及び上下方向に沿って弾性変形し易くし、且つ、弾性支持部40の前後方向に沿った変形を抑制することができる。その結果、電磁石60と永久磁石70との間の磁力によって振動体20に前後方向に沿った力が加わっても、振動体20の前後方向に沿った移動を抑制することができ、振動体20の左右方向及び上下方向に沿った振動動作を安定させることができる。
 また、本実施例の振動発生装置1では、磁気駆動部50が、第1の弾性係数及び振動体20の質量に対応した第1の固有振動数で振動体20を駆動することによって、振動体20を左右方向に沿って振動し易くすることができる。また、磁気駆動部50が、第2の弾性係数及び振動体20の質量に対応した第2の固有振動数で振動体20を駆動することによって、振動体20を上下方向に沿って振動し易くすることができる。その結果、振動体20の振動動作を安定させつつ、振動体20の左右方向及び上下方向に沿った所望の振動動作を実現することができる。
 次に、図4A-4Bとともに図9以降を参照して、筐体10に対する永久磁石70の組み付けに関する構成と、筐体10に対する弾性支持部40の組み付けに関する構成について説明する。
 図9は、筐体10の本体部11の内部を示す斜視図である。図10は、被固定部43aを通るXZ平面(左右方向と上下方向を含む平面)で切断した際の断面図である。図11は、被載置部15を通るXZ平面で切断した際の断面図である。図12は、被係合部16を通るXZ平面で切断した際の断面図である。
 本体部11は、固定部14と、被載置部15と、被係合部16とを含む。
 固定部14は、弾性支持部40の被固定部43aを固定する部位である。本実施例では、一例として、弾性支持部40の被固定部43aは、固定部14をカシメることで、固定部14に固定される。固定部14は、前後左右、4か所に設けられる。例えば、4か所の固定部14は、振動発生装置1の中心(平面視で中心)に関して対称な位置に設けられ、対称な構成である。尚、図9では、X2側かつY2側の1か所だけが、内側から可視である。
 固定部14は、筐体10に対する弾性支持部40の組み付けの際、前後方向に沿った筐体10に対する弾性支持部40の組み付け位置を前後方向に沿った範囲で許容する機能(以下、「公差等許容機能」と称する)を有する。
 固定部14は、図9に示すように、上側固定部141と、下側固定部142とを含む。上側固定部141及び下側固定部142は、それぞれ、前後方向に沿って延在する。図9に示す例では、上側固定部141及び下側固定部142は、前後方向に沿って長さL1だけ延在する。上側固定部141及び下側固定部142は、図10にて矢印R1で模式的に示すように、上下方向で被固定部43aを挟み、上下方向でカシメられる。この際、被固定部43aの上下の噛み込み部431、432が、上側固定部141の下側の表面及び下側固定部142の上側の表面にそれぞれ噛み込む。これにより、固定部14と被固定部43aとの固定が強固になるので、弾性支持部40を筐体10に対して強固に固定できる。
 固定部14は、好ましくは、被固定部43aよりも硬度が低い。この場合、カシメの際に、噛み込み部431、432が上側固定部141及び下側固定部142に噛み込み易くなり、強固な固定を、より確実に実現できる。
 ここで、カシメされていない状態では、図10に示すように、上下方向で固定部14と被固定部43aとの間には、僅かなクリアランスが設定される。従って、カシメされていない状態では、筐体10に対する弾性支持部40の組み付け位置は前後方向に調整可能である。このようにして、固定部14による公差等許容機能が実現される。
 この公差等許容機能を高めるため、上側固定部141及び下側固定部142の前後方向の中心は、好ましくは、正規位置(設計位置)で、被固定部43a(又は噛み込み部431、432)の前後方向の中心と一致する。これにより、前後方向のいずれに対しても公差等許容機能が働くので、製造誤差や寸法公差に対するロバスト性が高くなる。また、公差等許容機能を高めるため、上側固定部141及び下側固定部142の前後方向に沿った長さL1は、被固定部43a(又は噛み込み部431、432)の前後方向に沿った長さL0よりも有意に長い。これにより、長さL1-L0分だけずれた場合でも、固定部14と被固定部43aとの間のカシメ範囲が、噛み込み部431、432の前後方向の全体にわたるので、公差等許容機能を更に高めることができる。
 また、固定部14は、左右方向の縁部で、永久磁石70の組み付け位置を決める機能も備える。具体的には、図11に示すように、左側の固定部14の上側固定部141は、縁部1411が左右方向で永久磁石70に対して所定のクリアランスを介して対向する。また、右側の固定部14の上側固定部141は、縁部1411が左右方向で永久磁石70に対して所定のクリアランスを介して対向する。所定のクリアランスは、製造公差や組み付け公差などを考慮して決められてよい。このように、固定部14は、弾性支持部40を固定する機能に加えて、永久磁石70の左右方向を位置決めする機能も有する。従って、弾性支持部40の前後方向の端部にて、弾性支持部40の固定と永久磁石70の左右方向を位置決めとを同一の部位(即ち固定部14)により効率的に実現できる。
 被載置部15は、本体部11の底面に上側に突出する態様で形成される。被載置部15は、前後方向の端部にそれぞれ設けられる。尚、図9では、Y2側の1か所だけが、内側から可視である。被載置部15は、永久磁石70の下側の位置を定める位置決め機能を有する。即ち、図11に示すように、被載置部15上には、永久磁石70が載置され、永久磁石70の座部として機能する。これにより、永久磁石70の下側の変位が拘束され、被載置部15による永久磁石70に対する上下方向の位置決め機能が果たされる。
 被係合部16は、本体部11の左右の上部に設けられる。被係合部16には、図12に示すように、係合爪部44が係合される。被係合部16は、係合爪部44が係合される開口部の形態である。被係合部16に係る開口部は、係合爪部44が前後方向に変位できるような寸法で形成される。即ち、被係合部16と係合爪部44との間には、前後方向でガタが設定されており、筐体10に対する弾性支持部40の組み付け位置は前後方向に調整可能である。被係合部16に係合爪部44が係合された状態では、弾性支持部40の下方への変位が拘束される。
 ところで、振動発生装置1においては、振動体20側に配設された電磁石60(第1の磁界発生手段の一例)と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70(第2の磁界発生手段の一例)とが、所望の位置関係で配置されていることが有用となる。
 この点、本実施例では、製造誤差や組み付け誤差などに実質的に影響されることなく、電磁石60と永久磁石70とが所望の位置関係となる組み付けを実現できる。
 具体的には、筐体10に弾性支持部40(振動体20を支持する状態の弾性支持部40)を組み付ける際、先ず、弾性支持部40を左右方向で縮めた状態で収容部11a内に挿入し、係合爪部44が被係合部16に係合しかつ取り付け部43が上側固定部141と下側固定部142の間(上下方向の間)に収まる位置にて、弾性支持部40が左右方向に伸展される。これにより、弾性支持部40は、係合爪部44と被係合部16との間の係合により、筐体10に対して仮固定される。この仮固定状態では、弾性支持部40は、筐体10に対して前後方向に変位可能であるので、筐体10に対する弾性支持部40の組み付け位置は前後方向で調整可能である。従って、例えば公差範囲内で製造誤差や組み付け誤差が生じている場合でも、振動体20側に配設された電磁石60と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70とが、前後方向で所望の位置関係(即ち、所望のエアギャップを確保できる位置関係)になるように、筐体10に対する弾性支持部40の組み付け位置を前後方向で調整可能である。振動体20側に配設された電磁石60と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70とが、前後方向で所望の位置関係になるように、スペーサ(図示せず)が用いられてよい。振動体20側に配設された電磁石60と、筐体10側に配設された2つの永久磁石70とが、前後方向で所望の位置関係に調整されると、固定部14と被固定部43aとの結合(カシメ)が実現される。カシメが完了すると、スペーサが取り外され、筐体10に対する弾性支持部40の組み付けが完了する。このように、本実施例によれば、公差等許容機能を備えることで、製造誤差や組み付け誤差などに実質的に影響されることなく、電磁石60と永久磁石70とが所望の位置関係となる組み付けを実現できる。
 以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
 本特許出願は2017年7月13日に出願した日本国特許出願第2017-137398号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-137398号の全内容を本願に援用する。
1 振動発生装置
10 筐体
11 本体部
11a 収容部
12 蓋部
14 固定部
15 被載置部
16 被係合部
20 振動体
30 保持部
40 弾性支持部
41 折り曲げ部
42 平坦部
42a 開口部
43 取り付け部
43a 被固定部
50 磁気駆動部
60 電磁石
61 磁心
62 フランジ
63 コイル
64 端子
70 永久磁石
71 磁化面
72 分割ライン
73 磁化領域
73a 第1磁化領域
73b 第2磁化領域
80 配線用の部材
141 上側固定部
142 下側固定部
431,432 噛み込み部
1411 縁部

Claims (6)

  1.  筐体と、
     前記筐体に収容された振動体と、
     前記振動体を互いに交差する第1の方向及び第2の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部と、
     前記振動体を前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部とを備え、
     前記磁気駆動部は、
     前記振動体側に配設された第1の磁界発生手段と、
     前記第1の方向及び前記第2の方向と直交する第3の方向における前記振動体の延長線上に位置するように、前記筐体側に配設された第2の磁界発生手段とを含む振動発生装置であって、
     前記弾性支持部には、前記第3の方向に沿って被固定部を備え、
     前記筐体には、前記弾性支持部の前記被固定部を固定する固定部であって、前記第3の方向に沿って延在し、前記第3の方向に沿った前記筐体に対する前記弾性支持部の組み付け位置を前記第3の方向に沿った範囲で許容する固定部が形成される、振動発生装置。
  2.  前記被固定部は、前記第2の方向に櫛歯状に形成されかつ前記固定部の前記第2の方向の表面に噛み込む噛み込み部を備える、請求項1に記載の振動発生装置。
  3.  前記固定部は、前記被固定部よりも硬度が低い、請求項2に記載の振動発生装置。
  4.  前記第2の磁界発生手段は、磁石であり、
     前記固定部は、前記第1の方向の縁部で、前記磁石の組み付け位置を決める、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の振動発生装置。
  5.  前記第1の磁界発生手段は、前記振動体に設けられるコイルを含む電磁石である、請求項4に記載の振動発生装置。
  6.  前記磁石は、前記筐体における前記第3の方向の両側に設けられる、請求項4又は5に記載の振動発生装置。
PCT/JP2018/025487 2017-07-13 2018-07-05 振動発生装置 WO2019013085A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-137398 2017-07-13
JP2017137398A JP2020150567A (ja) 2017-07-13 2017-07-13 振動発生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019013085A1 true WO2019013085A1 (ja) 2019-01-17

Family

ID=65001900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/025487 WO2019013085A1 (ja) 2017-07-13 2018-07-05 振動発生装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020150567A (ja)
WO (1) WO2019013085A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113991914A (zh) * 2021-09-30 2022-01-28 歌尔股份有限公司 振动马达
CN114221511A (zh) * 2021-12-13 2022-03-22 歌尔股份有限公司 振动装置及电子产品
CN118353227A (zh) * 2024-06-18 2024-07-16 瑞声光电科技(常州)有限公司 振动马达

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023791A (ja) * 1983-07-18 1985-02-06 Nippon Denso Co Ltd 熱交換器
JP2008093623A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置
JP2013056309A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023791A (ja) * 1983-07-18 1985-02-06 Nippon Denso Co Ltd 熱交換器
JP2008093623A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置
JP2013056309A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113991914A (zh) * 2021-09-30 2022-01-28 歌尔股份有限公司 振动马达
CN114221511A (zh) * 2021-12-13 2022-03-22 歌尔股份有限公司 振动装置及电子产品
CN118353227A (zh) * 2024-06-18 2024-07-16 瑞声光电科技(常州)有限公司 振动马达

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020150567A (ja) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108855846B (zh) 振动产生装置
JP6373816B2 (ja) 弾性部材付き振動子及び振動発生器
CN110337778B (zh) 振动产生装置及电子设备
WO2019013085A1 (ja) 振動発生装置
JP2019068589A (ja) 振動モータ
CN111316543B (zh) 振动产生装置
JP2019025390A (ja) 振動発生装置
WO2019021969A1 (ja) 振動発生装置
WO2019098249A1 (ja) 振動発生装置
JP6539714B2 (ja) 振動発生装置
JP7562617B2 (ja) 振動発生器
JP6499261B2 (ja) 振動発生装置
CN114761142B (zh) 振动产生装置
CN111921828B (zh) 振动产生装置
WO2019013083A1 (ja) 振動発生装置
JP6526162B2 (ja) 振動発生装置
JP2018029483A (ja) 振動発生装置
JP6539715B2 (ja) 振動発生装置
JP2019176688A (ja) 振動モータ
CN115427160B (zh) 振动产生装置
JP6416364B2 (ja) 振動発生装置
CN113382808B (zh) 振动生成装置
JP2020093260A (ja) 振動発生器
JP2020028882A (ja) 振動発生器
KR20190057948A (ko) 진동 모터

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18831546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18831546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP